JPH0828363A - Ｌｐｇエンジン用燃料供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 低温時において、一次減圧室内へのＬＰＧ燃
料の供給を所定時間停止して、低温時におけるレギュレ
ータ内等の液状燃料量を抑制して、混合気のオーバリッ
チ化によるエンジン不調を防止する。 【構成】 ＬＰＧレギュレータ１の一次減圧室１４に連
通する燃料供給路３５に燃料制御用開閉弁８を設ける。
該開閉弁８を低温時に所定時間閉作動する制御手段４
８，５０を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はＬＰＧ燃料を用いるエン
ジンへの燃料供給装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、液化石油ガス（以下単にＬＰＧ
という）を使用するエンジンにおいては、この液状のＬ
ＰＧ燃料をＬＰＧレギュレータ（以下単にレギュレータ
という）で減圧気化してエンジン吸気通路に形成された
ベンチェリに吸入し、該気体燃料と吸入空気とを混合し
てエンジンへ供給している。また、レギュレータから吸
気通路への主燃料通路とは別に、レギュレータの一次減
圧室から吸気通路への補助燃料通路を設け、該補助燃料
通路からインジェクタを通じて吸気通路内へ補助燃料を
噴射するようにし、該インジェクタの制御によりエンジ
ンへの混合気が理論空燃比になるようにしている。

【０００３】しかし、液状のＬＰＧ燃料を減圧気化し気
体燃料をエンジンに供給する装置においては、気化され
るはずの液状燃料の気化が十分促進されず、ＬＰＧレギ
ュレータ内部に液状燃料が充満することがあり、この燃
料が吸気通路へ供給されると、主燃料通路の制御弁や補
助燃料通路に備えたインジェクタを制御しても、所望の
燃料量より多量に燃料が供給されることになり、混合気
がオーバリッチになって、エンジン不調を招くことがあ
る。

【０００４】このような問題を解決するために、従来、
上記補助燃料通路に備えたインジェクタからの燃料噴射
を停止する噴射カット手段を設け、低温時において燃料
が所定温度以下の場合に、上記噴射カット手段を閉作動
して補助燃料の供給を抑制し、混合気のオーバリッチを
防止するようにしたものが特開平２−２０７１６６号公
報に提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記特開平２
−２０７１６６号公報に記載された従来の技術のよう
に、低温時に噴射カット手段により補助燃料を遮断する
ものにおいても、常時一次減圧室への燃料供給口が開口
しているため、噴射カット手段が開作動されるまでの低
温中において一次減圧室内に燃料が供給し続けられると
ともに、その燃料が一次減圧室内で気化し続けられる。
そのため、一次減圧室内の圧力が上昇し、この圧力が上
昇しすぎると二次減圧室内の圧力との差圧が大きくな
り、二次バルブが開作動し、上記のように補助燃料の供
給を停止しているにもかかわらず主燃料系の燃料が異常
に増量され、エンジン始動後における混合気のオーバリ
ッチが十分解消されない問題がある。

【０００６】そこで本発明は、低温時におけるオーバリ
ッチの一要因として二次バルブが開くことに着目し、低
温時に二次バルブが所定時間開かないようにして、上記
の問題を解決するＬＰＧエンジン用燃料供給装置を提案
することを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の課題を解
決するもので、第１の発明は、ボンベ（３４）からのＬ
ＰＧ燃料をＬＰＧレギュレータ（１）の一次減圧室（１
４）へ供給し、一次減圧室（１４）で気化して二次バル
ブ（２５）の開弁により二次減圧室（２１）を通じてミ
キサ（３８）へ供給するようにしたものにおいて、上記
一次減圧室（１４）への燃料供給路（３５）を開閉する
燃料制御用開閉弁（８）と、所定の低温時に所定時間だ
け上記燃料制御用開閉弁（８）を閉作動する制御手段
（４８，５０）を設けたことを特徴とするものである。

【０００８】第２の発明は、上記燃料制御用開閉弁
（８）を、ボンベ（３４）からの燃料供給路（３５）に
おける最下流部に配置したことを特徴とするものであ
る。

【０００９】

【作用】請求項１記載の第１の発明においては、所定の
低温時に燃料制御用開閉弁（８）が所定時間閉弁し、レ
ギュレータ本体（１）における一次減圧室（１４）への
燃料の供給を所定時間停止する。そのため、所定の低温
以下の間におけるエンジンの暖機による温度上昇によっ
ても一次減圧室（１４）内での燃料気化が抑制され、一
次減圧室（１４）内の圧力が上昇しすぎて二次バルブ
（２５）が開弁されることがない。したがって、低温時
において、レギュレータ（１）の一次減圧室（１４）の
みならず二次減圧室（２１）及び主燃料通路（３７）へ
の燃料の増量も抑制されることになる。そのため、低温
時のオーバリッチが防止される。

【００１０】また、この燃料制御用開閉弁（８）は、上
記の閉弁後における所定時間後に開弁されるので、燃料
の供給不足に陥ってエンジン停止等のエンジン不調を招
くことが防止される。

【００１１】請求項２記載の第２の発明においては、燃
料制御用開閉弁（８）の閉弁時における該開閉弁（８）
と一次減圧室（１４）との間での液状燃料の残留量を少
なくすることができ、該開閉弁（８）の閉弁後における
一次減圧室（１４）内での液状燃料の気化量を最小限に
することができる。このことは、上記のオーバリッチ現
象をより一層防止することができる。

【００１２】

【実施例】次に図１乃至図３に示す本発明の一実施例に
ついて説明する。図１は、ＬＰＧの液状燃料を調圧、気
化するためのレギュレータを示すもので、１はその本体
を示す。該本体１内は隔壁２により一次減圧器３と二次
減圧器４に区画され、また、これら両減圧器３，４間に
位置してプレヒータ室５が区画形成されている。

【００１３】プレヒータ室５を形成する壁部には温水通
路６が形成され、これにエンジン冷却水を導通して、加
熱されたエンジン冷却水の熱によりプレヒータ室５を加
熱し、該プレヒータ室５内に導入された液状燃料を加熱
して気化の促進を図るようになっている。尚、プレヒー
タ室５内には、その両壁から交互に突出したフィン５ｂ
が形成されており、該室内に導入された燃料が、フィン
５ｂ間を蛇行して、その燃料の加熱気化が効率的に行な
われるようになっている。

【００１４】７は本体１に開口形成した液状燃料の供給
口で、該供給口７は上記プレヒータ室５の上流側部に位
置して開口されている。８は本体１内への燃料の供給を
制御する燃料制御用開閉弁で、上記供給口７に位置し
て、連通パイプを介することなく直接本体１に設置され
ており、実施例においては電磁弁により構成されてい
る。該電磁弁からなる開閉弁８は、その弁部９がスプリ
ング１０により常時供給口７を閉塞し、コイル１１に通
電することにより弁部９がスプリング１０に抗して吸引
されて供給口７を開口するようになっている。１２は上
記開閉弁８に形成した燃料流入口である。

【００１５】上記プレヒータ室５の下流側は、流出口５
ａにより後述する一次減圧室１４に開口している。一次
減圧器３は、ダイアフラム１３で区画された一次減圧室
１４と大気室１５及びダイアフラム１３を一次減圧室１
４側へ付勢するスプリング１６と、該スプリング１６の
付勢力を調節して一次減圧室１４内の設定圧を調圧する
スクリュ１７と、ダイアフラム１３に連動して揺動する
レバー１８と、該レバー１８に設けられて上記流出口５
ａを開閉する一次バルブ１９とから構成されている。

【００１６】二次減圧器４は、ダイアフラム２０で区画
された二次減圧室２１と大気室２２及びダイアフラム２
０に連動して揺動するレバー２３と、該レバー２３に設
けられて上記一次減圧室１４の流出口２４を開閉する二
次バルブ２５と、レバー２３を介して、その二次バルブ
２５を閉方向へ、ダイアフラム２０を大気室２２方向へ
付勢するように設けたスプリング２６とから構成されて
いる。

【００１７】２７は補助燃料用開閉弁で、上記一次減圧
室１４に開口連通した補助燃料供給口２８に設置されて
おり、実施例においては電磁弁により構成されている。
該電磁弁からなる開閉弁２７は、その弁部２９がスプリ
ング３０により常時補助燃料供給口２８を閉塞し、コイ
ル３１に通電することにより弁部２９がスプリング３０
に抗して吸引されて補助燃料供給口２８を開口するよう
になっている。３２は補助燃料の流出口である。

【００１８】３３は上記二次減圧室２１に連通開口した
主燃料供給口である。次に、上記のレギュレータを配置
した燃料系統について図２により説明する。３４は液状
燃料を貯留するボンベで、燃料供給路３５を通じて上記
燃料制御用開閉弁８における燃料流入口１２に連通され
ている。３６は燃料供給路３５に設置した圧力センサ
で、燃料供給路３５内の燃料圧力を検出するものであ
る。 ３７は主燃料通路で、その一端が上記レギュレー
タの本体１における二次減圧室２１に連通する主燃料供
給口３３に連通され、他端がミキサ３８に連通されてい
る。

【００１９】３９は補助燃料通路で、その一端が上記レ
ギュレータの本体１における一次減圧室１４に連通する
補助燃料流出口３２に連通され、他端が上記主燃料通路
３７の下流部に連通されている。

【００２０】上記ミキサ３８は、エンジン４０への吸気
通路４１と、該吸気通路４１のベンチュリ部４２に上記
燃料通路３７，３９からの気体燃料を噴出させる燃料噴
出口４３と、ベンチュリ部４２の下流に設けたスロット
ルバルブ４４等から構成されており、吸気通路４１に吸
入された空気と燃料噴出口４３から噴出された気体燃料
とを混合し、その混合燃料のエンジンへの供給量をスロ
ットルバルブ４４で制御するようになっている。

【００２１】４５はエンジンの回転数を検出するために
デイストリビュータ４６に取り付けられた回転数センサ
である。４７はエンジンの冷却水を、上記レギュレータ
の本体１内に設けた温水通路６に循環させる冷却水循環
路である。該冷却水循環路４７には水温センサ４８が設
置され、冷却水温度を検出するようになっている。

【００２２】４９はキースイッチで、周知のイグニッシ
ョンスイッチとスタータスイッチを備えている。５０は
電子制御装置（ＥＣＵ）で、上記圧力センサ３６で検出
した燃料圧力の信号と、上記回転数センサ４５で検出し
たエンジン回転数の信号と、上記水温センサ４８で検出
した冷却水温の信号と、上記キースイッチ４９における
イグニッションスイッチ及びスタータスイッチのオン、
オフ信号を入力し、これら各出力信号と予め設定された
条件とを比較して、上記燃料制御用開閉弁８と補助燃料
用開閉弁２７の開閉を制御するようになっている。

【００２３】次に図３に示すフローチャートを用いて燃
料の供給制御について説明する。先ず、レギュレータの
本体１に具備した両開閉弁８，２７を開閉制御する諸条
件が設定された状態において（ステップ１００）、エン
ジンの停止状態においては、両開閉弁８と２７は閉状態
になっている。

【００２４】キースイッチ４９を作動してそのイグニッ
ションスイッチがオン作動し、かつスタータスイッチも
オン作動されるとエンジンが始動される。この始動後に
おいて、スタータスイッチがオフ作動され、イグニッシ
ョンスイッチがオン状態でエンジンが回転しているが回
転数センサ４５で検出されたエンジン回転数が所定回転
数以上（例えば４００ｒｐｍ以上）になっていないとき
は、始動未完とみなして電子制御装置５０により燃料制
御用開閉弁８のコイル１１へ通電して、該燃料制御用開
閉弁８を開作動する（ステップ１０１）。これによりボ
ンベ３４内の燃料は燃料供給通路３５及び開閉弁８を通
り、更にプレヒータ室５を通り、一次減圧室１４と二次
減圧室２１で調圧気化され、主燃料通路３７を通じてミ
キサ３８内へ噴出し、空気と混合した混合気がエンジン
４０へ供給される。そして、エンジン回転数が上昇して
所定の回転数以上（例えば４００ｒｐｍ以上）に達した
場合は、エンジン４０の始動が完了したものとみなし、
次のステップ１０２へ移る。

【００２５】ステップ１０２では、エンジン冷却水の温
度が所定値以下か否かを判断する。すなわち、プレヒー
タ室５を加温するエンジン冷却水を水温センサ４８で検
出し、その温度が所定温度（例えば３０℃）以下のとき
は、燃料の気化に不適当な低温時とみなして開閉弁８へ
の開作動信号を発することなく開閉弁８に閉弁信号を発
する（ステップ１０３）。また、冷却水温度が所定温度
以上のときは、燃料の気化に適する温度とみなして開閉
弁８へ開作動信号を発する（ステップ１０５）。

【００２６】以上により、ステップ１０１，１０２の要
件が全て満された場合に限り開閉弁８が閉弁され、ステ
ップ１０１，１０２の要件が１つでも満されない場合は
開閉弁８は開作動される。

【００２７】そして、エンジンの始動が完了した後に燃
料の気化に不適切な条件があることにより開閉弁８が閉
作動された場合においては、その閉弁時から所定時間だ
け電子制御装置５０におけるタイマーにより閉弁状態が
維持される（ステップ１０４）。

【００２８】この所定時間が短すぎる場合には、上記ス
テップ１０２における燃料気化に不適当な状況下におい
て開閉弁８を早期に開作動することになり、燃料の液化
による混合気のオーバリッチを招くことになる。また、
逆にこの所定時間が長すぎる場合は、燃料の供給不足に
よるエンジン停止を招くことになる。そのため、これら
を考慮して閉弁時から開弁時までの時間を最適に設定
し、この時間を所定時間とする。

【００２９】そして、上記各閉弁条件を満している間で
あって、所定時間が経過すると、開閉弁８に開作動信号
を発して開閉弁８を開状態（ステップ１０５）にして終
了し、以後開閉弁８の開状態でエンジンが運転される。

【００３０】また、ステップ１０４において、所定時間
が経過していない間はステップ１０１までフィードバッ
クさせる。すなわち、この所定時間内においてステップ
１０２のＮＯの状態が生じた場合は開閉弁８を開弁し、
燃料を供給してエンジンの停止、不調を防止する。

【００３１】以上のように開閉弁８が開作動した後は、
ボンベ３４内の液状の燃料が、燃料供給路３５、開閉弁
８を通ってプレヒータ室５内に入り、該プレヒータ室５
内で予熱され、気化の促進が図られる。そして、ミキサ
３８のスロットルバルブ４４の開度に応じて二次減圧室
２１内の気化した燃料が吸出され、これに応じて、二次
バルブ２５、一次バルブ１９が開口し、プレヒータ室５
から流出した燃料は一次減圧室１４及び二次減圧室２１
で調圧気化され、ミキサ３８へ供給される。

【００３２】また、上記燃料制御用開閉弁８がレギュレ
ータの本体１に直接設けられて、燃料供給路３５の最下
流部に配置されているため、閉弁時における空燃比制御
の応答性が良くなる。すなわち、仮りに、燃料制御用開
閉弁８を燃料供給路３５の途中に配置して、燃料制御用
開閉弁８とレギュレータの本体１間に燃料供給路３５の
一部を配管したとすると、該配管内に液状の燃料が充填
されることになり、燃料制御用開閉弁８が閉作動した後
においてもこの配管内に残留した液状燃料が長い間供給
されることになる。その結果、閉弁により供給燃料の減
量をしようとすることに対する応答性が悪くなり、オー
バリッチを防止する空燃比制御が十分達成されないこと
になる。そのため、上記のように燃料制御用開閉弁８を
燃料供給路３５の最下流部、換言すれば一次減圧室１４
の直上流部に配置すれば、上記のような空燃比制御の応
答性の悪化を防止できる。

【００３３】次に補助燃料用開閉弁２７の開閉制御につ
いて説明する。該補助燃料用開閉弁２７は、上記電子制
御装置（ＥＣＵ）により制御され、キースイッチ４９に
おけるイグニッションスイッチがオンされたときに開作
動し、エンジンの回転数センサ４５によりエンジン回転
数が所定以下に低下したことが検出された減速時におい
て閉作動するようになっている。

【００３４】以上のようであるから、上記実施例によれ
ば、燃料の気化がしにくい低温時に一次減圧室１４への
燃料の供給が一時的に停止され、レギュレータの本体１
内や主燃料通路３７及び補助燃料通路３９内での液体燃
料量が抑制される。すなわち、一次減圧室１４内の液状
燃料の気化が進んでも、この一次減圧室１４内の圧力上
昇が抑制され、二次バルブ２５が開弁することがないの
で、主燃料通路３７内などの燃料増量がなくなる。

【００３５】尚、上記実施例の外、前記従来技術のよう
に、補助燃料通路にインジェクタを設けると共に該イン
ジェクタの噴射をカットする手段を設けて燃料の供給を
制御するものに、上記のような燃料制御用開閉弁８を設
けても、上記実施例と同様の作用、効果を発揮できる。

【００３６】次に、圧力センサ３６の作用について説明
する。該圧力センサ３６は、ボンベ３４からの燃料供給
路３５内の燃料圧力が所定圧力（例えば１ｋｇｆ／
ｍ² ）以下か否か検出する。すなわち、ＬＰＧはその燃
料圧力が低下すると気化しにくい特性があるため、燃料
圧力が所定値以下の場合は気化に適する圧力ではないと
みなして、電子制御装置５０により開閉弁８へ閉作動信
号を発する。尚、この所定圧力値は、プロパン、ブタン
等の燃料の種類によって燃料圧力に対する気化状態がほ
ぼ同一であることから、燃料の種類にかかわらず、同一
の所定圧力値に設定する。

【００３７】また、この圧力センサ３６による開閉弁８
の作動は、上記冷却水温とは無関係に作動させてもよい
が、図４のフローチャートに示すように、上記冷却水温
が所定値以下かを判断するステップ１０２と、圧力セン
サ３６による燃料圧力が所定値以下かを判断するステッ
プ１０２ａを関連させ、これらの条件が共に満たされた
場合に開閉弁８を閉弁させ、その後、上記のように所定
時間後に開弁させるようにしてもよい。尚、この図４の
フローチャートにおけるその他のステップ等の作動は上
記図３と同様である。このようにすることにより、燃料
気化に不適当な２つの要因を取り入れてエンジン不調を
より確実に防止できる。

【００３８】

【発明の効果】以上のようであるから、請求項１記載の
発明によれば、低温時において、一次減圧室内への燃料
の供給が所定時間停止され、レギュレータにおける一次
減圧室内での燃料の気化量が抑制される。このことは、
一次減圧室内の圧力上昇を抑制し、二次バルブの不必要
な開弁作動を防止する。そのため、低温時において、レ
ギュレータ内及びミキサへの燃料通路内での燃料の液体
燃料量を抑制し、混合気のオーバリッチによるエンジン
不調を確実に防止することができる。

【００３９】また、請求項２記載の発明によれば、低温
時における一次減圧室内での燃料気化量を一層抑制で
き、混合気のオーバリッチ化をより確実に防止すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施例を示すレギュレータの側断面
図。

【図２】 本発明の実施例を示す燃料系統図。

【図３】 本発明の実施例を示すフローチャート。

【図４】 本発明の他の実施例を示すフローチャート。

【符号の説明】

１…レギュレータの本体 ５…プレヒータ室 ６…温水
通路 ８…燃料制御用開閉弁 １４…一次減圧室 ２１
…二次減圧室 ２５…二次バルブ ３４…ボンベ ３５
…燃料供給路 ３８…ミキサ ４８…水温センサ ５０
…電子制御装置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ボンベからのＬＰＧ燃料をＬＰＧレギュ
   レータの一次減圧室へ供給し、一次減圧室で気化して二
   次バルブの開弁により二次減圧室を通じてミキサへ供給
   するようにしたものにおいて、 上記一次減圧室への燃料供給路を開閉する燃料制御用開
   閉弁と、所定の低温時に所定時間だけ上記燃料制御用開
   閉弁を閉作動する制御手段を設けたことを特徴とするＬ
   ＰＧエンジン用燃料供給装置。
2. 【請求項２】 請求項１における燃料制御用開閉弁を、
   ボンベからの燃料供給路における最下流部に配置したこ
   とを特徴とするＬＰＧエンジン用燃料供給装置。