JPH10252569A - エンジンの液化ガス燃料供給方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 液化ガスの気相部分で低温始動させ、その後
に液相部分に切換えるとき燃料の不足や過剰によるエン
ジンの運転性悪化や停止を生じないようにする。 【解決手段】 ボンベ１の気相部分Ｇの燃料成分をレギ
ュレータ２に送る気相配管７の気相遮断弁８を開弁して
低温時の始動を行い、エンジン冷却水Ｃが液化ガスを気
化可能な温度となったとき液相部分Ｌの燃料成分をレギ
ュレータ２に送る液相配管５の液相遮断弁６を開弁して
両方の燃料成分をレギュレータ２に送る領域を設けてか
ら気相遮断弁８を閉弁する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は燃料として液化ガス
を使用するエンジンに液化ガスを供給する方法、詳しく
はエンジン温度によってボンベ内の液化ガスの気相部分
と液相部分とを選択してとり出しエンジンに供給する方
法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】液化ガス、一般には液化石油ガス（ＬＰ
Ｇ）を燃料に使用するエンジンに対する燃料供給システ
ムは、周知のようにボンベに充填されている液化ガスの
液相部分をとり出しレギュレータ（ベーパライザ）でエ
ンジン冷却水の熱を利用して気化するとともに減圧し、
これを吸気系に設置した混合器にエンジン吸入負圧によ
り吸引して吸入空気と混合しエンジンに供給する構成と
している。

【０００３】この燃料供給システムにおいて、低温時に
エンジン冷却水温度が低いため液化ガスを充分に気化さ
せることができないので、ボンベの気相部分の燃料成分
をとり出して低温始動性を向上させ、始動後に液相部分
の燃料成分をとり出してエンジンの加速運転、高負荷運
転に対応させることが一部の営業用自動車に実施されて
いる。

【０００４】図２は従来から実施されている前記燃料供
給システムの一例を示す概略図であって、ボンベ２１の
液相部分Ｌからレギュレータ２２の一次室２３に延びる
液相配管２５にボンベ２１の気相部分Ｇから延びる気相
配管２７が接続されているとともに、それぞれの配管２
５，２７に液相遮断弁２６，気相遮断弁２８が設置され
ている。また、レギュレータ２２の二次室２４で大気圧
よりも僅かに低い圧力に調整された気化ガスが燃料通路
２９を通って吸気通路３０に設置した混合器３１に送ら
れ、エンジン吸入負圧により吸出されて空気と混合しエ
ンジン３２に供給される。

【０００５】液相遮断弁２６，気相遮断弁２８は電磁弁
であり、エンジン冷却水Ｃの温度によって切換え動作す
る水温スイッチ３３によりいずれか一方が開弁状態とさ
れもう一方が閉弁状態とされる。

【０００６】即ち、エンジン冷却水Ｃの温度が予め設定
した温度よりも低いときは、水温スイッチ３３は気相遮
断弁２８側にオンの位置とされそのソレノイドに通電し
て開弁し、液相遮断弁２６はソレノイドに通電されない
ため閉弁状態を維持するものである。このため、エンジ
ン３２の低温始動時にボンベ２１の気相部分Ｇの燃料成
分がレギュレータ２２の一次室２３に送られ、そのまま
二次室２４で所定圧力に減圧調整されて混合器３１に吸
引される。

【０００７】エンジン３２が始動してエンジン冷却水Ｃ
の温度が設定温度に上昇すると、水温スイッチ３３は液
相遮断弁２６側にオンの位置とされそのソレノイドに通
電して開弁すると同時に、気相遮断弁２８はソレノイド
に通電されなくなって閉弁する。このため、液相部分Ｌ
の燃料成分が一次室２３に送られてレギュレータ２２内
部のジャケットを流れるエンジン冷却水Ｃによって加熱
気化し、二次室２４から混合器３１に送られるようにな
る。

【０００８】尚、エンジン冷却水Ｃの温度を電子式制御
装置に入力し、予め設定した温度で液相遮断弁２６を開
弁させると同時に気相遮断弁２８を閉弁させることも実
施されている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】前記の燃料供給システ
ムによると、低温時の始動性は向上するが、気相部分Ｇ
の燃料成分は気化潜熱により温度が低下しているため燃
料圧力が低く、そのため気相部分Ｇから供給される燃料
成分で高負荷運転を行うと燃料不足による運転性悪化を
招く。

【００１０】その対策として、できるだけ早い時期に気
相部分Ｇから液相部分Ｌに切換えるように設定すると、
エンジン冷却水Ｃによる加熱気化が不充分であるためレ
ギュレータ２２から混合器３１に液体のまま送られて混
合気過濃によるエンジン停止などの問題を生じる。

【００１１】この問題を避けるために切換え時期を遅く
設定すると、前述の燃料不足を生じることがあるという
問題のほかに、温度上昇したエンジン冷却水Ｃによって
暖められたレギュレータ２２に液相部分Ｌの燃料成分が
一挙に供給されると、多量の燃料が気化して大幅に圧力
を上昇し混合器３１に大量に送られて混合気過濃による
エンジン停止などの問題を生じる。

【００１２】従って、燃料の不足や過剰を招くことなく
切換えを行う時期即ち温度を設定するのが著しく困難で
あった。

【００１３】本発明はエンジン温度によってボンベ内の
液化ガスの気相部分と液相部分とを選択してとり出しエ
ンジンに供給する燃料供給システムにおいて、燃料の不
足や過剰を招くことなく気相部分から液相部分への切換
えを行い、運転性悪化やエンジン停止という問題を生じ
させないようにすることを課題として発明されたもので
ある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明はレギュレータの
一次室にボンベの液相部分の燃料成分を送る液相配管と
気相部分の燃料成分を送る気相配管とを具え、各配管に
設けた液相遮断弁と気相遮断弁とをエンジン冷却水温度
によって開閉することにより、低温時に気相部分の燃料
成分を一次室に送りそれ以外は液相部分の燃料成分を一
次室に送るにあたって次のようにした。

【００１５】即ち、気相部分の燃料成分から液相部分の
燃料成分への切換え時に両方の燃料成分を一次室に送る
領域を設けるものである。これによって、レギュレータ
内の圧力変動を最小にするとともに燃料の不足や過剰を
生じることなく切換えを行うことが可能となる。

【００１６】この場合、液相遮断弁を開弁する温度およ
び気相遮断弁を閉弁する温度を電子式制御装置に入力し
たエンジン冷却水温度に基いて設定するのが好適であ
り、このようにすると両燃料成分を一次室に送る領域、
即ち温度範囲をエンジン性能の経時変化などに応じて変
更しより適切な切換えを行うことができるようになる。

【００１７】

【発明の実施の形態】図１を参照して本発明の実施の形
態を説明すると、ボンベ１の液相部分Ｌからレギュレー
タ２の一次室３に延びる液相配管５に二つの液相遮断弁
６，６が設けられているとともに、ボンベ１の気相部分
Ｇから延び液相配管５に液相遮断弁６，６の下流側で接
続合流させた気相配管７に二つの気相遮断弁８，８が設
けられている。

【００１８】液相遮断弁６，６と気相遮断弁８，８とは
電磁弁であって各一個ずつで足りるが、図示の形態では
ボンベ１に近い個所とレギュレータ２に近い個所とに設
けた各二個ずつとし、いずれかが故障により開弁したま
まとなってももう一つが正常に動作して燃料の供給、停
止ができるように安全性を考慮した構成となっている。

【００１９】レギュレータ２の一次室３に入った液化ガ
ス燃料は気化ガスとなって二次室４で大気圧よりも僅か
に低い圧力に調整され、燃料通路９を通って吸気通路１
０に設置されている混合器１１に送られ、エンジン吸入
負圧により吸出されて空気と混合しエンジン１２に供給
される。

【００２０】一方、本発明によって液化ガス燃料の供給
を受けるエンジン１２が自動車の動力源である場合は自
動車に装備されているマイクロコンピュータからなる電
子式制御装置１３に温度センサ１４によるエンジン冷却
水Ｃの温度および図示しない温度センサによるボンベ１
の液化ガスの温度が入力され、これらによって液相遮断
弁６，６を開弁する時期と気相遮断弁８，８を開弁およ
び閉弁する時期とを決定して各遮断弁６，６，８，８の
ソレノイドの電源線路を開閉するリレーに作動信号を出
力するようになっている。

【００２１】即ち、エンジン１２の始動にあたってエン
ジン冷却水Ｃおよび液化ガスの殊に液相部分Ｌの温度
が、液相部分Ｌの燃料成分をレギュレータ２で気化する
ことができない低温のときは液相遮断弁６，６を閉弁さ
せたまま気相遮断弁８，８を開弁し、気相部分Ｇの燃料
成分をレギュレータ２の一次室３に送ってエンジン１２
を始動させるものである。

【００２２】尚、エンジン冷却水Ｃが液相部分Ｌの燃料
成分をレギュレータ２で完全に気化することができる温
度のときは、始動にあたって気相遮断弁８８を閉弁させ
たまま液相遮断弁６，６を開弁し、液相部分Ｌの燃料成
分をレギュレータ２の一次室３に送ってエンジン１２の
始動およびその後の運転を行わせる。

【００２３】エンジン１２が気相部分Ｇの燃料成分によ
って始動し、エンジン冷却水Ｃの温度が上昇して液相部
分Ｌの燃料成分を気化可能な温度となったとき、電子式
制御装置１３が液相遮断弁６，６を開弁する作動信号を
出力する。このとき、気相遮断弁８，８は開弁したまま
である。

【００２４】前記の状態のとき、レギュレータ２の一次
室３には気相部分Ｇと液相部分Ｌとの両方の燃料成分が
送られ、液相部分Ｌの燃料成分が少しずつ気化して気相
部分Ｇの燃料成分である気化ガスに加算されることによ
って、この時期に高負荷運転を行っても必要な気化ガス
燃料を供給することが可能である。

【００２５】エンジン冷却水Ｃが液相遮断弁６，６を開
弁したときの温度よりも高い温度となったとき、一般に
はエンジン１２の全ての運転状態に要求される燃料を液
相部分Ｌの燃料成分からの気化ガスによって供給可能と
する温度よりも更に高い温度となったとき、電子式制御
装置１３が気相遮断弁８，８を閉弁する作動信号を出力
する。これにより、以後はレギュレータ２の一次室３で
エンジン冷却水Ｃにより加熱気化した液相部分Ｌの燃料
成分のみがエンジン１２に供給されることとなる。

【００２６】このように、気相部分Ｇから液相部分Ｌへ
の切換え時に両方の燃料成分をレギュレータ２の一次室
３に送って重複させる領域を設けたことにより、液相部
分Ｌの燃料成分のみを送るようにしたとき、一次室３は
ほぼ設定圧力となっているため一挙に大量に一次室３に
流入することがなく、従って一次室３の圧力変動が最小
にとどめられ混合気過濃を招くことがない。

【００２７】両方の燃料成分を重複させる領域はエンジ
ン冷却水Ｃの温度によって設定されるものであり、例え
ば排気量２０００ＣＣのエンジンの場合、約１５から４
０℃の温度範囲を重複領域とするのが好適である。ま
た、電子式制御装置１３が具えている学習機能によって
エンジン性能の経時変化に対応して重複領域を空燃比変
動のない円滑な切換えが行えるように変更することが可
能となる。

【００２８】尚、エンジン１２によっては電子式制御装
置１３を用いることなく、各遮断弁６，６，８，８の電
源線路に開閉動作する水温スイッチを設けてそれぞれ特
定の設定温度で動作させ、両者の開弁重複領域を一定の
温度範囲に固定することができる。

【００２９】

【発明の効果】以上のように、低温始動時に気相部分の
燃料成分をエンジンに供給し、温度上昇に伴って液相部
分の燃料成分と重複させてから液相部分の燃料成分のみ
を供給するようにした本発明によると、切換えの温度を
厳密に設定する必要がなくなるとともに、燃料の不足や
過剰による運転性悪化やエンジン停止を招くことなく切
換えを円滑に行うことができる。

【００３０】また、切換えを電子式制御装置によって行
わせると、エンジン性能変化などに対応してより適切な
切換えを行うことができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を示す配置図。

【図２】従来例の配置図。

【符号の説明】

１ボンベ， ２レギュレータ， ３一次室， ５液相配
管， ６液相遮断弁，７気相配管， ８気相遮断弁，
１０吸気通路， １２エンジン， １３電子式制御装
置， Ｌ液相部分， Ｇ気相部分， Ｃエンジン冷却
水，

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レギュレータの一次室にボンベの液相部
   分の燃料成分を送る液相配管と気相部分の燃料成分を送
   る気相配管とを具え、前記各配管に設けた液相遮断弁と
   気相遮断弁とをエンジンの冷却水温度によって開閉する
   ことにより、低温時に気相部分の燃料成分を前記一次室
   に送りそれ以外は液相部分の燃料成分を前記一次室に送
   るにあたり；気相部分の燃料成分から液相部分の燃料成
   分への切換え時に両方の燃料成分を前記一次室に送る領
   域を設けた；ことを特徴とするエンジンの液化ガス燃料
   供給方法。
2. 【請求項２】 前記液相遮断弁を開弁する温度および前
   記気相遮断弁を閉弁する温度を電子式制御装置に入力し
   たエンジン冷却水温度に基いて設定する請求項１に記載
   したエンジンの液化ガス燃料供給方法。