(57)【要約】【課題】要求に応じて噴射燃料の微粒化を促進したり噴射燃料の貫徹力を大きくしたりすることによってできるだけ燃料を良好に燃焼させる。【解決手段】噴孔４を備えたノズル本体３と、該ノズル本体内で往復動し且つ噴孔の流入を制御するニードル弁１とを具備する。噴孔周りのノズル本体２，３の内壁面６に沿った方向から燃料を該噴孔に流入させる第１流入モードと、噴孔周りのノズル本体の内壁面に沿った方向よりも該噴孔周りのノズル本体の内壁面に対して垂直な方向に近い方向から燃料を該噴孔に流入させる第２流入モードとを選択的に切換可能である。内燃機関が始動されてから予め定められた時間が経過するまでは第１流入モードでもって燃料を噴孔に流入させ、上記予め定められた時間が経過した後は要求に応じて第１流入モードまたは第２流入モードでもって燃料を噴孔に流入させる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
噴孔を備えたノズル本体と、該ノズル本体内で往復動し且つ噴孔の流入を制御するニードル弁とを具備する内燃機関用の燃料噴射弁において、噴孔周りのノズル本体の内壁面に沿った方向から燃料を該噴孔に流入させる第１流入モードと、噴孔周りのノズル本体の内壁面に沿った方向よりも該噴孔周りのノズル本体の内壁面に対して垂直な方向に近い方向から燃料を該噴孔に流入させる第２流入モードとを選択的に切換可能であり、内燃機関が始動されてから予め定められた時間が経過するまでは第１流入モードでもって燃料を噴孔に流入させ、上記予め定められた時間が経過した後は要求に応じて第１流入モードまたは第２流入モードでもって燃料を噴孔に流入させることを特徴とする内燃機関用の燃料噴射弁。
【請求項２】
上記予め定められた時間が経過した後は内燃機関に対する要求負荷が予め定められた値よりも小さいときには第１流入モードでもって燃料を噴孔に流入させ、内燃機関に対する要求負荷が上記予め定められた値よりも大きいときには第２流入モードでもって燃料を噴孔に流入させることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関用の燃料噴射弁。
【請求項３】
上記予め定められた時間が経過した後は内燃機関の運転状態がアイドリング運転状態にあるときには第１流入モードでもって燃料を噴孔に流入させ、内燃機関の運転状態がアイドリング運転状態以外の状態にあるときには第２流入モードでもって燃料を噴孔に流入させることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関用の燃料噴射弁。
【請求項４】
上記予め定められた時間が経過した後はスロットル開度に応じて第１流入モードと第２流入モードとが切り換えられ、スロットル開度が予め定められた開度よりも小さいときには第１流入モードでもって燃料を噴孔に流入させ、スロットル開度が上記予め定められた開度よりも大きいときには第２流入モードでもって燃料を噴孔に流入させることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関用の燃料噴射弁。
【請求項５】
噴孔を備えたノズル本体と、該ノズル本体内で往復動し且つ噴孔の流入を制御するニードル弁とを具備する内燃機関用の燃料噴射弁において、噴孔周りのノズル本体の内壁面に沿った方向から燃料を該噴孔に流入させる第１流入モードと、噴孔周りのノズル本体の内壁面に沿った方向よりも該噴孔周りのノズル本体の内壁面に対して垂直な方向に近い方向から燃料を該噴孔に流入させる第２流入モードとを選択的に切換可能であり、内燃機関に対する要求負荷が予め定められた値よりも小さいときには第１流入モードでもって燃料を噴孔に流入させ、内燃機関に対する要求負荷が上記予め定められた値よりも大きいときには第２流入モードでもって燃料を噴孔に流入させることを特徴とする内燃機関用の燃料噴射弁。
【請求項６】
内燃機関に対する要求負荷を代表するパラメータとしてスロットル開度が採用され、スロットル開度が予め定められた開度よりも小さいときには第１流入モードでもって燃料を噴孔に流入させ、スロットル開度が上記予め定められた開度よりも大きいときには第２流入モードでもって燃料を噴孔に流入させることを特徴とする請求項５に記載の内燃機関用の燃料噴射弁。
【請求項７】
ノズル本体の内壁面からのニードル弁のリフト量が少なくとも二段階で制御可能であり、ニードル弁のリフト量を小さいリフト量とすることによって第１流入モードでもって燃料が噴孔に流入せしめられ、ニードル弁のリフト量を大きいリフト量とすることによって第２流入モードでもって燃料が噴孔に流入せしめられることを特徴とする請求項１〜６に記載の内燃機関用の燃料噴射弁。
【請求項８】
上記噴孔が該噴孔周りにおけるノズル本体の内壁面に沿った方向から鋭角に方向を転換して該噴孔に燃料が流入するようにノズル本体の内壁面から該ノズル本体の外壁面まで延在することを特徴とする請求項１〜６に記載の内燃機関用の燃料噴射弁。
【請求項９】
上記噴孔に隣接して少なくとも１つの噴孔を備え、これら噴孔によって噴孔の組が形成され、各組の噴孔から噴射される燃料同士が衝突するように各組の噴孔がノズル本体の内壁面から該ノズル本体の外壁面まで延在することを特徴とする請求項１〜８に記載の内燃機関用の燃料噴射弁。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は内燃機関用の燃料噴射弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】
燃料噴射弁から噴射される燃料の微粒化を促進するための技術が特許文献１に開示されている。この特許文献１では、燃料噴射弁内において燃料は燃料噴射弁の内壁面に沿って流れ、この燃料が燃料噴射弁の噴孔に流入するので、燃料が噴孔に流入するときに、燃料噴射弁の内壁面から剥離する形となる。このため、噴孔に流入した燃料には周期的な渦が発生し、これにより、噴孔から噴射された燃料が自励振動し、結果として、燃料噴射弁から噴射された燃料の微粒化が促進されると特許文献１では説明されている（特許文献１の段落００１３および００１４参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平９−３２６９５号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、一般的に、燃料噴射弁から噴射された燃料の微粒化が促進されていると、燃料噴射弁から噴射された燃料が到達できる距離が短くなる（いわゆる、噴射燃料の貫徹力が小さくなる）。すなわち、特許文献１記載の燃料噴射弁によれば、燃料の微粒化が促進されるので、噴射燃料の貫徹力が小さくなっている。ところが、例えば、内燃機関が燃料噴射弁から燃焼室内に直接燃料を噴射するように構成されている場合、内燃機関に対する要求負荷が大きいときには燃焼室内の空気の流れが激しく、ここで、噴射燃料の貫徹力が小さいと噴射燃料が燃焼室内に十分に分散せず、このことは燃料を良好に燃焼させるという観点からは好ましくない。すなわち、特許文献１記載の燃料噴射弁を搭載した内燃機関では、内燃機関に対する要求負荷が大きいときには燃料を良好に燃焼させるという要求を十分に満たせないことになる。このことは、内燃機関に対する要求負荷が大きいときに限らず、一般的に、燃料を良好に燃焼させるためには噴射燃料の貫徹力が大きいことが必要である場合に当てはまる。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、できるだけ燃料を良好に燃焼させることにあり、特に、要求に応じて噴射燃料の微粒化を促進したり噴射燃料の貫徹力を大きくしたりすることによってできるだけ燃料を良好に燃焼させることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、１番目の発明では、噴孔を備えたノズル本体と、該ノズル本体内で往復動し且つ噴孔の流入を制御するニードル弁とを具備する内燃機関用の燃料噴射弁において、噴孔周りのノズル本体の内壁面に沿った方向から燃料を該噴孔に流入させる第１流入モードと、噴孔周りのノズル本体の内壁面に沿った方向よりも該噴孔周りのノズル本体の内壁面に対して垂直な方向に近い方向から燃料を該噴孔に流入させる第２流入モードとを選択的に切換可能であり、内燃機関が始動されてから予め定められた時間が経過するまでは第１流入モードでもって燃料を噴孔に流入させ、上記予め定められた時間が経過した後は要求に応じて第１流入モードまたは第２流入モードでもって燃料を噴孔に流入させる。
２番目の発明では、１番目の発明において、上記予め定められた時間が経過した後は内燃機関に対する要求負荷が予め定められた値よりも小さいときには第１流入モードでもって燃料を噴孔に流入させ、内燃機関に対する要求負荷が上記予め定められた値よりも大きいときには第２流入モードでもって燃料を噴孔に流入させる。
３番目の発明では、１番目の発明において、上記予め定められた時間が経過した後は内燃機関の運転状態がアイドリング運転状態にあるときには第１流入モードでもって燃料を噴孔に流入させ、内燃機関の運転状態がアイドリング運転状態以外の状態にあるときには第２流入モードでもって燃料を噴孔に流入させる。
４番目の発明では、１番目の発明において、上記予め定められた時間が経過した後はスロットル開度に応じて第１流入モードと第２流入モードとが切り換えられ、スロットル開度が予め定められた開度よりも小さいときには第１流入モードでもって燃料を噴孔に流入させ、スロットル開度が上記予め定められた開度よりも大きいときには第２流入モードでもって燃料を噴孔に流入させる。
上記課題を解決するために、５番目の発明では、噴孔を備えたノズル本体と、該ノズル本体内で往復動し且つ噴孔の流入を制御するニードル弁とを具備する内燃機関用の燃料噴射弁において、噴孔周りのノズル本体の内壁面に沿った方向から燃料を該噴孔に流入させる第１流入モードと、噴孔周りのノズル本体の内壁面に沿った方向よりも該噴孔周りのノズル本体の内壁面に対して垂直な方向に近い方向から燃料を該噴孔に流入させる第２流入モードとを選択的に切換可能であり、内燃機関に対する要求負荷が予め定められた値よりも小さいときには第１流入モードでもって燃料を噴孔に流入させ、内燃機関に対する要求負荷が上記予め定められた値よりも大きいときには第２流入モードでもって燃料を噴孔に流入させる。
６番目の発明では、５番目の発明において、内燃機関に対する要求負荷を代表するパラメータとしてスロットル開度が採用され、スロットル開度が予め定められた開度よりも小さいときには第１流入モードでもって燃料を噴孔に流入させ、スロットル開度が上記予め定められた開度よりも大きいときには第２流入モードでもって燃料を噴孔に流入させる。
７番目の発明では、１〜６番目の発明において、ノズル本体の内壁面からのニードル弁のリフト量が少なくとも二段階で制御可能であり、ニードル弁のリフト量を小さいリフト量とすることによって第１流入モードでもって燃料が噴孔に流入せしめられ、ニードル弁のリフト量を大きいリフト量とすることによって第２流入モードでもって燃料が噴孔に流入せしめられる。
８番目の発明では、１〜６番目の発明において、上記噴孔が該噴孔周りにおけるノズル本体の内壁面に沿った方向から鋭角に方向を転換して該噴孔に燃料が流入するようにノズル本体の内壁面から該ノズル本体の外壁面まで延在する。
９番目の発明では、１〜８番目のいずれか１つの発明において、上記噴孔に隣接して少なくとも１つの噴孔を備え、これら噴孔によって噴孔の組が形成され、各組の噴孔から噴射される燃料同士が衝突するように各組の噴孔がノズル本体の内壁面から該ノズル本体の外壁面まで延在する。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。図１は、燃料噴射弁の先端部の構造を示している。本実施形態の燃料噴射弁は、主に、燃焼室内に燃料を直接噴射するタイプの内燃機関に利用されるものであるが、以下説明する本実施形態の燃料噴射弁の作用・効果を必要とするのであれば、燃焼室内に燃料を直接噴射しないタイプ（例えば、吸気ポートに燃料を噴射するタイプ）の内燃機関においても利用可能である。
【０００８】
図１〜図３を参照すると、１はニードル弁、２は計量部材、３はノズル本体をそれぞれ示す。計量部材２は略平坦な部材であり、燃料を噴射するための複数の噴孔（図２に示したように、本実施形態では、５つの噴孔）４を有する。これら噴孔４は、図２に示したように、燃料噴射弁の長手軸線Ｘから距離をおき且つ該軸線Ｘを中心として等角度間隔で計量部材２に形成されている。
【０００９】
ニードル弁１は、公知の手段によって燃料噴射弁内（詳細には、ノズル本体３内）で図１の軸線Ｘに沿って往復動せしめられる。ニードル弁１の先端壁面５は平坦であり、また、計量部材２の内壁面６も平坦である。ニードル弁１の先端壁面５は計量部材２の内壁面６に当接可能となっており、ニードル弁１の先端壁面５が計量部材２の内壁面６に当接したときには、ニードル弁１の先端壁面５によって噴孔４が閉塞され、この場合、噴孔４から燃料は噴射されない。一方、ニードル弁１の先端壁面５が計量部材２の内壁面６から離されたときには、ニードル弁１周りの空間（すなわち、ニードル弁１の外周壁面７とノズル本体３の内周壁面８との間に形成された空間）９内に溜まっている高圧の燃料がニードル弁１の先端壁面５の周囲からニードル弁１の先端壁面５と計量部材２の内壁面６との間に形成された空間１０に流入し、この燃料が噴孔４に流入し、最終的には、噴孔４から噴射される。
【００１０】
また、ニードル弁１の先端壁面５が計量部材２の内壁面６から離れたときに軸線Ｘに沿って測ったニードル弁１の先端壁面５から計量部材２の内壁面６までの距離を「ニードル弁のリフト量」と称すると、本実施形態では、ニードル弁１のリフト量は二段階のリフト量に設定可能である。すなわち、小さいニードル弁１のリフト量と大きいニードル弁１のリフト量とを選択的に切換可能である。もちろん、ニードル弁１のリフト量が二段階よりも多い段階のリフト量に設定可能であってもよいので、一般的に言えば、本発明は、ニードル弁１のリフト量が少なくとも二段階のリフト量に設定可能である場合に適用可能である。
【００１１】
ニードル弁１が小さいほうのリフト量だけリフトされたときには、ニードル弁１周りに溜まっている高圧の燃料がニードル弁１の先端壁面５の周囲からニードル弁１の先端壁面５と計量部材２の内壁面６との間に形成された空間（ニードル弁１のリフト量に応じて容積が可変であることから、以下「可変燃料空間」と称す）１０内に流入し、ここで、軸線Ｘ方向に測った可変燃料空間１０の幅が狭いことから、可変燃料空間１０内に流入した燃料は薄い膜状の形で計量部材２の平坦な内壁面６に沿って流れる。そして、このように計量部材２の平坦な内壁面６に沿って流れる燃料が噴孔４に到達すると、図３（図中の矢印は燃料の流れを示している）に示したように、燃料は噴孔４の入口のところのエッジ（計量部材２の内壁面６と噴孔４を画成する円筒壁面１１とにより画成される円形のエッジのうち、特に、軸線Ｘから遠く且つニードル弁１の先端壁面５の周囲に近い側のエッジ）１２のところで、計量部材２の内壁面６から剥離しつつ噴孔４内に流入する。言い換えると、燃料は、計量部材２の内壁面６に沿った方向から噴孔４に流入する。このように燃料が計量部材２の内壁面６から剥離しつつ噴孔４内に流入すると、噴孔４から噴射される燃料の微粒化が促進されることになる。なお、図３において、噴孔４内に網掛けで示した領域Ｆは、噴孔４内に燃料が流入したときに燃料が占める領域である。
【００１２】
また、本実施形態では、噴孔４は、軸線Ｘから径方向へ離れるように該軸線Ｘに対して斜めに、計量部材２の内壁面６から計量部材２の外壁面１３まで延びる。別の云い方をすれば、噴孔４の中心軸線は軸線Ｘ上の一点から放射方向へと延び、計量部材２の内壁面６に沿った方向と噴孔４が延びる方向（計量部材２の内壁面６から計量部材２の外壁面１３に向かって噴孔４が延びる方向）との間に形成される角度が鋭角となっている。また、別の云い方をすれば、噴孔４は、その周りにおける計量部材２の内壁面６に沿った方向から鋭角に方向を転換して燃料が流入するように、計量部材２の内壁面６から計量部材２の外壁面１３まで延びる。噴孔４がこのような方向へ延びているので、燃料が噴孔４に到達して該噴孔４に流入するときに、上記噴孔４を画成する円筒壁面１１のエッジ１２からの燃料の剥離が促進される。これにより、噴射燃料の微粒化がさらに促進される。なお、図４において、噴孔４内に網掛けで示した領域Ｆは、噴孔４内に燃料が流入したときに燃料が占める領域である。
【００１３】
なお、計量部材２とノズル本体３とをまとめてノズル本体と捉え、ニードル弁１のリフト量が小さいリフト量とされたときの噴孔４への燃料の流入形態を第１流入モードとして、一般的に表現すれば、第１流入モードでは、燃料は噴孔４周りのノズル本体の内壁面に沿った方向から噴孔４に流入せしめられると言える。
【００１４】
一方、ニードル弁１が大きいほうのリフト量だけリフトされたときにも、ニードル弁１周りに溜まっている高圧の燃料がニードル弁１の先端壁面５の周囲から可変燃料空間１０内に流入し、ここで、可変燃料空間１０内に流入した燃料は巨視的に見れば計量部材２の平坦な内壁面６に沿って流れる。しかしながら、軸線Ｘに沿った方向に測った可変燃料空間１０の幅がニードル弁１のリフト量が小さい場合の可変燃料空間１０の幅よりも広いことから、図４（図中の矢印は燃料の流れを示している）に示したように、燃料は、噴孔４を画成する円筒壁面１１のエッジ１２のところで計量部材２の内壁面６から剥離しつつ噴孔４内に流入するというよりむしろ、可変燃料空間１０のニードル弁１側の領域から噴孔４に流入する。言い換えると、燃料は、計量部材２の内壁面６に沿った方向よりも計量部材２の内壁面６に対して垂直な方向に近い方向から噴孔４に流入する。このように燃料が可変燃料空間１０のニードル弁１側の領域から噴孔４に流入すると、噴孔４から噴射される燃料が到達できる距離（以下「噴射燃料の貫徹力」と称す）が長くなる。
【００１５】
なお、計量部材２とノズル本体３とをまとめてノズル本体と捉え、ニードル弁１のリフト量が大きいリフト量とされたときの噴孔４への燃料の流入形態を第２流入モードとして、一般的に表現すれば、第２流入モードでは、燃料は噴孔４周りのノズル本体の内壁面に沿った方向よりも該噴孔４周りのノズル本体の内壁面に対して垂直な方向に近い方向から流入すると言える。
【００１６】
また、上述したように、本発明は、ニードル弁１のリフト量が二段階よりも多い段階のリフト量に設定可能な場合にも適用可能であり、この場合、噴射燃料の微粒化を促進させたいときにはニードル弁１のリフト量をより小さいリフト量に設定し、噴射燃料の貫徹力を大きくしたいときにはニードル弁１のリフト量をより大きいリフト量に設定するようにすればよい。
【００１７】
次に、本実施形態にける流入モードの切換方法について説明する。内燃機関が始動されてから或る時間が経過するまでは、一般的に、内燃機関の温度（特に、燃焼室を画成する壁面の温度）が低いことから燃焼室内において燃料は燃焼しづらいが、噴射燃料の微粒子が促進されていれば燃料はより燃焼しやすくなるので、この場合において、燃料を良好に燃焼させるためには、噴射燃料の微粒化を促進すればよい。一方、内燃機関が始動されてから或る時間が経過すると、一般的に、内燃機関の温度が高くなるので燃焼室内において燃料は燃焼しやすくなるが、ここで、内燃機関に対する要求負荷（以下単に「要求負荷」と称す）が大きいと、燃料噴射弁から噴射される燃料の量（以下「燃料噴射量」と称す）が多く且つ燃焼室内に吸入される空気の流れが激しいことから、燃焼室内において燃料を燃焼しやすくするためには、噴射燃料の貫徹力を大きくして燃料が燃焼室内のより広い範囲に分散させる必要がある。一方、内燃機関が始動されてから或る時間が経過し、要求負荷が小さいときには、燃料噴射量が少なく且つ燃焼室内に流入する空気の流れも激しくないことから、燃焼室内において燃料を燃焼しやすくするためには、噴射燃料の微粒化を促進するのが好ましい。
【００１８】
そこで、本実施形態では、内燃機関が始動されてから予め定められた時間（この時間は内燃機関の温度（この温度は、内燃機関を冷却するための冷却水の温度や内燃機関内を潤滑するための潤滑油の温度から推定可能である）が燃料を良好に燃焼させる温度に到達する時間に設定される）が経過するまで（以下「機関始動期間」と称す）は、上述した第１流入モードでもって燃料を各噴孔４に流入させ、これら噴孔４から燃料を噴射する。これによれば、噴射燃料の微粒化が促進されるので、燃焼室内において燃料を良好に燃焼させることができる。
【００１９】
そして、機関始動期間が経過した後では、要求負荷が予め定められた負荷（この負荷は、噴射燃料の微粒化を促進するよりも噴射燃料の貫徹力を大きくするほうが、より良好に燃料を燃焼させることができるようになる境界の値に設定される）よりも大きいときには、上述した第２流入モードでもって燃料を各噴孔４に流入させ、これら噴孔４から燃料を噴射する。これによれば、噴射燃料の貫徹力が大きくされるので、やはり、燃焼室内において燃料を良好に燃焼させることができる。
【００２０】
さらに、機関始動期間が経過した後であって、要求負荷が上記予め定められた負荷よりも小さいときには、上述した第１流入モードでもって燃料を各噴孔４に流入させ、これら噴孔４から燃料を噴射する。これによれば、噴射燃料の微粒化が促進されるので、やはり、燃焼室内において燃料を良好に燃焼させることができる。
【００２１】
なお、機関始動期間であっても、内燃機関の温度が高くなれば第２流入モードでもって噴孔４に燃料を流入させるという考え方も可能であるが、機関始動期間では、内燃機関の温度以外の要因でもってやはり燃料が良好に燃焼しづらいので、機関始動期間においては、内燃機関の温度に関係なく、第１流入モードでもって噴孔４に燃料を流入させるほうが好ましい。
【００２２】
また、機関始動期間が経過した後、要求負荷が上記予め定められた負荷よりも大きいとしても、内燃機関の温度が低ければ、第１流入モードでもって噴孔４に燃料を流入させるという考え方も可能であるが、要求負荷が大きいときには、いずれにしても、噴射燃料の貫徹力は大きい必要があるので、機関始動期間が経過した後、要求負荷が上記予め定められた負荷よりも大きいときには、内燃機関の温度に関係なく、第２流入モードでもって噴孔４に燃料を流入させるほうが好ましい。
【００２３】
また、機関始動期間が経過するまでは、少なくとも、第１流入モードでもって噴孔４に燃料を流入させる必要があるが、機関始動期間が経過した後は、要求負荷が予め定められた値よりも小さいとしても、諸々の事情から噴射燃料の貫徹力を大きくする必要が生じる場合もある。この場合には、要求負荷が予め定められた負荷よりも小さいとしても、第２流入モードでもって噴孔４に燃料を流入させるようにしてもよい。したがって、上述した実施形態に含まれる発明を一般的に表現すると、機関始動期間が経過するまでは、第１流入モードでもって噴孔４に燃料を流入させ、機関始動期間が経過した後は、要求に応じて第１流入モードまたは第２流入モードでもって噴孔４に燃料を流入させるとも言える。
【００２４】
なお、要求負荷はアクセルペダル（図示せず）の踏込量に略比例することから、上述した実施形態において、要求負荷はアクセルペダルの踏込量から推定可能である。また、内燃機関がアクセルペダルの踏込量に応じて吸気管（燃焼室に空気を吸入するために利用される管）内に配置されたスロットル弁（燃焼室に吸入される空気の量を制御するための弁）の開度（以下単に「スロットル開度」と称す）が制御されるようになっている場合、要求負荷はスロットル開度に略比例することから、上述した実施形態において、要求負荷はスロットル開度から推定可能である。もちろん、この場合、スロットル開度を直接用いて流入モードを設定してもよい。すなわち、この場合、機関始動期間が経過した後は、スロットル開度が予め定められた開度（上記予め定められた負荷に相当する）よりも大きいときには、第２流入モードでもって噴孔４に燃料を流入させ、スロットル開度が上記予め定められた開度よりも小さいときには、第１流入モードでもって噴孔４に燃料を流入させる。
【００２５】
もちろん、上述した実施形態において、流入モードを決定するために、機関回転数を考慮してもよい。すなわち、機関回転数が大きいときには、燃焼室内に吸入される空気の流れが激しく、燃料を良好に燃焼させるという観点では、噴射燃料の貫徹力を大きくすることが必要であるが、機関回転数が小さいときには、燃焼室内に吸入される空気の流れはさほど激しくなく、燃料を良好に燃焼させるという観点では、噴射燃料の微粒化を促進することが必要である。そこで、上述した実施形態において、機関始動期間が経過した後、要求負荷が小さく且つ機関回転数が小さいときには、第１流入モードでもって噴孔４に燃料を流入させ、機関始動期間が経過した後、要求負荷が大きく且つ機関回転数が大きいときには、第２流入モードでもって噴孔４に燃料を流入させるようにしてもよい。
【００２６】
ところで、内燃機関の運転状態がアイドリング運転状態（要求負荷を決定するアクセルペダルの踏込量が零になった状態）にあるとき（以下「アイドリング運転時」と称す）には、燃料噴射量が極めて少なく且つ燃焼室内に流入する空気の流れも激しくないことから、燃焼室内において燃料を燃焼しやすくするためには、噴射燃料の微粒化を促進するのが好ましい。そこで、上述した実施形態において、機関始動期間が経過した後であって、アイドリング運転時には、第１流入モードでもって噴孔４に燃料を流入させ、アイドリング運転時以外の時には、第２流入モードでもって噴孔４に燃料を流入させるようにしてもよい。
【００２７】
なお、アイドリング運転時であっても、内燃機関の温度が高ければ第２流入モードでもって噴孔４に燃料を流入させるという考え方も可能であるが、内燃機関の温度が高いとしてもアイドリング運転時はやはり燃料が良好に燃焼しづらいので、アイドリング運転時においては、内燃機関の温度に関係なく、第１流入モードでもって噴孔４に燃料を流入させるほうが好ましい。
【００２８】
また、アイドリング運転時であるか否かはアクセルペダルの踏込量に基づいて判定可能であり、この場合、アクセルペダルの踏込量が零であることをもってアイドリング運転時であると判定される。また、内燃機関がアクセルペダルの踏込量に応じてスロットル開度が制御されるようになっている場合には、スロットル開度が予め定められた開度よりも小さいこと（実際には、略零に近い極めて小さい開度であること）をもってアイドリング運転時であると判定してもよい。また、要求負荷に応じて流入モードを制御する上述した実施形態における予め定められた負荷をアイドリング運転時の要求負荷に設定すれば、この実施形態においても、結果的には、機関始動期間が経過した後であって、アイドリング運転時には、第１流入モードでもって噴孔４に燃料を流入させ、アイドリング運転時以外の時には、第２流入モードでもって噴孔４に燃料を流入させることになる。
【００２９】
また、上述した実施形態において、図５に示したように、燃料噴射弁が、互いに近接した２つの噴孔４からなる組を複数個（図示した例では、５組）備え、各組の噴孔４から噴射される燃料同士が衝突するように各組の各噴孔４が計量部材２の内壁面６から計量部材２の外壁面１３まで延在するようになっていてもよい。
【００３０】
この燃料噴射弁を採用した場合においても、第１流入モード（ニードル弁１のリフト量が小さいリフト量であるモード）でもって噴孔４に燃料が流入せしめられるときには、燃料は計量部材２の内壁面６に沿って薄い膜状の形で流れ、そして、噴孔４の入口のところのエッジ（計量部材２の内壁面６と噴孔４を画成する円筒壁面とにより画成されるエッジのうち、軸線Ｘから遠く且つニードル弁１の先端壁面５の周囲に近い側のエッジ）において計量部材２の内壁面６から剥離しつつ各組の各噴孔４に流入するので、噴射燃料の微粒化が促進される。しかも、この実施形態では、各組の噴孔４から噴射された燃料同士が衝突するので、噴射燃料の微粒化がさらに促進される。
【００３１】
一方、この燃料噴射弁を採用した場合、第２流入モード（ニードル弁１のリフト量が大きいリフト量であるモード）でもって噴孔４に燃料が流入せしめられるときには、燃料は主に可変燃料空間１０のニードル弁１側の領域から噴孔４の中央軸線に略沿った形で噴孔４に流入するので、噴射燃料の貫徹力が大きくなる。しかも、この実施形態では、各組の噴孔４から噴射され且つ貫徹力が大きい燃料同士が衝突するので、噴射燃料の微粒化も促進される。
【００３２】
なお、各組の噴孔４の延びる方向は、少なくとも、これら噴孔４から噴射された燃料同士を衝突させることができる方向であればよいが、第１流入モードでもって噴孔４に燃料を流入させたときに噴射燃料の微粒子をさらに促進させるためには、燃料が噴孔４に流入したときにその流れの方向が計量部材２の内壁面６に沿って流れて来たときの流れの方向から大きく変わるようになっていることが好ましく、例えば、軸線Ｘから径方向へ離れるように該軸線Ｘに対して斜めに延びる方向に近い方向へと燃料の流れの方向が変わるようになっていることが好ましい。
【００３３】
なお、上述した実施形態では、計量部材の内壁面は平坦であるが湾曲していても、上述した本発明の作用・効果を得ることができる。
【００３４】
【発明の効果】
本発明によれば、第１流入モードでもって噴孔に燃料が流入せしめられるときには、ノズル本体の内壁面に沿って流れて来た燃料が噴孔に流入し、この場合、噴孔の入口のエッジのところで燃料がノズル本体の内壁面から剥離しつつ噴孔に流入するので、噴孔から噴射される燃料の微粒化が促進される。一方、第２流入モードでもって噴孔に燃料が流入せしめられるときには、ノズル本体の内壁面に沿った方向よりもノズル本体の内壁面に対して垂直な方向に近い方向から燃料が噴孔に流入し、この場合、噴孔が延びる方向に沿って燃料が噴孔に流入するので、噴孔から噴射される燃料の貫徹力が大きくなる。そして、本発明によれば、内燃機関が始動されてから予め定められた時間が経過するまで（すなわち、燃料が燃焼しにくい間）は、第１流入モードでもって噴孔に燃料を流入させることによって燃料の微粒化が促進されるので、燃料が良好に燃焼するようになり、一方、内燃機関が始動されてから予め定められた時間が経過した後（すなわち、燃料は燃焼しやすくなったが、より燃料を良好に燃焼させるためには、燃料の貫徹力を大きくしたほうが好ましい時）は、第２流入モードでもって噴孔に燃料を流入させることによって燃料の貫徹力が大きくされるので、ここでも、燃料が良好に燃焼するようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の燃料噴射弁の部分断面図である。
【図２】図１の矢印Ａから見た図であって、燃料噴射弁の噴孔を示す図である。
【図３】図１の円Ｃの部分を拡大して示した図であって、ニードル弁のリフト量が小さいときの様子を示す図である。
【図４】図３と同様の図であるが、ニードル弁のリフト量が大きいときの様子を示す図である。
【図５】（Ａ）は図２と同様の図であるが、本発明の別の実施形態の燃料噴射弁の噴孔を示す図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿って見た断面図である。
【符号の説明】
１…ニードル弁
２…計量部材
３…ノズル本体
４…噴孔
１０…可変燃料空間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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