JPH0494443A - Ｌｐｇ車両の燃料供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、ＬＰＧを燃料とするエンジンを搭載したＬ
ＰＧ車両の燃料供給装置に関する。

（従来の技術） 従来より、この種のＬＰＧ車両用の燃料供給装置は、例
えば実開平１−１４９５５７号公報等に示されるように
、ＬＰＧボンベと車載エンジンとの間を接続する燃料供
給通路にベーパライザやミキサを備え、液化されている
ＬＰＧをベーパライザでガス化し、このＬＰＧをミキサ
で空気と混合した後、エンジンの燃焼室に供給するよう
になっている。

ところで、ＬＰＧ車両の燃料供給装置においては、ＬＰ
Ｇボンベとエンジンとの間の燃料供給通路が例えば車両
の衝突等により損傷を受けても、ボンベからＬＰＧ燃料
が大気に多量に流出するの防止するために、このＬＰＧ
ボンベを出る燃料の流量が所定以上（例えば水換算で６
１７分以上、又はボンベ内圧と燃料供給通路のライン圧
との圧力差がＯ−５ｋｇ／ｃｄ以上）に増加すると、自
動的に閉弁してボンベからの燃料の流出を停止する過流
防止弁を設けることが義務付けられている。

（発明が解決しようとする課題） ところが、上記のように過流防止弁がある場合、以下に
説明する問題が生じる。すなわち、ＬＰＧボンベ内に充
填されるＬＰＧ燃料は、一般にはプロパンとブタンとの
混合物であり、例えばプロパンが３０％でブタンが７０
％の組成比で使用されるが、寒冷地等では、燃料のガス
化を優先するために、プロパンの組成比が１００％に近
い燃料が使用されている。従って、外気温度が高い夏期
に、このようなプロパンの組成比の高いＬＰＧをボンベ
に充填したとき、その充填直後の状態では、ボンベ内の
圧力が例えば１６ｋｇ／ｃ−で高いのに対し、ボンベか
らエンジンに至る燃料供給通路のライン圧は７〜８　ｋ
ｇ　／　ｃシと低くなる。そして、この状態で燃料供給
通路を開放してエンジンを始動させると、上記圧力差に
よりボンベ内の燃料が多量に燃料供給通路に流出して過
流防止弁の作動条件となり、本来は作動する必要のない
過流防止弁が誤作動して閉弁する。その結果、エンジン
の始動後、暫くして燃料供給通路内の燃料がなくなると
、エンジンが停止するという問題がある。

また、通常の組成比のＬＰＧ燃料であっても、夏期にイ
グニッションキースイッチをＯＦＦ状態にして車両を炎
天下に放置するような状況下では、エンジンルームの雰
囲気や路面からの輻射熱等により上記燃料供給通路のラ
イン圧が上昇するので、燃料供給通路内の燃料がボンベ
内に逆流する。その後、温度降下があって上記燃料供給
通路のライン圧が下がると、それに伴ってボンベの内圧
とライン圧との間に大きな圧力差が生じ、このような状
態でエンジンを始動させると、やはり過流防止弁が誤作
動する。

さらには、車両を長期間に亘り停止して放置するときに
、その前に、燃料供給通路を閉鎖してエンジンを運転す
ることにより、閉鎖部分下流側の燃料供給通路内の燃料
を全てエンジンに供給して燃料供給通路を燃料がない空
状態とすることがある。このときにもライン圧が低下し
てボンベの内圧との間に圧力差が生じており、放置後の
エンジンの始動に伴い過流防止弁が誤作動する。

本発明は斯かる諸点に鑑みてなされたもので、その目的
は、燃料供給通路に所定の手段を配設することにより、
過流防止弁が本来作動する必要のない条件下で誤作動す
るのをその機能に影響を与えることなく回避するように
して、その誤作動によるエンジン停止を防止することに
ある。

（課題を解決するための手段） この目的を達成するために、請求項（１）の発明では、
過流防止弁よりも下流側の燃料供給通路に、ＬＰＧボン
ベ内の圧力と燃料供給通路のライン圧との圧力差が大き
い状態でエンジン始動により燃料流量通路を燃料が流れ
るときに過流防止弁の閉弁条件よりも低い燃料流量で自
動的に閉弁する弁手段を設け、かつ、この弁手段は閉弁
により燃料供給通路を絞るようにした。

具体的には、この発明では、ＬＰＧボンベと車載エンジ
ンとを接続する燃料供給通路に配設され、ＬＰＧボンベ
からエンジンへ供給されるＬＰＧ燃料の流量が所定以上
に増加したときに自動的に閉弁して燃料供給通路を閉鎖
する過流防止弁を備えたＬＰＧ車両の燃料供給装置にお
いて、上記過流防止弁下流側の燃料供給通路に、燃料流
量の増加により閉弁して燃料供給通路を絞る弁手段を配
設し、この弁手段は、弁手段を流れる燃料流量が上記過
流防止弁の閉弁流量よりも低い設定値以上になフたとき
に閉弁するように構成する。

（作用） 上記の構成により、この発明では、過流防止弁下流の燃
料供給通路に過流防止弁の閉弁流量よりも低い燃料流量
で閉弁する弁手段が配設されているので、夏期にプロパ
ンの組成比が略１００％のＬＰＧ燃料をボンベに充填し
た直後や、燃料供給通路内の燃料ライン圧が低下する等
、ＬＰＧボンベ内の圧力と燃料供給通路のライン圧との
圧力差が大きい条件下で、エンジンの始動により燃料供
給通路が開放されると、過流防止弁が作動する前に上記
弁手段が閉弁して燃料供給通路が所定の通路断面積まで
絞られる。このため、燃料は上記弁手段により絞られた
燃料供給通路を経て徐々に流れ、やがては上記ＬＰＧボ
ンベの内圧とライン圧との圧力差が小さくなり、このこ
とにより過流防止弁は閉弁せず、その誤作動が防止され
、エンジン停止が生じることはない。

また、車両の衝突等により燃料供給通路が損傷を受けて
、ボンベからエンジンに至る燃料流量が一気に増加する
と、過流防止弁が閉弁する。すなわち、過流防止弁の役
割はそのまま活かされ、ボンベからの燃料の流出が阻止
される。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第４図は本発明の第１実施例に係るＬＰＧ車両用燃料供
給装置の全体構成を示し、１は車載エンジン、２は該エ
ンジン１のシリンダ内燃焼室（図示せず）に吸気を供給
する吸気管であって、この吸気管２にはガス状のＬＰＧ
を吸入空気に混合するミキサ３が設けられている。

一方、４はＬＰＧ燃料を蓄えるＬＰＧボンベで、このボ
ンベ４と上記ミキサ３とはボンベ４内のＬＰＧ燃料をエ
ンジン１に供給する燃料供給通路５により接続されてい
る。

上記ＬＰＧボンベ４の路上部には燃料供給通路５の上流
端部分を構成するサイホン管６が貫通支持され、該サイ
ホン管６の下端（先端）はボンベ４内の底部に開口して
いる。第３図に拡大詳示するように、サイホン管６の上
端には過流防止弁１５を内蔵した燃料取出バルブ７で閉
塞されている。

この取出バルブ７は中間部で略く字状に彎曲した円筒状
のバルブケース８を備え、このケース８のサイホン管６
内に臨む下端には燃料人口９が、また側面上部の彎曲部
近傍内には燃料出口１０がそれぞれ開口している。ケー
ス８内には上記燃料人口９及び燃料出口１０の間に配置
された弁座１１が形成されている。また、ケース８内に
は上記弁座１１に着座して燃料人口９と燃料出口１０と
の連通を遮断するバルブシート１２を有する弁体１３が
摺動可能に嵌挿され、バルブケース８の上端開口は、螺
動により上記弁体１３を駆動するスピンドル１４により
気密状に閉塞されており、スピンドル１４を外部から手
動により螺動操作することで弁体１３を駆動し、スピン
ドル１４を捩じ込んだときには弁体１３の前進によりバ
ルブシート１２を弁座１１に着座させて閉弁する一方、
スピンドル１４を戻したときには弁体１３の後退に、よ
りバルブシート１２を弁座１１がら離して開弁するよう
になっている。

上記過流防止弁１５は、ＬＰＧボンベ４がら燃料が過度
に流出する過流状態を防止するもので、取出バルブ７の
バルブケース８下端に配設されている。すなわち、この
過流防止弁１５は、バルブケース８の下端部にロッド１
６を介して摺動可能にかつ落下不能に支持された円板状
の弁体１７を有し、この弁体１７の上面には燃料人口９
周囲のケース８下端で構成される弁座１８に着座可能な
チエツクシート１９が設けられている。また、弁体１７
はバルブケース８との間に縮装したチエツクシートスプ
リング２０によりチエツクシート１９か弁座１８から所
定距離層れるように下方に付勢されており、通常時、サ
イホン管６内の燃料を弁体１７のチエツクシート１９と
弁座１８との間の間隙を通って燃料人口９に流入させ、
その流入量、つまりＬＰＧボンベ４がらの燃料流出量が
所定値以上（水換算で６１／分以上、又はボンベ４の内
圧と燃料供給通路５のライン圧との圧力差が０、　５ｋ
ｇ／ｃｄ以上）になると、燃料の弁体１７に対する押上
げ力の増大により弁体１７をチエツクシートスプリング
２０の付勢力に抗して上方に移動させてチエツクシート
１９を弁座１８に着座させることにより、過流防止弁１
５を閉弁状態に保持するようになっている。尚、第３図
では、燃料人口９と同出口１０とをバルブケース８の下
端部において連通する通路は省略している。

また、上記バルブケース８内には上記閉弁状態にある過
流防止弁１５を復帰させる復帰＃１構２１が設けられて
いる。この復帰機構２１はバルブケース８の下部に摺動
可能に支持されたブツシュロッド２２を有し、このブツ
シュロッド２２は、スプリング２３により上方に付勢さ
れかつその状態では過流防止弁１５の弁体１７のチエツ
クシート１９が弁座１８に着座しているときのロッド１
６上端に当接可能とされている。一方、上記取出バルブ
７の弁体１３にはブツシュロッド２２の上端を抑圧可能
なキャンセルビン２４が一体に取り付けられており、弁
体１７のチエツクシート１９が弁座１８に着座している
過流防止弁１５の閉弁状態で、スピンドル１４を前進さ
せて取出バルブ７を閉弁したときには、キャンセルビン
２４の前進移動によりブツシュロッド２２を介して過流
防止弁１５の弁体１７を押し下げて開弁状態に復帰させ
るようにしている。

上記取出バルブ７の燃料出口１０は配管２５を介して緊
急遮断弁２６に接続されている。この緊急遮断弁２６は
、エンジン１が停止したときに燃料供給通路５を遮断す
るもので、燃料を濾過するフィルタ装置３２と一体的に
設けられている。すなわち、第３図に示すように、緊急
遮断弁２６は燃料人口２７及び燃料出口２８がそれぞれ
開口するバルブケース２９を備え、このバルブケース２
９の下面には上記燃料人口２７に連通ずる第１開口３０
と、後述の第３及び第４開口３９．４０を介して燃料出
口２８に連通する第２開口３１とが開口している。バル
ブケース２９の下面はフィルタｇＷ１３２の一部を構成
するカップ状のフィルタケース３３により気密状に覆わ
れ、このフィルタケース３３内部の空間は円筒状のフィ
ルタ３４により第１開口３０に連通する外側室３５と第
２開口３１に連通する内側室３６とに仕切られ、内側室
３６には第２開口３１に螺合支持された永久磁石３７が
配設され、この磁石３７には第２開口３１と内側室３６
とを連通ずる連通孔３８が形成されている。そして、燃
料が外側室３５から内側室３６に流れるときにそれをフ
ィルタ３４で濾過しかつ燃料中の磁性体不純物を磁石３
７により吸着して除去するようにしている。

また、バルブケース３３の上面には上記第２開口３１に
連通する第３開口３９と、燃料出口２８に連通ずる第４
開口４０とが開口しており、この第４開口４０の周囲が
弁座４１に構成されている。

バルブケース３３の上面は下面中心部に弁体収容室４２
を有する弁体支持部４３により気密状に覆われ、この弁
体支持部４３の弁体収容室４２には上記弁座４１に着座
可能な弁体４４が摺動可能に支持されている。この弁体
４４と弁体収容室４２の奥底面との間にはリターンスプ
リング４５が縮装されており、このスプリング４５によ
り弁体４４を閉弁付勢して弁座４１に着座させている。

弁体支持部４３内には弁体収容室４２を取り囲むように
ソレノイド４６が配置されており、このソレノイド４６
への通電による励磁により弁体４４をリターンスプリン
グ４５の付勢力に抗して上方に吸引して弁座４１から離
すことにより、開弁させる。

第４図に示す如く、上記緊急遮断弁２６とミキサ３との
間の燃料供給通路５には、上流側（ボンベ４側）から順
にソレノイドバルブ４７及びベーパライザ４８が配設さ
れている。上記ソレノイドバルブ４７は燃料供給通路５
を遮断するもので、上記緊急遮断弁２６と同様の構造で
あり、ここでは詳細な説明を省略する。一方、ベーパラ
イザ４８は液化燃料を蒸発させてガス燃料とするもので
、ここで生成されたガス燃料はガス配管４９を経てミキ
サ３に供給される。

さらに、この発明の特徴として、上記過流防止弁１５の
下流側でかつ上記緊急遮断弁２６とソレノイドバルブ４
７との間の燃料供給通路５には、燃料流量が設定値にな
ったときに閉弁して燃料供給通路５を絞る誤作動制御バ
ルブ５０が配設されている。この誤作動制御バルブ５０
が閉弁するときの燃料流量の設定値は、上記過流防止弁
１５の閉弁流量よりも低い値（水換算で１．８〜２６５
１／分以上、又はボンベ４の内圧と燃料供給通路５のラ
イン圧との圧力差が０．２５ｋｇ／ｃｄ以上）に設定さ
れている。上記誤作動制御バルブ５０は過流防止弁１５
と同様の構造のものである。すなわち、誤作動制御バル
ブ５０は、第１図に拡大詳示するように、緊急遮断弁２
６のバルブケース２９の燃料出口２８に螺合により取り
付けられた円筒状のバルブケース５１を備え、このケー
ス５１内には燃料供給通路５の一部が形成されている。

バルブケース５１の長さ方向の中間部には弁室５２が形
成され、この弁室５２にはリング状の弁座５３が突出し
ている。弁室５２には下面で上記弁座５３に着座可能な
円板状の弁体５４が配設され、この弁体５４はロッド５
５により上下方向に摺動可能に支持されている。また、
弁体５４とバルブケース５１との間には、ロッド５５の
周りに位置して弁体５４を開弁方向（弁座から離れる方
向）に付勢するリターンスプリング５６が縮装されてい
る。そして、ＬＰＧボンベ４から流出する燃料の量が増
加して過流防止弁１５の閉弁流量よりも低い設定値以上
になると、燃料の弁体５４の押下げ力の増大により弁体
５４をスプリング５６の付勢力に抗して下方に移動させ
て弁座５３に着座させることにより、過流防止弁１５を
閉弁させる。

さらに、第２図にも示す如く、上記リング状の弁座５３
にはその一部を半径方向に切り欠いてなる断面Ｖ字状の
複数のＶ溝５７，５７．・・・が形成されており、誤作
動制御バルブ５０は、その閉弁時、燃料供給通路５を完
全に閉鎖せず、弁体５４と弁座５３の各Ｖ溝５７との間
の間隙を通って所定量の燃料が流れるようにすることで
、燃料供給通路５を所定の断面積に絞るようにしている
。

したがって、上記実施例においては、エンジン１の始動
に伴い、緊急遮断弁２６及びソレノイドバルブ４７が開
弁して燃料供給通路５が開放され、ＬＰＧボンベ４内の
液状ＬＰＧ燃料は燃料供給通路５を経てベーパライザ４
８に供給されてガス化し、そのＬＰＧはミキサ３で吸入
空気と混合された後、エンジン１に供給される。

この場合、例えば夏期にプロパンの組成比か略１００％
の燃料をＬＰＧボンベ４に充填した直後、或いは燃料供
給通路５内の燃料のボンベ４内への逆流等により、ＬＰ
Ｇボンベ４内の圧力と燃料供給通路５のライン圧との圧
力差か大きいときに、エンジン１の始動により緊急遮断
弁２６及びソレノイドバルブ４７が開弁すると、ボンベ
４内の燃料が多量に燃料供給通路５に流出し、その流量
の増加により過流防止弁１５が閉弁作動しようとする。

しかし、上記緊急遮断弁２６直下流側の燃料供給通路５
に、誤作動制御バルブ５０か配設され、このバルブ５０
の閉弁のための燃料流量の設定値は過流防止弁１５のそ
れよりも低いため、過流防止弁１５が閉弁しようとする
前に誤作動制御バルブ５０が閉弁し、この閉弁した誤作
動制御バルブ５０の弁体５４と弁座５３の各Ｖ溝５７と
の間の間隙により燃料供給通路５が所定の通路断面積ま
で絞られる。この誤作動制御バルブ５ｏにより絞られた
燃料供給通路５を経て燃料が徐々に流れるので、上記Ｌ
ＰＧボンベ４の内圧とライン圧との圧力差が徐々に小さ
くなる。その結果、ＬＰＧボンベ４の内圧とライン圧と
の圧力差があっても燃料流量は過流防止弁１５の閉弁流
量まで増加することはなく、過流防止弁１５の誤作動を
防いでエンジン１の停止を有効に防止することができる
。

また、車両の衝突等により燃料供給通路５が損傷して、
燃料流量が一気に過流防止弁１５の閉弁流量に達すると
、過流防止弁１５が閉弁して燃料供給通路５が閉鎖され
、ＬＰＧボンベ４からの燃料の流出が阻止される。この
ようにして過流防止弁１５の役割はそのまま活かすこと
ができる。

第５図及び第６図は第２実施例を示しく尚、第１図及び
第３図と同じ部分については同じ符号を付してその詳細
な説明は省略する）、誤作動制御バルブ５０′を緊急遮
断弁２６上流側でフィルタ装置３２内に設けたものであ
る。

すなわち、この実施例では、フィルタ装置３２の永久磁
石３７′は誤作動制御バルブ５０’のバルブケースとさ
れ、この磁石３７′にはその連通孔３８′内に弁室５２
′が形成され、この弁室５２′には弁座５３′が突出し
、この弁座５３′には断面Ｖ字状の複数のＶ溝５７．　
５７．・・・が形成されている。また、弁室５２′には
上記弁座５３′に着座して閉弁する球体からなる弁体５
４′と、該弁体５４′を開弁方向（下方）に付勢するリ
ターンスプリング５６とが収容されている。そして、通
常時は、リターンスプリング５６の付勢力により弁体５
４′を弁座５３′から離座させて開弁状態とする一方、
ＬＰＧボンベ４から流出する燃料の量が増加して過流防
止弁１５の閉弁流量よりも低い設定値以上になると、燃
料の弁体５４′に対する押上げ力の増大により弁体５４
′をスプリング５６の付勢力に抗して上方に移動させて
弁座５３′に着座させることにより、過流防止弁１５を
閉弁させ、弁体５４′と弁座５３′　との間のＶ溝５７
、　５７．・・・により燃料供給通路５を絞るようにし
ている。

したがって、この実施例においても、上記第１実施例と
同様の作用効果を奏することができる。

また、誤作動制御バルブ５０′が緊急遮断弁２６のフィ
ルタ装置３２内に配設されているので、燃料供給装置全
体をコンパクトにすることができる利点がある。

（発明の効果） 以上説明したように、請求項（１）の発明によると、Ｌ
ＰＧ車両の燃料供給装置において、過流防止弁下流側の
燃料供給通路に、燃料流量が過流防止弁の閉弁流量より
も低い設定値以上になったときに閉弁して燃料供給通路
を絞る弁手段を設けたことにより、通常時にＬＰＧボン
ベの内圧と燃料供給通路のライン圧との圧力差が大きい
条件下でエンジンを始動したときでも、過流防止弁の機
能を活かしつつその誤作動を防いでエンジン停止を防止
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は本発明の第１実施例を示し、第１図は
誤作動制御弁の拡大断面図、第２図は第１図の■−■線
断面図、第３図は燃料供給装置の要部を示す拡大断面図
、第４図は同全体正面図である。第５図及び第６図は第
２実施例を示し、第５図は誤作動制御弁の要部の拡大断
面図、第６図は緊急遮断弁の断面図である。 １・・・エンジン ３・・・ミキサ ４・・・ＬＰＧボンベ ５・・・燃料供給通路 ７・・・燃料取出バルブ １５・・・過流防止弁 １７・・・弁体 １８・・・弁座 ２６・・・緊急遮断弁 ３２・・・フィルタ装置 ５０．５０’・・・誤作動制御バルブ（弁手段）５３．
５３’・・・弁座 ５４．５４’・・・弁体 ５７・・・■溝 １・・・エンジン ３・・・ミキサ ４・・・ＬＰＧボンベ ５・・・燃料供給通路 ７・・・燃料取出バルブ １５・・・過流防止弁 １７・・・弁体 ３２・・・フィルダ装置 ５０、　５０’・・・誤作動制御バルブ５３、　５３’
・・・弁座 ５４．５４’・・・弁体 ５７・・・Ｖ溝 （弁手段） 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ＬＰＧボンベと車載エンジンとを接続する燃料供
   給通路に配設され、ＬＰＧボンベからエンジンへ供給さ
   れるＬＰＧ燃料の流量が所定以上に増加したときに自動
   的に閉弁して燃料供給通路を閉鎖する過流防止弁を備え
   たＬＰＧ車両の燃料供給装置において、 上記過流防止弁下流側の燃料供給通路に、燃料流量の増
   加により閉弁して燃料供給通路を絞る弁手段が配設され
   、該弁手段は、弁手段を流れる燃料流量が上記過流防止
   弁の閉弁流量よりも低い設定値以上になったときに閉弁
   するように構成されていることを特徴とするＬＰＧ車両
   の燃料供給装置。