(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼室頂部のほぼ中央部に点火栓を配置すると共に燃焼室頂部の周縁部に燃料噴射弁を配置し、燃料噴射弁の下方から点火栓の下方まで延びる凹溝をピストン頂面上に形成し、機関圧縮行程に燃料噴射弁から凹溝内に燃料を噴射して該燃料を凹溝の内壁面により点火栓周りに案内し、このとき点火栓周りに形成される混合気を点火栓により着火する第１の燃焼と、機関吸気行程に燃料噴射弁から燃料を噴射して燃焼室内全体を満たす混合気を形成し、該混合気を点火栓により着火する第２の燃焼とを切り替え可能な筒内噴射式内燃機関において、前記燃料噴射弁が一対のスリット状噴孔を具備し、スリット状噴孔の扇状縦断面の中心と、燃料噴射弁のサックの中心との間の距離が互いに異なるようにこれら一対のスリット状噴孔を形成し、該距離が大きい方のスリット状噴孔を、その偏平扇状噴霧の横断面の長軸が凹溝底壁面に対し概ね平行になるように、かつ該距離が小さい方のスリット状噴孔を、その偏平扇状噴霧の扇状縦断面がシリンダ中心軸線に対し概ね平行になるように配置した燃料噴射装置。
【請求項２】
燃焼室頂部のほぼ中央部に点火栓を配置すると共に燃焼室頂部の周縁部に燃料噴射弁を配置し、燃料噴射弁の下方から点火栓の下方まで延びる凹溝をピストン頂面上に形成し、機関圧縮行程に燃料噴射弁から凹溝内に燃料を噴射して該燃料を凹溝の内壁面により点火栓周りに案内し、このとき点火栓周りに形成される混合気を点火栓により着火する第１の燃焼と、機関吸気行程に燃料噴射弁から燃料を噴射して燃焼室内全体を満たす混合気を形成し、該混合気を点火栓により着火する第２の燃焼とを切り替え可能な筒内噴射式内燃機関において、前記燃料噴射弁が一対のスリット状噴孔を具備し、スリット状噴孔の扇状縦断面の中心角に対する噴霧角の比が互いに異なるようにこれら一対のスリット状噴孔を形成し、前記比が大きい方のスリット状噴孔を、その偏平扇状噴霧の横断面の長軸が凹溝底壁面に対し概ね平行になるように、かつ前記比が小さい方のスリット状噴孔を、その偏平扇状噴霧の扇状縦断面がシリンダ中心軸線に対し概ね平行になるように配置した燃料噴射装置。
【請求項３】
燃焼室頂部のほぼ中央部に点火栓を配置すると共に燃焼室頂部の周縁部に燃料噴射弁を配置し、燃料噴射弁の下方から点火栓の下方まで延びる凹溝をピストン頂面上に形成し、機関圧縮行程に燃料噴射弁から凹溝内に燃料を噴射して該燃料を凹溝の内壁面により点火栓周りに案内し、このとき点火栓周りに形成される混合気を点火栓により着火する第１の燃焼と、機関吸気行程に燃料噴射弁から燃料を噴射して燃焼室内全体を満たす混合気を形成し、該混合気を点火栓により着火する第２の燃焼とを切り替え可能な筒内噴射式内燃機関において、前記燃料噴射弁が一対の偏平扇状噴霧形成用噴孔を具備し、筒内圧力が低いときの噴霧角に対する筒内圧力が高いときの噴霧角の比が互いに異なるようにこれら一対の偏平扇状噴霧形成用噴孔を形成し、前記比が大きい方の偏平扇状噴霧形成用噴孔を、その偏平扇状噴霧の横断面の長軸が凹溝底壁面に対し概ね平行になるように、かつ前記比が小さい方の偏平扇状噴霧形成用噴孔を、その偏平扇状噴霧の扇状縦断面がシリンダ中心軸線に対し概ね平行になるように配置した燃料噴射装置。
【請求項４】
前記比が小さい方の偏平扇状噴霧形成用噴孔をスリット状噴孔から形成し、前記比が大きい方の偏平扇状噴霧形成用噴孔を、それぞれの噴霧が互いに衝突することにより偏平扇状噴霧を形成するように指向される複数の筒状噴孔から形成した請求項３に記載の燃料噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は燃料噴射弁及び燃料噴射装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、機関負荷が比較的低いときには燃焼室内の限られた領域内に混合気を形成してこの混合気を点火栓により着火し、機関負荷が高くなると燃焼室内を均一混合気により満たしてこの均一混合気を点火栓により着火するようにした筒内噴射式内燃機関が公知である。このような筒内噴射式内燃機関では通常、シリンダヘッド内壁面の中央部に点火栓を配置し、シリンダヘッド内壁面の周辺部に燃料噴射弁を配置し、燃料噴射弁の下方から点火栓の下方まで延びる凹溝をピストン頂面上に形成し、機関負荷が比較的低いときには燃料を凹溝内に向けて噴射し、この噴射燃料を凹溝の内壁面により案内して点火栓周りの限られた領域内に混合気を形成するようにしている。
【０００３】
この場合、点火栓周りに形成される混合気は着火可能である必要があり、即ち噴射燃料を空気と良好に混合させる必要がある。
【０００４】
そこで、燃料噴射弁の噴孔をスリット状に形成した筒内噴射式内燃機関が公知である（特開平９−１５８７３６号公報参照）。このようにすると、凹溝に向かう噴射燃料が偏平扇状に形成されるので噴射燃料と空気との接触面積を大きくすることができ、従って点火栓周りに着火可能な混合気が確実に形成される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このスリット状噴孔はその偏平扇状噴霧の横断面の長軸が凹溝の底壁面に対し概ね平行になるように配置されており、このためスリット状噴孔から噴射された燃料はシリンダ中心軸線方向にはほとんど拡がらない。従って、噴射燃料が確実に凹溝内を進行することが可能になる。
【０００６】
しかしながら、噴射燃料がシリンダ中心軸線方向にほとんど拡がらないので、機関負荷が比較的高いときに燃焼室内に均一混合気を形成するのが困難になるという問題点がある。
【０００７】
なお、特開平９−１２６０９５号公報には一対のスリット状噴孔を具備した燃料噴射弁が開示されているが、これらスリット状噴孔により形成される偏平扇状噴霧の横断面の長軸は共にシリンダ中心軸線に対し垂直であるので、シリンダ中心軸線方向への噴射燃料の拡散はほとんど期待できない。
【０００８】
そこで本発明の目的は、機関負荷が比較的低いときに点火栓周りに着火可能な混合気を確実に形成しつつ、機関負荷が比較的高いときに燃焼室内に均一混合気を確実に形成することができる燃料噴射弁及び燃料噴射装置を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
また、前記課題を解決するために１番目の発明によれば、燃焼室頂部のほぼ中央部に点火栓を配置すると共に燃焼室頂部の周縁部に燃料噴射弁を配置し、燃料噴射弁の下方から点火栓の下方まで延びる凹溝をピストン頂面上に形成し、機関圧縮行程に燃料噴射弁から凹溝内に燃料を噴射して該燃料を凹溝の内壁面により点火栓周りに案内し、このとき点火栓周りに形成される混合気を点火栓により着火する第１の燃焼と、機関吸気行程に燃料噴射弁から燃料を噴射して燃焼室内全体を満たす混合気を形成し、該混合気を点火栓により着火する第２の燃焼とを切り替え可能な筒内噴射式内燃機関において、前記燃料噴射弁が一対のスリット状噴孔を具備し、スリット状噴孔の扇状縦断面の中心と、燃料噴射弁のサックの中心との間の距離が互いに異なるようにこれら一対のスリット状噴孔を形成し、該距離が大きい方のスリット状噴孔を、その偏平扇状噴霧の横断面の長軸が凹溝底壁面に対し概ね平行になるように、かつ該距離が小さい方のスリット状噴孔を、その偏平扇状噴霧の扇状縦断面がシリンダ中心軸線に対し概ね平行になるように配置している。
【００１６】
また、前記課題を解決するために２番目の発明によれば、燃焼室頂部のほぼ中央部に点火栓を配置すると共に燃焼室頂部の周縁部に燃料噴射弁を配置し、燃料噴射弁の下方から点火栓の下方まで延びる凹溝をピストン頂面上に形成し、機関圧縮行程に燃料噴射弁から凹溝内に燃料を噴射して該燃料を凹溝の内壁面により点火栓周りに案内し、このとき点火栓周りに形成される混合気を点火栓により着火する第１の燃焼と、機関吸気行程に燃料噴射弁から燃料を噴射して燃焼室内全体を満たす混合気を形成し、該混合気を点火栓により着火する第２の燃焼とを切り替え可能な筒内噴射式内燃機関において、前記燃料噴射弁が一対のスリット状噴孔を具備し、スリット状噴孔の扇状縦断面の中心角に対する噴霧角の比が互いに異なるようにこれら一対のスリット状噴孔を形成し、前記比が大きい方のスリット状噴孔を、その偏平扇状噴霧の横断面の長軸が凹溝底壁面に対し概ね平行になるように、かつ前記比が小さい方のスリット状噴孔を、その偏平扇状噴霧の扇状縦断面がシリンダ中心軸線に対し概ね平行になるように配置している。
【００１７】
また、前記課題を解決するために３番目の発明によれば、燃焼室頂部のほぼ中央部に点火栓を配置すると共に燃焼室頂部の周縁部に燃料噴射弁を配置し、燃料噴射弁の下方から点火栓の下方まで延びる凹溝をピストン頂面上に形成し、機関圧縮行程に燃料噴射弁から凹溝内に燃料を噴射して該燃料を凹溝の内壁面により点火栓周りに案内し、このとき点火栓周りに形成される混合気を点火栓により着火する第１の燃焼と、機関吸気行程に燃料噴射弁から燃料を噴射して燃焼室内全体を満たす混合気を形成し、該混合気を点火栓により着火する第２の燃焼とを切り替え可能な筒内噴射式内燃機関において、前記燃料噴射弁が一対の偏平扇状噴霧形成用噴孔を具備し、筒内圧力が低いときの噴霧角に対する筒内圧力が高いときの噴霧角の比が互いに異なるようにこれら一対の偏平扇状噴霧形成用噴孔を形成し、前記比が大きい方の偏平扇状噴霧形成用噴孔を、その偏平扇状噴霧の横断面の長軸が凹溝底壁面に対し概ね平行になるように、かつ前記比が小さい方の偏平扇状噴霧形成用噴孔を、その偏平扇状噴霧の扇状縦断面がシリンダ中心軸線に対し概ね平行になるように配置している。
【００１８】
また、４番目の発明によれば３番目の発明において、前記比が小さい方の偏平扇状噴霧形成用噴孔をスリット状噴孔から形成し、前記比が大きい方の偏平扇状噴霧形成用噴孔を、それぞれの噴霧が互いに衝突することにより偏平扇状噴霧を形成するように指向される複数の筒状噴孔から形成している。
【００１９】
なお、本明細書においてスリット状噴孔の噴霧角というのは偏平扇状噴霧の扇状縦断面を含んで拡がる平面内における噴霧角をいうものとする。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図１から図４は本発明を４ストローク火花点火式内燃機関に適用した場合を示している。図１から図４を参照すると、１は機関本体、２はシリンダブロック、３はシリンダヘッド、４はピストン、５は燃焼室、６は電気制御式燃料噴射弁、７は点火栓、８は一対の吸気弁、９は吸気ポート、１０は一対の排気弁、１１は排気ポートをそれぞれ示す。なお、図２において線Ｍは燃料噴射弁６の中心軸線を示している。
【００２１】
図３に示されるように、一対の吸気弁８及び一対の排気弁９は対称平面Ｌに関しそれぞれ対称的に配置されており、この対称平面Ｌ上に燃料噴射弁６及び点火栓７が配置される。また、点火栓７はシリンダヘッド３の内壁面の中央部、例えばシリンダ中心軸線Ｋ上に配置され、燃料噴射弁６はシリンダヘッド３の内壁面の周縁部に配置される。
【００２２】
また、ピストン４の頂面上には図４に示されるように、燃料噴射弁６の下方から点火栓７の下方まで延びる凹溝４ａが形成される。図１から図４に示される内燃機関では、凹溝４ａの底壁面はシリンダ中心軸線Ｋに対し概ね垂直に拡がっている。
【００２３】
再び図１を参照すると、吸気ポート９は対応する吸気枝管１２を介してサージタンク１３に連結され、サージタンク１３は吸気ダクト１４を介してエアクリーナ１５に連結される。吸気ダクト１４内にはステップモータ１６により駆動されるスロットル弁１７が配置される。一方、排気ポート１１は排気マニホルド１８及び排気管１９を介して触媒２０を内蔵した触媒コンバータ２１に連結される。
【００２４】
電子制御ユニット３０はデジタルコンピュータからなり、双方向性バス３１によって互いに接続されたＲＯＭ（リードオンリメモリ）３２、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）３３、ＣＰＵ（マイクロプロセッサ）３４、入力ポート３５及び出力ポート３６を具備する。サージタンク１３には、サージタンク１３内の圧力に比例した出力電圧を発生する圧力センサ３９が取り付けられる。この圧力センサ３９の出力信号は対応するＡＤ変換器３７を介して入力ポート３５に入力される。アクセルペダル４０にはアクセルペダル４０の踏込み量に比例した出力電圧を発生する負荷センサ４１が接続され、負荷センサ４１の出力電圧は対応するＡＤ変換器３７を介して入力ポート３５に入力される。また、入力ポート３５にはクランクシャフトが例えば３０°回転する毎に出力パルスを発生するクランク角センサ４２が接続される。一方、出力ポート３６は対応する駆動回路３８を介して燃料噴射弁６及びステップモータ１６に接続される。
【００２５】
図１から図４に示される内燃機関では、以下に説明する第１の燃焼と第２の燃焼とが選択的に切り替えられるようになっている。即ち、機関運転領域が低負荷側領域と高負荷側領域とに分割されており、低負荷側領域では第１の燃焼が行われ、高負荷側領域では第２の燃焼が行われる。第１の燃焼では図５（Ａ）に示されるように、圧縮行程末期に１回だけ燃料噴射弁６からピストン４の凹溝４ａ内に燃料が噴射される。この場合の噴射燃料ＦＣは凹溝４ａの内壁面により案内されて点火栓７周りに向かい、その結果図５（Ｂ）に示されるように点火栓７周りに混合気Ｇが形成される。このとき、混合気Ｇ周りの燃焼室５内には空気又は空気及びＥＧＲガスの層が形成される。次いで、この混合気Ｇが点火栓７により着火せしめられる。
【００２６】
これに対し第２の燃焼では図５（Ｃ）に示されるように、吸気行程に１回だけ燃料噴射弁６から燃料が噴射される。この場合の噴射燃料ＦＩは燃焼室５内全体をほぼ一様に満たす混合気を形成する。次いでこの混合気は点火栓７により着火せしめられる。なお、高負荷側領域のうちの低負荷側の領域において、燃料を吸気行程と圧縮行程との２回に分けて噴射する、いわゆる二分割噴射を行うこともできる。
【００２７】
次に、図６及び図７を参照して燃料噴射弁６の噴孔について詳しく説明する。図６は燃料噴射弁６の先端部を拡大して示しており、図６（Ａ）は対称平面Ｌ（図３）に沿って見た燃料噴射弁６の部分断面図、図６（Ｂ）は図６（Ａ）の線Ｂに沿って見た燃料噴射弁６の部分断面図、図６（Ｃ）は図６（Ａ）の矢印Ｃの方向から見た燃料噴射弁６の端面図をそれぞれ示している。また、図７はシリンダ中心軸線Ｋを含みかつ対称平面Ｌに垂直な平面に沿って見た内燃機関の断面図を示している。
【００２８】
図６及び図７に示されるように、燃料噴射弁６は一対のスリット状噴孔ＮＬ，ＮＳを具備する。各スリット状噴孔ＮＬ，ＮＳは概略的に言うと、燃料流れ方向に対し平行な縦断面では扇状ないし円弧状をなしており、燃料流れ方向に垂直な横断面では長方形状をなしている。この長方形状断面の長手中心軸線をスリット状噴孔のスリット軸線と称することにする。
【００２９】
スリット状噴孔ＮＬ，ＮＳは偏平扇状噴霧を形成する偏平扇状噴霧形成用噴孔として作用する。ここで、図８を参照してスリット状噴孔により形成される噴霧について簡単に説明する。図８は単一のスリット状噴孔Ｎにより形成される噴霧Ｆを概略的に示しており、図８（Ａ）はスリット状噴孔Ｎのスリット軸線を含む噴霧Ｆの縦断面図、図８（Ｂ）はスリット状噴孔Ｎのスリット軸線に垂直な平面に沿って見た噴霧Ｆの断面図、図８（Ｃ）は噴霧Ｆの横断面図をそれぞれ示している。
【００３０】
図８に示されるように、スリット状噴孔Ｎにより形成される噴霧Ｆは偏平扇状をなし、即ちスリット軸線を含む噴霧Ｆの縦断面Ｊ内では扇状に拡がり、噴霧Ｆの横断面内では長軸Ｔを有する長円状ないし楕円状をなしている。この場合、偏平扇状噴霧Ｆの扇状縦断面Ｊはスリット状噴孔Ｎの扇状縦断面Ｈと概ね平行になり、偏平扇状噴霧Ｆの横断面の長軸Ｔはスリット状噴孔Ｎのスリット軸線に対し概ね平行になる。
【００３１】
再び図６及び図７を参照すると、図６及び図７に示される実施例ではスリット状噴孔ＮＬ，ＮＳのスリット軸線ＡＬ，ＡＳが互いに直交するようにこれらスリット状噴孔ＮＬ，ＮＳが形成されている。特に図６及び図７に示される例では、スリット状噴孔ＮＬ，ＮＳ同士が交差しており、しかもそれぞれの中心において互いに直交している。
【００３２】
言い換えると、スリット状噴孔ＮＬにより形成された偏平扇状噴霧の扇状縦断面を含んで拡がる平面と、スリット状噴孔ＮＳにより形成された偏平扇状噴霧の扇状縦断面を含んで拡がる平面とが、特に燃料流れ下流側で互いに交差し、しかもこれら扇状縦断面同士がそれぞれの中心において互いに直行する。
【００３３】
また、特に図７に示されるように、スリット状噴孔ＮＬはそのスリット軸線ＡＬがピストン４の凹溝４ａの底壁面４ｂに対し概ね平行になるように配置されている。一方、スリット状噴孔ＮＳはそのスリット軸線ＡＳが対称平面Ｌ内にあるように配置されている。言い換えると、スリット状噴孔ＮＬにより形成された偏平扇状噴霧の横断面の長軸が凹溝４ａの底壁面４ｂに対し概ね平行になるようにスリット状噴孔ＮＬが配置され、スリット状噴孔ＮＳにより形成された偏平扇状噴霧の扇状縦断面又はスリット状噴孔ＮＳの扇状縦断面ＨＳがシリンダ中心軸線Ｋに対し概ね平行になるようにスリット状噴孔ＮＳが配置される。
【００３４】
このようにすると、第１の燃焼が行われるときにスリット状噴孔ＮＬにより形成された偏平扇状噴霧が確実に凹溝４ａ内を進行し、従って点火栓７周りに燃料が確実に集められる。また、第２の燃焼が行われるときにスリット状噴孔ＮＳにより形成された偏平扇状噴霧がシリンダ中心軸線Ｋ方向に拡がり、従って均一混合気が形成されやすくなる。
【００３５】
ところが、第１の燃焼が行われるときにスリット状噴孔ＮＳにより形成された偏平扇状噴霧がシリンダ中心軸線Ｋ方向に拡がるとこの燃料は点火栓７周りに集まらず、上述した空気又は空気及びＥＧＲガスの層内に拡散する恐れがある。この燃料には火炎が伝播しにくく、従って燃焼室５から排出される未燃ＨＣを低減するためには噴射燃料がシリンダ中心軸線Ｋ方向にできるだけ拡がらないようにする必要がある。
【００３６】
そこで本発明による実施例では、図８（Ａ）に示されるようにスリット状噴孔Ｎの扇状縦断面の中心角をθｆ、扇状縦断面の中心をＣＳ、燃料噴射弁６のサック６ａの中心をＣＩ、扇状縦断面の中心ＣＳとサック６ａの中心ＣＩとの間の距離をＢでそれぞれ表すものとすると、スリット状噴孔ＮＬの距離Ｂを比較的大きくし、スリット状噴孔ＮＳの距離Ｂを比較的小さくしている。これは次の理由による。
【００３７】
例えば吸気行程における筒内圧力のように噴射場圧力が比較的低いとき（大気圧、０．１ＭＰａ）のときにスリット状噴孔Ｎにより形成された偏平扇状噴霧の噴霧角をθａ、例えば圧縮行程末期における筒内圧力のように噴射場圧力が比較的高いとき（０．５ＭＰａ）のときにスリット状噴孔Ｎにより形成された偏平扇状噴霧の噴霧角をθｐで表すものとすると、図９（Ａ）は距離Ｂを変化させたときの比θａ／θｆの変化を、図９（Ｂ）は距離Ｂを変化させたときの比θｐ／θａの変化をそれぞれ示す実験結果である。なお、いずれの場合も中心角θｆは一定に維持されている。
【００３８】
図９（Ａ）からわかるように、比θａ／θｆは距離Ｂが大きいときにはほぼ１に維持され、距離Ｂが小さくなると１よりもかなり小さくなる。また、距離Ｂが小さくなると距離Ｂの変化に対する比θａ／θｆの変化率が大きくなる。
【００３９】
即ち、距離Ｂを大きくすれば噴霧角が大きくなり、距離Ｂを小さくすれば噴霧角が小さくなる。
【００４０】
従って、スリット状噴孔ＮＬの距離Ｂを大きくすることによりシリンダ中心軸線Ｋに対し垂直な方向に燃料噴霧を拡げることができることになる。また、スリット状噴孔ＮＳの距離Ｂを小さくすることによりシリンダ中心軸線Ｋ方向に燃料噴霧が拡がるのを抑制できることになる。
【００４１】
一方、図９（Ｂ）からわかるように、比θｐ／θａは距離Ｂが大きいときにはほぼ１に維持され、距離Ｂが小さくなると１よりもかなり小さくなる。また、距離Ｂが小さくなると距離Ｂの変化に対する比θｐ／θａの変化率が大きくなる。
【００４２】
即ち、距離Ｂを大きくすれば筒内圧力が高いときにも低いときにも噴霧角が大きくなり、距離Ｂを小さくすれば噴霧角は小さくなり、このとき筒内圧力が高ければ筒内圧力が低いときよりも噴霧角が小さくなる。
【００４３】
従って、スリット状噴孔ＮＬの距離Ｂを大きくすることにより第１の燃焼時にも第２の燃焼時にもシリンダ中心軸線Ｋに対し垂直な方向に燃料噴霧を拡げることができることになる。また、スリット状噴孔ＮＳの距離Ｂを小さくすることにより第１の燃焼時にはシリンダ中心軸線Ｋ方向に燃料噴霧が拡がるのを抑制しながら、第２の燃焼時にはシリンダ中心軸線Ｋ方向に燃料噴霧を拡げることができることになる。
【００４４】
図１０は燃料噴射弁６の中心軸線Ｍに対し垂直な平面即ち横断面における燃料噴霧の外延を概略的に示しており、図１０（Ａ）は圧縮行程末期に燃料を噴射した場合を、図１０（Ｂ）は吸気行程に燃料を噴射した場合をそれぞれ示している。
【００４５】
図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）からわかるように、対称平面Ｌ方向従ってシリンダ中心軸線Ｋ方向では、燃料噴霧が圧縮行程末期に拡がり、吸気行程に収縮されている。これに対し、シリンダ中心軸線Ｋ方向に関し垂直な方向では燃料噴霧形状はほとんど変わらない。
【００４６】
このような現象がいかなるメカニズムで発生するかは必ずしも明らかにされていない。しかしながら、サック６ａ内での燃料の流れ、スリット状噴孔ＮＬ，ＮＳ内を流通するときの燃料の流速、スリット状噴孔ＮＬ，ＮＳ内壁面の抵抗などが関与しているものと考えられる。
【００４７】
従って、一般的に言うと、スリット状噴孔の扇状縦断面の中心ＣＳと、燃料噴射弁６のサック６ａの中心ＣＩとの間の距離Ｂが互いに異なるように一対のスリット状噴孔ＮＬ，ＮＳを形成し、距離Ｂが大きい方のスリット状噴孔ＮＬを、そのスリット軸線ＡＬ又はその偏平扇状噴霧の横断面の長軸が凹溝底壁面４ｂに対し概ね平行になるように、かつ距離Ｂが小さい方のスリット状噴孔ＮＳを、その扇状縦断面ＨＳ又はその偏平扇状噴霧の扇状縦断面がシリンダ中心軸線Ｋに対し概ね平行になるようにそれぞれ配置したということになる。
【００４８】
或いは、スリット状噴孔の扇状縦断面の中心角θｆに対する噴霧角の比θａ／θｆ，θｐ／θｆが互いに異なるように一対のスリット状噴孔ＮＬ，ＮＳを形成し、比θａ／θｆ，θｐ／θｆが大きい方のスリット状噴孔ＮＬを、そのスリット軸線ＡＬ又はその偏平扇状噴霧の横断面の長軸が凹溝底壁面４ｂに対し概ね平行になるように、かつ比θａ／θｆ，θｐ／θｆが小さい方のスリット状噴孔ＮＳを、その扇状縦断面ＨＳ又はその偏平扇状噴霧の扇状縦断面がシリンダ中心軸線Ｋに対し概ね平行になるようにそれぞれ配置したという見方もできる。
【００４９】
更に、筒内圧力が低いときの噴霧角θａに対する筒内圧力が高いときの噴霧角θｐの比θｐ／θａが互いに異なるように一対のスリット状噴孔又は偏平扇状噴霧形成用噴孔ＮＬ，ＮＳを形成し、比θｐ／θａが大きい方のスリット状噴孔ＮＬ又は偏平扇状噴霧形成用噴孔を、そのスリット軸線ＡＬ又はその偏平扇状噴霧の横断面の長軸が凹溝底壁面４ｂに対し概ね平行になるように、かつ比θｐ／θａが小さい方のスリット状噴孔又は偏平扇状噴霧形成用噴孔ＮＳを、その扇状縦断面ＨＳ又はその偏平扇状噴霧の扇状縦断面がシリンダ中心軸線Ｋに対し概ね平行になるようにそれぞれ配置したという見方もできる。
【００５０】
なお、図６及び図７に示される例では、スリット状噴孔ＮＬ，ＮＳの中心角θｆは互いに等しくされており、スリット軸線ＡＬ，ＡＳに対し垂直方向のスリット状噴孔ＮＬ，ＮＳの幅も互いに等しくされている。
【００５１】
図６及び図７に示される例ではスリット状噴孔ＮＬ，ＮＳ同士が互いに交差している。しかしながら図１１に示されるように、スリット軸線ＡＬ，ＡＳは互いに交差するけれどもスリット状噴孔ＮＬ，ＮＳ同士は互いに交差しないようにすることもできる。即ち、図１１（Ａ）に示される例ではスリット状噴孔ＮＬ，ＮＳが互いに離間して配置される。従って、一般的に言うと、偏平扇状噴霧の扇状縦断面を含んで拡がる平面が互いに交差するように一対の偏平扇状噴霧形成用噴孔を配置しているということになる。
【００５２】
一方、図１１（Ｂ）及び図１１（Ｃ）に示される例では一方のスリット状噴孔例えばスリット状噴孔ＮＬがスリット軸線ＡＬ方向に分割された複数例えば一対のスリット状噴孔ＮＬ１，ＮＬ２から形成され、これらスリット状噴孔ＮＬ１，ＮＬ２間にスリット状噴孔ＮＬ１，ＮＬ２から離間して他方のスリット状噴孔ＮＳが配置される。このようにするとスリット状噴孔ＮＬ，ＮＳ同士の交点から多量の燃料が噴射されるのを阻止することができる。
【００５３】
これらスリット状噴孔ＮＬ１，ＮＬ２により形成される噴霧は全体として上述した単一のスリット状噴孔ＮＬと同様の偏平扇状噴霧を形成する。この場合、偏平扇状噴霧の扇状縦断面は各スリット状噴孔ＮＬ１，ＮＬ２の扇状縦断面に対し概ね平行になる。また、スリット状噴孔ＮＬ１により形成される偏平扇状噴霧の扇状縦断面と、スリット状噴孔ＮＬ２により形成される偏平扇状噴霧の扇状縦断面とが共通の平面内に拡がる。
【００５４】
また、偏平扇状噴霧形成用噴孔ＮＬ，ＮＳの少なくとも一方を複数の筒状噴孔から形成することもできる。図１２（Ａ）及び図１２（Ｂ）は偏平扇状噴霧形成用噴孔ＮＬを単一の軸線ＡＬに沿って整列された複数の円筒状噴孔ＮＬＣから形成した場合を示しており、図１２（Ｂ）は偏平扇状噴霧形成用噴孔ＮＬを互いに平行な二つの軸線ＡＬ１，ＡＬ２に沿ってそれぞれ整列された複数の円筒状噴孔ＮＬＣから形成した場合を示している。
【００５５】
この場合、各円筒状噴孔ＮＬＣにより形成される噴霧は円錐状をなし、しかしながら全体としては上述したスリット状噴孔ＮＬにより形成される噴霧と同様の偏平扇状噴霧を形成する。ここで、軸線ＡＬ，ＡＬ１，ＡＬ２は偏平扇状噴霧の横断面の長軸と概ね平行に延びている。また、或る円筒状噴孔ＮＬＣから噴射された燃料が別の円筒状噴孔ＮＬＣ又はスリット状噴孔ＮＳから噴射された燃料と衝突し、従って燃料の微粒化が促進される。
【００５６】
図１３に更に別の実施例を示す。図１３は燃料噴射弁６の先端部を拡大して示しており、図１３（Ａ）は対称平面Ｌ（図３）に沿って見た燃料噴射弁６の部分断面図、図１３（Ｂ）は図１３（Ａ）の線Ｂに沿って見た燃料噴射弁６の部分断面図、図１３（Ｃ）は図１３（Ａ）の矢印Ｃの方向から見た燃料噴射弁６の端面図をそれぞれ示している。
【００５７】
図１３に示される例では、上述したスリット状噴孔ＮＳの一側に複数例えば一対の円筒状噴孔ＮＬＣａが形成され、他側に複数例えば一対の円筒状噴孔ＮＬＣｂが形成される。これら円筒状噴孔ＮＬＣａの中心軸線は概ね点Ｉａに指向されており、円筒状噴孔ＮＬＣｂの中心軸線は概ね点Ｉｂに指向されており、これら点Ｉａ，Ｉｂを結ぶ直線ＩＬはスリット軸線ＡＳ又は対称平面Ｌに対し概ね直行している。
【００５８】
その結果、円筒状噴孔ＮＬＣａにより形成される噴霧同士が互いに衝突し、円筒状噴孔ＮＬＣｂにより形成される噴霧同士が互いに衝突し、図１４に示されるように全体として、スリット状噴孔ＮＬにより形成される噴霧と同様の偏平扇状噴霧を形成する。この場合、この偏平扇状噴霧の横断面の長軸は上述した直線ＩＬに概ね平行になっている。この場合にも燃料の微粒化を促進することができる。
【００５９】
従って、一般的に言うと、筒内圧力が低いときの噴霧角θａに対する筒内圧力が高いときの噴霧角θｐの比θｐ／θａが小さい方の偏平扇状噴霧形成用噴孔をスリット状噴孔ＮＳから形成し、比θｐ／θａが大きい方の偏平扇状噴霧形成用噴孔を、それぞれの噴霧が互いに衝突することにより偏平扇状噴霧を形成するように指向される複数の筒状噴孔ＮＬＣａ，ＮＬＣｂから形成し、筒状噴孔ＮＬＣａ，ＮＬＣｂを、その偏平扇状噴霧の横断面の長軸が凹溝底壁面４ｂに対し概ね平行になるように、かつスリット状噴孔ＮＳを、その扇状縦断面ＨＳ又はその偏平扇状噴霧の扇状縦断面がシリンダ中心軸線Ｋに対し概ね平行になるようにそれぞれ配置したということになる。
【００６０】
なお、図１２及び図１３に示される例では上述した距離Ｂを必ずしも特定することができない。しかしながら、複数の円筒状噴孔ＮＬＣ，ＮＬＣａ，ＮＬＣｂにより形成される偏平扇状噴霧の前記比θａ／θｆ，θｐ／θｆ，θｐ／θａはスリット状噴孔ＮＳの対応する比θａ／θｆ，θｐ／θｆ，θｐ／θａよりも大きくなっている。
【００６１】
このように距離Ｂを特定できない場合でも、図６及び図７に示される例のように距離Ｂを特定できる場合と同様な比θａ／θｆ，θｐ／θｆ，θｐ／θａの挙動が得られる。これは比θａ／θｆ，θｐ／θｆ，θｐ／θａの挙動が単に距離Ｂに依存するものではないことを示しており、即ち距離Ｂに応じて定まるパラメータ例えばスリット状噴孔ＮＬ，ＮＳの流路面積のみに依存していないことを示している。
【００６２】
【発明の効果】
機関負荷が比較的低いときに点火栓周りに着火可能な混合気を確実に形成しつつ、機関負荷が比較的高いときに燃焼室内に均一混合気を確実に形成するすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】内燃機関の全体図である。
【図２】内燃機関の縦断面図である。
【図３】シリンダヘッドの底面図である。
【図４】ピストンの頂面図である。
【図５】第１及び第２の燃焼を説明するための図である。
【図６】燃料噴射弁の先端部の拡大図である。
【図７】スリット状噴孔と内燃機関の位置関係を説明するための図である。
【図８】燃料噴霧の断面図である。
【図９】距離Ｂの変化に対する比θａ／θｆ，θｐ／θａの変化を示す線図である。
【図１０】燃料噴霧の外延を概略的に示す図である。
【図１１】本発明による別の実施例を示す図である。
【図１２】本発明による別の実施例を示す図である。
【図１３】本発明による別の実施例を示す図である。
【図１４】図１３に示される実施例における燃料噴霧の外延を概略的に示す図である。
【符号の説明】
１…機関本体
６…燃料噴射弁
ＮＬ，ＮＳ…スリット状噴孔
ＡＬ，ＡＳ…スリット軸線
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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