JPH0571790B2 - - Google Patents
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- JPH0571790B2 JPH0571790B2 JP59115668A JP11566884A JPH0571790B2 JP H0571790 B2 JPH0571790 B2 JP H0571790B2 JP 59115668 A JP59115668 A JP 59115668A JP 11566884 A JP11566884 A JP 11566884A JP H0571790 B2 JPH0571790 B2 JP H0571790B2
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- gas fuel
- fuel injection
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M21/00—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
- F02M21/02—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
- F02M21/0218—Details on the gaseous fuel supply system, e.g. tanks, valves, pipes, pumps, rails, injectors or mixers
- F02M21/0248—Injectors
- F02M21/0257—Details of the valve closing elements, e.g. valve seats, stems or arrangement of flow passages
- F02M21/026—Lift valves, i.e. stem operated valves
- F02M21/0269—Outwardly opening valves, e.g. poppet valves
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D19/00—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
- F02D19/02—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with gaseous fuels
- F02D19/021—Control of components of the fuel supply system
- F02D19/022—Control of components of the fuel supply system to adjust the fuel pressure, temperature or composition
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
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- F02M21/0245—High pressure fuel supply systems; Rails; Pumps; Arrangement of valves
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- F02M47/00—Fuel-injection apparatus operated cyclically with fuel-injection valves actuated by fluid pressure
- F02M47/04—Fuel-injection apparatus operated cyclically with fuel-injection valves actuated by fluid pressure using fluid, other than fuel, for injection-valve actuation
- F02M47/046—Fluid pressure acting on injection-valve in the period of injection to open it
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/30—Use of alternative fuels, e.g. biofuels
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Description
【発明の詳細な説明】
［発明の利用分野］
本発明はガスエンジンにガス燃料を噴射する装
置に関する。
置に関する。
［発明の技術的背景とその問題点］
近時、ガソリンや軽油などの液体燃料に代つて
天然ガスなどのガス燃料を使用するガスエンジン
の開発が要求されている。天然ガスは約−160℃
以上では液化しないためエンジンに供給する段階
ではガス状態となる。このガス燃料をエンジンの
吸気管へインジエクタなどで供給すると、液体と
異つて体積が大きいため、ガス燃料の吸入空気に
対する体積割合が多くなり、吸入空気量が減じら
れて最適なＡ／Ｆが得られず、出力の低下を招
く。したがつて、小型軽量で大出力が要求される
乗用車用のガスエンジンには不向きである。
天然ガスなどのガス燃料を使用するガスエンジン
の開発が要求されている。天然ガスは約−160℃
以上では液化しないためエンジンに供給する段階
ではガス状態となる。このガス燃料をエンジンの
吸気管へインジエクタなどで供給すると、液体と
異つて体積が大きいため、ガス燃料の吸入空気に
対する体積割合が多くなり、吸入空気量が減じら
れて最適なＡ／Ｆが得られず、出力の低下を招
く。したがつて、小型軽量で大出力が要求される
乗用車用のガスエンジンには不向きである。
このような不具合を防止するため、エンジンの
吸気行程時にガス燃料を供給せず、空気だけを吸
入して所定量の空気量を確保したのち、圧縮行程
時にガス燃料を燃焼室へ直接噴射することが有効
となる。
吸気行程時にガス燃料を供給せず、空気だけを吸
入して所定量の空気量を確保したのち、圧縮行程
時にガス燃料を燃焼室へ直接噴射することが有効
となる。
この場合、圧縮行程時の終期にガス燃料を噴射
しようとすると、燃焼室の空気圧が高められてい
るのでガス燃料の噴射圧をきわめて高圧にしなけ
ればならず、増圧手段が複雑、面倒になる。した
がつてガス燃料の噴射時期は圧縮行程中の前半時
期に行われることが有利となり、しかもエンジン
の運転状況に応じた所定量のガスを供給しなけれ
ばならない。このことは、ガス燃料をきわめて短
時間のうちに多量に供給することを必要とする。
短時間のうちに多量のガス燃料を供給するために
は、ガス噴孔の開口面積を増せばよいが、噴孔の
開口面積を大きくすると、この噴孔を開閉するた
め大形のポペツト弁弁が必要となる。そして大形
のポペツト弁をきわめて短時間のうちに作動させ
るには大きな力と速度が要求される。
しようとすると、燃焼室の空気圧が高められてい
るのでガス燃料の噴射圧をきわめて高圧にしなけ
ればならず、増圧手段が複雑、面倒になる。した
がつてガス燃料の噴射時期は圧縮行程中の前半時
期に行われることが有利となり、しかもエンジン
の運転状況に応じた所定量のガスを供給しなけれ
ばならない。このことは、ガス燃料をきわめて短
時間のうちに多量に供給することを必要とする。
短時間のうちに多量のガス燃料を供給するために
は、ガス噴孔の開口面積を増せばよいが、噴孔の
開口面積を大きくすると、この噴孔を開閉するた
め大形のポペツト弁弁が必要となる。そして大形
のポペツト弁をきわめて短時間のうちに作動させ
るには大きな力と速度が要求される。
大形のポペツト弁を作動させるため電磁力を利
用しようとするとソレノコイドコイルが大形化す
るとともに大電力を必要とし、またカム軸によつ
て直接ポペツト弁を駆動しようとするとガス供給
量をエンジンの運転状況に応じて制御することが
困難になる。
用しようとするとソレノコイドコイルが大形化す
るとともに大電力を必要とし、またカム軸によつ
て直接ポペツト弁を駆動しようとするとガス供給
量をエンジンの運転状況に応じて制御することが
困難になる。
［発明の目的］
したがつて本発明の目的とするところは、大形
のポペツト弁であつても大きな力でかつ迅速に作
動させることができ、しかもガス燃料の噴射量お
よび噴射時期をエンジンの運転状況に応じて高精
度に噴射することができるガス燃料噴射装置を提
供しようとすものである。
のポペツト弁であつても大きな力でかつ迅速に作
動させることができ、しかもガス燃料の噴射量お
よび噴射時期をエンジンの運転状況に応じて高精
度に噴射することができるガス燃料噴射装置を提
供しようとすものである。
［発明の構成］
上記目的を達成するため本発明は、ガス燃料噴
射弁と作用油供給装置とからなり、上記ガス燃料
噴射弁は、 ガス燃料を蓄えるとともにこのガス燃料を噴射
する噴孔に連通したガス室と、 上記噴孔を開閉するポペツト弁と、 上記ポペツト弁を閉弁方向に付勢する付勢手段
と、 上記ポペツト弁を開弁方向に付勢する作動油を
蓄えるとともに、上記ガス室と隔離された加圧室
と、を備え、前記作動油供給装置は、 上記作動油を蓄えた作動油タンクから上記作動
油を導き、この導入した作動油を高圧パイプを介
して上記ガス燃料噴射弁の加圧室に圧送するプラ
ンジヤと、 このプランジヤにより圧送する作動油の量を調
整する手段と、 上記プランジヤにより圧送する作動油の圧送時
期を調整する手段と、 を備えたことを特徴とする。
射弁と作用油供給装置とからなり、上記ガス燃料
噴射弁は、 ガス燃料を蓄えるとともにこのガス燃料を噴射
する噴孔に連通したガス室と、 上記噴孔を開閉するポペツト弁と、 上記ポペツト弁を閉弁方向に付勢する付勢手段
と、 上記ポペツト弁を開弁方向に付勢する作動油を
蓄えるとともに、上記ガス室と隔離された加圧室
と、を備え、前記作動油供給装置は、 上記作動油を蓄えた作動油タンクから上記作動
油を導き、この導入した作動油を高圧パイプを介
して上記ガス燃料噴射弁の加圧室に圧送するプラ
ンジヤと、 このプランジヤにより圧送する作動油の量を調
整する手段と、 上記プランジヤにより圧送する作動油の圧送時
期を調整する手段と、 を備えたことを特徴とする。
本発明の構成によれば、ガス燃料噴射弁と作動
油供給装置を別構造にし、作用油供給装置から供
給される作動油にてポペツト弁を開作動させるの
で、ガス燃料がリークすることなく大形のポペツ
ト弁であつても迅速に作動させることができる。
しかも上記作動油供給装置に設けた作動油の圧送
量調整手段および圧送時期調整手段を制御するれ
ばポペツト弁の開弁時間および開弁時期を制御す
ることができ、エンジンの運転状況に応じたガス
燃料の噴射特性を制御することができる。このた
め、ガス燃料噴射弁の構造が簡単になり、かつ作
動油供給装置として既存の燃料噴射ポンプを使用
することもできるから、この場合は作動油供給装
置を格別に製造する必要がなくなり、装置全体の
構成も簡単になる。
油供給装置を別構造にし、作用油供給装置から供
給される作動油にてポペツト弁を開作動させるの
で、ガス燃料がリークすることなく大形のポペツ
ト弁であつても迅速に作動させることができる。
しかも上記作動油供給装置に設けた作動油の圧送
量調整手段および圧送時期調整手段を制御するれ
ばポペツト弁の開弁時間および開弁時期を制御す
ることができ、エンジンの運転状況に応じたガス
燃料の噴射特性を制御することができる。このた
め、ガス燃料噴射弁の構造が簡単になり、かつ作
動油供給装置として既存の燃料噴射ポンプを使用
することもできるから、この場合は作動油供給装
置を格別に製造する必要がなくなり、装置全体の
構成も簡単になる。
［発明の実施例］
以下本発明について第１図に示す一実施例にも
とづき詳細に説明する。
とづき詳細に説明する。
図において５０はガス燃料噴射弁、１００は分
配型燃料噴射ポンプをそれぞれ示す。
配型燃料噴射ポンプをそれぞれ示す。
まずガス燃料噴射弁５０の構成について説明す
ると、１はシリンダであり、このシリンダ１はホ
ルダ２に螺挿されている。ホルダ２はエンジンの
シリンダヘツド３に螺合されており、Ｏリング４
およびガスケツト５を介して気密に取着されてい
る。上記シリンダ１の下端部とホルダ２の下端部
の間には弁座６が挾み込まれている。弁座６内に
はポペツト弁７が摺動自在に挿通されており、こ
のポペツト弁７の下端に形成したシート部８は弁
座６の下端に開口した噴孔９を開閉する。ポペツ
ト弁７のロツド部１０にはストツパ１１により抜
け止めされたスプリングシート１２が取り付けら
れており、このスプリングシート１２と上記弁座
６の間にスプリング１３が介在されている。スプ
リング１３はポペツト弁７を常に上向きに押圧付
勢しており、したがつてポペツト弁７のシート部
８は噴孔９に着座して気密を保つ。
ると、１はシリンダであり、このシリンダ１はホ
ルダ２に螺挿されている。ホルダ２はエンジンの
シリンダヘツド３に螺合されており、Ｏリング４
およびガスケツト５を介して気密に取着されてい
る。上記シリンダ１の下端部とホルダ２の下端部
の間には弁座６が挾み込まれている。弁座６内に
はポペツト弁７が摺動自在に挿通されており、こ
のポペツト弁７の下端に形成したシート部８は弁
座６の下端に開口した噴孔９を開閉する。ポペツ
ト弁７のロツド部１０にはストツパ１１により抜
け止めされたスプリングシート１２が取り付けら
れており、このスプリングシート１２と上記弁座
６の間にスプリング１３が介在されている。スプ
リング１３はポペツト弁７を常に上向きに押圧付
勢しており、したがつてポペツト弁７のシート部
８は噴孔９に着座して気密を保つ。
シリンダ１の側壁およびホルダ２の側壁にはガ
ス導入口１４，１５が開口されている。エンジン
のシリンダヘツド３にはガス導入通路１６が設け
られ、このガス導入通路１６はジヨイント１７、
調圧弁１８を介してガス燃料のタンク１９に接続
されている。ガス燃料タンク１９は圧縮されたガ
ス燃料を貯えており、このタンク１９内のガスは
上記調圧弁１８によつて所定圧力に調整されたの
ち、上記ジヨイント１７、ガス導入通路１６、ガ
ス導入口１５，１４を介してシリンダ１内のガス
室２０に供給される。弁座６に形成した通孔２１
はガス室２０のガス燃料を噴孔９へ導びく。なお
ポペツト弁７にはスパイラル状のガス通路２２が
形成されている。
ス導入口１４，１５が開口されている。エンジン
のシリンダヘツド３にはガス導入通路１６が設け
られ、このガス導入通路１６はジヨイント１７、
調圧弁１８を介してガス燃料のタンク１９に接続
されている。ガス燃料タンク１９は圧縮されたガ
ス燃料を貯えており、このタンク１９内のガスは
上記調圧弁１８によつて所定圧力に調整されたの
ち、上記ジヨイント１７、ガス導入通路１６、ガ
ス導入口１５，１４を介してシリンダ１内のガス
室２０に供給される。弁座６に形成した通孔２１
はガス室２０のガス燃料を噴孔９へ導びく。なお
ポペツト弁７にはスパイラル状のガス通路２２が
形成されている。
シリンダ１の上部にはポペツト弁７の軸線延長
上に位置して摺動孔２３が形成されている。この
摺動孔２３の下部には油圧プランジヤ２４が摺動
自在に嵌挿されており、このプランジヤ２４より
も上部に位置する摺動孔２３の内部は加圧室２５
をなしている。加圧室２５には上記油圧ブランジ
ヤ２４を常に図示下向きに押圧するスプリング２
６が収容されている。
上に位置して摺動孔２３が形成されている。この
摺動孔２３の下部には油圧プランジヤ２４が摺動
自在に嵌挿されており、このプランジヤ２４より
も上部に位置する摺動孔２３の内部は加圧室２５
をなしている。加圧室２５には上記油圧ブランジ
ヤ２４を常に図示下向きに押圧するスプリング２
６が収容されている。
シリンダ１の上端には高圧パイプ２７がリテー
ナナツト２８により連結されており、この高圧パ
イプ２７は孔２９を介して上記加圧室２５に連通
している。また高圧パイプ２７は前記分配型燃料
噴射ポンプ１００に接続されている。
ナナツト２８により連結されており、この高圧パ
イプ２７は孔２９を介して上記加圧室２５に連通
している。また高圧パイプ２７は前記分配型燃料
噴射ポンプ１００に接続されている。
つぎに分配型燃料噴射ポンプ１００について説
明する。
明する。
ハウジング１０１に設けたカム軸１０２はエン
ジンと同期して回転され、このカム軸１０２に取
着した作動油ポンプ１０３は作動油タンク１０４
内の作動油を吸入室１０５へ供給する。なお、１
０６は圧力制御弁であり、吸入室１０５内の作動
油圧力を一定に保つ。上記カム軸１０２には継手
１０７を介してフエイスカム１０８およびプラン
ジヤ１０９が連結されており、フエイスカム１０
８はカムローラ１１０に転接している。フエイス
カム１０８とカムローラ１１０の転接により上記
プランジヤ１０９は１回転中に気筒数に応じて複
数回往復動される。
ジンと同期して回転され、このカム軸１０２に取
着した作動油ポンプ１０３は作動油タンク１０４
内の作動油を吸入室１０５へ供給する。なお、１
０６は圧力制御弁であり、吸入室１０５内の作動
油圧力を一定に保つ。上記カム軸１０２には継手
１０７を介してフエイスカム１０８およびプラン
ジヤ１０９が連結されており、フエイスカム１０
８はカムローラ１１０に転接している。フエイス
カム１０８とカムローラ１１０の転接により上記
プランジヤ１０９は１回転中に気筒数に応じて複
数回往復動される。
なおカムローラ１１０はローラリング１１１に
支持されており、このローラリング１１１はピン
１１２、ボール１１３によつてタイマピストン１
１４に連結されている。タイマピストン１１４は
タイマシリンダ１１５内でエンジンの運転状況に
応じて移動され、これによりローラリング１１１
を回動させてカムローラ１１０とフエイスカム１
０８との相対的周方向位置を制御する。このため
カムローラ１１０とフエイスカム１０８は相対的
に進角もしくは遅角されて作動油の圧送タイミン
グを調整するようになつている。なお、タイマピ
ストン１１４とタイマシリンダ１１５はその軸方
向が実際上は第１図の紙面と直交する方向となる
ように配置される。
支持されており、このローラリング１１１はピン
１１２、ボール１１３によつてタイマピストン１
１４に連結されている。タイマピストン１１４は
タイマシリンダ１１５内でエンジンの運転状況に
応じて移動され、これによりローラリング１１１
を回動させてカムローラ１１０とフエイスカム１
０８との相対的周方向位置を制御する。このため
カムローラ１１０とフエイスカム１０８は相対的
に進角もしくは遅角されて作動油の圧送タイミン
グを調整するようになつている。なお、タイマピ
ストン１１４とタイマシリンダ１１５はその軸方
向が実際上は第１図の紙面と直交する方向となる
ように配置される。
前記プランジヤ１０９の戻り行程時にこのプラ
ンジヤ１０９に形成した吸入溝１１６が吸入孔１
１７を開くと前記吸入室１０５内の作動油が吸入
通路１１８から、吸入孔１１７および吸入溝１１
６を通じて圧送ポンプ室１１９に導入される。な
お吸入通路１１８は作動油の供給カツト電磁弁１
２０によつて開閉される。
ンジヤ１０９に形成した吸入溝１１６が吸入孔１
１７を開くと前記吸入室１０５内の作動油が吸入
通路１１８から、吸入孔１１７および吸入溝１１
６を通じて圧送ポンプ室１１９に導入される。な
お吸入通路１１８は作動油の供給カツト電磁弁１
２０によつて開閉される。
プランジヤ１０９の圧縮行程時に圧送ポンプ室
１１９内の作動油が加圧され、この作動油はプラ
ンジヤ１０９の連通孔１２１および分配ポート１
２２を経て吐出通路１２３に圧送され、該吐出通
路１２３から高圧室１２４へ供給される。この高
圧室１２４に前記高圧パイプ２７が接続されてい
るものである。
１１９内の作動油が加圧され、この作動油はプラ
ンジヤ１０９の連通孔１２１および分配ポート１
２２を経て吐出通路１２３に圧送され、該吐出通
路１２３から高圧室１２４へ供給される。この高
圧室１２４に前記高圧パイプ２７が接続されてい
るものである。
上記連通路１２１はスピルポート１２５により
吸入室１０５に通じており、このスピルポート１
２５はスピルリング１２６によつて開閉される。
スピルリング１２６はプランジヤ１０９に軸方向
へ摺動自在に取着されており、このスピルリング
１２６が摺動変位されてスピルポート１２５を開
くと、圧送ポンプ室１９の作動油はスピルポート
１２５から吸込室１０５へ戻される。したがつて
スピルリング１２６がスピルポート１２５を開く
タイミングに応じてガス燃料噴射弁５０側へ供給
される作動油が吸込室１０５側に戻されるので、
該スピルリング１２５はガス燃料噴射弁５０への
作動油供給量を制御する。
吸入室１０５に通じており、このスピルポート１
２５はスピルリング１２６によつて開閉される。
スピルリング１２６はプランジヤ１０９に軸方向
へ摺動自在に取着されており、このスピルリング
１２６が摺動変位されてスピルポート１２５を開
くと、圧送ポンプ室１９の作動油はスピルポート
１２５から吸込室１０５へ戻される。したがつて
スピルリング１２６がスピルポート１２５を開く
タイミングに応じてガス燃料噴射弁５０側へ供給
される作動油が吸込室１０５側に戻されるので、
該スピルリング１２５はガス燃料噴射弁５０への
作動油供給量を制御する。
スピルリング１２６にはコントロールレバー１
２７の一端が係合溝１２８によつて係合されてい
る。このコントロールレバー１２７は途中におい
て枢軸１２９に枢支されており、よつてこの枢軸
１２９を中心として回動する。コントロールレバ
ー１２７の他端はリニアソレノイド形アクチユエ
ータ１３０に連結されている。
２７の一端が係合溝１２８によつて係合されてい
る。このコントロールレバー１２７は途中におい
て枢軸１２９に枢支されており、よつてこの枢軸
１２９を中心として回動する。コントロールレバ
ー１２７の他端はリニアソレノイド形アクチユエ
ータ１３０に連結されている。
リニアソレノイド形アクチユエータ１３０はリ
ニアソレノイド１３１に電流を流すとこの電磁力
でムービングコア１３２を、復帰用コイルばね１
３３に抗して吸引作動する。上記ムービングコア
１３２はロツド１３４に圧入されており、このロ
ツド１３４はコア１３２と一体に作動される。ロ
ツド１３４は後述するスピルポジシヨンセンサ１
４６に連結されている。
ニアソレノイド１３１に電流を流すとこの電磁力
でムービングコア１３２を、復帰用コイルばね１
３３に抗して吸引作動する。上記ムービングコア
１３２はロツド１３４に圧入されており、このロ
ツド１３４はコア１３２と一体に作動される。ロ
ツド１３４は後述するスピルポジシヨンセンサ１
４６に連結されている。
コントロールレバー１２７はスプリング１３５
の吸引力を受けており、このためコントロールレ
バー１２７の先端は上記ムービングコア１３２の
一端に常に圧接されている。したがつてムービン
グコア１３２が変位されるとコントロールレバー
１２７が回動され、スピルリング１２６を軸方向
に移動させる。
の吸引力を受けており、このためコントロールレ
バー１２７の先端は上記ムービングコア１３２の
一端に常に圧接されている。したがつてムービン
グコア１３２が変位されるとコントロールレバー
１２７が回動され、スピルリング１２６を軸方向
に移動させる。
上記リニアソレノド形アクチユエータ１３０は
コンピユータなどのエレクトリツクコントロール
ユニツト（ECU）１４１により、エンジンの運
転状況に応じて作動される。ECU１４１は以下
のごとき信号を受ける。すなわち、１４２は回転
数センサであり、この回転数センサ１４２はカム
軸１０２に取着されたギア１４３が回転すること
により生じるパルスを検出し、これを電圧に変換
して上記ECU１４１に伝える。１４４はタイマ
ポジシヨンセンサであり、前述の作動油噴射タイ
ミングを制御するタイマピストン１１４の位置を
検出して電圧に変換し、これをアンプ１４５に伝
える。１４６は前述のスピルポジシヨンセンサで
あり、スピルリング１２６の位置、実際にはロツ
ド１３４もしくはコントロールレバー１２７の位
置を検知して電圧に変換し、これを上記アンプ１
４５に伝える。アンプ１４５は上記タイマポジシ
ヨンセンサ１４４およびスピルポジシヨンセンサ
１４６からの信号を増幅して上記ECU１４１に
伝える。また１４７はアクセルポジシヨンセンサ
であり、図示しないアクセル踏込量を検出して電
圧に変換し、これをECU１４１に伝える。１４
８は吸気圧センサであり、気筒への吸入空気圧力
を検知し、電圧に変換してECU１４１に伝える。
１４９は水温センサでありエンジンの冷却水温度
を検知しこれを電圧に変えてECU１４１に伝え
る。１５０は吸気温センサでありエンジンへの吸
入空気温度を検知して電圧に変え、ECU１４１
に伝える。
コンピユータなどのエレクトリツクコントロール
ユニツト（ECU）１４１により、エンジンの運
転状況に応じて作動される。ECU１４１は以下
のごとき信号を受ける。すなわち、１４２は回転
数センサであり、この回転数センサ１４２はカム
軸１０２に取着されたギア１４３が回転すること
により生じるパルスを検出し、これを電圧に変換
して上記ECU１４１に伝える。１４４はタイマ
ポジシヨンセンサであり、前述の作動油噴射タイ
ミングを制御するタイマピストン１１４の位置を
検出して電圧に変換し、これをアンプ１４５に伝
える。１４６は前述のスピルポジシヨンセンサで
あり、スピルリング１２６の位置、実際にはロツ
ド１３４もしくはコントロールレバー１２７の位
置を検知して電圧に変換し、これを上記アンプ１
４５に伝える。アンプ１４５は上記タイマポジシ
ヨンセンサ１４４およびスピルポジシヨンセンサ
１４６からの信号を増幅して上記ECU１４１に
伝える。また１４７はアクセルポジシヨンセンサ
であり、図示しないアクセル踏込量を検出して電
圧に変換し、これをECU１４１に伝える。１４
８は吸気圧センサであり、気筒への吸入空気圧力
を検知し、電圧に変換してECU１４１に伝える。
１４９は水温センサでありエンジンの冷却水温度
を検知しこれを電圧に変えてECU１４１に伝え
る。１５０は吸気温センサでありエンジンへの吸
入空気温度を検知して電圧に変え、ECU１４１
に伝える。
上記ECU１４１は上記各種センサ１４２，１
４４，１４６，１４７，１４８，１４９，１５
０、その他必要な情報を受けてエンジン運転状況
を知り、これらを演算して前述のアクチユエータ
１３０、作動油供給カツト電磁弁１２０およびタ
イマ制御弁１５１を制御する。なお作動油供給カ
ツト電磁弁１２０はエンジンが停止した場合に吸
入通路１１８を閉止してガス燃料噴射弁５０に燃
料を供給しないようにし、またタイマ制御弁１５
１はエンジン運転状況に応じて作動油の圧送タイ
ミングを制御する。
４４，１４６，１４７，１４８，１４９，１５
０、その他必要な情報を受けてエンジン運転状況
を知り、これらを演算して前述のアクチユエータ
１３０、作動油供給カツト電磁弁１２０およびタ
イマ制御弁１５１を制御する。なお作動油供給カ
ツト電磁弁１２０はエンジンが停止した場合に吸
入通路１１８を閉止してガス燃料噴射弁５０に燃
料を供給しないようにし、またタイマ制御弁１５
１はエンジン運転状況に応じて作動油の圧送タイ
ミングを制御する。
しかして上記ECU１４１はエンジン運転状況
に応いて作動油供給量を演算し、これに応じた指
令電流をアクチユエータ１３０のリニアソレノイ
ド１３１に投入する。このためムービングコア１
３２は上記リニアソレノイド１３１の電磁力に応
じて作動される。コア１３２と一体にロツド１３
４が作動し、よつてコントロールレバー１２７が
回動される。コントロールレバー１２７が時計回
り方向へ回動されるとスピルリング１２６は図示
左側へ稼動され、作動油供給量を減じる。また逆
にコントロールレバー１２７が反時計回りに回動
されるとスピルリング１２６は図示右側へ移動さ
れ、この場合は作動油供給量を増す。
に応いて作動油供給量を演算し、これに応じた指
令電流をアクチユエータ１３０のリニアソレノイ
ド１３１に投入する。このためムービングコア１
３２は上記リニアソレノイド１３１の電磁力に応
じて作動される。コア１３２と一体にロツド１３
４が作動し、よつてコントロールレバー１２７が
回動される。コントロールレバー１２７が時計回
り方向へ回動されるとスピルリング１２６は図示
左側へ稼動され、作動油供給量を減じる。また逆
にコントロールレバー１２７が反時計回りに回動
されるとスピルリング１２６は図示右側へ移動さ
れ、この場合は作動油供給量を増す。
また、ECU１４１はエンジン運転状況に応じ
て作動油の圧送時期を演算し、これに応じた指令
信号をタイマ制御弁１５１に送つてこのタイマ制
御弁１５１を開閉する。タイマ制御弁１５１が開
かれると、タイマピストン１１４が図示右方へ移
動され、これによりローラリング１１１が回動さ
せるので、カムローラ１１０とフエイスカム１０
８の相対的周方向位置が変化され、したがつてプ
ランジヤ１０９の往復動開始時期が変わる。この
ことから高圧室１２４に向けて作動油を圧送する
タイミングが調整されるものである。
て作動油の圧送時期を演算し、これに応じた指令
信号をタイマ制御弁１５１に送つてこのタイマ制
御弁１５１を開閉する。タイマ制御弁１５１が開
かれると、タイマピストン１１４が図示右方へ移
動され、これによりローラリング１１１が回動さ
せるので、カムローラ１１０とフエイスカム１０
８の相対的周方向位置が変化され、したがつてプ
ランジヤ１０９の往復動開始時期が変わる。この
ことから高圧室１２４に向けて作動油を圧送する
タイミングが調整されるものである。
このような燃料噴射ポンプ１００を使用したガ
ス燃料噴射弁５０の作用を説明する。
ス燃料噴射弁５０の作用を説明する。
ガス燃料は、ガス燃料タンク１９から調圧弁１
８によつて一定圧力に保たれて噴孔９まで送られ
てきているが、ポペツト弁７で噴孔９を閉止して
いることによりエンジンの燃料室３０へは供給さ
れない。
８によつて一定圧力に保たれて噴孔９まで送られ
てきているが、ポペツト弁７で噴孔９を閉止して
いることによりエンジンの燃料室３０へは供給さ
れない。
上記燃料噴射ポンプ１００のプランジヤ１０９
が右方へ押されることにより高圧室１２４へ作動
油が圧送されると、この作動油は高圧パイプ２
７、孔２９を介して加圧室２５に送り込まれ、よ
つて油圧プランジヤ２４を押し上げる。油圧プラ
ンジヤ２４はポペツト弁７をスプリング１３の付
勢力に抗して押し下げるので、ポペツト弁７のシ
ート部８は噴孔９から離れ、よつて噴孔９が開
く。このためこの噴孔９まで供給されていたガス
燃料がエンジンの燃焼室３０へ噴射される。
が右方へ押されることにより高圧室１２４へ作動
油が圧送されると、この作動油は高圧パイプ２
７、孔２９を介して加圧室２５に送り込まれ、よ
つて油圧プランジヤ２４を押し上げる。油圧プラ
ンジヤ２４はポペツト弁７をスプリング１３の付
勢力に抗して押し下げるので、ポペツト弁７のシ
ート部８は噴孔９から離れ、よつて噴孔９が開
く。このためこの噴孔９まで供給されていたガス
燃料がエンジンの燃焼室３０へ噴射される。
こののち、燃料噴射ポンプ１００のプランジヤ
１０９がさらに右方へ移動されることによりスピ
ルポート１２５が開かれると、連通孔１２１の高
圧作動油が吸込室１０５へ逃がされ、同時に高圧
室１２４、骨圧パイプ２７、加圧室２５の作動油
も逆流して吸込室１０５側に戻される。このため
加圧室２５の圧力が減じられ、ポペツト弁７がス
プリング１３により復帰されるので噴孔９を閉止
し、ガス燃料の噴射を終了する。
１０９がさらに右方へ移動されることによりスピ
ルポート１２５が開かれると、連通孔１２１の高
圧作動油が吸込室１０５へ逃がされ、同時に高圧
室１２４、骨圧パイプ２７、加圧室２５の作動油
も逆流して吸込室１０５側に戻される。このため
加圧室２５の圧力が減じられ、ポペツト弁７がス
プリング１３により復帰されるので噴孔９を閉止
し、ガス燃料の噴射を終了する。
ここで、ガス燃料の噴射量は噴孔９の開口面積
と開口時間によつて決まり、開口面積を一定とす
れば開口時間つまり燃料噴射ポンプ１００の作動
油供給量により決定される。この作動油供給量は
すでに述べた通り、スピルリング１２６の位置す
なわちリニアソレノイド形アクチユエータ１３０
によりコントロールレバー１２７を制御すること
によつて調整することができる。
と開口時間によつて決まり、開口面積を一定とす
れば開口時間つまり燃料噴射ポンプ１００の作動
油供給量により決定される。この作動油供給量は
すでに述べた通り、スピルリング１２６の位置す
なわちリニアソレノイド形アクチユエータ１３０
によりコントロールレバー１２７を制御すること
によつて調整することができる。
またガス燃料の噴射時間は、加圧室２５へ作動
油を圧送し始めるタイミングによつて決まり、こ
れは燃料噴射ポンプ１００のタイマ制御弁１５１
を制御してプランジヤ１０９による作動油圧送開
始タイミングを決定することにより調整すること
ができる。
油を圧送し始めるタイミングによつて決まり、こ
れは燃料噴射ポンプ１００のタイマ制御弁１５１
を制御してプランジヤ１０９による作動油圧送開
始タイミングを決定することにより調整すること
ができる。
燃料噴射ポンプ１００はデイーゼル機関におい
てすでに公知であるから、このような公知のポン
プ１００を利用することにより、ガス燃料の噴射
量および噴射時期を容易にコントロールすること
が可能となる。
てすでに公知であるから、このような公知のポン
プ１００を利用することにより、ガス燃料の噴射
量および噴射時期を容易にコントロールすること
が可能となる。
第２図に示す他の実施例に係るガス燃料噴射弁
９０においては、ガスインレツト６０がシリンダ
１に対しガスケツト６１、Ｏリング６２およびリ
テーナナツト６３により気密に取り付けられてい
る。ガス燃料はテーパねじ部６０ａに取り付けら
れた図示しないガス管により第１図のガスタンク
１９から導入され、ガス通路６４…よりガス室２
０に導びかれる。またポペツト弁７には周方向に
間隔を存して突状のガイド６５…を形成し、ポペ
ツト弁７の傾きを防止している。これらガイド６
５…間にガス通路２２が形成されている。
９０においては、ガスインレツト６０がシリンダ
１に対しガスケツト６１、Ｏリング６２およびリ
テーナナツト６３により気密に取り付けられてい
る。ガス燃料はテーパねじ部６０ａに取り付けら
れた図示しないガス管により第１図のガスタンク
１９から導入され、ガス通路６４…よりガス室２
０に導びかれる。またポペツト弁７には周方向に
間隔を存して突状のガイド６５…を形成し、ポペ
ツト弁７の傾きを防止している。これらガイド６
５…間にガス通路２２が形成されている。
このようなガス燃料噴射弁９０であれば、エン
ジンのシリンダヘツド３（第１図に示す）にガス
導入通路１６を形成する必要がなく、加工を大幅
に省略することができる。
ジンのシリンダヘツド３（第１図に示す）にガス
導入通路１６を形成する必要がなく、加工を大幅
に省略することができる。
なお、第１図の実施例では電子制御式分配型燃
料噴射ポンプ１００を用いた場合について説明し
たが、本発明は機械制御式分配型燃料噴射ポンプ
を使用してもよく、または列型燃料噴射ポンプを
利用してもよい。
料噴射ポンプ１００を用いた場合について説明し
たが、本発明は機械制御式分配型燃料噴射ポンプ
を使用してもよく、または列型燃料噴射ポンプを
利用してもよい。
［発明の効果］
以上述べた通り本発明によると、ガス燃料噴射
弁のポペツト弁を作動油供給装置により供給され
る作動油によつて作動させるので、ガス燃料のリ
ークが生じることなく、大形のポペツト弁であつ
ても迅速に作動させることができる。しかも、作
動油供給装置に設けた圧送量調整手段および圧送
時期調整手段をエンジンの運転状況に応じて制御
すれば、ポペツト弁の開弁時間および開弁時期を
制御することができ、エンジンの運転状況に応じ
たガス燃料の噴射特性を制御することができる。
そして、ガス燃料噴射弁と作動油供給装置を別個
に構成することができ、ガス燃料噴射弁の構造が
簡単になるとともに、作動油供給装置は既存の燃
料噴射ポンプを使用することもでき、この場合は
作動油供給装置を格別に製造する必要がなく、か
つ圧送量調整手段および圧送時期調整手段は上記
既存の燃料噴射ポンプに本来備わつている機能を
用いればよいから、噴射制御をエンジンの運転状
況に応じて高精度に行うことができ、装置全体の
構成が簡単になる、などの利点がある。
弁のポペツト弁を作動油供給装置により供給され
る作動油によつて作動させるので、ガス燃料のリ
ークが生じることなく、大形のポペツト弁であつ
ても迅速に作動させることができる。しかも、作
動油供給装置に設けた圧送量調整手段および圧送
時期調整手段をエンジンの運転状況に応じて制御
すれば、ポペツト弁の開弁時間および開弁時期を
制御することができ、エンジンの運転状況に応じ
たガス燃料の噴射特性を制御することができる。
そして、ガス燃料噴射弁と作動油供給装置を別個
に構成することができ、ガス燃料噴射弁の構造が
簡単になるとともに、作動油供給装置は既存の燃
料噴射ポンプを使用することもでき、この場合は
作動油供給装置を格別に製造する必要がなく、か
つ圧送量調整手段および圧送時期調整手段は上記
既存の燃料噴射ポンプに本来備わつている機能を
用いればよいから、噴射制御をエンジンの運転状
況に応じて高精度に行うことができ、装置全体の
構成が簡単になる、などの利点がある。
第１図は本発明の一実施例を示し、ガス燃料噴
射弁と分配型燃料噴射ポンプの構成を示す断面
図、第２図はガス燃料噴射弁の他の実施例を示す
断面図である。 ５０，９０……ガス燃料噴射弁、１００……分
配型燃料噴射ポンプ、１……シリンダ、７……ポ
ペツト弁、９……ガス噴孔、２４……油圧プラン
ジヤ、２５……加圧室、１０９……プランジヤ、
１０８……フエイスカム、１１０……カムロー
ラ、１２６……スピルリング。
射弁と分配型燃料噴射ポンプの構成を示す断面
図、第２図はガス燃料噴射弁の他の実施例を示す
断面図である。 ５０，９０……ガス燃料噴射弁、１００……分
配型燃料噴射ポンプ、１……シリンダ、７……ポ
ペツト弁、９……ガス噴孔、２４……油圧プラン
ジヤ、２５……加圧室、１０９……プランジヤ、
１０８……フエイスカム、１１０……カムロー
ラ、１２６……スピルリング。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ガス燃料噴射弁と作動油供給装置とからな
り、 上記ガス燃料噴射弁は、 ガス燃料を蓄えるとともにこのガス燃料を噴射
する噴孔に連通したガス室と、 上記噴孔を開閉するポペツト弁と、 上記ポペツト弁を閉弁方向に付勢する付勢手段
と、 上記ポペツト弁を開弁方向に付勢する作動油を
蓄えるとともに、上記ガス室と隔離された加圧室
と、 を備え、 前記作動油供給装置は、 上記作動油を蓄えた作動油タンクから上記作動
油を導き、この導入した作動油を高圧パイプを介
して上記ガス噴射弁の加圧室に圧送するプランジ
ヤと、 このプランジヤにより圧送する作動油の量を調
整する手段と、 上記プランジヤにより圧送する作動油の圧送時
期を調整する手段と、 を備えた、 ことを特徴とするガス燃料噴射装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59115668A JPS60259757A (ja) | 1984-06-06 | 1984-06-06 | ガス燃料噴射装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59115668A JPS60259757A (ja) | 1984-06-06 | 1984-06-06 | ガス燃料噴射装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60259757A JPS60259757A (ja) | 1985-12-21 |
| JPH0571790B2 true JPH0571790B2 (ja) | 1993-10-07 |
Family
ID=14668337
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59115668A Granted JPS60259757A (ja) | 1984-06-06 | 1984-06-06 | ガス燃料噴射装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60259757A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2007126021A1 (ja) * | 2006-04-28 | 2009-09-10 | ヤマハ発動機株式会社 | ガス燃料内燃機関 |
| JPWO2007129599A1 (ja) * | 2006-05-01 | 2009-09-17 | ヤマハ発動機株式会社 | ガス燃料内燃機関 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4983696B2 (ja) * | 2008-03-31 | 2012-07-25 | 株式会社デンソー | 気体燃料インジェクタ |
| US9228505B2 (en) | 2012-08-01 | 2016-01-05 | Caterpillar Inc. | Fuel injector with co-axial control valve members and fuel system using same |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5532903A (en) * | 1978-07-31 | 1980-03-07 | Riken Corp | Sintering alloy material for internal combustion engine valve seat and its preparation |
-
1984
- 1984-06-06 JP JP59115668A patent/JPS60259757A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5532903A (en) * | 1978-07-31 | 1980-03-07 | Riken Corp | Sintering alloy material for internal combustion engine valve seat and its preparation |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2007126021A1 (ja) * | 2006-04-28 | 2009-09-10 | ヤマハ発動機株式会社 | ガス燃料内燃機関 |
| JPWO2007129599A1 (ja) * | 2006-05-01 | 2009-09-17 | ヤマハ発動機株式会社 | ガス燃料内燃機関 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60259757A (ja) | 1985-12-21 |
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