JPH0315803Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は気体燃料をエンジンの吸気通路に供給
すると共に過給を行うようにした過給機付エンジ
ンの気体燃料供給装置に関するものである。

（従来技術） LPG（液化プロパンガス）、LNG（液化天然ガ
ス）等の液体燃料、特にLPGを使用するエンジ
ンは、タクシー等の業務用として広く使用されて
おり、このような液体燃料は、高圧ボンベ内に貯
留されて、ベーパライザによつて減圧、気化され
た後、気体燃料としてエンジンの吸気通路に供給
されるのが一般的である。

このベーパライザは、一般に、１次室と２次室
とを備え、上記高圧ボンベ内の液体燃料を１次室
内で大気圧よりも若干高い圧力にまで減圧、膨張
（気化）させ、この１次室内で減圧された気体燃
料を２次室でさらにほぼ大気圧にまで減圧させた
後、吸気通路へ供給するようにしている。そし
て、この２次室の圧力を所定のものとするため、
２次室を画成する２次ダイヤフラムの背面すなわ
ち２次ダイヤフラム室に大気圧を導入して、この
２次室と２次ダイヤフラム室との間の圧力差によ
る２次ダイヤフラムの変位に応じて、１次室と２
次室との連通口に設けた２次バルブの開度を調整
することにより、当該２次室内の圧力が所定のも
のになるように制御している。

ところで、近時は、上述のような気体燃料を用
いるエンジンの高出力化が望まれており、このた
め過給を行うことが考えられている。そして、こ
の過給を行うことに伴う気体燃料の供給を調整す
るため、ベーパライザの２次ダイヤフラム室に対
して過給圧を供給するようにしたものが提案され
ている（実開昭56−173752号公報参照）。すなわ
ち、エンジンの吸気通路に過給機および該過給機
の下流においてスロツトル弁が配設され、上記過
給機とスロツトル弁との間の吸気通路にベーパラ
イザの２次室からの気体燃料を供給する一方、該
ベーパライザの２次ダイヤフラム室に、上記過給
機とスロツトル弁との間の過給圧を供給するよう
にして、過給に伴う吸入空気量の増大に対処し
て、２次室からの吐出燃料量を増大させるように
している（２次ダイヤフラム室の圧力が２次室の
圧力よりも高くなるほど２次室内の燃圧が高ま
る）。

（考案が解決しようとする問題点） 上述のように、ベーパライザの２次ダイヤフラ
ム室に過給圧を供給した場合、過給を行つている
時からスロツトル弁を全閉あるいはほぼ全閉とす
る急減速時にあつては、過給機の慣性等により過
給圧はスロツトル弁の閉作動に追従してすみやか
に低下せず、むしろ一時的に上昇する傾向すらあ
る。このため、減速時であるにも拘らず２次ダイ
ヤフラム室には依然としてかなり大きな過給圧が
作用して、２次室の燃圧が大きくなつたままとさ
れてしまい、減速後に再びスロツトル弁を開いた
ときに、多量の燃料が一度にエンジンに供給され
て、空燃比が一時的にオーバリツチになつてしま
う、という問題を生じる。

したがつて、本考案の目的は、気体燃料を使用
しかつ過給を行うことに伴つてベーパライザの２
次ダイヤフラム室に過給圧を供給するようにした
ものにおいて、減速後に再びスロツトル弁を開い
た直後におけるオーバリツチを防止し得るように
した過給機付エンジンの気体燃料供給装置を提供
することにある。

（問題点を解決するための手段、作用） 前述の目的を達成するため、本考案にあつて
は、減速時にベーパライザの２次室の容積を大き
くして、減速中における２次室内の燃圧増大を防
止するようにしてある。具体的には、 エンジンの吸気通路に過給機および該過給機の
下流においてスロツトル弁が配設され、上記過給
機とスロツトル弁との間の吸気通路にベーパライ
ザの２次室からの気体燃料を供給する一方、該ベ
ーパライザの２次ダイヤフラム室に、上記過給機
とスロツトル弁との間の過給圧を供給するように
した過給機付エンジンの気体燃料供給装置におい
て、 前記２次室に連なる容積可変室を含み、減速時
に該容積可変室の容積が大きくなるように設定さ
れた容積可変手段を備えている、 ような構成としてある。

（実施例） 以下本考案の実施例を添付した図面に基づいて
説明する。

図において、エンジン１は、往復動されるピス
トン２によつて画成された燃焼室３を有し、該燃
焼室３に対して、吸気ポート４および排気ポート
５が開口されている。この吸気ポート４は吸気弁
６により、また排気ポート５は排気弁７により、
図示を略すエンジン出力軸と同期して周知のタイ
ミングで開閉される。

上記吸気ポート４に連なる吸気通路８には、そ
の上流側より順次、エアクリーナ９、過給機（実
施例ではターボチヤージヤ）１０のコンプレツサ
ホイール１０ａ、ベンチユリ（ミキサ）１１、ス
ロツトル弁１２、サージタンク１３が配設されて
いる。また、前記排気ポート５に連なる排気通路
１４には、上記過給機１０のタービンホイール１
０ｂが配設され、このタービンホイール１０ｂと
上記コンプレツサホイール１０ａとがシヤフト１
０ｃにより連結されている。これにより、排気エ
ネルギによつてタービンホイール１０ｂが回転さ
れると、コンプレツサホイール１０ａも回転され
て、過給が行われることになる。

図中２１はベーパライザで、これは仕切壁２２
ａを有する本体ケーシング２２を備え、仕切壁２
２ａの一方側において、該仕切壁２２ａと１次ダ
イヤフラム２３とによつて１次室２４が画成され
ている。この１次室２４には、気体燃料とされる
LPGを貯留した高圧ボンベ（図示略）に連なる
燃料入口２５が開口され、この燃料入口２５の開
度が、１次バルブ２６によつて調整される。すな
わち、１次バルブ２６は、支点２７を中心に揺動
される１次バルブレバー２８の一端部に保持され
る一方、１次バルブレバー２８の他端部は、フツ
ク２９を介して１次ダイヤフラム２３に連係され
ている。これにより、１次室２４内の圧力に応じ
た１次ダイヤフラム２３の変位によつて、１次バ
ルブ２６による燃料入口２５の開度が調整され
て、１次室２４内は常に所定の圧力に保持され
る。

一方、仕切壁２２ａの他方側においては、２次
ダイヤフラム３０によつて２次室３１が画成さ
れ、この２次室３１と前記１次室２４とが、連通
口３２によつて連通されている。この連通口３２
の開度は２次バルブ３３によつて調整される。す
なわち、２次バルブ３３は、支点３４中心に揺動
される２次バルブレバー３５の一端部に保持され
る一方、２次バルブレバー３５の他端部は２次ダ
イヤフラム３０に連結されている。これにより、
２次ダイヤフラム３０が２次室３１側へ膨出変形
したときに、２次バルブ３３による連通口３２の
開度が大きく、すなわち２次室３１内の燃圧が高
くされる。

なお、図面ではベーパライザ２１を簡略化して
示してあるが、このベーパライザ２１そのものの
構造自体は従来と同じなのでこれ以上詳細な説明
は省略する。

前記ベーパライザ２１の２次室３１と吸気通路
８のベンチユリ１１とが、燃料通路（いわゆる低
圧燃料通路）４１を介して接続され、該燃料通路
４１には、減速時に閉とされる電磁式の開閉弁４
２が接続されている。また、ベーパライザ２１に
おける２次ダイヤフラム３０の背面側、すなわち
２次ダイヤフラム室３６が、配管４３を介して電
磁式の三方切換弁４４に接続されている。この切
換弁４４は、配管４５を介して、コンプレツサホ
イール１０ａとベンチユリ１１との間の吸気通路
８に対して接続されると共に、配管４６を介し
て、コンプレツサホイール１０ａとエアクリーナ
９の間の吸気通路８に接続されている。

前記開閉弁４２は、スロツトル弁１２が全閉と
なつたときに作動するアイドルスイツチ（図示
略）と連動されて、このアイドルスイツチが作動
すると共にエンジン回転数が所定値（アイドル回
転数より若干大きい回転数）以上となつたときに
閉とされるようになつている。また、前記切換弁
４４は、開閉弁４２と連動されて、この開閉弁４
２が開となつたときに配管４３（２次ダイヤフラ
ム室３６）を配管４５側に連通させ、逆に開閉弁
４２が閉となつたとき（減速時）には、配管４３
を配管４６すなわち大気側に連通させる。

ここで、前記燃料通路４１には、ベーパライザ
２１の２次室３１と開閉弁４２との間において、
容積可変手段５１が接続されている。この容積可
変室５１は、ケーシング５２と、該ケーシング５
２内に摺動自在に嵌挿されたピストン５３を備
え、このピストン５３によつて、ケーシング５２
内に、燃料通路４１すなわち２次室３１に連なる
容積可変室５４が画成されている。ケーシング５
２内には、また、ピストン５３と当該ケーシング
５２とを連結するベロース５５が収納され、この
ベロース５５は、スプリング５６により伸び方向
すなわち容積可変室５４を圧縮してその容積を小
さくする方向に付勢されている。そして、ベロー
ス５５内の制御室５７、すなわちピストン５３を
挟んで容積可変室５４とは反対側の室が、配管５
８を介して、スロツトル弁１２下流の吸気通路８
内と連通されている。

次に上記構成の作用について説明する。いま、
スロツトル弁１２が開きかつ過給が行われている
運転状態とすると、過給圧が、配管４５、切換弁
４４、配管４３を介して２次ダイヤフラム室３６
に作用しているので、２次室３１の燃圧はこの過
給圧に応じた高いものとなる。したがつて、過給
運転時には、２次室３１から過給圧に応じた十分
な量の燃料が、燃料通路４１から開となつている
開閉弁４２を経て、ベンチユリ１１より吸気通路
８へ供給される。そして、この状態では、スロツ
トル弁は下流の吸気負圧は小さい（正圧となつて
いる）ので、ベロース５５は伸長状態となつて、
容積可変室５４の容積は小さなものに保持されて
いる。

上記過給運転状態からスロツトル弁１２が全閉
となつた急減速時には、開閉弁４２がすみやかに
閉となる。これにより、減速直後において、２次
室３１内の燃料が多量に吸気通路８へ吐出される
のが防止される。また同時に、スロツトル弁１２
が閉じることによりこの下流に大きな吸気負圧が
発生するので、ベロース５５が縮長してピストン
５３が図中左方へ変位し、容積可変室５４の容積
が拡大される。この結果、２次室３１の容積が実
質的に拡大されて、当該２次室３１そのものの圧
力すなわち燃圧の上昇が防止され、スロツトル弁
１２が再び開いた後における空燃比のオーバリツ
チが防止される。

これに加えて、実施例では、減速時において
は、切換弁４４が切換えられて、配管４３が配管
４６側に連通されるので、２次ダイヤフラム室３
６は大気圧下に変化され、２次室３１の燃圧上昇
方向へ向けての２次ダイヤフラム３０の変位が現
制される。この結果、再びスロツトル弁１２を開
いた直後における空燃比のオーバリツチがより一
層確実に防止される。

以上実施例について説明したが、本考案はこれ
に限らず例えば次のような場合をも含むものであ
る。

過給機１０として排気ターボチヤージヤを用
いた場合を示したが、エンジン出力軸により機
械的に駆動されるいわゆるスーパーチヤージヤ
式のものにあつても同様に適用し得るものであ
る。

減速時に閉となる開閉弁４２、および減速時
に２次ダイヤフラム室３６に大気圧を導入する
切換弁４４は別途設けなくともよいものであ
る。

容積可変手段５１は、燃料通路４１とは別途
独立し２次室３１に接続するようにしてもよ
い。また、この容積可変室５１は、その駆動を
電磁式に行うようにしてもよい。

（考案の効果） 本考案は以上述べたことから明らかなように、
減速後に再びスロツトル弁を開いたときのオーバ
リツチを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

図は本考案の一実施例を示す全体系統図であ
る。 １：エンジン、８：吸気通路、１０：過給機、
１１：ベンチユリ、１２：スロツトル弁、１４：
排気通路、２１：ベーパライザ、２４：１次室、
２５：燃料入口、３０：２次ダイヤフラム、３
１：２次室、３２：連通口、３３：２次バルブ、
３６：２次ダイヤフラム室、４１：燃料通路、５
１：容積可変手段、５２：ケーシング、５３：ピ
ストン、５４：容積可変室、５５：ベロース、５
６：スプリング。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 エンジンの吸気通路に過給機および該過給機の
   下流においてスロツトル弁が配設され、上記過給
   機とスロツトル弁との間の吸気通路にベーパライ
   ザの２次室からの気体燃料を供給する一方、該ベ
   ーパライザの２次ダイヤフラム室に、上記過給機
   とスロツトル弁との間の過給圧を供給するように
   した過給機付エンジンの気体燃料供給装置におい
   て、 前記２次室に連なる容積可変室を含み、減速時
   に該容積可変室の容積が大きくなるように設定さ
   れた容積可変手段を備えている、 ことを特徴とする過給機付エンジンの気体燃料供
   給装置。