JPH11351091A - 燃料噴射弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、良好な排出ガス性能をもたらす予混
合圧縮着火燃焼の領域を拡大できる燃料噴射弁を提供す
ることにある。 【解決手段】本発明の燃料噴射弁は、先端部に噴射軸線
が出口直後で交差するように配置された低セタン価燃
料、高セタン価燃料が独立して噴射可能な２種類の噴孔
８ｅ、１７を有する燃料噴霧ノズル１ｂを設け、予混合
圧縮着火燃焼時、両噴孔の出口直後で両燃料を衝突させ
て、上死点から離れたピストンに向かうように燃料を噴
霧させる二重針弁６を設けた構造を採用して、予混合圧
縮着火燃焼時、セタン価を低く調節した燃料を、予混合
圧縮着火燃焼に最も適した噴霧形状で、噴霧させるよう
にした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、予混合圧縮着火燃
焼に好適な燃料噴射弁に関する。

【０００２】

【従来の技術】ディーゼルエンジンでは、通常、圧縮行
程の上死点近傍で燃料を噴射させて、同燃料を圧縮熱で
燃焼させるという、ディーゼル燃焼が行なわれている。
このディーゼル燃焼は、燃料が燃えるまでの時間がかな
り短いために、ＮＯｘ、黒煙が多く発生しやすい。

【０００３】こうしたＮＯｘ、黒煙を低減させるために
は、例えば混合ガスを希薄にしてリーン燃焼すればよい
ことがわかってきた。そこで、この希薄燃焼を実現させ
るべく、近年、予混合圧縮着火燃焼方式を採用したディ
ーゼルエンジンが提案されてきた。

【０００４】同エンジンの予混合圧縮着火燃焼方式は、
早期に筒内に燃料を噴射し、時間をかけて燃料を筒内の
空気とまぜて、筒内全体を均一な希薄混合気にしてから
燃焼させようとするものである。具体的には、予混合圧
縮着火燃焼は、例えば圧縮行程の初期に燃料を筒内に噴
射し、同燃料を圧縮行程で気化混合させ、同圧縮行程の
終わりで燃料予混合気を自着火させようとするものであ
る。

【０００５】ところで、ディーゼルエンジンは、燃料と
して軽油を用いているが、着火性が良好な燃料（高セタ
ン価燃料）のため、予混合圧縮着火燃焼時、筒内に高い
温度上昇をもたらす高圧縮比や高負荷の運転では圧縮行
程の途中で圧縮自己着火が生じてノッキングが起きる難
点がある。

【０００６】このため、予混合圧縮着火燃焼は、ノッキ
ングが生じない低い圧縮比の運転や、ノッキングが生じ
ない限られた狭い運転領域（低負荷域、中負荷域）しか
行えない。

【０００７】そこで、この対策として燃料のセタン価を
変えて、より高圧縮比／高負荷域でも、予混合圧縮着火
燃焼が採用されるようにすることが考えられる。例えば
特開平７−２４３３５５号、特許２５３８９０８号に示
されるような２種類の流路がノズル内部で１つに合体し
１つの噴孔から噴射する構造の燃料噴射弁を用いて、予
混合圧縮着火燃焼時は、低セタン価燃料と高セタン価燃
料とをノズル内部で混合させて、１つの噴孔からセタン
価を変えた燃料を噴射させることが考えられる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、予混合圧縮
着火燃焼は、周りの壁面に触れずに、ピストンが上死点
から離れた地点にあるピストンのキャビティへ向かって
噴霧が最適に行なわれることが求められる。具体的に
は、狭い噴射角、低貫徹力、高い分散などが求められ
る。

【０００９】ところが、１つの噴孔から、セタン価を変
えた燃料、あるいは高セタン価燃料が噴射可能な燃料噴
射弁だと、予混合圧縮着火燃焼に適した噴霧形状にする
ことは難しい。

【００１０】すなわち、予混合圧縮着火燃焼は、上死点
から離れた地点のピストンに向かって、予混合を促進す
るような特性で燃料噴霧が行なわれないと、十分な排出
ガス性能が発揮される燃焼が得られない。

【００１１】しかし、１つの噴孔からの噴霧では、先の
狭い噴射角、低貫徹力、高い分散を満足させた噴霧を行
うことは難しい。特にディーゼル燃焼に用いている噴孔
は、上死点近傍に配置されたピストンキャビティ（燃焼
室）に適した横（径）方向に向かう高貫徹力の噴霧形状
なので、この噴孔をそのまま予混合圧縮着火燃焼のとき
にも流用すると、上死点からピストンが離れている都合
上、ノズル周辺の壁面に燃料が付着するという、予混合
を妨げるような燃料噴霧が行なわれてしまい、良好な予
混合圧縮着火燃料が得られない。

【００１２】このため、予混合圧縮着火燃焼の領域の拡
大はできても、本来の目的とする良好な排出ガス性能、
すなわち低ＮＯｘ、低黒煙をもたらす予混合圧縮着火燃
焼は行なわれない問題があり、予混合圧縮着火燃焼の効
果が十分に発揮できる技術が要望されている。

【００１３】本発明は上記事情に着目してなされたもの
で、その目的とするところは、良好な排出ガス性能をも
たらす予混合圧縮着火燃焼の領域を拡大させることがで
きる燃料噴射弁を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１に記載した燃料噴射弁は、先端部に噴射軸線
が出口直後で交差するように配置され低セタン価燃料、
高セタン価燃料が独立して噴射可能な２種類の噴孔を有
する燃料噴霧ノズルを設け、予混合圧縮着火燃焼時、両
噴孔の出口直後で両燃料を衝突させて、上死点から離れ
たピストンに向かうように燃料を噴霧させる手段を設け
た構造を採用して、予混合圧縮着火燃焼時、セタン価を
低く調節した燃料を予混合圧縮着火燃焼に適した噴霧形
状で噴霧させるようにしたことにある。

【００１５】請求項２に記載の燃料噴射ノズルは、上記
目的に加え、さらに予混合着火燃焼が続けられないとき
は、高セタン価燃料を用いた通常のディーゼル燃焼が続
けて行なわれるよう、予混合圧縮着火燃焼が続けられら
れないときは、高セタン価燃料の噴孔からだけの噴霧に
よるディーゼル燃焼に切換える切換手段を設けたことに
ある。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図１ないし図４に
示一実施形態にもとづいて説明する。図１は本発明を適
用したディーゼルエンジンの燃料噴射装置を示し、図中
１はシリンダヘッド２に装着された可変式の燃料噴射弁
である。

【００１７】この燃料噴射弁１は、二重針弁構造を採用
したノズルチップ１ａ（燃料噴射ノズルに相当）の基端
部に、二重ロッド構造のノズルホルダ１ｂを組み合せて
構成してある。

【００１８】すなわち、燃料噴射弁１の各部について説
明すれば，図１中３はノズルチップ１ａのノズルボディ
である。ノズルボディ３は、図２に示す拡大図で詳しく
示されるように上側に大径な筒部３ａを有し、下側に小
径な筒部３ｂを有して形成してある。そして、小径な筒
部３ｂの下端部が、シリンダヘッド２の下面からシリン
ダ内に臨んでいる。

【００１９】このノズルボディ３内の空間で形成されて
いる針弁室５には、大小２種類の針弁を同心円状に組み
合わせた二重針弁６が上下方向に摺動自在に収めてあ
る。この二重針弁６には、針状の内側針弁７と、この内
側針弁７の外周面に摺動自在に嵌挿された有底筒状の外
側針弁８とを組み合わせた構造を用いてある。

【００２０】具体的には、外側針弁８は、大径な筒部３
ａ内に収まる大径軸部８ａと小径な筒部３ｂ内に収まる
小径軸部８ｂとを有し、両軸部８ａ、８ｂとの境界部に
は円錐面８ｃが形成され、先端部が半球状に形成された
有底筒形状をなしている。また半球状部８ｄの基部側に
は、複数個の噴孔、例えば６個の噴孔８ｅが周方向に所
定の間隔で形成してある。この半球状部８ｄが小径な筒
部３ｂの下端から突き出ている。また小径軸部８ｂの直
線部分を形成する外周面には、上記半球状部８ｄの噴孔
位置と対応して、それぞれ軸方向に延びるスリット状の
溝部９が周方向沿いに並行に形成されている。各溝部９
の上端部は、円錐面８ｃまで延びている。そして、各溝
部９の上端部が、円錐面８ｃを用いたシート部、すなわ
ち円錐面８ｃとこれと接離するシール面１１とを組み合
わせて構成される外側シート部１２、その直上に形成し
てある受圧面１３を囲むよう大径な筒部３ａの内面に形
成された油溜り部１４、さらに大径な筒部３ａの周壁に
形成された通路１６を介して、ノズルボディ３の上端面
に開口している。また各溝部９の下端部は、小径な筒部
３ｂの下端からシリンダ内に開口し、噴孔８ｅの出口直
後の噴射軸線が交差する地点に噴孔１７を形成してい
る。

【００２１】内側針弁７は、大径軸部８ａ内に収まる太
軸部７ａと、小径軸部８ｂ内に収まる細軸部７ｂとを有
した針状をなしている。細軸部７ｂの下端部には、小径
軸部８ｂの内面部分に形成してある円錐状のシール面１
９と組み合う円錐面７ｃが形成されていて、同部分に噴
孔８ｅを開閉する内側シート部２０を構成している。そ
して、この内側シート部２０は、細軸部７ｂの外周面と
小径軸部８ｂの外周面との間に形成されている通路２
１、その通路端の直上に形成してある受圧部２２を囲む
よう大径軸部８ａの内面に形成された油溜り部２３、大
径軸部８ａの外周面に形成されている中継用の環状溝２
４、さらに大径な筒部３ａの周壁に形成された通路２５
を介して、ノズルボディ３の上端面に開口している。

【００２２】こうしたノズルチップ１ａに、噴孔８ｅお
よび噴孔１７の両方からの燃料噴射と、噴孔８ｅからだ
けの燃料噴射とを可能にしたノズルホルダ１ｂを組み合
せてある。

【００２３】ノズルホルダ１ｂについて説明すれば、３
０はノズルホルダ１ｂのホルダボディである。ホルダボ
ディ３０は、例えばノズルチップ１ａの外径とほぼ同径
な有底筒状に形成してある。そして、このホルダボディ
３０の下端部が、接続具３１を介して、ノズルボディ３
の上端部に接続され、ノズルチップ１ａにホルダボディ
３０を直列に組み付けている。

【００２４】このホルダボディ３０内の空間で形成され
ているロッド室３２には、二重針弁６と対応するよう大
小２種類のロッド部材を同心円状に組み合せた二重ロッ
ド３３が上下方向に摺動自在に収められている。この二
重ロッド３３には、外側針弁８とつらなる外側ロッド部
材、例えば筒状の外側プッシュロッド３４ａ、外側スプ
リング３４ｂ、筒状の外側プレッシャピストン３４ｃを
直列に連結してなる外側ロッド３４の内部に、内側針弁
７とつらなる内側ロッド部材、例えば筒状の内側プッシ
ュロッド３５ａ、内側スプリング３５ｂ、筒状の内側プ
レッシャピストン３５ｃを直列に連結してなる内側ロッ
ド３５を摺動自在に嵌挿した構造が用いられている。

【００２５】この収容構造を利用して、二重ロッド３３
の上端部に、該ロッド端が出入自在な油溜り室３６を形
成している。また二重ロッド３３の外側、例えばロッド
室３２を挟むホルダボディ３０の両側の周壁部分内に
は、軸心方向に沿って延びる一対の通路３７が形成され
ている。これら各通路３７の下端部は、ノズルボディ３
の上端面で開口している通路１６、２５に連通してい
て、各針弁先端に向かう独立した一対の燃料通路３８を
形成している。

【００２６】そして、各通路３７の途中から分かれてい
る通路部分３７ａが、ホルダボディ３０の両側に突き出
た一対のボス部３０ａにそれぞれ形成してある燃料入口
３９と連通している。

【００２７】このうち内側針弁７に向かう燃料入口３９
には、高セタン価燃料、例えば軽油を供給する高セタン
価燃料圧送装置２７（例えば蓄圧器、送油ポンプ、軽油
用燃料タンクを組み合せて構成されたる装置）に接続さ
れ、外側針弁８に向かう燃料入口３９には、低セタン価
燃料、例えば水（又はメタノール等）を供給する低セタ
ン価燃料圧送装置２８（例えば蓄圧器、送油ポンプ、水
又はメタノール用燃料タンクを組み合せて構成されたる
装置）に接続してある。

【００２８】また各通路３７の上端部は、それぞれ逆止
弁４０、オリフィス４１を介装した通路部分３７ｂ介し
て、油溜り室３６に接続されていて、各燃料入口３９か
ら供給される燃料の圧力が各内／外側針弁７，８の先端
側、内／外側プレッシャピストン端に加わるようにして
ある。そして、この二重針弁６を挟むように加わる燃料
圧を用いて、内／外側針弁７，８を閉弁させている。

【００２９】油溜り室３６には、例えば燃料タンク（図
示しない）へ至る、常閉式の電磁弁４２ａ（リーク弁：
切換手段に相当）、オリフィス４２ｂを介装したリーク
路４２が接続してあり、電磁弁４２ａを通じて油溜り室
３６の圧力を逃がせるようにしてある。

【００３０】また外側針弁８へ至る通路部分３７ａの途
中には、例えば燃料タンク（図示しない）へ至る、オリ
フィス４３、常閉式の電磁弁４４ａ（リーク弁：切換手
段に相当）を介装したリーク路４４が接続してあり、電
磁弁４４ａを通じて油溜り室３６の圧力を逃がせるよう
にしてある。

【００３１】そして、電磁弁４２ａを開にして油溜り室
３６の圧力を逃がすと、二重針弁全体がリフト可能とな
り、二重針弁６の各先端部に加わる燃料圧で、内／外側
針弁７，８の油溜り部１４、２３に溜まる軽油（高セタ
ン価燃料）／水（低セタン価燃料）が噴孔８ｅ、１７の
両方から同時に噴射され、双方の燃料が噴孔出口直後で
衝突しながら噴霧される衝突噴射が行なわれるようにし
てある。この横方向の噴流と下向きの噴流との衝突か
ら、低いセタン価に調節された燃料（高セタン価燃料と
低セタン価燃料とが混合した燃料）が予混合圧縮着火燃
焼に適した噴霧形状で噴霧されるようにしてある。具体
的には、横方向の噴流に下方向の噴流が衝突させると、
両燃料が互いに混合されながら狭い噴射角、低貫徹力、
高分散され、上死点から離れたピストン４７に向かう下
向きの噴霧となる。

【００３２】また電磁弁４２ａ、４４ａの両方を開にし
て、油溜り室３６の圧力と外側針弁８に加わる燃料圧を
逃がすと、内側針弁７がリフト可能となり、内側針弁７
の先端部に加わる燃料圧で、内側針弁７の油溜り部２３
に溜まる軽油が噴孔１７から噴射されるようにしてあ
る。この噴孔１７からだけの噴射により、通常のディー
ゼル燃焼に適した噴霧、すなわち真横（径）方向に噴射
されるようにしてある。具体的には、噴孔１７だけから
燃料が噴射させるので、上死点近傍のピストン４７のキ
ャビティ内面（燃焼室内面）に向かう横（径）向きの噴
霧となる。

【００３３】こうした燃料噴射弁１の各電磁弁４２ａ、
４４ａには、ＥＣＵ４６（例えばマイクロコンピュータ
よりなる）が接続されている。このＥＣＵ４６により電
磁弁４２ａ、４４ａを制御して、予混合圧縮着火燃焼時
には、低／高セタン価混合燃料の早期噴射（吸入行程の
初期から圧縮行程の中期までの間）が行なわれ、通常の
ディーゼル燃焼時には、高セタン価燃料の通常噴射（上
死点近傍での噴射）が行われるようにしている。この噴
射の切換えには、上死点近傍の着火遅れを用いて切換え
る制御が採用されている。具体的には、ＥＣＵ４６に
は、例えばディーゼルエンジンの回転数、同じく燃料噴
射量、同じく吸気温度、同じく吸気圧力、同じく水温、
同じくＥＧＲ率から、上死点（ＴＤＣ）近傍の筒内ガス
の平均温度および酸素濃度を算出する機能、この算出結
果から２燃料の流量比等を用いて噴射しようとする燃料
の上死点近傍の着火遅れτｍを算出する機能、予混合圧
縮着火燃焼とディーゼル燃焼とで噴霧形状を切換えるた
めの例えばあらかじめ燃料性状と２流路の推定流量比等
から設定した着火遅れ値とが設定されている。またＥＣ
Ｕ４６には、着火遅れ値と、算出された着火遅れτｍと
の対比により、着火遅れ差があるうちは両噴孔８ｅ、１
７からの衝突噴射、すなわち予混合圧縮着火燃焼にし、
着火遅れに差がなくなると噴孔１７からだけの噴射、す
なわちディーゼル燃焼に切換える機能が設定してある。
これにより、低いセタン価に調節された燃料を用いた予
混合圧縮着火燃焼と、高セタン価燃料を用いたディーゼ
ル燃焼との切換えが行なわれるようにしている。またＥ
ＣＵ４６には、予混合圧縮着火燃焼とディーゼル燃焼と
の切換えの際、例えば１サイクル中に上記早期噴射と上
記通常噴射との双方を用いた２段噴射を経由してから切
換えを行う機能が設定されている。この機能により、予
混合圧縮着火燃焼からディーゼル燃焼へ、ディーゼル燃
焼から予混合圧縮着火燃焼へのいずれの切換えでも、ク
ッションとなる中間の移行燃焼を介在させてから移行さ
せるようにしてある。

【００３４】こうした予混合圧縮着火燃焼／ディーゼル
燃焼に切換える制御が図３のフローチャートに示されて
いる。つぎに、同フローチャートにもとづいて燃焼の切
換えを説明する。

【００３５】ディーゼルエンジンの運転中、ＥＣＵ４６
は、ステップＳ１に示されるようにエンジン回転数Ｎ
ｅ、燃料噴射量ｑ、吸気温度、吸気圧力、水温、ＥＧＲ
率を読み取り、続くステップＳ２でこれら検出値を用い
て、上死点（ＴＤＣ）近傍における筒内ガスの平均温度
Ｔ、酸素濃度Ｃを算出する。そして、つぎのステップＳ
３でこれら平均温度Ｔ、酸素濃度Ｃから着火遅れτｍを
算出し、噴射しようとする燃料流量比から同着火遅れτ
ｍを補正する（τｍ＝α・τｕ＋β・τｌ 但し、τ
ｕ：高セタン価燃料、τｌ：低セタン価燃料、α，β＝
２流路からの燃料噴射量比）。

【００３６】一方、ＥＣＵ４６は、予め燃料性状と２流
路の推定流量比等とから設定されている、燃焼を切換え
るための着火遅れ値、具体的には着火遅れ値τｐとτｄ
とを読み込む。

【００３７】ここで、設定値τｐは予混合燃焼とディー
ゼル燃焼との境を規定するしきい値であり、設定値τｄ
は燃焼の切換えを滑らかにする移行燃焼の領域を規定す
るしきい値である（τｐ＞τｄ）。

【００３８】そして、ステップＳ４、５で、しきい値τ
ｐ、τｄと先の算出された着火遅れτｍとが対比されて
いく。この対比した結果、算出した着火遅れτｍがしき
い値τｐより高く、ノッキングの発生のない予混合圧縮
燃焼が可能であると判定されると、ＥＣＵ４６は、ステ
ップＳ４からステップＳ６へ進み、例えば圧縮行程の中
期で、電磁弁４２ａを負荷に応じて開動作させる。する
と、図４（ａ）に示されるように内側針弁７と外側針弁
８との双方が圧縮行程の中期で開弁される。これによ
り、低セタン価燃料である水と、高セタン価燃料である
軽油とが、燃料噴射弁１の先端部から衝突噴射、すなわ
ち図２中のＹに示されるように各噴孔８ｅ、１７から互
いに衝突して予混合圧縮着火燃焼に最適な噴霧形状を形
成しながら、筒内へ噴射される。具体的には、横方向の
噴流（高セタン価燃料）に下方向の噴流（低セタン価燃
料か）が衝突することにより、シリンダブロック２の下
面に燃料が付着せず、かつ低貫徹力で、燃料の微細化を
促進しながら、上死点から離れた地点にあるピストン４
７のキャビティ４７ａへ向かう最適な噴霧角（狭い噴霧
角）で噴霧が行なわれる。

【００３９】これにより、予混合圧縮着火燃焼、すなわ
ち燃料が、圧縮行程で気化混合され、同圧縮行程の終わ
りで燃料予混合気が自着火されるという燃焼が行なわれ
る。このとき、噴射される燃料は、燃料の混合割合によ
りセタン価が小さく調節された燃料（着火しにくく調節
した燃料）であり、しかも、噴霧形状は、予混合圧縮着
火燃料を考慮した適切な専用の形状である。

【００４０】それ故、より高圧縮比の下でも、より高負
荷域の下でも、十分な低ＮＯｘ、低黒煙をもたらす良好
な予混合圧縮着火燃焼が行なわれる。したがって、予混
合圧縮着火燃焼の効果が十分に発揮できる領域を拡大さ
せることができる。

【００４１】しかも、予混合圧縮着火燃焼が続けられな
くると、通常のディーゼル燃焼に切り換わるので、どの
ような運転領域でも対応できる。すなわち、先の算出し
た着火遅れτｍが小さくなり、セタン価を小さく調節し
た燃料、予混合圧縮着火燃焼に適した噴霧形状を用いて
も、良好な予混合圧縮着火燃焼が続けることが難しくな
ると、ＥＣＵ４６は、図４（ｂ）に示されるような移行
燃焼を介在させてから、図４（ｃ）に示されるような通
常のディーゼル燃焼に切り換える。

【００４２】具体的には、ＥＣＵ４６が、良好な予混合
圧縮着火燃焼が続けられない程、着火遅れτｍが小さく
なったと判定すると、ステップＳ５からステップＳ７へ
進み、例えば吸入行程の中期で電磁弁４２ａを開動作、
続く圧縮行程の上死点近傍で両電磁弁４２ａ、４４ａを
開動作させる。すると、図４（ｂ）に示されるように吸
入行程の中期で内側針弁７と外側針弁８との双方が開
弁、続く圧縮行程の上死点近傍で内側針弁７だけが開弁
される。

【００４３】この１サイクル中に行なわれる、低セタン
価に調節された燃料と高セタン価燃料との２段噴射によ
り、予混合圧縮着火燃焼からディーゼル燃焼へスムーズ
に移行させるための中間の燃焼（移行燃焼）が行なわれ
る。

【００４４】そして、着火遅れτｍが、ディーゼル燃焼
へ移行する設定値τｄを越えると、ＥＣＵ４６は、ステ
ップＳ８へ進み、圧縮行程の上死点近傍で両電磁弁４２
ａ、４４ａを負荷に応じて開動作させる。すると、図４
（ｃ）に示されるように上死点近傍で内側針弁７だけが
開弁する。これにより、図２中のＸに示されるように噴
孔１７から軽油（高セタン価燃料）が横方向へ噴射さ
れ、ディーゼル燃焼に適した噴霧形状で、ピストン上面
のキャビティ４７ａ（燃焼室を形成する部分）内へ燃料
が噴霧され、ディーゼル燃焼に切り換わる。このディー
ゼル燃焼が、予混合圧縮着火燃焼が続けられない運転領
域をカバーするので、どのような運転条件でも対応でき
ることになる。

【００４５】なお、上述した一実施形態では、移行燃焼
として、全噴射量を、両噴孔８ｅ、１７からの衝突噴射
と、噴孔１７からの噴射とに分けて２段に噴射する方法
（噴射量を調節）を採用したが、これに限らず、例えば
セタン価割合を可変する手段を採用して、各噴孔８ｅ、
１７から燃料割合を予混合圧縮着火燃焼〜ディーゼル燃
焼で変えるようにしてもよい。

【００４６】また上述した一実施形態では、針弁の前後
に加わる圧力を利用して閉弁し、後端側の圧力をリーク
することで開弁するノズルホルダ１ｂを採用したが、こ
れに限らず、弾性部材で針弁を閉弁方向に付勢し、燃料
圧で針弁を開弁させるようにしたノズルホルダを採用し
ても構わない。

【００４７】また上述した一実施形態では、筒内に直
接、燃料を噴射させるエンジンに適用したが、それ以外
のエンジン，例えば吸気管へ燃料を噴射するエンジンに
適用してもよい。

【００４８】

【発明の効果】以上説明したように請求項１に記載の発
明によれば、予混合圧縮着火燃焼時、セタン価を低く調
節した燃料を、予混合圧縮着火燃焼に適した噴霧形状
で、噴霧させることができ、より高圧縮比の元でも、よ
り高負荷域の元でも、十分な低ＮＯｘ、低黒煙をもたら
す良好な予混合圧縮着火燃焼を得ることができる。

【００４９】したがって、予混合圧縮着火燃焼の効果が
十分に発揮できる領域を拡大させることができる。請求
項２に記載の発明によれば、さらに上記効果に加え、予
混合圧縮着火燃焼が続けられなくなると、高セタン価燃
料を用いた通常のディーゼル燃焼に切り換わるので、ど
のような運転領域でも対応できるといった効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る燃料噴射弁を示す断
面図。

【図２】同噴射弁のノズルチップ回りの構造を、同ノズ
ルチップ先端からの衝突噴射／単独噴射の噴霧形状と一
緒に示す断面図。

【図３】予混合圧縮着火燃焼とディーゼル燃焼とで噴霧
パターンを切換える制御を説明するためのフローチャー
ト。

【図４】同切換に伴う噴射タイミングを説明するための
図。

【符号の説明】

１…燃料噴射弁 １ａ…ノズルチップ（燃料噴射ノズル） ７…内側針弁 ８…外側針弁 ８ｅ、１７…噴孔 ３３…二重ロッド ３８…一対の燃料通路（２種類の流路） ４２ａ、４４ａ…電磁弁（切換手段）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｆ０２Ｍ 61/10 Ｆ０２Ｍ 61/10 Ａ Ｐ 61/18 ３２０ 61/18 ３２０Ａ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部に低セタン価燃料、高セタン価燃料
   が供給される２種類の流路を有し、先端部に噴射軸線が
   出口直後で交差するように配置された前記各流路とつな
   がる２種類の噴孔を有する燃料噴射ノズルと、 予混合圧縮着火燃焼時、前記両噴孔の出口直後で前記両
   燃料を衝突させて、上死点から離れたピストンへ向かう
   ように燃料を噴霧させる手段とを具備したことを特徴と
   する燃料噴射弁。
2. 【請求項２】 前記予混合圧縮着火燃焼が続けられられ
   ないとき、高セタン価燃料の噴孔からだけの噴霧による
   ディーゼル燃焼に切換える切換手段を具備することを特
   徴とする請求項１に記載の燃料噴射弁。