JPS6023481Y2 - 異種燃料噴射装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、例えば主燃料である軽油にアルコールの如き
副燃料を混入して噴射し得る異種燃料噴射装置に関する
ものであり、殊に上記副燃料の流量制御を威し得る同装
置に係るものである。

石油系燃料の枯渇は重大な問題であり、これに代る燃料
で稼動する機関の開発が進められて来ている。

と同時に、主燃料としてこの石油系燃料を使用しつつも
人工的に製造し得る燃料を副燃料として混入させて使用
することも検討されている。

この後者の場合、副燃料を主燃料中にあらかじめブレン
ドしておく方式と、機関に供給する直前に混入させる方
式とがあるが、前者方式に於ては主燃料と副燃料が分離
してしまったりあるいはユーザに渡った後のブレンド割
合が適切に保たれ得るか否か不明であると言った問題点
があり、一方後者方式に関しては機関へ供給する寸前に
混合する具体的手段：装置の開発がままならない状態で
あった。

この後者の問題を解決させたものが、本出願人の発明に
係る特許第８４００Ｍであって、上記方式の前途を拓い
た発明と言うことができる。

即ち、この発明は、燃料噴射ポンプ、デリベリバルブ、
油圧送管、燃料噴射ノズル等を備える機関に於て、デリ
ベリバルブの燃料吸い戻し作用によって生ずる噴射系内
の負圧を利用して別の燃料をそこに吸引導入して混入し
、噴射せんとするもので、極めて画期的な発明と言えよ
う。

所が、この発明の如き手段においては、前記主燃料はポ
ンプにて正確に計量されるも、副燃料の流量はもっばら
デリベリバルブの吸い戻し作用に依存し、制御がなされ
ないのである。

従ってこの両燃料が同時に供給され燃焼したときに、必
要以上の熱量がエンジンに与えられ、耐久性を損う様な
ことが生じかねない。

よって副燃料を正確に計量する必要がある訳である。

本考案はこの点に着目してなされたものであって、エン
ジンの稼動状況に応じて副燃料の送給圧力を制御しもっ
てその供給量を調整し得る異種燃料噴射装置を提供せん
とするものである。

以下図示せる本考案の一実施例について詳説するに、第
１図に於て１０は主燃料噴射系であって燃料噴射ポンプ
１１、その内に内蔵されたデリベリバルブ１２、これに
連なる主燃料管１３等をもって構成されている。

２０は上記主燃料噴射系が連なる燃料噴射ノズルである
。

３０は副燃料供給系で、タンク３１、ポンプ３２、圧力
調整器３３、絞り３４、チェック弁３５並びにこれらを
連絡する送給管３６等を備え、上記主燃料噴射系１０に
連結されている。

尚３７は上記圧力調整器３３とタンク３１とを連絡する
戻し管である。

４０はコントローラで、上記圧力調整器３３と絞り弁３
４との間の送給管３６に配設した圧力センサ４１、前記
燃料噴射ポンプ１１の燃料レバ１４に取り付けた負荷セ
ンサ４２並びに同ポンプの回転速度を検出する回転セン
サ４３からの各信号：圧力信号Ｐ１負荷信号Ｌ１回転信
号Ｒを受けてその時々のエンジン稼動状況に応じた副燃
料送給圧力を得べく演算し、前記圧力調整器３３のアク
チュエータ系３４７に圧力信号を印加するものである。

第２図は上記圧力調整器３３の一例を示すものであって
、前記ポンプ３２に連なるインレットポート３３１、前
記絞り３４もしくは戻し管３７に各々独立して連結され
る２つのポート：アウトレットポート３３２、リターン
ポート３３３、及びリークポート３３４の４つのポート
を有するシリンダ３３５内にスプール３３６を備えると
ともに該スプールの両側端に油圧室３３７，３３８を有
し且つスプリング３３９，３４０を内蔵してなる弁系３
４１と、互いに上記インレットポートと夫々の油圧室と
に連なり且つ対向して配設された一対のノズル３４２，
３４３の間にフラッパ３４４を配し更にマグネット３４
５及びトルクモータ３４６を有していて該モータに与え
られる電圧（又は電流）の大きさに応じて上記フラッパ
を矢印りの如く上記いずれか一方のノズル側に偏らせ得
るアクチュエータ系３４１との２つの系を有している。

よって今仮にフラッパが図中右方に偏ったとすれば、こ
れが接近して来た右方のノズル３４２の背圧が上昇して
これに連なる右方の油圧室３３７の圧力は左方の油圧室
３３８のそれより高くなってそのスプリング３４０に抗
してスプール３３６を左方に押１７やり、インレットポ
ート３３１とアウトレットポート３３２との連通度を増
して副燃料の送給圧力を高める。

勿論、この逆にフラッパ３４４が左方に偏ればリターン
ポート３３３からタンク３１に戻される量が増大して該
副燃料の送給圧力は低くなる。

また前記コントローラ４０の圧力信号に基づいてこのフ
ラッパが動作することも言うまでもないことである。

上述の如き構成を備うる本考案異種燃料噴射装置にあっ
ては、エンジンの作動状態を正確に判断して最適の副燃
料送給圧を演算設定し、その結果をアクチュエータ系３
４７に伝達してフラッパ３４４を迅速且つ精密に動かし
、弁系３４１のノズル３４２，３４３の背圧を制御して
スプール３３６を適確に摺動させ、ポンプ３２から絞り
３４に流れる副燃料の送給圧をフィードバック制御する
ことができ、常時この圧力をエンジン稼動状況に適した
値に保持することができる。

従って、燃料の噴射終りに於てデリベリバルブ１２が働
き、前記主燃料噴射系１０内に負圧が生じて副燃料供給
系３０内のチェック弁１３が開かれたとき、適正送給圧
に保持用意されている前記副燃料が絞り３４を介して適
量主燃料噴射系内に供給され、次期噴射に備えることが
できるのである。

よって主燃料に対する副燃料の供給割合は自動的に且つ
正確に制御される訳であるが、異種燃料噴射にあっては
、第３図に示す負荷−人力熱量グラフに示す様に、負荷
の増大に比例して増加する主燃料に対し、副燃料は逆に
負荷の増大に応じて減じて合計の熱量を適正に制御する
ことが肝要であり、この様な副燃料の制御が前記送給圧
の調整によって遠戚されるのである。

尚、コントローラ４０に冷却水温度のシグナルをインプ
ットすれば、エンジンの暖機状況に応じた副燃料の供給
制御が可能となる他、目的に応じて種々の因子を組み合
せて制御することもできる。

また、本明細書に於ては、スプール弁式の圧力調整器３
３の例を示して説明したが、この圧力調整器は種々の形
式のものが応用され得る。

更に、絞り３４は副燃料の流量特性を調節する機能を有
する故、これを可変と威せばより自由度の増した異種燃
料噴射装置と威すことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す系統図、第２図は本考
案に用いる圧力調整器の一例を示す縦断面図、第３図は
負荷と入力熱量に対する主・副燃料の供給グラフである
。 １０；主燃料噴射系、２０；燃料噴射ノズル、３０：副
燃料供給系、３３：圧力調整器、４０：コントローラ、
４１；圧力センサ、４２；負荷センサ、４３；回転セン
サ、３４１；弁系、３４７；アクチュエータ系。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 燃料噴射ポンプよりデリベリバルブを経て主燃料管によ
   り燃料噴射ノズルに至る主燃料噴射系にチェック弁、送
   給管、ポンプ、タンク等より成る副燃料供給系を連結し
   、上記デリベリバルブの吸い戻し作用によって発生する
   負圧を利用して副燃料を主燃料噴射系に導入し主燃料と
   ともに前記ノズルより噴射し得る様にした異種燃料噴射
   装置に於て、上記副燃料供給系内に弁系とアクチュエー
   タ系とを備える圧力調整器を介在させるとともにエンジ
   ンの稼動状況に応じて副燃料の送給圧力を演算決定しそ
   の出力信号を上記アクチュエータ系に印加するコントロ
   ーラを用意し、更に上記チェック弁と圧力調整器との間
   に圧力センサを配してその圧力信号を該コントローラに
   インプットして上記副燃料の送給圧力をフィードバック
   制御なさしめ、もってエンジンの稼動状況に応じて主燃
   料に対する副燃料の供給割合を制御し得る様に威したこ
   とを特徴とする異種燃料噴射装置。