JPS63501088A - デュアル燃料コンプレッション・イグニッション・エンジン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 名称：デュアル燃料コンプレッション・イグニッション・エンジン 、ｌ肛立旦１ この発明は、デュアル燃料コンプレッション・イグニッション・エンジンに関す る。この明細書において、“コンプレッション・イグニッション・エンジン”の 用語は、コンスタントな圧力、即ち、ジーゼルサイクルで動作するエンジンを指 すのみならず、コンプレッション・イグニッション・サイクルで動作するエンジ ンをも指す。このようなエンジンにおいて、デュアル燃料オペレーションの間、 ガス状燃料は、空気と混合され、混合気は、エンジンに導入される。圧縮ストロ ークの終期における温度と圧力は、それらがディーゼルオイル着火に充分なもの であっても、ガスと空気の混合気を着火するにには不十分である。したがって、 点火するためには、少量のディーゼルオイルをコンベンショナルな噴射ポンプと 噴射器システムを使用してエンジンへ噴射する。以下、パイロット燃料と称する 、この少量のディーゼルオイルは、着火し、したがって、ガスと空気の混合気を 着火し、その結果、混合気の燃焼が行なわれる。

ディーゼル燃料は、ガスよりも高額なので、使用されるディーゼル燃料の割合を 最少限にするため、最低の母のパイロット燃料が噴射されることが望ましい。

実際の経験は、ガス操作にコンバートしたい典型的な自動車ディーゼルに対する フルスロットルにおける適当なレシオがディーゼルオイルとガス燃料によるエネ ルギーに関し、ディーゼルオイル１０％とガス９０％程度のものであることを示 している。

必要量のパイロット燃料の噴射は、通常、ラックとされる、噴射システムへ燃料 の分散された分量または“スラップ′を圧送する形式の噴射ポンプにおけるコン トロール部材を燃料の量に対する適当な位置へ位置させることによって達成され る。コントロール部材がフルスロットル操作において、パイロット燃料の必要量 を与え、る固定位置に維持されるとすれば、エンジンのストロークごとに噴射さ れるパイロット燃料の量は、エンジンスピードと共に顕著に、さらに、場合によ っては、本質的に増大する。

したがって、この発明の目的は、前記問題点が克服され、または、減少され、さ らに、より普遍的に、より正確に噴射されるパイロット・ディーゼル燃料の量を コントロールするデュアル燃料コンプレッション・イグニッション・エンジンを 提供するものである。

本発明の一つのアスペクトによれば、エンジンへのガス燃料供給システム、噴射 ポンプによりエンジンへ噴射されるディーゼル燃料の量をコントロールするガバ ナとコントロール手段を有する噴射ポンプを含む、エンジンへのディーゼル燃料 供給システムならびにエンジンへのディーゼル燃料の供給を増加させる方向にお けるコントロール部材の動きをコンスタントな、または、実質的にコンスタント なレートでパイロット燃料を供給する位置、該位置は、少なくとも一つのエンジ ンの動作条件に応じて決定される位置に拘束しておく手段からなるデュアル燃料 コンプレッション・イグニッション・エンジンを提供するものである。

かくして、噴射ポンプ・コントロール部材の位置は、例えば、リグテストから、 最少量のパイロット燃料で良好な点０火を行なえる最適位置となるよう決定され ることができる。

前記した少なくとも一つのエンジン動作条件は、エンジンスピードからなる。

ポンプのコントロール部材の動きが拘束される位置は、エンジンスピードを基礎 としてのみならずエンジンのスピードコントロール（即ち、スロットル）のよう な動作条件単独またはエンジンスピードとの組合わせによるような他の動作条件 によっても決定できる。

必要に応じて、コントロール部材の動きが拘束される位置を決定するのにフィー ドバック信号が使用されてもよい。

フィードバック信号は、エンジンへ噴射されるパイロット燃料の凶を示す。

フィードバック信号は、パイロット燃料の温度またはエンジンによるデベロップ される実際のパワーに基づく。

必要に応じて、フィードバック信号を発生させるために、他の手段を設けてもよ く、この信号は、エンジンへ実際に噴射されるパイロット・ディーゼル燃料の但 が動作条件に応じてのコントロール部材に要求されるものに相当するかをチェッ クするのにも使用される。

本発明の他のアスペクトによれば、エンジンへのガス燃料供給システム、エンジ ンへ噴射されるパイロト・ディーゼル燃料の量をコントロールする噴射ポンプと コントロール部材とを含む、エンジンへのディーゼル燃料供給システムならびに 第１インプツトをコントロール手段へ与え、コントロール手段をして、エンジン の少なくとも一つの動作パラメータによる所定レートでパイロット燃料を供給さ せる第１手段と、第２インプツトを前記コントロール手段へ与え、第１手段によ りシグナルされたパイロット燃料の供給を少なくとも一つの他のエンジンのパラ メータにより変更する第２手段とを有するデュアル燃料コンプレッション・イグ ニッション・エンジンを提供するものである。

前記された少なくとも一つのエンジンの動作パラメータは、エンジンのスピード からなる。

前記された少なくとも一つの他のエンジンの動作パラメータは、フィードバック 信号からなる。

フィードバック信号は、エンジンへ実際に噴射されるパイロット・ディーゼル燃 料の缶を示し、コントロール手段は、パイロット燃料の供給を第１インプツトに よりシグナルされたものに相当するよう調節するために適用される。

噴射ポンプは、燃料の分散量を噴射器システムへ圧送するタイプのものでもよい 。

一実旅例において、フィードバック信号は、供給ラインにおける噴射ポンプから のディーゼル燃料の圧力を決定するストレインゲージから得られるもので、噴射 ポンプからエンジンへ噴射される燃料量に圧力を相関させる手段が設けられる。

例えば、ストレインゲージは、ディーゼル燃料が作用する隔壁に設けてもよい。

他の実施例においては、ストレインゲージの代りにエンジンへ燃料を噴射する噴 射器の一つまたは複数に噴射器または各噴射器の開放ならびに／または閉止を検 知し、エンジンへ噴射される燃料量が決定されて前記フィードバック信号を与え る信号を与える加速度計を設けることもできる。

他の実施例においては、エンジンへパイロット・ディーゼル燃料を噴射する噴射 器の一つ、または複数に噴射器または各噴射器のバルブの開放時ならびに／また は開放度合を検知し、エンジンへの燃料の噴１１ｆｉを決定し、前記フィードバ ック信号を与える信号を与えるための手段を設けてもよい。

他の実施例においては、ディファレンシャルなパイロット・ディーゼル燃料フロ 一手段が設けられて、噴射器システムへ供給されるパイロット・ディーゼル燃料 の量と噴射器システムから戻されるパイロット・ディーゼル燃料の量との差を決 定し、それからエンジンへの燃料噴射量を得て前記フィードバック信号を与える 信号を与える。

コントロール部材は、ステッピング電動モータ、ＤＣ電動モータ、ハイドロリッ クまたはニューマチックラムまたはディーゼルコントロールされたアクチュエー タのようなパワーで動作される手段により位置決めされる。

コントロール部材の動きを拘束する手段は、コントロール部材と機械的に係合す る手段か、または、パワ一手段から係合が外れる手段からなる。

コントロール部材には、コントロール部材の位置を調節するガバナが燃料供給を 減少させる方向へコントロール部材を移動させることを要求する場合、最少量の フロー位置に向けての動きを妨げるものは、−切設けられていないから、このこ とが可能となる。例えば、フルフロー位置において、ガス供給様構の故障の場合 、ガバナが供給されるディーゼル燃料の量を減少させるように動作し、フントロ ール部材をディーゼルオイルが供給されない位置へ移動させるようにするから、 エンジンは、オーバースピードにならず、したがって、ディーゼル燃料がガス点 火のために要求されず、その結果、エンジンは、調整されたスピードへスローダ ウンする。

また、噴射ポンプは、継続的に加圧された供給ラインにより噴射器システムへ供 給されるパイロット・ディーゼル燃料の継続的流れを与える形式のものでもよ嘱 、噴射器システムは、パイロット・ディーセル燃料の分散した色を前記供給ライ ンからエンジンの気筒または各気筒へ噴射するように構成されている。

この場合、フィードバック信号がディファレンシャルなパイロット・ディーゼル 燃料フロ一手段から得られ、該手段は、噴射器システムへ供給されるパイロット ・ディーゼル燃料の量と噴射器システムから戻されるパイロット・ディーゼル燃 料の琵との差を決定し、前記フィードバック信号を与えるために、エンジンへの 燃料噴射量が決定される信号を与える。

エンジンには、エンジンへ供給される各燃料の相対比率を調節するに適したフロ ーコントロール手段からなる燃料コントロールシステムが設けられていて、該シ ステムは、エンジンスピードとスロットル位置から得られるエラー信号を与える 手段と、エラー信号に応答してディーゼル燃料とガス燃料とを供給し、エンジン スピードをスロットル位置により要求されるスピードに向うようにする手段とを 含む。

該システムは、エンジンスピードに応答するエンジンスピード信号を与えるエン ジンスピードセンサと、スロットル位置に応答するスロットル位置信号を与える スロットル位置センサと、エンジンスピードとスロットル位置信号に応答し、第 １燃料コントロール信号と第２燃料コントロール信号とをディーゼル燃料供給シ ステムとガス燃料供給システムそれぞれに与え、エンジンスピードをスロットル 位置により決定された前記スピードに向かうようにするコントロール手段を含む ものでもよい。

前記コントロール手段は、電子信号処理手段からなり、該手段は、前記スロット ル位置とエンジンスピードとの間の差を計算し、眼差がエラー信号として使用さ れるプログラムされたコントロール・アルゴリズムを有する。

電子信号処理手段により得られた第２燃料信号がガス燃料供給圧力に基づく信号 と電子的に比較され、ガス供給バルブが前記圧力信号とガス燃料供給コントロー ル信号との間の予め定められた関係に依存してコントロールされる。

電子信号処理手段は、バルブ開放とガス燃料圧力の関数としてのガスフローに関 する情報を含むルックアツプ表を含み、ルックアツプ表が要求されるガスフロー と検知されたガス圧力のためのバルブ開放を与える。

付加的な記憶された情報がエラー信号と共に使用され、ディーゼル燃料とガス燃 料との相対比率を決定し、これが、ディーゼル燃料をコンスタントな、または、 実質的にコンスタントなレートで供給し、第２燃料を可変レートで供給すること を保証する。これは、コントロール部材の位置が拘束されている境界をエンジン スピードが越えたときに、少なくとも行なわれる。

エンジンの動作コンディションを検知するために検た情報によりコントロール手 段は拘束されている位置を決定するコントロール手段へ信号を与える。

フィードバック信号発生手段が設けられていれば、このフィードバック信号は、 コントロール手段または補助コントロール手段へ送られ、コントロール部材が拘 束されている位置をエンジンへ供給されるディーゼル燃料の必要岱と実際の岱に 応じて調節される。

最初の較正後、エンジンを再較正する必要がない。

エンジンが使用されれば、エンジンへ供給されるディーゼル燃料の歩は、拘束さ れた位置におけるコントロール部材と共に変化するもので、これは、例えば、シ ールが摩耗したり、噴射器がカーボン化されるためである。前記のようにフィー ドバック信号を与えることによって、エンジンの与えられたコンディションのた めに供給される燃料のｍは、正確である。さらに、パワーにより駆動される手段 が設けられているとき、該手段における不正確性は、調整される。

される燃料■の増加は、ピストンと噴射ポンプのスリーブの間のパイロット燃料 のリークによる。エンジンスピードが早くなればなるほど、このリークが生ずる 時間がなくなり、より多くのパイロット燃料がより高速においてエンジンへ噴射 される。したがって、ラックが例えば、低速度で満足な点火をするに必要なパイ ロット燃料の良を与える位置に固定されているとすれば、点火に必要な量よりも 多いパイロト燃料が高速度で噴射され、高速度におけるパイロット燃料とガスの 比率は、必要なものよりも大となるという我々の知見に基づく。

満足すべきスロットル応答とエンジン加速とを与えるために、高速エンジンスピ ードにおいて要求されるものよりも多量のパイロット燃料が低エンジンスピード におけるピストストロークごとに噴射さ終ることに若干のメリットがあることが 知られている。

この発明の実施例を添附図面を参照しながら説明する。

図面の簡単な説明 第１図は、この発明を構成するデュアル燃料ディーゼルエンジンの略図的平面図 である； 第２図は、第１図の噴射ポンプの拡大側面図である；第３図は、第１図のエンジ ンに使用される燃料コントロールシステムの一実施例の略図的ダイアグラムであ る； 第４図は、第１図のエンジンの一部の略図的断面図である： 第５図は、第１図のエンジンの変形例において使用される噴射器の略図的側面図 である； 第６図は、第１図のエンジンの他の変形例において使用される噴射器の略図的断 面図である；そして、第７図は、デュアル燃料ディーゼルエンジンの伯の実施例 の略図的断面図である。

図面を参照すると、第１図において、コンベンショナルな６気筒デイーゼルエン ジンは、１０で示され、例えば、ローリ−のような自動車のエンジンを構成する ことができる。エンジン１０は、エンジンの気筒にディーゼル燃料オイルを噴射 するコンベンショナルな噴射器１２ヘデイーゼル燃料の分離された量または“ス ラッグ″を圧送するタイプのコンベンショナルな燃料噴射ポンプ１１を有する。

このようなポンプについての詳細は、我々の公開された明細書Ｎｏ、ＧＢ−Ａ− ２１６６２６７を参照することができる。ディーゼルオイルは、車のディーゼル オイルタンク１５からバイブライン１６を経由して揚昇ポンプ１３により噴射ポ ンプ１１に供給され、噴射器からの余剰なディーゼルオイルは、戻りバイブ１６ ａを介してタンク１５へ戻される。空気が大気からエアーインテーク１７を介し て導入され、コンベンショナルなマニフォールド１８によりエンジンの気筒へ送 られる。エアーインレット１７とマニフォールド１８の間には、ダクト１９があ り、ガス燃料がガス供給バルブ２１から導管２０を経てダクトへ送られ、ガス供 給バルブ２１には、過圧レリーフバルブ２４と圧力レギュレータ２５とを経て導 管２３を介し貯ｊｌ交２２からガスが供給される。

ガス供給コントロールバルブ２１は、適当な手段、例えば、第３図に示すような 手段によりコントロールされる。この燃料コントロールシステムは、エンジンス ピードに関する情報を電気信号に変えるエンジンスピード・トランスデユーサ１ ′、スロットル位置に関する情報を電気信号に変えるスロットル位置トランスデ ユーサ２′ならびに導管２３におけるガス状燃料の圧力に関する情報を電気信号 に変えるガス状燃料圧力ドランスデューサ３−を含む。エンジンスピード信号は 、ライン４′にそって、スロットル位置信号は、ライン５−にそって、圧力信号 は、ライン６′にそって、点線で示されたマイクロプロセッサ８−のインプット フィルタ７へそれぞれ伝達される。

インプットフィルタ７′は、低域通過濾波器であって、種々の信号に存在する一 時的なノイズを除去し、信口の分解能を高める。濾波されたエンジンスピード信 号は、ライン９′を介して比例、積分、導函数コントロール・アルゴリズム１０ ′へ伝達される。スロットル位置信号とエンジンスピード信号との差がコントロ ール・アルゴリズム１０′において計算され、コントロール・アルゴリズムにお けるエラー信号として使用される。

コントロール・アルゴリズム１０′は、燃料の要求されるフローレートと必要な ガス燃料と必要なディーゼルオイルとの相対割合を”Ｉｔ”ｉする。計算された ７０−レートの値は、特定のエンジンスピードに対し許容された最大フローレー ト（これは、どのような特定のエンジンとエンジンスピードに対しても知られて いる）と比較され、計算されたフローレートがこの最大限値を越えているとすれ ば、計算されたブローレートの値は、最大限の値に代えられる。

コントロール・アルゴリズム１０′は、二つのアウトプットを発生し、その一つ は、要求されるディーゼル燃料フローレートを表わす。この信号は、ライン１２ ′を介してディーゼル噴射ポンプ１１または噴射ポンプ１１に接続しているエン ジンスピードガバナに接続の電子機械装置１３′へ伝達される。

エンジンスピードガバナは、コンベンショナルなガバナでよく、噴射ポンプ１１ により気筒へ供給されるべき燃料の量を決定する。この燃料の量は、エンジンが ディーゼル燃料のみのエンジンとして動作をする場合に要求される燃料缶である 。二種類の燃料が使用されるときは、エンジンが要求するディーゼルオイルの量 は、一つのディーゼルオイルのみが使用される場合とは異なる。

電子機械装置１３−は、エンジンに供給するディーゼルオイルの供給量ををコン トロールするため、ポンプ（第２図参照）の制御部材１１ａの動作をコントロー ルすることにより、ガバナにより要求される缶のディーゼルオイルを噴射ポンプ １１が供給するのを妨げるのに適している。典型的にはコントロール・アルゴリ ズム１０′は、電子機械Ｂ＠１３＝がフルスロットルのとき、供給されるディー ゼルオイルの定められた割９合よりも多量のものを噴射ポンプ１１が供給（し・ ないようにするよう１に′動作する。典型的な割合の例は、約１０χである。前 記装置１３′は、この定められた割合よりも低いものをポンプ１１が供給するこ とを妨げない。

各気筒へ噴射されるべきディーゼルオイルの正確な割合は、エンジンのスピード レンジにわたり固定されるか、または、若干変動し、適当な量が噴射され、エン ジンの全スピードレンジにわたり満足な着火が行なわれるようにするものでもよ い。何故ならば、前記したように、エンジンスピードの増加につれ、ポンプに生 ずる燃料リークの時欄が早まり、スピードの増加につれ、さらに多くの燃料がエ ンジンに噴射されることを発見したから、制御部材１１ａがコンスタントなポジ ションに維持されれば、装置１３′は、たとえポンプ１１のコントロール部材１ １ａがエンジンの気筒に供給されるディーゼルの実際の但をコンスタントに維持 することができるとしてもポンプ１１のコントロール部材１１ａをエンジンスピ ードの増加につれ燃料供給を減少する方向へ移動させるように構成される。した がって、装置１３−は、ポンプ１１のコントロール部材１１ａの位置を適当に調 節し、噴射に必要なディーゼル燃料の量を正確に定めるもので、前記したように 、この量は、エンジンの全スピードレンジにわたりコンスタントな伯となり得る か、または、異なったエンジンスピードにおいては、パイロット燃料が異なる色 を要求されれば、どのようなエンジンに対しても可変な聞となり得る。

すべての場合、フルスロットルにおいて供給される場合と較べて、供給されるデ ィーゼルオイルの割合は、極めて厳格に制限され、必要に応じ他の割合に基く場 合があるとしても本例では、１０％のオーダーである。

コントロール・アルゴリズム１０′からの他方のアウトプットは、ライン１５− を介してルックアップ表１６−へ送られる。さらに、ガス状燃料圧力に関する濾 波された情報は、ライン１７−を介してルックアツプ表１６′へフィードされる 。ルックアツプ表１６′は、バルブオープニングとガス状謀料圧力のファンクシ ョンとしてガスフローに関する情報を記憶する。したがって、ルックアップ表１ ６−は、必要なガス７０−（ライン１５−かう）と存在するガス圧力（ライン１ ７′から）を与えるバルブ２１の必要な開口度を計算できる。

バルブオープニングに関する情報は、ライン１８−を経て低域通過アウトプット 濾波器１９′へ伝達され、ついで、ライン２０＝を経てガスバルブ２１へ伝達さ れる。ガスバルブ２１は、ガス貯蔵容器２２に接続している導管２３とダクト１ ９に接続している導管２ｏとの間におけるガス状燃料の供給を調整する。ガスフ ローのコ詳細については、我々の公開された明細書〇〇−Ａ−２１６６２６７を 参照することができ、そこにおける変形例は、この発明に必要な変更を加えて適 用することもできる。例えば、ガスは、ガス・ディストリビュータを介して各エ ンジン気筒のガス状燃料噴射器へ供給される。

第２図を参照すると、ディーゼル噴射ポンプは、１１で示され、コンベンショナ ルな調節部材またはラックが１１８で示されている。ポンプ１１に設けられたブ ラケット２４ａには、出力軸２５ａおを有する電子灘械装置１３′が支持されて いて、この例においては、該軸の位置は、ライン１２−を経て送られる信号に制 御された電動ステッピングモータからなるパワ一手段により決定される。出力軸 ２５ａは、レバー２６を支持し、該レバーは、コントロール部材１１ａと連結し て、ポンプ１１により供給されるディーゼル燃料の世を増加させる方向における コントロール部材１１ａの動きを規制する。コントロール部材１１ａを拘束する 位置は、前記のように決定される。

コントロール部材１１ａを最少限のフロー位置へ後退するのを制限するものは、 −切コントロール部材には設けられていない。

かくして、′オープン″位置においてガスフローのメカニズムが故障した場合は 、エンジンは、オーバースピードにならない。コントロール部材１１ａをコント ロールする、ディーゼル燃料噴射ポンプと一体の部分である機械的ガバナは、正 常に動作し、コントロール部材１１ａを“流れなし″の状態へ後退させ、かくし て、バイ０ツト燃料が使用されず、エンジンは、スローとなり、調節されたスピ ードにおいて平衡となり、この時点では、再びパイロット燃料がエンジンへの負 荷なく供給される。

ポンプ１１は、供給ラインＰを介してエンジン１０の各種の６気筒のそれぞれに 接続されている。一つの供給ラインＰ′においては、フィードバック信号発生手 段Ｇが設けられており、これについては、第４図に詳細が示されている。

発生手段Ｇは、供給ラインＰ−に接続する部材を備え、該部材は、第１の供給ラ イン部分によりポンプ１１と接続する入口３０と、第２の供給ライン部分により ８噴ｔＪＪＢ１２に接続する出口３１とを有し、入口３０と出口３１との間には 、部材を貫通する通路３３が延びている。

通路３３から二次通路３４が分岐し、これは、部材の開口部３７に嵌合したコネ クタ３６により形成されたチャンバー３５に連通している。

チャンバー３５内には、ディスクからなる隔壁３８が位置し、チャンバー３５を 隔離し、通路３３のディーゼル燃料圧力がディスク３８へ伝わる。ストレイン（ 応力変形）ゲージ３９がディスク３８に密着しており、通路３３におけるディー ゼル燃料圧力に応じて電気信号が発生される。この信号は、信号処理手段Ｈと低 域通過濾波器７−を介してアルゴリズム１０−ヘフイードされる。

発生手段Ｇが設けられた供給ラインＰ′を介して燃料を圧送するように噴射ポン プが作動する度に、供給ラインＰ′における燃料の圧力は、増加する。

ストレインゲージ３９は、噴射器１２が燃料をエンジンへ噴射する前に、高圧な 期間が後続するポンプのポンプ動作開始につれ、圧力の急激な立ち上がりを示す 信号を発生し、一方、燃料が噴射され、噴射器が再び燃料噴射を停止すると、圧 力に他の瞬間的な上昇が生ずる。

その後、ポンプ１１が供給ラインＰ′への燃料圧送を継続しないので、圧力は、 減少する。

かくして、噴射器が燃料を噴射する時間、即ち、噴射器１２が動作する期間は、 圧力マグニチュードの表示同様に決定することができる。通路３３のサイズを知 ることによって、関連した気筒への燃料供給量ならびに平ことができる。かくし て、アルボ・リズム１０゛−は、装置１３−へ信号し、コントロール部・材また はうツク１１ａの動きを規制できるのみならず、計算された燃料最適量と比較し た手段Ｇによるフィードバック信号から燃料が過分に供給されているか、または 、過少に供給されているかを決定すれば、該部材の位置を調節することができる 。

別な実施例においては、フィー下バック信号をアルゴリズム１０′ヘフイードす る代りに、実際の燃料供給量が必要とされる燃料の最適量と異なる場合に、拘束 された部材１１ａの位置を調節する補□助コントロール手段へ前記信号をフィー ドしてもよい。

実用において、エンジンのイニシアルの組立に当り、燃料供給システムを較正し 、エンジンへ供給されるディーゼル燃料の実際の供給員をアルゴリズム１ｏ−に より決定された最適な計Ｗｆ＆に一致するようにすることが必要である。フィー ドバック信号発生手段Ｇによるフィードバック信号のため、このような最初の較 正の後には、エンジンを再度較正する必要がない。フィードバック信号がなけれ ば、エンジン使用後には、拘束された位置におけるコントロール部材をもつエン ジンへ供給されるディーゼル燃料の母は、エンジンパーツの摩耗、噴射器のカー ボン化により変化する。

前記のようにフィードバック信号を供給することにより、コントロール部材１１ ａの拘束された位置は、エンジンの与えられた条件に対し許容される最大限の燃 料量を絶対に越えないことを保証するように継続的に調節されることができる。

さらに、装＠１３−のステッピングモータにおける如何なる不正確性も調節され ることができる。

第５図に示す他の実施例においては、ストレインゲージの代りに、パイロット燃 料をエンジンへ噴射する一つ、または、それ以上の噴射器１２に加速度計４０が 設けられ、噴射器の開閉を検知し、エンジンへの燃料噴射巳が決定できる信号を 与え、フィードバック信号を与えるようにできる。

第６図に示された他の実施例においては、パイロット燃料をエンジンへ噴射する 一つ、または、それ以上の噴射器１２に噴射器のニードルバルブが開いていて、 燃料が噴射されているときを検知する手段５１が設けられ、フィードバック信号 を与えるようにすることもできる。

手段５１は、ニードル５２の動きにより動作される電気スイッチから構成され、 スイッチ５１は、リード５３を介してコントロールシステムに接続する。変形例 において、手段５１は、噴射器のニードルバルブが開放しているときを簡単に検 知できるのみならず、ニードルバルブの開き度合をも検知し、かくして、エンジ ンへ噴射されている燃料の量の更に一層正確な信号を与えることができる。この 変形例において、手段５１は、例えば、ポテンショメータ装置であってもよい。

第１図に示した他の実施例においては１、前記したフィードバック信号は、噴射 器システムに供給されたパイロット・ディーゼル燃料の母と、噴射器システムか ら戻るパイロット・ディーゼル燃料の邑との差を決定することによって与えられ る。これは、フローライン１６とリターンライン１６ａそれぞれにおけるフロー ・トランスデユーサ６０．６１により行なわれる。トランスデユーサ６０．６１ は、第１図に点線で示されている。トランスデユーサ６０，６１により決定され た燃料の流量を比較することによって、エンジンへ噴射される燃料の量の測定が 得られ、これにより、前記したような手段Ｇにより発生されるフィードバック信 号と同様に、前記したように、ラック１１ａの動きの拘束位置を調節するために 使用されるフィードバック信号が与えられる。

第７図に示す他の実施例においては、対応部材には、第１図において使用された 符号に１００を付加されているものであって、エンジン１００には、他の形式の 噴射ポンプ１１１が備えられていて、これにより加圧されたディーゼル燃料の継 続した流れを与え、パイロット燃料が噴射器１１２へ供給される継続した加圧さ れたうイン１１１ａが与えられる。噴射器１１２は、前記したものとは異なった 形式のものであって、前記した実施例のように、ディーゼル燃料のスラップが噴 射器に到着したことにより作動される代りに、噴射器は、エンジンサイクルの適 当な時にカムシャフトにより開き、ディーゼル燃料の分散された量をカムシャフ トにより噴射器が開放状態に維持されている時間と噴射器のフロー特性に応じて 、加圧されたラインから関連の気筒へ噴射される。

このような加圧されたラインの噴射システムは、一般に゛カミンズ（Ｃｕｍｍｉ ｎｓ　）　”システムと称されている。

第１図に関して前記したデュアル燃料供給システムは、本実施例において、適当 な変形と共に使用される。

かくして、エンジンスピードとスロットル位置センサ１０１°、１０２°が設け られ、ライン１０６°によりガス状圧力コントロールバルブ１２１を通過するガ ス状燃料圧力差を示す信号としてのインプットをマイクロプロセッサ１０８°に 与える。さらに、ディファレンシャル・フロートランスデューサ１６０，１６１ がエンジンに噴射されたディーゼル燃料の実際量を示す信号をマイクロプロセッ サ１９８°に与える。

マイクロプロセッサ１０８゛のコントロール・アルゴリズムが第１実施例に関し て述べたような信号をガスコントロールバルブ１２１°に与え、その結果、ガス 供給が前記のようにコントロールされる。さらに、該アルゴリズムは、ライン１ １２°を経て出力信号を適当な手段に与え、噴射器１１２が噴射するディーゼル 燃料の母を前記実施例に関して述べたパイロット・ディーゼル燃料の恒に類似し たパイロット酋に制限する。

ライン１１２゛を介して与えられた信号は、スピードセンサ１０１７に依存する もので、このセンサは、マイクロプロセッサ１０８゛からなるコントロール手段 へ第１インプツトを与える第１手段を与え、これによって信号をライン１１２° を介して信号を供給し、エンジンスピードに応じて所定のレートでパイロット燃 料が供給されるようになる。

しかしながら、第１実施例の場合におけると同様に、気筒へ噴射されるパイロッ ト・ディーゼル燃料の実際の芭が予定のものとファクターがあるから、フロート ランスデューサ１６０．１６１が第２手段を与え、これが第２インプツト信号を コントロール手段へ与え、第１手段によりシグナルされたパイロット・ディーゼ ル燃料の供給を変−更し、その結果、パイロット・ディーゼル燃料の実際の要求 量がエンジンに実際に噴射される。上記実施例において、第１手段がエンジンス ピードに基づいて第１インブットを与えるが、第１インプツトは、何らかの他の エンジンのパラメータに基づくものでも市り、同様に、本実施例においては、ト ランスデユーサ１６０．１６１により検知された流れの差の結果として第２手段 により与えられる第２インプツト信号は、エンジンへ噴射されるディーゼル燃料 の実際量を示す何らかの他のエンジンのパラメータを検知する結果として与えら れる。

必要に応じて、ステッピングモータの代りに、ＤＣモータまたは何らかの他のパ ワ一手段が装置１３”内に設けられ、エンジンへのディーゼル燃料の供給を増加 させる方向においてコントロール部材１１ａの位置を拘束する。

この発明は、６気筒エンジンのほかに他のタイプのエンジンにも適用できる。

必要に応じて、第１図を参照しながら記載した噴射器システムのタイプと、第７ 図を参照して記載したものとの両者においては、パイロット燃料の温度で変化す る燃料のねとて噴射量が変化する理由で、エンジンへ噴射される足を示すパイロ ット燃料の温度を検知することによって、または、エンジンの実際のパワーを検 知することによりフィードバック信号が与えられる。

前記記述、または、添附図面に記載され、特定のフオームまたは記載された作用 を達成する手段の定義において述べられた特徴、または記載された結果を得るた めのメタルまたはブＯセス、または、物質または組成物のクラスまたはグループ は、別個に、または、前記特徴と組合わせて、適当に、別れた形態における本発 明を理解するために利用される。

国際調査報告 ＋ｍｕ＋ｎｎ５ｅ＋ｌ　Ａｅｅｌｌｊ＋、＠Ａ　）Ｉｌｌ、　ＰＣ？１０３８６ １００４９９ＡＮＮεＸ　Ｔｏ　、ｄＥ　ＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬ　５ＥＡ ＲＣＨＲＥＰＯＲＴ　０ＮＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬＡＰＰＬＩＣＡＴＩＯＮ ｈｌｏ、ＰＣＴ／ＣＢ８６１００４９９（ＳＡ１４３０１）ＤＥ−Ｂ−１２３２ ７８５Ｎｏｎｅ ＦＲ−Ａ−２５４４７９８２６／１０／８４　ＥＰ−Ａ−０１２７４９５０Ｓ／ １２／１３４ｒＲ−Ａ−２０８０１２８１２／１１／７１　’　ＮｏｎｅＤＥ− Ａ−２１４３６７６’０８１０３／７３　ＮｏｎｅＣＨ−Ａ−３９５６４４Ｎｏ ｎｅ

Claims (32)

【特許請求の範囲】
1. １．エンジンへのガス燃料供給システム、噴射ポンプによりエンジンへ噴射され るディーゼル燃料の量をコントロールするガバナとコントロール手段を有する噴 射ポンプを含む、エンジンへのディーゼル燃料供給システムならびにエンジンへ のディーゼル燃料の供給を増加させる方向におけるコントロール部材の動きをコ ンスタントな、または、実質的にコンスタントなレートでパイロット燃料を供給 する位置、該位置は、少なくとも一つのエンジンの動作条件に応じて決定される 位置に拘束しておく手段からなるデュアル燃料コンプレッション・イグニッショ ン・エンジン。
2. ２．エンジンの前記された少なくとも一つの動作条件がエンジンスピードからな る請求の範囲１によるエンジン。
3. ３．前記動作条件がエンジンのスピードコントロールの位置のみ、または、エン ジンスピードと組合わされた位置からなる請求の範囲１または請求の範囲２によ るエンジン。
4. ４．フィードバック信号がコントロール部材の動きが拘束された位置の決定に使 用される先行請求範囲のいずれか一つによるエンジン。
5. ５．フィードバック信号がエンジンへ噴射されるパイロット燃料の量を示すもの である請求の範囲４によるエンジン。
6. ６．フィードバック信号がパイロット燃料の温度またはエンジンによる実際のパ ワーに基づく請求の範囲４または請求の範囲５によるエンジン。
7. ７．エンジンへ案際に噴射されるパイロット・ディーゼル燃料の量が動作条件に よりコントロール部材の位置に対し要求されるものに椙当するかをチエックする ためにフィードバック信号が使用される請求の範囲５によるエンジン。
8. ８．エンジンへのガス燃料供給システム、エンジンへ噴射されるパイロト・ディ ーゼル燃料の量をコントロールする噴射ポンプとコントロール部材とを含む、エ ンジンへのディーゼル燃料供給システムならびに第１インプットをコントロール 手段へ与え、コントロール手段をして、エンジンの少なくとも一つの動作パラメ ータによる所定レートでパイロット燃料を供給させる第１手段と、第２インプッ トを前記コントロール手段へ与え、第１手段によりシグナルされたパイロット燃 料の供給を少なくとも一つの他のエンジンのパラメータにより変更する第２手段 とを有するデュアル燃料コンプレッション・イグニッション・エンジン。
9. ９．前記された少なくとも一つのエンジンの動作パタメータは、エンジンのスピ ードからなる請求の範囲８によるエンジン。
10. １０．前記された少なくとも一つの他のエンジンの動作パタメータは、フィード バック信号からなる請求の範囲８または９によるエンジン。
11. １１．フィードバック信号がエンジンへ噴射されるパイロット・ディーゼル燃料 の実際の量を示し、コントロール手段が第１インプットによりシグナルされたも のに対応するように、パイロット燃料の供給を調節するに適している請求の範囲 １０によるエンジン。
12. １２．噴射器ポンプが噴射器システムへ燃料の分散された量を圧送する形式のも のである先行請求の範囲のいずれか一つによるエンジン。
13. １３．フィードバック信号は、供給ラインにおける噴射ボンブからのディーゼル 燃料の圧力を決定するストレインゲージから得られるもので、噴射ポンプからエ ンジンへ噴射される燃料量に圧力を相関させる手段が設けられ請求の範囲１２に よるエンジン。
14. １４．ストレインゲージは、ディーゼル燃料が作用する隔壁に設けられている請 求の範囲１３によるエンジン。
15. １５．エンジンへ燃料を噴射する噴射器の一つまたは複数に、噴射器または各噴 射器の開放ならびに／または閉止を検知し、エンジンへ噴射される燃料量が決定 されて前記フィードバック信号を与える信号を与える加速度計を設ける請求の範 囲１２によるエンジン。
16. １６．エンジンへパイロット・ディーゼル燃料を噴射する噴射器の一つ、または 複数に、噴射器または各噴射器のバルプの開放時ならびに／または開放度合を検 知し、エンジンへの燃料の噴射量を決定し、前記フィードバック信号を与える信 号を与えるための手段を設けた請求の範囲１２によるエンジン。
17. １７．ディファレンシャルなパイロット・ディーゼル燃料フロー手段が設けられ て、噴射器システムへ供給されるパイロット・ディーゼル燃料の量と噴射器シス テムから戻されるパイロット・ディーゼル燃料の量との差を決定し、それからエ ンジンへの燃料噴射量を得て前記フィードバック信号を与える信号を与える請求 の範囲１２によるエンジン。。
18. １８．コントロール部材は、パワーで動作される手段により位置決めされる請求 の範囲１２から１７のいずてか一つによるエンジン。
19. １９．前記パワーで駆動される手段は、ステッピング電動モータ、ＤＣ電動モー タ、ハイドロリックまたはニユーマチックラムまたはディーゼルコントロールさ れたアクチユエータからなる請求の範囲１６によるエンジン。
20. ２０．コントロール部材の動きを拘束する手段は、コントロール部材と機械的に 係合する手段か、または、パワー手段から係合が外れる手段からなる請求の範囲 １２から１９のいずれか一つによるエンジン。
21. ２１．コントロール部材には、コントロール部材の位置を調節するガバナが燃料 供給を減少させる方向へコントロール部材を移動させることを要求する場合、最 少量のラロー位置に向けての動きを妨げるものは、一切設けられていないから、 このことが可能となる請求の範囲１２から２０のいずれか一つによるエンジン。
22. ２２．噴射ポンプは、継続的に加圧された供給ラインにより噴射器システムへ供 給されるパイロット・ディーゼル燃料の継続的流れを与える形式のものでもよく 、噴射器システムは、パイロット・ディーゼル燃料の分散した量を前記供給ライ ンからエンジンの気筒または各気筒へ噴射するように構成きれている請求の範囲 １から１０のいずれか一つによるエンジン。。
23. ２３．フィードバック信号がディファレンシャルなパイロット・ディーゼル燃料 フロー手段から得られ、該手段は、噴射器システムへ供給されるパイロット・デ ィーゼル燃料の量と噴射器システムから戻されるパイロット・ディーゼル燃料の 量との差を決定し、前記フィードバック信号を与えるために、エンジンへの燃料 噴射量が決定される信号を与える構成の請求の範囲４から７のいずれか一つ、ま たは、請求の範囲１０または請求の範囲１１に基づく場合の請求の範囲２２によ るエンジン。
24. ２４．エンジンには、エンジンへ供給される各燃料の相対比率を調節するに適し たフローコントロール手段からなる燃料コントロールシステムが設けられていて 、該システムは、エンジンスピードとスロットル位置から得られるエラー信号を 与える手段と、エラー信号に応答してディーゼル燃料とガス燃料とを供給し、エ ンジンスピードをスロットル位置により要求されるスピードに向うようにする手 段とを含む先行請求の範囲のいずれか一つによるエンジン。
25. ２５．該システムは、エンジンスピードに応答するエンジンスピード信号を与え るエンジンスピードセンサと、スロットル位置に応答するスロットル位置信号を 与えるスロットル位置センサと、エンジンスピードとスロットル位置信号に応答 して、第１燃料コントロール信号と第２燃料コントロール信号とをディーゼル燃 料供給システムとガス燃料供給システムそれぞれに与え、エンジンスピードをス ロットル位置により決定された前記スピードに向かうようにするコントロール手 段を含む請求の範囲２４によるエンジン。
26. ２６．前記コントロール手段は、電子信号処理手段からなり、該手段は、前記ス ロットル位置とエンジンスピードとの間の差を計算し、該差がエラー信号として 使用されるプログラムされたコントロール・アルゴリズムを有する請求の範囲２ ５によるエンジン。
27. ２７．電子信号処理手段により得られた第２燃料信号がガス燃料供給圧力に基づ く信号と電子的に比較され、ガス供給バルプが前記圧力信号とガス燃料供給コン トロール信号との間の予め定められた関係に依存してコントロールされる請求の 範囲２６によるエンジン。
28. ２８．電子信号処理手段は、バルプ開放とガス燃料圧力の関数としてのガスフロ ーに関する情報を含むルックアップ表を含み、ルックアップ表が要求されるガス フローと検知されたガス圧力のための必要なバルプ開放を与える。 請求の範囲２７によるエンジン。
29. ２９．付加的な記憶された情報がエラー信号と共に使用され、ディーゼル燃料と ガス燃料との相対比率を決定し、これが、ディーゼル燃料をコンスタントな、ま たは、実質的にコンスタントなレートで供給し、第２燃料を可変レートで供給す る請求の範囲２４から２８のいずれか一つによるエンジン。
30. ３０．エンジンの少なくとも一つの動作コンディションを検知するために検知手 段が設けられ、この検知手段は、前記ストアーされた情報によりパイロット・デ ィーゼル燃料の供給を決定する信号をコントロール手段へ与える請求の範囲２９ によるエンジン。
31. ３１．添附図面の第１図、第２図ならびに第３図、または、第４図、または、第 ５図、または、第６図、または、第７図を参照して記載されたデュアル燃料エン ジン。
32. ３２．ここに記載され、ならびに／または添附図面に示された新規な特徴または 特徴の新規な組合わせ。