CN105874193A - 燃料供给装置 - Google Patents

Abstract

燃料供给装置具备：燃料箱；燃料供给通道，其供给贮存在燃料箱的燃料；电动切断阀，其配置在燃料供给通道并通过通电而开启；以及控制部，其控制对切断阀的通电。控制部以比保持开阀状态的保持电流大的开启驱动电流进行通电，从而开启切断阀。控制部基于在追溯期间内的对切断阀的开启驱动电流的通电履历(步骤S100)，来执行禁止对切断阀的通电的处理(步骤S110)。

Description

燃料供给装置

技术领域

本发明涉及具备电动切断阀的燃料供给装置。

背景技术

专利文献1公开了一种在燃料供给通道设置有电动切断阀的燃料供给装置。专利文献1的燃料供给装置为了开启因为燃料而粘着的切断阀，而被构成为将大电流供给至切断阀而使切断阀的驱动力增加。但是，如果对切断阀持续供给大电流的话，切断阀的温度上升，使得切断阀损坏。

为了上述课题，燃料供给装置的ECU计算出在内燃机停止时从切断阀关闭到内燃机停止为止的时间并将其存储。并且，ECU在内燃机启动时检测内燃机冷却水的温度和燃料的压力。另外，ECU基于内燃机停止为止所需的时间以及在启动时检测到的温度和压力，计算供给大电流而使切断阀开启的时间。并且，ECU在被计算出的时间经过为止的期间供给大电流从而驱动切断阀。

例如，在内燃机启动时，会有点火开关的接通·断开反复的情况。此时，虽然基于各开启指令的对切断阀的通电期间不长，但是对于切断阀的开启指令反复输出，而使大电流反复供给到切断阀。其结果，即使以上述方式对供给大电流而驱动切断阀的期间进行限制，也可能会有切断阀的温度上升而使切断阀损坏的情况。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2000‐282928号公报

发明内容

发明所要解决的课题

本发明的目的在于提供一种即使开启指令反复输出也能够抑制切断阀的损坏的燃料供给装置。

用于解决课题的手段

为了解决上述课题，根据本发明的第一方式提供一种燃料供给装置，具备：燃料箱；燃料供给通道，其供给贮存于燃料箱的燃料；电动切断阀，其配置在燃料供给通道，并通过通电而开启；控制部，其控制对切断阀的通电进行控制，控制部以比保持开阀状态的保持电流大的开启驱动电流进行通电，从而开启切断阀。控制部基于在追溯期间内的对切断阀的开启驱动电流的通电履历，来执行禁止对切断阀的通电的处理。

根据上述构成，切断阀的通电不仅是参照一次的开启驱动电流的通电期间，而且参照追溯期间内的多个开启驱动电流的通电履历而被禁止。因此，基于表示比保持电流大的开启驱动电流反复通电的通电履历，能够禁止对切断阀的通电。因此，即使开启指令反复输出，也能够抑制切断阀的损坏。

优选地，在上述燃料供给装置中，控制部在追溯期间内的开启驱动电流通电时间的累积值为上限值以上的条件下，开始进行禁止对切断阀的通电的处理。

在开启驱动电流通电的期间，切断阀的温度较大地上升。另一方面，在不产生开启驱动电流时，切断阀的温度不容易上升。因此，只要参照在追溯期间内的开启驱动电流通电时间的累积值，掌握在追溯期间内切断阀的温度较大地上升的期间与切断阀的温度没有较大地上升的期间的比例，就能够推测切断阀的温度。并且，累积值为上限值以上的情况下，开始进行禁止对切断阀的通电的处理。因此，能够推测切断阀的温度较大地上升的期间的比例高，切断阀的温度变高。在这样的情况下，开始进行禁止对切断阀的通电的处理，从而能够抑制切断阀温度的进一步上升。

优选地，在上述燃料供给装置中，控制部在追溯期间内的开启驱动电流通电次数为上限次数以上的条件下，开始进行禁止对切断阀的通电的处理。

当开启驱动电流进行通电时，切断阀的温度较大地上升。因此，只要参照在追溯期间内的开启驱动电流通电次数，由于能够掌握在追溯期间内成为切断阀的温度较大地上升的状态的发生次数，所以能够推测切断阀的温度。也就是说，能够推测切断阀的温度较大地上升的状态的发生次数多，切断阀的温度变高。此时，若开始进行禁止对切断阀的通电的处理，就可以抑制切断阀温度的进一步上升。

优选地，在上述燃料供给装置中，控制部在禁止对切断阀的通电的期间已持续规定时间以上的条件下，结束禁止对切断阀的通电的处理。

在不进行通电的期间持续的期间，切断阀的温度会下降。根据上述构成，禁止通电的期间变长，切断阀的温度充分地下降时，结束禁止对切断阀的通电的处理。因此，即使暂时禁止对切断阀的通电，也不能解除禁止通电直到切断阀的过热消除为止。也就是说，在切断阀的过热被消除时，禁止通电被消除，能够通过配置了切断阀的燃料供给通道供给燃料。

优选地，上述燃料供给装置构成为能够切换使用的燃料，控制部禁止所述燃料供给装置切换为使用通过配置有通电被禁止的切断阀的燃料供给通道而供给的燃料的模式。

在对切断阀的通电被禁止时，可能会有切换为使用通过配置有通电正被禁止的切断阀的燃料供给通道而供给的燃料的模式的情况。在这种情况下，虽然切断阀的开启被禁止，但输出切断阀的开启指令、或虽然不能供给燃料，但输出燃料喷射指令。因此，燃料供给装置不能按指令进行动作，燃料供给装置的动作变得不稳定。在这方面，根据上述构成，在对切断阀的通电正在被禁止时，向使用通过配置通电正在被禁止的切断阀的燃料供给通道而被供给的燃料的模式的切换也被禁止。因此，能够抑制上述不便。

附图说明

图1是表示将本发明燃料供给装置具体化的一个实施方式的概要构成图。

图2是表示在燃料供给装置的切断阀开启时的电流值的变化的时序图。

图3是表示燃料供给装置的控制装置所执行的通电禁止处理的流程图。

图4是表示燃料供给装置的控制装置所执行的禁止解除处理的流程图。

图5(a)是表示有无开启指令的时序图、(b)是表示有无开启驱动电流的通电的时序图、(c)是表示开启驱动电流通电时间的累积值的时序图、(d)是表示对切断阀的通电有无禁止的时序图。

具体实施方式

以下，参照图1-图5(d)对将燃料供给装置具体化为向搭载于车辆的双燃料内燃机供给燃料的燃料供给装置的一个实施方式进行说明。

如图1所示，燃料供给装置具备：CNG(压缩天然气体)供给系统40以及汽油供给系统30。内燃机10是能够切换使用CNG和汽油的双燃料内燃机。

在内燃机10的进气通道11安装有CNG用喷射器12以及汽油用喷射器13。在进气通道11中，从CNG用喷射器12或汽油用喷射器13喷射的燃料与吸入空气混合，生成混合气。混合气被吸入燃烧室15并进行燃烧。燃烧后的混合气成为排气，从燃烧室15通过排气通道16被排出。

贮存在作为燃料箱的汽油箱31的汽油通过汽油供给系统30供给至内燃机10，并且贮存在作为燃料箱的CNG箱41的CNG通过CNG供给系统40供给至内燃机10。

在汽油供给系统30配置有燃料泵32和汽油用输出管33。燃料泵32从汽油箱31抽吸汽油。在汽油用输出管33压送从燃料泵32喷出的燃料。在汽油用输出管33连结有与内燃机10的气缸数相同数量的汽油用喷射器13。汽油用喷射器13将从汽油用输出管33供给的汽油喷射到进气通道11。

在CNG供给系统40配置有作为与CNG箱41连接的燃料供给通道的高压燃料配管42和CNG用输出管43。CNG用输出管43连接在高压燃料配管42的下游端、即图1的右端。在CNG箱41与高压燃料配管42之间配置有作为手动式的开关阀的手动开关阀44。在比手动开关阀44更靠下游的高压燃料配管42配置有电动切断阀45。电动切断阀45通过作为燃料供给装置的控制部的控制装置50进行开闭。

在手动开关阀44以及切断阀45的双方开启的情况下，容许CNG从CNG箱41流入高压燃料配管42内。手动开关阀44以及切断阀45中的至少一个阀关闭的情况下，禁止CNG从CNG箱41流入高压燃料配管42内。

在比切断阀45更靠下游的高压燃料配管42配置有调整器46。调整器46将从CNG箱41供给的CNG的压力减压成预定压力。CNG在减压成预定压力之后被供给至CNG用输出管43内。在CNG用输出管43连结有与内燃机10的气缸数相同数量的CNG用喷射器12。CNG用喷射器12将从CNG用输出管43供给的CNG喷射到进气通道11。

在CNG供给系统40配置有与控制装置50电连接的压力传感器SE1。压力传感器SE1对比切断阀45更靠下游的高压燃料配管42内的压力Pa进行检测。

控制装置50具备由CPU、ROM以及RAM等构筑而成的微型计算机。在控制装置50连接有点火开关51以及用于将所使用的燃料切换为CNG的切换开关52。控制装置50分情况使用CNG和汽油，作为在内燃机运行中所使用的燃料。

具体地讲，在选择通过使用汽油的内燃机而使车辆行驶的第1模式的情况下，控制装置50驱动汽油供给系统30，从汽油用喷射器13喷射汽油。在选择了第1模式的情况下，控制装置50基本上关闭CNG供给系统40的切断阀45。另一方面，在切换开关52接通，通过使用CNG的内燃机运行而使车辆能够行驶的状态下，控制装置50将燃料供给模式转移至第2模式。然后，控制装置50开启CNG供给系统40的切断阀45，从CNG用喷射器12喷射CNG。

如图2所示，控制装置50在开启切断阀45时，使比将切断阀45保持在开阀状态的保持电流大的开启驱动电流流通，由大的驱动力来开启切断阀45。也就是说，当在时机t1输出开启指令时，首先，开启驱动电流通电至切断阀45。由此，当通过大的驱动力开启切断阀45，在时机t2之后比开启驱动电流小的保持电流通电至切断阀45。由此，切断阀45的开启被保持。

如上所述，在选择了第2模式时，控制装置50使切断阀45变成开阀状态，进行使用了CNG的内燃机运行。但是，点火开关51接通且切换开关52接通时，控制装置50为了确认切断阀45的动作，对切断阀45进行开闭。通过该动作确认，控制装置50在通过开启切断阀45而使高压燃料配管42内的压力Pa产生变化时，判定为切断阀45正常地进行动作。当在切断阀45为正常地进行动作的状态且切换开关52接通时规定的转移条件成立时，控制装置50将燃料供给模式从第1模式转移至第2模式。由此，开始供给来自CNG供给系统40的燃料。

但是，可能会有点火开关51的接通·断开或切换开关52的接通·断开反复进行，而使切断阀45的开启指令反复地输出的情况。在这种情况下，虽然基于各开启指令的对切断阀45的通电期间不长，但是开启驱动电流反复通电至切断阀45。因此，会有切断阀45的温度上升，切断阀45损坏的情况。因此，燃料供给装置构成为，参照开启驱动电流的通电履历，而暂时禁止对切断阀45的通电。

接着，参照图3以及图4说明禁止对切断阀45的通电的控制。图3所示的一系列的处理由控制装置50在没有禁止对切断阀45的通电时以规定的控制周期反复。

如图3所示，控制装置50在步骤S100中判定在规定的追溯期间内的开启驱动电流通电时间的累积值是否为上限值以上。在RAM存储有开启驱动电流的通电履历。控制装置50基于存储在RAM的通电履历，计算出从追溯与追溯期间相对应时间后的时刻开始的开启驱动电流通电时间的累积值。然后，控制装置50将累积值与该累积值的上限值进行比较。为了能够预先判定当累积值变成上限值以上时切断阀45过热的情况，所以上限值基于预先进行的实验结果而设定。

在追溯期间内的开启驱动电流通电时间的累积值为上限值以上的情况下(步骤S100：是)，控制装置50将处理推进到步骤S110。控制装置50在步骤S110中开始进行禁止对切断阀45的通电的通电禁止处理。在执行通电禁止处理的期间，即使输出了开启指令，控制装置50也不进行对切断阀45的通电。也就是说，当通过步骤S110的处理开始通电禁止处理时，对切断阀45的通电被禁止。并且，在执行通电禁止处理的期间，控制装置50还禁止从第1模式向第2模式的燃料供给模式的切换。当通电禁止处理开始而使对切断阀45的通电被禁止时，控制装置50暂时结束该处理。

另一方面，在追溯期间内的开启驱动电流通电时间的累积值小于上限值的情况下(步骤S100：否)，控制装置50不进行步骤S110的处理，暂时结束该处理。也就是说，累积值没有达到上限值的情况下，不开始通电禁止处理。因此，在累积值没有达到上限值的情况下，控制装置50在开启指令输出时，将开启驱动电流通电至切断阀45。

在通电禁止处理正在执行时、即对切断阀45的通电被禁止时，图4所示的一系列的处理由控制装置50以规定的控制周期反复。图4所示的处理时用于消除对切断阀45的通电的禁止的处理。

如图4所示，控制装置50在步骤S200中，判定禁止对切断阀45的通电的期间、即从开始通电禁止处理的期间是否持续规定时间以上。

在禁止对切断阀45的通电的期间已持续规定时间以上的情况下(步骤S200：是)，控制装置50将处理推进到步骤S210。

控制装置50在步骤S210中，结束正在执行的通电禁止处理，消除对切断阀45的通电的禁止。

在禁止对切断阀45的通电的期间小于规定时间的情况下(步骤S200：否)，控制装置50不进行步骤S210的处理，暂时结束该一系列的处理。也就是说，在正在进行通电的期间小于规定时间的期间，通电禁止处理不是结束，而是继续。总之，通电禁止处理在禁止对切断阀45的通电期间持续规定时间以上时结束。

接着，参照图5(a)-图5(d)对执行通电禁止处理的燃料供给装置的作用进行说明。

如图5(a)所示，在时机t0-t10的期间中，点火开关51或切换开关52的接通·断开以短的间隔反复。此时，切断阀45的开启指令以短的间隔反复地输出。在这种情况下，如图5(c)所示，随着时间的经过，在追溯期间内的开启驱动电流通电时间的累积值变大。然后，在时机t10中，追溯期间内的累积值达到上限值。于是，如图5(d)所示，开始通电禁止处理，禁止对切断阀45的通电。

在时机t10-t20的期间且在执行通电禁止处理的期间，如图5(a)所示即使输出开启指令，也不向切断阀45通电。因此，如图5(b)所示，不产生开启驱动电流。

然后，在时机t20中，当禁止通电的期间达到规定时间时，如图5(d)所示，结束通电禁止处理。因此，消除对切断阀45的禁止通电。若通电禁止处理结束，就允许对切断阀45的通电。因此，在如图5(a)所示输出开启指令的情况下，如图5(b)所示，结束通电禁止处理的同时，重新开始开启驱动电流的通电。

另一方面，即使是在点火开关51或切换开关52的接通·断开反复的情况下，如图5(a)的时机t30-t40的期间所示，还会有开启指令的间隔不短的情况。在该情况下，如图5(c)所示，在追溯期间内的开启驱动电流通电时间的累积值不会变成上限值以上。因此，如图5(d)所示，对切断阀45的通电没有被禁止。

如图5(a)的时机t50-t60的期间所示，即使开启指令的间隔不短的情况下，可能会有各开启指令的持续期间变长的情况。在该情况下，如图5(c)所示，在追溯期间内的开启驱动电流通电时间的累积值达到上限值。因此，如图5(d)所示，对切断阀45的通电被禁止(时机t60-)。

以上，根据本实施方式能够得到如下的效果。

(1)切断阀45的通电不仅是在一次的开启驱动电流的通电期间，而且参照追溯期间内的多个开启驱动电流的通电履历而被禁止。也就是说，能够基于表示比保持电流大的开启驱动电流反复通电的通电履历，禁止对切断阀45的通电。因此，即使开启指令反复地输出，也能够抑制切断阀45的损坏。

(2)在开启驱动电流进行通电的期间，切断阀45的温度较大地上升。另一方面，在不产生开启驱动电流时，切断阀45的温度不容易上升。因此，只要参照追溯期间内的开启驱动电流通电时间的累积值，掌握在追溯期间内切断阀45的温度较大地上升的期间和切断阀45的温度没有较大地上升的期间的比例，就能够推测切断阀45的温度。并且，在累积值为上限值以上的情况下，开始禁止对切断阀45的通电的通电禁止处理。如此，在推测为切断阀45的温度较大地上升的期间的比例高，切断阀45的温度变高时，开始进行通电禁止处理，从而能够抑制切断阀45温度的进一步上升。

(3)在没有进行通电的期间持续的期间，切断阀45的温度会下降。根据上述构成，禁止通电的期间变长，在切断阀45的温度充分地下降时，结束对切断阀45的通电的处理。因此，即使暂时禁止对切断阀45的通电，在切断阀45的过热消除之前消除禁止通电。也就是说，在切断阀45的过热消除时，消除禁止通电，能够供给通过高压燃料配管42的CNG。

(4)在通电禁止处理被执行而禁止对切断阀45的通电时，可能会有切换为使用CNG的第2模式的情况。在这种情况下，不管切断阀45的开启被禁止，输出切断阀45的开启指令、或无论不能供给CNG，向CNG用喷射器12输出燃料喷射指令。因此，燃料供给装置不按指令进行动作，而使燃料供给装置的动作变得不稳定。根据上述构成，在执行通电禁止处理而禁止对切断阀45的通电时，还禁止向第2模式的切换。因此，能够抑制上述不便。

另外，本实施方式也可以以如下的方式进行变更。

·在本实施方式中，基于开启驱动电流的通电履历而禁止对切断阀45的通电。如果这样的话，由于考虑多个开启驱动电流对通电的影响，在切断阀45产生过热之前禁止通电，所以可抑制切断阀45的损坏。也就是说，只要时能够在运过热而使切断阀45损坏之前禁止对切断阀45的通电的方法，就能够适当地变更对切断阀45的通电的通电履历的方式。具体地讲，代替计算出追溯期间内的开启驱动电流通电时间的累积值，也可以在追溯期间内的开启驱动电流通电次数变成上限次数以上时，开始进行通电禁止处理。

当开启驱动电流进行通电时，切断阀45的温度会较大地上升。因此，只要参照在追溯期间内的开启驱动电流通电次数，就能够掌握在追溯期间内切断阀45的温度较大地上升的状态的次数，并能够推测切断阀45的温度。也就是说，只要以开启驱动电流通电次数为上限次数以上作为条件，开始进行禁止对切断阀45的通电的处理，就能够推测切断阀45的温度变成较大地上升的状态的次数多，且切断阀45的温度变高的情况。此时，若开始通电禁止处理，就可以抑制切断阀45的损坏。

·也可以在追溯期间内在切断阀45流动的电流值的累积值大于上限值时，禁止对切断阀45的通电。

·代替在经过规定时间后结束通电禁止处理，也可以基于如下的条件消除对切断阀45的通电的禁止。例如，第1模式的运行已持续规定时间以上的情况下，也可以结束通电禁止处理。

·也可以省略用于图4所示的通电禁止处理的禁止解除处理。也就是说，即使禁止通电的期间经过规定时间，也可以不消除对切断阀45的通电的禁止。在这种情况下，只要在暂时禁止通电后，在维护时解除禁止通电即可。

·基于开启驱动电流的通电履历禁止对切断阀的通电的技术思想也可以广泛地适用具备了切断阀的燃料供给装置。根据相同的理由，由燃料供给装置向双燃料内燃机供给燃料的种类组合不限定为CNG与汽油的组合。并且，上述技术思想也可以适用于向对2种以上的燃料进行切换而使用的内燃机供给燃料的燃料供给装置。

Claims (5)

1.一种燃料供给装置，具备：燃料箱；燃料供给通道，其供给贮存在所述燃料箱的燃料；电动切断阀，其配置在所述燃料供给通道并通过通电而开启；以及控制部，其控制对所述切断阀的通电，所述控制部以比保持开阀状态的保持电流大的开启驱动电流进行通电，从而开启所述切断阀，所述燃料供给装置的特征在于，

所述控制部基于在追溯期间内的对所述切断阀的开启驱动电流的通电履历，来执行禁止对所述切断阀的通电的处理。

2.根据权利要求1所述的燃料供给装置，其特征在于，

所述控制部在所述追溯期间内的开启驱动电流通电时间的累积值为上限值以上的条件下，开始进行禁止对所述切断阀的通电的处理。

3.根据权利要求1所述的燃料供给装置，其特征在于，

所述控制部在所述追溯期间内的开启驱动电流通电次数为上限次数以上的条件下，开始进行禁止对所述切断阀的通电的处理。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的燃料供给装置，其特征在于，

所述控制部在禁止对所述切断阀的通电的期间已持续规定时间以上的条件下，结束禁止对所述切断阀的通电的处理。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的燃料供给装置，其特征在于，

所述燃料供给装置构成为能够切换使用的燃料，

在执行禁止对所述切断阀的通电的处理时，所述控制部禁止所述燃料供给装置切换为使用通过配置有通电被禁止的切断阀的燃料供给通道而供给的燃料的模式。