JPS621405Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、LPG機関の燃料供給装置に係り、特
にメインロツク装置を備えたLPGレギユレータを
有する燃料供給装置に於ける高負荷低速運転時の
燃料供給の改善に係る。

LPG機関の燃料供給装置は、一般に、液状にて
貯蔵されているLPG（液化石油ガス）を大気圧よ
り少し高い圧力に減圧して気化する一次減圧室及
び該一次減圧室に設けられた一次弁と前記一次減
圧室よりLPGを供給され該LPGをほぼ大気圧に調
圧する二次減圧室及び二次弁とを備えたLPGレギ
ユレータと、スロツトルバルブとベンチユリ及び
該ベンチユリに開口し前記二次減圧室よりLPGを
供給される燃料ポートとを備えた混合器とを有し
ている。LPGレギユレータは機関停止時にLPGが
流出しないよう機関の吸気管負圧が非常に小さい
値、例えば２〜３mmHgより小さいとき前記二次
弁を強制的に閉弁させるメインロツク装置を備え
ている。

上述の如きメインロツク装置を備えたLPGレギ
ユレータにあつては、機関の運転中にあつても吸
気管負圧が前記所定値より小さくなると、メイン
ロツク装置が作動して二次弁が強制的に閉弁され
ることにより二次減圧室より混合器へLPGを供給
しなくなる。このため従来は機関運転中に於て最
も吸気管負圧が小さくなる高負荷低速運転域に於
ても吸気管負圧がその所定値を下回ることがない
ようベンチユリの口径が設定されている。しか
し、そのようにベンチユリの口径が設定される
と、機関の全負荷時に於ける充填効率が低下し、
機関の最大出力が抑えられるようになる。また、
機関が高負荷低速運転された時にメインロツク装
置が作動しないよう、その作動設定負圧を小さく
すると、燃料漏れ防止上、二次弁の開弁設定圧を
大きくしなければならなくなり、この場合にはさ
ほど大きいベンチユリ負圧が生じない低負荷運転
域に於て燃料供給に障害が生じ、特に一次減圧室
よりLPGを取出すスロー燃料系が設けられたLPG
レギユレータに於てはメイン−スロー燃料繋ぎ不
良が生じるようになる。

本考案は従来のLPG機関の燃料供給装置に於け
る上述の如き不具合に鑑み、機関が高負荷低速運
転されている時には一次減圧室よりLPGを取出し
てこれを機関の吸気通路に供給することにより、
高負荷低速運転時にメインロツク装置が作動して
二次減圧室よりLPGの供給がなされなくなつても
機関にその要求量の燃料を供給することができる
改良されたLPG機関の燃料供給装置を提供せんと
するものである。

以下に添付の図を参照して本考案を実施例につ
いて細に説明する。

第１図は本考案によるLPG機関の燃料供給装置
の一つの実施例を示す概略構成図である。図に於
て、１は混合器を示している。混合器１はその空
気入口部２に単一のベンチユリ部３を有してお
り、空気入口部２の下流側にはプライマリボア４
とセカンダリボア５とが互に並列に設けられてい
る。前記プライマリ及びセカンダリボアには各々
プライマリ及びセカンダリスロツトルバルブ６，
７が設けられている。ベンチユリ部３の喉部には
燃料ポート８が開口しており、この燃料ポートに
は混合器１の燃料取入ポート９及び１０に供給さ
れるLPGがメータリングニードル１１によつてそ
の流量を計量されつつ与えられるようになつてい
る。燃料ポート８に与えられたLPGはベンチユリ
負圧によつてベンチユリ部３内に吸い出され、該
ベンチユリを流れる空気と共に吸気マニホールド
１２を経て図示さていないLPG機関の燃焼室内に
吸入されるようになつている。

２０はLPGレギユレータを示している。この
LPGレギユレータ２０は、それ自身周知のもので
あり、図示されていないLPGボンベよりポート２
１に送られて来る通常２〜５Kg／cm²程度の圧力を
有する液状のLPGを減圧して気化させると同時に
0.3Kg／cm²程度の圧力に調圧する一次調圧装置２
２と、前記一次調圧装置により調圧されたLPGを
スロー燃料取出ポート２３へ導くスロー燃料通路
２４と、前記スロー燃料通路を開閉するスローロ
ツク装置２５と、前記一次調圧装置２２により調
圧されたLPGを更に減圧してこれをほぼ大気圧に
調圧する二次調圧装置２６を含んでいる。

一次調圧装置２２は、ポート２１に通ずる弁ポ
ート（一次取入ポート）２７と、該ポートを開閉
すべく枢軸２８の周りに回動する一次弁としての
弁要素２９と、該弁要素を駆動するダイヤフラム
３０と、前記弁ポート２７を含みダイヤフラム３
０の一方の側に郭定された一次減圧室３１と、ダ
イヤフラム３０を図にて右方へ付勢するレギユレ
ータスプリング３２とを含んでおり、一次調圧室
３１内の圧力の増大に応じて弁要素２９により弁
ポート２７を閉じることによつて一次減圧室３１
内の圧力を0.3Kg／cm²程度の一定の圧力に保持す
る作用を行なうようになつている。

スローロツク装置２５は、ダイヤフラム３３
と、該ダイヤフラムの一方の側に郭定されたダイ
ヤフラム室３４と、ダイヤフラム３３によつて駆
動される弁要素３５と、該弁要素によつて開閉さ
れる弁ポート３６と、ダイヤフラム３３を図にて
右方へ、即ち弁ポート３６を閉じる側へ付勢する
圧縮コイルばね３７とを含んでおり、ダイヤフラ
ム室３４内に所定値以上の負圧が供給された時に
は弁ポート３６を開き、一次減圧室３１をスロー
燃料通路２４を経てスロー燃料取出ポート２３へ
連通せしめるようになつている。

ダイヤフラム室３４は、通路４７、接続ポート
４８、導管４９を経て吸気マニホールド１２に設
けられた吸気管負圧取出ポート５０に接続されて
いる。またスロー燃料通路２４の途中には該通路
を流れるLPGを流量を調節するためのメータリン
グニードル２４ａが設けられている。

二次調圧装置２６は、一次減圧室３１に燃料通
路３８を経て通じる弁ポート（二次取入ポート）
３９と、該弁ポートを開閉すべく枢軸４０の周り
に回動する二次弁としての弁要素４１と、該弁要
素に係合してこれを開き方向へ駆動するダイヤフ
ラム４２と、前記弁ポート３９を含みダイヤフラ
ム４２の一方の側に郭定された二次減圧室４３
と、該二次減圧室にダイヤフラム４２を挾んで対
向する大気開放室４４と、弁要素４１を弁ポート
３９へ向けて付勢するレギユレータスプリング４
５と、二次減圧室４３のLPGを取出すメイン燃料
取出ポート（二次取出ポート）４６とを有し、二
次減圧室４３に所定値以上の負圧が作用する時に
は、弁ポート３９を開き、二次減圧室４３を一次
減圧室３１へ連通せしめるようになつている。

また、LPGレギユレータ２０にはメインロツク
装置５１が組込まれている。メインロツク装置５
１は、ダイヤフラム５２と、該ダイヤフラムの一
方の側に郭定されたダイヤフラム室５３と、ダイ
ヤフラム５２に担持され前記弁要素４１に係合す
る係合子５４と、ダイヤフラム５２を図にて右方
へ付勢する圧縮コイルばね５５とを含んでおり、
ダイヤフラム室５３内に所定値以上の負圧が供給
されていない時には係合子５４により弁要素４１
を弁ポート３９に強制的に押し付けてこれを閉
じ、ダイヤフラム室５３内に所定値以上の負圧が
供給された時には係合子５４を弁要素４１との係
合より離して弁要素４１が自由に開閉移動するこ
とを許すようになつている。ダイヤフラム室５３
は、通路５６を経てスローロツク装置２５のダイ
ヤフラム室３４に連通し、吸気管負圧取出ポート
５０に現われる負圧を導入されるようになつてい
る。

前記メイン燃料取出ポート４６は燃料導管５７
によつて混合器１の燃料取入ポート９に、またス
ロー燃料取出ポート２３は燃料導管５８によつて
混合器１の燃料取入ポート１０に各々接続されて
いる。

またLPGレギユレータ２０には一次減圧室３１
よりLPGを取出すための補助燃料取出ポート（一
次取出ポート）５９が設けられている。この補助
燃料取出ポート５９は、燃料導管６０、電磁開閉
弁６１、燃料導管６２を経て燃料導管５８の途中
に接続され、燃料取入ポート１０にLPGを選択的
に供給するようになつている。電磁開閉弁６１
は、ソレノイド６３に通電が行なわれている時の
み開弁し、燃料導管６０と６２とを連通接続する
ようになつている。ソレノイド６３にはバツテリ
電源６４の電流が負圧スイツチ６５と回転数スイ
ツチ６６との直列回路を経て選択的に供給される
ようになつている。負圧スイツチ６５は、吸気管
負圧取出ポート５０に現われる吸気管負圧に感応
し、吸気管負圧が所定値より小さい時には閉じる
ようになつている。回転数スイツチ６６は、LPG
機関の回転数に感応し、それが所定値以下の時に
は閉じるようになつている。従つて、電磁開閉弁
６１はLPG機関が高負荷低速運転された時にのみ
開弁する。負圧スイツチ６５の作動設定負圧はメ
インロツク装置５１の作動設定負圧に等しいか或
いはそれより少し大きい負圧に定められていて良
い。

また、燃料導管６０の途中には該燃料導管を流
れる燃料流量を調節するジエツト要素６７が設け
られている。このジエツト要素６７は電磁開閉弁
６１が開弁する高負荷低速運転域に於て、LPG機
関が要求する燃料量の燃料を燃料ポート８へ供給
すべくその計量諸元を定められている。

上述の如き構成を有するLPG機関の燃料供給装
置に次に如く作動する。

機関停止時には燃料ポート８及び吸気管負圧取
出ポート５０のいずれにも負圧は発生していな
い。かかる状態に於ては、スローロツク装置２５
の弁要素３５は圧縮コイルばね３７の作用によつ
て図にて右方へ駆動され、弁ポート３６を閉じて
おり、また二次調圧装置２６の弁要素４１はレギ
ユレータスプリング４５のばね力に加えメインロ
ツク装置５１の圧縮コイルばね５５のばね力によ
り強制的に閉弁位置にもたらされ、弁ポート３９
を閉じており、従つてこの状態の時には混合器１
対しLPGの供給が全く行なわれない。

LPG機関がアイドリング乃至スロー状態にて運
転されている時には、吸気管負圧取出ポート５０
に吸気管負圧が作用する。この吸気管負圧はスロ
ーロツク装置２５のダイヤフラム室３４とメイン
ロツク装置５１のダイヤフラム室５３の各々に導
入される。この吸気管負圧よりダイヤフラム３３
は圧縮コイルばね３７の作用に抗して図にて左方
へ変位し、これに伴ない弁要素３５が図にて左方
へ変位し、弁ポート３６を開くようになる。この
時には一次減圧室３１が、スロー燃料通路２４、
スロー燃料取出ポート２３、燃料導管５８を経て
燃料取入ポート１０に接続され、この一次減圧室
３１より燃料ポート８へLPGの供給が行なわれる
ようになる。また前記吸気管負圧によりダイヤフ
ラム５２も圧縮コイルばね５５の作用に抗して図
にて左方へ変位し、これに伴ない係合子５４が弁
要素４１との係合より離れ、弁要素４１が自由に
開閉移動することを許すようになる。しかしこの
時にはベンチユリ部８を流れる吸入空気量が少な
く、ベンチユリ負圧が非常に小さいので、弁要素
４１はレギユレータスプリング４５の作用により
閉じた状態にある。

またかかる運転時に於ては、機関回転数が比較
的小さく、回転数スイツチ６６が閉じるが、吸気
管負圧が比較的大きく、負圧スイツチ６５が開い
ているため、電磁開閉弁６１は閉弁状態にある。

スロツトルバルブが開かれ、LPG機関の負荷増
大に伴ないベンチユリ部３を流れる吸入空気量が
増大すると、それに応じてベンチユリ負圧も増大
し、該ベンチユリ負圧はレギユレータスプリング
４５のばね力に抗してダイヤフラム４２を図にて
左方へ駆動して弁要素４１を弁ポート３９より引
離してこれを開くに十分な値になり、かかる運転
状態に於ては一次減圧室３１より二次減圧室４３
へLPGが供給され、該LPGがメイン燃料取出ポー
ト４６、燃料導管５７を経て混合器１の燃料取入
ポート９に供給され、更に前記ベンチユリ負圧に
より燃料ポート８よりベンチユリ内に吸い出され
る。

吸気管負圧は機関負荷の増大に伴ない低下し、
また機関回転数の増大に伴ない増大する。従つ
て、この吸気負圧はスロツトルバルブが全開とさ
れた高負荷、換言すれば全負荷時に於て機関回転
数が1000乃至2000rpmの如く小さい時には非常に
小さくなり、メインロツク装置５１の作動設定負
圧より小さくなる。従つてこの時にはメインロツ
ク装置５１の作動により弁要素４１が強制的に閉
弁位置にもたらされ、弁ポート３９を閉じるよう
になる。この時にはメイン燃料取出ポート４６よ
り混合器１に対するLPGの供給が遮断される。し
かしこの時は負圧スイツチ６５を回転数スイツチ
６６とが共に閉じ、ソレノイド６３に通電が行な
われることにより電磁開閉弁６１が開弁し、補助
燃料取出ポート５９より一次減圧室３１のLPGが
混合器１の燃料取入ポート１０に与えられ、この
LPGが燃料ポート８に供給されるようになり、こ
れによりかかる運転域に於ける燃料が確保され
る。

尚、上述した実施例に於ては、LPG機関が高負
荷低速運転されていることを吸気管負圧と機関回
転数との組合せにより検出したが、この高負荷低
速運転状態の検出はスロツトル開度とエンジン回
転数との組合せ、吸入空気量と吸気管負圧との組
合せ、吸入空気量とスロツトル開度との組合せ或
いはアイドリング負圧進角を有するLPG機関に於
てはその点火時期から行なわれても良い。

第２図は本考案によるLPG機関の燃料供給装置
の他の一つの実施例を示している。尚、第２図に
於て第１図に対応する部分は第１図に付した符号
と同一の符号により示されている。かかる実施例
に於ては、燃料導管６２が混合器１の燃料取入ポ
ート１０に代えて、吸気マニホールド１２に設け
られた燃料供給ポート６８に接続されている。

この実施例に於て、上述した実施例と実質的に
異なつているところは、高負荷低速運転時に補助
燃料取出ポート５９からのLPGを機関吸気系に吸
入する部位だけであり、その他の構成は上述した
実施例のそれと実質的に同一であるから、この実
施例に於ても上述した実施例のそれと同様の作用
効果が得られることが理解されよう。

第３図は本考案によるLPG機関の燃料供給装置
の更に他の一つの実施例を示している。尚、第３
図に於ても第１図に対応する部分は第１図に付し
た符号と同一の符号により示されている。この実
施例に於ては、吸気マニホールド１２にLPG供給
用のインジエクタ６９が取付けられており、この
インジエクタ６９にLPGレギユレータ２０の補助
燃料取出ポート５９よりLPGが燃料導管７０を経
て与えられるようになつている。インジエクタ６
９は一種の弁であつてLPG供給量を可変制御する
ものであり、コンピユータ７１によつてその作動
を制御されるようになつている。コンピユータ７
１は吸気管負圧センサ７３と機関回転数センサ７
３が発生する信号を与えられ、吸気管負圧が所定
値より小さく且機関回転数が所定値より小さい
時、即ち高負荷低速運転時のみ、その時の吸気管
負圧と機関回転数に応じてインジエクタ６９の開
弁時間を制御するようになつている。

この実施例に於ては、LPGレギユレータ２０の
メインロツク装置５１が作動する高負荷低速運転
域に於ては、インジエクタ６９より吸気マニホー
ルド１２内にLPGが噴射供給され、その燃料噴射
量は吸気管負圧と機関回転数とに基き機関が要求
する燃料量に制御される。

インジエクタ６９はLPG機関が高負荷低速運転
されている時にのみ燃料供給を行なえば良く、そ
の燃料量の制御は、吸気管負圧と機関回転数との
組合せ以外に、吸気管負圧と吸入空気量との組合
せ、スロツトル開度とエンジン回転数との組合
せ、スロツトル開度と吸入空気量との組合せ等に
よつてLPG機関が要求する燃料量を算出し、それ
に基いて行なわれてもよい。

以上の説明から明らかな如く、本考案による
LPG機関の燃料供給装置によれば、高負荷低速運
転域に於てメインロツク装置が作動し、メイン燃
料系による燃料供給が遮断されても補助燃料系に
よる燃料供給により運転が可能となり、また全負
荷低速運転域に於てメインロツク装置が作動して
も機関運転上支障を生じないことからベンチユリ
の口径の選定の自由度が増大し、機関の高出力化
が可能となる。また、メインロツク装置の作動設
定負圧を従来のものより大きくでき、機関停止時
の燃料漏れ対策を強化でき、またこれに伴ない二
次調圧装置のレギユレータスプリングを小さくで
き、メイン−スロー燃料繋ぎ特性を改善すること
が可能となる。

以上に於ては本考案を特定の実施例について詳
細に説明したが、本考案は上述の実施例に限定さ
れるものではなく、本考案の範囲内にて他の種々
の実施例が可能であることは当業者にとつて明ら
かであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は各々本考案によるLPG機関
の燃料供給装置の実施例を示す概略構成図であ
る。 １……混合器、２……空気入口部、３……ベン
チユリ部、４……プライマリボア、５……セカン
ダリボア、６……プライマリスロツトルバルブ、
７……セカンダリスロツトルバルブ、８……燃料
ポート、９，１０……燃料取入ポート、１１……
メータリングニードル、１２……吸気マニホール
ド、２０……LPGレギユレータ、２１……ポー
ト、２２……一次調圧装置、２３……スロー燃料
取出ポート、２４……スロー燃料通路、２５……
スローロツク装置、２６……二次調圧装置、２７
……弁ポート、２８……枢軸、２９……弁要素、
３０……ダイヤフラム、３１……一次減圧室、３
２……レギユレータスプリング、３３……ダイヤ
フラム、３４……ダイヤフラム室、３５……弁要
素、３６……弁ポート、３７……圧縮コイルば
ね、３８……燃料通路、３９……弁ポート、４０
……枢軸、４１……弁要素、４２……ダイヤフラ
ム、４３……二次減圧室、４４……大気開放室、
４５……レギユレータスプリング、４６……メイ
ン燃料取出ポート、４７……通路、４８……接続
ポート、４９……導管、５０……吸気管負圧取出
ポート、５１……メインロツク装置、５２……ダ
イヤフラム、５３……ダイヤフラム、５４……係
合子、５５……圧縮コイルばね、５６……通路、
５７，５８……燃料導管、５９……補助燃料取出
ポート、６０……燃料導管、６１……電磁開閉
弁、６２……燃料導管、６３……ソレノイド、６
４……バツテリ電源、６５……負圧スイツチ、６
６……回転数スイツチ、６７……ジエツト要素、
６８……燃料供給ポート、６９……インジエク
タ、７０……燃料導管、７１……コンピユータ、
７２……吸気管負圧センサ、７３……機関回転数
センサ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 LPGボンベより一次取入ポートを経てLPGを供
   給される一次減圧室と、前記一次取入ポートを開
   閉して前記一次減圧室の圧力を所定圧力に制御す
   る一次弁と、前記一次減圧室より二次取入ポート
   を経てLPGを供給される二次減圧室と、前記二次
   取入ポートを開閉して前記二次減圧室の圧力を所
   定圧力に制御する二次弁と、機関の吸気管負圧が
   所定値より小さい時には前記二次弁を強制的に閉
   弁させるメインロツク装置と、前記一次減圧室及
   び二次減圧室の各々よりLPGを取出す一次取出ポ
   ート及び二次取出ポートとを有するLPGレギユレ
   ータと、 機関の吸気通路に開口し前記一次取出ポート及
   び二次取出ポートの各々よりLPGを供給される燃
   料ポートと、 前記一次取出ポートを前記燃料ポートに接続す
   るLPG供給通路手段の途中に設けられ機関が高負
   荷低速運転されている時にのみ開弁する弁とを有
   していることを特徴とするLPG機関の燃料供給装
   置。