JP2003328904A - Fuel injection device and fuel injection valve for internal combustion engine - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide proper spray characteristics according to the operation status of an internal combustion engine, regarding a fuel injection device to inject fuel to a direct injection type internal combustion engine. <P>SOLUTION: A fuel injection valve 22 to form a spray by colliding fuels, injected through a plurality of spray holes, with each other is incorporated in an internal combustion engine 10. A mechanism to change a collision status of fuel such that the length of spray is changed is incorporated in the fuel injection valve 22. The operation status of the internal combustion engine 10 is detected. In a region where layer operation is effected by the internal combustion engine 10, the fuel injection valve 22 is controlled (Fig. 2 (A)) in a manner to form a long spray length L(1-2). In a region where the internal combustion engine 10 performs uniform operation, the fuel injection valve 22 is controlled so that a short spray length L(1-4) is formed. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の燃料噴
射装置および燃料噴射弁に係り、特に、直噴型の内燃機
関に燃料を噴射する上で好適な燃料噴射装置および燃料
噴射弁に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fuel injection device and a fuel injection valve for an internal combustion engine, and more particularly to a fuel injection device and a fuel injection valve suitable for injecting fuel into a direct injection type internal combustion engine.

【０００２】[0002]

【従来の技術】従来、例えば特開２００１−１０７８２
５号公報には、直噴型の内燃機関に対して所望の噴霧形
状で燃料を噴射するための燃料噴射弁が開示されてい
る。より具体的には、この公報には、以下の事項が開示
されている。 (1)燃料噴射弁に一対の噴霧孔を設けて、それらから噴
射された燃料を互いに衝突させることにより扇状の噴霧
（以下、「ファンスプレー」と称す）が形成できるこ
と、(2)直噴型の内燃機関に対する噴霧の形状や形態に
は、シリンダヘッドの取り付け構造や内燃機関の燃焼性
に応じてバリエーションが要求されること、および(3)
上記の一対の噴霧孔に加えて第３の噴霧孔を設けて、第
３の噴霧孔から噴射される燃料を一対の噴霧孔から噴射
される燃料に衝突させると、噴霧のバリエーションが得
られること。2. Description of the Related Art Conventionally, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2001-10782.
Japanese Patent Publication No. 5 discloses a fuel injection valve for injecting fuel in a desired spray shape to a direct injection type internal combustion engine. More specifically, this publication discloses the following matters. (1) A pair of spray holes are provided in the fuel injection valve, and the fuel sprayed from these can collide with each other to form a fan-shaped spray (hereinafter referred to as "fan spray"). (2) Direct injection type The shape and form of the spray for the internal combustion engine of (1) above are required to vary depending on the mounting structure of the cylinder head and the combustibility of the internal combustion engine, and (3)
If a third spray hole is provided in addition to the above-mentioned pair of spray holes and the fuel injected from the third spray hole is made to collide with the fuel injected from the pair of spray holes, spray variations can be obtained. .

【０００３】上記の開示を基礎とすれば、個々の内燃機
関においてそれぞれ要求される異なる噴霧特性を、一対
の噴霧孔を有する基本の燃料噴射弁にそれぞれ適当な第
３の噴霧孔を追加することで実現することが考えられ
る。このような手法によれば、内燃機関の型式毎に要求
される多くのバリエーションを、比較的容易に実現する
ことができる。Based on the above disclosure, the addition of a suitable third spray hole to a basic fuel injection valve having a pair of spray holes, with different spray characteristics required in each individual internal combustion engine. It can be realized in. According to such a method, many variations required for each model of the internal combustion engine can be realized relatively easily.

【０００４】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、内燃機関が
要求する噴霧特性は、個々の内燃機関において常に一定
ではない。つまり、個々の内燃機関において要求される
噴霧特性は、内燃機関の運転状態に応じて変化する。上
記公報に開示される技術は、個々の内燃機関において一
つの噴霧特性を実現する技術である。従って、その技術
によっては、内燃機関の運転状態に応じて、適宜適当な
噴霧特性を実現することはできない。By the way, the spray characteristic required by the internal combustion engine is not always constant in each internal combustion engine. That is, the spray characteristics required in each internal combustion engine change according to the operating state of the internal combustion engine. The technique disclosed in the above publication is a technique for realizing one spray characteristic in each internal combustion engine. Therefore, depending on the technique, it is not possible to appropriately realize appropriate spray characteristics depending on the operating state of the internal combustion engine.

【０００５】本発明は、上記のような課題を解決するた
めになされたもので、内燃機関の運転状態に応じて、適
宜適切な噴霧特性を実現することのできる内燃機関の燃
料噴射装置を提供することを第１の目的とする。また、
本発明は、上記の燃料噴射装置の実現に適した燃料噴射
弁を提供することを第２の目的とする。The present invention has been made in order to solve the above problems, and provides a fuel injection device for an internal combustion engine, which can realize an appropriate spray characteristic in accordance with the operating state of the internal combustion engine. The first purpose is to do so. Also,
A second object of the present invention is to provide a fuel injection valve suitable for realizing the above fuel injection device.

【０００６】[0006]

【課題を解決するための手段】第１の発明は、上記第１
の目的を達成するため、内燃機関の燃料噴射装置であっ
て、複数の噴霧孔から噴射される燃料を衝突させて噴霧
を形成する燃料噴射弁と、前記噴霧の長さが変化するよ
うに燃料の衝突状態を変化させる衝突状態変更機構と、
内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段と、内
燃機関の運転状態に応じて、前記噴霧の長さを変化させ
る噴霧長変更手段と、を備えることを特徴とする。A first invention is the above-mentioned first invention.
In order to achieve the object of (1), there is provided a fuel injection device for an internal combustion engine, which comprises a fuel injection valve that collides fuel injected from a plurality of spray holes to form a spray, and a fuel that changes the length of the spray. A collision state changing mechanism for changing the collision state of
It is characterized by comprising an operating state detecting means for detecting an operating state of the internal combustion engine, and a spray length changing means for changing the length of the spray according to the operating state of the internal combustion engine.

【０００７】また、第２の発明は、第１の発明におい
て、前記運転状態検出手段は、内燃機関に成層燃焼を行
わせるべき成層領域と、内燃機関に均質運転を行わせる
べき均質領域とを判別する領域判別手段を備え、前記噴
霧長変更手段は、成層領域と均質領域とで前記噴霧の長
さを変化させる噴霧長切り換え手段を備えることを特徴
とする。According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the operating state detecting means includes a stratified region in which the internal combustion engine should perform stratified combustion and a homogeneous region in which the internal combustion engine should perform homogeneous operation. The spray length changing means includes a spray area switching means for changing the spray length between a stratified area and a homogeneous area.

【０００８】また、第３の発明は、第１または第２の発
明において、前記燃料噴射弁は、第１および第２の噴霧
孔と、それらに挟まれた領域の外に配置された少なくと
も１つの噴霧孔とを備え、前記第１および第２の噴霧孔
は、それらから噴射された燃料が衝突することで扁平形
状の第１の噴霧が形成されるように設けられており、前
記少なくとも１つの噴霧孔は、当該噴霧孔から噴射され
た燃料が前記第１および第２の噴霧孔から噴射された燃
料と衝突することで、前記第１の噴霧より短い第２の噴
霧が形成されるように設けられており、前記衝突状態変
更機構は、前記第１および第２の噴霧孔からの燃料噴射
を制御する第１弁機構と、前記少なくとも１つの噴霧孔
からの燃料噴射を制御する第２弁機構とを備え、前記噴
霧長変更手段は、内燃機関の運転状態に応じて、前記第
１弁機構の開閉状態と、前記第２弁機構の開閉状態との
組み合わせを変化させる切り換え手段を備えることを特
徴とする。A third aspect of the present invention is the fuel injection valve according to the first or second aspect, wherein the fuel injection valve is disposed outside the first and second spray holes and the region sandwiched between them. Two spray holes, and the first and second spray holes are provided so that the fuel sprayed from the first and second spray holes collides with each other to form a flat first spray. The two spray holes are configured so that the fuel injected from the spray holes collides with the fuel injected from the first and second spray holes to form a second spray shorter than the first spray. The collision state changing mechanism is provided in a first valve mechanism that controls fuel injection from the first and second spray holes, and a second valve mechanism that controls fuel injection from the at least one spray hole. A valve mechanism, the spray length changing means, In accordance with the operating state of the combustion engine, an opening and closing state of the first valve mechanism, characterized in that it comprises a switching means for changing the combination of the open and closed states of the second valve mechanism.

【０００９】また、第４の発明は、第３の発明におい
て、前記少なくとも１つの噴霧孔は、前記第１および第
２の噴霧孔の両側に、前記第１および第２の噴霧孔と一
列に並ぶように配置された第３および第４の噴霧孔を含
み、前記第３および第４の噴霧孔は、それらから噴射さ
れた燃料が衝突することで、扁平形状の第３の噴霧が形
成されるように設けられていることを特徴とする。In a fourth aspect based on the third aspect, the at least one spray hole is provided on both sides of the first and second spray holes, in line with the first and second spray holes. It includes third and fourth spray holes arranged side by side, and the third and fourth spray holes collide with fuel injected from the spray holes to form a flat third spray. It is characterized in that it is provided as.

【００１０】また、第５の発明は、第４の発明におい
て、前記切り換え手段は、前記第２弁機構を閉じたまま
で前記第１弁機構を開閉させる第１状態と、前記第１お
よび第２弁機構を共に開閉させる第２状態とを切り換え
ることにより噴霧の長さを変化させることを特徴とす
る。In a fifth aspect based on the fourth aspect, the switching means opens and closes the first valve mechanism while keeping the second valve mechanism closed, and the first and second states. It is characterized in that the length of the spray is changed by switching between the second state in which the valve mechanism is opened and closed together.

【００１１】また、第６の発明は、第４の発明におい
て、前記切り換え手段は、前記第１弁機構を閉じたまま
で前記第２弁機構を開閉させる第３状態と、前記第１お
よび第２弁機構を共に開閉させる第２状態とを切り換え
ることにより噴霧の長さを変化させることを特徴とす
る。In a sixth aspect based on the fourth aspect, the switching means opens and closes the second valve mechanism while keeping the first valve mechanism closed, and the first and second states. It is characterized in that the length of the spray is changed by switching between the second state in which the valve mechanism is opened and closed together.

【００１２】また、第７の発明は、第４の発明におい
て、前記切り換え手段は、前記第２弁機構を閉じたまま
で前記第１弁機構を開閉させる第１状態と、前記第１弁
機構を閉じたままで前記第２弁機構を開閉させる第３状
態とを切り換えることにより噴霧の長さを変化させるこ
とを特徴とする。In a seventh aspect based on the fourth aspect, the switching means sets the first state in which the first valve mechanism is opened and closed with the second valve mechanism closed and the first valve mechanism. It is characterized in that the spray length is changed by switching between a third state in which the second valve mechanism is opened and closed while being closed.

【００１３】また、第８の発明は、第４乃至７の発明に
おいて、前記第１乃至第４の噴霧孔は、全ての噴霧孔か
ら燃料が噴射された場合に、前記第１および第２の噴霧
孔から噴射された燃料が、互いに衝突する以前に、それ
ぞれ前記第３または第４の噴霧孔から噴射された燃料と
衝突するように設けられていることを特徴とする。An eighth aspect of the present invention is the fuel cell system according to any one of the fourth to seventh aspects, wherein when the fuel is injected from all of the first to fourth spray holes, the first and second spray holes are provided. It is characterized in that the fuel injected from the spray holes collides with the fuel injected from the third or fourth spray holes before they collide with each other.

【００１４】また、第９の発明は、上記第２の目的を達
成するため、内燃機関の燃料噴射弁であって、第１およ
び第２の噴霧孔と、前記第１および第２の噴霧孔の両側
に、前記第１および第２の噴霧孔と一列に並ぶように配
置された第３および第４の噴霧孔と、前記第１および第
２の噴霧孔からの燃料噴射を制御する第１弁機構と、前
記第３および第４の噴霧孔からの燃料噴射を制御する第
２弁機構とを備え、前記第１および第２の噴霧孔は、そ
れらから噴射された燃料が衝突することで扁平形状の第
１の噴霧が形成されるように設けられており、前記第３
および第４の噴霧孔は、それらから噴射された燃料が前
記第１および第２の噴霧孔から噴射された燃料と衝突す
ることで、前記第１の噴霧より短い扁平形状の第２の噴
霧が形成されるように、かつ、それらから噴射された燃
料が互いに衝突することで、前記第２の噴霧より短い扁
平形状の第３の噴霧が形成されるように設けられている
ことを特徴とする。In order to achieve the above-mentioned second object, a ninth invention is a fuel injection valve for an internal combustion engine, wherein the first and second spray holes and the first and second spray holes are provided. Third and fourth spray holes arranged on both sides of the first and second spray holes so as to be aligned with the first and second spray holes, and a first spray control hole for controlling fuel injection from the first and second spray holes. A valve mechanism and a second valve mechanism for controlling fuel injection from the third and fourth spray holes are provided, and fuel injected from the first and second spray holes collides with each other. The first spray having a flat shape is provided so as to form the third spray.
The fourth spray hole causes the fuel injected from the fourth spray hole to collide with the fuel injected from the first and second spray holes, so that the second spray having a flat shape shorter than the first spray is generated. It is characterized in that it is provided such that the third spray having a flat shape shorter than the second spray is formed by being formed and by the fuel injected from them colliding with each other. .

【００１５】また、第１０の発明は、第９の発明におい
て、前記第１乃至第４の噴霧孔は、全ての噴霧孔から燃
料が噴射された場合に、前記第１および第２の噴霧孔か
ら噴射された燃料が、互いに衝突する以前に、それぞれ
前記第３または第４の噴霧孔から噴射された燃料と衝突
するように設けられていることを特徴とする。The tenth invention is the ninth invention, wherein the first to fourth spray holes are the first and second spray holes when fuel is injected from all spray holes. The fuel injected from the fuel cells is provided so as to collide with the fuel injected from the third or fourth spray holes before they collide with each other.

【００１６】[0016]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照してこの発明の
実施の形態について説明する。尚、各図において共通す
る要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略す
る。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. It should be noted that elements common to each drawing are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.

【００１７】実施の形態１．図１は、本発明の実施の形
態１の燃料噴射装置を備える内燃機関１０の構成を説明
するための図である。内燃機関１０は、シリンダヘッド
１２を備えている。シリンダヘッド１２には、吸気ポー
ト１４および排気ポート１６が設けられている。吸気ポ
ート１４および排気ポート１６には、それぞれ吸気弁１
８および排気弁２０が配置されている。シリンダヘッド
１２には、また、筒内に直接燃料を噴射するための燃料
噴射弁２２が組み込まれている。尚、燃料噴射弁２２の
構成については、後に図３を参照して詳細に説明する。Embodiment 1. FIG. 1 is a diagram for explaining the configuration of an internal combustion engine 10 including the fuel injection device according to the first embodiment of the present invention. The internal combustion engine 10 includes a cylinder head 12. The cylinder head 12 is provided with an intake port 14 and an exhaust port 16. The intake port 1 and the exhaust port 16 each have an intake valve 1
8 and the exhaust valve 20 are arranged. The cylinder head 12 also incorporates a fuel injection valve 22 for directly injecting fuel into the cylinder. The configuration of the fuel injection valve 22 will be described later in detail with reference to FIG.

【００１８】内燃機関１０には、筒内に先端（着火部
分）が露出するように点火プラグ２４が組み込まれてい
る。また、内燃機関１０の筒内には、その内部を摺動す
るピストン２６が組み込まれている。ピストン２６の上
面には、所定形状のキャビティ２８が設けられている。A spark plug 24 is incorporated in the internal combustion engine 10 so that its tip (ignition portion) is exposed in the cylinder. A piston 26 that slides inside the cylinder of the internal combustion engine 10 is incorporated. A cavity 28 having a predetermined shape is provided on the upper surface of the piston 26.

【００１９】図１に示すシステムは、ECU(Electronic C
ontrol Unit)３０を備えている。ECU３０には、内燃機
関１０の運転状態を検出するための各種センサ、例え
ば、吸入空気量Gaを検出するためのエアフロメータ３
２、機関回転数NEを検出するための回転数センサ３４、
或いはスロットル開度TAを検出するためのスロットルセ
ンサ３６などが接続されている。ECU３０は、それらの
センサの出力に基づいて内燃機関１０の運転状態を検出
し、その状態に応じて、燃料噴射弁２２を制御する。The system shown in FIG. 1 is an ECU (Electronic C
ontrol unit) 30. The ECU 30 includes various sensors for detecting the operating state of the internal combustion engine 10, for example, an air flow meter 3 for detecting the intake air amount Ga.
2, a rotation speed sensor 34 for detecting the engine rotation speed NE,
Alternatively, a throttle sensor 36 or the like for detecting the throttle opening TA is connected. The ECU 30 detects the operating state of the internal combustion engine 10 based on the outputs of those sensors, and controls the fuel injection valve 22 according to the operating state.

【００２０】図２は、本実施形態の内燃機関１０におい
て実現される２つの運転モードを説明するための図であ
る。より具体的には、図２（Ａ）は、成層運転時におけ
る筒内の様子を説明するための図であり、一方、図２
（Ｂ）は均質運転時における筒内の様子を説明するため
の図である。FIG. 2 is a diagram for explaining two operation modes realized in the internal combustion engine 10 of this embodiment. More specifically, FIG. 2 (A) is a diagram for explaining the state of the inside of the cylinder during stratification operation, while FIG.
(B) is a diagram for explaining the state in the cylinder during homogeneous operation.

【００２１】成層運転は、点火のタイミングにおいて、
点火プラグ２４の近傍に高濃度のガス層が形成されるよ
うに燃料を噴射する運転である。一方、均質運転は、筒
内の全域にほぼ均質に混合気が存在する状況下で点火を
行う運転である。成層運転によれば、失火を生じさせる
ことなく、均質運転時に比して空燃比を下げることがで
き、燃費の改善を図ることができる。一方、均質運転に
よれば、成層運転時に比して内燃機関１０に高出力を発
生させることができる。Stratification operation is performed at the timing of ignition.
This is an operation of injecting fuel so that a high-concentration gas layer is formed in the vicinity of the spark plug 24. On the other hand, the homogeneous operation is an operation in which the ignition is performed under the condition that the air-fuel mixture exists almost uniformly in the entire cylinder. According to the stratified operation, the air-fuel ratio can be lowered as compared with the homogeneous operation without causing misfire, and the fuel consumption can be improved. On the other hand, according to the homogeneous operation, it is possible to generate a higher output in the internal combustion engine 10 than in the stratified operation.

【００２２】図２（Ａ）に示すように、成層運転中は、
ピストン２６が上死点の付近で上死点に向かって移動し
ている所定の時点において、つまり、圧縮行程の終盤に
おける所定の時点において燃料が噴射される。ピストン
２６のキャビティ２８は、このようなタイミングで噴射
される燃料が、キャビティ２８の壁面に沿って進行する
ことにより点火プラグ２４の近傍に導かれるように形成
されている。このため、成層運転中は、点火のタイミン
グにおいて点火プラグ２４の周辺に濃度の高いガス層を
形成することができる。As shown in FIG. 2A, during the stratification operation,
Fuel is injected at a predetermined time when the piston 26 is moving toward the top dead center near the top dead center, that is, at a predetermined time in the final stage of the compression stroke. The cavity 28 of the piston 26 is formed so that the fuel injected at such timing is guided to the vicinity of the spark plug 24 by advancing along the wall surface of the cavity 28. Therefore, during the stratification operation, a high-concentration gas layer can be formed around the spark plug 24 at the ignition timing.

【００２３】図２（Ｂ）に示すように、均質運転中は、
ピストン２６が上死点を超えて、かつ、吸気弁１８が開
いた後に、つまり、吸気行程が開始された後に燃料が噴
射される。このようなタイミングで噴射された燃料は、
筒内に流入する空気の流れにより微粒化され、その後吸
気行程および圧縮行程が終了するまでの間に十分に均質
化される。このため、均質運転中は、点火のタイミング
において筒内に混合気を均質に分布させることができ
る。As shown in FIG. 2B, during homogeneous operation,
Fuel is injected beyond the top dead center of the piston 26 and after the intake valve 18 is opened, that is, after the intake stroke is started. The fuel injected at such timing is
It is atomized by the flow of air flowing into the cylinder, and is then sufficiently homogenized until the intake stroke and compression stroke are completed. Therefore, during the homogeneous operation, the air-fuel mixture can be uniformly distributed in the cylinder at the ignition timing.

【００２４】内燃機関１０において、成層運転中に点火
プラグ２４の周辺に濃度の高いガス層を形成させるため
には、燃料噴射弁２２から噴射される燃料が、微粒化せ
ずに点火プラグ２４の近傍まで進行することが望まし
い。つまり、この場合は、噴射燃料により形成される噴
霧が強い貫徹力を示すことが望ましい。噴霧の貫徹力は
噴霧長が長いほど、また、噴霧角が狭いほど強くなる。
このため、成層運転中は、噴霧長が長く、また、噴霧角
が狭い噴霧が形成されることが望ましい。In the internal combustion engine 10, in order to form a high-concentration gas layer around the spark plug 24 during the stratified charge operation, the fuel injected from the fuel injection valve 22 is not atomized, and the fuel of the spark plug 24 is not atomized. It is desirable to proceed to the vicinity. That is, in this case, it is desirable that the spray formed by the injected fuel exhibits a strong penetration force. The penetration force of the spray becomes stronger as the spray length becomes longer and the spray angle becomes narrower.
Therefore, it is desirable that a spray having a long spray length and a narrow spray angle is formed during the stratification operation.

【００２５】一方、内燃機関１０において、均質運転中
に均質な燃料分布を形成するためには、燃料噴射弁２２
から噴射される燃料が空気中に分散され易いこと、つま
り、燃料の噴射により形成される噴霧が強い貫徹力を示
さないことが望ましい。従って、均質運転中は、噴霧長
が短く、また、噴霧角が広い噴霧が形成されることが望
ましい。On the other hand, in the internal combustion engine 10, in order to form a homogeneous fuel distribution during homogeneous operation, the fuel injection valve 22
It is desirable that the fuel injected from the fuel is easily dispersed in the air, that is, the spray formed by the fuel injection does not exhibit a strong penetration force. Therefore, during homogeneous operation, it is desirable that a spray having a short spray length and a wide spray angle be formed.

【００２６】以上説明した通り、内燃機関１０において
要求される噴霧の特性は、成層運転時と均質運転時とで
は異なったものとなる。本実施形態のシステムは、この
ような要求に応えるべく、成層運転時には長い噴霧長L
(1-2)が形成され、また、均質運転時には短い噴霧長L(1
-4)が形成されるように燃料噴射弁２２の特性を変化さ
せる機能を有している。As described above, the spray characteristics required in the internal combustion engine 10 are different between the stratified operation and the homogeneous operation. In order to meet such requirements, the system of the present embodiment has a long spray length L during stratification operation.
(1-2) is formed, and the short spray length L (1
-4) has the function of changing the characteristics of the fuel injection valve 22.

【００２７】以下、図３乃至図９を参照して、上記の機
能を実現するための具体的な構成や制御などについて説
明する。図３は、本実施形態のシステムにおいて用いら
れる燃料噴射弁２２の断面図を示す。Specific configurations and controls for realizing the above functions will be described below with reference to FIGS. 3 to 9. FIG. 3 shows a cross-sectional view of the fuel injection valve 22 used in the system of this embodiment.

【００２８】燃料噴射弁２２は、第１ニードルバルブ４
０を備えている。第１ニードルバルブ４０の端部（図３
における上端）には、第１可動鉄心４２が固定されてい
る。第１可動鉄心４２の近傍には、第１固定鉄心４４が
配置されている。燃料噴射弁２２は、第１可動鉄心４２
を第１固定鉄心４４から離間させる方向に付勢する第１
スプリング４６、および第１可動鉄心４２および第１固
定鉄心４４の双方を取り巻くように配置された第１電磁
コイル４８を備えている。第１可動鉄心４２は、第１電
磁コイル４８に励磁電流が供給されると、その結果生ず
る電磁力により第１固定鉄心４４に接近し、その励磁電
流が遮断されると、第１スプリング４６の発する付勢力
により第１固定鉄心４４から離間する。The fuel injection valve 22 is the first needle valve 4
It has 0. The end of the first needle valve 40 (see FIG.
The first movable iron core 42 is fixed to the upper end). A first fixed iron core 44 is arranged near the first movable iron core 42. The fuel injection valve 22 includes a first movable iron core 42.
The first biasing the first fixed iron core 44 away from the first fixed iron core 44
The first electromagnetic coil 48 is provided so as to surround the spring 46 and both the first movable iron core 42 and the first fixed iron core 44. When the exciting current is supplied to the first electromagnetic coil 48, the first movable iron core 42 approaches the first fixed iron core 44 by the electromagnetic force generated as a result, and when the exciting current is cut off, the first spring 46 moves. It is separated from the first fixed iron core 44 by the urging force generated.

【００２９】燃料噴射弁２２は、また、第２ニードルバ
ルブ５０を備えている。第２ニードルバルブ５０の端部
（図３における上端）には、第２可動鉄心５２が固定さ
れている。第２可動鉄心５２の近傍には、第２固定鉄心
５４が配置されている。燃料噴射弁２２は、第２可動鉄
心５２を第２固定鉄心５４から離間させる方向に付勢す
る第２スプリング５６、および第２可動鉄心５２および
第２固定鉄心５４の双方を取り巻くように配置された第
２電磁コイル５８を備えている。第２可動鉄心５２は、
第２電磁コイル５８に励磁電流が供給されると、その結
果生ずる電磁力により第２固定鉄心５４に接近し、その
励磁電流が遮断されると、第２スプリング５６の発する
付勢力により第２固定鉄心５４から離間する。The fuel injection valve 22 also includes a second needle valve 50. The second movable iron core 52 is fixed to the end portion (upper end in FIG. 3) of the second needle valve 50. A second fixed iron core 54 is arranged near the second movable iron core 52. The fuel injection valve 22 is arranged so as to surround the second movable iron core 52, the second spring 56 that biases the second movable iron core 52 in a direction of separating it from the second fixed iron core 54, and both the second movable iron core 52 and the second fixed iron core 54. The second electromagnetic coil 58 is provided. The second movable iron core 52 is
When the exciting current is supplied to the second electromagnetic coil 58, the electromagnetic force generated as a result approaches the second fixed iron core 54, and when the exciting current is cut off, the second fixing force is generated by the second spring 56. It is separated from the iron core 54.

【００３０】燃料噴射弁２２は、図３に示す下端に弁座
６０を備えている。図４は、弁座６０の周辺を拡大して
表した図を示す。図４に示す通り、弁座６０には、第１
ニードルバルブ４０により開閉される第１および第２の
噴霧孔６２，６４と、第２ニードルバルブ５０により開
閉される第３および第４の噴霧孔６６，６８とが設けら
れている。The fuel injection valve 22 has a valve seat 60 at the lower end shown in FIG. FIG. 4 shows an enlarged view of the periphery of the valve seat 60. As shown in FIG. 4, the valve seat 60 has a first
First and second spray holes 62 and 64 that are opened and closed by the needle valve 40, and third and fourth spray holes 66 and 68 that are opened and closed by the second needle valve 50 are provided.

【００３１】第１ニードルバルブ４０は、第１可動鉄心
４２が第１固定鉄心４４に接近することで弁座６０から
離座し、第１可動鉄心４２が第１固定鉄心４４から離間
するように移動することで弁座６０に着座する。従っ
て、第１および第２の噴霧孔６２，６４は、第１電磁コ
イル４８に励磁電流が供給されることにより開状態とな
り、一方、その励磁電流が遮断されることにより閉状態
となる。同様の動作により、第３および第４の噴霧孔６
６，６８は、第２電磁コイル５８に励磁電流が供給され
ることにより開状態となり、一方、その励磁電流が遮断
されることにより閉状態となるThe first needle valve 40 separates from the valve seat 60 when the first movable iron core 42 approaches the first fixed iron core 44, and the first movable iron core 42 separates from the first fixed iron core 44. The valve seat 60 is seated by moving. Therefore, the first and second spray holes 62, 64 are opened by supplying the exciting current to the first electromagnetic coil 48, and are closed by cutting off the exciting current. By the same operation, the third and fourth spray holes 6
6 and 68 are in the open state when the exciting current is supplied to the second electromagnetic coil 58, and are in the closed state when the exciting current is cut off.

【００３２】第１および第２の噴霧孔６２，６４は、燃
料噴射弁２２の軸線に対して対称に、かつ、それぞれの
噴霧孔６２，６４から噴射された燃料が、燃料噴射弁２
２の軸線の延長線上で衝突するように設けられている。
また、第３および第４の噴霧孔６６，６８は、第１およ
び第２の噴霧孔６２，６４の両側にそれら４つの噴霧孔
６２，６４，６６，６８が一直線上に並ぶように、か
つ、第１および第２の噴霧孔６２，６４の場合と同様
に、燃料噴射弁２２の軸線に対して対称に、それらから
噴射された燃料が燃料噴射弁２２の軸線の延長線上で衝
突するように設けられている。The first and second spray holes 62, 64 are symmetrical with respect to the axis of the fuel injection valve 22, and the fuel injected from the respective spray holes 62, 64 is the fuel injection valve 2
It is provided so as to collide on an extension of the axis line of 2.
Further, the third and fourth spray holes 66, 68 are arranged so that the four spray holes 62, 64, 66, 68 are aligned on both sides of the first and second spray holes 62, 64. As in the case of the first and second spray holes 62 and 64, the fuel injected from the fuel injection valve 22 is made to collide on the extension of the axis of the fuel injection valve 22 symmetrically with respect to the axis of the fuel injection valve 22. It is provided in.

【００３３】本実施形態において、第１および第２の噴
霧孔６２，６４から噴射された燃料は、互いに衝突する
ことにより扇型の噴霧、すなわちファンスプレーを形成
する。同様に、第３および第４の噴霧孔６６，６８から
噴射された燃料も互いに衝突することによりファンスプ
レーを形成する。In this embodiment, the fuel injected from the first and second spray holes 62 and 64 collide with each other to form a fan-shaped spray, that is, a fan spray. Similarly, the fuel injected from the third and fourth spray holes 66, 68 also collides with each other to form a fan spray.

【００３４】図５は、２つの噴流の衝突により形成され
るファンスプレーの形状と、それら２つの噴流の衝突角
との関係を示す実験結果である。尚、図５に示す噴霧形
状のうち、左側に示した図形は、噴流を発する２つの噴
霧孔が並ぶ平面に対して垂直な方向（つまり、図５にお
ける紙面に垂直な方向）から見たファンスプレーの形状
（幅が現れる形状）である。一方、図５中に右側に示し
た図形は、２つの噴霧孔が並ぶ平面と平行な方向（つま
り、図５における紙面に平行な方向）から見たファンス
プレーの形状（厚さが現れる形状）である。FIG. 5 is an experimental result showing the relationship between the shape of the fan spray formed by the collision of two jets and the collision angle of the two jets. The figure shown on the left side of the spray shape shown in FIG. 5 is a fan seen from a direction perpendicular to a plane where two spray holes emitting jets are arranged (that is, a direction perpendicular to the paper surface in FIG. 5). It is the shape of the spray (the shape in which the width appears). On the other hand, the figure shown on the right side in FIG. 5 is the shape of the fan spray (the shape in which the thickness appears) seen from the direction parallel to the plane where the two spray holes are arranged (that is, the direction parallel to the paper surface of FIG. 5) Is.

【００３５】図５に示す実験結果は、２つの噴流の衝突
角αがα１→α２→α３の順で大きくなるに連れて、フ
ァンスプレーの噴霧角θaがθ１→θ２→θ３の順で大
きくなり、かつ、その噴霧長LaがL1→L2→L3の順で短く
なることを示している。尚、図５に示す「噴霧長L」と
は、噴孔からの燃料噴射が開始された後、一定時間（具
体的には２msec）が経過した時点における噴霧の可視部
分の長さ、つまり、噴霧の非微粒化部分の長さである。The experimental result shown in FIG. 5 shows that as the collision angle α of the two jets increases in the order of α1 → α2 → α3, the spray angle θa of the fan spray increases in the order of θ1 → θ2 → θ3. , And the spray length La becomes shorter in the order of L1 → L2 → L3. The “spray length L” shown in FIG. 5 is the length of the visible portion of the spray at the time when a fixed time (specifically, 2 msec) has elapsed after the fuel injection from the injection hole was started, that is, It is the length of the non-atomized part of the spray.

【００３６】図６は、図５に示す噴霧角θaおよび噴霧
長Laを、それぞれ衝突角αとの関係でプロットした図で
ある。この図に示すように、２つの噴流の衝突により形
成されるファンスプレーの形状は、噴流の衝突角が大き
くなるほど噴霧角θaが大きくなり、かつ、噴霧長Laが
短くなるように変化する。FIG. 6 is a diagram in which the spray angle θa and the spray length La shown in FIG. 5 are plotted in relation to the collision angle α. As shown in this figure, the shape of the fan spray formed by the collision of the two jets changes so that the spray angle θa increases and the spray length La decreases as the collision angle of the jets increases.

【００３７】燃料噴射弁２２において、第１乃至第４の
噴霧孔６２，６４，６６，６８は、第１の噴霧孔６２か
ら噴射される燃料と第２の噴霧孔６４から噴射される燃
料との衝突角α(1-2)が、第３の噴霧孔６６から噴射さ
れる燃料と第４の噴霧孔６８から噴射される燃料との衝
突角α(3-4)より小さくなるように設けられている。こ
のため、燃料噴射弁２２によれば、第１および第２の噴
霧孔６２，６４から燃料を噴射させることにより、第３
および第４の噴霧孔６６，６８から燃料を噴射させる場
合に比して、噴霧長Laの長い噴霧を形成すること、つま
り、貫徹力の強い噴霧を形成することができる。In the fuel injection valve 22, the first to fourth spray holes 62, 64, 66, 68 are the fuel injected from the first spray hole 62 and the fuel injected from the second spray hole 64. The collision angle α (1-2) is smaller than the collision angle α (3-4) between the fuel injected from the third spray hole 66 and the fuel injected from the fourth spray hole 68. Has been. Therefore, according to the fuel injection valve 22, by injecting the fuel from the first and second spray holes 62 and 64,
Further, compared with the case of injecting fuel from the fourth spray holes 66, 68, it is possible to form a spray having a long spray length La, that is, a spray having a strong penetration force.

【００３８】ところで、本実施形態において、燃料噴射
弁２２は、第２ニードルバルブ５０を閉塞状態としたま
ま第１ニードルバルブ４０を開閉させる第１状態と、第
１および第２ニードルバルブ４０，５０の双方を開閉さ
せる第２状態とを実現することができる。By the way, in the present embodiment, the fuel injection valve 22 has the first state in which the first needle valve 40 is opened and closed while the second needle valve 50 is closed, and the first and second needle valves 40, 50. And a second state in which both are opened and closed can be realized.

【００３９】図７（Ａ）は、上述した第１状態において
実現される一状態を示す。この図に示すように、第１お
よび第２の噴霧孔６２，６４のみが開状態となる場合、
２つの噴流が衝突角α(1-2)で衝突することにより、内
燃機関１０の筒内には比較的長い噴霧長L(1-2)を有する
ファンスプレー（以下、「第１の噴霧」と称す）が形成
される。FIG. 7A shows one state realized in the above-mentioned first state. As shown in this figure, when only the first and second spray holes 62, 64 are opened,
A fan spray having a relatively long spray length L (1-2) in the cylinder of the internal combustion engine 10 due to the collision of the two jets at the collision angle α (1-2) (hereinafter referred to as “first spray”). Is called) is formed.

【００４０】図７（Ｂ）は、上述した第２状態において
実現される一状態を示す。この図に示すように、第１乃
至第４の噴霧孔６２，６４，６６，６８の全てが開状態
となる場合、内燃機関１０の筒内では、それら４つの噴
霧孔から噴射される４つの噴流の衝突の結果として噴霧
（以下、「第２の噴霧」と称す）が形成される。FIG. 7B shows one state realized in the above-mentioned second state. As shown in this figure, when all of the first to fourth spray holes 62, 64, 66, 68 are in the open state, in the cylinder of the internal combustion engine 10, four spray holes are injected from these four spray holes. A spray (hereinafter referred to as a "second spray") is formed as a result of the jet collision.

【００４１】以下、図８を参照して、第２の噴霧の特性
について説明する。図８は、第１乃至第４の噴霧孔６
２，６４，６６，６８の構成をより詳細に説明するため
の図である。本実施形態では、既述した通り、第１およ
び第２の噴霧孔６２，６４に対して、燃料噴射弁２２の
軸線に対して対称に配置されること、および、両者から
噴射された燃料が互いに衝突することが要求されてい
る。また、本実施形態では、同様の要件が第３および第
４の噴霧孔６６，６８に対しても要求されている。The characteristics of the second spray will be described below with reference to FIG. FIG. 8 shows the first to fourth spray holes 6
It is a figure for demonstrating the structure of 2, 64, 66, 68 in more detail. In the present embodiment, as described above, the first and second spray holes 62, 64 are arranged symmetrically with respect to the axis of the fuel injection valve 22, and the fuel injected from both is It is required to collide with each other. Further, in the present embodiment, similar requirements are also required for the third and fourth spray holes 66, 68.

【００４２】図８は、第１乃至第４の噴霧孔６２，６
４，６６，６８に課される上記の要件を満たし得る３つ
の状態を示した図である。具体的には、図８（Ａ）は、
第１の噴霧孔６２から噴射される燃料、および第２の噴
霧孔６４から噴射される燃料が、互いに衝突する前に、
それぞれ第３の噴霧孔６６から噴射される燃料、および
第４の噴霧孔６８から噴射される燃料に衝突する状態を
示している。また、図８（Ｂ）は、第１乃至第４の噴霧
孔６２，６４，６６，６８から噴射される燃料が、同時
に衝突する状態を示している。更に、図８（Ｃ）は、第
１および第２の噴霧孔６２，６４から噴射される燃料
が、第３または第４の噴霧孔６６，６８から噴射される
燃料と衝突する前に互いに衝突する状態を示している。FIG. 8 shows the first to fourth spray holes 62, 6
It is a figure showing three states which can satisfy the above-mentioned requirements imposed on 4, 66, and 68. Specifically, FIG.
Before the fuel injected from the first spray hole 62 and the fuel injected from the second spray hole 64 collide with each other,
The state of collision with the fuel injected from the third spray hole 66 and the fuel injected from the fourth spray hole 68 are shown. Further, FIG. 8B shows a state in which the fuel injected from the first to fourth spray holes 62, 64, 66, 68 collides at the same time. Further, FIG. 8C shows that the fuel injected from the first and second spray holes 62 and 64 collide with each other before colliding with the fuel injected from the third or fourth spray holes 66 and 68. It shows the state to do.

【００４３】本実施形態では、後述する理由により、図
８（Ａ）に示す状態、または図８（Ｂ）に示す状態が実
現されるように第１乃至第４の噴霧孔６２，６４，６
６，６８が形成されている。すなわち、図８（Ａ）に示
す状態によれば、第１乃至第４の噴霧孔６２，６４，６
６，６８の全てから燃料が噴射される場合に、先ず、第
１の噴霧孔６２から噴射された燃料と第３の噴霧孔６６
から噴射された燃料との衝突、および第２の噴霧孔６４
から噴射された燃料と第４の噴霧孔６８から噴射された
燃料との衝突が起きる。その結果、前者の衝突および後
者の衝突により、それぞれ新たな噴流が形成される。そ
の後、新たに形成された２つの噴流が燃料噴射弁２２の
軸線上付近で衝突することにより第２の噴霧が形成され
る。In the present embodiment, for the reason described below, the first to fourth spray holes 62, 64, 6 are realized so that the state shown in FIG. 8A or the state shown in FIG. 8B is realized.
6, 68 are formed. That is, according to the state shown in FIG. 8A, the first to fourth spray holes 62, 64, 6 are provided.
When fuel is injected from all 6 and 68, first, the fuel injected from the first spray hole 62 and the third spray hole 66
Collision with fuel injected from the second spray hole 64
A collision between the fuel injected from the fuel tank and the fuel injected from the fourth spray hole 68 occurs. As a result, a new jet flow is formed by the former collision and the latter collision, respectively. Then, the two newly formed jets collide near the axis of the fuel injection valve 22 to form the second spray.

【００４４】上述した第２の噴霧の形成過程において、
新たに形成される２つの噴流は、第１の噴霧孔６２から
噴射された燃料と第２の噴霧孔６４から噴射された燃料
との衝突角α(1-2)より大きく、かつ、第３の噴霧孔６
６から噴射された燃料と第４の噴霧孔６８から噴射され
た燃料との衝突角α(3-4)より小さな衝突角α(1-4)で、
かつ、燃料噴射弁２２の軸線に対して対称な方向から衝
突する。このような２つの噴流の衝突によれば、第１の
噴霧と同じ方向に向かい、かつ、第１の噴霧より噴霧長
の短いファンスプレーが形成される。このため、図８
（Ａ）に示す構成によれば、上述した第２の状態を実現
することで、第１の噴霧より短い噴霧長L(1-4)を有する
ファンスプレー（第２の噴霧）を発生させることができ
る。In the process of forming the second spray described above,
The two newly formed jets are larger than the collision angle α (1-2) between the fuel injected from the first spray hole 62 and the fuel injected from the second spray hole 64, and the third jet flow Spray hole 6
At a collision angle α (1-4) smaller than the collision angle α (3-4) between the fuel injected from 6 and the fuel injected from the fourth spray hole 68,
Moreover, the collision occurs from a direction symmetrical with respect to the axis of the fuel injection valve 22. By such collision of the two jets, a fan spray that is directed in the same direction as the first spray and has a spray length shorter than that of the first spray is formed. Therefore, in FIG.
According to the configuration shown in (A), the fan spray (second spray) having the spray length L (1-4) shorter than that of the first spray is generated by realizing the second state described above. You can

【００４５】第１乃至第４の噴霧孔６２，６４，６６，
６８の全てから燃料が噴射された場合に、第１および第
２の噴霧孔６２，６４のみから燃料が噴射される場合に
比して噴霧長Laが短くなる効果は、前者の場合と後者の
場合とで、燃料噴射弁２２の軸線上で衝突する２つの噴
流の衝突角が変化する状況下で顕著に現れる。図８
（Ａ）に示す状態および図８（Ｂ）に示す状態では、第
１乃至第４の噴霧孔６２，６４，６６，６８の全てから
燃料が噴射される場合と、第１および第２の噴霧孔６
２，６４からのみ燃料が噴射される場合とで、燃料噴射
弁２２の軸線上における燃料の衝突角に変化が生ずる。
これに対して、図８（Ｃ）に示す状態では、前者の場合
と後者の場合とで燃料噴射弁２２の軸線上における燃料
の衝突角には変化が生じない。このため、図８（Ａ）ま
たは図８（Ｂ）に示す状態が実現されている場合、図８
（Ｃ）に示す状態が実現されている場合に比して、第１
の状態を実現するか、第２の状態を実現するかにより、
顕著に噴霧長Laを変化させることができる。The first to fourth spray holes 62, 64, 66,
When the fuel is injected from all 68, the effect that the spray length La becomes shorter than the case where the fuel is injected only from the first and second spray holes 62 and 64 has the effect of the former case and the latter case. In some cases, this will be remarkable in a situation where the collision angles of two jets that collide on the axis of the fuel injection valve 22 change. Figure 8
In the state shown in FIG. 8A and the state shown in FIG. 8B, the case where fuel is injected from all of the first to fourth spray holes 62, 64, 66, 68, and the case where the first and second sprays Hole 6
There is a change in the collision angle of the fuel on the axis of the fuel injection valve 22 between when the fuel is injected only from Nos. 2 and 64.
On the other hand, in the state shown in FIG. 8C, the collision angle of the fuel on the axis of the fuel injection valve 22 does not change between the former case and the latter case. Therefore, when the state shown in FIG. 8A or FIG.
Compared to the case where the state shown in (C) is realized, the first
Depending on whether to realize the state of or the second state,
The spray length La can be remarkably changed.

【００４６】本実施形態において、第１乃至第４の噴霧
孔６２，６４，６６，６８は、既述した通り図８（Ａ）
または図８（Ｂ）に示す状態が実現されるように構成さ
れている。このため、本実施形態における燃料噴射弁２
２によれば、第１の状態を実現するか、或いは第２の状
態を実現するかに応じて、内燃機関１０の筒内で生成さ
れるファンスプレーの噴霧長を顕著に変化させることが
できる。In the present embodiment, the first to fourth spray holes 62, 64, 66, 68 are as shown in FIG.
Alternatively, the configuration shown in FIG. 8B is realized. Therefore, the fuel injection valve 2 in the present embodiment
According to 2, the spray length of the fan spray generated in the cylinder of the internal combustion engine 10 can be significantly changed depending on whether the first state is realized or the second state is realized. .

【００４７】図９は、ECU３０が、内燃機関１０の運転
状態に応じて適切な噴霧長を実現するために実行する制
御ルーチンのフローチャートを示す。図９に示すルーチ
ンでは、先ず、ECU３０に接続されている各種センサの
出力に基づいて内燃機関１０の運転状態が検出される
（ステップ１００）。FIG. 9 shows a flow chart of a control routine executed by the ECU 30 to realize an appropriate spray length according to the operating state of the internal combustion engine 10. In the routine shown in FIG. 9, first, the operating state of the internal combustion engine 10 is detected based on the outputs of various sensors connected to the ECU 30 (step 100).

【００４８】次に、検出された運転状態が、成層運転を
実行すべき領域に属しているか否かが判別される（ステ
ップ１０２）。ECU３０は、機関回転数NEや吸入空気量G
aなどを変数として成層運転の領域と均質運転の領域と
を区別したマップを記憶している。本ステップ１０２で
は、そのマップを参照することにより成層運転領域か否
かが判断される。Next, it is judged whether or not the detected operation state belongs to the region where the stratified operation should be executed (step 102). The ECU 30 determines the engine speed NE and the intake air amount G
A map is stored that distinguishes the region of stratified operation and the region of homogeneous operation with a or the like as a variable. In this step 102, it is judged whether or not it is in the stratified operation region by referring to the map.

【００４９】上記ステップ１０２において、内燃機関１
０の運転状態が成層運転領域に属していると判断された
場合は、燃料噴射弁２２において実現すべき状態として
第１状態が選択される。つまり、燃料噴射弁２２の制御
手法として、第２ニードルバルブ５０を閉じたまま第１
ニードルバルブ４０を開閉させる手法が選択される（ス
テップ１０４）。本ステップ１０４の処理が実行される
と、以後、燃料噴射弁２２は、第３および第４の噴霧孔
６６，６８が閉じられたまま、第１および第２の噴霧孔
６２，６４だけが開閉されるように駆動される。その結
果、内燃機関１０の筒内には、噴霧長Laが長く、貫徹力
の強い第１の噴霧が形成される。In step 102, the internal combustion engine 1
When it is determined that the operating state of 0 belongs to the stratified operating region, the first state is selected as the state to be realized in the fuel injection valve 22. That is, as a control method of the fuel injection valve 22, the first needle valve 50 is kept closed while the first needle valve 50 is closed.
A method of opening and closing the needle valve 40 is selected (step 104). When the processing of step 104 is executed, thereafter, in the fuel injection valve 22, only the first and second spray holes 62, 64 are opened and closed while the third and fourth spray holes 66, 68 are closed. Is driven as described. As a result, the first spray having a long spray length La and a strong penetration force is formed in the cylinder of the internal combustion engine 10.

【００５０】一方、上記ステップ１０２において、内燃
機関１０の運転状態が成層運転領域に属していないと判
断された場合は、燃料噴射弁２２において実現すべき状
態として第２状態が選択される。つまり、燃料噴射弁２
２の制御手法として、第１および第２ニードルバルブ４
０，５０の双方を開閉させる手法が選択される（ステッ
プ１０６）。本ステップ１０６の処理が実行されると、
以後、燃料噴射弁２２は、第１乃至第４の噴霧孔６２，
６４，６６，６８の全てが開閉されるように駆動され
る。その結果、内燃機関１０の筒内には、噴霧長Laが短
く、微粒化し易い第２の噴霧が形成される。On the other hand, when it is determined in step 102 that the operating state of the internal combustion engine 10 does not belong to the stratified operating region, the second state is selected as the state to be realized in the fuel injection valve 22. That is, the fuel injection valve 2
As a control method of No. 2, the first and second needle valves 4
A method of opening and closing both 0 and 50 is selected (step 106). When the processing of this step 106 is executed,
After that, the fuel injection valve 22 has the first to fourth spray holes 62,
All of 64, 66 and 68 are driven so as to be opened and closed. As a result, the second spray having a short spray length La and being easily atomized is formed in the cylinder of the internal combustion engine 10.

【００５１】以上説明した通り、図９に示すルーチンに
よれば、内燃機関１０において成層運転が実行される場
合には、燃料噴射弁２２から貫徹力の強い第１の噴霧を
噴射させることができる。このため、本実施形態のシス
テムによれば、内燃機関１０の成層運転時に、安定した
燃焼特性を実現することができる。As described above, according to the routine shown in FIG. 9, when the internal combustion engine 10 executes the stratification operation, the fuel injection valve 22 can inject the first spray having a strong penetration force. . Therefore, according to the system of the present embodiment, stable combustion characteristics can be realized during the stratified operation of the internal combustion engine 10.

【００５２】また、上述した図９に示すルーチンによれ
ば、内燃機関１０において均質運転が実行される場合に
は、燃料噴射弁２２から貫徹力の弱い第２の噴霧を噴射
させることができる。このため、本実施形態のシステム
によれば、内燃機関１０の均質運転時に、安定した燃焼
特性を実現することができる。Further, according to the routine shown in FIG. 9 described above, when the internal combustion engine 10 performs the homogeneous operation, it is possible to inject the second spray having a weak penetration force from the fuel injection valve 22. Therefore, according to the system of the present embodiment, stable combustion characteristics can be realized during homogeneous operation of the internal combustion engine 10.

【００５３】ところで、上述した実施の形態１において
は、第３および第４の噴霧孔６６，６８を閉じたまま第
１および第２の噴霧孔６２，６４を開閉させる第１の状
態と、第１乃至第４の噴霧孔６２，６４，６６，６８の
全てを開閉させる第２の状態とを切り換えることにより
噴霧長の異なる２種類の第１および第２の噴霧を形成す
ることとしているが、噴霧長の異なる２種類の噴霧を形
成する手法はこれに限定されるものではない。By the way, in the above-described first embodiment, the first state in which the first and second spray holes 62, 64 are opened and closed while the third and fourth spray holes 66, 68 are closed, and the first state Two types of first and second sprays having different spray lengths are formed by switching between the first to fourth spray holes 62, 64, 66, and the second state in which all of the spray holes are opened and closed. The method of forming two types of sprays having different spray lengths is not limited to this.

【００５４】図１０は、噴霧長の異なる２種類の噴霧を
形成するための第１の変形例を説明するための図であ
る。具体的には、図１０（Ａ）は、第１および第２の噴
霧孔６２，６４を閉じたまま第３および第４の噴霧孔６
６，６８を開閉させる第３の状態において実現される一
状態を示す。また、図１０（Ｂ）は、上述した第２の状
態において実現される一状態を示す。FIG. 10 is a diagram for explaining a first modified example for forming two types of sprays having different spray lengths. Specifically, FIG. 10A shows the third and fourth spray holes 6 while the first and second spray holes 62 and 64 are closed.
One state realized in a third state in which 6, 68 are opened and closed is shown. Further, FIG. 10B shows one state realized in the above-mentioned second state.

【００５５】図１０（Ａ）に示すように、第３および第
４の噴霧孔６６，６８のみが開状態となる場合、２つの
噴流が衝突角α(3-4)で衝突することにより、内燃機関
１０の筒内には、第２の噴霧より更に短いファンスプレ
ー（以下、「第３の噴霧」と称す）が形成される。この
ため、均質運転中に図１０（Ａ）に示す第３の状態が実
現され、かつ、成層運転中に図１０（Ｂ）に示す第２の
状態が実現されるように燃料噴射弁２２の制御手法を切
り換えることによっても、実施の形態１の場合と同様の
効果を得ることができる。As shown in FIG. 10 (A), when only the third and fourth spray holes 66, 68 are open, the two jets collide at the collision angle α (3-4), In the cylinder of the internal combustion engine 10, a fan spray shorter than the second spray (hereinafter referred to as “third spray”) is formed. Therefore, the third state shown in FIG. 10 (A) is realized during the homogeneous operation, and the second state shown in FIG. 10 (B) is realized during the stratification operation. The same effect as in the case of the first embodiment can be obtained by switching the control method.

【００５６】図１１は、噴霧長の異なる２種類の噴霧を
形成するための第２の変形例を説明するための図であ
る。具体的には、図１１（Ａ）は、上述した第３の状態
において実現される一状態を示す。また、図１１（Ｂ）
は、上述した第１の状態において実現される一状態を示
す。FIG. 11 is a diagram for explaining a second modification for forming two types of sprays having different spray lengths. Specifically, FIG. 11A shows one state realized in the above-described third state. In addition, FIG.
Indicates one state realized in the above-mentioned first state.

【００５７】図１１（Ａ）に示す第３の状態によれば、
２つの噴流を衝突角α(3-4)で衝突させることにより、
短い噴霧長L(3-4)を有する第３の噴霧を形成することが
できる。一方、図１１（Ｂ）に示す第１の状態によれ
ば、２つの噴流を衝突角α(1-2)で衝突させることによ
り長い噴霧長L(1-2)を有する第１の噴霧を形成すること
ができる。このため、均質運転中に図１１（Ａ）に示す
第３の状態が実現され、かつ、成層運転中に図１１
（Ｂ）に示す第１の状態が実現されるように燃料噴射弁
２２の制御手法を切り換えることによっても、実施の形
態１の場合と同様の効果を得ることができる。According to the third state shown in FIG. 11 (A),
By colliding the two jets at the collision angle α (3-4),
A third spray can be formed with a short spray length L (3-4). On the other hand, according to the first state shown in FIG. 11 (B), by colliding two jets at the collision angle α (1-2), the first spray having a long spray length L (1-2) is generated. Can be formed. Therefore, the third state shown in FIG. 11 (A) is realized during the homogeneous operation, and the third state shown in FIG.
Even if the control method of the fuel injection valve 22 is switched so that the first state shown in (B) is realized, the same effect as in the case of the first embodiment can be obtained.

【００５８】また、上述した実施の形態１においては、
噴霧長の長短を、内燃機関１０が成層運転中であるか均
質運転中であるかに応じて切り換えることとしている
が、本発明はこれに限定されるものではない。すなわ
ち、噴霧長の切り換えは、成層運転中と均質運転中との
別に関わらず、要求される噴霧長の長短に応じて、内燃
機関の運転状態に合わせて適宜切り換えることとすれば
よい。Further, in the above-described first embodiment,
Although the length of the spray length is switched depending on whether the internal combustion engine 10 is in the stratification operation or the homogeneous operation, the present invention is not limited to this. That is, the switching of the spray length may be appropriately switched according to the required operation length of the internal combustion engine depending on the required length of the spray length, regardless of whether the stratification operation or the homogeneous operation is performed.

【００５９】また、上述した実施の形態１においては、
内燃機関１０の筒内で形成される噴霧がファンスプレー
に限定されているが、本発明はこれに限定されるもので
はない。すなわち、本発明は、内燃機関１０の運転状態
に応じて噴霧長が変化するものであればよく、その噴霧
はファンスプレー以外のものであってもよい。Further, in the above-described first embodiment,
The spray formed in the cylinder of the internal combustion engine 10 is limited to the fan spray, but the present invention is not limited to this. That is, in the present invention, the spray length may be changed according to the operating state of the internal combustion engine 10, and the spray may be other than the fan spray.

【００６０】更に、上述した実施の形態１においては、
燃料噴射弁２２が有する噴霧孔の数が４つに限定されて
いるが、本発明はこれに限定されるものではない。すな
わち、燃料噴射弁２２が有する噴霧孔の数は、噴霧の衝
突状態に変化によって少なくとも２種類の噴霧長が実現
できる限り、３つ以下であっても、或いは５つ以上であ
ってもよい。Further, in the above-described first embodiment,
The number of spray holes of the fuel injection valve 22 is limited to four, but the present invention is not limited to this. That is, the number of spray holes of the fuel injection valve 22 may be three or less, or may be five or more, as long as at least two kinds of spray lengths can be realized by changing the collision state of the spray.

【００６１】尚、上述した実施の形態１においては、第
１乃至第３の噴霧を選択的に発生させるために燃料噴射
弁２２が備えている機構が前記第１の発明における「衝
突状態変更機構」に相当していると共に、ECU３０が、
上記ステップ１００および１０２の処理を実行すること
により前記第１の発明における「運転状態検出手段」
が、上記ステップ１０４または１０６の処理を実行する
ことにより前記第１の発明における「噴霧長変更手段」
が、それぞれ実現されている。In the first embodiment described above, the mechanism provided in the fuel injection valve 22 to selectively generate the first to third sprays is the "collision state changing mechanism" in the first invention. And the ECU 30
"Operating state detecting means" in the first aspect of the present invention by executing the processing of steps 100 and 102
However, the "spray length changing means" in the first aspect of the present invention is executed by executing the process of step 104 or 106.
Are realized respectively.

【００６２】また、上述した実施の形態１においては、
ECU３０が、上記ステップ１０２の処理を実行すること
により前記第２の発明における「領域判別手段」が、上
記ステップ１０４および１０６の処理を実行することに
より前記第２の発明における「噴霧長切り換え手段」
が、それぞれ実現されている。Further, in the above described first embodiment,
When the ECU 30 executes the process of step 102, the "region determining means" in the second invention performs the processes of steps 104 and 106, and the "spray length switching device" in the second invention.
Are realized respectively.

【００６３】また、上述した実施の形態１においては、
第３および第４の噴霧孔６６，６８が前記第３の発明に
おける「少なくとも１つの噴霧孔」に相当していると共
に、第１ニードルバルブ４０およびその駆動機構が前記
第３の発明および前記第９の発明における「第１弁機
構」に、第２ニードルバルブ５０およびその駆動機構が
前記第３の発明および前記第９の発明における「第２弁
機構」にそれぞれ相当している。Further, in the above described first embodiment,
The third and fourth spray holes 66, 68 correspond to "at least one spray hole" in the third invention, and the first needle valve 40 and its drive mechanism are the third invention and the third invention. The second needle valve 50 and its drive mechanism correspond to the "first valve mechanism" in the ninth invention and the "second valve mechanism" in the third invention and the ninth invention, respectively.

【００６４】[0064]

【発明の効果】この発明は以上説明したように構成され
ているので、以下に示すような効果を奏する。第１の発
明によれば、複数の噴霧孔から噴射された燃料の衝突に
より形成される噴霧の長さを、内燃機関の運転状態に応
じて変化させることができる。このため、本発明によれ
ば、内燃機関の運転状態に応じて、噴霧貫徹力の大小を
変化させることができる。Since the present invention is constructed as described above, it has the following effects. According to the first aspect of the present invention, the length of the spray formed by the collision of the fuel injected from the plurality of spray holes can be changed according to the operating state of the internal combustion engine. Therefore, according to the present invention, the magnitude of the spray penetration force can be changed according to the operating state of the internal combustion engine.

【００６５】第２の発明によれば、噴霧の長さを変える
ことにより、成層運転に適した噴霧特性と、均質運転に
適した噴霧特性とを適宜実現することができる。According to the second aspect of the present invention, by changing the length of the spray, it is possible to appropriately realize the spray characteristic suitable for the stratification operation and the spray characteristic suitable for the homogeneous operation.

【００６６】第３の発明によれば、第１および第２の噴
霧孔からの燃料噴射を第１弁機構で制御し、第１および
第２の噴霧孔に挟まれた領域の外に配置された少なくと
も１つの噴霧孔からの燃料噴射を第２弁機構で制御する
ことができる。そして、第１弁機構の開閉状態と、第２
弁機構の開閉状態との組み合わせを内燃機関の運転状態
に応じて変化させることにより、噴霧の長さを適切に変
化させることができる。According to the third aspect of the invention, the fuel injection from the first and second spray holes is controlled by the first valve mechanism, and the fuel is arranged outside the region sandwiched by the first and second spray holes. Further, the fuel injection from at least one spray hole can be controlled by the second valve mechanism. The open / closed state of the first valve mechanism and the second
By changing the combination with the open / closed state of the valve mechanism according to the operating state of the internal combustion engine, the length of the spray can be appropriately changed.

【００６７】第４の発明によれば、第１および第２の噴
霧孔から燃料を噴射させることによりファンスプレーが
形成できる。また、第３および第４の噴霧孔から燃料を
噴射させることによっても、或いは、第１乃至第４の噴
霧孔の全てから噴射を噴射させることによってもファン
スプレーを形成することができる。そして、燃料を噴射
する噴霧孔の組み合わせを変化させることにより、ファ
ンスプレーの噴霧長を変化させることができる。According to the fourth aspect of the invention, a fan spray can be formed by injecting fuel from the first and second spray holes. Further, the fan spray can be formed by injecting fuel through the third and fourth spray holes or by injecting fuel through all of the first to fourth spray holes. Then, the spray length of the fan spray can be changed by changing the combination of the spray holes for injecting the fuel.

【００６８】第５の発明によれば、第１および第２の噴
霧孔から燃料が噴射される第１状態と、第１乃至第４の
噴霧孔の全てから噴射が噴射される第２状態とを切り換
えることにより噴霧長の異なるファンスプレーを生成す
ることができる。According to the fifth aspect of the invention, there are a first state in which fuel is injected from the first and second spray holes and a second state in which fuel is injected from all of the first to fourth spray holes. It is possible to generate fan sprays having different spray lengths by switching between.

【００６９】第６の発明によれば、第３および第４の噴
霧孔から燃料が噴射される第３状態と、第１乃至第４の
噴霧孔の全てから噴射が噴射される第２状態とを切り換
えることにより噴霧長の異なるファンスプレーを生成す
ることができる。According to the sixth aspect, the third state in which fuel is injected from the third and fourth spray holes, and the second state in which fuel is injected from all of the first to fourth spray holes. It is possible to generate fan sprays having different spray lengths by switching between.

【００７０】第７の発明によれば、第１および第２の噴
霧孔から燃料が噴射される第１状態と、第３および第４
の噴霧孔から噴射が噴射される第３状態とを切り換える
ことにより噴霧長の異なるファンスプレーを生成するこ
とができる。According to the seventh invention, the first state in which fuel is injected from the first and second spray holes, and the third and fourth states.
It is possible to generate fan sprays having different spray lengths by switching between the third state in which the spray is sprayed from the spray hole of.

【００７１】第８の発明によれば、第１乃至第４の噴霧
孔の全てから燃料が噴射された場合は、第１の噴霧孔か
ら噴射された燃料が、先ず、第３および第４の噴霧孔の
一方から噴射された燃料と衝突する。同様に、第２の噴
霧孔から噴射された燃料は、先ず、第３および第４の噴
霧孔の他方から噴射された燃料と衝突する。そして、そ
れらの衝突により生成された２つの噴霧が所定の衝突角
で衝突することにより、最終的な噴霧が形成される。こ
の場合、噴霧の長さは、主として噴霧の基礎となる燃料
の衝突角により決定される。このため、本発明によれ
ば、第１乃至第４の噴霧孔の全てから燃料が噴射される
場合に、第１および第２の噴霧孔のみから燃料が噴射さ
れる場合とも、第３および第４の噴霧孔のみから燃料が
噴射される場合とも明らかに長さの異なる噴霧を形成す
ることができる。According to the eighth aspect, when the fuel is injected from all of the first to fourth spray holes, the fuel injected from the first spray hole is first supplied to the third and fourth spray holes. It collides with fuel injected from one of the spray holes. Similarly, the fuel injected from the second spray hole first collides with the fuel injected from the other of the third and fourth spray holes. Then, the two sprays generated by the collisions collide with each other at a predetermined collision angle to form a final spray. In this case, the spray length is determined mainly by the impingement angle of the fuel on which the spray is based. Therefore, according to the present invention, when the fuel is injected from all of the first to fourth spray holes, even when the fuel is injected from only the first and second spray holes, the third and the third spray holes are injected. Even when the fuel is injected from only the spray holes of No. 4, it is possible to form sprays having obviously different lengths.

【００７２】第９の発明によれば、第１弁機構と第２弁
機構の開閉の組み合わせを変化させることにより、長さ
の異なる複数の噴霧を生成することのできる燃料噴射弁
を実現することができる。According to the ninth invention, it is possible to realize a fuel injection valve capable of producing a plurality of sprays having different lengths by changing the combination of opening and closing of the first valve mechanism and the second valve mechanism. You can

【００７３】第１０の発明によれば、第１乃至第４の噴
霧孔の全てから燃料が噴射される場合に、第１および第
２の噴霧孔のみから燃料が噴射される場合とも、第３お
よび第４の噴霧孔のみから燃料が噴射される場合とも明
らかに長さの異なる噴霧を形成することのできる燃料噴
射弁を実現することができる。According to the tenth invention, when the fuel is injected from all the first to fourth spray holes, the fuel is injected from only the first and second spray holes, the third spray is used. Further, it is possible to realize a fuel injection valve capable of forming a spray having a clearly different length even when the fuel is injected only from the fourth spray hole.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】 本発明の実施の形態１の構成を説明するため
の図である。FIG. 1 is a diagram for explaining a configuration of a first embodiment of the present invention.

【図２】 実施の形態１における内燃機関が実行する成
層運転および均質運転を説明するための図である。FIG. 2 is a diagram for explaining a stratified operation and a homogeneous operation performed by the internal combustion engine in the first embodiment.

【図３】 実施の形態１における内燃機関が備える燃料
噴射弁の断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of a fuel injection valve included in the internal combustion engine according to the first embodiment.

【図４】 図３に示す燃料噴射弁の先端部の拡大図であ
る。FIG. 4 is an enlarged view of a tip portion of the fuel injection valve shown in FIG.

【図５】 ２つの噴流の衝突により形成されるファンス
プレーの形状と、それら２つの噴流の衝突角との関係を
示す実験結果である。FIG. 5 is an experimental result showing the relationship between the shape of a fan spray formed by the collision of two jets and the collision angle of the two jets.

【図６】 図５に示す噴霧角θaおよび噴霧長Laを、そ
れぞれ衝突角αとの関係でプロットした図である。FIG. 6 is a diagram in which the spray angle θa and the spray length La shown in FIG. 5 are plotted in relation to the collision angle α.

【図７】 実施の形態１における燃料噴射弁が実現する
第１状態および第２状態を説明するための図である。FIG. 7 is a diagram for explaining a first state and a second state realized by the fuel injection valve in the first embodiment.

【図８】 実施の形態１における燃料噴射弁が有する第
１乃至第４の噴霧孔の構成を詳細に説明するための図で
あるFIG. 8 is a diagram for explaining in detail the configuration of first to fourth spray holes of the fuel injection valve according to the first embodiment.

【図９】 実施の形態１においてECUが実行する制御ル
ーチンのフローチャートである。FIG. 9 is a flowchart of a control routine executed by the ECU in the first embodiment.

【図１０】 実施の形態１の第１変形例において実現さ
れる第３状態および第２状態を説明するための図であ
る。FIG. 10 is a diagram for explaining a third state and a second state realized in the first modified example of the first embodiment.

【図１１】 実施の形態１の第２変形例において実現さ
れる第３状態および第１状態を説明するための図であ
る。FIG. 11 is a diagram for explaining a third state and a first state realized in the second modified example of the first embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１０ 内燃機関 １４ 吸気ポート １６ 排気ポート ２２ 燃料噴射弁 ２８ キャビティ ３０ ECU(Electronic Control Unit) ３２ エアフロメータ ３４ 回転数センサ ３６ スロットルセンサ ４０ 第１ニードルバルブ ４２ 第１可動鉄心 ４４ 第１固定鉄心 ４６ 第１スプリング ４８ 第１電磁コイル ５０ 第２ニードルバルブ ５２ 第２可動鉄心 ５４ 第２固定鉄心 ５６ 第２スプリング ５８ 第２電磁コイル ６０ 弁座 ６２ 第１の噴霧孔 ６４ 第２の噴霧孔 ６６ 第３の噴霧孔 ６８ 第４の噴霧孔 10 Internal combustion engine 14 Intake port 16 Exhaust port 22 Fuel injection valve 28 cavities 30 ECU (Electronic Control Unit) 32 Air flow meter 34 Revolution sensor 36 Throttle sensor 40 First needle valve 42 1st movable iron core 44 1st fixed iron core 46 1st spring 48 First electromagnetic coil 50 Second needle valve 52 Second movable iron core 54 Second fixed core 56 Second spring 58 Second electromagnetic coil 60 seat 62 First spray hole 64 Second spray hole 66 Third spray hole 68 Fourth spray hole

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｍ 51/06 Ｆ０２Ｍ 51/06 Ｋ Ｌ Ｆターム(参考） 3G066 AA02 AB02 BA17 CC01 CC05U CC14 CC26 CC30 CD26 CE22 DB06 3G084 AA04 BA11 CA03 CA04 DA02 FA07 FA10 FA33 3G301 HA01 JA02 KA06 LB04 LC01 MA29 PA01Z PA11Z PE01Z─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. ⁷ Identification code FI theme code (reference) F02M 51/06 F02M 51/06 KLF term (reference) 3G066 AA02 AB02 BA17 CC01 CC05U CC14 CC26 CC30 CD26 CE22 DB06 3G084 AA04 BA11 CA03 CA04 DA02 FA07 FA10 FA33 3G301 HA01 JA02 KA06 LB04 LC01 MA29 PA01Z PA11Z PE01Z

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 複数の噴霧孔から噴射される燃料を衝突
させて噴霧を形成する燃料噴射弁と、 前記噴霧の長さが変化するように燃料の衝突状態を変化
させる衝突状態変更機構と、 内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段と、 内燃機関の運転状態に応じて、前記噴霧の長さを変化さ
せる噴霧長変更手段と、 を備えることを特徴とする内燃機関の燃料噴射装置。1. A fuel injection valve that collides fuel injected from a plurality of spray holes to form a spray, and a collision state changing mechanism that changes a collision state of the fuel so that the length of the spray changes. A fuel injection device for an internal combustion engine, comprising: an operating state detecting means for detecting an operating state of the internal combustion engine; and a spray length changing means for changing the length of the spray according to the operating state of the internal combustion engine. . 【請求項２】 前記運転状態検出手段は、内燃機関に成
層燃焼を行わせるべき成層領域と、内燃機関に均質運転
を行わせるべき均質領域とを判別する領域判別手段を備
え、 前記噴霧長変更手段は、成層領域と均質領域とで前記噴
霧の長さを変化させる噴霧長切り換え手段を備えること
を特徴とする請求項１記載の内燃機関の燃料噴射装置。2. The operation state detection means includes area determination means for determining a stratified area in which the internal combustion engine should perform stratified combustion and a homogeneous area in which the internal combustion engine should perform homogeneous operation, and the spray length change 2. The fuel injection device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the means includes spray length switching means for changing the length of the spray between a stratified region and a homogeneous region. 【請求項３】 前記燃料噴射弁は、 第１および第２の噴霧孔と、それらに挟まれた領域の外
に配置された少なくとも１つの噴霧孔とを備え、 前記第１および第２の噴霧孔は、それらから噴射された
燃料が衝突することで扁平形状の第１の噴霧が形成され
るように設けられており、 前記少なくとも１つの噴霧孔は、当該噴霧孔から噴射さ
れた燃料が前記第１および第２の噴霧孔から噴射された
燃料と衝突することで、前記第１の噴霧より短い第２の
噴霧が形成されるように設けられており、 前記衝突状態変更機構は、前記第１および第２の噴霧孔
からの燃料噴射を制御する第１弁機構と、前記少なくと
も１つの噴霧孔からの燃料噴射を制御する第２弁機構と
を備え、 前記噴霧長変更手段は、内燃機関の運転状態に応じて、
前記第１弁機構の開閉状態と、前記第２弁機構の開閉状
態との組み合わせを変化させる切り換え手段を備えるこ
とを特徴とする請求項１または２記載の内燃機関の燃料
噴射装置。3. The fuel injection valve includes first and second spray holes, and at least one spray hole arranged outside a region sandwiched between the first and second spray holes, wherein the first and second spray holes are provided. The holes are provided such that the fuel injected from them collides with each other to form a flat first spray, and the at least one spray hole is provided with the fuel injected from the spray hole. The second spray shorter than the first spray is formed by colliding with the fuel injected from the first and second spray holes, and the collision state changing mechanism includes the first spray and the second spray. A first valve mechanism for controlling fuel injection from the first and second spray holes, and a second valve mechanism for controlling fuel injection from the at least one spray hole, wherein the spray length changing means is an internal combustion engine Depending on the driving state of
3. The fuel injection device for an internal combustion engine according to claim 1, further comprising switching means for changing a combination of an open / closed state of the first valve mechanism and an open / closed state of the second valve mechanism. 【請求項４】 前記少なくとも１つの噴霧孔は、前記第
１および第２の噴霧孔の両側に、前記第１および第２の
噴霧孔と一列に並ぶように配置された第３および第４の
噴霧孔を含み、 前記第３および第４の噴霧孔は、それらから噴射された
燃料が衝突することで、扁平形状の第３の噴霧が形成さ
れるように設けられていることを特徴とする請求項３記
載の内燃機関の燃料噴射装置。4. The third and fourth spray holes are arranged on both sides of the first and second spray holes so as to be aligned with the first and second spray holes. A spray hole is included, and the third and fourth spray holes are provided so that fuel injected from the third and fourth spray holes collides with each other to form a flat third spray. The fuel injection device for an internal combustion engine according to claim 3. 【請求項５】 前記切り換え手段は、前記第２弁機構を
閉じたままで前記第１弁機構を開閉させる第１状態と、
前記第１および第２弁機構を共に開閉させる第２状態と
を切り換えることにより噴霧の長さを変化させることを
特徴とする請求項４記載の内燃機関の燃料噴射装置。5. A first state in which the switching means opens and closes the first valve mechanism while keeping the second valve mechanism closed,
The fuel injection device for an internal combustion engine according to claim 4, wherein the spray length is changed by switching between a second state in which both the first and second valve mechanisms are opened and closed. 【請求項６】 前記切り換え手段は、前記第１弁機構を
閉じたままで前記第２弁機構を開閉させる第３状態と、
前記第１および第２弁機構を共に開閉させる第２状態と
を切り換えることにより噴霧の長さを変化させることを
特徴とする請求項４記載の内燃機関の燃料噴射装置。6. A third state in which the switching means opens and closes the second valve mechanism while keeping the first valve mechanism closed,
The fuel injection device for an internal combustion engine according to claim 4, wherein the spray length is changed by switching between a second state in which both the first and second valve mechanisms are opened and closed. 【請求項７】 前記切り換え手段は、前記第２弁機構を
閉じたままで前記第１弁機構を開閉させる第１状態と、
前記第１弁機構を閉じたままで前記第２弁機構を開閉さ
せる第３状態とを切り換えることにより噴霧の長さを変
化させることを特徴とする請求項４記載の内燃機関の燃
料噴射装置。7. A first state in which the switching means opens and closes the first valve mechanism while keeping the second valve mechanism closed,
5. The fuel injection device for an internal combustion engine according to claim 4, wherein the spray length is changed by switching between a third state in which the second valve mechanism is opened and closed while the first valve mechanism is closed. 【請求項８】 前記第１乃至第４の噴霧孔は、全ての噴
霧孔から燃料が噴射された場合に、前記第１および第２
の噴霧孔から噴射された燃料が、互いに衝突する以前
に、それぞれ前記第３または第４の噴霧孔から噴射され
た燃料と衝突するように設けられていることを特徴とす
る請求項４乃至７の何れか１項記載の内燃機関の燃料噴
射装置。8. The first to fourth spray holes are the first and second spray holes when fuel is injected from all spray holes.
7. The fuel injected from the spray holes of the above is provided so as to collide with the fuel injected from the third or fourth spray holes before colliding with each other. 13. A fuel injection device for an internal combustion engine according to claim 1. 【請求項９】 第１および第２の噴霧孔と、 前記第１および第２の噴霧孔の両側に、前記第１および
第２の噴霧孔と一列に並ぶように配置された第３および
第４の噴霧孔と、 前記第１および第２の噴霧孔からの燃料噴射を制御する
第１弁機構と、 前記第３および第４の噴霧孔からの燃料噴射を制御する
第２弁機構とを備え、 前記第１および第２の噴霧孔は、それらから噴射された
燃料が衝突することで扁平形状の第１の噴霧が形成され
るように設けられており、 前記第３および第４の噴霧孔は、それらから噴射された
燃料が前記第１および第２の噴霧孔から噴射された燃料
と衝突することで、前記第１の噴霧より短い扁平形状の
第２の噴霧が形成されるように、かつ、それらから噴射
された燃料が互いに衝突することで、前記第２の噴霧よ
り短い扁平形状の第３の噴霧が形成されるように設けら
れていることを特徴とする内燃機関の燃料噴射弁。9. The first and second spray holes, and the third and third spray holes arranged on both sides of the first and second spray holes so as to be in line with the first and second spray holes. No. 4 spray hole, a first valve mechanism that controls fuel injection from the first and second spray holes, and a second valve mechanism that controls fuel injection from the third and fourth spray holes. The first and second spray holes are provided so that fuel injected from them collides with each other to form a flat first spray, and the third and fourth spray holes are provided. The holes are formed so that the fuel injected from them collides with the fuel injected from the first and second spray holes to form a second spray having a flat shape shorter than the first spray. Moreover, the fuel injected from them collides with each other, and The fuel injection valve of an internal combustion engine, characterized in that provided as the third spraying short flat shape is formed. 【請求項１０】 前記第１乃至第４の噴霧孔は、全ての
噴霧孔から燃料が噴射された場合に、前記第１および第
２の噴霧孔から噴射された燃料が、互いに衝突する以前
に、それぞれ前記第３または第４の噴霧孔から噴射され
た燃料と衝突するように設けられていることを特徴とす
る請求項９記載の内燃機関の燃料噴射弁。10. When the fuel is injected from all of the spray holes, the first to fourth spray holes are provided before the fuel injected from the first and second spray holes collides with each other. 10. The fuel injection valve for an internal combustion engine according to claim 9, wherein the fuel injection valve is provided so as to collide with fuel injected from the third or fourth spray holes, respectively.