(57)【要約】【課題】エンジンの迅速な始動を可能にするエンジンシステムおよびそれを備えた車両を提供する。【解決手段】エンジンシステム２００は、エンジン２０１、ミキサ２０２および減圧器２０４を含む。減圧器２０４は、２次減圧室２０４ｂおよび３次減圧室２０４ｃを備える。３次減圧室２０４ｃとミキサ２０２とが第２の燃料供給路３３により接続される。ミキサ２０２とエンジン２０１とが第２の吸気管３５により接続される。２次減圧室２０４ｂと第２の吸気管３５とが第３の燃料供給路３６により接続される。第３の燃料供給路３６には第２の電磁バルブ３７が設けられる。２次減圧室２０４ｃにおいては、ガス燃料が大気圧より高い所定の圧力に減圧される。３次減圧室２０４ｃにおいてはガス燃料が略大気圧に減圧される。第２の電磁バルブ３７は、エンジン２０１の始動時に開かれる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガス燃料で作動するエンジンと、
ガス燃料の圧力を減圧することにより第１の圧力に調整する圧力調整装置と、
前記圧力調整装置により第１の圧力に調整されたガス燃料を空気と混合することにより混合気を生成する混合装置と、
前記混合装置により生成された混合気をエンジンのシリンダ内に吸入させるための吸気通路と、
前記圧力調整装置と前記吸気通路とを接続する接続通路とを備え、
前記接続通路は、前記第１の圧力より高い圧力を有するガス燃料が流入するように前記圧力調整装置に接続されることを特徴とするエンジンシステム。
【請求項２】
前記接続通路は、前記混合装置よりも前記シリンダに近い前記吸気通路の位置に接続されることを特徴とする請求項１記載のエンジンシステム。
【請求項３】
前記接続通路は、前記吸気通路の上部から吸気通路内に連通することを特徴とする請求項１または２記載のエンジンシステム。
【請求項４】
前記接続通路を開閉するための第１の弁と、
前記第１の弁の動作を制御する制御装置とをさらに備え、
前記制御装置は、所定の条件下において前記エンジンの始動時に前記第１の弁を開くことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のエンジンシステム。
【請求項５】
アクセル操作に応じて前記混合装置から前記エンジン内に吸入される混合気の量を調整する第２の弁をさらに備え、
前記制御装置は、前記第２の弁が全開された場合に前記第１の弁を開くことを特徴とする請求項４記載のエンジンシステム。
【請求項６】
アクセル操作に応じて前記混合装置から前記エンジン内に吸入される混合気の量を調整する第２の弁をさらに備え、
前記制御装置は、前記第２の弁が全閉状態から解除された場合に前記第１の弁を開くことを特徴とする請求項４記載のエンジンシステム。
【請求項７】
アクセル操作に応じて前記混合装置から前記エンジン内に吸入される混合気の量を調整する第２の弁と、
前記第２の弁の開度を検出する開度検出手段とをさらに備え、
前記制御装置は、前記検出手段により検出される第２の弁の開度が所定値より大きくなった場合に前記第１の弁を開くことを特徴とする請求項４記載のエンジンシステム。
【請求項８】
前記エンジンの回転速度を検出する回転速度検出手段をさらに備え、
前記制御装置は、前記回転速度検出手段により検出される回転速度が所定の値より大きい場合には、前記第１の弁を開かないことを特徴とする請求項４〜７のいずれかに記載のエンジンシステム。
【請求項９】
前記制御装置は、前記第１の弁を開いてから所定時間が経過した場合には前記第１の弁を閉じることを特徴とする請求項４〜８のいずれかに記載のエンジンシステム。
【請求項１０】
前記第１の弁は、前記圧力調整装置よりも前記吸気通路に近い前記接続通路の位置に設けられることを特徴とする請求項４〜９のいずれかに記載のエンジンシステム。
【請求項１１】
駆動輪と、
請求項１〜１０のいずれかに記載のエンジンシステムと、
前記エンジンシステムにより発生される動力を前記駆動輪に伝達する伝達機構とを備えることを特徴とする車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンシステムおよびそれを備えた車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境問題に対する取り組みが様々な分野で行われている。自動車業界においては、ガソリンエンジンに代わるエンジンとして、ガス燃料エンジンが開発されている。
【０００３】
例えば、特許文献１記載のガス燃料エンジンは、ガス燃料貯蔵タンクと燃焼室との間に圧力調整装置およびミキサ装置を備える。圧力調整装置は、一次圧力室および二次圧力室を有し、ガス燃料を減圧する。燃焼室内が負圧になることにより、圧力調整装置において減圧されたガス燃料がミキサ装置を介して燃焼室内に吸入される。ミキサ装置においては、ガス燃料と空気とが混合される。このような構成により、混合気を効率よく燃焼室に供給することができる。
【特許文献１】特開平１０−１２２０５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、アイドリングが行われないエンジンを搭載した車両においては、車両の停止時にはエンジンも停止する。この場合、エンジンの燃焼室内の圧力は大気圧とほぼ同等となる。つまり、エンジンの始動時には、燃焼室内に十分な負圧が発生していない。
【０００５】
このようなエンジンに、減圧後のガス燃料がミキサ装置を介して燃焼室に吸入される特許文献１記載の構成を適用した場合、エンジン始動時に十分な量のガス燃料を燃焼室に吸入させることができない。この場合、エンジンの迅速な始動が困難になる。
【０００６】
例えば、ゴルフカート等に搭載されるアイドリングが行われないエンジンに上記の構成を適用した場合、運転者によるアクセルペダルの操作に対してゴルフカートの発進が遅れる。特に、坂道発進時には、ゴルフカートが後退することがあり、安全性が低下するとともに運転者は不快感を感じる。
【０００７】
本発明の目的は、エンジンの迅速な始動を可能にするエンジンシステムおよびそれを備えた車両を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）第１の発明に係るエンジンシステムは、ガス燃料で作動するエンジンと、ガス燃料の圧力を減圧することにより第１の圧力に調整する圧力調整装置と、圧力調整装置により第１の圧力に調整されたガス燃料を空気と混合することにより混合気を生成する混合装置と、混合装置により生成された混合気をエンジンのシリンダ内に吸入させるための吸気通路と、圧力調整装置と吸気通路とを接続する接続通路とを備え、接続通路は、第１の圧力より高い圧力を有するガス燃料が流入するように圧力調整装置に接続されるものである。
【０００９】
このエンジンシステムによれば、圧力調整装置においてガス燃料の圧力が第１の圧力に減圧される。エンジンが通常に作動している場合には、第１の圧力とシリンダ内の圧力との差に起因して、第１の圧力に調整されたガス燃料が圧力調整装置から混合装置を介してシリンダ内に吸入される。それにより、シリンダ内に効率よく混合気が供給され、エンジンの作動を継続させることができる。
【００１０】
一方、エンジンが停止している場合には、第１の圧力とシリンダ内の圧力とに大きな差が生じない場合がある。この場合、第１の圧力に調整されたガス燃料がシリンダ内に吸入されることが困難になる。
【００１１】
そこで、このエンジンシステムにおいては、圧力調整装置と吸気通路とを接続する接続通路が設けられている。接続通路は、第１の圧力より高い圧力を有するガス燃料が流入するように圧力調整装置に接続されている。
【００１２】
この場合、第１の圧力とシリンダ内の圧力との差に起因して、第１の圧力より高い圧力のガス燃料が、接続通路および吸気通路を介してシリンダ内に吸入される。したがって、エンジンの始動時に、第１の圧力のガス燃料が混合装置を介してシリンダ内に吸入されにくい場合でも、圧力調整装置内の第１の圧力より高い圧力のガス燃料をシリンダ内に供給することができる。それにより、エンジンを迅速に始動させることが可能となる。
【００１３】
（２）接続通路は、混合装置よりもシリンダに近い吸気通路の位置に接続されてもよい。この場合、第１の圧力より高い圧力のガス燃料を迅速にシリンダ内に供給することができる。それにより、エンジンを確実に始動させることができる。
【００１４】
（３）接続通路は、吸気通路の上部から吸気通路内に連通してもよい。ここで、空気より比重の軽いガス燃料には上方に浮上しようとする力が働く。この場合、第１の圧力より高い圧力のガス燃料のシリンダ内への供給を中断した場合に、接続通路内に残留するガス燃料がシリンダ内に吸入されることを防止することができる。それにより、シリンダ内に過剰な量のガス燃料が供給されることを防止することができる。その結果、エンジンにおいて有害な排気ガスが生成されることを防止することができる。
【００１５】
（４）エンジンシステムは、接続通路を開閉するための第１の弁と、第１の弁の動作を制御する制御装置とをさらに備え、制御装置は、所定の条件下においてエンジンの始動時に第１の弁を開いてもよい。
【００１６】
この場合、エンジンの始動時の所定の条件下で第１の弁が開かれるので、エンジンの始動時にガス燃料をシリンダ内に確実に供給することができる。それにより、エンジンを確実に始動させることができる。
【００１７】
（５）エンジンシステムは、アクセル操作に応じて混合装置からエンジン内に吸入される混合気の量を調整する第２の弁をさらに備え、制御装置は、第２の弁が全開された場合に第１の弁を開いてもよい。
【００１８】
この場合、運転者がアクセル操作により第２の弁を全開にした場合に第１の弁が開かれることにより迅速にガス燃料がシリンダ内に供給される。その結果、運転者のアクセル操作に応じて迅速にエンジンを始動させることができる。
【００１９】
（６）エンジンシステムは、アクセル操作に応じて混合装置からエンジン内に吸入される混合気の量を調整する第２の弁をさらに備え、制御装置は、第２の弁が全閉状態から解除された場合に第１の弁を開いてもよい。
【００２０】
この場合、運転者がアクセル操作により第２の弁の全閉状態を解除した場合に第１の弁が開かれることにより迅速にガス燃料がシリンダ内に供給される。その結果、運転者のアクセル操作に応じて迅速にエンジンを始動させることができる。
【００２１】
（７）エンジンシステムは、アクセル操作に応じて混合装置からエンジン内に吸入される混合気の量を調整する第２の弁と、第２の弁の開度を検出する開度検出手段とをさらに備え、制御装置は、検出手段により検出される第２の弁の開度が所定値より大きくなった場合に第１の弁を開いてもよい。
【００２２】
この場合、運転者のアクセル操作により第２の弁の開度が所定値より大きくなった場合に第１の弁が開かれ、適切な時期にガス燃料がシリンダ内に供給される。その結果、運転者のアクセル操作に応じて迅速かつ確実にエンジンを始動させることができる。
【００２３】
（８）エンジンシステムは、エンジンの回転速度を検出する回転速度検出手段をさらに備え、制御装置は、回転速度検出手段により検出される回転速度が所定の値より大きい場合には、第１の弁を開かなくてもよい。
【００２４】
この場合、エンジンの始動後には第１の弁が閉じられる。それにより、エンジンが通常に作動している場合に、第１の圧力より高い圧力のガス燃料が圧力調整装置からシリンダ内に吸入されることを防止することができる。その結果、シリンダ内に過剰な量のガス燃料が供給されることが防止されるので、エンジンにおいて有害な排気ガスが生成されることを防止することができる。
【００２５】
（９）制御装置は、第１の弁を開いてから所定時間が経過した場合には第１の弁を閉じてもよい。
【００２６】
この場合、シリンダ内に過剰な量のガス燃料が供給されることが防止されるので、エンジンにおいて有害な排気ガスが生成されることを確実に防止することができる。
【００２７】
（１０）第１の弁は、圧力調整装置よりも吸気通路に近い接続通路の位置に設けられてもよい。
【００２８】
この場合、第１の弁が開放されたときに、圧力調整装置と第１の弁との間の接続通路内の燃料ガスを瞬時に吸気通路に流入させることができる。それにより、燃料ガスをシリンダ内に迅速に供給することができる。その結果、エンジンを迅速かつ確実に始動させることができる。
【００２９】
（１１）第２の発明に係る車両は、駆動輪と、第１の発明に係るエンジンシステムと、第１の発明に係るエンジンシステムにより発生される動力を駆動輪に伝達する伝達機構とを備えるものである。
【００３０】
この車両においては、第１の発明に係るエンジンシステムにより発生される動力により駆動輪が駆動される。
【００３１】
第１の発明に係るエンジンシステムにおいては、圧力調整装置においてガス燃料の圧力が第１の圧力に減圧される。エンジンが通常に作動している場合には、第１の圧力とシリンダ内の圧力との差に起因して、第１の圧力に調整されたガス燃料が圧力調整装置から混合装置を介してシリンダ内に吸入される。それにより、シリンダ内に効率よく混合気が供給され、エンジンの作動を継続させることができる。
【００３２】
一方、エンジンが停止している場合には、第１の圧力とシリンダ内の圧力に大きな差が生じない場合がある。この場合、第１の圧力に調整されたガス燃料がシリンダ内に吸入されることが困難になる。
【００３３】
そこで、このエンジンシステムにおいては、圧力調整装置と吸気通路とを接続する接続通路が設けられている。接続通路は、第１の圧力より高い圧力を有するガス燃料が流入するように圧力調整装置に接続されている。
【００３４】
この場合、第１の圧力とシリンダ内の圧力との差に起因して、第１の圧力より高い圧力のガス燃料が、接続通路および吸気通路を介してシリンダ内に吸入される。したがって、エンジンの始動時に、第１の圧力のガス燃料が混合装置を介してシリンダ内に吸入されにくい場合でも、圧力調整装置内の第１の圧力より高い圧力のガス燃料をシリンダ内に供給することができる。それにより、エンジンを迅速に始動させることが可能となる。その結果、運転者のアクセル操作に応じて迅速に車両を発進させることが可能となる。
【発明の効果】
【００３５】
本発明によれば、圧力調整装置と吸気通路とを接続する接続通路が設けられている。接続通路は、第１の圧力より高い圧力を有するガス燃料が流入するように圧力調整装置に接続されている。
【００３６】
この場合、エンジンの始動時には、第１の圧力とシリンダ内の圧力との差に起因して、第１の圧力より高い圧力のガス燃料が、接続通路および吸気通路を介してシリンダ内に吸入される。したがって、エンジンの始動時に、第１の圧力のガス燃料が混合装置を介してシリンダ内に吸入されにくい場合でも、圧力調整装置内の第１の圧力より高い圧力のガス燃料をシリンダ内に供給することができる。それにより、エンジンを迅速に始動させることが可能となる。その結果、運転者のアクセル操作に応じて迅速に車両を発進させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下、本発明の実施の形態に係るエンジンシステムおよびそれを備えた車両について図面を参照しながら説明する。なお、以下においては、車両の一例としてゴルフカートについて説明する。
【００３８】
（１）ゴルフカート
図１は、本発明の一実施の形態に係るエンジンシステムを備えた車両を示す外観図である。
【００３９】
図１に示すように、本実施の形態に係るゴルフカート１０００は、車体１０１、車体１０１を支持する２つの前輪１０２および２つの後輪１０３を備える。車体１０１の略中央部には前方シート１０４が設けられ、車体１０１の後部には後方シート１０５が設けられる。
【００４０】
前方シート１０４の前方には、ハンドル１０６が設けられ、ハンドル１０６の下方にはアクセルペダル１０７およびブレーキペダル１０８が設けられる。後方シート１０５の後方には、燃料貯蔵容器１０９が設けられ、後方シート１０５の下部には、エンジン収容部１１０が設けられる。エンジン収容部１１０内には、後述するエンジンシステムの主要部が収容される。
【００４１】
（２）エンジンシステム
次に、エンジンシステムについて説明する。
【００４２】
（ａ）エンジンシステムの構成
図２は、本実施の形態に係るエンジンシステム２００の構成を示す概略図である。
【００４３】
図２に示すように、エンジンシステム２００は、アクセルセンサ２０、ＥＣＵ（電子制御ユニット）５０、エンジン２０１、ミキサ２０２、エアクリーナ２０３、減圧器２０４および燃料貯蔵容器１０９（図１参照）を含む。なお、本実施の形態においては、エンジン２０１はアイドリングを行わない。
【００４４】
アクセルセンサ２０は、アクセルペダル１０７（図１）の操作量（アクセル開度）を検出する。アクセルセンサ２０は、アクセル開度を示す検出信号をＥＣＵ５０に与える。
【００４５】
エンジン２０１のシリンダ２１内には、ピストン２２が上下動可能に設けられる。ピストン２２は、コンロッド２３およびクランク（図示せず）を介してクランク軸２４に連結される。エンジン２０１の回転速度（クランク軸２４の回転速度）は、エンジン回転速度センサ２５により検出される。エンジン回転速度センサ２５は、エンジン回転速度を示す検出信号をＥＣＵ５０に与える。
【００４６】
シリンダ２１の上部には、シリンダ２１内に空気を吸入するための吸気ポート２６および燃焼ガスを排気するための排気ポート２７が設けられる。また、シリンダ２１の上部には、混合気の火花点火を行うための点火プラグ２８が設けられる。
【００４７】
燃料貯蔵容器１０９には、例えば、吸着天然ガス（ＡＮＧ：Adsorbed Natural Gas）、圧縮天然ガス（ＣＮＧ：Compressed Natural Gas）または液化石油ガス（ＬＰＧ：liquefied petroleum gas）等のガス燃料が貯蔵される。天然ガスとは、例えば、メタンを主成分とする炭化水素ガスのことである。ガス燃料として吸着天然ガスを用いる場合、燃料貯蔵容器１０９内の最大圧力は、例えば１ＭＰａである。
【００４８】
減圧器２０４は、１次減圧室２０４ａ、２次減圧室２０４ｂおよび３次減圧室２０４ｃを備える。１次減圧室２０４ａと２次減圧室２０４ｂとは、第１の連絡通路４１により接続される。２次減圧室２０４ｂと３次減圧室２０４ｃとは、第２の連絡通路４２により接続される。
【００４９】
１次減圧室２０４ａには、第１の燃料供給路３１の一端が接続される。第１の燃料供給路３１の他端は燃料貯蔵容器１０９に接続される。第１の燃料供給路３１には、第１の電磁バルブ３２が設けられる。
【００５０】
燃料貯蔵容器１０９に貯蔵されているガス燃料は、第１の燃料供給路３１を介して減圧器２０４の１次減圧室２０４ａに供給される。１次減圧室２０４ａにおいては、ガス燃料の圧力が例えば、０．４ＭＰａに減圧される。
【００５１】
１次減圧室２０４ａにおいて減圧されたガス燃料は、第１の連絡通路４１を介して２次減圧室２０４ｂに供給される。２次減圧室２０４ｂにおいては、ガス燃料の圧力が例えば０．１ＭＰａに減圧される。
【００５２】
２次減圧室２０４ｂにおいて減圧されたガス燃料は、第２の連絡通路４２を介して３次減圧室２０４ｃに供給される。３次減圧室２０４ｃにおいては、ガス燃料の圧力が略大気圧まで減圧される。
【００５３】
３次減圧室２０４ｃには、第２の燃料供給路３３の一端が接続される。第２の燃料供給通路３３の他端はミキサ２０２に接続される。３次減圧室２０４ｃにおいて減圧された燃料ガスは、第２の燃料供給路３３を介してミキサ２０２に供給される。
【００５４】
ミキサ２０２には、第１の吸気管３４の一端が接続される。第１の吸気管３４の他端はエアクリーナ２０３に接続される。エアクリーナ２０３において浄化された外気（空気）は、第１の吸気管３４を介してミキサ２０２に供給される。ミキサ２０２においては、３次減圧室２０４ｃから供給された燃料とエアクリーナ２０３から供給された空気が混合される。
【００５５】
ミキサ２０２には、後述するスロットルバルブ３０２（図４参照）が全開状態になったことを検出するスロットルセンサ２９が設けられている。スロットルセンサ２９は、上記全開状態になったことを示す検出信号をＥＣＵ５０に与える。
【００５６】
ミキサ２０２には、第２の吸気管３５の一端が接続される。第２の吸気管３５の他端は、吸気ポート２６の上流端に接続される。ミキサ２０２において生成された混合気は、第２の吸気管３５および吸気ポート２６を介してシリンダ２１内に吸入される。
【００５７】
また、本実施の形態においては、減圧器２０４の２次減圧室２０４ｂと第２の吸気管３５とを接続するように第３の燃料供給路３６が設けられている。第３の燃料供給路３６の一端は第２の吸気管３５の下流側に接続される。第３の燃料供給路３６には、第２の電磁バルブ３７が設けられている。
【００５８】
ＥＣＵ５０は、Ｉ／Ｆ（インターフェース）５１、ＣＰＵ（中央演算処理装置）５２、ＲＯＭ（リードオンリメモリ）５３およびＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）５４を含む。アクセルセンサ２０、エンジン回転速度センサ２５およびスロットルセンサ２９の検出信号は、Ｉ／Ｆ５１を介してＣＰＵ５２に与えられる。
【００５９】
ＣＰＵ５２は、それらの検出信号に基づいて、第１および第２の電磁バルブ３２,３７の開閉制御を行う。ＲＯＭ５３は、ＣＰＵ５２の制御プログラム等を記憶する。ＲＡＭ５４は、種々のデータを記憶するとともにＣＰＵ５２の作業領域として機能する。
【００６０】
図１のゴルフカート１０００においては、運転者がアクセルペダル１０７を踏み込むことによりエンジン２０１（図２）が作動する。エンジン２０１により発生される動力は、クランク軸２４および図示しない伝達機構を介して前輪１０２または後輪１０３に伝達される。それにより、ゴルフカート１０００が前進する。
【００６１】
（ｂ）ミキサの構成
次に、ミキサ２０２について説明する。
【００６２】
図３は、ミキサ２０２の外観斜視図である。図３に示すように、ミキサ２０２は、本体部３００、連結機構４００およびスロットルセンサ２９を備える。連結機構４００は、第１〜第５のアーム４０１〜４０５を備える。
【００６３】
スロットルセンサ２９は、センサ本体２９ａおよび板バネ２９ｂを備える。板バネ２９ｂの一端側は、センサ本体２９ａに固定され、他端側は、第５のアーム４０５の下端部４０５ａの一辺に当接している。
【００６４】
図４は、ミキサ２０２の本体部３００の概略断面図である。図４に示すように、本体部３００内には、空洞部３０１が形成されている。空洞部３０１内の一端開口の近傍には、スロットルバルブ３０２が設けられ、他端開口の近傍には負圧調整バルブ３０３が設けられる。
【００６５】
スロットルバルブ３０２は、シリンダ２１（図２）内に吸入される混合気の量を調整する。負圧調整バルブ３０３は、エアクリーナ２０３（図２）からの空気の流入量を調整することにより、スロットルバルブ３０２と負圧調整バルブ３０３との間の圧力を調整する。それにより、ミキサ２０２内に吸入されるガス燃料の量を調整する。
【００６６】
空洞部３０１の一端側（スロットルバルブ３０２側）は、第２の吸気管３５（図２）に接続される。空洞部３０１の他端側（負圧調整バルブ３０３側）は、第１の吸気管３４（図２）に接続される。
【００６７】
本体部３００の略中央部には、内周面に沿って環状に延びる断面台形の突状部３０４が設けられる。本体部３００の下部には、本体部３００および突状部３０４を貫通するように第２の燃料供給路３３の他端部が取付けられる。なお、この突状部３０４により、空洞部３０１の略中央部の断面積が小さくなる。すなわち、空洞部３０１はベンチュリ構造である。
【００６８】
スロットルバルブ３０２の中央部には、上下に貫通するように回動軸３０５が固定される。負圧調整バルブ３０３の中央部には、上下に貫通するように回動軸３０６が固定される。回動軸３０５,３０６は、本体部３００に回動自在に取付けられる。回動軸３０５,３０６が回動することにより、スロットルバルブ３０２および負圧調整バルブ３０３が回動する。
【００６９】
図３に示すように、回動軸３０５の一端は第１のアーム４０１の一端部に固定される。第１のアーム４０１の他端部は第２のアーム４０２の一端部に固定される。第２のアーム４０２の他端部には、第３のアーム４０３の一端部が回動自在に取付けられる。第３のアーム４０３の他端部は、第４のアーム４０４の一端部に回動自在に取付けられる。第４のアーム４０４の他端部は、第５のアーム４０５の中央部に固定される。また、第５のアームの中央部には回動軸３０６が固定される。このような構成により、回動軸３０５と回動軸３０６とが連動して回動する。
【００７０】
第２のアーム４０２は、スロットルワイヤ（図示せず）を介してアクセルペダル１０７（図１）に連結される。運転者がアクセルペダル１０７を踏み込むことにより、第１および第２のアーム４０１，４０２が回動軸３０５を中心に反時計回りに回動する。これにより、回動軸３０５および回動軸３０６が反時計回りに回動し、スロットルバルブ３０２および負圧調整バルブ３０３が開く方向（反時計回り）に回動する。
【００７１】
本実施の形態においては、回動軸３０５を時計回りの方向に付勢するらせんバネ３０７が回動軸３０５に取付けられる。それにより、アクセルペダル１０７（図１）が操作されていない場合には、スロットルバルブ３０２の開度（スロットル開度）は０に維持される。したがって、アクセルペダル１０７が操作されていない場合には、空洞部３０１はスロットルバルブ３０２により密閉される。なお、このとき、負圧調整バルブ３０３の開度も０になるが、負圧調整バルブ３０３は空洞部３０１を密閉しない。
【００７２】
第５のアーム４０５の下端部４０５ａの一辺は、アクセルペダル１０７が操作されていない場合にセンサ本体２９ａに最も近接する。また、第５のアーム４０５の下端部４０５ａの一辺は、第５のアーム４０５の回動角度の増加すなわちスロットル開度の増加に従ってセンサ本体２９ａから離間する方向に移動し、スロットル開度が全開になったときにセンサ本体２９ａから最も離間する。
【００７３】
上述したように、板バネ２９ｂの他端部は、第５のアーム４０５の下端部４０５ａの一辺に当接している。そのため、板バネ２９ｂの他端部とセンサ本体２９ａとの距離は、第５のアーム４０５の回動角度の増加すなわちスロットル開度の増加に従い増加し、スロットル開度が全開になったときに最大となる。
【００７４】
この関係に基づいて、スロットルセンサ２９は、板バネ２９ｂの他端部とセンサ本体２９ａとの距離が最大になった場合に、スロットル開度が全開になったことを示す検出信号をＥＣＵ５０に与える。板バネ２９ｂの他端部とセンサ本体２９ａとの距離が最大になる時点は、例えば、センサ本体２９ａと板バネ２９ｂとの間に設けられるマイクロスイッチ（図示せず）により検出することができる。
【００７５】
（ｃ）ＣＰＵの制御動作
図２に示すように、本実施の形態においては、エンジン２０１の動作時には、ＣＰＵ５２により第１の電磁バルブ３２が開かれる。それにより、燃料貯蔵容器１０９内のガス燃料が第１の燃料供給路３１を介して減圧器２０４に供給される。
【００７６】
また、ＣＰＵ５２により第２の電磁バルブ３７が閉じられる。したがって、減圧器２０４の２次減圧室２０４ｂで減圧されたガス燃料は、第３の燃料供給路３６（図２）には流入せず、３次減圧室２０４ｃに流入する。
【００７７】
ここで、吸気行程においては、シリンダ２１内が大気圧に対して負圧になる。それにより、３次減圧室２０４ｃにおいて略大気圧まで減圧されたガス燃料およびエアクリーナ２０３において浄化された外気（空気）がミキサ２０２に吸入され、混合される。ミキサ２０２において生成された混合気は、スロットルバルブ３０２（図４）および負圧調整バルブ３０３（図４）の開度に応じて、シリンダ２１内に吸入される。
【００７８】
一方、エンジン２０１が停止している状態でスロットル開度が瞬時に全開にされた場合には、ＣＰＵ５２は、第１の電磁バルブ３２および第２の電磁バルブ３７の両方を開放する。以下、その理由を簡単に説明する。
【００７９】
上述したように、本実施の形態においては、エンジン２０１においてアイドリングが行われない。したがって、ゴルフカート１０００の停止時には、エンジン２０１は作動していない。この場合、シリンダ２１内の圧力は大気圧とほぼ同等となる。
【００８０】
この状態で、運転者がゴルフカート１０００を発進させようとして瞬時にアクセル開度（スロットル開度）を全開にした場合、３次減圧室２０４ｃで略大気圧まで減圧されたガス燃料は、ミキサ２０２およびシリンダ２１内に十分に吸入されない。この場合、混合気中のガス燃料の割合が不足し、エンジン２０１を迅速に始動させることができない。そのため、運転者のアクセルペダル１０７（図１）の操作に応じてゴルフカート１０００を瞬時に発進させることができない。
【００８１】
そこで、本実施の形態においては、エンジン２０１が停止している状態でスロットル開度が瞬時に全開にされた場合には、ＣＰＵ５２は、第２の電磁バルブ３７を開放する。
【００８２】
上述したように、２次減圧室２０４ｂにおいて減圧されたガス燃料は、大気圧より高い圧力（例えば、０．１ＭＰａ）となる。したがって、シリンダ２１内が大気圧と同等の圧力である場合にも、第２の電磁バルブ３７が開放されることにより、２次減圧室２０４ｂ内のガス燃料がシリンダ２１内に吸入される。それにより、十分な量のガス燃料をシリンダ２１内に供給することができ、エンジン２０１を確実に始動させることができる。その結果、運転者のアクセルペダル１０７（図１）の操作に応じてゴルフカート１０００を迅速に発進させることができる。
【００８３】
以下、ＣＰＵ５２の制御動作について図面を用いて説明する。
【００８４】
図５は、ＣＰＵ５２の制御動作を示すフローチャートである。
【００８５】
図５に示すように、ＣＰＵ５２は、まず、アクセルセンサ２０（図２）の検出信号に基づいてアクセル開度が０より大きいか否かを判別する（ステップＳ１）。アクセル開度が０より大きい場合、ＣＰＵ５２は、第１の電磁バルブ３２（図２）を開放する（ステップＳ２）。これにより、燃料貯蔵容器１０９（図２）から減圧器２０４へのガス燃料の供給が可能となる。なお、アクセル開度が０の場合には、ＣＰＵ５２により第１の電磁バルブ３２は閉じられている。
【００８６】
次に、ＣＰＵ５２は、エンジン回転速度検出センサ２５（図２）の検出信号に基づいてエンジン２０１（図２）の回転速度がしきい値（例えば、１０００ｒｐｍ）以下であるか否かを判別する（ステップＳ３）。エンジン２０１の回転速度がしきい値以下の場合、ＣＰＵ５２は、スロットルセンサ２９（図２）の検出信号に基づいてスロットル開度が全開か否かを判別する（ステップＳ４）。
【００８７】
スロットル開度が全開の場合、ＣＰＵ５２は、エンジン２０１が停止している状態でスロットル開度が瞬時に全開されたと判別し、第２の電磁バルブ３７（図２）を開放する。これにより、減圧器２０４の２次減圧室２０４ｂ（図２）からエンジン２０１へのガス燃料の供給が可能になる。
【００８８】
次に、ＣＰＵ５２は、ステップＳ５において第２の電磁バルブ３７が開放されてから所定時間経過したか否かを判別する（ステップＳ６）。所定時間経過している場合、ＣＰＵ５２は、エンジン２０１に十分な量のガス燃料が供給されたと判別し、第２の電磁バルブ３７を閉じる（ステップＳ７）。
【００８９】
以上の制御動作により、エンジン２０１を確実に始動させることができる。その結果、運転者のアクセルペダル１０７の操作に応じてゴルフカート１０００を迅速に発進させることができる。
【００９０】
ステップＳ１においてアクセル開度が０の場合、ＣＰＵ５２は、アクセル開度が０より大きくなるまで待機する。
【００９１】
ステップＳ３においてエンジン２０１の回転速度がしきい値より大きい場合およびステップＳ４においてスロットル開度が全開でない場合には、ＣＰＵ５２はステップＳ１の処理に戻る。
【００９２】
ステップＳ６において所定時間が経過していない場合、ＣＰＵ５２は、所定時間が経過するまで第２の電磁バルブ３７の開放状態を維持する。
【００９３】
（３）第２の電磁バルブ、第３の燃料供給通路および第２の吸気管の関係
図２においては、第２の電磁バルブ３７、第３の燃料供給通路３６および第２の吸気管３５の位置関係を模式的に示したが、以下、より詳細にそれらの位置関係を説明する。
【００９４】
図６は、第２の電磁バルブ３７、第３の燃料供給通路３６および第２の吸気管３５の位置関係を説明するための図である。
【００９５】
図６に示すように、本実施の形態においては、第２の電磁バルブ３７は、第３の燃料供給路３６の下流端に近い位置（減圧器２０４よりも第２の吸気管３５に近い位置）に配置される。この場合、第２の電磁バルブ３７が開放されたときに、減圧器２０４側の第３の燃料供給通路３６内の燃料ガスを瞬時に第２の吸気管３５内に流入させることができる。それにより、燃料ガスをシリンダ２１内に迅速に供給することができる。
【００９６】
また、第３の燃料供給路３６は第２の吸気管３５の下流端に近い位置（ミキサ２０２よりも吸気ポート２６に近い位置）に接続される。この場合、２次減圧室２０４ｂからシリンダ２１内へガス燃料を迅速かつ確実に供給することができる。
【００９７】
ここで、本実施の形態において使用されるガス燃料は空気より比重が軽い。したがって、ガス燃料には上方に浮上しようとする力が働く。
【００９８】
そこで、第３の燃料供給通路３６は第２の吸気管３５の上部に接続される。それにより、第２の電磁バルブ３７を閉じた後に第２の電磁バルブ３７と第２の吸気管３５との間の第３の燃料供給通路３６内に燃料ガスが残留している場合にも、その燃料ガスがシリンダ２１内に吸入されることを防止することができる。
【００９９】
その結果、エンジン２０１が通常に作動している場合に、シリンダ２１内に過剰な量のガス燃料が供給されることを防止することができる。それにより、エンジン２０１において有害な排気ガスが生成されることを防止することができる。
【０１００】
（４）効果
本実施の形態に係るエンジンシステム２００においては、減圧器２０４の２次減圧室２０４ｂと第２の吸気管３５とを接続するように第３の燃料供給路３６が設けられている。ゴルフカート１０００が停止している状態で運転者によりアクセルペダル１０７が瞬間的に大きく踏み込まれた場合には、２次減圧室２０４ｂから第３の燃料供給路３６および第２の吸気管３５を介してガス燃料がエンジン２０１のシリンダ２１内に供給される。
【０１０１】
この場合、シリンダ２１内に十分な負圧が発生していないエンジン２０１の始動時においても、シリンダ２１内に十分な量のガス燃料を供給することができる。それにより、エンジン２０１を迅速に始動させることができる。その結果、運転者のアクセルペダル１０７の操作に応じてゴルフカート１０００を迅速に発進させることができる。
【０１０２】
したがって、本実施の形態によれば、ゴルフカート１０００を坂道等で発進させる場合にも、ゴルフカート１０００が後退することを防止することができる。それにより、ゴルフカート１０００の安全性を向上させることができる。
【０１０３】
また、本実施の形態においては、第２の電磁バルブ３７は、第３の燃料供給路３６の下流端に近い位置に配置される。この場合、第２の電磁バルブ３７が開放されたときに、減圧器２０４側の第３の燃料供給通路３６内の燃料ガスを瞬時に第２の吸気管３５に流入させることができる。それにより、燃料ガスをシリンダ２１内に迅速に供給することができる。
【０１０４】
また、第３の燃料供給路３６の一端は第２の吸気管３５の下流端の近くの位置に接続される。この場合、２次減圧室２０４ｂからシリンダ２１内へガス燃料を迅速かつ確実に供給することができる。なお、第３の燃料供給通路３６の一端は、吸気ポート２６に接続されてもよい。この場合、２次減圧室２０４ｂからシリンダ２１内へガス燃料をより確実に供給することができる。
【０１０５】
また、第３の燃料供給通路３６は第２の吸気管３５の上方に接続される。それにより、第３の燃料供給通路３６内に残留する燃料ガスが第２の電磁バルブ３７が閉じられた後にシリンダ２１内に吸入されることを防止することができる。
【０１０６】
その結果、エンジン２０１が通常に動作している場合に、シリンダ２１内に過剰な燃料が供給されることを防止することができる。それにより、エンジン２０１において有害な排気ガスが生成されることを防止することができる。
【０１０７】
また、本実施の形態においては、スロットルセンサ２９は、スロットルバルブ３０２に連動して回動する第５のアーム４０５の動作を利用してスロットル開度の全開状態を検出している。この場合、スロットルセンサ２９は、スロットル開度の全開状態を即座にかつ正確に検出することができる。それにより、エンジン２０１の始動時に、シリンダ２１内に迅速にガス燃料を供給することができる。
【０１０８】
（５）他の実施の形態
（ａ）減圧器
上記実施の形態においては、３つの減圧室を有する減圧器２０４を用いた場合について説明したが、他の構成を有する減圧器を用いてもよい。例えば、ガス燃料を大気圧以上の所定の圧力（例えば、０．１ＭＰａ）に減圧する減圧室およびガス燃料を略大気圧まで減圧する減圧室の２つの減圧室を有する減圧器を用いてもよい。この場合、第３の燃料供給通路３６は、ガス燃料を大気圧以上の所定の圧力に減圧する減圧室と第２の吸気管３５とを接続するように設けられる。
【０１０９】
（ｂ）スロットルセンサ
上記実施の形態においては、スロットルセンサ２９は、スロットル開度が全開状態となった時点で検出信号を出力しているが、全閉状態が解除された時点で検出信号を出力してもよい。
【０１１０】
この場合、ＣＰＵ５２は、スロットルセンサ２９から検出信号が与えられた場合に、図５のステップＳ１〜Ｓ３およびステップＳ５〜Ｓ７の処理を行う。それにより、スロットルバルブ３０２の動作に連動してシリンダ２１内にガス燃料を迅速に供給することができる。
【０１１１】
また、スロットルセンサ２９は、スロットル開度を検出してもよい。この場合、図５のステップＳ４においては、ＣＰＵ５２は、スロットルセンサ２９の検出信号に基づいてスロットル開度がしきい値以上であるか否かを判別する。そして、スロットル開度がしきい値以上の場合に、第２の電磁バルブ３７を開放する。この場合、しきい値を任意に調整することにより、ガス燃料のシリンダ２１内への供給開始時期を調整することができる。それにより、エンジン２０１の始動性能を確実に向上させることができる。
【０１１２】
（ｃ）第２の電磁バルブの開放時間
図５の制御動作においては、所定時間第２の電磁バルブ３７を開放しているが、エンジン２０１の回転速度に基づいて第２の電磁バルブ３７を閉じる時期を決定してもよい。
【０１１３】
（ｄ）他の車両への適用
上記実施の形態においては、車両の一例としてゴルフカート１０００について説明したが、本発明に係るエンジンシステムは、フォークリフト等の産業用車両にも適用することができる。
【０１１４】
（６）請求項の各構成要素と実施の形態の各要素との対応
以下、請求項の各構成要素と実施の形態の各要素との対応の例について説明するが、本発明は下記の例に限定されない。
【０１１５】
上記実施の形態では、減圧器２０４が圧力調整装置の例であり、ミキサ２０２が混合装置の例であり、第２の吸気管３５および吸気ポート２６が吸気通路の例であり、第３の燃料供給路が接続通路の例であり、第２の電磁バルブ３７が第１の弁の例であり、ＣＰＵ５２が制御装置の例であり、スロットルバルブ３０２が第２の弁の例であり、スロットルセンサ２９が開度検出手段の例であり、エンジン回転速度検出センサが回転速度検出センサの例であり、前輪１０２または後輪１０３が駆動輪の例である。
【０１１６】
請求項の各構成要素として、請求項に記載されている構成または機能を有する他の種々の要素を用いることもできる。
【産業上の利用可能性】
【０１１７】
本発明は、アイドリングが行われないエンジンを搭載した車両、特にゴルフカート、またはフォークリフト等の産業用車両に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１８】
【図１】本発明の一実施の形態に係るエンジンシステムを備えた車両を示す外観図である。
【図２】本実施の形態に係るエンジンシステムの構成を示す概略図である。
【図３】ミキサの外観斜視図である。
【図４】ミキサの本体部の概略断面図である。
【図５】ＣＰＵの制御動作を示すフローチャートである。
【図６】第２の電磁バルブ、第３の燃料供給通路および第２の吸気管の位置関係を説明するための図である。
【符号の説明】
【０１１９】
２１  シリンダ
２４  クランク軸
２５  エンジン回転速度検出センサ
２６  吸気ポート
２９  スロットルセンサ
３３  第２の燃料供給路
３５  第２の吸気管
３６  第３の燃料供給路
３７  第２の電磁バルブ
５２  ＣＰＵ
１０２  前輪
１０３  後輪
１０７  アクセルペダル
１０９  燃料貯蔵容器
２００  エンジンシステム
２０１  エンジン
２０２  ミキサ
２０４  減圧器
２０４ａ  １次減圧室
２０４ｂ  ２次減圧室
２０４ｃ  ３次減圧室
３０２  スロットルバルブ
３０３  負圧調整バルブ
１０００  ゴルフカート
【図１】
2008151079.tif 000003
【図２】
2008151079.tif 000004
【図３】
2008151079.tif 000005
【図４】
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【図５】
2008151079.tif 000007
【図６】
2008151079.tif 000008