KR100609728B1 - 내연기관의 연료공급장치 - Google Patents

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KR100609728B1
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미츠노부 우치다
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아이상 고교 가부시키가이샤
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Abstract

연료 분사기구에서의 연료의 액상 상태를 양호하게 유지할 수 있는 내연기관의 연료 공급장치를 제공한다.
이 연료 공급장치에서는, 연료탱크(31)에 저류된 연료가 연료 분사기구(34)에 압송 공급된다. 또한, 연료 분사기구(34)(35, INJ)의 하류측과 연료탱크(31)의 기상부가 환류경로(R2)에 의해 접속되어 있고, 환류경로(R2)에는 주 압력 조정기(36) 및 부 압력 조정기(37)가 마련되어 있다. 또한, 환류경로(R2)의 부 압력 조정기(37)의 상류와 하류는 전자밸브(38)가 마련되어 있는 보조 환류경로(R3)에 의해 연통되어 있다. 그리고, 내연기관(1)의 정지에 동반하여 전자밸브(38)가 폐쇄 상태로 되고, 내연기관(1)의 정지로부터 소정의 시간이 경과하기까지는 연료펌프(32)의 구동이 계속된다.
내연기관, 연료 공급장치, 연료 분사기구, 연료탱크, 압력 조정기

Description

내연기관의 연료공급장치{Fuel supply apparatus for internal combustion engine}
도 1은 본 발명에 관련한 내연기관의 연료 공급장치의 제1 실시형태에 관하여 그 전체 구성을 모식적으로 나타내는 개략도,
도 2는 동 실시형태에 관련한 연료경로의 일 절취상태를 모식적으로 나타내는 도면,
도 3은 동 실시형태에 관련한 연료경로의 일 절취상태를 모식적으로 나타내는 도면,
도 4는 포화증기압 곡선의 일례를 나타내는 도면,
도 5는 동 실시형태에 관련한 기관의 시동처리를 나타내는 플로차트,
도 6은 동 실시형태에 관련한 기관 운전 중의 전자밸브 개폐처리를 나타내는 플로차트,
도 7은 동 실시형태에 관련한 기관 정지시의 전자밸브 개폐처리를 나타내는 플로차트,
도 8은 포화증기압 곡선의 일례를 나타내는 도면,
도 9는 동 실시형태에 관련한 기관 운전 중 및 정지 중의 상태를 나타내는 타이밍 차트,
도 10은 본 발명에 관련한 내연기관의 연료 공급장치의 제2 실시형태에 관하여 연료경로의 일부 절취 상태를 모식적으로 나타내는 도면,
도 11은 동 실시형태에 관련한 연료경로의 일 절취상태를 모식적으로 나타내는 도면,
도 12는 동 실시형태에 관련한 기관 운전 중 및 정지 중의 상태를 나타내는 타이밍 차트,
도 13은 본 발명에 관련한 내연기관의 연료 공급장치의 제3 실시형태에 관하여 기관 정지시의 전자밸브 개폐처리 일부를 나타내는 플로차트,
도 14는 기관 정지시의 전자밸브 개폐처리 일부를 나타내는 플로차트,
도 15는 본 발명에 관련한 내연기관의 연료 공급장치의 제4 실시형태에 관하여 제2 전자밸브 개폐처리를 나타내는 플로차트,
도 16은 동 실시형태에 관련한 제2 전자밸브 개폐처리에서 이용되는 전자밸브의 개폐상태를 나타내는 맵,
도 17은 조압기구의 조압 설정치와 연료펌프의 연료 토출량과의 관계를 나타내는 그래프,
도 18은 동 실시형태에 관련한 연료 토출량과 판정유량과의 관계를 나타내는 그래프,
도 19는 동 실시형태에 관련한 제2 전자밸브 개폐처리에 의한 제어상태를 나타내는 타이밍 차트,
도 20은 동 실시형태에 관련한 제2 전자밸브 개폐처리의 일 변경예를 나타내 는 플로차트,
도 21은 동 실시형태에 관련한 제2 전자밸브 개폐처리의 일 변경예를 나타내는 플로차트,
도 22는 동 실시형태에 관련한 제2 전자밸브 개폐처리의 일 변경예를 나타내는 플로차트,
도 23은 본 발명에 관련한 내연기관의 연료 공급장치의 제5 실시형태에 관하여 제3 전자밸브 개폐처리를 나타내는 플로차트,
도 24는 동 실시형태에 관련한 압력차와 조압 설정치의 관계를 나타내는 그래프,
도 25는 동 실시형태에 관련한 제3 전자밸브 개폐처리에 의한 제어상태를 나타내는 타이밍 차트,
도 26은 본 발명에 관련한 내연기관의 연료 공급장치의 제6 실시형태에 관하여 제4 전자밸브 개폐처리를 나타내는 플로차트,
도 27은 동 실시형태에 관련한 연료탱크 압력과 딜리버리 파이프 압력의 관계를 나타내는 그래프,
도 28은 동 실시형태에 관련한 연료탱크 압력과 조압 설정치의 관계를 나타내는 그래프,
도 29는 동 실시형태에 관련한 제4 전자밸브 개폐처리에 의한 제어상태를 나타내는 타이밍 차트,
도 30은 그 밖의, 변경 가능한 연료경로의 일례를 모식적으로 나타내는 도 면,
도 31은 그 밖의, 변경 가능한 연료경로의 일례를 모식적으로 나타내는 도면,
도 32는 그 밖의, 변경 가능한 연료경로의 일례를 모식적으로 나타내는 도면,
도 33은 종래의 연료 리턴식 연료경로를 모식적으로 나타내는 도면이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
1 : 내연기관, 3 : 연료 공급장치, 4 : 전자제어장치(ECU),
5 : 검출계, SW : 점화 스위치, 11 : 실린더 블록,
12 : 실린더, 12a : 워터 재킷, 13 : 점화 플러그,
14 : 흡기밸브, 15 : 배기밸브, 16 : 실린더 헤드,
17 : 크랭크 샤프트, 18 : 커넥팅 로드, 19 : 피스톤,
20 : 연소실, 21 : 에어 클리너, 22 : 스로틀 밸브,
23 : 흡기통로, 24 : 배기통로, 25 : 촉매장치,
INJ : 연료 분사밸브, 31 : 연료탱크, 32 : 연료펌프,
33 : 필터, 34 : 연료 분사기구, 35 : 딜리버리 파이프,
36 : 주 압력 조정기, 37 : 부 압력 조정기, 38 : 전자밸브,
51 : 탱크 연료 온도센서, 52 : 탱크 연료 압력센서,
53 : 파이프 연료 온도센서, 54 : 파이프 연료 압력센서,
R1 : 공급경로, R2 : 환류경로, R3 : 보조 환류경로,
R4 : 고압 환류경로, HP : 고 압력 조정기.
본 발명은 내연기관에 연료를 분사 공급하는 연료 공급장치에 관한 것이다.
근년, 액화석유가스(LPG)를 연료로 하는 내연기관이 실용화되어 있지만, 그 연료 공급장치로서의 구성은, 가솔린을 연료로 하는 내연기관의 연료 공급장치와 기본적으로 대략 동일하다. 즉, 연료탱크에 저류되어 있는 연료를 연료펌프에 의해서 딜리버리 파이프에 압송하고, 이 딜리버리 파이프에 압송된 연료를 연료 분사기구를 통하여 내연기관의 흡기통로 등에 분사 공급하는 구성으로 되어 있다.
그런데, 가솔린을 연료로 하는 내연기관의 연료 공급장치에 있어서는, 통상 도 33에 모식적으로 도시된 연료 리턴식으로 불리는 연료의 순환방식이 채용되어 있다.
즉, 이 연료 순환방식에서는, 도 33에 도시된 바와 같이, 연료탱크(101)에 저류된 연료는, 그 액상부가 연료펌프(102)에 의해서 취해져, 공급경로(R10)를 통하여 연료 분사기구를 구성하는 딜리버리 파이프(103)에 압송된다. 그리고, 이 딜리버리 파이프(103)에 압송 공급된 연료 중, 동일하게 연료 분사기구를 구성하는 연료 분사밸브(104)로부터 내연기관으로의 분사 공급에 사용되지 않은 연료는, 딜리버리 파이프(103)의 하류부에 접속된 환류경로(R11)를 통하여, 연료탱크(101)로 환류된다. 또, 이 환류경로(R11)에는, 그 경로 도중에 프레셔 레귤레이터(105)가 마련되어 있어, 상기 딜리버리 파이프(103)에 압송 공급되는 연료의 압력은, 이 프레셔 레귤레이터(105)에 의해서 일정한 값으로 조압(調壓 ; 본 명세서에 있어서 '조압'이란, 압력조절 혹은 조절압력이라는 의미로 사용된다)되고 있다.
그리고 종래, 상기 액화석유가스를 연료로 하는 내연기관의 연료 공급장치에 있어서도, 기본적으로는 이러한 연료의 순환방식이 채용되어 있다.
그런데, 상기 액화석유가스는 통상, 가압되어, 액상과 기상이 공존하는 상태로 연료탱크에 저류되어 있고, 그 중 액상연료가 연료펌프에 의해서 연료 분사기구로 압송된다. 그러나, 내연기관의 정지시에는, 연료탱크에 저류되어 있는 연료(액화석유가스)가 연료펌프에 의해 압송되지 않아, 연료 공급장치 내를 순환하지 않게 되기 때문에, 상기 연료탱크에 저류되어 있는 비교적 온도가 낮은 연료에 의해서 연료 분사기구가 냉각되지 않게 된다. 또한, 상기 연료 분사기구가 고온의 상태에 있는 기관 각 부분으로부터의 열을 받는 것도 합쳐져, 상기 연료가 기화하여 베이퍼(기화연료)가 발생하게 된다. 이 때문에, 내연기관의 시동 직후에 연료 분사기구로부터 베이퍼를 포함하는 연료가 분사되는 사태가 야기되고, 이러한 경우에, 동 연료가 액상이라는 전제 하에 연료분사가 행해지면, 실제로는 밀도가 낮은 연료가 분사되므로 필요로 하는 연료량이 확보될 수 없어, 기관 시동성의 악화를 초래한다.
본 발명은, 이와 같은 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, 그 목적은, 연료 분사기구에서의 연료의 액상 상태를 적절하게 유지할 수 있는 내연기관의 연료 공 급장치를 제공하는 것에 있다.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은, 연료탱크에 저류된 연료를 연료펌프에 의해 연료 분사기구에 압송하고, 이 압송된 연료의 압력을 조압(調壓) 설정치가 가변되는 가변 조압기구에 의해 조압하면서, 상기 연료 분사기구를 통하여 내연기관에 대한 연료의 분사공급을 행하는 내연기관의 연료 공급장치에 있어서, 상기 내연기관의 정지 직후, 상기 가변 조압기구에 의한 조압 설정치를 동 내연기관의 운전중에 있어서의 조압 설정치보다도 높은 값으로 설정 유지하는 제어수단을 구비한 것을 요지로 하고 있다.
상기 발명에 의하면, 연료펌프에 의해 연료 분사기구에 압송된 연료는, 조압 설정치가 가변되는 가변 조압기구에 의해 그 압력이 조압되면서, 내연기관에 대하여 분사 공급된다. 또한, 내연기관의 정지 후에는, 가변 조압기구에 의한 조압 설정치로서 동 내연기관의 운전중에 있어서의 조압 설정치보다도 높은 값으로 설정 유지된다. 이와 관련하여, 일반적인 연료 공급장치에 있어서는, 조압기구(프레셔 레귤레이터 등)에 의해 연료 분사기구에 압송된 연료의 압력을 일정하게 유지하면서, 내연기관에 대한 분사 공급을 행하고 있다. 이와 같이, 상기 압송된 연료가 조압기구에 의해 일정한 가압상태로 유지됨으로써, 동 연료가 연소실 등으로부터의 열을 받는 경우에도 그 기화가 억제되게 된다. 즉, 조압기구에 의한 조압 설정치가 높은 값으로 되는 한, 연료가 열을 받는 것에 기인하는 기화 억제의 효과가 높아지게 된다. 한편, 조압기구에 의한 조압 설정치가 높은 값으로 되는 한, 연료펌 프에 의한 연료의 압송에 즈음하여 압송 저항이 증대되기 때문에, 동 연료펌프에 걸리는 부하가 커지게 된다. 즉, 조압기구에 의한 조압 설정치가 낮게 되는 한, 연료펌프의 부하가 경감되게 된다. 이와 같이, 연료의 기화 억제와 연료펌프의 부하 경감은 서로 상반되는 트레이드 오프 관계에 있고, 통상 이러한 사태를 근거로 하여 양자의 균형을 고려해서, 조압기구에 의한 조압 설정치가 설정된다. 다시 말해서, 조압기구에 의한 조압 설정치는, 연료가 기화된다고 상정되는 각종의 상황에 대응할 수 있도록 설정되는 것은 아니다. 따라서, 예컨대 내연기관의 정지 직후에서와 같이,
· 기관 각 부분이 고온의 상태에 있기 때문에, 연료 분사기구의 온도가 상승하기 쉽다.
· 연료가 순환되고 있지 않기 때문에, 연료의 순환에 의한 연료 분사기구의 냉각작용이 없다.
라고 하는 경우에는, 상기 통상의 조압기구에 의해 연료 분사기구의 압력이 일정하게 유지되더라도, 연료가 기화되어 버리는 경우도 있다. 그리고, 이러한 문제는 특히 액화석유가스를 연료로 하는 내연기관에 있어서 현저하다. 이 점에 있어서, 본 발명에 있어서는, 내연기관의 정지 직후, 조압기구에 의한 조압 설정치로서 동 내연기관의 운전 중의 조압 설정치보다도 높은 값으로 설정되도록 하고 있기 때문에, 기관 정지 중에 연료 분사기구의 압력이 보다 높은 압력으로 유지되게 된다. 이것에 의해, 기관 정지 중에 있어서의 연료의 기화를 적절하게 억제할 수 있게 되고, 나아가서는 기관 시동성이 적절하게 확보되게도 된다. 또한, 내연기관의 정지 직후에, 동 기관이 정지되는 것에만 근거하여 조압 설정치의 설정을 행하도록 하고 있기 때문에, 예컨대 연료 분사기구의 온도를 모니터하는 등의 제어가 불필요하게 되고, 상기 조압 설정치의 설정에 관한 제어성이 양호하게 된다.
본 발명은 또한, 연료탱크에 저류된 연료를 연료펌프에 의해 연료 분사기구에 압송하고, 이 압송된 연료의 압력을 조압 설정치가 가변되는 가변 조압기구에 의해 조압하면서, 상기 연료 분사기구를 통하여 내연기관에 대한 연료의 분사공급을 행하는 내연기관의 연료 공급장치에 있어서, 상기 내연기관의 정지 직후, 및 시동 후의 소정기간 동안, 상기 가변 조압기구에 의한 조압 설정치를 동 내연기관의 운전중에 있어서의 조압 설정치보다도 높은 값으로 설정 유지하는 제어수단을 구비한 것을 요지로 하고 있다.
상기 발명에 의하면, 연료펌프에 의해 연료 분사기구에 압송된 연료는, 조압 설정치가 가변되는 가변 조압기구에 의해 그 압력이 조압되면서, 내연기관에 대하여 분사 공급된다. 또한, 내연기관의 정지 후, 및 시동 후의 소정 기간동안에는, 가변 조압기구에 의한 조압 설정치로서 동 내연기관의 운전중에 있어서의 조압 설정치보다도 높은 값으로 설정 유지된다. 이러한 구성에 의해서도, 상술한 발명과 마찬가지로, 기관 정지 중에 있어서의 연료의 기화를 적절하게 억제할 수 있게 되고, 나아가서는 기관 시동성이 적절하게 확보되게도 된다. 또한, 내연기관의 시동후의 소정 기간동안에도, 조압기구에 의한 조압 설정치로서 동 내연기관의 운전중의 조압 설정치보다도 높은 값으로 설정되도록 하고 있기 때문에, 동 소정 기간동안에도 연료 분사기구의 압력이 보다 높은 압력으로 유지되게 된다. 그것에 의해 서, 예컨대, 내연기관의 운전이 정지된 후로부터 충분한 기간이 경과하지 않아도, 동 내연기관의 각 부분이 고온인 상태에서 다시 기관을 시동시키는 소위 고온 재시동이 행해지게 되는 경우에도, 연료의 기화를 적절하게 억제할 수 있게 된다. 더욱이, 미리 설정되어 있는 소정 기간에 근거하여, 가변 조압기구에 의한 조압 설정치를 내연기관의 운전중에 있어서의 조압 설정치보다도 높은 값으로 설정하도록 하고 있기 때문에, 예컨대 연료 분사기구의 온도를 모니터하는 등의 제어가 불필요하게 되고, 상기 조압 설정치의 설정에 관한 제어성이 양호하게 된다.
본 발명은 더욱이, 내연기관에 대하여 연료를 분사 공급하는 연료 분사기구와, 연료탱크 내에 포화상태로 저류되어 있는 액상연료를 상기 연료 분사기구에 압송 공급하는 연료펌프와, 동 연료펌프에 의해 압송된 연료를 상기 연료탱크로 환류시키기 위한 환류경로와, 동 환류경로에 마련되어 상기 연료 분사기구 내의 연료의 압력을 가변하는 조압 설정치에 대응한 압력으로 유지하는 가변 조압기구를 구비한 내연기관의 연료 공급장치에 있어서, 상기 내연기관의 운전에 요구되는 연료량이 상기 연료펌프의 연료 토출량 이상이 될 때, 상기 조압 설정치를 보다 낮은 값으로 변경하는 조압 설정치 저감수단을 구비한 것을 요지로 하고 있다.
더욱이, 본 발명은, 내연기관에 대하여 연료를 분사 공급하는 연료 분사기구와, 연료탱크 내에 포화상태로 저류되어 있는 액상연료를 상기 연료 분사기구에 압송 공급하는 연료펌프와, 동 연료펌프에 의해 압송된 연료를 상기 연료탱크로 환류시키기 위한 환류경로와, 동 환류경로에 마련되어 상기 연료 분사기구 내의 연료의 압력을 가변하는 조압 설정치에 대응한 압력으로 유지하는 가변 조압기구를 구비한 내연기관의 연료 공급장치에 있어서, 상기 내연기관의 운전에 요구되는 연료량이 상기 연료펌프의 연료 토출량보다도 작게 설정되는 소정의 연료 토출량 이상이 될 때, 상기 조압 설정치를 보다 낮은 값으로 변경하는 조압 설정치 저감수단을 구비한 것을 요지로 하고 있다.
본 발명은 또한, 액화가스연료를 연료로 하는 액화가스 내연기관에 대하여 연료를 분사 공급하는 연료 분사기구와, 연료탱크 내에 포화상태로 저류되어 있는 액상연료를 상기 연료 분사기구에 압송 공급하는 연료펌프와, 동 연료펌프에 의해 압송된 연료를 상기 연료탱크로 환류시키기 위한 환류경로와, 동 환류경로에 마련되어 상기 연료 분사기구 내의 연료의 압력을 가변하는 조압 설정치에 대응한 압력으로 유지하는 가변 조압기구를 구비한 액화가스 내연기관의 연료 공급장치에 있어서, 상기 연료 분사기구 내의 연료의 압력과 상기 내연기관의 흡기통로의 압력을 감시하여, 그들 압력차가 소정의 압력차 미만이 될 때, 상기 조압 설정치를 보다 높은 값으로 변경하는 조압 설정치 증대수단을 구비한 것을 요지로 하고 있다.
(제1 실시형태)
본 발명의 구체화한 제1 실시형태에 관하여, 도 1 ∼ 도 9를 참조하여 설명한다.
또, 이 실시형태에 관한 내연기관의 연료 공급장치는, 액화석유가스(LPG)를 내연기관에 분사 공급하는 연료 공급장치이다.
우선, 도 1을 참조하여, 동 실시형태에 관한 내연기관의 연료 공급장치에 관 하여 그 개요를 설명한다. 또, 도 1은, 내연기관과 함께 연료 공급장치의 전체 구성의 개략을 모식적으로 도시하고 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 이 실시형태의 장치는, 혼합기의 연소를 통하여 출력을 얻는 내연기관(1)에 대하여 연료를 분사 공급하는 연료 공급장치(3), 및 내연기관(1)을 비롯하여, 이 연료 공급장치(3) 등의 제어를 총괄하여 실행하는 전자 제어장치(4; ECU)를 구비하고 있다. 또, 이 ECU(4)에는, 내연기관(1)의 운전상태, 및 연료 공급장치(3)의 동작상태를 나타내는 각종 검출데이터가, 검출계(5)를 통하여 입력된다. 또한, 상기 연료 공급장치(3), ECU(4)를 포함하는 내연기관(1)의 시동 및 정지는, 「오프」「액세서리」「온」「스타트」의 4개의 위치로 전환이 가능한 점화 스위치(SW)의 전환 조작을 통하여 행해진다.
여기에서, 내연기관(1)에 있어, 그 실린더 블록(11)에는, 혼합기의 연소가 그 내부에서 행해지는 실린더(12)가 복수개 구비되고, 그들 각 실린더(12)의 상부에는, 혼합기의 점화를 행하는 점화 플러그(13)나, 흡기를 행하는 흡기밸브(14) 및 배기를 행하는 배기밸브(15) 등을 구비하는 실린더 헤드(16)가 배열 설치되어 있다. 또한, 상기 실린더(12) 내에는, 내연기관(1)의 출력축인 크랭크 샤프트(17)에 커넥팅 로드(18)를 통하여 연결되는 피스톤(19)이 미끄럼 운동 가능하게 수용되어 있다. 그리고, 이 피스톤(19)과 상기 실린더 헤드(16)가 대치되게 이루어지는 연소실(20)에 있어서 혼합기가 연소되고, 이것에 의한 동 피스톤(19)의 왕복운동이 상기 커넥팅 로드(18)에 의해 회전운동으로 변환된 후, 크랭크 샤프트(17)로 전달된다. 또, 상기 실린더(12)의 주위에 마련되는 워터 재킷(12a) 내를 순환하는 냉 각수에 의해, 각 실린더(12) 및 실린더 헤드(16) 등의 냉각이 행해진다.
또한, 상기 연소실(20)에는, 흡입공기의 정화장치인 에어 클리너(21), 및 흡입공기의 조량기구인 스로틀 밸브(22) 등을 구비한 흡기통로(23)가 접속되어 있고, 흡입공기는 동 에어 클리너(21)에 의한 정화, 및 동 스로틀 밸브(22)에 의한 양 조절을 거쳐 연소실(20)로 공급된다. 또한, 상기 스로틀 밸브(22)는, 그 개도가 도시되지 않은 액셀레이터 페달을 밟는 정도 등에 대응하도록 개폐 구동된다.
여기에서, 상기 연료 공급장치(3)는, 동 장치(3)에 구비되는 연료 분사밸브(INJ)를 통하여 상기 흡기통로(23)에 대하여 연료의 분사공급을 행하고, 이 분사 공급된 연료와 흡입공기와의 혼합기가 연소실(20)에 공급된다. 그리고, 상기 공급된 혼합기가 피스톤(19)에 의해 압축되어 고압으로 된 후에, 점화 플러그(13)에 의한 점화를 통하여 연소되고, 이 때에 발생된 연소 에너지에 의해 크랭크 샤프트(17)가 회전된다. 또한, 연소 후의 배기가스는, 배기밸브(15)의 개방에 동반하여, 연소실(20)에 접속된 배기통로(24)로 배출되고, 촉매장치(25)에 의해 정화된 후, 내연기관(1)의 외부로 배출된다.
다음에, 상기 연료 공급장치(3)에 관하여, 그 구성을 보다 상세하게 설명한다.
이 연료 공급장치(3)에 구비되는 연료탱크(31)에 저류된 연료는, 그 액상부가 연료펌프(32)에 의해서 취해져, 필터(33)가 마련된 공급경로(R1)를 통하여 연료 분사밸브(INJ)와 함께 연료 분사기구(34)를 구성하는 딜리버리 파이프(35)에 압송된다. 그리고, 이 딜리버리 파이프(35)에 공급된 연료는, 연료 분사밸브(INJ)가 ECU(4)로부터의 신호에 대응하여 소정 시간 개방됨으로써, 이 개방시간에 대응한 양만큼, 각 대응하는 실린더에 분사 공급된다. 또한, 상기 딜리버리 파이프(35)의 하류측과 상기 연료탱크(31)의 기상부는 환류경로(R2)에 의해 접속되어 있고, 동 환류경로(R2)에는, 연료의 조압(調壓)기구인 주 압력 조정기(36), 및 그 상류에 부 압력 조정기(37)가 마련되어 있다. 또, 본 실시형태에 있어서는, 상기 각 프레셔 레귤레이터(36, 37)로서, 배압실(도시생략)에 연료탱크(31)의 연료 압력이 도입됨과 함께 동일한 성능을 가지는 것이 채용되어 있는 것으로 한다. 또한, 환류경로(R2)의 부 압력 조정기(37)의 상류와 하류는, 그 경로 도중에 전자밸브(38)가 마련되어 있는 보조 환류경로(R3)에 의해 연통되어 있고, 이 보조 환류경로(R3)는 상기 전자밸브(38)의 개폐상태에 의해 능동 혹은 비능동으로 된다. 이것에 의해, 연료펌프(32)에 의해 압송된 연료는 전자밸브(38)의 개폐상태에 따라서, 주 압력 조정기(36)만에 의해, 혹은 각 프레셔 레귤레이터(26, 27)에 의해 그 압력이 소정으로 유지되면서, 딜리버리 파이프(35)에 공급된다. 그리고, 연료 분사기구(34)에 공급된 연료 중, 분사 공급에 사용되지 않은 것은 환류경로(R2)를 통하여 연료탱크(31)로 환류된다. 또, 본 실시형태에 있어서는, 상기 전자밸브(38)로서, 상기 폐쇄, 즉 비통전시에는 폐쇄되어 있고, 통전에 의해서 개방되는 것이 채용되어 있다. 그리고 실제로는, 전자밸브(38)는,
· ECU(4)를 통하여 딜리버리 파이프(35) 내의 연료가 기화되어 있는지 여부를 판정하였을 때.
· 점화 스위치(SW)가 「온」으로부터 「오프(액세서리)」로 전환되었을 때.
라고 하는 조건 하에서 ECU(4)로부터의 지령신호에 따라서 폐쇄된다.
또한, 본 실시형태에 있어서, 검출계(5)는, 연료의 상태를 검출하기 위한 탱크 연료 온도센서(51), 탱크 연료 압력센서(52), 파이프 연료 온도센서(53) 및 파이프 연료 압력센서(54) 등을 구비한 구성으로 되어 있다.
여기에서, 탱크 연료 온도센서(51) 및 탱크 연료 압력센서(52)는, 각각 상기 연료탱크(31)에 마련되고, 동 연료탱크(31) 내에 있어서의 연료의 온도 및 압력(탱크 연료 온도(Tt) 및 탱크 연료 압력(Pt))을 검출하는 센서이다. 또한, 파이프 연료 온도센서(53) 및 파이프 연료 압력센서(54)는, 각각 상기 딜리버리 파이프(35)에 마련되고, 동 딜리버리 파이프(35) 내의 연료의 온도 및 압력(파이프 연료 온도(Tp) 및 파이프 연료 압력(Pp))을 검출하는 센서이다. ECU(4)는, 이들 각 센서(51, 52, 53, 54)에 의해서 검출된 데이터에 근거하여 딜리버리 파이프(35) 내에 있어서의 연료의 상태를 판정한다. 그리고, 이 판정의 결과에 근거하여 상술한 전자밸브(38)의 개폐조작을 행하고, 이하에 설명하는 각 연료경로 중 어느 하나를 능동으로 한다. 또한, ECU(4)는, 상기 파이프 연료 압력센서(54)를 통하여 검출되는 딜리버리 파이프(35) 내의 연료 압력(파이프 연료 압력(Pp))과, 에어 플로미터(도시생략)의 검출치 등을 통하여 추정되는 흡기통로(23)의 압력과의 차(압력차(DfP)에 근거하여, 상기 연료 분사밸브(INJ)의 개방시간, 즉 연료 분사량(Qi)을 결정한다.
다음에, 전자밸브(38)의 개폐조작을 통하여 선택적으로 전환되는 각 연료경로에 관하여, 도 2 및 도 3을 참조하여 설명한다. 또, 이후에는, 전자밸브(38)가 개방되어 있을 때의 연료경로를 제1 경로, 동 전자밸브(38)가 폐쇄되어 있을 때의 연료경로를 제2 경로라고 한다. 이와 관련하여, 도 2는 연료 공급장치(3)의 제1 경로가 능동으로 되어 있는 경우를 도시하고, 도 3은 연료 공급장치(3)의 제2 경로가 능동으로 되어 있는 상태를 도시하고 있다. 또한, 이들 도 2 및 도 3에 있어서, 점선으로 도시된 경로(환류경로(R2) 및 보조 환류경로(R3)의 일부)는, 연료의 흐름이 차단된 상태를 나타내고 있다.
우선, 연료경로의 제1 경로가 능동으로 되어 있는 경우(도 2)에 관하여 설명한다.
이 경우에는, 전자밸브(38)가 개방되어 있기 때문에, 주 압력 조정기(36)에 의한 연료의 조압기능만이 작용한다. 이 때문에, 연료펌프(32)에 의해 압송되는 연료는, 그 압력이 상기 주 압력 조정기(36)에 의한 제1 조압치(Pst; 조압 설정치)로 유지되면서 딜리버리 파이프(35)에 공급된다. 그리고, 상기 공급된 연료 중 연료 분사밸브(INJ)에 의해 분사 공급되지 않은 연료는, 개방되어 있는 전자밸브(38; 보조 환류경로(R3))를 통하여 연료탱크(31)로 환류된다.
다음에, 연료경로의 제2 경로가 능동으로 되어 있는 상태(도 3)에 관하여 설명한다.
이 경우에는, 전자밸브(38)가 폐쇄되어 있기 때문에, 주 압력 조정기(36) 및 부 압력 조정기(37)에 의한 연료의 조압기능이 함께 작용된다. 이 때문에, 연료펌프(32)에 의해 압송되는 연료는, 그 압력이 상기 주 압력 조정기(36) 및 부 압력 조정기(37)에 의한 제2 조압치(Pnd; 조압 설정치)로 유지되면서 딜리버리 파이프 (35)에 공급된다. 그리고, 상기 공급된 연료 중 연료 분사밸브(INJ)에 의해서 분사 공급되지 않은 연료는, 환류경로(R2)만을 통해서 연료탱크(31)로 환류된다.
또, 본 실시형태에 있어서, 상기 제1 조압치(Pst)는 일반적으로 채용되는 조압 설정치에 상당한다. 또한, 상기 각 압력 조정기(36, 37)로서 동일한 성능을 가지는 것이 채용되어 있기 때문에, 상기 제2 조압치(Pnd)는, 연료탱크(31) 내의 연료의 압력을 기준으로 하여 상기 제1 조압치(Pst)의 2배에 상당하는 값이 된다.
여기에서, 도 4에, 연료의 상태 판정에 이용되는 포화증기압 곡선과 함께, 상기 제1 조압치(Pst)와 제2 조압치(Pnd)의 관계를 나타낸다. 이하, 도 4를 참조하여, 이 포화증기압 곡선에 의한 연료의 상태 판정에 관하여 설명한다.
우선, 전자밸브(38)의 개폐조작을 통하여,
· 상기 제1 경로가 능동으로 되어 있을 경우에는, 딜리버리 파이프(35)의 압력(파이프 연료 압력(Pp))은, 대략 상기 제1 조압치(Pst)로 유지된다.
· 상기 제2 경로가 능동으로 되어 있을 경우에는, 딜리버리 파이프(35)의 압력(파이프 연료 압력(Pp))은, 대략 상기 제2 조압치(Pnd)로 유지된다.
라고 하는 상태를 가지고 연료의 조압상태가 설정된다.
여기에서, 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 조압치(Pst)에 대응하는 연료의 포화증기온도를 제1 포화온도(Tst), 상기 제2 조압치(Pnd)에 대응하는 연료의 포화증기온도를 제2 포화온도(Tnd)라고 한다. 이와 관련하여, 포화증기온도란, 임의의 압력에서의 유체가 액상 혹은 기상(기액 2상을 포함한다) 중 어느 것인가를 나타내는 유체 온도의 역치온도이다. 즉, 임의의 압력에서의 유체의 온도가 포화증기온 도 이상이면, 그 유체는 기상 상태이고, 한편 동 유체의 온도가 포화증기온도 미만이면, 그 유체는 액상 상태라고 할 수 있다.
따라서, 도 4에 도시된 바와 같이, 예컨대 딜리버리 파이프(35)의 압력(파이프 연료 압력(Pp))이, 각각 제1 조압치(Pst) 혹은 제2 조압치(Pnd)로 유지되어 있는 경우에 있어서, 동 딜리버리 파이프(35)의 온도(파이프 연료 온도(Tp))가 연소실(20) 등으로부터 열을 받음으로써 온도(Tpa)(도 4 : 점 A1, 점 A2)로부터 온도(Tpb)(도 4 : 점 B1, 점 B2)로 상승한 것을 상정하면,
· 상기 제1 경로가 능동으로 되어 있을 경우에는, 점 B1의 상태에 있어서 온도(Tpb)가 제1 포화온도(Tst) 이상이기 때문에 연료는 기화한다.
· 상기 제2 경로가 능동으로 되어 있을 경우에는, 점 B2의 상태에 있어서 온도(Tpb)가 제2 포화온도(Tnd) 미만이기 때문에 연료는 기화하지 않는다.
라고 하는 것처럼, 능동으로 되어 있는 연료경로에 따라서 연료의 기화상태가 달라지게 된다. 즉, 상기 제2 경로가 능동으로 된다(전자밸브(38)가 폐쇄된다)라는 것은, 연료의 온도 상승에 의한 기화에 대한 내성이 높아지는 것에 상당한다. 그리고, 본 실시형태에 있어서는, 이하에 나타내는 처리에 근거하여, 이러한 각 연료경로의 선택적인 전환을 행하도록 하고 있다.
다음에, 전자밸브(38)의 개폐제어에 관하여 도 5 ∼ 도 7을 참조하여 설명한다. 또, 도 5는, 기관의 시동처리를 나타내고, 도 6은, 기관 운전중의 전자밸브 개폐처리(제어수단)을 나타내고, 도 7은, 기관 정지시의 전자밸브 개폐처리(제어수단)을 나타내고 있다.
최근에, 도 5를 참조하여 기관의 시동처리에 관하여 설명한다. 이와 관련하여, 본 처리는, ECU(4)의 기능이 능동으로 되어 있는 기간에 있어서 내연기관(1)의 운전이 개시되기까지, 소정의 시간주기를 가지고 반복적으로 행해진다.
우선 스텝 S101 에서는, 점화 스위치(SW)가 「온」위치에 있는 것을 나타내는 점화신호(IG)가 온 인지 여부가 판단된다. 점화신호(IG)가 온 이라고 판단된 경우에는, 스텝 S102 로 이동하고, 한편 점화신호(IG)가 오프 라고 판단된 경우에는, 본 처리를 일단 종료한다.
다음에 스텝 S102 에서는, 연료펌프(32)를 구동하고, 스텝 S103 으로 이동한다.
다음에 스텝 S103 에서는, 점화 스위치(SW)가 「스타트」위치에 있는 것을 나타내는 스타터 신호(STA)가 온 인지 여부가 판단된다. 스타터 신호(STA)가 온 이라고 판단된 경우에는, 스텝 S104 로 이동하고, 한편 스타터 신호(STA)가 오프 라고 판단된 경우에는, 본 처리를 일단 종료한다.
다음에 스텝 S104에서는, 내연기관(1)의 운전을 개시하고, 본 처리를 종료한다.
즉, 이 기관의 시동처리(도 5)를 통하여, 점화 스위치(SW)가 「온」으로 되면 연료펌프(32)에 의한 연료의 압송이 개시되고, 점화 스위치(SW)가 「스타트」로 되면 내연기관(1)의 운전이 개시된다.
다음에, 도 6을 참조하여 기관 운전중의 전자밸브 개폐처리에 관하여 설명한다. 이와 관련하여, 본 처리는, 내연기관(1)의 운전중에 있어서, 소정의 시간 주 기를 가지고 반복적으로 행해진다.
다음에 스텝 S201 에서는, 탱크 연료 온도(Tt), 탱크 연료 압력(Pt), 파이프 연료 온도(Tp), 파이프 연료 압력(Pp)을 각각 판독하고, 스텝 S202 로 이동한다.
다음에 스텝 S202에서는, 이들 각 검출데이터에 근거하여 현재의 연료 상태에 따른 포화증기압 곡선을 결정하고, 이 결정된 포화증기압 곡선으로부터 포화증기압력(PVP)을 산출하고, 스텝 S203 으로 이동한다.
그리고 스텝 S203에서는, 포화증기압력(PVP)가 제1 조압치(Pst) 미만인지 여부가 판단된다. 포화증기압력(PVP)이 제1 조압치(Pst) 미만이라고 판단된 경우에는, 스텝 S204 로 이동하여, 전자밸브(38)를 개방하고, 본 처리를 일단 종료한다. 한편, 포화증기압력(PVP)이 제1 조압치(Pst) 미만이 아니라고 판단된 경우에는, 스텝 S205 로 이동하여, 전자밸브(38)를 폐쇄하고, 본 처리를 일단 종료한다.
즉, 이 기관 운전 중의 전자밸브 개폐처리(도 6)를 통하여, 각 센서(51, 52, 53, 54)에 의한 검출 데이터에 근거하여 포화증기압력(PVP)이 산출되고, 이 산출된 포화증기압력(PVP)과 주 압력 조정기(36)에 의한 제1 조압치(Pst)를 대비한 후에, 전자밸브(38)의 개폐제어가 행해진다.
다음에, 도 7을 참조하여 기관 정지시의 전자밸브 개폐처리에 관하여 설명한다. 이와 관련하여, 본 처리는, 내연기관(1)의 정지 후에 있어서도 연료펌프(32)의 구동이 정지되기까지, 소정의 사간 주기를 가지고 반복적으로 행해진다.
우선 스텝 S301 에서는, 점화 스위치(SW)가 「온」위치에 있는 것을 나타내는 점화신호(IG)가 온 으로부터 오프 로 되었는지 여부가 판단된다. 점화신호(IG) 가 온 으로부터 오프 로 되었다고 판단된 경우에는, 스텝 S302 로 이동하고, 한편 점화신호(IG)가 온 으로부터 오프 로 되지 않았다고 판단된 경우에는, 본 처리를 일단 종료한다.
다음에 스텝 S302 에서는, 전자밸브(38)를 폐쇄하고, 스텝 S303 으로 이동한다.
그리고 스텝 S303 에서는, 내연기관(1)의 정지 직후로부터의 경과시간이 소정 계속시간(TdrvA) 미만인지 여부가 판단된다. 경과시간이 소정 계속시간(TdrvA) 미만이라고 판단된 경우에는, 스텝 S304 로 이동하여, 연료펌프(32)의 구동을 계속하고, 본 처리를 일단 종료한다(다시 한 번, 본 처리를 실행한다). 한편, 경과시간이 소정 계속시간(TdrvA) 미만이 아니라고 판단된 경우에는, 본 처리를 종료한다(통상의 기관 정지상태로 이행한다).
즉, 이 기관 정지시의 전자밸브 개폐처리(도 7)를 통하여, 내연기관(1)의 정지에 동반하여 전자밸브(38)가 폐쇄되고, 동 내연기관(1)의 전지 직후로부터 소정 계속시간(TdrvA)이 경과하기까지는 연료펌프(32)의 구동이 계속된다.
여기에서, 상기 각 전자밸브 개폐처리(도 6 및 도 7)에 관하여 총괄하면,
(A) 내연기관(1)의 정지에 동반하는 전자밸브(38)의 폐쇄조작(도 7).
(B) 내연기관(1)의 정지 후에 있어서의 연료펌프(32)의 구동계속조작(도 7).
(C) 내연기관(1)의 운전 중에 있어서의 전자밸브(38)의 개폐조작(도 6).
이라고 하는 각 조작이 상술한 소정의 조건 하에서 행해진다. 또, 상기 (A)를 다시 설명하면, 딜리버리 파이프(35)의 압력을 제2 조압치(Pnd)로 유지한다는 것이고, 상기 (C)를 다시 설명하면, 딜리버리 파이프(35)의 압력을 적절히, 제1 조압치(Pst) 혹은 제2 조압치(Pnd) 중 어느 하나로 유지한다는 것이다.
이하, 상기 (A) ∼ (C)의 조작을 통하여 거둘 수 있는 효과에 관하여, 일반적으로 상정되는 소정의 상황에 근거하여 각각 상세하게 설명한다.
우선, 상기 (A)의 조작을 통하여 거둘 수 있는 효과에 관하여 설명한다.
일반적으로, 액화석유가스를 연료로 하는 내연기관은, 연료의 기화에 기인하는 운전성의 악화라고 하는 문제를 내포하고 있기 때문에, 연료의 기화가 억제될 것이 희망되지만,
· 압력 조정기에 의한 조압 설정치가 높아지는 만큼, 연료의 포화증기온도도 높은 값으로 유지되도록 되기 때문에, 연료의 기화가 억제되게 된다.
· 압력 조정기에 의한 조압 설정치가 높아지는 만큼, 연료펌프에 의한 연료의 압송에 즈음하여 압송저항이 증대되기 때문에, 동 연료펌프에 걸리는 부하가 커지게 된다.
라고 하는 것처럼, 연료의 기화억제와 연료펌프의 부하경감은 서로 상반되는 트레이드 오프 관계에 있고, 통상 이러한 사태를 근거로 양자의 균형을 고려하여, 압력 조정기에 의한 조압 설정치가 설정된다. 따라서, 예컨대 내연기관의 정지 직후에서와 같이,
· 기관 각 부분이 고온인 상태이기 때문에 연료 분사기구의 온도가 상승되기 쉽다.
· 연료가 순환되고 있지 않기 때문에, 연료의 순환에 의한 연료 분사기구의 냉각작용이 없다.
라고 하는 경우에는, 연료 분사기구의 압력이 상기 통상의 조압 설정치로 유지된다고 하여도, 연료가 기화될 수 있다.
이 점에 있어서, 본 실시형태에서는, 내연기관(1)이 정지되는 것에 근거하여 주 압력 조정기(36) 및 부 압력 조정기(37)의 조압기능을 함께 능동으로 한다(전자밸브(38)를 폐쇄한다), 즉 딜리버리 파이프(35)의 압력을 제2 조압치(Pnd)로 유지하도록 하고 있다. 이 때문에, 기관 정지 중에 있어서의 딜리버리 파이프(35)의 압력이, 제1 조압치(Pst)(일반적으로 채용되는 조압 설정치)보다도 충분히 높은 압력으로 유지되고, 기관 정지 중에 있어서의 연료의 기화가 억제되도록 된다. 또한, 이것에 동반하여 기관 시동성이 확보되게 된다. 더욱이, 내연기관(1)이 정지되는 것만에 근거하여 딜리버리 파이프(35)의 압력을 제2 조압치(Pnd)로 유지되도록 하고 있기 때문에(도 7 : 스텝 S301 및 S302), 예컨대 동 딜리버리 파이프(35)의 온도를 모니터하는 등의 제어가 불필요하게 되고, 조압 설정치의 설정에 관한 제어성이 양호하게 된다.
다음에, 상기 (B)의 조작을 통하여 거둘 수 있는 효과에 관하여 설명한다.
여기에서, 내연기관(1)의 정지 직후, 딜리버리 파이프(35)의 압력을 유지하는 조압 설정치가 제1 조압치(Pst)로부터 제2 조압치(Pnd)로 전환된 것을 상정한다. 도 8을 참조하면, 이 조압 설정치가 전환된 직후에 있어서의 딜리버리 파이프(35)의 압력(파이프 연료 압력(Pp))은, 대략 제1 조압치(Pst)와 동일하다. 이 때, 내연기관(1)의 각 부분은 고온의 상태에 있기 때문에, 딜리버리 파이프(35)는 그러 한 고온상태에 있는 기관 각 부분으로부터의 열을 받게 된다. 따라서, 연료펌프(32)에 의한 연료의 가압을 행하지 않아도, 동 딜리버리 파이프(35)의 압력(파이프 연료 압력(Pp))은 연료의 팽창에 의해 서서히 상승하게 되고, 최종적으로는 제2 조압치(Pnd)에 도달되게 된다. 그리고, 이후, 딜리버리 파이프(35)의 압력은 이 제2 조압치(Pnd)로 유지되는 것이고, 이와 같이 딜리버리 파이프(35)의 압력이 열을 받음으로써 승압되는 경우에는, 이하에 나타낸 바와 같은 것이 우려된다.
예컨대, 내연기관(1)의 정지 후, 딜리버리 파이프(35) 내의 연료가 열을 받음으로써 점 C1(도 8 : 온도 Tpc1, 압력 Pst)으로부터 점 C2(도 8 : 온도 Tpc2, 압력 Pnd), 및 점 C1(도 8 : 온도 Tpc1, 압력 Pst)으로부터 점 C3(도 8 : 온도 Tpc3, 압력 Pnd)로 각각 이행하게 된다(점 C1으로부터 점 C2 및 점 C3로의 이행 경로는 직선적인 것이 아니어도 좋다). 이 때,
· 상기 연료의 상태가 점 C1으로부터 점 C2로 이행하는 경우에는, 연료의 온도가 상승하고 있는 것이고, 최종적인 온도(Tpc2)가 제2 포화온도(Tnd) 미만이기 때문에 베이퍼는 발생하지 않는다.
· 상기 연료의 상태가 점 C1으로부터 점 C3로 이행하는 경우에는, 연료의 온도 상승에 의해 최종적인 온도(Tpc3)가 제2 포화온도(Tnd) 이상이기 때문에, 베이퍼가 발생한다.
라고 하는 것처럼, 연료의 압력은 제1 조압치(Pst)로부터 제2 조압치(Pnd)로 상승되는 것이고, 이 승압되고 있는 기간에 베이퍼가 발생하는 것도 있다. 이와 같이, 내연기관(1)의 정지 직후, 조압 설정치가 제1 조압치(Pst)로부터 제2 조압치 (Pnd)로 전환되더라도, 딜리버리 파이프(35)가 열을 받음으로써 그 압력이 승압되게 되는 경우에는, 연료의 기화가 충분히 억제된다고 하기 어렵고, 기관 시동성의 악화를 초래하게 된다. 이 점에 있어서, 본 실시형태에서는, 내연기관(1)의 정지 후에도 연료펌프(32)의 구동을 계속하여, 그 압력이 제2 조압치(Pnd)에 도달되기까지의 시간이 단축되게 된다. 이것은, 예컨대 도 8에 도시된 바와 같이, 연료가 점 C1으로부터 점 C4(도 8 : 온도 Tpc1, 압력 Pnd)로 이행하는 것에 상당한다(실제로는, 이행의 경로 및 이행한 후의 연료의 온도가 각각 약간 변동되기도 한다). 이것에 의해, 내연기관(1)의 정지 중에 있어서의 연료의 기화억제, 및 기간 시동성의 확보를 보다 유효하게 행할 수 있게 된다.
다음에, 상기 (C)의 조작을 통하여 거둘 수 있는 효과에 관하여 설명한다.
여기에서, 예컨대 도 8에 도시된 바와 같이, 딜리버리 파이프(35) 내의 연료가 점 X의 상태(온도 Tpx, 압력 Pnd)인 것을 상정한다. 이 때,
· 연료의 포화증기압력은 포화증가압력 PVPx 이다.
· 이 포화증기압력 PVPx 는 제1 조압치(Pst) 미만이다.
라고 하는 이유에 의해, 딜리버리 파이프(35)의 압력을 제1 조압치(Pst)로 유지하여도 연료가 기화될 우려가 없다. 따라서, 딜리버리 파이프(35)의 온도가 제1 포화온도(Tst) 미만인 것에 상관없이, 딜리버리 파이프(35)의 압력이 제2 조압치(Pnd)로 유지되고 있는 경우에는(도 8 : 점 X), 연료펌프(32)에 필요 이상의 부하가 걸리고 있는 상태라고 할 수 있다.
이 점에 있어서, 본 실시형태에서는, 내연기관(1)의 운전중에 있어서,
· 포화증기압력 PVP가 제1 조압치(Pst) 미만(딜리버리 파이프(35)의 온도가 제1 포화온도(Tst) 미만)인 경우에는, 딜리버리 파이프(35)의 압력을 제1 조압치(Pst)로 유지한다(도 6 : 스텝 S203 에 있어서 Yes).
· 포화증기압력 PVP가 제1 조압치(Pst) 이상(딜리버리 파이프(35)의 온도가 제1 포화온도(Tst) 이상)인 경우에는, 딜리버리 파이프(35)의 압력을 제2 조압치(Pnd)로 유지한다(도 6 : 스텝 203 에 있어서 No).
라고 하는 상태를 가지고 연료의 조압상태를 전환하도록 하고 있기 때문에, 연료펌프(32)에 필요 이상의 부하가 걸리는 사태가 회피되게 된다.
다음에, 도 9를 참조하여, 상기 각 전자밸브 개폐처리(도 6 및 도 7)의 상태에 관하여 더욱 상세하게 설명한다. 또, 이 도 9는, 내연기관(1)의 운전이 정지된 후로부터 충분한 시간이 경과하지 않고, 동 내연기관(1)의 각 부분이 고온인 상태에서 다시 기관을 시동시키는 소위 고온 재시동, 및 이 고온 재시동 이후의 기관운전 상태를 상정하여, 그러한 운전상태에 있어서의 각 그래프 등((a) ∼ (g))의 동작 상태를 나타내고 있다.
지금, 점화 스위치(SW)에 의한 점화신호(IG)가 온 이라고 검출되었다면, 시각 t1에 있어서 연료펌프(32)의 구동이 개시된다(도 9(a), (b)). 이것에 의해, 연료탱크(31) 내의 비교적 온도가 낮은 연료가 딜리버리 파이프(35)로 압송되도록 되어 있기 때문에, 동 딜리버리 파이프(35) 내가 냉각되고, 그것에 동반하여 포화증기압력(PVP)이 서서히 하강되기 시작한다. 그리고, 시각 t2에 있어서 점화 스위치(SW)가 「스타트」로 되고, 스타터 신호(STA)가 온 이라고 검출되었다면, 내연기관 (1)의 운전이 개시된다(도 9(c), (d)). 그리고, 상기 연료펌프(32)의 구동에 동반하여 상기 포화증기압력(PVP)이 주 압력 조정기(36)에 의한 제1 조압치(Pst) 미만으로 되었다는 것이 시각 t3에 있어서 검출되었다면, ECU(4)에 의해 전자밸브(38)가 개방되고, 부 압력 조정기(37)의 조압기능이 비능동으로 된다(도 9(g), (e), (f)). 이것에 의해, 딜리버리 파이프(35)에 압송된 연료가 주 압력 조정기(36)만에 의해 조압되도록 된다. 즉, 딜리버리 파이프(35)(정확하게는 연료펌프(32)로부터 주 압력 조정기(36)까지의 연료경로 내)의 압력은, 제1 조압치(Pst)로 유지되게 된다. 그리고, 시각 t3 이후, 예컨대 연소실(20) 등으로부터의 열을 받음으로써 딜리버리 파이프(35)의 온도(파이프 연료 온도(Pt)) 상승에 기인하여, 포화증기압력(PVP)이 제1 조압치(Pst) 이상으로 되었다는 것이 시각 t4에 있어서 검출되었다면, ECU(4)에 의해 전자밸브(38)가 폐쇄된다(도 9(g), (e)). 이것에 의해, 부 압력 조정기(37)의 조압기능이 능동으로 되고, 딜리버리 파이프(35)에 압송되는 연료가 주 압력 조정기(36) 및 부 압력 조정기(37)에 의해 조압되게 된다(도 9(f)). 즉, 딜리버리 파이프(35)의 압력은, 제2 조압치(Pnd)로 유지되게 된다. 그리고, 딜리버리 파이프(35)의 온도(파이프 연료 온도(pt))의 하강에 의해, 포화증기압력(PVP)이 제1 조압치(Pst) 미만으로 되었다는 것이 시각 t5에 있어서 검출되었다면, 전자밸브937)가 개방되고, 다시 부 압력 레귤레이터(37)의 조압기능이 비능동으로 되다(도 9(g), (e), (f)). 그리고, 이 시각 t5 이후에 있어서, 포화증기압력(PVP)이 제1 조압치(Pst) 이상으로 된다면, 그 때마다 상기 시각 t4에서 t5까지의 처리가 반복적으로 행해진다. 또한, 포화증기압력(PVP)이 제1 조압치(Pst) 이상으로 되지 않는다면, 내연기관(1)의 운전이 정지되기까지 딜리버리 파이프(35)의 압력이 제1 조압치(Pst)로 유지된다(도 9(g)). 그리고, 시각 t6에 있어서 점화 스위치(SW)가 「오프」로 되고, 점화신호(IG)가 오프 라고 검출되었다면, 내연기관(1)의 운전이 정지되는 동시에 전자밸브(38)가 폐쇄된다(도 9(a), (d), (e)). 이것에 의해, 딜리버리 파이프(35)에 압송되는 연료가 주 압력 조정기(36) 및 부 압력 조정기(37)에 의해 조압되게 된다(도 9(f)). 또한, 이 시각 t6 로부터 미리 설정되어 있는 소정 계속시간(TdrvA)이 경과할 때까지는, 연료펌프(32)의 구동이 계속된다(도 9(b)). 그리고, 연료펌프(32)가 소정 계속시간(TdrvA) 구동되었다는 것이 시각 t7에 있어서 검출되면, 연료펌프(32)의 구동이 정지된다(도 9(b)).
이와 같이, 딜리버리 파이프(35)의 압력이 제2 조압치(Pnd)로 유지된다, 즉 연료펌프(32)의 부하가 증대되는 상황은, 연료가 기화될 우려가 있는 경우에 한정되기 때문에, 동 연료펌프932)로 과도한 부하가 걸리지 않고 연료의 기화를 억제할 수 있게 된다.
이상 상술한 바와 같이, 이 제1 실시형태에 관련된 내연기관의 연료 공급장치에 있어서, 이하에 열거한 바와 같은 우수한 효과가 얻어지게 된다.
(1) 내연기관(1)의 정지 직후, 주 압력 조정기(36) 및 부 압력 조정기(37)의 조압성능을 함께 능동으로 한다(전자밸브(38)를 폐쇄한다), 즉 딜리버리 파이프(35)의 압력을 제2 조압치(Pnd)로 유지하도록 하고 있다. 이것에 의해, 기관 정지 중에 있어서, 딜리버리 파이프(35)의 압력이 제1 조압치(Pst)(일반적으로 채용되는 조압 설정치)보다도 충분히 높은 압력으로 유지되기 때문에, 기관 정지 중에 있어 서의 연료의 기화를 적절하게 억제할 수 있게 된다. 또한, 이것에 동반하여 기관의 사동성이 확보되게도 된다.
(2) 내연기관(1)이 정지되는 것에만 근거하여, 조압 설정치를 제1 조압치(Pst)로부터 제2 조압치(Pnd)로 전환시키도록 하고 있기 때문에, 예컨대 동 딜리버리 파이프(35)의 온도를 모니터하는 등의 제어가 불필요하게 되고, 조압 설정치의 설정에 관한 제어성이 양호하게 된다.
(3) 내연기관(1)의 정지 후에도 연료펌프(32)의 구동을 계속하고, 딜리버리 파이프(35)의 압력을 적극적으로 승압하도록 하고 있기 때문에, 그 압력이 제2 포화온도(Tnd)에 도달되기까지의 시간이 단축되게 된다. 이것에 의해, 내연기관(1)의 정지 중에 있어서의 연료의 기화억제, 및 기관 시동성의 확보를 보다 바람직하게 행할 수 있게 된다.
(4) 내연기관(1)의 운전중에 있어서,
· 포화증기압력(PVP)이 제1 조압치(Pst) 미만인 경우에는, 딜리버리 파이프(35)의 압력을 제1 조압치(Pst)로 유지한다.
· 포화증기압력(PVP)이 제1 조압치(Pst) 이상인 경우에는, 딜리버리 파이프(35)의 압력을 제2 조압치(Pnd)로 유지한다.
라고 하는 상태를 가지고 연료의 조압상태를 전환하도록 하고 있다. 이것에 의해, 딜리버리 파이프(35)의 압력이 제2 조압치(Pnd)로 유지된다, 즉 연료펌프(32)의 부하가 증대되는 상황은, 연료가 기화될 우려가 있는 경우에 한정되게 되고, 연료펌프(32)에 과도하게 부하가 걸리는 일 없이 연료의 기화를 억제할 수 있 게 된다.
또, 상기 제1 실시형태는, 이것을 적절히 변경한, 예컨대 다음과 같은 형태로 실시할 수도 있다.
· 상기 제1 실시형태에서는, 주 압력 조정기(36) 및 부 압력 조정기(37)로서, 동일한 성능을 가지는 것을 채용하고 있었지만, 예컨대 다음과 같이 변경할 수도 있다. 즉, 부 압력 조정기(37)로서 주 압력 조정기(36)에 의한 조압 설정치(제1 조압치(Pst))보다도 높은 값을 가지는 것을 채용하여도 좋고, 이들 각 압력 조정기(36, 37)의 조압 설정치를 반드시 동일한 값으로 할 필요는 없다.
· 상기 제1 실시형태에서는, 환류경로(R2)의 부 압력 조정기(37)의 상류와 하류가, 그 경로 도중에 전자밸브(38)가 마련되어 있는 보조 환류경로(R3)에 의해 연통되어 있는 구성으로 하였지만, 예컨대 다음과 같이 변경할 수도 있다. 즉, 환류경로(R2)의 주 압력 조정기(36)의 상류와 하류가, 그 경로 도중에 전자밸브(38)가 마련되어 있는 보조 환류경로(R3)에 의해 연통되어 있는 구성으로 할 수도 있다.
· 상기 제1 실시형태에 있어서는, 주 압력 조정기(36), 부 압력 조정기(37) 및 전자밸브(38)(보조 환류경로(R3))에 의해, 딜리버리 파이프(35) 압력의 조압을 가변적으로 행한다는 기능을 실현하는 구성으로 하였지만, 예컨대 다음과 같이 변경할 수도 있다. 즉, 이들 각 구성에 대신하여, 적어도 2단계의 조압 설정치를 가지는 가변 압력 조정기를 환류경로(R2)에 마련하는 구성으로 하여도 좋다.
· 상기 제1 실시형태에서는, 환류경로(R2)에 대하여 2개의 압력 조정기(36, 37)를 직렬로 설치한 구성으로 하였지만, 예컨대 압력 조정기를 더 설치하여, 동 환류경로(R2)에 대하여 3개 이상의 압력 조정기를 직렬로 설치한 구성으로 하여도 좋다. 또한, 이렇게 변경을 가한 경우에는, 보조 환류경로(R3)와 동일한 구성의 경로를, 새롭게 추가된 압력 조정기를 우회하는 상태로 상기 환류경로(R2)에 접속할 수도 있다. 이러한 구성을 채용한 경우에는, 딜리버리 파이프(35)에 압송되는 연료의 압력을 보다 다단계에 걸쳐 조압할 수 있게 된다. 요컨대, 내연기관(1)의 운전중 및 정지중에 있어서, 딜리버리 파이프(35)의 압력을 요구되는 압력으로 적절히 유지할 수 있는 구성이라면, 압력 조정기 및 전자밸브를 설치하는 개수나 경로 도중에 있어서의 배치장소는 적절히 변경 가능하다.
(제2 실시형태)
본 발명을 구체화한 제2 실시형태에 있어서, 앞의 제1 실시형태와의 상위점을 중심으로 도 1 및 도 10 ∼ 도 12를 참조하여 설명한다.
본 실시형태에 있어서는, 장치 전체의 기본적인 구성은 상기 제1 실시형태(도 1)와 동일한 것이고, 도 1에 있어서의 연료 공급장치(3)의 구성이 도 10(도 11)에 도시된 것으로 변경되어 있다.
이하, 도 10 및 도 11을 참조하여, 상기 제1 실시형태에 있어서의 연료경로와 대비한 후에, 연료 공급장치(3)의 구성에 관하여 설명한다. 또, 동 도 10 및 도 11은, 동일한 구성의 연료경로를 나타내고 있고, 각각 능동으로 하는 연료경로가 상이한 경우를 나타내고 있다.
본 실시형태의 장치에 있어서는, 상기 제1 실시형태에 있어서의 환류경로(R2)로부터 부 압력 조정기(37) 및 보조 환류경로(R3)가 제외되고, 주 압력 조정기(36)의 상류에 전자밸브(38)가 마련되어 있다. 더욱이, 환류경로(R2)의 전자밸브(38)보다 상류와 연료탱크(31)의 기상부가 고압 환류경로(R4)에 의해 접속되어 있고, 이 고압 환류경로(R4)에는 상기 주 압력 조정기(36)에 의한 조압 설정치보다 높은 값을 가지는 고 압력 조정기(HP)가 마련되어 있다.
따라서, 전자밸브(38)의 개폐조작을 통하여,
· 환류경로(R2)의 전자밸브(38)보다 하류의 경로가 능동으로 되는 연료경로, 즉 주 압력 조정기(36)의 조압기능만이 능동으로 되는 연료경로.
· 고압 환류경로(R4)가 능동으로 되는 연료경로, 즉 고 압력 조정기(HP)의 조압기능만이 능동으로 되는 연료경로.
중 어느 하나가 선택된다. 그리고, 연료펌프(32)로부터 압송된 연료는, 각 압력 조정기(36, HP) 중 어느 한 쪽에 의해 그 압력이 유지되면서, 연료 분사기구(34)에 공급된다. 또한, 이 공급된 연료 중, 분사공급에 사용되지 않은 것은 환류경로(R2)만을 통하여, 혹은 고압 순환경로(R4)를 통하여 연료탱크(31)로 환류된다.
또, 본 실시형태에 있어서도, 상기 검출계(5)를 통하여 검출된 데이터에 근거하여 전자밸브(38)의 개폐조작이 행해지고, 이하에 설명하는 각 연료경로 중 어느 하나가 능동으로 된다.
다음에, 전자밸브(38)의 개폐조작을 통하여 선택적으로 전환되는 각 연료경로에 관하여 설명한다. 또, 이후에서는, 전자밸브(38)가 개방되어 있을 때의 연료 경로를 제1 경로, 동 전자밸브(38)가 폐쇄되어 있을 때의 연료경로를 제2 경로라고 한다. 이와 관련하여, 도 10은 연료 공급장치(3)의 제1 경로가 능동으로 되어 있는 경우를 나타내고, 도 11은 연료 공급장치(3)의 제2 경로가 능동으로 되어 있는 경우를 나타내고 있다. 또한, 이들 도 10 및 도 11에 있어서, 점선으로 도시된 경로(고압 환류경로(R4) 및 환류경로(R2)의 일부)는, 연료의 흐름이 차단된 상태를 나타내고 있다.
우선, 연료경로의 제1 경로가 능동으로 되어 있는 경우(도 10)에 관하여 설명한다.
이 경우에는, 전자밸브(38)가 개방되어 있기 때문에, 주 압력 조정기(36)에 의한 연료의 조압기능만이 작용한다. 이 때문에, 연료펌프(32)에 의해 압송되는 연료는, 그 압력이 상기 주 압력 조정기(36)에 의한 제1 조압치(Pst)(조압 설정치)로 유지되면서 딜리버리 파이프(35)에 공급된다. 그리고, 상기 공급된 연료 중 연료 분사밸브(INJ)에 의해 분사 공급되지 않은 연료는, 개방되어 있는 전자밸브(38)를 통하여 연료탱크(31)로 환류된다.
다음에, 연료경로의 제2 경로가 능동으로 되어 있는 경우(도 11)에 관하여 설명한다.
이 경우에는, 전자밸브(38)가 폐쇄되어 있기 때문에, 고 압력 조정기(HP)에 의한 연료의 조압기능만이 작용한다. 이 때문에, 연료펌프(32)에 의해 압송되는 연료는, 그 압력이 상기 고 압력 조정기(HP)에 의한 제3 조정치(Prd)(조압 설정치)로 유지되면서 딜리버리 파이프(35)에 공급된다. 그리고, 상기 공급된 연료 중 연 료 분사밸브(INJ)에 의해 분사 공급되지 않은 연료는, 환류경로(R2)만을 통하여 연료탱크(31)로 환류된다.
그리고, 상기 제1 실시형태와 마찬가지로, 상기 기관 운전중의 전자밸브 개폐처리(도 6) 및 기관 정지시의 전자밸브 개폐처리(도 7)를 통하여, 이들 각 연료경로의 선택적인 전환이 행해진다.
요컨대,
· 내연기관(1)의 정지 직후, 고 압력 조정기(HP)의 조압기능을 능동으로 한다(전자밸브(38)를 폐쇄한다), 즉 딜리버리 파이프(35)의 압력을 제3 조압치(Prd)로 유지한다(도 7 : 스텝 S301 및 S302).
· 내연기관(1)의 정지 후에도 연료펌프(32)의 구동을 계속하고, 딜리버리 파이프(35)의 압력을 적극적으로 승압시킨다(도 7 : 스텝 S303 및 S304).
· 내연기관(1)의 운전중에 있어서는, 포화증기압력(PVP)이 제1 조압치(Pst) 미만이라면, 딜리버리 파이프(35)의 압력을 제1 조압치(Pst)로 유지하고, 또한 포화증기압력(PVP)이 제1 조압치(Pst) 이상이면, 딜리버리 파이프(35)의 압력을 제3 조압치(Prd)로 유지된다(도 6 : 스텝 S203 ∼ S 205).
라고 하는 상태를 가지고 연료의 조압상태가 전환되는 것이다.
또, 상기 제3 조압치(Prd)는, 상기 제1 실시형태에 있어서의 상기 제2 조압치(Pnd)에 상당하는 값, 즉 상기 제1 조압치(Pst)보다도 충분히 높은 값으로 된다.
다음에, 도 12를 참조하여, 상기 각 전자밸브 개폐처리(도 6 및 도 7)의 상태에 관하여 더욱 상세하게 설명한다. 또, 이 도 12도, 상기 제1 실시형태와 마찬 가지로, 고온 재시동, 및 그것 이후의 기관운전 상태를 상정하여, 그러한 운전상태에 있어서의 각 프래그 등((a) ∼ (g))의 동작상태를 나타내고 있다.
여기에서, 도 12에 나타낸 (a) ∼ (e) 및 (g)는, 각각 상기 제1 실시형태(도 9)와 동일한 상태를 가지고 변화하기 때문에, 중복되는 부분에 관해서는 그 설명을 생략한다.
이하, 도 12에 나타낸 (f) 압력 조정기의 동작상태에 관하여 설명한다.
내연기관(1)의 시동 후, 포화증기압력(PVP)이 주 압력 조정기(36)에 의한 제1 조압치(Pst) 미만으로 되었다는 것이 시각 t3에 있어서 검출되었다면, 전자밸브(38)가 개방된다(도 12(g), (e)). 이것에 의해, 주 압력 조정기(36)의 조압기능만이 능동으로 되고, 딜리버리 파이프(35)에 압송되는 연료가 주 압력 조정기(36)에 의해 조압되게 된다(도 12 (f)). 즉, 딜리버리 파이프(35)(정확하게는 연료펌프(32)로부터 주 압력 조정기(36)까지의 연료경로 내)의 압력은, 제1 조압치(Pst)로 유지되게 된다. 그리고, 시각 t3 이후에 있어서, 포화증기압력(PVP)이 제1 조압치(Pst) 이상으로 되었다는 것이 시각 t4에 있어서 검출되었다면, 전자밸브(38)가 폐쇄되고, 고 압력 조정기(HP)의 조압기능만이 능동으로 된다(도 12 (g), (e), (f)). 즉, 딜리버리 파이프(35)의 압력이 제3 조압치(Prd)로 유지되게 된다. 그리고, 포화증기압력(PVP)이 제1 조압치(Pst) 미만으로 되었다는 것이 시각 t5에 있어서 검출되었다면, 전자밸브(38)가 개방되고, 다시 주 압력 조정기(36)의 조압기능만이 능동으로 된다(도 12 (g), (e), (f)). 그리고, 이 시각 t5 이후로부터 내연기관(1)의 운전이 정지되기까지는, 포화증기압력(PVP)과 제1 조압치(Pst)의 대비 후에, 상기 시각 t4로부터 시각 t5까지의 처리가 반복적으로 행해진다. 그리고, 시각 t6에 있어서 점화신호(IG)가 오프라는 것이 검출되었다면, 내연기관(1)의 운전이 정지되는 동시에 전자밸브(38)가 폐쇄되고, 고 압력 조정기(HP)의 조압기능만이 능동으로 된다(도 12 (a), (d), (e), (f)).
이상 상술한 바와 같이, 이 제2 실시형태에 관련된 내연기관의 연료 공급장치에 의해서도, 앞의 제1 실시형태에 의한 상기 (1) ∼ (4)에 준한 효과가 얻어지게 된다.
또, 상기 제2 실시형태는, 이것을 적절히 변경한, 예컨대 다음과 같은 형태로서 실시할 수도 있다.
· 상기 제2 실시형태에서는, 환류경로(R2)의 주 압력 조정기(36)보다 상류에 전자밸브(38)가 마련되어 있는 구성이었지만, 예컨대 다음과 같이 변경할 수도 있다. 즉, 환류경로(R2)의 주 압력 조정기(36)보다 하류에 전자밸브(38)가 마련되어 있는 구성으로 할 수도 있다.
· 상기 제2 실시형태에서는, 환류경로(R2) 및 고압 환류경로(R4)의 하류부가 각각 연료탱크(31)의 기상부에 접속되어 있는 구성으로 하였지만, 예컨대 다음과 같이 변경할 수도 있다. 즉, 환류경로(R2)의 주 압력 조정기(36) 및 전자밸브(38)로 구성되는 직렬부의 상류와 하류가 고압 순환경로(R4)에 의해 접속되어 있는 구성으로 할 수도 있다.
· 상기 제2 실시형태에 있어서는, 주 압력 조정기(36), 고 압력 조정기(HP) 및 전자밸브(38)에 의해, 딜리버리 파이프(35)의 압력 조압을 가변적으로 행한다는 기능을 실현하는 구성으로 하였지만, 예컨대 다음과 같이 변경할 수도 있다. 즉, 이들 각 구성에 대신하여, 적어도 2단계의 조압 설정치를 가지는 가변 압력 조정기를 환류경로(R2)에 마련하는 구성으로 하여도 좋다.
· 상기 제2 실시형태에서는, 환류경로(R2)에 대하여 각각 조압 설정치가 상이한 2개의 압력 조정기(36, HP)를 병렬로 설치한 구성으로 하였지만, 예컨대 다음과 같이 변경하여도 좋다. 즉, 환류경로(R2)에 대하여 각각 조압 설정치가 상이한 3개 이상의 압력 조정기를 병렬로 설치하고, 이들 각 압력 조정기의 조압기능을 각각 능동, 비능동으로 하는 전자밸브를 상기 각 압력 조정기의 상류에 마련하는 구성으로 하여도 좋다. 이러한 구성을 채용한 경우에는, 딜리버리 파이프(35)에 압송되는 연료의 압력을 보다 다단계에 걸쳐 조압할 수 있게 된다. 요컨대, 내연기관(1)의 운전중 및 정지중에 있어서, 딜리버리 파이프(35)의 압력을 요구되는 압력으로 적절히 유지할 수 있는 구성이라면, 압력 조정기 및 전자밸브를 설치하는 개수나 경로 도중에 있어서의 배치장소는 적절히 변경 가능하다.
(제 3 실시형태)
본 발명을 구체화한 제3 실시형태에 있어서, 앞의 제1 실시형태와의 상위점을 중심으로 도 1과 도 7 및 도 13을 참조하여 설명한다. 또, 본 실시형태에 있어서는, 장치 전체의 기본적인 구성은 상기 제1 실시형태(도 1)와 동일한 것이기 때문에, 그 설명을 생략한다.
여기에서, 본 실시형태에서 행해지는 기관 정지시의 전자밸브 개폐처리는, 상기 제1 실시형태에서 행해지는 기관 정지시의 전자밸브 개폐처리(도 7)의 상기 스텝 S303 이, 이하에 나타난 바와 같은 처리로 변경되어 있다.
이하, 이 변경된 처리에 관하여, 도 13을 참조하여 설명한다.
우선, 상기 스텝 S301(도 7)에서 점화신호(IG)가 온으로부터 오프로 되었다는 것이 판단되었을 경우에, 상기 스텝 S302(도 7)에서 전자밸브(38)를 폐쇄하고, 스텝 S303(도 13)으로 이동한다.
다음에 스텝 S303a 에서는, 내연기관(1)의 정지 직전에 있어서의 딜리버리 파이프(35)의 압력(파이프 연료 압력(Pp))과 제2 조압치(Pnd)의 차에 근거하여 연료펌프(32)의 구동 계속시간(TdrvB)을 산출하고, 스텝 S303b 로 이동한다. 또, 이 구동 계속시간(TdrvB)은, 파이프 연료 압력(Pp)과 제2 조압치(Pnd)의 차가 작아지는 만큼 그 값도 작아지게 된다는 경향을 나타내는 것이다.
그리고 스텝 S303b 에서는, 내연기관(1)의 정지 직후로부터의 경과시간이 구동 계속시간(TdrvB) 미만인지 여부가 판단된다. 경과시간이 구동 계속시간(TdrvB) 미만이라고 판단된 경우에는, 상기 스텝 S304(도 7)로 이동하고, 연료펌프(32)의 구동을 계속하고, 한편 경과시간이 구동 계속시간(TdrvB) 미만이 아니라고 판단된 경우에는, 기관 정지시의 전자밸브 개폐처리를 종료한다.
즉, 상기 처리(도 13) 및 기관 정지시의 전자밸브 개폐처리(도 7)를 통하여, 내연기관(1)의 정지에 동반하여 전자밸브(38)가 폐쇄되고, 동 내연기관(1)의 정지로부터 구동 계속시간(TdrvB)이 경과되기까지는 연료펌프(32)의 구동이 계속된다.
여기에서, 예컨대 내연기관(1)의 정지 전에 이미 부 압력 조정기(37)의 조압 기능이 능동으로 되어 있는 경우를 상정하면, 이 때, 딜리버리 파이프(35)의 압력은 대략 제2 조압치(Pnd)와 동일하다. 그리고, 내연기관(1)의 정지 직후로부터 이미 설정되어 있는 소정시간이 경과하기까지 연료펌프(32)의 구동을 계속하였다면, 딜리버리 파이프(35)의 압력은 제2 조압치(Pnd)로 유지되어 있는지에 관계없이, 연료펌프(32)에 의해 동 압력을 승압시키게 된다. 즉, 연료펌프(32)에 필요 이상의 부하가 걸리고 있는 상태라고 할 수 있다.
이 점에 있어서, 본 실시형태에서는, 내연기관(1)의 정지 직전의 딜리버리 파이프(35)의 압력과 제2 조압치(Pnd)의 차에 근거하여 구동 계속시간(TdrvB)을 산출하도록 하고 있기 때문에, 연료펌프(32)의 구동 계속시간이 적절하게 설정되고, 동 연료펌프(32)에 필요 이상의 부하가 걸리는 사태가 적절하게 회피되게 된다.
이상 상술한 바와 같이, 이 제3 실시형태에 관련한 내연기관의 연료 공급장치에 의하면, 앞의 제1 실시형태에 의한 상기 (1) ∼ (4)의 효과에 더하여, 더욱이 이하에 나타낸 바와 같은 효과가 얻어지게 된다.
(5) 내연기관(1)의 정지 후에 있어서의 연료펌프(32)의 구동을 구동 계속시간(TdrvB)에 근거하여 행하도록 하고 있기 때문에, 동 연료펌프(32)의 구동이 정확하게 행해지고, 연료펌프(32)에 필요 이상의 부하가 걸리는 사태를 적절하게 회피할 수 있게 된다.
또, 상기 제3 실시형태는, 이것을 적절히 변경한, 예컨대 다음과 같은 형태로서 실시할 수도 있다.
· 상기 제3 실시형태에서는, 내연기관(1)의 정지 직전에 있어서의 딜리버리 파이프(35)의 압력(파이프 연료 압력(Pp)과 제2 조압치(Pnd)의 차에 근거하여 연료펌프(32)의 구동 계속시간(TdrvB)을 산출하였지만(도 13 : 스텝 S303a), 예컨대 다음과 같이 변경할 수도 있다. 즉, 내연기관(1)의 정지 직전에 있어서 능동으로 되어 있는 주 압력 조정기에 의한 조압 설정치와, 내연기관(1)의 정지 직후에 능동을 되는 압력 조정기에 의한 조압 설정치의 차에 근거하여 연료펌프(32)의 구동 계속시간(TdrvB)을 산출하는 구성으로 할 수도 있다.
(제4 실시형태)
본 발명을 구체화한 제4 실시형태에 관하여, 도 15 ∼ 도 19를 참조하여 설명한다.
본 실시형태에 있어서, 장치 전체의 구성은 상기 제1 실시형태(도 1)의 장치와 마찬가지이지만, 내연기관(1)의 운전 중, 상기 제1 실시형태에 있어서의 기관 운전 중의 전자밸브 개폐처리(도 6)에 알맞게, 이하에 설명하는 처리를 행하는 구성으로 되어 있다. 이하, 도 15 및 도 16을 참조하여 기관 운전 중의 전자밸브 개폐처리에 알맞게 행해지는 제2 전자밸브 개폐처리(조압 설정치 저감수단)에 관하여 설명한다.
동 도 15에 도시된 바와 같이, 이 처리에서는, 우선 에어 플로미터의 검출 데이터 등에 근거하여 산출된 연료 분사량(Qi), 즉 내연기관(1)의 운전에 요구되는 연료량을 판독한다(스텝 S401). 다음에, 이 연료 분사량(Qi)이, 제2 조압치(Pnd)가 유효로 되어 있을 때의 연료펌프(32)의 연료 토출량(제2 연료 토출량(Qpnd))을 기준으로 하여 설정되어 있는 제1 판정유량(Qhig) 이상인지 여부를 판정한다(스텝 S402). 연료 분사량(Qi)이 제1 판정유량(Qhig) 이상일 때(스텝 S402 : Yes), 도 16에 도시된 맵에 근거하여 전자밸브(38)의 개폐조작을 행한다, 즉 전자밸브(38)를 개방한다(스텝 S403). 한편, 연료 분사량(Qi)이 제1 판정유량(Qhig) 미만일 때(스텝 S402 : No), 조압설정치로서 제2 조압치(Pnd)가 유효로 되어 있는지 여부를 판정한다(스텝 S404). 제2 조압치(Pnd)가 무효로 되어 있을 때에는 본 처리를 일단 종료하고(스텝 S404 : No), 제2 조압치(Pnd)가 유효로 되어 있을 때에는 다음의 판정을 행한다(스텝 S404 : Yes). 즉, 연료 분사량(Qi)이 상기 제1 판정유량(Qhig) 보다도 낮게 설정되어 있는 제2 판정유량(Qiow) 미만인지 여부를 판정한다(스텝 S405). 연료 분사량(Qi)이 제2 판정유량(Qlow) 미만일 때(스텝 S405 : Yes), 도 16에 도시된 맵에 근거하여 전자밸브(38)의 개폐조작을 행하고, 연료 분사량(Qi)이 제2 판정유량(Qlow) 이상일 때에는(스텝 S405 : No), 본 처리를 일단 종료한다.
이와 같이, 상기 처리에 의하면, 연료 분사량(Qi)가 제1 판정유량(Qhig) 이상일 때에는, 앞의 전자밸브 개폐처리(도 6)의 판정결과에 관계없이 전자밸브(38)가 개방된다.
여기에서, 도 17 및 도 18을 참조하여, 상기 각 판정유량(Qhig, Qlow)의 판정상태에 관하여 설명한다.
동 도 17에 도시된 바와 같이, 일반적으로 연료펌프의 연료 토출량은 동 연료펌프의 하류측의 압력, 즉 압력 조정기의 조압 설정치가 높아짐에 따라 감량되는 경향이 있다. 그리고, 본 실시형태에 있어서 연료펌프(32)는, 기본적으로는 제1 조압치(Pst)에 대응하는 제1 연료 토출량(Qpst) 및 제2 조압치(Pnd)에 대응하는 제2 연료 토출량(Qpnd) 중 어느 하나로 구동되게 된다.
따라서, 도 18에 도시된 바와 같이 상기 제2 연료 토출량(Qpnd)보다도 소정의 유량만큼 적은 값이 제1 판정유량(Qhig)으로서 설정되고, 이 제1 판정유량(Qhig)보다도 소정의 유량만큼 적은 값이 제2 판정유량(Qlow)으로서 설정되게 된다.
이것에 의해, 연료펌프(32)가 제2 연료 토출량(Qpnd)으로 구동되고 있을 때에, 연료 분사량(Qi)이 제1 판정유량(Qhig)을 상회하였다면(도 18 : 시각 t181), 연료펌프(32)는 제1 연료 토출량(Qpst)으로 구동되게 된다. 그리고, 연료 분사량(Qi)이 제2 판정유량(Qlow)을 하회하는 동시에(도 18 : 시각 t182), 포화증기압력(PVP)이 제1 조압치(Pst) 이상이라면(도 6 : 스텝 S203 : No), 연료펌프(32)는 다시 제2 연료 토출량(Qpnd)으로 구동되게 된다.
그런데, 연료 분사밸브(INJ)를 통하여 내연기관(1)에 분사 공급되는 연료량이 연료펌프(32)의 연료 토출량 이상으로 될 때에는, 다음과 같은 것이 우려된다.
즉, 동 분사 공급되는 연료량이 딜리버리 파이프(35)(연료 분사기구(34)) 내에 공급되는 연료량을 상회하게 되기 때문에, 동 딜리버리 파이프(35) 내의 연료 압력이 점차로 주 압력 조정기의 조압 설정치에 따른 압력으로 유지되지 않게 될 수 있다. 그리고, 이 경우, 딜리버리 파이프(35) 내의 연료의 압력이 불안정한 상태로 되는 것에 기인하여, 연료 분사밸브(INJ)를 통하여 내연기관(1)으로부터 요구되는 연료량을 적절하게 분사하는 것이 곤란하게 되는 동시에 운전성의 악화를 불 러오게 된다. 한편, 연료펌프(32)의 연료 토출량은, 상술한 바와 같이 조압 설정치가 낮아지는 만큼 증량되는 경향이 있다.
여기에서, 본 실시형태에서는, 연료 분사량(Qi)이 제1 판정유량(Qhig) 이상으로 될 때, 제1 조압치(Pst)를 유효로 하는 것으로 연료펌프(32)가 제1 연료 토출량(Qpst)으로 구동되도록 하고 있다. 이것에 의해, 딜리버리 파이프(35) 내에 공급되는 연료량이 증량되어 동 딜리버리 파이프(35) 내의 연료의 압력이 제1 조압치(Pst)에 따른 압력으로 유지된다, 즉 딜리버리 파이프(35) 내의 연료의 압력이 안정된 상태로 유지되게 된다. 그리고, 딜리버리 파이프(35) 내의 연료의 압력이 불안정한 상태로 되는 것에 기인하는 내연기관(1)의 운전성 악화가 양호하게 억제되게 된다.
다음에, 도 19를 참조하여, 제3 전자밸브 개폐처리(도 15)에 의한 조압 설정치의 변경 상태의 일례를 설명한다.
예컨대, 시각 t191에 있어서 연료 분사량(Qi)이 제1 판정유량(Qhig) 이상이라는 것이 검출되었다면, ECU(4)에 의해 전자밸브(38)가 개방되고, 부 압력 조정기(37)가 무효로 된다(도 19 (a), (b), (f)). 이것에 의해, 조압 설정치로서 제1 조압치(Pst)가 유효로 되는 동시에, 연료펌프(32)가 제1 연료 토출량(Qpst)으로 구동되게 된다(도 19 (c), (d)). 그리고, 시각 t192에 있어서 연료 분사량(Qi)이 제2 판정유량(Qlow) 미만, 또한 포화증기압력(PVP)이 제1 조압치(Pst) 이상인 것이 검출되었다면, 전자밸브(38)가 폐쇄되어부 압력 조정기(37)가 유효하게 된다(도 19 (a), (b), (e), (f)). 이것에 의해, 조압 설정치로서 제2 조압치(Pnd)가 유효로 되고, 연료펌프(32)가 제2 연료 토출량(Qpnd)으로 구동되게 된다(도 19(c), (d)). 그리고, 시각 t193에 있어서, 포화증기압력(PVP)이 제1 조압치(Pst) 미만으로 되었다는 것이 검출되었다면, ECU(4)에 의해 전자밸브(38)가 개방되고, 부 압력 조정기(37)가 무효로 된다(도 19 (a), (b), (f)). 이것에 의해, 조압 설정치로서 제1 조압치(Pst)가 유효로 되는 동시에, 연료펌프(32)가 제1 연료 토출량(Qpst)으로 구동되게 된다(도 19 (c), (d)).
이상 상술한 바와 같이, 이 제4 실시형태에 관련된 내연기관의 연료 공급장치에 의하면, 앞의 제1 실시형태에 의한 상기 (1) ∼ (4)의 효과에 준하는 효과에 더하여, 더욱이 이하에 열거하는 바와 같은 효과가 얻어지게 된다.
(5) 본 실시형태에서는, 연료 분사량(Qi)이 제1 판정유량(Qhig) 이상으로 될 때, 제1 조압치(Pst)를 유효로 하는 것으로 연료펌프(32)가 제1 연료 토출량(Qpst)으로 구동되도록 하고 있다. 이것에 의해, 딜리버리 파이프(35) 내에 공급되는 연료가 증량되도록 되기 때문에, 동 딜리버리 파이프(35) 내의 연료의 압력이 불안정한 상태로 되는 것에 기인하는 내연기관(1)의 운전성 악화를 양호하게 억제할 수 있게 된다.
(6) 본 실시형태에서는, 연료 분사량(Qi)이 연료펌프(32)의 제1 연료 토출량(Qpst)보다도 낮게 설정되는 제1 판정유량(Qhig) 이상으로 되는 것, 및 동 제1 판정유량(Qhig)보다도 낮게 설정되는 제2 판정유량(Qlow) 미만으로 되는 것을 전자밸브(38)의 개폐조작을 행하기 위한 조건으로 하고 있다. 이것에 의해, 전자밸브(38)의 개폐조작에 걸리는 제어 헌팅을 양호하게 회피할 수 있게 된다.
또, 상기 제4 실시형태는, 이것을 적절히 변경한, 예컨대 다음과 같은 형태로서 실시할 수도 있다.
· 상기 제4 실시형태에서는, 미리 설정되어 있는 제1 판정유량(Qhig) 및 제2 판정유량(Qlow)에 근거하여 연료 토출량의 변경을 행하는 구성이었지만, 예컨대 다음과 같이 변경하는 것도 가능하다. 즉, 상기 각 판정유량(Qhig, Qlow)을 내연기관(1)의 운전 파라미터에 근거하여 보정하면서 연료 토출량의 변경을 행할 수도 있다.
· 상기 제4 실시형태에서는, 제2 전자밸브 개폐처리(도 15)를 통하여 전자밸브(38)의 개폐조작을 행하는 구성으로 하였지만, 동 처리에 대신하여 이하에 설명하는 처리(도 20)를 행하는 구성으로 할 수도 있다.
동 도 20에 도시된 바와 같이, 이 처리에서는, 우선 에어 플로미터의 검출 데이터 등에 근거하여 산출된 연료 분사량(Qi)을 판독한다(스텝 S401a). 다음에, 이 연료 분사량(Qi)이, 제1 판정유량(Qhig) 이상인지 여부를 판정하고(스텝 S402a), 연료 분사량(Qi)이 제1 판정유량(Qhig) 이상일 때(스텝 S402a : Yes), 도 16에 도시된 맵에 근거하여 전자밸브(38)의 개폐조작을 행한다, 즉 전자밸브(38)를 개방한다(스텝 S403a). 한편, 연료 분사량(Qi)이 제1 판정유량(Qhig) 미만일 때(스텝 S402a : No), 도 16에 도시된 맵에 근거하여 전자밸브(38)의 개폐조작을 행한다.
· 상기 제4 실시형태에서는, 제2 전자밸브 개폐처리(도 15)를 통하여 전자밸브(38)의 개폐조작을 행하는 구성으로 하였지만, 동 처리에 대신하여 이하에 설 명하는 처리(도 21)를 행하는 구성으로 할 수도 있다.
동 도 21에 도시된 바와 같이, 이 처리에서는, 우선 에어 플로미터의 검출 데이터 등에 근거하여 산출된 연료 분사량(Qi)을 판독한다(스텝 S401b). 다음에, 이 연료 분사량(Qi)이, 제2 연료 토출량(Qpnd) 이상인지 여부를 판정하고(스텝 S402b), 연료 분사량(Qi)이 제2 연료 토출량(Qpnd) 이상일 때(스텝 S402b : Yes), 도 16에 도시된 맵에 근거하여 전자밸브(38)의 개폐조작을 행한다, 즉 전자밸브(38)를 개방한다(스텝 S403b). 한편, 연료 분사량(Qi)이 제2 연료 토출량(Qpnd) 미만일 때(스텝 S402b : No), 도 16에 도시된 맵에 근거하여 전자밸브(38)의 개폐조작을 행한다.
· 상기 제4 실시형태에서는, 제2 전자밸브 개폐처리(도 15)를 통하여 전자밸브(38)의 개폐조작을 행하는 구성으로 하였지만, 동 처리에 대신하여 이하에 설명하는 처리(도 22)를 행하는 구성으로 할 수도 있다.
동 도 22에 도시된 바와 같이, 이 처리에서는, 에어 플로미터의 검출 데이터 등에 근거하여 산출된 연료 분사량(Qi)을 판독한다(스텝 S401c). 다음에, 이 연료 분사량(Qi)이 제2 연료 토출량(Qpnd) 이상인지 여부를 판정하고(스텝 S402c), 연료 분사량(Qi)이 제2 연료 토출량(Qpnd) 이상일 때(스텝 S402c : Yes), 도 16에 도시된 맵에 근거하여 전자밸브(38)의 개폐조작을 행한다, 즉 전자밸브(38)를 개방한다(스텝 S403c). 한편, 연료 분사량(Qi)이 제2 연료 토출량(Qpnd) 미만일 때(스텝 S402c : No), 조압 설정치로서 제2 조압치(Pnd)가 유효로 되어 있는지 여부를 판정한다(스텝 S404c). 제2 조압치(Pnd)가 무효로 되어 있을 때에는 본 처리를 일단 종료하고(스텝 S404c : No), 제2 조압치(Pnd)가 유효로 되어 있을 때에는 다음의 판정을 행한다(스텝 S404c : Yes). 즉, 연료 분사량(Qi)이 상기 제1 판정유량(Qhig) 미만인지 여부를 판정한다(스텝 S405c). 연료 분사량(Qi)이 제1 판정유량(Qhig) 미만일 때(스텝 S405c : Yes), 도 16에 도시된 맵에 근거하여 전자밸브(38)의 개폐조작을 행하고, 연료 분사량(Qi)이 제1 판정유량(Qhig) 이상일 때에는(스텝 S405c : No), 본 처리를 일단 종료한다.
· 상기 제4 실시형태에서는, 기관 운전 중의 전자밸브 개폐처리(도 6) 및 기관 정지시의 전자밸브 개폐처리(도 7)에 알맞게 제2 전자밸브 개폐처리(도 15)를 행하는 구성으로 하였지만, 예컨대 다음과 같이 변경하는 것도 가능하다. 즉, 기관 정지시의 전자밸브 개폐처리(도 7)를 행하지 않는 구성으로 할 수도 있다.
· 상기 제4 실시형태에서는, 기관 운전중의 전자밸브 개폐처리(도 6) 및 기관 정지시의 전자밸브 개폐처리(도 7)에 알맞게 제2 전자밸브 개폐처리(도 15)를 행하는 구성으로 하였지만, 예컨대 다음과 같이 변경하는 것도 가능하다. 즉, 기관 운전시의 전자밸브 개폐처리(도 6)를 행하지 않는 구성으로 할 수도 있다. 또, 이러한 구성을 채용한 경우에는, 제2 전자밸브 개폐처리(도 15)의 스텝 S406 에 있어서, 전자밸브(38)의 폐쇄 조작을 행하는 것으로 한다.
· 상기 제4 실시형태에서는, 기관 운전중의 전자밸브 개폐처리(도 6) 및 기관 정지시의 전자밸브 개폐처리(도 7)에 알맞게 제2 전자밸브 개폐처리(도 15)를 행하는 구성으로 하였지만, 예컨대 다음과 같이 변경하는 것도 가능하다. 즉, 기관 운전 중의 전자밸브 개폐처리(도 6) 및 기관 정지시의 전자밸브 개폐처리(도 7) 를 행하지 않는 구성으로 할 수도 있다. 또, 이러한 구성을 채용한 경우에는, 제2 전자밸브 개폐처리(도 15)의 스텝 S406 에 있어서, 전자밸브(38)의 폐쇄 조작을 행하는 것으로 한다.
(제5 실시형태)
본 발명을 구체화한 제5 실시형태에 관하여, 도 23 ∼ 도 25를 참조하여 설명한다.
본 실시형태에 있어서, 장치 전체의 구성은 상기 제1 실시형태(도 1)의 장치와 동일하지만, 내연기관(1)의 운전 중, 상기 제1 실시형태에 있어서의 기관운전 중의 전자밸브 개폐처리(도 6)에 대신하여, 이하에 설명하는 처리를 행하는 구성으로 되어 있다. 이하, 도 23을 참조하여 기관 운전 중의 전자밸브 개폐처리에 대신하여 행해지는 제3 전자밸브 개폐처리(조압 설정치 증대수단)에 관하여 설명한다.
동 도 23에 도시된 바와 같이, 이 처리에서는, 우선 파이프 연료 압력센서(54)에 의해 검출된 파이프 연료 압력(Pp)과 에어 플로미터의 검출치를 통하여 추정된 흡기통로(23) 내의 압력의 차인 압력차(DfP)를 판독한다(스텝 S501). 다음에, 이 압력차(DfP)가 미리 설정되어 있는 소정의 압력차(DfPct) 미만인지 여부를 판정한다(스텝 S502). 그리고, 압력차(DfP)가 소정의 압력차(DfPct) 미만일 때 전자밸브(38)를 폐쇄하고(스텝 S503), 압력차(DfP)가 소정의 압력차(DfPct) 미만이 아닐 때에는 전자밸브(38)를 개방한다(스텝 S504).
이와 같이, 상기 처리에 의하면, 압력차(DfP)가 소정의 압력차(DfPct) 미만 일 때, 부 압력 조정기(37)의 조압기능이 유효로 되고, 압력차(DfP)가 소정의 압력차(DfPct) 이상일 때에는 동 조정기(37)의 조압기능이 무효로 된다.
따라서, 조압 설정치는 상기 제3 전자밸브 개폐처리(도 23)를 통하여 도 24에 도시된 바와 같은 상태를 가지고 설정되는 것으로 된다.
동 도 24에 도시된 바와 같이, 압력차(DfP)가 소정의 압력차(DfPct) 미만일 때, 조압 설정치로서 제2 조압치(Pnd)가 유효로 되기 때문에, 딜리버리 파이프(35) 내의 연료의 압력은 탱크 연료 압력(Pt)을 기준으로 하여, 제1 조압치(Pst)가 유효로 되어 있을 때의 대략 2배에 상당하는 압력으로 유지되게 된다. 이와 관련하여, 상기 제2 전자밸브 개폐처리(도 23)가 행해지지 않는 경우에는, 압력차(DfP)가 소정의 압력차(DfPct) 미만일 때, 일점쇄선으로 도시된 바와 같이 조압 설정치로서 제1 조압치(Pst)가 유효로 되는 동시에, 딜리버리 파이프(35) 내의 연료의 압력은 동 제1 조압치(Pst)에 따른 압력으로 유지되게 된다.
한편, 압력차(DfP)가 소정의 압력차(DfPct) 이상일 때, 조압 설정치로서 제1 조압치(Pst)가 유효로 되고, 딜리버리 파이프(35) 내의 연료의 압력은 이 제1 조압치(Pst)에 따른 압력으로 유지되게 된다.
그런데, 종래의 LPG 기관의 연료 공급장치, 즉 압력센서를 통하여 검출되는 딜리버리 파이프 내의 연료의 압력과 예컨대 에어 플로미터의 검출치로부터 추정되는 흡기통로의 압력과의 압력차에 근거하여 연료 분사밸브의 개방시간을 결정하는 연료 공급장치에 있어서는 다음과 같은 것이 우려된다.
LPG는 가압되어 액화된 상태로 연료탱크 내에 저류되는 액화가스연료이기 때 문에, 연료탱크 내에 저류되어 있는 LPG의 압력은 외기온도나 연료의 조성에 의해서 크게 상이한 값을 나타내는 경향이 있다. 따라서, 예컨대 외기온도 등의 영향에 의해 연료탱크 내의 연료의 온도가 과도하게 낮을 때에는, 그것에 따라서 동 연료탱크 내의 연료의 압력도 낮아지기 때문에, 조압기구(압력 조정기)의 조압 설정치가 낮은 값으로 설정되어 딜리버리 파이프 내의 연료의 압력도 그것에 따른 압력으로 유지되게 된다.
그리고, 이 경우, 딜리버리 파이프 내의 연료의 압력과 내연기관의 흡기통로의 압력과의 차가 작아지는 것에 의해, 동 압력차에서 차지하는 압력센서의 검출오차의 비율이 커지게 되기 때문에 연료 분사밸브의 개방시간이 적절하게 산출되지 않게 되는 동시에 동 연료 분사밸브에 의한 연료 분사량의 흐트러짐이 증대되게 된다.
이와 같이, 종래의 연료 공급장치에 있어서는, 연료탱크 내의 연료의 압력(온도)이 과도하게 낮을 때, 압력센서의 검출 오차 등에 기인하는 운전성의 악화가 우려된다.
여기에서, 본 실시형태에서는, 압력차(DfP)가 소정의 압력차(DfPct) 미만으로 될 때, 파이프 연료 압력센서(54)의 압력 측정오차 등의 영향에 의해 연료 분사밸브(INJ)를 통하여 적절한 연료 분사를 행할 수 없는 상황에 있다고 판정하고, 제2 조압치(Pnd)를 유효로 하도록 하고 있다. 이것에 의해, 딜리버리 파이프(35) 내의 연료의 압력이 제2 조압치(Pnd)에 따른 압력으로 유지되는 동시에, 상기 압력차(DfP)가 커지게 된다. 따라서, 동 압력차(DfP)에서 차지하는 압력센서(파이프 연 료 압력센서(54))의 검출오차의 비율이 작아지기 때문에, 동 검출오차 등에서 기인하는 연료 분사밸브(INJ)의 연료 분사량의 흐트러짐이 억제되는 동시에, 연료 분사밸브(INJ)의 연료 분사가 적절하게 행해지는 않는 것에 의한 운전성 악화가 양호하게 회피되게 된다.
다음에, 도 25를 참조하여, 제3 전자밸브 개폐처리(도 23)에 의한 조압 설정치의 변경 상태의 일례를 설명한다.
예컨대, 시각 t251에 있어서 압력차(DfP)가 소정의 압력차(DfPct) 미만인 것이 검출되었다면, ECU(4)에 의해 전자밸브(38)가 폐쇄되고, 부 압력 조정기(37)가 유효로 된다(도 25 (a), (b), (d)). 이것에 의해, 조압 설정치로서 제2 조압치(Pnd)가 유효로 되는 동시에, 딜리버리 파이프(35) 내의 연료의 압력이 동 제2 조압치(Pnd)에 따른 압력으로 유지되게 된다(도 25 (c)). 그리고, 압력차(DfP)가 소정의 압력차(DfPct) 이상으로 되었다는 것이 시각 t252에 있어서 검출되었다면, ECU(4)에 의해 전자밸브(38)가 폐쇄되고, 부 압력 조정기(37)가 무효로 된다(도 25 (a), (b), (d)). 이것에 의해, 조압 설정치로서 제1 조압치(Pst)가 유효로 되는 동시에, 딜리버리 파이프(35) 내의 연료의 압력이 동 제1 조압치(Pst)에 따른 압력으로 유지되게 된다(도 25 (c)). 그리고, 시각 t253에 있어서, 다시 한번, 압력차(DfP)가 소정의 압력(DfPct) 미만으로 되었다는 것이 검출되었다면, 상기 동일한 상태를 가지고 조압 설정치의 변경이 행해지고, 이후에도 상기 처리 상태에 준한 처리가 계속된다.
이상 상술한 바와 같이, 이 제5 실시형태에 관련한 내연기관의 연료 공급장 치에 의하면, 앞의 제1 실시형태에 의한 상기 (1) ∼ (3)의 효과에 준한 효과에 더하여, 더욱이 이하에 열거된 바와 같은 효과가 얻어지게 된다.
(4) 본 실시형태에서는, 압력차(DfP)가 소정의 압력차(DfPct) 미만으로 될 때, 부 압력 조정기(37)와 함께 제2 조압치(Pnd)를 유효로 하도록 하고 있다. 이것에 의해, 딜리버리 파이프(35) 내의 연료의 압력과 흡기통로(23)의 압력의 압력차(DfP)가 커지기 때문에, 연료 분사밸브(INJ)의 연료 분사량의 흐트러짐을 억제하여 내연기관(1)의 운전성의 악화를 양호하게 회피할 수 있게 된다.
(5) 본 실시형태에서는, 압력차(DfP)가 소정의 압력차(DfPct) 미만으로 될 때, 제2 조압치(Pnd)를 유효로 하고, 압력차(DfP)가 소정의 압력차(DfPct) 이상으로 될 때에는 제1 조압치(Pst)를 유효로 하도록 하고 있다. 이것에 의해, 제1 조압치(Pst)가 유효로 되어 있을 때보다도 연료펌프(32)의 부하가 증대되는 제2 조압치(Pnd)는, 연료 분사밸브(INJ)의 연료 분사량의 흐트러짐이 우려될 때에만 유효로 되는 것으로 되기 때문에연료펌프(32)의 수면의 저하나 연비의 악화 등을 양호하게 억제할 수 있게 된다.
(6) 본 실시형태에서는, 압력차(DfP)가 소정의 압력차(DfPct) 미만으로 될 때, 제2 조압치(Pnd)를 유효로 하도록 하고 있다. 즉, 흡기통로(23)의 압력이 변동하는 영역의 크기는, 딜리버리 파이프(35) 내의 연료의 압력(파이프 연료 압력(Pp))이 변동하는 영역의 크기에 대하여 충분히 작은 경향을 가지기 때문에, 압력차(DfP)가 소정의 압력차(DfPct) 미만으로 될 때에는, 기본적으로는 파이프 연료 압력(Pp)이 낮은 영역에 있어서, 제2 조압치(Pnd)가 유효로 되는 것에 의해 파이프 연료 압력(Pp)이 종래의 값(제2 조압치(Pnd)가 유효로 되지 않을 때의 값)보다도 높아지게 된다. 이것에 의해, 조압 설정치로서 제1 조압치(Pst)만이 유효로 되는 경우에 비하여 파이프 연료 압력(Pp)의 변동 영역이 작아지는 동시에, 연료 분사밸브(INJ)에 요구되는 다이내믹 레인지가 작아지게 된다. 그리고, 연료 분사밸브(INJ)로서 보다 낮은 성능을 가지는 것을 채용하는 것이 가능하게 되기 때문에, 연료 공급장치를 보다 용이하게 실현할 수 있게 된다.
또, 상기 제5 실시형태는, 이것을 적절히 변경한, 예컨대 다음과 같은 형태로서 실시할 수도 있다.
· 상기 제5 실시형태에서는, 압력차(DfP)가 소정의 압력차(DfPct) 미만으로 될 때, 제2 조압치(Pnd)를 유효로 하고, 압력차(DfP)가 소정의 압력차(DfPct) 이상으로 될 때, 제1 조압치(Pst)를 유효로 하는 구성으로 하였지만, 예컨대 다음과 같이 변경하는 것도 가능하다. 즉, 압력차(DfP)가 소정의 압력차(DfPct)보다도 크게 설정된 제2 소정의 압력차로 되는 것에 근거하여, 조압 설정치를 제2 조압치(Pnd)로부터 제1 조압치(Pst)로 변경되는 구성으로 할 수도 있다.
· 상기 제5 실시형태에서는, 미리 설정되어 있는 소정의 압력차(DfPct)에 근거하여 조압 설정치의 변경을 행하는 구성으로 하였지만, 예컨대 다음과 같이 변경하는 것도 가능하다. 즉, 상기 소정의 압력차(DfPct)를 내연기관(1)의 운전 파라미터에 근거하여 보정하면서 조압 설정치의 변경을 행할 수도 있다.
· 상기 제5 실시형태에서는, 기관 정지시의 전자밸브 개폐처리(도 7)에 알맞게 제3 전자밸브 개폐처리(도 23)를 행하는 구성으로 하였지만, 예컨대 다음과 같이 변경하는 것도 가능하다. 즉, 기관 정지시의 전자밸브 개폐처리(도 7)의 처리를 행하지 않는 구성으로 할 수도 있다.
· 상기 제5 실시형태에서는, 기관 정지시의 전자밸브 개폐처리(도 7)에 알맞게 제3 전자밸브 개폐처리(도 23)를 행하는 구성으로 하였지만, 예컨대 다음과 같이 변경하는 것도 가능하다. 즉, 내연기관(1)의 운전중, 더욱이 기관 운전중의 전자밸브 개폐처리(도 6)를 행하는 구성으로 할 수도 있다. 또, 이러한 구성을 채용한 경우에는, 기관 운전중의 전자밸브 개폐처리(도 6)의 스텝 S203 의 판정결과 및 제3 전자밸브 개폐처리(도 23)의 스텝 S502 의 판정결과로부터 얻어지는 이하의 판정결과, 즉
[a] 포화증기압력(PVP)이 제1 조압치(Pst) 미만이고, 압력차(DfP)가 소정의 압력차(DfPct) 미만.
[b] 포화증기압력(PVP)이 제1 조압치(Pst) 미만이고, 압력차(DfP)가 소정의 압력차(DfPct) 이상.
[c] 포화증기압력(PVP)이 제1 조압치(Pst) 이상이고, 압력차(DfP)가 소정의 압력차(DfPct) 미만.
[d] 포화증기압력(PVP)이 제1 조압치(Pst) 이상이고, 압력차(DfP)가 소정의 압력차(DfPct) 이상.
이라고 하는 각 판정결과에 대하여 각각 전자밸브(38)의 개폐조작을 설정한 소정의 맵에 근거하여 동 전자밸브(38)의 개폐조작을 행하는 것으로 한다. 또한, 내연기관(1)의 운전중, 동 내연기관(1)의 운전 파라미터 등에 근거하여 상기 맵의 내용을 변경할 수도 있다.
· 또한, 상기 변경예에 있어서, 기관 정지시의 전자밸브 개폐처리(도 7)를 행하지 않는 구성으로 하는 것도 가능하다.
(제6 실시형태)
본 발명의 구체화한 제6 실시형태에 있어서, 도 26 ∼ 도 29를 참조하여 설명한다.
본 실시형태에 있어서, 장치 전체의 구성은 상기 제1 실시형태(도 1)의 장치와 마찬가지이지만, 내연기관(1)의 운전중, 상기 제1 실시형태에 있어서의 기관 운전중의 전자밸브 개폐처리(도 6)에 대신하여, 이하에 설명하는 처리를 행하는 구성으로 되어 있다. 이하, 도 26을 참조하여 기관 운전중의 전자밸브 개폐처리에 대신하여 행해지는 제4 전자밸브 개폐처리(조압 설정치 증대수단)에 관하여 설명한다.
동 도 26에 도시된 바와 같이, 이 처리에서는, 우선 탱크 연료 압력센서(52)에 의해 검출된 데이터(탱크 연료 압력(Pt))을 판독한다(스텝 S601). 다음에, 탱크 연료 압력(Pt)이 미리 설정되어 있는 소정의 압력(Pct) 미만인지 여부를 판정한다(스텝 S602). 그리고, 탱크 연료 압력(Pt)이 소정의 압력(Pct) 미만일 때 전자밸브(38)를 폐쇄하고(스텝 S603), 탱크 연료 압력(Pt)이 소정의 압력(Pct) 미만이 아닐 때에는 전자밸브(38)를 개방한다(스텝 S604).
이와 같이, 상기 처리에 의하면, 탱크 연료 압력(Pt)이 소정의 압력(Pct) 미 만일 때, 부 압력 조정기(37)의 조압기능이 유효로 되고, 탱크 연료 압력(Pt)이 소정의 압력(Pct) 이상일 때에는 동 조정기(37)의 조압기능이 무효로 된다.
여기에서, 도 27을 참조하여, 연료탱크(31) 내의 연료의 압력(탱크 연료 압력(Pt))과 각 조압치(Pst, Pnd)와의 관계에 관하여 설명한다.
부 압력 조정기(37)의 조압기능이 무효로 되어 있을 때, 조압설정치로서 제1 조압치(Pst)가 유효로 되는 동시에, 이 제1 조압치(Pst)는 일점쇄선으로 도시된 바와 같이 연료탱크(31) 내의 연료의 압력보다도 일정한 값만큼 높은 압력으로 설정된다.
한편, 부 압력 조정기(37)의 조압기능이 유효로 되어 있을 때, 조압 설정치로서 제2 조압치(Pnd)가 유효로 되는 동시에, 이 제2 조압치(Pnd)는 이점쇄선으로 도시된 바와 같이 연료탱크(31) 내의 연료의 압력보다도 일정한 값만큼 높은 압력으로 설정된다.
따라서, 조압 설정치는, 상기 제4 전자밸브 개폐처리(도 26)를 통하여 도 28에 도시된 바와 같은 상태를 가지고 설정되게 된다.
동 도 28에 도시된 바와 같이, 탱크 연료 압력(Pt)이 소정의 압력(Pct) 미만일 때에는 제2 조압치(Pnd)가 유효로 되기 때문에, 딜리버리 파이프(35) 내의 연료의 압력은 탱크 연료 압력(Pt)을 기준으로 하여, 제1 조압치(Pst)가 유효로 되어 있을 대의 대략 2배에 상당하는 압력으로 유지되게 된다. 즉, 상기 제4 전자밸브 개폐처리(도 26)가 행해지지 않은 경우에는, 일점쇄선으로 도시된 바와 같이 조압 설정치로서 제1 조압치(Pst)가 유효로 되는 동시에, 딜리버리 파이프(35) 내의 연 료의 압력은 동 제1 조압치(Pst)에 따른 압력으로 유지되게 된다.
한편, 탱크 연료 압력(Pt)이 소정의 압력(Pct) 이상일 때에는 제1 조압치(Pst)가 유효로 되기 때문에, 딜리버리 파이프(35) 내의 연료의 압력은 이 제1 조압치(Pst)에 따른 압력으로 유지되게 된다.
그런데, 흡기통로(23)의 압력이 변동하는 영역의 크기는 딜리버리 파이프(35) 내의 연료의 압력(파이프 연료 압력(Pp))이 변동하는 영역의 크기에 대하여 충분히 작은 경향이 있다. 이 때문에, 압력차(DfP)가 내연기관(1)의 운전성의 악화를 초래할우려가 있는 압력차(소정의 압력차(DfPct)) 미만인 것을, 간이적으로 딜리버리 파이프(35) 내의 연료의 압력만에 근거하여 판정할 수도 있다. 또한, 딜리버리 파이프(35) 내의 연료의 압력은, 기본적으로는 압력 조정기의 조압 설정치에 따른 압력으로 유지되어 있고, 이 조압 설정치는 상술한 바와 같이 연료탱크(31) 내의 연료의 압력에 따라서 결정되기 때문에, 파이프 연료 압력(Pp)의 상당치로서 탱크 연료 압력(Pt)을 채용하는 것도 가능하다. 또, 상기 딜리버리 파이프(35) 내의 연료의 압력이 변동하는 영역이란, 이하와 같이 설명된다. 즉, 예컨대 딜리버리 파이프(35) 내의 연료의 압력이 제1 조압치(Pst)만에 따른 압력으로 유지되는 경우, 그 때의 최대압력(도 28 ; 압력 Pmax)과 최소압력(도 28 : Pmin)의 차가 상기 압력이 변동하는 영역으로 된다.
이러한 것으로부터, 상기 상태를 가지고 조압 설정치의 변경을 행하는 것에 의해서도, 상기 제5 실시형태의 작용효과에 준한 작용효과가 얻어지게 된다.
다음에, 도 29를 참조하여, 제4 전자밸브 개폐처리(도 26)에 의한 조압 설정 치의 변경상태의 일례를 설명한다.
예컨대, 시각 t291에 있어서 탱크 연료 압력(Pt)이 소정의 압력(Pct) 미만이라는 것이 검출되었을 때, ECU(4)에 의해 전자밸브(38)가 폐쇄되고, 부 압력 조정기(37)가 유효로 된다(도 29 (a), (b), (d)). 이것에 의해, 조압 설정치로서 제2 조압치(Pnd)가 유효로 되는 동시에, 딜리버리 파이프(35) 내의 연료의 압력이 동 제2 조압치(Pnd)에 따른 압력으로 유지되게 된다(도 29 (c)). 그리고, 탱크 연료 압력(Pt)이 소정의 압력(Pct) 이상으로 되었다는 것이 시각 t292 에 있어서 검출되었다면, ECU(4)에 의해 전자밸브(38)가 폐쇄되고, 부 압력 조정기(37)가 모효로 된다(도 29 (a), (b), (d)). 이것에 의해, 조압 설정치로서 제1 조압치(Pst)가 유효로 되는 동시에, 딜리버리 파이프(35) 내의 연료의 압력이 동 제1 조압치(Pst)에 따른 압력으로 유지되게 된다(도 29 (c)). 그리고, 시각 t292 이후에도 상기 처리상태에 준한 처리가 계속된다.
이상 상술한 바와 같이, 이 제6 실시형태에 관련한 내연기관의 연료 공급장치에 의하면, 앞의 제1 실시형태에 의한 상기 (1) ∼ (3)의 효과에 준한 효과에 더하여, 이하에 열거한 바와 같은 효과가 얻어지게 된다.
(4) 본 실시형태에서는, 탱크 연료 압력(Pt)이 소정의 압력(Pct) 미만으로 될 때, 부 압력 조정기(37)와 함께 제2 조압치(Pnd)를 유효로 하도록 하고 있다. 이것에 의해, 딜리버리 파이프(35) 내의 연료의 압력과 흡기통로(23)의 압력과의 압력차(DfP)가 커지게 되기 때문에, 연료 분사밸브(INJ)의 연료 분사량의 흐트러짐을 억제하고 내연기관(1)의 운전성의 악화를 양호하게 회피할 수 있게 된다.
(5) 본 실시형태에서는, 탱크 연료 압력(Pt)이 소정의 압력(Pct) 미만으로 될 때, 제2 조압치(Pnd)를 유효로 하고, 탱크 연료 압력(Pt)이 소정의 압력(Pct) 이상으로 될 때에는 제1 조압치(Pst)를 유효로 하도록 하고 있다. 이것에 의해, 제1 조압치(Pst)가 유효로 되어 있을 때보다도 연료펌프(32)의 부하가 증대되는 제2 조압치(Pnd)는, 연료 분사밸브(INJ)의 연료 분사량의 흐트러짐이 우려될 때에만 유효로 되기 때문에, 연료펌프(32)의 수명의 저하나 연비의 악화 등을 적절하게 억제할 수 있게 된다.
(6) 본 실시형태에서는, 탱크 연료 압력(Pt)이 소정의 압력(Pct) 미만으로 될 때, 제2 조압치(Pnd)를 유효로 하도록 하고 있다. 즉, 예컨대 조압 설정치로서 제1 조압치(Pst)만이 유효로 되는 경우에는, 도 28에 도시된 딜리버리 파이프(35) 내의 연료의 압력(파이프 연료 압력(Pp))의 변동 영역(압력 Pmax 로부터 압력 Pmin)에 대응하여 적절한 연료 분사를 행할 수 있는 연료 분사밸브(INJ)를 구비할 필요가 생긴다. 이것에 대하여, 본 실시형태에서는, 상기 상태를 가지고 제2 조압치(Pnd)를 유효로 하도록 하고 있기 때문에, 파이프 연료 압력(Pp)의 변동영역이 상기 제1 조압치(pst)만이 유효로 되는 경우보다도 작아진다(압력 Pmax 로부터 압력 Pct). 즉, 연료탱크(31) 내의 연료의 압력(탱크 연료 압력(Pt))의 변동에 대하여 파이프 연료 압력(Pp)의 변동이 작아지기 때문에, 연료 분사밸브(INJ)에 요구되는 다이내믹 레인지가 작아지게 된다. 이와 같이, 연료 분사밸브(INJ)로서 보다 낮은 성능을 가지는 것을 채용하는 것이 가능하게 되기 때문에, 연료 공급장치를 보다 용이하게 실현할 수 있게 된다.
(7) 본 실시형태에서는, 탱크 연료 압력(Pt)이 소정의 압력(Pct) 미만으로 될 때, 제2 조압치(Pnd)를 유효로 하도록 하고 있다. 즉, 연료탱크 내의 연료의 압력에 따라서 조압 설정치가 설정되는 압력 조정기가 채용되어 있는 경우에 있어서는, 다음과 같은 것이 우려된다. 즉, 예컨대 탱크 연료 압력(Pt)이 과도하게 낮은 것에 기인하여, 조압 설정치와 함께 딜리버리 파이프(35) 내의 연료의 압력이 흡기통로(23)의 압력보다도 낮아질 때, 연료 분사밸브(INJ)에 의한 연료 분사를 행할 수 없게 될 수 있다. 이 점에 있어서, 본 실시형태에서는, 상기 상태를 가지고 제2 조압치(Pnd)가 유효로 되어 딜리버리 파이프(35) 내의 연료의 압력이 높아지기 때문에, 상기 우려를 양호하게 회피할 수 있게 된다.
또, 상기 제6 실시형태는, 이것을 적절히 변경한, 예컨대 다음과 같은 형태로서 실시할 수도 있다.
· 상기 제6 실시형태에서는, 탱크 연료 압력(Pt)이 소정의 압력(Pct) 미만으로 될 때, 제2 조압치(Pnd)를 유효로 하고, 탱크 연료 압력(Pt)이 소정의 압력(Pct) 이상으로 될 때, 제1 조압치(Pst)를 유효로 하는 구성을 하였지만, 예컨대 다음과 같이 변경하는 것도 가능하다. 즉, 탱크 연료 압력(Pt)이 소정의 압력(Pct)보다도 크게 설정되는 제2 소정의 압력으로 되는 것에 근거하여, 조압 설정치를 제2 조압치(Pnd)로부터 제1 조압치(Pst)로 변경하는 구성으로 할 수도 있다.
· 상기 제6 실시형태에서는, 미리 설정되어 있는 소정의 압력(Pct)에 근거하여 조압 설정치의 변경을 행하는 구성으로 하였지만, 예컨대 다음과 같이 변경하는 것도 가능하다. 즉, 상기 소정의 압력(Pct)을 내연기관(1)의 운전 파라미터에 근거하여 보정하면서 조압 설정치의 변경을 행할 수도 있다.
· 상기 제6 실시형태에서는, 기관 정지시의 전자밸브 개폐처리(도 7)에 알맞게 제4 전자밸브 개폐처리(도 26)를 행하는 구성으로 하였지만, 예컨대 다음과 같이 변경하는 것도 가능하다. 즉, 기관 정지시의 전자밸브 개폐처리(도 7)의 처리를 행하지 않는 구성으로 할 수도 있다.
· 상기 제6 실시형태에서는, 기관 정지시의 전자밸브 개폐처리(도 7)에 알맞게 제4 전자밸브 개폐처리(도 26)를 행하는 구성으로 하였지만, 예컨대 다음과 같이 변경하는 것도 가능하다. 즉, 내연기관(1)의 운전중, 더욱이 기관 운전중의 전자밸브 개폐처리(도 6)를 행하는 구성으로 할 수도 있다. 또, 이러한 구성을 채용한 경우에는, 기관 운전중의 전자밸브 개폐처리(도 6)의 스텝 S203 의 판정결과 및 제4 전자밸브 개폐처리(도 26)의 스텝 S602 의 판정결과로부터 얻어지는 이하의 판정결과, 즉
[a] 포화증기압력(PVP)이 제1 조압치(Pst) 미만이고, 탱크 연료 압력(Pt)이 소정의 압력(Pct) 미만.
[b] 포화증기압력(PVP)이 제1 조압치(Pst) 미만이고, 탱크 연료 압력(Pt)이 소정의 압력(Pct) 이상.
[c] 포화증기압력(PVP)이 제1 조압치(Pst) 이상이고, 탱크 연료 압력(Pt)이 소정의 압력(Pct) 미만.
[d] 포화증기압력(PVP)이 제1 조압치(Pst) 이상이고, 탱크 연료 압력(Pt)이 소정의 압력(Pct) 이상.
이라고 하는 각 판정결과에 대하여 각각 전자밸브(38)의 개폐조작을 설정한 소정의 맵에 근거하여 동 전자밸브(38)의 개폐조작을 행하는 것으로 한다. 또한, 내연기관(1)의 운전중, 동 내연기관(1)의 운전 파라미터 등에 근거하여 상기 맵의 내용을 변경할 수도 있다.
· 또한, 상기 변경예에 있어서, 기관 정지시의 전자밸브 개폐처리(도 7)를 행하지 않는 구성으로 하는 것도 가능하다.
(그 밖의 실시형태)
그밖에, 상기 각 실시형태에 공통으로 변경 가능한 요소로서는, 다음과 같은 것이 있다.
· 상기 제2 실시형태에, 상기 제3 실시형태에서 예시한 변경처리(도 13)를 적용한 구성으로 하여도 좋다. 이러한 구성을 채용한 경우에도, 내연기관(1)의 정지 후에 있어서의 연료펌프(32)의 구동이 정확하게 행해지고, 연료펌프(32)에 필요 이상의 부하가 걸린다고 하는 사태가 양호하게 회피되게 된다.
· 상기 제2 실시형태에 상기 제4 ∼ 제 6 실시형태를 적용하는 것도 가능하다.
· 상기 제3 실시형태에 상기 제4 ∼ 제 6 실시형태를 적용하는 것도 가능하다.
· 상기 제4 실시형태에 상기 제5 혹은 제6 실시형태를 적용하는 것도 가능하다. 즉, 상기 제4 실시형태에 있어서, 내연기관(1)의 운전중, 더욱이 제3 전자 밸브 개폐처리(도 23) 혹은 제4 전자밸브 개폐처리(도 26) 중 어느 하나를 행하는 구성으로 할 수도 있다. 또, 이러한 구성을 채용한 경우, 이하의 각 처리, 즉
[a] 기관 운전중의 전자밸브 개폐처리(도 6)
[b] 제2 전자밸브 개폐처리(도 15)
[c] 제3 혹은 제4의 전자밸브 개폐처리(도 23 또는 도 26)
라고 하는 각 처리를 통하여 얻어지는 전자밸브(38)의 개폐조작에 관련된 판정결과의 각 조합에 대하여 각각 전자밸브(38)의 개폐조작을 설정한 소정의 맵에 근거하여 동 전자밸브(38)의 개폐조작을 행하는 것으로 한다.
· 또한, 상기 변경예에 있어서, 기관 운전중의 전자밸브 개폐처리(도 6) 및 기관 정지시의 전자밸브 개폐처리(도 7) 중 적어도 한 쪽을 행하지 않는 구성으로 하는 것도 가능하다.
· 상기 제5 실시형태에서는, 압력차(DfP)가 소정의 압력차(DfPct) 미만인, 상기 제6 실시형태에서는 탱크 연료 압력(Pt)이 소정의 압력(Pct) 미만이라는 조건에 근거하여 전자밸브(38)의 폐쇄 조작을 행하는 구성으로 하였지만, 동 조건을 예컨대 다음과 같이 변경하는 것도 가능하다. 즉,
[a] 딜리버리 파이프(35) 내의 연료의 압력(파이프 연료 압력(Pp))이 소정의 압력 미만이다.
[b] 연료탱크(31) 내의 연료의 온도(탱크 연료 온도(Tt))가 소정의 온도 미만이다.
[c] 외기의 온도가 소정의 온도 미만이다.
[d] 흡입공기의 온도가 소정의 온도 미만이다.
라고 하는 조건이 만족될 때에, 전자밸브(38)의 폐쇄조작을 행하는 구성으로 할 수도 있다.
· 상기 제1 및 제3 ∼ 제 6 실시형태에 있어서의 가변 조압기구, 즉 환류경로(R2)에 마련되는 각 압력 조정기(36, 37)와 전자밸브(38)가 마련되어 있는 보조 환류경로(R3)로 구성되는 가변 조압기구를, 예컨대 다음과 같이 변경시키는 것도 가능하다. 즉, 환류경로(R2)에 마련되는 동시에, 배압실에 연료탱크(31) 내의 연료의 압력과 동 압력보다도 높은 압력 중 어느 하나를 선택적으로 도입할 수 있는 압력 조정기를 가변 조압기구로서 채용할 수도 있다.
· 상기 제2 실시형태에 있어서의 가변 조압기구, 즉 주 압력 조정기(36), 그 상류에 마련되는 전자밸브(38) 및 고압 환류경로(R4)에 마련되는 고 압력 조정기(HP)로 구성되는 가변 조압기구에 관하여도, 상기 변경예와 마찬가지로 변경시킬 수도 있다.
· 상기 각 실시형태에서는, 제1 조압치(Pst)로서 일반적으로 이용되는 조압 설정치를 채용하는 구성으로 하였지만, 이 조압 설정치를 더욱 낮은 값으로 변경할 수도 있다. 즉, 상기 각 실시형태는, 딜리버리 파이프(35)의 압력이 제1 조압치(Pst)로 유지되고 있는 경우에 있어서도, 포화증기압력(PVP)이 동 제1 조압치(Pst) 이상으로 되었다는 것이 판단된 경우에는, 딜리버리 파이프(35)의 압력이 제2 조압치(Pnd)로 유지되는 구성으로 되어 있다. 즉, 내연기관(1)의 운전 중에 있어서, 연료의 기화 억제 효과를 보다 높일 필요가 있는 경우에는, 딜리버리 파이프(35)의 압력이 통상보다도 높은 값으로 유지되고, 그것 이외의 경우에는, 연료펌프(32)로 과도하게 부하가 걸리지 않도록 딜리버리 파이프(35)의 압력이 통상의 값으로 유지된다. 따라서, 제1 조압치(Pst)를 더욱 낮은 값으로서 설정한 경우에는, 이 설정된 제1 조압치(Pst)에 대응하는 연료의 포화증기온도도 낮아지는 것이고, 상술한 바와 같이, 딜리버리 파이프(35)의 압력이 제2 조압치(Pnd)로 유지되기 때문에, 연료의 기화가 적절히 억제되게 된다. 그리고, 이와 같이 제1 조압치(pst)를 더욱 낮은 값으로서 설정하는 것에 의해, 내연기관(1)의 운전 중에 있어서, 딜리버리 파이프(35)의 압력이 보다 낮은 값으로 유지되게 된다. 이것에 의해, 연료펌프(32)의 부하를 경감할 수 있게 되고, 나아가서는 연료의 기화 억제와 연료펌프(32)의 부하 경감의 적절한 양립이 도모되게도 된다.
· 또한, 상기 제1 조압치(Pst)를 일반적으로 이용하는 조압 설정치보다도 더욱 낮은 값으로 변경할 때에는, 연료 분사밸브(INJ)로부터의 연료의 분사 공급에 있어서 필요로 되는 연료의 분사압력이 얻어질 수 있는 범위 내에 있다면, 가능한 한 낮은 값으로 설정할 수도 있다.
· 상기 각 실시형태에서는, 제2 조압치(Pnd)(제3 조압치(Prd))로서, 탱크 연료 압력(Pt)을 기준으로서 제1 조압치(pt)의 2배에 상당하는 조압 설정치를 채용하는 구성으로 하였지만, 이 제2 조압치(Pnd)(제3 조압치(Prd))는 상기 각 실시형태에서 설정된 값으로 한정되는 것은 아니다. 요컨대, 내연기관(1)의 정지 중에 있어서, 딜리버리 파이프(5)가 열을 받아 그 온도가 상승한 경우에, 그러한 온도 상승에 있어서 예측되는 평균적인 상승 후의 온도 혹은 가장 높은 상승 후의 온도 에 대하여, 딜리버리 파이프(35)에 압송되는 연료의 포화증기온도가 그들 각 온도 중 어느 하나를 상회하도록 동 연료의 압력을 유지할 수 있는 값이라면, 채용한 조압 설정치는 적절히 변경 가능하다.
· 상기 각 실시형태에서는, 기관 운전 중의 전자밸브 개폐처리(도 6)에 있어서, 포화증기압력(PVP)을 계산하고, 이 포화증기압력(PVP)이 제1 조압치(Pst) 미만인지 여부를 판단하여, 이 판단결과에 근거하여 전자밸브(38)의 개폐조작을 행하는 구성으로 하였지만(도 6 : 스텝 S202 ∼ S205), 예컨대 다음과 같이 변경할 수도 있다. 즉, 상기 스텝 S202 에 의한 처리에 대신하여, 제1 포화온도(Tst)를 산출하는 처리를 하고, 상기 스텝 S203에 의한 판단에 대신하여 딜리버리 파이프(35)의 온도(파이프 연료 온도(Tp))가 제1 포화온도(Tst) 미만인지 여부를 판단하는 처리를 하고, 이들 변경된 처리를 통하여,
[a1] 딜리버리 파이프(35)의 온도가 제1 포화온도(Tst) 미만이라는 것이 판단된 경우에는, 전자밸브(38)를 개방한다.
[a2] 딜리버리 파이프(35)의 온도가 제1 포화온도(Tst) 미만이 아니라는 것이 판단된 경우에는, 전자밸브(38)를 폐쇄한다.
라고 하는 상태를 가지고 전자밸브(38)의 개폐조작을 행하는 구성으로 하여도 좋다.
· 상기 각 실시형태에 있어서는, 기관 정지시의 전자밸브 개폐처리(도 7)를 통하여 내연기관(1)의 정지 후에도 연료펌프(32)의 구동을 계속하는 구성으로 하였지만(도 7 : 스텝 S303 및 S304), 이 기관 정지 후에 있어서의 연료펌프(32)의 구 동 처리를 행하지 않는 구성으로 할 수도 있다. 이러한 구성을 채용한 경우에는, 내연기관(1)의 정지 후에 있어서 연료펌프(32)의 구동에 관한 제어를 행할 필요가 없게 되기 때문에, 제어성이 양호하게 된다.
· 상기 각 실시형태에 있어서는, 기관 운전 중의 전자밸브 개폐처리(도 6)를 통하여, 내연기관(1)의 운전 중에 있어서의 전자밸브(38)의 개폐처리를 행하는 구성으로 하였지만, 예컨대 이 처리에 대신하여, 이하에 나타내는 처리를 행하도록 하여도 좋다.
즉, 내연기관(1)의 시동 후로부터 미리 설정되어 있는 소정시간이 경과하기까지는, 딜리버리 파이프(35)의 압력을 제2 조압치(Pnd)(제3 조압치(Prd))로 유지하고, 동 소정시간이 경과한 후에, 제1 조압치(Pst)를 유효로 하는 구성으로 하여도 좋다. 이러한 구성을 채용한 경우에는, 내연기관(1)의 시동 후에 있어서의 제2 조압치(Pnd)로부터 제1 조압치(Pst)로의 전환에 즈음하여, 딜리버리 파이프(35)의 온도를 모니터하는 등의 제어가 불필요하게 되고, 각 센서(51 ∼ 54)를 구비할 필요가 없어진다. 이것에 의해, 장치의 간략화가 도모되는 동시에, 장치의 비용상승이 억제되게도 된다. 또한, 이러한 구성의 채용에 의해 다음과 같은 효과가 얻어지게도 된다. 즉, 일반적으로 내연기관(1)의 시동시에 있어서는, 연료 분사량을 증량하는 소위 시동시 증량 보정이 행해지기 때문에, 이러한 보정에 의해 연료분사밸브에 대하여는 보다 많은 연료를 분사하는 것이 요구되게 된다. 그러나, 종래의 연료 공급장치에 있어서는, 연료 분사밸브의 개방시간을 조정하는 것으로밖에 연료 분사량을 증량하는 것이 가능하였기 때문에, 충분한 증량 보정을 행하는 것이 곤란 하게 될 수 있다. 이 점에 있어서, 상기 구성에 있어서는, 내연기관(1)의 시동시, 딜리버리 파이프(35) 내의 연료의 압력이 보다 높은 압력을 유지되기 때문에, 연료 분사밸브(INJ)를 통하여 보다 많은 연료를 분사 공급하는 것이 가능하게 되고 상기 우려를 양호하게 해소할 수 있게 된다.
· 또한, 내연기관(1)의 시동 후로부터 미리 설정되어 있는 소정 시간이 경과하기까지는, 딜리버리 파이프(35)의 압력을 제2 조압치(Pnd)(제3 조압치(Prd))로 유지하고, 동 소정시간의 경과에 동반하여 제1 조압치(Pst)를 유효로 한 후에는, 기관 운전 중의 전자밸브 개폐처리(도 6)를 행하는 구성으로 할 수도 있다.
· 상기 각 실시형태에 있어서는, 기관 운전 중의 전자밸브 개폐처리(도 6)를 통하여, 내연기관(1)의 운전 중에 있어서 전자밸브(38)의 개폐처리를 행하는 구성으로 하였지만, 예컨대 다음과 같이 변경하여도 좋다. 즉, 내연기관(1)의 시동후, 최초에 제1 조압치(Pst)가 유효로 된 이후의 기관 운전 중에 있어서는, 상기 기관 운전 중의 전자밸브 개폐처리(도 6)를 행하지 않고, 딜리버리 파이프(35)의 압력을 제1 조압치(Pst)로 유지하는 구성으로 하여도 좋다. 이러한 구성을 채용한 경우에는, 내연기관(1)의 운전 중에 있어서 전자밸브(38)의 개폐조작, 및 그것에 동반하는 각 처리가 생략되기 때문에, 제어가 간략화되게 된다.
· 또한, 상술한 바와 같이 기관 운전 중의 전자밸브 개폐처리(도 6)를 생략하는 구성을 채용한 경우에는, 기관 정지 시의 전자밸브 개폐처리(도 7)를 이하와 같이 변경한 구성으로 할 수도 있다. 이하, 기관 정지 시의 전자밸브 개폐처리(도 7)의 변경예에 관하여, 도 14를 참조하여 설명한다. 또 본 처리는, 상기 제1 실시 형태에서 행해지는 기관 정지 시의 전자밸브 개폐처리(도 7)의 상기 스텝 S303 이, 이하에 나타낸 바와 같은 처리로 변경된다.
우선, 상기 스텝 S301(도 7)에서 점화신호(IG)가 온 으로부터 오프 로 되었다는 것이 판단된 경우에, 상기 스텝 S302(도 7)에서 전자밸브(38)를 폐쇄하고, 스텝 S303(도 14)로 이동한다. 다음에 스텝 S303c 에서는, 내연기관(1)의 정지 직전에 있어서의 딜리버리 파이프(35)의 온도(파이프 연료 온도(Tp))와 제1 포화온도(tst)와의 차에 근거하여 연료펌프(32)의 구동 계속시간(TdrvB)을 산출하고, 스텝 S303d 로 이동한다. 또, 이 구동 계속시간(TdrvB)은, 딜리버리 파이프(35)의 온도가 제1 포화온도(Tst) 이상일 때에, 양자의 차가 커지는 만큼 그 값도 커지게 되는 경향을 나타내는 것이다. 그리고 스텝 S303d 에서는, 내연기관(1)의 정지 직후로부터의 경과시간이 구동 계속시간(TdrvB) 미만인지 여부가 판단된다. 경과시간이 구동 계속시간(TdrvB) 미만이라는 것이 판단된 경우에는, 상기 스텝 S304(도 7)로 이동하고, 연료펌프(32)의 구동을 계속하고, 한편 경과시간이 구동 계속시간(TdrvB) 미만이 아니라는 것이 판단된 경우에는, 기관 정지시의 전자밸브 개폐처리를 종료한다.
여기에서, 내연기관(1)의 운전 중에 있어서의 전자밸브(38)의 개폐처리가 생략되어 있는 경우에는, 예컨대 도 4에 도시된 바와 같이, 연료가 점 B1의 상태에 있다 하여도 딜리버리 파이프(35)의 압력은 제1 조압치(Pst)로 유지된 채로 있기 때문에, 연료는 기화되게 된다. 또한, 이 점 B1에 있어서의 온도(Tpb)와 제1 포화온도(Tst)와의 차가 커지는 만큼 베이퍼의 발생량도 많아진다. 그리고, 내연기관 (1)의 정지 직전에, 연료가 상술한 바와 같은 기화한 상태에 있으면, 동 내연기관(1)의 정지 후에 딜리버리 파이프(35)의 압력을 제2 조압치(Pnd)까지 승압시키기 때문에 필요로 되는 시간이 기화의 정도에 따라서 달라지게 된다. 여기에서, 상기에서 예시한 구성에서처럼, 내연기관(1)의 정지 직전에 있어서의 딜리버리 파이프(35)의 온도와 제1 포화온도(Tst)와의 차에 근거하여 구동 계속시간(TdrvB)을 산출하는 것에 의해, 연료펌프(32)의 구동 계속을 정확하게 행할 수 있게 된다.
· 상기 각 실시형태에서는, 각 센서(51 ∼ 54)의 검출 데이터에 근거하여, 딜리버리 파이프(35) 내의 연료가 액상인가 기상인가를 판정하였지만, 예컨대 보다 간단하게, 파이프 연료 온도센서(53), 파이프 연료 압력센서(54)에 의한 검출 데이터만에 근거하여 상기 딜리버리 파이프(35) 내의 연료의 상태를 판정할 수도 있다. 요컨대, 딜리버리 파이프(35)에 있어서의 연료의 상태를 판정할 수 있는 방법이라면, 그 판정방법은 적절히 변경 가능하다.
· 상기 각 실시형태에서는, 에어 플로미터(도시생략)의 검출치 등을 통하여 흡기통로(23)의 압력을 우정하는 구성으로 하였지만, 예컨대 흡기통로(23)의 압력을 모니터하기 위한 흡기탱크를 통하여 동 압력을 검출하는 구성으로 할 수도 있다.
· 상기 각 실시형태의 연료 공급장치(3)의 구성을, 이하에 예시하는 (ㄱ)의 연료 공급장치로 변경할 수도 있다. 또, 이하의 변경예의 설명에 즈음하여, 상기 각 실시형태와 동일한 구성요소에 관하여는 동일한 부호를 붙이고, 중복되는 설명은 생략한다.
(ㄱ) 변경 가능한 연료 공급장치의 일례를, 앞의 제1 실시형태에 관련한 연료 공급장치와의 대비 후에 도 1 및 도 30을 참조하여 설명한다. 상기 제1 실시형태에 있어서는, 환류경로(R2)의 상류부가 딜리버리 파이프(35)의 하류부와 접속되는 구성인 것에 대하여(도 1), 도 30에 도시된 연료 공급장치에 있어서는, 환류경로(R2)의 상류부가 딜리버리 파이프(35)의 상류의 연료경로(공급경로(R1))에 접속되는 구성으로 되어 있다. 이러한 구성에 의하면, 연료펌프(32)에 의해 압송된 연료가 딜리버리 파이프(35)(연료 분사기구(34))의 상류로부터 연료탱크(31)로 환류되게 된다. 이것에 의해, 연소실(20) 등으로부터의 열을 받기 쉬운 딜리버리 파이프(35)에 공급되는 연료량이 감량되고, 연료탱크(31)의 온도상승을 제어할 수 있게 된다.
· 또한, 상기 (ㄱ)의 연료 공급장치에 있어서는, 환류경로(R2)의 부 압력 조정기(37)의 상류와 하류가, 그 경로 도중에 전자밸브(38)가 마련되어 있는 보조 환류경로(R3)에 의해 연통되어 있는 구성을 하였지만, 예컨대, 다음과 같이 변경할 수도 있다. 즉, 환류경로(R2)의 주 압력 조정기(36)의 상류와 하류가, 그 경로 도중에 전자밸브(38)가 마련되어 있는 보조 환류경로(R3)에 의해 연통되어 있는 구성으로 할 수도 있다.
· 상기 각 실시형태의 연료 공급장치(3)의 구성을, 이하에 예시하는 (ㄴ)의 연료 공급장치로 변경할 수도 있다. 또, 이하의 변경예의 설명에 즈음하여, 상기 각 실시형태와 동일한 구성요소에 관하여는 동일한 부호를 붙이고, 중복되는 설명은 생략한다.
(ㄴ) 변경 가능한 연료 공급장치의 일례를, 앞의 제2 실시형태에 관련한 연료 공급장치와의 대비 후에 도 10(도 11) 및 도 31을 참조하여 설명한다. 상기 제2 실시형태에 있어서는, 환류경로(R2)의 상류단이 딜리버리 파이프(35)의 하류부와 접속되는 구성인 것에 비하여(도 10), 도 31에 도시되는 연료 공급장치에 있어서는, 환류경로(R2)의 상류단이 딜리버리 파이프(5)의 상류의 연료경로(공급경로(R1))에 접속되는 구성으로 되어 있다. 이러한 구성에 의하여도, 연료탱크(31)의 온도상승을 억제할 수 있게 된다.
· 또한, 상기 (ㄴ)의 연료 공급장치에 있어서는, 환류경로(R2)의 주 압력 조정기(36)보다 상류에 전자밸브(38)가 마련되어 있는 구성으로 하였지만, 예컨대 다음과 같이 변경할 수도 있다. 즉, 환류경로(R2)의 주 압력 조정기(36)보다 하류에 전자밸브(38)가 마련되어 있는 구성으로 할 수도 있다.
· 또한, 상기 (ㄴ)의 연료 공급장치에 있어서는, 환류경로(R2) 및 고압 환류경로(R4)의 하류부가 각각 연료탱크(31)의 기상부에 접속되어 있는 구성으로 하였지만, 예컨대 다음과 같이 변경할 수도 있다. 즉, 환류경로(R2)의 주 압력 조정기(36) 및 전자밸브(38)로 구성되는 직렬부의 상류와 하류가 고압 순환경로(R4)에 의해 접속되어 있는 구성으로 할 수도 있다.
· 상기 각 실시형태의 연료 공급장치(3)의 구성을, 이하에 예시하는 (ㄷ)의 연료 공급장치로 변경할 수도 있다. 또, 이하의 변경예의 설명에 즈음하여, 상기 각 실시형태와 동일한 구성요소에 관하여는 동일한 부호를 붙이고, 중복되는 설명은 생략한다.
(ㄷ) 변경 가능한 연료 공급장치의 일례를, 앞의 제1 실시형태에 관련한 연료 공급장치와의 대비 후에 도 1 및 도 32를 참조하여 설명한다. 동 도 32에 도시한 연료 공급장치는, 도 1에 도시된 연료 공급장치에 있어서,
[b1] 환류경로(R2)로부터 주 압력 조정기(36), 부 압력 조정기(37) 및 보조 환류경로(R3)를 제거하고, 새롭게 고 압력 조정기(HP)를 설치한다.
[b2] 경로 도중에 주 압력 조정기(36) 및 전자밸브(38)(이들 중 어느 하나가 상류측에 배치되어도 좋다)가 마련되어 있는 제2 환류경로(R2a)에 의해, 딜리버리 파이프(35)의 상류와 연료탱크(31)의 기상부를 접속한다.
라고 하는 변경이 가해진 구성으로 되어 있다. 이러한 구성에 의하면, 전자밸브(38)의 개폐조작을 통하여,
[c1] 전자밸브(38)를 폐쇄한 경우에는, 환류경로(R2) 및 고 압력 조정기(HP)의 조압기능이 능동으로 되고, 딜리버리 파이프(35)의 압력이 제3 조압치(Prd)로 유지되는 동시에, 연료의 순환에 의해 동 딜리버리 파이프(35)의 냉각 등이 행해지게 된다.
[c2] 전자밸브(38)를 개방시킨 경우에는, 제2 환류경로(R2a) 및 주 압력 조정기(36)의 조압기능이 능동으로 되고, 딜리버리 파이프(35)의 압력이 제1 조압치(Pst)로 유지되는 동시에, 연료탱크(31)의 온도 상승이 억제되게 된다.
라고 하는 효과가 얻어지게 된다. 그리고, 이들 각 연료경로 중 어느 하나를 선택적으로 능동으로 하는 것으로, 연료의 액상 상태를 보다 양호하게 확보할 수 있게 된다.
· 상기 각 실시형태에서는, 동 각 실시형태에서 각각 예시한 연료 공급장치에 본 발명을 적용하는 구성으로 하였지만, 본 발명의 적용 대상이 되는 연료 공급장치는, 상기 각 실시형태 및 (ㄱ) ∼ (ㄷ)에서 예시한 연료 공급장치에 한정되는 것은 아니다. 요컨대, 연료펌프에 의해 연료 분사기구(딜리버리 파이프 내)에 압송된 연료의 압력을, 적어도 2단계의 조압 설정치를 가지는 조압기구에 의해서 적절한 압력으로 유지할 수 있는 연료 공급장치라면 어떠한 구성이어도 본 발명에 적용 가능하다.
· 상기 제1 ∼ 제3 및 제4 실시형태에서는, 액화석유가스(LPG)를 연료로 하는 내연기관(1)을 상정하였지만, 본 발명의 적용은 액화석유가스를 연료로 하는 내연기관에 한정되는 것은 아니며, 예컨대 가솔린 등을 연료로 하는 내연기관에도 적용될 수 있다. 또한, 내연기관으로서의 구성도 상기 각 실시형태에서 예시한 구성에 한하지 않고, 임의의 구성을 채용할 수 있다. 요컨대, 흡입공기와 연료의 혼합기를 폭발, 연소시켜 동력을 얻는 내연기관이라면 본 발명의 적용은 가능하고, 그러한 경우에도, 상기 각 실시형태에 준한 효과를 거둘 수 있다.
· 상기 제5 및 제6 실시형태에서는, 액화석유가스(LPG)를 연료로 하는 내연기관(1)을 상정하였지만, 본 발명은 다음과 같은 내연기관의 연료 공급장치라면 어떠한 연료 공급장치라도 적용 가능하다. 즉, 예컨대 액화천연가스(LNG), 액체수소 및 디메틸에테르 등의 액화가스를 연료로 하는 내연기관의 연료 공급장치라면 본 발명을 적용하는 것이 가능하고, 그러한 연료 공급장치에 본 발명을 적용한 경우에 있어서도 상기 제5 및 제6 실시형태의 작용효과에 준한 작용효과가 얻어지게 된 다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 연료 분사기구에서의 연료의 액상 상태를 적절하게 유지할 수 있는 내연기관의 연료 공급장치가 제공된다.

Claims (7)

  1. 내연기관에 대하여 연료를 분사 공급하는 연료 분사기구와, 연료탱크 내에 포화상태로 저류되어 있는 액상연료를 상기 연료 분사기구에 압송 공급하는 연료펌프와, 동 연료펌프에 의해 압송된 연료를 상기 연료탱크로 환류시키기 위한 환류경로와, 동 환류경로에 마련되어 상기 연료 분사기구 내의 연료의 압력을 가변하는 조압 설정치에 대응한 압력으로 유지하는 가변 조압기구를 구비한 내연기관의 연료 공급장치로서,
    상기 내연기관의 운전에 요구되는 연료량이 상기 연료펌프의 연료 토출량 이상이 될 때, 상기 조압 설정치를 보다 낮은 값으로 변경하는 조압 설정치 저감수단을 구비한 것을 특징으로 하는 내연기관의 연료 공급장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 내연기관의 운전에 요구되는 연료량이 상기 연료펌프의 연료 토출량보다도 작게 설정된 소정의 연료 토출량 미만이 될 때, 상기 조압 설정치 저감수단은, 상기 조압 설정치를 보다 낮은 값으로 변경하는 처리를 정지하는 것을 특징으로 하는 내연기관의 연료 공급장치.
  3. 내연기관에 대하여 연료를 분사 공급하는 연료 분사기구와, 연료탱크 내에 포화상태로 저류되어 있는 액상연료를 상기 연료 분사기구에 압송 공급하는 연료펌프와, 동 연료펌프에 의해 압송된 연료를 상기 연료탱크로 환류시키기 위한 환류경 로와, 동 환류경로에 마련되어 상기 연료 분사기구 내의 연료의 압력을 가변하는 조압 설정치에 대응한 압력으로 유지하는 가변 조압기구를 구비한 내연기관의 연료 공급장치로서,
    상기 내연기관의 운전에 요구되는 연료량이 상기 연료펌프의 연료 토출량보다도 작게 설정되는 소정의 연료 토출량 이상이 될 때, 상기 조압 설정치를 보다 낮은 값으로 변경하는 조압 설정치 저감수단을 구비한 것을 특징으로 하는 내연기관의 연료 공급장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 내연기관의 운전에 요구되는 연료량이 상기 소정의 연료 토출량보다도 작게 설정된 소정의 연료 토출량 미만이 될 때, 상기 조압 설정치 저감수단은, 상기 조압 설정치를 보다 낮은 값으로 변경하는 처리를 정지하는 것을 특징으로 하는 내연기관의 연료 공급장치.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가변 조압기구는,
    상기 환류경로에 마련된 복수의 조압기구와,
    상기 환류경로 내의 연료를 이 복수의 조압기구 중 적어도 하나를 통하지 않게 상기 연료탱크로 환류시키기 위한 우회 환류경로와,
    동 우회 환류경로를 선택적으로 개폐하는 전환수단을 구비하며,
    상기 조압 설정치 저감수단은, 이 전환수단을 통하여 상기 우회경로를 능동으로 함으로써 상기 가변 조압기구의 조압 설정치를 보다 낮은 조압 설정치로 변경 하는 것을 특징으로 하는 내연기관의 연료 공급장치.
  6. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가변 조압기구는,
    상기 환류경로에 마련되어 상기 연료 분사기구 내의 연료의 압력을 제1 조압 설정치로 유지하는 제1 조압기구와,
    상기 환류경로로부터 분기하여 이 환류경로 내의 연료를 상기 제1 조압기구를 통하지 않게 상기 연료탱크로 환류시키기 위한 부 환류경로와,
    동 부 환류경로에 마련되어 상기 연료 분사기구 내의 연료의 압력을 상기 제1 조압기구에 의한 상기 제1 조압 설정치보다도 낮은 제2 조압 설정치로 유지하는 제2 조압기구와,
    상기 부 환류경로에 마련되어 동 부 환류경로를 선택적으로 개폐하는 제어밸브를 구비하며,
    상기 조압 설정치 저감수단은, 이 제어밸브를 개방시키는 것으로 상기 가변 조압기구의 조압 설정치를 보다 낮은 값으로 변경하는 것을 특징으로 하는 내연기관의 연료 공급장치.
  7. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가변 조압기구는, 이 가변 조압기구의 배압실에 상기 연료탱크 내의 연료의 압력과 동 압력보다도 높은 압력 중 어느 하나를 선택적으로 도입시키는 배압 변경수단을 구비하며, 상기 조압 설정치 저감수단은, 이 배압 변경수단을 통하여 상기 조압기구의 배압실에 상기 연 료탱크 내의 연료의 압력을 도입하는 것으로 상기 가변 조압기구의 조압 설정치를 보다 낮은 값으로 변경하는 것을 특징으로 하는 내연기관의 연료 공급장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS62243956A (ja) * 1986-04-16 1987-10-24 Nippon Carbureter Co Ltd 液化ガス噴射方法
JPH0718386B2 (ja) 1986-07-04 1995-03-06 日産自動車株式会社 液化ガス制御方法
JP2719567B2 (ja) * 1989-04-10 1998-02-25 株式会社日本気化器製作所 エンジンのlpg供給装置
JP2001349256A (ja) * 2000-06-06 2001-12-21 Nippon Soken Inc 内燃機関の燃料供給システム
JP4757994B2 (ja) * 2000-11-02 2011-08-24 愛三工業株式会社 燃料供給装置

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