(57)【要約】【課題】メンテナンス時において、液相配管内に残っていた高圧の液相燃料をエンジンで燃焼させて掃気し、液相インジェクタの交換などのメンテナンスを安全に行えるようにする。【解決手段】燃料タンク１１内の液相燃料を液相配管１３を介して液体状で機関に供給する液噴インジェクタ９と、前記燃料タンク１１内の気相燃料を気相配管２１を介して気体状で機関に供給する気噴インジェクタ８とを有する。メンテナンス時に、液相元弁１４と気相元弁２２を閉弁する。次に、前記液相配管１３と気相配管２１とを連通するとともに気噴インジェクタ８を作動してエンジンを始動し、液相配管１３，１７内の液相燃料を気化させて気噴インジェクタ８から噴射し、配管内の燃料を消費する。【選択図】          図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液化ガスを貯蔵する燃料タンク内の液相燃料を液相配管を介して液体状で機関に供給する液噴インジェクタと、前記燃料タンク内の気相燃料を気相配管を介して気体状で機関に供給する気噴インジェクタとを有する液化ガス燃料供給装置において、
メンテナンス時に、前記液相配管に設けた液相元弁と、前記気相配管に設けた気相元弁とを閉弁するとともに前記液相配管と気相配管とを連通した状態で気噴インジェクタを作動して機関を始動し、液相配管内の液相燃料を気化させて気噴インジェクタから噴射し、消費することを特徴とする液化ガス燃料供給装置における液相燃料掃気方法。
【請求項２】
液化ガスを貯蔵する燃料タンク内の液相燃料を液相配管を介して液体状で機関に供給する液噴インジェクタと、前記燃料タンク内の気相燃料を気相配管を介して気体状で機関に供給する気噴インジェクタとを有する液化ガス燃料供給装置において、
前記液相配管に設けた液相元弁と、前記気相配管に設けた気相元弁と、前記液相元弁より下流の液相配管と前記気相元弁より下流の気相配管とを連通する連通管と、該連通管に設けてこれを開閉するメンテナンス弁と、該メンテナンス弁を開閉制御するメンテナンススイッチとからなることを特徴とする液化ガス燃料供給装置における液相燃料掃気装置。
【請求項３】
液化ガスを貯蔵する燃料タンク内の液相燃料を供給する液相配管と、該液相配管の液相燃料を噴射する液噴インジェクタと、前記燃料タンク内の気相燃料を供給する気相配管と、該気相配管の気相燃料を噴射する気噴インジェクタとを有する液化ガス燃料供給装置において、
前記液相配管に設けた液相元弁と、前記気相配管に設けた気相元弁と、前記液相元弁より下流の液相配管と前記気相元弁より下流の気相配管とを連通する連通管と、該連通管に設けてこれを開閉するメンテナンス弁と、該メンテナンス弁を開閉制御するメンテナンススイッチとからなることを特徴とする液化ガス燃料供給装置における液相燃料掃気装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は液化ガス燃料供給装置における液相燃料掃気方法およびその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関において液化ガスを噴射方式により供給する液化ガス燃料供給装置においては、エンジン（機関）停止後において、エンジン周辺が高温になることにより、液化ガス供給路内の液体燃料が蒸発して気泡が生じ、エンジンの再始動性を悪化させる問題がある。
【０００３】
この問題を解決するために、従来、燃料タンクからの液化ガスを液相状態（液体状態）で液噴インジェクタから吸気管へ噴射させる液相燃料供給系と、前記液化ガスを気化させた液化ガスを、気相状態（気体状態）で気噴インジェクタから吸気管へ噴射させる気相燃料供給系を設け、液相燃料供給系の液化ガスが設定温度よりも低温のときは液相燃料供給系より液化ガスを液相状態で吸気管内へ噴射させ、液相燃料供給系の液化ガスが設定温度以上のときは気相燃料系より液化ガスを気相状態で吸気管内へ噴射させるようにしたものが知られている（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特公平７−６５５４６号公報（第２頁、第１図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記のような燃料供給系におけるメンテナンス時において、液相燃料供給系の液噴インジェクタを交換する際に、その液相配管内に高圧の液化ガスが残留していると、液噴インジェクタの交換が困難な問題がある。
【０００６】
また、この問題を避けるために、液相燃料供給系の元弁を閉じて、この状態でエンジンを始動して液相配管内の液化ガスをエンジンで消費することも考えられる。
【０００７】
しかし、このように液相配管内の燃料を消費すると液相配管内の圧力が低下して燃料が気化し、また、液噴インジェクタは気噴インジェクタに比べて流量が小さく、気化した燃料を十分機関に供給することができないことから、機関がストールしてしまい、液相配管内の残留燃料を消費することができず、やはり、液噴インジェクタの交換が困難な問題がある。
【０００８】
そこで本発明は、前記の問題を解決する液化ガス燃料供給装置における液相燃料掃気方法およびその液相燃料掃気装置を提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決するために、請求項１記載の第１の発明は、液化ガスを貯蔵する燃料タンク内の液相燃料を液相配管を介して液体状で機関に供給する液噴インジェクタと、前記燃料タンク内の気相燃料を気相配管を介して気体状で機関に供給する気噴インジェクタとを有する液化ガス燃料供給装置において、
メンテナンス時に、前記液相配管に設けた液相元弁と、前記気相配管に設けた気相元弁とを閉弁するとともに前記液相配管と気相配管とを連通した状態で気噴インジェクタを作動して機関を始動し、液相配管内の液相燃料を気化させて気噴インジェクタから噴射し、消費することを特徴とする液化ガス燃料供給装置における液相燃料掃気方法である。
【００１０】
請求項２記載の第２の発明は、前記第１の発明を達成するための装置であって、液化ガスを貯蔵する燃料タンク内の液相燃料を液相配管を介して液体状で機関に供給する液噴インジェクタと、前記燃料タンク内の気相燃料を気相配管を介して気体状で機関に供給する気噴インジェクタとを有する液化ガス燃料供給装置において、
前記液相配管に設けた液相元弁と、前記気相配管に設けた気相元弁と、前記液相元弁より下流の液相配管と前記気相元弁より下流の気相配管とを連通する連通管と、該連通管に設けてこれを開閉するメンテナンス弁と、該メンテナンス弁を開閉制御するメンテナンススイッチとからなることを特徴とする液化ガス燃料供給装置における液相燃料掃気装置である。
【００１１】
本発明においては、メンテナンス時に先ず両元弁を閉じ、次でメンテナンススイッチをオン操作してメンテナンス弁を開作動するとともに気噴インジェクタを作動してエンジンを始動させる。これにより、液相配管内の高圧の液相燃料は減圧気化されて気相燃料となってメンテナンス弁を通り、気相配管に導かれる。そして、この気相となった燃料は気噴インジェクタから噴射されて消費される。この燃料の消費により液相配管内の液化ガスが掃気され、例えば液噴インジェクタの交換などのメンテナンスが安全に行える。
【００１２】
請求項３記載の第３の発明は、液化ガスを貯蔵する燃料タンク内の液相燃料を供給する液相配管と、該液相配管の液相燃料を噴射する液噴インジェクタと、前記燃料タンク内の気相燃料を供給する気相配管と、該気相配管の気相燃料を噴射する気噴インジェクタとを有する液化ガス燃料供給装置において、
前記液相配管に設けた液相元弁と、前記気相配管に設けた気相元弁と、前記液相元弁より下流の液相配管と前記気相元弁より下流の気相配管とを連通する連通管と、該連通管に設けてこれを開閉するメンテナンス弁と、該メンテナンス弁を開閉制御するメンテナンススイッチとからなることを特徴とする液化ガス燃料供給装置における液相燃料掃気装置である。
【００１３】
本発明によれば、本発明の装置を内燃機関の燃料供給系に適用した場合には、前記と同様の作用、効果を発揮する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の好ましい実施の形態を図に示す実施例に基づいて説明する。
【００１５】
図１は本発明の装置を搭載した内燃機関の略平面図で、エアクリーナ１から吸入した空気は、スロットルボデー２、吸気管３におけるエンジンの各気筒に連通する吸気ダクト４を通じてエンジン５に供給され、また、エンジン５の排気は排気管６から排出される。
【００１６】
前記スロットルボデー２におけるスロットルバルブ７の下流側には気噴インジェクタ８が備えられている。また、前記吸気管３における各吸気ダクト４には液噴インジェクタ９が備えられており、燃料デリバリパイプ１０を通じて液相燃料を各液噴インジェクタ９から各吸気ダクト４内に噴射供給するようになっている。
【００１７】
次に、前記図１に示す内燃機関への燃料供給装置（燃料供給系）について図２により説明する。
【００１８】
本発明は、ＬＰＧ、ＬＮＧ、水素ガスなどを加圧液化した液化ガスを燃料とする内燃機関に適用するもので、この液化ガスが燃料タンク１１内に液相（液体）状態と気相（気体）状態で貯蔵されている。
【００１９】
前記燃料タンク１１の底部と前記デリバリパイプ１０とは、燃料タンク１１内の液相部１２の液相燃料を取り出して前記燃料デリバリパイプ１０へ供給する液相燃料供給用の液相配管１３で接続されている。該液相燃料供給用の液相配管１３には、該液相配管１３を手動で開閉する液相元弁１４が設けられ、該液相元弁１４の下流側において燃料を加圧供給する燃料ポンプ１５が設けられ、該燃料ポンプ１５の下流側において燃料フィルタ１６が設けられている。
【００２０】
前記燃料デリバリパイプ１０と燃料タンク１１の気相部２０とは燃料戻し用の液相配管１７で接続され、該燃料戻し用の液相配管１７の燃料タンク１１側には、前記液相燃料供給用の液相配管１３、燃料デリバリパイプ１０、燃料戻し用の液相配管１７内の燃料圧力を所定圧に保持するためのプレッシャレギュレータ１８が設けられている。更に、該燃料戻し用の液相配管１７には、燃料デリバリパイプ１０方向への逆流を阻止する逆止弁１９が設けられている。
【００２１】
燃料タンク１１の気相部２０の上部と前記気噴インジェクタ８とは、燃料タンク１１内の気相部２０の気相燃料を取り出して前記気噴インジェクタ８へ供給する気相燃料供給用の気相配管２１で接続されている。該気相配管２１には、該気相配管２１を開閉する気相元弁２２が備えられている。前記気噴インジェクタ８は、その開閉時の開弁時間の幅が前記液噴インジェクタ９の開弁時間の幅よりも大きく設定されており、アイドル運転の要求燃料量を噴出できるものが使用されている。
【００２２】
前記燃料フィルタ１６より下流の液相配管、図の実施例では燃料戻し用の液相配管１７と、前記気相元弁２２より下流の気相配管２１とは連通管２３で連通されているとともに、該連通管２３に、該連通管２３を開閉するメンテナンス弁２４が設けられている。
【００２３】
エンジン制御ユニット２５には、前記図１に示す吸入空気量センサ２６や回転数センサ２７からの信号および水温センサ（図示せず）からの信号が入力されるようになっており、吸入空気量、回転数、冷却水温に基づいてエンジン制御ユニット２５により前記気噴インジェクタ８、液噴インジェクタ９、メンテナンス弁２４が制御されるようになっている。
【００２４】
また、前記エンジン制御ユニット２５にはメンテナンススイッチ２８が接続されており、該メンテナンススイッチ２８を手動によりオン操作することにより、エンジン制御ユニット２５によって、前記のメンテナンス弁２４が開弁するようになっている。なお、このメンテナンススイッチ２８をオン操作しても前記液噴インジェクタ９は開弁させない。
【００２５】
以上の構成において、通常時は、液相元弁１４および気相元弁２２が開状態にあり、また、メンテナンススイッチ２８はオフ状態でメンテナンス弁２４が閉状態にある。
【００２６】
したがって、メンテナンス時以外の車両走行時やアイドル運転時においては、燃料タンク１１内の液相燃料が液噴インジェクタ９に供給され、また、気相燃料が気噴インジェクタ８に供給される状態にあり、前記従来のようにエンジン制御ユニット２５によって温度などの条件に対応して液噴インジェクタ９および気噴インジェクタ８が制御されてエンジンの運転が行われる。
【００２７】
次にメンテナンス時において液噴インジェクタ９を交換する場合について図２と図３のフローチャートを用いて説明する。
【００２８】
先ず、液相元弁１４および気相元弁２２を手動で閉弁する（ステップ１０１）。次にメンテナンススイッチ２８を手動でオン作動して（ステップ１０２）、メンテナンス弁２４を開作動し（ステップ１０３）、燃料戻し用の液相配管１７と気相配管２１を連通する。この連通により、燃料戻し用の液相配管１７内の高圧の液化ガスは減圧されて気化し、気相燃料（気体状の燃料）となり、気相配管２１内に導かれる。
【００２９】
また、前記のメンテナンススイッチ２８のオン作動により気噴インジェクタ８が開弁作動して前記気相配管２１内に導かれて気相（気体）となった燃料が気噴インジェクタ８からエンジン５に噴射供給されるとともにエンジンの始動が行われ（ステップ１０４）、気噴インジェクタ８から気相となった燃料が噴射されてエンジンにより燃焼され、エンジンが回転する。なお、液噴インジェクタ９は開弁されない。
【００３０】
次に、前記の気噴インジェクタ８からの気相となった燃料によりエンジンが回転した後のエンジン回転数がエンジン制御ユニット２５で検知され、エンジンが回転中であればメンテナンススイッチ２８のオン状態を維持し、気相となった燃料の燃焼を続行する（ステップ１０５）。
【００３１】
この気噴インジェクタ８からの気相となった燃料の噴射により、燃料戻し用の液相配管１７、燃料デリバリパイプ１０、液相燃料供給用の液相配管１３の液相燃料が掃気、消費され、各配管内圧力が低下する。
【００３２】
そして、エンジンが停止したとき、すなわち、前記各管内の液化ガスの圧力が所定以下に低下して気噴インジェクタ８からの気相となった燃料の噴出が停止したとき、このエンジンの停止をエンジン制御ユニット２５が検知し、メンテナンス弁２４を閉弁し（ステップ１０６）、メンテナンススイッチ２８をオフ状態に復帰させる（ステップ１０７）。
【００３３】
なお、エンジン制御ユニット２５により、メンテナンススイッチ２８のオン作動を検出し、その後、所定時間経過した後にメンテナンス弁２４を閉弁するともにメンテナンススイッチ２８をオフ状態に復帰させるようにしてもよい。
【００３４】
前記の作用により、全配管内の液化ガスが略全部消費されて、全配管内には液化ガスが残留しないため、液噴インジェクタ９の交換作業が容易に行える。なお、液噴インジェクタ９の交換以外の配管等の修理のメンテナンスも同様に容易に行える。
【００３５】
なお、前記実施例では、燃料戻し用液相配管１７と気相配管２１を連通管２３で連通したが、前記液相燃料供給用の液相配管１３と気相配管２１とを連通管で連通してこの連通管に前記のメンテナンス弁２４を設けてもよい。
また、本発明の液相燃料掃気装置は、例えば前記のエンジン５等を除く燃料供給系部をキットとして出荷し、その後にエンジン５等に組み付けるようにしてもよい。
【００３６】
【発明の効果】
以上のようであるから本発明によれば、メンテナンス時において、液相配管内に残っていた液相燃料を気化させて気噴インジェクタによりエンジンで燃焼消費させて掃気し、全配管内の液化ガスの残留をなくすことができるため、例えば液相燃料を噴射させる液相インジェクタの交換などのメンテナンスが容易に行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の装置を搭載した内燃機関の略平面図。
【図２】本発明の燃料系統を示す図。
【図３】本発明におけるメンテナンス時のフローチャートを示す図。
【符号の説明】
８    液噴インジェクタ
９    気噴インジェクタ
１１    燃料タンク
１２    液相部
１３    液相燃料供給用の液相配管
１４    液相元弁
１７    燃料戻し用の液相配管
２０    気相部
２１    気相配管
２２    気相元弁
２３    連通部
２４    メンテナンス弁
２５    ＥＣＵ
２８    メンテナンススイッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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