JPH112169A - 内燃エンジン用ガス化燃料直接噴射装置 - Google Patents

内燃エンジン用ガス化燃料直接噴射装置

Info

Publication number
JPH112169A
JPH112169A JP8217625A JP21762596A JPH112169A JP H112169 A JPH112169 A JP H112169A JP 8217625 A JP8217625 A JP 8217625A JP 21762596 A JP21762596 A JP 21762596A JP H112169 A JPH112169 A JP H112169A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fuel
gasified
direct injection
gasified fuel
engine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP8217625A
Other languages
English (en)
Inventor
John Hill Raymond
レイモンド、ジョン、ヒル
Ross Arne Steven
スティーブン、ロス、アーン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Orbital Engine Co Pty Ltd
Meteor
Original Assignee
Orbital Engine Co Pty Ltd
Meteor
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Orbital Engine Co Pty Ltd, Meteor filed Critical Orbital Engine Co Pty Ltd
Publication of JPH112169A publication Critical patent/JPH112169A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B43/00—Engines characterised by operating on gaseous fuels; Plants including such engines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D19/00—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D19/02—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with gaseous fuels
    • F02D19/021—Control of components of the fuel supply system
    • F02D19/023—Control of components of the fuel supply system to adjust the fuel mass or volume flow
    • F02D19/024—Control of components of the fuel supply system to adjust the fuel mass or volume flow by controlling fuel injectors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D19/00—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D19/02—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with gaseous fuels
    • F02D19/026—Measuring or estimating parameters related to the fuel supply system
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M21/00—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
    • F02M21/02—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
    • F02M21/0203—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels characterised by the type of gaseous fuel
    • F02M21/0209—Hydrocarbon fuels, e.g. methane or acetylene
    • F02M21/0212—Hydrocarbon fuels, e.g. methane or acetylene comprising at least 3 C-Atoms, e.g. liquefied petroleum gas [LPG], propane or butane
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M21/00—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
    • F02M21/02—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
    • F02M21/0218—Details on the gaseous fuel supply system, e.g. tanks, valves, pipes, pumps, rails, injectors or mixers
    • F02M21/0248—Injectors
    • F02M21/0275—Injectors for in-cylinder direct injection, e.g. injector combined with spark plug
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M21/00—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
    • F02M21/02—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
    • F02M21/06—Apparatus for de-liquefying, e.g. by heating
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M65/00—Testing fuel-injection apparatus, e.g. testing injection timing ; Cleaning of fuel-injection apparatus
    • F02M65/007—Cleaning
    • F02M65/008—Cleaning of injectors only
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00—Other engines
    • F02B75/02—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
    • F02B2075/022—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle
    • F02B2075/025—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle two
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00—Other engines
    • F02B75/12—Other methods of operation
    • F02B2075/125—Direct injection in the combustion chamber for spark ignition engines, i.e. not in pre-combustion chamber
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M21/00—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
    • F02M21/02—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
    • F02M21/0218—Details on the gaseous fuel supply system, e.g. tanks, valves, pipes, pumps, rails, injectors or mixers
    • F02M21/0287—Details on the gaseous fuel supply system, e.g. tanks, valves, pipes, pumps, rails, injectors or mixers characterised by the transition from liquid to gaseous phase ; Injection in liquid phase; Cooling and low temperature storage
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/30—Use of alternative fuels, e.g. biofuels

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 火花点火される内燃エンジンにガス化燃料を
直接噴射する装置およびその制御方法を提供する。 【解決手段】 エンジンの燃焼室に燃焼用空気を入れる
吸気ポートを有した火花点火される内燃エンジンのため
のガス化燃料直接噴射装置であって、前記直接噴射装置
は、ガス化燃料を直接燃焼室に噴射する少なくとも１つ
の燃料噴射器と、燃料噴射器にガス化燃料を供給する手
段とを備える。そして、ある量のガス化燃料が前記燃料
噴射器によって燃焼室に噴射され、少くともいくらかの
動作条件においては、吸気ポートが閉じた後にガス化燃
料の噴射が始められ、かつエンジンの圧縮行程が実質的
に完了する前にガス化燃料の噴射が完了する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ガス化燃料を使用
する燃料直接噴射内燃エンジンに関する。
【０００２】
【従来の技術】「直接噴射」という用語は、内燃エンジ
ンの燃焼室に燃料を直接噴射するために燃料噴射器を使
用することを示す。「ガス化燃料」という用語は、本明
細書においては圧縮天然ガス（ＣＮＧ）若しくは水素
（Ｈ２）のような圧縮ガス化燃料、および液化石油ガス
（ＬＰＧ）のような液化ガス化燃料を示すものと定義さ
れる。
【０００３】エンジン燃料として、広く一般に使用され
ている液体燃料に代えてガス化燃料を用いることには、
多数の潜在的な利点がある。例えば、ガス化燃料を用い
るエンジンから排出される望ましからざる排気エミッシ
ョンは、液体燃料を用いるエンジンのそれよりはるかに
低いことが認められる。さらに、現今では、一般的な液
体燃料のリッター当たりのコストに対するガス化燃料の
リッター当たりのコストによって、ガス化燃料の使用は
ユーザのための重要な費用節減となる。
【０００４】本願の出願人は、主に液体燃料を用いる火
花点火式の燃料直接噴射２サイクルおよび４サイクルエ
ンジンの技術を開発してきた。しかしながら、このこと
は、エンジンの燃焼室にガス化燃料を直接噴射する装置
を有する点において有利である。すなわち、従来の装置
と比較して機械部分をより少なくすることができ、かつ
エンジンに対するガス化燃料のより正確な調量制御を容
易にする、より単純な装置に至る可能性があるからであ
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】直接噴射装置を用いる
ディーゼルエンジン、およびガス化燃料を用いるディー
ゼルエンジンが知られているけれども、これらの装置が
作動する環境は、火花点火式エンジンが作動しなければ
ならない環境とは著しく異なっている。例えば、現代的
な火花点火エンジンは、ディーゼルエンジンよりかなり
高い回転速度で作動する。したがって、火花点火エンジ
ンへの使用は、より厳しい環境を直接噴射装置およびコ
ントロール装置にもたらす。
【０００６】さらに、火花点火エンジンにおいては、各
エンジン動作サイクルの間の適切な時点に、可燃混合物
が点火プラグに直接隣接することを保証しうる、燃焼室
内部における燃料分配の合理的かつ正確な制御が必要と
される。ディーゼルエンジンの圧縮点火動作において
は、そのように正確な燃料分配制御は重要ではない。
【０００７】したがって本発明の目的は、火花点火され
る内燃エンジンにガス化燃料を直接噴射する装置を提供
することにある。
【０００８】また、本発明は、火花点火式内燃エンジン
用ガス化燃料直接噴射装置の制御方法を提供することを
目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、１つの観点に
おいて、燃焼室内に空気を導入する吸気ポートを有した
火花点火式内燃エンジンのためのガス化燃料直接噴射装
置を提供する。そして、前記ガス化燃料直接噴射装置
は、少くともひとつの燃料噴射器と、この燃料噴射器に
ガス化燃料を供給する手段とを備え、ある量のガス化燃
料が燃料噴射器によって燃焼室に噴射され、少くともい
くつかの作動状態においては、前記ガス化燃料の噴射は
前記吸気ポートが閉じた後に開始され、かつエンジンの
圧縮行程が実質的に完了する前に完了する。
【００１０】本発明の他の観点によれば、エンジンの燃
焼室内へ燃焼用空気を導入する吸気ポートを有した火花
点火式内燃エンジンのための、ガス化燃料直接噴射装置
を制御する方法が提供される。そして、前記直接噴射装
置は、燃焼室にガス化燃料を直接噴射する少なくとも１
つの燃料噴射器と、前記燃料噴射器にガス化燃料を供給
するための手段とを備え、ある量のガス化燃料が燃料噴
射器によって燃焼室に噴射される。前記方法は、少なく
ともエンジンが最大負荷以下の状態で作動している際
に、前記吸気ポートが閉じた後にガス化燃料の噴射を開
始し、そして、前記エンジンの圧縮行程が実質的に完了
する前にガス化燃料の噴射を完了する。
【００１１】好ましくは、前記燃料噴射器は、燃焼室に
供給されるガス化燃料の量を計量する。供給されるガス
化燃料の量は、燃料噴射器の開き時間の関数とされる。
【００１２】また、前記装置は、前記燃料噴射器の動作
を制御する手段を備えても良い。制御手段が噴射期間、
すなわち前記燃料噴射器が開かれる周期および噴射の開
始点および／若しくは終了点を制御する。１つの実施形
態においては、前記制御手段がオペレータによる負荷要
求、すなわちオペレータによって要求されるエンジン負
荷の関数として、前記燃料噴射器の動作を制御しても良
い。例えば、車両のエンジンの場合、負荷の要求は低速
の車両を追い越す際若しくは険しい斜面を登る際に、車
両のドライバーがアクセルペダルを変位させることによ
って制御される。前記制御手段が、燃料噴射器のために
必要な動作パラメータを決定する基礎として、オペレー
タによる負荷要求を決定しても良いし、それに応じて前
記燃料噴射器の動作を制御してもよい。この目的のため
に、制御手段は、燃料噴射器のために必要な動作パラメ
ータを決定する少くとも１つのマップを備えても良い。
【００１３】また、本発明の他の観点によれば、火花点
火式の内燃エンジンのためのガス化燃料直接噴射装置が
提供される。前記直接噴射装置は、燃焼室にガス化燃料
を直接に噴射する少なくとも１つの燃料噴射器と、速度
要求値として供給されるオペレータ要求を基礎としてエ
ンジンに対する燃料供給レベルを制御する手段と、を備
える。
【００１４】この実施形態においては、制御手段が、オ
ペレータによる速度要求、すなわちオペレータによって
要求されるエンジン回転速度の関数として、燃料噴射器
の動作を制御する。同様に、車両のエンジンにおいては
アクセルペダルによって制御される。燃料噴射器は閉ル
ープ速度制御によって制御される。ここで前記燃料噴射
器の動作は、少なくともオペレータによる速度要求の信
号と、前記制御手段に対するフィードバック信号として
用いられる実際の回転速度との差の関数として制御され
る。
【００１５】燃料噴射器の動作を制御する制御手段のア
ウトプット信号は、好ましくはオペレータによる速度要
求と実際のエンジン回転速度との差の関数とされる。こ
こで、両者の差の増加は、燃料噴射器の制御パラメータ
の増加に帰着する。例えば、もしオペレータによる速度
要求が、その時点における実際のエンジン回転速度に対
してはるかに高い場合には、制御手段は、エンジンに対
する燃料供給率を増やすために燃料噴射器の動作パラメ
ータを調整する。
【００１６】前記制御手段のアウトプットは、それに代
えて若しくはそれに加えて、オペレータによる速度要求
の大きさ、若しくは変化率の関数とされる。ここで、変
化率の増加は、燃料噴射器を制御するパラメータの変化
率の増加に帰結する。もしオペレータによる速度要求が
急激に増加したならば、制御手段は、エンジンに対する
燃料供給率を増やすために燃料噴射器の作動パラメータ
を急激に調整することができる。
【００１７】前記制御手段は、好ましくは、燃料噴射器
によって噴射されるガス化燃料の供給圧力と噴射プロセ
スの間における燃焼室内部の圧力との差を制御するよう
に、燃料噴射器の動作を制御する。エンジンの少くとも
２つの異なる作動状態の間では、圧力の本質的な相違を
提供するように燃料噴射器の動作が制御される。
【００１８】前記制御手段は、好ましくは、エンジン動
作サイクル若しくはエンジン・サイクルに関連して燃料
噴射器が閉じ始める時点を変化させることによって、燃
焼室に供給するガス化燃料の量を制御する。少なくとも
いくつかのエンジン作動状態においては、オペレータに
よる負荷要求若しくは速度要求の変化は、エンジン・サ
イクルにおいて、燃料噴射器が最初に開く時点若しくは
燃料噴射器が最終的に閉じる時点、および燃料噴射器が
開いている期間を変更することができるが、実質的に一
定であることが好ましい。
【００１９】少くともいくつかのエンジン作動状態の
間、燃焼室の吸気ポートおよび排気ポートが閉まって燃
焼室における圧力がかなり上昇し始めた後に、前記燃料
噴射器は噴射プロセスを完了する。しかし、他のエンジ
ン作動状態においては、燃焼室内部の圧力の本質的な増
加に先立って、燃料噴射器が噴射プロセスを完了する。
このことは、噴射プロセスが完了する時点における燃料
噴射器間の圧力の相違の変化を可能にする。噴射プロセ
スは、好ましくは、エンジン・サイクル周期に対してＢ
ＴＤＣ１８０度からＢＴＤＣ４５度の間に限定される。
【００２０】エンジンの作動パラメータおよび状態の変
化に対しては、燃料噴射器の最終的な閉じ時点における
圧力の相違の方が、燃料噴射器の初期の開き時点におけ
る圧力の相違よりも比較的により敏感であることは特記
されるべきである。このことは、一つには、エンジン・
サイクルにおける異なる点でのシリンダ圧力の変化率の
相違による。シリンダ圧力の増加の変化率は、エンジン
・サイクルの早い段階でピストンがＢＤＣを通過したす
ぐ後の方が、エンジン・サイクルの後半でピストンがＴ
ＤＣに接近する時点のそれよりも遥かに小さい。燃料噴
射器の開きが、全般的にエンジン・サイクルの早い段階
で行われるのに対して、燃料噴射器の閉鎖はエンジン・
サイクルの後半に行われる。したがって、燃料噴射器の
閉鎖時点の変化の方が、燃料噴射器の開き時点の変化よ
りも、燃料噴射器の圧力の相違に対してより大きな効果
を有する。
【００２１】本発明のさらに他の観点によれば、火花点
火式内燃エンジン用ガス化燃料直接噴射装置が提供され
る。そして、前記直接噴射装置は、燃焼室にガス化燃料
を直接噴射する少くともひとつの燃料噴射器と、燃料噴
射器にガス化燃料を供給する手段とを備える。そして、
予め定められた期間に開く燃料噴射器によってガス化燃
料が燃焼室内に噴射される。かつ、少なくともいくつか
の作動状態においては、前記噴射期間が実質的にある時
間範囲に固定され、エンジン回転速度の与えられた変化
によっては変えられない。
【００２２】エンジン作動状態の間、少なくともエンジ
ンがアイドル状態にあるときには、燃料噴射器が最初に
開かれる時点が、エンジン・サイクルにおける予め定め
られた点にセットされるのに対して、燃料噴射器が開く
期間は少なくとも実質的に一定に保たれ、少なくとも吸
気ポートおよび排気ポートが閉じて燃焼室内部の圧力が
かなり増加し始めた後で燃料噴射器の閉鎖が生じるよう
にされる。この実施形態の利点は次の点にある。すなわ
ち、エンジン回転速度が減少すると、燃料噴射器が閉じ
た時点の燃焼室内部の圧力が減少した状態で、与えられ
た時間内における圧縮行程が完了する。従って、燃料噴
射器を横切る差圧がより高い状態となる。燃焼室に供給
される燃料が前記差圧の関数であるので、これらの条件
の下ではより多くの燃料が所定時間内に供給され、その
結果エンジン回転速度が減少するにつれてトルクが増加
する。この、いわゆる「トルク・バックアップ」が、少
なくともアイドル状態からの加速を必要とする際、およ
び一定のアイドル回転を保つ際にエンジンを援助する。
【００２３】直接噴射装置は、ガス化燃料を貯蔵しかつ
供給する燃料供給手段を備えてもよい。１つの実施形態
においては、燃料供給手段によって供給されるガス化燃
料の圧力は制御されない。この目的のために、前記制御
手段が燃料供給手段内部におけるガス化燃料の圧力変化
に応答してもよい。ここで、燃料供給手段内におけるガ
ス圧力の変化は、燃料噴射器の作動パラメータの変化に
帰着する。このことから、燃料供給装置に圧力測定装置
が設けられる。
【００２４】制御手段は、好ましくは、燃料噴射器を開
くために制御手段から燃料噴射器へ信号を送信した時点
に対する、実際に感知された燃料噴射器の開き時点の遅
延時間を感知する。前記遅延時間は、燃料噴射器を開い
た状態に保つ期間の制御と、燃料噴射器におけるガス化
燃料圧力の決定を可能にするためのパラメータとして使
うことができる。このことは、燃料噴射器を横切る差圧
が異なる時には遅延時間が異なるという原理に基づく。
例えばポペット型の燃料噴射器弁においては、差圧がよ
り高ければ遅延時間はより短い。燃料噴射器が十分に開
いていない時のガス化燃料の供給率は、燃料噴射器が完
全に開いているときのそれよりも少ない。したがって、
この実施形態によれば、燃料噴射器が開いているときに
噴射器から噴射されるガス化燃料の供給率の変化を、制
御手段が補償することが許容される。
【００２５】燃料噴射器は、好ましくはソレノイドによ
って駆動される。そして、制御手段は、燃料噴射器のた
めの「ターンオン」時間として知られている遅延時間決
定するために、料噴射器に流れる電流もしくは負荷電圧
の変化を検出する。
【００２６】制御手段は、点火に先立って燃焼室内にガ
ス化燃料の層状装入物が存在するようにエンジンを作動
させる。層状給気を成し遂げる一つの方法は、本願出願
人による先願、すなわちオーストラリア特許第５２９９
Ｏ号に記載されているので、本明細書において詳細には
記載しない。
【００２７】燃料噴射器は、一つの潤滑剤と洗浄添加剤
とが供給される少くともひとつの接触領域を備える。燃
料噴射器は、バルブヘッドとバルブシートとを備える。
そして前記バルブヘッドは、燃料噴射器が閉じた状態の
ときに前記バルブシートと液密に係合し、かつ少くとも
ひとつの潤滑剤と洗浄添加剤とがバルブヘッドとバルブ
シートとの接触領域に供給される。ガス化燃料は「乾い
ている」ので、バルブヘッドおよびバルブシートの摩耗
の可能性は、接触領域上にいくらかの潤滑効果を及ぼす
液体燃料よりもガス化燃料の方が高い。したがって、接
触領域の摩耗を最小にするか若しくは防ぐために潤滑が
必要とされる。さらに、洗浄添加剤は、特にバルブシー
トと弁部材との間で接触領域上に形成された溶着金属の
除去を助ける。
【００２８】燃料噴射器は、ポペット弁を有して外側に
開いたポペット型のインジェクタとすることができる。
ポペット弁のバルブヘッドは外側にのびる形状を有し、
かつバルブシートはバルブヘッドと協動する面を有し、
両者は液密に係合する。バルブヘッドの形状は、例えば
半球状でもよい。バルブヘッドは、エンドストップの間
で移動できる電機子を有した電気ソレノイドによって駆
動される。電機子がエンドストップと衝突する領域は潤
滑される。一般に、エンドストップの一方は、バルブヘ
ッドとバルブシートの間の接触領域である。潤滑剤は、
好ましくは、燃料噴射器の上流においてガス化燃料に供
給される。
【００２９】燃料供給手段は、好ましくは、燃料噴射器
への燃料供給を制御する流量制御弁を備える。そして、
前記流量制御弁は一つの作動手段によって作動される。
流量制御弁は、ガス化燃料が燃料噴射器に供給される開
き位置と、燃料噴射器へのガス化燃料の流れが阻止され
る閉じ位置との間で移動できる。流量制御弁は、エンジ
ンが作動していない時には閉位置にある。流量制御弁
は、好ましくは、潤滑剤供給手段を備える。そしてこの
潤滑剤供給手段は、潤滑剤ポンプ手段を作動させるため
に前記動作手段を使用する。前記動作手段は、気機械的
なソレノイド型とされる。別の実施形態においては、動
作手段は、圧力応答部材とされる。例えば、動作手段
は、空圧式アクチュエーターとされる。
【００３０】潤滑剤供給手段は、好ましくは、計量され
た潤滑剤を燃料噴射器に供給する。潤滑剤ポンプ手段の
作動は、開かれた位置に向かって動く流量制御弁と同時
に生じる。潤滑剤ポンプ手段の作動と、それに引き続く
潤滑剤の供給は、燃料噴射器へのガス化燃料の流れを顕
著に妨害しない程度とされる。
【００３１】別の実施形態においては、ガス化燃料は、
比較的一定の圧力で燃料噴射器に供給される。この目的
のために、流量制御弁はガス化燃料の圧力を調整する。
調整されたガス化燃料の圧力は、好ましくは３８０ｋＰ
ａ乃至１．２ＭＰａとされる。特に、調整されたガス化
燃料の圧力は概ね４５０ｋＰａとされる。
【００３２】燃料供給手段は、燃料タンクを備える。燃
料タンク内部の圧力は、ガス化燃料の蒸気圧となる。燃
料タンクは、好ましくは、液体燃料の上方に貯蔵された
少なくとも一部のガス化燃料とともに、ガス化燃料を液
化した状態で貯蔵する。燃料供給手段を介して燃料噴射
器に供給されたガス化燃料の圧力は、好ましくはガス化
燃料の蒸気圧とされる。燃料は、液化石油ガス（ＬＰ
Ｇ）とされる。圧縮天然ガス（ＣＮＧ）のような他のガ
ス化燃料を、代わりに使用される。
【００３３】燃料タンク内部のガス化燃料は、そこに含
まれるガス化燃料の蒸気圧力を増すために選択的に加熱
される。この目的のために、ガス化燃料の加熱は、排気
ガス若しくはエンジン冷却液との熱的な接触による燃料
タンクの壁の加熱によって、少なくともその一部が成し
遂げられる。エンジン廃熱のすべてをタンクの壁の加熱
に用いることもできる。
【００３４】燃料タンクは、従来の圧力容器、例えば球
形、または端部が半球形若しくは平坦とされた円筒状の
容器とすることができる。しかしながら、燃料タンクの
壁をガス化燃料を加熱するための熱交換器として用いる
ためには、燃料タンクの容積に対する表面積の比率が、
普通に形成された従来の圧力容器より大きいことが好ま
しい。好ましい実施形態においては、燃料タンクは、容
積に対する表面積の比率を最大とするために、たとえば
フィンのような手段をその外側表面に備えることができ
る。燃料タンク表面にフィンを設けたことは、燃料タン
ク内部のガス化燃料の加熱を助ける。
【００３５】別の実施形態においては、燃料タンクに接
続された補助貯蔵手段が設けられる。前記補助貯蔵手段
の容積は燃料タンクより小さく、また蒸気圧を高めるた
めに熱せられる。前記補助貯蔵手段は、燃料タンク内の
液体燃料を加熱する効率的な外部熱交換器を提供する。
前記補助貯蔵手段内の圧力が高いので、液体燃料を燃料
タンクから前記補助貯蔵手段までポンプ送りするための
燃料ポンプ手段が必要とされる。より小さい補助貯蔵手
段を加熱することの利点は、大きい燃料タンクを加熱す
る場合に比較して、より低い熱量で済むことにある。こ
のことは、ガス化燃料のすばやい加熱に結びつく。ま
た、低温雰囲気における作動やエンジン始動時に特に有
利である。
【００３６】燃料供給手段は、燃料タンクを燃料噴射器
に接続する接続手段を備える。燃料タンクと接続手段
は、エンジン吸気が燃料タンクおよび／または接続手段
内部のガス化燃料を加熱するように配置される。このこ
とは、エンジン吸気を冷却し、エンジンの出力の増加に
役立つ。
【００３７】少なくともいくらかのエンジン動作条件の
間、エンジンの起動は、エンジンの少くともひとつの燃
焼室の点火によって成し遂げられ、ピストンのようなエ
ンジンの往復部を別個の機械的手段によって起動させる
ことには依存しない。この目的のために、制御手段は最
初に点火する少なくともひとつの燃焼室を選択し、ピス
トンが少なくともその動力行程の一部をストロークする
ように、その燃焼室の燃料噴射器を予め定められた方法
で開くとともに点火プラグを着火させる。
【００３８】ガス化燃料、特にＣＮＧの場合には非常に
高い圧力下で貯蔵されるので、ガス化燃料の圧力を低下
させる調整プロセスが、エンジンの動作にとって有効な
仕事を供給するようにしても良い。例えば、ターボチャ
ージャーのようなタービン手段がガス流れによって駆動
される。このようにして、燃料の圧力は、有効な仕事を
エンジンに供給している間に絞られて調整される。
【００３９】ガス化燃料直接噴射装置は、ハイブリッド
燃料装置の一部を構成する。特に、ハイブリッド燃料装
置は、ある作動周期ではガス化燃料により作動するが、
他の作動周期では液体燃料で作動する。
【００４０】ガス化燃料直接噴射装置は、例えば、本願
の出願人によるオーストラリアの特許第６２１８２０号
に示されたエンジン燃料噴射装置を備えることができ
る。したがって、この装置は、空気圧縮機若しくは外部
の空気供給源を、液体燃料供給源と同様に備えることが
できる。若しくは、本ガス化燃料直接噴射装置は、本願
出願人による国際出願ＰＣＴ／ＡＵ８４／００２１０号
に示された、次の噴射プロセスのためにアキュムレータ
ー・チャンバを利用して燃焼室からガスを集める、小形
エンジン用燃料噴射装置を備えてもよい。上述した両実
施形態において、燃料噴射装置の制御装置は、燃料噴射
器の開き時間および閉じ時間、噴射期間、点火時期等の
制御パラメータを、供給された燃料に依存して修正する
ようにされる。内燃エンジンは好ましくは２サイクルで
作動する。この目的のために、エンジンはピストンによ
って制御される吸気および排気ポートによって作動され
る。
【００４１】
【発明の実施の形態】本発明は、添付の図面に示された
本発明に係る一実施形態のガス化燃料直接噴射装置に関
する次の説明から、より容易に理解される。ここで、図
１は２サイクルエンジンに用いられる本発明に係るガス
化燃料直接噴射装置の概略図、図２は本発明に係る別の
実施形態における燃料タンクを示した図、図３は図１に
示された装置の燃料噴射器による噴射時期を示した線
図、図４は４サイクルエンジンに用いられる、本明に係
るガス化燃料直接噴射装置の概略図である。
【００４２】本実施形態のガス化燃料直接噴射装置は、
主に２サイクルの火花点火式エンジンに関連して説明さ
れるが、４サイクルエンジンにも同様に適用することが
できる。
【００４３】まず、図１に示したように、本装置は、燃
焼室１０を有した少なくとも１つのシリンダと、吸気ポ
ート１１および排気ポート８と、吸気ポート１１および
排気ポート８の開閉を制御するピストン１２とを備えた
２サイクル内燃エンジン１にガス化燃料を供給する。ガ
ス化燃料は、燃料噴射器９によって燃焼室１０に供給さ
れる。ガス化燃料は、例えば燃料タンク２に貯蔵された
ＬＰＧとされる。ＬＰＧの一部１４は、燃料タンク２内
に液化された状態で貯蔵される。これに対して、ガス状
部分１５は前記液状部分１４の上方に貯蔵される。燃料
タンク２は、燃料供給管路１３によって燃料噴射器９に
接続される。燃料噴射器９に対するガス化燃料の供給圧
を調節するために、圧力調整器４が燃料供給管路１３に
設けられている。
【００４４】エンジン１が備える潤滑装置は、潤滑油を
貯蔵する油タンク６と、油ポンプ５とを有している。前
記油ポンプ５は、例えばエンジン１のクランク室１６内
におけるクランク室圧力によって駆動される、電気／空
気型等の一般的なものとすることができる。潤滑油は、
エアインテーク１７のエアインテークバルブ１８より上
流の部分に配置された油ニップル２０まで、油ポンプ５
によってポンプ送りされる。油ポンプ５は、同じく燃料
供給管路１３の燃料噴射器９より上流の部分に潤滑油を
供給し、燃料噴射器９を潤滑する。ガス化燃料は、乾い
たガスの状態で燃料噴射器９に供給されるので、燃料噴
射器９、特にバルブヘッドとバルブシートとが衝接部分
を潤滑するために潤滑油が必要とされる。
【００４５】燃料噴射器９の作動は、別個の電力供給源
から電力を供給される電子制御ユニット３によって制御
される。電子制御ユニット３は、燃料噴射器９が開いて
いる時間、すなわちエンジン・サイクルの間に燃料噴射
器９が開かれかつ閉じられる時点を制御することができ
る。電子制御ユニット３は、エンジン１の動作条件およ
びドライバーによる要求に関する情報を供給する種々の
センサから、入力信号を得るとともに、あるエンジン構
成部分に制御信号を出力する。ドライバーによる要求
は、パワーの要求若しくは速度の要求として、制御方針
に依存して決定される。例えばドライバーによる要求の
決定は、要求入力信号２１を電子制御ユニット３に供給
するスロットルポジションセンサ７から得られる。多く
の他のセンサが、エンジン１の動作条件に関する情報を
電子制御ユニット３に供給するために用いられる。例え
ば、電子制御ユニット３は、空気温度２２とエンジン回
転速度２３とに関連する入力信号を受け取る。電子制御
ユニット３は、特別なエンジン仕様若しくは形態に依存
して、クランクシャフト位置信号（ＴＤＣパルス）のよ
うな他の信号を受け取ることもできる。電子制御ユニッ
ト３は、燃料噴射器２４および油ポンプ２５の電子駆動
部に制御信号を出力する。
【００４６】図２には、第２実施形態の燃料タンク３０
が示されている。この燃料タンク３０は、複数の外部フ
ィン３１を有している。前記燃料タンク３０は、エンジ
ン排気ガスのようなエンジン１の廃熱３２にさらされ
る。これにより、燃料タンク３０内部の液化燃料が加熱
され、ガス化燃料の蒸気圧が増加する。
【００４７】図３は、噴射プロセスのスタートがエンジ
ン・サイクルの予め定められた点４２に固定される一方
で、噴射プロセスの終わりを遅延させることによって、
燃料噴射器９を横切る差圧がどのように制御されるかを
示している。シリンダ内圧力４０は、シリンダ内におけ
るピストン１２の位置の関数として変化し、点火後にピ
ストンがちょうどＴＤＣを通過したときにピークに達す
るとともに、ピストンがＢＤＣに隣接して位置するとき
に最低となる。燃料タンク２，３０から供給されるガス
化燃料の圧力は、燃料噴射器９に供給されるガス化燃料
の圧力が一定となるように調整される。したがって、こ
のガス圧４１は、エンジン・サイクルの全体にわたって
少なくとも実質的に一定である。図３は、燃料噴射器９
を横切る差圧が、噴射プロセスの終点がエンジン・サイ
クルにおいて点４４から点４３まで遅らせられるにつれ
て減少することを示しており、点４３における差圧４５
は点４４における差圧４６より小さい。差圧の低下は、
エンジン・サイクルの間に燃料噴射器９によって供給さ
れる燃料の量の低下に帰結する。燃料噴射器９によって
噴射された燃料の量は、したがって、例えば，噴射プロ
セスの終了タイミングを制御することによって制御され
る。代わりに燃料噴射器９によって噴射される燃料の量
は、燃料噴射器９が開いている期間を一定に保ちつつ、
噴射プロセスのスタートをエンジン・サイクルにおける
予め定められた点にセットすることによって変えること
ができる。どのようなエンジン速度の低下も、燃料噴射
器９を横切る平均差圧の増加、したがって噴射される燃
料の量の増加が生じるように、燃料噴射器９がエンジン
・サイクルにおいて早く閉鎖することに帰結する。この
ことが、望ましい「トルク・バックアップ」をもたら
し、エンジン１による続いて起こる加速を容易にすると
ともに、 エンジンのアイドル回転速度の維持に役立
つ。
【００４８】本発明によるガス化燃料直接噴射装置は、
図４に示したように、同じく４サイクルエンジンにも適
用できる。図１に示された燃料噴射装置の構成部分に対
応する図４に示された燃料噴射装置の構成部分は、便宜
上、同じ参照数字により示される。図４に示されたエン
ジン５０は、サイドバルブ４サイクルエンジンである。
このエンジンは、草刈り機や据え付け形エンジン、また
は他の低コストエンジンとして用いることができる。
【００４９】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、火花点火される内燃エンジンにガス化燃料を
直接噴射する装置およびその制御方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】２サイクルエンジンに用いられる、本発明に係
るガス化燃料直接噴射装置の概略図。
【図２】本発明に係る別の実施形態における燃料タンク
を示した図。
【図３】図１に示された装置の燃料噴射器による噴射時
期を示した線図。
【図４】４サイクルエンジンに用いられる、本明に係る
ガス化燃料直接噴射装置の概略図。
【符号の説明】 １ エンジン ２ 燃料タンク ３ 電子制御ユニット ４ 圧力調整器 ５ 油ポンプ ６ 油タンク ７ スロットルポジションセンサ ８ 排気ポート ９ 燃料噴射器 １０ 燃焼室 １１ 吸気ポート １２ ピストン １３ 燃料供給管路 １４ 液状部分 １５ ガス状部分 １６ クランク室 １７ エアインテーク １８ エアインテークバルブ ２０ 油ニップル ２１ 要求入力信号 ２２ 空気温度 ２３ エンジン回転速度 ２４ 燃料噴射器 ２５ 油ポンプ ３０ 燃料タンク ３１ 外部フィン ３２ 廃熱 ４１ ガス圧 ４２，４３，４４ 点 ４５ 差圧
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 596121840 ミーティア ＭＥＴＥＯＲ アメリカ合衆国ミシガン州、ティカムシ ー、オクシデンタル、5550 (72)発明者 レイモンド、ジョン、ヒル オーストラリア連邦ウェスターン、オース トラリア州、ベルドン、ハートリープ、レ イン、４ (72)発明者 スティーブン、ロス、アーン オーストラリア連邦ウェスターン、オース トラリア州、クレアモント、コリー、リ ン、ロード、７

Claims (51)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】燃焼空気をエンジンの燃焼室に取り入れる
    吸気ポート有した火花点火式内燃エンジンのためのガス
    化燃料直接噴射装置であって、前記直接噴射装置は、ガ
    ス化燃料を直接燃焼室に噴射する少なく１つの燃料噴射
    器と、前記燃料噴射器にガス化燃料を供給する手段とを
    備えるとともに、ある量のガス化燃料が前記燃料噴射器
    によって前記燃焼室に噴射され、少なくともいくらかの
    動作条件においては、ガス化燃料の噴射は前記吸気ポー
    トの閉鎖後に開始され、かつガス化燃料の噴射は、エン
    ジンの圧縮行程が実質的に完了する前に完了することを
    特徴とするガス化燃料直接噴射装置。
  2. 【請求項２】前記燃料噴射器を制御する制御手段を有す
    るとともに、前記燃料噴射器は、燃焼室に供給されるガ
    ス化燃料の量を調整することを特徴とする請求項１に記
    載のガス化燃料直接噴射装置。
  3. 【請求項３】前記制御手段は、前記燃料噴射器が開く期
    間を作動負荷要求の関数として制御し、前記制御手段
    は、前記燃料噴射器が必要とする操作パラメータを供給
    することを特徴とする請求項２に記載のガス化燃料直接
    噴射装置。
  4. 【請求項４】前記作動負荷要求が、エンジンの加速ペダ
    ルの変位の関数として決定されることを特徴とする請求
    項３に記載のガス化燃料直接噴射装置。
  5. 【請求項５】前記制御手段は、前記燃料噴射器が必要と
    する操作パラメータを決定するために、少くとも１つの
    参照マップを備えることを特徴とする請求項３または４
    に記載のガス化燃料直接噴射装置。
  6. 【請求項６】前記制御手段は、前記燃料噴射器の開き期
    間を、オペレータによる速度要求の関数として制御し、
    必要とされる操作パラメータを燃料噴射器に供給するこ
    とを特徴とする請求項２に記載のガス化燃料直接噴射装
    置。
  7. 【請求項７】オペレータによる速度の要求が、エンジン
    の加速ペダルの変位の関数として決定されることを特徴
    とする請求項６に記載のガス化燃料直接噴射装置。
  8. 【請求項８】前記燃料噴射器は、閉ループ速度制御に基
    づいて制御され、前記燃料噴射器の作動は、少なくとも
    オペレータによる速度要求信号と実際のエンジン回転速
    度の間の差との関数として制御され、前記エンジン回転
    速度は、フィードバック信号として前記制御手段に供給
    されることを特徴とする請求項７に記載のガス化燃料直
    接噴射装置。
  9. 【請求項９】前記燃料噴射器の作動を制御する制御手段
    から出力される出力信号が、オペレータによる速度要求
    と実際のエンジン回転速度との差の関数とされ、前記差
    の増加が燃料噴射器の制御パラメータの変化の増加に帰
    結することを特徴とする請求項６乃至８のいずれかに記
    載のガス化燃料直接噴射装置。
  10. 【請求項１０】前記制御手段による出力信号が、オペレ
    ータによる速度要求の変化率の大きさの関数とされ、か
    つ前記変化率の増加が、燃料噴射器の操作パラメータの
    変化率の増加に帰結するようにされることを特徴とする
    請求項６乃至９のいずれかに記載のガス化燃料直接噴射
    装置。
  11. 【請求項１１】前記制御手段が、噴射プロセスの間にガ
    ス化燃料の供給圧力と燃焼室内部の圧力との間の差圧を
    制御するようにされていることを特徴とする請求項２乃
    至１０のいずれかに記載のガス化燃料直接噴射装置。
  12. 【請求項１２】少くとも２つの異なったエンジン作動状
    態において、前記差圧に実質的な差が生じるように前記
    燃料噴射器の作動が制御されることを特徴とする請求項
    １１に記載のガス化燃料直接噴射装置。
  13. 【請求項１３】ガス化燃料を貯蔵し、かつ供給する燃料
    供給手段をさらに備えることを特徴とする請求項２乃至
    １２のいずれかに記載のガス化燃料直接噴射装置。
  14. 【請求項１４】前記燃料供給手段により供給されたガス
    化燃料の圧力が調整されないことを特徴とする請求項１
    ３に記載のガス化燃料直接噴射装置。
  15. 【請求項１５】前記燃料噴射器を開くために前記制御手
    段が前記燃料噴射器に制御信号を送信した時点に対す
    る、実際に検知された前記燃料噴射器の開き時点の遅れ
    時間を、前記制御手段が検知することを特徴とする請求
    項２乃至１４のいずれかに記載のガス化燃料直接噴射装
    置。
  16. 【請求項１６】前記燃料噴射器がソレノイドによって駆
    動され、かつ前記制御手段が、燃料噴射器に負荷される
    電流若しくは電圧の変化を検知することによって前記遅
    れ時間を決定するようにされていることを特徴とする請
    求項１５に記載のガス化燃料直接噴射装置。
  17. 【請求項１７】層状にされた燃料の変化が点火に先立っ
    て燃焼室内に生じるように、前記制御手段がエンジンを
    作動させることを特徴とする請求項２乃至１６のいずれ
    かに記載のガス化燃料直接噴射装置。
  18. 【請求項１８】前記燃料噴射器が、少なくとも１つの接
    触領域を有し、そして少なくとも潤滑剤の一つと洗浄添
    加剤とが、少なくとも前記接触領域に供給されることを
    特徴とする請求項１乃至１７のいずれかに記載のガス化
    燃料直接噴射装置。
  19. 【請求項１９】前記燃料噴射器がバルブヘッドおよびバ
    ルブシートを有し、かつ前記潤滑剤の一つと前記洗浄添
    加剤とが前記バルブシートとバルブ部材との間の制御領
    域に供給されることを特徴とする請求項１８に記載のガ
    ス化燃料直接噴射装置。
  20. 【請求項２０】前記燃料噴射器は、運動可能な電機子を
    有したソレノイド組立体によって駆動されるとともに前
    記電機子の運動を制限する当接手段をさらに有し、前記
    潤滑剤の一つと前記洗浄添加剤とが、前記電機子と前記
    当接手段の間の接触領域に供給されることを特徴とする
    請求項１８または１９に記載のガス化燃料直接噴射装
    置。
  21. 【請求項２１】少くともひとつの前記潤滑剤および前記
    洗浄添加剤が、前記燃料噴射器の上流においてガス化燃
    料に供給されることを特徴とする請求項１８乃至２０の
    いずれかに記載のガス化燃料直接噴射装置。
  22. 【請求項２２】エンジンのための燃料供給手段が、前記
    燃料噴射器に対する燃料供給を制御する流量制御弁を備
    えることを特徴とする請求項１８乃至２１に記載のガス
    化燃料直接噴射装置。
  23. 【請求項２３】前記流量制御弁は駆動手段によって駆動
    され、かつ前記流量制御弁は潤滑剤供給手段を有し、前
    記駆動手段は、前記潤滑剤供給手段の潤滑剤ポンプ手段
    を作動させることを特徴とする請求項２２に記載のガス
    化燃料直接噴射装置。
  24. 【請求項２４】前記駆動手段が、電気機械的ソレノイド
    とされることを特徴とする請求項２３に記載のガス化燃
    料直接噴射装置。
  25. 【請求項２５】前記駆動手段が、空圧式アクチュエータ
    ーとされることを特徴とする請求項２３に記載のガス化
    燃料直接噴射装置。
  26. 【請求項２６】前記流量制御弁が、ガス化燃料の圧力を
    調節することを特徴とする請求項２３乃至２５のいずれ
    かに記載のガス化燃料直接噴射装置。
  27. 【請求項２７】ガス化燃料圧力が、３８０ＫＰａ乃至
    １．２ＭＰａの範囲とされることを特徴とする請求項２
    ６に記載のガス化燃料直接噴射装置。
  28. 【請求項２８】ガス化燃料圧力が、概ね４５０ＫＰａと
    されることを特徴とする請求項２７に記載のガス化燃料
    直接噴射装置。
  29. 【請求項２９】燃料供給手段が燃料タンクを備え、かつ
    前記燃料タンク内部の圧力がガス化燃料の蒸気圧力であ
    ることを特徴とする請求項１乃至２８のいずれかに記載
    のガス化燃料直接噴射装置。
  30. 【請求項３０】ガス化燃料のエンジンへの供給圧力が、
    ガス化燃料の蒸気圧とされることを特徴とする請求項２
    ９に記載のガス化燃料直接噴射装置。
  31. 【請求項３１】前記ガス化燃料が、液化石油ガス（ＬＰ
    Ｇ）とされることを特徴とする請求項２９または３０に
    記載のガス化燃料直接噴射装置。
  32. 【請求項３２】前記燃料タンク内部のガス化燃料を加熱
    する加熱手段を備えることを特徴とする請求項２９乃至
    ３１に記載のガス化燃料直接噴射装置。
  33. 【請求項３３】前記燃料タンクの容積に対する表面積の
    比を最大にする手段を、前記燃料タンクが備えることを
    特徴とする請求項３２に記載のガス化燃料直接噴射装
    置。
  34. 【請求項３４】前記手段が、前記燃料タンクの外部に形
    成されたフィンとされることを特徴とする請求項３３に
    記載のガス化燃料直接噴射装置。
  35. 【請求項３５】前記加熱手段が、前記燃料タンクに連結
    された比較的小さい予備貯蔵手段と、この予備貯蔵手段
    を加熱する手段とを備えることを特徴とする請求項３２
    乃至３４に記載のガス化燃料直接噴射装置。
  36. 【請求項３６】前記燃料タンクと燃料噴射器とを接続す
    る手段と、この接続手段を加熱する手段とを備えること
    を特徴とする請求項３２乃至３４に記載のガス化燃料直
    接噴射装置。
  37. 【請求項３７】噴射プロセスが、エンジン・サイクルの
    １８０°ＢＴＤＣから４５°ＢＴＤＣの間に限定される
    ことを特徴とする請求項１乃至３６のいずれかに記載の
    ガス化燃料直接噴射装置。
  38. 【請求項３８】ガス化燃料が高圧力下で貯蔵され、かつ
    ガス化燃料の圧力を低減させる圧力調整プロセスが、エ
    ンジンの作動に対して有効な仕事を提供することを特徴
    とする請求項１乃至３７のいずれかに記載のガス化燃料
    直接噴射装置。
  39. 【請求項３９】タービン手段をさらに備えることを特徴
    とする請求項３８に記載のガス化燃料直接噴射装置。
  40. 【請求項４０】前記ガス化燃料直接噴射装置が、ハイブ
    リッド燃料装置の一部を成し、かつこの装置がガス化燃
    料および液体燃料を交互に使用することを特徴とする請
    求項１乃至３９に記載のガス化燃料直接噴射装置。
  41. 【請求項４１】エンジンの燃焼室に燃焼用空気を取り入
    れる吸気ポートを有した火花点火式内燃エンジン用のガ
    ス化燃料直接噴射装置を制御する方法であって、前記直
    接噴射装置は、ガス化燃料を直接燃焼室に噴射する少く
    ともひとつの燃料噴射器と、ガス化燃料を前記燃料噴射
    器に供給する供給手段とを備え、ある量のガス化燃料が
    燃料噴射器によって燃焼室内に噴射され、エンジンが最
    大負荷動作条件以下で作動しているときに、少なくとも
    いくつかの点において、吸気ポートが閉じた後にガス化
    燃料の噴射を開始させ、エンジンの圧縮行程が実質的に
    終了する前にガス化燃料の噴射を完了させることを特徴
    とするガス化燃料直接噴射装置の制御方法。
  42. 【請求項４２】噴射プロセスにおける燃料噴射器が閉じ
    るタイミングをエンジン・サイクルに対して変えること
    によって燃焼室に供給するガス化燃料を調量することを
    特徴とする請求項４１に記載のガス化燃料直接噴射装置
    の制御方法。
  43. 【請求項４３】燃料噴射器が開いている期間を維持して
    少なくとも実質的に一定のままとすることを特徴とする
    請求項４２に記載のガス化燃料直接噴射装置の制御方
    法。
  44. 【請求項４４】エンジン・サイクルの間に、燃焼室にお
    ける圧力がかなり上がった後に噴射プロセスを完了する
    ことを特徴とする請求項４２または４３に記載のガス化
    燃料直接噴射装置の制御方法。
  45. 【請求項４５】吸気ポートおよび排気ポートを閉じた後
    に噴射プロセスを完了することを特徴とする請求項４４
    に記載のガス化燃料直接噴射装置の制御方法。
  46. 【請求項４６】エンジンの圧縮行程に関連した燃焼室内
    部の本質的な圧力の増加に先立ち、噴射プロセスを完了
    することを特徴とする請求項４１乃至４３のいずれかに
    記載のガス化燃料直接噴射装置の制御方法。
  47. 【請求項４７】エンジンがアイドル状態にあるときに、
    まず、エンジン・サイクルにおける予め定められた時点
    で燃料噴射器を開き、次いで、燃焼室内部の圧力がかな
    り増加し始めた後に燃料噴射器が閉じるように、燃料噴
    射器の開き期間を少くとも実質的に一定に維持すること
    を特徴とする請求項４１に記載のガス化燃料直接噴射装
    置の制御方法。
  48. 【請求項４８】前記燃焼室の吸気ポートおよび排気ポー
    トが閉じられた後に、燃料噴射器を閉じることを特徴と
    する請求項４７に記載のガス化燃料直接噴射装置の制御
    方法。
  49. 【請求項４９】最初の点火のための少くともひとつの燃
    焼室を選択することによってエンジンの始動を制御し、
    前記少くともひとつの燃焼室の燃料噴射器を予め定めら
    れた方法によって開き、前記少くともひとつの燃焼室の
    点火プラグを予め定められた方法によって点火し、これ
    によって前記燃焼室のピストンを、その動力行程の少く
    とも一部を移動させることを特徴とする請求項４１に記
    載のガス化燃料直接噴射装置の制御方法。
  50. 【請求項５０】火花点火される内燃エンジンのためのガ
    ス化燃料直接噴射装置であって、前記直接噴射装置は、
    ガス化燃料を直接燃焼室に噴射する少くともひとつ燃料
    噴射器と、燃料噴射器にガス化燃料を供給する手段とを
    備え、予め定められた時間燃料噴射器を開くことによっ
    てある量のガス化燃料を燃焼室内に噴射するようにさ
    れ、かつ少くともいくらかの動作条件においては、噴射
    周期の期間が時間領域において実質的に固定され、エン
    ジン回転速度の与えられた変更に応答して実質的に変わ
    らないことを特徴とするガス化燃料直接噴射装置。
  51. 【請求項５１】火花点火される内燃エンジンのためのガ
    ス化燃料直接噴射装置であって、ガス化燃料を直接に燃
    焼室に噴射する少なくとも１つの燃料噴射器と、オペレ
    ータによる要求を基礎としてエンジンに供給する燃料レ
    ベルを制御する手段とを備え、前記要求は、速度要求値
    として供給されることを特徴とするガス化燃料直接噴射
    装置。
JP8217625A 1995-08-18 1996-08-19 内燃エンジン用ガス化燃料直接噴射装置 Pending JPH112169A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AUPN4895A AUPN489595A0 (en) 1995-08-18 1995-08-18 Gaseous fuel direct injection system for internal combustion engines
AU4895 1995-09-05

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH112169A true JPH112169A (ja) 1999-01-06

Family

ID=3789224

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP8217625A Pending JPH112169A (ja) 1995-08-18 1996-08-19 内燃エンジン用ガス化燃料直接噴射装置

Country Status (7)

Country Link
US (1) US5941210A (ja)
EP (1) EP0760424B1 (ja)
JP (1) JPH112169A (ja)
AU (1) AUPN489595A0 (ja)
DE (1) DE69612045T2 (ja)
ES (1) ES2155171T3 (ja)
TW (1) TW338089B (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009526157A (ja) * 2006-02-06 2009-07-16 オービタル・オーストラリア・ピーティワイ・リミテッド 燃料噴射装置
KR101363863B1 (ko) * 2011-12-16 2014-02-17 조승완 히스테리시스 비교기 적용형 인젝터 신호 계측장치를 갖는 바이퓨얼 차량의 엔진시스템

Families Citing this family (40)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11324631A (ja) * 1998-05-14 1999-11-26 Kioritz Corp 内燃エンジンの分離潤滑装置
US6237572B1 (en) 1998-12-22 2001-05-29 Caterpillar Inc. Apparatus and method for determining start of injection of a fuel injector
JP4316719B2 (ja) * 1999-03-15 2009-08-19 ヤマハ発動機株式会社 筒内噴射制御装置
US6302337B1 (en) 2000-08-24 2001-10-16 Synerject, Llc Sealing arrangement for air assist fuel injectors
US6402057B1 (en) 2000-08-24 2002-06-11 Synerject, Llc Air assist fuel injectors and method of assembling air assist fuel injectors
US6484700B1 (en) 2000-08-24 2002-11-26 Synerject, Llc Air assist fuel injectors
DE10060789A1 (de) * 2000-12-07 2002-06-13 Bayerische Motoren Werke Ag Verfahren und Anordnung zur Bereitstellung eines zündfähigen Arbeitsgases aus einem Kryo-Kraftstoff
DE50204388D1 (de) * 2002-01-30 2006-02-09 Ford Global Tech Llc Verfahren zum Betrieb einer Brennkraftmaschine mit Erdgas
JP3991789B2 (ja) * 2002-07-04 2007-10-17 トヨタ自動車株式会社 混合気を圧縮自着火させる内燃機関
AT7202U1 (de) * 2002-12-19 2004-11-25 Avl List Gmbh Verfahren zum betreiben einer mit gas betriebenen brennkraftmaschine
DE10341089A1 (de) * 2003-09-05 2005-04-28 Siemens Ag Verfahren zur Steuerung der Direkteinspritzung von Autogas in einen Zylinder einer Brennkraftmaschine sowie Vorrichtung
US7117830B1 (en) 2005-11-23 2006-10-10 Ford Global Technologies, Llc System and method for direct injection of gaseous fuel into internal combustion engine
CA2538984C (en) * 2006-03-10 2007-11-06 Westport Research Inc. Method of accurately metering a gaseous fuel that is injected directly into a combustion chamber of an internal combustion engine
US7377267B2 (en) * 2006-10-30 2008-05-27 Ford Global Technologies, Llc Injection strategy to maximize efficiency in gaseous engine
US7979194B2 (en) * 2007-07-16 2011-07-12 Cummins Inc. System and method for controlling fuel injection
JP4428427B2 (ja) * 2007-08-31 2010-03-10 株式会社デンソー 燃料噴射特性検出装置及び燃料噴射指令補正装置
KR100941714B1 (ko) * 2007-11-07 2010-02-12 현대자동차주식회사 엔진의 토크 제어장치 및 방법
CA2626995C (en) * 2008-04-30 2009-12-01 Westport Power Inc. Fuel injection control method for a direct injection gaseous-fuelled internal combustion engine
DE102008035084A1 (de) * 2008-07-28 2010-02-04 Wacker Neuson Se Schlaggerät mit Schlagwerk-Schmiervorrichtung
FI121319B (fi) * 2008-12-31 2010-09-30 Waertsilae Finland Oy Menetelmä ja laitteisto polttomoottorin CR-järjestelmän paineen säätämiseksi
US8333171B2 (en) * 2009-02-06 2012-12-18 Exen Holdings, Llc Homogenizing fuel enhancement system
WO2011041705A1 (en) * 2009-10-01 2011-04-07 Exen Holdings, Llc Homogenizing fuel enhancement system
US8166956B2 (en) * 2009-07-23 2012-05-01 Ford Global Technologies, Llc Engine with gaseous and/or liquid fuel injector
JP5401352B2 (ja) * 2010-02-05 2014-01-29 株式会社ケーヒン 燃料切替制御装置及び方法
DE102010038779A1 (de) * 2010-08-02 2012-02-02 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit mehreren Brennräumen und Brennkraftmaschine mit mehreren Brennräumen
US20120085314A1 (en) * 2010-10-08 2012-04-12 Cleeves James M Use of pressurized fuels in an internal combustion engine
EP2441941A3 (de) * 2010-10-12 2013-09-18 Alfred Trzmiel Verbrennungsmotor sowie Nach/Umrüstsatz für einen solchen Verbrennungsmotor
US9169789B2 (en) * 2011-08-15 2015-10-27 GM Global Technology Operations LLC System and method for adjusting fuel mass for minimum fuel injector pulse widths in multiple fuel system engines
US9097224B2 (en) 2011-08-15 2015-08-04 GM Global Technology Operations LLC Multi-fuel vehicle fuel control systems and methods
WO2013075234A1 (en) * 2011-11-22 2013-05-30 Westport Power Inc. Apparatus and method for fuelling a flexible-fuel internal combustion engine
JP5890214B2 (ja) * 2011-12-21 2016-03-22 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御システム及び圧縮天然ガスの不活性ガス濃度検出装置
US20130319359A1 (en) * 2012-05-29 2013-12-05 Dale Michael Evans System And Method For Energy Recovery In A Hydrogen Or Natural Gas Engine
US9115676B2 (en) * 2013-03-06 2015-08-25 Ecomotors, Inc. Fuel injection method and combustion engine with early pre-injection
US9233679B2 (en) 2014-04-24 2016-01-12 Ford Global Technologies, Llc Systems and methods for supplying gaseous fuel to an engine
US9327708B2 (en) 2014-04-24 2016-05-03 Ford Global Technologies, Llc Systems and methods for improving torque response of an engine
EP3341605B1 (en) * 2015-08-27 2025-04-30 HPDI Technology Limited Partnership Deposit mitigation for gaseous fuel injectors
DE102018200410A1 (de) * 2018-01-11 2019-07-11 Ford Global Technologies, Llc Vorrichtung zur Schmierstoffdosierung
DE102018200405B4 (de) * 2018-01-11 2022-12-29 Ford Global Technologies, Llc Vorrichtung zur Schmierstoffbereitstellung
GB2592880B (en) * 2019-11-22 2022-12-07 Caterpillar Motoren Gmbh & Co Method and gas fuel injection unit for operating an internal combustion engine
CH717258A1 (de) * 2020-03-24 2021-09-30 Liebherr Machines Bulle Sa Vorrichtung zum Zuführen eines gasförmigen Kraftstoffs an einen Motor.

Family Cites Families (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4306526A (en) * 1978-05-30 1981-12-22 Cooper Industries, Inc. Internal combustion engine
US4430978A (en) * 1981-09-28 1984-02-14 The Bendix Corporation Direct liquid injection of liquid petroleum gas
US4421280A (en) * 1981-09-28 1983-12-20 The Bendix Corporation Fuel injector
CA1202911A (en) * 1982-08-10 1986-04-08 Howard G. Westerman Two-cycle stratified charge gas engine
US4574754A (en) * 1982-08-16 1986-03-11 Rhoades Jr Warren A Stratified charge combustion system and method for gaseous fuel internal combustion engines
NZ205140A (en) * 1983-08-04 1987-02-20 H M Reid Electronically controlled dual fuel system for diesel engines
JPS60184937A (ja) * 1984-03-05 1985-09-20 Kawasaki Heavy Ind Ltd ガスエンジンのガス圧力制御装置
WO1987000580A1 (en) * 1985-07-19 1987-01-29 Orbital Engine Company Proprietary Limited Timing of fuel injected engines
DE3541484A1 (de) * 1985-11-15 1987-11-19 Erich A Dolderer Innere gemischbildung
JPH076456B2 (ja) * 1987-05-06 1995-01-30 三菱重工業株式会社 火花点火シリンダ噴射ガスエンジン
WO1989004920A1 (en) * 1987-11-25 1989-06-01 Gas Outboards International Pty. Ltd. Fuel injector
US4846126A (en) * 1987-12-18 1989-07-11 Urban Transportation Development Corporation Ltd. Natural gas fuel injection
MX172106B (es) * 1988-02-25 1993-12-03 Orbital Eng Pty Metodo y sistema mejorados para la inyeccion de combustible en un motor de combustion interna
JPH0249939A (ja) * 1988-08-11 1990-02-20 Fuji Heavy Ind Ltd ２サイクル直噴エンジンの燃料噴射制御装置
CA1321110C (en) * 1988-11-29 1993-08-10 Philip G. Hill Intensifier-injector for gaseous fuel for positive displacement engine
EP0480545A3 (en) * 1988-12-29 1992-07-01 Yanmar Diesel Engine Co. Ltd. Gas engine
US5394852A (en) * 1989-06-12 1995-03-07 Mcalister; Roy E. Method and apparatus for improved combustion engine
US5086737A (en) * 1989-06-29 1992-02-11 Fuji Jukogyo Kabushiki Kaisha Fuel injection timing control system for an internal combustion engine with a direct fuel injection system
JPH0385346A (ja) * 1989-08-29 1991-04-10 Fuji Heavy Ind Ltd ２サイクルエンジンのアイドリング回転数制御装置
US5095873A (en) * 1989-09-13 1992-03-17 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha Fuel injection system and method for engine
US5052360A (en) * 1989-12-21 1991-10-01 Gas Research Institute Process and apparatus for timed port injection of fuel to form a stratified charge
JP3215104B2 (ja) * 1990-03-23 2001-10-02 ヤマハ発動機株式会社 筒内噴射式２サイクルエンジンの排気タイミング制御装置
JP3183896B2 (ja) * 1990-12-14 2001-07-09 ヤマハ発動機株式会社 筒内噴射式２サイクルエンジンの空気燃料噴射装置
FI88333C (fi) * 1991-06-25 1993-04-26 Waertsilae Diesel Int Foerbaettrat insprutningsventilarrangemang foer braensle
JP2872842B2 (ja) * 1991-09-27 1999-03-24 ヤマハ発動機株式会社 筒内噴射式２サイクルエンジンの燃焼制御装置
GB9210115D0 (en) * 1992-05-11 1992-06-24 United Fuels Ltd Improvements in or relating to internal combustion engines
US5329908A (en) * 1993-06-08 1994-07-19 Cummins Engine Company, Inc. Compressed natural gas injection system for gaseous fueled engines
JPH07166873A (ja) * 1993-12-11 1995-06-27 Nippon Clean Engine Lab Co Ltd 燃料直噴式ガス燃料内燃機関並びにその燃焼方式
US5623909A (en) * 1994-05-03 1997-04-29 Dresser-Rand Injection timing and power balancing control for gaseous fuel engines

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009526157A (ja) * 2006-02-06 2009-07-16 オービタル・オーストラリア・ピーティワイ・リミテッド 燃料噴射装置
KR101363863B1 (ko) * 2011-12-16 2014-02-17 조승완 히스테리시스 비교기 적용형 인젝터 신호 계측장치를 갖는 바이퓨얼 차량의 엔진시스템

Also Published As

Publication number Publication date
EP0760424B1 (en) 2001-03-14
EP0760424A3 (en) 1997-11-05
DE69612045D1 (de) 2001-04-19
AUPN489595A0 (en) 1995-09-14
DE69612045T2 (de) 2001-07-19
US5941210A (en) 1999-08-24
ES2155171T3 (es) 2001-05-01
EP0760424A2 (en) 1997-03-05
TW338089B (en) 1998-08-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH112169A (ja) 内燃エンジン用ガス化燃料直接噴射装置
US6978771B2 (en) Homogeneous charge compression ignition engine and method for operating homogeneous charge compression ignition engine
AU738394B2 (en) Spark ignited internal combustion engine with multiple event fuel injection
US4831993A (en) Method of operating carburetted dual-fuel engines with diesel pilot oil injection
US6640754B1 (en) Ignition timing system for homogeneous charge compression engine
US6990947B2 (en) Homogeneous charge compression ignition engine and method for operating homogeneous charge compression ignition engine
EP2020495B1 (en) Engine equipped with adjustable valve timing mechanism
US4995354A (en) Two-cycle engine
JP2708529B2 (ja) 燃料噴射制御方法および装置
EP1736647A1 (en) Control device for internal combustion engine enabling premixed compression self-ignition operation
US5809973A (en) Control device and control method for internal-combustion engine
JPH02104946A (ja) 車両の運転管理方法
US10626816B2 (en) Systems and methods for compression heated air
US6513488B2 (en) Fuel injection control apparatus for direct injection type internal combustion engine
US7252069B2 (en) Gas fuel engine and control method for the same
WO2006134470A1 (en) Starting system and method of internal combustion engine
US5575246A (en) Operational control device for two-cycle engines
EP1484485A1 (en) A method for extending HCCI load range using a two-stroke cycle and variable valve actuation
JP2010203414A (ja) 内燃機関の制御装置
JPH04370343A (ja) ２サイクルエンジンのアイドル回転数制御装置
JP2824663B2 (ja) 内燃機関の燃料供給装置
US6910459B2 (en) HCCI engine with combustion-tailoring chamber
JP2007154853A (ja) 火花点火式直噴内燃機関の制御装置
JP4518251B2 (ja) 内燃機関の制御装置
JP2009047079A (ja) 内燃機関の燃料噴射制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070112

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20070409

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20070412

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20070608

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20070613

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070712

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20070810