特表 2022-541109 油圧式カム噴射システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2022-09-22

(54)【発明の名称】油圧式カム噴射システム

(51)【国際特許分類】

   F02M 57/02 20060101AFI20220914BHJP

【ＦＩ】

F02M57/02 310B

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2021576143

(86)(22)【出願日】2020-07-16

(85)【翻訳文提出日】2021-12-27

(86)【国際出願番号】 FR2020051283

(87)【国際公開番号】W WO2021009466

(87)【国際公開日】2021-01-21

(31)【優先権主張番号】1908158

(32)【優先日】2019-07-18

(33)【優先権主張国・地域又は機関】FR

(31)【優先権主張番号】1910882

(32)【優先日】2019-10-01

(33)【優先権主張国・地域又は機関】FR

(31)【優先権主張番号】1913538

(32)【優先日】2019-11-29

(33)【優先権主張国・地域又は機関】FR

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】501211925

【氏名又は名称】ラビー，ヴィアニー

【氏名又は名称原語表記】ＲＡＢＨＩ Ｖｉａｎｎｅｙ

(74)【代理人】

【識別番号】110001656

【氏名又は名称】特許業務法人谷川国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】ラビー，ヴィアニー

【テーマコード（参考）】

3G066

【Ｆターム（参考）】

3G066BA44

3G066BA51

3G066CA09

3G066CB04

3G066CB05

3G066CC14

3G066CC22

3G066CE02

3G066DA09

(57)【要約】

油圧式カム噴射システム（１００）は、管状噴射ノズル（５４）内に収納された噴射弁（５０）を備え、弁（５０）の弁ステム（５１）と管状噴射ノズル（５４）の内面との間にギャップが残されて、噴射可能流体（５８）が加圧手段（１０）から流れることを可能にする一方で、弁（５０）に剛性的に接続された受容ピストン（６２）は、一方では、弁（５０）を閉じたままにするための噴射可能流体（５８）の圧力を受容し、他方では、弁（５０）を開くための油圧流体（６０）の圧力を受容し、噴射カム（６７）は、伝達ピストン（６９）および油圧流体（６０）によって、受容ピストン（６２）を移動させることができる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

カムを備えた油圧式噴射システム（１００）であって、
－弁ステム（５１）を備え、かつ拡大部分すなわちチューリップ（５２）内で終端する、少なくとも１つの噴射弁（５０）であって、後者が、弁密封シート（５３）を形成し、前記弁（５０）が、前記弁密封面（５３）が上に密封的に載ることができる噴射弁シート（５５）によって終端された管状噴射ノズル（５４）内に完全にまたは部分的に収納されている一方で、加圧手段（１０）によって加圧された噴射可能流体（５８）が流れることを可能にするように、前記弁ステム（５１）と前記管状噴射ノズル（５４）の内面との間にギャップが形成されている、少なくとも１つの噴射弁（５０）と、
－前記管状噴射ノズル（５４）中に設けられ、前記噴射可能流体（５８）が内部を通って前記ノズル（５４）内に導入される、少なくとも１つのノズル注入口ポート（５９）と、
－前記管状噴射ノズル（５４）の端部に対して直接または間接的に固定されている、少なくとも１つの受容シリンダ（６１）と、
－前記弁ステム（５１）に対して固定され、かつ前記受容シリンダ（６１）内に収納された、少なくとも１つの受容ピストン（６２）であって、前記ピストン（６２）が、前記シリンダ（６１）内を長手方向に並進して移動することができ、かつ前記管状噴射ノズル（５４）の内部体積と連通する噴射可能流体側に軸方向面（６３）、および前記受容シリンダ（６１）と共に、油圧流体（６０）で満たされた可変体積受容チャンバ（７１）を形成する油圧流体側に軸方向面（６４）を有する、少なくとも１つの受容ピストン（６２）と、
－前記受容チャンバ（７１）に接続されており、作動油圧導管（７８）を介して前記油圧流体（６０）によって前記受容ピストン（６２）を作動させることを可能にする、少なくとも１つの油圧流体供給デバイス（６５）と、を備えることを特徴とする、カムを備えた油圧式噴射システム（１００）。

【請求項2】

受容ピストンリターンスプリング（７９）が、前記受容ピストン（６２）を受容シリンダヘッド（７４）のにより近づけるのに役立つことを特徴とする、請求項１に記載のカムを備えた油圧式噴射システム。

【請求項3】

透過性ガイド手段（５６）が、前記噴射弁（５０）および／または前記管状噴射ノズル（５４）に対して直接または間接的に固定されており、前記手段（５６）が、前記噴射弁（５０）を前記管状噴射ノズル（５４）中のほぼ中央にあるように維持することを特徴とする、請求項１に記載のカムを備えた油圧式噴射システム。

【請求項4】

前記油圧流体供給デバイス（６５）が、放出器シリンダ（７０）内に収容された放出器ピストン（６９）の作動軸方向面（７５）と直接または間接的に接触して保持された少なくとも１つのカムプロファイル（６８）を有する噴射カム（６７）からなり、前記ピストン（６９）が、前記作動軸方向面（７５）とは反対側に、前記放出シリンダ（７０）と共に放出チャンバ（７２）を形成する軸方向油圧流体放出面（７６）を有し、その上、前記カムプロファイル（６８）が、前記噴射カム（６７）が駆動源（７３）によって回転させられるときに、前記放出シリンダ（７０）内で前記放出ピストン（６９）を長手方向に並進させて移動させることができることを特徴とする、請求項１に記載のカムを備えた油圧式噴射システム。

【請求項5】

前記作動油圧導管（７８）が、前記放出器チャンバ（７２）を前記受容チャンバ（７１）に接続し、前記導管（７８）、放出器チャンバ（７２）、および受容チャンバ（７１）が、油圧流体（６０）で満たされていることを特徴とする、請求項４に記載のカムを備えた油圧式噴射システム。

【請求項6】

前記カムプロファイル（６８）が、少なくとも１つの角度リフトセクタ（１５）であって、前記セクタ（１５）が前記軸方向作動面（７５）と接触しているとき、および前記噴射カム（６７）が回転しているときに、前記放出器ピストン（６９）を移動させる、少なくとも１つの角度リフトセクタ（１５）と、少なくとも１つの角度維持セクタ（１６）であって、円形であり、前記セクタ（１６）が前記作動軸方向面（７５）と接触しているときに、これは、噴射カム（６７）が回転しているという事実にかかわらず、前記放出器ピストン（６９）を静止する前記噴射カム（６７）の回転軸を中心とした、少なくとも１つの角度維持セクタ（１６）と、を備えることを特徴とする、請求項４に記載のカムを備えた油圧式噴射システム。

【請求項7】

前記カムプロファイル（６８）が、前記噴射カム（６７）がその中で回転するカムハウジング（８１）上で直接または間接的に支持されるロッカーアーム（８０）によって、前記作動軸方向面（７５）と接触して保持されることを特徴とする、請求項４に記載のカムを備えた油圧式噴射システム。

【請求項8】

前記ロッカーアーム（８０）が、可動ロッカーポイント（８２）を介して前記カムハウジング（８１）上に支持され、前記カムプロファイル（６８）と前記軸方向作動面（７５）との間のその位置が、噴射装置リフトアクチュエータ（８３）によって変化することができることを特徴とする、請求項７に記載のカムを備えた油圧式噴射システム。

【請求項9】

前記可動ロッカーポイント（８２）が、前記カムハウジング（８１）中に設けられた変位トラック（８５）上で転がりまたはスライドすることができる可動押圧ローラ（８４）からなり、前記ローラ（８４）が、前記ロッカーアーム（８０）の背面上に設けられたロッカートラック（８７）と協働することを特徴とする、請求項８に記載のカムを備えた油圧式噴射システム。

【請求項10】

前記可動押圧ローラ（８４）が、その端部のうちの各々において配向ピニオン（８９）を受容し、前記ピニオン（８９）が固定されて回転する一方で、同時に各前記ピニオン（８９）が、前記カムケーシング（８１）上に留められた配向ラック（９０）と協働することを特徴とする、請求項９に記載のカムを備えた油圧式噴射システム。

【請求項11】

前記可動押圧ローラ（８４）が、前記カムハウジング（８１）に対して軸方向位置が固定されているウォーム（９２）と協働するウォームホイール（９１）を受容し、前記ウォーム（９２）が、前記噴射装置リフトアクチュエータ（８３）によって回転可能に駆動されることを特徴とする、請求項１０に記載のカムを備えた油圧式噴射システム。

【請求項12】

前記可動押圧ローラ（８４）が、前記噴射装置リフトアクチュエータ（８３）が前記カムハウジング（８１）に対して所定の位置に固定されているが、その長手方向軸を中心に自由に回転できる、変位ねじ（１７）をその中で回転させることができる、内側ねじを備えていることを特徴とする、請求項１０に記載のカムを備えた油圧式噴射システム。

【請求項13】

噴射カム位相シフタ（９６）が、前記噴射カム（６７）と前記駆動源（７３）との間に介在することを特徴とする、請求項４に記載のカムを備えた油圧式噴射システム。

【請求項14】

前記噴射弁シート（５５）と共に終端する前記管状噴射ノズル（５４）の前記端部が、穿孔拡散器（９４）によって覆われていることを特徴とする、請求項１に記載のカムを備えた油圧式噴射システム。

【請求項15】

前記穿孔拡散器（９４）の内壁の少なくとも一部が、円筒形であり、それ自体と前記チューリップ（５２）の外周面との間に小さな隙間を形成し、それによって前記拡散器（９４）が前記透過性ガイド手段（５６）を形成するようになっていることを特徴とする、請求項１４に記載のカムを備えた油圧式噴射システム。

【請求項16】

チャージポンプ（７）が、チャージチェック弁（８）を介して前記作動油圧導管（７８）内に油圧流体（６０）を導入するのに役立ち、前記油圧流体（６０）が、油圧流体タンク（１１）から来ることを特徴とする、請求項１に記載のカムを備えた油圧式噴射システム。

【請求項17】

排水導管（９９）に接続された少なくとも１つの排水孔（９７）が、前記受容シリンダ（６１）内に開口し、前記噴射可能流体側上の前記軸方向面（６３）、および前記油圧流体側上の前記軸方向面（６４）が、前記受容ピストン（６２）の位置にかかわらず、前記孔（９７）のいずれかの側に常に軸方向に位置決めされたままであることを特徴とする、請求項１に記載の油圧式噴射カムシステム。

【請求項18】

前記受容ピストン（６２）が、前記排水孔（９７）と連通する排水溝（９８）を有することを特徴とする、請求項１７に記載のカムを備えた油圧式噴射システム。

【請求項19】

前記受容ピストン（６２）が、前記噴射可能流体側の前記軸方向面（６３）を受容し、前記弁ステム（５１）に対して固定された第１の本体と、前記第１の本体に対して固定されてもよく、または固定されなくてもよく、前記油圧流体側の前記軸方向面（６４）を受容する、第２の本体と、によって構成されており、前記排水溝（９８）を形成する前記本体のうちの一方、他方、または両方に、外側ショルダ（２０）が設けられていることを特徴とする、請求項１８に記載の油圧式噴射カムシステム。

【請求項20】

前記カムプロファイル（６８）と前記作動軸方向面（７５）との間の前記可動ロッカーポイント（８２）の最大変位範囲が、少なくとも１つのストローク終了停止部（１９）によって決定されることを特徴とする、請求項８に記載のカムを備えた油圧式噴射システム。

【請求項21】

前記変位トラック（８５）が、少なくとも１つのトラック配向ボールジョイント（１８）によって前記カムハウジング（８１）に固定的に接続されていることを特徴とする、請求項９に記載のカムを備えた油圧式噴射システム。

【請求項22】

前記受容ピストン（６２）が、前記噴射可能流体側の前記軸方向面（６３）を受容し、前記弁ステム（５１）に対して固定された、少なくとも１つの第１の本体と、前記第１の本体に対して固定されてもよく、または固定されなくてもよく、前記油圧流体側の前記軸方向面（６４）を受容する、少なくとも１つの第２の本体と、で構成されることを特徴とする、請求項１に記載の油圧式噴射カムシステム。

【請求項23】

前記受容ピストン（６２）が、前記本体のうちの一方、他方、または両方に配置された外側ショルダ（２０）を備え、前記ショルダ（２０）が、前記受容シリンダ（６１）中に配置されており排水導管（９９）に接続された少なくとも１つの排水孔（９７）と連通する排水溝（９８）を形成することを特徴とする、請求項２２に記載の油圧式噴射カムシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の目的は、とりわけ、空気および容易に燃焼可能な燃料の混合物からなるパイロットチャージを弁点火プレチャンバ内に、またはより付随的には、シャトル電極を備えたスパークプラグによって形成されるプレチャンバ内に噴射するように設計された、カムを備えた油圧式噴射システムである。

【0002】

該パイロットチャージがスパークによって点火されるとき、該プレチャンバは、該チャンバに含まれている主チャージに点火するために、内燃機関の燃焼チャンバ内に熱いガスフレアを噴出する。

【0003】

２０１８年７月１３日にＮｏ．３０６１７４３の下で公開された、弁点火プレチャンバに関する、２０１７年１月１２日のフランス特許出願第ＦＲ１７５０２６４号が知られている。また、２０１９年５月１７日にＮｏ．３０６０２２２の下で公開された、シャトル電極スパークプラグに関するフランスの特許も知られている。いずれの該出願も出願人に帰属している。

【0004】

該出願および該特許は、共通して、同様に出願人に帰属する改良のための２つのフランス特許出願の主体となっている。２０１８年９月１０日付の最初の該出願は、Ｎｏ．１８５８１１１で登録され、弁のための磁気リターンデバイスに関するものである。第２の該出願は、２０１９年５月１３日にＮｏ．１９０４９６１で登録され、アクティブプレチャンバを備えた点火インサートに関するものである。

【0005】

前述の特許出願および特許に関連する発明は、主チャージが新鮮な空気または予め冷却された再循環排気ガスで大きく希釈されている、あらゆる任意の種類の任意の往復式スパーク点火機関に主に適用される。

【0006】

安定した、急速かつ十分に完全な燃焼の対象となり、高希釈された該主チャージは、スパーク点火単独の機関と比較して、それを受容する該機関の平均および／または最大熱力学的効率を増加させ、したがって、生成された同じ作業に対する該機関の燃料消費を減少させる。

【0007】

安定した、急速かつ十分に完全な燃焼のこの目的を達成するために、該発明は、燃料消費の予想される削減が得られないことを伴わない、強力、安定、かつ安全な点火を生成するように設計されている。

【0008】

上述の特許および特許出願に関する発明は、空気および燃料の混合物をプレチャンバ内に直接噴射する噴射装置を必要とし、燃料は先に圧縮機によって加圧されていることが分かる。

【0009】

該噴射装置は、任意の往復式スパーク点火機関のシリンダヘッド内に統合されるために、可能な限りコンパクトであり、該シリンダヘッドに含まれている吸気ダクト、排気ダクト、または冷却水チャンバを極度に干渉することないようにしなければならないことに留意されたい。

【0010】

コンパクトであることに加えて、該噴射装置は、長さが大きく、直径が小さいノズルを有利に有する必要があることが、フランス特許出願第１９０４９６１号から分かる。この特定の構成は、該噴射装置が、シリンダヘッドの機能組織および体積に致命的な（ｒｅｄｈｉｂｉｔｏｒｙ）方法で干渉することなく、スパーク点火を伴う任意の往復式内燃機関の該シリンダヘッド内に統合されることができるように、必要である。これは、特に、大きな長さの噴射装置針を備えた噴射装置の提供を意味し、その高質量は、強力なアクチュエータを必要とする。

【0011】

問題の噴射装置は、高いダイナミクスおよび透過性を提供しなければならない。これらの品質は、内燃機関の速度および負荷を問わず、かつ比較的低く提供される噴射装置の注入口の空気および燃料混合物の圧力にかかわらず、指定された時間内にプレチャンバ内にパイロットチャージを噴射できるようにするために必要である。

【0012】

これは、ほとんどのスパーク点火を伴う往復式内燃機関は、その温度が１００℃程度に維持された水回路によって冷却されるためである。このことから、好ましくは、噴射装置を加熱するための任意の追加のデバイスを回避するために、フランス特許出願第ＦＲ１７５０２６４号およびフランス特許第３０６０２２２号の発明で提供される空気および燃料混合物噴射装置もまた、１００℃を超えない温度に維持されなければならない。

【0013】

しかしながら、非限定的な例として、噴射装置の温度が１００℃を超えない場合、およびそれが噴射する空気－燃料混合物の豊富度が１．２または１．３である場合、該噴射装置の注入口での該混合物の圧力は、５０ｂａｒを超えてはならない。

【0014】

実際、上記のこの限界圧力を超えると、混合物に含まれている燃料の一部が噴射装置の内壁上で凝縮し、ガス状態から液体状態に移行することとなり得る。この飽和蒸気限界圧力を超えた結果、ガス状態のままのパイロットチャージのごく一部は、より少ない豊富度であり得、着火が困難である可能性があり、その燃焼は潜在的に不安定であり得る。さらに、豊富な混合物の燃焼により生じる反応性の高い化学種は、もはや所望の量が生成されなくなり得、主チャージのフレア点火効率が低下し得る。

【0015】

つい先に述べたことを考慮すると、１００℃で維持された豊富度１．２～１．３の空気－燃料混合物を噴射することができるようにするために、フランス特許出願第ＦＲ１７５０２６４号およびフランス特許第３０６０２２２号に記載されているプレチャンバ内にパイロットチャージを噴射しなければならない噴射装置の注入口における圧力は、５０ｂａｒを超えてはならない。この比較的低い圧力は、噴射装置の透過性が高いことで補償する必要がある。

【0016】

この高い透過性を達成するために、噴射装置の直径を大きくしすぎることはできない。これにより、噴射装置がかさばりすぎる可能性があるためである。最も適切な解決策は、５０～６０マイクロメートル程度の直接的なガソリン噴射装置のストロークと比較して、噴射装置針のストロークを大幅に増加させることである。

【0017】

問題は、針ストロークを増加させるには、針を移動させるソレノイドアクチュエータのサイズおよび電力を比例的に増加させるよりも多くのことが必要であることである。実際には、同じ期間内に針をさらに上げると、針の上昇および下降の平均速度が増加する。このリフトおよび静止の速度の増加の反響は、往復式内燃機関自体が高速で稼働しているソレノイドアクチュエータのサイジングに対してより大きくなる。

【0018】

さらに、該針のストロークが増加すると、該針を作動させるソレノイドベーンが、該ベーンが協働する固定子から離れるように移動する。該ベーンによって該針に及ぼされる力は、該ベーンと該固定子との間のおよそ距離の二乗に起因して減少するため、ソレノイドアクチュエータの構成コイルは、非常に強力な磁場を生成しなければならない。これは、なおさら、針がそのシートから離れて移動するにつれて、所与の時間内に該針をそのシートに戻すことができる強力なリターンスプリングを提供しなければならない。

【0019】

したがって、針のストロークを増加させることは、その電流要件が内燃機関の効率を損ない、そのサイズおよび重量が機関のシリンダヘッド中で利用可能なギャップとほとんど一致しない、アクチュエータコイルにつながる。さらに、そのようなアクチュエータコイルのコスト価格は、自動車大量生産の経済的制約と一致しない可能性があり得る。

【0020】

さらに、そのシート上の該針の高静止速度は、該針および該シートの耐久性を損なう過度の電力ショックを生成し得る。噴射装置は、潤滑特性がほとんど存在しない低密度のガス混合物を噴射するため、この衝撃による損傷はますます大きくなり得る。

【0021】

これらの様々な問題を解決するために、本発明によるカムを備えた油圧式噴射システムは、フランス特許出願第ＦＲ１７５０２６４号およびフランス特許第３０６０２２２号に開示されている発明と関連して、および特定の実現様式に従って、以下を可能にする。
－往復式内燃機関のシリンダヘッド内に容易に統合される長さおよび小径のノズルを備えた、パイロットチャージ噴射装置を製造する。
－パイロットチャージ噴射装置が、該噴射装置の注入口における空気および燃料混合物の限られた圧力、例えば、５０ｂａｒにもかかわらず、往復式内燃機関の動作範囲全体にわたってプレチャンバの充填を確実にするように、該パイロットチャージ噴射装置に、その小さな直径にもかかわらず、従来の直接的ガソリン噴射装置の数十倍の通路断面、および透過性を与える、大きな噴射装置針リフトを提供する。
－高い針リフトにもかかわらず、かつ、該噴射装置が、実質的に存在しない潤滑特性を有する低密度ガス混合物を噴射する事実にもかかわらず、長い寿命を有するパイロットチャージ噴射装置を製造する。
－自動車業界での大量生産に特に適したコスト価格のパイロットチャージ噴射装置を製造する。
－該アクチュエータを、任意の往復式内燃機関のシリンダヘッド内またはその近くに容易に収納できるように、パイロットチャージ噴射装置針を移動させるアクチュエータの重量およびサイズを劇的に減らす。

【0022】

本発明によるカムを備えた油圧式噴射システムの用途は、フランス特許出願第ＦＲ１７５０２６４号およびフランス特許第３０６０２２２号に関連する発明に限定されない。

【0023】

本発明によるカムを備えた油圧式噴射システムは、特に、該噴射装置が、任意の種類の熱機関で使用されるか、または適用の制限なしに任意の他の機械で使用されるかにかかわらず、弁を使用して、または使用せずに任意のアクティブプレチャンバ内にガスまたは液体を噴射することができ、または、純粋なまたは化合物のガスおよび／もしくは液体を噴射する当業者に従った任意の直接または間接的な噴射装置に取って変わることができる。

【0024】

カムを備えた油圧式噴射システムは、
－弁ステムを備え、かつ拡大部分すなわちチューリップ内で終端する、少なくとも１つの噴射弁であって、後者が、弁密封面を形成し、該弁が、弁密封面が上に密封的に載ることができる噴射弁シートによって終端された管状噴射ノズル内に完全にまたは部分的に収納されている一方、加圧手段によって加圧された噴射可能流体が流れることを可能にするように、弁ステムと管状噴射ノズルの内面との間にギャップが形成されている、少なくとも１つの噴射弁と、
－管状噴射ノズル中に設けられ、噴射可能流体が内部を通って該ノズル内に導入される、少なくとも１つのノズル注入口ポートと、
－管状噴射ノズルの端部に対して直接または間接的に固定されている、少なくとも１つの受容シリンダと、
－弁ステムに対して固定され、かつ受容シリンダ内に収納された、少なくとも１つの受容ピストンであって、該ピストンが、該シリンダ内で長手方向に並進して移動することができ、かつ管状噴射ノズルの内部体積と連通する噴射可能流体側に軸方向面、および受容シリンダと共に、油圧流体で満たされた可変体積受容チャンバを形成する油圧流体側に軸方向面を有する、少なくとも１つの受容ピストンと、
－受容チャンバに接続されており、作動油圧導管を介して油圧流体によって受容ピストンを作動させることを可能にする、少なくとも１つの油圧流体供給デバイスと、を備える。

【0025】

本発明によるカムを備えた油圧式噴射システムは、受容ピストンを受容シリンダヘッドにより近づけるのに役立つ、受容ピストンリターンスプリングを備える。

【0026】

本発明によるカムを備えた油圧式噴射システムは、噴射弁および／または管状噴射ノズルに対して直接または間接的に固定されている透過性ガイド手段を備えており、該手段が、噴射弁を管状噴射ノズル中のほぼ中央にあるように維持する。

【0027】

本発明によるカムを備えた油圧式噴射システムは、放出器シリンダ内に収納された放出器ピストンによって提供される作動軸方向面と直接または間接的に接触して保持された少なくとも１つのカムプロファイルを有する噴射カムからなる、油圧流体供給デバイスを備え、該ピストンが、作動軸方向面とは反対側に、放出器シリンダと共に放出チャンバを形成する軸方向油圧流体放出面を有する一方、カムプロファイルが、噴射カムが駆動源によって回転させられるときに、放出器シリンダ内で放出器ピストンを長手方向に並進させて移動させることができる。

【0028】

本発明に従うカムを備えた油圧式噴射システムは、放出器チャンバを受容チャンバに接続している作動油圧導管を備え、導管、放出器チャンバ、および受容チャンバが、油圧流体で満たされている。

【0029】

本発明による油圧式噴射カムシステムは、カムプロファイルを備え、カムプロファイルは、少なくとも１つの角度リフトセクタであって、該セクタが作動軸方向面と接触しているとき、および噴射カムが回転しているときに、放出器ピストンを移動させる、少なくとも１つの角度リフトセクタと、少なくとも１つの角度維持セクタであって、円形であり、該セクタが作動軸方向面と接触しているときに、これは、噴射カムが回転しているという事実にかかわらず、放出器ピストンを静止する該噴射カムの回転軸を中心とした、少なくとも１つの角度維持セクタと、を備える。

【0030】

本発明によるカムを備えた油圧式噴射システムは、カムプロファイルを備え、カムプロファイルは、噴射カムがその中で回転するカムハウジング上で直接または間接的に支持されるロッカーアームによって、作動軸方向面と接触して保持されている。

【0031】

本発明によるカムを備えた油圧式噴射システムは、ロッカーアームを備え、ロッカーアームは、可動ロッカーポイントを介してカムハウジング上に支持され、カムプロファイルと作動軸方向面との間のその位置が、噴射装置リフトアクチュエータによって変化することができる。

【0032】

本発明によるカムを備えた油圧式噴射システムは、可動ロッカーポイントを備え、可動ロッカーポイントは、カムハウジング中に設けられた変位トラック上で転がりまたはスライドすることができる可動押圧ローラからなり、該ローラが、ロッカーアームの背面上に設けられたロッカートラックと協働する。

【0033】

本発明によるカムを備えた油圧式噴射システムは、可動押圧ローラを備え、可動押圧ローラは、その端部のうちの各々において配向ピニオンを受容し、該ピニオンが固定されて回転し、該ピニオンのうちの各々が、カムケーシング上に留められた配向ラックと協働する。

【0034】

本発明によるカムを備えた油圧式噴射システムは、可動押圧ローラを備え、可動押圧ローラは、カムハウジングに対して軸方向位置が固定されているウォームと協働するウォームホイールを受容し、該ウォームが、噴射装置リフトアクチュエータによって回転可能に駆動される。

【0035】

本発明によるカムを備えた油圧式噴射システムは、可動押圧ローラを備え、可動押圧ローラは、噴射装置リフトアクチュエータがカムハウジングに対して所定の位置に固定されているが、その長手方向軸を中心に自由に回転できる変位ねじを、その中で回転させることができる、内側ねじを備えている。

【0036】

本発明によるカムを備えた油圧式噴射システムは、噴射カムと駆動源との間に介在している噴射カム位相シフタを備える。

【0037】

本発明によるカムを備えた油圧式噴射システムは、その端部が噴射弁シートと共に終端し、穿孔拡散器によって覆われている、管状噴射ノズルを備える。

【0038】

本発明によるカムを備えた油圧式噴射システムは、穿孔拡散器を備え、穿孔拡散器の内壁の少なくとも一部が、円筒形であり、それ自体とチューリップの外周面との間に小さな隙間を形成し、それによって該拡散器が透過性ガイド手段を形成する。

【0039】

本発明によるカムを備えた油圧式噴射システムは、チャージポンプを備え、チャージポンプは、フィードチェック弁を介して作動油圧導管内に油圧流体を導入するのに役立ち、該油圧流体が、油圧流体タンクから来る。

【0040】

本発明によるカムを備えた油圧式噴射システムは、排水導管に接続された少なくとも１つの排水孔を備え、少なくとも１つの排水孔は、受容シリンダ内に開口し、噴射可能流体側上の軸方向面、および油圧流体側上の軸方向面が、受容ピストンの位置にかかわらず、該孔のいずれかの側に常に軸方向に位置決めされたままである。

【0041】

本発明によるカムを備えた油圧式噴射システムは、排水孔と連通する排水溝を有する、受容ピストンを備える。

【0042】

本発明による油圧式噴射カムシステムは受容ピストンを備え、受容ピストンは、噴射可能流体側の軸方向面を受容し、弁ステムに対して固定された第１の本体と、該第１の本体に対して固定されてもよく、または固定されなくてもよく、油圧流体側の軸方向面を受容する、第２の本体と、によって構成されており、排水溝を形成する該本体のうちの一方、他方、または両方に、外側ショルダが設けられている。

【0043】

本発明によるカムを備えた油圧式噴射システムは、少なくとも１つのストローク終了停止部によって決定される、カムプロファイルと作動軸方向面との間の可動ロッカーポイントの最大変位範囲を備える。

【0044】

本発明によるカムを備えた油圧式噴射システムは、少なくとも１つのトラック配向ボールジョイントによってカムハウジングに固定的に接続されている、変位トラックを備える。

【0045】

本発明によるカムを備えた油圧式噴射システムは、受容ピストンを備え、受容ピストンは、噴射可能流体側の軸方向面を受容し、弁ステムに対して固定された、少なくとも１つの第１の本体と、該第１の本体に対して固定されてもよく、または固定されなくてもよく、油圧流体側の軸方向面を受容する、少なくとも１つの第２の本体と、で構成される。

【0046】

本発明によるカムを備えた油圧式噴射システムは、受容ピストンを備え、受容ピストンは、一方、他方、または両方の本体上に配置された外側ショルダを備え、該ショルダが、受容シリンダ中に配置されており排水導管に接続された少なくとも１つの排水孔と連通する排水溝を形成する。

【図面の簡単な説明】

【0047】

以下の説明は、本明細書に添付され、非限定的な例として提供される図面と共に、本発明、その特徴、およびそれが提供する可能性のある利点のより良い理解を提供する。

【0048】

【図1】フランス特許出願第ＦＲ１７５０２６４号による弁点火プレチャンバ、およびフランス特許出願第３０６０２２２号によるアクティブプレチャンバを備えた点火インサートを備えた、内燃機関のシリンダヘッドに設置することができるように、本発明によるカムを備えた油圧式噴射システムの概略断面図である。

【図2】本発明によるカムを備えた油圧式噴射システムのカムプロファイルによって収容され得るものとして角度リフトおよびセクタの維持を示す概略断面図である。

【図3】本発明によるカムを備えた油圧式噴射システムの噴射カムおよび放出ピストンの動作を示す概略断面図であって、該カムは、可動押圧ローラの位置に従ってレバーアームを変化させることができるロッカーアームと協働しており、該位置は、ウォームおよびウォームホイールを介して電動ステッピングモータによって制御される、概略断面図である。

【図4】同上。

【図5】同上。

【図6】本発明によるカムを備えた油圧式噴射システムの噴射カム、およびカムが協働する図３～５に示されている主な機能構成要素の三次元図である。

【図7】本発明によるカムを備えた油圧式噴射システムの管状噴射ノズル、およびそれが収容する、またはそれと協働する主な構成要素の三次元図である。

【図8】本発明によるカムを備えた油圧式噴射システムの管状噴射ノズル、およびそれが収容する、またはそれと協働する主な構成要素の三次元断面図である。

【図9】受容ピストンおよび受容ピストンリターンスプリングを備えた、本発明によるカムを備えた油圧式噴射システムの噴射弁の三次元図である。

【図10】本発明によるカムを備えた油圧式噴射システムの噴射ノズルを終端させるために提供され得る、穿孔拡散器の三次元図である。

【図11】フランス特許出願番号ＦＲ１７５０２６４による弁点火プレチャンバ、およびフランス特許出願第３０６０２２２号によるアクティブプレチャンバが備える点火インサートを備えた内燃機関のシリンダヘッドに設置することができるように、本発明によるカムを備えた油圧式噴射システムの管状噴射ノズルと、それが収容する、またはそれと協働する主要構成要素の概略断面図である。

【図12】本発明によるカムを備えた油圧式噴射システムの噴射カムの三次元透視図であり、その可動押圧ローラは、噴射装置リフトアクチュエータが変位ねじをその中で回転させることができる、内側ねじを備えている。

【発明を実施するための形態】

【0049】

図１～１２は、本発明によるカムを備えた油圧式噴射システム１００、その構成要素、変形例、および付属品の様々な詳細を示している。

【0050】

図１および図７～１１に示されるように、カムを備えた油圧式噴射システム１００は、弁ステム５１を備えかつ弁密封面５３を形成する拡張端部すなわちチューリップ５２内で終わる、少なくとも１つの噴射弁５０を備える。

【0051】

図１および図７～１１において、弁５０は、弁密封面５３をその上に密封的に取り付けることができる噴射弁シート５５によって終端された管状噴射ノズル５４内に完全にまたは部分的に収容されており、一方で、弁ステム５１と管状噴射ノズル５４の内面との間にギャップが形成されていることによって、加圧手段１０によって加圧された噴射可能流体５８が通過することを可能にすることが分かる。さらに、本発明に従ってカムを備える油圧式噴射システムを製造する特定の方法によって、弁密封面５３は、噴射弁シート５５が円錐形である間、切頂球体の形状を示し得ることに留意されたい。

【0052】

図８、９、１０、および１１において、カムを備えた油圧式噴射システム１００は、噴射弁５０および／または管状噴射ノズル５４に対して直接または間接的に固定された透過性ガイド手段５６を提供することが分かる。該手段５６は、該弁５０の該ノズル５４に対する軸方向位置にかかわらず、噴射弁５０を管状噴射ノズル５４のほぼ中央にあるように維持する。

【0053】

図８、９、１０および１１において、透過性ガイド手段５６は、噴射可能流体５８が噴射弁５０と管状噴射ノズル５４との間を流れることを可能にする、少なくとも１つのガス通路チャネル５７を備え得ることに留意されたい。

【0054】

図７および８ならびに１１において、カムを備えた油圧式噴射システム１００は、ノズル注入口ポート５９であって管状噴射ノズル５４中に配置されており、かつ噴射可能流体５８が加圧手段１０を該ポート５９に接続している噴射可能流体供給導管６６を介して搬送された後、内部を通って該ノズル５４内に導入される、ノズル注入口ポート５９を備えることに留意されたい。

【0055】

噴射可能流体供給導管６６とノズル注入口ポート５９との間の接続は、溶接、圧着、それ自体既知の「バンジョー」継手によって、または任意の種類の接続ブロックを使用することによって行うことができることに留意されたい。

【0056】

さらに、噴射可能流体供給導管６６は、電気抵抗によって、水もしくは油などの熱伝導流体の外部循環によって、または任意の他の手段によって加熱するための加熱手段を備え得る。該加熱手段は、本発明によるカムを備えた油圧式噴射システム１００の低温環境での起動中に、噴射可能流体供給導管６６の温度上昇を加速させることを有利に可能にする。

【0057】

これらの手段、または同様の手段はまた、作動油圧導管７８および／または管状噴射ノズル５４にも適用されてもよい。

【0058】

図８および１１に特に示されているように、カムを備えた油圧式噴射システム１００は、噴射弁シート５５を受容する該ノズル５４の端部の反対側に位置する管状噴射ノズル５４の端部に対して直接または間接的に固定された、少なくとも１つの受容シリンダ６１を備え、該受容シリンダ６１は、該ノズル５４の延長部中に位置決めされている。

【0059】

また、図１、８、９、および１１は、カムを備えた油圧式噴射システム１００が、弁ステム５１に対して固定されておりかつ受容シリンダ６１内に収納された少なくとも１つの受容ピストン６２を備え、該ピストン６２は、該シリンダ６１内で長手方向に並進して移動することが可能であり、管状噴射ノズル５４の内部体積と連通する噴射可能流体側の軸方向面６３と、受容シリンダ６１および該シリンダ６１を終端する受容シリンダヘッド７４と共に、可変体積の受容チャンバ７１を形成する油圧流体側の軸方向面６４と、を有することを示している。

【0060】

受容ピストン６２は、１つ以上の部品で作製することができ、任意の種類の密封材、特に低い摩擦係数および高い耐摩耗性を有する複合密封材を受容することができることに留意されたい。この特定の構成は、放出器ピストン６９に適用することもできる。

【0061】

図１～６および図１２において、カムを備えた油圧式噴射システム１００は、放出器シリンダ７０内に収納された放出器ピストン６９の作動軸方向面７５と直接または間接的に接触して保持された少なくとも１つのカムプロファイル６８を有する、少なくとも１つの噴射カム６７からなる油圧流体供給デバイス６５を備えることが分かる。

【0062】

特に図３～６および図１２において、該ピストン６９は、作動軸方向面７５の反対側に、放出シリンダ７０と共に放出チャンバ７２を形成する軸方向油圧流体放出面７６、および該シリンダ７０を終端する放出シリンダヘッド７７を有し、その上、カムプロファイル６８は、噴射カム６７が駆動源７３によって回転させられるときに、放出シリンダ７０内で放出ピストン６９を長手方向に並進させて移動させることができることに留意されたい。

【0063】

駆動源７３は、電気モータ、油圧モータ、内燃機関２のクランクシャフト、または噴射カム６７がシャフト、ベルトもしくは歯付きベルト、チェーン、またはスプロケットであるかにかかわらず、任意の種類の変速機によって接続される任意の他の駆動源７３であってもよい。

【0064】

噴射カム６７が内燃機関２のクランクシャフトによって駆動される場合、それは該機関２のカムシャフトに対して固定されるか、もしくは加圧手段１０を形成する空気圧縮機の中央シャフトの端部に取り付けられるか、または該機関２のタイミングベルトによって駆動される専用プーリを受容し得ることに留意されたい。

【0065】

特に図１において、カムを備えた油圧式噴射システム１００が、放出器チャンバ７２を受容チャンバ７１に接続している少なくとも１つの作動油圧導管７８を備え、該導管７８、放出器チャンバ７２、および受容チャンバ７１が、油圧流体６０で満たされていることが分かる。

【0066】

図８、９、および１１は、受容ピストン６２を受容シリンダヘッド７４により近づけるのに役立ち、その結果、弁密封シート５３の噴射弁シート５５との接触が維持されるのに役立つ、受容ピストンリターンスプリング７９が提供され得ることを示している。

【0067】

該スプリング７９は、例えば、受容シリンダ６１および／または管状噴射ノズル５４内に収納され、かつ螺旋状であってもよく、もしくはスプリングワッシャの積み重ねによって形成されてもよく、または当業者に既知の任意の他の種類であってもよい。同様のリターンスプリングは、放出器ピストン６９を放出器シリンダヘッド７７に近づけるのに役立つことに留意されたい。

【0068】

図２が明確に示すように、カムプロファイル６８は、少なくとも１つの角度リフトセクタ１５であって、該セクタ１５が作動軸方向面７５と接触し、噴射カム６７が回転しているときに、放出器ピストン６９を移動させる少なくとも１つの角度リフトセクタ１５と、少なくとも１つの角度維持セクタ１６であって、円形であり、該セクタ１６が作動軸方向面７５と接触しているときに、これは、噴射カム６７が回転しているという事実にかかわらず、放出器ピストン６９を静止する該噴射カム６７の回転軸を中心とした、少なくとも１つの角度維持セクタ１６と、を備えることができる。

【0069】

維持角度セクタ１６で見出されるものと、リフト角度セクタ１５で見出される最大半径との間のカムプロファイル６８の半径の差は、カムプロファイル６８のレベルで噴射カム６７によって生成されるリフトＬを決定することに留意されたい。可能な機械的および／または油圧レバーアームを考慮に入れると、噴射弁５０のより高いまたはより低いリフトは、該Ｌ値に対応する。

【0070】

図１、図３～６および図１２に示す本発明によるカムを備えた油圧式噴射システム１００の変形実施形態では、カムプロファイル６８は、噴射カム６７がその中で回転するカムハウジング８１を直接または間接的に圧迫するロッカーアーム８０によって、作動軸方向面７５と接触して保持され得る。

【0071】

図１、図３～図６、および図１２において、有利には、ロッカーアーム８０が、該ロッカーアーム８０と該カムプロファイル６８との間の界面における摩擦損失を制限する既知の押圧ローラ８６自体によって、カムプロファイル６８と接触した状態で維持され得ることに留意されたい。

【0072】

また、図１、図３～図６、および図１２において、本発明によるカムを備えた油圧式噴射システム１００の特定の実施形態によれば、ロッカーアーム８０は、ロッカーアームリターンスプリング１４によって、カムプロファイル６８または作動軸方向面７５のいずれかと接触して保持され得ることに留意されたい。

【0073】

さらに、ロッカーアーム８０は、該ロッカーアーム８０がその動作ロッキング軸に垂直な軸を中心に回転できないような方法で、カムハウジング８１に配置された図示されていないガイド手段と協働することができる。

【0074】

図１、図３～図６、および図１２において、ロッカーアーム８０は、カムプロファイル６８と作動軸方向面７５との間のその位置を噴射装置リフトアクチュエータ８３によって変更することができる、可動ロッカーポイント８２を介してカムハウジング８１を圧迫することができることが分かる。

【0075】

図１、図３～６、および図１２から容易に推測できるように、同じカムプロファイル６８について、可動ロッカーポイント８２の位置は、作動軸方向面７５の変位量、したがって、それが協働する噴射弁シート５５に対する噴射弁５０のリフト高さを決定する。

【0076】

したがって、管状噴射ノズル５４が、噴射カム６７の所与の回転速度および噴射可能流体供給導管６６内の噴射可能流体５８の所与の圧力に対して一定の圧力でのボリュームに開く場合、噴射弁５０のリフト高さが大きいほど、弁密封面５３と噴射弁シート５５との間に形成される通路を介して管状噴射ノズル５４から排出される噴射可能流体５８の量が大きくなる。

【0077】

図１、図３～６、および図１２は、可動ロッカーポイント８２が、カムハウジング８１に形成された変位トラック８５上で転がりまたはスライドすることができる可動押圧ローラ８４によって有利に形成され得、ローラ８４は、ロッカーアーム８０の背面上のロッカートラック８７と協働することを示している。

【0078】

図１、図３～６、および図１２において、作動軸方向面７５に対して固定されたボールジョイント８８の周りに、ロッカーアーム８０が有利に関節接合することができることが分かる。改良として、軸受ローラ８６は、外側バレル形状を有することができる。この特定の構成によれば、変位トラック８５および傾斜トラック８７は、完全に平坦であり得、可動押圧ローラ８４は、完全に円筒形であり得る。この非限定的な構成は、外側軸方向表面が湾曲しているカムプロファイル６８を生成する必要性を回避しながら、上記に列挙される様々な部分８４、８５、８６、８７間のどの超静的な関係でも回避することを可能にする。

【0079】

図６は、可動押圧ローラ８４がその端部のうちのそれぞれで配向ピニオン８９を受容することができ、該ピニオン８９は固定されて回転し、同時に各該ピニオン８９は、カムハウジング８１に対して固定された配向ラック９０と協働することを明確に示している。

【0080】

この特定の構成は、可動押圧ローラ８４を、それが協働する変位トラック８５に対して垂直に保つことを可能にし、これは該トラック８５に対する該ローラ８４の位置にかかわらない。

【0081】

図６はまた、可動押圧ローラ８４が、カムハウジング８１に対して軸方向位置が固定されているウォーム９２と協働するウォームホイール９１を受容することができることを明確に示している。この場合、該ウォーム９２は、図１および図３～６に示すように、任意の種類のギヤボックスを有し、または有さず、ＥＣＵによって制御される電動ステッピングモータ９３であり得る、噴射装置リフトアクチュエータ８３によって回転させられ得る。

【0082】

電動ステッピングモータ９３ならびに任意の噴射装置リフトアクチュエータ８３は、ベルト、チェーン、スプロケット、または当業者に既知の任意の他の種類による変速機を介して、ウォームねじ９２に直接接続され得ることに留意されたい。

【0083】

したがって、噴射装置リフトアクチュエータ８３がウォームねじ９２を回転させると、可動押圧ローラ８４は、それが協働する変位トラック８５に対して移動し、カムハウジング８１に対する可動ロッカーポイント８２の位置の変位をもたらす。これにより、管状噴射ノズル５４から排出される噴射可能流体５８の量を調整することが可能になる。

【0084】

１つおよび同一の可動押圧ローラ８４は、いくつかのロッカーアーム８０と協働してレバーアームを同時に変化させることができるか、または１つおよび同一の電動ステッピングモータ９３は、いくつかの可動押圧ローラ８４を移動させることができることに留意されたい。

【0085】

あるいは、図１２に示すように、可動押圧ローラ８４は、噴射装置リフトアクチュエータ８３が、カムハウジング８１に所定の位置に固定されているが、その長手方向軸を中心に自由に回転する変位ねじ１７を回転させることができ、それによって、可動押圧ローラ８４を変位トラック８５上でスライドさせる、ねじ込み穴を備えることができる。

【0086】

図１において、噴射カム位相シフタ９６は、噴射カム６７と駆動源７３との間に介在することが可能であり、該位相シフタ９６は、例えば、該源７３が内燃機関２のクランクシャフトからなる場合に、噴射カム６７が放出ピストン６９に与える動きを駆動源７３に対して角度的に前進または遅延させることを可能にすることが示されている。

【0087】

噴射カム位相シフタ９６の原理は、自動車内燃機関の油圧または電動カムシャフト位相シフタの原理に類似し得ることに留意されたい。

【0088】

図１０において、噴射弁シート５５で終わる管状噴射ノズル５４の端部は、噴射可能流体５８のジェットを作り出すように、弁密封面５３と噴射弁シート５５との間に形成された通路を介して管状噴射ノズル５４から排出され、１つ以上の噴出孔９５を通る、噴射可能流体５８を強制する、穿孔拡散器９４で覆われ得ることが示されている。

【0089】

本発明によるカムを備えた油圧式噴射システム１００のこの変形例によれば、穿孔拡散器９４の内壁の少なくとも一部は円筒形であってよく、それ自体とチューリップ５２の外周面との間に小さな隙間を形成し、それによって該拡散器９４が透過性ガイド手段５６を形成するようにしてもよい。

【0090】

最後に、図１は、チャージチェック弁８を介して作動油圧導管７８内に油圧流体６０を導入するのに役立つチャージポンプ７が提供され得、該油圧流体６０は、油圧流体タンク１１から来ることを示している。

【0091】

本発明によるカムを備えた油圧式噴射システム１００の特定の実施形態によれば、チャージポンプ７は、内燃機関２の潤滑ポンプによって構成され得るが、油圧流体タンク１１は、該機関２のオイルサンプによって構成されることに留意されたい。作動油圧導管７８は、それ自体既知の圧力リミッタおよびパージデバイスを備えてもよいことにさらに留意されたい。

【0092】

図１１に示すように、本発明によるカムを備えた油圧式噴射システム１００は、排水導管９９に接続されかつ受容シリンダ６１内に開口する、少なくとも１つの排水孔９７を受容できることが分かる。この場合、噴射可能流体側の軸方向面６３および油圧流体側の軸方向面６４は、受容ピストン６２の位置にかかわらず、該孔９７のいずれかの側に常に軸方向に位置決めされたままであることを理解されたい。

【0093】

この特定の構成によれば、受容ピストン６２は、排水孔９７と連通する排水溝９８を有し、一方では、該溝９８は、受容ピストン６２と受容シリンダ６１との間に噴射可能流体側の軸方向面６３から漏出する噴射可能流体５８を収集し、他方では、該ピストン６２と該シリンダ６１との間に油圧流体側軸方向面６４から漏出する油圧流体６０および／または収集を集め、したがって、該噴射可能流体５８、該油圧流体６０および／または該空気を、排水導管９９を介して放出することができる。

【0094】

それによって、排水溝９８、排水ポート９７、および排水導管９９は、本発明によるカムを備えた油圧式噴射システム１００の適切な機能に害を及ぼすあらゆる空気の入った作動油圧導管７８を永久的にパージすることに留意されたい。

【0095】

図１１において、受容ピストン６２は、噴射可能流体側の軸方向面６３を受容し、弁ステム５１に対して固定された第１の本体と、該第１の本体に対して固定され得、または固定され得ず、油圧流体側の軸方向面６４を受容し得る第２の本体と、で構成され得、排水溝９８を形成する該本体のうちの一方、他方、または両方に外側ショルダ２０が設けられ得ることが分かる。

【0096】

図１２において、カムプロファイル６８と作動軸方向面７５との間の可動ロッカーポイント８２の最大変位範囲は、とりわけ、噴射装置リフトアクチュエータ８３によって使用され得、可動ロッカーポイント８２の位置を再調整し、かつ弁密封面５３と噴射弁シート５５との間に形成された通路を介して管状噴射ノズル５４から排出される正しい噴射可能流体５８の量を調整するために使用され得る幾何学的基準位置を構成する、少なくとも１つのストローク終了停止部１９によって有利に決定され得ることに留意されたい。

【0097】

図１２はまた、変位トラック８５を、該トラック８５がロッカーアーム８０の配向に適合することを可能にする少なくとも１つのトラック配向ボールジョイント１８によって、カムハウジング８１に対して固定されるようにすることができ、該配向は、該ロッカーアーム８０の幾何学的環境によって課されることを示している。

【0098】

図１２に示すように、本発明によるカムを備えた油圧式噴射システム１００の変形実施形態によれば、カムハウジング８１内のトラックボールジョイント１８の軸方向位置は、調整ねじ２１によって調整することができる。

【0099】

本発明の動作：
本発明によるカムを備えた油圧式噴射システム１００の動作は、図１～１２から容易に理解される。

【0100】

該システム１００の動作を詳細に説明するために、ここでは、フランス特許出願第ＦＲ１７５０２６４号の主題であった弁点火プレチャンバを適用し、該プレチャンバは、一方では、フランス特許出願第１８５８１１１号の主題である弁磁気リターンデバイスを受容し、他方では、フランス特許出願第１９０４９６１号の主題であるアクティブプレチャンバ点火インサートを受容する。

【0101】

図１および１１は、この非制限的な例によれば、シリンダヘッド３が被せられているシリンダ４を特に備える内燃機関２を備え、該シリンダ４および該シリンダヘッド３がピストン３１と共に燃焼チャンバ５を形成する、カムを備えた油圧式噴射システム１００を示している。

【0102】

図１および１１では、弁点火プレチャンバ１は、シリンダヘッド３に収容されたアクティブプレチャンバ６を備えた点火インサートに配置されていることが示されている。図１および１１はまた、管状噴射ノズル５４および噴射弁５０が、この例によれば、空気およびガソリンの、高い引火性のＡＦ混合物からなる噴射可能流体５８を導入するために、弁点火プレチャンバ１内に開くことを示している。

【0103】

該ＡＦ混合物は、フラップ点火プレチャンバ１内に出るスパークプラグ１２によって点火されることが意図されるパイロットチャージ９を形成する。点火されると、このパイロットチャージ９は、高温ガスフレアの形態で、ガス噴出孔２４を通して燃焼チャンバ５に噴出されることとなる。該フレアは、該燃焼チャンバ５に含まれている主チャージ３０を点火することが意図されている。

【0104】

図１および１１において、弁プレ点火チャンバ１および燃焼チャンバ５は、出願人に属するフランス特許出願第１８５８１１１号に記載されているように、弁磁気リターンデバイス４２の一部である永久磁石４９によってその座に戻される弁部材１３によって分離されることが分かる。該弁部材１３は、弁プレチャンバ１に含まれているガスが燃焼チャンバ５内に流れることを可能にするが、該チャンバ５に含まれているガスが弁点火プレチャンバ１に入ることを防止する。

【0105】

弁部材１３は、閉じられると、弁点火プレチャンバ１を燃焼チャンバ５内のものよりも低い圧力および温度の閉ざされた体積にする。これにより、該プレチャンバ１内のパイロットチャージ９のあらゆる自己点火リスクを防止する。

【0106】

弁１３を閉じた状態で、管状噴射ノズル５４は、パイロットチャージ９と、点火が困難であり、その点火を可能にしかつ促進するために、より高い圧力および温度にしなければならない主チャージ３０とを混合するリスクなしに、必要な高い引火性のパイロットチャージ９を弁点火プレチャンバ１に噴射することができる。

【0107】

シリンダヘッド３およびアクティブプレチャンバ点火インサート６の図１および１１に示されている特別な構成は、大きな長さを有する管状噴射ノズル５４を必要とすることに留意されたい。後者は、通常自動車両で使用される小型かつ経済的な噴射装置の技術的および製造上の制約とは一致しない。しかしながら、本発明によるカムを備えた油圧式噴射システム１００が使用される場合、該大きな長さは、特に問題を提示しない。

【0108】

ここでは、加圧手段１０によって管状噴射ノズル５４に供給される噴射可能流体５８の圧力は、５０ｂａｒであると仮定される。噴射可能流体５８は、空気およびガソリンのＡＦガス混合物からなるため、この圧力を超えてはならない。実際には、噴射可能流体５８は、１００℃の温度で維持されるべきである。この温度は、内燃機関２のシリンダヘッド３の冷却水チャンバ４１内を循環する水によって課される。しかしながら、そのような温度での噴射可能流体５８の圧力が５０ｂａｒを超える場合、ＡＦガス混合物中のガソリンのいくらかは必然的に凝縮することとなる。

【0109】

管状噴射ノズル５４は、内燃機関２の圧縮ストローク中に該プレチャンバ１内の圧力が常に燃焼チャンバ５内の圧力よりも低く保たれることが確実になるように注意して、噴射可能流体５８を弁点火プレチャンバ１内に噴射し、パイロットチャージ９を形成することを覚えておかれたい。

【0110】

この制約は、内燃機関２のクランクシャフトの、例えば４０度までに制限されたパイロットチャージ９の噴射持続時間をもたらす。

【0111】

上述の長さ、温度、および圧力の制約により、本発明によるカムを備えた油圧式噴射システム１００は特に興味深くなる。実際、該システム１００は、その温度が１００℃に制限されていることにより、噴射可能流体５８の上流圧力が５０ｂａｒに制限されているにもかかわらず、４０度未満のクランクシャフトで弁点火プレチャンバ１内に必要なパイロットチャージ９を噴射することができる長くかつコンパクトな管状噴射ノズル５４を生成することを可能にする。

【0112】

この結果を達成するために、図８および１１において、噴射可能流体５８の圧力にさらされた受容ピストン６２の噴射可能流体側の軸方向面６３のセクションが、該弁５０がそれと協働する噴射弁シート５５上に載っているときに、噴射弁５０のチューリップ５２によって該圧力にさらされたセクションよりも大きくなるように設計されていることが分かる。

【0113】

その結果、管状噴射ノズル５４内の圧力は、受容ピストンリターンスプリング７９のさらなる作動により、弁密封面５３を噴射弁シート５５に押し付け、噴射弁５０を閉じたままにするのに役立つ。噴射可能流体５８の圧力によって発生するこの高いリターン力は、重くかつ手間がかかり得る高い力の受容ピストンリターンスプリング７９の必要性を回避することを可能にする。

【0114】

図１に関連して、チャージチェック弁８を介して油圧流体６０を作動油圧導管７８に供給するチャージポンプ７は、内燃機関２の潤滑ポンプであり、一方、油圧流体タンク１１は、内燃機関２のオイルサンプからなると仮定される。

【0115】

この文脈では、有利には、受容ピストンリターンスプリング７９の力は、受容ピストン６２上の内燃機関２の潤滑ポンプによって発生する圧力の力よりもかなり大きくなるように提供される。

【0116】

この場合、噴射可能流体供給導管６６は、シリンダヘッドキャスティング３内に直接配置され、一方噴射カム６７は、内燃機関２のカムシャフトによって駆動されることもまた、図１および１１から分かる。

【0117】

ここで、図１、図３～６、および図１２に示すように、噴射カム６７のカムプロファイル６８は、ロッカーアーム８０を介して放出器ピストン６９の作動軸方向面７５と接触して保持され、後者は、押圧ローラ８６を介してカムプロファイル６８と接触して保持されると仮定される。

【0118】

図１、図３～６、および図１２に示すように、ロッカーアーム８０は、カムハウジング８１に設けられた変位トラック８５上で転がりまたはスライドすることができる可動押圧ローラ８４を介してカムハウジング８１を圧迫し、該ローラ８４がロッカーアーム８０の背面に設けられた傾斜トラック８７と協働することも仮定される。

【0119】

図１、図３～６、および図１２において、変位トラック８５が有利に、放出ピストン６９の軸に対して完全に垂直であることが分かる。加えて、図１、３、５、６、および１２において、押圧ローラ８６が角度維持セクタ１６と接触し、可動押圧ローラ８４を介して変位トラック８５上にロッカーアーム８０を押し付けるために放出ピストン６９がその作動軸方向面７５を介してロッカーアーム８０を押すとき、ロッカーアーム８０の傾斜トラック８７は、可動押圧ローラ８４の位置に関係なく、変位トラック８５に平行なままであることが分かる。

【0120】

この点では、放出ピストン６９の軸に対する変位トラック８５の垂直性および／または放出ピストン６９の軸に平行な軸に沿う噴射カム６７からの変位トラック８５の距離を調整することを可能にする、ねじもしくはカム調整デバイス、または任意の他の調整手段を提供することが可能であることに留意されたい。図１２において、該調整デバイスは、調整ねじ２１として設計することができることが分かる。

【0121】

上述の設定における任意の不正確さを回避するために、少量の油圧流体６０が、噴射弁５０の各開口周期に伴って作動油圧導管７８から直接または間接的に出ることを可能にすることが有利である。これは、例えば、不完全に密封されている放出器ピストン６９を介して、または放出器チャンバ７２を受容チャンバ７１に接続する回路の任意のポイントに取り付けられた非常に小さなセクションのノズルを介して実施することができ、該ノズルは、いくらかの油圧流体６０が出て、油圧流体タンク１１に戻ることを可能にする。

【0122】

特に図６において、可動押圧ローラ８４がその端部のうちの各々において配向ピニオン８９を受容し、該ピニオン８９が固定されて回転し、同時に各該ピニオン８９がカムハウジング８１と一体化した配向ラック９０と協働することが分かる。

【0123】

また、可動押圧ローラ８４は、カムハウジング８１に対して軸方向位置が固定されているウォーム９２と協働するウォームホイール９１を受容し、該ウォーム９２は、この非限定的な例によれば、電動ステッピングモータ９３からなる噴射装置リフトアクチュエータ８３によって回転駆動されることに留意されたい。

【0124】

有利には、配向ピニオン８９のピッチ円径とウォームホイール９１のピッチ円径とは一致しており、これは、それらが異なる可能性を排除しないことに留意されたい。

【0125】

したがって、電動ステッピングモータ９３がウォームホイール９２を回転させるとき、可動押圧ローラ８４は、それが協働する変位トラック８５に関連して移動し、その結果、可動ロッカーポイント８２の位置は、カムハウジング８１に関連して移動する。

【0126】

これにより、管状噴射ノズル５４から弁点火プレチャンバ１に排出される噴射可能流体５８の量を調整することが可能になる。

【0127】

内燃機関２が稼働しているとき、例えば、噴射弁５０は、まず、受容ピストンリターンスプリング７９により、噴射ノズルチューブ内の圧力、およびより小さな程度に起因して、受容ピストン６２によって閉じられたままにされている。この状況は、図１および１１に示されており、例えば、図１、３、５、または６に示されている噴射カム６７の角度位置のいずれかから生じる。

【0128】

図４に示すように、内燃機関２がまだ稼働している状態で、カムプロファイル６８がロッカーアーム８０を押す。ロッカーアーム８０は傾き、放出器ピストン６９を移動させ、次に、放出器ピストン６９は、放出器チャンバ７２から受容チャンバ７１に油圧流体６０を押し進める。これは、受容ピストン６２を変位させ、弁密封面５３を噴射弁シート５５から離して移動させ、その結果、噴射可能流体５８が管状噴射ノズル５４から弁点火プレチャンバ１に移る。

【0129】

図５は、噴射弁５０のリフト高さを調整するため、電動ステッピングモータ９３が、ロッカーアーム８０のレバーアームを変更するために、そこで放出器ピストン６９のものと受容ピストン６２のものとの間の変位比を変更するために、ウォームねじ９２を介して放出器ピストン６９に向かってまたは放出器ピストン６９から離して可動押圧ローラ８４を移動させることができることを示している。

【0130】

実際には、放出器ピストン６９の変位と噴射弁５０の有効なリフトとの間の変位比は、ロッカーアーム８０のレバーアームに依存するが、放出器チャンバ７２、受容チャンバ７１、および作動油圧導管７８内の油圧流体６０の圧縮性にも依存する。

【0131】

ロッカーアーム８０によって放出器ピストン６９の作動軸方向面７５に印加される力は、特に、管状噴射ノズル５４内の噴射可能流体５８の圧力、および噴射可能流体側の軸方向面６３を介して噴射可能流体５８の圧力にさらされるセクションと、チューリップ５２を介してこの圧力にさらされるセクションとの間の比率に依存する。

【0132】

より少ない程度では、該力はまた、受容ピストンリターンスプリング７９によって生成される力に依存する。これに加えて、様々な可動部品の慣性ならびにそれらが互いに摩擦することによって生成されるエネルギー損失、および特に作動油圧導管７８内を流れる油圧流体６０によって生成される圧力損失がある。

【0133】

しかしながら、内燃機関２の各動作ポイントに、電動ステッピングモータ９３の位置があり、これは、内燃機関２の熱力学的効率に最も有益なパイロットチャージ量９を弁点火プレチャンバ１内に導入することを可能にする。電動ステッピングモータ９３の位置とパイロットチャージ量９との既存の関係を求めることは、内燃機関２の各動作ポイントに対して試験台上で行うことができるため、この文脈では無用な予測数値モデルの策定を避ける。

【0134】

したがって、電動ステッピングモータ９３の位置は、必要に応じて、特に内燃機関２の主負荷３０の速度、負荷、および希釈の関数として変化するように設計される。該希釈に関して、主チャージ３０が新鮮な空気で希釈されるか、または再循環される排気ガスで希釈されるほど、点火に対する耐性が高くなり、パイロットチャージ９に含まれているエネルギーが主チャージ３０に含まれているエネルギーよりも大きくなければならないことに留意されたい。

【0135】

さらに、同じ量のパイロットチャージ９を導入するには、内燃機関２が稼働している速度が速いほど、噴射弁５０のリフトが高くなければならない。実際には、可動押圧ローラ８４の同じ位置について、同じ質量の噴射可能流体５８を弁点火プレチャンバ１内に噴射するため、機関２が速く稼働するほど、噴射弁リフト５０の絶対持続時間は短くなる。したがって、噴射持続時間の減少は、弁密封面５３と噴射弁シート５５との間に存在する流れ断面を増加させることによって、したがって、噴射弁リフト５０を増加させることによって補償されなければならない。

【0136】

また、内燃機関２が高速に稼働しているため、移動される部品の加速度の増加、およびその結果として、該流体６０によって到達されるピーク圧力の増加により、油圧流体６０の圧縮性の影響がより顕著であることが分かる。この影響はまた、電動ステッピングモータ９３を介した可動押圧ローラ８４の適切な位置によって補償される。

【0137】

内燃機関２の動作条件を考慮した電動ステッピングモータ９３の理想位置のマップは、温度または経年などのコンテキスト動作パラメータを考慮したアルゴリズムによって補正されるか否かにかかわらず、コンピュータ４８のメモリに記憶される。

【0138】

内燃機関２が非常に低い温度、例えば、マイナス３０℃で始動するとき、噴射可能流体供給導管６６および管状噴射ノズル５４内の噴射可能流体５８の圧力は、例えば、５０ｂａｒの代わりに５ｂａｒに大幅に低減されなければならないことに留意されたい。

【0139】

このより低い圧力により、ＡＦガソリン／空気混合物中のガソリンが凝縮せず、ＡＦガソリン／空気混合物の通常の豊富度が維持されることが確実となる。その結果、内燃機関２のウォームアップ段階では、機関の最大負荷は有効な圧力を意味する約１０ｂａｒに制限されており、これにより、それを装備したあらゆる自動車両が即座に使用可能になる。

【0140】

数秒後、加圧手段１０、噴射可能流体供給導管６６、および管状噴射ノズル５４の急速な温度上昇により、管状噴射ノズル５４内の噴射可能流体５８の圧力が約５０ｂａｒに達すると、通常の動作を再開することができる。

【0141】

本発明によるカムを備える油圧式噴射システム１００の動作の上記の例は、決して限定するものではない。実際、該システムは、天然ガス、重油、ディーゼル油、またはガソリンを、その原理にかかわらず、任意の内燃機関２に直接または間接的に噴射することを可能にすることができる。

【0142】

一般に、本発明によるカムを備えた油圧式噴射システム１００は、噴射装置リフトアクチュエータ８３によって制御されるか否かにかかわらず、そのような噴射を必要とする任意の機械内への任意のガスおよび／または任意の液体の噴射を可能にすることができる。

【0143】

また、本発明に続くカムを備えた油圧式噴射システム１００の可能性は、上記に記載された用途に限定されず、かつ、前述の説明が一例として与えられたに過ぎず、他の同等のものによって記載された実行の詳細を置き換えることによって、逸脱しないこととなる該発明の分野をいかなる方法によっても制限しないことを理解されたい。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【国際調査報告】