JP2002266725A - 燃料噴射器組立品及びそれを含む内燃機関 - Google Patents
燃料噴射器組立品及びそれを含む内燃機関Info
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- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M45/00—Fuel-injection apparatus characterised by having a cyclic delivery of specific time/pressure or time/quantity relationship
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 燃料噴射圧及び噴射速度を制御することによ
り、燃費及び排気特性を改善する。 【解決手段】燃料加圧の促進のため、油圧増幅器を介し
て、圧電素子により作動される制御弁を設ける。油圧増
幅器の変位量を制御し、制御弁の変位量制御により燃料
噴射量を制御するため、可変電圧源によって圧電素子が
励起される。制御弁は、多段階式の燃料噴射を与え、低
燃料噴射圧及び噴射速度及び、それに続く高燃料噴射圧
力及び噴射速度を与えるような構成を持つ。多段階式の
燃料噴射は圧電素子への励起電圧レベル制御により実現
してもよい。油圧増幅器室に閉じ込められた気泡を排除
するために油圧増幅器室に燃料を呼び込むため、室から
の燃料漏洩を補充するため、また、室を介して燃料を循
環させるために圧力チェックバルブが備えられる。
り、燃費及び排気特性を改善する。 【解決手段】燃料加圧の促進のため、油圧増幅器を介し
て、圧電素子により作動される制御弁を設ける。油圧増
幅器の変位量を制御し、制御弁の変位量制御により燃料
噴射量を制御するため、可変電圧源によって圧電素子が
励起される。制御弁は、多段階式の燃料噴射を与え、低
燃料噴射圧及び噴射速度及び、それに続く高燃料噴射圧
力及び噴射速度を与えるような構成を持つ。多段階式の
燃料噴射は圧電素子への励起電圧レベル制御により実現
してもよい。油圧増幅器室に閉じ込められた気泡を排除
するために油圧増幅器室に燃料を呼び込むため、室から
の燃料漏洩を補充するため、また、室を介して燃料を循
環させるために圧力チェックバルブが備えられる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は燃料噴射器組立品、
及びそのような燃料噴射器組立品を備える内燃機関に関
する。本発明の燃料噴射器組立品は燃料を噴射（また
は、分散）させるために制御バルブを操作するための圧
電アクチュエーター及び油圧増幅器または液圧増幅器
（hydraulical amplifier）を含む。
及びそのような燃料噴射器組立品を備える内燃機関に関
する。本発明の燃料噴射器組立品は燃料を噴射（また
は、分散）させるために制御バルブを操作するための圧
電アクチュエーター及び油圧増幅器または液圧増幅器
（hydraulical amplifier）を含む。
【０００２】
【従来の技術】現在のディーゼルエンジンは厳しい排気
規制を満たしながら、燃料の節約を向上させなければな
らないというジレンマを抱えている。これらの目的を達
成するために、ディーゼルエンジンにはソレノイド駆動
式の制御バルブと共に一体化または統合された電子制御
式装置の噴射技術が備えられている。そのような一体化
は燃料噴射の開始及び終了時の、燃料の噴射（または、
分散）の正確な制御を与えるために行われてきた。した
がって、その目的は燃料の節約及び排気の向上を図るた
めに、燃料噴射のタイミング及び量を正確に制御するこ
とである。
規制を満たしながら、燃料の節約を向上させなければな
らないというジレンマを抱えている。これらの目的を達
成するために、ディーゼルエンジンにはソレノイド駆動
式の制御バルブと共に一体化または統合された電子制御
式装置の噴射技術が備えられている。そのような一体化
は燃料噴射の開始及び終了時の、燃料の噴射（または、
分散）の正確な制御を与えるために行われてきた。した
がって、その目的は燃料の節約及び排気の向上を図るた
めに、燃料噴射のタイミング及び量を正確に制御するこ
とである。
【０００３】燃焼理論及びエンジンテストの結果はディ
ーゼルエンジンの噴射速度が排気及び燃料の節約（また
は、燃費）に対して大きな影響を与えることを示してい
る。一般に、燃料噴射の最初の半分の間の噴射速度を下
げるとＮＯＸの排気量が減る傾向があり、燃料噴射の後
半の間の噴射速度を上げると燃費が増し、特定の排気が
減少する。満足できるような燃費及び排気特性を与える
ためには、エンジンの速度及び負荷の変化に応じた、さ
らに複雑な制御が必要であり、理想的な噴射速度の形状
は多様である。従来の電子制御式のユニット式噴射器に
おいて、燃料噴射の圧力と時間との関係は三角形の形状
であり、燃料噴射速度は台形の形状である。従来の電子
制御式のユニット式噴射器において、初期速度はニード
ル弁の開放圧力及びニードル弁の動作によって決められ
る。主要な噴射速度のビルドアップ（または、上昇）は
初期速度から噴射の終了付近での高い速度まで比較的線
形である。より厳しい排気規制を満たすために、次世代
のディーゼルエンジンはエンジン制御の付加的な自由度
が必要であり、噴射速度の形状は電子的に調整される。
ーゼルエンジンの噴射速度が排気及び燃料の節約（また
は、燃費）に対して大きな影響を与えることを示してい
る。一般に、燃料噴射の最初の半分の間の噴射速度を下
げるとＮＯＸの排気量が減る傾向があり、燃料噴射の後
半の間の噴射速度を上げると燃費が増し、特定の排気が
減少する。満足できるような燃費及び排気特性を与える
ためには、エンジンの速度及び負荷の変化に応じた、さ
らに複雑な制御が必要であり、理想的な噴射速度の形状
は多様である。従来の電子制御式のユニット式噴射器に
おいて、燃料噴射の圧力と時間との関係は三角形の形状
であり、燃料噴射速度は台形の形状である。従来の電子
制御式のユニット式噴射器において、初期速度はニード
ル弁の開放圧力及びニードル弁の動作によって決められ
る。主要な噴射速度のビルドアップ（または、上昇）は
初期速度から噴射の終了付近での高い速度まで比較的線
形である。より厳しい排気規制を満たすために、次世代
のディーゼルエンジンはエンジン制御の付加的な自由度
が必要であり、噴射速度の形状は電子的に調整される。
【０００４】ディーゼル燃料噴射器の制御用の駆動装置
（または、制御用のアクチュエーター）のために圧電性
材料を利用することにより、バルブの応答の制御を改善
し、噴射速度の形状を制御する能力を高めようとする取
り組みがなされている。燃料噴射の制御における圧電部
品の使用の例はKurishigeら、Auwaerterら、及びHayes,
Jr.の、それぞれの米国特許No.5,630,550、No.5,697,55
4及びNo.5,779,149を含む。
（または、制御用のアクチュエーター）のために圧電性
材料を利用することにより、バルブの応答の制御を改善
し、噴射速度の形状を制御する能力を高めようとする取
り組みがなされている。燃料噴射の制御における圧電部
品の使用の例はKurishigeら、Auwaerterら、及びHayes,
Jr.の、それぞれの米国特許No.5,630,550、No.5,697,55
4及びNo.5,779,149を含む。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は改善し
た燃料噴射器組立品を提供することである。本発明のも
う１つの目的は改善した燃料噴射器組立品を備えること
により、従来技術の欠点を防ぐことである。本発明のさ
らなる目的は燃費及び排気特性の向上を与える燃料噴射
器組立品を提供することである。
た燃料噴射器組立品を提供することである。本発明のも
う１つの目的は改善した燃料噴射器組立品を備えること
により、従来技術の欠点を防ぐことである。本発明のさ
らなる目的は燃費及び排気特性の向上を与える燃料噴射
器組立品を提供することである。
【０００６】本発明のさらなる目的は制御バルブが圧電
アクチュエーター及び油圧増幅器（または、液圧増幅
器）によって制御される、改善した電子制御式の、ユニ
ット式燃料噴射器組立品を提供することである。本発明
のもう１つの目的は１つまたは複数の、上述の目的を達
成する改善した燃料噴射器組立品を含む、内燃機関を提
供することである。
アクチュエーター及び油圧増幅器（または、液圧増幅
器）によって制御される、改善した電子制御式の、ユニ
ット式燃料噴射器組立品を提供することである。本発明
のもう１つの目的は１つまたは複数の、上述の目的を達
成する改善した燃料噴射器組立品を含む、内燃機関を提
供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は流体燃料を噴射
するために構成及び配置された、燃料吸入口及び流出ポ
ートを持った噴射器本体を備える燃料噴射器組立品を提
供することによって、これら及び他の目的を達成する。
噴射器本体には噴射ノズル組立品が取り付けられ、それ
は噴射器本体から内燃チャンバーに流体燃料を噴射する
ために構成及び配置される。噴射器本体内にはプランジ
ャーが配置され、それは噴射器本体及び噴射ノズル内の
流体燃料を加圧し、噴射ノズルから内燃チャンバーに流
体燃料を噴射するための往復運動のために構成及び配置
される。噴射器本体に関連する（または、接続する）制
御バルブは（ａ）開放モードにおいて、燃料吸入口と流
出ポートとの間に、（ｂ）閉鎖モードにおいて、内燃チ
ャンバーに流体燃料を噴射するために燃料吸入口及び噴
射ノズル組立品及び燃料排出口の間に、流体燃料の流れ
を向けるために構成及び配置される。
するために構成及び配置された、燃料吸入口及び流出ポ
ートを持った噴射器本体を備える燃料噴射器組立品を提
供することによって、これら及び他の目的を達成する。
噴射器本体には噴射ノズル組立品が取り付けられ、それ
は噴射器本体から内燃チャンバーに流体燃料を噴射する
ために構成及び配置される。噴射器本体内にはプランジ
ャーが配置され、それは噴射器本体及び噴射ノズル内の
流体燃料を加圧し、噴射ノズルから内燃チャンバーに流
体燃料を噴射するための往復運動のために構成及び配置
される。噴射器本体に関連する（または、接続する）制
御バルブは（ａ）開放モードにおいて、燃料吸入口と流
出ポートとの間に、（ｂ）閉鎖モードにおいて、内燃チ
ャンバーに流体燃料を噴射するために燃料吸入口及び噴
射ノズル組立品及び燃料排出口の間に、流体燃料の流れ
を向けるために構成及び配置される。
【０００８】噴射器本体に関連する（または、接続す
る）圧電アクチュエーターは圧電アクチュエーターの軸
の寸法が励起に応じて変化するように、可変電圧装置に
より励起されるように構成及び配置される。油圧増幅器
はそのような軸の寸法（の変化）を増大し、それによ
り、開放モード及び閉鎖モードにおいて、それぞれ、制
御バルブの開放及び閉鎖を可能にするように構成及び配
置される。油圧増幅器（または、液圧増幅器）は圧電ア
クチュエーターに接続した第１ピストン、制御バルブに
接続した第２ピストン、及びそれらの間の油圧燃料チャ
ンバー（または、液圧燃料チャンバー）から成る。第１
ピストンは第２ピストンより大きい。
る）圧電アクチュエーターは圧電アクチュエーターの軸
の寸法が励起に応じて変化するように、可変電圧装置に
より励起されるように構成及び配置される。油圧増幅器
はそのような軸の寸法（の変化）を増大し、それによ
り、開放モード及び閉鎖モードにおいて、それぞれ、制
御バルブの開放及び閉鎖を可能にするように構成及び配
置される。油圧増幅器（または、液圧増幅器）は圧電ア
クチュエーターに接続した第１ピストン、制御バルブに
接続した第２ピストン、及びそれらの間の油圧燃料チャ
ンバー（または、液圧燃料チャンバー）から成る。第１
ピストンは第２ピストンより大きい。
【０００９】圧力チェックバルブは燃料吸入口から油圧
燃料チャンバーへ流体燃料を選択的に供給するために構
成及び配置される。油圧燃料チャンバーの流体燃料は
（ａ）閉鎖モードにおいて制御バルブを閉じるために、
圧電アクチュエーターが励起されたときに、第１ピスト
ンと第２ピストンとの間で加圧され、（２）開放モード
において制御バルブの開放を可能にするために、前記圧
電アクチュエーターが励起されていないときに、減圧さ
れる。さらに、そのような燃料噴射器組立品を備えた内
燃機関が提供される。
燃料チャンバーへ流体燃料を選択的に供給するために構
成及び配置される。油圧燃料チャンバーの流体燃料は
（ａ）閉鎖モードにおいて制御バルブを閉じるために、
圧電アクチュエーターが励起されたときに、第１ピスト
ンと第２ピストンとの間で加圧され、（２）開放モード
において制御バルブの開放を可能にするために、前記圧
電アクチュエーターが励起されていないときに、減圧さ
れる。さらに、そのような燃料噴射器組立品を備えた内
燃機関が提供される。
【００１０】本発明は付随する図面と共に読まれること
によって、明確に理解されるだろう。図面において、同
様な構成要素または部品は同様な番号で示されている。
によって、明確に理解されるだろう。図面において、同
様な構成要素または部品は同様な番号で示されている。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明を、それの他の目的、長所
及び機能と共に、より良く理解するために、本発明の実
施例が、図面と関連しながら、以下に詳細に説明され
る。
及び機能と共に、より良く理解するために、本発明の実
施例が、図面と関連しながら、以下に詳細に説明され
る。
【００１２】図１は本発明の１つの実施例を図示してい
る。図１はエンジンシリンダー１４内で往復運動する、
少なくとも１つのピストン１２を含む内燃機関１０を概
略的に図示している。本発明のユニット式の燃料噴射器
組立品１６もそこに備えられている。燃料噴射器組立品
１６は、ここで説明されるように、電子制御モジュール
１８と電気的に接続している。図１に概略的に図示され
ているように、燃料噴射器組立品１６は従来の様式で、
エンジンシリンダー１４の中に拡張する。
る。図１はエンジンシリンダー１４内で往復運動する、
少なくとも１つのピストン１２を含む内燃機関１０を概
略的に図示している。本発明のユニット式の燃料噴射器
組立品１６もそこに備えられている。燃料噴射器組立品
１６は、ここで説明されるように、電子制御モジュール
１８と電気的に接続している。図１に概略的に図示され
ているように、燃料噴射器組立品１６は従来の様式で、
エンジンシリンダー１４の中に拡張する。
【００１３】図１に図示されている実施例において、内
燃機関１０は対応するエンジンシリンダー１４内で往復
運動する、少なくとも１つのピストン１２を含む。エン
ジンシリンダー１４の中には対応するユニット式の燃料
噴射器組立品１６が従来の様式で拡張する。例えばディ
ーゼルエンジン等の、内燃機関に組み合わされるとき
は、複数の個々のユニット式の燃料噴射器組立品１６が
備えられる。各ユニット式の燃料噴射器組立品は共通の
燃料供給源に接続しているが、他の全てのユニット式の
燃料噴射器組立品から分離されている。
燃機関１０は対応するエンジンシリンダー１４内で往復
運動する、少なくとも１つのピストン１２を含む。エン
ジンシリンダー１４の中には対応するユニット式の燃料
噴射器組立品１６が従来の様式で拡張する。例えばディ
ーゼルエンジン等の、内燃機関に組み合わされるとき
は、複数の個々のユニット式の燃料噴射器組立品１６が
備えられる。各ユニット式の燃料噴射器組立品は共通の
燃料供給源に接続しているが、他の全てのユニット式の
燃料噴射器組立品から分離されている。
【００１４】燃料噴射器組立品１６は共通の燃料供給源
２６に接続している燃料供給ライン２４に接続している
燃料吸入口２２、及び流出循環路（または、流出回路）
３０に接続している流出ポート２８を持った噴射器本体
２０を備える。燃料噴射器組立品１６は後で説明される
ように、流体燃料を収容し、噴射（または、分散）する
ように構成及び配置される。
２６に接続している燃料供給ライン２４に接続している
燃料吸入口２２、及び流出循環路（または、流出回路）
３０に接続している流出ポート２８を持った噴射器本体
２０を備える。燃料噴射器組立品１６は後で説明される
ように、流体燃料を収容し、噴射（または、分散）する
ように構成及び配置される。
【００１５】燃料噴射器組立品１６は噴射器本体２０に
取り付けられた噴射ノズル組立品３２を含む。噴射ノズ
ル組立品３２は従来の様式でエンジンシリンダー１４の
中に拡張し、後で説明されるように、噴射器本体２０か
らエンジンシリンダー１４の内燃チャンバー３４の中に
流体燃料を噴射（または、分散）するように構成及び配
置される。図１に図示されているように、噴射ノズル組
立品３２は噴射器本体２０内に取り付けられたニードル
筐体３６を含む。筐体３６はチャンバー３８及びチャン
バー４０を含む、その間にニードル４２が拡張する。チ
ャンバー３８内に配置されたニードルの部分４４はスプ
リング４８によって４６の方向に押されており、それに
より、ニードルの部分５０が燃料排出口５２を閉じて、
燃料の噴射を防止するように、ニードルの部分５０をチ
ャンバー４０内に配置させる。チャンバー４０の圧力チ
ャンバー５４内の燃料の圧力が、ニードルの部分５０を
燃料排出口５２の方向へ押すスプリング４８の力を超え
たとき、燃料は燃料排出口５２を通ってエンジンシリン
ダー１４の内燃チャンバー３４の中に噴射（または、分
散）される。
取り付けられた噴射ノズル組立品３２を含む。噴射ノズ
ル組立品３２は従来の様式でエンジンシリンダー１４の
中に拡張し、後で説明されるように、噴射器本体２０か
らエンジンシリンダー１４の内燃チャンバー３４の中に
流体燃料を噴射（または、分散）するように構成及び配
置される。図１に図示されているように、噴射ノズル組
立品３２は噴射器本体２０内に取り付けられたニードル
筐体３６を含む。筐体３６はチャンバー３８及びチャン
バー４０を含む、その間にニードル４２が拡張する。チ
ャンバー３８内に配置されたニードルの部分４４はスプ
リング４８によって４６の方向に押されており、それに
より、ニードルの部分５０が燃料排出口５２を閉じて、
燃料の噴射を防止するように、ニードルの部分５０をチ
ャンバー４０内に配置させる。チャンバー４０の圧力チ
ャンバー５４内の燃料の圧力が、ニードルの部分５０を
燃料排出口５２の方向へ押すスプリング４８の力を超え
たとき、燃料は燃料排出口５２を通ってエンジンシリン
ダー１４の内燃チャンバー３４の中に噴射（または、分
散）される。
【００１６】噴射器本体２０はプランジャー用の空洞５
６を含み、その中にプランジャー５８が拡張する。プラ
ンジャー５８は噴射器本体２０及び噴射ノズル組立品３
２内の流体燃料を加圧して、燃料を噴射ノズル組立品か
ら内燃チャンバー３４の中に噴射するために、プランジ
ャー空洞５６内で往復運動するように構成及び配置され
る。これを達成するために、アクチュエーター６０がプ
ランジャー５８に関連している（または、接続してい
る）。アクチュエーター６０は従来のカムシャフト組立
品であり、従来のカム６２、カムシャフト６４、カム従
動節６６及びスプリング６８から成る。シャフト６４に
よるカム６２の回転は、カムが最高点に近づくように回
転するときに、カム従動節６６及び、部分７０から拡張
しているプランジャー５８を燃料排出口５２の方へ押し
付ける。スプリング６８はカム６２が最低点に向かって
回転するときに、カム従動節６６及びプランジャー５８
を燃料排出口５２から引き離す。
６を含み、その中にプランジャー５８が拡張する。プラ
ンジャー５８は噴射器本体２０及び噴射ノズル組立品３
２内の流体燃料を加圧して、燃料を噴射ノズル組立品か
ら内燃チャンバー３４の中に噴射するために、プランジ
ャー空洞５６内で往復運動するように構成及び配置され
る。これを達成するために、アクチュエーター６０がプ
ランジャー５８に関連している（または、接続してい
る）。アクチュエーター６０は従来のカムシャフト組立
品であり、従来のカム６２、カムシャフト６４、カム従
動節６６及びスプリング６８から成る。シャフト６４に
よるカム６２の回転は、カムが最高点に近づくように回
転するときに、カム従動節６６及び、部分７０から拡張
しているプランジャー５８を燃料排出口５２の方へ押し
付ける。スプリング６８はカム６２が最低点に向かって
回転するときに、カム従動節６６及びプランジャー５８
を燃料排出口５２から引き離す。
【００１７】図１に図示されているカムシャフト組立品
は単なる例示にすぎない。ここで説明されたように、プ
ランジャー５８をプランジャー空洞５６内で往復運動さ
せるために、他のどのようなアクチュエーターが備えら
れてもよい。例えば、プランジャーは（制限ではない
が）ソレノイド、押し棒／ロッカーアーム組合せ物、ロ
ッカーアーム、及びそれらの類似物によって駆動されて
もよい。燃料噴射器組立品１６は噴射器本体２０に接続
する（または、対応する）制御バルブ７２を含む。制御
バルブ７２は後で説明されるように、流体燃料の流れを
動作の開放モードにおいて、燃料吸入口２２と流出ポー
ト２８との間に向け、閉鎖モードにおいて、燃料をエン
ジンシリンダー１４の内燃チャンバー３４に噴射するた
めに、燃料吸入口２２と噴射ノズル組立品３２の燃料排
出口５２との間に向けるように構成及び配置される。
は単なる例示にすぎない。ここで説明されたように、プ
ランジャー５８をプランジャー空洞５６内で往復運動さ
せるために、他のどのようなアクチュエーターが備えら
れてもよい。例えば、プランジャーは（制限ではない
が）ソレノイド、押し棒／ロッカーアーム組合せ物、ロ
ッカーアーム、及びそれらの類似物によって駆動されて
もよい。燃料噴射器組立品１６は噴射器本体２０に接続
する（または、対応する）制御バルブ７２を含む。制御
バルブ７２は後で説明されるように、流体燃料の流れを
動作の開放モードにおいて、燃料吸入口２２と流出ポー
ト２８との間に向け、閉鎖モードにおいて、燃料をエン
ジンシリンダー１４の内燃チャンバー３４に噴射するた
めに、燃料吸入口２２と噴射ノズル組立品３２の燃料排
出口５２との間に向けるように構成及び配置される。
【００１８】制御バルブ７２は噴射器本体２０内の制御
バルブ筐体７６の制御バルブ空洞７４内に配置されてい
る。制御バルブ７２は空洞７４内を往復運動するように
構成及び配置される。図１から４に図示されている実施
例において、制御バルブ７２及びそれに対応する制御バ
ルブ座部７８は圧電アクチュエーター８０の励起の第１
段階で、制御バルブを介した流出ポート２８への流体燃
料の減少した（または、少なめの）流れ、及び燃料排出
口５２での燃料のある程度の（すなわち、最大量以下
の）噴射を与えるように構成及び配置される。図１から
３を参照すると、これを達成するために、制御バルブ７
２及び制御バルブ座部７８は、後で説明されるように、
第１段階中に環状の経路８６を形成するために協働する
環状の面８２及び８４をそれぞれ備える。環状の経路８
６（図３参照）は、図２に示されている励起の前の流れ
の経路８８より、小さめである。
バルブ筐体７６の制御バルブ空洞７４内に配置されてい
る。制御バルブ７２は空洞７４内を往復運動するように
構成及び配置される。図１から４に図示されている実施
例において、制御バルブ７２及びそれに対応する制御バ
ルブ座部７８は圧電アクチュエーター８０の励起の第１
段階で、制御バルブを介した流出ポート２８への流体燃
料の減少した（または、少なめの）流れ、及び燃料排出
口５２での燃料のある程度の（すなわち、最大量以下
の）噴射を与えるように構成及び配置される。図１から
３を参照すると、これを達成するために、制御バルブ７
２及び制御バルブ座部７８は、後で説明されるように、
第１段階中に環状の経路８６を形成するために協働する
環状の面８２及び８４をそれぞれ備える。環状の経路８
６（図３参照）は、図２に示されている励起の前の流れ
の経路８８より、小さめである。
【００１９】制御バルブ７２及び制御バルブ座部７８は
また、圧電アクチュエーター８０の第２段階において、
制御バルブを介して流出ポート２８へ達する流れを防止
し、それにより、燃料排出口５２から内燃チャンバー３
４への燃料の噴射を最大にすることを可能にするように
構成及び配置されている。図４を参照すると、これを達
成するために、制御バルブ７２及び制御バルブ座部７８
は、後で説明されるように、励起の第２段階中に、制御
バルブを閉じて、それを通る燃料の流れを防止するため
に協働する円錐形の面９０及び９２を、それぞれ備え
る。圧電アクチュエーター８０の励起は、図１及び２に
図示されている開放位置の方向に制御バルブを押し付け
ようとする制御バルブのスプリング９４の力に打ち勝っ
て、制御バルブ７２を制御バルブ空洞７４内で動かす。
圧電アクチュエーター８０の励起は電圧装置９８によっ
て行われる。
また、圧電アクチュエーター８０の第２段階において、
制御バルブを介して流出ポート２８へ達する流れを防止
し、それにより、燃料排出口５２から内燃チャンバー３
４への燃料の噴射を最大にすることを可能にするように
構成及び配置されている。図４を参照すると、これを達
成するために、制御バルブ７２及び制御バルブ座部７８
は、後で説明されるように、励起の第２段階中に、制御
バルブを閉じて、それを通る燃料の流れを防止するため
に協働する円錐形の面９０及び９２を、それぞれ備え
る。圧電アクチュエーター８０の励起は、図１及び２に
図示されている開放位置の方向に制御バルブを押し付け
ようとする制御バルブのスプリング９４の力に打ち勝っ
て、制御バルブ７２を制御バルブ空洞７４内で動かす。
圧電アクチュエーター８０の励起は電圧装置９８によっ
て行われる。
【００２０】圧電アクチュエーター８０の励起はアクチ
ュエーターの軸方向の寸法を変化させる。詳細に述べる
と、圧電アクチュエーター８０の励起はアクチュエータ
ーの長さを９６'の方向に延ばす。長さの変化量は電圧
装置９８によって圧電アクチュエーターに供給される励
起電圧の大きさに依存する。励起が終わると、圧電アク
チュエーター８０の長さはそれの励起前の長さまで、９
６の方向に縮まる。圧電アクチュエーターの１つの特徴
は、図５に図示されているように、それの膨張が励起電
圧に比例することである。それゆえ、圧電アクチュエー
ターの変位は可変電圧源１００及び可変電圧制御器１０
２を含む電圧装置９８を備えることによって制御するこ
とができる。
ュエーターの軸方向の寸法を変化させる。詳細に述べる
と、圧電アクチュエーター８０の励起はアクチュエータ
ーの長さを９６'の方向に延ばす。長さの変化量は電圧
装置９８によって圧電アクチュエーターに供給される励
起電圧の大きさに依存する。励起が終わると、圧電アク
チュエーター８０の長さはそれの励起前の長さまで、９
６の方向に縮まる。圧電アクチュエーターの１つの特徴
は、図５に図示されているように、それの膨張が励起電
圧に比例することである。それゆえ、圧電アクチュエー
ターの変位は可変電圧源１００及び可変電圧制御器１０
２を含む電圧装置９８を備えることによって制御するこ
とができる。
【００２１】図１に図示されている実施例において、圧
電アクチュエーター８０は（制限ではないが）噴射器本
体２０内に配置され噴射器本体内で接続されている。こ
れを達成するために、圧電アクチュエーター８０は噴射
器本体２０内のアクチュエーター筐体１０８のアクチュ
エーター空洞１０６内に配置された圧電性のスタック
（または、圧電性物質の積層体）の形式で構成される。
可変電圧源１００は圧電性スタック１０４に電気的に接
続しており、さらに可変電圧制御器１０２を介して電子
制御モジュール１８に接続されている。動作中、電子制
御モジュール１８は可変電圧制御器１０２に選択的に信
号を発し、可変電圧制御器は次に、可変電圧源１００に
信号を発し、さらに可変電圧源はそれに対する応答で圧
電性スタック１０４に励起電圧を供給する。励起電圧の
供給の量は圧電性スタックの軸方向の変位の大きさを制
御する。２段になった座部を含む、図１から４に図示さ
れている制御バルブ７２は、以下にさらに詳細に説明さ
れるように、圧電性スタックの変位を選択的に制御する
という長所を持つ。
電アクチュエーター８０は（制限ではないが）噴射器本
体２０内に配置され噴射器本体内で接続されている。こ
れを達成するために、圧電アクチュエーター８０は噴射
器本体２０内のアクチュエーター筐体１０８のアクチュ
エーター空洞１０６内に配置された圧電性のスタック
（または、圧電性物質の積層体）の形式で構成される。
可変電圧源１００は圧電性スタック１０４に電気的に接
続しており、さらに可変電圧制御器１０２を介して電子
制御モジュール１８に接続されている。動作中、電子制
御モジュール１８は可変電圧制御器１０２に選択的に信
号を発し、可変電圧制御器は次に、可変電圧源１００に
信号を発し、さらに可変電圧源はそれに対する応答で圧
電性スタック１０４に励起電圧を供給する。励起電圧の
供給の量は圧電性スタックの軸方向の変位の大きさを制
御する。２段になった座部を含む、図１から４に図示さ
れている制御バルブ７２は、以下にさらに詳細に説明さ
れるように、圧電性スタックの変位を選択的に制御する
という長所を持つ。
【００２２】燃料噴射器組立品１６は油圧増幅器１１０
を含む。圧電性スタック１０４はプランジャー５８と油
圧増幅器１１０との間に位置する。圧電性スタック１０
４は制御バルブ７２を直接駆動するのに十分な程度には
膨張しないので、油圧増幅器（または、液圧増幅器）１
１０が備えられる。油圧増幅器は、圧電アクチュエータ
ー８０と組み合わさり、開放モード及び閉鎖モードにお
いて、それぞれ、制御バルブを開放及び閉鎖することを
可能にするように構成及び配置される。図１に図示され
ている実施例において、油圧増幅器１１０は圧電性スタ
ック１０４に接続された第１ピストン１１２、制御バル
ブ７２に接続された第２ピストン１１４、及びそれらの
間の油圧燃料チャンバー１１６から成る。ピストン１１
２はピストン１１４より大きい。動作中、ピストン１１
２は油圧燃料チャンバー１１６内に閉じ込められた燃料
を圧縮し、小さめのピストン１１４が圧電性スタック１
０４の小さな変位を増幅する。ピストン１１２は後で説
明されるように、制御バルブ７２を所望の長さだけ動か
す。油圧増幅器１１０は圧電性スタックの変位を実質的
に、所望のレベルに増幅する。油圧増幅器１１０の変位
の増幅の比率はピストン１１４の直径に対するピストン
１１２の直径の比率によって規定される。ピストン１１
４の直径に対するピストン１１２の直径が大きければ大
きいほど、変位の大きな増幅比が得られ、制御バルブ７
２の９６'の方向への、軸方向の移動が大きくなる。
を含む。圧電性スタック１０４はプランジャー５８と油
圧増幅器１１０との間に位置する。圧電性スタック１０
４は制御バルブ７２を直接駆動するのに十分な程度には
膨張しないので、油圧増幅器（または、液圧増幅器）１
１０が備えられる。油圧増幅器は、圧電アクチュエータ
ー８０と組み合わさり、開放モード及び閉鎖モードにお
いて、それぞれ、制御バルブを開放及び閉鎖することを
可能にするように構成及び配置される。図１に図示され
ている実施例において、油圧増幅器１１０は圧電性スタ
ック１０４に接続された第１ピストン１１２、制御バル
ブ７２に接続された第２ピストン１１４、及びそれらの
間の油圧燃料チャンバー１１６から成る。ピストン１１
２はピストン１１４より大きい。動作中、ピストン１１
２は油圧燃料チャンバー１１６内に閉じ込められた燃料
を圧縮し、小さめのピストン１１４が圧電性スタック１
０４の小さな変位を増幅する。ピストン１１２は後で説
明されるように、制御バルブ７２を所望の長さだけ動か
す。油圧増幅器１１０は圧電性スタックの変位を実質的
に、所望のレベルに増幅する。油圧増幅器１１０の変位
の増幅の比率はピストン１１４の直径に対するピストン
１１２の直径の比率によって規定される。ピストン１１
４の直径に対するピストン１１２の直径が大きければ大
きいほど、変位の大きな増幅比が得られ、制御バルブ７
２の９６'の方向への、軸方向の移動が大きくなる。
【００２３】拡大された図６への参照と共に、図１に図
示されているの実施例を参照すると、ピストン１１２は
アクチュエーター筐体１０８のアクチュエーター空洞１
０６内に配置されており、ピストンの上部１１８は圧電
性スタック１０４の底部１２０を支えている。ピストン
１１４は筐体１２４のピストン空洞１２２に配置されて
いる。筐体１２４はアクチュエーター筐体１０８と制御
バルブ筐体７６との間に挟まれている。ピストン１１４
は制御バルブ７２の上部１２８に結合する突起部１２６
を備える。スプリング１３０はピストン１１２のピスト
ン開口１３２内に配置される。スプリング１３０はピス
トン１１２を圧電性スタック１０４の底部に押し付ける
ために、筐体１２４の上部１３４及び開口１３２のベー
ス部１３６と結合する。ピストン１１２及び１１４はそ
れぞれの空洞１０６及び１２２内で往復運動するために
構成及び配置される。後で説明されるように、油圧燃料
チャンバー１１６は筐体１２４内で、流れの経路１１
６'を介してピストン１１２とピストン１１４を油圧的
（または、液圧的）に接続する燃料を収容する。
示されているの実施例を参照すると、ピストン１１２は
アクチュエーター筐体１０８のアクチュエーター空洞１
０６内に配置されており、ピストンの上部１１８は圧電
性スタック１０４の底部１２０を支えている。ピストン
１１４は筐体１２４のピストン空洞１２２に配置されて
いる。筐体１２４はアクチュエーター筐体１０８と制御
バルブ筐体７６との間に挟まれている。ピストン１１４
は制御バルブ７２の上部１２８に結合する突起部１２６
を備える。スプリング１３０はピストン１１２のピスト
ン開口１３２内に配置される。スプリング１３０はピス
トン１１２を圧電性スタック１０４の底部に押し付ける
ために、筐体１２４の上部１３４及び開口１３２のベー
ス部１３６と結合する。ピストン１１２及び１１４はそ
れぞれの空洞１０６及び１２２内で往復運動するために
構成及び配置される。後で説明されるように、油圧燃料
チャンバー１１６は筐体１２４内で、流れの経路１１
６'を介してピストン１１２とピストン１１４を油圧的
（または、液圧的）に接続する燃料を収容する。
【００２４】図１に図示されている燃料噴射器組立品１
６は流体燃料を油圧燃料チャンバー１１６に選択的に供
給するように構成及び配置された圧力チェックバルブ１
３８を含む。拡大された図６を参照すると、圧力チェッ
クバルブ１３８は筐体１２４のチェックバルブ空洞１４
０に配置される。圧力チェックバルブ１３８は空洞１４
０内を往復運動するように構成及び配置される。スプリ
ング１４２はバルブ１３８のベース部１４４及び制御バ
ルブ筐体７６の表面１４６に結合し、閉鎖位置で、吸入
口の端部分１５０の部分で、圧力チェックバルブを座部
１４８に押し付ける。
６は流体燃料を油圧燃料チャンバー１１６に選択的に供
給するように構成及び配置された圧力チェックバルブ１
３８を含む。拡大された図６を参照すると、圧力チェッ
クバルブ１３８は筐体１２４のチェックバルブ空洞１４
０に配置される。圧力チェックバルブ１３８は空洞１４
０内を往復運動するように構成及び配置される。スプリ
ング１４２はバルブ１３８のベース部１４４及び制御バ
ルブ筐体７６の表面１４６に結合し、閉鎖位置で、吸入
口の端部分１５０の部分で、圧力チェックバルブを座部
１４８に押し付ける。
【００２５】後で説明されるように、燃料噴射器組立品
１６の動作中、油圧燃料チャンバー１１６内の流体燃料
は（ａ）閉鎖モードで圧電アクチュエーター８０が励起
されている間、制御バルブ７２を閉じるためにピストン
１１２と１１４との間で加圧され、（ｂ）開放モードで
圧電アクチュエーターが励起されていないとき、スプリ
ング９４による制御バルブの開放を可能にするために減
圧される。圧力チェックバルブ１３８は、後で説明され
るように、圧力チェックバルブが開放モードのときに、
燃料吸入口２２から圧力チェックバルブの吸入口の端部
分１５０を通って油圧燃料チャンバー１１６及び流出ポ
ート２８へ達する流体燃料の流れを可能にし、圧力チェ
ックバルブが閉鎖モードのときに、油圧燃料チャンバー
１１６から圧力チェックバルブの反対側の端部分１５２
への流体燃料の流れを可能にするように構成及び配置さ
れる。
１６の動作中、油圧燃料チャンバー１１６内の流体燃料
は（ａ）閉鎖モードで圧電アクチュエーター８０が励起
されている間、制御バルブ７２を閉じるためにピストン
１１２と１１４との間で加圧され、（ｂ）開放モードで
圧電アクチュエーターが励起されていないとき、スプリ
ング９４による制御バルブの開放を可能にするために減
圧される。圧力チェックバルブ１３８は、後で説明され
るように、圧力チェックバルブが開放モードのときに、
燃料吸入口２２から圧力チェックバルブの吸入口の端部
分１５０を通って油圧燃料チャンバー１１６及び流出ポ
ート２８へ達する流体燃料の流れを可能にし、圧力チェ
ックバルブが閉鎖モードのときに、油圧燃料チャンバー
１１６から圧力チェックバルブの反対側の端部分１５２
への流体燃料の流れを可能にするように構成及び配置さ
れる。
【００２６】図１の燃料噴射器組立品１６を参照する
と、プランジャー空洞５６は流れの経路１５４及び１５
６により燃料吸入口２２と流体の伝達が可能であり、流
れの経路１５８及び１６０により制御バルブ空洞７４と
伝達可能であり、流れの経路１５８により圧力チャンバ
ー５４と伝達可能である。図１に図示されているよう
に、流れの経路１５８はアクチュエーター筐体１０８、
筐体１２４、制御バルブ筐体７６、及びニードル筐体３
６内を拡張する整列した（または、互いに位置の合っ
た）流れの経路によって形成されている。図１及び６を
参照すると、圧力チェックバルブ１３８の吸入口の端部
分１５０は流れの経路１５４及び１６２によって燃料吸
入口２２と流体の伝達が可能になっている。図１に図示
されているように、流れの経路１６２は噴射器本体２
０、アクチュエーター筐体１０８、及び筐体１２４内に
拡張する整列した（または、互いに位置の合った）流れ
の経路によって形成されている。
と、プランジャー空洞５６は流れの経路１５４及び１５
６により燃料吸入口２２と流体の伝達が可能であり、流
れの経路１５８及び１６０により制御バルブ空洞７４と
伝達可能であり、流れの経路１５８により圧力チャンバ
ー５４と伝達可能である。図１に図示されているよう
に、流れの経路１５８はアクチュエーター筐体１０８、
筐体１２４、制御バルブ筐体７６、及びニードル筐体３
６内を拡張する整列した（または、互いに位置の合っ
た）流れの経路によって形成されている。図１及び６を
参照すると、圧力チェックバルブ１３８の吸入口の端部
分１５０は流れの経路１５４及び１６２によって燃料吸
入口２２と流体の伝達が可能になっている。図１に図示
されているように、流れの経路１６２は噴射器本体２
０、アクチュエーター筐体１０８、及び筐体１２４内に
拡張する整列した（または、互いに位置の合った）流れ
の経路によって形成されている。
【００２７】制御バルブ空洞７４は制御バルブ筐体７６
内の流れの経路１６４によって流出ポート２８と流体の
伝達が可能になっている。図６を参照すると、チェック
バルブ空洞１４０は筐体１２４内を拡張する流れの経路
１６６によって流出ポート２８と流体の伝達が可能にな
っている。チェックバルブ空洞１４０はまた、バルブ１
３８が開放位置のときに、筐体１２４内の流れの経路１
６８によって油圧燃料チャンバー１１６と流体の伝達が
可能になる。圧力チェックバルブ１３８は圧力チェック
バルブ１３８が開いているとき、流れの経路１６６を流
れの経路１６８と伝達可能にするために構成及び配置さ
れた円周上の溝１７０を含む。さらに、筐体１２４内の
流れの経路１７２はチェックバルブ空洞１４０を圧力チ
ェックバルブ１３８の吸入口の端部分１５０で、油圧燃
料チャンバー１１６に対して流体の伝達が可能な状態に
する。筐体１２４内の流れの経路１７４は圧力チェック
バルブ１３８が閉じているとき、流れの経路１６８を介
して、チェックバルブ空洞１４０を圧力チェックバルブ
１３８の端部分１５２の部分で、油圧燃料チャンバー１
１６に対して流体の伝達が可能な状態にする。
内の流れの経路１６４によって流出ポート２８と流体の
伝達が可能になっている。図６を参照すると、チェック
バルブ空洞１４０は筐体１２４内を拡張する流れの経路
１６６によって流出ポート２８と流体の伝達が可能にな
っている。チェックバルブ空洞１４０はまた、バルブ１
３８が開放位置のときに、筐体１２４内の流れの経路１
６８によって油圧燃料チャンバー１１６と流体の伝達が
可能になる。圧力チェックバルブ１３８は圧力チェック
バルブ１３８が開いているとき、流れの経路１６６を流
れの経路１６８と伝達可能にするために構成及び配置さ
れた円周上の溝１７０を含む。さらに、筐体１２４内の
流れの経路１７２はチェックバルブ空洞１４０を圧力チ
ェックバルブ１３８の吸入口の端部分１５０で、油圧燃
料チャンバー１１６に対して流体の伝達が可能な状態に
する。筐体１２４内の流れの経路１７４は圧力チェック
バルブ１３８が閉じているとき、流れの経路１６８を介
して、チェックバルブ空洞１４０を圧力チェックバルブ
１３８の端部分１５２の部分で、油圧燃料チャンバー１
１６に対して流体の伝達が可能な状態にする。
【００２８】（動作）以下に図１から７に図示されてい
る本発明の燃料噴射器組立品の実施例の動作の説明をす
る。図１、２及び６を参照すると、圧電性スタック１０
４の励起の前の状態が示されており、制御バルブ７２は
スプリング９４によって、それの通常の動作位置に押し
付けられており、燃料供給ライン２４による共通の燃料
供給源２６への燃料吸入口２２の接続の結果として、燃
料吸入口２２の部分で、低圧力の燃料が従来の様式に従
って燃料噴射器１６に供給される。燃料は経路１５４及
び１５６を介してプランジャー空洞５６へ流れる。プラ
ンジャー５８の往復運動の間、プランジャー空洞５６内
に閉じ込められた燃料は経路１５８を介して圧力チャン
バー５４に流れると共に、経路１５８を通って経路１６
０に流れ、さらに制御バルブ空洞７４の中に流れる。圧
電性スタック１０４は励起されていないので、その燃料
は次に空洞７４から、開いた制御バルブ７２によって与
えられた流れの経路８８を通り、さらに経路１６４及び
流出ポート２８を通って流出循環路３０へ流れる。
る本発明の燃料噴射器組立品の実施例の動作の説明をす
る。図１、２及び６を参照すると、圧電性スタック１０
４の励起の前の状態が示されており、制御バルブ７２は
スプリング９４によって、それの通常の動作位置に押し
付けられており、燃料供給ライン２４による共通の燃料
供給源２６への燃料吸入口２２の接続の結果として、燃
料吸入口２２の部分で、低圧力の燃料が従来の様式に従
って燃料噴射器１６に供給される。燃料は経路１５４及
び１５６を介してプランジャー空洞５６へ流れる。プラ
ンジャー５８の往復運動の間、プランジャー空洞５６内
に閉じ込められた燃料は経路１５８を介して圧力チャン
バー５４に流れると共に、経路１５８を通って経路１６
０に流れ、さらに制御バルブ空洞７４の中に流れる。圧
電性スタック１０４は励起されていないので、その燃料
は次に空洞７４から、開いた制御バルブ７２によって与
えられた流れの経路８８を通り、さらに経路１６４及び
流出ポート２８を通って流出循環路３０へ流れる。
【００２９】燃料はまた、経路１５４から経路１６２の
中に流れ、圧力チェックバルブ１３８の吸入口の端部分
１５０に流れる。油圧燃料チャンバー１１６が燃料で完
全に注水（または、呼び水）されており、スプリング１
４２は圧力チェックバルブを閉じるために圧力チェック
バルブ１３８を座部１４８に押し付けていると仮定す
る。これを達成するために、スプリング１４２は圧力チ
ェックバルブ１３８の吸入口の端部分１５０に対する燃
料による力よりも大きな弾性力を持つように選択され
る。ニードルの部分４２は燃料排出口５２を閉じるため
にスプリング４８によって燃料排出口の方に押し付けら
れ続ける。ニードルの部分４４に対する４６の方向に働
くスプリングの力は、ニードルの部分４２に対する圧力
チャンバー５４内の燃料による４６'の方向への力より
大きい。
中に流れ、圧力チェックバルブ１３８の吸入口の端部分
１５０に流れる。油圧燃料チャンバー１１６が燃料で完
全に注水（または、呼び水）されており、スプリング１
４２は圧力チェックバルブを閉じるために圧力チェック
バルブ１３８を座部１４８に押し付けていると仮定す
る。これを達成するために、スプリング１４２は圧力チ
ェックバルブ１３８の吸入口の端部分１５０に対する燃
料による力よりも大きな弾性力を持つように選択され
る。ニードルの部分４２は燃料排出口５２を閉じるため
にスプリング４８によって燃料排出口の方に押し付けら
れ続ける。ニードルの部分４４に対する４６の方向に働
くスプリングの力は、ニードルの部分４２に対する圧力
チャンバー５４内の燃料による４６'の方向への力より
大きい。
【００３０】次に、図１、３、４、及び７を参照する。
電子制御モジュール１８は燃料が所望されるように、内
燃チャンバー３４の中に噴射されるようにプログラムさ
れているとする。詳細に述べると、内燃チャンバー３４
の中への燃料の噴射の開始が望まれるとき、第１の封止
段階において、電子制御モジュール１８は可変電圧制御
器１０２に制御信号を発する。その信号への応答で、可
変電圧制御器１０２は第１段階において、ピストン１１
２のベース部１３６に対するスプリング１３０による力
に打ち勝って、圧電性スタック１０４を瞬時に軸方向に
向かって９６'の方向へ第１距離だけ膨張させるために
十分な程度に圧電性スタックを励起させるのに必要な電
圧励起を与えるために、可変電圧源１００に信号を出
す。
電子制御モジュール１８は燃料が所望されるように、内
燃チャンバー３４の中に噴射されるようにプログラムさ
れているとする。詳細に述べると、内燃チャンバー３４
の中への燃料の噴射の開始が望まれるとき、第１の封止
段階において、電子制御モジュール１８は可変電圧制御
器１０２に制御信号を発する。その信号への応答で、可
変電圧制御器１０２は第１段階において、ピストン１１
２のベース部１３６に対するスプリング１３０による力
に打ち勝って、圧電性スタック１０４を瞬時に軸方向に
向かって９６'の方向へ第１距離だけ膨張させるために
十分な程度に圧電性スタックを励起させるのに必要な電
圧励起を与えるために、可変電圧源１００に信号を出
す。
【００３１】詳細に述べると、圧電性スタック１０４の
９６'の方向への膨張は圧電性スタックの底部１２０が
ピストン１１２の上部１１８に対して押し付けられるこ
とを生じさせ、それにより、ピストン１１２を９６'の
方向に第１距離だけ動かす。そのような動きは油圧燃料
チャンバー１１６内に含まれている燃料による油圧（ま
たは、液圧）的な接続によってピストン１１４を９６'
の方向へ動かす。すなわち、燃料は流れの経路１１６'
を介してピストン１１２と１１４を油圧（または、液
圧）的接続する。
９６'の方向への膨張は圧電性スタックの底部１２０が
ピストン１１２の上部１１８に対して押し付けられるこ
とを生じさせ、それにより、ピストン１１２を９６'の
方向に第１距離だけ動かす。そのような動きは油圧燃料
チャンバー１１６内に含まれている燃料による油圧（ま
たは、液圧）的な接続によってピストン１１４を９６'
の方向へ動かす。すなわち、燃料は流れの経路１１６'
を介してピストン１１２と１１４を油圧（または、液
圧）的接続する。
【００３２】図１及び２に図示されているように、スプ
リング９４はニードル筐体３６の上部１７６からスプリ
ング空洞１８０のベース部１７８の間に拡張し、それに
より、通常、開放位置において制御バルブ７２を押し付
けているが、突起部１２６と制御バルブの上部の面１２
８との結合により、ピストン１１４の９６'方向への第
１距離の移動は制御バルブを９６'の方向へ第１距離だ
け動かし、図３に図示されている部分的な閉鎖位置に移
動させる。これはスプリング９４のベース部１７８に対
する力が、圧電性スタック１０４が励起されたときの突
起部１２６の上部の面１２８に対する力より小さくなる
ように、スプリング９４を選択することによって可能に
なる。制御バルブ７２が９６'の方向に押し付けられる
とき、環状の面８２と８４との間の環状の経路の寸法は
図２の８８で図示されている状態から図３の８６で図示
されている状態に減少する。
リング９４はニードル筐体３６の上部１７６からスプリ
ング空洞１８０のベース部１７８の間に拡張し、それに
より、通常、開放位置において制御バルブ７２を押し付
けているが、突起部１２６と制御バルブの上部の面１２
８との結合により、ピストン１１４の９６'方向への第
１距離の移動は制御バルブを９６'の方向へ第１距離だ
け動かし、図３に図示されている部分的な閉鎖位置に移
動させる。これはスプリング９４のベース部１７８に対
する力が、圧電性スタック１０４が励起されたときの突
起部１２６の上部の面１２８に対する力より小さくなる
ように、スプリング９４を選択することによって可能に
なる。制御バルブ７２が９６'の方向に押し付けられる
とき、環状の面８２と８４との間の環状の経路の寸法は
図２の８８で図示されている状態から図３の８６で図示
されている状態に減少する。
【００３３】図３に図示されている第１封止段階の間、
制御バルブ７２は半分だけ閉じられ、それにより、小さ
めの環状の隙間を与える。その後、第２封止段階におい
て、電子制御モジュール１８は可変電圧制御器１０２
に、さらに制御信号発する。可変電圧源１００はその可
変電圧制御器の信号への応答で、励起の第２段階におい
て、圧電性スタック１０４の９６'の方向へのさらなる
膨張を生じさせ、ピストン１１２を９６'の方向へ第２
距離だけ動かすために十分な程度に圧電性スタックの励
起電圧を増大させる。その動きはピストン１１４を９
６'の方向へのさらなる動きを生じさせ、ピストン１１
４は制御バルブ７２を、図４に図示されているような完
全な閉鎖位置まで、９６'の方向に第２距離だけ動か
す。それにより円錐形の面９２は円錐形の面９０と封止
的に結合する。
制御バルブ７２は半分だけ閉じられ、それにより、小さ
めの環状の隙間を与える。その後、第２封止段階におい
て、電子制御モジュール１８は可変電圧制御器１０２
に、さらに制御信号発する。可変電圧源１００はその可
変電圧制御器の信号への応答で、励起の第２段階におい
て、圧電性スタック１０４の９６'の方向へのさらなる
膨張を生じさせ、ピストン１１２を９６'の方向へ第２
距離だけ動かすために十分な程度に圧電性スタックの励
起電圧を増大させる。その動きはピストン１１４を９
６'の方向へのさらなる動きを生じさせ、ピストン１１
４は制御バルブ７２を、図４に図示されているような完
全な閉鎖位置まで、９６'の方向に第２距離だけ動か
す。それにより円錐形の面９２は円錐形の面９０と封止
的に結合する。
【００３４】前述の２つの段階の動作の結果として、カ
ム６２がカム従動節６６の最高点との結合に向かって回
転するときの、プランジャー５８の９６'の方向への押
し付けによるプランジャー空洞５６及び圧力チャンバー
５４内の燃料の圧力のビルドアップ（または、上昇）は
制御バルブ７２が完全に閉じているときの第２封止段階
中よりも、制御バルブが部分的に開いている、初期の第
１封止段階中の方が遅い。そのような２つの段階の動作
の結果、第１封止段階中の圧力上昇の間、圧力チャンバ
ー５４の燃料の圧力はスプリング４８の弾性力に打ち勝
つのに十分な程度になり、ニードルの部分４２を４６'
の方向に押し付けて燃料排出口５２を開き、第２封止段
階中の圧力の上昇の間より小さい初期の噴射速度及び噴
射器圧力で燃料を内燃チャンバー３４の中に噴射する。
ム６２がカム従動節６６の最高点との結合に向かって回
転するときの、プランジャー５８の９６'の方向への押
し付けによるプランジャー空洞５６及び圧力チャンバー
５４内の燃料の圧力のビルドアップ（または、上昇）は
制御バルブ７２が完全に閉じているときの第２封止段階
中よりも、制御バルブが部分的に開いている、初期の第
１封止段階中の方が遅い。そのような２つの段階の動作
の結果、第１封止段階中の圧力上昇の間、圧力チャンバ
ー５４の燃料の圧力はスプリング４８の弾性力に打ち勝
つのに十分な程度になり、ニードルの部分４２を４６'
の方向に押し付けて燃料排出口５２を開き、第２封止段
階中の圧力の上昇の間より小さい初期の噴射速度及び噴
射器圧力で燃料を内燃チャンバー３４の中に噴射する。
【００３５】低い速度（または、比率）から高い速度
（または、比率）への移行のタイミングは電子制御モジ
ュール１８により望みどおりに制御される。燃料噴射は
圧電アクチュエーターが励起されなくなったときに終了
する。詳細に述べると、電子制御モジュール１８は可変
電圧源１００が信号を出し、圧電性スタック１０４の電
圧励起を終了するために、可変電圧制御器１０２に信号
を出す。その時点で、圧電性スタック１０４は縮小し、
スプリング１３０はピストン１１２を図１に図示されて
いる初期の位置まで、９６の方向に押し付ける。ピスト
ン１１２のその動きは油圧燃料チャンバー１１６内の圧
力を低下させ、スプリング９４が制御バルブ７２及びピ
ストン１１４を図１及び２に図示されている、それらの
初期の位置まで９６の方向に押し付けることを生じさせ
る。
（または、比率）への移行のタイミングは電子制御モジ
ュール１８により望みどおりに制御される。燃料噴射は
圧電アクチュエーターが励起されなくなったときに終了
する。詳細に述べると、電子制御モジュール１８は可変
電圧源１００が信号を出し、圧電性スタック１０４の電
圧励起を終了するために、可変電圧制御器１０２に信号
を出す。その時点で、圧電性スタック１０４は縮小し、
スプリング１３０はピストン１１２を図１に図示されて
いる初期の位置まで、９６の方向に押し付ける。ピスト
ン１１２のその動きは油圧燃料チャンバー１１６内の圧
力を低下させ、スプリング９４が制御バルブ７２及びピ
ストン１１４を図１及び２に図示されている、それらの
初期の位置まで９６の方向に押し付けることを生じさせ
る。
【００３６】その位置において、制御バルブ７２は完全
に開いた状態になり、圧力チャンバー５４内の圧力はス
プリング４８によってニードルの部分４２に与えられる
ニードル弁を閉じるための圧力より低下し、それによ
り、スプリング４８がニードルの部分４２を燃料排出口
５２を閉じるために押し付けることを生じさせ、内燃チ
ャンバー３４内への燃料噴射を中止させる。圧力チャン
バー５４の圧力の低下は上述されたように、制御バルブ
７２の開放及び、それによる制御バルブを通しての流出
循環路３０への燃料の流れによってもたらされる。
に開いた状態になり、圧力チャンバー５４内の圧力はス
プリング４８によってニードルの部分４２に与えられる
ニードル弁を閉じるための圧力より低下し、それによ
り、スプリング４８がニードルの部分４２を燃料排出口
５２を閉じるために押し付けることを生じさせ、内燃チ
ャンバー３４内への燃料噴射を中止させる。圧力チャン
バー５４の圧力の低下は上述されたように、制御バルブ
７２の開放及び、それによる制御バルブを通しての流出
循環路３０への燃料の流れによってもたらされる。
【００３７】油圧増幅器１１０が適正に機能することを
確実にするために、油圧燃料チャンバー１１６は流体燃
料によって隙間無く充填されなければならない。圧力チ
ェックバルブ１３８はこの目的のために備えられる。動
作中、燃料吸入口２２に供給される、（通常低圧力の）
燃料のいくらかは経路１５４及び１６２を通って、圧力
チェックバルブ１３８の吸入口の端部分１５０に迂回す
る。上述したように、圧力チェックバルブ１３８は、図
６に図示されているように、スプリング１４２によって
通常、閉じている。しかしながら、油圧燃料チャンバー
１１６にキャビテーション（cavitation）が存在する場
合、経路１６２内の燃料によって吸入口の端部分１５０
に対して加えられる力はスプリング１４２の弾性力に打
ち勝ち、図７に図示されているように、圧力チェックバ
ルブを開かせる。そのような開放位置のとき、流れの経
路１６６は、図７に図示されているように、圧力チェッ
クバルブ１３８の外面上の溝１７０によって流れの経路
１６８と流体の伝達が可能な状態になる。この特徴によ
り、油圧燃料チャンバー１１６と流出循環路３０との間
に流体の伝達が存在する。
確実にするために、油圧燃料チャンバー１１６は流体燃
料によって隙間無く充填されなければならない。圧力チ
ェックバルブ１３８はこの目的のために備えられる。動
作中、燃料吸入口２２に供給される、（通常低圧力の）
燃料のいくらかは経路１５４及び１６２を通って、圧力
チェックバルブ１３８の吸入口の端部分１５０に迂回す
る。上述したように、圧力チェックバルブ１３８は、図
６に図示されているように、スプリング１４２によって
通常、閉じている。しかしながら、油圧燃料チャンバー
１１６にキャビテーション（cavitation）が存在する場
合、経路１６２内の燃料によって吸入口の端部分１５０
に対して加えられる力はスプリング１４２の弾性力に打
ち勝ち、図７に図示されているように、圧力チェックバ
ルブを開かせる。そのような開放位置のとき、流れの経
路１６６は、図７に図示されているように、圧力チェッ
クバルブ１３８の外面上の溝１７０によって流れの経路
１６８と流体の伝達が可能な状態になる。この特徴によ
り、油圧燃料チャンバー１１６と流出循環路３０との間
に流体の伝達が存在する。
【００３８】動作中、圧力チェックバルブ１３８が開い
たとき、燃料は経路１６２から、バルブ空洞１４０の中
に流れ、さらに経路１７２を通って油圧燃料チャンバー
１１６の中に流れる。油圧燃料チャンバー１１６が満た
されるとき（または、隙間が除去されるとき）、圧力チ
ェックバルブ１３８は油圧燃料チャンバー１１６内に存
在する全ての気泡が取り除かれるまで、開いたままにな
る。これを達成するために、燃料吸入口２２から油圧燃
料チャンバー１１６へ達し、さらに溝１７０によって結
合された経路１６８及び１６６を通って流出循環路３０
に達する燃料の流れは気泡を流し出す。その後、圧力チ
ェックバルブ１３８はスプリング１４２によって座部１
４８に押し付けられ、圧力チェックバルブを閉じる。上
述のような圧力チェックバルブの開放はまた、油圧燃料
チャンバー１１６の注水（または、呼び水）、油圧燃料
チャンバー１１６からの燃料の漏洩による減少の補充、
及び動作中のチャンバー１１６のための部分的な燃料の
循環の生成のためにも利用される。
たとき、燃料は経路１６２から、バルブ空洞１４０の中
に流れ、さらに経路１７２を通って油圧燃料チャンバー
１１６の中に流れる。油圧燃料チャンバー１１６が満た
されるとき（または、隙間が除去されるとき）、圧力チ
ェックバルブ１３８は油圧燃料チャンバー１１６内に存
在する全ての気泡が取り除かれるまで、開いたままにな
る。これを達成するために、燃料吸入口２２から油圧燃
料チャンバー１１６へ達し、さらに溝１７０によって結
合された経路１６８及び１６６を通って流出循環路３０
に達する燃料の流れは気泡を流し出す。その後、圧力チ
ェックバルブ１３８はスプリング１４２によって座部１
４８に押し付けられ、圧力チェックバルブを閉じる。上
述のような圧力チェックバルブの開放はまた、油圧燃料
チャンバー１１６の注水（または、呼び水）、油圧燃料
チャンバー１１６からの燃料の漏洩による減少の補充、
及び動作中のチャンバー１１６のための部分的な燃料の
循環の生成のためにも利用される。
【００３９】本発明の圧電アクチュエーター８０のもう
１つの特徴は図８に図示されているように、圧電アクチ
ュエーターの同じ動作変位に対して、制御バルブの封止
力が励起電圧に比例することである。この特徴の長所を
利用して、図９及び１０の、代替的な制御バルブ２００
を備えてもよい。制御バルブ２００は一段の、円錐形の
封止構成を持つ。この実施例において、制御バルブ２０
０は制御バルブ７２の代わりをしており、制御バルブ空
洞７４の代わりの制御バルブ空洞２０２内に配置されて
いる。制御バルブ２００は制御バルブ筐体７６の代わり
の制御バルブ筐体２０４の制御バルブ空洞２０２内に配
置される。制御バルブ２００は空洞２０２内で往復運動
するように構成及び配置される。制御バルブ２００及び
制御バルブ座部２０６はバルブの着座（または、結合）
を制御するために協働する円錐形の面２０８及び２１０
を、それぞれ備える。
１つの特徴は図８に図示されているように、圧電アクチ
ュエーターの同じ動作変位に対して、制御バルブの封止
力が励起電圧に比例することである。この特徴の長所を
利用して、図９及び１０の、代替的な制御バルブ２００
を備えてもよい。制御バルブ２００は一段の、円錐形の
封止構成を持つ。この実施例において、制御バルブ２０
０は制御バルブ７２の代わりをしており、制御バルブ空
洞７４の代わりの制御バルブ空洞２０２内に配置されて
いる。制御バルブ２００は制御バルブ筐体７６の代わり
の制御バルブ筐体２０４の制御バルブ空洞２０２内に配
置される。制御バルブ２００は空洞２０２内で往復運動
するように構成及び配置される。制御バルブ２００及び
制御バルブ座部２０６はバルブの着座（または、結合）
を制御するために協働する円錐形の面２０８及び２１０
を、それぞれ備える。
【００４０】図９は完全に開いた状態の制御バルブ２０
０を図示しており、図１０は完全に閉じた状態の制御バ
ルブを図示している。図９を参照すると、圧電性スタッ
ク１０４は励起されておらず、スプリング２１２は制御
バルブ２００が完全な開放位置になるまで２１４の方向
に押し付けける。制御バルブの上部２１６は筐体１２４
の底部２１８に結合し、それにより空洞２０２から、経
路１６４を通って流出循環路３０に達する燃料の流れの
ための経路２２０が形成される。図１０を参照すると、
圧電性スタック１０４は制御バルブ２００を閉じるため
に表面２０８が表面２１０に結合するまで、ピストン１
１４が制御バルブを２２２の方向に押し付けるのに十分
な励起電圧で励起されている。制御バルブ２００のこの
様式の動きは上述された、ピストン１１４が制御バルブ
７２の９６'の方向に動かすのと同じ様式で行われ、そ
れは制御バルブ７２の２段階の動作と異なり１段階の動
作で行われる。
０を図示しており、図１０は完全に閉じた状態の制御バ
ルブを図示している。図９を参照すると、圧電性スタッ
ク１０４は励起されておらず、スプリング２１２は制御
バルブ２００が完全な開放位置になるまで２１４の方向
に押し付けける。制御バルブの上部２１６は筐体１２４
の底部２１８に結合し、それにより空洞２０２から、経
路１６４を通って流出循環路３０に達する燃料の流れの
ための経路２２０が形成される。図１０を参照すると、
圧電性スタック１０４は制御バルブ２００を閉じるため
に表面２０８が表面２１０に結合するまで、ピストン１
１４が制御バルブを２２２の方向に押し付けるのに十分
な励起電圧で励起されている。制御バルブ２００のこの
様式の動きは上述された、ピストン１１４が制御バルブ
７２の９６'の方向に動かすのと同じ様式で行われ、そ
れは制御バルブ７２の２段階の動作と異なり１段階の動
作で行われる。
【００４１】さらに、可変電圧源１００によって与えら
れる励起電圧の大きさの制御は、（ａ）制御バルブを通
る燃料のある程度の漏れを可能にするために、（ｂ）漏
れを全く無くすために、表面２０８と２１０の境界面で
の封止力を望みどおりに制御することを可能にする。例
えば、電子制御モジュール１８は制御バルブ２００を閉
じながらも、その境界面での不十分な封止による表面２
０８と２１０との間の境界である程度の、所望のレベル
の漏れを可能にするように、電圧源１００が圧電性スタ
ック１０４に信号を出すように、可変電圧制御器１０２
が作動するようにプログラムすることができる。
れる励起電圧の大きさの制御は、（ａ）制御バルブを通
る燃料のある程度の漏れを可能にするために、（ｂ）漏
れを全く無くすために、表面２０８と２１０の境界面で
の封止力を望みどおりに制御することを可能にする。例
えば、電子制御モジュール１８は制御バルブ２００を閉
じながらも、その境界面での不十分な封止による表面２
０８と２１０との間の境界である程度の、所望のレベル
の漏れを可能にするように、電圧源１００が圧電性スタ
ック１０４に信号を出すように、可変電圧制御器１０２
が作動するようにプログラムすることができる。
【００４２】この方法により、図１の実施例の初期及び
最終段階での燃料噴射速度及び圧力に関する場合と同様
に、初期の燃料噴射圧力及び噴射速度を最終段階の燃料
噴射圧力及び噴射速度より小さくすることができる。こ
れを達成するために、電子制御モジュール１８はさら
に、表面２０８と２１０の境界に十分な封止力を与える
ことにより制御バルブ７２からの漏れを完全に無くすた
めに十分高い励起電圧を圧電性スタック１０４に供給す
るように、電圧源１００が圧電性スタック１０４に信号
を出すように、可変電圧制御器１０２が作動するように
プログラムすることができる。この方法により、最終段
階の噴射圧力及び噴射速度を初期の噴射圧力及び噴射速
度より高くしてもよい。
最終段階での燃料噴射速度及び圧力に関する場合と同様
に、初期の燃料噴射圧力及び噴射速度を最終段階の燃料
噴射圧力及び噴射速度より小さくすることができる。こ
れを達成するために、電子制御モジュール１８はさら
に、表面２０８と２１０の境界に十分な封止力を与える
ことにより制御バルブ７２からの漏れを完全に無くすた
めに十分高い励起電圧を圧電性スタック１０４に供給す
るように、電圧源１００が圧電性スタック１０４に信号
を出すように、可変電圧制御器１０２が作動するように
プログラムすることができる。この方法により、最終段
階の噴射圧力及び噴射速度を初期の噴射圧力及び噴射速
度より高くしてもよい。
【００４３】ここで説明されてきた実施例は本発明を利
用するいくつかの例であり、本発明はここで、限定のた
めではなく、説明のために記述されてきた。当業者によ
り、他の多くの実施例が本発明の意図及び範囲から実質
的に外れずに作製することができることは明白である。
用するいくつかの例であり、本発明はここで、限定のた
めではなく、説明のために記述されてきた。当業者によ
り、他の多くの実施例が本発明の意図及び範囲から実質
的に外れずに作製することができることは明白である。
【００４４】
【発明の効果】上述のように本発明の燃料噴射器組立品
は、初期の燃料噴射圧力及び噴射速度を最終段階の燃料
噴射圧力及び噴射速度より小さくすることを可能にす
る。したがって、本発明の燃料噴射器組立品を利用した
内燃機関は従来に比べ優れた燃費及び排気特性を達成す
ることができる。さらに、本発明の燃料噴射器は初期ま
たは後半の燃料噴射圧力及び噴射速度に変化をもたらす
だけでなく、他の付加的な燃料噴射圧力及び噴射速度の
微調整を行うことにも使用することができることは明白
である。
は、初期の燃料噴射圧力及び噴射速度を最終段階の燃料
噴射圧力及び噴射速度より小さくすることを可能にす
る。したがって、本発明の燃料噴射器組立品を利用した
内燃機関は従来に比べ優れた燃費及び排気特性を達成す
ることができる。さらに、本発明の燃料噴射器は初期ま
たは後半の燃料噴射圧力及び噴射速度に変化をもたらす
だけでなく、他の付加的な燃料噴射圧力及び噴射速度の
微調整を行うことにも使用することができることは明白
である。
【図１】本発明の燃料噴射器組立品の１つの実施例を含
む、本発明に従った内燃機関の１つの実施例の概略図で
ある。
む、本発明に従った内燃機関の１つの実施例の概略図で
ある。
【図２】図１に図示されている燃料噴射器組立品の制御
バルブの連続的な動作の一部を図示している。
バルブの連続的な動作の一部を図示している。
【図３】図１に図示されている燃料噴射器組立品の制御
バルブの連続的な動作の一部を図示している。
バルブの連続的な動作の一部を図示している。
【図４】図１に図示されている燃料噴射器組立品の制御
バルブの連続的な動作の一部を図示している。
バルブの連続的な動作の一部を図示している。
【図５】励起電圧VS圧電性の励起の変化量を図示してい
るグラフである。
るグラフである。
【図６】開放位置での圧力チェックバルブの図示を含
む、図１の燃料噴射器組立品の一部の拡大図である。
む、図１の燃料噴射器組立品の一部の拡大図である。
【図７】閉鎖位置での圧力チェックバルブの図示を含
む、図１の燃料噴射器組立品の一部の拡大図である。
む、図１の燃料噴射器組立品の一部の拡大図である。
【図８】励起電圧VS制御バルブの封止力を図示している
グラフである。
グラフである。
【図９】開放位置での、図１の制御バルブの代替的な実
施例を図示している。
施例を図示している。
【図１０】閉鎖位置での、図１の制御バルブの代替的な
実施例を図示している。
実施例を図示している。
１０ 内燃機関 １２ ピストン １４ エンジンシリンダー １６ 燃料噴射器組立品 １８ 電子制御モジュール ２０ 噴射器本体 ２２ 燃料吸入口 ２４ 燃料供給ライン ２６ 燃料供給源 ２８ 流出ポート ３０ 流出循環路 ３２ 噴射ノズル組立品 ３４ 内燃チャンバー ３６ ニードル筐体 ４２ ニードル ４８ スプリング ５２ 燃料排出口 ５４ 圧力チャンバー ５６ プランジャー空洞 ５８ プランジャー ６０ アクチュエーター ６２ カム ６４ カムシャフト ６６ カム従動節 ６８ スプリング ７２ 制御バルブ ７４ 制御バルブ空洞 ７６ 制御バルブ筐体 ７８ 制御バルブ座部 ８０ 圧電アクチュエーター ８２，８４ 環状の面 ８６，８８ 環状の経路 ９０，９２ 円錐形の面 ９４ スプリング ９８ 電圧装置 １００ 可変電圧源 １０２ 可変電圧制御器 １０４ 圧電性スタック １０６ アクチュエーター空洞 １０８ アクチュエーター筐体 １１０ 油圧増幅器 １１２ 第１ピストン １１４ 第２ピストン １１６ 油圧燃料チャンバー １１８ ピストンの上部 １２０ 圧電性スタックの底部 １２４ 筐体 １２６ 突起部 １２８ 制御バルブの上部 １３０ スプリング １３２ ピストン開口 １３８ 圧力チェックバルブ １４０ チェックバルブ空洞 １４２ スプリング １４８ チェックバルブ座部 １５０ 吸入口の端部分 １５２ 反対側の端部分 １７０ 円周上の溝 １８０ スプリング空洞 ２００ 制御バルブ ２０２ 制御バルブ空洞 ２０４ 制御バルブ筐体 ２０６ 制御バルブ座部 ２０８，２１０ 円錐形の面 ２１２ スプリング ２１６ 制御バルブの上部 ２１８ 筐体の底部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｍ 47/00 Ｆ０２Ｍ 47/00 Ｋ 51/00 51/00 Ｅ 61/16 61/16 Ｄ (72)発明者 シャオビン・リー アメリカ合衆国ミシガン州リボニア、ノー ウィッチ・ロード19719 Ｆターム(参考） 3G066 AA07 AB02 AC07 AC08 BA13 BA17 BA23 BA25 CA01S CA08 CA09 CA34 CC06T CC08T CC11 CC14 CC68T CC68U CE02 CE13 CE27 CE29 DA01 DA04 DA08 DA11 DA12
Claims (20)
- 【請求項１】 燃料吸入口、流出ポートを持ち、流体燃
料を収容及び噴射するために構成及び配置されている噴
射器本体；燃料排出口を含み、前記噴射器本体に取り付
けられ、前記燃料排出口から内燃チャンバーに流体燃料
を噴射するために構成及び配置された噴射ノズル組立
品；前記噴射器本体内に配置され、前記燃料排出口から
内燃チャンバーに流体燃料を噴射するため、前記噴射器
本体及び前記噴射ノズル組立品内の流体燃料を加圧する
ための往復運動のために構成及び配置されたプランジャ
ー；前記噴射器本体に接続し、（ａ）開放モードにおい
て前記燃料吸入口と前記流出ポートとの間に、（ｂ）閉
鎖モードにおいて前記内燃チャンバーに流体燃料を噴射
するために前記燃料吸入口と前記噴射ノズル組立品との
間に流体燃料の流れを向けるために構成及び配置された
制御バルブ；前記噴射器本体に接続し、電圧励起により
軸方向の寸法が変化するように構成及び配置された圧電
アクチュエーター；前記軸方向の寸法（の変化）を増大
し、それにより前記開放モード及び前記閉鎖モードで前
記制御バルブの、それぞれ、開放及び閉鎖を可能にする
ように構成及び配置された油圧増幅器であって、前記ア
クチュエーターに接続した第１ピストン、前記制御バル
ブに接続した第２ピストン、及びそれらの間の油圧燃料
チャンバーから成る油圧増幅器；及び、 （ａ）前記閉鎖モードで前記制御バルブを閉じるため
に、前記圧電アクチュエーターが励起されているとき
に、前記第１ピストンと前記第２ピストンとの間で加圧
され、（ｂ）前記開放モードで前記制御バルブの開放を
可能にするために、前記圧電アクチュエーターが励起さ
れていないときに、減圧される、前記油圧燃料チャンバ
ー内の流体燃料を前記燃料吸入口から前記油圧燃料チャ
ンバーに選択的に供給するために構成及び配置された圧
力チェックバルブ、から成る燃料噴射器組立品。 - 【請求項２】 前記圧電アクチュエーターが前記噴射器
本体内の前記プランジャーと前記油圧増幅器との間に配
置された圧電性スタックから成る、請求項１に記載の燃
料噴射器組立品。 - 【請求項３】 前記油圧増幅器が前記第２ピストンの径
に対する前記第１ピストンの径によって規定される変位
作用比率を持つ、請求項１に記載の燃料噴射器組立品。 - 【請求項４】 前記圧電アクチュエーターの変位が可変
電圧制御器によって制御される、請求項１に記載の燃料
噴射器組立品。 - 【請求項５】 前記制御バルブ及び前記制御バルブに対
応した制御バルブ座部が（ａ）前記圧電アクチュエータ
ーの励起の第１段階において、前記制御バルブを通って
前記流出ポートに達する流体燃料の減少した流れ、及び
前記燃料排出口から前記内燃チャンバー内にいくらかの
燃料の噴射を与えるため、（ｂ）前記圧電アクチュエー
ターの励起の第２段階において、前記制御バルブを通っ
て前記流出ポートに達する流体燃料の流れを排除し、そ
れにより、前記燃料排出口から前記内燃チャンバーへ
の、燃料の最大の分散を可能にするために構成及び配置
されている、請求項１に記載の燃料噴射器組立品。 - 【請求項６】 前記制御バルブ及び前記制御バルブ座部
が前記減少した燃料の流れを与えるため、環状の流れの
経路を形成するために協働する、それぞれの環状の表面
を備え、さらに、前記流れの排除を与えるため、前記制
御バルブを閉じるために協働する、それぞれの円錐形の
表面を備える、請求項５に記載の燃料噴射器組立品。 - 【請求項７】 前記圧電アクチュエーターに異なったレ
ベルの励起電圧を印加することによって、前記制御バル
ブの封止力を変えることができる、請求項４に記載の燃
料噴射器組立品。 - 【請求項８】 前記制御バルブ及び前記制御バルブに対
応する制御バルブ座部が（ａ）前記圧電アクチュエータ
ーが励起されていないときに、前記制御バルブを通って
前記流出ポートまで流れる流体燃料の流れの経路を与
え、（ｂ）前記圧電アクチュエーターが励起されている
ときに、（前記制御バルブを通って前記流出ポートに流
れる流体燃料が存在する場合に、）前記座部の表面での
封止力を変えることにより前記制御バルブを通って前記
流出ポートに流れる流体燃料の大きさを変えるために、
協働する円錐形の前記座部の前記表面を備えるように構
成及び配置されている、請求項１に記載の燃料噴射器組
立品。 - 【請求項９】 前記圧電アクチュエーターに異なったレ
ベルの励起電圧を印加することによって、前記封止力を
変えることができる、請求項８に記載の燃料噴射器組立
品。 - 【請求項１０】 前記圧力チェックバルブが、前記圧力
チェックバルブが開放モードの状態のときに、前記燃料
吸入口から、吸入口の端部分で前記圧力チェックバルブ
を通って前記油圧燃料チャンバー及び前記流出ポートに
達する流体燃料の流れを可能し、前記圧力チェックバル
ブが閉鎖モードのときに、前記油圧燃料チャンバーから
前記圧力チェックバルブの反対側の端部分に達する流体
燃料の流れを可能にするように構成及び配置されてい
る、請求項１に記載の燃料噴射器組立品。 - 【請求項１１】 エンジンシリンダー内で往復運動する
少なくとも１つのピストン、及び、電子制御モジュール
と電気的に接続し、前記シリンダー内に拡張する燃料噴
射器組立品を含む内燃機関であって：燃料供給源に接続
している燃料吸入口、流出循環路に接続している流出ポ
ートを持ち、流体燃料を収容及び噴射するために構成及
び配置されている噴射器本体；燃料排出口を含み、前記
噴射器本体に取り付けられ、エンジンシリンダー内に拡
張している、前記燃料排出口から前記エンジンシリンダ
ーの内燃チャンバーに流体燃料を噴射するために構成及
び配置された噴射ノズル組立品；前記噴射器本体内に配
置され、前記燃料排出口から前記内燃チャンバーに流体
燃料を噴射するため、前記噴射器本体及び前記噴射ノズ
ル組立品内の流体燃料を加圧するための往復運動のため
に構成及び配置されたプランジャー；前記プランジャー
に接続し、前記プランジャーをプランジャー空洞内で往
復運動させるために構成及び配置されたアクチュエータ
ー；前記噴射器本体に接続し、（ａ）開放モードにおい
て前記燃料吸入口と前記流出ポートとの間に、（ｂ）閉
鎖モードにおいて前記内燃チャンバーに燃料を噴射する
ために前記燃料吸入口と前記噴射ノズル組立品との間に
流体燃料の流れを向けるために構成及び配置された制御
バルブ；電圧装置；前記噴射器本体に接続し、前記電圧
装置による電圧励起によって軸方向の寸法が変化するよ
うに構成及び配置された圧電アクチュエーター；前記電
圧装置に電気的に接続し、前記電圧装置を作動させ、前
記圧電アクチュエーターを励起させるために、電子制御
モジュール信号を選択的に発する電子制御モジュール；
前記軸方向の寸法（の変化）を増大し、それにより前記
開放モード及び前記閉鎖モードで前記制御バルブの、そ
れぞれ、開放及び閉鎖を可能にするように構成及び配置
された油圧増幅器であって、前記アクチュエーターに接
続した第１ピストン、前記制御バルブに接続した第２ピ
ストン、及びそれらの間の油圧燃料チャンバーから成る
油圧増幅器；及び、 （ａ）前記閉鎖モードで前記制御バルブを閉じるため
に、前記圧電アクチュエーターが励起されているとき
に、前記第１ピストンと前記第２ピストンとの間で加圧
され、（ｂ）前記開放モードで前記制御バルブの開放を
可能にするために、前記圧電アクチュエーターが励起さ
れていないときに、減圧される、前記油圧燃料チャンバ
ー内の流体燃料を前記燃料吸入口から前記油圧燃料チャ
ンバーに選択的に供給するために構成及び配置された圧
力チェックバルブ、から成る内燃機関。 - 【請求項１２】 前記圧電アクチュエーターが前記噴射
器本体内の前記プランジャーと前記油圧増幅器との間に
配置された圧電性スタックから成る、請求項１１に記載
の内燃機関。 - 【請求項１３】 前記油圧増幅器が前記第２ピストンの
径に対する前記第１ピストンの径によって規定される変
位作用比率を持つ、請求項１１に記載の内燃機関。 - 【請求項１４】 前記圧電アクチュエーターの変位が可
変電圧制御器によって制御される、請求項１１に記載の
内燃機関。 - 【請求項１５】 前記制御バルブ及び前記制御バルブに
対応した制御バルブ座部が（ａ）前記圧電アクチュエー
ターの励起の第１段階において、前記制御バルブを通っ
て前記流出ポートに達する流体燃料の減少した流れ、及
び前記燃料排出口から前記内燃チャンバー内にいくらか
の燃料の噴射を与えるため、（ｂ）前記圧電アクチュエ
ーターの励起の第２段階において、前記制御バルブを通
って前記流出ポートに達する流体燃料の流れを排除し、
それにより、前記燃料排出口から前記内燃チャンバーへ
の、燃料の最大の分散を可能にするために構成及び配置
されている、請求項１１に記載の内燃機関。 - 【請求項１６】 前記制御バルブ及び前記制御バルブ座
部が前記減少した燃料の流れを与えるため、環状の流れ
の経路を形成するために協働する、それぞれの環状の表
面を備え、さらに、前記流れの排除を与えるため、前記
制御バルブを閉じるために協働する、それぞれの円錐形
の表面を備える、請求項１５に記載の内燃機関。 - 【請求項１７】 前記圧電アクチュエーターに異なった
レベルの励起電圧を印加することによって、前記制御バ
ルブの封止力を変えることができる、請求項１４に記載
の内燃機関。 - 【請求項１８】 前記制御バルブ及び前記制御バルブに
対応する制御バルブ座部が（ａ）前記圧電アクチュエー
ターが励起されていないときに、前記制御バルブを通っ
て前記流出ポートまで流れる流体燃料の流れの経路を与
え、（ｂ）前記圧電アクチュエーターが励起されている
ときに、（前記制御バルブを通って前記流出ポートに流
れる流体燃料が存在する場合に、）前記座部の表面での
封止力を変えることにより前記制御バルブを通って前記
流出ポートに流れる流体燃料の大きさを変えるために、
協働する円錐形の前記座部の前記表面を備えるように構
成及び配置されている、請求項１１に記載の内燃機関。 - 【請求項１９】 前記圧電アクチュエーターに異なった
レベルの励起電圧を印加することによって、前記封止力
を変えることができる、請求項１８に記載の内燃機関。 - 【請求項２０】 前記圧力チェックバルブが、前記圧力
チェックバルブが開放モードの状態のときに、前記燃料
吸入口から、吸入口の端部分で前記圧力チェックバルブ
を通って前記油圧燃料チャンバー及び前記流出ポートに
達する流体燃料の流れを可能し、前記圧力チェックバル
ブが閉鎖モードのときに、前記油圧燃料チャンバーから
前記圧力チェックバルブの反対側の端部分に達する流体
燃料の流れを可能にするように構成及び配置されてい
る、請求項１１に記載の内燃機関。
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