JP7343969B2 - デュアルソレノイド制御弁を有する燃料噴射器 - Google Patents

Description

本開示は、概して、燃料噴射器に関し、より詳しくは、デュアルソレノイド制御弁を有する燃料噴射器に関する。

内燃エンジンは、エンジン内の燃料燃焼の副産物として排ガスを生成する。エンジン排ガスは、とりわけ、未燃燃料、ばい煙のような粒子状物質、並びに一酸化炭素および窒素酸化物（ＮＯ_ｘ）などのガスを含む。規制エミッションコントロール要件に準拠するためには、エンジン排出ガス中の未燃燃料、ばい煙、ＮＯ_ｘおよび他のガスの量を減らすことが望ましい。これらの量は、燃焼室内の排気ガスの温度に少なくとも部分的に依存する。

燃焼室内の排気ガス温度は、各燃焼サイクル中の燃料供給のタイミング、速度、および継続時間を調整することによって制御することができる。多くのエンジンは、燃焼室に燃料を供給する燃料噴射器を含む。従来の燃料噴射器は、１つまたは複数のオリフィスを含み、そこを通って各燃焼サイクル中に燃料が燃焼室に噴射される。チェック弁は、オリフィスを通る燃料の流れを許容またはブロックするために使用される。したがって、燃料噴射器のチェック弁の動作を制御することによって、燃料噴射のタイミング、流量、および継続時間を制御することができる。

２００７年８月２７日に付与されたＬｅｈｔｏｎｅｎの米国特許第６，４３９，１９３Ｂ２号（「`１９３特許」）およびコモンレール燃料噴射システムに適用可能な噴射弁装置を開示している。`１９３特許は、特に、燃焼室への燃料の過度の噴射を防止することによって、噴射手順を制御する改良方法を提供することを意図している。`１９３特許の燃料噴射器は、動作可能に直列に連結された２つのニードル弁を含む。第１のニードル弁はコモンレールの供給圧力に連結されており、第２のニードル弁がエンジンのシリンダへの燃料噴射を制御する前に常に開くように仕組まれている。`１９３特許は、直列に動作する２つの弁の存在のせいで、噴射器からの燃料の漏れの可能性、または両方の弁の開位置での燃料漏れの可能性が実質的に低減されることを開示している。

`１９３特許は、燃料噴射プロセスに対してより強化された制御を提供することを意図する燃料噴射器を開示しているが、`１９３特許の燃料噴射器は、燃焼中にＮＯ_ｘまたは未燃燃料の発生を未だ依然適切に制御できないことがある。特に、`１９３特許の燃料噴射器は燃料の漏れを低減するのに補助するが、燃料噴射のタイミング、流量、または継続時間を制御するために２つのニードル弁のうちの１つのみに依然依存する。これは、燃焼室の温度が上昇するときの噴射量を制御するには不十分であり、その結果、`１９３特許の燃料噴射器は、燃焼室内で生成された排ガス中のばい煙、ＮＯ_ｘ、または未燃燃料の量を適切に制御できないことがある。

本開示の燃料噴射器は、上述した問題および／または従来技術の他の問題のうちの１つまたは複数を解決する。

１つの態様では、本開示は燃料噴射器を対象とする。燃料噴射器は、噴射器本体を含むことができる。噴射器本体は、燃料入口および少なくとも１つのオリフィスを含むことができる。燃料噴射器はまた、第１のチェック弁部材を含むことができる。第１のチェック弁部材は、燃料入口から少なくとも１つのオリフィスまでの第１の燃料の流れを流体的にブロックするように選択的に可動である。さらに、燃料噴射器は、第２のチェック弁部材をむことができる。第２のチェック弁部材は、燃料入口から少なくとも１つのオリフィスまでの第２の燃料の流れを流体的にブロックするように選択的に可動である。燃料噴射器はまた、制御弁アセンブリを含むことができる。制御弁アセンブリは、燃料入口と少なくとも１つのオリフィスとを流体的に連結するために、第１のチェック弁部材、または第１のチェック弁部材と第２のチェック弁部材の両方を選択的に移動させるように構成されてもよい。

別の態様では、本開示は、噴射器本体、燃料入口、および少なくとも１つのオリフィスを含む、燃料噴射器の動作方法を対象とする。本方法は、燃料を加圧することを含むことができる。本方法はまた、加圧燃料を燃料噴射器の燃料入口に供給することを含むことができる。さらに、本方法は、噴射器本体内の第１の通路を介して燃料入口を少なくとも１つのオリフィスに流体連結するために第１のチェック弁部材を動作させることを含むことができる。本方法は、少なくとも１つのオリフィスから第１の燃料の量を噴射することを含むことができる。本方法は、噴射器本体内の第２の通路を介して燃料入口を少なくとも１つのオリフィスに選択的に流体連結するために第２のチェック弁部を動作させることをさらに含むことができる。本方法はまた、少なくとも１つのオリフィスから第２の燃料の量を選択的に噴射することを含むことができる。

さらに別の態様では、本開示は、燃料システムを対象とする。燃料システムは、コモンレールおよび燃料源を含むことができる。燃料システムはまた、源からコモンレールに燃料を供給するように構成された燃料ポンプを含むことができる。燃料システムは、コモンレールに流体連結された燃料噴射器を含むことができる。燃料噴射器は、コモンレールから燃料を受け取るように構成されてもよい。燃料噴射器は、燃料入口およびドレン出口を含む噴射器本体を含むことができる。燃料噴射器はまた、噴射器本体内に配設されたノズル室を含むことができる。ノズル室は、少なくとも１つのオリフィスを含むことができる。燃料噴射器は、燃料入口から少なくとも１つのオリフィスまでの燃料の第１の流れを流体的にブロックするように選択的に可動な第１のチェック弁部をさらに含むことができる。燃料噴射器はまた、燃料入口から少なくとも１つのオリフィスまでの燃料の第２の流れを流体的にブロックするように選択的に可動な第２のチェック弁部を含むことができる。また、燃料噴射器は、第１のチェック弁部材の基端部に配設された第１の制御室を含むことができる。第１の制御室は、ドレン出口に連結可能であってもよい。燃料噴射器は、第２のチェック弁部の基端部に配設された第２の制御室を含むこともできる。第２の制御室は、ドレン出口に連結可能であってもよい。燃料噴射器は、第１の制御室とドレン出口とを選択的に流体連結するように構成された第１の制御弁を含むことができる。燃料噴射器は、第２の制御室とドレン出口とを選択的に流体連結するように構成された第２の制御弁を含むことができる。さらに、燃料システムは、第１の制御弁および第２の制御弁と通信するコントローラを含むことができる。コントローラは、燃料入口を少なくとも１つのオリフィスに流体連結するために、第１のチェック弁部材あるいは第１のチェック弁部材と第２のチェック弁部材の両方を選択的に動作させるように構成されてもよい。

例示的に開示された動力システムの図解である； 図１の動力システムと共に使用することができる例示的に開示された燃料噴射器の断面図である； 図２の燃料噴射器の一部の拡大図である； 図１の動力システムと共に使用することができる別の例示的に開示された燃料噴射器の断面図である； 図４の燃料噴射器の一部の拡大図である； 図２および図４の燃料噴射器の例示的に開示された動作方法を示すフローチャートであり；および 図２および図４の燃料噴射器を用いて得られる例示的なレートシェイプ（流量波形）を示すチャートである。

図１は、燃料と空気の混合物を燃焼させて機械的動力を生成するように構成された動力システム１０の例示的な実施形態を示す。動力システム１０はエンジン１２を含むことができる。エンジン１２は４ストロークディーゼルエンジンでもよい。しかし、エンジン１２は、例えば、２ストロークディーゼルエンジン、ガス燃料駆動２ストロークエンジン、ガス燃料駆動４ストロークエンジン、デュアル燃料駆動の２ストロークまたは４ストロークエンジン、または２ストロークまたは４ストロークガソリンエンジンなどの他の任意の種類の内燃エンジンであってもよいことが考えられる。エンジン１２は、スパーク点火エンジンであってもよいと考えられる。

エンジン１２は、複数のシリンダー１６を少なくとも部分的に画成するエンジンブロック１４を含むことができる。図１に示すように、例示的なエンジン１２は、４つのエンジン１６を含むことができる。しかし、エンジン１２は任意の数のエンジン１６を含み得ることが考えられる。さらに、エンジン１２のシリンダ１６は、「直列」構成、「Ｖ」構成、対向ピストン構成、または他の任意の適切な構成で配設することができる。エンジン１２は、エンジンブロック１４内に回転可能に配設されたクランクシャフト１８を含むことができる。コネクティングロッド（図示せず）により、複数のピストン（図示せず）をクランクシャフト１８に連結することが可能であり、この結果、１つまたは複数のシリンダ１６内の燃焼は、それぞれの個々のシリンダ１６内のピストンの摺動運動により、往復ピストンエンジンでは通常のように、クランクシャフト１８の回転が生じる。

動力システム１０は、タイミングスキームに従って各シリンダ１６の対応する燃焼室に加圧燃料を供給するように構成された燃料システム２０を含み、結果的にシリンダ１６内の協調燃焼をもたらして機械的動力を生成することになる。例えば、燃料システム２０は、高圧コモンレールシステムであってもよく、燃料の供給を保持するように構成された源２２と、源２２から燃料を加圧し、コモンレール２８を介してシリンダ１６に関連付けられた複数の燃料噴射器２６に燃料を誘導するように構成された燃料ポンプ２４を含むことができる。燃料システム２０はコモンレールシステムとして記載されているが、他の燃料システム構成も可能であることが考えられる。例えば、燃料システム２０は、燃料を源２２から燃料噴射器２６に直接供給する専用燃料供給ラインを含むことができる。

燃料システム２０は、コントローラ３０、クランクアングルセンサ３２、および１つまたは複数の温度センサ３４も含むことができる。コントローラ３０は、クランクアングルセンサ３２および／または温度センサ３４から受信された入力に少なくとも部分的に基づいて燃料システム２０の動作を制御するように構成されてもよい。コントローラ３０は、単一または複数のマイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）などを具体化することができる。多数の市販のマイクロプロセッサを、コントローラ３０の機能を発揮するように構成されてもよい。電源回路、信号調整回路、および通信回路を含む様々な他の既知の回路をコントローラ３０に関連付けることができる。コントローラ３０はまた、メモリデバイス、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）デバイス、ＮＯＲまたはＮＡＮＤフラッシュメモリデバイス、および読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）デバイス、ＣＤ－ＲＯＭ、ハードディスク、フロッピードライブ、光学式媒体、固体記憶媒体などの１つまたは複数の非一時的記憶デバイスと関連付けることができる。

クランクアングルセンサ３２は、クランクシャフト１８上またはエンジンブロック１４上に配置されてもよい。クランクアングルセンサ３２は、ホール効果センサ、光学センサ、磁気センサ、または当技術分野で知られている他の種類のクランクアングルセンサであってもよい。クランクアングルセンサ３２は、クランクアングルθを示す信号を送信するように構成されてもよく、クランクアングルθは、シリンダ１６内のピストンの上死点（ＴＤＣ）位置に対するクランク軸１８の回転角であってもよい。従来知られているように、ＴＤＣ位置に達する前に、ピストンが隣接のクランクシャフト１８からシリンダ１６のヘッドエンドに向かって移動する一方、ＴＤＣ位置に到達した後、従来のエンジン内のピストンは シリンダ１６のヘッドエンドから離れてクランクシャフト１８に向かって移動することを当業者なら認識するであろう。例示的な一実施形態では、クランクアングルセンサ３２は、クランクシャフト１８の回転速度を示す信号を送信するように構成されてもよい。

温度センサ３４は、シリンダ１６上に配設されてもよく、シリンダ１６内の温度を決定するように構成されてもよい。温度センサ３４は、ダイオード温度計、サーミスタ、熱電対、赤外線センサ、または当該技術分野において既知の任意の他の種類の温度センサを含むことができる。コントローラ３０は、燃料噴射器２６、クランクアングルセンサ３２、および温度センサ３４と通信することができ、燃料噴射器２６、クランクアングルセンサ３２、および温度センサ３４の１つまたは複数からの信号に基づいて燃料システム２０の動作を制御することができる。燃料システム２０は、他の種類のセンサ、例えば、ＮＯ_ｘセンサ、空気および燃料流量センサ、圧力センサ、速度センサ、トルクセンサ、加速度センサ等を含むことができることが考えられる。燃料システム２０は、フィルタ、チェック弁、リリーフ弁などの他の従来の構成部材を含むことができることも考えられる。

図２は、例示的な燃料噴射器２６の断面図を示す。燃料噴射器２６は燃料噴射器本体３６を含むことができ、燃料噴射器本体３６は隣接の燃料入口端部３８から隣接の燃料排出端部４０まで延在することができる。燃料噴射器本体３６は、燃料噴射器２６の縦軸線４２の周りに配設することができる。燃料入口端部３８はシリンダ１６の外側に配設されてもよいのに対して、燃料排出端部４０はシリンダ１６内に配設されてもよい。噴射器本体３６は、上部本体４４と下部本体４６とを含むことができる。上部本体４４は噴射器ボア４８を含むことができ、噴射器ボア４８は隣接の燃料入口端部３８から隣接の燃料排出端部４０まで延在することができる。図２に示す１つの例示的な実施形態では、下部本体４６は、燃料排出端部４０に隣接して配設されてもよく、噴射器ボア４８を介して上部本体４４から外側に突出してもよい。下部本体４６は下部本体ボア５０を含むことができ、下部本体ボア５０は下部本体４６の長さ全体にわたって延在することができる。しかし、いくつかの例示的な実施形態では、上部本体４４および下部本体４６が一体のユニット式噴射器本体３２を形成してもよいことが考えられる。

燃料噴射器２６は、制御部分６０および送達部分６２を含むことができる。制御部分６０は、噴射器ボア４８内に配設されてよい。送達部分６２は、部分的に噴射器ボア４８内に、部分的には下部本体ボア５０内に配設されてもよい。制御部分６０は、燃料入口端３８と燃料排出端４０との間に配設され燃料入口端部３８から制御部分端部６４まで延在することができる。燃料噴射器２６の送達部分６２は、制御部分端部６４から隣接の燃料排出端部４０まで延在することができる。

燃料噴射器２６は、燃料入口６６およびドレン出口６８を含むことができる。燃料入口６６は、コモンレール２８に連結されてもよく、かつコモンレール２８から加圧燃料を受けるように構成されてもよい。ドレン出口６８は、通路（図示せず）を介して源２２に連結されてもよい。ドレン出口６８は、余分な燃料を源２２に戻すことを可能にするように構成されてもよい。コモンレール２８および燃料入口６６の圧力が、ドレン出口６８および源２２の圧力よりも高くできることを当業者なら認識するであろう。

送達部分６２は、チェック弁部材７０、チェック弁部材７２、制御室７４、制御室７６、通路７８および８０、並びに１つまたは複数のオリフィス８２を含むことができる。チェック弁部材７０は、隣接の基端部８４から噴射端部８６まで延びていてもよい。基端部８４は、制御部端部６４に隣接して配設され、噴射端部８６は燃料排出端部４０に隣接して配設されてよい。チェック弁部材７０は、縦軸線４２の周りに同心状に配設されてもよい。チェック弁部材７０は、縦軸線４２に沿ってその縦方向に沿って移動するように構成されてもよい。図２に示す１つの例示的な実施形態では、チェック弁部材７０は、細長い針の形態であってもよい。制御室７４は、チェック弁部材７０の基端部８４に隣接して配設されてもよい。制御室７４は、通路（図示せず）を介してドレン出口６８に連結可能であってよい。

チェック弁部材７２は、基端部８８から噴射端部９０まで延びていてもよい。基端部８８は、基端部８４と燃料排出端部４０との間に配設され、噴射端部９０は、燃料排出端部４０に隣接して配設されてよい。図２に示す１つの例示的な実施形態では、チェック弁部材７２は、細長い針の形態であってもよい。制御室７６はチェック弁部材７２の基端部８８に隣接して配設されてもよい。制御室７６は、通路７８および８０を介してドレン出口６８に連結可能であってよい。通路７８および８０の寸法は、燃料を制御室７６からドレン出口６８に排出可能にさせる流量を制御するように選択することができる。

図３は、燃料噴射器２６の送出部分６２の拡大図を示す。図３に示すように、チェック弁部材７２は、基端部８８から隣接の噴射端部９０まで延在するボア９２を含むことができる。チェック弁部材７０は、チェック弁部材７２のボア９２内に配設されてもよい。図３に例示される１つの例示的な実施形態では、チェック弁部材７０は、ボア９２と同心状に配設されてもよい。チェック弁部材７０は、チェック弁部材７２のボア９２から隙間９４によって分離されてもよい。いくつかの例示的な実施形態では、隙間９４は、「Ｍオリフィス」と呼ばれることがある。

図３にも示されているように、送達部分６２は、嚢９６および上部ノズル空間９８を含むことができる。嚢９６は、チェック弁部材７０の噴射端部８６と噴射器本体３２との間に配設されてもよく、かつ燃料入口６６から受け取った加圧燃料を保持するように構成されてもよい。オリフィス８２は、嚢９６をシリンダ１６と流体連結するように構成されてもよい。上部ノズル空間９８および隙間９４は、ノズル室１００を画定することができる。図３に示すように、チェック弁部材７０はノズル室１００内に配設されてもよい。ノズル室１００は、噴射器本体３２内の１つまたは複数の通路（図示せず）を介して燃料入口６６に連結されてもよい。ノズル室１００は、燃料を燃料入口６６から嚢９６まで送達することができる。

チェック弁部材７０は、閉位置から開位置に移動するように構成されてもよい。その閉位置では、チェック弁部材７０は、燃料入口６６から嚢９６へ、さらに１つまたは複数のオリフィス８２への燃料の流れをブロックするように、噴射器本体３２のノズルシート１０２に密封状態で接触することができる。その開位置において、チェック弁部材７０はノズルシート１０２と離接することができ、燃料は嚢９６および１つまたは複数のオリフィス８２に流れることが可能になる。

ノズル室１００を燃料入口６６に連結することにより、チェック弁部７０の噴射端部８６をコモンレール２８からの高圧にさらすことができる。上述したように、制御室７４（図２参照）は、ドレン出口６８に連結可能であってよく、ドレン出口６８はコモンレール２８内の圧力と対比して比較的低い圧力を有し得る。従って、制御室７４がドレン出口６８に連結されているとき、チェック弁部材７０は、噴射端部８６に作用するコモンレール２８内の圧力に対応する高圧と、制御室７４を介して基端部８４に作用する燃料源２２の低圧との圧力差を受けることができる。この圧力差の結果として、チェック弁部材７０は、噴射端部８６から基端部８４に向かう方向に縦軸線４２に沿ってその閉位置から開位置に移動することができる。その開位置において、チェック弁部材７０がノズルシート１０２と離接しているとき、チェック弁部材７０は嚢９６および１つまたは複数のオリフィス８２へ、シリンダ１６内部への燃料の流れを許容することができる。このように、チェック弁部材７０をその閉位置から開位置に移動させることにより、燃料入口６６からノズル室１００を通って１つまたは複数のオリフィス８２へ、およびシリンダ１６への燃料の第１の流れを許容することができる。

チェック弁部材７０の動作によって生じる、１つまたは複数のオリフィス８２を通る燃料流量すなわち燃料の量は、チェック弁部材７０とボア９２との間の隙間９４の幾何学的寸法に少なくとも部分的に基づいて決定されてもよい。１つの例示的な実施形態では、隙間９４は、隣接の基端部８８から隣接の噴射端部９０までチェック弁部材７０およびボア９２の長さに沿ってほぼ均一であってよい。別の例示的な実施形態では、隙間９４は、チェック弁部７０およびボア９２の長さに沿って変化してもよい。さらに別の例示的な実施形態では、基端部８８に隣接する隙間９４の寸法は、噴射端部９０に隣接する隙間９４の寸法を基準にしてより大きくてもよい。他の例示的な実施形態では、噴射端部９０に隣接する隙間９４の寸法は、基端部８８に隣接する隙間９４の寸法よりも大きくてもよい。いくつかの例示的な実施形態では、隙間９４の寸法は、基端部８８と噴射端部９０との間の位置でより大きくてもよいことも考えられる。

チェック弁部材７２は、下部本体４６の下部本体ボア５０内に配設されてよい。チェック弁部材７２は、下部本体ボア５０から半径方向に離間されていてもよい。チェック弁部材７２と下部本体ボア５０との間の空間は、ノズル室１０６を画定することができる。ノズル室１０６は、噴射器本体３２内の１つまたは複数の通路（図示せず）を介して燃料入口６６に連結されてもよい。チェック弁部材７２は、閉位置から開位置に移動するように構成されてもよい。その閉位置において、チェック弁部材７２は、燃料入口６６およびノズル室１０６から嚢９６への流体の流れをブロックするように、噴射器本体３２のノズルシート１０８と密封状態で接触してもよい。その開位置において、チェック弁部材７２は、燃料がノズル室１０６から嚢９６に流れることを可能にするように、ノズルシート１０８と離接していてもよい。

上述したように、ノズル室１０６は燃料入口６６に連結していてもよく、燃料入口６６はチェック弁部材７２の噴射端部９０をコモンレール２８からの高圧にさらすことができる。上述したように、制御室７６はドレン出口６８に連結可能であってよくドレン出口６８はコモンレール２８内の圧力と比較して比較的低い圧力を有することができる。したがって、制御室７６がドレン出口６８に連結されているとき、チェック弁部材７２は、噴射端部９０に作用するコモンレール２８内の圧力に対応する高圧と、制御室７６を介して基端８８に作用する源２２の低圧との圧力差を受けることができる。この圧力差の結果として、チェック弁部材７２は噴射端部９０から基端部８８に向かう方向に縦軸線４２に沿ってその閉位置からその開位置に移動することができる。その開位置において、チェック弁部材７２がノズルシート１０８と離接しているとき、チェック弁部材７２はノズル室１０６から嚢９６への燃料の流れを許容し、この燃料の流れを１つまたは複数のオリフィス８２を介してシリンダ１６の中へ噴射させることができる。したがって、チェック弁部材７２を閉位置から開位置に移動させることにより、燃料入口６６からノズル室１０６を通って１つまたは複数のオリフィス８２まで、さらにシリンダ１６まで燃料の第２の流れを可能にすることができる。さらに、チェック弁部材７２をその閉位置から開位置に移動させることは、燃料が燃料入口６６から流れノズル室１０６を通ってノズル室１００まで流れるようにすることにより、コモンレール２８からの高圧をノズルシート１０２に隣接するチェック弁部材７０に加えることを可能にする。したがって、チェック弁部材７０に加えられた圧力は、チェック弁部材７２の動作によって変えることができる。

チェック弁部材７２の動作によって生じる、１つまたは複数のオリフィス８２を通る燃料流量つまり燃料の流れの量は、チェック弁部材７２とノズルシート１０８との間のギャップ（図示せず）に少なくとも部分的に基づいて決定されてもよい。チェック弁部材７０とチェック弁部材７２の両方がそれぞれ開位置にあるとき、燃料がノズル室１００とノズル室１０６の両方から嚢９６内に流入することができることを当業者なら認識するであろう。したがって、チェック弁部材７０とチェック弁部材７２の両方を開くことにより、チェック弁部材７２がその閉位置に留まっている状態でチェック弁部材７０のみが開位置にあることができるときにオリフィス８２を通ってシリンダ１６に流入することができる燃料の第１の量と比較して、燃料の第２の量がオリフィス８２からシリンダ１６に流入することが可能になる。

図２に戻って参照すると、制御部分６０は、通路１１０、通路１１２、および制御弁アセンブリ１１４を含むことができる。流路１１０は、燃料噴射器本体３６内に配設されてもよく、加圧燃料を燃料入口６６から、燃料噴射器２６の送達部分６２内のノズル室１００およびノズル室１０６に送達するように構成されてもよい。制御部分６０および／または送達部分６２は、通路１１０をノズル室１００およびノズル室１０６に連結することができる追加の通路（図示せず）を含み得ることが考えられる。いくつかの例示的な実施形態では、制御部分６０および／または送達部分６２内の追加の通路（図示せず）は、通路１１０および燃料入口６６を制御室７４および７６の一方または両方に連結することができる。

流路１１２は、燃料噴射器本体３６内に配設されてもよく、かつ燃料噴射器２６の送達部分６２内の制御室７４および７６を、ドレン出口６８を介して源２２と連結させるように構成されてもよい。例えば、図２に示すように、通路１１２は、通路７８および８０をドレン出口６８に連結することができる。燃料噴射器本体３６には、２つの通路１１０および１１２のみが示されているが、燃料噴射器は燃料入口をノズル室１００および１０６に連結する２つ以上の通路１１０と、制御室７４および／または７６をドレン出口６８に連結する２つ以上の通路１１２とを含み得ることが考えられる。

制御弁アセンブリ１１４は、制御弁１１６、制御弁１１８、ソレノイド１２０、およびソレノイド１２２を含むことができる。例示的な１つの実施形態では、制御弁１１６および１１８は、２ウエイまたは３ウエイソレノイド制御弁であってもよい。しかし、制御弁１１６および１１８は、ソレノイド以外の構成を介して制御されてもよいことが考えられる。例えば、いくつかの例示的な実施形態では、制御弁１１６、１１８はカム構成を介して、またはバネなどの付勢部材の使用によって制御することができる。

図２に示す１つの例示的な実施形態では、制御弁１１６は、制御部分端部６４に隣接する噴射器本体３２内、および燃料入口端部３８と制御部分端部６４との間に位置付けされ得る。制御弁１１６は、制御室７４がドレン出口６８から流体的にブロックされる第１の位置と、制御室７４がドレン出口６８に流体連結される第２の位置との間で縦軸４２に沿って可動であり得る。図２に示すように、制御弁１１６は、第１の位置に向けて付勢部材１２４によって付勢され得る。図２に示す１つの例示的な実施形態では、付勢部材１２４は螺旋バネの形態であってもよいが、他の形状も考えられる。

ソレノイド１２０は、制御部分端部６４に隣接して配設されてもよい。ソレノイド１２０は、制御室７４が噴射器本体３２内の１つまたは複数の通路（図示せず）を介してドレン出口６８に連結されるように、付勢部材１２４の付勢力に抗して制御弁１１６を移動させるように動作可能にしてもよい。したがって、ソレノイド１２０の動作によって、チェック弁部材７０に関連付けられる制御室７４をドレン出口６８に連結するか、またはドレン出口６８からブロックすることができる。

制御弁１１８は、燃料入口端部３８に隣接する噴射器本体３２内に、かつ燃料入口端部３８と制御弁１１６との間に位置付けすることができる。制御弁１１８は、チェック弁部材７２に関連付けられる通路１１２がドレン出口６８から流体的にブロックされる第１の位置と、通路１１２がドレン出口６８に流体連結される第２の位置との間で縦軸線４２に沿って可動であってよい。制御弁１１８は、その第１の位置に向けて付勢部材１２４によって付勢され得る。図２に示す１つの例示的な実施形態では、付勢部材１２４を、制御弁１１６と制御弁１１８との間に配設することができる。しかし、制御弁１１６、１１８はそれぞれそれ自体の別個の付勢部材１２４を有してもよいことが考えられる。

ソレノイド１２２は、制御弁１１８に隣接して配設することができる。ソレノイド１２２は、通路１１２がドレン出口６８に連結され得るように、付勢部材１２４の付勢力に抗して制御弁１１８を移動させるように動作可能であり得る。したがって、ソレノイド１２２の動作によって、チェック弁部材７２に関連付けられた制御室７６は、通路７８、８０、および１１２を介してドレン出口６８に連結されるか若しくはドレン出口６８からブロックされ得る。制御弁１１６およびソレノイド１２０は、制御部分端部６４に隣接して位置付けされていると上述したが、制御弁１１６およびソレノイド１２０が代わりに燃料入口端部３８に隣接して若しくは噴射器本体３６内の他の場所に位置付けされ得ることが考えられる。同様に、制御弁１１８およびソレノイド１２２は、燃料入口端部３８に隣接して位置付けされているとして上述したが、制御弁１１８およびソレノイド１２２が代わりに制御部分端部６４に隣接して、または噴射器本体３６内の他の場所に位置付けされ得ることが考えられる。

上述したように、いくつかの例示的な実施形態では、制御室７４および７６を燃料入口６６に連結することもできる。しかし、制御室７４が燃料入口６６に連結されている場合であっても、制御室７４がドレン出口６８にも連結されている場合、ドレン出口６８への流体連結は制御室７４内の圧力を低下させ、チェック弁部材７０をその開位置に移動させるのに十分であり得ることを当業者なら認識するであろう。同様に、制御室７６が燃料入口６６に連結されている場合であっても、制御室７６がドレン出口６８にも連結されている場合、ドレン出口６８への流体連結は制御室７６内の圧力を低下させ、チェック弁部材７２をその開位置に移動させるのに十分であり得ることを当業者なら認識するであろう。

図４は、例示的な燃料噴射器１２８の断面図を示す。燃料噴射器１２８の特徴の多くは、燃料噴射器２６の対応する特徴に類似している。例えば、燃料噴射器２６と同様に、燃料噴射器１２８は、通路１１０および１１２、並びに制御弁アセンブリ１１４を含む、上部本体４４および制御部分６０を含むことができる。燃料噴射器２６および１２８のこれらおよび他の共通の特徴は、燃料噴射器２６に対応する図２で使用されているのと同じ番号を用いて図４において表示されている。さらに、図２に関連する共通の特徴の上記説明は、燃料噴射器１２８のこれらの特徴に等しく適用される。以下に、燃料噴射器２６の特徴と異なる、燃料噴射器１２８の特徴のみを詳細に説明する。

燃料噴射器１２８は、燃料噴射器２６の送達部分６２とは異なり得る、送達部分１３２を含むことができる。送達部分１３２は、下部本体１３０を含むことができ、制御部分端部６４から燃料排出端部４０まで延在することができる。燃料噴射器１２８の送達部分１３２は、ノズル部分１３４、本体部分１３６、および上部部分１３８を含むことができる。ノズル部分１３４は、隣接の燃料排出端部４０から、制御部分端部６４と燃料排出端部４０との間に配設されたノズル部分端部１４０まで延在することができる。本体部分１３６は、ノズル部分端部１４０から、制御部分端部６４とノズル部分端部１４０との間に配設された本体部分端部１４２まで延在することができる。上部部分１３８は、制御部分端部６４から本体部分端部１４２まで延在することができる。

ノズル部分１３４は、下部本体１３０、ノズル室１５０、ノズル室１５２、および嚢１５４を含むことができる。下部本体１３０は、噴射器ボア４８内に配設され、かつノズル部分端部１４０から隣接の燃料排出端部４０まで延在することができる。図５は、燃料噴射器１２８のノズル部分１３４および本体部分１３６の拡大図を示す。ノズル部分１３４は、下部本体１３０に配設されたノズル室１５０およびノズル室１５２を含むことができる。ノズル室１５０および１５２は、互いに隣接して、互いから直径方向に離間して配設されてもよい。ノズル室１５０は、ノズル部分端部１４０から下部本体１３０内の隣接の燃料排出端部４０まで延在するボアの形態であってもよい。図５に示すように、ノズル室１５０は、縦軸線４２に対して半径方向に片寄ってもよい。ノズル室１５０は、燃料入口６６に連結されてもよい。

チェック弁部材１５６は、隣接の基端部１５８から噴射端部１６０まで延びてもよい。基端部１５８は、本体部分端部１４２に隣接して配設されてもよく、噴射端部１６０は、燃料排出端部４０に隣接して配設されてもよい。チェック弁部材１５６の少なくとも一部は、ノズル室１５０内に配設されてもよい。チェック弁部材１５６は、その縦方向に沿って（例えば、基端部１５８と噴射端部１６０との間で）移動するように構成されてもよい。

ノズル室１５２は、ノズル部分端部１４０から下部本体１３０の途中までのノズル室端部１６２（ノズル部分端部１４０と燃料排出端部４０の間に配設）まで延在するボアの形態であってもよい。ノズル室１５２は、燃料入口６６に連結されてもよい。通路１６４は、下部本体１３０内に配設されてもよく、ノズル室１５２およびノズル室１５０を連結させてもよい。図５に示す１つの例示的な実施形態では、通路１６４は、ノズル室端部１６２に隣接するノズル室１５２に流体連結されてよい。通路１６４はまた、ノズル部分端部１４０と噴射端部１６０との間に配設されてもよく、ノズル室連結部１６６においてノズル室１５０に流体連結されてよい。いくつかの例示的な実施形態では、通路１６４がノズル部分端１４０に隣接するノズル室１５０に流体連結され得ることが考えられる。

チェック弁部材１６８は、隣接の基端部１７０から隣接のノズル室端部１６２まで延在してもよい。基端部１７０は、本体部分端部１４２に隣接して配設されてよい。チェック弁部材１６８の一部は、ノズル室１５２内に配設されてよい。チェック弁部材１６８は、その縦方向（例えば、基端部１７０とノズル室端部１６２との間、およびその逆）に沿って移動するように構成されてもよい。

本体部分１３６は、隣接のノズル部分端部１４０から本体部分端部１４２まで延在するボア１７２を含むことができる。ボア１７２は、通路１７４および１７６の一方または両方を介して燃料入口６６に連結されてよい、容積部を画定することができる。チェック弁部材１５６、１６８の一部は、ボア１７２内に配設されてよい。図５に示す１つの例示的な実施形態では、チェック弁部材１５６は、ボア１７２内のチェック弁部材１６８に隣接して、かつチェック弁部材１６８から直径方向に離間して配設されてよい。ノズル室１５０および１５２は、ボア１７２に流体連結されてよく、かつボア１７２から加圧燃料を受け取ることができ、その結果として燃料入口６６から加圧燃料を受け取ることができる。特定の通路、例えば、通路１７４、１７６が上記に説明されきたが、いくつかの例示的な実施形態では、噴射器本体３６が、燃料入口６６をボア１７２に連結することができる他の通路（図示せず）を含み得ることが考えられる。

制御室１７８は、チェック弁部材１５６に関連付けられてよく、かつチェック弁部材１５６の基端１５８に隣接する本体部分１３６内に配設されてよい。制御室１７８は、通路１８０を介してドレン出口１６８と連結可能であってよい。制御室１８２は、チェック弁部材１６８と関連付けられてよく、かつチェック弁部材１６８の基端部１７０に隣接して配設されてよい。制御室１８２は、通路１８４を介してドレン出口６８に連結可能であってよい。特定の通路、例えば、通路１８０、１８４が上記に説明されきたが、いくつかの例示的な実施形態では、噴射器本体３６は、制御室１７８および１８２をドレン出口６８に連結することができる他の通路（図示せず）を含み得ることが考えられる。

チェック弁部材１５６は、閉位置から開位置に移動するように構成されてもよい。その閉位置では、チェック弁部材１５６は、ノズル室１５０から嚢１５４および１つまたは複数のオリフィス８２への燃料の流れをブロックするようにノズル室１５０内のノズルシート１８６と密封状態で接触することができる。その開位置において、チェック弁部材１５６は、燃料がノズル室１５０から嚢１５４および１つまたは複数のオリフィス８２に流れることを可能にするように、ノズルシート１８６から離接することができる。

例えばボア１７２および通路１７４を介してノズル室１５０を燃料入口６６に連結することにより、チェック弁部材１５６の噴射端部１６０がコモンレール２８からの高圧にさらされることができる。上述したように、制御室１７８は、例えば通路１８０を介してドレン出口６８に連結可能であってよい。したがって、制御室１７８がドレン出口６８に連結されているとき、チェック弁部材１５６は、隣接の噴射端部１６０に作用するコモンレール２８内の圧力に対応する高圧と、制御室１７８を介して基端部１５８に作用する源２２の低圧との間の圧力差を受けることがある。この圧力差の結果として、チェック弁部材１５６は、噴射端部１６０から基端部１５８に向かう方向にその閉位置からその開位置に移動することができる。その開位置において、チェック弁部材１５６がノズルシート１８６から離接しているとき、チェック弁部材１５６は、嚢１５４および１つまたは複数のオリフィス８２を介してシリンダ１６内部への燃料の流れを許容することができる。したがって、チェック弁部材１５６をその閉位置からその開位置に移動させることにより、燃料入口６６からノズル室１５０を通って１つまたは複数のオリフィス８２へ、さらにシリンダ１６への燃料の第１の流れを許容することができる。

チェック弁部材１５６の動作によって生じる、ノズル室１５０を通る燃料流量つまり燃料の流れの量は、チェック弁部材１５６とノズル室１５０との間の隙間１８８の寸法に少なくとも部分的に基づいて決定されてもよい。１つの例示的な実施形態では、隙間１８８は、隣接のノズル部分端部１４０から隣接のノズル室連結部１６６までチェック弁部材１５６の長さに沿って概して均一であり得る。別の例示的な実施形態では、隙間１８８は、チェック弁部材１５６の長さに沿って変化してもよい。さらに別の例示的な実施形態では、ノズル部分端部１４０に隣接する隙間１８８の寸法は、ノズル室連結部１６６に隣接する隙間１８８の寸法に対してより大きくてもよい。いくつかの例示的な実施形態では、隙間１８８の寸法は、ノズル部分端部１４０およびノズル室連結部１６６に隣接する隙間１８８の寸法と比較して、ノズル部分端部１４０とノズル室連結部１６６との間でより大きくなり得ることが考えられる。

チェック弁部材１６８は、閉位置から開位置に移動するように構成されてもよい。その閉位置において、チェック弁部材１６８は、通路１６４を介してノズル室１５２からノズル室１５０への燃料の流れをブロックするようにノズル室１５２内のノズルシート１９０と密封状態で接触することができる。その開位置において、チェック弁部材１６８は、燃料が通路１６４を介してノズル室１５２からノズル室１５０に流れることを許容するようにノズルシート１９０から離接することができる。

上述したように、ノズル室１５２は、例えば通路１７６を介して燃料入口６６に連結されることができ、通路１７６はノズル室端部１６２をコモンレール２８から高圧にさらすことができる。同様に上述したように、制御室１８２は、コモンレール２８内の圧力と比較して比較的低い圧力を有することができる、例えば通路１８４を介してドレン出口６８に連結可能にしてよい。したがって、制御室１８２がドレン出口６８に連結されているとき、チェック弁部材１６８は、ノズル室端部１６２に隣接することに作用するコモンレール２８内の圧力に対応する高圧と、制御室１８２を介して基端部１７０に作用する燃料源２２の低圧との圧力差を受けることができる。この圧力差の結果として、チェック弁部材１６８は、ノズル室端部１６２から基端部１７０に向かう方向にその閉位置からその開位置に移動することができる。その開位置において、チェック弁部材１６８がノズルシート１９０から離接しているとき、チェック弁部材１６８は、通路１６４を介してノズル室１５２からノズル室１５０への燃料の流れを許容することができる。このように、チェック弁部材１６８をその閉位置から開位置に移動させることにより、燃料入口６６からノズル室１５２を通ってノズル室１５０へ、さらに１つまたは複数のオリフィス８２への燃料の第２の流れが可能になる。さらに、チェック弁部材１６８をその閉位置から開位置に移動させることは、燃料を燃料入口６６からノズル室１５２を通ってノズル室１５０まで流れることを可能にすることによりコモンレール２８からの高圧がノズル室連結部１６６に隣接するチェック弁部材１５６に加えられることを許容する。いくつかの例示的な実施形態において、通路１６４が制御室１７８に流体連結され得ることが考えられる。これらの例示的な実施形態では、チェック弁部材１６８の動作は、燃料が燃料入口６６からノズル室１５２を通って制御室１７８まで流れることを許容することによって制御室１７８の圧力を調整するのに役立ち、これは結果的に、チェック弁部材１５６をノズルシート１８６に接触または離接状態にさせるようにチェック弁部材１５６の移動を制御することに補助し得る。こうして、チェック弁部材１５６に加えられる圧力は、チェック弁部材１６８の動作によって変更され得る。

チェック弁部材１６８の動作によって生じる、ノズル室１５２からノズル室１５０への燃料流量は、チェック弁部材１６８とノズルシート１９０との間のギャップ（図示せず）に少なくとも部分的に基づいておよび通路１６４の寸法によって決定することができる。チェック弁部材１５６とチェック弁部材１６８の両方がそれぞれの開位置にあるとき、燃料はノズル室１５０とノズル室１５２の両方から嚢１５４内に流入し得ることを当業者なら認識するであろう。このように、チェック弁部材１５６とチェック弁部材１６８の両方を開くことは、チェック弁部材１５６のみが開位置にあり、チェック弁部材１６８が閉位置のままに留まっている場合にオリフィス８２を通ってシリンダ１６内部に流入する燃料の第１の量と対比して、燃料の第２の量がオリフィス８２を通ってシリンダ１６内部に流入することを許容する。

図４に戻って参照すると、上部部分１３８は通路１９４、１９６および１９８を含むことができ、その各々は制御部分端部６４から本体部分端部１４２まで延在することができる。通路１９４は、通路１７４および１７６を通路１１０を介して燃料入口６６と連結することができる。通路１９６は通路１８０をドレン出口６８に連結させ、通路１９８は通路１９４を通路１１２を介してドレン出口６８に連結させることができる。

ソレノイド１２０は、通路１８０がドレン出口６８に連結され得るように、付勢部材１２４の付勢力に抗して制御弁１１６を移動させるように動作可能であり得る。したがって、ソレノイド１２０の動作によって、チェック弁部材１５６に関連付けられた制御室１７８をドレン出口６８に連結することができる。ソレノイド１２２は、制御室１８２が通路１１２、１８４、および１９８を介してドレン出口６８に連結されるように、付勢部材１２４の付勢力に抗して制御弁１１８を移動させるように動作可能であり得る。

上述したように、いくつかの例示的な実施形態では、制御室１７８および１８２を燃料入口６６に連結することもできる。しかし、制御室１７８が燃料入口６６に連結されている場合であっても、制御室１７８がドレン出口６８にも連結されている場合には、ドレン出口６８への流体連結は、チェック弁部材１５６をその開位置に移動させるように、制御室１７８内の圧力を低下させるのに十分であることを当業者なら認識するであろう。同様に、制御室１８２が燃料入口６６に連結されている場合であっても、制御室１８２がドレイン出口６８にも連結されている場合には、ドレン出口６８への流体連結は、チェック弁部材１６８をその開位置に移動させるように、制御室１８２内の圧力を低減するのに十分であり得ることを当業者なら認識するであろう。

本開示の燃料システムは、エンジンの運転中にエンジンの噴射のタイミング、流量つまり燃料の量、および燃料の燃焼室内への噴射継続時間を連続的に調整するために使用され得る。特に、本開示の燃料システムは、エンジンの１つまたは複数のシリンダにおける温度および／またはエンジンのシリンダにおける燃料の燃焼によって生成される排気ガス中のＮＯ_ｘの量を決定することができる。ＮＯ_ｘの測定された温度および／または量に基づいて、本開示の燃料システムは、燃焼サイクル中の噴射のタイミング、燃料がシリンダー内部に噴射される量、およびシリンダ内部への燃料の噴射の継続時間を制御することができる。そうすることによって、本開示の燃料システムは、シリンダ内の温度を低下させるのを補助し得るが、これは結果的に燃焼プロセスによって生成されるばい煙および／またはＮＯ_ｘの量を低減するのを補助し得る。燃料噴射器２６または１２８を動作させる例示的な方法を以下に説明する。

図６は、エンジン１２の燃料システム２０の動作の例示的な方法６００を示す。本方法６００のステップの順序および配置は、説明のために提供される。この開示から理解されるように、方法６００のステップを例えば追加、結合、削除、および／または再配置するなどして、方法６００に対して修正を行うことができる。例示的な一実施形態では、方法６００は、コントローラ３０によって実行することができる。しかし、燃料噴射器２６または１２８が、例えば、カム構成を介して、または制御弁１１６、１１８、および／またはチェック弁部材７０、７２、１５６、または１６８の１つまたは複数を動作させるための他の技術を使用して機械的に制御され得ることが考えられる。さらに、方法６００は、エンジン１２の一部または全部のシリンダ１６に適用されてもよい。

方法６００は、燃料を加圧するステップを含むことができる（ステップ６０２）。例示的な一実施形態では、コントローラ３０は、燃料ポンプ２４を制御して、燃料２２を燃料源２２から引き寄せ、燃料を加圧してエンジン１２に送達することができる。方法６００は、燃料噴射器に加圧燃料を供給するステップを含むことができる（ステップ６０４）。コントローラ３０は、燃料システム２０に関連付けられた１つまたは複数の制御弁および／またはチェック弁を制御して、加圧燃料の流れを燃料噴射器２６または１２８の燃料入口６６に流すことを許容することができる。

方法６００は、クランクアングル「θ」を決定するステップを含むことができる（ステップ６０６）。例示的な一実施形態では、コントローラ３０は、クランクアングルセンサ３２から信号を受信することができる。コントローラ３０は、燃料噴射器２６または１２８に関連付けられたシリンダ１６内のピストンのＴＤＣ位置に対するクランクアングルθを決定するためにコントローラ３０に関連付けられたメモリデバイスに記憶された相関、テーブル、マップ、または他のアルゴリズムに依存することができる。

方法６００は、クランクアングルθがクランクアングル「θ_１」にほぼ等しいかどうかを判定するステップ（ステップ６０８）を含むことができる。クランクアングルθ１は、燃料噴射プロセスの開始を意味するクランクアングルθの第１の閾値を表すことができる。コントローラ３０は、例えばクランクアングルセンサ３２によって測定されたクランクアングルθがクランクアングルθ_１より小さいと判断した場合（ステップ６０８：いいえ）、コントローラ３０はステップ６０６に戻ることができる。しかし、コントローラ３０は、クランクアングルθがクランクアングルθ_１にほぼ等しいと判断した場合（ステップ６０８：はい）、コントローラ３０はステップ６１０に進むことができる。

方法６００は、第１のチェック弁部材を動作させるステップ（ステップ６１０）を含むことができる。ステップ６１０において、コントローラ３０は、燃料噴射器２６または１２８のソレノイド１２０に通電することができる。ソレノイド１２０を通電することは、付勢部材１２４によって加えられる付勢力を克服して、制御弁１１６をその第１の位置からその第２の位置に移動させることができる。上述したように、その第２の位置において、制御弁１１６は、燃料噴射器２６の制御室７４をドレン出口６８に流体連結させることができ、ドレン出口６８は噴射端部８６に隣接するチェック弁部材７０に作用する燃料の圧力を基準にして制御室７４内の圧力を減少させることができる。噴射端部８６に隣接する高圧は、チェック弁部材７０を縦軸線４２に沿ってノズルシート１０２から離接するように移動させることができ、第１の燃料の流れをノズル室１００から嚢９６および１つまたは複数のオリフィス８２を通ってシリンダ１６内部に流入させることを可能にする。

同様に、コントローラ３０が、燃料噴射器１２８を制御するように構成されている場合で、制御弁１１６がその第２の位置に移動するとき、制御弁１１６は、燃料噴射器１２８の制御室１７８をドレン出口６８に流体連結させることができ、ドレン出口６８は噴射端部１６０に隣接するチェック弁部材１５６に作用する燃料の圧力を基準にして制御室１７８内の圧力を減少させることができる。噴射端部１６０に隣接する高圧は、チェック弁部材１５６をノズルシート１８６から離接させ、燃料の第１の流れをノズル室１５０から嚢１５４および１つまたは複数のオリフィス８２を通ってシリンダ１６内部に流入させることを可能にする。

方法６００は、クランクアングルθがクランクアングル「θ_１」以上でかつクランクアングル「θ_２」以下であるかどうかを判定するステップを含む（ステップ６１２）。クランクアングルθ_２は、シリンダ１６に噴射されつつある燃料の量を変更することができる第２のクランクアングルθの閾値を表すことができる。ステップ６１２において、コントローラ３０は、クランクアングルθを決定する、例えばステップ６０６に関して上述したものと同様の機能を発揮することができる。コントローラは、クランクアングルθの決定された値を閾値θ_１およびθ_２と比較することができる。コントローラ３０は、例えばクランクアングルセンサ３２によって測定されたクランクアングルθがクランクアングルθ_１以上かつクランクアングルθ_２以下であると判断した場合（ステップ６１２：はい）、コントローラ３０は、第１のチェック弁部材を動作させ続けるステップ６１４に進むことができる。このステップでは、コントローラ３０は、燃料の第１の流れが燃料噴射器２６または１２８のオリフィス８２から流出することを可能にするためにソレノイド１２０を通電し続けることができる。しかしながら、コントローラ３０は、例えばクランクアングルセンサ３２によって測定されたクランクアングルθがクランクアングルθ_２よりも大きいと判断した場合（ステップ６１２：いいえ）、ステップ６１６に進むことができる。

方法６００は、第２のチェック弁部材を動作させるステップ（ステップ６１６）を含むことができる。ステップ６１６において、コントローラ３０は、燃料噴射器２６または１２８のソレノイド１２２を通電することができる。ソレノイド１２２を通電することは、付勢部材１２４によって加えられる付勢力を克服して、制御弁１１８をその第１の位置から第２の位置に移動させることができる。上述したように、第２の位置において、制御弁１１８は、燃料噴射器２６の制御室７６をドレン出口６８に流体連結させることができ、ドレン出口６８は噴射端部９０に隣接するチェック弁部材７２に作用する燃料の圧力を基準にして制御室７６内の圧力を低減することができる。噴射端部９０に隣接する高圧は、チェック弁部材７２を縦軸線４２に沿ってノズルシート１０８と離接するように移動させ、燃料の第２の流れをノズル室１０６から嚢９６内部に流入させることを可能にする。燃料の第２の流れは、１つまたは複数のオリフィス８２を通ってシリンダ１６内部に流入することもできる。

同様に、コントローラ３０が、燃料噴射器１２８を制御するように構成されている場合には、制御弁１１８がその第２の位置に移動するとき、制御弁１１８は、燃料噴射器１２８の制御室１８２をドレン出口６８に流体連結させ、ドレン出口６８はノズル室端部１６２に隣接するチェック弁部材１６８に作用する燃料の圧力を基準にして制御室１８２内の圧力を低減させることができる。ノズル室端部１６２に隣接する高圧は、チェック弁部材１６８をノズルシート１９０から離接するように移動させ、燃料の第２の流れがノズル室１５２から流出してかつノズル室１５０および嚢１５４内部に流入することを可能にする。燃料の第２の流れはまた、１つまたは複数のオリフィス８２を通ってシリンダ１６内部に流入することもできる。したがって、ステップ６１６では、制御弁１１６、１１８の両方が通電されているので、燃料の第１および第２の流れは、燃料噴射器２６または１２８から流出してシリンダ１６内部に流入することができる。ステップ６１６でシリンダ１６内部に噴射されつつある燃料の量は、ステップ６１０でシリンダ１６内部に噴射される燃料の量よりも多くてもよいことを当業者なら認識するであろう。

方法６００は、クランクアングルθがクランクアングル「θ_３」より大きいかどうかを判定するステップ（ステップ６１８）を含むことができる。ステップ６１８において、コントローラ３０は、例えばクランクアングルθを決定するステップ６０６に関して上述したものと同様の機能を発揮することができる。コントローラは、クランクアングルθの決定された値を閾値θ_３と比較することができ、閾値θ_３は燃料噴射の終了を意味する。コントローラ３０は、例えばクランクアングルセンサ３２によって測定されたクランクアングルθがクランクアングルθ_３以下であると判定した場合（ステップ６１８：いいえ）、第１のチェック弁部材と第２のチェック弁部材を動作させ続けるステップ６２０に進むことができる。このステップでは、コントローラ３０は、ソレノイド１２０およびソレノイド１２２の両方を通電状態に保持し続けることができ、燃料の第１および第２の流れの両方が、燃料噴射器２６または１２８のオリフィス８２から流出することを可能にする。しかしながら、コントローラ３０は、例えばクランクアングルセンサ３２によって測定されたクランクアングルθがクランクアングルθ_３よりも大きいと判定した場合（ステップ６１２：はい）、ステップ６２２に進むことができる。

方法６００は、シリンダ１６内部への燃料噴射を停止するステップを含むことができる（ステップ６２２）。ステップ６２２において、コントローラ３０は、ソレノイド１２０および１２２両方の非通電にするように構成されてもよい。ソレノイド１２０、１２２を非通電にすることにより、付勢部材１２４の付勢力により制御弁１１６および１１８がそれぞれの第１の位置に復帰することが可能になる。制御弁１１６および１１８がそれぞれの第１の位置へ移動することにより、制御室７４および７６とドレン出口６８との間の連結をブロックすることができる。制御室７４、７６を、燃料入口６６にも連結することができるため、制御室７４、７６とドレン出口６８との間の連結をブロックすることにより、制御室７４、７６をコモンレール２８の圧力にさらすことができる。これにより、チェック弁部材７０、７２がそれぞれ噴射端部８６、９０に向かって移動することができる。その結果、チェック弁部材７０、７２がそれぞれノズルシート１０２、１０８に密封状態で接触して、１つまたは複数のオリフィス８２をブロックして、ノズル室１００およびノズル室１０６からシリンダ１６内部への燃料の流れを停止させることができる。

同様に、コントローラ３０が、燃料噴射器１２８を制御するように構成されている場合には、ソレノイド１２０および１２２を非通電にすることにより、制御室１７８および１８２とドレン出口６８との間の連結をブロックすることができる。制御室１７８および１８２を、通路１７４および１７６を介して燃料入口６６に連結することができるため、制御室１７８および１８２とドレン出口６８との間の連結をブロックすることによって、制御室１７８および１８２をコモンレール２８の高圧力にさらすことができる。これにより、チェック弁部材１５６、１６８がそれぞれ噴射端部１６０およびノズル室端部１６２に向かって移動することができる。結果として、チェック弁部材１５６、１６８は、それぞれノズルシート１８６、１９０に密封状態で接触し、１つまたは複数のオリフィス８２および通路１６４をブロックさせて、ノズル室１５０およびノズル室１５２からシリンダ１６内部へのの燃料の流れを停止させることができる。

図７は、上述した方法６００に対応する時間経過とともに、１つまたは複数のオリフィス８２を通ってシリンダ１６内部への燃料流量の変化を示す例示的なチャート７００を示す。図７のチャートは、レートシェイプ（流量波形）と呼ばれることがある。図７に示すように、コントローラ３０は、時間ｔ_１（クランクアングルθ_１に対応する）においてソレノイド１２０を通電することができる。コントローラ３０は、時間ｔ_２（クランクアングルθ_２に対応する）までソレノイド１２２を非通電状態に維持することができる。時間ｔ_２において、コントローラ３０は、ソレノイド１２０にも通電しながらソレノイド１２２に通電することができ、図７に見られるように、シリンダ１６内部への燃料流量の増加を引き起こす。コントローラ３０は、時間ｔ_３（クランクアングルθ_３に対応する）におけるソレノイド１２０および１２２を非通電にすることができ、これにより、１つまたは複数のオリフィスからの燃料の流量をゼロに減少させることができる。こうして、図７は、時間ｔ_１とｔ_２との間に少量の燃料が最初にシリンダ１６に噴射され、時間ｔ_２とｔ_３の間により多い量の燃料がシリンダ１６に噴射される例示的な噴射方法を示す。燃焼サイクルの初期段階において時間ｔ_１とｔ_２の間に少量の燃料を導入することは、シリンダ１６内の温度を低下させるのに役立ち、これは、結果的に燃焼中にシリンダ１６内に生成されるばい煙および／またはＮＯ_ｘの量を減少させるのに補助し得る。

方法６００および図７に示される対応するレートシェイプは、コントローラ３０および燃料システム２０によって実行され得る例示的な方法に対応し得ることが理解されるべきである。燃料噴射器２６または１２８は、燃焼サイクル中にシリンダ１６に噴射される燃料の流量および量を変更するために、多くの異なる方法で作動され得ることが考えられる。例えば、いくつかの例示的な実施形態では、燃焼サイクルの終了に向かって追加の燃料を噴射させ、燃焼サイクル中に生成されたばい煙を燃焼させるのを補助するために、チェック弁部材７０または１５６を、θ_２より大きなクランクアングルにおいて作動させることができる。他の例示的な実施形態では、チェック弁部材７０、７２の両方または１５６、１６８の両方をクランクアングルθ_１およびθ_２の間で作動させることができ、チェック弁部材７０または１５６のみをθ_２よりも大きな角度で作動させることができる。

本開示の燃料噴射器に対して種々の修正および変形をない得ることが当業者に明らかであろう。本開示の燃料噴射器の仕様および実施を考察すれば他の実施形態が当業者に明らかであろう。仕様および実施例は、模範的なものに過ぎないと考えるべきであり、真の範囲は、添付の特許請求の範囲およびそれらの均等物によって示されることが意図される。

Claims (10)

1. 燃料噴射器（２６、１２８）であって、
   燃料入口（６６）と、少なくとも１つのオリフィス（８２）とを含む噴射器本体（３６）と、
   前記燃料入口から前記少なくとも１つのオリフィスまでの燃料の第１の流れを流体的にブロックするように選択的に可動な第１のチェック弁部材（７０、１５６）と、
   前記燃料入口から前記少なくとも１つのオリフィスまでの燃料の第２の流れを流体的にブロックするように選択的に可動な第２のチェック弁部材（７２、１６８）と、
   前記燃料入口と前記少なくとも１つのオリフィスとを流体連結するために前記第１のチェック弁部材または前記第１のチェック弁部材および前記第２のチェック弁部材の両方を選択的に移動させるように構成された制御弁アセンブリ（１１４）と、を備え、
   前記第１のチェック弁部材は前記少なくとも１つのオリフィスに隣接し、前記第２のチェック弁部材は前記第１のチェック弁部材および前記少なくとも１つのオリフィスを取り囲む、燃料噴射器（２６、１２８）。
2. 前記第１のチェック弁部材の第１の基端部（８４、１５８）において前記噴射器本体内に形成され、燃料入口およびドレン出口（６８）の少なくとも一方と選択的に連結可能である、第１の制御室（７４、１７８）と、
   前記第２のチェック弁部材の第２の基端部（８８、１７０）において前記噴射器本体内に形成され、燃料入口およびドレン出口の少なくとも一方と選択的に連結可能である、第２の制御室（７６、１８２）と、をさらに備える、請求項１に記載の燃料噴射器。
3. 前記制御弁アセンブリが、
   前記第１の制御室を前記ドレン出口からブロックするように、または前記第１の制御室と前記ドレン出口とを流体連結するように選択的に構成された第１の制御弁（１１６）と、
   前記第２の制御室を前記ドレン出口からブロックするように、または前記第２の制御室と前記ドレン出口とを流体連結するように選択的に構成された第２の制御室（１１８）とを備える、請求項２に記載の燃料噴射器。
4. 前記第２のチェック弁部材（７２）が、ボア（９２）を含み、前記第１のチェック弁部材（７０）が前記ボア内に配設されている、請求項１に記載の燃料噴射器。
5. 燃料の前記第１の流れの流量が、前記第１のチェック弁部材と前記ボアとの間の隙間（９４）によって少なくとも部分的に決定される、請求項４に記載の燃料噴射器。
6. 前記第１のチェック弁部材（１５６）が、前記第２のチェック弁部材（１６８）に隣接してかつそれから離間して配設されている、請求項１に記載の燃料噴射器。
7. 第１のノズル室（１００、１５０）であって、前記少なくとも１つのオリフィスが前記第１のノズル室に流体連結され、前記第１のチェック弁部材が前記第１のノズル室内に配設されている、第１のノズル室（１００、１５０）と、
   第２のノズル室（１０６、１５２）であって、前記第２のチェック弁部材が前記第２ノズル室内に配設されている、第２のノズル室（１０６、１５２）と、をさらに含む、請求項１に記載の燃料噴射器。
8. 前記第１のチェック弁部材が、
   前記少なくとも１つのオリフィスへの燃料の前記第１の流れを流体的にブロックするためにノズルシート（１０２、１８６）と接触している第１の閉位置と、
   前記少なくとも１つのオリフィスへの燃料の第１の流れを許容するために前記ノズルシートから離接する第１の開位置との間で可動である、請求項７に記載の燃料噴射器。
9. 前記第２のチェック弁部材が、
   前記少なくとも１つのオリフィスへの燃料の前記第２の流れを流体的にブロックするために前記ノズルシート（１０８、１９２）と接触している第２の閉位置と、
   前記少なくとも１つのオリフィスへの燃料の前記第２の流れを許容するために前記ノズルシートから離接する第２の開位置と間で可動である、請求項８に記載の燃料噴射器。
10. 燃料システム（２０）であって、
    コモンレール（２８）と；
    燃料の源（２２）と、
    前記源から前記コモンレールへ燃料を供給するように構成された燃料ポンプ（２４）と、
    前記コモンレールに流体連結され、前記コモンレールから燃料を受け取るように構成された燃料噴射器（２６、１２８）であって、
    燃料入口（６６）およびドレン出口（６８）を含む噴射器本体（３６）と、
    前記噴射器本体内に配設され、少なくとも１つのオリフィス（８２）を含むノズル室（１００、１５０）と、
    前記燃料入口から前記少なくとも１つのオリフィスへの燃料の第１の流れを流体的にブロックするように選択的に可動な第１のチェック弁部材（７０、１５６）と、
    前記燃料入口から前記少なくとも１つのオリフィスへの燃料の第２の流れを流体的にブロックするように選択的に可動な第２のチェック弁部材（７２、１６８）と、
    前記第１のチェック弁部材の第１の基端部（８４、１５８）に配設され、前記ドレン出口に連結可能である第１の制御室（７４、１７８）と、
    前記第２のチェック弁部材の第２の基端部（８８、１７０）に配設され、前記ドレン出口に連結可能である第２の制御室（７６、１８２）と、
    前記第１の制御室と前記ドレン出口とを選択的に流体連結するように構成された第１の制御弁（１１６）と、
    前記第２の制御室と前記ドレン出口とを選択的に流体連結するように構成された第２の制御弁（１１８）と、を含む燃料噴射器（２６、１２８）と、
    前記第１の制御弁および前記第２の制御弁と通信し、かつ前記燃料入口を前記少なくとも１つのオリフィスに流体連結するために前記第１のチェック弁部材または前記第１のチェック弁部材と前記第２のチェック弁部材の両方を選択的に動作させるように構成されたコントローラ（３０）とを含み、
    前記第１のチェック弁部材は前記少なくとも１つのオリフィスに隣接し、前記第２のチェック弁部材は前記第１のチェック弁部材および前記少なくとも１つのオリフィスを取り囲む、燃料システム（２０）。

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