[go: up one dir, main page]

JP2002188533A - Gas fuel supplier for internal combustion engine - Google Patents

Gas fuel supplier for internal combustion engine

Info

Publication number
JP2002188533A
JP2002188533A JP2000383442A JP2000383442A JP2002188533A JP 2002188533 A JP2002188533 A JP 2002188533A JP 2000383442 A JP2000383442 A JP 2000383442A JP 2000383442 A JP2000383442 A JP 2000383442A JP 2002188533 A JP2002188533 A JP 2002188533A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fuel
engine
pressure
temperature
internal combustion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2000383442A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiromitsu Matsumoto
広満 松本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yamaha Motor Co Ltd
Original Assignee
Yamaha Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yamaha Motor Co Ltd filed Critical Yamaha Motor Co Ltd
Priority to JP2000383442A priority Critical patent/JP2002188533A/en
Publication of JP2002188533A publication Critical patent/JP2002188533A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/30Use of alternative fuels, e.g. biofuels

Landscapes

  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a gas fuel supplier for an internal combustion engine which can stably perform air/fuel ratio control by attaining promotion of vaporization of fuel without generating a problem of decreasing of an engine output and deteriorating of knocking resisting performance. SOLUTION: In this gas fuel supplier for an internal combustion engine, liquid fuel in a fuel tank 2 is vaporized to gas fuel so as to supply it to a fuel injection valve 4, a vaporizer 11 vaporizing the liquid fuel is provided in a fuel supply passage 6, a heating part 12 for heating the liquid fuel by introducing an engine cooling liquid A into this vaporizer 11 is provided, and a thermostat (cooling liquid temperature control means) 23 controlling a temperature of the engine cooling liquid A to 30 to 40 deg.C is provided in an outlet of this heating part 12.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばプロパン,
又はブタンとの混合燃料(LPG)を内燃機関に供給す
るようにしたガス燃料供給装置に関する。
The present invention relates to, for example, propane,
Alternatively, the present invention relates to a gas fuel supply device configured to supply a mixed fuel (LPG) with butane to an internal combustion engine.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば、自動車用ガソリン機関において
は、気化器による燃料供給に比べて電子制御による燃料
供給の方が機能的に優れている点が多いことは周知であ
る。即ち、制御性,信頼性,学習機能,吸気系レイアウ
トの自由度等が高く、排気ガス対策,燃費性能,出力性
能等において有利である。
2. Description of the Related Art It is well known that, for example, in a gasoline engine for an automobile, electronically controlled fuel supply is often functionally superior to fuel supply by a carburetor. That is, the controllability, reliability, learning function, the degree of freedom of the intake system layout, and the like are high, which is advantageous in exhaust gas measures, fuel consumption performance, output performance and the like.

【0003】一方、LPG燃料は、常温,常圧で気化し
易く、この気体燃料をエンジンに供給することにより、
エンジンの冷間始動から加減速の過渡状態まで極めて良
好な低公害特性が得られる。またLPG燃料は、ガソリ
ンに比べてオクタン価が高く,しかも炭素割合が低いこ
とから、高圧縮比にて運転することが可能であり、CO
2 の排出量を抑制できるという長所を有している。
On the other hand, LPG fuel is easily vaporized at normal temperature and normal pressure, and by supplying this gaseous fuel to the engine,
Very good low-pollution characteristics are obtained from the cold start of the engine to the transient state of acceleration / deceleration. In addition, LPG fuel has a higher octane number and a lower carbon ratio than gasoline, so that it can be operated at a high compression ratio.
2 has the advantage of being able to control emissions.

【0004】このような長所を有するLPG燃料を燃料
噴射弁を備えた電子制御式燃料供給装置に採用すること
によって、排気ガスの低公害化とCO2 排出量の低減を
図ることができる。この種のLPG燃料をエンジンに供
給する場合には、燃料タンクからLPG燃料をベーパラ
イザで気化させ、該ベーパライザから調圧部を経て燃料
噴射弁に供給することとなる。
By using the LPG fuel having such advantages in an electronically controlled fuel supply system having a fuel injection valve, it is possible to reduce the pollution of exhaust gas and reduce the amount of CO 2 emission. When supplying this type of LPG fuel to the engine, the LPG fuel is vaporized from the fuel tank by the vaporizer, and supplied from the vaporizer to the fuel injection valve via the pressure regulator.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記LPG
燃料を気化させて燃料噴射弁に供給するようにした場合
には、極低温時における始動時には燃料の気化が充分に
行われず、空燃比の制御性が不安定となり、始動不良の
原因となる場合がある。
By the way, the above LPG
When the fuel is vaporized and supplied to the fuel injection valve, the fuel is not sufficiently vaporized at the time of starting at a very low temperature, the controllability of the air-fuel ratio becomes unstable, and the starting failure is caused. There is.

【0006】ここで、極低温時における燃料の気化を促
進するために、ベーパライザにエンジン冷却液を導入し
て液体燃料を加熱することが考えられる。ところが、エ
ンジン冷却液温度が高くなると気化した気体燃料温度も
上昇することから、場合によっては燃料供給量が減少し
てエンジンの出力低下を招いたり、あるいは耐ノッキン
グ性能が低下するという懸念がある。
Here, in order to promote the vaporization of fuel at extremely low temperatures, it is conceivable to introduce an engine coolant into a vaporizer to heat the liquid fuel. However, when the temperature of the engine coolant increases, the temperature of the vaporized gaseous fuel also increases. Therefore, in some cases, there is a concern that the fuel supply amount may decrease and the output of the engine may decrease, or the anti-knock performance may decrease.

【0007】本発明は、上記実情に鑑みてなされたもの
で、エンジン出力の低下や耐ノッキング性能の低下の問
題を生じることなく、燃料の気化の促進を図ることによ
り空燃比制御を安定して行なうことができる内燃機関の
ガス燃料供給装置を提供することを目的としている。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and promotes fuel vaporization without stabilizing the air-fuel ratio without causing a problem of a decrease in engine output and a decrease in knocking resistance. It is an object of the present invention to provide a gas fuel supply device for an internal combustion engine that can perform the operation.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、燃料
タンク内の液体燃料を気体燃料に気化させて燃料噴射弁
に供給するようにした内燃機関のガス燃料供給装置にお
いて、燃料供給通路に上記液体燃料を気化させるベーパ
ライザを介設し、該ベーパライザ内に上記内燃機関の冷
却液を導入して上記液体燃料を加熱する加熱部を設け、
該加熱部に機関冷却液を所定温度に制御する冷却液温度
制御手段を設けたことを特徴としている。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a gas fuel supply apparatus for an internal combustion engine in which liquid fuel in a fuel tank is vaporized into gaseous fuel and supplied to a fuel injection valve. A vaporizer for evaporating the liquid fuel is interposed, and a heating unit for introducing the coolant of the internal combustion engine and heating the liquid fuel is provided in the vaporizer,
The heating unit is provided with coolant temperature control means for controlling the engine coolant to a predetermined temperature.

【0009】請求項2の発明は、請求項1において、上
記冷却液温度制御手段は、上記機関冷却液の加熱部出口
温度を30〜40℃に保持するように構成されているこ
とを特徴としている。
A second aspect of the present invention is characterized in that, in the first aspect, the coolant temperature control means is configured to maintain an outlet temperature of the heating portion of the engine coolant at 30 to 40 ° C. I have.

【0010】請求項3の発明は、請求項1又は2におい
て、上記冷却液温度制御手段は、上記加熱部の機関冷却
液出口に配設されたサーモスタットであることを特徴と
している。
A third aspect of the present invention is characterized in that, in the first or second aspect, the coolant temperature control means is a thermostat provided at an engine coolant outlet of the heating section.

【0011】[0011]

【発明の作用効果】請求項1の発明にかかるガス燃料供
給装置によれば、ベーパライザに機関冷却液を導入して
液体燃料を加熱するようにしたので、極低温時における
液体燃料の気化を促進することができ、始動時の空燃比
制御を安定して行なうことができ、始動不良を防止でき
る。
According to the gas fuel supply device of the first aspect of the present invention, since the liquid fuel is heated by introducing the engine cooling liquid into the vaporizer, the vaporization of the liquid fuel at extremely low temperatures is promoted. The air-fuel ratio control at the time of starting can be stably performed, and poor starting can be prevented.

【0012】また本発明では、上記機関冷却液の温度が
所定温度となるように制御したので、気体燃料の異常温
度上昇を防止でき、燃料供給量の減少によるエンジン出
力の低下を防止できるとともに、耐ノッキング性能の低
下を防止できる。
Further, in the present invention, since the temperature of the engine coolant is controlled to be a predetermined temperature, an abnormal temperature rise of the gaseous fuel can be prevented, and a decrease in the engine output due to a decrease in the fuel supply amount can be prevented. A decrease in knocking resistance can be prevented.

【0013】請求項2の発明では、機関冷却液の加熱部
出口温度を30〜40℃に保持したので、通常市販され
ているLPG燃料の気体燃料圧を0.4Mpaに設定し
た場合、40℃以下で容易に気化させることができる。
According to the second aspect of the present invention, since the outlet temperature of the heating portion of the engine coolant is maintained at 30 to 40 ° C., when the gaseous fuel pressure of the commercially available LPG fuel is set to 0.4 Mpa, the temperature becomes 40 ° C. It can be easily vaporized below.

【0014】請求項3の発明では、機関冷却液の温度制
御をサーモスタットで行うようにしたので、簡単な構造
で温度制御を精度よく行なうことができるとともに、コ
スト上昇を抑制できる。
According to the third aspect of the present invention, since the temperature control of the engine coolant is performed by the thermostat, the temperature control can be performed accurately with a simple structure, and the cost increase can be suppressed.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

【0016】図1ないし図6は、本発明の一実施形態
(第1実施形態)による内燃機関のガス燃料供給装置を
説明するための図であり、図1はガス燃料供給装置の全
体構成図、図2はサーモスタットの断面図、図3はEC
Uの制御図、図4はLPG燃料の蒸気圧と温度との関係
を示す特性図、図5は気体燃料圧力とスロットル弁の最
大開度との関係を示す特性図、図6は燃料ポンプの運転
動作を示すフローチャート図である。
FIGS. 1 to 6 are views for explaining a gas fuel supply device for an internal combustion engine according to one embodiment (first embodiment) of the present invention, and FIG. 1 is an overall configuration diagram of the gas fuel supply device. , Fig. 2 is a sectional view of the thermostat, and Fig. 3 is EC
FIG. 4 is a characteristic diagram showing the relationship between the vapor pressure of LPG fuel and the temperature, FIG. 5 is a characteristic diagram showing the relationship between the gas fuel pressure and the maximum opening of the throttle valve, and FIG. It is a flowchart figure which shows a driving operation.

【0017】図において、1はガス燃料供給装置を示し
ており、これは燃料タンク2内に充填された液体燃料を
気体燃料に気化させてエンジン3の各燃料噴射弁4に供
給するものである。このエンジン3は水冷式4サイクル
直列4気筒エンジンであり、各気筒毎に上記燃料噴射弁
4が装着されており、各燃料噴射弁4には共通のデリバ
リパイプ5が接続されている。
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a gas fuel supply device, which vaporizes liquid fuel filled in a fuel tank 2 into gaseous fuel and supplies it to each fuel injection valve 4 of an engine 3. . The engine 3 is a water-cooled four-cycle in-line four-cylinder engine, in which the fuel injection valves 4 are mounted for each cylinder, and a common delivery pipe 5 is connected to each fuel injection valve 4.

【0018】上記燃料タンク2内には燃料供給管6の上
流側端部6aが挿入されており、該燃料供給管6の下流
側端部6bは上記デリバリパイプ5の燃料供給口5aに
接続されている。この燃料タンク2の上壁には液体燃料
を注入するための燃料充填口2bが形成されている。
An upstream end 6a of a fuel supply pipe 6 is inserted into the fuel tank 2, and a downstream end 6b of the fuel supply pipe 6 is connected to a fuel supply port 5a of the delivery pipe 5. ing. A fuel filling port 2b for injecting liquid fuel is formed in the upper wall of the fuel tank 2.

【0019】上記燃料タンク2内には燃料ポンプ7が配
置されている。この燃料ポンプ7の吐出口7aは上記燃
料供給管6の上流側端部6aに接続されており、吸込口
7bは燃料タンク2の底部に形成された凹部2a内に開
口している。
A fuel pump 7 is arranged in the fuel tank 2. The discharge port 7a of the fuel pump 7 is connected to the upstream end 6a of the fuel supply pipe 6, and the suction port 7b opens into a concave portion 2a formed at the bottom of the fuel tank 2.

【0020】また上記燃料供給管6の燃料タンク2外方
の下流側部分には手動弁8が、該手動弁8の下流側には
ソレノイド弁9がそれぞれ接続されており、該ソレノイ
ド弁9の下流側には液体燃料を濾過する燃料フィルタ1
0が一体的に接続されている。上記ソレノイド弁9は例
えば緊急時に燃料供給を遮断するためのものである。
A manual valve 8 is connected to a downstream portion of the fuel supply pipe 6 outside the fuel tank 2, and a solenoid valve 9 is connected to a downstream side of the manual valve 8. On the downstream side, a fuel filter 1 for filtering liquid fuel
0 are integrally connected. The solenoid valve 9 is for shutting off fuel supply in an emergency, for example.

【0021】上記燃料供給管6の燃料フィルタ10の下
流側には液体燃料を気化させるベーパライザ11が介設
されている。このベーパライザ11は、上流側から順に
加熱部12,サージタンク部13及び圧力設定器14を
一体に接続形成してなるものであり、該ベーパライザ1
1を経た気体燃料が上記デリバリパイプ5に供給され
る。
A vaporizer 11 for vaporizing liquid fuel is provided downstream of the fuel filter 10 in the fuel supply pipe 6. The vaporizer 11 is formed by integrally connecting a heating unit 12, a surge tank unit 13, and a pressure setting unit 14 in this order from the upstream side.
1 is supplied to the delivery pipe 5.

【0022】上記燃料供給管6の上流側端部6aにはリ
リーフ弁19が介設されたリリーフ管18が接続されて
おり、該リリーフ弁19のリリーフ圧は上記圧力設定器
14出口側の気体燃料圧力設定値と同等,もしくは該設
定値より僅かに小さく設定されている。また上記リリー
フ弁19のリリーフ燃料開口部19aは燃料ポンプ7の
吸込口7bより高い位置で、かつ吸込口7bと反対方向
に指向するように形成されている。
A relief pipe 18 having a relief valve 19 interposed is connected to the upstream end 6a of the fuel supply pipe 6, and the relief pressure of the relief valve 19 is controlled by the gas pressure at the outlet of the pressure setter 14. It is set equal to or slightly smaller than the fuel pressure set value. The relief fuel opening 19a of the relief valve 19 is formed at a position higher than the suction port 7b of the fuel pump 7 and is directed in a direction opposite to the suction port 7b.

【0023】上記燃料ポンプ7の吐出口7aとリリーフ
管18との間には逆止弁20が介設されており、該逆止
弁20は燃料ポンプ7からの液体燃料の吐出は許容し、
燃料ポンプ7側への逆流は阻止する機能を有している。
A check valve 20 is interposed between the discharge port 7a of the fuel pump 7 and the relief pipe 18, and the check valve 20 allows discharge of liquid fuel from the fuel pump 7,
It has a function of preventing backflow to the fuel pump 7 side.

【0024】上記加熱部12はサージタンク部13とは
区分けして形成された密閉状のものであり、該加熱部1
2内に燃料供給管6の一部6cが挿通されている。上記
加熱部12には冷却液流入口12aと流出口12bが接
続形成されている。該冷却液流入口12aには上記エン
ジン3からのエンジン冷却液Aを導入する冷却液供給ホ
ース(不図示)が接続されており、上記流出口12bに
は冷却液回収ホース(不図示)が接続されている。
The heating unit 12 is a hermetically sealed unit formed separately from the surge tank unit 13.
A part 6 c of the fuel supply pipe 6 is inserted into the inside 2. The heating section 12 is formed with a coolant inlet 12a and an outlet 12b connected thereto. A coolant supply hose (not shown) for introducing the engine coolant A from the engine 3 is connected to the coolant inlet 12a, and a coolant recovery hose (not shown) is connected to the outlet 12b. Have been.

【0025】また、上記加熱部12の流出口12bには
冷却液制御手段としてのサーモスタット23が配設され
ている。このサーモスタット23は、図2に示すよう
に、ハウジング24内に形成された冷却液通路25の冷
却液入口25aを加熱部12内に開口させるとともに、
冷却液出口25bを上記流出口12bに接続した構造と
なっている。また上記ハウジング24内には冷却液通路
25を開閉するサーモスタット弁26がスプリンク27
により開位置に保持させて配置されており、該ターモス
タット弁26にはバイメタル,サーモワックス等の感温
作動素子28が接続されている。この感温作動素子28
はエンジン冷却液A温度が30〜40℃に達するとサー
モスタット弁26を閉じ、これ以下のときにはサーモス
タット弁26を開けるように構成されている。なお、2
5cはバイパス通路である。
A thermostat 23 is provided at the outlet 12b of the heating section 12 as cooling liquid control means. As shown in FIG. 2, the thermostat 23 opens a coolant inlet 25 a of a coolant passage 25 formed in the housing 24 into the heating unit 12.
The cooling liquid outlet 25b is configured to be connected to the outlet 12b. A thermostat valve 26 for opening and closing the coolant passage 25 is provided in the housing 24.
The thermostat valve 26 is connected to a temperature-sensitive operating element 28 such as bimetal or thermowax. This temperature-sensitive operating element 28
Is configured to close the thermostat valve 26 when the temperature of the engine coolant A reaches 30 to 40 ° C., and to open the thermostat valve 26 when the temperature is below this temperature. In addition, 2
5c is a bypass passage.

【0026】上記加熱部12内に導入されたエンジン冷
却液Aにより燃料供給管6の一部6c内の液体燃料の気
化が促進され、気体燃料がサージタンク部13に供給さ
れる。そしてエンジン冷却液Aの温度が30〜40℃を
越えるとサーモスタット弁26が閉じる。このようにし
て燃料噴射圧は蒸気圧以下に制御されることとなり、燃
料ポンプ7を運転することなく安定した燃料噴射圧が得
られる。
The vaporization of the liquid fuel in the portion 6c of the fuel supply pipe 6 is promoted by the engine coolant A introduced into the heating section 12, and the gaseous fuel is supplied to the surge tank section 13. When the temperature of the engine coolant A exceeds 30 to 40 ° C., the thermostat valve 26 closes. In this way, the fuel injection pressure is controlled below the vapor pressure, and a stable fuel injection pressure can be obtained without operating the fuel pump 7.

【0027】上記サージタンク部13内には上記加熱部
12を挿通した燃料供給管6cが開口している。このサ
ージタンク部13内には天壁から底壁に向かって延びる
堰板30が配置されている。上記燃料供給管6cからサ
ージタンク部13内に流入した気体燃料は堰板30に沿
ってサージタンク部13の底部13bに流れ、該底部1
3bから上昇して、該サージタンク部13の上端部に形
成された流出部13aから圧力設定器14内に流入す
る。
The surge tank 13 has a fuel supply pipe 6c opening through the heating unit 12 therein. A dam plate 30 extending from the top wall to the bottom wall is arranged in the surge tank portion 13. The gaseous fuel that has flowed into the surge tank 13 from the fuel supply pipe 6c flows to the bottom 13b of the surge tank 13 along the weir plate 30 and the bottom 1b.
3b, and flows into the pressure setting device 14 from an outflow portion 13a formed at the upper end of the surge tank portion 13.

【0028】上記サージタンク部13の容積は上記エン
ジン3の総行程容積の3〜7.5%に設定されている。
またサージタンク部13内には液状燃料レベルセンサ3
1が挿入配置されており、該レベルセンサ31はサージ
タンク部13の底部13bに溜まった液状燃料の有無を
検出するものである。
The volume of the surge tank 13 is set to 3 to 7.5% of the total stroke volume of the engine 3.
A liquid fuel level sensor 3 is provided in the surge tank 13.
The level sensor 31 detects the presence or absence of liquid fuel accumulated in the bottom 13b of the surge tank 13.

【0029】上記圧力設定器14はサージタンク部13
から流入した気体燃料が設定圧力となるように調節する
ものである。設定圧力は具体的には例えば0.2〜0.
45Mpaの範囲内の値に設定され、気体燃料は該設定
圧力でもって上記各燃料噴射弁4に供給される。
The pressure setting device 14 is connected to the surge tank 13
The pressure is adjusted so that the gaseous fuel flowing in from the pressure reaches the set pressure. Specifically, the set pressure is, for example, 0.2 to 0.2.
The gas fuel is set to a value within the range of 45 Mpa, and the gaseous fuel is supplied to each of the fuel injection valves 4 at the set pressure.

【0030】ここで、上記設定圧力は燃料噴射圧力と同
等の値に設定される。この設定圧力はLPGの燃料特性
に基づいている。即ち、図4に示すように、上記設定圧
力を低圧側,例えば2kg/cm2 (0.2Mpa)に
設定した場合には、プロパン100%の場合で約−15
℃,プロパン50%・ブタン50%の場合で約0℃と液
体燃料の蒸発温度が低下するので、特別のデバイスを用
いないで運転できる限界温度を低温側に拡張できる。し
かし実機で対応するには大容量の燃料を噴射処理できる
燃料噴射弁が必要となり、該燃料噴射弁の大型化,及び
大型化による配置レイアウトの自由度の低下という問題
が生じる。また燃料噴射弁の弁可動部分の質量増加によ
る応答性の低下が生じ、これによるエンジンの高速回転
限界低下等の不具合が生じる。
Here, the set pressure is set to a value equivalent to the fuel injection pressure. This set pressure is based on the fuel characteristics of the LPG. That is, as shown in FIG. 4, when the above set pressure is set on the low pressure side, for example, 2 kg / cm 2 (0.2 Mpa), about -15% in the case of 100% propane.
In the case of 50 ° C., 50% propane and 50% butane, the evaporation temperature of the liquid fuel is reduced to about 0 ° C., so that the limit temperature at which operation can be performed without using any special device can be extended to a lower temperature side. However, a fuel injection valve capable of injecting a large amount of fuel is required to cope with the actual machine, and there is a problem in that the size of the fuel injection valve is increased and the degree of freedom of the layout is reduced due to the increase in size. In addition, a decrease in responsiveness due to an increase in the mass of the valve movable portion of the fuel injection valve causes a problem such as a decrease in the high-speed rotation limit of the engine.

【0031】一方、上記圧力値を高圧側,例えば4.5
kg/cm2 (0.45Mpa)に設定した場合には、
プロパン100%の場合で約5℃,プロパン50%・ブ
タン50%の場合で約20℃と液体燃料の蒸発温度が高
くなり、本実施形態装置等のデバイスを必要とする運転
条件が拡大される。この場合、潤滑性の低いプロパン1
00%の液体燃料を使用した場合には、燃料ポンプの負
荷が増えるとともに、電力消費量も増加する。さらには
燃料供給管等のガス漏れに対する構造上の要求が高くな
る。このような点を考慮して設定圧力は0.2〜0.4
5Mpaの範囲内で選択するのが望ましい。この値は実
用化されている液体燃料を直接噴射するLPGシステム
の燃料噴射圧(5bar(0,5Mpa)+蒸気圧)よ
り充分に低い値である。
On the other hand, the pressure value is set to the high pressure side, for example, 4.5.
kg / cm 2 (0.45Mpa)
The evaporating temperature of the liquid fuel is increased to about 5 ° C. in the case of propane 100%, and to about 20 ° C. in the case of propane 50% / butane 50%, and the operating conditions requiring devices such as the present embodiment are expanded. . In this case, propane 1 with low lubricity
When the liquid fuel of 00% is used, the load on the fuel pump increases and the power consumption also increases. Further, the structural requirement for gas leakage from the fuel supply pipe or the like increases. In consideration of such points, the set pressure is 0.2 to 0.4.
It is desirable to select within the range of 5 Mpa. This value is sufficiently lower than the fuel injection pressure (5 bar (0.5 MPa) + vapor pressure) of an LPG system that directly injects liquid fuel that is in practical use.

【0032】上記ガス燃料供給装置1はECU35を備
えている。このECU35は、エンジン3に配設された
不図示のλ(02 )センサ,吸気圧センサ,吸気温度セ
ンサ,スロットル開度センサ,冷却液温度センサ,クラ
ンク軸角度センサ,カム軸角度センサ,等の各センサか
らの検出値aを入力し、これら検出値aに基づいて燃料
噴射弁4の噴射時期,噴射量及び点火コイルの点火時期
等を制御する。
The gas fuel supply device 1 has an ECU 35. The ECU35 is, lambda (0 2) sensor (not shown) disposed in the engine 3, the intake pressure sensor, intake air temperature sensor, a throttle opening sensor, coolant temperature sensor, a crankshaft angle sensor, a cam shaft angle sensor, etc. Of the fuel injection valve 4, the injection amount, the ignition timing of the ignition coil, and the like are controlled based on the detected values a.

【0033】また上記ECU35は、上記検出値aとと
もに、上記燃料タンク2に配設された燃料タンク圧力セ
ンサ36,上記サージタンク部13内に配設された液状
燃料レベルセンサ31,上記圧力設定器14の出口側に
配設された気体燃料圧力センサ37からの各検出値b,
c,dが入力され、これらの検出値a〜dに基づいて燃
料ポンプ7,ソレノイド弁9,スロットル弁3a等を駆
動制御するように構成されている。
The ECU 35, together with the detected value a, includes a fuel tank pressure sensor 36 provided in the fuel tank 2, a liquid fuel level sensor 31 provided in the surge tank section 13, and a pressure setting device. 14, each detection value b from the gaseous fuel pressure sensor 37 disposed on the outlet side of
c and d are inputted, and the fuel pump 7, the solenoid valve 9, the throttle valve 3a and the like are driven and controlled based on the detected values a to d.

【0034】上記ECU35はスロットル開度制御手段
として機能する。このスロットル開度制御手段は、上記
気体燃料圧力センサ37からの検出値dに応じてスロッ
トル弁3aの最大開度を図5に示すように規制する。例
えば、設定圧力を0.4Mpaとした場合に、気体燃料
圧力が0.25Mpaのときにはスロットル弁3aの最
大開度を40%に規制する。この場合、気体燃料圧力が
0.25Mpaでエンジン回転速度が気体燃料圧力に基
づいて設定された設定回転速度より高いときには、スロ
ットル弁の最大開度をさらに小さい開度に規制するよう
に構成することも可能である。
The ECU 35 functions as throttle opening control means. The throttle opening control means regulates the maximum opening of the throttle valve 3a according to the detection value d from the gas fuel pressure sensor 37 as shown in FIG. For example, when the set pressure is 0.4 Mpa and the gas fuel pressure is 0.25 Mpa, the maximum opening of the throttle valve 3a is restricted to 40%. In this case, when the gas fuel pressure is 0.25 Mpa and the engine rotation speed is higher than the set rotation speed set based on the gas fuel pressure, the maximum opening of the throttle valve is regulated to a smaller opening. Is also possible.

【0035】また気体燃料圧力が0.4Mpa以下のと
きには表示ランプ39に定格出力運転不能信号を出力
し、該表示ランプ39を点灯させる。これにより定格出
力運転ができる状態にないことをドライバーに知らせ
る。
When the gaseous fuel pressure is 0.4 Mpa or less, a rated output operation disable signal is output to the display lamp 39, and the display lamp 39 is turned on. This informs the driver that the rated output operation is not possible.

【0036】上記ECU35は燃料ポンプ制御手段とし
て機能する。この燃料ポンプ制御手段は、気体燃料圧力
センサ37からの検出値dが設定値以下のときには燃料
ポンプ7を駆動し、上記液状燃料レベルセンサ31から
の検出値cが所定値を越えたときには気体燃料圧力が設
定値以下であっても燃料ポンプ7の運転を停止する。
The ECU 35 functions as fuel pump control means. This fuel pump control means drives the fuel pump 7 when the detected value d from the gaseous fuel pressure sensor 37 is equal to or less than a set value, and when the detected value c from the liquid fuel level sensor 31 exceeds a predetermined value, The operation of the fuel pump 7 is stopped even if the pressure is equal to or lower than the set value.

【0037】即ち、図6に示すように、エンジンを始動
後、サージタンク部13内の液状燃料レベルセンサが感
知していない状態で、かつ圧力設定器14出口側の気体
燃料圧力が0.4Mpa未満のときには、液体燃料の温
度が低いと判断し、燃料ポンプ7を運転してベーパライ
ザ11への燃料供給を積極的に行なう(ステップS1〜
S3)。
That is, as shown in FIG. 6, after the engine is started, the gas fuel pressure at the outlet of the pressure setter 14 is 0.4 Mpa while the liquid fuel level sensor in the surge tank 13 is not sensing. If it is less than the temperature, it is determined that the temperature of the liquid fuel is low, and the fuel pump 7 is operated to actively supply the fuel to the vaporizer 11 (steps S1 to S1).
S3).

【0038】一方、燃料ポンプ7を運転している状態
で、サージタンク部13内に流入した液状燃料が所定レ
ベル以上になると燃料ポンプ7を停止する(ステップS
4)。またサージタンク部13内の液状燃料が所定レベ
ル以下であっても、気体燃料圧力が設定値(0.4Mp
a)以上のときには燃料ポンプ7を停止する。
On the other hand, when the liquid fuel flowing into the surge tank 13 reaches a predetermined level or more while the fuel pump 7 is operating, the fuel pump 7 is stopped (step S).
4). Even if the liquid fuel in the surge tank 13 is below a predetermined level, the gaseous fuel pressure remains at the set value (0.4 Mp).
a) In the above case, the fuel pump 7 is stopped.

【0039】本実施形態のガス燃料供給装置1によれ
ば、圧力設定器14内の気体燃料圧力に応じてスロット
ル弁3aの最大開度を規制するようにしたので、液体燃
料の蒸発量,蒸気圧が低い場合にはスロットル弁3aの
最大開度が小さい開度に規制され、燃料噴射圧を確保す
るとともに、液状燃料の流出を防止することが可能とな
り、燃料噴射制御を安定して行なうことができる。
According to the gas fuel supply apparatus 1 of the present embodiment, the maximum opening of the throttle valve 3a is regulated in accordance with the gas fuel pressure in the pressure setting device 14, so that the amount of evaporation of the liquid fuel, When the pressure is low, the maximum opening of the throttle valve 3a is regulated to a small opening, so that the fuel injection pressure can be secured and the outflow of the liquid fuel can be prevented, and the fuel injection control can be performed stably. Can be.

【0040】本実施形態では、サージタンク部13内に
流入した液状燃料が所定レベルに達したときには燃料ポ
ンプ7の運転を停止するので、燃料ポンプ7によるベー
パライザ11への過剰な燃料供給を回避でき、燃料噴射
圧を確保するとともに液状燃料の流出を防止することが
可能となり、上記同様に燃料噴射制御を安定して行なう
ことができる。
In this embodiment, when the liquid fuel flowing into the surge tank 13 reaches a predetermined level, the operation of the fuel pump 7 is stopped, so that an excessive supply of fuel to the vaporizer 11 by the fuel pump 7 can be avoided. In addition, it is possible to secure the fuel injection pressure and prevent the outflow of the liquid fuel, so that the fuel injection control can be stably performed as described above.

【0041】上記ベーパライザ11内にサージタンク部
13を設けたので、加熱部12にて気化した気体燃料を
貯留することができ、気体燃料設定圧をそれほど高くす
ることなく、高負荷域での気体燃料を必要量確保するこ
とができる。
Since the surge tank 13 is provided in the vaporizer 11, the gaseous fuel vaporized in the heating part 12 can be stored, and the gaseous fuel in the high load region can be stored without increasing the gaseous fuel set pressure so much. The required amount of fuel can be secured.

【0042】また上記サージタンク部13の容量をエン
ジン排気量の3〜7.5%にしたので、液状燃料が流入
した場合の燃料ポンプ7の運転制御を安定して行なうこ
とができ、ひいては空燃比制御を容易に行なうことがで
きる。
Further, since the capacity of the surge tank section 13 is set to 3 to 7.5% of the engine displacement, the operation control of the fuel pump 7 when liquid fuel flows in can be stably performed. Fuel ratio control can be easily performed.

【0043】本実施形態では、サージタンク部13内に
液状燃料が流入していない状態で、圧力設定器14内の
気体燃料圧力が0.4Mpa以下のときには燃料ポンプ
7を運転するようにしたので、燃料タンク2内温度が常
温より低い場合にも燃料を安定して供給することがで
き、この点からも安定した燃料噴射制御を行なうことが
できる。
In the present embodiment, the fuel pump 7 is operated when the gaseous fuel pressure in the pressure setting device 14 is 0.4 Mpa or less in a state where no liquid fuel flows into the surge tank portion 13. The fuel can be stably supplied even when the temperature in the fuel tank 2 is lower than the normal temperature, and from this point, stable fuel injection control can be performed.

【0044】本実施形態では、リリーフ弁19のリリー
フ圧を圧力設定器14内の気体燃料圧と同等以下とした
ので、燃料ポンプ7の運転時に液体燃料がサージタンク
部13側に圧送されるのを防止できる。
In the present embodiment, since the relief pressure of the relief valve 19 is equal to or less than the gaseous fuel pressure in the pressure setting unit 14, the liquid fuel is pumped to the surge tank 13 when the fuel pump 7 is operated. Can be prevented.

【0045】また上記燃料ポンプ7の吐出口7a側に逆
止弁20を配置したので、エンジン停止中に燃料供給管
6内で発生したガスが逆流して燃料ポンプ7に入り込む
のを防止できる。さらにリリーフ弁19の燃料開口部1
9aを燃料ポンプ7の吸込口7bと逆向きに指向させた
ので、上記リリーフ弁の19燃料開口部19aから排出
した逆流ガスが燃料ポンプ7に吸い込まれるのを防止で
きる。
Further, since the check valve 20 is disposed on the discharge port 7a side of the fuel pump 7, it is possible to prevent the gas generated in the fuel supply pipe 6 from flowing back into the fuel pump 7 when the engine is stopped. Further, the fuel opening 1 of the relief valve 19
Since the nozzle 9a is directed in a direction opposite to the suction port 7b of the fuel pump 7, the backflow gas discharged from the fuel opening 19a of the relief valve 19 can be prevented from being sucked into the fuel pump 7.

【0046】本実施形態によれば、ベーパライザ11内
にエンジン冷却液Aを導入して液体燃料を加熱する加熱
部12を設けたので、低温時における液体燃料の気化を
促進することができ、始動時の空燃比制御を安定して行
なうことができ、始動不良を防止できる。
According to the present embodiment, since the heating section 12 for introducing the engine coolant A into the vaporizer 11 and heating the liquid fuel is provided, the vaporization of the liquid fuel at a low temperature can be promoted, and the starting can be performed. The air-fuel ratio control at the time can be stably performed, and poor starting can be prevented.

【0047】また本実施形態では、上記エンジン冷却液
A温度を30〜40℃に制御したので、気体燃料の異常
温度上昇を防止でき、燃料供給量の減少によるエンジン
出力の低下を防止できるとともに、耐ノッキング性能の
低下による熱効率の低下を防止できる。
In this embodiment, since the temperature of the engine coolant A is controlled at 30 to 40 ° C., it is possible to prevent an abnormal temperature rise of the gaseous fuel and to prevent a decrease in the engine output due to a decrease in the fuel supply amount. A decrease in thermal efficiency due to a decrease in knocking resistance can be prevented.

【0048】上記エンジン冷却液Aの加熱部12出口温
度を30〜40℃に保持したので、通常市販されている
LPG燃料の気体燃料圧を0.4Mpaに設定した場
合、40℃以下で容易に気化させることができる。
Since the outlet temperature of the heating section 12 of the engine coolant A is maintained at 30 to 40 ° C., when the gaseous fuel pressure of the commercially available LPG fuel is set at 0.4 Mpa, the temperature is easily reduced to 40 ° C. or lower. Can be vaporized.

【0049】さらに上記エンジン冷却液Aの温度制御を
サーモスタット23により行なうので、簡単な構造で温
度制御を精度よく行なうことができるとともに、コスト
上昇を抑制できる。
Further, since the temperature control of the engine coolant A is performed by the thermostat 23, the temperature control can be performed accurately with a simple structure, and the increase in cost can be suppressed.

【0050】図7は、本発明の第2実施形態によるガス
燃料供給装置を説明するための図であり、図中、図1と
同一符号は同一又は相当部分を示しており、重複する部
分についての説明は省略する。
FIG. 7 is a view for explaining a gas fuel supply system according to a second embodiment of the present invention. In the figure, the same reference numerals as those in FIG. Is omitted.

【0051】本実施形態のガス燃料供給装置40では、
圧力設定器41がベーパライザ11とは独立して設けら
れている。このベーパライザ11には加熱部12,サー
ジタンク部13が一体に設けられており、上記圧力設定
器41は上記ベーパライザ11の下流側でかつ燃料噴射
弁4寄りに配置されている。
In the gas fuel supply device 40 of the present embodiment,
The pressure setting device 41 is provided independently of the vaporizer 11. A heating unit 12 and a surge tank unit 13 are provided integrally with the vaporizer 11, and the pressure setting unit 41 is disposed downstream of the vaporizer 11 and close to the fuel injection valve 4.

【0052】本実施形態では、圧力設定器41をベーパ
ライザ11とは独立して設けたので、圧力設定器41の
配置位置の自由度を高めることが可能となり、例えば上
記燃料噴射弁4に近づけて配置した場合には、燃料噴射
圧を安定して保持できるとともに、温度低下による気体
燃料の再液化を防止できる。
In the present embodiment, since the pressure setting device 41 is provided independently of the vaporizer 11, it is possible to increase the degree of freedom of the arrangement position of the pressure setting device 41. In this case, the fuel injection pressure can be stably maintained, and the re-liquefaction of the gaseous fuel due to the temperature drop can be prevented.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1実施形態によるガス燃料供給装置
の全体構成図である。
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a gas fuel supply device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】上記ガス燃料供給装置のサーモスタットの断面
図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view of a thermostat of the gas fuel supply device.

【図3】上記ガス燃料供給装置のECUの制御図であ
る。
FIG. 3 is a control diagram of an ECU of the gas fuel supply device.

【図4】上記実施形態のLPG燃料の蒸気圧と温度との
関係を示す特性図である。
FIG. 4 is a characteristic diagram showing a relationship between vapor pressure and temperature of the LPG fuel of the embodiment.

【図5】上記実施形態の気体燃料圧力とスロットル弁の
最大開度との関係を示す特性図である。
FIG. 5 is a characteristic diagram showing a relationship between a gas fuel pressure and a maximum opening degree of a throttle valve in the embodiment.

【図6】上記ガス燃料供給装置の燃料ポンプの運転動作
を示すフローチャート図である。
FIG. 6 is a flowchart illustrating an operation of a fuel pump of the gas fuel supply device.

【図7】本発明の第2実施形態によるガス燃料供給装置
の全体構成図である。
FIG. 7 is an overall configuration diagram of a gas fuel supply device according to a second embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,40 ガス燃料供給装置 2 燃料タンク 3 水冷式4サイクルエンジン(内燃機
関) 4 燃料噴射弁 6 燃料供給管 11 ベーパライザ 12 加熱部 23 サーモスタット(冷却液温度制御手
段) A エンジン冷却液
Reference Signs List 1,40 Gas fuel supply device 2 Fuel tank 3 Water-cooled 4-cycle engine (internal combustion engine) 4 Fuel injection valve 6 Fuel supply pipe 11 Vaporizer 12 Heating unit 23 Thermostat (Coolant temperature control means) A Engine coolant

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 燃料タンク内の液体燃料を気体燃料に気
化させて燃料噴射弁に供給するようにした内燃機関のガ
ス燃料供給装置において、燃料供給通路に上記液体燃料
を気化させるベーパライザを介設し、該ベーパライザ内
に上記内燃機関の冷却液を導入して上記液体燃料を加熱
する加熱部を設け、該加熱部に機関冷却液を所定温度に
制御する冷却液温度制御手段を設けたことを特徴とする
内燃機関のガス燃料供給装置。
In a gas fuel supply apparatus for an internal combustion engine, wherein a liquid fuel in a fuel tank is vaporized into a gaseous fuel and supplied to a fuel injection valve, a vaporizer for vaporizing the liquid fuel is provided in a fuel supply passage. A heating unit for introducing the coolant of the internal combustion engine into the vaporizer to heat the liquid fuel; and a coolant temperature control unit for controlling the engine coolant to a predetermined temperature in the heating unit. A gas fuel supply device for an internal combustion engine, characterized by:
【請求項2】 請求項1において、上記冷却液温度制御
手段は、上記機関冷却液の加熱部出口温度を30〜40
℃に保持するように構成されていることを特徴とする内
燃機関のガス燃料供給装置。
2. The cooling liquid temperature control means according to claim 1, wherein the temperature of the outlet of the heating section of the engine cooling liquid is 30 to 40.
A gas fuel supply device for an internal combustion engine, wherein the gas fuel supply device is configured to be maintained at a temperature of ° C.
【請求項3】 請求項1又は2において、上記冷却液温
度制御手段は、上記加熱部の機関冷却液出口に配設され
たサーモスタットであることを特徴とする内燃機関のガ
ス燃料供給装置。
3. The gas fuel supply device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the coolant temperature control means is a thermostat provided at an engine coolant outlet of the heating unit.
JP2000383442A 2000-12-18 2000-12-18 Gas fuel supplier for internal combustion engine Withdrawn JP2002188533A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000383442A JP2002188533A (en) 2000-12-18 2000-12-18 Gas fuel supplier for internal combustion engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000383442A JP2002188533A (en) 2000-12-18 2000-12-18 Gas fuel supplier for internal combustion engine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2002188533A true JP2002188533A (en) 2002-07-05

Family

ID=18851095

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000383442A Withdrawn JP2002188533A (en) 2000-12-18 2000-12-18 Gas fuel supplier for internal combustion engine

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2002188533A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008286182A (en) * 2007-05-17 2008-11-27 Nihon Kankyo Denso:Kk Auxiliary device for improving actual combustion efficiency and startability of lpg internal combustion engine at temperature below freezing point
JP2022063018A (en) * 2020-10-09 2022-04-21 有限会社 両国設備 Liquefied gas vaporization system and liquefied gas vaporization method

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008286182A (en) * 2007-05-17 2008-11-27 Nihon Kankyo Denso:Kk Auxiliary device for improving actual combustion efficiency and startability of lpg internal combustion engine at temperature below freezing point
JP2022063018A (en) * 2020-10-09 2022-04-21 有限会社 両国設備 Liquefied gas vaporization system and liquefied gas vaporization method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1198494A (en) Direct liquid injection of liquid petroleum gas
KR100233931B1 (en) Control system for in-cylinder injection internal combustion engine
US20050066939A1 (en) Fuel supply system and fuel supply method for in-cylinder direct fuel injection engine
JP2008045463A (en) Fuel injection device for supercritical fuel
CN108730051B (en) Method and system for gaseous and liquid propane injection
EA007476B1 (en) Vaporized fuel injection system and method
US8534260B2 (en) Fuel supply system
JP5278595B2 (en) Fuel supply device for internal combustion engine
US7114491B2 (en) Fuel supply apparatus and vapor separator in outboard engine
JP2010007595A (en) Fuel supply system for lpg engine
JP2002188519A (en) Gas fuel supply device for internal combustion engine
JPS60256545A (en) Liquefied petroleum gas carburetor for internal combustion engine
AU2012358130A1 (en) Method and device for controlling the fuel supply of an internal combustion engine operated with liquefied gas
KR100629673B1 (en) Fuel supplying device of an engine
JP4818962B2 (en) Fuel supply device for internal combustion engine
JP2002188518A (en) Gas fuel supply device for internal combustion engine
JP2002188533A (en) Gas fuel supplier for internal combustion engine
JPH06193480A (en) Fuel supply device for hydrogen engine
JP2004346813A (en) LPG fuel engine and method of operating LPG fuel engine
JP5402767B2 (en) Control device for internal combustion engine
JP3168524B2 (en) Fuel supply system for gaseous fuel engine
JP7472054B2 (en) Gas supply system and internal combustion engine constituting a gas consumption device using the gas supply system
JP2004353542A (en) Multi fuel engine and method of operating multi fuel engine
JP2004044503A (en) Fuel supply device for internal combustion engine
KR100608937B1 (en) Fuel supply apparatus for internal combustion engine

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20080304