JP3483509B2 - 内燃機関の燃料噴射システム - Google Patents

内燃機関の燃料噴射システム

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の燃料噴
射システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】内燃機関の燃料噴射システムは、内燃機
関のインジェクタに燃料を供給するとともに、インジェ
クタの開閉を制御して、運転状態に応じた噴射量にて燃
料噴射を行うシステムである。そして通常、燃料の噴射
量は噴射時間で制御される。
【０００３】ところで、燃料として沸点の低いＬＰＧ等
の液化燃料ガスを加圧し、液相状態でインジェクタに供
給する構成のものでは、機関停止後、機関温度が充分に
低下していない時期に内燃機関を再始動（高温再始動）
すると、インジェクタの熱によってインジェクタ内の燃
料が燃料蒸気（ベーパ）化してしまい、この燃料を再加
圧しても、燃料の一部がベーパ化したまま残ってしま
う。このため、インジェクタは気液混合状態の燃料を噴
射することになる。しかしこの場合、機関温度が低い時
と同じ開弁時間にインジェクタを制御したのでは、始動
開始からアイドリング初期にかけて噴射燃料量が不足と
なる。このため、空燃比の過度なリーン化で始動性が悪
化したり、ラフアイドルが生じるといった問題が生じる
こととなる。なおこの場合、燃料が不足する分、指令噴
射量を増大して燃料不足を解消することも考えられる
が、気液混合状態での燃料噴射時間が長くなるため、燃
料の調量精度の点からは好ましくない。
【０００４】そこで従来、例えば特開平９−２６８９４
８号公報に記載のシステムでは、燃料タンクからインジ
ェクタへの燃料供給系を２つに分け、一方の燃料供給系
を、燃料を液相にて液噴インジェクタに供給する構成と
し、他方の燃料供給系を、内燃機関の冷却水により燃料
を加熱気化して気噴インジェクタに供給する構成として
いる。そして、冷却水温が燃料を加熱気化できる温度の
下限より低いときには燃料噴射を液噴インジェクタによ
り行い、冷却水温度がこの下限温度以上となるときには
燃料噴射を気噴インジェクタにより行うことで、かかる
問題の解決を図っている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記従来のシステムの
ように、内燃機関の冷却水温度が高いときに、気噴イン
ジェクタのみで燃料を噴射するようにすれば、液噴イン
ジェクタにて気液混合状態の燃料を噴射することはなく
なり、噴射燃料量が不足になることも確かに防止され
る。
【０００６】ところがこの場合、その一方で、燃料を冷
却水にて加熱気化する装置が新たに必要となり、システ
ムが大型化、複雑化するという問題がある。このような
問題に対処するためには、燃料タンクに貯蔵された液化
燃料ガスを気相状態で気噴インジェクタに供給するよう
にし、上記液噴インジェクタから噴射される気液混合状
態の燃料の不足分をこの気噴インジェクタから噴射され
る気相燃料にて補うことも考えられる。
【０００７】ただし、上述した機関の高温再始動時に液
噴インジェクタ内に生じるベーパの量は、同機関再始動
時におけるその周囲の温度環境等によって変化すること
から、この場合には、それら液噴、気噴の各インジェク
タによる燃料噴射量の調量精度が新たな問題となる。
【０００８】この発明は、こうした実情に鑑みてなされ
たものであって、その目的は、液噴インジェクタと気噴
インジェクタとを併用するシステムにあって、簡単な構
成でありながら、それら各インジェクタによる燃料噴射
量の調量精度を高く維持することのできる内燃機関の燃
料噴射システムを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】以下、上記目的を達成す
るための手段およびその作用効果について記載する。先
ず、請求項１記載の発明は、燃料タンクに液相状態で貯
蔵される燃料を内燃機関に噴射供給する液噴インジェク
タと、同燃料タンクに気相状態で貯蔵される燃料を内燃
機関に噴射供給する気噴インジェクタとを有し、それら
液噴インジェクタおよび気噴インジェクタにて噴射する
燃料の噴射量を都度要求される燃料量に応じて各別に調
量制御する内燃機関の燃料噴射システムであって、当該
機関の機関温度と前記燃料タンクから前記液噴インジェ
クタまでの燃料経路内の燃料温度とに基づいて前記液噴
インジェクタの温度を推定するとともに、該推定した温
度および前記燃料経路の燃料圧力に応じて同燃料経路内
のベーパ発生量を算出し、該算出したベーパ発生量に基
づいて前記液噴インジェクタおよび前記気噴インジェク
タによる燃料噴射量を調量する制御手段を備えることを
その要旨とする。
【００１０】上記構成のように、液噴インジェクタの温
度を推定するとともに、該推定した温度および燃料経路
の燃料圧力に応じて同燃料経路内のベーパ発生量を算出
することで、例えば機関始動時などにあっても、液噴イ
ンジェクタから噴射されるであろう燃料の状態を好適に
把握できるようになる。従って、この算出したベーパ発
生量に基づいて、例えば気噴インジェクタのアシストの
要否も含めた液噴インジェクタおよび気噴インジェクタ
の噴射量を求めるようにすれば、都度要求される燃料量
に応じたそれら各インジェクタによる燃料噴射量の調量
精度を高く維持することができるようになる。また、同
構成によれば、上記液噴インジェクタの温度を機関温度
と燃料経路内の燃料温度とに基づいて推定するため、機
関温度のみに基づいて同推定を行う場合に比べてより精
度の高い温度情報が求められ、ひいては上記算出される
ベーパ発生量もより正確なものとなる。しかも同構成で
は、燃料を気化させる装置等も不要であることから、シ
ステムの構築が容易でもある。
【００１１】また、請求項２記載の発明は、請求項１記
載の内燃機関の燃料噴射システムにおいて、前記制御手
段は前記燃料タンク内の燃料の性状を併せ加味して前記
燃料経路内のベーパ発生量を算出することをその要旨と
する。
【００１２】上記構成のように、燃料経路内のベーパ発
生量の算出を燃料タンク内の燃料の性状、すなわちベー
パの発生し易さを併せ加味して行うことで、同ベーパ発
生量をより正確に算出することができるようになる。従
って、上記各インジェクタによる燃料噴射量の調量精度
もより高く維持されるようになる。
【００１３】また、請求項３記載の発明は、請求項２記
載の内燃機関の燃料噴射システムにおいて、前記制御手
段は、前記燃料タンク内の燃料温度および燃料圧力に応
じて前記燃料タンク内の燃料の性状を求めるものである
ことをその要旨とする。
【００１４】燃料の性状はその温度および圧力に応じて
変化する。このため、燃料タンク内の燃料温度および燃
料圧力に基づいてその燃料性状を求める上記構成によれ
ば、容易かつ高精度に同燃料性状を特定できるようにな
る。
【００１５】また、請求項４記載の発明は、請求項１〜
３のいずれかに記載の内燃機関の燃料噴射システムにお
いて、前記制御手段は、前記算出されるベーパ発生量が
所定値未満であるとき、前記気噴インジェクタによる燃
料噴射量を「０」とし、前記要求される燃料量を前記液
噴インジェクタによる燃料噴射量にて調量することをそ
の要旨とする。
【００１６】燃料噴射量の安定性は、燃料が気液混合状
態になると低下し、更に噴射される燃料中におけるベー
パ発生量が多いほど低下する。一方、気相と比較して濃
度のバラツキが小さい液相にて燃料を噴射することで、
その調量精度は高くなる。このため、ベーパ発生量が少
ないときには液噴インジェクタのみにて燃料を噴射する
上記構成によれば、燃料噴射量の調量精度をより高く維
持することができるようになる。
【００１７】また、請求項５の発明は、請求項４記載の
内燃機関の燃料噴射システムにおいて、前記制御手段
は、前記燃料経路の燃料温度および燃料圧力に基づいて
同燃料経路内のベーパの有無を推定する手段を更に備
え、前記算出されるベーパ発生量が前記所定値以上であ
るとき、この推定される燃料経路内のベーパの有無に応
じて前記液噴インジェクタおよび前記気噴インジェクタ
による燃料噴射量の調量態様を制御することをその要旨
とする。
【００１８】燃料経路内にベーパが発生していたとして
も、実際の燃料噴射に伴ってその発生したベーパは徐々
に掃気される。従って、所定量以上のベーパが発生して
いるとき、その有無、すなわち掃気の未完了／完了に応
じて上記各インジェクタによる燃料噴射量の調量態様を
制御する上記構成によれば、それら各インジェクタによ
る燃料噴射量の調量を、燃料経路内のその都度の燃料状
態に応じてより適切に行うことができるようになる。
【００１９】請求項６の発明は、請求項５記載の内燃機
関の燃料噴射システムにおいて、前記制御手段は、前記
燃料経路内へのベーパ有りが推定されるとき、前記液噴
インジェクタによる燃料噴射量を「０」とするととも
に、前記要求される燃料量を前記気噴インジェクタによ
る燃料噴射量にて調量し、前記燃料経路内へのベーパ無
しが推定されるとき、前記液噴インジェクタによる燃料
噴射を開始するとともに、前記要求される燃料量のそれ
ら液噴インジェクタおよび気噴インジェクタによる噴射
量比率を液噴インジェクタ側で徐々に大とすることをそ
の要旨とする。
【００２０】上記構成によれば、ベーパ発生量が多く液
噴インジェクタによる燃料噴射量の不足分が大きくなる
ときには、気噴インジェクタのみによって燃料噴射が行
われる。すなわち、要求される燃料量に対して実際に噴
射される燃料量が大きくずれ込むことはなくなる。ま
た、燃料噴射が継続されてベーパ無しが推定されると
き、すなわちベーパの掃気完了が推定されるときには液
噴インジェクタによる燃料噴射が併用され、その後徐々
にこの液噴インジェクタによる燃料噴射比率が増大され
る。すなわち、気相と比較して濃度のバラツキの小さい
液相による燃料噴射が支配的となることで、その調量精
度も高く維持される。
【００２１】また、請求項７記載の発明は、燃料タンク
に液相状態で貯蔵される燃料を内燃機関に噴射供給する
液噴インジェクタと、同燃料タンクに気相状態で貯蔵さ
れる燃料を内燃機関に噴射供給する気噴インジェクタと
を有し、それら液噴インジェクタおよび気噴インジェク
タにて噴射する燃料の噴射量を都度要求される燃料量に
応じて各別に調量制御する内燃機関の燃料噴射システム
であって、前記調量制御に際して参照する前記液噴イン
ジェクタの温度を当該機関の機関温度と前記燃料タンク
から前記液噴インジェクタまでの燃料経路内の燃料温度
とに基づいて推定することをその要旨とする。
【００２２】上記液噴インジェクタの温度を機関温度と
上記燃料経路内の燃料温度とに基づいて推定するこうし
た構成によれば、燃料噴射時にその噴射される燃料によ
って液噴インジェクタ自身が奪われる熱も考慮されるよ
うになる。従って、機関温度のみに基づいて同液噴イン
ジェクタの温度を推定する場合に比べて、当該温度につ
いてのより精度の高い推定が可能となる。
【００２３】
【発明の実施の形態】以下、この発明にかかる内燃機関
の燃料噴射システムを液化燃料ガス機関に適用した一実
施の形態について説明する。
【００２４】はじめに、この実施の形態の燃料噴射シス
テムの構成並びにその概要について、図１を参照して説
明する。図１に示されるように、このエンジンシステム
は、内燃機関としての液化燃料ガス機関（以下、「エン
ジン」）１１を中心として構成されている。このエンジ
ン１１は、シリンダ１２内にピストン１３を備えてい
る。ピストン１３は、エンジン１１の出力軸であるクラ
ンクシャフト１４にコンロッド１５を介して連結され、
そのコンロッド１５によりピストン１３の往復移動がク
ランクシャフト１４の回転に置き換えられるようになっ
ている。
【００２５】また、クランクシャフト１４には、エンジ
ン１１の始動時のみ連結される構造にてスタータモータ
３２が取付けられている。同エンジン１１の始動時に
は、このスタータモータ３２が駆動されてクランクシャ
フト１４に回転力が付与される。
【００２６】ピストン１３の上方に形成される燃焼室１
６には、吸気通路１７および排気通路１８が連通されて
いる。燃焼室１６と吸気通路１７との連通部分は吸気バ
ルブ１９にて開閉され、また、燃焼室１６と排気通路１
８との連通部分は排気バルブ２０にて開閉される。
【００２７】エンジン１１の吸気通路１７には、液相の
燃料を噴射する液噴インジェクタ２１が設けられてい
る。この液噴インジェクタ２１は、燃焼室１６近傍に、
その先端部が吸気バルブ１９に向けられて取り付けられ
ており、その開弁駆動に伴って液相の燃料をエンジン１
１の燃焼室１６に供給する。
【００２８】なお、この液噴インジェクタ２１は、デリ
バリ通路２４を介して、燃料タンク２２内に設けられる
フィードポンプ２３に接続されている。すなわち、燃料
タンク２２内の液相の燃料が上記フィードポンプ２３に
て圧送され、この圧送される燃料がデリバリ通路２４お
よびデリバリパイプ２４ａを通じて液噴インジェクタ２
１に供給される。ちなみに本実施の形態にあっては、エ
ンジン１１として４気筒直列エンジンを想定しており、
上記デリバリパイプ２４ａには、図示を割愛した他の気
筒の液噴インジェクタも同様の態様で接続されている。
【００２９】また、上記デリバリパイプ２４ａにはリリ
ーフ弁２５が設けられており、所定圧力以上の燃料はこ
のリリーフ弁２５およびリターン通路２６を通じて燃料
タンク２２に戻される。すなわち、デリバリパイプ２４
ａ内の燃料圧力は略一定に保たれており、上記液噴イン
ジェクタ２１の開弁時間によって上記噴射供給される燃
料量が調量される。
【００３０】一方、吸気通路１７の上流側に設けられて
いるサージタンク２７には、気相の燃料を噴射する気噴
インジェクタ２８が取り付けられている。この気噴イン
ジェクタ２８は、デリバリ通路２９を介して燃料タンク
２２と接続されており、同気噴インジェクタ２８の開弁
によって、燃料タンク２２内にて気相となっている燃料
がサージタンク２７内に噴射供給されるようになる。
【００３１】本実施の形態の燃料噴射システムにあって
はこのように、液噴インジェクタ２１と気噴インジェク
タ２８との２系統のインジェクタにて、エンジン１１に
燃料が噴射供給される。
【００３２】また、上記サージタンク２７には、吸気通
路１７内の圧力（吸気圧）を検出する吸気圧センサ４１
が設けられている。この吸気圧センサ４１にて検出され
る吸気圧は、吸気圧信号ＰＭとして電子制御装置（ＥＣ
Ｕ）４０に取り込まれる。
【００３３】更に、サージタンク２７の上流側には、ア
クセル操作に基づいて吸気通路１７の通路断面積を調節
するスロットルバルブ３０が設けられている。燃焼室１
６に吸入される空気量は、このスロットルバルブ３０の
開度に応じて調量される。
【００３４】吸気通路１７側のこうした構成により、エ
ンジン１１の燃焼室１６には、上記液噴インジェクタ２
１にて噴射される液相の燃料と、気噴インジェクタ２８
にて噴射される気相の燃料と、上記スロットルバルブ３
０にて調量される吸入空気とからなる混合気が、吸気バ
ルブ１９を介して導入される。
【００３５】そして、この燃焼室１６に先端が露出され
た点火プラグ３１に、イグナイタ３３にて点火信号が印
加されることで、同燃焼室１６内に導入された上記混合
気に着火されて爆発行程に至り、クランクシャフト１４
に駆動力が与えられる。
【００３６】爆発行程後の燃焼ガスは、排気バルブ２０
を介して燃焼室１６から排気通路１８に排出され、同排
気通路１８に設けられている三元触媒コンバータ３４で
浄化された後、外部に排出される。
【００３７】また、排気通路１８には、上記燃焼ガス中
の酸素濃度に基づいて、燃焼室１６に供給される混合気
の空燃比が理論空燃比よりもリーン側にあるか、若しく
はリッチ側にあるかを検出する空燃比センサ４２が設け
られている。この空燃比センサ４２の検出信号は、空燃
比信号ＯＸとしてＥＣＵ４０に取り込まれる。
【００３８】その他、エンジン１１本体には、そのウォ
ータジャケット内を流れる冷却水の温度を検出する水温
センサ４３が設けられている。この水温センサ４３によ
る検出信号は、冷却水温信号ＴＨＷとしてＥＣＵ４０に
取り込まれ、エンジン１１の機関温度を示すパラメータ
ーとして各種の制御に供される。
【００３９】また、上記液噴インジェクタ２１が接続さ
れているデリバリパイプ２４ａには、同パイプ２４ａ内
における燃料の圧力を検出する圧力センサ４４と、同燃
料の温度を検出する温度センサ４５がそれぞれ設けられ
ている。これら圧力センサ４４および温度センサ４５に
よる検出信号は、それぞれデリバリ燃圧信号ＤＰ、デリ
バリ燃温信号ＤＴとしてＥＣＵ４０に取り込まれる。こ
れら各信号ＤＰ，ＤＴにて上記液噴インジェクタ２１に
供給される燃料の状態等が監視される。
【００４０】また、燃料タンク２２内には、同燃料タン
ク２２内にてベーパ化した燃料の圧力を検出する圧力セ
ンサ４６と、燃料タンク２２内の液相の燃料の温度を検
出する温度センサ４７が設けられている。これら圧力セ
ンサ４６および温度センサ４７による検出信号は、それ
ぞれタンク内燃圧信号ＴＰ、タンク内燃温信号ＴＴとし
てＥＣＵ４０に取り込まれる。これら各信号ＴＰ，ＴＴ
にて燃料タンク２２内の燃料の性状が監視される。
【００４１】更に、図示しない車両の車室内には、エン
ジン１１を始動するＩＧ（イグニッション）スイッチ４
８が設けられており、同スイッチ４８がオン操作される
と、イグニッション信号ＩＧＳが出力され、同信号ＩＧ
ＳがＥＣＵ４０に取り込まれる。また、前記スタータモ
ータ３２は、同スイッチ４８のオン操作に基づき通電さ
れて、エンジン１１を始動すべく駆動される。
【００４２】上記エンジン１１の各部を制御するＥＣＵ
４０は、例えばマイクロコンピュータを有して構成さ
れ、上記取り込まれる各信号に基づいて、液噴インジェ
クタ２１、気噴インジェクタ２８の開閉等の制御を行な
う。
【００４３】ところで、こうしたシステムにあって、エ
ンジン１１が高温再始動されるときには通常、図２に示
されるように、先ず上記気噴インジェクタ２８にて気相
の燃料の噴射が開始され、その後、上記液噴インジェク
タ２１にて液相の燃料の噴射が開始される。
【００４４】そして、先ず上記気噴インジェクタ２８に
て気相の燃料の噴射が開始されると（図中のタイミング
ｔ０）、燃料タンク２２内にてベーパ化した気相の燃料
がデリバリ通路２９を通じて同気噴インジェクタ２８に
供給されるようになる。このため、上記供給される気相
の燃料の分だけ燃料タンク２２内の気相および液相の燃
料の温度が徐々に低下する。また、これに伴って燃料タ
ンク２２内の燃料が圧送されるデリバリ通路２４やデリ
バリパイプ２４ａ内の燃料の温度も低下するようになり
（同図中の線Ｌ１；タイミングｔ０〜タイミングｔ
１）、結果として同燃料中におけるベーパ量も少なくな
る。
【００４５】その後、上記液噴インジェクタ２１による
燃料噴射が開始されると（同図中タイミングｔ１）、同
液噴インジェクタ２１と上記デリバリ通路２４やデリバ
リパイプ２４ａを通じて供給される燃料との間で熱交換
が行われ、同液噴インジェクタ２１内の温度が徐々に低
下するようになる（同図中の線Ｌ２；タイミングｔ１〜
タイミングｔ２）。
【００４６】ただし、同図２に線Ｌ３として示すよう
に、エンジン１１の冷却水の温度は、供給される燃料の
影響を受けることはない。すなわち、上記熱交換がなさ
れた後において、上記液噴インジェクタ２１の温度は冷
却水温よりも低い温度となる。
【００４７】このように、たとえエンジン１１の始動時
に液噴インジェクタ２１が高温であったとしても、同液
噴インジェクタ２１を通じて燃料が噴射されるとその温
度が次第に低下し、内部のベーパ量も少なくなる。すな
わち、液噴インジェクタ２１や気噴インジェクタ２８に
よる燃料噴射量（噴射時間）をその温度に基づいて制御
する場合、上記冷却水温のみを監視していたのでは、同
燃料噴射量の調量を正確に行うことはできない。
【００４８】そこで、この実施の形態の燃料噴射システ
ムでは、エンジン１１の始動時において、冷却水の温度
および液相燃料の燃料経路（デリバリ通路２４やデリバ
リパイプ２４ａ）内の燃料温度にて液噴インジェクタ２
１の温度を推定する。そして、この推測した温度に基づ
いて同燃料経路内のベーパ発生量を算出し、この算出し
たベーパ発生量に応じて上記各インジェクタ２１，２８
による燃料の噴射量を調量するようにしている。
【００４９】すなわち本システムにおいては、先ず、冷
却水温ＴＨＷ、デリバリ燃温ＤＴ、および液噴インジェ
クタ２１の噴射時間カウンタのカウント値ＣＶＡＰＥＲ
に基づいて、 Ｔinj1 ＝ ＴＨＷ−（ＴＨＷ−ＤＴ）×ＣＶＡＰＥＲ／Ｔａ …（１） ただし、Ｔａはカウント値ＣＶＡＰＥＲの上限値といっ
た態様で、上記液噴インジェクタ２１の温度Ｔinj1を推
定する。
【００５０】ここで、液噴インジェクタ２１はエンジン
１１の燃焼室１６近傍に取り付けられているため、その
温度はエンジン１１自体の温度によって変化する。ま
た、同液噴インジェクタ２１の温度は燃料経路内の燃料
が有する熱によっても変化する。
【００５１】そこで、本実施の形態にあっては上記のよ
うに、液噴インジェクタ温度Ｔinj1の推定に、エンジン
１１の温度である冷却水温ＴＨＷに加えて、デリバリパ
イプ２４ａ内の燃料温度（デリバリ燃温ＤＴ）を加味す
るようにしている。これにより、冷却水温ＴＨＷのみに
基づいて同温度Ｔinj1を推定する場合と比較して、より
精度の高い温度推定が可能となる。
【００５２】また、液噴インジェクタ２１による燃料噴
射が継続されると、その後、液噴インジェクタ２１の温
度は、圧送される燃料の温度（デリバリ燃温ＤＴ）にて
安定する（図２中の線Ｌ２；タイミングｔ２以降）。そ
こで、上記（１）式においてはこのデリバリ燃温ＤＴと
の関係をも考慮して、その温度推定を行っている。
【００５３】一方、上記噴射時間カウンタは、液噴イン
ジェクタ２１にて燃料が噴射されている時間を計測する
カウンタであって、上記（１）式においては、同カウン
タのカウント値ＣＶＡＰＥＲが上限値「Ｔａ」となる
と、上記液噴インジェクタ２１の温度低下が安定したと
判断する。なお、このカウント値ＣＶＡＰＥＲは上記Ｅ
ＣＵ４０の初期化動作時に「０」に設定され、その後、
液噴インジェクタ２１による燃料噴射が開始されると所
定間隔毎（例えば、５０ミリ秒毎）にその値が所定値ず
つインクリメントされる。また、このカウント値ＣＶＡ
ＰＥＲの上限値「Ｔａ」は実験等に基づいて設定されて
いる。
【００５４】この（１）式による液噴インジェクタ温度
Ｔinj1の推定においては、こうした噴射時間カウンタの
カウント値ＣＶＡＰＥＲも併せて用いるようにしている
ため、その温度推定値Ｔinj1には上記燃料噴射の継続に
よる同液噴インジェクタ２１の温度低下も好適に加味さ
れる。
【００５５】また、液噴インジェクタ２１に供給される
燃料中のベーパ発生量は、燃料経路内の燃料の圧力およ
び性状（燃料中の液相の燃料の比率；プロパン比）によ
っても変化する。
【００５６】ここで、上記プロパン比は燃料タンク２２
内の燃料温度（タンク内燃温ＴＴ）および燃料圧力（タ
ンク内燃圧ＴＰ）にて算出することができる。すなわ
ち、燃料の性状が異なれば飽和蒸気特性も異なるため、
タンク内燃温ＴＴおよびタンク内燃圧ＴＰにより、燃料
タンク２２内における燃料のプロパン比が特定できるよ
うになる。
【００５７】図３に示すマップＡは、タンク内燃温ＴＴ
とタンク内燃圧ＴＰとの関係により、上記プロパン比を
算出するためのマップである。同図から明らかなよう
に、上記プロパン比（ＰＰ）はタンク内燃温ＴＴが大き
いほど小さい値が与えられ、またタンク内燃圧ＴＰが大
きいほど大きな値が与えられる。すなわち、燃料タンク
２２内の燃料の圧力が高いほど燃料経路内のベーパ発生
量は少なくなり、同燃料の温度が高いほど燃料経路内の
ベーパ発生量は多くなる。
【００５８】燃料経路内のベーパ発生量の算出に際して
は、こうした燃料タンク２２内の燃料の性状（プロパン
比ＰＰ）を併せ加味することで、その算出されるベーパ
発生量の値もより精度の高いものとなる。なお、このマ
ップＡは、燃料の飽和蒸気圧と温度との関係によって定
まるものであって、予めＥＣＵ４０内のメモリに格納さ
れている。
【００５９】図４は、上記燃料経路内のベーパ発生量
と、上記推定される液噴インジェクタ温度Ｔinj1、測定
される燃料圧力（デリバリ燃圧ＤＰ）、および上記求め
られるプロパン比の関係について、発明者等による実験
結果を示すグラフである。同図４中、図４（ａ）はプロ
パン比９０％の燃料についての上記関係を示し、図４
（ｂ）はプロパン比２５％の燃料についての同関係を示
している。
【００６０】この図４から明らかなように、燃料経路内
のベーパ発生量は、液噴インジェクタ温度推定値Ｔinj1
が大きいほど多くなり、更にデリバリ燃圧ＤＰが小さい
ほど多くなる。また、上記プロパン比が高いほど燃料経
路内のベーパ発生量は多くなる。このように、燃料経路
内のベーパ発生量は、液噴インジェクタ温度推定値Ｔin
j1、デリバリ燃圧ＤＰ、およびプロパン比ＰＰといった
パラメータによって変化する。
【００６１】このため、本実施の形態の燃料噴射システ
ムでは、図５にマップＢとして示すように、これらパラ
メータに基づいて燃料経路内のベーパ発生量を算出する
ためのマップを別途有している。同マップＢは予めＥＣ
Ｕ４０内のメモリに格納されている。
【００６２】このマップＢには、上記算出されるプロパ
ン比ＰＰの所定比率毎（例えば、１０％毎）に、デリバ
リ燃圧ＤＰと液噴インジェクタ温度推定値Ｔinj1との関
係が二次元マップとして設定されている。このマップＢ
を用いて燃料経路内のベーパ発生量を算出する手法とし
ては、先ず上記算出されるプロパン比ＰＰに対応する燃
圧／インジェクタ温度推定値二次元マップが選定され、
次いでこの選定されたマップに基づいて、上記デリバリ
燃圧ＤＰおよび液噴インジェクタ温度推定値Ｔinj1に対
応するベーパ発生量（ベーパ補正係数ＫＶ）が算出され
る。
【００６３】従って、本システムでは、燃料経路内のベ
ーパ発生量がベーパ補正係数ＫＶとして、 （イ）液噴インジェクタ温度推定値Ｔinj1が大きいほど
大きな値。 （ロ）デリバリ燃圧ＤＰが小さいほど大きな値。 （ハ）プロパン比ＰＰが大きな比率であるほど大きな
値。といった態様で算出される。
【００６４】次に、こうして算出されたベーパ補正係数
ＫＶに基づいて、気噴インジェクタ２８を使用するか否
か、すなわち気噴インジェクタ２８によるアシストが必
要であるか否かの判断が行われる。
【００６５】こうしたベーパ補正係数ＫＶに基づいて同
判断を行う手順について、図６および図７を参照して説
明する。図６は、上記プロパン比ＰＰを算出するルーチ
ンであり、このルーチンは所定間隔毎（例えば、１分
毎）の割り込み処理としてＥＣＵ４０により実行され
る。
【００６６】この処理に際しては先ず、ステップＳ１０
１の処理として、タンク内燃温ＴＴおよびタンク内燃圧
ＴＰが読み込まれる。その後、ステップＳ１０２の処理
として、これらタンク内燃温ＴＴおよびタンク内燃圧Ｔ
Ｐが上記マップＡ（図３参照）と照合されて燃料タンク
２２内の燃料のプロパン比ＰＰが算出される。この算出
されたプロパン比ＰＰはＥＣＵ４０内のメモリに格納さ
れて、本ルーチンの処理が一旦終了される。
【００６７】そしてその後、この算出されたプロパン比
ＰＰ等に基づいて気噴インジェクタ２８を使用するか否
かの判断が実行される。図７は、こうした気噴インジェ
クタ２８を使用するか否かを判断するルーチンであっ
て、所定間隔毎（例えば、５０ミリ秒毎）の割り込み処
理としてＥＣＵ４０により実行される。
【００６８】このルーチンの処理においては先ず、ステ
ップＳ２０１の処理として、上記（１）式に基づく液噴
インジェクタ温度Ｔinj1の推定が行われる。そして、ス
テップＳ２０２の処理として、上記プロパン比ＰＰが読
み込まれ、上記推定された液噴インジェクタ温度Ｔinj1
および測定されたデリバリ燃圧ＤＰと併せて、上記マッ
プＢ（図５参照）に基づくベーパ補正係数ＫＶの算出が
行われる。
【００６９】その後、ステップＳ２０３の処理として上
記フィードポンプ２３が動作中であるか否かが、更にス
テップＳ２０４の処理としてエンジン１１の始動前であ
るか否かが判断される。フィードポンプ２３が駆動され
ると、デリバリ燃圧ＤＰが変動するようになって、上記
ベーパ補正係数ＫＶも変動することとなる。また、この
気噴インジェクタ２８を使用するか否かの判断は、ＩＧ
スイッチ４８のオン操作後、一度だけ実行することで十
分である。このため本システムでは、気噴インジェクタ
２８を使用するか否かの判断を、フィードポンプ２３の
駆動前におけるベーパ補正係数ＫＶに基づいて、しかも
ＩＧスイッチ４８のオン操作後一度だけ行うようにして
いる。従って、フィードポンプ２３が駆動されていると
判断される場合、あるいはエンジン１１が始動中若しく
は始動後であると判断される場合には（ステップＳ２０
３にて「ＹＥＳ」乃至ステップＳ２０４にて「Ｎ
Ｏ」）、本ルーチンの処理が一旦終了される。
【００７０】一方、フィードポンプ２３が駆動されてお
らず、かつエンジン１１の始動前であると判断される場
合には（ステップＳ２０３にて「ＮＯ」およびＳ２０４
にて「ＹＥＳ」）、ステップＳ２０５の処理として上記
算出されたベーパ補正係数ＫＶが、始動前ベーパ補正係
数ＫＶ１としてＥＣＵ４０内のメモリに格納される。
【００７１】その後、ステップＳ２０６の処理として上
記始動前ベーパ補正係数ＫＶ１が読み込まれ、これがベ
ーパ判定値Ｃ以上であるか否かが判断される。このベー
パ判定値Ｃとは、液噴インジェクタ２１のみにて燃料噴
射を行う場合において、上記燃焼室１６内に供給される
上記混合気の空燃比が噴射される燃料中のベーパにより
大きく乱されるおそれがあるか否かを判定する値であ
る。
【００７２】そして、燃料中のベーパが上記混合気の空
燃比を乱すおそれがあると判断される場合には（ステッ
プＳ２０６で「ＹＥＳ」）、ステップＳ２０７の処理と
して気噴インジェクタ使用フラグＸ２ＩＮＪが「オン」
されて、気噴インジェクタ２８の使用が必要と判断され
る。
【００７３】一方、燃料中のベーパが上記混合気の空燃
比を乱すおそれがないと判断される場合には（ステップ
Ｓ２０６で「ＮＯ」）、ステップＳ２０８の処理として
気噴インジェクタ使用フラグＸ２ＩＮＪが「オフ」され
て、気噴インジェクタ２８の使用が不要と判断される。
【００７４】上記のような態様で、気噴インジェクタ使
用フラグＸ２ＩＮＪが操作された後（ステップＳ２０７
およびＳ２０８）、一旦本ルーチンの処理が終了され
る。ところで、燃料経路内の燃料の温度が高温（デリバ
リ燃温ＤＴが大きい）であるときには、燃料経路内の燃
料はベーパの発生や消失といった相遷移を繰り返してお
り、同燃料の圧力（デリバリ燃圧ＤＰ）は不安定な状態
にある。また、上述したように、気噴インジェクタ２８
による燃料噴射が開始された後においては、デリバリ燃
温ＤＴが徐々に低下するようになるとともに、この低下
に伴って、上記のような燃料中のベーパの発生や消失に
起因するデリバリ燃圧ＤＰの不安定な状態も解消される
ようになる。更にその後、デリバリ燃温ＤＴはその低下
度合が飽和して安定するようになる。すなわち、これら
デリバリ燃圧ＤＰおよびデリバリ燃温ＤＴの変化量が安
定した後においては、燃料経路内の燃料中におけるベー
パが掃気されていると判断できる。
【００７５】そこで、本システムにおいては、このデリ
バリ燃圧ＤＰおよびデリバリ燃温ＤＴの変化量を監視し
て、燃料経路内の燃料中におけるベーパの有無を判断す
る処理も併せて行うようにしている。
【００７６】以下、こうした燃料経路中のベーパが掃気
されたか否かを判断する処理手順を図８を参照して説明
する。図８に示す処理は、所定間隔毎（例えば、１秒
毎）の割り込み処理としてＥＣＵ４０により実行され
る。
【００７７】このルーチンの処理においては先ず、ステ
ップＳ３０１の処理として、上記フィードポンプ２３の
始動が完了しているか否かが判断され、またステップＳ
３０２の処理として、エンジン１１の始動前であるか否
かが判断される。
【００７８】フィードポンプ２３の始動前においては、
デリバリ通路２４に燃料が圧送されておらず、デリバリ
燃温ＤＴおよびデリバリ燃圧ＤＰが変化することはな
い。このため、このときにデリバリ燃温ＤＴおよびデリ
バリ燃圧ＤＰの変化量が監視されると同変化量が少ない
と判断され、デリバリ通路２４内のベーパが未掃気であ
るにもかかわらず同通路２４内のベーパが掃気されてい
ると誤判断されてしまうおそれがある。また、エンジン
１１の始動前には上記デリバリ燃温ＤＴおよびデリバリ
燃圧ＤＰが変化することもない。
【００７９】そこで、フィードポンプ２３が駆動されて
いないと判断され、かつエンジン１１の始動前であると
判断される場合には（ステップＳ３０１で「ＮＯ」およ
びＳ３０２で「ＹＥＳ」）、上記ベーパの有無を判定す
ることなくステップＳ３０８にジャンプする。このステ
ップＳ３０８では、測定されたデリバリ燃温ＤＴおよび
デリバリ燃圧ＤＰを前回検出値ＤＰＯおよびＤＴＯとし
て更新する処理が行われ、その後、一旦本ルーチンの処
理が終了される。なお、この前回検出値ＤＰＯおよびＤ
ＴＯは、次回の本ルーチンの処理において前回の検出値
として用いられる。
【００８０】一方、フィードポンプ２３が運転中である
と判断される場合（ステップＳ３０１で「ＹＥＳ」）、
あるいはエンジン１１が始動中、若しくは始動後である
と判断される場合には（ステップＳ３０２で「Ｎ
Ｏ」）、ステップＳ３０３〜ステップＳ３０５の処理を
通じて、燃料経路内におけるベーパの有無が判断され
る。
【００８１】そこで先ず、ステップＳ３０３の処理とし
て、デリバリ燃圧ＤＰおよびデリバリ燃温ＤＴが読み込
まれる。その後、ステップＳ３０４の処理として、 ｜ＤＰ−ＤＰＯ｜ ≦ Ｐｍ …（２） といった態様で、前回の処理にて検出（更新）されたデ
リバリ燃圧ＤＰＯと、今回の処理にて検出されたデリバ
リ燃圧ＤＰとの変化量が所定量Ｐｍ（例えば、「０．０
５ＭＰａ」）以下であるか否かが判断される。
【００８２】更に、ステップＳ３０５の処理として、 ｜ＤＴ−ＤＴＯ｜ ≦ Ｔｍ …（３） といった態様で、前回の処理にて検出（更新）されたデ
リバリ燃温ＤＴＯと、今回の処理にて検出されたデリバ
リ燃温ＤＴとの変化量が所定量Ｔｍ（例えば、「５
℃」）以下であるか否かが判断される。
【００８３】そして、デリバリ燃圧ＤＰおよびデリバリ
燃温ＤＴの上記変化量がそれぞれ所定量Ｐｍ，Ｔｍ以下
であると判断される場合には（ステップＳ３０４および
ステップＳ３０５で共に「ＹＥＳ」）、燃料経路内のベ
ーパが掃気されていると判断され、ステップＳ３０６の
処理として、ベーパ掃気未完了フラグＸＶＡＰＥＲが
「オフ」される。
【００８４】一方、デリバリ燃圧ＤＰおよびデリバリ燃
温ＤＴの各変化量が一方でも上記所定量Ｐｍ，Ｔｍより
大きいと判断される場合には（ステップＳ３０４または
ステップＳ３０５で「ＮＯ」）、燃料経路内のベーパが
未掃気であると判断され、ステップＳ３０７の処理とし
て、上記ベーパ掃気未完了フラグＸＶＡＰＥＲが「オ
ン」される。
【００８５】こうしてベーパ掃気未完了フラグＸＶＡＰ
ＥＲが操作された（ステップＳ３０６若しくはステップ
Ｓ３０７）後は、上記ステップＳ３０８の処理として、
デリバリ燃圧ＤＰおよびデリバリ燃温ＤＴがそれぞれ前
回検出値ＤＰＯおよびＤＴＯに更新され、本ルーチンの
処理が一旦終了される。
【００８６】この後、上述したような態様で操作される
気噴インジェクタ使用フラグＸ２ＩＮＪおよびベーパ掃
気未完了フラグＸＶＡＰＥＲ等に基づいて、液噴インジ
ェクタ２１および気噴インジェクタ２８による燃料噴射
量の調量制御が行われる。
【００８７】以下、こうした各インジェクタ２１，２８
の燃料噴射量（時間）を算出する手順について、図９お
よび図１０を参照して説明する。なお、図９および図１
０に示す処理は、燃料噴射時間を算出する際にＥＣＵ４
０により適宜実行される。
【００８８】このルーチンの処理においては先ず、ステ
ップＳ４０１の処理として、前記エンジン１１の運転状
況に応じた基本燃料噴射時間ＴＡＵＢＳＥが算出され
る。そして、ステップＳ４０２の処理として、前記エン
ジン１１の運転環境等に応じて上記基本燃料噴射時間Ｔ
ＡＵＢＳＥを補正する補正係数αが算出される。なお、
上記エンジン１１の運転環境等によってなされる補正に
は、例えば、始動後増量補正、暖機増量補正、出力増量
補正、加速増量補正、および減速減量補正等がある。
【００８９】その後、ステップＳ４０３の処理として、 ｔＴＡＵ ＝ ＴＡＵＢＳＥ×α …（４） といった計算式により、上記両インジェクタ２１，２８
の総噴射時間である燃料噴射時間ｔＴＡＵが算出され
る。
【００９０】そして、ステップＳ４０４の処理として、
上述のように操作される気噴インジェクタ使用フラグＸ
２ＩＮＪが「オン」されているか否か、すなわち気噴イ
ンジェクタ２８の使用が必要とされているか否かが判断
される。
【００９１】ここで、気噴インジェクタ２８の使用が不
要とされていると判断される場合には（ステップＳ４０
４で「ＮＯ」）、液噴インジェクタ２１のみにて燃料噴
射を行うべく次のステップＳ４０５〜Ｓ４０７の処理が
実行される。
【００９２】先ず、ステップＳ４０５の処理としては、
前記液噴インジェクタ２１の噴射時間カウンタのカウン
ト値ＣＶＡＰＥＲ、および液噴インジェクタ２１の燃料
噴射割合βが、それぞれの上限値である「Ｔａ」および
「１」に設定される。
【００９３】その後、ステップＳ４０６の処理として、 ＴＡＵ１＝ｔＴＡＵ×ＫＶ …（５） といった態様で、液噴インジェクタ２１の燃料噴射時間
ＴＡＵ１が算出される。
【００９４】このため、上記算出される燃料噴射時間ｔ
ＴＡＵが前記ベーパ補正係数ＫＶにより補正され、補正
後の燃料噴射時間ＴＡＵ１にて液噴インジェクタ２１に
よる燃料噴射が行われるようになる。
【００９５】その後、ステップＳ４０７の処理として、
気噴インジェクタ２８の燃料噴射時間ＴＡＵ２が「０」
に設定される。この場合には気噴インジェクタ２８によ
る燃料噴射は行われず、液噴インジェクタ２１のみにて
燃料が噴射されるようになる。
【００９６】このように、上記気噴インジェクタ使用フ
ラグＸ２ＩＮＪが「オフ」されているとき、すなわち燃
料経路内のベーパ補正係数ＫＶが小さい（燃料経路内の
ベーパ発生量が少ない）と判断される場合には、気噴イ
ンジェクタ２８による燃料噴射は行われず、液噴インジ
ェクタ２１の燃料噴射時間ＴＡＵ１のみにて燃料噴射量
が調量される。
【００９７】一方、気噴インジェクタ２８の使用が必要
とされていると判断される場合には（ステップＳ４０４
で「ＹＥＳ」）、更にステップＳ４０８（図１０）の処
理として、上記ベーパ掃気未完了フラグＸＶＡＰＥＲに
基づき燃料経路内にベーパが有るか否かが判断され、ベ
ーパが有ると判断される場合には（ステップＳ４０８で
「ＹＥＳ」）、気噴インジェクタ２８のみにて燃料噴射
量が調量される（ステップＳ４０９〜Ｓ４１１）。
【００９８】これとは逆に、ベーパが無いと判断される
場合には（ステップＳ４０８で「ＮＯ」）、両インジェ
クタ２１，２８によりそれぞれ燃料噴射量が調量される
（ステップＳ４１２〜Ｓ４１７）。
【００９９】ここで先ず、上記燃料経路内にベーパが有
ると判断される場合には、ステップＳ４０９の処理とし
て、 ＴＡＵ２＝ｔＴＡＵ×ｎ×（２７３＋ＴＴ）／（２７３＋２５） …（６） といった態様で、気噴インジェクタ２８の燃料噴射時間
ＴＡＵ２が算出される。
【０１００】ここで、上記燃料噴射時間ｔＴＡＵは、液
相で燃料を噴射する場合に応じたインジェクタの燃料噴
射時間（開弁時間）として算出されている。このため、
この燃料噴射時間ｔＴＡＵに基づき算出される燃料噴射
時間ＴＡＵ２は気相で噴射する場合の燃料噴射時間に換
算する必要が生じる。
【０１０１】すなわち、この（６）式における「ｎ」と
は、上記換算を行う換算係数ｎであり、液噴インジェク
タ２１にて噴射される燃料の流量、気噴インジェクタ２
８にて噴射される燃料の流量、および燃料の気体膨張率
に基づいて設定される。また、同（６）式における
「（２７３＋ＴＴ）／（２７３＋２５）」により、タン
ク内の燃料温度（タンク内燃温ＴＴ）の変化に伴う気相
の燃料の気体膨張率に応じた時間に燃料噴射時間が換算
される。
【０１０２】ここではこのように、上記算出される燃料
噴射時間ｔＴＡＵ（ステップＳ４０３）が換算係数ｎお
よび気体膨張率に基づいて気相による燃料噴射時間に換
算され、この換算された燃料噴射時間ＴＡＵ２にて気噴
インジェクタ２８による燃料噴射が行われる。
【０１０３】その後、ステップＳ４１０の処理として、
液噴インジェクタ２１の燃料噴射時間ＴＡＵ１が「０」
に設定される。そしてその後、ステップＳ４１１の処理
として、前記液噴インジェクタ２１の噴射時間カウンタ
（ＣＶＡＰＥＲ）、および上述のように算出される液噴
インジェクタ２１の燃料噴射割合βがそれぞれ「０」に
リセットされる。
【０１０４】このように、燃料経路内にベーパが有ると
判断される場合には、気噴インジェクタ２８のみにて燃
料が噴射される。このため、燃料経路内のベーパが未掃
気であって、液噴インジェクタ２１にて噴射される燃料
中のベーパにより燃料噴射量の不足分が大きくなる場合
には、気噴インジェクタ２８の燃料噴射時間ＴＡＵ２の
みにて燃料噴射量が調量される。
【０１０５】次に、上記燃料経路にベーパが無いと判断
される場合には（ステップＳ４０８で「ＮＯ」）、ステ
ップＳ４１２およびＳ４１３の処理として、上記燃料噴
射時間ｔＴＡＵ、ベーパ補正係数ＫＶ、燃料噴射割合
β、換算係数ｎ、および気体膨張率に基づき、液噴イン
ジェクタ２１の燃料噴射時間ＴＡＵ１が ＴＡＵ１＝ｔＴＡＵ×ＫＶ×β …（７） といった態様で、また気噴インジェクタ２８の燃料噴射
時間ＴＡＵ２が ＴＡＵ２＝ ｔＴＡＵ×ｎ×（２７３＋ＴＴ）／（２７３＋２５）×（１−β） …（８） といった態様でそれぞれ算出される。
【０１０６】また、上述した燃料噴射カウンタのカウン
ト値ＣＶＡＰＥＲ、および上記燃料噴射割合βのインク
リメントが開始される。ここで、この燃料噴射割合β
は、上記ＥＣＵ４０の初期化動作時に「０」に設定さ
れ、その後、液噴インジェクタ２１による燃料噴射が開
始されると所定間隔毎（例えば、５０ｍｓ毎）にその値
が所定値ずつ（例えば、０．０１ずつ）インクリメント
される。
【０１０７】こうした燃料噴射割合βが両インジェクタ
２１，２８の燃料噴射時間の算出に用いられているた
め、液噴インジェクタ２１により燃料噴射が開始された
以降においては、同液噴インジェクタ２１により噴射さ
れる燃料の割合が徐々に大きくなる。またこれに伴っ
て、気噴インジェクタ２８により噴射される燃料の割合
が徐々に小さくなる。従って、液噴インジェクタ２１に
よる燃料噴射に起因する燃料経路内のベーパ量の減少度
合に応じて、各インジェクタ２１，２８による燃料噴射
割合が変更される。
【０１０８】その後、ステップＳ４１４の処理として、
上記燃料噴射割合βがその上限値である「１」であるか
否かが判断され、「１」であると判断される場合には
（ステップＳ４１４で「ＹＥＳ」）、この後、気噴イン
ジェクタ２８による燃料噴射は行われないと判断され、
気噴インジェクタ使用フラグＸ２ＩＮＪが「オフ」され
る。
【０１０９】一方、上記燃料噴射割合βが「１」ではな
いと判断される場合には（ステップＳ４１４で「Ｎ
Ｏ」）、ステップＳ４１６の処理にジャンプされる。ス
テップＳ４１６では、前記液噴インジェクタ２１の噴射
時間カウンタのカウント値ＣＶＡＰＥＲがその上限値
「Ｔａ」以上であるか否かが判断され、上限値「Ｔａ」
以上であると判断される場合には（ステップＳ４１６で
「ＹＥＳ」）、ステップＳ４１７の処理として、同カウ
ント値ＣＶＡＰＥＲに「Ｔａ」が設定される。これとは
逆にカウント値ＣＶＡＰＥＲが上限値「Ｔａ」未満であ
ると判断される場合には（ステップＳ４１６で「Ｎ
Ｏ」）、本ルーチンの処理が一旦終了される。すなわ
ち、このステップＳ４１６およびＳ４１７の処理にて、
カウント値ＣＶＡＰＥＲが上限値「Ｔａ」にてガードさ
れる。
【０１１０】上述したような態様で、各インジェクタ２
１，２８の燃料噴射時間が算出された後、本ルーチンの
処理が一旦終了される。次に、上述したように燃料噴射
時間が算出される液噴インジェクタ２１と気噴インジェ
クタ２８において、エンジン１１が高温再始動される場
合の燃料噴射量の経時変化を図１１を参照して説明す
る。
【０１１１】図１１は、本システムが適用される車両が
高温再始動されたときにおいて、その後の各インジェク
タ２１，２８の燃料噴射量の推移を示す一例である。エ
ンジン１１が高温再始動されるときには（図１１中のタ
イミングｔ１０）、燃料経路内のベーパ量が多く（図７
のステップＳ２０６で「ＹＥＳ」）、かつ燃料経路内の
ベーパが未掃気である（図８のステップＳ３０４および
Ｓ３０５にて「ＮＯ」）として、先ず気噴インジェクタ
２８のみによる燃料噴射が開始される。なお、このとき
の液噴インジェクタ温度推定値Ｔinj1は大きな値とな
る。
【０１１２】その後、気噴インジェクタ２８による燃料
噴射が継続されると燃料経路内の燃料の温度が低下し、
この低下に伴って燃料経路内のベーパ量も減少するよう
になる。そしてその後、燃料経路内のベーパが掃気され
たと判断されると（図８のステップＳ３０４およびＳ３
０５で「ＹＥＳ」）、両インジェクタ２１，２８による
燃料噴射が開始される（図１１中のタイミングｔ１
１）。またこの時、液噴インジェクタ２１による燃料噴
射が開始されたことで上記燃料噴射割合βのインクリメ
ントが開始される。
【０１１３】その後において、同液噴インジェクタ２１
の燃料噴射時間ＴＡＵ１が徐々に長くなってその燃料噴
射量が多くなるとともに、気噴インジェクタ２８の燃料
噴射時間ＴＡＵ２が徐々に短くなってその燃料噴射量が
少なくなる。またこのとき、液噴インジェクタ２１と同
液噴インジェクタ２１に供給される燃料との間で熱交換
が行われ、液噴インジェクタ温度推定値Ｔinj1が徐々に
小さくなる（図１１中タイミングｔ１１〜タイミングｔ
１２）。
【０１１４】そしてその後、液噴インジェクタ温度推定
値Ｔinj1が十分に小さくなって、更に上記燃料噴射割合
βが「１」になると、液噴インジェクタ２１のみにより
燃料が噴射されるようになる（図１１中タイミングｔ１
２）。
【０１１５】以上説明した態様で燃料噴射量の調量制御
が行われる本実施の形態のシステムによれば、以下に列
記するような多くの優れた効果を奏することができるよ
うになる。
【０１１６】（１）燃料経路内のベーパ発生量（ベーパ
補正係数ＫＶ）を算出し、算出したベーパ発生量および
燃料経路内の燃料圧力（デリバリ燃圧ＤＰ）にて液噴イ
ンジェクタ２１および気噴インジェクタ２８の噴射量を
調量するようにしたことで、液噴インジェクタ２１と気
噴インジェクタ２８とを併用するシステムにあって、そ
れら各インジェクタ２１，２８による燃料噴射量の調量
精度を高く維持することができる。また、従来のシステ
ムのような燃料を気化させる装置等が不要であるため、
その構成が簡単でもある。
【０１１７】（２）燃料タンク２２内の燃料の性状を併
せ加味してベーパ発生量（ベーパ補正係数ＫＶ）を算出
するようにしたことで、液噴インジェクタ２１にて噴射
される燃料の状態をより正確に知ることができるように
なる。このため、各インジェクタによる燃料噴射量の調
量精度をより高く維持することができる。
【０１１８】（３）また、タンク内燃温ＴＴおよびタン
ク内燃圧ＴＰを検出するようにしたことで、これらタン
ク内燃温ＴＴおよびタンク内燃圧ＴＰに基づいて燃料タ
ンク２２内の燃料の性状を容易に算出できる。
【０１１９】（４）燃料経路内のベーパが掃気されてい
るときに液噴インジェクタ２１のみにて燃料を噴射する
ようにしたことで、燃料中のベーパ量が少ないとき、す
なわち燃料中のベーパによる液噴インジェクタ２１の燃
料噴射量の不足分が少なくてすむ場合には、気相と比較
して調量精度の高い液相の燃料のみにて燃料を噴射でき
る。このため、燃料噴射量の調量精度をより高く維持す
ることができる。
【０１２０】（５）デリバリ燃圧ＤＰおよびデリバリ燃
温ＤＴに基づいて同燃料経路内のベーパが掃気されてい
るか否かを判断するようにしたことで、より正確に燃料
経路内のベーパの有無を知ることができる。
【０１２１】（６）また、燃料経路内のベーパが掃気さ
れたか否かを判断し、この判断に基づいて液噴インジェ
クタ２１のみにて燃料を噴射するか、両インジェクタ２
１，２８により燃料噴射するかを切り換えるようにした
ことで、燃料噴射量の調量精度を一層高く維持すること
ができるようになる。
【０１２２】（７）また詳しくは、燃料経路内のベーパ
量が多い場合、すなわち液噴インジェクタ２１の燃料噴
射量の不足分が大きくなる場合には気噴インジェクタ２
８のみにより燃料が噴射されて燃料噴射量が調量され
る。更に同気噴インジェクタ２８による燃料噴射が継続
されたことで、液噴インジェクタ２１の燃料噴射量の不
足分が小さくなった後においては、液噴インジェクタ２
１による燃料噴射が併用される。このため、より液噴イ
ンジェクタ２１に供給される燃料の状態に応じた態様
で、各インジェクタ２１，２８の燃料噴射量が調量でき
る。
【０１２３】（８）燃料噴射割合βを両インジェクタ２
１，２８の燃料噴射時間の算出に用い、液噴インジェク
タ２１により燃料噴射が開始された以降において、同液
噴インジェクタ２１により噴射する燃料の割合を徐々に
大きくするようにしたことで、徐々に液噴インジェクタ
２１による燃料噴射量を大きくすることができるように
なる。このため、液噴インジェクタ２１による燃料噴射
に起因する燃料経路内のベーパ量の減少度合に伴って、
液噴インジェクタ２１による燃料噴射割合を大きくする
ことができる。
【０１２４】（９）冷却水温ＴＨＷおよびデリバリ燃温
ＤＴに基づいて液噴インジェクタ温度Ｔinj1を推定する
ようにしたことで、冷却水温ＴＨＷのみに基づいて同温
度を推定する場合に比べて、より高い精度で液噴インジ
ェクタ２１の温度を推定することができる。
【０１２５】なお、上記実施の形態は、以下のようにそ
の構成を適宜変更して実施するようにしてもよい。 ・上記実施の形態では、燃料として液化燃料ガス（ＬＰ
Ｇ）を使用する内燃機関に本発明を適用したが、沸点が
低い燃料を使用する内燃機関、例えば天然ガス、メタノ
ール、エタノール、およびジメチルエーテル等といった
燃料を使用する内燃機関についても同様に本発明を適用
することはできる。
【０１２６】・上記実施の形態では、燃料タンク内の燃
料温度および燃料圧力に基づいて燃料性状を特定するよ
うにしたが、吸入空気量と燃料噴射量との比率と、内燃
機関にて実際に燃焼される混合気の空燃比との比較に基
づいて、燃料性状を特定するようにしてもよい。燃料の
性状によって、液噴インジェクタの開弁時間にて噴射さ
れるべき燃料噴射量と実際の燃料噴射量とにずれが生
じ、このずれによって内燃機関にて燃焼される混合気の
空燃比にもずれが生じる。従って、上記のように構成し
て、このずれ量を検出するようにすれば、液噴インジェ
クタに供給されている燃料の性状を推定することができ
るようになる。特に、空燃比制御装置が搭載される内燃
機関の場合には、上記のような構成が普通であり、新た
な構成要素を設けることもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる燃料噴射システムを示す概略構
成図。
【図２】燃料噴射に伴うインジェクタ温度および燃料温
度の変化態様を示すタイミングチャート。
【図３】燃料タンク内の燃料のプロパン比を算出するた
めに用いられるマップを示す略図。
【図４】燃料経路内におけるベーパ量と液噴インジェク
タ温度推定値Ｔinj1とデリバリ燃圧ＤＰとの関係を示す
グラフ。
【図５】液噴インジェクタ温度および燃料圧力にてベー
パ補正係数を算出するために用いられるマップを示す略
図。
【図６】燃料タンク内の燃料のプロパン比を算出する処
理についてその処理手順を示すフローチャート。
【図７】気噴インジェクタの使用を判断する処理につい
てその処理手順を示すフローチャート。
【図８】燃料経路内のベーパが掃気されたか否かを判断
する処理についてその処理手順を示すフローチャート。
【図９】両インジェクタの燃料噴射量を算出する処理に
ついてその処理手順を示すフローチャート。
【図１０】両インジェクタの燃料噴射量を算出する処理
についてその処理手順を示すフローチャート。
【図１１】両インジェクタによる燃料噴射態様の一例を
示すタイミングチャート。
【符号の説明】
１１…エンジン、２１…液噴インジェクタ、２２…燃料
タンク、２４…デリバリ通路、２４ａ…デリバリパイ
プ、２８…気噴インジェクタ、４０…ＥＣＵ、４３…水
温センサ、４４…圧力センサ、４５…温度センサ、４６
…圧力センサ、４７…温度センサ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 林 憲示 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自 動車 株式会社 内 (72)発明者 山田 潤 愛知県西尾市下羽角町岩谷14番地 株式 会社 日本自動車部品総合研究所 内 (72)発明者 黒田 昌平 愛知県大府市共和町一丁目１番地の１ 愛三工業 株式会社 内 (56)参考文献 特開 平９−268948（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F02M 21/02 301 F02D 19/02 F02D 41/02 330

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】燃料タンクに液相状態で貯蔵される燃料を
    内燃機関に噴射供給する液噴インジェクタと、同燃料タ
    ンクに気相状態で貯蔵される燃料を内燃機関に噴射供給
    する気噴インジェクタとを有し、それら液噴インジェク
    タおよび気噴インジェクタにて噴射する燃料の噴射量を
    都度要求される燃料量に応じて各別に調量制御する内燃
    機関の燃料噴射システムであって、 当該機関の機関温度と前記燃料タンクから前記液噴イン
    ジェクタまでの燃料経路内の燃料温度とに基づいて前記
    液噴インジェクタの温度を推定するとともに、該推定し
    た温度および前記燃料経路の燃料圧力に応じて同燃料経
    路内のベーパ発生量を算出し、該算出したベーパ発生量
    に基づいて前記液噴インジェクタおよび前記気噴インジ
    ェクタによる燃料噴射量を調量する制御手段を備えるこ
    とを特徴とする内燃機関の燃料噴射システム。
  2. 【請求項２】請求項１記載の内燃機関の燃料噴射システ
    ムにおいて、 前記制御手段は前記燃料タンク内の燃料の性状を併せ加
    味して前記燃料経路内のベーパ発生量を算出することを
    特徴とする内燃機関の燃料噴射システム。
  3. 【請求項３】前記制御手段は、前記燃料タンク内の燃料
    温度および燃料圧力に応じて前記燃料タンク内の燃料の
    性状を求めるものである請求項２記載の内燃機関の燃料
    噴射システム。
  4. 【請求項４】前記制御手段は、前記算出されるベーパ発
    生量が所定値未満であるとき、前記気噴インジェクタに
    よる燃料噴射量を「０」とし、前記要求される燃料量を
    前記液噴インジェクタによる燃料噴射量にて調量する請
    求項１〜３のいずれかに記載の内燃機関の燃料噴射シス
    テム。
  5. 【請求項５】請求項４記載の内燃機関の燃料噴射システ
    ムにおいて、 前記制御手段は、前記燃料経路の燃料温度および燃料圧
    力に基づいて同燃料経路内のベーパの有無を推定する手
    段を更に備え、前記算出されるベーパ発生量が前記所定
    値以上であるとき、この推定される燃料経路内のベーパ
    の有無に応じて前記液噴インジェクタおよび前記気噴イ
    ンジェクタによる燃料噴射量の調量態様を制御すること
    を特徴とする内燃機関の燃料噴射システム。
  6. 【請求項６】前記制御手段は、前記燃料経路内へのベー
    パ有りが推定されるとき、前記液噴インジェクタによる
    燃料噴射量を「０」とするとともに、前記要求される燃
    料量を前記気噴インジェクタによる燃料噴射量にて調量
    し、前記燃料経路内へのベーパ無しが推定されるとき、
    前記液噴インジェクタによる燃料噴射を開始するととも
    に、前記要求される燃料量のそれら液噴インジェクタお
    よび気噴インジェクタによる噴射量比率を液噴インジェ
    クタ側で徐々に大とする請求項５記載の内燃機関の燃料
    噴射システム。
  7. 【請求項７】燃料タンクに液相状態で貯蔵される燃料を
    内燃機関に噴射供給する液噴インジェクタと、同燃料タ
    ンクに気相状態で貯蔵される燃料を内燃機関に噴射供給
    する気噴インジェクタとを有し、それら液噴インジェク
    タおよび気噴インジェクタにて噴射する燃料の噴射量を
    都度要求される燃料量に応じて各別に調量制御する内燃
    機関の燃料噴射システムであって、 前記調量制御に際して参照する前記液噴インジェクタの
    温度を当該機関の機関温度と前記燃料タンクから前記液
    噴インジェクタまでの燃料経路内の燃料温度とに基づい
    て推定することを特徴とする内燃機関の燃料噴射システ
    ム。
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