(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液化ガスを充填するボンベと、液化ガスを気化する熱交換機構および気化ガスを所定の正圧に調整する圧力調整機構を有するレギュレータと、吸気管路内に気化ガスを噴射する燃料噴射弁とを具えているエンジンの液化ガス供給装置において、
気化ガスを所定の正圧に保持する前記レギュレータ内の調圧室またはこれより前記燃料噴射弁に至る気化ガス通路と、前記レギュレータ内の入口室または前記ボンベから前記入口室に至る液化ガス通路とを、前記液化ガス通路へ向かって開く逆止弁を有する還流通路によって接続したことを特徴とするエンジンの液化ガス供給装置。
【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、一般には液化石油ガスを気化して吸気管に噴射させエンジンに燃料として供給する装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
液化石油ガスを火花点火エンジンの燃料に使用することは従前から営業車において周知であり、ボンベに充填されている高圧液状の液化石油ガスをレギュレータ（ベーパライザ）で気化させるとともに大気圧程度に減圧し、これを吸気管路に設置した混合器のベンチュリを流れる吸入空気が発生する負圧により吸引させて吸入空気と混合する、というシステムによってエンジンに供給している。混合器の多くは、ベンチュリ径をエンジンの低・中速域に適合させ、アイドル調整手段、高出力手段、空燃比制御手段などを設けることにより、エンジンの全運転域に亘って適正量の燃料を供給するようにしており、構成が著しく複雑化しているばかりか各手段の制御システムが複雑なものとなっている。
【０００３】
この問題を解決する一案として、ボンベの液化石油ガスをボンベ内の飽和蒸気圧で吸気管路に設置した燃料噴射弁に送り、液体のまま噴射させることが実開昭５９−４３６５９号公報などに提案されている。また、このシステムにおいて、ボンベから燃料噴射弁に至る間に液体の液化石油ガスが高温により気泡を発生して燃料流量を狂わせることがないようにポンプを用いて加圧する（例えば実開昭６２−８７１６２号公報参照）などの改善策も多数提案されている。
【０００４】
一方、液化石油ガスで代表される液化ガスを構成および制御システムが複雑な混合器によることなく、また温度の影響を受けやすい不安定な液状の液化ガスをそのまま燃料噴射弁で噴射することなく、正圧状態の気体としてこれを燃料噴射弁で噴射する、という考えが特開平６−１７７０９号公報に提示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前記の液化ガスを気化するとともに所定の正圧に調整するためには、前記のレギュレータ（ベーパライザ）と同様に、液化ガスを気化するための熱交換機構とこの気化ガスを所定の圧力に調整するための圧力調整機構とを有してなるレギュレータが用いられる。このレギュレータでは気化ガスは大気圧程度でなく正圧に調整される。
【０００６】
このレギュレータで気化される液化ガスは、液化石油ガスにあっては周知のように飽和蒸気圧が高いプロパンと低いブタンとの混合物であり、組成によっては飽和蒸気圧がプロパンのみに比べてかなり低い値となる。このように、飽和蒸気圧の低い液化ガスがエンジン始動時や始動直後であって低温状態のレギュレータに送入されると、熱交換効率が低いために気化されなかった液化ガスや湿り蒸気を含んだ状態で圧力調整される。エンジンが始動して温度が上昇すると熱交換効率が高くなり、レギュレータの二次側である調圧室およびこれより燃料噴射弁に至る気化ガス通路内に残留する液化ガスや湿り蒸気が気化して燃料圧力が大幅に上昇し、燃料噴射量が著しく増加してエンジン運転を不調にする場合を生じる、という心配がある。
【０００７】
本発明は液化ガスを気化して正圧で吸気管路に噴射させることにより、構成および制御システムの簡単化と、液化ガスが受ける温度影響の軽減化とを計った案においても、液化ガスの気化と気化ガスの圧力調整とを行なうレギュレータがもっている、液化ガスの組成に基く飽和蒸気圧の値やレギュレータの熱交換機構の効率によって液化ガスが温度影響を受けて燃料噴射量を狂わせてしまい、温度影響の軽減化を計ることが依然として解決されない、という問題点をなくすためになされたものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
液化ガスを充填するボンベと、液化ガスを気化する熱交換機構および気化ガスを所定の正圧に調整する圧力調整機構を有するレギュレータと、吸気管路内に気化ガスを噴射する燃料噴射弁とを具えているエンジンの液化ガス供給装置において、気化ガスを所定の正圧に保持するレギュレータ内の調圧室およびこれより燃料噴射弁に至る気化ガス通路内の液化ガスや湿り蒸気が温度上昇によって気化しても、これが燃料噴射量を著しく増加させることがなく、従って混合気過濃によるエンジン不調を招く心配がないものとする、という目的を達成させるため、本発明は次のようにした。
【０００９】
即ち、調圧室またはこれより燃料噴射弁に至る気化ガス通路と、入口室またはボンベから入口室に至る液化ガス通路とを液化ガス通路へ向かって開く逆止弁を有する還流通路によって接続したものである。調圧室および気化ガス通路内の液化ガスや湿り蒸気が気化して燃料圧力が上昇し、これがボンベ内の飽和蒸気圧によってレギュレータに圧送される液化ガス圧力よりも高い圧力となったとき逆止弁が開弁して高圧の気化ガスを放出することにより、燃料噴射量の大幅な増加によるエンジン不調の心配をなくす、という目的が達成されることとなる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図１を参照して説明すると、図において符号１はボンベ、２はレギュレータ、７は燃料噴射弁、８はエンジン、９は吸気マニホルド、１０は排気マニホルドを示している。
【００１１】
レギュレータ２はボンベ１から延びる液化ガス通路１１が接続された一次室である入口室３と、燃料噴射弁７に気化ガス通路１２によって接続した二次室である調圧室４と、調圧室４の圧力を感知して所定圧力よりも低下したとき開弁して入口室３と調圧室４とを連通するが所定圧力よりも上昇したとき閉弁するように動作する開閉弁および圧力感知部を含む圧力調整機構５と、エンジン８の冷却水が流通する水室および配管を含む熱交換機構６とを具えている。
【００１２】
ボンベ１に充填されている液化ガスはボンベ１内の飽和蒸気圧によって液化ガス通路１１を通って入口室３に圧送され、熱交換機構６のエンジン冷却水により加熱されて気化する。一方、圧力調整機構５は調圧室４の圧力が所定圧力よりも低下すると入口室３から調圧室４に気化ガスを導入し、所定圧力よりも上昇すると入口室３と調圧室４とを遮断するように動作し、調圧室４の内部を所定の正圧に保持する。
【００１３】
このことにより、エンジン８にその運転状態に応じて燃料噴射弁７のデューティ比を電子制御することによって所定空燃比の混合気を所要量供給することができる。この場合、エンジン８の排気量によっては通常の電磁式燃料噴射弁一個では燃料不足となる心配があるので、一気筒に複数個の電磁式燃料噴射弁を用いる場合がある。或いは、前記特開平６−１７７０９号公報に記載されているように、噴口に気化ガスを別途導入するようにした燃料噴射弁を用いることもできる。
【００１４】
液化ガスが、ブタンの比率が大きい液化石油ガスであるときは低温時に気化されにくく、またこれよりも高い飽和蒸気圧の液化ガスであっても極低温時には気化されにくいことがある。このため、低温乃至極低温のエンジン始動時や始動直後にはエンジン冷却水温度が低いために熱交換機構６が殆んど機能せず、レギュレータ２の入口室３から調圧室４に導入された気化ガスは気化されなかった液化ガスや湿り蒸気を含んだ状態となっている。
【００１５】
前記の気化ガスは液化ガスや湿り蒸気の一部を連行して燃料噴射弁７から吸気マニホルド９に噴射されエンジン８に供給されるが、液化ガスや湿り蒸気の一部、殊に液化ガスが調圧室４更には気化ガス通路１２に残留する。エンジン８が始動してエンジン冷却水の温度が上昇すると、熱交換機構６は本来の機能を発揮してボンベ１から送入される液化ガスを充分に気化するようになるが、これと同時に調圧室４，気化ガス通路１２に残留している未気化ガスが気化して調圧室４および気化ガス通路１２内の燃料圧力が所定正圧値から大幅に上昇し、燃料噴射弁７からの燃料噴射量が著しく増加して混合気過濃によるエンジン不調を招く。
【００１６】
図示実施の形態によると、気化ガス通路１２の調圧室４に近い個所と液化ガス通路１１の入口室３に近い個所とを接続した還流通路１５が設けられており、この還流通路１５は液化ガス通路１１へ向かって開く逆止弁１６を具えている。
【００１７】
このような逆止弁１６付きの還流通路１５を設けた本実施の形態によると、低温乃至極低温から温度が上昇して気化ガスの圧力が上昇したとき、これがボンベ１内の飽和蒸気圧によって入口室３に圧送される液化ガス通路１１内の液化ガス圧力よりも高いと、逆止弁１６を開いて還流通路１５から液化ガス通路１１に気化ガスが放出され、燃料噴射量の大幅な増加が抑制されて混合気過濃によるエンジン不調が防止されるものである。
【００１８】
尚、還流通路１５は気化ガス通路１２ではなく調圧室４に、或いは液化ガス通路１１ではなく入口室３に接続させることもあり、いずれの場合も調圧室４および気化ガス通路１２内の気化ガス圧力が異常に上昇したときこれを放出してエンジン不調を防止することができる。
【００１９】
【発明の効果】
以上のように、液化ガスを正圧の気化ガスとして吸気管路に噴射しエンジンに供給するにあたり、レギュレータで圧力調整した気化ガスに液化ガスや湿り蒸気が混入してこれが気化したときに発生する高圧の気化ガスをレギュレータ入口側に還流させるようにした本発明によると、飽和蒸気圧の低い液化ガスを燃料に用いて低温始動させても、温度上昇時に混合気を過濃とすることがなく、エンジン運転を円滑に継続させることができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す配置図。
【符号の説明】
１  ボンベ，２  レギュレータ，４  調圧室，５  圧力調整機構，６  熱交換機構，７  燃料噴射弁，８  エンジン，１５  還流通路，１６  逆止弁，
【図１】
0004378666.tif 000002