JP2004019577A - 内燃機関の燃料供給装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】この燃料供給装置は、内燃機関に液相燃料を供給する液相燃料供給系統3L及び気相燃料を供給する気相燃料供給系統3Gを備える。液相燃料供給系統3Lの主還流経路Rd2には、高圧プレッシャレギュレータ36が設けられ、補助還流経路Rd3には、低圧プレッシャレギュレータ37及び同経路Rd3を開閉する液相系統の制御弁EVLが設けられる。また、気相燃料供給系統3Gの気相燃料供給経路Rd4には同経路Rd4を開閉する気相系統の制御弁EVGが設けられる。そして、各燃料供給系統3L,3Gによる燃料の供給が行われるとき、各制御弁EVL,EVGが開弁される。
【選択図】図3
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば液化石油ガス等を燃料とする内燃機関に対して燃料の供給を行う内燃機関の燃料供給装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
周知のように、液化石油ガス(LPG)を燃料とする内燃機関(LPG機関)として、燃料噴射弁を通じて液相状態の燃料(LPG)を噴射供給するLPG機関が実用化されている。ここで、こうしたLPG機関の燃料供給装置の1つとして、例えば図13に示すように、内燃機関に対して液相状態の燃料を供給するための液相燃料系統と気相状態の燃料を供給するための気相燃料系統とをあわせ備えるものも知られている。即ち、同図13に示される燃料供給装置130は、燃料タンク131内の液相部131Lの液相燃料を内燃機関の図示しない吸気通路へ供給する液相燃料供給系統130Lと、燃料タンク131内の気相部131Gの気相燃料をこれも図示しないサージタンクへ供給する気相燃料供給系統130Gとを備えている。
【0003】
燃料タンク131の液相部131Lに貯留されている液相燃料は、燃料ポンプ132により液相燃料供給経路133へ圧送され、燃料噴射弁134を備えるデリバリパイプ135内に供給される。そして、この供給された燃料が燃料噴射弁134を通じて吸気通路に噴射供給される一方で、デリバリパイプ135内に残留している燃料は還流経路136を介して燃料タンク131に還流される。なお、デリバリパイプ135内の液相燃料の圧力は、還流経路136に設けられているプレッシャレギュレータ137を通じて所定の圧力に維持される。
【0004】
一方、燃料タンク131の気相部131Gに滞留している気相燃料は、この気相部131Gとサージタンクとを接続する気相燃料供給経路138を介して内燃機関に供給される。即ち、気相燃料供給経路138に設けられている制御弁139が開弁されることにより、気相燃料の供給が行われるようになる。
【0005】
そして、こうした燃料供給装置を備えるLPG機関にあっては、その運転中、基本的には液相燃料供給系統130Lによる燃料の供給が行われ、気相燃料を供給するための条件が満たされたときに、液相燃料供給系統130Lにあわせて気相燃料供給系統130Gによる燃料の供給も行われるようになる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記燃料供給装置130を通じて内燃機関への燃料供給が行われるとき、液相燃料供給系統130Lに要求される燃料量(液相燃料供給系統130Lを通じて内燃機関に供給される燃料量)は、燃料の供給態様に応じてそれぞれ以下のように異なったものとなる。即ち、
〔a〕液相燃料供給系統130Lのみを通じて燃料の供給が行われる場合、燃料供給装置130に対して要求される燃料量が液相燃料供給系統130Lに対して要求される燃料量となる。
〔b〕液相燃料供給系統130L及び気相燃料供給系統130Gを通じて燃料の供給が行われる場合、燃料供給装置130に対して要求される燃料量から気相燃料供給系統130Gを通じて供給される燃料量を減じた量が液相燃料供給系統130Lに対して要求される燃料量となる。
といったように、上記各燃料供給系統130L,130Gによる燃料の供給が行われるとき、液相燃料供給系統130Lに対して要求される燃料量が減量される、即ち燃料噴射弁134には液相燃料供給系統130Lのみを通じて燃料の供給が行われるときよりも少量の燃料を噴射供給することが要求されるようになる。こうしたことから、上記〔b〕の状況にあっては、燃料噴射弁134による燃料噴射量をより緻密に調整できることが望ましい。また、こうした燃料噴射弁134に対する要求は、複数の燃料供給系統を備えるとともに、それら複数の燃料供給系統による内燃機関への燃料の供給を同時に行うことがある燃料供給装置であれば、上記燃料供給装置と同様に生じる。しかし従来、こうした要求を満たし得る燃料供給装置は提案されていない。
【0007】
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、複数の燃料供給系統を通じて内燃機関に対する燃料の供給が行われるときにあっても、燃料の供給精度を好適に維持することができる内燃機関の燃料供給装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
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記載の発明は、内燃機関に対して液相燃料を噴射供給する燃料噴射機構が設けられる燃料供給系統を含めて、当該内燃機関に対して燃料の供給を行う複数の燃料供給系統を備える内燃機関の燃料供給装置において、前記燃料噴射機構が設けられている燃料供給系統を含めて少なくとも2つの燃料供給系統を通じて任意の1つの気筒に対する燃料の供給が行われるとき、前記燃料噴射機構内の燃料の圧力を同燃料噴射機構が設けられる燃料供給系統のみを通じて燃料の供給が行われるときよりも減圧する燃料加圧値変更手段を備えることを要旨としている。
【0009】
上記構成によれば、燃料供給装置は、内燃機関に対して液相燃料を噴射供給する燃料噴射機構が設けられる燃料供給系統を含めて、同内燃機関に対して燃料の供給を行う複数の燃料供給系統を備えて構成される。そして、燃料加圧値変更手段を通じて、上記燃料噴射機構が設けられる燃料供給系統を含めて少なくとも2つの燃料供給系統を通じて任意の1つの気筒に対する燃料の供給が行われるとき、上記燃料噴射機構内の燃料の圧力が同燃料噴射機構が設けられる燃料供給系統のみを通じて燃料の供給が行われるときよりも減圧される。ちなみに、燃料噴射機構を通じて噴射供給される燃料量(燃料噴射量)は、同燃料噴射機構に備えられる燃料噴射弁の開弁時間にほぼ比例する。また、同燃料噴射弁による単位開弁時間あたりの燃料噴射量、即ち燃料噴射量を燃料噴射弁の開弁時間の関数としたときの傾きは、基本的には燃料噴射機構内の燃料の圧力に応じて変動する傾向を示す。換言すると、燃料噴射機構内の燃料の圧力が高くなるにつれて単位開弁時間あたりの燃料噴射量は多くなり、上記燃料の圧力が低くなるにつれて同燃料噴射量は少なくなる。こうしたことから、燃料噴射機構内の燃料の圧力を減圧することで、燃料噴射量をより緻密に調整して燃料の噴射供給を行うことが可能になるといえる。そこで、上記構成においては、任意の1つの気筒に対して燃料噴射機構が設けられている燃料供給系統を含めた複数の燃料供給系統を通じて燃料の供給が行われるとき、即ち燃料噴射機構に対して通常よりも少量の燃料を噴射供給することが要求される可能性があるときには、燃料噴射機構内の燃料の圧力を減圧することで、燃料噴射機構による単位時間あたりの燃料噴射量が減量されるようにしている。これにより、燃料噴射機構による燃料噴射量をより緻密に調整して内燃機関に燃料を供給することができるようになり、複数の燃料供給系統による燃料の供給が行われるときにあっても燃料の供給精度が好適に維持されるようになる。
【0010】
請求項2記載の発明は、請求項1記載の内燃機関の燃料供給装置において、前記内燃機関は複数の気筒を備える多気筒内燃機関からなり、前記複数の燃料供給系統は、前記複数の気筒に対応して前記燃料噴射機構が設けられる燃料供給系統であって、燃料タンクに貯留されている液相燃料を燃料ポンプにより液相燃料供給経路に圧送し、この液相燃料供給経路を介して前記燃料噴射機構に供給された液相燃料を同燃料噴射機構により当該内燃機関に噴射供給する第1の燃料供給系統と、前記複数の気筒に各々接続される複数の吸気通路の集合部に対して燃料を供給する燃料供給系統であって、前記燃料タンクと前記複数の吸気通路の集合部とを接続する燃料供給経路を介して同複数の吸気通路の集合部に前記燃料タンクに滞留している気相燃料を供給する第2の燃料供給系統とからなり、前記燃料加圧値変更手段は、前記第1の燃料供給系統の前記燃料噴射機構の下流もしくは上流から前記液相燃料を前記燃料タンクに還流せしめる還流経路に設けられる調圧機構の調圧設定値を変更することによって、前記燃料噴射機構内の燃料の圧力を減圧するものであることを要旨としている。
【0011】
上記構成によれば、燃料供給装置は、燃料タンク内に貯留されている液相燃料を内燃機関に供給する第1の燃料供給系統及び燃料タンク内に滞留している気相燃料を内燃機関に供給する第2の燃料供給系統とから構成される。そして、燃料加圧値変更手段を通じて第1の燃料供給系統の還流経路に設けられる調圧機構の調圧設定値が変更されることにより、燃料噴射機構内の燃料の圧力が減圧される。ちなみに、燃料噴射機構内の燃料の圧力が調圧機構を通じて圧力調圧されている場合、同燃料の圧力は調圧機構の調圧設定値に応じた圧力に維持される。即ち、調圧機構の調圧設定値が高くなるにつれて燃料噴射機構内の燃料の圧力は高くなり、上記調圧設定値が低くなるにつれて上記燃料の圧力は低くなる。こうしたことから、調圧機構の調圧設定値を低くすることで、燃料噴射機構内の燃料の圧力を減圧することができるようになるといえる。従って、上記構成のように、還流経路に設けられる調圧機構の調圧設定値を変更することによっても、上記請求項1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。また、調圧機構の調圧設定値を変更するといった簡易な構成をもって燃料加圧値変更手段としての機能を実現しているため、実用性の高い燃料供給装置を提供することができるようにもなる。
【0012】
請求項3記載の発明は、請求項2記載の内燃機関の燃料供給装置において、前記調圧機構は、前記還流経路に設けられて前記燃料噴射機構内の燃料の圧力を第1の調圧設定値に維持する第1の調圧機構と、前記還流経路の前記第1の調圧機構よりも上流から分岐されて前記燃料タンクに接続される補助還流経路に設けられて前記第1の調圧設定値よりも低い第2の調圧設定値に設定された第2の調圧機構と、前記補助還流経路を選択的に開閉する制御弁とからなり、前記燃料加圧値変更手段は、前記制御弁の開閉操作を行うことによって前記還流経路に設けられる調圧機構の調圧設定値を変更するものであることを要旨としている。
【0013】
上記構成によれば、調圧機構は、還流経路に設けられて燃料噴射機構内の燃料の圧力を第1の調圧設定値に維持する第1の調圧機構と、上記還流経路の第1の調圧機構よりも上流から分岐されて燃料タンクに接続される補助還流経路に設けられて第1の調圧設定値よりも低い第2の調圧設定値に設定された第2の調圧機構と、上記補助還流経路を選択的に開閉する制御弁とから構成される。また、燃料加圧値変更手段を通じて上記制御弁の開閉操作が行われる。ちなみに、この制御弁の開閉操作を通じて、
〔い〕制御弁が閉弁される場合、燃料ポンプにより圧送された液相燃料が燃料噴射機構の下流または上流に備えられる還流経路を介して燃料タンクに還流されるとともに、燃料噴射機構内の燃料の圧力が第1の調圧設定値に維持される。
〔ろ〕制御弁が開弁される場合、燃料ポンプにより圧送された液相燃料が燃料噴射機構の下流または上流に備えられる還流経路及び補助還流経路を介して燃料タンクに還流されるとともに、燃料噴射機構内の燃料の圧力が第1の調圧設定値よりも低い第2の調圧設定値に維持される。
といった燃料循環形態のいずれかが能動とされるようになる。従って、上記構成のように、制御弁の開閉操作を行うことによっても上記請求項2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。また、制御弁の開閉を行うといった簡易な構成をもって燃料加圧値変更手段としての機能を実現しているため、実用性の高い燃料供給装置を提供することができるようにもなる。
【0014】
請求項4記載の発明は、請求項2記載の内燃機関の燃料供給装置において、前記調圧機構は、前記還流経路に設けられて前記燃料噴射機構内の燃料の圧力を所定の調圧設定値に維持する複数の調圧機構と、該複数の調圧機構のうちの少なくとも1つを迂回する態様で前記還流経路から分岐される迂回還流経路に設けられて同迂回還流経路を選択的に開閉する制御弁とからなり、前記燃料加圧値変更手段は、前記制御弁の開閉操作を行うことによって前記還流経路に設けられる調圧機構の調圧設定値を変更するものであることを要旨としている。
【0015】
上記構成によれば、調圧機構は、還流経路に設けられて燃料噴射機構内の燃料の圧力を所定の調圧設定値に維持する複数の調圧機構と、これら複数の調圧機構のうちの少なくとも1つを迂回する態様で上記還流経路から分岐される迂回還流経路に設けられて同迂回還流経路を選択的に開閉する制御弁とから構成される。また、燃料加圧値変更手段を通じて上記制御弁の開閉操作が行われる。ちなみに、この制御弁の開閉操作を通じて、
〔は〕制御弁が閉弁される場合、燃料ポンプにより圧送された液相燃料が燃料噴射機構の下流または上流に備えられる還流経路を介して燃料タンクに還流されるとともに、燃料噴射機構内の燃料の圧力が所定の調圧設定値に維持される。
〔に〕制御弁が開弁される場合、燃料ポンプにより圧送された液相燃料が燃料噴射機構の下流または上流に備えられる還流経路及び迂回還流経路を介して燃料タンクに還流されるとともに、燃料噴射機構内の燃料の圧力が所定の調圧設定値より低い調圧設定値に維持される。
といった燃料循環形態のいずれかが能動とされるようになる。従って、上記構成のように、制御弁の開閉操作を行うことによっても上記請求項2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。また、制御弁の開閉を行うといった簡易な構成をもって燃料加圧値変更手段としての機能を実現しているため、実用性の高い燃料供給装置を提供することができるようにもなる。
【0016】
請求項5記載の発明は、請求項1記載の内燃機関の燃料供給装置において、前記内燃機関は複数の気筒を備える多気筒内燃機関からなり、前記複数の燃料供給系統は、前記複数の気筒に対応して前記燃料噴射機構が設けられる燃料供給系統であって、燃料タンクに貯留されている液相燃料を燃料ポンプにより液相燃料供給経路に圧送し、この液相燃料供給経路を介して前記燃料噴射機構に供給された液相燃料を同燃料噴射機構により当該内燃機関に噴射供給する第1の燃料供給系統と、前記複数の気筒に各々接続される複数の吸気通路の集合部に対して燃料を供給する燃料供給系統であって、前記燃料タンクと前記複数の吸気通路の集合部とを接続する燃料供給経路を介して同複数の吸気通路の集合部に前記燃料タンクに滞留している気相燃料を供給する第2の燃料供給系統とからなり、前記燃料加圧値変更手段は、前記第1の燃料供給系統に設けられる前記燃料ポンプの燃料吐出量を変更することによって、前記燃料噴射機構内の燃料の圧力を減圧するものであることを要旨としている。
【0017】
上記構成によれば、燃料供給装置は、燃料タンク内に貯留されている液相燃料を内燃機関に供給する第1の燃料供給系統及び燃料タンク内に滞留している気相燃料を内燃機関に供給する第2の燃料供給系統とから構成される。そして、燃料加圧値変更手段を通じて燃料ポンプの燃料吐出量が変更されることにより、燃料噴射機構内の燃料の圧力が減圧される。ちなみに、燃料噴射機構内の燃料の圧力は、同燃料噴射機構内に供給される燃料量に応じて変動する傾向を示す。即ち、燃料噴射機構内に供給される燃料量が多くなるにつれ燃料噴射機構内の燃料の圧力は高くなり、上記供給される燃料量が少なくなるにつれ上記燃料の圧力は低くなる。こうしたことから、燃料噴射機構内の供給される燃料量、即ち燃料ポンプによる燃料吐出量を減量することで、燃料噴射機構内の燃料の圧力を減圧することができるようになるといえる。従って、上記構成のように、燃料ポンプの燃料吐出量を変更することによっても、上記請求項1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。また、燃料ポンプの燃料吐出量を変更するといった簡易な構成をもって燃料加圧値変更手段としての機能を実現しているため、実用性の高い燃料供給装置を提供することができるようにもなる。
【0018】
請求項6記載の発明は、請求項5記載の内燃機関の燃料供給装置において、前記燃料加圧値変更手段は、前記燃料ポンプに供給される電流量を調整することによって、前記燃料ポンプの燃料吐出量を変更するものであることを要旨としている。
【0019】
上記構成によれば、燃料加圧値変更手段を通じて燃料ポンプに供給される電流量が調整されることにより、燃料ポンプの燃料吐出量が変更される。ちなみに、燃料ポンプの燃料吐出量は、通常同燃料ポンプに供給される電流量に応じて変化する傾向を示す。即ち、燃料ポンプに供給される電流量が多くなるにつれて燃料ポンプの燃料吐出量は多くなり、上記供給される電流量が少なくなるにつれて上記燃料吐出量は少なくなる。こうしたことから、燃料ポンプに供給される電流量を少なくすることで、燃料ポンプによる燃料吐出量を減量することができるようになるといえる。従って、上記構成のように、燃料ポンプに供給される電流量を調整することによっても、上記請求項5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。また、燃料ポンプに供給される電流量を調整するといった簡易な構成をもって燃料加圧値変更手段としての機能を実現しているため、実用性の高い燃料供給装置を提供することができるようにもなる。
【0020】
請求項7記載の発明は、内燃機関に対して液相燃料を噴射供給する燃料噴射機構が設けられる燃料供給系統を含めて、当該内燃機関に対して燃料の供給を行う複数の燃料供給系統を備える内燃機関の燃料供給装置において、前記燃料噴射機構が設けられている燃料供給系統を含めて少なくとも2つの燃料供給系統を通じて任意の1つの気筒に対する燃料の供給が行われるとき、前記燃料噴射機構による単位時間あたりの燃料の噴射量を、同燃料噴射機構が設けられる燃料供給系統のみを通じて燃料の供給が行われるときよりも減量する燃料噴射量変更手段を備えることを要旨としている。
【0021】
上記構成によれば、燃料供給装置は、内燃機関に対して液相燃料を噴射供給する燃料噴射機構が設けられる燃料供給系統を含めて、同内燃機関に対して燃料の供給を行う複数の燃料供給系統を備えて構成される。そして、燃料噴射量変更手段を通じて、上記燃料噴射機構が設けられる燃料供給系統を含めて少なくとも2つの燃料供給系統を通じて任意の1つの気筒に対する燃料の供給が行われるとき、上記燃料噴射機構による単位時間あたりの燃料の噴射量が同燃料噴射機構が設けられる燃料供給系統のみを通じて燃料の供給が行われるときよりも減量される。ちなみに、燃料噴射機構を通じて噴射供給される燃料量(燃料噴射量)は、同燃料噴射機構に備えられる燃料噴射弁の開弁時間にほぼ比例する。従って、燃料噴射機構による単位時間あたりの燃料の噴射量(燃料噴射弁による単位開弁時間あたりの燃料噴射量)を減量することで、燃料噴射量をより緻密に調整して燃料の噴射供給を行うことが可能になるといえる。そこで、上記構成においては、任意の1つの気筒に対して燃料噴射機構が設けられている燃料供給系統を含めた複数の燃料供給系統を通じて燃料の供給が行われるとき、即ち燃料噴射機構に対して通常よりも少量の燃料を噴射供給することが要求される可能性があるときには、燃料噴射機構による単位時間あたりの燃料噴射量を減量するようにしている。これにより、燃料噴射機構による燃料噴射量をより緻密に調整して内燃機関に燃料を供給することができるようになり、複数の燃料供給系統による燃料の供給が行われるときにあっても燃料の供給精度が好適に維持されるようになる。
【0022】
請求項8記載の発明は、請求項7記載の内燃機関の燃料供給装置において、前記内燃機関は複数の気筒を備える多気筒内燃機関からなり、前記複数の燃料供給系統は、前記複数の気筒に対応して前記燃料噴射機構が設けられる燃料供給系統であって、燃料タンクに貯留されている液相燃料を燃料ポンプにより液相燃料供給経路に圧送し、この液相燃料供給経路を介して前記燃料噴射機構に供給された液相燃料を同燃料噴射機構により当該内燃機関に噴射供給する第1の燃料供給系統と、前記複数の気筒に各々接続される複数の吸気通路の集合部に対して燃料を供給する燃料供給系統であって、前記燃料タンクと前記複数の吸気通路の集合部とを接続する燃料供給経路を介して同複数の吸気通路の集合部に前記燃料タンクに滞留している気相燃料を供給する第2の燃料供給系統とからなり、前記燃料噴射量変更手段は、前記第1の燃料供給系統の前記燃料噴射機構の下流もしくは上流から前記液相燃料を前記燃料タンクに還流せしめる還流経路に設けられる調圧機構の調圧設定値を変更することによって、前記燃料噴射機構による単位時間あたりの燃料の噴射量を減量するものであることを要旨としている。
【0023】
上記構成によれば、燃料供給装置は、燃料タンク内に貯留されている液相燃料を内燃機関に供給する第1の燃料供給系統及び燃料タンク内に滞留している気相燃料を内燃機関に供給する第2の燃料供給系統とから構成される。そして、燃料噴射量変更手段を通じて第1の燃料供給系統の還流経路に設けられる調圧機構の調圧設定値が変更されることにより、燃料噴射機構による単位時間あたりの燃料の噴射量が減量される。ちなみに、調圧機構の調圧設定値を低くすることで、燃料噴射機構内の燃料の圧力を減圧するとともに同燃料噴射機構による単位時間あたりの燃料の噴射量を減量することができるようになる。従って、上記構成のように、還流経路に設けられる調圧機構の調圧設定値を変更することによっても、上記請求項7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。また、調圧機構の調圧設定値を変更するといった簡易な構成をもって燃料噴射量変更手段としての機能を実現しているため、実用性の高い燃料供給装置を提供することができるようにもなる。
【0024】
請求項9記載の発明は、請求項8記載の内燃機関の燃料供給装置において、前記調圧機構は、前記還流経路に設けられて前記燃料噴射機構内の燃料の圧力を第1の調圧設定値に維持する第1の調圧機構と、前記還流経路の前記第1の調圧機構よりも上流から分岐されて前記燃料タンクに接続される補助還流経路に設けられて前記第1の調圧設定値より低い第2の調圧設定値に設定された第2の調圧機構と、前記補助還流経路を選択的に開閉する制御弁とからなり、前記燃料噴射量変更手段は、前記制御弁の開閉操作を行うことによって前記還流経路に設けられる調圧機構の調圧設定値を変更するものであることを要旨としている。
【0025】
上記構成によれば、調圧機構は、還流経路に設けられて燃料噴射機構内の燃料の圧力を第1の調圧設定値に維持する第1の調圧機構と、上記還流経路の第1の調圧機構よりも上流から分岐されて燃料タンクに接続される補助還流経路に設けられて第1の調圧設定値よりも低い第2の調圧設定値に設定された第2の調圧機構と、上記補助還流経路を選択的に開閉する制御弁とから構成される。また、燃料噴射量変更手段を通じて上記制御弁の開閉操作が行われる。ちなみに、この制御弁の開閉操作を通じて、制御弁が閉弁される場合は上記〔い〕に準じた燃料循環態様が、制御弁が開弁される場合は上記〔ろ〕に準じた燃料循環態様が能動とされる。従って、上記構成のように、制御弁の開閉操作を行うことによっても上記請求項8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。また、制御弁の開閉操作を行うといった簡易な構成をもって燃料噴射量変更手段としての機能を実現しているため、実用性の高い燃料供給装置を提供することができるようにもなる。
【0026】
請求項10記載の発明は、請求項8記載の内燃機関の燃料供給装置において、前記調圧機構は、前記還流経路に設けられて前記燃料噴射機構内の燃料の圧力を所定の調圧設定値に維持する複数の調圧機構と、該複数の調圧機構のうちの少なくとも1つを迂回する態様で前記還流経路から分岐される迂回還流経路に設けられて同迂回還流経路を選択的に開閉する制御弁とからなり、前記燃料噴射量変更手段は、前記制御弁の開閉操作を行うことによって前記還流経路に設けられる調圧機構の調圧設定値を変更するものであることを要旨としている。
【0027】
上記構成によれば、調圧機構は、還流経路に設けられて燃料噴射機構内の燃料の圧力を所定の調圧設定値に維持する複数の調圧機構と、これら複数の調圧機構のうちの少なくとも1つを迂回する態様で上記還流経路から分岐される迂回還流経路に設けられて同迂回還流経路を選択的に開閉する制御弁とから構成される。また、燃料噴射量変更手段を通じて上記制御弁の開閉操作が行われる。ちなみに、この制御弁の開閉操作を通じて、制御弁が閉弁される場合は上記〔は〕に準じた燃料循環態様が、制御弁が閉弁される場合は上記〔に〕に準じた燃料循環態様が能動とされる。従って、上記構成のように、制御弁の開閉操作を行うことによっても上記請求項8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。また、制御弁の開閉操作を行うといった簡易な構成をもって燃料噴射量変更手段としての機能を実現しているため、実用性の高い燃料供給装置を提供することができるようにもなる。
【0028】
請求項11記載の発明は、請求項7記載の内燃機関の燃料供給装置において、前記内燃機関は複数の気筒を備える多気筒内燃機関からなり、前記複数の燃料供給系統は、前記複数の気筒に対応して前記燃料噴射機構が設けられる燃料供給系統であって、燃料タンクに貯留されている液相燃料を燃料ポンプにより液相燃料供給経路に圧送し、この液相燃料供給経路を介して前記燃料噴射機構に供給された液相燃料を同燃料噴射機構により当該内燃機関に噴射供給する第1の燃料供給系統と、前記複数の気筒に各々接続される複数の吸気通路の集合部に対して燃料を供給する燃料供給系統であって、前記燃料タンクと前記複数の吸気通路の集合部とを接続する燃料供給経路を介して同複数の吸気通路の集合部に前記燃料タンクに滞留している気相燃料を供給する第2の燃料供給系統とからなり、前記燃料噴射量変更手段は、前記第1の燃料供給系統に設けられる前記燃料ポンプの燃料吐出量を変更することによって、前記燃料噴射機構による単位時間あたりの燃料の噴射量を減量するものであることを要旨としている。
【0029】
上記構成によれば、燃料供給装置は、燃料タンク内に貯留されている液相燃料を内燃機関に供給する第1の燃料供給系統及び燃料タンク内に滞留している気相燃料を内燃機関に供給する第2の燃料供給系統とから構成される。そして、燃料噴射量変更手段を通じて燃料ポンプの燃料吐出量が変更されることにより、燃料噴射機構による単位時間あたりの燃料の噴射量が減量される。ちなみに、燃料ポンプの燃料吐出量を少なくすることで、燃料噴射機構内の燃料の圧力を減圧するとともに同燃料噴射機構による単位時間あたりの燃料の噴射量を減量することができるようになる。従って、上記構成のように、燃料ポンプの燃料吐出量を変更することによっても、上記請求項7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。また、燃料ポンプの燃料吐出量を変更するといった簡易な構成をもって燃料噴射量変更手段としての機能を実現しているため、実用性の高い燃料供給装置を提供することができるようにもなる。
【0030】
請求項12記載の発明は、請求項11記載の内燃機関の燃料供給装置において、前記燃料噴射量変更手段は、前記燃料ポンプに供給される電流量を調整することによって、前記燃料ポンプの燃料吐出量を変更するものであることを要旨としている。
【0031】
上記構成によれば、燃料噴射量変更手段を通じて燃料ポンプに供給される電流量が調整されることにより、燃料ポンプの燃料吐出量が変更される。ちなみに、燃料ポンプに供給される電流量を少なくすることで、燃料ポンプによる燃料吐出量を減量するとともに燃料噴射機構内の燃料の圧力を減圧することができるようになる。従って、上記構成のように、燃料ポンプに供給される電流量を調整することによっても、上記請求項11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。また、燃料ポンプに供給される電流量を調整するといった簡易な構成をもって燃料噴射量変更手段としての機能を実現しているため、実用性の高い燃料供給装置を提供することができるようにもなる。
【0032】
請求項13記載の発明は、燃料タンクに貯留されて燃料ポンプにより圧送された液相燃料を燃料噴射機構により内燃機関に噴射供給する第1の燃料供給系統と、前記燃料タンクに滞留している気相燃料を前記内燃機関に供給する第2の燃料供給系統と、前記燃料噴射機構内の燃料の圧力を可変とする可変調圧機構とを備えることを要旨としている。
【0033】
上記構成によれば、燃料供給装置は、液相燃料を燃料噴射機構により内燃機関に噴射供給する第1の燃料供給系統と、気相燃料を内燃機関に供給する第2の燃料供給系統と、上記燃料噴射機構内の燃料の圧力を可変とする可変調圧機構とを備えて構成される。そして、内燃機関に備えられる任意の1つの気筒に対して上記各燃料供給系統を通じて燃料の供給が行われるときに可変調圧機構の調圧設定値を第1の燃料供給系統のみを通じて燃料の供給が行われるときより低い値に変更することで、上記請求項1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。
【0034】
請求項14記載の発明は、請求項13記載の内燃機関の燃料供給装置において、前記可変調圧機構は、前記第1の燃料供給系統の前記燃料噴射機構の下流もしくは上流から前記液相燃料を前記燃料タンクに還流させるための還流経路に設けられて前記燃料噴射機構内の燃料の圧力を第1の調圧設定値に維持する第1の調圧機構と、前記還流経路の前記第1の調圧機構よりも上流から分岐されて前記燃料タンクに接続される補助還流経路に設けられて前記第1の調圧設定値より低い第2の調圧設定値に設定された第2の調圧機構と、前記補助還流経路に設けられて同補助還流経路を選択的に開閉する制御弁とを備えて構成されることを要旨としている。
【0035】
上記構成によれば、可変調圧機構は、還流経路に設けられて燃料噴射機構内の燃料の圧力を第1の調圧設定値に維持する第1の調圧機構と、補助還流経路に設けられて燃料噴射機構内の燃料の圧力を第2の調圧設定値に維持する第2の調圧機構と、上記補助還流経路に設けられて同補助還流経路を選択的に開閉する制御弁とを備えて構成される。そして、内燃機関に備えられる任意の1つの気筒に対して上記各燃料供給系統を通じて燃料の供給が行われるときに上記制御弁を開弁することで、上記請求項3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。
【0036】
請求項15記載の発明は、請求項13記載の内燃機関の燃料供給装置において、前記可変調圧機構は、前記第1の燃料供給系統の前記燃料噴射機構の下流もしくは上流から前記液相燃料を前記燃料タンクに還流させるための還流経路に設けられて前記燃料噴射機構内の燃料の圧力を所定の調圧設定値に維持する複数の調圧機構と、これら複数の調圧機構のうちの少なくとも1つを迂回する態様で前記還流経路から分岐される迂回還流経路に設けられて同迂回還流経路を選択的に開閉する制御弁とを備えて構成されることを要旨としている。
【0037】
上記構成によれば、可変調圧機構は、還流経路に設けられて燃料噴射機構内の燃料の圧力を所定の調圧設定値に維持する複数の調圧機構と、迂回還流経路に設けられて同迂回還流経路を選択的に開閉する制御弁とを備えて構成される。そして、内燃機関に備えられる任意の1つの気筒に対して上記各燃料供給系統を通じて燃料の供給が行われるときに上記制御弁を開弁することで、上記請求項4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。
【0038】
請求項16記載の発明は、燃料タンクに貯留されて燃料ポンプにより圧送された液相燃料を燃料噴射機構により内燃機関に噴射供給する第1の燃料供給系統と、前記燃料タンクに滞留している気相燃料を前記内燃機関に供給する第2の燃料供給系統と、前記燃料ポンプの燃料吐出量を変更する吐出量変更手段とを備えることを要旨としている。
【0039】
上記構成によれば、燃料供給装置は、液相燃料を燃料噴射機構により内燃機関に噴射供給する第1の燃料供給系統と、気相燃料を内燃機関に供給する第2の燃料供給系統と、燃料ポンプの燃料吐出量を変更する吐出量変更手段とを備えて構成される。そして、内燃機関に備えられる任意の1つの気筒に対して上記各燃料供給系統を通じて燃料の供給が行われるときに燃料ポンプの燃料吐出量を第1の燃料供給系統のみを通じて燃料の供給が行われるときより減量することで、上記請求項5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。
【0040】
請求項17記載の発明は、請求項16記載の内燃機関の燃料供給装置において、前記吐出量変更手段は、前記燃料ポンプに供給される電流量を調整する電流量調整手段からなることを要旨としている。
【0041】
上記構成によれば、吐出量変更手段は、燃料ポンプに供給される電流量を調整する電流量調整手段を備えて構成される。そして、内燃機関に備えられる任意の1つの気筒に対して上記各燃料供給系統を通じて燃料の供給が行われるときに燃料ポンプに供給される電流量を第1の燃料供給系統のみを通じて燃料の供給が行われるときより少なくすることで、上記請求項6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。
【0042】
請求項18記載の発明は、請求項1〜17のいずれかに記載の内燃機関の燃料供給装置において、前記内燃機関が、液化石油ガスを燃料とする内燃機関であることを要旨としている。
【0043】
上記構成によれば、液化石油ガスを燃料とする内燃機関の燃料供給装置に対して上記請求項1〜17のいずれかに記載の発明が適用される。これにより、液化石油ガスを内燃機関に対して供給する燃料供給装置において、上記請求項1〜17のいずれか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。
【0044】
【発明の実施の形態】
(第1の実施の形態)
本発明を具体化した第1の実施の形態について、図1〜図9を参照して説明する。なお、この実施の形態にかかる内燃機関の燃料供給装置は、液化石油ガス(LPG)を内燃機関に噴射供給する燃料供給装置である。
【0045】
まず、図1を参照して、同実施の形態にかかる内燃機関の燃料供給装置についてその概要を説明する。なお、図1は、混合気の燃焼エネルギを出力として駆動する内燃機関1、同機関1に対する燃料の供給を行う燃料供給装置3及びこれら内燃機関1、燃料供給装置3を統括的に制御する電子制御装置(ECU)5の関係を模式的に示している。
【0046】
図1に示されるように、内燃機関1は、シリンダブロック11、このシリンダブロック11に設けられるとともにその内部で混合気を燃焼させる複数のシリンダ12、この複数のシリンダ12の上部に設けられるシリンダヘッド13及び吸排気を行うための吸排気系統2(図1:破線内)などを備えている。上記複数のシリンダ12は、それぞれその内部に当該内燃機関1の出力軸であるクランクシャフト14にコネクティングロッド15を介して連結されるピストン16を往復動可能に収容しており、このピストン16と上記シリンダヘッド13とが対峙してなす空間が燃焼室17となる。
【0047】
ここで、図1のA−A線に沿った内燃機関1の断面構造を示す図2を参照して、吸排気系統2の構成、及び燃料供給装置3による内燃機関1への燃料供給態様について説明する。
【0048】
吸排気系統2は、エアクリーナ21、スロットルバルブ22及びサージタンク23等が設けられている吸気通路24と、触媒装置25等が設けられている排気通路26とを備えて構成される。上記吸気通路24は、サージタンク23の下流で複数の吸気通路24a〜24dに分割されており、これら各吸気通路24a〜24dはそれぞれ対応するシリンダ12a〜12dに接続されている。そして、本実施の形態においては、燃料供給装置3の液相燃料供給系統3Lに備えられる各燃料噴射弁INJa〜INJdにより、上記各吸気通路24a〜24dに対して液相燃料が供給される一方で、同装置3の気相燃料供給系統3Gを通じてサージタンク23内に気相燃料が供給される構成となっている。
【0049】
次に、燃料供給装置3の詳細な構成について、図3を参照して説明する。なお、この図3は、図1及び図2に示される燃料供給装置3の詳細な構成、及びこの燃料供給装置3とECU5との関係を模式的に示している。
【0050】
同図3に示されるように、燃料供給装置3は、燃料タンク31内の液相燃料を供給する液相燃料供給系統3Lと、同燃料タンク31内の気相燃料を供給する気相燃料供給系統3Gとに大別することができる。
【0051】
液相燃料供給系統3Lは、燃料タンク31内の液相燃料を圧送する燃料ポンプ32、この圧送された燃料を燃料フィルタ33により浄化して燃料噴射機構34に供給するための液相燃料供給経路Rd1及び燃料噴射機構34内に残留している燃料を燃料タンク31に還流するための主還流経路Rd2を備えている。
【0052】
ここで、燃料噴射機構34は各燃料噴射弁INJa〜INJd(以下、燃料噴射弁INJ)及びデリバリパイプ35から構成され、主還流経路Rd2には、燃料噴射機構34(デリバリパイプ35)内の燃料の圧力を第1の調圧設定値Pstに維持する高圧プレッシャレギュレータ36(第1の調圧機構)が設けられている。また、主還流経路Rd2の高圧プレッシャレギュレータ36より上流と燃料タンク31とは補助還流経路Rd3により接続されている。そして、この補助還流経路Rd3には、上記第1の調圧設定値Pstより低い第2の調圧設定値Pndを有する低圧プレッシャレギュレータ37(第2の調圧機構)、及び同補助還流経路Rd3を選択的に開閉する液相系統の制御弁EVLが備えられる。なお、燃料加圧値変更手段(燃料噴射量変更手段)は、ECU5をはじめとして上記各プレッシャレギュレータ36,37及び液相系統の制御弁EVLなどを備えて構成される。
【0053】
一方、気相燃料供給系統3Gは、燃料タンク31内に滞留している気相燃料を各吸気通路24a〜24dの集合部であるサージタンク23へ流通させるための気相燃料供給経路Rd4、この気相燃料供給経路Rd4を選択的に開閉する気相系統の制御弁EVGを備えている。なお、上記各制御弁EVL,EVGには、常時閉弁、即ち非通電時には閉弁されており通電によって開弁される電磁弁が採用されるものとする。
【0054】
そして、本実施の形態において、ECU5は上記燃料噴射弁INJ、液相系統の制御弁EVL、気相系統の制御弁EVG及び燃料ポンプ32を統括的に制御する。即ち、内燃機関1から要求される燃料量に基づいて燃料噴射弁INJの開弁時間を調整し、内燃機関1の運転状態等に基づいて各制御弁EVL,EVGの開閉操作を行う。また、燃料ポンプ32に対しては、ECU5と燃料ポンプ32とを接続する電流供給回路ERdを介して同ポンプ32を駆動するための電流を供給する。ちなみに、このECU5から供給される電流は、上記電流供給回路ERdに設けられるポンプ駆動回路ECpにより増幅されて燃料ポンプ32に供給される。
【0055】
次に、液相系統の制御弁EVL及び気相系統の制御弁EVGの開閉操作を通じて切り替えられる各燃料経路における燃料の循環態様について、図4及び図5を参照して説明する。なお、以降では、各制御弁EVL,EVGが閉弁されているときの燃料経路を第1の燃料経路とし、各制御弁EVL,EVGが開弁されているときの燃料経路を第2の燃料経路とする。ちなみに、図4は燃料供給装置3の第1の燃料経路が能動とされている場合を示し、図5は同燃料供給装置3の第2の燃料経路が能動とされている場合を示している。また、これら図4及び図5において破線で図示する経路は、燃料の流れが遮断された状態を示している。
【0056】
まず、第1の燃料経路が能動とされている場合(図4)における燃料の循環態様について説明する。
この場合、液相燃料供給系統3Lについては、燃料ポンプ32により燃料噴射機構34(デリバリパイプ35)へ圧送された液相燃料が、同燃料噴射機構34を通じて対応する各吸気通路24a〜24dに噴射供給される。また、液相系統の制御弁EVLが閉弁されているため、燃料ポンプ32により燃料噴射機構34に圧送された燃料が主還流経路Rd2を介して燃料タンク31に還流される。また、このとき低圧プレッシャレギュレータ37による燃料の調圧機能が無効となるため、燃料噴射機構34内の燃料の圧力は、高圧プレッシャレギュレータ36による第1の調圧設定値Pstに維持されるようになる。一方で、気相燃料供給系統3Gについては、気相系統の制御弁EVGが閉弁されているため、気相燃料はサージタンク23内へ供給されない。
【0057】
次に、第2の燃料経路が能動とされている場合(図5)における燃料の循環態様について説明する。
この場合、液相燃料供給系統3Lについては、燃料ポンプ32により燃料噴射機構34(デリバリパイプ35)へ圧送された液相燃料が、同燃料噴射機構34を通じて対応する各吸気通路24a〜24dに噴射供給される。また、液相系統の制御弁EVLが開弁されているため、燃料ポンプ32により燃料噴射機構34に圧送された燃料が主還流経路Rd2及び補助還流経路Rd3を介して燃料タンク31に還流される。また、このとき低圧プレッシャレギュレータ37による燃料の調圧機能が有効となるため、燃料噴射機構34内の燃料の圧力は、低圧プレッシャレギュレータ37による第2の調圧設定値Pndに維持されるようになる。一方で、気相燃料供給系統3Gについては、気相系統の制御弁EVGが開弁されているため、気相燃料が燃料タンク31からサージタンク23へ内へ供給されるようになる。
【0058】
そして、本実施の形態においては、ECU5により行われる制御弁の開閉処理(図6)を通じて、上記各燃料経路のいずれかを選択的に能動とするようにしている。以下、図6を参照して制御弁の開閉処理について説明する。なお、本処理は所定の時間を周期として繰り返し行われる。
【0059】
この処理では、内燃機関1に対して気相燃料を供給するための条件が満たされていることを示す気相燃料供給フラグexIGがオンであるか否かを判断する(ステップS101)。なお、上記気相燃料を供給するための条件としては、例えば、
・内燃機関1の始動時である。
・内燃機関1が高負荷運転状態にある。
といったものが挙げられる。
【0060】
そして、上記フラグexIGがオンである旨判断された場合(ステップS101:Yes)、各制御弁EVL,EVGを開弁し(ステップS102)、一方で上記フラグexIGがオフである旨判断された場合(ステップS101:No)、各制御弁EVL,EVGを閉弁して(ステップS103)本処理を一旦終了する。
【0061】
このように、上記制御弁の開閉処理(図6)によれば、内燃機関1に対して気相燃料の供給が行われるとき、液相系統の制御弁EVL及び気相系統の制御弁EVGが開弁される。即ち、本実施の形態の燃料供給装置3においては、内燃機関1の運転中、基本的には液相燃料供給系統3Lのみを通じて燃料の供給が行われ、上記条件が満たされるときにはさらに気相燃料供給系統3Gによっても燃料の供給が行われるようになる。
【0062】
ここで、上記処理(図6)の制御態様の一例を、図7を参照して説明する。
いま、気相燃料供給フラグexIGがオンである旨検出されたとすると、時刻t71において気相系統の制御弁EVG及び液相系統の制御弁EVLが開弁され、能動とされる燃料経路が第1の燃料経路から第2の燃料経路に切り替えられる(図7(a)〜(d))。そして、時刻t72において気相燃料供給フラグexIGがオフである旨検出されたとすると、各制御弁EVG,EVLが閉弁され、能動とされる燃料経路が第2の燃料経路から第1の燃料経路に切り替えられる(図7(a)〜(d))。そして、以降は第1の燃料経路が能動とされて燃料の供給が行われるようになる。
【0063】
次に、本実施の形態の燃料供給装置3(図2)により奏される作用効果について、従来の燃料供給装置130(図13)との対比のもとに説明する。
ここで、本実施の形態の燃料供給装置3及び従来の燃料供給装置130によりそれぞれ内燃機関への燃料の供給が行われるとき、液相燃料供給系統3L,130Lによる燃料の供給量は、燃料の供給態様に応じてそれぞれ次のように異なったものとなる。即ち、図8に示すように、
〔a〕液相燃料供給系統3L,130Lのみを通じて燃料供給が行われる場合、燃料供給装置3,130により内燃機関に供給される燃料量(全供給量qiA)が液相燃料供給系統3L,130Lによる燃料の供給量qiLaとなる。
〔b〕各燃料供給系統3L,3G/130L,130Gを通じて燃料供給が行われる場合、燃料供給装置3,130により内燃機関に供給される全供給量qiAから気相燃料供給系統3G,130Gを通じて供給される燃料量qiGを減じた量qiLbが液相燃料供給系統3L,130Lによる燃料の供給量となる。
といったように、各燃料供給系統3L,3G/130L,130Gを通じて燃料の供給が行われるとき、液相燃料供給系統3L,130Lにより供給される燃料量、即ち燃料噴射弁INJ,134による燃料噴射量が液相燃料供給系統3L,130Lのみを通じて燃料の供給が行われるときより少量となる。換言すると、各燃料供給系統3L,3G(130L,130G)を通じて燃料の供給が行われるときには、燃料噴射弁INJ,134に対して少量の燃料を噴射供給することが要求されるようになるということでもある。しかし、上記従来の燃料供給装置130にあっては、燃料噴射弁134による燃料噴射量を同燃料噴射弁134の開弁時間でしか調整できないため、少量の燃料を的確に噴射供給することが困難になることも考えられる。
【0064】
ところで、燃料噴射弁による燃料噴射量は、基本的には同燃料噴射弁の開弁時間にほぼ比例する傾向を示す。また、燃料噴射弁による単位開弁時間あたりの燃料噴射量、即ち燃料噴射量を開弁時間の関数としたときの傾きは燃料噴射機構(デリバリパイプ)内の燃料の圧力に応じて変動する傾向を示す。
【0065】
即ち、図9に示すように、単位開弁時間△Tvoあたりの燃料噴射量(燃料噴射量増加量△qi)は、
〔a〕燃料噴射機構内の燃料の圧力が圧力Paに維持されるとき、燃料噴射量増加量△qiは燃料噴射量増加量△qiaとなる。
〔b〕燃料噴射機構内の燃料の圧力が上記圧力Paより小さい圧力Pbに維持されるとき、燃料噴射量増加量△qiは上記燃料噴射量増加量△qiaより小さい燃料噴射量増加量△qibとなる。
といったように、燃料噴射機構内の燃料の圧力に応じて異なる値を示すようになる。
【0066】
そこで、本実施の形態では、燃料供給装置3の各燃料供給系統3L,3Gによる燃料の供給が行われるとき、燃料供給装置3の第2の燃料経路(図5)を能動とすることで、燃料噴射機構34(デリバリパイプ35)内の燃料の圧力が液相燃料供給系統3Lのみによる燃料の供給が行われるときの値(第1の調圧設定値Pst)より低い値(第2の調圧設定値Pnd)に維持されるようにしている。これにより、燃料噴射弁INJの単位開弁時間あたりの燃料噴射量が小さくされるようになるため、上記従来の燃料供給装置における懸念を解消することができるようになる。
【0067】
また、上記構成を採用することにより、次のような効果が奏せられるようにもなる。
一般に、燃料噴射弁により燃料を噴射供給する際、同燃料噴射弁内の電磁弁がECUからの信号に対して若干の時間遅れをもって動作することにより、ECUからの信号による燃料噴射弁の開弁時間と実際の燃料噴射弁の開弁時間とに若干のずれが生じることが知られている。こうしたことをふまえて、ここで燃料噴射弁を時間Tvoaだけ開弁させるための信号がECUから同燃料噴射弁に対して供給され、この信号に応じて燃料噴射弁が開弁された実際の時間が、上記時間Tvoaとは異なる時間Tvobであったという状況を想定する。
【0068】
このとき、この開弁時間のずれを時間△Tvocとすると、
〔a〕燃料噴射機構内の燃料の圧力が圧力PAxに維持されている場合。
〔b〕燃料噴射機構内の燃料の圧力が上記圧力PAxより低い圧力PBxに維持されている場合。
といった各状態において、上記時間△Tvocにおける燃料噴射量、即ちECUによる燃料噴射量の指令値と実際の燃料噴射量とのずれは次のように異なったものとなる。即ち、上記〔a〕の状態における燃料噴射弁の単位開弁時間あたりの燃料噴射量よりも上記〔b〕の状態における同燃料噴射量のほうが少ないため、上記〔a〕の状態よりも上記〔b〕の状態のほうが指令値と実際の噴射量とのずれが小さくなる傾向を示す。
【0069】
こうしたことから、燃料噴射弁により燃料を噴射する際、基本的には単位開弁時間あたりの燃料噴射量を小さくすることで、燃料噴射量の指令値と実際の燃料噴射量とのずれ小さくすることができるといえる。そこで、本実施の形態では、各燃料供給系統3L,3Gによる燃料の供給が行われるとき、液相燃料供給系統3Lのみによる燃料の供給が行われるときより単位開弁時間あたりの燃料噴射量を小さくすることで、液相燃料供給系統3L(燃料噴射弁INJ)による燃料噴射量の誤差が小さくされるようにしている。これにより、各燃料供給系統3L,3Gによる燃料の供給が行われるとき、内燃機関1に対する燃料の供給精度を好適に維持することができるようになる。
【0070】
以上詳述したように、この第1の実施の形態にかかる内燃機関の燃料供給装置によれば、以下に列記するような優れた効果が得られるようになる。
(1)本実施の形態では、
・燃料供給装置3の液相燃料供給系統3Lによる燃料の供給が行われるとき、燃料供給装置3の第1の燃料経路(図4)を能動とすることで、燃料噴射機構34(デリバリパイプ35)内の燃料の圧力を第1の調圧設定値Pstに維持する。
・燃料供給装置3の各燃料供給系統3L,3Gによる燃料の供給が行われるとき、燃料供給装置3の第2の燃料経路(図5)を能動とすることで、燃料噴射機構34(デリバリパイプ35)内の燃料の圧力を第1の調圧設定値Pstより低い第2の調圧設定値Pndに維持する。
といった態様をもって燃料噴射機構34内の燃料の圧力を維持することで、各燃料供給系統3L,3Gによる燃料の供給が行われるとき、燃料噴射弁INJによる単位開弁時間あたりの燃料噴射量が液相燃料供給系統3Lのみによる燃料の供給が行われるときより小さくされるようにしている。これにより、各燃料供給系統3L,3Gによる燃料の供給が行われるとき、燃料噴射量をより緻密に調整して燃料の噴射供給を行うことができるようになり、燃料の供給精度が好適に維持されるようになる。
【0071】
(2)本実施の形態では、各燃料供給系統3L,3Gによる燃料の供給が行われるとき、燃料噴射弁INJによる単位開弁時間あたりの燃料噴射量が液相燃料供給系統3Lのみによる燃料の供給が行われるときより小さくされるようにしている。これにより、各燃料供給系統3L,3Gによる燃料の供給が行われるとき、液相燃料供給系統3L(燃料噴射弁INJ)による燃料噴射量の誤差が小さくされるようになり、内燃機関1に対する燃料の供給精度を好適に維持することができるようになる。
【0072】
(3)本実施の形態では、
・主還流経路Rd2の高圧プレッシャレギュレータ36より上流と燃料タンク31とを接続する補助還流経路Rd3を備える。
・補助還流経路Rd3に、同還流経路Rd3を選択的に開閉する液相系統の制御弁EVL、及び上記高圧プレッシャレギュレータ36による第1の調圧設定値Pstより低い第2の調圧設定値Pndを有する低圧プレッシャレギュレータ37を設ける。
といった簡易な構成を通じて、各燃料供給系統3L,3Gにより燃料の供給が行われるときの燃料噴射機構34内の燃料の圧力を、液相燃料供給系統3Lのみによる燃料の供給が行われるときより低い値に維持できるようにしている。これにより、装置の複雑化やコストの上昇が好適に抑制されるようになる。
【0073】
なお、上記第1の実施の形態は、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の実施の形態では、補助還流経路Rd3の低圧プレッシャレギュレータ37より上流に液相系統の制御弁EVLが設けられる構成としたが、例えば次のように変更することもできる。即ち、同液相系統の制御弁EVLを補助還流経路Rd3の低圧プレッシャレギュレータ37より下流に設ける構成としてもよい。
【0074】
(第2の実施の形態)
本発明を具体化した第2の実施の形態について、図10を参照して説明する。本実施の形態において、内燃機関をはじめとした装置全体の基本的な構成は先の第1の実施の形態と同様であるが、燃料供給装置の構成が図10に示す構成に変更されている。
【0075】
ここで、本実施の形態の燃料供給装置についての説明をするに先立って、その概要について説明する。
本実施の形態の燃料供給装置も前記第1の実施の形態の燃料供給装置と同様に、各燃料供給系統3L,3Gによる燃料の供給が行われるとき、燃料噴射機構34内の燃料の圧力を液相燃料供給系統3Lのみによる燃料の供給が行われるときより小さくすることで、燃料噴射弁INJによる単位開弁時間あたりの燃料噴射量を小さくすることができるものとなっている。そして、前記第1の実施の形態の燃料供給装置が、各プレッシャレギュレータ36,37のいずれかを選択的に有効とすることで上記機能を実現しているのに対して、本実施の形態の燃料供給装置は、燃料吐出量変更手段を通じて燃料ポンプ32に供給する電流量を調整することで上記機能を実現するようにしている。以下、図10を参照して本実施の形態の燃料供給装置について説明する。
【0076】
同図10に示されるように、本実施の形態の燃料供給装置3の基本的な構成は、前記第1の実施の形態の燃料供給装置3(図3)から補助還流経路Rd3を除外して、電流供給回路ERdに新たに一点鎖線内にて示す電流供給回路を追加した構成となっている。この追加された電流供給回路は、ECU5により燃料ポンプ32に供給される電流を抵抗を介することなく通電させる第1の電流供給回路ER1と、同電流を抵抗Rを介して通電させる第2の電流供給回路ER2と、これら各回路ER1,ER2のいずれかを選択的に能動とするリレー接点Eswとを備えて構成される。なお、電流量調整手段(燃料吐出量変更手段)は、ECU5をはじめとして上記追加された電流供給回路などを備えて構成されるものとなっている。
【0077】
そして、本実施の形態においては、
〔a〕液相燃料供給系統3Lのみによる燃料の供給が行われるとき、第1の電流供給回路ER1が能動とされる位置にリレー接点Eswを維持する。
〔b〕各燃料供給系統3L,3Gによる燃料の供給が行われるとき、破線にて示すように第2の電流供給回路ER2が能動とされる位置にリレー接点Eswを維持する。
といった態様をもってリレー接点Eswを制御するようにしている。
【0078】
従って、各燃料供給系統3L,3Gによる燃料の供給が行われるとき、燃料ポンプ32に供給される電流量が液相燃料供給系統3Lのみによる燃料の供給が行われるときより小さくされることにともなって、燃料ポンプ32の仕事量が小さくなる。これにより、燃料ポンプ32による液相燃料の圧送量が減量されて、燃料噴射機構34内の燃料の圧力を高圧プレッシャレギュレータ36より低い値に維持することができるようになる。
【0079】
以上詳述したように、この第2の実施の形態にかかる内燃機関の燃料供給装置によれば、以下に列記するような優れた効果が得られるようになる。
(1)本実施の形態では、
・燃料供給装置3の液相燃料供給系統3Lによる燃料の供給が行われるとき、第1の電流供給回路ER1を能動とすることで、燃料噴射機構34(デリバリパイプ35)内の燃料の圧力を第1の調圧設定値Pstに維持する。
・燃料供給装置3の各燃料供給系統3L,3Gによる燃料の供給が行われるとき、第2の電流供給回路ER2を能動とすることで、燃料噴射機構34(デリバリパイプ35)内の燃料の圧力を第1の調圧設定値Pstより低い値に維持する。といった態様をもって燃料噴射機構34内の燃料の圧力を維持することで、各燃料供給系統3L,3Gによる燃料の供給が行われるとき、燃料噴射弁INJによる単位開弁時間あたりの燃料噴射量が液相燃料供給系統3Lのみによる燃料の供給が行われるときより小さくされるようにしている。これにより、各燃料供給系統3L,3Gによる燃料の供給が行われるとき、燃料噴射量をより緻密に調整して燃料の噴射供給を行うことができるようになり、燃料の供給精度が好適に維持されるようになる。
【0080】
(2)本実施の形態では、各燃料供給系統3L,3Gによる燃料の供給が行われるとき、燃料噴射弁INJによる単位開弁時間あたりの燃料噴射量が液相燃料供給系統3Lのみによる燃料の供給が行われるときより小さくされるようにしている。これにより、各燃料供給系統3L,3Gによる燃料の供給が行われるとき、液相燃料供給系統3L(燃料噴射弁INJ)による燃料噴射量の誤差が小さくされるようになり、内燃機関1に対する燃料の供給精度を好適に維持することができるようになる。
【0081】
(3)本実施の形態では、電流供給回路ERdに、
・燃料ポンプ32に供給される電流を抵抗を介することなく通電させる第1の電流供給回路ER1。
・上記電流を抵抗Rを介して通電させる第2の電流供給回路ER2。
・これら各電流供給回路ER1,ER2のいずれかを選択的に能動とするリレー接点Esw。
を設けるといった簡易な構成を通じて、各燃料供給系統3L,3Gにより燃料の供給が行われるときの燃料噴射機構34内の燃料の圧力を、液相燃料供給系統3Lのみによる燃料の供給が行われるときより低い値に維持できるようにしている。これにより、装置の複雑化やコストの上昇が好適に抑制されるようになる。
【0082】
なお、上記第2の実施の形態は、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の実施の形態では、電流供給回路ERdに図10の一点鎖線内にて示される回路を備え、この回路に設けられるリレー接点Eswの操作を通じて燃料ポンプ32に供給される電流量を調整する構成としたが、例えば次のように変更することもできる。即ち、上記一点鎖線内にて示される回路に代えて電流供給回路ERdに可変抵抗を備え、同可変抵抗による抵抗の大きさを調整することで燃料ポンプ32に供給される電流量を調整する構成とすることもできる。こうした構成を採用した場合には、上記燃料ポンプ32に供給される電流量を多段階にわたって変更することができるようになるため、燃料噴射弁INJによる燃料噴射量をより緻密に調整することが可能となる。
【0083】
・また、他の変更例としては次のようなものも挙げられる。即ち、上記一点鎖線内にて示される回路を電流供給回路ERdに備える代わりに、ECU5における電流量の指令値を変更することで燃料ポンプ32に供給される電流量を調整する構成とすることもできる。要するに、燃料ポンプ32に供給される電流量を調整することができる構成であれば、そのための構成は上記第2の実施の形態にて例示した構成に限られず適宜変更可能である。
【0084】
(第3の実施の形態)
本発明を具体化した第3の実施の形態について、図11を参照して説明する。本実施の形態において、装置全体の基本的な構成は前記第1の実施の形態(図1)と同様であるが、図1にて破線で示される燃料供給装置3の構成が図11に示す構成に変更されている。ちなみに、その構成は同図11の一点鎖線内にて示されるように、前記第1の実施の形態の燃料供給装置3(図3)において、燃料噴射機構34の下流の構成が次のように変更されたものとなっている。即ち、燃料噴射機構34内に残留している燃料を燃料タンク31へ還流させるための主還流経路Rd2に、第1のプレッシャレギュレータ38及び第2のプレッシャレギュレータ39が直列に設けられている。また、第1のプレッシャレギュレータ38を迂回して燃料を流通させるための迂回還流経路Rd5が主還流経路Rd2に接続されており、この迂回還流経路Rd5は同経路Rd5に設けられている液相系統の制御弁EVLにより選択的に開閉される。
【0085】
次に、液相系統の制御弁EVL及び気相系統の制御弁EVGの開閉操作を通じて切り替えられる各燃料経路における燃料の循環態様について説明する。なお、本実施の形態においても前記第1の実施の形態と同様に、各制御弁EVL,EVGが閉弁されているときの燃料経路を第1の燃料経路とし、各制御弁EVL,EVGが開弁されているときの燃料経路を第2の燃料経路とする。また、以下に説明する燃料の循環態様において、気相燃料供給系統3Gについては前記第1の実施の形態と同様であるためその説明を省略し、液相燃料供給系統3Lについてのみ説明する。
【0086】
第1の燃料経路が能動とされている場合、液相系統の制御弁EVLが閉弁されているため、燃料噴射機構34内に残留している燃料が主還流経路Rd2を介して燃料タンク31に還流される。また、このとき燃料噴射機構34内の燃料の圧力は、各プレッシャレギュレータ38,39による調圧設定値に維持されるようになる。
【0087】
一方、第2の燃料経路が能動とされている場合、液相系統の制御弁EVLが開弁されているため、燃料噴射機構34に残留している燃料が主還流経路Rd2及び迂回還流経路Rd5を介して燃料タンク31に還流される。また、このとき燃料噴射機構34内の燃料の圧力は、第2のプレッシャレギュレータ39による調圧設定値に維持されるようになる。
【0088】
そして、本実施の形態においても、前記制御弁の開閉処理(図6)を通じて、上記各燃料経路のいずれかが選択的に能動とされるようになる。
以上詳述したように、この第3の実施の形態にかかる内燃機関の燃料供給装置によれば、先の第1の実施の形態による前記(1)及び(2)の効果に準じた効果に加えて、さらに以下に示すような効果が得られるようになる。
【0089】
(3)本実施の形態では、
・主還流経路Rd2に第1のプレッシャレギュレータ38及び第2のプレッシャレギュレータ39を直列に設ける。
・主還流経路Rd2の第1のプレッシャレギュレータ38の上流と下流とを接続する迂回還流経路Rd5を備えるとともに、この迂回還流経路Rd5に同経路Rd5を選択的に開閉する液相系統の制御弁EVLを設ける。
といった簡易な構成を通じて、各燃料供給系統3L,3Gにより燃料の供給が行われるときの燃料噴射機構34内の燃料の圧力を、液相燃料供給系統3Lのみによる燃料の供給が行われるときより低い値に維持できるようにしている。これにより、装置の複雑化やコストの上昇が好適に抑制されるようになる。
【0090】
なお、上記第3の実施の形態は、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3の実施の形態では、第1のプレッシャレギュレータ38を迂回する態様で迂回還流経路Rd5を主還流経路Rd2に接続する構成としたが、例えば次のように変更することもできる。即ち、第2のプレッシャレギュレータ39を迂回する態様で迂回還流経路Rd5を主還流経路Rd2に接続する構成としてもよい。
【0091】
・上記第3の実施の形態では、主還流経路Rd2に第1のプレッシャレギュレータ38及び第2のプレッシャレギュレータ39が設けられ、迂回還流経路Rd5に液相系統の制御弁EVLが設けられる構成としたが、例えば次のように変更することもできる。即ち、第1のプレッシャレギュレータ38と液相系統の制御弁EVLとを入れ替えた構成としてもよい。
【0092】
・上記第3の実施の形態では、主還流経路Rd2に第1のプレッシャレギュレータ38及び第2のプレッシャレギュレータ39の2つが直列に設けられる構成としたが、例えば次のように変更することもできる。即ち、主還流経路Rd2にさらに別のプレッシャレギュレータを設ける構成としてもよい。要するに、燃料噴射機構34内の燃料の圧力を少なくとも2つ以上の異なる調圧設定値に維持することができる構成であれば、そのための構成は上記第3の実施の形態にて例示した構成に限られず適宜変更可能である。
【0093】
(第4の実施の形態)
本発明を具体化した第4の実施の形態について、図12を参照して説明する。
本実施の形態において、装置全体の基本的な構成は前記第1の実施の形態(図1)と同様であるが、図1にて破線で示される燃料供給装置3の構成が図12に示す構成に変更されている。ちなみに、その構成は同図12の一点鎖線内にて示されるように、前記第1の実施の形態の燃料供給装置3(図3)において燃料噴射機構34の下流部に接続されている主還流経路Rd2の上流側の端部を、液相燃料供給経路Rd1に接続した構成となっている。
【0094】
次に、液相系統の制御弁EVL及び気相系統の制御弁EVGの開閉操作を通じて切り替えられる各燃料経路における燃料の循環態様について説明する。なお、本実施の形態においても前記第1の実施の形態と同様に、各制御弁EVL,EVGが閉弁されているときの燃料経路を第1の燃料経路とし、各制御弁EVL,EVGが開弁されているときの燃料経路を第2の燃料経路とする。また、以下に説明する燃料の循環態様において、気相燃料供給系統3Gについては前記第1の実施の形態と同様であるためその説明を省略し、液相燃料供給系統3Lについてのみ説明する。
【0095】
第1の燃料経路が能動とされている場合、液相系統の制御弁EVLが閉弁されているため、燃料ポンプ32により圧送された燃料のうちの燃料噴射機構34から噴射供給されない分が、主還流経路Rd2を介して燃料タンク31に還流される。また、このとき低圧プレッシャレギュレータ37による燃料の調圧機能が無効となるため、燃料噴射機構34内の燃料の圧力は、高圧プレッシャレギュレータ36による第1の調圧設定値Pstに維持されるようになる。
【0096】
一方、第2の燃料経路が能動とされている場合、液相系統の制御弁EVLが開弁されているため、燃料ポンプ32により圧送された燃料のうちの燃料噴射機構34から噴射供給されない分が、主還流経路Rd2及び補助還流経路Rd3を介して燃料タンク31に還流される。また、このとき低圧プレッシャレギュレータ37による燃料の調圧機能が有効となるため、燃料噴射機構34内の燃料の圧力は、低圧プレッシャレギュレータ37による第2の調圧設定値Pndに維持されるようになる。
【0097】
そして、本実施の形態においても、前記制御弁の開閉処理(図6)を通じて、上記各燃料経路のいずれかが選択的に能動とされるようになる。
以上詳述したように、この第4の実施の形態にかかる内燃機関の燃料供給装置によれば、先の第1の実施の形態による前記(1)〜(3)の効果に準じた効果が得られるようになる。
【0098】
なお、上記第4の実施の形態は、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4の実施の形態では、補助還流経路Rd3の低圧プレッシャレギュレータ37より上流に液相系統の制御弁EVLが設けられる構成としたが、例えば次のように変更することもできる。即ち、同液相系統の制御弁EVLを補助還流経路Rd3の低圧プレッシャレギュレータ37より下流に設ける構成としてもよい。
【0099】
・上記第4の実施の形態では、上記第1の実施の形態の燃料供給装置3(図3)において燃料噴射機構34の下流部に接続されている主還流経路Rd2の上流側の端部を、液相燃料供給経路Rd1に接続した構成としたが、例えば次のように変更することもできる。即ち、上記第3の実施の形態の燃料供給装置3(図11)において燃料噴射機構34の下流部に接続されている主還流経路Rd2の上流側の端部を、液相燃料供給経路Rd1に接続する構成としてもよい。
【0100】
(その他の実施の形態)
その他、上記各実施の形態に共通に変更可能な要素としては、次のようなものがある。
【0101】
・上記第1及び第3及び第4の実施の形態においては、各実施の形態にて例示した構成をもって燃料噴射機構34内の燃料の圧力を異なる値に維持することができるようにしたが、そのための構成は上記各実施の形態にて例示した構成に限られず適宜変更可能である。要するに、燃料噴射機構34内の燃料の圧力を少なくとも2つ以上の異なる調圧設定値に維持することができる構成であれば、例えば、2段階に調圧設定値を変更することができる可変プレッシャレギュレータ(可変調圧機構)を主還流経路Rd2に備えるといったように任意の構成を採用することができる。
【0102】
・上記各実施の形態では、気相燃料供給経路Rd4に制御弁(気相系統の制御弁EVG)が設けられる構成としたが、例えばこの制御弁に代えて気相燃料を噴射供給するための気相用燃料噴射弁が設けられる構成とすることもできる。
【0103】
・上記各実施の形態では、各吸気通路24a〜24dに対してそれぞれ液相燃料の噴射供給が可能となるように、液相燃料供給系統3Lには複数の燃料噴射弁INJが備えられる構成としたが、例えば次のように変更することもできる。即ち、液相燃料供給系統3Lにはサージタンク23(あるいは吸気通路24)に対して液相燃料を噴射供給するための燃料噴射弁が1つだけ備えられる構成としてもよい。あるいは、燃料噴射弁INJにより各シリンダ12内にそれぞれ直接燃料を噴射供給する構成であっても本発明を適用することができる。
【0104】
・上記各実施の形態では、制御弁の開閉処理(図6)を通じて「内燃機関1の始動時」や「内燃機関1の高負荷運転状態時」に気相燃料を供給する構成としたが、この気相燃料を供給するための条件は上記各実施の形態にて例示した条件に限られず適宜変更可能である。
【0105】
・上記各実施の形態では、制御弁の開閉処理(図6)において、気相燃料供給フラグexIGがオンである旨判断された場合、各制御弁EVL,EVGを同時に開弁する構成としたが、例えばこれら各制御弁EVL,EVGをそれぞれ異なるタイミングをもって開弁する構成としてもよい。
【0106】
・上記各実施の形態では、各燃料供給系統3L,3Gを備える燃料供給装置3に対して本発明を適用する構成としたが、上記各実施の形態の燃料供給装置3にさらに上記各燃料供給系統3L,3Gとは独立して燃料の供給を行える他の燃料供給系統が備えられる構成であっても本発明を適用することができる。例えば、上記他の燃料供給系統が各吸気通路24a〜24dの各々に対して気相燃料を供給するものである場合、
〔い〕上記第1及び第3及び第4の実施の形態においては、液相燃料供給系統3Lを含めて複数の燃料供給系統による燃料の供給が行われるとき、液相系統の制御弁EVLを開弁する。
〔ろ〕上記第2の実施の形態においては、液相燃料供給系統3Lを含めて複数の燃料供給系統による燃料の供給が行われるとき、第2の電流供給回路ER2を能動とする。
とすることによっても、上記各実施の形態の作用効果に準じた作用効果を奏することができるようになる。
【0107】
・上記各実施の形態においては、各燃料供給系統3L,3Gによる燃料の供給が行われるとき、燃料噴射機構34内の燃料の圧力を液相燃料供給系統3Lのみによる燃料の供給が行われるときより低い値に維持する構成としたが、燃料供給装置3としての構成は上記各実施の形態にて例示した構成に限られず適宜変更可能である。要するに、各燃料供給系統3L,3Gによる燃料の供給が行われるとき、燃料噴射弁INJによる単位開弁時間あたりの燃料噴射量を液相燃料供給系統3Lのみによる燃料の供給が行われるときより小さくすることができる構成であれば、任意の構成を採用することができる。
【0108】
・上記各実施の形態では、液相燃料供給系統3L及び気相燃料供給系統3Gを備える燃料供給装置3を想定したが、燃料供給装置3の構成は上記各実施の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、それぞれ独立して内燃機関に燃料を供給することができる複数の燃料供給系統を備える燃料供給装置であれば本発明の適用は可能であり、そうした構成を採用した場合にも上記各実施の形態の作用効果に準じた作用効果が得られるようになる。
【0109】
・上記各実施の形態では、液化石油ガス(LPG)を燃料とする内燃機関を想定したが、本発明の適用は液化石油ガスを燃料とする内燃機関に限られるものではなく、例えば、ガソリン等を燃料とする内燃機関にも適用することができる。また、内燃機関としての構成も上記各実施の形態にて例示した構成に限られず、任意の構成を採用することができる。要するに、吸入空気と燃料との混合気を燃焼させて出力を得る内燃機関であれば本発明の適用は可能であり、そうした場合にも上記各実施の形態の作用効果に準じた作用効果を奏することができる。
【0110】
以上の事項も含めて、最後に、この発明にかかる内燃機関の燃料供給装置は、次のような技術思想を含むものであることを付記しておく。
(1)請求項6記載の内燃機関の燃料供給装置において、前記燃料加圧値変更手段は、前記燃料ポンプの駆動態様を制御する演算処理装置の前記燃料ポンプに供給する電流量の指令値を調整することによって、前記燃料ポンプに供給される電流量を調整するものであることを特徴とする内燃機関の燃料供給装置。
【0111】
(2)請求項6記載の内燃機関の燃料供給装置において、前記燃料加圧値変更手段は、前記燃料ポンプの駆動態様を制御する演算処理装置と前記燃料ポンプとを抵抗を介することなく接続する第1の電流供給回路と、前記演算処理装置と前記燃料ポンプとを抵抗を介して接続する第2の電流供給回路とのいずれか一方を選択的に能動とすることによって、前記燃料ポンプに供給される電流量を調整するものであることを特徴とする内燃機関の燃料供給装置。
【0112】
(3)請求項12記載の内燃機関の燃料供給装置において、前記燃料噴射量変更手段は、前記燃料ポンプの駆動態様を制御する演算処理装置の前記燃料ポンプに供給する電流量の指令値を調整することによって、前記燃料ポンプに供給される電流量を調整するものであることを特徴とする内燃機関の燃料供給装置。
【0113】
(4)請求項12記載の内燃機関の燃料供給装置において、前記燃料噴射量変更手段は、前記燃料ポンプの駆動態様を制御する演算処理装置と前記燃料ポンプとを抵抗を介することなく接続する第1の電流供給回路と、前記演算処理装置と前記燃料ポンプとを抵抗を介して接続する第2の電流供給回路とのいずれか一方を選択的に能動とすることによって、前記燃料ポンプに供給される電流量を調整するものであることを特徴とする内燃機関の燃料供給装置。
【0114】
(5)請求項17記載の内燃機関の燃料供給装置において、前記電流量調整機構は、前記燃料ポンプに電流を供給する演算処理装置からなることを特徴とする内燃機関の燃料供給装置。
【0115】
(6)請求項17記載の内燃機関の燃料供給装置において、前記電流量調整機構は、前記燃料ポンプの駆動態様を制御する演算処理装置と前記燃料ポンプとを抵抗を介することなく接続する第1の電流供給回路と、前記演算処理装置と前記燃料ポンプとを抵抗を介して接続する第2の電流供給回路と、これら各電流供給回路のいずれか一方を選択的に能動とするリレー接点とからなることを特徴とする内燃機関の燃料供給装置。
【0116】
(7)前記第2の電流供給回路に設けられる抵抗が可変抵抗である前記(2)または(4)または(6)記載の内燃機関の燃料供給装置。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかる内燃機関の燃料供給装置の第1の実施の形態についてその全体構成を模式的に示す概略図。
【図2】同実施の形態の燃料供給装置について図1のA−A線に沿った断面構造を模式的に示す概略図。
【図3】同実施の形態の燃料供給装置についてその全体構成を模式的に示す概略図。
【図4】同実施の形態の燃料供給装置について燃料経路の一切替状態を模式的に示す図。
【図5】同実施の形態の燃料供給装置について燃料経路の一切替状態を模式的に示す図。
【図6】同実施の形態にて行われる制御弁の開閉操作処理を示すフローチャート。
【図7】同実施の形態にて行われる制御弁の開閉処理による燃料経路の切り替え態様等についてその一例を示すタイミングチャート。
【図8】同実施の形態の燃料供給装置及び従来の燃料供給装置における各燃料供給系統による燃料供給態様の一例を示す図。
【図9】燃料噴射弁の開弁時間と燃料噴射量との関係を示すグラフ。
【図10】本発明にかかる内燃機関の燃料供給装置の第2の実施の形態について燃料供給装置の全体構成を模式的に示す概略図。
【図11】本発明にかかる内燃機関の燃料供給装置の第3の実施の形態について燃料供給装置の全体構成を模式的に示す概略図。
【図12】本発明にかかる内燃機関の燃料供給装置の第4の実施の形態について燃料供給装置の全体構成を模式的に示す概略図。
【図13】従来の燃料供給装置の全体構成を模式的に示す概略図。
【符号の説明】
1…内燃機関、2…吸排気系統、3…燃料供給装置、3L…液相燃料供給系統、3G…気相燃料供給系統、5…電子制御装置(ECU)、11…シリンダブロック、12…シリンダ、13…シリンダヘッド、14…クランクシャフト、15…コネクティングロッド、16…ピストン、17…燃焼室、21…エアクリーナ、22…スロットルバルブ、23…サージタンク、24…吸気通路、25…触媒装置、26…排気通路、31…燃料タンク、32…燃料ポンプ、33…燃料フィルタ、34…燃料噴射機構、35…デリバリパイプ、36…高圧プレッシャレギュレータ、37…低圧プレッシャレギュレータ、38…第1のプレッシャレギュレータ、39…第2のプレッシャレギュレータ、INJ…燃料噴射弁、EVL…液相系統の制御弁、EVG…気相系統の制御弁、Rd1…液相燃料供給経路、Rd2…主還流経路、Rd3…補助還流経路、Rd4…気相燃料供給経路、Rd5…迂回還流経路、ECp…ポンプ駆動回路、ERd…電流供給回路、ER1…第1の電流供給回路、ER2…第2の電流供給回路、Esw…リレー接点。
Claims (18)
- 内燃機関に対して液相燃料を噴射供給する燃料噴射機構が設けられる燃料供給系統を含めて、当該内燃機関に対して燃料の供給を行う複数の燃料供給系統を備える内燃機関の燃料供給装置において、
前記燃料噴射機構が設けられている燃料供給系統を含めて少なくとも2つの燃料供給系統を通じて任意の1つの気筒に対する燃料の供給が行われるとき、前記燃料噴射機構内の燃料の圧力を同燃料噴射機構が設けられる燃料供給系統のみを通じて燃料の供給が行われるときよりも減圧する燃料加圧値変更手段を備える
ことを特徴とする内燃機関の燃料供給装置。 - 前記内燃機関は複数の気筒を備える多気筒内燃機関からなり、前記複数の燃料供給系統は、前記複数の気筒に対応して前記燃料噴射機構が設けられる燃料供給系統であって、燃料タンクに貯留されている液相燃料を燃料ポンプにより液相燃料供給経路に圧送し、この液相燃料供給経路を介して前記燃料噴射機構に供給された液相燃料を同燃料噴射機構により当該内燃機関に噴射供給する第1の燃料供給系統と、前記複数の気筒に各々接続される複数の吸気通路の集合部に対して燃料を供給する燃料供給系統であって、前記燃料タンクと前記複数の吸気通路の集合部とを接続する燃料供給経路を介して同複数の吸気通路の集合部に前記燃料タンクに滞留している気相燃料を供給する第2の燃料供給系統とからなり、
前記燃料加圧値変更手段は、前記第1の燃料供給系統の前記燃料噴射機構の下流もしくは上流から前記液相燃料を前記燃料タンクに還流せしめる還流経路に設けられる調圧機構の調圧設定値を変更することによって、前記燃料噴射機構内の燃料の圧力を減圧するものである
請求項1記載の内燃機関の燃料供給装置。 - 前記調圧機構は、前記還流経路に設けられて前記燃料噴射機構内の燃料の圧力を第1の調圧設定値に維持する第1の調圧機構と、前記還流経路の前記第1の調圧機構よりも上流から分岐されて前記燃料タンクに接続される補助還流経路に設けられて前記第1の調圧設定値よりも低い第2の調圧設定値に設定された第2の調圧機構と、前記補助還流経路を選択的に開閉する制御弁とからなり、
前記燃料加圧値変更手段は、前記制御弁の開閉操作を行うことによって前記還流経路に設けられる調圧機構の調圧設定値を変更するものである
請求項2記載の内燃機関の燃料供給装置。 - 前記調圧機構は、前記還流経路に設けられて前記燃料噴射機構内の燃料の圧力を所定の調圧設定値に維持する複数の調圧機構と、該複数の調圧機構のうちの少なくとも1つを迂回する態様で前記還流経路から分岐される迂回還流経路に設けられて同迂回還流経路を選択的に開閉する制御弁とからなり、
前記燃料加圧値変更手段は、前記制御弁の開閉操作を行うことによって前記還流経路に設けられる調圧機構の調圧設定値を変更するものである
請求項2記載の内燃機関の燃料供給装置。 - 前記内燃機関は複数の気筒を備える多気筒内燃機関からなり、前記複数の燃料供給系統は、前記複数の気筒に対応して前記燃料噴射機構が設けられる燃料供給系統であって、燃料タンクに貯留されている液相燃料を燃料ポンプにより液相燃料供給経路に圧送し、この液相燃料供給経路を介して前記燃料噴射機構に供給された液相燃料を同燃料噴射機構により当該内燃機関に噴射供給する第1の燃料供給系統と、前記複数の気筒に各々接続される複数の吸気通路の集合部に対して燃料を供給する燃料供給系統であって、前記燃料タンクと前記複数の吸気通路の集合部とを接続する燃料供給経路を介して同複数の吸気通路の集合部に前記燃料タンクに滞留している気相燃料を供給する第2の燃料供給系統とからなり、
前記燃料加圧値変更手段は、前記第1の燃料供給系統に設けられる前記燃料ポンプの燃料吐出量を変更することによって、前記燃料噴射機構内の燃料の圧力を減圧するものである
請求項1記載の内燃機関の燃料供給装置。 - 前記燃料加圧値変更手段は、前記燃料ポンプに供給される電流量を調整することによって、前記燃料ポンプの燃料吐出量を変更するものである請求項5記載の内燃機関の燃料供給装置。
- 内燃機関に対して液相燃料を噴射供給する燃料噴射機構が設けられる燃料供給系統を含めて、当該内燃機関に対して燃料の供給を行う複数の燃料供給系統を備える内燃機関の燃料供給装置において、
前記燃料噴射機構が設けられている燃料供給系統を含めて少なくとも2つの燃料供給系統を通じて任意の1つの気筒に対する燃料の供給が行われるとき、前記燃料噴射機構による単位時間あたりの燃料の噴射量を、同燃料噴射機構が設けられる燃料供給系統のみを通じて燃料の供給が行われるときよりも減量する燃料噴射量変更手段を備える
ことを特徴とする内燃機関の燃料供給装置。 - 前記内燃機関は複数の気筒を備える多気筒内燃機関からなり、前記複数の燃料供給系統は、前記複数の気筒に対応して前記燃料噴射機構が設けられる燃料供給系統であって、燃料タンクに貯留されている液相燃料を燃料ポンプにより液相燃料供給経路に圧送し、この液相燃料供給経路を介して前記燃料噴射機構に供給された液相燃料を同燃料噴射機構により当該内燃機関に噴射供給する第1の燃料供給系統と、前記複数の気筒に各々接続される複数の吸気通路の集合部に対して燃料を供給する燃料供給系統であって、前記燃料タンクと前記複数の吸気通路の集合部とを接続する燃料供給経路を介して同複数の吸気通路の集合部に前記燃料タンクに滞留している気相燃料を供給する第2の燃料供給系統とからなり、
前記燃料噴射量変更手段は、前記第1の燃料供給系統の前記燃料噴射機構の下流もしくは上流から前記液相燃料を前記燃料タンクに還流せしめる還流経路に設けられる調圧機構の調圧設定値を変更することによって、前記燃料噴射機構による単位時間あたりの燃料の噴射量を減量するものである
請求項7記載の内燃機関の燃料供給装置。 - 前記調圧機構は、前記還流経路に設けられて前記燃料噴射機構内の燃料の圧力を第1の調圧設定値に維持する第1の調圧機構と、前記還流経路の前記第1の調圧機構よりも上流から分岐されて前記燃料タンクに接続される補助還流経路に設けられて前記第1の調圧設定値より低い第2の調圧設定値に設定された第2の調圧機構と、前記補助還流経路を選択的に開閉する制御弁とからなり、
前記燃料噴射量変更手段は、前記制御弁の開閉操作を行うことによって前記還流経路に設けられる調圧機構の調圧設定値を変更するものである
請求項8記載の内燃機関の燃料供給装置。 - 前記調圧機構は、前記還流経路に設けられて前記燃料噴射機構内の燃料の圧力を所定の調圧設定値に維持する複数の調圧機構と、該複数の調圧機構のうちの少なくとも1つを迂回する態様で前記還流経路から分岐される迂回還流経路に設けられて同迂回還流経路を選択的に開閉する制御弁とからなり、
前記燃料噴射量変更手段は、前記制御弁の開閉操作を行うことによって前記還流経路に設けられる調圧機構の調圧設定値を変更するものである
請求項8記載の内燃機関の燃料供給装置。 - 前記内燃機関は複数の気筒を備える多気筒内燃機関からなり、前記複数の燃料供給系統は、前記複数の気筒に対応して前記燃料噴射機構が設けられる燃料供給系統であって、燃料タンクに貯留されている液相燃料を燃料ポンプにより液相燃料供給経路に圧送し、この液相燃料供給経路を介して前記燃料噴射機構に供給された液相燃料を同燃料噴射機構により当該内燃機関に噴射供給する第1の燃料供給系統と、前記複数の気筒に各々接続される複数の吸気通路の集合部に対して燃料を供給する燃料供給系統であって、前記燃料タンクと前記複数の吸気通路の集合部とを接続する燃料供給経路を介して同複数の吸気通路の集合部に前記燃料タンクに滞留している気相燃料を供給する第2の燃料供給系統とからなり、
前記燃料噴射量変更手段は、前記第1の燃料供給系統に設けられる前記燃料ポンプの燃料吐出量を変更することによって、前記燃料噴射機構による単位時間あたりの燃料の噴射量を減量するものである
請求項7記載の内燃機関の燃料供給装置。 - 前記燃料噴射量変更手段は、前記燃料ポンプに供給される電流量を調整することによって、前記燃料ポンプの燃料吐出量を変更するものである
請求項11記載の内燃機関の燃料供給装置。 - 燃料タンクに貯留されて燃料ポンプにより圧送された液相燃料を燃料噴射機構により内燃機関に噴射供給する第1の燃料供給系統と、前記燃料タンクに滞留している気相燃料を前記内燃機関に供給する第2の燃料供給系統と、前記燃料噴射機構内の燃料の圧力を可変とする可変調圧機構とを備える
ことを特徴とする内燃機関の燃料供給装置。 - 前記可変調圧機構は、前記第1の燃料供給系統の前記燃料噴射機構の下流もしくは上流から前記液相燃料を前記燃料タンクに還流させるための還流経路に設けられて前記燃料噴射機構内の燃料の圧力を第1の調圧設定値に維持する第1の調圧機構と、前記還流経路の前記第1の調圧機構よりも上流から分岐されて前記燃料タンクに接続される補助還流経路に設けられて前記第1の調圧設定値より低い第2の調圧設定値に設定された第2の調圧機構と、前記補助還流経路に設けられて同補助還流経路を選択的に開閉する制御弁とを備えて構成される
請求項13記載の内燃機関の燃料供給装置。 - 前記可変調圧機構は、前記第1の燃料供給系統の前記燃料噴射機構の下流もしくは上流から前記液相燃料を前記燃料タンクに還流させるための還流経路に設けられて前記燃料噴射機構内の燃料の圧力を所定の調圧設定値に維持する複数の調圧機構と、これら複数の調圧機構のうちの少なくとも1つを迂回する態様で前記還流経路から分岐される迂回還流経路に設けられて同迂回還流経路を選択的に開閉する制御弁とを備えて構成される
請求項13記載の内燃機関の燃料供給装置。 - 燃料タンクに貯留されて燃料ポンプにより圧送された液相燃料を燃料噴射機構により内燃機関に噴射供給する第1の燃料供給系統と、前記燃料タンクに滞留している気相燃料を前記内燃機関に供給する第2の燃料供給系統と、前記燃料ポンプの燃料吐出量を変更する吐出量変更手段とを備える
ことを特徴とする内燃機関の燃料供給装置。 - 前記吐出量変更手段は、前記燃料ポンプに供給される電流量を調整する電流量調整手段からなる
請求項16記載の内燃機関の燃料供給装置。 - 前記内燃機関が、液化石油ガスを燃料とする内燃機関である請求項1〜17のいずれかに記載の内燃機関の燃料供給装置。
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- 2002-06-18 JP JP2002177015A patent/JP2004019577A/ja active Pending
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