(57)【要約】【課題】低温始動時に燃料圧力を上昇させることによりエミッションを向上させる。【解決手段】燃料圧力を上昇させた場合、溝部５に対し平行な方向への微小変形によって燃料噴射孔４の燃料噴射方向は燃料噴射弁２の中心軸に対し外側方向に移動するが、燃料噴射孔４は中心線Ｌ２に対して左右交互に形成され、左右の燃料噴射孔４から噴射された燃料噴霧は交差するので、燃料噴射孔４の燃料噴射方向はエミッション改善に効果が高い吸気ポート内側方向へと移動する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料噴射弁の下流側に設けられ、当該燃料噴射弁から噴射された燃料噴霧の噴射方向を制御する燃料噴射孔が複数形成されたノズルプレートを有する内燃機関の燃料噴射装置であって、
前記ノズルプレートは、前記燃料噴射弁の中心軸を含む所定方向に沿って形成され、燃料圧力によってノズルプレートが当該所定方向と直交する方向に変形することを規制する変形方向規制手段を備え、
各燃料噴射孔の燃料噴射方向は、燃料噴射弁の中心軸方向に向けられ、燃料噴霧の主噴霧がノズルプレート近傍で衝突しないように形成されていることを特徴とする内燃機関の燃料噴射装置。
【請求項２】
請求項１に記載の内燃機関の燃料噴射装置であって、
前記燃料噴射孔が形成されている位置よりも内側のノズルプレート領域の少なくとも一部の厚さは他領域の厚さよりも薄く形成されていることを特徴とする内燃機関の燃料噴射装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の内燃機関の燃料噴射装置であって、
前記変形方向規制手段を境界線とした一方の側に形成された燃料噴射孔から噴射される燃料噴霧は他方の側に形成された燃料噴射孔から噴射される燃料噴霧と交互に交差することを特徴とする内燃機関の燃料噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料噴霧の噴射方向を制御する燃料噴射孔が複数形成されたノズルプレートを有する内燃機関の燃料噴射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、燃料噴霧の噴射方向を制御する燃料噴射孔が複数形成されたノズルプレートを燃料噴射口に備える内燃機関の燃料噴射装置において、燃料噴霧を吸気弁に衝突させて燃料噴霧の気化を促進するために、各燃料噴射孔の燃料噴射方向を燃料噴射弁の中心軸に対し外側方向（吸気弁方向）に向けているものが知られている（特許文献１を参照）。
【特許文献１】特開平８−３２６６８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、一般に、内燃機関の低温始動時には、吸気弁自体の温度が低く、燃料噴霧を吸気弁に衝突させることにより燃料噴霧を気化させることは難しいために、燃料噴霧の粒径を細かく（微粒化）して燃料噴霧の気化を容易にすること、及び燃料噴霧位置をシリンダ中央側に向けて壁流の発生を防ぐことがエミッションの低減を図る上で要求される。このような背景から、内燃機関の低温始動時には、通常、燃料圧力を上昇させることにより燃料噴霧を微粒化する制御が行われている。
【０００４】
しかしながら、従来の燃料噴射装置は、上述の通り、燃料噴射孔の燃料噴射方向が燃料噴射弁の中心軸に対し外側方向に向けられている構成になっているために、燃料圧力を上昇させた場合、燃料圧力によってノズルプレートが外側方向に湾曲することによって、燃料噴霧の噴霧面積が外側方向に向かってさらに拡大し、燃料噴霧は外側ポート壁面に近づいてしまう。従って、従来の燃料噴射装置の構成によれば、内燃機関の低温始動時に燃料圧力を上昇させた場合、燃料噴射方向がシリンダ中央側とは逆方向に向い、壁流量が増大してしまうので、エミッションを向上させることが困難である。
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、低温始動時に燃料圧力を上昇させることによりエミッションを向上させることが可能な内燃機関の燃料噴射装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明に係る内燃機関の燃料噴射装置では、ノズルプレートは、燃料噴射弁の中心軸を含む所定方向に沿って形成され、燃料圧力によってノズルプレートが所定方向と直交する方向に変形することを規制する変形方向規制手段を備え、各燃料噴射孔の燃料噴射方向は、燃料噴射弁の中心軸方向に向けられ、燃料噴霧の主噴霧がノズルプレート近傍で衝突しないように形成されている。
【０００７】
すなわち、本発明に係る内燃機関の燃料噴射装置では、燃料圧力を上昇させた場合、ノズルプレートは、所定方向と直交する方向に変形することが規制される一方、燃料噴射弁の中心軸を含む所定方向に沿って変形するが、燃料噴射孔の燃料噴射方向は燃料噴射弁の中心軸方向に向けられ、燃料噴霧の主噴霧がノズルプレート近傍で衝突しないように形成されているので、燃料噴射孔の燃料噴射方向はシリンダ中央側に移動する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る内燃機関の燃料噴射装置によれば、燃料圧力を上昇させた場合、燃料噴射孔の燃料噴射方向がシリンダ中央側に移動するので、低温始動時に燃料圧力を上昇させることによりエミッションを向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態となる燃料噴射装置の構成について詳細に説明する。
【００１０】
本発明の実施形態となる燃料噴射装置は、２つの吸気弁に向かって燃料噴霧を噴射する構成となっており、図１（ａ）に示すように、燃料噴射口を囲むように形成された弁座部材１と、燃料噴射側が弁座部材１に着座するように配設された燃料噴射弁２と、燃料噴射弁２の燃料噴射側に設けられたノズルプレート３とを備える。また、ノズルプレート３には、図１（ａ），（ｂ）に示すように、燃料噴霧の噴射方向を制御する燃料噴射孔４が複数形成されており、各燃料噴射孔４の燃料噴射方向は燃料噴射弁２の中心軸方向に向かっている。
【００１１】
また、複数の燃料噴射孔４は、図１（ｃ）に示すように、２つの吸気弁位置に対応する燃料噴射領域Ｒ１，Ｒ２を結ぶ直線Ｌ１に対して垂直な中心線Ｌ２を境界線として左右交互に形成され、左右の燃料噴射孔４から噴射された燃料噴霧はノズルプレート３の近傍で衝突しないように交差する。すなわち、中心線Ｌ２に対して左側に形成された燃料噴射孔４は燃料噴射領域Ｒ２に向かって燃料噴霧を噴射するのに対し、中心線Ｌ２に対して右側に形成された燃料噴射孔４は燃料噴射領域Ｒ１に向かって燃料噴霧を噴射する。このように燃料噴霧を左右交互に交差させることにより、燃料噴霧の噴射領域が一定になり、各吸気弁の吸気ポート毎に燃料噴霧の気化特性がばらつくことを防止できる。
【００１２】
また、ノズルプレート３の燃料噴射弁２側表面には、図１（ｂ），（ｃ）に示すように、燃料噴射領域Ｒ１，Ｒ２を結ぶ直線Ｌ１に対し垂直な中心線Ｌ２に沿って溝部５が形成されている。この溝部５によって、燃料圧力が上昇した場合、ノズルプレート３は溝部５に対し平行な方向に微小変形する一方、燃料噴射領域Ｒ１，Ｒ２を結ぶ直線Ｌ１に対し平行な方向への変形は規制される。
【００１３】
なお、溝部５に対し平行な方向への微小変形によって燃料噴射孔４の燃料噴射方向は燃料噴射弁２の中心軸に対し外側方向に移動するが、上述の通り、燃料噴射孔４は中心線Ｌ２に対して左右交互に形成され、左右の燃料噴射孔４から噴射された燃料噴霧は交差するので、溝部５に対し平行な方向への微小変形によって燃料噴射孔４の燃料噴射方向は吸気ポート内側方向へと移動することになる。
【００１４】
従来の燃料噴射装置では、燃料噴射孔４の燃料噴射方向は図２（ａ），（ｂ）に示すように燃料噴射弁の中心軸に対して外側方向に向いていた。このため、燃料圧力を上昇させた場合には、ノズルプレートが外側方向に略半球面状に湾曲することによって、燃料噴霧の噴霧面積が外側方向に向かって拡大し、燃料噴霧は図３（ａ），（ｂ）に示すように外側ポート壁面に近づいてしまう。従って、従来の燃料噴射装置によれば、内燃機関の低温始動時に燃料圧力を上昇させることによってエミッションを向上させることは困難であった。
【００１５】
これに対して、本発明の実施形態となる燃料噴射装置では、燃料圧力を上昇させた場合、上述の通り、溝部５に対し平行な方向への微小変形によって燃料噴射孔４の燃料噴射方向は燃料噴射弁２の中心軸に対し外側方向に移動するが、燃料噴射孔４は中心線Ｌ２に対して左右交互に形成され、左右の燃料噴射孔４から噴射された燃料噴霧は交差するので、燃料噴射孔４の燃料噴射方向は図４（ａ），（ｂ）に示すようにエミッション改善に効果が高い吸気ポート内側方向へと移動する。
【００１６】
従って、本発明の実施形態となる燃料噴射装置によれば、低温始動時に燃料圧力を上昇させることによりエミッションを向上させることができる。なお、吸気弁温度が上昇する内燃機関の暖機後は、燃料圧力を低下して内燃機関の負荷を減少させることにより、燃費が悪化することを防止することが望ましい。また、内燃機関の暖機後は、燃料噴射孔４の燃料噴射方向が吸気弁に向かっていても吸気弁表面における燃料噴霧の気化特性が良好であるので、エミッションが悪化することはない。
【００１７】
なお、燃料噴射孔４の形成位置は、（１）燃料噴射領域Ｒ１，Ｒ２に燃料噴霧が噴射される、（２）燃料噴射弁２の中心軸に対し外側方向に燃料噴霧を噴射しない、及び（３）各燃料噴射孔４から噴射された燃料噴霧が干渉しないの３つの条件を満たす限り、図１（ｃ）に示す位置に限られることはなく、例えば図５に示す位置等、種々の位置を適用することができる。
【００１８】
また、図６（ａ），（ｂ）に示すようにノズルプレート３の燃料噴射弁２側表面の中央部領域６を削って薄くしたり、図７に示すようにノズルプレート３の外側表面の中央部領域６を削って薄くしたり、ノズルプレート３の材質を変えることにより、燃料圧力が上昇した際のノズルプレート３の変形量を増大させるようにしてもよい。このような構成によれば、燃料噴射孔４の燃料噴霧方向を吸気ポート内側方向に向けるために必要な燃料圧力を自在に調整することができるので、燃料圧力を増加させる燃料ポンプや内燃機関の負荷を低減し、燃費が悪化することを防止できる。
【００１９】
以上、本発明者によってなされた発明を適用した実施の形態について説明したが、この実施の形態による本発明の開示の一部をなす論述及び図面により本発明は限定されることはない。すなわち、上記実施形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施の形態、実施例及び運用技術等は全て本発明の範疇に含まれることは勿論であることを付け加えておく。
【００２０】
最後に、上記実施形態から把握し得る請求項以外の技術的思想について、以下にその効果と共に記載する。
【００２１】
（イ）請求項１乃至請求項３のうち、いずれか１項に記載の内燃機関の燃料噴射装置であって、変形方向規制手段は溝部であることを特徴とする内燃機関の燃料噴射装置。このような構成によれば、ノズルプレートは、溝部の方向に沿って変形しやすくなる一方、溝部と直交する方向へは変形しにくくなる。従って、吸気弁位置に対応する燃料噴射領域を結ぶ直線に対し垂直な中心線に沿って溝部を形成することにより、ノズルプレートは、中心線と平行な方向に沿って変形しやすくなる一方、燃料噴射領域を結ぶ直線と平行な方向へは変形しにくくなるので、吸気弁の内側方向に燃料噴霧を精度よく噴射することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施形態となる燃料噴射装置の構成を示す模式図である。
【図２】従来の燃料噴射装置における燃料噴射孔の燃料噴射方向を説明するための図である。
【図３】従来の燃料噴射装置における燃料圧力の増加に伴う燃料噴射孔の燃料噴射方向の変化を説明するための図である。
【図４】本発明の実施形態となる燃料噴射装置における燃料圧力の増加に伴う燃料噴射孔の燃料噴射方向の変化を説明するための図である。
【図５】燃料噴射孔の配置位置の応用例を示す図である。
【図６】本発明の実施形態となる燃料噴射装置の応用例の構成を示す模式図である。
【図７】本発明の実施形態となる燃料噴射装置の応用例の構成を示す模式図である。
【符号の説明】
【００２３】
１：弁座部材
２：燃料噴射弁
３：ノズルプレート
４：燃料噴射孔
５：溝部
【図１】
2006348817.tif 000003
【図２】
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【図３】
2006348817.tif 000005
【図４】
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【図５】
2006348817.tif 000007
【図６】
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【図７】
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