(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
加圧されて液化した燃料タンク内の液化石油ガスを燃料とし、同燃料を燃料ポンプによりデリバリパイプに供給し、燃料タンク圧に対してほぼ一定差圧で加圧してインジェクタで噴射する液化石油ガス用内燃機関の燃料供給装置において、
前記デリバリパイプに供給される燃料の脈動を減衰させる脈動減衰器を備え、同減衰器は前記燃料が導入される第１の圧力室と第２の圧力室を区画するダイアフラムを備え、
前記第２の圧力室には、前記デリバリパイプから前記燃料タンクへ前記燃料を戻すリターン経路の圧力或いは前記燃料タンク内の圧力を導くようにしたことを特徴とする液化石油ガス用内燃機関の燃料供給装置。
【請求項２】
前記脈動減衰器の第２の圧力室に前記リターン経路の圧力を導入する場合、同リターン経路から前記脈動減衰器への分岐点から前記第２の圧力室に至る経路は、前記分岐点から上方へ延びていることを特徴とする請求項１に記載の液化石油ガス用内燃機関の燃料供給装置。
【請求項３】
前記脈動減衰器の第２の圧力室に前記燃料タンク内の圧力を導入する場合、前記燃料タンク上部の気体相の圧力を、同気体相と前記第２の圧力室を連通する経路を介して導入することを特徴とする請求項１に記載の液化石油ガス用内燃機関の燃料供給装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、加圧されて液化した状態で供給される液化石油ガス（ＬＰＧ）を気化して噴射する液化石油ガス用内燃機関の燃料供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の燃料供給装置として、例えば図５に示すものが知られている。この従来技術では、加圧されて液化した燃料タンク１１内の液化石油ガス（以下、ＬＰＧという）を燃料とし、同燃料が液化した状態で燃料ポンプ１２によりデリバリパイプ１３に供給される。デリバリパイプ１３に供給された燃料は、図６に示すプレッシャレギュレータ１４により燃料タンク圧力（燃料タンク１１内の圧力）に対してほぼ一定差圧で加圧される。つまり、デリバリパイプ１３内部が、リターン圧力（リターン経路１６内の圧力）に対して一定差圧で加圧された状態になる。このように加圧されたデリバリパイプ１３内の燃料が、各気筒のインジェクタ１５で噴射される。こうした燃料供給装置において、燃料噴射による燃料圧力の脈動による噴射量の変化や異音の発生を防止するために、図７に示すようにデリバリパイプ１３の燃料入口側に脈動減衰器（パルセーションダンパ）１７を設けたものが知られている（例えば、特開２０００−２６５９２４号公報）。その脈動減衰器１７では、ダイアフラム１８により燃料室１９と大気室２０とに仕切られている。この脈動減衰器１７は、燃料室１９に供給される燃料を大気圧に対してほぼ一点差圧で加圧するガソリンエンジンで一般に用いられるものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
一般に、ＬＰＧの燃料タンク圧力は、燃料タンク１１内の燃料の性状や温度によって決まる飽和蒸気圧に保たれるため、その燃料タンク圧力に対して加圧すると、燃料供給経路２１の圧力も条件によって大きく変わる。こうしてＬＰＧのように圧力が大きく変わる燃料に対してガソリンエンジン用の脈動減衰器１７を用いた上記従来技術では、燃料噴射による燃料圧力の脈動に対して常に安定した減衰効果を得るのが難しい。すなわち、燃料室１９に導入される燃料圧力が高く、ダイアフラム１８を付勢するばね２２に対する抗力が大きすぎると、ばね２２が線間接触し、所望の減衰機能を発揮できなくなるおそれがある。また、燃料室１９に導入される燃料圧力が低く、前記抗力が小さすぎると、ダイアフラム１８が脈動減衰器１７本体の燃料通路２３の燃料入口を塞いでしまい、所望の減衰機能を発揮できなくなるおそれがある。この結果、ガソリンエンジン用の脈動減衰器１７を用いた上記従来技術では、燃料噴射による燃料圧力の脈動による噴射量の変化や異音の発生を充分に防止することができない。
【０００４】
本発明は、このような従来の問題点に着目してなされたもので、その目的は、燃料圧力が大きく変動する場合でも、燃料圧力の脈動に対して常に安定した減衰効果が得られ、その脈動による噴射量の変化や異音の発生を防止可能な液化石油ガス用内燃機関の燃料供給装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項１に係る発明は、加圧されて液化した燃料タンク内の液化石油ガスを燃料とし、同燃料を燃料ポンプによりデリバリパイプに供給し、燃料タンク圧に対してほぼ一定差圧で加圧してインジェクタで噴射する液化石油ガス用内燃機関の燃料供給装置において、前記デリバリパイプに供給される燃料の脈動を減衰させる脈動減衰器を備え、同減衰器は前記燃料が導入される第１の圧力室と第２の圧力室を区画するダイアフラムを備え、前記第２の圧力室には、前記デリバリパイプから前記燃料タンクへ前記燃料を戻すリターン経路の圧力或いは前記燃料タンク内の圧力を導くようにしたことを要旨とする。
【０００６】
この構成によれば、脈動減衰器の第１の圧力室には燃料が供給され、その第２の圧力室にはリターン経路の圧力或いは前記燃料タンク内の圧力が導入される。リターン経路の圧力は、デリバリパイプ内の燃料よりほぼ一定差圧だけ圧が下がり、燃料タンク圧力にほぼ等しい。これにより、脈動減衰器のダイアフラム両側の圧力差、すなわち両圧力室の圧力差がほぼ一定になる。このため、デリバリパイプに供給される燃料の圧力（燃料圧力）が大きく変動する場合でも、その変動に応じてダイアフラムが動くことができる。したがって、燃料圧力が大きく変動する場合でも、燃料圧力の脈動を常に安定して減衰させることができ、その脈動による噴射量の変化や異音の発生を充分に防止することができる。
【０００７】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の液化石油ガス用内燃機関の燃料供給装置において、前記脈動減衰器の第２の圧力室に前記リターン経路の圧力を導入する場合、同リターン経路から前記脈動減衰器への分岐点から前記第２の圧力室に至る経路は、前記分岐点から上方へ延びていることを要旨とする。
【０００８】
この構成によれば、デリバリパイプからリターン経路に流入した燃料は、デリバリパイプ内の燃料よりほぼ一定差圧だけ圧が下がるので、ベーパ化し気体を含んでいる。この気体を、リターン経路の分岐点から、同分岐点から上方へ延びる経路を通って脈動減衰器の第２の圧力室に導入することできる。このため、第１の圧力室に供給される燃料の脈動（燃料圧力の脈動）によりダイアフラムが動く際の抵抗が小さくなり、燃料噴射による燃料圧力の脈動に対してより安定した減衰効果を得ることができる。
【０００９】
請求項３に係る発明は、請求項１に記載の液化石油ガス用内燃機関の燃料供給装置において、前記脈動減衰器の第２の圧力室に前記燃料タンク内の圧力を導入する場合、前記燃料タンク上部の気体相の圧力を、同気体相と前記第２の圧力室を連通する経路を介して導入することを要旨とする。
【００１０】
この構成によれば、燃料タンク上部の気体相の圧力を脈動減衰器の第２の圧力室に導入することができる。このため、第１の圧力室に供給される燃料の脈動によりダイアフラムが動く際の抵抗が小さくなり、燃料噴射による燃料圧力の脈動に対してより安定した減衰効果を得ることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した各実施形態を図面に基づいて説明する。
[第１の実施形態]
第１の実施形態に係る液化石油ガス用内燃機関の燃料供給装置について、図１〜図３を参照して説明する。この燃料供給装置は、図２に示すように、加圧されて液化した燃料タンク３１内の液化石油ガスを燃料とする。この液化した状態の燃料は、燃料ポンプ３２により燃料供給経路３３及び燃料フィルタ３５を介してデリバリパイプ３４に供給される。
【００１２】
デリバリパイプ３４に供給された燃料は、プレッシャレギュレータ３６により燃料タンク圧力（燃料タンク３１内の圧力）に対してほぼ一定差圧で加圧される。つまり、デリバリパイプ３４内部が、リターン圧力（リターン経路３７内の圧力）に対して一定差圧で加圧された状態になる。なお、プレッシャレギュレータ３６は、図６に示す構成を有する公知のものである。
【００１３】
こうして加圧されたデリバリパイプ３４内の燃料は、各気筒毎に設けた４つのインジェクタ３８に送られ、各インジェクタ３８により機関運転状態に応じて適切なタイミングで適切な量ずつ、図３に示す内燃機関３９の各吸気通路４０に噴射される。その噴射タイミング及び噴射量は、各インジェクタ３８の電磁ソレノイドを機関運転状態に応じてＥＣＵ４１が制御することで得られる。図３において、符号４２はエアクリーナ、符号４３は吸気管（吸気マニホールド）、符号４４は排気管（排気マニホールド）である。なお、各インジェクタ３８から各吸気通路４０に噴射される液化した状態の燃料は、加圧状態から解放されて気化する。こうして液化された状態で各インジェクタ３８に供給された燃料が、気体燃料として内燃機関３９の各吸気通路４０に噴射供給される。
【００１４】
また、図１及び図２に示すように、デリバリパイプ３４の燃料入口側には、燃料供給経路３３を通って供給される燃料圧力の脈動を減衰させる脈動減衰器５０が装着されている。この脈動減衰器５０は、ダイアフラム５１で仕切られた第１の圧力室５２及び第２の圧力室５３と、一体化された２つの部材５４，５５からなる減衰器本体５６とを備えている。減衰器本体５６には、同本体の燃料入口に端部が接続された燃料供給経路３３と第１の圧力室５２とを連通する燃料通路５４ａ，５５ａと、第１の圧力室５２とデリバリパイプ３４内とを連通する燃料通路５７とが形成されている。また、ダイアフラム５１は、ばね５８により第１の圧力室５２側に付勢されている。
【００１５】
また、脈動減衰器５０の第２の圧力室５３には、デリバリパイプ３４から燃料タンク３１へ燃料を戻すリターン経路３７の圧力を導くようになっている。このために、リターン経路３７から脈動減衰器５０への分岐点Ａから脈動減衰器５０の第２の圧力室５３に到る経路５９は、分岐点Ａから上方へ延びている。
【００１６】
以上のように構成された上記第１の実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
（イ）脈動減衰器５０の第１の圧力室５２には燃料ポンプ３２により液化した状態の燃料が供給され、その第２の圧力室５３にはリターン経路３７の圧力が経路５９を通って導入される。リターン経路３７の圧力は、デリバリパイプ３４内の燃料よりほぼ一定差圧だけ圧が下がり、燃料タンク圧力にほぼ等しい。ここにいう「リターン経路３７の圧力」は、デリバリパイプ３４からプレッシャレギュレータ３６を通ってリターン経路３７に流入した燃料の圧力をいう。これにより、脈動減衰器５０のダイアフラム５１両側の圧力差、すなわち両圧力室５２，５３の圧力差がほぼ一定になる。このため、第１の圧力室５２に供給される燃料の圧力（燃料圧力）が大きく変動する場合でも、その変動に応じてダイアフラム５１が動くことができる。したがって、燃料圧力が大きく変動する場合でも、燃料圧力の脈動を脈動減衰器５０により常に安定して減衰させることができ、その脈動による噴射量の変化や異音の発生を充分に防止することができる。
【００１７】
（ロ）デリバリパイプ３４からプレッシャレギュレータ３６を通ってリターン経路３７に流入した燃料は、デリバリパイプ３４内の燃料よりほぼ一定差圧だけ圧が下がるので、ベーパ化し気体を含んでいる。この気体を、リターン経路３７の分岐点Ａから経路５９を通って脈動減衰器５０の第２の圧力室５３に導入することできる。このため、第１の圧力室５２に供給される燃料の脈動によりダイアフラム５１が動く際の抵抗が小さくなり、燃料噴射による燃料圧力の脈動に対してより安定した減衰効果を得ることができる。
【００１８】
（ハ）脈動減衰器５０がデリバリパイプ３４の燃料入口側に装着されているので、燃料タンク３１から送られる燃料の脈動を、デリバリパイプ３４の直前で減衰させることができる。
【００１９】
[第２の実施形態]
第２の実施形態に係る液化石油ガス用内燃機関の燃料供給装置について、図４を参照して説明する。この燃料供給装置は、脈動減衰器５０の第２の圧力室５３に燃料タンク３１内の圧力を導入するように構成されており、この点でのみ上記第１の実施形態と異なる。
【００２０】
この燃料供給装置では、燃料タンク３１内の圧力を５３に導入するのに、燃料タンク３１上部の気体相３１ａの圧力を、同気体相３１ａと第２の圧力室５３を連通する経路６０を介して導入するようになっている。
【００２１】
以上のように構成された第２の実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
（ニ）燃料タンク３１上部の気体相３１ａの圧力を脈動減衰器５０の第２の圧力室５３に導入することができる。このため、脈動減衰器５０の第１の圧力室５２に供給される燃料の脈動によりダイアフラム５１が動く際の抵抗が小さくなり、燃料噴射による燃料圧力の脈動に対してより安定した減衰効果を得ることができる。
【００２２】
[変形例]
なお、この発明は以下のように変更して具体化することもできる。
・上記第１及び第２の実施形態では、脈動減衰器５０を、図１に示すようにデリバリパイプ３４の燃料入口側に装着してあるが、本発明はこの構成に限定されない。例えば、脈動減衰器５０を、燃料ポンプ３２とデリバリパイプ３４の間の燃料供給経路３３に設けるように構成してもよい。
【００２３】
・上記第１及び第２の実施形態では、デリバリパイプ３４に供給された燃料を、プレッシャレギュレータ３６により燃料タンク圧力に対してほぼ一定差圧で加圧するようにしているが、本発明は、このような構成に限定されない。すなわち、デリバリパイプ３４に供給された燃料を、プレッシャレギュレータ３６以外の調圧手段により燃料タンク圧力に対してほぼ一定差圧で加圧する場合にも本発明を適用可能である。
【００２４】
・上記第１及び第２の実施形態では、本発明を４気筒の内燃機関に適用した例を示してあるが、本発明を任意の気筒数の内燃機関に適用可能であることは、言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】  第１の実施形態に係る液化石油ガス用内燃機関の燃料供給装置の主要部を示す断面図。
【図２】  同燃料供給装置全体を示す概略構成図。
【図３】  同燃料供給装置を用いた内燃機関を示す概略構成図。
【図４】  第２の実施形態に係る液化石油ガス用内燃機関の燃料供給装置全体を示す概略構成図。
【図５】  従来の液化石油ガス用内燃機関の燃料供給装置全体を示す概略構成図。
【図６】  同燃料供給装置のプレッシャレギュレータ部分を示す拡大図。
【図７】  同燃料供給装置に脈動減衰器を用いた構成を示す断面図。
【符号の説明】
３１…燃料タンク、３１ａ…燃料タンクの気体相、３２…燃料ポンプ、３４…デリバリパイプ、３７…リターン経路、３８…インジェクタ、５０…脈動減衰器、５１…ダイアフラム、５２…第１の圧力室、５３…第２の圧力室、５９，６０…経路、Ａ…分岐点。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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