(57)【要約】【課題】  スリット噴孔でキャビテーション気泡を発生させて更なる燃料微粒化の促進を図る場合に、キャビテーション気泡の発生を必要に応じて抑制することが可能なインジェクタおよびインジェクタの制御装置を提供する。【解決手段】  スリット噴孔である噴孔２２を有するインジェクタ１Ａであって、噴孔２２のうち、流通する燃料の圧力が飽和蒸気圧未満になる部分（負圧発生領域Ｒ）とサック部２１とを連通するバイパス流路２４Ａと、バイパス流路２４Ａをサック部２１側で開閉可能な開閉バルブ４１とを備える。またインジェクタ１Ａを制御するためのインジェクタの制御装置５０Ａであって、インジェクタ１Ａが用いられる内燃機関の運転状態に応じて、開閉バルブ４１の開閉駆動を制御する特定制御手段を備える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スリット噴孔を有するインジェクタであって、
前記スリット噴孔のうち、流通する燃料の圧力が飽和蒸気圧未満になる部分と前記インジェクタのサック部とを連通するバイパス流路と、該バイパス流路を前記サック部側或いは前記バイパス流路内で開閉可能な開閉手段とを備えることを特徴とするインジェクタ。
【請求項２】
請求項１記載のインジェクタであって、
前記バイパス流路が、前記サック部側から複数に分岐して前記スリット噴孔のうち、流通する燃料の圧力が飽和蒸気圧未満になる部分にそれぞれ連通していることを特徴とするインジェクタ。
【請求項３】
請求項２記載のインジェクタであって、
前記開閉手段が、前記バイパス流路の分岐したそれぞれの流路内にそれぞれ設けられていることを特徴とするインジェクタ。
【請求項４】
スリット噴孔と、該スリット噴孔のうち、流通する燃料の圧力が飽和蒸気圧未満になる部分と前記インジェクタのサック部とを連通するバイパス流路と、該バイパス流路を前記サック部側或いは前記バイパス流路内で開閉可能な開閉手段とを備えるインジェクタを制御するためのインジェクタの制御装置であって、
前記インジェクタが用いられる内燃機関の運転状態に応じて、前記開閉手段の開閉駆動を制御する特定制御手段を備えることを特徴とするインジェクタの制御装置。
【請求項５】
請求項４記載のインジェクタの制御装置であって、
前記開閉手段を開いた状態に制御するにあたって、前記特定制御手段がさらに前記スリット噴孔から噴射される燃料の流れ場の変化に応じて、前記開閉手段の開度を制御することを特徴とするインジェクタの制御装置。
【請求項６】
請求項５記載のインジェクタの制御装置であって、
前記特定制御手段が、前記開閉手段の開度を制御するにあたって、さらに前記内燃機関の燃料噴射時期に応じて、前記開閉手段の開度制御特性を変更することを特徴とするインジェクタの制御装置。
【請求項７】
請求項４から６いずれか１項記載のインジェクタの制御装置であって、
前記特定制御手段が、前記インジェクタからの燃料噴射が終了した直後に前記開閉手段の開閉駆動を制御することを特徴とするインジェクタの制御装置。
【請求項８】
請求項４から７いずれか１項記載のインジェクタの制御装置であって、
前記バイパス流路が前記サック部側から複数に分岐して前記スリット噴孔のうち、流通する燃料の圧力が飽和蒸気圧未満になる部分にそれぞれ連通しているとともに、前記開閉手段が前記バイパス流路の分岐したそれぞれの流路内にそれぞれ設けられており、
前記特定制御手段が、前記開閉手段の開閉駆動を制御するにあたって、さらに前記スリット噴孔から噴射される燃料の流れ場の変化に応じて、制御対象とする前記開閉手段を選択することを特徴とするインジェクタの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はインジェクタおよびインジェクタの制御装置に関し、特にスリット噴孔を有するインジェクタおよび該インジェクタを制御するためのインジェクタの制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、スリット噴孔を有するインジェクタが知られている（例えば特許文献１参照）。係るインジェクタでは、スリット噴孔によって幅広で薄厚の液膜の燃料噴霧を形成することにより、噴射された燃料と空気との接触面積を大きくし、燃料の微粒化促進を図っている。
また燃料の微粒化促進を図る技術としては、インジェクタから噴射する燃料にキャビテーション気泡を発生させる技術も知られている（例えば特許文献２参照）。キャビテーション気泡は噴孔内の燃料流れが剥離することにより、燃料の圧力が飽和蒸気圧未満（以下、単に負圧とも称す）になることで発生する。キャビテーション気泡は燃料が噴孔を流通した後、急激に圧力が低下することに伴って急激に成長し、燃料液膜を破壊するため、これにより噴射燃料が微粒化される。
そのほかインジェクタの構成に関し、本発明と関連性があると考えられる技術が例えば特許文献３で提案されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−０３２３６７号公報
【特許文献２】特開２００３−３０７１６５号公報
【特許文献３】特表２００１−５０４９１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、スリット噴孔を有するインジェクタでキャビテーション気泡を発生させた場合には、更なる燃料の微粒化促進を図ることができる。しかしながらその一方で、キャビテーション気泡はインジェクタから噴射された燃料噴霧のペネトレーションを低下させてしまう。このため例えばインジェクタから噴射した燃料の噴流で内燃機関の筒内に生成される旋回気流（例えばタンブル流やスワール流）をアシスト強化しようとする場合など、燃料の噴流を活用しようとする場合においては、キャビテーション気泡が却って内燃機関の性能を低下させてしまう虞があった。
【０００５】
そこで本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、スリット噴孔でキャビテーション気泡を発生させて更なる燃料微粒化の促進を図る場合に、キャビテーション気泡の発生を必要に応じて抑制することが可能なインジェクタおよびインジェクタの制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するための本発明はスリット噴孔を有するインジェクタであって、前記スリット噴孔のうち、流通する燃料の圧力が飽和蒸気圧未満になる部分と前記インジェクタのサック部とを連通するバイパス流路と、該バイパス流路を前記サック部側或いは前記バイパス流路内で開閉可能な開閉手段とを備えることを特徴とする。
【０００７】
また本発明は前記バイパス流路が、前記サック部側から複数に分岐して前記スリット噴孔のうち、流通する燃料の圧力が飽和蒸気圧未満になる部分にそれぞれ連通している構成であってもよい。
【０００８】
また本発明は前記開閉手段が、前記バイパス流路の分岐したそれぞれの流路内にそれぞれ設けられている構成であってもよい。
【０００９】
また本発明はスリット噴孔と、該スリット噴孔のうち、流通する燃料の圧力が飽和蒸気圧未満になる部分と前記インジェクタのサック部とを連通するバイパス流路と、該バイパス流路を前記サック部側或いは前記バイパス流路内で開閉可能な開閉手段とを備えるインジェクタを制御するためのインジェクタの制御装置であって、前記インジェクタが用いられる内燃機関の運転状態に応じて、前記開閉手段の開閉駆動を制御する特定制御手段を備えることを特徴とする。
【００１０】
また本発明は前記開閉手段を開いた状態に制御するにあたって、前記特定制御手段がさらに前記スリット噴孔から噴射される燃料の流れ場の変化に応じて、前記開閉手段の開度を制御する構成であってもよい。
【００１１】
また本発明は前記特定制御手段が、前記開閉手段の開度を制御するにあたって、さらに前記内燃機関の燃料噴射時期に応じて、前記開閉手段の開度制御特性を変更する構成であってもよい。
【００１２】
また本発明は前記特定制御手段が、前記インジェクタからの燃料噴射が終了した直後に前記開閉手段の開閉駆動を制御する構成であってもよい。
【００１３】
また本発明は前記バイパス流路が前記サック部側から複数に分岐して前記スリット噴孔のうち、流通する燃料の圧力が飽和蒸気圧未満になる部分にそれぞれ連通しているとともに、前記開閉手段が前記バイパス流路の分岐したそれぞれの流路内にそれぞれ設けられており、前記特定制御手段が、前記開閉手段の開閉駆動を制御するにあたって、さらに前記スリット噴孔から噴射される燃料の流れ場の変化に応じて、制御対象とする前記開閉手段を選択する構成であってもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、スリット噴孔でキャビテーション気泡を発生させて更なる燃料微粒化の促進を図る場合に、キャビテーション気泡の発生を必要に応じて抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面と共に詳細に説明する。
【実施例１】
【００１６】
図１は本実施例に係るインジェクタ１Ａの要部を断面で模式的に示す図である。インジェクタ１Ａは図示しない内燃機関に燃料を供給するための構成であり、内燃機関の筒内に燃料を直接噴射できるように配置されている。但し内燃機関に対するインジェクタ１Ａの配置は必ずしもこれに限られない。インジェクタ１Ａは、ノズルボディ２とノズルニードル３とを有して構成されている。ノズルボディ２は有底の筒状部材であり、筒状の空間内にはノズルニードル３が軸方向に摺動自在に配設されている。ノズルボディ２には燃料溜まりとして機能するサック部２１と、サック部２１とインジェクタ１Ａの外部とを連通する噴孔２２と、ノズルニードル３が当接するシート部２３と、噴孔２２のうち、流通する燃料の圧力が飽和蒸気圧未満になる部分（以下、単に負圧発生領域Ｒとも称す）とサック部２１とを連通するバイパス流路２４Ａが形成されている。噴孔２２はスリット噴孔であり、噴孔２２から噴射された燃料は幅広で薄厚の液膜の燃料噴霧を形成する。これにより燃料の微粒化促進が図られる。
【００１７】
ノズルニードル３は円錐状に形成された先端部３１を有している。先端部３１がノズルボディ２のシート部２３に当接することで、サック部２１への燃料供給が遮断される。このとき噴孔２２からの燃料噴射は行われず、インジェクタ１Ａは閉弁状態となる。一方、先端部３１がシート部２３から離れることで、サック部２１への燃料供給が行われる。このとき噴孔２２からの燃料噴射が行われ、インジェクタ１Ａは開弁状態となる。なお、インジェクタ１Ａの開閉制御は後述するインジェクタの制御装置（以下、単に制御装置と称す）５０Ａの制御のもと行われる。例えばインジェクタ１Ａを開弁するにあたっては、制御装置５０Ａは具体的には図示しないコイルスプリングやノズルニードル３の受圧面積等によって設定された開弁圧よりも高い圧力の燃料をインジェクタ１Ａに供給するように図示しない燃料供給経路に設けられた電磁弁（図示省略）を制御する。
【００１８】
インジェクタ１Ａでは、開弁時に噴孔２２の入口角部で燃料流れが剥離することによって燃料の圧力が飽和蒸気圧未満になり、この結果、キャビテーション気泡が噴孔２２内の上流側の部分で発生する。したがってインジェクタ１Ａでは噴孔２２内の上流側の部分が負圧発生領域Ｒとなっており、このため本実施例ではバイパス流路２４Ａが具体的には噴孔２２内の上流側の部分に連通している。スリット噴孔である噴孔２２を有するインジェクタ１Ａでは、キャビテーション気泡の発生により更なる燃料微粒化の促進が図られる。
【００１９】
インジェクタ１Ａには、バイパス流路２４Ａを入口側（サック部２１側）で開閉可能な開閉バルブ４１が弁軸に片持ち状に軸支された状態で設けられている。開閉バルブ４１をバイパス流路２４Ａの入口側に設けることにより、サック部２１から噴孔２２への噴射燃料の流れ込みが開閉バルブ４１の動作に応じて変化することを抑制できる。この点、開閉バルブ４１は例えばバイパス流路２４Ａ内に設けられてもよい。この場合、開閉バルブ４１は具体的には例えばバタフライバルブで実現することができる（図２参照）。開閉バルブ４１は図示しないロータリバルブによって開閉駆動される。制御装置５０Ａはロータリバルブを制御することで、開閉バルブ４１の開閉駆動を制御する。
【００２０】
次に制御装置５０Ａの構成について図３を用いて詳述する。制御装置５０ＡはＣＰＵ５１、ＲＯＭ５２、ＲＡＭ５３等からなるマイクロコンピュータや入出力回路５５、５６を有して構成されており、これらはバス５４を介して互いに接続されている。制御装置５０Ａはインジェクタ１Ａを制御するための制御装置である。また制御装置５０Ａは内燃機関の制御装置でもあり、燃料噴射量や燃料噴射時期の制御も行う。なお、制御装置５０Ａは内燃機関の制御装置とは別に構成されてもよく、このときには内燃機関の制御装置から燃料噴射率や燃料噴射時期の情報を取得できるようにすればよい。
【００２１】
制御装置５０Ａには、内燃機関の吸入空気量を検出するためのエアフロメータや、内燃機関の負荷を検出するためのスロットル開度センサや、内燃機関の回転数ＮＥを検出するためのクランク角センサなどの各種のセンサ・スイッチ類６０が入力回路５５を介して電気的に接続されている。また制御装置５０Ａにはインジェクタ１Ａを開閉するための電磁弁や開閉バルブ４１駆動用のロータリバルブなどを含む各種の制御対象６１が出力回路５６を介して電気的に接続されている。
【００２２】
ＣＰＵ５１はＲＡＭ５３の一時記憶機能を利用しつつＲＯＭ５２に予め格納されたプログラムに基づき処理を実行する。これにより制御手段や検出手段や判定手段などの各種の手段が機能的に実現される。このうち本発明と関連性が高い手段として、本実施例では内燃機関の運転状態に応じて、開閉バルブ４１の開閉駆動を制御する特定制御手段が実現される。この特定制御手段は内燃機関の運転状態に応じて制御するにあたって、本実施例では具体的には内燃機関の負荷に応じて制御するように構成されている。これはインジェクタ１Ａから噴射される燃料の噴流を活用したい場合を負荷に応じて規定することができることによる。本実施例では負荷が高負荷である場合が、インジェクタ１Ａから噴射される燃料の噴流を活用したい場合に対応している。
【００２３】
このため負荷に応じて制御するにあたって、この特定制御手段は具体的には負荷が低負荷である場合には、開閉バルブ４１を閉じるための制御を行い、負荷が高負荷である場合には、開閉バルブ４１を開くための制御を行うように構成されている。これにより、負荷が低負荷である場合には、燃料がバイパス流路２４Ａを流通せず、この結果、負圧発生領域Ｒでは燃料の圧力が低下し、キャビテーション気泡が発生する。一方、負荷が高負荷である場合には、燃料がバイパス流路２４Ａを流通し、負圧発生領域Ｒに供給される。このとき負圧発生領域Ｒではバイパス流路２４Ａから供給された燃料で圧力が回復する。このため負荷が高負荷である場合には（すなわち燃料の噴流を活用したい場合には）、キャビテーション気泡の発生を抑制することができる。
【００２４】
なお、負圧発生領域Ｒおよび負圧発生領域Ｒに連通するバイパス流路２４Ａの態様は上述したものに限られず、例えば噴孔２２内で燃料流れを剥離させてキャビテーション気泡を発生させるための構成として、噴孔２２にさらに凹部２５を設けるとともに、この凹部２５を負圧発生領域Ｒとしてバイパス流路２４Ａを連通することなどもできる（図４参照）。この場合、キャビテーション気泡は、凹部２５の角部で発生した燃料流れの剥離によって凹部２５内に剥離渦が発生し、燃料の圧力が飽和蒸気圧未満になることで発生する。
また特定制御手段が内燃機関の運転状態に応じて制御するにあたって、内燃機関の運転状態は負荷に限られず、インジェクタ１Ａから噴射される燃料の噴流を活用したい場合を規定することが可能なその他の適宜の条件であってよい。
このようにインジェクタ１Ａおよび制御装置５０Ａは、スリット噴孔である噴孔２２でキャビテーション気泡を発生させて更なる燃料微粒化の促進を図る場合に、キャビテーション気泡の発生を必要に応じて抑制することができる。
【実施例２】
【００２５】
本実施例に係る制御装置５０Ｂは、開閉バルブ４１を開いた状態に制御するにあたって、特定制御手段がさらに噴孔２２から噴射される燃料の流れ場の変化に応じて、開閉バルブ４１の開度を制御するように構成されている点と、後述する開度制御特性のマップデータをＲＯＭに予め格納している点以外、制御装置５０Ａと実質的に同一のものとなっている。このため本実施例では制御装置５０Ｂの構成については図示省略する。
【００２６】
特定制御手段は、噴孔２２から噴射される燃料の流れ場の変化に応じて制御するにあたって、本実施例では具体的にはインジェクタ１Ａから噴射する燃料の噴射率に応じて制御するように構成されている。また特定制御手段は、インジェクタ１Ａから噴射する燃料の噴射率に応じて制御するにあたって、具体的には図５に示す開度制御特性に基づいて制御するように構成されている。特定制御手段は、開閉バルブ４１の開度を制御することによって、バイパス流路２４Ａのサック部２１側の開口面積Ｓηを制御する。
【００２７】
図５は開閉バルブ４１の開度制御特性のマップデータを模式的に示す図である。ここで、燃料流れの剥離によって発生する負圧は、噴孔２２内の燃料流れのレイノルズ数Ｒｅが大きい場合ほど大きくなり、これに応じてキャビテーション気泡もより発生し易くなる。逆に燃料流れの剥離によって発生する負圧は、噴孔２２内の燃料流れのレイノルズ数Ｒｅが小さい場合ほど小さくなり、これに応じてキャビテーション気泡もより発生し難くなる。
【００２８】
したがって開閉バルブ４１を開弁することによってキャビテーション気泡の発生を抑制するにあたっては、レイノルズ数Ｒｅが大きい場合ほど（すなわちキャビテーション気泡が発生し易い場合ほど）開口面積Ｓηが大きくなるようにすれば、負圧発生領域Ｒの圧力を十分に回復でき、以ってキャビテーション気泡の発生を効果的に抑制することができる。そしてこのように開口面積Ｓηを設定した場合、開口面積Ｓηは図５に示すようにレイノルズ数Ｒｅに応じて２次関数的に増減することになる。
【００２９】
一方、レイノルズ数Ｒｅは燃料噴射率と相関関係を有し、燃料噴射率が大きくなるほどレイノルズ数Ｒｅも大きくなる。すなわち、レイノルズ数Ｒｅは燃料噴射率によって指標することができる。このため特定制御手段は、開閉バルブ４１を開いた状態に制御するにあたって、さらに具体的には燃料噴射率の情報を取得するとともに、取得した燃料噴射率に対応する開口面積Ｓηを開弁制御特性のマップデータから読み込み、読み込んだ開口面積Ｓηに開口面積Ｓηを制御すべく、読み込んだ開口面積Ｓηに対応する開度に開閉バルブ４１の開度を制御する。
【００３０】
これにより、開閉バルブ４１を開弁してキャビテーション気泡の発生を抑制するにあたって、レイノルズ数Ｒｅが変化した場合（すなわち噴孔２２から噴射される燃料の流れ場が変化した場合）でも、負圧発生領域Ｒの圧力を十分に回復でき、以ってキャビテーション気泡の発生を効果的に抑制することができる。
このように制御装置５０Ｂは、スリット噴孔である噴孔２２でキャビテーション気泡を発生させて更なる燃料微粒化の促進を図る場合に、キャビテーション気泡の発生を必要に応じて抑制することができ、さらに実施例１の場合と比較して噴孔２２から噴射される燃料の流れ場が変化した場合でも、キャビテーション気泡の発生を効果的に抑制することができる。
【実施例３】
【００３１】
本実施例に係る制御装置５０Ｃは、開閉バルブ４１の開度を制御するにあたって、特定制御手段がさらに内燃機関の燃料噴射時期に応じて、開閉バルブ４１の開度制御特性を変更するように構成されている点と、実施例２で前述した開度制御特性のマップデータの代わりに図６に示す開度制御特性のマップデータを予めＲＯＭに格納している点以外、制御装置５０Ｂと実質的に同一のものとなっている。このため本実施例では制御装置５０Ｃの構成については図示省略する。
【００３２】
図６に示すように、本実施例に係る開度制御特性のマップデータでは、燃料噴射時期に応じて開度制御特性を示す曲線が複数設定されている。特定制御手段は、燃料噴射時期に応じて、これらの曲線のうち、いずれか１つを選択するように構成されている。具体的には特定制御手段は、燃料噴射時期が遅角されるほど、同じレイノルズ数Ｒｅで開口面積Ｓηがより小さな開口面積Ｓηとなる曲線を選択するように構成されている。これは、遅角時には燃料噴射時の筒内圧が高くなり、この結果、キャビテーション数ＣＮが小さくなることから、負圧発生領域Ｒの燃料の圧力を回復するためにバイパス路２４を介して供給する燃料が少なくて済むことによるものである。このように特定制御手段を構成することにより、燃料噴射時期に応じて開閉バルブ４１の開度制御特性を変更することができる。
【００３３】
なお、キャビテーション数ＣＮは次の数１に示す式で表され、キャビテーション気泡の発生し易さはキャビテーション数ＣＮで把握することができる。
（数１）
ＣＮ＝（上流側圧力−下流側圧力）／（下流側圧力−飽和蒸気圧）
数１に示す式から、噴孔２２の下流側の圧力が高い場合（すなわち例えば筒内圧が高い場合）には、数１に示す式の分子が小さくとともに、分母が大きくなることから、キャビテーション数ＣＮが小さくなり、この結果、キャビテーション気泡が発生し難くなることがわかる。
【００３４】
このように特定制御手段を構成することにより、開閉バルブ４１を開弁してキャビテーション気泡の発生を抑制するにあたって、燃料噴射時期が変化した場合でも負圧発生領域Ｒの圧力を十分に回復でき、以ってキャビテーション気泡の発生を効果的に抑制することができる。
このように制御装置５０Ｃは、スリット噴孔である噴孔２２でキャビテーション気泡を発生させて更なる燃料微粒化の促進を図る場合に、キャビテーション気泡の発生を必要に応じて抑制することができ、さらに実施例２の場合と比較して燃料噴射時期が変化した場合でもキャビテーション気泡の発生を効果的に抑制することができる。
【実施例４】
【００３５】
本実施例に係る制御装置５０Ｄは、特定制御手段がさらにインジェクタ１Ａからの燃料噴射が終了した直後に開閉バルブ４１の開閉駆動を制御するように構成されている点以外、制御装置５０Ｃと実質的に同一のものとなっている。このため本実施例では制御装置５０Ｄの構成については図示省略する。なお、制御装置５０Ａ、５０Ｂまたは５０Ｃで実現される特定制御手段を同様に構成することもできる。
【００３６】
ここで、開閉バルブ４１は開弁される際にサック部２１内の圧力に抗して駆動される。したがってサック部２１内の圧力が高い場合ほど、開閉バルブ４１を駆動するのに大きなエネルギが必要となる。これに対してインジェクタ１Ａからの燃料噴射が終了した直後では、サック部２１内の圧力は未だ筒内圧に還元されておらず、負圧となっている。このためインジェクタ１Ａからの燃料噴射が終了した直後に開閉バルブ４１の開閉駆動を制御すれば、開閉バルブ４１を駆動するのに必要なエネルギを小さくすることができる。
【００３７】
これに対して本実施例では、特定制御手段がインジェクタ１Ａからの燃料噴射が終了した直後に開閉バルブ４１の開閉駆動を制御するように構成されているので、開閉バルブ４１を駆動するのに必要となるエネルギを小さくすることができる。この場合には、例えば消費電力の低減や開閉バルブ４１のアクチュエータの小型化を図ることができるほか、開閉バルブ４１とアクチュエータとを連結するのに必要となる弁軸などの動力伝達部材の強度も確保し易くなる。
このように制御装置５０Ｄは、スリット噴孔である噴孔２２でキャビテーション気泡を発生させて更なる燃料微粒化の促進を図る場合に、キャビテーション気泡の発生を必要に応じて抑制することができ、さらに実施例３の場合と比較して開閉バルブ４１を駆動するのに必要となるエネルギを小さくすることができる。
【実施例５】
【００３８】
図７は本実施例に係るインジェクタ１Ｂの要部を断面で模式的に示す図である。インジェクタ１Ｂは、バイパス流路２４Ａの代わりに、サック部２１側から複数（ここでは２つ）に分岐して噴孔２２のうち、負圧発生領域Ｒにそれぞれ連通しているバイパス流路２４Ｂを備えている点以外、インジェクタ１Ａと実質的に同一のものとなっている。ここで、燃料流れの剥離によって発生する負圧は、噴孔２２内の燃料流れのレイノルズ数Ｒｅが大きいほど広範囲に亘って発生し、この結果、負圧発生領域Ｒは広がる。
【００３９】
これに対してバイパス流路２４Ｂはこのようにして広がる負圧発生領域Ｒに対応する噴孔２２の上端部および中段部それぞれに２つに分岐した上で連通している。このため、噴孔２２内の燃料流れのレイノルズ数Ｒｅが大きくなった場合でも効果的に圧力を回復させることができ、以ってキャビテーション気泡の発生を効果的に抑制することができる。
このようにインジェクタ１Ｂは、スリット噴孔である噴孔２２でキャビテーション気泡を発生させて更なる燃料微粒化の促進を図る場合に、キャビテーション気泡の発生を必要に応じて抑制することができ、さらに負圧発生領域Ｒが広範囲に亘った場合でもキャビテーション気泡の発生を効果的に抑制することができる。
【実施例６】
【００４０】
本実施例に係るインジェクタ１Ｃは、開閉バルブ４１がサック部２１側に設けられている代わりに、開閉バルブ４１がバイパス流路２４Ｂの分岐したそれぞれの流路内にそれぞれ設けられている点以外、インジェクタ１Ｂと実質的に同一のものとなっている。なお、開閉バルブ４１は具体的にはバイパス流路２４Ｂの分岐したそれぞれの流路内に図２に示すように構成される。
また本実施例に係る制御装置５０Ｅは、インジェクタ１Ａの代わりにインジェクタ１Ｃを制御対象とする点と、開閉バルブ４１の開閉駆動を制御するにあたって、特定制御手段がさらに噴孔２２から噴射される燃料の流れ場の変化に応じて、制御対象とする開閉バルブ４１を選択するように構成されている点以外、制御装置５０Ｄと実質的に同一のものとなっている。このため本実施例では制御装置５０Ｅの構成については図示省略する。なお、インジェクタ１Ａの代わりにインジェクタ１Ｃを制御対象として、制御装置５０Ａ、５０Ｂまたは５０Ｃで実現される特定制御手段を同様に構成することもできる。
【００４１】
このようにインジェクタ１Ｃや特定制御手段を構成することにより、キャビテーション気泡の発生を抑制するにあたって、バイパス流路２４Ｂの分岐した流路それぞれを個別的に利用することも可能になり、これによりバイパス流路２４Ｂを介した不要な燃料供給が行われることを防止することができる。
【００４２】
この点、本実施例では噴孔２２から噴射される燃料の流れ場の変化に応じて選択するにあたって、特定制御手段はさらに具体的には、噴孔２２内の燃料流れのレイノルズ数Ｒｅが大きい場合（燃料噴射率が大きい場合）には、バイパス流路２４Ｂの分岐したそれぞれの流路内に設けられた開閉バルブ４１それぞれを制御対象として選択し、レイノルズ数Ｒｅが小さい場合（燃料噴射率が小さい場合）には、バイパス流路２４Ｂの分岐したそれぞれの流路内に設けられた開閉バルブ４１それぞれのうち、噴孔２２の上端部に連通する分岐流路内に設けられた開閉バルブ４１を制御対象として選択するように構成されている。
これにより、レイノルズ数Ｒｅが小さい場合には、噴孔２２の中段部にバイパス流路２４Ｂを介して不要な燃料供給が行われないようにすることができ、不要な燃料供給によって弊害が発生する虞も防止できる。
このようにインジェクタ１Ｃおよび制御装置５０Ｅは、スリット噴孔である噴孔２２でキャビテーション気泡を発生させて更なる燃料微粒化の促進を図る場合に、キャビテーション気泡の発生を必要に応じて抑制することができ、さらに実施例５の場合と比較してバイパス流路２４Ｂを介した不要な燃料供給が行われないようにすることができる。
【００４３】
上述した実施例は本発明の好適な実施の例である。但し、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】インジェクタ１Ａの要部を断面で模式的に示す図である。
【図２】開閉バルブ４１の変形例を模式的に示す図である。
【図３】制御装置５０Ａの構成を模式的に示す図である。
【図４】インジェクタ１Ａの変形例を模式的に示す図である。
【図５】実施例２の開度制御特性のマップデータを模式的に示す図である。
【図６】実施例３の開度制御特性のマップデータを模式的に示す図である。
【図７】インジェクタ１Ｂの要部を断面で模式的に示す図である。
【符号の説明】
【００４５】
１    インジェクタ
２    ノズルボディ
２１  サック部
２２  噴孔
２４  バイパス流路
３    ノズルニードル
４１  開閉バルブ
５０  制御装置
【図１】
2009228550.tif 000003
【図２】
2009228550.tif 000004
【図３】
2009228550.tif 000005
【図４】
2009228550.tif 000006
【図５】
2009228550.tif 000007
【図６】
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【図７】
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