(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2022-03-09
(54)【発明の名称】流量制御方法、システム、および装置
(51)【国際特許分類】
F02M 21/02 20060101AFI20220302BHJP
G05D 16/04 20060101ALI20220302BHJP
F02M 67/14 20060101ALI20220302BHJP
F02M 47/00 20060101ALI20220302BHJP
F02M 37/00 20060101ALI20220302BHJP
【ＦＩ】
F02M21/02 N
G05D16/04 Z
F02M67/14
F02M47/00 E
F02M37/00 341D
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2021541625
(86)(22)【出願日】2020-01-17
(85)【翻訳文提出日】2021-08-06
(86)【国際出願番号】 US2020014124
(87)【国際公開番号】W WO2020150624
(87)【国際公開日】2020-07-23
(31)【優先権主張番号】62/793,756
(32)【優先日】2019-01-17
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】62/865,609
(32)【優先日】2019-06-24
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】511083156
【氏名又は名称】ジー．ダブリュ．リスク カンパニー，インク．
(74)【代理人】
【識別番号】100073184
【弁理士】
【氏名又は名称】柳田 征史
(74)【代理人】
【識別番号】100123652
【弁理士】
【氏名又は名称】坂野 博行
(74)【代理人】
【識別番号】100175042
【弁理士】
【氏名又は名称】高橋 秀明
(72)【発明者】
【氏名】タイラー，ジェフリー エー
(72)【発明者】
【氏名】トラパッソ，ディヴィッド ジェイ
(72)【発明者】
【氏名】ピオーン，ザッカリー
(72)【発明者】
【氏名】ジョンソン，ダニエル
(72)【発明者】
【氏名】リード，アマンダ
【テーマコード（参考）】
3G066
5H316
【Ｆターム（参考）】
3G066AB05
3G066BA51
3G066DA01
3G066DA06
3G066DB07
5H316AA09
5H316BB05
5H316DD01
5H316EE04
5H316EE08
5H316ES06
5H316FF06
5H316FF22
(57)【要約】
燃料流量制御のための方法、システム、および装置が提示される。例示的な燃料流量制御装置は、流れを受容するように動作可能な燃料入口と、燃料入口から流れを受容するように流体接続された燃料遮断バルブとを含み、燃料遮断バルブは、第１の構成においては流れを可能にし、第２の構成においては流れを防止するように動作可能である。装置は、さらに、燃料遮断バルブから流れを受容するように流体接続された圧力調整器と、圧力調整器から流れを受容するように流体接続された流量制御バルブをさらに含み、流量制御バルブは、流量制御バルブの位置を感知するように動作可能な位置センサ、圧力調整器から流れを受容するように流量制御バルブに並列に流体接続されたインジェクタ、および燃料出口を含む。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
流量を制御するための装置であって、流れを受容するように動作可能な燃料入口と、
前記燃料入口から前記流れを受容するように流体接続された燃料遮断バルブであって、第１の構成では前記流れを可能にし、第２の構成では前記流れを防止するように動作可能である、燃料遮断バルブと、
前記燃料遮断バルブから前記流れを受容するように流体接続された圧力調整器と、
前記圧力調整器から前記流れを受容するように流体接続された流量制御バルブであって、前記流量制御バルブの位置を感知するように動作可能な位置センサを含む、流量制御バルブと、
前記流量制御バルブに並列に流体接続され、前記圧力調整器から前記流れを受容する、インジェクタと、
前記流量制御バルブおよび前記インジェクタから前記流れを受容するように流体接続された燃料出口であって、前記圧力調整器が、前記流量制御バルブおよび前記インジェクタへの前記流れの圧力を所定の圧力に維持するように動作可能であり、前記流量制御バルブおよび前記インジェクタのうちの少なくとも一方が、前記流れが前記燃料出口に通過することを段階的に可能にするように動作可能である、燃料出口と、
を含む、装置。
【請求項2】
前記装置が、前記燃料遮断バルブから前記流れを受容するように流体接続された第２の圧力調整器をさらに含み、前記第２の圧力調整器が、前記インジェクタへの前記流れの圧力を第２の所定の圧力に維持するように動作可能であり、前記インジェクタが、前記第２の圧力調整器から前記流れを受容するように流体接続されている、請求項１に記載の装置。
【請求項3】
前記装置が、エンジン制御ユニットおよびコントローラをさらに含み、前記エンジン制御ユニットおよび前記コントローラのうちの少なくとも一方が、燃料遮断バルブ、前記圧力調整器、前記インジェクタ、および前記流量制御バルブに動作可能に接続される、請求項１に記載の装置。
【請求項4】
前記燃料遮断バルブが、オン／オフ流量制御バルブである、請求項１に記載の装置。
【請求項5】
前記圧力調整器が、電気的に動作される、および機械的に動作される、のうちの一方である、請求項１に記載の装置。
【請求項6】
前記インジェクタが、オン／オフガスポートインジェクタ、ソレノイド方式、および圧電方式インジェクタのうちの１つである、請求項１に記載の装置。
【請求項7】
前記流量制御バルブが、比例バルブ、比例ソレノイドバルブ、ボイスコイル動作バルブ、モータ動作バルブ、移動磁石動作バルブ、およびソレノイドオン／オフバルブのうちの１つである、請求項１に記載の装置。
【請求項8】
前記所定の圧力が、１５～１５０ｐｓｉａ（絶対圧で１０３～１０３４ｋＰａ）である、請求項１に記載の装置。
【請求項9】
前記第２の所定の圧力が、１５～７４ｐｓｉａ（絶対圧で１０３～５１０ｋＰａ）である、請求項２に記載の装置。
【請求項10】
前記装置が、前記第２の圧力調整器から前記流れを受容するように流体接続された圧力および温度センサをさらに含み、前記圧力および温度センサが、前記流れの圧力および温度を感知するように動作可能であり、前記流量制御バルブから下流に流体接続された圧力センサであって、前記流れの圧力を感知するように動作可能である、圧力センサと、
前記圧力調整器と前記流量制御バルブとの間に流体接続された第２の圧力および温度センサであって、前記流れの圧力および温度を感知するように動作可能である、第２の圧力および温度センサと、
を含む、装置。
【請求項11】
前記圧力センサが、前記流量制御バルブおよび前記燃料出口から下流に流体接続されている、請求項１０に記載の装置。
【請求項12】
流量を制御するための装置であって、燃料入口から流れを受容するように動作可能な圧力調整器と、
前記圧力調整器から下流に流体接続された燃料遮断バルブであって、前記圧力調整器から前記流れを受容するように動作可能であり、かつ、第１の構成では前記流れが通過することを可能にし、第２の構成では前記流れが通過することを防止するように動作可能である、燃料遮断バルブと、
前記燃料遮断バルブから下流に流体接続された比例流量制御バルブであって、前記燃料遮断バルブから前記流れを受容するように動作可能であり、燃料出口から上流に流体接続され、前記比例流量制御バルブが、前記流量制御バルブの位置を感知するように動作可能な位置センサを含む、比例流量制御バルブと、
前記燃料遮断バルブから下流の前記比例流量制御バルブに並列に流体接続されたインジェクタであって、前記燃料遮断バルブから前記流れを受容するように動作可能であり、前記燃料出口から上流に流体接続されている、インジェクタと、
を含む、装置。
【請求項13】
前記装置が、前記エンジン制御ユニットおよびコントローラをさらに含み、前記エンジン制御ユニットおよび前記コントローラのうちの少なくとも一方が、前記圧力調整器、前記燃料遮断バルブ、前記比例流量制御バルブおよび前記インジェクタを制御するように動作可能である、請求項１２に記載の装置。
【請求項14】
前記燃料遮断バルブが、オン／オフ流量制御バルブである、請求項１２に記載の装置。
【請求項15】
前記圧力調整器が、電気的に動作される、および機械的に動作される、のうちの一方である、請求項１２に記載の装置。
【請求項16】
前記インジェクタが、オン／オフガスポートインジェクタ、ソレノイド方式、および圧電方式インジェクタのうちの１つである、請求項１２に記載の装置。
【請求項17】
前記所定の圧力が、１５～１５０ｐｓｉａ（絶対圧で１０３～１０３４ｋＰａ）である、請求項１２に記載の装置。
【請求項18】
燃料流量制御システムであって、燃料入口から下流に流体接続された電動式圧力調整器と、
前記電動式圧力調整器から下流に流体接続された燃料遮断バルブであって、前記燃料遮断バルブが、第１の構成では流れが通過することを可能にし、第２の構成では前記流れが通過することを防止するように動作可能である、燃料遮断バルブと、
前記燃料遮断バルブから下流に流体接続された比例流量制御バルブであって、燃料出口から上流に流体接続され、前記流量制御バルブの位置を感知するように動作可能な位置センサを含む、比例流量制御バルブと、
前記燃料入口から下流の前記電動式圧力調整器に並列に流体接続された圧力調整器と、
前記燃料入口から下流に流体接続された第２の燃料遮断バルブであって、流れが第１の配置内を通過することを可能にし、前記流れが第２の配置内を通過することを防止するように動作可能である、第２の燃料遮断バルブと、
前記第２の燃料遮断バルブから下流に流体接続されたインジェクタであって、前記燃料出口から上流に流体接続されている、インジェクタと、
を含む、燃料流量制御システム。
【請求項19】
前記システムが、エンジン制御ユニットおよびコントローラをさらに含み、前記エンジン制御ユニットおよび前記コントローラのうちの少なくとも一方が、前記電動式圧力調整器、前記燃料遮断バルブ、前記比例流量制御バルブ、前記第２の燃料遮断バルブ、および前記インジェクタを制御するように動作可能である、請求項１８に記載の燃料流量制御システム。
【請求項20】
前記第２の燃料遮断バルブが、前記燃料入口と前記圧力調整器との間に流体接続されている、請求項１８に記載の燃料流量制御システム。
【請求項21】
前記第２の燃料遮断バルブが、前記圧力調整器と前記インジェクタとの間に流体接続されている、請求項１８に記載の燃料流量制御システム。
【請求項22】
前記電動式圧力調整器が、電気的に動作される、および機械的に動作される、のうちの一方である、請求項１８に記載の燃料流量制御システム。
【請求項23】
前記第２の燃料遮断バルブが、オン／オフ流量制御バルブである、請求項１８に記載の燃料流量制御システム。
【請求項24】
提供する方法であって、（ａ）流れを受容するように動作可能な燃料入口を提供することと、
（ｂ）前記燃料入口から前記流れを受容するように流体接続された燃料遮断バルブを提供することであって、前記燃料遮断バルブが、第１の構成では前記流れを可能にし、第２の構成では前記流れを防止するように動作可能である、提供することと、
（ｃ）前記燃料遮断バルブから前記流れを受容するように流体接続された圧力調整器を提供することと、
（ｄ）前記圧力調整器から前記流れを受容するように流体接続された流量制御バルブを提供することであって、前記流量制御バルブが、前記流量制御バルブの位置を感知するように動作可能な位置センサを含む、提供することと、
（ｅ）前記圧力調整器から前記流れを受容するために、前記流量制御バルブに並列に流体接続されたインジェクタを提供することと、
（ｆ）前記流量制御バルブおよび前記インジェクタから前記流れを受容するように流体接続された燃料出口を提供することと、
を含み、前記圧力調整器が、前記流量制御バルブおよび前記インジェクタへの前記流れの圧力を所定の圧力に維持するように動作可能であり、前記流量制御バルブおよび前記インジェクタのうちの少なくとも一方が、前記流れが前記燃料出口に通過することを段階的に可能にするように動作可能である、方法。
【請求項25】
前記方法が、前記燃料遮断バルブから前記流れを受容するように流体接続された第２の圧力調整器を提供することをさらに含み、前記第２の圧力調整器が、前記インジェクタへの前記流れの圧力を第２の所定の圧力に維持するように動作可能であり、前記インジェクタが、前記第２の圧力調整器から前記流れを受容するように流体接続されている、請求項２４に記載の方法。
【請求項26】
前記燃料遮断バルブ、前記圧力調整器、前記インジェクタ、および前記流量制御バルブに動作可能に接続された少なくとも１つのコントローラを提供することをさらに含む、請求項２４に記載の方法。
【請求項27】
前記圧力調整器が、電気的に動作される、および機械的に動作される、のうちの一方である、請求項２４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、概して、流体圧力調整器、より具体的には、燃料用の多段圧力調整システムに関する。
【背景技術】
【0002】
プロパンおよび天然ガスなどの気体燃料は、高圧の加圧容器に貯蔵することができる。従来の内燃機関は、高圧で貯蔵された気体燃料では動作しない。したがって、燃料システムを使用して、エンジン吸気口に入る燃料の圧力を低減することができる。
【0003】
天然ガス燃料システムでは、モータリング中にエンジンへの燃料供給を遮断して排出量を削減に役立てることが一般的である。モータリングは、エンジンに負荷がかからない場合に発生する。従来のシステムは、流量制御バルブを閉じることによってこれを行い、それによってエンジンへの燃料供給を封鎖する。しかしながら、流量制御バルブは、典型的には、少量の燃料がエンジン吸気口に逃げられるよう、ある程度の内部漏れを可能にしている。
【発明の概要】
【0004】
上記を考慮して、燃料流を含む流量を制御するための方法、装置およびシステムを提供することが本開示の目的である。
【0005】
本開示の第１の例示的な実施形態は、燃料流量制御装置を提供する。燃料流量制御装置は、燃料入口、燃料入口と流体連通する圧力調整器、および圧力調整器と選択的に流体連通する流量制御バルブを含む。燃料流量制御装置は、圧力調整器と流量制御バルブとの間に流体的に位置する燃料遮断バルブをさらに含み、燃料遮断バルブは、圧力調整器から流量制御バルブへの燃料流を防止するように動作可能であり、燃料出口は、エンジン吸気口と流体連通している。
【0006】
本開示の第２の例示的な実施形態は、燃料流量制御システムを提供する。燃料流量制御システムは、燃料入口および燃料出口を有するマニホールド、ならびにマニホールドの外面と結合されたソレノイド方式比例圧力調整器を含み、比例圧力調整器は、燃料入口の上流に位置し、燃料入口と流体連通している。システムは、少なくとも部分的にマニホールド内に収容され、圧力調整器と選択的に流体連通するソレノイド比例流量制御バルブと、比例圧力調整器と比例流量制御バルブとの間に流体的に位置するソレノイド燃料オン／オフ遮断バルブとをさらに含み、燃料オン／オフ遮断バルブは、比例圧力調整器から比例流量制御バルブへの燃料流れを防止するように動作可能である。システムは、マニホールドの燃料出口および比例流量制御バルブの下流に位置する混合器をさらに含み、比例圧力調整器、比例流量制御バルブ、および燃料オン／オフ遮断バルブは、エンジン制御モジュールと電気的に接続される。
【0007】
本開示の第３の例示的な実施形態は、燃料流量制御システムを提供する。システムは、燃料入口を有するマニホールドと、燃料入口の下流にあり、燃料入口と流体連通しているマニホールド内に少なくとも部分的に位置する、ソレノイド方式比例圧力調整器とを含む。システムは、比例圧力調整器の下流に配置され、比例圧力調整器と流体連通するマニホールドによって少なくとも部分的に画定された中間チャンバと、マニホールド内に少なくとも部分的に収容され、圧力調整器と選択的に流体連通するソレノイド比例流量制御バルブとをさらに含む。システムは、比例圧力調整器と比例流量制御バルブとの間の流体流路に位置するソレノイド燃料オン／オフ遮断バルブをさらに含み、燃料オン／オフ遮断バルブは、比例圧力調整器から比例流量制御バルブへの燃料の流れを防止するように動作可能であり、燃料オン／オフ遮断バルブは、中間チャンバと流体連通している。
【0008】
本開示の第４の例示的な実施形態は、燃料流量制御システムを提供する。システムは、燃料入口を有するマニホールドと、燃料入口の下流にあり、燃料入口と流体連通しているマニホールド内に少なくとも部分的に位置する、ソレノイド方式比例圧力調整器とを含む。システムは、比例圧力調整器の下流に位置し、比例圧力調整器と流体連通するマニホールドによって少なくとも部分的に画定された中間流体流路、およびマニホールド内に少なくとも部分的に収容され、中間流体流路を介して圧力調整器と選択的に流体連通する複数のオン／オフ流量制御バルブをさらに含む。システムは、比例圧力調整器と複数のオン／オフ流量制御バルブとの間の流体流路に位置するソレノイド燃料オン／オフ遮断バルブをさらに含み、燃料オン／オフ遮断バルブは、比例圧力調整器から複数のオン／オフ流量制御バルブへの燃料流れを防止するように動作可能であり、燃料オン／オフ遮断バルブは、中間流体流路を少なくとも部分的に画定する。
【0009】
本開示の第５の例示的な実施形態は、燃料流量制御装置を提供する方法を提供する。方法は、燃料入口および燃料出口を有するマニホールドを提供することと、マニホールドの外面と結合されたソレノイド方式比例圧力調整器を提供することとを含み、比例圧力調整器は、燃料入口の下流に配置され、燃料入口と流体連通している。方法は、少なくとも部分的にマニホールド内に収容され、圧力調整器と選択的に流体連通するソレノイド比例流量制御バルブを提供することと、比例圧力調整器と比例流量制御バルブとの間に流体的に位置するソレノイド燃料オン／オフ遮断バルブを提供することと、をさらに含み、燃料オン／オフ遮断バルブは、比例圧力調整器から比例流量制御バルブへの燃料流れを防止するように動作可能である。
【0010】
本開示の第６の例示的な実施形態は、燃料流量制御を提供する方法を提供する。方法は、燃料入口および燃料出口を有するマニホールドを提供することと、燃料入口の下流に、および燃料入口と流体連通してマニホールド内に少なくとも部分的に位置するソレノイド方式比例圧力調整器を提供することとを含む。方法は、少なくとも部分的にマニホールド内に収容され、圧力調整器と選択的に流体連通するソレノイド比例流量制御バルブを提供することであって、比例流量制御バルブがエンジン吸気口と流体連通する、提供することと、比例圧力調整器と比例流量制御バルブとの間に流体的に位置するソレノイド燃料オン／オフ遮断バルブを提供することと、燃料オン／オフ遮断バルブをエンジンモータリング中に動作させて、比例圧力調整器から比例流量制御バルブへの燃料流を防止することと、をさらに含む。
【0011】
本開示の第７の例示的な実施形態は、燃料流量制御装置を提供する。装置は、燃料入口を有するマニホールドと、燃料入口と流体連通するマニホールド内に少なくとも部分的に位置する複数のデジタル圧力制御バルブとを含む。装置は、複数のデジタル圧力制御バルブの下流に位置し、複数のデジタル圧力制御バルブと流体連通するマニホールドによって少なくとも部分的に画定された中間チャンバと、マニホールド内に少なくとも部分的に収容され、中間チャンバを介して複数のデジタル圧力制御バルブと選択的に流体連通する複数のデジタル流量制御バルブとをさらに含む。装置は、複数のデジタル圧力制御バルブと燃料入口との間の流体流路に位置するソレノイド燃料オン／オフ遮断バルブをさらに含み、燃料オン／オフ遮断バルブは、複数のデジタル圧力制御バルブの燃料流を防止するように動作可能である。
【0012】
本開示の第８の例示的な実施形態は、流量を制御するための装置を提供する。装置は、流れを受容するように動作可能な燃料入口と、燃料入口から流れを受容するように流体接続された燃料遮断バルブと、を含み、燃料遮断バルブは、第１の構成では流れを可能にし、第２の構成では流れを防止するように動作可能である。装置は、燃料遮断バルブから流れを受容するように流体接続された圧力調整器と、圧力調整器から流れを受容するように流体接続された流量制御バルブと、をさらに含み、流量制御バルブは、流量制御バルブの位置を感知するように動作可能な位置センサを含む。装置は、流量調節器から流れを受容するように流体制御バルブに並列に接続されたインジェクタと、流量制御バルブおよびインジェクタから流れを受容するように流体接続された燃料出口と、をさらに含み、圧力調整器は、流量制御バルブおよびインジェクタへの流量の圧力を所定の圧力に維持するように動作可能であり、流量制御バルブおよびインジェクタのうちの少なくとも一方は、流れが燃料出口を通過することを段階的に可能にするように動作可能である。
【0013】
本開示の第９の例示的な実施形態は、流量を制御するための装置を提供する。装置は、燃料入口から流れを受容するように動作可能な電動式圧力調整器と、電動式圧力調整器から下流に流体接続された燃料遮断バルブと、を含み、燃料遮断バルブは、圧力調整器から流れを受容するように動作可能であり、燃料遮断バルブは、第１の構成では流れが通過することを可能にし、第２の構成では流れが通過することを防止するように動作可能である。装置は、燃料遮断バルブから下流に流体接続された比例流量制御バルブをさらに含み、比例流量制御バルブは、燃料遮断バルブから流れを受容するように動作可能であり、比例流量制御バルブは、燃料出口から上流に流体接続され、比例流量制御バルブは、流量制御バルブの位置を感知するように動作可能な位置センサと、燃料遮断バルブから下流に比例流量制御バルブに並列に流体接続されたインジェクタと、を含み、インジェクタは、燃料遮断バルブから流れを受容するように動作可能であり、インジェクタは、燃料出口から上流に流体接続される。
【0014】
本開示の第１０の例示的な実施形態は、燃料流量制御システムを提供する。システムは、燃料入口から下流に流体接続された電動式圧力調整器と、電動式圧力調整器から下流に流体接続された燃料遮断バルブとを含み、燃料遮断バルブは、第１の構成では流れが通過することを可能にし、第２の構成では流れが通過することを防止するように動作可能である。システムは、燃料遮断バルブから下流に流体接続された比例流量制御バルブと、燃料出口から上流に流体接続された比例流量制御バルブと、流量制御バルブの位置を感知するように動作可能な位置センサと、燃料入口から下流に電動式圧力調整器に並列に流体接続された圧力調整器と、をさらに含む。システムはさらに、燃料入口から下流に流体接続された第２の燃料遮断バルブをさらに含み、第２の燃料遮断バルブは、第１の配置では流れが通過することを可能にし、第２の配置では流れが通過することを防止するように動作可能であり、インジェクタは、第２の燃料遮断バルブから下流に流体接続され、インジェクタは、燃料出口から上流に流体接続される。
【0015】
本開示の第１１の例示的な実施形態は、提供する方法を提供する。方法は、流れを受容するように動作可能な燃料入口を提供することと、燃料入口から流れを受容するように流体接続された燃料遮断バルブを提供することと、を含み、燃料遮断バルブは、第１の構成では流れを可能にし、第２の構成では流れを防止するように動作可能である。方法は、燃料遮断バルブから流れを受容するために流体接続された圧力調整器を提供することをさらに含む。方法は、圧力調整器から流れを受容するように流体接続された流量制御バルブを提供することであって、流量制御バルブは、流量制御バルブの位置を感知するように動作可能な位置センサを含む、流量制御バルブを提供することと、圧力調整器から流れを受容するために、流量制御バルブに並列に流体接続されたインジェクタを提供することと、をさらに含む。方法は、流量制御バルブおよびインジェクタから流れを受容するように流体接続された燃料出口を提供することをさらに含み、圧力調整器は、流量制御バルブおよびインジェクタへの流量の圧力を所定の圧力に維持するように動作可能であり、流量制御バルブおよびインジェクタのうちの少なくとも一方は、流れが燃料出口を通過することを段階的に可能にするように動作可能である。
【0016】
以下は、本開示の実施形態を説明するが、本開示は、説明された実施形態に限定されず、本発明の様々な修正が、基本原理から逸脱することなく可能であることを理解されたい。したがって、本開示の範囲は、添付の特許請求の範囲によってのみ判定されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【0017】
添付の図面は、本明細書の一部として本明細書に組み込まれる。本明細書に記載の図面は、本開示の主題の実施形態を例示し、本開示の選択された原理および教示を例示する。しかしながら、図面は、本開示の主題の全ての可能な実施態様を例示するものではなく、いかなる方法においても本開示の範囲を限定することを意図するものではない。
【図1】本開示の一実施形態による例示的な燃料流量制御システムの概略図を示す。
【図2】本開示の一実施形態による別の例示的な燃料流量制御システムの概略図を示す。
【図3】本開示の一実施形態による、燃料遮断バルブおよび流量制御バルブがバルブブロックアセンブリ内に位置する、燃料流量制御システムの概略図を示す。
【図4】本開示の一実施形態による例示的な燃料流量制御システムの一部分の断面図を示す。
【図5】本開示の一実施形態による例示的な燃料流量制御システムの一部分の別の断面図を示す。
【図6】本開示の一実施形態による例示的な燃料流量制御システムの一部分の斜視図を示す。
【図7】本開示の一実施形態による例示的な燃料流量制御システムの一部分の別の斜視図を示す。
【図8】本開示の一実施形態による、４つのオン／オフバルブを有する例示的な燃料流量制御システムの斜視図を示す。
【図9】本開示の一実施形態による、比例圧力調整器とエンジン吸気口との間に位置する４つのオン／オフバルブを有する例示的な燃料流量制御システムの一部分の断面図を示す。
【図10】本開示の一実施形態による例示的な燃料流量制御システムの一部分の斜視図を示す。
【図11】本開示の一実施形態による例示的な燃料流量制御システムの一部分の断面図を示す。
【図12】本開示の一実施形態による、燃料遮断バルブとエンジン吸気口との間に位置するオン／オフバルブを有する例示的な燃料流量制御システムの一部分の断面図を示す。
【図13】本開示の一実施形態による、複数のオン／オフバルブと圧力調整バルブとの間に位置する燃料遮断バルブを有する例示的な燃料流量制御システムの一部分の断面図を示す。
【図14】本開示の一実施形態による例示的な燃料流量制御システムの一部分の断面図を示す。
【図15】本開示の一実施形態による別の例示的な燃料流量制御システムの概略図を示す。
【図16】本開示の例示的な実施形態を実行するのに好適な例示的な燃料流装置の概略ブロック図である。
【図17】本開示の例示的な実施形態を実行するのに好適な例示的な燃料流装置の代替的な概略ブロック図である。
【図18】本開示の例示的な実施形態を実行するのに好適な例示的な燃料流装置のさらに別の代替的な概略ブロック図である。
【図19】本開示の例示的な実施形態を実施することによる、装置またはシステムの要素の流れを示すグラフである。
【図20】本開示の例示的な実施形態を実行するための方法、装置およびシステムに従う論理フロー図である。
【図21】本開示の例示的な実施形態を実行するのに好適な例示的な燃料流装置の別の概略ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【0018】
本発明は、反対に明示的に指定されている場合を除き、様々な代替的な配向および工程順を想定し得ることを理解されたい。また、添付の図面に示され、以下の明細書に記載されている特定のアセンブリおよびシステムは、本明細書で定義されている本発明の概念の単なる例示的な実施形態であることも理解されたい。したがって、開示される実施形態に関連する特定の寸法、方向、または他の物理的特徴は、明示的に別段の定めがない限り、限定的と見なされるべきではない。また、そうではない場合もあり得るが、本明細書に記載される様々な実施形態における同様の要素は、本出願のこのセクション内で同様の参照番号で一般的に参照され得る。
【0019】
性能および信頼性を向上させることができる燃料流量制御システムが依然として必要である。本開示の燃料流量制御システムは、既存の従来のバルブシステム、燃料流量システム、および天然ガス燃料システムに対していくつかの性能および信頼性の利点を提供する。本開示の実施形態は、低圧調節バルブと、負荷がエンジンに印加されないときにモータリング中に遮断バルブで燃料の供給を封鎖するように動作可能である流量制御バルブとの間に燃料遮断バルブを提供する。それによって、本開示の燃料流量制御システムは、モータリング中に流量制御バルブを通ってエンジン吸気口に通過できる燃料の体積を減少させる。
【0020】
図１～図３を参照すると、示されているのは、本開示の例示的な実施形態のブロック図である。図１に示されているのは、例示的な燃料流量制御装置１００の簡略化されたブロック図である。燃料流量制御装置は、流体接続された圧力調整器バルブ１０４と流体連通する燃料入口１０２、続いて流体接続された燃料遮断バルブ１０６、続いて流体接続された流量制御バルブ１０８を含み、燃料出口１１０を流れが通過するのを可能にする。圧力調整器１０４および燃料遮断バルブ１０６は、ライン１１２によって流体接続される。燃料遮断バルブ１０６および流量制御バルブ１０８は、ライン１１４によって流体接続される。
【0021】
図２を参照すると、この実施形態では、図１に示すものと同様の態様は、燃料遮断バルブ２０６と流量制御バルブ２０８との間に流体配設された流量計２１６を追加して描写する。図２に示すのは、燃料入口２０２、比例ソレノイド方式圧力調整器２０４、ソレノイドオン／オフ燃料遮断バルブ２０６、流量計２１６、比例ソレノイド流量制御バルブ２０８、および燃料出口２１０である。比例ソレノイド方式圧力調整器２０４の実施形態は、比例ソレノイド圧力調整器２０４によって出力される燃料の流れが設定または所定の圧力にあるように、それを受容する燃料の流れの入力圧力を減少、増加、または維持するように動作可能である。図２に描写する実施形態はまた、比例ソレノイド方式調整器２０４、燃料遮断バルブ２０６、流量計２１６、および流量制御バルブ２０８に電気的に接続された混合器２１８、圧力センサ３０２、３０４、３０６、およびエンジン制御モジュール（「ＥＣＭ」）２２０を含む。混合器２１８の実施形態は、可燃性燃料－空気混合物を生成するために、受容した燃料の流れを空気と混合するように動作可能である。燃料遮断バルブ１０６、２０６の実施形態は、作動バルブを含み、作動バルブは、（ｉ）燃料の流れがその入口からその出口に通過することを可能にして、それが受ける入口圧力がその出口圧力と同じまたはほぼ同じとなるようにするか、または（ｉｉ）燃料の流れがその出口から出ないように、その入口で受容する燃料の流れを完全に停止するかのいずれかで動作可能である。流量計２１６の実施形態は、流量計２１６を通過する、または燃料遮断バルブ２０６と比例ソレノイド流量制御バルブ２０８との間を移動する、または通過する燃料の流量を測定するように動作可能である任意のデバイスである。比例ソレノイド流量制御バルブ２０８の実施形態は、それが混合器２１８に排出する燃料の流量または圧力が所望の速度またはレベルにあるように、それが受容する燃料の流量または圧力を調節するように動作可能である。実施形態の圧力センサ３０２、３０４、３０６は、それが受容する燃料の流れの圧力を測定するように動作可能である。圧力センサ３０２は、入口２０２から受容する燃料の流れの圧力を測定するように動作可能である。圧力センサ３０４は、ソレノイドオン／オフ燃料遮断バルブから受容する燃料の流れの圧力を測定するように動作可能である。圧力センサ３０６は、混合器２１８から受容する燃料の流れの圧力を測定するように動作可能である。
【0022】
図３を参照すると、バルブブロック／マニホールド２２２を追加した図２に描写された実施形態が示されている。この実施形態では、燃料遮断バルブ２０６、流量計２１６、および流量制御バルブ２０８は、マニホールド２２２内に位置する。実施形態は、比例ソレノイド方式調整器２０４が、マニホールド２２２の外側、部分的にマニホールド２２２内、および完全にマニホールド２２２内に位置することを含む。
【0023】
図４～図７に示すように、一実施形態では、多段燃料流量制御装置２００は、中間チャンバ２２４を少なくとも部分的に画定するマニホールド２２２を含む。マニホールド２２２は、中間チャンバ２２４の上流にソレノイド方式比例調整器２０４を少なくとも部分的に収容し得る。中間チャンバ２２４は、ソレノイドオン／オフ燃料遮断バルブ２０６によって分割される。燃料遮断バルブ２０６の下流に、マニホールド２２２は、ソレノイド方式比例流量制御バルブ２０８を少なくとも部分的に収容する。比例調整器２０４、燃料遮断バルブ２０６、および比例流量制御バルブ２０８は、全て直列に接続される。
【0024】
燃料圧力および温度は、燃料遮断バルブ２０６の後、しかし比例流量制御バルブ２０８の前に測定／監視される。一実施形態では、比例調整器２０４は、第１のコントローラ２２６によって制御され、第１のコントローラ２２６に電気的に接続され、燃料流量制御バルブ２０８は、第２のコントローラ２２８によって制御され、第２のコントローラ２２８に電気的に接続される。一実施形態では、第１のコントローラ２２６は、第１のプリント回路基板（ＰＣＢ）上に位置し、第２のコントローラ２２８は、第２のＰＣＢ上に位置する。この実施形態では、第１および第２のＰＣＢは、互いに結合されないように、互いに別個であり、はっきりと区別できる。別の実施形態では、第１および第２のコントローラ２２６、２２８は、同じＰＣＢ上に位置する。換言すると、実施形態は、マニホールド２２２内に収容された一体型ＰＣＢに電気的に接続されている比例調整器２０４および燃料流量制御バルブ２０８の両方を含む。実施形態は、オン／オフ燃料遮断バルブ２０６がＰＣＢに接続されていないことを含む。
【0025】
別の実施形態では、比例調整器２０４は、エンジン制御モジュール（「ＥＣＭ」）２２０に電気的に接続され、エンジン制御モジュール２２０によって制御され得る。ＥＣＭ２２０と比例調整器２０４との間の電気接続の実施形態は、ＥＣＭ２２０へのパススルーとして一体型ＰＣＢを使用することを含む。この実施形態では、燃料流量制御バルブ２０８は、ＥＣＭ２２０とは別個であり、はっきりと区別できるコントローラ２２６に電気的に接続され、コントローラ２２６によって制御される。さらに別の実施形態では、燃料流量制御バルブ２０８は、ＥＣＭ２２０に電気的に接続され、ＥＣＭ２２０によって制御される一方で、比例調整器２０４は、ＥＣＭ２２０とは別個であり、はっきりと区別できるコントローラ２２６に電気的に接続され、制御される。さらに別の実施形態では、燃料流量制御バルブ２０８および比例調整器２０４の両方は、ＥＣＭ２２０に電気的に接続され、ＥＣＭ２２０によって制御される。実施形態は、マニホールド２２２内およびマニホールド２２２の外側に位置する１つまたは両方のコントローラ２２６、２２８を含むことを理解されたい。
【0026】
図８および図９に示すように、一実施形態では、多段燃料流量制御システムは、流体入口２０２、中間チャンバ２２４、および流体出口２１０を少なくとも部分的に画定するマニホールド２２２を含む。マニホールド２２２は、流体的に燃料入口２０２と中間チャンバ２２４との間にソレノイドオン／オフ燃料遮断バルブ２０６を少なくとも部分的に収容する。マニホールド２２２はまた、ソレノイドオン／オフ燃料遮断バルブ２０６の下流および中間チャンバ２２４の上流に位置するソレノイド方式型比例調整器２０４を少なくとも部分的に収容し得る。ソレノイド方式された比例調整器２０４および中間チャンバ２２４の下流では、マニホールド２２２は、複数のオン／オフ流量制御バルブ２３０を少なくとも部分的に収容し、エンジン吸気口への燃料流量を制御する。一実施形態では、図９に示すように、マニホールド２２２は、４つのオン／オフ流量制御バルブ２３０を収容し得る。実施形態では、複数のオン／オフ流量制御バルブ２３０は、複数のデジタルオン／オフインジェクタを含み得る。これに関して、実施形態は、４つ未満、および４つを超えるオン／オフ流量制御バルブ２３０を収容するマニホールド２２２を含む。オン／オフ流量制御バルブ２３０の実施形態は、燃料の流れを可能にする開位置と燃料の流れを防止する閉位置の間を、毎秒何度も移動するように動作可能である。
【0027】
実施形態は、複数のオン／オフ流量制御バルブ（例えば、２３０）の代わりに、図９に描写されたソレノイド方式比例調整器２０４をさらに含む。この実施形態では、図４に描写されているように、４つのオン／オフ流量制御バルブ２３０が、比例燃料流量制御バルブ２０８に置き換えられている。オン／オフ流量制御バルブ２３０および燃料遮断バルブ２０６の実施形態は、流体（例えば、燃料）流を可能にするように動作可能であり、また、オン／オフ流量制御バルブ２３０および／または燃料遮断バルブ２０６を通る流体流がないように、流体の流れを完全に停止させるように動作可能であることを理解されたい。
【0028】
図１０および図１１に示すように、一実施形態では、多段燃料流量制御システム１１００は、プレナムまたは中間チャンバ１１２４を少なくとも部分的に画定するマニホールド１１２２を含む。マニホールド１１２２は、燃料入口１１０２を介してマニホールド１２２２に入る流体の圧力を調節するために、中間チャンバ１１２４の上流に第１の複数のオン／オフバルブ１１３０を少なくとも部分的に収容し得る。中間チャンバ１１２４の下流に、マニホールド１１２２は、マニホールド１１２２の燃料出口１１１０への流体の流れを制御するために、第２の複数のオン／オフバルブ１１３０ｂを少なくとも部分的に収容する。燃料遮断バルブ１１０４は、マニホールド燃料入口１１０２と第１の複数のオン／オフバルブ１１３０との間で流体的に、マニホールド１１２２内に少なくとも部分的に位置し得る。一実施形態では、第１の複数のオン／オフバルブ１１３０は、５つのデジタル圧力制御ソレノイドバルブを含み得、第２の複数のオン／オフバルブ１１３０ｂは、４つのデジタル流量制御ソレノイドバルブを含み得る。
【0029】
図１０および１１を引き続き参照すると、一実施形態では、第１の複数のオン／オフバルブ１１３０は、第１の論理コントローラ１１２６に電気的に接続され得、第２の複数のオン／オフバルブ１１３０ｂは、プリント回路基板１１２８に電気的に接続され得る。第１の論理コントローラ１１２６は、第１および第２の複数のオン／オフバルブ１１３０、１１３０ｂの両方の動作を制御し得る。別の実施形態では、燃料遮断バルブ１１０４および第１の複数のオン／オフバルブ１１３０は、ＥＣＭ１１２０に電気的に接続され得、第２の複数のオン／オフバルブ１１３０ｂは、マニホールド１１２２と一体化された論理コントローラ１１２８に電気的に接続される。別の実施形態では、燃料遮断バルブ１１０４および第１および第２の複数のオン／オフバルブ１１３０、１１３０ｂは各々、ＥＣＭ１１２０（任意選択的に図１１に描写されている）に電気的に接続され、ＥＣＭ１１２０を介して制御され得る。さらに別の実施形態では、燃料遮断バルブ１１０６および第１および第２の複数のオン／オフバルブ１１３０、１１３０ｂは各々、マニホールド１１２２内に統合された論理コントローラ１１２６、１１２８に電気的に接続され、論理コントローラ１１２６、１１２８を介して制御され得る。
【0030】
図１２および図１３に示すように、一実施形態では、多段燃料流量制御システム１２００は、流体入口１２０２、中間チャンバ１２２４、および流体出口１２１０を少なくとも部分的に画定するマニホールド１２２２を含む。マニホールド１２２２は、流体入口１２０２の下流に位置するソレノイド方式比例調節バルブ１２０４を少なくとも部分的に収容し得る。マニホールド１２２２は、ソレノイド方式比例調節バルブ１２０４と中間チャンバ１２２４との間に流体的に位置するソレノイドのオン／オフ燃料遮断バルブ１２０６を少なくとも部分的に収容する。ソレノイド方式比例調整バルブ１２０４は、燃料遮断バルブ１２０６を介して流体入口１２０２から中間チャンバ１２２４に連通される流体の圧力を制御する。燃料遮断バルブ１２０６および中間チャンバ１２２４の下流において、マニホールド１２２２は、複数のオン／オフ流量制御バルブ１２３０を少なくとも部分的に収容し、エンジン吸気口への燃料流量を制御する。一実施形態では、図１１に示すように、マニホールド１１２２は、４つのオン／オフ流量制御バルブ１１３０を収容し得る。実施形態では、複数のオン／オフ流量制御バルブ１２３０は、複数のデジタルオン／オフインジェクタを含み得る。これに関して、実施形態は、４つ未満、および４つ以上のオン／オフ流量制御バルブ１２３０を収容するマニホールド１２２２を含む。
【0031】
図１４に示すように、一実施形態では、多段燃料流量制御システム１４００は、流体入口１４０２、第１のプレナムまたは中間チャンバ１４２４、第２のプレナムまたは中間チャンバ１４３２、および流体出口１４１０を少なくとも部分的に画定するマニホールド１４２２を含む。マニホールド１４２２は、燃料入口１４０２を介してマニホールド１４２２に入る流体の圧力を調節するために、第１の複数のオン／オフバルブ１４３０を少なくとも部分的に収容し得る。第１の複数のオン／オフバルブ１４３０は、流体入口１４０２の下流、および第１の中間チャンバ１４２４の上流に配置して、それらの間の流体連通を容易にする。燃料遮断バルブ１４０６をマニホールド１４２２、第１の中間チャンバ１４２４、および第２の中間チャンバ１４３２との間に流体的に配置して、それらの間の選択的な流体連通を容易にし得る。一実施形態では、燃料遮断バルブ１４０６は、マニホールド１４２２の外面１４３４と結合され得る。第２の中間チャンバ１４３２の下流において、マニホールド１４２２は、マニホールド１４２２の燃料出口１４１０への流体の流れを制御するために、第２の複数のオン／オフバルブ１４３０ｂを少なくとも部分的に収容する。一実施形態では、第１の複数のオン／オフバルブ１４３０は、６つのデジタル圧力制御ソレノイドバルブを含み得、第２の複数のオン／オフバルブ１４３０ｂは、４つのデジタル流量制御ソレノイドバルブを含み得る。
【0032】
一実施形態では、燃料遮断バルブ１４０６および第１および第２の複数のオン／オフバルブ１４３０、１４３０ｂは、各々、ＥＣＭ１４２０（任意選択的に図１４に示す）に電気的に接続され、ＥＣＭ１４２０を介して制御され得る。別の実施形態では、燃料遮断バルブ１４０６および第１および第２の複数のオン／オフバルブ１４３０、１４３０ｂは、各々、マニホールド１４２２と統合された論理コントローラ１４２６に電気的に接続され、論理コントローラ１４２６を介して制御され得る。さらに別の実施形態では、燃料遮断バルブ１４０６および第１の複数のオン／オフバルブ１４３０は、マニホールド１４２２と一体化された第１の論理コントローラ１４２６に電気的に接続され、第１の論理コントローラ１４２６を介して制御され得、第２の複数のオン／オフバルブ１４３０ｂは、第２の論理コントローラ１４２８に電気的に接続され、第２の論理コントローラ１４２８を介して制御され得る。実施形態は、図１４に描写された量よりも多いまたは少ないオン／オフバルブ１４３０、１４３０ｂがあることを含むことを理解されたい。
【0033】
図１５に示すように、一実施形態では、多段燃料流量制御システム１５００は、燃料遮断バルブ１５０６と流体連通する比例圧力制御バルブ１５０４を含む。燃料遮断バルブ１５０６はまた、比例流量制御バルブ１５０８と流体連通しており、比例圧力制御バルブ１５０４と比例流量制御バルブ１５０８との間の選択的な流体連通を容易にする。加えて、圧力変換器１５３６は、燃料遮断バルブ１５０６と比例流量制御バルブ１５０８と流体連通し、燃料遮断バルブ１５０６と比例流量制御バルブ１５０８の間の流体経路内に位置し得る。図１５に描写された実施形態は、比例流量制御バルブ１５０８と流体連通する混合器１５１８も含む。さらに、エンジン制御モジュール（「ＥＣＭ」）１５２０は、比例圧力制御バルブ１５０４、燃料遮断バルブ１５０６、圧力変換器１５３６、および比例圧力制御バルブ１５０８に電気的に接続される。ＥＣＭ１５２０を利用して、比例圧力制御バルブ１５０４、比例流量制御バルブ１５０８、および燃料遮断バルブ１５０６の動作を制御し得る。
【0034】
上記に開示される燃料流量制御システムの実施形態は、従来のシステムと比較して複雑性が減少しており、流量制御バルブの費用のかかる低リーク要件を排除する。流量制御バルブから、低リーク要件が除去されれば、あまり厳しくないリーク要件に合わせて流量制御バルブを製造するために利用可能な材料および構造方法の性質上、流量制御バルブの信頼性が向上する。
【0035】
天然ガス燃料システムを含む燃料システムは、多くの場合、単一の正確な燃料計測バルブを使用して、所与の流量範囲にわたって必要な燃料流量精度を達成する。しかしながら、エンジンの流れ動作範囲を拡大し、その範囲内で給油精度および／または分解能を向上させることが望ましい。実際には、制御精度、分解能、または流量範囲が不十分であると、所望の燃費、エンジン排出量制御、エンジンアイドリング性能、または最大動作範囲を達成する能力に悪影響を及ぼす、または制限される可能性がある。これは、エンジンが、低流量範囲、またはアイドリング流量範囲にある場合に特に当てはまる。したがって、エンジンが低範囲またはアイドリング範囲であるとき、および、エンジンがより高い範囲で動作しているときに正確な燃料計測が可能な燃料流量システムが必要とされる。本開示の実施形態は、流量精度および／または流量分解能の観点から説明する場合があることを理解されたい。本開示の目的のために、流量および／または燃料流量の観点での精度とは、正確な流量および／または燃料流量を可能にする特定のバルブ、装置、またはシステムの能力を指す。換言すると、バルブ、装置またはシステムが所与の特定の流量を可能にするまたは提供する際に高い誤差率を有するとき、そのバルブ、装置またはシステムは、低い精度を有することになる。バルブ、装置、またはシステムは、所与の特定の流量を可能にするまたは提供する際の誤差率が低い場合、そのバルブ、装置、またはシステムは、高い精度を有することになる。本開示の目的のために、分解能とは、特定のバルブ、装置、またはシステムが生成可能であり得る流量の変化の大きさを意味する。換言すると、バルブ、装置またはシステムが、流量において、細かいまたは小さな段階的増減が可能であるとき、高分解能を有することになる。バルブ、装置、またはシステムが、流量において、大きな段階的増減のみを提供できるとき、低分解能を有することになる。
【0036】
本開示の実施形態は、燃料遮断バルブ、圧力調整器、流量制御バルブ、およびインジェクタを含む燃料流量システム、方法、および装置を提供する。実施形態は、エンジンがアイドリングまたはアイドリングに近い位置にあるときに細かい計測燃料流量制御を得るために、燃料インジェクタが流量制御バルブ（例えば、比例流量制御バルブ）に並列に位置決めされることを含む。アイドリング時の精密計測は、単一比例バルブでは実現が困難である。実施形態では、インジェクタを使用することにより、エンジンがアイドリングまたはアイドリングに近い状態にあるときの燃料流量精度を向上させることができる。また、高いレベルでシステムの作動燃料範囲を拡張することができる。実施形態では、インジェクタバルブが、システムの流量範囲全体にわたってエンジンまたは空気／燃料混合器への燃料流量を増加または減少させるように動作可能とすることができる。実施形態では、エンジンがより高い範囲で動作しているときに、インジェクタバルブが、エンジンまたは空気／燃料混合器への流量分解能を増加させるように動作可能とすることができる。したがって、流量制御バルブを通過できる流量に対して非常に細かい増減分制御ができる能力に対する要件を軽減することができる。
【0037】
実施形態では、インジェクタバルブが、流量範囲全体にわたって燃料流を提供するように動作可能とすることができる。これは、流量制御バルブまたは比例流量制御バルブの非常に細かい流量制御を有する必要性に対する要件を軽減することができる。実施形態ではまた、インジェクタバルブが、システムの流量範囲全体の一部分の間のみ燃料流を提供するように動作可能とすることができる。実施形態では、実際には、流量制御バルブが所定の流量まで閉鎖構成に留まることができる。インジェクタバルブは、所定の流量までの燃料流量を提供するために使用される。インジェクタからの燃料流が所定の流量に達すると、流量制御バルブを段階的に開く構成に配置して、流れが流量制御バルブを通過できるようにすることができる。正確な流量制御のためのインジェクタバルブの使用は、アイドリングの流量と所定の最大流量との間の任意の流量で利用することができる。したがって、本開示の実施形態は、拡張された流量範囲能力、流量範囲内のより細かい流量制御分解能、および低流量条件でのより高い精度計測を可能にする技術を提供することによって、流量制御バルブのコストを削減し、システムの価値を増加させるシステムを提供する。
【0038】
本開示の実施形態では、単一の流量制御バルブとは対照的に、エンジンのアイドリング中のインジェクタバルブの使用ができる。したがって、実施形態では、エンジンの流量範囲全体にわたって実行することができる単一の正確な流量制御バルブの必要性が排除される。実施形態では、より高い分解能の流量制御のために、流量範囲全体にわたって流量トリミングのためのインジェクタバルブを利用する。換言すると、本開示の実施形態では、インジェクタを通って流れる燃料の量に細かい段階的な流量調整（例えば、小さな増減）を行うように動作可能なインジェクタバルブを提供する。実施形態では、インジェクタが少なくとも２０Ｈｚで機能するように動作可能であり、０．０１％刻みでそのデューティサイクルを変更することができる。換言すると、インジェクタは、現在のデューティサイクルに対して０．０１％刻みで開閉するサイクルを変更するように動作可能である。
【0039】
図１６を参照すると、示されているのは、本開示の例示的な実施形態を実行するために好適な例示的な燃料流装置１６００の概略ブロック図である。図１６に示すのは、マニホールド１６２２への燃料入口１６０２、燃料遮断バルブ１６０６、圧力調整器１６０４、流量制御バルブ１６０８、任意選択的な調整器１６０３（図２１に示す）、インジェクタ１６０５、および燃料出口１６１０である。燃料遮断バルブ１６０６、圧力調整器１６０４、流量制御バルブ１６０８、任意選択的な調整器１６０３、およびインジェクタ１６０５は全て、マニホールド１６２２内で完全にまたは少なくとも部分的に保持される。燃料入口１６０２は、燃料源１６０１から燃料の流れを受容するように動作可能であるように、燃料源１６０１に流体接続される。燃料出口１６１０は、空気／燃料混合器１６１８に流体接続され、燃焼エンジン１６１９または他のタイプのエンジンに燃料を提供するように動作可能である。マニホールド空気圧センサ（ＭＡＰ）１６２１は、エンジン１６１９内の空気圧を感知することができるように、エンジン１６１９に動作可能に結合される。マップ１６２１は、コントローラ１６２６が感知された空気圧情報をマップ１６２１から受信できるように、コントローラ１６２６に電気的に結合される。
【0040】
燃料遮断バルブ１６０６は、燃料入口１６０２から燃料の流れを受容するように流体接続される。燃料遮断バルブ１６０６は、２つの構成（状態としても知られる）で動作可能である。第１の構成（または状態）では、燃料入口１６０２からの燃料の流れがそれを通過することができる（すなわち、開放構成または状態）。第２の構成は、それを通過する燃料の流れ（すなわち、閉鎖構成または状態）を防止する。一実施形態では、燃料遮断バルブ１６０６は、オン／オフ流量制御バルブである。装置１６００の実施形態は、エンジン１６１９のモータリングが、燃料遮断バルブ１６０６が閉鎖構成または第２の構成にある間に生じ得るように動作可能であることを理解されたい。換言すると、装置１６００の実施形態は、燃料遮断バルブ１６０６が閉じた構成または第２の構成にある場合でも、エンジン１６１９が動作を続け、装置１６００内の燃料の流れの残余（すなわち、燃料遮断バルブ１６０６から下流に位置する燃料の量）を受容するようにする。圧力調整器１６０４は、燃料遮断バルブ１６０６から燃料の流れを受容するために流体接続される。圧力調整器１６０４は、流量制御バルブ１６０８および／またはインジェクタ１６０５への燃料の流れを所定の圧力に維持するように動作可能である。換言すると、流量制御バルブ１６０８および／またはインジェクタ１６０５によって受容される燃料の流れの圧力は、圧力調整器１６０４によって判定される。圧力調整器１６０４の実施形態は、流量制御バルブ１６０８および／またはインジェクタ１６０５への燃料の流れを１５～１５０ＰＳＩＡ（絶対圧で１０３～１０３４ｋＰａ）の任意の圧力（複数可）で維持するように動作可能である。
【0041】
流量制御バルブ１６０８は、圧力調整器１６０４から燃料の流れを受容するように流体接続される。流量制御バルブ１６０８はまた、燃料出口１６１０が流量制御バルブ１６０８から燃料の流れを受容することができるように、燃料出口１６１０に流体接続される。流量制御バルブ１６０８は、燃料の流れが燃料出口１６１０に通過することを段階的に可能にするように動作可能である。一実施形態では、流量制御バルブ１６０８は、比例バルブまたは比例ソレノイドバルブのうちの１つである。実施形態は、位置センサ１６０７を有する流量制御バルブ１６０８を含むことを理解されたい。位置センサ１６０７は、バルブ１６０８の位置（例えば、全開位置、部分的に開位置、閉位置など）を感知するように動作可能である。位置センサ１６０７は、コントローラ１６２６が位置センサ１６０７の感知された位置データを受信することができるように、コントローラ１６２６と通信する。さらに、コントローラ１６２６は、機能性を制御する、および／または位置センサ１６０７の位置を監視するように動作可能である。図１６に描写されているように、インジェクタ１６０５は、圧力調整器１６０４からの燃料の流れが流量制御バルブ１６０８およびインジェクタ１６０５の両方に行くことができるように、流量制御バルブ１６０８に並列に位置している。したがって、インジェクタ１６０５は、圧力調整器１６０４から燃料の流れを受容するように流体接続される。インジェクタ１６０５は、燃料出口１６１０がインジェクタ１６０５から燃料の流れを受容することができるように、燃料出口１６１０に流体接続される。一実施形態では、インジェクタ１６０５は、オン／オフガスポートインジェクタである。
【0042】
図２１を参照すると、示されているのは、燃料遮断バルブ１６０６から燃料の流れを受容するために流体接続されている追加の任意選択的な第２の調整器１６０９と共に、図２１に描写されている装置の実施形態である。図２１に描写された実施形態では、燃料遮断バルブ１６０６からの燃料の流れは、電動式圧力調整器１６０４に並列に位置決めされた任意選択的な第２の調整器１６０９の両方に流れる。任意選択的な第２の調整器１６０４は、インジェクタ１６０５によって受容される燃料の流れの圧力を所定のレベルに維持するように動作可能である。描写されるように、燃料遮断バルブ１６０６が、電動式圧力調整器１６０４単独（任意選択的な圧力調整器１６０９が存在しない図１６に示す実施形態では）または電動式圧力調整器１６０４および任意選択的な第２の圧力調整器１６０９の両方（図２１に示す）に燃料の流れを提供するように、任意選択的な第２の調整器１６０９は、電動式圧力調整器１６０４に並列に位置している。任意選択的な第２の調整器１６０９は、インジェクタ１６０５に流体接続され、第２の所定の圧力でインジェクタ１６０５に燃料の流れを提供するように動作可能である。一実施形態では、第２の所定の圧力は、１５～７４ｐｓｉａ（絶対圧で１０３～５１０ｋＰａ）である。実施形態は、同じ所定の圧力で燃料の流れを提供する圧力調整器１６０４および第２の任意選択的な圧力調整器１６０９を含むことを理解されたい。換言すると、所定の圧力は、第２の所定圧力と同じである。別の実施形態では、電動式圧力調整器１６０４および任意選択的な第２の調整器１６０９は、異なる所定の圧力で燃料の流れを提供する。換言すると、所定の圧力は、第２の所定の圧力とは異なる。図２１には、任意選択的な圧力調整器１６０９とインジェクタ１６０５との間に流体接続された二次圧力および／または温度センサ１６３６も示されている。圧力および／または温度センサ１６３６の実施形態は、インジェクタ１６０５によって受容される燃料の流れの温度および／または圧力を感知するように動作可能である。圧力および／または温度センサ（複数可）は、コントローラ１６２６がセンサ１６３６によって感知される圧力および／または温度を監視することができるように、コントローラ１６２６に動作可能に接続される。コントローラ１６２６はまた、感知された圧力および／または温度データを圧力および／または温度センサ１６３８、１６４０から受信するように動作可能である。圧力センサ１６４０は、燃料出口１６１０を通って流れる、または燃料出口１６１０によって受容される、燃料の流れの圧力を感知するように動作可能にされる。圧力および／または温度センサ１６３６は、（ｉ）圧力、（ｉｉ）温度、または（ｉｉ）インジェクタ１６０５によって受容される燃料の流れの圧力および温度を感知するように動作可能である。燃料の流れの方向は、図１６～図２１の矢印によって示されることを理解されたい。点線の線は、燃料の流れはなく、特定の要素またはデバイスの場所であることを示す。図２１に例示される実施形態では、装置は、任意選択的な第２の調整器１６０９を含み、インジェクタ１６０５は、電動式圧力調整器１６０４から燃料の流れを受容することはなく、燃料遮断バルブ１６０６から燃料の流れを受容するだけである。
【0043】
図１６および２１に描写されたコントローラ１６２６は、燃料遮断バルブ１６０６、圧力調整器１６０４、流量制御バルブ１６０８、任意選択的な第２の調整器１６０９（任意選択的な第２の調整器が存在し、電気的に動作する実施形態のみ）およびインジェクタ１６０５に動作可能に結合される。コントローラ１６２６は、それが結合される要素の各々の機能を制御するように動作可能である。コントローラ１６２６の実施形態は、プロセッサ１６４２によるコンピュータプログラム命令１６４６の実行が、装置１６００を本明細書に記載のように機能させるように、コンピュータプログラム命令１６４６を記憶する少なくとも１つのプロセッサ１６４２および少なくとも１つのメモリ１６４４を含む。ＥＣＵ１６２０の実施形態は各々、プロセッサ１６４８によるコンピュータプログラム命令１６５２の実行が、装置１６００を本明細書に記載されるように機能させるように、コンピュータプログラム命令１６５２を記憶する少なくとも１つのプロセッサ１６４８および少なくとも１つのメモリ１６５０を含む。実施形態は、図１６および図２１に描写された装置１６００の要素の一部または全てを制御するように動作可能な１つ以上のコントローラ１６２６を有する装置を含む。電子コントローラ１６２６は、必要な流量需要のための通信をエンジン１６１９または内燃機関のエンジン制御ユニット（ＥＣＵ）１６２０から受信することができるように、ＥＣＵ１６２０に動作可能かつ電気的に結合される。コントローラ１６２６は、図１６および図２１に描写されたシステムの全ての要素に接続されてもよく、または接続されなくてもよいことに留意されたい。実施形態は、ＥＣＵ１６２０が、図１６および２１に描写された要素のうちの１つ以上を制御するように動作可能であることを含む。実施形態は、ＥＣＵ１６２０が、コントローラ１６２６を必要とせずに、それらの要素を制御することができるように、装置１６００の要素の各々に動作可能に結合されたＥＣＵ１６２０を含む。例えば、燃料遮断バルブ１６０６は、コントローラ１６２６によってではなく、直接ＥＣＵ１６２０によって制御することができる。加えて、第２の調整器１６０９は、コントローラ１６２６によって制御される必要がないように、非電気的に動作する調整器とすることができる。換言すると、第２の調整器１６０９の実施形態は、機械的関連手段（例えば、ばね圧力）によってインジェクタ１６０５への燃料の流れを所定の圧力に維持するように機械的に動作することができる。コントローラ１６２６は、燃料遮断バルブ１６０６からの流量を制御するように動作可能であり、センサ１６３６、１６３８、１６４０からの感知された温度および圧力データに応答して、電動式圧力調整器１６０４の出口圧力、流量制御バルブ１６０８の位置および流量、任意選択的な第２の圧力調整器１６０９の出口圧力、ならびにインジェクタ１６０５の流量を調整する。具体的には、コントローラ１６２６および／またはＥＣＵ１６２０は、流量制御バルブ１６０８および／またはインジェクタ１６０５によって受容される流量の流体圧力および温度を監視するように動作可能である。エンジン１６１９の異なる動作条件で流量を調整するために、コントローラ１６２６は、流量制御バルブ１６０８の位置、流量制御バルブ１６０８への流量の圧力、流体温度、および燃料出口圧力に基づいて、流量制御バルブ１６０８からの流れの出力を判定するように動作可能である。コントローラ１６２６は、流量制御バルブ１６０８から出る流量を増加または減少させるように流量制御バルブ１６０８の位置を調整するように動作可能である。さらに、コントローラ１６２６は、インジェクタ１６０５のデューティサイクル（すなわち、インジェクタバルブが開位置および閉位置に移動する速度）を調整して、所定の値に流量を制御するように動作可能である。コントローラ１６２６はまた、流量制御バルブ１６０８、および必要に応じてインジェクタ１６０５への調節された圧力を調整して、所望の流量を達成するように動作可能である。
【0044】
図１７を参照すると、示されているのは、本開示の例示的な実施形態を実行するのに好適な例示的な燃料流装置１７００の代替的な概略ブロック図である。図１７に示すのは、マニホールド１７２２、燃料入口１７０２、電動式圧力調整器１７０４、燃料遮断バルブ１７０６、比例流量制御バルブ１７０８、インジェクタ１７０５、および燃料出口１７１０である。電動式圧力調整器１７０４は、燃料入口１７０２から燃料の流れを受容するように動作可能である。電動式圧力調整器１７０４の実施形態は、任意のタイプの電動式圧力調整器１７０４、ソレノイド式圧力調整器、比例ソレノイド式圧力調整器、音声コイル式圧力調整器、移動磁石式圧力調整器、および／またはモータ式圧力調整器を含む。実施形態は、電動式圧力調整器１７０４が機械的圧力調整器であることを含むことを理解されたい。機械的圧力調整器を含む実施形態では、機械的圧力調整器は、コントローラ１７２６またはＥＣＵ１７２０によって制御されない。むしろ、機械的圧力調整器は、ばねまたは他の圧力設定デバイスの使用によって流体の所定の圧力を独立して維持するように較正され、圧力調整器は、圧力が所定の閾値を超えて増加するのを防止するために、圧力が所定の閾値まで下流に維持されることを可能にする。燃料遮断バルブ１７０６は、圧力調整器１７０４から下流に流体接続される（電気的に動作する、または機械的に動作することを含む）。下流は、矢印の方向に位置する要素を指し、上流は、矢印の方向の反対側に位置する要素を指すことを理解されたい。燃料遮断バルブ１７０６は、電動式圧力調整器１７０４から燃料の流れを受容するように動作可能である。比例流量制御バルブ１７０８は、燃料遮断バルブ１７０６から下流に流体接続され、燃料遮断バルブ１７０６から燃料の流れを受容するように動作可能である。比例流量制御バルブ１７０８は、燃料出口１７１０に燃料の流れを提供するように動作可能となるように、燃料出口１７１０から上流に流体接続される。インジェクタ１７０５は、比例流量制御バルブ１７０８に並列に、燃料遮断バルブ１７０６から下流に流体接続される。したがって、燃料遮断バルブ１７０６は、比例流量制御バルブ１７０８およびインジェクタ１７０５の両方に燃料の流れを提供するように動作可能である。インジェクタ１７０５は、燃料出口１７１０に燃料の流れを提供するように動作可能となるように、インジェクタ１７０５は、燃料出口１７１０から上流に流体接続される。
【0045】
図１７には、燃料遮断バルブ１７０６から下流、およびインジェクタ１７０５および比例流量制御バルブ１７０８から上流に流体接続された圧力および／または温度センサ１７３６も示されている。圧力および／または温度センサ１７３６の実施形態は、インジェクタ１７０５および比例流量制御バルブ１７０８によって受容される流量の圧力および／または温度を感知するように動作可能である。圧力および／または温度センサ１７３６は、コントローラ１７２６によって監視され、その感知された圧力および温度情報をコントローラ１７２６に送信することができるように、コントローラ１７２６にさらに動作可能に接続される。別の任意選択的な圧力センサ１７４０は、比例流量制御バルブ１７０８およびインジェクタ１７０５から下流に、ならびに燃料出口１７１０から上流に流体接続される。任意選択的な圧力センサ１７４０は、燃料出口１７１０によって受容される流れの圧力を感知するように動作可能である。任意選択的な圧力センサ１７４０は、コントローラ１７２６によって監視され、その感知された圧力情報をコントローラ１７２６に送信することができるように、コントローラ１７２６に動作可能に接続される。
【0046】
図１７には、コントローラ１７２６も示されている。コントローラ１７２６は、電動式圧力調整器１７０４、燃料遮断バルブ１７０６、比例流量制御バルブ１７０８、およびインジェクタ１７０５に動作可能に結合される。コントローラ１７２６は、それが結合される各々の要素の機能を制御するように動作可能である。実施形態は、図１７に描写された装置の要素の一部または全てを制御するように動作可能な１つ以上のコントローラ１７２６を有する装置１７００を含む。コントローラ１７２６は、内燃エンジン１７１９のＥＣＵ１７２０から流れ指示を受信することを理解されたい。コントローラ１７２６は、およびセンサ１７３６、１７４０からの感知された温度および圧力データに応答して、燃料遮断バルブ１７０６からの流量、圧力調整器１７０４からの燃料の流れの圧力、流量制御バルブ１７０８からの燃料の流れ、インジェクタ１７０５からの燃料の流れを制御または調整するように動作可能である。別の実施形態では、コントローラ１７２６は、図１７に示す要素の全てを制御しなくてもよく、要素の一部分のみを制御する。この実施形態では、ＥＣＵ１７２０が、それらの要素を直接的かつ独立して制御することができるように、ＥＣＵ１７２０は、図１７に示す要素に動作可能に結合することができる。マニホールド空気圧センサ（ＭＡＰ）１７２１は、エンジン１７１９内の空気圧を感知することができるように、エンジン１７１９に動作可能に結合される。マップ１７２１は、コントローラ１７２６がマップ１７２１から感知された空気圧情報を受信することができるように、コントローラ１７２６に電気的に結合される。
【0047】
コントローラ１７２６は、流量制御バルブ１７０８および／またはインジェクタ１７０５によって受容される流れの流体温度および圧力、および／または流量制御バルブ１７０８およびインジェクタ１７０５から出る流体の圧力を監視するように動作可能である。異なる動作条件で流量を調整または変更するために、コントローラ１７２６は、流量制御バルブ１７０８の位置、流量制御バルブ１７０８によって受容される流れの圧力、流量制御バルブ１７０８によって受容される流れの流体温度、および燃料出口１７１０における流れの圧力に基づいて、流量制御バルブ１７０８からの流量出力を判定するように動作可能である。コントローラ１７２６は、流量制御バルブ１７０８の位置を調整または変更して流量制御バルブ１７０８から出る流量を増加または減少させるように動作可能である。さらに、コントローラ１７２６は、インジェクタ１７０５のデューティサイクルを調整または変更して、流量を所定の値に制御するように動作可能である。コントローラ１７２６はまた、所望に応じて、流量制御バルブ１７０８および／またはインジェクタ１７０５によって受容される流れの圧力を調整するように動作可能である。
【0048】
ここで、本開示の例示的な実施形態を実行するのに好適な例示的な燃料流装置１８００のさらに別の代替的な概略ブロック図を例示する図１８を参照する。図１８に示されているのは、マニホールド１８２２、電動式圧力調整器１８０４、燃料遮断バルブ１８０６、比例流量制御バルブ１８０８、圧力調整器１８０９、任意選択的な燃料遮断バルブ１８１１、およびインジェクタ１８０５である。電動式圧力調整器１８０４、燃料遮断バルブ１８０６、および比例流量制御バルブ１８０８は、図１７に見出される構成と同様に構成されるが、燃料遮断バルブ１８０６は、比例流量制御バルブ１８０８に燃料の流れを提供するためにのみ動作可能である。燃料遮断バルブ１８０６は、燃料の流れをインジェクタ１８０５に提供するように動作可能ではない。むしろ、圧力調整器１８０９は、燃料入口１８０２から燃料の流れを受容するために、電動式圧力調整器１８０４に並列に配設される。図示されるような任意選択的な燃料遮断バルブ１８１１は、圧力調整器１８０９から燃料の流れを受容するために、インジェクタ１８０５の中間、および圧力調整器１８０９の下流に配設される。インジェクタ１８０５は、圧力調整器１８０９および任意選択的な燃料遮断バルブ１８１１から下流に配設され、その結果、インジェクタ１８０５は、圧力調整器１８０９（任意選択的な燃料遮断バルブ１８１１が存在しない実施形態では）または任意選択的な燃料遮断バルブ１８１１（任意選択的な燃料遮断バルブ１８１１が存在する実施形態では）から直接燃料の流れを受容することができる。図１８は、任意選択的な燃料遮断バルブ１８１１が圧力調整器１８０９とインジェクタ１８０５との間に位置することを描写しているが、実施形態は、燃料入口１８０２と圧力調整器１８０９との間に配設された、任意選択的な燃料遮断バルブ１８１１を含むことを理解されたい。
【0049】
図１８には、燃料遮断バルブ１８０６から下流、および比例流量制御バルブ１８０８から上流に流体接続された任意選択的な圧力および／または温度センサ１８３８も示されている。圧力および／または温度センサ１８３８の実施形態は、比例流量制御バルブ１８０８によって受容される流れの圧力および／または温度を感知するように動作可能である。圧力および／または温度センサ１８３８は、コントローラ１８２６によって監視され、その感知された圧力および温度情報をコントローラ１８２６に送信することができるように、コントローラ１８２６にさらに動作可能に接続される。別の任意選択的な圧力センサ１８４０は、比例流量制御バルブ１８０８から下流に流体接続される。任意選択的な圧力センサ１８４０は、燃料出口１８１０によって受容される流れの圧力を感知するように動作可能である。任意選択的な圧力センサ１８４０は、コントローラ１８２６によって監視され、その感知された圧力情報をコントローラ１８２６に送信することができるように、コントローラ１８２６に動作可能に接続される。マニホールド空気圧センサ（ＭＡＰ）１８２１は、エンジン１８１９内の空気圧を感知することができるように、エンジン１８１９に動作可能に結合される。マップ１８２１は、コントローラ１８２６が感知された空気圧情報をマップ１８２１から受信することができるように、コントローラ１８２６に電気的に結合される。任意選択的な圧力センサ１８４０がこの実施形態で利用されない場合、ＭＡＰ１８２１から感知された空気圧をコントローラ１８２６に通信することができることを理解されたい。任意選択的な圧力および／または温度センサ１８３６は、インジェクタ１８０５によって受信された燃料の流れの感知された圧力および／または温度情報がコントローラ１８２６に伝達され得るように、コントローラ１８２６に動作可能に接続される。
【0050】
実際には、エンジン１８１９が最初に起動されるとき、エンジン１８１９はアイドリング状態にある。この構成では、比例流量制御バルブ１８０８は、燃料の流れが比例流量制御バルブ１８０８から燃料出口１８１０によって受容されないように、閉位置にある。これを図１９のグラフに例示する。インジェクタ１８０５からの燃料流はライン４０２によって示されており、流量制御バルブ１８０８からの燃料流はライン４０４によって示されている。エンジン１８１９のアイドリング中、インジェクタバルブ１８０５は、燃料出口１８１０およびエンジン１８１９に燃料の流れを提供する。エンジン１８１９が速度を増加させ始めると、比例流量制御バルブ１８０８は、所定の閾値４０６に達するまで閉じたままである。所定の閾値４０６に到達すると、比例流量制御バルブ１８０８は、閉位置から開位置の異なるレベルに段階的に移動し、燃料流量を増加させることを可能にする。比例制御バルブ１８０８からの燃料の流れが増加するにつれて、インジェクタ１８０５からの燃料流は減少する。エンジン１８１９が高速化を続けるにつれて、比例流量制御バルブ１８０８は、適切な燃料の流れが燃料出口１８１０およびエンジン１８１９に通過することを可能にするために、必要に応じて開き続ける。図１９に例示される例では、流量制御バルブ１８０８が開位置に向かって移動するにつれて、インジェクタ１８０５は閉位置（注入１８０５の動作デューティサイクルが低減されることを意味する）に向かって移動し、実施形態は、流量制御バルブ１８０８がより多くの燃料流量を提供するにつれて、インジェクタ１８０５バルブは（様々なデューティサイクルで）開いたままであることを含むことを理解されたい。実施形態は、インジェクタ１８０５がこれ以上燃料の流れを提供しない速度と比較して、流量制御バルブ１８０８が開位置に向かって移動する速度の比率が、１～３０の間であることを含む。別の実施形態では、インジェクタ１８０５は、流量制御バルブ１８０８と併せて、流量曲線に沿った任意の位置で流量を減少またはトリミングし、流量分解能を改善するために利用され得る。
【0051】
ここで、本開示の例示的な実施形態を実行するための方法、装置、およびシステムに従う論理フロー図を描写する図２０を参照する。ブロック５０２は、（ａ）流れを受容するように動作可能な燃料入口を提供することと、（ｂ）燃料入口から流れを受容するように流体接続された燃料遮断バルブを提供することであって、燃料遮断バルブは、第１の構成では流れを可能にし、第２の構成では流れを防止するように動作可能である、提供することと、（ｃ）燃料遮断バルブから流れを受容するように流体接続された圧力調整器を提供することと、（ｄ）圧力調整器から流れを受容するように流体接続され、流量制御バルブの位置を感知するように動作可能な位置センサを含む、流量制御バルブを提供することと、（ｅ）圧力調整器から流れを受容するように流量制御バルブに並列に流体接続されたインジェクタを提供することと、（ｆ）流量制御バルブおよびインジェクタから流れを受容するように流体接続された燃料出口を提供することと、を含み、圧力調整器は、流量制御バルブおよびインジェクタへの流れを所定の圧力に維持するように動作可能であり、流量制御バルブおよびインジェクタのうちの少なくとも一方は、流量制御バルブおよびインジェクタのうちの少なくとも一方は、流れが燃料出口へ通過することを段階的に可能にするように動作可能であることを提示している。次に、ブロック５０４は、燃料遮断バルブから流れを受容するように流体接続された第２の圧力調整器を提供することをさらに含み、第２の圧力調整器は、インジェクタへの流れの圧力を第２の所定の圧力に維持するように動作可能であり、インジェクタは、第２の圧力調整器から流れを受容するように流体接続されることを規定している。
【0052】
ブロック５０４に続いて、ブロック５０６は、燃料遮断バルブ、圧力調整器、インジェクタ、および流量制御バルブに動作可能に接続された少なくとも１つのコントローラを提供することをさらに含む。ブロック５０８は、燃料遮断バルブがオン／オフ流量制御バルブであることを示す。次いで、ブロック５１０は、圧力調整器が電気的に制御された調整器であることを示す。ブロック５１２は、インジェクタがオン／オフガスポートインジェクタであることを規定する。ブロック５１４は、所定の圧力が１５～１５０ｐｓｉａ（絶対圧で１０３～１０３４ｋＰａ）の間であることを示す。ブロック５１６は、第２の所定の圧力が１５～７４ｐｓｉａ（絶対圧で１０３～５１０ｋＰａ）の間であることを示す。最後に、ブロック５１８は、インジェクタによって受容された流れの温度および／または圧力を感知するように動作可能な温度および／または圧力センサを提供することと、燃料出口における流れの圧力を感知するように動作可能な圧力センサを提供することと、流量制御バルブによって受容された流れの温度および／または圧力を感知するように動作可能な温度および／または圧力センサを提供することと、をさらに含む。
【0053】
図２０の論理図は、方法の動作を示すと見なされ得る。図２０の論理図はまた、そのようなデバイスが燃料流量システム、バルブ、またはその１つ以上の構成要素であるかどうかにかかわらず、そのデバイスを動作させるように構成されるデバイスの構成要素が具体的な様式と見なされ得る。
【0054】
本明細書に記載の実施形態の１つ以上の特徴は、描写されていない追加の実施形態を創出するように組み合わされ得る。様々な実施形態が上記で詳細に説明されてきたが、それらは限定ではなく例として提示されてきたことを理解されたい。開示された主題が、その範囲、精神、または本質的な特徴から逸脱することなく、他の特定の形態、変形、および修正において具現化され得ることは、当業者には明らかであろう。したがって、上述の実施形態は、あらゆる点で、限定的ではなく、例示的であると見なされるべきである。本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲によって示され、その等価物の意味および範囲内にある、あらゆる変更は、そこに含まれることが意図されている。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【国際調査報告】