JP2009097504A - 燃料インジェクター - Google Patents

Abstract

【課題】内燃エンジンで使用するための燃料インジェクター（２）を提供する。
【解決手段】燃料インジェクター（２）は、第１バルブ部材（５４）と、第２バルブ部材（５２）と、燃料用噴射制御チャンバ（５０）と、ノズル出口組（５８、６２）とを含み、第２バルブ部材（５２）を作動することにより噴射制御チャンバ（５０）内の燃料圧力を制御し、第１バルブ部材（５４）の作動を噴射制御チャンバ（５０）内の燃料圧力によって調節し、燃料インジェクター（２）は、第２バルブ部材（５２）を作動することにより噴射制御チャンバ（５０）とノズル出口組（５８、６２）との間に燃料流路を形成するように構成されている。第１バルブ部材（５４）には第１バルブボア（６６）が設けられており、このバルブボア内に第２バルブ部材（５２）が受け入れられる。更に、噴射ノズル（４）及び燃料インジェクター（２）の作動方法を記載する。
【選択図】図４

Description

本発明は、燃料を内燃エンジンの燃焼空間に送出するのに使用するための燃料インジェクターに関する。詳細には、本発明は、アキュムレータ又はコモンレール型の燃料システムで使用するようになった種類の燃料インジェクターに関する。インジェクターの制御は、ソレノイド使用して行ってもよいし、圧電アクチュエータ装置を使用して行ってもよい。

内燃エンジンでは、燃料ポンプで高圧アキュムレータ（又はコモンレール）に燃料を供給し、ここから、燃料を、専用のインジェクターによってエンジンの各シリンダに送出することが知られている。代表的には、燃料インジェクターは、シリンダのシリンダへッドに設けられたボア内に受け入れられた噴射ノズルと、噴射ノズルに設けられたスプレー穴からシリンダ内への高圧燃料の放出を制御するように作動されるバルブニードルとを有する。

従来、コモンレール燃料インジェクターの開閉は、欧州特許第ＥＰ０６４７７８０号又は欧州特許第ＥＰ０７４００６８号に記載されているように、液圧式サーボ機構（例えば動力補助）によってニードルで行われていた。

欧州特許第ＥＰ０７４００６８号に記載されているようなソレノイド作動式液圧サーボ燃料インジェクターを図１に示す。燃料インジェクター１は、ノズル領域７で終端する盲ボア５を形成するバルブ本体３と、先端領域１１を持つ細長いバルブニードル９とを含む。このバルブニードル９は、ノズル７の内面が形成する弁座１３と先端１１が係合したり係合解除したりできるように、ボア５内で摺動自在である。ノズル７には、ボア５と連通した一つ又はそれ以上の穴（即ちスプレー穴（図示せず））が設けられている。先端１１と弁座１３とが係合することにより、流体がバルブ本体３から穴を通って出ないようにし、先端１１を弁座１３から持ち上げたとき、流体を穴を通して関連したエンジンシリンダ（図示せず）に送出できる。

バルブニードル９は、ギャラリー１５とノズル７との間を延びる領域が、ボア５よりも小径であるように形成されており、これにより、バルブニードル９とバルブ本体３の内面との間に流体を流すことができる。環状のギャラリー１５は、バルブ本体３内に設けられている。ギャラリー１５は、関連した燃料送出システムのアキュムレータから高圧燃料を受け入れるように形成された燃料供給ライン１７と連通している。流体をギャラリー１５からノズル７に向かって流すことができるように、バルブニードル９には、溝（又は縦溝）領域１９が設けられている。この領域は、更に、バルブ本体３内でのバルブニードル９の横方向移動を制限するように作用する。

チャンバ２１が、ノズル７から遠方の所定の位置でバルブ本体３内に設けられている。チャンバ２１は、制流子２３を通して高圧燃料ライン１７と連通している。チャンバ２１は、プレート２５によって閉鎖されている。先端１１から遠方のバルブニードル９の端部には、縮径突出部２７が設けられている。この突出部２７は、バルブニードル９とプレート２５との間に係合した圧縮ばね２９を案内しており、これによって、バルブニードル９は、先端１１が弁座１３と係合する位置に押し付けられている。

本体３１が、バルブ本体３が係合した側とは逆のプレート２５の側と係合する。本体３１及びプレート２５はチャンバ３３を形成し、このチャンバ３３は、穴３５を通してチャンバ２１と連通している。本体３１には、バルブ部材３７が内部で摺動できるボアが設けられている。バルブ部材３７は、軸線方向に延びる盲ボアが設けられた円筒形ロッドを含む。ボアの開放端は、バルブ部材３７を持ち上げてその端部をプレート２５から離間したとき、チャンバ３３と連通できる。この連通は、バルブ部材３７がプレート２５と係合したとき、遮断される。半径方向に延びる一対の通路３９が、盲ボアの盲端と隣接して盲ボアと連通している。通路３９は、適当な低圧ドレンに連結されたチャンバと連通している。

本体３１、プレート２５、及びバルブ本体３は、キャップナット４３によってノズルホルダ４１に取り付けられている。ノズルホルダ４１には、ソレノイドアクチュエータが設けられる凹所が設けられている。

バルブ部材３７はアーマチュアを支持しており、ソレノイドアクチュエータ４５が賦勢されると、アーマチュア及びバルブ部材３７が持ち上げられ、バルブ部材３７がプレート２５から離れる。ソレノイドアクチュエータ４５を消勢すると、バルブ部材３７は、ばね４７の作用でその元の位置に戻る。

使用では、バルブニードル９は、先端１１が弁座１３と係合するようにばね２９によって押圧されており、したがって、穴から燃料の送出が起らない。この位置では、チャンバ２１内の燃料の圧力は高く、従って、燃料圧力とばね２９の弾性により、バルブニードル９の端部に作用する力は、バルブニードル９の角度をなした表面に作用する高い燃料圧力によりバルブニードル９に作用する上方への力に打ち勝つのに十分である。

バルブニードル９の先端１１を弁座１３から持ち上げて離し、燃料を穴から送出できるようにするため、ソレノイドアクチュエータ４５を賦勢し、バルブ部材３７をばね４７の作用に抗して持ち上げ、バルブ部材３７の端部をプレート２５から持ち上げて離す。バルブ部材３７を持ち上げることにより、燃料を、チャンバ３３から、及び従ってチャンバ２１から漏出させ、バルブ部材３７のボア及び通路３９を通してドレン（排出）できる。チャンバ２１からの燃料の漏出により、このチャンバ内の圧力を減少する。制流子２３が設けられているため、燃料供給ライン１７からチャンバ２１への燃料の流入は制限される。チャンバ２１内の圧力が低下すると、チャンバ２１内の圧力及びばね２９によって加えられる圧力の組み合わせによりバルブニードル９に加えられる力は、バルブニードル９の先端１１を弁座１３と係合した状態に保持する上でもはや十分ではなく、従って、チャンバ２１内の圧力が更に低下することによりバルブニードル９が持ち上がり、燃料を穴から送出できる点に達する。代表的には、バルブニードル９の先端１１を弁座１３から持ち上げ、穴からの燃料噴射を開始するため、チャンバ２１内の圧力を２０％低下させるので十分である。

送出を停止するため、ソレノイドアクチュエータ４５を消勢し、バルブ部材３７を、開放端がプレート２５と係合するまで、ばね４７の作用で下方に移動する。バルブ部材３７のこの移動により、チャンバ３３とドレンとの間の連通が遮断され、従って、チャンバ３３及びチャンバ２１内の圧力が上昇する。最終的には、チャンバ２１内の圧力及びばね２９によりバルブニードル９に加えられた力が、バルブニードル９を開放しようとする力を越える点に達する。バルブニードル９は、その後、先端１１が弁座１３と係合し、燃料がこれ以上送出されないようにする位置まで移動する。

図１に示すソレノイド作動式液圧サーボ機構は、バルブニードル９に作用する高い力の切り換えに、力が小さい制御バルブ３７を使用できるということを意味する。制御バルブ３７に小さな力が加わることにより、比較的安価で簡単なソレノイドが、インジェクターに、多くの目的について適当な十分に高速の応答を提供できる。しかしながら、多くの欠点が、このようなサーボインジェクター機構の設計と関連している。これに関し、従来技術のサーボ設計には、ソレノイドの賦勢と燃料噴射発生の開始との間にラグ（遅れ）期間があり、この期間中、燃料の寄生流が低圧燃料ドレンに流れる。従って、液圧サーボインジェクターは、燃料噴射発生を常に所望の通りに迅速に開始することができるとは限らない。更に、所望の応答が速ければ速い程、液圧サーボに必要な燃料流が大きくなり、サーボ機構からの結果的寄生損が高くなる。更に、寄生燃料流は、望ましからぬことに、熱を燃料供給部に戻してしまう。

比較的最近になって、ニードルを直接移動するため、幾つかのインジェクターで圧電アクチュエータが使用されるようになってきた（例えば、欧州特許第ＥＰ０９９５９０１号及び欧州特許第ＥＰ１１７４６１５号を参照されたい）。こうした設計により、サーボ流からの寄生損失及びサーボの時間的遅延の両方をなくした。更に、これらには、インジェクター内に所定のアキュムレータ容積部を持つものもある。これによりノズル座で最大圧力を利用でき、（多数のインジェクターの邪魔になる又は多数のインジェクターと干渉する）波作用（ｗａｖｅ ａｃｔｉｖｉｔｙ：又は波動活動）が最小になる。

図２に示すように、公知の圧電式燃料インジェクターは、複数の穴、即ち、燃料スプレー穴（図示せず）が設けられたノズル領域７内に盲ボア５が延びるバルブ本体３と、ボア５内で噴射位置と非噴射位置との間で上文中に説明したように往復動できるバルブニードル９とを含む。圧電アクチュエータスタック４９は、制御ピストン５１がとる位置を制御するように作動できる。ピストン５１は、インジェクターのバルブニードル９と関連した表面と、制御ピストン５１の表面とが形成する、制御チャンバ５３内の燃料の圧力を制御するように移動できる。圧電アクチュエータスタック４９は、圧電素子のスタックを含み、スタックに印加した電圧によって、スタックの賦勢レベル従って軸線方向長さが、制御される。圧電スタック４９を消勢すると、スタックの軸線方向長さが減少し、制御ピストン５１が、制御チャンバ５３の容積を増大する方向に移動し、これによって制御チャンバ５３内の燃料圧力を減少する。かくして、制御チャンバ５３内の燃料圧力によってバルブニードル９に加えられた力が減少し、バルブニードル９の表面に作用する高圧燃料の作用により、バルブニードル９をバルブニードル座（図示せず）から持ち上げて離し、これにより燃料を一つ又はそれ以上の穴、即ちスプレー穴（図示せず）を介して、関連したエンジンのシリンダ内に送出できる。

バルブニードル９をその弁座から離す初期移動を行うため、バルブニードル９に作用する下方への力（閉鎖力）に打ち勝つため、比較的大きな引っ込め力をバルブニードル９に加えなければならない。代表的には、バルブニードル９に加えた大きな引っ込め力を、開放移動に亘って、バルブニードル９がその全開位置に達するまで維持する。しかしながら、理論的には、バルブニードル９の移動がひとたび開始されると、バルブニードル９をその全開位置に向かって移動し続ける上で、これよりも小さい力で十分である。従って、この種の多くの公知の燃料インジェクターは、バルブニードルの全移動範囲に亘ってバルブニードル９に大きな引っ込め力を加えるという点で大量のエネルギを浪費するため、比較的非効率である。

燃料噴射行程を終了するため、スタック４９をその初期賦勢状態に戻すことにより、ピストン５１を実質的にその元の位置に戻し、制御チャンバ５３の容積を減少する。これにより制御チャンバ５３内の燃料圧力が上昇し、バルブニードル９に大きな閉鎖力が加わり、最終的には、ばね２９と関連した制御チャンバ５３内の燃料圧力が、ニードル９を弁座（図示せず）と係合した状態に戻すのに十分である点に達する。

図２に示す圧電式燃料インジェクターでは、制御ピストン５１は、アクチュエータスタック４９とニードル９との間に配置された液圧増幅器システムの部分であり、アクチュエータ４９の軸線方向に移動により、ニードル９が、増幅した軸線方向移動を行う。図２に示す燃料インジェクターとは対照的に、燃料噴射行程の開始に圧電スタックの賦勢（消勢でなく）を必要とする種類の圧電式燃料インジェクターもある。

圧電作動式バルブの応答時間が速いインジェクターを提供できることに加え、バルブニードルの移動を直接的に制御するための圧電アクチュエータを使用することにより、圧電スタックに蓄えられる電荷の量を変化させることによって、圧電スタックの軸線方向長さを可変に制御でき、従って、弁座に対するバルブニードルの位置を制御できる。このようにして、圧電式燃料インジェクターは、噴射される燃料の量を調量又は計量できる。

しかしながら、直接作用圧電式燃料インジェクターの多くの欠点も明らかである。例えば、これらの直接作用設計と関連した一つの問題点は、ニードルを持ち上げるのに必要なエネルギを提供するため、比較的大型で高価な圧電アクチュエータを必要とするということである。更に、この種のアクチュエータは、ノズル流の要件及び圧力が増大するに従って更に大きく及び／又は更に効率的にする必要がある。大量の燃料噴射に関する別の配慮は、（この問題点を緩和するために液圧増幅器を使用する場合でも）ニードルのリフト量がアクチュエータの性能によって制限されるということである。

本発明は、従来技術の上述の問題点の少なくとも一つを解決するか或いは少なくとも緩和する、燃料インジェクター、及び燃料インジェクターの作動方法に関する。
欧州特許第ＥＰ０６４７７８０号 欧州特許第ＥＰ０７４００６８号 欧州特許第ＥＰ０９９５９０１号 欧州特許第ＥＰ１１７４６１５号

広義において、本発明は、直接作用液圧サーボ燃料インジェクター設計の利点を達成すると同時にこのような公知のシステムと関連した欠点を低減する、燃料インジェクター及び燃料インジェクター作動方法を提供する。部分的には、本発明は、直接作用燃料インジェクターの利点を提供するが、低価格であり且つ燃料圧力及び燃料流量に制限がない燃料インジェクターを提供する。本発明は、更に、従来技術のサーボ機構と関連した寄生サーボ燃料流が燃料供給部に戻されるのでなく、エンジンのシリンダに噴射される燃料インジェクター及び燃料インジェクター作動方法を提供する。部分的には、本発明は、二つのバルブニードルを持つ燃料インジェクターに関する。一方のバルブニードルの位置は、作動機構によって直接的に制御され、他方のバルブニードルの位置は、サーボ流によって間接的に制御される。このようにして、従来技術を越える一つ又はそれ以上の利点を達成できる。例えば、サーボ流は、噴射時にもはや寄生的ではなく、サーボ流が有用な仕事を行うとき、サーボ流を比較的大きくでき、その結果、応答速度を高くでき、燃料供給部への後方漏洩連結をインジェクターに設ける必要がなく、熱が燃料供給部に戻されず、小さな噴射を直接的に制御し、従ってサーボラグがなく、大きな噴射を行うためのニードルリフトがアクチュエータの性能によって制限されない。

従って、本発明の第１の特徴では、内燃エンジンで使用するための燃料インジェクターにおいて、燃料インジェクターは、第１バルブ部材と、第２バルブ部材と、燃料用噴射制御チャンバと、ノズル出口組とを含み、第２バルブ部材を作動することにより噴射制御チャンバ内の燃料圧力を制御し、第１バルブ部材の作動を噴射制御チャンバ内の燃料圧力によって調節し、燃料インジェクターは、第２バルブ部材を作動することにより噴射制御チャンバとノズル出口組との間に燃料流路を形成するように構成されている、燃料インジェクターが提供される。

従って、従来技術のサーボ制御式燃料インジェクターとは対照的に、噴射制御チャンバからの燃料が、有利には、低圧燃料リザーバに流されるのでなく、関連したエンジンシリンダに噴射されるのである。

一実施例では、第１バルブ部材は、噴射制御チャンバ内の燃料圧力に応答し、一組のノズル出口を通して燃料を制御下で送出するように構成されている。第２バルブ部材は、アクチュエータに応答し、一組のノズル出口を通した燃料の送出を制御するように構成されている。このようにして、第１及び第２のバルブ部材は、同じであってもよいし異なっていてもよいノズル出口組と関連している。

「ノズル出口」という用語は、この出口を通して燃料を燃料インジェクターの噴射ノズルから、関連したエンジンシリンダ内に（使用時に）噴射する穴（又は小孔）を意味するということは理解されよう。ノズル出口を示すのに、噴射穴、スプレー穴、又は当該技術分野で公知の同様の用語を用いてもよい。「ノズル出口組」という用語は、特定のバルブ部材を関連した着座領域と係合した状態から外したとき、燃料が通過して噴射される一つ又はそれ以上のノズル出口を意味する。かくして、本明細書中では、各バルブ部材は、着座領域及び関連した「組」をなしたノズル出口と関連する。一つ以上の（例えば二つの）バルブ部材が設けられている場合には、各バルブ部材は、同じであってもよいし異なっていてもよいノズル出口組と関連している。適当には、第１バルブ部材と関連したノズル出口組は、第２バルブ部材と関連したノズル出口組と異なっている。バルブ部材に一つ以上の（例えば二つの）関連した着座領域が設けられている場合には、各着座領域は、同じであってもよいし異なっていてもよいノズル出口組と関連している。「組」に含まれるノズルの数は１個であってもよい。しかしながら、一般的には、「組」という用語は、一つ以上の、例えば２個乃至１２個、３個乃至１０個、又は４個乃至８個、例えば４個、５個、６個、７個、又は８個のノズル出口が設けられていることを意味する。

本発明の有利な実施例では、燃料インジェクターは、更に、
噴射ノズルと、
ノズルボアが設けられたノズル本体とを備えることができ、
第１バルブ部材は、ノズルボア内に受け入れられており、第１ノズル出口組を通した燃料の送出を制御するため、第１着座領域と係合でき、
第１バルブ部材と関連した、噴射制御チャンバの壁を形成する第１面を備えることができ、第２バルブ部材は、第２ノズル出口組を通した燃料の送出を制御するため、第２着座領域と係合でき、
第２着座領域に対する第２バルブ部材の位置を制御するためのアクチュエータを備えることができ、
燃料インジェクターは、第２ノズル出口組を通した燃料の送出をアクチュエータによって制御し、
第１ノズル出口組を通した燃料の送出を噴射制御チャンバ内の燃料圧力によって制御するように構成されている。

第１バルブ部材は、便利には、噴射圧力の燃料と連通した第２面を有し、インジェクターは、第１バルブ部材がその関連した着座領域と係合することにより噴射圧力のこの燃料が噴射されないように構成されている。便利には、ノズル本体内に環状ギャラリーが設けられている。環状ギャラリーは、第１バルブ部材の一区分の周囲に配置されており、使用時に、高圧燃料（即ち噴射圧力の燃料）を、関連した燃料送出システムのアキュムレータから燃料インジェクターまで送出するための燃料供給ラインと連通するように構成されている。環状ギャラリーは、第１バルブ部材の第２面（外面）と、ノズル本体の（内面）との間の環状容積部として形成されていてもよい。燃料を、環状ギャラリーから、第１バルブ部材の先端及びその関連した着座領域に向かって流すことができるように、第１バルブ部材は、適当には、ノズルボアに隙間嵌めしている。別の態様では、又は追加として、第１バルブ部材の（外）面には、ノズルボアと第１バルブ部材との間に一つ又はそれ以上のチャンネルを形成する溝領域が設けられている。

本発明の燃料インジェクターの使用に当たり、燃料を噴射制御チャンバから第２ノズル出口組を通して送出することにより、噴射制御チャンバ内の燃料の圧力を低下し、噴射制御チャンバ内の燃料の圧力を所定の低い圧力まで低下したとき、第１バルブ部材を第１着座領域と係合した状態から外すことにより、燃料を第１ノズル出口組を通して送出できるようにする。所定の低い圧力は、任意の適当な圧力であってもよく、この圧力は、代表的には、エンジンの設計中に特定の要件に従って決定される。燃料インジェクターは、噴射制御チャンバが所定の比較的高い燃料圧力を収容しているとき、第１バルブ部材が第１着座領域に押し付けられる（係合する）ように、また、噴射制御チャンバ内に所定の比較的低い燃料圧力が存在する場合に第１着座領域から遠ざかる方向に押圧される（即ち係合解除する）ように製造される。

かくして、第１バルブ部材の作動は、第１バルブ部材の第１面及び第２面に逆方向に作用する力間の均衡によって制御される。これに関し、第２面に作用する噴射圧力の燃料により、第１バルブ部材はその着座領域から遠ざかる方向に押圧され、第１面に作用する噴射制御チャンバ内の燃料圧力により、第１バルブ部材がその着座領域に向かって押圧される。代表的には、第１バルブ部材に、その着座領域の方向に作用する押圧力を増大するため、追加の押圧装置を使用する。便利には、押圧装置はばねである。このばねを、噴射制御チャンバ内に配置することができ、その結果、前記ばねによって、噴射ノズル先端及び第１バルブ着座領域の方向で、第１バルブ部材の第１面に、力が及ぼされる。

特に適当な実施例では、第１バルブ部材には第１バルブボアが設けられており、第２バルブ部材は第１バルブボア内に受け入れられている。第１バルブボアは、噴射制御チャンバと、第２バルブ部材と関連したノズル出口組との間に（燃料用）流体連通手段を提供する。有利には、第１バルブボアは、第１バルブ部材の中央軸線に沿って延びている。第２バルブ部材は、適当には、ボアに隙間嵌めしている。これにより、使用時に、燃料を、噴射制御チャンバから、第１バルブボアの（内）面と第２バルブ部材（の外面）との間を通して、第２バルブ部材の先端に向かって通過させることができる。かくして、第２バルブ部材がその関連した（第２）着座領域と係合することにより、燃料が、噴射制御チャンバから（第１バルブ部材のボアと第２バルブ部材との間の流体連通路を介して）噴射されないようにする。

本発明の燃料インジェクターは、第２バルブ部材と関連した第２着座領域を形成する表面を持つ第２弁座部材を含む。有利な実施例では、第２弁座部材は、第１ノズル出口組と第２ノズル出口組との間の流体連通を実質的に阻止するように構成されており、第１及び第２のバルブ部材は、別々のノズル出口組からの燃料の噴射を制御する。しかしながら、別の実施例では、第２弁座は、第２バルブ部材が第２着座領域と係合した状態から外れるとき、第１バルブボアと、第１バルブ部材と関連したノズル出口組との間を、流体連通できるようになっていてもよい。このようにして、第１及び第２のバルブ部材は、同じノズル出口組を通した燃料の噴射を制御する。有利には、第２弁座は、第１バルブ部材を案内するように構成されている。かくして、第２弁座の少なくとも一部を、第１バルブ部材の先端の領域で第１バルブボアに締り嵌めする。

幾つかの実施例では、第２バルブ部材は、圧力制御バルブを介してアクチュエータに連結されていてもよく、圧力制御バルブは、噴射制御チャンバと、有利にはノズル本体内に設けられたアキュムレータ容積部との間に、燃料流路を形成するようになっている。一実施例では、圧力制御バルブは、制御ピストンを含み、この制御ピストンには制流通路が設けられており、この制流通路は、噴射制御チャンバをアキュムレータ容積部に流体連通可能に連結する。便利には、制流通路が、圧力制御バルブ内に設けられたボアと流体連通可能に連結し、アキュムレータ容積部を噴射制御チャンバと流体連通可能に連結する。

制御ピストンには、更に、噴射制御チャンバをアキュムレータ容積部に流体連通可能に連結する非制流通路が設けられていてもよい。

一実施例では、制御ピストンは、アキュムレータ容積部から噴射制御チャンバへ非制流通路を通過する燃料の送出を制御するための機構を提供するため、アキュムレータ容積部内に設けられたピストン着座領域と係合できる。便利には、燃料インジェクターは、制御ピストンをピストン着座領域と係合させ、非制流通路を閉鎖するために第２バルブ部材の作動を必要とするように構成されている。幾つかの実施例では、第２バルブ部材を作動することにより、制御ピストンをピストン着座領域と係合する（即ち、第２バルブ部材を作動した持続時間に亘って非制流通路を閉鎖し、その他の時間に閉鎖する）。幾つかの実施例では、第２バルブ部材の作動レベルにより、制御ピストンがピストン着座領域と係合しているかどうかを決定する。これは、第２バルブ部材の作動により制御ピストンをピストン着座領域に近付けるように行われる。第２バルブ部材の作動レベルは、非制流通路の開閉の程度に影響を及ぼす。有利には、圧電アクチュエータを使用してこのような可変レベルの作動を行ってもよい。

本発明によれば、第２バルブ部材をアクチュエータによる作動に応じて比較的急速に移動できるように、第２バルブ部材をアクチュエータによって制御するのが有利である。かくして、便利には、第２バルブ部材をアクチュエータによって直接的に制御する。このことは、サーボ流、又は第２バルブ部材の位置に影響を及ぼすための他の間接的機構を使用しないということを意味する。直接的作動は、第２バルブ部材とアクチュエータとの間に連結装置を設ける可能性を除外しない。

有利な実施例では、アクチュエータは、ソレノイドアクチュエータを含む。この実施例では、第２バルブ部材は、適当には、ソレノイドアクチュエータの賦勢状態に応答するアーマチュアに連結されている。アーマチュアはアキュムレータ容積部内に受け入れられていてもよく、アーマチュアは、便利には、制御ピストンを介して第２バルブ部材に連結されている。

別の実施例では、アクチュエータは圧電アクチュエータを含む。有利には、この実施例では、例えば欧州特許第ＥＰ０９９５９０１号に記載されているように、圧電アクチュエータと第２バルブ部材との間に液圧カップリングが設けられていてもよい。このようにして、第２バルブ部材の応答性（即ち並進移動の程度）を、圧電アクチュエータの長さの変化に対して制御できる。代表的には、液圧カップリングは、圧力や温度等の要因の変化により圧電アクチュエータで生じるゆっくりとした長さの変化を補償するようになっている。このようにして、第２バルブ部材は、エンジン及び／又は環境上のパラメータ又はアクチュエータの圧電特性の変化により、不注意であるいは不時にその着座領域から係合解除されることがない。便利には、液圧カップリングは、更に（又は別の態様では）、圧電アクチュエータの移動を増幅し、第２バルブ部材をアクチュエータの長さ変化よりも大きく移動するのに役立つ。圧電アクチュエータの移動の増幅は、適当には、第２バルブ部材よりも大径のピストン部材によって行ってもよい（図２参照）。

変形例では、アクチュエータは、磁気歪アクチュエータを含んでいてもよい。

本発明のこの他の任意の実施例では、第１バルブ部材は、噴射制御チャンバ内にばねチャンバを形成してもよく、ばねチャンバは、使用時に第１バルブ部材をその関連する着座領域に向かって押圧するのに役立つばねを収容するように構成されている。有利には、ばねの押圧力は、第１バルブ部材の開放圧力を調節するように、即ち噴射圧力の燃料が第１バルブ部材の第２面に及ぼす作用で、第１バルブ部材をその着座領域と係合した状態から外す場合の、噴射制御チャンバ内の燃料の圧力を調節するように、選択される。

本発明の別の特徴では、内燃エンジン用の燃料インジェクターで使用するための噴射ノズルを提供する。

この第２の特徴の一実施例では、本発明は、第１バルブ部材と、第２バルブ部材と、燃料用噴射制御チャンバと、ノズル出口組とを含む噴射ノズルを提供する。第２バルブ部材を作動することにより、噴射制御チャンバ内の燃料圧力を制御し、第１バルブ部材の作動を、噴射制御チャンバ内の燃料圧力によって調節する。噴射ノズルは、第２バルブ部材を作動することにより、噴射制御チャンバとノズル出口組との間に燃料流路を形成するように構成されている。この実施例では、第１バルブ部材は、噴射制御チャンバ内の燃料圧力に応答し、ノズル出口組を通した燃料の送出を制御するように構成されており、第２バルブ部材はアクチュエータに応答し、ノズル出口組を通した燃料の送出を制御するように構成されている。このような実施例では、噴射ノズルは、更に、
ノズルボアが設けられたノズル本体と、
ノズルボア内に受け入れられた、第１ノズル出口組を通した燃料の送出を制御するために第１着座領域と係合できる第１バルブ部材と、
第１バルブ部材と関連した、噴射制御チャンバの壁を形成する第１面と、
第２ノズル出口組を通した燃料の送出を制御するために第２着座領域と係合できる第２バルブ部材とを備えることができ、
第２バルブ部材は、第２着座領域に対する第２バルブ部材の位置を制御するため、アクチュエータに応答するようになっており、
前記噴射ノズルは、使用時に、第２ノズル出口組を通した燃料の送出をアクチュエータによって制御し、第１ノズル出口組を通した燃料の送出を噴射制御チャンバ内の燃料の圧力によって制御するように構成されている。

本発明の第１の特徴の構成要素の全ての関連した特徴は、適切である場合には、本発明の第２の特徴に組み込んでもよいということは当業者には理解されよう。

バルブ「部材」は任意の適当な形態をとってもよく、便利には、関連した着座領域と係合するようになった「先端（チップ）」（又は先端領域又はチップ領域）を持つものと考えられるということは理解されよう。代表的には、バルブ部材は、全体に細長く円筒形のバルブ「ニードル」の形態をとる。

第３の特徴では、本発明は、燃料インジェクターを作動するための方法に関する。かくして、一実施例では、
燃料インジェクターの作動方法において、
燃料をエンジンのシリンダに噴射するための第１噴射手段を提供する工程であって、第１噴射手段は、燃料インジェクターの噴射制御チャンバ内の燃料圧力によって制御される、工程と、
噴射制御チャンバ内の燃料の圧力を調節するための圧力調節手段を提供する工程とを含み、
圧力調節手段は、燃料を噴射制御チャンバからエンジンのシリンダ内に噴射するための第２噴射手段を含む、方法が提供される。有利には、燃料インジェクターは、本発明による燃料インジェクターである。

本発明は、更に、本発明による燃料インジェクターを持つ内燃エンジンに関する。

本発明のこれらの及び他の特徴、目的、及び利点は、本発明の詳細な説明及び特許請求の範囲を検討することにより明らかになるであろう。

本明細書中で引用した全ての文献は、出典を明示することにより、本明細書の開示の一部とされる。特段の記載のない限り、本明細書中で使用した全ての技術用語及び科学的用語は、本発明が属する技術分野の当業者が一般的に理解するのと同じ意味である。

本発明を添付図面を参照して以下に詳細に説明する。

図３及び図４を参照すると、燃料インジェクター２は、噴射ノズル４を備えている。噴射ノズル４は、ノズル本体６を有している。ノズル本体６は、ノズル先端９０に向かって延びる比較的小径の第１領域６ａと、ノズル先端９０に対して遠位の比較的大径の第２領域６ｂとを有している（図３に概略に示す）。ノズル本体６には、軸線方向に延びる盲ノズルボア８が設けられている。盲ノズルボア８の盲端は、ノズル先端９０によって形成される。ノズルボア８内には、細長いニードルの形態の第１バルブ部材５４が配置されている。第１バルブ部材５４は、ノズルボア８内で摺動可能となっている。第１バルブ部材５４の先端領域は、ボア８の盲端と隣接したノズルボア８の内面が形成する第１着座領域６０と係合できるように構成されている。ノズル本体６には、第１着座領域６０の下流でノズルボア８と連通した第１ノズル出口組（第１の組みのノズル出口）６２が設けられている。第１バルブ部材５４が第１着座領域６０と係合することにより、燃料が、ノズル本体６から第１ノズル出口組６２を通って漏出しないようにし、第１バルブ部材５４が第１着座領域６０と係合した状態から外れることにより、燃料を第１ノズル出口組６２を通して噴射できるようにする。

ノズル本体６には、更に、第２ノズル出口組（第２の組みのノズル出口）５８が設けられている。これらのノズル出口５８は、第１バルブ部材５４に設けられた、第１バルブ部材５４を通って軸線方向に延びる第１バルブボア６６と連通している。第２バルブ部材５２が、第１バルブボア６６内に受け入れられており、ここに滑り嵌めされている。図示の例では、第２バルブ部材５２は全体に円筒形の細長いニードルの形態であり、ノズルボア８の盲端に配置された第２弁座部材８６が形成する第２着座領域５６と係合できるように構成された先端領域を有する。燃料インジェクター２及び噴射ノズル４は、第２バルブ部材５２と第２着座領域５６との係合により、燃料が、第１ノズルボア６６から第２ノズル出口組５８を通って漏出しないように、また、第２バルブ部材５２が第２着座領域５６と係合した状態から外れることにより、燃料を第２ノズル出口組５８を通して噴射できるように、構成されている。

図４に示すように、第２ノズル出口組５８は、第２弁座部材８６によって第１ノズル出口組６２から離間されている。第２弁座部材８６には、第１ノズルボア６６と第２ノズル出口組５８との間を流体連通できる通しボア８６ａが設けられている。便利には、第２弁座部材８６は第１バルブボア６６に滑り嵌めしており、第１バルブ部材５４が第１着座領域６０に向かって及びこれから遠ざかるように摺動する際に、第１バルブ部材５４の先端を案内するのに役立つ。有利には、第２弁座部材８６は、十分にきつく第１ノズルボア６６に滑り嵌めしており、これによって、第１ノズルボア６６の内面と第２弁座部材８６の外面との間を密封係合でき、第１ノズル出口組６２と第２ノズル出口組５８との間が実質的に流体連通しないようできる。しかしながら、変形例では、第１ノズル出口組６２と第２ノズル出口組５８との間を流体連通できるように、第２弁座部材８６を適合してもよいということは理解されるべきである。別の態様では、第２弁座部材８６は、第１バルブ部材５４及び第２バルブ部材５２が同じノズル出口組からの燃料噴射を調節するように、第２着座領域５６から第１ノズル出口組６２まで、又は、第１着座領域６０から第２ノズル出口組５８までのいずれかの流体連通路を提供するように適合されていてもよい。

図４に更に明瞭に示すように、ノズルボア８は、第１バルブ部材５４の一区分の周囲に、適切にはノズル本体６の第２領域６ｂ内に環状ギャラリー８８を形成するように構成されている。環状ギャラリー８８は、関連した燃料送出システムのアキュムレータから高圧燃料を受け入れるように構成された燃料供給ラインと連通している。一実施例では、図示のように、燃料供給ラインは、ドリル穴９１及び燃料通路９２を含む。噴射圧力の燃料をギャラリー８８から第１着座領域６０まで流すことができるようにするため、第１バルブ部材５４は、環状ギャラリー８８とノズル本体６の第１着座領域６０との間を延びる第１バルブ部材５４の区分に沿って、ノズルボア８よりも小径である。このようにして、流体連通用環状チャンネル９４が形成される。これとは対照的に、ノズル本体６の第２区分６ｂを通って第１着座領域６０から遠ざかるように遠位方向に延びる第１バルブ部材５４の区分は、大径となっている。これによって、流体が、第１バルブ部材５４とノズル本体６のノズルボア８との間を通って実質的に流れることがないようにしている。

別の実施例では、第１バルブ部材５４には、環状ギャラリー８８と環状チャンネル９４との間に流体流路を形成する溝（図示せず）を持つ溝領域が設けられていてもよい。
環状チャンネル９４は、第１着座領域６０と連通しており、第１バルブ部材５４が第１着座領域６０と係合した状態から外れた場合に第１ノズル出口組６２と連通する。溝領域は、幾つかの実施例では、ノズル本体６内での第１バルブ部材５４の横方向移動を制限するが、軸線方向移動を制限しないように作用する。

環状ギャラリー８８及び環状チャンネル９４の内壁を形成する、噴射圧力の燃料と接触する第１バルブ部材の表面を、第１バルブ部材５４の第２面と呼ぶ。有利には、第１バルブ部材５４は、第２面に作用する環状ギャラリー８８及び／又は環状チャンネル９４内の燃料の圧力により、第１バルブ部材５４が第１着座領域６０から遠ざかる方向に押圧されるように、形成されている。有利には、図４に示すように、第１バルブ部材５４は、環状ギャラリー８８内に角度付きの段１０６を形成するように構成されている。角度付きの段１０６は、環状ギャラリー８８及び環状チャンネル９４内の燃料（これは、便利には、噴射圧力である）により第１バルブ部材５４に力を加え、これを着座領域から遠ざかる方向に押圧するスラスト面を形成している。

ノズル本体６の第２領域６ｂには、噴射ノズル４の先端から遠隔の第１バルブ部材５４の端部と一致する位置に、噴射制御チャンバ５０が設けられている。噴射制御チャンバ５０は、第１バルブ部材５４の第１面６４と呼ぶ、その先端から遠方の第１バルブ部材５４の端部と、ノズルボア８と、端プレート９６の表面との間に形成される。端プレート９６は、便利には、ノズルボア８に密封嵌めしているが、別の態様では、ノズル本体６の第２領域６ｂの部分を形成する。

噴射ノズル４は、噴射制御チャンバ５０が圧力制御バルブ６７を通してアキュムレータ容積部７０と連通するように構成されている。アキュムレータ容積部７０は、適当には燃料通路９２を含む燃料供給ラインを介して高圧燃料（例えば噴射圧力の燃料）を受け入れる。圧力制御バルブ６７は、噴射制御チャンバ５０内の燃料の圧力がアキュムレータ容積部７０内の燃料の圧力よりも低い場合に、アキュムレータ容積部７０から噴射制御チャンバ５０内への燃料の送出を調節するための機構を提供する。圧力制御バルブ６７は、燃料用制限流路を提供するようになっている。この流路は、図４に示すように、制御ピストン７２を備えることができる。制御ピストン７２は、端プレート９６のボア（例えばドリル穴）を通って、噴射制御チャンバ５０からアキュムレータ容積部７０まで延びる。制御ピストン７２には、燃料流路６８を形成する軸線方向盲ボアが設けられている。燃料流路６８は、半径方向ドリル穴（半径方向穿孔部）６８ａを通して噴射制御チャンバ５０と連通しており、制流子を通してアキュムレータ容積部７０と連通している。制流子は、制流通路７４の形態とすることが好ましい。制流通路７４は、制御ピストン７２の壁を通って流路６８内に延びる比較的小径の穴又はドリル穴（穿孔部）の形態をとることが好ましい。

圧力制御バルブ６７は、更に、非制流通路７６を含んでいてもよい。この非制流通路７６の機能を以下に詳細に説明する。一実施例では、図示のように、非制流通路７６は、アキュムレータ容積部７０に受け入れられた制御ピストン７２の端部を通る燃料流路６８の延長部によって形成される。流路６８は、アキュムレータ容積部７０から噴射制御チャンバ５０まで制御ピストン７２を通る燃料の流れが実質的に妨げられないような直径を有している。

制御ピストン７２は端プレート９６のボアに滑り嵌めしており、これにより制御ピストン７２はこのボア内で移動できる。更に適当には、滑り嵌めは密封嵌めであり、燃料が、制御ピストン７２と端プレート９６のボアとの間を実質的に通過しないようにする。

噴射制御チャンバ５０内の燃料に露呈された第１バルブ部材５４の第１面６４は、スラスト面を形成する。このスラスト面６４に加圧燃料が作用を及ぼし、第１バルブ部材５４をその座６０に向かって押し付ける。第１バルブ部材５４の第１面６４は、更に、噴射制御チャンバ５０内にばねチャンバ５０ａを形成するように構成されている。ばねチャンバ５０ａは、ばね８４を収容するようになっている。ばね８４は、固定された端プレート９６の露呈面と第１バルブ部材５４の第１面６４との間で、制御チャンバ５０及びばねチャンバ５０ａ内に係合するようになっており、それによって、第１バルブ部材５４を第１着座領域６０に押し付ける追加の押圧力を提供する。

図４に示すように、第２バルブ部材５２は、ばね８４が、第２バルブ部材５２の先端から遠方の第２バルブ部材５２の端部の周囲に取り付けられるように、ばねチャンバ５０ａ内に突出していることが好ましい。噴射制御チャンバ５０内の第２バルブ部材５２の端部は、アクチュエータ１００に応答する制御ピストン７２に連結されている。この実施例では、制御ピストン７２及び第２バルブ部材５２は、しっかりと連結されている。制御ピストン７２は、実際には、第２バルブ部材５２の突出部であり、燃料流路６８を形成する盲ボアが設けられている。しかしながら、制御ピストン７２及び第２バルブ部材５２は、別々に形成した後、端部と端部とを公知の方法でしっかりと連結してもよい。例えば、制御ピストン７２は、第２バルブ部材５２の端部のドリル穴等の受け入れ表面に挿入してもよく、締り嵌め、接着剤の使用、溶接、又はねじ止め等で所定の場所に固定してもよい。変形例では、制御ピストン７２は、第２バルブ部材５２にしっかりと連結されていなくてもよく、このような実施例では、連結は、欧州特許第ＥＰ０９９５９０１号に記載されているような、当業者に周知の別の形態をとってもよい。

燃料インジェクター２は、更に、アクチュエータ１００をアキュムレータ容積部７０内に収容するアクチュエータハウジング９８を含む。アクチュエータ１００は、ソレノイド８０として示してあるが、アクチュエータ１００は、圧電アクチュエータ又は磁気歪アクチュエータの形態をとってもよいということは理解されよう。アクチュエータ１００は、制御ピストン７２に作用を及ぼし、第２バルブ部材５２を第２着座領域５６に向かって又はここから遠ざかるように移動し、第２ノズル出口組５８からの燃料の噴射を制御する。ソレノイドアクチュエータ８０の場合には、アキュムレータ容積部７０内で制御ピストン７２の端部にアーマチュア８２が設けられている。
アーマチュア８２は、適当には、締り嵌め及び／又は溶接によって制御ピストン７２に固定されていてもよい。図示の実施例では、アーマチュア８２は、制御ピストン７２の端部の非制流通路７６を塞がないように、（制御ピストン７２の端部に被せてあるといよりもむしろ）制御ピストン７２の端部の周囲に取り付けられている。勿論、アーマチュア８２は、非制流通路７６の機能を得るために別に穿孔等が行われる場合には、制御ピストン７２の端部に取り付けられていてもよい。アーマチュア８２には、図示の配向でアーマチュア８２の下側から上側まで流体連通する手段を提供する、軸線方向に貫通した一つ又はそれ以上の通路８２ａ（便利にはドリル穴の形態）が設けられていることが好ましい。これらの通路８２ａは、アキュムレータ容積部７０の主本体から非制流通路７６までの燃料の流量を増大するように機能する。かくして、本実施例では一対の通路８２ａが示してあるが、通路の絶対数は本質的な事項ではない。かくして、例えば、４個、６個、又は８個といった、２個乃至１０個の通路８２ａが設けられていてもよい。一つの有利な実施例では、六個の通路８２ａが設けられる。しかしながら、幾つかの実施例では、アーマチュア８２に通路８２ａが設けられていなくてもよい。

アクチュエータハウジング９８は、アクチュエータ容積部７０と流体連通するアクチュエータばねチャンバ９８ａを形成するようになっている。アクチュエータばねチャンバ９８ａは、アーマチュア８２の上部とアクチュエータハウジング９８との間に係合したアクチュエータばね１０２を収容しており、これによって、アーマチュア８２、制御ピストン７２、及び第２バルブ部材５２を、ソレノイドアクチュエータ８０から遠ざかる方向に第２着座領域５６に向かって、押圧している。アクチュエータハウジング９８の延長部であってもよいしこれに固定された別体の部品であってもよいポスト（柱部）１０４が、アクチュエータばねチャンバ９８ａの中央を通って制御ピストン７２及び非制流通路７６と同軸に延びている。アクチュエータばね１０２は、ポスト１０４の周囲に配置されることが好ましい。アクチュエータ容積部７０に面するポスト１０４の端部は、ピストン着座領域７８を提供する。ポスト１０４及びピストン着座領域７８は、ソレノイド８０を作動して第２バルブ部材５２をその着座領域５６から持ち上げたとき、制御ピストン７２の端部と密封係合を形成するように大きさ及び形状が定められている。この実施例では、アーマチュア８２がソレノイドアクチュエータ８０の極面と接触しないようにするため、ソレノイドアクチュエータ８０に面するアーマチュア８２の面（図示の上面）を、ピストン７２の上部の僅かに下に位置決めする。変形例では、同様の効果を得るため、制御ピストン７２の作動時にアーマチュア８２をアクチュエータハウジング９８から離間するため、ポスト１０４を、アクチュエータばねチャンバ９８ａの深さを僅かに越えて、アキュムレータ容積部７０内に延長してもよい。このようにして、ポスト１０４は、制御ピストン７２及びアーマチュア８２の移動をアクチュエータばね１０２の作用に抗して制限するための移動制限器として作用できる。アーマチュア８２は、その場合、制御ピストン７２の端部に取り付けられていてもよい。

ソレノイドアクチュエータ８０を消勢すると、制御ピストン７２及びかくして第２バルブ部材５２は、アクチュエータばね１０２の作用で、第２着座領域５６と係合したその元の位置に戻される。

しかしながら、第２バルブ部材５２を様々なレベルで開放できるようにアクチュエータ１００を選択した場合、例えばアクチュエータ１００が圧電アクチュエータである場合には、制御ピストン７２の端部がピストン着座領域７８と密封係合しない様々な作動レベルがあるということは理解されるべきである。

圧電アクチュエータを使用した場合、アクチュエータの圧電スタックには、可撓性シーラント材料（シール材料）のコーティングを設けてもよい。シーラント材料は、水分及び燃料に対する透過性がかなり小さい。コーティングは、アキュムレータ容積部７０から、圧電アクチュエータスタックを形成する個々のエレメント間の接合部内へ燃料が進入しないようにするのに役立ち、又はこのような進入を制限するのに役立ち、かくして、アクチュエータスタックが損傷する危険を低減する。更に、加圧燃料により加えられた圧縮荷重が前記圧電アクチュエータスタックに加わる場合、亀裂が延びる危険が減少する。前記圧電アクチュエータスタックは、燃料インジェクター内に配置されていてもよく、例えば欧州特許第ＥＰ０９９５９０１号に記載された方法等の任意の適当な公知の方法で第２バルブ部材５２に連結されていてもよい。

燃料インジェクター２は、公知の方法で組み立てを行うことができる。かくして、ノズル本体６の第２領域６ｂが第１領域６ａに相互連結された第２領域６ｂの端部と係合するキャップナット２０によって、アクチュエータハウジング９８、ノズル本体６、及び他の構成要素を、ノズルホルダ１０に取り付けることができる。シール２２（例えばエラストマー製のシーリングリング等の弾性リングの形態のシール）をキャップナット２０とノズル本体６との間に配置することにより、キャップナット２０をノズルホルダ１０に配置したときにキャップナット２０又はノズル本体６が損傷しないようにしてもよい。ノズルホルダ１０は、更に、必要な場合にアクチュエータ１００を収容できる凹所を備えていてもよい。ノズルホルダ１０及びキャップナット２０は、ねじ山を備えた部分等の任意の適当な方法で互いに係合する。

添付図面に示すように、燃料供給ライン９２は、ノズルホルダ１０、アクチュエータハウジング９８、ノズル本体６、及び他の構成要素のうちの任意のものに設けることができるボアを備えることが好ましい。燃料インジェクター２の組み立て時にこれらのボアを互いに整合するため、ピン（図示せず）を設けてもよい。これらのピンは、隣接した構成要素（例えば、ノズルホルダ１０、アクチュエータハウジング９８、ノズル本体６）の当接面に設けられた適当な凹所に受け入れられる。

燃料噴射ノズル４及び燃料インジェクター２は、様々なアクチュエータ１００（例えばソレノイドアクチュエータ８０や圧電アクチュエータ）を使用して作動できるため、ノズルホルダ１０及び／又はアクチュエータハウジング９８は、一種類以上のこのようなアクチュエータを受け入れるようになっていることが好ましい。例えば、アクチュエータを収容するためにノズルホルダ１０に設けられたハウジング容積部１２は、必要な場合に、別の態様で（大型の）圧電アクチュエータを受け入れるため、ソレノイドアクチュエータ８０に必要とされるよりも大きくてもよい。これを図３の非限定的実施例を参照して更に明瞭に示す。図３では、上下のシールに作用した圧縮力を維持するため、ばね１４がノズルホルダ１０内に配置されており、ばね１４が座屈しないようにするため、中央ロッド１６が設けられており、ワイヤ即ち導電性ストリップ１８が、ソレノイドコイルと上コネクタ２２及びアクチュエータ端子２４とを接続する。比較的小さなアクチュエータ１００を比較的大きなハウジング容積部１２内に固定的に収容するためのこの他の構成要素及び機構は、当業者には、ケースバイケースで容易に明らかになるであろう。このような変形例の構成要素及び機構は、全て、本発明の範囲内に含まれる。

燃料インジェクター２は、使用時に、第１ノズル出口組６２及び第２ノズル出口組５８が設けられたノズル本体６の部分が、内燃エンジンの関連したシリンダ内に延びるように構成されている。このようにして、燃料が、第１ノズル出口組６２及び第２ノズル出口組５８から、エンジンの同じシリンダに噴射される。

図３及び図４の燃料インジェクターの使用モードを、図４乃至図７を参照して以下に例として例示する。

使用に当たっては、図４に示すように、燃料インジェクター２に高圧燃料を供給し、ソレノイドアクチュエータ８０を消勢した状態で、制御ピストン７２及び第２バルブ部材５２をアクチュエータばね１０２によって押圧し、第２バルブ部材５２の先端を第２着座領域５６と係合させ、第２ノズル出口組５８から燃料が送出されないようにする。この位置では、噴射制御チャンバ５０内の燃料の圧力が高く、従って、燃料の圧力及びばね８４の弾性により第１バルブ部材５４の端部の第１面６４に作用する力は、角度をなした段１０６等の第１バルブ部材５４の角度をなした表面に作用する高圧燃料（噴射圧力である）により第１バルブ部材５４の第２面に作用する反力に打ち勝つのに十分である。従って、第１バルブ部材５４の表面（６４、１０６）に加わる正味の力は、第１ノズル出口組６２を通して燃料が噴射されないように、第１バルブ部材５４を第１着座領域６０と係合した状態に保持するのに十分である。

この位置では、制御ピストン７２及び従って、非制流通路７６が、ピストン着座領域７８から離間されており、そのため、アキュムレータ容積部７０は、非制流通路７６、６８を通して、また、制流通路７４、６８ａを通して、噴射制御チャンバ５０と連通する。従って、アキュムレータ７０内の燃料圧力は、噴射制御チャンバ５０内の燃料圧力と実質的に均衡し、従って、制御ピストン７２の長さに沿った圧力降下は最小であり、制御チャンバ５０とアキュムレータ容積部７０との間で制御ピストン７２と端プレート９６との間の燃料の漏洩をなくすか或いは少なくとも最少にする。

図５Ａ及び図５Ｂを参照すると、関連したエンジンシリンダ内への第１レベルの燃料噴射を開始するため、ソレノイドアクチュエータ８０を賦勢することにより、アーマチュア８２及び制御ピストン７２を持ち上げる。制御ピストン７２が第２バルブ部材５２にしっかりと連結されているため、制御ピストン７２を移動させると第２バルブ部材５２が同様に移動し、第２バルブ部材５２の先端を直ちに持ち上げて第２着座領域５６から離す。第２バルブ部材５２がその着座領域５６と係合した状態から外れることにより、噴射制御チャンバ５０内の燃料と第２ノズル出口組５８との間に流体連通路を形成し、燃料５８ａを第２ノズル出口組５８から噴射圧力（即ちアキュムレータ容積部７０の圧力）で噴射できる。噴射を行うための燃料は、噴射制御チャンバ５０（ばねチャンバ５０ａはこのチャンバの部分である）から送出され、噴射制御チャンバ５０内の燃料圧力を急速に降下する。この位置では、第２弁座部材８６の外縁部が第１バルブボア６６と密封係合することによって、第１バルブボア６６からの燃料が第１ノズル出口組６２に達しないようにする。

第２バルブ部材５２を持ち上げるのに要する力を減少するため、又は最少にするため、第２弁座部材８６の第２着座領域５６は、小径とすることが好ましく、例えば０．５ｍｍよりも小さい。一実施例では、第２着座領域の直径は、約０．４ｍｍである。

図５Ｂに更に明瞭に示すように、ソレノイド８０の作用により制御ピストン７２を最大に持ち上げたとき、制御ピストン７２の端部が、アキュムレータ容積部７０内で、ポスト１０４のピストン座７８と係合し、これによって非制流通路７６、６８を閉鎖する。
従って、アキュムレータ容積部７０は、制流通路７４のみを介して噴射制御チャンバ５０と連通している。第２ノズル出口組５８のところで燃料が噴射されることにより、燃料が噴射制御チャンバ５０から比較的急速に失われ、噴射制御チャンバ５０とアキュムレータ容積部７０との間の連通が制限されていることにより、噴射制御チャンバ５０の圧力が低下し、制御ピストン７２に亘って圧力が降下する。

噴射制御チャンバ５０内の燃料の圧力が低下すると、第１バルブ部材５４を第１着座領域６０に押し付けるばね８４と燃料圧力とによる、第１バルブ部材５４の第１面６４に作用する正味の力が、減少する。ソレノイド８０が賦勢されている間、第１バルブ部材５４の第２面１０６に作用し第１バルブ部材５４を第１着座領域６０から遠ざかる方向に押圧する噴射圧力の燃料の力が、第１バルブ部材５４の第１面６４に作用する力よりも大きくなる点に達するまで、燃料噴射５８ａは続行される。この点で、環状ギャラリー８８及び通路９４内の燃料の作用で、第１バルブ部材５４が、第１着座領域６０と係合した状態から外れ、かくして、第１ノズル出口組６２からの燃料噴射６２ａを開始する。この第２燃料噴射モードでは、燃料は、図６に示すように、第１ノズル出口組６２及び第２ノズル出口組５８の両方から噴射される。

従来技術の燃料インジェクターとは対照的に、第１バルブ部材５４を開放する上で必要とされる、噴射制御チャンバ５０から流出する「サーボ」燃料流を、低圧燃料ドレンに差し向けるのでなく、エンジンのシリンダに噴射する。このようにして、第１燃料噴射モードは、直接作用圧電式燃料インジェクターで行われているように、非常に急速に行われる。

制御ピストン７２の前後の圧力降下速度と、噴射制御チャンバ５０から噴射された燃料をアキュムレータ容積部７０からの燃料によって補充する速度とは、制流通路７４及び噴射制御チャンバ５０の大きさを適切に定めることによって制御できる。例えば、有利な実施例では、噴射制御容積部５０及び／又は制流通路７４は、噴射制御チャンバ５０内の燃料の圧力を十分に降下させて、第１バルブ部材５４を第１着座領域６０から持ち上げるのに要する時間が、エンジンの主燃料噴射発生と関連したパイロット（予備）噴射又は後噴射を行うのに必要な時間よりも長いように、大きさが定められる。同様に、エンジンがアイドリング状態にある場合には、時間は、燃料噴射発生を行うのに必要な時間よりも長いことが好ましい。基本的には、第２ノズル出口組５８は、パイロット噴射及び後噴射を行う上で最適であるように大きさが定められることが好ましい。従って、第２バルブ部材５２のリフトがアクチュエータ１００によって直接制御されるため、第１燃料噴射モードでは、噴射量を精密に制御でき、噴射発生間の間隔を短くできる（急速に行うことができる）、ということは理解されよう。

アクチュエータ１００が圧電アクチュエータである場合には、噴射制御チャンバ５０内の燃料圧力が、第１バルブ部材５４が第１着座領域６０と係合した状態から外れるレベルまで低下するのにかかる時間を、有利には、圧電スタックの消勢（噴射インジェクターを消勢する）又は圧電スタックの賦勢（噴射インジェクターを賦勢する）によって、比較的小さな量だけ制御（例えば延長）することが有利であり、それによって、第２バルブ部材５２を比較的小さな量だけ持ち上げることができる（部分リフトモード）。かくして、噴射制御チャンバ５０から、第１ノズル出口組５８を通過する燃料の流量を制御でき、更に、非制流通路７６は、ピストン座７８によって完全には閉鎖されない。従って、噴射制御チャンバ５０内の燃料圧力を所望レベルに維持してもよいし、望ましいゆっくりとした速度で低下させ、第２ノズル出口組５８だけを通して噴射が行われる期間を延長してもよい。

アクチュエータ１００がソレノイドアクチュエータ８０である場合には、上文中に説明した、第２ノズル出口組５８の大きさ、噴射制御チャンバ５０の容積部、及び制流通路７４の大きさに対する上述の変更の他に、幾つかの急速な短い噴射発生を行うことによって、第２ノズル出口組５８だけを通る燃料の噴射を延長してもよい。

図６に示す第２燃料噴射モードでは、第１ノズル出口組６２から噴射される燃料６２ａは、通路９２、９１、及び９４を含む燃料供給ラインと、環状ギャラリー８８とを介して、アキュムレータ容積部７０から供給される。アキュムレータ容積部７０内の燃料もまた、燃料供給ライン９２を介して、噴射圧力に維持される。かくして、燃料が、エンジンのアキュムレータ容積部から７０常に供給されているものとすると、第２燃料噴射モードは、アクチュエータ１００が作動されている限り、第１ノズル出口組６２及び第２ノズル出口組５８の両方からの燃料噴射６２ａ及び５８ａを維持する。

この第２燃料噴射モードは、主燃料噴射発生等の大量の燃料を噴射する必要がある場合に、また、エンジンを比較的高速で及び高負荷で作動する場合に、特に適している。このモードでは、第１ノズル出口組６２から実質的に制限されていない燃料噴射６２ａを提供するため、第１バルブ部材５４を十分な量だけ容易に持ち上げることができる。更に、第１ノズル出口組６２の大きさは、燃料インジェクター２の要求性能や規定に従って選択してもよい。

図７Ａ及び図７Ｂは、燃料噴射発生を終了しようとするときの状態を示す。燃料噴射を終了するため、ソレノイドアクチュエータ８０（又は、別の態様では、他のアクチュエータ１００）を消勢し、アーマチュア８２と制御ピストン７２が解放される。かくして、アクチュエータばね１０２の押圧力の作用で、第２バルブ部材５２の先端が第２着座領域５６と係合するまで、第２バルブ部材５２は、ソレノイドアクチュエータ８０から遠ざかる方向（即ち下方）に移動する。この時点で、噴射制御チャンバ５０と第２ノズル出口組５８との間の流体連通路が閉鎖され、燃料噴射５８ａを直ちに終了する。更に、制御ピストン７２をソレノイドアクチュエータ８０から遠ざかるように移動することにより、非制流通路７６が、ピストン着座領域７８と係合した状態から外れ、これによって、アキュムレータ容積部７０と噴射制御チャンバ５０との間の非制流通路７６、６８を開放される。次いで、噴射制御チャンバ５０は、制流通路７４及び非制流通路７６の両方を通してアキュムレータ容積部内の高圧燃料と連通し、噴射制御チャンバ５０が、噴射圧力の燃料で急速に再充填される。噴射制御チャンバ５０内の燃料の圧力が十分に高いレベルに達し、それによって、第１バルブ部材５４の第１面６４に作用する正味の力（この力は、噴射制御チャンバ５０内の燃料圧力、ばね８４の力、及び第１ノズル出口組６２での圧力降下による）が、第１バルブ部材５４の第２面１０６に作用する力（環状ギャラリー８８及び通路９４内の噴射圧力の燃料による）よりも大きくなったとき、第２バルブ部材５４が、第１着座領域６０と強制的に係合させられ、第１ノズル出口組６２からの燃料噴射６２ａもまた停止する。

アーマチュア８２のボア８２ａは別の通路を形成し、この通路を通してアキュムレータ本体７０の主本体内の高圧燃料を非制流通路７６に入れることができ、アキュムレータ容積部からの燃料による噴射制御チャンバ５０の再充填速度を高めるのを補助する。

以上の説明から、本発明の幾つかの利点が明らかであるが、本発明のこの他の利点に注目しなければならない。

例えば、従来技術のサーボ型燃料インジェクターでは、代表的には、バルブニードルをその関連した弁座と係合した状態から外し、燃料噴射発生を可能にするため、噴射制御チャンバで約２０％の圧力降下を必要とする。かくして、燃料噴射発生は、アクチュエータによって間接的に制御される。これは、応答時間が緩慢であり、サーボ流が寄生的であるということを意味する。更に、このような通常のサーボインジェクターでは、圧力エネルギの他の８０％は、噴射制御チャンバから低圧燃料ドレンまで延びるスピルオリフィスによって乱流となり、エネルギは、最終的にはバック−リーク（ｂａｃｋ−ｌｅａｋ）で熱となる。この理由のため、従来のサーボ設計は、通常は、バルブニードルを非常に急速に作動する（これは、高い燃料流を必要とする）上での競合する要件とバック−リークでの過度の廃熱の発生との間の折衷である。

特筆すべきことには、幾つかの従来技術のインジェクターでは、低圧ドレンへのサーボ流は、燃料噴射発生でのノズル出口からの流量の約１５％乃至２０％に過ぎない。かくして、噴射制御チャンバ５０から「サーボ」流をエンジンのシリンダに第２ノズル出口組５８を通して噴射する（及び圧力降下の残りの８０％を使用して更に燃料スプレー５８ａをエンジンシリンダ内に発生する）ことによって、「サーボ」流の流量を大幅に（例えば、ノズル出口５８及び６２を合わせた全燃料噴射量の最大５０％まで）増大でき、これにより、間接的に作動される第１バルブ部材５４を、必要な場合に、更に迅速に開放できる。

排気エミッションを最適にするため、燃料の大部分を比較的小さなノズル出口（即ちスプレー穴領域）を通して噴射し、高いエンジン出力が必要とされる場合にだけ大きなスプレー穴領域に戻すのが望ましいということは公知である。第２ノズル出口組５８、制流通路７４、噴射制御容積部５０、及びばね８４の大きさを適当に定めることにより、上文中に説明したように、この目的を達成するために第１バルブ部材５４の開放を遅延させることができる。例えば、ばね８４の荷重を比較的大きくし、制流通路７４で比較的大きな穴を使用することにより、適当に高いレール圧力に達するまで第１バルブ部材５４が開放しないようにできる。別の態様では、又は追加として、噴射制御容積部５０を比較的大きくすることによっても、第１バルブ部材５４の開放を、比較的大量の燃料が第２ノズル出口組５８を通って流れるまで遅延させることができる。

アクチュエータが圧電アクチュエータである本発明の燃料インジェクターの実施例では、インジェクターは、最も適当には、圧電アクチュエータの放電によって燃料噴射発生をトリガーする、消勢により噴射を行うインジェクターである。

エンジンは、一般的には、複数の燃料インジェクターを有し、及び従って、本発明の方法は、複数の燃料インジェクターをエンジン内で同時に作動するのに使用される。同様に、本発明は、本発明の一つ又はそれ以上の燃料インジェクター又は噴射ノズルを持つエンジンに関する。

上文中、及び特許請求の範囲で列挙した本発明の方法の様々な工程は、必ずしも、全ての場合に、これらの工程が導入された順序で行われるわけではなく、逆にしたり順序を変えたりしてもよく、それでも、本発明と関連した利点を提供するということは理解されよう。

本発明の特定の実施例を詳細に開示したが、これは、例として、及び単なる例示として行ったものである。上述の実施例は、特許請求の範囲に関して限定を意図したものではない。本発明の燃料インジェクターで使用するためのアクチュエータの選択、アクチュエータと第２バルブ部材（例えば制御ピストンの形態の部材）との間を直接連結するための正確な機構、及び同じ又は異なる領域でのノズル出口の構成（即ち、噴射ノズルの第１ノズル出口組及び第２ノズル出口組が同じであろうと異なっていようと）は、ケースバイケースで決定でき、このような変更は、本発明の範疇に含まれる。本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、燃料インジェクター及び噴射ノズルの様々な構成要素に様々な交換、変形、及び変更を行ってもよいと考えられる。

図１は、欧州特許第ＥＰ０７４００６８号に記載されたソレノイド作動式液圧サーボ燃料インジェクターの側断面図である。 図２は、公知の圧電式燃料インジェクターの拡大側断面図である。 図３は、本発明による燃料インジェクターの一例の側断面図である。 図４は、図３の燃料インジェクターの一部の拡大側断面図である。 図５Ａは、図３及び図４の燃料インジェクターの第１燃料噴射モードの側断面図であり、第１バルブ部材を作動することにより燃料を第１ノズル出口組を通して噴射している図である。 図５Ｂは、図３及び図４の燃料インジェクターの第１燃料噴射モードの拡大側断面図であり、第１バルブ部材を作動したときの燃料インジェクターのアキュムレータ容積部の領域を示す図である。 図６は、第１及び第２のバルブ部材を作動し、燃料を第１及び第２のノズル出口組を通して噴射する、図３及び図４の燃料インジェクターの第２燃料噴射モードの拡大側断面図である。 図７Ａは、図３及び図４の燃料インジェクターの第３燃料噴射モードの側断面図であり、第１バルブ部材を消勢し、第１及び第２のノズル出口組を通した燃料の噴射を停止した図である。 図７Ｂは、図３及び図４の燃料インジェクターの第３燃料噴射モードの拡大側断面図であり、第１バルブ部材を消勢した場合の燃料インジェクターのアキュムレータ容積部の領域を示す図である。

符号の説明

２ 燃料インジェクター
４ 噴射ノズル
６ ノズル本体
９０ ノズル先端
６ａ 第１領域
６ｂ 第２領域
８ 盲ノズルボア
５２ 第２バルブ部材
５４ 第１バルブ部材
５６ 第２着座領域
５８ 第２ノズル出口組
６０ 第１着座領域
６２ 第１ノズル出口組
６６ 第１バルブボア
８６ 第２弁座部材
８６ａ 通しボア
８８ 環状ギャラリー
９１ ドリル穴
９２ 燃料通路
９４ 流体連通用環状チャンネル

Claims (21)

1. 内燃エンジンで使用するための燃料インジェクター（２）において、
   前記燃料インジェクターは、
   第１バルブ部材（５４）と、
   第２バルブ部材（５２）と、
   燃料用噴射制御チャンバ（５０）と、
   ノズル出口組（５８、６２）とを備え、
   前記第２バルブ部材（５２）を作動することにより、噴射制御チャンバ（５０）内の燃料圧力を制御し、
   前記第１バルブ部材（５４）の作動を、前記噴射制御チャンバ（５０）内の燃料圧力によって調節し、
   前記燃料インジェクター（２）は、前記第２バルブ部材（５２）を作動することにより、噴射制御チャンバ（５０）と前記ノズル出口組（５８、６２）との間に燃料流路を形成するように構成されている、燃料インジェクター（２）。
2. 請求項１に記載の燃料インジェクター（２）において、
   前記第１バルブ部材（５４）は、第１着座領域（６０）と係合可能となっており、これによって、第１ノズル出口組（６２）を通した燃料の送出を制御でき、
   前記第２バルブ部材（５２）は、第２着座領域（５６）と係合可能となっており、これによって、第２ノズル出口組（５８）を通した燃料の送出を制御できる、燃料インジェクター（２）。
3. 請求項１又は２に記載の燃料インジェクター（２）において、
   前記第１バルブ部材（５４）は、前記噴射制御チャンバ（５０）内の燃料圧力に応答し、第１ノズル出口組（６２）を通した燃料の送出を制御できるように構成されており、
   前記第２バルブ部材（５２）は、アクチュエータ（１００）に応答し、第２ノズル出口組（５８）を通した燃料の送出を制御できるように構成されている、燃料インジェクター（２）。
4. 請求項１乃至３のうちのいずれか一項に記載の燃料インジェクター（２）において、
   前記燃料インジェクター（２）は、更に、
   噴射ノズル（４）と、
   ノズルボア（８）が設けられたノズル本体（６）とを備えており、
   前記第１バルブ部材（５４）は、前記ノズルボア（８）内に受け入れられており、また、
   前記第１バルブ部材（５４）は、前記第１着座領域（６０）と係合可能となっており、これによって、第１ノズル出口組（６２）を通した燃料の送出を制御でき、
   前記燃料インジェクター（２）は、また、前記第１バルブ部材（５４）と関連した、前記噴射制御チャンバ（５０）の壁を形成する第１面（６４）を備えており、
   前記第２バルブ部材（５２）は、前記第２着座領域（５６）と係合可能となっており、これによって、第２ノズル出口組（５８）を通した燃料の送出を制御でき、
   前記燃料インジェクター（２）は、また、前記第２着座領域（５６）に対する前記第２バルブ部材（５２）の位置を制御するためのアクチュエータ（１００）を備えており、
   前記燃料インジェクター（２）は、第２ノズル出口組（５８）を通した燃料の送出を前記アクチュエータ（１００）によって制御し、第１ノズル出口組（６２）を通した燃料の送出を前記噴射制御チャンバ（５０）内の燃料圧力によって制御するように構成されている、燃料インジェクター（２）。
5. 請求項４に記載の燃料インジェクター（２）において、
   使用時に、燃料を、前記噴射制御チャンバ（５０）から前記第２ノズル出口組（５８）を通して送出することにより、前記噴射制御チャンバ（５０）内の燃料圧力が低下され、
   前記噴射制御チャンバ（５０）内の燃料圧力が所定の低い圧力にまで低下したとき、前記第１バルブ部材（５４）が前記第１着座領域（６０）と係合した状態から外され、これによって、燃料を、前記第１ノズル出口組（６２）を通って送出できる、燃料インジェクター（２）。
6. 請求項１乃至５のうちのいずれか一項に記載の燃料インジェクター（２）において、
   前記第１バルブ部材（５４）には第１バルブボア（６６）が設けられており、
   前記第２バルブ部材（５２）は第１バルブボア（６６）内に受け入れられている、燃料インジェクター（２）。
7. 請求項６に記載の燃料インジェクター（２）において、
   前記第２バルブ部材（５２）は、圧力制御バルブ（６７）を介して前記アクチュエータ（１００）に連結されており、
   前記圧力制御バルブは、前記噴射制御チャンバ（５０）と前記ノズル本体（６）内に設けられたアキュムレータ容積部（７０）との間に燃料流路（６８）を形成するようになっている、燃料インジェクター（２）。
8. 請求項７に記載の燃料インジェクター（２）において、
   前記圧力制御バルブ（６７）は、制御ピストン（７２）を備えており、
   前記制御ピストン（７２）には制流通路（７４）が設けられており、
   前記制流通路（７４）は、前記噴射制御チャンバ（５０、５０ａ）を前記アキュムレータ容積部（７０）に流体連通可能に連結する、燃料インジェクター（２）。
9. 請求項８に記載の燃料インジェクター（２）において、
   前記制御ピストン（７２）には、更に、前記噴射制御チャンバ（５０）を前記アキュムレータ容積部（７０）に流体連通可能に連結する非制流通路（７６）が設けられており、
   前記制御ピストン（７２）は、前記アキュムレータ容積部（７０）内に設けられたピストン着座領域（７８）と係合可能となっており、これによって、前記アキュムレータ容積部（７０）から前記非制流通路（７６）を介した前記噴射制御チャンバ（５０）へ燃料の送出を制御でき、
   前記燃料インジェクターは、前記第２バルブ部材（５２）の作動によって、前記制御ピストン（７２）を前記ピストン着座領域（７８）と係合させて前記非制流通路（７６）を閉鎖できるように、構成されている、燃料インジェクター（２）。
10. 請求項２乃至９のうちのいずれか一項に記載の燃料インジェクター（２）において、
    前記アクチュエータ（１００）はソレノイドアクチュエータ（８０）を備えており、
    前記第２バルブ部材（５２）は、前記ソレノイドアクチュエータ（８０）の賦勢状態に応答するアーマチュア（８２）に連結されている、燃料インジェクター（２）。
11. 請求項１０に記載の燃料インジェクター（２）において、
    前記アーマチュア（８２）は、前記アキュムレータ容積部（７０）内に受け入れられており、
    前記アーマチュア（８２）は、制御ピストン（７２）を介して前記第２バルブ部材（５２）に連結されている、燃料インジェクター（２）。
12. 請求項２乃至９のうちのいずれか一項に記載の燃料インジェクター（２）において、
    前記アクチュエータ（１００）は、圧電アクチュエータを備えている、燃料インジェクター（２）。
13. 請求項１２に記載の燃料インジェクター（２）において、更に、
    前記圧電アクチュエータと前記第２バルブ部材（５２）との間に液圧カップリングを備える、燃料インジェクター（２）。
14. 請求項２乃至９のうちのいずれか一項に記載の燃料インジェクター（２）において、
    前記アクチュエータ（１００）は、磁気歪アクチュエータを含む、燃料インジェクター（２）。
15. 請求項２乃至１４のうちのいずれか一項に記載の燃料インジェクター（２）において、
    前記第１バルブ部材（５４）は、前記噴射制御チャンバ（５０）内にばねチャンバ（５０ａ）を形成し、
    前記ばねチャンバ（５０ａ）は、前記第１バルブ部材（５４）を前記第１着座領域（６０）に向かって押圧するのに役立つばね（８４）を収容する、燃料インジェクター（２）。
16. 請求項２乃至１５のうちのいずれか一項に記載の燃料インジェクター（２）において、
    第２弁座部材（８６）を備え、
    前記第２弁座部材（８６）は、前記第２着座領域（５６）を形成する表面を有する、燃料インジェクター（２）。
17. 請求項１６に記載の燃料インジェクター（２）において、
    前記第２弁座部材（８６）は、前記第１ノズル出口組（６２）と前記第２ノズル出口組（５８）との間の流体連通を実質的に阻止するように構成されている、燃料インジェクター（２）。
18. 請求項１６又は１７に記載の燃料インジェクター（２）において、
    前記第２弁座部材（８６）は、前記第１バルブ部材（５４）を案内するように構成されている、燃料インジェクター（２）。
19. 燃料インジェクター（２）で使用するための噴射ノズル（４）において、
    前記噴射ノズルは、請求項１乃至１８のうちのいずれか一項に記載のような、第１バルブ部材（５４）と、第２バルブ部材（５２）と、燃料用噴射制御チャンバ（５０）と、少なくとも一つのノズル出口（５８、６２）とを含む、噴射ノズル（４）。
20. 燃料インジェクター（２）の作動方法において、
    燃料をエンジンのシリンダに噴射するための第１噴射手段（５４）を提供する工程であって、前記第１噴射手段は、前記燃料インジェクター（２）の噴射制御チャンバ（５０）内の燃料圧力によって制御される、工程と、
    前記噴射制御チャンバ（５０）内の燃料の圧力を調節するための圧力調節手段を提供する工程とを備え、
    前記圧力調節手段は、燃料を前記噴射制御チャンバ（５０）からエンジンのシリンダ内に噴射するための第２噴射手段（５２）を備えている、方法。
21. 請求項２０に記載の方法において、
    前記燃料インジェクター（２）は、請求項１乃至１９のうちのいずれか一項に記載の燃料インジェクター（２）である、方法。

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