JP4388514B2 - 燃料供給装置 - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関に燃料を供給する燃料供給装置に関する。より詳細には、燃料経路中に燃料遮断弁が設けられた燃料供給装置に関するものである。

従来から、燃料タンク内に貯蔵された燃料を燃料ポンプにより加圧して燃料配管を通じてデリバリパイプに送り、デリバリパイプに設けられたインジェクタから噴射して内燃機関に供給する燃料供給装置が実用化されている。このような燃料供給装置において、ＬＰＧ燃料などの液化ガス燃料をエンジンに供給するものでは、燃料配管中に燃料遮断弁が配設されたものがある（特許文献１）。

そして、燃料配管中に配設された燃料遮断弁は、非制御時にはバネなどの力で閉状態とされており、燃料を供給する際に開弁状態とされるようになっている。具体的に、燃料遮断弁を開弁状態にする場合には、燃料遮断弁に対して起動高電流を流して燃料遮断弁を開くようになっている。その後は、燃料遮断弁に対して起動高電流よりも小さい保持電流を流して開弁状態を保持して電力消費を抑制するようにしている。

特開２００４−３６５９９号公報

しかしながら、上記した燃料供給装置では、燃料遮断弁が開弁保持状態から何らかの原因（例えば、コネクタの接触不良やＩＧ瞬断など）で閉弁状態になってしまうと、開弁状態に戻すことができないおそれがあった。なぜなら、燃料遮断弁を閉弁状態から開弁状態にするには、意図的に起動高電流を燃料遮断弁に流す必要がある（保持電流では開弁状態にすることはできない）が、燃料遮断弁の閉弁状態を検出していないため、燃料遮断弁が一度開弁状態になるとその後は開弁保持制御が実施されるからである。つまり、開弁保持制御が開始されると、燃料遮断弁には保持電流しか供給されないからである。そして、燃料遮断弁が閉弁状態になってしまうと、内燃機関への燃料供給が不良となるから、空燃比がリーン状態になったり、内燃機関が停止してしまうおそれがある。

そこで、本発明は上記した問題点を解決するためになされたものであり、燃料供給中に燃料遮断弁が閉弁状態になったことを正確に検出して、閉弁状態が検出されたときには燃料遮断弁を確実に開弁状態に戻すことができる燃料供給装置を提供することを課題とする。

上記問題点を解決するためになされた本発明に係る燃料供給装置は、燃料を貯蔵する燃料タンクと、燃料タンク内の燃料を内燃機関に燃料配管およびデリバリパイプを介して供給する燃料ポンプと、余剰燃料を前記燃料タンクに戻すリターン配管に配設された調圧手段と、前記リターン配管に配設された燃料遮断弁と、燃料遮断弁の開弁制御および開弁保持制御を行う制御手段とを有する燃料供給装置において、前記制御手段は、前記燃料タンク内と前記デリバリパイプ内の燃圧差に基づき前記リターン配管に配設された燃料遮断弁の閉弁状態を検知するとともに、前記リターン配管に配設された燃料遮断弁の開弁保持制御中に前記閉弁状態を検知したときには開弁制御を実行することを特徴とするものである。

この燃料供給装置では、燃料タンク内に貯蔵された燃料が燃料ポンプにより加圧されて燃料配管を通じてデリバリパイプに供給され、余剰燃料は調圧手段によりリターン配管を介して燃料タンクに戻される。このとき、リターン配管に配設された燃料遮断弁は制御手段により開弁状態にされている。

ここで、燃料遮断弁が開弁状態（開弁保持制御中）であれば、デリバリパイプ内と燃料タンク内との燃圧差は一定圧になっている。これに対して、燃料遮断弁が閉弁状態になってしまうと、デリバリパイプ内と燃料タンク内との燃圧差に変化が生じる。例えば、リターン配管に配設された燃料遮断弁が閉弁状態になると、調圧手段の作用によりデリバリパイプ内の燃圧が上がって、デリバリパイプ内と燃料タンク内との燃圧差に変化が生じる。

このように燃料遮断弁が閉弁状態になると、デリバリパイプ内と燃料タンク内との燃圧差に変化が生じる。このため、この燃料供給装置では、制御手段にて、デリバリパイプ内と燃料タンク内との燃圧差に基づき、リターン配管に配設された燃料遮断弁の閉弁状態を検知している。これにより、リターン配管に配設された燃料遮断弁が閉弁状態になったことを正確に検出することができる。そして、リターン配管に配設された燃料遮断弁の閉弁状態が検出されたときに、制御手段により燃料遮断弁に対して開弁制御が実施される。この制御により、開弁保持制御中に何らかの原因で閉弁状態になった燃料遮断弁を開弁状態に確実に戻すことができる。

本発明に係る燃料供給装置においては、前記リターン配管に配設される燃料遮断弁は、前記調圧手段をバイパスするバイパス配管に配置されていることが望ましい。
これにより、燃料遮断弁の開閉によってデリバリパイプ内の燃圧を調整することができるため、例えば、内燃機関の始動時に始動性を向上させるためにデリバリパイプ内の燃料圧力を通常時よりも高くすることができる。具体的には、始動時のみ燃料遮断弁を閉弁状態にしておき、始動後に燃料遮断弁を開弁状態にすればよい。

また、本発明に係る燃料供給装置においては、前記燃料配管にも燃料遮断弁が配設されており、前記制御手段は、前記燃料タンク内と前記デリバリパイプ内の燃圧差が第１所定値以下になった状態が所定時間以上経過したときに、前記燃料配管に配設された燃料遮断弁が閉弁状態であると判断し、このときに前記燃料配管に配設された燃料遮断弁が開弁保持制御中であれば開弁制御を実行することが望ましい。

このようにすることにより、燃料配管に設けられた燃料遮断弁が閉弁状態になったことも正確に検出することができるとともに、その燃料遮断弁の閉弁状態が検出されたときに開弁制御を実施して燃料遮断弁を確実に開弁状態に戻すこともできる。すなわち、燃料配管に配設された燃料遮断弁が開弁状態であれば、燃料が燃料ポンプにより圧送されるので、デリバリパイプ内の燃圧が燃料タンク内の燃圧よりも高くなり、デリバリパイプ内と燃料タンク内との燃圧差は一定圧になる。これに対して、燃料配管に配設された燃料遮断弁が閉弁状態になると、デリバリパイプへの燃料供給がなくなるのでデリバリパイプ内の燃圧が下がる。このため、デリバリパイプ内と燃料タンク内との燃圧差が小さくなる。

そこで、この燃料供給装置では、デリバリパイプ内と燃料タンク内の燃圧差が第１所定値以下になったときに燃料遮断弁が閉弁状態になったと判断している。ところが、燃料配管に配設された燃料遮断弁が開弁状態のままでも、一時的にデリバリパイプ内と燃料タンク内の燃圧差が第１所定値以下になる場合があり得る。そのため、このような場合に燃料遮断弁が閉弁状態であると誤判断を行わないように、デリバリパイプ内と燃料タンク内の燃圧差が第１所定値以下になった状態が所定時間以上継続した場合にのみ、燃料遮断弁が何らかの原因により閉弁状態になっていると判断している。これにより、燃料遮断弁の閉弁状態を正確に検出することができる。

また、本発明に係る燃料供給装置においては、前記制御手段は、前記燃料タンク内と前記デリバリパイプ内の燃圧差が第２所定値以上になった状態が所定時間以上経過したときに、前記リターン配管に配設された前記燃料遮断弁が閉弁状態であると判断することが望ましい。

リターン配管に配設された燃料遮断弁が開弁状態であれば、調圧手段の作用により、デリバリパイプ内の燃圧が燃料タンク内の燃圧よりも高くなり、デリバリパイプ内と燃料タンク内との燃圧差は一定圧になる。これに対して、燃料遮断弁が閉弁状態になると、調圧手段の作用により、デリバリパイプ内の燃圧が上がる。このため、デリバリパイプ内と燃料タンク内との燃圧差が大きくなる。

そこで、この燃料供給装置では、デリバリパイプ内と燃料タンク内の燃圧差が第２所定値以上になったときに燃料遮断弁が閉弁状態になったと判断している。ところが、リターン配管に配設された燃料遮断弁が開弁状態のままでも、一時的にデリバリパイプ内と燃料タンク内の燃圧差が第２所定値以上になる場合があり得る。そのため、このような場合に燃料遮断弁が閉弁状態であると誤判断を行わないように、デリバリパイプ内と燃料タンク内の燃圧差が第２所定値以上になった状態が所定時間以上継続した場合にのみ、燃料遮断弁が何らかの原因により閉弁状態になっていると判断している。これにより、燃料遮断弁の閉弁状態を正確に検出することができる。

ここで、リターン配管に配設された燃料遮断弁が閉弁状態になったときのデリバリパイプ内の燃圧の上昇幅は、燃料ポンプの流量モードによって異なる。このため、第２所定値が固定値であると、リターン配管に配設された燃料遮断弁の閉弁状態を正確に検出することができないおそれがある。

そのため、本発明に係る燃料供給装置においては、前記制御手段は、前記第２所定値を前記燃料ポンプの流量モードに応じて可変設定することが望ましい。

こうすることにより、リターン配管に配設された燃料遮断弁が閉弁状態になったときの燃料ポンプの流量モードごとに最適な判断値（第２所定値）が設定される。このため、燃料ポンプの流量モードに対応した判断値（第２所定値）を使用して、リターン配管に配設された燃料遮断弁の閉弁状態をより正確に検出することができる。

そして、本発明に係る燃料供給装置においては、前記制御手段は、前記開弁制御にて前記燃料遮断弁に対して起動高電流を供給し、前記開弁保持制御では前記起動高電流よりも低い保持電流を供給することが望ましい。
これにより、燃料遮断弁を開弁させる必要があるときのみに高電流を流す制御が実行されるため、消費電力を抑制することができるからである。

本発明に係る燃料供給装置によれば、 燃料供給中に燃料遮断弁が閉弁状態になったことを正確に検出することができるので、燃料遮断弁の閉弁状態が検出されたときに開弁制御を実施して燃料遮断弁を確実に開弁状態に戻すことができる。

以下、本発明の内燃機関の燃料供給装置を具体化した最も好適な実施の形態について図面に基づいて詳細に説明する。本実施の形態は、本発明の燃料供給装置をＬＰＧ自動車のエンジンシステムに適用したものである。

そこで、本実施の形態に係るエンジンシステムの構成を図１に示す。図１は、自動車に搭載されたエンジンシステムの概略構成を示す図である。図１のエンジンシステムにおいて、多気筒のエンジン１０は、周知の構造を有するレシプロタイプのものであり、本実施の形態では、１番気筒＃１〜４番気筒＃４の４気筒を有する。エンジン１０は、吸気通路を通じて吸入されるＬＰＧ燃料と空気との可燃混合気を、各気筒＃１〜＃４の燃焼室で爆発・燃焼させ、その燃焼後の排気を排気通路を通じて排出させることにより、ピストンを動作させてクランクシャフトを回転させ、動力を得るようになっている。

各気筒＃１〜＃４に対応して、インジェクタ１１〜１４が設けられている。インジェクタ１１〜１４は、各気筒＃１〜＃４の吸気ポートに対してＬＰＧ燃料を噴射するものである。これらのインジェクタ１１〜１４には、燃料タンク２０内に設けられた燃料ポンプ２１から圧送されたＬＰＧ燃料が、燃料配管２２およびデリバリパイプ２３を介して供給されるようになっている。なお、燃料ポンプ２１は、エンジン１０の運転状態に応じて３つの流量モード（Ｈｉモード、Ｍｉｄモード、およびＬｏモード）を切り換えられるようになっている。

このようにして供給されたＬＰＧ燃料は、インジェクタ１１〜１４が作動することにより、吸気ポートへ噴射され、空気との可燃混合気を形成して各気筒＃１〜＃４に取り込まれる。なお、燃料タンク２０には、燃料タンク２０内におけるＬＰＧ燃料の温度を検知する燃温センサ４０およびＬＰＧ燃料の圧力を検知する燃圧センサ４１とが設けられている。

ここで、燃料配管２２には、タンク遮断弁３０とデリバリ遮断弁３１が設けられている。タンク遮断弁３０は燃料配管２２のうち燃料タンク２０近傍に配置されており、燃料タンク２０からのＬＰＧ燃料の供給を遮断するためのものである。タンク遮断弁３０は、非制御時は閉弁状態となっており、開弁状態にするには起動高電流を流した（開弁制御）後、起動高電流よりも小さい保持電流を流して開弁状態を保持する（開弁保持制御）ようになっている。

一方、デリバリ遮断弁３１は燃料配管２２のうちデリバリパイプ２３近傍に配置されており、デリバリパイプ２３へのＬＰＧ燃料の供給を遮断するためのものである。デリバリ遮断弁３１は、非制御時は閉弁状態となっており、開弁状態にするには起動高電流を流した（開弁制御）後、起動高電流よりも小さい保持電流を流して開弁状態を保持する（開弁保持制御）ようになっている。

また、燃料配管２２には、燃料タンク２０とタンク遮断弁３０の間に手動弁３５が設けられている。また、デリバリパイプ２３には、デリバリパイプ２３内におけるＬＰＧ燃料の温度を検知する燃温センサ４２およびＬＰＧ燃料の圧力を検知する燃圧センサ４３とが設けられている。

なお、各インジェクタ１１〜１４からの余剰燃料は、リターン配管２５とプレッシャレギュレータ２６，２７を通じて燃料タンク２０内に戻されるようになっている。リターン配管２５にはプレッシャレギュレータ２７をバイパスするバイパス配管２５ａが設けられており、このバイパス配管２５ａに燃圧切換弁３２が配設されている。燃圧切換弁３２はバイパス配管２５ａを開閉することにより、デリバリパイプ２３内の燃料圧力を調整するようになっている。具体的には、エンジン１０の始動時のみ燃圧切換弁３２を閉弁状態にしておき、デリバリパイプ２３内の燃料圧力を通常時よりも高くして始動性の向上を図っている。従って、燃圧切換弁３２は、エンジン１０が始動すると開弁状態が維持される。燃圧切換弁３２もタンク遮断弁３０やデリバリ遮断弁３１と同様、通常時は閉弁状態となっており、開弁状態にするには起動高電流を流した（開弁制御）後、起動高電流よりも小さい保持電流を流して開弁状態を保持する（開弁保持制御）ようになっている。また、リターン配管２５には、燃料タンク２０とプレッシャレギュレータ２７の間（燃料タンク２０近傍）に手動弁３６が設けられている。

そして、タンク遮断弁３０、デリバリ遮断弁３１、および燃圧切換弁３２の開閉は、エンジンコントロールコンピュータ（ＥＣＵ）５０により制御されるようになっている。また、ＥＣＵ５０は、エンジン１０の運転条件に合った燃料量をエンジン１０に噴射供給するために、インジェクタ１１〜１４の開閉駆動および燃料ポンプ２１の駆動（ポンプ流量モードの切換も含む）も制御するようになっている。このため、ＥＣＵ５０には、エンジン１０の運転状況を把握するために各種センサから信号が入力されるようになっている。

ＥＣＵ５０は、周知のように中央処理装置（ＣＰＵ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、およびバックアップＲＡＭ等を備えている。ＲＯＭは、各種制御に係る所定の制御プログラムを予め記憶している。そして、ＥＣＵ（ＣＰＵ）５０は、これら制御プログラムに従い各種制御（例えば、タンク遮断弁３０、デリバリ遮断弁３１、および燃圧切換弁３２の開弁制御や燃料ポンプ２１の駆動制御など）を実行する。

次に、ＥＣＵ５０が実行するタンク遮断弁３０、デリバリ遮断弁３１、および燃圧切換弁３２の再開弁制御の内容について、図２および図３を参照しながら説明する。図２は、タンク遮断弁３０およびデリバリ遮断弁３１の再開弁制御の内容を示すフローチャートである。図３は、燃圧切換弁３２の再開弁制御の内容を示すフローチャートである。なお、再開弁制御とは、何らかの原因で弁閉状態になった弁を再度開弁状態に戻すために実行する開弁制御である。

まず、タンク遮断弁３０あるいはデリバリ遮断弁３１に対する再開弁制御の内容について、図２を用いて説明する。なお、ＥＣＵ５０は、図２に示すサブルーチンを所定周期ごとに実行する。ＥＣＵ５０は、燃料ポンプ２１の流量モードが切り換えられた後から所定時間（ＴＩＭＥ＿Ａ）以上経過したか否かを判断する（Ｓ１０）。このとき、所定時間（ＴＩＭＥ＿Ａ）以上経過している場合には（Ｓ１０：ＹＥＳ）、ＥＣＵ５０は、燃圧切換弁３２が開弁状態になってから所定時間（ＴＩＭＥ＿Ｂ）以上経過したか否かを判断する（Ｓ１１）。一方、所定時間（ＴＩＭＥ＿Ａ）以上経過していない場合には（Ｓ１０：ＮＯ）、このサブルーチンを終了する。

Ｓ１１の処理において、所定時間（ＴＩＭＥ＿Ｂ）以上経過している場合には（Ｓ１１：ＹＥＳ）、ＥＣＵ５０は、開弁制御（再開弁制御も含む）が実施されてから所定時間（ＴＩＭＥ＿Ｃ）以上経過したか否かを判断する（Ｓ１２）。一方、所定時間（ＴＩＭＥ＿Ｂ）以上経過していない場合には（Ｓ１１：ＮＯ）、このサブルーチンを終了する。

Ｓ１２の処理において、所定時間（ＴＩＭＥ＿Ｃ）以上経過している場合には（Ｓ１２：ＹＥＳ）、ＥＣＵ５０は、燃圧センサ４３と４１からの入力信号に基づき、デリバリパイプ２３内と燃料タンク２０内の燃圧差が所定圧（ＬＯＷＬＶＬ）以下の状態が所定時間（ＬＯＷＴＩＭＥ）以上継続しているか否かを判断する（Ｓ１３）。

ここで、タンク遮断弁３０およびデリバリ遮断弁３１の両方が開弁状態であれば、燃料ポンプ２１によりＬＰＧ燃料が圧送されるので、デリバリパイプ２３内の燃圧が燃料タンク２０内の燃圧よりも高くなり、デリバリパイプ２３内と燃料タンク２０内との燃圧差は一定圧になる。これに対して、タンク遮断弁３０またはデリバリ遮断弁３１が閉弁状態になると、デリバリパイプ２３への燃料供給がなくなるのでデリバリパイプ２３内の燃圧が下がる。このため、デリバリパイプ２３内と燃料タンク２０内との燃圧差が小さくなる。そこで、本実施の形態では、デリバリパイプ２３内と燃料タンク２０内の燃圧差が所定圧（ＬＯＷＬＶＬ）以下の状態が所定時間（ＬＯＷＴＩＭＥ）以上継続した場合に、タンク遮断弁３０またはデリバリ遮断弁３１が何らかの原因により閉弁状態になっていると判断している。

一方、タンク遮断弁３０およびデリバリ遮断弁３１が開弁状態のままでも、一時的にデリバリパイプ２３内と燃料タンク２０内の燃圧差が所定圧（ＬＯＷＬＶＬ）以下になる場合もある。そのため、このような場合にタンク遮断弁３０またはデリバリ遮断弁３１が閉弁状態であると誤判断を行わないように、本実施の形態では、デリバリパイプ２３内と燃料タンク２０内の燃圧差が所定圧（ＬＯＷＬＶＬ）以下になった状態が所定時間（ＬＯＷＴＩＭＥ）以上継続した場合に、タンク遮断弁３０またはデリバリ遮断弁３１が何らかの原因により閉弁状態になっていると判断している。

そして、ＥＣＵ５０は、Ｓ１３の処理において、デリバリパイプ２３内と燃料タンク２０内の燃圧差が所定圧（ＬＯＷＬＶＬ）以下の状態が所定時間（ＬＯＷＴＩＭＥ）以上継続していると判断した場合（Ｓ１３：ＹＥＳ）、タンク遮断弁３０およびデリバリ遮断弁３１に対する再開弁制御を実施する（Ｓ１４）。つまり、タンク遮断弁３０およびデリバリ遮断弁３１に対して起動高電流を流すのである。これにより、何らかの原因により閉弁状態になったタンク遮断弁３０またはデリバリ遮断弁３１を確実に開弁状態に戻すことができる。

なお、Ｓ１３の処理において、ＥＣＵ５０は、デリバリパイプ２３内と燃料タンク２０内の燃圧差が所定圧（ＬＯＷＬＶＬ）以下になっていない場合、あるいはデリバリパイプ２３内と燃料タンク２０内の燃圧差が所定圧（ＬＯＷＬＶＬ）以下になっていてもその状態が所定時間（ＬＯＷＴＩＭＥ）以上継続していない場合には（Ｓ１３：ＮＯ）、このサブルーチンを終了する。つまり、このような場合は、タンク遮断弁３０およびデリバリ遮断弁３１が開弁状態を維持していると考えられるので、ＥＣＵ５０は、タンク遮断弁３０およびデリバリ遮断弁３１に対して保持電流を流し開弁状態を保持するのである。これにより、無駄な電力の使用を防止することができる。

このように本実施の形態では、タンク遮断弁３０またはデリバリ遮断弁３１が何らかの原因により閉弁状態になったことをデリバリパイプ２３内と燃料タンク２０内の燃圧差に基づいて確実に検出することができる。そして、タンク遮断弁３０またはデリバリ遮断弁３１の閉弁状態が検出された場合、閉弁状態となったタンク遮断弁３０またはデリバリ遮断弁３１を確実に開弁状態に戻すことができる。

次に、燃圧切換弁３２に対する再開弁制御の内容について、図３を用いて説明する。なお、ＥＣＵ５０は、図３に示すサブルーチンを所定周期ごとに実行する。ＥＣＵ５０は、燃料ポンプ２１の流量モードが切り換えられた後から所定時間（ＴＩＭＥ＿Ｄ）以上経過したか否かを判断する（Ｓ２０）。このとき、所定時間（ＴＩＭＥ＿Ｄ）以上経過している場合には（Ｓ２０：ＹＥＳ）、ＥＣＵ５０は、燃圧切換弁３２が開弁状態になってから所定時間（ＴＩＭＥ＿Ｅ）以上経過したか否かを判断する（Ｓ２１）。一方、所定時間（ＴＩＭＥ＿Ｄ）以上経過していない場合には（Ｓ２０：ＮＯ）、このサブルーチンを終了する。

Ｓ２１の処理において、所定時間（ＴＩＭＥ＿Ｅ）以上経過している場合には（Ｓ２１：ＹＥＳ）、ＥＣＵ５０は、燃圧切換弁３２に対する開弁制御（再開弁制御も含む）が実施されてから所定時間（ＴＩＭＥ＿Ｆ）以上経過したか否かを判断する（Ｓ２２）。一方、所定時間（ＴＩＭＥ＿Ｅ）以上経過していない場合には（Ｓ２１：ＮＯ）、このサブルーチンを終了する。

Ｓ２２の処理において、所定時間（ＴＩＭＥ＿Ｆ）以上経過している場合には（Ｓ２２：ＹＥＳ）、ＥＣＵ５０は、燃料ポンプ２１の現在の流量モードを確認して各流量モードに対応するモード圧力差の値を設定する（Ｓ２３〜Ｓ２７）。具体的には、ＥＣＵ５０は、まず、燃料ポンプ２１の流量モードが現在「Ｈｉモード」であるか否かを判断する（Ｓ２３）。このとき、燃料ポンプ２１の流量モードが「Ｈｉモード」である場合には（Ｓ２３：ＹＥＳ）、モード圧力差の値として第１圧力差（ＨＩＬＶＬ１）を設定する（Ｓ２４）。一方、燃料ポンプ２１の流量モードが「Ｈｉモード」でない場合には（Ｓ２３：ＮＯ）、Ｓ２５の処理に進む。なお、所定時間（ＴＩＭＥ＿Ｆ）以上経過していない場合には（Ｓ２２：ＮＯ）、このサブルーチンを終了する。

Ｓ２５では、ＥＣＵ５０は、燃料ポンプ２１の流量モードが現在「Ｍｉｄモード」であるか否かを判断する。このとき、燃料ポンプ２１の流量モードが「Ｍｉｄモード」である場合には（Ｓ２５：ＹＥＳ）、モード圧力差の値として第２圧力差（ＨＩＬＶＬ２）を設定する（Ｓ２６）。一方、燃料ポンプ２１の流量モードが「Ｍｉｄモード」でない場合には（Ｓ２５：ＮＯ）、モード圧力差の値として第３圧力差（ＨＩＬＶＬ３）を設定する（Ｓ２７）。

そして、ＥＣＵ５０は、燃料ポンプ２１の現在の流量モードに対応するモード圧力差（ＨＩＬＶＬ１〜３のいずれか１つ）を設定すると、燃圧センサ４３と４１からの入力信号に基づき、デリバリパイプ２３内と燃料タンク２０内の燃圧差がその設定値（ＨＩＬＶＬ１〜３のいずれか１つ）以上の状態が所定時間（ＨＩＴＩＭＥ）以上継続しているか否かを判断する（Ｓ２８）。

ここで、燃圧切換弁３２が開弁状態であれば、プレッシャレギュレータ２６の作用により、デリバリパイプ２３内の燃圧が燃料タンク２０内の燃圧よりも高くなり、デリバリパイプ２３内と燃料タンク２０内との燃圧差は一定圧（プレッシャレギュレータ２６の設定圧とほぼ同じ）になる。

これに対して、燃圧切換弁３２が閉弁状態になると、プレッシャレギュレータ２６および２７の作用により、デリバリパイプ２３内の燃圧が上がる。このため、デリバリパイプ２３内と燃料タンク２０内との燃圧差が大きくなる。このとき、燃料ポンプ２１の流量モードによって、デリバリパイプ２３内の燃圧の上昇幅は異なるため、燃圧切換弁３２が閉弁状態になったときのデリバリパイプ２３内と燃料タンク２０内の燃圧差も相違する。そこで、本実施の形態では、燃圧切換弁３２が閉弁状態であると判断するための燃圧差（モード圧力差）を可変させている。具体的には、燃料ポンプ２１の３つの流量モード（Ｈｉモード、Ｍｉｄモード、およびＬｏモード）に応じて、モード圧力差として第１〜第３圧力差を設定する。これにより、燃料ポンプ２１の流量モードに対応した判断値（モード圧力差）を使用して、燃圧切換弁３２が閉弁状態であるか否かを正確に判断することができる。

一方、燃圧切換弁３２が開弁状態のままでも、一時的にデリバリパイプ２３内と燃料タンク２０内の燃圧差が設定値（ＨＩＬＶＬ１〜３のいずれか１つ）以上になる場合もある。そのため、このような場合に燃圧切換弁３２が閉弁状態であると誤判断を行わないように、本実施の形態では、デリバリパイプ２３内と燃料タンク２０内の燃圧差が設定値（ＨＩＬＶＬ１〜３のいずれか１つ）以上になった状態が所定時間（ＨＩＴＩＭＥ）継続した場合に、燃圧切換弁３２が何らかの原因により閉弁状態になっていると判断している。これにより、燃圧切換弁３２が閉弁状態であるか否かをより正確に判断することがきる。

そして、ＥＣＵ５０は、Ｓ２８の処理において、デリバリパイプ２３内と燃料タンク２０内の燃圧差がモード圧力差の設定値（ＨＩＬＶＬ１〜３のいずれか１つ）以上の状態が所定時間（ＨＩＴＩＭＥ）以上継続していると判断した場合（Ｓ２８：ＹＥＳ）、燃圧切換弁３２に対する再開弁制御を実施する（Ｓ２９）。つまり、燃圧切換弁３２に対して起動高電流を流すのである。これにより、何らかの原因により閉弁状態になった燃圧切換弁３２を確実に開弁状態に戻すことができる。

なお、Ｓ２８の処理において、ＥＣＵ５０は、デリバリパイプ２３内と燃料タンク２０内の燃圧差が設定値（ＨＩＬＶＬ１〜３のいずれか１つ）以上になっていない場合、あるいはデリバリパイプ２３内と燃料タンク２０内の燃圧差が設定値（ＨＩＬＶＬ１〜３のいずれか１つ）以上になっていてもその状態が所定時間（ＨＩＴＩＭＥ）以上継続していない場合には（Ｓ２８：ＮＯ）、このサブルーチンを終了する。つまり、このような場合は、燃圧切換弁３２が開弁状態を維持していると考えられるので、ＥＣＵ５０は、燃圧切換弁３２に対して保持電流を流し開弁状態を保持するのである。これにより、無駄な電力の使用を防止することができる。

このように本実施の形態では、燃料切換弁３２が何らかの原因により閉弁状態になったことを、燃料ポンプ２１の流量モードおよびデリバリパイプ２３内と燃料タンク２０内の燃圧差に基づいて確実に検出することができる。そして、燃圧切換弁３２の閉弁状態が検出された場合、閉弁状態となった燃圧切換弁３２を確実に開弁状態に戻すことができる。

続いて、デリバリ遮断弁３１が閉じた場合、および燃圧切換弁３２が閉じた場合における各弁の動作状態と制御状態について図４および図５を参照しながら説明する。図４は、デリバリ遮断弁３１が閉じた場合における各弁の動作状態と制御状態を示すタイミングチャートである。図５は、燃圧切換弁３２が閉じた場合における各弁の動作状態と制御状態を示すタイミングチャートである。

まず、デリバリ遮断弁３１が閉じた場合について図４を用いて説明する。時刻ｔ０においてエンジン１０を始動させると、タンク遮断弁３０およびデリバリ遮断弁３１に対して開弁制御が実施されて起動高電流が流れる。これにより、タンク遮断弁３０およびデリバリ遮断弁３１が開弁される。その後、タンク遮断弁３０およびデリバリ遮断弁３１は開弁保持制御されるので、タンク遮断弁３０およびデリバリ遮断弁３１には保持電流が流れる。このとき、燃圧切換弁３２は閉弁状態にされており、デリバリパイプ２３内の燃圧が高くなり始動性の向上が図られている。また、デリバリパイプ２３内と燃料タンク２０内の燃圧差も上昇する。そして、エンジン１０が始動した後の時刻ｔ１において、燃圧切換弁３２に対して開弁制御が実施されて起動高電流が流れる。これにより、燃圧切換弁３２が開弁される。これで、プレッシャレギュレータ２７はバイパスされるので、デリバリパイプ２３内と燃料タンク２０内との燃圧差が一定（０．４ＭＰａ）になる。

その後、時刻ｔ２において、デリバリ遮断弁３１が何らかの原因により閉弁状態になると、デリバリパイプ２３への燃料供給がなくなるため、デリバリパイプ２３内の燃圧が下がる。その結果、デリバリパイプ２３内と燃料タンク２０内との燃圧差が小さくなる。そして、時刻ｔ３において、燃圧差が所定圧（ＬＯＷＬＶＬ）よりも小さくなる。その後、所定時間（ＬＯＷＴＩＭＥ）経過後の時刻ｔ４において、タンク遮断弁３０またはデリバリ遮断弁３１が閉弁状態であると判断され、タンク遮断弁３０およびデリバリ遮断弁３１に対して再開弁制御が実施されて起動高電流が流される。これにより、閉弁状態になったデリバリ遮断弁３１が開弁状態に戻される。このように、閉弁状態となったデリバリ遮断弁３１を確実に開弁状態に戻すことができる。

次に、燃圧切換弁３２が閉じた場合について図５を用いて説明する。時刻ｔ１０においてエンジン１０を始動させると、タンク遮断弁３０およびデリバリ遮断弁３１に対して開弁制御が実施されて起動高電流が流れる。これにより、タンク遮断弁３０およびデリバリ遮断弁３１が開弁される。その後、タンク遮断弁３０およびデリバリ遮断弁３１は開弁保持制御されるので、タンク遮断弁３０およびデリバリ遮断弁３１には保持電流が流れる。このとき、燃圧切換弁３２は閉弁状態にされており、デリバリパイプ２３内の燃圧が高くなり始動性の向上が図られている。また、デリバリパイプ２３内と燃料タンク２０内の燃圧差も上昇する。そして、エンジン１０が始動した後の時刻ｔ１１において、燃圧切換弁３２に対して開弁制御が実施されて起動高電流が流れる。これにより、燃圧切換弁３２が開弁される。これで、プレッシャレギュレータ２７はバイパスされるので、デリバリパイプ２３内と燃料タンク２０内との燃圧差が一定（０．４ＭＰａ）になる。

その後、時刻ｔ１１から所定時間（ＴＩＭＥ＿Ｆ）経過した時刻ｔ１２において燃料ポンプ２１の流量モードが「Ｌｏモード」であるから、燃圧切換弁３２の閉弁状態を判断するための判断値であるモード圧力差が「ＨＩＬＶＬ３」に設定される。そして、時刻ｔ１３において、燃圧切換弁３２が何らかの原因により閉弁状態になると、リターン配管２５にてプレッシャレギュレータ２７がバイパスされなくなるので、デリバリパイプ２３内の燃圧が上がる。その結果、デリバリパイプ２３内と燃料タンク２０内との燃圧差が大きくなる。そして、時刻ｔ１４において、燃圧差がモード圧力差（ＨＩＬＶＬ３）よりも大きくなる。その後、所定時間（ＨＩＴＩＭＥ）経過後の時刻ｔ１５において、燃圧切換弁３２が閉弁状態であると判断され、燃圧切換弁３２に対して再開弁制御が実施されて起動高電流が流される。これにより、閉弁状態になった燃圧切換弁３２が開弁状態に戻される。このように、閉弁状態となった燃圧切換弁３２を確実に開弁状態に戻すことができる。

以上、詳細に説明したように本実施の形態に係るエンジンシステムでは、タンク遮断弁３０、デリバリ遮断弁３１、あるいは燃圧切換弁３２が閉弁状態になると、デリバリパイプ２３内と燃料タンク２０内との燃圧差に変化が生じることを利用して、ＥＣＵ５０にて、デリバリパイプ２３内と燃料タンク２０内との燃圧差に基づき、タンク遮断弁３０、デリバリ遮断弁３１、あるいは燃圧切換弁３２が閉弁状態になったことを正確に検出することができる。そして、閉弁状態が検出されたときに、ＥＣＵ５０により閉弁状態になった弁に対して再開弁制御が実施される。この制御により、開弁保持制御中に何らかの原因で閉弁状態になった弁を開弁状態に確実に戻すことができる。

なお、上記した実施の形態は単なる例示にすぎず、本発明を何ら限定するものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることはもちろんである。例えば、上記した実施の形態では、本発明をＬＰＧ燃料をエンジンに供給する燃料供給装置に適用した場合について説明したが、ＬＰＧ燃料以外の燃料をエンジンに供給する燃料供給装置にも本発明を適用することができる。

実施の形態に係るエンジンシステムの概略構成を示す図である。 タンク遮断弁およびデリバリ遮断弁の再開弁制御の内容を示すフローチャートである。 燃圧切換弁３２の再開弁制御の内容を示すフローチャートである。 デリバリ遮断弁が閉じた場合における各弁の動作状態と制御状態を示すタイミングチャートである。 燃圧切換弁が閉じた場合における各弁の動作状態と制御状態を示すタイミングチャートである。

１０ エンジン
１１〜１４ インジェクタ
２０ 燃料タンク
２１ 燃料ポンプ
２２ 燃料配管
２３ デリバリパイプ
２５ リターン配管
２５ａ バイパス配管
２６，２７ プレッシャレギュレータ
３０ タンク遮断弁
３１ デリバリ遮断弁
３２ 燃圧切換弁
４０ 燃温センサ（燃料タンク内）
４１ 燃圧センサ（燃料タンク内）
４２ 燃温センサ（デリバリパイプ内）
４３ 燃圧センサ（デリバリパイプ内）
５０ ＥＣＵ

Claims (6)

1. 燃料を貯蔵する燃料タンクと、燃料タンク内の燃料を内燃機関に燃料配管およびデリバリパイプを介して供給する燃料ポンプと、余剰燃料を前記燃料タンクに戻すリターン配管に配設された調圧手段と、前記リターン配管に配設された燃料遮断弁と、燃料遮断弁の開弁制御および開弁保持制御を行う制御手段とを有する燃料供給装置において、
   前記制御手段は、前記燃料タンク内と前記デリバリパイプ内の燃圧差に基づき前記リターン配管に配設された燃料遮断弁の閉弁状態を検知するとともに、前記リターン配管に配設された燃料遮断弁の開弁保持制御中に前記閉弁状態を検知したときには開弁制御を実行することを特徴とする燃料供給装置。
2. 請求項１に記載する燃料供給装置において、
   前記リターン配管に配設される燃料遮断弁は、前記調圧手段をバイパスするバイパス配管に配置されていることを特徴とする燃料供給装置。
3. 請求項１または請求項２に記載する燃料供給装置において、
   前記燃料配管にも燃料遮断弁が配設されており、
   前記制御手段は、前記燃料タンク内と前記デリバリパイプ内の燃圧差が第１所定値以下になった状態が所定時間以上経過したときに、前記燃料配管に配設された燃料遮断弁が閉弁状態であると判断し、このときに前記燃料配管に配設された燃料遮断弁が開弁保持制御中であれば開弁制御を実行することを特徴とする燃料供給装置。
4. 請求項１から請求項３に記載するいずれか１つの燃料供給装置において、
   前記制御手段は、前記燃料タンク内と前記デリバリパイプ内の燃圧差が第２所定値以上になった状態が所定時間以上経過したときに、前記リターン配管に配設された燃料遮断弁が閉弁状態であると判断することを特徴とする燃料供給装置。
5. 請求項４に記載する燃料供給装置において、
   前記制御手段は、前記第２所定値を前記燃料ポンプの流量モードに応じて可変設定することを特徴とする燃料供給装置。
6. 請求項１から請求項５に記載するいずれか１つの燃料供給装置において、
   前記制御手段は、前記開弁制御にて前記燃料遮断弁に対して起動高電流を供給し、前記開弁保持制御では前記起動高電流よりも低い保持電流を供給することを特徴とする燃料供給装置。

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