JPH0765546B2 - 液化ガス噴射方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は液化ガスを吸気管へ噴射する方法に関するもの
であり，自動車その他のエンジンの燃料供給に利用され
る。

従来技術とその問題点 自動車の火花点火式エンジンにガソリンのような液体燃
料を噴射方式により供給する系は，燃料ポンプで加圧し
圧力レギユレータで所定圧力に調整した燃料を噴射弁か
ら吸気管へ噴射するようになつており，例えば第３図に
示すように燃料タンク31から燃料ポンプ32を経て噴射弁
34に至る供給管路33と圧力レギユレータ35を経て燃料タ
ンク31に至る戻し管路36とによつて構成されている。

この燃料供給系は特公昭53−44613号公報などによつて
周知であるが，エンジン停止後などにエンジン周辺が高
温になると燃料が加熱され場合によつては蒸発して気泡
を発生することによつて燃料密度が低下し，このため噴
射弁34から噴射される燃料流量が減少して特にエンジン
の再始動性を悪化するという問題を生じる。その対策と
して燃料温度が設定温度以上となつたとき圧力レギユレ
ータ35に導入している吸気マニホルド負圧を大気圧に切
換えて設定圧力を高くし燃料流量を増加させることによ
つて燃料密度の低下による流量不足を補正することが行
なわれているが，この補正手段では設定温度を境界に燃
料圧力が一挙に変動させられるので燃料密度の変化に対
して燃料流量が大幅に変化することとなり，そのために
噴射時間を更に補正しなければならず制御システムが複
雑となる。

一方,LPGのような液化ガス燃料を燃料自身がもつている
圧力を利用して吸気管へ噴射させることが提案されてい
るが（特開昭59−82556,同59−108855号公報），耐圧容
器内部程度の圧力では熱的影響を受けたとき容易に気化
して圧力が極度に変化するので実用上大きな難点があ
る。

そこで，前記液体燃料供給系と同じ系を用い，液化ガス
をポンプで更に加圧させて吸気路へ供給することが考え
られ，ポンプで加圧することにより気化しにくい状態で
噴射弁に送ることが期待される。

しかしながら，エンジンが長時間アイドル運転を行なつ
たときやエンジン停止後には燃料供給系内に液化ガスが
溜つた状態であるので熱的影響を受けたとき気化しやす
い。そして，液化ガスは気化すると液体燃料に比べて圧
力変化が大きいので従来の圧力レギユレータでは燃料圧
力を要求圧力に調整することが不可能であり，且つ噴射
弁から液化ガスの気相と液相とが不規則に噴射される
と，燃料流量を適正に制御することが不可能となる。

発明の目的 本発明は液化ガスを噴射する場合に生じる前述のような
問題点を解決し，燃料供給系内の燃料が加熱された場合
に所定流量の燃料を適正に噴射することができる液化ガ
ス噴射方法を提供することを目的とする。

発明の構成 前記の目的を達成させるため、本発明は燃料タンクおよ
びこれより燃料ポンプを経て液化ガスを吸気管内へ噴射
する噴射弁に至る供給管路と、前記噴射弁の燃料圧力を
調整する圧力レギユレータを経て前記燃料タンクに至る
戻し管路とからなる燃料供給系とは別に、前記燃料供給
系から液化ガスを導入して気化状態で貯蔵する貯蔵容器
およびこの気化した液化ガスを吸気管内へ噴射する噴射
弁を設け、前記燃料供給系の液化ガスが設定温度よりも
低温のときは燃料供給系により液化ガスを液相で吸気管
内へ噴射させ、設定温度以上のときは前記貯蔵容器の液
化ガスを気相で吸気管内へ噴射させる、という構成とし
た。

実 施 例 本発明の実施例を図面に基いて説明すると，第1,2図に
おいて耐圧容器からなる燃料タング１から吸気管13へ開
口した噴射弁12に至る供給管路２に遮断弁3,フイルタ4,
開閉弁5,二台の燃料ポンプ6,7が順に設けられ，またそ
の燃料ポンプ７と噴射弁12との間から分岐して燃料タン
ク１に至る戻し管路８に圧力レギユレータ9,遮断弁10が
順に設けられ，これらは燃料供給系11を構成している。

遮断弁3,10は液化ガスを扱う系において安全のため一般
的に設けられているものと同じであり，またこれらおよ
び開閉弁５は電磁力で開閉されるものであつて，燃料ポ
ンプ6,7とともに電子式の制御ユニツト14から送られる
駆動信号によつて駆動される。

尚，本実施例で二台の燃料ポンプ6,7を用いたのは，燃
料タンク１から流出した液化ガスがポンプ入口で一旦圧
力低下して気泡を発生したときこれがそのまま噴射弁12
に送られて燃料流量を狂わせるという不都合をなくすた
めである。即ち，一段目の燃料ポンプ６の入口で気泡を
発生してもポンプ内の加圧作用で減少乃至消滅させられ
るようになり，二段目の燃料ポンプ７には一段目の入口
よりも高圧の液化ガスが送り込まれることによつて圧力
低下しても新たな気泡発生がないとともにポンプ内の加
圧作用で気泡が完全に消滅し，液相の液化ガスが噴射弁
12に送られるのである。

更に，圧力レギユレータ９は液体燃料の場合の吸気マニ
ホルド負圧とは異なり，燃料タンク１の気相部分を調整
圧としており，噴射弁12の燃料圧力は燃料ポンプ６の入
口圧と燃料ポンプ７の出口圧との差圧力に応じて調整さ
れる。

このような構成の燃料供給系11は，エンジン運転時にお
いて遮断弁3,10,開閉弁５が開弁しており，燃料ポンプ
6,7で加圧され圧力レギユレータ９で所定圧力に調整さ
れた液化ガスを噴射弁12から吸気管13へ噴射するもので
あり，また従来の空燃比制御と同様の手段により制御ユ
ニツト14で決定したデユーテイ比で噴射弁12を開閉させ
るものであつて，これらは基本的に液体燃料の噴射シス
テムと同じである。

本発明のために，燃料供給系11の適所，好ましくは噴射
弁12に近い個所に燃料の温度，圧力を検知する温度セン
サ15,圧力センサ16が設けられ，これらが発する電気信
号が制御ユニツト14に入力されるようになつており，ま
た気化した液化ガスの貯蔵容器17および噴射弁18が設け
られている。

第１図の実施例は戻し管路８の圧力レギユレータ９より
も上流側と貯蔵容器17とを減圧弁19を有する管路20で接
続し，液化ガスの一部を減圧弁19によつて減圧気化して
貯蔵容器17に貯蔵させるように構成した。貯蔵容器17に
設けた圧力センサ21により所定圧力になつたことを検知
したとき制御ユニツト14からの駆動信号で減圧弁19を閉
弁させ一定圧力に減圧したとき減圧弁19を開弁させて気
化した液化ガスを補充させるのである。

第２図の実施例は燃料タンク１の気相部分と貯蔵容器17
とを開閉弁22を有する管路23で接続し，圧力センサ21の
電気信号により制御ユニツト14が発する駆動信号で開閉
弁22を開閉させ，貯蔵容器17に所要圧力範囲内で気化し
た液化ガスを貯蔵させるように構成した。

前記二つの実施例において，例えばエンジン停止後に燃
料供給系11の液化ガスが加熱された場合，温度センサ15
と圧力センサ16とが検出した温度と圧力とによつて燃料
の状態を制御ユニツト14で判断し，設定温度以上のとき
圧力を参考にして燃料密度がかなり低下し或いは気泡を
発生しているものと判定する。このような場合には，エ
ンジンの再始動時に噴射弁12を閉弁状態に保持してもう
一つの噴射弁18を所定のデユーテイ比で開閉し貯蔵容器
17に貯蔵されている気相の液化ガスを吸気管13へ噴射す
るのであつて，燃料ポンプ6,7は駆動されて燃料供給系1
1の液化ガスを燃料タンク１の比較的低温度の液化ガス
と入れ替える。

ここで，予め設定した時間が経過したとき，或いは温度
センサ15,圧力センサ16からの電気信号によつて燃料供
給系11が設定温度よりも低温の液相の液化ガスのみであ
ると判定したとき，噴射弁18を閉弁状態とするとともに
正規の噴射弁12の開閉動作を開始して液相の液化ガスを
噴射するのである。或いは，再始動を気相の液化ガスの
みで行なわせ，完爆後は温度センサ15,圧力センサ16か
らの電気信号によつて燃料供給系11の液化ガスの状態を
判断し或る時間毎に状態の平均値を算出して所定燃料流
量が得られる開弁時間を求め，そのデユーテイ比で噴射
弁12を開閉駆動する。その場合，気相用の噴射弁18は完
爆時に閉弁状態とするが，または燃料供給系11の液化ガ
スの状態が安定するまで開閉動作を行なわせ液相用の噴
射弁12の燃料流量を補正させる。

尚，燃料供給系11の液化ガスが比較的低温度で安定した
状態のときは気相用の噴射弁18を用いることなく正規の
噴射弁12のみで再始動させることは言うまでもない。

発明の効果 以上のように、本発明は燃料タンク、燃料ポンプ、噴射
弁、圧力レギユレータを含む本来の燃料供給系とは別
に、この燃料供給系から導入した液化ガスを気相で貯蔵
容器に貯蔵して別の噴射弁により噴射させる系を設け、
燃料供給系内の液化ガスが設定温度以上のとき本来の燃
料供給系を使用することなく、確実に気相状態となって
いる貯蔵容器内の液化ガスを噴射させるものであるか
ら，液体燃料に比べて熱的影響を受けやすく圧力変化が
大きい液化ガスが燃料供給系内で燃料密度が低下し更に
気泡が発生したとき，圧力レギユレータによる圧力調整
不可能という事態を招くことがなく，或いは気相と液相
とが不規則に噴射されるという不都合を伴うこともな
く，所定流量の燃料を適正に噴射してエンジンの再始動
の確実さおよび運転性の安定が期待できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の異なる実施例を示す配置
図，第３図は従来例の配置簡略図である。 １……燃料タンク,2……供給管路,6,7……燃料ポンプ,8
……戻し管路,9……圧力レギユレータ,11……燃料供給
系,12……噴射弁,13……吸気管,14……制御ユニツト,15
……温度センサ,17……貯蔵容器,18……噴射弁，

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】燃料タンクおよびこれより燃料ポンプを経
   て液化ガスを吸気管内へ噴射する噴射弁に至る供給管路
   と、前記噴射弁の燃料圧力を調整する圧力レギユレータ
   を経て前記燃料タンクに至る戻し管路とからなる燃料供
   給系とは別に、前記燃料供給系から液化ガスを導入して
   気化状態で貯蔵する貯蔵容器およびこの気化した液化ガ
   スを吸気管内へ噴射する噴射弁を設け、前記燃料供給系
   の液化ガスが設定温度よりも低温のときは燃料供給系に
   より液化ガスを液相で吸気管内へ噴射させ、設定温度以
   上のときは前記貯蔵容器の液化ガスを気相で吸気管内へ
   噴射させることを特徴とする液化ガス噴射方法。