JP4138709B2 - 液化ガスエンジンの燃料供給装置 - Google Patents

Description

本発明は、液相状態の燃料を気化する気化器を備えた液化ガスエンジンの燃料供給装置に関する。

液化ガス燃料（液化石油ガスや圧縮天然ガス等）を使用する液化ガスエンジンでは、液相状態の燃料が気化器を通じて気化された後、燃焼室へ供給される。
上記エンジンにおいては、燃料の気化潜熱により気化器が過度に冷却された場合、燃料の気化が十分に行われなくなるため、運転状態に応じた適正量の燃料を燃焼室へ供給することが困難となる。

そこで従来、こうした気化器の過度の冷却を防止するための機構を備えた液化ガスエンジンの燃料供給装置が提案されている（例えば特許文献１）。同燃料供給装置では、エンジンの冷却水を気化器へ供給することで、冷却水の熱を通じて気化器を加熱するようにしている。
特開平７−２９３３４５号公報

ところが、上記燃料供給装置では次のようなことが懸念される。
即ち、エンジンの冷間始動時等のように冷却水の温度が低い場合、冷却水による気化器の加熱が十分に行われないため、気化器において燃料を適切に気化させることができない。

本発明は、こうした実状に鑑みてなされたものであり、その目的は、エンジンの始動時においても気化器を通じて燃料を十分に気化することのできる液化ガスエンジンの燃料供給装置を提供することにある。

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＞
請求項１に記載の発明は、液化ガス燃料を気化する気化器と、前記気化器とエンジンとの間で熱媒体を循環させる循環回路と、前記熱媒体を貯留する断熱容器とを備えた液化ガスエンジンの燃料供給装置であって、前記エンジンの始動に先立ち、前記断熱容器内に貯留されている高温の熱媒体を前記気化器内に封じ込め、前記エンジンの始動後、前記気化器により気化された燃料の累積量に基づいて前記熱媒体の封じ込めを解除する制御手段を備えたことを要旨としている。

上記構成では、エンジンの始動に先立ち断熱容器内の高温の熱媒体が気化器内に封じ込められるため、エンジンの始動時、そうした熱媒体により燃料の気化促進が図られるようになる。なお、断熱容器内には、前回のエンジンの運転時に供給された高温の熱媒体が保温された状態で貯留されている。

また、気化された燃料の累積量に基づいて熱媒体の封じ込めが解除されるため、気化器内に封じ込められている熱媒体では燃料の気化を十分に行うことが困難となったとき、エンジンで加熱された熱媒体が気化器へ供給されることにより、燃料が十分に気化される状態が好適に維持されるようになる。

ちなみに、気化器内の冷却水が有する熱エネルギーの大きさは気化器を通じて気化した燃料の量が大きくなるほど小さくなる。従って、気化した燃料の積算量を通じて、気化器内の冷却水が燃料を十分に気化することのできる熱エネルギーを有しているか否かを把握することができる。

このように、上記構成によれば、エンジンの始動時においても気化器による燃料の気化を適切に行うことができるようになる。
＜請求項２＞
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の液化ガスエンジンの燃料供給装置において、前記制御手段は、前記気化器内に前記断熱容器内の熱媒体を封じ込めてからの燃料噴射量の累積量を前記気化された燃料の累積量の指標値として採用し、前記燃料噴射量の累積量が対噴射量判定値以上となったことに基づいて前記熱媒体の封じ込めを解除することを要旨としている。

上記対噴射量判定値は、気化器内の冷却水が燃料の気化を十分に行うことのできる状態にあるか否かを判定するための値として予め設定される。制御手段は、燃料噴射量の累積量が対噴射量判定値以上のとき、気化器内の冷却水の有する熱エネルギーが燃料を十分に気化することのできない大きさであると判定する。反対に、燃料噴射量の累積量が対噴射量判定値未満のとき、気化器内の冷却水の有する熱エネルギーが燃料を十分に気化することのできる大きさであると判定する。

上記構成では、こうした態様をもって設定された対噴射量判定値と燃料噴射量の累積量との比較結果に基づいて封じ込めの解除が行われるため、気化器内へ封じ込めた冷却水では燃料の気化促進を図ることが困難となったとき、エンジンで加熱された熱媒体が速やかに気化器へ供給されるようになる。これにより、気化器を通じて燃料が十分に気化される状態を好適に維持することができるようになる。

＜請求項３＞
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の液化ガスエンジンの燃料供給装置において、前記制御手段は、前記気化器内に封じ込めた直後の前記熱媒体の温度に基づいて前記対噴射量判定値を設定することを要旨としている。

気化器内に熱媒体が封じ込められた直後は、燃料の気化潜熱による熱媒体の熱エネルギーの消費が生じていないため、このときの熱媒体の温度を同熱媒体の有する熱エネルギーの指標値として採用することができる。

そこで、上記態様をもって対噴射量判定値を設定することで、燃料噴射量の累積量と対噴射量判定値との比較結果に基づく熱媒体の封じ込めの解除をより的確に行うことができるようになる。

＜請求項４＞
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の液化ガスエンジンの燃料供給装置において、前記制御手段は、さらに外気の温度を加味して前記対噴射量判定値を設定することを要旨としている。

気化器内に封じ込められた熱媒体は、燃料の気化潜熱だけでなく外気によっても冷却される。
従って、上記態様をもって対噴射量判定値を設定することで、熱媒体の封じ込めの解除をより的確に行うことができるようになる。

＜請求項５＞
請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の液化ガスエンジンの燃料供給装置において、前記制御手段は、前記気化器内に前記断熱容器内の熱媒体を封じ込めてからの吸入空気量の累積量を前記気化された燃料の累積量の指標値として採用し、前記吸入空気量の累積量が対吸気量判定値以上となったことに基づいて前記熱媒体の封じ込めを解除することを要旨としている。

上記対吸気量判定値は、気化器内の冷却水が燃料の気化を十分に行うことのできる状態にあるか否かを判定するための値として予め設定される。制御手段は、吸入空気量の累積量が対吸気量判定値以上のとき、気化器内の冷却水の有する熱エネルギーが燃料を十分に気化することのできない大きさであると判定する。反対に、吸入空気量の累積量が対吸気量判定値未満のとき、気化器内の冷却水の有する熱エネルギーが燃料を十分に気化することのできる大きさであると判定する。

燃料噴射量と吸入空気量とには相関があるため、上記構成のように、吸入空気量の累積量と対吸気量判定値との比較結果に基づいて熱媒体の封じ込めの解除を行うことによっても、請求項２に記載の発明の作用効果に準じた作用効果が得られるようになる。

＜請求項６＞
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の液化ガスエンジンの燃料供給装置において、前記制御手段は、前記気化器内に封じ込めた直後の前記熱媒体の温度に基づいて前記対吸気量判定値を設定することを要旨としている。

こうした構成を採用することによっても、請求項３に記載の発明の作用効果に準じた作用効果が奏せられるようになる。
＜請求項７＞
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の液化ガスエンジンの燃料供給装置において、前記制御手段は、さらに外気の温度を加味して前記対吸気量判定値を設定することを要旨としている。

こうした構成を採用することによっても、請求項４に記載の発明の作用効果に準じた作用効果が奏せられるようになる。
＜請求項８＞
請求項８に記載の発明は、請求項１〜７のいずれか一項に記載の液化ガスエンジンの燃料供給装置において、前記循環回路は、前記エンジンを介することなく前記気化器と前記断熱容器との間で前記熱媒体を循環させる第１循環回路と、前記エンジンを介して且つ前記気化器を介することなく前記熱媒体を循環させる第２循環回路と、前記エンジンと前記気化器との間で前記熱媒体を循環させる第３循環回路とを含めて構成されるものであり、前記制御手段は、前記第１循環回路を通じて前記熱媒体を循環させた後に前記循環回路を前記第１循環回路から前記第２循環回路へ切り替えることで前記気化器内へ前記熱媒体を封じ込め、前記循環回路を前記第２循環回路から前記第３循環回路へ切り替えることで前記熱媒体の封じ込めを解除するものであることを要旨としている。

上記構成においては、エンジンの始動に先立ち、第１循環回路を通じて熱媒体の循環が行われることにより、断熱容器内の高温の熱媒体が気化器内へ供給される。そして、循環回路が第１循環回路から第２循環回路へ切り替えられることにより、気化器内に高温の熱媒体が封じ込められる。また、エンジンの始動後、気化器内に封じ込められている熱媒体では燃料の気化を十分に行うことが困難となったとき、循環回路が第２循環回路から第３循環回路へ切り替えられることで熱媒体の封じ込めが解除される。

＜請求項９＞
請求項９に記載の発明は、インジェクタを通じて燃料の供給を行う液化ガスエンジンの燃料供給装置であって、液化ガス燃料を気化して前記インジェクタへ供給する気化器と、エンジンにより加熱された熱媒体を貯留する断熱容器と、前記エンジンを介することなく前記断熱容器と前記気化器との間で前記熱媒体を循環させる第１循環回路と、前記エンジンを介して且つ前記気化器を介することなく前記熱媒体を循環させる第２循環回路と、前記エンジンと前記気化器との間で前記熱媒体を循環させる第３循環回路とを備え、前記エンジンの始動準備動作が検出されたことに基づいて、前記第１循環回路を通じての前記熱媒体の循環を開始し、前記断熱容器内に貯留されている高温の熱媒体が前記気化器内へ供給されたことに基づいて、前記熱媒体の循環回路を第１循環回路から前記第２循環回路へ切り替えるとともに前記エンジンの始動を許可し、前記エンジンの始動後、前記エンジンが始動してから現在までに前記インジェクタを通じて噴射された燃料の累積量を算出し、前記燃料の累積量が対噴射量判定値以上となったことに基づいて、前記熱媒体の循環回路を前記第２循環回路から前記第３循環回路へ切り替えることを要旨としている。

＜請求項１０＞
請求項１０に記載の発明は、キャブレターを通じて燃料の供給を行う液化ガスエンジンの燃料供給装置であって、液化ガス燃料を気化して前記キャブレターへ供給する気化器と、エンジンにより加熱された熱媒体を貯留する断熱容器と、前記エンジンを介することなく前記断熱容器と前記気化器との間で前記熱媒体を循環させる第１循環回路と、前記エンジンを介して且つ前記気化器を介することなく前記熱媒体を循環させる第２循環回路と、前記エンジンと前記気化器との間で前記熱媒体を循環させる第３循環回路とを備え、前記エンジンの始動準備動作が検出されたことに基づいて、前記第１循環回路を通じての前記熱媒体の循環を開始し、前記断熱容器内に貯留されている高温の熱媒体が前記気化器内へ供給されたことに基づいて、前記熱媒体の循環回路を第１循環回路から前記第２循環回路へ切り替えるとともに前記エンジンの始動を許可し、前記エンジンの始動後、前記エンジンが始動してから現在までに前記エンジン内へ吸入された空気の累積量を算出し、前記空気の累積量が対吸気量判定値以上となったことに基づいて、前記熱媒体の循環回路を前記第２循環回路から前記第３循環回路へ切り替えることを要旨としている。

請求項９及び１０に記載の発明によれば、エンジンの始動に先立ち断熱容器内の高温の熱媒体が気化器内に封じ込められるため、エンジンの始動時、そうした熱媒体により燃料の気化促進が図られるようになる。なお、断熱容器内には、前回のエンジンの運転時に供給された高温の熱媒体が保温された状態で貯留されている。

また、エンジンの燃料噴射量（吸入空気量）の累積量に基づいて熱媒体の封じ込めが解除されるため、封じ込めた熱媒体では燃料の気化促進を十分に行うことが困難となったとき、エンジンで加熱された熱媒体が気化器へ供給されることにより、燃料が十分に気化される状態が好適に維持されるようになる。

このように、上記構成によれば、エンジンの始動時においても気化器による燃料の気化を適切に行うことができるようになる。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について、図１〜図１１を参照して説明する。
本実施形態では、液化石油ガス（ＬＰＧ）を使用する液化ガスエンジンの燃料供給装置として本発明を具体化している。

＜装置全体の構成＞
図１に、液化ガスエンジンの燃料供給装置の構成を示す。
液化ガス燃料供給装置１は、燃料をエンジン９へ供給するための燃料噴射機構３とエンジン９の冷却水（熱媒体）を循環させるための冷却水循環機構５とを備えて構成されている。エンジン９及び液化ガス燃料供給装置１は、電子制御装置Ｅを通じて制御される。なお、制御手段は、電子制御装置Ｅを備えて構成される。

＜燃料噴射機構の構成＞
燃料噴射機構３は、以下の各要素を備えて構成されている。
燃料タンク３１は、密閉状態で燃料を貯留する。なお、燃料タンク３１内には、液相状態の燃料と気相状態の燃料とが存在している。

燃料ポンプ３２は、燃料タンク３１内の液相燃料をくみ上げてレギュレータ３３（気化器）側へ吐出する。
第１燃料通路Ｐ１は、燃料ポンプ３２とレギュレータ３３とをつなげている。

燃料通路開閉弁３４は、第１燃料通路Ｐ１の開放・閉鎖を切り替える。
レギュレータ３３は、燃料ポンプ３２を通じて供給された液相状態の燃料を調圧して気化する。レギュレータ３３には、燃料を気化させるための燃料室３３Ａと冷却水を貯留するための冷却水室３３Ｂとが設けられている。

第２燃料通路Ｐ２は、レギュレータ３３とデリバリパイプ３５とをつなげている。
デリバリパイプ３５は、各インジェクタ３６へ燃料を分配する。
インジェクタ３６は、気相状態の燃料をエンジン９の燃焼室へ供給する。

＜冷却水循環機構の構成＞
冷却水循環機構５は、内部に貯留した冷却水を保温する断熱容器５１、冷却水を循環させる電動ポンプ５２、冷却水の流通経路を切り替える三方弁５３、及び冷却水の流通経路の一部を開閉する冷却水通路開閉弁５４を備えて構成されている。

冷却水循環機構５においては、以下の各冷却水通路を通じて冷却水の循環回路が形成されている。
第１冷却水通路Ｒ１は、電動ポンプ５２の吐出ポートと断熱容器５１とをつなげている。

第２冷却水通路Ｒ２は、断熱容器５１と三方弁５３の第１ポート５３Ａとをつなげている。
第３冷却水通路Ｒ３は、三方弁５３の第２ポート５３Ｂとレギュレータ３３の冷却水室３３Ｂの入口とをつなげている。

第４冷却水通路Ｒ４は、レギュレータ３３の冷却水室３３Ｂの出口と第５冷却水通路Ｒ５及び第６冷却水通路Ｒ６とをつなげている。
第５冷却水通路Ｒ５は、第４冷却水通路Ｒ４及び第６冷却水通路Ｒ６と電動ポンプ５２の吸入ポートとをつなげている。

第６冷却水通路Ｒ６は、エンジン９のウォーターポンプ９１の吸入ポートと第４冷却水通路Ｒ４及び第５冷却水通路Ｒ５とをつなげている。
第７冷却水通路Ｒ７は、三方弁５３の第３ポート５３Ｃとエンジン９内部に形成された冷却水通路とをつなげている。なお、エンジン９内部に形成された冷却水通路には、ラジエータに連通されるウォータジャケット等が含まれている。

冷却水の循環回路に設けられた各要素の機能について説明する。
電動ポンプ５２は、駆動中にエンジン９側の冷却水を断熱容器５１へ向けて吐出する。一方で、停止中は冷却水の吐出を行わないものの、第１冷却水通路Ｒ１と第５冷却水通路Ｒ５との間における冷却水の流通を許容する。

三方弁５３は、以下に示す「第１開閉状態」「第２開閉状態」「第３開閉状態」及び「第４開閉状態」のいずれかに切り替えることができる。
［Ａ］第１開閉状態では、第２冷却水通路Ｒ２と第３冷却水通路Ｒ３との間で冷却水を流通させる一方で、これら各冷却水通路Ｒ２，Ｒ３と第７冷却水通路Ｒ７との間で冷却水を流通させない。
［Ｂ］第２開閉状態では、第２冷却水通路Ｒ２と第７冷却水通路Ｒ７との間で冷却水を流通させる一方で、これら各冷却水通路Ｒ２，Ｒ７と第３冷却水通路Ｒ３との間で冷却水を流通させない。
［Ｃ］第３開閉状態では、第７冷却水通路Ｒ７と第３冷却水通路Ｒ３との間で冷却水を流通させる一方で、これら各冷却水通路Ｒ７，Ｒ３と第２冷却水通路Ｒ２との間で冷却水を流通させない。
［Ｄ］第４開閉状態では、第２冷却水通路Ｒ２と第３冷却水通路Ｒ３と第７冷却水通路Ｒ７との間で冷却水を流通させる。

冷却水通路開閉弁５４は、開弁状態のとき、第４冷却水通路Ｒ４を開放する。一方で、閉弁状態のとき、第４冷却水通路Ｒ４を閉鎖する。
エンジン９のウォーターポンプ９１は、エンジン９とラジエータとの間で冷却水を循環させる。また、冷却水循環機構５内においても冷却水を循環させる。なお、ウォーターポンプ９１は、エンジン９の運転中のみ冷却水の循環を行うことができる。

電子制御装置Ｅは、エンジン９の運転状況等に基づいて、電動ポンプ５２の駆動状態や三方弁５３及び冷却水通路開閉弁５４の開閉状態を制御する。
電子制御装置Ｅは、エンジン制御にかかる演算処理を実行するＣＰＵ、エンジン制御に必要なプログラムや情報の記憶するためのメモリ、外部との信号の入出力を行うための入力ポート及び出力ポートを備えて構成される。

電子制御装置Ｅの入力ポートには、エンジン９の運転状況を検出する以下の各種センサが接続されている。
エンジン水温センサＥ１は、エンジン９内部の冷却水通路に設けられて、同冷却水通路を流通する冷却水の温度（エンジン冷却水温度ＴＷＥ）を検出する。

レギュレータ水温センサＥ２は、レギュレータ３３の冷却水室３３Ｂ内に設けられて、同冷却水室３３Ｂ内の冷却水の温度（レギュレータ冷却水温度ＴＷＲ）を検出する。
電子制御装置Ｅの出力ポートには、電動ポンプ５２、三方弁５３、冷却水通路開閉弁５４及びインジェクタ３６等が接続されている。電子制御装置Ｅは、エンジン９の運転状態に基づいてインジェクタ３６の開弁時間を制御することにより、インジェクタ３６からの燃料噴射量を調整する。

＜冷却水循環機構の循環形態＞
冷却水循環機構５は、三方弁５３の開閉状態に応じて冷却水の循環形態が図２〜図５に示すように切り替えられる。各図においては、冷却水の流れが生じている経路を実線にて、冷却水の流れが生じていない経路を破線にてそれぞれ示している。また、各経路上の矢印は、冷却水の循環方向を示している。

以降では、各図に示す循環形態を次のように称する。
・図２の循環形態を第１循環形態とする。
・図３の循環形態を第２循環形態とする。
・図４の循環形態を第３循環形態とする。
・図５の循環形態を第４循環形態とする。

〔１〕「第１循環形態」
図２に示すように、第１循環形態では、エンジン９内部を介することなくレギュレータ３３と断熱容器５１との間で冷却水が循環する。この循環形態では、電動ポンプ５２、第１冷却水通路Ｒ１、断熱容器５１、第２冷却水通路Ｒ２、三方弁５３、第３冷却水通路Ｒ３、レギュレータ３３、第４冷却水通路Ｒ４、及び第５冷却水通路Ｒ５により冷却水の循環回路が構成されている。以降では、この循環回路を第１循環回路とする。

第１循環形態において、三方弁５３及び冷却水通路開閉弁５４は、次のような開閉状態に維持される。
・三方弁５３は、第１開閉状態に維持される。
・冷却水通路開閉弁５４は開弁した状態に維持される。

また、電動ポンプ５２及びウォーターポンプ９１は、次のような駆動状態に維持される。
・電動ポンプ５２は、駆動した状態に維持される。
・ウォーターポンプ９１は、停止した状態に維持される。

即ち、第１循環形態では、電動ポンプ５２を通じて冷却水の流れが形成される。従って、冷却水は、図２において矢印で示す方向へ循環するようになる。
〔２〕「第２循環形態」
図３に示すように、第２循環形態では、レギュレータ３３を介することなく断熱容器５１とエンジン９内部との間で冷却水が循環する。この循環形態では、ウォーターポンプ９１、エンジン９内部の冷却水通路、第７冷却水通路Ｒ７、三方弁５３、第２冷却水通路Ｒ２、断熱容器５１、第１冷却水通路Ｒ１、電動ポンプ５２、第５冷却水通路Ｒ５、及び第６冷却水通路Ｒ６により冷却水の循環回路が形成されている。以降では、この循環回路を第２循環回路とする。

第２循環形態において、三方弁５３及び冷却水通路開閉弁５４は、次のような開閉状態に維持される。
・三方弁５３は、第２開閉状態に維持される。
・冷却水通路開閉弁５４は、閉弁した状態に維持される。

また、電動ポンプ５２及びウォーターポンプ９１は、次のような駆動状態に維持される。
・電動ポンプ５２は、停止した状態に維持される。
・ウォーターポンプ９１は、駆動した状態に維持される。

即ち、第２循環形態では、ウォーターポンプ９１を通じて冷却水の流れが形成される。従って、冷却水は、図３において矢印で示す方向へ循環するようになる。
〔３〕「第３循環形態」
図４に示すように、第３循環形態では、断熱容器５１を介することなくエンジン９内部とレギュレータ３３との間で冷却水が循環する。この循環形態では、ウォーターポンプ９１、エンジン９内部の冷却水通路、第７冷却水通路Ｒ７、三方弁５３、第３冷却水通路Ｒ３、レギュレータ３３、第４冷却水通路Ｒ４、及び第６冷却水通路Ｒ６により冷却水の循環回路が形成されている。以降では、この循環回路を第３循環回路とする。

第３循環形態において、三方弁５３及び冷却水通路開閉弁５４は、次のような開閉状態に維持される。
・三方弁５３は、第３開閉状態に維持される。
・冷却水通路開閉弁５４は、開弁した状態に維持される。

また、電動ポンプ５２及びウォーターポンプ９１は、次のような駆動状態に維持される。
・電動ポンプ５２は、停止した状態に維持される。
・ウォーターポンプ９１は、駆動した状態に維持される。

即ち、第３循環形態では、ウォーターポンプ９１を通じて冷却水の流れが形成される。従って、冷却水は、図４において矢印で示す方向へ循環するようになる。
〔４〕「第４循環形態」
図５に示すように、第４循環形態では、エンジン９内部とレギュレータ３３と断熱容器５１との間で冷却水が循環する。即ち、第２循環形態での冷却水の循環と第３循環形態での冷却水の循環とが同時に形成された状態に相当する。

この循環形態では、ウォーターポンプ９１、第７冷却水通路Ｒ７、三方弁５３、第３冷却水通路Ｒ３、レギュレータ３３、第４冷却水通路Ｒ４、及び第６冷却水通路Ｒ６により第３循環回路が形成されている。また、ウォーターポンプ９１、第７冷却水通路Ｒ７、三方弁５３、第２冷却水通路Ｒ２、断熱容器５１、第１冷却水通路Ｒ１、電動ポンプ５２、第５冷却水通路Ｒ５、及び第６冷却水通路Ｒ６により第２循環回路が形成されている。以降では、第２循環回路と第３循環回路とが同時に形成された循環回路を第４循環回路とする。

第４循環形態において、三方弁５３及び冷却水通路開閉弁５４は、次のような開閉状態に維持される。
・三方弁５３は、第４開閉状態に維持される。
・冷却水通路開閉弁５４は、第４開閉状態に維持される。

また、電動ポンプ５２及びウォーターポンプ９１は、次のような駆動状態に維持される。
・電動ポンプ５２は、停止した状態に維持される。
・ウォーターポンプ９１は、駆動した状態に維持される。

即ち、第４循環形態では、ウォーターポンプ９１を通じて冷却水の流れが形成される。従って、冷却水は、図５において矢印で示す方向へ循環するようになる。
＜冷却水循環形態の切替態様＞
電子制御装置Ｅは、以下に示す各条件に基づいて冷却水循環機構５の循環形態の切り替えを行う。

〔１〕「第１循環形態への切り替え」
電子制御装置Ｅは、エンジン９の始動準備動作が検出されたことに基づいて、冷却水循環機構５の循環形態を第１循環形態へ切り替える。即ち、エンジン９の始動準備動作が検出されたことに基づいて、冷却水の循環回路が予め選択されていた循環回路から第１循環回路に切り替えられる。なお、エンジン９の始動準備動作は、エンジン９の始動までに運転者を通じて車両に対して行われる操作を示す。

これにより、前回のエンジン９の運転時に断熱容器５１内へ貯留された高温の冷却水が断熱容器５１からレギュレータ３３に供給されるとともに、レギュレータ３３内に滞留していた低温の冷却水がレギュレータ３３から押し出されるようになる。

また、電子制御装置Ｅは、冷却水循環機構５を第１循環形態で駆動しているときに、運転者の操作によりイグニッションスイッチが「ＳＴＡＲＴ」へ切り替えられたことを検出した場合、エンジン９の始動を保留する。そして、断熱容器５１内に貯留されていた高温の冷却水がレギュレータ３３の冷却水室３３Ｂ内へ十分に供給されたことに基づいて、エンジン９の始動を許可する。

これにより、レギュレータ３３に高温の冷却水が供給される前にエンジン９が始動されるといった事態が回避されるようになる。なお、エンジン９の始動を保留している間は、例えば、表示灯などを通じて始動待機中であることを運転者へ案内することで、エンジン９が正常な状態にあることを運転者に認識させることができる。

〔２〕「第２循環形態への切り替え」
電子制御装置Ｅは、第１循環形態において、断熱容器５１内に貯留されていた高温の冷却水がレギュレータ３３の冷却水室３３Ｂ内へ十分に供給された後、エンジン９の始動にともなって（または始動直後に）冷却水循環機構５の循環形態を第１循環形態から第２循環形態へ切り替える。なお、冷却水の循環回路は、断熱容器５１内に貯留されていた高温の冷却水がレギュレータ３３の冷却水室３３Ｂ内へ十分に供給されたことに基づいて、第１循環回路から第２循環回路へ切り替えられる。

これにより、エンジン９の始動に先立ち、断熱容器５１内に貯留されていた高温の冷却水がレギュレータ３３内に封じ込められるため、エンジン９の始動時にこの冷却水の熱を通じて燃料の気化の促進が図られるようになる。また、レギュレータ３３内への冷却水の封じ込めを通じて、高温の冷却水がレギュレータ３３を通過してしまうような事態が回避されるため、高温の冷却水がレギュレータ３３に対して効率的に供給されるようになる。

〔３〕「第３循環形態への切り替え」
電子制御装置Ｅは、第２循環形態において、レギュレータ３３内に封じ込めた冷却水では燃料を十分に気化することができない状態となったことに基づいて、冷却水循環機構５の循環形態を第３循環形態へ切り替える。即ち、レギュレータ３３内に封じ込めた冷却水では燃料を十分に気化することができない状態となったことに基づいて、冷却水の循環回路が第２循環回路から第３循環回路へ切り替えられる。

これにより、レギュレータ３３内への冷却水の封じ込めが解除されるとともに、エンジン９内部で加熱された冷却水がレギュレータ３３へ供給されるため、燃料を十分に気化することのできる状態が好適に維持されるようになる。

〔４〕「第４循環形態への切り替え」
電子制御装置Ｅは、第３循環形態（または第２循環形態）において、冷却水が次回のエンジン９始動に際して燃料の気化促進を図ることのできる状態となったことに基づいて、冷却水循環機構５の循環形態を第４循環形態へ切り替える。即ち、冷却水が次回のエンジン９始動に際して燃料の気化促進を図ることのできる状態となったことに基づいて、冷却水の循環回路が第３循環回路から第４循環回路へ切り替えられる。

これにより、エンジン９で加熱された冷却水がレギュレータ３３及び断熱容器５１へ供給されるため、次回のエンジン９始動時において燃料の気化促進を図ることのできる状態が確保されるようになる。

＜冷却水の封じ込めの解除＞
液化ガス燃料供給装置１においては、循環形態を第２循環形態から第３循環形態へ切り替えることによる冷却水の封じ込めの解除が適切に行われなかった場合、レギュレータ３３の気化性能の低下により燃料の気化が十分に行われなくなる。

そこで、本実施形態では、レギュレータ３３内へ冷却水を封じ込めた後にレギュレータ３３を通じて気化された燃料の累積量に基づいて、冷却水の封じ込めを解除することにより上記問題の解消を図るようにしている。

ちなみに、レギュレータ３３内で燃料が気化されたとき、燃料の気化潜熱によりレギュレータ３３内の冷却水の熱エネルギーが消費されるため、レギュレータ３３内の冷却水が有する熱エネルギーはレギュレータ３３を通じて気化された燃料の累積量が大きくなるほど小さくなる。従って、レギュレータ３３において気化した燃料の累積量を通じて、レギュレータ３３内に封じ込められた冷却水が燃料を十分に気化することのできる熱エネルギーを有しているか否かを推定することができる。

上記冷却水の封じ込めの解除について、具体的には、レギュレータ３３を通じて気化された燃料の累積量の指標値として燃料噴射量の累積量を用いるとともに、この累積量と対噴射量判定値との比較結果に基づいて第２循環形態から第３循環形態への切り替えを行う。即ち、エンジン９の始動後にインジェクタ３６を通じて噴射された燃料の累積量（燃料噴射量積算値Ｆｓｕｍ）を算出し、この燃料噴射量積算値Ｆｓｕｍが判定噴射量積算値ＦｓｕｍＸ（対噴射量判定値）以上となったことに基づいて、冷却水の封じ込めを解除する。

上記判定噴射量積算値ＦｓｕｍＸは、レギュレータ３３内に封じ込められている冷却水が燃料の気化を十分に行うことのできる熱エネルギーを有しているか否かを判定するための値として設定される。燃料噴射量積算値Ｆｓｕｍが判定噴射量積算値ＦｓｕｍＸ未満のときは、レギュレータ３３内の冷却水の有する熱エネルギーにより燃料の気化を十分に行うことができる状態にある。反対に、燃料噴射量積算値Ｆｓｕｍが判定噴射量積算値ＦｓｕｍＸ以上のときは、レギュレータ３３内の冷却水の有する熱エネルギーでは燃料の気化を十分に行うことができない状態にある。

これにより、レギュレータ３３内へ封じ込めた冷却水では燃料の気化促進を図ることができなくなったとき、エンジン９で加熱された冷却水が速やかにレギュレータ３３へ供給されるようになるため、燃料が十分に気化される状態を好適に維持することができるようになる。

＜循環機構制御処理＞
本実施形態では、「循環機構制御処理」を通じて冷却水循環機構５の駆動態様が制御される。なお、本処理は、電子制御装置Ｅを通じて実行される。

「循環機構制御処理」は、次の各処理を含めて構成されている。
・「始動前切替処理」 （図６）
・「判定値設定処理」 （図７）
・「運転時切替処理［１］」（図９）
・「運転時切替処理［２］」（図１０）
以下、これら各処理について説明する。なお、本実施形態では、「始動前切替処理」→「判定値設定処理」→「運転時切替処理［１］」→「運転時切替処理［２］」の順に上記各処理が実行される。

＜始動前切替処理＞
図６に、「始動前切替処理」の処理手順を示す。なお、電子制御装置Ｅは、エンジン９の始動前に本処理を開始する。

［ステップＳ１１０］エンジン９の始動準備動作が行われたか否かを判定する。
本実施形態では、運転者の操作を通じてイグニッションスイッチが「ＯＦＦ」から「ＯＮ」へ切り替えられたことをもって、エンジン９の始動準備動作を検出するようにしている。
・エンジン９の始動準備動作を検出したとき（イグニッションスイッチが「ＯＦＦ」から「ＯＮ」へ切り替えられたとき）、ステップＳ１２０の処理へ移行する。
・エンジン９の始動準備動作を検出していないとき、再度ステップＳ１１０の処理を実行する。

［ステップＳ１２０］冷却水循環機構５を第１循環形態（図２）で駆動する。
［ステップＳ１３０］断熱容器５１内に貯留されている高温の冷却水がレギュレータ３３の冷却水室３３Ｂ内へ十分に供給されたか否かを判定する。

本実施形態では、冷却水循環機構５が第１循環形態を通じて駆動された期間（第１形態駆動期間ＴＤ）、即ち第１循環回路を通じての冷却水の循環期間が判定期間ＴＤＸ以上であることをもって、高温の冷却水がレギュレータ３３内へ十分に供給されたことを検出するようにしている。
・レギュレータ３３内に高温の冷却水が十分に供給されたとき（第１形態駆動期間ＴＤが判定期間ＴＤＸ以上のとき）、ステップＳ１４０の処理へ移行する。
・レギュレータ３３内に高温の冷却水が十分に供給されていないとき、再度ステップＳ１３０の処理を実行する。

［ステップＳ１４０］冷却水循環機構５の循環形態を第１循環形態（図２）から第２循環形態（図３）へ切り替える。
［ステップＳ１５０］「判定値設定処理」（図７）を開始して本処理を終了する。

このように、「始動前切替処理」では、エンジン９の始動準備動作に基づいて、断熱容器５１内に貯留されている高温の冷却水をレギュレータ３３の冷却水室３３Ｂ内へ供給する。そして、レギュレータ３３内に高温の冷却水が十分に供給されたことに基づいて、冷却水循環機構５の循環形態を第１循環形態から第２循環形態へ切り替えることで、レギュレータ３３内に高温の冷却水を封じ込める。

＜判定値設定処理＞
図７に、「判定値設定処理」の処理手順を示す。
［ステップＳ２１０］レギュレータ３３内への冷却水の封じ込めが完了した直後（第１循環形態から第２循環形態へ切り替えられた直後）において、レギュレータ水温センサＥ２を通じて検出されたレギュレータ冷却水温度ＴＷＲの温度を読み込む。なお、以降では、このときのレギュレータ冷却水温度ＴＷＲを初期冷却水温度ＴＷＲＩＮとする。

［ステップＳ２２０］初期冷却水温度ＴＷＲＩＮを判定噴射量積算値マップ（図８）に適用して、判定噴射量積算値ＦｓｕｍＸを設定する。なお、初期冷却水温度ＴＷＲＩＮと判定噴射量積算値ＦｓｕｍＸとの関係は、試験等を通じて予め設定される。

［ステップＳ２３０］「運転時切替処理［１］」（図９）を開始して本処理を終了する。
このように、「判定値設定処理」では、初期冷却水温度ＴＷＲＩＮに基づいて判定噴射量積算値ＦｓｕｍＸを設定する。

＜運転時切替処理［１］＞
図９に、「運転時切替処理［１］」の処理手順を示す。
［ステップＳ３１０］エンジン９が始動してから現在までにインジェクタ３６を通じて噴射された燃料の累積量（燃料噴射量積算値Ｆｓｕｍ）を算出する。なお、燃料噴射量積算値Ｆｓｕｍは、前回までに算出された燃料噴射量積算値Ｆｓｕｍに今回の燃料噴射量が加算されることにより算出される。また、本実施形態では、インジェクタ３６を通じて燃料噴射が行われる毎に燃料噴射量積算値Ｆｓｕｍが更新される。

［ステップＳ３２０］燃料噴射量積算値Ｆｓｕｍが判定噴射量積算値ＦｓｕｍＸ以上か否かを判定する。
・燃料噴射量積算値Ｆｓｕｍが判定噴射量積算値ＦｓｕｍＸ未満のとき、再度ステップＳ３１０の処理を実行する。
・燃料噴射量積算値Ｆｓｕｍが判定噴射量積算値ＦｓｕｍＸ以上のとき、ステップＳ３３０の処理へ移行する。

電子制御装置Ｅは、燃料噴射量積算値Ｆｓｕｍが判定噴射量積算値ＦｓｕｍＸ以上のとき、レギュレータ３３内の冷却水の有する熱エネルギーでは燃料の気化を十分に行うことができないと判定する。反対に、燃料噴射量積算値Ｆｓｕｍが判定噴射量積算値ＦｓｕｍＸ未満のとき、レギュレータ３３内の冷却水の有する熱エネルギーにより燃料の気化を十分に行うことができると判定する。

［ステップＳ３３０］冷却水循環機構５の循環形態を第２循環形態（図３）から第３循環形態（図４）へ切り替える。
［ステップＳ３４０］「運転時切替処理［２］」（図１０）を開始して本処理を終了する。

このように、「運転時切替処理［１］」では、燃料噴射量積算値Ｆｓｕｍが判定噴射量積算値ＦｓｕｍＸ以上であることに基づいて冷却水循環機構５の循環形態を第２循環形態から第３循環形態へ切り替えることにより、冷却水の封じ込めを解除して、エンジン９内部で加熱された冷却水をレギュレータ３３へ供給する。

＜運転時切替処理［２］＞
図１０に、「運転時切替処理［２］」の処理手順を示す。
［ステップＳ４１０］エンジン９内部の冷却水が次回のエンジン９始動時において燃料の気化促進を図ることのできる状態（対始動高温状態）にあるか否かを判定する。

本実施形態では、エンジン水温センサＥ１を通じて検出されたエンジン冷却水温度ＴＷＥが判定冷却水温度ＴＷＥＸ以上であることをもって、冷却水が上記対始動高温状態にあることを検出するようにしている。
・エンジン９内部の冷却水が対始動高温状態にあるとき（エンジン冷却水温度ＴＷＥが判定冷却水温度ＴＷＥＸ以上のとき）、ステップＳ４２０の処理へ移行する。
・エンジン９内部の冷却水が対始動高温状態にないとき、再度ステップＳ４１０の処理を実行する。

［ステップＳ４２０］冷却水循環機構５の循環形態を第３循環形態（図４）から第４循環形態（図５）へ切り替える。
このように、「運転時切替処理［２］」では、エンジン９内部の冷却水が対始動高温状態状態にあることに基づいて、冷却水循環機構５の循環形態を第３循環形態から第４循環形態へ切り替えることで、高温の冷却水を断熱容器５１へ供給する。

＜冷却水循環機構の制御態様の一例＞
図１１を参照して、冷却水循環機構５の制御態様について説明する。なお、図１１は、冷却水循環機構５の制御態様の一例を示す。

図１１において、各時刻ｔ１１１〜ｔ１１４はそれぞれ次のタイミングを示す。
・時刻ｔ１１１は、運転者の操作によりイグニッションスイッチが「ＯＦＦ」から「ＯＮ」へ切り替えられた時刻を示す。
・時刻ｔ１１２は、レギュレータ３３内への冷却水の封じ込めが完了した時刻を示す。
・時刻ｔ１１３は、燃料噴射量積算値Ｆｓｕｍが判定噴射量積算値ＦｓｕｍＸ以上となった時刻を示す。
・時刻ｔ１１４は、エンジン冷却水温度ＴＷＥが判定冷却水温度ＴＷＥＸ以上となった時刻を示す。

電子制御装置Ｅは、イグニッションスイッチが「ＯＦＦ」から「ＯＮ」へ切り替えられたことを検出したとき（時刻ｔ１１１）、第１循環形態を通じての冷却水循環機構５の駆動を開始する。

このとき、断熱容器５１内に貯留されていた高温の冷却水がレギュレータ３３の冷却水室３３Ｂ内へ供給されるようになる。また、供給された冷却水よりも温度の低いレギュレータ３３内の冷却水がレギュレータ３３の外へ押し出されるようになる。

電子制御装置Ｅは、レギュレータ３３内への冷却水の封じ込めが完了したことを検出したとき（第１形態駆動期間ＴＤが判定期間ＴＤＸ以上となったとき（時刻ｔ１１２））、冷却水循環機構５の循環形態を第１循環形態から第２循環形態へ切り替えるとともに、エンジン９の始動を許可する。また、燃料噴射量積算値Ｆｓｕｍの算出を開始する。

このとき、レギュレータ３３に供給された高温の冷却水がレギュレータ３３内に封じ込められる。これにより、高温の冷却水を通じて燃料の気化促進が図られるようになる。
電子制御装置Ｅは、燃料噴射量積算値Ｆｓｕｍが判定噴射量積算値ＦｓｕｍＸ以上となったとき（時刻ｔ１１３）、冷却水循環機構５の循環形態を第２循環形態から第３循環形態へ切り替える。また、燃料噴射量積算値Ｆｓｕｍの算出を終了する。

このとき、レギュレータ３３内の冷却水よりも高温となったエンジン９内部の冷却水がレギュレータ３３へ供給される。これにより、レギュレータ３３において燃料が十分に気化される状態が維持されるようになる。

電子制御装置Ｅは、エンジン冷却水温度ＴＷＥが判定冷却水温度ＴＷＥＸ以上となったとき（時刻ｔ１１４）、冷却水循環機構５の循環形態を第３循環形態から第４循環形態へ切り替える。

このとき、エンジン９内部の高温の冷却水が断熱容器５１へ供給される。これにより、次回のエンジン９の始動時に、断熱容器５１内に貯留された高温の冷却水を通じてレギュレータ３３の気化性能を確保することができるようになる。

＜実施形態の効果＞
以上詳述したように、この第１実施形態にかかる液化ガスエンジンの燃料供給装置によれば、以下に列記するような効果が得られるようになる。

（１）本実施形態の液化ガス燃料供給装置１では、エンジン９の始動に先立ち（始動準備動作が検出されたとき）、断熱容器５１内に貯留されている高温の冷却水をレギュレータ３３内へ封じ込めるようにしている。これにより、エンジン９の始動時（特に冷間始動時）、封じ込められた冷却水を通じて燃料を十分に気化させることができるようになる。

（２）本実施形態の液化ガス燃料供給装置１では、燃料噴射量積算値Ｆｓｕｍと判定噴射量積算値ＦｓｕｍＸとの比較結果に基づいて第２循環形態から第３循環形態への切り替えを行うようにしている。これにより、レギュレータ３３内へ封じ込めた冷却水を通じて燃料の気化促進を図ることができなくなったとき、エンジン９で加熱された冷却水が速やかにレギュレータ３３へ供給されるようになるため、燃料が十分に気化される状態を好適に維持することができるようになる。

（３）本実施形態の液化ガス燃料供給装置１では、循環形態が第１循環形態から第２循環形態へ切り替えられた直後のレギュレータ冷却水温度ＴＷＲ（初期冷却水温度ＴＷＲＩＮ）に基づいて判定噴射量積算値ＦｓｕｍＸを設定するようにしている。

ちなみに、レギュレータ３３内に冷却水が封じ込められた直後は、燃料の気化潜熱による冷却水の熱エネルギーの消費が生じていないため、初期冷却水温度ＴＷＲＩＮをレギュレータ３３内の冷却水の有する熱エネルギーの指標値として採用することができる。

従って、上記態様をもって判定噴射量積算値ＦｓｕｍＸを設定することで、第２循環形態から第３循環形態への切り替えをより的確に行うことができるようになる。
（４）また、レギュレータ３３内に封じ込められた冷却水の熱エネルギーを限界まで利用して燃料の気化促進を図ることが可能となるため、少量の冷却水を通じてレギュレータ３３の気化性能の低下を回避することができるようになる。さらには、より容量の小さい断熱容器５１を採用することで、装置の小型化に貢献することができるようになる。

（５）冷却水の封じ込めを解除するための方法（第２循環形態から第３循環形態への切り替え方法）として、本発明にかかる方法とは別に、次のような方法も考えられる。即ち、レギュレータ水温センサＥ２の検出値（レギュレータ冷却水温度ＴＷＲ）が予め設定された判定値を下回ったことに基づいて、第２循環形態から第３循環形態へ切り替えることもできる。

なお、上記判定値は、レギュレータ３３内の冷却水が燃料の気化を十分に行うことをできる状態にあるか否かを判定するための値として予め設定される。レギュレータ冷却水温度ＴＷＲが判定値以上とのきは、レギュレータ３３内の冷却水が燃料の気化を十分に行うことのできる熱エネルギーを有していると判定される。反対に、レギュレータ冷却水温度ＴＷＲが判定値未満のときは、レギュレータ３３内の冷却水が燃料の気化を十分に行うことのできる熱エネルギーを有していないと判定される。

ところで、レギュレータ３３において燃料が気化したとき、燃料室３３Ａに近い冷却水ほどより多くの熱エネルギーが奪われるため、冷却水室３３Ｂ内の温度分布は不均一となる。従って、レギュレータ３３を通じて燃料の気化が行われているときは、レギュレータ水温センサＥ２によるレギュレータ冷却水温度ＴＷＲとレギュレータ３３内の冷却水が有する熱エネルギーの大きさとの相関度合いが小さい。ちなみに、燃料の気化が行われているときにレギュレータ水温センサＥ２を通じて示されるレギュレータ冷却水温度ＴＷＲは、レギュレータ水温センサＥ２の取り付け位置により異なる値を示す。

このため、上述のようにレギュレータ水温センサＥ２の検出値に基づいて冷却水循環機構５の循環形態の切り替えを行う場合、次のようなことが問題となる。
即ち、実際にはレギュレータ３３内の冷却水が燃料の気化を十分に行うための熱エネルギーを有していないにもかかわらず、レギュレータ冷却水温度ＴＷＲが判定値以上であることに基づいて、第２循環形態から第３循環形態への切り替えが行われないこともある。この場合、十分な熱エネルギーを有していない冷却水がレギュレータ３３内に封じ込められた状態が継続されることにより、レギュレータ３３の気化能力の低下をまねくようになる。

また、これとは反対に、実際にはレギュレータ３３内の冷却水が燃料の気化を十分に行うことのできる熱エネルギーを有しているにもかかわらず、レギュレータ冷却水温度ＴＷＲが判定値未満であることに基づいて、第２循環形態から第３循環形態への切り替えが行われることもある。この場合、エンジン９内部で十分に加熱されていない冷却水がレギュレータ３３内へ供給されるとともに、高温の冷却水がレギュレータ３３から押し出されることにより、レギュレータ３３の気化能力の不足をまねくことも考えられる。

この点、本実施形態の液化ガス燃料供給装置１では、レギュレータ３３で気化された燃料の累積量の指標値として燃料噴射量積算値Ｆｓｕｍを用いるとともに、この燃料噴射量積算値Ｆｓｕｍと判定噴射量積算値ＦｓｕｍＸとの比較結果に基づいて、レギュレータ３３内の冷却水が燃料の気化を十分に行うことのできる熱エネルギーを有しているか否かを判定するようにしているため、第２循環形態から第３循環形態への切り替え（冷却水の封じ込めの解除）を適切に行うことができるようになる。

（６）冷却水の封じ込めを解除するための方法（第２循環形態から第３循環形態への切り替え方法）として、上述したレギュレータ冷却水温度ＴＷＲに基づく方法の他に、次のような方法も考えられる。即ち、第２循環形態へ切り替えてからの経過時間が一定時間以上となったことに基づいて、第３循環形態へ切り替える（冷却水の封じ込めを解除する）こともできる。

レギュレータ３３を通じて気化される燃料の量は、エンジン９の運転状態に応じて異なるため、上記方法を採用した場合には、次のようなことが問題となる。
即ち、上記一定時間がエンジン９の高負荷運転に対応するように設定されている場合において、エンジン９始動時に低負荷運転が行われたとすると、レギュレータ３３内の冷却水が十分な熱エネルギーを有しているにもかかわらず、第２循環形態へ切り替えてからの経過時間が上記一定時間以上となったことに基づいて冷却水の封じ込めが解除されることもある。

このとき、エンジン９が低負荷で運転されていることにより、十分に加熱されていないエンジン９内部の冷却水（レギュレータ３３内の冷却水よりも低温の冷却水）がレギュレータ３３へ供給されることにより、レギュレータ３３の気化性能の低下をまねくようになる。

また、上記一定時間がエンジン９の低負荷運転に対応するように設定されている場合において、エンジン９始動時に高負荷運転が行われたとすると、レギュレータ３３内の冷却水の熱エネルギーが不足しているにもかかわらず、第２循環形態へ切り替えてからの経過時間が上記一定時間未満であることに基づいて冷却水の封じ込めが継続されることもある。

このとき、燃料を気化するための十分な熱エネルギーを有していない冷却水がレギュレータ３３内に滞留し続けることにより、レギュレータ３３の気化性能の低下をまねくようになる。

本実施形態の液化ガス燃料供給装置１では、先に述べたように、燃料噴射量積算値Ｆｓｕｍと判定噴射量積算値ＦｓｕｍＸとの比較結果に基づいて第２循環形態から第３循環形態への切り替え（冷却水の封じ込めの解除）を行うようにしているため、上記切り替え方法における懸念を解消することができるようになる。

＜変更例＞
なお、上記第１実施形態は、これを適宜変更した、例えば次のような形態として実施することもできる。

・上記第１実施形態では、図８の判定噴射量積算値算出マップを通じて判定噴射量積算値ＦｓｕｍＸを算出する構成としたが、判定噴射量積算値算出マップにおける初期冷却水温度ＴＷＲＩＮと判定噴射量積算値ＦｓｕｍＸとの関係は例示した関係に限られるものではない。要するに、試験結果等に基づいて設定されて、初期冷却水温度ＴＷＲＩＮが大きくなるほど判定噴射量積算値ＦｓｕｍＸが大きくなる関係を有する判定噴射量積算値算出マップであれば、適宜の算出マップを採用することができる。

・上記第１実施形態では、初期冷却水温度ＴＷＲＩＮに基づいて判定噴射量積算値ＦｓｕｍＸを設定する構成としたが、次のように変更することもできる。即ち、初期冷却水温度ＴＷＲＩＮ及び外気の温度に基づいて判定噴射量積算値ＦｓｕｍＸを設定することもできる。ちなみに、レギュレータ３３内に封じ込められた冷却水は、燃料の気化潜熱だけでなく外気によっても冷却される。従って、上記態様をもって判定噴射量積算値ＦｓｕｍＸを設定することで、冷却水の封じ込めの解除をより的確に行うことができるようになる。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について、図１２〜図１４を参照して説明する。
本実施形態では、キャブレターを通じてエンジン９の燃焼室へ燃料を供給する燃料供給装置（ミキサー方式の燃料供給装置）に対して本発明を適用した場合を想定している。即ち、本実施形態の燃料供給装置は、前記第１実施形態の燃料供給装置において、インジェクタに代えてキャブレターを備えた構成となっている。

そして、こうした燃料供給方式の変更に応じて、冷却水の封じ込めの解除にかかる制御が変更されている。
本実施形態では、レギュレータ３３を通じて気化された燃料の累積量の指標値として吸入空気量の累積量を用いるとともに、この累積量と対吸気量判定値との比較結果に基づいて第２循環形態から第３循環形態への切り替えを行う。即ち、エンジン９の始動後にエンジン９内へ吸入された空気の累積量（吸入空気量積算値Ｑｓｕｍ）を算出し、この吸入空気量積算値Ｑｓｕｍが判定吸気量積算値ＱｓｕｍＸ（対吸気量判定値）以上となったことに基づいて、冷却水の封じ込めを解除する。

上記判定吸気量積算値ＱｓｕｍＸは、レギュレータ３３内に封じ込められている冷却水が燃料の気化を十分に行うことのできる熱エネルギーを有しているか否かを判定するための値として設定される。吸入空気量積算値Ｑｓｕｍが判定吸気量積算値ＱｓｕｍＸ未満のときは、レギュレータ３３内の冷却水の有する熱エネルギーにより燃料の気化を十分に行うことができる状態にある。反対に、吸入空気量積算値Ｑｓｕｍが判定吸気量積算値ＱｓｕｍＸ以上のときは、レギュレータ３３内の冷却水の有する熱エネルギーでは燃料の気化を十分に行うことができない状態にある。

本実施形態の燃料供給装置において、キャブレターを通じてエンジン９へ供給される燃料量と吸入空気量とには相関があるため、上記態様をもって冷却水の封じ込めの解除を行うことによっても、前記第１実施形態の作用効果に準じた作用効果が奏せられるようになる。

以下、「噴射機構制御処理」において、前記第１実施形態から変更された処理について説明する。なお、以降にて説明する構成以外については、前記第１実施形態と同様の構成が採用される。

＜判定値設定処理＞
図１２に、「判定値設定処理［２］」の処理手順を示す。
［ステップＴ２１０］レギュレータ３３内への冷却水の封じ込めが完了した直後のレギュレータ冷却水温度ＴＷＲ（初期冷却水温度ＴＷＲＩＮ）を読み込む。

［ステップＴ２２０］初期冷却水温度ＴＷＲＩＮを判定吸気量積算値マップ（図１３）に適用して、判定吸気量積算値ＱｓｕｍＸを設定する。なお、初期冷却水温度ＴＷＲＩＮと判定吸気量積算値ＱｓｕｍＸとの関係は、試験等を通じて予め設定される。

［ステップＴ２３０］「運転時切替処理［３］」（図１４）を開始して本処理を終了する。
このように、「判定値設定処理」では、初期冷却水温度ＴＷＲＩＮに基づいて判定吸気量積算値ＱｓｕｍＸを設定する。

＜運転時切替処理［３］＞
図１４に、「運転時切替処理［３］」の処理手順を示す。
［ステップＴ３１０］エンジン９が始動してから現在までにエンジン９内へ吸入された空気の累積量（吸入空気量積算値Ｑｓｕｍ）を算出する。なお、本実施形態では、エアフローメータを通じて検出された吸入空気量に基づいて吸入空気量積算値Ｑｓｕｍが算出される。

［ステップＴ３２０］吸入空気量積算値Ｑｓｕｍが判定吸気量積算値ＱｓｕｍＸ以上か否かを判定する。
・吸入空気量積算値Ｑｓｕｍが判定吸気量積算値ＱｓｕｍＸ未満のとき、再度ステップＴ３１０の処理を実行する。
・吸入空気量積算値Ｑｓｕｍが判定吸気量積算値ＱｓｕｍＸ以上のとき、ステップＴ３３０の処理へ移行する。

電子制御装置Ｅは、吸入空気量積算値Ｑｓｕｍが判定吸気量積算値ＱｓｕｍＸ以上のとき、レギュレータ３３内の冷却水の有する熱エネルギーでは燃料の気化を十分に行うことができないと判定する。反対に、吸入空気量積算値Ｑｓｕｍが判定吸気量積算値ＱｓｕｍＸ未満のとき、レギュレータ３３内の冷却水の有する熱エネルギーにより燃料の気化を十分に行うことができると判定する。

［ステップＴ３３０］冷却水循環機構５の循環形態を第２循環形態（図３）から第３循環形態（図４）へ切り替える。
［ステップＴ３４０］「運転時切替処理［２］」（図１０）を開始して本処理を終了する。

このように、「運転時切替処理［３］」では、吸入空気量積算値Ｑｓｕｍが判定吸気量積算値ＱｓｕｍＸ以上であることに基づいて冷却水循環機構５の循環形態を第２循環形態から第３循環形態へ切り替えることにより、冷却水の封じ込めを解除して、エンジン９内部で加熱された冷却水をレギュレータ３３へ供給する。

＜実施形態の効果＞
以上詳述したように、この第２実施形態にかかる液化ガスエンジンの燃料供給装置によれば、先の第１実施形態による前記（１）〜（６）の効果に準じた効果が得られるようになる。

＜変更例＞
なお、上記第２実施形態は、これを適宜変更した、例えば次のような形態として実施することもできる。

・上記第２実施形態では、図１３の判定吸気量積算値算出マップを通じて判定吸気量積算値ＱｓｕｍＸを算出する構成としたが、判定吸気量積算値算出マップにおける初期冷却水温度ＴＷＲＩＮと判定吸気量積算値ＱｓｕｍＸとの関係は例示した関係に限られるものではない。要するに、試験結果等に基づいて設定されて、初期冷却水温度ＴＷＲＩＮが大きくなるほど判定吸気量積算値ＱｓｕｍＸが大きくなる関係を有する判定吸気量積算値算出マップであれば、適宜の算出マップを採用することができる。

・上記第２実施形態では、初期冷却水温度ＴＷＲＩＮに基づいて判定吸気量積算値ＱｓｕｍＸを設定する構成としたが、次のように変更することもできる。即ち、初期冷却水温度ＴＷＲＩＮ及び外気の温度に基づいて判定吸気量積算値ＱｓｕｍＸを設定することもできる。ちなみに、レギュレータ３３内に封じ込められた冷却水は、燃料の気化潜熱だけでなく外気によっても冷却される。従って、上記態様をもって判定吸気量積算値ＱｓｕｍＸを設定することで、冷却水の封じ込めの解除をより的確に行うことができるようになる。

（その他の実施形態）
その他、上記各実施形態に共通して変更することができる要素を以下に列挙する。
・上記各実施形態では、運転者の操作を通じてイグニッションスイッチが「ＯＦＦ」から「ＯＮ」へ切り替えられたことをもってエンジン９の始動準備動作を検出する構成としたが、そうした状態を検出するための条件は、各実施形態にて例示した条件に限られるものではない。例えば、車両のドアが開放されたことをもってエンジン９の始動準備動作を検出することもできる。

・上記各実施形態では、冷却水が第１循環回路を通じて循環した期間（第１形態駆動期間ＴＤ）が判定期間ＴＤＸ以上であることをもって、高温の冷却水がレギュレータ３３内へ十分に供給されたことを検出する構成としたが、そうした状態を検出するための条件は各実施形態にて例示した条件に限られるものではない。

例えば、以下に示す［ａ］及び［ｂ］のいずれかの検出方法を採用することもできる。
［ａ］レギュレータ３３内の冷却水の温度が予め設定した判定値以上となったことに基づいて、高温の冷却水がレギュレータ３３内へ十分に供給されたことを検出する。
［ｂ］レギュレータ３３内の冷却水の温度上昇度合いが予め設定した判定値以上であることに基づいて、高温の冷却水がレギュレータ３３内へ十分に供給されたことを検出する。

・上記各実施形態では、レギュレータ水温センサＥ２をレギュレータ３３の冷却水室３３Ｂ内に設ける構成としたが、次のように変更することもできる。即ち、レギュレータ水温センサＥ２を冷却水室３３Ｂの入口または出口に設けることもできる。

・上記各実施形態では、図１に示した構成の液化ガス燃料供給装置１を想定したが、同装置１における燃料噴射機構３の構成は各実施形態にて例示した構成に限られるものではない。要するに、液相状態の燃料を調圧して気化するレギュレータ３３を備えた構成であれば、燃料噴射機構３の構成は適宜変更することができる。

・上記各実施形態では、図１に示した構成の液化ガス燃料供給装置１を想定したが、同装置１における冷却水循環機構５の構成は各実施形態にて例示した構成に限られるものではない。要するに、エンジン９を介することなく断熱容器５１とレギュレータ３３との間で冷却水を循環させる第１循環回路と、エンジン９を介して且つレギュレータ３３を介することなく冷却水を循環させる第２循環回路と、エンジン９とレギュレータ３３との間で冷却水を循環させる第３循環回路とを備えた構成であれば、冷却水循環機構５の構成は適宜変更することができる。

・上記各実施形態では、液化石油ガスを燃料とする液化石油ガスエンジンの燃料供給装置に対して本発明を適用したが、圧縮天然ガス（ＣＮＧ）やジメチルエーテル（ＤＭＥ）等の液化ガスを燃料とする液化ガスエンジンの燃料供給装置であれば、いずれの燃料供給装置に対しても本発明を適用することができる。また、そうした場合にあっても、上記各実施形態の作用効果に準じた作用効果が奏せられるようになる。

本発明にかかる液化ガスエンジンの燃料供給装置を具体化した第１実施形態について、その全体構成を示す構成図。 同実施形態の液化ガスエンジンの燃料供給装置について、その循環形態の１つを示す動作図。 同実施形態の液化ガスエンジンの燃料供給装置について、その循環形態の１つを示す動作図。 同実施形態の液化ガスエンジンの燃料供給装置について、その循環形態の１つを示す動作図。 同実施形態の液化ガスエンジンの燃料供給装置について、その循環形態の１つを示す動作図。 同実施形態にて「循環機構制御処理」の一環として実行される「始動前切替処理」の処理手順を示すフローチャート。 同実施形態にて「循環機構制御処理」の一環として実行される「判定値設定処理」の処理手順を示すフローチャート。 同実施形態の「判定値設定処理」に使用される判定噴射量積算値算出マップの一例を示すグラフ。 同実施形態にて「循環機構制御処理」の一環として実行される「運転時切替処理［１］」の処理手順を示すフローチャート。 同実施形態にて「循環機構制御処理」の一環として実行される「運転時切替処理［２］」の処理手順を示すフローチャート。 同実施形態の「循環機構制御処理」による冷却水循環機構の制御態様の一例を示すタイムチャート。 本発明にかかる液化ガスエンジンの燃料供給装置を具体化した第２実施形態について、同実施形態にて「循環機構制御処理」の一環として実行される「判定値設定処理［２］」の処理手順を示すフローチャート。 同実施形態の「判定値設定処理［２］」に使用される判定噴射量積算値算出マップの一例を示すグラフ。 同実施形態にて「循環機構制御処理」の一環として実行される「運転時切替処理［３］」の処理手順を示すフローチャート。

符号の説明

１…液化ガス燃料供給装置。
３…燃料噴射機構、３１…燃料タンク、３２…燃料ポンプ、３３…レギュレータ、３３Ａ…燃料室、３３Ｂ…冷却水室、３４…燃料通路開閉弁、３５…デリバリパイプ、３６…インジェクタ、Ｐ１…第１燃料通路、Ｐ２…第２燃料通路。

５…冷却水循環機構、５１…断熱容器、５２…電動ポンプ、５３…三方弁、５３Ａ…第１ポート、５３Ｂ…第２ポート、５３Ｃ…第３ポート、５４…冷却水通路開閉弁、Ｒ１…第１冷却水通路、Ｒ２…第２冷却水通路、Ｒ３…第３冷却水通路、Ｒ４…第４冷却水通路、Ｒ５…第５冷却水通路、Ｒ６…第６冷却水通路、Ｒ７…第７冷却水通路。

９…エンジン、９１…ウォーターポンプ。
Ｅ…電子制御装置、Ｅ１…エンジン水温センサ、Ｅ２…レギュレータ水温センサ。
ＴＷＥ…エンジン冷却水温度、ＴＷＲ…レギュレータ冷却水温度、ＴＷＲＩＮ…初期冷却水温度、Ｆｓｕｍ…燃料噴射量積算値、ＦｓｕｍＸ…判定噴射量積算値、Ｑｓｕｍ…吸入空気量積算値、ＱｓｕｍＸ…判定吸気量積算値。

Claims (10)

1. 液化ガス燃料を気化する気化器と、前記気化器とエンジンとの間で熱媒体を循環させる循環回路と、前記熱媒体を貯留する断熱容器とを備えた液化ガスエンジンの燃料供給装置であって、
   前記エンジンの始動に先立ち、前記断熱容器内に貯留されている高温の熱媒体を前記気化器内に封じ込め、前記エンジンの始動後、前記気化器により気化された燃料の累積量に基づいて前記熱媒体の封じ込めを解除する制御手段を備えた
   ことを特徴とする液化ガスエンジンの燃料供給装置。
2. 請求項１に記載の液化ガスエンジンの燃料供給装置において、
   前記制御手段は、前記気化器内に前記断熱容器内の熱媒体を封じ込めてからの燃料噴射量の累積量を前記気化された燃料の累積量の指標値として採用し、前記燃料噴射量の累積量が対噴射量判定値以上となったことに基づいて前記熱媒体の封じ込めを解除する
   ことを特徴とする液化ガスエンジンの燃料供給装置。
3. 請求項２に記載の液化ガスエンジンの燃料供給装置において、
   前記制御手段は、前記気化器内に封じ込めた直後の前記熱媒体の温度に基づいて前記対噴射量判定値を設定する
   ことを特徴とする液化ガスエンジンの燃料供給装置。
4. 請求項３に記載の液化ガスエンジンの燃料供給装置において、
   前記制御手段は、さらに外気の温度を加味して前記対噴射量判定値を設定する
   ことを特徴とする液化ガスエンジンの燃料供給装置。
5. 請求項１に記載の液化ガスエンジンの燃料供給装置において、
   前記制御手段は、前記気化器内に前記断熱容器内の熱媒体を封じ込めてからの吸入空気量の累積量を前記気化された燃料の累積量の指標値として採用し、前記吸入空気量の累積量が対吸気量判定値以上となったことに基づいて前記熱媒体の封じ込めを解除する
   ことを特徴とする液化ガスエンジンの燃料供給装置。
6. 請求項５に記載の液化ガスエンジンの燃料供給装置において、
   前記制御手段は、前記気化器内に封じ込めた直後の前記熱媒体の温度に基づいて前記対吸気量判定値を設定する
   ことを特徴とする液化ガスエンジンの燃料供給装置。
7. 請求項６に記載の液化ガスエンジンの燃料供給装置において、
   前記制御手段は、さらに外気の温度を加味して前記対吸気量判定値を設定する
   ことを特徴とする液化ガスエンジンの燃料供給装置。
8. 請求項１〜７のいずれか一項に記載の液化ガスエンジンの燃料供給装置において、
   前記循環回路は、前記エンジンを介することなく前記気化器と前記断熱容器との間で前記熱媒体を循環させる第１循環回路と、前記エンジンを介して且つ前記気化器を介することなく前記熱媒体を循環させる第２循環回路と、前記エンジンと前記気化器との間で前記熱媒体を循環させる第３循環回路とを含めて構成されるものであり、
   前記制御手段は、前記第１循環回路を通じて前記熱媒体を循環させた後に前記循環回路を前記第１循環回路から前記第２循環回路へ切り替えることで前記気化器内へ前記熱媒体を封じ込め、前記循環回路を前記第２循環回路から前記第３循環回路へ切り替えることで前記熱媒体の封じ込めを解除するものである
   ことを特徴とする液化ガスエンジンの燃料供給装置。
9. インジェクタを通じて燃料の供給を行う液化ガスエンジンの燃料供給装置であって、
   液化ガス燃料を気化して前記インジェクタへ供給する気化器と、
   エンジンにより加熱された熱媒体を貯留する断熱容器と、
   前記エンジンを介することなく前記断熱容器と前記気化器との間で前記熱媒体を循環させる第１循環回路と、
   前記エンジンを介して且つ前記気化器を介することなく前記熱媒体を循環させる第２循環回路と、
   前記エンジンと前記気化器との間で前記熱媒体を循環させる第３循環回路とを備え、
   前記エンジンの始動準備動作が検出されたことに基づいて、前記第１循環回路を通じての前記熱媒体の循環を開始し、
   前記断熱容器内に貯留されている高温の熱媒体が前記気化器内へ供給されたことに基づいて、前記熱媒体の循環回路を第１循環回路から前記第２循環回路へ切り替えるとともに前記エンジンの始動を許可し、
   前記エンジンの始動後、前記エンジンが始動してから現在までに前記インジェクタを通じて噴射された燃料の累積量を算出し、
   前記燃料の累積量が対噴射量判定値以上となったことに基づいて、前記熱媒体の循環回路を前記第２循環回路から前記第３循環回路へ切り替える
   ことを特徴とする液化ガスエンジンの燃料供給装置。
10. キャブレターを通じて燃料の供給を行う液化ガスエンジンの燃料供給装置であって、
    液化ガス燃料を気化して前記キャブレターへ供給する気化器と、
    エンジンにより加熱された熱媒体を貯留する断熱容器と、
    前記エンジンを介することなく前記断熱容器と前記気化器との間で前記熱媒体を循環させる第１循環回路と、
    前記エンジンを介して且つ前記気化器を介することなく前記熱媒体を循環させる第２循環回路と、
    前記エンジンと前記気化器との間で前記熱媒体を循環させる第３循環回路とを備え、
    前記エンジンの始動準備動作が検出されたことに基づいて、前記第１循環回路を通じての前記熱媒体の循環を開始し、
    前記断熱容器内に貯留されている高温の熱媒体が前記気化器内へ供給されたことに基づいて、前記熱媒体の循環回路を第１循環回路から前記第２循環回路へ切り替えるとともに前記エンジンの始動を許可し、
    前記エンジンの始動後、前記エンジンが始動してから現在までに前記エンジン内へ吸入された空気の累積量を算出し、
    前記空気の累積量が対吸気量判定値以上となったことに基づいて、前記熱媒体の循環回路を前記第２循環回路から前記第３循環回路へ切り替える
    ことを特徴とする液化ガスエンジンの燃料供給装置。

Images