(57)【要約】【課題】機関の運転状態に対応して、最適な燃料の噴霧形状を形成して噴霧の微粒化を確保することのできる筒内燃料噴射弁を備える内燃機関を提供する。【解決手段】筒内燃料噴射弁を備える内燃機関において、燃料噴射弁１０は、共通の中心軸を有するインジェクションノズル１１とニードル弁１２とを有し、ニードル弁１２は、往復動可能であると共に、回転可能である。そして、ニードル弁１２は、先端に、中心軸に対して対称な二つの面１２ａと、二つの面の間で中心軸に直交する頂縁１２ｂで交わる二つの斜面１２ｃとからなるクサビ形状先端１２Ａを有し、インジェクションノズル１１には、中心軸に対し所定の角度をなす位置にスリット状の噴孔１３が形成されている。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒内燃料噴射弁を備える内燃機関において、
前記燃料噴射弁は、共通の中心軸を有するインジェクションノズルとニードル弁とを有し、前記ニードル弁は、前記中心軸に沿って往復動可能であると共に、前記中心軸を中心として前記インジェクションノズルに対し回転可能であり、先端に、前記中心軸に対して対称な二つの面と、該二つの面の間で前記中心軸に直交する頂縁で交わる二つの斜面とからなるクサビ形状先端を有し、前記インジェクションノズルには、前記中心軸を含む平面に対し所定の角度をなす位置にスリット状の噴孔が形成されており、
前記内燃機関の運転状態に対応させて、前記燃料噴射弁の前記クサビ形状先端の長手方向の向きと前記スリット状の噴孔の長手方向の向きとを変更し、前記燃料噴射弁から噴射される燃料の噴射方向又は噴霧の拡がり角度を変更制御する変更制御手段を備えることを特徴とする筒内燃料噴射弁を備える内燃機関。
【請求項２】
前記変更制御手段は、内燃機関の高負荷時には、前記クサビ形状先端の長手方向の向きと前記スリット状の噴孔の長手方向の向きとが直交するように変更制御することを特徴とする請求項１に記載の筒内燃料噴射弁を備える内燃機関。
【請求項３】
前記変更制御手段は、内燃機関の低負荷時には、前記クサビ形状先端の長手方向の向きと前記スリット状の噴孔の長手方向の向きとが並行するように変更制御することを特徴とする請求項１又は２に記載の筒内燃料噴射弁を備える内燃機関。
【請求項４】
前記変更制御手段は、内燃機関の温度が所定の温度以下のときには、前記クサビ形状先端の長手方向の向きと前記スリット状の噴孔の長手方向の向きとが並行するように変更制御することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の筒内燃料噴射弁を備える内燃機関。
【請求項５】
前記内燃機関は、筒内に流入する気流にスワールを発生させるスワール発生手段を備え、
前記変更制御手段は、スワール気流が強いときは、前記ニードル弁の前記クサビ形状先端の長手方向の向きと前記スリット状の噴孔の長手方向の向きとが並行する位置からの回転角度が、スワール気流が弱いときの回転角度よりも小さくなるように変更制御することを特徴とする請求項１に記載の筒内燃料噴射弁を備える内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、筒内燃料噴射弁を備える内燃機関に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、内燃機関の筒内燃料噴射弁として、先端形状が周方向に不均一なニードル弁をその中心軸を中心にインジェクションノズルに対して回転せしめることにより、インジェクションノズルに対するニードル弁の回転方向位置を制御し、燃料噴射弁から噴射される燃料の噴射方向又は噴霧の拡がり角度を変更することができる燃料噴射弁が知られている。例えば特許文献１参照。
【０００３】
この特許文献１に記載された燃料噴射弁では、ニードル弁の先端に、ニードル弁の中心軸に対して互いに平行な二つの面がニードル弁の中心軸に対して対称に形成されると共に、インジェクションノズルには、ニードル弁の中心軸の延長部とスリットの中心線とが一致する形態のスリット状の噴孔が形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２０５０８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上述の特許文献１に記載された燃料噴射弁では、ニードル弁の先端に、ニードル弁の中心軸に対して互いに平行な二つの面がニードル弁の中心軸に対して対称に形成されていることから、ニードル弁の本体の平面部と先端の平行な二つの面部との間に直角部が存在することになり、燃料噴射弁のバルブシート部からスリット状の噴孔に至るサックホール内の流れ経路の途中で燃料に淀みが生じ易い。
【０００６】
したがって、このような燃料噴射弁を筒内燃料噴射弁として用いる内燃機関においては、機関の運転状態に対応させて、最適な燃料の噴霧形状（例えば、噴霧長、噴霧の拡がり角度）を形成させ、噴霧の微粒化を確保して、エミッションの悪化を抑制しようとしてもまだ十分とはいえないものであった。というのも、特許文献１に記載された燃料噴射弁のように、バルブシート部からスリット状の噴孔に至る流れ経路の途中で燃料に淀みが生じると、燃料が噴孔内にスムーズに流れず、このような状態で噴孔を通過する燃料噴霧の微粒化は悪化するからである。
【０００７】
本発明は、上記に鑑み、機関の運転状態に対応して、最適な燃料の噴霧形状を形成して噴霧の微粒化を確保することのできる筒内燃料噴射弁を備える内燃機関を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決する本発明の一形態は、筒内燃料噴射弁を備える内燃機関において、前記燃料噴射弁は、共通の中心軸を有するインジェクションノズルとニードル弁とを有し、前記ニードル弁は、前記中心軸に沿って往復動可能であると共に、前記中心軸を中心として前記インジェクションノズルに対し回転可能であり、先端に、前記中心軸に対して対称な二つの面と、該二つの面の間で前記中心軸に直交する頂縁で交わる二つの斜面とからなるクサビ形状先端を有し、前記インジェクションノズルには、前記中心軸に対し所定の角度をなす位置にスリット状の噴孔が形成されており、前記内燃機関の運転状態に対応させて、前記燃料噴射弁の前記クサビ形状先端の長手方向の向きと前記スリット状の噴孔の長手方向の向きとを変更し、前記燃料噴射弁から噴射される燃料の噴射方向又は噴霧の拡がり角度を変更制御する変更制御手段を備えることを特徴とする。
【０００９】
この本発明の一形態によれば、内燃機関の運転状態に対応させて、変更制御手段により燃料噴射弁のクサビ形状先端の長手方向の向きとスリット状の噴孔の長手方向の向きとが変更される。そして、燃料噴射弁から噴射される燃料の噴射方向又は噴霧の拡がり角度が変更制御されるので、運転状態に対応した最適な燃料の噴霧形状が形成されて噴霧の微粒化が確保される。
【００１０】
ここで、上記本発明の一形態における前記変更制御手段は、内燃機関の高負荷時には、前記クサビ形状先端の長手方向の向きと前記スリット状の噴孔の長手方向の向きとが直交するように変更制御することが好ましい。
【００１１】
この形態によれば、ニードル弁が開弁され燃料がスリット状の噴孔に向けて流れるに際し、ニードル弁のクサビ形状先端の長手方向の向きとスリット状の噴孔の長手方向の向きとが直交した状態にあるので、燃料はクサビ形状先端の二つの斜面に淀みなく案内され、スリット状噴孔の長手方向の中央部に流れやすくなる。この燃料がスリット状噴孔の長手方向の中央部に集中する結果、噴霧長が長くなる。従って、燃料の噴射量が多く、混合を促進させるために噴霧長を長くしたい高負荷時に最適な燃料の噴霧形状が得られる。
【００１２】
また、上記本発明の一形態における前記変更制御手段は、内燃機関の低負荷時には、前記クサビ形状先端の長手方向の向きと前記スリット状の噴孔の長手方向の向きとが並行するように変更制御することが好ましい。
【００１３】
この形態によれば、ニードル弁が開弁され燃料がスリット状の噴孔に向けて流れるに際し、ニードル弁のクサビ形状先端の長手方向の向きとスリット状の噴孔の長手方向の向きとが並行した状態にあるので、燃料はクサビ形状先端の一方の斜面と中心軸に対し所定の角度をなす位置に形成されたスリット状の噴孔とに淀みなく案内され、燃料圧力が低下せずに噴霧の微粒化が促進される。また、噴霧の厚み方向への拡がりが大きくなる結果、噴霧長が短くなる。従って、燃料の噴射量が比較的少なく、シリンダーボアへの燃料付着を抑制するために噴霧長を短くしたい低負荷時に最適な燃料の噴霧形状が得られる。
【００１４】
さらに、上記本発明の一形態における前記変更制御手段は、内燃機関の温度が所定の温度以下のときには、前記クサビ形状先端の長手方向の向きと前記スリット状の噴孔の長手方向の向きとが並行するように変更制御することが好ましい。
【００１５】
この形態によれば、内燃機関の温度が所定の温度以下のときには、クサビ形状先端の長手方向の向きとスリット状の噴孔の長手方向の向きとが並行するように変更制御されるので、上述のように噴霧長が短くなり、喩え高負荷時であってもシリンダーボアへの燃料付着を抑制することができる。
【００１６】
また、上記本発明の一形態における前記内燃機関は、筒内に流入する気流にスワールを発生させるスワール発生手段を備え、前記変更制御手段は、スワール気流が強いときは、前記ニードル弁の前記クサビ形状先端の長手方向の向きと前記スリット状の噴孔の長手方向の向きとが並行する位置からの回転角度が、スワール気流が弱いときの回転角度よりも小さくなるように変更制御することが好ましい。
【００１７】
この形態によれば、スワール発生手段により発生されたスワール気流が強いときは、ニードル弁のクサビ形状先端の長手方向の向きとスリット状の噴孔の長手方向の向きとが並行する位置からの回転角度が、スワール気流が弱いときの回転角度よりも小さくなるように変更制御される。スワール気流が強く回転角度が小さいときは、スリット状噴孔の長手方向の片側端部に燃料が集中する結果、噴霧の左右方向における非対称度が大きくなる。したがって、より多くの噴霧燃料が筒内に流入する気流に噴射されてスワール気流に沿いやすく、混合が促進される。一方、スワール気流が弱く回転角度が大きいときは、燃料が集中する箇所がスリット状噴孔の長手方向の中央部に寄る結果、噴霧の左右方向における非対称度が小さくなる。したがって、噴霧燃料がシリンダーボアへ付着するのが抑制される。かくて、スワール気流の強さに応じて効率よく噴霧燃料と筒内に流入する気流とを混合することができ、エミッションの悪化や燃焼変動を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係る筒内燃料噴射弁の一実施形態の概略を示す断面図である。
【図２】図１の筒内燃料噴射弁において、ニードル弁の先端とスリット状の噴孔との第１の位置における関係を示す図であり、（Ａ）は正面視一部断面図、（Ｂ）は側面視断面図、（Ｃ）は平面透視図、（Ｄ）は正面視噴霧形状、（Ｅ）は側面視噴霧形状である。
【図３】本発明に係る筒内燃料噴射弁の一実施形態におけるニードル弁の一例を示し、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は下面図である。
【図４】図１の筒内燃料噴射弁において、ニードル弁の先端とスリット状の噴孔との第２の位置における関係を示す図であり、（Ａ）は正面視一部断面図、（Ｂ）は側面視断面図、（Ｃ）は平面透視図、（Ｄ）は正面視噴霧形状、（Ｅ）は側面視噴霧形状である。
【図５】本発明に係る筒内燃料噴射弁を備えた内燃機関の第１の実施形態を示す図であり、（Ａ）は内燃機関のシリンダー中心線を通る断面図、（Ｂ）は平面透視図、（Ｃ）及び（Ｄ）は、（Ａ）及び（Ｂ）の一部拡大図である。
【図６】運転状態に対応する噴霧形状の変更制御領域を示すグラフである。
【図７】本発明に係る筒内燃料噴射弁を備えた内燃機関の第２の実施形態を示す図であり、（Ａ）は内燃機関のシリンダー中心線を通る断面図、（Ｂ）は平面透視図、（Ｃ）及び（Ｄ）は、ニードル弁のスリット状噴孔に対する回転角度が小及び大の状態をそれぞれ示す平面透視図、（Ｅ）及び（Ｆ）は、そのそれぞれの場合の正面視噴霧形状を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、添付図面を用いて本発明の実施形態について説明する。  
図１は、本発明に係る筒内燃料噴射弁の一実施形態の概略を示す断面図である。図１において、１０は筒内燃料噴射弁の一実施形態の全体を示し、１１はドーム状先端を有する筒状のインジェクションノズル、１２はニードル弁、１３は筒状のインジェクションノズル１１のドーム状先端に形成されるスリット状の噴孔、１４はサックホール、１５は燃料通路である。さらに、１６はニードル弁１２をインジェクションノズル１１の中心軸に共通する中心軸Ｃを中心にインジェクションノズル１１に対して回転せしめるための回転軸、１７は回転軸１６を駆動するためのステッピングモータである。なお、ニードル弁１２はソレノイド１８の励磁によりスプリング１９に抗して開駆動される。
【００２０】
さらに、本実施形態の燃料噴射弁１０の回転軸１６の先端には連結用突起２１が形成され、ニードル弁１２の後端に形成された連結用溝２２に係合することにより、ステッピングモータ１７に駆動パルスが供給されないときは、ニードル弁１２はその中心軸Ｃを中心としてインジェクションノズル１１に対して回転することが阻止されて、その位置に保持されるようにされている。一方、ステッピングモータ１７に駆動パルスが供給されると、ニードル弁１２はその中心軸Ｃを中心にインジェクションノズル１１に対して回転される。また、ステッピングモータ１７に供給される駆動パルス数を不図示の電子制御ユニット（以下、ＥＣＵと称す）によって制御することにより、インジェクションノズル１１に対するニードル弁１２の回転方向位置を制御することが可能である。ここで、連結用突起２１と連結用溝２２とは、ニードル弁１２の全開時のみならず、ニードル弁１２の全閉時にも係合しており、ニードル弁１２の回転方向の動きは、常にステッピングモータ１７により拘束されている。  図２は、ニードル弁１２とスリット状の噴孔１３との関係を示すべく、ニードル弁１２及びインジェクションノズル１１のドーム状先端を示した図である。図２（Ａ）はニードル弁１２及びインジェクションノズル１１の先端の正面視一部断面図、図２（Ｂ）は側面視断面図、図２（Ｃ）はインジェクションノズル１１の平面透視図である。より詳細には、図２（Ａ）において、ニードル弁１２は正面図で示され、スリット状の噴孔１３は図２（Ｂ）のＡ−Ａ線に沿う断面図で示されている。そして、図３はニードル弁１２を単独に示す図であり、図３（Ａ）は斜視図、図３（Ｂ）は下面図である。
【００２１】
図２及び図３に示すように、ニードル弁１２の先端は周方向に不均一に形成されている。つまり、ニードル弁１２の先端には、ニードル弁の中心軸Ｃに対して対称な二つの端面１２ａと、該二つの端面１２ａの間に延在し中心軸Ｃに直交する頂縁１２ｂで交わる二つの斜面１２ｃとからなるクサビ形状先端１２Ａが形成されている。このクサビ形状先端１２Ａは、ニードル弁１２に追加工を施すことにより形成可能である。
【００２２】
一方、インジェクションノズル１１には、中心軸Ｃを含む平面に対し所定の角度θをなす位置にスリット状の噴孔１３が形成されている。そして、このスリット状の噴孔１３を形成している噴孔内面のうち、中心軸Ｃから最も離れた最遠の内面１３ａについては、上記の所定の角度θよりも大きな角度θ＋αを有するように設定されている。換言すると、最遠の内面１３ａは噴孔出口に向うにつれ開口面積が大きくなるように、テーパー付けられている。すなわち、燃料が噴孔１３を介して噴射されるとき、燃料噴霧の厚さが拡がり易いように内面１３ａがテーパー付けられているのである。さらに、この最遠の内面１３ａが中心軸Ｃを含む平面に対して成す角度θ＋αは、ニードル弁１２がインジェクションノズル１１のバルブシート１１ａに着座し全閉状態にあり、かつニードル弁１２のクサビ形状先端１２Ａとスリット状の噴孔１３とが後述の第１の位置にあるときに、ニードル弁１２の斜面１２ｃの中心軸Ｃを含む平面に対する角度と等しくなるように設定されている。
【００２３】
ここで、燃料噴射弁１０は、上記第１の位置、すなわち、クサビ形状先端１２Ａの長手方向の向きとスリット状の噴孔１３の長手方向の向きとが並行する位置にあるとき（図２（Ｃ）参照）は、ニードル弁１２が開弁され燃料がスリット状の噴孔１３に向けて流れるに際し、図２（Ｄ）及び図２（Ｅ）にそれぞれ示すような噴霧長Ｄ１と噴霧の幅方向への拡がり角Ｗ１及び厚み方向への拡がり角Ｔ１を取ることになる。というのも、燃料はクサビ形状先端１２Ａの一方の斜面１２ｃと中心軸Ｃを含む平面に対し所定の角度θをなす位置に形成されたスリット状の噴孔１３とに淀みなく案内され、燃料圧力が低下せずに噴霧の微粒化が促進されて噴霧の幅方向及び厚み方向への拡がり角が大きくなる結果、噴霧長が短くなるからである。
【００２４】
次に、図４は、図２に示した第１の位置からニードル弁１２をその中心軸Ｃを中心に９０°回転させた第２の位置でのニードル弁１２及びインジェクションノズル１１の先端を示す図である。図４（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）に示すように、図２に示した第１の位置からニードル弁１２が中心軸Ｃを中心に９０°回転された結果、二つの斜面１２ｃが交わる頂縁１２ｂはスリット状の噴孔１３の長手方向に対してほぼ直交するようになる。その結果、後述するように、スリット状の噴孔１３を通過する燃料の流れが変更される。ここで、燃料噴射弁１０は、上記第２の位置、すなわち、クサビ形状先端１２Ａの長手方向の向きとスリット状の噴孔１３の長手方向の向きとが直交する位置にあるとき（図４（Ｃ）参照）は、ニードル弁１２が開弁され燃料がスリット状の噴孔１３に向けて流れるに際し、図４（Ｄ）及び図４（Ｅ）にそれぞれ示すような、噴霧長Ｄ２と噴霧の幅方向への拡がり角Ｗ２及び厚み方向への拡がり角Ｔ２を取ることになる。というのも、燃料は、クサビ形状先端１２Ａの二つの斜面１２ｃ、１２ｃに淀みなく案内され、スリット状噴孔１３の長手方向の中央部に向けて流れやすくなり、燃料がスリット状噴孔１３の長手方向の中央部に集中して流れるからである。この結果、第２の位置での噴霧の幅方向への拡がり角Ｗ２及び厚み方向への拡がり角Ｔ２は、図４（Ｄ）及び図４（Ｅ）に示すように、第１の位置での噴霧の幅方向への拡がり角Ｗ１及び厚み方向への拡がり角Ｔ１よりは小さくなるが、噴霧長Ｄ２は噴霧長Ｄ１より長くなる。
【００２５】
なお、図４には、ニードル弁１２が図２に示した第１の位置からニードル弁１２を中心軸Ｃを中心に９０°回転させた第２の位置にある状態を示してあるが、インジェクションノズル１１に対するニードル弁１２の回転量を、０°から９０°まで連続的に制御することにより、燃料噴霧の拡がり角度や噴霧長の大きさを連続的に調節することも可能である。
【００２６】
ここで、上述の燃料噴射弁１０を筒内燃料噴射弁として用いる内燃機関３０の第１の実施形態について、図５を参照して説明する。図５（Ａ）は、内燃機関３０のシリンダー中心線を通る断面図であり、図５（Ｂ）は、その平面透視図である。図５の実施形態において、内燃機関３０はシリンダーボアが形成されたシリンダーブロック３１と吸気ポートＩＮ及び排気ポートＥＸが形成されたシリンダーヘッド３２とを備え、シリンダーボア内を往復動するピストン３３の上面と、シリンダーヘッド３２の下面との間のシリンダーボア内に燃焼室３４が形成されている。３５はほぼシリンダー中心線上で燃焼室３４に臨んで配設された点火栓である。本実施形態の内燃機関３０は、均質燃焼を意図した直接噴射式内燃機関であり、燃料噴射弁１０は、そのスリット状の噴孔１３が圧縮行程で上昇途上にあるピストン３３の上方に形成される燃焼室３４のほぼ中央に向くように、シリンダーブロック３１とシリンダーヘッド３２との境界部付近に配設されている。なお、上述の吸気ポートＩＮ及び排気ポートＥＸは、図５（Ｂ）から明らかなように、それぞれ二つずつ設けられ、吸気弁３６及び排気弁３７により開閉される。
【００２７】
そして、本実施形態の内燃機関３０は、図示はしないが、機関の運転状態（機関の負荷、回転数、冷却水温度など）を検出する各種センサーを備え、それらの検出信号に基づいて前述のＥＣＵにより、上述のステッピングモータ１７を含む各種アクチュエータを駆動制御するように構成されている。
【００２８】
ここで、本実施形態の内燃機関３０においては、機関の負荷を、例えば、アクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセル開度センサーにより、また、機関回転数をクランクシャフトポジションセンサーからの入力信号からＥＣＵでの演算により求め、機関の運転状態に対応させて、ニードル弁１２のインジェクションノズル１１に対する中心軸Ｃ回りの回転位置を変更制御するようにしている。具体的には、図６の運転状態に対応する噴霧形状の変更制御領域を示すグラフに示すように、内燃機関３０の負荷が所定値を超える高負荷時（領域Ｈ）には、ニードル弁１２のクサビ形状先端１２Ａの長手方向の向き（頂縁１２ｃの延在方向）とスリット状の噴孔１３の長手方向の向きとが直交する上述の第２の位置（図４（Ｃ）参照）となるように、ステッピングモータ１７が駆動制御される。この状態では、ニードル弁１２が開弁され燃料がスリット状の噴孔１３に向けて流れるに際し、燃料は、図４（Ａ）に示すように、クサビ形状先端１２Ａの二つの斜面１２ｃ、１２ｃに淀みなく案内され、矢印で示すように、スリット状噴孔１３の長手方向の中央部に流れやすくなる。この結果、燃料がスリット状噴孔１３の長手方向の中央部に集中して、図４（Ｄ）に示すように、長い噴霧長Ｄ２が得られるのである。従って、燃料の噴射量が多く、混合を促進させるために噴霧長を長くしたい高負荷時に最適な燃料の噴霧形状が得られることになる。
【００２９】
一方、図６のグラフに示す内燃機関３０の負荷が所定値以下の低負荷時（領域Ｌ）には、クサビ形状先端１２Ａの長手方向の向きとスリット状の噴孔１３の長手方向の向きとが並行する上述の第１の位置（図２（Ｃ）参照）となるように、ステッピングモータ１７が駆動制御される。この状態では、ニードル弁１２が開弁され燃料がスリット状の噴孔１３に向けて流れるに際し、燃料はクサビ形状先端１２Ａの一方の斜面１２ｃと中心軸Ｃを含む平面に対し所定の角度θをなす位置に形成されたスリット状の噴孔１３とに淀みなく案内され、燃料圧力が低下せずに噴霧の微粒化が促進される。また、噴霧の幅方向への拡がり角Ｗ１及び厚み方向への拡がり角Ｔ１が大きく、噴霧長Ｄ２より短い噴霧長Ｄ１が得られる。従って、燃料の噴射量が比較的少なく、シリンダーボアへの燃料付着を抑制するために噴霧長を短くしたい低負荷時に最適な燃料の噴霧形状が得られることになる。
【００３０】
なお、本実施形態の内燃機関３０では、内燃機関３０の冷却水温度による温度が所定の温度以下のときには、ニードル弁１２のクサビ形状先端１２Ａの長手方向の向きとスリット状の噴孔１３の長手方向の向きとが並行する第１の位置となるように変更制御される。従って、この場合には、上述のように噴霧長が短くなり、喩え高負荷時であってもシリンダーボアへの燃料付着を抑制することができる。
【００３１】
次に、内燃機関３０の第２の実施形態について、図７を参照して説明する。この第２の実施形態は、筒内に流入する気流にスワールを発生させるスワール発生手段を備えている点が上述の第１の実施形態と異なるのみであるから、同一機能部位には図５で用いたのと同じ符号を付し、重複説明を避ける。なお、この第２の実施形態におけるスワール発生手段としては、一気筒当り二つの吸気ポートＩＮを備え、そのいずれか一方からの筒内への気流の流入を休止させることにより筒内にスワールを発生させる形式（以下、片弁休止形式と称す）、又は一気筒当り一つの吸気ポートＩＮであるが、その内部に設けたスワールコントロールバルブによって、若しくは吸気ポート自体をヘリカルポートに形成することによって気流の偏流を生じさせることにより、筒内にスワールを発生させる形式（以下、スワールポート形式と称す）を用いることができる。
【００３２】
そこで、図７に示す片弁休止形式の場合には、燃料噴射弁１０が、そのスリット状の噴孔１３が圧縮行程で上昇途上にあるピストン３３の上方に形成される燃焼室３４のほぼ中央に向くと共に、スワール気流の強さに応じて噴霧形状の左右方向における非対称度を変更可能なように、シリンダーブロック３１とシリンダーヘッド３２との境界部付近であって、二つの吸気ポートＩＮの間に配設されている。なお、スワールポート形式の場合には、図示はしないが、一つの吸気ポートに近接して配設すればよい。
【００３３】
この内燃機関３０の第２の実施形態においては、図６のグラフに示す内燃機関３０の負荷が所定値未満の低負荷時（領域Ｌ）において、スワール発生手段が作動、すなわち、片弁が休止されて、筒内に強いスワール気流が発生されるときには、図７（Ｃ）に示すように、ニードル弁１２が上記第１の位置からの回転角度が小さくなるようにステッピングモータ１７が駆動制御される。この回転角度が小さいときは、スリット状噴孔１３の長手方向の片側端部に燃料が集中する結果、図７（Ｅ）に示すように、噴霧の左右方向における非対称度が大きくなる。したがって、図７（Ｂ）に示すように、より多くの噴霧燃料が片側の吸気ポートＩＮから筒内に流入する気流に向けて噴射されてスワール気流に沿って同調しやすく、混合が促進されるのである。
【００３４】
一方、スワール気流が弱いとき、換言すると、スワール発生手段が作動されずにスワール気流が弱いときは、図７（Ｄ）に示すように、上述のスワール気流が強いときの回転角度よりも大きくなるようにステッピングモータ１７が駆動制御される。この回転角度が大きいときは、燃料が集中する箇所がスリット状噴孔１３の長手方向の中央部に寄る結果、図７（Ｆ）に示すように、噴霧の左右方向における非対称度が小さくなる。したがって、噴霧燃料がシリンダーボアへ付着するのが抑制されるのである。かくて、スワール気流の強さに応じて効率よく噴霧燃料と筒内に流入する気流とを混合することができ、エミッションの悪化や燃焼変動を抑制することができる。
【符号の説明】
【００３５】
１０      筒内燃料噴射弁
１１      インジェクションノズル
１２      ニードル弁
１２Ａ    クサビ形状先端
１２ａ    端面
１２ｂ    頂縁
１２ｃ    斜面
１３      スリット状噴孔
Ｃ      中心軸
【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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【図６】
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【図７】
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