JP2008115834A

JP2008115834A - ガス燃料噴射装置

Info

Publication number: JP2008115834A
Application number: JP2006302462A
Authority: JP
Inventors: Yoichi Sato; 佐藤　　庸一; Koji Kawayoko; 弘司川横
Original assignee: Nikki Co Ltd
Current assignee: Nikki Co Ltd
Priority date: 2006-11-08
Filing date: 2006-11-08
Publication date: 2008-05-22

Abstract

【課題】ガス燃料噴射装置について過度なコストアップを伴うことなくエンジン停止中のインジェクタからガス燃料が漏出することを確実に回避可能とする。
【解決手段】ガスエンジン２のガス燃料噴射システムに配設され、燃料タンク１から延設されて先端にインジェクタ７を配設した燃料送出路４ａ,４ｂと、べーパライザ３及びその上流側に配設された遮断弁５と、インジェクタ７及び遮断弁５の開閉制御を行う電子制御ユニット１０とを備えたガス燃料噴射装置において、遮断弁５上流側とべーパライザ３以降の下流側とを接続するバイパス路４ｃが途中に燃料リターン用のポンプ１４を有して設けられており、エンジン停止時に電子制御ユニット１０がポンプ１４を駆動させて、べーパライザ３内に残るガス燃料をバイパス路１４を介して燃料タンク１側に戻すことにより、インジェクタ７への燃料供給圧力を所定圧力以下に低下させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、液体の状態で燃料タンクに貯留したガス燃料を、所定圧力に減圧・気化し気体の状態でガスエンジンの吸気通路に噴射するためのガス燃料噴射装置に関し、殊に、エンジン停止時にインジェクタからの燃料漏れを回避する機能を備えたガス燃料噴射装置に関する。

ＬＰＧなどの液化したガス燃料を所定圧力の気体の状態にしてガスエンジンの吸気通路に噴射するガス燃料噴射システムでは、図２の配置図に示すように燃料タンク１内に貯留した液体のガス燃料を、液体燃料送出路４ａでベーパライザ３に導入して減圧・気化させて気体とし、気体燃料送出路４ｂを通り電子制御ユニット１０で開閉制御されるインジェクタ７から吸気通路６内に噴射してガスエンジン２に供給するようになっている。

このガス燃料用のインジェクタ７は、液体の状態で噴射するガソリン用インジェクタと比べて噴射圧力が低いとともに同一体積当たりの燃焼力が小さいため、大量噴射を可能にする目的でガソリン用インジェクタよりもバルブシートの径を大きくしているのが一般的である。

しかし、バルブシートの大径化は燃料漏れを伴いやすく、エンジン停止中に吸気通路に漏出したガス燃料によりオーバーリッチとなって、エンジンの始動性を悪化させる原因の一つとなっている。そのため、バルブゴムの硬度を下げること等により対応していたが、これではインジェクタの耐久性低下に繋がる結果となってしまう。

このインジェクタからのガス燃料の漏出の問題に対し、特開平１０−１８９１５号公報には、フューエルレール内にインジェクタの流入口を開閉する漏出防止バルブを設け、これを開閉制御手段によりイグニッションスイッチＯＮで開作動しＯＦＦで閉作動するようにして、エンジン停止中のガス燃料の漏出を回避する技術が提案されている。

しかしながら、この技術ではフューエルレール内に総てのインジェクタの流入口を開閉する機構を設ける必要があり、フューエルレールの構成が極めて複雑となって過大なコストアップを伴うことになる。また、漏出防止用バルブシート部分でインジェクタのバルブシートと同様の原因で燃料漏れをおこしてインジェクタ内の燃料圧力を上昇させる心配もあるため、ガス燃料の漏出防止対策としては充分なものではない。
特開平１０−１８９１５号公報

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、液化ガス燃料を減圧・気化し気体の状態にして噴射し、ガスエンジンに供給するガス燃料噴射装置について、過度なコストアップを伴うことなくエンジン停止中のインジェクタからガス燃料が漏出することを確実に回避できるようにして、エンジンの始動性を良好にすることを課題とする。

そこで、本発明は、ガスエンジンのガス燃料噴射システムに配設され、燃料タンクから延設されて先端にインジェクタを配設した燃料送出路と、該燃料送出路の途中に配設されたべーパライザ及び該べーパライザ上流側の遮断弁と、前記インジェクタ及び前記遮断弁の開閉制御を行う制御手段とを備えたガス燃料噴射装置において、前記燃料送出路の遮断弁上流側と前記べーパライザ以降の下流側とを接続するバイパス路が途中に燃料リターン用のポンプを有して設けられており、エンジン停止時に前記制御手段が前記ポンプを駆動させて、前記べーパライザ内に残るガス燃料を前記バイパス路を介して前記燃料タンク側に戻すことにより、前記インジェクタへの燃料供給圧力を所定圧力以下に低下させることを特徴とする。

このように、エンジン停止時にべーパライザ内のガス燃料の量を減少させてインジェクタへの燃料供給圧力を低下させるようにしたことで、装置における耐久性の低下を伴うことなくしかも過度なコストアップを要さずに、エンジン停止中のインジェクタからの燃料漏れを確実に回避できるようになる。

また、このバイパス路が燃料送出路の遮断弁上流側に接続するのはべーパライザの調圧室であり、ポンプを駆動することにより調圧室内のガス燃料を燃料タンク側に戻すものとすれば、燃料の戻し量を最小限としながらインジェクタへの燃料供給圧力を確実に低下させることができる。

さらに、上述したガス燃料噴射装置において、そのポンプの駆動は、所定の圧力検出手段でインジェクタへの燃料供給圧力を検知している制御手段が、燃料供給圧力が所定圧力以下になるまで行うものとすれば、インジェクタからのガス燃料漏出を回避可能な燃料供給圧力までの必要最低限のポンプ駆動で済むものとなり、無駄な電力消費を回避することができるものとなる。

エンジン停止時にべーパライザ内に残るガス燃料をタンク側に戻すものとした本発明によると、過度なコストアップを伴うことなくエンジン停止中のインジェクタからの燃料漏れを確実に回避できるようものとなり、エンジンの始動性を良好にすることができるものである。

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。尚、以下の説明において、ガスエンジンは車両用のガスエンジンであり、使用するガス燃料はＬＰＧである場合を説明するものとする。

図１は本実施の形態のガス燃料噴射装置を使用するガス燃料噴射システムの配置図を示している。ガス燃料を液体の状態で貯留する燃料タンク１からは、液体燃料送出路４ａが延設されてべーパライザ３に接続されている。べーパライザ３の調圧室３ａ側からは気体燃料送出路４ｂが延設され、その先端にインジェクタ７が配設されており、べーパライザ３内で液体燃料を減圧・気化して得た気体の状態の燃料をガスエンジン２の吸気通路６内に噴射するようになっている。

また、電子制御ユニット１０はこのインジェクタ７の開閉制御を行って、ガスエンジン２の要求する量のガス燃料を供給するようになっている。また、この電子制御ユニット１０は、べーパライザ３上流側の液体燃料送出路４ａ中に設けた遮断弁５を開閉制御するとともに、エンジン冷却水温を検出する温度センサ１１、べーパライザ３の調圧室３ａ内の燃料圧力を検出する圧力センサ１２、等の各種センサ信号を検知してこれらによるデータを制御に利用するようになっている。尚、以上の構成は図２の従来例と共通しており、周知の技術である。

本実施の形態において、液体燃料送出路４ａの遮断弁５上流側とべーパライザ３の調圧室３ａとをバイパス路４ｃで接続しているとともに、このバイパス路４ｃに燃料リターン用のポンプ１４が配設されて、エンジン停止中に電子制御ユニット１０がインジェクタ７への燃料供給圧力が所定の圧力に低下するまでポンプ１４を駆動させるものとした点を特徴としている。

そして、これらのバイパス路４ｃ，ポンプ１４を含んで、上述した液体燃料送出路４ａ、遮断弁５、べーパライザ３、温度センサ１１、圧力センサ、電子制御ユニット１０、気体燃料送出路４ｂ、インジェクタ７で、本実施の形態におけるガス燃料供給装置を構成している。

上述したように従来例においては、エンジン停止時のイグニッションＯＦＦにより遮断弁５が閉弁した際、べーパライザ３内はガス燃料で満たされており、インジェクタ７のバルブ気密性能を燃料供給圧力が上回る場合、遮断弁５より下流側のガス燃料がガスエンジン２側に漏出することにおり、その始動性を悪化させていた。

これに対し、本実施の形態では、エンジン停止時にイグニッションをＯＦＦにすると、電子制御ユニット１０が遮断弁５の閉弁に合わせてポンプ１４を作動させて、べーパライザ３の調圧室３ａ内に残るガス燃料（気体の状態）をバイパス路４ｃ及び燃料送出路４ａを介して燃料タンク２側に戻す制御を実行するようになっており、その記憶手段にこのような制御方法を実行するためのプログラムが記憶されている点を特徴としている。

この場合、電子制御ユニット１０は、べーパライザ３の調圧室３ａ内の燃料圧力、即ちインジェクタ７への燃料供給圧力の変動を圧力センサ１２の検出信号により連続的に検知しており、この圧力がインジェクタ７のバルブからガス燃料が漏出しない所定の圧力レベルに低下するまで、ポンプ１４を連続的に駆動させるものとなっている。尚、ポンプ１４停止時には、ポンプ１４内部燃料通路の気密構造又は所定の通路閉鎖手段によりガス燃料がポンプ１４内を通過できないようになっており、調圧室３ａによる気体燃料の調圧性能に影響を与えないようになっている。

電子制御ユニット１０がこのような制御を行うものとしたことで、べーパライザ３内に残るガス燃料を充分に減少させ、インジェクタ７への燃料送出圧力を充分に低下させることができるものとなり、インジェクタ７のバルブの気密性能が高くなくても、ガスエンジン２側へのガス燃料の漏れ量は最小限に抑えられるものである。

以上、述べたように、液化したガス燃料を気体の状態にして噴射しガスエンジンに供給するガス燃料噴射装置について、本発明により過度なコストアップを伴うことなくエンジン停止中のインジェクタから燃料が漏出することを確実に回避できるものとして、エンジンの始動性を良好にすることが可能となった。

本発明の実施の形態を示すガス燃料噴射システムの配置図。従来例のガス燃料噴射システムの配置図。

符号の説明

１燃料タンク、２ガスエンジン、３べーパライザ、３ａ調圧室、４ａ液体燃料送出路、４ｂ気体燃料送出路、４ｃバイパス路、５遮断弁、６吸気通路、７インジェクタ、１０電子制御ユニット、１１温度センサ、１２圧力センサ、１４ポンプ

Claims

ガスエンジンのガス燃料噴射システムに配設され、燃料タンクから延設されて先端にインジェクタを配設した燃料送出路と、該燃料送出路の途中に配設されたべーパライザ及び該べーパライザ上流側の遮断弁と、前記インジェクタ及び前記遮断弁の開閉制御を行う制御手段とを備えたガス燃料噴射装置において、前記燃料送出路の遮断弁上流側と前記べーパライザ以降の下流側とを接続するバイパス路が途中に燃料リターン用のポンプを有して設けられており、エンジン停止時に前記制御手段が前記ポンプを駆動させて、前記べーパライザ内に残るガス燃料を前記バイパス路を介して前記燃料タンク側に戻すことにより、前記インジェクタへの燃料供給圧力を所定圧力以下に低下させることを特徴とするガス燃料噴射装置。
前記バイパス路が前記前記べーパライザの調圧室において燃料送出路の遮断弁上流側に接続し、前記ポンプを駆動することにより前記調圧室内のガス燃料を前記燃料タンク側に戻すことを特徴とする請求項１に記載したガス燃料噴射装置。
前記ポンプの駆動は、前記べーパライザの調圧室以降の下流側に配設した圧力検出手段で前記燃料供給圧力を検知している前記制御手段が、前記燃料供給圧力が所定圧力以下になるまで行うことを特徴とする請求項１または２に記載したガス燃料噴射装置。