JP2010007595A - Fuel supply system for lpg engine - Google Patents

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智昭 福岡
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靖 小林
Hirosuke Harada
啓輔 原田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To secure a good vaporization state of injection fuel without using an electric heater in a fuel supply system of an LPG engine, in the situation that the temperature of engine cooling water is low and vaporization performance in a vaporizer is not sufficient. <P>SOLUTION: The fuel supply system 1A is equipped with a fuel supply passage 5 extending from a fuel tank 3, a vaporizer 60 for vaporizing the LPG in a heat exchanger, into which cooling water has been introduced, to regulate the vaporized LPG into a gas fuel with a given pressure in a regulating unit, an injector 8, and an electronic control unit 10A for performing opening and closing operations of the injector 8, and controls the driving of the injector 8 by means of the electronic control unit 10A to supply the fuel to the LPG engine 2. The fuel supply system 1A is provided with a temperature sensor 10d for detecting the engine cooling water temperature and a fuel discharge pressure setting means for changing the fuel discharge pressure of the vaporizer 60. Then, the electronic control unit 10A operates the fuel discharge pressure setting means depending on the engine cooling water temperature, thus regulating the fuel discharge pressure into the fuel injection pressure for enabling all the LPG to be vaporized. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、LPG(液化石油ガス)エンジンの燃料供給装置に関し、殊に、LPGの加熱気化手段としてエンジン冷却水の熱を利用するものにおいて、エンジン冷却水の温度が充分に高くない状況でも良好な気化状態を確保するための機能を備えたLPGエンジンの燃料供給装置に関する。   The present invention relates to a fuel supply device for an LPG (liquefied petroleum gas) engine, and in particular, it uses the heat of engine cooling water as a means for heating and vaporizing LPG, and is good even in a situation where the temperature of the engine cooling water is not sufficiently high. The present invention relates to a fuel supply device for an LPG engine having a function for ensuring a proper vaporization state.

LPGを所定正圧の気体の状態にしてエンジンの吸気管路に噴射させる方式の燃料供給装置は周知であるが、この方式においてLPGを加熱気化させる手段として暖機したエンジンの冷却水の熱を利用するのが一般的であり、図9の配置図に示すようなLPGエンジンの燃料供給装置1Cが広く使用されている。   A fuel supply system that uses LPG in a predetermined positive pressure state and injects it into the intake pipe of the engine is well known. In this system, the heat of engine cooling water that has been warmed up is used as a means for heating and vaporizing LPG. The LPG engine fuel supply device 1C as shown in the layout diagram of FIG. 9 is widely used.

この燃料供給装置1Cでは、燃料タンク3からLPGを液体の状態で取り出し、燃料供給通路5内を送出しながら燃料タンク3近傍の遮断弁5aとエンジンルーム内の遮断弁5bを通過し、ベーパライザ6内の熱交換部でエンジン冷却水と熱交換することによりLPGが気化され、調圧部で所定圧力の気体に調整される。このようにして、LPGは大気圧との圧力差をほぼ一定に調整された状態でベーパライザ6から吐出され、電子制御ユニット10Cで開閉制御されるインジェクタ8へと送られてエンジン2の各気筒に噴射される。   In this fuel supply device 1C, LPG is taken out from the fuel tank 3 in a liquid state, passes through the shutoff valve 5a in the vicinity of the fuel tank 3 and the shutoff valve 5b in the engine room while being sent through the fuel supply passage 5, and the vaporizer 6 LPG is vaporized by exchanging heat with engine cooling water in the internal heat exchanging section, and adjusted to a gas having a predetermined pressure by the pressure regulating section. In this way, LPG is discharged from the vaporizer 6 with the pressure difference from the atmospheric pressure adjusted to be substantially constant, and sent to the injector 8 that is controlled to be opened and closed by the electronic control unit 10C to be supplied to each cylinder of the engine 2. Be injected.

しかし、このような方式の燃料供給装置1Cでは、ベーパライザ6で調圧されたガス燃料の圧力がエンジン水温に依存せずにほぼ一定であることから、エンジン2の暖機後はベーパライザ6の気化能力に余力があるのに対し、エンジン始動時や暖機途中ではエンジン水温が低いためにベーパライザ6の気化能力が不足する場合がある。そのため、LPGが液体のままエンジン2に供給され、空燃比過濃となってエンジン運転状態の悪化やエンジンストール等のトラブルを生じやすくなる。さらに、未燃ガスが触媒9に到達した場合には、これを損傷して致命的なダメージを負うことになる。   However, in the fuel supply apparatus 1C of such a system, the pressure of the gas fuel regulated by the vaporizer 6 is substantially constant without depending on the engine water temperature. Therefore, after the engine 2 is warmed up, the vaporizer 6 is vaporized. While there is a surplus capacity, the vaporizer 6 may have insufficient vaporization capacity because the engine water temperature is low during engine startup or during warm-up. Therefore, LPG is supplied to the engine 2 in a liquid state, and the air-fuel ratio becomes excessive, and problems such as deterioration of the engine operating state and engine stall are likely to occur. Further, when the unburned gas reaches the catalyst 9, it will be damaged and cause fatal damage.

この問題に対し、例えば特開平6−239150号公報に記載されているように、ベーパライザのLPG燃料の経路中に電気ヒータを配置してLPGを電気的に加熱・気化させる手段が知られている。しかしながら、電気ヒータを配設することは製造コストの高騰に繋がるとともに、低温時に機能が低下しやすいバッテリに過大な負担をかける結果となる。
特開平6−239150号公報
In order to solve this problem, for example, as described in JP-A-6-239150, a means for electrically heating and vaporizing the LPG by arranging an electric heater in the path of the LPG fuel of the vaporizer is known. . However, disposing an electric heater leads to an increase in manufacturing cost and results in an excessive burden on a battery whose function is likely to deteriorate at low temperatures.
JP-A-6-239150

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エンジンの燃料供給装置について、エンジン冷却水温が低くベーパライザの気化能力が不足するような状況において、電気ヒータを用いることなく噴射燃料の良好な気化状態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-described problems, and an LPG engine fuel supply device is used without using an electric heater in a situation where the engine coolant temperature is low and the vaporizer vaporization capability is insufficient. It is an object to ensure a good vaporized state of the injected fuel.

そこで、本発明は、LPGを貯留する燃料タンクから延設された燃料供給通路と、前記燃料供給通路の途中に配置されてLPGをエンジン冷却水を導入した熱交換部で気化させるとともに調圧部で所定圧力のガス燃料に調整するベーパライザと、前記燃料供給通路の末端に配置されてガス燃料を噴射するインジェクタと、前記インジェクタの開閉操作を行う電子制御ユニットを備えており、前記電子制御ユニットが検知しているエンジン運転状態に応じて前記インジェクタを駆動制御しながらLPGエンジンに燃料を供給する燃料供給装置において、エンジン冷却水温を検出する冷却水温検出手段及び前記ベーパライザの燃料吐出圧力を変更操作するための燃料吐出圧設定手段が配設されており、前記電子制御ユニットが、前記冷却水温検出手段で検知したエンジン冷却水温に応じて前記燃料吐出圧設定手段を操作することにより、LPGが全て気化可能な燃料噴射圧力に調整することを特徴とする。   Accordingly, the present invention provides a fuel supply passage that extends from a fuel tank that stores LPG, and an LPG that is disposed in the middle of the fuel supply passage and vaporizes in a heat exchange section that introduces engine coolant, and a pressure adjustment section. A vaporizer that adjusts the gas fuel to a predetermined pressure, an injector that is disposed at the end of the fuel supply passage and injects the gas fuel, and an electronic control unit that opens and closes the injector, the electronic control unit comprising: In the fuel supply device that supplies fuel to the LPG engine while controlling the injector according to the detected engine operating state, the cooling water temperature detecting means for detecting the engine cooling water temperature and the fuel discharge pressure of the vaporizer are changed. Fuel discharge pressure setting means is provided, and the electronic control unit detects the cooling water temperature. By operating the fuel discharge pressure setting means in accordance with the engine coolant temperature detected by the stage, LPG is characterized by adjusting all vaporizable fuel injection pressure.

このように、エンジン冷却水温に依存するベーパライザの気化能力のレベルに応じて、燃料吐出圧設定手段でベーパライザからの燃料吐出圧力を調整して液体燃料が全て気化可能な燃料噴射圧力とするようにしたことで、低温始動時等のベーパライザの気化能力が不足する状況であっても、電気ヒータを用いることなく燃料が液体のままLPGエンジンに供給されることを回避することができる。   In this way, the fuel discharge pressure setting means adjusts the fuel discharge pressure from the vaporizer according to the level of the vaporizer's vaporization capacity that depends on the engine coolant temperature so as to obtain a fuel injection pressure at which all liquid fuel can be vaporized. As a result, even in a situation where the vaporization capability of the vaporizer is insufficient, such as when starting at a low temperature, it is possible to avoid the fuel being supplied to the LPG engine as a liquid without using an electric heater.

また、上述したLPGエンジンの燃料供給装置において、そのベーパライザとインジェクタの間の燃料供給通路には、ベーパライザから吐出されたガス燃料の圧力を検出する燃料圧検出手段が配設されており、電子制御ユニットがこの燃料圧検出手段の出力信号を検知しながらベーパライザの燃料吐出圧力を調整することを特徴とするものとすれば、フィードバック制御により更に正確な燃料噴射圧力の制御が可能なものとなる。この場合、その燃料圧検出手段は、燃料の圧力を絶対圧で検出することを特徴とするものとすれば、一層高精度な制御が行える。   Further, in the fuel supply device for the LPG engine described above, a fuel pressure detecting means for detecting the pressure of the gas fuel discharged from the vaporizer is disposed in the fuel supply passage between the vaporizer and the injector, and is electronically controlled. If the unit is characterized in that the fuel discharge pressure of the vaporizer is adjusted while detecting the output signal of the fuel pressure detection means, the fuel injection pressure can be controlled more accurately by feedback control. In this case, if the fuel pressure detecting means detects the fuel pressure as an absolute pressure, the control can be performed with higher accuracy.

さらに、上述したLPGエンジンの燃料供給装置において、その電子制御ユニットは、LPGエンジンに供給している燃料流量を検知するための燃料流量検知手段を備えており、検知した燃料流量に基づく調整分を加味した燃料噴射圧力に調整することを特徴とするものとすれば、噴射燃料に液体燃料が混入する事態を回避可能とした制御が行える。   Further, in the above-described fuel supply device for the LPG engine, the electronic control unit includes a fuel flow rate detecting means for detecting the fuel flow rate supplied to the LPG engine, and an adjustment amount based on the detected fuel flow rate is provided. If the fuel injection pressure is adjusted to take into account, it is possible to perform control that can avoid a situation in which liquid fuel is mixed into the injected fuel.

さらにまた、上述したLPGエンジンの燃料供給装置において、その電子制御ユニットは、燃料タンクに貯留したLPGの組成を検知するためのLPG組成推定手段を備えており、検知したLPG組成による調整分を加味した燃料噴射圧力に調整することを特徴とするものとすれば、液体燃料の噴射を一層回避しやすい制御が実現する。   Furthermore, in the above-described fuel supply apparatus for an LPG engine, the electronic control unit includes LPG composition estimation means for detecting the composition of LPG stored in the fuel tank, and takes into account adjustments based on the detected LPG composition. If the fuel injection pressure is adjusted, control that makes it easier to avoid liquid fuel injection can be realized.

この場合、その電子制御ユニットは燃料タンク内の圧力及び温度を所定のセンサを介して検知するものとされ、検知した燃料タンク内の圧力及び温度のデータを基に所定の算出方法で使用LPGのプロパンとブタンの割合を推定することを特徴とするものとすれば、LPGの組成が簡易且つ正確に検知できるものとなる。   In this case, the electronic control unit detects the pressure and temperature in the fuel tank via a predetermined sensor. Based on the detected pressure and temperature data in the fuel tank, the electronic control unit uses a predetermined calculation method to determine the LPG to be used. If the ratio of propane and butane is estimated, the composition of LPG can be detected easily and accurately.

加えて、上述したLPGエンジンの燃料供給装置において、その燃料吐出圧設定手段は、ステップモータ又はソレノイドを備えた電子制御式であるものとすれば、電子制御ユニットの操作による燃料噴射圧力の制御がより確実に行えるものとなる。   In addition, in the fuel supply apparatus for the LPG engine described above, if the fuel discharge pressure setting means is an electronic control type equipped with a step motor or solenoid, the fuel injection pressure can be controlled by operating the electronic control unit. It will be more reliable.

電子制御ユニットがエンジン冷却水温に応じて燃料吐出圧設定手段を操作することにより、液体燃料が全て気化可能な燃料噴射圧力に調整するものとした本発明によると、エンジン冷却水温が低くベーパライザの気化能力が不足するような状況であっても、電気ヒータを使用することなく噴射燃料の良好な気化状態を確保することができる。   According to the present invention, the electronic control unit operates the fuel discharge pressure setting means according to the engine coolant temperature to adjust the fuel injection pressure so that all the liquid fuel can be vaporized. Even in a situation where the capacity is insufficient, a good vaporized state of the injected fuel can be ensured without using an electric heater.

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、本発明における第1の形態である、LPGエンジン2にガス燃料を供給するための燃料供給装置1Aの配置図を示している。基本的なハード構成は図9に示した従来の燃料供給装置1Cと同様であるが、この電子制御ユニット10Aは、温度センサ10dでエンジン冷却水温を検知するようになっていることに加え、ベーパライザ60とインジェクタ8の間の燃料供給通路5に配置した圧力センサ10cにより燃料吐出圧力(燃料噴射圧力)を検知するようになっている。   FIG. 1 is a layout view of a fuel supply device 1A for supplying gas fuel to an LPG engine 2, which is a first embodiment of the present invention. The basic hardware configuration is the same as that of the conventional fuel supply apparatus 1C shown in FIG. 9, but this electronic control unit 10A detects the engine coolant temperature with the temperature sensor 10d, and in addition, the vaporizer The fuel discharge pressure (fuel injection pressure) is detected by a pressure sensor 10c disposed in the fuel supply passage 5 between the fuel injector 60 and the injector 8.

また、電子制御ユニット10Aは、エアフローセンサ10e、O2センサ10fからの出力信号を検知するとともにエンジン回転速度等のエンジン運転状態を検知するようになっている点は従来例と同様であるが、これに加え、ベーパライザ60にはその吐出圧力を変更操作するための燃料吐出圧設定手段が設けられており、電子制御ユニット10Aがその燃料吐出圧設定手段を操作して燃料噴射圧力を適宜調整できるようになっている点を特徴としている。   The electronic control unit 10A is similar to the conventional example in that it detects the output signals from the air flow sensor 10e and the O2 sensor 10f and also detects the engine operating state such as the engine speed. In addition, the vaporizer 60 is provided with a fuel discharge pressure setting means for changing the discharge pressure so that the electronic control unit 10A can adjust the fuel injection pressure appropriately by operating the fuel discharge pressure setting means. It is characterized by that.

そして、電子制御ユニット10Aのソフト構成(制御方法)においても従来の燃料供給装置1Cの電子制御ユニット10Cとは異なる点がある。即ち、本実施の形態における電子制御ユニット10Aは、検知しているエンジン冷却水温データに応じて、LPGが全て気化する(少なくとも液体のままインジェクタから噴射されない)燃料噴射圧になるように、燃料噴射圧力を調整する機能を有している。   In addition, the software configuration (control method) of the electronic control unit 10A is different from the electronic control unit 10C of the conventional fuel supply device 1C. That is, the electronic control unit 10A according to the present embodiment performs fuel injection so that all the LPG is vaporized (at least liquid is not injected from the injector) according to the detected engine coolant temperature data. It has the function of adjusting the pressure.

ガス燃料を噴射する燃料供給システムにおいては、燃料噴射圧力を大気圧より高くして最適な空燃比を確保している。従って、エンジン始動時や始動直後のエンジン冷却水温が低い状態では、総ての燃料を気化することは厳しくなり液体燃料の噴射に伴いエンジン運転の不調を招きやすくなる。   In a fuel supply system that injects gaseous fuel, the fuel injection pressure is made higher than the atmospheric pressure to ensure an optimal air-fuel ratio. Accordingly, when the engine cooling water temperature is low at the time of starting the engine or immediately after the starting, it is difficult to vaporize all the fuel, and it becomes easy to cause malfunction of the engine with the injection of liquid fuel.

即ち、LPGはプロパン、ブタンを主成分とする混合ガスであるが、図5のLPG蒸気圧線図に示すように、温度が高まるほど、また、プロパン比率が高まるほど、蒸気圧も高まる傾向を有している。そのため、各温度の蒸気圧を基準にしてその圧力よりも高ければ液体、低ければ気体の状態でLPGは存在することになる。従って、このようなLPGの蒸気圧特性から、同じ温度条件であれば燃料噴射圧を低くするほど容易に燃料が気化することが分かる。   That is, LPG is a mixed gas mainly composed of propane and butane, but as shown in the LPG vapor pressure diagram of FIG. 5, the vapor pressure tends to increase as the temperature increases and the propane ratio increases. Have. Therefore, LPG exists in a liquid state when the pressure is higher than the pressure on the basis of the vapor pressure at each temperature and in a gaseous state when the pressure is lower. Therefore, it can be seen from the vapor pressure characteristics of LPG that the fuel vaporizes more easily as the fuel injection pressure is lowered under the same temperature condition.

そこで、本発明においては、図6に示すようなエンジン冷却水温に応じたベーパライザの吐出圧(=燃料噴射圧)の関係を示すグラフに基づくマップや関係式を電子制御ユニット10Aの記憶手予め記憶させておき、検知したエンジン冷却水温と燃料噴射圧力から、全てのLPGが気化可能な燃料噴射圧力となるように、ベーパライザ60の燃料吐出圧設定手段を操作するようにしたものである。   Therefore, in the present invention, a map and a relational expression based on a graph showing the relationship of the vaporizer discharge pressure (= fuel injection pressure) according to the engine coolant temperature as shown in FIG. 6 is stored in advance in the memory of the electronic control unit 10A. In other words, the fuel discharge pressure setting means of the vaporizer 60 is operated so that the fuel injection pressure at which all LPG can be vaporized is obtained from the detected engine coolant temperature and fuel injection pressure.

尚、本実施の形態では燃料圧検出手段としての圧力センサ10cでベーパライザ60の燃料吐出圧力を検知しながらフィードバック制御を行っているが、燃料吐出圧力を検知しない構成でも燃料噴射圧力の制御は可能である。しかし、圧力センサ10cで検知した圧力データを基にフィードバック制御を行なう方が、より高精度な制御を実現できることは言うまでもない。   In this embodiment, the feedback control is performed while detecting the fuel discharge pressure of the vaporizer 60 by the pressure sensor 10c as the fuel pressure detecting means. However, the fuel injection pressure can be controlled even if the fuel discharge pressure is not detected. It is. However, it goes without saying that more accurate control can be realized by performing feedback control based on pressure data detected by the pressure sensor 10c.

一方、ベーパライザの燃料吐出圧設定手段の例としては、図3に示すように調圧室61aへの燃料導入路のバイパス路61bを、ソレノイド61cの駆動により弁体で開閉するものとしたベーパライザ61や、図4に示すようにステップモータ62でダイヤフラムの調圧バネのバネ圧を調整するものとしたベーパライザ62が想定される。ソレノイド61cやステップモータ62bは電子制御ユニット10Aにより精密に電子制御されるものであるため、所望の燃料噴射圧力を正確に実現しやすいものとなる。   On the other hand, as an example of the fuel discharge pressure setting means of the vaporizer, as shown in FIG. 3, the vaporizer 61 is configured such that the bypass path 61b of the fuel introduction path to the pressure regulating chamber 61a is opened and closed by a valve body by driving a solenoid 61c. Alternatively, as shown in FIG. 4, a vaporizer 62 is assumed in which the stepping motor 62 adjusts the spring pressure of the pressure regulating spring of the diaphragm. Since the solenoid 61c and the step motor 62b are precisely electronically controlled by the electronic control unit 10A, a desired fuel injection pressure can be easily realized accurately.

ところで、通常ベーパライザはダイヤフラムの背圧室に大気を導入し、その吐出圧力は大気圧を基準に定まるのが通常である。そのため、高地などの気圧の低い場所では、ゲージ圧としては低地と同じでも、絶対圧としては気圧が低下した分だけベーパライザの吐出圧も低下することになる。従って、燃料噴射圧力を検知する圧力センサ10cは、絶対圧で検出するものが推奨される。   By the way, the normal vaporizer usually introduces air into the back pressure chamber of the diaphragm, and the discharge pressure is usually determined based on the atmospheric pressure. Therefore, in a place with a low atmospheric pressure such as a high altitude, even if the gauge pressure is the same as that in the low altitude, the discharge pressure of the vaporizer also decreases as the absolute pressure decreases. Accordingly, it is recommended that the pressure sensor 10c for detecting the fuel injection pressure is detected by an absolute pressure.

加えて、燃料の気化状態は蒸発する燃料の気化潜熱による冷却の影響を大きく受け、これは燃料流量に支配されることは周知であるところ、燃料流量が大きい場合は周囲から奪う熱量も大きいために燃料は気化しにくい状態となる。従って、図7に示す燃料流量とベーパライザの吐出圧の関係を示すグラフに基づき、エンジン冷却水温に加えて燃料流量による調整分も加味してベーパライザ60の燃料吐出圧を決定した方が一層高精度な制御が可能となる。   In addition, the fuel vaporization state is greatly affected by the cooling due to the latent heat of vaporization of the evaporating fuel, and it is well known that this is governed by the fuel flow rate. However, the fuel is not easily vaporized. Therefore, based on the graph showing the relationship between the fuel flow rate and the vaporizer discharge pressure shown in FIG. 7, it is more accurate to determine the fuel discharge pressure of the vaporizer 60 in consideration of the adjustment amount by the fuel flow rate in addition to the engine cooling water temperature. Control is possible.

このように、本実施の形態においてエンジン冷却水温を軸としながらLPGの気化状態に影響する種々の要因を加味して燃料噴射圧の制御を行うようにしたことで、LPGが液体のままエンジンに供給されることを充分に回避可能としており、低温始動時のようなLPGの充分な気化が困難な状況であっても、バッテリの消耗を伴う電気ヒータを使用することなく、エンジン運転の不調や触媒の損傷を有効に防止できるようになった。   As described above, in the present embodiment, the fuel injection pressure is controlled by taking into account various factors that affect the vaporization state of the LPG while using the engine coolant temperature as an axis. Even in situations where it is difficult to sufficiently vaporize LPG, such as during cold start, without using an electric heater that consumes battery power, The catalyst can be effectively prevented from being damaged.

図2は、本発明における第2の実施の形態である、LPGエンジン2にガス燃料を供給するための燃料供給装置1Bの配置図を示している。本実施の形態においても第1の実施の形態の燃料供給装置1Aとハード構成はほぼ同様であるが、燃料タンク3に圧力センサ10a及び温度センサ10bが配置されており、燃料タンク3内の圧力及び温度のデータが電子制御ユニット10Bに入力されるようになっている点を特徴としている。   FIG. 2 shows a layout of a fuel supply device 1B for supplying gas fuel to the LPG engine 2, which is a second embodiment of the present invention. In this embodiment, the hardware configuration is substantially the same as that of the fuel supply device 1A of the first embodiment, but the pressure sensor 10a and the temperature sensor 10b are arranged in the fuel tank 3, and the pressure in the fuel tank 3 is The temperature data is input to the electronic control unit 10B.

即ち、図5のLPGの蒸気圧線図に示したように、LPGはプロパンの比率が高くなるほど蒸気圧が高くなり、一般的にはプロパンはブタンよりも容易に気化し、プロパンの比率によって燃料の気化の状態は変化することは周知である。そのため、上述したようにエンジン水温や燃料流量の要素に加え、LPG中のプロパンの比率も考慮した方がLPGの気化のための燃料噴射圧力をより精密に決定することができる。   That is, as shown in the vapor pressure diagram of LPG in FIG. 5, the vapor pressure of LPG increases as the proportion of propane increases. Generally, propane vaporizes more easily than butane. It is well known that the state of vaporization changes. Therefore, as described above, the fuel injection pressure for vaporizing LPG can be determined more precisely by considering the ratio of propane in LPG in addition to the factors of engine water temperature and fuel flow rate.

そこで、本実施の形態では、電子制御ユニット10Bのソフト構成中にLPG組成推定手段が設けてあり、検知した燃料タンク3内のLPGの圧力及び温度を基にして、所定のマップや計算式等を用いてLPGの組成を推定し、その推定したLPG組成から、図8に示すようなLPGのプロパン比率とベーパライザの吐出圧の関係を示すグラフに基づくマップや計算式による調整分を加味した燃料噴射圧力を求め、これを実現するようにベーパライザ60の燃料吐出圧設定手段を操作するようになっている点を特徴としている。   Therefore, in the present embodiment, an LPG composition estimation means is provided in the software configuration of the electronic control unit 10B, and a predetermined map, calculation formula, etc. are based on the detected pressure and temperature of the LPG in the fuel tank 3. The LPG composition is estimated using the fuel, and the fuel based on the estimated LPG composition and the adjustment based on the map and calculation formula based on the graph showing the relationship between the LPG propane ratio and the vaporizer discharge pressure as shown in FIG. It is characterized in that the injection pressure is obtained and the fuel discharge pressure setting means of the vaporizer 60 is operated so as to realize this.

このように、本実施の形態のLPGの燃料供給装置1Bは、第1の実施の形態の燃料供給装置1Aの各機能に加え、推定したLPG組成を基にしてさらに精密な燃料噴射圧力に調整できることから、一層高精度な燃料噴射制御を実現できるようになっており、低温始動時等の液化ガス燃料の気化が困難な状況であっても、電気ヒータを用いることなくLPGが液体のままエンジンに噴射されることを更に有効に回避できるものとなった。   As described above, the LPG fuel supply apparatus 1B according to the present embodiment adjusts the fuel injection pressure to a more precise fuel injection pressure based on the estimated LPG composition in addition to the functions of the fuel supply apparatus 1A according to the first embodiment. Therefore, even more accurate fuel injection control can be realized, and even if it is difficult to vaporize liquefied gas fuel at the time of cold start, the LPG remains liquid without using an electric heater. Can be more effectively avoided.

以上、述べたように、LPGエンジンの燃料供給装置について、本発明によりLPGの充分な気化が期待できないようなエンジン冷却水温であっても、電気ヒータをもちいることなくLPGが液体のままエンジンに供給されるのを有効に回避でき、噴射燃料の良好な気化状態を確保できるようになった。   As described above, with regard to the fuel supply device for the LPG engine, even if the engine cooling water temperature is such that sufficient LPG vaporization cannot be expected by the present invention, the LPG remains liquid without using an electric heater. The supply can be effectively avoided, and a good vaporization state of the injected fuel can be secured.

本発明における第1の実施の形態を示す配置図。1 is a layout view showing a first embodiment of the present invention. 本発明における第1の実施の形態を示す配置図。1 is a layout view showing a first embodiment of the present invention. ベーパライザの燃料吐出圧設定手段の一例を示す縦断面図。The longitudinal cross-sectional view which shows an example of the fuel discharge pressure setting means of a vaporizer. ベーパライザの燃料吐出圧設定手段の一例を示す縦断面図。The longitudinal cross-sectional view which shows an example of the fuel discharge pressure setting means of a vaporizer. LPGの蒸気圧線図。LPG vapor pressure diagram. エンジン冷却水温とベーパライザ吐出圧との関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between engine cooling water temperature and vaporizer discharge pressure. 燃料流量とベーパライザ吐出圧との関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between a fuel flow volume and a vaporizer discharge pressure. LPGプロパン比率とベーパライザ吐出圧との関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between a LPG propane ratio and a vaporizer discharge pressure. 従来例を示す配置図。The layout which shows a prior art example.

符号の説明Explanation of symbols

1A,1B 燃料供給装置、2 エンジン、3 燃料タンク、5 燃料供給通路、8 インジェクタ、10A,10B 電子制御ユニット、10a,10c 圧力センサ、10b,10d 温度センサ、60,61,62 ベーパライザ   1A, 1B Fuel supply device, 2 engine, 3 fuel tank, 5 fuel supply passage, 8 injector, 10A, 10B electronic control unit, 10a, 10c pressure sensor, 10b, 10d temperature sensor, 60, 61, 62 vaporizer

Claims (7)

LPGを貯留する燃料タンクから延設された燃料供給通路と、前記燃料供給通路の途中に配置されてLPGをエンジン冷却水を導入した熱交換部で気化させるとともに調圧部で所定圧力のガス燃料に調整するベーパライザと、前記燃料供給通路の末端に配置されてガス燃料を噴射するインジェクタと、前記インジェクタの開閉操作を行う電子制御ユニットを備えており、前記電子制御ユニットが検知しているエンジン運転状態に応じて前記インジェクタを駆動制御しながらLPGエンジンに燃料を供給する燃料供給装置において、エンジン冷却水温を検出する冷却水温検出手段及び前記ベーパライザの燃料吐出圧力を変更操作するための燃料吐出圧設定手段が配設されており、前記電子制御ユニットが、前記冷却水温検出手段で検知したエンジン冷却水温に応じて前記燃料吐出圧設定手段を操作することにより、LPGが全て気化可能な燃料噴射圧力に調整することを特徴とするLPGエンジンの燃料供給装置。   A fuel supply passage extending from a fuel tank that stores LPG, and a gas fuel that is disposed in the middle of the fuel supply passage and vaporizes the LPG in a heat exchange section into which engine cooling water has been introduced and at a pressure adjustment section. An engine that is arranged at the end of the fuel supply passage, injects gaseous fuel, and an electronic control unit that opens and closes the injector, and is detected by the electronic control unit In a fuel supply device that supplies fuel to the LPG engine while controlling the injector according to the state, a cooling water temperature detecting means for detecting the engine cooling water temperature and a fuel discharge pressure setting for changing the fuel discharge pressure of the vaporizer Means, and the electronic control unit detects the engine detected by the cooling water temperature detecting means. By operating the fuel discharge pressure setting means in accordance with the emission coolant temperature, fuel supply system for LPG engine, characterized in that LPG is adjusted to all vaporizable fuel injection pressure. 前記ベーパライザと前記インジェクタの間の前記燃料供給通路に、前記ベーパライザから吐出されたガス燃料の圧力を検出する燃料圧検出手段が配設されており、前記電子制御ユニットが前記燃料圧検出手段の出力信号を検知しながら前記燃料噴射圧力を調整することを特徴とする請求項1に記載したLPGエンジンの燃料供給装置。   Fuel pressure detection means for detecting the pressure of the gaseous fuel discharged from the vaporizer is disposed in the fuel supply passage between the vaporizer and the injector, and the electronic control unit outputs the fuel pressure detection means. The fuel supply apparatus for an LPG engine according to claim 1, wherein the fuel injection pressure is adjusted while detecting a signal. 前記燃料圧検出手段は、燃料の圧力を絶対圧で検出することを特徴とする請求項2に記載したLPGエンジンの燃料供給装置。   3. The fuel supply apparatus for an LPG engine according to claim 2, wherein the fuel pressure detecting means detects the fuel pressure as an absolute pressure. 前記電子制御ユニットは、前記LPGエンジンに供給している燃料流量を検知するための燃料流量検知手段を備えており、検知した燃料流量に基づく調整分を加味した前記燃料噴射圧力に調整することを特徴とする請求項1,2または3に記載したLPGエンジンの燃料供給装置。   The electronic control unit includes a fuel flow rate detecting means for detecting a fuel flow rate supplied to the LPG engine, and adjusts the fuel injection pressure to take into account an adjustment based on the detected fuel flow rate. The fuel supply device for an LPG engine according to claim 1, 2 or 3. 前記電子制御ユニットは、前記燃料タンクに貯留したLPGの組成を検知するためのLPG組成推定手段を備えており、検知した前記LPG組成による調整分を加味した燃料噴射圧力に調整することを特徴とする請求項1,2,3または4に記載したLPGエンジンの燃料供給装置。   The electronic control unit includes an LPG composition estimation means for detecting the composition of LPG stored in the fuel tank, and adjusts the fuel injection pressure in consideration of the adjustment by the detected LPG composition. The fuel supply apparatus for an LPG engine according to claim 1, 2, 3, or 4. 前記電子制御ユニットは、前記燃料タンク内の圧力及び温度を所定のセンサを介して検知した前記圧力及び温度のデータを基に所定の算出方法で使用LPGのプロパンとブタンの割合を推定することを特徴とする請求項1,2,3,4または5に記載したLPGエンジンの燃料供給装置。   The electronic control unit estimates the ratio of propane and butane in the LPG used by a predetermined calculation method based on the pressure and temperature data detected through a predetermined sensor in the fuel tank. 6. The fuel supply device for an LPG engine according to claim 1, 2, 3, 4 or 5. 前記燃料吐出圧設定手段は、ステップモータ又はソレノイドを備えた電子制御式であることを特徴とする請求項1,2,3,4,5または6に記載したLPGエンジンの燃料供給装置。
The fuel supply apparatus for an LPG engine according to claim 1, 2, 3, 4, 5 or 6, wherein the fuel discharge pressure setting means is an electronic control type equipped with a step motor or a solenoid.
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