JP4818962B2 - 内燃機関の燃料供給装置 - Google Patents
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Description
しかし、この燃料供給装置では、調圧手段の故障が検出された場合には、制御手段が燃料供給手段からの燃料供給量を増加させる。これにより、供給燃料の温度を低下させることができるため、供給燃料中でのベーパの発生を防止することができる。その結果、内燃機関に過不足なく燃料を供給することができる。
なお、算出飽和蒸気圧力は、燃料タンク内の燃料温度および燃料圧力から推定した燃料組成を基本飽和蒸気圧曲線に適用して算出するという公知の方法により算出される。
液化ガス燃料のようにベーパが発生しやすい燃料であっても、本発明に係る燃料供給装置によって供給することにより、内燃機関に供給される液化ガス燃料中でのベーパの発生を防止することができる。
まず、第1の実施の形態について説明する。第1の実施の形態は、調圧手段が故障ことを検知して供給燃料量を増量するシステムである。
そこで、第1の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。
なお、算出飽和蒸気圧力Psvは、公知の方法により算出すればよい。具体的には、まず、燃温センサ40および燃圧センサ41によって検出される燃料タンク20内の燃料温度(タンク温度THtk)および燃料圧力(タンク圧力Ptk)に基づいて、使用しているLPG燃料の燃料組成を推定する。すなわち、タンク温度THtkおよびタンク圧力Ptkを燃料組成算出マップに適用して、燃料のプロパン比率PPxを算出する。続いて、基本飽和蒸気圧曲線に算出されたプロパン比率PPxを適用して、燃料の飽和蒸気圧曲線を算出する。そして、算出された飽和蒸気圧曲線(飽和蒸気圧計算式)に、燃温センサ42によって検出されるデリバリパイプ23内の燃料温度(デリバリ温度THdp)を適用して、デリバリパイプ23内の燃料の算出飽和蒸気圧力Psvを求めればよい。
一方、ECU50により、デリバリパイプ23内の燃料圧力Pdが、所定の圧力値(判定値)Pdc以上でないと判断された場合には(S2:NO)、S5の処理が実行される。つまり、ECU50により、燃料ポンプ21が大流量モードで駆動されるとともに、故障時大流量モード履歴がセットされる。これにより、デリバリパイプ23内のLPG燃料が気化してベーパが発生する前に、燃料ポンプ21からの燃料供給量が増量される。その結果、燃料ポンプ21から供給されたLPG燃料中でのベーパの発生が防止され、エンジン10に過不足なくLPG燃料が供給される。
次に、第2の実施の形態について説明する。第2の実施の形態に係るエンジンシステムは、第1の実施の形態と基本的な構成はほぼ同じであるが、ECUによる燃料ポンプの駆動制御の内容が異なる。すなわち、本実施の形態に係る燃料ポンプの駆動制御は、燃料切換弁の断線(故障)の有無を検出することなく、デリバリパイプ内の燃料圧力の上昇程度に応じて燃料ポンプからの燃料供給量を増やすようになっている。そのため以下では、第1の実施の形態と同一の構成については同符号を付して共通点についての説明は適宜省略し、相違点を中心に説明する。
また、上記した実施の形態では、燃料ポンプ21から供給されるLPG燃料の調圧値を2段階で変化させているが、3段階以上で変化させてもよいし、さらにはリニアに変化させてもよい。
また、上記した実施の形態では、液化ガス燃料としてLPGを使用するものを例示したが、LNG、DMEなどを使用することもできる。
また、上記した実施の形態では、エンジンへの供給燃料として液化ガス燃料を使用するものを例示したが、供給燃料として液化ガス以外の燃料を使用することもできる。
11〜14 インジェクタ
20 燃料タンク
21 燃料ポンプ
22 燃料供給配管
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
51 駆動回路
52 第1レジスタリレー
53 第2レジスタリレー
54 イグニッションスイッチ
55 バッテリ
Pd デリバリパイプ内の燃料圧力
Pdc 判定値
Psv 算出飽和蒸気圧力
Pa 補正圧力(余裕分)
THdp デリバリパイプ内の燃料温度
Claims (6)
- 燃料を貯蔵する燃料タンクと、燃料を内燃機関に液相状態で噴射する燃料噴射機構と、前記燃料噴射機構へ供給する燃料量を変更可能な燃料供給手段と、供給燃料の圧力を調節する調圧手段と、前記燃料供給手段および調圧手段を制御する制御手段とを有する内燃機関の燃料供給装置において、
前記制御手段は、前記調圧手段の故障が検出された場合、前記燃料供給手段からの燃料供給量を増加させることを特徴とする内燃機関の燃料供給装置。 - 請求項1に記載する内燃機関の燃料供給装置において、
余剰燃料を前記燃料タンクに戻すリターン配管を備え、
前記調圧手段が、前記リターン配管の途中に配置されていることを特徴とする内燃機関の燃料供給装置。 - 請求項2に記載する内燃機関の燃料供給装置において、
前記制御手段は、前記供給燃料の圧力が所定の判定値より小さくなった場合に、前記燃料供給手段からの燃料供給量を増加させることを特徴とする内燃機関の燃料供給装置。 - 請求項3に記載する内燃機関の燃料供給装置において、
前記所定の判定値は、前記供給燃料の算出飽和蒸気圧力に所定の余裕分を加算した値であることを特徴とする内燃機関の燃料供給装置。 - 請求項1に記載する内燃機関の燃料供給装置において、
前記制御手段は、前記調圧手段の故障が検出されない場合には、前記調圧手段における調圧値の上昇程度に応じて、前記燃料供給手段からの燃料供給量を増加させることを特徴とする内燃機関の燃料供給装置。 - 請求項1から請求項5に記載するいずれか1つの内燃機関の燃料供給装置において、
前記燃料は、液化ガス燃料であることを特徴とする内燃機関の燃料供給装置。
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