KR20010052790A - 연료 분사기 - Google Patents

Abstract

연료 분사기(10)는 스풀 제어 밸브(39)와, 연료 압력 챔버에서 후퇴 위치와 완전 행정 위치 사이에서 이동하는 플런저(14)를 포함한다. 상기 연료 분사기(10)는 연료를 연료 압력 챔버(23)로부터 누설하기 위한 누설 포트(43)를 포함하며, 상기 누설 포트(43)는 시작시 개방되고, 플런저(14)의 이동에 의해 폐쇄되어 분사의 시작을 지연시킨다. 상기 연료 압력 챔버(23)는 플런저 이동의 시작시에 폐쇄되고 압력 챔버(23)를 니들 백 챔버(44)에 연결하여 니들 밸브(16)를 폐쇄시키는 플런저(14)에 의해 개방되는 제어 포트(53)를 포함한다. 상기 니들 백 챔버(44)는 플런저(14)의 부가적 이동에 의해 압력 챔버(23)로부터 격리되며, 제어 포트(53)의 폐쇄에 따라 니들 백 챔버(44)의 압력을 쇠퇴시켜 분기 분사나 레이트 쉐이핑을 실행시키는 배출 포트(48)를 포함한다.

Description

연료 분사기{FUEL INJECTOR}

특히 디젤 엔진에 사용하기 위한 연료 분사기는 광범위한 엔진 작동범위에서 다량의 연료를 내연기관에 정밀하게 방출하는데 사용된다. 연료 방출은 전형적으로 엔진의 회전 속도에 관계없이 예를 들어 30°의 크랭크각에서 발생한다.

이러한 특징은 1998년 8월호 "디젤 파워" 에서 "캣 기어형 차세대 연료 시스템"에 기재된 형태의 HEUI 및 기계식의 전자 제어 유니트 분사기(MEUI)를 포함한 여러 형태의 연료 분사기에 사용되며, 본 발명의 특징은 소사이어티 오브 오토모빌 엔지니어의 1999-01-0196 호에 "디젤 연료분사에 대한 디지탈 밸브 기법의 적용"과 미국 특허 제 5,460,329 호에 서술된 형태의 스풀형 제어 밸브를 구비한 유압식 연료 분사기에 사용하기 적합하다.

도 8 은 3방 스풀 제어 밸브(162)에 의해 제어되는 종래의 분사기(160)를 도시하고 있다. 이러한 실시예에서, 분사기 몸체(90)에서의 작동유체 공급 통로(108)는 제어 밸브 하우징(165)의 공급 홈(163)에 연결되며, 작동 통로(106)는 증압실(intensifier chamber)(102)을 제어 밸브 하우징(165)의 작동 홈(167)에 연결한다. 상기 제어 밸브 하우징은 분사기로부터 작동 유체를 통기시키는 배출 홈(169)을 부가로 포함한다. 스풀(168)을 이동시키면, 작동 통로(106)와 공급 통로(108) 또는 드레인(169) 사이에 연결이 이루어진다.

스풀(168)이 작동 통로(106)를 공급 통로(108)에 연결할 때, 증압실(102)내의 압력은 압력 챔버(86)내의 연료를 압축하기 위해 증압실 플런저(84)를 가압한다. 상기 가압된 연료 통로(74)를 통해 니들 밸브(72)로 이동하여, 밸브 니들(78)을 상승시키므로, 분사기(160)로부터 연료가 분사된다. 스풀(168)이 작동 통로(106)를 드레인(169)과 연결할 때, 스프링(166)의 힘은 증압실 플런저(84)를 본래 위치로 복귀시키며, 증압실(102)내의 유체는 드레인(169)을 통해 흐른다.

유압식으로 강화된 연료 분사기에서의 제어 밸브(162)의 목적은 유압 작동유체의 증압실(102)로의 유동 및 타이밍을 제어하기 위한 것이다. 상기 제어 밸브(162)는 오직 3개의 성분 즉, 하우징(165)과, 2개의 동일한 전자석 코일(138, 180)을 갖는다. 폐쇄 위치로부터 시작되어, 개방 코일(138)이 공급 전압에 의해 작동될 때, 발생된 자력은 스풀을 개방 코일(138)을 향해 좌측으로 이동시켜 공급 통로(108)를 작동 통로(106)에 연결한다. 일단 스풀(168)이 코일 조립체(138)의 일부인 하드 리미트(hard limit)에서 정지하면, 전압이 차단된다. 그러나, 작동 유체는 스풀 위치로 인해 유동이 지속된다.

유체 유동을 종료시키기 위해, 폐쇄 코일(180)이 작동된다. 폐쇄 코일(180)에 의해 발생된 자력은 스풀을 폐쇄 코일(180)을 향해 우측으로 이동시켜 작동 통로(106)를 드레인(169)에 연결한다.

폐쇄 위치로부터 개방 위치로 제어 밸브(162)의 스풀(168)의 이동과, 다시 폐쇄 위치로의 복귀 이동은 스풀(168)에 대해 원형 이동(round trip)을 형성한다. 최소한의 원형 이동시간은 완전한 원형 이동에 소요되는 최소한의 시간을 의미한다. 하기에 상세히 서술되는 바와 같이 불안정 작동 영역에서 제어 밸브(162)는 완전한 원형 이동을 이루지 못하게 된다.

단일의 분사 사이클에서는 주 분사동작 이전에 소량의 예비분사를 제공하는 것이 바람직하다. 최종적인 분사 유동 프로필은 분사 동작중 하나의 분사(레이트 쉐이핑: rate shaping) 또는 2개의 분사(파일럿 분사)가 발생되는 지의 여부에 따라 레이트 쉐이핑(rate shaping)이나 분기 파일럿 분사(split pilot injection)로 칭해진다. 그러나, 만일 제어 밸브가 분사 동작중 폐쇄 위치와 개방 위치 사이에서 완전한 원형 이동을 형성하지 못하고 다시 폐쇄 위치로 복귀한다면, 예를 들어 만일 제어 밸브가 개방 위치에 도달하기 전에 폐쇄 위치로 후퇴한다면, 제어 밸브 스풀의 이와 같은 부분적인 이동에 의한 연료 분배 명령은 안정스럽지 못하게 되며 바람직하지 않다.

따라서, 본 기술분야에서는 폐쇄 위치로 후퇴하기 전에 폐쇄 위치로부터 개방 위치를 향해 제어 밸브 스풀의 부분적인 이동에 따른 불안정한 상태를 제거할 것이 요망되고 있다.

또한, 본 기술분야에서는 정밀한 파일럿 분사 제어와 레이트 쉐이핑을 지속적으로 개선시키고, 연료 분사기 사용시 그 성능과 엔진의 방출 특성을 강화할 필요가 있다.

디젤 연료 분사기의 또 다른 중요한 고려사항으로는 주 분사동작 이전에 파일럿 분사로 소량(1 ㎣ )의 연료를 분배하는 능력과, 연료 분배 곡선의 형태를 제어할 능력을 들 수 있다. 이러한 능력들은 하기와 같은 이유로 인해 달성하기가 매우 어려운 것으로 판명되었다.

엔진 방출의 최적화를 위해서는 상당히 고압인 분사 압력이 필요하다. 따라서 니들 밸브는 매우 높은 압력을 받게 되며, 연료가 증압실 플런저(14) 하에서 가압될 때 니들 밸브를 완전 상향(완전 개방) 위치에 도달시키는 것이 용이하게 된다. 그러나, 소량의 연료 분배를 위해, 완전 상승 위치는 이러한 위치에서 노즐이 완전 개방되고 소량의 연료에 대한 제어성이 매우 빈약하기 때문에 바람직스럽지 않다.

니들 밸브의 위치는 분사 노즐 오리피스의 개방 면적을 제어한다. 고압의 작동 압력에서 소량의 연료 분배를 위해서는, 노즐 오리피스를 매우 소량으로 개방하는 소형 니들 밸브의 상승이 요망된다. 이러한 소량의 상승은 소량 분사가 필요할 때 레이트 쉐이핑이나 파일럿 분사중에는 단지 소량의 상승이 필요하기 때문이다. 주 분사동작에 있어서, 니들 밸브는 악영향을 미치지 않고 그 완전 상승 위치에 도달할 수 있어야 한다. 이러한 이유로 인해, 파일럿 또는 레이트 쉐이핑 작동중 니들 밸브의 제어성이 매우 중요한 사항이며, 그 달성이 매우 어려운 것이다.

본 발명은 내연기관에 사용하기 위한 연료 분사기에 관한 것으로서, 특히 누설/바이패스 기법에 의한 연료 분사기의 분사 동작을 제어하기 위한 것이다.

도 1은 스풀 이동에 대응하는 연료 분사기 노즐 밸브로부터의 연료 분배를 도시하는 그래프.

도 2는 시간에 대한 스풀 이동에 대한 그래프로서 도 1 의 숫자에 대응하여 제공된 곡선을 도시한 도면.

도 3은 직접 누출 통로와 연료 분사기 니들 밸브를 갖는 연료 분사기의 연료압력 증압부를 도시하는 본 발명의 제 1 실시예의 개략도.

도 4는 니들 밸브에 유체 연결된 누출 통로와 연료 분사기 니들 밸브를 갖는 연료 분사기의 연료압력 증압부를 도시하는 본 발명의 제 2 실시예의 개략도.

도 5는 니들 제어 챔버가 구비된 연료 분사기 니들 밸브와 수동적 니들 제어 통로를 갖는 연료 분사기의 연료압력 증압부를 도시하는 본 발명의 제 3 실시예의 개략도.

도 6은 니들 제어 챔버가 구비된 연료 분사기 니들 밸브와 수동적 니들 제어 통로와 누출 통로를 갖는 연료 분사기의 연료압력 증압부를 도시하는 본 발명의 제 4 실시예의 개략도.

도 7은 본 발명의 제 1 실시예의 누출 포트와 연합하는 예시적인 연료 분사기의 단면도.

도 8은 종래 연료 분사기의 단면도.

도 9는 연료 분사기에 대한 가상 연료분사곡선과 실제 연료분사곡선을 도시한 그래프.

본 발명의 다양한 특징은 상술한 바와 같은 요구사항에 부응하기 위한 것이다. 본 발명의 일 실시예는 니들 밸브로 가압 연료의 충진을 제공하거나, 또는 스풀 밸브가 폐쇄 위치로부터 개방 위치로 그리고 다시 폐쇄 위치로 원형 이동을 위해 충분한 시간이 경과하였을 때만 체크한다. 이러한 실시예의 연료 분사기는 증압기(intensifier)를 포함하며, 이러한 증압기는 실린더에서 후퇴 위치와 완전 행정 위치 사이로 이동가능한 플런저를 포함하며, 상기 실린더는 실린더 벽으로 형성되어 있고, 상기 실린더 벽은 부분적으로는 가변 체적 연료압력 증압실을 형성한다. 또한, 상기 연료 분사기는 실린더 벽을 횡단하는 누출 포트를 포함하며, 상기 누출 포트는 분사 초기에 개방되고, 필요에 따라 가변 체적 증압실로부터 연료를 누출시키기 위해 증압실 플런저의 이동중에 증압실 플런저에 의해 폐쇄된다. 또한, 본 발명의 실시예는 분사 동작의 시작을 지연시키는 방법도 제공한다.

본 발명은 증압실 플런저를 갖는 연료 분사기에 관한 것으로서, 상기 증압실 플런저는 실린더에서 후퇴 위치로부터 완전 행정 위치 사이에서 이동가능하며, 상기 실린더는 실린더 벽으로 형성되어 있고, 상기 실린더 벽은 부분적으로는 가변 체적 연료압력 증압실을 형성하며, 상기 연료 분사기는 폐쇄 위치와 개방 위치 사이에서 이동가능한 스풀 밸브를 포함하며, 상기 스풀 밸브는 폐쇄 위치와 개방 위치 사이에서 분사중 적어도 하나의 원형 이동과, 폐쇄 위치를 향한 복귀 이동을 갖는다. 누출 포트는 실린더 벽을 횡단하며, 상기 누출 포트는 분사 사이클 초기에 개방되고, 필요에 따라 가변 체적 증압실로부터 연료를 누출시키기 위해 증압실 플런저의 이동중에 증압실 플런저에 의해 폐쇄된다.

본 발명의 제 2 실시예는 분사 초기에 니들 밸브를 폐쇄 위치에 유지하기 위해 연료 증압실로부터의 연료 누출과, 일단 분사가 시작된 후 비율 상승이나 분기 분사의 분사 초기에 지연을 제공하기 위해 분사중 니들의 초기 상승의 서행을 제공한다.

제 2 실시예의 연료 분사기는 증압기를 포함하며, 상기 증압기는 실린더에서 후퇴 위치와 완전 행정 위치 사이에서 이동가능한 플런저를 포함하며, 상기 실린더는 실린더 벽으로 형성되어 있고, 상기 실린더 벽은 부분적으로는 가변 체적 연료압력 증압실을 형성한다. 상기 연료 분사기는 실린더 벽을 횡단하는 누출 포트를 부가로 포함하며, 상기 누출 포트는 니들 밸브를 폐쇄 위치로 편의시키는 방식으로 가변 체적 증압실로부터 니들 백 챔버(needle back chamber)로 연료를 누출시키기 위해 분사 사이클 초기에 개방되고, 증압실 플런저의 이동중 증압실 플런저에 의해 폐쇄되며, 상기 니들 백 챔버는 노출 포트의 폐쇄에 따라 니들 백 챔버내의 압력이 쇠퇴될 수 있게 하는 압력 제어 통로를 포함한다. 본 발명의 실시예는 분사 동작의 시작을 지연시키는 방법과 레이트 쉐이핑 및 분기 분사 방법도 제공한다.

본 발명의 제 3 실시예는 분사 동작중 수동적인 니들 제어를 제공하므로써 니들 밸브를 폐쇄하거나 또는 부분적으로 폐쇄하기 위해 레이트 쉐이핑 또는 분기 분사를 제공한다.

제 3 실시예의 연료 분사기는 증압기를 포함하며, 상기 증압기는 실린더에서 후퇴 위치와 완전 행정 위치 사이에서 이동가능한 플런저를 포함하며, 상기 실린더는 실린더 벽으로 형성되어 있고, 상기 실린더 벽은 부분적으로는 가변 체적 연료압력 증압실을 형성한다. 상기 연료 분사기는, 동작 초기에는 증압실 플런저에 의해 폐쇄되고 플런저의 동작에 의해 개방되어, 니들 밸브를 가압하여 폐쇄를 향해 이동되는 방식으로 연료 증압실을 니들백 챔버에 연결한다. 상기 니들 백 챔버는 플런저의 부가적 이동에 따라 연료 증압실로부터 격리되어 제어 포트를 폐쇄하고, 니들 백 챔버는 제어 포트의 폐쇄에 따라 니들 백 챔버내의 압력이 쇠퇴될 수 있게 하는 압력 제어 통로를 포함한다. 이러한 실시예는 레이트 쉐이핑 및 분기 분사를 제공하는 방법을 부가로 포함한다.

본 발명은 누출 포트와 제어 포트를 제공하므로써 상술의 지연 및 레이트 쉐이핑을 조합한 제 4 실시예를 포함하며, 상기 누출 포트와 제어 포트는 니들 백 챔버에 연결된다.

본 발명의 기타 다른 목적과 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조한 하기의 상세한 설명에 의해 보다 명확하게 이해될 것이다.

분사기의 성능 특성에 있어서, 최소한으로 분배할 수 있는 연료량을 최소연료분배능(minimum fuel delivery capability)으로 칭한다. 이러한 최소량은 분사기에 대한 제어의 정밀도와 작동의 부드러움과 성능의 다양성을 표시한다. 특히, 파일럿 작동능(pilot operation capability)을 갖는 분사기에 있어서, 이러한 최소량은 엔진 방출 및 소음 레벨 제어에 매우 주요한 특징이다. 제어가능한 최소연료분배능을 달성하기 위해, 제어 밸브에 매우 짧은 폭의 펄스가 제공되어 제어 밸브를 그 완전 이동 위치로 개방한 후 즉시 그 폐쇄 위치로 복귀한다. 이것은 제어 밸브의 최소 원형 이동(minumun round trip)이라 불리워진다. 상기 제어 밸브는 그 이동의 반복성과 제어성을 확보하기 위해 정지부로부터 정지부까지 완전 이동을 해야만 한다. 이것은 실질적으로 모든 제어 밸브에 대해 실질적으로 적용된다. 따라서, 이것은 제어 밸브 동작의 비반복적인 그리고 제어불가능한 영역이다.

제어 밸브의 부분적인 동작하에 발생되는 모든 연료 분배는 가변성을 피할 수 있도록 제거되어야 한다는 것이 분사기 제조업자와 마지막 단계의 사용자들의 공통적인 목적이다. 부분적인 이동의 제거에 의해, 최소한의 연료 분배량이 무릎 위치(도 1에서 ③번 위치)로 도시된 바와 같이 높은 레벨로 증가한다. 이러한 숫자는 1㎣/행정 보다 매우 높다.

최소한의 연료 분배량은 제어 밸브가 주어진 오일 레일압력(가장 빠른 원형 이동 또는 최소한의 원형 이동)에서 완전원 원형 이동 동작(정지부에서 정지부까지)을 얼마나 빨리 완료할 수 있느냐에 의해 제어된다. 제어 밸브는 분사시킬 정도로 압력 챔버내의 압력을 증가시키지 않고도 최소한의 원형 이동을 완료할 정로로 빠르지는 않다. 제어 밸브의 최소한의 원형 이동 하에서 상당한 양의 연료가 특히 높은 오일 레일압력으로 연소 실린더에 유도된다. 사실 대부분의 분사 시스템에서 분사는 부분적인 제어밸브 이동중 바람직스럽지 못한 상태가 이미 시작되고 있다는 것이 사실이다.

따라서, 본 발명의 목적은 도 8 에 도시된 분사기의 스풀형 제업 밸브의 부분적인 이동 동작으로 연료 분배시 발생되는 어떤 불안정한 상태를 교정하는 것이다. 스풀 밸브의 부분적인 이동은 폐쇄 위치로부터 개방 위치로 이동하며, 상술한 바와 같은 원형 이동을 완료하기 전에 폐쇄 위치로 복귀되는 스풀 밸브로 한정된다. 도 2 에 있어서, 제 1 궤적(1)은 이러한 부분적인 이동을 도시하고 있다. 궤적(1)에서, 스풀 밸브는 폐쇄 위치를 벗어나서 개방 위치를 향해 이동하며, 개방 위치에서 거의 절반에 도달된 후 폐쇄 위치로 복귀된다. 도 1 의 궤적(12)에 있어서, 포인트(1)에서의 연료 분배는 상술한 부분 이동에 대응한다. 이러한 부분 이동에 관한 문제점은 연료 분배가 불안정하며, 상부 및 하부 대역 곡선으로 도시된 바와 같이 광범위한 대역의 연료 분배내에서의 어느곳에서도 가능하다는 것이다. 도 9 에 도시된 바와 같이, 필요한 파일럿이나 예비분사를 달성하기 위해서는 연료량이 매우 정밀하게 제어될 것이 요망된다. 궤적(12)의 포인트(1)에서 명확한 연료 분배의 불안정성은 필요한 파일럿 분사의 제공과는 관련이 없다.

도 2 의 궤적(2)은 발생할 수 있는 가장 넓은 부분 이동을 도시하고 있다. 궤적(2)에 있어서, 스풀 밸브 이동방향은 개방 위치에서의 특성을 달성하기 전에 즉시 역전된다. 연료 분배의 불안정성은 도 1 의 포인트(2)에서 명확하다.

도 2의 궤적(3)은 스풀 밸브의 원형 이동을 도시하고 있다. 도 2의 궤적(3)에서, 스풀 밸브는 폐쇄 위치로부터 개방 위치로 이동하며, 폐쇄 위치로 즉시 복귀된다. 도 1에 도시된 바와 같이, 궤적(3)의 최소 원형 이동은 궤적(12)에서의 제 1 위치이므로 연료 이동 스풀밸브에 의해 연료 분배가 안정스럽고 예견가능하게 된다.

도 2 의 궤적(2)은 궤적(3)의 선단부와 일치하여 상승하지만, 개방 위치로부터 폐쇄 위치로의 스풀 복귀에서 바운싱 이동(bounsing motion)을 통해 진행된다. 이러한 바운싱 이동은 도 1의 궤적(12)에서의 포인트(4)에 도시된 바와 같이 연료 분배시 약간의 비선형성을 생산한다.

도 2 의 궤적(5)은 스풀의 안정한 완전 이동을 도시한다. 궤적(5)은 폐쇄 위치와 개방 위치 사시에서 최소 원형 이동(3)의 제 1 부분과 일치하여 상승한다. 스풀은 궤적(5)의 수평부로 도시된 바와 같이 설정 시간동안 개방 위치를 유지한 후, 일반적으로 선형 이동으로 개방 위치로부터 폐쇄 위치로 복귀한다.

도 7 에는 본 발명의 제 1 실시예를 도시한 예시적인 연료 분사기(10)가 도시되어 있다. 도 3은 예시적인 연료 분사기(10)와 증압기 플런저(14)와 니들 밸브(16)의 2개의 주요 부품을 도시하고 있다. 상기 증압기 플런저(14)는 상부 피스톤 헤드(18)(도 7)와, 하부 피스톤 헤드(20)를 포함한다. 증압기 플런저(14)는 연료 분사기 몸체에 형성된 실린더나 배럴(22)내에 이동가능하게 배치된다. 하부 피스톤 헤드(20) 하부의 실린더(22)의 부분은 플런저(14)의 가변 이동범위로 인한 가변 변위인 압력 챔버(23)를 형성한다. 플런저(14)의 하방 이동은 연소 챔버로의 분사를 위해 압력 챔버(23)의 연료 압력을 상당히 증가시키도록 작동한다.

실린더 또는 배럴(22)은 장치(25)로부터 공급되는 연료 입구(24)를 갖는다. 연료는 저장조(28) 및 펌프(29)로부터 연료 입구(24)와 체크 밸브(26)를 통해 환형부(25)로 실린더 압력 챔버(23)로 흐른다. 연료 입구 압력은 전형적으로 50 내지 60psi가 된다. 도 4 내지 도 6 에서의 연료 입구(24)도 저장조(28)에 연결된다. 압력 챔버(23)는 연료 통로(30)에 의해 니들 밸브(16)로 유동가능하게 연결된다.

도 3 의 연료 통로(30)는 니들 밸브(16) 주위에 형성된 환형 유동 통로(32)에 유동가능하게 연결된다. 상기 유동 통로(32)는 니들 밸브(16)가 폐쇄 위치에 있을 때(도 7 에 도시) 니들 밸브(16)에 의해 폐쇄되는 오리피스(33)로 연장되고, 상기 니들 밸브(16)가 개방 위치에 있을 때는 연료 분사를 위해 개방된다.

상기 니들 밸브(16)는 원통형 노즐 몸체(34)내에서 이동가능하게 배치된다. 니들 밸브(16)는 환형의 유동 통로(32)와 대면하는 직경확대면(36)을 포함한다. 밸브 스프링(38)은 도 3 및 도 7에 도시된 바와 같이 니들 밸브(16)를 하방으로 폐쇄 위치로 편의한다.

작동시, 스풀 제어 밸브(39)는 폐쇄 위치로부터 개방 위치를 향해 그 이동을 시작한다. 이러한 이동은 통로(37)를 통해 작동유체 챔버(19)로 흐르는 고압 작동유체가 증압기 플런저(14)의 상부 피스톤 헤드(18)에 형성되게 한다. 상부 피스톤 헤드(18)에서 작동유체에 의해 발휘된 힘은 증압기 플런저(14)를 하방으로 이동시킨다. 증압기 플런저(14)의 하부 피스톤 헤드(20)는 연료의 압력을 상당히 증가시키면서 실린더(22)의 압력 챔버(23)내에 포획된 연료상에 작용하게 된다. 상기 증가된 연료 압력은 니들 밸브(16)의 피스톤 표면(36)상에 상향으로 형성된다. 피스톤 표면(36)에 충분한 상향력이 발생되어 밸브 스프링(38)의 편의를 극복하였을 때, 니들 밸브(16)는 실린더(34)내에서 상향으로 이동하여, 오리피스(33)를 개방하고 오리피스를 통해 압축 연료의 충진을 연소 챔버로 배출한다.

이러한 실시예는 누설 포트(43)를 통해 실린더(22)에 유체연결된 누설 통로(40)를 포함한다. 상기 누설 포트(43)는 저장조(28)(도 7 에 개략적으로 도시)에 유체연결된다. 누설 포트(43)에서 증압기 플런저(14)의 하부 피스톤 헤드(20)에 대한 누설 통로(40)와 실린더(22)의 교차점의 위치조정이 매우 중요하다. 상기 누설 포트(43)는 공지된 조건하에서 필요로 하는 유동 체적을 제공하기 위해 약 0,6㎜의 필요 크기로 형성되며, 도 3 및 도 7에 도시된 바와 같이 증압기 플런저(14)가 그 후퇴 위치에 있을 때 하부 피스톤 헤드(20)의 아래에 인접하여 배치되므로, 누설 포트(43)의 하부측은 그 후퇴위치에서 증압기 플런저 하부로 약 0,6㎜에 위치하게 된다. 상기 포트(43)가 하부로 이격되었지만, 이러한 이격은 분사기의 최대 연료 분배를 제한한다.

단발 분사 동작중, 증압기 플런저(14)의 하방 행정의 초기 이동은 폐쇄 위치로부터 개방 위치를 향한 스풀 밸브(39)의 초기 이동에 의해 제어된다. 증압기 플런저(14)의 이러한 초기 하방 이동은 스풀 밸브(39)가 그 완전 이동의 부분 위치에 있을 때 발생된다. 증압기 플런저(14)가 누설 포트(43)를 밀봉할 때까지, 압력 챔버(23)로부터 저장조(28)로의 누설이 발생된다. 이러한 누설중, 스프링(38)의 편의력을 극복하여 니들 표면(36)상에 불충분한 연료 압력이 형성되어, 니들 밸브(16)는 폐쇄된 상태로 존재하게 된다.

그 하부 피스톤 헤드(20)(도 3에 도시)가 누설 통로(40)의 누설 포트(43)의 최하부 교차점의 아래에 있도록 증압기 플런저(14)가 하강하는 시점에서, 스풀 밸브(39)는 바람직한 안정한 작동 영역에서 도 1의 궤적(12)에서 위치(3)의 우측 영역에서 작동하게 된다. 이러한 위치에서, 누설 포트(43)는 증압기 플런저(14)에 의해 효과적으로 밀봉되며, 압력 챔버(23)로부터 저장조(28)로의 누설이 중단된다. 이에 대해, 플런저의 원주면과 하부 피스톤 헤드(20) 사이의 예리한 코너가 중요한 것으로 여겨진다.

재사용을 위해 연료는 압력 챔버(23)로부터 누설 통로(40)를 통해 환형부(25)로 탈출하기 때문에, 하부 피스톤 헤드(20)가 누설 통로(40)의 누설 포트(43)를 폐쇄할 때까지, 증압기 플런저(14)는 압력실(23)에 포획된 연료 압력을 상당히 증가시키지 않는다. 일단 누설 통로(40)가 증압기 플런저(14)에 의해 밀봉되었다면, 연료누설이 중단되고, 증압기 플런저(14)는 실린더(22)의 압력 챔버(23)의 연료압력을 증가시키기 시작한다. 증압기 플런저(14)의 행정의 초기 상태중에 연료를 실린더(22)의 압력 챔버(23)로부터 누설 통로(40)를 통해 누설시키므로써, 스풀 밸브의 부분적인 원형 이동동작으로 인한 불안정 주기는 효과적으로 바이패스되므로, 분사기는 안정하면서도 예측가능한 연료 분배를 할 수 있다.

상술한 바와 같이, 도 3과 도 7에 도시된 분사기의 누설 포트(43)의 주요한목적은, 스풀 밸브(39)가 폐쇄 위치로부터 개방 위치로 그리고 다시 폐쇄 위치로 원형 이동을 하기에 충분한 시간이 경과할 때까지, 증압기 플런저(14)의 행정 이동의 시작에 대해 분사 시작을 지연시키는 것이다. 도 3과 도 7에 서술된 예시적인 분사기에는 이러한 개념이 적용되었지만, 이러한 개념은 상술한 바와 같이 HEUI 및 MEUI 분사기와 같은 플런저식 분사기에도 사용될 수 있다.

도 3 및 도 7 의 실시예에서의 분기 분사중(파일럿 분사), 제어 밸브(39)는 파일럿 분사를 위해 짧은 최소한의 원형 이동을 실행하고 주분사(main injection)를 위해 보다 길게 재개방되어야 한다. 상술한 단발 분사와 유사한 방식으로, 파일럿 분사는 누설 포트(43)가 증압기 플런저(14)에 의해 회복된 후 시작되고, 증압기 플런저(14)가 그 후퇴위치로의 복귀를 시작하였을 때 종료된다. 상기 누설 포트(43)는 연료가 누설되고 이에 따라 부분적인 제어 밸브 이동중에는 분사가 시작되지 않는 방식으로 설계되었다. 동일한 양의 제어 밸브 개방지속동안 연료 누설로 인한 분사 지연때문에, 연료 분배는 도 8 의 베이스라인 분사기의 누설 개념 보다 본 발명의 누설 개념과 그다지 관련이 없다. 따라서, 최소한의 제어가능한 파일럿 분배가 상당히 작게 된다.

낮은 오일 레일압력에서, 제어밸브에서의 최소한의 원형 이동 신호는 제로 연료 압력을 생성한다. 이것은 오일 레일압력하에 이러한 연료 흐름을 생성하기 위해 제어밸브(39)가 온 으로 되기에는 상당히 긴 시간이 필요하다는 것을 표시한다. 정상적인 엔진 작동조건에서, 낮은 오일 레일압력(낮은 분사압력)은 엔진 속도가 저속일 때 그리고 엔진 부하가 경량일 때 발생된다. 이러한 엔진 상태하에서는 긴 분사 시스템을 위해 충분한 시간이 제공된다. 도 3 및 도 7의 실시예에서 분사기 성능은 제어밸브가 안정한 선형 영역에서 작동되기 때문에 도 8 의 종래 실시예에서 보다 안정하고 신뢰성이 있다.

파일럿 분사의 말기에, 증압기 플런저(14)는 제어밸브(39)가 그 폐쇄 위치로 복귀됨에 따라 파일럿 분사(드웰 주기)를 정지시키도록 그 이동을 역전시킨다. 상기 증압기 플런저(14)는 이러한 역전 이동중에는 파일럿양과 드웰양에 의존하여 누설 포트(43)를 재개방하거나 재개방하지 않을 수 있다. 파일럿양은 파일럿 상태중 증압기 플런저(14)의 행정 변위에 비례한다. 증압기 플런저(14)는 드웰중에 그 이동을 역전시킨다. 만일 이러한 역전 거리가 상당히 길다면, 증압기 플런저(14)는 누설 포트(43)를 다시 개방한다. 이러한 내용이 도 3 에 도시되어 있다. 누설 포트(43)는 파일럿 분사가 상당히 길거나 드웰이 작은 경우에는 개방되지 않는다. 상기 누설 포트(43)는 파일럿 분사가 작고 드웰이 상당히 길 경우 재개방된다. 이 경우, 작은 드웰 지령이 제어 밸브(39)에 제공되어, 베이스라인 분사기 경우와 비교한 누설에 의해 초래되는 이와 같은 부가적인 드웰을 다시 조정한다.

도 3 및 도 7 의 실시예에서의 분사기(10)는 다음과 같은 장점을 제공한다.

연료 누설이 완료되기 전에는 주분사는 시작되지 않는다. 이러한 누설 개념에 의해, 연료 분사 압력축적 처리가 누설중에는 지연되거나 느려진다. 따라서, 측정가능한 유압 지연이 생성되고, 연료 분사 시작이 지연된다.

설정의 유압 지연은 분사 시작을 지연하기 위해 분사 시스템에 축적된다. 상기 설정의 지연량은 누설 포트(43)의 유동면적과, 누설 포트(43)를 폐쇄하는데 필요로 하는 증압기 플런저(14)의 행정 길이에 의해 제어된다.

누설 포트(43)의 유동면적을 정확하게 제어하므로써, 모든 연료 분배는 제어밸브(39)가 안정한 선형 작동모드에 도달된 후에만 이루어진다. 부분적인 연료 밸브 이동상태하의 모든 연료 분배는 제거된다.

모든 부분적인 제어밸브 이동의 바이패스는 본 발명에 가능한 소량의 연료 분배에 대한 안정성과 제어성을 보장한다. 이러한 바이패스가 없다면, 소량의 연료분배는 항상 부분적인 제어밸브 이동하에서 발생된다.

누설 포트(43)는 최소 연료분배 크기를 약 1 ㎣/행정 의 설정량으로 더욱 감소시킨다. 이러한 실시예에 의해, 가장 작은 파일럿 크기는 제어밸브 용량에 의해 결정되고, 설정의 누설 면적에 의해 제어된다. 최소 파일럿양은 제어가능하며, 필요할 경우 제로가 될 수도 있다.

연료 분배곡선(도 1)의 중간부는 완전히 제거된다. 엔진은 2영역 작동(소량에 대해 고이득 및 비선형 영역과, 다량에 대한 선형 저이득)이 아니라 도 1 의 선형부에서만 작동한다. 이것은 부드러움, 간단함, 제어성 및 반복성에 관한 엔진의 작동 개선점을 표시한다.

연료의 초기 부분은 고압의 연료 챔버에서 분사 압력을 축적시키지 않고 대기로 누설되기 때문에, 증압기 플런저(14)의 이동에 저항하는 힘의 크기는 감소된다. 따라서, 누설중, 증압기 플런저(14)는 하방으로 신속히 행정동작을 취한다. 이러한 빠른 초기 증압기 플런저(14) 이동은 분사가 시작되었을 때 높은 분사압력(정점 분사압력)으로 직접 이동된다.

본 발명의 실시예인 도 4는 도 3의 실시예와 관련되어 있다. 이러한 실시예에서, 누설 통로(40)는 노즐 몸체(34)에 형성된 니들 백 챔버(44)로 지향된다. 증압기 플런저(14)의 초기 하방 이동중 실린더(22)의 압력 챔버(23)로부터 누설된 연료는 누설 포트(43) 및 누설 통로(40)를 통해 가압되어 가변체적 챔버(44)로 흐른다. 출구 또는 니들 백 통기 통로(46)는 배출 포트(48)를 통해 챔버(44)에 유체가능하게 연결된다.

배출 포트(48)는 2가지 기능을 갖고 있다. 첫번째 기능은 니들 백 챔버(44)로부터 저장조(28)로의 흐름을 제한하는 것이다. 이러한 제한에 의해, 니들 백 챔버(44)내의 상당한 양의 연료가 트랩되어, 증압기 플런저 행정의 누설부분중 니들의 상승을 방지한다. 두번째 기능은 니들 백 챔버(44)내의 연료를 통로(46)를 통해 연료 저장조로 통기시키는 것이다.

배출 포트(43)에 의한 제한으로 인해, 압력 챔버(23)내의 연료 압력은 누설 포트가 없을 경우 가능할 수도 있는 행정의 누설부중에서의 레벨과 거의 동일한 레벨이다. 따라서, 증압기 플런저(14)의 이동은 높은 저항압력으로 인해 도 3 의 실시예의 경우보다 느리며, 니들 백 챔버(44)로의 연료 누설은 매우 어렵고 느리게 된다. 그러나, 배출 포트(48)에서의 일정한 누설로 인해, 증압기 플런저(14)는 언제나 하방으로 이동하여 누설 포트(43)를 폐쇄할 것이다. 도 3 의 실시예와 비교하여, 스풀 밸브의 모든 부분이동을 바이패스시키는데 필요한 시간이 동일하기 때문에, 이러한 실시예에서의 보다 느린 누설율은 작은 누설 포트를 필요로 하게 되어 동일한 양의 바이패스 시간으로 나타난다. 이것은 연료 저장조로 복귀되는 압축 연료의 누설 체적을 작게 하고, 유압식 유체의 에너지 소모를 적게 한다는 장점을 제공한다.

배출 포트(48)의 크기(유동면적)는 전체 분사중 니들 배압상에 강한 충격을 갖게 되므로 적절히 선택되어야 한다. 배출 포트(48)의 유동 면적은 적절한 기능을 보장하기 위해 누설 포트(43)의 유동 면적 보다 작거나 같을 것을 요구한다. 누설 포트(43)에 대한 배출 포트(48)의 유동면적비는 1 보다 작거나 같다. 이러한 면적비로 인해, 니들 백 챔버(44)는 플런저 행정의 누설부중에서는 상당한 압력을 가질 것이며, 누설 유동이 정지되었을 때는 연료 저장조압력으로 강하될 것이다.

플런저 행정의 누설부분중, 배출 포트(48)는 연료 통기 통로(46)에 대한 니들 백 챔버(44)와 저장조(28) 사이에 지속적인 누설을 제공한다. 만일 이러한 지속적인 누설비율이 누설 포트로부터의 누설비율(면적비가 1 보다 클 때) 보다 크다면, 니들 백 챔버(44)에는 매우 작은 압력이 트랩된다. 배출 포트로부터 통기 통로로의 지속적인 누설로 인해, 니들 백 챔버에서의 압력은 누설 유동이 단절될 정도로 신속하게 연료 저장조 압력레벨로 신속히 강하될 것이다. 이것은 통기 처리(venting process)로 언급된다. 만일 배출 포트(48)가 너무 작다면, 누설 포트 폐쇄후 통기 시간은 과도해져서 니들 밸브 상승 처리가 상당히 길어지게 된다. 배출 포트(48)는 누설 포트(43)가 폐쇄된 후 지속적인 통기 기능을 제공한다. 누설 포트(43)와 배출 포트(48)의 적절한 기능 조합은 도 4 내지 도 6 에 도시된 모두 3개의 실시예에 기초가 되었다.

상기 니들 밸브(16)는 노즐 몸체(34)와 챔버(44)의 부분에 미끄럼가능하게 배치된다. 상부 니들 밸브 마진(50)은 부분적으로 니들 백 챔버(44)를 형성한다. 나들 밸브(16)의 단부에 배치되는 것으로 개략적으로 도시되었지만, 본 기술분야에 공지된 바와 같이, 니들 백 챔버(44)의 연료 압력이 니들 밸브(16)를 폐쇄 위치로 가압하는한, 니들 백 챔버(44)는 니들 백 챔버(44)에 노출된 상향 대면의 직경확대 니들 밸브 형태인 니들 백 표면을 갖는 니들 밸브의 중간부 주위에 배치되는 것을 인식해야 한다.

작동시, 도 4 실시예의 증압기 플런저(14)의 초기 하방이동중 발생하는 실린더(22)의 압력 챔버(23)에서의 연료 누설은 부분적인 스풀 이동 영역이 상술한 바와 같이 바이패스된다는 점에서 도 3의 실시예와 동일한 효과를 달성하게 된다. 이러한 바이패스기능과 함께, 도 4 의 실시예는 니들 밸브(16)의 상승에 대한 간접 제어를 제공한다. 이것은 2가지 요소에 의해 달성될 수 있다. 첫째로, 니들로의 연료 누설은 니들 밸브(16)가 상승하는 것을 방지하며, 분사 시작이 지연된다. 둘째로, 증압기 플런저(14)가 누설 통로(40)의 교차부를 밀봉한 후, 니들 배압은 저장조 수준으로 강하하며, 니들 밸브(16)는 상승하여 분사가 시작된다. 배출 포트 크기의 선택에 따라, 저장조로의 누설 연료 압력의 통기와 니들 상승속도는 필요한 범위로 제어될 수 있다. 이러한 제어의 장점은 도4a의 영역(A)으로 도시된 바와 같이 연료 분사의 초기 비율을 트로틀시키므로써 비율 형상에 영향을 미치는 니들 밸브(16)의 느린 초기 상승을 생성한다는 점이다. 이러한 비율 형상은 엔진 방출물과 소음 감소를 최적화시키는데 바람직하다.

도 4의 분사기(10)는 다음과 같은 장점을 제공한다.

주분사는 누설이 완료되기 전에 시작되는 것으로 여겨진다. 누설 개념에 따라, 연료 분사압력 축적 처리는 누설중에는 지연되거나 느려진다. 따라서, 측정가능한 유압 지연이 생성되어 분사가 지연될 수 있다.

미리 결정된 유압 지연은 분사 시작을 지연시키기 위하여 분사 시스템에 축적될 수 있다. 이러한 예비결정된 지연은 플런저 이동에 대한 누설 포트의 크기나 행정에 의해 제어된다.

누설 포트의 크기를 정확하게 하므로써, 모든 연료 분배는 제어 밸브가 선형의 안정한 이동 모드에 도달된 후에만 발생된다. 부분적인 제어밸브 이동 상태는 바이패스된다.

누설 포트의 사용은 최소한의 연료 분배크기를 설정의 양으로, 양호하기로는 1㎣으로 감소시킬 수 있다. 가장 적은 파일럿양은 더 이상 제어밸브 용량으로 표시되지 않으며, 설정의 누설면적에 의해 제어된다.

연료 분배곡선의 중간부는 완전히 제거된다. 엔진은 2영역 작동(소량에 대해 고이득 및 비선형 영역과, 다량에 대한 선형 저이득)이 아니라 선형부에서만 작동한다. 이것은 부드러움, 간단함, 제어성에 관한 엔진의 작동 개선점을 표시한다.

연료는 대기가 아닌 니들 백으로 누설되기 때문에, 상당한 양의 누설 체적이 감소된다.

니들 밸브(16)의 개방은 플런저 바닥 압력뿐만 아니라 누설의 결과인 니들 배압에 의해서도 제어된다. 이러한 접근은 니들 밸브 동작을 제어하는데 보다 효과적인 방법을 제공한다.

도 5 의 실시예에 있어서, 설정된 크기의 제어 통로(52)는 실린더(22)에 형성된 압력 챔버(23)와 노즐 몸체(34)의 니들 백 챔버(44) 사이에 유체연결된다. 상기 니들 백 챔버(44)와 배출 포트(48)는 도 4 의 실시예와 동일하다. 제어 통로(52)와 실린더(22)와의 교차점에서의 제어포트(22)의 위치는 도 5 의 후퇴 위치에서 증압기 플런저(14)의 하방행정 이전에 통로(52)의 제어 포트(53)는 증압기 플런저(14)에 의해 밀봉된다. 따라서, 증압기 플런저(14)의 초기 하방행정중, 실린더(22)의 압력 챔버(23)내의 연료 압력은 누설이 발생하지 않기 때문에 증압기 플런저(14)의 하방행정의 압축효과에 의해 증가된다.

증압기 플런저(14)가 거리(B)로 표시된 거리만큼 도 5의 가상선으로 도시된 위치까지 이동할 때, 증압기 플런저(14)내에 형성된 유동 통로(56)는 실린더(22)의 압력 챔버내 연료를 일시적으로 누설 통로(52)와 연결시킨다. 유동 통로(56)는 설정된 직경, 양호하기로는 통로(52)와 동일한 직경을 갖는다. 압력 챔버(23)로부터 니들 백 챔버(44)로의 연료 출입과 니들 백 챔버(44)로부터 배출 포트(48)를 통한 통기는 동시에 발생된다. 도 5 의 실시예는 도 9 에 도시된 분기 분사를 달성하는데 유용하다. 도시된 바와 같이, 파일럿 주기에 이어서 분사가 발생되지 않는[유동 통로(56)가 누설 포트(43)로 개방될 때] 시간주기가 실행되고, 이어서 주분사가 실행된다. 도 8 의 종래 분사기와의 분기 분사를 달성하기 위해, 스풀은 2개의 원형 이동을 이루어야 하며, 그중 제 1 원형 이동은 파일럿 분사를 형성하고, 제 2 원형 이동은 주분사를 형성한다.

도 5 의 실시예에서 분기 분사는 수동적으로 이루어졌다. 스풀의 이중 원형 이동은 필요하지 않다. 효과적으로, 스풀은 폐쇄 위치로부터 개방 위치로 이동하여 그 위치로 유지된다. 이러한 이동은 그 하방행정에서 증압기 플런저(14)를 시동시킨다. 실린더(22)의 압력 챔버내 연료 압력은 축적되기 시작한다. 연료 압력이 밸브 스프링(38)의 힘을 극복하여 피스톤 표면(36)상에 충분한 힘을 발휘할 때, 니들 밸브(16)는 파일럿 분사를 위해 개방된다. 증압기 플런저(14)가 그 하방행정으로 지속함에 따라, 유동 통로(56)는 제어 포트(53)로 개방된다. 이러한 포인트에서, 연료는 실린더(22)로부터 유동 통로(56)를 통해 제어 통로(52)의 챔버(44)내로 흐른다. 실린더(22)에서의 압력 감소에다가 챔버(44)에서의 압력 증가를 더하게 되면 니들 밸브(16)가 폐쇄되어, 파일럿 분사가 종료된다.

니들 밸브(16)는 단시간동안 개방된채로 남아 있으며, 유동 통로(56)와 제어포트(53)는 유체연결된다. 이것은 파일럿 분사와 주분사 사이에 드웰 시간을 형성한다. 유동 통로(56)가 제어 포트(53) 아래로 하강했을 때, 증압기 플런저(14)는 다시 제어 통로(52)를 밀봉한다. 증압기 플런저(14)의 지속적인 하방 이동은 압력 챔버(23)의 연료가 다시 높은 레벨로 압축되게 한다. 연료 압력이 밸브 스프링(38)의 편의를 극복하기에 충분한 힘을 니들 밸브 개방면(36)에 발휘할 때, 내들 밸브(16)는 상향 이동을 시작하며, 이러한 상향 이동은 니들 밸브(16)가 연료를 챔버(44)로부터 배출 포트(48)를 통해 통기 통로(46)까지 방출할 수 있는 비율로 제어된다. 증압실(19)로의 작동유체 압력과 통로 크기(52, 56)는 도 9 에 도시된 바와 같은 분기 분사를 제공하는 대신에, 분사가 도 4a에 도시된 바와 같이 비율제어되도록 조정될 수 있으며, 상기 누설은 파일럿 분사시에 발생되는 연료 분사의 중단과는 다른 연료분사 비율로 급강하가 있는 짧은 시간동안 발생된다.

도 5 의 실시예는 다음과 같은 장점을 제공한다.

니들 밸브 이동은 저렴한 수동장치에 의해 초기 연료분사 비율을 트로틀하도록 분사되는 중에 수동으로 제어되어, 제어밸브에 부가적인 지령의 필요성을 피할 수 있다. 분리된 작동 제어는 이러한 제어를 실행하는데 필요하지 않다.

파일럿양은 1 내지 2㎣/행정 의 체적으로 감소된다.

스풀의 이중 이동은 필요하지 않다. 필요에 따라 분기 분사나 레이트 쉐이핑을 포함하는 분사 동작을 제공하기 위해 단일의 원형 이동이 요구된다. 이러한 특징은 대형 제어밸브가 사용되는 대형 분사기에 특히 유리하다. 다량의 연료 분배가 요구되기 때문에, 보다 긴 제어밸브 이동시간과 높은 오일 유동비와 대형 분사노즐 오리피스 크기로 인해 최소 파일럿 크기가 증가된다. 만일 분기 파일럿 분사에 2개의 제어 밸브 원형 이동이 사용된다면, 파일럿 크기는 허여될 수 없다. 본 발명과 적절한 제어 포트를 사용하므로써, 소량의 파일럿 분사도 달성될 수 있다.

제어 포트 디자인을 변형시키므로써, 상이한 레이트 쉐이핑 효과가 달성될 수 있으며, 엔진 성능과 방출물 테스트를 실행하므로써 최적화될 수 있다. 분기 분사시, 파일럿 크기와 드웰도 제어될 수 있다. 마지막으로, 정점의 주분사 압력은 누설중 가속에 의한 증압기 플런저(14)의 증가된 모멘트로 인해 증가된다.

도 5 의 실시예에서, 니들 밸브 또는 체크 밸브의 수동 제어는 분사 압력의 일부를 니들의 이면(裏面)에 제어가능한 방식으로 누설시켜 니들 밸브 마진(50)에 형성하므로써 제어될 수 있다. 이러한 실시예는 도 7 에 도시된 분사기에 사용될 수 있지만, 본 발명은 HEUI 및 MEUI 분사기와 같은 플런저구동식 분사기에도 적용할 수 있다.

도 6 의 실시예는 도 4 및 도 5 의 특징부들을 조합한 것이다. 상기 특징부의 작동은 도 4 및 도 5 를 참조로 서술하였다. 도 6 의 실시예는 하기와 같은 장점을 제공한다. 즉, 부분적인 스풀 이동 영역은 바이패스되며; 분기 분사 및 주분사를 제공하기 위해 이중의 스풀 이동을 필요로 하지 않으며; 니들 밸브(16)의 개폐 이동은 니들 밸브(16)가 구동시켜야할 챔버(44)내의 유체에 의해 수동으로 제어되며; 분기 분사 또는 레이트 쉐이핑은 연료 분사기로의 부가적인 제어 입력없이 수동 수단에 의해 필요에 따라 제공된다.

도 6 의 실시예에서, 연료 분사의 시작은 스풀 밸브(39)가 폐쇄 위치로부터 개방 위치로 그리고 다시 폐쇄 위치로 원형 이동을 완성하기에 충분한 시간이 흐를 때까지, 증압기 플런저 이동 시작에 대해 지연된다. 또한, 니들 밸브(16)의 수동 제어는 분사 압력의 일부를 제어가능한 방식으로 니들 밸브(16)의 니들 백 챔버(44)로 누설시키므로써 제공된다.

도 6 에 도시된 바와 같이, 누설 통로(40)는 누설 포트(43)를 통해 실린더(22)로 유체연결된다. 상기 누설 통로(40)는 제어 통로(52)를 통해 니들 밸브(16)의 니들 백 챔버(44)에 유체연결된다. 상기 누설 포트(43)는 하부 피스톤헤드(20)의 아래에 인접하여 배치되며, 증압기 플런저(14)가 그 후퇴위치에 있을 때 개방된다.

또한, 제어 포트(53)는 고압의 연료 챔버(26)를 교차하도록 설계된다. 제어 포트(53)는 증압기 플런저(14)가 후퇴 위치에 있을 때 증압기 플런저(14)에 의해 밀봉된다. 제어 포트(53)는 니들 밸브(16)의 후방에서 제어 통로(52)를 통해 니들 백 챔버(44)에 연결된다. 배출 포트(48)는 상술한 바와 같이 통기 통로(46)를 저장조(48)에 연결한다.

증압기 플런저(14)에 있어서, 통로(56)는 제어 포트(53)와 통로(56)가 정렬될 때 연료가 니들 백 챔버(44)로 흐르도록 그 바닥면(20)과 측벽(57)을 통해 절단된다. 증압기 플런저(14)가 후퇴하여 하방으로의 행정시에는, 상기 통로(56)가 선택적으로 차단되어 제어 포트(53)와 완전히 연결되거나 또는 부분적으로 연결된다. 제어 포트(53)가 개방될 때(포트 스케줄), 증압기 플런저 이동 비율은 증압기 플런저(14)와 제어 포트 디자인의 위치 함수이다. 제어 포트(53)의 디자인과 누설 포트(43)의 디자인을 변형시키므로써, 상이한 포트 스케줄이 달성되어 상이한 분사기 성능특성을 유발한다.

이러한 개념에 따른 다양한 누설 포트 스케줄 디자인에서의 공통적인 특성은 다음과 같이 설명된다. 누설 포트(43)는 도 6 에 도시된 바와 같이 증압기 플런저(14)가 하방으로의 행정을 시작할 때 개방된다. 챔버(44)로의 누설로 인해, 압력 챔버(23)에서의 압력은 낮고 분사는 발생되지 않는다. 이것은 누설의 바이패스 상태이다. 증압기 플런저(14)가 하방으로의 행정시에는 누설 포트(43)가 폐쇄되기 시작한다.

누설 포트(43)의 폐쇄중이나 누설 포트(43)가 완전히 폐쇄된 후, 상이한 누설 포트 디자인에 따라, 분사는 압력 챔버(23)의 고압에 의해 시작되어, 니들 밸브(16)를 개방하도록 작동된다. 이때, 제어 밸브의 부분 스풀 이동의 영역은 이미 바이패스되었다. 연료 분배가 시작되자마자, 제어 포트(53)가 개방되어 연료를 니들 백 챔버(44)로 흐르게 한다. 이러한 고압 연료는 니들 밸브를 폐쇄 위치를 향해 가압하도록 작동된다. 이러한 니들 밸브(16)의 폐쇄는 누설 포트(43)의 각각의 디자인에 따라 분기 분사동작이나 레이트 쉐이핑동작으로 나타난다. 증압기 플런저(14)가 계속 하방으로 행정하면, 제어 포트(53)는 폐쇄되기 시작하고, 니들 백 챔버(44)에서의 압력은 쇠퇴하기 시작한다. 이것은 니들 밸브(16)를 다시 개방시켜 그 완전 상승위치에 도달시킨다. 이어 주분사가 시작된다.

전자 개방 지령신호가 제어(스풀)밸브에 주어졌을 때, 제어 밸브가 작동되고, 작동유체(오일)는 증압기 작동 챔버로 흘러서 증압기 플런저(14)상에 작용하게 된다. 상기 증압기 플런저(14)는 하방으로의 행정을 시작한다. 이때, 누설 포트(43)가 개방된다. 누설에 의해, 압력 챔버(23)내의 압력은 낮고, 니들 백(50)의 상부상의 압력은 높으므로, 따라서 니들 밸브는 상승불가능하여, 분사가 발생되지 않는다. 증압기 플런저(14)가 하방으로의 행정을 시작함에 따라, 누설 포트(43)는 폐쇄되기 시작하며, 압력 챔버(23)내의 증압기 플런저하의 압력은 축적되기 시작하고, 니들 백(50)의 압력은 강하하기 시작한다. 니들 밸브상에 상향으로 작용하는 노즐 챔버(32)의 압력이 니들 밸브 스프링(38)의 부하와 니들 백(50)상에 가해지는 압력부하를 극복할 정도로 높을 때, 니들 밸브(16)는 상승하고 분사가 시작된다.

이때, 부분적인 제어 밸브 스풀 이동은 바이패스된다. 소량의 연료 분배후에, 제어 포트(53)는 증압기 플런저(14)가 계속 하방행정을 실행함에 따라 개방되기 시작한다. 고압 챔버(23)내의 일부 연료는 제어 포트(53)를 통해 니들 백 챔버(44)로 흐른다. 이 순간에, 노즐 챔버 압력은 연료 누설로 인해 강하되며, 이때 니들백(50)에서의 압력은 증가된다. 이것은 상이한 제어 포트 디자인과 엔진 작동조건에 따라 니들 밸브(16)가 상승하는 것을 방지하거나, 니들 밸브(16)가 폐쇄되는 것을 방지한다. 제어 포트(53)를 통한 누설주기중, 레이트 쉐이핑이나 분기 분사가 달성된다. 증압기 플런저(14)가 지속적으로 하방행정함에 따라, 누설 포트(43)는 점진적으로 폐쇄된다. 노즐 챔버 압력은 다시 축적되고, 니들 백(50)에서의 압력은 연료가 배출 포트(48)를 통해 통기됨에 따라 쇠퇴되며, 주분사가 시작된다. 제어 포트(53)를 통한 누설때문에, 압력 챔버(23)에서의 압력이 감소된다. 이것은 보다 높은 속도로 증압기 플런저(14)의 하방 행정으로 나타난다. 증압기 플런저의 이러한 증가된 모멘트는 보다 높은 정점 연료분사압력으로 나타난다.

분사 말기에, 전자 신호가 제어 스풀 밸브로 전송되어 제어 밸브가 폐쇄된다. 그 결과, 증압실(23)에서의 압력이 강하하고, 증압기 플런저(14)는 도 6 에 도시된 바와 같이 그 본래의 후퇴 위치로 상향으로 후퇴하기 시작한다. 노즐 챔버 압력은 강하하고, 니들 밸브(6)는 니들 밸브 스프링(38)의 부하에 의해 폐쇄된다. 연료는 체크 밸브(26)(도 3)와 니들 백 챔버(44)와 드레인 포트(48)를 통해 압력 챔버(23)를 충진한다. 또 다른 신호가 제어 스풀 밸브로 전송되어, 새로운 분사가 시작될 것이다.

상술한 바와 같이 본 발명의 연료 분사기는 상당한 장점을 제공하며, 그 일부가 서술되었다. 본 발명은 양호한 실시예를 참조로 서술되었기에 이에 한정되지 않으며, 본 기술분야의 숙련자라면 첨부된 청구범위로부터의 일탈없이 본 발명에 다양한 변형과 수정이 가해질 수 있음을 인식해야 한다.

Claims (79)

1. 제 1 위치로부터 제 2 위치로 이동가능하고 다시 제 1 위치로 복귀가능한 제어기를 가지며, 작동유체를 통과시키게 되는 이러한 이동은 증압기 플런저를 행정이동시켜, 연료를 증압기 압력 챔버에서 압축하므로써 내연기관의 연소실에서 연료 분사를 발생시키기 위한 연료 분사기에 있어서,

   증압기 압력 챔버와 유체연결되도록 작동가능하게 배치된 누설 통로를 포함하며,

   상기 누설 통로는 증압기 플런저의 압축행정 이동 시작후 설정의 지속시간동안 압력챔버로부터 연료를 누설하며, 상기 누설 통로는 증압기 압력 챔버로 개방된 누설 포트를 가지며, 상기 누설 포트는 증압기 플런저가 제 1 후퇴 위치에 있을 때 개방되는 것을 특징으로 하는 연료 분사기.
2. 제 1 항에 있어서, 제 1 후퇴 위치로부터 설정의 거리만큼 증압기 플런저의 이동은 포트와 누설 통로를 밀봉하는 것을 특징으로 하는 연료 분사기.
3. 제 2 항에 있어서, 누설 통로는 설정의 유동면적을 갖는 것을 특징으로 하는 연료 분사기.
4. 제 1 항에 있어서, 연료 누설의 지속은 제어기가 제 1 위치로부터 제 2 위치로 이동하고 다시 제 1 위치로 복귀하는 원형 이동을 형성하는데 필요한 최소 지속시간과 동일한 것을 특징으로 하는 연료 분사기.
5. 제 2 항에 있어서, 증압기 플런저는 완전 행정에서 제 1 후퇴 위치와 제 2 후퇴 위치 사이에서 증압기 압력 챔버로 이동가능하며, 상기 누설 포트는 증압기 플런저가 제 1 후퇴 위치에 있을 때 증압기 플런저의 헤드에 인접하여 배치되는 것을 특징으로 하는 연료 분사기.
6. 제 1 항에 있어서, 누설 통로는 연료 분사기의 외부에 배치된 저압 연료 저장조와 유체연결되는 것을 특징으로 하는 연료 분사기.
7. 제 1 항에 있어서, 누설 통로는 증압기 플런저의 행정동작 시작후 일정시간동안 압력 챔버로부터 연료의 누설을 실시하며, 상기 시간은 제어기가 안정한 예측가능한 연료분배 작동모드에서 작동되는 것을 보장할 수 있는 시간인 것을 특징으로 하는 연료 분사기.
8. 제 1 항에 있어서, 상기 누설 통로는 설정의 유동면적을 갖는 것을 특징으로 하는 연료 분사기.
9. 제 8 항에 있어서, 누설통로 유동 면적은 제어기가 제 1 위치로부터 제 2 위치로 이동하고 다시 제 1 위치로 복귀하는 원형 이동을 형성할 수 있게 하는 충분한 시간동안 연료의 누설을 보장하도록 결정되는 것을 특징으로 하는 연료 분사기.
10. 제 1항에 있어서, 누설 통로는 제어기로의 작동 명령의 시작과 연료 분사의 시작 사이에 설정의 유압 쇠퇴를 실행하는 것을 특징으로 하는 연료 분사기.
11. 유압식 전자제어 연료 분사기에 있어서,

    전자식으로 작동되며 제 1 위치로부터 제 2 위치로 이동가능한 제어 밸브 스풀과,

    증압기 압력 챔버와 유체연결된 누설 포트를 포함하며,

    상기 제어 밸브의 이동은 전자 작동명령에 응답하여 증압기 플런저로 작동유체를 통과시키며, 상기 증압기 플런저는 작동유체의 가압하에 행정운동하며, 상기 행정은 중압기 압력 챔버의 연료 압력을 증가시키고, 상기 연료는 내연기관의 연소실로의 분사를 위해 니들 밸브 오리피스로 분배가능하며, 압력하의 분사 연료는 니들 밸브에 작용하여 니들 밸브의 이동을 실행하므로써 니들 밸브 오리피스를 개방하고, 상기 제어 밸브 스풀의 제 1 위치로부터 제 2 위치로의 이동은 작동유체를 증압기 플런저로부터 배출부로 통과시키며, 상기 누설 포트는 연료를 증압기 압력 챔버로부터 누설하기 위해 증압기 행정의 일부동안 개방되며, 연료의 누설은 제어 밸브의 전자 작동과 니들 밸브 오리피스를 통과한 연료 분사의 시작 사이에서의 분사 시작에서 측정가능한 유입 지연을 실행하는 것을 특징으로 하는 연료 분사기.
12. 제 1항에 있어서, 누설 포트의 유동 면적은 필요한 유압 지연을 실시하도록 선택되는 것을 특징으로 하는 연료 분사기.
13. 제 12항에 있어서, 유압 지연의 지속은 부분적인 제어 밸브 이동과 인접하도록 선택되는 것을 특징으로 하는 연료 분사기.
14. 제 13항에 있어서, 제어 밸브는 제 1 위치로부터 제 2 위치로 이동가능하고 다시 제 1 위치로 복귀가능하며, 이러한 이동은 원형 이동을 형성하고, 부분적인 제어 밸브 이동은 원형 이동보다 적은 것을 특징으로 하는 연료 분사기.
15. 제 13항에 있어서, 누설 포트에 의해 실행된 유압 지연은 부분적인 제어밸브 이동 주기중 연료 분사를 방지하는 것을 특징으로 하는 연료 분사기.
16. 제 11항에 있어서, 누설 포트를 통한 누설은 증압기 플런저 행정의 가속을 실행하여 강력한 플런저 모멘트를 제공하는 것을 특징으로 하는 연료 분사기.
17. 제 14항에 있어서, 증압기 플런저 행정당 최소 원형 이동중 연료 분배 체적은 1㎣인 것을 특징으로 하는 연료 분사기.
18. 제 11항에 있어서, 상기 누설 포트는 니들 밸브의 압력 베어링면과 유체연결되며, 상기 베어링면에 작용하는 누설된 연료 압력은 니들 밸브를 이동시켜 니들 밸브 오리피스를 개방하도록 니들 밸브상에 작용하는 압력하에 분사 연료에 대응하는 것을 특징으로 하는 연료 분사기.
19. 제 18항에 있어서, 니들 밸브상에 작용하는 압력하에서 분사 연료에 의해 전개된 개방력은 감소된 연료 분사체적의 분배를 위해 니들 밸브 오리피스의 개방을 제어하도록 작동되는 것을 특징으로 하는 연료 분사기.
20. 제 18항에 있어서, 압력하에 분사 연료에 의해 전개된 개방력에의 대응은 니들 밸브 오리피스의 수동 제어 개방을 실행하는 것을 특징으로 하는 연료 분사기.
21. 제 20항에 있어서, 니들 밸브 오리피스의 수동 제어개방은 주분사 이전에 실행되는 분사의 레이트 쉐이핑과 분기 분사에 유용한 제한된 초기 분사체적을 제공하는 것을 특징으로 하는 연료 분사기.
22. 제 18항에 있어서, 누설 포트는 분사의 수동 레이트 쉐이핑을 제공하며, 분기 분사는 제어밸브의 단일의 원형 이동중 주분사 이전에 실행되며, 상기 제어 밸브의 단일의 원형 이동은 완전 분사를 발생시키는 것을 특징으로 하는 연료 분사기.
23. 제 18항에 있어서, 니들 밸브의 압력 베어링면에 의해 부분적으로 형성되고 누설 포트와 유체연결된 니들 백 챔버를 부가로 포함하며, 상기 니들 백 챔버는 니들 백 통기 통로에 의해 저압 영역으로 통기되며, 니들 백 통기 통로는 필요로 하는 니들 밸브 개폐제어의 실행을 필요로 할 때 니들 백 챔버로부터 연료의 유동을 트로틀하는 크기의 유동 영역을 갖는 것을 특징으로 하는 연료 분사기.
24. 실린더에서 후퇴 위치와 완전 행정위치 사이로 이동가능한 증압기 플런저를 가지며, 상기 실린더는 실린더 벽에 의해 형성되고, 상기 실린더 벽은 부분적으로 가변 체적 증압기 압력 챔버를 형성하는 연료 분사기에 있어서,

    상기 실린더 벽을 교차하는 누설 포트를 포함하며,

    상기 누설 포트는 필요에 따라 연료를 가변체적 증압기 압력으로부터 누설하기 위해 증압기 피스톤의 이동중 증압기 플런저에 의해 가변적으로 개폐가능한 것을 특징으로 하는 연료 분사기.
25. 제 24항에 있어서, 누설 포트는 분사기 몸체에 형성되고 연료를 저압영역에 누설하기 위한 저압영역에 유체연결되는 누설 통로를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료 분사기.
26. 제 25항에 있어서, 상기 저압영역은 연료 분사기 몸체의 외측에 배치되는 것을 특징으로 하는 연료 분사기.
27. 제 24항에 있어서, 상기 누설 포트는 설정의 유동 면적을 갖는 것을 특징으로 하는 연료 분사기.
28. 제 24항에 있어서, 개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 이동가능한 니들 밸브와, 니들 밸브 개방위치에서 개방되는 연료 분사 오리피스를 부가로 포함하며, 상기 니들 밸브는 부분적으로 니들 백 챔버를 형성하는 니들 백 표면을 구비하며,

    상기 연료 분사기는 분사기 몸체에 형성되어 니들 백 표면과 유체연결되는 누설 통로를 부가로 포함하는 것을 특징으로 하는 연료 분사기.
29. 제 28항에 있어서, 누설 포트를 통해 누설된 압력하의 연료는 니들 밸브의 이동을 제어하기 위해 니들 백 표면상에 작용하는 것을 특징으로 하는 연료 분사기.
30. 제 29항에 있어서, 누설 포트를 통해 누설된 압력하의 연료는 니들을 개방 위치로 가압하려는 니들 밸브상에 작용하는 힘에 대응하는 니들 백 표면상에 작용하는 것을 특징으로 하는 연료 분사기.
31. 제 28항에 있어서, 연료를 통기시키기 위해 니들 백 표면과 유체연결된 니들 백 통기 통로를 부가로 포함하는 것을 특징으로 하는 연료 분사기.
32. 제 31항에 있어서, 상기 니들 백 통기 통로는 분사기의 외측에 배치된 연료원과 유체연결되는 것을 특징으로 하는 연료 분사기.
33. 제 32항에 있어서, 니들 백 통기 통로는 연료의 통기를 위해 분사기의 외측에 배치된 연료원과 유체연결되는 것을 특징으로 하는 연료 분사기.
34. 제 33항에 있어서, 니들 백 통기 통로에서의 연료 흐름은 니들 백 표면으로부터의 연료의 선택적 통기와 니들 백 표면에서의 연료 체적의 보충을 위해 2가지 방향을 취하는 것을 특징으로 하는 연료 분사기.
35. 제 24항에 있어서, 누설 포트는 증압기 플런저가 후퇴 위치에 있을 때 증압기 플런저 하부 피스톤 헤드에 인접하여 배치되고, 하부 피스톤 헤드는 가변체적의 증압기 압력 챔버의 연료상에 작용하여 압력을 증가시키는 것을 특징으로 하는 연료 분사기.
36. 제 24항에 있어서, 증압기 플런저는 연료 분사의 시작을 제어하도록 누설 포트와 협력하는 것을 특징으로 하는 연료 분사기.
37. 제 24항에 있어서, 증압기 플런저는 증압기 플런저 밸브 이동의 시작에 대해 연료 분사시작을 지연시키도록 누설 포트와 협력하는 것을 특징으로 하는 연료 분사기.
38. 제 24항에 있어서, 증압기 플런저는 분사기 제어 밸브의 작동시작에 대해 연료 분사시작을 지연시키도록 누설 포트와 협력하는 것을 특징으로 하는 연료 분사기.
39. 제 24항에 있어서, 증압기 플런저는 분사기 제어 밸브의 작동시작에 대해 연료 분사시작을 지연시키도록 누설 포트와 협력하는 것을 특징으로 하는 연료 분사기.
40. 실린더에서 후퇴 위치와 완전 행정위치 사이로 이동가능한 증압기 플런저를 가지며, 상기 실린더는 실린더 벽에 의해 형성되고, 상기 실린더 벽은 부분적으로 가변 체적 증압기 압력 챔버를 형성하는 연료 분사기에 있어서,

    자기 작용에 의해 제 1 위치와 제 2 위치 사이에서 이동가능한 스풀을 갖는 제어 밸브를 가지며 밸브 스풀의 원형 이동을 형성하는 제어 밸브와,

    상기 실린더 벽을 교차하는 누설 포트를 포함하며,

    상기 원형 이동은 제 1 위치에서 제 2 위치 사이로의 이동과 다시 제 1 위치로의 복귀 이동으로 구성되었으며, 상기 누설 포트는 필요에 따라 연료를 가변체적 증압기 압력으로부터 누설하기 위해 증압기 피스톤의 이동중 증압기 플런저에 의해 가변적으로 개폐가능한 것을 특징으로 하는 연료 분사기.
41. 제 40항에 있어서, 누설 포트는 증압기 플런저가 후퇴 위치에 있을 때 증압기 플런저 하부 피스톤 헤드에 인접하여 배치되고, 하부 피스톤 헤드는 가변체적의 증압기 압력 챔버의 연료상에 작용하여 압력을 증가시키는 것을 특징으로 하는 연료 분사기.
42. 제 40항에 있어서, 상기 누설 포트는 증압기 플런저가 후퇴 위치에 있을 때 증압기 플런저 하부 피스톤 헤드로부터 1,0㎜ 이하로 이격되어 배치되는 것을 특징으로 하는 연료 분사기.
43. 제 40항에 있어서, 상기 누설 포트는 증압기 플런저가 후퇴 위치에 있을 때 증압기 플런저 하부 피스톤 헤드로부터 0,6㎜ 이하로 이격되어 배치되는 것을 특징으로 하는 연료 분사기.
44. 제 40항에 있어서, 누설 포트 직경은 0,6㎜인 것을 특징으로 하는 연료 분사기.
45. 제 40항에 있어서, 증압기 플런저는 연료 분사시작을 제어하기 위해 누설 포트와 협력하는 것을 특징으로 하는 연료 분사기.
46. 제 40항에 있어서, 증압기 플런저는 증압기 플런저 밸브 이동의 시작에 대해 연료 분사시작을 지연시키도록 누설 포트와 협력하는 것을 특징으로 하는 연료 분사기.
47. 제 40항에 있어서, 증압기 플런저는 분사기 제어 밸브의 작동시작에 대해 연료 분사시작을 지연시키도록 누설 포트와 협력하는 것을 특징으로 하는 연료 분사기.
48. 제 43항에 있어서, 증압기 플런저는 제어 밸브 스풀의 최소 원형 이동 지속시간과 적어도 동일한 지속시간동안 분사기 제어 밸브 스풀의 작동 시작에 대해 연료 분사시작을 지연시키기 위해 누설 포트와 협력하는 것을 특징으로 하는 연료 분사기.
49. 제 40항에 있어서, 증압기 플런저는 분사기 제어 밸브의 작동시작에 대해 연료 분사시작을 지연시키도록 누설 포트와 협력하는 것을 특징으로 하는 연료 분사기.
50. 제 49항에 있어서, 증압기 플런저는 제어 밸브 스풀의 최소 원형 이동 지속시간과 적어도 동일한 지속시간동안 분사기 제어 밸브 스풀의 작동 시작에 대해 연료 분사시작을 지연시키기 위해 누설 포트와 협력하는 것을 특징으로 하는 연료 분사기.
51. 실린더에서 후퇴 위치와 완전 행정위치 사이로 이동가능한 증압기 플런저를 가지며, 상기 실린더는 실린더 벽에 의해 형성되고, 상기 실린더 벽은 부분적으로 가변 체적 증압기 압력 챔버를 형성하는 연료 분사기에 있어서,

    필요에 따라 가변체적 증압기 압력 챔버로부터 연료를 누설시켜 분사기 니들 밸브의 개방 이동을 제어하기 위해, 증압기 피스톤의 이동중 증압기 플런저에 의해 가변적으로 개폐가능한 제 1 제어 포트를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료 분사기.
52. 제 51항에 있어서, 상기 제어 포트는 제어 포트 통로를 포함하며, 상기 제어 포트 통로는 니들 밸브 니들 백 표면에 유체연결되는 것을 특징으로 하는 연료 분사기.
53. 제 52항에 있어서, 제어 포트를 통해 누설된 압력하의 연료는 니들 밸브의 이동을 제어하기 위해 니들 백 표면상에 작용하는 것을 특징으로 하는 연료 분사기.
54. 제 53항에 있어서, 제어 포트를 통해 누설된 압력하의 연료는 니들 밸브를 개방 위치로 가압하려는 니들 밸브상에 작용하는 힘에 대응하는 니들 백 표면상에 작용하는 것을 특징으로 하는 연료 분사기.
55. 제 52항에 있어서, 연료를 통기시키기 위해 니들 백 표면과 유체연결되는 니들 백 통기 오리피스를 부가로 포함하는 것을 특징으로 하는 연료 분사기.
56. 제 55항에 있어서, 니들 백 통기 오리피스는 분사기의 외측에 배치된 연료원과 유체연결되는 것을 특징으로 하는 연료 분사기.
57. 제 56항에 있어서, 나들 백 통기 오리피스는 연료를 통기시키기 위해 분사기의 외측에 배치된 연료원과 유체연결되는 것을 특징으로 하는 연료 분사기.
58. 제 58항에 있어서, 니들 백 통기 통로에서의 연료 흐름은 니들 백 표면으로부터의 연료의 선택적 통기와 니들 백 표면에서의 연료 체적의 보충을 위해 2가지 방향을 취하는 것을 특징으로 하는 연료 분사기.
59. 실린더에서 후퇴 위치와 완전 행정 위치 사이에서 이동가능한 증압기 플런저와, 개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 이동가능한 니들 밸브와, 상기 니들 밸브 개방 위치에서 개방되는 연료 분사기 오리피스를 포함하며, 상기 실린더는 실린더 벽에 의해 형성되고, 상기 실린더 벽은 가변체적의 증압기 압력 챔버를 부분적으로 형성하고, 상기 니들 밸브는 니들 백 챔버를 부분적으로 형성하는 니들 백 표면을 포함하는 연료 분사기에 있어서,

    니들 백 표면과 유체연결가능한 제어 포트 통로가 구비된 제어 포트를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료 분사기.
60. 제 59항에 있어서, 제어 포트를 통해 누설된 압력하의 연료는 니들 밸브의 이동을 제어하기 위해 니들 백 표면상에 작용하는 것을 특징으로 하는 연료 분사기.
61. 제 60항에 있어서, 제어 포트를 통해 누설된 압력하의 연료는 니들을 개방 위치로 가압하려는 니들 밸브상에 작용하는 힘에 대응하는 니들 백 표면상에 작용하는 것을 특징으로 하는 연료 분사기.
62. 제 59항에 있어서, 연료를 통기시키기 위해 니들 백 표면과 유체연결되는 니들 백 통기 오리피스를 부가로 포함하는 것을 특징으로 하는 연료 분사기.
63. 제 62항에 있어서, 니들 백 통기 오리피스는 분사기 외측에 배치된 연료원과 유체연결되는 것을 특징으로 하는 연료 분사기.
64. 제 63항에 있어서, 니들 백 통기 오리피스는 연료를 통기시키기 위해 분사기 외측에 배치된 연료원과 유체연결되는 것을 특징으로 하는 연료 분사기.
65. 제 64항에 있어서, 니들 백 통기 통로에서의 연료 흐름은 니들 백 표면으로부터의 연료의 선택적 통기와 니들 백 표면에서의 연료 체적의 보충을 위해 2가지 방향을 취하는 것을 특징으로 하는 연료 분사기.
66. 제 59항에 있어서, 연료 누설의 제어는 증압기 플런저 이동 시작에 이어진 시간에 발생되며, 상기 누설 제어는 연료 분사 오리피스로부터 분사된 연료의 분기 분사를 실행하는 것을 특징으로 하는 연료 분사기.
67. 제 59항에 있어서, 연료 누설의 제어는 증압기 플런저 이동 시작에 이어진 시간에 발생되며, 상기 누설 제어는 연료 분사 오리피스로부터 분사된 연료의 레이트 쉐이핑을 실행하는 것을 특징으로 하는 연료 분사기.
68. 제 59항에 있어서, 연료 누설의 제어는 증압기 플런저 이동 시작에 이어진 시간에 발생되며, 상기 누설 제어는 분사중 니들 밸브 폐쇄의 수동 제어를 실행하는 것을 특징으로 하는 연료 분사기.
69. 실린더에서 후퇴 위치와 완전 행정위치 사이로 이동가능한 증압기 플런저를 가지며, 상기 실린더는 실린더 벽에 의해 형성되고, 상기 실린더 벽은 부분적으로 가변 체적 증압기 압력 챔버를 형성하는 연료 분사기에 있어서,

    필요에 따라 가변체적 증압기 압력 챔버로부터 연료를 누설시켜 분사기 니들 밸브의 개방 이동을 제어하기 위해, 증압기 피스톤의 이동중 증압기 플런저에 의해 가변적으로 개폐가능한 제 1 제어 포트와,

    필요에 따라 가변체적 증압기 압력 챔버로부터 연료를 누설시켜 분사기 니들 밸브의 개방 이동을 제어하기 위해, 증압기 피스톤의 이동중 증압기 플런저에 의해 가변적으로 개폐가능한 제 2 제어 포트를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료 분사기.
70. 제 69항에 있어서, 제어 포트를 통해 누설된 압력하의 연료는 니들 밸브를 폐쇄 위치로 가압하기 위해 니들 표면상에 작용하는 것을 특징으로 하는 연료 분사기.
71. 제 70항에 있어서, 제어 포트를 통해 누설된 압력하의 연료는 니들을 개방 위치로 가압하려는 니들 밸브상에 작용하는 힘에 대응하는 니들 표면상에 작용하는 것을 특징으로 하는 연료 분사기.
72. 제 69항에 있어서, 연료를 통기시키기 위해 니들 표면과 유체연결되는 니들 통기 오리피스를 부가로 포함하는 것을 특징으로 하는 연료 분사기.
73. 제 72항에 있어서, 상기 니들 통기 오리피스는 분사기의 외측에 배치된 연료원과 유체연결되는 것을 특징으로 하는 연료 분사기.
74. 제 73항에 있어서, 상기 니들 통기 오리피스는 연료를 통기시키기 위해 분사기의 외측에 배치된 연료원과 유체연결되는 것을 특징으로 하는 연료 분사기.
75. 제 74항에 있어서, 니들 통기 통로에서의 연료 흐름은 니들 표면으로부터의 연료의 선택적 통기와 니들 표면에서의 연료 체적의 보충을 위해 2가지 방향을 취하는 것을 특징으로 하는 연료 분사기.
76. 제 59항에 있어서, 연료 누설의 제어는 증압기 플런저 이동 시작에 이어진 시간에 발생되며, 상기 누설 제어는 연료 분사 오리피스로부터 분사된 연료의 분기 분사를 실행하는 것을 특징으로 하는 연료 분사기.
77. 제 59항에 있어서, 연료 누설의 제어는 증압기 플런저 이동 시작에 이어진 시간에 발생되며, 상기 누설 제어는 연료 분사 오리피스로부터 분사된 연료의 레이트 쉐이핑을 실행하는 것을 특징으로 하는 연료 분사기.
78. 제 59항에 있어서, 연료 누설의 제어는 증압기 플런저 이동 시작에 이어진 시간에 발생되며, 상기 누설 제어는 분사중 폐쇄되는 니들 밸브의 수동 제어를 실행하는 것을 특징으로 하는 연료 분사기.
79. 제 59항에 있어서, 연료 누설의 제어는 증압기 플런저 이동 시작에 이어진 시간에 발생되며, 상기 누설 제어는 제어 스풀 밸브의 부분이동의 바이패스를 실행하는 것을 특징으로 하는 연료 분사기.