JP2007085240A - 燃料供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 燃料タンク内の燃料を燃料供給管を介して吸引し、吸引した燃料を内燃機関の吸気管内に噴射する燃料噴射ポンプを備えた燃料供給装置において、内燃機関が停止している間に燃料供給管内の燃料が気化してベーパが発生していても、燃料噴射ポンプから所望量の燃料を噴射する。
【解決手段】 この燃料供給装置は、内燃機関の温度を検出する第１温度検出手段と、吸気管内の温度を検出する第２温度検出手段と、燃料噴射ポンプを駆動制御する制御装置と、を有する。この制御装置は、第１温度検出手段と第２温度検出手段によって検出された少なくとも２つの検出温度に基づいて、内燃機関の始動期間内における燃料噴射量制御を通常時モードと高温時モードに切り替える。
【選択図】 図３

Description

本発明は、内燃機関（例えば、自動二輪車のエンジン等）に燃料を供給する燃料供給装置に関する。詳しくは、内燃機関の始動時における燃料供給量制御に関する。

燃料噴射ポンプを備えた燃料供給装置が知られている（例えば、特許文献１等）。この燃料供給装置では、燃料噴射ポンプがエンジンの吸気管に取付けられ、燃料タンクはエンジンより高い位置に設置される。燃料タンクと燃料噴射ポンプは燃料供給管によって接続される。燃料タンクがエンジン（すなわち、燃料噴射ポンプ）より高い位置に設置されるため、重力により燃料供給管内は燃料で満たされる。燃料噴射ポンプは、燃料供給管内の燃料を吸引し、吸引した燃料を昇圧し、エンジンの吸気管内に噴射する。
特開２００４−２７８５２７号公報

上述した燃料供給装置では、夏場等の高温時に燃料供給管内の燃料が気化し、燃料供給管内にベーパが発生する場合がある。特に、内燃機関が停止している間は燃料供給管内の燃料の流れも停止するため、燃料供給管内の燃料が気化してベーパとなり易い。このため、夏場等の高温時において内燃機関を始動する際には、燃料供給管内にベーパが発生した状態となっていることがある。燃料供給管内にベーパが発生した状態で内燃機関を始動すると、ベーパを含んだ燃料が燃料噴射ポンプから噴射される。このため、燃料噴射ポンプから噴射される燃料量が所望の燃料量より少なくなり（いわゆる、燃料のリーン化が生じ）、内燃機関の始動性が低下するという問題があった。

本発明は、上述した実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、内燃機関が停止している間に燃料供給管内の燃料が気化してベーパが発生しても、燃料噴射ポンプから所望量の燃料を噴射することができ、これによって内燃機関の始動性を向上することができる燃料供給装置を提供することにある。

本発明の第１の燃料供給装置は、燃料タンク内の燃料を燃料供給管を介して吸引し、吸引した燃料を内燃機関の吸気管内に噴射する燃料噴射ポンプを備える。この燃料供給装置は、内燃機関の温度を検出する第１温度検出手段と、吸気管内の温度を検出する第２温度検出手段と、燃料噴射ポンプを駆動する制御装置と、を有する。そして、その制御装置は、第１温度検出手段と第２温度検出手段によって検出された少なくとも２つの検出温度に基づいて、内燃機関の始動期間内における燃料噴射量制御を通常時モードと高温時モードに切り替えることを特徴とする。
この燃料供給装置では、第１温度検出手段と第２温度検出手段で検出された少なくとも２つの検出温度に基づいて、燃料噴射量制御を通常時モードと高温時モードに切換える。このため、燃料供給管内にベーパが発生している場合には高温時モードで燃料噴射量が制御され、燃料供給管内にベーパが発生していない場合には通常時モードで燃料噴射量が制御される。これによって、適正な量の燃料が内燃機関に供給され、内燃機関の始動性を向上することができる。また、内燃機関の温度と吸気管内の温度の少なくとも２つの温度を検出することで、燃料供給管内にベーパが発生しているか否かを精度よく判断することができ、これによって、燃料噴射量制御の高温時モードと通常時モードの切替えを適切に行うことができる。

上記燃料供給装置においては、前記内燃機関は、燃料を燃焼することで回転駆動されるクランク軸と、そのクランク軸の回転角を検出するクランク角検出センサを有する。この場合、前記制御装置は、クランク角検出センサの検出結果に応じて決定される燃料噴射タイミングで燃料噴射ポンプから燃料を噴射させることができる。そして、高温時モードでは、（１）始動期間内に決定される複数の燃料噴射タイミングのうち一部の燃料噴射タイミングにおいては、燃料噴射ポンプから噴射する燃料噴射量を高温時の燃料噴射量とする一方、（２）それ以外の燃料噴射タイミングにおいては、燃料噴射ポンプから噴射する燃料噴射量を通常時の燃料噴射量とすることを特徴とすることが好ましい。
このような構成によると、クランク軸の回転に応じて内燃機関に燃料が供給されるため、適切なタイミングで内燃機関に燃料を供給することができる。また、高温時モードにおいては、一部の燃料噴射タイミングにおいてのみ高温時燃料噴射量（すなわち、通常時燃料噴射量より多い燃料噴射量）で燃料を噴射する。このため、内燃機関への燃料の過剰供給が防止される。

高温時モードにおいて一部の燃料噴射タイミングでのみ高温時燃料噴射量とする構成を採用する場合、例えば、制御装置は、燃料噴射ポンプから噴射される燃料噴射量を交互に通常時燃料噴射量と高温時燃料噴射量とに切換えることができる。
このような構成によると、通常時燃料噴射量と高温時燃料噴射量とに交互に切換えられるため、バランスよく内燃機関へ燃料を供給することができる。

高温時燃料噴射量は、例えば、通常時燃料噴射量を高温時補正係数で補正して算出することができる。その場合、高温時補正係数は、第１温度検出手段と第２温度検出手段によって検出された少なくとも２つの検出温度に基づいて決定されていることが好ましい。
このような構成によると、通常時燃料噴射量を補正係数で補正することで、簡易に高温時燃料噴射量を決定することができる。また、補正係数が、第１及び第２温度検出手段で検出された少なくとも２つの検出温度に基づいて決定されるため、ベーパの発生量に応じて補正係数が決定され、内燃機関に適切な量の燃料を供給することができる。

上記燃料供給装置の一態様では、前記制御装置が、第１温度検出手段で検出された温度が第１設定値以上で、かつ、第２温度検出手段で検出された温度が第２設定値以上となっているときに、燃料噴射量制御を高温時モードに切り替えることができる。
また、第１設定値と第２設定値は、例えば、高い気温の中で内燃機関を高負荷で所定時間以上運転して停止したときにおける停止後の内燃機関の温度変化と吸気管内の温度変化に基づいてそれぞれ決定することができる。

本発明の第２の燃料供給装置は、供給された燃料を燃焼することでクランク軸を回転させる内燃機関に燃料を供給する。この燃料供給装置は、クランク軸の回転角を検出するクランク角検出センサと、内燃機関の吸気管内に燃料を噴射する燃料噴射ポンプと、クランク角検出センサの検出結果に応じて決定される燃料噴射タイミングで燃料噴射ポンプを駆動する制御装置と、を有する。そして、制御装置は、（１）内燃機関の始動期間内における複数の燃料噴射タイミングのうち一部の燃料噴射タイミングにおいては、燃料噴射ポンプから噴射する燃料噴射量を通常時燃料噴射量を補正した燃料噴射量とする一方、（２）それ以外の燃料噴射タイミングにおいては、燃料噴射ポンプから噴射する燃料噴射量を通常時燃料噴射量とする補正手段を有することを特徴とする。
この燃料供給装置では、始動期間内の一部の燃料噴射タイミングで通常時燃料噴射量を補正した燃料噴射量で噴射し、その他の残りの燃料噴射タイミングでは通常時燃料噴射量で噴射することができる。これによって、燃料噴射量が過剰に補正されることが防止される。

前記補正手段は、例えば、内燃機関の温度及び／又は吸気管内の温度が高温であるときに実行されることができる。このような構成によると、燃料供給管内にベーパが発生し易い状況のときに燃料噴射量が補正され、適正な量の燃料が内燃機関に供給される。

また、本発明の第３の燃料供給装置は、燃料タンク内の燃料を燃料供給管を介して内燃機関に供給する。この燃料供給装置は、燃料供給管内にベーパが発生しているか否かを判断するための温度検出手段を少なくとも２つ備え、これら温度検出手段の検出結果に応じて内燃機関の始動期間内の燃料供給量制御を通常時モードと高温時モードに切り替えることを特徴とする。
この燃料供給装置では、複数の温度検出手段の検出結果に基づいて燃料供給管内にベーパが発生しているか否かが判断され、その判断結果に応じて燃料供給量制御が通常時モードと高温時モードとに切換えられる。このため、燃料供給管内にベーパが発生しているか否かが精度良く判断され、これによって、内燃機関に適正な量の燃料を供給することができる。

以下、本発明を具現化した一実施形態に係る燃料供給装置について図面を参照して説明する。本実施形態に係る燃料供給装置は、自動二輪車のエンジンに燃料を供給するために用いられる。まず、本実施形態に係る燃料供給装置の全体構成について説明する。
図１は燃料供給装置の全体構成を模式的に示している。図１に示すように燃料供給装置は、燃料タンク１２と、エンジン１１に燃料を噴射する燃料噴射ポンプ１３と、エンジン１１と燃料噴射ポンプ１３との間に配されるサブタンク１０等を備えている。

燃料タンク１２は、エンジン１１と略同等の高さ又はエンジン１１より下方に配置される。燃料タンク１２の底面近傍には燃料供給配管１６の一端が取付けられ、燃料供給配管１６の他端は燃料ポンプ１４の燃料吸入口に取付けられている。燃料ポンプ１４の燃料吐出口には燃料供給配管１７の一端が取付けられ、燃料供給配管１７の他端はサブタンク１０に取付けられている。このため、燃料ポンプ１４が作動すると、燃料タンク１２内の燃料がサブタンク１０に送られる。燃料ポンプ１４からサブタンク１０に送られる単位時間当りの燃料量は、燃料噴射ポンプ１３から噴射される単位時間当りの最大燃料量以上に設定されている。したがって、サブタンク１０には、常に十分な量の燃料が貯留されるようになっている。
なお、燃料ポンプ１４には種々のポンプを用いることができ、例えば往復式のポンプを用いることができる。燃料ポンプ１４に往復式のポンプを用いることで、燃料供給装置を安価に製造することができる。

サブタンク１０は、燃料ポンプ１４によって送られる燃料を一時的に貯留する。サブタンク１０の容量は、燃料タンク１２の容量と比較して充分に小さくされている。このため、燃料タンク１２内に貯留される燃料量が極端に少なくならない限り、サブタンク１０内に貯留される燃料を略一定の量に維持することができる。

また、サブタンク１０には、内部で発生するベーパや余剰燃料を排出するベーパ抜き配管２０が取付けられている。ベーパ抜き配管２０の他端は燃料タンク１２に接続されている。このため、サブタンク１０内で発生したベーパやサブタンク１０内の余剰燃料は、ベーパ抜き配管２０を通って燃料タンク１２に戻される。さらに、サブタンク１０には燃料供給配管１８の一端が取付けられ、燃料供給配管１８の他端にはベーパセパレータ１５が取付けられている。

ベーパセパレータ１５は、燃料中に含まれる異物を除去するフィルタ（図示省略）を備えている。ベーパセパレータ１５には燃料供給配管１９の一端が接続され、燃料供給配管１９の他端は燃料噴射ポンプ１３に接続されている。したがって、サブタンク１０からの燃料は、ベーパセパレータ１５によって異物が除去され、異物が除去された燃料が燃料噴射ポンプ１３に供給される。
また、ベーパセパレータ１５には、その内部で発生したベーパを排出する排出口が形成され、その排出口には連通管２３が取付けられている。連通管２３は、コネクタ２４を介してベーパ抜き配管２１に接続されている。ベーパ抜き配管２１の一端はサブタンク１０に取付けられている。このため、ベーパセパレータ１５内で発生したベーパは、連通管２３及びベーパ抜き配管２１を通ってサブタンク１０に戻される。

燃料噴射ポンプ１３は、エンジン１１の吸気管２７に取付けられている。燃料噴射ポンプ１３は、燃料供給配管１９を介してサブタンク１０内の燃料を吸引して昇圧し、昇圧した燃料を吸気管２７内に噴射する。燃料噴射ポンプ１３の構造については後で詳述する。
燃料噴射ポンプ１４は、その内部で発生したベーパや余剰燃料を排出する排出口（図２の１１２）を備えており、この排出口にはベーパ抜き配管２２が取付けられている。ベーパ抜き配管２２は、コネクタ２４及びベーパ抜き配管２１を介してサブタンク１０に接続されている。このため、燃料噴射ポンプ１３内で発生したベーパや余剰燃料は、ベーパ抜き配管２２，２１を介してサブタンク１０に戻されるようになっている。また、燃料供給配管１９とベーパ抜き配管２２は、連通管３５によって燃料噴射ポンプ１３の近傍で接続されている。燃料供給配管１９内で発生したベーパは、連通管３５を通ってベーパ抜き配管２２に流れるようになっている。

燃料噴射ポンプ１３は、電子制御ユニット（以下、ＥＣＵという）２８によって制御される。ＥＣＵ２８には、イグニッションスイッチ２６を介してバッテリ２５が接続されている。イグニッションスイッチ２６がＯＮされると、バッテリ２５からＥＣＵ２８に電力が供給されるようになっている。ＥＣＵ２８には、エンジン１１に供給される空気の温度及び圧力を検出するセンサ群（吸気圧センサ３０、吸気温センサ３２）と、スロットルバルブの開度を検出するスロットル開度センサ３１と、エンジン１１の状態を検出するセンサ群（クランク軸１１ａの角度を検出するクランク角センサ３３、エンジン１１の周囲の温度を検出するエンジン温度センサ３４）が接続されている。ＥＣＵ２８は、これらセンサ群３０〜３４で検出された検出結果に基づいて、燃料噴射ポンプ１３を駆動して所定量の燃料を吸気管２７内に噴射し、また、イグニッションコイル２９を駆動して噴射された燃料に点火する。これによって、エンジン１１に供給される空気に適切な量の燃料が混合され、適切なタイミングで点火される。

次に、燃料噴射ポンプ１３の構造について説明する。図２は燃料噴射ポンプ１３の断面図である。図２に示すように、燃料噴射ポンプ１３は、ハウジング１１６，１１８と、ハウジング１１６，１１８内に収容されたコイルケーシング１００及びシリンダ６０等によって構成されている。

シリンダ６０は、その内部を軸方向に貫通する貫通孔が形成されており、その貫通孔の一部がシリンダ室６５とされている。シリンダ室６５内にはプランジャピストン９０が配されている。プランジャピストン９０はシリンダ室６５内を上下方向に移動可能となっている。プランジャピストン９０の外径はシリンダ室６５の内壁面６６の径よりわずかに小さく、両者の間にはクリアランスが設けられている。

プランジャピストン９０の上端にはフランジ部材９２が取り付けられている。フランジ部材９２はスリーブ８８内に収容され、プランジャピストン９０の上下動に併せてスリーブ８８内を上下動する。フランジ部材９２には、上下方向に伸びるスリット９２ａが形成されている。
スリーブ８８は、シリンダ６０の上端に形成された凹部６８に固定されている。スリーブ８８の上端にはフィルタ取付部材９６が取り付けられている。フィルタ取付部材９６には開口９７が形成され、開口９７にはフィルタ９８が取り付けられている。フィルタ９８のメッシュサイズは、シリンダ室６５の内壁面６６とプランジャピストン９０の外周面との間のクリアランスより小さくされている。

シリンダ６０の上端に形成された凹部６８とフランジ部材９２の間には、圧縮された状態のプランジャスプリング９４が配されている。したがって、プランジャスプリング９４は、フランジ部材９２（すなわち、プランジャピストン９０）を上方に付勢する。このため、ソレノイドコイル１０２（後で詳述する）が作動していない時は、フランジ部材９２の上端がフィルタ取付部材９６に当接し、プランジャピストン９０の上方への移動が規制されている。フランジ部材９２とフィルタ取付部材９２が当接する状態では、後述するようにシリンダ室６５内に燃料が流入し、シリンダ室６５内が燃料で満たされている。以下、フランジ部材９２とフィルタ取付部材９６とが当接する時のプランジャピストン９０の位置を燃料吸入位置という。
なお、ソレノイドコイル１０２が作動すると、プランジャピストン９０は下方に移動する。ここで、プランジャピストン９０の下方への移動位置（すなわち、燃料噴射ポンプ１３から吸気管２７内に噴射される燃料噴射量）は、エンジン１１の運転状態によりＥＣＵ２８で計算され、その計算された移動位置にプランジャピストン９０が移動するようにソレノイドコイル１０２の通電時間が制御される。プランジャピストン９０が下方に移動すると、シリンダ室６５内の燃料が圧縮され、シリンダ室６５から送り出される。以下、ソレノイドコイル１０２の通電時間により決定されるプランジャピストン９０の下端面の位置を燃料噴射位置という。

シリンダ室６５の側面には燃料流入口７２と燃料流出口７０が形成されている。燃料流入口７２の径は燃料流出口７０の径より大きく、燃料流入口７２は燃料流出口７０より下方に配置されている。したがって、プランジャピストン９０が燃料吸入位置から燃料噴射位置に移動する際は、まず、プランジャピストン９０によって燃料流出口７０が閉じられ、シリンダ室６５からの燃料の流出が規制されることとなる。プランジャピストン９０が燃料流出口７０を越えて下方へ移動すると、シリンダ室６５内の燃料が圧縮され、その燃料圧力が高まることとなる。なお、シリンダ室６５内の燃料が圧縮されている間は、後述するように燃料流入口７２が閉じられ、シリンダ室６５から燃料流入口７２を通って燃料が流出しないようになっている。

燃料流入口７２にはチェックバルブ（バルブシート７６，ボール弁７４）が配されている。バルブシート７６はシリンダ６０の外周面に固定されている。バルブシート７６の開口はボール弁７４によって開閉される。ボール弁７４とシリンダ６０の外周面の間にはスプリング８０が介装され、ボール弁７４はスプリング８０によってバルブシート７６の開口を閉じる方向に付勢されている。
プランジャピストン９０が上方に移動している時は、バルブシート７６の外側の燃料圧力よりバルブシート７６の内側の燃料圧力（すなわち、シリンダ室６５内の燃料圧力）が所定値以上小さくなり、ボール弁７４はバルブシート７６より離れ、バルブシート７６の外側の燃料が燃料流入口７２よりシリンダ室６５内に流入する。一方、プランジャピストン９０が下方に移動している時は、シリンダ室６５内の燃料圧力がバルブシート７６の外側の燃料圧力より大きくなり、ボール弁７４はバルブシート７６に当接し、燃料流入口７２を閉じる。
バルブシート７６の外側にはフィルタ７８が配されている。フィルタ７８のメッシュサイズは、シリンダ室６５の内周面とプランジャピストン９０の外周面との間のクリアランスより小さくされている。

燃料流出口７０には与圧バルブ（バルブシート８６，弁８２）が配されている。バルブシート８６はシリンダ５０の外周面に固定されている。バルブシート８６の開口は弁８２によって開閉される。弁８２とバルブシート８６の間にはスプリング８４が介装され、弁８２はスプリング８４によってバルブシート８６の開口を閉じる方向に付勢されている。シリンダ室６５内の燃料圧力がバルブシート８６内の燃料圧力より所定値以上大きいと、弁８２はバルブシート８６より離れ、シリンダ室６５内の燃料がバルブシート８６内に流入する。バルブシート８６内に流れた燃料は、燃料噴射ポンプ１３の排出口１１２に向かって流れるようになっている。

シリンダ室６５の下端にはバルブシート５８が固定され、バルブシート５８によってシリンダ室６５の下端が閉じられている。バルブシート５８の中央には燃料流路５９が形成されている。
燃料流路５９の下方にはチェックバルブ（バルブシート５８及びボール弁５７）が配されている。ボール弁５７は、スプリング５６によって上方（バルブシート５８と当接する方向）に付勢されている。したがって、シリンダ室６５内の燃料の圧力が所定値以下のときは、スプリング５６からボール弁５７に作用する上向きの力が燃料からボール弁５７に作用する下向きの力より大きく、ボール弁５７はバルブシート５８に当接し燃料流路５９を閉じる。一方、シリンダ室６５内の燃料の圧力が所定値を越えると、スプリング５６からボール弁５７に作用する上向きの力より燃料からボール弁５７に作用する下向きの力が大きくなり、ボール弁５７はバルブシート５８から離れ、燃料流路５９を開放する。

バルブシート５８の下方にはバルブボディ４０が配置されている。バルブボディ４０は、シリンダ６０の下端に形成された凹部６２に固定されている。バルブボディ４０とシリンダ６０の間にはＯリング５５が配され、両者の間がシールされている。
バルブボディ４０には燃料流路４６が形成されている。燃料流路４６の上端は燃料流路５９を介してシリンダ室６５に連通している。燃料流路４６の下端には燃料噴射孔４２が形成されている。燃料噴射孔４２は、バルブボディ４０内に配された燃料噴射弁４８によって開閉される。
燃料噴射弁４８の上端５０にはフランジ部材５２が取り付けられている。フランジ部材５２とバルブボディ４０の端面４４との間には、スプリング５４が圧縮された状態で配されている。スプリング５４は、フランジ部材５２を介して燃料噴射弁４８を上方に付勢している（すなわち、燃料噴射孔４２を閉じる方向に燃料噴射弁４８を付勢している）。
したがって、シリンダ室６５から燃料流路４６内に高圧の燃料が流入すると、スプリング５４から燃料噴射弁４８に作用する上向きの力より燃料噴射弁４８に作用する下向きの力が大きくなり、燃料噴射弁４８は下方に移動する。これによって、燃料噴射弁４８は燃料噴射孔４２を開放し、燃料噴射孔４２より燃料が噴射される。

上述したシリンダ６０の外側には、シリンダ６０と同心状にコイルケーシング１００が配されている。コイルケーシング１００は円筒状部材であり、ソレノイドコイル１０２を収容している。ソレノイドコイル１０２に電力が供給されると、それによってプランジャピストン９０が下方に移動する。ソレノイドコイル１０２のＯＮ／ＯＦＦは、ＥＣＵ２８によって制御される。
コイルケーシング１００は導入口１０６を有している。導入口１０６には燃料供給配管１９が接続されている。したがって、燃料供給配管１９からの燃料は、導入口１０６を通ってコイルケーシング１００内に流入するようになっている。また、コイルケーシング１００にはコネクタ１０７が設けられている。コネクタ１０７は、ソレノイドコイル１０２の端子（図示していない）を有している。

コイルケーシング１００の下端開口にはシリンダ６０の下端部が取り付けられている。コイルケーシング１００とシリンダ６０の下端部との間にはＯリング７５が配され、両者の間がシールされている。一方、シリンダ６０の下端部以外の部分では、コイルケーシング１００の内径はシリンダ６０の外径より大きく、両者の間に燃料流路１０４が形成されている。燃料通路１０４は燃料導入口１０６に連通している。
コイルケーシング１００の上端開口には上端フランジ１０８が取り付けられている。上端フランジ１０８とコイルケーシング１００の間にはＯリング１０９が配され、両者の間がシールされている。上端ケーシング１００には排出口１１２が形成されている。排出口１１２にはベーパ抜き配管２２が接続される。導入口１０６から燃料噴射ポンプ１３内に流入した燃料のうち余剰燃料は、燃料通路１０４が通って排出口１１２からベーパ抜き配管２２に排出されることとなる。

上述した燃料供給装置の作用について説明する。イグニッションスイッチ２６をＯＮすると燃料ポンプ１４が作動し、燃料タンク１２内の燃料がサブタンク１０に向かって送りだされる。燃料ポンプ１４の作動開始と同時に、ＥＣＵ２８は燃料噴射ポンプ１３の制御を開始し、エンジン１１をスタートさせる。なお、ＥＣＵ２８による燃料噴射量制御については後で詳述する。
燃料ポンプ１４から送り出された燃料はサブタンク１０に流入し貯留される。サブタンク１０で発生するベーパと余剰燃料は、ベーパ抜き配管２０を通って燃料タンク１２に戻される。サブタンク１０内に貯留された燃料は、ベーパセパレータ１５で異物とベーパが分離され、燃料噴射ポンプ１３に供給される。ベーパセパレータ１５によって分離されたベーパは、連通管２３及びベーパ抜き配管２１を介してサブタンク１０に戻される。

燃料噴射ポンプ１３は、プランジャピストン９０が燃料吸入位置より燃料噴射位置に移動することによって燃料を噴射する。すなわち、ソレノイドコイル１０２がＯＮすると、プランジャピストン９０が下方に移動する。プランジャピストン１０２が下方に移動すると、シリンダ室６５内の燃料の一部（場合によっては、ベーパを含んだ燃料）が燃料排出口７０より流出する。なお、シリンダ室６５から燃料排出口７０を通って流出した燃料は、燃料流路１０４を通って排出口１１２に向かって流れる。
プランジャピストン９０が燃料排出口７０を越えてさらに下方に移動すると、シリンダ室６５内の燃料が圧縮され、燃料の圧力が上昇する。このため、チェックバルブ（ボール弁５７）が下方に移動し、シリンダ室６５内の燃料が燃料流路５９よりバルブボディ４０内に送り出される。バルブボディ４０内に送り出された燃料は、燃料噴射孔４２より燃料が噴射される。
なお、プランジャピストン９０が下方に移動する際には、シリンダ６０の凹部６８（プランジャスプリング９４が収容されている空間）内の燃料はスリット９２ａを通って上方に流れることができる。これによって、プランジャピストン９０の下方へのスムーズな移動が担保されている。
ソレノイドコイル１０２がＯＦＦすると、プランジャスプリング９４の付勢力によってプランジャピストン９０が上方に移動する。プランジャピストン９０が上方に移動すると、導入口１０６から流入する燃料がフィルタ７８及び燃料流入口７２を通ってシリンダ室６５内に吸引される。これによって、シリンダ室６５内が燃料で充填される。
なお、燃料供給配管１９から燃料噴射ポンプ１３内に流入する燃料の余剰燃料は、燃料流路１０４を通って排出口１１２よりベーパ抜き配管２２に排出される。燃料噴射ポンプ１３からベーパ抜き配管２２に排出された燃料はサブタンク１０に戻される。

ここで、燃料流入口７２を通ってシリンダ室６５内に流入する燃料は、フィルタ７８によって異物が取り除かれる。また、シリンダ６０の凹部６８には、シリンダ６０（正確にはスリーブ８８）の上端に取り付けたフィルタ取付部材９６の開口９７から燃料が流入する。開口９７にはフィルタ９８が取り付けられているため、シリンダ６０の凹部６８に流入する燃料からは異物が除去される。
したがって、プランジャピストン９０が上下に往復動し、プランジャピストン９０の外周面とシリンダ室６５の内壁面６６とが摺動しても、シリンダ６０（シリンダ室６５，凹部６８）内の燃料からは異物が取り除かれているため、プランジャピストン９０の外周面の磨耗及びシリンダ室６５の内壁面６６の磨耗が抑制される。これによって、燃料噴射ポンプ１３の燃料噴射能力を長期間に亘って高く維持することができる。

次に、ＥＣＵ２８による燃料噴射量制御について説明する。本実施形態の燃料供給装置では、（１）高温始動時噴射量制御（高温始動時モード）、（２）通常始動時噴射量制御（通常始動時モード）、（３）始動後噴射量制御（始動後モード）の３つの制御プログラムのいずれかをＥＣＵ２８が実行して、燃料噴射ポンプ１３から燃料を噴射する。
図３はイグニッションスイッチ２６がＯＮされたときのＥＣＵ２８の処理手順を示すフローチャートである。図３に示すように、イグニッションスイッチ２６がＯＮされると、まず、ＥＣＵ２８はエンジン温度センサ３４によって検出される温度が第１設定温度以上となるか否かを判断する（Ｓ１４）。エンジン温度センサ３４で検出される温度が第１設定温度未満のときは（ステップＳ１４でＮＯ）、ＥＣＵ２８は通常始動時噴射量制御（通常始動時モード）を実行する（Ｓ２０）。エンジン温度センサ３４で検出される温度が第１設定温度以上のときは（ステップＳ１４でＹＥＳ）、さらに、ＥＣＵ２８は吸気温センサ３２で検出される温度が第２設定温度以上となるか否かを判断する（Ｓ１６）。
吸気温センサ３２で検出される温度が第２設定温度未満のときは（ステップＳ１６でＮＯ）、ＥＣＵ２８は通常始動時噴射量制御（通常始動時モード）を実行する（Ｓ２０）。吸気温センサ３２で検出される温度が第２設定温度以上のときは（ステップＳ１６でＹＥＳ）、ＥＣＵ２８は高温始動時噴射量制御（高温始動時モード）を実行する（Ｓ２０）。したがって、エンジン温度センサ３４で検出される温度が第１設定温度以上となり、かつ、吸気温センサ３２で検出される温度が第２設定温度以上となるときに、ＥＣＵ２８は燃料供給管１９内にベーパが発生していると判断し、高温始動時噴射量制御によって燃料噴射ポンプ１３から燃料が噴射されることとなる。なお、エンジン温度が第１設定温度以上で、かつ、吸気温度が第２設定温度以上となるときに、燃料供給管１９内にベーパが発生していると判断できることについては、後で詳述する。
ステップＳ２０の通常始動時噴射量制御が予め設定された時間（すなわち、始動期間）だけ実行され、あるいは、ステップＳ１８の高温始動時噴射量制御が予め設定された始動期間だけ実行されると、ＥＣＵ２８は始動後噴射量制御に移行する（Ｓ２２）。始動後噴射量制御は、エンジン１１が停止するまで実行される。

図４は高温始動時噴射量制御が実行されるときのＥＣＵ２８の処理手順を示すフローチャートである。図４に示すようにＥＣＵ２８は、まず、クランク角センサ３３がクランク軸１１ａを検出したか否か（すなわち、クランク軸１１ａが所定のクランク角となったか否か）を判断する（Ｓ２４）。クランク角センサ３３がクランク軸１１ａを検出していない場合（ステップＳ２４でＮＯ）は、クランク角センサ３３がクランク軸１１ａを検出するまで待機する。
クランク角センサ３３がクランク軸１１ａを検出した場合（ステップＳ２４でＹＥＳ）は、まず、クランク角センサ３３による検出回数をカウントし（Ｓ２６）、次いで、エンジン始動時において外気温が常温のときに燃料噴射ポンプ１３から噴射する燃料量（すなわち、通常時燃料噴射量）を算出する（Ｓ２８）。通常時燃料噴射量が算出されると、次いで、当該燃料噴射が奇数回目の燃料噴射か否かを判断する（Ｓ３０）。すなわち、ステップＳ２６のカウント数が奇数か否かを判断する。当該燃料噴射が偶数回目の燃料噴射である場合（ステップＳ３０でＮＯ）は、ステップＳ２８で算出された通常時燃料噴射量を燃料噴射ポンプ１３から噴射させる（Ｓ３２）。
当該燃料噴射が奇数回目の燃料噴射である場合（ステップＳ３０でＹＥＳ）は、ステップＳ２８で算出された通常時燃料噴射量を高温補正係数で補正した燃料噴射量を、燃料噴射ポンプ１３から噴射させる（Ｓ３２）。すなわち、通常時燃料噴射量に高温補正係数（＞１．０）を乗じて算出した燃料噴射量を燃料噴射ポンプ１３から噴射する。したがって、奇数回目の燃料噴射では通常時燃料噴射量より増量された燃料が噴射され、偶数回目の燃料噴射では通常時燃料噴射量のままの燃料が噴射されることとなる。

ここで、ステップＳ３２で用いられる高温補正係数は、エンジン温度と吸気温度に基づいて決定することができる。例えば、図５に示すように、エンジン温度によって決まるエンジン温度補正係数（＞１．０）と、吸気温度によって決まる吸気温度補正係数（＞１．０）を乗じて高温補正係数を決定することができる。あるいは、エンジン温度と吸気温度を変数として高温補正係数を決定するマップを作成し、そのマップに基づいて高温補正係数を決定することもできる。このようにエンジン温度と吸気温度に基づいて高温補正係数を決定することで、燃料吸気管１９内で発生するベーパ量に応じて燃料噴射量を補正することができる。

なお、通常始動時噴射量制御では、上述した高温始動時噴射量制御と異なり、燃料噴射量の高温補正が行われない。すなわち、全ての燃料噴射タイミングで通常時燃料噴射量（図４のステップＳ２８で算出される噴射量）が燃料噴射ポンプ１３から噴射される。また、始動後噴射量制御は、従来行われていた始動後噴射量制御と同様に行われる。

図６は上述した高温始動時噴射量制御が行われるときの燃料供給装置の動作を示すタイムチャートであり、図７は通常始動時噴射量制御が行われるときの燃料供給装置の動作を示すタイムチャートである。
図６，７に示すように、イグニッションスイッチ２６がＯＮされてから所定の時間が経過するまでは始動時噴射量制御が実行され、その後に始動後噴射量制御が実行される。始動時噴射量制御が実行されている期間は、エンジン１１の回転数が低く抑えられ、また、クランク角センサ３３でクランク軸１１ａが検出される毎に燃料噴射ポンプ１３のソレノイドコイル１０２に通電される。これによって、燃料噴射ポンプ１３からソレノイドコイル１０２の通電時間に応じた量の燃料が吸気管２７内に噴射される。
図６に示す高温始動時噴射量制御では、クランク角センサ３３でクランク軸１１ａが検出される回数が奇数のときは、通常時燃料噴射量に高温補正係数を乗じた燃料を燃料噴射ポンプ１３から噴射する。このため、ソレノイドコイル１０２への通電時間Ｔ２が長くなっている。一方、クランク角センサ３３でクランク軸１１ａが検出される回数が偶数のときは、燃料噴射ポンプ１３から通常時燃料噴射量をそのまま噴射する。このため、ソレノイドコイル１０２への通電時間Ｔ１は短くなっている。一方、図７に示す通常始動時噴射量制御では、燃料噴射ポンプ１３から噴射する燃料噴射量を補正しないため、全ての燃料噴射タイミングで同一の通電時間Ｔ１となっている。

上述した説明から明らかなように、本実施形態の燃料供給装置では、エンジン始動時において、高温始動時噴射量制御（高温始動時モード）と通常始動時噴射量制御（通常始動時モード）のいずれかを選択する。すなわち、エンジン温度が第１設定温度以上となり、かつ、吸気温度が第２設定温度以上となったときは、燃料供給管１９内にベーパが発生していると判断し、ＥＣＵ２８は高温始動時噴射量制御を実行する。また、これ以外のときは、燃料供給管１９内にベーパが発生していないと判断し、ＥＣＵ２８は通常始動時噴射量制御を実行する。これによって、燃料供給管１９内のベーパの有無に応じた適切な量の燃料がエンジン１１に供給され、エンジン１１の再始動性を向上することができる。
また、高温始動時噴射量制御では、通常時燃料噴射量と、通常時燃料噴射量を高温補正係数によって補正した燃料噴射量とが交互にエンジン１１に供給される。このため、エンジン１１に過剰な量の燃料が噴射されることを抑制することができる。

最後に、エンジン温度が第１設定温度以上となり、吸気温度が第２設定温度以上となるときに、燃料供給管１９内にベーパが発生していると判断できることを説明する。まず、エンジン温度・吸気温度の特性について図８及び図９を参照して説明し、次いで、エンジン温度・吸気温度の特性に基づいて設定された第１設定温度及び第２設定温度と検出されたエンジン温度及び吸気温度をそれぞれ比較することで、ベーパの発生の有無が判断できることを説明する。
図８，９は、本実施形態の燃料供給装置を搭載した自動二輪車をある程度の距離走行させた後に停止し、所定の時間が経過した後に再始動してアイドリング状態で放置したときの（１）エンジン回転数の経時変化（上段）と、（２）エンジン温度（エンジン温度センサ３４の検出温度）及び吸気温度（吸気温センサ３２の検出温度）の経時変化（下段）を示す図である。図８では、高温状態（外気温が高い状態）で運転したときのエンジン温度と吸気温度を実線で示し、常温状態（外気温が通常の状態）で運転したときのエンジン温度と吸気温度を点線で示している。また、図９では、高負荷（エンジン回転数が高い状態）で運転したときのエンジン温度と吸気温度を実線で示し、低負荷（エンジン回転数が低い状態）で運転したときのエンジン温度と吸気温度を一点鎖線で示している。
図８、９に示すように、エンジン温度は、エンジン１１の運転時間に応じて上昇し、エンジン１１が停止すると一時的に温度が上昇し、その後は時間の経過に応じて単調に温度が低下する。一方、吸気温度は、エンジン１１の運転時間に応じて上昇し、エンジン１１の停止後もエンジン１１の余熱によって緩やかに上昇し、エンジン１１が停止してからある程度の時間が経過した後に緩やかに低下する。また、エンジン温度及び吸気温度は、いずれの時点でも常温状態（通常状態）より高温状態の方が高くなり（図８参照）、また、いずれの時点でも低負荷状態より高負荷状態の方が高くなる（図９参照）。

ここで、燃料供給管１９内にベーパが発生するのは、夏場等の外気温が高い状態でエンジン１１（すなわち、自動二輪車）を運転して停止したときに、エンジン１１の余熱によって燃料供給管１９内の燃料が過剰に温められることによる。このため、夏場等のように外気温が高い状態であってもエンジン１１の余熱が小さいとき（例えば、エンジン１１が低負荷で運転されて停止したとき等）は、燃料供給管１９内にベーパは発生しない。また、夏場等の外気温が高い状態で、かつ、エンジン１１の余熱が大きいとき（例えば、エンジン１１が高負荷で運転されて停止したとき）であっても、エンジン１１が停止した直後は燃料供給管１９内にベーパは発生しておらず、エンジン１１が停止してからある程度の時間が経過したときにベーパが発生する。また、ベーパが発生しても、ある程度の時間が経過すると発生したベーパが凝縮して消滅する。したがって、燃料供給管１９内にベーパが発生する条件は、（１）外気温が高温であること、（２）エンジン１１が高負荷である程度の時間運転されたこと、（３）エンジン１１が停止してからの経過時間が所定の範囲内〔ｔ１＜ｔ（経過時間）＜ｔ２；図９のＡで示す範囲〕となること、の３条件となる。
そこで、図９に示すように第１設定温度（図中ではエンジン温度閾値）設定し、エンジン温度センサ３４で検出された温度と第１設定温度を比較することで、上記（１），（２）の条件が判定でき、さらに、エンジン１１が停止してからの経過時間ｔがｔ２以下となるか否かを判断することができる。また、図９に示すように第２設定温度（図中では吸気温度閾値）を設定し、吸気温センサ３２で検出された温度と第２設定温度を比較することで、上記（１），（２）の条件が判定でき、さらに、エンジン１１が停止してからの経過時間ｔがｔ１以上となったか否かを判断することができる。
すなわち、図９から明らかなように、エンジン温度が第１設定温度以上となるときは、高温状態において高負荷でエンジンが運転されたときであり、エンジン１１が停止してからの時間ｔはｔ２以下となっている。また、吸気温度が第２設定温度以上となるときは、高温状態において高負荷でエンジンが運転されたときで、かつ、エンジン１１が停止してからの時間ｔがＴ１以上となっている。したがって、エンジン温度が第１設定温度以上となり、吸気温度が第２設定温度以上となると、上記（１）〜（３）の条件が成立することとなり、燃料供給管１９内にベーパが発生していると判断することができる。

以上、本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
例えば、上述した実施形態では、エンジン温度と吸気温度に基づいて燃料供給管内にベーパが発生しているか否かを判断したが、本発明はこのような形態に限られない。例えば、外気温を検出するセンサと、エンジンを冷却する冷却水の温度を検出するセンサと、エンジンオイルの温度を検出するセンサを配設し、これらのセンサの検出結果に基づいて燃料供給管内にベーパが発生しているか否かを判断するようにしてもよい。かかる構成を採用する場合、例えば、外気温が設定温度（例えば、３０℃）以上で、冷却水が設定温度（例えば、１００℃）以上で、エンジンオイルが設定温度（例えば、１２０℃）以上となるときに、燃料供給管内にベーパが発生していると判断して高温始動時噴射量制御を実行することができる。このようにエンジン周辺等に複数のセンサを配置して、これらセンサで検出される検出結果に基づいてベーパの発生の有無を判断することで、ベーパの発生の有無を精度よく判断することができる。これによって、高温始動時噴射量制御と通常始動時噴射量制御を適切に切換えることができ、エンジンの再始動性を向上することができる。
また、上述した実施形態では、高温時補正を行った燃料噴射量と、通常時燃料噴射量を交互に燃料噴射ポンプ１３から噴射したが、本発明はこのような形態に限られず、高温時補正を行った燃料噴射量を所定の周期で噴射するようにしてもよい。例えば、クランク角センサでクランク軸が３回検出される毎に１回だけ高温時補正を行った燃料噴射量を噴射するようにしてもよい。
また、上述した燃料供給装置では、エンジン温度と吸気温度の両者に基づいてベーパの発生の有無を判断したが、本発明はこのような形態に限られない。例えば、エンジン停止からの経過時間を計測するタイマを設け、イグニッションスイッチをＯＮしたときのエンジン温度又は吸気温度と、タイマにより計時した経過時間とに基づいて、ベーパの発生の有無を判断することもできる。例えば、タイマにより計時した経過時間が所定の範囲内で、かつ、エンジン温度又は吸気温度が設定温度以上となるときに、燃料吸気管内にベーパが発生していると判断することができる。
なお、タイマによる経時は、エンジン停止から一定の時間だけ行うようにし、それ以降は計時しないようにしてもよい。エンジン停止から一定の時間が経過すると、エンジンが充分に冷却され、仮に燃料供給管内にベーパが発生していたとしても、そのベーパが凝縮して消失すると考えられるためである。また、タイマによる計時を一定の時間に限ることにより、バッテリの電力消費を抑えることが可能となる。

本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

本発明の一実施形態に係る燃料供給装置の全体構成を示す図である。 燃料噴射ポンプの断面図である。 燃料噴射量制御の処理手順を示すフローチャートである。 高温始動時噴射量制御の処理手順を示すフローチャートである。 高温補正係数を算出する方法を説明するための図である。 高温始動時噴射量制御を行うときの燃料供給装置のタイムチャートである。 通常始動時噴射量制御を行うときの燃料供給装置のタイムチャートである。 エンジン回転数の経時変化と、エンジン温度と吸気温度の経時変化とを併せて示す図である。 エンジン回転数の経時変化と、エンジン温度と吸気温度の経時変化とを併せて示す他の図である。

符号の説明

１０・・サブタンク
１１・・エンジン
１２・・燃料タンク
１３・・燃料噴射ポンプ
１４・・燃料ポンプ
１５・・ベーパセパレータ
６０・・シリンダ
９０・・プランジャピストン

Claims (9)

1. 燃料タンク内の燃料を燃料供給管を介して吸引し、吸引した燃料を内燃機関の吸気管内に噴射する燃料噴射ポンプを備えた燃料供給装置であり、
   内燃機関の温度を検出する第１温度検出手段と、
   吸気管内の温度を検出する第２温度検出手段と、
   燃料噴射ポンプを駆動する制御装置と、を有し、
   その制御装置は、第１温度検出手段と第２温度検出手段によって検出された少なくとも２つの検出温度に基づいて、内燃機関の始動期間内における燃料噴射量制御を通常時モードと高温時モードに切り替えることを特徴とする燃料供給装置。
2. 前記内燃機関は、燃料を燃焼することで回転駆動されるクランク軸と、そのクランク軸の回転角を検出するクランク角検出センサをさらに有しており、
   前記制御装置は、クランク角検出センサの検出結果に応じて決定される燃料噴射タイミングで燃料噴射ポンプから燃料を噴射させ、かつ、
   高温時モードでは、（１）始動期間内に決定される複数の燃料噴射タイミングのうち一部の燃料噴射タイミングにおいては、燃料噴射ポンプから噴射する燃料噴射量を高温時の燃料噴射量とする一方、（２）それ以外の燃料噴射タイミングにおいては、燃料噴射ポンプから噴射する燃料噴射量を通常時の燃料噴射量とすることを特徴とする請求項１に記載の燃料供給装置。
3. 前記制御装置は、高温時モードでは、燃料噴射ポンプから噴射される燃料噴射量を交互に通常時燃料噴射量と高温時燃料噴射量とに切換えることを特徴とする請求項２に記載の燃料供給装置。
4. 前記高温時燃料噴射量は、前記通常時燃料噴射量を高温時補正係数で補正して算出され、前記高温時補正係数は、第１温度検出手段と第２温度検出手段によって検出された少なくとも２つの検出温度に基づいて決定されていることを特徴とする請求項２又は３に記載の燃料供給装置。
5. 前記制御装置は、第１温度検出手段で検出された温度が第１設定値以上で、かつ、第２温度検出手段で検出された温度が第２設定値以上となっているときに、燃料噴射量制御を高温時モードに切り替えることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の燃料供給装置。
6. 前記第１設定値と第２設定値は、高い気温の中で内燃機関を高負荷で所定時間以上運転して停止したときにおける停止後の内燃機関の温度変化と吸気管内の温度変化に基づいてそれぞれ決定されていることを特徴とする請求項５に記載の燃料供給装置。
7. 供給された燃料を燃焼することでクランク軸を回転させる内燃機関に燃料を供給する燃料供給装置であり、
   クランク軸の回転角を検出するクランク角検出センサと、
   内燃機関の吸気管内に燃料を噴射する燃料噴射ポンプと、
   クランク角検出センサの検出結果に応じて決定される燃料噴射タイミングで燃料噴射ポンプを駆動する制御装置と、を有し、
   その制御装置は、（１）内燃機関の始動期間内における複数の燃料噴射タイミングのうち一部の燃料噴射タイミングにおいては、燃料噴射ポンプから噴射する燃料噴射量を通常時燃料噴射量を補正した燃料噴射量とする一方、（２）それ以外の燃料噴射タイミングにおいては、燃料噴射ポンプから噴射する燃料噴射量を通常時燃料噴射量とする補正手段を有することを特徴とする燃料供給装置。
8. 前記補正手段は、内燃機関の温度及び／又は吸気管内の温度が高温であるときに実行されることを特徴とする請求項７に記載の燃料供給装置。
9. 燃料タンク内の燃料を燃料供給管を介して内燃機関に供給する燃料供給装置であり、
   燃料供給管内にベーパが発生しているか否かを判断するための温度検出手段を少なくとも２つ備え、これら温度検出手段の検出結果に応じて内燃機関の始動期間内の燃料供給量制御を通常時モードと高温時モードに切り替えることを特徴とする燃料供給装置。

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