具有相切翅片的環形噴嘴噴射器的制作方法

本發明大體涉及用于內燃發動機的直接燃料噴射器的系統和方法。

背景技術：

內燃發動機可以使用直接燃料噴射，其中燃料被直接噴射到發動機汽缸內，以改善燃料氣體混合。在傳統的直接燃料噴射器中，噴射器噴嘴孔構造和幾何形狀能夠調節燃燒特性并影響車輛排放。燃料通常在燃料噴射器針的頂端處通過多個孔從囊腔被噴射到發動機汽缸內，所述多個孔以增加霧化并改善空氣-燃料混合的各種方式進行配置。

Abani等在WO2014052126中示出了一種用于利用直接噴射器改善空氣-燃料混合的示例方法。在其中，噴射器噴嘴包含多個孔，所述多個孔相對于噴射器的軸線歪斜，以便在一縷噴射的燃料上給予角動量。

然而，發明人在此已經認識到上述燃料噴射器的一些問題。例如，因為燃料在高壓下從噴嘴中被噴出，所以不管由歪斜的噴嘴孔給予的旋渦如何，燃料都會具有相對長的噴霧射程(spray penetration)。因此，燃料會沖擊汽缸壁。特別地在冷發動機狀況期間，汽缸壁上的燃料不會參與燃燒，導致燃料供給誤差并且損害排放。在另一示例中，即使在噴射器處于關閉位置之后，噴射器針的基部處的囊腔也通過噴嘴孔與汽缸連通。來自囊腔的殘余體積的燃料因此能夠在噴射器被關閉之后滴入汽缸，這會導致噴射器焦化。這能夠使燃料噴霧型式和車輛排放退化。由于燃料滴下的延長的堆積還能夠減小噴嘴孔的有效流動面積，從而降低燃料噴射的效率，并且因此可以觀察到發動機功率和/或扭矩的降低。

技術實現要素：

因此，在本文中提出了一種至少部分地解決以上問題的燃料噴射器。在一個示例中，燃料噴射器包含針；以及截錐形(frustum shaped)噴嘴末端，其被耦接至針。以此方式，當燃料從噴射器中噴射出來時，燃料可以行進越過截錐形噴嘴末端，使燃料霧化以促進混合并將旋轉動量給予燃料噴霧。

在一個示例中，針的噴嘴末端可以包括被設置在截錐體的外表面上的多個相切翅片。另外，相切翅片可以例如沿逆時針方向成弧形(curved)。為了噴射燃料，針可以遠離噴射器的中心被向外移動并進入燃料噴射器被耦接至的汽缸。以此方式，可以在噴射器的容納針的主體與針的截錐形噴嘴末端之間產生環形噴嘴。從噴射器中流出的燃料行進越過截錐形噴嘴末端和弧形的相切翅片。這樣一來，燃料以錐形噴霧的方式被噴射，并且旋渦運動可以經由弧形翅片被給予燃料噴霧，因此減少噴霧射程和汽缸壁變濕。另外，可以增加空氣-燃料混合。

在另一實施例中，燃料噴射器可以具有兩個噴射器針，主要噴射器針和次要噴射器針，其中次要噴射器針被耦接至截錐形噴嘴末端。燃料腔室(例如，囊腔)可以位于主要針與次要針之間的空間中。電動致動器可以被用來移動主要噴射器針以建立燃料通道與燃料腔室之間的流體連通。一旦燃料腔室中到達足夠的壓力，次要針就可以經由燃料壓力被致動以產生環形噴嘴，燃料在環形噴嘴上面行進到汽缸。在燃料噴射器的另一實施例中，次要噴射器針噴嘴末端可以在其表面上具有多個弧形翅片。弧形翅片可以為噴射器噴嘴提供旋轉動量，以減小燃料射程并增加空氣-燃料混合。

應當理解，提供以上概述是為了以簡化的形式介紹一些概念，這些概念在具體實施方式中被進一步描述。這并不意味著確定所要求保護的主題的關鍵或基本特征，要求保護的主題的范圍被緊隨具體實施方式之后的權利要求唯一地限定。此外，要求保護的主題不限于解決在上面或在本公開的任何部分中提及的任何缺點的實施方式。

附圖說明

圖1示出了內燃發動機的示意描繪。

圖2示出了被用于圖1的發動機中的在停用位置中的直接燃料噴射器組件的示例。

圖3示出了在激活位置中的燃料噴射器組件的示例。

圖4是噴霧噴嘴和相切翅片的頂視圖。

圖5描繪了使直接燃料噴射器運轉并通過致動器控制燃料噴射的體積的方法的流程圖。

圖6示出了在停用的第一位置中的具有兩個噴射器針和帶有多個弧形翅片的噴嘴末端的直接燃料噴射器組件的實施例。

圖7示出了在激活的第二位置中的圖6的燃料噴射器組件。

圖8示出了在激活的第三位置中的圖6的燃料噴射器組件。

圖9圖示了在停用的第四位置中的圖6的燃料噴射器組件。

圖10描繪了在激活的第三位置中的具有不帶有弧形翅片的噴嘴末端的圖6的直接燃料噴射器組件的實施例。

圖11是示出用于使圖6的燃料噴射器組件運轉的方法的流程圖。

具體實施方式

以下描述涉及用于調整可以被合并在如在圖1中示出的發動機中的直接燃料噴射器的運轉的系統和方法。發動機控制器可以向被耦接至直接燃料噴射器的針和噴嘴的電動致動器發送控制信號，以調節如在圖2和圖3中示出的噴嘴的位置。控制器可以執行控制程序(諸如圖5的示例程序)，以將噴嘴從燃料通道被保持關閉的缺省位置轉變到噴嘴被移動到燃燒室內以打開燃料通道的位置。噴嘴的表面上的相切翅片(tangential fin)(圖4)被額外地用來產生具有旋轉動量的錐形燃料噴霧，所述旋轉動量允許有效的空氣燃料混合。圖6-9描繪了具有噴射器針的燃料噴射器組件的實施例，所述燃料噴射器組件經歷兩階段激活和兩階段停用過程以調節燃料噴射。圖6示出了停用的燃料噴射器組件的第一位置。圖7示出了在第二位置中的停用的燃料噴射器組件，緊接著所述第二位置的是由當燃料噴射器組件在如在圖8中圖示的第三位置中時的另一激活階段。在圖9中示出了停用的燃料噴射器組件的第四位置。圖10示出了在激活的第三位置中的不具有弧形翅片的圖6的燃料噴射器組件，并且圖11描繪了用于通過在圖6-10中描述的燃料噴射器組件噴射燃料的方法。

參照圖1，內燃發動機10由電子發動機控制器12控制，其中發動機10包含多個汽缸，在圖1中示出了多個汽缸中的一個汽缸。發動機10包括燃燒室30和汽缸壁32，活塞36被設置在其中并被連接至曲軸40。飛輪97和環形齒輪99被耦接至曲軸40。啟動器96包括小齒輪軸98和小齒輪95。小齒輪軸98可以選擇性地推進小齒輪95以嚙合環形齒輪99。啟動器96可以被直接安裝在發動機的前面或發動機的后面。在一些示例中，啟動器96可以通過帶或鏈向曲軸40選擇性地供應扭矩。在一個示例中，當不與發動機曲軸接合時，啟動器96處于基本狀態。燃燒室30被顯示為經由各自的進氣門52和排氣門54與進氣歧管44和排氣歧管48連通。每個進氣和排氣門可以通過進氣凸輪51和排氣凸輪53運轉。進氣凸輪51的位置可以由進氣凸輪傳感器55確定。排氣凸輪53的位置可以由排氣凸輪傳感器57確定。

直接燃料噴射器66被示為設置為將燃料直接噴射到汽缸30內，本領域技術人員稱之為直接噴射。燃料噴射器66與來自控制器12的信號的電壓脈沖寬度或燃料噴射器脈沖寬度成比例地遞送液體燃料。燃料通過包括燃料箱、燃料泵和燃料軌道(未示出)的燃料系統(未示出)遞送至燃料噴射器。此外，進氣歧管44被顯示為與可選電子節氣門62連通，電子節氣門62調整節流板64的位置，以控制從進氣裝置42到進氣歧管44的空氣流量。無分電器點火系統88響應于控制器12經由火花塞92向燃燒室30提供點火火花。通用排氣氧(UEGO)傳感器126被顯示為耦接至催化轉化器70上游的排氣歧管48。可替代地，雙態排氣氧傳感器可以替代UEGO傳感器126。

在一個示例中，轉化器70可以包括多塊催化劑磚。在另一示例中，可以使用每個均具有多塊磚的多個排放控制裝置。在一個示例中，轉化器70可以是三元型催化劑。

控制器12在圖1中被示為傳統的微型計算機，其包括：微處理器單元(CPU)102、輸入/輸出端口(I/O)104、只讀存儲器(ROM)106(例如，非臨時性存儲器)、隨機存取存儲器(RAM)108、保活存取器(ROM)110和傳統的數據總線。控制器12被示出為接收來自耦接至發動機100的傳感器的各種信號，除了之前所討論的那些信號外，還包括：來自耦接至冷卻套筒114的溫度傳感器112的發動機冷卻液溫度(ECT)；被耦接至加速器踏板130的用于感測由足部132施加的力的位置傳感器134；被耦接至制動器踏板150的用于感測由足部152施加的力的位置傳感器154；來自耦接至進氣歧管44的壓力傳感器122的發動機歧管壓力(MAP)的測量值；來自感測曲軸40位置的霍爾效應傳感器118的發動機位置傳感器；來自傳感器120的進入發動機的空氣質量的測量值；以及來自傳感器58的節氣門位置的測量值。大氣壓力也可以被感測(傳感器未示出)，由控制器12進行處理。在本說明的優選方面，發動機位置傳感器118在曲軸的每次旋轉產生預定數量的等間距脈沖，根據其可以確定發動機轉速(RPM)。

在一些示例中，發動機可以被耦接至混合動力車輛中的電機/電池系統。另外，在一些示例中，可以采用其他發動機構造，例如具有多個燃料噴射器的柴油發動機。另外，控制器12可以將諸如部件的退化的狀況通信給燈或替代地顯示面板171。

在運轉期間，發動機10內的每個汽缸通常經歷四個行程循環：循環包括進氣行程、壓縮行程、膨脹行程和排氣行程。一般來說，在進氣行程期間，排氣門54關閉，而進氣門52打開。空氣經由進氣歧管44引入燃燒室30，并且活塞36移動至汽缸的底部，以便增加燃燒室30內的容積。活塞36靠近汽缸的底部并在其行程結束的位置(例如，當燃燒室30處于其最大容積時)通常被本領域技術人員稱為下止點(BDC)。在壓縮行程期間，進氣門52和排氣門54關閉。活塞36朝向汽缸蓋移動，以便壓縮燃燒室30內空氣。活塞36在其行程結束并最靠近汽缸蓋的位置(例如，當燃燒室30處于其最小容積時)通常被本領域技術人員稱為上止點(TDC)。在下文中被稱為噴射的過程中，燃料被引入燃燒室。在下文中被稱為點火的過程中，被噴射的燃料通過已知的點火手段如火花塞92點燃，從而導致燃燒。在膨脹行程期間，膨脹的氣體將活塞36推回至BDC。曲軸40將活塞運動轉換為旋轉軸的旋轉扭矩。最后，在排氣行程期間，排氣門54打開，以便將已燃燒的空氣-燃料混合物釋放至排氣歧管48，并且活塞返回至TDC。注意，上述內容僅作為示例示出，并且進氣門和排氣門打開和/或關閉正時可以改變，諸如以提供正或負氣門重疊、進氣延遲關閉或各種其他示例。

如在上面解釋的，直接燃料噴射器可以被用來將燃料直接供應給如在圖1中示出的發動機的汽缸。為了增加燃料的霧化，直接噴射器可以包括通過其供應燃料的多個孔。因為燃料在高壓下被供應給直接噴射器，燃料通過利用相對高的力從直接噴射器被噴射。這會引起燃料沖擊汽缸的壁。特別地在冷發動機狀況期間，撞擊汽缸的表面的燃料不會參與燃燒。該汽缸壁變濕能夠引起燃料供給誤差，導致失火或其他燃燒穩定性問題，并且還能夠損害排放。根據在下面描述的實施例，燃料噴射器可以具有包括具有多個弧形翅片的截錐形末端的噴射器針。在燃料噴射期間，噴射器針可以被向外移動(例如，進入汽缸)以產生燃料通過其流動的環形噴嘴。燃料可以流過截錐形末端和弧形翅片，產生具有旋轉動量的錐形燃料噴霧。以此方式，燃料霧化可以被提供，同時將燃料噴霧維持在噴射器附近的區域內并且遠離汽缸的壁。

參照圖2和圖3，圖示了由汽缸蓋211限定的發動機汽缸210中的燃料噴射器組件200的示例。燃料噴射器組件200可以是圖1的噴射器66的非限制性示例。燃料噴射器組件200包括噴射器主體204，該噴射器主體204沿著噴射器主體204的縱向軸線216以可移動方式容納噴射器針205。噴射器主體204還容納被耦接至燃料供應裝置230(例如，高壓共同燃料軌道、(一個或多個)燃料供應管路、(一個或多個)燃料泵和燃料箱)的燃料通道208。燃料通道208具有用于將燃料排入當致動器202沿向下方向移動噴射器針205時產生的環形間隙308以便向發動機汽缸輸送燃料的出口(在圖3中示出)。致動器202可以被耦接至噴射器針205。在公開的裝置的一個實施例中，電動馬達被用來移動針以調節燃料噴射。燃料噴射器可以通過其他致動器(諸如螺線管、壓電、液壓等)來致動，而不脫離本公開的范圍。

噴射器針還被耦接至一個或更多個保持彈簧206。每個保持彈簧206可以插入噴射器主體204中的凹槽217，并且用于沿向上方向(例如，遠離汽缸210)偏置噴射器針205。致動器202可以沿著縱向軸線沿向下方向(例如，朝向汽缸210)抵抗彈簧的力移動針205。在圖2和圖3中圖示的示例中，噴射器的縱向軸線垂直于汽缸210的橫向軸線219。然而，在其他示例中，噴射器可以相對于橫向軸線以不同的角度被設置。

燃料噴射器針205具有經由傾斜的連接區域218被耦接至針205的截錐形噴嘴末端212。噴嘴末端212包括被耦接至傾斜的連接區域218的頂部表面222和與頂部表面相對的底部表面220。底部表面220面向汽缸210的內部。底部表面220可以具有比頂部表面的橫截面面積更大的橫截面面積。截錐體可以具有錐形形狀，其中頂部和底部表面是圓形或橢圓形。然而，其他形狀是可能的，諸如矩形。另外，應理解，在一些示例中，噴嘴末端212、傾斜的連接區域218和針205可以由單個連接件構成，而在其他示例中，噴嘴末端212、傾斜的連接區域218和針205中的一個或更多個由被緊固在一起的單獨件構成。

噴嘴末端的頂部表面222經由外表面213被耦接至底部表面220。因為截錐形噴嘴的底部表面的橫截面面積大于頂部表面的橫截面面積，所以外表面可以噴射器的中心線(例如，縱向軸線)向外傾斜。

噴射器主體204包括具有內表面的針座，所述內表面被定尺寸并且被成形為使得當針在第一關閉位置中時內表面的至少一部分與噴嘴末端的至少一部分共面接觸。例如，噴射器主體的內壁包括一個或更多個成角度的內表面306，所述一個或更多個成角度的內表面306被成形為至少近似地對應于截錐體和傾斜的連接區域的形狀，使得當噴射器被保持在其缺省的關閉位置中時(例如，當致動器不被激活時)，噴嘴末端和/或傾斜的連接區域218的外表面213與成角度的內表面306中的一個或更多個共面接觸。具體地，當表面304和306共面接觸時，噴嘴末端和/或傾斜的連接區域的表面304用于密封燃料通道208。兩個表面之間的共面可以是部分的或全部的，這可以取決于噴嘴的形狀和噴射器主體的內壁并且取決于噴射器噴嘴相對于噴射器主體內壁的位置。

圖2示出了在第一位置201中的燃料噴射器組件200，其中致動器202不被激活并且彈簧將針和噴嘴末端向上偏置為與噴射器主體的內壁共面接觸。相應地，阻止燃料離開燃料通道208，并且沒有燃料噴射發生。

圖3示出了在第二位置301中的燃料噴射器組件200，其中致動器202被激活并且抵抗彈簧的力迫使針和噴嘴末端向下(例如，進入汽缸)。噴嘴末端向外移動到汽缸內，并且燃料通道208不再被阻擋。另外，噴嘴遠離噴射器主體的移動在噴射器主體的內表面與噴嘴末端的外表面之間產生環形間隙308，燃料能夠通過所述環形間隙308從燃料通道中流出。

噴射器噴嘴末端212包括多個相切弧形翅片214，所述多個相切弧形翅片214被耦接至外表面213，被定位在通過噴嘴末端的平面(諸如通過頂部表面222的平面)產生的圓的切線處。圖4示出了噴嘴末端212以及弧形翅片214在截錐體的外表面213上的相切取向的頂視圖。頂視圖示出了在中心處的噴射器針205，其中四個均勻間隔開的翅片214在截錐形噴嘴末端212的外表面上并且關于頂部表面222被相切地設置。當致動器移動噴嘴末端遠離噴射器主體并且燃料行進通過燃料通道208到達環形間隙308時，燃料行進越過噴嘴末端和多個弧形翅片的外表面。翅片以產生具有沿如通過箭頭402示出的逆時針方向的旋轉動量的燃料噴霧的方式成弧形。當如在圖4中示出的那樣自上而下觀察噴射器時，噴霧可以沿關于噴嘴末端的圓形底部表面的逆時針方向行進。在一些示例中，諸如當燃料噴射器被設置在汽缸壁與汽缸的進氣道之間時(如在圖1中圖示)，進氣空氣可以被吸入到汽缸中，其中旋渦也具有逆時針方向旋轉(例如，當自上而下觀察時關于汽缸冠部)。通過沿逆時針方向提供燃料噴霧，燃料噴霧可以被打旋的進氣空氣夾帶，從而促進燃料與進氣空氣的混合。

雖然在圖4中示出了四個弧形翅片，但是其他實施例可以具有在噴嘴的外壁上以相等或不等間隔被間隔開的多于四個、或少于四個相切翅片，使得燃料噴霧可以在質量分布和型式方面改變，從而影響空氣燃料混合。例如，取決于發動機孔直徑和測量口徑，翅片的數量可以是4、6、8或其他合適的數量。更多翅片可以有助于通過引入更強的旋轉來減小噴霧射程。然而，存在的翅片的數量越多，更少量的燃料能夠被輸送。因此，更多翅片可以被用于具有更小孔尺寸的發動機中。

圖5是圖示用于利用直接燃料噴射器(諸如圖2-4的燃料噴射器組件200)噴射燃料的方法500的流程圖。方法500的至少一部分可以被實施為存儲在非臨時性存儲器中的可執行控制器指令。此外，方法500的多個部分可以是在物理世界中轉變致動器或裝置(諸如燃料噴射器組件的致動器202)的運轉狀態所采取的動作。用于執行方法500的指令可以由控制器(例如，控制器12)基于存儲在控制器的存儲器上并配合從發動機系統的傳感器(諸如在上面參照圖1描述的傳感器)接收的信號來執行。控制器可以采用發動機系統的發動機致動器根據在下面描述的方法來調整發動機運轉。

方法500在501處開始，在501處檢測發動機運轉參數。檢測的發動機運轉參數可以包括但不限于發動機狀態(例如，開啟或關閉)、發動機轉速與負荷、當前的發動機位置、發動機溫度、和其他參數。在502處，方法500確定是否接收到噴射燃料的命令。燃料可以響應于在閾值之上的發動機負荷和/或響應于指示噴射器要噴射燃料以開始汽缸中的燃燒的點火順序和發動機位置而被噴射。如果命令為是，方法500進入到503以向被耦接至燃料噴射器的噴射器針(例如，針205)的電動致動器(例如，致動器202)發送信號。在504處，致動器將針從第一關閉位置移動到多個打開位置中的一個。當針從關閉位置被移動到打開位置時，針的噴嘴末端(例如，末端212)被向外移動以產生通過其供應來自噴射器主體內的燃料通道的燃料的環形噴嘴。

針的向外移動的程度和針被保持在該位置中的持續時間可以由電動致動器來控制，以便控制正被噴射的燃料的體積和噴射的燃料的噴霧射程中的一個或更多個。如在上面關于圖2和圖3描述的，噴射器針和噴嘴末端可以被移動到第二位置以打開環形間隙，因此產生燃料可以在噴射事件期間流過其的環形噴嘴。在一個示例中，該第二位置可以表示噴射器的最大或完全打開位置，并且致動器可以被配置為將噴射器打開到其他中間位置以便輸送更小體積的燃料。例如，致動器可以被配置為將噴射器打開到第一中間位置并且打開到第二中間位置，其中第一中間位置比最大打開位置(例如，圖2和圖3的第二位置)更不打開，但是比第二中間位置更打開。另外，燃料的噴霧射程可以通過減小環形噴嘴的尺寸來減小。

相應地，如在圖5中圖示的，當相對高的體積的燃料被期望時(例如，在高發動機負荷狀況期間)，噴射器可以被保持在上面關于圖2和圖3描述的第二位置中，使得環形噴嘴在指定時間T1內最大打開，噴射相對大的體積的燃料，如在505處指示的。當電動致動器將燃料噴射器針保持在部分打開位置(諸如第一中間位置)中時，相同大的體積的燃料也可以在使得T2＞T1的更長時間T2內被噴射，如在506處指示的。部分打開的第一中間位置可以是針被向外移動比第二位置更少的量以便產生具有比當噴射器在第二位置時產生的環形噴嘴更小的環形噴嘴的位置。在一些示例中，是在更短的持續時間內將針致動到完全打開位置還是在更長的持續時間內將針致動到部分打開的第一中間位置的確定可以基于發動機溫度。例如，在冷發動機狀況期間(例如，處于環境溫度的發動機溫度)，沖擊汽缸的壁的燃料不會參與燃燒，導致燃燒穩定性和排放問題。然而，在暖機的發動機狀況期間(例如，其中發動機在正常的運轉溫度下)，汽缸壁可以足夠熱以使到達汽缸壁的任何燃料都汽化。相應地，控制燃料噴霧射程會在暖機運轉期間更不重要，并且因此燃料可以在更短的持續時間內經由在完全打開位置中的噴射器被噴射。然而，在冷發動機狀況期間，燃料可以在更長的持續時間內經由處于部分打開位置的噴射器被噴射以減小噴霧射程。

在另一示例中，當對燃料的需求為中等時(例如，在中等負荷狀況期間)，噴射器針可以被致動到部分打開的第一中間位置以在更短的持續時間T1內打開環形噴嘴(在507處)，或噴射器針可以在更長的持續時間T2(T2＞T1)內被致動到最小打開的第二中間位置(在508處)，兩者都導致中間體積的燃料的噴射。類似于在上面描述的噴射器控制策略，燃料可以在暖機的發動機運轉期間在更短的持續時間內經由在部分打開的第一中間位置中的噴射器被噴射，并且燃料可以在冷發動機狀況期間在更長的持續時間內經由在最小打開的第二中間位置中的噴射器被噴射，以減小燃料噴霧射程。

在一個示例中，當燃料需求低時(例如，在低負荷狀況期間和/或在多次噴射事件中的燃料噴射(諸如預噴射)期間)，噴射器針可以被致動到部分打開的第一中間位置以在更短的持續時間T3(T3＜T1)內部分地打開環形噴嘴(如在509處指示的)，或噴射器針可以在更長的持續時間T1內被致動到最小打開的第二中間位置(在510處)，兩者都導致小體積的燃料噴射。類似于在上面描述的噴射器控制策略，燃料可以在暖機的發動機運轉期間在更短的持續時間內經由在部分打開的第一中間位置中的噴射器被噴射，并且燃料可以在冷發動機狀況下在更長的持續時間內經由在最小打開的第二中間位置中的噴射器被噴射，以減小燃料噴霧射程。

在512處，燃料經由環形噴嘴被噴射，并且行進越過噴嘴和被耦接至噴嘴的多個弧形翅片，因此產生具有旋轉運動的錐形燃料噴霧。方法500然后結束。

如果在502處確定沒有接收到噴射燃料的命令，則沒有信號被發送給致動器，如在514處指示的。在516處，噴射器被保持彈簧保持或向上移動，使得噴射器噴嘴被保持在第一位置中，從而在518處導致關閉的燃料通道，并且因此沒有燃料噴射。

到汽缸的燃料流可以通過在上面描述的控制具有截錐形噴嘴的燃料噴射器的位置的方法來調節。以此方式，具有被耦接至電動致動器的相切翅片的截錐形噴射器噴嘴能夠被保持在各種位置中，以打開或關閉燃料通道，并且釋放具有逆時針旋轉運動的錐形燃料噴霧以向發動機的汽缸輸送空氣燃料混合物。

因此，如在上面描述的，致動器沿著縱向軸線向下推動噴射器針，使得被耦接至針的燃料噴射器噴嘴末端移動到遠離容納針和噴嘴的燃料噴射器主體的內壁的位置。噴射器主體和噴嘴的共面表面遠離彼此的移動可以部分或完全打開噴射器主體內的燃料通道，以將燃料釋放到由共面表面之間的增加的距離產生的環形間隙。應注意，噴射器噴嘴相對于噴射器主體的內壁的向下移動的范圍將會確定燃料通道的例如部分到完全的打開，并且確定環形間隙的體積。來自燃料通道的流動燃料行進越過噴嘴上的相切翅片，以產生弧形的燃料噴霧噴射型式。噴嘴末端可以是截錐或其他形狀，諸如正方形、三角形、多邊形等，并且在噴射器的內部主體上具有互補的共面表面。

相反，在不存在到電動致動器的電子信號的情況下，被耦接至噴射器主體和噴射器針的多個保持彈簧可以沿著縱向軸線遠離汽缸向上推動針，并且將針保持在該第一位置中。噴射器針連同噴射器噴嘴末端一起的這種向上移動可以部分或完全阻止噴射器主體上的燃料通道，因為噴射器主體與噴射器噴嘴的外壁之間的一個或更多個共面表面可以完全或部分接觸。在一個實施例中，噴嘴的外壁上的表面和噴射器主體的內壁上的表面被設置為使得進入環形間隙的燃料通道入口被阻擋。第一位置還減小了環形間隙的體積，從而阻止燃料從環形間隙釋放到發動機汽缸內。

燃料噴射器主體具有用于向環形間隙輸送燃料的至少一個高壓燃料通道，燃料然后通過噴嘴的外壁上的相切翅片被分布以到達汽缸。燃料通道可以被連接至燃料供應系統，所述燃料供應系統由車載的一個或更多個燃料存儲箱構成并且用于為發動機提供燃料。它還可以包括向噴射器主體上的燃料通道輸送高壓燃料的燃料泵和燃料軌道。燃料箱可以存儲一種或更多種液體燃料，包括但不限于汽油/柴油和醇燃料。在一些示例中，存儲的燃料可以是兩種或更多種液體燃料的混合物。

在一些示例中，可變電流可以通過電子控制單元(例如，在上面描述的控制器)被供應給燃料噴射器的致動器以針對噴射器針的指定行進距離提供力，所述指定行進距離控制環形噴嘴的尺寸。這樣一來，取決于工況，環形噴嘴的尺寸可以被調整以輸送更大或更小體積的燃料。對于所有發動機運轉狀況，這可以允許噴射器維持相對相等的噴射持續時間。它還可以允許通過一起調整噴嘴尺寸和噴射持續時間的噴霧射程距離(在某一距離內)的控制實現期望的燃料輸送量。這可以在針對小體積的燃料要被噴射的噴射事件期間(諸如在預先噴射或后噴射事件僅持續非常短的時間(幾毫秒)的多次噴射事件期間)特別有用。

圖6-9示出了具有兩個噴射器針的燃料噴射器組件600的實施例。燃料噴射器組件600經歷兩階段激活和兩階段停用過程以減少在噴射器被關閉之后滴下的燃料，由此減少噴射器焦化以及隨后的排放的退化。

在停用的第一階段處，燃料噴射器組件600保持在第一位置601中，如圖6中所示。緊接著是激活的第一階段，其中燃料噴射器組件600在第二位置701中，如在圖7中圖示的。在激活的第二階段中，燃料噴射器組件600在第三位置801中，如在圖8中描繪的。緊接著是停用的第二階段，其中燃料噴射器組件600在第四位置901中，如圖9中示出。

參照圖6，圖示了由汽缸蓋602限定的發動機汽缸626中的在第一位置中的停用的燃料噴射器組件600。燃料噴射器組件600可以是圖1的噴射器66的非限制性示例。燃料噴射器組件600包括噴射器主體604，所述噴射器主體604容納在它們之間具有相對運動的兩個噴射器針，主要噴射器針608和次要噴射器針620。次要噴射器針620被部分地容納在主要噴射器針608內部的通道中。次要噴射器針620在主要噴射器針608通道內部的移動受被附接至主要噴射器針608通道的停止引導件610限制。次要噴射器針620具有在其外表面上具有多個相切翅片621的截錐形噴嘴615。噴嘴615具有頂部表面617和與頂部表面相對的底部表面619。底部表面619面向汽缸626的內部。底部表面619可以具有比頂部表面617的橫截面面積更大的橫截面面積。

高壓燃料通道614存在于噴射器主體604與主要噴射器針608之間，所述主要噴射器針608連接至在主要噴射器針608的基部處的燃料囊腔(sac)616。高壓燃料通道614具有連接至高壓燃料系統(例如被連接至燃料泵和燃料箱(未示出)的高壓燃料軌道)的入口，并且還包括用于將燃料排入燃料囊腔616的出口。

來自燃料囊腔616的燃料能夠通過當共面接觸在噴射器主體604與噴嘴615丟失時產生的環形間隙618被排出，這在下面關于圖8詳細地描述。

噴射器主體604包括針座612，所述針座612被定尺寸并且被成形為使得當針在第一停用位置601中時(如在圖6中示出)表面的至少一部分與主要噴射器針608的至少一部分共面接觸，因此防止燃料從高壓通道614流向囊腔616。

致動器606可以被耦接至主要噴射器針608。次要噴射器針620可以被耦接至保持彈簧624。致動器606可以沿著縱向軸線630沿向下方向(例如，朝向汽缸626)移動噴射器針。在圖6-10中圖示的示例中，噴射器的縱向軸線630垂直于汽缸626的橫向軸線632。在公開的裝置的一個實施例中，電動馬達被用來移動針以調節燃料噴射。燃料噴射器可以通過其他致動器(諸如螺線管、壓電、液壓等)來致動，而不脫離本公開的范圍。

在第一關閉位置601期間，當燃料噴射器組件在停用的第一階段中時，致動器606不被激活，并且主要噴射器針608與針座612共面接觸，使得高壓燃料通道614不與低壓燃料囊腔616流體連通。在位置601處，保持彈簧624沿遠離汽缸壁626的方向向上偏置次要噴射器針620，使得次要噴射器噴嘴615與噴射器主體604共面接觸，至少部分地關閉環形間隙618并且防止囊腔616與汽缸626的流體連通。因此，阻止燃料離開囊腔616、通過環形間隙618并進入汽缸626，并且沒有燃料被噴射到汽缸626內。

在接收到用于燃料噴射的命令后，燃料噴射器組件600轉變為激活的第一階段并且在第二位置701中，如在圖7中示出的。在位置701處，電動致動器606沿遠離汽缸626的方向移動主要噴射器針608。主要噴射器針608的這種移動導致針座612與主要噴射器針608之間的共面接觸的丟失，導致燃料通道614與燃料囊腔616之間的流體連通的打開。相應地，燃料能夠從高壓燃料通道614移動到囊腔616。在位置701處，環形間隙618仍然被關閉。保持彈簧624正在保持次要噴射器針620，使得次要噴射器噴嘴615與噴射器主體604之間的共面接觸完整，并且來自囊腔616的燃料不能被噴射到汽缸壁626內。

繼續燃料噴射事件的執行，在位置701期間高壓燃料到燃料囊腔616內的轉移增加了囊腔616中的抵抗保持針向上的保持彈簧624偏置朝向汽缸壁626向下推動次要噴射器針620的壓力，如通過圖8中的第三位置801圖示的。這是激活的第二階段。

次要噴射器針620的向下移動遠離噴射器主體604朝向汽缸626推動噴射器噴嘴615。這導致次要噴射器噴嘴615表面與噴射器主體604之間的共面接觸的丟失。因此，環形間隙618打開，并且囊腔616與汽缸626之間的流體連通被建立，導致燃料從囊腔616到汽缸壁626內的噴射。次要噴射器針620的向下移動被附接至主要噴射器針608的壁的停止引導件610中斷，從而控制次要噴射器針620移動的范圍，由此在位置801期間調節環形間隙618的尺寸并調節燃料流。

位置801處的燃料噴射為存在于次要噴射器噴嘴615的表面上的多個弧形翅片621提供旋轉動量。在一個示例中，翅片可以以產生具有沿如通過箭頭625示出的逆時針方向的旋轉動量的燃料噴霧的方式成弧形。弧形翅片可以產生可以使次要噴射器針620和噴嘴615沿逆時針方向旋轉從而在燃料噴射期間產生旋轉的燃料噴霧由此提高燃料噴霧霧化并減小燃料射程的相切力。

在兩階段激活結束的時候，在燃料噴射事件已經被執行之后，噴射器組件600移動到為停用的第二階段的第四位置901，如在圖9中圖示的。在燃料噴射事件結束的時候，致動器606朝向汽缸626沿向下方向推動主要噴射器針608，建立針座612與主要噴射器針608之間的面與面接觸。這切斷了高壓通道614與燃料囊腔616之間的流體連通，導致到燃料囊腔616的燃料供應的中止。在位置901處，由于來自保留在囊腔616中的燃料的壓力，環形間隙618仍然打開。

隨后，燃料囊腔616中的壓力由于與高壓燃料通道的連通的關閉而下降。這引起保持彈簧624的偏置沿遠離汽缸626的方向拉動次要噴射器針620和噴射器噴嘴615。噴射器主體604與噴射器噴嘴615之間的面與面接觸被重新建立，使噴射器組件返回到如在圖6中示出的停用的第一位置，完成一個燃料噴射事件。

在燃料噴射器組件的其他實施例中，燃料組件可以不包括在噴射器噴嘴上的弧形翅片。圖10示出了具有主要噴射器針608和次要噴射器針620的燃料噴射器組件650的一個這樣的實施例，并且不具有弧形翅片的截錐形噴嘴615在激活的第三位置中。在燃料噴射器組件650的第三位置期間，高壓燃料通道與囊腔616流體連通，并且環形間隙618打開，與汽缸壁626連通，導致高壓燃料的噴射，如在圖8中描述的。在圖10中的燃料噴射器的實施例能夠如在圖6-9中描述的那樣在燃料噴射期間經歷四個位置的雙階段激活和停用，由此減少燃料滴下并產生有效的燃料噴霧型式(spray pattern)。

圖11是示出用于通過被配置用于兩階段激活和停用的燃料噴射器組件(諸如燃料噴射器組件600)的直接燃料噴射的方法950的流程圖。方法950的至少一部分可以被實施為存儲在非臨時性存儲器中的可執行控制器指令。此外，方法950的多個部分可以是在物理世界中轉變致動器或裝置(諸如燃料噴射器組件的致動器606)的運轉狀態所采取的動作。用于執行方法950的指令可以由控制器(例如，控制器12)基于存儲在控制器的存儲器上并配合從發動機系統的傳感器(諸如在上面參照圖1描述的傳感器)接收的信號來執行。控制器可以采用發動機系統的發動機致動器根據在下面描述的方法來調整發動機運轉。

方法950在952處開始，在952處檢測發動機運轉參數，包括但不限于檢測發動機狀態(例如，開啟或關閉)、發動機轉速與負荷、當前的發動機位置、和其他參數。在954處，燃料噴射器組件被停用，并且在其缺省的第一位置(諸如在上面關于圖6描述的位置601)中。在第一位置中，主要針和次要針兩者都被保持其相應的關閉位置中，使得阻止燃料進入燃料噴射器。在956處，方法950確定是否接收到噴射燃料的命令。燃料可以響應于在閾值之上的發動機負荷和/或響應于指示噴射器要噴射燃料以開始汽缸中的燃燒的點火順序和發動機位置而被噴射。如果沒有接收到噴射燃料的命令，方法950循環回到954并且繼續將燃料組件保持在第一位置中。如果命令為是，方法950進入到960以激活致動器(例如，致動器606)從而將被耦接至致動器的主要針(例如，針608)從第一位置移動到第二位置。當主要噴射器針被移動到第二位置時，主要噴射器與針座之間的接觸丟失，并且在962處，高壓燃料通道與噴射器組件的燃料囊腔之間的流體連通被建立。這引起高壓燃料蓄積在囊腔中。方法950然后進入到964。

在964處，被蓄積在囊腔中的高壓燃料抵抗噴射器組件的保持彈簧的偏置沿向下方向移動次要噴射器針(例如，針620)(例如，進入在上面關于圖8描述的第三位置)。在966處，這導致次要針的噴嘴末端與噴射器主體之間的環形間隙的打開，建立囊腔與汽缸之間的流體連通，引起來自囊腔的燃料被噴射到汽缸。

在968處，方法950確定是否到達燃料噴射事件的結束。燃料噴射事件的持續時間可以基于發動機參數，諸如發動機轉速、發動機負荷等。如果未到達燃料噴射事件的結束，方法950循環回到966以繼續在第三位置中利用燃料噴射器組件噴射燃料。如果到達燃料噴射事件的結束，方法950在969處停用致動器，這將燃料組件移動到第四位置(例如，在上面關于圖9描述的第四位置)。在第四位置中，主要噴射器針被致動器移動以關閉囊腔與高壓燃料通道之間的連通。一旦燃料組件被移動到第四位置，囊腔中的燃料從噴射器中排出直至囊腔中的壓力小于通過燃料噴射器組件的保持彈簧施加的向上力，并且因此次要針關閉，導致燃料噴射的結束和燃料噴射器組件到第一位置的返回。方法950返回。

在一個示例中，方法950可以在這樣的燃料噴射器組件的實施例中被執行，其中弧形翅片可以存在于次要噴射器噴嘴的表面上，當在方法950的步驟964和966處燃料組件被保持在激活的第三位置中時，所述弧形翅片可以產生旋轉動量以使次要燃料噴射器沿逆時針方向旋轉，提高空氣-燃料混合并減小燃料射程。

到汽缸的燃料流可以通過在上面描述的控制主要和次要燃料噴射器針的位置使得燃料噴射器組件能夠被保持在四個位置中以在燃料噴射事件期間執行兩階段激活和兩階段停用循環的方法來調節。

上面提到的燃料噴射器組件包括具有彼此之間具有相對運動的兩個噴射器針(主要噴射器針和次要噴射器針)的噴射器。如在上面描述的，在第一位置中，燃料噴射器組件在停用的第一階段中。主要噴射器針與噴射器主體中的針座共面接觸，這關閉高壓燃料通道與囊腔之間的流體連通。次要噴射器針被保持彈簧遠離汽缸內壁向上偏置，使得次要噴射器噴嘴末端與噴射器主體共面接觸，關閉環形間隙。

在激活的第一階段處，在接收到用于燃料噴射的命令后，被耦接至主要噴射器針的致動器遠離汽缸向上移動針，以打開高壓燃料通道與燃料囊腔之間的流體連通，將燃料噴射器組件保持在第二位置中。在該位置處，環形間隙被關閉，其中囊腔與汽缸內壁之間沒有流體連通。

在激活的第二階段處，燃料噴射器組件在第三位置中。次要噴射器噴嘴由于燃料囊腔中的增加的壓力而朝向汽缸沿向下方向的移動打開將燃料從囊腔釋放到發動機汽缸內的環形間隙。在一個示例中，次要噴射器噴嘴可以具有多個弧形翅片，所述多個弧形翅片可以給予次要噴射器針和次要噴射器噴嘴逆時針旋轉動量，產生錐形燃料噴霧，減小燃料射程并增加空氣燃料混合。應注意，次要噴射器針和噴嘴相對于噴射器主體的內壁的向下移動范圍將會確定環形間隙的例如部分到完全的打開。在一個示例中，容納次要噴射器針的主要燃料噴射器通道內部的停止引導件可以確定移動的范圍，由此控制環形間隙的體積。

在停用的第二階段處，在接收到用于結束燃料噴射的命令后，致動器移動主要噴射器針使得主要噴射器針與位于燃料噴射器的主體上的針共面接觸，防止來自高壓燃料通道的燃料進入囊腔。在該階段處，保持彈簧的偏置移動耦接的次要噴射器針，使得環形間隙由于次要噴射器噴嘴與噴射器主體之間的共面接觸的重新建立而被關閉，使燃料噴射器組件返回到停用的第一位置。

因此，具有環形噴射器噴嘴的雙針燃料噴射器被配置為在燃料噴射事件期間移動通過多階段激活和停用過程，由此調節燃料噴霧型式并減少在噴射器被閉合之后滴下的燃料。

經由具有帶有多個弧形翅片的截錐形噴嘴末端的燃料噴射器來噴射燃料的技術效果是減小燃料的噴霧射程并維持燃料-空氣混合和燃料霧化，因此減少汽缸壁變濕，降低燃料消耗，并且改善排放。通過具有兩階段激活和兩階段停用循環的雙針燃料噴射器組件噴射燃料能夠減少燃料滴下，并且改善燃料噴霧型式和車輛排放。一種燃料噴射器的實施例，其包含：針；以及截錐形噴嘴末端，其被耦接至針。在第一示例中，燃料噴射器包含，圍繞截錐形噴嘴末端的外表面被均勻地間隔開的多個弧形的相切翅片。燃料噴射器的第二示例可選地包含第一示例，并且進一步包含電動致動器，致動器被配置為將針從第一關閉位置向下移動到第二打開位置。燃料噴射器的第三示例可選地包含第一和/或第二示例，并且進一步包含彈簧，彈簧被配置為沿向上方向迫使針，以便當致動器不被激活時將針從第二位置移動回到第一位置。燃料噴射器的第四示例可選地包含第一至第三示例中的每一個中的一個或更多個，并且進一步包含噴射器主體，其中針被容納在噴射器主體中。燃料噴射器的第五示例可選地包含第一至第四示例中的每一個中的一個或更多個，并且進一步包含第二針，其中第二針部分地容納第一針。燃料噴射器的第六示例可選地包含第一至第五示例中的每一個中的一個或更多個，并且進一步包含被耦接至電動致動器的第二針，電動致動器被配置為將第二針從第一關閉位置向上移動到第二打開位置并且從第二位置向下移動到第一位置。燃料噴射器的第七示例可選地包含第一至第六示例中的每一個中的一個或更多個，并且進一步包含介于第一針和第二針中間的燃料囊腔，當第二針在第二位置中時，燃料囊腔流體地耦接至燃料噴射器的燃料通道。燃料噴射器的第八示例可選地包含第一至第七示例中的每一個中的一個或更多個，并且進一步包括，其中第一針被配置為當燃料囊腔中的燃料壓力大于閾值時向下移動到第三打開位置，并且其中第一針被耦接至彈簧，彈簧被配置為當燃料囊腔中的燃料壓力小于閾值時在向上方向上迫使第一針從第三位置到第四關閉位置。燃料噴射器的第九示例可選地包含第一至第八示例中的每一個中的一個或更多個，并且進一步包含噴射器主體，第一針和第二針被容納在噴射器主體內。燃料噴射器的第十示例可選地包含第一至第九示例中的每一個中的一個或更多個，并且進一步包含具有針座的噴射器主體，針座具有內表面，內表面被定尺寸并且被成形為使得當第二針在第一位置中時內表面的至少一部分與第二針共面接觸。燃料噴射器的第十一示例可選地包含第一至第十示例中的每一個中的一個或更多個，并且進一步包含當第一針在第四位置中時，噴射器主體的至少一部分與第一針的噴嘴末端的至少一部分共面接觸。

在另一表示中，一種燃料噴射器包含：針；以及多個相切翅片，其被耦接至針的噴嘴末端并且沿逆時針方向成弧形。在燃料噴射器的第一示例中，噴嘴末端包含截錐體形狀，并且多個相切翅片被耦接至噴嘴末端的外側表面。燃料噴射器的第二示例可選地包含第一示例，并且進一步包括，其中多個相切翅片包含圍繞噴嘴末端的外表面均勻地間隔開的四個相切翅片。燃料噴射器的第三示例可選地包含第一和/或第二示例，并且進一步包含噴射器主體，針被容納在噴射器主體內。燃料噴射器的第四示例可選地包含第一至第三示例中的每一個中的一個或更多個，并且進一步包括，其中噴射器主體包含具有內表面的針座，內表面被定尺寸并且被成形為使得當針在第一關閉位置中時內表面的至少一部分與噴嘴末端的至少一部分共面接觸。燃料噴射器的第五示例可選地包含第一至第四示例中的每一個中的一個或更多個，并且進一步包含被耦接至針的致動器，致動器被配置為將針從第一關閉位置移動到第二打開位置。燃料噴射器的第六示例可選地包含第一至第五示例中的每一個中的一個或更多個進一步包含在噴射器主體內的燃料流動通道，其中當針在第一位置中時，通過燃料流動通道的燃料的流動被噴嘴末端阻止。燃料噴射器的第七示例可選地包含第一至第六示例中的每一個中的一個或更多個，并且進一步包括，其中致動器被配置為沿向下方向移動針以將針從第一位置移動到第二位置。燃料噴射器的第八示例可選地包含第一至第七示例中的每一個中的一個或更多個，并且進一步包含彈簧，彈簧被配置為沿向上方向迫使針，以便當致動器不被激活時將針從第二位置移動回到第一位置。燃料噴射器的第九示例可選地包含第一至第八示例中的每一個中的一個或更多個，并且進一步包括，其中致動器包含電動馬達。

在另一表示中，一種用于燃料噴射器的方法包含，致動被容納在燃料噴射器的主體內的針以將針從第一位置向外移動到第二位置；以及使來自燃料通道的燃料在主體內并且在針的噴嘴末端的表面上的多個弧形翅片上面流動，以產生弧形的燃料噴射噴霧型式。該方法的第一示例進一步包括，其中致動針以向外移動針包含致動被耦接至針的電動馬達以沿向下方向推動針。該方法的第二示例可選地包括第一示例，并且進一步包括停用電動馬達，其中在電動馬達的停用后，燃料噴射器的保持彈簧將針向上移動到第一位置。該方法的第三示例可選地包括第一和第二示例中的一個或兩個，并且進一步包括，其中使來自燃料通道的燃料流動包含響應于針從第一位置被移動到第二位置而使來自燃料通道的燃料流動，其中當針在第一位置中時，針的噴嘴末端與燃料噴射器的主體的針座接觸，以便阻止燃料的流動。

在另一表示中，一種系統包含：發動機，其具有汽缸；燃料供應裝置；燃料噴射器，其被耦接至汽缸；以及控制器。燃料噴射器包含主體，其具有被耦接至燃料供應裝置的燃料通道；針，其被耦接至截錐形噴嘴末端；以及致動器，其被耦接針。控制器將非臨時性指令存儲在存儲器中，當非臨時性指令被執行時，引起控制器激活致動器以移動針，從而打開燃料通道并將燃料噴射到汽缸。當致動器被停用時，針的噴嘴末端與主體的內表面接觸以阻擋燃料通道。致動器移動針打開燃料通道以便隨后的燃料噴射。

一種系統包含：發動機，其具有汽缸；燃料供應裝置；燃料噴射器，其被耦接至汽缸，燃料噴射器包含：主體，其具有被耦接至燃料供應裝置的燃料通道；針，其被容納在主體內，針的第一噴嘴末端具有截錐形形狀和多個弧形翅片，其被耦接至噴嘴末端的外表面；以及致動器，其被耦接至針的第二相對末端。該系統進一步包括控制器，其將非臨時性指令存儲在存儲器中，當非臨時性指令被執行時，引起控制器響應于打開燃料通道并將燃料噴射到汽缸的命令而激活致動器從而沿向下方向推動針。該系統的第一示例進一步包括，其中當致動器被停用時，針的噴嘴末端與主體的內表面接觸以阻擋燃料通道。該系統的第二示例可選地包括第一示例，并且進一步包括，其中致動器沿向下方向移動針遠離燃料噴射器的主體并進入汽缸。

一種燃料噴射器系統包含：針；多個相切翅片，其被耦接至針的噴嘴末端；致動器，其被耦接至針；以及控制器，其將非臨時性指令存儲在存儲器中，當非臨時性指令被執行時，引起控制器響應于噴射燃料的命令而基于一個或更多個運轉參數激活致動器沿向下方向推動針一定量。在燃料噴射器系統的第一示例中，一個或更多個運轉參數包含發動機轉速、發動機負荷、發動機溫度和燃料噴射事件的類型中的一個或更多個。該系統的第二示例可選地包括第一示例，并且進一步包括，其中指令引起控制器激活致動器沿向下方向推動針第一量、第二量、或第三量，第一量大于第二量和第三量，第二量大于第三量。該系統的第三示例可選地包括第一示例和第二示例中的一個或兩個，并且進一步包括，其中當命令的燃料噴射量大于第一閾值時，指令引起控制器激活致動器向下推動針第一量或第二量。該系統的第四示例可選地包括第一至第三示例中的一個或更多個或每一個，并且進一步包括，其中當命令的燃料噴射量大于第一閾值時并且當發動機溫度在閾值溫度之下時，指令引起控制器激活致動器向下推動針第二量。該系統的第五示例可選地包括第一至第四示例中的一個或更多個或每一個，并且進一步包括，其中當命令的燃料噴射量小于第一閾值時，指令引起控制器激活致動器向下推動針第二量或第三量。該系統的第六示例可選地包括第一至第五示例中的一個或更多個或每一個，并且進一步包括，其中當命令的燃料噴射量小于第一閾值時并且發動機溫度在閾值溫度之下時，指令引起控制器激活致動器向下推動針第三量。該系統的第七示例可選地包括第一至第六示例中的一個或更多個或每一個，并且進一步包括，其中噴嘴末端包含截錐體形狀，并且多個相切翅片被耦接至噴嘴末端的外側表面。該系統的第八示例可選地包括第一至第七示例中的一個或更多個或每一個，并且進一步包括，其中多個相切翅片包含圍繞噴嘴末端的外表面均勻地間隔開的四個相切翅片。該系統的第九示例可選地包括第一至第八示例中的一個或更多個或每一個，并且進一步包括噴射器主體，針被容納在噴射器主體內。該系統的第十示例可選地包括第一至第九示例中的一個或更多個或每一個，并且進一步包括，其中噴射器主體包含具有內表面的針座，內表面被定尺寸并且被成形為使得當針在第一完全關閉位置中時內表面的至少一部分與噴嘴末端的至少一部分共面接觸。該系統的第十一示例可選地包括第一至第十示例中的一個或更多個或每一個，并且進一步包括在噴射器主體內的燃料流動通道，其中當針在第一位置中時，通過燃料流動通道的燃料的流動被噴嘴末端阻止。該系統的十二示例可選地包括第一至第十一示例中的一個或更多個或每一個，并且進一步包括，其中致動器包含電動馬達。

提供了一種用于燃料噴射器的方法，其包含：致動被容納在燃料噴射器的主體內的針以將針從關閉位置向外移動到打開位置，針基于指定燃料量和發動機溫度被致動一定量；以及使來自燃料通道的燃料在主體內并且在針的噴嘴末端的表面上的多個弧形翅片上面流動，以產生弧形的燃料噴射噴霧型式。在該方法的第一示例中，針對給定的指定燃料量，當發動機溫度在閾值溫度之下時，針被致動更小量，并且當發動機溫度在閾值溫度之上時，針被致動更大量。該方法的第二示例可選地包括第一示例，并且進一步包括，其中致動針以向外移動針包含激活被耦接至針的電動馬達以沿向下方向推動針，并且其進一步包含停用電動馬達，其中在電動馬達的停用后，燃料噴射器的保持彈簧將針向上移動到關閉位置。該方法的第三示例可選地包括第一示例和第二示例中的一個或兩個，并且進一步包括，其中使來自燃料通道的燃料流動包含響應于針從關閉位置被移動到打開位置而使來自燃料通道的燃料流動，其中當針在關閉位置中時，針的噴嘴末端與燃料噴射器的主體的針座接觸，以便阻止燃料的流動。

一種系統的實施例，該系統包含：發動機，其具有汽缸；燃料供應裝置；燃料噴射器，其被耦接至汽缸；以及控制器。燃料噴射器包含主體，其具有被耦接至燃料供應裝置的燃料通道；針，其被容納在主體內，針的第一噴嘴末端具有截錐形形狀以及多個弧形翅片，其被耦接至噴嘴末端的外表面；以及致動器，其被耦接至針的第二相對末端。控制器將非臨時性指令存儲在存儲器中，當非臨時性指令被執行時，引起控制器響應于打開燃料通道并將燃料噴射到汽缸的命令而基于指定燃料噴射量和發動機溫度激活致動器沿向下方向推動針一定量。在該系統的第一示例中，當致動器被停用時，針的噴嘴末端與主體的內表面接觸以阻擋燃料通道。該系統的第二示例可選地包括第一示例，并且進一步包括，其中致動器沿向下方向推動針包含致動器推動針遠離燃料噴射器的主體并進入汽缸。

注意，本文中包括的示例控制和估計程序能夠與各種發動機和/或車輛系統配置一起使用。在本文中所公開的控制方法和程序可以作為可執行指令存儲在非臨時性存儲器中。在本文中所描述的具體程序可以代表任意數量的處理策略中的一個或多個，諸如事件驅動、中斷驅動、多任務、多線程等。因此，所描述的各種動作、操作和/或功能可以所示順序執行、并行地被執行，或者在一些情況下被省略。同樣，實現在本文中所描述的示例實施例的特征和優點不一定需要所述處理順序，但是為了便于圖釋和說明而提供了所述處理順序。取決于所使用的特定策略，所示出的動作、操作和/或功能中的一個或多個可以被重復執行。另外，所描述的動作、操作和/或功能可以圖形地表示被編入發動機控制系統中的計算機可讀存儲介質的非臨時性存儲器的代碼，其中通過配合電子控制器執行包括各種發動機硬件部件的系統中的指令而使所描述的動作得以實現。

應認識到，在本文中所公開的配置和程序本質上是示范性的，并且這些具體的實施例不被認為是限制性的，因為許多變體是可能的。例如，上述技術能夠應用于V-6、I-4、I-6、V-12、對置4缸和其他發動機類型。本公開的主題包括在本文中所公開的各種系統和構造和其他的特征、功能和/或性質的所有新穎的和非顯而易見的組合和子組合。

本申請的權利要求具體地指出某些被認為是新穎的和非顯而易見的組合和子組合。這些權利要求可能涉及“一個”元件或“第一”元件或其等同物。這些權利要求應當被理解為包括一個或多個這種元件的結合，既不要求也不排除兩個或多個這種元件。所公開的特征、功能、元件和/或特性的其他組合和子組合可通過修改現有權利要求或通過在這個或關聯申請中提出新的權利要求而得要求保護。這些權利要求，無論與原始權利要求范圍相比更寬、更窄、相同或不相同，都被認為包括在本公開的主題內。