(57)【要約】【課題】ベーパライザーが故障時などにＬＰＧガスの圧力が異常に高くなっても、これを自動的に解放して燃圧センサーなどの部品故障やエンジン不調を回避することのできるＬＰＧ噴射式エンジンの燃圧上昇防止装置を提供する。【解決手段】ＬＰＧ通路６と吸気マニホールド２との間に、設定差圧で弁口を開くリリーフ弁７１，７２を並列に接続し、ＬＰＧ通路６と吸気マニホールド２間の圧力差が設定圧に達したとき、リリーフ弁をその設定圧力に応じて順番に開き、ＬＰＧ通路６のＬＰＧガスを吸気マニホールド２内へ直接排出するようにした。また、液化ＬＰＧ通路８にＬＰＧ燃料遮断弁９を設けるとともに、ＬＰＧ通路６にはＬＰＧ燃圧センサー１０を設け、ＬＰＧ通路６のガス圧が設定圧以上になったときにＬＰＧ燃料遮断弁９を遮断し、ＬＰＧボンベから送給されるＬＰＧ燃料を強制的に遮断するようにした。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＬＰＧボンベから送給される液化ＬＰＧをベーパライザーで気化して所定圧力のＬＰＧガスに変換し、ＬＰＧ燃料噴射弁から吸気マニホールド内へ噴射するようにしたＬＰＧ噴射式エンジンにおいて、
前記ベーパライザーとＬＰＧ燃料噴射弁との間をむすぶＬＰＧ通路と、前記吸気マニホールドとの間に、設定差圧で弁口を開くリリーフ弁を接続し、
前記ＬＰＧ通路と吸気マニホールド間の圧力差が設定圧に達したとき、前記リリーフ弁の弁口を自動的に開き、ＬＰＧ通路のＬＰＧガスを吸気マニホールド内へ直接排出するようにしたことを特徴とするＬＰＧ噴射式エンジンの燃圧上昇防止装置。
【請求項２】
前記リリーフ弁を並列に複数個設け、各リリーフ弁の作動圧力を段階的に変えたことを特徴とする請求項１記載のＬＰＧ噴射式エンジンの燃圧上昇防止装置。
【請求項３】
前記ＬＰＧボンベとベーパライザーとの間を結ぶ液化ＬＰＧ通路にＬＰＧ燃料遮断弁を設けるとともに、前記ベーパライザーとＬＰＧ燃料噴射弁との間をむすぶＬＰＧ通路にはＬＰＧ燃圧センサーを設け、
前記ＬＰＧ通路の圧力が設定圧力以上になったことをＬＰＧ燃圧センサーが検出したときに前記ＬＰＧ燃料遮断弁を作動し、ＬＰＧボンベからベーパライザーに送給されるＬＰＧ燃料を強制的に遮断するようにしたことを特徴とする請求項１または２記載のＬＰＧ噴射式エンジンの燃圧上昇防止装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＬＰＧ噴射式エンジンにおけるＬＰＧ燃料供給経路の燃圧上昇防止装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＬＰＧ噴射式エンジンにおいて、液体ＬＰＧを気化するベーパライザーが故障した場合などにおいては、ＬＰＧ燃料噴射弁にかかる圧力が異常に高くなる可能性がある。従来のＬＰＧ噴射式エンジンでは、このような圧力上昇を抑制する機構や装置が存在しないため、このような圧力上昇が発生すると、圧力センサーなどの部品が故障したり、エンジン不調を来す恐れがあった。
【０００３】
例えば、特許文献１には、水素ガスなどを用いた気体燃料エンジンにおいて、エンジン始動不良時やエンスト時のエンジン停止直前における不適正な気体燃料の供給によるアフターバーンやバックファイアを防止するため、燃料通路中の流量調整弁の下流側にＬＰＧ燃料遮断弁を設け、吸気マニホールドのベンチュリなどで吸気状態を検出し、エンジン停止前にＬＰＧ燃料遮断弁を閉じるようにした技術が示されているが、この技術はエンジン始動不良時やエンスト時のアフターバーンやバックファイアを防止するためのものであり、本発明が目的とするＬＰＧ燃料の燃圧上昇とは関係がなく、ベーパライザー故障時などにおける燃圧上昇を自動的に抑制するものではない。
【０００４】
【特許文献１】
特開平５−２１４９３７号号公報（全頁、全図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、液体ＬＰＧを気化するベーパライザーが故障した場合などに燃料噴射弁にかかるＬＰＧガスの圧力が異常に高くなっても、これを自動的に解放して燃圧センサーなどの部品故障やエンジン不調を回避することのできるＬＰＧ噴射式エンジンの燃圧上昇防止装置を提供することを課題とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明では次のような手段を採用した。
すなわち、請求項１に記載の燃圧上昇防止装置は、ＬＰＧボンベから送給される液化ＬＰＧをベーパライザーで気化して所定圧力のＬＰＧガスに変換し、ＬＰＧ燃料噴射弁から吸気マニホールド内へ噴射するようにしたＬＰＧ噴射式エンジンにおいて、前記ベーパライザーとＬＰＧ燃料噴射弁との間をむすぶＬＰＧ通路と、前記吸気マニホールドとの間に、設定差圧で弁口を開くリリーフ弁を接続し、前記ＬＰＧ通路と吸気マニホールド間の圧力差が設定圧に達したとき、前記リリーフ弁の弁口を自動的に開き、ＬＰＧ通路のＬＰＧガスを吸気マニホールド内へ直接排出するようにしたことものである。このような構成とした場合、ベーパライザーとＬＰＧ燃料噴射弁との間をむすぶＬＰＧ通路のガス圧の異常上昇発生時、リリーフ弁によってＬＰＧガスを直接吸気マニホールド内へ排出することができ、ガス圧の異常上昇を抑制することができる。
【０００７】
請求項２に記載の燃圧上昇防止装置は、上記請求項１に記載の燃圧上昇防止装置において、前記リリーフ弁を並列に複数個設け、各リリーフ弁の作動圧力を段階的に変えたものである。このような構成とした場合、ガス圧の異常上昇を段階的に解放しながら抑制することができ、よりきめ細かな制御を実現することができる。
【０００８】
請求項３に記載の燃圧上昇防止装置は、前記請求項１または２に記載の燃圧上昇防止装置において、前記ＬＰＧボンベとベーパライザーとの間を結ぶ液化ＬＰＧ通路にＬＰＧ燃料遮断弁を設けるとともに、前記ベーパライザーとＬＰＧ燃料噴射弁との間をむすぶＬＰＧ通路にはＬＰＧ燃圧センサーを設け、前記ＬＰＧ通路の圧力が設定圧力以上になったことをＬＰＧ燃圧センサーが検出したときに前記ＬＰＧ燃料遮断弁を作動し、ＬＰＧボンベからベーパライザーに送給されるＬＰＧ燃料を強制的に遮断するようにしたものである。このような構成とした場合、ＬＰＧ燃料の供給を自動的に遮断し、燃圧上昇を更に抑えることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１に、本発明に係る燃圧上昇防止装置の一実施の形態を示す。図において、１は液化ＬＰＧの入ったＬＰＧボンベ、２はＬＰＧ燃料式エンジンにつながる吸気マニホールドであって、吸気マニホールド２の適宜位置には、ＬＰＧ燃料を供給するためのＬＰＧ燃料噴射弁３が設けられている。
【００１０】
ＬＰＧボンベ１とＬＰＧ燃料噴射弁３との間には、ベーパライザー４が設けられており、ＬＰＧボンベ１から送給されてくる高圧（例えば約１８ｋｇｆ／ｃｍ２）の液化ＬＰＧを所定圧力（例えば０．３Ｋｇｆ／ｃｍ２前後）のＬＰＧガスに変換し、電子制御装置（ＥＣＭ）５の制御の下、所定のタイミングでＬＰＧ燃料噴射弁３から吸気マニホールド２内に噴射するように構成されている。
【００１１】
前記ＬＰＧボンベ１、ベーパライザー４、ＬＰＧ燃料噴射弁３、電子制御装置５からなる機構は、ＬＰＧ燃料式エンジンにおける公知の燃料供給系を構成している。本発明は、この従来公知のＬＰＧ燃料供給系において、次のような機構を付加することにより、ベーパライザー４から送り出されるＬＰＧガスの圧力が異常上昇した際に、その圧力上昇に応じて段階的にＬＰＧガスを吸気マニホールド２内へ直接排出し、異常なガス圧を解放するようにしたものである。
【００１２】
すなわち、本発明は、ベーパライザー４とＬＰＧ燃料噴射弁３との間を結ぶＬＰＧ通路６の途中に２つのリリーフ弁７１，７２をＬＰＧ燃料噴射弁３に対して並列に設け、その出口側を吸気マニホールド２に直接臨ませたものである。この２つのリリーフ弁７１，７２は、ＬＰＧ通路６内のＬＰＧガス圧と吸気マニホールド２内の圧力との差圧で作動するメカニカル弁であって、例えば、第１のリリーフ弁７１は、差圧０．８Ｋｇｆ／ｃｍ２で作動するように設定され、第２のリリーフ弁７２は、差圧１．２Ｋｇｆ／ｃｍ２で作動するように設定されている。なお、図示例では、２つのリリーフ弁７１，７２をそれぞれ独立に設けたが、いずれか一方または両方を燃料噴射弁３内に一体に組み込んでもよい。
【００１３】
さらに、本発明では、許容範囲を超える異常圧力が発生した時に、ＬＰＧ燃料の送給そのものを停止させるために、ＬＰＧボンベ１とベーパライザー４との間をむすぶ液化ＬＰＧ通路８の途中にＬＰＧ燃料遮断弁９を設けるとともに、ＬＰＧ通路６には、ＬＰＧ通路６内のガス圧を常時監視するＬＰＧ燃圧センサー１０を設けた。また、警告灯１１を設け、許容範囲を超える異常圧力発生時、電子制御装置５によって警告灯１１を点灯し、異常を知らせるように構成した。なお、ＬＰＧ燃圧センサー１０は、本発明専用のものを独立に設けてもよいが、エンジン制御のためにＬＰＧ通路６に従前から備えられているガス圧センサーを前記ＬＰＧ燃圧センサー１０として兼用し、その検出信号を異常検知に利用するようにしてもよい。
【００１４】
上記構成になる燃圧上昇防止装置は、次のように作動する。
まず、ベーパライザー４からＬＰＧ燃料噴射弁３に供給されるＬＰＧガスのガス圧が正常範囲にある場合、２つのリリーフ弁７１，７２  とＬＰＧ燃料遮断弁９は作動することがなく、ベーパライザー４からＬＰＧ燃料噴射弁３に向けて送給されたＬＰＧガスは、電子制御装置５の制御の下、ＬＰＧ通路６を通じてＬＰＧ燃料遮断弁９から吸気マニホールド２内へ噴射される。
【００１５】
いま、ベーパライザー４に何らかの故障が発生し、ＬＰＧ通路６内のガス圧が上昇し、第１のリリーフ弁７１の設定圧０．８Ｋｇｆ／ｃｍ２に達すると、第１のリリーフ弁７１が作動し、その弁口を開く。第１のリリーフ弁７１の弁口が開くと、異常圧状態にあるＬＰＧ通路６内のＬＰＧガスは、ＬＰＧ燃料噴射弁３を迂回して、第１のリリーフ弁７１から直接吸気マニホールド２内へ排出される。この結果、ＬＰＧ通路６内のＬＰＧガスの異常圧力上昇が抑えられ、ガス圧異常に伴う燃圧センサーなどの部品故障やエンジン不調を自動的に回避することができる。
【００１６】
ＬＰＧ通路６内のガス圧がさらに上昇していき、前記第１のリリーフ弁７１だけでは圧力上昇を充分に抑えることができない場合には、ＬＰＧガスの圧力が第２のリリーフ弁７２の設定圧１．２Ｋｇｆ／ｃｍ２に達した時点で、第２のリリーフ弁７２が作動し、その弁口を開く。この結果、第１のリリーフ弁７１と第２のリリーフ弁７２の２つの弁によってＬＰＧガスが吸気マニホールド２内へ直接排出される。このため、ＬＰＧガスの圧力上昇を確実に抑えることができるようになる。
【００１７】
一方、ＬＰＧ通路６内のガス圧をＬＰＧ燃圧センサー１０で検出し、電子制御装置５によって常時監視しているので、前記第１のリリーフ弁７１と第２のリリーフ弁７２の２つが作動したにもかかわらず、ＬＰＧガスの圧力がさらに上昇していくような場合には、電子制御装置５がその圧力変動から許容範囲を超える異常発生と診断し、ＬＰＧボンベ１とベーパライザー４をむすぶ液化ＬＰＧ通路８に設けられているＬＰＧ燃料遮断弁９を作動し、液化ＬＰＧ通路８を強制的に遮断する。これによって、ＬＰＧ燃料自体の送給が強制的に停止され、圧力上昇を更に抑えることができる。また、これと同時に、電子制御装置５は警告灯１１を点灯し、圧力異常の発生を知らせる。
【００１８】
なお、前記実施の形態では、リリーフ弁を２個設けた場合を例に採って説明したが、リリーフ弁は２個だけに限らず、３個以上設けてもよいし、場合によっては１個だけでもよい。一般的に、リリーフ弁の数が多いほど、異常圧力の抑制作用をきめ細かく行なうことが可能となる。
【００１９】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載の発明によれば、ＬＰＧ通路と吸気マニホールド間の圧力差が設定圧に達したとき、リリーフ弁の弁口を自動的に開き、ＬＰＧ通路のＬＰＧガスを吸気マニホールド内へ直接排出するようにしたので、ＬＰＧガスの圧力異常に伴う燃圧センサーなどの部品故障やエンジン不調を自動的に回避することができる。
【００２０】
請求項２に記載の発明によれば、リリーフ弁を複数個並列に設け、各リリーフ弁の設定差圧を段階的に変えるようにしたので、圧力上昇に従ってリリーフ弁を順番に開口していくことができ、よりきめ細かな圧力抑制を行なうことができる。
【００２１】
請求項３に記載の発明によれば、ＬＰＧ通路の圧力が設定圧力以上になったことをＬＰＧ燃圧センサーで検出したときにＬＰＧ燃料遮断弁を作動し、ＬＰＧボンベからベーパライザーに送給されるＬＰＧ燃料を強制的に遮断するようにしたので、自動的にＬＰＧ燃料の供給を停止し、燃圧上昇を更に抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる燃圧上昇防止装置の一実施の形態を示すブロック図である。
【符号の説明】
１    ＬＰＧボンベ
２    吸気マニホールド
３    ＬＰＧ燃料噴射弁
４    ベーパライザー
５    電子制御装置（ＥＣＭ）
６    ＬＰＧ通路
７１，７２  リリーフ弁
８    液化ＬＰＧ通路
９    ＬＰＧ燃料遮断弁
１０  ＬＰＧ燃圧センサー
１１  警告灯
【図１】
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