JPH10220303A - 火花点火式ガスエンジンの燃料ガス噴射装置 - Google Patents
火花点火式ガスエンジンの燃料ガス噴射装置Info
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- JPH10220303A JPH10220303A JP9021207A JP2120797A JPH10220303A JP H10220303 A JPH10220303 A JP H10220303A JP 9021207 A JP9021207 A JP 9021207A JP 2120797 A JP2120797 A JP 2120797A JP H10220303 A JPH10220303 A JP H10220303A
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- valve
- chamber
- hydraulic oil
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- 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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Abstract
(57)【要約】
【課題】 燃料ガスの噴射開始時期、噴射量及び噴射期
間をエンジンの燃焼室の形状や筒内圧力等に対応させて
自在に、かつ、高精度で設定できる火花点火式ガスエン
ジンの燃料ガス噴射装置を提供する。 【解決手段】 油圧駆動式噴射弁１０は、作動油室１３
内へ作動油７を圧送して燃料ガス室１４内の加圧燃料ガ
ス８を先端ノズル２１より噴射させるように構成する。
作動油室１３に連通する油路１５に蓄圧器３４を設け、
蓄圧器３４の下流側の油路１５を分岐して作動油室１３
に複数の分岐油路１５ａ・１５ｂを連通し、各分岐油路
１５ａ・１５ｂにそれぞれサーボバルブ２５ａ・２５ｂ
を設け、バルブ制御装置２７により各サーボバルブ２５
ａ・２５ｂを連携させて駆動制御することにより、作動
油室１３内の油圧ｐを調節可能に構成する。
間をエンジンの燃焼室の形状や筒内圧力等に対応させて
自在に、かつ、高精度で設定できる火花点火式ガスエン
ジンの燃料ガス噴射装置を提供する。 【解決手段】 油圧駆動式噴射弁１０は、作動油室１３
内へ作動油７を圧送して燃料ガス室１４内の加圧燃料ガ
ス８を先端ノズル２１より噴射させるように構成する。
作動油室１３に連通する油路１５に蓄圧器３４を設け、
蓄圧器３４の下流側の油路１５を分岐して作動油室１３
に複数の分岐油路１５ａ・１５ｂを連通し、各分岐油路
１５ａ・１５ｂにそれぞれサーボバルブ２５ａ・２５ｂ
を設け、バルブ制御装置２７により各サーボバルブ２５
ａ・２５ｂを連携させて駆動制御することにより、作動
油室１３内の油圧ｐを調節可能に構成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、高効率でクリー
ンな燃焼を実現するために用いられる火花点火式ガスエ
ンジンの燃料ガス噴射装置に関する。
ンな燃焼を実現するために用いられる火花点火式ガスエ
ンジンの燃料ガス噴射装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】高効率でクリーンな燃焼を実現するため
に、圧縮行程において理論混合比よりも薄い希薄混合気
を作りつつ、同時に、点火プラグの周辺に着火に最適な
濃混合気を形成する方法（以下、「成層燃焼法」とい
う）がある。例えばこの成層燃焼法を実現する一つの方
式として、噴射弁により燃焼室内に燃料ガスを直接噴射
する直接噴射方式がある。そしてこの種の装置として
は、従来より例えば刊行物「エンジンの事典（朝倉書店
発行、古浜庄一他７名の編集）」の第７６５頁及び第７
７０頁に開示されたものが知られている。
に、圧縮行程において理論混合比よりも薄い希薄混合気
を作りつつ、同時に、点火プラグの周辺に着火に最適な
濃混合気を形成する方法（以下、「成層燃焼法」とい
う）がある。例えばこの成層燃焼法を実現する一つの方
式として、噴射弁により燃焼室内に燃料ガスを直接噴射
する直接噴射方式がある。そしてこの種の装置として
は、従来より例えば刊行物「エンジンの事典（朝倉書店
発行、古浜庄一他７名の編集）」の第７６５頁及び第７
７０頁に開示されたものが知られている。
【０００３】それは図４に示すように、油圧駆動式噴射
弁１１０により加圧燃料ガス８を火花点火式ガスエンジ
ンＥの燃焼室１０３内に直接噴射するように構成されて
おり、この油圧駆動式噴射弁１１０は、ノズル弁体１２
０と、このノズル弁体１２０を開閉する弁駆動ピストン
１１２と、この弁駆動ピストン１１２の一端面と他端面
とにそれぞれ臨ませた作動油室１１３及び燃料ガス室１
１４とを備え、上記作動油室１１３内へ作動油７を圧送
することにより、燃料ガス室１１４内の加圧燃料ガス８
を先端ノズル１２１より噴射させるように構成されてい
る。なお、図４中の符号１１７はリリーフ弁、１３０は
作動油７のオイルタンク、１３１はポンプ駆動用カム、
１３２は間欠噴射型ポンプ、１３５は加圧燃料ガス８の
ガスボンベ、１３６は調圧弁をそれぞれ示す。
弁１１０により加圧燃料ガス８を火花点火式ガスエンジ
ンＥの燃焼室１０３内に直接噴射するように構成されて
おり、この油圧駆動式噴射弁１１０は、ノズル弁体１２
０と、このノズル弁体１２０を開閉する弁駆動ピストン
１１２と、この弁駆動ピストン１１２の一端面と他端面
とにそれぞれ臨ませた作動油室１１３及び燃料ガス室１
１４とを備え、上記作動油室１１３内へ作動油７を圧送
することにより、燃料ガス室１１４内の加圧燃料ガス８
を先端ノズル１２１より噴射させるように構成されてい
る。なお、図４中の符号１１７はリリーフ弁、１３０は
作動油７のオイルタンク、１３１はポンプ駆動用カム、
１３２は間欠噴射型ポンプ、１３５は加圧燃料ガス８の
ガスボンベ、１３６は調圧弁をそれぞれ示す。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】高効率でクリーンな燃
焼を実現するためには、エンジンの燃焼室の形状や筒内
圧力に対応させて最適な燃料ガスの噴流を形成する必要
がある。しかしながら、上記従来技術では、ポンプ駆動
用カム１３１で間欠噴射型ポンプ１３２を作動させて作
動油７を圧送する構成であり、作動油７の油圧がポンプ
駆動用カム１３１の形状によって支配される。つまり、
弁駆動ピストン１１２でノズル弁体１２０を開閉駆動す
るにあたり、開弁時期、バルブリフト、閉弁時期はポン
プ駆動用カム１３２の形状に支配され、燃料ガスの噴射
開始時期、噴射量、噴射終了期間をエンジンの燃焼室の
形状や筒内圧力等に対応させて自在に設定することがで
きず、融通性がない。また、電子制御式の噴射型ポンプ
では作動油７の油圧の位相を自在に変更することは可能
であるが、この場合においてもバルブリフトはポンプ駆
動用カムの形状に支配され、融通性がない。
焼を実現するためには、エンジンの燃焼室の形状や筒内
圧力に対応させて最適な燃料ガスの噴流を形成する必要
がある。しかしながら、上記従来技術では、ポンプ駆動
用カム１３１で間欠噴射型ポンプ１３２を作動させて作
動油７を圧送する構成であり、作動油７の油圧がポンプ
駆動用カム１３１の形状によって支配される。つまり、
弁駆動ピストン１１２でノズル弁体１２０を開閉駆動す
るにあたり、開弁時期、バルブリフト、閉弁時期はポン
プ駆動用カム１３２の形状に支配され、燃料ガスの噴射
開始時期、噴射量、噴射終了期間をエンジンの燃焼室の
形状や筒内圧力等に対応させて自在に設定することがで
きず、融通性がない。また、電子制御式の噴射型ポンプ
では作動油７の油圧の位相を自在に変更することは可能
であるが、この場合においてもバルブリフトはポンプ駆
動用カムの形状に支配され、融通性がない。
【０００５】そこで、本発明者は図３に示す火花点火式
ガスエンジンの燃料ガス噴射装置を先に発明した（以下
これを「先発明例」という）。 この先発明例は、図３に示すように、従来と同様の燃料
ガス噴射装置において作動油室１３に連通する導入油路
１５に蓄圧器３４を設けて作動油７を蓄圧し、上記蓄圧
器３４の下流側に単一のサーボバルブ２５を設け、バル
ブ制御装置２７で上記サーボバルブ２５を駆動制御する
ように構成したものである。なお、図３中の符号１７は
リリーフ弁、３０は作動油７のオイルタンク、３１はポ
ンプ駆動用モータ、３２は圧送ポンプ、３３はリリーフ
弁をそれぞれ示す。
ガスエンジンの燃料ガス噴射装置を先に発明した（以下
これを「先発明例」という）。 この先発明例は、図３に示すように、従来と同様の燃料
ガス噴射装置において作動油室１３に連通する導入油路
１５に蓄圧器３４を設けて作動油７を蓄圧し、上記蓄圧
器３４の下流側に単一のサーボバルブ２５を設け、バル
ブ制御装置２７で上記サーボバルブ２５を駆動制御する
ように構成したものである。なお、図３中の符号１７は
リリーフ弁、３０は作動油７のオイルタンク、３１はポ
ンプ駆動用モータ、３２は圧送ポンプ、３３はリリーフ
弁をそれぞれ示す。
【０００６】上記先発明例によれば、バルブ制御装置２
７で上記サーボバルブ２５を駆動制御することにより、
開弁時期、バルブリフト、開弁期間をある程度自在に設
定することができるものの、マイクロ秒（ｍｓ）単位の
高精度でバルブリフトの制御を行うには、なお、改良の
余地があることが判明した。本発明はこのような事情を
考慮してなされたもので、燃料ガスの噴射開始時期、噴
射量及び噴射期間をエンジンの燃焼室の形状や筒内圧力
等に対応させて自在に、かつ、高精度で設定できる火花
点火式ガスエンジンの燃料ガス噴射装置を提供すること
を技術課題とする。
７で上記サーボバルブ２５を駆動制御することにより、
開弁時期、バルブリフト、開弁期間をある程度自在に設
定することができるものの、マイクロ秒（ｍｓ）単位の
高精度でバルブリフトの制御を行うには、なお、改良の
余地があることが判明した。本発明はこのような事情を
考慮してなされたもので、燃料ガスの噴射開始時期、噴
射量及び噴射期間をエンジンの燃焼室の形状や筒内圧力
等に対応させて自在に、かつ、高精度で設定できる火花
点火式ガスエンジンの燃料ガス噴射装置を提供すること
を技術課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するものとして、以下のように構成される。即ち、本発
明は、油圧駆動式噴射弁１０により加圧燃料ガス８を燃
焼室３に噴射するように構成したもので、上記油圧駆動
式噴射弁１０は、ノズル弁体２０と、このノズル弁体２
０を開閉する弁駆動ピストン１２と、この弁駆動ピスト
ン１２の一端面と他端面とにそれぞれ臨ませた作動油室
１３及び燃料ガス室１４とを備え、上記作動油室１３内
へ作動油７を圧送することにより、燃料ガス室１４内の
加圧燃料ガス８を先端ノズル２１より噴射させるように
構成した、火花点火式ガスエンジンの燃料ガス噴射装置
において、例えば図１に示すように、前記作動油室１３
に連通する油路１５に蓄圧器３４を設け、上記蓄圧器３
４の下流側の油路１５を分岐して前記作動油室１３に複
数の分岐油路１５ａ・１５ｂを連通し、各分岐油路１５
ａ・１５ｂにそれぞれサーボバルブ２５ａ・２５ｂを設
け、バルブ制御装置２７により各サーボバルブ２５ａ・
２５ｂを連携させて駆動制御することにより、前記作動
油室１３内の油圧ｐを調節可能に構成した、ことを特徴
とするものである。
するものとして、以下のように構成される。即ち、本発
明は、油圧駆動式噴射弁１０により加圧燃料ガス８を燃
焼室３に噴射するように構成したもので、上記油圧駆動
式噴射弁１０は、ノズル弁体２０と、このノズル弁体２
０を開閉する弁駆動ピストン１２と、この弁駆動ピスト
ン１２の一端面と他端面とにそれぞれ臨ませた作動油室
１３及び燃料ガス室１４とを備え、上記作動油室１３内
へ作動油７を圧送することにより、燃料ガス室１４内の
加圧燃料ガス８を先端ノズル２１より噴射させるように
構成した、火花点火式ガスエンジンの燃料ガス噴射装置
において、例えば図１に示すように、前記作動油室１３
に連通する油路１５に蓄圧器３４を設け、上記蓄圧器３
４の下流側の油路１５を分岐して前記作動油室１３に複
数の分岐油路１５ａ・１５ｂを連通し、各分岐油路１５
ａ・１５ｂにそれぞれサーボバルブ２５ａ・２５ｂを設
け、バルブ制御装置２７により各サーボバルブ２５ａ・
２５ｂを連携させて駆動制御することにより、前記作動
油室１３内の油圧ｐを調節可能に構成した、ことを特徴
とするものである。
【０００８】
【発明の作用・効果】本発明では、バルブ制御装置２７
により蓄圧器３４の下流側に並設した複数のサーボバル
ブ２５ａ・２５ｂを連携させて駆動制御する。例えば図
２に示すように、一方のサーボバルブ２５ａをバルブ制
御信号Ｖａで制御することにより加圧作動油７を作動油
室１３内へ圧送するとともに、他方のサーボバルブ２５
ｂをバルブ制御信号Ｖｂで制御することにより作動油室
１３から作動油７を逃がす。
により蓄圧器３４の下流側に並設した複数のサーボバル
ブ２５ａ・２５ｂを連携させて駆動制御する。例えば図
２に示すように、一方のサーボバルブ２５ａをバルブ制
御信号Ｖａで制御することにより加圧作動油７を作動油
室１３内へ圧送するとともに、他方のサーボバルブ２５
ｂをバルブ制御信号Ｖｂで制御することにより作動油室
１３から作動油７を逃がす。
【０００９】このように複数のサーボバルブ２５ａ・２
５ｂを連携させて駆動制御することにより、作動油室１
３内の油圧ｐを自在に調節し、この油圧ｐと燃料ガス室
１４内のガス圧ｑとをアンバランスさせて開弁時期、バ
ルブリフト、閉弁時期を制御する。これにより、燃料ガ
ス８の噴射開始時期、噴射量、噴射終了期間をエンジン
の燃焼室の形状や筒内圧力等に対応させて自在に設定
し、高効率でクリーンな燃焼を実現するために最適な燃
料ガスの噴流を形成することができる。
５ｂを連携させて駆動制御することにより、作動油室１
３内の油圧ｐを自在に調節し、この油圧ｐと燃料ガス室
１４内のガス圧ｑとをアンバランスさせて開弁時期、バ
ルブリフト、閉弁時期を制御する。これにより、燃料ガ
ス８の噴射開始時期、噴射量、噴射終了期間をエンジン
の燃焼室の形状や筒内圧力等に対応させて自在に設定
し、高効率でクリーンな燃焼を実現するために最適な燃
料ガスの噴流を形成することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいてさらに詳しく説明する。図１は本発明に係る
火花点火式ガスエンジンの燃料ガス噴射装置の概要を示
す回路図である。この燃料ガス噴射装置は、油圧駆動式
噴射弁１０により加圧燃料ガス８を燃焼室に噴射するよ
うに構成されており、油圧駆動式噴射弁１０は先発明例
（図３）と同様の基本構成を備える。
に基づいてさらに詳しく説明する。図１は本発明に係る
火花点火式ガスエンジンの燃料ガス噴射装置の概要を示
す回路図である。この燃料ガス噴射装置は、油圧駆動式
噴射弁１０により加圧燃料ガス８を燃焼室に噴射するよ
うに構成されており、油圧駆動式噴射弁１０は先発明例
（図３）と同様の基本構成を備える。
【００１１】即ち、この油圧駆動式噴射弁１０は、図１
に示すように、ノズル弁体２０と、このノズル弁体２０
を開閉する弁駆動ピストン１２と、この弁駆動ピストン
１２の一端面と他端面とにそれぞれ臨ませた作動油室１
３及び燃料ガス室１４とを備え、上記作動油室１３内へ
作動油７を圧送することにより、火花点火式ガスエンジ
ンＥの上死点近傍で燃料ガス室１４内の加圧燃料ガス８
を先端ノズル２１より燃焼室３内に直接噴射するように
構成されている。
に示すように、ノズル弁体２０と、このノズル弁体２０
を開閉する弁駆動ピストン１２と、この弁駆動ピストン
１２の一端面と他端面とにそれぞれ臨ませた作動油室１
３及び燃料ガス室１４とを備え、上記作動油室１３内へ
作動油７を圧送することにより、火花点火式ガスエンジ
ンＥの上死点近傍で燃料ガス室１４内の加圧燃料ガス８
を先端ノズル２１より燃焼室３内に直接噴射するように
構成されている。
【００１２】以下、本発明の特徴構成について説明す
る。図１に示すように、本装置では作動油室１３に連通
する油路１５に蓄圧器３４を設けて作動油７を蓄圧する
ように構成されている。燃料ガスを噴射するには、液体
噴射に比べて多量の燃料ガスを噴射する必要があり、し
かも高速で高精度にノズル弁体２０を開閉制御するに
は、高い油圧（例えば２１ＭPa）を利用する必要があ
る。
る。図１に示すように、本装置では作動油室１３に連通
する油路１５に蓄圧器３４を設けて作動油７を蓄圧する
ように構成されている。燃料ガスを噴射するには、液体
噴射に比べて多量の燃料ガスを噴射する必要があり、し
かも高速で高精度にノズル弁体２０を開閉制御するに
は、高い油圧（例えば２１ＭPa）を利用する必要があ
る。
【００１３】また、上記蓄圧器３４の下流側の油路１５
を分岐して作動油室１３に２つの分岐油路１５ａ・１５
ｂを連通する。そして各分岐油路１５ａ・１５ｂにそれ
ぞれサーボバルブ２５ａ・２５ｂを設ける。一対のサー
ボバルブ２５ａ・２５ｂはバルブ制御装置２７により連
携して電子制御される。即ち、入力装置２６に一対のサ
ーボバルブ２５ａ・２５ｂの開閉時間をそれぞれ別々に
設定することにより、一対のサーボバルブ２５ａ・２５
ｂはバルブ制御装置２７を介して連携して電子制御さ
れ、作動油室１３内の油圧ｐを調節することができる。
を分岐して作動油室１３に２つの分岐油路１５ａ・１５
ｂを連通する。そして各分岐油路１５ａ・１５ｂにそれ
ぞれサーボバルブ２５ａ・２５ｂを設ける。一対のサー
ボバルブ２５ａ・２５ｂはバルブ制御装置２７により連
携して電子制御される。即ち、入力装置２６に一対のサ
ーボバルブ２５ａ・２５ｂの開閉時間をそれぞれ別々に
設定することにより、一対のサーボバルブ２５ａ・２５
ｂはバルブ制御装置２７を介して連携して電子制御さ
れ、作動油室１３内の油圧ｐを調節することができる。
【００１４】上記燃料ガス室１４にはガス導入路１８と
ガス導出路１９とが連通され、上記弁駆動ピストン１２
でノズル弁体２０を開閉駆動することにより、燃料ガス
室１４内の加圧燃料ガス８（例えば５ＭPa）をガス導出
路１９を介してノズル先端部２１より噴射させるように
構成されている。なお、図１中の符号３０は作動油７の
オイルタンク、３１はポンプ駆動用モータ、３２は圧送
ポンプ、３３はリリーフ弁、３４は作動油７を蓄圧する
蓄圧器、３５は加圧燃料ガス８のガスボンベ、３６は調
圧弁をそれぞれ示す。
ガス導出路１９とが連通され、上記弁駆動ピストン１２
でノズル弁体２０を開閉駆動することにより、燃料ガス
室１４内の加圧燃料ガス８（例えば５ＭPa）をガス導出
路１９を介してノズル先端部２１より噴射させるように
構成されている。なお、図１中の符号３０は作動油７の
オイルタンク、３１はポンプ駆動用モータ、３２は圧送
ポンプ、３３はリリーフ弁、３４は作動油７を蓄圧する
蓄圧器、３５は加圧燃料ガス８のガスボンベ、３６は調
圧弁をそれぞれ示す。
【００１５】以下、図２を参照しつつ、この燃料ガス噴
射装置の動作について説明する。ここで、図２中の上半
部は、各サーボバルブ２５ａ・２５ｂのバルブ制御信号
Ｖａ・Ｖｂを時間経過ｔとともに示すグラフであり、正
のバルブ制御信号により作動油７が作動油室１３内へ圧
送され、負のバルブ制御信号により作動油室１３から作
動油７が逃げる。また、ゼロ値のバルブ制御信号では各
サーボバルブ２５ａ・２５ｂは閉止状態となり、正負の
数値の大小により絞り量（作動油の流量）を規定する。
射装置の動作について説明する。ここで、図２中の上半
部は、各サーボバルブ２５ａ・２５ｂのバルブ制御信号
Ｖａ・Ｖｂを時間経過ｔとともに示すグラフであり、正
のバルブ制御信号により作動油７が作動油室１３内へ圧
送され、負のバルブ制御信号により作動油室１３から作
動油７が逃げる。また、ゼロ値のバルブ制御信号では各
サーボバルブ２５ａ・２５ｂは閉止状態となり、正負の
数値の大小により絞り量（作動油の流量）を規定する。
【００１６】一方のサーボバルブ２５ａに正のバルブ制
御信号Ｖａが付与されることにより一方の分岐油路１５
ａを介して作動油７が作動油室１３内へ圧送され、他方
のサーボバルブ２５ｂに負のバルブ制御信号Ｖｂが付与
されることにより、他方の分岐油路１５ｂを介して作動
油室１３から作動油７が逃げる。このように一対のサー
ボバルブ２５ａ・２５ｂをバルブ制御装置２７で連携し
て高速で電子制御するのである。
御信号Ｖａが付与されることにより一方の分岐油路１５
ａを介して作動油７が作動油室１３内へ圧送され、他方
のサーボバルブ２５ｂに負のバルブ制御信号Ｖｂが付与
されることにより、他方の分岐油路１５ｂを介して作動
油室１３から作動油７が逃げる。このように一対のサー
ボバルブ２５ａ・２５ｂをバルブ制御装置２７で連携し
て高速で電子制御するのである。
【００１７】なお、図２中の下半部は、先発明例により
単一のサーボバルブを用いた場合のノズル弁体２０のバ
ルブリフトＬ1 と本発明により２つのサーボバルブを用
いた場合のノズル弁体２０のバルブリフトＬ2 とを時間
経過ｔとともに示すグラフである。これらのバルブリフ
トは作動油室１３側に図示しないギャップセンサーを取
り付けて弁駆動ピストン１２の動きを計測した。この図
から明らかなように、本発明に係るバルブリフトＬ2
は、先発明例に係るバルブリフトＬ1 よりもキレの良い
作動状態を示している。なお、上記ノズル弁体２０は、
作動油室１３内の油圧ｐが燃料ガス室１４内のガス圧ｑ
より小さくなると閉弁する。
単一のサーボバルブを用いた場合のノズル弁体２０のバ
ルブリフトＬ1 と本発明により２つのサーボバルブを用
いた場合のノズル弁体２０のバルブリフトＬ2 とを時間
経過ｔとともに示すグラフである。これらのバルブリフ
トは作動油室１３側に図示しないギャップセンサーを取
り付けて弁駆動ピストン１２の動きを計測した。この図
から明らかなように、本発明に係るバルブリフトＬ2
は、先発明例に係るバルブリフトＬ1 よりもキレの良い
作動状態を示している。なお、上記ノズル弁体２０は、
作動油室１３内の油圧ｐが燃料ガス室１４内のガス圧ｑ
より小さくなると閉弁する。
【００１８】このようにバルブ制御装置２７で一対のサ
ーボバルブ２５ａ・２５ｂを連携させて高速で駆動制御
することにより、作動油室１３内の油圧ｐを調節してノ
ズル弁体２０のバルブリフトを高精度に調節し得ること
が分かる。つまり、作動油室１３内の油圧ｐと燃料ガス
室１４内のガス圧ｑとをアンバランスさせて開弁時期、
バルブリフト、閉弁時期を制御することにより、燃料ガ
ス８の噴射開始時期、噴射量、噴射終了期間をエンジン
の燃焼室の形状や筒内圧力等に対応させて自在に設定
し、高効率でクリーンな燃焼を実現するために最適な燃
料ガスの噴流を形成することができる。
ーボバルブ２５ａ・２５ｂを連携させて高速で駆動制御
することにより、作動油室１３内の油圧ｐを調節してノ
ズル弁体２０のバルブリフトを高精度に調節し得ること
が分かる。つまり、作動油室１３内の油圧ｐと燃料ガス
室１４内のガス圧ｑとをアンバランスさせて開弁時期、
バルブリフト、閉弁時期を制御することにより、燃料ガ
ス８の噴射開始時期、噴射量、噴射終了期間をエンジン
の燃焼室の形状や筒内圧力等に対応させて自在に設定
し、高効率でクリーンな燃焼を実現するために最適な燃
料ガスの噴流を形成することができる。
【００１９】なお、上記実施形態では、ＮＯX やＣＯ2
の排出量が天然ガス以上に低く環境に優しいことや高効
率の燃焼が可能であることから、燃料ガスとして水素
（Ｈ2）と一酸化炭素（ＣＯ）の混合ガスを用いている
が、本発明はこれに限るものではなく、一般の天然ガス
や水素ガスにも適用できる。また、分岐油路も２つに限
らずそれ以上並設してもよい。さらに、サーボバルブ２
５ａ・２５ｂや油圧駆動式噴射弁１０の具体的な形態に
ついても、適宜変更を加えて実施することができる。
の排出量が天然ガス以上に低く環境に優しいことや高効
率の燃焼が可能であることから、燃料ガスとして水素
（Ｈ2）と一酸化炭素（ＣＯ）の混合ガスを用いている
が、本発明はこれに限るものではなく、一般の天然ガス
や水素ガスにも適用できる。また、分岐油路も２つに限
らずそれ以上並設してもよい。さらに、サーボバルブ２
５ａ・２５ｂや油圧駆動式噴射弁１０の具体的な形態に
ついても、適宜変更を加えて実施することができる。
【図１】本発明に係る火花点火式ガスエンジンの燃料ガ
ス噴射装置の概要を示す回路図である。
ス噴射装置の概要を示す回路図である。
【図２】図２は、各サーボバルブのバルブ制御信号とバ
ルブリフトとを時間経過とともに示すグラフである。
ルブリフトとを時間経過とともに示すグラフである。
【図３】先発明例に係る火花点火式ガスエンジンの燃料
ガス噴射装置の概要図である。
ガス噴射装置の概要図である。
【図４】従来例に係る火花点火式ガスエンジンの燃料ガ
ス噴射装置の概要図である。
ス噴射装置の概要図である。
３…燃焼室、７…作動油、８…加圧燃料ガス、１０…油
圧駆動式噴射弁、１２…弁駆動ピストン、１３…作動油
室、１４…燃料ガス室、１５…油路、１５ａ・１５ｂ…
分岐油路、２０…ノズル弁体、２１…先端ノズル、２５
ａ・２５ｂ…サーボバルブ、２７…バルブ制御装置、３
４…蓄圧器、Ｅ…火花点火式ガスエンジン、ｐ…作動油
室内の油圧。
圧駆動式噴射弁、１２…弁駆動ピストン、１３…作動油
室、１４…燃料ガス室、１５…油路、１５ａ・１５ｂ…
分岐油路、２０…ノズル弁体、２１…先端ノズル、２５
ａ・２５ｂ…サーボバルブ、２７…バルブ制御装置、３
４…蓄圧器、Ｅ…火花点火式ガスエンジン、ｐ…作動油
室内の油圧。
フロントページの続き (72)発明者 大和 忠夫 兵庫県尼崎市浜１丁目１番１号 株式会社 クボタ技術開発研究所内 (72)発明者 村上 修 兵庫県尼崎市浜１丁目１番１号 株式会社 クボタ技術開発研究所内
Claims (1)
- 【請求項１】 油圧駆動式噴射弁（１０）により加圧燃
料ガス（８）を燃焼室（３）に噴射するように構成し、 上記油圧駆動式噴射弁（１０）は、ノズル弁体（２０）
と、このノズル弁体（２０）を開閉する弁駆動ピストン
（１２）と、この弁駆動ピストン（１２）の一端面と他
端面とにそれぞれ臨ませた作動油室（１３）及び燃料ガ
ス室（１４）とを備え、上記作動油室（１３）内へ作動
油（７）を圧送することにより、燃料ガス室（１４）内
の加圧燃料ガス（８）を先端ノズル（２１）より噴射さ
せるように構成した、火花点火式ガスエンジンの燃料ガ
ス噴射装置において、 前記作動油室（１３）に連通する油路（１５）に蓄圧器
（３４）を設け、 上記蓄圧器（３４）の下流側の油路（１５）を分岐して
前記作動油室（１３）に複数の分岐油路（１５ａ）（１
５ｂ）を連通し、各分岐油路（１５ａ）（１５ｂ）にそ
れぞれサーボバルブ（２５ａ）（２５ｂ）を設け、 バルブ制御装置（２７）により各サーボバルブ（２５
ａ）（２５ｂ）を連携させて駆動制御することにより、
前記作動油室（１３）内の油圧（ｐ）を調節可能に構成
した、ことを特徴とする火花点火式ガスエンジンの燃料
ガス噴射装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9021207A JPH10220303A (ja) | 1997-02-04 | 1997-02-04 | 火花点火式ガスエンジンの燃料ガス噴射装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9021207A JPH10220303A (ja) | 1997-02-04 | 1997-02-04 | 火花点火式ガスエンジンの燃料ガス噴射装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10220303A true JPH10220303A (ja) | 1998-08-18 |
Family
ID=12048555
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9021207A Pending JPH10220303A (ja) | 1997-02-04 | 1997-02-04 | 火花点火式ガスエンジンの燃料ガス噴射装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10220303A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011008706A3 (en) * | 2009-07-12 | 2011-04-28 | Quantlogic Corporation | Adaptive mixed-mode combustion methods and engines using the same |
| CN110439712A (zh) * | 2019-09-11 | 2019-11-12 | 中船动力研究院有限公司 | 一种高压燃气喷射控制驱动阀、燃气喷射系统及发动机 |
| CN111749816A (zh) * | 2020-06-24 | 2020-10-09 | 天津大学 | 一种直喷式液压控制气体燃料喷射器 |
-
1997
- 1997-02-04 JP JP9021207A patent/JPH10220303A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011008706A3 (en) * | 2009-07-12 | 2011-04-28 | Quantlogic Corporation | Adaptive mixed-mode combustion methods and engines using the same |
| CN110439712A (zh) * | 2019-09-11 | 2019-11-12 | 中船动力研究院有限公司 | 一种高压燃气喷射控制驱动阀、燃气喷射系统及发动机 |
| CN110439712B (zh) * | 2019-09-11 | 2024-05-14 | 中船动力研究院有限公司 | 一种高压燃气喷射控制驱动阀、燃气喷射系统及发动机 |
| CN111749816A (zh) * | 2020-06-24 | 2020-10-09 | 天津大学 | 一种直喷式液压控制气体燃料喷射器 |
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