(57)【要約】【課題】  プロセス流体から流体的に隔離されている液圧伝導装置を備えている弁、およびそれを駆動させる方法を開示する。【解決手段】  液圧流体を加圧するために、プロセス流体の圧力が用いられる。好適な実施の形態では、弁は、液圧流体が燃料と異なることができるように、燃料から流体的に隔離されているコモンレール直接駆動式燃料噴射弁である。この構成は、ガス状燃料を噴射する弁用に特に適しているが、液状燃料について使用するのに有利でもある。この方法によれば、液圧流体は、液圧伝導装置の作動を助成することに加えて、差圧および漏れを低減するために、燃料の圧力により加圧可能である。更に、この方法は、弁を通る燃料またはプロセス流体の流量のより正確な制御のために弁ニードルの位置を検出することを備えている。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コモンレール直接駆動式燃料噴射弁であって、
（ａ）燃料入口、およびこの燃料入口と連通している燃料キャビティを規定している弁胴と、
（ｂ）燃料を前記燃料キャビティ内に保持するように弁座と密封接触する閉鎖位置と、前記燃料を前記燃料キャビティから流して燃料噴射弁から流出させるように前記弁座から間隔を隔てられる少なくとも１つの開放位置との間で前記弁胴内において移動可能である弁部材と、
（ｃ）自身に機械的歪を生じるように制御可能である駆動部材を備えているアクチュエータと、
（ｄ）前記弁胴内に配置されていて、液圧流体で満たされており、そして前記燃料キャビティから流体的に密封される溜め部と、
（ｅ）前記アクチュエータおよび前記弁部材と関連されており、前記液圧流体が満たされていて、前記機械的移動を前記駆動部材から前記弁部材へ伝達するための伝導キャビティを備えており、この伝導キャビティが前記溜め部と制限流体連通しており、この結果、前記弁部材が前記閉鎖位置にあるとき、液圧流体が前記溜め部と前記伝導キャビティとの間で流れることができ、前記弁部材が開放位置にあるとき、実質的な液圧流体が前記溜め部と前記伝導キャビティとの間で流れないようになっている液圧伝導装置と、
（ｆ）前記燃料キャビティと前記溜め部との間で前記弁胴内に配置されり前記溜め部内の液圧流体を、前記燃料キャビティ内の燃料の圧力により加圧可とする圧力調整装置と、を具備しているコモンレール直接駆動式燃料噴射弁。
【請求項２】
前記圧力調整装置は、前記燃料キャビティと前記溜め部との間に配置された変位可能な部材を備えている、請求項１に記載の燃料噴射弁。
【請求項３】
前記変位可能な部材は、シリンダ内で移動可能なピストンであり、このピストンの両端面は、前記燃料キャビティと前記溜め部とに関連されている、請求項２に記載の燃料噴射弁。
【請求項４】
前記ピストンと前記シリンダとの間にシールを更に具備している請求項３に記載の燃料噴射弁。
【請求項５】
前記シールは、少なくとも１つのＯ-リングシールよりなる、請求項４に記載の燃料噴射弁。
【請求項６】
前記ピストンの前記両端面は、等しい表面積を有している、請求項３に記載の燃料噴射弁。
【請求項７】
前記ピストンは、前記燃料キャビティと関連された一端面を有しており、この一端面は、前記溜め部と関連された他端面より大きい表面積を有している、請求項３に記載の燃料噴射弁。
【請求項８】
前記弁部材と関連されたセンサを更に具備しており、このセンサは、前記弁部材の位置を測定して、信号をコントローラに送るように作動可能であり、また、このコントローラは、前記信号を処理して前記弁部材の測定された位置と所望の位置との差を定め、次いで前記アクチュエータへの指令信号を補正して前記弁部材を前記所望の位置に向けて移動させるように作動可能である、請求項１に記載の燃料噴射弁。
【請求項９】
前記液圧伝導装置は、前記弁部材と作動的に関連されたプランジャを更に備えており、前記機械的歪が前記アクチュエータの作動により生じられる結果、前記プランジャの対応する移動が生じ、このプランジャは、前記伝導キャビティ内に位置されている一端面を有しており、この一端面による前記プランジャの移動により、このプランジャにより変位される液圧流体の量を変化させ、前記弁部材または前記弁部材と作動的に関連された伝導部材は、前記伝導キャビティに位置された一端面を有しており、前記弁部材または前記伝導部材は、同じだけ変位される液圧流体の量を変化させるように移動可能で、前記伝導キャビティ内の流体の量は、前記アクチュエータが駆動される間、ほぼ一定に保持される、請求項１に記載の燃料噴射弁。
【請求項１０】
前記溜め部と前記伝導キャビティとの間の前記制限された流体連通のうちの少なくともいくらかは、（ｉ）前記プランジャと弁部材との間の隙間および（ｉｉ）前記プランジャと前記伝導部材との間の隙間のうちの一方により与えられる、請求項９に記載の燃料噴射弁。
【請求項１１】
前記溜め部と前記伝導キャビティとの間の前記制限された流体連通のうちの少なくともいくらかは、前記プランジャと前記弁胴との間の隙間により生じられる、請求項９に記載の燃料噴射弁。
【請求項１２】
前記溜め部と前記伝導キャビティとの間の前記制限された流体連通のうちの少なくともいくらかは、（ｉ）前記弁部材と前記弁胴との間の隙間および（ｉｉ）前記伝導部材と前記弁胴との間の隙間のうちの一方により与えられる、請求項９に記載の燃料噴射弁。
【請求項１３】
前記弁胴に配置されて、前記隙間のうちの１つと関連された表面を前記溜め部と流体的に連結する少なくとも１つの導管を更に具備している請求項１２に記載の燃料噴射弁。
【請求項１４】
前記弁胴と前記プランジャと弁部材との間の夫々の隙間と、これらの隙間を通る前記燃料キャビティの中への前記液圧流体の漏れを防ぐための夫々のシールとを更に具備している請求項９に記載の燃料噴射弁。
【請求項１５】
前記プランジャは、前記弁部材または前記伝導部材の端面と向かい合っていて、それに面積が等しい端面を有しており、これらの２つの端面は、前記伝導キャビティ内に位置されて互いに間隔を隔てられている、請求項９に記載の燃料噴射弁。
【請求項１６】
前記プランジャは、その移動方向に対して横方向の領域を有しており、この領域は、プランジャの移動により変位可能であって、前記弁部材または前記伝導部材の移動方向に対して横方向の前記弁部材または前記伝導部材の領域より大きい容積と、前記弁部材または前記伝導部材の移動により変位可能である容積とを規定している、請求項９に記載の燃料噴射弁。
【請求項１７】
前記プランジャを前記駆動部材に向けて押圧し、且つ前記閉鎖位置における前記弁部材を付勢するためのばねが、前記プランジャと前記弁部材または前記伝導部材との間に配置されている、請求項９に記載の燃料噴射弁。
【請求項１８】
前記液圧流体は、モーター油、グリースおよび合成潤滑剤よりなる群から選択される、請求項１に記載の燃料噴射弁。
【請求項１９】
前記液圧流体は、前記伝導キャビティ内の通常の作動条件下でほぼ一定である体積弾性率を有している、請求項１に記載の燃料噴射弁。
【請求項２０】
前記液圧流体は、前記伝導キャビティおよび前記溜め部内の通常の作動条件下でほぼ一定である粘度を有している、請求項１に記載の燃料噴射弁。
【請求項２１】
前記燃料は、ガス状燃料である、請求項１に記載の燃料噴射弁。
【請求項２２】
前記ガス状燃料は、天然ガス、メタンガス、液化石油ガス、より軽い可燃性炭化水素誘導体、水素およびそれらの混合物よりなる群から選択される、請求項２１に記載の燃料噴射弁。
【請求項２３】
前記燃料は、前記燃料噴射弁からノズルを通して内燃機関の燃焼室へ直接に噴射可能である、請求項１に記載の燃料噴射弁。
【請求項２４】
前記弁部材は、内方開放式弁ニードルであり、前記弁部材は、前記閉鎖位置から開放位置まで移動するときに前記アクチュエータの方向に移動する、請求項１に記載の燃料噴射弁。
【請求項２５】
前記駆動部材は、磁歪性、圧電性および電歪性トランスジューサよりなる群から選択されるトランスジューサである、請求項１に記載の燃料噴射弁。
【請求項２６】
前記液圧伝導装置は、前記駆動部材により生じられる前記機械的歪より大きい前記弁部材の移動を引き起こすように前記機械的歪を増幅する液圧変位増幅器である、請求項１に記載の燃料噴射弁。
【請求項２７】
前記制限された流体の流れが通過可能である流体通路が、前記伝導キャビティが常に液圧流体で満たされるのを確保する流量を可能にするように寸法決めされている、請求項１に記載の燃料噴射弁。
【請求項２８】
（ａ）燃料入口と、前記燃料入口と連通している燃料キャビティと、液圧流体で満たされる溜め部とを規定し、この溜め部は、前記燃料キャビティから流体的に密封されている、弁胴と、
（ｂ）この弁胴の一端面と関連されているノズルと、
（ｃ）燃料が前記燃料キャビティから前記ノズルを通って流れるのを防ぐように弁座と接触する閉鎖位置と、前記燃料を前記ノズルを通して流せるように前記弁座から間隔を隔てられる少なくとも１つの開放位置との間で前記弁胴内において移動可能である弁部材と、
（ｄ）機械的歪を生じるように制御可能である駆動部材を備えているアクチュエータと、
（ｅ）（１）前記駆動部材と作動的に関連されていて、液圧流体で満たされている増幅室の中へ伸長可能であるプランジャと、
（２）前記弁部材と関連されていて、前記増幅室の中へ伸長可能である移動可能な伝導部材であって、前記プランジャの夫々の移動方向に対して横方向である前記プランジャの領域より小さい移動方向に対して横方向の領域を有しており、前記増幅室が、前記溜め部と制限流体連通しており、この結果、前記弁部材が前記閉鎖位置にあるときに、液圧流体が前記溜め部と前記増幅室との間で流れることができ、そして前記弁部材が開放位置にあるときに、噴射事態の持続時間の比較的短い理由で、実質的な量の液圧流体が前記溜め部と前記増幅室との間で流れることができないようになっている伝導部材と、
を備えている液圧変位増幅器と、
（ｆ）前記燃料キャビティと前記溜め部との間で前記弁胴内に配置されており、前記溜め部内の液圧流体が、前記燃料キャビティ内の燃料の圧力により加圧可能とする圧力調整装置と、
を具備しているコモンレール直接駆動式燃料噴射弁。
【請求項２９】
前記圧力調整装置は、前記燃料キャビティと前記溜め部との間に配置された変位可能な部材である、請求項２８に記載の燃料噴射弁。
【請求項３０】
前記変位可能な部材は、シリンダ内で移動可能なピストンであり、このピストンの夫々の両端面は、前記燃料キャビティと前記溜め部とに関連されている、請求項２９に記載の燃料噴射弁。
【請求項３１】
前記ピストンと前記シリンダとの間にシールを更に具備している請求項３０に記載の燃料噴射弁。
【請求項３２】
前記シールは、少なくとも１つのＯ-リングシールよりなる、請求項３１に記載の燃料噴射弁。
【請求項３３】
前記ピストンの前記両端面は、等しい表面積を有している、請求項３０に記載の燃料噴射弁。
【請求項３４】
前記ピストンは、前記燃料キャビティと関連された一端面を有しており、この一端面は、前記溜め部と関連された他の端面より大きい表面積を有している、請求項３０に記載の燃料噴射弁。
【請求項３５】
前記弁部材と関連されたセンサを更に具備しており、このセンサは、前記弁部材の位置を測定して、信号をコントローラに送るように作動可能であり、このコントローラは、前記信号を処理して前記弁部材の測定された位置と所望の位置との差を定め、次いで前記アクチュエータへの指令信号を補正して前記弁部材を前記所望の位置に向けて移動させるように作動可能である、請求項２８に記載の燃料噴射弁。
【請求項３６】
前記溜め部と前記増幅室との間の前記制限流体連通のうちの少なくともいくらかは、前記プランジャと弁部材または前記伝導部材との間の隙間に与えられる、請求項２８に記載の燃料噴射弁。
【請求項３７】
前記溜め部と前記増幅室との間の前記制限流体連通のうちの少なくともいくらかは、前記プランジャと前記弁胴との間の隙間により与えられる、請求項２８に記載の燃料噴射弁。
【請求項３８】
前記溜め部と前記増幅室との間の前記制限流体連通のうちの少なくともいくらかは、前記弁胴と前記弁部材または前記伝導部材の間の隙間により与えられる、請求項２８に記載の燃料噴射弁。
【請求項３９】
前記弁胴内に位置されて前記隙間のうちの１つと関連された表面を、前記溜め部と流体的に連結する少なくとも１つの導管を更に具備している請求項３８に記載の燃料噴射弁。
【請求項４０】
前記弁胴と、前記プランジャと、前記弁部材との間の夫々の隙間と、これら隙間を通る前記燃料キャビティの中への前記液圧流体の漏れを防ぐための夫々のシールとを更に具備している請求項２８に記載の燃料噴射弁。
【請求項４１】
前記プランジャを前記駆動部材に向けて押圧し、且つ前記閉鎖位置における前記弁部材を付勢するためのばねが、前記プランジャと前記弁部材または前記伝導部材との間に配置されている、請求項２８に記載の燃料噴射弁。
【請求項４２】
前記液圧流体は、モーター油、グリースおよび合成潤滑剤よりなる群から選択される、請求項２８に記載の燃料噴射弁。
【請求項４３】
前記液圧流体は、前記増幅室内の通常の作動条件下でほぼ一定である体積弾性率を有している、請求項２８に記載の燃料噴射弁。
【請求項４４】
前記液圧流体は、前記増幅室および前記溜め部内の通常の作動条件下でほぼ一定である粘度を有している、請求項２８に記載の燃料噴射弁。
【請求項４５】
前記燃料は、ガス状燃料である、請求項２８に記載の燃料噴射弁。
【請求項４６】
前記ガス状燃料は、天然ガス、メタン、エタン、液化石油ガス、より軽い可燃性炭化水素誘導体、水素およびそれらの混合物よりなる群から選択される、請求項４５に記載の燃料噴射弁。
【請求項４７】
前記駆動部材は、磁歪性、圧電性および電歪性トランスジューサよりなる群から選択されるトランスジューサである、請求項２８に記載の燃料噴射弁。
【請求項４８】
前記制限された流体の流れが通過可能である流体通路は、前記増幅室が常に液圧流体で満たされるのを確保する流量を受入れるように寸法決めされている、請求項２８に記載の燃料噴射弁。
【請求項４９】
（ａ）燃料入口と、この燃料入口と連通している燃料キャビティとを規定している弁胴と、
（ｂ）この弁胴の一端面と関連されたノズルと、
（ｃ）燃料が前記燃料キャビティから前記ノズルを通って流れるのを防ぐように弁座に接触する閉鎖位置と、前記燃料を前記ノズルを通して流すために前記弁座から間隔を隔てられる少なくとも１つの開放位置との間で前記弁胴内において移動可能である弁部材と、
（ｄ）自身に機械的歪を生じるように制御可能である駆動部材を備えているアクチュエータと、
（ｅ）前記弁胴内に配置されていて、液圧流体で満たされており、そして前記燃料キャビティから流体的に密封される溜め部と、
（ｆ）前記弁部材と前記アクチュエータとの間に配置されている液圧変位増幅器であって、前記溜め部と制限流体連通している増幅室を備えている液圧変位増幅器と、
（ｇ）前記燃料キャビティ内の燃料圧力が、前記溜め部内の液圧流体を加圧するのに用いられることを可能にする圧力調整装置と、を具備している、
コモンレール直接駆動式燃料噴射弁。
【請求項５０】
前記圧力調整装置は、前記燃料キャビティと前記溜め部との間に配置された変位可能な部材である、請求項４９に記載の燃料噴射弁。
【請求項５１】
前記変位可能な部材は、シリンダ内で移動可能なピストンであり、このピストンの両端面は、前記燃料キャビティおよび前記溜め部と関連されている、請求項５０に記載の燃料噴射弁。
【請求項５２】
前記ピストンと前記シリンダとの間にシールを更に具備している請求項５１に記載の燃料噴射弁。
【請求項５３】
前記シールは、少なくとも１つのＯ-リングシールよりなる、請求項５２に記載の燃料噴射弁。
【請求項５４】
前記ピストンの前記両端面は、等しい表面積を有している、請求項５１に記載の燃料噴射弁。
【請求項５５】
前記ピストンは、前記燃料キャビティと関連された一端面を有しており、この一端面は、前記溜め部と関連された他の端面より大きい表面積を有している、請求項５１に記載の燃料噴射弁。
【請求項５６】
前記弁部材と関連されたセンサを更に具備しており、このセンサは、前記弁部材の位置を測定して、信号をコントローラに送るように作動可能であり、また、このコントローラは、前記信号を処理して前記弁部材の測定された位置と所望の位置との差を定め、次いで前記アクチュエータへの指令信号を補正して前記弁部材を前記所望の位置に向けて移動させるように作動可能である、請求項４９に記載の燃料噴射弁。
【請求項５７】
前記液圧変位増幅器は、前記増幅室の中へ、そこの容積を占めるたり、回復したりするように伸長可能である少なくとも２つの変位部材を備えており、前記溜め部と前記増幅室との間の前記制限流体連通のうちの少なくともいくらかは、前記変位部材と前記弁胴との間の隙間により与えられる、請求項４９に記載の燃料噴射弁。
【請求項５８】
前記駆動部材および前記弁部材と作動的に関連されていて、前記液圧変位増幅器を前記駆動部材と係合させて前記閉鎖位置においける前記弁部材を付勢するためのばねを更に具備している請求項４９に記載の燃料噴射弁。
【請求項５９】
前記液圧流体は、モーター油、グリースおよび合成潤滑剤よりなる群から選択される、請求項４９に記載の燃料噴射弁。
【請求項６０】
前記液圧流体は、前記増幅室内の通常の作動条件下でほぼ一定である体積弾性率を有している、請求項４９に記載の燃料噴射弁。
【請求項６１】
前記液圧流体は、前記増幅室および前記溜め部内の通常の作動条件下でほぼ一定である粘度を有している、請求項４９に記載の燃料噴射弁。
【請求項６２】
前記燃料は、ガス状燃料である、請求項４９に記載の燃料噴射弁。
【請求項６３】
前記ガス状燃料は、天然ガス、メタン、エタン、液化石油ガス、より軽い可燃性炭化水素誘導体、水素およびそれらの混合物よりなる群から選択される、請求項６２に記載の燃料噴射弁。
【請求項６４】
前記駆動部材は、磁歪性、圧電性および電歪性トランスジューサよりなる群から選択されるトランスジューサである、請求項４９に記載の燃料噴射弁。
【請求項６５】
燃料を噴射圧力で弁胴内の燃料キャビティへ供給することと、
機械的歪を生じるように歪型アクチュエータを駆動して、弁部材を開放位置へ移動させることにより燃料を前記燃料キャビティから放出させることと、
前記機械的歪により引き起こされる機械的移動を、前記燃料から流体的に隔離されている液圧流体を介して前記弁部材に伝達することと、
前記燃料キャビティ内の圧力を使用して前記液圧流体を加圧することと、
を具備している燃料をエンジンの中へ噴射する方法
【請求項６６】
前記燃料キャビティへ供給される前記燃料は、ガス相である、請求項６５に記載の方法。
【請求項６７】
前記ガス状燃料は、天然ガス、メタン、エタン、液化石油ガス、より軽い可燃性炭化水素誘導体、水素およびそれらの混合物よりなる群から選択される、請求項６５に記載の方法。
【請求項６８】
前記機械的歪により引き起こされる前記機械的移動を増幅することを更に具備している請求項６５に記載の方法。
【請求項６９】
前記弁部材が前記開放位置にあるときの前記弁部材の位置を測定することと、前記測定された位置を表す信号をコントローラに送ることと、前記測定された位置を所望の位置と比較することと、誤り信号を発生させて前記測定された位置と所望の位置との食い違いを補正することと、誤り信号を処理して前記アクチュエータへ送られる補正済み指令信号を発生させることとを更に具備している請求項６５に記載の方法。
【請求項７０】
前記所望のニードル位置をローカルマップまたはモデルで開ループ指令信号に変換することと、前記開放ループ指令信号を前記誤り信号から発生される閉ループ指令信号で補正することとを更に具備している請求項６９に記載の方法。
【請求項７１】
前記ローカルマップを前記誤り信号に対して応答性にすることを更に具備している請求項７０に記載の方法。
【請求項７２】
燃料を噴射圧力で弁胴内の燃料キャビティへ供給することと、
機械的歪を生じるように歪型アクチュエータを駆動して、弁部材を開放位置へ移動させることにより燃料を前記燃料キャビティから放出させることと、
前記機械的歪により引き起こされる機械的移動を、前記燃料から流体的に隔離されている液圧流体を介して前記弁部材に伝達することと、
前記燃料キャビティ内の圧力を使用して前記液圧流体を加圧することと、
を具備している燃料をエンジンの中へ噴射する方法。
【請求項７３】
前記ガス状燃料は、天然ガス、メタン、エタン、液化石油ガス、より軽い可燃性炭化水素誘導体、水素およびそれらの混合物よりなる群から選択される、請求項７２に記載の方法。
【請求項７４】
前記伝導装置で前記機械的移動を増幅することを更に具備している請求項７２に記載の方法。
【請求項７５】
前記所望のニードル位置をローカルマップまたはモデルで開ループ指令信号に変換することと、前記開放ループ指令信号を前記誤り信号から発生される閉ループ指令信号で補正することとを更に具備している請求項７２に記載の方法。
【請求項７６】
前記ローカルマップを前記誤り信号に対して応答性にすることを更に具備している請求項７５に記載の方法。
【請求項７７】
前記指令信号を補正するために用いられる前記誤り信号は、同じ噴射事態においてより早期に行われるニードル位置の測定を使用して発生される、請求項７２に記載の方法。
【請求項７８】
前記誤り信号は、先に算出された誤り信号とともに編集されて、前記指令信号を補正するために使用される平均値を生じる、請求項７２に記載の方法。
【請求項７９】
（ａ）プロセス流体入口、プロセス流体出口、および入口と出口との間のプロセス流体通路を規定する弁胴と、
（ｂ）プロセス流体が前記弁胴と通って流れるのを防ぐように弁座と密封接触する閉鎖位置と、前記プロセス流体をプロセス流体入口からプロセス流体出口まで弁胴を通って流すために前記弁座から間隔を隔てられる少なくとも１つの開放位置との間で前記弁胴内において移動可能な弁部材と、
（ｃ）自身に機械的歪を生じるように制御可能である駆動弁部材を備えているアクチュエータと、
（ｄ）前記弁胴内に配置され、液圧流体で満たされ、前記プロセス流体通路から流体的に密封される溜め部と、
（ｅ）前記アクチュエータと前記弁部材と関連されている液圧伝導装置であって、前記機械的移動を前記駆動部材から前記弁部材へ伝達するために前記液圧流体で満たされる伝導キャビティを備えており、この伝導キャビティは、前記溜め部と制限流体連通しており、この結果、前記弁部材が前記閉鎖位置にあるとき、液圧流体が前記溜め部と前記伝導キャビティとの間で流れることができ、前記弁部材が前記開放位置にあるときに、実質的な流体が前記溜め部と前記伝導キャビティとの間で流れないようになっている液圧伝導装置と、
（ｆ）前記プロセス流体通路と前記溜め部との間で前記弁胴内に配置されており、それにより前記溜め部内の液圧流体が前記プロセス流体通路内のプロセス流体の圧力により加圧されるようになっている圧力調整装置と、
を具備している弁。
【請求項８０】
前記圧力調整装置は、前記プロセス流体通路と前記溜め部との間に配置された変位可能な部材を備えている、請求項７９に記載の弁。
【請求項８１】
前記変位可能な部材は、シリンダ内で移動可能なピストンであり、このピストンの両端面は、前記プロセス流体通路および前記溜め部と関連されている、請求項８０に記載の弁。
【請求項８２】
前記ピストンと前記シリンダとの間にシールを更に具備している請求項８１に記載の弁。
【請求項８３】
前記シールは、少なくとも１つのＯ-リングシールよりなる、請求項８２に記載の弁。
【請求項８４】
前記ピストンの前記両端面は、等しい表面積を有している、請求項８１に記載の弁。
【請求項８５】
前記ピストンは、前記プロセス流体通路と関連された一端面を有しており、この一端面は、前記溜め部と関連された他の端面より大きい表面積を有している、請求項８１に記載の弁。
【請求項８６】
前記弁部材と関連されたセンサを更に具備しており、前記センサは、前記弁部材の位置を測定して、信号をコントローラに送るように作動可能であり、また、このコントローラは、前記信号を処理して前記弁部材の測定された位置と所望の位置との差を定め、次いで前記アクチュエータへの指令信号を補正して前記弁部材を前記所望の位置に向けて移動させるように作動可能である、請求項７９に記載の弁。
【請求項８７】
前記液圧伝導装置は、前記駆動部材と作動的に関連されたプランジャを更に備えており、前記機械的歪が前記アクチュエータにより引き起こされた結果、前記プランジャの対応する移動が生じ、前記プランジャは、前記伝導キャビティ内に配置されている一端部を有しており、それにより前記プランジャの移動より、前記プランジャにより変位される液圧流体の量を変化させ、前記弁部材またはこれと作動的に関連された伝導部材は、前記伝導キャビティ内に配置されている一端面を有しており、前記弁部材または前記伝導部材は、同じだけ変位される液圧流体の量を変化させるように移動可能であり、それにより前記伝導キャビティ内の流体の量は、前記アクチュエータが駆動される間、ほぼ一定に保持される、請求項７９に記載の。
【請求項８８】
前記溜め部と前記伝導キャビティとの間の前記制限流体連通のうちの少なくともいくらかは、（ｉ）前記プランジャと弁部材との間の隙間および（ｉｉ）前記プランジャと前記伝導部材との間の隙間のうちの１つにより与えられる、請求項８７に記載の弁。
【請求項８９】
前記溜め部と前記伝導キャビティとの間の前記制限流体連通のうちの少なくともいくらかは、前記プランジャと前記弁胴との間の隙間により与えられる、請求項８７に記載の弁。
【請求項９０】
前記溜め部と前記伝導キャビティとの間の前記制限流体連通のうちの少なくともいくらかは、（ｉ）前記弁部材と前記弁胴との間の隙間および（ｉｉ）前記伝導部材と前記弁胴との間の隙間のうちの１つにより与えられる、請求項８７に記載の弁。
【請求項９１】
前記弁胴内に配置されて前記隙間のうちの１つと関連された表面を前記溜め部と流体的に連結する少なくとも１つの導管を更に具備している請求項９０に記載の弁。
【請求項９２】
前記弁胴と、前記プランジャと、前記弁部材との間の夫々の隙間と、前記夫々の隙間を通る前記燃料キャビティの中への前記液圧流体の漏れを防ぐための夫々のシールとを更に具備している請求項８７に記載の弁。
【請求項９３】
前記プランジャは、前記弁部材または前記伝導部材の端面と向かい合っていて、この端面に面積が等しい端面を有しており、前記２つの端面は、前記伝導キャビティに配置されて互いに間隔を隔てられている、請求項８７に記載の弁。
【請求項９４】
前記プランジャは、その移動方向に対して横方向の領域を有しており、この領域は、プランジャの移動により変位可能であって、前記弁部材または前記伝導部材の移動方向に対して横方向の前記弁部材または前記伝導部材の領域より大きい容積と、前記弁部材または前記伝導部材の移動により変位可能である容積とを規定する、請求項８７に記載の弁。
【請求項９５】
前記プランジャを前記駆動部材に向けて押圧し、且つ前記閉鎖位置における前記弁部材を付勢するためのばねが、前記プランジャと前記弁部材または前記伝導部材との間に配置されている、請求項８７に記載の燃料噴射弁。
【請求項９６】
前記液圧流体は、モーター油、グリースおよび合成潤滑剤よりなる群から選択される、請求項７９に記載の燃料噴射弁。
【請求項９７】
前記液圧流体は、前記伝導キャビティ内の通常の作動条件下でほぼ一定である体積弾性率を有している、請求項７９に記載の燃料噴射弁。
【請求項９８】
前記液圧流体は、前記伝導キャビティおよび前記溜め部内の通常の作動条件下でほぼ一定である粘度を有している、請求項７９に記載の燃料噴射弁。
【請求項９９】
前記プロセス流体は、ガス状燃料である、請求項７９に記載の燃料噴射弁。
【請求項１００】
前記駆動部材は、磁歪性、圧電性および電歪性トランスジューサよりなる群から選択されるトランスジューサである、請求項７９に記載の燃料噴射弁。
【請求項１０１】
前記液圧伝導装置は、前記駆動部材により生じられる前記機械的歪より大きい前記弁部材の移動を引き起こすように前記機械的歪を増幅する液圧変位増幅器である、請求項７９に記載の燃料噴射弁。
【請求項１０２】
プロセス流体を弁胴内の燃料通路へ供給することと、
機械的歪を生じるように歪型アクチュエータを駆動して弁部材を開放位置へ移動させることにより、プロセス流体が前記弁胴を通って流れることができるように前記弁を開放することと、
前記機械的歪により引き起こされる機械的移動を、前記プロセス流体から流体的に隔離されている液圧流体を介して弁部材に伝達することと、
前記燃料通路内のプロセス流体の圧力を使用して前記液圧流体を加圧することと、
前記歪型アクチュエータを消勢させて弁部材を閉鎖位置へ移動させることにより前記プロセス流体が前記弁胴を通って流れないように遮断するように、前記弁を閉鎖することと、
を具備している弁を駆動する方法。
【請求項１０３】
前記プロセス流体は、ガス相である、請求項１０２に記載の方法。
【請求項１０４】
前記プロセス流体は、天然ガス、メタン、エタン、液化石油ガス、より軽い可燃性炭化水素誘導体、水素およびそれらの混合物よりなる群から選択される、請求項１０３に記載の方法。
【請求項１０５】
前記機械的歪により引き起こされる前記機械的移動を増幅することを更に具備している請求項１０２に記載の方法。
【請求項１０６】
前記弁部材が前記開放位置にあるときの前記弁部材の位置を測定することと、前記測定された位置を表す信号をコントローラに送ることと、前記測定された位置を所望の位置と比較することと、誤り信号を発生させて前記測定された位置と所望の位置との食い違いを補正することと、誤り信号を処理して前記アクチュエータへ送られる補正済み指令信号を発生させることとを更に具備している請求項１０２に記載の方法。
【請求項１０７】
前記所望のニードル位置をローカルマップまたはモデルで開ループ指令信号に変換することと、前記開放ループ指令信号を前記誤り信号から発生される閉ループ指令信号で補正することとを更に具備している請求項１０６に記載の方法。
【請求項１０８】
前記ローカルマップを前記誤り信号に対して応答性にすることを更に具備している請求項１０７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加圧された液圧伝導装置を備えた弁およびこのような弁を駆動する方法に関する。より詳細には、開示される弁は、燃料と異なる流体であることできる流体的に隔離された液圧流体を加圧するために内側の燃料の圧力を用いている燃料噴射弁であることができ、この構成がガス状燃料を噴射するのに特に適しているようにすることができる。
【背景技術】
【０００２】
現代のジーゼルエンジンは、代表的には、ジーゼル燃料を各シリンダの中へ噴射するために複数の燃料噴射弁にジーゼル燃料を噴射圧力で供給するために燃料ポンプを用いているコモンレール燃料系統を使用している。すなわち、コモンレール燃料噴射弁は、その内側に燃料圧力を強めない。コモンレール燃料系統の利点は、燃料圧力および燃料噴射事態がエンジン速度に関係なく制御されることができると言う点である。
【０００３】
公知のコモンレール燃料噴射弁は、液圧的に駆動され、それにより弁の作動を制御するために、液圧流体で満たされている制御室が使用されている。一般に、液圧流体は、制御室内に圧力下に保持されて弁を開放または閉鎖位置に保持する。例えば、制御室内の液圧流体の圧力は、弁ニードルを閉鎖位置に保持すために用いられることができ、燃料噴射弁を開放するには、制御弁が駆動されて液圧流体を制御室から排出して燃料噴射事態が生じることができるように燃料噴射弁ニードルを開放位置へ移動させることができる。制御弁が閉鎖されると、制御室内の液圧が上昇し、噴射弁ニードルを閉鎖位置へ移動させて燃料噴射事態を終了する。
【０００４】
制御弁は、代表的には、米国特許第６，０６２，５３３号および第５，７７９，１４９号により開示されているように、ソレノイドアクチュエータを使用しているが、圧電性アクチュエータもまた使用されることができる。
【０００５】
液圧作動式燃料噴射弁の欠点は、燃料噴射弁ニードルを閉鎖位置と全開放位置との間の中間位置まで移動させて保持するように制御弁の作動を制御することが可能ではないと言う点である。このような燃料噴射弁は、ニードルのリフトを制御する以外の手段を使用しており、エンジンシリンダの中への燃料の体積流量に影響する。例えば、或る液圧作動式燃料噴射弁は、燃料をノズルの燃料キャビティから排出するために流出ポートを用いており、燃焼室の中への燃料の体積流量に影響する。
【０００６】
最近の開発は、機械的移動を行なって噴射弁ニードルの位置を直接駆動するために圧電性、磁歪性または電歪性トランスジューサにより生じられる機械的歪を使用することに向けられている。この種類の燃料噴射弁は、ここでは「直接作動式燃料噴射弁」と称せられる。直接作動式燃料噴射弁の例が、共同所有の米国特許第６，２９８，８２０号、第６，５６４，７７７号および第６，５８４，９５８号に開示されている。これらの噴射弁では、歪型トランスジューサが、駆動されてエネルギーを１つの形態から変換して機械的歪を生じることができる。すなわち、圧電性、磁歪性または電歪性トランスジューサが、駆動されて弁ニードルの対応する移動に直接関係する機械的歪を生じることができる。
【０００７】
液圧作動式噴射弁を上回る直接作動式燃料噴射弁の幾つかの利点としては、（ａ）歪型トランスジューサが発生させることができる高い力と、（ｂ）作動時のほぼ瞬間的な変位と、（ｃ）アクチュエータに付与されるエネルギーを単に調整して弁ニードルを閉鎖位置と全開放位置との間の任意の中間位置まで移動させてそこに保持することにより機械的歪を調整することができる融通性とが挙げられる。例えば、アクチュエータが圧電性アクチュエータであれば、機械的歪の量は、圧電性材料に付与される電荷を制御することにより定められることができる。アクチュエータが磁歪性アクチュエータであれば、機械的歪の量は、磁歪性材料に付与される磁場の強さを制御することにより定められることができる。従って、直接作動式燃料噴射弁では、このアクチュエータを使用してニードル位置を操って燃料噴射弁を通って流れる体積流量を制御し、それにより燃焼工程を制御して燃焼効率を改良したり、エンジンの排気を減少させたりすべく、更なる融通性を与えることが可能である。
【０００８】
圧電性、磁歪性および他の歪型のアクチュエータでは、ストロークは、液圧またはソレノイドアクチュエータにより付与されることができるストロークより一般に小さい。従って、歪型のアクチュエータのストロークを増幅するための手段を用いることが知られている。例えば、米国特許第５，６３０，５５０号は、液圧変位増幅器を用いている直接作動式燃料噴射弁を開示している。この米国特許第５，６３０，５５０号の特許は、液圧変位増幅器における流体を燃料から流体的に隔離しているが、液圧流体を加圧するために燃料の圧力が用いられていない構成を開示している。この構成についての欠点は、アクチュエータの移動により流体の圧力が流体の蒸気圧以下に降下するならば、液圧変位増幅器における空洞化のより大きい可能性があると言う点である。他の欠点は、液圧変位増幅器を密封するシールを横切ってかなりの差圧があるならば、液圧変位増幅器の中へ或いはそこからの漏れの高い可能性である。
【０００９】
米国特許第４，９０９，４４０号は、圧電性要素により駆動されるピストンを備えている燃料噴射弁を開示している。ピストンは、燃料で満たされている制御室で駆動する。ピストンの後方力が、高圧燃料に当てられて制御室内に存在する燃料の圧力からピストンに作用する力を消去する。この米国特許第４，９０９，４４０号の特許は、この構成によれば、ピストンの移動が燃料の圧力の変化により影響されないので、ニードルの開放および閉鎖のより正確な制御を可能にすることを請求している。
【００１０】
米国特許第５，６９７，５５４号および第４，８１３，６０１号（図３）は、圧電性アクチュエータおよび液圧変位増幅器を用いている直接作動式燃料噴射弁を開示している。これらの特許により開示されている構成は、各々場合、「制限隙間」を介して低圧の溜め部と制限流体連通している増幅室を有している液圧変位増幅器から流体的に隔離された流体キャビティを有している。また、米国特許第４，８１３，６０１号の特許は、増幅室内の液圧流体を補給するための複雑な逆止弁構造体を有している。両方の場合、燃料の圧力は、液圧変位増幅器内の流体圧力に影響するようには使用されない。
【００１１】
米国特許第５，６９７，５５４号の特許は、液圧流体が液圧変位増幅器と低圧流体溜め部との間で流れて燃料噴射弁内の差熱膨張の作用を補償することができる構成を開示している。この特徴は、液圧増幅装置に有利に組み入れられることができる。しかしながら、熱および摩耗作用は、このような装置により完全には補償されないことがあり、噴射弁ニードルの増幅された移動は、アクチュエータの移動を正確に辿らないことがある。所定の波形に従うように弁ニードルの移動を制御して燃料の体積流量および燃焼特性を制御するために、熱および摩耗作用を補償する正確な方法が必要とされている。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００１２】
コモンレール直接駆動式燃料噴射弁は、
（ａ）燃料入口、およびこの燃料入口と連通している燃料キャビティを規定している弁胴と、
（ｂ）燃料を燃料キャビティ内に保持するために弁座と密封接触している閉鎖位置と、燃料を燃料キャビティから流して燃料噴射弁から流出させるために弁座から間隔を隔てられる少なくとも１つの開放位置との間で弁胴内において移動可能である弁部材と、
（ｃ）機械的歪を生じるように制御可能である駆動部材を備えているアクチュエータと、
（ｄ）弁胴内に配置されていて、液圧流体で満たされており、そして燃料キャビティから流体的に密封されている溜め部と、
（ｅ）アクチュエータおよび弁部材と関連されている液圧伝導装置であって、液圧流体が満たされていて、機械的移動を駆動部材から弁部材へ伝達するための伝導キャビティを備えており、伝導キャビティが溜め部と制限流体連通しており、それにより弁部材が閉鎖位置にあるとき、液圧流体が溜め部と伝導キャビティとの間で流れることができ、弁部材が開放位置にあるとき、実質的な液圧流体が溜め部と伝導キャビティとの間で流れないようになっている液圧伝導装置と、
（ｆ）燃料キャビティと溜め部との間で弁胴内に配置されている圧力調整装置と、を備えており、それにより溜め部内の液圧流体は、燃料キャビティ内の燃料の圧力により加圧可能である。
【００１３】
圧力調整装置は、好ましくは、燃料キャビティと溜め部との間に配置された変位可能な部材を備えている。この変位可能な部材は、シリンダ内で移動可能なピストンであることができ、ピストンの夫々の両端面は、燃料キャビティおよび溜め部と関連されている。シールが、ピストンとシリンダとの間に設けられることができる。このシールは、少なくとも１つのＯ-リングシールよりなることができる。ピストンは、漏れが減少され、且つピストンの移動がほぼゆっくりであるように、シールを横切って低い圧力差があるように移動可能である。ピストンの両端面は、等しい表面積を有している場合、ピストンは、燃料キャビティおよび溜め部内の流体の圧力が等しい平衡位置まで移動する。例えば、溜め部と関連されているピストンの端面の面積がキャビティと関連されている面積より小さいならば、ピストンは、溜め部内の流体の圧力が燃料キャビティ内の流体の圧力より大きい平衡位置まで移動する。この例では、このような圧力勾配が、燃料が溜め部および伝導キャビティの中へ漏れるのを防ぐのに役立つことができるが、圧力勾配は、好ましくは、燃料キャビティの中への液圧流体の過剰の漏れを防ぐように小さく保たれる。
【００１４】
燃料噴射弁は、好ましくは、弁部材と関連されたセンサを更に備えている、このセンサは、弁部材の位置を測定し、信号をコントローラに送るように作動可能であり、このコントローラは、信号を処理して弁部材の測定された位置と所望の位置との差を定めるように作動可能である。次いで、コントローラは、アクチュエータへの指令信号を補正して弁部材を所望の位置に向けて移動させることができる。
【００１５】
液圧伝導装置は、好ましくは、弁部材と作動的に関連されたプランジャを更に備えており、機械的歪がアクチュエータの作動により生じられる結果、プランジャの対応する移動が生じ、プランジャは、伝導キャビティ内に位置されている一端面を有しており、それにより、プランジャの移動により、プランジャにより変位される液圧流体の量を変化させ、弁部材または弁部材と作動的に関連された伝導部材は、伝導キャビティに位置された端面を有しており、弁部材または伝導部材は、同じだけ変位される液圧流体の量を変化させるように移動可能であり、それにより伝導キャビティ内の流体の量は、アクチュエータが駆動される間、ほぼ一定に保持される。
【００１６】
好適な実施の形態では、溜め部と伝導キャビティとの間の制限された流体連通のうちの少なくともいくらかは、プランジャと弁部材または伝道部材との間の隙間、またはプランジャと弁胴との間に隙間、または弁部材または伝導部材と弁胴との間の隙間により与えられる。
【００１７】
隙間が、液圧伝導装置の流体室または溜め部と関連された一端面と、燃料キャビティと関連された他端面とを有していれば、両者間の流体の流れを防ぐために、シールが設けられることができ、シールと、液圧伝導装置の流体室または溜め部と関連された隙間の端面との間で隙間への開口部を有する導管が、弁胴内に配置されることができる。導管は、隙間への流れが回収されることができ、且つシールに作用する圧力が上昇しないように、隙間へのこの開口部を溜め部と流体的に連結している。
【００１８】
プランジャは、弁部材または伝導部材の端面と向かい合っていて、それに面積が等しい端面を有している。この場合、液圧伝導装置による機械的歪の増幅がない。これらの２つの端面は、伝導キャビティに配置されて互いに間隔を隔てられている。このような構成では、液圧伝導装置は、液圧リンクをなしており、この液圧リンクを通して、機械的歪が伝達される。液圧伝導装置は、プランジャおよび伝導部材の対向端面間の間隔を変えることによって補償器として作用することができる。この構成では、噴射事態中、液圧流体の変位が実質的に無く、液圧流体は、噴射事態中、その流れが実質的に無い本質的に静状態のままである。
【００１９】
他の好適な実施の形態では、プランジャは、その移動方向に対して横方向の領域を有しており、この領域は、プランジャの移動により変位可能であって、弁部材または伝導部材の移動方向に対して横方向の弁部材または伝導部材の領域より大きい容積と、弁部材または伝導部材の移動により変位可能である容積とを規定する。この実施の形態では、プランジャが弁部材または伝導部材のものより大きい端領域を有しているので、プランジャの移動の結果、弁部材のより大きい移動が生じ、その増幅比が、面積の差に比例している。
【００２０】
液圧流体は、好ましくは、伝導キャビティ内の通常の作動条件下でほぼ一定である体積弾性率を有している。液圧流体の他の重要な特性は、その粘度であり、この粘度もまた、好ましくは、伝導キャビティおよび溜め部内の通常の作動条件下でほぼ一定である。
【００２１】
液圧流体は燃料から流体的に隔離されているので、開示される燃料噴射弁は、燃料をガス相で噴射するのに特に適している。例えば、ガス状燃料は、天然ガス、メタン、エタン、液化石油ガス、より軽い可燃性炭化水素誘導体、水素およびそれらの混合物よりなる群から選択されることができる。
【００２２】
好適な実施の形態では、燃料は、燃料噴射弁からノズルを通して内燃機関の燃焼室へ直接に噴射可能である。
【００２３】
弁部材は、エンジンの設計に応じて内方または外方開放式弁ニードルであることができる。
【００２４】
駆動部材は、好ましくは、磁歪性、圧電性および電歪性トランスジューサよりなる群から選択されるトランスジューサである。
【００２５】
制限された流体の流れが通過可能である流体通路は、伝導キャビティが常に液圧流体で満たされるのを確保する流量を受入れるように寸法決めされている。伝導キャビティの容積は、アクチュエータと弁部材との寸法関係の変化を補償するように自動的に変化する。寸法関係の変化は、差熱膨張または収縮、摩耗、および／または所定の設計許容差内の組み立ておよび製造の変化により引き起こされることがある。
【００２６】
コモンレール直接駆動式燃料噴射弁の好適な実施の形態は、
（ａ）燃料入口と、この燃料入口と連通している燃料キャビティと、液圧流体で満たされる溜め部とを規定し、燃料キャビティから流体的に密封されている弁胴と、
（ｂ）弁胴の一端面と関連されているノズルと、
（ｃ）燃料が燃料キャビティからノズルを通って流れるのを防ぐために弁座と接触している閉鎖位置と、燃料を前記ノズルを通して流せるために前記弁座から間隔を隔てられている少なくとも１つの開放位置との間で前記弁胴内において移動可能である弁部材と、
（ｄ）機械的歪を生じるように制御可能である駆動部材を備えているアクチュエータと、
（ｅ）（１）駆動部材と作動的に関連されていて、液圧流体で満たされている増幅室の中へ伸長可能であるプランジャと、
（２）前記弁部材と関連されていて、前記増幅室の中へ伸長可能である移動可能な伝導部材であって、プランジャの夫々の移動方向に対して横方向であるプランジャの領域より小さい移動方向に対して横方向の領域を有しており、増幅室が、溜め部と制限流体連通しており、それにより弁部材が前記閉鎖位置にあるときに、液圧流体が溜め部と増幅室との間で流れることができ、そして弁部材が開放位置にあるときに、噴射事態の持続時間の比較的短い理由で、実質的な量の液圧流体が溜め部と増幅室との間で流れることができないようになっている伝導部材と、
を備えている液圧変位増幅器と、
（ｆ）燃料キャビティと溜め部との間で弁胴内に配置されており、それにより溜め部内の液圧流体が、燃料キャビティ内の燃料の圧力により加圧可能である圧力調整装置と、
を備えている。
【００２７】
他の好適な実施の形態では、コモンレール直接駆動式燃料噴射弁は、
（ａ）燃料入口と、この燃料入口と連通している燃料キャビティとを規定している弁胴と、
（ｂ）弁胴の一端面と関連されたノズルと、
（ｃ）燃料が前記燃料キャビティからノズルを通って流れるのを防ぐために弁座と接触している閉鎖位置と、燃料をノズルを通して流せるために弁座から間隔を隔てられている少なくとも１つの開放位置との間で弁胴内において移動可能である弁部材と、
（ｄ）機械的歪を生じるように制御可能である駆動部材を備えているアクチュエータと、
（ｅ）弁胴内に配置されていて、液圧流体で満たされており、そして燃料キャビティから流体的に密封されている溜め部と、
（ｆ）弁部材およびアクチュエータとの間に配置されている液圧変位増幅器であって、溜め部と制限流体連通している増幅室を備えている液圧変位増幅器と、
（ｇ）溜め部に配置された液圧流体を加圧するために燃料キャビティ内の燃料圧力が用いられることができる圧力調整装置と、
を備えている。
【００２８】
燃料をエンジンの中へ噴射する方法は、
（ａ）燃料を噴射圧力で弁胴内の燃料キャビティへ供給することと、
（ｂ）機械的歪を生じるように歪型アクチュエータを駆動することによって弁部材を開放位置へ移動させることにより燃料を燃料キャビティから放出することと、
（ｃ）機械的歪により引き起こされる機械的移動を、燃料から流体的に隔離されている液圧流体を介して弁部材に伝達することと、
（ｄ）燃料キャビティ内の圧力を使用して液圧流体を加圧することと、
を備えている。
【００２９】
好適な方法では、燃料は、ガス相で燃料キャビティへ供給されることができ、燃料は、天然ガス、メタン、エタン、より軽い液化可燃性炭化水素誘導体、水素およびそれらの混合物よりなる群から選択されることができる。
【００３０】
この方法は、弁部材の移動がアクチュエータにより生じられる機械的移動より大きいように、機械的歪により生じられる機械的移動を増幅することを更に備えることができる。
【００３１】
この方法は、好ましくは、弁部材が開放位置にあるときの弁部材の位置を測定することを更に備えている。この測定を行なうセンサは、測定された位置を表す信号をコントローラへ送る。この方法は、測定された位置を所望の位置と比較することと、誤り信号を発生させて両方の位置の食い違いを補正することと、誤り信号を処理して、コントローラによりアクチュエータに送られる補正済み指令信号を発生させることとを備えている。
【００３２】
この方法は、更に、所望のニードル位置をローカルマップまたはモデルで開ループ指令信号に変換することと、この開ループ指令信号を誤り信号から発生される閉ループ指令信号で補正することとを備えることができる。更に他の実施の形態では、方法は、更に、ローカルマップを誤り信号に対して応答性にすることを備えることができる。
【００３３】
好適な実施の形態では、この方法は、
燃料を噴射圧力で弁胴内の燃料キャビティに供給することと、
機械的歪を生じるように歪型アクチュエータを駆動することにより弁部材を開放位置へ移動させることによって燃料を燃料キャビティから放出することと、
機械的歪により引き起こされた機械的移動を伝導装置を介して弁部材へ伝達することと、
弁部材が開放位置にあるときの弁部材の位置を測定して測定された位置を定め、そして測定された位置を表す信号をコントローラへ送ることと、
測定された位置を所望の位置と比較し、そしてコントローラにより使用される誤り信号を発生させてコントローラがアクチュエータへ送る指令信号を補正することと、
を備えている。
【００３４】
燃料噴射弁は、開ループ制御方法を使用して、噴射事態中、ニードルの位置を測定することなしに駆動されることができる。すなわち、所望の荷重、測定された作動条件のような指令入力に基づいて、指令信号が、噴射弁へ送られて噴射事態ごとに弁ニードルを上昇させることができる。この方法では、一貫した作動を達成するために、燃料噴射弁は、同じ信号が噴射弁アクチュエータへ送られるたびに同じニードルリフトを付与する目的で設計されている。このような開ループ系統に関する問題は、例えば、温度作用、摩耗、燃料圧力および燃焼室の圧力のようなニードル位置に影響する変数が導入されると言う点である。通常の作動中、燃料噴射弁が出会うことができる可変作用を機械的に補償することができる噴射弁を製造することは、より困難であり且つ高価である。例えば、燃料噴射弁の構成部品間の寸法関係における多少の可変性を補償するのに、液圧補償器が使用されることができるが、これは、装置に対するコストおよび複雑さを増す。噴射事態中、弁部材の位置を測定し、この位置を所望の位置と比較して誤り信号を生じ、そしてこの誤り信号を使用してコントローラが噴射弁アクチュエータへ送る指令信号を補正する開示された方法を用いることにより、弁部材が所定の指令信号のためにほぼ同じようにして応答することが重要なままであるが、同じ指令信号がアクチュエータへ送られるときに全く同じように応答するように噴射弁が設計されていることは重要ではない。むしろ、開示された方法では、この方法がニードル部材の位置に影響する作動変数を補償するあめに指令信号を補正するので、設計により、噴射弁コントローラからアクチュエータへ送られる所定の指令信号について弁部材の位置の多少の可変性がある。測定された位置が所望の位置に極めて近似するように、ニードル部材の位置に対する調整を行なうために、閉ループフィードバックが用いられることができる。従って、開示された方法は、直接作動式燃料噴射弁の製造性を改良し且つコストを低減するように使用されることができる。
【００３５】
方法のこの実施の形態では、燃料は、ガス相で供給されることができ、同じ範囲の燃料が噴射されることができ、そしてこの方法は、更に、機械的移動を伝導装置で増幅することを備えることができる。また、この実施の形態は、ここに開示された他の実施の形態について説明された同じ制御方策を用いることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
図１および図２の拡大図は、コモンレール直接駆動式噴射弁の好適な実施の形態の概略横断面図である。図１および図２を参照して燃料噴射弁１００を以下に詳細に説明する。
【００３７】
弁胴１０２は、弁１００の製造性を容易にするために複数の部片を接合することによって形成されることができる。弁胴１０２は、燃料入口１０４を備えており、この燃料入口１０４を通して、燃料が弁胴１０２に導入されることができる。継ぎ手１０６が、燃料供給装置（図示せず）に連結可能であり、この継ぎ手１０６は、燃料が燃料入口１０４に差し向けられる際に通ることができる開口部および導管を設けている。
【００３８】
図２の拡大図に良好に示されるように、燃料キャビティ１０８が、弁胴１０２により規定されており、この燃料キャビティ１０８は、燃料入口１０４と流体連通している。この実施の形態では、燃料キャビティ１０８は、弁胴１０２を通る燃料通路を備えており、燃料は、燃料入口からこれらの燃料通路を通ってノズル１１２内に設けられた弁ニードル１１０のまわりの環状空間へ流れることができる。弁ニードル１１０は、ノズル１１２に配置された密封表面を有しており、この密封表面は、弁座１１４に押し付けられて弁ニードル１１０を閉鎖位置に維持することができる。閉鎖位置では、燃料は、ノズルオリフィス１１６を通って流れるのが防がれる。弁ニードル１１０が弁座１１４から離れる方向に上昇されると、燃料は、弁ニードル１１０の密封表面と弁座１１４との間の空間を通ってノズルオリフィス１１６から流出することができる。
【００３９】
機械的歪を生じるように駆動されることができる駆動部材１２０を備えているアクチュエータにより、直接作動が行なわれる。図示の実施の形態では、駆動部材１２０は、圧電性要素の積重体として示されているが、駆動部材１２０は、磁歪性材料または電歪性材料のような他の歪型アクチュエータ材料から製造されることができる。図示の圧電性要素では、電荷が、駆動部材１２０に印加されて機械的歪を生じる。磁歪性材料が用いられならば、電気コイルが、駆動部材のまわりに配置されることができ、この電気コイルは、磁場を生じて機械的歪を生じるように付勢されることができる。
【００４０】
駆動部材１２０は、端キャップ１２２と基部材１２４との間に保持されている。駆動部材１２０により生じられた機械的歪は、図２の拡大図に最良に示されている液圧伝導装置１３０を通して弁ニードル１１０に伝達される。この実施の形態では、液圧伝導装置１３０は、プランジャ１３２と、弁胴１０２、プランジャ１３２および弁ニードル１１０により規定された伝導キャビティとを備えている。
【００４１】
駆動部材１２０により生じられた機械的歪により引き起こされる移動が、基部材１２４および剛性の連結部材１３６、１３８を介してプランジャ１３２に伝達される。
【００４２】
閉鎖位置における弁ニードルを付勢するために、ばね１４０が、プランジャ１３２と弁ニードル１１０との間に配置されている。また、ばね１４０は、プランジャ１３２と、連結部材１３６と、基部材１２４と、駆動部材１２０との間に隙間が形成しないように、プランジャ１３２を駆動部材１２０に向けて押圧するように作用する。図示の実施の形態では、プランジャ１３２は、ばね１４０を収容するように、また溜め部１４２として役立つキャビティを規定するように中空である。溜め部１４２の一端面は、燃料キャビティ１０８に面している一方の側面と、溜め部１４２に面している反対側面とを有している移動可能なピストン１４４により覆われている。この実施の形態では、溜め部１４２は、伝導キャビティを満たすために用いられる同じ液圧流体で満たされている。好適な実施の形態では、溜め部１４２は、通常の作動条件下で燃料噴射弁の期待された有効寿命のために十分な供給量の液圧流体が存在するように、或る量の液圧流体を保持するように寸法決めされている。
【００４３】
シール１４６が、流体がピストン１４４により溜め部１４２の中へ漏れるのを防ぐ。この実施の形態では、ピストン１４４は、これが等しい面積を有する対向側面を有しているので、燃料キャビティおよび溜め部においてほぼ等しい圧力を維持するために平衡位置まで移動可能である。これらの圧力を等しくすることにより、シールの配置が簡単化されることでき、燃料キャビティと溜め部との間の漏れが減じられることができる。図３ないし図５の実施の形態に示されるように、ピストンは、溜め部内の圧力が燃料キャビティ内の圧力より高いように、燃料キャビティに面している領域より小さい溜め部に面している領域を有しており、燃料キャビティの中への液圧流体の過剰の漏れを引き起こすのに十分に大きい圧力差を生じることなしに溜め部および液圧伝導装置の中への燃料の漏れに対する保護するために、小さい圧力勾配が望ましいことがある。
【００４４】
溜め部１４２は、弁胴１０２と弁ニードル１１０との隣接表面間の隙間１５２と、弁胴１０２とプランジャ１３２との間の隙間１５４とに加えて、プランジャ１３２と弁ニードル１１０との隣接表面間の隙間１５０により伝導キャビティ１３４と制限流体連通している。隙間１５２の中へ流れない液圧流体は、シール１５３により燃料キャビティ１０８の中へ漏れるのが防がれており、そしてシール１５３に抗して差圧が高まらず、且つ隙間１５２の中へ流れる液圧流体が溜め部１４２に回収されることができるように、導管１５６が隙間１５２と溜め部１４２との間の流体連通を許容している。同様に、隙間１５４の中へ流れない液圧流体は、シール１５５により燃料キャビティ１０８の中へ漏れるのが防がれており、そしてシール１５５に抗して差圧が高まらず、且つ隙間１５４の中へ流れる液圧流体が溜め部１４２に回収されることができるように、導管１５８が隙間１５４と溜め部１４２との間の流体連通を許容している。
【００４５】
開示される燃料噴射弁の実施の形態では、弁が駆動されるときの液圧伝導装置の剛性を改良するために、より小さい隙間が、伝導キャビティと溜め部との間の流体流動性を減じている。しかしながら、隙間は、接合なしに組み立ておよび作動中の移動を容易にするのに、好ましくは、構成部品間の寸法関係の変化のための補償器としての機能性を考慮して噴射事態の間に幾らかの流れを許容するのに十分に大きくなければならない。一般に、遊び隙間は、５０ミクロン未満、好ましくは２５ミクロン未満であることができ、或る遊び隙間は、２ないし３ミクロンほどに小さい。遊び隙間における液圧の流れは、ハーゲン-ルーベンスの流れにより支配されており、液圧流体および遊び隙間は、好ましくは、開放力が液圧流体を通して伝達されるとき、注入事態の時間間隔の間、隙間を通る液圧流体の流れが微々たるものであるように選択される。
【００４６】
噴射弁ニードルの位置の制御を助けるために、好適な実施の形態は、弁ニードル１１０に隣接して弁胴１０２に配置されたセンサ１６０を備えている。センサ１６０は、弁ニードル１１０の位置を測定し、その位置を表す信号をコントローラ１６２に送る。弁ニードル１１０の位置を測定するのに適している多くの公知の種類のセンサがある。例えば、センサ１６０は、磁気センサまたは光センサであることができる。また、コントローラ１６２は、エンジンの燃焼室に入る燃料の質量流量を制御するために所望のニードルの位置の決定に関連している他の作動パラメータを示す他の器具からの信号を受信する。例えば、他の作動パラメータとしては、シリンダ内の圧力および温度、吸入マニホールドの温度、燃焼開始のためのタイミング、およびエンジン速度が挙げられる。このような作動パラメータは、直接または間接に測定されることができる。コントローラ１６２は、これらの信号を処理するためにプログラミング可能であり、従って、指令されたニードル位置を調整するために、例えば、エンジンマップ、検索表、ローカルマップまたはモデルを参照して信号を燃料噴射弁アクチュエータに出力することができる。図８ないし図１０を参照してセンサ１６０を用いる多くの制御方法を以下により詳細に説明する。
【００４７】
図１および図２の燃料噴射弁は、後述のように駆動されることができる。噴射弁１００は、駆動部材１２０が駆動されていなく、且つばね１４０が弁ニードル１１０を閉鎖位置に保持しているとき、噴射事態の間で閉じられる。噴射弁１００を開き、噴射事態を開始するために、コントローラ１６２は、アクチュエータに駆動部材１２０を駆動するように指令する。作動条件および指令された荷重に応じて、コントローラ１６２は、噴射事態のための所望の弁ニードルのリフトを定める。開示された直接作動式燃料噴射弁では、弁ニードル１１０は、所望の燃焼特性を達成するように燃焼室への燃料の質量流量を実現するために所定の波形に追従するように制御されることができる。
【００４８】
駆動部材１２０が駆動されると、移動が、基部材１２４および剛性の部材１３６、１３８を介して伝達されてプランジャ１３２を弁ニードル１１０の方向に移動させる。プランジャ１３２は、伝導キャビティ１３４に配置されていて、伝導キャビティ１３４内で前進するときに液圧流体を変位させる端面を有している。燃料噴射事態の存続時間が比較的短い（代表的には、５００ないし５０００ミクロ秒程度）ので、噴射事態中、かなりの量の液圧流体が隙間１５０、１５２、１５４を通って流れるのに十分な時間がない。理想的には、噴射事態中、流体が伝導キャビティ１３４から溜め部１４２へ流れない。伝導キャビティ１３４内の変位された液圧流体を受入れるために、弁ニードル１１０は、プランジャ１３２の方向と反対の方向に移動し、それにより弁ニードル１１０の密封表面を弁座１１４から離れる方向に上昇させる。また、弁ニードル１１０は、燃料キャビティ１０８内に肩表面を備えて、肩部に作用する燃料の圧力が弁を開くのに役立つようにすることができる。
【００４９】
噴射事態の終了時に、駆動部材１２０は消勢され、プランジャ１３２は、駆動部材１２０の方向に戻り、弁ニードル１１０は、弁座１１４に着座されるまで、ノズル先端面に向けて戻る。燃料噴射事態の持続時間と比較して、噴射事態の間の時間の持続は、比較的長い（例えば、代表的には、３０００ｒｐｍで作動しているときのエンジンでは、少なくとも４０ミリ秒である）。噴射事態間のこれらの時間中、液圧流体は、伝導キャビティ１３４と溜め部１４２との間の制限された流れを許容する隙間を通って流れることができる。
【００５０】
例えば、差熱効果により弁胴１０２を駆動部材１２０より多く膨張すれば、伝導キャビティ１３４の容積が増大して伝導キャビティ１３４内の圧力を減少させることができる。溜め部１４２内の液圧流体が加圧されるので、これは、流体が溜め部から隙間を通って流れるのを助けて、伝導キャビティ１３４が常に液圧流体で満たされるようにし、且つ液圧流体の蒸気圧より十分に高い流体圧力を維持することにより空洞現象が生じるのを防ぐ。同様に、伝導キャビティ１３４の容積が減少して高い圧力を伝導キャビティ１３４に発生させれば、液圧流体は、伝導キャビティ１３４から溜め部１４２まで他の方向に隙間を通って流れることができる。熱効果、摩耗および他の要因が、すべて、燃料噴射弁の作動寿命中の寸法変化に寄与することができ、溜め部１４２と伝導キャビティ１３４との間の前後の加圧された液圧流体の流れが、このような寸法変化を補償するのに役立つことができる。
【００５１】
エンジンが停止されると、液圧流体が溜め部と伝導室との間を流れるためのより長い時間を与えることにより周期的な調整が生じるための追加の機会を与える。
【００５２】
すでに述べたように、燃料キャビティ１０８の中への液圧流体の漏れを防ぐために、多くの特徴が設けられている。溜め部１４２および伝導キャビティ１３４は、シール１４６、１５３、１５５により燃料キャビティ１０８から流体的にシールされており、溜め部１４２内の液圧流体の加圧は、シールを横切る高い圧力差を防ぐのに役立つ。しかしながら、燃料噴射弁１００の有効寿命中、プランジャ１３２および弁ニードル１１０は、無数回駆動されてもよく、燃料キャビティ１０８の中への液圧流体のいくらかの漏れは、避けられない。溜め部１４２は、合理的な量の漏れを補償し、且つ伝導キャビティ１３４を満たされた状態に保つために十分な予備量の液圧流体を与えながら、噴射弁１００の有効寿命にわたって、ピストン１４４が溜め部１４２の容積を減少させて液圧流体の圧力を維持するように移動可能であるように、初めに液圧流体で満たされる。
【００５３】
図３ないし図５は、コモンレール直接駆動式燃料噴射弁の他の実施の形態の概略横断面図を示している。この実施の形態では、燃料噴射弁３００は、燃料入口３０４と、燃料キャビティ３０８と、溜め部３４２とを規定している弁胴３０２を備えている。他の実施の形態におけるように、弁胴３０２は、弁３００の製造性を容易にするために複数の部片を接合することにより構成されることができる。継ぎ手３０６が、燃料供給装置（図示せず）に連結可能であり、この継ぎ手３０６は、燃料が燃料入口３０４に差し向けられる際に通ることができる開口部および導管を設けている。
【００５４】
燃料キャビティ３０８が、弁胴３０２により規定されており、この燃料キャビティ３０８は、弁胴３０２を通る燃料通路を備えており、燃料は、燃料入口３０４からこれらの燃料通路を通ってノズル３１２内に設けられた弁ニードル３１０のまわりの環状空間へ流れることができる。弁ニードル３１０は、ノズル３１２に配置された密封表面を有しており、この密封表面は、弁座３１４に押し付けられて弁ニードル３１０を閉鎖位置に維持することができる。閉鎖位置では、燃料は、ノズルオリフィス３１６を通って流れるのが防がれる。弁ニードル３１０が弁座３１４から離れる方向に上昇されると、燃料は、弁ニードル３１０の密封表面と弁座３１４との間の空間を通ってノズルオリフィス３１６から流出することができる。
【００５５】
機械的歪を生じるように駆動されることができる駆動部材３２０を備えているアクチュエータにより、直接作動が行なわれる。図示の実施の形態では、駆動部材３２０は、圧電性要素の積重体として示されているが、駆動部材１２０は、磁歪性材料または電歪性材料のような他の歪型アクチュエータ材料から製造されることができる。図示の圧電性要素では、電荷が、駆動部材３２０に印加されて機械的歪を生じる。磁歪性材料が用いられならば、電気コイルが、駆動部材のまわりに配置されることができ、この電気コイルは、磁場を生じて機械的歪を生じるように付勢されることができる。
【００５６】
駆動部材３２０は、端キャップ３２２と基部材３２４との間に保持されている。駆動部材３２０により生じられた機械的歪は、図３に全体的に示されているが、図４および図５の拡大図に最良に示されている液圧伝導装置３３０を通して弁ニードル３１０に伝達される。この実施の形態では、液圧伝導装置３３０は、プランジャ３３２と、弁胴３０２、プランジャ３３２および弁ニードル３１０により規定された伝導キャビティ３３４とを備えている。
【００５７】
駆動部材３２０により生じられた機械的歪により引き起こされる移動が、基部材３２４を介してプランジャ３３２に伝達される。
【００５８】
閉鎖位置における弁ニードル３１０を付勢するために、ばね３４０が、弁ニードル３１０の内端面と弁胴３０２との間に配置されている。このばね３４０は、プランジャ３３２と、基部材３２４と、駆動部材３２０との間に隙間が形成しないように、プランジャ３３２を駆動部材３２０に向けて押圧するために用いられることができる。図示の実施の形態では、プランジャ３３２は、中実のピストンである。
【００５９】
溜め部３４２の一端面は、燃料キャビティ３０８に面している一方の側面と、溜め部３４２に面している反対側面とを有している移動可能なピストン３４４により覆われている。溜め部３４２は、伝導キャビティを満たすために用いられる同じ液圧流体で満たされている。他の実施の形態と同様に、溜め部３４２は、好ましくは、通常の作動条件下で燃料噴射弁の期待された有効寿命のために十分な供給量の液圧流体が存在するように、或る量の液圧流体を保持するように寸法決めされている。
【００６０】
この実施の形態では、ピストン３４４は、溜め部３４２内の圧力が燃料圧力より高い圧力まで加圧可能であるように、燃料キャビティ３０８に面している表面積が溜め部３４２に面している表面積より大きい場合について示されている。シール３４６が、液圧流体がピストン３４４により燃料キャビティ３０８の中へ漏れるのを防いでいる。
【００６１】
溜め部３４２は、主に弁胴３０２および弁ニードル３１０の隣接表面間の隙間３５０により、また弁胴３０２および弁ニードル３１０の第２の対の隣接表面間の隙間と、弁胴３０２とプランジャ３３２との間の隙間３５４とにより伝導キャビティ３３４と制限流体連通している。隙間３５２に流入する液圧流体は、シール３５３によって燃料キャビティ３０８の中へ漏れるのが防がれており、そしてシール３５３に抗して差圧が高まらず、且つ隙間３５２の中へ流れる液圧流体が溜め部３４２に回収されることができるように、導管３５６が隙間３５２と溜め部３４２との間の流体連通を許容している。同様に、隙間１５４の中へ流れる液圧流体は、シール３５５により燃料キャビティ３０８の中へ漏れるのが防がれており、シール１５５に抗して差圧が高まらず、且つ隙間３５４の中へ流れる液圧流体が溜め部３４２に回収されることができるように、導管３５８が隙間３５４と溜め部３４２との間の流体連通を許容している。図示の実施の形態では、隙間のうちの幾つかは、構成部品間の３ミクロン未満の遊び嵌めにより設けられることができる。製造および作動の理由で装置が構成部品間の複数の遊び嵌めを用いている場合、遊び嵌めのうちの幾つかをもっと大きくする（例えば、２５ないし５０ミクロン）ことが必要である。図３ないし図５に示される実施の形態では、隙間３５０は、好ましくは、そこを通って流れる流体が溜め部３４２と伝導キャビティ３３４の室のうちの１つとの間を直接流れるので、隙間３５２、３５４より大きい。
【００６２】
噴射弁ニードルの位置の制御を更に助成するために、燃料噴射弁３００は、好ましくは、弁ニードル３１０に隣接して弁胴３０２に配置されたセンサ３６０を備えている。センサ３６０は、弁ニードル３１０の位置を測定し、その位置を表す信号をコントローラ３６２に送る。また、コントローラ３６２は、エンジンの燃焼室に入る燃料の質量流量を制御するために所望のニードルの位置の決定に関連している他の作動パラメータを示す他の器具からの信号を受信する。コントローラ３６２は、これらの信号を処理するためにプログラミング可能であり、従って、指令されたニードル位置を調整するために、信号を燃料噴射弁アクチュエータに出力することができる。
【００６３】
燃料噴射弁３００の構成は、燃料噴射弁と異なるが、両方の弁は、本質的に同じように機能する。しかしながら、燃料噴射弁３００では、伝導キャビティ３３４は、プランジャ３３２と関連された第１の室、および弁ニードル３１０と関連された第２の室を備えている。第１および第２の室は、導管３３５によって流体的に連結されている。駆動部材３２０が付勢されると、プランジャ３３２は、伝導キャビティ３３４の第１の室に押し込まれて液圧流体を第１の室から導管３３５を経て第２の室の中へ変位させる。第２の室の容積は、弁ニードル３１０を押し上げることによって膨張し、それにより弁ニードル３１０を弁座３１４から離れる方向に上昇させて流体を燃料噴射弁３００からオリフィス３１６を通して流す。
【００６４】
作動の一貫性のために、液圧流体は、好ましくは、作動条件の広い範囲にわたって（すなわち、伝導キャビティの内側の期待された作動条件内で）所望の特性を維持する極めて安定な流体である。開示された液圧伝導装置の作動性にとって重要である液圧流体の所望の特性のうちの１つは、液圧流体の体積弾性率である。作動条件の範囲下における一貫した作動のために、液圧流体は、好ましくは、通常の作動条件にわたって値がほぼ一定のままである体積弾性率を有している。体積弾性率は、通常の弁作動条件下で流体をほぼ非圧縮不可能にするのに十分に高い。
【００６５】
液圧流体のための他の重要な特性は、その粘度である。また、通常の作動条件の範囲にわたってより一定の粘度を有する流体を選択することにより、作動性が改良される。液圧流体の粘度は、構成部品間に設けられる遊び隙間の大きさに影響する。何故なら、これらの隙間は、噴射事態間の時間の間、溜め部と伝導キャビティとの間で制限された流体の流れを許容するが、燃料噴射事態中、実質的に流れを許容しないように寸法決めされているからである。
【００６６】
適当な液圧流体は、例えば、グレード１５Ｗ４０のような従来のモーター油、または種々の粘度の範囲に利用可能である「クリトックス（登録商標）」グリースのような合成潤滑剤である。クリトックス（登録商標）は、グリースを形成するために濃縮剤と混合されてもよいパーフルオロポリエーテル（ＰＦＰＥ）合成潤滑剤である。これらの種類の液圧流体は、隙間と関連されたシールを潤滑するのに役立つこともできる。開示された燃料噴射弁の利点は、液圧流体が燃料と異なり、従って液圧伝導装置の作動のために最も適当な特性を有する液圧流体が選択されると言う点である。液圧流体が燃料と異なるので、開示された燃料噴射弁は、液圧伝導装置を満たすのに液状燃料を使用している公知の燃料噴射弁と比較して、ガス相である燃料を噴射するのに特に適している。
【００６７】
図６および図７は、外方開放ニードルを有しているコモンレール直接駆動式燃料噴射弁の第３の実施の形態の概略横断面図を示している。燃料噴射弁６００は、燃料入口６０４と、燃料キャビティ６０８と、溜め部６４２とを規定する弁胴６０２を備えている。継ぎ手６０６が、燃料供給装置（図示せず）に連結可能であり、この継ぎ手６０６は、燃料が燃料入口１０４に差し向けられる際に通ることができる開口部および導管を設けている。
【００６８】
燃料キャビティ６０８は、燃料入口６０４と流体連通しており、そして弁胴６０２を通る燃料通路を備えており、燃料は、燃料入口６０４からこれらの燃料通路を通ってノズル６１２内に設けられた弁ニードル組立体６１０のまわりの環状空間へ流れることができる。弁ニードル組立体６１０は、ノズル６１２の表面により設けられた弁座６１４の反対側に配置された密封表面を備えている。閉鎖位置では、燃料は、ノズル６１２を通って流れるのが防がれる。ばね６１５が、弁胴６０２により設けられた肩領域と弁ニードル組立体６１０のフランジとの間に配置されている。ばね６１５は、閉鎖位置にある弁ニードル組立体６１０を付勢している。弁ニードル組立体６１０がばね６１５の付勢に抗して弁胴６０２から外方に移動すると、弁ニードル組立体６１０は弁座６１４から離れる方向に上昇される、燃料は、弁ニードル組立体６１０の密封表面と弁座６１４との間の空間を通って流れることができる。
【００６９】
機械的歪を生じるように駆動されることができる駆動部材６２０を備えているアクチュエータにより、直接作動が行なわれる。図示の実施の形態では、駆動部材６２０は、圧電性要素の積重体として示されている。図示の圧電性要素では、電荷が、駆動部材６２０に印加されて機械的歪を生じる。
【００７０】
駆動部材６２０は、端キャップ６２２と基部材６２４との間に保持されている。駆動部材６２０により生じられた機械的歪は、図６に全体的に示されているが、図７の拡大図に最良に示されている液圧伝導装置６３０を通して弁ニードル組立体６１０に伝達される。この実施の形態では、液圧伝導装置６３０は、プランジャ６３２と、弁胴６０２、プランジャ６３２および弁ニードル組立体６１０の伝導部材６１１により規定された伝導キャビティ６３４とを備えている。
【００７１】
駆動部材６２０により生じられた機械的歪により引き起こされる移動が、基部材６２４を介してプランジャ６３２に伝達される。
【００７２】
プランジャ６３２と、基部材６２４と、駆動部材６２０との間に隙間が形成しないように、プランジャ６３２を駆動部材６２０に向けて押圧するために、ばね６４０が、伝導部材６１１の上端面とプランジャ６３２との間に配置されている。このばね６４０は、駆動部材６２０が駆動されないとき、弁ニードル組立体が閉鎖位置において付勢されたままであるように、ばね６１５より弱い。
【００７３】
溜め部６４２の一端面は、燃料キャビティ６０８に面している一方の側面と、溜め部６４２に面している反対側面とを有している移動可能なピストン６４４により覆われている。溜め部６４２は、伝導キャビティ６３４を満たすために用いられる同じ液圧流体で満たされている。液圧流体が加圧されると、ピストン６４４が、燃料キャビティ６０８内の燃料の圧力により平衡位置まで移動可能である。
【００７４】
この実施の形態では、ピストン６４４は、溜め部３４２内の圧力が燃料圧力と等しくされるように、燃料キャビティ６０８に面している表面積が溜め部６４２に面している表面積より大きい場合について示されている。シール６４６が、液圧流体がピストン６４４による流体の漏れを防いでいる。
【００７５】
溜め部６４２は、主に弁胴６０２およびプランジャ６３２の隣接表面間の隙間６５０により、また弁胴６０２および伝導部材６１１との間の隙間６５２により伝導キャビティ６３４と制限流体連通している。隙間６５２に流入する液圧流体は、シール６５３によって燃料キャビティ６０８の中へ漏れるのが防がれており、そしてシール６５３に抗して差圧が高まらず、且つ隙間６５２の中へ流れる液圧流体が溜め部６４２に回収されることができるように、導管６５６が隙間６５２と溜め部６４２との間の流体連通を許容している。隙間６５４の中へ流れる液圧流体は、シール６５５によりアクチュエータ室の中へ漏れるのが防がれており、導管６５８により、流体が溜め部６４２に回収される。
【００７６】
噴射弁ニードルの位置の制御を更に助成するために、燃料噴射弁６００は、好ましくは、弁ニードル６１０に隣接して弁胴６０２に配置されたセンサ６６０を更に備えている。センサ６６０は、弁ニードル６１０の位置を測定し、その位置を表す信号をコントローラ６６２に送る。また、コントローラ６６２は、エンジンの燃焼室に入る燃料の質量流量を制御するために所望のニードルの位置の決定に関連している他の作動パラメータを示す他の器具からの信号を受信する。コントローラ６６２は、これらの信号を処理するためにプログラミング可能であり、従って、指令されたニードル位置を調整するために、信号を燃料噴射弁アクチュエータに出力することができる。
【００７７】
作動において、燃料噴射弁６００は、他の開示された実施形態と同様なように機能する。駆動部材６２０が駆動されると、この駆動部材６２０は、プランジャ６３２を伝導キャビティ６３４に押し入れて弁ニードル組立体６１０を同じ方向に移動させて伝導キャビティ６３４の容積を膨張させてプランジャ６３２により変位された液圧流体を受け入れる。移動方向に対して横方向の弁ニードル組立体６１０の横断面積は、移動方向に対して横方向のプランジャ６３２の横断面積より小さいので、弁ニードル組立体６１０の移動は、プランジャ６３２の移動以上に増幅される。溜め部６４２と伝導キャビティ６３４との流体連通が、他の実施の形態におけるように、燃料圧力により液圧流体の加圧と同じようにして生じる。
【００７８】
図１１は、以上に開示された燃料噴射弁と同じ特徴を使用している弁７００の概略横断面図を示している。詳細には、駆動部材７２０および液圧伝導装置７３０は、図１および図２に示される実施の形態の駆動部材１２０および液圧伝導装置１３０と本質的に同じようにして機能する。端キャップ７２２が駆動部（財）７２０の頂端面を固定位置に保持しており、従って、駆動部材７２０が駆動されると、基部材７２４が液圧伝導装置７３０に向けて移動してプランジャを下方に移動させ、伝導キャビティ７３４内の液圧流体を変位させて弁ニードル７１０がばね７４０の付勢に抗して上方に移動して弁ニードル７１０を弁座７１４から上昇させるようにする。図示の実施の形態では、伝導キャビティ７３４に面しているプランジャ７３２の端面の表面積は、プランジャ７３２の軸方向移動が液圧伝導装置７３０により増幅されるように弁ニードル１１０の肩部面積より大きい。従って、駆動部材７２０から生じる軸方向変位は、プランジャ７３２の軸方向変位に等しいが、弁ニードル７１０の軸方向変位の方が、もっと大きい。しかしながら、他の実施の形態では、増幅された弁ニードルの変位は必要とされなく、液圧伝導装置は、摩耗および差熱膨張の作用を補償するために用いられる受動液圧リンクであることができる。このような液圧リンクは、「直接作動式噴射弁」と称せられる共同所有の米国特許第６，２９８，８２９号に記載されている。
【００７９】
伝導キャビティ７３４は、プランジャ７３２と、弁ニードル７１０と、液圧伝導装置７３０との間の隙間を介して溜め部７４２と制限連通しており、シール７５５、７５５が、液圧流体がこれらの隙間を通って液圧伝導装置７３０から漏れるのを防いでいる。
【００８０】
図１の実施の形態と図１１の実施の形態との相違は、弁７００が、燃料噴射弁である代わりに、パイプを通るプロセス流体の流れを制御するためのパイプライン弁であると言う点である。プロセス流体は、入口７０４を通って弁胴７０２に入り、そして弁ニードル７１０が弁座７１４と接触しているとき、出口７１６へ流れないように遮断される。シール７１１が、プロセス流体が弁ニードル７１０と、この弁ニードル７１０が通っている弁胴７０２の孔との間の隙間を通って漏れるのが防がれる。プロセス流体通路７０７により、プロセス流体は、プロセス流体キャビティ７０８に流入する。プロセス流体キャビティ７０８におけるプロセス流体の圧力が、移動可能なピストン７４４に作用してプロセス流体の圧力を溜め部７４２内の液圧流体と等しくする。シール７４６が、プロセス流体の液圧流体の中への漏れおよびその逆の漏れを防ぐようにシールし、またシール７４６を横切る均衡化圧力が、シール７４６を超える漏れを防ぐのに役立つ。伝導キャビティ７３４が溜め部７４２と連通しているので、伝導キャビティ７３４内の液圧流体もまた、プロセス流体キャビティ７０８内のプロセス流体圧力により加圧される。
【００８１】
弁７００は、駆動部材７２０が弁７００を通る流量を調整するために異なる角度まで作動可能である流れ制御弁であることができる。弁ニードルの位置の制御を更に助成するために、好適な実施の形態は、弁ニードル７１０に隣接して弁胴７０２に配置されたセンサ７６０を備えている。センサ７６０は、弁ニードル７１０の位置を測定し、その位置を表す信号をコントローラ７６２に送る。センサ１６０は、図１および図２に示される磁気ａにおけるセンサ１６０について前述されたように、多くの種類の適当なセンサのうちの１つであることができる。また、コントローラ７６２は、パイプを通る燃料の質量流量を制御するために所望のニードルの位置の決定に関連している他の作動パラメータを示す他の器具からの信号を受信する。例えば、プロセス流体の温度は、流体の速度に影響することがあり、弁ニードルの位置は、プロセス流体の温度に応じた所望の流量のために調整されることができる。従って、コントローラ７６２は、弁ニードル７１０の実際の位置を定めるためにセンサ７６０からの信号を処理するように、また所望の弁ニードルの位置を定めるのを助けるように使用される他の器具からの信号を処理するようにプログラミング可能である。
【００８２】
弁７００は、いずれもの側における配管への連結用のフランジを備えて示されており、周知のように、弁は、これに溶接されることができるパイプの端部、ねじ付き端部（雄ねじおよび雌ねじ）を受入れるためのソケット、および他の種類の公知のコネクタのような配管への連結用の異なる特徴を用いることができる。
【００８３】
例として、液圧伝導装置７３０は、図１に示される実施の形態のものと同様であるものとして示されているが、ここに開示される液圧伝導装置のための実施の形態のうちのいずれも、燃料噴射弁の代わりにパイプライン弁とともに駆動するように適合されることができる。弁７００は、パイプライン弁が、液圧流体を加圧して伝導装置における空洞化の可能性を減じ、また液圧流体とプロセス流体との間の圧力差を減少させるためにプロセル流体の圧力を利用している液圧伝導装置とともに歪型アクチュエータを使用することができることを示している。
【００８４】
図１ないし図７および図１１に示される実施の形態は、これらの実施の形態の特徴を示す概略図である。当業者は、本開示の範囲から逸脱することなしに、これらの特徴を有して構成された実際の燃料噴射弁がさまざまに見えることを理解するであろう。例えば、図６および図７の実施の形態では、燃料キャビティ６０８および溜め部６４２の実際に配向された燃料通路は、溜め部６４２の直径が大きいことができ、および／または弁胴の直径が小さくされることができるように、弁胴６０２の異なるセグメントに、より理想的に配置されることができる。
【００８５】
図８ないし図１０は、ニードルに位置を監視して更に制御するために弁ニードル位置センサを使用する異なる方法を示している制御図である。以上に述べたように、アクチュエータ駆動部材により引き起こされる移動により燃料噴射弁ニードルの対応する移動を引き起こすが、この移動は、液圧伝導装置および他の機械的リンケージ部材、ならびに作動条件が変化すると、膨張したり収縮したりすることができる細長い部材であることができる弁ニードルを含めて、多数の他の構成部品を介して伝達される。弁が、ここに記載の液圧伝導装置のような構成部品間の寸法関係の変化を補償するための機械的手段を備えていても、寸法変化を引き起こすことができる多くの要因がある場合、更なる調整手段が有利であることもある。例えば、このような要因としては、弁胴自身を含む構成部品に対する過渡的な差温度作用、物理的摩耗作用、または時間のたつにつれて使用により引き起こされる材料の特性の変化が挙げられる。更に、この作動方法は、コントローラが、測定されたニードル位置と所望にニードル位置との食い違いを補正するために信号をアクチュエータに送ることができるように、弁ニードルの位置を測定するためにセンサを使用することを備えることができる。
【００８６】
図８は、弁ニードルの位置を制御するための閉ループフィードバック制御方策を示している制御ブロック図である。センサが、弁ニードルの位置を測定するために弁ニードルと関連されることができ、コントローラが、この弁ニードルの位置を所望の弁ニードルの位置と比較する。例えば、内燃機関用の燃料噴射弁では、所望の弁ニードルの位置は、所定組の作動条件のための予め定められた所望のニードル位置を記憶するエンジンマップの形態であることができる検索表を参照してエンジンコントローラにより定められることができる。所望のニードル位置と測定されたニードル位置との食い違いがない場合、弁コントローラにより誤り補正が必要とされない。しかしながら、測定されたニードル位置が所望のニードル位置と異なれば、弁コントローラは、指令信号を弁アクチュエータに送ってニードル位置を補正する。装置を制御するのに必要とされる応答時間がコントローラの種類を定める。応答時間は、用途の必要性に応じて定められる。例えば、高速コントローラでは、測定されたニードル位置が所望の形状または特性に従うように補正されることができるように、噴射事態における早期から収集されるニードル位置に測定値を使用して、燃料噴射事態中、ニードルの位置を補正することが可能である。このような正確な制御が必要とされないならば、測定されたニードル位置を所望のニードル位置と周期的に比較して周期的な補正を行なうために、より低速のコントローラが用いられることができる。例えば、先のサイクル、または特性が所定数のサイクルにわたって取られる平均であるなら、多数の先のサイクルからのニードル位置の測定値を使用して、周期的な補正が行なわれることができる。
【００８７】
開示された方法では、ニードル位置は、噴射事態中に測定されることができ、コントローラは、この情報を使用して傾斜、面積、最大、屈曲、および各噴射事態についての平均位置、多数のサイクルにわたる平均位置のようなニードルの移動の特性を定め、そして測定されたニードル位置に基づいた算出された特性を所望のニードル位置に基づいた期待された特性と比較するように、プログラミングされることができる。その場合、コントローラは、指令信号をアクチュエータに送ってアクチュエータを作動し、それにより測定された特性と所望の或は期待された特性との食い違いに基づいて補正を行なうことができる。当業者は、閉ループ制御（効果的には、多数の制御ループ）に使用される測定された特性パラメータの各々ごとに１つの指令信号パラメータがなければならないことを理解するであろう。
【００８８】
図９は、フィードバック制御と組み合わされたフィードフォワードを使用している制御ブロック図を示している。この方法は、弁ニードルの位置を補正するのに閉ループフィードバックが用いられている図８の制御ブロック図の要素のうちの幾つかを用いている。所望の弁ニードル位置を定めるのに、やはりエンジンコントローラが用いられている。所望の弁ニードル位置が、ローカルマップに送られ、このローカルマップは、所望の位置を指令信号に変換し、この指令信号は、噴射弁アクチュエータに送られる。また、所望の弁ニードル位置は、測定されたニードル位置を表すセンサからの信号と比較される。所望の弁ニードル位置と測定されたニードル位置との間に食い違いがあれば、誤り信号が、噴射弁コントローラに送られ、指令信号に対して調整が行なわれ、この指令信号が、噴射弁アクチュエータに送られる。
【００８９】
図９および図１０に示されているローカルマップは、多次元であることができ、複数のエンジン作動パラメータに応答する。他の実施の形態では、ローカルマップは、より複雑な関係を表すことが可能であるモデルと置き換えられることができる。多次元マップが表すことができない別個の決定を行なうために、モデル系コントローラが使用されることができる。
【００９０】
図１０は、図９のフィードバックおよびフィードフォワード特徴と組み合わされた適応性コントローラを使用している制御ブロック図を示している。他の実施の形態と同様に、所望のニードル位置は、エンジンコントローラにより定められる。図９の実施の形態と同様に、所望のニードル位置と測定された代表的なニードル位置との間の食い違いが検出されれば、誤り信号が、噴射弁コントローラに送られ、噴射弁アクチュエータへの指令信号に対して調整が行なわれる。しかしながら、この実施の形態では、誤り信号は、ローカルマップに対する調整を行なうことができるアダプタに送られることもできる。この例では、より少ない変化が、過渡的作用のためにローカルマップに対して行なわれ、変化は、例えば、おそらく、摩耗により引き起こされることができる構成要素間の寸法関係の漸進変化を補償するであろう。
【００９１】
本発明の特定の要素、実施の形態および用途を図示して説明したが、もちろん、特に前記教示を考慮に入れて、本開示の範囲から逸脱することなしに変更例が当業者により行なわれることができるので、本発明が前述の要素、実施の形態および用途に限定されないことは理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】ノズルから開放位置へ内方および離れる方向に引っ込むニードル部材を有するコモンレール直接駆動式燃料噴射弁の概略断面図である。
【図２】燃料から流体的にシールされている液圧変位増幅器を備えている液圧伝導装置を示している図１の装置の一部の拡大断面図である。
【図３】ノズルから開放位置へ内方および離れる方向に引っ込むニードル部材を有するコモンレール直接駆動式燃料噴射弁の第２の実施の形態の概略断面図である。
【図４】液圧流体溜め部と、燃料の圧力を使用して液圧流体を加圧するために圧力調整装置との良好な図を示している、図３に示される第２の実施の形態の一部の拡大断面図である。
【図５】燃料から流体的にシールされている液圧変位増幅器を備えている液圧伝導装置を示している、図３および図４に示される第２の実施の形態の一部の拡大断面図である。
【図６】コモンレール直接駆動式燃料噴射弁の第３の実施の形態の概略断面図である。この種類の噴射弁は、外方開放式弁部材を有しているので、ポペット型噴射弁として知られている。
【図７】図６に示されている第３の実施の形態の液圧伝導装置の拡大断面図である。
【図８】弁ニードルの位置を制御することを助成するために閉ループフィードバックを使用している開示された燃料噴射弁の制御ブロック図である。
【図９】弁ニードルの位置を制御することを助成するために組合せフィードフォワード／フィードバックを使用している開示された燃料噴射弁の制御ブロック図である。
【図１０】弁ニードルの位置を制御することを助成するために適合性制御方策を使用している開示された燃料噴射弁の制御ブロック図である。
【図１１】液圧伝導装置と、プロセス流体を利用して液圧流体を加圧するための手段とを備えている弁の概略断面図である。
【図１】
2008502848.tif 000003
【図２】
2008502848.tif 000004
【図３】
2008502848.tif 000005
【図４】
2008502848.tif 000006
【図５】
2008502848.tif 000007
【図６】
2008502848.tif 000008
【図７】
2008502848.tif 000009
【図８】
2008502848.tif 000010
【図９】
2008502848.tif 000011
【図１０】
2008502848.tif 000012
【図１１】
2008502848.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成18年4月5日(2006.4.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コモンレール直接駆動式燃料噴射弁であって、
（ａ）燃料入口、およびこの燃料入口と連通している燃料キャビティを規定している弁胴と、
（ｂ）燃料を前記燃料キャビティ内に保持するように弁座と密封接触する閉鎖位置と、前記燃料を前記燃料キャビティから流して燃料噴射弁から流出させるように前記弁座から間隔を隔てられる少なくとも１つの開放位置との間で前記弁胴内において移動可能である弁部材と、
（ｃ）自身に機械的歪を生じるように制御可能である駆動部材を備えているアクチュエータと、
（ｄ）前記弁胴内に配置されていて、液圧流体で満たされており、そして前記燃料キャビティから流体的に密封される溜め部と、
（ｅ）前記アクチュエータおよび前記弁部材と関連されており、前記液圧流体が満たされていて、前記機械的移動を前記駆動部材から前記弁部材へ伝達するための伝導キャビティを備えており、この伝導キャビティが前記溜め部と制限流体連通しており、この結果、前記弁部材が前記閉鎖位置にあるとき、液圧流体が前記溜め部と前記伝導キャビティとの間で流れることができ、前記弁部材が開放位置にあるとき、実質的な液圧流体が前記溜め部と前記伝導キャビティとの間で流れないようになっている液圧伝導装置と、
（ｆ）前記燃料キャビティと前記溜め部との間で前記弁胴内に配置されり前記溜め部内の液圧流体を、前記燃料キャビティ内の燃料の圧力により加圧可とする圧力調整装置と、を具備しているコモンレール直接駆動式燃料噴射弁。
【請求項２】
前記圧力調整装置は、前記燃料キャビティと前記溜め部との間に配置された変位可能な部材を備えている、請求項１に記載の燃料噴射弁。
【請求項３】
前記変位可能な部材は、シリンダ内で移動可能なピストンであり、このピストンの両端面は、前記燃料キャビティと前記溜め部とに関連されている、請求項２に記載の燃料噴射弁。
【請求項４】
前記ピストンと前記シリンダとの間にシールを更に具備している請求項３に記載の燃料噴射弁。
【請求項５】
前記シールは、少なくとも１つのＯ-リングシールよりなる、請求項４に記載の燃料噴射弁。
【請求項６】
前記ピストンの前記両端面は、等しい表面積を有している、請求項３に記載の燃料噴射弁。
【請求項７】
前記ピストンは、前記燃料キャビティと関連された一端面を有しており、この一端面は、前記溜め部と関連された他端面より大きい表面積を有している、請求項３に記載の燃料噴射弁。
【請求項８】
前記弁部材と関連されたセンサを更に具備しており、このセンサは、前記弁部材の位置を測定して、信号をコントローラに送るように作動可能であり、また、このコントローラは、前記信号を処理して前記弁部材の測定された位置と所望の位置との差を定め、次いで前記アクチュエータへの指令信号を補正して前記弁部材を前記所望の位置に向けて移動させるように作動可能である、請求項１に記載の燃料噴射弁。
【請求項９】
前記液圧伝導装置は、前記弁部材と作動的に関連されたプランジャを更に備えており、前記機械的歪が前記アクチュエータの作動により生じられる結果、前記プランジャの対応する移動が生じ、このプランジャは、前記伝導キャビティ内に位置されている一端面を有しており、この一端面による前記プランジャの移動により、このプランジャにより変位される液圧流体の量を変化させ、前記弁部材または前記弁部材と作動的に関連された伝導部材は、前記伝導キャビティに位置された一端面を有しており、前記弁部材または前記伝導部材は、同じだけ変位される液圧流体の量を変化させるように移動可能で、前記伝導キャビティ内の流体の量は、前記アクチュエータが駆動される間、ほぼ一定に保持される、請求項１に記載の燃料噴射弁。
【請求項１０】
前記溜め部と前記伝導キャビティとの間の前記制限された流体連通のうちの少なくともいくらかは、（ｉ）前記プランジャと弁部材との間の隙間および（ｉｉ）前記プランジャと前記伝導部材との間の隙間のうちの一方により与えられる、請求項９に記載の燃料噴射弁。
【請求項１１】
前記溜め部と前記伝導キャビティとの間の前記制限された流体連通のうちの少なくともいくらかは、前記プランジャと前記弁胴との間の隙間により生じられる、請求項９に記載の燃料噴射弁。
【請求項１２】
前記溜め部と前記伝導キャビティとの間の前記制限された流体連通のうちの少なくともいくらかは、（ｉ）前記弁部材と前記弁胴との間の隙間および（ｉｉ）前記伝導部材と前記弁胴との間の隙間のうちの一方により与えられる、請求項９に記載の燃料噴射弁。
【請求項１３】
前記弁胴に配置されて、前記隙間のうちの１つと関連された表面を前記溜め部と流体的に連結する少なくとも１つの導管を更に具備している請求項１２に記載の燃料噴射弁。
【請求項１４】
前記弁胴と前記プランジャと弁部材との間の夫々の隙間と、これらの隙間を通る前記燃料キャビティの中への前記液圧流体の漏れを防ぐための夫々のシールとを更に具備している請求項９に記載の燃料噴射弁。
【請求項１５】
前記プランジャは、前記弁部材または前記伝導部材の端面と向かい合っていて、それに面積が等しい端面を有しており、これらの２つの端面は、前記伝導キャビティ内に位置されて互いに間隔を隔てられている、請求項９に記載の燃料噴射弁。
【請求項１６】
前記プランジャは、その移動方向に対して横方向の領域を有しており、この領域は、プランジャの移動により変位可能であって、前記弁部材または前記伝導部材の移動方向に対して横方向の前記弁部材または前記伝導部材の領域より大きい容積と、前記弁部材または前記伝導部材の移動により変位可能である容積とを規定している、請求項９に記載の燃料噴射弁。
【請求項１７】
前記プランジャを前記駆動部材に向けて押圧し、且つ前記閉鎖位置における前記弁部材を付勢するためのばねが、前記プランジャと前記弁部材または前記伝導部材との間に配置されている、請求項９に記載の燃料噴射弁。
【請求項１８】
前記液圧流体は、モーター油、グリースおよび合成潤滑剤よりなる群から選択される、請求項１に記載の燃料噴射弁。
【請求項１９】
前記液圧流体は、前記伝導キャビティ内の通常の作動条件下でほぼ一定である体積弾性率を有している、請求項１に記載の燃料噴射弁。
【請求項２０】
前記液圧流体は、前記伝導キャビティおよび前記溜め部内の通常の作動条件下でほぼ一定である粘度を有している、請求項１に記載の燃料噴射弁。
【請求項２１】
前記燃料は、ガス状燃料である、請求項１に記載の燃料噴射弁。
【請求項２２】
前記ガス状燃料は、天然ガス、メタンガス、液化石油ガス、より軽い可燃性炭化水素誘導体、水素およびそれらの混合物よりなる群から選択される、請求項２１に記載の燃料噴射弁。
【請求項２３】
前記燃料は、前記燃料噴射弁からノズルを通して内燃機関の燃焼室へ直接に噴射可能である、請求項１に記載の燃料噴射弁。
【請求項２４】
前記弁部材は、内方開放式弁ニードルであり、前記弁部材は、前記閉鎖位置から開放位置まで移動するときに前記アクチュエータの方向に移動する、請求項１に記載の燃料噴射弁。
【請求項２５】
前記駆動部材は、磁歪性、圧電性および電歪性トランスジューサよりなる群から選択されるトランスジューサである、請求項１に記載の燃料噴射弁。
【請求項２６】
前記液圧伝導装置は、前記駆動部材により生じられる前記機械的歪より大きい前記弁部材の移動を引き起こすように前記機械的歪を増幅する液圧変位増幅器である、請求項１に記載の燃料噴射弁。
【請求項２７】
前記制限された流体の流れが通過可能である流体通路が、前記伝導キャビティが常に液圧流体で満たされるのを確保する流量を可能にするように寸法決めされている、請求項１に記載の燃料噴射弁。
【請求項２８】
（ａ）燃料入口と、前記燃料入口と連通している燃料キャビティと、液圧流体で満たされる溜め部とを規定し、この溜め部は、前記燃料キャビティから流体的に密封されている、弁胴と、
（ｂ）この弁胴の一端面と関連されているノズルと、
（ｃ）燃料が前記燃料キャビティから前記ノズルを通って流れるのを防ぐように弁座と接触する閉鎖位置と、前記燃料を前記ノズルを通して流せるように前記弁座から間隔を隔てられる少なくとも１つの開放位置との間で前記弁胴内において移動可能である弁部材と、
（ｄ）機械的歪を生じるように制御可能である駆動部材を備えているアクチュエータと、
（ｅ）（１）前記駆動部材と作動的に関連されていて、液圧流体で満たされている増幅室の中へ伸長可能であるプランジャと、
（２）前記弁部材と関連されていて、前記増幅室の中へ伸長可能である移動可能な伝導部材であって、前記プランジャの夫々の移動方向に対して横方向である前記プランジャの領域より小さい移動方向に対して横方向の領域を有しており、前記増幅室が、前記溜め部と制限流体連通しており、この結果、前記弁部材が前記閉鎖位置にあるときに、液圧流体が前記溜め部と前記増幅室との間で流れることができ、そして前記弁部材が開放位置にあるときに、噴射事態の持続時間の比較的短い理由で、実質的な量の液圧流体が前記溜め部と前記増幅室との間で流れることができないようになっている伝導部材と、
を備えている液圧変位増幅器と、
（ｆ）前記燃料キャビティと前記溜め部との間で前記弁胴内に配置されており、前記溜め部内の液圧流体が、前記燃料キャビティ内の燃料の圧力により加圧可能とする圧力調整装置と、
を具備しているコモンレール直接駆動式燃料噴射弁。
【請求項２９】
前記圧力調整装置は、前記燃料キャビティと前記溜め部との間に配置された変位可能な部材である、請求項２８に記載の燃料噴射弁。
【請求項３０】
前記変位可能な部材は、シリンダ内で移動可能なピストンであり、このピストンの夫々の両端面は、前記燃料キャビティと前記溜め部とに関連されている、請求項２９に記載の燃料噴射弁。
【請求項３１】
前記ピストンと前記シリンダとの間にシールを更に具備している請求項３０に記載の燃料噴射弁。
【請求項３２】
前記シールは、少なくとも１つのＯ-リングシールよりなる、請求項３１に記載の燃料噴射弁。
【請求項３３】
前記ピストンの前記両端面は、等しい表面積を有している、請求項３０に記載の燃料噴射弁。
【請求項３４】
前記ピストンは、前記燃料キャビティと関連された一端面を有しており、この一端面は、前記溜め部と関連された他の端面より大きい表面積を有している、請求項３０に記載の燃料噴射弁。
【請求項３５】
前記弁部材と関連されたセンサを更に具備しており、このセンサは、前記弁部材の位置を測定して、信号をコントローラに送るように作動可能であり、このコントローラは、前記信号を処理して前記弁部材の測定された位置と所望の位置との差を定め、次いで前記アクチュエータへの指令信号を補正して前記弁部材を前記所望の位置に向けて移動させるように作動可能である、請求項２８に記載の燃料噴射弁。
【請求項３６】
前記溜め部と前記増幅室との間の前記制限流体連通のうちの少なくともいくらかは、前記プランジャと弁部材または前記伝導部材との間の隙間に与えられる、請求項２８に記載の燃料噴射弁。
【請求項３７】
前記溜め部と前記増幅室との間の前記制限流体連通のうちの少なくともいくらかは、前記プランジャと前記弁胴との間の隙間により与えられる、請求項２８に記載の燃料噴射弁。
【請求項３８】
前記溜め部と前記増幅室との間の前記制限流体連通のうちの少なくともいくらかは、前記弁胴と前記弁部材または前記伝導部材の間の隙間により与えられる、請求項２８に記載の燃料噴射弁。
【請求項３９】
前記弁胴内に位置されて前記隙間のうちの１つと関連された表面を、前記溜め部と流体的に連結する少なくとも１つの導管を更に具備している請求項３８に記載の燃料噴射弁。
【請求項４０】
前記弁胴と、前記プランジャと、前記弁部材との間の夫々の隙間と、これら隙間を通る前記燃料キャビティの中への前記液圧流体の漏れを防ぐための夫々のシールとを更に具備している請求項２８に記載の燃料噴射弁。
【請求項４１】
前記プランジャを前記駆動部材に向けて押圧し、且つ前記閉鎖位置における前記弁部材を付勢するためのばねが、前記プランジャと前記弁部材または前記伝導部材との間に配置されている、請求項２８に記載の燃料噴射弁。
【請求項４２】
前記液圧流体は、モーター油、グリースおよび合成潤滑剤よりなる群から選択される、請求項２８に記載の燃料噴射弁。
【請求項４３】
前記液圧流体は、前記増幅室内の通常の作動条件下でほぼ一定である体積弾性率を有している、請求項２８に記載の燃料噴射弁。
【請求項４４】
前記液圧流体は、前記増幅室および前記溜め部内の通常の作動条件下でほぼ一定である粘度を有している、請求項２８に記載の燃料噴射弁。
【請求項４５】
前記燃料は、ガス状燃料である、請求項２８に記載の燃料噴射弁。
【請求項４６】
前記ガス状燃料は、天然ガス、メタン、エタン、液化石油ガス、より軽い可燃性炭化水素誘導体、水素およびそれらの混合物よりなる群から選択される、請求項４５に記載の燃料噴射弁。
【請求項４７】
前記駆動部材は、磁歪性、圧電性および電歪性トランスジューサよりなる群から選択されるトランスジューサである、請求項２８に記載の燃料噴射弁。
【請求項４８】
前記制限された流体の流れが通過可能である流体通路は、前記増幅室が常に液圧流体で満たされるのを確保する流量を受入れるように寸法決めされている、請求項２８に記載の燃料噴射弁。
【請求項４９】
（ａ）燃料入口と、この燃料入口と連通している燃料キャビティとを規定している弁胴と、
（ｂ）この弁胴の一端面と関連されたノズルと、
（ｃ）燃料が前記燃料キャビティから前記ノズルを通って流れるのを防ぐように弁座に接触する閉鎖位置と、前記燃料を前記ノズルを通して流すために前記弁座から間隔を隔てられる少なくとも１つの開放位置との間で前記弁胴内において移動可能である弁部材と、
（ｄ）自身に機械的歪を生じるように制御可能である駆動部材を備えているアクチュエータと、
（ｅ）前記弁胴内に配置されていて、液圧流体で満たされており、そして前記燃料キャビティから流体的に密封される溜め部と、
（ｆ）前記弁部材と前記アクチュエータとの間に配置されている液圧変位増幅器であって、前記溜め部と制限流体連通している増幅室を備えている液圧変位増幅器と、
（ｇ）前記燃料キャビティ内の燃料圧力が、前記溜め部内の液圧流体を加圧するのに用いられることを可能にする圧力調整装置と、を具備している、
コモンレール直接駆動式燃料噴射弁。
【請求項５０】
前記圧力調整装置は、前記燃料キャビティと前記溜め部との間に配置された変位可能な部材である、請求項４９に記載の燃料噴射弁。
【請求項５１】
前記変位可能な部材は、シリンダ内で移動可能なピストンであり、このピストンの両端面は、前記燃料キャビティおよび前記溜め部と関連されている、請求項５０に記載の燃料噴射弁。
【請求項５２】
前記ピストンと前記シリンダとの間にシールを更に具備している請求項５１に記載の燃料噴射弁。
【請求項５３】
前記シールは、少なくとも１つのＯ-リングシールよりなる、請求項５２に記載の燃料噴射弁。
【請求項５４】
前記ピストンの前記両端面は、等しい表面積を有している、請求項５１に記載の燃料噴射弁。
【請求項５５】
前記ピストンは、前記燃料キャビティと関連された一端面を有しており、この一端面は、前記溜め部と関連された他の端面より大きい表面積を有している、請求項５１に記載の燃料噴射弁。
【請求項５６】
前記弁部材と関連されたセンサを更に具備しており、このセンサは、前記弁部材の位置を測定して、信号をコントローラに送るように作動可能であり、また、このコントローラは、前記信号を処理して前記弁部材の測定された位置と所望の位置との差を定め、次いで前記アクチュエータへの指令信号を補正して前記弁部材を前記所望の位置に向けて移動させるように作動可能である、請求項４９に記載の燃料噴射弁。
【請求項５７】
前記液圧変位増幅器は、前記増幅室の中へ、そこの容積を占めるたり、回復したりするように伸長可能である少なくとも２つの変位部材を備えており、前記溜め部と前記増幅室との間の前記制限流体連通のうちの少なくともいくらかは、前記変位部材と前記弁胴との間の隙間により与えられる、請求項４９に記載の燃料噴射弁。
【請求項５８】
前記駆動部材および前記弁部材と作動的に関連されていて、前記液圧変位増幅器を前記駆動部材と係合させて前記閉鎖位置においける前記弁部材を付勢するためのばねを更に具備している請求項４９に記載の燃料噴射弁。
【請求項５９】
前記液圧流体は、モーター油、グリースおよび合成潤滑剤よりなる群から選択される、請求項４９に記載の燃料噴射弁。
【請求項６０】
前記液圧流体は、前記増幅室内の通常の作動条件下でほぼ一定である体積弾性率を有している、請求項４９に記載の燃料噴射弁。
【請求項６１】
前記液圧流体は、前記増幅室および前記溜め部内の通常の作動条件下でほぼ一定である粘度を有している、請求項４９に記載の燃料噴射弁。
【請求項６２】
前記燃料は、ガス状燃料である、請求項４９に記載の燃料噴射弁。
【請求項６３】
前記ガス状燃料は、天然ガス、メタン、エタン、液化石油ガス、より軽い可燃性炭化水素誘導体、水素およびそれらの混合物よりなる群から選択される、請求項６２に記載の燃料噴射弁。
【請求項６４】
前記駆動部材は、磁歪性、圧電性および電歪性トランスジューサよりなる群から選択されるトランスジューサである、請求項４９に記載の燃料噴射弁。
【請求項６５】
燃料を噴射圧力で弁胴内の燃料キャビティへ供給することと、
機械的歪を生じるように歪型アクチュエータを駆動して、弁部材を開放位置へ移動させることにより燃料を前記燃料キャビティから放出させることと、
前記機械的歪により引き起こされる機械的移動を、前記燃料から流体的に隔離されている液圧流体を介して前記弁部材に伝達することと、
前記燃料キャビティ内の圧力を使用して前記液圧流体を加圧することと、
を具備している燃料をエンジンの中へ噴射する方法。
【請求項６６】
前記燃料キャビティへ供給される前記燃料は、ガス相である、請求項６５に記載の方法。
【請求項６７】
前記ガス状燃料は、天然ガス、メタン、エタン、液化石油ガス、より軽い可燃性炭化水素誘導体、水素およびそれらの混合物よりなる群から選択される、請求項６５に記載の方法。
【請求項６８】
前記機械的歪により引き起こされる前記機械的移動を増幅することを更に具備している請求項６５に記載の方法。
【請求項６９】
前記弁部材が前記開放位置にあるときの前記弁部材の位置を測定することと、前記測定された位置を表す信号をコントローラに送ることと、前記測定された位置を所望の位置と比較することと、誤り信号を発生させて前記測定された位置と所望の位置との食い違いを補正することと、誤り信号を処理して前記アクチュエータへ送られる補正済み指令信号を発生させることとを更に具備している請求項６５に記載の方法。
【請求項７０】
前記所望のニードル位置をローカルマップまたはモデルで開ループ指令信号に変換することと、前記開放ループ指令信号を前記誤り信号から発生される閉ループ指令信号で補正することとを更に具備している請求項６９に記載の方法。
【請求項７１】
前記ローカルマップを前記誤り信号に対して応答性にすることを更に具備している請求項７０に記載の方法。
【請求項７２】
前記指令信号を補正するために用いられる前記誤り信号は、同じ噴射事態においてより早期に行われるニードル位置の測定を使用して発生される、請求項６９に記載の方法。
【請求項７３】
前記誤り信号は、先に算出された誤り信号とともに編集されて、前記指令信号を補正するために使用される平均値を生じる、請求項６９に記載の方法。
【請求項７４】
（ａ）プロセス流体入口、プロセス流体出口、および入口と出口との間のプロセス流体通路を規定する弁胴と、
（ｂ）プロセス流体が前記弁胴と通って流れるのを防ぐように弁座と密封接触する閉鎖位置と、前記プロセス流体をプロセス流体入口からプロセス流体出口まで弁胴を通って流すために前記弁座から間隔を隔てられる少なくとも１つの開放位置との間で前記弁胴内において移動可能な弁部材と、
（ｃ）自身に機械的歪を生じるように制御可能である駆動弁部材を備えているアクチュエータと、
（ｄ）前記弁胴内に配置され、液圧流体で満たされ、前記プロセス流体通路から流体的に密封される溜め部と、
（ｅ）前記アクチュエータと前記弁部材と関連されている液圧伝導装置であって、前記機械的移動を前記駆動部材から前記弁部材へ伝達するために前記液圧流体で満たされる伝導キャビティを備えており、この伝導キャビティは、前記溜め部と制限流体連通しており、この結果、前記弁部材が前記閉鎖位置にあるとき、液圧流体が前記溜め部と前記伝導キャビティとの間で流れることができ、前記弁部材が前記開放位置にあるときに、実質的な流体が前記溜め部と前記伝導キャビティとの間で流れないようになっている液圧伝導装置と、
（ｆ）前記プロセス流体通路と前記溜め部との間で前記弁胴内に配置されており、それにより前記溜め部内の液圧流体が前記プロセス流体通路内のプロセス流体の圧力により加圧されるようになっている圧力調整装置と、
を具備している弁。
【請求項７５】
前記圧力調整装置は、前記プロセス流体通路と前記溜め部との間に配置された変位可能な部材を備えている、請求項７４に記載の弁。
【請求項７６】
前記変位可能な部材は、シリンダ内で移動可能なピストンであり、このピストンの両端面は、前記プロセス流体通路および前記溜め部と関連されている、請求項７５に記載の弁。
【請求項７７】
前記ピストンと前記シリンダとの間にシールを更に具備している請求項７６に記載の弁。
【請求項７８】
前記シールは、少なくとも１つのＯ-リングシールよりなる、請求項７７に記載の弁。
【請求項７９】
前記ピストンの前記両端面は、等しい表面積を有している、請求項７６に記載の弁。
【請求項８０】
前記ピストンは、前記プロセス流体通路と関連された一端面を有しており、この一端面は、前記溜め部と関連された他の端面より大きい表面積を有している、請求項７６に記載の弁。
【請求項８１】
前記弁部材と関連されたセンサを更に具備しており、前記センサは、前記弁部材の位置を測定して、信号をコントローラに送るように作動可能であり、また、このコントローラは、前記信号を処理して前記弁部材の測定された位置と所望の位置との差を定め、次いで前記アクチュエータへの指令信号を補正して前記弁部材を前記所望の位置に向けて移動させるように作動可能である、請求項７４に記載の弁。
【請求項８２】
前記液圧伝導装置は、前記駆動部材と作動的に関連されたプランジャを更に備えており、前記機械的歪が前記アクチュエータにより引き起こされた結果、前記プランジャの対応する移動が生じ、前記プランジャは、前記伝導キャビティ内に配置されている一端面を有しており、それにより前記プランジャの移動より、前記プランジャにより変位される液圧流体の量を変化させ、前記弁部材またはこれと作動的に関連された伝導部材は、前記伝導キャビティ内に配置されている一端面を有しており、前記弁部材または前記伝導部材は、同じだけ変位される液圧流体の量を変化させるように移動可能であり、それにより前記伝導キャビティ内の流体の量は、前記アクチュエータが駆動される間、ほぼ一定に保持される、請求項７４に記載の。
【請求項８３】
前記溜め部と前記伝導キャビティとの間の前記制限流体連通のうちの少なくともいくらかは、（ｉ）前記プランジャと弁部材との間の隙間および（ｉｉ）前記プランジャと前記伝導部材との間の隙間のうちの１つにより与えられる、請求項８２に記載の弁。
【請求項８４】
前記溜め部と前記伝導キャビティとの間の前記制限流体連通のうちの少なくともいくらかは、前記プランジャと前記弁胴との間の隙間により与えられる、請求項８２に記載の弁。
【請求項８５】
前記溜め部と前記伝導キャビティとの間の前記制限流体連通のうちの少なくともいくらかは、（ｉ）前記弁部材と前記弁胴との間の隙間および（ｉｉ）前記伝導部材と前記弁胴との間の隙間のうちの１つにより与えられる、請求項８２に記載の弁。
【請求項８６】
前記弁胴内に配置されて前記隙間のうちの１つと関連された表面を、前記溜め部と流体的に連結する少なくとも１つの導管を更に具備している請求項８５に記載の弁。
【請求項８７】
前記弁胴と、前記プランジャと、前記弁部材との間の夫々の隙間と、これら隙間を通る前記燃料キャビティの中への前記液圧流体の漏れを防ぐための夫々のシールとを更に具備している請求項８２に記載の弁。
【請求項８８】
前記プランジャは、前記弁部材または前記伝導部材の端面と向かい合っていて、この端面に面積が等しい端面を有しており、前記２つの端面は、前記伝導キャビティに配置されて互いに間隔を隔てられている、請求項８２に記載の弁。
【請求項８９】
前記プランジャは、その移動方向に対して横方向の領域を有しており、この領域は、プランジャの移動により変位可能であって、前記弁部材または前記伝導部材の移動方向に対して横方向の前記弁部材または前記伝導部材の領域より大きい容積と、前記弁部材または前記伝導部材の移動により変位可能である容積とを規定する、請求項８２に記載の弁。
【請求項９０】
前記プランジャを前記駆動部材に向けて押圧し、且つ前記閉鎖位置における前記弁部材を付勢するためのばねが、前記プランジャと前記弁部材または前記伝導部材との間に配置されている、請求項８２に記載の燃料噴射弁。
【請求項９１】
前記液圧流体は、モーター油、グリースおよび合成潤滑剤よりなる群から選択される、請求項７４に記載の燃料噴射弁。
【請求項９２】
前記液圧流体は、前記伝導キャビティ内の通常の作動条件下でほぼ一定である体積弾性率を有している、請求項７４に記載の燃料噴射弁。
【請求項９３】
前記液圧流体は、前記伝導キャビティおよび前記溜め部内の通常の作動条件下でほぼ一定である粘度を有している、請求項７４に記載の燃料噴射弁。
【請求項９４】
前記プロセス流体は、ガス状燃料である、請求項７４に記載の燃料噴射弁。
【請求項９５】
前記駆動部材は、磁歪性、圧電性および電歪性トランスジューサよりなる群から選択されるトランスジューサである、請求項７４に記載の燃料噴射弁。
【請求項９６】
前記液圧伝導装置は、前記駆動部材により生じられる前記機械的歪より大きい前記弁部材の移動を引き起こすように前記機械的歪を増幅する液圧変位増幅器である、請求項７４に記載の燃料噴射弁。
【請求項９７】
プロセス流体を弁胴内の燃料通路へ供給することと、
機械的歪を生じるように歪型アクチュエータを駆動して弁部材を開放位置へ移動させることにより、プロセス流体が前記弁胴を通って流れることができるように前記弁を開放することと、
前記機械的歪により引き起こされる機械的移動を、前記プロセス流体から流体的に隔離されている液圧流体を介して弁部材に伝達することと、
前記燃料通路内のプロセス流体の圧力を使用して、前記液圧流体を加圧することと、
前記歪型アクチュエータを消勢させて弁部材を閉鎖位置へ移動させることにより、前記プロセス流体が前記弁胴を通って流れないように遮断するように、前記弁を閉鎖することと、
を具備している弁を駆動する方法。
【請求項９８】
前記プロセス流体は、ガス相である、請求項９７に記載の方法。
【請求項９９】
前記プロセス流体は、天然ガス、メタン、エタン、液化石油ガス、より軽い可燃性炭化水素誘導体、水素およびそれらの混合物よりなる群から選択される、請求項９８に記載の方法。
【請求項１００】
前記機械的歪により引き起こされる前記機械的移動を増幅することを更に具備している請求項９７に記載の方法。
【請求項１０１】
前記弁部材が前記開放位置にあるときの前記弁部材の位置を測定することと、前記測定された位置を表す信号をコントローラに送ることと、前記測定された位置を所望の位置と比較することと、誤り信号を発生させて前記測定された位置と所望の位置との食い違いを補正することと、誤り信号を処理して前記アクチュエータへ送られる補正済み指令信号を発生させることとを更に具備している請求項９７に記載の方法。
【請求項１０２】
前記所望のニードル位置をローカルマップまたはモデルで開ループ指令信号に変換することと、前記開放ループ指令信号を前記誤り信号から発生される閉ループ指令信号で補正することとを更に具備している請求項１０１に記載の方法。
【請求項１０３】
前記ローカルマップを前記誤り信号に対して応答性にすることを更に具備している請求項１０２に記載の方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
方法のこの実施の形態では、燃料は、ガス相で供給されることができ、同じ範囲の燃料が噴射されることができ、そしてこの方法は、更に、機械的移動を伝導装置で増幅することを備えることができる。また、この実施の形態は、ここに開示された他の実施の形態について説明された同じ制御方策を用いることができる。  
弁を駆動する方法の更なる他の実施の形態では、
プロセス流体を弁胴内の燃料通路へ供給することと、
機械的歪を生じるように歪型アクチュエータを駆動することによって弁部材を開放位置へ移動させることによりプロセス流体が前記弁胴を通って流れることができるように前記弁を開放することと、
前記機械的歪により引き起こされる機械的移動を、前記プロセス流体から流体的に隔離されている液圧流体を介して弁部材に伝達することと、
前記燃料通路内のプロセス流体の圧力を使用して前記液圧流体を加圧することと、
前記歪型アクチュエータを消勢することによって弁部材を閉鎖位置へ移動させることにより前記プロセス流体が前記弁胴を通って流れないように遮断されるように、前記弁を閉鎖することと、
を具備している。  
この方法では、前記プロセス流体は、ガス相であり得る。このプロセル流体は、天然ガス、メタン、エタン、液化石油ガス、より軽い可燃性炭化水素誘導体、水素およびそれらの混合物よりなる群から選択されることができる。  
開示された他の方法のように、この方法は、前記機械的歪により引き起こされる前記機械的移動を増幅することを更に具備することができる。  
同様に、この方法は、前記弁部材が前記開放位置にあるときの前記弁部材の位置を測定することと、前記測定された位置を表す信号をコントローラに送ることと、前記測定された位置を所望の位置と比較することと、誤り信号を発生させて前記測定された位置と所望の位置との食い違いを補正することと、誤り信号を処理して前記アクチュエータへ送られる補正済み指令信号を発生させることとを更に具備することができる。この方法は、前記所望のニードル位置をローカルマップまたはモデルで開ループ指令信号に変換することと、前記開放ループ指令信号を前記誤り信号から発生される閉ループ指令信号で補正することと、前記ローカルマップを前記誤り信号に対して応答性にすることを更に具備することができる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図面】
【図２】
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【国際調査報告】
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