JPH10169510A - エンジンの始動制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＬＰＧを燃料とするエンジンに対し、エンジ
ン停止中に一つの閉ざされた空間となるベーパライザの
一次減圧室へのエンジン始動時の空気流入やＬＰＧ流出
を防止し、始動性を向上する。 【解決手段】 イグニッションスイッチがＯＮされたと
き、クランキングの有無に拘らず、バキュームロックソ
レノイドバルブとスローカットソレノイドバルブとをＯ
ＦＦ状態に保ったままＬＰＧソレノイドバルブのみをＯ
Ｎし、設定時間Ｔの間、ＯＮに保つ。これにより、ベー
パライザの一次減圧室への空気の逆流による燃料希薄状
態やスロー系統からのＬＰＧ流出による燃料過濃状態を
防止し、一次減圧室を十分にＬＰＧで満たして設定圧の
ＬＰＧ燃料をエンジンに供給し、始動性を向上すること
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＬＰＧを燃料とし
てエンジンを始動する際の始動性を向上するエンジンの
始動制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ＬＰＧを燃料とするエンジンの
燃料供給システムでは、ＬＰＧを貯蔵するボンベからの
ＬＰＧを、ベーパライザで減圧して調圧し、エンジンの
吸気通路に介装したＬＰＧ混合器に供給するようにして
おり、ベーパライザには、一次減圧室と二次減圧室とを
有する２段減圧式のベーパライザが多く用いられ、ＬＰ
Ｇボンベとベーパライザの一次減圧室とを接続する通路
や、ベーパライザの一次減圧室とＬＰＧ混合器とを接続
するスロー通路には、それぞれソレノイドバルブを介装
し、エンジン始動時、ＬＰＧボンベとベーパライザの一
次減圧室とを接続する通路を導通させて始動用燃料を確
保するとともに、スロー通路を導通させてスロー用燃料
を確保するようにしている。

【０００３】例えば、実開平２−１３１０６４号公報に
は、ＬＰＧボンベとベーパライザの一次減圧室とを接続
する通路のソレノイドバルブ、及び、スロー通路のソレ
ノイドバルブを、エンジン始動時のクランキング前に共
に開作動させることで、クランキング時に発生する吸気
管負圧の高低に拘らずクランキング前にＬＰＧボンベか
ら始動用燃料を供給し、始動性を向上する技術が開示さ
れている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ＬＰＧを燃
料とするエンジンを停止させる場合には、上記ベーパラ
イザを保護するため、エンジン運転中にＬＰＧボンベと
ベーパライザとの間のソレノイドバルブを閉じてその下
流の経路内のＬＰＧを消費尽くさせ、エンストさせるよ
うにしているが、エンジン停止直後、ベーパライザから
ＬＰＧボンベへ至る通路のソレノイドバルブ、スロー通
路のソレノイドバルブ、二次減圧室のセカンダリバルブ
が全て閉じるため、ベーパライザの一次減圧室は大気圧
程度の一つの閉ざされた空間となる。このベーパライザ
は、通常、ＬＰＧの気化促進のためエンジン冷却水によ
って余熱されているため、エンジン停止直後、高温状態
となっており、エンジン停止後、時間が経過すると外気
によって冷やされ、一次減圧室内に残留したＬＰＧが収
縮して一次減圧室が負圧となる。

【０００５】従って、エンジン始動のためにイグニッシ
ョンスイッチをＯＮにした後、クランキングまでの時間
が短い場合、ベーパライザの一次減圧室が十分にＬＰＧ
で満たされる前に、スロー通路を介して一次減圧室に空
気が逆流して燃料希薄状態となり、逆に、クランキング
までの時間が長い場合には、ベーパライザの一次減圧室
からスロー通路を介してＬＰＧ混合器にＬＰＧが流れ出
し、燃料過濃になり過ぎるといった問題があり、このた
め、始動失敗、エンジン不調を招く場合があった。

【０００６】さらに、ベーパライザには、吸気管負圧が
発生しないエンジン停止中に二次減圧室のセカンダリバ
ルブを強制的に閉弁させ（バキュームロック）、エンジ
ン始動時の吸気管負圧によってバキュームロックを解除
するバキュームロック機構を有するものが多く、ベーパ
ライザの一次減圧室が負圧の状態でエンジン始動のため
クランキングを行うと、吸気管負圧の発生によりバキュ
ームロックが解除されて二次減圧室のセカンダリバルブ
が開いてしまい、二次減圧室から一次減圧室に空気が逆
流し、同様に、始動性悪化の原因となっていた。

【０００７】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、ＬＰＧを燃料とするエンジンに対し、エンジン停止
中に一つの閉ざされた空間となるベーパライザの一次減
圧室へのエンジン始動時の空気流入やＬＰＧ流出を防止
し、始動性を向上することのできるエンジンの始動制御
装置を提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
ＬＰＧを貯留するボンベとベーパライザの一次減圧室と
を接続する通路を導通・遮断する第１のソレノイドバル
ブと、上記ベーパライザの一次減圧室からＬＰＧミキサ
に連通するスロー通路を導通・遮断する第２のソレノイ
ドバルブとを備え、エンジン始動時に、クランキングの
有無に拘らず上記第２のソレノイドバルブを閉弁状態に
維持して上記第１のソレノイドバルブを設定時間だけ開
弁させる始動制御手段を備えたことを特徴とする。

【０００９】請求項２記載の発明は、ＬＰＧを貯留する
ボンベとベーパライザの一次減圧室とを接続する通路を
導通・遮断する第１のバルブと、上記ベーパライザの一
次減圧室からＬＰＧミキサに連通するスロー通路を導通
・遮断する第２のバルブと、上記バーパライザのバキュ
ームロック室とエンジンの吸気管とを接続する通路を導
通・遮断する第３のバルブとを備え、エンジン始動時
に、クランキングの有無に拘らず上記第２のソレノイド
バルブ及び上記第３のバルブを閉弁状態に維持して上記
ＬＰＧソレノイドバルブを設定時間だけ開弁させる始動
制御手段を備えたことを特徴とする。

【００１０】すなわち、請求項１記載の発明では、エン
ジン始動時に、クランキングの有無に拘らず、ベーパラ
イザの一次減圧室からＬＰＧミキサに連通するスロー通
路を遮断してＬＰＧを貯留するボンベとベーパライザの
一次減圧室とを接続する通路を設定時間だけ導通させ、
一次減圧室を十分にＬＰＧで満たす。

【００１１】また、請求項２記載の発明では、エンジン
始動時に、クランキングの有無に拘らず、ベーパライザ
の一次減圧室からＬＰＧミキサに連通するスロー通路を
遮断するとともに、バーパライザのバキュームロック室
とエンジンの吸気管とを接続する通路を遮断し、ＬＰＧ
を貯留するボンベとベーパライザの一次減圧室とを接続
する通路を設定時間だけ導通させて一次減圧室を十分に
ＬＰＧで満たす。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。図面は本発明の実施の一形態を示
し、図１は始動制御ルーチンのフローチャート、図２は
燃料供給系の全体構成図、図３はベーパライザの断面
図、図４はエンジン始動時の各ソレノイドバルブのＯ
Ｎ，ＯＦＦを示すタイムチャートである。

【００１３】図２において、符号１はエンジンであり、
本形態においては、ＬＰＧ燃料とガソリン燃料とを併用
するエンジンであり、このエンジン１の吸気管１ａに、
ガソリンを調量して吸入空気と混合する気化器２、及
び、ＬＰＧを調量して吸入空気と混合するアダプタ（Ｌ
ＰＧミキサ）３が介装されている。

【００１４】上記気化器２には、図示しないフロートチ
ャンバ内に貯溜されたガソリンの供給をカットするメイ
ンカットソレノイドバルブ４が装着され、上記フロート
チャンバが燃料配管５を介してガソリンタンク６に接続
されている。そして、上記メインカットソレノイドバル
ブ４がＯＮされて開弁したとき、燃料ポンプ７によって
上記ガソリンタンク６内のガソリンがフィルタ８を介し
て上記気化器２のフロートチャンバに送出され、余剰ガ
ソリンがリターン配管９を介して上記ガソリンタンク６
にリターンされる。

【００１５】一方、上記アダプタ３は低圧配管１０を介
してベーパライザ１１に接続されており、このベーパラ
イザ１１が高圧配管１２を介してＬＰＧボンベ１３に接
続されている。上記高圧配管１２には、フィルタを内蔵
した電磁２方弁からなる第１のソレノイドバルブとして
のＬＰＧソレノイドバルブ１４が介装されており、この
ＬＰＧソレノイドバルブ１４がＯＮされて開弁したと
き、上記ＬＰＧボンベ１３に貯溜されるＬＰＧが上記ベ
ーパライザ１１に送出されて減圧・調圧され、上記アダ
プタ３に供給される。

【００１６】上記ベーパライザ１１は、エンジン停止時
に内部のバルブを閉じてＬＰＧの流失を防止するバキュ
ームロックを解除するため、負圧通路１５を介して上記
気化器２下流側の吸気管１ａに接続されており、上記負
圧通路１５には、大気ポートを有する電磁３方弁からな
る第３のソレノイドバルブとしてのバキュームロックソ
レノイドバルブ１６が介装されている。

【００１７】上記バキュームロックソレノイドバルブ１
６は、後述するように、バキュームロック解除を遅延さ
せるためのバルブであり、ＯＦＦのとき、吸気管１ａ側
のポートを閉塞して大気ポートとベーパライザ１１側の
ポートとを連通し、ＯＮのとき、大気ポートを閉塞して
ベーパライザ１１側のポートと吸気管１ａ側のポートと
を連通する。

【００１８】また、上記ベーパライザ１１には、ラジエ
ータ１７から上記エンジン１へ冷却水を送出する冷却水
配管１８から分岐する冷却水配管１９と、上記エンジン
１から上記ラジエータ１７へ冷却水を送出する冷却水配
管２０に合流する冷却水配管２１とが接続され、上記ベ
ーパライザ１１内部の図示しない温水通路に温水が導か
れてＬＰＧの気化を安定させるようになっている。

【００１９】さらに、上記ベーパライザ１１には、ＯＦ
Ｆで閉弁状態となってスロー系統の燃料をカットする第
２のソレノイドバルブとしてのスローカットソレノイド
バルブ２２、設定温度（例えば、１０°Ｃ）を超えると
ＯＮする水温スイッチ２３が取り付けられており、これ
らのスローカットソレノイドバルブ２２、水温スイッチ
２３が、上記メインカットソレノイドバルブ４、上記Ｌ
ＰＧソレノイドバルブ１４とともに、電子制御ユニット
（ＥＣＵ）５０に接続されている。

【００２０】次に、上記ベーパライザ１１の構成につい
て説明する。図３に示すように、上記ベーパライザ１１
は、周知の２段減圧式圧力調整器であり、上記ＬＰＧボ
ンベ１３からの高圧のＬＰＧ燃料が一次減圧室３０のダ
イヤフラム３１に連設するプライマリバルブ３２で減圧
されて一次減圧室３０内に流入し、設定圧（例えば、３
５ＫＰａ）に調圧される。さらに、一次減圧室３０のＬ
ＰＧ燃料が二次減圧室３３のダイヤフラム３４に連設す
るセカンダリバルブ３５で減圧されて大気圧より僅かに
低い圧力に調圧され、上記エンジン１のアダプタ３に供
給される。

【００２１】また、上記一次減圧室３０と上記二次減圧
室３３との間には、スロー通路３６が設けられ、このス
ロー通路３６の途中に、エンジン１のアイドル時の混合
比を調整するスローアジャストスクリュー３７と、前述
のスローカットソレノイドバルブ２２とが介装されてい
る。

【００２２】さらに、上記二次減圧室３３には、ダイヤ
フラム３８によって仕切られたバキュームロック室３９
が設けられており、このバキュームロック室３９が大気
に開放された状態で、内蔵するスプリングによって上記
セカンダリバルブ３５を閉じる方向に付勢し、エンジン
停止時のＬＰＧ流出を防止するバキュームロックを行う
一方、エンジン１の吸気圧が導入されると、ダイヤフラ
ム３８がスプリングの付勢力に抗して上記セカンダリバ
ルブ３５を開ける方向に作用し、バキュームロックを解
除する。

【００２３】以上の構成によるエンジン１の燃料供給系
では、図示しないイグニッションスイッチがＯＮされ、
ＥＣＵ５０に電源が投入されてシステムがイニシャライ
ズされると、ＥＣＵ５０によってベーパライザ１１の水
温スイッチ２３のＯＮ，ＯＦＦ状態が検出され、エンジ
ン始動の際の燃料が温度に応じて選択される。

【００２４】この場合、エンジン始動前には、ＬＰＧソ
レノイドバルブ１４及びスローカットソレノイドバルブ
２２が共に閉弁しており、また、バキュームロックソレ
ノイドバルブ１６がＯＦＦのためベーパライザ１１のバ
キュームロック室３９が大気に開放されてバキュームロ
ックされ、二次減圧室３３のセカンダリバルブ３５が閉
弁しているため、ベーパライザ１１の一次減圧室３０は
密閉された空間となっている。

【００２５】従って、エンジン始動時の燃料としてＬＰ
Ｇが選択されたとき、上記ＥＣＵ５０では、クランキン
グ前に一次減圧室３０が十分にＬＰＧで満たされて設定
圧になるよう、各ソレノイドバルブ１４，１６，２２の
ＯＮ，ＯＦＦタイミングを制御しており、以下、上記Ｅ
ＣＵ５０による始動制御について、図１のフローチャー
トに従って説明する。

【００２６】図１の始動制御ルーチンは、図示しないイ
グニッションスイッチがＯＮされてＥＣＵ５０に電源が
供給され、システムがイニシャライズされた後に実行さ
れるルーチンであり、まず、ステップS11で、水温スイ
ッチ２３がＯＮになっているか否かを調べる。

【００２７】その結果、水温スイッチ２３がＯＦＦのと
き、すなわち、ベーパライザ１１の冷却水温度が設定温
度（例えば、１０°Ｃ）以下であり、ＬＰＧを十分に気
化するのが困難な温度であるときには、エンジン始動時
の燃料としてガソリンを選択すべく上記ステップS11か
らステップS12へ進み、ＬＰＧソレノイドバルブ１４を
ＯＦＦ（閉弁）状態としたまま気化器２のメインカット
ソレノイドバルブ４をＯＮし、ルーチンを終了する。

【００２８】これにより、ＬＰＧソレノイドバルブ１４
によってＬＰＧボンベ１３からのＬＰＧ供給が遮断され
た状態で、メインカットソレノイドバルブ４が開弁して
気化器２のフロートチャンバ内に貯溜されたガソリンが
供給可能となり、エンジン１のクランキングにより、ガ
ソリンを燃料とする始動が行われる。

【００２９】一方、上記ステップS11で水温スイッチ２
３がＯＮのときには、エンジン始動時の燃料としてＬＰ
Ｇを選択すべく上記ステップS11からステップS13へ進
み、気化器２のメインカットソレノイドバルブ４をＯＦ
Ｆ（閉弁）状態としたまま、ＬＰＧソレノイドバルブ１
４をＯＮ（開弁）すると、ステップS14で、図示しない
スタータスイッチのＯＮ，ＯＦＦ状態からエンジン１が
クランキングされたか否かを調べる。

【００３０】そして、エンジン１がクランキングされて
いないときには、上記ステップS14からステップS15へ進
んでクランキング実行を示すフラグＦをクリアして（Ｆ
←０）ステップS17へ進み、エンジン１がクランキング
されたときには、上記ステップS14からステップS16へ進
んでフラグＦをセットし（Ｆ←１）、ステップS17へ進
む。

【００３１】ステップS17では、ＬＰＧソレノイドバル
ブ１４をＯＮしてから設定時間Ｔだけ経過したか否かを
調べ、設定時間Ｔに達していないときには、クランキン
グの有無に拘らず上記ステップS14へ戻って設定時間Ｔ
の経過を待ち、設定時間Ｔに達したとき、ステップS18
へ進んでフラグＦの値を参照し、クランキング中か否か
を調べる。

【００３２】そして、上記ステップS18でＦ＝０であ
り、ＬＰＧソレノイドバルブ１４をＯＮした後、設定時
間Ｔが経過してもクランキングされていないときには、
上記ステップS18からステップS19へ進んで一旦ＬＰＧソ
レノイドバルブ１４をＯＦＦし、前述のステップS14へ
戻る。

【００３３】一方、上記ステップS18でＦ＝１であり、
ＬＰＧソレノイドバルブ１４をＯＮした後、設定時間Ｔ
が経過し、クランキングされているときには、上記ステ
ップS18からステップS20へ進み、ＬＰＧソレノイドバル
ブ１４がＯＮされた後に設定時間Ｔが経過して一旦ＬＰ
Ｇソレノイドバルブ１４がＯＦＦされ、その後、クラン
キングされた場合に対処するため、現在、ＬＰＧソレノ
イドバルブ１４がＯＮか否かを調べる。

【００３４】そして、ＬＰＧソレノイドバルブ１４がＯ
Ｎされていないときには、上記ステップS20からステッ
プS21へ進んでＬＰＧソレノイドバルブ１４をＯＮした
後、ステップS22へ進み、また、ＬＰＧソレノイドバル
ブ１４がＯＮされているときには、上記ステップS20か
らステップS22へ進む。ステップS22では、スローカット
ソレノイドバルブ４とバキュームロックソレノイドバル
ブ１６とをＯＮし、ルーチンを終了する。

【００３５】すなわち、図４の（ａ）に示すように、イ
グニッションスイッチがＯＮされたとき、バキュームロ
ックソレノイドバルブ１６とスローカットソレノイドバ
ルブ２２とをＯＦＦ状態に保ったままＬＰＧソレノイド
バルブ１４のみをＯＮし、設定時間Ｔの間、ＯＮに保つ
ため、ベーパライザ１１の一次減圧室３０への空気の逆
流やスロー系統からのＬＰＧ流出を防止して一次減圧室
３０を十分にＬＰＧで満たすことができ、この状態でク
ランキングを行えば、設定圧のＬＰＧ燃料をアダプタ３
へ迅速に供給して容易にエンジンを始動することができ
る。

【００３６】また、図４の（ｂ）に示すように、イグニ
ッションスイッチをＯＮして直ぐにクランキングを開始
しても、バキュームロックソレノイドバルブ１６及びス
ローカットソレノイドバルブ２２のＯＮが遅延され、Ｌ
ＰＧソレノイドバルブ１４をＯＮして設定時間Ｔが経過
するまではＯＦＦ状態に保たれるため、ベーパライザ１
１の一次減圧室３０へ空気が逆流して燃料希薄状態とな
ることがなく、容易にエンジンを始動することができ
る。

【００３７】尚、バキュームロック解除の遅延を、３方
電磁弁であるバキュームロックソレノイドバルブ１６に
代えて機械的な速度制御弁（圧力遅延弁）で行うように
しても良い。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、エ
ンジン始動時に、クランキングの有無に拘らず、ベーパ
ライザの一次減圧室からＬＰＧミキサに連通するスロー
通路を遮断し、あるいは、このスロー通路を遮断すると
ともにバーパライザのバキュームロック室とエンジンの
吸気管とを接続する通路を遮断し、ＬＰＧを貯留するボ
ンベとベーパライザの一次減圧室とを接続する通路を設
定時間だけ導通させるため、エンジン停止中に一つの閉
ざされた空間となるベーパライザの一次減圧室に対し、
エンジン始動時の空気流入やＬＰＧ流出を防止して一次
減圧室を十分にＬＰＧで満たすことができ、始動性を向
上することができる等優れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】始動制御ルーチンのフローチャート

【図２】燃料供給系の全体構成図

【図３】ベーパライザの断面図

【図４】エンジン始動時の各ソレノイドバルブのＯＮ，
ＯＦＦを示すタイムチャート

【符号の説明】

１ …エンジン ３ …アダプタ（ＬＰＧミキサ） １３…ＬＰＧボンベ １４…ＬＰＧソレノイドバルブ（第１のソレノイドバル
ブ） １６…バキュームロックソレノイドバルブ（第３のソレ
ノイドバルブ） ２２…スローカットソレノイドバルブ（第２のソレノイ
ドバルブ）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ＬＰＧを貯留するボンベとベーパライザ
   の一次減圧室とを接続する通路を導通・遮断する第１の
   ソレノイドバルブと、 上記ベーパライザの一次減圧室からＬＰＧミキサに連通
   するスロー通路を導通・遮断する第２のソレノイドバル
   ブとを備え、 エンジン始動時に、クランキングの有無に拘らず上記第
   ２のソレノイドバルブを閉弁状態に維持して上記第１の
   ソレノイドバルブを設定時間だけ開弁させる始動制御手
   段を備えたことを特徴とするエンジンの始動制御装置。
2. 【請求項２】 ＬＰＧを貯留するボンベとベーパライザ
   の一次減圧室とを接続する通路を導通・遮断する第１の
   バルブと、 上記ベーパライザの一次減圧室からＬＰＧミキサに連通
   するスロー通路を導通・遮断する第２のバルブと、 上記バーパライザのバキュームロック室とエンジンの吸
   気管とを接続する通路を導通・遮断する第３のバルブと
   を備え、 エンジン始動時に、クランキングの有無に拘らず上記第
   ２のソレノイドバルブ及び上記第３のバルブを閉弁状態
   に維持して上記ＬＰＧソレノイドバルブを設定時間だけ
   開弁させる始動制御手段を備えたことを特徴とするエン
   ジンの始動制御装置。