JPH0117645Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、２種の燃料を混合し、圧縮点火エ
ンジンに噴射供給する燃料噴射システムに関す
る。

近年、自動車エンジンの排気による大気汚染が
社会問題になり、また、石油資源が有限であるこ
とにより、低公害燃焼、低燃費のために種々の研
究がなされてきている。

また、圧縮点火エンジンにおいても、低公害燃
焼、低燃費のために、アルコールを軽油に混合し
て燃焼する方法が提案されてきている。

しかし、この種のエンジンにおいて、常に、燃
焼効率を良好にし、適正な運転を保持するために
は、軽油に対するアルコールの比率をその運転条
件に応じて変えなければならず、殊に、低燃費化
を考慮して、そのアルコール比率を極力大きくし
ながら、エンジンの運転条件に応じて混合比を変
え、そのエンジンの適正な運転を確保することは
困難であつた。

この考案の目的は、圧縮点火エンジンの運転条
件に応じて２種の燃料の混合比を変え、そのエン
ジンの適正な運転を確保し、しかも、石油資源の
枯渇対策として、石油系燃料の消費を低減すると
ころの燃料噴射システムの提供にある。

それらの課題として、この考案の燃料噴射シス
テムは、主燃料噴射ポンプと、補助燃料噴射ポン
プと、その主燃料噴射ポンプの送出し弁に主燃料
噴射管を介して接続された主燃料噴射ノズルと、
その補助燃料噴射ポンプの送出し弁に補助燃料噴
射管を介して接続された補助燃料噴射ノズルと、
その主燃料噴射ポンプのコントロール・ラツクを
駆動させる主燃料制御アクチユエータと、その補
助燃料噴射ポンプのコントロール・ラツクを駆動
させる補助燃料制御アクチユエータと、エンジン
の回転数に応じて、その主および補助燃料制御ア
クチユエータへのそれぞれの出力電流を制御する
コントロール・ユニツトとを含む構成にしてい
る。

以下、この考案に係る燃料噴射システムの望ま
しい具体例について、図面を参照して説明する。

図は、トラツクの６気筒圧縮点火エンジン２５
に適用されたこの考案の燃料噴射システムの具体
例１０を概説的に示している。

この燃料噴射システム１０は、その圧縮点火エ
ンジン２５の回転数に応じて、主燃料軽油に補助
燃料アルコールを混合し、そのエンジン２５の６
個のシリンダ室にその混合された燃料をそれぞれ
噴射するように構成されたもので、そのエンジン
２５の各気筒に対応する６個のポツシユ噴射ポン
プを備える主燃料噴射ポンプ１１と、同様に、そ
のエンジン２５の各気筒に対応する６個のポツシ
ユ噴射ポンプを備える補助燃料噴射ポンプ１２
と、その主燃料噴射ポンプ１１から送られる燃料
をそれら各気筒において噴射するように、そのエ
ンジン２５のシリンダ・ヘツドに配置された６個
の主燃料噴射ノズル１３と、同様にその補助燃料
噴射ポンプ１２から送られる燃料をそれら各気筒
において噴射するように、そのシリンダ・ヘツド
に配置された６個の補助燃料噴射ノズル１４と、
その主燃料噴射ポンプ１１に主燃料を供給する主
燃料フイード・ポンプ１９と、その補助燃料噴射
ポンプ１２に補助燃料を供給する補助燃料フイー
ド・ポンプ２０と、その主燃料噴射ポンプ１１の
ための主燃料制御アクチユエータ１７と、その補
助燃料噴射ポンプ１２のための補助燃料制御アク
チユエータ１８と、それら主および補助燃料制御
アクチユエータ１７，１８のためのコントロー
ル・ユニツトを含んでいる。

主および補助燃料噴射ポンプ１１，１２は、そ
れぞれ列型に構成された６個のボツシユ噴射ポン
プよりなり、既存の噴射ポンプと同様に、コント
ロール・ラツク（図示せず）の移動に応じて、リ
ードを備えるプランジヤ（図示せず）が回転さ
れ、ポンプ・ハウジングのフイード・ポートとそ
のリードとの相対的な位置が変えられ、その結
果、そのプランジヤの有効行程が変えられて、そ
れぞれの送出し弁（図示せず）から送られる燃料
の量を調節するように構成されている。

主および補助燃料噴射ノズル１３，１４は、互
いに対をなして、そのエンジン２５の６つの気筒
にそれぞれ対応するように、そのエンジン２５の
シリンダ・ヘツドに配置され、それぞれ６本の主
および補助燃料噴射管１５，１６を介して、その
主および補助燃料噴射ポンプ１１，１２の送出し
弁にそれぞれ接続されている。

主および補助燃料フイード・ポンプ１９，２０
は、軽油を溜めている主燃料タンク（図示せず）
とその主燃料噴射ポンプ１１の燃料吸込ポート２
６とを接続する主燃料配管２８、および、アルコ
ールを溜めている補助燃料タンク（図示せず）と
その補助燃料噴射ポンプ１２の燃料吸込みポート
２７とを接続する補助燃料配管２９にそれぞれ配
置され、しかも、それらフイード・ポンプ１９，
２０はそのエンジン２５で駆動され、軽油および
アルコールをその主および補助燃料噴射ポンプ１
１，１２にそれぞれ供給するように構成されてい
る。

主および補助燃料制御アクチユエータ１７，１
８は、上述した主および補助燃料噴射ポンプ１
１，１２のそれぞれのコントロール・ラツクを電
気的に駆動させるように構成されている。

すなわち、それらアクチユエータ１７，１８
は、電磁コイル（図示せず）と、一端をそのコイ
ル内に往復動可能に配置し、他端をコントロー
ル・アーム（図示せず）を介してその主および補
助燃料噴射ポンプ１１，１２のコントロール・ラ
ツク端に連結した可動鉄芯（図示せず）とよりそ
れぞれ構成されている。

勿論、それらアクチユエータ１７，１８は、後
述するコントロール・ユニツト２１からの信号に
より、それら主および補助燃料噴射ポンプ１１，
１２のそれぞれのコントロール・ラツクを駆動さ
せるものであれば、それらの形態は任意であり、
例えば、サーボ・モータ、パルス・モータ、若し
くは、操作系としての油圧または空気圧シリンダ
と制御系としての電磁弁との組合せをそのアクチ
ユエータ１７，１８として使用することも可能で
ある。

コントロール・ユニツト２１は、そのエンジン
２５の回転数センサ２２、および、それら主およ
び補助燃料噴射ポンプ１１，１２の負荷センサ２
３，２４からの信号に応じて、予め設定された軽
油に対するアルコール混合割合パターン（図示せ
ず）によつて、上述の主および補助燃料制御アク
チユエータ１７，１８への出力電流をそれぞれ制
御し、軽油とアルコールとの混合割合を変えるも
ので、入力および出力回路、記憶回路、演算回
路、制御回路、および、電源回路から構成されて
いる。

勿論、それら負荷センサ２３，２４は、それら
主および補助燃料噴射ポンプ１１，１２の負荷、
すなわち、それら噴射ポンプ１１，１２から主お
よび補助燃料噴射ノズル１３，１４に送られる軽
油およびアルコールの量をそれぞれ検出して、そ
のコントロール・ユニツト２１にフイード・バツ
ク信号をそれぞれ送り、そのコントロール・ユニ
ツト２１はそれら信号およびエンジン２５の回転
数センサ２２からの信号により、しかも、そのア
ルコール混合割合パターンに基づいて、軽油およ
びアルコールの供給量を常に適正に制御してい
る。

次に、上述のように構成された燃料噴射システ
ム１０の動作について述べるに、エンジン２５の
運転時、主および補助燃料噴射ポンプ１１，１２
のそれぞれのカム軸がそのエンジン２５によつて
回転され、また、主および補助燃料フイード・ポ
ンプ１９，２０がそのエンジン２５によつてそれ
ぞれ駆動されるので、それらフイード・ポンプ１
９，２０によつて供給される軽油およびアルコー
ルがそれら噴射ポンプ１１，１２内でそれぞれ圧
縮され、さらに、そのようにして圧縮された軽油
およびアルコールが、主および補助燃料噴射ノズ
ル１３，１４のそれぞれの噴口からエンジン２５
のシリンダ室内に噴射され、そこで混合し、燃焼
する。

その際、コントロール・ユニツト２１がセンサ
２２，２３，２４からのそのエンジン２５の回転
数、および、主および補助燃料噴射ポンプ１１，
１２のそれぞれの負荷に応じて、予め記憶された
軽油に対するアルコール混合割合の設定パターン
に基づいて、主および補助燃料制御アクチユエー
タ１７，１８を制御し、それら噴射ポンプ１１，
１２におけるそれぞれのコントロール・ラツクを
駆動させているので、そのエンジン２５のシリン
ダ室での最適な混合燃料の噴射が常に行なわれ
る。

そのような混合燃料の噴射動作が各６個のボツ
シユ噴射ポンプにおいて、順次行なわれる。その
ようにして、エンジン２５の６個のそれぞれの気
筒において最適な混合燃料の噴射が行なわれるの
で、そのエンジン２５は所定の出力を発生すると
共に、軽油の消費量を低減し、排出ガス中の有害
成分を少なくし、スモークおよびノツクを改善す
る。

また、噴射ポンプ内で軽油およびアルコールを
混合して噴射する従来のものと比較するならば、
上述の燃料噴射システム１０は、主および補助燃
料のための供給および噴射系統を独立してそれぞ
れ備え、コントロール・ユニツト２１の制御下で
そのエンジン２５の気筒内において、それら燃料
が噴射され、かつ、混合され、しかも、主および
補助燃料噴射ポンプ１１，１２からのそれぞれの
逃がし燃料を独立した燃料リザーバにそれぞれ戻
すようにしているので、噴射される燃料の混合割
合が、その逃がし燃料によつて変えられることな
く、そのエンジン２５の運転条件に応じて燃料の
混合比が常に適正になされる。

如上のこの考案によれば、主および補助燃料噴
射ポンプ、それら噴射ポンプのための主および補
助燃料噴射ノズル、それら噴射ポンプのコントロ
ール・ラツクを駆動させる主および補助燃料制御
アクチユエータ、コントロール・ユニツトよりな
り、そのコントロール・ユニツトが、エンジンの
回転数に応じて、予め設定された２種燃料混合割
合パターンに基づいてそれらアクチユエータを制
御する構成にしているので、そのエンジンの運転
条件に応じて２種の燃料の混合割合が変えられ、
そのエンジンの適正な運転が確保され、しかも、
石油系燃料の消費が効果的に低減され、石油資源
の枯渇対策がなされ、さらに、低公害燃焼が可能
になり、排出ガス中の有害成分が低減され、スモ
ークおよびノツクが改善され、極めて実用的にな
る。

【図面の簡単な説明】

図はトラツクの圧縮点火エンジンに適用された
この考案の燃料噴射システムの具体例を示す概説
図である。 １０……燃料噴射システム、１１……主燃料噴
射ポンプ、１２……補助燃料噴射ポンプ、１３…
…主燃料噴射ノズル、１４……補助燃料噴射ノズ
ル、１５……主燃料噴射管、１６……補助燃料噴
射管、１７……主燃料制御アクチユエータ、１８
……補助燃料制御アクチユエータ、２１……コン
トロール・ユニツト、２２……エンジン回転数セ
ンサ、２３，２４……負荷センサ、２５……エン
ジン。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 主然料噴射ポンプと、 補助然料噴射ポンプと、 その主燃料噴射ポンプの送出し弁に主燃料噴射
   管を介して接続された主燃料噴射ノズルと、 その補助燃料噴射ポンプの送出し弁に補助燃料
   噴射管を介して接続された補助燃料噴射ノズル
   と、 その主燃料噴射ポンプのコントロール・ラツク
   を駆動させる主燃料制御アクチユエータと、 その補助燃料噴射ポンプのコントロール・ラツ
   クを駆動させる補助燃料制御アクチユエータと、 エンジンの回転数に応じて、その主および補助
   燃料制御アクチユエータへのそれぞれの出力電流
   を制御するコントロール・ユニツト とを含む燃料噴射システム。