JP4541974B2 - 液化ガス燃料供給装置 - Google Patents

Description

本発明はエンジンの燃料供給システムに配設される液化ガス燃料供給装置に関し、殊にＬＰＧやＤＭＥなどガソリンに比べて気化しやすい液化ガス燃料を液体の状態で燃料噴射弁に送りエンジンに供給する液化ガス燃料供給装置に関する。

燃料タンク内に充填されたＬＰＧやＤＭＥなどの比較的蒸発しやすい液化ガス燃料を燃料ポンプで圧送して液体のまま燃料噴射弁からエンジンの吸気管路に噴射させる液化ガス燃料供給装置が、例えば特開２００３−１２０４４３号公報に記載されているように従来から広く知られている。

図４は前記従来の液化ガス燃料供給装置が配設されたエンジンの燃料供給システムを示すものであり、液化ガス燃料供給装置１Ｂは、燃料タンク１０Ｂに充填された液状の燃料を最後まで確実に取り出す必要から、燃料ポンプ１１Ｂが燃料タンク１０Ｂ内底部側に設けた液中式を採用している。そして、燃料タンク１０Ｂに貯留された燃料は燃料ポンプ１１Ｂにより加圧されて燃料供給配管９Ａを通ってエンジン５０側に配設された燃料噴射弁８に液体のまま送られるものであり、燃料噴射弁８で噴射されなかった余剰燃料は燃料戻し配管９Ｂを介して燃料タンク１０Ｂに戻されるようになっている。

そして、前記液体ＬＰＧ等の液化ガス燃料を充填する燃料タンク１０Ｂは、常温で液状である高圧の液化ガス燃料を貯蔵する必要性から鋼鉄製で両端を球面とした円筒型のものが採用されている。従って、ポンプ作動時に収装された燃料ポンプ１１Ｂの作動音が燃料タンク１０Ｂに反響して騒音を発生しやすくなっており、運転者および搭乗者などに不快感を与えてしまうことが多い。

また、上述のように液化ガス燃料を密閉・貯溜する燃料タンク１０Ｂ内に燃料ポンプ１１Ｂが収装されていることから、燃料ポンプ１１Ｂが不調の場合や故障の場合には、燃料タンク１０Ｂ内の液化ガス燃料を別の容器に移すか或いは最後まで消費してから燃料タンク１０Ｂを開放して取り外すことを要するため、燃料ポンプ１１Ｂのメンテナンスを極めて実施しにくいものとしている。

そのため、燃料タンクの近傍にサブタンクを設け燃料ポンプをこれに収装するようにして、メンテナンス時の燃料の移動量または消費量を少なく抑えるするという手段も採ることが提案される。ところがこの場合、ＬＰＧ自動車取扱い構造規準等に準拠する必要から燃料タンクと燃料ポンプとの間に通路径が比較的狭い燃料取出しバルブおよび過流防止弁（ＥＦＶ）を配設することになり、これを燃料が通過することで燃料ポンプにベーパロックが生じて燃料を安定的に送出できなくなる、という問題がある。

そこで、燃料を安定的に送出できないという問題を回避するために、この部分に通路径の大きな燃料取出しバルブおよび過流防止弁を採用することも考えられるが、この部分のみに用いる最適サイズの燃料取出しバルブおよび過流防止弁を特別に用意する必要があり、汎用性が低下して製造コストの高騰を招いてしまう。
特開２００３−１２０４４３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、液化ガス燃料を液体のまま燃料噴射弁に送出してエンジンに供給する液化ガス燃料供給装置について、製造コストの高騰を伴うことなくメンテナンスの容易化および燃料供給の安定性を確保しながら、燃料ポンプの駆動に起因する騒音を減少させることを課題とする。

前記課題を解決するためになされた本発明は、燃料タンクに貯留した液化ガス燃料を燃料ポンプで液体のままエンジンの燃料噴射弁に送り、余剰燃料を燃料タンクに戻すものとしたエンジンの液化ガス燃料供給装置において、前記燃料ポンプが前記燃料タンク外に配置されているとともに、前記燃料タンクと前記燃料ポンプとを接続する燃料通路に燃料取出しバルブおよび過流防止弁を備え、且つ前記燃料ポンプの下流に燃料遮断弁を備えたことを特徴とする。

このように、燃料ポンプを燃料タンク外に配設するだけの簡易な構成で製造コストを高騰させることなく燃料ポンプ作動による反響音を減少させて騒音の少ないものとし、更に燃料タンクと燃料ポンプとの間に燃料取出しバルブおよび過流防止弁を設けたことで、装置の安全規準を遵守しながら燃料ポンプのメンテナンスを容易なものとし、安定的な燃料供給を容易に実現することができるようになる。

また、前記燃料取出しバルブおよび過流防止弁を備えて燃料タンクと燃料ポンプを接続する複数の燃料通路が互いに並列に設けられている場合には、燃料ポンプのベーパロックを防止するために通常よりも大径の燃料取出しバルブおよび過流防止弁が不要となり汎用性の高いものとなって、低コストでより安定的な燃料供給を行うことができる。

本発明によると、製造コストを高騰させることなくメンテナンスの容易化および燃料供給の安定性を確保しながら、燃料ポンプの作動に起因する騒音を減少させることができるものである。

次に、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１は、本発明の実施の形態の一例に係る液化ガス燃料供給装置１Ａを配設し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、燃料タンク１０Ａから延設された燃料供給配管９Ａが燃料ポンプ１１Ａを経由してエンジン５０の燃料レール７に接続されており、燃料レール７からエンジン５０の吸気管路に配置した燃料噴射弁８に燃料が分配される。また、燃料レール７から燃料戻し配管９Ｂが延設されて燃料ポンプ１１Ａを経由して燃料タンク１０Ａに接続されてリターン式の燃料供給システムを構成している。

また、燃料ポンプ１１Ａの下流に位置する燃料供給配管９Ａには、２個の遮断弁５ａ，５ｂが配設されて装置の安全性を確保するようになっており、前記燃料戻し配管９Ｂには圧力レギュレータ３が設けられて燃料タンク１０Ａに戻す戻し燃料の圧力が調整されるようになっている点は、従来の通常の液化ガス燃料供給装置とほぼ同様である。尚、本実施の形態においては燃料にＬＰＧを使用する場合を説明するものとする。

図２は液化ガス燃料供給装置１Ａの拡大部分図を示すものであり、液化ガス燃料供給装置１Ａは、燃料タンク１０Ａと燃料タンク１０Ａ外に配置された燃料ポンプ１１Ａとを接続する燃料供給配管９Ａに過流防止弁を兼ねた燃料取出しバルブ１０ａが設けられている点、およびこの燃料取出しバルブ１０ａを有する燃料ポンプ１１Ａと燃料レール７とを接続する燃料供給配管９Ａの前記燃料タンクと燃料ポンプを接続する部分が２系統とされて並列に設けられている点に特徴がある。また、燃料噴射弁８で噴射されなかった余剰燃料は、燃料ポンプ１１Ａ内を経由して前述の過流防止弁を兼ねた燃料取出しバルブ１０ａが配置された燃料戻し配管９Ｂを通って燃料タンク１０Ａ内に戻されるようになっている。

図３は液化ガス燃料供給装置１Ａを車両に配設した状態の縦断面図を示すものであり、液化ガス燃料供給装置１Ａは、例えば破線で示した後部座席の後方スペース（トランクルーム奥部）に配設される。一般に、燃料ポンプ１１Ａが燃料タンク１０Ａ外に配置される場合はその配置スペースが問題となるところ、図に示すように、本実施の形態においては繭状の燃料タンク１０Ａの下方の車両前方側に形成される空きスペースを利用しているため、余分なスペースを確保する必要のないものとなっている。

このように、燃料ポンプ１１Ａを燃料タンク１０Ａ外に配設する構成としたことで、内部で反響しやすい両端を球面とした円筒型で鋼鉄製の燃料タンク１０Ａを用いても、燃料ポンプ１１Ａの作動による騒音は運転者および同乗者などにとって殆ど気にならないものとなる。また、燃料ポンプ１１Ａのメンテナンスに際しては、後部シートの背もたれ部を外して蓋板３０を開け、各バルブを閉めて燃料ポンプ１１Ａ内部の燃料を消費した後、これを容易に取り外して実施することができる。

ところで、燃料ポンプ１１Ａを燃料タンク１０Ａ外に配設するものについては、ＬＰＧ自動車取り扱い構造規準を遵守するために燃料タンク１０Ａと燃料ポンプ１１Ａとの間の燃料通路に燃料取出しバルブおよび過流防止弁を配設する必要があることから、過流防止弁を兼ねた燃料取出しバルブ１０ａを配設することになり、これが通常の径のものでは燃料が通過することにより燃料ポンプ１１Ａにベーパロックが生じるおそれがあるが、本実施の形態では過流防止弁を兼ねた燃料取出しバルブ１０ａを有する燃料通路を複数系統（２系統）」設けたことで、通常の径のものを用いてもベーパロックの発生を回避できるようになっている。

このように、通常の径を有する複数の過流防止弁を兼ねた燃料取出しバルブ１０ａを並列に配置することで、ベーパロックを確実に防止できるとともに、この部分だけに配置するために比較的大径の過流防止弁を兼ねた燃料取出しバルブ１０ａを用意する必要のないものとなって、汎用性に優れて比較的低コストで安定的な燃料供給を確保できるものである。

また、燃料戻し配管９Ｂが燃料ポンプ１１Ａを経由して燃料タンク１０Ａに接続されるとともに、燃料ポンプ１１Ａと燃料タンク１０Ａとの間に先述の過流防止弁を兼ねた燃料取出しバルブ１０ａを備えたものとしたことで、燃料噴射弁８で噴射されなかった余剰燃料が燃料タンク１０Ａ内に安定的且つ安全に戻されるようになっている。

尚、本実施の形態において使用燃料をＬＰＧとしたが、常温でガソリンと比べて気化しやすい液化ガス燃料であればＤＭＥなどの他の燃料を用いる場合でも同様である。また、燃料タンク１０Ａと燃料ポンプ１１Ａとを接続する過流防止弁を兼ねた燃料取出しバルブ１０ａを有する並列の燃料供給配管９Ａは、製造コストの大幅な高騰を招かない限りにおいて数に限定はない。

本発明における実施の形態の液化ガス燃料供給装置が配設された燃料供給システムの配置図。 図１の液化ガス燃料供給装置における液化ガス燃料供給装置の詳細を示す拡大部分図。 図２の液化ガス燃料供給装置における燃料ポンプの車両配設状態の詳細を示す縦断面図。 従来例を示す配置図。

符号の説明

１Ａ 液化ガス燃料供給装置、 ８ 燃料噴射弁、 ９Ａ 燃料供給配管、 ９Ｂ 燃料戻し配管、 １０Ａ 燃料タンク、 １０ａ 燃料取出しバルブ、 １１Ａ 燃料ポンプ

Claims (2)

1. 燃料タンクに貯留した液化ガス燃料を前記燃料タンクと燃料ポンプとを接続する燃料通路により液体のままエンジンの燃料噴射弁に送り、余剰燃料を圧力レギュレータを設けた戻し配管により燃料タンクに戻すものとしたエンジンの液化ガス燃料供給装置において、前記燃料ポンプおよび圧力レギュレータが前記燃料タンク外に配置されているとともに、前記燃料通路に燃料取出しバルブおよび過流防止弁を備え、且つ前記燃料ポンプの下流に燃料遮断弁を備えた液化ガス燃料供給装置であって、前記燃料タンクと燃料噴射弁とを接続する燃料通路の前記燃料タンクと燃料ポンプを接続する部分が複数で互いに並列に配置されていることを特徴とする液化ガス燃料供給装置。
2. 前記燃料タンクが繭状であるとともに前記燃料タンクが車両の後部座席の後方スペース（トランクルーム奥部）に軸線を車両の左右方向に向けて配設されるとともに前記燃料ポンプが前記燃料タンクの下方スペースに配置されている請求項１に記載した液化ガス燃料供給装置。

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