JPH07189813A - ガス燃料エンジンのレギュレータ - Google Patents

ガス燃料エンジンのレギュレータ

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JPH07189813A
JPH07189813A JP5351891A JP35189193A JPH07189813A JP H07189813 A JPH07189813 A JP H07189813A JP 5351891 A JP5351891 A JP 5351891A JP 35189193 A JP35189193 A JP 35189193A JP H07189813 A JPH07189813 A JP H07189813A
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充 池尾
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勝則 中村
Riyuuichi Noseyama
龍一 能勢山
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  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Cooling, Air Intake And Gas Exhaust, And Fuel Tank Arrangements In Propulsion Units (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、水冷ガスエンジンの燃料に用いら
れるガスを調圧するレギュレータの配置及び凍結防止構
造に特徴を有するレギュレータに関する。 【構成】 水冷式ガスエンジン6に供給するガス圧力を
減圧する一次圧力レギュレータ4において、この一次圧
力レギュレータ4をエンジン6と車室内の熱交換器22
の間に配設するとともに、エンジン6から車室内の熱交
換器22に向かう冷却水通路24に分岐通路26を設
け、この分岐通路26を一次圧力レギュレータ4内に設
けた水通路4aに連通させることで、凍結防止を図る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、水冷ガスエンジンの燃
料に用いられるガスを調圧するレギュレータの配置及び
凍結防止構造に特徴を有するレギュレータに関する。
【0002】
【従来の技術】近年、エネルギー対策、環境対策等の問
題から自動車の燃料として圧縮天然ガス(CNG)の使
用が盛んになっているが、かかる天然ガスは、例えば2
00kg/cm2程度の高圧でガスボンベに貯蔵して例えば車
体後部に搭載され、ここからエンジンに供給するように
している。
【0003】そして、かかるガスをエンジン内に導入す
る時は比較的低圧にして空気と混合しエンジンに供給す
る必要があるため、ガスボンベとエンジンを結ぶガス供
給路の途中にガス圧を減圧するレギュレータを配設する
のが一般的であり、例えば特開昭62−139720号
のように車体後部のガスボンベの近傍の上流側に一次圧
力レギュレータを配設し、車体前部のエンジンの近傍に
二次圧力レギュレータを配設したような装置が知られて
いる。
【0004】そして、この装置では車体後部側の一次圧
力レギュレータによって減圧することで、車体中間のキ
ャビンを通過して車体前方に供給されるガスの圧力を低
下させるようにしている。
【0005】
【考案が解決しようとする課題】しかし、通常一次圧力
レギュレータは減圧率が高いため、断熱膨張によって急
冷されレギュレータに凍結の問題が起きるが、上記技術
の場合には凍結防止機構をヒータ等によって別個に設け
るか、或いは排気管等から熱源を導入する機構を設ける
ような処置が必要であった。この際、別個に凍結防止機
構を設ければ重量が嵩んで且つ高価となり、排気管等か
ら熱源を導入する場合には機構が複雑で且つ熱効率が良
くないという問題があった。
【0006】
【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め、本発明は水冷式ガスエンジンに供給するガス圧力を
調圧するレギュレータにおいて、このレギュレータをエ
ンジンと車室内の熱交換器の間に配設するとともに、エ
ンジンから車室内の熱交換器に向かう冷却水通路の分岐
通路を、レギュレータ内に設けた水通路に連通させるよ
うにした。
【0007】
【作用】レギュレータをエンジンと車室内の熱交換器の
間に配設することで、エンジンと車室内の熱交換器を結
ぶ暖房用の冷却水を利用した凍結防止を図ることが出来
る。つまり凍結防止構造が簡素化され、部品点数も少な
くなって軽量化も可能となる。また、レギュレータがエ
ンジンの近傍に位置するため、所定圧に調圧したガスを
至短距離でエンジン内に供給出来る。
【0008】
【実施例】本発明のレギュレータの凍結防止システムの
実施例について添付した図面に基づき説明する。図1は
車体へのレギュレータの配置図、図2はレギュレータの
取付構造を示す斜視図、図3は燃料供給系統の模式図、
図4は燃料供給系統の車体配置の概要図である。
【0009】本発明のレギュレータは、図4に示すよう
なガス燃料供給系統のガス減圧用として設けられ、この
燃料供給系統は、車両後部のトランクルームに配設され
るCNGタンク1と、このタンク1から取り出した圧縮
天然ガス(CNG)を車両の前方に移送するキャビン下
方の高圧配管2と、車両前方のエンジンルームに配設さ
れガス圧を減圧する一対のレギュレータ4、5と、減圧
されたガスをインジェクタ7から噴射するエンジン6を
備え、このエンジン6の排気ガス系統には排ガスを処理
する触媒コンバータ8が設けられている。
【0010】そして、前記一対のレギュレータ4、5
は、供給系統の上流側に配設される一次圧力レギュレー
タ4と、その下流の二次圧力レギュレータ5であり、一
次圧力レギュレータ4によって、例えば最大充填圧21
1kg/cm2でタンク1内に充填されていたガス圧を7.5
kg/cm2(ゲージ圧)まで減圧し、二次圧力レギュレータ
5によって7.5kg/cm2のガス圧を2.5kg/cm2(ゲー
ジ圧)まで減圧する。
【0011】この際、特に一次圧力レギュレータ4は減
圧率が大きく、断熱膨張によってガス内に含まれる水分
等は急冷されて凍結しやすいため、後述のような凍結防
止機構を設けている。
【0012】次に、燃料供給系統の細部について、図3
をも参照しつつ説明する。
【0013】前記タンク1は実施例では2本配設され、
このタンク1、1に充填口12から圧縮天然ガスを供給
するためのタンク配管10は、車体後部の側面視である
図5に実線で示すように、充填口12から1本の配管1
0aが蛇行して配設されるとともに、途中から2本の配
管10b、10cに分岐してそれぞれのタンク1、1の
入口部に接続されている。そして、各タンク1、1入口
側に接続するタンク配管10b、10cの接続部には逆
止弁9、9を設け、充填するガスの逆流防止を図ってい
る。
【0014】因みに、これらタンク配管10b、10c
が接続される方向と反対方向のタンク1の側面部には、
タンク圧が異常に上昇した時のガス放出用の通気パイプ
45を設けており、また、タンク1とパイプ45の接続
部にはリリーフバルブ40(図3)を設けている。
【0015】また、各タンク1の出口側には、破線に示
すように、各配管2a、2bが接続されるとともに、各
配管2a、2bの接続部にはソレノイドバルブで作動す
る第1電磁遮断弁13、13が設けられ、また、各配管
2a、2bはタンクガス検知部16で集合して1本の配
管2cに纏まり、車体前方の前記二次圧力レギュレータ
4に向けて延出している。そして、これら配管2a、2
b、2cによって前記高圧配管が構成されている。
【0016】また、前記タンクガス検知部16には、タ
ンクガス圧P0を検知する圧力センサ14と、タンクガ
ス温度T0を検知する温度センサ15を備えてなるタン
クガス検知部16が設けられ、合流したタンクガスの圧
力と温度を測定出来るようにしている。またその下流の
配管2cには、マニュアルでガスを遮断する手動遮断弁
17を設けている。
【0017】また、高圧配管2の下流側には、一次圧力
レギュレータ4の近傍に第2電磁遮断弁18を設けてい
る。そして、このように高圧配管2の上流側と、下流側
にそれぞれ第1、第2電磁遮断弁13、18をダブルで
配設することで、燃料供給系統に何等かの異常が発生し
た場合でも確実に燃料供給を停止させることが出来るよ
うにしている。
【0018】ところで、前記タンク配管10と、高圧配
管2の上流側の一部の配管はフレキシブルチューブ化さ
れており、実施例ではタンク配管10の全て、及び高圧
配管2のうち、タンクガス検知部16と手動遮断弁17
の中間部から上流側をフレキシブルチューブ化してい
る。そして、このようにフレキシブル化することで、配
管の取り回しの自由度が向上し、機器の配置等の柔軟性
が向上する。
【0019】前記一次圧力レギュレータ4と二次圧力レ
ギュレータ5との間には、一次ガス検知部21を設け、
一次圧力レギュレータ4で減圧した一次調圧ガスのガス
圧を圧力センサ20で検知するようにしている。
【0020】そして、一次圧力レギュレータ4、圧力セ
ンサ20、二次圧力レギュレータ5、第2電磁遮断弁1
8等は、前記エンジン6と室内暖房用の熱交換器22の
中間部に一体的に取付けられている。
【0021】すなわち、図2に示すように、車体に対し
て取着自在な取付プレート23には前記二次圧力レギュ
レータ5、一次圧力レギュレータ4、第2電磁遮断弁1
8等が一体になって縦列に取付けられており、これらの
間を接続する配管類も予め各機器等と一体にユニット化
され、取付プレート23ごと車体に装着、或いは取外し
可能とされている。
【0022】そして、このような構成によって組立作
業、或いは整備作業等を円滑に行うことが出来る。
【0023】次に、一次圧力レギュレータ4に設けた凍
結防止機構について説明する。
【0024】図1に示すように、室内暖房用の熱交換器
22は、車体前方のエンジン6のウォータジャケット内
を循環して暖められた温水の熱を取り出して室内を暖房
するようにしており、キャビン内に配設されている。そ
して、エンジン6と熱交換器22の間にはエンジン6か
ら熱交換器22に冷却水を導く冷却水通路24と、熱交
換器22からエンジン6に冷却水を戻す循環通路25が
設けられている。
【0025】そこで本案では、前記冷却水通路24から
分岐通路26を分岐させ、これを一次圧力レギュレータ
4に形成した水通路4a(図3)に連通させることで、
一次圧力レギュレータ4の凍結防止を図り、この冷却水
を戻し通路27を介して前記循環通路25に戻すように
している。尚、図1の35はトランスミッションであ
り、36はウォータバルブである。
【0026】そして、かかる機構によってエンジン冷却
水の有効利用を図ることが出来、しかも冷却水通路24
から分岐させた分岐通路26の短縮化を図ることが出来
る。また、エンジン6に近いため熱効率も良い。
【0027】そして、前記二次圧力レギュレータ5によ
って正確に調圧されたガスは、図3に示すように、供給
管28によってエンジン6のチャンバ29内に導かれ、
前記インジェクタ7からエンジン内に噴射される。この
際、実施例では供給管28を四気筒エンジンのチャンバ
29の中央位置に接続しており、なるべく各エンジンに
均等な圧力のガスを供給出来るようにしている。
【0028】また、前記チャンバ29内には、チャンバ
29内の二次調圧ガスの圧力を検知する圧力センサ30
と、温度を検知する温度センサ31を設けている。
【0029】そして、以上のようなタンクガス検知部の
16の圧力センサ14、温度センサ15、及び一次ガス
検知部21の圧力センサ20、及びチャンバ29内の圧
力センサ30、温度センサ31で検知した信号は、燃料
噴射を制御する電子制御ユニット(ECU)に送るようにし
ており、この電子制御ユニット(ECU)によって燃料噴射
制御を行う。
【0030】また、車室内のハンドルの下方には所定量
の衝撃(G)値によって作動する衝撃センサ33が設け
られており、この衝撃センサ33は前記第1電磁遮断弁
13、及び第2電磁遮断弁18、並びに電子制御ユニッ
ト(ECU)に接続されている。
【0031】以上のように構成したガス燃料エンジンの
レギュレータにおいて、タンク1から供給される約20
0kg/cm2程度の高圧ガスは、高圧配管2を通って車体の
前方に送られ、例えば一次圧力レギュレータ4によって
まず7.5kg/cm2(ゲージ圧)まで減圧された後、次に
二次圧力レギュレータ5によって2.5kg/cm2(ゲージ
圧)まで減圧される。
【0032】この際、とくに圧力変化が大きい一次圧力
レギュレータ4で、断熱膨張によって急冷され凍結しや
すいが、本案ではエンジン6によって暖められた冷却水
通路24の温水を水通路4aに導くため、確実に凍結防
止が図られる。
【0033】またこの際、一次圧力レギュレータ4は、
エンジン6と室内の暖房用熱交換器22の間にあるた
め、分岐通路26の短縮化を図ることが出来る。
【0034】そして、二次レギュレータ5によって減圧
されたガスはエンジン6のチャンバ29内に送られ、イ
ンジェクタ7から噴射される。
【0035】次に、図6は本案を別タイプの車両に適用
した構成例を示すものであり、この場合は主としてタン
ク1まわりの構成とレギュレータ4、5まわりの配置構
成が前述の車両の場合と異なっている。尚、図番は前記
と同様の部品等には同様の番号を付している。
【0036】つまり、この車両のタンク1は一つであ
り、タンク配管10から高圧配管2にかけて全てをステ
ンレス製パイプにしている。(二次圧力レギュレータ5
とデリパイ43間を除く。)また、タンク1には通気パ
イプ44、45を設けている。そして、この通気パイプ
44は、タンク注入口廻りのガス放出用通気パイプであ
り、通気パイプ45は、タンク内の圧力異常上昇に伴う
ガス放出用通気パイプであり、タンクとパイプ45の接
続部にはリリーフバルブを設けている。
【0037】また、一次圧力レギュレータ4と二次圧力
レギュレータ5は車体幅方向に離隔しているが、一次圧
力レギュレータ4にエンジン冷却水を導く構成について
は前例の場合と同様である。
【0038】尚、図番46は一次圧力レギュレータ4に
接続される通気パイプである。
【0039】
【発明の効果】以上のように本発明は、ガス燃料エンジ
ンに供給するガスの圧力を調圧するレギュレータを、エ
ンジンと車室内の熱交換器の間に配設し、このレギュレ
ータに設けた水通路に、エンジンから熱交換器に向かう
冷却水通路の温水を分岐して導入するようにしたため、
エンジンの冷却水を有効に利用してレギュレータの凍結
防止を図ることが出来る。しかも、分岐通路を短縮する
ことが出来、構造の簡素化、車体の軽量化、保守整備の
容易化等が図られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】車体へのレギュレータの配置図
【図2】レギュレータの取付構造を示す斜視図
【図3】燃料供給系統の模式図
【図4】燃料供給系統の車体配置の概要図
【図5】車体後部のタンクまわりの配管を説明するため
の側面視図
【図6】配置構成の異なる車両の実施例図
【符号の説明】
1 CNGタンク 4 一次圧力レギュレータ 4a 水通路 6 エンジン 22 熱交換器 24 冷却水通路 26 分岐通路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石橋 建一郎 埼玉県和光市中央1丁目4番1号 株式会 社本田技術研究所内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 水冷式ガスエンジンに供給するガスの圧
    力を調圧するレギュレータであって、前記エンジンと車
    室内の熱交換器の間に配設され、且つ前記エンジンから
    車室内の熱交換器に向かう冷却水通路の分岐通路が、該
    レギュレータ内に設けた水通路に連通せしめられること
    を特徴とするガス燃料エンジンのレギュレータ。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5632250A (en) * 1994-09-20 1997-05-27 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Gas fuel supply system for vehicle
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