(57)【要約】【課題】  ポスト噴射によるオイルダイリューションを確実に予防することができる簡潔構成の燃料噴射ノズルを提供する。【解決手段】  燃料通路２に接続保持された燃料溜まり３の圧力の上昇時に該燃料溜まり３の液圧によりリフトされる常閉型のメインニードル４と、該メインニードル４の閉弁時にのみ前記燃料通路３に接続されるポスト通路６と、該ポスト通路６の先端において燃焼室の中心に向って開口するポスト噴口８と、常時は前記ポスト通路６を閉鎖してコントローラからポスト噴射信号が出力されたときに開弁操作される常閉型のポストニードル１０とを設けたことにより、メイン噴射時は燃焼効率に優れた任意の形態で燃料を噴射する一方、ポスト噴射時は燃焼室の中心に向って燃料を噴射してオイルダイリューションを予防するようにした。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
メイン噴射とポスト噴射を行わせるための燃料噴射ノズルであって、燃料通路（３）に接続保持された燃料溜まり（２）の圧力の上昇時に該燃料溜まり（２）の液圧によりリフトされる常閉型のメインニードル（４）と、該メインニードル（４）の閉弁時にのみ前記燃料通路（３）に接続されるポスト通路（６）と、該ポスト通路（６）の先端において燃焼室の中心に向って開口するポスト噴口（８）と、常時は前記ポスト通路（６）を閉鎖してコントローラからポスト噴射信号が出力されたときに開弁操作される常閉型のポストニードル（１０）とを備えてなる燃料噴射ノズル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は燃料噴射ノズルに係り、特に、メイン噴射後に行われるポスト噴射によるオイルダイリューションを回避することができるようにした燃料噴射ノズルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼルエンジンの排気中に含まれるＰＭ（粒子状物質）を低減するためには、エンジンの排気系にＤＰＦ（ディーゼルパティキュレートフィルタ）を組み込むことにより、排気中に含まれるＰＭをＤＰＦで捕集することが有効である。また、ＤＰＦの目詰まりによる不具合を回避するために、メイン噴射を行った後にポスト噴射を行うことにより、燃料を未燃の炭化水素（ＨＣ）として排気とともにＤＰＦに供給してＤＰＦに担持した触媒上で反応させ、その反応熱でＰＭを燃焼温度以上に上昇させることが多い。
【０００３】
また、ポスト噴射に際しては、噴射された燃料によるオイルダイリューションを回避する必要性があるために、従来では特許文献１に見られるように２系統の燃料噴射通路を設け、各噴射通路にそれぞれ圧力応答型のニードルバルブを設けて噴射初期段階と後段階で噴射角度を変えるようにしたもの、あるいは、特許文献２に見られるように、メイン噴射とポスト噴射で噴射圧力を異ならせて燃料噴霧の到達距離を変化させるようにしたものがある。
【０００４】
ところが、特許文献１に見られるように２系統の燃料噴射通路を設けて各噴射通路にそれぞれ圧力応答型のニードルバルブを設けた場合は、燃料噴射ノズルの構成および制御が複雑になるという不具合があり、特許文献２に見られるように高低２つの蓄圧器を設けてメイン噴射とポスト噴射で噴射圧力を異ならせるようにした場合は、蓄圧器の設置スペースが大きくなってしまうために噴射装置が大型化される結果、これを自動車用エンジンに適用した場合は自動車への搭載性が悪化するという不具合があった。
【特許文献１】特開平１０−２６６９２８号公報
【特許文献２】特開２００２−３０３１８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
解決しようとする問題点は、ポスト噴射によるオイルダイリューションを確実に予防することができる簡潔構成の燃料噴射ノズルを提供することができない点である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、燃料通路に接続保持された燃料溜まりの圧力の上昇時に該燃料溜まりの液圧によりリフトされる常閉型のメインニードルと、該メインニードルの閉弁時にのみ前記燃料通路に接続されるポスト通路と、該ポスト通路の先端において燃焼室の中心に向って開口するポスト噴口と、常時は前記ポスト通路を閉鎖してコントローラからポスト噴射信号が出力されたときに開弁操作される常閉型のポストニードルとを燃料噴射ノズルに設けてメイン噴射とポスト噴射を行わせるための燃料噴射ノズルを構成したことを最も主要な特徴としている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の燃料噴射ノズルによれば、メイン噴射時はメインニードルがリフトされて従来同様の燃料噴射が行われる一方、コントローラからポスト噴射信号が出力されるとポストニードルが開弁操作され、燃料通路の燃料がポスト通路を通ってポスト噴口から燃焼室の中心に向って噴射されるために、ポスト噴射による燃料噴霧が燃焼室の壁面に付着することがなく、ポスト噴射によるオイルダイリューションが予防されるという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図１は本発明に係る燃料噴射ノズルの一例を示す要部の概略断面図であり、燃料噴射ノズル１には図示しない蓄圧器から燃料溜まり２に至る燃料通路３を形成するとともに、燃料溜まり３の圧力があらかじめ定めた値より高くなったときにリフトされて燃料通路２を燃料溜まり３に連通させるメインニードル４を設けている。なお、メインニードル４は従来同様にメインスプリング（図示省略）により常時は図１に示したようにバルブシート５に着座して燃料通路３と燃料溜まり２の連通を遮断している。
【０００９】
前記メインニードル４の軸心部分にはポスト通路６を構成するパイプ材７を貫通させており、このポスト通路６の先端（下端）に形成したポスト噴口８を燃焼室の中心に向かって開口させている。また、パイプ材７の上端に形成したシート面にスプリング９で着座保持されたポストニードル１０を設けている。そして、ポストニードル１０を収容すべくメインニードル４に形成したニードル室１１に接続保持された補助通路１２をメインニードル４に形成するとともに、燃料通路３から分岐した分岐通路１３をノズルボディに形成している。
【００１０】
ここに、補助通路１２と分岐通路１３は、メインニードル４の先端シート面が図１に示したようにバルブシート５に着座して燃料通路３と燃料溜まり２の連通を遮断している状態においてのみ相互に連通して燃料通路３の燃料を分岐通路１３から補助通路１２を通してニードル室１１に導入するが、メインニードル４がリフトされた状態では補助通路１２がメインニードル４とともに移動してその開口端が分岐通路１３の開口端から外れるために、ニードル室１１に燃料が導入されない。
【００１１】
また、ポストニードル１０は上記のように常時はスプリング９の付勢力で上記のようにパイプ材７の上端シート面に着座保持されてニードル室１１からポスト通路６を切り離しているが、図示しないコントローラから電磁アクチュエータ１４にポスト噴射信号が供給されたときは、この電磁アクチュエータ１４がスプリング９の付勢力に抗してポストニードル１０をリフトさせてニードル室１１をポスト通路６に接続させる。図中、１５はノズルチップ１６に設けたメイン噴口である。
【００１２】
上記のように構成された燃料噴射ノズルにおいて、メイン噴射およびポスト噴射のいずれもが実行されないときは、図１に示したようにメインニードル４およびポストニードル１０がともに閉弁保持されている。
【００１３】
メイン噴射に際して燃料通路３から燃料溜まり２に燃料が送り込まれてその圧力がメインニードルのリフト圧より高くなると、図２に示したようにメインニードル４が図示しないメインスプリングの付勢力に抗してリフトされる。従って、この場合は燃料溜まり２の燃料がノズルチップ１６の内側を経てメイン噴口１５から燃焼室に噴射される。１７はメイン噴射による噴霧である。なお、このようなメイン噴射時は、メインニードル４がリフトされて分岐通路１３と補助通路１２を切り離すとともに、ポストニードル１０がスプリング９の付勢力で閉弁保持されているために、ポスト噴口８から燃料は噴射されない。
【００１４】
一方、図示しないコントローラからポスト噴射信号が出力されると、図３に示したように電磁アクチュエータ１４がスプリング９の付勢力に抗してポストニードル１０をリフトさせるために、燃料通路３の燃料は分岐通路１３、補助通路１２、ニードル室１１、ポスト通路６を通ってポスト噴口８から燃焼室の中心に向って噴射される。また、このようなポスト噴射時は、コントローラから出力されたポスト噴射信号に基づいてポストニードル１０が開かれているために、燃料通路３の圧力が上昇したとしても燃料溜まり２の圧力がメインニードル４のリフト圧よりも高くなることがなく、メイン噴口１５から燃料が噴射されることはない。１８はポスト噴射による燃料噴霧である。
【００１５】
すなわち、メイン噴射時は従来同様に燃焼効率に優れた形態での噴射が行われるものの、ポスト噴射時は燃焼室の中心に向って燃料が噴射されるために、ポスト噴射燃料によるオイルダイリューションの懸念がなくなる。
【００１６】
また、ポスト通路６を形成するパイプ材７とメインニードル４との隙間からの燃料漏れを完全に回避することは不可能であり、漏れ燃料はメイン噴口１５から燃焼室に漏れ出すことがあるが、燃料漏れはきわめて少量であり、むしろこの燃料漏れを利用してメインニードル４とパイプ材７との間の潤滑および冷却効果が大きく、燃焼室の壁面に到達するほどの量の燃料が漏れることもないために実用上は問題とならない。
【００１７】
なお、上記実施形態では、常時はスプリングで閉弁保持されているポストニードル１０を、ポスト噴射時に電磁アクチュエータ１４で強制的に開弁作動させるようにしているが、ポストニードル１０の形状および制御手段は実施形態のものに限定されるものではなく、燃料圧力により開閉制御されるポストニードルを設けたものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係る燃料噴射ノズルの一例を示す要部の概略断面図である。
【図２】図１に示した噴射ノズルのメイン噴射時の状態を示す要部の概略断面図である。
【図３】図１に示した噴射ノズルのポスト噴射時の状態を示す要部の概略断面図である。
【符号の説明】
【００１９】
１    燃料噴射ノズル
２    燃料溜まり
３    燃料通路
４    メインニードル
５    バルブシート
６    ポスト通路
７    パイプ材
８    ポスト噴口
９    スプリング
１０  ポストニードル
１１  ニードル室
１２  補助通路
１３  分岐通路
１４  電磁アクチュエータ
１５  メイン噴口
１６  ノズルチップ
１７、１８  燃料噴霧
【図１】
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【図２】
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【図３】
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