JPS63501091A - 燃料計量方法及びその装置 - 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】 燃料の配量に関する改良 本発明は、特に燃料がエンジンの燃焼室に直接噴射される用途におけるエンジン への燃料の配量に関する。

配量された燃料の量が適当な圧力の空気のようなガスの装入により可変容量室か ら置き換えられる、燃料配量方法が以前に提案された。ガスの装入は、燃料の霧 化が改善されるため燃料の有効な燃焼に少なくとも部分的に著しく寄与すると考 えられる。

本出願人の国際特許出願Ｎｏ、ＰＣＴ／ＡＵ８５１００１７６およびこれらから 導き出された米国特許出願第８４９５０１号では、圧力下の燃料の連続的供給を 、選択的に開放可能な送出しポートを有する閉鎖された固定容量室へ与える、エ ンジンへの燃料の配量方法の改良が提案されている。ガスを周期的に室に入れて 室内に燃料圧力より大きくない圧力を維持し、そして室へガスの入る期間中送出 しポートを開放し、それにより送出しポートを開くときの室内の燃料およびその 期間中室に入る燃料が送出しポートからエンジンへ配送される。この燃料配量お よび配送方法は有効であるが、一部には、排出ポートおよび室へのガスの供給を 制御する弁を実質的に同時に作動させる必要があることにより、製造の際に、特 に高容積の商業上の製造の際に若干の困難を提起する。

本発明の目的は、作用が有効でかつ正確であり、製造および保守に好都合であり 、燃料の高度の霧化を促進するように補助する、配量された量の燃料をエンジン へ配送する改良された方法と装置を提供することである。

この目的を考慮して、燃料送出しポートと、開いているときにポートを通ってエ ンジンに連通ずるために、かつポートが閉じているときに、ポートを通る流れの 方向に間隔を置いた二つの位置でかつ前記位置の間に空洞を区画して密封可能な 係合をするために選択的に開放可能な弁要素とを有する、エンジンへ燃料を配量 する方法であって、燃料とガスをポートへ独立してそれぞれの圧力で供給し、そ の際燃料とガスのうちの一方を前記空洞へ供給し、かつ他方を両方の密封可能な 係合位置の上流へ供給し、弁要素を周期的に開放して前記ポートをエンジンと連 通させることにより、ガスに連行される燃料をエンジンへ配送し、そして空洞の 燃料とガスの間の差圧を調整して空洞でガスに流入する燃料の流量を制御するこ とからなる方法を提供する。

ポートがエンジンと連通しているときに、ガスが、燃料圧力より小さい圧力をポ ートに確立するので、ガスがポートを通過する際に燃料がガスに流入する。従っ て、ガスに配量される燃料の量の制御を行なうには、ポートのガス圧力と燃料供 給圧力の間の圧力差を変えれば良い。

これに代わる方法として、送り出される燃料の量の制御を行なうには、上記の圧 力差を不変に維持し、そしてポートが開いている間の持続時間を変えれば良い。

急速に起こる燃料需要の変化は、ポートが開いている期間を変えることにより調 節できると共に、燃料供給の一層ゆるやかな変化は、燃料とガスの間の圧力差を 変えることにより調節される。圧力差の変化をなしとげるには、燃料供給圧力お よび／またはガス供給圧力を変えれば良い。燃料が液体であるときには、燃料圧 力を調節し、かつガス圧力をほぼ一定に維持するのが一層好都合である。

燃料供給圧力は、エンジンの燃料需要に反応する調整器により制御するのが好都 合である。調整器は、いくつかのエンジン負荷状態のパラメータの感知から電子 的に決められる電流を制御しながら電気的に作用させることができる。

多数のエンジンでおよび一つのエンジンの応用で、エンジン作動状態が変る際に 燃焼室内の燃料分布のパターンを変えるのが望ましい。これは、必要な燃料経済 および／または排気ガス放出制御を達成しようとする際に特にそうである。

エンジンへの送出しを行なうためのポート内のガスに燃料が配送されるので、ガ スへの燃料の送出しの位置またはタイミングの制御によりエンジンの燃焼範囲内 の燃料分布の制御を達成することができる。

燃料をポートの二つ以上の位置でガス流に導入することができる。その位置は、 燃料がポートから出る際に燃料の噴霧パターンに影響を与えるように選択するこ とができる。これに代わり、またはこれに加えて、各位置への燃料送出しのタイ ミングおよび／または各位置での燃料流量を種々の割合に制御して噴霧パターン に影響を与えることができる。さらに、一つまたは複数の位置の燃料流量を、選 択されたエンジン作動状態に応じて変えることができる。

本発明の好ましい一実施例により、燃料とガスをそれぞれの圧力で独立して、エ ンジン燃焼チャージと選択的に連通可能なポートへ供給し、前記ポートをエンジ ン燃焼チャージと周期的に連通させて、燃料がガスに連行される状態で燃料とガ スがポートから前記燃焼チャージへ流れるようにし、そしてポートが燃焼チャー ジと連通している間、ガスへ燃料が入る位置および／または割合を制御して燃焼 チャージの燃料分布パターンを調整し、そしてエンジン負荷に従って燃料とガス 供給の間の圧力差および／またはポートと燃焼チャージの間の連通期間を調整し て、１サイクル当りエンジンへ配送される燃料の量を制御することからなる、燃 料をエンジンへ配送する方法を提供する。

ポートの燃料圧力が、ポートへ燃料の入る点でガス圧力以上である場合に、燃料 がポートのガスに流れるだけであることが認められよう。この圧力差は、最初に 、基本的な圧力差を確立するために燃料とガスのそれぞれの圧力を調整すること から得られ、そして燃料供給の必要な変化を得るためにエンジンの燃料需要の変 化に従って燃料またはガスの圧力を変えることから得られる。ポートおよび関連 した弁の物理的配置は、燃料がガス流へ導入される所でガス流の実際の圧力状態 に影響を与えるが、これらのことが、燃料とガス圧を制御する圧力調整器の較正 で説明されよう。

燃料の配量を行なうためにガスと燃料の圧力をそれぞれ調整する際に、燃料がガ ス流に入る点での実際の差圧が燃料の配量の制御ファクタであることが認められ よう。

しかしながら、いくつかのファクタ、特に空間拘束は、ポートに形成された空洞 で燃料がガスに入る点にきわめて近接して位置している調整装置の制御を妨げる 。燃料がガスに入る点から調整装置を遠ざけると、調整装置の圧力の変化が空洞 で正確に反映されるように確保するために、燃料とガスをそれぞれ空洞へ運ぶ通 路の流れ面積が適当であることが必要になる。それゆえ、比較的小さい固定オリ フィスを空洞にきわめて接近して燃料とガス通路に設けること、およびオリフィ スの上流の通路がそれに沿った圧力降下を最小にするのに十分な面積を有するこ とが望ましい。ポートで空洞に近接したそのようなオリフィスによれば、調整器 のガスと燃料の圧力変化の感度が燃料を配量する際の三つの必要な精度を達成す ることができる。

複数の燃料オリフィスを設けてポートの選択された範囲で空洞に燃料を配送し、 それにより燃料チャージに所望の燃料分布を得るのが好都合である。燃料は、環 状のガスオリフィスの軸線の周りに円形に配置された複数の燃料オリフィスから 出るのが望ましい。燃料が出る。燃料オリフィスの数と位置は、所定のエンジン 作動条件に従って変えることができ、それ故ポートから出る燃料噴霧の形状に影 響を及ぼし、従ってエンジンの燃焼チャージの燃料分布を制御する。

能率的な燃焼と放出制御を達成するために、容易に点火可能な燃料−空気混合物 が点火点で、特に低い負荷エンジン作動条件の下で確立されるように確保するこ とが望ましい。点火点での必要な燃料−空気比を達成するために、作動中の燃料 オリフィスの数の変更を制御するには、−回の送出し当りのいっそう大きい割合 の燃料を点火点近くの燃焼チャージに向ければ良い。低いエンジン負荷状態の下 ですべての燃料を、点火時に点火点近くにある燃焼チャージに配送するのが好都 合である。

本発明により、燃料をエンジンへ配量するための装置も設けるが、この装置は、 各手段が同じ送出しポートへ配送するようになっている燃料供給手段およびガス 供給手段と、使用中ポートをエンジンと連通させるために前記ポートを選択的に 開くように作用可能な弁要素とを備え、前記ポートと弁要素は、弁が閉じたとき に、ポートを通る流れの方向に間隔を置いた二つの位置で密封係合し、かつ前記 位置の間に空洞を区画しており、燃料供給手段とガス供給手段のうちの少なくと も一方が前記空洞と連通し、かつガス供給手段が前記二つの密封係合位置の上流 でポートと連通しており、またガスに連行された燃料を前記ポートを介してエン ジンへ配送するために弁要素を周期的に作動させて前記ポートを開く手段と、ガ スへの燃料の流量を制御するために空洞の燃料供給とガス供給の間の差圧を調整 する手段とを備えている。

各々が燃料を空洞に供給するいくつかの燃料ポートを設けることができる。燃料 ポートの位置を選択して、送出しポートから出る燃料−ガス混合物の噴霧パター ンに所望の燃料分布を与える。一つまたは複数の燃料ポートからのタイミングお よび／または燃料流量を選択的に制御する手段を設けることができ、従ってエン ジン作動状態に応じて噴霧パターンを変えることができる。

ポートが開いているときにポートへ供給される燃料の割合を、エンジン負荷に応 じて作動可能な手段により制御して、空洞へ供給されるガスと燃料の圧力の間の 差を調整するのが好都合である。

空洞と連通する複数の燃料オリフィスを設けることができる。燃料オリフィスを 空洞の長さに沿って分配して、燃料−ガス混合物が配送される際に燃焼チャージ への所望の燃料分布を達成することができる。燃料オリフィスをほぼ一様に分配 し、その際少なくともいくつかの燃料オリフィスを通る流れを選択的に終了させ て燃料分布を制御するための手段を設ける。

ポートと弁要素の間に、間隔を置いた二つの密封係合位置を設けたことと、密封 係合位置の一方により分離された位置でポートと燃料およびガス供給が連通ずる こととにより、単独の弁要素がガスへの燃料の導入およびその結果としての燃料 −ガス混合物のエンジンへの送出しを制御することができる。それにより、燃料 配量装置の構造が単純化され、かつ燃料供給率の制御が正確に達成される。

空洞は、ポートの密封面に周方向溝により設けられた環状の形の中にあって、溝 の両側に環状の密封面を形成し、その際オリフィスが溝の基部に入っている。こ の構造は、弁要素が閉鎖位置にあるときに、弁要素の密封面がオリフィスの縁と 接触しないことになる。これにより、密封能率および弁要素とポートの間のシー ルの有効寿命が改良される。

燃料配量装置の一つの実際の配置およびその作用方法について付図を参照した次 の記載から本発明が一層容易に理解されよう。

第１図は、本発明を具体化する燃料供給系統の概要図である。

第２図は、配量ユニットの部分的な分解組立断面図である。

第３図は、第２図に示した配量ユニットの送出しポートおよび弁部分の拡大断面 図である。

第４図は、改変されたポートおよび弁についての第３図と同様な図である。

さて第１図を参照すると、配量装置１０は、中央空気通路１３と二つの燃料通路 ８および９を有する軸状部１１を有する。燃料通路８および９と連通しているの は、燃料供給導管１２であり、この導管は、燃料を燃料溜め１５から吸引する燃 料ポンプ１４から燃料を受け入れる。

ポンプ１４の送出し側にある導管１２内の燃料の圧力は、燃料圧力調整器１６と 圧力調整器３４により制御されるが、これについてはさらに詳細に後述する。

空気通路１３の下端に、送出しポート２０と、作用ロッド２４に堅く連結されて いる作用的に関連した弁要素２２とを有する。

燃料通路８および９は、詳細に後述されるように、ポート２０の座面で終ってお り、かつ弁要素２２がポート２０と閉鎖した関係にあるときに、燃料通路８およ び９の端部も弁要素により閉じられるように位置している。

ソレノイド型弁アクチユエータ２５が、電磁コイル２６と、ロッド２４に連結さ れたアーマチュア２７とを有する。アーマチュア２７は、図面に見られるように 、ばね２８により上方へ負荷されていて、弁要素２２を常時保持し、従ってポー ト２０が閉じられている。電流によりコイル２６を付勢すると、アーマチュアが 図面で見て下方へ移動し、従って弁要素２２を変位させてポート２０を開く。

空気圧縮機３０が導管３１により空気通路１３に接続されている。導管３１、従 って圧縮機３０の送出し側にある空気が基準調整器３４と連通している。

圧縮機３０はそれ自体の空気圧力調整器を有していて、大気圧状態に対して基礎 供給圧力を制御することができるが、これは本発明の配量系統の作用にとって必 須ではなく、従ってここでさらに論述しない。付加的に、空気圧縮機を、これに 代わる圧縮ガス源により置き換えることができるが、これは、代わりのガス源が 他の目的に一層好都合である場合に実際的であろう。

基準圧力調整器３４は、導管３５と３７の間の圧力差が実質的に一定に維持され るように作用する。この特性は、次のように説明できる。ポンプ１４により供給 される燃料が両方の導管３８と導管３７へ進む。後者の場合に、燃料がポート４ ０を通って部材４１を通過し、燃料圧力調整器１６の制御に依存して圧力降下を 受けるかまたは受けない。この装置の作用は当面の説明を満たさないので、さら に順を追って述べる。

導管３７を通る燃料が室４８に入り、その室ではダイヤフラム４９に加わる燃料 の圧力が、ばね４７によりダイヤフラムに加えられる力を補って、ダイヤフラム ４９の反対側に作用する室５０の空気圧により作られる力に対抗する。ダイヤフ ラムの燃料側に加わる全部の力が空気側の力量上に増加すると、ポート５１が開 いて燃料が室４８から戻り導管３６を通って燃料溜め１５へ流れることができる 。室５０の圧力に対して室４８の圧力が上昇する傾向があると、ダイヤフラム４ ９がさらに変位してポート５１の流路を増大し、室４８内の燃料圧力の増加を防 止する。

ばね４７がない場合には、ダイヤフラムの各側の圧力が実質的に等しくなること が認められよう。ばね荷重により、実質的に固定された圧力差を維持することが できる。この場合に、燃料圧力が空気圧力より低く調整され、それにより配量装 置１０のための空気供給圧力に対する燃料供給圧力の基礎的基準が決まる。この 圧力関係は、調整器１６を横切って圧力降下がなければ、導管１２と１３で反映 されるだろう。

制御される調整器１６の機能は、圧力差をポート４０と導管３７の間に存在させ ることにより配量装置１０の相対的な燃料−空気圧力を修正することである。こ の圧力差は、固定された関係が導管３７と３５の間にあるとすれば、ポート４０ の上流て空気供給圧力に対して増加した燃料圧力として反映される。制御される 調整器１６を横切る圧力差が十分に高いと、導管１２内の燃料圧力が導管３１と 空気通路１３内の空気圧力より上になることが認められよう。

制御される調整器１６を種々の方法で作用するように形成することができる。装 置を電子的に制御するのが好都合である。図示の例では、燃料ポンプ１４からの 燃料が逆止弁９および制限部３９を通り、制限部３９は流れを好都合に制限する ようにのみ作用するが、調整器１６の作用にとって必須ではない。燃料が、ポー ト４０を通る流路面積を変えるように制御される薄片部材４１を経てポート４０ を通る。その変化に依り、ポート４０と導管３７の間の圧力差の対応する変化が 確立される。

この変化の大きさは、ポンプ１４の圧力流量特性により成る程度影響を及ぼされ るけれども、図示した特別な形状のように、ポンプ特性が調整器１６の制御特性 にほとんど影響がないようにするのが好都合である。

これは、ポート４０の流路面積の変化を部材４１の力の平衡により達成できると いうことから始まる。この平衡は、第一に部材に垂直な、ポートの投影面積に作 用する、ポート４０の流体圧力と、第二に枢軸４５の周りの部材４１に再び垂直 な、コイル４２に作られる電磁力との間にある。この枢軸は、電磁力を直接、ポ ート４０に関連した弁要素に加えることができる限りにおいては、装置の作動に 必須ではない。

電磁力は、電磁路４３を介してコイル４２の電流と相互に作用する永久磁石４４ により作られるのか好都合である。このように、コイルの電流に比例した力が作 られ、この力が次いでポート４０と導管３７の間に比例的圧力降下を作る。従っ て、コイル４２の電流の入力が、電流に比例した対応する圧力降下を、ポンプ１ ４の特性と本質的に無関係に生ずる。

導管３１と連通ずる空気通路１３と導管１２の間の圧力差を制御する代わりの方 法があることが認められよう。

基準調整器３４と制御調整器１６の機能を果たすのに適する装置の構造の細部に 関する別の情報が我々の国際特許比ｌ１Ｎｏ、ＰＣＴ／ＡＵ８５１００１７６お よび対応する米国特許出願第８４９５０１号に開示されているが、これらの出願 の明細書の開示を参照によりここに編入する。

燃料通路８および９の燃料の圧力と空気通路１３で利用できる空気供給圧力の間 の上記の関係では、燃料の配量が次のように実施される。ソレノイド２５のコイ ル２６を付勢すると、アーマチュア２７が下方へ移動するので、弁要素２２がポ ート２０を開く。この段階で、空気が空気通路１３から送出しポート２０を通っ て流れると共に、同時に燃料が燃料通路８および９からポート２０へ流れて、燃 料送出しポート２０を通る空気に直ちに連行される。それ故、ソレノイドコイル ２６が付勢されている限り送出しポート２０から燃料と空気の連続する流れがあ る。

コイル２６を消勢すると、弁要素２２がばね荷重により直ちに閉鎖位置へ戻され 、ポート２０に着座して燃料送出しポート２０からの空気と燃料の供給を終了す る。

ソレノイド２５の作動は、ソレノイドをエンジンサイクルに調和して付勢する適 当な機構により制御され、このタイミングはエンジン作動状態に応じて変えるこ とができる。ソレノイドが付勢される期間は、送出しポート２０から配送される 燃料がそのときのエンジンの需要に応するのに十分である。

供給される燃料の量の調節をなしとげるには、ソレノイドが付勢される時間を変 えるか、またはソレノイドをいつも固定期間付勢するが、ソレノイドがエンジン の各サイクルの間付勢される期間の数を変えれば良い。ツレ゛　ノイドの期間ま たはサイクルの数を変えることにより得られる制御に加えて、前述したように、 燃料の圧力を空気の圧力に対して制御することによりエンジンへ配送される燃料 の量を変えることもできる。また、これらの両方の制御部を、結合された効果が 、エンジンへ配送すべき燃料の必要な量を生ずるように作用させることもできる 。

成る範囲のエンジン状態を感知し、そしてこれらを処理して、エンジンへ配送さ れる燃料の量の調節のためにソレノイドまたは同様な装置を作動させるのに適当 な電気信号を発生させる種々の周知のプログラムに従って、ソレノイド２５の付 勢および調節器１６の作動を調節するために適当な制御方法を始めることができ る。

さて図面のうち第２図を参照すると、それには、本体６０とソレノイドユニット ６５からなる配量ユニット１０が一層詳細に示されている。本体６０は、燃料供 給ライン１２が接続される燃料入口ポート６１と、空気供給ライン３１が接続さ れる空気入口ボート６２とを有する。

本体６０は軸状部６３を有し、そこを軸方向に貫通して中心軸線方向室６６が延 びている。軸線方向室６６は、後述するように、上端で空気入口ポート６２と連 通しており、かつ下端には送出し弁７２が協働する送出しポート７１を有する。

送出し弁７２が、ソレノイドユニット６５から軸線方向室６６を通って延びてい る作用ロッドに堅く取りつけられている。

燃料入口ポート６１が、軸線方向室６６の両側の輪状部６３に設けられた二つの 燃料通路６８と連通している。

燃料通路６８は、送出しポート７１の密封面６７に設けられたポート６９で終っ ている。第３図に一層詳細に見られるように、燃料通路６８には各々ポート６９ に制限オリフィス９０が合体されている。通路６８および燃料圧力調節器から通 じている他の燃料通路に対してオリフィス９０の孔は、調節器とオリフィスがオ リフィスから出る燃料の圧力を決めるような孔である。各オリフィス９０の下流 端部が、送出しポート７１の密封面６７に形成された現状の空洞９〕に開口して いる。このように、密封面６７が二つの環状密封面６７ａと６７ｂに分割されて いる。

好ましい実施例では、第３図に示したように、中心の室６６からのガス流に与え られる最小流路面積が、密封面８７ａと８７ｂの間に、特別な開放位置にある弁 部材７２に対して作られたそれぞれの環状制限部に形成されている。ポート７１ の下流に存在している圧力に対して環状面積６６に与えられた空気圧力供給の比 率と同様、環状面積の比率が環状空洞９１の空気圧力を決定する。

弁７２が開いているときに、前述したように燃料圧力以下の圧力を空洞９１に確 立するように空気圧力が調整され、それゆえ、弁７２が開いているときにポート ７１を通る燃料流量は、空洞９１におけるこれらの圧力差により決定される。

ポート７１に隣接した燃料および空気通路に正確に特定された制限部を設けるこ とにより、差圧の制御、従って燃料送出し率の制御の精度の改善が得られる。さ らに、弁部材７２の制限された運動範囲により作られる、密封面８７ａと８７ｂ の間の制限部を設けることには、弁部材７２に接続されたソレノイド作用組立体 により与えられる運動度または行程の望ましくない変化のため起こる弁の開口度 の変化により、ガスが流れる際に空洞９１に発展される圧力が強く影響を受けな いという別の利益がある。

上記の構造によれば、作用ロッド７６が下方へ移動すると、送出し弁７２がポー ト７１に対して変位し、それにより弁が開くので、弁要素７２の密封面７０が両 方の密封面６７ａと６７ｂから変位されることが認められよう。それにより、ポ ート７１が開くので、空気が密封面６７ａを通って入り、そして密封面６７ｂを 通って出るが、その際弁７２に間隔を置いた密封面６７ａと６７ｂにより作られ る制限部の面積の比率に依存する圧力を空洞９１に確立する。燃料が空洞に入っ て空気と共に連行され、従って燃料−空気混合物としてエンジンへ配送される。

空洞９１の空気と、オリフィス９０を通って空洞に入る燃料の間の差圧により、 空気流に入る燃料の割合、従ってエンジンに対する燃料供給の割合が決まる。従 って、この圧力差の変化は、燃料の需要を制御する際の一つのファクタである。

オリフィス９０と、密封面６７ａ。

６７ｂおよび弁７２により与えられる制限部とはそれぞれの固定目盛を有し、か つ前述した通路６８の燃料と軸線方向通路６６の空気の間の圧力差の調整と共同 して、燃料をエンジンへ配量してその燃料要求を満たす有効な方法を与える。

前述したように、この好ましい実施例には１、弁７２に対し空間をおいて表面６ ７ａと６７ｂにより区画された二つの制限部が合体されている。これには、圧力 が各制限部面積の大きさよりもそれぞれの制限部の面積の比率に一層強く関連し ていることにより、弁の開口度の変化が空洞９１の圧力に強く影響しないという 利益がある。

各制限部の面積が弁７２の開口度に直接比例して変化し、従って面積の比率が実 質的に一定のままであり、次いで空洞９１の圧力が比較的一定の圧力になること が認められる。

これにもかかわらず、噴射系のいくつかの用途では、下流方向にポート７１を越 えて流れ指向式ノズルを設けて、流出する燃料噴霧のために一層多くの指向流線 を許すようにすることは有益であることが見出された。この改変例では、第４図 に示したように、ポート７１の上流に固定制限オリフィス１０２を設けるのが好 都合であり、このオリフィスは指向ノズル１０５の固定制限部に対して補足して 完全にするものである。固定制限部１０２と１０５の比率は、大部分、第３図の 環状空間６８の与えられた空気供給圧力に対し空洞９１の圧力を決める。この場 合に、空洞９１の各側に前述したように密封面６７ａと６７ｂにより形成された 制限部も、以前より非常に小さい程度に圧力に影響を与える。

前述したように、二つ以上の燃料ポート６９が設けられている場合に、燃料噴霧 パターン、従ってエンジンの燃焼室における燃料分布を変えるには、各ポートを 通る燃料流量を調節すれば良い。第２図に示したように、これをなしとげるには 、燃料通路６８に選択的に突出させてそこを通る流れを制限することができる、 流体圧力または電動機５１により作用される制限部材５０を設ければ良い。モー タをエンジン負荷状態に応じて処理装置により制御して必要な程度の流量制限ま たは完全な流量限界を与えることができる。第１．２および３図には二つの燃料 ポートしか示されていないけれども、少なくとも三つ設けることが好ましく、所 望ならばそれ以上設けることができる。６８のような別々の通路を各ポートごと に設けるか、またはいくつかのポートに単独の燃料通路から供給することができ る。

ソレノイドユニット６５が、本体６０の一部を形成する円筒壁９０内に収容され ており、この円筒壁の上端がキャップ９１と０リング９２により密封され、キャ ップ９１は壁９０の据込みした縁９３により捕えられて保持されている。このよ うに、ソレノイドユニットは包囲体内にあり、この包囲体を通って空気が空気入 口ポート６２から開口８９を経て入ってソレノイドユニットの空気冷却をする。

ソレノイドアーマチュア９５が、作用ロッド７６の上端に堅く取りつけられてい る。さらばね９６が作用ロッド７６に中心で取りつけられ、さらばねの縁が環状 溝９７に捕えられている。さらばね９６はその通常の状態で応力を加えられてい て、上向きの力を作用ロッド７６に加えて弁７２を閉鎖位置に保持する。電気的 コイル９９が鉄心９８の周りに位置していて、かつ付勢されたときに磁界を生じ てアーマチュア９５を下方へ引っ張るように巻かれている。アーマチュアが下方 へ移動すると、作用ロッド７６が対応する移動を行なって燃料ポート６９と送出 しポート７１を開く。コイル９９を消勢すると、ばね９６が作用ロッド７６を上 げてポート６９と７１を閉じる。アーマチュア９５の下方への移動程度は、環状 肩部１００と係合するアーマチュアにより制限される。

ソレノイドユニットの鉄心９８は、中心軸線方向室６６と連通している中心孔１ ０１を有する。従って、空気ポート６２に入る空気がソレノイドユニットを通っ て流れて、孔１０１に入り、従って室６６へ進み、送出しポートが開いていると きにそのポートを通る。ソレノイを許容レベル内に維持するのを助ける。

画盤ｉ１１査餠失 Ｌ＋ｎ−＋＋甲祷■ム−・−＋＋ｌ・＋−働　ＰＣＴ／人υ１１６１００３０１ ＡＮＮＥＸ　Ｔｏ　ＴＨＥ　ＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬ　５ＥＡＲＣＨＲＥＰ ＯＲＴ　ＯＮ

Claims (36)

【特許請求の範囲】
1. １．燃料送出しポートと、ポートが開いているときにポートを介してエンジンに 連通するために、かつポートが閉じているときに、ポートを通る流れの方向に間 隔を置いた二つの位置でかつ前記位置の間に空洞を区画して密封係合をするため に選択的に開放可能な弁要素とを有する、エンジンへ燃料を配量する方法であっ て、燃料とガスをそれぞれの圧力でポートへ独立して供給し、その際燃料とガス の一方を前記空洞へ供給し、かつ他方を両方の密封係合位置の上流へ供給し、弁 要素を周期的に開放して前記ポートをエンジンと連通させることにより、ガスに 連行される燃料をエンジンに配送できるようにし、そして空洞の燃料とガスの間 の差圧を調整して空洞でガスへ入る燃料流量を制御することからなる方法。
2. ２．差圧をエンジン負荷に従って調整する、請求の範囲第１項に記載された方法 。
3. ３．ポートとエンジンの間の連通期間をエンジン負荷に従って調整する、請求の 範囲第１項または第２項に記載された方法。
4. ４．燃料を空洞に供給する、請求の範囲第１項から第３項までのいずれか一つに 記載された方法。
5. ５．燃料を空洞へ空洞長さに沿って間隔を置いた複数の位置で供給する、請求の 範囲第４項に記載された方法。
6. ６．エンジンの作動中、燃料が供給される前記位置の数を変えて、エンジンへ配 送される燃料の分布を制御する、請求の範囲第５項に記載された方法。
7. ７．少なくともいくつかの位置で空洞へ供給される燃料の割合を変えて、エンジ ンへ配送される燃料の分布を制御する、請求の範囲第５項または第６項に記載さ れた方法。
8. ８．各手段が同じ送出しポートへ配送するようになっている燃料供給手段および ガス供給手段と、使用中ポートをエンジンと連通させるために前記ポートを選択 的に開くように作動可能な弁要素とを備え、閉じられたときに前記ポートと弁要 素が、ポートを通る流れの方向に間隔を置いた二つの位置で密封係合し、かつ前 記位置の間に空洞を区画し、燃料供給手段とガス供給手段のうちの一方が前記空 洞と連通し、かつ燃料供給手段とガス供給手段の他方が前記二つの密封係合位置 の上流でポートと連通しており、またガスに連行された燃料を前記ポートを介し てエンジンへ配送するために弁要素を周期的に作動させて前記ポートを開く手段 と、ガスヘの燃料流量を制御するために空洞の燃料供給とガス供給の間の差圧を 調整する手段とを備えた、エンジンへ燃料を配置するための装置。
9. ９．燃料供給手段が空洞と連通している、請求の範囲第８項に記載された装置。
10. １０．燃料供給手段が、空洞の周囲に沿って間隔を置いた複数の孔を介して空洞 と連通している、請求の範囲第８項に記載された装置。
11. １１．燃料供給手段と空洞の間を連通する前記孔の数を変える手段が設けられて いる、請求の範囲第１０項に記載された装置。
12. １２．前記孔の少なくともいくつかを通る燃料流量を変える手段が設けられてい る、請求の範囲第１０項または第１１項に記載された装置。
13. １３．燃料供給手段と連通する孔の数を変える前記手段がエンジン作用状態に応 じて作動可能である、請求の範囲第１１項または第１２項に記載された装置。
14. １４．空洞の燃料供給とガス供給の間の差圧を調整する手段がエンジン燃料の需 要に応じて作動可能である、請求の範囲第８項から第１３項までのうちのいずれ か一つに記載された装置。
15. １５．差圧を調整する手段が、エンジン燃料の需要に応じて燃料圧力を調整する ようになっている、請求の範囲第１４項に記載された装置。
16. １６．ポートが、弁要素の開放運動の方向に間隔を置いた二つの同軸の環状密封 面を有し、前記弁要素は、閉鎖位置にあるときに前記面と密封係合するようにな っており、前記空洞が、環状密封面と同軸のかつ環状密封面の間に位置するポー トの環状溝である、請求の範囲第９項から第１５項までのうちのいずれか一つに 記載された装置。
17. １７．開放位置にあるときに弁要素が密封面と共に空洞の両側にそれぞれの制限 部を形成している、請求の範囲第１６項に記載された装置。
18. １８．ポートが截頭円錐形または球形の内面を有し、その上に密封面が設けられ ている、請求の範囲第１６項または第１７項に記載された装置。
19. １９．環状オリフィスが現状密封面と同軸にかつその上流に設けられている、請 求の範囲第１６項または第１７項に記載された装置。
20. ２０．オリフィスが環状密封面の下流に設けられている、請求の範囲第１９項に 記載された装置。
21. ２１．燃料とガスをそれぞれの圧力で、エンジン燃焼チャージと選択的に連通可 能なポートへ独立して供給し、前記ポートをエンジン燃焼チャージと周期的に連 通させて、燃料とガスがポートから、燃料がガスに連行される状態で前記燃焼チ ャージに流れることができるようにし、そしてポートが燃焼チャージと連通して いる間に、燃料がガスに入る位置を制御して燃焼チャージの燃料分布パターンを 調整し、そしてエンジン負荷に従って燃料とガス供給の間の差圧を調整して１サ イクルあたりエンジンへ配送される燃料の量を制御することからなる、エンジン へ燃料を配送する方法。
22. ２２．燃料を、間隔を置いた復数の位置でポートへ配送可能であり、燃料が配送 される位置の数を、必要な燃料分布パターンに従って変える、請求の範囲第２１ 項に記載された方法。
23. ２３．少なくともいくつかの位置の燃料送出し率を、必要な燃料分布パターンに 従って変える、請求の範囲第２１項に記載された方法。
24. ２４．ポートと燃焼チャージの間に連絡が存在する期間を制御して、１サイクル 当りエンジンへ配送される燃料の量を制御する、請求の範囲第２１項から第２３ 項までのうちのいずれか一つに記載された方法。
25. ２５．各手段が、選択的に開放可能な送出しポートへ配送するようになっている 燃料供給手段およびガス供給手段と、燃料とガスを燃焼チャージに流れるように するために前記ポートを周期的に開いてエンジン燃焼チャージと連通させる手段 と、燃焼チャージの燃料分布パターンを調整するために、ポートが開いている間 燃料がガスに入る位置を制御する手段と、エンジンへ配送される燃料の量を制御 するためにエンジン燃料の需要に従ってポートの燃料とガス供給の間の圧力差を 調整する手段とを備えた、エンジンへ燃料を配送するための装置。
26. ２６．燃料供給手段が、燃料を、ポートへ入るための複数の位置へ供給するよう になっており、かつ燃料が入る位置を制御する手段が、必要な燃料分布パターン に従って燃料を入れる位置を変えるようになっている、請求の範囲第２５項に記 載された装置。
27. ２７．必要な燃料分布パターンに従って少なくともいくつかの前記位置で燃料送 出し率を変える手段が設けられいる、請求の範囲第２６項に記載された装置。
28. ２８．ポートが燃焼チャージと連通する、１エンジンサイクル当りの期間を変え る手段が設けられている、請求の範囲第２５項から第２７項までのうちのいずれ か一つに記載された装置。
29. ２９．ポートが燃料−ガス混合物を直接エンジンの燃焼室に配送する、請求の範 囲第１項から第７項までのうちのまたは請求の範囲第２１項から第２４項までの うちのいずれか一つに記載された方法。
30. ３０．ポートが燃料−ガス混合物を直接エンジン燃焼室に配送するようになって いる、請求の範囲第８項から第２０項または第２５項から第２７項までのうちの いずれか一つに記載された装置。
31. ３１．燃料を内燃エンジンに配送する手段を有し、前記手段が請求の範囲第１項 から第７項または第２１項から第２４項または第２９項までのうちのいずれか一 つに記載された方法に従って作動するようになっている内燃エンジン。
32. ３２．内燃エンジンがこれに燃料を配送する手段を有する自動車において、前記 手段が請求の範囲第１項から第７項または第２１項から第２４項までまたは第２ ９項までのいずれか一つに記載された方法に従って作動するようになっている自 動車。
33. ３３．燃料をエンジンへ配送する手段を有し、前記手段が請求の範囲第１項から 第７項または第２１項から第２４項または第２９項までのうちのいずれか一つに 記載された方法に従って作動するようになっている船外エンジン。
34. ３４．請求の範囲第８項から第２０項または第２５項から第２８項または第３０ 項までのうちのいずれか一つに記載された、燃料をエンジンへ配送する装置を有 する内燃エンジン。
35. ３５．請求の範囲第８項から第２０項または第２５項から第２８項または第３０ 項までのうちのいずれか一つに記載された、燃料をエンジンに配送する装置を有 する、自動車および内燃エンジン。
36. ３６．請求の範囲第８項から第２０項または第２５項から第２８項または第３０ 項までのうちのいずれか一つに記載された、燃料をエンジンへ配送する装置を有 する船外エンジン。