(57)【要約】【課題】  液化ガス燃料を燃料噴射弁に送ってエンジンに供給する液化ガス燃料供給装置について、燃料タンク内の温度上昇を押えて安定した液体の状態で高圧噴射を可能とし、燃料噴射量の安定性を良好なものとする。【解決手段】  燃料タンク１の液化ガス燃料を燃料ポンプで液体のまま燃料噴射弁８に送りエンジン５０の吸気管路５２に噴射する液化ガス燃料供給装置において、燃料ポンプを高圧燃料ポンプ２のみからなるものとしてその動力部２Ｂをエンジン５０側に設置するとともにポンプ部２Ａを燃料タンク１側に設置し、クランク軸５１で作動させられる動力部２Ｂがポンプ部２Ａに作動流体により動力を伝達して駆動することにより、燃料タンク１の液化ガス燃料を燃料噴射弁８に送るものとし、且つ圧力レギュレータ３を有する燃料戻し管路９Ｂを燃料タンク１の近くに設けた。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料タンクに貯留した液化ガス燃料を燃料ポンプで液体のまま燃料噴射弁に送りエンジンの吸気管路に噴射する液化ガス燃料供給装置において、
前記燃料ポンプが高圧燃料ポンプのみからなるものとされ、そして前記高圧燃料ポンプは動力部が前記エンジン側に設けられているとともにポンプ部が前記燃料タンク側に設けられており、前記動力部は作動流体により動力を伝達して前記ポンプ部を駆動するものとされている、
ことを特徴とする液化ガス燃料供給装置。
【請求項２】
請求項１に記載した液化ガス燃料供給装置における高圧燃料ポンプは、前記動力部がエンジンクランク軸により駆動される直動ピストンポンプであるとともに前記ポンプ部が作動流体により駆動される直動ピストンポンプであり、前記動力部のポンプ室と前記ポンプ部の背室とが配管で接続され、前記動力部で発生した作動流体の圧力脈動により前記ポンプ部を駆動して前記燃料タンク内の液化ガス燃料を加圧し前記燃料噴射弁へと送出させるものとされている、ことを特徴とする液化ガス燃料供給装置。
【請求項３】
前記ポンプ部から燃料噴射弁に至る燃料供給管路の前記ポンプ部に接近した個所から圧力レギュレータを設けた燃料戻し管路が分岐して設けられている、請求項１または２に記載した液化ガス燃料供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液化ガス燃料供給装置に関し、殊にＬＰＧやＤＭＥなどガソリンに比べて気化しやすい液化ガス燃料を液体の状態で燃料噴射弁に送りエンジンに供給する液化ガス燃料供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料タンク内のＬＰＧやＤＭＥなどの液化ガス燃料をポンプで高圧化して液体のまま燃料噴射弁からエンジンの吸気管路に噴射する液化ガス燃料供給装置は、例えば特開２００３−１２０４４３号公報に記載されているように広く知られている。
【０００３】
上記公報記載の液化ガス燃料供給装置は、図３に示すように燃料タンク１０に配置された低圧燃料ポンプ１０ａで加圧した燃料を燃料供給管路９Ａを通ってエンジン５０側に配設された高圧燃料ポンプ２０で更に高圧として燃料噴射弁８に送るものとしている。
【０００４】
また、燃料噴射弁８で噴射されなかった余剰燃料は燃料戻し管路９Ｂで燃料タンク１０に戻されるようになっているが、戻し燃料がエンジン５０近傍で加熱されることにより燃料タンク１０内に貯留されている燃料の温度が次第に上昇することから、温度の影響を受けて圧力を変動しやすい液化ガス燃料にあっては噴射圧力の変動により燃料噴射量を不安定なものとしてエンジン運転性に悪影響を与えることになる。その対策として前記公報記載のもののように燃料冷却手段を設置するとコスト高となるとともにその配設のための空間を要して機関全体の設計の自由度を損なうという問題が生じる。
【０００５】
一方、特開２００３―１１３７４１号公報には低圧燃料ポンプと高圧燃料ポンプとの間の燃料通路に高圧燃料ポンプへの送出量を調整する調量弁および燃料戻し路を設けて、燃料圧力を一定に維持するとともに戻し燃料の高温化を回避して、高圧燃料ポンプによる燃料送出量の制御性を改善しようとする技術が記載されている。
【０００６】
しかしながら、これらの液化ガス燃料供給装置における高圧燃料ポンプは、図３に示すようにクランク軸５１の回転を利用するなどその駆動のための動力源をエンジンに求めており、動力部ならびにポンプ部がエンジン本体に装着されるのが通常である。従って、これらを配設するためのスペースをエンジン近傍に要するとともに、低圧燃料ポンプとして燃料タンクから高圧燃料ポンプに燃料を圧送するための比較的昇圧能力が高いポンプを必要として製造コストが高騰しやすいという問題がある。また、燃料タンク側に低圧燃料ポンプの動力部が配置されることにより、この動力部から発生する熱により燃料タンク内の温度が上昇し燃料圧力が変動して燃料噴射量が更に不安定なものとなりやすい。
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−１２０４４３号公報
【特許文献２】特開２００３―１１３７４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記のような問題点を解決しようとするものであり、気化しやすい液化ガス燃料を液体のまま燃料噴射弁に送出してエンジンに供給する液化ガス燃料供給装置について、高圧噴射が可能であるとともに燃料タンク内の燃料温度の大幅な上昇を招くことがなく燃料噴射量の安定性を良好なものとすることを最大の課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
そこで、本発明は、燃料タンクに貯留した液化ガス燃料を燃料ポンプで液体のまま燃料噴射弁に送りエンジンの吸気管路に噴射する液化ガス燃料供給装置について、燃料ポンプを高圧燃料ポンプのみとし、この高圧燃料ポンプの動力部をエンジン側に設けるとともにポンプ部を燃料タンク側に設け、動力部は作動流体により動力を伝達してポンプ部を駆動するものとした。
【００１０】
このように、燃料タンクに配置される低圧燃料ポンプをなくして高圧燃料ポンプのみとし、その動力部をエンジン側に設けるとともにポンプ部を燃料タンク側に設け、動力部からなるポンプ部に作動流体により動力を伝達するものとしたことで、高圧噴射を可能としながら燃料タンク内の温度上昇が抑制され、燃料噴射量の安定性を良好なものとすることができる。
【００１１】
また、高圧燃料ポンプについて、動力部をエンジンクランク軸により駆動される直動ピストンポンプとするとともにポンプ部を作動流体により駆動される直動ピストンポンプとして動力部のポンプ室とポンプ部の背室とを配管で接続し、動力部で発生した作動流体の圧力脈動によりポンプ部を駆動して燃料タンク内の液化ガス燃料を加圧し燃料噴射弁へ送出するものとした場合は、動力部およびポンプ部の設置の自由度が大きいとともにポンプ部への動力伝達が容易且つ確実なものとなる。
【００１２】
さらに、高圧燃料ポンプのポンプ部から燃料噴射弁に至る燃料供給管路のポンプ部に接近した個所から圧力レギュレータを設けた燃料戻し管路を分岐して設け、燃料噴射弁で噴射されなかった余剰燃料をエンジン近傍から燃料タンクに戻さないリターンレス式とした場合は、燃料タンク内の温度上昇がさらに抑制される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によると、燃料タンク内の温度上昇が抑制されて液化ガス燃料を液体の状態で燃料噴射弁に送り、燃料噴射量の安定性を良好なものとすることができ、加えて全体の構成が簡単で低コストのものとすることができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図面を参照して本発明の実施の形態を説明すると、本実施の形態に係る液化ガス燃料供給装置の配置を示す図１を参照して、燃料タンク１から延びる燃料供給管路９Ａが燃料レール７に接続され、この燃料レール７からエンジン５０の吸気管路５２に設置された燃料噴射弁８に燃料が分配される。燃料供給管路９Ａには二個の遮断弁５ａ，５ｂが設置されており、これらの遮断弁５ａ，５ｂの間であって燃料タンク１に接近した個所から燃料タンク１に至る燃料戻し管路９Ｂが分岐し、この燃料戻し管路９Ｂには圧力レギュレータ３が設けられている。尚、本実施の形態においても従来の液化ガス燃料供給装置と同様に電子式制御装置１１およびこれにエンジン運転状態を入力させる図示しない各種センサが設けられており、加えて燃料噴射量に補正を加えるための温度センサ１２、圧力センサ１３が燃料レール７に付設されている。
【００１５】
本実施の形態の液化ガス燃料供給装置は、燃料タンク１側に高圧燃料ポンプ２のポンプ部２Ａが配設されるとともにエンジン５０側にその動力部２Ｂが配設されており、燃料タンク１に低圧燃料ポンプを設置していない点に特徴がある。このような構成とすることより、燃料タンク１は低圧燃料ポンプがなくなるとともに高圧燃料ポンプ２のポンプ部２Ａのみが配設され、しかも燃料噴射弁８の燃料噴射量を超える燃料はエンジン５０の近傍を通ることなく燃料戻し管路９Ｂによって燃料タンク１の近くで戻されることから、動力部が発生する熱やエンジン熱によって燃料タンク１内の温度が上昇することがなくなる。このため、液化ガス燃料の温度上昇による気化の心配がなくなり、安定した液体の状態で燃料噴射弁８に送ることができる。  一方、エンジン５０側には高圧燃料ポンプ２の動力部２Ｂのみが配設されているので、設置のためのスペースに余裕を生じて機関全体の設計の自由度が大きくなる、という利点がある。
【００１６】
高圧燃料ポンプ２のポンプ部２Ａは、燃料タンク１の底壁から下方に突設されたシリンダ２５にピストン（またはプランジャ）を嵌装し、その燃料タンク１側をポンプ室２２としてピストンばね２１を装入するとともに反対側を背室２４とした直動ピストンポンプである。  ポンプ室２２は出口逆止弁１ａを経て燃料供給管路９Ａに接続され、入口逆止弁１ｂを介して燃料タンク１に連通している。
【００１７】
一方、主に図２を参照して高圧燃料ポンプ２の動力部２Ｂは、エンジン５０のクランク軸５１の軸端部に設けた潤滑油溜り５０ａの上方に連設したシリンダ２８にピストン（またはプランジャ）２７を嵌装し、その上方空間をポンプ室２５としてピストンばね２６を装入した直動ピストンポンプである。  ピストン２７はクランク軸５１に取り付けたカム５２とピストンばね２６とによって往復動させられる。
【００１８】
ポンプ室２５はポンプ部２Ａの背室２４と配管３０によって接続されている。  また、このポンプ室２５は作動流体、一般には作動油の溜め室２９と高圧逃し弁２９ａおよび吸入弁２９ｂをそれぞれに有する並列管路によって接続されている。  ポンプ室２５，配管３０，背室２４は作動流体が充満封入されており、ポンプ作動時に封入作動流体が設定以上の圧力となった場合に高圧逃し弁２９ａが開弁して溜め室２９に放出することにより安全を図り、封入作動流体が漏れなどにより減少したときは吸入弁２９ｂが開弁して溜め室２９の作動流体を補給する。
【００１９】
以下、本実施の形態の液化ガス燃料供給装置の作用について説明する。
【００２０】
動力部２Ｂのピストン２７がカム５２の回転に追従して直線往復動するとポンプ室２５に圧力変動が生じ、これがほぼ正弦波の脈動となって配管３０を経てポンプ部２Ａの背室２４に伝達される。
【００２１】
そして、ポンプ部２Ａにおいて背室２４の圧力が低下するとピストンばね２１によってピストン２３が下降し、これにより燃料タンク１内の液化ガス燃料が入口逆止弁１ｂを通ってポンプ室２２に流入する。そして、背室２４の圧力が上昇するとピストン２３が上昇してポンプ室２２内の液化ガス燃料を出口逆止弁１ａを通って燃料供給管路９Ａから燃料レール７に配設された燃料噴射弁８に向かって送出する。
【００２２】
燃料供給管路９Ａから燃料レール７および燃料噴射弁８に至る区間において、液化ガス燃料は先に述べたように気化することなく液体の状態を維持し、且つ燃料戻し管路９Ｂに設置された圧力レギュレータ３により予め設定された圧力に調整されているため、安定した噴射圧力で燃料噴射弁８から吸気管路５２に噴射される。このことにより、ポンプ部２Ａを直動ピストンポンプとした高圧燃料ポンプ２による圧力脈動や環境温度変化の影響による燃料噴射量の変動はきわめて小さいものとなる。
【００２３】
以上述べたように、本実施の形態において高圧燃料ポンプのポンプ部を燃料タンク側に配設して低圧燃料ポンプを用いないものとするとともに、圧力レギュレータを設置した燃料戻し管路９Ｂを燃料タンク１の近くで燃料供給管路９Ａから分岐して燃料タンクに戻すようにしたことで、液化ガス燃料供給装置の設置のためのスペースを最小としながら製造コストを低廉なものとするとともに、燃料タンク内の燃料温度および燃料圧力が比較的安定的に維持されるため、燃料噴射量の安定性を良好なものとすることができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施の形態を示す配置図。
【図２】図１の動力部の詳細を示す配置図。
【図３】従来例を示す配置図。
【符号の説明】
【００２５】
１  燃料タンク、  ２  高圧燃料ポンプ、  ２Ａ  ポンプ部、  ２Ｂ  動力部、  ３  圧力レギュレータ、  ８  燃料噴射弁、  ９Ａ  燃料供給管路、  ９Ｂ  燃料戻し管路、  ２２，２５  ポンプ室、  ２３，２７  ピストン、  ２４  背室、  ３０  配管、  ５０  エンジン、  ５１  クランク軸、  ５２  吸気管路
【図１】
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【図２】
2005337019.tif 000004
【図３】
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