JP5629019B2 - Integrated fuel injection igniter with force generating assembly for fuel injection and ignition, and related uses and manufacturing methods - Google Patents

Integrated fuel injection igniter with force generating assembly for fuel injection and ignition, and related uses and manufacturing methods Download PDF

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Description

以下の開示は一般に、燃料の噴射と点火のための1つまたは複数の力発生アセンブリ(force generating assembly)を最適に制御するのに適した燃料噴射装置に関する。   The following disclosure generally relates to a fuel injector suitable for optimally controlling one or more force generating assemblies for fuel injection and ignition.

燃料噴射システムは通常、エンジンのインレットマニホールドまたは燃焼室に燃料を霧状に噴射するために使用される。燃料噴射システムは自動車エンジンで使用される燃料供給システムの主流となっており、1980年代後半以降、キャブレタからほぼ完全に移行した。従来の燃料噴射システムは通常、高圧燃料供給源に接続され、このような燃料噴射システムで使用される燃料噴射装置は一般に、高圧燃料をエンジンの動力行程(power stroke)に関して特定のタイミングで燃焼室に噴射またはその他の方法で放出する。   Fuel injection systems are typically used to inject fuel into an engine inlet manifold or combustion chamber in a mist. Fuel injection systems have become the mainstream of fuel supply systems used in automotive engines and have almost completely shifted from carburetors since the late 1980s. Conventional fuel injection systems are typically connected to a high pressure fuel supply, and the fuel injectors used in such fuel injection systems generally deliver high pressure fuel to the combustion chamber at a specific timing with respect to the engine's power stroke. To be jetted or otherwise discharged.

米国特許出願第12/961453号US patent application Ser. No. 12 / 96,453 米国仮出願第61/237,466号US provisional application 61 / 237,466 米国仮特許出願第61/407,437号US Provisional Patent Application No. 61 / 407,437 米国仮出願第61/304,403号US Provisional Application No. 61 / 304,403 米国仮出願第61/312,100号US Provisional Application No. 61 / 312,100 米国仮出願第61/237,425号US provisional application 61 / 237,425 米国仮出願第61/237,479号US provisional application 61 / 237,479 米国特許出願第12/841,170号U.S. Patent Application No. 12 / 841,170 米国特許出願第12/804,510号US patent application Ser. No. 12 / 804,510 米国特許出願第12/841,146号US patent application Ser. No. 12 / 841,146 米国特許出願第12/841,149号US patent application Ser. No. 12 / 841,149 米国特許出願第12/841,135号U.S. Patent Application No. 12 / 841,135 米国特許出願第12/804,509号US patent application Ser. No. 12 / 804,509 米国特許出願第12/804,508号US patent application Ser. No. 12 / 804,508 米国特許出願第12/581,825号US patent application Ser. No. 12 / 581,825 米国特許出芽第12/653,085号US Patent Sprouting No. 12 / 653,085 米国特許出願第12/006,774号(現在、米国特許第7,628,137号)US patent application Ser. No. 12 / 006,774 (currently US Pat. No. 7,628,137) 米国特許出願第12/913,749号US patent application Ser. No. 12 / 913,749 PCT出願第PCT/US09/67044号PCT Application No. PCT / US09 / 67044

多くのエンジンにおいて、特に大型のエンジンの場合、燃料噴射装置が燃焼室に進入する穴またはポートの大きさは小さい。したがって、この小さいポートにより、噴射装置から燃料を移動させ、またはその他の方法で噴射するために使用できる構成要素の大きさが制限される。さらに、このようなエンジンはまた、一般に、吸気および排気弁列機構が密集しており、さらにこれらの燃料噴射システムの構成要素に利用できる空間が限定されている。   In many engines, particularly in large engines, the size of the hole or port through which the fuel injector enters the combustion chamber is small. Thus, this small port limits the size of components that can be used to move fuel from the injector or otherwise inject it. In addition, such engines are also typically densely populated with intake and exhaust valve train mechanisms and have limited space available for these fuel injection system components.

本願には、2010年12月6日に本願と同時に出願された“INTEGRATED FUEL INJECTOR IGNITERS CONFIGURED TO INJECT MULTIPLE FUELS AND/OR COOLANTS AND ASSOCIATED METHODS OF USE AND MANUFACTURE”と題する特許文献1(代理人整理番号第69545.8065.US00号)の主旨のすべてを、参照によって援用する。   In this application, “INTEGRATED FUEL INJECTOR IGNITERS CONFIGULED TO INJECT MULTIIPLE FULES AND / OR COOLANTS AND ASSOCIATED METUS OF MATH OFS OF MATH OFS OF MATH OFS OF US 69945.8065.US00) is incorporated by reference in its entirety.

本願の開示は、内燃機関用の一体型燃料噴射および点火装置、および、それに伴うシステム、アセンブリ、構成要素、ならびにこれらに関する方法を説明する。例えば、以下に記載の実施形態のいくつかは一般に、燃焼室の状態に基づいて各種の燃料や流体の噴射と点火を変え、またはその他の方法で最適化できる適応型燃料噴射装置/点火装置に関する。特定の実施形態において、これらの燃料噴射装置/点火装置は力発生アセンブリを含み、これは(a)燃料を燃焼室内に噴射する1つまたは複数の燃料調節弁の運動を誘導するため、および(b)燃焼室内で燃料に点火する点火イベント(例えば、フィラメント加熱またはプラズマ生成)を開始して、燃料に点火するための2つまたはそれ以上の力発生要素を有する。例えば、1つの実施形態において、これらの燃料噴射装置/点火装置は、第一のソレノイド巻線または第一の圧電要素と、第二のソレノイド巻線または第二の圧電要素と、を含んでいてもよい。本願の開示の各種の実施形態を十分に理解できるように、特定の詳細を以下の説明および図1,図2に示す。しかしながら、内燃機関、噴射装置、点火装置および/または燃焼システムの他の態様にしばしば関連する周知の構造とシステムを説明する他の詳細は、本願の開示の各種の実施形態の説明が不必要に不明瞭となることを回避するために、以下に記載しない。それ故、当然のことながら、以下に記載の詳細事項のいくつかは、当業者が開示された実施形態を製作し、使用できる程度に十分な方法で以下の実施形態を説明するために示されている。しかしながら、以下に記載の詳細事項と利点のいくつかは、本願の開示の特定の実施形態の実施には不要であるかもしれない。   The present disclosure describes an integrated fuel injection and ignition device for an internal combustion engine, and associated systems, assemblies, components, and methods related thereto. For example, some of the embodiments described below generally relate to adaptive fuel injectors / igniters that can vary or otherwise optimize the injection and ignition of various fuels and fluids based on combustion chamber conditions. . In certain embodiments, these fuel injectors / igniters include a force generating assembly that (a) induces movement of one or more fuel regulator valves that inject fuel into the combustion chamber; b) having two or more force generating elements to initiate an ignition event (eg, filament heating or plasma generation) that ignites the fuel in the combustion chamber and ignites the fuel. For example, in one embodiment, these fuel injectors / igniters include a first solenoid winding or first piezoelectric element and a second solenoid winding or second piezoelectric element. Also good. Certain details are set forth in the following description and in FIGS. 1 and 2 to provide a thorough understanding of the various embodiments of the present disclosure. However, other details describing well-known structures and systems often associated with other aspects of internal combustion engines, injectors, ignition devices and / or combustion systems are not required to describe various embodiments of the present disclosure. In order not to be obscured, it is not described below. Therefore, it should be understood that some of the details described below are set forth in order to describe the following embodiments in a manner sufficient to enable those skilled in the art to make and use the disclosed embodiments. ing. However, some of the details and advantages described below may not be necessary for the implementation of certain embodiments of the present disclosure.

図に示される詳細事項、寸法、角度、形状およびその他の特徴の多くは、本願の開示の特定の実施形態を例示するためのものに過ぎない。したがって、他の実施形態においては、詳細事項、寸法、特徴がこれらと異なっていてもよく、それも本願の開示の主旨または範囲から逸脱しない。これに加えて、当業者にとっては当然のことながら、本願の開示の他の実施形態は、以下に記載の詳細事項のいくつかがなくても実施可能である。   Many of the details, dimensions, angles, shapes and other features shown in the figures are merely illustrative of particular embodiments of the present disclosure. Accordingly, in other embodiments, details, dimensions, and features may differ from these without departing from the spirit or scope of the present disclosure. In addition, it will be appreciated by those skilled in the art that other embodiments of the present disclosure may be practiced without some of the details described below.

本明細書を通じて、「1つの実施形態」または「ある実施形態」という文言は、その実施形態に関連して説明された特定の特徴、構造または特性が、本願の開示の少なくとも1つの実施形態に含まれることを意味する。それ故、「1つの実施形態において」および「ある実施形態において」という語句が本明細書の異なる箇所で使用された場合、必ずしも全てが同じ実施形態を指すとは限らない。さらに、特定の実施形態に関連して説明された特定の特徴、構造または特性を、1つまたは複数の他の実施形態の中でどのような適当な方法で組み合わせてもよい。さらに、本明細書中の見出しは便宜上設けたに過ぎず、特許請求がなされている本願の開示の範囲と意味の解釈には用いられない。   Throughout this specification, the phrase “in one embodiment” or “an embodiment” refers to a particular feature, structure, or characteristic described in connection with that embodiment in at least one embodiment of the present disclosure. Means included. Thus, the phrases “in one embodiment” and “in an embodiment” are not necessarily all referring to the same embodiment when used elsewhere in this specification. Furthermore, the particular features, structures, or characteristics described in connection with a particular embodiment may be combined in any suitable manner in one or more other embodiments. Further, the headings in this specification are provided for convenience only and are not used to interpret the scope and meaning of the present disclosure as claimed.

本発明の一実施形態にしたがって構成された一体型噴射/点火装置(「噴射装置」という)の概略側方断面図である。1 is a schematic side cross-sectional view of an integrated injection / ignition device (referred to as an “injection device”) configured in accordance with an embodiment of the present invention. 本発明の他の実施形態にしたがって構成された噴射装置の側方断面図である。It is a side sectional view of an injection device constituted according to other embodiments of the present invention.

図1は、本願の開示のある実施形態により構成された一体型の噴射装置/点火装置100(「噴射装置100」という)の概略側方断面図である。図1の噴射装置100は、本願の開示の実施形態にしたがって構成される噴射装置とアセンブリの特徴のいくつかを概略的に示すことが意図されている。したがって、図1に関連して説明される特徴は、後述の噴射装置とアセンブリの特徴のいずれかを限定することは意図されていない。図1に示すように、噴射装置100は本体102を含み、これは、第一の端部すなわち基底部106と、第二の端部すなわちノズル部108と、の間に延びる中間部104を有する。ノズル部108は、少なくとも一部がエンジンヘッド110を通って延び、燃焼室112との接合部111、またはその付近で燃料を噴射し、点火するように構成されている。詳しくは後述するように、噴射装置100は、高圧での燃料供給時に最適かつ高速で燃料噴射を提供し、その一方で燃焼室112内の急速な点火と完全燃焼を提供するのに特に適している。   FIG. 1 is a schematic cross-sectional side view of an integrated injector / igniter 100 (referred to as “injector 100”) constructed in accordance with certain embodiments of the present disclosure. The injector 100 of FIG. 1 is intended to schematically illustrate some of the features of an injector and assembly configured in accordance with embodiments of the present disclosure. Accordingly, the features described in connection with FIG. 1 are not intended to limit any of the injector and assembly features described below. As shown in FIG. 1, the injection device 100 includes a body 102 having an intermediate portion 104 extending between a first end or base 106 and a second end or nozzle portion 108. . The nozzle portion 108 extends at least partially through the engine head 110 and is configured to inject and ignite fuel at or near the junction 111 with the combustion chamber 112. As will be described in detail below, the injector 100 is particularly suitable for providing optimal and fast fuel injection when fueling at high pressure while providing rapid ignition and complete combustion within the combustion chamber 112. Yes.

噴射装置100はまた、ノズル部108によって担持される、導電性電極等の点火機能部114を含む。点火機能部114は、燃焼室112の接合部111の付近に設置され、ノズル部108を通って点火機能部114を通過する燃料に点火するように構成されている。点火機能部114は、本体102を通って延びる導電体116に動作的に接続されている。導電体116は、ノズル部108から中間部104を通って延びており、必要に応じて少なくとも一部を基底部106までさらに延ばすこともできる。例えば、特定の実施形態において、導電体116は基底部106を貫通するように延ばすことができる。詳しくは後述するように、導体116は、点火エネルギーまたは電圧を供給する1つまたは複数のエネルギー源に接続される。例えば、導体116は、本体102の基底部106または中間部104でエネルギー源に接続することができる。したがって、導体116は、フィラメントの加熱および/またはプラズマ直流または交流プラズマによって燃料に点火するための点火エネルギーを点火機能部114に供給できる。   The injection device 100 also includes an ignition function unit 114 such as a conductive electrode carried by the nozzle unit 108. The ignition function part 114 is installed in the vicinity of the joint part 111 of the combustion chamber 112, and is configured to ignite fuel passing through the ignition function part 114 through the nozzle part 108. The ignition function 114 is operatively connected to a conductor 116 that extends through the body 102. The conductor 116 extends from the nozzle portion 108 through the intermediate portion 104, and at least a part thereof can further extend to the base portion 106 as necessary. For example, in certain embodiments, the conductor 116 can extend through the base 106. As will be described in detail below, the conductor 116 is connected to one or more energy sources that provide ignition energy or voltage. For example, the conductor 116 can be connected to an energy source at the base 106 or the intermediate portion 104 of the body 102. Therefore, the conductor 116 can supply the ignition function unit 114 with ignition energy for igniting the fuel by heating the filament and / or plasma DC or AC plasma.

噴射装置100はさらに、基底部により担持される燃料調節弁118と弁作動アセンブリ128を含む。図1では、弁118が基底部106に設置されているように概略的に示されているが、他の実施形態では、弁は噴射装置100の中の他の箇所、例えばノズル部108および/または中間部104に設置することができる。これに加えて、いくつかの実施形態において、弁118は、本体102の複数の部分を通して、例えば本体102の全体を通して延ばすことができる。さらに図1には弁118が1つしか描かれていないが、他の実施形態では、噴射装置100に、本体102の所々に担持されている2つまたはそれ以上の弁を含めることができる。さらに、本明細書において図1に関して説明する噴射装置100の特徴はいずれも、参照によって全体が本願に援用される上記のまたは本明細書の他の箇所で引用される特許と特許出願において、詳細に記載されている噴射装置のいずれに関連して使用することもできる。   The injector 100 further includes a fuel adjustment valve 118 and a valve actuation assembly 128 carried by the base. In FIG. 1, the valve 118 is shown schematically as being installed in the base 106, but in other embodiments the valve is located elsewhere in the injector 100, such as the nozzle portion 108 and / or Alternatively, it can be installed in the intermediate portion 104. In addition, in some embodiments, the valve 118 can extend through multiple portions of the body 102, eg, throughout the body 102. Further, although only one valve 118 is depicted in FIG. 1, in other embodiments, the injector 100 can include two or more valves carried at various locations on the body 102. Further, any of the features of the injector 100 described herein with respect to FIG. 1 are described in detail in the patents and patent applications cited above and elsewhere herein, which are incorporated herein by reference in their entirety. Can be used in connection with any of the injectors described in.

弁作動アセンブリ128は、弁118をアクチュエイト(actuate)、または他の方法で動かして、燃料が本体102を通って流れるようにし、燃料を燃焼室112の中へと導入するように構成されている。より具体的には、弁作動アセンブリ128は、プランジャ可動子またはドライバ120を作動させ、または他の方法でその運動を誘導する(例えば、1つの実施形態においては磁力を発生させることによる)力発生アセンブリ(force generator assembly)122を含む。ドライバ120は、弁118を動かし、または他の方法でアクチュエイトさせるように構成される。例えば、特定の実施形態において、ドライバ120は第一の位置から第二の位置へと移動して、弁118と接触、またはそれに当たり、その結果、弁118を閉位置から開位置に移動させることができる。しかしながら、他の実施形態において、例えば調節弁がノズル部108に設置されている場合に、ドライバ120は、弁に動作的に接続されたアクチュエータ、例えばプランジャ、ロッドまたはケーブル等と接触し、またはこれを移動させることができる。   The valve actuation assembly 128 is configured to actuate or otherwise move the valve 118 to cause the fuel to flow through the body 102 and introduce the fuel into the combustion chamber 112. Yes. More specifically, the valve actuation assembly 128 activates the plunger mover or driver 120 or otherwise induces its movement (eg, by generating a magnetic force in one embodiment). Includes a force generator assembly 122. Driver 120 is configured to move or otherwise actuate valve 118. For example, in certain embodiments, the driver 120 moves from a first position to a second position to contact or hit the valve 118, thereby moving the valve 118 from a closed position to an open position. Can do. However, in other embodiments, for example when a regulating valve is installed in the nozzle portion 108, the driver 120 contacts or is in contact with an actuator, such as a plunger, rod or cable, operatively connected to the valve. Can be moved.

図の実施形態の他の特徴によれば、力発生アセンブリ122は、変圧器として動作する電気的、電気機械的および/または電磁的力発生装置とすることができる。例えば、図の実施形態において、力発生アセンブリ122は、二次すなわち第二の力発生装置126に近接する一次すなわち第一の力発生装置124を含む。図1には力発生装置が2つしか示されていないが、他の実施形態では、力発生アセンブリ122に、3つ以上の別々の力発生装置、例えば3つまたはそれより多い力発生装置を含めることができる。特定の実施形態において、第一の力発生装置124は、弁118を動かすための力を供給するように作動させることができる圧電要素とすることができる。他の実施形態において、第一の力発生装置124はソレノイド巻線とすることができ。さらに、第二の力発生装置126もまた、圧電要素またはソレノイド巻線とすることができる。第一のソレノイド124は、電流を第一のソレノイド124に供給する(例えば、パルス式または間欠直流)エネルギー供給源に接続することができる。第二のソレノイド126は、電気的に絶縁されたソレノイド導体130を介して導体116に導電的に接続されている。そのため、第二のソレノイド126は点火機能部114に電気的に接続されている。   According to other features of the illustrated embodiment, force generation assembly 122 can be an electrical, electromechanical and / or electromagnetic force generation device that operates as a transformer. For example, in the illustrated embodiment, the force generator assembly 122 includes a primary or first force generator 124 proximate to a secondary or second force generator 126. Although only two force generators are shown in FIG. 1, in other embodiments, the force generator assembly 122 may include three or more separate force generators, such as three or more force generators. Can be included. In certain embodiments, the first force generator 124 can be a piezoelectric element that can be actuated to provide a force to move the valve 118. In other embodiments, the first force generator 124 can be a solenoid winding. Further, the second force generator 126 can also be a piezoelectric element or a solenoid winding. The first solenoid 124 can be connected to an energy supply that supplies current to the first solenoid 124 (eg, pulsed or intermittent direct current). The second solenoid 126 is conductively connected to the conductor 116 via an electrically insulated solenoid conductor 130. Therefore, the second solenoid 126 is electrically connected to the ignition function unit 114.

動作中、力発生アセンブリ112は結果的に、燃料を噴射装置100から燃焼室112に噴射するための原動力を供給する変圧器として機能する。力発生アセンブリ122はまた、燃焼室112内に噴射された燃料の点火を少なくとも部分的に開始するための点火エネルギーも供給する。例えば、電流が第一のソレノイド124に印加されると、第一のソレノイド124は、磁力または磁束などの、ドライバ120をアクチュエイトあるいは他の方法で動かす力を発生させる。ドライバ120が第一のソレノイド124に応答して動くと、今度はドライバ120が弁118を作動させて、燃料を燃焼室112の中へと噴射させる。例えば、ドライバ120は、弁118と直接つまり弁作動装置と接触して、弁118を開位置へと移動させることができる。さらに、第一のソレノイド124からの磁界は、第二のソレノイド126の中に点火エネルギーまたは電圧を誘導する。第二のソレノイド126が導体116を介して点火機能部114に電気的に接続されているため、第二のソレノイド126は結果的に、少なくとも燃料の点火を開始するために、点火エネルギー(例えば、電圧および/または電流)を点火機能部114に供給できる。特定の実施形態において、電流を第二のソレノイド126に供給して、ドライバ120の運動を誘導することもできる。そのため、第二のソレノイド126は結果的に、第一のソレノイド124による弁118の運動の制御を補助または支援することができる。特定の実施形態において、第一のソレノイド124は、約10〜1,000ボルトで作動させることができ、第二のソレノイド126は、少なくとも約10,000ボルトが提供するように誘導できる。   During operation, the force generation assembly 112 consequently functions as a transformer that provides a motive force for injecting fuel from the injector 100 into the combustion chamber 112. The force generation assembly 122 also provides ignition energy to at least partially initiate ignition of the fuel injected into the combustion chamber 112. For example, when current is applied to the first solenoid 124, the first solenoid 124 generates a force that actuates or otherwise moves the driver 120, such as a magnetic or magnetic flux. As driver 120 moves in response to first solenoid 124, driver 120 now activates valve 118 to inject fuel into combustion chamber 112. For example, the driver 120 can contact the valve 118 directly or with the valve actuator to move the valve 118 to the open position. Further, the magnetic field from the first solenoid 124 induces ignition energy or voltage in the second solenoid 126. Since the second solenoid 126 is electrically connected to the ignition function 114 via the conductor 116, the second solenoid 126 consequently results in at least ignition energy (eg, to initiate fuel ignition). Voltage and / or current) can be supplied to the ignition function 114. In certain embodiments, current can be supplied to the second solenoid 126 to induce movement of the driver 120. As such, the second solenoid 126 can consequently assist or assist in controlling the movement of the valve 118 by the first solenoid 124. In certain embodiments, the first solenoid 124 can be operated at about 10 to 1,000 volts and the second solenoid 126 can be induced to provide at least about 10,000 volts.

第一と第二の力発生装置124、126がソレノイド巻線である実施形態において、第一のソレノイド124は第二のソレノイド126とは別の回路の中にあってもよい。しかしながら、他の実施形態では、第一のソレノイド124をある回路内で第二のソレノイド126と並列に配置することができる。他の実施形態において、第一のソレノイド124をある回路内で第二のソレノイド126と直列に配置することができる。さらに、第一のソレノイド124は、基底部106の中に第二のソレノイド126と同心的に配置することができる。図1の第一のソレノイド124は第二のソレノイド126の半径方向に外側に位置付けられているように示されているが、他の実施形態では、第一のソレノイド124を第二のソレノイド126の半径方向に内側に位置付けることができる。しかしながら、他の実施形態において、第一のソレノイド124と第二のソレノイド126は、他の構成に設置または配置することができ、例えば基底部106内のパッケージ効率を高めるために非同心的配置としてもよい。   In embodiments where the first and second force generators 124, 126 are solenoid windings, the first solenoid 124 may be in a separate circuit from the second solenoid 126. However, in other embodiments, the first solenoid 124 can be placed in parallel with the second solenoid 126 in a circuit. In other embodiments, the first solenoid 124 can be placed in series with the second solenoid 126 in a circuit. Further, the first solenoid 124 may be disposed concentrically with the second solenoid 126 in the base 106. Although the first solenoid 124 of FIG. 1 is shown as being positioned radially outward of the second solenoid 126, in other embodiments, the first solenoid 124 is connected to the second solenoid 126. It can be positioned radially inward. However, in other embodiments, the first solenoid 124 and the second solenoid 126 can be installed or arranged in other configurations, for example as a non-concentric arrangement to increase package efficiency within the base 106. Also good.

ソレノイド巻線の力発生装置を含む力発生アセンブリ122の実施形態の他の特徴によれば、特定の実施形態において、第一のソレノイド124の巻線導体の断面寸法(直径)を第二のソレノイド126の巻線導体の、それに対応する断面寸法(直径)より大きくして、第一のソレノイド124を流れる、より大きな電流を受けられるようにすることができる。例えば、1つの実施形態において、第一のソレノイド124の巻線導体の直径は第二のソレノイド126の巻線の直径の約10倍大きくすることができる。しかしながら、他の実施形態では、第一のソレノイド124の巻線導体の直径は、第二のソレノイドの巻線導体の直径の約10倍以上またはそれ以下とすることができる。   According to other features of the embodiment of the force generation assembly 122 that includes a solenoid winding force generator, in certain embodiments, the cross-sectional dimension (diameter) of the winding conductor of the first solenoid 124 is set to the second solenoid. The 126 winding conductors can be made larger than their corresponding cross-sectional dimensions (diameters) to receive a larger current flowing through the first solenoid 124. For example, in one embodiment, the diameter of the winding conductor of the first solenoid 124 can be about 10 times larger than the diameter of the winding of the second solenoid 126. However, in other embodiments, the diameter of the winding conductor of the first solenoid 124 can be about 10 times or more than the diameter of the winding conductor of the second solenoid.

また別の実施形態において、力発生アセンブリ122は変圧器として機能するため、第一のソレノイド124と第二のソレノイド126の巻線導体の巻き数または回転数(revolution)の比によって、所望あるいは所定の誘導点火エネルギー、または点火エネルギーを供給するための電圧を得るために、第二のソレノイド126で誘導される点火エネルギーまたは電圧を逓増、逓減させることができる。例えば、第二のソレノイド126の巻き数または回転数を第一のソレノイド124より多くして、第二のソレノイド126の中の誘導点火エネルギーまたは電圧を逓増させることができる。例えば、1つの実施形態において、第二のソレノイド126の巻き数または回転数を第一のソレノイド124のそれの10倍大きくすることができる。しかしながら、他の実施形態においては、この比を調整して、第二のソレノイド126において所望の誘導点火エネルギーまたは電圧が得られるようにすることができる。このようにして、第二の力発生装置126は、第一の力発生装置124に比較的低い電流を印加することで、点火イベント(例えば、初期加熱および/またはプラズマ生成)を起こすように構成できる。第一のソレノイド124と第二のソレノイド126の巻線導体は、動作中、特に高圧での動作中のショートを防止するために、適正に絶縁することもできる。   In yet another embodiment, the force generation assembly 122 functions as a transformer, so that the desired or predetermined ratio depends on the ratio of turns or revolutions of the winding conductors of the first solenoid 124 and the second solenoid 126. In order to obtain the induction ignition energy or the voltage for supplying the ignition energy, the ignition energy or voltage induced by the second solenoid 126 can be increased or decreased. For example, the number of turns or rotation of the second solenoid 126 can be increased from that of the first solenoid 124 to increase the induction ignition energy or voltage in the second solenoid 126. For example, in one embodiment, the number of turns or rotation of the second solenoid 126 can be ten times greater than that of the first solenoid 124. However, in other embodiments, this ratio can be adjusted to obtain the desired induction ignition energy or voltage at the second solenoid 126. In this manner, the second force generator 126 is configured to cause an ignition event (eg, initial heating and / or plasma generation) by applying a relatively low current to the first force generator 124. it can. The winding conductors of the first solenoid 124 and the second solenoid 126 can also be properly insulated to prevent short circuits during operation, particularly during operation at high pressure.

特定の実施形態において、第一の力発生装置124には複数の主要ソレノイド巻線を含めることができる。例えば、これらの複数の一次巻線は、反対の極性(例えば、+または−)または異なる点火エネルギーまたは電圧を有するようにして、弁118の周期的運動の周期および/または第二の力発生装置126で誘導される点火エネルギーまたは電圧を含めた運動をより細かく調整することができる。   In certain embodiments, the first force generator 124 can include a plurality of primary solenoid windings. For example, the plurality of primary windings may have opposite polarities (eg, + or-) or different ignition energy or voltage so that the period of periodic motion of the valve 118 and / or the second force generator. Movements including ignition energy or voltage induced at 126 can be more finely tuned.

図1に示される実施形態の他の特徴によれば、噴射装置100には、点火エネルギーまたは電圧供給導体131を含めてもよい。電圧供給導体131は、力発生アセンブリ122とは別の、より詳しくは第二のソレノイド126とは別の適当な点火エネルギーまたは電圧源に接続することができる。電圧供給源131はまた、導体116を介して点火機能部114にも電気的に接続できる。そのため、電圧供給導体131は、点火機能部114に点火イベントを発生させるための点火エネルギーを供給することができる。したがって、電圧供給導体131は、第二のソレノイド126とは別に、また第二のソレノイド126と一緒に点火エネルギーを供給できる。電圧供給導体131は本体102の中間部104で導体116に接続されているが、他の実施形態では、電圧供給導体131を本体102の基底部106で導体116に接続することができる。   According to other features of the embodiment shown in FIG. 1, the injector 100 may include ignition energy or voltage supply conductors 131. The voltage supply conductor 131 may be connected to a suitable ignition energy or voltage source that is separate from the force generation assembly 122, and more particularly, separate from the second solenoid 126. The voltage supply source 131 can also be electrically connected to the ignition function unit 114 via the conductor 116. Therefore, the voltage supply conductor 131 can supply ignition energy for causing the ignition function unit 114 to generate an ignition event. Therefore, the voltage supply conductor 131 can supply ignition energy separately from and together with the second solenoid 126. Although the voltage supply conductor 131 is connected to the conductor 116 at the intermediate portion 104 of the body 102, in other embodiments, the voltage supply conductor 131 can be connected to the conductor 116 at the base portion 106 of the body 102.

図の実施形態において、基底部106はまた、固定板、ケースまたは筐体129を含んでいてもよく、これは、少なくとも部分的に力発生アセンブリ122を取り囲む。筐体129は金属製筐体とすることができ、これは、例えば力発生アセンブリ122のための無線(RF)シールド等のシールドとなりうる。例えば、筐体129は動作中に、力発生アセンブリ122を他のRF機器または発生源から遮蔽することができる。筐体129はさらに、力発生アセンブリ122が他のRF機器または発生源を受けないように、またはそれを干渉しないようにすることができる。   In the illustrated embodiment, the base 106 may also include a fixation plate, case or housing 129 that at least partially surrounds the force generation assembly 122. The housing 129 can be a metal housing, which can be a shield, such as a radio (RF) shield for the force generating assembly 122, for example. For example, the housing 129 can shield the force generating assembly 122 from other RF equipment or sources during operation. The housing 129 can further prevent the force generation assembly 122 from receiving or interfering with other RF equipment or sources.

噴射装置100にはさらに、動作状態を検出するように構成されたセンサまたはその他の機器を含めることができる。例えば、噴射装置100には、少なくとも一部が本体102を通る光ファイバケーブル、またはノズル部108内に設置されたその他のセンサを含めることができ、これらは燃焼室の特性を検出するように構成される(図2のセンサ機器要素290を参照して、図示および後述する)。弁作動アセンブリ128および/または力発生アセンブリ122は結果的に、燃焼室の1つまたは複数の状態に応じて、最適に制御できる。   Injector 100 may further include a sensor or other device configured to detect an operating condition. For example, the injector 100 can include a fiber optic cable, at least partially through the body 102, or other sensor installed in the nozzle portion 108, which is configured to detect combustion chamber characteristics. (Illustrated and described below with reference to sensor device element 290 of FIG. 2). The valve actuation assembly 128 and / or force generation assembly 122 can consequently be optimally controlled depending on one or more conditions of the combustion chamber.

動作中、燃料は基底部106の中に導入され、基底部106から出て燃料流路または経路117に入る。燃料流路117は本体102を通るように、基底部106から中央部104を通ってノズル部108へと延びる。噴射装置100によって、正確に測定された量の燃料が燃料流路117を通じて燃焼室112へと選択的かつ最適に導入できる。例えば、ドライバ120は弁118を作動させて、閉位置から開位置へと摺動、回転、またはその他の方法で移動させる。力発生アセンブリ122は、弁118の運動を制御する。より詳しくは、力発生アセンブリ122は、(1)弁118および/またはその他の弁アセンブリを開くことによって燃料の流量を制御し、(2)開弁動作が完了したところで、加熱および/またはイオン化による点火エネルギーまたは電圧を生成するように構成されている。前述のように、これらの機能の両方を実現するために、力発生アセンブリ122は、第一すなわち一次巻線124または第一の圧電要素124と、二次巻線126または第二の圧電要素126と、を含むソレノイド巻線とすることができる。ソレノイド巻線126の巻き数は、第一の巻線14より多くすることができる。各巻線には1つまたは複数の絶縁層(例えば、ワニス(varnish)または他の適当な絶縁体)を含めることができるが、第二の巻線126には、第一の巻線124より多くの絶縁層を含めてもよい。力発生アセンブリ122はまた、導体116に電気的に接続することができる。力発生アセンブリ122すなわちソレノイドを、より多くの巻き数の第一の巻線124と第二の巻線126の変圧器として巻くことにより、ドライバ120またはプランジャ可動子の引きを生じさせるため、またはその運動を誘導するための点火エネルギーまたは電圧が印加されたときに、一次巻線124は、大きな電流を流すことができる。一次巻線124へのリレー(relay)を開放すると、ドライバ120が解除され、非常に高い点火エネルギーまたは電圧が二次巻線126によって生成される。二次巻線126の高い点火エネルギーまたは電圧は、導線116を介して点火機能部114を初期加熱および/またはイオン化することによって、加熱および/またはプラズマ生成の点火イベントに利用でき、その後は、噴射装置100によって担持されて、適当な供給源(光起電、電熱、圧電型発電機により燃焼室から回収されるエネルギーを含む)により既に充電されているコンデンサの比較的低い点火エネルギーまたは電圧放出によって、引き続き燃焼室112にイオン化電流と燃料噴射が供給される。   In operation, fuel is introduced into the base 106 and exits the base 106 and enters a fuel flow path or path 117. The fuel flow path 117 extends from the base portion 106 through the central portion 104 to the nozzle portion 108 so as to pass through the main body 102. The injector 100 allows a precisely measured amount of fuel to be selectively and optimally introduced into the combustion chamber 112 through the fuel flow path 117. For example, the driver 120 operates the valve 118 to slide, rotate, or otherwise move from the closed position to the open position. Force generation assembly 122 controls the movement of valve 118. More particularly, force generation assembly 122 controls (1) the flow rate of fuel by opening valve 118 and / or other valve assemblies, and (2) by heating and / or ionization when the valve opening operation is complete. It is configured to generate ignition energy or voltage. As described above, to achieve both of these functions, the force generation assembly 122 includes a first or primary winding 124 or first piezoelectric element 124 and a secondary winding 126 or second piezoelectric element 126. And a solenoid winding including: The number of turns of the solenoid winding 126 can be larger than that of the first winding 14. Each winding may include one or more insulating layers (eg, varnish or other suitable insulator), but the second winding 126 has more than the first winding 124. Insulating layers may be included. The force generation assembly 122 can also be electrically connected to the conductor 116. To generate a pull of the driver 120 or plunger mover by winding the force generating assembly 122 or solenoid as a transformer with a greater number of turns of the first winding 124 and the second winding 126, or When ignition energy or voltage is applied to induce motion, the primary winding 124 can carry a large current. When the relay to the primary winding 124 is released, the driver 120 is released and very high ignition energy or voltage is generated by the secondary winding 126. The high ignition energy or voltage of the secondary winding 126 is available for heating and / or plasma generation ignition events by initial heating and / or ionization of the ignition function 114 via the conductor 116, after which the injection By relatively low ignition energy or voltage release of a capacitor carried by the device 100 and already charged by a suitable source (including photovoltaic, electrothermal, energy recovered from the combustion chamber by a piezoelectric generator) Subsequently, ionization current and fuel injection are supplied to the combustion chamber 112.

さらに、動作中、噴射装置100は噴射と点火を調整でき、あるいはエネルギー密度および/または点火特性の異なる燃料について初期点火と完全燃焼を開始するのに必要なエネルギーに応じて制御することが可能である。例えば、点火しやすい水素系燃料には、例えば、点火エネルギーの要求がより大きいディーゼル燃料よりも少ない点火エネルギーでよい。このような場合、点火エネルギーは第二の力発生装置126のみによって提供されてもよい。しかしながら、より大きな点火エネルギーが必要な実施形態において、第二の力発生装置126は、単独、または電圧供給導体131を介して導体116に連結された第二のエネルギー源と共に、より大きなエネルギーを供給することができる。水素およびディーゼル燃料の例を挙げたが、当業者であれば、本発明の実施形態を、少なくとも水素系および/またはディーゼル系燃料を含む他の多くの燃料に使用できることが分かるであろう。   Further, during operation, the injector 100 can adjust injection and ignition, or can control depending on the energy required to initiate initial ignition and complete combustion for fuels with different energy densities and / or ignition characteristics. is there. For example, a hydrogen-based fuel that is easily ignited may require less ignition energy than, for example, diesel fuel that has a higher demand for ignition energy. In such a case, the ignition energy may be provided only by the second force generator 126. However, in embodiments where greater ignition energy is required, the second force generator 126 supplies more energy alone or with a second energy source coupled to the conductor 116 via the voltage supply conductor 131. can do. While examples of hydrogen and diesel fuel have been given, those skilled in the art will appreciate that embodiments of the present invention can be used with many other fuels, including at least hydrogen and / or diesel fuels.

噴射装置100ではまた、いくつかの状況において、動作中に回収したエネルギーを使って、燃料の噴射と点火に少なくとも部分的に役立てることができる。例えば、第一の力発生装置124がドライバ120の運動を誘導すると、第二の力発生装置126は、点火エネルギーが第二の力発生装置126の中で誘導される際に、第一の力発生装置124からエネルギーを回収する。さらに、第二の力発生装置126からのエネルギーは、圧電要素を作動させて弁118を作動させるために利用できる。噴射装置100はさらに、燃焼室112から回収したエネルギー(例えば、コンデンサに貯蔵されたエネルギー)を使って、点火イベントを開始および/または持続できる。例えば、光エネルギー、圧力エネルギー、熱エネルギー、音響エネルギー、振動および/または他の種類のエネルギーを使って、燃料点火イベントを開始し、持続できる。   The injector 100 can also use, in some situations, energy recovered during operation to at least partially assist in fuel injection and ignition. For example, when the first force generator 124 induces the movement of the driver 120, the second force generator 126 causes the first force to be generated when ignition energy is induced in the second force generator 126. Energy is recovered from the generator 124. Further, energy from the second force generator 126 can be used to actuate the piezoelectric element to actuate the valve 118. The injector 100 can further use the energy recovered from the combustion chamber 112 (eg, energy stored in a capacitor) to initiate and / or sustain an ignition event. For example, light energy, pressure energy, thermal energy, acoustic energy, vibration and / or other types of energy can be used to initiate and sustain a fuel ignition event.

図2は、本願の開示のまた別の実施形態により構成された一体型の噴射装置/点火装置200(「噴射装置200」という)の側方断面図である。図2の噴射装置200に含まれるいくつかの特徴は、構造と機能において、図1に関して上述した噴射装置100の、それらに対応する特徴と略同様である。例えば、図2に示すように、噴射装置200は、中央部204を有する本体202を含み、中央部204は、第一のつまり基底部206と、第二のつまりノズル部208と、の間に延びる。ノズル部208は、シリンダヘッドの噴射ポートの中まで延びるように構成される。   FIG. 2 is a side cross-sectional view of an integrated injector / igniter 200 (referred to as “injector 200”) constructed in accordance with yet another embodiment of the present disclosure. Several features included in the injector 200 of FIG. 2 are substantially similar in structure and function to the corresponding features of the injector 100 described above with respect to FIG. For example, as shown in FIG. 2, the injection device 200 includes a body 202 having a central portion 204, the central portion 204 being between a first or base portion 206 and a second or nozzle portion 208. Extend. The nozzle portion 208 is configured to extend into the injection port of the cylinder head.

噴射装置200はさらに、1つまたは複数の基底部アセンブリ227(個々に、第一の基底部アセンブリ227aと第二の基底部アセンブリ227bとして示される)を含み、これらは噴射装置200の基底部206の中に燃料を受け、ノズル部208への燃料を選択的に計量する他、点火エネルギーをノズル部208に供給するように構成されている。より詳しくは、各基底部アセンブリ227は力発生アセンブリ222を含み、これは対応するポペットまたはベースバルブ254を作動させる他、本体202を通って延びる対応する導体216に点火エネルギーを供給するように構成されている。より詳しくは、力発生アセンブリ222は、少なくとも第一の力発生装置224(例えば、少なくとも1つのソレノイド巻線または圧電要素)の他、第二の力発生装置226(例えば、少なくとも1つのソレノイド巻線または圧電要素)を含む。図1を参照して上述した力発生アセンブリ122と同様に、図2の力発生アセンブリ222は、(1)弁アセンブリのいすかれを開くことによって燃料の流量を制御し、(2)開弁動作終了時に、加熱および/またはイオン化による点火エネルギーまたは電圧を生成するように構成される。特定の実施形態において、これらの機能の両方を実現するために、力発生アセンブリ222には、第一すなわち一次ソレノイド巻線である第一の力発生装置224と、二次ソレノイド巻線である第二の力発生装置226と、を含めることができる。力発生アセンブリ222と、特に二次ソレノイド巻線226は、電圧供給導体230を介して導体216に接続することができる。二次巻線226の巻き数は、第一の巻線224より多くすることができる。第一および二次巻線224、226の各々にはまた、1つまたは複数の絶縁層(例えば、ワニス(varnish)またはその他の適当な絶縁体)を含めることができるが、第二の巻線226には、第一の巻線224より多くの絶縁層を含めてもよい。力発生アセンブリ222はまた、導体216に電気的に接続することができる。力発生アセンブリ222を、より多くの巻き数の一次巻線224と二次巻線226の変圧器として構成することにより、主要巻線224は、ドライバまたはプランジャ可動子を作動させる弁の引きを生じさせるため、またはその運動を誘導するための点火エネルギーまたは電圧が印加されたときに、大きな電流を流すことができる。一次巻線224へのリレー(relay)を開放すると、ドライバが解除され、非常に高い点火エネルギーまたは電圧が二次巻線226によって生成される。二次巻線226の高い点火エネルギーまたは電圧は、例えば初期イオン化(initial ionization)を提供することによって、加熱および/またはプラズマ生成の点火イベントに利用でき、その後は、いずれかの適当な供給源(光起電、電熱、圧電型発電機により燃焼室から回収されるエネルギーを含む)により既に充電されているコンデンサの比較的低い点火エネルギーまたは電圧放出によって、引き続き燃焼室にイオン化電流と燃料噴射が供給される。   The injector 200 further includes one or more basal assemblies 227 (indicated individually as a first basal assembly 227a and a second basal assembly 227b), which are the base 206 of the injector 200. The fuel is received in the fuel, and the fuel to the nozzle unit 208 is selectively metered, and the ignition energy is supplied to the nozzle unit 208. More particularly, each base assembly 227 includes a force generation assembly 222 configured to provide ignition energy to a corresponding conductor 216 extending through the body 202 in addition to activating a corresponding poppet or base valve 254. Has been. More particularly, the force generator assembly 222 includes at least a first force generator 224 (eg, at least one solenoid winding or piezoelectric element) as well as a second force generator 226 (eg, at least one solenoid winding). Or a piezoelectric element). Similar to the force generation assembly 122 described above with reference to FIG. 1, the force generation assembly 222 of FIG. 2 controls (1) the flow of fuel by opening the chair of the valve assembly, and (2) valve opening operation. At the end, it is configured to generate ignition energy or voltage by heating and / or ionization. In certain embodiments, to achieve both of these functions, the force generation assembly 222 includes a first force generator 224 that is a first or primary solenoid winding and a first solenoid winding that is a secondary solenoid winding. A second force generator 226. The force generation assembly 222 and in particular the secondary solenoid winding 226 can be connected to the conductor 216 via the voltage supply conductor 230. The number of turns of the secondary winding 226 can be larger than that of the first winding 224. Each of the first and secondary windings 224, 226 may also include one or more insulating layers (eg, varnish or other suitable insulator), but the second winding 226 may include more insulating layers than the first winding 224. The force generation assembly 222 can also be electrically connected to the conductor 216. By configuring the force generating assembly 222 as a transformer with a greater number of turns of primary winding 224 and secondary winding 226, the main winding 224 causes a valve pull to actuate the driver or plunger mover. A large current can flow when ignition energy or voltage is applied to cause or induce its movement. Opening the relay to the primary winding 224 releases the driver, and very high ignition energy or voltage is generated by the secondary winding 226. The high ignition energy or voltage of the secondary winding 226 can be utilized for heating and / or plasma generation ignition events, for example by providing initial ionization, after which any suitable source ( The ionization current and fuel injection continue to be supplied to the combustion chamber by the relatively low ignition energy or voltage release of the already charged capacitor (including photovoltaic, electrothermal, energy recovered from the combustion chamber by the piezoelectric generator) Is done.

前述のように、力発生アセンブリ222は、ドライバ220の運動を誘導する。力発生アセンブリ222はまた、対応するコントローラまたはプロセッサ223(個々に、第一のコントローラ223a、第二のコントローラ223bと示される)に動作的に接続することができ、それによって、例えば燃焼室の1つまたは複数の条件またはその他のエンジンパラメータに応答して、力発生アセンブリ222を選択的に律動的(selectively pulse)に動作させ、またはアクチュエイト(actuate)させる。ドライバ220は、基底部206で第一の逆止弁つまりベースバルブ254と係合する。より詳しくは、ベースバルブ254は1つまたは複数のストッパ229を含み、付勢部材収容穴(biasing member cavity)219の中に位置付けられた付勢部材271(例えば、コイルばねまたは磁石)と係合して、ベースバルブ254を図2に示されるような閉位置に向けて(例えば、ノズル部208に向かう方向に)付勢する。ベースバルブストッパ229はまた、ドライバ220とも係合し、それによってドライバ220はベースバルブ254を開位置と閉位置の間で移動させる。ベースバルブ254はまた、ベースバルブヘッドつまりシーリング部256を含み、これは、図のように通常は閉位置にあってそれに対応するバルブシート258と係合する。   As described above, the force generation assembly 222 guides the movement of the driver 220. The force generation assembly 222 can also be operatively connected to a corresponding controller or processor 223 (indicated individually as a first controller 223a, a second controller 223b), thereby, for example, one of the combustion chambers In response to one or more conditions or other engine parameters, force generating assembly 222 is selectively pulsed or actuated selectively. The driver 220 engages a first check or base valve 254 at the base 206. More particularly, the base valve 254 includes one or more stoppers 229 and engages a biasing member 271 (eg, a coil spring or magnet) positioned within a biasing member cavity 219. Then, the base valve 254 is urged toward the closed position as shown in FIG. 2 (for example, in a direction toward the nozzle portion 208). Base valve stopper 229 also engages driver 220, which causes driver 220 to move base valve 254 between an open position and a closed position. The base valve 254 also includes a base valve head or sealing portion 256 that engages a corresponding valve seat 258 in the normally closed position as shown.

噴射装置200はまた、燃料インレットフィッティング238(個々に、第一の燃料インレットフィッティング238aと第二の燃料インレットフィッティング238bと示される)を含み、これは対応する基底部アセンブリ227に動作的に接続されて、燃料をそれぞれの基底部アセンブリ227の中に導入する。各基底部アセンブリ227の中において、ベースバルブ254が開位置にあるときには、燃料が力発生アセンブリ222とドライバ220を通って流れて、バルブヘッド256を通過する。噴射装置200はさらに、燃料接続導管257(個々に、第一の燃料接続導管257aと第二の燃料接続導管257bと示される)を含み、これが燃料を基底部206から、本体202の中間部204とのノズル部208を通って延びる燃料流路つまり経路217へと輸送する。燃料流路217は、本体202を通ってベース部206から、少なくとも一部がノズル部208の中へと延びるコアアセンブリ213に近接して長手方向に延びる。コアアセンブリ213は、点火部材または導体216の周囲に同軸的に配置されたコア絶縁体240を含む。コアアセンブリ213はまた、点火絶縁体240を有する燃料流路217を少なくとも部分的に画定する円筒形または環状の格納部材288を含む。コアアセンブリ213は、本体202の絶縁体242を通って延びる。点火導体216は、点火端子233に動作的に接続されて、1つまたは複数の点火機能部287を備えることのできる点火電極284に点火エネルギーまたは電圧を(力発生アセンブリ222からの点火電圧またはエネルギーに加えて)供給する。点火電極284は、第二の電極285と共に点火イベントを発生させることのできる第一の電極であり、これはノズル部208の遠位端の導電性部分とすることができ、またはシリンダヘッドポートの適当な近位部とすることができる。点火絶縁体240は、点火電極284の付近に、断面寸法がより大きい(例えば、断面直径がより大きい)大径端部283を含む。   The injector 200 also includes a fuel inlet fitting 238 (shown individually as a first fuel inlet fitting 238a and a second fuel inlet fitting 238b), which is operatively connected to a corresponding base assembly 227. Fuel into each base assembly 227. Within each base assembly 227, when the base valve 254 is in the open position, fuel flows through the force generation assembly 222 and the driver 220 and through the valve head 256. The injector 200 further includes a fuel connection conduit 257 (indicated individually as a first fuel connection conduit 257 a and a second fuel connection conduit 257 b) that directs fuel from the base portion 206 to the intermediate portion 204 of the body 202. To a fuel flow path or path 217 extending through the nozzle portion 208. The fuel flow path 217 extends longitudinally adjacent the core assembly 213 that extends at least partially from the base portion 206 through the body 202 and into the nozzle portion 208. The core assembly 213 includes a core insulator 240 that is coaxially disposed around an ignition member or conductor 216. The core assembly 213 also includes a cylindrical or annular storage member 288 that at least partially defines a fuel flow path 217 having an ignition insulator 240. Core assembly 213 extends through insulator 242 of body 202. The ignition conductor 216 is operatively connected to the ignition terminal 233 and provides ignition energy or voltage (ignition voltage or energy from the force generation assembly 222) to the ignition electrode 284, which may include one or more ignition functions 287. Supply). The ignition electrode 284 is a first electrode that can generate an ignition event with the second electrode 285, which can be a conductive portion at the distal end of the nozzle portion 208, or at the cylinder head port. It can be a suitable proximal portion. The ignition insulator 240 includes a large diameter end 283 in the vicinity of the ignition electrode 284 that has a larger cross-sectional dimension (eg, a larger cross-sectional diameter).

点火絶縁体240の大径端部283は、ノズル部208によって担持される流量制御弁266と接触するように構成される。流量制御弁266は半径方向に拡張する弁であり、これは点火絶縁体240の大径端部283から上流の位置において格納部材288に固定、接着またはその他の方法で接続された第一のつまり固定端部268を含む。例えば、第一の端部268は、格納部材288の外面に適当な接着剤、熱可塑性ポリマ、熱硬化性組成物またはその他適当な接着または固定手段で接着することができる。流量制御弁266はさらに、第一の固定端部268と反対側の第二の変形可能なつまり可動端部270を含む。可動端部270は、点火絶縁体240の大径端部283と接触し、少なくとも部分的に半径方向に開放、拡張、拡大またはその他の方法で変形して、燃料を噴射装置200のノズル部208から排出させるように構成される。より詳しくは、格納部材288は、流量制御弁266の可動端部270に隣接する複数の燃料排出ポート269を含む。   The large diameter end 283 of the ignition insulator 240 is configured to contact the flow control valve 266 carried by the nozzle unit 208. The flow control valve 266 is a radially expanding valve that is fixed, glued or otherwise connected to the containment member 288 at a position upstream from the large diameter end 283 of the ignition insulator 240. A fixed end 268 is included. For example, the first end 268 can be bonded to the outer surface of the containment member 288 with a suitable adhesive, thermoplastic polymer, thermosetting composition, or other suitable bonding or fastening means. The flow control valve 266 further includes a second deformable or movable end 270 opposite the first fixed end 268. The movable end 270 contacts the large diameter end 283 of the ignition insulator 240 and is at least partially radially opened, expanded, enlarged or otherwise deformed to cause fuel to be injected into the nozzle portion 208 of the injector 200. Configured to be discharged from. More specifically, the storage member 288 includes a plurality of fuel discharge ports 269 adjacent to the movable end 270 of the flow control valve 266.

動作中、燃料は燃料インレットフィッティング238を介して、基底部アセンブリ227に導入される。燃料は力発生アセンブリ222とドライバ220を通る適当な通路を流れて、ベースバルブヘッド256に到達する。例えば、ドライバ220は、図2において破線で示されるように、ドライバ220の外周または直径に隣接して延びる1つまたは複数の燃料通路を含んでいてもよい。力発生アセンブリ222(および、より詳しくは第一のソレノイド巻線224または圧電要素224)がベースバルブ254を開位置へと動かして、ベースバルブヘッド254をバルブシート258から離間させると、燃料はベースバルブヘッド256を通過して、燃料接続導管257の中に流れる。燃料接続導管257から、圧縮燃料が燃料流路217の中に流れる。1つの実施形態において、燃料流路217の中の燃料の圧力は、流量制御弁266の可動端部270を半径方向に外側に開放、拡張または変形させて、燃料が点火絶縁体240の大径端部283を通って流れるようにするのに十分である。しかしながら、他の実施形態では、1つまたは複数のアクチュエータ、ドライバ、選択的付勢部材、またはその他適当な力発生装置によって少なくとも部分的に流量制御弁266の可動端部270を半径方向に開放、拡張、またはその他の方法で変形させることができる。流量制御弁266が燃料を燃料排出ポート269から選択的に吐出すると、燃料は1つまたは複数の点火機能部286を通過し、これは点火イベントを発生させて、燃料に点火し、これを燃焼室へと噴射することができる。力発生アセンブリ222と、より詳しくは第二のソレノイド巻線226つまり電圧要素は、少なくとも、電圧供給コネクタ230と導体216を介して点火機能部284に初期イオン化または点火エネルギーを供給できる。点火端子233はさらに、導体216を介して点火機能部284にイオン化または点火エネルギーを補給またはその他の方法で供給できる。さらに、点火エネルギーはまた、適当な供給源(光起電、電熱、圧電型発電機により燃焼室から回収されるエネルギーを含む)により既に充電されているコンデンサからの比較的大きい、または小さい点火エネルギーつまり電圧放出によって供給されることができ、それによって引き続き燃焼室にイオン化電流と燃料噴射が供給される。   In operation, fuel is introduced into the base assembly 227 via the fuel inlet fitting 238. The fuel flows through appropriate passages through the force generation assembly 222 and the driver 220 to the base valve head 256. For example, the driver 220 may include one or more fuel passages that extend adjacent to the outer periphery or diameter of the driver 220, as shown by the dashed lines in FIG. When the force generating assembly 222 (and more particularly the first solenoid winding 224 or piezoelectric element 224) moves the base valve 254 to the open position, causing the base valve head 254 to move away from the valve seat 258, the fuel is It flows through the valve head 256 and into the fuel connection conduit 257. From the fuel connection conduit 257, the compressed fuel flows into the fuel flow path 217. In one embodiment, the pressure of the fuel in the fuel flow path 217 causes the movable end 270 of the flow control valve 266 to open, expand or deform radially outward so that the fuel has a large diameter of the ignition insulator 240. It is sufficient to allow flow through end 283. However, in other embodiments, the movable end 270 of the flow control valve 266 is radially opened at least partially by one or more actuators, drivers, selective biasing members, or other suitable force generators, It can be expanded or otherwise deformed. When the flow control valve 266 selectively discharges fuel from the fuel discharge port 269, the fuel passes through one or more ignition functions 286, which generate an ignition event to ignite the fuel and burn it Can be injected into the chamber. The force generation assembly 222 and more particularly the second solenoid winding 226 or voltage element can supply initial ionization or ignition energy to the ignition function 284 at least via the voltage supply connector 230 and the conductor 216. The ignition terminal 233 can further supply or otherwise supply ionization or ignition energy to the ignition function 284 via the conductor 216. In addition, the ignition energy is also relatively large or small ignition energy from a capacitor that is already charged by a suitable source (including photovoltaic, electrothermal, energy recovered from the combustion chamber by a piezoelectric generator). That is, it can be supplied by voltage discharge, thereby continuing to supply ionization current and fuel injection to the combustion chamber.

本願の開示のある実施形態により構成される噴射装置には、噴射装置本体を含めることができ、これは本体の中に燃料を受けるように構成された基底部と、基底部に接続されたノズル部と、を有する。ノズル部は、燃料を燃焼室に噴射するために燃焼室に近接して設置されるように構成される。噴射装置はまた、ノズル部に、少なくとも部分的に燃料に点火する点火イベントを発生させるように構成された点火機能部と、本体により担持される弁であって、開位置に移動して燃料が燃焼室内に導入されるようにすることができる弁と、基底部により担持される力発生アセンブリと、を含む。力発生アセンブリは、基底部により担持される弁ドライバと、基底部により担持されて、弁ドライバを作動させるように構成された力発生装置と、を含む。弁ドライバは第一の位置と第二の位置の間で移動可能であり、力発生装置は、磁界を発生させるように構成された第一のソレノイド巻線と、第一のソレノイド巻線とは別であり、点火機能部に電気的に接続された第二のソレノイド巻線と、を含む。磁界は弁ドライバを第一の位置から第二の位置に移動させて、弁を開位置へと動かす。磁界はまた、第二のソレノイド内に点火エネルギーを発生させる。さらに、第二のソレノイドは、少なくとも部分的に点火イベントを開始させるために、点火エネルギーを点火機能部に供給する。   An injector constructed in accordance with certain embodiments of the present disclosure can include an injector body that includes a base configured to receive fuel in the body and a nozzle connected to the base. Part. The nozzle portion is configured to be installed close to the combustion chamber in order to inject fuel into the combustion chamber. The injector is also an ignition function portion configured to generate an ignition event in the nozzle portion that ignites the fuel at least partially, and a valve carried by the body, the fuel being moved to the open position A valve that can be adapted to be introduced into the combustion chamber and a force generating assembly carried by the base. The force generating assembly includes a valve driver carried by the base and a force generating device carried by the base and configured to actuate the valve driver. The valve driver is movable between a first position and a second position, and the force generator includes a first solenoid winding configured to generate a magnetic field, and a first solenoid winding. A second solenoid winding electrically connected to the ignition function. The magnetic field moves the valve driver from the first position to the second position and moves the valve to the open position. The magnetic field also generates ignition energy in the second solenoid. Further, the second solenoid supplies ignition energy to the ignition function to at least partially initiate an ignition event.

特定の実施形態において、第一のソレノイド巻線は回路内で第二のソレノイド巻線と並列である。しかしながら、他の実施形態では、第一のソレノイド巻線は回路内で第二のソレノイド巻線と直列である。さらに、第一のソレノイド巻線は第二のソレノイド巻線と同心状することができ、または第一のソレノイド巻線は第二のソレノイド巻線と同心でなくてもよい。噴射装置にはさらに、力発生アセンブリに流体的に接続された燃料入口を含めることができ、これは、燃料を力発生アセンブリを介して基底部へと導入する。これに加えて、第二の点火エネルギー源は、噴射装置本体により担持されるコンデンサであり、第二の原動力により、弁が開位置から閉位置にのみ移動する。さらに、弁ドライバは、少なくとも部分的に強磁性材料で作製でき、原動力は、第一の力発生装置によって生成される磁力とすることができる。   In certain embodiments, the first solenoid winding is in parallel with the second solenoid winding in the circuit. However, in other embodiments, the first solenoid winding is in series with the second solenoid winding in the circuit. Further, the first solenoid winding may be concentric with the second solenoid winding, or the first solenoid winding may not be concentric with the second solenoid winding. The injector may further include a fuel inlet fluidly connected to the force generation assembly, which introduces fuel into the base via the force generation assembly. In addition to this, the second ignition energy source is a capacitor carried by the injector main body, and the valve moves only from the open position to the closed position by the second driving force. Furthermore, the valve driver can be made at least partially from a ferromagnetic material, and the driving force can be the magnetic force generated by the first force generator.

本願の開示の実施形態により燃料噴射装置を作動させて、燃料を燃焼室に噴射し、少なくとも部分的に燃料に点火する方法は、燃料または冷却剤の少なくとも一方を燃料噴射装置の本体に導入するステップと、第一の力発生装置で弁を作動させて、燃料を本体から燃焼室に吐出させるステップと、点化機能部を、点火機能部に連結された第二の力発生装置で作動させるステップと、を含み、第二の力発生装置は第一の力発生装置と隣接している。第二の力発生装置は第一の力発生装置と電気誘導によって連結することができる。   A method for operating a fuel injector to inject fuel into a combustion chamber and at least partially ignite the fuel in accordance with an embodiment of the present disclosure introduces at least one of fuel or coolant into the body of the fuel injector. A step of operating a valve with the first force generating device to discharge fuel from the main body into the combustion chamber; and a point activation function portion with a second force generating device coupled to the ignition function portion A second force generator is adjacent to the first force generator. The second force generator can be connected to the first force generator by electrical induction.

本願には、以下の出願の主旨の全体を参照により援用する。2009年8月27日に出願され、“MULTIFUEL MULTIBURST”と題する特許文献2、2010年10月27日に出願され、“FUEL INJECTOR SUITABLE FOR INJECTING A PLURALITY OF DIFFERENT FUELS INTO A COMBUSTION”と題する特許文献3、2010年2月13日に出願され、“FULL SPECTRUM ENERGY AND RESOURCE INDEPENDENCE”と題する特許文献4、2010年3月9日に出願され、“SYSTEM AND METHOD FOR PROVIDING HIGH VOLTAGE RF SHIELDIN, FOR EXAMPLE, FOR USE WITH A FUEL INJECTOR”と題する特許文献5、2009年8月27日に出願され、“OXYGENATED FUEL PRODUCTION”と題する特許文献6、2009年8月27日に出願され、“FULL SPECTRUM ENERGY”と題する特許文献7、2010年7月21日に出願され、“INTEGRATED FUEL LINJECTORS AND IGNITERS AND ASSOCIATED METHODS OF USE AND MANUFACTURE”と題する特許文献8、2010年7月21日に出願され、“FUEL INJECTOR ACTUATOR ASSEMBLIE AND ASSOCIATED METHODS OF USE AND MANUFACTURE”と題する特許文献9、2010年7月21日に出願され、“INTEGRATED FUEL INJECTOR IGNITERS WITH CONDUCTIVE CABLE ASSEMBLIES”と題する特許文献10、2010年7月21日に出願され、“SHAPING A FUEL CHARGE IN A COMBUSTION CHAMBER WITH MULTIPLE DRIVERS AND/OR IONIZATION CONTROL”と題する特許文献11、2010年7月21日に出願され、“CERAMIC INSULATOR AND METHODS OF USE AND MANUFACTURE THEREOF”と題する特許文献12、2010年7月21日に出願され、“METHOD AND SYSTEM OF THERMOCHEMICAL REGENERATION TO PROVIDE OXYGENATED FUEL, FOR EXAMPLE, WITH FUEL−COOLED FUEL INJECTORS”と題する特許文献13、2010年7月21日に出願され、“METHODS AND SYSTEMS FOR REDUCING THE FORMATION OF OXIDES OF NITROGEN DURING COMBUSTION IN ENGINES”と題する特許文献14、2009年10月19日に出願され、“MULTIFUEL STORAGE, METERING AND IGNITION SYSTEM”と題する特許文献15、2009年12月7日に出願され、“INTEGRATED FUEL INJECTORS AND IGNITERS AND ASSOCIATED METHODS OF USE AND MANUFACTURE”と題する特許文献16、2008年1月7日に出願され、“MULTIFUEL STORAGE, METERING AND IGNITION SYSTEM”と題する特許文献17、2010年10月27日に出願され、“ADAPTIVE CONTROL SYSTEM FOR FUEL INJECTORS AND IGNITERS”と題する特許文献18、2009年12月7日に出願され、“INGETRAGED FUEL INJECTORS AND IGNITERS AND ASSOCIATED METHODS OF USE AND MANUFACTURE”と題する特許文献19および特許文献1。   The entire contents of the following applications are incorporated herein by reference. Patent Document 2 filed on August 27, 2009 and entitled “MULTIFUL MULTIBURST”, filed on October 27, 2010 and entitled “FUEL INJECTOR SUITABLE FOR INJECTING A PLULARITY OF DIFFERENT FUTURE S FUELS , Filed on Feb. 13, 2010 and entitled “FULL SPECTRUM ENERGY AND RESOURCE INDEPENDENCE”, filed on Mar. 9, 2010, “SYSTEM AND METHOD FOR PROFINDING HIGH PORTFOLDING FRFIDGE FRFING FRFIDGE FRFING FRFIDGE FRF USE WITH A FUEL I Patent Document 5 entitled “JECTOR”, filed on August 27, 2009, patent document 6 entitled “OXYGENATED FUEL PRODUCTION”, filed August 27, 2009, patent document 7 entitled “FULL SPECTRUM ENERGY”, Patent Document 8 filed on July 21, 2010 and entitled “INTEGRATED FUEL LINEJECTORS AND IGNITERS AND ASSOCIATED METHODS OF US AND MANFACTURE” Patent Documents 9, 201 entitled “AND MANUFACTURE” Patent application 10, filed on July 21, 2010, entitled “INTEGRATED FUEL INJECTOR IGNITERS WITH CONDUCTIVE CABLE ASEMBLUE AND / CHU LIVE I TUBE DU Patent Document 11 entitled “IONIZATION CONTROL”, filed on July 21, 2010, filed on July 21, 2010, entitled “CERAMIC INSULATOR AND METHODS OF USE AND MANFACTURE THEREOF”, and “METHOD ANDS ANDS” OF THE MOCHEMICAL REGENERATION TO PROVIDE OXYGENATED FUEL, FOR EXAMPLE, "filed in the Patent Document 13, July 21, 2010 entitled," WITH FUEL-COOLED FUEL INJECTORS METHODS AND SYSTEMS FOR REDUCING THE FORMATION OF OXIDES OF NITROGEN DURING COMBUSTION IN ENGINES " Patent Document 14, entitled “MULTIFUL STORAGE, METERING AND IGNITION SYSTEM”, filed on Dec. 7, 2009, and filed “INTEGRATED FUEL”. Patent Document 16 entitled “INJECTORS AND IGNITERS AND ASSOCIATED METHODS OF US AND MANFACTURE”, filed on January 7, 2008, “MULTIFUL STORAGE, METERING AND IGNITION SYSTEM 10” Patent Document 18, entitled “ADAPTIVE CONTROL SYSTEM FOR FUEL INJECTORS AND IGNITERS”, filed on Dec. 7, 2009, and “INGETRAGED FUEL INJECTORS AND IGNITERS MANUFACTURED AUTHORIZED METUALED AUTHORIZED METUALED OF MET Patent Document 19 and Patent Document 1.

上記のことから、当然のことながら、本明細書において本願の具体的な実施形態を例示のために説明したが、本発明の主旨と範囲から逸脱することなく、様々な変更を加えることができる。例えば、本明細書に記載の力発生アセンブリには、3つ以上の力発生要素(例えば、3つ以上のソレノイド巻線または圧電要素)を含めることができる。さらに、噴射装置の構成要素を変更してもよく、例えば電極、光学系、アクチュエータ、弁、ノズルおよび/または本体を、図と説明文にあるものとは別の材料で作製するか、別の構成としてもよく、これらも本発明の主題の中に含まれる。   From the foregoing, it will be appreciated that specific embodiments of the present application have been described herein for purposes of illustration, but various modifications can be made without departing from the spirit and scope of the invention. . For example, the force generation assembly described herein can include more than two force generation elements (eg, more than two solenoid windings or piezoelectric elements). In addition, the components of the injector may be modified, for example, electrodes, optics, actuators, valves, nozzles and / or bodies may be made of different materials than those shown in the figures and descriptions, Configurations may also be included and are included within the subject matter of the present invention.

文脈上、明らかに他の解釈が必要な場合を除き、説明と特許請求の範囲の全体を通じて、「〜を備える(comprise、comprising)」等の単語は、排他的または網羅的な意味ではなく、非排他的意味、すなわち「〜を含め、これらに限定されない」の意味で解釈するものとする。単数形または複数形の単語は、それぞれ複数形または単数形も含む。特許請求の範囲において2つ以上の項目を列挙する際に「または(or)」が用いられている場合、その単語は、その単語の以下のような解釈の全てを含む。すなわち、列挙された項目のいずれか、列挙された項目の全て、列挙された項目のあらゆる組合せを含む。これに加えて、上記の各種の実施形態を組み合わせて、別の実施形態を提供することができる。本明細書で引用および/または出願データシートに列挙した全ての米国特許、米国特許出願公開、米国特許出願、外国特許、外国特許出願および非特許文献は、それぞれの全体を参照によって本願に援用する。本願の態様は、必要に応じて、各種の構成の燃料噴射装置および点火装置および各種の特許、出願、文献の概念とともに利用して改変し、本発明のまた別の実施形態を提供することも可能である。   Throughout the description and claims, unless the context clearly requires other interpretations, words such as "comprise," are not exclusive or exhaustive, It shall be construed in a non-exclusive sense, that is, meaning “including but not limited to”. Words of the singular or plural also include the plural or singular respectively. Where "or" is used in listing two or more items in a claim, the word includes all of the following interpretations of that word: That is, any of the listed items, all of the listed items, and any combination of the listed items. In addition to this, the various embodiments described above can be combined to provide another embodiment. All U.S. patents, U.S. patent application publications, U.S. patent applications, foreign patents, foreign patent applications, and non-patent literature cited herein and / or listed in the application data sheet are hereby incorporated by reference in their entirety. . Aspects of the present application may be modified as necessary together with various configurations of fuel injection devices and ignition devices, and various patents, applications, and literature concepts to provide further embodiments of the present invention. Is possible.

上記およびその他の変更は、上記の詳細な説明を参考にして本発明に加えることができる。一般に、以下の特許請求の範囲では、使用される用語は本願を明細書と特許請求の範囲に開示される具体的な実施形態に限定すると解釈されるべきではなく、特許請求の範囲にしたがって動作する全てのシステムと方法を含むと解釈するべきである。したがって、本発明は開示により限定されるのではなく、その範囲は以下の特許請求の範囲によって広く判断されるべきである。   These and other changes can be made to the invention with reference to the above detailed description. In general, in the following claims, the terminology used should not be construed as limiting the present application to the specific embodiments disclosed in the specification and the claims, but operates in accordance with the claims. It should be construed to include all systems and methods that do. Accordingly, the invention is not limited by the disclosure, but the scope thereof should be broadly determined by the following claims.

Claims (16)

燃料を燃焼室内に噴射して、燃料に点火する噴射装置において、
噴射装置本体であって、
燃料を前記本体の中に受けるように構成された基底部と、
前記基底部に連結されたノズル部であって、前記燃焼室の付近に位置付けられて燃料を前記燃焼室内に噴射するように構成されたノズル部と、
を含む噴射装置本体と、
前記ノズル部にあって、少なくとも部分的に燃料に点火するための点火イベントを発生させるように構成された点火機能部と、
前記基底部により担持される弁であって、燃料を前記燃焼室内に導入するように開位置に移動可能な弁と、
前記基底部により担持される力発生アセンブリと、
を備え、
前記力発生アセンブリは、
前記基底部により担持される弁ドライバであって、第一の位置と第二の位置との間で移動可能な弁ドライバと、
前記基底部により担持されて、前記弁ドライバを作動させる力発生装置と、
を含み、
前記力発生装置は、
磁界を発生させるように構成された第一のソレノイド巻線であって、前記磁界によって前記弁ドライバを前記第一の位置から前記第二の位置に移動させて、前記弁を前記開位置に移動させる第一のソレノイド巻線と、
前記第一のソレノイド巻線とは別の第二のソレノイド巻線であって、前記第二のソレノイド巻線は前記点火機能部に電気的に接続され、前記磁界が前記第二のソレノイド巻線の中に点火エネルギーを発生させ、前記第二のソレノイド巻線が前記点火エネルギーを前記点火機能部に供給して、少なくとも部分的に前記点火イベントを開始させる第二のソレノイド巻線と、
を含むことを特徴とする噴射装置。
In an injection device that injects fuel into a combustion chamber and ignites the fuel,
An injection device body,
A base configured to receive fuel in the body;
A nozzle connected to the base, the nozzle being positioned near the combustion chamber and configured to inject fuel into the combustion chamber;
An injection device body including:
An ignition function portion in the nozzle portion configured to generate an ignition event for at least partially igniting the fuel;
A valve carried by the base , which is movable to an open position to introduce fuel into the combustion chamber;
A force generating assembly carried by the base;
With
The force generating assembly is
A valve driver carried by the base, wherein the valve driver is movable between a first position and a second position;
A force generator carried by the base to actuate the valve driver;
Including
The force generator is
A first solenoid winding configured to generate a magnetic field, wherein the magnetic field moves the valve driver from the first position to the second position and moves the valve to the open position; A first solenoid winding,
A second solenoid winding different from the first solenoid winding, wherein the second solenoid winding is electrically connected to the ignition function unit, and the magnetic field is transmitted to the second solenoid winding. Generating second ignition winding , wherein the second solenoid winding supplies the ignition energy to the ignition function to at least partially initiate the ignition event;
An injection device comprising:
前記第一のソレノイド巻線は第一の巻き数の巻線を含み、前記第二のソレノイド巻線は、前記第一の巻き数よりも多い第二の巻き数の巻線を含むことを特徴とする請求項1に記載の噴射装置。   The first solenoid winding includes a first number of windings, and the second solenoid winding includes a second number of windings greater than the first number of windings. The injection device according to claim 1. 前記第一のソレノイド巻線は第一の直径の第一の巻線導体を含み、前記第二のソレノイド巻線は、前記第一の直径より小さい第二の直径の第二の巻線導体を含むことを特徴とする請求項1に記載の噴射装置。   The first solenoid winding includes a first winding conductor of a first diameter, and the second solenoid winding includes a second winding conductor of a second diameter that is smaller than the first diameter. The injection device according to claim 1, comprising: 前記第一のソレノイド巻線は、前記第二のソレノイド巻線とは別の回路内にあることを特徴とする請求項1に記載の噴射装置。   The injection device according to claim 1, wherein the first solenoid winding is in a circuit different from the second solenoid winding. 前記第一のソレノイド巻線は、第一の巻線導体を覆う第一の厚さの第一の絶縁体を含み、前記第二のソレノイド巻線は、第二の巻線導体を覆う第二の厚さの第二の絶縁体を含み、前記第二の厚さは前記第一の厚さより大きいことを特徴とする請求項1に記載の噴射装置。   The first solenoid winding includes a first insulator of a first thickness covering a first winding conductor, and the second solenoid winding is a second covering a second winding conductor. 2. The injection device according to claim 1, further comprising a second insulator having a thickness that is greater than the first thickness. 前記基底部から前記ノズル部へ延びる導体をさらに備え、前記導体は前記第二のソレノイド巻線と前記点火機能部の各々に電気的に連結されていることを特徴とする請求項1に記載の噴射装置。   The conductor according to claim 1, further comprising a conductor extending from the base portion to the nozzle portion, wherein the conductor is electrically connected to each of the second solenoid winding and the ignition function portion. Injection device. 前記第二のソレノイド巻線は、点火エネルギーを前記点火機能部に供給する第一の点火エネルギー源であり、前記噴射装置は、前記第二のソレノイド巻線とは別の第二の点火エネルギー源をさらに備え、前記第二の点火エネルギー源は前記点火機能部に電気的に連結され、前記第二の点火エネルギー源が前記点火機能部に点火エネルギーを供給することを特徴とする請求項1に記載の噴射装置。   The second solenoid winding is a first ignition energy source that supplies ignition energy to the ignition function unit, and the injection device is a second ignition energy source different from the second solenoid winding. The second ignition energy source is electrically connected to the ignition function unit, and the second ignition energy source supplies ignition energy to the ignition function unit. The injection device described. 少なくとも一部が前記本体の中に延びる1つまたは複数の光ファイバをさらに備え、前記1つまたは複数の光ファイバは、前記燃焼室から、前記力発生アセンブリに動作的に連結されたコントローラに燃焼室のデータを伝送するように構成されていることを特徴とする請求項1に記載の噴射装置。   And further comprising one or more optical fibers at least partially extending into the body, the one or more optical fibers combusting from the combustion chamber to a controller operatively coupled to the force generating assembly. The injection device according to claim 1, wherein the injection device is configured to transmit chamber data. 燃料を受けるように構成された基底部と、
前記基底部に連結されて、燃焼室の付近に位置付けられて燃料を前記燃焼室内に噴射するように構成されたノズル部と、
前記ノズル部によって担持され、点火イベントを発生させるように構成された点火機能部と、
前記基底部により担持される弁であって、閉位置と開位置の間で移動可能であり、燃料前記燃焼室内に導入する弁と、
力発生アセンブリであって、
前記基底部に担持される弁ドライバであって、第一の位置と第二の位置との間で移動可能な弁ドライバと、
前記第一の位置と前記第二の位置との間の前記弁ドライバの移動を介して、前記弁を前記閉位置と前記開位置との間で移動させる原動力を発生する第一の力発生装置と、
前記点火機能部に電気的に接続された第二の力発生装置であって、前記第二の力発生装置が前記点火機能部に点火エネルギーを供給して、少なくとも部分的に前記点火イベントを発生させる第二の力発生装置と、
を含む力発生アセンブリと、
を備え、
前記第一の力発生装置は、前記第二の力発生装置内に前記点火エネルギーを誘導する
ことを特徴とする噴射装置。
A base configured to receive fuel;
Is connected to the base portion, a nozzle portion which is configured to so that be injected is positioned in the vicinity of the combustion chamber fuel to the combustion chamber,
An ignition function unit carried by the nozzle unit and configured to generate an ignition event;
A valve carried by the base, which is movable between a closed position and an open position, and introduces fuel into the combustion chamber;
A force generating assembly,
A valve driver carried on the base, wherein the valve driver is movable between a first position and a second position;
Said valve through the movement of the driver, the first force generating device for generating a motive force to move the valve between the open position and the closed position between said second position and said first position When,
A second force generator electrically connected to the ignition function, wherein the second force generator supplies ignition energy to the ignition function and at least partially generates the ignition event A second force generator to cause
A force generating assembly comprising:
With
Said 1st force generation device induces said ignition energy in said 2nd force generation device. An injection device characterized by things.
燃料を受けるように構成された基底部と、
前記基底部に連結されて、燃焼室の付近に位置付けられて燃料を前記燃焼室内に噴射するように構成されたノズル部と、
前記ノズル部によって担持され、点火イベントを発生させるように構成された点火機能部と、
前記基底部により担持される弁であって、閉位置と開位置の間で移動可能であ、燃料前記燃焼室内に導入する弁と、
力発生アセンブリであって、
前記基底部に担持される弁ドライバであって、第一の位置と第二の位置との間で移動可能な弁ドライバと、
前記第一の位置と前記第二の位置との間の前記弁ドライバの移動を介して、前記弁を前記閉位置と前記開位置との間で移動させる原動力を発生する第一の力発生装置と、
前記点火機能部に電気的に接続された第二の力発生装置であって、前記第二の力発生装置が前記点火機能部に点火エネルギーを供給して、少なくとも部分的に前記点火イベントを発生させる第二の力発生装置と、
を含む力発生アセンブリと、
を備え、
前記原動力は第一の原動力であり、前記第二の力発生装置は、前記弁を前記閉位置と前記開位置との間で移動させる第二の原動力を発生することを特徴とする噴射装置。
A base configured to receive fuel;
Is connected to the base portion, a nozzle portion which is configured to so that be injected is positioned in the vicinity of the combustion chamber fuel to the combustion chamber,
An ignition function unit carried by the nozzle unit and configured to generate an ignition event;
A valve carried by the base unit, Ri movable der between a closed position and an open position, a valve for introducing a fuel into the combustion chamber,
A force generating assembly,
A valve driver carried on the base, wherein the valve driver is movable between a first position and a second position;
Said valve through a movement driver, the first force generating device for generating a motive force to move the valve between the open position and the closed position between said second position and said first position When,
A second force generator electrically connected to the ignition function, wherein the second force generator supplies ignition energy to the ignition function and at least partially generates the ignition event A second force generator to cause
A force generating assembly comprising:
With
The driving force is the first motive force, said second force generating device, injection device, characterized in that for generating a second driving force to move the valve between the open position and the closed position.
燃料を受けるように構成された基底部と、
前記基底部に連結されて、燃焼室の付近に位置付けられて燃料を前記燃焼室内に噴射するように構成されたノズル部と、
前記ノズル部によって担持され、点火イベントを発生させるように構成された点火機能部と、
前記基底部に担持される弁ドライバであって、第一の位置と第二の位置との間で移動可能な弁ドライバと、
前記基底部により担持される弁であって、閉位置と開位置の間で移動可能であ、燃料前記燃焼室内に導入する弁と、
力発生アセンブリであって、
前記第一の位置と前記第二の位置との間の前記弁ドライバの移動を介して、前記弁を前記閉位置と前記開位置との間で移動させる原動力を発生する第一の力発生装置と、
前記点火機能部に電気的に接続された第二の力発生装置であって、前記第二の力発生装置が前記点火機能部に点火エネルギーを供給して、少なくとも部分的に前記点火イベントを発生させる第二の力発生装置と、
を含む力発生アセンブリと、
を備え、
前記第二の力発生装置によって提供される前記点火エネルギーは第一の点火エネルギーであり、噴射装置は前記第二の力発生装置とは別の第二の点火エネルギー源を含み、前記第二の点火エネルギー源は、前記点火機能部に第二の点火エネルギーを供給して、少なくとも部分的に前記点火イベントを発生、または少なくとも部分的に前記点火イベントを維持することを特徴とする噴射装置。
A base configured to receive fuel;
Is connected to the base portion, a nozzle portion which is configured to so that be injected is positioned in the vicinity of the combustion chamber fuel to the combustion chamber,
An ignition function unit carried by the nozzle unit and configured to generate an ignition event;
A valve driver carried on the base, wherein the valve driver is movable between a first position and a second position;
A valve carried by the base unit, Ri movable der between a closed position and an open position, a valve for introducing a fuel into the combustion chamber,
A force generating assembly,
Said valve through the movement of the driver, the first force generating device for generating a motive force to move the valve between the open position and the closed position between said second position and said first position When,
A second force generator electrically connected to the ignition function, wherein the second force generator supplies ignition energy to the ignition function and at least partially generates the ignition event A second force generator to cause
A force generating assembly comprising:
With
The ignition energy provided by the second force generator is a first ignition energy, the injector includes a second ignition energy source separate from the second force generator; An injection energy source, wherein the ignition energy source supplies second ignition energy to the ignition function unit to at least partially generate the ignition event or at least partially maintain the ignition event.
燃焼室に燃料を噴射させて、少なくとも部分的に燃料に点火する燃料噴射装置の操作方法において、
燃料前記燃料噴射装置の本体の基底部の中に導入するステップと、
第一の力発生装置によって、前記基底部に担持された弁を作動させて、燃料を前記基底部に連結されたノズル部から前記燃焼室に吐出させるステップであって、前記弁を閉位置と開位置との間で移動させるために前記規定部に担持された弁ドライバを第一の位置と第二の位置との間で移動させる、ステップと、
点火機能部に電気的に接続された第二の力発生装置で前記点火機能部を作動させるステップであって、前記第二の力発生装置が前記第一の力発生装置に隣接している、ステップと、
を含み、
前記点火機能部を作動させるステップは、前記第二の力発生装置のソレノイド巻線内に電圧を誘導させることによって、前記第二の力発生装置の前記ソレノイド巻線で前記点火機能部を作動させることを特徴とする方法。
In a method of operating a fuel injection device that injects fuel into a combustion chamber and at least partially ignites the fuel,
Introducing fuel into the base of the body of the fuel injector;
A step of operating a valve carried on the base by a first force generator to discharge fuel from a nozzle connected to the base to the combustion chamber ; Moving a valve driver carried on the defining portion between a first position and a second position to move between an open position ;
A step of activating the ignition function portion in a second force generating device electrically connected to the ignition function unit, the second force generating device is adjacent to the first force generating device, Steps,
Including
The step of activating the ignition function unit operates the ignition function unit with the solenoid winding of the second force generation device by inducing a voltage in the solenoid winding of the second force generation device . A method characterized by that.
前記第一の発生装置で前記弁を作動させるステップは、前記第一の力発生装置のソレノイド巻線に電流を印加することによって、前記第一の力発生装置の前記ソレノイド巻線で前記弁を作動させるステップを含むことを特徴とする請求項12に記載の方法。 The step of actuating the valve with the first force generating device, by applying an electric current to the solenoid winding of the first force generating device, the valve in the solenoid winding of the first force generator The method of claim 12 including the step of actuating. 前記弁を前記第一の発生装置で作動させるステップは、圧電要素で前記弁を作動させるステップを含むことを特徴とする請求項12に記載の方法。 The method of claim 12 , wherein actuating the valve with the first force generator comprises actuating the valve with a piezoelectric element. 燃焼室に燃料を噴射させて、少なくとも部分的に燃料に点火する燃料噴射装置の操作方法において、
燃料前記燃料噴射装置の本体の基底部の中に導入するステップと、
第一の力発生装置によって、前記基底部に担持された弁を作動させて、燃料を前記本体から前記燃焼室に吐出させるステップであって、第一のソレノイド巻線に電流を印加して前記弁を作動させる磁力を発生させることによって、前記基底部に担持された弁ドライバの第一の位置と第二の位置との間における移動を介して、前記第一のソレノイド巻線によって前記弁を閉位置と開位置との間で作動させるステップを含む、ステップと、
点火機能部に電気的に接続された第二の力発生装置で前記点火機能部を作動させるステップであって、前記第二の力発生装置が前記第一の力発生装置に隣接しており、前記第二の力発生装置で前記点火機能部を作動させるステップは、前記磁力から前記第二のソレノイド巻線内に電圧を誘導することにより、前記点火機能部を前記第二のソレノイド巻線で作動させるステップを含む、ステップと、
を含むことを特徴とする方法。
In a method of operating a fuel injection device that injects fuel into a combustion chamber and at least partially ignites the fuel,
Introducing fuel into the base of the body of the fuel injector;
A step of operating a valve carried on the base by a first force generator to discharge fuel from the main body into the combustion chamber, and applying a current to a first solenoid winding to by generating a magnetic force to actuate the valve, through the movement between the first position and a second position of said base portion is supported on a valve driver, said valve by said first solenoid winding Including a step of operating between a closed position and an open position ;
Actuating the ignition function with a second force generator electrically connected to the ignition function, the second force generator being adjacent to the first force generator; The step of activating the ignition function unit with the second force generator includes inducing the ignition function unit with the second solenoid winding by inducing a voltage in the second solenoid winding from the magnetic force. Including a step of actuating; and
A method comprising the steps of:
前記弁を作動させるステップと、前記点火機能部を作動させるステップと、のうち少なくとも一方を、1つまたは複数の検出された燃焼室特性に基づいて最適に制御するステップをさらに含むことを特徴とする請求項12に記載の方法。 Further comprising the step of optimally controlling at least one of the step of actuating the valve and the step of actuating the ignition function unit based on one or more detected combustion chamber characteristics. The method of claim 12 .
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