(57)【要約】【課題】バキュームロック機構を備えたガス燃料供給装置について、エンジン運転状態に拘わらずバキュームロック機構の正常な機能を確保する。【解決手段】高圧のガス燃料を減圧・気化するベーパライザ５と、減圧されたガス燃料を吸気管路２７に送出するミキサ２３と、ベーパライザ５内のロックダイヤフラム１９で区画された負圧導入室２０を所定の負圧発生部に接続する空気通路２２と、を備えており、エンジン２６停止による負圧発生部の圧力変動を導入してロックダイヤフラム１９が変位することによりベーパライザ５内で燃料通路を遮断するバキュームロック機構１８を備えたガス燃料供給装置において、負圧発生部をエンジンバルブカバー２６ａの内側空間として、エンジンバルブカバー２６ａ内側空間で発生する圧力変動を負圧導入室２０に導入してバキュームロック機構１８を作動させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料容器から送出された高圧のガス燃料を減圧・気化するベーパライザと、前記減圧・気化したガス燃料を吸気管路に送出するミキサと、前記ベーパライザ内のロックダイヤフラムで区画された負圧導入室をエンジン側の所定の負圧発生部に接続する空気通路と、を備えており、エンジン停止による前記負圧発生部の圧力変動を導入して前記ロックダイヤフラムが変位することにより前記ベーパライザ内で燃料通路を遮断するバキュームロック機構を備えたエンジンのガス燃料供給装置において、前記負圧発生部がエンジンバルブカバーの内側空間であっり、該エンジンバルブカバーの内側空間で発生する圧力変動を前記負圧導入室に導入して前記バキュームロック機構を作動させることを特徴とするエンジンのガス燃料供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧力容器から送出された高圧のガス燃料をベーパライザで所定圧力に減圧・気化し、これをミキサにより吸気管路に送出してエンジンに供給するためのガス燃料供給装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ガス燃料、一般には液化石油ガス（ＬＰＧ）または圧縮天然ガス（ＣＮＧ）をエンジンに供給する装置として、圧力容器に充填した高圧のガス燃料をベーパライザ（レギュレータ）により大気圧程度の圧力に減圧調整し、吸気管路に設置したミキサを通過する吸入空気流が発生する負圧で吸引させることにより、吸気管路に送出してエンジンに供給するガス燃料供給装置が知られている。
【０００３】
図４は従来のガス燃料供給装置の配置図を示すものであり、ベーパライザ５は圧力容器１から送られてくる高圧のガス燃料を大気圧よりも少し高い圧力に減圧する一次室６と、これを更に減圧して大気圧程度の圧力とする二次室１３とを備えており、二次室１３の圧力変化に応じて一次室６と二次室１３とを連通・遮断するように動作する二次弁１２を、エンジン２６停止時に強制閉弁させてガス燃料の流出を防止するバキュームロック機構１８を設けることが普通に行われている。
【０００４】
このバキュームロック機構１８は、実開昭４８−４１９１２号公報などによって周知のように、ロックダイヤフラム１９によって二次室１３と区画した負圧導入室２０を吸気管路２７、一般にはミキサ２３下流側の吸気マニホルド部分に空気通路２２で接続されており、エンジン運転時に吸入負圧（吸気マニホルド負圧）によってロックダイヤフラム１９を負圧導入室２０側に引き込んで変位させたロック解除状態として、二次室１３と大気側とを区画した二次ダイヤフラム１５の変位に応じて二次弁１２の開閉動作を行わせるものとし、エンジン２６停止時にはロックバネ２１によってロックダイヤフラム１９を二次室１３側に変位させて二次弁レバー１６を押すことで二次弁１２を強制閉弁させたロック状態を形成するようになっている。
【０００５】
即ち、例えばエンジン２６がキーＯＮのままでエンストした場合、キイスイッチに連動する燃料遮断弁３，３が開放したままになってガス燃料が漏出することがあり、或いはエンジンの回転慣性力が大きい場合にミキサ式のガス燃料供給装置においてキーＯＦＦ操作で点火が停止されても、回転慣性と吸引された燃料の自然着火によりエンジンが回転し続けるランオン（ジーゼリング）が発生する場合がある。従って、上述したバキュームロック機構１８によりベーパライザ５内で燃料供給路を強制的に閉鎖して、これらのトラブルを回避しようとするものである。
【０００６】
しかしながら、吸気マニホルド負圧を利用したバキュームロック機構１８は、エンジン全開運転（スロットル全開）時やクランキング時に吸入負圧が不足することで、ロックダイヤフラム１９を引ききれずにバキュームロックばね２１が勝ったロック状態となり、ガス燃料の供給が不充分となってエンジンの運転不能や始動不能となるトラブルが発生することがある。
【０００７】
即ち、吸気マニホルド負圧は、スロットル開度やエンジン回転数などのエンジン運転状態によって大きく変動することから、時としてバキュームロック機構１８の正常な作動が確保されにくくなる点が問題となっている。
【特許文献１】実開昭４８−４１９１２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、バキュームロック機構を備えたガス燃料供給装置について、いかなるエンジン運転状態であってもバキュームロック機構の正常な機能を確保できるようにすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決するためになされた本発明は、  燃料容器から送出された高圧のガス燃料を減圧・気化するベーパライザと、前記減圧・気化したガス燃料を吸気管路に送出するミキサと、前記ベーパライザ内のロックダイヤフラムで区画された負圧導入室をエンジン側の所定の負圧発生部に接続する空気通路と、を備えており、エンジン停止による前記負圧発生部の圧力変動を導入して前記ロックダイヤフラムが変位することにより前記ベーパライザ内で燃料通路を遮断するバキュームロック機構を備えたエンジンのガス燃料供給装置において、前記負圧発生部がエンジンバルブカバーの内側空間であり、該エンジンバルブカバーの内側空間で発生する圧力変動を前記負圧導入室に導入して前記バキュームロック機構を作動させることを特徴とする。
【００１０】
このような構成としたことで、エンジンバルブカバー（ロッカーアームカバー）の内側空間における負圧が吸気マニホルド負圧と比べて圧力変動の幅が小さいことから、ロックダイヤフラムを引ききれるだけの負圧をクランキング時からエンジン全開運転時に亘って安定して維持することができるものとなる。
【発明の効果】
【００１１】
エンジン側の負圧発生部であるエンジンバルブカバー内側空間とベーパライザ内の負圧導入室とを接続した本発明によると、バキュームロック機構を備えたガス燃料供給装置について、あらゆるエンジン運転状態に対応してバキュームロック機構の正常な機能を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下に、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態を説明する。
【００１３】
図１の配置図において、圧力容器（燃料タンク）１は燃料供給管路２によってベーパライザ５（レギュレータ）の一次室６側に接続されており、この燃料供給管路２の圧力容器１に近い部分とベーパライザ５に近い部分の２箇所に電磁駆動式の燃料遮断弁３，３が設置されており、これらの燃料遮断弁３，３は図示しないキイスイッチの動作に連動しており、キイスイッチＯＮ時に開通し、ＯＦＦ時に閉鎖するようになっている。
【００１４】
燃料供給管路２は、一次室６の手前で燃料を一旦保持して必要により所定の加熱手段で燃料を加熱する入口室４に接続され、入口室４から一次室６への入口は一次ダイヤフラム７に係合した一次弁レバー８に設けられた一次弁９によって開閉されるものとされ、一次室６の圧力と一次バネ１０のバネ荷重によって一次ダイヤフラム７が変位し、圧力容器１から送られてくる高圧のガス燃料を大気圧よりも少し高い一定圧力に減圧して一次室６に保有するように一次弁９を開閉動作させる。
【００１５】
一次室６のガス燃料は連通孔１１を通って二次弁１２により大気圧程度の一定圧力に減圧して二次室１２に保有させ、これより燃料通路１４を通って図示しないミキサ２３に送るものであり、二次弁１２は二次ダイヤフラム１５に係合した二次弁レバー１６に設けられて二次室１３の圧力と二次バネ１７のバネ荷重とによる二次ダイヤフラム１５の変化に応じて連通孔１１を開閉するように作動する。
【００１６】
ミキサ２３は、エアクリーナ２５からエンジン２６に至る吸気管路２７に設置され、吸入空気流によってベンチュリ２４に発生する負圧が二次室１３のガス燃料を吸引してノズルから送出させ、吸入空気と混合してエンジン２６に供給するものであり、ここまでの構成は図４の従来のガス燃料供給装置とほぼ共通している。
【００１７】
ベーパライザ５の二次室１３を形成する空間内には、ロックダイヤフラム１９が設置されており、このロックダイヤフラム１９によって二次室１３と区画された負圧導入室２０にロックバネ２１が挿入されていて、これらはバキュームロック機構１８を構成している。そして、空気通路２２で負圧導入室２０と接続される負圧発生部を、エンジン２６のエンジンバブルカバー２６ａの内側空間とした点が本発明の特徴部分となっている。
【００１８】
即ち、図４に示す従来のガス燃料供給装置において、負圧導入室２０が吸気管路、一般には吸気マニホルドの部分と空気通路２２によって接続されているのに対し、この吸気マニホルド負圧と比較して負圧が安定的に維持されやすいエンジンバルブカバー２６ａの内側空間に接続することにより、安定的に負圧を導入できるものとした。
【００１９】
これにより、エンジン２６の運転時にはエンジンバルブカバー２６ａ内に発生している所定レベル以上の負圧が負圧導入室２０に導入されて、ロックダイヤフラム１９を吸引変位させることで二次弁レバー１６から離間させ、二次弁１２の開閉動作の支障とならないものとしている。そして、エンジン２６が停止すると、エンジンバブルカバー２６ａ内側空間がほぼ大気圧となることから、ロックダイヤフラム１９はロックバネ２１により押圧変位して二次弁レバー１６を押し、二次弁１２を閉鎖させて一次室６と二次室１３とを遮断するようになっている。
【００２０】
以下に、本実施の形態の作用について、図２（Ａ），（Ｂ）および図３のグラフを参照しながら詳細に説明する。
【００２１】
図２（Ａ），（Ｂ）は、市販の２０ＨＰ、Ｖ型２気筒のＯＨＶエンジンに関する各データのグラフを示している。図２（Ｂ）は、このクラスのエンジンに搭載されるベーパライザにおけるバキュームロック作動のためのバキューム圧とバキュームロックダイヤフラムのストロークとの関係を示すグラフであり、作動開始が−５ｍｍＨｇ（−０．６７ｋＰａ）で、全ストローク点が−１０ｍｍＨｇ（−１．３３ｋＰａ）となっていることが確認される。
【００２２】
そして、このエンジンについて、エンジンバルブカバー内圧力とエンジン回転数との関係を示す図２（Ａ）によれば、エンジンバルブカバー内圧力は、クランキング時から全開運転まで全域に亘ってバキュームロック作動のためのバキューム圧を上回っていることが分かる。
【００２３】
これに対し、このエンジンに関して吸気管圧力とエンジンの回転数との関係を示す図３のグラフに示すように、エンジン全開運転の２８００ｒｐｍ以下では吸気管圧力が−６ｍｍＨｇ（−０．８ｋＰａ）以下となっており、バキュームロック機構を正常に作動させる（ロックダイヤフラムを引ききる）ことができない状況となっていることが確認される。
【００２４】
これらのことから、エンジンバルブカバー内側空間と負圧導入室とを空気通路で接続した本実施の形態では、あらゆるエンジン運転状態に対応してバキュームロック機構が正常に機能することを実現できるようになる。尚、バキュームロック機構の圧力源として用いるエンジンバルブカバー内側の空気は、オイルやブローバイガスによる汚れが殆どなく、殊に、ガスエンジンでは乾いた状態となるため、クリーンな圧力が得られることが分かっている。
【００２５】
以上のように、従来のガス燃料供給装置においてクランキング時や全開運転時などの場合に吸気マニホルド負圧が不充分となることでエンジン運転中にベーパライザ内で燃料供給が遮断されるトラブルが発生していたのに対し、本発明により、いかなるエンジンの運転状態であってもバキュームロック機構の正常な機能が確保されるものとなって、エンジン運転状態を良好に維持できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明における実施の形態のガス燃料供給装置を示す配置図。
【図２】（Ａ）は市販エンジンおけるエンジンバルブカバー内圧力とエンジン回転数の関係を示すグラフ、（Ｂ）はこのクラスのエンジンに用いるベーパライザにおいてバキュームロック機構のバキューム圧とバキュームロックダイヤフラムのストロークとの関係を示すグラフ。
【図３】図１（Ａ）のエンジンにおける吸気管圧力とエンジン回転数との関係を示すグラフ。
【図４】従来例におけるガス燃料供給装置を示す配置図。
【符号の説明】
【００２７】
１  圧力容器、２  燃料供給管路、３  燃料遮断弁、５  ベーパライザ、６  一次室、７  一次ダイヤフラム、８  一次弁レバー、９  一次弁、１１  連通孔、１２  二次弁、１３  二次室、１５  二次ダイヤフラム、１６  二次弁レバー、１９  ロックダイヤフラム、２０  負圧導入室、２１  ロックバネ、２２  空気通路、２３  ミキサ、２６  エンジン、２６ａ  エンジンバルブカバー、２７  吸気通路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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