JP2009542953A - ノズルアセンブリ、燃料噴射器及びそのような噴射器を備える内燃機関 - Google Patents

Abstract

ノズルアセンブリ（１）は第１系統の排出口（２１３）及び第２系統の排出口（２２３）に向かう燃料流量をそれぞれ制御する第１ニードル（１１）及び第２ニードル（１２）を有する。ノズルアセンブリ（１）は、燃料供給圧力に基づいて、内燃機関エンジンの燃焼室に燃料を送出するために作動させるべきニードル（１１又は１２）を選択するよう構成される受動制御弁（１８）を備える。このようなアセンブリを備えた燃料噴射器は、２つの異なったパターンで燃料を噴霧するので、経済的であって効率的である。
【選択図】図１

Description

本発明は、ノズルアセンブリ、そのようなアセンブリを備える燃料噴射器、及びそのような噴射器を備える内燃機関に関する。

新しい排出規制だけでなく騒音及び燃料消費量の目標値の設定によって、内燃機関用の燃料噴射の分野における新たな開発が大きく押し進められている。燃焼を改善するために考えられる方法は、ピストンがその上死点位置（ＴＤＣ）に到達するかなり前の時点で燃料噴射を開始することである。いくらかの燃料については、場合によって、ＴＤＣより１８０°手前まで噴射することができる。そのような早期噴射の場合には、シリンダ壁への燃料噴霧は、排出、潤滑油希釈及びシリンダライナーの摩耗に関する大きな欠点を有するであろうから、それを回避するために噴霧角度が小さくなければならない。反対に、噴射をまさにＴＤＣにおいて行うときは、ディーゼルピストンボウルに適合するように、噴霧角度が大きくなければならない。この２つの噴霧角度を得るために、一部のノズルでは、２列の穴又は排出口に繋がる伸縮式ニードルを備えている。

特許文献１では、伸縮式ニードルによって、狭角の第１噴霧と、それに次いで２つの噴霧を組み合わせて行う二段階噴射が可能になっている。特許文献２において、少量の燃料用の第１列の穴を通る第１噴霧と、主噴射用に利用可能な２連の穴を通る第２噴霧とを得るために、また別の伸縮式ニードルが使用されている。これらのシステムでは、第２噴霧は、第１噴霧に対応する流れを含む。言い換えると、第２噴霧は、第１噴霧ともう１つの噴霧との組み合わせである。というのも、従来技術によるシステムでは、異なる２列の穴又はオリフィスをそれぞれ選択することができないからである。燃料噴射を、第１列の穴か、両列の穴のいずれかでしか行うことができず、第２列の穴だけでは行うことができない。従来技術の装置はさらに、幾つかのアクチュエータを備える複雑な構造を伴い、その結果、システムの信頼性が低下するとともにコストが増加する。

特許文献３は、必要に応じて給電及び駆動が行われる２つの電気アクチュエータによって、互いに独立的に供給が可能な２列の穴をノズルアセンブリに設けた燃料噴射器を開示している。この燃料噴射器は、製造が極めて複雑であり、高コストであり、設定が困難である。

仏国特許出願公開第２ ８５４ ６６１号明細書 米国特許第６，５５７，７７６号明細書 米国特許第６，７６９，６３５号明細書

本発明の目的は、互いに独立的に使用される２組のオリフィスによって２つの異なった噴霧形状を得ることができ、燃焼室内での燃料噴霧にどちらのタイプのオリフィスを使用するかを定めるための複雑かつ高価な弁を必要としない、ノズルアセンブリを提供することである。

この点に関して、本発明は、エンジンの燃焼室内へ燃料を噴射するノズルアセンブリであって、第１系統の排出口及び第２系統の排出口に向かう燃料流量をそれぞれ制御する第１ニードル及び第２ニードルを有する、ノズルアセンブリに関する。このノズルは、燃料供給圧力に基づいて、燃焼室に燃料を送出するために作動させるべきニードルを選択するよう構成される受動制御弁を備える。

本発明により、受動制御弁は、どちらの流通路を開くか、及び燃料を燃焼室へ送出しようとするとき、排出口のどちらの系統に供給するかを選択することができる。

本発明の有利な態様によれば、そのようなノズルアセンブリは、以下の特徴の１つ又は幾つかを組み込んで良い。すなわち、
−受動制御弁は、加圧状態の燃料供給源から到来する燃料で駆動されるとともに、ニードルに作用する２つの背圧チャンバから到来する燃料の流量を制御すること。
−受動制御弁は、加圧状態の燃料供給源から到来する駆動燃料の圧力レベルに応じて、背圧チャンバのいずれか一方を吐出管に選択的に接続するよう構成されること。
−アセンブリは、受動制御弁によって行われる選択に応じて、ニードルの一方を操作するよう構成されるソレノイド弁を備えること。
−ソレノイド弁は、吐出管及び低圧回路間の接続を制御すること。
−２つの燃料通路が、加圧状態の燃料供給源と受動制御弁との間に画定され、各通路は、ニードルの一方に作用する背圧チャンバを有すること。
−各流体通路は、対応の背圧チャンバの上流側及び下流側にそれぞれ位置する少なくとも２つのスロットルを有すること。
−スロットルは、ニードルを取り囲むアセンブリの本体に取り付けられた少なくとも１つの部品内に形成されること。
−１つのスロットルが、加圧状態の燃料供給源と各背圧チャンバとの間に位置すること。
−専用スロットルが、各背圧チャンバの入口管上に位置すること。
−スロットルが、両方の背圧チャンバに共通する供給管上に位置すること。
−１つのスロットルが、各背圧チャンバと受動制御弁との間に位置すること。
−１つのスロットルが、受動制御弁の下流側に位置すること。
−排出口の系統として、中心軸の周囲に、第１角度を有する円錐台形状の構成配置で分散する第１系統の排出口と、第１角度を上回る値の第２角度を有する円錐台形状に構成配置された、第１系統と同軸の第２系統の排出口とが含まれること。
−アセンブリは、２つの背圧チャンバを有し、各背圧チャンバが１つのニードルに作用すること。
−背圧チャンバとニードルとは、同軸であること。
−受動制御弁は、一方側に燃料供給圧力の作用を、他方側に弾性戻し手段の作用を受ける、弁胴内を並進移動可能な弁体を有すること。

本発明はまた、上記のようなノズルアセンブリを備える燃料噴射器にも関する。そのようなノズルアセンブリは、燃料を燃焼室に供給する際の融通性が高い。

最後に、本発明はまた、上記のような燃料噴射器を設けた少なくとも１つのシリンダを備える内燃機関に関する。そのようなエンジンには、性能が発展するためのより高い可能性があり、さらなる改善の扉を開く可能性が潜在する。

本発明は、非制限的な例として添付図面に関連して述べる以下の説明に基づいて、より十分に理解されるであろう。

本発明の第１実施形態によるノズルアセンブリの概略図である。 図１のノズルアセンブリの概略的なフローチャートである。 ノズルアセンブリが別の作業形態にあるときの、図１と同様な図である。 ノズルアセンブリ内の燃料噴射圧力の変化を時間の関数として示すグラフである。 ノズルアセンブリのニードルの揚力を時間の関数として示すグラフである。 図１の形態にあるノズルアセンブリの受動制御弁の構造図である。 ノズルアセンブリが図３の形態にあるときの、図５と同様な図である。 図１〜図３、図５及び図６に従ったノズルアセンブリを有する燃料噴射器を組み込んだエンジンの部分概略図である。 本発明の第２実施形態によるノズルアセンブリについての、図２と同様なフローチャートである。 本発明の第３実施形態によるノズルアセンブリについての、図２と同様なフローチャートである。

図１〜図３、図５及び図６のノズルアセンブリ１は、加圧状態の燃料供給源Ｓ_１から供給されるものとし、供給源Ｓ_１は、外部単筒形噴射ポンプ、ポンプ内に組み込まれた噴射器、増幅コモンレールの増幅段、又は噴射中に異なるレベルの加圧状態で燃料を供給する任意のハイブリッド噴射器の最高段であり得る。アセンブリ１に供給された燃料の圧力は、図４Ａに示すように、時間の関数として変化する。より正確には、この圧力は、基準値Ｐ_ｒｅｆよりも低い第１値Ｐ_１と基準値Ｐ_ｒｅｆよりも高い第２値Ｐ_２との間で変化する。ノズル１内の燃料の噴射圧力Ｐは、時点ｔ_０及びｔ’_０間で基準値Ｐｒｅｆよりも高い。

一例として、基準値Ｐ_ｒｅｆの値が１０００バールとすると、それに対して、第１値Ｐ_１は３００〜８００バール、第２値Ｐ_２は１２００〜２０００バールである。

ノズルアセンブリ１は、本体２を有する。この本体は、アセンブリ１の長手軸Ｘ_１上に中心が位置し、また、軸Ｘ_１と整合した長手軸Ｘ_１１上に中心が位置する円筒形の第１ニードル１１を備える。本体２内に第２ニードル１２も配置されている。第２ニードル１２はスリーブ様の形であって、軸Ｘ_１及びＸ_１１と整合した長手軸Ｘ_１２上に中心が位置する。ニードル１１及び１２は同軸状であり、ニードル１２がニードル１１を取り囲んでいる。

ニードル１１のチップ１１１は、軸Ｘ_１上に中心が位置する本体２の円錐台形面２１１によって形成された弁座に当接するように構成された円錐形前面１１２を有する。幾つかの管路２１２が１組になって、本体２の中央先端２１の周囲に形成されており、これらの管路は、軸Ｘ_１の周囲に規則的に分散して配置されて、すべてが軸Ｘ_１に対して同一角度αをなす。管路２１２の排出口を２１３で示す。

分散室２１４が、中央先端２１内に形成され、すべての管路２１２はこのチャンバ２１４から出発している。

ニードル１２の環状チップ１２１は、ニードル１２用の弁座を形成する本体２の第２円錐台形面２２１に当接するよう構成される前円錐台形外面１２２を有する。１組の管路２２２が軸Ｘ_１の周囲に分散して配置され、各管路２２２は、軸Ｘ_１に対してαより大きい角度βをなす。

排出口２１３と同様に、先端２１の外面２３に形成された管路２２２の排出口を２２３とする。

すべての管路２２２は、ニードル１２と本体２との間に形成されたチャンバ２２４から出発している。

ニードル１１及び１２が、表面２１１及び２２１によって形成されたそれぞれの弁座に当接すると、チップ１１１及び１２１間にチャンバ２３１が形成され、このチャンバは、チャンバ２１４及び２２４から、従って管路２１２及び２２２から隔離される。

ニードル１２は、その後端１２３の周囲に位置する２つのリング２４１及び２４２によって本体２内を案内される。

後端１２３に内部陥凹１２４が設けられ、そこにばね１３が、リング２４２内に固定された第２スロットル部品１６に接続しているスロットル部品１５に当接するリング２４３によって圧縮状態に保持されている。リング２４３は、部品１６に当接している部品１５に当接しているので、ばね１３は、チップ１２１を弁座２２１の方へ押し付ける力Ｆ_１３をニードル１２に加えることができる。

さらに、第２ばね１７が、ニードル１１の後端１１３と部品１５との間で圧縮されることにより、チップ１１１を弁座２１１の方へ付勢する力Ｆ_１７をニードル１１に加えるよう構成される。

表面１１２及び２１１が、表面２１１に対するチップ１１１の位置に応じて開閉する弁１１５を形成すると考えることができる。

同様に、表面１２２及び２２１によって形成される第２弁１２５を考えることができる。この弁は、本体２に対するニードル１２の位置に応じて開閉する。

これらの２つの弁１１５及び１２５を、図２に示す。

いくらかの燃料が供給源Ｓ_１によってアセンブリ１に供給されると、燃料は、本体２及びリング２４１によって画定された第１管路２５１を通って円形チャンバ２５２の方へ流れ、そこで燃料はニードル１２内に設けられた半径方向管路１２６へ送られる。これらの管路は、ニードル１１の半径方向面に設けられた幾つかの長手方向溝１１６に繋がっていることにより、燃料がチャンバ２３１まで流れることができ、そこで、ニードル１１及び１２が弁１１５及び１２５の閉鎖位置に留まる限り、圧力が増加する。

チャンバ２３１内の燃料の圧力Ｐ_２３１は、弁１１５を開かせようとする揚力Ｆ_１１として、ニードル１１の円錐台形面１１７に作用する。圧力Ｐ_２３１は、弁１２５を開かせようとする揚力Ｆ_１２として、ニードル１２の円錐台形面１２７にも作用する。

供給源Ｓ_１から到来する燃料は、２本の管２５３及び２５４によって２つの背圧チャンバ２６１及び２６２にも送られ、これらの圧力Ｐ_２６１及びＰ_２６２がそれぞれ後端１１３及び１２３に作用する。言い換えると、チャンバ２６１及び２６２は、それぞれの圧力によって、ニードル１１及び１２に作用する。Ｆ_２６１及びＦ_２６２はそれぞれ、圧力Ｐ_２６１及びＰ_２６２の結果としてニードル１１及び１２に作用する力であることがわかる。

第１スロットル１５１が、チャンバ２６１内の燃料入口管２５３内の部品１５内に画定される。第２スロットル１５２が、部品１５内に画定される。このスロットルは、チャンバ２６１を受動制御弁１８に接続する排出管２５５上に位置する。

部品１６も、それぞれチャンバ２６２の供給管２５４及びこのチャンバの排出管２５７に設けられた第１スロットル１６１及び第２スロットル１６２を備えている。スロットル１６２の断面積は、スロットル１６１の断面積より大きい。

チャンバ２６２は、排出管２５７によって弁１８にも接続されている。

図５に示すように、弁１８は弁胴１８１を有し、その内部で弁体１８２が弁胴１８１の長手軸Ｘ_１８に沿って並進移動可動である。弁体１８２に２つの外周溝１８３及び１８４が設けられている。弁体１８２は、ばね１８６によって第１端部１８５に負荷がかけられている一方、その第２端部１８７は、供給源Ｓ_１に接続された供給管２５８を通して加圧燃料を送られるチャンバ１８８内の圧力Ｐ_１８８を受ける。言い換えると、弁胴１８１内の弁体１８２の位置は、チャンバ１８８内の圧力Ｐ_１８８によって制御される。圧力損失の値は燃料圧力ほど重視されずとも良いので、圧力Ｐに対応する圧力Ｐ_１８８は、その値によっては、弁体１８２をばね１８６の作用に逆らって押し付けるのに十分なことも不十分なこともある。

弁１８の排出口又は吐出管２５９は、ソレノイド弁１９に接続され、ソレノイド弁１９は、管２５９を低圧回路２０から切り離したり、回路の起動時に管２５９を低圧回路２０に接続したりできる。

チャンバ１８８内の圧力がＰ_ｒｅｆよりも低いとき、弁体１８２が図５の位置にあり、それにより、管２５５が溝１８３を介して管２５９に接続される一方、管２５７が管２５９から切り離されるように、ばね１８６が選択される。反対に、圧力Ｐ_１８８が基準値Ｐ_ｒｅｆよりも高いとき、図６に示すように、管２５５が管２５９から切り離される一方、管２５７は溝１８４を介して管２５９に接続される。

燃料用の２つの平行な流路が、供給源Ｓ_１と弁１８との間に延在している。第１流路は、要素２５３、１５１、２６１、１５２及び２５５を通る。第２流路は、要素２５４、１６１、２６２、１６２及び２５７を通る。

アセンブリ１は以下のように働く。ｔ＝０及びｔ＝ｔ_０間では、燃料は基準値Ｐ_ｒｅｆよりも低い圧力Ｐでアセンブリ１に供給される。そのような状況では、弁１８は図１及び図５のように構成される。ニードル１２はＦ_１２、Ｆ_１３及びＦ_２６２の力を受けるとともに、これらの力が合わさってニードル１２を表面２２１に押し付けることにより、弁１２５が閉じるようにばね１３が選択される。管２５７は、弁１９に接続されていないことから、弁１９の作動に関係なくこの状況を維持するので、圧力Ｐ_２６２は、遅延及び圧力降下によるわずかな差異はあるものの第１値Ｐ_１と同様である。力Ｆ_１２は力Ｆ_１３及びＦ_２６２の合計よりも小さいので、ニードル１２はその閉鎖位置に留まる。

ニードル１１は、力Ｆ_１１、Ｆ_１７及びＦ_２６１を受ける。ばね１７は、ニードル１２と同様、力Ｆ_２６１が一定に保持される限り表面１１２が表面２１１に当接するよう選択される。

異なった管路及び管内での圧力損失は、スロットル１５１、１５２及びそれらと同等の装備による圧力損失ほど重視されずとも良いと考えられる。

スロットル１５１は、スロットル１５２より断面積が小さい。

図１の形態において、ソレノイド弁１９を励磁すると、管２５５は、弁１８及び１９を介して低圧回路２０と連通状態になる。言い換えると、チャンバ２６１内に存在する燃料は低圧回路の方へ流れるとともに、スロットル１５２はスロットル１５１より大きいため、チャンバ２６１内の圧力が低下する。ばね１７は、圧力Ｐ_２６１が所定値未満に低下した場合、力Ｆ_１１がニードル１１を持ち上げるのに十分であるよう選択される。

ソレノイド弁１９が図４Ｂの時点ｔ１及びｔ’１間に励起されるとすると、ソレノイド弁１９の作動に応じて、期間Δｔ１の間、ニードル１１の揚力Ｌ_１１は第１値Ｌ_１をとり、これにより、燃料は管路２１２を通って流れ、排出口２１３を通ってアセンブリ１１から出ることができる。その結果、図７に示す第１燃料噴射ＦＳ_１が生じ、その形状が管路２１２の角度α及び管路２１２の数によって定められる。
時点ｔ_０で燃料噴射圧力ＰがＰ_ｒｅｆよりも大きくなると、受動制御弁１８が図１及び図５の位置から図３及び図６の位置へ切り換わり、それにより、排出管２５５が排出管２５９から切り離される一方、排出管２５７が排出管２５９と連通する。そのような状態において、時点ｔ_２及びｔ’_２の間でソレノイド弁１９を励磁すると、チャンバ２６２が順次空になり、それにより、圧力Ｐ_２６２が順次減少する。従って、力Ｆ_１２が、力Ｆ_１３及びＦ_２６２に逆らってニードル１２を十分持ち上げられるようになる。

図４Ｂに示すように、弁１９の作動によって決まる期間Δｔ_２の間、ニードル１２の揚力Ｌ_１２は所定値Ｌ_２まで順次増加する。次に、揚力Ｌ_１２は再びゼロまで減少する。

揚力Ｌ_１２が非ゼロの場合、燃料がチャンバ２３１から管路２２２へ流れて、排出口２２３を通ってアセンブリ１から出ることができる。その結果、管路２２２の角度β及び数によって定められる形状の第２燃料噴射ＦＳ_２が生じる。

本発明により、２つの異なるタイプの排出口２１３及び２２３を、一定時間にわたって両方の系統の排出口を使用することを必要とせず、逐次使用することができる。供給源Ｓ_１の特性として既知のように変化する燃料噴射圧力Ｐ次第で、弁１８によって、ニードル１１からニードル１２へ作動を自動的に切り換えることができる。

したがって、角度α及びβ、管路２１２及び２２２の数、及びニードル速度、すなわち、図４Ｂの揚力Ｌ_１１及びＬ_１２の形状によって定められる２つの独立的な噴射噴霧パターンＦＳ_１及びＦＳ_２を使用することができる。

スロットル１５１及び１５２は部品１５内に形成され、スロットル１６１及び１６２は部品１６内に形成される。これらの２つの部品１５及び１６を容易に変化させることによって、揚力Ｌ_１１及びＬ_１２の形状を所望の燃料噴霧に適合させることができる。

スロットル１５１及び１５２のそれぞれのサイズによって、背圧チャンバ２６１及び２６２が弁１９の開放時の圧力低下、又は弁１９の閉鎖時の再度の圧力上昇を経験する速度が定まる。圧力の変化率によって、ニードル１１及び１２が表面２１１及び２２１によって形成されたそれらの弁座に対して移動する速度が少なくとも部分的に制御されるであろう。

ノズルアセンブリ１は、１つの電気機械装置、すなわちソレノイド弁１９を有するだけなので、活性ニードル１１又は１２の選択が受動弁１８によって自動的に行われる限り、非常にコンパクトであるとともに複雑さがない。

図７に示すように、ノズルアセンブリ１は、エンジンＥの燃焼室Ｃに燃料を供給するようエンジンＥのシリンダヘッドＨに取り付けられた燃料噴射器Ｉの一部であることができる。この噴射器Ｉは、増幅タイプのものであって、２つの圧力レベルの燃料供給源Ｓ_１を有する増幅ユニットＵを含むことができる。別法として、噴射器Ｉは、上記のうち任意の装置から燃料の供給を受けることができる。

図８の実施形態において、図２のものと同じ要素には同一の参照番号が付けられている。ここでは、第１実施形態のスロットル１５２及び１６２が、排出管２５９上の単一のスロットル１５３に置き換えられており、これにより、チャンバ２６１及び２６２の吐出を同一要素で制御することができる。

図９の実施形態において、第１実施形態のスロットル１５１及び１６１が、供給管２５３及び２５４の共通部分２５３４に配置された単一のスロットル１５４に置き換えられている。

ニードルが円錐台形の担持面１１２及び１２２を有し、それにより、対応の弁座２１１及び２２１と良好に接触できるノズルアセンブリに関して本発明を説明してきた。しかしながら、チップ１１１及び１２１には他の幾何学的形状も考えることができる。

管路１２６とチャンバ２３１との間の燃料通路を、ニードル１１上の長手溝によって形成されるものとして説明してきた。その他任意の種類の好都合な溝の構造、特に第１ニードル１１上又は第２ニードル１２の内面上の１つ又は幾つかのらせん状の溝も好適である。

１ ノズルアセンブリ
２ 本体
２１ 中央先端
２１１ 円錐台形面
２１２ 管路
２１３ 排出口
２１４ 分散室
２２１ 円錐台形面
２２２ 管路
２２３ 排出口
２２４ チャンバ
２３ 先端２１の外面
２３１ チャンバ
２４１ リング
２４２ リング
２４３ リング
２５１ 管路
２５２ チャンバ
２５３ 入口管
２５３４ 入口管２５３および２５４の共通部分
２５４ 入口管
２５５ 排出管
２５７ 排出管
２５８ 供給管
２５９ 弁１８の吐出管
２６１ 背圧チャンバ
２６２ 背圧チャンバ
１１ ニードル
１１１ チップ
１１２ 前面
１１３ 後端
１１５ 弁
１１６ 溝
１１７ 円錐台形面
１２ ニードル
１２１ チップ
１２２ 前面
１２３ 後端
１２４ 陥凹
１２５ 弁
１２６ 半径方向管路
１２７ 円錐台形面
１３ ばね
１５ スロットル部品
１５１ スロットル
１５２ スロットル
１５３ スロットル
１５４ スロットル
１６ スロットル部品
１６１ スロットル
１６２ スロットル
１７ ばね
１８ 受動制御弁
１８１ 弁胴
１８２ 弁体
１８３ 溝
１８４ 溝
１８５ 端部
１８６ ばね
１８７ 端部
１８８ チャンバ
１９ ソレノイド弁
２０ 低圧回路
Ｓ_１ 供給源
Ｐ 圧力
Ｐ_１ 圧力の第１値
Ｐ_２ 圧力の第２値
Ｐ_ｒｅｆ 基準値
ｔ_０ 時点
ｔ’_０ 時点
ｔ_１ 時点
ｔ’_１ 時点
ｔ_２ 時点
ｔ’_２ 時点
Δｔ_１ 期間
Δｔ_２ 期間
Ｘ_１ アセンブリ１の長手軸
Ｘ_１１ ニードル１１の長手軸
Ｘ_１２ ニードル２１の長手軸
Ｘ_１８ １８の長手軸
α Ｘ_１に対する２１２の角度
β Ｘ_１に対する２２２の角度
Ｆ_１３ ニードル１２へのばね１３の力
Ｆ_１７ ニードル１１へのばね１７の力
Ｆ_１１ ニードル１１の揚力
Ｆ_１２ ニードル１２の揚力
Ｆ_２６１ 圧力Ｐ_２６１の結果としてニードル１１に作用する力
Ｆ_２６２ 圧力Ｐ_２６２の結果としてニードル１２に作用する力
Ｌ_１１ ニードル１１の揚力
Ｌ_１ 揚力値
Ｌ_１２ ニードル１２の揚力
Ｌ_２ 揚力値
Ｐ_２３１ チャンバ２３１内の燃料の圧力
Ｐ_２６１ チャンバ２６１内の燃料の圧力
Ｐ_２６２ チャンバ２６２内の燃料の圧力
Ｐ_１８８ チャンバ１８８内の燃料の圧力
Ｉ 燃料噴射器
Ｈ シリンダヘッド
ＦＳ_１ 第１燃料噴射
ＦＳ_２ 第２燃料噴射

Claims (19)

1. 第１系統の排出口及び第２系統の排出口（２２３）に向かう燃料流量をそれぞれ制御する第１ニードル（１１）及び第２ニードル（１２）を有する、エンジン（Ｅ）の燃焼室（Ｃ）内へ燃料を噴射するノズルアセンブリ（１）であって、燃料供給圧力（Ｐ）に基づいて、燃焼室に燃料を送出するために作動させるべきニードル（１１又は１２）を選択するよう構成される受動制御弁を備えることを特徴とする、ノズルアセンブリ。
2. 前記受動制御弁（１８）は、加圧（Ｐ）状態の燃料供給源（Ｓ_１）から到来する燃料で駆動されるとともに、前記ニードル（１１、１２）に作用する２つの背圧チャンバ（２６１、２６２）から到来する燃料の流量を制御することを特徴とする、請求項１に記載のノズルアセンブリ。
3. 前記受動制御弁（１８）は、前記供給源（Ｓ_１）から到来する駆動燃料の圧力レベル（Ｐ_１）に応じて、前記背圧チャンバ（２６１、２６２）のいずれか一方を吐出管（２５９）に選択的に接続するよう構成されることを特徴とする、請求項２に記載のノズルアセンブリ。
4. 前記受動制御弁（１８）によって行われる選択に応じて、ニードル（１１、１２）の一方を操作するよう構成されるソレノイド弁（１９）を備えることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載のノズルアセンブリ。
5. 前記ソレノイド弁（１９）は、前記吐出管（２５９）及び低圧回路（２０）間の接続を制御することを特徴とする、請求項３及び４に記載のノズルアセンブリ。
6. ２つの燃料通路（２５３、１５１、２６１、１５２、２５５；２５４、１６１、２６２、１６２、２５７）が、加圧状態の燃料供給源（Ｓ_１）と前記受動制御弁（１８）との間に画定され、各通路は、前記ニードル（１１、１２）の一方に作用する背圧チャンバ（２６１、２６２）を有することを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載のノズルアセンブリ。
7. 各流体通路は、対応の背圧チャンバ（２６１、２６２）の上流側及び下流側にそれぞれ位置する少なくとも２つのスロットル（１５１、１５２、１５３、１５４、１６１、１６２）を有することを特徴とする、請求項６に記載のノズルアセンブリ。
8. 前記スロットル（１５１、１５２、１６１、１６２）は、前記ニードル（１１、１２）を取り囲む前記アセンブリ（１）の本体（２）に取り付けられた少なくとも１つの部品（１５、１６）内に形成されることを特徴とする、請求項６に記載のノズルアセンブリ。
9. １つのスロットル（１５１、１６１、１５４）が、加圧状態の前記燃料供給源（Ｓ_１）と各背圧チャンバ（２６１、２６２）との間に位置することを特徴とする、請求項７又は８に記載のノズルアセンブリ。
10. 専用スロットル（１５１、１６１）が、各背圧チャンバ（２６１、２６２）の入口管（２５３、２５４）上に位置することを特徴とする、請求項９に記載のノズルアセンブリ。
11. スロットル（１５４）が、両方の背圧チャンバ（２６１、２６２）に共通する供給管（２５３４）上に位置することを特徴とする、請求項９に記載のノズルアセンブリ。
12. １つのスロットル（１５２、１６２）が、各背圧チャンバ（２６１、２６２）と前記受動制御弁（１８）との間に位置することを特徴とする、請求項７〜１１のいずれか一項に記載のノズルアセンブリ。
13. １つのスロットル（１５３）が、前記受動制御弁の下流側に位置することを特徴とする、請求項７〜１１のいずれか一項に記載のノズルアセンブリ。
14. 前記排出口の系統として、中心軸（Ｘ_１）の周囲に、第１角度（α）を有する円錐台形状の構成配置で分散する第１系統の排出口（２１３）と、第１角度を上回る値の第２角度（β）を有する円錐台形状に構成配置された、前記第１系統と同軸の第２系統の排出口（２２３）とが含まれることを特徴とする、請求項１〜１３のいずれか一項に記載のノズルアセンブリ。
15. ２つの背圧チャンバ（２６１、２６２）を有し、各背圧チャンバが１つのニードル（１１、１２）に作用することを特徴とする、請求項１〜１４のいずれか一項に記載のノズルアセンブリ。
16. 前記背圧チャンバ（２６１、２６２）と前記ニードル（１１、１２）とは同軸であることを特徴とする、請求項１５に記載のノズルアセンブリ。
17. 前記受動制御弁（１８）は、一方側に燃料供給圧力（Ｐ_１８８）の作用を、他方側に弾性戻し手段（１８６）の作用を受ける、弁胴（１８１）内を並進移動可能な弁体（１８２）を有することを特徴とする、請求項１〜１６のいずれか一項に記載のノズルアセンブリ。
18. 燃料噴射器（Ｉ）であって、請求項１〜１７のいずれか１項に記載のノズルアセンブリ（１）を備える、燃料噴射器。
19. 内燃機関（Ｅ）であって、請求項１８に記載の燃料噴射器（Ｉ）を設けた少なくとも１つのシリンダを備える、内燃機関。

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