JPH03260483A - 流体の流量をコントロールする方法および装置 - Google Patents
流体の流量をコントロールする方法および装置Info
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- JPH03260483A JPH03260483A JP2257578A JP25757890A JPH03260483A JP H03260483 A JPH03260483 A JP H03260483A JP 2257578 A JP2257578 A JP 2257578A JP 25757890 A JP25757890 A JP 25757890A JP H03260483 A JPH03260483 A JP H03260483A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、流体の流量をコントロールすること、特に言
うならば内燃機関用として圧縮性流体である燃料の供給
をコントロールすることに関する。
うならば内燃機関用として圧縮性流体である燃料の供給
をコントロールすることに関する。
［従来の技術］
従来のガソリンやディーゼル燃料を用いる内燃機関を、
天然ガスやプロパンのような圧縮性流体である燃料で動
くように変更するためのシステムは、従来もある時期に
はあった。現在の経済政策の下ては、プロパンや天然ガ
スを燃料として用いることには、一般に、市販価格上か
なりの利点があり、例えばタクシ−業者や警察署は車両
をプロパンまたは天然ガスで動き得るようにすることに
よって、そのための余計なコストを急速に取返すことが
できる。税法上の利点が無かったとしても、天然ガスの
価格は一般に、ガソリンやディーゼル燃料の価格よりも
安い。天然ガスは、それが使用され得る形態になるまで
に比較的に少い処理を必要とするのに対し、従来の液体
燃料であるガソリンは、屡々「クラッキング」や、その
他の長鎖の炭化水素の処理によって生産されている。そ
してまた、天然ガスで動く電気点火エンジンでは圧縮に
よる点火つまりノッキングの問題がない（ボアーの大き
いエンジンで圧縮比を吸入空気温度が極めて高い場合を
除く）ので、オクタン価が種々あるガソリンのように種
々の特性をもつ天然ガスを準備する必要がない。このこ
とにより、ある種のガソリンで用いられている鉛ベース
の添加物のようなアンチノック用添加物を準備する必要
もない。さらに、天然ガスの主たる成分はメタン、すな
わち、燃焼に際して、従来のガソリンやディーゼル燃料
と比べて実質上より少ない二酸化炭素を生成するクリー
ンな燃料である。
天然ガスやプロパンのような圧縮性流体である燃料で動
くように変更するためのシステムは、従来もある時期に
はあった。現在の経済政策の下ては、プロパンや天然ガ
スを燃料として用いることには、一般に、市販価格上か
なりの利点があり、例えばタクシ−業者や警察署は車両
をプロパンまたは天然ガスで動き得るようにすることに
よって、そのための余計なコストを急速に取返すことが
できる。税法上の利点が無かったとしても、天然ガスの
価格は一般に、ガソリンやディーゼル燃料の価格よりも
安い。天然ガスは、それが使用され得る形態になるまで
に比較的に少い処理を必要とするのに対し、従来の液体
燃料であるガソリンは、屡々「クラッキング」や、その
他の長鎖の炭化水素の処理によって生産されている。そ
してまた、天然ガスで動く電気点火エンジンでは圧縮に
よる点火つまりノッキングの問題がない（ボアーの大き
いエンジンで圧縮比を吸入空気温度が極めて高い場合を
除く）ので、オクタン価が種々あるガソリンのように種
々の特性をもつ天然ガスを準備する必要がない。このこ
とにより、ある種のガソリンで用いられている鉛ベース
の添加物のようなアンチノック用添加物を準備する必要
もない。さらに、天然ガスの主たる成分はメタン、すな
わち、燃焼に際して、従来のガソリンやディーゼル燃料
と比べて実質上より少ない二酸化炭素を生成するクリー
ンな燃料である。
これらの利点があるにもかかわらず、天然ガスの使用は
限られた程度にしか採用されていない。
限られた程度にしか採用されていない。
このことは、天然ガス動力の車両が従来のガソリンを燃
料とする車両に比べて不利であるという場面が多々ある
ことと、少なくとも部分的には関係していると見られる
。このような場面においては、天然ガスを用いるための
技術が、従来のガソリン燃料を用いるシステムにおいて
用いられている技術はどには進んでいないので、既存の
製品では一般に、生産、設置および保守のコストが比較
的に高くなっている。また、ガソリンエンジンを天然ガ
スで動くように変更すると、普通には、出力が減少し、
それに応じて車両の性能が低下する。
料とする車両に比べて不利であるという場面が多々ある
ことと、少なくとも部分的には関係していると見られる
。このような場面においては、天然ガスを用いるための
技術が、従来のガソリン燃料を用いるシステムにおいて
用いられている技術はどには進んでいないので、既存の
製品では一般に、生産、設置および保守のコストが比較
的に高くなっている。また、ガソリンエンジンを天然ガ
スで動くように変更すると、普通には、出力が減少し、
それに応じて車両の性能が低下する。
ガス状燃料噴射システムは、典型的には、加圧された燃
料貯蔵タンクと、燃料の圧力を比較的に高い貯蔵の圧力
からより低い使用時圧力まで減圧するための圧力レギュ
レータ（調圧装置）と、エンジンへのガスの供給をコン
トロールするためのメータリング（調量）バルブと、エ
ンジンの空気吸入系にあるガス／空気混合器を含んでい
る。なお、メータリングバルブをコントロールして適切
なエンジンの運転を確実にするために、ある形態のエン
ジン管制システムが設けられている。
料貯蔵タンクと、燃料の圧力を比較的に高い貯蔵の圧力
からより低い使用時圧力まで減圧するための圧力レギュ
レータ（調圧装置）と、エンジンへのガスの供給をコン
トロールするためのメータリング（調量）バルブと、エ
ンジンの空気吸入系にあるガス／空気混合器を含んでい
る。なお、メータリングバルブをコントロールして適切
なエンジンの運転を確実にするために、ある形態のエン
ジン管制システムが設けられている。
既存のガス状燃料噴射システムにおける圧力レギュレー
タは概して容積が大きくなるので、車両では屡々制限の
あるエンジン室内のスペースに設置することが困難であ
る。したがって、圧力レギュレータは屡々、広いエンジ
ン室を有するエンジンにのみ適している。既存のレギュ
レータの容積が大きいのは、少なくとも部分的には、レ
ギュレータの中にある部品の数が多いことに起因してお
り、それら部品とは、燃料貯蔵タンクからの燃料ライン
の中にある燃料フィルター、燃料がレギュレータを通過
するときに燃料の圧力を減圧するための少なくとも２段
階となる調圧弁、調圧弁が故障したときに開となること
によって高圧の燃料がそのままでレギュレータを通って
行くことを防止するレリーフ弁、および、レギュレータ
を加熱して、調圧弁において流体が膨張するときの冷却
を補償するためのヒーターである。
タは概して容積が大きくなるので、車両では屡々制限の
あるエンジン室内のスペースに設置することが困難であ
る。したがって、圧力レギュレータは屡々、広いエンジ
ン室を有するエンジンにのみ適している。既存のレギュ
レータの容積が大きいのは、少なくとも部分的には、レ
ギュレータの中にある部品の数が多いことに起因してお
り、それら部品とは、燃料貯蔵タンクからの燃料ライン
の中にある燃料フィルター、燃料がレギュレータを通過
するときに燃料の圧力を減圧するための少なくとも２段
階となる調圧弁、調圧弁が故障したときに開となること
によって高圧の燃料がそのままでレギュレータを通って
行くことを防止するレリーフ弁、および、レギュレータ
を加熱して、調圧弁において流体が膨張するときの冷却
を補償するためのヒーターである。
レギュレータの燃料フィルターは頑丈な構造のものでな
ければならない。何故ならば、フィルターは、それが閉
塞したときに高圧（天然ガスの場合４０００ρｓｉにも
なる）に耐えねばならず、フィルターが故障すれば、調
圧弁および、それの下流側の他の部品にかなりの損傷が
起るからである。
ければならない。何故ならば、フィルターは、それが閉
塞したときに高圧（天然ガスの場合４０００ρｓｉにも
なる）に耐えねばならず、フィルターが故障すれば、調
圧弁および、それの下流側の他の部品にかなりの損傷が
起るからである。
既存の調圧弁は、許容する流量が比較的に小さく、閉塞
を起こしやすい。ある場合には、所望の圧力降下と安定
性を遠戚するためには２段階または３段階の調圧弁を設
けねばならない、さらに、調圧弁を通る流量を増すなら
ば、圧力のドループ（ｄｒｏｏｐ）が生ずることになる
。つまり、この弁においての高流量のときの圧力降下が
低流量のときの圧力降下に比べて大きくなる。それによ
り、キャリブレーションが困難になる。
を起こしやすい。ある場合には、所望の圧力降下と安定
性を遠戚するためには２段階または３段階の調圧弁を設
けねばならない、さらに、調圧弁を通る流量を増すなら
ば、圧力のドループ（ｄｒｏｏｐ）が生ずることになる
。つまり、この弁においての高流量のときの圧力降下が
低流量のときの圧力降下に比べて大きくなる。それによ
り、キャリブレーションが困難になる。
既存のガス状燃料噴削システムに用いられたレリーフ弁
の試験で知られているように、この種の弁はあまり信頼
性がよくなく、屡々所望の圧力で開にならないことがあ
る。さらに、調圧弁が故障したときの既存のレリーフ弁
の流量処理能力に疑問があるとも言われている。つまり
、レギュレータのレリーフ弁が故障したならば、内部で
燃料の圧力が高まり、レギュレータは爆発の形で破壊さ
れることになる。
の試験で知られているように、この種の弁はあまり信頼
性がよくなく、屡々所望の圧力で開にならないことがあ
る。さらに、調圧弁が故障したときの既存のレリーフ弁
の流量処理能力に疑問があるとも言われている。つまり
、レギュレータのレリーフ弁が故障したならば、内部で
燃料の圧力が高まり、レギュレータは爆発の形で破壊さ
れることになる。
レギュレータの加熱は、普通にはエンジンの冷却流体を
用いることで達せられており、これは、天然ガスを燃料
とする車両の場合、すなわち、調圧弁で起る燃料の圧力
と温度の降下の結果として、燃料中にあるメタンと水が
結合した水和物が現れ得る場合には特に重要である。つ
まりこの水和物は、スポンジ状の氷のような外観のもの
であってほとんどの調節バルブを閉塞させる。
用いることで達せられており、これは、天然ガスを燃料
とする車両の場合、すなわち、調圧弁で起る燃料の圧力
と温度の降下の結果として、燃料中にあるメタンと水が
結合した水和物が現れ得る場合には特に重要である。つ
まりこの水和物は、スポンジ状の氷のような外観のもの
であってほとんどの調節バルブを閉塞させる。
レギュレータとエンジンの開において燃料の流れをコン
トロールすることは、メータリングバルブによって達せ
られていて、そのメータリングバルブは、所望のｔｐＡ
料流量が得られるように作動させられる複数のインジェ
クタの形をなしていればよい、エンジンの燃料として用
いられる場合のガス状燃料の所要量のためには多数のイ
ンジェクタを設けることが必要である。すなわち、イン
ジェクタは、アイドリンクから最大出力までの所望の流
量で燃料を供給する能力を必要とする。その流量範囲は
ｌ：４０にもなる。
トロールすることは、メータリングバルブによって達せ
られていて、そのメータリングバルブは、所望のｔｐＡ
料流量が得られるように作動させられる複数のインジェ
クタの形をなしていればよい、エンジンの燃料として用
いられる場合のガス状燃料の所要量のためには多数のイ
ンジェクタを設けることが必要である。すなわち、イン
ジェクタは、アイドリンクから最大出力までの所望の流
量で燃料を供給する能力を必要とする。その流量範囲は
ｌ：４０にもなる。
従来の燃料噴射システムは、エンジンの各シリンダに少
なくとも１つのソレノイド作動のインジェクタバルブを
設けるマルチポイント式の噴射システムである。センサ
がエンジンの種々の運転パラメータを測定し、エンジン
コントロールシステムが、それらセンサからの入力値か
ら、所望の燃料供給量を算出し、燃料供給量は、例えば
インジェクタの間欠作動のタイミングを変えるが、また
はインジェクタに供給される燃料の圧力を変えることに
よって調量される。
なくとも１つのソレノイド作動のインジェクタバルブを
設けるマルチポイント式の噴射システムである。センサ
がエンジンの種々の運転パラメータを測定し、エンジン
コントロールシステムが、それらセンサからの入力値か
ら、所望の燃料供給量を算出し、燃料供給量は、例えば
インジェクタの間欠作動のタイミングを変えるが、また
はインジェクタに供給される燃料の圧力を変えることに
よって調量される。
シングルポイント式の燃料噴射の場合ならば、調量され
た燃料は一体として、共通の大口マニホルドに供給され
る。この燃料噴射方式がメタンやプロパンのような圧縮
性の燃料の場合に用いられた１つの形が、”電子的にコ
ントロールされる流量調節システム”というタイトルで
ベト口ｆＰｅｔｒｏ１に与えられた米国特許第４．４８
７．１８７号で開示されている。このシステムにおいて
は、各々に１つのソレノイドバルブがついて並列になっ
ている複数の流路（ｌｉｎｅｌを含むメータリングバル
ブがあって、それらソレノイドバルブは電子的ディジタ
ルプロセッサが発生するディジタルの信号に応じて作動
させられる。それらバルブの各々のオリフィスサイズと
２それに関係するバルブ通過流量は、′２の何乗か−の
数列に比例させてあり、システムの中での燃料の圧力差
は、オリフィスを通しての臨界流（音速流）つまりチョ
ーキングした流れが維持されるような圧力差にされてい
る。
た燃料は一体として、共通の大口マニホルドに供給され
る。この燃料噴射方式がメタンやプロパンのような圧縮
性の燃料の場合に用いられた１つの形が、”電子的にコ
ントロールされる流量調節システム”というタイトルで
ベト口ｆＰｅｔｒｏ１に与えられた米国特許第４．４８
７．１８７号で開示されている。このシステムにおいて
は、各々に１つのソレノイドバルブがついて並列になっ
ている複数の流路（ｌｉｎｅｌを含むメータリングバル
ブがあって、それらソレノイドバルブは電子的ディジタ
ルプロセッサが発生するディジタルの信号に応じて作動
させられる。それらバルブの各々のオリフィスサイズと
２それに関係するバルブ通過流量は、′２の何乗か−の
数列に比例させてあり、システムの中での燃料の圧力差
は、オリフィスを通しての臨界流（音速流）つまりチョ
ーキングした流れが維持されるような圧力差にされてい
る。
［発明が解決しようとする課題１
この方式の２進バルブとしては、その他、ガラチンｆＧ
ａｌｌａｔｉｎｌらに与えられた米国特許ＲＥ２９．３
＋１３に記載されたバルブもあるが、共通のこととして
、バルブを通る全流量の増減が、１ステツプでの増減を
少なくしてステップ的に行われる６つまり、バルブの数
が増えると共に、バルブを通る全流量の最小値と最大値
の間のステップの１ステツプの大きさが比較的小さくな
る。しかし、バルブの数を増せばメータリングデバイス
は、容積は大きくなり、高価なものとなる。
ａｌｌａｔｉｎｌらに与えられた米国特許ＲＥ２９．３
＋１３に記載されたバルブもあるが、共通のこととして
、バルブを通る全流量の増減が、１ステツプでの増減を
少なくしてステップ的に行われる６つまり、バルブの数
が増えると共に、バルブを通る全流量の最小値と最大値
の間のステップの１ステツプの大きさが比較的小さくな
る。しかし、バルブの数を増せばメータリングデバイス
は、容積は大きくなり、高価なものとなる。
さらに、ベト口やガラチンらの特許で開示されたものの
ような２進システムでは、流量が少ない場合に流量分解
能が劣悪である。このことはエンジンの運転にとっては
最も問題になりそうである９車両のエンジンは、燃料流
量の、典型的には３５：１付近である広いダイナミック
レンジにわたって作動せねばならない。燃料結合システ
ムは、燃料供給レンジの中のどの点にあるときでも燃料
流量を０．２５％調節することができなければならない
。例えば、流量４０９６ＳＣＦＨを供給するための、１
２ビツトの２進バルブ、すなわち、１２個のバルブがあ
ってそれらの流量能力が２進数列に従っている２進バル
ブにおいては、ダイナミックレンジの中の最低流量から
次の段階の流量までの増分すなわち最小の増分が、この
ときの流量の０．８５％になる。したがって、このよう
なシステムは、所望のレンジ（０，２５％）以内での燃
料流量のコントロールをなし得ないこととなり、この形
での２進メータリングバルブを装備したエンジンの運転
では、効率が低く、エミッションの規制に適合すること
も困難になる。提案されているエミッション規制への適
合には、燃料供給の精密なコントロールが必要とされる
のである。
ような２進システムでは、流量が少ない場合に流量分解
能が劣悪である。このことはエンジンの運転にとっては
最も問題になりそうである９車両のエンジンは、燃料流
量の、典型的には３５：１付近である広いダイナミック
レンジにわたって作動せねばならない。燃料結合システ
ムは、燃料供給レンジの中のどの点にあるときでも燃料
流量を０．２５％調節することができなければならない
。例えば、流量４０９６ＳＣＦＨを供給するための、１
２ビツトの２進バルブ、すなわち、１２個のバルブがあ
ってそれらの流量能力が２進数列に従っている２進バル
ブにおいては、ダイナミックレンジの中の最低流量から
次の段階の流量までの増分すなわち最小の増分が、この
ときの流量の０．８５％になる。したがって、このよう
なシステムは、所望のレンジ（０，２５％）以内での燃
料流量のコントロールをなし得ないこととなり、この形
での２進メータリングバルブを装備したエンジンの運転
では、効率が低く、エミッションの規制に適合すること
も困難になる。提案されているエミッション規制への適
合には、燃料供給の精密なコントロールが必要とされる
のである。
［課題を解決するための手段］
本発明の第１の部面によれば、共通の共通の入口から共
通の出口へと流れる流体の流量をコントロールする装置
が提供される。その装置は、共通の入口から共通の出口
へと流れる全流量が個々のものを通る流量の合計に等し
くなるように共通の入口と共通の出口の間に並列に接続
されて複数あり、複数の流量能力を有する流路（ｆｌｕ
ｉｄ ｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ １ｉｎｅｓ）を含んでい
る。装置はさらに、流路の各々にあって少なくとも１つ
はバルシングバルブである双安定の流量コントロールバ
ルブと、コントロールバルブが開になっているときにそ
こを通過する流体の潜在的質量流量を算出するに十分な
、その流体のパラメータを測定するセンサと、コントロ
ールバルブの開閉を選択的にコントロールし、また、各
コントロールバルブを通過する潜在的質量流量を、測定
された流体のパラメータに応じて算出するためにセンサ
をモニタリングするようになっているコントロール手段
を含んでいる。共通の出口から外部に出る全流量は、連
続した所定の流量を生ぜしぬるコントロールバルブを選
択的に開とすることによって決定されるベースの流量成
分を含んでいて、そのベースの流量成分はコントロール
バルブを開閉することによって離散的レベルにステップ
的に変化する故、そのＷｌ教的な各ステップのレベルの
間の半端の流量は、少なくとも１つのパルシングバルブ
をそこで所望の平均流量が得られるように所定の期間の
うちのある部分で開にすることによって実現される。
通の出口へと流れる流体の流量をコントロールする装置
が提供される。その装置は、共通の入口から共通の出口
へと流れる全流量が個々のものを通る流量の合計に等し
くなるように共通の入口と共通の出口の間に並列に接続
されて複数あり、複数の流量能力を有する流路（ｆｌｕ
ｉｄ ｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ １ｉｎｅｓ）を含んでい
る。装置はさらに、流路の各々にあって少なくとも１つ
はバルシングバルブである双安定の流量コントロールバ
ルブと、コントロールバルブが開になっているときにそ
こを通過する流体の潜在的質量流量を算出するに十分な
、その流体のパラメータを測定するセンサと、コントロ
ールバルブの開閉を選択的にコントロールし、また、各
コントロールバルブを通過する潜在的質量流量を、測定
された流体のパラメータに応じて算出するためにセンサ
をモニタリングするようになっているコントロール手段
を含んでいる。共通の出口から外部に出る全流量は、連
続した所定の流量を生ぜしぬるコントロールバルブを選
択的に開とすることによって決定されるベースの流量成
分を含んでいて、そのベースの流量成分はコントロール
バルブを開閉することによって離散的レベルにステップ
的に変化する故、そのＷｌ教的な各ステップのレベルの
間の半端の流量は、少なくとも１つのパルシングバルブ
をそこで所望の平均流量が得られるように所定の期間の
うちのある部分で開にすることによって実現される。
本発明の第２の部面によれば、第１の圧力にある共通の
入口と、より低い第２の圧力にある共通の出口の間にお
いて、複数の流量が実現されるように並列に複数あって
各々に双安定の流量コントロールバルブが少なくともｌ
っはパルシングバルブとして設けられている流路を通る
圧縮性流体の流量をコントロールする方法が提供される
。この方法では、コントロールバルブの開閉を選択的に
コントロールすることによって共通の出口から外部に出
る流量をコントロールするについて、連続した所定の流
量を生ぜしめるようにコントロールバルブを選択的に開
とすることによりベースの流量成分を決定し、そのベー
スの流量成分はコントロールバルブの組合せを開閉する
ことによって離散的レベルにステップ的に変化する故、
そのＭ数的な各ステップのレベルの間の半端の流量は、
少なくとも１つのパルシングバルブをそこで所望の平均
流量が得られるように所定の期間のうちのある部分で開
にすることによって実現することとしている。
入口と、より低い第２の圧力にある共通の出口の間にお
いて、複数の流量が実現されるように並列に複数あって
各々に双安定の流量コントロールバルブが少なくともｌ
っはパルシングバルブとして設けられている流路を通る
圧縮性流体の流量をコントロールする方法が提供される
。この方法では、コントロールバルブの開閉を選択的に
コントロールすることによって共通の出口から外部に出
る流量をコントロールするについて、連続した所定の流
量を生ぜしめるようにコントロールバルブを選択的に開
とすることによりベースの流量成分を決定し、そのベー
スの流量成分はコントロールバルブの組合せを開閉する
ことによって離散的レベルにステップ的に変化する故、
そのＭ数的な各ステップのレベルの間の半端の流量は、
少なくとも１つのパルシングバルブをそこで所望の平均
流量が得られるように所定の期間のうちのある部分で開
にすることによって実現することとしている。
本発明の第３の部面によれば、内燃機関のガス状燃料噴
射システムに用いるための流体メータリングデバイスが
提供され、そのデバイスは、入口流体のマニホルドと調
量された流体のマニホルドを限界しているボディと、入
口流体のマニホルドに流体を導入するための流体入口を
含んでいる。このデバイスは、入口流体のマニホルドと
調量された流体のマニホルドの間の連通をコントロール
する複数のバルブを含んでおり、ボディはなお、調量さ
れた流体のマニホルドから調量された流体を通すための
流体出口を限界している。
射システムに用いるための流体メータリングデバイスが
提供され、そのデバイスは、入口流体のマニホルドと調
量された流体のマニホルドを限界しているボディと、入
口流体のマニホルドに流体を導入するための流体入口を
含んでいる。このデバイスは、入口流体のマニホルドと
調量された流体のマニホルドの間の連通をコントロール
する複数のバルブを含んでおり、ボディはなお、調量さ
れた流体のマニホルドから調量された流体を通すための
流体出口を限界している。
各バルブを通る流体の潜在的質量流量を算出するために
十分なだけ入口流体と調量された流体のパラメータを算
定するためのセンサが設けられている。デバイス作動シ
ステムは、バルブを通る流体の全体の質量流量が所望の
ようになるように、複数あるバルブを組合わせ、時間間
隔をもって開にするバルブアクチュエータを作動させる
ためのバルブコントロール手段とを含んでいる。
十分なだけ入口流体と調量された流体のパラメータを算
定するためのセンサが設けられている。デバイス作動シ
ステムは、バルブを通る流体の全体の質量流量が所望の
ようになるように、複数あるバルブを組合わせ、時間間
隔をもって開にするバルブアクチュエータを作動させる
ためのバルブコントロール手段とを含んでいる。
本発明の第４の部面によれば、ガス状燃料な用いる内燃
機関に用いられて第１の圧力で貯蔵されている燃料の圧
力を、メータリングに適当な、より低い第２の圧力へと
減圧するための圧力レギュレータ（調圧装Ｍ）が提供さ
れ、このレギユレータは、入口流体のマニホルドと調圧
された流体のマニホルドを限界しているボディと、第１
の圧力にある流体を入口流体のマニホルドに通すための
流体入口と、入口流体のマニホルドと調圧された流体の
マニホルドの間の連通をコントロールし所定の第２の圧
力へと通過する流体に圧力降下を生ザしぬるような一段
型の調圧弁と、調圧された流体のマニホルドと連通して
いてその中の圧力が所定のレベルを超えたときに開とな
って流体を放出するようになっているレリーフ弁と、流
体が調圧弁を通過するときにその流体で起る温度降下を
少なくとも部分的に保証するようにボディを加熱するた
めの加熱手段と、調圧された流体のマニホルドと連通し
ていてそこからの調圧された流体を通すための流体出口
を含んでいる。
機関に用いられて第１の圧力で貯蔵されている燃料の圧
力を、メータリングに適当な、より低い第２の圧力へと
減圧するための圧力レギュレータ（調圧装Ｍ）が提供さ
れ、このレギユレータは、入口流体のマニホルドと調圧
された流体のマニホルドを限界しているボディと、第１
の圧力にある流体を入口流体のマニホルドに通すための
流体入口と、入口流体のマニホルドと調圧された流体の
マニホルドの間の連通をコントロールし所定の第２の圧
力へと通過する流体に圧力降下を生ザしぬるような一段
型の調圧弁と、調圧された流体のマニホルドと連通して
いてその中の圧力が所定のレベルを超えたときに開とな
って流体を放出するようになっているレリーフ弁と、流
体が調圧弁を通過するときにその流体で起る温度降下を
少なくとも部分的に保証するようにボディを加熱するた
めの加熱手段と、調圧された流体のマニホルドと連通し
ていてそこからの調圧された流体を通すための流体出口
を含んでいる。
本発明の第５の部面によれば、圧縮性流体である燃料を
調量供給して内燃機関の吸入空気と混合する方法が提供
される。その方法は、調量された燃料の、正圧にある供
給源を設け、その燃料をディフューザコーンを通してエ
ンジンの空気吸入管の中に分散させることを含んでいる
。
調量供給して内燃機関の吸入空気と混合する方法が提供
される。その方法は、調量された燃料の、正圧にある供
給源を設け、その燃料をディフューザコーンを通してエ
ンジンの空気吸入管の中に分散させることを含んでいる
。
本発明の第６の部面によれば、圧縮性流体である燃料を
調量供給して内燃機関の吸入空気と混合する方法が提供
される。その方法は、調量された燃料の、正圧にある供
給源を設け、その燃料をエンジンの空気吸入管の中に分
散させることを含んでいる。
調量供給して内燃機関の吸入空気と混合する方法が提供
される。その方法は、調量された燃料の、正圧にある供
給源を設け、その燃料をエンジンの空気吸入管の中に分
散させることを含んでいる。
本発明の以上の、およびその他の部面について、以降に
おいては実施例を取上げることにより、添付の図面を用
いて説明する。
おいては実施例を取上げることにより、添付の図面を用
いて説明する。
［実施例］
先ず第１図に示しているのは、本発明の望ましい１つの
実施例におけるシステムのブロック図である。このシス
テムにおいては、燃料は燃料ｆｉ″蔵タンクｌＯの中で
加圧されて貯蔵されており、その圧力は、燃料のタイプ
、タンク１０内の燃料の量および燃料の温度によって異
なり、例えば天然ガスは典型的には約３０００ｐｓｉ
、プロパンならば３１２ｐｓｉ未満の圧力で貯蔵される
。
実施例におけるシステムのブロック図である。このシス
テムにおいては、燃料は燃料ｆｉ″蔵タンクｌＯの中で
加圧されて貯蔵されており、その圧力は、燃料のタイプ
、タンク１０内の燃料の量および燃料の温度によって異
なり、例えば天然ガスは典型的には約３０００ｐｓｉ
、プロパンならば３１２ｐｓｉ未満の圧力で貯蔵される
。
燃料貯蔵タンクＩＯから燃料ライン１２が圧力レギュレ
ータ１４へと延びている。圧力レギュレータ１４におい
て燃料は、メータリングを適した圧力にし、なお、メー
タリングの際に燃料がガス相にあることを確実にするた
めに減圧される。圧力レギュレータ１４から燃料はメー
タリングデバイスつまりメータリングバルブ１６を通過
する。このメータリングバルブ１６は、典型的にはエン
ジンの空気吸入管１３の下流にある空気／燃料混合器１
８に燃料を供給する。この混合器１８で燃料は吸入空気
を混合し、エンジン１９の中に吸入される。
ータ１４へと延びている。圧力レギュレータ１４におい
て燃料は、メータリングを適した圧力にし、なお、メー
タリングの際に燃料がガス相にあることを確実にするた
めに減圧される。圧力レギュレータ１４から燃料はメー
タリングデバイスつまりメータリングバルブ１６を通過
する。このメータリングバルブ１６は、典型的にはエン
ジンの空気吸入管１３の下流にある空気／燃料混合器１
８に燃料を供給する。この混合器１８で燃料は吸入空気
を混合し、エンジン１９の中に吸入される。
メータリングバルブ１６はエンジン１９の所要燃料量に
応じて燃料を供給するが、その所要燃料量は、エンジン
の運転パラメータを検出する種々のセンサ２０のほか、
燃料のパラメータやメータリングバルブＩ６の運転パラ
メータを検出する種々のセンサ２２から算出される。セ
ンサ２０．２２で得られた読みはシステムコントロール
用の計算機２４に供給される。計算機２４は、センサの
読みの計算処理で算出されるエンジンの所要燃料量に応
じてメータリングバルブ１６を作動させるようにプログ
ラミングされている。
応じて燃料を供給するが、その所要燃料量は、エンジン
の運転パラメータを検出する種々のセンサ２０のほか、
燃料のパラメータやメータリングバルブＩ６の運転パラ
メータを検出する種々のセンサ２２から算出される。セ
ンサ２０．２２で得られた読みはシステムコントロール
用の計算機２４に供給される。計算機２４は、センサの
読みの計算処理で算出されるエンジンの所要燃料量に応
じてメータリングバルブ１６を作動させるようにプログ
ラミングされている。
燃料貯蔵タンク１０と燃料ライン１２は従来同様のもの
であって、前述のようにこれらは圧力レギュレータ１４
に燃料を供給する。以下においては圧力レギュレータ１
４について、第２図、第３図によって説明する。先ず第
２図は、レギュレータ１４の主な構成要素と、それを通
る燃料の経路（矢印１５で示す）を示すブロック図であ
る。燃料ライン］２は、従来同様の入口管継手によって
レギュレータ１４に取付けられている。そこで燃料は、
その燃料中に固形物があればそれを除去するためのフィ
ルター２６を通過させられる。フィルター２６の下流に
は、エンジンが停止させられるときに燃料の供給を遮断
するために用いられる高圧型の遮断用ソレノイド２８が
ある。
であって、前述のようにこれらは圧力レギュレータ１４
に燃料を供給する。以下においては圧力レギュレータ１
４について、第２図、第３図によって説明する。先ず第
２図は、レギュレータ１４の主な構成要素と、それを通
る燃料の経路（矢印１５で示す）を示すブロック図であ
る。燃料ライン］２は、従来同様の入口管継手によって
レギュレータ１４に取付けられている。そこで燃料は、
その燃料中に固形物があればそれを除去するためのフィ
ルター２６を通過させられる。フィルター２６の下流に
は、エンジンが停止させられるときに燃料の供給を遮断
するために用いられる高圧型の遮断用ソレノイド２８が
ある。
燃料の圧力は、燃料貯蔵タンク１０内の燃料の量と、そ
してまた燃料の温度の関数である。したがって、燃料の
温度と圧力を測定することによって、タンク内の燃料の
量が算出される。この目的のためにレギュレータにおい
ては遮断用ソレノイド２８の下流に高圧圧力センサ３０
が設けられている。センサ３０からの信号がシステム計
算機２４に供給されていて、システム計算機２４は、圧
力の読みと温度センサ（図示せず）の読みを組合せて燃
料レベルの表示を出すようにプログラミングされている
。
してまた燃料の温度の関数である。したがって、燃料の
温度と圧力を測定することによって、タンク内の燃料の
量が算出される。この目的のためにレギュレータにおい
ては遮断用ソレノイド２８の下流に高圧圧力センサ３０
が設けられている。センサ３０からの信号がシステム計
算機２４に供給されていて、システム計算機２４は、圧
力の読みと温度センサ（図示せず）の読みを組合せて燃
料レベルの表示を出すようにプログラミングされている
。
ソレノイド２８の下流で高圧の燃料は、調整可能な調圧
弁３２を通る。調圧弁３２は、燃料の圧力を所望のレベ
ルまで下げるように調整されており、例えば、３０００
ｐｓｉで貯蔵されていた天然ガスが１００ｐｓｉまで減
圧されている。
弁３２を通る。調圧弁３２は、燃料の圧力を所望のレベ
ルまで下げるように調整されており、例えば、３０００
ｐｓｉで貯蔵されていた天然ガスが１００ｐｓｉまで減
圧されている。
燃料が急激に膨張すると、それに応じて燃料の温度降下
が起る。ガス状燃料を用いる場合には特に、そのガスで
ある状態とそのエネルギー密度が維持されるように、燃
料の温度を環境温度にほぼ近く維持することが望ましい
。プロパンの場合なら、温度が十分に低くなれば液相の
プロパンに戻ることになるし、天然ガスの場合なら、そ
れ程の温度ではなくても水和物が生ずることになる。こ
の水和物は燃料中の水が冷却されて燃料の分子と結合す
ることで形成されるスポンジ状の氷のような物質であっ
て、これは燃料の流れを阻害したり閉塞させたりする。
が起る。ガス状燃料を用いる場合には特に、そのガスで
ある状態とそのエネルギー密度が維持されるように、燃
料の温度を環境温度にほぼ近く維持することが望ましい
。プロパンの場合なら、温度が十分に低くなれば液相の
プロパンに戻ることになるし、天然ガスの場合なら、そ
れ程の温度ではなくても水和物が生ずることになる。こ
の水和物は燃料中の水が冷却されて燃料の分子と結合す
ることで形成されるスポンジ状の氷のような物質であっ
て、これは燃料の流れを阻害したり閉塞させたりする。
この温度降下は、レギュレータブロックを加熱すること
、この例の場合ならエンジン冷却用の流体をレギュレー
タブロックの中の通路３４を通して通過させることによ
って克服される。
、この例の場合ならエンジン冷却用の流体をレギュレー
タブロックの中の通路３４を通して通過させることによ
って克服される。
調圧弁３２に故障が起った場合、その故障はソレノイド
２８の故障と組合って起ることが多いのであって、例え
ば、貯蔵された天然ガスの高い圧力によってレギュレー
タが爆発的に破壊することがあり得る。そのような可能
性を最小限にするために、調圧弁３２の下流には、圧力
が所定の限界を超えたときにレギュレータ１４やメータ
リングバルブ１６に損傷が起るよりも前にその圧力を逃
がすような圧力レリーフ弁３６が設けられている。
２８の故障と組合って起ることが多いのであって、例え
ば、貯蔵された天然ガスの高い圧力によってレギュレー
タが爆発的に破壊することがあり得る。そのような可能
性を最小限にするために、調圧弁３２の下流には、圧力
が所定の限界を超えたときにレギュレータ１４やメータ
リングバルブ１６に損傷が起るよりも前にその圧力を逃
がすような圧力レリーフ弁３６が設けられている。
さて次には、レギュレータブロックつまりボディ３８に
取付けられている圧力レギュレータ１４の種々の部品の
構造／配置を示す第３ａ〜３ｅ図を特に説明する。レギ
ュレータの組立体は車両のエンジン室の限られたスペー
ス内に収容されねばならない故に、その組立体は、コン
パクトであり、その組立体と他のエンジン部品の間の種
々の接続が便利にスペース的に無理なく行われ得るよう
に配置されている。
取付けられている圧力レギュレータ１４の種々の部品の
構造／配置を示す第３ａ〜３ｅ図を特に説明する。レギ
ュレータの組立体は車両のエンジン室の限られたスペー
ス内に収容されねばならない故に、その組立体は、コン
パクトであり、その組立体と他のエンジン部品の間の種
々の接続が便利にスペース的に無理なく行われ得るよう
に配置されている。
説明と理解を容易にするため、レギュレータ組立体につ
いては、第３ａ図で見られるレギュレータの特定の１つ
のオリエンテーションを参照しつつ説明する。第３ａ図
では、レギュレータボディ３８、ボディの上方部分に取
付けられた調圧弁３２、ボディの側方に取付けられた高
圧型ソレノイ１８２８、およびボディの下方部分に取付
けられた高圧圧力センサ３０とレリーフ弁３６が示され
ている。
いては、第３ａ図で見られるレギュレータの特定の１つ
のオリエンテーションを参照しつつ説明する。第３ａ図
では、レギュレータボディ３８、ボディの上方部分に取
付けられた調圧弁３２、ボディの側方に取付けられた高
圧型ソレノイ１８２８、およびボディの下方部分に取付
けられた高圧圧力センサ３０とレリーフ弁３６が示され
ている。
燃料貯蔵タンクＩＯから来る燃料ライン１２との接続の
ために入口管継手４２（第３ｄ図）が設けられている。
ために入口管継手４２（第３ｄ図）が設けられている。
入口管継手４２はレギュレータボディ（本体）３８に、
入口通路４４の口のところで取付けられているが、それ
は段付き円筒形の通路４５の中に位置していて、この通
路４５は、望ましくは鋼または黄銅でできた焼結金属フ
ィルター製２６の円筒形部分を収容している。このフィ
ルター２６は、ここでの圧力降下が最小になるように、
長さが比較的長く（典型的には２ｃｍ）、それに対応し
た大きい表面面積を有している。さらにフィルター２６
は、それが閉塞したとしても、燃料によって及ぼされる
圧力に耐える十分な強度を有しているので、圧壊してレ
ギュレータの内部を損傷することはない。
入口通路４４の口のところで取付けられているが、それ
は段付き円筒形の通路４５の中に位置していて、この通
路４５は、望ましくは鋼または黄銅でできた焼結金属フ
ィルター製２６の円筒形部分を収容している。このフィ
ルター２６は、ここでの圧力降下が最小になるように、
長さが比較的長く（典型的には２ｃｍ）、それに対応し
た大きい表面面積を有している。さらにフィルター２６
は、それが閉塞したとしても、燃料によって及ぼされる
圧力に耐える十分な強度を有しているので、圧壊してレ
ギュレータの内部を損傷することはない。
フィルター２６は、一端が入口管継手４２の面に当って
いる押え用ばね４６によって定位置に保持され、通路４
４の口の回りに位置している環状ガスケット４８上に着
座している。
いる押え用ばね４６によって定位置に保持され、通路４
４の口の回りに位置している環状ガスケット４８上に着
座している。
入口通路４４のすぐ下流側に高圧型ソレノイド２８（第
３ａ図）がある。ソレノイド２８は、付勢解除されたと
きに、レギュレータ１４の燃料貯蔵タンク】０との接続
を遮断する６通路４４は第１の入口チャンバー５１と交
錯し、それにより、第２の（主たる）入口チャンバーに
続いている入口オリフィス５３と連通している。ソレノ
イドコイル５０は、普通には車両の点火スイッチがオン
になることによって付勢させられ、チャンバー５１とオ
リフィス５３の間の燃料の通過を許す、燃料の供給が比
較的に高い圧力で行われる故に、磁気結合によりパイロ
ットピストン５２とプライマリ−ピストン５４を有する
ソレノイドが用いられている。それの作動を以下に説明
する。
３ａ図）がある。ソレノイド２８は、付勢解除されたと
きに、レギュレータ１４の燃料貯蔵タンク】０との接続
を遮断する６通路４４は第１の入口チャンバー５１と交
錯し、それにより、第２の（主たる）入口チャンバーに
続いている入口オリフィス５３と連通している。ソレノ
イドコイル５０は、普通には車両の点火スイッチがオン
になることによって付勢させられ、チャンバー５１とオ
リフィス５３の間の燃料の通過を許す、燃料の供給が比
較的に高い圧力で行われる故に、磁気結合によりパイロ
ットピストン５２とプライマリ−ピストン５４を有する
ソレノイドが用いられている。それの作動を以下に説明
する。
ソレノイドコイル５０は適当なケーシング５６の中に収
容されていて、このケーシング５６はソレノイドチュー
ブ５８を介してボディに取付けられている。コイル５０
は、もちろん中空であって、チューブ５８の壁面が平滑
な円筒形部分６０を収容している。チューブ５８のねじ
のある第１の端部６２が、ケーシング５６の中央に位置
している開口６４から突出し、相ナツト６６を受入れて
おり、それによりケーシング５６とコイル５０がチュー
ブ５８に固定されている。チューブ５８の他端６８は、
やはりねじがあるが第１の端６２に比べて断面積が大き
く、レギュレータボディ３８の中のねじのあるボアー７
０に螺合するようになっている。
容されていて、このケーシング５６はソレノイドチュー
ブ５８を介してボディに取付けられている。コイル５０
は、もちろん中空であって、チューブ５８の壁面が平滑
な円筒形部分６０を収容している。チューブ５８のねじ
のある第１の端部６２が、ケーシング５６の中央に位置
している開口６４から突出し、相ナツト６６を受入れて
おり、それによりケーシング５６とコイル５０がチュー
ブ５８に固定されている。チューブ５８の他端６８は、
やはりねじがあるが第１の端６２に比べて断面積が大き
く、レギュレータボディ３８の中のねじのあるボアー７
０に螺合するようになっている。
チューブ５８は、第１の端６２から長さの約半分にわた
って無垢である。チューブ５８の残部は中空でピストン
５２．５４を収容している。プライマリ−ピストン５４
はチューブ５８の上記他方の端から突出している。ソレ
ノイドが付勢解除されると、プライマリ−ピストン５４
が、オリフィス５３の回りの環状に盛上っている部分７
４の面に当り、それにより入口オリフィス５３は閉とな
る。このピストンの器内側端部には環状の凹所７８が設
けられており、そこに、盛上った部分７４との間のシー
ルを形成する弾力性の環状パッド８０が収容されている
。ピストン５４では、その中心Ｉｓ（パッド８０の中心
で６ある）上でボアー８１が、器外側の端すなわちパイ
ロットピストン５２の近くにある端まで貫通している。
って無垢である。チューブ５８の残部は中空でピストン
５２．５４を収容している。プライマリ−ピストン５４
はチューブ５８の上記他方の端から突出している。ソレ
ノイドが付勢解除されると、プライマリ−ピストン５４
が、オリフィス５３の回りの環状に盛上っている部分７
４の面に当り、それにより入口オリフィス５３は閉とな
る。このピストンの器内側端部には環状の凹所７８が設
けられており、そこに、盛上った部分７４との間のシー
ルを形成する弾力性の環状パッド８０が収容されている
。ピストン５４では、その中心Ｉｓ（パッド８０の中心
で６ある）上でボアー８１が、器外側の端すなわちパイ
ロットピストン５２の近くにある端まで貫通している。
プライマリ−ピストン５４の器外側端には盛上ったニッ
プル８４があり、このニップル８４には、比較的に直径
の小さい（典型的には０．０１６− ）貫通ボア〜９０
がある。
プル８４があり、このニップル８４には、比較的に直径
の小さい（典型的には０．０１６− ）貫通ボア〜９０
がある。
ピストン５４は実質的に円筒形をなし、チューブの中に
かなり小さい間隙をもって嵌合している。
かなり小さい間隙をもって嵌合している。
第１の入口チャンバー５１と両ピストンの端同志の間の
間隙８８の間を連通させるために、プライマリ−ピスト
ンの器内側端部はテーバ付きになっており、ピストンの
外表面には４条のスロット９２が設けられている。この
スロットの目的については以降に説明する。
間隙８８の間を連通させるために、プライマリ−ピスト
ンの器内側端部はテーバ付きになっており、ピストンの
外表面には４条のスロット９２が設けられている。この
スロットの目的については以降に説明する。
閉とされる場合、パイロットピストン５２の端が、プラ
イマリ−ピストン５４のニップル８４に当って貫通ボア
ー９０を閉じている。ピストン５２のこの端には円筒形
の凹所９４が設けられていて、そこに、ニップル８４に
当る弾力性の円筒形のパッド９６が収容されている。パ
イロットピストンの器外側端部は切頭円錐形の部分１０
２となっていて、この端部分には、コイルばね１０８が
取付けられるための環状の座面１０４と円筒形のスタブ
１０６が設けられており、コイルばね１０８の他端はチ
ューブの端壁１１０に当っている。ばわ１０８はピスト
ン５２．５４を押して入口オリフィス５３を閉じるよう
に働いている。ばね１０８はチューブの中の円筒形の凹
所１１２の中に位置していているが、チューブ５８のボ
アーの端部には６０°の円錐テーバがついた面１１４が
あって、これがパイロットピストン５２の端部のテーバ
と対応している。ピストンとチューブ５８が端部でテー
バつきになっていることにより、ピストンの工程１ｐｕ
ｌｌ）がより長くなっている。
イマリ−ピストン５４のニップル８４に当って貫通ボア
ー９０を閉じている。ピストン５２のこの端には円筒形
の凹所９４が設けられていて、そこに、ニップル８４に
当る弾力性の円筒形のパッド９６が収容されている。パ
イロットピストンの器外側端部は切頭円錐形の部分１０
２となっていて、この端部分には、コイルばね１０８が
取付けられるための環状の座面１０４と円筒形のスタブ
１０６が設けられており、コイルばね１０８の他端はチ
ューブの端壁１１０に当っている。ばわ１０８はピスト
ン５２．５４を押して入口オリフィス５３を閉じるよう
に働いている。ばね１０８はチューブの中の円筒形の凹
所１１２の中に位置していているが、チューブ５８のボ
アーの端部には６０°の円錐テーバがついた面１１４が
あって、これがパイロットピストン５２の端部のテーバ
と対応している。ピストンとチューブ５８が端部でテー
バつきになっていることにより、ピストンの工程１ｐｕ
ｌｌ）がより長くなっている。
コイル５０が付勢されたときには、パイロットピストン
５２は、ばね１０８の力に抗して端壁１１０の方に引か
れる。プライマリ−ピストン５４は、この初期には動か
ない、何故ならば、ピストン５４の器外側端にかかって
いる圧力による力が、主たる入口チャンバー内のガスに
よってオリフィス５３の面積にわたって及ぼされる圧力
による力と、付勢されたソレノイド５０がピストン５４
を引く力の和より大きいからである。パイロットピスト
ン５２が後退すると貫通ボアー９０の端を閉じられなく
なるので。
５２は、ばね１０８の力に抗して端壁１１０の方に引か
れる。プライマリ−ピストン５４は、この初期には動か
ない、何故ならば、ピストン５４の器外側端にかかって
いる圧力による力が、主たる入口チャンバー内のガスに
よってオリフィス５３の面積にわたって及ぼされる圧力
による力と、付勢されたソレノイド５０がピストン５４
を引く力の和より大きいからである。パイロットピスト
ン５２が後退すると貫通ボアー９０の端を閉じられなく
なるので。
入口から来る高圧のガスは入口チャンバー５１からスロ
ット９２を経てピストン５４の器外側端に、そしてそこ
からボアー８１を経てオリフィス５３へと通過する。あ
る短時間の後に、オリフィス５３の中の圧力があるレベ
ルまで上昇し、ピストン５４に働く圧力による正味の力
が無視される程度になる。そうなると、付勢されている
ソレノイドがピストン５４を引く力が、そのピストンを
後退させるために十分となるので、ガスがピストンの器
内側端を通って、すなわち入口から直接的にオリフィス
５３を通って流れることを許す。
ット９２を経てピストン５４の器外側端に、そしてそこ
からボアー８１を経てオリフィス５３へと通過する。あ
る短時間の後に、オリフィス５３の中の圧力があるレベ
ルまで上昇し、ピストン５４に働く圧力による正味の力
が無視される程度になる。そうなると、付勢されている
ソレノイドがピストン５４を引く力が、そのピストンを
後退させるために十分となるので、ガスがピストンの器
内側端を通って、すなわち入口から直接的にオリフィス
５３を通って流れることを許す。
オリフィス５３は、ボディの中の中央のボアーに形成さ
れているチャンバー１１６としである主たる入口チャン
バーへと延びている。圧力センサ３０がチャンバー１１
６の１つの端壁を形成しており、センサ３０はボアーの
ねじ（相ねじ）のある部分１２２に螺合するねじのつい
た結合部１２０を有している０反対側のボア一端には、
調整可能な調圧弁３２のメータリングビントル１２６を
収容しているメータリングオリフィス】２７が設けられ
ている。このメータリングオリフィスは出口チャンパー
１６０につながっている。
れているチャンバー１１６としである主たる入口チャン
バーへと延びている。圧力センサ３０がチャンバー１１
６の１つの端壁を形成しており、センサ３０はボアーの
ねじ（相ねじ）のある部分１２２に螺合するねじのつい
た結合部１２０を有している０反対側のボア一端には、
調整可能な調圧弁３２のメータリングビントル１２６を
収容しているメータリングオリフィス】２７が設けられ
ている。このメータリングオリフィスは出口チャンパー
１６０につながっている。
調圧弁３２はレギュレータボディ３８の上方部分に取付
けられていて、亜鉛鋳物でできたスプリングタワーすな
わちケーシング１２８の中に収容されており、ケーシン
グ１２Ｂは、下部において、レギュレータボディ３Ｂの
ねじ（相ねじ）のある部分１３２と螺合するねじ部＋３
０を有し、それよりも上部においてブレーダ（孔）１３
３を有している。ケーシング１２８の上方部に圧縮ばね
１３４が収容されていて、このばねの上端はばねエンド
プレート１３６に当っている。このプレート１３６の位
置は、ケーシング１２８の上端部にあるねじ付きのボア
ー１４０の中に入って頭が引込んでいる調整ねじ１３８
によってコントロールされる。
けられていて、亜鉛鋳物でできたスプリングタワーすな
わちケーシング１２８の中に収容されており、ケーシン
グ１２Ｂは、下部において、レギュレータボディ３Ｂの
ねじ（相ねじ）のある部分１３２と螺合するねじ部＋３
０を有し、それよりも上部においてブレーダ（孔）１３
３を有している。ケーシング１２８の上方部に圧縮ばね
１３４が収容されていて、このばねの上端はばねエンド
プレート１３６に当っている。このプレート１３６の位
置は、ケーシング１２８の上端部にあるねじ付きのボア
ー１４０の中に入って頭が引込んでいる調整ねじ１３８
によってコントロールされる。
メータリングビントル１２６は、円錐形の基部（ｂａｓ
ｅ）がついて広がった円筒形のヘッドを含んでおり、そ
のヘッドとメータリングオリフィス１２７の間に弾力性
のビントルシール１４２がある。ビントル１２６の延長
部１４３がオリフィス１２７を通って延びて、メータリ
ングビントルをオリフィス＋２７の中に保持するための
ビントルリテーナ１４４に係合している。
ｅ）がついて広がった円筒形のヘッドを含んでおり、そ
のヘッドとメータリングオリフィス１２７の間に弾力性
のビントルシール１４２がある。ビントル１２６の延長
部１４３がオリフィス１２７を通って延びて、メータリ
ングビントルをオリフィス＋２７の中に保持するための
ビントルリテーナ１４４に係合している。
ビントルリテーナ１４４はスプリングプレート１５８に
取付けられたダイヤフラムエンドキャップ１５５に当っ
ている。圧縮ばね１３４のカップ状のスプリングダンパ
ー１５６を介してスプリングプレート１５８に当ってお
り、スプリングプレート１５８とダイヤフラムバッキン
グワッシャ１５２を介しては、ダイヤフラム１５０に当
っている。ダイヤフラム１５０は、その下向きに回った
縁部がボディ３８の上端にある環状の溝１５１の中に入
って取付けられているが、このダイヤフラムは、ボディ
３８上にケーシングをクランプする作用によってその位
置に止められている。ダイヤフラム１５０の他方の側に
は戻しばね１４６があり、このばね１４６は、戻しばね
受はワッシャ１４Ｂの中にあり、ダイヤフラム１５０の
下面とレギュレータボディ３８の間にわたって延びてい
る。
取付けられたダイヤフラムエンドキャップ１５５に当っ
ている。圧縮ばね１３４のカップ状のスプリングダンパ
ー１５６を介してスプリングプレート１５８に当ってお
り、スプリングプレート１５８とダイヤフラムバッキン
グワッシャ１５２を介しては、ダイヤフラム１５０に当
っている。ダイヤフラム１５０は、その下向きに回った
縁部がボディ３８の上端にある環状の溝１５１の中に入
って取付けられているが、このダイヤフラムは、ボディ
３８上にケーシングをクランプする作用によってその位
置に止められている。ダイヤフラム１５０の他方の側に
は戻しばね１４６があり、このばね１４６は、戻しばね
受はワッシャ１４Ｂの中にあり、ダイヤフラム１５０の
下面とレギュレータボディ３８の間にわたって延びてい
る。
ビントルリテーナ１４４とダイヤフラムエンドキャップ
１５５の使１面同志の間にはダイヤフラムストップ１５
４のブッシング部分が入っており、このブッシング部分
になおブッシング部分がついていて、そのフランジ部分
は、戻しばね受はワッシャ１４８の中にあって、縦方向
ではダイヤフラム１５０とボディ３８の間に位置してい
る。これにより、ダイヤフラム１５０の下向きの動きが
限定される。このフランジ部分は、メータリングオリフ
ィス１２７の上側でボディ３８上にある十字形に配置さ
れた盛上った個所１５４ａの上方にある。
１５５の使１面同志の間にはダイヤフラムストップ１５
４のブッシング部分が入っており、このブッシング部分
になおブッシング部分がついていて、そのフランジ部分
は、戻しばね受はワッシャ１４８の中にあって、縦方向
ではダイヤフラム１５０とボディ３８の間に位置してい
る。これにより、ダイヤフラム１５０の下向きの動きが
限定される。このフランジ部分は、メータリングオリフ
ィス１２７の上側でボディ３８上にある十字形に配置さ
れた盛上った個所１５４ａの上方にある。
レギュレータを調整するには、ばわエンドプレート１３
６の位置を変える。そうすると、ダイヤフラム１５０に
下向きにかかるばね力が変わる。このばね力が、ダイヤ
フラム１５０の他方の側にががっているチャンバー１６
０内の調圧された燃料の圧力によって反抗／平衡されて
いる。チャンバー１６０の中の圧力が低下すればばね力
によってビントルが、オリフィスプレート１２７におけ
るシールの位置から離れ、ビントル１２６を通して燃料
を流させる。燃料がビンドルを通過する際に絞られるの
で燃料の圧力が低下する。
６の位置を変える。そうすると、ダイヤフラム１５０に
下向きにかかるばね力が変わる。このばね力が、ダイヤ
フラム１５０の他方の側にががっているチャンバー１６
０内の調圧された燃料の圧力によって反抗／平衡されて
いる。チャンバー１６０の中の圧力が低下すればばね力
によってビントルが、オリフィスプレート１２７におけ
るシールの位置から離れ、ビントル１２６を通して燃料
を流させる。燃料がビンドルを通過する際に絞られるの
で燃料の圧力が低下する。
圧力の下ったガスは環状のチャンバー１６０に流入する
。チャンバー１６０は、レギュレータボディの上端にあ
る溝で形成されており、この溝は１つの円弧状部分１６
２にわたって深くなっていて、その円弧状部分の一端で
出口管継手１６６（第３ｂ図参照）と連通している。管
継手１６６は、円弧状部分１６２の一端と交錯している
ボアーの中に位置している。
。チャンバー１６０は、レギュレータボディの上端にあ
る溝で形成されており、この溝は１つの円弧状部分１６
２にわたって深くなっていて、その円弧状部分の一端で
出口管継手１６６（第３ｂ図参照）と連通している。管
継手１６６は、円弧状部分１６２の一端と交錯している
ボアーの中に位置している。
レリーフ弁３６（第３ｃ図）がボディの円筒形ボアー１
７４の中に位置していて、このボアー１７４は水平のレ
リーフボアー１７７と交錯している。ボアー１７４はな
お、径が小さくなったボアー延長部１７６へと延びてい
て、この延長部１７６が上記円弧状部分１６２の他方の
端と交錯している。レリーフ弁は、常時はボアー延長部
１７６の端をシールしており、チャンバー１６０内の圧
力が平常より高くなったことによって開となったときに
、ガスをレギュレータから、２つある出口のどちらが一
方を通して流出させる。この例においては、レリーフボ
アー１７７の一端にある出口１７９はプラグされており
、レリーフボアー１７７のへ他端と交錯しているボアー
１８３の中に縦方向の出口管継手１８１が設けられてい
る。
７４の中に位置していて、このボアー１７４は水平のレ
リーフボアー１７７と交錯している。ボアー１７４はな
お、径が小さくなったボアー延長部１７６へと延びてい
て、この延長部１７６が上記円弧状部分１６２の他方の
端と交錯している。レリーフ弁は、常時はボアー延長部
１７６の端をシールしており、チャンバー１６０内の圧
力が平常より高くなったことによって開となったときに
、ガスをレギュレータから、２つある出口のどちらが一
方を通して流出させる。この例においては、レリーフボ
アー１７７の一端にある出口１７９はプラグされており
、レリーフボアー１７７のへ他端と交錯しているボアー
１８３の中に縦方向の出口管継手１８１が設けられてい
る。
第３ｅ図においてレリーフ弁３５をより詳細に示しであ
る。この弁は、図では開になっている。そして、弁ハウ
ジング１８０と、常時はボアー１７６の端にある弁開口
１８８を閉じるように保たれているレリーフ弁ピストン
１８２と、ピストン１８２とハウジング１８０の間で働
いている圧縮ばね１８４を含んでいる。レリーフ弁開口
１８８を閉じるピストン１８２の端１８６には、めっき
されたワッシャ１９２とめっきされた小ねじ１９４によ
って位置を保たれているレリーフ弁シート１９０がある
。
る。この弁は、図では開になっている。そして、弁ハウ
ジング１８０と、常時はボアー１７６の端にある弁開口
１８８を閉じるように保たれているレリーフ弁ピストン
１８２と、ピストン１８２とハウジング１８０の間で働
いている圧縮ばね１８４を含んでいる。レリーフ弁開口
１８８を閉じるピストン１８２の端１８６には、めっき
されたワッシャ１９２とめっきされた小ねじ１９４によ
って位置を保たれているレリーフ弁シート１９０がある
。
ばね１８４の、ピストンに当っていない方の端はばね端
ポジショナ１９８上に截っており、このポジショナ１９
８の位置は、レギュレータの外部から手の届く調整ねじ
２００によって調整され得る。
ポジショナ１９８上に截っており、このポジショナ１９
８の位置は、レギュレータの外部から手の届く調整ねじ
２００によって調整され得る。
ハウジング１８０の端にはベント開口２０２があり、そ
れにはベントフィルター２０４がついている。０リング
シール２０６と２０８が、ハウジング１８０とボディ３
８の間と、レリーフ弁ピストンとハウジングの間に設け
られている。
れにはベントフィルター２０４がついている。０リング
シール２０６と２０８が、ハウジング１８０とボディ３
８の間と、レリーフ弁ピストンとハウジングの間に設け
られている。
図示のように弁が開になっているときは、燃料はチャン
バー１６０からボアー１７６に、そしてピストン１８２
の端を経てレリーフボアー１７７へ流れ得る。レリーフ
ボアーから燃料は、出口管継手１８１（第３ｃ図）を通
って流れる。管継手１８１には。
バー１６０からボアー１７６に、そしてピストン１８２
の端を経てレリーフボアー１７７へ流れ得る。レリーフ
ボアーから燃料は、出口管継手１８１（第３ｃ図）を通
って流れる。管継手１８１には。
燃料をエンジンから外に出すためのホースが設けられて
いればよい。
いればよい。
調圧弁が故障したとき、レリーフ弁とそれに関連した出
口の流量能力がある故に、レギュレータ内で圧力が高ま
って危険になることがない、このことにより、レギュレ
ータの破壊とそれに続く車両の損傷は避けられるはずで
ある。
口の流量能力がある故に、レギュレータ内で圧力が高ま
って危険になることがない、このことにより、レギュレ
ータの破壊とそれに続く車両の損傷は避けられるはずで
ある。
前述したように、レギュレータの中で燃料が膨張すると
その燃料の冷却が起る。実際の冷却を最小にすることに
より、燃料の温度が臨界温度よりも低くなって燃料が液
相に戻ること（プロパンの場合に限るが）を防止するの
が望ましい、さらに、冷却した燃料において水和物が生
成してその結果レギュレータの流路が通りにくくなった
り閉塞したりすることもあり得る。そのような水和物に
よる問題は主として、ソロパンのようではなくて天然ガ
スのような燃料に関係するが、レギュレータを、そのボ
ディの外部に氷が蓄積することが防止されるに十分々温
度に保つことが、なお一般に望ましい。
その燃料の冷却が起る。実際の冷却を最小にすることに
より、燃料の温度が臨界温度よりも低くなって燃料が液
相に戻ること（プロパンの場合に限るが）を防止するの
が望ましい、さらに、冷却した燃料において水和物が生
成してその結果レギュレータの流路が通りにくくなった
り閉塞したりすることもあり得る。そのような水和物に
よる問題は主として、ソロパンのようではなくて天然ガ
スのような燃料に関係するが、レギュレータを、そのボ
ディの外部に氷が蓄積することが防止されるに十分々温
度に保つことが、なお一般に望ましい。
レギュレータの加熱はエンジンの冷却媒体、すなわち典
型的には水や不凍液を用い、それをボディ３８を貫いて
通過させることにより達成される。
型的には水や不凍液を用い、それをボディ３８を貫いて
通過させることにより達成される。
加熱用流体の入口２１０がボディの下方部分に設けられ
ている（第３ｂ図参照）、その代り得る入口２１１がボ
ディの側方に設けられているが、使わない入口はプラグ
されている（この例では入口２Ｈはプラグされている）
、加熱用流体の通路３４はボディ３８を貫くＵ字形の経
路を通って入口２１０の近くにある出口２１２に達して
いる０通路３４は、レギュレータの“最６深い°部分に
位置している燃料入口４４に近接しているので、経路が
この部分を通ることでこの通路は長い加熱経路を作って
おり、したがって、レギュレータを加熱することがより
効果的になっている。
ている（第３ｂ図参照）、その代り得る入口２１１がボ
ディの側方に設けられているが、使わない入口はプラグ
されている（この例では入口２Ｈはプラグされている）
、加熱用流体の通路３４はボディ３８を貫くＵ字形の経
路を通って入口２１０の近くにある出口２１２に達して
いる０通路３４は、レギュレータの“最６深い°部分に
位置している燃料入口４４に近接しているので、経路が
この部分を通ることでこの通路は長い加熱経路を作って
おり、したがって、レギュレータを加熱することがより
効果的になっている。
第３ｂ図ではなお、ボディの一方の側に平ら１１取付は
面２１４が設けられていて、その面２１４には、適当な
取付は用構造物から延びているボルトを受入れるための
ねじ付きのボアー２１６が設けられていることが知られ
よう、さらになお、レギュレータの取付は面側には、取
付けをより困難にするであろう入口や出口がないことが
知られよう。
面２１４が設けられていて、その面２１４には、適当な
取付は用構造物から延びているボルトを受入れるための
ねじ付きのボアー２１６が設けられていることが知られ
よう、さらになお、レギュレータの取付は面側には、取
付けをより困難にするであろう入口や出口がないことが
知られよう。
調圧弁３２から燃料は、もはやメータリング（調量）の
ために適当な圧力になって導管を通り、ブロック図の形
では第４図に、さらには第５〜７図に示しているメータ
リングバルブ１６に達する。先ず第４図を説明する。レ
ギュレータから来た調圧された燃料は、フィルター２２
１が設けられている入口２２０を経て入口マニホルド２
２２に入る。このマニホルドは、この例の場合は８個の
双安定の燃料インジェクタに連通しており、そこからは
空気／燃料混合器につながっているバルブ出口２３３に
通じている。第４図では種々のセンサとコントロール回
路が示されているが、それについては、以下のメータリ
ングバルブとそれの種々の要素についての物理的説明の
後に説明する。
ために適当な圧力になって導管を通り、ブロック図の形
では第４図に、さらには第５〜７図に示しているメータ
リングバルブ１６に達する。先ず第４図を説明する。レ
ギュレータから来た調圧された燃料は、フィルター２２
１が設けられている入口２２０を経て入口マニホルド２
２２に入る。このマニホルドは、この例の場合は８個の
双安定の燃料インジェクタに連通しており、そこからは
空気／燃料混合器につながっているバルブ出口２３３に
通じている。第４図では種々のセンサとコントロール回
路が示されているが、それについては、以下のメータリ
ングバルブとそれの種々の要素についての物理的説明の
後に説明する。
どこの説明にも関係するメータリングバルブの図として
、第５ａ図は上面図、第５ｂ、５ｃ図はそれぞれ正面図
と側面図である。さらに、ここでバルブボディの水平面
内での方向に関して言う長さ方向とは第５ａ図における
切断線６−６に対して垂直な方向であり、横方向とはこ
の切断線に平行な方向である。
、第５ａ図は上面図、第５ｂ、５ｃ図はそれぞれ正面図
と側面図である。さらに、ここでバルブボディの水平面
内での方向に関して言う長さ方向とは第５ａ図における
切断線６−６に対して垂直な方向であり、横方向とはこ
の切断線に平行な方向である。
第４図について前述したように、燃料は、フィルター２
２１が設けられているバルブ入口２２０を通って主たる
マニホルド２２２に入り、オリフィスサイズが種々であ
る８個の燃料流量コントロールバルブ（インジェクタ）
２２４〜２３１に連通ずる。６個のハイフローのインジ
ェクタ２２４〜２２９は同一面内にあり、２個のローフ
ローすなわちパルシング型のインジェクタ２３０．２３
１は相互には平行で他のインジェクタに対しては直角方
向にあり、取付ボスト３００と３０２の間にある。共通
の出口マニホルド２３２がこれらインジェクタの出口と
連通し、なおバルブ出口２３３（第４図）につながって
いる。
２１が設けられているバルブ入口２２０を通って主たる
マニホルド２２２に入り、オリフィスサイズが種々であ
る８個の燃料流量コントロールバルブ（インジェクタ）
２２４〜２３１に連通ずる。６個のハイフローのインジ
ェクタ２２４〜２２９は同一面内にあり、２個のローフ
ローすなわちパルシング型のインジェクタ２３０．２３
１は相互には平行で他のインジェクタに対しては直角方
向にあり、取付ボスト３００と３０２の間にある。共通
の出口マニホルド２３２がこれらインジェクタの出口と
連通し、なおバルブ出口２３３（第４図）につながって
いる。
入口のマニホルディングは、すべてのインジェクタオリ
フィスが、どういう組合せのオリフィスで流れがあるか
に関係なしに実質的に同じ滞留圧力で作動できるように
作られている。さらに、出口のマニホルディングは、す
べてのオリフィスが、どういう組合せのオリフィスで流
れがあるかに関係なしに十分に低い背圧、すなわち、ど
のインジェクタオリフィスでも流れが音速であることが
保証されるに十分な低い背圧で作動できるように作られ
ている。ここの説明で音速と言うのは、オリフィスでの
流れがチョーキングしていること、つまり、オリフィス
前後の圧力差が、下流側の圧力差がオリフィスを通る流
量に影響を及ぼさないような圧力差であることを言って
いる。マニホルディングについては主として第７ａ〜７
ｄ図に従って説明する。先ず入口のマニホルディングを
説明し、次に第６図に示すインジェクタの構造を説明し
た後に出口のマニホルディングを説明する。
フィスが、どういう組合せのオリフィスで流れがあるか
に関係なしに実質的に同じ滞留圧力で作動できるように
作られている。さらに、出口のマニホルディングは、す
べてのオリフィスが、どういう組合せのオリフィスで流
れがあるかに関係なしに十分に低い背圧、すなわち、ど
のインジェクタオリフィスでも流れが音速であることが
保証されるに十分な低い背圧で作動できるように作られ
ている。ここの説明で音速と言うのは、オリフィスでの
流れがチョーキングしていること、つまり、オリフィス
前後の圧力差が、下流側の圧力差がオリフィスを通る流
量に影響を及ぼさないような圧力差であることを言って
いる。マニホルディングについては主として第７ａ〜７
ｄ図に従って説明する。先ず入口のマニホルディングを
説明し、次に第６図に示すインジェクタの構造を説明し
た後に出口のマニホルディングを説明する。
第７ａ〜７ｄ図はメータリングバルブブロックＬ７の図
であって、それらの各々は、バルブボディのマニホルデ
インクの見る所を異にする図である。先ず入口のマニホ
ルディングを示している第７ａ図を説明する。
であって、それらの各々は、バルブボディのマニホルデ
インクの見る所を異にする図である。先ず入口のマニホ
ルディングを示している第７ａ図を説明する。
入口２２０がバルブボディの一方の端面に位置している
。入口管継手３０４（第５ａ図）が設けられていて、こ
れは、レギュレータから下流側に延びて来ている接続ホ
ース（図示せず）の中に嵌合するためのホース接続部３
０６を含んでいる。管継手３０４の底部は、バルブボデ
ィから突出してフィルター（図示せず）を収容している
カラー３０８の中に係合している。カラー３０８からバ
ルブボディの中へと延びた円筒形で長さ方向のボアー３
１０があってそのボアー３１０は、バルブボディの他の
側から延びている２つの互いに平行な長さ方向のボアー
３１２．３１４と交錯している。これらのボアー３１２
０、３１４は、°６個のハイフローインジェクタ２２４
２′２２９を収容するための直立のボアーと交錯してい
る。
。入口管継手３０４（第５ａ図）が設けられていて、こ
れは、レギュレータから下流側に延びて来ている接続ホ
ース（図示せず）の中に嵌合するためのホース接続部３
０６を含んでいる。管継手３０４の底部は、バルブボデ
ィから突出してフィルター（図示せず）を収容している
カラー３０８の中に係合している。カラー３０８からバ
ルブボディの中へと延びた円筒形で長さ方向のボアー３
１０があってそのボアー３１０は、バルブボディの他の
側から延びている２つの互いに平行な長さ方向のボアー
３１２．３１４と交錯している。これらのボアー３１２
０、３１４は、°６個のハイフローインジェクタ２２４
２′２２９を収容するための直立のボアーと交錯してい
る。
ローフローインジェクタ２３０．２３１に燃料を供給す
るために、横方向ボアー３１６が、入口ボア−３１０と
交錯し、なお、取付はポスト３００の中においてインジ
ェクタ２３０．２３１のトップエンドのインジェクタ入
口に連通している直立の入口ボアーと連通している６ ０−フローインジェクタのためには、入口ポアを延長す
ることによって燃料中の不純物を集めるためのトラップ
を設けることも可能であり、それはプロパンもメータリ
ングの場合には特に有用である。それは、プロパンは屡
々、除去しないとオリフィスを閉塞させるような油状／
粉状の残渣を含んでいるからである。
るために、横方向ボアー３１６が、入口ボア−３１０と
交錯し、なお、取付はポスト３００の中においてインジ
ェクタ２３０．２３１のトップエンドのインジェクタ入
口に連通している直立の入口ボアーと連通している６ ０−フローインジェクタのためには、入口ポアを延長す
ることによって燃料中の不純物を集めるためのトラップ
を設けることも可能であり、それはプロパンもメータリ
ングの場合には特に有用である。それは、プロパンは屡
々、除去しないとオリフィスを閉塞させるような油状／
粉状の残渣を含んでいるからである。
図から、そしてまた入口のマニホルディングの形状から
明らかなように、ローフローとハイフロで、インジェク
タのフィードの場所が異なっている。すなわち、ローフ
ローインジェクタはトップフィードであるのに対し、ハ
イフローインジェクタはボトムフィードになっている。
明らかなように、ローフローとハイフロで、インジェク
タのフィードの場所が異なっている。すなわち、ローフ
ローインジェクタはトップフィードであるのに対し、ハ
イフローインジェクタはボトムフィードになっている。
第６図はメータリングバルブの一郡分の拡大した断面図
であって、２個のハイフローインジェクタの詳細を示し
ている（ローフローインジェクタのための取付は部は図
示せず）、第６図では、右側のインジェクタ２２４は閉
になっているが、左側のインジェクタ２２５は開位置に
あって入口マニホルド２２２つまりボアー３１４から来
てインジェクタオリフィス２３６を経て出口マニホルド
２２３（第４図）に至るという流体の流れの経路２３４
ができていることが示されている。オリフィス２３６は
非磁性のインサート２３８の中に形成されていて、この
インサート２３８は、メータリングバルブの、より径の
大きいボディ内開口２４０の中に嵌合しているか、また
はインジェクタユニットの中の永久的構造部分になって
いる。しかし、インサートを別個の部品とすることによ
り、各々のインジェクタは、インサートだけが相異ると
か、より特別な場合としてはオリフィスサイズだけが相
異るという標準部品で構成され得ることになる。
であって、２個のハイフローインジェクタの詳細を示し
ている（ローフローインジェクタのための取付は部は図
示せず）、第６図では、右側のインジェクタ２２４は閉
になっているが、左側のインジェクタ２２５は開位置に
あって入口マニホルド２２２つまりボアー３１４から来
てインジェクタオリフィス２３６を経て出口マニホルド
２２３（第４図）に至るという流体の流れの経路２３４
ができていることが示されている。オリフィス２３６は
非磁性のインサート２３８の中に形成されていて、この
インサート２３８は、メータリングバルブの、より径の
大きいボディ内開口２４０の中に嵌合しているか、また
はインジェクタユニットの中の永久的構造部分になって
いる。しかし、インサートを別個の部品とすることによ
り、各々のインジェクタは、インサートだけが相異ると
か、より特別な場合としてはオリフィスサイズだけが相
異るという標準部品で構成され得ることになる。
インサート２３８は、実質的に円筒形である上方部分２
４２を含んでおり、この上方部分２４２はそのペース部
においてフランジ２４３を有していて、そのフランジ２
４３は、開口２４０にぴったりと嵌っていて、この開口
の内面段付き部に係合している。
４２を含んでおり、この上方部分２４２はそのペース部
においてフランジ２４３を有していて、そのフランジ２
４３は、開口２４０にぴったりと嵌っていて、この開口
の内面段付き部に係合している。
オリフィス２３６は、この上方部分２４２の中心に位置
し、この上方部分２４２の平らな上端面から盛上ってい
るリップ２４４によって包囲されている。
し、この上方部分２４２の平らな上端面から盛上ってい
るリップ２４４によって包囲されている。
フランジ２４３のすぐ下方には、開口２４０よりも僅か
に径の小さい部分２４６があり、この部分の下方には、
開口２４０と実質上径を同じくする部分２４８がある。
に径の小さい部分２４６があり、この部分の下方には、
開口２４０と実質上径を同じくする部分２４８がある。
それによりインサートと開口の壁の間に環状のスペース
２５０ができている。このスペース２５０に弾力性のＯ
リング２５２が入っている。
２５０ができている。このスペース２５０に弾力性のＯ
リング２５２が入っている。
オリフィスは、インサートを貫通して延びているが、こ
れは先細／末広形のもの、つまり、短い円筒形の部分２
５８と、出口マニホルドに開口する切頭円錐形の部分２
６０を有するものであるのが望ましい、この形のオリフ
ィスを用いるならば、オリフィスを通る流れが音速にな
るために必要な圧力差が１５％程度と低くなる。これに
対し、エツジの鋭いオリフィスの場合は、圧力差は５３
％程度と高くなければならない。
れは先細／末広形のもの、つまり、短い円筒形の部分２
５８と、出口マニホルドに開口する切頭円錐形の部分２
６０を有するものであるのが望ましい、この形のオリフ
ィスを用いるならば、オリフィスを通る流れが音速にな
るために必要な圧力差が１５％程度と低くなる。これに
対し、エツジの鋭いオリフィスの場合は、圧力差は５３
％程度と高くなければならない。
インジェクタが開になったとき直ちに利用され得る燃料
の貯留が存在するように、インサートの上方部分２４２
は、バルブボディの中に形成されたチャンバー２６２の
中に位置している。このチャンバー２６２は、オリフィ
ス開口を包囲しているスペースであって、ボアー３１２
．３１４のどちらかに連通している。各チャンバー２６
２の上方部分には、オリフィスを開閉するように可動に
なっている電磁式インジェクタプランジャ２６４の下方
部分が収容されている。プランジャの下側端面２６６に
は、インジェクタが閉のときにインサートの盛上ったリ
ップ２４４と共にシールを形成するための弾力性のワッ
シャシール２６８が設けられている６代案として、金属
同志の接触によるシールも用いられ得る。非磁性のイン
ジェクタコアチューブ２８４がプランジャ２６４を滑動
自由に収容している。コアチューブ２８４は着座部分２
８６を含んでいて、この着座部分２８６はチャンバー２
６２の拡大された部分２８８に着座し、それ自体がチャ
ンバー２６２の燃料受入れ部分の上方部分の壁を形成し
ている。着座部分２８６は実質的に環状であり、ベース
が斜面になった周回溝２９０を有しているので１着座部
分２８６とバルブボディの間に、弾力性のＯリング２９
２を収容するためのスペースができている。プランジャ
２６４に載っている圧縮ばね２８５がコアチューブに着
座していて、プランジャがオリフィスにシール性をもっ
て当るように力を発生している。
の貯留が存在するように、インサートの上方部分２４２
は、バルブボディの中に形成されたチャンバー２６２の
中に位置している。このチャンバー２６２は、オリフィ
ス開口を包囲しているスペースであって、ボアー３１２
．３１４のどちらかに連通している。各チャンバー２６
２の上方部分には、オリフィスを開閉するように可動に
なっている電磁式インジェクタプランジャ２６４の下方
部分が収容されている。プランジャの下側端面２６６に
は、インジェクタが閉のときにインサートの盛上ったリ
ップ２４４と共にシールを形成するための弾力性のワッ
シャシール２６８が設けられている６代案として、金属
同志の接触によるシールも用いられ得る。非磁性のイン
ジェクタコアチューブ２８４がプランジャ２６４を滑動
自由に収容している。コアチューブ２８４は着座部分２
８６を含んでいて、この着座部分２８６はチャンバー２
６２の拡大された部分２８８に着座し、それ自体がチャ
ンバー２６２の燃料受入れ部分の上方部分の壁を形成し
ている。着座部分２８６は実質的に環状であり、ベース
が斜面になった周回溝２９０を有しているので１着座部
分２８６とバルブボディの間に、弾力性のＯリング２９
２を収容するためのスペースができている。プランジャ
２６４に載っている圧縮ばね２８５がコアチューブに着
座していて、プランジャがオリフィスにシール性をもっ
て当るように力を発生している。
コアチューブの上方部分は、インジェクタコイルを収容
するに適合している１ｔＦｉＢコイルケース２９４の中
に嵌合している。このケースは、コアチューブの着座部
分とバルブボディの両者の上側面上に取付けられている
。
するに適合している１ｔＦｉＢコイルケース２９４の中
に嵌合している。このケースは、コアチューブの着座部
分とバルブボディの両者の上側面上に取付けられている
。
前述したように、このメータリングバルブの１例におい
てのローフロー型インジェクタは、トップフローを用い
ており、実際上、ルーカス（Ｌｕｃａｓｌ のタイプＦ
Ｊ１２のような従来のガソリンインジェクタである。
てのローフロー型インジェクタは、トップフローを用い
ており、実際上、ルーカス（Ｌｕｃａｓｌ のタイプＦ
Ｊ１２のような従来のガソリンインジェクタである。
複数あるハイフローインジェクタの下方には、インジェ
クタを通過した後のガスを収容するための長さ方向のボ
アー３２０．３２１がある。複数のインジェクタのうち
の３個は主たる出口ボア−３２０（第７ｂ図参照）と連
通している一方、他の３個は、主たる出口ボア−３２０
に横方向ボアー３２２（第７ｂ図）によってつながって
いるより小径のボアー３２１に連通している。横方向ボ
アー３２２はなお、ボスト３０２にあるローフローイン
ジェクタの出口と交錯している。主たる出口ボア−３２
０はバルブボディの端まで延びて、ホース接続部３２６
を含んでいる出口管継手３３３（第５Ｃ図参照）を収容
している。
クタを通過した後のガスを収容するための長さ方向のボ
アー３２０．３２１がある。複数のインジェクタのうち
の３個は主たる出口ボア−３２０（第７ｂ図参照）と連
通している一方、他の３個は、主たる出口ボア−３２０
に横方向ボアー３２２（第７ｂ図）によってつながって
いるより小径のボアー３２１に連通している。横方向ボ
アー３２２はなお、ボスト３０２にあるローフローイン
ジェクタの出口と交錯している。主たる出口ボア−３２
０はバルブボディの端まで延びて、ホース接続部３２６
を含んでいる出口管継手３３３（第５Ｃ図参照）を収容
している。
バルブボディは、製作を容易にするために、無垢のブロ
ックにドリル加工して作られている。ブロックのドリル
加工で種々のボアーが形成されるが、ボアーの開端はプ
ラグでシールされている。
ックにドリル加工して作られている。ブロックのドリル
加工で種々のボアーが形成されるが、ボアーの開端はプ
ラグでシールされている。
図示した１例としてのメータリングバルブは、天然ガス
とプロパンのどちらにも使われ得るように示しである。
とプロパンのどちらにも使われ得るように示しである。
ただし、典型的プロパン用の場合のメータリングバルブ
には、より多数のインジェクタが設けられ、各インジェ
クタにはオリフィス面積がより大きいオリフィスインサ
ートが設けられることになるであろう（プロパンは比較
的に低圧にされでおり、したがって体積がより大きい故
）、天然ガス用の場合もプロパン用の場合も、前述した
ように、燃料中に水和物が生成するとか、燃料が液相に
戻るとかの程度の燃料の冷却が起ることをなくすること
が望まれる。このことが起る可能性を最小にするために
、バルブボディには、レギュレータにおけると同様に、
加熱用流体、典型的にはエンジンの冷却用流体を流すた
めの通路４５０（第７Ｃ図）が設けられている。この通
路は６つのハイフローインジェクタ用のボアーを巡って
延びている。この通路は入口４５２（第５Ｃ図）で始ま
っていて、この入口４５２では、適当な入口管継手が短
い円筒形の長さ方向のボアーに収容されており、このボ
アーは、ソレノイドチャンバー４５６につながっている
直立のボアー４５４と交錯している。１つのソレノイド
４５８（第５Ｃ図）が、バルブブロックの端に取付けら
れていて、３つの互いに交錯するボアー４６０．４６２
．４６４で形成された通路を通る加熱用流体の流れをコ
ントロールする働きをする。
には、より多数のインジェクタが設けられ、各インジェ
クタにはオリフィス面積がより大きいオリフィスインサ
ートが設けられることになるであろう（プロパンは比較
的に低圧にされでおり、したがって体積がより大きい故
）、天然ガス用の場合もプロパン用の場合も、前述した
ように、燃料中に水和物が生成するとか、燃料が液相に
戻るとかの程度の燃料の冷却が起ることをなくすること
が望まれる。このことが起る可能性を最小にするために
、バルブボディには、レギュレータにおけると同様に、
加熱用流体、典型的にはエンジンの冷却用流体を流すた
めの通路４５０（第７Ｃ図）が設けられている。この通
路は６つのハイフローインジェクタ用のボアーを巡って
延びている。この通路は入口４５２（第５Ｃ図）で始ま
っていて、この入口４５２では、適当な入口管継手が短
い円筒形の長さ方向のボアーに収容されており、このボ
アーは、ソレノイドチャンバー４５６につながっている
直立のボアー４５４と交錯している。１つのソレノイド
４５８（第５Ｃ図）が、バルブブロックの端に取付けら
れていて、３つの互いに交錯するボアー４６０．４６２
．４６４で形成された通路を通る加熱用流体の流れをコ
ントロールする働きをする。
ブロックの下方部分には凹所（リセス）４６６ｆ第７ｄ
図）があって、そこに、インジェクタを作動させるに必
要な種々のセンサとパワートランジスタ回路が収容され
ている。バルブボディには３つの圧力センサが設けられ
ている。その第１のものは、インジェクタの下流の燃料
の圧力を測定する出口圧力センサ３４０（第５ｄ、７ｂ
図）であって。
図）があって、そこに、インジェクタを作動させるに必
要な種々のセンサとパワートランジスタ回路が収容され
ている。バルブボディには３つの圧力センサが設けられ
ている。その第１のものは、インジェクタの下流の燃料
の圧力を測定する出口圧力センサ３４０（第５ｄ、７ｂ
図）であって。
これは主たる出口ボア−３２０と交錯しているプラグさ
れている横方向ボアー３４１が、リセスから延びている
直立のボアー３４２を通してセンサ３４０に連通してい
るのでその測定ができる。第２のものは入口圧力つまり
調圧燃料圧力のセンサ３３４（第５ｄ、７ａ図）で、こ
れは入口ボア−３１２（第７ｄ図）と交錯している横方
向ボアー３３６に連通している直立ボアー３３８に位置
している。第３のものは吸入マニホルド絶対圧力（ＭＡ
ＰＩセンサ３４３であって、これは真空ホースを通じて
エンジンの吸入マニホルドの圧力を測定する。エンジン
をスタートする前に出口圧力センサで測定された圧力を
記録することによって大気圧の読みを得ることも可能で
ある、なお、調圧された燃料の温度のセンサが設けられ
ていてよい（第４図）。
れている横方向ボアー３４１が、リセスから延びている
直立のボアー３４２を通してセンサ３４０に連通してい
るのでその測定ができる。第２のものは入口圧力つまり
調圧燃料圧力のセンサ３３４（第５ｄ、７ａ図）で、こ
れは入口ボア−３１２（第７ｄ図）と交錯している横方
向ボアー３３６に連通している直立ボアー３３８に位置
している。第３のものは吸入マニホルド絶対圧力（ＭＡ
ＰＩセンサ３４３であって、これは真空ホースを通じて
エンジンの吸入マニホルドの圧力を測定する。エンジン
をスタートする前に出口圧力センサで測定された圧力を
記録することによって大気圧の読みを得ることも可能で
ある、なお、調圧された燃料の温度のセンサが設けられ
ていてよい（第４図）。
第７ｄ図で最も明瞭に見られるように、入口圧力センサ
用の横方向ボアー３３６は入口ボア−３１２を際どくか
すっていて、両ボアー間の連通関口はボアー３１２の上
側壁にある。これは、燃料の中にごみや不純物があって
も、それが圧力センサのマニホルディングの中に浸入す
ることを最小にするためである。出口圧力センサのマニ
ホルディングも同様に作られている。
用の横方向ボアー３３６は入口ボア−３１２を際どくか
すっていて、両ボアー間の連通関口はボアー３１２の上
側壁にある。これは、燃料の中にごみや不純物があって
も、それが圧力センサのマニホルディングの中に浸入す
ることを最小にするためである。出口圧力センサのマニ
ホルディングも同様に作られている。
なお、ローフローインジェクタからの出口ボアーの中の
燃料の温度を♂１ｊ定するための温度センサが設けられ
ていてよい。
燃料の温度を♂１ｊ定するための温度センサが設けられ
ていてよい。
これらセンサのすべては、インジェクタを作動させるパ
ワートランジスタ回路を担持しているメータリングバル
ブ用の電子的コントロールボード３４４（第６図）に接
続されている。インジェクタの作動の間には２回路が熱
を発生するが、その熱はバルブボディを通じて放散され
る。第４図は種々あるセンサやそれに関係する回路の表
示を含んでいる。外部接続コネクタ３４６（第５ｄ図）
が、ボード３４４の一端に設けられでいて、リセスの壁
３５０の中の開口３４８を通して延びている。
ワートランジスタ回路を担持しているメータリングバル
ブ用の電子的コントロールボード３４４（第６図）に接
続されている。インジェクタの作動の間には２回路が熱
を発生するが、その熱はバルブボディを通じて放散され
る。第４図は種々あるセンサやそれに関係する回路の表
示を含んでいる。外部接続コネクタ３４６（第５ｄ図）
が、ボード３４４の一端に設けられでいて、リセスの壁
３５０の中の開口３４８を通して延びている。
リセスの開放になった端は、四角形のカバ３５２によっ
て覆われていればよい、その場合カバー３５２が固定用
ねじによってバルブボディに取付けられる。
て覆われていればよい、その場合カバー３５２が固定用
ねじによってバルブボディに取付けられる。
前述したように、システムコントロール計算機が、エン
ジンに所望のように燃料流量を供給するためにインジェ
クタを選択的にコントロールする。コントロールシステ
ムは、種々のエンジンパラメータと燃料の状態を検出す
るセンサを含んでおり、それにより、エンジンの燃料所
要量を算出する。また、その他のシステムやエンジン付
属設備の種々の運転パラメータが算定されて、メータリ
ングバルブの正確なコントロール、ひいてはエンジンへ
の正確な燃料供給のために利用される。
ジンに所望のように燃料流量を供給するためにインジェ
クタを選択的にコントロールする。コントロールシステ
ムは、種々のエンジンパラメータと燃料の状態を検出す
るセンサを含んでおり、それにより、エンジンの燃料所
要量を算出する。また、その他のシステムやエンジン付
属設備の種々の運転パラメータが算定されて、メータリ
ングバルブの正確なコントロール、ひいてはエンジンへ
の正確な燃料供給のために利用される。
コントロールシステムとそれに関連する種々のセンサに
ついては以下において説明する。
ついては以下において説明する。
燃料の流量を変えることは、ハイフローインジェクタの
うちの選択されたものを開とすることによってベースの
流量成分を実現し、さらに望ましくは、ローフローイン
ジェクタのうちの少なくとｔｔｑつかを、所定の時間間
隔の中で開にすること、すなわちローフローインジェク
タをパルシングさせることによって実現される。
うちの選択されたものを開とすることによってベースの
流量成分を実現し、さらに望ましくは、ローフローイン
ジェクタのうちの少なくとｔｔｑつかを、所定の時間間
隔の中で開にすること、すなわちローフローインジェク
タをパルシングさせることによって実現される。
複数あるインジェクタの各々のオリフィスサイズは、開
閉され得る流量断面積の−揃いが、典型的にはｌ：４０
またはｌ：３５である広いダイナミックレンジにわたっ
て正確な燃料供給ができるために適当であるように選定
される。各オリフィスのサイズ、より正確に言うと各イ
ンジェクタオリフィスを通る燃料の質量流量は、所要の
インジェクタ数を最小にし、また、インジェクタが閉と
なることの数を減らすためには、注意深く選定されねば
ならない。
閉され得る流量断面積の−揃いが、典型的にはｌ：４０
またはｌ：３５である広いダイナミックレンジにわたっ
て正確な燃料供給ができるために適当であるように選定
される。各オリフィスのサイズ、より正確に言うと各イ
ンジェクタオリフィスを通る燃料の質量流量は、所要の
インジェクタ数を最小にし、また、インジェクタが閉と
なることの数を減らすためには、注意深く選定されねば
ならない。
オリフィスを通る音速での質量流量は
ここにＣ＝ニオリフイス流量係数
Ａ＝ニオリフイス断面積
Ｐ＝供給側の滞留絶対圧力
ｇ＝次元定数
に＝流体の比熱比（温度に関係する）
Ｔ＝ニオリフイス前での滞留ガスの温度Ｒ＝ガス定数
Ｃ，Ａ、ｇは各オリフィスについて定数であるので、Ａ
とＣの組合せでの効果がメータリングバルブの組立の間
に個々のオリフィスを試験することによって算定される
。一方、ＰとＴは、各オリフィスでの実際の流量を算出
するためにセンサによって測定される。モしてｋとＲは
既知のガスについては推定されるが、より正確にはセン
サのデータから規定される。以下のオリフィス流量のシ
ーケンスの説明においては、簡単にするため、温度と圧
力は一定であるとする。
とＣの組合せでの効果がメータリングバルブの組立の間
に個々のオリフィスを試験することによって算定される
。一方、ＰとＴは、各オリフィスでの実際の流量を算出
するためにセンサによって測定される。モしてｋとＲは
既知のガスについては推定されるが、より正確にはセン
サのデータから規定される。以下のオリフィス流量のシ
ーケンスの説明においては、簡単にするため、温度と圧
力は一定であるとする。
メータリングオリフィスＭａ、 Ｍｌ、 Ｍ２． Ｍｓ
、・・・Ｍ、の各々はそれぞれにガス流ｆｆｉ Ｑ、、
Ｑ、、Ｑ２０、ｑ３．・・・・、Ｑｏを実現する。
、・・・Ｍ、の各々はそれぞれにガス流ｆｆｉ Ｑ、、
Ｑ、、Ｑ２０、ｑ３．・・・・、Ｑｏを実現する。
１つの理想的シーケンスにおいては、オリフィスサイズ
は、質量流量が次のシーケンスに従うように選定される
。
は、質量流量が次のシーケンスに従うように選定される
。
ｑｏ：２０ＱＯ＝ｌＸＱ。
Ｑ１＝２０ＱＯ：１ＸＱＯ
Ｑ２ ＝ ２’Ｑｏ ＝ ２Ｘ Ｑ。
Ｑ３ ＝ ２２Ｑｏ ＝ ４ Ｘ Ｑ。
Ｑｏ−＋ ＝ ２ｎ−”Ｑ。
ｑｌ ＝ ２０−１（１０
注記、理想的でないバルブの場合、最初の２つのユニッ
ト（Ｑ、とＱｌ ）の質量流量は各々、ｌＸ Ｑｏ （
ｉｄｅａｌ）よりも少しく大きくする必要がある。
ト（Ｑ、とＱｌ ）の質量流量は各々、ｌＸ Ｑｏ （
ｉｄｅａｌ）よりも少しく大きくする必要がある。
このシーケンスにおいては、最初の２つを除けば、流量
が自然２進式に変っていることに注目されたい。
が自然２進式に変っていることに注目されたい。
さらにある理想的シーケンスにおいては、オリフィスサ
イズは、質量流量が次のシーケンスに従うように選定さ
れる。
イズは、質量流量が次のシーケンスに従うように選定さ
れる。
Ｑｏ＝２０Ｑｏ ” Ｉ Ｘ Ｑ。
Ｑ１＝２０Ｑｏ＝１ｘＱ。
Ｑ２ ＝ｚ’Ｑａ ＝ ２ＸＱＯＱ３＝２２Ｑｏ
＝ ４ Ｘ Ｑ。
＝ ４ Ｘ Ｑ。
Ｑ、、−＋ ” ２’−”Ｑ。
Ｑ、 ＝ ２ｎ−”Ｑ。
注記：理想的でないバルブの場合、最初の２つのユニッ
ト（Ｑ、とＱ、 ）の質量流量は各々、ｌＸ Ｑｏ （
ｉｄｅａｌ）よりも少しく大きくする必要がある。
ト（Ｑ、とＱ、 ）の質量流量は各々、ｌＸ Ｑｏ （
ｉｄｅａｌ）よりも少しく大きくする必要がある。
最初の２つ、および最後（これはその前と同じ流量にな
っている）を除けば、流量が自然２進式に変っているこ
とに注目されたい。
っている）を除けば、流量が自然２進式に変っているこ
とに注目されたい。
望ましい理想的シーケンスにおいては、オリフィスサイ
ズは、質量流量が次のシーケンスに従うように選定され
る。
ズは、質量流量が次のシーケンスに従うように選定され
る。
Ｑ０＝２０Ｑｏ＝ｌＸＱ。
Ｑ、＝２０Ｇｏ＝ｌＸＱ。
Ｑ２ ＝ ２’Ｑｏ ＝ ２ｘ Ｑ。
Ｑ３ ＝ ２２Ｑｏ ＝ ４×Ｑ。
Ｑｎ−３＝ ２’−’Ｑ。
Ｑｎ−２＝ ２０−３Ｑ。
Ｑｎ−１＝ （Ｑ、、−３１＋（Ｑ、−２）＝ ２０−
４０ｏ４２ ｎ −３０゜＝（２０−４＋２０−３）Ｑ
ｏ Ｑ−＝ （Ｑ、、−ｓ）◆（Ｑ、、−２）” ２０
−’Ｑａ”２０−コｑ。
４０ｏ４２ ｎ −３０゜＝（２０−４＋２０−３）Ｑ
ｏ Ｑ−＝ （Ｑ、、−ｓ）◆（Ｑ、、−２）” ２０
−’Ｑａ”２０−コｑ。
： （２’−’ ＋ ２０−３） Ｑ。
注記：理想的でないバルブの場合、最初の２つのユニッ
ト（Ｑ、とＱ、 ）の質量流量は各々、ｌＸ Ｑｏ （
ｉｄｅａｌ）よりも少しく大きくする必要がある。
ト（Ｑ、とＱ、 ）の質量流量は各々、ｌＸ Ｑｏ （
ｉｄｅａｌ）よりも少しく大きくする必要がある。
最初の２つ、および最後の２つ（これらは相等しく、大
きいほうから３番目と４番目の和である）を除けば、流
量が自然２進式に変っていることに注目されたい。
きいほうから３番目と４番目の和である）を除けば、流
量が自然２進式に変っていることに注目されたい。
上記の３つのシーケンスは最後の２つのオリフィス流量
を除けば類似であるから、各シーケンスは最後の２つの
流量ユニットによって区別される。すなわち、最後の２
つのユニットが自然２進（ＬＮＢ）であるか、最後の２
つのユニットが同じ出力流量（１２Ｅ）であるか、最後
の２つのユニットがその前の２つのユニットの和に等し
い（Ｌ２Ｓ）かによって区別される。
を除けば類似であるから、各シーケンスは最後の２つの
流量ユニットによって区別される。すなわち、最後の２
つのユニットが自然２進（ＬＮＢ）であるか、最後の２
つのユニットが同じ出力流量（１２Ｅ）であるか、最後
の２つのユニットがその前の２つのユニットの和に等し
い（Ｌ２Ｓ）かによって区別される。
次に上記シーケンスに従い、最大流量が３０００ＳＣＦ
Ｈである実際のオリフィス流量で、理想的および実際的
な形を表１で示す。
Ｈである実際のオリフィス流量で、理想的および実際的
な形を表１で示す。
表 １
インジェクタ狙 旦旦旦 旦Ｚ互 Ｌ２Ｓ望まし
いシステムにおいては、前述（注記）したように、最初
の２つのインジェクタからの全流量を第３のインジェク
タからの流量より大きくする。それが望ましいのは２つ
の理由による。すなわち、インジェクタが連続的に可変
の出力流量を実現するためにパルシングしているときに
は、インジェクタの定常流量能力の一部分しか利用され
得ないことと、超過流量の予備があればそれが、すべて
のインジェクタでの過渡的および定常的流量誤差を補償
するために用いられ得ることである。
いシステムにおいては、前述（注記）したように、最初
の２つのインジェクタからの全流量を第３のインジェク
タからの流量より大きくする。それが望ましいのは２つ
の理由による。すなわち、インジェクタが連続的に可変
の出力流量を実現するためにパルシングしているときに
は、インジェクタの定常流量能力の一部分しか利用され
得ないことと、超過流量の予備があればそれが、すべて
のインジェクタでの過渡的および定常的流量誤差を補償
するために用いられ得ることである。
インジェクタの定常的流量能力の一部分だけしか用いな
いということは、パルシングインジェクタが各メータリ
ングサイクルごとに１＠閉になることを必要とする。典
型的な（経験的に承認されている）パルシングインジェ
クタの流量モデルは、次のように表わされる。
いということは、パルシングインジェクタが各メータリ
ングサイクルごとに１＠閉になることを必要とする。典
型的な（経験的に承認されている）パルシングインジェ
クタの流量モデルは、次のように表わされる。
計
００１
００１
０００
ここでＱ ［ＴＩ−パルシングインジェクタの流量０、
＝インジェクタの定常流量 Ｔ、。＝インジェクタのオン時間コントロールル信号の
持続時間 Ｔｏｐ。０＝インジエクタが開になるための時間Ｔ（１
０，、：インジェクタが閉になるための時間Ｔ０゜＋Ｔ
ａｒｔ”スパークプラグの点火時期間の時間 例えば、典型的インジェクタは開となるために１２００
μｓ、閉となるために９００μｓを要する。回転数５２
０Ｏｒｐｍの６気筒エンジンのメータリングサイクルで
は、１サイクル（すなわちスパークプラグの点火時期間
の時間）は３８４６μｓ持続する。
＝インジェクタの定常流量 Ｔ、。＝インジェクタのオン時間コントロールル信号の
持続時間 Ｔｏｐ。０＝インジエクタが開になるための時間Ｔ（１
０，、：インジェクタが閉になるための時間Ｔ０゜＋Ｔ
ａｒｔ”スパークプラグの点火時期間の時間 例えば、典型的インジェクタは開となるために１２００
μｓ、閉となるために９００μｓを要する。回転数５２
０Ｏｒｐｍの６気筒エンジンのメータリングサイクルで
は、１サイクル（すなわちスパークプラグの点火時期間
の時間）は３８４６μｓ持続する。
そのようなインジェクタでは、公称最小のパルスのオン
時間はＴ、。”Ｔ６ｐ＠ｎ 、公称最大のパルスのオン
時間はＴ、、、＝ Ｔ、。＋Ｔｏｔｔ Ｔ（１゜１．
どなる。
時間はＴ、。”Ｔ６ｐ＠ｎ 、公称最大のパルスのオン
時間はＴ、、、＝ Ｔ、。＋Ｔｏｔｔ Ｔ（１゜１．
どなる。
この条件下での、至当なインジェクタの流量モデルによ
る推定では、使用可能な、インジェクタのパルシングさ
れた流量の最小値は、定常流量の９００／３８４６ （
つまり２３．４％）となる。同様に考えて、あり得るイ
ンジェクタのパルシングされた流量の最大値は、定常流
量の（３８４６−１２００１／３８４６ （つまり６８
．８％）になる。
る推定では、使用可能な、インジェクタのパルシングさ
れた流量の最小値は、定常流量の９００／３８４６ （
つまり２３．４％）となる。同様に考えて、あり得るイ
ンジェクタのパルシングされた流量の最大値は、定常流
量の（３８４６−１２００１／３８４６ （つまり６８
．８％）になる。
表２〜表７においては、−続きのインジェクタ真理値表
を示す。これらは、種々のバルブ設計によって燃料流量
の１つのレンジを達成する例を示すものである。各場合
において、所要の平均流量を得るために必要な時間だけ
パルス的に（燃焼の度ごと）働くインジェクタについて
流量のレンジを示してる。最初の２つまたは３つのイン
ジェクタがパルシングする例を示す。すべての場合に、
パルシングインジェクタの定常流量の合計は、その次の
インジェクタの出力流量より大きい。特に、最初のイン
ジェクタでは、前述した理由によって、定常出力流量−
杯で働くことは全くなく、５２００ｒｐｍでは定常流量
の６８．８％が利用されている。しかし、他のパルシン
グインジェクタは、必要ならば、連続してオンにし放す
ことで出力流量の１００％で働くようにされている。
を示す。これらは、種々のバルブ設計によって燃料流量
の１つのレンジを達成する例を示すものである。各場合
において、所要の平均流量を得るために必要な時間だけ
パルス的に（燃焼の度ごと）働くインジェクタについて
流量のレンジを示してる。最初の２つまたは３つのイン
ジェクタがパルシングする例を示す。すべての場合に、
パルシングインジェクタの定常流量の合計は、その次の
インジェクタの出力流量より大きい。特に、最初のイン
ジェクタでは、前述した理由によって、定常出力流量−
杯で働くことは全くなく、５２００ｒｐｍでは定常流量
の６８．８％が利用されている。しかし、他のパルシン
グインジェクタは、必要ならば、連続してオンにし放す
ことで出力流量の１００％で働くようにされている。
ここで、最初の真理値表には“オーバラップ”という欄
があるが、これは、各ラインについて、インジェクタつ
まりバルブの組合せは同じにして第１のインジェクタの
パルス幅つまり開の時間を変えることによって得ること
ができる流量の変動幅を示すものである。
があるが、これは、各ラインについて、インジェクタつ
まりバルブの組合せは同じにして第１のインジェクタの
パルス幅つまり開の時間を変えることによって得ること
ができる流量の変動幅を示すものである。
−６１
−６１
表
９３３７−３８８２９−ａｆ１８８−８８２２０１０
３８９−３９１ ５９−６１ １１０
２２０！２％ １８％ ３６％ １５２％ １４％ ２１％ ４１％ ４９９−５１１ ５ｆｉ２−５５６ ５５７−６０８ ６０９−５１１ ６１２−６６６ ６６７−７１８ ７１９−７２１ ７２２−７７６ ７７７−８２８ ８２９−８３１ ８３２−８８６ ＆ｌ１７−９３８ ９３９−９６１ ９６２−１０１６ １８１７−１０６８ １４６９−１６７１ １１７２−１１２６ １１２７−１１７８ １１７９−１１ａ１ １１８２−１２３６ １２３７−１２８８ １２８９−１２９１ ！２９］−１３４６ １コ４７−ｌココ８ ９−６１ ３１−５１１ ３１−５８ ２９−８０ ８８−８８ ５９−６１ １１０ ３１−５８ ３１−５８ １１０ ２９−８０ ８８−８８ １１０ ９−６１ ゴ１−５８３１−５８ ２９−８０ ８８−ＢＢ ９−６１ ３１−５８ ３１−５８ ２９−８０ ８８−８１１ ９−６１ ３１−５８ ３ｌ−５８ ２９−８Ｑ ８８−８８ ５９−６１ １１０ ３１−５８ １１−５８ １ｉｅ ２９−８０ １１１１−１１８ １１０５９−６１
２２０３１−５８ ３１−５８
２２０２９−８０ ａｓ−ａ８ ２２０
５９−６１ １１０ ２２０３１−５１１
３１−５８ １１０ ２２０２９−４０ ８８−１１８
１１０ ２２０４０ ４０ ４０ ４０ ４０ ４０ ２２０ ４４０ ２２０ ４４１ ２２０ ４４ｆ１ １１０ ２２０ ４４０ １１０ ２２０ ４４８ １１０ ２２０ ４４０ １１８％ １８％ ２７％ ５３％ １８％ ２７％ ５３％ ２０％３０％５９％ ９７％ ２２％ ３３％ ６４％ ２２％ ３３％ ６５％ ２４％ ３６％ ７１％ ８．２％ ２６％ ３９％ ７６％ ２６％ ３９％ ７６％ ２８％ ４２％ ８２％ ７．１％ ３Ｑ％ ４５％ 話％ ３０％４５％ ３２％ ４８％ ４．２％ ３４％ ５１％ コ５う６５２９Ｃ ３７％ ５５％ ５４５％ ３９％ ５８％ ３９％ ５８％ ４１％ ６１％ ５Ｑ％ ４３％ ６４％ ４３％ ６４％ ４５％ ６７％ ４６％ ４７％ ７０％ ４７％ ７０％ ４ｇ％ ７３％ 表 表 ２（繞 き） ３ （続 き） 表 ３（続 き） ２５−５３ ２９８９−３０３７ ２−９０ ５（続 ９３７− ９５３ ９５４− ９８２ ９８３−１０１１ １０１２−１０２８ １０２９−１０５７ １０５８−１０８６ １０８７−１１０３ １１０４−１１３２ １１３３−１１６１ １１６２−１１７８ １１７９−１２０７ １２０８−１２３６ ３７−５３ ２５−５３ ２９ ２５−５３ ５８ ３７−５３ ２５−５３ ２９ ２５−５３ ５８ ７−５３ ２５−５３ ２９ ２５−５３ ５８ ７−５３ ２５−５３ ２９ ２５−５３ ５８ ！７６２−１７７８ ３７−５３ 表 ６ 表 ５（続 き） ２０ ３００８−３０３６ ５−５３ ８ ５ ｂＵ ００ Ｕｌｌ ソＵＵ ソＵυ 表 ６ （続 き） 表 ７ 表 ７（続 き） −７４ ７５−１１４ １１５−１６８ １６９−２０８ ２０９−２６２ ２６３−３０２ ３０３−３５６ ３５７−３９６ ３９７−４４９ ４５０−４８９ １０５３−１１０６ １１０７−１１４６ １１４７−１１９９ １３３４−１３８７ １３８８−１４２７ −７４ ５−７４ １−７４ ５−７４ １−７４ ５−７４ １−７４ ５−７４ ２−７４ ５−７４ １−７４ ３５−７４４０ ２−７４ ９４１８８ ９４１８８ ７５ １−７４ ３５−７４４０ １８８３７５７５０ １８８３７５７５０ ＋５２２−１５７４ １５７ −１６１４ １５１ −１６６８ １６６ −１７０８ １７０９−１７６２ １７６ −１８０２ １８０３−１８５６ １８５７−１８９６ １８９７−１９４９ １９５０−１９８９ １９９０−２０４３ ２０４４−２０８３ ２０８４−２１３７ ２１３８−２１７７ ２１７８−２２３１ ２２３２−２２７１ ２２７２−２３２４ ２３２５−２３６４ ２３６５−２４１８ ２４１９−２４５８ ２４５９−２５１２ ２５１３−２５５２ ２５５３−２６０６ ２６０７−２６４６ ２６４７− ６９９ ２７００− ７３９ ２７４０− ７９３ ２７９４− ８３３ ２８３４− ８８７ ２８８８− ９２７ ２９２８− ９８１ ２９８２−３０２１ ２−７４ −７４ １−７４ −７４ ２］−７４ ５−７４ −７４ −７４ ２−７４ ５−７４ １−７４ ５−７４ １−７４ ５−７４ １−７４ ５−７４ ２−７４ ５−７４ １−７４ ５−７４ ２！−７４ ５−７４ １−７４ ５−７４ ２−４ ５−４ １−４ ５−４ １−４ ５−４ １−４ ５−７４ 燃料流量を正確にコントロールするためには式１１＋
に含まれている変数からメータリングバルブの各オリフ
ィスを通る燃料の質量流量を計算する必要があるほか、
個々のインジェクタの、開／閉の信号に対する応答時間
と、なお、インジェクタが状態を変えつつある際の各オ
リフィスを通って流れている燃料の量を推定することが
できなければならない、これらの過渡的流量値は、イン
ジェクタコイルの作動電圧と、燃料の圧力と温度によっ
て影響される０作動電圧と、燃料の圧力と温度は適当な
センサを用いて容易に得られ、インジェクタコイルの温
度は、燃料の温度、メータリングバルブの周囲温度、イ
ンジェクタのオン時間。
３８９−３９１ ５９−６１ １１０
２２０！２％ １８％ ３６％ １５２％ １４％ ２１％ ４１％ ４９９−５１１ ５ｆｉ２−５５６ ５５７−６０８ ６０９−５１１ ６１２−６６６ ６６７−７１８ ７１９−７２１ ７２２−７７６ ７７７−８２８ ８２９−８３１ ８３２−８８６ ＆ｌ１７−９３８ ９３９−９６１ ９６２−１０１６ １８１７−１０６８ １４６９−１６７１ １１７２−１１２６ １１２７−１１７８ １１７９−１１ａ１ １１８２−１２３６ １２３７−１２８８ １２８９−１２９１ ！２９］−１３４６ １コ４７−ｌココ８ ９−６１ ３１−５１１ ３１−５８ ２９−８０ ８８−８８ ５９−６１ １１０ ３１−５８ ３１−５８ １１０ ２９−８０ ８８−８８ １１０ ９−６１ ゴ１−５８３１−５８ ２９−８０ ８８−ＢＢ ９−６１ ３１−５８ ３１−５８ ２９−８０ ８８−８１１ ９−６１ ３１−５８ ３ｌ−５８ ２９−８Ｑ ８８−８８ ５９−６１ １１０ ３１−５８ １１−５８ １ｉｅ ２９−８０ １１１１−１１８ １１０５９−６１
２２０３１−５８ ３１−５８
２２０２９−８０ ａｓ−ａ８ ２２０
５９−６１ １１０ ２２０３１−５１１
３１−５８ １１０ ２２０２９−４０ ８８−１１８
１１０ ２２０４０ ４０ ４０ ４０ ４０ ４０ ２２０ ４４０ ２２０ ４４１ ２２０ ４４ｆ１ １１０ ２２０ ４４０ １１０ ２２０ ４４８ １１０ ２２０ ４４０ １１８％ １８％ ２７％ ５３％ １８％ ２７％ ５３％ ２０％３０％５９％ ９７％ ２２％ ３３％ ６４％ ２２％ ３３％ ６５％ ２４％ ３６％ ７１％ ８．２％ ２６％ ３９％ ７６％ ２６％ ３９％ ７６％ ２８％ ４２％ ８２％ ７．１％ ３Ｑ％ ４５％ 話％ ３０％４５％ ３２％ ４８％ ４．２％ ３４％ ５１％ コ５う６５２９Ｃ ３７％ ５５％ ５４５％ ３９％ ５８％ ３９％ ５８％ ４１％ ６１％ ５Ｑ％ ４３％ ６４％ ４３％ ６４％ ４５％ ６７％ ４６％ ４７％ ７０％ ４７％ ７０％ ４ｇ％ ７３％ 表 表 ２（繞 き） ３ （続 き） 表 ３（続 き） ２５−５３ ２９８９−３０３７ ２−９０ ５（続 ９３７− ９５３ ９５４− ９８２ ９８３−１０１１ １０１２−１０２８ １０２９−１０５７ １０５８−１０８６ １０８７−１１０３ １１０４−１１３２ １１３３−１１６１ １１６２−１１７８ １１７９−１２０７ １２０８−１２３６ ３７−５３ ２５−５３ ２９ ２５−５３ ５８ ３７−５３ ２５−５３ ２９ ２５−５３ ５８ ７−５３ ２５−５３ ２９ ２５−５３ ５８ ７−５３ ２５−５３ ２９ ２５−５３ ５８ ！７６２−１７７８ ３７−５３ 表 ６ 表 ５（続 き） ２０ ３００８−３０３６ ５−５３ ８ ５ ｂＵ ００ Ｕｌｌ ソＵＵ ソＵυ 表 ６ （続 き） 表 ７ 表 ７（続 き） −７４ ７５−１１４ １１５−１６８ １６９−２０８ ２０９−２６２ ２６３−３０２ ３０３−３５６ ３５７−３９６ ３９７−４４９ ４５０−４８９ １０５３−１１０６ １１０７−１１４６ １１４７−１１９９ １３３４−１３８７ １３８８−１４２７ −７４ ５−７４ １−７４ ５−７４ １−７４ ５−７４ １−７４ ５−７４ ２−７４ ５−７４ １−７４ ３５−７４４０ ２−７４ ９４１８８ ９４１８８ ７５ １−７４ ３５−７４４０ １８８３７５７５０ １８８３７５７５０ ＋５２２−１５７４ １５７ −１６１４ １５１ −１６６８ １６６ −１７０８ １７０９−１７６２ １７６ −１８０２ １８０３−１８５６ １８５７−１８９６ １８９７−１９４９ １９５０−１９８９ １９９０−２０４３ ２０４４−２０８３ ２０８４−２１３７ ２１３８−２１７７ ２１７８−２２３１ ２２３２−２２７１ ２２７２−２３２４ ２３２５−２３６４ ２３６５−２４１８ ２４１９−２４５８ ２４５９−２５１２ ２５１３−２５５２ ２５５３−２６０６ ２６０７−２６４６ ２６４７− ６９９ ２７００− ７３９ ２７４０− ７９３ ２７９４− ８３３ ２８３４− ８８７ ２８８８− ９２７ ２９２８− ９８１ ２９８２−３０２１ ２−７４ −７４ １−７４ −７４ ２］−７４ ５−７４ −７４ −７４ ２−７４ ５−７４ １−７４ ５−７４ １−７４ ５−７４ １−７４ ５−７４ ２−７４ ５−７４ １−７４ ５−７４ ２！−７４ ５−７４ １−７４ ５−７４ ２−４ ５−４ １−４ ５−４ １−４ ５−４ １−４ ５−７４ 燃料流量を正確にコントロールするためには式１１＋
に含まれている変数からメータリングバルブの各オリフ
ィスを通る燃料の質量流量を計算する必要があるほか、
個々のインジェクタの、開／閉の信号に対する応答時間
と、なお、インジェクタが状態を変えつつある際の各オ
リフィスを通って流れている燃料の量を推定することが
できなければならない、これらの過渡的流量値は、イン
ジェクタコイルの作動電圧と、燃料の圧力と温度によっ
て影響される０作動電圧と、燃料の圧力と温度は適当な
センサを用いて容易に得られ、インジェクタコイルの温
度は、燃料の温度、メータリングバルブの周囲温度、イ
ンジェクタのオン時間。
メータリングバルブを通る質量流量、そしてまたインジ
ェクタの公称の熱発生と熱伝達の特性からコントロール
計算機によって近似的に算出され得る。
ェクタの公称の熱発生と熱伝達の特性からコントロール
計算機によって近似的に算出され得る。
この情報により、過渡期の燃料流量を推定でき、したが
ってインジェクタを正しい時刻に正しい期間で開閉する
ことができる。
ってインジェクタを正しい時刻に正しい期間で開閉する
ことができる。
コントロールシステムは、インジェクタの応答時間がコ
イルを付勢する電圧に関係して変る故に、車両のバッテ
リーの電圧（典型的には６ボルトと２４ボルト）を検出
するセンサ２２ａを含んでいる。コントロールシステム
は、ます付勢の電流を例えば２Ａに維持する。この電流
値は、インジェクタを急速に開にするために必要とされ
るが、なお、車両のバッテリーが例外的に低い電圧で働
いているときであってもインジェクタが開になることを
確実にする。しかし、−たんインジェクタが開となった
ならば、付勢の電流はｌ／２Ａに低減させられる。この
ようにすることは、電流フォールトパックとして知られ
ており、この適用例の場合には、付勢されたコイルの発
熱を最小にし、フィルの寿命を長くし、システムの電力
消費を少なくするほか、最も重要なこととして、コイル
での磁界が消失するために必要な時間を少なくするので
、インジェクタが閉となる時間を最小にする。
イルを付勢する電圧に関係して変る故に、車両のバッテ
リーの電圧（典型的には６ボルトと２４ボルト）を検出
するセンサ２２ａを含んでいる。コントロールシステム
は、ます付勢の電流を例えば２Ａに維持する。この電流
値は、インジェクタを急速に開にするために必要とされ
るが、なお、車両のバッテリーが例外的に低い電圧で働
いているときであってもインジェクタが開になることを
確実にする。しかし、−たんインジェクタが開となった
ならば、付勢の電流はｌ／２Ａに低減させられる。この
ようにすることは、電流フォールトパックとして知られ
ており、この適用例の場合には、付勢されたコイルの発
熱を最小にし、フィルの寿命を長くし、システムの電力
消費を少なくするほか、最も重要なこととして、コイル
での磁界が消失するために必要な時間を少なくするので
、インジェクタが閉となる時間を最小にする。
インジェクタやオリフィスは、特定のオリフィス面積、
したがって特定の流量を目標に製造されるが、それでも
、オリフィス面積したがって予測される流量には、完全
なメータリングバルブと比べたとき、製造上の変動幅が
あることになる。燃料供給の誤差を最小にし、燃料の流
量の不連続がないようにするには、各インジェクタは、
試験され、それにより、各インジェクタの特性が既知と
なり、システムコントロールの中に導入される。
したがって特定の流量を目標に製造されるが、それでも
、オリフィス面積したがって予測される流量には、完全
なメータリングバルブと比べたとき、製造上の変動幅が
あることになる。燃料供給の誤差を最小にし、燃料の流
量の不連続がないようにするには、各インジェクタは、
試験され、それにより、各インジェクタの特性が既知と
なり、システムコントロールの中に導入される。
試験のデータがバーコードの形で表示され、インジェク
タつまりメータリングバルブに貼付けられ、システムが
車両に組込まれるときにそのバーコードが読取られるこ
ととすればよい。
タつまりメータリングバルブに貼付けられ、システムが
車両に組込まれるときにそのバーコードが読取られるこ
ととすればよい。
表８は最大流量３００ＯＳＣＦＨを実現するための見本
的７個のインジェクタ、Ｌ２Ｓメータリングバルブの流
量値である。
的７個のインジェクタ、Ｌ２Ｓメータリングバルブの流
量値である。
表
インジェクタ すへてが すへてが すへてが咀
−２％ 公称 ＋２％ 組合せ 最小／最大 ランダム ７３．５ ７３．５ １４７、０ ９４０ ８８９ ８８２、０ ８８２、０ ９４０ インジェクタ１ ＋２＋３の出力 インジェクタ４の出力 １＋２＋３対４の誤差 インジェクタ１＋２＋３＋５の出力 インジェクタ６の出力 １＋２＋３＋５対６の誤差 ６４５ ７６．５ １５３、０ ３０６、０ ６１２、０ ９１８．０ ９１８．０ ０６０ ６５ ３５ ５０ ９４ １２ ８２ １８ ００６ ７３．５ ３５ ４６０ ０６０ ８８０ １８０ ９＋８０ ０２３ −公挽−最小Ｚ愚ム ランダム ００ ９４ ＝２０％ ９＋２ ８２ −３．３ ％ ９３ ０６ ４．４％ ８１ １８ ４．２％ ここで知られるのは、メータリングバルブが、インジェ
クタｌ ＋２＋３＋５を用いることからインジェクタ６
を用いることに変え、流量を９００３ＣＦ）Ｉから９０
Ｏ３ＣＦ）Ｉをかすかに超えるまで増加させているとき
、もし単純にすべてのインジェクタが公称どおりと考え
たならば、実際には３〜４％の燃料供給の誤差が出るこ
とがある、ということである、このことは必ずしもエン
ジンの性能には感知されるような影響を及ぼさないが、
例えば三元触媒式のコンバータの適正な働きのためには
、燃料供給が０．２５％以内でコントロールされるよう
にするのが望ましい。
−２％ 公称 ＋２％ 組合せ 最小／最大 ランダム ７３．５ ７３．５ １４７、０ ９４０ ８８９ ８８２、０ ８８２、０ ９４０ インジェクタ１ ＋２＋３の出力 インジェクタ４の出力 １＋２＋３対４の誤差 インジェクタ１＋２＋３＋５の出力 インジェクタ６の出力 １＋２＋３＋５対６の誤差 ６４５ ７６．５ １５３、０ ３０６、０ ６１２、０ ９１８．０ ９１８．０ ０６０ ６５ ３５ ５０ ９４ １２ ８２ １８ ００６ ７３．５ ３５ ４６０ ０６０ ８８０ １８０ ９＋８０ ０２３ −公挽−最小Ｚ愚ム ランダム ００ ９４ ＝２０％ ９＋２ ８２ −３．３ ％ ９３ ０６ ４．４％ ８１ １８ ４．２％ ここで知られるのは、メータリングバルブが、インジェ
クタｌ ＋２＋３＋５を用いることからインジェクタ６
を用いることに変え、流量を９００３ＣＦ）Ｉから９０
Ｏ３ＣＦ）Ｉをかすかに超えるまで増加させているとき
、もし単純にすべてのインジェクタが公称どおりと考え
たならば、実際には３〜４％の燃料供給の誤差が出るこ
とがある、ということである、このことは必ずしもエン
ジンの性能には感知されるような影響を及ぼさないが、
例えば三元触媒式のコンバータの適正な働きのためには
、燃料供給が０．２５％以内でコントロールされるよう
にするのが望ましい。
このような誤差を補償するために、パルシングインジェ
クタの１つを用いて２つの流量の間のギャップを橋渡し
することができる。パルシングインジェクタを用いるこ
とにより、なお、限られた数のインジェクタを用いての
流量の設定の細かさが拡張される。無限に細かい流量設
定をするにはパルシングは用いられないことは明らかで
あるが、予測される流量をより正確にするには、各イン
ジェクタの最小のオン時間を、バルブの適切なコントロ
ールが維持されて、より予測し難い始めｆｐｕｌｌ−ｉ
ｎｌ と終り（ｄｒｏｐ−ｏｕｔｌの流量が予測全ｉｔ
の及ぼす影響が比較的小さくなるように設定する。典型
的には、所望のコントロールの程度のために、パルシン
グインジェクタが必要とする最小のオフ時間は９００μ
ｓ、そして始まりｆｐｕｌｌ−ｉｎｌの時間は１２００
μｓである。
クタの１つを用いて２つの流量の間のギャップを橋渡し
することができる。パルシングインジェクタを用いるこ
とにより、なお、限られた数のインジェクタを用いての
流量の設定の細かさが拡張される。無限に細かい流量設
定をするにはパルシングは用いられないことは明らかで
あるが、予測される流量をより正確にするには、各イン
ジェクタの最小のオン時間を、バルブの適切なコントロ
ールが維持されて、より予測し難い始めｆｐｕｌｌ−ｉ
ｎｌ と終り（ｄｒｏｐ−ｏｕｔｌの流量が予測全ｉｔ
の及ぼす影響が比較的小さくなるように設定する。典型
的には、所望のコントロールの程度のために、パルシン
グインジェクタが必要とする最小のオフ時間は９００μ
ｓ、そして始まりｆｐｕｌｌ−ｉｎｌの時間は１２００
μｓである。
メータリングバルブの下流において、調量された燃料は
、エンジンに供給される前に空気と混合される。燃料と
空気の混合は、エンジンのエアクリ〜すの中または後で
行われるのが便利である。
、エンジンに供給される前に空気と混合される。燃料と
空気の混合は、エンジンのエアクリ〜すの中または後で
行われるのが便利である。
この環境において用いられるに適する燃料混合器３６０
と燃料ノズル３６２が第８図と第９図に示されている。
と燃料ノズル３６２が第８図と第９図に示されている。
燃料混合器３６０も燃料ノズル３６２も、空気の流れの
中に燃料を分散させるようになっている。このシステム
においては、メータリングバルブから来た燃料は、正圧
、望ましくは１〜２ ｐｓｉの圧力で供給される。
中に燃料を分散させるようになっている。このシステム
においては、メータリングバルブから来た燃料は、正圧
、望ましくは１〜２ ｐｓｉの圧力で供給される。
第８図は、エアクリーナとスロットルプレートの間の空
気管３６４に設けられるに適した混合器３６０を示して
いる。混合器３６０は、メータリングバルブの出口から
来るホース（図示せず）と結合されるためのアングル形
のノズル入口部品３６６を含んでいて、この入口部品３
６６は、エンジンに吸引されでいる空気の中に拡散する
燃料が通るところの一連の開口３７０が設けられている
ディフュザデユープ３６８に続いている。デイフユーザ
チューブの両端は、吸入管３６４にある開口３７２．３
７４を通って延びていて、一端ではノズル入口部品３６
６、他端ではデイフユーザチューブサポート３７６がつ
いていることで位置決めされている。シール用ワッシャ
３７８．３８０の各々が、ノズル入口部品３６６とデイ
フユーザチューブサポート３７６の各々と空気管３６４
の外面に形成されている平坦部３８２．３８４の各々の
間に入っている一方、押えナツト３８６．３８８の各々
が、空気管３６４の内側にあって、チューブ３６８を、
ノズル入口部品３６６とサポート３７６の各々の中に保
持している。
気管３６４に設けられるに適した混合器３６０を示して
いる。混合器３６０は、メータリングバルブの出口から
来るホース（図示せず）と結合されるためのアングル形
のノズル入口部品３６６を含んでいて、この入口部品３
６６は、エンジンに吸引されでいる空気の中に拡散する
燃料が通るところの一連の開口３７０が設けられている
ディフュザデユープ３６８に続いている。デイフユーザ
チューブの両端は、吸入管３６４にある開口３７２．３
７４を通って延びていて、一端ではノズル入口部品３６
６、他端ではデイフユーザチューブサポート３７６がつ
いていることで位置決めされている。シール用ワッシャ
３７８．３８０の各々が、ノズル入口部品３６６とデイ
フユーザチューブサポート３７６の各々と空気管３６４
の外面に形成されている平坦部３８２．３８４の各々の
間に入っている一方、押えナツト３８６．３８８の各々
が、空気管３６４の内側にあって、チューブ３６８を、
ノズル入口部品３６６とサポート３７６の各々の中に保
持している。
第９図に示しであるノズル３６２は、アングル形のノズ
ル入口部品３９６に取付けられた簡単なディフューザコ
ーン３９０を含んでおり、エアクリ〜す、恐らくはエア
クリーナのリットの中または入口スノーケルに取付けら
れるのに適している。図示の例は、エアクリーナのリッ
ド３９２に取付けられた場合にあって、リッド３９２と
入口部品３９６の間にシール用ワッシャ３９４が設けら
れている。コーン３９０は、燃料を吸入空気の中に拡散
させるコーン形の出口を実現している。
ル入口部品３９６に取付けられた簡単なディフューザコ
ーン３９０を含んでおり、エアクリ〜す、恐らくはエア
クリーナのリットの中または入口スノーケルに取付けら
れるのに適している。図示の例は、エアクリーナのリッ
ド３９２に取付けられた場合にあって、リッド３９２と
入口部品３９６の間にシール用ワッシャ３９４が設けら
れている。コーン３９０は、燃料を吸入空気の中に拡散
させるコーン形の出口を実現している。
エアクリーナのリッドに取付ける場合には、各スロット
ルボアーに１つのノズルを設置する。
ルボアーに１つのノズルを設置する。
エアクリーナのリッドは、直接取付は型のエアクリーナ
では、過渡的遅れを最小にし、スロットルの上側での可
燃の混合気の貯留量を最小にする手段として、望ましい
取付は場所である。
では、過渡的遅れを最小にし、スロットルの上側での可
燃の混合気の貯留量を最小にする手段として、望ましい
取付は場所である。
エンジンに正確な量で燃料が供給されるようにメータリ
ングバルブの作動をコントロールするためには、エンジ
ンの燃料所要量の理論的モデリングが必要である。そし
てその所要量は、エンジンを通る空気の質量流量の計算
値から計算される。
ングバルブの作動をコントロールするためには、エンジ
ンの燃料所要量の理論的モデリングが必要である。そし
てその所要量は、エンジンを通る空気の質量流量の計算
値から計算される。
メータリングバルブのインジェクタを通る質量流量は、
音速での作動の場合、入口の絶対圧力と直線関係にある
（ただし温度一定で）。したがって、サイズが相異るエ
ンジンの相異る燃料所要量に対しては、下記の式を用い
てメータリングバルブの入口圧力を調整することにより
、広範囲に対処でき、それにより適当な流量能力がある
ことを確実にし得る。
音速での作動の場合、入口の絶対圧力と直線関係にある
（ただし温度一定で）。したがって、サイズが相異るエ
ンジンの相異る燃料所要量に対しては、下記の式を用い
てメータリングバルブの入口圧力を調整することにより
、広範囲に対処でき、それにより適当な流量能力がある
ことを確実にし得る。
ここに、ＫＲ＝レギュレータの特性の依存する定数Ｐ、
＝エンジンのピークの出力［ｋｗ］ＬＨＶ ＝燃料の低
位発熱量［ｋｓ／ｇ］ふ、□＝ １１００ｐｓｉでの最
大の燃料流量能力［ｇ／ｓｌ この調整は圧力レギュレータの調整によって達成される
。前述したように、エンジンの燃料の瞬間流量は、エン
ジンに行く空気の質量流量に基づいて算出される。空気
の質量流量（ＭＡＦ）は次式で算出される。
＝エンジンのピークの出力［ｋｗ］ＬＨＶ ＝燃料の低
位発熱量［ｋｓ／ｇ］ふ、□＝ １１００ｐｓｉでの最
大の燃料流量能力［ｇ／ｓｌ この調整は圧力レギュレータの調整によって達成される
。前述したように、エンジンの燃料の瞬間流量は、エン
ジンに行く空気の質量流量に基づいて算出される。空気
の質量流量（ＭＡＦ）は次式で算出される。
所要燃料流量＋ ｍｃｓａ ” ＭＡＦ／λ
（３ａ）ここにに＝換算定数 η□、；吸入混合気の空気部分 Ｄ＝エンジン排気量（Ｉ ＲＰＭ ＝エンジン速度（回転数７分）ＭＡＰ ＝マニ
ホルドの絶対圧力（Ｈｇ）η、。１＝体積効率（ＭＡＰ
、ＲＰＭの関数）Ｔ、、１□＝吸入弁直前での空気混合
気の絶対温度（°Ｋ） λ＝質量での空気／燃料比 上記から知られるように、式（３）はＭＡＰとＲＰＭの
関数である体積効率（η９゜ｌ）を含んでいる。
（３ａ）ここにに＝換算定数 η□、；吸入混合気の空気部分 Ｄ＝エンジン排気量（Ｉ ＲＰＭ ＝エンジン速度（回転数７分）ＭＡＰ ＝マニ
ホルドの絶対圧力（Ｈｇ）η、。１＝体積効率（ＭＡＰ
、ＲＰＭの関数）Ｔ、、１□＝吸入弁直前での空気混合
気の絶対温度（°Ｋ） λ＝質量での空気／燃料比 上記から知られるように、式（３）はＭＡＰとＲＰＭの
関数である体積効率（η９゜ｌ）を含んでいる。
システムのコントロールプログラムの１つの実施された
ものは、汎用的な２０８点の体積効率のテーブルを含ん
でいる。容認される点の選択の仕方は、 ＭＡＰ ： ２９．６． ２７．５． ２５．６．
２３．３． ２＋、２．１９．２＋７．５． ＋５．
９． １４．５． １３．１． １１．７． ９．９．
７．４ＲＰＭ ： Ｌ ｌ（Ｔ／Ｉ）”’、−−
・−、＋（Ｔ／Ｉ）”’、 Ｔ 。
ものは、汎用的な２０８点の体積効率のテーブルを含ん
でいる。容認される点の選択の仕方は、 ＭＡＰ ： ２９．６． ２７．５． ２５．６．
２３．３． ２＋、２．１９．２＋７．５． ＋５．
９． １４．５． １３．１． １１．７． ９．９．
７．４ＲＰＭ ： Ｌ ｌ（Ｔ／Ｉ）”’、−−
・−、＋（Ｔ／Ｉ）”’、 Ｔ 。
Ｔ（Ｐ／Ｔ）”２．ＴＣＰ／Ｔ）”’、 Ｐ、 １
．１５Ｐ、（１，１５）”Ｐここに、Ｐ−ピーク出力の
ＲＰＭ Ｔ＝ピークトルクのＲＰＭ ■＝アイドルのＲＰＭ 体積効率は各エンジンについて経験的に求められ得る。
．１５Ｐ、（１，１５）”Ｐここに、Ｐ−ピーク出力の
ＲＰＭ Ｔ＝ピークトルクのＲＰＭ ■＝アイドルのＲＰＭ 体積効率は各エンジンについて経験的に求められ得る。
代案として、各エンジンの体積効率を広く求めるために
は数学モデルが用いられてよい。
は数学モデルが用いられてよい。
総括の体積効率は、１回の吸入行程の間にエンジンのシ
リンダに入る新鮮空気の実際質量を、同じ条件下でピス
トン排気容積を満たすはずの理想的な空気質量（Ｍ□０
）で除したものである。
リンダに入る新鮮空気の実際質量を、同じ条件下でピス
トン排気容積を満たすはずの理想的な空気質量（Ｍ□０
）で除したものである。
４行程エンジンに対しては、
η９゜１＝２ＭＡＦ・６０／Ｄ−Ｓ−ＲＰＭａ エンジ
ン速度（回転数）〉ピークトルク回転数の場合 す、 エンジン速度 数の場合 （回転数） とピークトルク回転 圧力比は、 ここにη９．□＝ビークでの体積効率の推定値ε ＝圧
縮比 ＲＰＭＰ、？、 ＝ビークトルクでのエンジン速度（
回転数７分） ＲＰＭｐ、ｐ、 ＝ビーク出力でのエンジン速度（回
転数７分） ＫＦＭｐ、Ｔ ここで、 ４０００ Ｔｐ （−＋ ＦＭＥＰｐ） ａｏ、ａｌ、ａ２．ｔｌｏ、ｔ）＋、ｔｌｚ、ｃｏ、Ｃ
１，Ｃ２：経験的定数 ＲＰＭ、＝エンジンのアイドル速度 （回転数７分） η。＝機械効率 ＴＣ＝サーモスタットが開になる温度 ［Ｋ］ Ｔｂ−ベースの温度［Ｋ］ ２ ＝シリンダ数 ｂ ＝シリンダのボアー［ｍｍ］ 各エンジンについてピークの体積効率（η、。
ン速度（回転数）〉ピークトルク回転数の場合 す、 エンジン速度 数の場合 （回転数） とピークトルク回転 圧力比は、 ここにη９．□＝ビークでの体積効率の推定値ε ＝圧
縮比 ＲＰＭＰ、？、 ＝ビークトルクでのエンジン速度（
回転数７分） ＲＰＭｐ、ｐ、 ＝ビーク出力でのエンジン速度（回
転数７分） ＫＦＭｐ、Ｔ ここで、 ４０００ Ｔｐ （−＋ ＦＭＥＰｐ） ａｏ、ａｌ、ａ２．ｔｌｏ、ｔ）＋、ｔｌｚ、ｃｏ、Ｃ
１，Ｃ２：経験的定数 ＲＰＭ、＝エンジンのアイドル速度 （回転数７分） η。＝機械効率 ＴＣ＝サーモスタットが開になる温度 ［Ｋ］ Ｔｂ−ベースの温度［Ｋ］ ２ ＝シリンダ数 ｂ ＝シリンダのボアー［ｍｍ］ 各エンジンについてピークの体積効率（η、。
）を推定することは幾らか煩雑であるが、自然吸気、電
気点火（Ｓ、Ｉ）の多くはエンジンにおいてはη、、、
に＝ ｏ、 ８５とするのが至当な近似であることが知
られている。しかし、この数字は、吸入または排気マニ
ホルドがチューニングされている場合とか、エンジンが
ターボチャージまたはスーパーチャージされる場合には
、典型的にはより高くなる。このようなあまり一般的で
ない場合には適当な値を計算または近似で求めねばなら
ない。
気点火（Ｓ、Ｉ）の多くはエンジンにおいてはη、、、
に＝ ｏ、 ８５とするのが至当な近似であることが知
られている。しかし、この数字は、吸入または排気マニ
ホルドがチューニングされている場合とか、エンジンが
ターボチャージまたはスーパーチャージされる場合には
、典型的にはより高くなる。このようなあまり一般的で
ない場合には適当な値を計算または近似で求めねばなら
ない。
式（３）から知られるように、質量流量を求めるには、
吸入弁の近くでの空気温度（Ｔ−１８）の測定が必要で
ある。既存の車両で、吸入弁の近くに温度センサをアフ
ターマーケットサービスで設置することができにくい場
合には、典型的にはエアクリーナを吸入弁の間にある温
度センサの場所からの空気混合気の温度上昇を推定する
必要がある。
吸入弁の近くでの空気温度（Ｔ−１８）の測定が必要で
ある。既存の車両で、吸入弁の近くに温度センサをアフ
ターマーケットサービスで設置することができにくい場
合には、典型的にはエアクリーナを吸入弁の間にある温
度センサの場所からの空気混合気の温度上昇を推定する
必要がある。
吸入弁近くの混合気温度（Ｔ、ｊ、ｌｏにのモデリング
はキャリブレーションされ測定されたデータを用いての
計算を含んでいて、 Ｔ、１．＝Ｔ、−（Ｔ、−（Ｔ、−Ｔ、、）””または Ｔｕ□＝Ｏ（クロスフロー型ヘッドまたはＶ形マニホル
ドの場合） ここに、Ｔ＆ｌｆｉ”入口での空気温度［Ｋ］Ｔｒｕｓ
ｔ ＝燃料の温度［Ｋ］ Ｚ ＝シリンダ数 Ｌ ＝吸入管内ランナー距離［ｍ］ ＲＰＭＰＰ ＝エンジンのピーク出力での速度（回転数
７分） Ｄ ＝エンジンの排気量［４］ Ａ ＝化学量論的空気／燃料比 ＬＡＭＢＤＡ＝公称の過剰空気率（実時間メータリング
の場合） ＭＡＦ ＝空気の質量流量［ｇ／ｓ］ （式（１）テ
１１□”Ｔｉ１ｌ１１として） ｋ、、に！ ＝経験的に求まる定数 第１０図は、前述のように所望の燃料流量を実現するよ
うなメータリングバルブのコントロールのために適当な
計算機とセンサの組上げのブロック図であって、メータ
リングバルブの設定を決めるために用いられる種々のセ
ンサを示している。
はキャリブレーションされ測定されたデータを用いての
計算を含んでいて、 Ｔ、１．＝Ｔ、−（Ｔ、−（Ｔ、−Ｔ、、）””または Ｔｕ□＝Ｏ（クロスフロー型ヘッドまたはＶ形マニホル
ドの場合） ここに、Ｔ＆ｌｆｉ”入口での空気温度［Ｋ］Ｔｒｕｓ
ｔ ＝燃料の温度［Ｋ］ Ｚ ＝シリンダ数 Ｌ ＝吸入管内ランナー距離［ｍ］ ＲＰＭＰＰ ＝エンジンのピーク出力での速度（回転数
７分） Ｄ ＝エンジンの排気量［４］ Ａ ＝化学量論的空気／燃料比 ＬＡＭＢＤＡ＝公称の過剰空気率（実時間メータリング
の場合） ＭＡＦ ＝空気の質量流量［ｇ／ｓ］ （式（１）テ
１１□”Ｔｉ１ｌ１１として） ｋ、、に！ ＝経験的に求まる定数 第１０図は、前述のように所望の燃料流量を実現するよ
うなメータリングバルブのコントロールのために適当な
計算機とセンサの組上げのブロック図であって、メータ
リングバルブの設定を決めるために用いられる種々のセ
ンサを示している。
システム電圧４００の入力は、バッテリーと接地ライン
からの入力を含む。アナログ入力４０２は、エンジンの
データ４０４、燃料システムのデータ４０６、雑データ
４０８、および将来の要求に応するための幾つかの予備
ライン４１０を含む。エンジンのデータ４０４は、エン
ジンの冷却媒体の温度、吸入空気温度、吸入マニホルド
の絶対圧力、および排気ガスの酸素を含む。燃料システ
ムのデータ４０６は、燃料の貯蔵圧力（ゲージ圧）、調
斤された憚料の圧力（絶対値）、および調圧された燃１
１の温度を含む。雑データ４０８は、大気圧、バッテリ
ーの電圧、および参障電圧（直流５ポルト）を含む。
からの入力を含む。アナログ入力４０２は、エンジンの
データ４０４、燃料システムのデータ４０６、雑データ
４０８、および将来の要求に応するための幾つかの予備
ライン４１０を含む。エンジンのデータ４０４は、エン
ジンの冷却媒体の温度、吸入空気温度、吸入マニホルド
の絶対圧力、および排気ガスの酸素を含む。燃料システ
ムのデータ４０６は、燃料の貯蔵圧力（ゲージ圧）、調
斤された憚料の圧力（絶対値）、および調圧された燃１
１の温度を含む。雑データ４０８は、大気圧、バッテリ
ーの電圧、および参障電圧（直流５ポルト）を含む。
アナログ入力４０２は、処理されるためにディジタル信
号に変換される。
号に変換される。
ディジタル人力４１２は、主としてステータスに関して
いて、スターターソレノイドからの入力、ガソリンモー
ドの選択、天然ガスかプロパンかのモード選択、排気ガ
ス再循環ｆＥＧＲ１、および点火キーを含む。
いて、スターターソレノイドからの入力、ガソリンモー
ドの選択、天然ガスかプロパンかのモード選択、排気ガ
ス再循環ｆＥＧＲ１、および点火キーを含む。
エンジン回転数に関する入力４１４は高速入力として一
括されていて、それは、エンジンのＲＰＭであるコイル
ネガチブを含むほか、実際の車両速度に関係した入力を
も含むことがある。この特定の実施例においては、ガソ
リン燃料を用いる普通の車両に組°込んで使うために、
多数の高速入力がなる、上死点センサ、ノックセンサ、
および排気ガス酸素センサのような、エンジンのオリジ
ナルのメーカｆＯＥＭ＋ のデータライン４１６を傍受
して（１られる。
括されていて、それは、エンジンのＲＰＭであるコイル
ネガチブを含むほか、実際の車両速度に関係した入力を
も含むことがある。この特定の実施例においては、ガソ
リン燃料を用いる普通の車両に組°込んで使うために、
多数の高速入力がなる、上死点センサ、ノックセンサ、
および排気ガス酸素センサのような、エンジンのオリジ
ナルのメーカｆＯＥＭ＋ のデータライン４１６を傍受
して（１られる。
入力はなお、車両のダツシュボードの燃料ゲージからも
提供される。
提供される。
上死点センサ、ノック、排気ガス酸素、およびダツシュ
ボード燃料ゲージを検出するセンサのキャリブレーショ
ンに用いられる同期シリアルポート４１９と通信するた
めのキャリブレーション入力４１８が設けられている。
ボード燃料ゲージを検出するセンサのキャリブレーショ
ンに用いられる同期シリアルポート４１９と通信するた
めのキャリブレーション入力４１８が設けられている。
これらの入力は計算セクション４２０に供給される。こ
の計算セクション４２０は、アナログ／デジタル変換器
（アナログの入力のために）、クロック、マイクロプロ
セッサ、ＥＰＲＰＭ 、バスドライバ、およびバッテリ
ー（バックアップ電源として）を含んでいる。
の計算セクション４２０は、アナログ／デジタル変換器
（アナログの入力のために）、クロック、マイクロプロ
セッサ、ＥＰＲＰＭ 、バスドライバ、およびバッテリ
ー（バックアップ電源として）を含んでいる。
計算セクション４２０からの１つの出力は、参即電圧の
出力４２３を出すために出力バッファ４２２を通過する
。
出力４２３を出すために出力バッファ４２２を通過する
。
計算セクションからの他の出力が、飽和Ｉ Ａｎ＋ｐド
ライバ４２４を通ってＥＧ）Ｉ才一バーライドソレノイ
ド、および、オプショナルとしてのアイドル補償出力４
２５となっている。
ライバ４２４を通ってＥＧ）Ｉ才一バーライドソレノイ
ド、および、オプショナルとしてのアイドル補償出力４
２５となっている。
なｊ５．２Ａａ＋ｐ ドライバ４２６が、ガソリンソレ
ノイドまたはリレー（燃料２種類の車両の場合）圧力レ
ギュレータのソレノイド、および冷却媒体供給ソレノイ
ドへの出力４２７のために設けられている。
ノイドまたはリレー（燃料２種類の車両の場合）圧力レ
ギュレータのソレノイド、および冷却媒体供給ソレノイ
ドへの出力４２７のために設けられている。
なお、複数のメータリングバルブ・データライン４２８
が、各バルブのソレノイドに一体として設けられている
。天然ガス使用の典型的場合には約７〜８個の出力４２
９が出される。プロパンやＬＰＧ使用の場合ならば９〜
１０個の出力が必要になろう（出力の個数はインジェク
タの個数）、第５ａ図に関して前述したように、メータ
リングバルブボディの中に、そこでは熱が発生する故に
、高電流フォールドバックドライバが設けられている。
が、各バルブのソレノイドに一体として設けられている
。天然ガス使用の典型的場合には約７〜８個の出力４２
９が出される。プロパンやＬＰＧ使用の場合ならば９〜
１０個の出力が必要になろう（出力の個数はインジェク
タの個数）、第５ａ図に関して前述したように、メータ
リングバルブボディの中に、そこでは熱が発生する故に
、高電流フォールドバックドライバが設けられている。
燃料供給の誤差をさらに補償するには、コントロールシ
ステムに、アクティブな酸素センサ・フィードバックシ
ステムと、キープ・アライブに適したメモリを含める。
ステムに、アクティブな酸素センサ・フィードバックシ
ステムと、キープ・アライブに適したメモリを含める。
燃料供給の誤差を来す原因になる偏差としては、
（１）センサの、それぞれのキャリブレーションカーブ
からの偏差、 （２）メータリングバルブのキャリブレーションカーブ
の不正確さ、 （３）体積効率の実際値と計算値の隔り、（４）吸入弁
の近くの空気混合気温度の実際値と計算値の隔り、燃料
所要量の実際値と計算値の隔り、 （５）天然ガスの組成の変化 がある。
からの偏差、 （２）メータリングバルブのキャリブレーションカーブ
の不正確さ、 （３）体積効率の実際値と計算値の隔り、（４）吸入弁
の近くの空気混合気温度の実際値と計算値の隔り、燃料
所要量の実際値と計算値の隔り、 （５）天然ガスの組成の変化 がある。
酸素センサが迅速に化学量論的関係を見出すことを助け
るために、アダプティブメモリ方式が用いられて、それ
が体積効率テーブルと類似の方法で構築される。体積効
率テーブルとは、すなわち、多数のセル、例えば１６の
ＲＰＭセル×１３のＭＡＰセルがあって各セルが体積効
率補正マトリックスＶＣ（ＲＰＭ、 ＭＡＰ）のための
１つの値を保持しているテーブルである。
るために、アダプティブメモリ方式が用いられて、それ
が体積効率テーブルと類似の方法で構築される。体積効
率テーブルとは、すなわち、多数のセル、例えば１６の
ＲＰＭセル×１３のＭＡＰセルがあって各セルが体積効
率補正マトリックスＶＣ（ＲＰＭ、 ＭＡＰ）のための
１つの値を保持しているテーブルである。
最初にはテーブルはＶＣ＝ １の（＋ａ （複数）を保
持しており、あるセルの中の閉ループの中で車両が運転
されるにつれて、ＶＣｆＲＰＭ、 ＭＡＰＩの特定の値
が、化学量論的関係が達せられるまで変更される。テー
ブルは、変更された値を保持するので、その後、より迅
速に化学量論的状態に到達する。
持しており、あるセルの中の閉ループの中で車両が運転
されるにつれて、ＶＣｆＲＰＭ、 ＭＡＰＩの特定の値
が、化学量論的関係が達せられるまで変更される。テー
ブルは、変更された値を保持するので、その後、より迅
速に化学量論的状態に到達する。
それは、スタートの値が所望の値により近いはずだから
である。
である。
さらに手のこんだものとしては、ＥＧＲが活き、ＥＧＲ
が不使用、特定の両限界の間にある空気温度、特定の両
限界の間にある大気圧、特定の値より大きいエンジン回
転数変化率、最小の標準点よりも特定の値以上少ないＭ
ＡＰＯ値、および標準マトリックスの中の値といったも
ののための容易に判定され得る明白な運転モードの間に
閉ループ番こよって判定されたメータリングの誤差を個
々に補償するために、一連の個々のＶＣＩＲＰＭ、 Ｍ
ＡＰＩファクタを生成し、計算機のメモリにストアする
ことが考えられる。
が不使用、特定の両限界の間にある空気温度、特定の両
限界の間にある大気圧、特定の値より大きいエンジン回
転数変化率、最小の標準点よりも特定の値以上少ないＭ
ＡＰＯ値、および標準マトリックスの中の値といったも
ののための容易に判定され得る明白な運転モードの間に
閉ループ番こよって判定されたメータリングの誤差を個
々に補償するために、一連の個々のＶＣＩＲＰＭ、 Ｍ
ＡＰＩファクタを生成し、計算機のメモリにストアする
ことが考えられる。
上述の実施例説明においては、メータリンクバルブのオ
リフィスを通る流れが音速流であるとしたが、このシス
テムを亜音速流を用いて運転することも可能である。た
だしその場合、各オリフィスを通過する質量流量を算出
するためにメータリングバルブ出口の圧力を考慮に入れ
なければならない故に、コントロールが複雑になる。亜
音速流が考えられる場合として、燃料、典型的にはプロ
パンが、用いられたオリフィスの形に対しての臨界圧力
以下で作動した場合（すなわち、オリフィス前後で、音
速流の圧力比が予測のように維持されていなかった場合
）がある。プロパンのシステムにおいて、このことは、
温度が一２０℃よりも低い場合、すなわち、燃料を蒸発
させて十分に高い圧力に保つに足る熱量がエンジンおよ
び／または環境において適切に存在しない場合に最も起
りやすい。
リフィスを通る流れが音速流であるとしたが、このシス
テムを亜音速流を用いて運転することも可能である。た
だしその場合、各オリフィスを通過する質量流量を算出
するためにメータリングバルブ出口の圧力を考慮に入れ
なければならない故に、コントロールが複雑になる。亜
音速流が考えられる場合として、燃料、典型的にはプロ
パンが、用いられたオリフィスの形に対しての臨界圧力
以下で作動した場合（すなわち、オリフィス前後で、音
速流の圧力比が予測のように維持されていなかった場合
）がある。プロパンのシステムにおいて、このことは、
温度が一２０℃よりも低い場合、すなわち、燃料を蒸発
させて十分に高い圧力に保つに足る熱量がエンジンおよ
び／または環境において適切に存在しない場合に最も起
りやすい。
以上ではエンジンは主として火花点火エンジンであると
していたが、このシステムは圧縮点火エンジンつまりデ
ィーゼルエンジンを変形するにも使われ得る。典型的に
天然ガスは圧縮比で２０：１より小さいならば圧縮によ
っては点火されないので、ディーゼル燃料のパイロット
噴射を用いるか、または特にスパークプラグを設けての
点火が必要となろう。しかしなから、以上で説明したシ
ステムはこのような利用分野で利用可能である。
していたが、このシステムは圧縮点火エンジンつまりデ
ィーゼルエンジンを変形するにも使われ得る。典型的に
天然ガスは圧縮比で２０：１より小さいならば圧縮によ
っては点火されないので、ディーゼル燃料のパイロット
噴射を用いるか、または特にスパークプラグを設けての
点火が必要となろう。しかしなから、以上で説明したシ
ステムはこのような利用分野で利用可能である。
さらに、上述した実施例は内燃機関に用いられるに適し
ているが、このシステムおよびシステムの構成部分を、
他の分野に用いられるように適合させ得ることはもちろ
んである。
ているが、このシステムおよびシステムの構成部分を、
他の分野に用いられるように適合させ得ることはもちろ
んである。
第１図は本発明の望ましい実施例である燃料供給システ
ムが設けられている車両エンジンのブロック図、 第２図は第１図の燃料供給システムの燃料圧力レギュレ
ータのブロック図、 第３ａ図は第１図の燃料供給システムの燃料圧力レギュ
レータの断面図で、第３ｂ図の３８−３８矢視の断面図
、 第３ｂ図は燃料圧力レギュレータの平面視図、第３ｃ図
は燃料圧力レギュレータの正両立面図、 第３ｄ図は第３ｂ図の３ｄ−３ｄ矢視の断面図で、燃料
入口の詳細を示す図、 第３ｅ図は第３ｂ図の３ｅ−３ｅ矢視の断面図で、レリ
ーフ弁の詳細を示す図、 第４図は第１図の燃料供給システムの燃料メータリング
バルブのブロック図、 第５ａ図は第１図の燃料供給システムの燃料メータリン
グバルブの上面視図、 第５ｂ図は燃料メータリングバルブの正両立面図、 第５ｃ図は燃料メータリングバルブの側面立面図、 第５ｄ図はメータリングバルブの電子コントロールポー
トの上面を示す絵画的視図、 第６図は、第５ａ図の６−６矢視の断面図、第７ａ図は
燃料メータリングバルブのバルブブロックの上面視図で
、隠れた入ロマニホルディングの詳細を示す図、 第７ｂ図は燃料メータリングバルブのバルブブロックの
上面視図で、隠れた出ロマニホルディングの詳細を示す
図、 第７ｃ図は燃料メータリングバルブのバルブブロックの
上面視図で、隠れた冷却媒体マニホルディングの詳細を
示す図、 第７ｄ図は第７ａ図の７ｄ−７ｄ矢視の断面図、 第８図はエンジンの吸気管の断面図で、第１図の燃料供
給システムと共に用いられる空気／燃料混合器の１つの
実施例を示す図、 第９図はエンジンの吸気管の断面図で、第１図の燃料供
給システムと共に用いられる空気／燃料混合器のもう１
つの実施例すなわちノズル形とした実施例を示す図、 第１０図は、第１図の燃料供給システムのコントローラ
のブロック図である。 ｌＯ・・・・燃料貯蔵タンク、１２・・・・燃料ライン
、１３・・・・空気吸入管、１４・・・・圧力レギュレ
ータ、１５・・・・矢印、１６・・・・メータリングバ
ルブ、１７・・・・メータリングバルブブロック（ボデ
ィ）、１８・・・・空気／燃料混合器、１９・・・・エ
ンジン、２０・・・・センサ（運転パラメータ用）、２
２・・・・センサ（メータリングバルブ関係）、２４・
・・・計算機、２６・・・・フィルター、２８・・・・
ソレノイド、３０・・・・圧力センサ、３２・・・・調
圧弁、３４・・・・加熱用流体通路、３６・・・・レリ
ーフ弁、３８・・・・レギュレータブロック（ボディ）
、４２・・・・入口管継手、４４・・・・入口通路、４
５・・・・４４の下方部分、４６・・・・押え用ばね、
４８・・・・ガスケット、５０・・・・ソレノイドコイ
ル、５１・・・・入口チャンバ−（第１の）、５２・・
・・パイロットピストン、５３・・・・入口オリフィス
、５４・・・・プライマリ−ピストン、５６・・・・ケ
ーシング（５０の）、５８・・・・ソレノイドチューブ
、６０・・・・５８の部分、６２・・・・５８の端部（
器外側）、６４・・・・開口（５６の）、６６・・・・
相ナツト、６８・・・・５８の端部（器内側）、７０・
・・・ボアー７４・・・・環状の盛上り部（５３の回り
の）、７８・・・・環状凹部（５４の）、８０・・・・
環状パッド、８１・・・・ボアー（５４を貫通）、８４
・・・・ニップル（５４の端の〉、８８・・・・ピスト
ン間の間隙、９０・・・・貫通ボアー（８４の）、９２
・・・・スロット（５４の）、９４・・・・凹部（５２
の）、９６・・・・バット、１０２・・・・５２の一部
（切頭円錐形）、１０４・・・・ばね用座面、１０６・
・・・スタブ（ばね用）、１０８・・・・コイルばね、
１１０・・・・５８の中の端壁、１１２・・・・５８の
中の凹所、１１４・・・・５８の中の壁面（テーパつき
）、１１６・・・・入口チャンバ−（主たる） 、 ＋
２０・・・・３０のねじ部、１２２・・・・ボアーのね
じ部、１２６・・・・メータリングビントル（ポペット
）、１２７・・・・メータリングオリフィス、１２８・
・・・ケーシング、１３０・・・・１２８のねじ部、１
３２・・・・３８のねじ部、１３３・・・・ブレーダ、
１３４・・−・圧縮ばね、１３６・・・・エンドプレー
ト（１３４用）、１３８・・・・調整ねじ、１４０・・
・・ねじつきボアー、１４２・・・・ビントルシール、
１４３・・・・１２６の延長部、１４４・・・・ビント
ルリテーナ、１４６・・・・戻しばね、１４８・・・・
戻しばね受はワッシャ、１５Ω・・・・ダイヤフラム、
１５１・・・・環状の溝（３８の）、１５２・・・・ダ
イヤフラムバッキングワッシャ、１５４・・・・ダイヤ
フラムストップ、ｌ ５４ａ・・・・箇所、１５５・・
・・ダイヤフラムキャップ、１５４ａ・・・・盛上り箇
所、１５６・・・・スプリングタンバー、１５８・・・
・スプリングプレート、＋６０・・・・チャンバー（オ
リフィス下流の）、１６２・・・・＋６０の一部（円弧
状）、１６６・・・・出口管継手、１７４．１７６、
１７７・・・・ボアー（３８の） 、 １７９・・・・
レリーフの出口、１８０・・・・バルブハウジング、１
８１・・・・出口管継手、１８２・・・・レリーフバル
ブピストン、１８３・・・・ボアー（３８の） 、 ＋
８４・・・・圧縮ばね、１８６・・・・１８４の端、１
８８・・・・弁開口、１９０・・・・レリーフ弁シート
、１９２・・・・ワッシャ、１９４・・・・ねじ、１９
８・・・・ばね端ポジショナ、２００・・・・調整ねじ
、２０２・・・・ベント開口、２０４・・・・ベントフ
ィルター、２０６．２０８・・・・０リングシール、２
１０・・・・加熱用流体の入口、２１１・・・・ボアー
のプラグ、２１２・・・・加熱用流体の出口、２１４・
・・・レギュレータの取付は面、２１６・・・・ねじつ
きボアー（２１４の） 、 ２２０・・・・メータリン
グバルブ入口、２２１・・・・フィルター、２２２・・
・・入口マニホルド、２２４〜２３１・・・・インジェ
クタ（流量コントロールバルブ） 、 ２３２・・・・
出口マニホルド、２３３・・・・バルブ出口、２３４・
・・・流れ経路、２３６ ・・・・インジェクタオリフ
ィス（メータリングオリフィス） 、 ２３８・・・・
インサート、２４０・・・・ボディの開口、２４２・・
・・２３８の上方部分、２４３・・・・フランジ（２３
８の） 、２４４・・・・リップ（２３６にある）、２
４６、２４８・・・・２３８の部分（下方部） 、 ２
５０・・・・環状スペース、２５２・・・・Ｏリング、
２５８．２６０・・・・２３６の部分、２６２・・・・
チャンバー（２３６の回り）、２６４・・・・インジェ
クタプランジャ、２６６・・・・２５４の下側端面、２
６８・・・・ワッシャシール、２８４・・・・コアチュ
ーブ、２８５・・・・圧縮ばね、２８６・・・・２８４
の着座部分、２８８・・・・２６２の拡大部、２９０・
・・・２８６の周囲溝、２９２・・・・０リング、２９
４・・・・コイルケース、３００．３０２・・・・取付
ポスト、３０４・・・・入口管継手、３０６・・・・ホ
ース接続部、３０８・・・・カラー、３１０．３１２．
３１４．３２０．３２２ ・・・・ボアー、３２６・・
・・ホース接続部、３３３・・・・出口管継手、３３４
・・・・入口圧力センサ（調圧燃料圧力センサ）、３３
６３３８・・・・ボアー、３４０・・・・出口圧力セン
サ（気圧センサ） 、 ３４１．３４２・・・・ボアー
、３４３・・・・吸入マニホルド絶対圧力センサ、３４
４・・・・電子的コントロールホード、３４６・・・・
外部接続コネクタ、３４８・・・・リセスの開口、３５
０・・・・リセスの壁、３５２・・・・カバー、３６０
・・・・混合器、３６２・・・・燃料ノズル、３６４・
・・・空気管（吸入管） 、 ３６６・・・・入口部品
、３６８・・・・デイフユーザチューブ、３７０・・・
・開口（３６８の） 、 ３７２．３７４・・・・３６
４の開口、３７６・・・・デイフユーザチューブサポー
ト、３７８．３８０・・・・シール用ワッシャ、３８２
．３８４・・・・３６４の平坦部、３８６、３８８・・
・・押えナツト、３９０・・・・ディフューザコーン、
３９２・・・・エアクリーナのリッド、３９４・・・・
シール用ワッシャ、３９６・・・・入口部品、４００・
・・・電源入口、４０２・・・・アナログ入力、４０４
・・・・エンジンのデータ、４０６・・・・燃料システ
ムのデータ、４０８・・・・雑データ、４１０・・・・
予備ライン、４１２・・・・ディジタル入力、４１４・
・・・入力、４１６・・・・データライン、４１８・・
・・キャリブレーション入力、４１９・・・・周期シリ
アルボート、４２０・・・・計算セクション、４２２・
・・咄ロバッファ、４２３・・・・参照電圧出力、４２
４・・・・ＩＡドライバ、４２５・・・・アイドル補償
出力、４２６・・・・２Ａドライバ、４２７・・・・ソ
レノイドへの出力、４２８・・・・メータリングバルブ
データライン、４２９・・・・ソレノイドへの出力、４
５０・・・・加熱用流体通路、４５２・・・・加熱用流
体入口、４５４・・・・ボアー、４５６・・・・ソレノ
イドチャンバー、４５８・・・・ソレノイド、４６０．
４６２．４６４・・・・ボアー、４６６・・・・リセス
。
ムが設けられている車両エンジンのブロック図、 第２図は第１図の燃料供給システムの燃料圧力レギュレ
ータのブロック図、 第３ａ図は第１図の燃料供給システムの燃料圧力レギュ
レータの断面図で、第３ｂ図の３８−３８矢視の断面図
、 第３ｂ図は燃料圧力レギュレータの平面視図、第３ｃ図
は燃料圧力レギュレータの正両立面図、 第３ｄ図は第３ｂ図の３ｄ−３ｄ矢視の断面図で、燃料
入口の詳細を示す図、 第３ｅ図は第３ｂ図の３ｅ−３ｅ矢視の断面図で、レリ
ーフ弁の詳細を示す図、 第４図は第１図の燃料供給システムの燃料メータリング
バルブのブロック図、 第５ａ図は第１図の燃料供給システムの燃料メータリン
グバルブの上面視図、 第５ｂ図は燃料メータリングバルブの正両立面図、 第５ｃ図は燃料メータリングバルブの側面立面図、 第５ｄ図はメータリングバルブの電子コントロールポー
トの上面を示す絵画的視図、 第６図は、第５ａ図の６−６矢視の断面図、第７ａ図は
燃料メータリングバルブのバルブブロックの上面視図で
、隠れた入ロマニホルディングの詳細を示す図、 第７ｂ図は燃料メータリングバルブのバルブブロックの
上面視図で、隠れた出ロマニホルディングの詳細を示す
図、 第７ｃ図は燃料メータリングバルブのバルブブロックの
上面視図で、隠れた冷却媒体マニホルディングの詳細を
示す図、 第７ｄ図は第７ａ図の７ｄ−７ｄ矢視の断面図、 第８図はエンジンの吸気管の断面図で、第１図の燃料供
給システムと共に用いられる空気／燃料混合器の１つの
実施例を示す図、 第９図はエンジンの吸気管の断面図で、第１図の燃料供
給システムと共に用いられる空気／燃料混合器のもう１
つの実施例すなわちノズル形とした実施例を示す図、 第１０図は、第１図の燃料供給システムのコントローラ
のブロック図である。 ｌＯ・・・・燃料貯蔵タンク、１２・・・・燃料ライン
、１３・・・・空気吸入管、１４・・・・圧力レギュレ
ータ、１５・・・・矢印、１６・・・・メータリングバ
ルブ、１７・・・・メータリングバルブブロック（ボデ
ィ）、１８・・・・空気／燃料混合器、１９・・・・エ
ンジン、２０・・・・センサ（運転パラメータ用）、２
２・・・・センサ（メータリングバルブ関係）、２４・
・・・計算機、２６・・・・フィルター、２８・・・・
ソレノイド、３０・・・・圧力センサ、３２・・・・調
圧弁、３４・・・・加熱用流体通路、３６・・・・レリ
ーフ弁、３８・・・・レギュレータブロック（ボディ）
、４２・・・・入口管継手、４４・・・・入口通路、４
５・・・・４４の下方部分、４６・・・・押え用ばね、
４８・・・・ガスケット、５０・・・・ソレノイドコイ
ル、５１・・・・入口チャンバ−（第１の）、５２・・
・・パイロットピストン、５３・・・・入口オリフィス
、５４・・・・プライマリ−ピストン、５６・・・・ケ
ーシング（５０の）、５８・・・・ソレノイドチューブ
、６０・・・・５８の部分、６２・・・・５８の端部（
器外側）、６４・・・・開口（５６の）、６６・・・・
相ナツト、６８・・・・５８の端部（器内側）、７０・
・・・ボアー７４・・・・環状の盛上り部（５３の回り
の）、７８・・・・環状凹部（５４の）、８０・・・・
環状パッド、８１・・・・ボアー（５４を貫通）、８４
・・・・ニップル（５４の端の〉、８８・・・・ピスト
ン間の間隙、９０・・・・貫通ボアー（８４の）、９２
・・・・スロット（５４の）、９４・・・・凹部（５２
の）、９６・・・・バット、１０２・・・・５２の一部
（切頭円錐形）、１０４・・・・ばね用座面、１０６・
・・・スタブ（ばね用）、１０８・・・・コイルばね、
１１０・・・・５８の中の端壁、１１２・・・・５８の
中の凹所、１１４・・・・５８の中の壁面（テーパつき
）、１１６・・・・入口チャンバ−（主たる） 、 ＋
２０・・・・３０のねじ部、１２２・・・・ボアーのね
じ部、１２６・・・・メータリングビントル（ポペット
）、１２７・・・・メータリングオリフィス、１２８・
・・・ケーシング、１３０・・・・１２８のねじ部、１
３２・・・・３８のねじ部、１３３・・・・ブレーダ、
１３４・・−・圧縮ばね、１３６・・・・エンドプレー
ト（１３４用）、１３８・・・・調整ねじ、１４０・・
・・ねじつきボアー、１４２・・・・ビントルシール、
１４３・・・・１２６の延長部、１４４・・・・ビント
ルリテーナ、１４６・・・・戻しばね、１４８・・・・
戻しばね受はワッシャ、１５Ω・・・・ダイヤフラム、
１５１・・・・環状の溝（３８の）、１５２・・・・ダ
イヤフラムバッキングワッシャ、１５４・・・・ダイヤ
フラムストップ、ｌ ５４ａ・・・・箇所、１５５・・
・・ダイヤフラムキャップ、１５４ａ・・・・盛上り箇
所、１５６・・・・スプリングタンバー、１５８・・・
・スプリングプレート、＋６０・・・・チャンバー（オ
リフィス下流の）、１６２・・・・＋６０の一部（円弧
状）、１６６・・・・出口管継手、１７４．１７６、
１７７・・・・ボアー（３８の） 、 １７９・・・・
レリーフの出口、１８０・・・・バルブハウジング、１
８１・・・・出口管継手、１８２・・・・レリーフバル
ブピストン、１８３・・・・ボアー（３８の） 、 ＋
８４・・・・圧縮ばね、１８６・・・・１８４の端、１
８８・・・・弁開口、１９０・・・・レリーフ弁シート
、１９２・・・・ワッシャ、１９４・・・・ねじ、１９
８・・・・ばね端ポジショナ、２００・・・・調整ねじ
、２０２・・・・ベント開口、２０４・・・・ベントフ
ィルター、２０６．２０８・・・・０リングシール、２
１０・・・・加熱用流体の入口、２１１・・・・ボアー
のプラグ、２１２・・・・加熱用流体の出口、２１４・
・・・レギュレータの取付は面、２１６・・・・ねじつ
きボアー（２１４の） 、 ２２０・・・・メータリン
グバルブ入口、２２１・・・・フィルター、２２２・・
・・入口マニホルド、２２４〜２３１・・・・インジェ
クタ（流量コントロールバルブ） 、 ２３２・・・・
出口マニホルド、２３３・・・・バルブ出口、２３４・
・・・流れ経路、２３６ ・・・・インジェクタオリフ
ィス（メータリングオリフィス） 、 ２３８・・・・
インサート、２４０・・・・ボディの開口、２４２・・
・・２３８の上方部分、２４３・・・・フランジ（２３
８の） 、２４４・・・・リップ（２３６にある）、２
４６、２４８・・・・２３８の部分（下方部） 、 ２
５０・・・・環状スペース、２５２・・・・Ｏリング、
２５８．２６０・・・・２３６の部分、２６２・・・・
チャンバー（２３６の回り）、２６４・・・・インジェ
クタプランジャ、２６６・・・・２５４の下側端面、２
６８・・・・ワッシャシール、２８４・・・・コアチュ
ーブ、２８５・・・・圧縮ばね、２８６・・・・２８４
の着座部分、２８８・・・・２６２の拡大部、２９０・
・・・２８６の周囲溝、２９２・・・・０リング、２９
４・・・・コイルケース、３００．３０２・・・・取付
ポスト、３０４・・・・入口管継手、３０６・・・・ホ
ース接続部、３０８・・・・カラー、３１０．３１２．
３１４．３２０．３２２ ・・・・ボアー、３２６・・
・・ホース接続部、３３３・・・・出口管継手、３３４
・・・・入口圧力センサ（調圧燃料圧力センサ）、３３
６３３８・・・・ボアー、３４０・・・・出口圧力セン
サ（気圧センサ） 、 ３４１．３４２・・・・ボアー
、３４３・・・・吸入マニホルド絶対圧力センサ、３４
４・・・・電子的コントロールホード、３４６・・・・
外部接続コネクタ、３４８・・・・リセスの開口、３５
０・・・・リセスの壁、３５２・・・・カバー、３６０
・・・・混合器、３６２・・・・燃料ノズル、３６４・
・・・空気管（吸入管） 、 ３６６・・・・入口部品
、３６８・・・・デイフユーザチューブ、３７０・・・
・開口（３６８の） 、 ３７２．３７４・・・・３６
４の開口、３７６・・・・デイフユーザチューブサポー
ト、３７８．３８０・・・・シール用ワッシャ、３８２
．３８４・・・・３６４の平坦部、３８６、３８８・・
・・押えナツト、３９０・・・・ディフューザコーン、
３９２・・・・エアクリーナのリッド、３９４・・・・
シール用ワッシャ、３９６・・・・入口部品、４００・
・・・電源入口、４０２・・・・アナログ入力、４０４
・・・・エンジンのデータ、４０６・・・・燃料システ
ムのデータ、４０８・・・・雑データ、４１０・・・・
予備ライン、４１２・・・・ディジタル入力、４１４・
・・・入力、４１６・・・・データライン、４１８・・
・・キャリブレーション入力、４１９・・・・周期シリ
アルボート、４２０・・・・計算セクション、４２２・
・・咄ロバッファ、４２３・・・・参照電圧出力、４２
４・・・・ＩＡドライバ、４２５・・・・アイドル補償
出力、４２６・・・・２Ａドライバ、４２７・・・・ソ
レノイドへの出力、４２８・・・・メータリングバルブ
データライン、４２９・・・・ソレノイドへの出力、４
５０・・・・加熱用流体通路、４５２・・・・加熱用流
体入口、４５４・・・・ボアー、４５６・・・・ソレノ
イドチャンバー、４５８・・・・ソレノイド、４６０．
４６２．４６４・・・・ボアー、４６６・・・・リセス
。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、共通の入口から共通の出口へと流れる流体の流量を
コントロールする装置であって、 （ａ）前記の共通の入口から前記の共通の出口へと流れ
る全流量が個々のものを通る流量の合計に等しくなるよ
うに前記の共通の入口と前記の共通の出口の間に並列に
接続されて複数あり、複数の流量能力を有する流路と、 （ｂ）前記流路の各々にあって、少なくとも１つはパル
シングバルブである、双安定の流量コントロールバルブ
と、 （ｃ）各コントロールバルブについてそれが開になって
いるときにそこを通過する流体の潜在的質量流量を算出
するに十分な、その流体のパラメータを測定するセンサ
と、 （ｄ）前記コントロールバルブの開閉を選択的にコント
ロールし、また、各コントロールバルブを通過する潜在
的質量流量を、測定された流体のパラメータに応じて算
出するためにセンサをモニタリングするようになってい
るコントロール手段を含んでいて、 前記の共通の出口から外部に出る全流量は、連続した所
定の流量を生ぜしめるようにコントロールバルブを選択
的に開とすることによって決定されるベースの流量成分
を含んでいて、そのベースの流量成分は、コントロール
バルブの組合せを開閉することによって離散的レベルに
ステップ的に変化する故、その離散的な各ステップのレ
ベルの間の半端の流量は、少なくとも１つのパルシング
バルブをそこで所望の平均流量が得られるように所定の
期間のうちのある部分で開にすることによって実現され
る、流体の流量をコントロールする装置。 ２、流量能力が最も小さい２つの流路を通る流量の合計
が、流量能力が３番目に小さい流路を通る流量よりも大
きい、請求項１に記載の装置。 ３、流量能力が最も小さい２つの流路の流量能力が実質
的に相等しい、請求項２に記載の装置。 ４、１つのパルシング・コントロールバルブが、流量能
力が最も小さい流路にある、請求項１に記載の装置。 ５、２つのパルシング・コントロールバルブがあって、
それらは、前記の所定の期間のうちのある部分で開とさ
れ得るものであって、流量能力が最も小さい２つの流路
にある、請求項１に記載の装置。 ６、さらに、前記流路の各々において、メータリングオ
リフィスを含んでおり、共通の入口と共通の出口の間の
圧力差が、各流路にあるオリフィスを通る流れが音速流
になるために十分なレベルに保たれる、請求項１に記載
の装置。 ７、コントロールバルブが電気作動のソレノイドバルブ
であり、コントロール手段は、バルブを開とするために
は第１の電流値を供給し、その後バルブを開に保つため
にはより小さい第２の電流値をソレノイドに供給するよ
うになっている、請求項６に記載の装置。 ８、流体が内燃機関の燃料であり、コントロール手段は
、選択されたエンジンのパラメータに応じて燃料が供給
されるようにコントロールバルブを作動させるものであ
り、エンジンは電気点火または圧縮点火で作動するが、
個々の前記の期間は各回の燃焼の間の時間である、請求
項１に記載の装置。 ９、コントロール手段が、種々のパラメータを基にして
エンジンの所要の燃料流量を算出するようになっている
、すなわち、所要の燃料流量は、エンジンのマニホルド
の絶対圧力とエンジンの速度の関数であるエンジンの体
積効率に比例するので、コントロール手段は、エンジン
のマニホルドの絶対圧力とエンジンの速度の予め選択さ
れたレンジに対応する複数のセルを含んだルックアップ
テーブルを含んでいる、請求項８に記載の装置。 １０、さらに、加圧された燃料容器と、第１の圧力にあ
るその加圧された燃料容器から前記の共通の入口に燃料
を供給するための燃料圧力レギュレータを含んでおり、
調量されて供給される燃料は、共通の出口と連通したデ
ィフューザコーンがエンジンの空気吸入管に位置してい
ることにより、エンジンの吸入空気と混合される、請求
項９に記載の装置。 １１、流量能力が最も大きい２つの流路の流量能力が、
各々、流量能力が次に最も小さい流路の流量能力の２倍
と実質上等しい、請求項１に記載の装置。 １２、流量能力が最も大きい２つの流路の流量能力が、
流量能力が次に最も小さい２つの流路の流量能力の和と
実質上等しく、前記の、流量能力が次に最も小さい２つ
の流路のうち、１方の流路の流量能力は、他方の流路の
流量能力の２倍になっている、請求項１に記載の装置。 １３、前記の複数の流路における複数の流量能力が相互
に関係していて、その関係とは、各々の流量能力が、予
め選定された数列の中の数と１対１に対応していてそこ
に比例関係があることであり、前記の予め選定された数
列が、２＾０、２＾０２＾１、２＾２、・・・、２＾ｎ
＾−＾２および２＾ｎ＾−＾１であって、流路の数はｎ
＋１である、請求項１に記載の装置。 １４、前記の複数の流路における複数の流量能力が相互
に関係していて、その関係とは、各々の流量能力が、予
め選定された数列の中の数と１対１に対応していてそこ
に比例関係があることであり、前記の予め選定された数
列が、２＾０、２＾０、２＾１、２＾２、・・・、２＾
ｎ＾−＾２および２＾ｎ＾−＾２であって、流路の数は
ｎ＋１である、請求項１に記載の装置。 １５、前記の複数の流路における複数の流量能力が相互
に関係していて、その関係とは、各々の流量能力が、予
め選定された数列の中の数と１対１に対応していてそこ
に比例関係があることであり、前記の予め選定された数
列が、２＾０、２＾０、２＾１、２＾２、・・・、２＾
ｎ＾−＾４、２＾ｎ＾−＾３、（２＾ｎ＾−＾４＋２＾
ｎ＾−＾３）および（２＾ｎ＾−＾４＋２＾ｎ＾−＾２
）であって、流路の数はｎ＋１である、請求項１に記載
の装置。 １６、第１の圧力にある共通の入口と、より低い第２の
圧力にある共通の出口の間において、複数の流量が実現
されるように並列に複数あつて各々に双安定の流量コン
トロールバルブが少なくとも１つはパルシングバルブと
して設けられている流路を通る圧縮性流体の流量をコン
トロールする方法であって、前記コントロールバルブの
開閉を選択的にコントロールすることによって前記の共
通の出口から外部に出る流量をコントロールするについ
て、連続した所定の流量を生ぜしめるようにコントロー
ルバルブを選択的に開とすることによりベースの流量成
分を決定し、該ベースの流量成分はコントロールバルブ
の組合せを開閉することによって離散的レベルにステッ
プ的に変化する故、その離散的な各ステップのレベルの
間の半端の流量は、少なくとも１つのパルシングバルブ
をそこで所望の平均流量が得られるように所定の期間の
うちのある部分で開にすることによって実現することと
された、圧縮性流体の流量をコントロールする方法。 １７、圧縮性流体が、内燃機関に供給される燃料であり
、前記の所定の期間は、各回の燃焼の間の時間である、
請求項１６に記載の方法。 １８、前記パルシングバルブの、各回の所定の期間にお
ける最小の開の時間はバルブが開となるために要する時
間であり、前記バルブの各回の所定の期間における最大
の開の時間は、その所定の期間からバルブが閉となるに
要する時間を減じた時間である、請求項１６に記載の方
法。 １９、さらに、開および閉のコマンドに対しての個々の
コントロールバルブの応答時間を算定し、コントロール
バルブが状態を変えつつあるときに流路を通る流量を算
出し、前記のベースの流量成分において前記の離散的レ
ベルのステップ的変化が所望のように起るように、前記
コントロールバルブの開閉のタイミングを決めることを
含む、請求項１６に記載の方法。 ２０、さらに、調量された燃料をエンジンの吸入空気と
混合させることを、該燃料をディフューザコーンを通し
てエンジンの吸入空気の中に分散させることによって行
う、請求項１７に記載の方法。 ２１、内燃機関のガス状燃料噴射システムに用いるため
の流体メータリングデバイスであって、（ａ）入口流体
のマニホルドと調量された流体のマニホルドを限界して
いるボディと、 （ｂ）入口流体のマニホルドに流体を導入するための流
体入口と、 （ｃ）入口流体のマニホルドと調量された流体のマニホ
ルドの間の連通をコントロールする複数の双安定の流量
コントロールバルブと、 （ｄ）バルブを開閉するためのバルブアクチュエータと
、 （ｅ）調量された流体のマニホルドから調量された流体
を通すための流体出口と、 （ｆ）各バルブを通る流体の潜在的質量流量を算出する
ために十分なだけ入口流体と調量された流体のパラメー
タを算定するために入口流体のマニホルドに連通して設
けられたセンサと、（ｇ）バルブを通る流体の全体の質
量流量が所望のようになるように、複数あるバルブを組
合わせ、時間間隔をもって開にするバルブアクチュエー
タを作動させるためのバルブコントロール手段とを含ん
でいる、流体メータリングデバイス。 ２２、バルブアクチュエータがソレノイドであり、各バ
ルブは、オリフィスと、該オリフィスを閉じるための可
動のプランジャを含んでおり、かつ、個々のバルブを開
にするには、それぞれのソレノイドのコイルに先ずプラ
ンジャを後退させるための第１の電流値が供給され、そ
れから、コイルに供給される電流は、後退した位置にプ
ランジャを保持するための、より小さい第２の電流値ま
で低減させられる、請求項２１に記載の流体メータリン
グデバイス。 ２３、バルブが最初に開にされるときに、オリフィスを
通しての流体の流れのスタート遅れ時間が最小になるよ
うに、流体のレザーバーとなる入口チャンバーが各オリ
フィスを包囲するように設けられている、請求項２２に
記載の流体メータリングデバイス。 ２４、各バルブのオリフィスが、ノズルの先細部分と末
広部分の間にある、請求項２２に記載の流体メータリン
グデバイス。 ２５、流体がバルブのオリフィスを通過して膨張すると
きに起る流体の冷却を少なくとも部分的に補償するため
にボディを加熱する加熱手段が設けられている、請求項
２２に記載の流体メータリングデバイス。 ２６、入口流体のマニホルドが、複数あって交錯してい
て少なくとも１つのものは各バルブの入口チャンバーと
交錯しているボアーの形をなしており、出口流体のマニ
ホルドも、複数あって交錯していて少なくとも１つのも
のは各バルブのオリフィスの下流の通路と交錯している
ボアーの形をなしている、請求項２３に記載の流体メー
タリングデバイス。 ２７、流体がバルブのオリフィスを通過して膨張すると
きに起る流体の冷却を少なくとも部分的に補償するため
に、ボディを加熱する加熱流体の流路がボディを通して
延びている、請求項２４に記載の流体メータリングデバ
イス。 ２８、流体メータリングデバイスが、液冷システムを有
する内燃機関への燃料の流れをコントロールするシステ
ムの一部をなしていて、加熱手段はエンジンの液冷シス
テムから熱を奪うものである、請求項２４に記載の流体
メータリングデバイス。 ２９、バルブを作動させるソレノイドの各々が電流コン
トローラにリンクされており、該電流コントローラがボ
ディ部において取付けられており、また、各電流コント
ローラは、それぞれのソレノイドに、バルブを開にする
ためには第１の電流値を供給し、その後はバルブを開状
態に保つために、より小さい第２の電流値を供給するよ
うに働くものである、請求項２２に記載の流体メータリ
ングデバイス。 ３０、第１の圧力をもって供給される流体の圧力を、よ
り低い第２の圧力へと減圧するための圧力レギュレータ
であって、 （ａ）入口流体のチャンバーと調圧された流体のチャン
バーを限界しているボディと、 （ｂ）第１の圧力にある高圧流体を入口流体のチャンバ
ーに通すための流体入口と、 （ｃ）入口流体のチャンバーと調圧された流体のチャン
バーの間を連通させ、所定の第２の圧力へとバルブを通
過する流体に圧力降下を生ぜしめるようになっている一
段型の調圧弁と、（ｄ）調圧された流体のチャンバーと
連通していて、その中の圧力が所定のレベルを超えたと
きに開になって流体を放出するようになっているレリー
フ弁と、 （ｅ）ボディを加熱するようになっている加熱手段と、 （ｆ）調圧された流体のチャンバーと連通していて、該
チャンバーからの調圧された流体を通すための流体出口
を含んでいる圧力レギュレータ。 ３１、流体入口と入口流体のチャンバーの間に遮断弁が
設けられており、該遮断弁は、高圧ソレノイド、パイロ
ットピストンおよびプライマリーピストンを含んでいて
、該プライマリーピストンが、弁のオリフィスを閉じる
ようになっている、請求項３０に記載の圧力レギュレー
タ。 ３２、プライマリーピストンとパイロットピストンが、
各々器内側と器外側の端を有して１つのソレノイドチュ
ーブの中にあり、プライマリーピストンは、その器内側
端がチューブから突出していて、バルブが閉とされると
きバルブのオリフィスを閉じるものであり、外ピストン
には、器内側端にある弁のオリフィスと連通して器内側
端から器外側端まで延びている第１の連通路があって、
その連通路の器外側端の開口をパイロットピストンの器
内側端が閉じており、プライマリーピストンの器外側端
とパイロットピストンの器内側端によって限界されてい
るソレノイドチューブ内のスペースと流体入口との間に
は１つの連通路が設けられているので、バルブを開にす
べくソレノイドコイルが付勢されると、パイロットピス
トンは後退するが、プライマリーピストンのソレノイド
コイルによる後退は、このピストンにかかっている第１
の圧力によって初期には阻止され、そこで流体が入口か
ら、そこと両ピストン間のスペースとの間にある第２の
連通路と、プライマリーピストンを貫通している第１の
連通路と、弁のオリフィスとを通過して入口チャンバー
に入り、入口チャンバー内の圧力が十分に上昇したとき
にプライマリーピストンはソレノイドコイルによって後
退させられ得るようになる、という請求項３０に記載の
圧力レギュレータ。 ３３、流体入口と両ピストン間のスペースとの間にある
第２の連通路がプライマリーピストンの表面に設けられ
た溝で形成されている、請求項３２に記載の圧力レギュ
レータ。 ３４、調圧弁がポペットバルブの形をなしている請求項
３０に記載の圧力レギュレータ。 ３５、入口流体のチャンバーはボディの中心に位置して
おり、調圧された流体のチャンバーは１つの環状スペー
スとなっており、入口流体のチャンバーと流体入口ボア
ーとはボディの軸線方向に延びていて、その入口ボアー
とチャンバー間に連通路が設けられており、流体出口は
ボディの軸線方向に延びている、請求項３４に記載の圧
力レギュレータ。 ３６、流体入口に、焼結金属でできたフィルターが収容
されており、該フィルターは、濾過面積を大きくするた
めに、共に多孔性である管状の側壁と端の壁を有し、か
つ１つの開放端を有している、請求項３０に記載の圧力
レギュレータ。 ３７、レリーフ弁は、開となれば流体を逃し出口から放
出するようになっているが、この弁が、調圧された流体
のチャンバーと連通している第１のチャンバーと、逃し
出口と連通している第２のチャンバーを有していて、第
１、第２のチャンバー間にある開口が、常時は、ばね力
を受けているレリーフピストンの頭部によって閉じられ
ている、請求項３０に記載の圧力レギュレータ。 ３８、調量された燃料の、正圧にある供給源を設け、そ
の燃料をエンジンの空気吸入管の中に分散させることを
含む、圧縮性流体である燃料を調量供給して内燃機関の
吸入空気と混合する方法。 ３９、調量された燃料の、正圧にある供給源を設け、そ
の燃料をディフューザコーンを通してエンジンの空気吸
入管の中に分散させることを含む、圧縮性流体である燃
料を調量供給して内燃機関の吸入空気と混合する方法。
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