JP2509179B2 - 燃料の計量に関する改良 - Google Patents

燃料の計量に関する改良

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Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は、特にエンジンの燃焼領域に燃料を直接噴射
するようなエンジンにおいて、エンジンに燃料を計量し
て供給する方法とその装置に関する。
〔背景技術〕
計量された量の燃料が可変容積のチャンバから空気の
ようなガスの充填によって最適な圧力で押し出されるよ
うな種々の方法が既に提案されている。そのガスの充填
は、少なくとも部分的に燃料の霧化を改善するとによ
り、燃料の良好な燃焼に貢献することを考慮している。
〔発明の開示〕
本発明の目的は、運転が効果的で確実であり、製造お
よび保守に好適であり、燃料を高度に霧化する働きをす
るような、ガスの充填によって計量済の量の燃料を吐出
する方法とその装置を提供することにある。
この目的を達成するために本発明は、燃料およびガス
をそれぞれの圧力でチャンバに同時に供給する過程、こ
のチャンバからのガスの流れによって燃料をチャンバか
ら吐出するためにチャンバをエンジンに周期的に連通さ
せる過程、およびサイクル毎にエンジンに吐出される燃
料の量を制御するためにエンジンの負荷に応じてチャン
バに供給される燃料とガスの圧力差を調整する過程から
成るエンジンに燃料を計量して供給する方法を提案す
る。
更に特に、一定した容積の密閉チャンバに加圧状態で
燃料を連続的に供給する工程、チャンバ内を燃料圧力よ
り低い圧力に維持するためにそこにガスを周期的に入れ
る工程、およびチャンバにガスを入れる期間中にチャン
バの吐出ポートを開く工程から成り、それによりガスを
入れられたチャンバ内の燃料およびガスを入れる期間中
にチャンバ内に入る燃料が、吐出ポートから吐出される
ようなエンジンに燃料を計量して供給する方法を提案す
る。
好ましくはガスはチャンバ内の圧力を、ガス圧力がか
かっているチャンバの中に燃料が連続的に流入するよう
に、燃料圧力より低い圧力に設定する。吐出される燃料
の量の好適な調整は、チャンバ内のガス圧力と燃料供給
圧力との圧力差を変更するか、およびないしはチャンバ
へのガスの供給周期の時間を変更することによって行わ
れる。
燃料圧力とガス圧力との差が燃料吐出中に増加する
と、チャンバへのガスの選択されたどんな周期中におい
ても、チャンバに流入する燃料の量が増加し、吐出ポー
トから吐出される。チャンバへのガスの供給が終了し、
吐出ポートが閉鎖されている間、閉鎖したチャンバ内の
圧力が燃料供給圧力と同じになるまで、燃料は連続的に
チャンバの中に流入する。かくしてチャンバへのガスの
各供給周期の間に、チャンバの中に燃料が蓄えられる。
この量は、ガス供給の終了時点における燃料圧力とチャ
ンバ内のガス圧力との差が増加した場合に、増加する。
従って上述した圧力差の変更によって、吐出ポートの
各開放周期中に吐出される燃料の量が調整される。圧力
差の変更は、燃料供給圧力およびないしガス供給圧力の
変更によって行われる。一般に燃料が液体である場合、
燃料圧力を調整し、ガス圧力をほぼ一定に維持すると良
い。
燃料の吐出量は、吐出ポートが開いている間のチャン
バへのガスの供給時間を変更することによっても変更で
き、この周期中に燃料は連続してチャンバに供給され
る。
上述した圧力差の変更およびないしエンジンの燃料需
要に応じたガス供給周期の変更によって、内燃機関に対
する燃料の計量供給が行える。好ましくは燃料需要の急
激な変動は、ガス供給周期の長さの変更によって対応で
き、ゆっくりした変動は燃料とガスの圧力差を変更する
ことによって対応できる。
吐出ポートが開き、空気および燃料の両方がチャンバ
に入り込む周期の間、吐出される燃料の量は次式で表さ
れる。
ここでΔm1は燃料の質量、ｄは燃料の密度、Pfは燃料
の供給圧力、Pmは弁が閉じる前の吐出終了時点における
チャンバ内のガス圧力、A3は燃料入口ポートの面積、Δ
ｔはポート開放の有効周期である。
チャンバがガス供給に対して閉じられ、燃料が連続し
て吐出する周期の間、チャンバに蓄えられる燃料の量は
次式で表される。
ここでＶはチャンバの容積、ｎは圧縮指数である。
単純な燃料吐出サイクルにおいて、供給される燃料の
総量は次式で表される。
Δｍ＝Δm1＋Δm2 なお所定の計量構造および燃料密度において、Δm2は
原理的に燃料とガスとの圧力差に左右され、特別な計量
周期には無関係であり、一方Δm1は圧力差および時間の
両方に左右される。
圧力Pm、即ち吐出ポートおよびガス入口ポートの両方
が開いている場合のチャンバ内の圧力は、各ポートの面
積によって影響される。吐出ポートの面積とガス入口ポ
ートの面積との比率が小さくなると、この圧力Pmはガス
供給圧力に近づく。
燃料の計量において最適な精度を得るために、ガス入
口ポートおよび吐出ポートは、幾分位相がずらせるけれ
ど、同時に開閉される。
好適には燃料供給圧力は、エンジンの燃料需要に応動
する調整器によって制御される。この調整器は、エンジ
ン負荷状態の多数のデータを検出して電子的に決定され
た電流を制御して電気的に作動される。
本発明により、エンジンに燃料を計量して供給する装
置が、開放した燃料入口ポートと選択的に開放できるガ
ス入口ポートと選択的に開放できる吐出ポートとを持っ
たチャンバ、エンジン負荷に応じて燃料ポートおよびガ
スポートに供給される燃料およびガスの圧力差を調整す
る装置、および吐出ポートおよびガス入口ポートの両方
が開いている場合、チャンバ内の燃料および吐出ポート
が開いている間にチャンバに入って来る燃料をチャンバ
から吐出するために、ガス入口ポートおよび吐出ポート
を選択的に開放する装置から構成されていることを提案
する。
更に本発明は、エンジンに燃料を計量して供給する装
置が、燃料吐出ポートとガス入口ポートとを持った一定
した容積の密閉チャンバ、前記ポートをほぼ同時に選択
的に開閉するために操作できる弁装置、加圧状態でチャ
ンバに供給するために燃料を連続的に供給するための燃
料供給装置、チャンバ内の圧力を燃料圧力以下にするた
めに前記両方のポートが開いている間にチャンバにガス
を供給するためのガス供給装置、および前記ポートが開
いている間のチャンバ内のガスと燃料供給系との間の圧
力差を調整し、吐出ポートが開いている間に吐出される
燃料の量を調整するための装置から構成されていること
提案する。
好適には、弁装置は各ポートにそれぞれ対応した弁体
を有し、各弁体は互いに連結され、単一の駆動装置で操
作される。
好ましくは各ポートの有効面積は、両方のポートが開
き燃料が吐出されている場合のガス供給圧力とチャンバ
内のガス圧力との間に所定の圧力降下が得られるように
決められている。
好適には電子制御装置は、各ポートが開かれる毎に吐
出される燃料の量を制御するために、各ポートの開放周
期を調整するか、およびないしガスと燃料との間の圧力
差を調整する。この電子制御装置は、マニホールド圧
力、温度、質量流量のようなエンジン状態、大気温度お
よびこれら全部あるいは一部の変化率を種々のセンサー
で検出して、エンジンの燃料需要に応動する。
以下図面に概略的に示した燃料を計量する装置の一実
施例を参照して本発明の方法および装置を説明する。
〔図面の簡単な説明〕
第１図は本発明に基づく燃料供給装置の概略系統図、 第２図は計量装置の断面図、 第３図は第２図における計量装置のガス弁装置の拡大
断面図、 第４図は燃料基準圧力調整器の断面図、および 第５図はガス・燃料調整器の断面図である。
〔発明を実施するための最良の形態〕
計量装置10は、後述するように種々のポートを除いて
周囲の大気に対して閉じられ容積が一定しているチャン
バ11を有している。チャンバ11の長手方向の中間に燃料
供給ダクト12が連通しており、燃料供給ダクト12には燃
料タンク15から燃料ポンプ14によってくみ上げられた燃
料が送られて来る。燃料ポンプ14の吐出側における燃料
供給ダクト12の燃料圧力は、後述する燃料圧力調整器16
によって制御される。
チャンバ11は一端に吐出ポート20を有し、他端に空気
入口ポート21を有している。各ポート20,21にはそれぞ
れ弁体22,23が設けられ、これらの弁体22,23は駆動ロッ
ド24に、それらが対応するポートに関して同時に動くよ
うに剛的に接続されている。
ソレノイド式の弁駆動装置25は電磁コイル26と接極子
27とを有し、この接極子27は駆動ロッド24にこれと一直
線の部材28によって連結されている。弁体22,23を通常
ポート20,21の中に保持してこれらを閉鎖するために、
接極子27は図示されているようにばねで上向きに押され
ている。図面から明らかなように、コイル26に電流を流
してこれを励磁すると、接極子27は下向きに移動し、弁
体22,23を変位させ、ポート20,21を開く。
空気圧縮機30はチャンバ11の外側でポート21のすぐ隣
にある空洞32にダクト31によって接続されている。ダク
ト31およびそれに伴って空気圧縮機30の吐出側における
空気は、基準圧力調整器34に連通している。
空気圧縮機30はそれ自体空気圧力調整器を有している
が、これは大気に関して基準供給圧力を制御するための
もので、本発明の計量装置の機能にとって重要ではない
ので、これについては詳細に説明しない。更に空気圧縮
機はガス源あるいは液体源で置き換えることもでき、こ
れは燃料が選択的に二重に供給されるようにされた場所
あるいは都合の良いガス供給源が利用できる場所におい
て実用的な意味を有している。ガスに代えて液体が使用
される場合、計量装置に幾分変更を加える必要がある。
基準圧力調整器34は、ダクト35とダクト37との間の圧
力差がほぼ一定に保持されるように働く。この特性は、
空気供給圧力における変化を補償するために、ダクト37
内の燃料圧力を上昇あるいは低下させる。
以下この特性について説明する。ポンプ14によって供
給される燃料は、ダクト38およびダクト37の両方に送ら
れる。後者のダクト37において、燃料はポート40を通り
その後逃がし部材41を通過し、燃料圧力調整器16の制御
プログラムに応じて圧力降下するか、あるいは圧力降下
しない。この調整器の運転は本発明の説明に関係してお
らず、順を追って後述する。
ダクト37を通過する燃料は室48に入り込み、この室48
でダイアフラム49に作用する燃料圧力は、その反対側に
作用する室50内の空気圧に抗して、そこにばね47で与え
られた力と共に作用する。ダイアフラム49の燃料側にお
ける総合力がその空気側の総合力以上に増加すると、ポ
ート51が開き、燃料は室48から戻りダクト36を通って燃
料タンク15に戻る。室50内に比べて室48内の圧力が高く
なるに従って、室48内の燃料圧力の増加を防止するため
に、ポート51における流量を増加すべくダイアフラム49
が一層変位させられる。
なおダイアフラム49の両側の圧力は、もしばね47が存
在しない場合には、ほとんど同じになる。ばね荷重はほ
ぼ一定した圧力差を維持する。この場合燃料圧力は、圧
力計量装置10に供給する空気に対する燃料圧力の基準値
を決定する空気圧力よりも、低く調整される。この圧力
関係は、調整器16を横切る際に圧力降下が生じない場合
には、ダクト12,31に反映される。
プログラミングされた調整器16の作用は、ポート40と
ダクト37との間に圧力差を生じさせることによって、計
量装置10における燃料・空気相対圧力を変更することに
ある。この圧力差は、空気供給圧力に対してポート40の
上流側の増加した燃料圧力が、ダクト37とダクト35との
間に一定した関係を定めるように影響を与える。なおプ
ログラミイグされた調整器16を横切る十分大きな圧力差
は、ダクト12内の燃料圧力を、ダクト31および空洞32内
の空気圧力以上にする。
プログラミングされた調整器16は種々の方法で運転す
るように構成できる。好適にはこれは電子的にプログラ
ム制御できる。図示した実施例の場合、燃料ポンプ14か
らの燃料は絞り39を通過する。この絞り39はただ流れを
普通に制限する作用をするだけで、調整器16の運転にと
って重要ではない。燃料はポート40を通り逃がし部材41
を介して通過する。ポート40を通過する変更される流路
面積の大きさに応じて、ポート40とダクト37との間の圧
力差が変更される。
この変更の大きさは、ポンプの圧力・流量特性によっ
て幾分影響される。好適にはポンプ特性は、調整器16に
与えられたプログラムに僅かな影響を及ぼすだけであ
る。
これは、ポート40を通過する流路断面積の変更が逃が
し部材41における力の平衡によって行われるという事か
ら生ずる。この力の平衡は、ポート40において部材41に
対して垂直にそのポート40の全面積に作用する液圧と、
コイル42に発生されピボット45を中心とした部材41に対
して垂直な電磁力との間で行われる。このピボット45
は、電磁力がポート40にある弁体に直接作用する場合に
は、この装置の運転にとって不要である。
好適には電磁力は永久磁石44によって発生され、磁界
通路43を通ってコイル42における電流と相互作用する。
このようにしてコイルの電流に比例した力が、ポート40
とダクト37との間に比例した圧力降下を生ずる。かくし
てコイル42における電流の入力は、電流に比例した圧力
降下をプログラムし、ポンプ14の特性とほとんど無関係
である。
ダクト12と、ダクト31に連通している空洞32との間に
おける圧力差をプログラムするために、別の方法も適し
ている。
即ち例えば、上述した確実な圧力差のプログラミング
より劣るが、ダクト12と空洞32との間の圧力差を実際に
測定し、所定の圧力差を実現するために基本調整系統を
プログラミングすることによって、制御装置の入力電流
と出力圧力との関係を当てにするよりもむしろ、非常に
正確に実施できる。この方式は、上述した計量装置10に
おける必要な圧力のいわゆる“オープン ループ”特性
よりもむしろ、いわゆる“クローズド ループ”特性を
している。
チャンバ11に入る燃料の圧力と空気入口ポート21にお
ける有効な空気供給系との間の上述した関係により、燃
料の計量供給は次のように行われる。ソレノイド25のコ
イル26が励磁されると、接極子27が下向きに移動し、弁
体22,23が同時に開く。この時点で空気がチャンバ11に
入り、その中に既に存在している燃料が燃料吐出ポート
20を通って押し出され、一方同時に燃料が燃料供給ダク
ト12からチャンバ11に流れ続ける。この燃料はすぐにチ
ャンバ11を通る空気に乗せられ、燃料吐出ポート20を通
して吐出される。従ってチャンバ11へ連続して燃料が流
れ、コイル26が励磁されている間、燃料は燃料吐出ポー
ト20から吐出され続ける。
コイル26が消磁されると、弁体22,23はすぐにばね荷
重によってその閉鎖位置に戻され、それぞれポート20,2
1に接して、チャンバ11への空気の供給を終了し、燃料
吐出ポート20からの燃料の吐出を終了する。この時点
で、チャンバ11の内部に空気が閉じ込められ、この空気
は燃料供給ダクト12内の燃料圧力より低い圧力をしてい
る。かくして燃料は、チャンバ11内の燃料容積がそのチ
ャンバ11に閉じ込められた空気を燃料供給ダクト12内の
燃料圧力と同じ圧力に圧縮するまで、チャンバ11の中に
流れ続ける。これにより燃料供給ダクト12とチャンバ11
との間のバランスした圧力状態により、チャンバ11への
燃料の流れは止まる。
コイル26が次に励磁されると、弁体22,23は再び開放
位置に移動され、空気がポート21を通ってチャンバ11に
入り、チャンバ11内の燃料がポート20を通ってそこから
吐出される。またチャンバ11内の圧力は空気の供給に関
係した圧力まで低下する。燃料は再び供給ダクト12を介
してチャンバ11内に流れ始め、その後前述したように、
コイル26の消磁によりポート20,21が閉じられるまで、
燃料吐出ポート20を通って吐出される。
ソレノイド25の運転は、エンジンの燃料需要に応動す
る適当な機構によって制御される。この機構は特別な周
期においてエンジンの燃料需要に合わせるために、燃料
吐出ポート20から吐出すべき必要な量の燃料を供給する
ような時間に亘って励磁し続ける。燃料供給の調整は、
ソレノイドが励磁される時間を変更するか、あるいは一
定した周期でソレノイドを励磁するがエンジンの各サイ
クルに対してソレノイドが励磁される周期回数を変更す
ることによって行われる。
周期の変更あるいはソレノイドのサイクル回数の変更
によって行われる制御に加えて、上述したように空気の
圧力に対する燃料の圧力を制御することによって、燃料
の供給を変化することもできる。またこれら両方の制御
を、エンジンに供給すべき所望の量の燃料が生ずるよう
に組み合わせて運転することもできる。
適当にプログラミングされたプロセスは、ソレノイド
25の励磁および調整器16の運転を、エンジン状態を感知
してこれをソレノイドの操作に適した電気信号にする種
々の公知のプログラムに応じて調整するか、あるいはエ
ンジンに供給される燃料の量を調整するための装置を調
整する。
第２図において、計量および噴射ユニット25は本体60
とソレノイドユニット65から成っている。本体60は燃料
入口ポート61および空気入口ポート62を有し、燃料入口
ポート61には燃料供給ダクト12が接続され、空気入口ポ
ート62には空気供給ダクト31が接続されている。
本体60は軸方向に中央孔66が貫通しているステム部分
63を有している。チャンバ本体67はステム部分63の下端
に固定され、その中に軸方向室68を有している。軸方向
室68は上端がステム部分63の中央孔66に連通し、空気弁
70と協働する空気ポート69を有している。軸方向室68の
下端に吐出弁72と協働する吐出ポート71がある。空気ポ
ート69と吐出ポート71との間の軸方向室68の部分がチャ
ンバ11を構成している。
吐出弁72は駆動ロッド76に剛的に固定され、この駆動
ロッド76はソレノイドユニット65から中央孔66およびチ
ャンバ11を含めて軸方向室68を貫通して延びている。空
気弁70は第３図に示されているように駆動ロッド76に非
剛性的に固定されている。駆動ロッド76は第３図におい
て場所75で互いにねじ止めされた２つの同心的な部分76
a,76bから成っている。スリーブ77は駆動ロッド部分76a
と一体となっており、空気弁70は駆動ロッド部分76bに
滑り可能に支持されている。圧縮ばね78が環状の空洞80
の中において駆動ロッド部分76bと空気弁70の延長部79
との間に置かれており、これは駆動ロッド部分76bにあ
る肩部81および延長部79にある肩部82に係合している。
ばね78は圧縮状態で空気弁70の延長部79をスリーブ77に
押しつけている。この構造は駆動ロッド76を空気弁70に
対する限られた軸方向の運動を可能にしている。空気弁
70が空気ポート69に接している間、空気弁70と駆動ロッ
ド76との間から液体が漏れることを防止するために、両
者の間にＯリング83が設けられている。
上述した構成は、駆動ロッド76の下降運動が空気弁70
および吐出弁72をそれらのポート69,71に対してそれら
を開放して流体を通過するために変位するようになって
いる。駆動ロッド76の上昇運動はポート69,71を閉鎖す
る。製作誤差、温度状態、摩耗および別の要因により、
両方の弁70,72を駆動ロッド76に剛的に固定して、空気
入口ポート69および吐出ポート71をほぼ同時に開閉する
ことは実際にはできない。しかしかかる同時の操作は、
燃料の最適な計量のために望まれる。空気弁70と駆動ロ
ッド76とのばね接続構造は、空気弁70が吐出弁72の少し
前に閉じ、吐出弁72の少し後で開くようにでき、これは
燃料計量の精度を低下することはない。
駆動ロッド76の運動と無関係に、空気弁70が通常の閉
鎖状態においてこの弁に生ずる圧力差によって、弁70が
開かないようにするために、ばね78は十分なばね力を有
している。
チャンバ11はオリフィス84および通路85を通して燃料
入口ポート61に常に連通している。オリフィス84はこの
オリフィス84を横切る圧力差に対して公知の燃料流量を
生ずるように度盛りされている。
ソレノイドユニット65は本体60の一部に形成された円
筒状壁90の中に入れられている。この円筒状壁90は上端
がキャップ91およびＯリング92でシールされ、壁90の湾
曲された縁93で保持されている。ソレノイドユニット65
はこのようにして包囲体の中にあり、ソレノイドユニッ
ト65を冷却するためにこの包囲体を通って空気が空気入
口ポート62から開口89を介して通過できる。
ソレノイド接極子95は駆動ロッド76の上端に剛的に固
定されている。皿ばね96は駆動ロッド76の中心に固定さ
れ、この皿ばね96の縁に環状溝97がある。皿ばね96は通
常状態において、弁70,72をその閉鎖位置に保持するた
めに駆動ロッド76に上向きの力を与えている。電磁コイ
ル99は鉄心98の回りに設けられ、励磁された際に接極子
95を下向きに引っ張るような磁界を生ずるように巻回さ
れている。接極子95の下向きの運動は、空気ポート69お
よび吐出ポート71を開くための駆動ロッド76の動きを生
ずる。コイル99を消磁すると、ばね96は駆動ロッド76を
ポート69,71を開放するように持ち上げる。接極子95の
下降運動は、接極子95が環状肩部100に係合することに
よって制限される。
ソレノイドユニット65の鉄心98は中央孔101を有し、
この中央孔101はステム部分の中央孔66に連通してい
る。このようにして空気ポート62に入る空気は、ソレノ
イドユニット65を通って中央孔101に入り、孔66を通過
し、空気ポート69が開いた際にこれを通過する。ソレノ
イドユニット65を通過する空気流は、その温度を許容レ
ベル内に維持するために冷却作用を行う。
第５図は、第１図における燃料計量装置に関して述べ
たような燃料差圧調整器16の有利な構造を示している。
この燃料差圧調整器は、円筒状の中央接極子153の回
りに同心的に配置された環状の永久磁石152を有してい
る音声コイル形モータを支持している本体150から成っ
ている。環状コイル154は接極子153と磁石152との間の
環状空隙155の中に配置されている。
環状コイル154は担体156に固定され、この担体156に
弁装置157が設けられている。皿ばね160の内周縁は担体
156にある肩部149とばね保持リング158との間に締め付
け固定されている。皿ばね160の外周縁はリング159に固
定され、両側のＯリング161の間で支持されてシールさ
れ、それによって皿ばね160に自由な環状部分が生じ、
担体156は皿ばね160の反転によって限られた上下運動が
できる。
弁装置157は、空洞173に接するボール部分172によっ
て弁ケーシング171から吊り下げられた弁体170を有して
いる。ボール部分172は弁棒175の回りに配置されたばね
174によって、通常空洞173に接しているように付勢され
ている。このような弁ケーシング171への弁体170の設置
は、燃料ポート176を閉鎖するために弁体170が燃料ポー
ト176の端面に効果的に接するように、弁体170の運動の
自由度が生ずる。
弁ケーシング171は担体156に場所177でねじ込まれ、
担体156が皿ばね160の反転度合によって予め選択された
位置に置かれた場合に、弁体170がポート176を効果的に
閉鎖するように、そのポート176に関して弁体を初期調
整できるようにしている。止めナット178は弁ケーシン
グ171を設定位置に固定するために用いられる。
皿ばね180はその周辺が担体156の空洞181に固定さ
れ、調整ロッド182は皿ばね180の上側に支持されてい
る。調整ロッド182は接極子153を貫通して延び、それに
場所183でねじ込まれている。ケーシング内における調
整ロッド182の軸方向の調整は、担体156およびそれに伴
って弁体170に与えられるばね180の下向きの力を制御す
る。止めナット184は調整ロッド182を設定位置に固定す
る。
調整ロッド182は電気絶縁材料で作られており、導体
ロッド187がそれを貫通して延びており、導体材料製の
皿ばね180に接続されている。コイル154の一方の端子は
皿ばね180に接続され、他方の端子は皿ばね160に接続さ
れている。この皿ばね160は絶縁スリーブ186内に置かれ
た導体ロッド185に接続されている。担体156は適当な絶
縁材料で作られている。
通路179の外側端は、ポート176を通ってバイパスする
燃料が基準調整器34を介して燃料タンク15に戻れるよう
にするダクトを設けるために用いられる。通路190は、
ポート176を第１図におけるポンプ14からの加圧燃料に
連通するダクトを受けるために用いられる。
運転中に燃料ポンプ14から供給される燃料の圧力は、
弁体170の下側にこれを音声コイル形モータ151によって
与えられる力に抗して持ち上げるように作用する。モー
タ151は、コイル154が励磁された際にそれが担体156に
弁体170を持ち上げる燃料圧力による力に抗して下向き
の力を供給するように、配置されている。従って弁体17
0は、モータ151で発生される力が燃料圧力による力と同
じ場合、バランス状態になる。かくしてポート176を通
る燃料圧力の低下はコイル154に供給される電流を制御
することによって調整され、この電流がエンジンの燃料
需要に応じて制御される場合、チャンバ11への燃料圧力
は、エンジンの燃料需要に応じて調整できる。
第４図には第１図において説明したような燃料・空気
基準調整器34が示されている。この調整器34は、ダイア
フラム122によって空気室123と燃料室124に分割された
空洞121を形成している本体120から成っている。ダイア
フラム122は空気室123および燃料室124に対して同じ面
積を有している。
ダイアフラム122はばね受け座126および弁体127を備
える剛性中央構造物125を有している。圧縮ばね128がダ
イアフラム122におけるばね受け座126と本体120におけ
る受け座129との間に圧縮状態で配置されている。管131
が燃料室124の壁を貫通して延び、燃料室124に弁体127
と協働するポート130を形成している。
管131の外側部分132は、燃料を燃料タンク15に戻すよ
うに低圧燃料ダクト（第１図におけるダクト36）に接続
するために用いられる。ポート133は、第５図を参照し
て述べた燃料差圧調整器の低圧燃料バイパス通路179を
接続するために用いられる。ポート134は第１図におけ
る空気圧縮機30の空気吐出側を接続するためのものであ
る。
基準調整器が動作しない場合、ダイアフラム122がそ
れにばね128から与えられる力で壊れることを防止する
ために、中央構造物125が係合する肩部135が空気室123
に設けられている。
運転中に空気室123の側でダイアフラム122に供給され
る総合力は、空気供給圧力から発生され、一方燃料室12
4の側に供給される総合力は、燃料圧力とばね128の圧縮
状態における力との和である。
従って弁体127は、空気圧力がばねによって発生され
る力よりも大きく燃料圧力を下回ると、ポート130を開
くために上向きに移動する。従って運転中にほぼ一定し
た圧力差が、第５図に示した燃料差圧調整器の弁体170
の下流側において、空気供給圧力と燃料圧力との間に存
在する。
第２図、第３図、第４図および第５図において説明し
た構成要素は、第１図における燃料供給装置に組み込ま
れる。本発明を実施するために、空気供給系と燃料供給
系との間において異なった形式の差圧調整装置も勿論採
用できる。

Claims (15)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】燃料とガスをそれぞれの圧力でチャンバー
    （11）に供給する工程と、前記チャンバー（11）をエン
    ジンと周期的に連通して燃料を前記チャンバー（11）か
    らエンジンへ燃料を混ぜたガス流により吐出する工程と
    を有する燃料噴射内燃機関への燃料を計量する方法にお
    いて、燃料とガスは前記チャンバー（11）へ別々に供給
    され、前記チャンバー（11）へ供給される燃料とガスと
    の圧力差はエンジン負荷の変化に応答して変更されて前
    記チャンバー（11）への燃料流量を変化させ、前記チャ
    ンバー（11）とエンジンとが周期的に連通する時間も変
    更されて周期当りエンジンに吐出される燃料量を制御す
    る燃料を計量する方法。
  2. 【請求項２】燃料供給圧力とガス供給圧力との差をエン
    ジン負荷に応じて変更することともに、燃料供給圧力が
    ガス供給圧力に関して調整される請求項１に記載の燃料
    を計量する方法。
  3. 【請求項３】チャンバー（11）のエンジンとの各連通す
    る時間の少なくとも一部の時間、チャンバー（11）がガ
    ス供給から分離されている請求項１または２記載の燃料
    を計量する方法。
  4. 【請求項４】チャンバー（11）がエンジンと連通してい
    る間においてのみガス供給がチャンバー（11）に行われ
    る請求項１または２記載の燃料を計量する方法。
  5. 【請求項５】エンジンが作動中に燃料供給が絶えず行わ
    れる請求項１乃至４のいずれか１項に記載の燃料を計量
    する方法。
  6. 【請求項６】チャンバー（11）が固定容積の閉鎖室であ
    り、ガスは周期的に前記チャンバー（11）に送り込まれ
    て燃料圧力よりも高くない圧力を前記チャンバー（11）
    内に設定し、燃料は絶えず前記チャンバー（11）に供給
    され、前記チャンバー（11）内の吐出口（20）はガスの
    前記チャンバー（11）へのガスの送り込みの間開口さ
    れ、それによって、吐出口（20）が開口している際の前
    記チャンバー（11）への燃料と、吐出口（20）が開口し
    ている間に前記チャンバー（11）に入る燃料は吐出口を
    通して前記チャンバーからエンジンへ吐出される請求項
    １記載の燃料を計量する方法。
  7. 【請求項７】燃料は常時開口する固定された寸法のオリ
    フィスを通して供給される請求項１乃至６のいずれか１
    項に記載の燃料を計量する方法。
  8. 【請求項８】燃料入口ポート（84）と周期的に開口され
    るガス入口ポート（69）と周期的に開口される吐出ポー
    ト（71）とを有するチャンバー（11）と、前記ガス入口
    ポート（69）と前記吐出ポート（71）を周期的に開口し
    て前記ガス入口ポート（69）と前記吐出ポート（71）と
    が開口している間にチャンバーからエンジンへ燃料を吐
    出する装置とを有する燃料噴射内燃機関への燃料を計量
    する装置において、前記燃料入口ポート（81）がチャン
    バー（11）内の燃料と吐出ポート（71）が開口している
    間にチャンバー（11）に入る燃料がエンジンに吐出され
    るように常時開口したポートであり、燃料入口ポート
    （84）とガス入口ポート（69）における燃料供給とガス
    供給との圧力差を調整して吐出ポート（71）の開口時間
    をエンジン負荷に対応して制御してエンジンへの燃料の
    吐出量を制御する圧力差調整装置（16,34）を備えた燃
    料を計量する装置。
  9. 【請求項９】前記圧力差調整装置（16,34）が燃料供給
    圧力をガス供給圧力（34）に関して調整する装置（34）
    と、前記圧力差をエンジン負荷に対応して調整する装置
    （16）とを有する請求項８記載の燃料を計量する装置。
  10. 【請求項１０】前記圧力差調整装置が燃料供給圧力を基
    準圧力に関して調整する第１装置（16）と、基準圧力を
    ガス供給圧力に関して調整する第２装置（34）とを有す
    る請求項８記載の燃料を計量する装置。
  11. 【請求項１１】前記第１装置（16）が燃料入口ポートの
    上流の燃料供給装置（14）から燃料の流出するオリフィ
    ス装置（40）と、前記オリフィス装置（40）における圧
    力低下をエンジン負荷に応じて変更する制御装置（42,4
    3,44）とを有し、前記第２装置はオリフィス（40）の下
    流における流出された燃料の圧力を調整する請求項９記
    載の燃料を計量する装置。
  12. 【請求項１２】チャンバー（11）が固定容積の室であ
    り、前記ガス入口ポート（69）と前記吐出ポート（71）
    をほぼ同時に選択的に開閉するように作動する弁装置
    （70,72）が設けられ、前記燃料供給装置（14）は燃料
    が前記チャンバー（11）へ圧入されるように燃料を絶え
    ば供給し、前記ガス供給装置（30）は、前記ガス入口ポ
    ート（69）と前記吐出ポート（71）の両ポートが開口さ
    れてチャンバー内に燃料圧力よりも高くない圧力を設定
    する際にチャンバー（11）に入れるためのガスを供給す
    る請求項８乃至11いずれか１項に記載の燃料を計量する
    装置。
  13. 【請求項１３】前記ガス入口ポート（69）と前記吐出ポ
    ート（71）とは同軸線上に配置され、各前記ガス入口ポ
    ートと前記吐出ポートに協働する弁装置（70,72）がほ
    ぼ同時に開閉されるよう互に結合されている請求項11記
    載の燃料を計測する装置。
  14. 【請求項１４】前記弁装置（70,72）の一方の弁装置（7
    2）は起動部材（75）に固着され、前記弁装置（70,72）
    の他方の弁装置（70）は前記一方の弁装置（72）に対す
    る相対移動が制限されるように前記起動部材（75）に結
    合されており、これによって、前記起動部材（75）の一
    方向への移動により前記ガス入口ポート（69）と前記吐
    出ポート（71）が前記弁装置（70,72）のそれぞれ（70,
    72）により閉じられ、前記他方の弁装置（70）が協働す
    る前記ガス入口ポート（69）を閉じた後に前記起動部材
    （75）は前記他方の弁装置（70）に対して相対移動して
    前記一方の弁装置（72）に協働した前記吐出ポート（7
    4）を閉じるようになされた請求項12あるいは13記載の
    燃料を計量する装置。
  15. 【請求項１５】前記他方の弁装置（70）の前記起動部材
    （75）に相対する動きが弾性変形する装置（78）で抵抗
    される請求項14記載の燃料を計量する装置。
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