JPS59190459A - 燃料噴射装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、一般に、火炉、温水装置、機関などの装置に
用いる液化石油ガス（ＬＰＧ）燃料噴射器と噴射装置、
より詳細には、圧力調整器、ペーパライザ、遮断弁、気
化器、移送ポンプ等を用いないで、ＬＰＧ畑料を、上記
のような装置の空気燃料混合室に液体の状態で噴射する
直接燃料噴射装置に関するものである。

従来技術 液化石油力スば、いろいろな燃焼装置、たとえばストー
ブ、火炉、温水装置、内燃機関などに使用されている。

これら各種のＬＰＧ燃焼装置に共通する特徴は、ＬＰＧ
を高圧の液化された状態から低圧の気化された状態に減
圧したあと、低圧の気化したガスと空気とを混合するこ
とである。これらの装置は、ソレノイド、遮断弁、圧力
調整器、ベー・やライザ、気化５寸たけ混合器などの一
連の複雑な構成部品が必要なため、コストが高く、呼た
燃料装置の信頼性も低い。

Ｌ　Ｐ　Ｇは、石油エーテル炭化水素の混合物で、適当
な圧力の下で貯蔵すると液体になり、常温で大気に放出
すると、急激に気化し、気体になる。

この特徴は、ガソリン、ケロシン、アルコール、ディー
ゼル燃料など他の燃料と比較した場合の大きな相違点で
ある。

前述のように、従来のＬＰＧ気化装置は、基本構成部品
として高圧燃料タンクを備えており、ここからＬＰＧは
液体の状態でフィルタを通してンレノイド遮断弁へ供給
される。液体燃料は、遮断弁から２段又は３段の圧力調
整器からなる圧力調整器・ペーパライザ内に供給され、
ＬＰＧの圧力が大気圧近くに落されて、その時点で蒸気
になる。

この特徴のため、ＬＰＧと気体の状態に保つために調整
器・ペーパライザに熱を供給する必要がある。そのあと
、ＬＰＧの蒸気（ガス）は気化器または混合器などの気
化装置に送られ、そこで空気と混合される。

発明の目的 本発明の第１の目的は、現在入手可能なＬＰＧ気化装置
にある、気化器、圧力調整器、ベーパライザ、辿断弁な
ど高価な装置を不要にすることである。加えて、本発明
の第一の目的は、通常のガソリンまたはディーゼル装置
にある、燃料を貯蔵タンクから燃料噴射器へ送るための
燃料すなわち移送ポンプを不要にすることである。本発
明のもつとも重要な第３の目的は、燃料噴射器に対する
作動信号を修正してＴ、　Ｐ　Ｇ燃料の圧力および密度
の変動を補償する手段を提供することである。本発明の
第グの目的は、液体のＴ、　Ｐ　Ｇが蒸気になる吸熱膨
張が起るときに、膨張する燃料と流入空気とが混合する
ようにすることである。内燃機関のほとんどすべての燃
料装置のパワー出力は、空気による制約を受ける。もし
、燃焼室（機関）にもつと多く空気が導入されれば、性
能は向上する。

もし、燃焼室に導入される空気を冷却すれば、有害排ガ
スの囮が減少する。前述のようにＬＰＧの吸熱膨張を生
じさせることによって、導入空気は冷却され、より濃く
なる。したがって、より多くの空気分子が燃焼室に導入
されるので、性能が向上する。その上、温度を下げるこ
とによって、火花点火機関の仰向である早期点火および
ノッキングは減少する。

発明の構成 本発明は、加圧されｆ′ＣＬ　Ｐ　Ｇを液体の状態で貯
蔵する燃料タンクなどの貯蔵手段から少なくとも７個の
空気燃料混合室内に液化石油ガス（ＬＰＧ）を噴射する
ための燃料噴射装置である。第１の実施例の場合、燃料
噴射装置は、貯蔵手段から高圧のＬＰＧを受は入れ、そ
のＬＰＧを空気燃料混合室に液体の状態で選択的に送る
ように構成された噴射手段を備えている。噴射手段は、
液体から蒸気の状態へ、ＬＰＧの吸熱膨張が本体の下端
で、才たはその先方で起るようにするための第１の手ｆ
Ｑをもつ電磁式燃料噴射器を備えることができる第一の
実施例の場合は、燃料噴射装置は、装置内でＬＰＧの圧
力および密度の変動から生じる燃料の計量誤差を補償す
る手段を備えている。

本発明のその他多くの目的、特徴、および利点は、以下
、図面についての詳しい説明を読れれば明らかになろう
。

好ましい実施例の説明 第１図は、液状のＬＰＧｉ空気燃料混合室２２内に噴射
する少なくとも７個の燃料噴射器１００を含むＬＰＧの
直接燃料噴射制御すなわち管制装置を示す。本発明の場
合、燃料噴射器１００は、機械的または電磁的に噴射器
を作動させることができる。空気燃料混合室２２は、火
炉または機関の吸入マニホルドを含んでいてもよいし、
あるいは機関の各燃焼室に近接する複数の室の１つであ
ってもよい。混合室２２は、導入通路２４を介して周囲
環境に連絡されている。絞り機構、たとえば絞り弁３０
を導入通路２４内に周知の仕方で動かせるように配置し
、混合室に入る空気を制御することができる。本発明の
場合、噴射器１００は、絞り機構の上流又は下流に配置
することができることに注意されたい。混合室は、少な
くとも７個の燃焼室３２０近くに配置されている。噴射
器１００には、ＬＰＧ貯蔵すなわち圧力タンク５０から
液体のＬＰＧが送られる。燃料に点火するため燃料点火
器２６が各燃焼室３２内または近くに配置されている。

市販されているＬＰＧは、様々な不明の成分金倉んでい
るのは事実であるから、装置２０内に排ガスセンサ３４
を組み込むことが望ましく、センサ３４は燃焼室から延
びている排ガス菅３６の中に設置される。排ガスセンサ
は、装置＃がＬＰＧ混合気の変動を補償し、かつ一定の
空燃比で作動させるのを助けろ。排ガスセンサば、排ガ
スの成分を表わす信号全発生する。排ガスセンサの出力
信号または複数の出力信号は、そのあと、既知形式の電
子制御装置（Ｅ　ＣＵ　）　４０に送られ、ＥＣＵ４０
は回線４２上に噴射すなわち作動信号を発生し噴射器１
００’ｚ開かせる結果、一定量のＬ　Ｐ　Ｇが液体の状
態でＬＰＧ圧力タンクから送られ、空気燃料混合室３２
内に直接噴射される。ＥＣＵ４０は、さらに、燃料点火
器２６を作動させる点火信号を回線４４上に発生する。

ＥＣＵ４０が発生する信号は、タンク５０内のＬＰＧの
圧力（Ｐｇ）：または温度（Ｔｇ）、導入通路２４を通
る空気の温度Ｔ　、体積流ｆＷ、および圧力Ｐ　、対ａ
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　ａ応する燃焼室内
の温度Ｔ　または圧力Ｐ　、機関の回転速ｉＮ、燃焼室
２２の圧力（ＭＡＰ）、ある場合には、噴射器１００内
のＬＰＧの温度Ｔ・および圧力Ｐ　など、少なくとも７
個の動作・９ラメ一夕に対し応答することができる。

次に動作について説明する。ＬＰＧは、一般に、約７０
０〜／左Ｏポンド（７〜７０バール）の圧力で圧力タン
ク５０内に貯蔵されており、圧力タンク５０は噴射器１
００に直接接続されているので、従来の装置に使用され
ていた調整器、ベーパライザ、遮断弁、移送ポンプ等の
複雑で高価な部品を用いる必要がない。回線４２で受は
取った噴射すなわち作動信号に応答して、噴射器１００
が開き、ＬＰＧは液体の状態で空気燃料混合室２２内に
直接噴射される。噴射器１００が開くと、液体の状態の
ＬＰＧは、はとんど瞬間的に気化して流入空気と混り、
それを冷却する。この気化したＬＰＧと空気の混合気は
、燃焼室３２に送られ、そこで点火される。酸素センサ
などの排ガスセンサ３４で、燃焼の完全さを表わす出力
信号を発生させることができる。センサ３４の出力は、
ＥＣＵ４０で使用され、既知の仕方で噴射器１００の作
動時間を変えて混合室２２に送られるＬＰＧ燃料の、ｔ
を変え、それにより、混合気の空燃比を変えるまたは維
持する。もし、ＥＣＵ４０が、噴射器１００とタンクと
の間に、温度差および（または）圧力差があることを検
知すれば、以下述べるように、回線４２に送る作動信号
を修正し、噴射器１００がＩ貞射する燃料の量全適正な
量に調整して、これらの差によって生じるＬＰＧ燃料の
圧力および密度の差を補償する。

次ニ、本発明の第２の実施例が図示されている第３図に
ついて説明する。この実施例は装置内の燃料の諸変動全
補償する場合に使用することができる。第３図は、一般
的に、圧力差および温度差の両方の関数として、燃料の
圧力および密度の変動を補償する装置といえる本発明の
７つの実施例に関するものである。第左図の構成要素（
３４０゜３４２等）に含まれている温度関係の修正項を
省略すれば、圧力の変動に対して修正を行う簡単化した
第３の実施例が得られる。また、以下述べる圧力補償方
式は、すべての燃料装置に一般的に適用可能であるが、
ＬＰＧのような高い蒸気圧をもつ燃料を噴射する燃料装
置には適用できないことに注意されたい。

米国特許第２．９ｇＯ，０９０号に記載されているよう
な通常の同時作動ガソリン燃料噴射装置の場合、噴射さ
れる燃料量の調整は、噴射器噴口の有効面積、供給圧力
、および噴射器が開位置に維持される時間長によって決
まる。言い替えると、機関に入る燃料の流量は、有効噴
口面積、供給圧力、および機関速度と噴射器使用率との
積に比例する。

上記のような装置は、一般に、噴射器使用率（パルス幅
）金、制御入力として使用し、噴射器の開期間を表わす
作動信号を発生する。一般に、作動信号は、可変持続時
間パルス幅信号である。パルス幅信号は、Ｅ　ＣＵ　４
０に記憶させた参照用テーブルを用いて、既知の仕方で
、ブロック３１０に示すようにマニホルド絶対圧力（Ｍ
ＡＰ）の関数として公称パルス幅信号を発生させて導く
ことができる。そのように発生させたパル幅信号は、プ
０ツク３１２および３１４の参照用テーブルで示した機
関速度および空気温度のパラメータと加算演算３１６，
３１８とによって修正することができる。その結果得ら
れた／４’ルス幅信号全ｔｐ２で示す・ 代表的な従来装置の加算器３１８の出方は、本発明のパ
ルス発生器３２０のようなパルス発生器に接続される（
図示せず）。パルス発生器３２０の出力は、増幅器３２
２のような励振すなわちパワー増幅装置を介して噴射器
に加えられる。

上記のような従来装置の精度は、噴射器の有効面積を一
致させ、噴射器の噴口前後の差圧降下が同じであるよう
にする製造公差によって決まる。

上記の装置を、ＬＰＧ（７’ロパンまたはブタン）のよ
うな高い蒸気圧をもつガスを使用する装置に利用する場
合には、噴射器１００内で燃料の蒸気が生ずるのを防止
または補償する措置を講じなければ、適正でない債の燃
料が機関内に噴射される、すなわち計量される。この問
題に対する７つの解決方法がＳＡＥ、論文番号Ｓ　Ａ　
Ｅ　／、７００．！；ツに記載されており、その方法は
燃料タンクから噴射器へ燃料を移送するのに移送ポンプ
を使っている。移送ポンプは、噴射器内の燃料の圧力が
常にその蒸気圧以上であるように十分高いレベルに供給
圧力を維持する能力をもっている。もし、供給圧力が上
述のように維持されないと、蒸気が発生し、（液体の臨
界点以下では）蒸気の密度は液体の密度よシ小さいから
、計量誤差が生じる。

本発明は、移送ポンプの必要性をなくし、圧力および密
度の変動に起因する計量誤差を補償するものである。

圧力および密度の変動に起因する誤差は、次式のベルヌ
ーイの定理を検討することによって、識別する（かつ定
食化する）ことができる。

ｑ＝ｃＤＡ　Ｊゴ１Ｈ困町　　　　　　（１）ここで、
ｑけ質Ｍ：流量、ＣＩ）は噴口の流出係数、Ａは噴口の
面積、ｇは重力の加速度、γは流体の密度、およびΔＰ
は噴口前後の圧力差である。

ＣＤ＋Ａ＋ｇは、以下の検討において一定とみなせるか
ら、便宜上、Ｋ／＝ＣＤＡ　、ｆ了「とすると、ベルヌ
ーイの定理は（２）式のように書き直すことができる。

ｑ＝ｒ＜ｉＪｙ＜△Ｐ　）　　　　　　　　　（２１本
発明の目的は、供給ボンｆ　ｆ　ｌ　（することによっ
て装置を大幅に簡単化するとともに、前述の計量誤差を
修正することができる制御装置を提供することである。

純液体（または純液体の共沸混合物）の蒸気圧が、（３
）式で与えられるクラウジウス−クラペイロンの式によ
り、その温度に関連していることは、よく知られている
。

ここで、ｅは、自然対数すなわちネービア対数を使うこ
とを意味し、Ｈは蒸発潜熱、Ｒは気体定数、Ｔは液体と
気体の境界面の絶対温度である。

クラウジウス−クラペイロンの式は、次式のように書き
替えることができる。

ここで、ｅｘｐは自然対数の底（＝　２．７／ｇ２ｇ−
−−）添字″０”は基準状態を表わす。

燃料の蒸気圧、したがって、供給圧力（移送すなわち供
給ポンプなし）は、タンク温度の変化により、かなシの
変化を示すであろう。（２）式は、噴射器１００の一定
の噴口（１７２，２０２゜２２２）’ｉ通る液体の流量
は噴口前後の圧力差の平方根に比例することを示してい
る。燃料噴射器１０００前後の圧力差を測定すれば、噴
射器の使用率を修正しく増加し）、これらの圧力変動を
補償するための圧力データが得られる。この圧力差を測
定するひとつの方法は、噴射器の上流の燃料圧力たとえ
ばタンク５０内の圧力（Ｐｇ）　、および空気燃料混合
室２２内または機関の吸気マニホルド１１０内の圧力（
ＭＡＰ）を監視することである。／ぐルス信号ｔｐ２は
、そのあと、この圧力差の平方根のような係数に比例し
て修正される。すなわち、第５図に示すように、圧力差
はブロック３３０内の形にされためと、乗算器３３２を
使ってパルス幅信号ｔｐ２に掛けられる。他に補正係数
がなければ、修正されたパルス幅信号ｔｐ１’ｅパルス
発生器３２０に直接加えて、圧力変動に起因する計量誤
差全補償する統合制御信号を発生させることができる。

液体ＬＰＧ燃料噴射装置において行き当る可能性のある
もう７つの問題は、噴射器１００がタンクよシ高い温度
をもつときである。その場合には、大部分の燃料が入っ
ているタンク５０は装置の圧力リザーバとして作用する
ので、噴射器には蒸気が存在しよう。もし、装置内のど
こか（噴射器１００の上流側）で燃料が気化すればその
蒸気によって余分の空間が占められる結果、液体燃料は
タンクへ押し戻され、液体上方の空間内である量の燃料
蒸気が凝結して平衡が保たれる・以上のことから、蒸気
の存在による燃料密度の変化を検出して補償する経済的
な手段を提供するのが、本発明のもう１つの目的である
。

噴射器１００とタンク５０の両方に温度検出要素が配置
されている。代シに、熱電対のような差動温度センサと
ブリッジ回路を使用してもよい。

噴射器の温度がタンクよシも高い温度差が存在すると、
ＥＣＵ４０の論理回路は装置の燃料補償スケジュール全
シフトする。

燃料蒸気の密度は、次の関係で表わせるように、その絶
対温度に逆比例する。

ここで、記号は、前に定義したものと同じ意味をもつ。

したがって、噴射器の噴口内に蒸気が存在すると、供給
圧力（タンクの温度によって定まる）は、噴射器の横目
前後の圧力差△Ｐに変化を生じさせることによって直接
的に、さらに、（５）式で表わされる密度に対する効果
によって間接的に、計量特性（（２）式で記載した）に
影響を及ぼすことに注意されたい。これら両効果は、容
易に補償することが可能である。

以下述べるように、密度の補正を行うために、燃料の絶
対圧力Ｐと噴射器の絶対温度Ｔ、が使われる。この補正
は、Ｋ６＝Ｐ／γパＦ、の形をとる。

ここで、Ｋ３は比例定数である。この補正は、一つの独
立したテーブル（ブロック３４０，３４２）内で行われ
、平方根を求めたあと、グロック３４４内で掛は合わさ
れて補正係数が作られる。

もし、ＥＣＵ４０が、噴射器の温度がタンクの温度より
高いことを検証すれば（ブロック３４６）、乗算器３４
８内でパルス幅信号ｔｐ１にその補正係数が掛けられて
最終的なパルス幅信号ｔｐが作られたあと、／（’ルス
発生器３２０へ加えられろ。

圧力差（ブロック３３０）から、またＩ″ｉ温度差（ブ
ロック３４０と３４２）から得られたノＰルス幅信号ｔ
ｐ２に対する修正は、要求された装置仕様に応じ、独立
にまたは相互に関連させて用いることができる。

次に、燃料噴射器１００の好ましい実施例が図示されて
いる第２図について説明する。燃料噴射器１００は、火
炉、温水装置、あるいは内燃機関の吸気マニホルド１１
０のような空気燃料混合室に受は入れられるようになっ
ている。噴射器１００は、必らずというわけでもないが
、導入通路２４内に動かせるように取り付けられた絞り
弁３０の下流側に配置することが好ましい。燃料噴射器
は、ポート１２２で高圧のＬＰＧを受は入れろようにな
っている本体１２０をもつ。第一図に示すように、噴射
器１００の本体１２０は、その下部すなわち出口端部１
２２が吸気マニホルドの内壁１１２と同一平面内にある
ように取り付けることが好ましい。代ｐに、噴射器１０
０’ｊ（吸気マニホルド内に延ばしてもよい。ポート１
２２は、燃料貯蔵タンク５０に接続されていて、タンク
５０から導管１２６を介して高圧の液体ＬＰＧを受は入
れる。導管１２６の同門に、既知の材料からなるヒート
パイｆ１２８を熱接触状態で設置してもよい。ヒート・
）やイブは、貯蔵タンク５０を熱吸収源または熱源とし
て適当に用いることによυ、貯蔵タンクで燃料噴射器の
温度全安定化する手段である。

ポート１２２ば、通路系統１３０全介して弁手段１４０
に通じている。通路系統１３０の流体通路１３２は、可
変容積燃料貯留室】３３に通じている。図示した発明の
実施例では、燃料貯留室１３３は、一端が弁手段１４０
で終っている軸方向に延びた燃料通路１３４を有してい
る。弁手段は、燃料が出ていけるように燃料貯留室を選
択的に開閉する。燃料通路１３４は、さらにその他端に
、本体１２０に取り付けられたペロー形ばね１３８から
なるペロ一手段を有している。ペロー形ばね１３８の機
能は、いくつかあって、第１に、ばね力の機械的性質で
弁手段を閉位置に偏倚させること、第コに、弁手段１４
０のために通路１３４内のＬＰＧの圧力が作用する面積
を提供し、それにより弁手段１４０の早すぎる開＠を防
ぐことである。第３に、ペロ一手段は、弁手段と関連シ
ランジャ１４２に加わる圧力による力を圧力で平衡させ
、噴射器１００を作動させるために必要な電磁力および
（または）機械力が比較的一定になるようにする。第２
図に示すように、シランジャ１４２は、往復動ができる
ように、ゆるく燃料通路１３４内に配置され、その一端
は弁手段１４０に、その他端はペロー形ばね１３８の内
部に結合されている。好ましい実施例では、以上述べた
機能全遂行するため、ペロー形ばねを用いているが、ベ
ロ一手段は、同等なものとして、可撓性の非エネルギ蓄
積形のペローと別個のばね、あるいはビントル・シール
とばね装置または他の同様な手段にすることができる。

弁手段１４０は、本体１２０の下方部分の一部として作
った弁座１４４と、プランジャ１４２・に結合された球
体１４６のような閉塞要素とで構成することができる。

閉塞要素の寸法は、弁座との間でシールが行えるよう、
弁座の寸法にはソ似せて選定される。本体１２０は、さ
らに、一端が弁座１４４で終り、他端が本体１２０の末
端すなわち出口端１２２で終っている拡大すなわち段付
きポア１４８を有している。がア１４８と弁座１４４は
、本体１２０と一体の構造部分でもよいし、または図示
のように、座金状部材１２４内に形成して、本体１２０
に取り付けてもよい。

燃料噴射器１００は、さらに、シランジャ１４２と弁手
段１４０を動かす手段を有している。

そのような７つの手段は、本体１．２０に取り付けられ
、ペロー形ばねを取り囲むように配置されたコイル１６
２をもつ電磁石１６０である。電磁石は、そのほかペロ
ー形ばね１３８に結合され、コイル１６２が発生した磁
界に応動するｔ機子１６４を有している。代りに、ペロ
ー形ばねを、カムとプランジャ（図示せず）のような機
械的駆動装置で動かすことも可能である。

液体のＬＰＧ’ｉマニホルド１１０内に噴射することか
ら生じる熱力学的過報の結果、周囲環境の温度は降下す
るはずである。したがって、温度降下の程度によっては
、燃料噴射器１００の温度を制御する手段を本発明に組
み込むことが望ましいと思われる。第２図に、温度制御
手段を１６８で示す。燃料噴射器の本体の温度を制御す
るそのような手段の例は、機関の水ジャケット（図示せ
ず）内に噴射器１００を組み込む、あるいは本体１２０
の周囲に電熱コイル（図示せず）を取り付ける、あるい
は前述したヒート・パイプ１２８を組み込む、などによ
って熱交換器を配置することである。

そのほかにも、圧力降下（本体１２０から噴射するとき
液体燃料を気化させるため）を生じさせるように、かつ
気化区域とその結果生じる冷却作用が有効に噴射器の本
体１２０の先方に生じるように、噴射器１００を設計す
ることによって、燃料噴射器の温度全制御することがで
きる。

発明の好ましい実施例の場合、本体１２０は、弁座１４
４の一部を取り囲むようにしてその下方に延びている。

ポア１４８の内壁寸法は、閉塞１４６の外形にはソ似せ
て選定される。このように、閉塞要素１４６が第二図の
点線で示した開位置にあるとき、？７１４８と閉塞要素
１４６とは、共同して環状流体通路１７０を形成してお
り、液体のＬＰＧは、貯留呈すなわち、燃料通路１３４
から外へ流れることができる。噴射器内の燃料の温度を
監視することが必要である場合には、熱電対１３６また
は同様な装置全通路１３４内に取り付けることができる
。流体通路１７０の断面積は、一般に、燃料の流れを阻
害しないように選定される。したがって、通路１７０は
、燃料通路１３４の断面積に等しいか、オたは若干大き
く選定することができる。ただし、流体通路１．７０の
燃料流出口すなわち噴口１７２の面積は、流体通路１７
０や、流体通路１３２，１３４からなる通路系統を含む
上流側燃料通路の断面積に比べて最小の面積になるよう
に選定される。

開位置では、閉塞要素１４６は、弁座１４４から離して
保持され、ポア１４８内に延びる。この位置において、
閉塞要素１４６とポア１４８とは共同して流体通路１７
０の噴口１７２の面積を設定しかつ制限する。これは、
本体１２０の末端すなわち出口端１２２０近くに、内向
きの円周層１７６のような流体通路１７０を制限する手
段を、７４？７１４８の一部として付加することによっ
て達成される。代シに、制限手段を閉塞要素１４６の一
部として付加してもよい。

次に・本発明の第一および第３の実施例が図示されてい
る第３図および第１図について簡単に説明する。第３図
は、本体１２０の下部の部分断面である。本体１２０＃
−ｊ、一端が全体に円錐形をしたボア１９０で終ってい
る軸方向に延びた燃料通路１３４を有し、両者間の変シ
目に弁座１９２が形成されている。グランジャ１４２に
対し、円錐台形部材１９４のような閉塞要素が結合され
ている。閉塞要素の壁１９６は、ボア１９０の円錐形寸
法にはソ似かよっている。開位置では、壁１９６とデア
１９０とが、共同して環状通路１９８を形成する。開位
置における流体通路１９８の断面積は、一定または漸増
する大きさにすることができる。流体通路１９８は、環
状の噴口２０２で終っている。円周層２００は前述のよ
うに、環状噴口２０２の出口面積を制限している。

発明のもう７つの実施例は、円周層２００を除くことを
求め、したがって、壁１９０は出口端１２２で終ってい
る。環状噴口２０２の出口面積全制限しないことによっ
て、この構造は、気化区域およびそれによる冷却作用が
噴射器の中で起るようにして、噴射器を冷却する。

第７図は、流体すなわち燃料通路１３４を、本体１２０
の出口端１２２につなぐ段付きボア２１０を有する本発
明の第３の実施例を示す。通路１３４とボア２１０間の
変り目が弁座２１２を形成している。閉塞要素は、弁座
２１２に当ってこれをシールする全体に円柱形の部材２
１４がらなっている。部材２１４の壁２１６とボア２１
０とは、環状噴口２２２が終端の流体通路２２０を形成
している。部材２１４には、さらに、噴口２２２の出口
面積を縮小するＭ２２４のような制限手段が付いている
。肩２２４は、部材２１４と一体の構造部分でもよいし
、あるいは別個の板２２６をそこに取り付けて形成して
もよい。

第２図に戻って、電磁石１６０が作動信号を受は取ると
、磁力が発生し、電機子１６２を吸引し、弁手段が中に
入っているベロー形ばね１３８を圧縮するので、液体の
ＬＰＧが吸気マニホルド内に直接噴射され、そこで空気
流と混合し、空気流を冷却する。ＬＰＧがその対応する
噴口１７２から出ていくと含、始めは液体の状態のまま
である。

噴口によって与えられる最小面積の絞シによって液体の
ＬＰＧは、噴射本体１２０から所定の距離において蒸気
すなわち気体の状態になる。したがって、吸熱膨張の位
置、すなわち、ＬＰＧの気化区域は、噴射器の本体１２
０から離れた位置に保たれる。さらに、流入する空気流
内にＬＰＧを噴射することによって、吸熱膨張の位置お
よびこの吸熱膨張から生じる冷却作用の区域は、局所空
気流のため下流に移動する。このように、噴射器１００
から燃料を噴射することにょシ、噴射器からそれを取り
囲む環境への熱の流れは、燃料が気化する時間の量制御
される。

非噴射期間中、すなわち電磁石１６０に作動すなわち制
御信号が加わってないと＠は、ペロー形ばね１３８がプ
ランジャ１４２を介して弁手段１４（ｌ閉状態に保つよ
うに動作し、液体のＬＰＧは貯蔵タンク５０から流体通
路１２６を通って流入し、可変容積貯留室１３４の中に
入っている。

発明の上記の諸実施例において、当然発明の範囲内で多
くの変更や修正全行なうことは可能である。したがって
、その範囲は特許請求の範囲の記載によってのみ限定さ
れるものと考える。

【図面の簡単な説明】

第１図は液体ＬＰＧ燃料噴射装置の主要構成部品を示す
ブロック図、 第２図はＬＰＧ液体燃料噴射器の断面図、第３図は燃料
噴射器の第一の実施例の断面図、第弘図は燃料噴射装置
の第３の実施例の断面図、および 第５図は本発明の液体ＬＰＧ燃料噴射装（置の第一の実
施例金示す説明図である。 ２０・・・・・・・・・液体ＬＰＧ燃料噴射装置、２２
・・・・・・・・・空気燃料混合室、２４・・・・・・
・・・導入通路、　２６・・・・・・・・・点火器、３
０・・・・・・・・・絞り弁、　３２・・・・・・・・
・燃焼室、３４・・・・・・・・・排ガスセンサ、３６
・・・・・・・・・排ガス管、 ４０・・・・・・・・・電子制御装置（ＥＣＵ）、４２
・・・・・・・・・回線、　　４４・・・・・・・・・
回線、５０・・・・・・・・・　ＬＰＧ圧力タンク、１
００・・・・・・・・・燃料噴射器、１１０・・・・・
・・・・吸気マニホルド、１１２・・・・・・・・・内
壁、　　１２０・・・・・・・・・本体、１２２・・・
・・・・・・ボート、出口端、１２４・・・・・・・・
・座金状部材、　１２６・・・・・・・・・導管、１２
８・・・・・・・・・　ヒート・パイプ、１３０・・・
・・・・・・通路系統、 １３２・・・・・・・・・流体通路、 １３４・・・・・・・・・燃料通路（可変容積燃料貯留
室）、１３６・・・・・・・・・熱電対、 １３８・・・・・・・・・ベロー形ばね、１４０・・・
・・・・・・弁手段、 １４２・・・・・・・・・プランジャ、１４４・・・・
・・・・・弁ぎ、 １４６・・・・・・・・・球体（閉塞要素）、１４８・
・・・・・・・・段付＠ビア、１６０・・・・・・・・
・電磁石、　１６２・・・・・・・・・コイル、１６４
・・・・・・・・・電機子、 １６８・・・・・・・・・温度制御手段、１７０・・・
・・・・・・流体通路、 １７２・・・・・・・・・燃料流出口（噴口）、１７６
・・・・・・・・・円周層、 １９０・・・・・・・・・円錐形？ア、　　１９２・・
・・・・・・・弁座、１９４・・・・・・・・・円錐台
形部材、　１９６・−・・・・・・・壁、１９８・・・
・・・・・・環状流体通路、２００・・・・・・・・・
　円周層、　　２０２・・・・・・・・　環状噴口、２
１０・・・・・・・・・段付＠ボア、　　２１２・・・
・・・・・・弁座、２１４・・・・・・・・・閉塞要素
（部材）、２１６・・・・・・・・・壁、　２２０・・
・・・・・・・流体通路、２２２・・・・・・・・・環
状噴口、　　２２４・・・・・・・・・屑、２２６・・
・・・・・・・板、 ３１０．３１２，３１４・・・・・・・・・参照用テー
ブル、３１６．３１８・・・・・・・・・加算器、３２
０・・・・・・・・・パルス発生器、３２２・・・・・
・・・・増幅器、 ３３０・・・・・・・・・参照用テーブル、３３２・・
・・・・・・・乗算器、 ３４０．３４２・・・・・・・・・参照用テーブル、３
４６・・・・・・・・・比較器、　３４８・・・・・・
・・・乗算器、ｔｐ、、ｔｐ２．ｔｐ・・・・・・・・
・／ヤルス幅信号、Ｐ　、Ｔ　　・・・・・・・・・　
タンク内のＬＰＧの圧力、温度、　　ｇ Ｔ　、Ｗ、Ｐ　・・・・・・・・・導入通路を通過する
空気の温度、ａ　　　　　　　ａ 容積流量、圧力、 Ｔ　、Ｐ　　・・・・・・・・・燃焼室内の温度、圧力
、Ｎ・・・・・・・・・機関回転数、 ＭＡＰ・・・・・・・・・燃焼室の圧力、Ｔ、、Ｐ、・
・・・・・・・・噴射器内の温度、圧力、Ｉ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）少なくとも７つの装置動作パラメータに応答し、
   少なくとも７個の空気燃料混合室内に噴射すべき流体の
   量を表わす作動信号を発生する電子制御装置と、少なく
   とも７個の空気燃料混合室に近接して取り付けられ、前
   記作動信号に応じ一定量の高い蒸気圧をもつ流体を噴射
   する噴射手段とを有し、流体を加圧された液体の状態で
   貯蔵する手段から少なくとも７個の空気燃料混合室内に
   デロノクンやブタンのような高い蒸気圧をもつ流体すな
   わち燃料を放出する燃料噴射装置において、 （イ）　前記噴射手段内の燃料の密度と、その上流側の
   燃料の密度とを比較して密度差を検出し、前記密度差を
   表わす補正係数を発生する手段、（ロ）　前記噴射手段
   内の燃料と前記貯蔵手段内の燃料の温度差を検出する手
   段、および （／今　　前記噴射手段内の燃料の温度が前記貯蔵手段
   内の燃料の温度より高い間は、前記補正係数を用いて前
   記作動信号を修正する手段、を備えていることを特徴と
   する燃料噴射装置。 （２）　　さらに、前記噴射手段前後の圧力差を表わす
   係数によって前記作動信号を修正する作動信号修正手段
   を備えていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の装置。 （３）前記作動信号修正手段は、前記貯蔵手段内の燃料
   の圧力と前記少なくとも７個の空気燃料混合室内の圧力
   との差に従って前記圧力差係数を発生する手段を有して
   いることを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の装置
   。 （４）前記作動信号修正手段は、前記作動信号と前記圧
   力差係数との積に比例する前記修正された作動信号を発
   生する乗算器を有していることを特徴とする特許請求の
   範囲第３項記載の装置。 （５）前記補正手段Ｃ１，前記噴射手段内の燃料の圧力
   に比例し、かつ前記噴射手段内の燃料の絶対温度に逆比
   例する前記補正係数を発生することを特徴とする特許請
   求の範囲第１項または第コ項記載の装置。 （６）前記噴射手段は、前記燃料を、前記少なくとも７
   個の空気燃料混合室内に、その液体状態で噴射する手段
   を有していることを特徴とする特許請求の範囲第Ｓ項記
   載の装置。 （７）さらに１前記噴射手段と前記貯蔵手段との間に熱
   接触状態で取シ付けられ、両者間に熱エネルギを伝達さ
   せるためのヒート・クイプ手段を備えていることを特徴
   とする特許請求の範囲第Ｓ項記載の装置。 （８）　　さらに、前記噴射手段と前記貯蔵手段との間
   に熱接触状態で取り付けられ、両者間に熱エネルギを伝
   達させるためのヒートノやイブ手段を備えていることを
   特徴とする特許請求の範囲第６項記載の装置。 （９）少なくとも７つの装置動作Ａ’ラメータに応答し
   、少なくとも７個の空気燃料混合室内に噴射する流体の
   量を表わす作動信号を発生する電子制御装置と、少なく
   とも７個の空気燃料混合室に近接して取り付けられ、前
   記作動信号に応じ一定量の燃料を噴射する噴射手段とを
   有し、燃料を貯蔵する手段から少なくとも７個の空気燃
   料混合室内に燃料を放出するためのものであって、（イ
   ）前記噴射手段前後の圧力差を表わす係数を用いて前記
   作動信号を修正する手段を備えていることを特徴とする
   燃料噴射装置。 （１０前記作動信号修正手段は、前記貯蔵手段内の燃料
   の圧力と前記少なくとも７個の空気燃料混合室内の圧力
   との差に従って、前記圧力差係数を発生する手段を有し
   ていることを特徴とする特許請求の範囲第デ項記載の装
   置。 ＜ｉｌｌ　　前記作動信号修正手段は、前記作動信号と
   前記圧力差係数の積に比例する前記修正された作動信号
   を発生する乗算器を有していることを特徴とする特許請
   求の範囲第７０項記載の装置。 ０？）前記噴射手段は、前記燃料を、前記少なくとも７
   個の空気燃料混合室内に、その液体状態で噴射する手段
   を有していることを特徴とする特許請求の範囲第１／項
   記載の装置。 （１３）　　さら（て、前記噴射手段と前記貯蔵手段と
   の間に熱接触状態で取り付けられ、両者間に熱エネルギ
   を伝達させるためのヒートノやイブ手段を備えているこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１．２項記載の装置。 ０４）　　さらに、前記噴射手段と前記貯蔵手段との間
   に熱接触状態で取り付けられ、両者に熱エネルギを伝達
   するヒートパイプ手段を備えていることを特徴とする特
   許請求の範囲第１／項記載の装置。 （１■（（イ）少なくとも７つの装置ノやラメータに応
   答し、少なくとも７個の空気燃料混合室内に噴射する流
   体の量を表わす作動信号を発生する電子制御装置、 （ロ）少なくとも７個の空気燃料混合室に近接して取シ
   付けられ、前記作動信号に応じ一定量の高い蒸気圧をも
   つ流体を少なくとも７個の空気燃料混合室内に噴射する
   噴射手段、（ハ）流体を加圧された液体状態で貯蔵する
   手段、に）　流体を前記貯蔵する手段から前記噴射手段
   へ連す手段、 （ホ）　前記貯蔵手段の温度および前記噴射手段の温度
   を検出し、それらを表わす温度信号を発生する手段、お
   よび （へ）　前記検出手段に応答し、前記貯蔵手段と前記噴
   射手段との温度差に比例して作動信号を修正するための
   、前記電子制御装置の一部をなす電子手段、 からなり、プロパンやブタンのような高い蒸気圧をもつ
   流体を、少なくとも７個の空気燃料混合室内に放出する
   ための燃料噴射装置。 ０６）前記噴射手段は、前記流体を前記少なくとも７個
   の空気燃料混合室内【その液体状態で噴射する手段を有
   していることを特徴とする特許請求の範囲第１り項記載
   の装置。 ０７）加圧された液体ＬＰＧを受は入れるようになって
   いる本体を有し、前記本体の下端でまたけその先方で液
   体の状態から気体の状態へＬＰＧの吸熱膨張が起るよう
   にする第１の手段と、貯蔵手段から燃料噴射手段へ加圧
   されたＬＰＧを通すための導管手段とを有し、ＬＰＧを
   その液体の状態で空気燃料混合室内に選択的に分配する
   噴射手段を備えていることを特徴とする、液化石油ガス
   （ＬＰＧ）を少なくとも７個の空気燃料混合室内に噴射
   するための燃料噴射装置。 （Ｉ（至）　さらに、前記導路手段に熱接触状態で取り
   付けられ、前記噴射手段の温度を安定化し、かつ、前記
   噴射手段との間で熱を伝達するヒートノやイブ手段を備
   えていることを特徴とする特許請求の範囲第７７項記載
   の装置。 帥　前記噴射手段は、さらに、前記本体を加熱するため
   の加熱手段を有していることを特徴とする特許請求の範
   囲第１ｇ項記載の装置。 （２０）前記加熱手段は、前記本体の周囲に巻まれた電
   熱コイルを有していることを特徴とする特許請求の範囲
   第１ｑ項記載の装置。 （２１）　　さらに、前記導路手段に接続され、加圧さ
   れた液体ＬＰＧ源となる貯蔵手段を備えていることを特
   徴とする特許請求の範囲第、２０項記載の装置。 （２２１（イ）少なくとも７個の空気燃料混合室、（ロ
   ）　前記少なくとも７個の空気燃料混合室に所定量の空
   気を導入する第１の手段、 （ハ）　加圧された液化石油ガスを液体燃料の状態で貯
   蔵するための貯蔵手段、および に）　前記液化燃料を受は入れるようになっていて、加
   えられた作動信号に応じて開閉し、前記少なくとも７個
   の空気燃料混合室に所定量の液化石油ガスをその液体状
   態で送るための燃料噴射手段、 全備えており、前記燃料噴射手段は、前記少なくとも７
   個の空気燃料混合室内に噴射される燃料が前記噴射手段
   から離れた所でその液体状態から気体状態になるように
   、前噴射手段と前記少なくとも７個の空気燃料混合室と
   の境界で前記液体燃料の圧力を減圧するための第一の手
   段を有していることを特徴とする液化石油ガス用燃料噴
   射装置。 （２３）　　さらに、前記少なくとも７個の空気燃料混
   合室の下流側にあって、空気と燃料の混合気をの少々く
   とも一部を受は入れる少なくとも７個の燃焼室を含む燃
   焼手段を備えており、前記燃焼手段は、さらに各燃焼室
   に７個づつ、前記混合気の一部を点火するための点火手
   段を有していることを特徴とする特許請求の範囲第、２
   ．．２項記載の装置。 Ｉ２４）前記燃料噴射手段は、電磁式燃料噴射器である
   ことを特徴とする特許請求の範囲第一／項記載の装置。 （２つ　　さらに、前記燃料噴射手段に持続されていて
   、前記燃焼手段または前記貯蔵手段の動作を特性づける
   少なくとも７つのパラメータに応答し前記の作動信号を
   発生する電子制御手段を備えていることを特徴とする特
   許請求の範囲第、２弘項記載の装置。 （２Ｇ）　　前記燃焼手段は、排ガスが出ていくための
   導路手段を有しており、前記装置は、さらに、排ガスの
   特定成分を表わす信号を前記電子制御手段に送るための
   排ガス・センサを備えていることを特徴とする特許請求
   の範囲第、２ｓ項記載の装置。 （資）　前記排ガス・センサは、酸素センサであること
   を特徴とする特許請求の範囲第、２乙項記載の装置。 （２８）前記空気燃料混合室は、少なくとも７個の燃焼
   室をもつ内燃機関の吸気マニホルドからなることを特徴
   とする特許請求の範囲第、２７項記載の装置。 （２９）前記第１の手段は、前記少なくとも７例の燃料
   噴射手段の上流側に配置され前記吸気マニホルドに流入
   する空気の量を変えるための絞り弁手段を含んでいるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第−ｇ項記載の装置。 （：”、０）　（イ）液化石油燃料を空気燃料混合室内
   に噴射する手段を配置すること、 （ロ）空気燃料混合室に空気を送ること、（ハ）高い蒸
   気圧をもつ燃料を燃料噴射手段に液体の状態で送ること
   、 に）　液体燃料が放出されたあと空気燃料混合室内で空
   気と混り合うように所定の時間間隔で燃料噴射手段を作
   動させること、および（ホ）吸熱膨張の場所が燃料噴射
   手段から離れているように液体燃料の噴射を制御するこ
   と、のステップからなることを特徴とする方法。 ＣＩ＋　　さらに、燃料噴射手段内の燃料とその上流側
   の燃料との温度差を表わす信号を発生させるステップ、
   および、その温度差に比例して作動期間を増分的に修正
   するステップを含むことを特徴とする特許請求の範囲第
   ３０項記載の方法。 Ｃ３２さらに、燃料噴射手段の温度を安定化するステッ
   プを含むことを特徴とする特許請求の範囲第３７項記載
   の方法。 （３３＋　　前記温度安定化のステップは、燃焼噴射手
   段を加熱するステップを含んでいることを特徴とする特
   許請求の範囲第３２項記載の方法。 （３４）前記噴射手段を作動させるステップは、さらに
   、所定の空燃比を維持するように噴射する液体燃料の号
   を制御するステップを含んでいることを特徴とする特許
   請求の範囲第３３項記載の方法。 （３喧イ）制御できる量の空気を空気燃料混合室に導入
   すること、 （ロ）導入した空気の中に液化石油ガス（Ｔ、　Ｐ　Ｇ
   　）を噴射すること、 ０→　液体ＬＰＧが気化した状態に変化するとき、液体
   ＬＰＧと空気とを混合することにより導入した空気を冷
   却すること、および に）　空気と気化したＬＰＧとの混合気を噴射すること
   、 のステップからなることを特徴とする、絞りが可能な空
   気供給源と空気・燃料混合室とをもつ内燃機関を運転す
   る方法。 １３６）前記噴射するステップは、所定の空燃比を維持
   するため液体ＬＰＧの量を制御するステップを含んでい
   ることを特徴とする特許請求の範囲第３左項記載の方法
   。 （３７）（イ）少なくとも７個の空気燃料混合室内に放
   出する燃料の借を表わす作動信号を発生すること、 １口）噴射手段内の燃料の密度とその上流側の燃料の密
   度とを比較してその差を検出し、密度差を表わす補正係
   数を発生すること、 （ハ）噴射手段内の燃料と貯蔵手段内の燃料の温度差を
   検出すること、 に）前記噴射手段内の燃料の温度が前記貯蔵手段内の燃
   料の温度より高い間は前記補正係数を用いて前記作動信
   号を修正すること、および （ホ）　前記作動信号に応じて高い蒸気圧をもつ一定量
   の燃料を、少なくとも７個の空気燃料混合室内に放出す
   ること、 のステップからなることを特徴とする、プロ・ぞンやブ
   タンのような高い蒸気圧をもつ液化燃料を少なくとも７
   個の空気燃料混合室内に放出するだめの燃料噴射装置を
   運転する方法。 輛）さらに、前記噴射手段前後の圧力差を表わす係数を
   用いて前記作動信号を修正するステップを含むことを特
   徴とする特許請求の範囲第３７項記載の方法。 （３→　前記作動信号を修正するステップは、前記貯蔵
   手段内の燃料の圧力と前記束なくとも７個の空気燃料混
   合室内の圧力との差に従って、前記圧力差係数を発生す
   るステップを含んでいることを特徴とする特許請求の範
   囲第３ｇ項記載の方法。 （４（０前記作動信号を修正するステンｆｌ−１、さら
   釦、前記作動信号と前記圧力差係数の積に比例する前記
   修正された作動信号を発生するステップを含んでいるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第３９項記載の方法。 （４１）前記密度の差を検出するステップは、前記噴射
   手段内の燃料の圧力に比例し、かつ前記噴射手段内の燃
   料の絶対温度に逆比例する前記補正係数を発生するステ
   ップを含んでいることを特徴とする特許請求の範囲第３
   ７項または第３ｇ項記載の方法。 ＋４２　（１）　　少ｉくとも７個の空気燃料混合室内
   に噴射する燃料の量を表わす作動信号を発生すること、 （ロ）噴射手段前後の圧力差を表わす係数を用いて前記
   作動信号を修正すること、および（ハ）前記作動信号釦
   応じ一定量の高い蒸気圧をもつ燃料を少なくとも７個の
   空気燃料混合室内に放出すること、 のステップからなることを特徴とする、貯蔵手段から少
   なくとも７個の空気燃料混合室内に燃料を放出するため
   の燃料噴射装置を運転する方法。 （４（８）前記作動信号を修正するステップは、前記貯
   蔵手段内の燃料の圧力と前記少な、くとも７個の空気燃
   料混合室内の圧力との差に従って、前記圧力差係数を発
   生するステップを含んでいることを特徴とする特許請求
   の範囲第弘λ項記載の方法。 （４４）　　前記作動信号を修正するステップは、さら
   に、前記作動信号と前記圧力差係数の積に比例する前記
   修正された作動信号を発生するステップを含んでいるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第弘３項記載の方法。 （４５）　　さらに、前記噴射手段と前記貯蔵手段との
   間に熱エネルギを伝達するステップを含んでいることを
   特徴とする特許請求の範囲第グク項記載の方法。