燃料噴射弁
【課題】簡易な構造及び制御で、自由度が高く精度の良好な多段燃料噴射が可能な燃料噴射弁を提供する。
【解決手段】ノズル４に第１の針弁２及び第２の針弁３が同軸上に収納されるとともに、第１の針弁２により第１の噴孔６を開閉するとともに、第２の針弁２により第２の噴孔７を開閉する２重針弁構造の燃料噴射弁において、本体部１１に、１つの燃料入口２２から分岐して第１の噴孔６及び第２の噴孔７に連通する燃料流入路２０が設けられるとともに、第１の針弁２及び第２の針弁３のうち第１の針弁２のみ作動制御する第１の制御弁４０と、第１の針弁２及び第２の針弁３のうち第２の針弁３のみ作動制御する第２の制御弁４１と、を備えて構成する。
【解決手段】ノズル４に第１の針弁２及び第２の針弁３が同軸上に収納されるとともに、第１の針弁２により第１の噴孔６を開閉するとともに、第２の針弁２により第２の噴孔７を開閉する２重針弁構造の燃料噴射弁において、本体部１１に、１つの燃料入口２２から分岐して第１の噴孔６及び第２の噴孔７に連通する燃料流入路２０が設けられるとともに、第１の針弁２及び第２の針弁３のうち第１の針弁２のみ作動制御する第１の制御弁４０と、第１の針弁２及び第２の針弁３のうち第２の針弁３のみ作動制御する第２の制御弁４１と、を備えて構成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はエンジンの燃料噴射弁に係り、詳しくは２重針弁を備えた燃料噴射弁の構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼルエンジンに採用される燃料噴射弁は、噴孔から直接燃焼室へ高圧の燃料を噴射させる。このような燃料噴射弁の構造は、通常、筒状のノズルに針弁を軸方向に移動可能に収納し、ノズル先端に設けた噴孔を針弁の先端で開閉する構造となっている。
そして、燃料噴射率の可変範囲の拡大及び精度の向上を図るために、針弁を２つ有し、２系統の噴孔から噴霧を可能にした燃料噴射弁が知られている。このように針弁を２つ有する燃料噴射弁では、例えば１サイクルでの燃料噴射の途中で噴孔を切り換えるように制御して、多段噴射を行っている。
【０００３】
更に、針弁を２つ有する燃料噴射弁において、コンパクト化を図るために、ノズル内に２つの針弁を同心円上に配置させる２重針弁が開発されている（特許文献１)。この燃料噴射弁では、制御弁により針弁の作動を制御することで燃料噴射量を制御する。
また、針弁を２つ有する燃料噴射弁において、燃料噴射弁に燃料を供給する燃料ポンプの吐出量の制御を行うことで燃料噴射量の制御を行うものもある。更に、針弁の切り換え時に燃料噴射量の変動を抑制するために、例えば燃料ポンプのコントロールラック位置を針弁の切り換え時に変更して、吐出量を調整する技術も開発されている（特許文献２)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−３５１０９９号公報
【特許文献２】特開平８−４９５６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１及び特許文献２のいずれにおいても、燃料噴射弁には２種類の噴孔に対応して燃料入口が複数設けられており、夫々の燃料入口に燃料ポンプから燃料を供給しなければならない。したがって、針弁が１つの燃料噴射弁を備えたエンジンを改造して、２重針弁の燃料噴射弁を適用しようとすると、燃料噴射弁だけではなく、燃料噴射弁への燃料供給路まで変更しなければならず、エンジンのレイアウトを考慮して大幅な改造を余儀なくされる虞がある。更に、特許文献２では、燃料ポンプのコントロールラック位置を細かく制御可能なアクチュエータを設けなければならず、コスト増加及びシステム全体の大型化を招く虞がある。
【０００６】
また、特許文献１の燃料噴射弁には、２つの針弁の作動を制御して燃料噴射弁からの全体の燃料噴射量を制御する制御弁があり、この制御弁の開度制御と他の制御弁の開度制御とを組み合わせて各噴孔からの燃料噴射量を制御する構成になっている。したがって、制御弁の制御が複雑化するとともに、個々の噴孔からの噴射制御の自由度が低くなり、細かい多段燃料噴射制御が困難となる虞がある。一方、特許文献２の燃料噴射弁では、燃料ポンプの吐出量の制御を行うことで燃料噴射量の制御を行うので、個々の噴孔からの噴射制御の自由度は低くなってしまうといった問題点がある。
本発明は、このような問題点を解決するためになされたもので、簡易な構造及び制御で自由度が高く精度が良好であって多段燃料噴射に最適な燃料噴射弁を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、請求項１の発明は筐体に同軸上に収納された第１の針弁及び第２の針弁により、第１の噴孔及び第２の噴孔を独立して開閉する２重針弁構造の燃料噴射弁において、筐体に、１つの燃料入口から分岐して第１の噴孔及び第２の噴孔に連通する燃料流入路が設けられるとともに、第１の針弁及び前記第２の針弁のうち第１の針弁のみ作動制御する第１の制御弁と、第１の針弁及び第２の針弁のうち第２の針弁のみ作動制御する第２の制御弁と、を備えたことを特徴とする。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１において、第１の噴孔は筐体から突出したノズルの軸心近傍に設けられるとともに、第２の噴孔は第１の噴孔の周囲に設けられ、第１の噴孔よりも外方に向かって開口することを特徴とする。
請求項３の発明は、請求項１において、第２の噴孔は、内壁側が第２の針弁の軸線に対して垂直な部位に設けられたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
以上説明したように請求項１の発明の燃料噴射弁によれば、第１の制御弁及び第２の制御弁によって夫々対応した２つの針弁を選択的に作動制御することで、２系統の噴孔を独立して開閉制御することができる。したがって、夫々の噴孔から必要とされる燃料噴射に見合うように夫々の制御弁の仕様を適切に設定することが容易となる。これにより、簡易な制御で自由度が高く精度の良好な多段燃料噴射を可能にすることができる。
また、燃料噴射弁の燃料入口は１つであるので、針弁が１つの燃料噴射弁を備えたエンジンに対して、本発明の燃料噴射弁に交換しても、燃料噴射弁への燃料供給路を変更する必要がなく、エンジンのレイアウトの変更を回避することができる。よって、簡易な構造で上記のように自由度が高く精度の良好な多段燃料噴射を可能にすることができる。
【００１０】
請求項２の発明の燃料噴射弁によれば、第１の噴孔と比較して、第２の噴孔は外方に向かって噴射するので、より拡散して燃料を噴射することができる。したがって、拡散燃焼時に第２の噴孔を用いることで、より燃焼形態に適した燃料噴射を可能にすることができる。
請求項３の発明の燃料噴射弁によれば、第２の噴孔がノズルの内壁における第２の針弁の軸線に対して垂直な部位に設けられるので、第２の針弁による第２の噴孔の開閉量を細かく制御可能な構造にすることができる。よって、第２の噴孔の開度制御を精度よく行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の燃料噴射弁の一実施形態の構造を示す断面図である。
【図２】第２の噴孔の形状を示す拡大断面図である。
【図３】燃料噴射弁の作動状態を示す断面図であり、（Ａ）は無噴射時、（Ｂ）は第１の噴孔のみ噴射時、（Ｃ）は第２の噴孔のみ噴射時を示す。
【図４】第１の電磁開閉弁及び第２の電磁開閉弁の制御要領を示すフローチャートである。
【図５】燃料噴射率及び熱発生率のパターンを示すグラフであり、（Ａ）はクランク角に対する燃料噴射率の推移を示し、（Ｂ）は熱発生率の推移を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の燃料噴射弁の一実施形態を説明する。
図１は本実施形態の燃料噴射弁の構造を示す縦断面図である。
図１に示すように本実施形態に係る燃料噴射弁１は、針弁２、３を２個備えた２重針弁構造の燃料噴射弁である。燃料噴射弁１は、ディーゼルエンジンに採用され、燃焼室に直接燃料を噴射するように気筒毎に配置されている。
【００１３】
燃料噴射弁１のノズル４は、円筒状に形成されたノズルボディ５を有している。ノズルボディ５の下端部は閉塞され円錐状に形成されている。ノズルボディ５の先端部の円錐面には、噴孔６、７が形成されている。噴孔６、７は、ノズルボディ５の内部空間と外部とを連通する孔であり、ノズルボディ５の先端、軸心を中心として円状に所定間隔をおいて複数設けられた第１の噴孔６と、該第１の噴孔６の外周側に同心円状に所定間隔をおいて複数設けられた第２の噴孔７とにより構成されている。第１の噴孔６の合計開口面積は、第２の噴孔７の合計開口面積より小さく設定されている。
【００１４】
２個の針弁２、３は、ノズルボディ５の内部空間に同心円状に収納され、互いに独立してノズルボディ５の軸方向に移動可能に配置されている。２つの針弁２、３のうち、内側の第１の針弁２は、先端(図中下端)が円錐状に形成された円柱状であって、その先端で第１の噴孔６を開閉可能に配置されている。２つの針弁２、３のうち、外側の第２の針弁３は、先端(図中下端)が開口した円筒状に形成されており、その先端の縁部で第２の噴孔７を開閉可能に構成されている。第１の針弁２の外周壁と第２の針弁３の内周壁との間に空間８が形成されるように、第１の針弁２の外径及び第２の針弁３の内径が設定されている。また、ノズルボディ５の内周壁と第２の針弁３の外周壁との間にも空間９が形成されるように、ノズルボディ５の内径及び第２の針弁３の外径が設定されている。また、第２の針弁３には、内側の空間８と外側との空間９とを連通するための孔１０が数箇所設けられている。
【００１５】
ノズルボディ５は、基端部がブロック状の本体部（筐体）１１に接続され、本体部１１から突出した構造となっている。本体部１１には、ノズルボディ５の内部空間をそのまま図中上方側に連続するように空間が形成されている。空間には、第１の針弁２及び第２の針弁３の基端部が収納されるように構成されている。空間の上部は、第２の針弁３の内径と略同径の円柱状の空間である第１の圧力室１２と、外径がノズルボディ５の内径と略同径であるとともに内径が第２の針弁３の内径と略同径の円環形状の第２の圧力室１３とに分割されている。
【００１６】
第１の圧力室１２には、円板状の第１のピストン１４が密閉かつ摺動可能に設けられている。第１のピストン１４は、第１の針弁２の基端に当接して図中下方へ移動することで、第１の針弁２を下方に移動させることが可能な構成となっている。
第２の圧力室１３には、円環板形状の第２のピストン１５が密閉かつ摺動可能に設けられている。第２のピストン１５は、第２の針弁３の基端に当接して図中下方へ移動することで、第２の針弁３を下方に移動させることが可能な構成となっている。
第１のピストン１４と第１の針弁２との間には、第１のピストン１４に対して第１の針弁２を図中下方に付勢する第１のスプリング１６が設けられている。第２のピストン１５と第２の針弁３との間には、第２のピストン１５に対して第２の針弁３を図中下方に付する第２のスプリング１７が設けられている。
【００１７】
本体部１１の内部には、燃料流入路２０及びリーク路２１が設けられている。また、本体部１１の表面には、燃料入口２２及び第１のリーク出口２３、第２のリーク出口２４が設けられている。燃料流入路２０は燃料入口か２２から延び、内部で３つの流入路に分岐している。３つの流入路のうち、第１の流入路２５は第１の圧力室１２に、第２の流入路２６は第２の圧力室１３に、第３の流入路２７はノズルボディ５と第２の針弁３との間の空間９に連通している。リーク路２１は、第１の圧力室１２と第１のリーク出口２３とを連通する第１のリーク路２８と、第２の圧力室１３と第２のリーク出口２４とを連通する第２のリーク路２９とから構成されている。第１の流入路２５、第２の流入路２６、第１のリーク路２８及び第２のリーク路２９には、夫々オリフィス３０、３１、３２、３３が設けられている。更に、第１のリーク路２８には、オリフィス３２と第１のリーク出口２３との間に第１の電磁開閉弁４０（第１の制御弁）が設けられている。また、第２のリーク路２９には、オリフィス３３と第２のリーク出口２４との間に第２の電磁開閉弁４１（第２の制御弁）が設けられている。第１の電磁開閉弁４０及び第２の電磁開閉弁４１は、外部のコントロールユニット５０により制御されて夫々開閉量が可変可能となっている。
【００１８】
図２は、第２の噴孔７の形状を示す拡大縦断面図である。
ノズルボディ５先端部は円錐状に形成されているので、図２に示すように内壁５ａが第２の針弁３の軸線方向に対して傾斜している。しかしながら、第２の噴孔７の縁部５ｂの周囲の内壁５ａは、第２の針弁３の軸方向に対して垂直になるように形成されている。一方、第２の針弁３は先端に向かって厚さが小さくなるように傾斜している。したがって、第２の針弁３の先端の傾斜面３ａと第２の噴孔７の縁部５ｂとの角度が比較的大きく取られ、第２の針弁３が第２の噴孔７の縁部５ｂである弁座に対してくさび状に当接する。
図３は、燃料噴射弁１の作動状態を示す断面図であり、（Ａ）は無噴射時、（Ｂ）は第１の噴孔６のみ噴射時、（Ｃ）は第２の噴孔７のみ噴射時を示す。
【００１９】
上記のような構成の燃料噴射弁１では、燃料入口２２から燃料を供給すると、第１の流入路２５を介して第１の圧力室１２に、第２の流入路２６を介して第２の圧力室１３に、第３の流入路２７を介してノズルボディ５の内壁と第２の針弁３の外壁との間の空間９に燃料が流入する。更にこの空間９から第２の針弁３に設けられた孔１０を介して第１の針弁２と第２の針弁３との空間８に燃料が流入する。
【００２０】
第１の電磁開閉弁４０及び第２の電磁開閉弁４１を閉作動させると、第１の圧力室１２及び第２の圧力室１３の内部圧力は保持される。ここで、図３（Ａ）に示すように、第１のピストン１４の上面（第１の圧力室１２側）の受圧面積に対して、第１のピストン１４の下面（空間８側）の受圧面積は、第１の針弁２の断面積分小さいので、空間内８に燃料が供給されていても、第１のピストン１４には下方へ移動させる力が作用する。したがって、第１のピストン１４により第１の針弁２が下方へ押され、その先端によって第１の噴孔６が閉塞される。同様に、第２のピストン１５の上面（第２の圧力室１３側）の受圧面積に対して、第２のピストン１５の下面（空間９側）の受圧面積は、第２の針弁３の断面積分小さいので、空間内９に燃料が供給されていても、第２のピストン１５には下方へ移動させる力が作用する。したがって、第２のピストン１５により第２の針弁３が下方へ押され、その先端によって第２の噴孔７が閉塞される。
【００２１】
第１の電磁開閉弁４０のみ開作動させると、第１の圧力室１２に貯留されている燃料が第１のリーク路２８を介して排出される。これにより、第１の圧力室１２内の圧力が低下して、図３（Ｂ）に示すように、第１のピストン１４及び第１の針弁２が上方に移動し、第１の噴孔６のみ開放される。したがって、空間８に貯留している燃料が第１の噴孔６から噴射される。このとき、空間８には、第３の流入路２７、空間９、孔１０を介して燃料が供給され続ける。
【００２２】
第２の電磁開閉弁４１のみ開作動させると、第２の圧力室１３に貯留されている燃料が第２のリーク路２９を介して排出される。これにより、第２の圧力室１３内の圧力が低下して、図３（Ｃ）に示すように、第２のピストン１５及び第２の針弁３が上方へ移動し、第２の噴孔７が開放される。したがって、空間９及び空間８に貯留している燃料が第２の噴孔７から噴射される。
【００２３】
即ち、本願の燃料噴射弁１は、第１の電磁開閉弁４０を開閉制御することで第１の針弁２のみが移動し、第１の噴口６のみ開閉する。一方、第２の電磁開閉弁４１を開閉することで第２の針弁３のみが移動し、第２の噴口７のみ開閉する。このように、夫々の針弁２、３の開閉が他の針弁３、２の開閉に影響を及ぼさず、第１の電磁開閉弁４０及び第２の電磁開閉弁４１によって互いに独立して第１の噴口６及び第２の噴口７の開閉制御が可能となっている。
【００２４】
コントロールユニット５０は、入出力装置、記憶装置（ＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発性ＲＡＭ等）及び中央演算処理装置（ＣＰＵ）等を含んで構成される。コントロールユニット５０は、アクセル開度やエンジン回転速度等の燃料噴射量を決定するデータを基に、クランク角に応じたタイミングで、第１の電磁開閉弁４０及び第２の電磁開閉弁４１の開閉制御を行う。
【００２５】
図４は第１の電磁開閉弁４０及び第２の電磁開閉弁４１の制御要領を示すフローチャートである。図４に示す制御は、アクセル開度やエンジン回転速度等に基づき燃料噴射が必要となったときに、燃料噴射１回毎に実行される。
まず、ステップＳ１０では、噴射パターンを決定する。噴射パターンは、時間（クランク角の推移）とともに変化する燃料噴射率のパターンであって、例えば、後述する図５（Ａ）に示すようなパターンである。なお、以降は図５（Ａ）に示すようなパターンである場合について説明する。そしてステップＳ２０に進む。
【００２６】
ステップＳ２０では、第１の噴孔６及び第２の噴孔７の噴射順番を決定する。第１の噴孔６に対して第２の噴孔７は開口面積が大きいので、第２の噴孔７からの燃料噴射率が第１の噴孔６からの燃料噴射率より大きくなる。ステップＳ１０において決定したパターンが、図５（Ａ）に示すように、噴射前半では燃料噴斜率を抑え、噴射後半では燃料噴射率を上昇させるようなパターンである場合には、始めに第１の噴孔６から、その後第２の噴孔７から噴射するように決定する。そして、ステップＳ３０に進む。
【００２７】
ステップＳ３０では、上記アクセル開度やエンジン回転速度等から決定した燃料噴射量を読み込み、この値に応じて各噴孔６、７からの燃料噴斜率を設定する。そして、ステップＳ４０に進む。
ステップＳ４０では、第１の噴孔６及び第２の噴孔７からの噴射の間隔を決定する。この噴射間隔は、ステップＳ１０にて決定した噴射パターンに基づき設定される。そして、ステップＳ５０に進む。
【００２８】
ステップＳ５０では、クランク角センサから現在のクランク角を入力し、当該クランク角が始めに噴射する第１の噴孔６から噴射するタイミングに到達したか否かを判別する。第１の噴孔６から噴射するタイミングは、即ち予混合燃焼のための燃料噴射開始タイミングに相当する。第１の噴孔６から噴射するタイミングに到達した場合には、ステップＳ６０に進む。
ステップＳ６０では、第１の電磁開閉弁４０を開作動させる。開閉量は、ステップＳ３０にて設定された第１の噴孔６からの燃料噴射率に相当する開閉量に制御する。そして、ステップＳ７０に進む。
【００２９】
ステップＳ７０では、クランク角センサから現在のクランク角を入力し、当該クランク角が第２の噴孔７から噴射するタイミングに到達したか否かを判別する。第２の噴孔７からの噴射開始タイミングは、第１の噴孔６からの噴射開始タイミングに、ステップＳ４０において決定された噴射間隔を経過したタイミングであり、拡散燃焼のため燃料噴射開始タイミングに相当する。第２の噴孔７から噴射するタイミングに到達した場合には、ステップＳ８０に進む。
【００３０】
ステップＳ８０では、第２の電磁開閉弁４１を開作動させる。開閉量は、ステップＳ３０にて設定された第２の噴孔７からの燃料噴射率に相当する開閉量に制御する。そして、本ルーチンを終了して、リターンする。
ステップＳ５０において、第１の噴孔６から噴射するタイミングに到達していない場合には、ステップＳ５０を繰り返す。
ステップＳ７０において、第２の噴孔７から噴射するタイミングに到達していない場合には、ステップＳ７０を繰り返す。
【００３１】
図５は、燃料噴射率及び熱発生率のパターンを示すグラフであり、（Ａ）はクランク角に対する燃料噴射率の推移を示し、（Ｂ）は（Ａ）の燃料噴射率パターンにおける熱発生率の推移を示す。
コントロールユニット５０は、上記のように第１の電磁開閉弁４０及び第２の電磁開閉弁４１の開閉タイミングを制御し、図５（Ａ）に示す燃料噴射率のパターンを実現させる。
【００３２】
図５（Ａ）に示すように、予混合燃焼領域となる燃料噴射前半では、第１の電磁開閉弁４０を開作動し、第１の噴孔６から燃料噴射を行う。第１の噴孔６は、第２の噴孔７と比較して開口面積が小さいので、燃料噴射率を抑えた噴射を適切に行うことができる。拡散燃焼領域となる燃料噴射後半では、第１の電磁開閉弁４０のかわりに第２の電磁開閉弁４１を開作動させる。第２の噴孔７は、第１の噴孔６と比較して開口面積が大きいので、燃料噴射率の大きい噴射を適切に行うことができる。
【００３３】
そして、このように図５（Ａ）に示すパターンで噴射を行うことで、図５（Ｂ）中、実線に示すように燃焼室内での熱発生率が推移する。なお、図５（Ｂ）において、比較例として、１つの噴孔の燃料噴射弁による熱発生率の推移を破線で示す。
図５（Ｂ）に示すように、まず燃料噴射開始直後の予混合燃焼領域で、燃料噴射率を抑えることで、熱発生率を低下させる。これにより、ＮＯxの発生を低減させることができる。次に燃料噴射後半での拡散燃焼領域では、燃料噴射率を上昇させることで、熱発生率を上昇させる。これにより、スモークの発生を低減させることができる。また、燃料噴射後半での拡散燃焼領域で用いられる第２の噴孔７は、第１の噴孔６と比較して、ノズルボディ５の軸心より外方に向けて開口しているので、より外方に拡散して噴射することができる。したがって、燃料噴射後半での第２の噴孔７からの噴射により、より拡散されて噴射されるため、燃料噴射停止後の拡散時間が抑えられる。よって、燃料噴射停止後の拡散時における熱発生率の低下した状態での燃焼時間が短縮し、スモークの発生を更に抑えることができる。
【００３４】
以上のように、本実施形態の燃料噴射弁１を用いることで、１回の燃料噴射中において、予混合燃焼を行う燃料噴射前半部では第１の電磁開閉弁４０を開制御することで、拡散燃焼を行う燃料噴射後半部では第２の電磁開閉弁４１を開制御することで行われる。したがって、予混合燃焼に適した燃料噴射率が実現されるように、第１の電磁開閉弁４０の開閉制御範囲や、第１の噴孔６の開口面積及び噴射方向を容易かつ適切に設定することができる。また、拡散燃焼に適した燃料噴射率が実現されるように、第２の電磁開閉弁４１の開閉制御範囲や、第２の噴孔７の開口面積及び噴射方向を容易かつ適切に設定することができる。このように、本実施形態の燃料噴射弁１では、簡易な制御で自由度が高く精度の良好な多段燃料噴射を可能にすることができる。
【００３５】
更に、燃料噴射弁１の燃料入口２２が１つであるので、引用文献１及び２のように燃料入口が２つ設けられた燃料噴射弁よりも、燃料噴射弁への燃料供給路を簡素化することができ、エンジンのレイアウト上での自由度を向上させることができる。また、従来の針弁が１つの燃料噴射弁を備えたエンジンに対して、本実施形態の燃料噴射弁１を適用しても、燃料噴射弁１への燃料供給路の構造を複雑化させる必要がないので、エンジンのレイアウト変更を行わずに２重針弁の燃料噴射弁を適用することができる。
【００３６】
また、燃料噴射弁１の第２の噴孔７が形成されたノズルボディ５の内壁５ａは、第２の針弁３に対して傾斜しているが、本実施形態では、上記のように第２の噴孔７の縁部では第２の針弁３の軸方向に対して垂直になるように形成されている。したがって、第２の針弁３の先端の傾斜面３ａと第２の噴孔７の縁部５ｂとの角度が比較的大きく取られ、第２の針弁３が第２の噴孔７に対してくさび状に挿入されるので、第２の針弁３の上下移動で、第２の噴孔７の開口面積を微少に制御可能となっている。
【００３７】
なお、本発明は、上記の噴射パターンに限定されるものではなく、エンジンの仕様等に応じて適宜噴射パターンを設定してもよい。本発明の燃料噴射弁を用いることで、各種燃料噴射パターンを容易に設定可能である。
また、上記実施形態では、第１の電磁開閉弁４０と第２の電磁開閉弁４１とを切り換えるように制御したが、第１の電磁開閉弁４０と第２の電磁開閉弁４１の両方を開作動する期間を設けてもよい。このように、第１の電磁開閉弁４０と第２の電磁開閉弁４１の両方を開作動させることで、噴孔全体の開口面積をより大きくすることができ、出力の高いエンジンにも対応することが可能となる。
【符号の説明】
【００３８】
１ 燃料噴射弁
２ 第１の針弁
３ 第２の針弁
４ ノズル
６ 第１の噴孔
７ 第２の噴孔
１１ 本体部（筐体）
２０ 燃料流入路
２２ 燃料入口
４０ 第１の電磁開閉弁（第１の制御弁）
４１ 第２の電磁開閉弁（第２の制御弁）
【技術分野】
【０００１】
本発明はエンジンの燃料噴射弁に係り、詳しくは２重針弁を備えた燃料噴射弁の構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼルエンジンに採用される燃料噴射弁は、噴孔から直接燃焼室へ高圧の燃料を噴射させる。このような燃料噴射弁の構造は、通常、筒状のノズルに針弁を軸方向に移動可能に収納し、ノズル先端に設けた噴孔を針弁の先端で開閉する構造となっている。
そして、燃料噴射率の可変範囲の拡大及び精度の向上を図るために、針弁を２つ有し、２系統の噴孔から噴霧を可能にした燃料噴射弁が知られている。このように針弁を２つ有する燃料噴射弁では、例えば１サイクルでの燃料噴射の途中で噴孔を切り換えるように制御して、多段噴射を行っている。
【０００３】
更に、針弁を２つ有する燃料噴射弁において、コンパクト化を図るために、ノズル内に２つの針弁を同心円上に配置させる２重針弁が開発されている（特許文献１)。この燃料噴射弁では、制御弁により針弁の作動を制御することで燃料噴射量を制御する。
また、針弁を２つ有する燃料噴射弁において、燃料噴射弁に燃料を供給する燃料ポンプの吐出量の制御を行うことで燃料噴射量の制御を行うものもある。更に、針弁の切り換え時に燃料噴射量の変動を抑制するために、例えば燃料ポンプのコントロールラック位置を針弁の切り換え時に変更して、吐出量を調整する技術も開発されている（特許文献２)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−３５１０９９号公報
【特許文献２】特開平８−４９５６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１及び特許文献２のいずれにおいても、燃料噴射弁には２種類の噴孔に対応して燃料入口が複数設けられており、夫々の燃料入口に燃料ポンプから燃料を供給しなければならない。したがって、針弁が１つの燃料噴射弁を備えたエンジンを改造して、２重針弁の燃料噴射弁を適用しようとすると、燃料噴射弁だけではなく、燃料噴射弁への燃料供給路まで変更しなければならず、エンジンのレイアウトを考慮して大幅な改造を余儀なくされる虞がある。更に、特許文献２では、燃料ポンプのコントロールラック位置を細かく制御可能なアクチュエータを設けなければならず、コスト増加及びシステム全体の大型化を招く虞がある。
【０００６】
また、特許文献１の燃料噴射弁には、２つの針弁の作動を制御して燃料噴射弁からの全体の燃料噴射量を制御する制御弁があり、この制御弁の開度制御と他の制御弁の開度制御とを組み合わせて各噴孔からの燃料噴射量を制御する構成になっている。したがって、制御弁の制御が複雑化するとともに、個々の噴孔からの噴射制御の自由度が低くなり、細かい多段燃料噴射制御が困難となる虞がある。一方、特許文献２の燃料噴射弁では、燃料ポンプの吐出量の制御を行うことで燃料噴射量の制御を行うので、個々の噴孔からの噴射制御の自由度は低くなってしまうといった問題点がある。
本発明は、このような問題点を解決するためになされたもので、簡易な構造及び制御で自由度が高く精度が良好であって多段燃料噴射に最適な燃料噴射弁を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、請求項１の発明は筐体に同軸上に収納された第１の針弁及び第２の針弁により、第１の噴孔及び第２の噴孔を独立して開閉する２重針弁構造の燃料噴射弁において、筐体に、１つの燃料入口から分岐して第１の噴孔及び第２の噴孔に連通する燃料流入路が設けられるとともに、第１の針弁及び前記第２の針弁のうち第１の針弁のみ作動制御する第１の制御弁と、第１の針弁及び第２の針弁のうち第２の針弁のみ作動制御する第２の制御弁と、を備えたことを特徴とする。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１において、第１の噴孔は筐体から突出したノズルの軸心近傍に設けられるとともに、第２の噴孔は第１の噴孔の周囲に設けられ、第１の噴孔よりも外方に向かって開口することを特徴とする。
請求項３の発明は、請求項１において、第２の噴孔は、内壁側が第２の針弁の軸線に対して垂直な部位に設けられたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
以上説明したように請求項１の発明の燃料噴射弁によれば、第１の制御弁及び第２の制御弁によって夫々対応した２つの針弁を選択的に作動制御することで、２系統の噴孔を独立して開閉制御することができる。したがって、夫々の噴孔から必要とされる燃料噴射に見合うように夫々の制御弁の仕様を適切に設定することが容易となる。これにより、簡易な制御で自由度が高く精度の良好な多段燃料噴射を可能にすることができる。
また、燃料噴射弁の燃料入口は１つであるので、針弁が１つの燃料噴射弁を備えたエンジンに対して、本発明の燃料噴射弁に交換しても、燃料噴射弁への燃料供給路を変更する必要がなく、エンジンのレイアウトの変更を回避することができる。よって、簡易な構造で上記のように自由度が高く精度の良好な多段燃料噴射を可能にすることができる。
【００１０】
請求項２の発明の燃料噴射弁によれば、第１の噴孔と比較して、第２の噴孔は外方に向かって噴射するので、より拡散して燃料を噴射することができる。したがって、拡散燃焼時に第２の噴孔を用いることで、より燃焼形態に適した燃料噴射を可能にすることができる。
請求項３の発明の燃料噴射弁によれば、第２の噴孔がノズルの内壁における第２の針弁の軸線に対して垂直な部位に設けられるので、第２の針弁による第２の噴孔の開閉量を細かく制御可能な構造にすることができる。よって、第２の噴孔の開度制御を精度よく行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の燃料噴射弁の一実施形態の構造を示す断面図である。
【図２】第２の噴孔の形状を示す拡大断面図である。
【図３】燃料噴射弁の作動状態を示す断面図であり、（Ａ）は無噴射時、（Ｂ）は第１の噴孔のみ噴射時、（Ｃ）は第２の噴孔のみ噴射時を示す。
【図４】第１の電磁開閉弁及び第２の電磁開閉弁の制御要領を示すフローチャートである。
【図５】燃料噴射率及び熱発生率のパターンを示すグラフであり、（Ａ）はクランク角に対する燃料噴射率の推移を示し、（Ｂ）は熱発生率の推移を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の燃料噴射弁の一実施形態を説明する。
図１は本実施形態の燃料噴射弁の構造を示す縦断面図である。
図１に示すように本実施形態に係る燃料噴射弁１は、針弁２、３を２個備えた２重針弁構造の燃料噴射弁である。燃料噴射弁１は、ディーゼルエンジンに採用され、燃焼室に直接燃料を噴射するように気筒毎に配置されている。
【００１３】
燃料噴射弁１のノズル４は、円筒状に形成されたノズルボディ５を有している。ノズルボディ５の下端部は閉塞され円錐状に形成されている。ノズルボディ５の先端部の円錐面には、噴孔６、７が形成されている。噴孔６、７は、ノズルボディ５の内部空間と外部とを連通する孔であり、ノズルボディ５の先端、軸心を中心として円状に所定間隔をおいて複数設けられた第１の噴孔６と、該第１の噴孔６の外周側に同心円状に所定間隔をおいて複数設けられた第２の噴孔７とにより構成されている。第１の噴孔６の合計開口面積は、第２の噴孔７の合計開口面積より小さく設定されている。
【００１４】
２個の針弁２、３は、ノズルボディ５の内部空間に同心円状に収納され、互いに独立してノズルボディ５の軸方向に移動可能に配置されている。２つの針弁２、３のうち、内側の第１の針弁２は、先端(図中下端)が円錐状に形成された円柱状であって、その先端で第１の噴孔６を開閉可能に配置されている。２つの針弁２、３のうち、外側の第２の針弁３は、先端(図中下端)が開口した円筒状に形成されており、その先端の縁部で第２の噴孔７を開閉可能に構成されている。第１の針弁２の外周壁と第２の針弁３の内周壁との間に空間８が形成されるように、第１の針弁２の外径及び第２の針弁３の内径が設定されている。また、ノズルボディ５の内周壁と第２の針弁３の外周壁との間にも空間９が形成されるように、ノズルボディ５の内径及び第２の針弁３の外径が設定されている。また、第２の針弁３には、内側の空間８と外側との空間９とを連通するための孔１０が数箇所設けられている。
【００１５】
ノズルボディ５は、基端部がブロック状の本体部（筐体）１１に接続され、本体部１１から突出した構造となっている。本体部１１には、ノズルボディ５の内部空間をそのまま図中上方側に連続するように空間が形成されている。空間には、第１の針弁２及び第２の針弁３の基端部が収納されるように構成されている。空間の上部は、第２の針弁３の内径と略同径の円柱状の空間である第１の圧力室１２と、外径がノズルボディ５の内径と略同径であるとともに内径が第２の針弁３の内径と略同径の円環形状の第２の圧力室１３とに分割されている。
【００１６】
第１の圧力室１２には、円板状の第１のピストン１４が密閉かつ摺動可能に設けられている。第１のピストン１４は、第１の針弁２の基端に当接して図中下方へ移動することで、第１の針弁２を下方に移動させることが可能な構成となっている。
第２の圧力室１３には、円環板形状の第２のピストン１５が密閉かつ摺動可能に設けられている。第２のピストン１５は、第２の針弁３の基端に当接して図中下方へ移動することで、第２の針弁３を下方に移動させることが可能な構成となっている。
第１のピストン１４と第１の針弁２との間には、第１のピストン１４に対して第１の針弁２を図中下方に付勢する第１のスプリング１６が設けられている。第２のピストン１５と第２の針弁３との間には、第２のピストン１５に対して第２の針弁３を図中下方に付する第２のスプリング１７が設けられている。
【００１７】
本体部１１の内部には、燃料流入路２０及びリーク路２１が設けられている。また、本体部１１の表面には、燃料入口２２及び第１のリーク出口２３、第２のリーク出口２４が設けられている。燃料流入路２０は燃料入口か２２から延び、内部で３つの流入路に分岐している。３つの流入路のうち、第１の流入路２５は第１の圧力室１２に、第２の流入路２６は第２の圧力室１３に、第３の流入路２７はノズルボディ５と第２の針弁３との間の空間９に連通している。リーク路２１は、第１の圧力室１２と第１のリーク出口２３とを連通する第１のリーク路２８と、第２の圧力室１３と第２のリーク出口２４とを連通する第２のリーク路２９とから構成されている。第１の流入路２５、第２の流入路２６、第１のリーク路２８及び第２のリーク路２９には、夫々オリフィス３０、３１、３２、３３が設けられている。更に、第１のリーク路２８には、オリフィス３２と第１のリーク出口２３との間に第１の電磁開閉弁４０（第１の制御弁）が設けられている。また、第２のリーク路２９には、オリフィス３３と第２のリーク出口２４との間に第２の電磁開閉弁４１（第２の制御弁）が設けられている。第１の電磁開閉弁４０及び第２の電磁開閉弁４１は、外部のコントロールユニット５０により制御されて夫々開閉量が可変可能となっている。
【００１８】
図２は、第２の噴孔７の形状を示す拡大縦断面図である。
ノズルボディ５先端部は円錐状に形成されているので、図２に示すように内壁５ａが第２の針弁３の軸線方向に対して傾斜している。しかしながら、第２の噴孔７の縁部５ｂの周囲の内壁５ａは、第２の針弁３の軸方向に対して垂直になるように形成されている。一方、第２の針弁３は先端に向かって厚さが小さくなるように傾斜している。したがって、第２の針弁３の先端の傾斜面３ａと第２の噴孔７の縁部５ｂとの角度が比較的大きく取られ、第２の針弁３が第２の噴孔７の縁部５ｂである弁座に対してくさび状に当接する。
図３は、燃料噴射弁１の作動状態を示す断面図であり、（Ａ）は無噴射時、（Ｂ）は第１の噴孔６のみ噴射時、（Ｃ）は第２の噴孔７のみ噴射時を示す。
【００１９】
上記のような構成の燃料噴射弁１では、燃料入口２２から燃料を供給すると、第１の流入路２５を介して第１の圧力室１２に、第２の流入路２６を介して第２の圧力室１３に、第３の流入路２７を介してノズルボディ５の内壁と第２の針弁３の外壁との間の空間９に燃料が流入する。更にこの空間９から第２の針弁３に設けられた孔１０を介して第１の針弁２と第２の針弁３との空間８に燃料が流入する。
【００２０】
第１の電磁開閉弁４０及び第２の電磁開閉弁４１を閉作動させると、第１の圧力室１２及び第２の圧力室１３の内部圧力は保持される。ここで、図３（Ａ）に示すように、第１のピストン１４の上面（第１の圧力室１２側）の受圧面積に対して、第１のピストン１４の下面（空間８側）の受圧面積は、第１の針弁２の断面積分小さいので、空間内８に燃料が供給されていても、第１のピストン１４には下方へ移動させる力が作用する。したがって、第１のピストン１４により第１の針弁２が下方へ押され、その先端によって第１の噴孔６が閉塞される。同様に、第２のピストン１５の上面（第２の圧力室１３側）の受圧面積に対して、第２のピストン１５の下面（空間９側）の受圧面積は、第２の針弁３の断面積分小さいので、空間内９に燃料が供給されていても、第２のピストン１５には下方へ移動させる力が作用する。したがって、第２のピストン１５により第２の針弁３が下方へ押され、その先端によって第２の噴孔７が閉塞される。
【００２１】
第１の電磁開閉弁４０のみ開作動させると、第１の圧力室１２に貯留されている燃料が第１のリーク路２８を介して排出される。これにより、第１の圧力室１２内の圧力が低下して、図３（Ｂ）に示すように、第１のピストン１４及び第１の針弁２が上方に移動し、第１の噴孔６のみ開放される。したがって、空間８に貯留している燃料が第１の噴孔６から噴射される。このとき、空間８には、第３の流入路２７、空間９、孔１０を介して燃料が供給され続ける。
【００２２】
第２の電磁開閉弁４１のみ開作動させると、第２の圧力室１３に貯留されている燃料が第２のリーク路２９を介して排出される。これにより、第２の圧力室１３内の圧力が低下して、図３（Ｃ）に示すように、第２のピストン１５及び第２の針弁３が上方へ移動し、第２の噴孔７が開放される。したがって、空間９及び空間８に貯留している燃料が第２の噴孔７から噴射される。
【００２３】
即ち、本願の燃料噴射弁１は、第１の電磁開閉弁４０を開閉制御することで第１の針弁２のみが移動し、第１の噴口６のみ開閉する。一方、第２の電磁開閉弁４１を開閉することで第２の針弁３のみが移動し、第２の噴口７のみ開閉する。このように、夫々の針弁２、３の開閉が他の針弁３、２の開閉に影響を及ぼさず、第１の電磁開閉弁４０及び第２の電磁開閉弁４１によって互いに独立して第１の噴口６及び第２の噴口７の開閉制御が可能となっている。
【００２４】
コントロールユニット５０は、入出力装置、記憶装置（ＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発性ＲＡＭ等）及び中央演算処理装置（ＣＰＵ）等を含んで構成される。コントロールユニット５０は、アクセル開度やエンジン回転速度等の燃料噴射量を決定するデータを基に、クランク角に応じたタイミングで、第１の電磁開閉弁４０及び第２の電磁開閉弁４１の開閉制御を行う。
【００２５】
図４は第１の電磁開閉弁４０及び第２の電磁開閉弁４１の制御要領を示すフローチャートである。図４に示す制御は、アクセル開度やエンジン回転速度等に基づき燃料噴射が必要となったときに、燃料噴射１回毎に実行される。
まず、ステップＳ１０では、噴射パターンを決定する。噴射パターンは、時間（クランク角の推移）とともに変化する燃料噴射率のパターンであって、例えば、後述する図５（Ａ）に示すようなパターンである。なお、以降は図５（Ａ）に示すようなパターンである場合について説明する。そしてステップＳ２０に進む。
【００２６】
ステップＳ２０では、第１の噴孔６及び第２の噴孔７の噴射順番を決定する。第１の噴孔６に対して第２の噴孔７は開口面積が大きいので、第２の噴孔７からの燃料噴射率が第１の噴孔６からの燃料噴射率より大きくなる。ステップＳ１０において決定したパターンが、図５（Ａ）に示すように、噴射前半では燃料噴斜率を抑え、噴射後半では燃料噴射率を上昇させるようなパターンである場合には、始めに第１の噴孔６から、その後第２の噴孔７から噴射するように決定する。そして、ステップＳ３０に進む。
【００２７】
ステップＳ３０では、上記アクセル開度やエンジン回転速度等から決定した燃料噴射量を読み込み、この値に応じて各噴孔６、７からの燃料噴斜率を設定する。そして、ステップＳ４０に進む。
ステップＳ４０では、第１の噴孔６及び第２の噴孔７からの噴射の間隔を決定する。この噴射間隔は、ステップＳ１０にて決定した噴射パターンに基づき設定される。そして、ステップＳ５０に進む。
【００２８】
ステップＳ５０では、クランク角センサから現在のクランク角を入力し、当該クランク角が始めに噴射する第１の噴孔６から噴射するタイミングに到達したか否かを判別する。第１の噴孔６から噴射するタイミングは、即ち予混合燃焼のための燃料噴射開始タイミングに相当する。第１の噴孔６から噴射するタイミングに到達した場合には、ステップＳ６０に進む。
ステップＳ６０では、第１の電磁開閉弁４０を開作動させる。開閉量は、ステップＳ３０にて設定された第１の噴孔６からの燃料噴射率に相当する開閉量に制御する。そして、ステップＳ７０に進む。
【００２９】
ステップＳ７０では、クランク角センサから現在のクランク角を入力し、当該クランク角が第２の噴孔７から噴射するタイミングに到達したか否かを判別する。第２の噴孔７からの噴射開始タイミングは、第１の噴孔６からの噴射開始タイミングに、ステップＳ４０において決定された噴射間隔を経過したタイミングであり、拡散燃焼のため燃料噴射開始タイミングに相当する。第２の噴孔７から噴射するタイミングに到達した場合には、ステップＳ８０に進む。
【００３０】
ステップＳ８０では、第２の電磁開閉弁４１を開作動させる。開閉量は、ステップＳ３０にて設定された第２の噴孔７からの燃料噴射率に相当する開閉量に制御する。そして、本ルーチンを終了して、リターンする。
ステップＳ５０において、第１の噴孔６から噴射するタイミングに到達していない場合には、ステップＳ５０を繰り返す。
ステップＳ７０において、第２の噴孔７から噴射するタイミングに到達していない場合には、ステップＳ７０を繰り返す。
【００３１】
図５は、燃料噴射率及び熱発生率のパターンを示すグラフであり、（Ａ）はクランク角に対する燃料噴射率の推移を示し、（Ｂ）は（Ａ）の燃料噴射率パターンにおける熱発生率の推移を示す。
コントロールユニット５０は、上記のように第１の電磁開閉弁４０及び第２の電磁開閉弁４１の開閉タイミングを制御し、図５（Ａ）に示す燃料噴射率のパターンを実現させる。
【００３２】
図５（Ａ）に示すように、予混合燃焼領域となる燃料噴射前半では、第１の電磁開閉弁４０を開作動し、第１の噴孔６から燃料噴射を行う。第１の噴孔６は、第２の噴孔７と比較して開口面積が小さいので、燃料噴射率を抑えた噴射を適切に行うことができる。拡散燃焼領域となる燃料噴射後半では、第１の電磁開閉弁４０のかわりに第２の電磁開閉弁４１を開作動させる。第２の噴孔７は、第１の噴孔６と比較して開口面積が大きいので、燃料噴射率の大きい噴射を適切に行うことができる。
【００３３】
そして、このように図５（Ａ）に示すパターンで噴射を行うことで、図５（Ｂ）中、実線に示すように燃焼室内での熱発生率が推移する。なお、図５（Ｂ）において、比較例として、１つの噴孔の燃料噴射弁による熱発生率の推移を破線で示す。
図５（Ｂ）に示すように、まず燃料噴射開始直後の予混合燃焼領域で、燃料噴射率を抑えることで、熱発生率を低下させる。これにより、ＮＯxの発生を低減させることができる。次に燃料噴射後半での拡散燃焼領域では、燃料噴射率を上昇させることで、熱発生率を上昇させる。これにより、スモークの発生を低減させることができる。また、燃料噴射後半での拡散燃焼領域で用いられる第２の噴孔７は、第１の噴孔６と比較して、ノズルボディ５の軸心より外方に向けて開口しているので、より外方に拡散して噴射することができる。したがって、燃料噴射後半での第２の噴孔７からの噴射により、より拡散されて噴射されるため、燃料噴射停止後の拡散時間が抑えられる。よって、燃料噴射停止後の拡散時における熱発生率の低下した状態での燃焼時間が短縮し、スモークの発生を更に抑えることができる。
【００３４】
以上のように、本実施形態の燃料噴射弁１を用いることで、１回の燃料噴射中において、予混合燃焼を行う燃料噴射前半部では第１の電磁開閉弁４０を開制御することで、拡散燃焼を行う燃料噴射後半部では第２の電磁開閉弁４１を開制御することで行われる。したがって、予混合燃焼に適した燃料噴射率が実現されるように、第１の電磁開閉弁４０の開閉制御範囲や、第１の噴孔６の開口面積及び噴射方向を容易かつ適切に設定することができる。また、拡散燃焼に適した燃料噴射率が実現されるように、第２の電磁開閉弁４１の開閉制御範囲や、第２の噴孔７の開口面積及び噴射方向を容易かつ適切に設定することができる。このように、本実施形態の燃料噴射弁１では、簡易な制御で自由度が高く精度の良好な多段燃料噴射を可能にすることができる。
【００３５】
更に、燃料噴射弁１の燃料入口２２が１つであるので、引用文献１及び２のように燃料入口が２つ設けられた燃料噴射弁よりも、燃料噴射弁への燃料供給路を簡素化することができ、エンジンのレイアウト上での自由度を向上させることができる。また、従来の針弁が１つの燃料噴射弁を備えたエンジンに対して、本実施形態の燃料噴射弁１を適用しても、燃料噴射弁１への燃料供給路の構造を複雑化させる必要がないので、エンジンのレイアウト変更を行わずに２重針弁の燃料噴射弁を適用することができる。
【００３６】
また、燃料噴射弁１の第２の噴孔７が形成されたノズルボディ５の内壁５ａは、第２の針弁３に対して傾斜しているが、本実施形態では、上記のように第２の噴孔７の縁部では第２の針弁３の軸方向に対して垂直になるように形成されている。したがって、第２の針弁３の先端の傾斜面３ａと第２の噴孔７の縁部５ｂとの角度が比較的大きく取られ、第２の針弁３が第２の噴孔７に対してくさび状に挿入されるので、第２の針弁３の上下移動で、第２の噴孔７の開口面積を微少に制御可能となっている。
【００３７】
なお、本発明は、上記の噴射パターンに限定されるものではなく、エンジンの仕様等に応じて適宜噴射パターンを設定してもよい。本発明の燃料噴射弁を用いることで、各種燃料噴射パターンを容易に設定可能である。
また、上記実施形態では、第１の電磁開閉弁４０と第２の電磁開閉弁４１とを切り換えるように制御したが、第１の電磁開閉弁４０と第２の電磁開閉弁４１の両方を開作動する期間を設けてもよい。このように、第１の電磁開閉弁４０と第２の電磁開閉弁４１の両方を開作動させることで、噴孔全体の開口面積をより大きくすることができ、出力の高いエンジンにも対応することが可能となる。
【符号の説明】
【００３８】
１ 燃料噴射弁
２ 第１の針弁
３ 第２の針弁
４ ノズル
６ 第１の噴孔
７ 第２の噴孔
１１ 本体部（筐体）
２０ 燃料流入路
２２ 燃料入口
４０ 第１の電磁開閉弁（第１の制御弁）
４１ 第２の電磁開閉弁（第２の制御弁）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体に同軸上に収納された第１の針弁及び第２の針弁により、第１の噴孔及び第２の噴孔を独立して開閉する２重針弁構造の燃料噴射弁において、
前記筐体に、１つの燃料入口から分岐して前記第１の噴孔及び前記第２の噴孔に連通する燃料流入路が設けられるとともに、前記第１の針弁及び前記第２の針弁のうち前記第１の針弁のみ作動制御する第１の制御弁と、前記第１の針弁及び前記第２の針弁のうち前記第２の針弁のみ作動制御する第２の制御弁と、を備えたことを特徴とする燃料噴射弁。
【請求項２】
前記第１の噴孔は前記筐体から突出したノズルの軸心近傍に設けられるとともに、前記第２の噴孔は前記第１の噴孔の周囲に設けられ、前記第１の噴孔よりも外方に向かって開口することを特徴とする請求項１に記載の燃料噴射弁。
【請求項３】
前記第２の噴孔は、内壁側が前記第２の針弁の軸線に対して垂直な部位に設けられたことを特徴とする請求項２に記載の燃料噴射弁。
【請求項１】
筐体に同軸上に収納された第１の針弁及び第２の針弁により、第１の噴孔及び第２の噴孔を独立して開閉する２重針弁構造の燃料噴射弁において、
前記筐体に、１つの燃料入口から分岐して前記第１の噴孔及び前記第２の噴孔に連通する燃料流入路が設けられるとともに、前記第１の針弁及び前記第２の針弁のうち前記第１の針弁のみ作動制御する第１の制御弁と、前記第１の針弁及び前記第２の針弁のうち前記第２の針弁のみ作動制御する第２の制御弁と、を備えたことを特徴とする燃料噴射弁。
【請求項２】
前記第１の噴孔は前記筐体から突出したノズルの軸心近傍に設けられるとともに、前記第２の噴孔は前記第１の噴孔の周囲に設けられ、前記第１の噴孔よりも外方に向かって開口することを特徴とする請求項１に記載の燃料噴射弁。
【請求項３】
前記第２の噴孔は、内壁側が前記第２の針弁の軸線に対して垂直な部位に設けられたことを特徴とする請求項２に記載の燃料噴射弁。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１１−５８４２４（Ｐ２０１１−５８４２４Ａ）
【公開日】平成２３年３月２４日（２０１１．３．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２０９１０４（Ｐ２００９−２０９１０４）
【出願日】平成２１年９月１０日（２００９．９．１０）
【出願人】（３０３００２１５８）三菱ふそうトラック・バス株式会社 (1,037)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年３月２４日（２０１１．３．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月１０日（２００９．９．１０）
【出願人】（３０３００２１５８）三菱ふそうトラック・バス株式会社 (1,037)
【Ｆターム（参考）】
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