JP2008121645A - Engine lpg fuel supply device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、LPG(液化石油ガス)燃料などの液化ガス燃料を減圧気化させて得た気化ガスをエンジンに供給するための装置に関し、殊に、LPG燃料の加熱気化手段としてエンジン冷却水の熱と電気ヒータの熱とを併用することでエンジンの低温始動から暖機運転の期間においてエンジンの運転性を高めるようにした、LPG燃料供給装置に関する。 The present invention relates to an apparatus for supplying vaporized gas obtained by vaporizing liquefied gas fuel such as LPG (liquefied petroleum gas) under reduced pressure to an engine, and in particular, heat of engine cooling water as heating and vaporizing means for LPG fuel. The present invention relates to an LPG fuel supply device that improves the operability of an engine during a period from a low temperature start to a warm-up operation by using both the heat of an electric heater and the electric heater.
自動車などの燃料として用いられているLPG燃料は、従前より火花点火エンジンの燃料に広く用いられており、特開平6−17709号公報に記載されているように、LPGを減圧気化させて所定圧力の気化ガスに調整してエンジンの吸気管路に噴射させる方式が汎用されている。 LPG fuel used as fuel for automobiles and the like has been widely used as fuel for spark ignition engines, and as described in Japanese Patent Laid-Open No. 6-17709, LPG is vaporized under reduced pressure to obtain a predetermined pressure. A method of adjusting to the vaporized gas and injecting it into the intake pipe of the engine is widely used.
このように所定正圧の気化ガスに調整する方式においては、LPG燃料を加熱気化させる手段としてエンジン冷却水の熱を利用することが一般的である。しかし、エンジン冷却水の熱を利用する加熱気化手段は、冷機時に冷却水が低温であることから燃料の気化が不充分となりやすく、液体燃料混入により混合気過濃となってエンジンの始動を困難にさせてしまうという問題点がある。 In the method of adjusting the vaporized gas to a predetermined positive pressure as described above, it is common to use the heat of engine cooling water as means for heating and vaporizing the LPG fuel. However, the heating and vaporizing means that uses the heat of engine cooling water tends to cause insufficient fuel vaporization because the cooling water is low temperature when the engine is cold. There is a problem of letting you.
そこで、例えば実開昭56−41147号公報に記載されているように、エンジン冷却水の熱を利用することに加え電気ヒータをベーパライザ上流側に配置して冷却水の低温時にも燃料を充分に気化できるようにしたものが提案され、更に、特開平5−223014号公報には、図3に配置図で示す燃料供給システムのように電子制御ユニット10Bが温度センサ13で検知した冷却水温度の上昇等から暖機終了の判定を実施し、加熱気化手段3に付設した電気ヒータ31への通電を自動的に停止するようにしたものも提案されている。
Therefore, for example, as described in Japanese Utility Model Publication No. 56-41147, in addition to utilizing the heat of engine cooling water, an electric heater is disposed upstream of the vaporizer to sufficiently supply fuel even at a low temperature of the cooling water. A device that can be vaporized has been proposed. Further, Japanese Patent Laid-Open No. 5-223014 discloses the coolant temperature detected by the
しかし、これら電気ヒータの熱を補助的に利用するものの場合、エンジン冷却水が低温の間は循環する冷却水が電気ヒータの効果を打ち消す方向に作用してしまうことになるため、LPGが充分に気化せずにエンジン運転を不調にしてしまう、という問題点がある。
本発明は、上記のような問題点を解決しようとするものであり、LPG燃料の加熱気化にエンジン冷却水の熱を利用することに加え電気ヒータの熱を利用するエンジンのLPG燃料供給装置について、良好なエンジンの低温始動性能を確保できるようにすることを課題とする。 The present invention is intended to solve the above problems, and relates to an LPG fuel supply device for an engine that uses the heat of an electric heater in addition to using the heat of engine cooling water for heating and vaporizing the LPG fuel. It is an object of the present invention to ensure good engine low-temperature starting performance.
そこで、本発明は、エンジン冷却水循環路を循環するエンジン冷却水の熱と別に備えた電気ヒータとを併用してLPG燃料を加熱気化する加熱気化手段を備えたエンジンのLPG燃料供給装置において、前記エンジン冷却水循環路にはこのエンジン冷却水循環路に備えた冷却水温検出手段からの検出信号に基づいて制御装置により開閉する遮断弁を備え、エンジン低温始動時には、前記制御手段により前記電気ヒータへの通電開始時からエンジン冷却水温が予め設定した温度に達するまでの間、前記遮断弁を閉鎖状態として、前記加熱気化手段へのエンジン冷却水の循環を停止させておくようにした。 Accordingly, the present invention provides an LPG fuel supply apparatus for an engine having a heating and vaporizing means for heating and vaporizing LPG fuel in combination with an electric heater provided separately from the heat of engine cooling water circulating in the engine cooling water circulation path. The engine cooling water circulation path is provided with a shut-off valve that opens and closes by a control device based on a detection signal from a cooling water temperature detection means provided in the engine cooling water circulation path. From the start until the engine coolant temperature reaches a preset temperature, the shut-off valve is closed, and the circulation of the engine coolant to the heating and vaporizing means is stopped.
このように、エンジン冷却水循環路に遮断弁を設けエンジン冷却水温が予め設定した温度に達するまではエンジン冷却水の循環を停止させるように遮断弁を制御するようにしたことで、低温のエンジン冷却水が電気ヒータの加熱作用を阻害することを回避できるものとなる。 In this way, by providing a shut-off valve in the engine coolant circulation path and controlling the shut-off valve so as to stop the engine coolant circulation until the engine coolant temperature reaches a preset temperature, the low-temperature engine cooling It can avoid that water inhibits the heating action of an electric heater.
また、この場合、このエンジン冷却水温検出手段が温度センサであり制御手段が電子的制御手段であることとし、温度センサでエンジン冷却水温を検知している電子的制御手段を、遮断弁開閉のタイミングを判定しながらエンジン冷却水の循環を制御するものとすれば、上述した動作が確実に行われるものとなり、或いは、エンジン冷却水温検出手段及び制御手段を1個のサーモスイッチが兼ねるものとして、所定の温度を検知したサーモスイッチの作動により遮断弁を開閉させるものとすれば、比較的低コストで実施できる。 In this case, the engine cooling water temperature detecting means is a temperature sensor and the control means is an electronic control means, and the electronic control means detecting the engine cooling water temperature with the temperature sensor is used as a timing for opening / closing the shut-off valve. If the engine cooling water circulation is controlled while judging the above, the above-described operation can be performed reliably, or the engine cooling water temperature detecting means and the control means can also serve as a single thermo switch. If the shut-off valve is opened and closed by the operation of a thermo switch that detects the temperature of the temperature, it can be implemented at a relatively low cost.
このようにエンジン冷却水温が予め設定した温度に達するまでエンジン冷却水の循環を停止させる殊にした本発明によると、低温のエンジン冷却水が電気ヒータの加熱作用を妨げることを回避できるものとなり、良好なエンジンの低温始動性能を確保できる。 Thus, according to the present invention, in which the circulation of the engine coolant is stopped until the engine coolant temperature reaches a preset temperature, it is possible to avoid that the low-temperature engine coolant interferes with the heating action of the electric heater, Good engine cold start performance can be secured.
以下に、図面を参照しながら本発明を実施するための最良の形態を説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、本実施の形態のLPG燃料供給装置を備えたエンジンの燃料供給システムの配置図を示すものであり、LPG燃料が液体の状態で貯留される燃料タンク1に接続される燃料供給管路9Aが、温水加熱部3aと電気ヒータを内装した電気加熱部3bと調圧弁を内装した調圧部3cからなる加熱気化手段(ベーパライザ)3に接続している。
FIG. 1 is a layout view of an engine fuel supply system including an LPG fuel supply apparatus according to the present embodiment, and a fuel supply pipe connected to a
そして、加熱気化手段3は、LPG燃料を液体の状態から減圧・気化して所定正圧の気化ガスに調整するものであり、エンジン冷却水を熱源に用いる温水加熱部3aと電気ヒータ31を熱源に用いる電気加熱部3bとを備えており、その下流側に調圧部3cが付設されている。また、加熱気化手段3から延びる燃料供給管路9Bは、エンジン4の吸気管路4bに設置したインジェクタ5に接続されている。
The heating vaporization means 3 adjusts the LPG fuel from a liquid state to a vaporized gas having a predetermined positive pressure by depressurizing and vaporizing the LPG fuel. The heating
エンジン冷却水を熱源とする温水加熱部3aは、一般的に用いられる周知のベーパライザのものと同様の構成であり、エンジン4に設けられた冷却水ジャケット4aと冷却水循環路8a,8bで接続されてエンジン冷却水が循環し、その熱でLPG燃料を加熱して気化させる機能を有している。そして、その燃料送出側の冷却水循環路8aに電磁式の遮断弁15が配設されており、これを電子制御ユニット10Aが開閉制御するようになっている点が、本実施の形態における構成上の特徴部分となっている。
The hot
また、温水加熱部3aの下流側に設けられた電気加熱部3bは、例えば平板状のPTCヒータ等の電気ヒータ31を収装してLPGとの間で熱交換を行うものであり、これが電子制御ユニット10Aに電気的に接続されて、その作動を制御されるようになっている。
In addition, the
一方、電子制御ユニット10Aは、記憶手段に一般的なエンジン制御プログラムがインストールされたものであるが、通常の燃料噴射制御機能に加えて、イグニッションキイON時から暖機運転終了時までのエンジン運転初期において、エンジン冷却水温度を初めとするエンジン運転状態を表す種々のデータを基に電気加熱部3bによる補助加熱の必要性をきめ細かく判断しその作動を制御するようになっている。
On the other hand, in the
エンジン冷却水温は、送出側の冷却水循環路8aの基端部側に配設された温度センサ13からの検出信号で電子制御ユニット10Aが逐次検知するようになっている。そして、この検知した冷却水温が予め定めた温度より低い場合、電子制御ユニット10Aがエンジン冷却水循環路8aに配設した遮断弁15を指令信号により閉鎖させて、エンジン冷却水の循環を停止させるようになっており、この点が本実施の形態の制御上の特徴部分となっている。
The engine cooling water temperature is sequentially detected by the
次に、本実施の形態のLPG燃料供給装置の作用について、図2の各波形図を表すグラフを用いながら詳細に説明する。 Next, the operation of the LPG fuel supply apparatus according to the present embodiment will be described in detail using the graphs representing the respective waveform diagrams of FIG.
まず、エンジン4の始動に際しイグニッションキイをONにすると、電子制御ユニット10Aは、温度センサ13で検知しているエンジン冷却水温がヒータ作動基準水温に達しているか否かを判定し、達していない場合に電気ヒータ通電信号をONとして電気ヒータ31に通電させる。
First, when the ignition key is turned on when the
この場合、図3に示した従来例においてはこの時点でエンジン冷却水が循環を開始するため、冷却水温が過度に低い場合には電気ヒータ31の通電によるLPGの加熱作用が妨げられる結果となっていた。これに対し、本実施の形態では、電子制御ユニット10Aが検知しているエンジン冷却水温が予め設定した遮断弁開閉基準水温に達していない間は、遮断弁15の閉弁状態を維持してエンジン冷却水の循環を停止させておく制御を実行する。
In this case, in the conventional example shown in FIG. 3, since the engine cooling water starts to circulate at this point, the heating operation of the LPG by energization of the
そのため、イグニッションキイをSTARTにしてエンジンを始動させると、電気加熱部3bで電気的に加熱され気化した燃料ガスがエンジンに供給されてその良好な始動を実現させ、その後、検知しているエンジン冷却水温が遮断弁開閉基準水温に達することにより、電子制御ユニット10Aは遮断弁15を開弁させ、エンジン冷却水の温水加熱部3aへの循環を開始させる。
For this reason, when the engine is started with the ignition key set to START, the fuel gas electrically heated and vaporized by the
そして、時間の経過によりエンジンが暖機され、検知しているエンジン冷却水温が予め定めたヒータ作動基準水温に達することにより、電子制御ユニット10Aが電気加熱部3bへのヒータ通電信号を停止し、この後は温水加熱部3aのみでLPG燃料の加熱気化を行うものとなる。
Then, the engine is warmed up as time passes, and when the detected engine cooling water temperature reaches a predetermined heater operation reference water temperature, the
このように、エンジン冷却水温が低い状態でこれを循環させることにより電気加熱部3bによるLPG燃料の加熱作用を妨げるような場合に、電子制御ユニット10Aが遮断弁15を閉弁してエンジン冷却水の循環を停止させるようにしたので、エンジンの低温始動時にLPGの充分な加熱気化が行われる。
As described above, when the heating operation of the LPG fuel by the
尚、本実施の形態おいて、エンジン冷却水温検出手段を温度センサとし制御手段を電子制御ユニット10とした場合を説明したが、これ以外に、所定の温度を基準にスイッチをON/OFFするサーモスイッチを配設してエンジン冷却水温検出手段及び遮断弁の制御手段を兼ねるものとしても、上述と同様に実施可能である。 In the present embodiment, the case where the engine coolant temperature detecting means is the temperature sensor and the control means is the electronic control unit 10 has been described. However, in addition to this, a thermostat for turning the switch ON / OFF based on a predetermined temperature is used. Even if a switch is provided to serve as both engine cooling water temperature detection means and shut-off valve control means, the present invention can be implemented in the same manner as described above.
この場合、従来のエンジンの燃料供給装置に対し冷却水温が検出可能な箇所にサーモスイッチを増設して、これが遮断弁15を駆動可能となるように接続するだけで済むことから、既存の電子制御ユニットの制御プログラムを変更または追加する必要なく、比較的低コストで実施できるものとなる。
In this case, it is only necessary to add a thermo switch at a location where the coolant temperature can be detected with respect to the conventional fuel supply device of the engine and connect it so that the shut-off
以上、述べたように、LPG燃料の加熱気化にエンジン冷却水の熱を利用することに加え電気ヒータの熱を利用するものとしたエンジンのLPG燃料供給装置について、本発明によりエンジンの低温始動性能を良好にすることが可能である。 As described above, the engine LPG fuel supply apparatus that uses the heat of the electric heater in addition to the heat of the engine cooling water for heating and vaporizing the LPG fuel, the low temperature start performance of the engine according to the present invention. Can be improved.
1 燃料タンク、3 加熱気化手段、3a 温水加熱部、3b 電気加熱部、3c 調圧部、4 エンジン、9A,9B 燃料供給管路、10A 電子制御ユニット、13 温度センサ、15 遮断弁、31 電気ヒータ
DESCRIPTION OF
Claims (3)
2. The engine cooling water temperature detecting means and the control means are combined with one thermo switch, and the shut-off valve is opened and closed by operating the thermo switch that detects a predetermined temperature. Engine LPG fuel supply device.
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