JP2005337023A

JP2005337023A - エンジンの燃料供給装置

Info

Publication number: JP2005337023A
Application number: JP2004152911A
Authority: JP
Inventors: Takahiko Iwakura; 隆彦岩倉; Kenji Hayashi; 憲示林
Original assignee: Aisan Industry Co Ltd; Toyota Motor Corp
Current assignee: Aisan Industry Co Ltd; Toyota Motor Corp
Priority date: 2004-05-24
Filing date: 2004-05-24
Publication date: 2005-12-08
Also published as: KR20060048052A; KR100629673B1

Abstract

【課題】液相状態の燃料における蒸気混入分を見込んでエンジンに対する燃料供給量を精度よく制御すること。
【解決手段】燃料供給装置は、燃料タンク１に液相状態で貯留されるＬＰＧをデリバリパイプ６及び各インジェクタ４へ圧送し、各種センサ４８〜５１で検出される燃料状態に基づき各インジェクタ４からエンジン３へ供給される燃料噴射量を補正する。電子制御装置４０は、タンク用燃料温度センサ４８及びタンク用燃料圧力センサ４９で検出されるタンク内燃料温度Ｔｔ及びタンク内燃料圧力Ｐｔから燃料組成Ｆｃを推定し、その燃料組成Ｆｃとデリバリ用燃料温度センサ５０で検出されるデリバリ内燃料温度Ｔｄからデリバリパイプ６における燃料液密度及び蒸気混入割合を推定し、それら燃料液密度及び蒸気混入割合に応じてエンジン３に供給される燃料噴射量を補正する。
【選択図】図１

Description

この発明は、エンジンに燃料を供給する燃料供給装置に関する。詳しくは、液化石油ガス（ＬＰＧ）や液化天然ガス（ＬＮＧ）などの組成や性状が変化しやすい燃料を使用したエンジンの燃料供給装置に関する。

一般に、エンジンで燃料として使用されるＬＰＧやＬＮＧは、季節や地域などの違いにより、組成や性状が大きく変化する傾向がある。このため、ＬＰＧやＬＮＧをエンジンで使用するには、組成や性状の違いに応じて燃料供給量を補正する必要がある。そこで、下記の特許文献１乃至３には、ＬＰＧの組成や性状の違いに応じてＬＰＧをエンジンに供給するようにした燃料供給装置が記載されている。

特許文献１に記載の燃料供給装置は、ＬＰＧの蒸気圧力と温度を計測してその組成と液比重を算出し、燃料噴射弁の開弁時間を蒸気圧力と液比重及び組成により補正制御するようになっている。これにより、一定の空気過剰率になるように燃料流量を制御するようにしている。

特許文献２には、気相燃料と液相燃料とを選択的にエンジンに供給するようにした燃料供給装置が記載される。この燃料供給装置は、ボンベから液相燃料供給手段に供給される液化ガスの状態が液相である場合には、液相燃料供給手段を制御して液相燃料をエンジンに供給し、上記供給される液化ガスが気相である場合には、気相燃料供給手段を制御して気相燃料をエンジンに供給するようになっている。これにより、低温時におけるエンジン始動性と始動後のアイドリング安定性の確保を図り、制御性と応答性を確保するようにしている。

特許文献３に記載の燃料供給装置は、燃料の組成や状態が変化しても、それに見合ったより適切な燃料噴射を行うために、燃料タンク内の燃料温度及び燃料圧力と、燃料噴射機構（デリバリパイプと燃料噴射弁）の燃料温度及び燃料圧力とに基づいて燃料噴射機構での燃料状態を推定し、その推定した燃料状態に応じて燃料噴射量を制御するようになっている。詳しくは、燃料タンク内の燃料温度及び燃料圧力に基づき燃料組成を推定してその燃料の飽和蒸気特性を求める。また、その求められた飽和蒸気特性と、燃料噴射機構の燃料温度及び燃料圧力の一方とから燃料噴射機構での燃料の飽和蒸気圧及び飽和蒸気温度の一方を求める。そして、この求められた飽和蒸気圧と燃料噴射機構の燃料圧力との関係、飽和蒸気温度と燃料噴射機構における燃料温度との関係の一方に基づき燃料噴射機構での燃料状態を推定するようになっている。

実開昭５９−４３６５９号公報（第１−５頁、図１）特開平１１−２１０５５７号公報（第２−８頁、図１，２）特開２００３−９０２３７号公報（第２−１０頁、図１，２）

ところで、特許文献１乃至３に記載の各燃料供給装置は、基本的には、燃料温度及び燃料圧力に基づき燃料の組成や性状を推定している。すなわち、燃料組成を推定し、その推定結果に応じて燃料が気相状態であるか液相状態であるかを推定する。そして、その燃料状態に応じてエンジンに対する燃料噴射量を制御するようにしている。従って、この燃料噴射量の制御では、燃料が液相状態であるか気相状態であるかを一義的に推定した上で、燃料温度と燃料圧力との関係で求められる飽和蒸気曲線に基づいて燃料噴射量を補正することになる。

しかし、出願人は、上記のような燃料供給制御を実験する中で、完全液相状態であるものと推定して燃料噴射量の制御が行われているにもかかわらず、しばしば燃料噴射量に誤差が生じてしまうことを確認した。これは、燃料噴射機構（デリバリパイプ及び燃料噴射弁）に存在する液相状態の燃料中に気泡状態の蒸気が混入して存在することで、完全液相状態であるものとして補正される燃料噴射量に、蒸気混入分だけの誤差が生じてしまうことによるものと考えられる。その原因として、例えば、デリバリパイプや燃料噴射弁の構成部品がエンジン本体から受ける熱が、その構成部品から液相状態の燃料に伝わり、液相状態の燃料の一部が蒸発することによるものと考えられる。上記した特許文献１乃至３に記載の燃料供給装置では、一義的に推定される燃料の状態、すなわち、液相状態又は気相状態の違い応じて燃料噴射量が補正されるだけで、上記のような蒸気混入分を見込んだ補正が何も行われていない。このため、蒸気混入分だけ燃料噴射量に誤差が生じ、エンジンにおける空燃比にバラツキが生じるおそれがあった。

この発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、液相状態の燃料における蒸気の混入分を見込んでエンジンに対する燃料供給量を精度よく制御することを可能としたエンジンの燃料供給装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、燃料タンクに液相状態で貯留される燃料を燃料噴射用機器へ圧送し、検出手段により検出される燃料状態に基づき前記燃料噴射用機器からエンジンへ供給される燃料噴射量を補正するようにしたエンジンの燃料供給装置において、燃料噴射用機器にて検出手段により検出される燃料状態に基づき液相状態の燃料における蒸気の混入割合を推定し、その推定される混入割合に応じて燃料噴射用機器からの燃料噴射量を補正するための蒸気補正手段を備えたことを趣旨とする。

上記発明の構成によれば、燃料タンクから燃料噴射用機器へ圧送される液相状態の燃料は、その燃料噴射用機器における燃料状態に応じて燃料噴射量が補正され、その補正後の燃料噴射量だけ燃料噴射用機器からエンジンに燃料が供給される。ここで、燃料噴射用機器がエンジンから受ける熱により、同機器における燃料が蒸発して液相状態の燃料の中に蒸気が混入することがある。この発明の構成によれば、蒸気補正手段が、燃料噴射用機器にて検出される燃料状態に基づき液相状態の燃料における蒸気の混入割合を推定し、その推定される混入割合に応じて、上記燃料噴射量を補正している。従って、液相状態の燃料に混入した蒸気分を加味した量の燃料がエンジンに供給される。

上記目的を達成するために、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、検出手段は、燃料タンクにおける燃料温度を検出するための第１の燃料温度検出手段と、燃料タンクにおける燃料圧力を検出するための燃料圧力検出手段と、燃料噴射用機器における燃料温度を検出するための第２の燃料温度検出手段とを含み、蒸気補正手段は、検出される燃料タンクにおける燃料温度及び燃料圧力から燃料組成を推定し、その推定される燃料組成と検出される燃料噴射用機器における燃料温度から燃料噴射用機器における燃料液密度及び混入割合を推定し、それら推定される燃料液密度及び混入割合に応じて燃料噴射用機器からの燃料噴射量を補正することを趣旨とする。

上記発明の構成によれば、請求項１に記載の発明の作用に対し、蒸気補正手段は、燃料タンクにおける燃料温度及び燃料圧力から燃料組成を推定し、その推定される燃料組成と燃料噴射用機器における燃料温度とから燃料噴射用機器における燃料液密度及び混入割合を推定するので、液相状態の燃料における蒸気の混入割合が一層正確に推定される。また、推定される燃料液密度及び蒸気の混入割合に応じて燃料噴射量が補正されるので、より正確な量の燃料がエンジンに供給されることになる。

請求項１に記載の発明によれば、液相状態の燃料における蒸気混入分を見込んで、エンジンに対する燃料供給量を精度よく制御することができる。

請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の効果に対し、エンジンに対する燃料供給量の制御精度をより一層高めることができる。

以下、本発明におけるエンジンの燃料供給装置を液化燃料ガス（ＬＰＧ）エンジンに具体化した一実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。

図１にこの実施形態のＬＰＧエンジンシステムを概略構成図により示す。車両に搭載されたエンジンシステムは、液相状態のＬＰＧを貯留する燃料タンク１を備える。燃料タンク１に内蔵された燃料ポンプ２は、同タンク１に貯留される液相状態のＬＰＧを吐出する。この実施形態で、ＬＰＧ用エンジン３は、４気筒のレシプロタイプであり、１番気筒＃１、２番気筒＃２、３番気筒＃３及び４番気筒＃４を備える。各気筒＃１〜＃４のそれぞれには、液相状態のＬＰＧを噴射供給するためのインジェクタ４が設けられる。燃料ポンプ２から吐出される液相状態のＬＰＧは、燃料ライン５及びデリバリパイプ６を通じて各インジェクタ４へ供給される。その供給された液相状態のＬＰＧは、各インジェクタ４が動作することにより、吸気通路７に通じる各気筒＃１〜＃４の吸気ポートへ液相状態で噴射される。吸気通路７には、エアクリーナ８を通じて外部から空気が取り込まれる。吸気通路７に取り込まれた空気と、各インジェクタ４から噴射される液相状態のＬＰＧは、可燃混合気として各気筒＃１〜＃４の燃焼室に吸入される。デリバリパイプ６で余った液相状態のＬＰＧは、リターンライン９を通じて燃料タンク１へ戻される。この実施形態では、各インジェクタ４及びデリバリパイプ６により、本発明の燃料噴射用機器が構成される。

吸気通路７には、スロットルバルブ１０が設けられる。このスロットルバルブ１０は、運転席に設けられたアクセルペダル１１の操作に連動して開閉される。この開閉により、吸気通路７から各気筒＃１〜＃４に吸入される空気量（吸気量）が調節される。

各気筒＃１〜＃４の燃焼室にそれぞれ設けられた点火プラグ１２は、各気筒＃１〜＃４に配置されたイグナイタ内蔵のイグニションコイル１４を介して出力される点火信号を受けて点火動作する。各点火プラグ１２及び各イグニションコイル１４は、各気筒＃１〜＃４の燃焼室に吸入される可燃混合気に点火する点火装置を構成する。各気筒＃１〜＃４において、吸気行程で燃焼室に吸入される可燃混合気は、圧縮行程で圧縮され、膨張行程で点火プラグ１２がスパーク動作することにより爆発・燃焼して膨張する。燃焼後の排気ガスは、その後の排気行程で燃焼室から排気通路１５を通じて外部へ排出される。そして、各気筒＃１〜＃４の燃焼室における可燃混合気の燃焼に伴い、ピストン（図示略）が動作してクランクシャフト１６が回転することにより、エンジン３で車両を走行させる駆動力が得られる。エンジン３に設けられるスタータ１７は、エンジン３の始動に際して、クランキングを行うために使用される。

燃料タンク１からデリバリパイプ６までの間の燃料ライン５には、第１遮断弁１８、燃料フィルタ１９及び第２遮断弁２０が直列に設けられる。燃料フィルタ１９は、液相状態のＬＰＧの中に混じる異物を除去するために使用される。第１及び第２の遮断弁１８，２０は、エンジン３の燃料カット時や緊急時に燃料タンク１からデリバリパイプ６へのＬＰＧの圧送を強制的に遮断するために閉じられる。

デリバリパイプ６から燃料タンク１までのリターンライン９には、第１レギュレータ２１及び第２レギュレータ２２が直列に設けられる。また、第２レギュレータ２２を迂回するバイパス通路２３には、第３遮断弁２４が設けられる。第３遮断弁２４は、通常は開いている。この常開状態で、デリバリパイプ６からリターンライン９を通じて燃料タンク１へ戻されるＬＰＧは、第１レギュレータ２１を通った後、第２レギュレータ２２を通ることなくバイパス通路２３を流れて燃料タンク１へ流れる。これにより、デリバリパイプ６の中のＬＰＧの燃料圧力はレギュレータ一つ分の一定圧力に保たれる。一方、第３遮断弁２４が閉じられることにより、デリバリパイプ６からリターンライン９を通じて燃料タンク１へ戻されるＬＰＧは、第１レギュレータ２１及び第２レギュレータ２２を通って燃料タンク１へ流れる。これにより、デリバリパイプ６の中のＬＰＧの燃料圧力がレギュレータ二つ分の一定圧力に保たれる。つまり、第３遮断弁２４が閉じられることにより、デリバリパイプ６の中のＬＰＧの燃料圧力が、通常状態よりも上昇することになる。リターンライン９の末端は、燃料タンク１の中に配置され、ＬＰＧの逆流を防止するために逆止弁２５が設けられる。

上記した各インジェクタ４及びイグナイタ内蔵の各イグニションコイル１４は、それぞれ電子制御装置（ＥＣＵ）４０に接続される。また、エンジン３などに設けられる各種センサ等４１〜４７は、エンジン３の運転状態を検出するための運転状態検出手段に相当し、それぞれＥＣＵ４０に接続される。すなわち、スロットルバルブ１０に設けられるスロットルセンサ４１は、スロットルバルブ１０の開度（スロットル開度）ＴＡを検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。吸気通路７に設けられたエアフローメータ４２は、吸気通路７を流れる空気流量Ｑａを検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。エンジン３に設けられた水温センサ４３は、エンジン３の内部を流れる冷却水の温度（冷却水温）ＴＨＷを検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。エンジン３に設けられた回転速度センサ４４は、クランクシャフト１６の回転速度（エンジン回転速度）ＮＥを検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。排気通路１５に設けられた酸素センサ４５は、排気通路１５へ排出される排気ガス中の酸素濃度（出力電圧）Ｏｘを検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。運転席に設けられたイグニションスイッチ（ＩＧ・ＳＷ）４６は、エンジン３の始動に際してオン操作され、バッテリ３１からＥＣＵ４０へ電力を供給する。スタータ１７に設けられたスタータスイッチ４７は、スタータ１７の起動に伴い、すなわちクランキング中にスタータ信号を出力する。

この実施形態で、ＥＣＵ４０は、前述した各種センサ等４１〜４７から出力される各種信号を入力する。ＥＣＵ４０は、これらの入力信号に基づき、ＬＰＧ噴射制御及び点火時期制御等を実行するために、各インジェクタ４に噴射信号を出力するとともに、各イグニションコイル１４のイグナイタに点火信号を出力する。

ここで、ＬＰＧ噴射制御とは、各気筒＃１〜＃４に設けられるインジェクタ４によるＬＰＧ噴射量及びその噴射時期をエンジン３の運転状態に基づいて制御することである。従って、ＥＣＵ４０では、エンジン３の運転状態に応じたＬＰＧ噴射量が算出される。点火時期制御とは、エンジン３の運転状態に応じて各気筒＃１〜＃４におけるイグニションコイル１４のイグナイタを制御することにより、各気筒＃１〜＃４の点火プラグ１２による点火時期を制御することである。

ここで、ＬＰＧは、ガソリンに比べて温度や圧力に対する性状変化が大きいことから、各インジェクタ４から噴射される液相状態のＬＰＧの燃料量を正確に算出するために、ＬＰＧの温度状態及び圧力状態に応じて噴射量を補正する必要がある。そこで、この実施形態では、液相状態のＬＰＧの温度状態及び圧力状態を検出するために、燃料タンク１に、タンク用燃料温度センサ４８及びタンク用燃料圧力センサ４９が設けられる。タンク用燃料温度センサ４８は、燃料タンク１に貯留される液相状態のＬＰＧの温度（タンク内燃料温度）Ｔｔを検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。タンク用燃料温度センサ４８は、本発明の第１の燃料温度検出手段に相当する。タンク用燃料圧力センサ４９は、燃料タンク１に貯留される液相状態のＬＰＧの圧力（タンク内燃料圧力）Ｐｔを検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。タンク用燃料圧力センサ４９は、本発明の燃料圧力検出手段に相当する。また、デリバリパイプ６に、デリバリ用燃料温度センサ５０及びデリバリ用燃料圧力センサ５１が設けられる。デリバリ用燃料温度センサ５０は、デリバリパイプ６における液相状態のＬＰＧの温度（デリバリ内燃料温度）Ｔｄを検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。デリバリ用燃料圧力センサ５１は、デリバリパイプ６における液相状態のＬＰＧの圧力（デリバリ内燃料圧力）Ｐｄを検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。デリバリ用燃料温度センサ５０は、本発明の第２の燃料温度検出手段に相当する。これらのセンサ４８〜５１は、ＥＣＵ４０にそれぞれ接続される。また、ＥＣＵ４０には、上記した燃料ポンプ２、第１乃至第３の遮断弁１８，２０，２４がそれぞれ接続される。ＥＣＵ４０は、ＬＰＧ噴射制御に際して、これらのセンサ４８〜５１から出力される各種信号に基づき、ＬＰＧの組成及び性状等に応じて燃料噴射量を補正する処理を実行する。特に、この実施形態で、ＥＣＵ４０は、燃料タンク１及びデリバリパイプ６に設けられた各センサ４８〜５１により検出される燃料状態に基づき液相状態のＬＰＧにおける蒸気（ベーパ）の混入割合を推定し、その推定される混入割合に応じて燃料噴射用機器、すなわちデリバリパイプ６及び各インジェクタ４から噴射供給される燃料量を補正するようになっている。この補正を行うＥＣＵ４０は、本発明の蒸気補正手段に相当する。

ＥＣＵ４０は、それぞれ中央処理装置（ＣＰＵ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、バックアップＲＡＭ、外部入力回路及び外部出力回路等を備える。ＥＣＵ４０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及びバックアップＲＡＭと、外部入力回路及び外部出力回路等とをバスにより接続してなる論理演算回路を構成する。各ＲＯＭは、各種制御に関する所定の制御プログラムを予め記憶したものである。各ＲＡＭは、各ＣＰＵの演算結果を一時記憶するものである。各バックアップＲＡＭは、予め記憶したデータを保存するものである。各ＣＰＵは、入力回路を介して入力される各種センサ等４１〜５１からの信号に基づき、所定の制御プログラムに従って前述した各種制御等を実行する。

ここで、ＥＣＵ４０が実行するＬＰＧ燃料噴射制御について詳しく説明する。図２に、そのＬＰＧ燃料噴射制御の内容をフローチャートに示す。

先ず、ＥＣＵ４０は、ステップ１００で、ＩＧ・ＳＷ４６がオンになるのを待って、ステップ１１０で、スタータスイッチ４７からのスタータ信号の有無に基づき、クランキング開始であるか否かを判断する。そして、クランキング開始でない場合、ＥＣＵ４０は、処理をステップ１００へ戻す。クランキング開始である場合、ＥＣＵ４０は、処理をステップ１２０へ移行する。

ステップ１２０で、ＥＣＵ４０は、各センサ４８，４９で検出されるタンク内燃料圧力Ｐｔ及びタンク内燃料温度Ｔｔより燃料組成Ｆｃを推定する。ＥＣＵ４０は、予め実験的に得られた燃料組成マップ（図示略）を参照することにより、タンク内燃料圧力Ｐｔ及びタンク内燃料温度Ｔｔの値に応じた燃料組成Ｆｃを推定する。

次に、ステップ１３０で、ＥＣＵ４０は、デリバリ用燃料温度センサ５０で検出されるデリバリ内燃料温度Ｔｄ及び上記推定される燃料組成Ｆｃより、デリバリパイプ６内における液相状態のＬＰＧに係り、燃料液密度補正係数σｄを算出する。この燃料液密度補正係数σｄは、デリバリパイプ６における液相状態のＬＰＧの燃料液密度を推定した値を反映している。

次に、ステップ１４０で、ＥＣＵ４０は、デリバリ用燃料温度センサ５０で検出されるデリバリ内燃料温度Ｔｄ及び上記推定される燃料組成Ｆｃより、デリバリパイプ６内におけるベーパ補正係数Ｋｖを算出する。この実施形態で、ＥＣＵ４０は、図３に示す補正マップを参照することにより、デリバリ内燃料温度Ｔｄ及び燃料組成Ｆｃの値に応じたベーパ補正係数Ｋｖを算出する。図３の補正マップにおいて、多数の曲線は、燃料組成Ｆｃの違いを表し、各曲線のうち上側に位置する曲線ほどプロパン率が大きくなる。また、各曲線で示す燃料組成Ｆｃとも、デリバリ内燃料温度Ｔｄが低くなるほどベーパ補正係数Ｋｖは小さくなり、ベーパが発生し難くなることが分かる。従って、この補正マップから得られるベーパ補正係数Ｋｖは、デリバリパイプ６における液相状態のＬＰＧに係り、ベーパ混入割合の推定をほどよく反映している。

次に、ステップ１５０で、ＥＣＵ４０は、水温センサ４３で検出される冷却水温ＴＨＷより、冷却水温ＴＨＷを反映した始動時基本噴射量Ｔｓを算出する。ＥＣＵ４０は、予め実験的に得られた始動時基本噴射量マップ（図示略）を参照することにより、冷却水温ＴＨＷの値に応じた始動時基本噴射量Ｔｓを算出する。例えば、冷間始動時には、暖機の必要性から、多めの始動時基本噴射量が算出される。また、暖機後再始動時には、冷間始動時よりも少なめの始動時基本噴射量が算出される。

次に、ステップ１６０で、ＥＣＵ４０は、上記算出される始動時基本噴射量Ｔｓ、燃料液密度補正係数σｄ及びベーパ補正係数Ｋｖを互いに乗算することにより始動時噴射量ＴＡＵｓを算出する。すなわち、冷却水温ＴＨＷに応じて求められた始動時基本噴射量Ｔｓを、液密度補正係数σｄ及びベーパ補正係数Ｋｖにより補正することにより、始動時噴射量ＴＡＵｓを得るのである。

そして、ステップ１７０で、ＥＣＵ４０は、上記算出される始動時噴射量ＴＡＵｓに基づき各インジェクタ４を制御することにより、エンジン３を始動させるために、各インジェクタ４からエンジン３の各気筒＃１〜＃４へ所要の燃料量を噴射供給する。

その後、ステップ１８０で、ＥＣＵ４０は、回転速度センサ４４で検出されるエンジン回転速度ＮＥが所定の基準回転速度ＮＥ１を超えたか否かを判断する。そして、この判断が否定の場合は、エンジン３の始動が完了していないものとして、ＥＣＵ４０は、処理をステップ１１０へ戻す。この判断結果が肯定の場合は、エンジン３の始動が完了したものとして、ＥＣＵ４０は、処理をステップ１９０へ移行する。

そして、ステップ１９０で、ＥＣＵ４０は、再び各センサ４８，４９で検出されるタンク内燃料圧力Ｐｔ及びタンク内燃料温度Ｔｔより燃料組成Ｆｃを推定する。

次に、ステップ２００で、ＥＣＵ４０は、デリバリ用燃料温度センサ５０で検出されるデリバリ内燃料温度Ｔｄ及び上記推定される燃料組成Ｆｃより、デリバリパイプ６内における液相状態のＬＰＧに係り、燃料液密度補正係数σｄを算出する。この燃料液密度補正係数σｄも、デリバリパイプ６における液相状態のＬＰＧの燃料液密度を推定した値を反映している。

次に、ステップ２１０で、ＥＣＵ４０は、デリバリ用燃料温度センサ５０で検出されるデリバリ内燃料温度Ｔｄ及び上記推定される燃料組成Ｆｃより、デリバリパイプ６内におけるベーパ補正係数Ｋｖを算出する。このベーパ補正係数Ｋｖも、デリバリパイプ６における液相状態のＬＰＧのベーパ混入割合を推定した値を反映している。

次に、ステップ２２０で、ＥＣＵ４０は、エアフローメータ４２で検出される吸気量Ｑａより、その吸気量Ｑａに応じた始動後基本噴射量Ｔａｓを算出する。ＥＣＵ４０は、予め実験的に得られた始動後基本噴射量マップ（図示略）を参照することにより、吸気量Ｑａの値に応じた始動後基本噴射量Ｔａｓを算出する。例えば、吸気量Ｑａが多いときには、吸気量Ｑａが少ないときに比べて多めの始動後基本噴射量Ｔａｓが算出される。

次に、ステップ２３０で、ＥＣＵ４０は、上記算出される始動後基本噴射量Ｔａｓ、燃料液密度補正係数σｄ及びベーパ補正係数Ｋｖを互いに乗算することにより始動後噴射量ＴＡＵａｓを算出する。すなわち、吸気量Ｑａに応じて求められた始動後基本噴射量Ｔａｓを、液密度補正係数σｄ及びベーパ補正係数Ｋｖにより補正することにより、始動後噴射量ＴＡＵｓａを得るのである。

そして、ステップ２４０で、ＥＣＵ４０は、上記算出される始動後噴射量ＴＡＵａｓに基づき各インジェクタ４を制御することにより、始動後のエンジン３を運転するために、各インジェクタ４からエンジン３の各気筒＃１〜＃４へ所要の燃料量を噴射供給する。

その後、ＥＣＵ４０は、処理をステップ２１０へ戻して、ステップ１９０〜２４０の処理を繰り返す。

以上説明したこの実施形態におけるエンジンの燃料供給装置によれば、燃料タンク１からデリバリパイプ６及び各インジェクタ４へ圧送される液相状態のＬＰＧは、そのデリバリパイプ６における燃料状態に応じて始動時基本噴射量Ｔｓ及び始動後基本噴射量Ｔａｓが補正され、その補正後の始動時噴射量ＴＡＵｓ及び始動後噴射量ＴＡＵａｓだけ各インジェクタ４からエンジン３に燃料が噴射供給される。

ここで、エンジン１の運転中には、デリバリパイプ６がエンジン３から受ける熱により、同パイプ６におけるＬＰＧの一部が蒸発して液相状態のＬＰＧの中にベーパが混入することがある。この実施形態の燃料供給装置によれば、ＥＣＵ４０が、デリバリパイプ６にて検出される燃料状態に基づき、液相状態のＬＰＧにおけるベーパ混入割合を推定し、その推定されるベーパ混入割合に応じて、上記した始動時基本噴射量Ｔｓ及び始動後基本噴射量Ｔａｓを補正している。従って、液相状態のＬＰＧに混入したベーパ分を加味した量（始動時燃料噴射量ＴＡＵｓ及び始動後燃料噴射量ＴＡＵａｓ）の燃料がエンジン３に供給されることになる。このため、液相状態のＬＰＧにおけるベーパ混入分を見込んで、エンジン３に対する燃料供給量を精度よく制御することができる。これにより、エンジン３における空燃比のバラツキを抑えることができる。これに対し、従来例の燃料供給装置では、上記のようなベーパ混入分を見込んだ補正は全く行われておらず、完全液相状態を前提に燃料噴射量の補正が行われていたので、ベーパ混入分だけ燃料噴射量に誤差が生じるのは避けられず、エンジン３における空燃比にバラツキが生じるのは避けられなかった。この実施形態の燃料供給装置では、その点を改善することができるのである。

特にこの実施形態で、ＥＣＵ４０は、タンク内燃料温度Ｔｔ及びタンク内燃料圧力Ｐｔから燃料組成Ｆｃを推定し、その推定される燃料組成Ｆｃとデリバリ内燃料温度Ｔｄとにより算出される燃料液密度補正係数σｄ及びベーパ補正係数Ｋｖから、デリバリパイプ６における燃料液密度及びベーパ混入割合を推定しているので、液相状態のＬＰＧにおけるベーパ混入割合が一層正確に推定されることになる。また、それら推定される燃料液密度及びベーパ混入割合に応じて始動時基本噴射量Ｔｓ及び始動後基本噴射量Ｔａｓが補正されるので、より正確な量の燃料がエンジン３に供給されることになる。この意味で、エンジン３に対する燃料供給量の制御精度を一層高めることができ、エンジン３における空燃比のバラツキを抑えることができる。

尚、この発明は前記実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱することのない範囲で以下のように実施することができる。

（１）前記実施形態では、本発明を４気筒のエンジン３に具体化したが、４気筒以外の気筒数のエンジンにも具体化することができる。

（２）前記実施形態では、燃料としてＬＰＧを用いたが、燃料としてＬＮＧを用いることもできる。

ＬＰＧエンジンシステムを示す概略構成図。ＬＰＧ燃料噴射制御の内容を示すフローチャート。補正マップを示すグラフ。

符号の説明

１燃料タンク
３ＬＰＧ用エンジン
４インジェクタ（燃料噴射用機器）
６デリバリパイプ（燃料噴射用機器）
４０ＥＣＵ（蒸気補正手段）
４８タンク用燃料温度センサ（検出手段、第１の燃料温度検出手段）
４９タンク用燃料圧力センサ（検出手段、燃料圧力検出手段）
５０デリバリ用燃料温度センサ（検出手段、第２の燃料温度検出手段）
Ｔｔタンク内燃料温度
Ｐｔタンク内燃料圧力
Ｔｄデリバリ内燃料温度
Ｆｃ燃料組成
Ｔｓ始動時基本噴射量
ＴＡＵｓ始動時噴射量
Ｔａｓ始動後基本噴射量
ＴＡＵａｓ始動後噴射量

Claims

燃料タンクに液相状態で貯留される燃料を燃料噴射用機器へ圧送し、検出手段により検出される燃料状態に基づき前記燃料噴射用機器からエンジンへ供給される燃料噴射量を補正するようにしたエンジンの燃料供給装置において、
前記燃料噴射用機器にて前記検出手段により検出される燃料状態に基づき液相状態の燃料における蒸気の混入割合を推定し、その推定される混入割合に応じて前記燃料噴射用機器からの燃料噴射量を補正するための蒸気補正手段を備えたことを特徴とするエンジンの燃料供給装置。
前記検出手段は、前記燃料タンクにおける燃料温度を検出するための第１の燃料温度検出手段と、前記燃料タンクにおける燃料圧力を検出するための燃料圧力検出手段と、前記燃料噴射用機器における燃料温度を検出するための第２の燃料温度検出手段とを含み、
前記蒸気補正手段は、前記検出される燃料タンクにおける燃料温度及び燃料圧力から燃料組成を推定し、その推定される燃料組成と前記検出される燃料噴射用機器における燃料温度から前記燃料噴射用機器における燃料液密度及び前記混入割合を推定し、それら推定される燃料液密度及び前記混入割合に応じて前記燃料噴射用機器からの燃料噴射量を補正することを特徴とする請求項１に記載のエンジンの燃料供給装置。