JPH0527262U - Ｌｐｇレギユレータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 一次室と二次室とを連通する燃料通路が備え
られたＬＰＧレギュレータにおいて、一次室の圧力が一
次室調整圧力以上となった場合に、一次室と二次室とを
連通する燃料通路の流量を制限して、二次室内の圧力が
設定圧以上の高い圧力に上昇することを防ぎ、Ａ／Ｆリ
ッチによるエンストが発生しないようにする。 【構成】 一次室と二次室とを連通する燃料通路には制
御弁が配設され、一次室内には圧力センサが配設され、
圧力センサの検知圧力信号が制御装置に入力されるよう
に接続され、制御装置の制御信号が制御弁に入力される
ように接続され、燃料通路を流れるＬＰガスの流量が制
御弁によって制御される。冷間時、始動後のファースト
アイドル放置時又は再始動時に、温水の加熱作用によっ
て一次室内に蓄積された液体のＬＰガスが急激に気化し
て一次室内の圧力が一次調整圧を越えると、一次室内の
圧力上昇に応じて制御弁の流通断面積が減少し、二次室
内の圧力は設定圧に維持される。従って、Ａ／Ｆリッチ
によるエンストが発生しない。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、ＬＰガスを減圧気化する一次室と、ＬＰガスを更に減圧する二次室 と、一次室と二次室とを連通する燃料通路とが備えられた、自動車等に搭載され る内燃機関用のＬＰＧレギュレータに関する。

【０００２】

【従来の技術】

ＬＰガスを内燃機関の燃料とする場合、ＬＰガスは燃料タンクから液体又は気 体の状態で送り出されてＬＰＧレギュレータに入り、ＬＰＧレギュレータの一次 室で一次バルブによって減圧されて液体は気体となり、ＬＰＧレギュレータの二 次室で二次バルブによってほぼ大気圧にまで減圧され、キャブレタ（ミキサ）で 吸入空気と混合してエンジンに供給される。そして、ＬＰＧレギュレータの一次 室においてＬＰガスが液体から気体になるときには、周囲から熱を奪い、温度を 低下させるので、これを防ぐために一次室の側壁には温水通路が設けられ一次室 を暖めている。こうしたＬＰガス機関用燃料供給装置として、特公昭５６−１７ ５７６号公報に記載されたものが知られている。

【０００３】 従来のＬＰガス機関用燃料供給装置にＬＰガスとして特にＬＰＴ−２（ブタン ８０％、プロパン２０％）燃料を使用すると、冷間時には、始動後のファースト アイドル放置時又は再始動時に、Ａ／Ｆリッチによるエンスト（Ａ／Ｆリッチス トール）が発生することがある。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

従来のＬＰガス機関用燃料供給装置においては、冷間時の始動直後又は再始動 直後にはＬＰＧレギュレータの一次室内の温度が低いために、ＬＰガスの一部が 気体燃料として存在するが、残りの相当量が液状燃料として一次室14内に蓄積さ れる。そして、始動又は再始動の所定時間後に温水通路に流される温水の加熱作 用によって一次室内の温度が上昇すると、一次室内に蓄積された液体のＬＰガス が急激に気化して気体となり、一次室内の圧力が急上昇し異常な高圧となる。こ の異常な高圧のＬＰガスは、一次室内から燃料通路を通って二次室内に圧出され るが、その圧力の異常な高さの故に、二次室内を所定の設定圧力（大気圧近傍の 圧力）に維持するという二次バルブの機能が充分に発揮されず、二次室から設定 圧以上の高い圧力のＬＰガスがキャブレタに流入することとなる。キャブレタに 設定圧以上の高い圧力のＬＰガスが流入すると、Ａ／Ｆが設定値以上にリッチな 混合気が発生し、これがＡ／Ｆリッチストールの原因であることが判明した。

【０００５】 本考案は、ＬＰガスを減圧気化する一次室と、ＬＰガスを更に減圧する二次室 と、一次室と二次室とを連通する燃料通路とが備えらたＬＰＧレギュレータにお いて、一次室の圧力が一次室調整圧以上となった場合に、一次室と二次室とを連 通する燃料通路の流量を制限して、二次室内の圧力が設定圧以上の高い圧力に上 昇することを防ぎ、かくしてＡ／Ｆリッチによるエンストが発生しないようにす ることを課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

前記課題を解決するために、本考案のＬＰＧレギュレータにおいては、ＬＰガ スを減圧気化する一次室と、ＬＰガスを更に減圧する二次室と、一次室と二次室 とを連通する燃料通路とが備えられ、燃料通路には制御弁が配設され、一次室内 の圧力を検知するための圧力センサが配設され、圧力センサの検知圧力信号が制 御装置に入力されるように接続され、制御装置の制御信号が制御弁に入力される ように接続され、燃料通路を流れるＬＰガスの流量が制御弁によって制御される ように構成される。

【０００７】 前記の構成において、「制御装置」は一次室内の圧力に応じて制御弁の開度を 決定し、その制御信号を制御弁のアクチュエータに入力させる装置であって、コ ンピュータその他の周知の制御装置を用いることができる。また、「アクチュエ ータ」は、制御装置からの制御信号を入力し、制御信号に応じた量だけ制御弁の 弁体（例えばニードル、ポペット弁体、ゲート弁体、スライド弁体、回転弁体、 スプール）を移動させる作動装置であって、ステップモータ、リニアソレノイド その他の周知の装置を用いることができる。 なお、前記の圧力センサ、制御装置及びアクチュエータを一体のものとして構 成することも可能である。例えば、ダイヤフラム弁（昭和４６年９月２０日、日 刊工業新聞社発行「図解 油・空圧用語辞典」１０８頁参照）、ダイヤフラムス イッチを応用して、一次室の圧力をダイヤフラム室に導き、スプリングを単数又 は複数個用い、ロッドの先端にニードルを連結する。一次室の圧力が、一次室調 整圧力以上の圧力となると、ダイヤフラムがスプリングの力に抗して移動し、ロ ッド先端のニードルを弁座に近づけ、燃料通路を流れる流量を制限し、二次室内 の圧力が設定圧力以上の高い圧力にならないようにすることができる。 また、メイン燃料通路21に減圧弁を挿設し、減圧弁の設定圧力を約大気圧とし 、二次室からキャブレタに流れる燃料の圧力を設定圧力以下に維持することがで き、このことによっても、相当の効果が期待される。

【０００８】

【作用】

本考案のＬＰＧレギュレータを用いると、冷間時の始動直後又は再始動直後に はＬＰＧレギュレータの一次室内の温度が低いために、ＬＰガスの一部が気体燃 料として存在するが、残りの相当量が液状燃料として一次室14内に蓄積される。 そして、始動又は再始動の所定時間後に温水通路に流される温水の加熱作用によ って一次室内の温度が上昇すると、一次室内に蓄積された液体のＬＰガスが急激 に気化して気体となり、一次室内の圧力が急上昇し一次室調整圧以上の圧力とな る。すると、一次室内の圧力センサの検知圧力信号が制御装置に入力され、制御 装置において一次室の内の圧力に応じた制御弁開度が決定され、その制御信号が 制御弁のアクチュエータに入力される。アクチュエータの作動により制御弁の弁 体は、制御装置によって決定された開度を保ち、制御弁を流れる流量を制限し、 二次室内の圧力が設定圧以上の高い圧力にはならない。

【０００９】

【実施例】

図１〜３を用いて、本考案の実施例について説明する。ＬＰＧレギュレータ５ には、中央隔壁20によって両側に区画された密閉構造の第一の部屋と第二の部屋 とが形成されている。第一の部屋は第一ダイアフラム24によって一次室14と一次 調圧室とに区画され、第二の部屋は第二ダイアフラム25によって二次室15と二次 調圧室とに区画される。中央隔壁20には温水通路16が形成され、流入されるＬＰ ガスを暖めるために温水が流される。

【００１０】 一次室14は燃料入口通路18を介して燃料タンク４に連通され、燃料入口通路18 の一次室14側の開口部は一次バルブ11によって開閉されるように構成される。燃 料タンク４から燃料入口通路18に流入するＬＰガスは、それ自身の圧力で一次バ ルブ11を押し開き、一次室14に入って減圧気化される。一次室14内の圧力が所定 の一次室調整圧（例えば２８ＫＰａ）に達すると、第一ダイアフラム24が一次調 圧室内に配設された一次レギュレータスプリング13の作用に抗して図１の左方へ 偏倚され、この動きが第一ダイアフラムフックを介して一次バルブ11に伝達され 、一次バルブ11が閉じ側に移動して燃料入口通路18の前記開口部を閉じる。ＬＰ ガスの消費により一次室14の圧力が一次室調整圧よりも低下すると、一次バルブ 11が開いてＬＰガスが流入する。こうした連通と遮断とを繰り返すことにより、 一次室14内の圧力が所定の一次室調整圧に維持される。

【００１１】 中央隔壁20の上方部に形成された燃料通路10により一次室14と二次室15とが連 通され、二次室15はメイン燃料通路21を介してキャブレタ３のベンチュリ部に接 続される。燃料通路10の二次室15側の開口部は二次バルブ12によって開閉される ように構成され、二次バルブ12は二次ダイアフラム25、二次レギュレータスプリ ング、二次ダイアフラムフック等によって構成される圧力調整機構を有する。二 次バルブ12によって、二次室15に流入されるＬＰガスの圧力が所定の設定圧（大 気圧近傍の圧力）までに減圧され維持される。

【００１２】 一次室14の壁部にはスローロックソレノイドバルブ17が配設され、スローロッ クソレノイドバルブ17の入口側は一次室14に連通される。スローロックソレノイ ドバルブ17の出口側は二股状の通路によって分岐され、その一方はニードル弁、 第１スロー燃料通路22を介してメイン燃料通路21に合流し、キャブレタ３のベン チュリ部に連通され、また分岐された流路の他方は第２スロー燃料通路23を介し てキャブレタ３のインジェクタ3aに連通される。キャブレタ３において混合され た混合気は、吸気マニホールド２を通ってエンジン１に供給される。スローロッ クソレノイドバルブ17の開口面積は小さいので、スローロックソレノイドバルブ 17が開の位置にあっても、一次室内の圧力は殆ど影響を受けない。

【００１３】 燃料通路10には制御弁が配設され、燃料通路10を通過するＬＰガスの流量が制 御弁によって制御され、制御弁はアクチュエータ、弁体、弁座等によって構成さ れる。中央隔壁20には中央隔壁20の上方端と燃料通路10とを連通する縦孔が形成 され、縦孔の下端部に弁座が形成され、弁座の下方部は燃料通路10の下流部分を 介して二次室15に連通され、弁座の上方部は燃料通路10の上流部分を介して一次 室14に連通される。縦孔の上方開口端にはガスケット８を介在させてステップモ ータ７（制御弁のアクチュエータ）が取着され、制御弁の弁体であるニードル7a は前記弁座に対向して配設される。一次室14内の上方端には圧力センサ９が配設 され、圧力センサ９の検知圧力信号は配線を通して制御装置である制御コンピュ ータ６に入力される。制御コンピュータ６の制御信号は配線を通ってステップモ ータ７に伝えられ、ステップモータ７は制御信号によって定められた位置にニー ドル7aを位置させる。

【００１４】 冷間時の始動直後又は再始動直後にはＬＰＧレギュレータ５の一次室14内の温 度が低いために、一次室14に流入されるＬＰガスの減圧気化が充分には行われず 、ＬＰガスの一部が気体燃料として存在し、残りの相当量が液状燃料として一次 室14内に蓄積され、一次室14内の圧力は一次室調整圧に達し、その圧力に維持さ れる。一次室14内の気体燃料は、中央隔壁20の上方部の燃料通路10を通って二次 室15に流入し、二次室15内で大気圧近傍に減圧され、メイン燃料通路21を通って キャブレタ３に供給される。

【００１５】 始動又は再始動の所定時間後には、エンジンが暖機され、温水通路16に流され る温水の加熱作用によってＬＰＧレギュレータ５・一次室14の温度が上昇する。 この温度上昇に伴って、一次室14内に蓄積された液体燃料が急激に気化して気体 燃料となり、一次室14内の圧力が一次室調整圧を越えて上昇する。すると、一次 室14内の圧力センサ９の検知圧力信号が制御コンピュータ６に入力され、制御コ ンピュータ６はステップモータ７へ制御信号としてのステップ数を出力する。即 ち、一次室14内の圧力が一次室調整圧以下の時はステップ数が０、一次室14内の 圧力が一次室調整圧を越えた時はその越えた程度に応じてステップ数が１以上と なり、そのステップ数がステップモータ７に入力される。そして、ステップモー タ７はステップ数が増加すると、増加したステップ数に比例した距離だけ、ニー ドル7aをステップモータ７の軸線上をステップモータ７から遠ざかる方向（下方 ）に移動させる。このようにニードル7aを移動させると、ニードル7aが弁座に近 づく方向に移動し、制御弁の流通断面積が減少するので、一次室14内の圧力が一 次室調整圧を越えて上昇し、一次室14と二次室15との間の圧力差が増加しても、 燃料通路10を通る気体燃料の流量の増加を防ぐことができ、二次室内の圧力が設 定圧以上の高い圧力にはならない。従って、Ａ／Ｆが設定値以上のリッチな混合 気は発生しない。（図２・図３を参照。）

【００１６】 温水による加熱作用が続けられ、一次室14の液体燃料が気化し減少すると、一 次室14内の圧力が徐々に低下する。それに伴い、ニードル7aがステップモータ７ の軸線上をステップモータ７に近づく方向（弁座から離れる方向）に移動し、制 御弁の流通断面積が増加する。従って、一次室14内の圧力が減少し、一次室14と 二次室15との間の圧力差が減少しても、燃料通路10を通る気体燃料の流量の減少 を防ぐことができる。（図２を参照。）エンジンの暖機が完了し、ＬＰＧレギュ レータ５・一次室14の温度が所定温度以上になると、一次室14内の液体燃料は完 全に気化し、一次室14内の圧力は一次室調整圧で安定し、制御弁の流通断面積は 最大の状態に維持される。

【００１７】

【考案の効果】

冷間時の始動直後又は再始動直後にはＬＰＧレギュレータの一次室内の温度が 低いために、ＬＰガスの相当量が液体の状態で一次室内に蓄積される。そして、 始動又は再始動の所定時間後に温水通路に流される温水の加熱作用によって一次 室内の温度が上昇すると、一次室内に蓄積された液体のＬＰガスが急激に気化し て気体となり、一次室内の圧力が一次室調整圧を越えて上昇する。すると、一次 室内の圧力センサ、制御装置（制御コンピュータ）、制御弁（ステップモータ、 ニードル）からなるＡ／Ｆ安定化装置が作動して、一次室内の圧力上昇に応じて 制御弁の流通断面積が減少して、一次室から二次室への燃料通路の流れを絞り、 一次室から二次室へのＬＰガスの流入量の増加を防止する。かくして、二次室内 の圧力は所定の設定圧力を越えることがなく、Ａ／Ｆが設定値以上のリッチな混 合気は発生しない。従って、冷間時において、始動後のファーストアイドル放置 時又は再始動時に、Ａ／Ｆは安定し、Ａ／Ｆリッチによるエンスト（Ａ／Ｆリッ チストール）が発生することはない。

【図面の簡単な説明】

【図１】内燃機関のＬＰＧレギュレータを用いたＬＰガ
ス供給システムを示す。

【図２】制御弁の燃料流通断面積の変化を示す図面であ
る。

【図３】Ａ／Ｆ特性を示す図面である。

【符号の説明】

５ ＬＰＧレギュレータ ６ 制御コンピュータ ７ ステップモータ ９ 圧力センサ 10 燃料通路 11 一次バルブ 12 二次バルブ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ＬＰガスを減圧気化する一次室と、ＬＰ
   ガスを更に減圧する二次室と、一次室と二次室とを連通
   する燃料通路とが備えられ、燃料通路には制御弁が配設
   され、一次室内の圧力を検知するための圧力センサが配
   設され、圧力センサの検知圧力信号が制御装置に入力さ
   れるように接続され、制御装置の制御信号が制御弁に入
   力されるように接続され、燃料通路を流れるＬＰガスの
   流量が制御弁によって制御されるＬＰＧレギュレータ。