JPH08319860A - エンジンのガス燃料供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 エンジンのガス燃料供給装置において、吸気
系の汚染を防止する。 【構成】 吸気通路にガス燃料を供給する主燃料通路３
６と、吸気通路の通路開口面積を調整する絞り弁３と、
閉位置にある絞り弁３の下流側に開口し、吸気通路に絞
り弁３の背面３ａに沿ってガス燃料を噴出するエアカー
テン噴口３９と、エアカーテン噴口３９にガス燃料を供
給する副燃料通路３３とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、天然ガス（ＣＮＧ）等
のガス燃料を使用するエンジンにおいて、吸気系の汚染
を防止するガス燃料供給装置の改良に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】ガス燃料を使用するエンジンにあって
は、ガソリン等の液体燃料が供給されるエンジンに比べ
て、燃料による吸気系の洗浄作用が期待できず、長期に
渡るエンジンの運転により吸気系が汚れる可能性があ
る。

【０００３】従来のエンジンのガス燃料供給装置とし
て、例えば図７に示すようなものがある(実開昭６２−
２１４５９号公報、参照)。

【０００４】これについて説明すると、ミキサ９２は絞
り弁９３の上流側に吸気通路断面積を絞るベンチュリ９
１が設けられる。ベンチュリ９１には複数の主燃料供給
口９７が開口している。図において、９４はチョーク弁
である。

【０００５】主燃料供給口９７にガス燃料を導く主燃料
通路９９の途中にはメイン調整スクリュウ９５と遮断弁
９６が介装される。

【０００６】エンジンを始動するキースイッチが入れら
れると、遮断弁９６が開弁する。エンジンの運転時に、
主燃料供給口９７からベンチュリ９１に吸い出される燃
料量は、ベンチュリ３１を通過する空気量に比例し、ミ
キサ９２からエンジンに供給される混合気の空燃比は一
定値に保たれる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のエンジンのガス燃料供給装置にあっては、絞
り弁９３が閉弁したアイドル時に燃焼室から吸気通路を
逆流した燃焼ガスが、絞り弁９３の近傍に侵入して、絞
り弁９３およびその近傍の吸気通路壁にデポジットやオ
イル分等が堆積する可能性がある。この結果、エンジン
に吸入されるアイドル空気量が減少し、アイドル回転数
が低下したり、エンジンに供給される混合気の空燃比が
変化して、アイドル時の運転安定性が悪化するという問
題点が考えられる。

【０００８】これに対処して、定期的にアイドル回転数
を点検し、デポジットやオイル分等の付着によりアイド
ル回転数が所定値より低下した場合には、全閉時におけ
る絞り弁９３の角度を調整する必要があった。

【０００９】本発明は上記の問題点を解消し、エンジン
のガス燃料供給装置において、吸気系の汚染を防止する
ことを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載のエンジ
ンのガス燃料供給装置は、燃料供給源からのガス燃料を
吸気通路に供給する主燃料通路と、吸気通路の通路開口
面積を調整する絞り弁と、閉位置にある絞り弁の下流側
に開口し、吸気通路に絞り弁の背面に沿ってガス燃料を
噴出するエアカーテン噴口と、燃料供給源からのガス燃
料をエアカーテン噴口に供給する燃料通路と、を備え
る。

【００１１】請求項２に記載のエンジンのガス燃料供給
装置は、請求項１に記載の発明において、エアカーテン
噴口にガス燃料を供給する燃料通路を開閉する流量制御
弁と、アイドル時に流量制御弁を開弁させる制御手段
と、を備える。

【００１２】請求項３に記載のエンジンのガス燃料供給
装置は、請求項２に記載の発明において、主燃料通路を
開閉する主流量制御弁と、中高負荷時に主流量制御弁を
開弁させる制御手段と、を備える。

【００１３】請求項４に記載のエンジンのガス燃料供給
装置は、請求項１から３のいずれか一つに記載の発明に
おいて、燃料供給源からのガス燃料を段階的に減圧する
圧力調整器と、吸気通路にガス燃料を噴出する主燃料供
給口が開口したベンチュリと、主燃料供給口に圧力調整
器の最終減圧部からガス燃料を供給する主燃料通路と、
エアカーテン噴口に圧力調整器の上流側減圧部からガス
燃料を供給する燃料通路と、を備える。

【００１４】請求項５に記載のエンジンのガス燃料供給
装置は、請求項１から３のいずれか一つに記載の発明に
おいて、主流量制御弁として、吸気通路に臨むインジェ
クタと、エンジンの運転条件に応じてインジェクタの開
弁時間割合を調整する燃料噴射量制御手段と、を備え
る。

【００１５】請求項６に記載のエンジンのガス燃料供給
装置は、請求項１から５のいずれか一つに記載の発明に
おいて、エアカーテン噴口にガス燃料を供給する燃料通
路を開閉する流量制御弁と、エアカーテン噴口に絞り弁
を迂回して空気を供給する第二補助空気通路と、第二補
助空気通路を開閉する第二開閉弁と、減速時に流量制御
弁を閉弁させ、かつ第二開閉弁を開弁させる減速時制御
手段と、を備える。

【００１６】

【作用】請求項１に記載のエンジンのガス燃料供給装置
において、エアカーテン噴口を、閉位置にある絞り弁の
背面に沿って開口させたため、エアカーテン噴口から噴
出するガス燃料は閉位置にある絞り弁の背面に沿って噴
出し、絞り弁の背面からその近傍の吸気通路壁にかけて
ガス燃料の膜を形成する。

【００１７】このようにして絞り弁の背面に沿って形成
されるガス燃料の膜によって、アイドル時に燃焼室から
逆流した燃焼ガスが、絞り弁の近傍に侵入することを抑
制する。

【００１８】この結果、絞り弁や吸気通路壁にデポジッ
トやオイル分等が堆積することを抑制し、エンジンに吸
入されるアイドル空気量が不足することを防止し、アイ
ドル回転数を適正に保ち、アイドル時の運転安定性が維
持される。

【００１９】請求項２に記載のエンジンのガス燃料供給
装置において、絞り弁が閉弁するアイドル時に流量制御
弁を開弁させることにより、燃料通路が開通し、エアカ
ーテン噴口からガス燃料が噴出する。エアカーテン噴口
から噴出するガス燃料は閉位置にある絞り弁の背面に沿
って噴出し、絞り弁の背面からその近傍の吸気通路壁に
かけてガス燃料の膜を形成する。

【００２０】このようにして絞り弁の背面に沿って形成
されるガス燃料の膜によって、アイドル時に燃焼室から
逆流した燃焼ガスが、絞り弁の近傍に侵入することを抑
制する。

【００２１】請求項３に記載のエンジンのガス燃料供給
装置において、アイドル時に流量制御弁を開弁するとと
もに、主流量制御弁が閉弁することにより、エンジンに
供給されるガス燃料の全量が燃料通路を通って、エアカ
ーテン噴口からガス燃料が閉位置にある絞り弁の背面に
沿って噴出し、絞り弁の背面からその近傍の吸気通路壁
にかけてガス燃料の膜を形成する。

【００２２】アイドル時にエンジンに供給されるガス燃
料の全量がエアカーテン噴口から噴出することにより、
絞り弁の背面に沿って噴出するガス燃料の勢力を高めら
れる。この結果、アイドル時に燃焼室から逆流した燃焼
ガスが、絞り弁の近傍に侵入することを効果的に抑制す
る。

【００２３】また、アイドル時は流量制御弁の開度を調
整して、エンジンに供給される混合気の空燃比を適確に
制御できる。

【００２４】中高負荷時に主流量制御弁を開弁し、流量
制御弁が閉弁することにより、主燃料通路を通ってガス
燃料が吸気通路に供給される。これにより、運転条件の
広い範囲に渡ってエンジンに供給される混合気の空燃比
を適確に制御できる。

【００２５】請求項４に記載のエンジンのガス燃料供給
装置において、ベンチュリに開口した主燃料供給口から
吸入空気量に応じた燃料量が噴出し、運転条件の広い範
囲に渡ってエンジンに供給される混合気の空燃比を適確
に調整できる。

【００２６】エアカーテン噴口に圧力調整器の上流側減
圧部からガス燃料が供給されることにより、エアカーテ
ン噴口から噴出するガス燃料の圧力が高められる。この
結果、絞り弁の背面に沿って噴出するガス燃料の勢力を
高めて、アイドル時に燃焼室から逆流した燃焼ガスが、
絞り弁の近傍に侵入することを効果的に抑制する。

【００２７】請求項５に記載のエンジンのガス燃料供給
装置において、吸気通路に臨むインジェクタの開弁時間
割合を運転条件に応じて調整することにより、運転条件
の広い範囲に渡ってエンジンに供給される混合気の空燃
比を適確に調整できる。

【００２８】請求項６に記載のエンジンのガス燃料供給
装置において、減速時に流量制御弁を閉弁させることに
より、燃焼室への燃料の供給が停止される。

【００２９】減速時に流量制御弁が閉弁するのに伴っ
て、第二開閉弁を開弁させることにより、第二補助空気
通路が開通し、エアカーテン噴口から空気が噴出する。
エアカーテン噴口から噴出する空気は閉位置にある絞り
弁の背面に沿って噴出し、絞り弁の背面からその近傍の
吸気通路壁にかけて空気の膜を形成する。

【００３０】このようにして絞り弁の背面に沿って形成
される空気の膜によって、アイドル時に燃焼室から逆流
した燃焼ガスが、絞り弁の近傍に侵入することを抑制す
る。

【００３１】この結果、絞り弁や吸気通路壁にデポジッ
トやオイル分等が堆積することを抑制し、エンジンに吸
入されるアイドル空気量が不足することを防止し、アイ
ドル回転数を適正に保ち、アイドル時の運転安定性が維
持される。

【００３２】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。

【００３３】図２に示すように、エアクリーナ１から吸
入された空気は、ダクトを通過してミキサ２に導かれ、
ミキサ２から供給されるガス燃料と混合する。ミキサ２
においてつくられる混合気は絞り弁３を通過した後、マ
ニフォールド５から各吸気ポート１３を通って各シリン
ダ１５に吸入される。

【００３４】エンジン２４は、吸気ポート１３から燃焼
室に混合気を吸入し、この混合気をピストン１５で圧縮
して、点火プラグ２５で着火燃焼させ、燃焼したガスは
排気通路１４に排出される。排気通路１４の途中には触
媒２１が設置され、排気ガスを浄化する。

【００３５】図において、５１は燃料供給源として高圧
ガス燃料（ＣＮＧ等）が充填される燃料シリンダ（燃料
ボンベ）である。

【００３６】燃料シリンダ５１に貯蔵されるガス燃料
は、遮断弁１０，９を経て圧力調整器（レギュレータ）
８に導かれる。圧力調整器８において減圧された燃料が
ミキサ２に導かれる。

【００３７】ミキサ２から供給される燃料量を制御する
とともに、点火プラグ２５の点火時期を制御するため、
コントロールユニット２３が設けられる。コントロール
ユニット２３は、絞り弁３の開度を検出する開度センサ
４、ディストリビュータ１９に内蔵されたクランク角セ
ンサ５４、エンジン２４の冷却水温度を検出する水温セ
ンサ１１、エンジン２４のノッキングを検出するノッキ
ングセンサ１７、排気ガスの酸素濃度を検出する酸素濃
度センサ２０、触媒２１を通過した排気ガスの温度を検
出する排気温度センサ２２等の各検出信号を入力する。

【００３８】点火プラグ２５に点火する点火装置とし
て、ディストリビュータ１９と点火コイル１８等が設け
られる。

【００３９】コントロールユニット２３は、例えばノッ
キングセンサ１７によってエンジン２４のノッキングが
検出された場合に、クランク角センサ５４によって検出
されるクランク角度に基づいて、点火時期を遅らせる制
御を行う。

【００４０】図１に示すように、絞り弁３を迂回して吸
入空気を導く補助空気通路３３が配設される。補助空気
通路３３を通過する空気量を調整するファーストアイド
ル調整弁６が設けられる。

【００４１】コントロールユニット２３は、絞り弁３が
全閉位置にあるアイドル運転時に、エンジン冷却水温度
が所定値以下の暖機時や、暖機後でも電気負荷等が増加
した場合に、ファーストアイドル調整弁６を開弁させ
て、吸入空気量を増やし、アイドル回転数を高める制御
を行う。

【００４２】ミキサ２は絞り弁３の上流側に吸気通路断
面積を絞るベンチュリ３１が設けられる。ベンチュリ３
１には複数の主燃料供給口３７が開口している。

【００４３】圧力調整器８からミキサ２に導入される燃
料量は、主流量制御弁３８を介して調整される。主流量
制御弁３８を介してミキサ２に導入される燃料の一部
は、主燃料通路３６を通ってベンチュリ３１に開口した
各主燃料供給口３７に導かれる。

【００４４】主流量制御弁３８を介してミキサ２に導入
される燃料の残りは、オリフィス４０と副流量制御弁７
を介して副燃料通路３５を通って絞り弁３の下流側に開
口した各エアカーテン噴口３９に導かれる。

【００４５】コントロールユニット２３は、酸素濃度セ
ンサ２０からの検出信号に基づいて、エンジン２４に供
給される混合気の空燃比を予め設定された目標値に近づ
けるように副流量制御弁７を介して燃料供給量をデュー
ティ制御し、触媒２１の添加効率を維持する。

【００４６】バタフライ式の絞り弁３は、シャフト５２
を介して回動可能に設けられる。シャフト５２は図示し
ないワイヤ装置等を介してアクセルペダルに連動して回
動することにより、図示したように絞り弁３を全閉位置
から開弁作動する。

【００４７】副燃料通路３５は、全閉位置にある絞り弁
３の外周に沿って環状に形成される。

【００４８】副燃料通路３５と吸気通路を結ぶ各エアカ
ーテン噴口３９は、全閉位置にある絞り弁３の直下流側
に位置し、全閉位置にある絞り弁３の背面３ａに沿って
吸気通路に開口する。各エアカーテン噴口３９から噴出
するガス燃料は全閉位置にある絞り弁３の背面３ａに膜
（エアカーテン）を形成するようになっている。

【００４９】以上のように構成され、次に作用について
説明する。

【００５０】燃料に天然ガスが用いられる場合、燃料は
気体の状態で燃料シリンダ５１に貯蔵される。エンジン
２４を始動するキースイッチが入れられると、コントロ
ールユニット２３は、各燃料遮断弁９，１０を開弁す
る。燃料シリンダ５１において、最高２００Ｋｇ／ｃｍ
³程度まで加圧されたガス燃料は、圧力調整器８に送ら
れる。高圧ガス燃料は圧力調整器８によって略大気圧ま
で減圧してミキサ２に送られる。

【００５１】ミキサ２に送られるガス燃料量は、主流量
制御弁３８によりベンチュリ３１を通過する空気量に比
例するように調整される。

【００５２】主流量制御弁３８を介してミキサ２に導入
される燃料の一部は、主燃料通路３６を通ってベンチュ
リ３１の主燃料供給口３７に導かれる。ミキサ２に導入
される燃料の残りは、オリフィス４０と副流量制御弁７
を介して副燃料通路３５を通って絞り弁３の近傍に開口
した各エアカーテン噴口３９に導かれて、エンジン２４
に供給される混合気の空燃比がフィードバック制御され
る。

【００５３】ところで、従来のガス燃料供給装置を備え
るエンジンにあっては、ガソリン等の液体燃料が供給さ
れるエンジンに比べて、燃料による吸気系の洗浄作用が
期待できず、長期に渡るエンジンの運転により吸気系が
汚れる可能性がある。特に、絞り弁が閉弁したアイドル
時に燃焼室から逆流した燃焼ガスが、絞り弁の周辺部に
侵入して、絞り弁およびその近傍の吸気通路壁にデポジ
ットやオイル分等が堆積すると、エンジンに吸入される
アイドル空気量が減少し、アイドル回転数が低下した
り、エンジンに供給される混合気の空燃比が変化して、
アイドル時の運転安定性が悪化する可能性がある。

【００５４】これに対処して本発明は、各エアカーテン
噴口３９を、全閉位置にある絞り弁３の背面３ａに沿っ
て開口させたため、各エアカーテン噴口３９から噴出す
るガス燃料は全閉位置にある絞り弁３の背面３ａに沿っ
て噴出し、絞り弁３の背面３ａからその近傍の吸気通路
壁にかけてガス燃料の膜を形成する。

【００５５】このようにして絞り弁３の背面３ａに沿っ
て形成されるガス燃料の膜によって、アイドル時に燃焼
室から逆流した燃焼ガスが、絞り弁３の近傍に侵入する
ことを抑制する。

【００５６】この結果、絞り弁３や吸気通路壁にデポジ
ットやオイル分等が堆積することを抑制し、エンジンに
吸入されるアイドル空気量が不足することを防止し、ア
イドル回転数を適正に保ち、アイドル時の運転安定性が
維持される。

【００５７】次に、図３に示す他の実施例について説明
する。なお、図１、図２との対応部分には同一符号を用
いて説明する。

【００５８】絞り弁３を迂回して吸入空気を導く第一補
助空気通路３３と第二副燃料通路４３が並列に配設され
る。

【００５９】前記実施例と同様に、第一補助空気通路３
３を通過する空気量を調整するファーストアイドル調整
弁６が設けられる。

【００６０】コントロールユニット２３は、絞り弁３が
全閉位置にあるアイドル運転時に、エンジン冷却水温度
が所定値以下の暖機時や、暖機後でも電気負荷等が増加
した場合に、ファーストアイドル調整弁６を開弁させ
て、吸入空気量を増やし、アイドル回転数を高める制御
を行う。

【００６１】第二補助空気通路４３の一端は、副流量制
御弁７より下流側の副燃料通路３５に接続される。すな
わち。第二補助空気通路４３は、副燃料通路３５および
各エアカーテン噴口３９を介して絞り弁３の上流側と下
流側を連通する。

【００６２】前記実施例と同様に、各エアカーテン噴口
３９は、全閉位置にある絞り弁３の直下流側に位置し、
全閉位置にある絞り弁３の背面３ａに沿って吸気通路に
開口する。

【００６３】第二補助空気通路４３の途中には電磁式第
二開閉弁４４が介装される。

【００６４】コントロールユニット２３は、通常運転時
に主流量制御弁３８と副流量制御弁７を開弁させるとと
もに、第二開閉弁４４を閉弁させる、車両の減速走行時
等においてエンジンブレーキを効かせる運転条件におい
てエンジン回転数が所定値以上の場合に、主流量制御弁
３８と副流量制御弁７を閉弁させるとともに、第二開閉
弁４４を開弁させる制御を行う。コントロールユニット
２３は、エンジンブレーキ時においてエンジン回転数が
所定値を越えて低下した場合に、主流量制御弁３８と副
流量制御弁７を開弁させるとともに、第二開閉弁４４を
閉弁させて、ガス燃料の供給を再開する制御を行う。

【００６５】以上のように構成され、次に作用について
説明する。

【００６６】絞り弁３が全閉位置にあるエンジンブレー
キ時に、主流量制御弁３８と副流量制御弁７が閉弁し
て、副燃料通路３５を遮断することにより、ガス燃料が
各エアカーテン噴口３９から吸気通路に噴出しない。

【００６７】このため、前記実施例の場合、絞り弁３が
閉弁したエンジンブレーキ時に燃焼室から逆流した燃焼
ガスが、絞り弁３の周辺部に侵入して、絞り弁３および
その近傍の吸気通路壁にデポジットやオイル分等が堆積
する可能性があった。

【００６８】本実施例は、エンジンブレーキ時に第二開
閉弁４４が開弁し、第二補助空気通路４３が開通するこ
とにより、絞り弁３を迂回した空気が各エアカーテン噴
口３９から噴出する。各エアカーテン噴口３９から噴出
する空気は、全閉位置にある絞り弁３の背面３ａに沿っ
て噴出し、絞り弁３の背面３ａからその近傍の吸気通路
壁にかけて空気の膜を形成する。

【００６９】このようにしてエンジンブレーキ時に絞り
弁３の背面３ａに沿って形成される空気の膜によって、
燃焼室から逆流した燃焼ガスが、絞り弁３の近傍に侵入
することを抑制する。

【００７０】この結果、絞り弁３や吸気通路壁にデポジ
ットやオイル分等が堆積することを抑制し、エンジンに
吸入されるアイドル空気量が不足することを防止し、ア
イドル回転数を適正に保ち、アイドル時の運転安定性が
維持される。

【００７１】次に、図４に示す他の実施例について説明
する。なお、図１、図２等との対応部分には同一符号を
用いて説明する。

【００７２】燃料シリンダ５１に貯蔵されるガス燃料
は、圧力調整器８に導かれ、圧力調整器８において３段
階に減圧された燃料がミキサ２に導かれる。

【００７３】主流量制御弁３８は圧力調整器８における
３段目の最終減圧部８ａに連通している。

【００７４】主流量制御弁３８を介してミキサ２に導入
される燃料の一部は、主燃料通路３６を通ってベンチュ
リ３１に開口した各主燃料供給口３７に導かれる。

【００７５】主流量制御弁３８を介してミキサ２に導入
される燃料の残りは、オリフィス４０と副流量制御弁７
を介して副燃料通路３５を通って絞り弁３の下流側に開
口した副燃料供給口４９に導かれる。

【００７６】コントロールユニット２３は、酸素濃度セ
ンサ２０からの検出信号に基づいて、エンジン２４に供
給される混合気の空燃比を予め設定された目標値に近づ
けるように副流量制御弁７を介して燃料供給量をデュー
ティ制御し、触媒２１の添加効率を維持する。

【００７７】各エアカーテン噴口３９を、全閉位置にあ
る絞り弁３の直下流側に位置し、全閉位置にある絞り弁
３の背面３ａに沿って吸気通路に開口させる。各エアカ
ーテン噴口３９から噴出するガス燃料は全閉位置にある
絞り弁３の背面３ａに膜（エアカーテン）を形成するよ
うになっている。

【００７８】この実施例では、各エアカーテン噴口３９
にガス燃料を導く専用燃料通路４６を、副燃料通路３５
に対して独立して配設する。専用燃料通路４６は、全閉
位置にある絞り弁３の外周に沿って環状に形成される。

【００７９】専用燃料通路４６は圧力調整器８における
２段目の上流側減圧部８ｂに連通している。

【００８０】専用燃料通路４６を開閉する専用流量制御
弁４７が設けられる。

【００８１】コントロールユニット２３は、絞り弁３の
開度センサ４の検出信号に基づき、アイドル時以外の所
定の中高負荷時に、専用流量制御弁４７を閉弁させると
ともに、酸素濃度センサ２０からの検出信号に基づい
て、エンジン２４に供給される混合気の空燃比を予め設
定された目標値に近づけるように副流量制御弁７を介し
て燃料供給量をデューティ制御し、触媒２１の添加効率
を維持する。

【００８２】コントロールユニット２３は、絞り弁３の
開度センサ４から検出信号に基づき、アイドル時を含む
所定の低負荷時に、副流量制御弁７を閉弁させるととも
に、酸素濃度センサ２０からの検出信号に基づいて、エ
ンジン２４に供給される混合気の空燃比を予め設定され
た目標値に近づけるように専用流量制御弁４７を介して
燃料供給量をデューティ制御し、触媒２１の添加効率を
維持する。

【００８３】各エアカーテン噴口３９から噴出するガス
燃料は、閉位置にある絞り弁３の背面３ａに沿って噴出
し、絞り弁３の背面３ａからその近傍の吸気通路壁にか
けてガス燃料の膜を形成する。

【００８４】圧力調整器８における２段目の上流側減圧
部８ｂから圧力の比較的高いガス燃料が専用燃料通路４
６を通って各エアカーテン噴口３９に導かれる。このた
め、絞り弁３の背面３ａに沿って噴出するガス燃料の勢
力を高めて、アイドル時に燃焼室から逆流した燃焼ガス
が、絞り弁３の近傍に侵入することを効果的に抑制す
る。

【００８５】この結果、絞り弁３や吸気通路壁にデポジ
ットやオイル分等が堆積することを抑制し、エンジンに
吸入されるアイドル空気量が不足することを防止し、ア
イドル回転数を適正に保ち、アイドル時の運転安定性が
維持される。

【００８６】次に、図５に示す他の実施例について説明
する。なお、図１、図２等との対応部分には同一符号を
用いて説明する。

【００８７】エアクリーナ１から吸入された空気は、ダ
クトを通過して絞り弁３を通過した後、マニフォールド
５から各吸気ポート１３を通って各シリンダ１５に吸入
される。各吸気ポート１３にガス燃料を噴射するインジ
ェクタ６０が設けられる。

【００８８】エンジン２４は、吸気ポート１３から燃焼
室に混合気を吸入し、この混合気をピストン１５で圧縮
して、点火プラグ２５で着火燃焼させ、燃焼したガスは
排気通路１４に排出される。排気通路１４の途中には三
元触媒２１が設置され、排気ガスを浄化する。

【００８９】燃料シリンダ５１に貯蔵されるガス燃料
は、遮断弁１０，９を経て圧力調整器８に導かれる。圧
力調整器８において２段階で減圧された燃料が、大気圧
より高い圧力をもってギャラリ６３を介して各インジェ
クタ６０に圧送される。

【００９０】インジェクタ６０から供給される燃料量を
制御するとともに、点火プラグ２５の点火時期等を制御
するため、コントロールユニット２３が設けられる。コ
ントロールユニット２３は、吸入空気量を検出するエア
フロメータ６１、絞り弁３の開度を検出する開度センサ
４、ディストリビュータ１９に内蔵されたクランク角セ
ンサ５４、エンジン２４の冷却水温度を検出する水温セ
ンサ１１、エンジン２４のノッキングを検出するノッキ
ングセンサ１７、排気ガスの酸素濃度を検出する酸素濃
度センサ２０、触媒２１を通過した排気ガスの温度を検
出する排気温度センサ２２等の各検出信号を入力する。

【００９１】コントロールユニット２３は、三元触媒２
１での転化効率を最大限に維持するために、インジェク
タ６０から噴射燃料が目標値となるように、クランク角
センサ５４によって検出されるエンジン回転数と、エア
フロメータ６１によって検出される吸入空気量等に応じ
て燃料噴射量を演算し、インジェクタ６０の開弁時間割
合をデューティ制御する。

【００９２】絞り弁３を迂回して吸入空気を導く補助空
気通路３３が配設される。補助空気通路３３を通過する
空気量を調整するファーストアイドル調整弁６、アイド
ル回転数制御弁６５、エアレギュレータ６６がそれぞれ
設けられる。

【００９３】主流量制御弁３８から分岐してガス燃料を
絞り弁３より下流側の吸気通路に導く副燃料通路３５が
配設される。

【００９４】図６に示すように、副燃料通路３５に分流
したガス燃料は、オリフィス４０と副流量制御弁７を介
して副燃料通路３５を通って絞り弁３の下流側に開口し
た各エアカーテン噴口３９に導かれる。

【００９５】副燃料通路３５は、全閉位置にある絞り弁
３の外周に沿って環状に形成される。各エアカーテン噴
口３９は、全閉位置にある絞り弁３の直下流側に位置
し、全閉位置にある絞り弁３の背面３ａに沿って吸気通
路に開口する。各エアカーテン噴口３９から噴出するガ
ス燃料は全閉位置にある絞り弁３の背面３ａに膜を形成
するようになっている。

【００９６】コントロールユニット２３は、絞り弁３の
開度センサ４から検出信号に基づき、アイドル時以外の
所定の中高負荷時に、副流量制御弁７を閉弁させるとと
もに、酸素濃度センサ２０からの検出信号に基づいて、
エンジン２４に供給される混合気の空燃比を予め設定さ
れた目標値に近づけるようにインジェクタ６０の開弁時
間割合をデューティ制御し、三元触媒２１の添加効率を
維持する。

【００９７】コントロールユニット２３は、絞り弁３の
開度センサ４から検出信号に基づき、アイドル時を含む
所定の低負荷時に、インジェクタ６０を閉弁させるとと
もに、酸素濃度センサ２０からの検出信号に基づいて、
エンジン２４に供給される混合気の空燃比を予め設定さ
れた目標値に近づけるように副流量弁７を介して燃料供
給量をデューティ制御し、三元触媒２１の添加効率を維
持する。

【００９８】各エアカーテン噴口３９から噴出するガス
燃料は、閉位置にある絞り弁３の背面３ａに沿って噴出
し、絞り弁３の背面３ａからその近傍の吸気通路壁にか
けてガス燃料の膜を形成する。

【００９９】

【発明の効果】以上説明したように請求項１に記載のエ
ンジンのガス燃料供給装置は、エアカーテン噴口から噴
出するガス燃料は閉位置にある絞り弁の背面に沿って噴
出し、絞り弁の背面からその近傍の吸気通路壁にかけて
ガス燃料の膜を形成し、アイドル時に燃焼室から逆流し
た燃焼ガスが絞り弁の近傍に侵入することを抑制し、絞
り弁や吸気通路壁にデポジットやオイル分等が堆積して
アイドル空気量が不足することを防止できる。

【０１００】請求項２に記載のエンジンのガス燃料供給
装置は、絞り弁が閉弁するアイドル時に流量制御弁を介
して燃料通路が開通し、アイドル時に燃焼室から逆流し
た燃焼ガスが絞り弁の近傍に侵入することを抑制し、絞
り弁や吸気通路壁にデポジットやオイル分等が堆積して
アイドル空気量が不足することを防止できる。

【０１０１】請求項３に記載のエンジンのガス燃料供給
装置は、アイドル時に主流量制御弁が閉弁することによ
り、アイドル時にエアカーテン噴口から噴出するガス燃
料量が増やされ、絞り弁の背面に沿って噴出するガス燃
料の勢力を高められ、アイドル時に燃焼室から逆流した
燃焼ガスが、絞り弁の近傍に侵入することを効果的に抑
制する。また、運転条件の広い範囲に渡ってエンジンに
供給される混合気の空燃比を適確に制御できる。

【０１０２】請求項４に記載のエンジンのガス燃料供給
装置は、ベンチュリに開口した主燃料供給口から吸入空
気量に応じた燃料量が噴出し、運転条件の広い範囲に渡
ってエンジンに供給される混合気の空燃比を適確に制御
できる。また、絞り弁の背面に沿って噴出するガス燃料
の勢力を高めて、アイドル時に燃焼室から逆流した燃焼
ガスが、絞り弁の近傍に侵入することを効果的に抑制す
る。

【０１０３】請求項５に記載のエンジンのガス燃料供給
装置は、インジェクタから運転条件に応じた燃料量が噴
射され、運転条件の広い範囲に渡ってエンジンに供給さ
れる混合気の空燃比を適確に調整できる。

【０１０４】請求項６に記載のエンジンのガス燃料供給
装置は、エンジンブレーキを効かせるような減速時に流
量制御弁が閉弁するのに伴って、第二開閉弁を開弁させ
ることにより、第二補助空気通路が開通し、エアカーテ
ン噴口から空気が噴出し、絞り弁の背面からその近傍の
吸気通路壁にかけて空気の膜を形成し、アイドル時に燃
焼室から逆流した燃焼ガスが絞り弁の近傍に侵入するこ
とを抑制し、絞り弁や吸気通路壁にデポジットやオイル
分等が堆積してアイドル空気量が不足することを防止で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示すミキサ等の断面図。

【図２】同じくエンジンのガス燃料供給装置のシステム
図。

【図３】他の実施例を示すミキサ等の断面図。

【図４】さらに他の実施例を示すミキサ等の断面図。

【図５】さらに他の実施例を示すエンジンのガス燃料供
給装置のシステム図。

【図６】同じくエアカーテン噴口等の断面図。

【図７】従来例を示すミキサ等の断面図。

【符号の説明】

２ ミキサ ３ 絞り弁 ３ａ絞り弁背面 ６ ファーストアイドル制御弁 ７ 副流量制御弁（流量制御弁） ８ 圧力調整器 ８ａ最終減圧部 ８ｂ上流側減圧部 ２３ コントロールユニット ２４ エンジン ３１ ベンチュリ ３３ 補助空気通路 ３５ 副燃料通路（燃料通路） ３６ 主燃料通路 ３７ 主燃料供給口 ３８ 主流量制御弁 ３９ エアカーテン噴口 ４３ 第二補助空気通路 ４４ 第二開閉弁 ４６ 専用燃料通路（燃料通路） ４７ 専用流量制御弁（流量制御弁） ５１ 燃料シリンダ（燃料供給源） ６０ インジェクタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 稲田 英二 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内 (72)発明者 井戸口 隆一 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】燃料供給源からのガス燃料を吸気通路に供
   給する主燃料通路と、 吸気通路の通路開口面積を調整する絞り弁と、 閉位置にある絞り弁の下流側に開口し、吸気通路に絞り
   弁の背面に沿ってガス燃料を噴出するエアカーテン噴口
   と、 燃料供給源からのガス燃料をエアカーテン噴口に供給す
   る燃料通路と、 を備えたことを特徴とするエンジンのガス燃料供給装
   置。
2. 【請求項２】エアカーテン噴口にガス燃料を供給する燃
   料通路を開閉する流量制御弁と、 アイドル時に流量制御弁を開弁させる制御手段と、 を備えたことを特徴とする請求項１に記載のエンジンの
   ガス燃料供給装置。
3. 【請求項３】主燃料通路を開閉する主流量制御弁と、 中高負荷時に主流量制御弁を開弁させる制御手段と、 を備えたことを特徴とする請求項２に記載のエンジンの
   ガス燃料供給装置。
4. 【請求項４】燃料供給源からのガス燃料を段階的に減圧
   する圧力調整器と、 吸気通路にガス燃料を噴出する主燃料供給口が開口した
   ベンチュリと、 主燃料供給口に圧力調整器の最終減圧部からガス燃料を
   供給する主燃料通路と、 エアカーテン噴口に圧力調整器の上流側減圧部からガス
   燃料を供給する燃料通路と、 を備えたことを特徴とする１から３のいずれか一つに記
   載のエンジンのガス燃料供給装置。
5. 【請求項５】主流量制御弁として、吸気通路に臨むイン
   ジェクタと、 エンジンの運転条件に応じてインジェクタの開弁時間割
   合を調整する燃料噴射量制御手段と、 を備えたことを特徴とする１から３のいずれか一つに記
   載のエンジンのガス燃料供給装置。
6. 【請求項６】エアカーテン噴口にガス燃料を供給する燃
   料通路を開閉する流量制御弁と、 エアカーテン噴口に絞り弁を迂回して空気を供給する第
   二補助空気通路と、 第二補助空気通路を開閉する第二開閉弁と、 減速時に流量制御弁を閉弁させ、かつ第二開閉弁を開弁
   させる減速時制御手段と、 を備えたことを特徴とする請求項１から５のいずれか一
   つに記載のエンジンのガス燃料供給装置。