(57)【要約】燃料供給と気体供給の間の圧力差を維持するための圧力調整器（９００）を有する燃料噴射器アセンブリ。気体は、圧力調整器（９００）の少なくとも一部を覆うカバー（１１０）を介して圧力調節器（９００）に供給される。燃料圧力調整器（９００）を少なくとも部分的に覆うカバー（１１０）を介して燃料圧力調節器（９００）に本体（１０５）の導管から気体を連通させる方法。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料噴射器アセンブリであって、
燃料供給と気体供給の間の圧力差を維持するための圧力調整器（９００）であって、気体基準室（９１２）を有する圧力調整器（９００）と、
前記圧力調整器（９００）の少なくとも一部を覆うカバー（１１０）を介して前記気体基準室（９１２）に気体を連通する手段と
を含む燃料噴射器アセンブリ。
【請求項２】
加圧された気体を供給するように構成されている導管（１５０）を有する本体（１０５）を含み、カバー（１１０）が前記本体（１０５）に取り付けられ、前記カバー（１１０）が前記導管（１５０）と前記気体基準室（９１２）とを流体的に連通させる請求項１記載のアセンブリ。
【請求項３】
前記カバー（１１０）は、前記圧力調整器（９００）の少なくとも一部を受け入れる空洞（１６０）と、前記導管（１５０）と前記空洞（１６０）とを流体的に連通させる通路（１６２）とを含む請求項１または２記載のアセンブリ。
【請求項４】
前記カバー（１１０）と前記本体（１０５）の間のシールを規定するための、前記カバー（１１０）と前記本体（１０５）に接するシーリング手段（２２０，２２３）をさらに含む請求項１，２または３記載のアセンブリ。
【請求項５】
前記圧力調整器（９００）は、前記気体基準室（９１２）を規定する気体基準ハウジングと；燃料室（９２２）を規定する燃料ハウジングと；前記気体基準室（９１２）と前記燃料室（９２２）の間に位置するダイアフラム（１５５０）とを含む請求項１〜４のいずれか一項記載のアセンブリ。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項記載のアセンブリであって、
前記燃料室に加圧された燃料を供給するための導管（９９７）と、前記気体基準室（９１２）に加圧された気体を供給するための導管（１５０）と、エアアシスト燃料噴射器（９９０）に加圧された空気を供給するための導管と、前記圧力調整器（９００）の少なくとも一部を受け入れる空洞（１６０）と、前記燃料噴射器（９９０）の少なくとも一部を受け入れる空洞（９７９）とを有するレールであって、前記気体基準室（９１２）に加圧された気体を供給するための前記導管が、前記エアアシスト燃料噴射器に加圧された気体を供給するための前記導管と流体的に連通されている、レールと、
前記レールに取り付けられかつ前記圧力調整器（９００）を覆うカバー（１１０）であって、前記気体基準室（９１２）に加圧された気体を供給するための前記導管（１５０）と、前記圧力調整器（９００）の少なくとも一部を受け入れる前記空洞（１６０）とを流体的に連通させる通路（１６２）を含む、カバー（１１０）と、
を含むアセンブリ。
【請求項７】
燃料供給と気体供給の間の圧力差を維持するための圧力調整器（９００）を含む燃料噴射器アセンブリ用のカバーであって、燃料圧力調整器（９００）の少なくとも一部を覆うように構成され、かつ燃料圧力調整器（９００）の気体基準入口に加圧された気体を流体的に連通させるように構成されているカバー（１１０）。
【請求項８】
前記圧力調整器（９００）の少なくとも一部を受け入れる空洞と、燃料噴射器アセンブリに加圧された気体を供給するための導管（１５０）と前記空洞（１６０）とを流体的に連通させる通路とを含む請求項７記載のカバー。
【請求項９】
燃料圧力調整器（９００）の気体基準入口（９１０）に加圧された気体を流体的に連通させるための通路を含む請求項７または８記載のカバー。
【請求項１０】
シーリング手段（２２０，２２３）をさらに含み、前記カバー（１１０）がシーリング手段のシール部材用の台座を含む請求項７，８または９記載の装置。
【請求項１１】
本体（１０５）の導管からの気体を、エアアシスト燃料噴射システムの燃料供給と気体供給の間の圧力差を維持する燃料圧力調整器（９００）の気体基準室（９１２）に連通させる方法であって、燃料圧力調節器（９００）を少なくとも部分的に覆うカバー（１１０）を介して、気体を連通させることを含む方法。
【請求項１２】
前記連通する気体は、カバーの導管（１６２）を通じて供給する気体を含む請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
前記連通する前記気体は、燃料圧力調整器（９００）の少なくとも一部を受け入れるカバー（１１０）の空洞（１６０）を通じて供給する気体を含む請求項１１または１２記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、エアアシスト（ａｉｒ  ａｓｓｉｓｔ）燃料噴射システムに関し、より具体的には、燃料噴射器アセンブリと、燃料噴射器アセンブリ用のカバーと、このようなアセンブリの燃料圧力調整器に気体を供給するための方法とに関する。
【０００２】
従来の燃料噴射器は、特定の量の燃料をエンジンの燃焼シリンダに供給するように構成されている。燃焼効率を高め、かつ汚染物質を減少させるために、供給された燃料を霧状にすることが望まれる。燃料の霧化は、一般には、高圧の燃料を従来の燃料噴射器に供給するか、または加圧された気体と一緒に低圧の燃料を霧状にすること、「すなわちエアアシスト燃料噴射」によって達成できる。
【０００３】
従来のエアアシスト燃料噴射器は、代表的には、エンジンのヘッド内に位置し、従来の燃料噴射器を格納するレールに隣接する。このレールは、エアアシスト燃料噴射器用の取り付け台も規定する。従来の燃料噴射器とレールは、計量された量の燃料が燃料噴射器からエアアシスト燃料噴射器に直接供給されるように構成されている。さらに、レールには、加圧された空気をエアアシスト燃料噴射器に供給する多数の通路が含まれる。エアアシスト燃料噴射器は、低圧の燃料を加圧された空気と一緒に霧状にし、空気と燃料の混合気をエンジンの燃焼室に送る。
【０００４】
従来のエアアシスト燃料噴射システムは、代表的には、ダイヤフラム式または差動式の圧力調整器などの燃料圧力調整器を含み、この圧力調整器は、一般に、噴射器までと噴射器内の燃料の適切なフロー特性が確保されるように、燃料供給圧力を許容されるレベルに維持する。従来の構造においては、燃料圧力調整器は、燃料供給圧力と基準圧力（エアアシスト燃料噴射器への空気供給圧力など）の間の圧力差を維持することによって、この燃料圧力を望ましい範囲内に維持する。燃料圧力調整器は、代表的には、エアアシスト燃料噴射システムのレールに取り付けられ、代表的には外側の導管が、レールからの加圧された空気と加圧された燃料を燃料圧力調整器に伝え、従って、燃料圧力調整器は前述の圧力差を維持できる。
【０００５】
加圧された空気を燃料圧力調整器に連通させる導管は、代表的には、露出したまたは外部のホースとコネクタを含み、これらは、エンジンの作動中、特に高温、高圧条件時に損傷しやすい。これらの露出したホースとコネクタはまた、エアアシスト燃料噴射システムのアセンブリを複雑にし、空間的な制約を受ける各種のエンジン構造に適しているとは言えない。
【０００６】
上記の観点に照らして、本発明の目的は、燃料噴射器と圧力調整器の間の外部のホースとコネクタのない燃料噴射アセンブリを提供することである。
【０００７】
この目的は、請求項１によるアセンブリと、請求項７によるカバーと、請求項１１による方法とによって達成される。従属請求項は、本発明のさらなる実施例を規定する。
【０００８】
本発明の態様によると、アセンブリであって、
燃料供給と気体供給の間の圧力差を維持するように構成されている圧力調整器であって、気体基準室（ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ  ｃｈａｍｂｅｒ）を有する、圧力調整器と、
加圧された気体を供給するように構成されている導管を有する本体と、
当該本体に取り付けられかつ当該圧力調整器を覆うカバーであって、当該導管と当該気体基準室とを流体的に通連させる、カバーと、
を有するアセンブリが提供される。
【０００９】
本発明の態様によると、当該カバーは、当該圧力調整器の少なくとも一部を受け入れる空洞と、当該導管と当該空洞とを流体的に連通させる通路とを、さらに有する。
【００１０】
本発明の態様によると、前記アセンブリは、当該カバーと当該本体の間のシールを規定するための、当該カバーと当該本体に接するシール部材を、さらに有する。
【００１１】
本発明の態様によると、前記アセンブリは、当該カバーと当該圧力調整器の間のシールを規定するための、当該カバーと当該圧力調整器に接するシール部材を、さらに有する。
【００１２】
本発明の態様によると、前記アセンブリは、当該シール部材に接する保持器を、さらに有する。
【００１３】
本発明の態様によると、前記シール部材は、エラストマＯリングである。
【００１４】
本発明の態様によると、前記カバーは、当該本体の空洞内に当該圧力調整器を保持する。
【００１５】
本発明の態様によると、前記カバーは、留め具によって、または溶接によって、当該本体に取り付けられる。
【００１６】
本発明の態様によると、前記本体は、当該圧力調整器の少なくとも一部または全体を受け入れる空洞を有する。
【００１７】
本発明の態様によると、前記本体は、燃料噴射器の少なくとも一部を受け入れる空洞を有する。
【００１８】
本発明の態様によると、前記本体は、エアアシスト燃料噴射器の少なくとも一部を受け入れる別の空洞を有する。
【００１９】
本発明の態様によると、前記圧力調整器は、当該基準室を規定する気体基準ハウジングと、燃料室を規定する燃料ハウジングと、当該気体基準室と当該燃料室の間に位置するダイアフラムとを含む。
【００２０】
本発明の態様によると、前記本体は、当該燃料室に燃料を供給するための導管を有する。
【００２１】
本発明の態様によると、
燃料噴射器と、
ダイアフラムによって隔てられる気体基準室と燃料室とを有する圧力調整器であって、当該気体基準室が入口を有する、圧力調整器と、
レールであって、当該燃料室に加圧された燃料を供給するための導管と、当該気体基準室に加圧された空気を供給するための導管と、エアアシスト燃料噴射器に加圧された空気を供給するための導管と、当該圧力調整器の少なくとも一部を受け入れる空洞と、当該燃料噴射器の少なくとも一部を受け入れる空洞とを有するレールであって、当該気体基準室に加圧された気体を供給するための当該導管が、当該エアアシスト燃料噴射器に加圧された気体を供給するための当該導管と流体的に連通されている、レールと、
当該レールに取り付けられかつ当該圧力調整器を覆うカバーであって、当該気体基準室に加圧された気体を供給するための当該導管と、当該圧力調整器の少なくとも一部を受け入れる当該空洞とを流体的に連通させる通路を含む、カバーと、
を有するアセンブリが提供される。
【００２２】
本発明の態様によると、
燃料圧力調整器の少なくとも一部を覆うように構成され、かつ、前記燃料圧力調整器の気体基準入口に加圧された気体を流体的に連通させるように構成されているカバー
を有する装置が提供される。
【００２３】
本発明の態様によると、前記カバーは、前記燃料圧力調整器の前記気体基準入口に加圧された気体を流体的に連通させるための通路を有する。
【００２４】
本発明の態様によると、前記カバーは、前記燃料圧力調整器の少なくとも一部を受け入れるためと、前記燃料圧力調整器の前記気体基準入口に加圧された気体を流体的に連通させるための空洞を有する。
【００２５】
本発明の態様によると、前記カバーは、当該空洞に前記加圧された気体を流体的に連通させるように構成されている通路を有する。
【００２６】
本発明の態様によると、前記アセンブリは、シール部材をさらに有し、当該カバーが、当該シール部材用の台座を含む。
【００２７】
本発明の態様によると、前記空洞は、当該シール部材用の当該台座を含む。
【００２８】
本発明の態様によると、前記アセンブリは、保持器をさらに有し、当該空洞が、当該保持器を受け入れるように構成されている。
【００２９】
本発明の態様によると、前記アセンブリは、当該燃料圧力調整器との組合せにおいて、当該燃料圧力調整器が、気体基準室を規定する気体基準ハウジングを有し、当該保持器が、当該気体基準ハウジングを受け入れる。
【００３０】
本発明の態様によると、前記シール部材は、当該燃料圧力調整器の当該気体基準ハウジングに接する。
【００３１】
本発明の態様によると、本体の導管からの気体を、前記燃料圧力調整器を覆うカバーによって、燃料圧力調整器の気体基準室に連通させる手法を有する方法であって、前記燃料圧力調整器が、エアアシスト燃料噴射システムの燃料供給圧力と気体供給圧力の間の圧力差を維持することを目的とする、方法が提供される。
【００３２】
本発明の態様によると、連通する気体は、前記カバーの導管を通じて供給する気体を含む。
【００３３】
本発明の態様によると、連通する前記気体は、前記燃料圧力調整器の少なくとも一部を受け入れる前記カバーの空洞を通じて供給する気体を含む。
【００３４】
本発明の態様によると、前記本体の導管からの気体を前記圧力調整器の気体基準室に連通させるカバーで前記圧力調整器を覆うことによって、本体の空洞内に圧力調整器を保持する手法を有する方法であって、前記圧力調整器が、エアアシスト燃料噴射システムの燃料供給と気体供給の間の圧力差を維持することを目的とする、方法が提供される。
【００３５】
当業者には、以下の詳細な説明から、本発明の実施例に関連するその他の目的、利点、特徴をより容易に理解できるであろう。認識されるように、本発明は、他の異なる実施例を実施することができ、そのうちのいくつかは、いずれも本発明から逸脱することなく、さまざまな明白な態様における変更を実施することができる。従って、図面と説明は、本質的に図解を目的とするものであり、本発明はこれらに制限されない。
図１は、本発明の１つの実施例によるエアアシスト燃料噴射システムの概略的な流れ図である。
図２は、図１に示されているエアアシスト燃料噴射システムのアセンブリの透視図であり、このアセンブリは、本発明の１つの実施例によるレール内の燃料圧力調整器を覆うカバーを含む。
図３は、図２に示されているアセンブリの別の透視図である。
図４は、図２に示されているアセンブリの分解図である。
図５は、図２に示されているアセンブリの別の分解図である。
図６は、図２に示されているアセンブリの側面図である。
図７は、図２に示されているアセンブリの、図６における線７−７沿いの部分的な横断面図である。
図８は、図２に示されているアセンブリの、図６における線８−８沿いの部分的な横断面図である。
図９は、図２に示されているレールの側面図である。
図１０は、図９に示されているレールの下面図である。
図１１は、図９に示されているレールの、図９における線１１−１１沿いの横断面図である。
図１２は、図９に示されているレールの、図９における線１２−１２沿いの横断面図である。
図１３は、図９に示されているレールの、図１０における線１３−１３沿いの横断面図である。
図１４は、図２に示されているアセンブリの圧力調整器の横断面図である。
図１５は、図２に示されているアセンブリの部分的な分解図である。
図１６は、図２に示されているカバーの正面図である。
図１７は、図２に示されているカバーの頂面図である。
図１８は、図２に示されているカバーの、図１７における線１８−１８沿いの横断面図である。
図１９は、図２に示されているカバーの背面図である。
図２０は、図２に示されているカバーの下面図である。
図２１は、図２に示されているカバーの、図２０における線２１−２１沿いの横断面図である。
図２２は、本発明の別の実施例による、図１に示されているエアアシスト燃料噴射システムのアセンブリの図式的な横断面図である。
図２３は、本発明のさらなる実施例による、図１に示されているエアアシスト燃料噴射システムのアセンブリの概略的な横断面図である。
【００３６】
図１は、本発明の１つの実施例によるエアアシスト燃料噴射システム５０の流れ図を示す。示されているエアアシスト燃料噴射システム５０は、２サイクルエンジン（図には示されていない）用に構成されていて、１個の燃料噴射器９９０と１個のエアアシスト燃料噴射器９１１を含む。エアアシスト燃料噴射システム５０の代替の実施例は、複数の噴射器９９０、９９１を含むことができ、特定のエンジン用途に応じて、図１に示されている以外のシステム構成要素を含めたり、または図１に示されているシステム構成要素の一部を省略できる。
【００３７】
エアアシスト燃料噴射システム５０の作動中、加圧された気体が、気体ライン９１６と圧縮機９１４とを介してレール１０５に供給される。次に、加圧された気体が、レール１０５からエアアシスト燃料噴射器９１１に供給される。気体圧力調整器９２０は、気体供給流路ｇに含まれ、システム５０の作動中に気体供給圧力を基本的に一定圧力（例：５５０  ｋＰａ）に維持する。気体圧力センサ９３３とダンピングボリューム９２１も、気体供給流路に含まれる。
【００３８】
液体燃料も、燃料タンク９８０から燃料ライン９０７とポンプ９８２を介してレール１０５に供給される。次に、燃料がレール１０５から燃料噴射器９９０に供給される。図１に示されているように、燃料圧力調整器９００は、燃料タンク９８０と燃料噴射器９９０の間の燃料供給流路ｆ内、および圧縮機９１４とエアアシスト燃料噴射器９１１の間の気体供給流路ｇ内に存在する。この燃料圧力調整器９００は、噴射器９９０、９１１を経由する燃料の適切なフロー特性を確保するために、エアアシスト燃料噴射システム５０の作動中に燃料供給圧力をほぼ一定のレベル（例：６５０  ｋＰａ）に維持する。後から詳しく説明されるように、燃料圧力調整器９００は、燃料供給圧力と基準圧力の間の圧力差を維持することによって、この燃料供給圧力を一定レベルに維持する。図示されている実施例においては、気体供給圧力はほぼ一定であるため、燃料圧力調整器９００が噴射器９００、９１１の燃料供給圧力を設定するときの基準圧力となる。燃料圧力調整器９００の作動中、燃料は燃料リターンライン９１５を介して燃料タンク９８０に戻る。
【００３９】
エアアシスト燃料噴射システム５０の作動中、加圧された燃料が燃料噴射器９９０に供給され、燃料噴射器９９０が、計量された量の燃料をエアアシスト燃料噴射器９１１に供給する。加圧された気体は、エアアシスト燃料噴射器９１１に供給され、エアアシスト燃料噴射器９１１は、燃料噴射器９９０から供給された燃料を霧状にし、霧状にされた混合気をエンジンの燃焼室に送る。
【００４０】
エンジンの速度を増減するため、運転者またはコンピュータによってスロットル９１２が調節される。この操作に応答して、電子制御装置（「ＥＣＵ」）９１８が、燃料噴射器９９０および／またはエアアシスト燃料噴射器９１１に信号を送信し、これによりエアアシスト燃料噴射器９１１からの燃料の質量流量が増減され、それに対応してエンジンの速度が増減する。例えば、スロットルの変化に応答してエアアシスト燃料噴射器９１１によって供給される燃料の体積を増大するために、ＥＣＵ９１８は、（１）燃料噴射器９９０のソレノイドに、より長く開いているように命令する、（２）エアアシスト燃料噴射器９１１のソレノイドに、より長く開いているように命令する、および／または、（３）燃料噴射器９９０、９１１それぞれが開くタイミング間の遅延を変更することができる。従って、燃料圧力調整器９００が、燃料供給圧力を一定レベルに維持する一方で、ＥＣＵ  ９１８が噴射器９９０、９１１からの燃料フローの変化を制御する。
【００４１】
エアアシスト燃料噴射システム５０とエアアシスト燃料噴射器９１１には「エアアシスト」という語が用いられているが、いずれも液体燃料を霧状にするのに、好ましくは加圧された空気を利用するためである。液体燃料の圧力は、空気の圧力より高いことが望ましい。エアアシスト燃料噴射器９１１は、レール１０５によって供給される加圧された空気によって液体ガソリンを霧状にすることが望ましいが、エアアシスト燃料噴射器９１１は、その他の可燃性の液体燃料を、任意の各種の気体によって霧状にしてもよいことが理解されるであろう。例えば、エアアシスト燃料噴射器９１１は、液体灯油または液体メタンを、加圧された気体としての酸素、プロパン、または排気ガスによって霧状にできる。従って、用語「エアアシスト燃料噴射器」と「エアアシスト燃料噴射システム」は技術用語であり、本文書におけるこの用語の使用は、エアアシスト燃料噴射システム５０またはエアアシスト燃料噴射器９１１が加圧された空気のみと組み合わせて使用されることを指示するものではない。
【００４２】
図２〜８は、エアアシスト燃料噴射システム５０のアセンブリ１００を示す。アセンブリ１００は、レール１０５と、燃料噴射器９９０と、気体入口継手５０４と、燃料入口継手５０７と、燃料出口継手５０５と、燃料圧力調整器９００と、燃料圧力調整器９００用のカバー１１０とを含む。アセンブリ１００の代替実施例は、システム５０に含まれる以外のシステム構成要素を含む、またはシステム５０のシステム構成要素の一部を省略できる。例えば、アセンブリ１００の代替実施例は、気体圧力調整器９２０と気体圧力センサ９３３も含めることができる。さらなる実施例においては、アセンブリ１００は、レール１０５と、燃料圧力調整器９００と、カバー１１０のみを含む。
【００４３】
図７と８は、カバー１１０によってレール１０５内に保持される燃料圧力調整器９００を示し、これらの図においては図解を目的として燃料噴射器９９０は省略されている。図９〜１３は、レール１０５をさらに詳細に示す。図７〜１３に示されているように、レール１０５は、燃料圧力調整器９００の少なくとも一部を受け入れ、かつ加圧された気体と燃料を燃料圧力調整器に供給するように構成されている本体である。望ましい実施例においては、レール１０５は、加圧された気体用の導管５６０、１５０と、加圧された燃料用の導管９０８、９９７、９０５と、燃料圧力調整器９００の少なくとも一部を受け入れる空洞９７７と、燃料噴射器９９０の少なくとも一部を受け入れる空洞９７９とを含む。アセンブリ１００の示されている実施例においては、燃料は、導管９０８を介してレール１０５に入り（図９と１１参照）、レール１０５において、燃料噴射器９９０を受け入れる環状空洞９７９に送られる。空洞９７９内の燃料は、レール１０５によって受け入れられる燃料噴射器９９０の入口に入る。また、導管９９７を介して空洞９７７にも伝えられ（図７と１２参照）、そこで燃料は燃料圧力調整器９００によって受け取られる。後から説明されるように、燃料は燃料圧力調整器９００を出て、燃料リターン導管９０５を介して最終的に燃料タンク９８０に戻る（図７、８、１２参照）。
【００４４】
レール１０５の基部５５０は、エンジンのヘッドに取り付けるように構成されていて、この中にエアアシスト燃料噴射器９１１が位置し、エアアシスト燃料噴射器９１１の入口を受け入れる空洞５６１を有する。エアアシスト燃料噴射器９１１の入口は、燃料噴射器９９０の出口のすぐ下流に位置し、従って、燃料噴射器用の空洞９７９の中に格納される燃料噴射器９９０は、計量された量の燃料をエアアシスト燃料噴射器９１１の入口に直接供給する。
【００４５】
加圧された気体は、導管１５５を介してレール１０５に入り、エアアシスト燃料噴射器９１１への入口を囲む導管５６０にこの加圧された気体が送られる。環状導管５６０内の加圧された気体は、燃料噴射器９９０からの燃料と一緒にエアアシスト燃料噴射器９１１の入口に入り、エアアシスト燃料噴射器９１１は、加圧された気体を利用して液体燃料を霧状にする。図８と１３に示されているように、導管５６０内の加圧された気体は、導管１５０を介してカバー１１０にも連通される。従って、導管１５５は、エアアシスト燃料噴射器９１１と燃料圧力調整器９００とに加圧された気体を供給する。
【００４６】
レール１０５は、他の構造でもよい。例えば、代替の実施例においては、レール１０５は、燃料噴射器９９０またはエアアシスト燃料噴射器９１１を受け入れない。この代替の実施例においては、燃料噴射器９９０および／またはエアアシスト燃料噴射器９１１は、エンジンの本体、またはレール１０５とは分離した別の本体に取り付けられる。レール１０５は、加圧された気体と燃料を送るための、構造の異なる導管を含むこともできる。例えば、レール１０５は、加圧された気体をエアアシスト燃料噴射器９１１のみに供給する第一通路と、加圧された気体を圧力調整器のみに供給する第二通路とを含むことができる。
【００４７】
前述されているように、アセンブリ１００は、圧力調整器９００も含み、この圧力調整器９００は、少なくともその一部がレール１０５の空洞９７７に格納され、加圧された燃料供給と加圧された気体供給の間の圧力差を維持するように構成されている。図７、８、１４に示されているように、圧力調整器９００は、気体基準ハウジング９１７によって規定される気体基準室９１２と、燃料ハウジング９１９によって規定される燃料室９２２とを含む。カバー１１０は、密封状態でレール１０５に取り付けられ、圧力調整器９００を覆い、気体流路ｇによって示されているように導管１５０と気体基準室９１２を流体的に連通させる。
【００４８】
気体基準室９１２は、導管１５０から流体的に連通される加圧された気体を受け取る気体基準入口９１０を含む。燃料室９２２は、導管９９７から空洞９７７に伝えられる燃料を受け取る燃料入口９２７を含む。燃料は、この入口９２７を介して燃料室９２２に入り、以下に説明する特定の条件時には、導管１５６１の燃料出口１５６２を通じて圧力調整器９００を出る。図７、８、１４に示されているように、気体基準室９１２と燃料室９２２の間には、柔軟かつ不浸透性のダイアフラム１５５０が存在する。このダイアフラム１５５０には、導管１５６１の入口１５６０のすぐ隣にストッパ１５２０が取り付けられ、気体基準ハウジング９１７とダイアフラム１５５０の間には、ばね１５７０が存在する。ダイアフラム１５５０の燃料側の力（燃料室９２２内の燃料圧力による）が、ダイアフラムの気体側の力（気体圧力とばねの力による）より小さい場合には、ストッパ１５２０が導管１５６１の入口１５６０の方に偏移し、これにより導管１５６１の入口を密閉し、燃料は圧力調整器の出口１５６２から流れ出ない。ストッパ１５２０がこの位置にあるとき、圧力調整器９００は「閉じている」状態にある。
【００４９】
圧力調整器９００が閉じると、ポンプ９８２は、ダイアフラム１５５０の燃料側の力（燃料室９２２内の燃料圧力による）がダイアフラムの気体側の力（気体基準室９１２内の気体の圧力とばね１５７０の力による）より大きくなるまで、燃料の圧力を徐々に高める。燃料側の力が大きくなると、ダイアフラム１５５０とこれに取り付けられたストッパ１５２０は、導管１５６１の入口１５６０から離れ、これにより燃料は、図１４の燃料流路ｆによって示されるように、導管１５６１を経由して燃料圧力調整器９００の出口１５６２から流れ出る。図７、８、１４に示されているように、ストッパ１５２０が入口１５６０に当たっていないときには、燃料圧力調整器９００は「開いている」状態にあり、燃料は燃料圧力調整器の中を流れる。圧力調整器９００が開いているときには、燃料は、導管９０５と燃料リターンライン９１５を介して、燃料タンク９８０に戻る。これにより、噴射器９９０、９１１への燃料供給のヘッドまたは圧力が下がる。燃料供給の圧力は、ダイアフラム１５５０の燃料側の力がダイアフラム１５５０の気体側の力より小さくなって燃料圧力調整器９９０が閉じるまで、下がり続ける。燃料圧力調整器９００のこの開閉は、システム５０の作動中に燃料供給圧力がわずかに上下するのに従って繰り返し起こる。
【００５０】
認識されるように、燃料圧力調整器９００は、気体供給圧力と燃料供給圧力の間の圧力差を維持し、この圧力差は、ばね１５７０の偏移力に比例する。システム５０の作動中、気体供給圧力はほぼ一定であるため、圧力調整器９００は燃料供給圧力を実質的に一定レベルに維持し、これにより、異なる燃料供給レベルにおいて噴射器９９０、９１１を通過する燃料の適切なフロー特性が確保される。
【００５１】
アセンブリ１００の代替の実施例においては、燃料圧力調整器９００は、別の構造をとる。例えば、燃料圧力調整器は、電子バルブと圧力センサによって、気体供給圧力に基づいて燃料供給圧力を制御できる。
【００５２】
図１５〜２１は、カバー１１０の１つの実施例をより詳細に示す。前述されているように、カバー１１０は、燃料圧力調整器９００の少なくとも一部を覆うように構成されている本質的にフタまたは頂部であり、加圧された気体を燃料圧力調整器に流体的に連通させるように構成されている。
【００５３】
カバー１１０の示されている実施例は、カバーがレール１０５に取り付けられているときにレール１０５に接する面１８１を有する基部部材１８０を含む。カバー１１０は、図２〜６と１５に示されているねじ込みボルト２４０などの留め具によってレール１０５に取り付けられることが望ましい。しかしながら、カバー１１０は、他の方法によってレール１０５に取り付けることができる。例えば、溶接、釘付け、クランプ、その他の固定具によってレール１０５に基部部材１８０を取り付けることができる。
【００５４】
カバー１１０は、圧力調整器９９０の少なくとも一部、具体的には基準入口９１０を有する気体基準ハウジング９１７の端部を受け入れる空洞１６０も含む。カバー１１０は、一体型の通路１６２をさらに含み、この通路は、基部部材１８０の中を通り空洞１６０に延びる。通路１６２は、基部部材１８０の面１８１における入口１６５と、空洞１６０における出口１６７とを有する。カバー１１０がレール１５０に取り付けられると、入口１６５は導管１５０と位置が合い、これにより導管１５０と通路１６２とが流体的に連通する。通路１６２は、導管１５０からの加圧された気体を空洞１６０に流体的に連通させ、空洞１６０は、燃料圧力調整器９００の基準入口９１０と流体的に連通させる。従って、カバー１１０は、レール１０５からの加圧された気体を燃料圧力調整器９００の基準入口９１０に流体的に連通させるように構成されている。
【００５５】
図７と８に示されている実施例においては、レール１０５とカバー１１０の間と、カバー１１０と燃料圧力調整器９００の間にシールが存在する。カバーと燃料圧力調整器９００の間のシールは、シール部材２２０によって規定される。シール部材２２０によって規定されるこのシールは、レール１０５とカバー１１０の間の接合部から気体が漏れることと、レール１０５の空洞９７７に気体が入ることを防止する。カバー１１０の空洞１６０は、シール部材２２０用の台座を形成するレッジまたは台座１６４を含む。シール部材２２０は、台座１６４と、カバー１１０と、基準ハウジング９１７と、保持器２３０とに当たり、カバー１１０と、圧力調整器９００の基準ハウジング９１７との間にシールを規定する。保持器２３０は、圧力調整器９００を受け入れる環状部材であり、シール部材２２０用の空洞の一部を規定し、シール部材２２０を損傷しうる圧力調整器のハウジング９１７の折れからシール部材２２０を離す。
【００５６】
カバー１１０とレール１０５の間のシールは、シール部材２２２によって規定される。このシール部材２２２によって規定されるシールは、レール１０５とカバー１１０の間の接合部から気体が漏れることを防止し、この接合部においては導管１６２と導管１５０が流体的に連通した状態にある。図８に示されているように、レール１０５は、シール部材２２２用のくぼみ状の台座８２２を含む。
【００５７】
アセンブリ１００は、圧力調整器９００とレール１０５の間に別の２枚のシールをさらに含み、これらは、シール部材２２３、２２５によって規定される。シール部材２２３によって規定されるシールは、加圧された燃料がレール１０５とカバー１１０の間の接合部から漏れることと、カバー１１０の空洞１６０に入ることとを防止する。シール部材２２５によって規定されるシールは、燃料圧力調整器９００に入る燃料と、圧力調整器から出る燃料とを隔てる。シール部材２２０、２２２、２２３、２２５は、エラストマＯリングであることが望ましい。
【００５８】
アセンブリ１００を組み立てるには、燃料噴射器９９０をレール１０５の燃料噴射器用空洞９７９に配置する。この燃料噴射器９７９をレール１０５の中に維持するため、クランプ７７０を取り付ける。レール１０５に、シール部材２２３、２２５を取り付ける。次に、燃料圧力調整器９００をレール１０５の圧力調整器用空洞９７７に配置する。保持器２３０とシール部材２２０を、燃料圧力調整器９００の気体基準ハウジング９１７にかぶせる。シール２２２をレール１０５の台座８２２に配置する。次に、カバー１１０を留め具２４０によってレール１０５に取り付けて、燃料圧力調整器９００がカバー１１０によって覆われ、レール内に保持されるようにする。次に、気体入口継手５０４と、燃料入口継手５０７と、燃料出口継手５０５を、レール１０５に取り付ける。レール１０５内に燃料継手５０５、５０７を維持するため、クランプ７７７を取り付ける。アセンブリ１００が完成した後、空洞５６１にエアアシスト燃料噴射器９１１の入口が収まるように、レール１０５をエンジン（図には示されていない）のヘッドに取り付ける。上記の組み立てステップの順序は、これと異なってもよいことが理解されるであろう。例えば、燃料噴射器９９０を圧力調整器９００より前にレール１０５に配置してもよい。
【００５９】
カバー１１０の望ましい実施例は、加圧された気体を燃料圧力調整器９００に連通させる以外に、レール１０５内に圧力調整器９００を保持する。すなわち、カバー１１０は、レール１０５の空洞９７７に圧力調整器９００を維持できるように、圧力調整器９００をレール１０５に押し付ける力をかける。組み立てると、カバー１１０の底面１８１が圧力調整器のフランジ９３１の上面９３２に当たり、圧力調整器のフランジ９３１の底面９３３がレール１０５の空洞９７７内の台座９７８に接する。従って、カバー１１０をレール１０５に取り付ける力が、カバー１１０をレール１０５内に保持する。圧力調整器９００が独立してレール１０５に固定されるわけではないため、取り付けと取り外しが容易であり、アセンブリ１００の組み立てと分解が単純化される。
【００６０】
代替の実施例においては、圧力調整器９００は、別の方法でレール１０５に保持される。例えば、カバー１１０は、カバー１１０と、圧力調整器９００と、レール１０５の対向する面を圧力調整器の半径方向に傾けることができる。本発明のアセンブリ１００のさらなる実施例においては、カバー１１０は、圧力調整器９００をレール１０５内に保持しない。例えば、カバー１１０を個別の留め具によってレール１０５に独立して固定できる。
【００６１】
カバー１１０の実施例が図示されているが、カバー１１０は、レール１０５からの加圧された気体を効果的に圧力調整器９００の基準入口９１０に流体的に連通させることのできる代替の構造をとってもよいことが理解されるであろう。例えば、図２２と２３は、加圧された気体を燃料圧力調整器９００に供給するための導管１６２を含まないカバー１１０′、１１０″を有するアセンブリ１００′、１００″の実施例を示す。アセンブリ１００′、１００″は、機能的に類似し、多数の類似する部分を共有し、アセンブリ１００の各部の番号にダッシュを付けた番号が、アセンブリ１００′と１００″の対応する部分を指す。
【００６２】
図２２に示されているように、カバー１１０′は、溶接３３３′によってレール１０５′に密閉的に溶接され、導管１５０′と気体基準室９１２′を流体的に連通させる空洞１６０′を含む。導管１５０′は、空洞１６０′の外周に位置し、従って、空洞１６０′と流体的に連通している。従って、カバー１１０′は、導管１５０′からの加圧された気体を燃料圧力調整器９００′の気体基準入口９１０′に流体的に連通させる。示されている実施例においては、圧力調整器９００′は、カバー１１０′の内面が気体基準ハウジング９１７′の上面に直接接触することと、圧力調整器９００′の底面が空洞９７７′の底面に接触することによって、レール１０５′の空洞９７７′内に保持される。気体を気体基準室９１２′に流体的に連通させるために、基準入口９１０′が気体基準ハウジング９１７′の側面に位置する。
【００６３】
図２３に示されているアセンブリ１００″においては、圧力調整器９００″は、燃料レール１０５″の空洞９７７″の中に全体が入る。カバー１１０″は、圧力調整器９００″を受け入れる空洞を有するのではなく、空洞９７７″を覆う平面状の本体である。空洞９７７″をシールするために、カバー１１０″はボルト２４０″とシール部材２２０″を介してレール１０５″に密封状態で結合される。カバー１１０″が空洞９７７″をシールし、導管１５０″が空洞９７７″に通じているため、加圧された気体を気体基準入口９１０″に送り、かつ導管１５０″からの加圧された気体を圧力調整器９００″の基準室９１２″に流体的に連通させる導管の一部を、このカバーが規定する。カバー１１０″の内面が圧力調整器９００″のハウジング９１７″の上面に当たり、圧力調整器９００″の底面が台座９７８″に接することにより、圧力調整器９００″がレール１０５″の空洞９７７″内に保持される。
【００６４】
認識されるように、本発明によるカバー１１０、１１０′、１１０″は、高圧および高温のエンジン条件時に損傷を受けやすい従来の露出したホースとコネクタなしに、加圧された気体を各圧力調整器９００、９００′、９００″に流体的に連通させる。従って、本発明によるアセンブリ１００、１００′、１００″は、露出したホースとコネクタを利用する従来の圧力調整器アセンブリよりも一般に信頼性が高い。さらに、各圧力調整器９００、９００′、９００″がカバー１１０、１１０′、１１０″によってそれぞれのレール１０５、１０５′、１０５″に保持されるため、アセンブリ１００、１００′、１００″は、組み立てと分解が容易であり、製造時の複雑さが減少し、アセンブリ構成部品の交換または修理が単純化される。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明の１つの実施例によるエアアシスト燃料噴射システムの概略的な流れ図である。
【図２】
図１に示されているエアアシスト燃料噴射システムのアセンブリの透視図である。
【図３】
図２に示されているアセンブリの別の透視図である。
【図４】
図２に示されているアセンブリの分解図である。
【図５】
図２に示されているアセンブリの別の分解図である。
【図６】
図２に示されているアセンブリの側面図である。
【図７】
図２に示されているアセンブリの、図６における線７−７沿いの部分的な横断面図である。
【図８】
図２に示されているアセンブリの、図６における線８−８沿いの部分的な横断面図である。
【図９】
図２に示されているレールの側面図である。
【図１０】
図９に示されているレールの下面図である。
【図１１】
図９に示されているレールの、図９における線１１−１１沿いの横断面図である。
【図１２】
図９に示されているレールの、図９における線１２−１２沿いの横断面図である。
【図１３】
図９に示されているレールの、図１０における線１３−１３沿いの横断面図である。
【図１４】
図２に示されているアセンブリの圧力調整器の横断面図である。
【図１５】
図２に示されているアセンブリの部分的な分解図である。
【図１６】
図２に示されているカバーの正面図である。
【図１７】
図２に示されているカバーの頂面図である。
【図１８】
図２に示されているカバーの、図１７における線１８−１８沿いの横断面図である。
【図１９】
図２に示されているカバーの背面図である。
【図２０】
図２に示されているカバーの下面図である。
【図２１】
図２に示されているカバーの、図２０における線２１−２１沿いの横断面図である。
【図２２】
本発明の別の実施例による、図１に示されているエアアシスト燃料噴射システムのアセンブリの図式的な横断面図である。
【図２３】
本発明のさらなる実施例による、図１に示されているエアアシスト燃料噴射システムのアセンブリの概略的な横断面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【国際公開パンフレット】
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【手続補正書】
【提出日】平成14年8月9日(2002.8.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エアアシスト燃料噴射システムのためのアセンブリであって、
気体基準室および燃料室を規定するハウジングを有する圧力調整器と、
前記燃料室に加圧された燃料を供給するための導管と、前記気体基準室に加圧された気体を供給するための導管と、エアアシスト燃料噴射器に加圧された空気を供給するための導管と、前記圧力調整器の少なくとも一部を受け入れる空洞と、燃料噴射器の少なくとも一部を受け入れる空洞とを有するレールであって、前記気体基準室に加圧された気体を供給するための前記導管が前記エアアシスト燃料噴射器に加圧された気体を供給するための前記導管と流体的に連通されている、レールと
前記レールに取り付けられかつ前記圧力調整器を覆うカバーを介して前記気体基準室に加圧された気体を供給するための前記導管からの気体を前記気体基準室に連通させる手段と、
を含むエアアシスト燃料噴射システムのためのアセンブリ。
【請求項２】
エアアシスト燃料噴射システムのためのアセンブリであって、
エアアシスト燃料噴射システムの燃料供給と気体供給の間の圧力差を維持するよう構成されている圧力調整器であって、気体基準室を規定するハウジングを有する圧力調整器と、
レールに取り付けられかつ前記圧力調整器の前記ハウジングを覆うカバーであって、前記レールが加圧された気体を前記カバーに、加圧された気体をエアアシスト燃料噴射器に、かつ燃料を燃料噴射器に供給するよう構成されており、前記レールからの加圧された気体を、前記気体基準室に流体的に連通させるよう構成されているカバーと、
を含むエアアシスト燃料噴射システムのためのアセンブリ。
【請求項３】
前記カバーは、前記圧力調整器の少なくとも一部を受け入れる空洞を含む請求項１または２記載のアセンブリ。
【請求項４】
前記カバーは、前記空洞に加圧された気体を流体的に連通させる通路を含む請求項３記載のアセンブリ。
【請求項５】
前記カバーと前記レールの間のシールを規定するための、前記カバーと前記レールに接するシーリング手段をさらに含む請求項１，２，３または４記載のアセンブリ。
【請求項６】
エアアシスト燃料噴射システムのためのアセンブリであって、
燃料噴射器と、
ハウジングによって規定され、かつダイアフラムによって隔てられる気体基準室と燃料室とを有する圧力調整器と、
前記燃料室に加圧された燃料を供給するための導管と、前記気体基準室に加圧された気体を供給するための導管と、エアアシスト燃料噴射器に加圧された空気を供給するための導管と、前記圧力調整器の少なくとも一部を受け入れる空洞と、前記燃料噴射器の少なくとも一部を受け入れる空洞とを有するレールであって、前記気体基準室に加圧された気体を供給するための前記導管が、前記エアアシスト燃料噴射器に加圧された気体を供給するための前記導管と流体的に連通されている、レールと、
前記レールに取り付けられかつ前記圧力調整器の前記ハウジングを覆うカバーであって、前記気体基準室に加圧された気体を供給するための前記導管と、前記圧力調整器の少なくとも一部を受け入れる前記空洞を流体的に連通させる通路を含む、カバーと、
を含むエアアシスト燃料噴射システムのためのアセンブリ。
【請求項７】
エアアシスト燃料噴射システムの燃料供給と気体供給の間の圧力差を維持する方法であって、
圧力制御器の燃料室にレールを介して燃料を連通させること（ただし、燃料室は圧力制御室のハウジングによって規定されている）、
圧力制御器の気体基準室にレールを介して加圧された気体を連通させること（ただし、気体基準室は圧力制御室のハウジングによって規定され、かつレールに取り付けられたカバーによって覆われている）、
エアアシスト燃料噴射器にレールを介して加圧された気体を連通させること、
燃料噴射器にレールを介して燃料を連通させること、
を含む方法。
【国際調査報告】
2004515710.tif 000064
2004515710.tif 000065