JP2016089697A

JP2016089697A - 液化ガス燃料供給装置

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Publication number: JP2016089697A
Application number: JP2014224315A
Authority: JP
Inventors: 辻野　睦; Mutsumi Tsujino; 睦辻野; 晶人内田; Akito Uchida
Original assignee: Aisan Industry Co Ltd; Toyota Motor Corp
Current assignee: Aisan Industry Co Ltd; Toyota Motor Corp
Priority date: 2014-11-04
Filing date: 2014-11-04
Publication date: 2016-05-23
Anticipated expiration: 2034-11-04
Also published as: HK1218571A1; KR20160052432A; CN105569875A; US20160123276A1; JP6333703B2

Abstract

【課題】燃料冷却装置の動作による燃費悪化を抑えつつエンジン高温再始動性を向上させ、エンジン始動応答性を損なわず、運転者にポンプ騒音による違和感を与えないこと。
【解決手段】液化ガス燃料供給装置２は、エンジン１へＬＰＧ燃料を噴射するインジェクタ８と、ＬＰＧ燃料を貯留する燃料タンク３と、燃料タンク３からＬＰＧ燃料をインジェクタ８へ圧送する燃料ポンプ４と、燃料ポンプ４からインジェクタ８へ圧送されるＬＰＧ燃料を冷却する燃料冷却装置１２と、デリバリパイプ９内のＬＰＧ燃料温度を検出する燃温センサ３１と、電子制御装置（ＥＣＵ）３０とを備える。ＥＣＵ３０は、エンジン運転時に、燃温センサ３１の検出値に基づき、エンジン停止後におけるデリバリパイプ９内のＬＰＧ燃料温度を推定し、推定された温度が、所定の飽和蒸気圧線より求められる温度より高くなる場合に、ＬＰＧ燃料を冷却するために燃料冷却装置１２を駆動制御する。
【選択図】図１

Description

この発明は、液化ガスを燃料としてエンジンへ供給するようにした液化ガス燃料供給装置に関する。

従来、この種の技術において、液化ガス燃料は軽油やガソリン等と比較して沸点が低く、気化しやすい特性を有する。そのため、液化ガス燃料は、燃料ポンプによりインジェクタへ圧送される際等の温度上昇によって気化することがあり、インジェクタでの燃料噴射特性が安定しなくなるおそれがあった。そこで、このような問題に対処するために、例えば、下記の特許文献１に記載される液化ガス燃料供給装置が提案されている。この装置は、液化ガス燃料としてジメチルエーテル（ＤＭＥ）が充填された燃料タンクと、燃料タンクから供給される液化ガス燃料を加圧しインジェクタへ供給する高圧ポンプと、燃料タンクから高圧ポンプへ液化ガス燃料を供給するフィードポンプと、フィードポンプから高圧ポンプに供給される液化ガス燃料を冷却する燃料冷却装置とを備える。そして、液化ガス燃料をインジェクタへ供給するときには、燃料冷却装置を始終動作させて液化ガス燃料を常に冷却しながらフィードポンプから高圧ポンプへ供給するようになっている。この結果、安定して低い温度の液化ガス燃料を高圧ポンプへ供給することができ、液化ガス燃料の噴射特性を安定化させるようになっている。

一方、多気筒エンジンでは、デリバリパイプに複数のインジェクタが並列に設けられている。そして、比較的気温の高い時期に、エンジンが高負荷運転後に停止され、再始動されるときには、エンジン本体から発生する余熱によりデリバリパイプ内の液化ガス燃料が気化し、インジェクタでの燃料噴射特性が不安定になるおそれがあった。そこで、デリバリパイプ内の液化ガス燃料が気化しているようなときのエンジン再始動時には、その再始動性を確保するための「ポンププレ駆動制御」が行われることがある。すなわち、デリバリパイプ内の液化ガス燃料の温度及び圧力を検出し、その検出結果に基づいて液化ガス燃料が気化していると判定したときに、エンジンのスタータ操作に先立って燃料ポンプを駆動させる（例えば、２〜７秒間）ことで、デリバリパイプ内の液化ガス燃料を加圧しつつ循環冷却させるようになっている。このようなポンププレ駆動制御は、液化ガス燃料を使用した通常のエンジン自動車のみならず、液化ガス燃料を使用したハイブリッド自動車にも採用することが考えられる。

加えて、液化ガス燃料を使用すると共にアイドリングストップを採用した通常のエンジン自動車やハイブリッド自動車では、エンジンを間欠的に停止させるようになっている。このような自動車では、発進要求又はエンジンへの始動要求に際して、ポンププレ駆動制御を実行する余裕はない。

特開２０１０−１７４６９２号公報

ところが、特許文献１に記載の装置
では、液化ガス燃料をインジェクタへ供給するときに、燃料冷却装置を始終動作させていたので、その分だけ燃費が悪化するおそれがあった。また、エンジンが高負荷運転後に停止され、再始動されるときには、気化した液化ガス燃料に対処することができず、高温再始動性が悪化するおそれがあった。

また、通常のエンジン自動車やハイブリッド自動車でポンププレ駆動制御を行う場合は、エンジンの始動時に燃料ポンプを駆動させる時間を確保しなければならず、そのために運転者は始動を待たなければならず、始動応答性が損なわれることになった。更に、間欠停止中に、デリバリパイプ内の条件が気化領域へ移ったことを検知して燃料ポンプを駆動させることは可能である。しかし、エンジン停止中に運転者の操作なく燃料ポンプが駆動・停止することは、その駆動音が騒音となって運転者に違和感を与えるおそれがあった。

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、燃料冷却装置を動作させることによる燃費の悪化を抑えながらエンジンの高温再始動性を向上させ、エンジンの始動応答性を損なうことがなく、運転者にポンプ騒音による違和感を与えることがない液化ガス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、エンジンへ液化ガス燃料を噴射供給するためのインジェクタと、液化ガス燃料を貯留するための燃料タンクと、燃料タンクに貯留された液化ガス燃料を配管を介してインジェクタへ圧送するための燃料ポンプと、配管を介して燃料ポンプからインジェクタへ圧送される液化ガス燃料を冷却するための燃料冷却装置とを備えた液化ガス燃料供給装置において、エンジンが運転されているときの燃料温度検出手段による検出値に基づき、エンジンが停止された後に下流側配管内における液化ガス燃料が気化するか否か判断し、気化すると判断した場合に、液化ガス燃料を冷却するために燃料冷却装置を駆動制御するための制御装置を備えたことを趣旨とする。

上記発明の構成によれば、エンジン運転中の燃料温度検出手段による検出値に基づき、エンジン停止後に下流側配管内における液化ガス燃料が気化すると判断した場合だけ燃料冷却装置が駆動されるので、燃料冷却装置を始終駆動させる必要がない。また、エンジン運転中に液化ガス燃料が適宜冷却されることで、エンジンの高温再始動時に液化ガス燃料の温度が低く抑えられるので、その燃料の気化が抑えられる。エンジン運転中に液化ガス燃料の冷却が行われるので、エンジン始動時に液化ガス燃料の気化に対処する必要がない。また、エンジン停止中に燃料ポンプ等の機器が運転者の操作なく駆動・停止することがない。

上記目的を達成するために、請求項２に記載の発明は、エンジンへ液化ガス燃料を噴射供給するためのインジェクタと、液化ガス燃料を貯留するための燃料タンクと、燃料タンクに貯留された液化ガス燃料を配管を介してインジェクタへ圧送するための燃料ポンプと、配管を介して燃料ポンプからインジェクタへ圧送される液化ガス燃料を冷却するための燃料冷却装置とを備えた液化ガス燃料供給装置において、燃料冷却装置より下流の下流側配管内における液化ガス燃料の温度を検出するための燃料温度検出手段と、エンジンが運転されているときに、燃料温度検出手段の検出値に基づき、エンジンが停止された後の下流側配管内における液化ガス燃料の温度を推定するための燃料温度推定手段と、推定された温度が、所定の飽和蒸気圧線より求められる温度より高くなる場合に、液化ガス燃料を冷却するために燃料冷却装置を駆動制御するための制御手段とを備えたことを趣旨とする。

上記発明の構成によれば、液化ガス燃料につきエンジン停止後の温度として推定された温度が、所定の飽和蒸気圧線より求められる温度より高くなる場合だけ燃料冷却装置が駆動されるので、燃料冷却装置を始終駆動させる必要がない。また、エンジン運転中に液化ガス燃料が適宜冷却されることで、エンジンの高温再始動時に液化ガス燃料の温度が低く抑えられるので、その燃料の気化が抑えられる。エンジン運転中に液化ガス燃料の冷却が行われるので、エンジン始動時に液化ガス燃料の気化に対処する必要がない。また、エンジン停止中に燃料ポンプ等の機器が運転者の操作なく駆動・停止することがない。

上記目的を達成するために、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、燃料温度推定手段は、予め実験により求められた所定値を、燃料温度検出手段による検出値に加えることで、エンジンが停止された後の下流側配管内における液化ガス燃料の温度を推定することを趣旨とする。

上記発明の構成によれば、請求項２に記載の発明の作用に加え、予め実験により求められた所定値を燃料温度検出手段による検出値に加えるだけなので、エンジンの停止後の液化ガス燃料の温度を容易に推定できる。

上記目的を達成するために、請求項４に記載の発明は、請求項２又は３に記載の発明において、インジェクタへ圧送される液化ガス燃料の圧力を調整するための圧力調整手段を更に備え、制御手段は、推定された温度が飽和蒸気圧線より求められる温度より低くなる場合に、その低くなる程度に応じて前記インジェクタへ圧送される液化ガス燃料の圧力を低減するために圧力調整手段を駆動制御すると共に、その圧力を低減させた分だけ燃料ポンプによる液化ガス燃料の圧送力を低下させることを趣旨とする。

上記発明の構成によれば、請求項２又は３に記載の発明の作用に加え、燃料ポンプによる液化ガス燃料の加圧分が低減されるので、燃料ポンプにかかる負荷が低減する。

請求項１に記載の発明によれば、燃料冷却装置を動作させることによる燃費の悪化を抑えながらエンジンの高温再始動性を向上させることができ、エンジンの始動応答性を損なわず、運転者にポンプ騒音による違和感を与えないようにすることができる。

請求項２に記載の発明によれば、燃料冷却装置を動作させることによる燃費の悪化を抑えながらエンジンの高温再始動性を向上させることができ、エンジンの始動応答性を損なわず、運転者にポンプ騒音による違和感を与えないようにすることができる。

請求項３に記載の発明によれば、請求項２に記載の発明の効果に加え、燃料冷却装置の好適な制御を簡易化することができる。

請求項４に記載の発明によれば、請求項２又は３に記載の発明の効果に加え、燃料ポンプの耐久寿命を延ばすことができ、燃料ポンプによる消費電力を低減することができ、その分だけエンジンの燃費を更に低減することができる。

第１実施形態に係り、液化ガス燃料供給装置を示す概略構成図。第１実施形態に係り、燃料供給制御の内容を示すフローチャート。第１実施形態に係り、温度上昇分を求めるために参照される温度データを示す表。第１実施形態に係り、飽和蒸気圧線を推定するために参照される飽和蒸気圧特性データを示すグラフ。第１実施形態に係り、飽和蒸気圧線と温度と圧力の関係を示すグラフ。第１実施形態に係り、燃料供給制御の効果を示すグラフ。第２実施形態に係り、液化ガス燃料供給装置を示す概略構成図。第２実施形態に係り、燃料供給制御の内容を示すフローチャート。第２実施形態に係り、燃料供給制御の効果を示すグラフ。第３実施形態に係り、液化ガス燃料供給装置を示す概略構成図。

＜第１実施形態＞
以下、本発明における液化ガス燃料供給装置を具体化した第１実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。この実施形態では、液化ガス燃料供給装置を、液化ガス燃料として液化石油ガス（ＬＰＧ）燃料を使用したＬＰＧエンジンシステムに具体化して説明する。

図１に、この実施形態の液化ガス燃料供給装置を概略構成図により示す。車両に搭載されたＬＰＧエンジンシステムは、エンジン１と、そのエンジン１にＬＰＧ燃料を供給する液化ガス燃料供給装置２とを含む。液化ガス燃料供給装置２は、液相状態でＬＰＧ燃料を貯留するための燃料タンク３を備える。燃料タンク３に外付けされた燃料ポンプ４は、同タンク３に貯留されたＬＰＧ燃料を吸入して燃料通路５へ吐出するように構成される。燃料通路５は、エンジン１へ向けて延びる。この実施形態で、燃料ポンプ４は、モータによりインペラを回転させることで燃料を吸入して燃料通路５へ吐出するように構成される。燃料ポンプ４には、電源を供給するのためにバッテリ６が接続される。この燃料ポンプ４は、ポンプコントローラ７により駆動されるように構成される。

この実施形態で、エンジン１は、４気筒のレシプロタイプのものであり、各気筒に対応して、エンジン１へＬＰＧ燃料を噴射供給するための４つのインジェクタ８が設けられる。各インジェクタ８は、デリバリパイプ９に並列に設けられる。各インジェクタ８は、電磁弁を含み、電気的に開閉駆動されるように構成される。従って、燃料タンク３に貯留されたＬＰＧ燃料は、燃料ポンプ４から吐出されることにより燃料通路５及びデリバリパイプ９を介して各インジェクタ８へ圧送されるようになっている。各インジェクタ８へ圧送されたＬＰＧ燃料は、各インジェクタ８が動作することで、各気筒へ噴射供給される。各インジェクタ８から噴射されるＬＰＧ燃料は、各気筒にて、吸気通路（図示略）から取り込まれた空気と共に可燃混合気を形成し、燃焼に供される。デリバリパイプ９で余ったＬＰＧ燃料は、戻り燃料として戻り通路１０を介して燃料タンク３へ戻される。戻り通路１０には、デリバリパイプ９の中の燃料圧力をある一定の所定値に調整するための圧力動作式のプレッシャレギュレータ１１が設けられる。

ここで、デリバリパイプ９には、その中の燃料温度（デリバリ燃温）ＴＤＦを検出するための第１燃温センサ３１が設けられる。同じくデリバリパイプ９には、その中の燃料圧力（デリバリ燃圧）ＰＤＦを検出するための第１燃圧センサ３２が設けられる。この実施形態で、後述する燃料冷却装置１２より下流に位置する燃料通路５とデリバリパイプ９は、本発明の下流側配管に相当し、第１燃温センサ３１は、本発明の燃料温度検出手段に相当する。

一方、燃料タンク３には、その中の燃料温度（タンク燃温）ＴＴＦを検出するための第２燃温センサ３３が設けられる。同じく燃料タンク３には、その中の燃料圧力（タンク燃圧）ＰＴＦを検出するための第２燃圧センサ３４が設けられる。

更に、燃料通路５の途中には、同通路５及びデリバリパイプ９を介して燃料ポンプ４から各インジェクタ８へ圧送されるＬＰＧ燃料を冷却するための燃料冷却装置（Ｆ／Ｃ）１２が設けられる。この燃料冷却装置１２には、車両に設けられたエアコン１３を流れる冷媒が冷媒通路１４を介して流れるように構成される。これにより、燃料通路５を流れる液相状態のＬＰＧ燃料と冷媒との間で熱交換を行い、ＬＰＧ燃料を冷却するようになっている。ここで、エアコン１３は、周知のように圧縮機、凝縮器及び蒸発器と、それらをつなぐ配管等とから構成され、配管を流れる冷媒を冷却可能に構成される。従って、エアコン１３がオンされ、内部で冷媒が冷却されることにより、その冷媒が冷媒通路１４を介して燃料冷却装置１２に流れる。これにより、燃料通路５を流れるＬＰＧ燃料が冷却されるようになっている。一方、エアコン１３がオフされると、燃料冷却装置１２を冷媒が流れなくなる。これにより、燃料通路５を流れるＬＰＧ燃料が冷却されなくなる。このエアコン１３は、エアコン電子制御装置（エアコンＥＣＵ）２１により駆動制御されるように構成される。

この実施形態では、各インジェクタ８、燃料ポンプ４及びエアコン１３を制御するためにエンジンＥＣＵ３０が設けられる。エンジンＥＣＵ３０は、本発明の制御装置、燃料温度推定手段及び制御手段に相当する。エンジンＥＣＵ３０には、各インジェクタ８、ポンプコントローラ７、エアコンＥＣＵ２１、各燃温センサ３１，３３及び各燃圧センサ３２，３４が接続される。エンジンＥＣＵ３０は、各燃温センサ３１，３３及び各燃圧センサ３２，３４の検出値に基づき、各インジェクタ８、ポンプコントローラ７及びエアコンＥＣＵ２１を制御するようになっている。

エンジンＥＣＵ３０は、中央処理装置（ＣＰＵ）、各種メモリ、外部入力回路及び外部出力回路等を備える。エンジンＥＣＵ３０は、入力回路を介して入力される各種センサ３１〜３４からの検出値に基づき、所定の制御プログラムに従って燃料供給制御を実行するように構成される。

次に、エンジンＥＣＵ３０が実行する燃料供給制御の内容を図２のフローチャートを参照して説明する。

処理がこのルーチンへ移行すると、ステップ１００で、エンジンＥＣＵ３０は、各センサ３１〜３４により検出されるタンク燃圧ＰＴＦ、タンク燃温ＴＴＦ、デリバリ燃圧ＰＤＦ及びデリバリ燃温ＴＤＦの値をそれぞれ取り込む。

次に、ステップ１１０で、エンジンＥＣＵ３０は、エンジン停止後のデリバリ燃温ＴＤＦを推定する。すなわち、エンジンＥＣＵ３０は、現在のデリバリ燃温ＴＤＦに、エンジン停止後（例えば、６０分後）の温度上昇分ＴＱＲを加算することにより、エンジン停止後のデリバリ燃温ＴＤＦを推定する。ここで、温度上昇分ＴＱＲは、例えば、図３に表で示すような温度データを参照することで求めることができる。この温度データにおける温度上昇分ＴＱＲは、予め実験により求められた所定値である。この温度データでは、デリバリ燃温ＴＤＦが「−１０℃」から「６０℃」の間で上昇するに連れ、温度上昇分ＴＱＲが「６５℃」から「２５℃」の間で減少するようになっている。従って、例えば、現在のデリバリ燃温ＴＤＦが「４０℃」である場合、エンジン停止後の温度上昇分ＴＱＲは「４０℃」であるから、エンジン停止後のデリバリ燃温ＴＤＦは「４０＋４０＝８０（℃）」と推定することができる。

次に、ステップ１２０で、エンジンＥＣＵ３０は、タンク燃圧ＰＴＦとタンク燃温ＴＴＦから飽和蒸気圧線を推定する。この飽和蒸気圧線は、例えば、図４にグラフで示すような飽和蒸気圧特性データを参照することにより推定することができる。図４において、横軸はタンク燃温ＴＴＦを示し、縦軸はタンク燃圧ＰＴＦを示す。図４に示す複数の曲線は、飽和蒸気圧曲線であって、それらの曲線の違いは、燃料中のＬＰＧの割合の違いを意味する。ここで、最上位の曲線はプロパン１００％の場合を示し、それより下の曲線は順次プロパンの含有率が低下し、ブタンの含有率が増加する場合を示す。

次に、ステップ１３０では、エンジンＥＣＵ３０は、エンジン停止後（例えば、６０分後）にデリバリパイプ９内でＬＰＧ燃料が気化するか否かを判断する。すなわち、エンジンＥＣＵ３０は、デリバリ燃圧ＰＤＦがプレッシャレギュレータ１１により調整される所定値となるときに、ステップ１１０で推定されたデリバリ燃温ＴＤＦが、ステップ１２０で推定された飽和蒸気圧線より求められる温度より高くなるか否かを判断する。これを図５を参照して説明する。図５は、飽和蒸気圧線Ｃ１と温度と圧力の関係を示すグラフである。この飽和蒸気圧線Ｃ１は、あるタンク燃温ＴＴＦ１とあるタンク燃圧ＰＴＦ１との関係から推定されたものである。ＬＰＧ燃料は、燃料ポンプ４で加圧されることにより、あるタンク燃圧ＰＴＦ１からあるデリバリ燃圧ＰＤＦ１へ上昇する。このデリバリ燃圧ＰＤＦ１は、プレッシャレギュレータ１１により調整された所定値に相当する。あるデリバリ燃圧ＰＤＦ１に対応して飽和蒸気曲線Ｃ１により温度Ｔ１が求められる。この温度Ｔ１よりもエンジン停止後のデリバリ燃温ＴＤＦが高くなる（ＴＤＦ２）場合は、あるデリバリ燃圧ＰＤＦ１が飽和蒸気圧線Ｃ１より求められる圧力Ｐ１より低くなる。このため、デリバリパイプ９内のＬＰＧ燃料は気化する。これに対し、飽和蒸気曲線Ｃ１より求められる温度Ｔ１に対し、エンジン停止後のデリバリ燃温ＴＤＦが低くなる（ＴＤＦ１）場合は、あるデリバリ燃圧ＰＤＦ１が飽和蒸気圧線Ｃ１より求められる圧力Ｐ２より高くなることから、デリバリパイプ９内のＬＰＧ燃料は気化しない。このステップ１３０の判断結果が肯定となる場合、デリバリパイプ９内でＬＰＧ燃料が気化すると判断でき、エンジンＥＣＵ３０は、処理をステップ１４０へ移行する。このステップ１３０の判断結果が否定となる場合、エンジンＥＣＵ３０は、その後の処理を一旦終了する。

そして、ステップ１４０では、エンジンＥＣＵ３０は、燃料冷却をオンした後、処理をステップ１００へ戻す。ここで、エンジンＥＣＵ３０は、エアコンＥＣＵ２１へエアコン１３をオンするように指令し、これを受けてエアコンＥＣＵ２１がエアコン１３をオンする。これにより、燃料冷却装置（Ｆ／Ｃ）１２に冷媒が流れ、燃料ポンプ４からデリバリパイプ９へ圧送されるＬＰＧ燃料が冷却される。

図６に、上記した燃料供給制御の効果をグラフにより示す。図６において、白丸、白三角、黒丸、黒三角は、それぞれデリバリパイプ９内のデータを示し、白丸と黒丸はそれぞれエンジン運転中のデータを、白三角と黒三角はエンジン停止後のデータを示す。また、白丸と白三角は本実施形態のデータを、黒丸と黒三角は従来技術のデータを示す。図６から明らかなように、この実施形態では、エンジン運転中にエンジン停止後のデリバリ燃温ＴＤＦの上昇を推定してＬＰＧ燃料が適度に冷却される。そのため、燃料ポンプ４による加圧後のあるデリバリ燃圧ＰＤＦ１において、あるデリバリ燃温ＴＤＦ１（白丸）は、従来技術のあるデリバリ燃温ＴＤＦ２（黒丸）より低くなる。その結果、エンジン停止後には、あるデリバリ燃温ＴＤＦ３（白三角）は、飽和蒸気曲線Ｃ１により求められる温度Ｔ１（ばつ印）より低くなる。これは、従来技術のあるデリバリ燃温ＴＤＦ４（黒三角）が、飽和蒸気曲線Ｃ１により求められる温度Ｔ１より高くなるのと異なる。この結果、ＬＰＧ燃料が気化することを抑えることができる。

以上説明したこの実施形態の液化ガス燃料供給装置によれば、ＬＰＧ燃料につきエンジン１の停止後の温度として推定されたデリバリ燃温ＴＤＦが、所定の飽和蒸気圧線Ｃ１より求められる温度Ｔ１より高くなる場合だけ、ＬＰＧ燃料が燃料冷却装置１２が駆動されるので、燃料冷却装置１２を始終駆動させる必要がない。その結果、エンジン１の燃費の悪化を防止することができる。また、エンジン１の運転中にＬＰＧ燃料が適宜冷却されることで、エンジン１の高温再始動時にＬＰＧ燃料の温度が低く抑えられるので、その燃料の気化が抑えられる。このため、エンジン１の高温再始動時にも、気化したＬＰＧ燃料がエンジン１に供給されることがなく、エンジン１の高温再始動性を向上させることができる。

この実施形態では、エンジン１の運転中にＬＰＧ燃料の冷却が行われるので、エンジン１の始動時にＬＰＧ燃料の気化に対処する必要がない。このため、従来のようにポンププレ駆動制御を行うことでエンジン始動時に燃料ポンプを駆動させる時間を確保する必要がなく、運転者がエンジン１の始動を待つ必要がなく、エンジン１の始動応答性を損なうことがない。また、エンジン１の停止中に燃料ポンプ３等の機器が運転者の操作なく駆動・停止することがない。このため、その駆動音が騒音となって運転者に違和感を与えることがない。

この実施形態では、エンジン１の停止後のデリバリ燃温ＴＤＦを推定するために、予め実験により求められた所定値を、第１燃温センサ３１による検出値に加えるだけなので、エンジン１の停止後におけるデリバリ燃温ＴＤＦを容易に推定することができる。このため、燃料冷却装置１２の好適な制御を簡易化することができる。

＜第２実施形態＞
次に、本発明における液化ガス燃料供給装置を具体化した第２実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。

なお、以下の説明において前記第１実施形態と同等の構成については同一の符号を付して説明を省略し、以下には異なる点を中心に説明する。

図７に、この実施形態の液化ガス燃料供給装置を概略構成図により示す。この実施形態では、戻り通路１０に圧力動作式のプレッシャレギュレータ１１を設ける代わりに、調整圧力を電子制御で可変とする電動式プレッシャレギュレータ１６を設け、そのプレッシャレギュレータ１６をエンジンＥＣＵ３０で制御するように構成した点で第１実施形態と構成が異なる。この電動式プレッシャレギュレータ１６は、本発明の圧力調整手段に相当する。

また、この実施形態では、燃料供給制御の内容の点で第１実施形態と構成が異なる。エンジンＥＣＵ３０が実行する燃料供給制御の内容を図８のフローチャートを参照して説明する。図８のフローチャートでは、ステップ１５０，１６０の処理が加わった点で、図２のフローチャートと構成が異なる。

処理がこのルーチンへ移行すると、エンジンＥＣＵ３０は、第１実施形態と同様にステップ１００〜ステップ１４０の処理を実行する。その後、ステップ１３０から移行してステップ１５０では、デリバリパイプ９内のＬＰＧ燃料が気化しない場合、気化に対してどれだけ余裕があるかを算出する。図９に、図６に準ずるグラフを示す。図９に示すように、例えば、あるデリバリ燃圧ＰＤＦ１において、飽和蒸気圧線Ｃ１により求められる温度Ｔ１（ばつ印）に対する、あるデリバリ燃温ＴＤＦ３の温度差ΔＴを求める。エンジンＥＣＵ３０は、この温度差ΔＴを算出する。

そして、ステップ１６０で、エンジンＥＣＵ３０は、算出された余裕（温度差ΔＴ）に応じて、デリバリ燃圧ＰＤＦを低減させる。そのために、エンジンＥＣＵ３０は、電動式プレッシャレギュレータ１６を制御し、その後の処理を終了する。すなわち、図９に示すように、あるデリバリ燃圧ＰＤＦ１をそれより低いあるデリバリ燃圧ＰＤＦ２へ低減させる。図９に示すように、このようにデリバリ燃圧ＰＤＦを低減しても、エンジン停止後のあるデリバリ燃温ＴＤＦ３が、飽和蒸気曲線Ｃ１より求められる温度Ｔ１より高くなることはない。また、デリバリ燃圧ＰＤＦを下げた分だけ、燃料ポンプ４によるＬＰＧ燃料の加圧分を低減できることになる。

以上説明したこの実施形態の液化ガス燃料供給装置によれば、第１実施形態の作用効果に加え、次のような作用効果を得ることができる。すなわち、この実施形態では、エンジンＥＣＵ３０は、推定されたデリバリ燃温ＴＤＦが飽和蒸気圧線Ｃ１より求められる温度Ｔ１より低くなる場合に、その低くなる程度（温度差ΔＴ）に応じて各インジェクタ８へ圧送されるＬＰＧ燃料の圧力（デリバリ燃圧ＰＤＦ）を低減するために、電動式プレッシャレギュレータ１６を駆動制御すると共に、その圧力を低減させた分だけ燃料ポンプ４によるＬＰＧ燃料の圧送力を低下させるようになっている。従って、燃料ポンプ４によるＬＰＧ燃料の加圧分が低減されるので、燃料ポンプ４にかかる負荷が低減する。この結果、燃料ポンプ４の耐久寿命を延ばすことができ、燃料ポンプ４による消費電力を低減でき、その分だけエンジン１の燃費を更に低減することができる。

＜第３実施形態＞
次に、本発明における液化ガス燃料供給装置を具体化した第３実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。

図１０に、この実施形態の液化ガス燃料供給装置を概略構成図により示す。この実施形態では、液化ガス燃料供給装置から戻り通路１０と電動式プレッシャレギュレータ１６を省略した点で第２実施形態と構成が異なる。すなわち、この実施形態では、デリバリパイプ９で余ったＬＰＧ燃料を燃料タンク３へは戻さないリターンレスタイプの液化ガス燃料供給装置となっている。そのために、エンジンＥＣＵ３０は、エンジン１の運転状態に応じた必要十分な量のＬＰＧ燃料を各インジェクタ８へ供給するために、燃料ポンプ４の出力を調整制御するようになっている。また、この実施形態では、図８のフローチャートのステップ１６０において、エンジンＥＣＵ３０が、電動式プレッシャレギュレータ１６を制御することで、あるデリバリ燃圧ＰＤＦ１をあるデリバリ燃圧ＰＤＦ２へ低減させる代わりに、燃料ポンプ３の出力を制御することで、あるデリバリ燃圧ＰＤＦ１をあるデリバリ燃圧ＰＤＦ２へ低減させるようになっている。この点で、この実施形態は第２実施形態と構成が異なる。

従って、この実施形態でも、第２実施形態と同等の作用効果を得ることができる。加えて、液化ガス燃料供給装置をリターンレスタイプに構成したことから、装置の配管構成を簡略化することができる。

なお、この発明は前記各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構成の一部を適宜変更することで実施することができる。

（１）前記各実施形態では、エンジン１の運転中に、第１温度センサ３１の検出値に基づき、エンジン１が停止された後のデリバリパイプ９内におけるＬＰＧ燃料の温度を推定し、その推定された温度が所定の飽和蒸気圧線より求められる温度より高くなる場合に、ＬＰＧ燃料を冷却するために燃料冷却装置１２を駆動制御するように構成した。これに対し、エンジン１の運転中に、第１温度センサ３１の検出値から所定のマップ等を参照することにより、エンジン１の停止後にデリバリパイプ９内におけるＬＰＧ燃料が気化するか否かを判断し、気化すると判断した場合に、ＬＰＧ燃料を冷却するために燃料冷却装置１２を駆動制御するように構成してもよい。

（２）前記各実施形態では、液化ガス燃料供給装置を、液化ガス燃料を使用した通常のエンジン自動車に具体化したが、液化ガス燃料を使用したハイブリッド自動車にも具体化することができる。この場合、エンジンの間欠停止中に、デリバリパイプ内の条件が気化領域へ移ることがなく、エンジン停止中に運転者の操作なく燃料ポンプを駆動・停止させる必要がないことから、燃料ポンプの駆動音が騒音となって運転者に違和感を与えることがない。

（３）前記各実施形態では、液化ガス燃料としてＬＰＧ燃料を使用したが、液化ガス燃料としてジメチルエーテル（ＤＭＥ）やそれ以外の燃料を使用することもできる。

この発明は、液化ガス燃料を使用した通常のエンジン自動車や液化ガス燃料を使用したエンジンとモータを併用したハイブリッド自動車に利用することができる。

１エンジン
２液化ガス燃料供給装置
３燃料タンク
４燃料ポンプ
５燃料通路（配管、下流側配管）
８インジェクタ
９デリバリパイプ（配管、下流側配管）
１２燃料冷却装置
１６電動式プレッシャレギュレータ（圧力調整手段）
３０エンジンＥＣＵ（制御装置、燃料温度推定手段、制御手段）
３１第１燃温センサ（燃料温度検出手段）
Ｃ１飽和蒸気圧線

Claims

エンジンへ液化ガス燃料を噴射供給するためのインジェクタと、
前記液化ガス燃料を貯留するための燃料タンクと、
前記燃料タンクに貯留された液化ガス燃料を配管を介して前記インジェクタへ圧送するための燃料ポンプと、
前記配管を介して前記燃料ポンプから前記インジェクタへ圧送される液化ガス燃料を冷却するための燃料冷却装置と
を備えた液化ガス燃料供給装置において、
前記燃料冷却装置より下流の下流側配管内における前記液化ガス燃料の温度を検出するための燃料温度検出手段と、
前記エンジンが運転されているときの前記燃料温度検出手段による検出値に基づき、前記エンジンが停止された後に前記下流側配管内における前記液化ガス燃料が気化するか否か判断し、気化すると判断した場合に、前記液化ガス燃料を冷却するために前記燃料冷却装置を駆動制御するための制御装置を備えたことを特徴とする液化ガス燃料供給装置。
エンジンへ液化ガス燃料を噴射供給するためのインジェクタと、
前記液化ガス燃料を貯留するための燃料タンクと、
前記燃料タンクに貯留された液化ガス燃料を配管を介して前記インジェクタへ圧送するための燃料ポンプと、
前記配管を介して前記燃料ポンプから前記インジェクタへ圧送される液化ガス燃料を冷却するための燃料冷却装置と
を備えた液化ガス燃料供給装置において、
前記燃料冷却装置より下流の下流側配管内における前記液化ガス燃料の温度を検出するための燃料温度検出手段と、
前記エンジンが運転されているときに、前記燃料温度検出手段の検出値に基づき、前記エンジンが停止された後の前記下流側配管内における前記液化ガス燃料の温度を推定するための燃料温度推定手段と、
前記推定された温度が、所定の飽和蒸気圧線より求められる温度より高くなる場合に、前記液化ガス燃料を冷却するために前記燃料冷却装置を駆動制御するための制御手段と
を備えたことを特徴とする液化ガス燃料供給装置。
前記燃料温度推定手段は、予め実験により求められた所定値を、前記燃料温度検出手段による検出値に加えることで、前記エンジンが停止された後の前記下流側配管内における前記液化ガス燃料の温度を推定することを特徴とする請求項２に記載の液化ガス燃料供給装置。
前記インジェクタへ圧送される前記液化ガス燃料の圧力を調整するための圧力調整手段を更に備え、
前記制御手段は、前記推定された温度が前記飽和蒸気圧線より求められる温度より低くなる場合に、その低くなる程度に応じて前記インジェクタへ圧送される液化ガス燃料の圧力を低減するために前記圧力調整手段を駆動制御すると共に、その圧力を低減させた分だけ前記燃料ポンプによる前記液化ガス燃料の圧送力を低下させることを特徴とする請求項２又は３に記載の液化ガス燃料供給装置。