JP3927459B2 - Fuel supply system for liquefied gas internal combustion engine - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば液化石油ガスや液化天然ガス等の液化ガスを燃料とする内燃機関に採用されて、該内燃機関にそれら液化ガス燃料を供給する液化ガス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、液相状態の燃料(LPG)を噴射供給する燃料供給装置を備える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は、基本的には図30に模式的に示すフューエルリターン式と呼ばれる燃料循環方式を用いた構成となっている。
【0003】
同図30に示されるように、上記燃料循環方式が採用されている燃料供給装置300にあっては、燃料タンク301内の液相燃料を燃料ポンプ302により燃料供給経路303へ圧送し、同燃料供給経路303を介してインジェクタ304とともに燃料噴射機構305を構成するデリバリパイプ306内に供給する。そして、このデリバリパイプ306内に供給した燃料をインジェクタ304を通じて内燃機関に噴射供給する一方で、同デリバリパイプ306内に残留している燃料を還流経路307に設けられるプレッシャレギュレータ308を介して燃料タンク301に還流する構成となっている。
【0004】
このように、上記LPG機関の燃料供給装置にあっては、燃料ポンプ302により圧送された液相燃料をデリバリパイプ306を介して燃料タンク301に還流させることで、上記圧送された液相燃料によりデリバリパイプ306(燃料噴射機構305)が冷却されるようにしている。これにより、内燃機関からの熱を受けて高温となりやすいデリバリパイプ306内にあっても、LPGの液相状態が維持されるようになる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、LPGは常温・常圧のときに気相状態で存在し、加圧されて液化した状態で燃料タンクに貯留される液化燃料である。このため、給油スタンドに備えられる燃料タンク(スタンド燃料タンク)からLPG機関の燃料供給装置の燃料タンク(エンジン燃料タンク)へのLPGの補給は、次のような態様をもって行われる。即ち、LPGを補給する際、上記各燃料タンクを大気から遮断した状態で接続するとともに、スタンド燃料タンク内の燃料を所定の圧力だけ加圧することで、同スタンド燃料タンクからエンジン燃料タンクへLPGが流入するようにしている。
【0006】
こうしたことから、上記フューエルリターン式の燃料循環方式が採用されているLPG機関の燃料供給装置にあっては、次のようなことが懸念される。
即ち、デリバリパイプ306内の燃料が内燃機関の燃焼室等からの熱を受け高温となって燃料タンク301(エンジン燃料タンク)に還流されるため、同エンジン燃料タンク内の燃料が温度上昇することにともなって同燃料の圧力が上昇する傾向を示す。そして、この燃料の圧力が給油スタンドにおいてエンジン燃料タンクに補給される燃料の圧力(加圧されてエンジン燃料タンクに補給される燃料の圧力)以上である場合には、同燃料タンクに燃料を補給することができなくなる。
【0007】
また、LPGを燃料とする内燃機関の燃料供給装置でなくとも、常温・常圧のとき気相状態にあり加圧により液化された状態で燃料タンク内に貯留される液化燃料を燃料として用いる液化ガス内燃機関の燃料供給装置であれば、上記同様の問題をまねくことが考えられる。
【0008】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、燃料タンクの状態を外部からの燃料補給が可能な状態に維持することのできる液化ガス内燃機関の燃料供給装置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、飽和状態で燃料タンク内に貯留されている液相燃料を燃料ポンプにより圧送し、この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とともに前記燃料噴射機構内の燃料を同燃料噴射機構の下流から前記燃料タンクに還流する液化ガス内燃機関の燃料供給装置において、前記燃料タンク内の燃料の圧力が、加圧されて外部の補給用燃料タンクから前記燃料タンクに補給される燃料の圧力である補給圧力以上とき、または、前記燃料タンク内の燃料の温度が、前記補給用燃料タンク内の燃料の飽和蒸気特性に前記補給圧力を適用することにより得られる飽和蒸気温度以上のとき、前記燃料タンク内の燃料の圧力を減圧する減圧手段を備え、前記減圧手段は、前記燃料タンク内の燃料の圧力及び温度に基づいて前記燃料タンク内の燃料の組成を推定し、この推定した燃料の組成に基づいて前記燃料タンク内の燃料の飽和蒸気特性を推定し、この推定した燃料の飽和蒸気特性と外気温度とに基づいて前記補給用燃料タンク内の燃料の飽和蒸気圧力を推定し、この推定した飽和蒸気圧力に基づいて前記補給圧力を推定することを要旨としている。
【0010】
上記構成によれば、燃料タンク内の燃料の圧力または温度が、例えば給油スタンド等に備えられている外部の補給用燃料タンクから燃料タンクへ加圧されて補給される燃料の圧力である補給圧力または同圧力に対応する飽和蒸気温度以上のとき、上記燃料タンク内の燃料の圧力が減圧される。これにより、燃料タンク内の燃料の圧力上昇が本来の圧力上昇(上記燃料タンク内の燃料の圧力の減圧を行わないときの圧力上昇)よりも抑制されるようになり、燃料タンクの状態を外部からの燃料補給が可能な状態に好適に維持することができるようになる。
また、上記構成によれば、燃料タンク内に貯留されている燃料の温度及び同燃料の圧力に基づいて該燃料の組成が推定され、この推定される燃料の組成に基づいて上記燃料タンク内に貯留されている燃料の飽和蒸気特性が決定される。ちなみに、燃料の飽和蒸気特性は同燃料の組成に応じて異なる傾向を示し、燃料の組成は基本的には燃料の温度及び圧力を通じて推定することができる。そこで、上記構成においては、上記態様をもって燃料タンク内の燃料の飽和蒸気特性を決定することで、燃料の組成に応じたより適切な飽和蒸気特性を把握することができるようにしている。
また、上記構成によれば、燃料タンク内に貯留されている燃料の飽和蒸気圧力が同燃料タンク内に貯留されている燃料の飽和蒸気特性及び外気温度から推定されて、上記補給圧力が求められる。ちなみに、燃料供給装置の燃料タンク内に貯留されている燃料と補給用燃料タンク内(例えば給油スタンドに備えられている燃料タンク)に貯留されている燃料とは、通常、ほぼ同じ飽和蒸気特性を示す傾向にある。また、補給用燃料タンク内に貯留されている燃料の温度は、基本的には外気温度に依存している。こうしたことから、当該燃料供給装置の燃料タンク内に貯留されている燃料の飽和蒸気特性及び外気温度に基づいて補給用燃料タンク内の燃料の飽和蒸気圧力を推定することが可能といえる。そこで、上記構成においては、上記態様をもって補給用燃料タンク内の燃料の飽和蒸気圧力を推定することで、より適切な飽和蒸気圧力を把握することができるようにしている。
【0011】
請求項2記載の発明は、飽和状態で燃料タンク内に貯留されている液相燃料を燃料ポンプにより圧送し、この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とともに前記燃料噴射機構内の燃料を同燃料噴射機構の下流から前記燃料タンクに還流する液化ガス内燃機関の燃料供給装置において、前記燃料タンク内の燃料の圧力が、外部の補給用燃料タンクに貯留されている燃料の飽和蒸気圧力と、加圧されて前記補給用燃料タンクから前記燃料タンクに補給される燃料の圧力である補給圧力との間に設定される判定圧力以上のとき、または、前記燃料タンク内の燃料の温度が、前記補給用燃料タンク内の燃料の飽和蒸気温度と、前記補給用燃料タンク内の燃料の飽和蒸気特性に前記補給圧力を適用することにより得られる飽和蒸気温度との間に設定される判定温度以上のとき、前記燃料タンク内の燃料の圧力を減圧する減圧手段を備え、前記減圧手段は、前記燃料タンク内の燃料の圧力及び温度に基づいて前記燃料タンク内の燃料の組成を推定し、この推定した燃料の組成に基づいて前記燃料タンク内の燃料の飽和蒸気特性を推定し、この推定した燃料の飽和蒸気特性と外気温度とに基づいて前記補給用燃料タンク内の燃料の飽和蒸気圧力を推定し、この推定した飽和蒸気圧力に基づいて前記補給圧力を推定することを要旨としている。
【0012】
上記構成によれば、燃料タンク内の燃料の圧力が、補給用燃料タンクの飽和蒸気圧力と補給圧力とを基準に設定される判定圧力以上のとき、または燃料タンク内の燃料の温度が、補給用燃料タンクの飽和蒸気温度と補給圧力に対応する飽和蒸気温度とを基準に設定される判定温度以上のとき、燃料タンク内の燃料の圧力が減圧される。これにより、上記請求項1に記載の発明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。一方で、燃料タンク内の燃料の圧力が補給圧力未満であっても、燃料タンク内の燃料の圧力が補給圧力に近くなるにつれて補給用燃料タンクから燃料タンクへ燃料が流入しにくくなる傾向にある。このため、燃料タンク内の燃料の圧力が上記加圧されて補給される燃料の圧力未満であっても、燃料タンクへの燃料補給にかかる時間が長くなることが懸念される。この点、上記構成においては、上記態様をもって設定される判定圧力または判定温度に基づいて燃料タンク内の燃料の圧力の減圧を行うようにしているため、上述した懸念を好適に解消することができるようになる。
【0023】
請求項記載の発明は、請求項1または2に記載の液化ガス内燃機関の燃料供給装置において、前記減圧手段は、前記燃料タンクの冷却を通じて前記燃料タンク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。
【0024】
上記構成によれば、燃料タンクが冷却されることにより、同燃料タンク内の燃料の圧力が減圧される。ちなみに、密閉された容器内に貯留されている流体の圧力は、同流体の温度に応じて変動する傾向を示す。そこで、上記構成のように、燃料タンクを冷却することによっても、上記請求項1または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、燃料タンクを冷却するといった簡易な構成をもって燃料タンク内の燃料の圧力を減圧することができるようにしているため、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。
【0025】
請求項記載の発明は、請求項記載の液化ガス内燃機関の燃料供給装置において、前記減圧手段は、前記燃料タンクの冷却として、前記内燃機関に対する前記燃料タンク内の気相燃料の供給を行うものであることを要旨としている。
【0026】
上記構成によれば、燃料タンク内の気相燃料が内燃機関に供給されることにより、同燃料タンクが冷却される。ちなみに、燃料供給装置の燃料タンクには、液相状態の液化ガス燃料(液相燃料)と気相状態の液化ガス燃料(気相燃料)とがそれぞれ飽和状態で貯留されているため、同燃料タンク内の気相燃料が消費された場合には、この消費された気相燃料の量に応じた量の液相燃料が気化するようになる。このとき、液相燃料が気化する際の気化熱により燃料タンク内の熱が吸収され、この気化熱の作用により同燃料タンク内の燃料の温度とともに同燃料の圧力が低下する傾向を示す。そこで、上記構成のように、燃料タンク内の気相燃料を消費するによっても、上記請求項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、気相燃料を消費することで燃料タンクを冷却するようにしているため、燃料タンクをより的確に冷却することができるようになる。
【0027】
請求項記載の発明は、請求項記載の液化ガス内燃機関の燃料供給装置において、前記減圧手段は、前記燃料タンクの冷却として、前記燃料タンクを冷却する冷却装置の駆動を行うものであることを要旨としている。
【0028】
上記構成によれば、燃料タンクを冷却するための冷却装置が駆動されることにより、同燃料タンクが冷却される。このように、冷却装置を通じて燃料タンクを冷却することによっても、上記請求項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、冷却装置を通じて燃料タンクを冷却するようにしているため、燃料タンクをより的確に冷却することができるようになる。
【0029】
請求項記載の発明は、請求項記載の液化ガス内燃機関の燃料供給装置において、前記燃料タンクを冷却するための前記冷却装置が前記内燃機関を搭載する車両の空調装置であることを要旨としている。
【0030】
上記構成によれば、内燃機関を搭載する車両に備えられる車載空調装置が、燃料タンクを冷却するための冷却装置として用いられる。このように、車載空調装置を通じて燃料タンクを冷却することによっても、上記請求項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、車両に備えられている車載空調装置を利用するようにしているため、装置の大規模化を好適に抑制することができるようにもなる。
【0031】
請求項記載の発明は、請求項記載の液化ガス内燃機関の燃料供給装置において、前記減圧手段は、前記燃料タンクの冷却として、前記燃料噴射機構を介して前記燃料タンクに還流される燃料の冷却を行うものであることを要旨としている。
【0032】
上記構成によれば、燃料噴射機構を介して燃料タンクに還流される燃料が冷却されることにより、燃料タンクが冷却される。このように、冷却されて燃料タンクに還流される燃料により燃料タンクを冷却することによっても、上記請求項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、燃料タンクに還流される燃料を冷却するといった簡易な構成をもって燃料タンクを冷却することができるようにしているため、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。
【0033】
請求項記載の発明は、請求項記載の液化ガス内燃機関の燃料供給装置において、前記減圧手段は、前記燃料タンクに還流される燃料の冷却として、この燃料を冷却する冷却装置の駆動を行うものであることを要旨としている。
【0034】
上記構成によれば、燃料噴射機構を介して燃料タンクに還流される燃料を冷却するための冷却装置が駆動されることにより、燃料タンクに還流される燃料が冷却される。このように、冷却装置を通じて燃料タンクに還流される燃料を冷却することによっても、上記請求項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、冷却装置を通じて燃料タンクに還流される燃料を冷却するようにしているため、同燃料をより的確に冷却することができるようになる。
【0035】
請求項記載の発明は、請求項記載の液化ガス内燃機関の燃料供給装置において、前記冷却装置が前記内燃機関を搭載する車両の空調装置であることを要旨としている。
【0036】
上記構成によれば、内燃機関を搭載する車両に備えられる車載空調装置が、燃料タンクに還流される燃料を冷却するための冷却装置として用いられる。このように、車載空調装置を通じて燃料タンクに還流される燃料を冷却することによっても、上記請求項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、車両に備えられている車載空調装置を利用するようにしているため、装置の大規模化を好適に抑制することができるようにもなる。
【0037】
請求項10記載の発明は、請求項記載の液化ガス内燃機関の燃料供給装置において、前記減圧手段は、前記燃料タンクの冷却として、前記燃料ポンプの仕事量の減量を行うものであることを要旨としている。
【0038】
上記構成によれば、燃料ポンプの仕事量が小さくされることにより、燃料タンクが冷却される。ちなみに、燃料タンク内の液相燃料が消費されたときも気相燃料が消費されたときと同様に、消費された液相燃料の量に応じて燃料タンク内に貯留されている液相燃料が気化するとともに気化熱により燃料タンク内の熱が吸収されるようになる。ただし、液相燃料は気相燃料に比べて密度が高いため、液相燃料のみが消費されるときにあっては、気相燃料が消費されるときよりも燃料タンク内において気化する液相燃料の量が少量であることにより、気化熱による燃料タンクの冷却作用が小さくなる傾向にある。このため、燃料タンクに還流される燃料が、燃料ポンプの駆動により生じる熱や燃料噴射機構内で内燃機関からの熱を受け高温となっているときにあっては、液相燃料の気化による燃料タンクの冷却作用よりも還流される高温の燃料による燃料タンクの温度上昇の作用が大きくなり、燃料タンク内の燃料の温度は上昇する方向に変化することになる。一方で、燃料ポンプの仕事量が大きくなると同燃料ポンプの駆動にともなう発熱量が大きくなるため、燃料ポンプにより圧送されて燃料タンクに還流される燃料の温度は上昇する傾向を示す。また、同じく燃料ポンプの仕事量が大きくなる場合、同燃料ポンプによる液相燃料の吐出量が増量されることになるため、燃料噴射機構内を介して燃料タンクに還流される燃料、即ち燃料噴射機構内で内燃機関からの熱を受け高温となって燃料タンクに還流される燃料の流量が増量されることになる。そこで、上記構成においては、燃料ポンプの仕事量を小さくすることで、同燃料ポンプの発熱が抑制されるようにし、また、燃料噴射機構を介して燃料タンクに還流される燃料の流量が減量されるようにもしている。これにより、液相燃料の気化による燃料タンクの冷却作用が相対的に高められることになり、同燃料タンクを冷却することができるようになる。このように、上記構成によっても、上記請求項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、燃料ポンプの仕事量を小さくするといった簡易な構成をもって燃料タンクを冷却することができるようにしているため、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。
【0039】
請求項11記載の発明は、請求項記載の液化ガス内燃機関の燃料供給装置において、前記減圧手段は、前記燃料タンクの冷却として、前記燃料噴射機構の下流から前記燃料タンクに還流される燃料の流量の減量を行うものであることを要旨としている。
【0040】
上記構成によれば、燃料噴射機構の下流から燃料タンクに還流される燃料の流量が減量されることにより、燃料タンクが冷却される。ちなみに、燃料噴射機構を介して燃料タンクに還流される燃料、即ち燃料噴射機構内で内燃機関からの熱を受け高温となって燃料タンクに還流される燃料の流量が多くなるにつれて液相燃料の気化による燃料タンクの冷却作用が相対的に小さくなるため、燃料タンク内の燃料の温度が上昇するようになる。こうしたことから、燃料タンクを冷却するためには、燃料噴射機構を介して燃料タンクに還流される燃料の流量を減量することが有効といえる。そこで、上記構成のように、燃料噴射機構を介して燃料タンクに還流される燃料の流量を減量することによっても、上記請求項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、燃料噴射機構を介して燃料タンクに還流される燃料の流量を減量するといった簡易な構成をもって燃料タンクを冷却することができるようにしているため、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。
【0041】
請求項12記載の発明は、請求項11記載の液化ガス内燃機関の燃料供給装置において、前記減圧手段は、前記燃料噴射機構の下流から前記燃料タンクに還流される燃料の流量の減量として、前記燃料タンクから前記燃料噴射機構に供給される前記液相燃料の流量の減量を行うものであることを要旨としている。
【0042】
上記構成によれば、燃料噴射機構に供給される液相燃料の流量が減量されることにより、同燃料噴射機構の下流から燃料タンクに還流される燃料の流量が減量される。ちなみに、燃料噴射機構を介して燃料タンクに還流される燃料の流量は、同燃料噴射機構に供給される液相燃料の流量に応じて変化する傾向を示す。そこで、上記構成のように、燃料噴射機構に供給される燃料の流量を減量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、燃料噴射機構に供給される燃料の流量を減量するといった簡易な構成をもって燃料噴射機構を介して燃料タンクに還流される燃料の流量を減量することができるようにしているため、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。
【0043】
請求項13記載の発明は、請求項12記載の液化ガス内燃機関の燃料供給装置において、前記減圧手段は、前記燃料噴射機構の下流から前記燃料タンクに還流される燃料を流通させるための還流経路と、前記燃料ポンプにより圧送された前記液相燃料を前記燃料噴射機構の上流から前記燃料タンクに還流させるための迂回経路と、これら各燃料経路のいずれかを選択的に能動とする切替手段とを備えて構成され、前記燃料噴射機構に供給される前記液相燃料の流量の減量として、前記切替手段を通じて前記迂回経路を能動とするものであることを要旨としている。
【0044】
上記構成によれば、減圧手段は、燃料噴射機構の下流から燃料タンクに還流される燃料を流通させるための還流経路と、燃料ポンプにより圧送された液相燃料を燃料噴射機構の上流から燃料タンクに還流させるための迂回経路と、これら各燃料経路のいずれかを選択的に能動とする切替手段とを備えて構成される。そして、切替手段を通じて迂回経路が能動とされることにより、燃料噴射機構に供給される液相燃料の流量が減量される。ちなみに、迂回経路が能動とされる場合には、燃料ポンプにより圧送された液相燃料のうち、燃料噴射機構により内燃機関に噴射供給される量だけが同燃料噴射機構に供給され、それ以外の燃料は燃料噴射機構に供給されることなく燃料タンクに還流されるようになる。従って、燃料噴射機構を介して燃料タンクに還流される燃料の流量は「0」とされることになる。そこで、上記構成のように、燃料ポンプにより圧送された燃料を燃料噴射機構の上流から燃料タンクに還流させる迂回経路を能動とすることによっても、上記請求項12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、燃料ポンプにより圧送された燃料を迂回経路を介して燃料タンクに還流させるといった簡易な構成をもって燃料噴射機構に供給される燃料の流量を減量することができるようにしているため、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。
【0045】
請求項14記載の発明は、請求項12記載の液化ガス内燃機関の燃料供給装置において、前記減圧手段は、前記燃料噴射機構に供給される前記液相燃料の流量の減量として、前記燃料ポンプの吐出量の減量を行うものであることを要旨としている。
【0046】
上記構成によれば、燃料ポンプによる液相燃料の吐出量が減量されることにより、燃料噴射機構に供給される液相燃料の流量が減量される。ちなみに、燃料噴射機構に供給される液相燃料の流量は、燃料ポンプによる液相燃料の吐出量に応じて変化する傾向を示す。そこで、上記構成のように、燃料ポンプによる液相燃料の吐出量を減量することによっても、上記請求項12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、燃料ポンプによる液相燃料の吐出量を減量するといった簡易な構成をもって燃料噴射機構内に供給される燃料の流量を減量することができるようにしているため、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。
【0047】
請求項15記載の発明は、請求項14記載の液化ガス内燃機関の燃料供給装置において、前記減圧手段は、前記燃料ポンプの吐出量の減量として、前記燃料噴射機構内における燃料の圧力の増圧を行うものであることを要旨としている。
【0048】
上記構成によれば、燃料噴射機構内の燃料の圧力が増圧されることにより、燃料ポンプによる液相燃料の吐出量が減量される。ちなみに、燃料ポンプによる液相燃料の吐出量は、燃料噴射機構内の燃料の圧力に応じて変化する傾向を示す。
即ち、燃料噴射機構内の燃料の圧力が高くなるにつれて燃料ポンプの前後における圧力差が大きくなるため、燃料ポンプの仕事量が一定である場合には液相燃料の吐出量が少なくなる。そこで、上記構成のように、燃料噴射機構内の燃料の圧力を増圧することによっても、上記請求項14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、燃料噴射機構内の燃料の圧力を増圧するといった簡易な構成をもって燃料ポンプによる液相燃料の吐出量を減量することができるようにしているため、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。
【0049】
請求項16記載の発明は、請求項15記載の液化ガス内燃機関の燃料供給装置において、前記減圧手段は、前記燃料噴射機構内の燃料を同燃料噴射機構の下流から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可変とする可変調圧機構を備え、前記燃料噴射機構内の燃料の圧力の増圧として、前記可変調圧機構の調圧設定値を増大側に変更するものであることを要旨としている。
【0050】
上記構成によれば、燃料噴射機構内の燃料を同燃料噴射機構の下流から燃料タンクに還流させるための還流経路に設けられて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の調圧設定値がより高い値に変更されることにより、燃料噴射機構内の燃料の圧力が増圧される。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、同燃料噴射機構内の燃料の圧力は調圧機構の調圧設定値に応じた値に維持される。そこで、上記構成のように、可変調圧機構の調圧設定値をより高い値に変更することによっても、上記請求項15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、可変調圧機構の調圧設定値をより高い値に変更するといった簡易な構成をもって燃料噴射機構内の燃料の圧力を増圧することができるようにしているため、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。
【0051】
請求項17記載の発明は、請求項10〜16のいずれかに記載の液化ガス内燃機関の燃料供給装置において、前記減圧手段は、前記燃料噴射機構内の燃料の圧力が同燃料の飽和蒸気圧力未満であるとき、前記燃料タンク内の燃料の圧力を減圧するための処理を中断することを要旨としている。
【0052】
上記構成によれば、燃料噴射機構内の燃料の圧力が同燃料の飽和蒸気圧力未満であるとき、燃料タンク内の燃料の圧力を減圧するための処理が中断される。即ち、
・請求項10記載の発明においては、燃料ポンプの仕事量を小さくする処理が中断される。
・請求項11記載の発明においては、燃料噴射機構の下流から燃料タンクに還流される燃料の流量を減量する処理が中断される。
・請求項12記載の発明においては、燃料噴射機構に供給される液相燃料の流量を減量する処理が中断される。
・請求項13記載の発明においては、迂回経路を能動とする処理が中断される(還流経路が能動とされるとともに迂回経路が非能動とされる)。
・請求項14記載の発明においては、燃料ポンプによる液相燃料の吐出量を減量する処理が中断される。
・請求項15記載の発明においては、燃料噴射機構内の燃料の圧力を増圧する処理が中断される。
・請求項16記載の発明においては、可変調圧機構の調圧設定値をより高い値に変更する処理が中断される。
といったように、上記各処理が中断されることになる。ちなみに、燃料噴射機構内の燃料の圧力が同燃料の飽和蒸気圧力未満となるとき、燃料噴射機構内で発生した気化燃料(ベーパ)を含む密度の低い燃料が内燃機関に供給されることに起因して、運転性の悪化等をまねくことが考えられる。一方で、燃料タンク内の燃料の圧力を減圧するための処理、即ち
・燃料ポンプの仕事量を小さくする処理(請求項10)。
・燃料噴射機構を介して燃料タンクに還流される燃料の流量を減量する処理(請求項11〜16)。
といった各処理が行われているときは、燃料噴射機構を介して燃料タンクに還流される燃料が上記各処理が行われていないときよりも少なくされているため、液相燃料による燃料噴射機構の冷却作用が小さくなっているといえる。そこで、上記構成においては、燃料噴射機構内の燃料が気化していると推定されるとき、上記各処理を中断する、即ち燃料ポンプにより燃料噴射機構内へ供給される液相燃料の流量を増量することで、同液相燃料による燃料噴射機構の冷却作用を高めるとともに燃料の気化が抑制されるようにしている。これにより、燃料噴射機構内の燃料の液相状態が維持されるようになるため、内燃機関の運転性の悪化を好適に回避しつつ燃料タンク内の燃料の圧力を減圧することができるようになる。
【0053】
請求項18記載の発明は、請求項10〜16のいずれかに記載の液化ガス内燃機関の燃料供給装置において、前記減圧手段は、前記燃料噴射機構内の燃料の圧力が同燃料の飽和蒸気圧力未満であるとき、前記燃料タンク内の燃料の圧力に対する減圧度合いを緩めることを要旨としている。
【0054】
上記構成によれば、燃料噴射機構内の燃料の圧力が同燃料の飽和蒸気圧力未満であるとき、燃料タンク内の燃料の圧力に対する減圧度合いが緩められる。即ち、
・請求項10記載の発明においては、燃料ポンプの仕事量が大きくされる。
・請求項11記載の発明においては、燃料噴射機構の下流から燃料タンクに還流される燃料の流量が増量される。
・請求項12記載の発明においては、燃料噴射機構に供給される液相燃料の流量が増量される。
・請求項13記載の発明においては、還流経路が能動とされるとともに迂回経路が非能動とされる。
・請求項14記載の発明においては、燃料ポンプによる液相燃料の吐出量が増量される。
・請求項15記載の発明においては、燃料噴射機構内の燃料の圧力が減圧される。
・請求項16記載の発明においては、可変調圧機構の調圧設定値がより低い値に変更される。
といった各処理が行われることになる。このように、上記構成においては、燃料噴射機構内の燃料が気化していると推定されるときには、燃料タンク内の燃料の圧力の減圧度合いを緩めることで、燃料ポンプにより圧送された液相燃料による燃料噴射機構の冷却作用が高められるようにしている。こうした構成によっても、上記請求項17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。
【0055】
請求項19記載の発明は、請求項17または18記載の液化ガス内燃機関の燃料供給装置において、前記減圧手段は、前記燃料タンク内燃料の飽和蒸気特性前記燃料噴射機構内の燃料の温度に基づいて、前記燃料噴射機構内の燃料の飽和蒸気圧力を推定することを要旨としている。
【0056】
上記構成によれば、燃料タンク内に貯留されている燃料の飽和蒸気特性及び燃料噴射機構内の燃料の温度から同燃料噴射機構内の燃料の飽和蒸気圧力が推定される。ちなみに、燃料の飽和蒸気圧力は、同燃料の温度が上昇するにつれ高くなる傾向を示し、この飽和蒸気圧力と温度との関係は燃料の飽和蒸気特性(飽和蒸気曲線)を通じて把握することができる。そこで、上記態様をもって燃料噴射機構内の燃料の飽和蒸気圧力を推定することで、同燃料の温度の変動に対応した適切な飽和蒸気圧力を把握することができるようになる。
【0059】
請求項20記載の発明は、請求項19記載の液化ガス内燃機関の燃料供給装置において、前記減圧手段は、前記推定される飽和蒸気圧力に所定の圧力を見込んで得られる圧力を前記燃料噴射機構内の燃料の飽和蒸気圧力とすることを要旨としている。
【0060】
上記構成によれば、推定される飽和蒸気圧力に所定の圧力を見込んで得られる圧力(同飽和蒸気圧力よりも高い圧力)が、燃料噴射機構内の燃料の飽和蒸気圧力とされる。ちなみに、燃料の飽和蒸気特性及び温度を通じて推定される飽和蒸気圧力には、若干の誤差が含まれることも考えられる。そして、例えば推定された飽和蒸気圧力が本来の飽和蒸気圧力よりも低い値であるときには、燃料噴射機構内の燃料の圧力が本来の飽和蒸気圧力未満となっている、即ち燃料噴射機構内で液相燃料の気化が生じているにもかかわらず同燃料噴射機構内の燃料の圧力が上記推定された飽和蒸気圧力以上であるために、燃料の気化を抑制するための処理が行われないといった事態をまねきかねない。そこで、上記構成においては、推定される飽和蒸気圧力に所定の圧力を見込んで得られる圧力を燃料噴射機構内の燃料の飽和蒸気圧力とすることで、上記推定される飽和蒸気圧力が誤差を含むものであったとしても本来の飽和蒸気圧力よりも低い値とならないようにしている。これにより、上記懸念が解消されるようになるため、気化燃料を含む燃料が噴射供給されることに起因する内燃機関の運転性の悪化をより好適に回避することができるようになる。
【0061】
請求項21記載の発明は、飽和状態で燃料タンク内に貯留されている液相燃料を燃料ポンプにより圧送し、この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とともに前記燃料噴射機構内の燃料を同燃料噴射機構の下流から前記燃料タンクに還流する液化ガス内燃機関の燃料供給装置において、前記燃料タンク内の燃料の圧力が、加圧されて外部の補給用燃料タンクから前記燃料タンクに補給される燃料の圧力である補給圧力以上のとき、または、前記燃料タンク内の燃料の温度が、前記補給用燃料タンク内の燃料の飽和蒸気特性に前記補給圧力を適用することにより得られる飽和蒸気温度以上のとき、前記燃料タンク内の燃料の圧力を減圧する減圧手段を備え、前記減圧手段は、前記燃料タンクの冷却を通じて前記燃料タンク内の燃料の圧力を減圧し、前記燃料タンクの冷却として、前記燃料タンクを冷却する冷却装置の駆動を行うことを要旨としている。
請求項22記載の発明は、飽和状態で燃料タンク内に貯留されている液相燃料を燃料ポンプにより圧送し、この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とともに前記燃料噴射機構内の燃料を同燃料噴射機構の下流から前記燃料タンクに還流する液化ガス内燃機関の燃料供給装置において、前記燃料タンク内の燃料の圧力が、外部の補給用燃料タンクに貯留されている燃料の飽和蒸気圧力と、加圧されて前記補給用燃料タンクから前記燃料タンクに補給される燃料の圧力である補給圧力との間に設定される判定圧力以上のとき、または、前記燃料タンク内の燃料の温度が、前記補給用燃料タンク内の燃料の飽和蒸気温度と、前記補給用燃料タンク内の燃料の飽和蒸気特性に前記補給圧力を適用することにより得られる飽和蒸気温度との間に設定される判定温度以上のとき、前記燃料タンク内の燃料の圧力を減圧する減圧手段を備え、前記減圧手段は、前記燃料タンクの冷却を通じて前記燃料タンク内の燃料の圧力を減圧し、前記燃料タンクの冷却として、前記燃料タンクを冷却する冷却装置の駆動を行うことを要旨としている。
請求項23記載の発明は、請求項21または22に記載の液化ガス内燃機関の燃料供給装置において、前記冷却装置が前記内燃機関を搭載する車両の空調装置であることを要旨としている。
請求項24記載の発明は、飽和状態で燃料タンク内に貯留されている液相燃料を燃料ポンプにより圧送し、この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とともに前記燃料噴射機構内の燃料を同燃料噴射機構の下流から前記燃料タンクに還流する液化ガス内燃機関の燃料供給装置において、前記燃料タンク内の燃料の圧力が、加圧されて外部の補給用燃料タンクから前記燃料タンクに補給される燃料の圧力である補給圧力以上のとき、または、前記燃料タンク内の燃料の温度が、前記補給用燃料タンク内の燃料の飽和蒸気特性に前記補給圧力を適用することにより得られる飽和蒸気温度以上のとき、前記燃料タンク内の燃料の圧力を減圧する減圧手段を備え、前記減圧手段は、前記燃料タンクの冷却を通じて前記燃料タンク内の燃料の圧力を減圧し、前記燃料タンクの冷却として、前記燃料噴射機構を介して前記燃料タンクに還流される燃料の冷却を行うことを要旨としている。
請求項25記載の発明は、飽和状態で燃料タンク内に貯留されている液相燃料を燃料ポンプにより圧送し、この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とともに前記燃料噴射機構内の燃料を同燃料噴射機構の下流から前記燃料タンクに還流する液化ガス内燃機関の燃料供給装置において、前記燃料タンク内の燃料の圧力が、外部の補給用燃料タンクに貯留されている燃料の飽和蒸気圧力と、加圧されて前記補給用燃料タンクから前記燃料タンクに補給される燃料の圧力である補給圧力との間に設定される判定圧力以上のとき、または、前記燃料タンク内の燃料の温度が、前記補給用燃料タンク内の燃料の飽和蒸気温度と、前記補給用燃料タンク内の燃料の飽和蒸気特性に前記補給圧力を適用することにより得られる飽和蒸気温度との間に設定される判定温度以上のとき、前記燃料タンク内の燃料の圧力を減圧する減圧手段を備え、前記減圧手段は、前記燃料タンクの冷却を通じて前記燃料タンク内の燃料の圧力を減圧し、前記燃料タンクの冷却として、前記燃料噴射機構を介して前記燃料タンクに還流される燃料の冷却を行うことを要旨としている。
請求項26記載の発明は、請求項24または25に記載の液化ガス内燃機関の燃料供給装置において、前記減圧手段は、前記燃料タンクに還流される燃料の冷却として、この燃料を冷却する冷却装置の駆動を行うことを要旨としている。
請求項27記載の発明は、請求項26に記載の液化ガス内燃機関の燃料供給装置において、前記冷却装置が前記内燃機関を搭載する車両の空調装置であることを要旨としている。
請求項28記載の発明は、飽和状態で燃料タンク内に貯留されている液相燃料を燃料ポンプにより圧送し、この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とともに前記燃料噴射機構内の燃料を同燃料噴射機構の下流から前記燃料タンクに還流する液化ガス内燃機関の燃料供給装置において、前記燃料タンク内の燃料の圧力が、加圧されて外部の補給用燃料タンクから前記燃料タンクに補給される燃料の圧力である補給圧力以上のとき、または、前記燃料タンク内の燃料の温度が、前記補給用燃料タンク内の燃料の飽和蒸気特性に前記補給圧力を適用することにより得られる飽和蒸気温度以上のとき、前記燃料タンク内の燃料の圧力を減圧する減圧手段を備え、前記減圧手段は、前記燃料タンクの冷却を通じて前記燃料タンク内の燃料の圧力を減圧し、前記燃料タンクの冷却として、前記燃料ポンプの仕事量の減量を行うことを要旨としている。
請求項29記載の発明は、飽和状態で燃料タンク内に貯留されている液相燃料を燃料ポンプにより圧送し、この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とともに前記燃料噴射機構内の燃料を同燃料噴射機構の下流から前記燃料タンクに還流する液化ガス内燃機関の燃料供給装置において、前記燃料タンク内の燃料の圧力が、外部の補給用燃料タンクに貯留されている燃料の飽和蒸気圧力と、加圧されて前記補給用燃料タンクから前記燃料タンクに補給される燃料の圧力である補給圧力との間に設定される判定圧力以上のとき、または、前記燃料タンク内の燃料の温度が、前記補給用燃料タンク内の燃料の飽和蒸気温度と、前記補給用燃料タンク内の燃料の飽和蒸気特性に前記補給圧力を適用することにより得られる飽和蒸気温度との間に設定される判定温度以上のとき、前記燃料タンク内の燃料の圧力を減圧する減圧手段を備え、前記減圧手段は、前記燃料タンクの冷却を通じて前記燃料タンク内の燃料の圧力を減圧し、前記燃料タンクの冷却として、前記燃料ポンプの仕事量の減量を行うことを要旨としている。
請求項30記載の発明は、飽和状態で燃料タンク内に貯留されている液相燃料を燃料ポンプにより圧送し、この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とともに前記燃料噴射機構内の燃料を同燃料噴射機構の下流から前記燃料タンクに還流する液化ガス内燃機関の燃料供給装置において、前記燃料タンク内の燃料の圧力が、加圧されて外部の補給用燃料タンクから前記燃料タンクに補給される燃料の圧力である補給圧力以上のとき、または、前記燃料タンク内の燃料の温度が、前記補給用燃料タンク内の燃料の飽和蒸気特性に前記補給圧力を適用することにより得られる飽和蒸気温度以上のとき、前記燃料タンク内の燃料の圧力を減圧する減圧手段を備え、前記減圧手段は、前記燃料タンクの冷却を通じて前記燃料タンク内の燃料の圧力を減圧し、前記燃料タンクの冷却として、前記燃料噴射機構の下流から前記燃料タンクに還流される燃料の流量の減量を行うことを要旨としている。
請求項31記載の発明は、飽和状態で燃料タンク内に貯留されている液相燃料を燃料ポンプにより圧送し、この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とともに前記燃料噴射機構内の燃料を同燃料噴射機構の下流から前記燃料タンクに還流する液化ガス内燃機関の燃料供給装置において、前記燃料タンク内の燃料の圧力が、外部の補給用燃料タンクに貯留されている燃料の飽和蒸気圧力と、加圧されて前記補給用燃料タンクから前記燃料タンクに補給される燃料の圧力である補給圧力との間に設定される判定圧力以上のとき、または、前記燃料タンク内の燃料の温度が、前記補給用燃料タンク内の燃料の飽和蒸気温度と、前記補給用燃料タンク内の燃料の飽和蒸気特性に前記補給圧力を適用することにより得られる飽和蒸気温度との間に設定される判定温度以上のとき、前記燃料タンク内の燃料の圧力を減圧する減圧手段を備え、前記減圧手段は、前記燃料タンクの冷却を通じて前記燃料タンク内の燃料の圧力を減圧し、前記燃料タンクの冷却として 、前記燃料噴射機構の下流から前記燃料タンクに還流される燃料の流量の減量を行うことを要旨としている。
請求項32記載の発明は、請求項30または31に記載の液化ガス内燃機関の燃料供給装置において、前記減圧手段は、前記燃料噴射機構の下流から前記燃料タンクに還流される燃料の流量の減量として、前記燃料タンクから前記燃料噴射機構に供給される前記液相燃料の流量の減量を行うことを要旨としている。
請求項33記載の発明は、請求項32に記載の液化ガス内燃機関の燃料供給装置において、前記減圧手段は、前記燃料噴射機構の下流から前記燃料タンクに還流される燃料を流通させるための還流経路と、前記燃料ポンプにより圧送された前記液相燃料を前記燃料噴射機構の上流から前記燃料タンクに還流させるための迂回経路と、これら各燃料経路のいずれかを選択的に能動とする切替手段とを備えて構成され、前記燃料噴射機構に供給される前記液相燃料の流量の減量として、前記切替手段を通じて前記迂回経路を能動とすることを要旨としている。
請求項34記載の発明は、請求項32に記載の液化ガス内燃機関の燃料供給装置において、前記減圧手段は、前記燃料噴射機構に供給される前記液相燃料の流量の減量として、前記燃料ポンプの吐出量の減量を行うことを要旨としている。
請求項35記載の発明は、請求項34に記載の液化ガス内燃機関の燃料供給装置において、前記減圧手段は、前記燃料ポンプの吐出量の減量として、前記燃料噴射機構内における燃料の圧力の増圧を行うことを要旨としている。
請求項36記載の発明は、請求項35に記載の液化ガス内燃機関の燃料供給装置において、前記減圧手段は、前記燃料噴射機構内の燃料を前記燃料噴射機構の下流から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可変とする可変調圧機構を備え、前記燃料噴射機構内の燃料の圧力の増圧として、前記可変調圧機構の調圧設定値を増大側に変更することを要旨としている。
請求項37記載の発明は、請求項28〜36のいずれかに記載の液化ガス内燃機関の燃料供給装置において、前記減圧手段は、前記燃料噴射機構内の燃料の圧力が同燃料の飽和蒸気圧力未満のとき、前記燃料タンク内の燃料の圧力を減圧する処理を中断することを要旨としている。
請求項38記載の発明は、請求項28〜36のいずれかに記載の液化ガス内燃機関の燃料供給装置において、前記減圧手段は、前記燃料噴射機構内の燃料の圧力が同燃料の飽和蒸気圧力未満のとき、前記燃料タンク内の燃料の圧力に対する減圧度合いを緩めることを要旨としている。
請求項39記載の発明は、請求項37または38に記載の液化ガス内燃機関の燃料供給装置において、前記減圧手段は、前記燃料タンク内の燃料の飽和蒸気特性と前記燃料噴射機構内の燃料の温度とに基づいて、前記燃料噴射機構内の燃料の飽和蒸気圧力を推定することを要旨としている。
請求項40記載の発明は、請求項39に記載の液化ガス内燃機関の燃料供給装置において、前記減圧手段は、前記推定した飽和蒸気圧力に所定の圧力を見込んで得られる圧力を前記燃料噴射機構内の燃料の飽和蒸気圧力とすることを要旨としている。
請求項41記載の発明は、請求項21〜40のいずれかに記載の液化ガス内燃機関の燃料供給装置において、前記減圧手段は、前記燃料タンク内の燃料の圧力及び温度に基づいて前記燃料タンク内の燃料の組成を推定し、この推定した燃料の組成に基づいて前記燃料タンク内の燃料の飽和蒸気特性を推定することを要旨としている。
請求項42記載の発明は、請求項21〜41のいずれかに記載の液化ガス内燃機関の燃料供給装置において、前記燃料タンク内の燃料の飽和蒸気特性と外気温度とに基づいて前記補給用燃料タンク内の燃料の飽和蒸気圧力を推定し、この推定した飽和蒸気圧力に基づいて前記補給圧力を推定することを要旨としている。
請求項43記載の発明は、請求項2または22または25または29または31に記載の液化ガス内燃機関の燃料供給装置において、前記補給用燃料タンク内の燃料の飽和蒸気圧力と、前記燃料タンクへの燃料の補給に際して前記補給用燃料タンクの燃料に加えられ る補給時加圧力よりも小さい所定の圧力とを加算して得られる圧力を前記判定圧力とし、前記補給用燃料タンク内の燃料の飽和蒸気特性に前記判定圧力を適用することにより得られる温度を前記判定温度として、前記減圧手段は、前記燃料タンク内の燃料の圧力と前記判定圧力との比較結果に基づく前記圧力の減圧、または前記燃料タンク内の燃料の圧力と前記判定温度との比較結果に基づく前記圧力の減圧を行うことを要旨としている。
請求項44記載の発明は、請求項1〜43のいずれかに記載の液化ガス内燃機関の燃料供給装置において、前記減圧手段は、前記補給用燃料タンク内の燃料の飽和蒸気圧力と、前記燃料タンクへの燃料の補給に際して前記補給用燃料タンクの燃料に加えられる補給時加圧力とを加算して前記補給圧力を算出することを要旨としている。
【0063】
請求項45記載の発明は、請求項1〜44のいずれかに記載の液化ガス内燃機関の燃料供給装置において、前記液化ガス内燃機関が、液化石油ガスを燃料とする液化石油ガス内燃機関であることを要旨としている。
【0064】
上記構成によれば、液化石油ガスを燃料とする液化石油ガス内燃機関に対して上記請求項1〜44のいずれかに記載の発明が適用される。ちなみに、燃料タンク内の燃料の温度上昇にともなう同燃料の圧力上昇に起因して燃料タンクへの燃料の補給が行えなくなるといった事態は、液化石油ガス内燃機関を搭載する車両において特に懸念される。そこで、上記構成のように、液化石油ガスを燃料とする内燃機関の燃料供給装置に上記請求項1〜44のいずれかに記載の発明を適用することで、上記懸念が解消されるとともに液化石油ガスを燃料とする内燃機関の実用性をより高いものとすることができるようになる。
【0065】
【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7を参照して説明する。なお、この実施の形態にかかる液化ガス内燃機関の燃料供給装置は、液化石油ガス(LPG)を燃料とする内燃機関(LPG機関)にLPGを供給する燃料供給装置であり、またLPGとしてはプロパン及びブタンを主成分としたものが用いられる。
【0066】
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。
【0067】
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の上部に配設されるシリンダヘッド13などを備えて構成される。
【0068】
ここで、シリンダ12の周囲にはウォータージャケット12aが設けられており、このウォータージャケット12aを循環する冷却水により、シリンダ12及びシリンダヘッド13等の冷却が行われる。また、シリンダ12内には、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が往復動可能に収容されており、このピストン16とシリンダヘッド13とが対峙してなす燃焼室17で混合気の燃焼が行われる。また、燃焼室17にはエアクリーナ21、スロットルバルブ22及びサージタンク23等を備える吸気通路24及び触媒装置25を備える排気通路26が接続されており、燃料供給装置3に備えられる液相燃料インジェクタLINや気相燃料インジェクタGINを通じて上記吸気通路24に燃料が供給される。
【0069】
次に、同燃料供給装置3の構成について、図2を参照して説明する。なお、この図2は、図1に示される燃料供給装置3の詳細な構成、及び同燃料供給装置3とECU5との関係を模式的に示している。
【0070】
同図2に示されるように、燃料供給装置3は、図示しない車両のトランクルームに配置されている燃料タンク31内の液相燃料を吸気通路24に供給する液相燃料供給系統3L、及び同燃料タンク31内の気相燃料をサージタンク23に供給する気相燃料供給系統3Gから構成される。なお、減圧手段は、この気相燃料供給系統3Gなどを備えて構成されるものとなっている。
【0071】
液相燃料供給系統3Lにあって、燃料タンク31内に貯留されている液相燃料は、燃料ポンプ32により燃料フィルタ33が設けられた液相燃料供給経路Rd1に圧送される。そして、この圧送された液相燃料は、液相燃料インジェクタLINとともに燃料噴射機構34を構成するデリバリパイプ35に供給され、液相燃料インジェクタLINがECU5からの信号に応じて開弁されることにより吸気通路24に噴射供給される。そして、デリバリパイプ35内に残留している燃料は、同デリバリパイプ35の下流側と燃料タンク31とを接続する還流経路Rd2を介して燃料タンク31に還流されるようになる。なお、デリバリパイプ35(燃料噴射機構34)内の燃料の圧力は、還流経路Rd2に設けられているプレッシャレギュレータ36を通じて所定の調整設定値に維持される。
【0072】
一方、気相燃料供給系統3Gにあって、燃料タンク31内に滞留している気相燃料は、気相燃料供給経路Rd3を介して気相燃料インジェクタGINに供給され、同気相燃料インジェクタGINがECU5からの信号に応じて開弁されることによりサージタンク23に噴射供給される。なお、本実施の形態では、内燃機関1の運転中、基本的には液相燃料インジェクタLINによる燃料の供給が行われ、所定の条件が満たされたときに液相燃料インジェクタLINにあわせて気相燃料インジェクタGINによる燃料の供給が行われるようになる。
【0073】
また、燃料供給装置3には、外気温度センサ61及び燃料タンク31内の燃料の状態を検出するためのタンク温度センサ62、タンク圧力センサ63から構成される検出系6が備えられている。ちなみに、外気温度センサ61は外気の温度(外気温度THatm)を、タンク温度センサ62は燃料タンク31内における燃料の温度(燃料タンク温度THtk)を、タンク圧力センサ63は燃料タンク31内における燃料の圧力(燃料タンク圧力Ptk)をそれぞれ検出する。そして、これら各センサ61〜63により検出されたデータはECU5に入力され、ECU5はこの入力された各検出データに基づいて以下に示す気相燃料インジェクタの駆動処理を行う。
【0074】
次に、図3〜図6を参照して気相燃料インジェクタの駆動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。
図3に示すように、この処理では、まず各センサ61〜63により検出されたデータ(外気温度THatm、燃料タンク温度THtk、燃料タンク圧力Ptk)を読み込む(ステップS101)。次に、燃料タンク温度THtk及び燃料タンク圧力Ptkを図4に示すプロパン比率のマップに適用して燃料タンク31内に貯留されている燃料(LPG)中のプロパン比率Rを推定する(ステップS102)。そして、この推定されたプロパン比率Rを下記飽和蒸気圧計算式

Figure 0003927459
に適用して、図5に示すようにプロパン比率Rに対応したLPGの飽和蒸気圧曲線を決定する(ステップS103)。なお、上記飽和蒸気圧計算式[1]において、「P」はLPGの飽和蒸気圧力(kg/cm2)、「T」はLPGの温度、「R」はLPG中のプロパン比率を示している。
【0075】
次に、上記算出された飽和蒸気圧曲線及び外気温度THatmから、当該内燃機関1を搭載する車両をはじめとしたLPGを燃料とする車両に対して燃料の補給を行う給油スタンドの燃料タンク(スタンド燃料タンク)内に貯留されている燃料の飽和蒸気圧力(スタンド飽和蒸気圧力Psvst)を推定する(ステップS104)。そして、給油スタンドにおいてスタンド燃料タンクから車両の燃料タンク(燃料タンク31)へ燃料を補給する際にスタンド燃料タンクの燃料に加えられる所定の圧力である給油時加圧力Pca(補給時加圧力)を上記スタンド飽和蒸気圧力Psvstに加算して、上記所定の圧力が加えられた燃料の圧力(燃料タンク31へ補給される燃料の圧力)であるスタンド給油圧力Pst(補給圧力)を算出する(ステップS105)。即ち、図6に示すように、プロパン比率Rの飽和蒸気圧曲線及び外気温度THatmを通じてスタンド飽和蒸気圧力Psvstが推定されるとともに、次式
Pst←Psvst+Pca …[2]
からスタンド給油圧力Pstが算出される。
【0076】
そして、燃料タンク31内の燃料の圧力(燃料タンク圧力Ptk)が上記算出されたスタンド給油圧力Pst以上であるか否かを判定する(ステップS106)。燃料タンク圧力Ptkがスタンド給油圧力Pst以上のとき(ステップS106:Yes)、気相燃料インジェクタGINによる気相燃料の供給を行い(ステップS107)、燃料タンク圧力Ptkがスタンド給油圧力Pst以上でないときは液相燃料のみの供給を継続して行う(ステップS106:No)。
【0077】
このように、上記気相燃料インジェクタの駆動処理によれば、燃料タンク圧力Ptkがスタンド給油圧力Pst以上のとき、即ち給油スタンドにおいて燃料タンク31へ燃料を補給することができない状態にあるとき、気相燃料インジェクタGINによる気相燃料の供給が行われる。
【0078】
ところで、本実施の形態の燃料供給装置3のように、燃料ポンプ32により圧送された燃料を燃料噴射機構34を介して燃料タンク31に還流させるフューエルリターン式の燃料循環方式にあっては、デリバリパイプ35(燃料噴射機構34)内の燃料が燃焼室17等からの熱を受け高温となって燃料タンク31に還流されるため、同燃料タンク31内の燃料の温度上昇にともなって圧力も上昇する傾向を示す。そして、この燃料の圧力が給油スタンドにおいて上記燃料タンク31に補給される燃料の圧力(燃料タンク31に補給される際に所定の圧力が加えられた燃料の圧力)以上である場合には、同燃料タンク31に燃料を補給することができなくなる。
【0079】
そこで、本実施の形態においては、燃料タンク圧力Ptkを監視するとともに同圧力Ptkがスタンド給油圧力Pst以上であるとき、燃料タンク31内の気相燃料を消費することで、同燃料タンク31において液相燃料の気化を促進させるようにしている。これにより、液相燃料が気化する際の気化熱を通じて燃料タンク31内の燃料の温度とともに同燃料の圧力が低下するようになる。
【0080】
次に、図7を参照して、気相燃料インジェクタの駆動処理(図3)による気相燃料の供給態様の一例を説明する。
例えば、時刻t71において燃料タンク圧力Ptkがスタンド給油圧力Pst以上である旨検出されたとすると、気相燃料インジェクタGINによる気相燃料の供給が行われるようになる(図7(a),(b))。これにより、気相燃料の供給が行われなかった場合には、例えば一点鎖線で示す態様をもって上昇すると推定される燃料タンク圧力Ptkが、実線にて示すように下降するようになる(図7(a))。そして、時刻t72において燃料タンク圧力Ptkがスタンド給油圧力Pst未満となった旨検出されたとすると、気相燃料の供給が停止される(図7(a),(b))。
【0081】
以上詳述したように、この第1の実施の形態にかかる液化ガス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、燃料タンク31内の燃料の圧力(燃料タンク圧力Ptk)がスタンド給油圧力Pst以上のとき、同燃料タンク31内の気相燃料を内燃機関1に供給することで、燃料タンク圧力Ptkが減圧されるようにしている。これにより、燃料タンク31の状態を給油スタンドにおける燃料補給が可能な状態に好適に維持することができるようになる。
【0082】
(2)本実施の形態では、スタンド給油圧力Pstの算出を以下の態様をもって行うようにしている。即ち、
・燃料タンク31内の燃料の飽和蒸気圧曲線及び外気温度THatmから給油スタンドの燃料タンク(スタンド燃料タンク)内に貯留されている燃料の飽和蒸気圧力(スタンド飽和蒸気圧力Psvst)を推定する。
・スタンド飽和蒸気圧力Psvstと給油時にスタンド燃料タンクの燃料へ加えられる所定の圧力(給油時加圧力Pca)とを加算してスタンド給油圧力Pstを算出する。
といった態様をもってスタンド給油圧力Pstの算出を行うようにしている。ちなみに、燃料タンク31内の燃料とスタンド燃料タンク内の燃料とは、一般にほぼ同じ飽和蒸気特性を示し、同スタンド燃料タンク内に貯留されている燃料の温度は、基本的には外気温度に依存する傾向にある。一方で、スタンド燃料タンクから燃料タンク31へ加圧されて補給される燃料の圧力(スタンド給油圧力pst)は、基本的にはスタンド飽和蒸気圧力Psvstに対して給油時にスタンド燃料タンクの燃料に加えられる所定の圧力(給油時加圧力Pca)を加算した値となる。そこで、上記態様をもってスタンド給油圧力Pstを算出することで、燃料タンク31内の燃料の圧力とスタンド給油圧力Pstとの関係をより適切に把握することができるようになるとともに、燃料タンク31の状態を給油スタンドにおいて燃料補給が可能な状態により好適に維持することができるようになる。
【0083】
(3)本実施の形態では、燃料タンク31内の燃料の温度(燃料タンク温度THtk)及び圧力(燃料タンク圧力Ptk)から同燃料の組成(プロパン比率R)を推定し、この推定される燃料の組成から同燃料の飽和蒸気圧計算式(飽和蒸気圧曲線)を算出するようにしている。ちなみに、燃料(LPG)の組成は季節等に応じて変更されることがあり、また、燃料の飽和蒸気特性(飽和蒸気圧曲線)は燃料の組成に応じて異なる傾向を示す。そこで、上記態様をもって算出される飽和蒸気圧曲線に基づいてスタンド燃料タンク内の燃料の飽和蒸気圧力(スタンド飽和蒸気圧力Psvst)を推定することで、スタンド給油圧力Pstを適切に算出することができるようになる。これにより、燃料の組成が変更されるようなことがあっても、燃料タンク31の状態を給油スタンドにおける燃料補給が可能な状態に好適に維持することができるようになる。
【0084】
(4)本実施の形態では、燃料タンク31内の燃料の圧力(燃料タンク圧力Ptk)がスタンド給油圧力Pst以上であるときにのみ、同燃料タンク31内の気相燃料を内燃機関1に供給することで、燃料タンク圧力Ptkがスタンド給油圧力Pst未満に維持されるようにしている。ここで、燃料タンク圧力Ptkをスタンド給油圧力Pst未満に維持するために、例えば内燃機関1の運転中、常に気相燃料を同内燃機関1に供給するといった対策も考えられるが、この場合には次のようなことが懸念される。即ち、気相燃料は液相燃料に比べて密度が小さい燃料であるため、気相燃料を内燃機関1に供給するときには、混合気中に占める気相燃料の割合が大きくなることにより吸入空気量が不足することが考えられる。そして、こうした吸入空気量の不足が生じた場合には、必要とされる出力が得られず内燃機関1の出力性能の低下などをまねくことになる。この点、本実施の形態においては、燃料タンク圧力Ptkがスタンド給油圧力Pst以上であるときにのみ気相燃料の供給を行うようにしているため、気相燃料が供給されることに起因する内燃機関1の出力性能の低下を好適に抑制することができるようになる。
【0085】
(5)本実施の形態では、燃料タンク31内の気相燃料を内燃機関1に供給することで、燃料タンク温度THtkとともに燃料タンク圧力Ptkを低下させるようにしている。ちなみに、燃料タンク31内の燃料の温度上昇にともなう同燃料の圧力上昇は、基本的には燃料噴射機構34内にて受熱した燃料が燃料タンク31に還流されるといったことに起因するが、他に例えば次のような要因も挙げられる。即ち、一般にLPG機関を搭載した車両にあっては燃料タンクが同車両のトランクルーム内に設けられているため、外気温度の上昇によりトランクルーム内が高温となるような場合には、このトランクルーム内の温度上昇に応じて燃料タンク内の燃料の温度及び圧力が上昇する傾向を示す。そして、こうした燃料タンク内の燃料の圧力上昇によっても、給油スタンドにおいて燃料タンクに燃料を補給することができなくなることも考えられる。そこで、このトランクルーム内の温度上昇に起因する上記懸念を解消するための対策として、例えば燃料タンクを車両のトランクルーム以外の高温となりにくい場所に設けることで、同燃料タンク内の燃料の温度上昇及び圧力上昇を抑制するといったことも考えられる。しかし、この場合、燃料タンクの配置場所を変更する等の作業が必要となり、既存のLPG機関の燃料供給装置に対して大幅な改良を加えなければならなくなる。この点、本実施の形態においては、気相燃料を供給することで燃料タンク内の燃料の温度及び圧力が下げられるようにしているため、燃料タンクの配置場所を変更するといった対策を講じなくとも、上記トランクルーム内の温度上昇に起因する懸念を解消することができるようになる。このように、本実施の形態にあっては、既存のLPG機関の燃料供給装置を有効に利用しつつも燃料タンクを給油スタンドにおいて燃料供給が可能な状態に維持することができるため、実用性の高いLPG機関の燃料供給装置を提供することができるようになる。
【0086】
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、燃料タンク31内の燃料の圧力(燃料タンク圧力Ptk)がスタンド給油圧力Pst以上のとき、液相燃料インジェクタLINにあわせて気相燃料インジェクタGINによる燃料の供給を行う構成としたが、例えば次のような構成とすることも可能である。即ち、上記条件が満たされるとき、気相燃料インジェクタGINによる気相燃料の供給のみを行う構成とすることもできる。
【0087】
(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8及び図9を参照して説明する。
【0088】
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、気相燃料インジェクタの駆動処理(図3)の一部が図8に示す処理に変更されている。
【0089】
ここで、本実施の形態における気相燃料インジェクタの駆動処理の説明に先立って、その概要を説明する。
本実施の形態の処理も前記第1の実施の形態の処理(図3)と同様に、内燃機関1に対する気相燃料の供給態様を制御することで、燃料タンク31内の燃料の圧力の減圧を図るものとなっている。そして、前記第1の実施の形態では、燃料タンク31内の燃料の圧力(燃料タンク圧力Ptk)がスタンド給油圧力Pst以上であることを気相燃料の供給を行うための条件としているのに対して、本実施の形態では、以下に説明する条件に基づいて気相燃料の供給を行うようにしている。
【0090】
図8に示すように、本実施の形態の気相燃料インジェクタの駆動処理では、まず前記第1の実施の形態に準じた態様をもって先のステップS105までの処理(図3)を行う。そして、燃料タンク31内の燃料の飽和蒸気圧曲線にスタンド給油圧力Pstを適用することで、気相燃料インジェクタGINによる気相燃料の供給を行うか否かを決定するための判定値である給油時飽和蒸気温度THstを算出する(ステップS105a)。即ち、図9に示すように、給油スタンドにおいて所定の圧力(給油時加圧力Pca)が加えられて車両の燃料タンク(燃料タンク31)に供給される燃料の圧力(スタンド給油圧力Pst)に対応した飽和蒸気温度(給油時飽和蒸気温度THst)の算出が行われる。
【0091】
そして、燃料タンク31内の燃料の温度(燃料タンク温度THtk)が上記算出された給油時飽和蒸気圧力THst以上であるか否かを判定する(ステップS106a)。燃料タンク温度THtkが給油時飽和蒸気圧力THst以上のとき(ステップS106a:Yes)、気相燃料インジェクタGINによる気相燃料の供給を行い(ステップS107)、燃料タンク温度THtkが給油時飽和蒸気温度THst以上でないときは液相燃料のみの供給を継続して行う(ステップS106a:No)。
【0092】
このように、上記気相燃料インジェクタの駆動処理によれば、燃料タンク温度THtkが給油時飽和蒸気圧力THst以上であるか否かに基づいて気相燃料インジェクタGINの駆動態様が決定される。
【0093】
ちなみに、燃料タンク31内の燃料(LPG)は飽和状態にあるため、同燃料の温度及び圧力は、基本的には同燃料の飽和蒸気圧曲線に沿って変動する傾向を示す。従って、図9に示すように、燃料タンク圧力Ptkが圧力Ptkaからスタンド給油圧力Pstよりも高い圧力Ptkbまで上昇したとき、燃料タンク温度THtkは温度THtkaから給油時飽和蒸気温度THstよりも高い温度THtkbまで上昇していることになる。
【0094】
そこで、本実施の形態のように、燃料タンク温度THtkが給油時飽和蒸気圧力THst以上であるときに気相燃料の供給を行うようにすることによっても、燃料タンク圧力Ptkがスタンド給油圧力Pst以上であるときに気相燃料の供給を行うことと同様の効果が得られるようになる。
【0095】
以上詳述したように、この第2の実施の形態にかかる液化ガス内燃機関の燃料供給装置によれば、先の第1の実施の形態における前記(1)〜(5)の効果に準じた効果が得られるようになる。
【0096】
(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10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2に示される燃料供給装置3の構成が図10に示す構成に変更されている(なお、この変更にともなって図1に示される気相燃料インジェクタGINは除外されるものとする)。ちなみに、その構成は同図10の破線内にて示されるように、前記第1の実施の形態における燃料供給装置3(図2)に対して次のような変更を加えたものとなっている。
【0097】
即ち、本実施の形態の気相燃料供給系統3Gは、燃料タンク31内に滞留している気相燃料をサージタンク23に供給するための気相燃料供給経路Rd3と、同経路Rd3を選択的に開閉する気相制御弁Evgと、同経路Rd3を流通する気相燃料の流量を規制する絞り機構37とを備えて構成される。そして、ECU5からの信号に応じて気相制御弁Evgが開弁されることにより、燃料タンク31内の気相燃料が吸気負圧によりサージタンク23内に吸引されるようになる。なお、気相制御弁Evgとして、常時閉弁、即ち非通電時には閉弁されておりECU5からの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。
【0098】
そして、本実施の形態において、気相制御弁Evgは前記第1の実施の形態における気相燃料インジェクタの駆動処理(図3)に準じた態様をもって開閉制御される。即ち、燃料タンク31内の燃料の圧力(燃料タンク圧力Ptk)がスタンド給油圧力Pst以上であるとき、気相制御弁Evgが開弁されることにより内燃機関1に対する気相燃料の供給が行われるようになる。
【0099】
以上詳述したように、この第3の実施の形態にかかる液化ガス内燃機関の燃料供給装置によれば、先の第1の実施の形態における前記(1)〜(5)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。
【0100】
(6)本実施の形態では、気相燃料供給経路Rd3に設けられる気相制御弁Evgを開閉操作することによって、内燃機関1へ燃料タンク31内の気相燃料を供給することができるようにしている。このように、気相燃料インジェクタを用いることなく気相燃料を供給することができるようにしているため、より簡易な構成の燃料供給装置を提供することができるようになる。
【0101】
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、気相燃料供給経路Rd3に絞り機構37を備える構成としたが、例えば次のような構成とすることも可能である。即ち、絞り機構37を備えない構成、あるいは同絞り機構37に代えて、絞り径を可変とすることができる可変絞り機構を備える構成とすることもできる。
【0102】
(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11〜図15を参照して説明する。
【0103】
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2に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(なお、この変更にともなって図1に示される気相燃料インジェクタGINは除外されるものとする)。
【0104】
ここで、本実施の形態における燃料供給装置の説明に先立って、その概要を説明する。
本実施の形態も、前記第1の実施の形態と同様に、燃料タンク31内の燃料の圧力を減圧するための機能を備えるものとなっている。そして、前記第1の実施の形態では、内燃機関1への気相燃料の供給を通じて上記機能を実現しているのに対して、本実施の形態では、ECU5による燃料ポンプ32の仕事量の調整を通じて上記機能が実現されるようにしている。なお、本実施の形態において、ECU5は燃料ポンプ32に供給する電流量を調整することで、同燃料ポンプ32の液相燃料の吐出量(燃料吐出量)を低流量及び高流量の2段階に変更する。そして、燃料ポンプ32は内燃機関1の運転中、基本的には高流量で駆動されるものとする。以下、図11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。
【0105】
同図11に示されるように、本実施の形態の燃料供給装置3は、前記第1の実施の形態の燃料供給装置3(図2)から気相燃料供給系統3Gを除外して、デリバリパイプ35に破線内にて示される各センサを追加した構成となっている。即ち、本実施の形態の燃料供給装置3にあって、検出系6は、前記各センサ61〜63にあわせ、さらに噴射機構温度センサ64及び噴射機構圧力センサ65を備えて構成される。ちなみに、噴射機構温度センサ64はデリバリパイプ35(燃料噴射機構34)内における燃料の温度(噴射機構温度THdv)を、噴射機構圧力センサ65はデリバリパイプ35(燃料噴射機構34)内における燃料の圧力(噴射機構圧力Pdv)をそれぞれ検出する。そして、上記各センサ61〜65により検出されたデータはECU5に入力され、ECU5はこの入力された各検出データに基づいて以下に示す燃料ポンプの吐出量変更処理を行う。
【0106】
次に、前記第1の実施の形態における気相燃料インジェクタの駆動処理(図3)に代えて行われる燃料ポンプの吐出量変更処理を、図12〜図14を参照して説明する。なお、本処理は所定の時間を周期として繰り返し実行される。
【0107】
図12に示すように、この処理では、まず各センサ61〜65により検出されたデータ(外気温度THatm、燃料タンク温度THtk、燃料タンク圧力Ptk、噴射機構温度THdv、噴射機構圧力Pdv)を読み込む(ステップS301)。次に、燃料タンク温度THtk及び燃料タンク圧力Ptkをプロパン比率のマップ(図4)に適用して燃料タンク31内に貯留されている燃料(LPG)中のプロパン比率Rを推定する(ステップS302)。そして、この推定されたプロパン比率Rを前記飽和蒸気圧計算式
Figure 0003927459
に適用して、プロパン比率Rに対応したLPGの飽和蒸気圧曲線を決定する(ステップS303)。
【0108】
次に、噴射機構温度THdvを上記決定された飽和蒸気圧曲線に適用して、デリバリパイプ35(燃料噴射機構34)内の燃料の飽和蒸気圧力(噴射機構飽和蒸気圧力Psvdv)を推定する(ステップS304)。そして、予め設定されている所定値(見込み圧力Pcb)を上記噴射機構飽和蒸気圧力Psvdvに加算して、デリバリパイプ35(燃料噴射機構34)内で気化燃料が発生するおそれがあるか否かを判定するための気化判定圧力Pvpを算出する(ステップS305)。即ち、図14に示すように、プロパン比率Rの飽和蒸気圧曲線及び噴射機構温度THdvを通じて噴射機構飽和蒸気圧力Psvdvが推定されるとともに、次式
Pvp←Psvdv+Pcb …[3]
から気化判定圧力Pvpが算出される。ちなみに、飽和蒸気圧力は、任意の圧力の流体が液相あるいは気相(気液2相を含む)のいずれであるかを示す流体の温度の閾値温度であり、流体の圧力が飽和蒸気圧力以上のとき、その流体は液相状態にあり、流体の圧力が飽和蒸気圧力未満のとき、その流体は気相状態にあることになる。従って、デリバリパイプ35(燃料噴射機構34)内における燃料の圧力(噴射機構圧力Pdv)が上記気化判定圧力Pvp未満であるとき、デリバリパイプ35内では液相燃料の気化が生じやすい状態(あるいはすでに気化が生じている状態)にあると推定される。
【0109】
また、同じく上記算出された飽和蒸気圧曲線に外気温度THatmを適用して、給油スタンドの燃料タンク(スタンド燃料タンク)内に貯留されている燃料の飽和蒸気圧力(スタンド飽和蒸気圧力Psvst)を推定する(ステップS306)。そして、給油スタンドにおいてスタンド燃料タンクの燃料に加えられる所定の圧力(給油時加圧力Pca)を上記スタンド飽和蒸気圧力Psvstに加算して、スタンド燃料タンクから燃料タンク31に供給される燃料の圧力であるスタンド給油圧力Pstを算出する(ステップS307)。即ち、図14に示すように、プロパン比率Rの飽和蒸気圧曲線及び外気温度THatmを通じてスタンド飽和蒸気圧力Psvstが推定され、次式
Pst←Psvst+Pca …[2]
からスタンド給油圧力Pstが算出される。
【0110】
そして、デリバリパイプ35内の燃料の圧力(噴射機構圧力Pdv)が上記算出された気化判定圧力Pvp未満であるか否かを判定し(ステップS308)、噴射機構圧力Pdvが気化判定圧力Pvp未満のとき(ステップS308:Yes)、燃料ポンプ32の仕事量の大きくすることで液相燃料の吐出量を高流量に変更する(ステップS309)。一方、噴射機構圧力Pdvが気化判定圧力Pvp未満でないときは、燃料タンク31内の燃料の圧力(燃料タンク圧力Ptk)が上記算出されたスタンド給油圧力Pst以上であるか否かを判定する(ステップS310)。燃料タンク圧力Ptkがスタンド給油圧力Pst以上のとき(ステップS310:Yes)、燃料ポンプ32の仕事量を小さくすることで液相燃料の吐出量を低流量に変更し(ステップS311)、燃料タンク圧力Ptkがスタンド給油圧力Pst以上でないときは、そのときの燃料ポンプ32の駆動態様を維持する(ステップS310:No)。
【0111】
このように、上記燃料ポンプの吐出量変更処理によれば、
〔イ〕噴射機構圧力Pdvが気化判定圧力Pvp未満であるとき、デリバリパイプ35内にて気化燃料が発生するおそれがある(または気化燃料が発生している)と判定して、燃料ポンプ32の仕事量を大きくする(液相燃料の吐出量を高流量に変更する)。
〔ロ〕燃料タンク圧力Ptkがスタンド給油圧力Pst以上であるとき、燃料タンク31が給油スタンドにおいて燃料の補給が行えない状態にあると判定して、燃料ポンプ32の仕事量を小さくする(液相燃料の吐出量を低流量に変更する)。
といった態様をもって、燃料ポンプ32の駆動態様が制御される。
【0112】
ところで、燃料タンク31内の液相燃料が消費されたときも気相燃料が消費されたときと同様に、消費された液相燃料の量に応じて同燃料タンク31内に貯留されている液相燃料が気化するとともに気化熱により燃料タンク31内の熱が吸収されるようになる。ただし、液相燃料は気相燃料に比べて密度が高いため、液相燃料が消費されるときにあっては、気相燃料が消費されるときよりも燃料タンク31内において気化する液相燃料の量が少ないことにともなって気化熱による同燃料タンク31の冷却作用が小さくなる。このため、
・燃料タンク31により圧送される液相燃料が、燃料ポンプ32の駆動により生じる熱を受ける。
・デリバリパイプ35(燃料噴射機構34)内に供給された燃料が、同デリバリパイプ35内で燃焼室17などから熱を受ける。
といったことにより、燃料タンク31に還流される燃料が高温となっているときには、液相燃料の気化による燃料タンク31の冷却作用よりも上記還流される高温の燃料による燃料タンク31の温度上昇の作用が大きくなり、同燃料タンク31内の燃料の温度は上昇する方向に変化することになる。
【0113】
そこで、本実施の形態においては、上記〔ロ〕の条件が満たされるとき(燃料タンク圧力Ptkがスタンド給油圧力Pst以上であるとき)、燃料ポンプ32の仕事量を小さくすることで、燃料ポンプ32の発熱を抑えるとともに同燃料ポンプ32により圧送される液相燃料の温度上昇が抑制されるようにしている。また、燃料ポンプ32の燃料吐出量を低流量とすることで、デリバリパイプ35を介して燃料タンク31に還流される燃料の流量、即ち高温となって燃料タンク31に還流される燃料の流量が減量されるようにもしている。これにより、燃料タンク31における液相燃料の気化による冷却作用が相対的に高められるため、同燃料タンク31内の燃料の温度とともに同燃料の圧力が低下するようになる。
【0114】
このように、燃料ポンプ32の仕事量を小さくすることで、燃料タンク31内の燃料の圧力上昇を抑制することができるようになるものの、こうした手段を用いるときには次のようなことが懸念される。
【0115】
即ち、燃料ポンプ32の仕事量が小さくされているとき(液相燃料の吐出量が低流量とされているとき)、同燃料ポンプ32の仕事量が大きくされているとき(液相燃料の吐出量が高流量とされているとき)よりもデリバリパイプ35(燃料噴射機構34)に供給される燃料が少なくなっているため、液相燃料による同デリバリパイプ35の冷却作用が小さくされていることになる。この場合、デリバリパイプ35の冷却が不十分であることにより、同デリバリパイプ35内の燃料の温度上昇にともなって同燃料の飽和蒸気圧力が同燃料の圧力を上回る、即ち燃料の気化が生じることも考えられる。そして、デリバリパイプ35内で気化燃料が発生した場合に同デリバリパイプ35内の燃料が液相であるという前提のもとに燃料噴射が行われると、実際には密度の低い燃料が内燃機関1に供給されるために必要とされる燃料量が確保できず運転性の悪化をまねくようになる。
【0116】
そこで、本実施の形態においては、燃料タンク圧力Ptkがスタンド給油圧力Pst以上であるか否かの判定(ステップS310)にあわせて、噴射機構圧力Pdvが気化判定圧力Pvp未満であるか否かの判定(ステップS308)を行うことで、燃料タンク圧力Ptkがスタンド給油圧力Pst以上となっているときであっても、噴射機構圧力Pdvが気化判定圧力Pvp未満である場合には、燃料ポンプ32の燃料吐出量が高流量に変更されるようにしている。これにより、燃料ポンプ32により圧送された液相燃料によるデリバリパイプ35(燃料噴射機構34)内の冷却作用が高められて液相燃料の気化が抑制されるようになる。即ち、燃料ポンプ32の仕事量が小さくされている(液相燃料の吐出量が低流量に設定されている)ことに起因する内燃機関1の運転性の悪化を回避することができるようになる。
【0117】
次に、図15を参照して、燃料ポンプの吐出量変更処理(図12及び図13)による燃料ポンプの制御態様の一例を説明する。
例えば、時刻t151において燃料タンク圧力Ptkがスタンド給油圧力Pst以上である旨検出されたとすると、燃料ポンプ32の燃料吐出量が低流量に変更される(図15(a),(c))。そして、噴射機構飽和蒸気圧力Psvdvの変動により気化判定圧力Pvpが噴射機構圧力Pdv以上(噴射機構圧力Pdvが気化判定圧力Pvp未満)となった旨が時刻t152において検出されたとすると、燃料ポンプ32の燃料吐出量が高流量に変更される(図15(b),(c))。これにより、燃料吐出量の変更が行われなかった場合には、例えば一点鎖線で示すように噴射機構圧力Pdv以上に位置していたと推定される気化判定圧力Pvpが、実線にて示すように噴射機構圧力Pdv未満に位置するようになる(図15(b))。そして、時刻t153において気化判定圧力Pvpが噴射機構圧力Pdv未満(噴射機構圧力Pdvが気化判定圧力Pvp以上)となった旨検出されたとすると、燃料タンク圧力Ptkがスタンド給油圧力Pst以上であることにより燃料ポンプ32の燃料吐出量が再度、低流量に変更される(図15(a)〜(c))。これにより、燃料吐出量の変更が行われなかった場合には、例えば一点鎖線で示す態様をもって上昇すると推定される燃料タンク圧力Ptkが、実線にて示すように下降するようになる(図15(a))。
【0118】
以上詳述したように、この第4の実施の形態にかかる液化ガス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、燃料タンク31内の燃料の圧力(燃料タンク圧力Ptk)がスタンド給油圧力Pst以上のとき、同燃料ポンプ32の仕事量を小さくして液相燃料の吐出量を低流量とすることで、燃料タンク圧力Ptkが減圧されるようにしている。これにより、燃料タンク31の状態を給油スタンドにおける燃料補給が可能な状態に好適に維持することができるようになる。
【0119】
(2)本実施の形態では、燃料タンク圧力Ptkがスタンド給油圧力Pst以上のとき(燃料ポンプ32の燃料吐出量を低流量に変更するための条件が満たされているとき)であっても、デリバリパイプ35内にて気化燃料が発生するおそれがあるときには、燃料ポンプ32の燃料吐出量を高流量に変更する、即ち燃料ポンプ32の燃料吐出量を低流量とする処理を中断するようにしている。これにより、デリバリパイプ35内の燃料の液相状態が維持されるようになるため、内燃機関1の運転性の悪化を好適に回避することができるようになる。
【0120】
(3)本実施の形態では、スタンド給油圧力Pstの算出を以下の態様をもって行うようにしている。即ち、
・燃料タンク31内の燃料の飽和蒸気圧曲線及び外気温度THatmから給油スタンドの燃料タンク(スタンド燃料タンク)内に貯留されている燃料の飽和蒸気圧力(スタンド飽和蒸気圧力Psvst)を推定する。
・スタンド飽和蒸気圧力Psvstと給油時にスタンド燃料タンクの燃料へ加えられる所定の圧力(給油時加圧力Pca)とを加算してスタンド給油圧力Pstを算出する。
といった態様をもってスタンド給油圧力Pstの算出を行うようにしている。これにより、燃料タンク31内の燃料の圧力とスタンド給油圧力Pstとの関係をより適切に把握することができるようになるとともに、燃料タンク31の状態を給油スタンドにおいて燃料補給が可能な状態により好適に維持することができるようになる。
【0121】
(4)本実施の形態では、以下の態様をもって算出される気化判定圧力Pvp、即ち、
・燃料タンク31内の燃料の飽和蒸気圧曲線及び噴射機構温度THdvからデリバリパイプ35内の燃料の飽和蒸気圧力(噴射機構飽和蒸気圧力Psvdv)を推定する。
・噴射機構飽和蒸気圧力Psvdvと予め設定されている所定値である見込み圧力Pcbとを加算して気化判定圧力Pvpを算出する。
といった態様をもって算出される気化判定圧力Pvpに基づいて燃料ポンプ32の燃料吐出量の変更を行うようにしている。ちなみに、推定される飽和蒸気圧力(噴射機構飽和蒸気圧力Psvdv)には若干の誤差が含まれることも考えられるため、推定される飽和蒸気圧力を燃料ポンプ32の燃料吐出量の変更を行うための判定値として用いるときには次のようなことが懸念される。即ち、上記推定された飽和蒸気圧力が本来の飽和蒸気圧力よりも低い値であるときには、デリバリパイプ35内の燃料の圧力が本来の飽和蒸気圧力未満となっている(デリバリパイプ35内で液相燃料の気化が生じている)にもかかわらず同デリバリパイプ35内の燃料の圧力が上記推定された飽和蒸気圧力以上であるために、燃料ポンプ32の燃料吐出量が低流量に変更されないことも考えられる。そこで、本実施の形態では、上記態様をもって算出される値(気化判定圧力Pvp)を判定値とすることで、上記推定される飽和蒸気圧力が誤差を含むものであったとしても上記懸念が解消されるようにしている。これにより、気化燃料を含む燃料が噴射供給されることに起因する内燃機関1の運転性の悪化をより好適に回避することができるようになる。
【0122】
(5)本実施の形態では、燃料タンク31内の燃料の温度(燃料タンク温度THtk)及び圧力(燃料タンク圧力Ptk)から同燃料の組成(プロパン比率R)を推定し、この推定される燃料の組成から同燃料の飽和蒸気圧計算式(飽和蒸気圧曲線)を算出するようにしている。これにより、気化判定圧力Pvp及びスタンド給油圧力Pstを適切に算出することが可能となり、燃料の組成が変更されるようなことがあっても、燃料タンク31の状態を給油スタンドにおける燃料補給が可能な状態に好適に維持することができるようになる。
【0123】
(6)本実施の形態では、燃料ポンプ32の燃料吐出量を変更するといった処理を通じて、燃料タンク31の状態を給油スタンドにおける燃料補給が可能な状態に維持することができるようにしている。これにより、燃料タンク31の配置場所を変更するといった対策を講じなくとも、先のトランクルーム内の温度上昇に起因する懸念を解消することができるようになる。このように、本実施の形態にあっては、既存のLPG機関の燃料供給装置を有効に利用しつつも燃料タンク31を給油スタンドにおいて燃料供給が可能な状態に維持することができるため、実用性の高いLPG機関の燃料供給装置を提供することができるようになる。
【0124】
(第5の実施の形態)
本発明を具体化した第5の実施の形態について、図16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4の実施の形態と同様(図1に示される構成から気相燃料インジェクタGINを除外した構成)であるが、燃料ポンプの吐出量変更処理(図13)の一部が図16に示す処理に変更されている。
【0125】
ここで、本実施の形態における燃料ポンプの吐出量変更処理の説明に先立って、その概要を説明する。
本実施の形態の処理も前記第4の実施の形態の処理(図12及び図13)と同様に、燃料ポンプ32の仕事量を調整することで、燃料タンク31内の燃料の圧力の減圧及び液相燃料の気化抑制を図るものとなっている。そして、前記第1の実施の形態では、燃料ポンプ32の燃料吐出量を2段階に変更する処理を通じて上記機能を実現しているのに対して、本実施の形態では、以下に示す燃料ポンプ32の燃料吐出量を3段階に変更する処理を通じて上記機能が実現されるようにしている。なお、本実施の形態の処理も、所定の時間を周期として繰り返し実行される。また、本実施の形態において、燃料ポンプ32は、ECU5による同燃料ポンプ32の仕事量の調整を通じて液相燃料の吐出量を基本流量、低流量及び高流量の3段階に変更することが可能であり、内燃機関1の運転中、基本的には基本流量で駆動されるものとする。
【0126】
図16に示すように、本実施の形態の燃料ポンプの吐出量変更処理では、前記第4の実施の形態に準じた態様をもって先のステップS308及びS310の各判断処理を行う。
【0127】
そして、
〔a〕噴射機構圧力Pdvが気化判定圧力Pvp未満のとき(ステップS308:Yes)、燃料ポンプ32の燃料吐出量を高流量に変更する(ステップS309)。
〔b〕燃料タンク圧力Ptkがスタンド給油圧力Pst以上のとき(ステップS310:Yes)、燃料ポンプ32の燃料吐出量を低流量に変更する(ステップS311)。
〔c〕燃料タンク圧力Ptkがスタンド給油圧力Pst以上でないとき(ステップS310:No)、燃料ポンプ32の燃料吐出量を基本流量に変更する(ステップS312)。
といった態様をもって燃料ポンプ32の燃料吐出量の変更を行う。
【0128】
このように、上記燃料ポンプの吐出量変更処理によれば、燃料ポンプ32の燃料吐出量は、基本流量を基準として高流量及び低流量への変更が行われるようになる。
【0129】
以上詳述したように、この第5の実施の形態にかかる液化ガス内燃機関の燃料供給装置によれば、先の第4の実施の形態における前記(1)〜(6)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。
【0130】
(7)本実施の形態では、燃料ポンプ32の燃料吐出量を基本流量、高流量及び低流量の3段階に変更することで、同燃料ポンプ32の燃料吐出量がより緻密に調整されるようにしている。これにより、燃料タンク31内の燃料の減圧とデリバリパイプ35(燃料噴射機構34)における燃料の気化抑制とをより好適に両立することができるようになる。
【0131】
(第6の実施の形態)
本発明を具体化した第6の実施の形態について、図17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4の実施の形態と同様(図1に示される構成から気相燃料インジェクタGINを除外した構成)であるが、燃料ポンプの吐出量変更処理(図12及び図13)の一部が図17に示す処理に変更されている。
【0132】
ここで、本実施の形態における燃料ポンプの吐出量変更処理の説明に先立って、その概要を説明する。
本実施の形態の処理も前記第4の実施の形態の処理(図12及び図13)と同様に、燃料ポンプ32の仕事量を調整することで、燃料タンク31内の燃料の圧力の減圧及び液相燃料の気化抑制を図るものとなっている。そして、前記第4の実施の形態では、デリバリパイプ35(燃料噴射機構34)内の燃料の飽和蒸気圧力に基づいて算出される気化判定圧力Pvpを気化燃料が発生するおそれがあるか否かを判定するための値としているのに対して、本実施の形態では、以下に示すような態様をもって上記判定値を算出するようにしている。なお、本実施の形態の処理も、所定の時間を周期として繰り返し実行される。
【0133】
図17に示すように、本実施の形態の燃料ポンプの吐出量変更処理では、先のステップS303までの処理(図12)を行った後、デリバリパイプ35(燃料噴射機構34)内の燃料の圧力(噴射機構圧力Pdv)を飽和蒸気圧曲線に適用して、同燃料の飽和蒸気温度(噴射機構飽和蒸気温度THsvdv)を推定する(ステップS304a)。そして、予め設定されている所定値(見込み温度THcb)を上記噴射機構飽和蒸気温度THsvdvに加算して、デリバリパイプ35(燃料噴射機構34)内で気化燃料が発生するおそれがあるか否かを判定するための気化判定温度THvpを算出する(ステップS305a)。即ち、図18に示すように、プロパン比率Rの飽和蒸気圧曲線及び噴射機構圧力Pdvを通じて噴射機構飽和蒸気温度THsvdvが推定されるとともに、次式
THvp←THsvdv+THcb …[4]
から気化判定温度THvpが算出される。ちなみに、飽和蒸気温度は、任意の温度の流体が液相あるいは気相(気液2相を含む)のいずれであるかを示す流体の温度の閾値温度であり、流体の温度が飽和蒸気温度未満のとき、その流体は液相状態にあり、流体の温度が飽和蒸気温度以上のとき、その流体は気相状態にあることになる。従って、デリバリパイプ35(燃料噴射機構34)内における燃料の温度(噴射機構温度THdv)が上記気化判定温度THvp以上であるとき、デリバリパイプ35内では液相燃料の気化が生じやすい状態(あるいはすでに気化が生じている状態)にあると推定される。
【0134】
そして、先のステップS306及びS307の処理(図12)を行った後、デリバリパイプ35内の燃料の温度(噴射機構温度THdv)が上記算出された気化判定温度THvp以上であるか否かを判定する(ステップS308a)。噴射機構温度THdvが気化判定温度THvp以上のとき(ステップS308a:Yes)、先のステップS309の処理(図13)を行い、噴射機構温度THdvが気化判定温度THvp以上でないとき(ステップS308a:No)、先のステップS310の処理(図13)を行う。
【0135】
以上詳述したように、この第6の実施の形態にかかる液化ガス内燃機関の燃料供給装置によれば、先の第4の実施の形態における前記(1)〜(6)の効果に準じた効果が得られるようになる。
【0136】
なお、上記第6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6の実施の形態では、上記ステップS308a(図17)において、気化判定温度THvpに基づいて燃料ポンプ32の燃料吐出量の変更を行う構成としたが、例えば次のような構成とすることも可能である。即ち、上記ステップS308a(図17)において、デリバリパイプ35内の燃料の飽和蒸気温度(噴射機構飽和蒸気温度THsvdv)に基づいて燃料ポンプ32の燃料吐出量の変更を行う構成とすることもできる。
【0137】
(第7の実施の形態)
本発明を具体化した第7の実施の形態について、図19〜図21を参照して説明する。
【0138】
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4の実施の形態と同様(図1に示される構成から気相燃料インジェクタGINを除外した構成)であるが、図11に示される燃料供給装置3の構成が図19に示す構成に変更されている。
【0139】
ここで、本実施の形態における燃料供給装置の説明に先立って、その概要を説明する。
本実施の形態も、前記第4の実施の形態と同様に、燃料タンク31内の燃料の圧力を減圧するための機能、及び同圧力の減圧にともなう液相燃料の気化を抑制する機能を備えるものとなっている。そして、前記第4の実施の形態では、ECU5による燃料ポンプ32の仕事量の調整を通じて上記機能を実現しているのに対して、本実施の形態では、以下に説明する態様をもってデリバリパイプ35(燃料噴射機構34)に供給される燃料の流量を調整することで、上記機能が実現されるようにしている。
【0140】
図19に示されるように、本実施の形態の燃料供給装置3の構成は、前記第4の実施の形態の燃料供給装置3(図11)に対して破線内に示される各要素を追加した構成となっている。即ち、本実施の形態の燃料供給装置3にあって、液相燃料供給経路Rd1には、燃料ポンプ32により圧送された液相燃料をデリバリパイプ35(燃料噴射機構34)内の上流から燃料タンク31に還流させるための迂回経路Rd4が接続されている。また、この迂回経路Rd4には、デリバリパイプ35内の燃料の圧力を所定の調整設定値に維持するためのプレッシャレギュレータ38及び同迂回経路Rd4を選択的に開閉する迂回制御弁Evlが設けられている。さらに、迂回経路Rd4が追加されることにともなって、還流経路Rd2を選択的に開閉する還流制御弁Evrが同還流経路Rd2に設けられ、各制御弁Evr,Evl(切替手段)の開閉操作を通じて上記各経路Rd2,Rd4のいずれかを選択的に能動とすることが可能となる。なお、上記各制御弁Evr,Evlとして、常時閉弁、即ち非通電時には閉弁されておりECU5からの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。
【0141】
次に、還流制御弁Evr及び迂回制御弁Evlの開閉操作を通じて切り替えられる各燃料経路について説明する。なお、以降では、還流制御弁Evrが開弁、迂回制御弁Evl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、還流制御弁Evrが閉弁、迂回制御弁Evl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。
【0142】
まず、第1の燃料経路が能動とされる場合における燃料の循環態様について説明する。
この場合、燃料ポンプ32により圧送された液相燃料の全量がデリバリパイプ35(燃料噴射機構34)に供給され、この供給された液相燃料のうちの液相燃料インジェクタLINにより噴射供給されなかった燃料は、還流経路Rd2を介して燃料タンク31に還流されるようになる。
【0143】
次に、第2の燃料経路が能動とされる場合における燃料の循環態様について説明する。
この場合、燃料ポンプ32により圧送された液相燃料のうち、液相燃料インジェクタLINにより噴射供給される燃料がデリバリパイプ35(燃料噴射機構34)に供給される。そして、このデリバリパイプ35に供給されない余剰燃料は、迂回経路Rd4を介して燃料タンク31に還流されるようになるとともに、デリバリパイプ35を介して燃料タンク31に還流される燃料の流量が「0」とされる。
【0144】
そして、本実施の形態においては、以下に示す制御弁の開閉処理を通じて上記各燃料経路のいずれかを能動とするようにしている。なお、本実施の形態において、内燃機関1の運転中、基本的には上記第1の燃料経路が能動とされた状態で燃料の供給が行われるものとする。
【0145】
次に、図20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、前記第4の実施の形態における燃料ポンプの吐出量変更処理(図12及び図13)に代えて行われる処理であり、所定の時間を周期として繰り返し実行される。
【0146】
同図20に示すように、本実施の形態の制御弁の開閉処理では、前記第4の実施の形態に準じた態様をもって先のステップS307までの処理(図12)を行う。
【0147】
そして、デリバリパイプ35内の燃料の圧力(噴射機構圧力Pdv)が気化判定圧力Pvp未満であるか否かを判定し(ステップS308)、噴射機構圧力Pdvが気化判定圧力Pvp未満のとき(ステップS308:Yes)、還流制御弁Evrを開弁するとともに迂回制御弁Evlを閉弁する(ステップS309a)。一方、噴射機構圧力Pdvが気化判定圧力Pvp未満でないときは、燃料タンク31内の燃料の圧力(燃料タンク圧力Ptk)が上記算出されたスタンド給油圧力Pst以上であるか否かを判定する(ステップS310)。燃料タンク圧力Ptkがスタンド給油圧力Pst以上のとき(ステップS310:Yes)、還流制御弁Evrを閉弁するとともに迂回制御弁Evlを開弁する(ステップS311a)、燃料タンク圧力Ptkがスタンド給油圧力Pst以上でないときは、そのときの各制御弁Evr,Evlの開閉状態を維持する(ステップS310:No)。
【0148】
このように、上記制御弁の開閉処理によれば、
〔イ〕噴射機構圧力Pdvが気化判定圧力Pvp未満であるとき、デリバリパイプ35内にて気化燃料が発生するおそれがある(または気化燃料が発生している)と判定して、還流経路Rd2を能動とする。
〔ロ〕燃料タンク圧力Ptkがスタンド給油圧力Pst以上であるとき、燃料タンク31が給油スタンドにおいて燃料の補給が行えない状態にあると判定して、迂回経路Rd4を能動とする。
といった態様をもって、上記各経路の切り替えが行われる。
【0149】
ちなみに、デリバリパイプ35(燃料噴射機構34)を介して燃料タンク31に還流される燃料の流量は、同デリバリパイプ35に供給される液相燃料の流量に応じて変化する。
【0150】
そこで、本実施の形態においては、燃料タンク圧力Ptkがスタンド給油圧力Pst以上のとき、迂回経路Rd4を能動とする、即ち燃料ポンプ32により圧送された液相燃料をデリバリパイプ35の上流から燃料タンク31に還流することで、デリバリパイプ35に供給される燃料の流量が減量されるようにしている。これにより、デリバリパイプ35を介して燃料タンク31に還流される燃料が減量されて同燃料タンク31における液相燃料の気化による冷却作用が相対的に高められるため、燃料タンク圧力Ptkが減圧されるようになる。
【0151】
また、燃料タンク圧力Ptkがスタンド給油圧力Pst以上のときには、還流経路Rd2を能動とする、即ち燃料ポンプ32により圧送された液相燃料の全量をデリバリパイプ35に供給することで、デリバリパイプ35に供給される燃料の流量が増量されるようにしている。これにより、燃料ポンプ32により圧送された液相燃料によるデリバリパイプ35の冷却作用が高められるため、液相燃料の気化が抑制されるようになる。
【0152】
次に、図21を参照して、制御弁の開閉処理(図12及び図20)による各制御弁の制御態様の一例を説明する。
例えば、時刻t211において燃料タンク圧力Ptkがスタンド給油圧力Pst以上である旨検出されたとすると、還流制御弁Evrが閉弁されるとともに迂回制御弁Evlが開弁されることにより第2の燃料経路が能動とされる(図21(a),(c)〜(e))。そして、噴射機構飽和蒸気圧力Psvdvの変動により気化判定圧力Pvpが噴射機構圧力Pdv以上(噴射機構圧力Pdvが気化判定圧力Pvp未満)となった旨が時刻t212において検出されたとすると、還流制御弁Evrが開弁されるとともに迂回制御弁Evlが閉弁されることにより第1の燃料経路が能動とされる(図21(b),(c)〜(e))。これにより、第1の燃料経路が能動とされなかった場合には、例えば一点鎖線で示すように噴射機構圧力Pdv以上に位置していたと推定される気化判定圧力Pvpが、実線にて示すように噴射機構圧力Pdv未満に位置するようになる(図21(b))。そして、時刻t213において気化判定圧力Pvpが噴射機構圧力Pdv未満(噴射機構圧力Pdvが気化判定圧力Pvp以上)となった旨検出されたとすると、燃料タンク圧力Ptkがスタンド給油圧力Pst以上であることにより再度、第2の燃料経路が能動とされる(図21(a)〜(e))。これにより、第2の燃料経路が能動とされなかった場合には、例えば一点鎖線で示す態様をもって上昇すると推定される燃料タンク圧力Ptkが、実線にて示すように下降するようになる(図21(a))。
【0153】
以上詳述したように、この第7の実施の形態にかかる液化ガス内燃機関の燃料供給装置によれば、先の第4の実施の形態における前記(3)〜(5)の効果に準じた効果に加えて、さらに以下に列記するような効果が得られるようになる。
【0154】
(7)本実施の形態では、燃料タンク31内の燃料の圧力(燃料タンク圧力Ptk)がスタンド給油圧力Pst以上のとき、燃料ポンプ32により圧送された液相燃料をデリバリパイプ35(燃料噴射機構34)内の上流から燃料タンク31に還流することで、燃料タンク圧力Ptkが減圧されるようにしている。これにより、燃料タンク31の状態を給油スタンドにおける燃料補給が可能な状態に好適に維持することができるようになる。
【0155】
(8)本実施の形態では、燃料タンク圧力Ptkがスタンド給油圧力Pst以上のとき(上記(7)記載の処理を行うための条件が満たされているとき)であっても、デリバリパイプ35内にて気化燃料が発生するおそれがあるときには、燃料ポンプ32により圧送された液相燃料の全量を同デリバリパイプ35に供給するようにしている。これにより、デリバリパイプ35内の燃料の液相状態が維持されるようになるため、内燃機関1の運転性の悪化を好適に回避することができるようになる。
【0156】
(9)また、上記(7)及び(8)記載の各条件に基づいて、
・燃料ポンプ32により圧送された液相燃料をデリバリパイプ35の下流から燃料タンク31に還流する燃料経路(第1の燃料経路)。
・燃料ポンプ32により圧送された液相燃料をデリバリパイプ35の上流から燃料タンク31に還流する燃料経路(第2の燃料経路)。
といった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ため、液相燃料による燃料噴射機構34(デリバリパイプ35)の冷却作用を維持しつつも、燃料タンク31の状態を給油スタンドにおける燃料補給が可能な状態に好適に維持することができるようになる。
【0157】
(10)本実施の形態では、燃料ポンプ32により圧送された液相燃料をデリバリパイプ35の上流から燃料タンク31に還流するといった構成を通じて、燃料タンク31を給油スタンドにおける燃料供給が可能な状態に維持することができるようにしている。こうした構成によっても、先のトランクルーム内の温度上昇に起因する懸念を解消することができるようになるため、既存のLPG機関の燃料供給装置を有効に利用した実用性の高いLPG機関の燃料供給装置を提供することができるようになる。
【0158】
なお、上記第7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7の実施の形態では、還流経路Rd2に還流制御弁Evr及びプレッシャレギュレータ36を、迂回経路Rd4に迂回制御弁Evl及びプレッシャレギュレータ38をそれぞれ設ける構成としたが、例えば次のような構成に変更することも可能である。即ち、各プレッシャレギュレータ36,38の調圧設定値を異なる値に設定し、調圧設定値が低く設定されたプレッシャレギュレータが設けられる経路にのみ制御弁を設ける構成とすることもできる。
【0159】
・上記第7の実施の形態では、還流経路Rd2のプレッシャレギュレータ36よりも上流に還流制御弁Evrを、迂回経路Rd4のプレッシャレギュレータ38よりも上流に迂回制御弁Evlをそれぞれ設ける構成としたが、例えば次のような構成とすることも可能である。即ち、各制御弁Evr,Evlの少なくとも一方を、対応するプレッシャレギュレータ36,38よりも下流に設ける構成とすることもできる。
【0160】
(第8の実施の形態)
本発明を具体化した第8の実施の形態について、図22及び図23を参照して説明する。
【0161】
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4の実施の形態と同様(図1に示される構成から気相燃料インジェクタGINを除外した構成)であるが、図11に示される燃料供給装置3の構成が図22に示す構成に変更されている。
【0162】
ここで、本実施の形態における燃料供給装置の説明に先立って、その概要を説明する。
本実施の形態も、前記第4の実施の形態と同様に、燃料タンク31内の燃料の圧力を減圧するための機能、及び同圧力の減圧にともなう液相燃料の気化を抑制する機能を備えるものとなっている。そして、前記第4の実施の形態では、ECU5による燃料ポンプ32の仕事量の調整を通じて上記機能を実現しているのに対して、本実施の形態では、以下に説明する可変調圧機構を通じてデリバリパイプ35(燃料噴射機構34)内の燃料の圧力を可変とすることで、上記機能が実現されるようにしている。
【0163】
図22に示されるように、本実施の形態の燃料供給装置3の構成は、前記第4の実施の形態の燃料供給装置3(図11)に対して破線内に示される各要素を追加した構成となっている。即ち、本実施の形態の燃料供給装置3にあって、還流経路Rd2には、同還流経路Rd2を流通する燃料をプレッシャレギュレータ36を介することなく燃料タンク31へ還流させることができる補助還流経路Rd5が接続されている。また、この補助還流経路Rd5には、プレッシャレギュレータ36に対して設定されている所定の調整設定値よりも高い調圧設定値を有するハイプレッシャレギュレータ39が設けられている。さらに、還流経路Rd2の補助還流経路Rd5との接続部よりも下流の経路には、同経路を選択的に開閉する還流制御弁Evsが設けられており、この還流制御弁Evsの開閉操作を通じて上記プレッシャレギュレータ36の調圧機能を選択的に有効とすることができる。なお、上記還流制御弁Evsとして、常時閉弁、即ち非通電時には閉弁されておりECU5からの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。
【0164】
次に、還流制御弁Evsの開閉操作を通じて切り替えられる各燃料経路について説明する。なお、以降では、還流制御弁Evsが開弁されているときの燃料経路を第1の燃料経路とし、還流制御弁Evsが閉弁されているときの燃料経路を第2の燃料経路とする。
【0165】
まず、第1の燃料経路が能動とされる場合における燃料の循環態様について説明する。
この場合、プレッシャレギュレータ36による燃料の調圧機能が有効とされるため、デリバリパイプ35(燃料噴射機構34)内の燃料の圧力は、プレッシャレギュレータ36を通じて所定の調圧設定値に維持される。また、液相燃料インジェクタLINにより噴射供給されなかった燃料は、還流経路Rd2を介して燃料タンク31に還流されるようになる。
【0166】
次に、第2の燃料経路が能動とされる場合における燃料の循環態様について説明する。
この場合、プレッシャレギュレータ36による燃料の調圧機能が無効とされるため、デリバリパイプ35(燃料噴射機構34)内の燃料の圧力は、ハイプレッシャレギュレータ39を通じて上記所定の調圧設定値よりも高い調圧設定値に維持される。また、液相燃料インジェクタLINにより噴射供給されなかった燃料は、還流経路Rd2及び補助還流経路Rd5を介して燃料タンク31に還流されるようになる。
【0167】
そして、本実施の形態においては、以下に示す制御弁の開閉処理を通じて上記各燃料経路のいずれかを能動とするようにしている。なお、本実施の形態において、内燃機関1の運転中、基本的には上記第1の燃料経路が能動とされた状態で燃料の供給が行われるものとする。
【0168】
次に、図23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、前記第4の実施の形態における燃料ポンプの吐出量変更処理(図12及び図13)に代えて行われる処理であり、所定の時間を周期として繰り返し実行される。
【0169】
同図23に示すように、本実施の形態の制御弁の開閉処理では、前記第4の実施の形態に準じた態様をもって先のステップS307までの処理(図12)を行う。
【0170】
そして、デリバリパイプ35内の燃料の圧力(噴射機構圧力Pdv)が気化判定圧力Pvp未満であるか否かを判定し(ステップS308)、噴射機構圧力Pdvが気化判定圧力Pvp未満のとき(ステップS308:Yes)、還流制御弁Evsを開弁する(ステップS309b)。一方、噴射機構圧力Pdvが気化判定圧力Pvp未満でないときは、燃料タンク31内の燃料の圧力(燃料タンク圧力Ptk)が上記算出されたスタンド給油圧力Pst以上であるか否かを判定する(ステップS310)。燃料タンク圧力Ptkがスタンド給油圧力Pst以上のとき(ステップS310:Yes)、還流制御弁Evsを閉弁し(ステップS311b)、燃料タンク圧力Ptkがスタンド給油圧力Pst以上でないときは、そのときの還流制御弁Evsの開閉状態を維持する(ステップS310:No)。
【0171】
このように、上記制御弁の開閉処理によれば、
〔イ〕噴射機構圧力Pdvが気化判定圧力Pvp未満のとき、デリバリパイプ35内にて気化燃料が発生するおそれがある(または気化燃料が発生している)と判定して、プレッシャレギュレータ36の調圧機能を有効とする。
〔ロ〕燃料タンク圧力Ptkがスタンド給油圧力Pst以上のとき、燃料タンク31が給油スタンドにおいて燃料の補給が行えない状態にあると判定して、ハイプレッシャレギュレータ39の調圧機能を有効とする。
といった態様をもって、上記各燃料経路の切り替えが行われる。
【0172】
ちなみに、燃料ポンプ32による液相燃料の吐出量は、デリバリパイプ35(燃料噴射機構34)内の燃料の圧力に応じて変化する傾向を示す。即ち、デリバリパイプ35内の燃料の圧力が高くなるにつれて燃料ポンプ32の前後における圧力差が大きくなるため、同燃料ポンプ32の仕事量が一定である場合には液相燃料の吐出量が少なくなる。
【0173】
そこで、本実施の形態においては、燃料タンク圧力Ptkがスタンド給油圧力Pst以上のとき、ハイプレッシャレギュレータ39の調圧機能を有効とする、即ちデリバリパイプ35内の燃料の圧力を高くすることで、デリバリパイプ35に供給される燃料の流量が減量されるようにしている。これにより、デリバリパイプ35を介して燃料タンク31に還流される燃料が減量されて同燃料タンク31における液相燃料の気化による冷却作用が相対的に高められるため、燃料タンク圧力Ptkが減圧されるようになる。
【0174】
また、燃料タンク圧力Ptkがスタンド給油圧力Pst以上のときには、プレッシャレギュレータ36の調圧機能を有効とする、即ちデリバリパイプ35内の燃料の圧力を低くすることで、デリバリパイプ35に供給される燃料の流量が増量されるようにしている。これにより、燃料ポンプ32により圧送された液相燃料によるデリバリパイプ35の冷却作用が高められるため、液相燃料の気化が抑制されるようになる。
【0175】
以上詳述したように、この第8の実施の形態にかかる液化ガス内燃機関の燃料供給装置によれば、先の第4の実施の形態における前記(3)〜(5)の効果に準じた効果に加えて、さらに以下に列記するような効果が得られるようになる。
【0176】
(7)本実施の形態では、燃料タンク31内の燃料の圧力(燃料タンク圧力Ptk)がスタンド給油圧力Pst以上のとき、デリバリパイプ35(燃料噴射機構34)内の燃料の圧力を高くすることで、燃料タンク圧力Ptkがスタンド給油圧力Pst未満に減圧されるようにしている。これにより、燃料タンク31の状態を給油スタンドにおける燃料補給が可能な状態に好適に維持することができるようになる。また、デリバリパイプ35内の燃料の圧力が高められることにより同燃料の飽和蒸気温度が上昇するようになるため、デリバリパイプ35内の燃料の温度上昇に起因する同燃料の気化を好適に抑制することができるようになる。
【0177】
(8)本実施の形態では、燃料タンク圧力Ptkがスタンド給油圧力Pst以上のとき(上記(1)記載の処理を行うための条件が満たされているとき)であっても、デリバリパイプ35内にて気化燃料が発生するおそれがあるときには、同デリバリパイプ35の燃料の圧力を低くするようにしている。これにより、デリバリパイプ35内の燃料の液相状態が維持されるようになるため、内燃機関1の運転性の悪化を好適に回避することができるようになる。また、デリバリパイプ35内の燃料の圧力が低くされることにより燃料ポンプ32にかかる負荷が小さくなるため、同燃料ポンプ32の寿命を好適に維持することができるようになる。
【0178】
(9)本実施の形態では、デリバリパイプ35内の燃料の圧力を可変とすることで、燃料タンク31を給油スタンドにおける燃料供給が可能な状態に維持することができるようにしている。こうした構成によっても、先のトランクルーム内の温度上昇に起因する懸念を解消することができるようになるため、既存のLPG機関の燃料供給装置を有効に利用した実用性の高いLPG機関の燃料供給装置を提供することができるようになる。
【0179】
なお、上記第8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8の実施の形態では、還流経路Rd2のプレッシャレギュレータ36よりも上流に還流制御弁Evrを設ける構成としたが、例えば次のような構成に変更することも可能である。即ち、還流経路Rd2のプレッシャレギュレータ36よりも下流に還流制御弁Evrを設ける構成とすることもできる。
【0180】
(第9の実施の形態)
本発明を具体化した第9の実施の形態について、図24及び図25を参照して説明する。
【0181】
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4の実施の形態と同様(図1に示される構成から気相燃料インジェクタGINを除外した構成)であるが、図11に示される燃料供給装置3の構成が図24に示す構成に変更されている。
【0182】
ここで、本実施の形態における燃料供給装置の説明に先立って、その概要を説明する。
本実施の形態も、前記第4の実施の形態と同様に、燃料タンク31内の燃料の圧力を減圧するための機能、及び同圧力の減圧にともなう液相燃料の気化を抑制する機能を備えるものとなっている。そして、本実施の形態では、前記第8の実施の形態と同様に、デリバリパイプ35(燃料噴射機構34)内の燃料の圧力を可変とすることで、上記機能が実現されるようにしている。
【0183】
図24に示されるように、本実施の形態の燃料供給装置3の構成は、前記第4の実施の形態の燃料供給装置3(図11)に対して破線内に示される各要素を追加した構成となっている。即ち、本実施の形態の燃料供給装置3にあって、還流経路Rd2には、プレッシャレギュレータ36と協働してデリバリパイプ35内の燃料の圧力を同プレッシャレギュレータ36による所定の調整設定値よりも高い調圧設定値に維持するための補助プレッシャレギュレータ40が設けられている。また、このプレッシャレギュレータ40を迂回して燃料を流通させることができる迂回還流経路Rd6が、還流経路Rd2に接続されている。さらに、この迂回還流経路Rd6には同経路Rd6を選択的に開閉する迂回還流制御弁Evbが設けられており、この迂回還流制御弁Evbの開閉操作を通じて上記補助プレッシャレギュレータ40の調圧機能を選択的に有効とすることができる。なお、上記迂回還流制御弁Evbとして、常時閉弁、即ち非通電時には閉弁されておりECU5からの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。
【0184】
次に、迂回還流制御弁Evbの開閉操作を通じて切り替えられる各燃料経路について説明する。なお、以降では、迂回還流制御弁Evbが開弁されているときの燃料経路を第1の燃料経路とし、迂回還流制御弁Evbが閉弁されているときの燃料経路を第2の燃料経路とする。
【0185】
まず、第1の燃料経路が能動とされる場合における燃料の循環態様について説明する。
この場合、補助プレッシャレギュレータ40による燃料の調圧機能が無効とされるため、デリバリパイプ35(燃料噴射機構34)内の燃料の圧力は、プレッシャレギュレータ36,40を通じて所定の調圧設定値に維持される。また、液相燃料インジェクタLINにより噴射供給されなかった燃料は、還流経路Rd2及び迂回還流経路Rd6を介して燃料タンク31に還流されるようになる。
【0186】
次に、第2の燃料経路が能動とされる場合における燃料の循環態様について説明する。
この場合、補助プレッシャレギュレータ40による燃料の調圧機能が有効とされるため、デリバリパイプ35(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36,40を通じて上記所定の調圧設定値よりも高い調圧設定値に維持される。また、液相燃料インジェクタLINにより噴射供給されなかった燃料は、還流経路Rd2を介して燃料タンク31に還流されるようになる。
【0187】
そして、本実施の形態においては、以下に示す制御弁の開閉処理を通じて上記各燃料経路のいずれかを能動とするようにしている。なお、本実施の形態において、内燃機関1の運転中、基本的には上記第1の燃料経路が能動とされた状態で燃料の供給が行われるものとする。
【0188】
次に、図25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、前記第4の実施の形態における燃料ポンプの吐出量変更処理(図12及び図13)に代えて行われる処理であり、所定の時間を周期として繰り返し実行される。
【0189】
同図25に示すように、本実施の形態の制御弁の開閉処理では、前記第4の実施の形態に準じた態様をもって先のステップS307までの処理(図12)を行う。
【0190】
そして、デリバリパイプ35内の燃料の圧力(噴射機構圧力Pdv)が気化判定圧力Pvp未満であるか否かを判定し(ステップS308)、噴射機構圧力Pdvが気化判定圧力Pvp未満のとき(ステップS308:Yes)、迂回還流制御弁Evbを開弁する(ステップS309c)。一方、噴射機構圧力Pdvが気化判定圧力Pvp未満でないときは、燃料タンク31内の燃料の圧力(燃料タンク圧力Ptk)が上記算出されたスタンド給油圧力Pst以上であるか否かを判定する(ステップS310)。燃料タンク圧力Ptkがスタンド給油圧力Pst以上のとき(ステップS310:Yes)、迂回還流制御弁Evbを閉弁し(ステップS311c)、燃料タンク圧力Ptkがスタンド給油圧力Pst以上でないときは、そのときの迂回還流制御弁Evbの開閉状態を維持する(ステップS310:No)。
【0191】
このように、上記制御弁の開閉処理によれば、
〔イ〕噴射機構圧力Pdvが気化判定圧力Pvp未満のとき、デリバリパイプ35内にて気化燃料が発生するおそれがある(または気化燃料が発生している)と判定して、補助プレッシャレギュレータ40の調圧機能を無効とする。
〔ロ〕燃料タンク圧力Ptkがスタンド給油圧力Pst以上のとき、燃料タンク31が給油スタンドにおいて燃料の補給が行えない状態にあると判定して、補助プレッシャレギュレータ40の調圧機能を有効とする。
といった態様をもって、上記各燃料経路の切り替えが行われる。
【0192】
そして、上記〔イ〕の燃料経路が能動とされるときには、前記第8の実施の形態における前記〔イ〕の燃料経路が能動とされるとき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、上記〔ロ〕の燃料経路が能動とされるときには、前記第8の実施の形態における前記〔ロ〕の燃料経路が能動とされるときの作用効果に準じた作用効果が得られるようになる。
【0193】
以上詳述したように、この第9の実施の形態にかかる液化ガス内燃機関の燃料供給装置によれば、先の第4の実施の形態における前記(3)〜(5)の効果に準じた効果に加えて、先の第8の実施の形態における前記(7)〜(9)の効果に準じた効果が得られるようになる。
【0194】
なお、上記第9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9の実施の形態では、迂回還流制御弁Evbを備える迂回還流経路Rd6をプレッシャレギュレータ40を迂回する態様で還流経路Rd2に接続する構成としたが、例えば次のような構成に変更することも可能である。即ち、迂回還流制御弁Evbとプレッシャレギュレータ40との配設位置を入れ替えた構成とすることもできる。
【0195】
・上記第9の実施の形態では、還流経路Rd2にプレッシャレギュレータ40を迂回する態様で迂回還流経路Rd6を接続する構成としたが、例えば次のような構成に変更することも可能である。即ち、迂回還流経路Rd6を上記プレッシャレギュレータ40に代えてプレッシャレギュレータ36を迂回する態様で還流経路Rd2に接続する構成とすることもできる。
【0196】
・上記第9の実施の形態では、還流経路Rd2に2つのプレッシャレギュレータ36,40を設ける構成としたが、例えば次のような構成とすることも可能である。即ち、還流経路Rd2に3つ以上のプレッシャレギュレータを設けるとともに、これら複数のプレッシャレギュレータのうちの少なくとも1つを迂回する態様で迂回還流経路Rd6を還流経路Rd2に接続する構成とすることもできる。
【0197】
(第10の実施の形態)
本発明を具体化した第10の実施の形態について、図26及び図27を参照して説明する。
【0198】
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2に示される燃料供給装置3の構成が図26に示す構成に変更されている(なお、この変更にともなって図1に示される気相燃料インジェクタGINは除外されるものとする)。
【0199】
ここで、本実施の形態における燃料供給装置の説明に先立って、その概要を説明する。
本実施の形態も、前記第1の実施の形態と同様に、燃料タンク31内の燃料の圧力を減圧するための機能を備えるものとなっている。そして、前記第1の実施の形態では、内燃機関1への気相燃料の供給を通じて上記機能を実現しているのに対して、本実施の形態では、当該内燃機関1を搭載する車両の空調装置(車載空調装置)を通じて上記機能が実現されるようにしている。以下、図26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。
【0200】
同図26に示されるように、本実施の形態の燃料供給装置3は、前記第1の実施の形態の燃料供給装置3(図2)から気相燃料供給系統3Gを除外して、破線内にて示される冷却機構を追加した構成となっている。即ち、本実施の形態の燃料供給装置3は、空調装置(A/C)7による冷気を燃料タンク31に供給するためのダクト71を備えて構成される。そして、ECU5により空調装置ACが駆動されることにより、同空調装置7から燃料タンク31へ冷気が供給されるようになる。
【0201】
次に、空調装置7の駆動態様を制御するための処理(空調装置の駆動処理)について、図27を参照して説明する。なお、本処理は、前記第1の実施の形態における気相燃料インジェクタの駆動処理(図3)に代えて行われる処理であり、所定の時間を周期として繰り返し実行される。
【0202】
同図27に示されるように、本実施の形態の空調装置の駆動処理では、前記第1の実施の形態に準じた態様をもって先のステップS105までの処理(図3)を行う。
【0203】
そして、燃料タンク31内の燃料の圧力(燃料タンク圧力Ptk)がスタンド給油圧力Pst以上であるか否かを判定する(ステップS106)。燃料タンク圧力Ptkがスタンド給油圧力Pst以上のとき(ステップS106:Yes)、空調装置7による燃料タンク31の冷却を行い(ステップS107a)、燃料タンク圧力Ptkがスタンド給油圧力Pst以上でないときは空調装置7による燃料タンク31の冷却を停止する(ステップS106:No)。
【0204】
このように、上記空調装置の駆動処理によれば、燃料タンク圧力Ptkがスタンド給油圧力Pst以上のとき、即ち給油スタンドにおいて燃料タンク31に対する燃料の補給が行えない状態にあるとき、空調装置7による燃料タンク31の冷却が行われる。これにより、燃料タンク31内の燃料の温度が低下するとともに、同燃料の圧力も低下するようになる。
【0205】
以上詳述したように、この第10の実施の形態にかかる液化ガス内燃機関の燃料供給装置によれば、先の第1の実施の形態における前記(2)及び(3)の効果に準じた効果に加えて、さらに以下に列記するような効果が得られるようになる。
【0206】
(6)本実施の形態では、燃料タンク31内の燃料の圧力(燃料タンク圧力Ptk)がスタンド給油圧力Pst以上のとき、空調装置7を通じて燃料タンク31の冷却を行うことで、燃料タンク圧力Ptkが減圧されるようにしている。これにより、燃料タンク31の状態を給油スタンドにおける燃料補給が可能な状態に好適に維持することができるようになる。
【0207】
(7)また、上記構成によっても、先のトランクルーム内の温度上昇に起因する懸念を解消することができるようになるため、既存のLPG機関の燃料供給装置を有効に利用した実用性の高いLPG機関の燃料供給装置を提供することができるようになる。
【0208】
なお、上記第10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10の実施の形態では、空調装置7の冷気を燃料タンク31に供給することで、同燃料タンク31の冷却を行う構成としたが、例えば次のような構成にすることも可能である。即ち、空調装置7の冷気を還流経路Rd2に供給して、同還流経路Rd2内を流通する燃料を冷却する構成とすることもできる。
【0209】
・また、空調装置7内を循環する冷媒を燃料タンク31に隣接して設けられる配管に供給し、この配管内の冷媒と燃料タンク31との熱交換を通じて同燃料タンク31を冷却する構成とすることもできる。
【0210】
・また、空調装置7内を循環する冷媒を還流経路Rd2に隣接して設けられる配管に供給し、この配管内の冷媒と還流経路Rd2内を流通する燃料との熱交換を通じて同還流経路Rd2内の燃料を冷却する構成とすることもできる。
【0211】
・上記第10の実施の形態では、車両に搭載されている空調装置7を通じて燃料タンク31の冷却を行う構成としたが、例えば次のような構成にすることも可能である。即ち、燃料タンク31(あるいは還流経路Rd2)を冷却するための冷却装置を新たに備え、同冷却装置を通じて燃料タンク31(あるいは還流経路Rd2)の冷却を行う構成とすることもできる。
【0212】
(第11の実施の形態)
本発明を具体化した第11の実施の形態について、図28及び図29を参照して説明する。
【0213】
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、気相燃料インジェクタの駆動処理(図3)の一部が図28に示す処理に変更されている。
【0214】
ここで、本実施の形態における気相燃料インジェクタの駆動処理の説明に先立って、その概要を説明する。
本実施の形態の処理も前記第1の実施の形態の処理(図3)と同様に、内燃機関1に対する気相燃料の供給態様を制御することで、燃料タンク31内の燃料の圧力の減圧を図るものとなっている。そして、前記第1の実施の形態では、給油時にスタンド燃料タンクの燃料に加えられる所定の圧力(給油時加圧力Pca)とスタンド飽和蒸気圧力Psvstとを加算してスタンド給油圧力Pstを算出するようにしているのに対して、本実施の形態では、以下に説明する態様をもってスタンド給油圧力Pstを算出するようにしている。
【0215】
図28に示すように、本実施の形態の気相燃料インジェクタの駆動処理では、まず前記第1の実施の形態に準じた態様をもって先のステップS104までの処理(図3)を行う。そして、給油時加圧力Pcaよりも低く設定されている所定の加圧力Pccをスタンド飽和蒸気圧力Psvstに加算して算出される値をスタンド給油圧力Pstとする(ステップS105b)。即ち、図29に示すように、プロパン比率Rの飽和蒸気圧曲線及び外気温度THatmを通じてスタンド飽和蒸気圧力Psvstが推定されるとともに、次式
Pst←Psvst+Pcc …[5]
からスタンド給油圧力Pstが算出される。
【0216】
そして、先のステップS106(図3)において、燃料タンク31内の燃料の圧力(燃料タンク圧力Ptk)が上記態様をもって算出されたスタンド給油圧力Pst以上であるか否かを判定するとともに、前記第1の実施の形態に準じた態様をもって気相燃料の供給を行う。
【0217】
このように、上記気相燃料インジェクタの駆動処理によれば、スタンド給油圧力Pstが、給油時加圧力Pcaよりも低く設定されている所定の加圧力Pccとスタンド飽和蒸気圧力Psvstとの加算を通じて算出される。
【0218】
ちなみに、燃料タンク31内の燃料(燃料タンク圧力Ptk)の圧力が給油時加圧力Pcaとスタンド飽和蒸気圧力Psvstとを加算して得られる圧力(前記第1の実施の形態におけるスタンド給油圧力Pst)以上となっているときには、スタンド燃料タンクから燃料タンク31に燃料を補給することができなくなる。一方で、燃料タンク圧力Ptkが上記圧力(前記第1の実施の形態におけるスタンド給油圧力Pst)未満のとき、燃料タンク圧力Ptkが上記圧力(前記第1の実施の形態におけるスタンド給油圧力Pst)に近づくにつれてスタンド燃料タンクから燃料タンク31へ燃料が流入しにくくなる傾向にある。このため、燃料タンク圧力Ptkが上記圧力(前記第1の実施の形態におけるスタンド給油圧力Pst)未満であっても、燃料タンク圧力Ptkが上記圧力に接近しているときには、燃料タンク31への燃料の補給にかかる時間が通常よりも長くなることが懸念される。
【0219】
そこで、本実施の形態では、上記態様をもって算出されるスタンド給油圧力Pstに基づいて気相燃料の供給を行うことで、給油スタンドにおける燃料補給にかかる時間が通常よりも長くなると推定されるときに燃料タンク圧力Ptkが減圧されるようにしている。これにより、上記懸念が解消されるとともに燃料タンク31の状態を外部からの燃料補給が可能な状態に好適に維持することができるようになる。
【0220】
以上詳述したように、この第11の実施の形態にかかる液化ガス内燃機関の燃料供給装置によれば、先の第1の実施の形態における前記(3)〜(5)の効果に準じた効果に加えて、さらに以下に列記するような効果が得られるようになる。
【0221】
(6)本実施の形態では、燃料タンク31内の燃料の圧力(燃料タンク圧力Ptk)がスタンド給油圧力Pst以上のとき、同燃料タンク31内の気相燃料を内燃機関1に供給することで、燃料タンク圧力Ptkが減圧されるようにしている。これにより、燃料タンク31の状態を給油スタンドにおける燃料補給が可能な状態に好適に維持することができるようになる。また、燃料タンク圧力Ptkが給油スタンドにおいて加圧されて燃料タンク31へ供給される燃料の圧力に接近していることに起因する給油時間の増大を好適に回避することができるようになる。
【0222】
(7)本実施の形態では、スタンド給油圧力Pstの算出を以下の態様をもって行うようにしている。即ち、
・燃料タンク31内の燃料の飽和蒸気圧曲線及び外気温度THatmから給油スタンドの燃料タンク(スタンド燃料タンク)内に貯留されている燃料の飽和蒸気圧力(スタンド飽和蒸気圧力Psvst)を推定する。
・スタンド飽和蒸気圧力Psvstと給油時にスタンド燃料タンクの燃料へ加えられる所定の圧力(給油時加圧力Pca)よりも低く設定されている所定の加圧力Pccとを加算してスタンド給油圧力Pstを算出する。
といった態様をもってスタンド給油圧力Pstの算出を行うようにしている。これにより、燃料タンク31内の燃料の圧力とスタンド給油圧力Pstとの関係をより適切に把握することができるようになるとともに、燃料タンク31の状態を給油スタンドにおいて燃料補給が可能な状態により好適に維持することができるようになる。
【0223】
(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。
【0224】
・上記第1〜第3の実施の形態では、同各実施の形態に例示した構成を通じて内燃機関1に気相燃料を供給する構成としたが、内燃機関1に適切に気相燃料を供給することができる構成であれば、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。
【0225】
・上記第4及び第5の実施の形態では、燃料ポンプ32の燃料吐出量を2段階または3段階に変更する構成としたが、例えば次のような構成とすることも可能である。即ち、燃料タンク31内の燃料の圧力と燃料ポンプ32の燃料吐出量との関係を設定したマップに基づいて燃料ポンプ32の燃料吐出量を上記圧力の変化に応じて無段階で調整する構成とすることもできる。要するに、給油スタンドにおける燃料タンク31に対する燃料供給が可能な状態の維持及びデリバリパイプ35内における燃料の液相状態の維持を図ることができる構成であれば、燃料ポンプ32の制御態様(仕事量の調整による燃料吐出量の変更)は適宜変更可能である。
【0226】
・上記第8及び第9の実施の形態では、同各実施の形態にて例示した構成を通じてデリバリパイプ35(燃料噴射機構34)内の燃料の圧力が可変とされる構成としたが、例えば次のような構成とすることも可能である。即ち、上記第4の実施の形態における燃料供給装置3(図11)の還流経路Rd2に複数の調圧設定値を有する可変プレッシャレギュレータを備える構成とすることもできる。要するに、デリバリパイプ35(燃料噴射機構34)内の燃料の圧力を可変とすることができる構成であれば、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任意の構成を採用することができる。
【0227】
・上記第4、第5及び第7〜第9の実施の形態では、上記ステップS308(図13、図16、図20、図23、図25)の処理において、噴射機構圧力Pdvが気化判定圧力Pvp未満であるか否かを判定する構成としたが、例えば次のような構成とすることも可能である。即ち、噴射機構圧力Pdvがデリバリパイプ35内の燃料の飽和蒸気圧力(噴射機構飽和蒸気圧力Psvdv)以上であるか否かを判定する構成とすることもできる。
【0228】
・上記第5及び第7〜第9の実施の形態に、上記第6の実施の形態にて例示した構成を適用することもできる。即ち、上記第5及び第7〜第9の実施の形態におけるステップS308の処理(図16、図20、図23、図25)に代えて、上記第6の実施の形態におけるステップS308aの処理(図17)を行うことも可能である。
【0229】
・また、さらには上記ステップS308a(図17)の処理に代えて、噴射機構温度THdvがデリバリパイプ35内の燃料の飽和蒸気温度(噴射機構飽和蒸気温度THsvdv)以上であるか否かを判定する処理を行うこともできる。
【0230】
・上記第4〜第9の実施の形態におけるステップS308(ステップS308a)の処理(図13、図16、図17、図20、図23、図25)の処理を、例えば次のように変更することも可能である。即ち、上記処理に代えて、デリバリパイプ35内の燃料の温度が予め設定されている所定の温度以上であるか否かを判定する処理を行い、上記燃料の温度が所定の温度以上のときにはステップS309(ステップS309a〜c)へ移り、上記燃料の温度が所定の温度以上でないときにはステップS310へ移る構成とすることもできる。
【0231】
・上記第4〜第9の実施の形態では、デリバリパイプ35内にて液相燃料の気化が生じるおそれがあるか否かを判定するための処理(ステップS308,S308a)を行う構成としたが、例えばデリバリパイプ35内における液相燃料の気化が懸念されないような燃料供給装置3の構成である場合には、上記処理を省略することもできる。
【0232】
・上記第3〜第10の実施の形態に、上記第2の実施の形態にて例示した構成を適用することもできる。即ち、上記第3及び第10の実施の形態にあってはステップS105(図3)の次にステップS105a(図8)を行い、ステップS106(図3、図27)に代えてステップS106a(図8)を行うことも可能である。また、上記第4〜第9の実施の形態にあってはステップS307(図12)の次にステップS105a(図3)を行い、ステップS310(図13、図16、図20、図23、図25)に代えてステップS106a(図8)を行うことも可能である。
【0233】
・上記第2〜第10の実施の形態に、上記第11の実施の形態にて例示した構成を適用することもできる。即ち、上記第2〜第10の実施の形態において、スタンド飽和蒸気圧力Psvstと給油時加圧力Pcaよりも低く設定されている所定の加圧力Pccとを加算して算出される値をスタンド給油圧力Pstとして用いることも可能である。
【0234】
・上記各実施の形態では、スタンド給油圧力Pstを上記各実施の形態にて例示した態様をもって算出する構成としたが、このスタンド給油圧力Pstを予め設定した値として用いることもできる。
【0235】
・上記各実施の形態では、燃料タンク圧力Ptkを減圧するための処理、即ち〔イ〕上記第1〜第3及び第11の実施の形態では、内燃機関1に気相燃料を供給する。
〔ロ〕上記第4〜第6の実施の形態では、燃料ポンプ32の燃料吐出量を低流量に変更する。
〔ハ〕上記第7の実施の形態では、還流制御弁Evrを閉弁するとともに迂回制御弁Evlを開弁する。
〔ニ〕上記第8の実施の形態では、還流制御弁Evsを閉弁する。
〔ホ〕上記第9の実施の形態では、迂回還流制御弁Evbを閉弁する。
〔ヘ〕上記第10の実施の形態では、空調装置7を駆動する。
といった各処理を、「燃料タンク圧力Ptkがスタンド給油圧力Pst以上である」ときに開始し、「燃料タンク圧力Ptkがスタンド給油圧力Pst以上でない」ときに停止する構成としたが(ステップS106及びステップS310)、例えば次のように変更することも可能である。即ち、上記各処理を「燃料タンク圧力Ptkがスタンド給油圧力Pst以上である」ときに開始し、「燃料タンク圧力Ptkがスタンド給油圧力Pstよりも低く設定される所定の圧力未満である」ときに停止する構成とすることもできる。
【0236】
・上記第4〜第9実施の形態では、デリバリパイプ35内での液相燃料の気化を抑制するための処理、即ち
〔イ〕上記第4〜第6の実施の形態では、燃料ポンプ32の燃料吐出量を高流量に変更する。
〔ロ〕上記第7の実施の形態では、還流制御弁Evrを開弁するとともに迂回制御弁Evlを閉弁する。
〔ハ〕上記第8の実施の形態では、還流制御弁Evsを開弁する。
〔ニ〕上記第9の実施の形態では、迂回還流制御弁Evbを開弁する。
といった各処理を、「噴射機構圧力Pdvが気化判定圧力Pvp未満である」(第6の実施の形態では「噴射機構温度THdvが気化判定温度THvp以上である」)ときに開始し、「噴射機構圧力Pdvが気化判定圧力Pvp未満でない」(第6の実施の形態では「噴射機構温度THdvが気化判定温度THvp以上でない」)ときに停止する構成としたが(ステップS308及びステップS308a)、例えば次のように変更することも可能である。即ち、上記各処理を「噴射機構圧力Pdvが気化判定圧力Pvp未満である」(第6の実施の形態では「噴射機構温度THdvが気化判定温度THvp以上である」)ときに開始し、「噴射機構圧力Pdvが気化判定圧力Pvpよりも高く設定される所定の圧力以上である」(第6の実施の形態では「噴射機構温度THdvが気化判定温度THvpよりも低く設定される所定の温度未満である」)ときに停止する構成とすることもできる。
【0237】
・上記各実施の形態では、図4に例示したプロパン比率のマップから燃料(LPG)中のプロパン比率Rを推定する構成としたが、同プロパン比率のマップは上記各実施の形態にて例示したものに限られず、適宜のマップを採用することができる。
【0238】
・上記各実施の形態では、同各実施の形態にて例示した飽和蒸気圧計算式[1]に基づいて燃料の飽和蒸気圧曲線を決定する構成としたが、この飽和蒸気圧計算式[1]は上記各実施の形態にて例示した計算式に限られず、適宜の計算式を採用することができる。
【0239】
・上記各実施の形態では、燃料タンク31内の燃料の温度及び圧力から推定されるプロパン比率Rに基づいて燃料の飽和蒸気圧曲線を決定する構成としたが、例えば次のように変更することも可能である。即ち、燃料の飽和蒸気圧曲線を予め設定しておくとともに、プロパン比率Rの推定を行わない構成とすることもできる。
【0240】
・上記各実施の形態では、LPG機関の燃料供給装置に対して本発明を適用したが、本発明の適用対象となる燃料供給装置はLPG機関の燃料供給装置に限られるものではない。要するに、燃料ポンプにより圧送された燃料を燃料噴射機構を介して燃料タンクに還流させる燃料循環方式を採用しているとともに、例えば液化天然ガス(LNG)、液体水素及びジメチルエーテル等といった液化ガスを燃料とする内燃機関の燃料供給装置であれば本発明の適用は可能であり、そうした燃料供給装置に本発明を適用した場合にあっても上記各実施の形態の作用効果に準じた作用効果が奏せられるようになる。
【0241】
以上の事項も含めて、最後に、この発明にかかる液化ガス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15記載の液化ガス内燃機関の燃料供給装置において、前記減圧手段は、前記燃料ポンプに供給される電流量を少なくすることで前記燃料ポンプの仕事量を小さくするものである。
【0242】
(2)請求項18記載の液化ガス内燃機関の燃料供給装置において、前記切替手段は、前記還流経路を選択的に開閉する還流制御弁と、前記迂回経路を選択的に開閉する迂回制御弁とを備えて構成され、前記減圧手段は、前記還流制御弁を閉弁するとともに前記迂回制御弁を開弁することで、前記迂回経路を能動とするものである。
【0243】
(3)請求項21記載の液化ガス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し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燃料噴射機構内の燃料の圧力を前記第1の調圧設定値よりも高い第2の調圧設定値に維持する第2の調圧機構と、前記還流経路に設けられて同還流経路を選択的に開閉する還流制御弁とを備えて構成され、前記減圧手段は、前記還流制御弁を閉弁することで、前記可変調圧機構の調圧設定値を高い値に変更するものである。
【0244】
(4)請求項21記載の液化ガス内燃機関の燃料供給装置において、前記可変調圧機構は、前記還流経路に設けられて前記燃料噴射機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迂回還流制御弁とを備えて構成され、前記減圧手段は、前記迂回還流制御弁を閉弁することで、前記可変調圧機構の調圧設定値を高い値に変更するものである。
【0245】
(5)請求項21記載の液化ガス内燃機関の燃料供給装置において、前記可変調圧機構は、前記還流経路に設けられて調圧設定値が可変である可変プレッシャレギュレータを備えて構成され、前記減圧手段は、前記可変プレッシャレギュレータの調圧設定値をより高い値に変更することで、前記可変調圧機構の調圧設定値を高い値に変更するものである。
【0246】
(6)飽和状態で燃料タンク内に貯留されている液相燃料を燃料ポンプにより圧送し、この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とともに前記燃料噴射機構内の燃料を同燃料噴射機構の下流から前記燃料タンクに還流する液化ガス内燃機関の燃料供給装置において、前記燃料タンク内の燃料の圧力が、外部の補給用燃料タンクから前記燃料タンクへ加圧されて補給される燃料の圧力である補給圧力以上となるとき、前記燃料タンク内の気相燃料を前記内燃機関に供給する気相燃料供給手段を備えることを特徴とする液化ガス内燃機関の燃料供給装置。
【0247】
(7)飽和状態で燃料タンク内に貯留されている液相燃料を燃料ポンプにより圧送し、この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とともに前記燃料噴射機構内の燃料を同燃料噴射機構の下流から前記燃料タンクに還流する液化ガス内燃機関の燃料供給装置において、前記燃料タンク内の燃料の温度が、外部の補給用燃料タンク内の燃料の飽和蒸気特性に同補給用燃料タンクから前記燃料タンクへ加圧されて補給される燃料の圧力である補給圧力を適用することにより得られる飽和蒸気温度以上となるとき、前記燃料タンク内の気相燃料を前記内燃機関に供給する気相燃料供給手段を備えることを特徴とする液化ガス内燃機関の燃料供給装置。
【0248】
(8)前記気相燃料供給手段は、前記補給用燃料タンク内に貯留されている燃料の飽和蒸気圧力と同補給用燃料タンク内の燃料が前記燃料タンクに補給される際に同燃料に加えられる補給時加圧力とを加算して前記補給圧力を算出する前記(6)または(7)記載の液化ガス内燃機関の燃料供給装置。
【0249】
(9)飽和状態で燃料タンク内に貯留されている液相燃料を燃料ポンプにより圧送し、この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とともに前記燃料噴射機構内の燃料を同燃料噴射機構の下流から前記燃料タンクに還流する液化ガス内燃機関の燃料供給装置において、前記燃料タンク内の燃料の圧力が、外部の補給用燃料タンク内に貯留されている燃料の飽和蒸気圧力よりも高く、且つ前記補給用燃料タンクから前記燃料タンクへ加圧されて補給される燃料の圧力以下に設定される補給圧力以上となるとき、前記燃料タンク内の気相燃料を前記内燃機関に供給する気相燃料供給手段を備えることを特徴とする液化ガス内燃機関の燃料供給装置。
【0250】
(10)飽和状態で燃料タンク内に貯留されている液相燃料を燃料ポンプにより圧送し、この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とともに前記燃料噴射機構内の燃料を同燃料噴射機構の下流から前記燃料タンクに還流する液化ガス内燃機関の燃料供給装置において、前記燃料タンク内の燃料の温度が、外部の補給用燃料タンク内に貯留されている燃料の飽和蒸気圧力よりも高く、且つ前記補給用燃料タンクから前記燃料タンクへ加圧されて補給される燃料の圧力以下に設定される補給圧力を前記補給用燃料タンク内の燃料の飽和蒸気特性に適用することにより得られる飽和蒸気温度以上となるとき、前記燃料タンク内の気相燃料を前記内燃機関に供給する気相燃料供給手段を備えることを特徴とする液化ガス内燃機関の燃料供給装置。
【0251】
(11)飽和状態で燃料タンク内に貯留されている液相燃料を燃料ポンプにより圧送し、この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とともに前記燃料噴射機構内の燃料を同燃料噴射機構の下流から前記燃料タンクに還流する液化ガス内燃機関の燃料供給装置において、前記燃料タンク内の燃料の圧力が、外部の補給用燃料タンク内に貯留されている燃料の飽和蒸気圧力と同補給用燃料タンク内の燃料が前記燃料タンクに補給される際に同燃料に加えられる補給時加圧力よりも低い所定の圧力とを加算して得られる補給圧力以上となるとき、前記燃料タンク内の気相燃料を前記内燃機関に供給する気相燃料供給手段を備えることを特徴とする液化ガス内燃機関の燃料供給装置。
【0252】
(12)飽和状態で燃料タンク内に貯留されている液相燃料を燃料ポンプにより圧送し、この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とともに前記燃料噴射機構内の燃料を同燃料噴射機構の下流から前記燃料タンクに還流する液化ガス内燃機関の燃料供給装置において、前記燃料タンク内の燃料の温度が、外部の補給用燃料タンク内に貯留されている燃料の飽和蒸気圧力と同補給用燃料タンク内の燃料が前記燃料タンクに補給される際に同燃料に加えられる補給時加圧力よりも低い所定の圧力とを加算して得られる補給圧力を前記補給用燃料タンク内の燃料の飽和蒸気特性に適用することにより得られる飽和蒸気温度以上となるとき、前記燃料タンク内の気相燃料を前記内燃機関に供給する気相燃料供給手段を備えることを特徴とする液化ガス内燃機関の燃料供給装置。
【0253】
(13)飽和状態で燃料タンク内に貯留されている液相燃料を燃料ポンプにより圧送し、この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とともに前記燃料噴射機構内の燃料を同燃料噴射機構の下流から前記燃料タンクに還流する液化ガス内燃機関の燃料供給装置において、前記燃料タンク内の燃料の圧力が、外部の補給用燃料タンクから前記燃料タンクへ加圧されて補給される燃料の圧力である補給圧力以上となるとき、前記燃料ポンプの仕事量を小さくするポンプ制御手段を備えることを特徴とする液化ガス内燃機関の燃料供給装置。
【0254】
(14)飽和状態で燃料タンク内に貯留されている液相燃料を燃料ポンプにより圧送し、この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とともに前記燃料噴射機構内の燃料を同燃料噴射機構の下流から前記燃料タンクに還流する液化ガス内燃機関の燃料供給装置において、前記燃料タンク内の燃料の温度が、外部の補給用燃料タンク内の燃料の飽和蒸気特性に同補給用燃料タンクから前記燃料タンクへ加圧されて補給される燃料の圧力である補給圧力を適用することにより得られる飽和蒸気温度以上となるとき、前記燃料ポンプの仕事量を小さくするポンプ制御手段を備えることを特徴とする液化ガス内燃機関の燃料供給装置。
【0255】
(15)前記ポンプ制御手段は、前記補給用燃料タンク内に貯留されている燃料の飽和蒸気圧力と同補給用燃料タンク内の燃料が前記燃料タンクに補給される際に前記補給用燃料タンクの燃料に加えられる補給時加圧力とを加算して前記補給圧力を算出する前記(13)または(14)記載の液化ガス内燃機関の燃料供給装置。
【0256】
(16)飽和状態で燃料タンク内に貯留されている液相燃料を燃料ポンプにより圧送し、この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とともに前記燃料噴射機構内の燃料を同燃料噴射機構の下流から前記燃料タンクに還流する液化ガス内燃機関の燃料供給装置において、前記燃料タンク内の燃料の圧力が、外部の補給用燃料タンク内に貯留されている燃料の飽和蒸気圧力よりも高く、且つ前記補給用燃料タンクから前記燃料タンクへ加圧されて補給される燃料の圧力以下に設定される補給圧力以上となるとき、前記燃料ポンプの仕事量を小さくするポンプ制御手段を備えることを特徴とする液化ガス内燃機関の燃料供給装置。
【0257】
(17)飽和状態で燃料タンク内に貯留されている液相燃料を燃料ポンプにより圧送し、この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とともに前記燃料噴射機構内の燃料を同燃料噴射機構の下流から前記燃料タンクに還流する液化ガス内燃機関の燃料供給装置において、前記燃料タンク内の燃料の温度が、外部の補給用燃料タンク内に貯留されている燃料の飽和蒸気圧力よりも高く、且つ前記補給用燃料タンクから前記燃料タンクへ加圧されて補給される燃料の圧力以下に設定される補給圧力を前記補給用燃料タンク内の燃料の飽和蒸気特性に適用することにより得られる飽和蒸気温度以上となるとき、前記燃料ポンプの仕事量を小さくするポンプ制御手段を備えることを特徴とする液化ガス内燃機関の燃料供給装置。
【0258】
(18)飽和状態で燃料タンク内に貯留されている液相燃料を燃料ポンプにより圧送し、この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とともに前記燃料噴射機構内の燃料を同燃料噴射機構の下流から前記燃料タンクに還流する液化ガス内燃機関の燃料供給装置において、前記燃料タンク内の燃料の圧力が、外部の補給用燃料タンク内に貯留されている燃料の飽和蒸気圧力と同補給用燃料タンク内の燃料が前記燃料タンクに補給される際に前記補給用燃料タンクの燃料に加えられる補給時加圧力よりも低い所定の圧力とを加算して得られる補給圧力以上となるとき、前記燃料ポンプの仕事量を小さくするポンプ制御手段を備えることを特徴とする液化ガス内燃機関の燃料供給装置。
【0259】
(19)飽和状態で燃料タンク内に貯留されている液相燃料を燃料ポンプにより圧送し、この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とともに前記燃料噴射機構内の燃料を同燃料噴射機構の下流から前記燃料タンクに還流する液化ガス内燃機関の燃料供給装置において、前記燃料タンク内の燃料の温度が、外部の補給用燃料タンク内に貯留されている燃料の飽和蒸気圧力と同補給用燃料タンク内の燃料が前記燃料タンクに補給される際に前記補給用燃料タンクの燃料に加えられる補給時加圧力よりも低い所定の圧力とを加算して得られる補給圧力を前記補給用燃料タンク内の燃料の飽和蒸気特性に適用することにより得られる飽和蒸気温度以上となるとき、前記燃料ポンプの仕事量を小さくするポンプ制御手段を備えることを特徴とする液化ガス内燃機関の燃料供給装置。
【0260】
(20)前記ポンプ制御手段は、前記燃料噴射機構内の燃料の圧力が同燃料の飽和蒸気圧力未満であるとき、前記燃料ポンプの仕事量を小さくする処理を中断する前記(13)〜(19)のいずれかに記載の液化ガス内燃機関の燃料供給装置。
【0261】
(21)前記ポンプ制御手段は、前記燃料噴射機構内の燃料の圧力が同燃料の飽和蒸気圧力未満であるとき、前記燃料ポンプの仕事量を大きくする前記(13)〜(19)のいずれかに記載の液化ガス内燃機関の燃料供給装置。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかる液化ガス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その全体構成を模式的に示す概略図。
【図3】同実施の形態にて行われる気相燃料インジェクタの駆動処理を示すフローチャート。
【図4】同実施の形態にて行われる気相燃料インジェクタの駆動処理に用いられるプロパン比率のマップ。
【図5】液化石油ガスの飽和蒸気圧曲線を示すグラフ。
【図6】同実施の形態にて行われる気相燃料インジェクタの駆動処理によるスタンド給油圧力の算出態様を示すグラフ。
【図7】同実施の形態にて行われる気相燃料インジェクタの駆動処理による気相燃料の供給態様についてその一例を示すタイミングチャート。
【図8】本発明にかかる液化ガス内燃機関の燃料供給装置の第2の実施の形態について同実施の形態で行われる気相燃料インジェクタの駆動処理の一部を示すフローチャート。
【図9】同実施の形態にて行われる気相燃料インジェクタの駆動処理による給油時飽和蒸気温度の算出態様を示すグラフ。
【図10】本発明にかかる液化ガス内燃機関の燃料供給装置の第3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11】本発明にかかる液化ガス内燃機関の燃料供給装置の第4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12】同実施の形態にて行われる燃料ポンプの吐出量変更処理の一部を示すフローチャート。
【図13】同実施の形態にて行われる燃料ポンプの吐出量変更処理の一部を示すフローチャート。
【図14】同実施の形態にて行われる燃料ポンプの吐出量変更処理によるスタンド給油圧力及び気化判定圧力の算出態様を示すグラフ。
【図15】同実施の形態にて行われる燃料ポンプの吐出量変更処理による燃料ポンプの燃料吐出量変更態様についてその一例を示すタイミングチャート。
【図16】本発明にかかる液化ガス内燃機関の燃料供給装置の第5の実施の形態について同実施の形態で行われる燃料ポンプの吐出量変更処理の一部を示すフローチャート。
【図17】本発明にかかる液化ガス内燃機関の燃料供給装置の第6の実施の形態について同実施の形態で行われる燃料ポンプの吐出量変更処理の一部を示すフローチャート。
【図18】同実施の形態にて行われる燃料ポンプの吐出量変更処理による気化判定温度の算出態様を示すグラフ。
【図19】本発明にかかる液化ガス内燃機関の燃料供給装置の第7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20】同実施の形態にて行われる制御弁の開閉処理の一部を示すフローチャート。
【図21】同実施の形態にて行われる制御弁の開閉処理による各制御弁の駆動態様についてその一例を示すタイミングチャート。
【図22】本発明にかかる液化ガス内燃機関の燃料供給装置の第8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23】同実施の形態にて行われる制御弁の開閉処理の一部を示すフローチャート。
【図24】本発明にかかる液化ガス内燃機関の燃料供給装置の第9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25】同実施の形態にて行われる制御弁の開閉処理の一部を示すフローチャート。
【図26】本発明にかかる液化ガス内燃機関の燃料供給装置の第10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27】同実施の形態にて行われる空調装置の駆動処理の一部を示すフローチャート。
【図28】本発明にかかる液化ガス内燃機関の燃料供給装置の第11の実施の形態について同実施の形態で行われる気相燃料インジェクタの駆動処理の一部を示すフローチャート。
【図29】同実施の形態にて行われる気相燃料インジェクタの駆動処理によるスタンド給油圧力の算出態様を示すグラフ。
【図30】従来の液化石油ガス内燃機関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、3…燃料供給装置、5…電子制御装置(ECU)、6…検出系、7…空調装置(A/C)、11…シリンダブロック、12…シリンダ、12a…ウォータージャケット、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、3L…液相燃料供給系統、3G…気相燃料供給系統、LIN…液相燃料インジェクタ、GIN…気相燃料インジェクタ、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…プレッシャレギュレータ、37…絞り機構、38…プレッシャレギュレータ、39…ハイプレッシャレギュレータ、40…補助プレッシャレギュレータ、61…外気温度センサ、62…タンク温度センサ、63…タンク圧力センサ、64…噴射機構温度センサ、65…噴射機構圧力センサ、71…ダクト、Rd1…液相燃料供給経路、Rd2…還流経路、Rd3…気相燃料供給経路、Rd4…迂回経路、Rd5…補助還流経路、Rd6…迂回還流経路、Evg…気相制御弁、Evl…迂回制御弁、Evr…還流制御弁、Evs…還流制御弁、Evb…迂回還流制御弁。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine that is employed in an internal combustion engine that uses liquefied gas such as liquefied petroleum gas or liquefied natural gas as fuel, and supplies the liquefied gas fuel to the internal combustion engine.
[0002]
[Prior art]
As is well known, as an internal combustion engine (LPG engine) using liquefied petroleum gas (LPG) as a fuel, an LPG engine including a fuel supply device that injects and supplies liquid phase fuel (LPG) has been put into practical use. Here, the fuel supply device of such an LPG engine basically has a configuration using a fuel circulation system called a fuel return system schematically shown in FIG.
[0003]
As shown in FIG. 30, in the fuel supply apparatus 300 adopting the fuel circulation system, the liquid phase fuel in the fuel tank 301 is pumped to the fuel supply path 303 by the fuel pump 302, and the fuel is supplied. The fuel is supplied into the delivery pipe 306 constituting the fuel injection mechanism 305 together with the injector 304 via the supply path 303. The fuel supplied into the delivery pipe 306 is injected and supplied to the internal combustion engine through the injector 304, while the fuel remaining in the delivery pipe 306 is supplied to the fuel tank via the pressure regulator 308 provided in the return path 307. It is configured to return to 301.
[0004]
As described above, in the fuel supply device of the LPG engine, the liquid phase fuel pumped by the fuel pump 302 is returned to the fuel tank 301 via the delivery pipe 306, so that the pumped liquid phase fuel is used. The delivery pipe 306 (fuel injection mechanism 305) is cooled. As a result, the liquid phase state of LPG is maintained even in the delivery pipe 306 that is likely to become high temperature due to heat from the internal combustion engine.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, LPG is a liquefied fuel that exists in a gas phase state at normal temperature and normal pressure, and is stored in a fuel tank in a pressurized and liquefied state. For this reason, the replenishment of LPG from the fuel tank (stand fuel tank) provided in the fueling station to the fuel tank (engine fuel tank) of the fuel supply device of the LPG engine is performed in the following manner. That is, when replenishing LPG, the fuel tanks are connected in a state of being cut off from the atmosphere, and the fuel in the stand fuel tank is pressurized by a predetermined pressure, so that the LPG is transferred from the stand fuel tank to the engine fuel tank. I try to flow in.
[0006]
For these reasons, there is a concern about the following in the fuel supply device of the LPG engine in which the fuel return type fuel circulation system is adopted.
That is, the fuel in the delivery pipe 306 receives heat from the combustion chamber of the internal combustion engine, etc., and becomes high temperature and is returned to the fuel tank 301 (engine fuel tank), so that the temperature of the fuel in the engine fuel tank rises. Along with this, the fuel pressure tends to increase. If the fuel pressure is equal to or higher than the fuel pressure supplied to the engine fuel tank at the fueling station (pressure of fuel pressurized and supplied to the engine fuel tank), the fuel tank is supplied with fuel. Can not do.
[0007]
Further, even if it is not a fuel supply device for an internal combustion engine using LPG as fuel, liquefaction using liquefied fuel stored in the fuel tank in a gas phase state at normal temperature and normal pressure and liquefied by pressurization as fuel If it is a fuel supply device of a gas internal combustion engine, it may be considered to cause the same problem as described above.
[0008]
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a fuel supply device for a liquefied gas internal combustion engine capable of maintaining the state of a fuel tank in a state where fuel can be replenished from the outside. It is to provide.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
  In the following, means for achieving the above object and its effects are described.
  According to the first aspect of the present invention, liquid phase fuel stored in a fuel tank in a saturated state is pumped by a fuel pump, and the pumped liquid phase fuel is injected and supplied to an internal combustion engine by a fuel injection mechanism. In a fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine that recirculates fuel in an injection mechanism from the downstream of the fuel injection mechanism to the fuel tank, the pressure of the fuel in the fuel tank is:Under pressureFrom the external replenishment fuel tank to the fuel tankComplementMore than the replenishment pressure that is the pressure of the supplied fuelofWhenOr, when the temperature of the fuel in the fuel tank is equal to or higher than the saturated steam temperature obtained by applying the supplementary pressure to the saturated steam characteristic of the fuel in the supplementary fuel tank,Pressure reducing means for reducing the pressure of the fuel in the fuel tank;The decompression unit estimates the composition of the fuel in the fuel tank based on the pressure and temperature of the fuel in the fuel tank, and the saturated vapor characteristic of the fuel in the fuel tank based on the estimated fuel composition Is estimated, the saturated vapor pressure of the fuel in the supplementary fuel tank is estimated based on the estimated saturated vapor characteristic of the fuel and the outside air temperature, and the supplementary pressure is estimated based on the estimated saturated vapor pressure.This is the gist.
[0010]
  According to the above configuration, the pressure of the fuel in the fuel tankOr temperatureIs the replenishment pressure that is the pressure of the fuel replenished by pressurization from the external replenishment fuel tank provided in the fueling station etc.Or above the saturated steam temperature corresponding to the same pressureAt this time, the pressure of the fuel in the fuel tank is reduced. As a result, the pressure increase of the fuel in the fuel tank is suppressed more than the original pressure increase (pressure increase when the pressure of the fuel in the fuel tank is not reduced), and the state of the fuel tank is externally changed. Thus, the fuel can be suitably maintained in a state where fuel can be replenished.
Further, according to the above configuration, the composition of the fuel is estimated based on the temperature of the fuel stored in the fuel tank and the pressure of the fuel, and the fuel tank is estimated based on the estimated composition of the fuel. The saturated vapor characteristics of the stored fuel are determined. Incidentally, the saturated vapor characteristic of the fuel shows a different tendency depending on the composition of the fuel, and the composition of the fuel can basically be estimated through the temperature and pressure of the fuel. Therefore, in the above configuration, by determining the saturated vapor characteristic of the fuel in the fuel tank with the above-described aspect, it is possible to grasp a more appropriate saturated vapor characteristic according to the composition of the fuel.
Further, according to the above configuration, the replenishment pressure is obtained by estimating the saturated vapor pressure of the fuel stored in the fuel tank from the saturated vapor characteristics and the outside air temperature of the fuel stored in the fuel tank. . Incidentally, the fuel stored in the fuel tank of the fuel supply device and the fuel stored in the fuel tank for replenishment (for example, the fuel tank provided in the fueling stand) usually have substantially the same saturated vapor characteristics. Tend to show. Further, the temperature of the fuel stored in the replenishment fuel tank basically depends on the outside air temperature. Therefore, it can be said that the saturated vapor pressure of the fuel in the replenishment fuel tank can be estimated based on the saturated vapor characteristic of the fuel stored in the fuel tank of the fuel supply device and the outside air temperature. Therefore, in the above configuration, by estimating the saturated vapor pressure of the fuel in the fuel tank for replenishment with the above-described mode, a more appropriate saturated vapor pressure can be grasped.
[0011]
  According to a second aspect of the present invention, the liquid phase fuel stored in the fuel tank in a saturated state is pumped by a fuel pump, and the pumped liquid phase fuel is injected and supplied to the internal combustion engine by a fuel injection mechanism. In a fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine that recirculates fuel in an injection mechanism to the fuel tank from downstream of the fuel injection mechanism,The fuel pressure in the fuel tank is the saturated vapor pressure of the fuel stored in the external replenishment fuel tank, and the pressure of the fuel that is pressurized and replenished from the replenishment fuel tank to the fuel tank. When the fuel pressure in the fuel tank is equal to or higher than a determination pressure set between the replenishment pressure, or the saturated vapor temperature of the fuel in the replenishment fuel tank and the fuel in the replenishment fuel tank A pressure reducing means for reducing the pressure of the fuel in the fuel tank when the temperature is equal to or higher than a determination temperature set between the saturated steam temperature obtained by applying the replenishment pressure to the saturated steam characteristics; Estimating the composition of the fuel in the fuel tank based on the pressure and temperature of the fuel in the fuel tank, estimating the saturated vapor characteristic of the fuel in the fuel tank based on the estimated fuel composition, Of the saturated vapor pressure of fuel in the replenishment fuel tank is estimated based on the saturated vapor characteristics of the estimated fuel and the ambient air temperature, and estimates the supply pressure on the basis of the estimated saturation vapor pressureThis is the gist.
[0012]
  According to the above configuration,When the pressure of the fuel in the fuel tank is equal to or higher than the judgment pressure set based on the saturated vapor pressure of the supplementary fuel tank and the supplementary pressure, or the temperature of the fuel in the fuel tank is saturated steam of the supplementary fuel tank When the temperature is equal to or higher than a determination temperature set based on the saturated steam temperature corresponding to the replenishment pressure, the pressure of the fuel in the fuel tank is reduced. Thereby, the effect according to the effect of the invention of the said Claim 1 can be show | played. On the other hand, even if the pressure of the fuel in the fuel tank is less than the replenishment pressure, the fuel tends to hardly flow into the fuel tank from the fuel tank for replenishment as the fuel pressure in the fuel tank approaches the replenishment pressure. . For this reason, even if the pressure of the fuel in the fuel tank is lower than the pressure of the fuel that is pressurized and replenished, there is a concern that it takes a long time to refuel the fuel tank. In this regard, in the above-described configuration, since the pressure of the fuel in the fuel tank is reduced based on the determination pressure or the determination temperature set with the above-described aspect, the above-described concerns can be preferably solved. It becomes like this.
[0023]
  Claim3The invention described in claim 1Or 2The fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine according to claim 1, wherein the decompression means is the fuel tank.Through coolingThe gist is to reduce the pressure of the fuel in the fuel tank.
[0024]
  According to the above configuration, the fuel pressure in the fuel tank is reduced by cooling the fuel tank. Incidentally, the pressure of the fluid stored in the hermetically sealed container tends to vary depending on the temperature of the fluid. Therefore, as in the above-described configuration, the fuel tank can also be cooled to make the above-mentioned claim 1.Or 2Effects according to the effects of the described invention can be obtained. Further, since the pressure of the fuel in the fuel tank can be reduced with a simple configuration such as cooling the fuel tank, a highly practical fuel supply apparatus can be provided.
[0025]
  Claim4The described invention is claimed.3In the fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine described above, the decompression means includes:As the cooling of the fuel tank, the gas phase fuel in the fuel tank is supplied to the internal combustion engine.The gist is that it is.
[0026]
  According to the above configuration, the fuel tank is cooled by supplying the gas-phase fuel in the fuel tank to the internal combustion engine. Incidentally, in the fuel tank of the fuel supply device, liquid phase liquefied gas fuel (liquid phase fuel) and gas phase liquefied gas fuel (gas phase fuel) are respectively stored in a saturated state. When the vapor phase fuel in the tank is consumed, an amount of liquid phase fuel corresponding to the amount of consumed vapor phase fuel is vaporized. At this time, the heat in the fuel tank is absorbed by the heat of vaporization when the liquid phase fuel is vaporized, and the pressure of the fuel tends to decrease with the temperature of the fuel in the fuel tank due to the action of the heat of vaporization. Therefore, as in the above configuration, the gas claim fuel is consumed in the fuel tank.3Effects according to the effects of the described invention can be obtained. Further, since the fuel tank is cooled by consuming the vapor phase fuel, the fuel tank can be cooled more accurately.
[0027]
  Claim5The described invention is claimed.3In the fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine described above, the decompression means includes:As the cooling of the fuel tank, a cooling device for cooling the fuel tank is driven.The gist is that it is.
[0028]
  According to the above configuration, the fuel tank is cooled by driving the cooling device for cooling the fuel tank. Thus, by cooling the fuel tank through the cooling device, the above claim is also claimed.3Effects according to the effects of the described invention can be obtained. Further, since the fuel tank is cooled through the cooling device, the fuel tank can be cooled more accurately.
[0029]
  Claim6The described invention is claimed.5The fuel supply device for a liquefied gas internal combustion engine according to claim 1, wherein the cooling device for cooling the fuel tank is provided.BeforeA vehicle equipped with an internal combustion enginesky ofThe gist is that it is a control device.
[0030]
  According to the said structure, the vehicle-mounted air conditioner with which the vehicle carrying an internal combustion engine is equipped is used as a cooling device for cooling a fuel tank. Thus, by cooling the fuel tank through the in-vehicle air conditioner, the above claims5Effects according to the effects of the described invention can be obtained. Moreover, since the vehicle-mounted air conditioner with which the vehicle is equipped is utilized, the enlargement of an apparatus can be suppressed suitably.
[0031]
  Claim7The described invention is claimed.3In the fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine described above, the decompression means includes:As the cooling of the fuel tank, the fuel returned to the fuel tank through the fuel injection mechanism is cooled.The gist is that it is.
[0032]
  According to the above configuration, the fuel returned to the fuel tank via the fuel injection mechanism is cooled, thereby cooling the fuel tank. In this way, the fuel tank is cooled by the fuel that is cooled and recirculated to the fuel tank.3Effects according to the effects of the described invention can be obtained. In addition, since the fuel tank can be cooled with a simple configuration such as cooling the fuel returned to the fuel tank, a highly practical fuel supply device can be provided.
[0033]
  Claim8The described invention is claimed.7In the fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine described above, the decompression means includes:As cooling of the fuel returned to the fuel tank, a cooling device for cooling the fuel is driven.The gist is that it is.
[0034]
  According to the above configuration, the fuel returned to the fuel tank is cooled by driving the cooling device for cooling the fuel returned to the fuel tank via the fuel injection mechanism. In this way, the above-mentioned claim can also be achieved by cooling the fuel returned to the fuel tank through the cooling device.7Effects according to the effects of the described invention can be obtained. Further, since the fuel returned to the fuel tank is cooled through the cooling device, the fuel can be cooled more accurately.
[0035]
  Claim9The described invention is claimed.8In the fuel supply apparatus for the liquefied gas internal combustion engine described,in frontCooling deviceSaidVehicle equipped with an internal combustion enginesky ofThe gist is that it is a control device.
[0036]
  According to the said structure, the vehicle-mounted air conditioner with which the vehicle carrying an internal combustion engine is equipped is used as a cooling device for cooling the fuel recirculated to a fuel tank. In this way, the above-mentioned claim can also be achieved by cooling the fuel returned to the fuel tank through the in-vehicle air conditioner.8Effects according to the effects of the described invention can be obtained. Moreover, since the vehicle-mounted air conditioner with which the vehicle is equipped is utilized, the enlargement of an apparatus can be suppressed suitably.
[0037]
  Claim10The described invention is claimed.3In the fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine described above, the decompression means includes:As the cooling of the fuel tank, the work amount of the fuel pump is reduced.The gist is that it is.
[0038]
  According to the above configuration, the fuel tank is cooled by reducing the work amount of the fuel pump. Incidentally, when the liquid phase fuel in the fuel tank is consumed, the liquid phase fuel stored in the fuel tank is changed according to the amount of consumed liquid phase fuel as in the case where the vapor phase fuel is consumed. As the fuel vaporizes, the heat in the fuel tank is absorbed by the heat of vaporization. However, since the liquid phase fuel has a higher density than the vapor phase fuel, when only the liquid phase fuel is consumed, the liquid phase fuel vaporizes in the fuel tank more than when the vapor phase fuel is consumed. When the amount is small, the cooling action of the fuel tank by the heat of vaporization tends to be small. For this reason, when the fuel recirculated to the fuel tank is at a high temperature due to the heat generated by driving the fuel pump or the heat from the internal combustion engine in the fuel injection mechanism, the fuel generated by vaporization of the liquid phase fuel The action of the temperature increase of the fuel tank by the high-temperature fuel recirculated becomes larger than the action of cooling the tank, and the temperature of the fuel in the fuel tank changes in the increasing direction. On the other hand, as the work of the fuel pump increases, the amount of heat generated by driving the fuel pump increases, so the temperature of the fuel pumped by the fuel pump and returned to the fuel tank tends to increase. Similarly, when the work amount of the fuel pump increases, the discharge amount of the liquid phase fuel from the fuel pump is increased, so that the fuel recirculated to the fuel tank through the fuel injection mechanism, that is, the fuel injection In the mechanism, the flow rate of the fuel that is recirculated to the fuel tank due to heat from the internal combustion engine is increased. Therefore, in the above configuration, by reducing the work amount of the fuel pump, heat generation of the fuel pump is suppressed, and the flow rate of the fuel returned to the fuel tank via the fuel injection mechanism is reduced. I also try to do it. Thereby, the cooling action of the fuel tank by vaporization of the liquid phase fuel is relatively enhanced, and the fuel tank can be cooled. Thus, the above-described configuration also provides the above claims.3Effects according to the effects of the described invention can be obtained. In addition, since the fuel tank can be cooled with a simple configuration such as reducing the amount of work of the fuel pump, a highly practical fuel supply device can be provided.
[0039]
  Claim11The described invention is claimed.3In the fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine described above, the decompression means includes:As the cooling of the fuel tank, the flow rate of the fuel recirculated from the downstream of the fuel injection mechanism to the fuel tank is reduced.The gist is that it is.
[0040]
  According to the above configuration, the fuel tank is cooled by reducing the flow rate of the fuel recirculated from the downstream of the fuel injection mechanism to the fuel tank. Incidentally, as the flow rate of the fuel returned to the fuel tank through the fuel injection mechanism, that is, the temperature of the fuel returned to the fuel tank due to the heat from the internal combustion engine in the fuel injection mechanism becomes high, the liquid phase fuel increases. Since the cooling action of the fuel tank due to vaporization becomes relatively small, the temperature of the fuel in the fuel tank rises. Therefore, in order to cool the fuel tank, it can be said that it is effective to reduce the flow rate of the fuel recirculated to the fuel tank through the fuel injection mechanism. Therefore, as described above, the above-mentioned claim can also be achieved by reducing the flow rate of the fuel recirculated to the fuel tank via the fuel injection mechanism.3Effects according to the effects of the described invention can be obtained. In addition, since the fuel tank can be cooled with a simple configuration in which the flow rate of the fuel returned to the fuel tank via the fuel injection mechanism is reduced, a highly practical fuel supply device is provided. Will be able to.
[0041]
  Claim12The described invention is claimed.11In the fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine described above, the decompression means includes:The flow rate of the liquid phase fuel supplied from the fuel tank to the fuel injection mechanism is reduced as the flow rate of the fuel recirculated from the downstream of the fuel injection mechanism to the fuel tank.The gist is that it is.
[0042]
  According to the above configuration, the flow rate of the liquid phase fuel supplied to the fuel injection mechanism is reduced, whereby the flow rate of the fuel recirculated from the downstream side of the fuel injection mechanism to the fuel tank is reduced. Incidentally, the flow rate of the fuel recirculated to the fuel tank via the fuel injection mechanism tends to change according to the flow rate of the liquid phase fuel supplied to the fuel injection mechanism. Therefore, as in the above-described configuration, the above-mentioned claim can also be achieved by reducing the flow rate of the fuel supplied to the fuel injection mechanism.11Effects according to the effects of the described invention can be obtained. Further, since the flow rate of the fuel returned to the fuel tank via the fuel injection mechanism can be reduced with a simple configuration such as reducing the flow rate of the fuel supplied to the fuel injection mechanism, A high fuel supply device can also be provided.
[0043]
  Claim13The described invention is claimed.12In the fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine, the decompression means includes a return path for circulating fuel that is returned to the fuel tank from downstream of the fuel injection mechanism, and the liquid pumped by the fuel pump. A detour path for returning the phase fuel from the upstream side of the fuel injection mechanism to the fuel tank, and a switching means for selectively activating any one of these fuel paths,As a reduction in the flow rate of the liquid phase fuel supplied to the fuel injection mechanism, the bypass path is activated through the switching means.The gist is that it is.
[0044]
  According to the above configuration, the depressurization means includes the recirculation path for circulating the fuel recirculated from the downstream of the fuel injection mechanism to the fuel tank, and the liquid phase fuel pumped by the fuel pump from the upstream of the fuel injection mechanism. And a detour path for recirculating the fuel and switching means for selectively activating any one of these fuel paths. Then, the flow of the liquid phase fuel supplied to the fuel injection mechanism is reduced by making the detour path active through the switching means. Incidentally, when the bypass path is activated, only the amount of the liquid phase fuel pumped by the fuel pump that is injected and supplied to the internal combustion engine by the fuel injection mechanism is supplied to the fuel injection mechanism. The fuel is returned to the fuel tank without being supplied to the fuel injection mechanism. Accordingly, the flow rate of the fuel recirculated to the fuel tank through the fuel injection mechanism is set to “0”. Therefore, as described above, the detour path for returning the fuel pumped by the fuel pump from the upstream side of the fuel injection mechanism to the fuel tank is also activated.12Effects according to the effects of the described invention can be obtained. In addition, the flow rate of the fuel supplied to the fuel injection mechanism can be reduced with a simple configuration in which the fuel pumped by the fuel pump is returned to the fuel tank via the detour path. A high fuel supply device can also be provided.
[0045]
  Claim14The described invention is claimed.12In the fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine described above, the decompression means includes:As a reduction in the flow rate of the liquid phase fuel supplied to the fuel injection mechanism, the discharge amount of the fuel pump is reduced.The gist is that it is.
[0046]
  According to the above configuration, the flow rate of the liquid phase fuel supplied to the fuel injection mechanism is reduced by reducing the discharge amount of the liquid phase fuel from the fuel pump. Incidentally, the flow rate of the liquid phase fuel supplied to the fuel injection mechanism tends to change according to the discharge amount of the liquid phase fuel by the fuel pump. Therefore, as in the above configuration, the above claim can also be achieved by reducing the amount of liquid phase fuel discharged by the fuel pump.12Effects according to the effects of the described invention can be obtained. In addition, since the flow rate of the fuel supplied into the fuel injection mechanism can be reduced with a simple configuration such as reducing the discharge amount of the liquid phase fuel by the fuel pump, a highly practical fuel supply device is provided. Will also be able to provide.
[0047]
  Claim15The described invention is claimed.14In the fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine described above, the decompression means includes:As a reduction in the discharge amount of the fuel pump, the pressure of the fuel in the fuel injection mechanism is increased.The gist is that it is.
[0048]
  According to the above configuration, the discharge amount of the liquid phase fuel by the fuel pump is reduced by increasing the pressure of the fuel in the fuel injection mechanism. Incidentally, the discharge amount of the liquid phase fuel by the fuel pump tends to change according to the pressure of the fuel in the fuel injection mechanism.
That is, as the pressure of the fuel in the fuel injection mechanism increases, the pressure difference before and after the fuel pump increases, so that when the work amount of the fuel pump is constant, the discharge amount of the liquid phase fuel decreases. Therefore, as in the above-described configuration, the above-mentioned claim can also be achieved by increasing the pressure of the fuel in the fuel injection mechanism.14Effects according to the effects of the described invention can be obtained. Also, since the discharge amount of the liquid phase fuel by the fuel pump can be reduced with a simple configuration such as increasing the pressure of the fuel in the fuel injection mechanism, a highly practical fuel supply device is provided. Will be able to.
[0049]
  Claim16The described invention is claimed.15In the fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine, the pressure reducing means is provided in a return path for returning the fuel in the fuel injection mechanism from the downstream of the fuel injection mechanism to the fuel tank. Equipped with a variable pressure mechanism that makes the fuel pressure variable,As the pressure increase of the fuel in the fuel injection mechanism, the pressure regulation set value of the variable pressure mechanism is changed to the increase side.The gist is that it is.
[0050]
  According to the above configuration, the variable pressure mechanism is provided in the recirculation path for recirculating the fuel in the fuel injection mechanism from the downstream of the fuel injection mechanism to the fuel tank, and makes the fuel pressure in the fuel injection mechanism variable. By changing the pressure adjustment set value to a higher value, the pressure of the fuel in the fuel injection mechanism is increased. Incidentally, when the pressure of the fuel in the fuel injection mechanism is regulated through the pressure regulation mechanism, the pressure of the fuel in the fuel injection mechanism is maintained at a value corresponding to the pressure regulation set value of the pressure regulation mechanism. Therefore, as in the above configuration, the pressure adjustment set value of the adjustable pressure mechanism is changed to a higher value.15Effects according to the effects of the described invention can be obtained. In addition, since the pressure of the fuel in the fuel injection mechanism can be increased with a simple configuration in which the pressure adjustment set value of the variable pressure mechanism is changed to a higher value, a highly practical fuel supply device Will also be able to provide.
[0051]
  Claim17The described invention is claimed.10-16In the fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine according to any one of the above, when the pressure of the fuel in the fuel injection mechanism is less than the saturated vapor pressure of the fuel, the pressure of the fuel in the fuel tank The gist is to suspend the process for reducing the pressure.
[0052]
  According to the above configuration, when the pressure of the fuel in the fuel injection mechanism is lower than the saturated vapor pressure of the fuel, the process for reducing the pressure of the fuel in the fuel tank is interrupted. That is,
・ Claim10In the described invention, the process of reducing the work of the fuel pump is interrupted.
・ Claim11In the described invention, the process of reducing the flow rate of the fuel recirculated from the downstream of the fuel injection mechanism to the fuel tank is interrupted.
・ Claim12In the described invention, the process of reducing the flow rate of the liquid phase fuel supplied to the fuel injection mechanism is interrupted.
・ Claim13In the described invention, the process of making the bypass path active is interrupted (the return path is made active and the bypass path is made inactive).
・ Claim14In the described invention, the process of reducing the discharge amount of the liquid phase fuel by the fuel pump is interrupted.
・ Claim15In the described invention, the process of increasing the pressure of the fuel in the fuel injection mechanism is interrupted.
・ Claim16In the described invention, the process of changing the pressure adjustment set value of the adjustable pressure mechanism to a higher value is interrupted.
As described above, the above processes are interrupted. Incidentally, when the pressure of the fuel in the fuel injection mechanism is lower than the saturated vapor pressure of the fuel, the low density fuel including vaporized fuel (vapor) generated in the fuel injection mechanism is supplied to the internal combustion engine. Thus, it may be considered that the drivability deteriorates. On the other hand, a process for reducing the pressure of the fuel in the fuel tank, that is,
・ Process to reduce the work of the fuel pump (claims)10).
A process for reducing the flow rate of the fuel returned to the fuel tank via the fuel injection mechanism (claim)11-16).
When each process is performed, the amount of fuel recirculated to the fuel tank via the fuel injection mechanism is less than when the above processes are not performed. It can be said that the cooling effect is reduced. Therefore, in the above configuration, when it is estimated that the fuel in the fuel injection mechanism is vaporized, the above processes are interrupted, that is, the flow rate of the liquid phase fuel supplied into the fuel injection mechanism by the fuel pump is increased. Thus, the cooling action of the fuel injection mechanism by the same liquid phase fuel is enhanced and the vaporization of the fuel is suppressed. As a result, the liquid phase state of the fuel in the fuel injection mechanism is maintained, so that the pressure of the fuel in the fuel tank can be reduced while suitably avoiding the deterioration of the operability of the internal combustion engine. Become.
[0053]
  Claim18The described invention is claimed.10-16In the fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine according to any one of the above, when the pressure of the fuel in the fuel injection mechanism is less than the saturated vapor pressure of the fuel, the pressure of the fuel in the fuel tank The main point is to loosen the degree of decompression with respect to.
[0054]
  According to the above configuration, when the pressure of the fuel in the fuel injection mechanism is less than the saturated vapor pressure of the fuel, the degree of pressure reduction relative to the pressure of the fuel in the fuel tank is relaxed. That is,
・ Claim10In the described invention, the work of the fuel pump is increased.
・ Claim11In the described invention, the flow rate of the fuel returned to the fuel tank from the downstream side of the fuel injection mechanism is increased.
・ Claim12In the described invention, the flow rate of the liquid phase fuel supplied to the fuel injection mechanism is increased.
・ Claim13In the described invention, the return path is made active and the detour path is made inactive.
・ Claim14In the described invention, the discharge amount of the liquid phase fuel by the fuel pump is increased.
・ Claim15In the described invention, the pressure of the fuel in the fuel injection mechanism is reduced.
・ Claim16In the described invention, the pressure regulation setting value of the adjustable pressure mechanism is changed to a lower value.
Each process is performed. Thus, in the above configuration, when it is estimated that the fuel in the fuel injection mechanism is vaporized, the liquid phase fuel pumped by the fuel pump is relaxed by relaxing the pressure reduction degree of the fuel in the fuel tank. Thus, the cooling effect of the fuel injection mechanism is enhanced. Even with such a configuration, the above claims17Effects according to the effects of the described invention can be obtained.
[0055]
  Claim19The described invention is claimed.17Or18The fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine according to claim 1, wherein the decompression means is disposed in the fuel tank.ofSaturated steam characteristics of fuelWhenThe temperature of the fuel in the fuel injection mechanismBased onThe gist is to estimate the saturated vapor pressure of the fuel in the fuel injection mechanism.
[0056]
According to the above configuration, the saturated vapor pressure of the fuel in the fuel injection mechanism is estimated from the saturated vapor characteristic of the fuel stored in the fuel tank and the temperature of the fuel in the fuel injection mechanism. Incidentally, the saturated vapor pressure of the fuel tends to increase as the temperature of the fuel increases, and the relationship between the saturated vapor pressure and the temperature can be grasped through the saturated vapor characteristic (saturated vapor curve) of the fuel. Therefore, by estimating the saturated vapor pressure of the fuel in the fuel injection mechanism with the above-described aspect, it becomes possible to grasp an appropriate saturated vapor pressure corresponding to the temperature variation of the fuel.
[0059]
  Claim20The described invention is claimed.19In the fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine described above, the decompression means sets a pressure obtained by taking a predetermined pressure into the estimated saturated steam pressure as a saturated steam pressure of the fuel in the fuel injection mechanism. It is a summary.
[0060]
According to the above configuration, the pressure obtained by taking a predetermined pressure into the estimated saturated steam pressure (pressure higher than the saturated steam pressure) is set as the saturated steam pressure of the fuel in the fuel injection mechanism. Incidentally, it is conceivable that the saturated steam pressure estimated through the saturated steam characteristics and temperature of the fuel includes some errors. For example, when the estimated saturated vapor pressure is lower than the original saturated vapor pressure, the fuel pressure in the fuel injection mechanism is less than the original saturated vapor pressure, that is, the liquid in the fuel injection mechanism Although the vaporization of the phase fuel has occurred, the fuel pressure in the fuel injection mechanism is equal to or higher than the estimated saturated vapor pressure, so that the process for suppressing the vaporization of the fuel is not performed. I might be impressed. Therefore, in the above configuration, the estimated saturated steam pressure includes an error by setting the pressure obtained by taking a predetermined pressure into the estimated saturated steam pressure as the saturated steam pressure of the fuel in the fuel injection mechanism. Even if it is, it is made not to become a value lower than the original saturated steam pressure. As a result, the above-mentioned concern is solved, and it is possible to more suitably avoid the deterioration of the operability of the internal combustion engine due to the injection and supply of the fuel containing the vaporized fuel.
[0061]
According to a twenty-first aspect of the present invention, liquid phase fuel stored in a fuel tank in a saturated state is pumped by a fuel pump, and the pumped liquid phase fuel is injected and supplied to an internal combustion engine by a fuel injection mechanism. In a fuel supply system for a liquefied gas internal combustion engine that recirculates fuel in an injection mechanism from the downstream of the fuel injection mechanism to the fuel tank, the pressure of the fuel in the fuel tank is increased from an external replenishment fuel tank Applying the supply pressure to the saturated vapor characteristic of the fuel in the fuel tank when the temperature of the fuel in the fuel tank is equal to or higher than the supply pressure that is the pressure of the fuel supplied to the fuel tank A pressure reducing means for reducing the pressure of the fuel in the fuel tank when the temperature is equal to or higher than a saturated vapor temperature obtained by the fuel tank; Depressurizing the pressure of the fuel in the tank, as the cooling of the fuel tank, and summarized in that for driving the cooling device for cooling the fuel tank.
According to a twenty-second aspect of the present invention, a liquid phase fuel stored in a fuel tank in a saturated state is pumped by a fuel pump, and the pumped liquid phase fuel is injected and supplied to an internal combustion engine by a fuel injection mechanism. In a fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine that recirculates fuel in an injection mechanism from the downstream of the fuel injection mechanism to the fuel tank, the pressure of the fuel in the fuel tank is stored in an external replenishment fuel tank When the pressure is equal to or higher than a determination pressure set between a saturated vapor pressure of fuel and a supply pressure that is pressurized and supplied to the fuel tank from the supply fuel tank, or in the fuel tank Is obtained by applying the replenishment pressure to the saturated vapor temperature of the fuel in the replenishment fuel tank and the saturated vapor characteristic of the fuel in the replenishment fuel tank. A depressurizing means for depressurizing the pressure of the fuel in the fuel tank when the temperature is equal to or higher than a determination temperature set between the sum steam temperature, and the depressurizing means is configured to reduce the fuel in the fuel tank through cooling the fuel tank The gist is to drive the cooling device for cooling the fuel tank as the fuel tank is cooled by reducing the pressure.
A twenty-third aspect of the present invention is the fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine according to the twenty-first or twenty-second aspect, wherein the cooling device is an air conditioner for a vehicle on which the internal combustion engine is mounted.
According to a twenty-fourth aspect of the present invention, liquid phase fuel stored in a fuel tank in a saturated state is pumped by a fuel pump, and the pumped liquid phase fuel is injected and supplied to an internal combustion engine by a fuel injection mechanism. In a fuel supply system for a liquefied gas internal combustion engine that recirculates fuel in an injection mechanism from the downstream of the fuel injection mechanism to the fuel tank, the pressure of the fuel in the fuel tank is increased from an external replenishment fuel tank Applying the supply pressure to the saturated vapor characteristic of the fuel in the fuel tank when the temperature of the fuel in the fuel tank is equal to or higher than the supply pressure that is the pressure of the fuel supplied to the fuel tank A pressure reducing means for reducing the pressure of the fuel in the fuel tank when the temperature is equal to or higher than a saturated vapor temperature obtained by the fuel tank; Depressurizing the pressure of the fuel in the tank, as the cooling of the fuel tank, and summarized in that for cooling the fuel is returned to the fuel tank through the fuel injection mechanism.
According to a twenty-fifth aspect of the invention, liquid phase fuel stored in a fuel tank in a saturated state is pumped by a fuel pump, and the pumped liquid phase fuel is injected and supplied to an internal combustion engine by a fuel injection mechanism. In a fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine that recirculates fuel in an injection mechanism from the downstream of the fuel injection mechanism to the fuel tank, the pressure of the fuel in the fuel tank is stored in an external replenishment fuel tank When the pressure is equal to or higher than a determination pressure set between a saturated vapor pressure of fuel and a supply pressure that is pressurized and supplied to the fuel tank from the supply fuel tank, or in the fuel tank Is obtained by applying the replenishment pressure to the saturated vapor temperature of the fuel in the replenishment fuel tank and the saturated vapor characteristic of the fuel in the replenishment fuel tank. A depressurizing means for depressurizing the pressure of the fuel in the fuel tank when the temperature is equal to or higher than a determination temperature set between the sum steam temperature, and the depressurizing means is configured to reduce the fuel in the fuel tank through cooling the fuel tank The gist is to reduce the pressure and to cool the fuel tank by cooling the fuel returned to the fuel tank via the fuel injection mechanism.
The invention as set forth in claim 26 is the fuel supply device for a liquefied gas internal combustion engine according to claim 24 or 25, wherein the pressure reducing means cools the fuel as cooling of the fuel recirculated to the fuel tank. The gist of this is to drive.
The gist of a twenty-seventh aspect of the invention is the fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine according to the twenty-sixth aspect, wherein the cooling device is an air conditioner for a vehicle on which the internal combustion engine is mounted.
In the invention described in claim 28, the liquid phase fuel stored in the fuel tank in a saturated state is pumped by a fuel pump, and the pumped liquid phase fuel is injected and supplied to the internal combustion engine by a fuel injection mechanism. In a fuel supply system for a liquefied gas internal combustion engine that recirculates fuel in an injection mechanism from the downstream of the fuel injection mechanism to the fuel tank, the pressure of the fuel in the fuel tank is increased from an external replenishment fuel tank Applying the supply pressure to the saturated vapor characteristic of the fuel in the fuel tank when the temperature of the fuel in the fuel tank is equal to or higher than the supply pressure that is the pressure of the fuel supplied to the fuel tank A pressure reducing means for reducing the pressure of the fuel in the fuel tank when the temperature is equal to or higher than a saturated vapor temperature obtained by the fuel tank; Depressurizing the pressure of the fuel in the tank, as the cooling of the fuel tank, and the gist to carry out reduction of the workload of the fuel pump.
According to a twenty-ninth aspect of the present invention, a liquid phase fuel stored in a fuel tank in a saturated state is pumped by a fuel pump, and the pumped liquid phase fuel is injected and supplied to an internal combustion engine by a fuel injection mechanism. In a fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine that recirculates fuel in an injection mechanism from the downstream of the fuel injection mechanism to the fuel tank, the pressure of the fuel in the fuel tank is stored in an external replenishment fuel tank When the pressure is equal to or higher than a determination pressure set between a saturated vapor pressure of fuel and a supply pressure that is pressurized and supplied to the fuel tank from the supply fuel tank, or in the fuel tank Is obtained by applying the replenishment pressure to the saturated vapor temperature of the fuel in the replenishment fuel tank and the saturated vapor characteristic of the fuel in the replenishment fuel tank. A depressurizing means for depressurizing the pressure of the fuel in the fuel tank when the temperature is equal to or higher than a determination temperature set between the sum steam temperature, and the depressurizing means is configured to reduce the fuel in the fuel tank through cooling the fuel tank. The gist is to reduce the work amount of the fuel pump as the cooling of the fuel tank by reducing the pressure.
According to a thirty-third aspect of the present invention, a liquid phase fuel stored in a fuel tank in a saturated state is pumped by a fuel pump, and the pumped liquid phase fuel is injected and supplied to an internal combustion engine by a fuel injection mechanism. In a fuel supply system for a liquefied gas internal combustion engine that recirculates fuel in an injection mechanism from the downstream of the fuel injection mechanism to the fuel tank, the pressure of the fuel in the fuel tank is increased from an external replenishment fuel tank Applying the supply pressure to the saturated vapor characteristic of the fuel in the fuel tank when the temperature of the fuel in the fuel tank is equal to or higher than the supply pressure that is the pressure of the fuel supplied to the fuel tank A pressure reducing means for reducing the pressure of the fuel in the fuel tank when the temperature is equal to or higher than a saturated vapor temperature obtained by the fuel tank; Depressurizing the pressure of the fuel in the tank, it said as the cooling of the fuel tank, and a gist that the flow rate reduction of the fuel is returned from the downstream to the fuel tank of the fuel injection mechanism.
According to a thirty-first aspect of the present invention, liquid phase fuel stored in a fuel tank in a saturated state is pumped by a fuel pump, and the pumped liquid phase fuel is injected and supplied to an internal combustion engine by a fuel injection mechanism. In a fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine that recirculates fuel in an injection mechanism from the downstream of the fuel injection mechanism to the fuel tank, the pressure of the fuel in the fuel tank is stored in an external replenishment fuel tank When the pressure is equal to or higher than a determination pressure set between a saturated vapor pressure of fuel and a supply pressure that is pressurized and supplied to the fuel tank from the supply fuel tank, or in the fuel tank Is obtained by applying the replenishment pressure to the saturated vapor temperature of the fuel in the replenishment fuel tank and the saturated vapor characteristic of the fuel in the replenishment fuel tank. A depressurizing means for depressurizing the pressure of the fuel in the fuel tank when the temperature is equal to or higher than a determination temperature set between the sum steam temperature, and the depressurizing means is configured to reduce the fuel in the fuel tank through cooling the fuel tank. As the cooling of the fuel tank by reducing the pressure The gist is to reduce the flow rate of the fuel recirculated from the downstream of the fuel injection mechanism to the fuel tank.
A thirty-second aspect of the present invention is the fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine according to the thirty-third or thirty-first aspect, wherein the pressure reducing means reduces the flow rate of fuel recirculated from the downstream of the fuel injection mechanism to the fuel tank. As a gist, the flow rate of the liquid phase fuel supplied from the fuel tank to the fuel injection mechanism is reduced.
A 33rd aspect of the present invention is the fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine according to the 32nd aspect, wherein the pressure reducing means is a recirculation for circulating the fuel recirculated from the downstream of the fuel injection mechanism to the fuel tank. A path, a detour path for returning the liquid-phase fuel pumped by the fuel pump from the upstream side of the fuel injection mechanism to the fuel tank, and switching means for selectively making any one of these fuel paths active In order to reduce the flow rate of the liquid phase fuel supplied to the fuel injection mechanism, the detour path is activated through the switching means.
A 34th aspect of the present invention is the fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine according to the 32nd aspect of the present invention, wherein the pressure reducing means is configured to reduce the flow rate of the liquid phase fuel supplied to the fuel injection mechanism. The gist is to reduce the discharge amount.
A thirty-fifth aspect of the present invention is the fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine according to the thirty-fourth aspect, wherein the pressure reducing means increases the pressure of the fuel in the fuel injection mechanism as a decrease in the discharge amount of the fuel pump. The gist is to apply pressure.
A thirty-sixth aspect of the present invention is the fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine according to the thirty-fifth aspect, wherein the pressure reducing means recirculates fuel in the fuel injection mechanism from the downstream of the fuel injection mechanism to the fuel tank. For adjusting the pressure of the fuel in the fuel injection mechanism as a pressure increase of the fuel in the fuel injection mechanism. The gist is to change the set value to the increase side.
A thirty-seventh aspect of the present invention is the fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine according to any one of the twenty-eighth to thirty-sixth aspects, wherein the pressure reducing means is configured so that the fuel pressure in the fuel injection mechanism is a saturated vapor pressure of the same fuel. When it is less than the above, the gist is to interrupt the process of reducing the pressure of the fuel in the fuel tank.
A 38th aspect of the present invention is the fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine according to any of the 28th to 36th aspects of the present invention, wherein the pressure reducing means is configured so that the fuel pressure in the fuel injection mechanism is equal to a saturated vapor pressure of the same fuel. When the ratio is less than 1, the gist is to loosen the degree of pressure reduction with respect to the pressure of the fuel in the fuel tank.
A 39th aspect of the present invention is the fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine according to the 37th or 38th aspect, wherein the decompression means includes a saturated vapor characteristic of the fuel in the fuel tank and the fuel in the fuel injection mechanism. The gist is to estimate the saturated vapor pressure of the fuel in the fuel injection mechanism based on the temperature.
A 40th aspect of the present invention is the fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine according to the 39th aspect, wherein the decompression means supplies a pressure obtained by taking a predetermined pressure into the estimated saturated steam pressure. The gist is to set the saturated vapor pressure of the fuel inside.
The invention as set forth in claim 41 is the fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine according to any of claims 21 to 40, wherein the pressure reducing means is based on the pressure and temperature of the fuel in the fuel tank. The gist is to estimate the composition of the fuel in the fuel tank and to estimate the saturated vapor characteristic of the fuel in the fuel tank based on the estimated fuel composition.
A fuel supply device for a liquefied gas internal combustion engine according to any one of claims 21 to 41, wherein the fuel for replenishment is based on a saturated vapor characteristic of the fuel in the fuel tank and an outside air temperature. The gist is to estimate the saturated vapor pressure of the fuel in the tank and to estimate the replenishment pressure based on the estimated saturated vapor pressure.
The invention as set forth in claim 43 is the fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine according to claim 2, 22, 25, 29, or 31, and the saturated vapor pressure of fuel in the fuel tank for replenishment, and to the fuel tank In addition to the fuel in the fuel tank for replenishment The pressure obtained by adding a predetermined pressure smaller than the applied pressure at the time of replenishment is used as the judgment pressure, and the temperature obtained by applying the judgment pressure to the saturated vapor characteristic of the fuel in the fuel tank for replenishment As the determination temperature, the depressurization means reduces the pressure based on the comparison result between the fuel pressure in the fuel tank and the determination pressure, or the comparison result between the fuel pressure in the fuel tank and the determination temperature. The gist is to reduce the pressure based on the above.
A 44th aspect of the present invention is the fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine according to any one of the 1st to 43rd aspects, wherein the decompression means includes a saturated vapor pressure of fuel in the replenishment fuel tank, and the fuel. The gist is to calculate the replenishment pressure by adding the replenishment pressure applied to the fuel in the replenishment fuel tank when replenishing the fuel to the tank.
[0063]
  Claim45The invention described in claims 1 to44In the fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine according to any one of the above, the liquefied gas internal combustion engine is a liquefied petroleum gas internal combustion engine using liquefied petroleum gas as a fuel.
[0064]
  According to the said structure, it is said claim 1 with respect to the liquefied petroleum gas internal combustion engine which uses liquefied petroleum gas as a fuel.44The invention described in any of the above is applied. Incidentally, there is a particular concern in vehicles equipped with a liquefied petroleum gas internal combustion engine that fuel cannot be replenished to the fuel tank due to an increase in the pressure of the fuel accompanying an increase in the temperature of the fuel in the fuel tank. Therefore, as in the above-described configuration, the fuel supply device for an internal combustion engine using liquefied petroleum gas as a fuel has the above claims 1 to 1.44By applying the invention described in any of the above, the above-mentioned concerns can be solved and the practicality of the internal combustion engine using liquefied petroleum gas as fuel can be made higher.
[0065]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(First embodiment)
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The fuel supply device for a liquefied gas internal combustion engine according to this embodiment is a fuel supply device that supplies LPG to an internal combustion engine (LPG engine) that uses liquefied petroleum gas (LPG) as a fuel. And the thing which has butane as a main component is used.
[0066]
First, with reference to FIG. 1, the outline | summary is demonstrated about the fuel supply apparatus of the internal combustion engine concerning the embodiment. 1 shows an internal combustion engine 1 that is driven by using combustion energy of an air-fuel mixture as an output, a fuel supply device 3 that supplies fuel to the engine 1, and an electronic device that comprehensively controls the internal combustion engine 1 and the fuel supply device 3. The relationship of the control apparatus (ECU) 5 is typically shown.
[0067]
As shown in FIG. 1, the internal combustion engine 1 is disposed on a cylinder block 11, a plurality of cylinders 12 provided in the cylinder block 11 and combusting an air-fuel mixture therein, and above the plurality of cylinders 12. A cylinder head 13 is provided.
[0068]
Here, a water jacket 12a is provided around the cylinder 12, and the cylinder 12 and the cylinder head 13 are cooled by the cooling water circulating through the water jacket 12a. Also, in the cylinder 12, a piston 16 connected to a crankshaft 14 that is an output shaft of the internal combustion engine 1 via a connecting rod 15 is accommodated so as to be able to reciprocate. The piston 16 and the cylinder head 13 are connected to each other. Combustion of the air-fuel mixture is performed in the combustion chamber 17 which is opposed. The combustion chamber 17 is connected to an intake passage 24 having an air cleaner 21, a throttle valve 22, a surge tank 23, and the like, and an exhaust passage 26 having a catalyst device 25. A liquid phase fuel injector LIN provided in the fuel supply device 3. In addition, fuel is supplied to the intake passage 24 through the gas-phase fuel injector GIN.
[0069]
Next, the configuration of the fuel supply device 3 will be described with reference to FIG. FIG. 2 schematically shows a detailed configuration of the fuel supply device 3 shown in FIG. 1 and a relationship between the fuel supply device 3 and the ECU 5.
[0070]
As shown in FIG. 2, the fuel supply device 3 includes a liquid-phase fuel supply system 3L that supplies liquid-phase fuel in a fuel tank 31 disposed in a trunk room of a vehicle (not shown) to the intake passage 24, and the fuel. The gas-phase fuel supply system 3 </ b> G is configured to supply gas-phase fuel in the tank 31 to the surge tank 23. Note that the decompression means includes the gas-phase fuel supply system 3G.
[0071]
In the liquid phase fuel supply system 3L, the liquid phase fuel stored in the fuel tank 31 is pumped by the fuel pump 32 to the liquid phase fuel supply path Rd1 provided with the fuel filter 33. The pumped liquid-phase fuel is supplied to a delivery pipe 35 constituting the fuel injection mechanism 34 together with the liquid-phase fuel injector LIN, and the liquid-phase fuel injector LIN is opened in response to a signal from the ECU 5. An injection is supplied to the intake passage 24. The fuel remaining in the delivery pipe 35 is returned to the fuel tank 31 via a return path Rd2 connecting the downstream side of the delivery pipe 35 and the fuel tank 31. The fuel pressure in the delivery pipe 35 (fuel injection mechanism 34) is maintained at a predetermined adjustment set value through the pressure regulator 36 provided in the return path Rd2.
[0072]
On the other hand, in the gas-phase fuel supply system 3G, the gas-phase fuel staying in the fuel tank 31 is supplied to the gas-phase fuel injector GIN via the gas-phase fuel supply path Rd3, and the gas-phase fuel injector GIN Is opened in response to a signal from the ECU 5 and supplied to the surge tank 23 by injection. In the present embodiment, during operation of the internal combustion engine 1, fuel is basically supplied by the liquid phase fuel injector LIN, and when a predetermined condition is satisfied, the gas is supplied to the liquid phase fuel injector LIN. The fuel is supplied by the phase fuel injector GIN.
[0073]
Further, the fuel supply device 3 is provided with a detection system 6 including an outside air temperature sensor 61, a tank temperature sensor 62 for detecting the state of fuel in the fuel tank 31, and a tank pressure sensor 63. Incidentally, the outside air temperature sensor 61 is the outside air temperature (outside air temperature THatm), the tank temperature sensor 62 is the fuel temperature in the fuel tank 31 (fuel tank temperature THtk), and the tank pressure sensor 63 is the fuel inside the fuel tank 31. The pressure (fuel tank pressure Ptk) is detected. Data detected by each of the sensors 61 to 63 is input to the ECU 5, and the ECU 5 performs the following vapor phase fuel injector driving process based on the input detection data.
[0074]
Next, the driving process of the gas phase fuel injector will be described with reference to FIGS. Note that this process is repeatedly performed with a predetermined time as a cycle.
As shown in FIG. 3, in this process, data (outside air temperature THatm, fuel tank temperature THtk, fuel tank pressure Ptk) detected by the sensors 61 to 63 are first read (step S101). Next, the propane ratio R in the fuel (LPG) stored in the fuel tank 31 is estimated by applying the fuel tank temperature THtk and the fuel tank pressure Ptk to the propane ratio map shown in FIG. 4 (step S102). . Then, the estimated propane ratio R is calculated from the following saturated vapor pressure calculation formula
Figure 0003927459
As shown in FIG. 5, the saturation vapor pressure curve of LPG corresponding to the propane ratio R is determined (step S103). In the saturated vapor pressure calculation formula [1], “P” is the saturated vapor pressure of LPG (kg / cm2), “T” indicates the temperature of LPG, and “R” indicates the ratio of propane in LPG.
[0075]
Next, from the calculated saturated vapor pressure curve and the outside air temperature THatm, a fuel tank (a stand) for refueling a vehicle using LPG as a fuel such as a vehicle equipped with the internal combustion engine 1 as a fuel. The saturated vapor pressure (stand saturated vapor pressure Psvst) of the fuel stored in the fuel tank) is estimated (step S104). Then, when refueling from the stand fuel tank to the fuel tank (fuel tank 31) of the vehicle at the refueling stand, a refueling pressure Pca (pressurizing pressure) which is a predetermined pressure applied to the fuel in the stand fuel tank is set. By adding to the stand saturated vapor pressure Psvst, a stand refueling pressure Pst (replenishment pressure) that is the pressure of the fuel to which the predetermined pressure is applied (the pressure of the fuel replenished to the fuel tank 31) is calculated (step S105). ). That is, as shown in FIG. 6, the stand saturated steam pressure Psvst is estimated through the saturated steam pressure curve of the propane ratio R and the outside air temperature THatm, and the following equation:
Pst ← Psvst + Pca ... [2]
From this, the stand oil supply pressure Pst is calculated.
[0076]
Then, it is determined whether or not the fuel pressure in the fuel tank 31 (fuel tank pressure Ptk) is equal to or higher than the calculated stand refueling pressure Pst (step S106). When the fuel tank pressure Ptk is equal to or higher than the stand fuel supply pressure Pst (step S106: Yes), gas phase fuel is supplied by the gas phase fuel injector GIN (step S107), and when the fuel tank pressure Ptk is not equal to or higher than the stand fuel supply pressure Pst. The supply of only liquid phase fuel is continued (step S106: No).
[0077]
As described above, according to the driving process of the gas phase fuel injector, when the fuel tank pressure Ptk is equal to or higher than the stand refueling pressure Pst, that is, when the fuel tank 31 cannot be refueled at the refueling stand, Gas phase fuel is supplied by the phase fuel injector GIN.
[0078]
By the way, in the fuel return type fuel circulation system in which the fuel pumped by the fuel pump 32 is returned to the fuel tank 31 via the fuel injection mechanism 34 as in the fuel supply device 3 of the present embodiment, the delivery is performed. Since the fuel in the pipe 35 (fuel injection mechanism 34) receives heat from the combustion chamber 17 and the like and becomes high temperature and is returned to the fuel tank 31, the pressure rises as the temperature of the fuel in the fuel tank 31 rises. Show a tendency to When the pressure of the fuel is equal to or higher than the pressure of the fuel supplied to the fuel tank 31 at the fueling station (the pressure of the fuel to which a predetermined pressure is applied when the fuel tank 31 is supplied), The fuel tank 31 cannot be refueled.
[0079]
Therefore, in the present embodiment, the fuel tank pressure Ptk is monitored, and when the pressure Ptk is equal to or higher than the stand fuel supply pressure Pst, the gas phase fuel in the fuel tank 31 is consumed, so that the liquid tank 31 The vaporization of phase fuel is promoted. As a result, the pressure of the fuel decreases with the temperature of the fuel in the fuel tank 31 through the heat of vaporization when the liquid phase fuel is vaporized.
[0080]
Next, with reference to FIG. 7, an example of the supply mode of the vapor phase fuel by the driving process of the vapor phase fuel injector (FIG. 3) will be described.
For example, if it is detected at time t71 that the fuel tank pressure Ptk is equal to or higher than the stand refueling pressure Pst, the gas-phase fuel is supplied by the gas-phase fuel injector GIN (FIGS. 7A and 7B). ). As a result, when the gas-phase fuel is not supplied, the fuel tank pressure Ptk estimated to increase, for example, in the manner indicated by the one-dot chain line, decreases as indicated by the solid line (FIG. 7 ( a)). If it is detected at time t72 that the fuel tank pressure Ptk has become less than the stand refueling pressure Pst, the supply of the vapor phase fuel is stopped (FIGS. 7A and 7B).
[0081]
As described above in detail, according to the fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine according to the first embodiment, the excellent effects listed below can be obtained.
(1) In the present embodiment, when the fuel pressure in the fuel tank 31 (fuel tank pressure Ptk) is equal to or higher than the stand fuel supply pressure Pst, the gas phase fuel in the fuel tank 31 is supplied to the internal combustion engine 1. The fuel tank pressure Ptk is reduced. Thereby, the state of the fuel tank 31 can be suitably maintained in a state where fuel can be supplied at the fueling station.
[0082]
(2) In the present embodiment, the stand oil supply pressure Pst is calculated in the following manner. That is,
The saturated vapor pressure (stand saturated vapor pressure Psvst) of the fuel stored in the fuel tank (stand fuel tank) of the fueling station is estimated from the saturated vapor pressure curve of the fuel in the fuel tank 31 and the outside air temperature THatm.
The stand oil supply pressure Pst is calculated by adding the stand saturated steam pressure Psvst and a predetermined pressure (pressurization pressure Pca) applied to the fuel in the stand fuel tank during refueling.
In this manner, the stand oil supply pressure Pst is calculated. Incidentally, the fuel in the fuel tank 31 and the fuel in the stand fuel tank generally exhibit substantially the same saturated vapor characteristics, and the temperature of the fuel stored in the stand fuel tank basically depends on the outside air temperature. Tend to. On the other hand, the pressure of the fuel that is pressurized and supplied from the stand fuel tank 31 to the fuel tank 31 (stand refueling pressure pst) is basically added to the fuel in the stand fuel tank at the time of refueling with respect to the stand saturated vapor pressure Psvst. This is a value obtained by adding a predetermined pressure (pressurizing pressure Pca during refueling). Therefore, by calculating the stand refueling pressure Pst in the above manner, the relationship between the fuel pressure in the fuel tank 31 and the stand refueling pressure Pst can be grasped more appropriately, and the state of the fuel tank 31 Can be more suitably maintained in a state where fuel can be replenished at the fueling station.
[0083]
(3) In the present embodiment, the composition (propane ratio R) of the fuel is estimated from the temperature (fuel tank temperature THtk) and pressure (fuel tank pressure Ptk) of the fuel in the fuel tank 31, and the estimated fuel The saturated vapor pressure calculation formula (saturated vapor pressure curve) of the fuel is calculated from the above composition. Incidentally, the composition of the fuel (LPG) may be changed according to the season, etc., and the saturated vapor characteristic (saturated vapor pressure curve) of the fuel tends to be different depending on the composition of the fuel. Therefore, by estimating the saturated vapor pressure of the fuel in the stand fuel tank (stand saturated vapor pressure Psvst) based on the saturated vapor pressure curve calculated with the above aspect, the stand refueling pressure Pst can be appropriately calculated. It becomes like this. Thereby, even if the composition of the fuel may be changed, the state of the fuel tank 31 can be suitably maintained in a state where fuel can be supplied at the fueling station.
[0084]
(4) In the present embodiment, the gas phase fuel in the fuel tank 31 is supplied to the internal combustion engine 1 only when the fuel pressure in the fuel tank 31 (fuel tank pressure Ptk) is equal to or higher than the stand fuel supply pressure Pst. By doing so, the fuel tank pressure Ptk is maintained below the stand oil supply pressure Pst. Here, in order to maintain the fuel tank pressure Ptk below the stand refueling pressure Pst, for example, a measure of always supplying gas-phase fuel to the internal combustion engine 1 during operation of the internal combustion engine 1 can be considered. There are concerns about: That is, since the gas phase fuel is a fuel having a density lower than that of the liquid phase fuel, when the gas phase fuel is supplied to the internal combustion engine 1, the amount of the gas phase fuel occupying in the air-fuel mixture becomes large, so that the intake air amount It is conceivable that there will be a shortage. When such a shortage of intake air occurs, the required output cannot be obtained and the output performance of the internal combustion engine 1 is reduced. In this respect, in the present embodiment, the gas phase fuel is supplied only when the fuel tank pressure Ptk is equal to or higher than the stand fuel supply pressure Pst, and therefore the internal combustion caused by the gas phase fuel being supplied. A decrease in output performance of the engine 1 can be suitably suppressed.
[0085]
(5) In the present embodiment, the fuel tank pressure Ptk is lowered together with the fuel tank temperature THtk by supplying the gas-phase fuel in the fuel tank 31 to the internal combustion engine 1. Incidentally, the increase in the pressure of the fuel accompanying the increase in the temperature of the fuel in the fuel tank 31 is basically caused by the fact that the fuel received in the fuel injection mechanism 34 is returned to the fuel tank 31. For example, there are the following factors. That is, in general, in a vehicle equipped with an LPG engine, a fuel tank is provided in the trunk room of the same vehicle. Therefore, when the temperature in the trunk room becomes high due to an increase in the outside air temperature, It shows a tendency that the temperature and pressure of the fuel in the fuel tank increase as the temperature increases. Further, it is conceivable that fuel cannot be replenished to the fuel tank at the fueling stand even by such an increase in fuel pressure in the fuel tank. Therefore, as a measure for solving the above-mentioned concern due to the temperature rise in the trunk room, for example, by providing the fuel tank in a place where it is difficult to become high temperature other than the trunk room of the vehicle, the temperature rise and pressure of the fuel in the fuel tank are increased. It is possible to suppress the rise. However, in this case, an operation such as changing the location of the fuel tank is required, and a significant improvement must be made to the fuel supply device of the existing LPG engine. In this regard, in the present embodiment, since the temperature and pressure of the fuel in the fuel tank can be lowered by supplying the vapor phase fuel, there is no need to take measures such as changing the location of the fuel tank. Thus, the concern due to the temperature rise in the trunk room can be solved. As described above, in the present embodiment, the fuel tank can be maintained in a state where fuel can be supplied at the fueling stand while effectively using the fuel supply device of the existing LPG engine. It is possible to provide a fuel supply device for an LPG engine having a high level.
[0086]
Note that the first embodiment can be implemented as, for example, the following form, which is appropriately changed.
In the first embodiment, when the fuel pressure in the fuel tank 31 (fuel tank pressure Ptk) is equal to or higher than the stand fuel supply pressure Pst, the fuel is supplied from the gas phase fuel injector GIN in accordance with the liquid phase fuel injector LIN. However, for example, the following configuration is also possible. That is, when the above conditions are satisfied, it is possible to adopt a configuration in which only gas-phase fuel is supplied by the gas-phase fuel injector GIN.
[0087]
(Second Embodiment)
A second embodiment embodying the present invention will be described with reference to FIGS.
[0088]
In the present embodiment, the basic configuration of the entire apparatus including the internal combustion engine is the same as that of the first embodiment, but a part of the driving process (FIG. 3) of the vapor phase fuel injector is shown in FIG. The processing shown in FIG.
[0089]
Here, prior to the description of the driving process of the gas phase fuel injector in the present embodiment, an outline thereof will be described.
In the process of the present embodiment, the pressure of the fuel in the fuel tank 31 is reduced by controlling the supply mode of the gas-phase fuel to the internal combustion engine 1 as in the process of the first embodiment (FIG. 3). It is intended to. In the first embodiment, the fuel pressure in the fuel tank 31 (fuel tank pressure Ptk) is equal to or higher than the stand fuel supply pressure Pst as a condition for supplying gas-phase fuel. Thus, in the present embodiment, gas phase fuel is supplied based on the conditions described below.
[0090]
As shown in FIG. 8, in the process for driving the gas phase fuel injector according to the present embodiment, first, the processing up to the previous step S105 (FIG. 3) is performed in a manner according to the first embodiment. Then, by applying the stand refueling pressure Pst to the saturated vapor pressure curve of the fuel in the fuel tank 31, refueling that is a determination value for determining whether or not to supply the gas phase fuel by the gas phase fuel injector GIN. The saturated steam temperature THst is calculated (step S105a). That is, as shown in FIG. 9, a predetermined pressure (pressurizing pressure Pca at the time of refueling) is applied at the refueling stand to correspond to the fuel pressure (stand refueling pressure Pst) supplied to the fuel tank (fuel tank 31) of the vehicle. The saturated steam temperature (saturated steam temperature THst during refueling) is calculated.
[0091]
Then, it is determined whether or not the temperature of the fuel in the fuel tank 31 (fuel tank temperature THtk) is equal to or higher than the calculated saturated vapor pressure THst during refueling (step S106a). When the fuel tank temperature THtk is equal to or higher than the saturated vapor pressure THst during refueling (step S106a: Yes), gas phase fuel is supplied by the vapor phase fuel injector GIN (step S107), and the fuel tank temperature THtk becomes the saturated vapor temperature THst during refueling. If not, the supply of only liquid phase fuel is continued (step S106a: No).
[0092]
Thus, according to the driving process of the gas phase fuel injector, the driving mode of the gas phase fuel injector GIN is determined based on whether or not the fuel tank temperature THtk is equal to or higher than the saturated vapor pressure THst during refueling.
[0093]
Incidentally, since the fuel (LPG) in the fuel tank 31 is in a saturated state, the temperature and pressure of the fuel basically show a tendency to vary along the saturated vapor pressure curve of the fuel. Therefore, as shown in FIG. 9, when the fuel tank pressure Ptk increases from the pressure Ptka to a pressure Ptkb higher than the stand fuel supply pressure Pst, the fuel tank temperature THtk is higher than the temperature THtka and the saturated steam temperature THst during refueling THkkb. Will be rising.
[0094]
Therefore, as in the present embodiment, the fuel tank pressure Ptk is equal to or higher than the stand fuel supply pressure Pst by supplying gas-phase fuel when the fuel tank temperature THtk is equal to or higher than the saturated vapor pressure THst during refueling. In this case, an effect similar to that of supplying vapor phase fuel can be obtained.
[0095]
As described above in detail, the fuel supply device for a liquefied gas internal combustion engine according to the second embodiment conforms to the effects (1) to (5) in the previous first embodiment. An effect comes to be acquired.
[0096]
(Third embodiment)
A third embodiment embodying the present invention will be described with reference to FIG.
In the present embodiment, the basic configuration of the entire apparatus is the same as that of the first embodiment (FIG. 1), but the configuration of the fuel supply device 3 shown in FIG. 2 is changed to the configuration shown in FIG. (Note that the gas-phase fuel injector GIN shown in FIG. 1 is excluded in accordance with this change). Incidentally, as shown in the broken line in FIG. 10, the configuration is obtained by adding the following changes to the fuel supply device 3 (FIG. 2) in the first embodiment. .
[0097]
That is, the gas phase fuel supply system 3G of the present embodiment selectively selects the gas phase fuel supply path Rd3 for supplying the gas phase fuel staying in the fuel tank 31 to the surge tank 23, and the path Rd3. And a throttle mechanism 37 for regulating the flow rate of the gas-phase fuel flowing through the path Rd3. Then, the gas phase control valve Evg is opened in response to a signal from the ECU 5, whereby the gas phase fuel in the fuel tank 31 is sucked into the surge tank 23 by the intake negative pressure. As the gas phase control valve Evg, a normally closed valve, that is, an electromagnetic valve that is closed when not energized and opened by energization from the ECU 5, is adopted.
[0098]
In this embodiment, the gas phase control valve Evg is controlled to open and close in a manner according to the driving process (FIG. 3) of the gas phase fuel injector in the first embodiment. That is, when the fuel pressure in the fuel tank 31 (fuel tank pressure Ptk) is equal to or higher than the stand fuel supply pressure Pst, the gas phase control valve Evg is opened to supply the gas phase fuel to the internal combustion engine 1. It becomes like this.
[0099]
As described above in detail, the fuel supply device for a liquefied gas internal combustion engine according to the third embodiment conforms to the effects (1) to (5) in the previous first embodiment. In addition to the effects, the following effects can be obtained.
[0100]
(6) In the present embodiment, the gas phase fuel in the fuel tank 31 can be supplied to the internal combustion engine 1 by opening and closing the gas phase control valve Evg provided in the gas phase fuel supply path Rd3. ing. As described above, since the vapor phase fuel can be supplied without using the vapor phase fuel injector, a fuel supply device having a simpler configuration can be provided.
[0101]
Note that the third embodiment can be implemented as an appropriate modification of the above, for example, as follows.
In the third embodiment, the gas phase fuel supply path Rd3 includes the throttle mechanism 37. For example, the following configuration may be used. That is, a configuration without the aperture mechanism 37 or a configuration with a variable aperture mechanism that can change the aperture diameter instead of the aperture mechanism 37 may be employed.
[0102]
(Fourth embodiment)
A fourth embodiment embodying the present invention will be described with reference to FIGS.
[0103]
In the present embodiment, the basic configuration of the entire apparatus is the same as that of the first embodiment (FIG. 1), but the configuration of the fuel supply device 3 shown in FIG. 2 is changed to the configuration shown in FIG. (Note that the gas-phase fuel injector GIN shown in FIG. 1 is excluded in accordance with this change).
[0104]
Here, prior to the description of the fuel supply apparatus in the present embodiment, an outline thereof will be described.
The present embodiment also has a function for reducing the pressure of the fuel in the fuel tank 31 as in the first embodiment. In the first embodiment, the above function is realized by supplying gas-phase fuel to the internal combustion engine 1, whereas in this embodiment, the ECU 5 adjusts the work amount of the fuel pump 32. Through the above, the above functions are realized. In the present embodiment, the ECU 5 adjusts the amount of current supplied to the fuel pump 32, so that the liquid phase fuel discharge amount (fuel discharge amount) of the fuel pump 32 is divided into two stages of low flow rate and high flow rate. change. The fuel pump 32 is basically driven at a high flow rate during the operation of the internal combustion engine 1. Hereinafter, the fuel supply apparatus of the present embodiment will be described with reference to FIG.
[0105]
As shown in FIG. 11, the fuel supply device 3 of the present embodiment excludes the gas phase fuel supply system 3G from the fuel supply device 3 (FIG. 2) of the first embodiment, and delivers a delivery pipe. Each sensor indicated by a broken line is added to 35. That is, in the fuel supply device 3 of the present embodiment, the detection system 6 is configured to further include an injection mechanism temperature sensor 64 and an injection mechanism pressure sensor 65 in addition to the sensors 61 to 63. Incidentally, the injection mechanism temperature sensor 64 is the fuel temperature (injection mechanism temperature THdv) in the delivery pipe 35 (fuel injection mechanism 34), and the injection mechanism pressure sensor 65 is the fuel pressure in the delivery pipe 35 (fuel injection mechanism 34). (Injection mechanism pressure Pdv) is detected. The data detected by the sensors 61 to 65 is input to the ECU 5, and the ECU 5 performs a fuel pump discharge amount changing process described below based on the input detection data.
[0106]
Next, a fuel pump discharge amount changing process performed in place of the gas phase fuel injector driving process (FIG. 3) in the first embodiment will be described with reference to FIGS. This process is repeatedly executed with a predetermined time as a cycle.
[0107]
As shown in FIG. 12, in this process, data (outside air temperature THatm, fuel tank temperature THtk, fuel tank pressure Ptk, injection mechanism temperature THdv, injection mechanism pressure Pdv) detected by the sensors 61 to 65 are first read (see FIG. 12). Step S301). Next, the propane ratio R in the fuel (LPG) stored in the fuel tank 31 is estimated by applying the fuel tank temperature THtk and the fuel tank pressure Ptk to the propane ratio map (FIG. 4) (step S302). . The estimated propane ratio R is calculated from the saturated vapor pressure calculation formula.
Figure 0003927459
Is applied to determine a saturated vapor pressure curve of LPG corresponding to the propane ratio R (step S303).
[0108]
Next, the injection mechanism temperature THdv is applied to the determined saturated vapor pressure curve to estimate the saturated vapor pressure (injection mechanism saturated vapor pressure Psvdv) of the fuel in the delivery pipe 35 (fuel injection mechanism 34) (step). S304). Then, a predetermined value (expected pressure Pcb) set in advance is added to the injection mechanism saturated steam pressure Psvdv to determine whether vaporized fuel may be generated in the delivery pipe 35 (fuel injection mechanism 34). A vaporization determination pressure Pvp for determination is calculated (step S305). That is, as shown in FIG. 14, the injection mechanism saturated vapor pressure Psvdv is estimated through the saturated vapor pressure curve of the propane ratio R and the injection mechanism temperature THdv, and the following equation:
Pvp ← Psvdv + Pcb [3]
From this, the vaporization determination pressure Pvp is calculated. Incidentally, the saturated vapor pressure is a threshold temperature of the fluid temperature indicating whether the fluid at an arbitrary pressure is in the liquid phase or the gas phase (including gas-liquid two phases), and the fluid pressure is equal to or higher than the saturated vapor pressure. In this case, the fluid is in a liquid phase, and when the pressure of the fluid is lower than the saturated vapor pressure, the fluid is in a gas phase. Therefore, when the fuel pressure (injection mechanism pressure Pdv) in the delivery pipe 35 (fuel injection mechanism 34) is less than the vaporization determination pressure Pvp, the liquid phase fuel is easily vaporized in the delivery pipe 35 (or already It is presumed that there is vaporization).
[0109]
Similarly, by applying the outside air temperature THatm to the calculated saturated vapor pressure curve, the saturated vapor pressure (stand saturated vapor pressure Psvst) of the fuel stored in the fuel tank of the fueling station (stand fuel tank) is estimated. (Step S306). Then, a predetermined pressure (fuel pressure Pca) applied to the fuel in the stand fuel tank at the fueling station is added to the stand saturated vapor pressure Psvst, and the pressure of the fuel supplied from the stand fuel tank to the fuel tank 31 is calculated. A certain stand oil supply pressure Pst is calculated (step S307). That is, as shown in FIG. 14, the stand saturated steam pressure Psvst is estimated through the saturated steam pressure curve of the propane ratio R and the outside air temperature THatm.
Pst ← Psvst + Pca ... [2]
From this, the stand oil supply pressure Pst is calculated.
[0110]
Then, it is determined whether or not the fuel pressure (injection mechanism pressure Pdv) in the delivery pipe 35 is less than the calculated vaporization determination pressure Pvp (step S308), and the injection mechanism pressure Pdv is less than the vaporization determination pressure Pvp. When (step S308: Yes), the discharge amount of the liquid phase fuel is changed to a high flow rate by increasing the work amount of the fuel pump 32 (step S309). On the other hand, when the injection mechanism pressure Pdv is not less than the vaporization determination pressure Pvp, it is determined whether the fuel pressure in the fuel tank 31 (fuel tank pressure Ptk) is equal to or higher than the calculated stand fuel supply pressure Pst (step). S310). When the fuel tank pressure Ptk is equal to or higher than the stand fuel supply pressure Pst (step S310: Yes), the discharge amount of the liquid phase fuel is changed to a low flow rate by reducing the work amount of the fuel pump 32 (step S311), and the fuel tank pressure When Ptk is not equal to or higher than the stand fuel supply pressure Pst, the driving mode of the fuel pump 32 at that time is maintained (step S310: No).
[0111]
Thus, according to the discharge amount changing process of the fuel pump,
[A] When the injection mechanism pressure Pdv is less than the vaporization determination pressure Pvp, it is determined that vaporized fuel may be generated in the delivery pipe 35 (or vaporized fuel is generated). Increase the amount of work (change the discharge amount of the liquid phase fuel to a high flow rate).
[B] When the fuel tank pressure Ptk is equal to or higher than the stand refueling pressure Pst, it is determined that the fuel tank 31 is in a state where fuel cannot be supplied at the refueling stand, and the work of the fuel pump 32 is reduced (liquid phase Change the fuel discharge rate to low flow).
Thus, the drive mode of the fuel pump 32 is controlled.
[0112]
By the way, when the liquid phase fuel in the fuel tank 31 is consumed, the liquid stored in the fuel tank 31 according to the amount of the consumed liquid phase fuel is the same as when the vapor phase fuel is consumed. As the phase fuel is vaporized, the heat in the fuel tank 31 is absorbed by the heat of vaporization. However, since the liquid phase fuel has a higher density than the gas phase fuel, the liquid phase fuel vaporized in the fuel tank 31 is more consumed when the liquid phase fuel is consumed than when the gas phase fuel is consumed. As the amount of the fuel is small, the cooling action of the fuel tank 31 by the heat of vaporization is reduced. For this reason,
The liquid phase fuel pumped by the fuel tank 31 receives heat generated by driving the fuel pump 32.
The fuel supplied into the delivery pipe 35 (fuel injection mechanism 34) receives heat from the combustion chamber 17 and the like in the delivery pipe 35.
Thus, when the fuel returned to the fuel tank 31 is at a high temperature, the temperature of the fuel tank 31 is increased by the high-temperature fuel that is returned rather than the cooling operation of the fuel tank 31 by vaporization of the liquid phase fuel. And the temperature of the fuel in the fuel tank 31 changes in the increasing direction.
[0113]
Therefore, in the present embodiment, when the above condition (b) is satisfied (when the fuel tank pressure Ptk is equal to or higher than the stand fuel supply pressure Pst), the work amount of the fuel pump 32 is reduced to reduce the fuel pump 32. The temperature rise of the liquid phase fuel pumped by the fuel pump 32 is suppressed. Further, by setting the fuel discharge amount of the fuel pump 32 to a low flow rate, the flow rate of the fuel recirculated to the fuel tank 31 via the delivery pipe 35, that is, the flow rate of the fuel recirculated to the fuel tank 31 at a high temperature is increased. I also try to lose weight. As a result, the cooling action by the vaporization of the liquid phase fuel in the fuel tank 31 is relatively enhanced, so that the pressure of the fuel decreases with the temperature of the fuel in the fuel tank 31.
[0114]
As described above, by reducing the work amount of the fuel pump 32, it becomes possible to suppress an increase in the pressure of the fuel in the fuel tank 31, but there are concerns about the following when using such means. .
[0115]
That is, when the work of the fuel pump 32 is reduced (when the discharge amount of the liquid phase fuel is low), when the work of the fuel pump 32 is increased (discharge of the liquid phase fuel) Because the amount of fuel supplied to the delivery pipe 35 (fuel injection mechanism 34) is less than when the amount is high), the cooling action of the delivery pipe 35 by the liquid phase fuel is reduced. become. In this case, due to insufficient cooling of the delivery pipe 35, the saturated vapor pressure of the fuel exceeds the pressure of the fuel as the temperature of the fuel in the delivery pipe 35 rises, that is, fuel vaporization occurs. Is also possible. When vaporized fuel is generated in the delivery pipe 35, fuel injection is performed on the premise that the fuel in the delivery pipe 35 is in a liquid phase. As a result, the amount of fuel required to be supplied to the vehicle cannot be ensured, leading to a deterioration in drivability.
[0116]
Therefore, in the present embodiment, whether or not the injection mechanism pressure Pdv is less than the vaporization determination pressure Pvp in accordance with the determination (step S310) whether or not the fuel tank pressure Ptk is equal to or higher than the stand fuel supply pressure Pst. By performing the determination (step S308), even when the fuel tank pressure Ptk is equal to or higher than the stand fuel supply pressure Pst, if the injection mechanism pressure Pdv is less than the vaporization determination pressure Pvp, the fuel pump 32 The fuel discharge amount is changed to a high flow rate. Thereby, the cooling action in the delivery pipe 35 (fuel injection mechanism 34) by the liquid phase fuel pumped by the fuel pump 32 is enhanced, and the vaporization of the liquid phase fuel is suppressed. That is, it is possible to avoid the deterioration of the operability of the internal combustion engine 1 caused by the work amount of the fuel pump 32 being reduced (the discharge amount of the liquid phase fuel is set to a low flow rate). .
[0117]
Next, an example of the control mode of the fuel pump by the fuel pump discharge amount changing process (FIGS. 12 and 13) will be described with reference to FIG.
For example, if it is detected that the fuel tank pressure Ptk is equal to or higher than the stand fuel supply pressure Pst at time t151, the fuel discharge amount of the fuel pump 32 is changed to a low flow rate (FIGS. 15A and 15C). Then, if it is detected at time t152 that the vaporization determination pressure Pvp is equal to or higher than the injection mechanism pressure Pdv (the injection mechanism pressure Pdv is less than the vaporization determination pressure Pvp) due to the fluctuation of the injection mechanism saturated steam pressure Psvdv, the fuel pump 32 The fuel discharge amount is changed to a high flow rate (FIGS. 15B and 15C). Thereby, when the fuel discharge amount is not changed, for example, the vaporization determination pressure Pvp estimated to have been located at the injection mechanism pressure Pdv or higher as shown by the alternate long and short dash line is injected as shown by the solid line. It becomes located below the mechanism pressure Pdv (FIG. 15B). If it is detected at time t153 that the vaporization determination pressure Pvp is less than the injection mechanism pressure Pdv (the injection mechanism pressure Pdv is equal to or higher than the vaporization determination pressure Pvp), the fuel tank pressure Ptk is equal to or higher than the stand fuel supply pressure Pst. The fuel discharge amount of the fuel pump 32 is changed again to a low flow rate (FIGS. 15A to 15C). Thereby, when the fuel discharge amount is not changed, for example, the fuel tank pressure Ptk that is estimated to increase in the mode shown by the alternate long and short dash line decreases as shown by the solid line (FIG. 15 ( a)).
[0118]
As described above in detail, according to the fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine according to the fourth embodiment, the excellent effects listed below can be obtained.
(1) In the present embodiment, when the fuel pressure in the fuel tank 31 (fuel tank pressure Ptk) is equal to or higher than the stand fuel supply pressure Pst, the work amount of the fuel pump 32 is reduced to reduce the discharge amount of the liquid phase fuel. By setting the flow rate low, the fuel tank pressure Ptk is reduced. Thereby, the state of the fuel tank 31 can be suitably maintained in a state where fuel can be supplied at the fueling station.
[0119]
(2) In the present embodiment, even when the fuel tank pressure Ptk is equal to or higher than the stand refueling pressure Pst (when the condition for changing the fuel discharge amount of the fuel pump 32 to a low flow rate is satisfied) When vaporized fuel is likely to be generated in the delivery pipe 35, the fuel discharge amount of the fuel pump 32 is changed to a high flow rate, that is, the process of setting the fuel discharge amount of the fuel pump 32 to a low flow rate is interrupted. Yes. Thereby, since the liquid phase state of the fuel in the delivery pipe 35 is maintained, the deterioration of the operability of the internal combustion engine 1 can be suitably avoided.
[0120]
(3) In the present embodiment, the stand oil supply pressure Pst is calculated in the following manner. That is,
The saturated vapor pressure (stand saturated vapor pressure Psvst) of the fuel stored in the fuel tank (stand fuel tank) of the fueling station is estimated from the saturated vapor pressure curve of the fuel in the fuel tank 31 and the outside air temperature THatm.
The stand oil supply pressure Pst is calculated by adding the stand saturated steam pressure Psvst and a predetermined pressure (pressurization pressure Pca) applied to the fuel in the stand fuel tank during refueling.
In this manner, the stand oil supply pressure Pst is calculated. As a result, the relationship between the fuel pressure in the fuel tank 31 and the stand refueling pressure Pst can be grasped more appropriately, and the state of the fuel tank 31 is more suitable for a state in which fuel can be supplied at the refueling stand. To be able to maintain.
[0121]
(4) In the present embodiment, the vaporization determination pressure Pvp calculated in the following manner, that is,
The saturated vapor pressure of the fuel in the delivery pipe 35 (injection mechanism saturated vapor pressure Psvdv) is estimated from the saturated vapor pressure curve of the fuel in the fuel tank 31 and the injection mechanism temperature THdv.
The vaporization determination pressure Pvp is calculated by adding the injection mechanism saturated steam pressure Psvdv and the expected pressure Pcb which is a predetermined value set in advance.
The fuel discharge amount of the fuel pump 32 is changed based on the vaporization determination pressure Pvp calculated in such a manner. Incidentally, since it is considered that the estimated saturated steam pressure (injection mechanism saturated steam pressure Psvdv) includes a slight error, the estimated saturated steam pressure is used to change the fuel discharge amount of the fuel pump 32. When used as a judgment value, there are concerns about the following. That is, when the estimated saturated steam pressure is lower than the original saturated steam pressure, the fuel pressure in the delivery pipe 35 is less than the original saturated steam pressure (the liquid phase in the delivery pipe 35). In spite of fuel vaporization), the fuel discharge amount of the fuel pump 32 may not be changed to a low flow rate because the fuel pressure in the delivery pipe 35 is equal to or higher than the estimated saturated vapor pressure. Conceivable. Therefore, in the present embodiment, by setting the value (vaporization determination pressure Pvp) calculated according to the above mode as a determination value, the above concern is solved even if the estimated saturated steam pressure includes an error. To be. Thereby, it becomes possible to more suitably avoid the deterioration of the operability of the internal combustion engine 1 caused by the injection and supply of fuel containing vaporized fuel.
[0122]
(5) In the present embodiment, the composition (propane ratio R) of the fuel is estimated from the temperature (fuel tank temperature THtk) and pressure (fuel tank pressure Ptk) of the fuel in the fuel tank 31, and the estimated fuel The saturated vapor pressure calculation formula (saturated vapor pressure curve) of the fuel is calculated from the above composition. As a result, the vaporization determination pressure Pvp and the stand refueling pressure Pst can be appropriately calculated, and the fuel tank 31 can be refueled at the refueling stand even if the fuel composition is changed. It is possible to suitably maintain such a state.
[0123]
(6) In the present embodiment, the state of the fuel tank 31 can be maintained in a state where fuel can be replenished at the fueling station through the process of changing the fuel discharge amount of the fuel pump 32. As a result, the concern due to the temperature rise in the previous trunk room can be solved without taking measures such as changing the location of the fuel tank 31. Thus, in the present embodiment, the fuel tank 31 can be maintained in a state in which fuel can be supplied at the fueling stand while effectively using the fuel supply device of the existing LPG engine. It becomes possible to provide a fuel supply device for a highly reliable LPG engine.
[0124]
(Fifth embodiment)
A fifth embodiment embodying the present invention will be described with reference to FIG.
In the present embodiment, the basic configuration of the entire apparatus including the internal combustion engine is the same as that of the fourth embodiment (configuration excluding the gas-phase fuel injector GIN from the configuration shown in FIG. 1). However, a part of the fuel pump discharge amount changing process (FIG. 13) is changed to the process shown in FIG.
[0125]
Here, prior to the description of the fuel pump discharge amount changing process in the present embodiment, an outline thereof will be described.
In the process of the present embodiment, similarly to the process of the fourth embodiment (FIGS. 12 and 13), the pressure of the fuel in the fuel tank 31 can be reduced by adjusting the work amount of the fuel pump 32. It is intended to suppress the vaporization of liquid phase fuel. In the first embodiment, the above function is realized through a process of changing the fuel discharge amount of the fuel pump 32 in two stages, whereas in the present embodiment, the fuel pump 32 shown below is used. The above function is realized through the process of changing the fuel discharge amount in three stages. Note that the processing of the present embodiment is also repeatedly executed with a predetermined time as a cycle. Further, in the present embodiment, the fuel pump 32 can change the discharge amount of the liquid-phase fuel into three stages of a basic flow rate, a low flow rate, and a high flow rate by adjusting the work amount of the fuel pump 32 by the ECU 5. Yes, during operation of the internal combustion engine 1, it is basically driven at a basic flow rate.
[0126]
As shown in FIG. 16, in the fuel pump discharge amount changing process of the present embodiment, the determination processes of the previous steps S308 and S310 are performed in a manner according to the fourth embodiment.
[0127]
And
[A] When the injection mechanism pressure Pdv is less than the vaporization determination pressure Pvp (step S308: Yes), the fuel discharge amount of the fuel pump 32 is changed to a high flow rate (step S309).
[B] When the fuel tank pressure Ptk is equal to or higher than the stand fuel supply pressure Pst (step S310: Yes), the fuel discharge amount of the fuel pump 32 is changed to a low flow rate (step S311).
[C] When the fuel tank pressure Ptk is not equal to or higher than the stand fuel supply pressure Pst (step S310: No), the fuel discharge amount of the fuel pump 32 is changed to the basic flow rate (step S312).
In this manner, the fuel discharge amount of the fuel pump 32 is changed.
[0128]
Thus, according to the fuel pump discharge amount changing process, the fuel discharge amount of the fuel pump 32 is changed to a high flow rate and a low flow rate based on the basic flow rate.
[0129]
As described above in detail, the fuel supply device for a liquefied gas internal combustion engine according to the fifth embodiment conforms to the effects (1) to (6) in the previous fourth embodiment. In addition to the effects, the following effects can be obtained.
[0130]
(7) In the present embodiment, the fuel discharge amount of the fuel pump 32 is more precisely adjusted by changing the fuel discharge amount of the fuel pump 32 to three stages of the basic flow rate, the high flow rate, and the low flow rate. I have to. Accordingly, it is possible to more suitably achieve both the decompression of the fuel in the fuel tank 31 and the suppression of fuel vaporization in the delivery pipe 35 (fuel injection mechanism 34).
[0131]
(Sixth embodiment)
A sixth embodiment embodying the present invention will be described with reference to FIG.
In the present embodiment, the basic configuration of the entire apparatus including the internal combustion engine is the same as that of the fourth embodiment (configuration excluding the gas-phase fuel injector GIN from the configuration shown in FIG. 1). However, a part of the fuel pump discharge amount changing process (FIGS. 12 and 13) is changed to the process shown in FIG.
[0132]
Here, prior to the description of the fuel pump discharge amount changing process in the present embodiment, an outline thereof will be described.
In the process of the present embodiment, as in the process of the fourth embodiment (FIGS. 12 and 13), the work pressure of the fuel pump 32 is adjusted to reduce the pressure of the fuel in the fuel tank 31 and It is intended to suppress the vaporization of liquid phase fuel. In the fourth embodiment, whether the vaporized fuel is likely to generate the vaporization determination pressure Pvp calculated based on the saturated vapor pressure of the fuel in the delivery pipe 35 (fuel injection mechanism 34). In contrast to the value for determination, in the present embodiment, the determination value is calculated in the following manner. Note that the processing of the present embodiment is also repeatedly executed with a predetermined time as a cycle.
[0133]
As shown in FIG. 17, in the fuel pump discharge amount changing process of the present embodiment, after the process up to the previous step S303 (FIG. 12) is performed, the fuel in the delivery pipe 35 (fuel injection mechanism 34) is changed. The pressure (injection mechanism pressure Pdv) is applied to the saturated vapor pressure curve to estimate the saturated vapor temperature (injection mechanism saturated vapor temperature THsvdv) of the fuel (step S304a). Then, a predetermined value (expected temperature THcb) set in advance is added to the injection mechanism saturated steam temperature THsvdv to determine whether vaporized fuel may be generated in the delivery pipe 35 (fuel injection mechanism 34). A vaporization determination temperature THvp for determination is calculated (step S305a). That is, as shown in FIG. 18, the injection mechanism saturated steam temperature THsvdv is estimated through the saturated steam pressure curve of the propane ratio R and the injection mechanism pressure Pdv, and the following equation:
THvp ← THsvdv + THcb [4]
From this, the vaporization determination temperature THvp is calculated. Incidentally, the saturated vapor temperature is a fluid temperature threshold temperature indicating whether the fluid of any temperature is in the liquid phase or the gas phase (including gas-liquid two phases), and the temperature of the fluid is lower than the saturated vapor temperature. In this case, the fluid is in a liquid phase, and when the temperature of the fluid is equal to or higher than the saturated vapor temperature, the fluid is in a gas phase. Therefore, when the fuel temperature (injection mechanism temperature THdv) in the delivery pipe 35 (fuel injection mechanism 34) is equal to or higher than the vaporization determination temperature THvp, the liquid phase fuel is easily vaporized in the delivery pipe 35 (or already It is presumed that there is vaporization).
[0134]
Then, after performing the processing of the previous steps S306 and S307 (FIG. 12), it is determined whether or not the temperature of the fuel in the delivery pipe 35 (injection mechanism temperature THdv) is equal to or higher than the calculated vaporization determination temperature THvp. (Step S308a). When the injection mechanism temperature THdv is equal to or higher than the vaporization determination temperature THvp (step S308a: Yes), the processing of the previous step S309 (FIG. 13) is performed, and when the injection mechanism temperature THdv is not equal to or higher than the vaporization determination temperature THvp (step S308a: No). Then, the process of the previous step S310 (FIG. 13) is performed.
[0135]
As described above in detail, the fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine according to the sixth embodiment conforms to the effects (1) to (6) in the previous fourth embodiment. An effect comes to be acquired.
[0136]
Note that the sixth embodiment can be implemented as, for example, the following form, which is changed as appropriate.
In the sixth embodiment, the fuel discharge amount of the fuel pump 32 is changed based on the vaporization determination temperature THvp in step S308a (FIG. 17). For example, the following configuration is used. It is also possible. That is, in step S308a (FIG. 17), the fuel discharge amount of the fuel pump 32 can be changed based on the saturated steam temperature of the fuel in the delivery pipe 35 (injection mechanism saturated steam temperature THsvdv).
[0137]
(Seventh embodiment)
A seventh embodiment embodying the present invention will be described with reference to FIGS.
[0138]
In this embodiment, the basic configuration of the entire apparatus is the same as that of the fourth embodiment (a configuration in which the gas-phase fuel injector GIN is excluded from the configuration shown in FIG. 1), but is shown in FIG. The configuration of the fuel supply device 3 is changed to the configuration shown in FIG.
[0139]
Here, prior to the description of the fuel supply apparatus in the present embodiment, an outline thereof will be described.
As in the fourth embodiment, this embodiment also has a function for reducing the pressure of the fuel in the fuel tank 31 and a function for suppressing the vaporization of the liquid phase fuel accompanying the pressure reduction. It has become a thing. In the fourth embodiment, the above function is realized through the adjustment of the work amount of the fuel pump 32 by the ECU 5, whereas in the present embodiment, the delivery pipe 35 ( The above functions are realized by adjusting the flow rate of the fuel supplied to the fuel injection mechanism 34).
[0140]
As shown in FIG. 19, in the configuration of the fuel supply device 3 of the present embodiment, each element shown in a broken line is added to the fuel supply device 3 (FIG. 11) of the fourth embodiment. It has a configuration. That is, in the fuel supply device 3 of the present embodiment, the liquid phase fuel pumped by the fuel pump 32 is supplied to the liquid phase fuel supply path Rd1 from the upstream side in the delivery pipe 35 (fuel injection mechanism 34). A detour path Rd4 for refluxing to 31 is connected. The bypass path Rd4 is provided with a pressure regulator 38 for maintaining the fuel pressure in the delivery pipe 35 at a predetermined adjustment set value and a bypass control valve Evl for selectively opening and closing the bypass path Rd4. Yes. Further, with the addition of the detour path Rd4, a recirculation control valve Evr for selectively opening and closing the recirculation path Rd2 is provided in the recirculation path Rd2, and through the opening and closing operations of the control valves Evr and Evr (switching means). It becomes possible to selectively activate either of the routes Rd2 and Rd4. As the control valves Evr and Evl, normally closed valves, that is, solenoid valves that are closed when not energized and opened by energization from the ECU 5 are employed.
[0141]
Next, fuel paths that are switched through opening / closing operations of the recirculation control valve Evr and the bypass control valve Evl will be described. In the following, the fuel path when the reflux control valve Evr is opened and the bypass control valve Evl is closed is referred to as a first fuel path, the reflux control valve Evr is closed, and the bypass control valve Evl is opened. The fuel path when it is being used is the second fuel path.
[0142]
First, the fuel circulation mode when the first fuel path is activated will be described.
In this case, the entire amount of the liquid phase fuel pumped by the fuel pump 32 is supplied to the delivery pipe 35 (fuel injection mechanism 34), and is not supplied by the liquid phase fuel injector LIN of the supplied liquid phase fuel. The fuel is returned to the fuel tank 31 via the return path Rd2.
[0143]
Next, a fuel circulation mode when the second fuel path is activated will be described.
In this case, of the liquid phase fuel pumped by the fuel pump 32, the fuel injected and supplied by the liquid phase fuel injector LIN is supplied to the delivery pipe 35 (fuel injection mechanism 34). The surplus fuel that is not supplied to the delivery pipe 35 is returned to the fuel tank 31 via the detour path Rd4, and the flow rate of the fuel returned to the fuel tank 31 via the delivery pipe 35 is “0”. "
[0144]
In the present embodiment, any one of the fuel paths is made active through the control valve opening / closing process described below. In the present embodiment, during operation of the internal combustion engine 1, it is basically assumed that fuel is supplied in a state where the first fuel path is active.
[0145]
Next, the opening / closing process of the control valve will be described with reference to FIG. This process is a process performed in place of the fuel pump discharge amount changing process (FIGS. 12 and 13) in the fourth embodiment, and is repeatedly executed with a predetermined time as a cycle.
[0146]
As shown in FIG. 20, in the control valve opening / closing process of the present embodiment, the process up to the previous step S307 (FIG. 12) is performed in a manner according to the fourth embodiment.
[0147]
Then, it is determined whether the fuel pressure (injection mechanism pressure Pdv) in the delivery pipe 35 is less than the vaporization determination pressure Pvp (step S308), and when the injection mechanism pressure Pdv is less than the vaporization determination pressure Pvp (step S308). : Yes), the reflux control valve Evr is opened and the detour control valve Evl is closed (step S309a). On the other hand, when the injection mechanism pressure Pdv is not less than the vaporization determination pressure Pvp, it is determined whether the fuel pressure in the fuel tank 31 (fuel tank pressure Ptk) is equal to or higher than the calculated stand fuel supply pressure Pst (step). S310). When the fuel tank pressure Ptk is equal to or higher than the stand oil supply pressure Pst (step S310: Yes), the recirculation control valve Evr is closed and the bypass control valve Evl is opened (step S311a), and the fuel tank pressure Ptk is the stand oil supply pressure Pst. If not, the open / close state of each control valve Evr, Evl at that time is maintained (step S310: No).
[0148]
Thus, according to the opening / closing process of the control valve,
[A] When the injection mechanism pressure Pdv is less than the vaporization determination pressure Pvp, it is determined that vaporized fuel may be generated in the delivery pipe 35 (or vaporized fuel is generated), and the recirculation path Rd2 is determined. Active.
[B] When the fuel tank pressure Ptk is equal to or higher than the stand refueling pressure Pst, it is determined that the fuel tank 31 is in a state where fuel cannot be replenished at the refueling stand, and the bypass route Rd4 is activated.
In this manner, the above routes are switched.
[0149]
Incidentally, the flow rate of the fuel recirculated to the fuel tank 31 via the delivery pipe 35 (fuel injection mechanism 34) changes according to the flow rate of the liquid phase fuel supplied to the delivery pipe 35.
[0150]
Therefore, in the present embodiment, when the fuel tank pressure Ptk is equal to or higher than the stand refueling pressure Pst, the bypass path Rd4 is activated, that is, the liquid phase fuel pumped by the fuel pump 32 is sent from the upstream of the delivery pipe 35 to the fuel tank. By returning to 31, the flow rate of the fuel supplied to the delivery pipe 35 is reduced. As a result, the amount of fuel recirculated to the fuel tank 31 via the delivery pipe 35 is reduced, and the cooling action by the vaporization of the liquid phase fuel in the fuel tank 31 is relatively enhanced, so the fuel tank pressure Ptk is reduced. It becomes like this.
[0151]
Further, when the fuel tank pressure Ptk is equal to or higher than the stand refueling pressure Pst, the recirculation path Rd2 is activated, that is, the entire amount of liquid-phase fuel pumped by the fuel pump 32 is supplied to the delivery pipe 35. The flow rate of the supplied fuel is increased. Thereby, since the cooling action of the delivery pipe 35 by the liquid phase fuel pumped by the fuel pump 32 is enhanced, the vaporization of the liquid phase fuel is suppressed.
[0152]
Next, an example of the control mode of each control valve by the control valve opening / closing process (FIGS. 12 and 20) will be described with reference to FIG.
For example, if it is detected at time t211 that the fuel tank pressure Ptk is equal to or higher than the stand fuel supply pressure Pst, the recirculation control valve Evr is closed and the bypass control valve Evl is opened, so that the second fuel path is opened. It is made active (FIGS. 21A, 21C to 21E). Then, when it is detected at time t212 that the vaporization determination pressure Pvp is equal to or higher than the injection mechanism pressure Pdv (the injection mechanism pressure Pdv is less than the vaporization determination pressure Pvp) due to the fluctuation of the injection mechanism saturated steam pressure Psvdv, the reflux control valve Evr. Is opened and the detour control valve Evl is closed to activate the first fuel path (FIGS. 21B, 21C to 21E). As a result, when the first fuel path is not activated, the vaporization determination pressure Pvp estimated to have been located above the injection mechanism pressure Pdv, for example, as indicated by the alternate long and short dash line, as indicated by the solid line. It comes to be less than the injection mechanism pressure Pdv (FIG. 21B). If it is detected at time t213 that the vaporization determination pressure Pvp is less than the injection mechanism pressure Pdv (the injection mechanism pressure Pdv is equal to or higher than the vaporization determination pressure Pvp), the fuel tank pressure Ptk is equal to or higher than the stand fuel supply pressure Pst. Again, the second fuel path is made active (FIGS. 21A to 21E). As a result, when the second fuel path is not activated, the fuel tank pressure Ptk estimated to increase, for example, in a mode indicated by a one-dot chain line, decreases as shown by a solid line (FIG. 21). (A)).
[0153]
As described above in detail, the fuel supply device for a liquefied gas internal combustion engine according to the seventh embodiment conforms to the effects (3) to (5) in the previous fourth embodiment. In addition to the effects, the effects listed below can be obtained.
[0154]
(7) In the present embodiment, when the fuel pressure in the fuel tank 31 (fuel tank pressure Ptk) is equal to or higher than the stand fuel supply pressure Pst, the liquid phase fuel pumped by the fuel pump 32 is supplied to the delivery pipe 35 (fuel injection mechanism). 34) The fuel tank pressure Ptk is reduced by returning to the fuel tank 31 from the upstream side. Thereby, the state of the fuel tank 31 can be suitably maintained in a state where fuel can be supplied at the fueling station.
[0155]
(8) In the present embodiment, even when the fuel tank pressure Ptk is equal to or higher than the stand refueling pressure Pst (when the condition for performing the processing described in (7) above is satisfied), the inside of the delivery pipe 35 When vaporized fuel is likely to be generated at, the entire amount of liquid phase fuel pumped by the fuel pump 32 is supplied to the delivery pipe 35. Thereby, since the liquid phase state of the fuel in the delivery pipe 35 is maintained, the deterioration of the operability of the internal combustion engine 1 can be suitably avoided.
[0156]
(9) Also, based on the conditions described in (7) and (8) above,
A fuel path (first fuel path) for returning the liquid phase fuel pumped by the fuel pump 32 from the downstream of the delivery pipe 35 to the fuel tank 31.
A fuel path (second fuel path) for returning the liquid phase fuel pumped by the fuel pump 32 from the upstream side of the delivery pipe 35 to the fuel tank 31.
Thus, any one of the fuel paths is selectively activated, so that the fuel tank 31 is in the state of the fuel tank 31 while maintaining the cooling action of the fuel injection mechanism 34 (delivery pipe 35) by the liquid phase fuel. Thus, the fuel can be suitably maintained in a state where fuel can be supplied.
[0157]
(10) In the present embodiment, the fuel tank 31 is brought into a state in which the fuel can be supplied to the fuel tank through the configuration in which the liquid phase fuel pumped by the fuel pump 32 is returned from the upstream of the delivery pipe 35 to the fuel tank 31. So that it can be maintained. Even with such a configuration, the concern due to the temperature rise in the trunk room can be solved. Therefore, a fuel supply device for an LPG engine with high practicality that effectively uses the fuel supply device for an existing LPG engine. Will be able to provide.
[0158]
Note that the seventh embodiment can be implemented as follows, for example, by appropriately changing the seventh embodiment.
In the seventh embodiment, the reflux control valve Evr and the pressure regulator 36 are provided in the reflux path Rd2, and the bypass control valve Evl and the pressure regulator 38 are provided in the bypass path Rd4. It is also possible to change to. In other words, the pressure regulation set values of the pressure regulators 36 and 38 may be set to different values, and the control valve may be provided only in the path where the pressure regulator having a low pressure regulation set value is provided.
[0159]
In the seventh embodiment, the reflux control valve Evr is provided upstream from the pressure regulator 36 in the reflux path Rd2, and the bypass control valve Evl is provided upstream from the pressure regulator 38 in the bypass path Rd4. For example, the following configuration is also possible. That is, at least one of the control valves Evr and Evl may be provided downstream of the corresponding pressure regulators 36 and 38.
[0160]
(Eighth embodiment)
An eighth embodiment embodying the present invention will be described with reference to FIGS.
[0161]
In this embodiment, the basic configuration of the entire apparatus is the same as that of the fourth embodiment (a configuration in which the gas-phase fuel injector GIN is excluded from the configuration shown in FIG. 1), but is shown in FIG. The configuration of the fuel supply device 3 is changed to the configuration shown in FIG.
[0162]
Here, prior to the description of the fuel supply apparatus in the present embodiment, an outline thereof will be described.
As in the fourth embodiment, this embodiment also has a function for reducing the pressure of the fuel in the fuel tank 31 and a function for suppressing the vaporization of the liquid phase fuel accompanying the pressure reduction. It has become a thing. In the fourth embodiment, the above function is realized through adjustment of the work amount of the fuel pump 32 by the ECU 5, whereas in the present embodiment, delivery is performed through a variable pressure mechanism described below. The above function is realized by making the pressure of the fuel in the pipe 35 (fuel injection mechanism 34) variable.
[0163]
As shown in FIG. 22, in the configuration of the fuel supply device 3 of the present embodiment, each element shown in a broken line is added to the fuel supply device 3 (FIG. 11) of the fourth embodiment. It has a configuration. That is, in the fuel supply device 3 of the present embodiment, in the recirculation path Rd2, the auxiliary recirculation path Rd5 that can recirculate the fuel flowing through the recirculation path Rd2 to the fuel tank 31 without passing through the pressure regulator 36. Is connected. The auxiliary recirculation path Rd5 is provided with a high pressure regulator 39 having a pressure adjustment set value higher than a predetermined adjustment set value set for the pressure regulator 36. Furthermore, a reflux control valve Evs that selectively opens and closes the reflux path Rd2 and the downstream of the connection portion with the auxiliary reflux path Rd5 is provided. Through the opening and closing operation of the reflux control valve Evs, the above-described operation is performed. The pressure regulation function of the pressure regulator 36 can be selectively enabled. As the recirculation control valve Evs, a normally closed valve, that is, an electromagnetic valve that is closed when energized and opened by energization from the ECU 5, is adopted.
[0164]
Next, each fuel path switched through the opening / closing operation of the reflux control valve Evs will be described. Hereinafter, the fuel path when the recirculation control valve Evs is opened is referred to as a first fuel path, and the fuel path when the recirculation control valve Evs is closed is referred to as a second fuel path.
[0165]
First, the fuel circulation mode when the first fuel path is activated will be described.
In this case, since the fuel pressure regulation function by the pressure regulator 36 is enabled, the fuel pressure in the delivery pipe 35 (the fuel injection mechanism 34) is maintained at a predetermined pressure regulation set value through the pressure regulator 36. Further, the fuel that has not been injected and supplied by the liquid phase fuel injector LIN is returned to the fuel tank 31 via the return path Rd2.
[0166]
Next, a fuel circulation mode when the second fuel path is activated will be described.
In this case, since the fuel pressure regulation function by the pressure regulator 36 is invalidated, the fuel pressure in the delivery pipe 35 (fuel injection mechanism 34) is higher than the predetermined pressure regulation set value through the high pressure regulator 39. The pressure adjustment set value is maintained. Further, the fuel that has not been injected and supplied by the liquid phase fuel injector LIN is returned to the fuel tank 31 via the return path Rd2 and the auxiliary return path Rd5.
[0167]
In the present embodiment, any one of the fuel paths is made active through the control valve opening / closing process described below. In the present embodiment, during operation of the internal combustion engine 1, it is basically assumed that fuel is supplied in a state where the first fuel path is active.
[0168]
Next, the opening / closing process of the control valve will be described with reference to FIG. This process is a process performed in place of the fuel pump discharge amount changing process (FIGS. 12 and 13) in the fourth embodiment, and is repeatedly executed with a predetermined time as a cycle.
[0169]
As shown in FIG. 23, in the control valve opening / closing process of the present embodiment, the process up to the previous step S307 (FIG. 12) is performed in a manner according to the fourth embodiment.
[0170]
Then, it is determined whether the fuel pressure (injection mechanism pressure Pdv) in the delivery pipe 35 is less than the vaporization determination pressure Pvp (step S308), and when the injection mechanism pressure Pdv is less than the vaporization determination pressure Pvp (step S308). : Yes), the reflux control valve Evs is opened (step S309b). On the other hand, when the injection mechanism pressure Pdv is not less than the vaporization determination pressure Pvp, it is determined whether the fuel pressure in the fuel tank 31 (fuel tank pressure Ptk) is equal to or higher than the calculated stand fuel supply pressure Pst (step). S310). When the fuel tank pressure Ptk is equal to or higher than the stand oil supply pressure Pst (step S310: Yes), the recirculation control valve Evs is closed (step S311b), and when the fuel tank pressure Ptk is not equal to or higher than the stand oil supply pressure Pst, recirculation at that time The open / close state of the control valve Evs is maintained (step S310: No).
[0171]
Thus, according to the opening / closing process of the control valve,
[A] When the injection mechanism pressure Pdv is less than the vaporization determination pressure Pvp, it is determined that vaporized fuel may be generated in the delivery pipe 35 (or vaporized fuel is generated), and the pressure regulator 36 is adjusted. The pressure function is enabled.
[B] When the fuel tank pressure Ptk is equal to or higher than the stand refueling pressure Pst, it is determined that the fuel tank 31 is in a state where fuel cannot be supplied at the refueling stand, and the pressure regulating function of the high pressure regulator 39 is made effective.
In this manner, the fuel paths are switched.
[0172]
Incidentally, the discharge amount of the liquid phase fuel by the fuel pump 32 tends to change according to the fuel pressure in the delivery pipe 35 (fuel injection mechanism 34). That is, as the fuel pressure in the delivery pipe 35 increases, the pressure difference between the front and rear of the fuel pump 32 increases, so that the discharge amount of the liquid phase fuel decreases when the work amount of the fuel pump 32 is constant. .
[0173]
Therefore, in the present embodiment, when the fuel tank pressure Ptk is equal to or higher than the stand refueling pressure Pst, the pressure regulating function of the high pressure regulator 39 is enabled, that is, by increasing the fuel pressure in the delivery pipe 35, The flow rate of the fuel supplied to the delivery pipe 35 is reduced. As a result, the amount of fuel recirculated to the fuel tank 31 via the delivery pipe 35 is reduced, and the cooling action by the vaporization of the liquid phase fuel in the fuel tank 31 is relatively enhanced, so the fuel tank pressure Ptk is reduced. It becomes like this.
[0174]
Further, when the fuel tank pressure Ptk is equal to or higher than the stand fuel supply pressure Pst, the pressure regulation function of the pressure regulator 36 is enabled, that is, the fuel supplied to the delivery pipe 35 is reduced by lowering the pressure of the fuel in the delivery pipe 35. The flow rate is increased. Thereby, since the cooling action of the delivery pipe 35 by the liquid phase fuel pumped by the fuel pump 32 is enhanced, the vaporization of the liquid phase fuel is suppressed.
[0175]
As described above in detail, the fuel supply device for a liquefied gas internal combustion engine according to the eighth embodiment conforms to the effects (3) to (5) in the previous fourth embodiment. In addition to the effects, the effects listed below can be obtained.
[0176]
(7) In the present embodiment, when the fuel pressure in the fuel tank 31 (fuel tank pressure Ptk) is equal to or higher than the stand fuel supply pressure Pst, the fuel pressure in the delivery pipe 35 (fuel injection mechanism 34) is increased. Thus, the fuel tank pressure Ptk is reduced to less than the stand oil supply pressure Pst. Thereby, the state of the fuel tank 31 can be suitably maintained in a state where fuel can be supplied at the fueling station. Further, since the saturated vapor temperature of the fuel increases as the pressure of the fuel in the delivery pipe 35 increases, the vaporization of the fuel due to the temperature increase of the fuel in the delivery pipe 35 is suitably suppressed. Will be able to.
[0177]
(8) In the present embodiment, even when the fuel tank pressure Ptk is equal to or higher than the stand refueling pressure Pst (when the condition for performing the processing described in (1) is satisfied), the inside of the delivery pipe 35 When vaporized fuel is likely to be generated at, the fuel pressure in the delivery pipe 35 is reduced. Thereby, since the liquid phase state of the fuel in the delivery pipe 35 is maintained, the deterioration of the operability of the internal combustion engine 1 can be suitably avoided. Further, since the load applied to the fuel pump 32 is reduced by reducing the pressure of the fuel in the delivery pipe 35, the life of the fuel pump 32 can be suitably maintained.
[0178]
(9) In the present embodiment, the fuel pressure in the delivery pipe 35 is made variable so that the fuel tank 31 can be maintained in a state where fuel can be supplied at the fueling station. Even with such a configuration, the concern due to the temperature rise in the trunk room can be solved. Therefore, a fuel supply device for an LPG engine with high practicality that effectively uses the fuel supply device for an existing LPG engine. Will be able to provide.
[0179]
In addition, the said 8th Embodiment can also be implemented as the following forms which changed this suitably, for example.
In the eighth embodiment, the reflux control valve Evr is provided upstream of the pressure regulator 36 in the reflux path Rd2. However, for example, the following configuration can be changed. That is, a configuration in which the reflux control valve Evr is provided downstream of the pressure regulator 36 in the reflux path Rd2 can be employed.
[0180]
(Ninth embodiment)
A ninth embodiment embodying the present invention will be described with reference to FIGS. 24 and 25. FIG.
[0181]
In this embodiment, the basic configuration of the entire apparatus is the same as that of the fourth embodiment (a configuration in which the gas-phase fuel injector GIN is excluded from the configuration shown in FIG. 1), but is shown in FIG. The configuration of the fuel supply device 3 is changed to the configuration shown in FIG.
[0182]
Here, prior to the description of the fuel supply apparatus in the present embodiment, an outline thereof will be described.
As in the fourth embodiment, this embodiment also has a function for reducing the pressure of the fuel in the fuel tank 31 and a function for suppressing the vaporization of the liquid phase fuel accompanying the pressure reduction. It has become a thing. In the present embodiment, as in the eighth embodiment, the above function is realized by making the fuel pressure in the delivery pipe 35 (fuel injection mechanism 34) variable. .
[0183]
As shown in FIG. 24, in the configuration of the fuel supply device 3 of the present embodiment, each element shown in a broken line is added to the fuel supply device 3 (FIG. 11) of the fourth embodiment. It has a configuration. That is, in the fuel supply device 3 of the present embodiment, the pressure of the fuel in the delivery pipe 35 is set to be greater than a predetermined adjustment set value by the pressure regulator 36 in the recirculation path Rd2 in cooperation with the pressure regulator 36. An auxiliary pressure regulator 40 is provided for maintaining a high pressure adjustment set value. Further, a detour recirculation path Rd6 that can circulate the fuel bypassing the pressure regulator 40 is connected to the recirculation path Rd2. Further, a bypass reflux control valve Evb that selectively opens and closes the bypass Rd6 is provided in the bypass reflux path Rd6, and the pressure regulating function of the auxiliary pressure regulator 40 is selected by opening and closing the bypass reflux control valve Evb. Effective. As the bypass recirculation control valve Evb, an electromagnetic valve that is normally closed, that is, closed when not energized and opened by energization from the ECU 5, is adopted.
[0184]
Next, each fuel path that is switched through the opening / closing operation of the bypass recirculation control valve Evb will be described. In the following, the fuel path when the bypass recirculation control valve Evb is opened is referred to as a first fuel path, and the fuel path when the bypass recirculation control valve Evb is closed is referred to as a second fuel path. To do.
[0185]
First, the fuel circulation mode when the first fuel path is activated will be described.
In this case, since the fuel pressure regulation function by the auxiliary pressure regulator 40 is invalidated, the fuel pressure in the delivery pipe 35 (fuel injection mechanism 34) is maintained at a predetermined pressure regulation set value through the pressure regulators 36, 40. Is done. Further, the fuel that has not been injected and supplied by the liquid phase fuel injector LIN is returned to the fuel tank 31 via the recirculation path Rd2 and the detour recirculation path Rd6.
[0186]
Next, a fuel circulation mode when the second fuel path is activated will be described.
In this case, since the fuel pressure regulation function by the auxiliary pressure regulator 40 is validated, the fuel pressure in the delivery pipe 35 (the fuel injection mechanism 34) is set to the predetermined pressure regulation value through the pressure regulators 36, 40. Higher pressure setting value. Further, the fuel that has not been injected and supplied by the liquid phase fuel injector LIN is returned to the fuel tank 31 via the return path Rd2.
[0187]
In the present embodiment, any one of the fuel paths is made active through the control valve opening / closing process described below. In the present embodiment, during operation of the internal combustion engine 1, it is basically assumed that fuel is supplied in a state where the first fuel path is active.
[0188]
Next, the control valve opening / closing process will be described with reference to FIG. This process is a process performed in place of the fuel pump discharge amount changing process (FIGS. 12 and 13) in the fourth embodiment, and is repeatedly executed with a predetermined time as a cycle.
[0189]
As shown in FIG. 25, in the control valve opening / closing process of the present embodiment, the process up to the previous step S307 (FIG. 12) is performed in a manner according to the fourth embodiment.
[0190]
Then, it is determined whether the fuel pressure (injection mechanism pressure Pdv) in the delivery pipe 35 is less than the vaporization determination pressure Pvp (step S308), and when the injection mechanism pressure Pdv is less than the vaporization determination pressure Pvp (step S308). : Yes), the detour reflux control valve Evb is opened (step S309c). On the other hand, when the injection mechanism pressure Pdv is not less than the vaporization determination pressure Pvp, it is determined whether the fuel pressure in the fuel tank 31 (fuel tank pressure Ptk) is equal to or higher than the calculated stand fuel supply pressure Pst (step). S310). When the fuel tank pressure Ptk is equal to or higher than the stand oil supply pressure Pst (step S310: Yes), the bypass recirculation control valve Evb is closed (step S311c), and when the fuel tank pressure Ptk is not equal to or higher than the stand oil supply pressure Pst The open / close state of the bypass recirculation control valve Evb is maintained (step S310: No).
[0191]
Thus, according to the opening / closing process of the control valve,
[A] When the injection mechanism pressure Pdv is less than the vaporization determination pressure Pvp, it is determined that vaporized fuel may be generated in the delivery pipe 35 (or vaporized fuel is generated), and the auxiliary pressure regulator 40 Disables the pressure adjustment function.
[B] When the fuel tank pressure Ptk is equal to or higher than the stand refueling pressure Pst, it is determined that the fuel tank 31 is in a state where fuel cannot be supplied at the refueling stand, and the pressure regulating function of the auxiliary pressure regulator 40 is validated.
In this manner, the fuel paths are switched.
[0192]
Then, when the fuel path [A] is activated, an operation effect similar to that obtained when the fuel path [A] in the eighth embodiment is activated is obtained. Become. Further, when the fuel path [b] is activated, the operation and effect similar to those obtained when the fuel path [b] is activated in the eighth embodiment can be obtained. Become.
[0193]
As described above in detail, the fuel supply device for a liquefied gas internal combustion engine according to the ninth embodiment conforms to the effects (3) to (5) in the previous fourth embodiment. In addition to the effects, effects according to the effects (7) to (9) in the previous eighth embodiment can be obtained.
[0194]
Note that the ninth embodiment can be implemented as, for example, the following form, which is appropriately changed.
In the ninth embodiment, the bypass reflux path Rd6 including the bypass reflux control valve Evb is connected to the reflux path Rd2 so as to bypass the pressure regulator 40. However, for example, the following configuration is changed. It is also possible. That is, the arrangement position of the detour recirculation control valve Evb and the pressure regulator 40 may be changed.
[0195]
In the ninth embodiment, the bypass reflux path Rd6 is connected to the reflux path Rd2 in a manner that bypasses the pressure regulator 40. However, for example, the following configuration can be changed. That is, the bypass reflux path Rd6 may be connected to the reflux path Rd2 in such a manner as to bypass the pressure regulator 36 instead of the pressure regulator 40.
[0196]
In the ninth embodiment, the two pressure regulators 36 and 40 are provided in the recirculation path Rd2. However, for example, the following configuration is also possible. That is, it is possible to provide a configuration in which three or more pressure regulators are provided in the reflux path Rd2, and the bypass reflux path Rd6 is connected to the reflux path Rd2 so as to bypass at least one of the plurality of pressure regulators.
[0197]
(Tenth embodiment)
A tenth embodiment embodying the present invention will be described with reference to FIGS.
[0198]
In the present embodiment, the basic configuration of the entire apparatus is the same as that of the first embodiment (FIG. 1), but the configuration of the fuel supply device 3 shown in FIG. 2 is changed to the configuration shown in FIG. (Note that the gas-phase fuel injector GIN shown in FIG. 1 is excluded in accordance with this change).
[0199]
Here, prior to the description of the fuel supply apparatus in the present embodiment, an outline thereof will be described.
The present embodiment also has a function for reducing the pressure of the fuel in the fuel tank 31 as in the first embodiment. In the first embodiment, the above function is realized by supplying gas-phase fuel to the internal combustion engine 1, whereas in the present embodiment, the air conditioning of the vehicle on which the internal combustion engine 1 is mounted. The above functions are realized through a device (vehicle-mounted air conditioner). Hereinafter, the fuel supply apparatus of the present embodiment will be described with reference to FIG.
[0200]
As shown in FIG. 26, the fuel supply device 3 of the present embodiment excludes the gas phase fuel supply system 3G from the fuel supply device 3 (FIG. 2) of the first embodiment, and within the broken line. It is the structure which added the cooling mechanism shown by. That is, the fuel supply device 3 according to the present embodiment includes a duct 71 for supplying cold air from the air conditioner (A / C) 7 to the fuel tank 31. Then, when the air conditioner AC is driven by the ECU 5, cold air is supplied from the air conditioner 7 to the fuel tank 31.
[0201]
Next, a process for controlling the drive mode of the air conditioner 7 (drive process of the air conditioner) will be described with reference to FIG. This process is a process performed in place of the gas-phase fuel injector driving process (FIG. 3) in the first embodiment, and is repeatedly executed with a predetermined time as a cycle.
[0202]
As shown in FIG. 27, in the driving process of the air conditioner according to the present embodiment, the process up to the previous step S105 (FIG. 3) is performed in a manner according to the first embodiment.
[0203]
Then, it is determined whether or not the fuel pressure in the fuel tank 31 (fuel tank pressure Ptk) is equal to or higher than the stand fuel supply pressure Pst (step S106). When the fuel tank pressure Ptk is equal to or higher than the stand fuel supply pressure Pst (step S106: Yes), the fuel tank 31 is cooled by the air conditioner 7 (step S107a), and when the fuel tank pressure Ptk is not equal to or higher than the stand fuel supply pressure Pst. 7 stops the cooling of the fuel tank 31 (step S106: No).
[0204]
Thus, according to the driving process of the air conditioner, when the fuel tank pressure Ptk is equal to or higher than the stand refueling pressure Pst, that is, when the fuel tank 31 cannot be refilled with fuel at the refueling stand, the air conditioner 7 The fuel tank 31 is cooled. Thereby, the temperature of the fuel in the fuel tank 31 is lowered, and the pressure of the fuel is also lowered.
[0205]
As described above in detail, according to the fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine according to the tenth embodiment, the effects (2) and (3) according to the first embodiment are applied. In addition to the effects, the effects listed below can be obtained.
[0206]
(6) In the present embodiment, when the pressure of the fuel in the fuel tank 31 (fuel tank pressure Ptk) is equal to or higher than the stand fuel supply pressure Pst, the fuel tank 31 is cooled through the air conditioner 7 to thereby obtain the fuel tank pressure Ptk. Is decompressed. Thereby, the state of the fuel tank 31 can be suitably maintained in a state where fuel can be supplied at the fueling station.
[0207]
(7) In addition, the above configuration can also eliminate the concern caused by the temperature rise in the trunk room, so that a highly practical LPG that effectively uses the fuel supply device of an existing LPG engine. An engine fuel supply device can be provided.
[0208]
Note that the tenth embodiment can be implemented as follows, for example, by appropriately changing the tenth embodiment.
In the tenth embodiment, cooling air of the air conditioner 7 is supplied to the fuel tank 31 to cool the fuel tank 31. However, for example, the following configuration is also possible. is there. That is, it is also possible to supply the cold air from the air conditioner 7 to the recirculation path Rd2 and cool the fuel flowing through the recirculation path Rd2.
[0209]
The refrigerant circulating in the air conditioner 7 is supplied to a pipe provided adjacent to the fuel tank 31, and the fuel tank 31 is cooled through heat exchange between the refrigerant in the pipe and the fuel tank 31. You can also.
[0210]
Further, the refrigerant circulating in the air conditioner 7 is supplied to a pipe provided adjacent to the reflux path Rd2, and the inside of the reflux path Rd2 is exchanged through heat exchange between the refrigerant in the pipe and the fuel flowing through the reflux path Rd2. It is also possible to cool the fuel.
[0211]
In the tenth embodiment, the fuel tank 31 is cooled through the air conditioner 7 mounted on the vehicle. However, for example, the following configuration may be used. That is, a cooling device for cooling the fuel tank 31 (or the reflux path Rd2) may be newly provided, and the fuel tank 31 (or the reflux path Rd2) may be cooled through the cooling device.
[0212]
(Eleventh embodiment)
An eleventh embodiment embodying the present invention will be described with reference to FIGS.
[0213]
In the present embodiment, the basic configuration of the entire apparatus including the internal combustion engine is the same as that of the first embodiment, but a part of the driving process (FIG. 3) of the vapor phase fuel injector is shown in FIG. The processing is changed to that shown in FIG.
[0214]
Here, prior to the description of the driving process of the gas phase fuel injector in the present embodiment, an outline thereof will be described.
In the process of the present embodiment, the pressure of the fuel in the fuel tank 31 is reduced by controlling the supply mode of the gas-phase fuel to the internal combustion engine 1 as in the process of the first embodiment (FIG. 3). It is intended to. In the first embodiment, the stand oil supply pressure Pst is calculated by adding a predetermined pressure (fuel supply pressure Pca) applied to the fuel in the stand fuel tank during refueling and the stand saturated vapor pressure Psvst. In contrast, in the present embodiment, the stand oil supply pressure Pst is calculated in the manner described below.
[0215]
As shown in FIG. 28, in the gas phase fuel injector drive process of the present embodiment, first, the process up to the previous step S104 (FIG. 3) is performed in a manner according to the first embodiment. Then, a value calculated by adding a predetermined pressurizing pressure Pcc set lower than the pressurizing pressure Pca to the stand saturated steam pressure Psvst is set as the stand fueling pressure Pst (step S105b). That is, as shown in FIG. 29, the stand saturated steam pressure Psvst is estimated through the saturated steam pressure curve of the propane ratio R and the outside air temperature THatm, and the following equation:
Pst ← Psvst + Pcc [5]
From this, the stand oil supply pressure Pst is calculated.
[0216]
Then, in the previous step S106 (FIG. 3), it is determined whether or not the fuel pressure in the fuel tank 31 (fuel tank pressure Ptk) is equal to or higher than the stand refueling pressure Pst calculated in the above manner, and the first Gas phase fuel is supplied in a manner according to the first embodiment.
[0217]
As described above, according to the driving process of the gas-phase fuel injector, the stand refueling pressure Pst is calculated by adding the predetermined pressurizing pressure Pcc set lower than the refueling pressurizing pressure Pca and the stand saturated steam pressure Psvst. Is done.
[0218]
Incidentally, the pressure obtained by adding the fuel pressure Pca and the stand saturated steam pressure Psvst as the pressure of the fuel (fuel tank pressure Ptk) in the fuel tank 31 (the stand oil pressure Pst in the first embodiment). When this is the case, fuel cannot be supplied from the stand fuel tank to the fuel tank 31. On the other hand, when the fuel tank pressure Ptk is less than the above pressure (stand oil supply pressure Pst in the first embodiment), the fuel tank pressure Ptk becomes the above pressure (stand oil supply pressure Pst in the first embodiment). As it approaches, the fuel tends to hardly flow into the fuel tank 31 from the stand fuel tank. For this reason, even if the fuel tank pressure Ptk is less than the above pressure (the stand refueling pressure Pst in the first embodiment), when the fuel tank pressure Ptk is close to the above pressure, the fuel to the fuel tank 31 is There is a concern that the time required for replenishment of the product will be longer than usual.
[0219]
Therefore, in the present embodiment, when it is estimated that the time required for refueling at the fueling station will be longer than usual by supplying gas-phase fuel based on the stand fueling pressure Pst calculated according to the above aspect. The fuel tank pressure Ptk is reduced. As a result, the above-mentioned concern is solved and the state of the fuel tank 31 can be suitably maintained in a state where fuel can be replenished from the outside.
[0220]
As described above in detail, according to the fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine according to the eleventh embodiment, the effects (3) to (5) in the previous first embodiment are applied. In addition to the effects, the effects listed below can be obtained.
[0221]
(6) In the present embodiment, when the fuel pressure in the fuel tank 31 (fuel tank pressure Ptk) is equal to or higher than the stand fuel supply pressure Pst, the gas phase fuel in the fuel tank 31 is supplied to the internal combustion engine 1. The fuel tank pressure Ptk is reduced. Thereby, the state of the fuel tank 31 can be suitably maintained in a state where fuel can be supplied at the fueling station. Further, an increase in the fueling time due to the fuel tank pressure Ptk being pressurized at the fueling stand and approaching the pressure of the fuel supplied to the fuel tank 31 can be suitably avoided.
[0222]
(7) In the present embodiment, the stand oil supply pressure Pst is calculated in the following manner. That is,
The saturated vapor pressure (stand saturated vapor pressure Psvst) of the fuel stored in the fuel tank (stand fuel tank) of the fueling station is estimated from the saturated vapor pressure curve of the fuel in the fuel tank 31 and the outside air temperature THatm.
-The stand refueling pressure Pst is calculated by adding the stand saturated steam pressure Psvst and a predetermined pressure Pcc that is set lower than a predetermined pressure applied to the fuel in the stand fuel tank during refueling (pressurizing pressure Pca during refueling). To do.
In this manner, the stand oil supply pressure Pst is calculated. As a result, the relationship between the fuel pressure in the fuel tank 31 and the stand refueling pressure Pst can be grasped more appropriately, and the state of the fuel tank 31 is more suitable for a state in which fuel can be supplied at the refueling stand. To be able to maintain.
[0223]
(Other embodiments)
Other elements that can be changed in common with the above-described embodiments include the following.
[0224]
In the first to third embodiments, the gas phase fuel is supplied to the internal combustion engine 1 through the configurations illustrated in the embodiments. However, the gas phase fuel is appropriately supplied to the internal combustion engine 1. Any configuration that can be adopted is not limited to the configuration exemplified in each of the above-described embodiments.
[0225]
In the fourth and fifth embodiments, the fuel discharge amount of the fuel pump 32 is changed to two steps or three steps. However, for example, the following configuration may be used. That is, a configuration in which the fuel discharge amount of the fuel pump 32 is adjusted steplessly according to the change in the pressure based on a map in which the relationship between the fuel pressure in the fuel tank 31 and the fuel discharge amount of the fuel pump 32 is set. You can also In short, the control mode of the fuel pump 32 (the amount of work can be reduced) as long as it can maintain the state in which fuel can be supplied to the fuel tank 31 in the fueling stand and the liquid phase state of the fuel in the delivery pipe 35. (Change of fuel discharge amount by adjustment) can be changed as appropriate.
[0226]
In the eighth and ninth embodiments, the fuel pressure in the delivery pipe 35 (fuel injection mechanism 34) is made variable through the configuration exemplified in each embodiment. Such a configuration is also possible. That is, it is possible to provide a variable pressure regulator having a plurality of pressure regulation set values in the recirculation path Rd2 of the fuel supply device 3 (FIG. 11) in the fourth embodiment. In short, as long as the fuel pressure in the delivery pipe 35 (fuel injection mechanism 34) can be made variable, the configuration for that is not limited to the configuration exemplified in each of the above embodiments, and any configuration is adopted. can do.
[0227]
In the fourth, fifth, and seventh to ninth embodiments, the injection mechanism pressure Pdv is the vaporization determination pressure in the process of step S308 (FIGS. 13, 16, 20, 23, and 25). Although it is configured to determine whether or not it is less than Pvp, for example, the following configuration is also possible. That is, it can be configured to determine whether or not the injection mechanism pressure Pdv is equal to or higher than the saturated vapor pressure of the fuel in the delivery pipe 35 (injection mechanism saturated vapor pressure Psvdv).
[0228]
The configuration exemplified in the sixth embodiment can be applied to the fifth and seventh to ninth embodiments. That is, instead of the process of step S308 in the fifth and seventh to ninth embodiments (FIGS. 16, 20, 23, and 25), the process of step S308a in the sixth embodiment ( It is also possible to perform FIG.
[0229]
Furthermore, in place of the process of step S308a (FIG. 17), it is determined whether or not the injection mechanism temperature THdv is equal to or higher than the saturated steam temperature of the fuel in the delivery pipe 35 (injection mechanism saturated steam temperature THsvdv). Processing can also be performed.
[0230]
The processing of step S308 (step S308a) (FIGS. 13, 16, 17, 20, 23, and 25) in the fourth to ninth embodiments is changed as follows, for example. It is also possible. That is, instead of the above process, a process for determining whether or not the temperature of the fuel in the delivery pipe 35 is equal to or higher than a predetermined temperature is performed. If the temperature of the fuel is equal to or higher than the predetermined temperature, a step is performed. It can also be set as the structure which moves to S309 (step S309a-c) and moves to step S310, when the temperature of the said fuel is not more than predetermined temperature.
[0231]
In the fourth to ninth embodiments, the process (steps S308 and S308a) for determining whether or not the liquid phase fuel may be vaporized in the delivery pipe 35 is performed. For example, when the configuration of the fuel supply device 3 is such that there is no concern about the vaporization of the liquid-phase fuel in the delivery pipe 35, the above processing can be omitted.
[0232]
The configuration exemplified in the second embodiment can be applied to the third to tenth embodiments. That is, in the third and tenth embodiments, step S105a (FIG. 8) is performed after step S105 (FIG. 3), and step S106a (FIG. 3) is replaced with step S106 (FIG. 3, FIG. 27). It is also possible to perform 8). In the fourth to ninth embodiments, step S307a (FIG. 3) is performed after step S307 (FIG. 12), and step S310 (FIGS. 13, 16, 20, 23, and 23) is performed. It is also possible to perform step S106a (FIG. 8) instead of 25).
[0233]
The configuration exemplified in the eleventh embodiment can be applied to the second to tenth embodiments. That is, in the second to tenth embodiments, a value calculated by adding the stand saturated steam pressure Psvst and the predetermined pressurizing pressure Pcc set lower than the refueling pressurizing pressure Pca is used as the stand refueling pressure. It can also be used as Pst.
[0234]
In each of the above embodiments, the stand oil supply pressure Pst is calculated according to the mode exemplified in each of the above embodiments, but the stand oil supply pressure Pst can also be used as a preset value.
[0235]
In each of the above embodiments, the process for reducing the fuel tank pressure Ptk, that is, [i] In the first to third and eleventh embodiments, the gas phase fuel is supplied to the internal combustion engine 1.
[B] In the fourth to sixth embodiments, the fuel discharge amount of the fuel pump 32 is changed to a low flow rate.
[C] In the seventh embodiment, the reflux control valve Evr is closed and the bypass control valve Evl is opened.
[D] In the eighth embodiment, the reflux control valve Evs is closed.
[E] In the ninth embodiment, the bypass recirculation control valve Evb is closed.
[F] In the tenth embodiment, the air conditioner 7 is driven.
Each process is started when “the fuel tank pressure Ptk is equal to or higher than the stand fuel supply pressure Pst” and stopped when “the fuel tank pressure Ptk is not equal to or higher than the stand fuel supply pressure Pst” (step S106 and step S106). S310), for example, can be changed as follows. That is, the above processes are started when “the fuel tank pressure Ptk is equal to or higher than the stand fuel supply pressure Pst”, and when “the fuel tank pressure Ptk is lower than a predetermined pressure set lower than the stand fuel supply pressure Pst”. It can also be set as the structure which stops.
[0236]
In the fourth to ninth embodiments, the process for suppressing the vaporization of the liquid phase fuel in the delivery pipe 35, that is,
[A] In the fourth to sixth embodiments, the fuel discharge amount of the fuel pump 32 is changed to a high flow rate.
[B] In the seventh embodiment, the reflux control valve Evr is opened and the bypass control valve Evl is closed.
[C] In the eighth embodiment, the reflux control valve Evs is opened.
[D] In the ninth embodiment, the bypass recirculation control valve Evb is opened.
Are started when “the injection mechanism pressure Pdv is less than the vaporization determination pressure Pvp” (in the sixth embodiment, “the injection mechanism temperature THdv is equal to or higher than the vaporization determination temperature THvp”). The pressure Pdv is not lower than the vaporization determination pressure Pvp ”(in the sixth embodiment,“ the injection mechanism temperature THdv is not equal to or higher than the vaporization determination temperature THvp ”) (step S308 and step S308a). It is also possible to change as follows. That is, the above-described processes are started when “the injection mechanism pressure Pdv is less than the vaporization determination pressure Pvp” (in the sixth embodiment, “the injection mechanism temperature THdv is equal to or higher than the vaporization determination temperature THvp”), Mechanism pressure Pdv is equal to or higher than a predetermined pressure set higher than vaporization determination pressure Pvp ”(in the sixth embodiment,“ injection mechanism temperature THdv is lower than a predetermined temperature set lower than vaporization determination temperature THvp ” It is also possible to have a configuration in which it stops when “there is”.
[0237]
In each of the above embodiments, the propane ratio R in the fuel (LPG) is estimated from the propane ratio map illustrated in FIG. 4, but the propane ratio map is illustrated in each of the above embodiments. It is not restricted to a thing, A suitable map can be employ | adopted.
[0238]
In each of the above-described embodiments, the saturated vapor pressure curve of the fuel is determined based on the saturated vapor pressure calculation formula [1] exemplified in each of the above embodiments, but this saturated vapor pressure calculation formula [1 ] Is not limited to the calculation formulas exemplified in the above embodiments, and any appropriate calculation formula can be adopted.
[0239]
In each of the above embodiments, the saturated vapor pressure curve of the fuel is determined based on the propane ratio R estimated from the temperature and pressure of the fuel in the fuel tank 31. For example, the following modifications are made. Is also possible. In other words, it is possible to set a saturated vapor pressure curve of the fuel in advance and not to estimate the propane ratio R.
[0240]
In each of the above embodiments, the present invention is applied to the fuel supply device for the LPG engine. However, the fuel supply device to which the present invention is applied is not limited to the fuel supply device for the LPG engine. In short, a fuel circulation system is employed in which the fuel pumped by the fuel pump is returned to the fuel tank via the fuel injection mechanism, and liquefied gas such as liquefied natural gas (LNG), liquid hydrogen and dimethyl ether is used as the fuel. The present invention can be applied to any fuel supply device for an internal combustion engine, and even when the present invention is applied to such a fuel supply device, the same effects as those of the above-described embodiments can be achieved. Be able to.
[0241]
Including the above matters, it is finally added that the fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine according to the present invention includes the following technical idea.
(1) In the fuel supply system for a liquefied gas internal combustion engine according to claim 15, the decompression means reduces the work amount of the fuel pump by reducing the amount of current supplied to the fuel pump.
[0242]
(2) In the fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine according to claim 18, the switching means includes a reflux control valve for selectively opening and closing the reflux path, and a bypass control valve for selectively opening and closing the bypass path. The decompression means activates the bypass path by closing the reflux control valve and opening the bypass control valve.
[0243]
(3) The fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine according to claim 21, wherein the variable pressure mechanism is provided in the recirculation path, and the pressure of the fuel in the fuel injection mechanism is set to a first pressure regulation set value. A first pressure regulating mechanism to be maintained, and an auxiliary recirculation path that branches from upstream of the first pressure regulation mechanism in the recirculation path and is connected to the fuel tank, and is configured to supply fuel in the fuel injection mechanism. A second pressure regulating mechanism for maintaining the pressure at a second pressure regulation set value higher than the first pressure regulation set value, and a reflux control valve provided in the reflux path to selectively open and close the reflux path The pressure reducing means changes the pressure regulation set value of the modulatable pressure mechanism to a high value by closing the reflux control valve.
[0244]
(4) In the fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine according to claim 21, the variable pressure mechanism is provided in the recirculation path, and the pressure of the fuel in the fuel injector mechanism is set to a predetermined pressure adjustment set value. A plurality of pressure regulation mechanisms to be maintained and a bypass reflux path that is branched from the reflux path in a manner that bypasses at least one of the plurality of pressure regulation mechanisms and selectively opens and closes the bypass reflux path The depressurization means is configured to change the pressure regulation setting value of the modulatable pressure mechanism to a high value by closing the bypass recirculation control valve.
[0245]
(5) The fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine according to claim 21, wherein the variable pressure mechanism is provided with a variable pressure regulator provided in the reflux path and having a variable pressure regulation value. The pressure reducing means changes the pressure adjustment set value of the variable pressure control mechanism to a higher value by changing the pressure adjustment set value of the variable pressure regulator to a higher value.
[0246]
(6) Liquid phase fuel stored in a fuel tank in a saturated state is pumped by a fuel pump, and the pumped liquid phase fuel is supplied to an internal combustion engine by a fuel injection mechanism and fuel in the fuel injection mechanism In the fuel supply device for a liquefied gas internal combustion engine that recirculates fuel from the downstream of the fuel injection mechanism to the fuel tank, the fuel pressure in the fuel tank is pressurized from the external replenishment fuel tank to the fuel tank and replenished A fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine, comprising: vapor phase fuel supply means for supplying the vapor phase fuel in the fuel tank to the internal combustion engine when the fuel pressure is equal to or higher than a replenishment pressure that is a pressure of the fuel to be discharged.
[0247]
(7) Liquid phase fuel stored in the fuel tank in a saturated state is pumped by a fuel pump, and the pumped liquid phase fuel is supplied to an internal combustion engine by a fuel injection mechanism, and fuel in the fuel injection mechanism In the fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine that recirculates fuel from the downstream of the fuel injection mechanism to the fuel tank, the temperature of the fuel in the fuel tank is replenished to the saturated vapor characteristic of the fuel in the external replenishment fuel tank When the fuel vapor pressure exceeds the saturated vapor temperature obtained by applying a replenishment pressure that is the pressure of the fuel that is pressurized and replenished to the fuel tank, the vapor phase fuel in the fuel tank is supplied to the internal combustion engine. A fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine, characterized by comprising vapor-phase fuel supply means for supplying.
[0248]
(8) The vapor phase fuel supply means adds to the fuel when the fuel in the fuel tank for replenishment and the saturated vapor pressure of the fuel stored in the fuel tank for replenishment are replenished to the fuel tank. The fuel supply device for a liquefied gas internal combustion engine according to (6) or (7), wherein the replenishment pressure is calculated by adding the replenishment pressure applied.
[0249]
(9) Liquid phase fuel stored in the fuel tank in a saturated state is pumped by a fuel pump, and the pumped liquid phase fuel is supplied to an internal combustion engine by a fuel injection mechanism, and fuel in the fuel injection mechanism In the fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine that returns from the downstream of the fuel injection mechanism to the fuel tank, the fuel pressure in the fuel tank is saturated with the fuel stored in the external replenishment fuel tank When the fuel pressure in the fuel tank exceeds the replenishment pressure set to be lower than the pressure of the fuel replenished by being pressurized from the replenishment fuel tank to the fuel tank, A fuel supply device for a liquefied gas internal combustion engine, characterized by comprising vapor-phase fuel supply means for supplying to the gas.
[0250]
(10) Liquid phase fuel stored in a fuel tank in a saturated state is pumped by a fuel pump, and the pumped liquid phase fuel is supplied to an internal combustion engine by a fuel injection mechanism and fuel in the fuel injection mechanism In the fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine that returns from the downstream of the fuel injection mechanism to the fuel tank, the temperature of the fuel in the fuel tank is saturated with the fuel stored in the external replenishment fuel tank Applying a replenishment pressure higher than the pressure and below the pressure of the fuel to be replenished by pressurizing from the replenishment fuel tank to the fuel tank, to the saturated vapor characteristic of the fuel in the replenishment fuel tank A gas phase fuel supply means for supplying the gas phase fuel in the fuel tank to the internal combustion engine when the temperature is equal to or higher than a saturated vapor temperature obtained by Fuel supply system of the engine.
[0251]
(11) Liquid phase fuel stored in the fuel tank in a saturated state is pumped by a fuel pump, and the pumped liquid phase fuel is supplied to an internal combustion engine by a fuel injection mechanism and fuel in the fuel injection mechanism In the fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine that returns from the downstream of the fuel injection mechanism to the fuel tank, the fuel pressure in the fuel tank is saturated with the fuel stored in the external replenishment fuel tank When the pressure is equal to or higher than a replenishment pressure obtained by adding a predetermined pressure lower than a pressurizing pressure applied to the fuel tank when the fuel in the replenishment fuel tank is replenished to the fuel tank, A fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine, comprising gas phase fuel supply means for supplying gas phase fuel in a fuel tank to the internal combustion engine.
[0252]
(12) Liquid phase fuel stored in the fuel tank in a saturated state is pumped by a fuel pump, and the pumped liquid phase fuel is supplied to an internal combustion engine by a fuel injection mechanism and fuel in the fuel injection mechanism In the fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine that returns from the downstream of the fuel injection mechanism to the fuel tank, the temperature of the fuel in the fuel tank is saturated with the fuel stored in the external replenishment fuel tank The replenishment fuel tank is obtained by adding a pressure and a predetermined pressure lower than a pressurizing pressure applied to the fuel tank when the fuel in the replenishment fuel tank is replenished to the fuel tank. A vapor phase fuel supply means for supplying vapor phase fuel in the fuel tank to the internal combustion engine when the temperature is equal to or higher than a saturated vapor temperature obtained by applying to the saturated vapor characteristic of the internal fuel The fuel supply system of the liquefied gas engine, characterized in that.
[0253]
(13) Liquid phase fuel stored in a fuel tank in a saturated state is pumped by a fuel pump, and the pumped liquid phase fuel is injected and supplied to an internal combustion engine by a fuel injection mechanism, and fuel in the fuel injection mechanism In the fuel supply device for a liquefied gas internal combustion engine that recirculates fuel from the downstream of the fuel injection mechanism to the fuel tank, the fuel pressure in the fuel tank is pressurized from the external replenishment fuel tank to the fuel tank and replenished A fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine, comprising: pump control means for reducing the work amount of the fuel pump when the fuel pressure is equal to or higher than a replenishment pressure that is a pressure of the fuel to be discharged.
[0254]
(14) Liquid phase fuel stored in the fuel tank in a saturated state is pumped by a fuel pump, and the pumped liquid phase fuel is supplied to an internal combustion engine by a fuel injection mechanism and fuel in the fuel injection mechanism In the fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine that recirculates fuel from the downstream of the fuel injection mechanism to the fuel tank, the temperature of the fuel in the fuel tank is replenished to the saturated vapor characteristic of the fuel in the external replenishment fuel tank A pump control means for reducing the work amount of the fuel pump when the temperature is equal to or higher than a saturated vapor temperature obtained by applying a replenishment pressure that is a pressure of a fuel that is pressurized and replenished from the fuel tank to the fuel tank. A fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine.
[0255]
(15) The pump control means is configured so that when the fuel tank is replenished with the saturated vapor pressure of the fuel stored in the replenishment fuel tank, the fuel tank is replenished. The fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine according to (13) or (14), wherein the replenishment pressure is calculated by adding a pressurizing pressure applied to the fuel.
[0256]
(16) Liquid phase fuel stored in a fuel tank in a saturated state is pumped by a fuel pump, and the pumped liquid phase fuel is supplied to an internal combustion engine by a fuel injection mechanism and fuel in the fuel injection mechanism In the fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine that returns from the downstream of the fuel injection mechanism to the fuel tank, the fuel pressure in the fuel tank is saturated with the fuel stored in the external replenishment fuel tank Pump control means for reducing the work amount of the fuel pump when the pressure is higher than the pressure and becomes equal to or higher than the replenishment pressure set to be equal to or lower than the pressure of the fuel that is pressurized from the replenishment fuel tank to the fuel tank. A fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine.
[0257]
(17) Liquid phase fuel stored in the fuel tank in a saturated state is pumped by a fuel pump, and the pumped liquid phase fuel is injected and supplied to the internal combustion engine by the fuel injection mechanism, and the fuel in the fuel injection mechanism In the fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine that returns from the downstream of the fuel injection mechanism to the fuel tank, the temperature of the fuel in the fuel tank is saturated with the fuel stored in the external replenishment fuel tank Applying a replenishment pressure higher than the pressure and lower than the pressure of fuel to be replenished by pressurizing from the replenishment fuel tank to the fuel tank to the saturated vapor characteristic of the fuel in the replenishment fuel tank A fuel supply device for a liquefied gas internal combustion engine, comprising: pump control means for reducing the work amount of the fuel pump when the saturated steam temperature obtained by .
[0258]
(18) Liquid phase fuel stored in the fuel tank in a saturated state is pumped by a fuel pump, and the pumped liquid phase fuel is supplied to an internal combustion engine by a fuel injection mechanism and fuel in the fuel injection mechanism In the fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine that returns from the downstream of the fuel injection mechanism to the fuel tank, the fuel pressure in the fuel tank is saturated with the fuel stored in the external replenishment fuel tank More than the replenishment pressure obtained by adding the pressure and a predetermined pressure lower than the repressing pressure applied to the fuel in the replenishment fuel tank when the fuel in the replenishment fuel tank is replenished to the fuel tank A fuel supply device for a liquefied gas internal combustion engine, comprising pump control means for reducing the work amount of the fuel pump.
[0259]
(19) Liquid phase fuel stored in the fuel tank in a saturated state is pumped by a fuel pump, and the pumped liquid phase fuel is supplied to an internal combustion engine by a fuel injection mechanism and fuel in the fuel injection mechanism In the fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine that returns from the downstream of the fuel injection mechanism to the fuel tank, the temperature of the fuel in the fuel tank is saturated with the fuel stored in the external replenishment fuel tank A replenishment pressure obtained by adding the pressure and a predetermined pressure lower than the repressing pressure applied to the fuel in the replenishment fuel tank when the fuel in the replenishment fuel tank is replenished to the fuel tank. Pump control means is provided for reducing the work amount of the fuel pump when the temperature becomes equal to or higher than the saturated steam temperature obtained by applying to the saturated steam characteristic of the fuel in the replenishment fuel tank. The fuel supply system of the liquefied gas engine according to claim Rukoto.
[0260]
(20) When the pressure of the fuel in the fuel injection mechanism is lower than the saturated vapor pressure of the fuel, the pump control means interrupts the process of reducing the work amount of the fuel pump (13) to (19 The fuel supply device for a liquefied gas internal combustion engine according to any one of the above.
[0261]
(21) Any of (13) to (19), wherein the pump control means increases the work of the fuel pump when the pressure of the fuel in the fuel injection mechanism is lower than the saturated vapor pressure of the fuel. A fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine according to claim 1.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view schematically showing the overall configuration of a fuel supply device for a liquefied gas internal combustion engine according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic view schematically showing the overall configuration of the fuel supply apparatus of the embodiment.
FIG. 3 is a flowchart showing a driving process of a gas phase fuel injector performed in the embodiment.
FIG. 4 is a map of a propane ratio used for a gas phase fuel injector drive process performed in the embodiment.
FIG. 5 is a graph showing a saturated vapor pressure curve of liquefied petroleum gas.
FIG. 6 is a graph showing a calculation mode of a stand refueling pressure by a driving process of a gas phase fuel injector performed in the same embodiment.
FIG. 7 is a timing chart showing an example of a gas-phase fuel supply mode by a gas-phase fuel injector driving process performed in the embodiment;
FIG. 8 is a flowchart showing a part of the driving process of the gas phase fuel injector performed in the second embodiment of the fuel supply apparatus for the liquefied gas internal combustion engine according to the present invention.
FIG. 9 is a graph showing a calculation mode of a saturated steam temperature at the time of refueling by the driving process of the gas phase fuel injector performed in the same embodiment.
FIG. 10 is a schematic diagram schematically showing the overall configuration of a fuel supply device for a liquefied gas internal combustion engine according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a schematic view schematically showing the overall configuration of a fuel supply device for a liquefied gas internal combustion engine according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a flowchart showing a part of a fuel pump discharge amount changing process performed in the embodiment;
FIG. 13 is a flowchart showing a part of a fuel pump discharge amount changing process performed in the embodiment;
FIG. 14 is a graph showing a calculation mode of a stand oil supply pressure and a vaporization determination pressure by a fuel pump discharge amount change process performed in the embodiment;
FIG. 15 is a timing chart showing an example of a fuel pump discharge amount change mode by a fuel pump discharge amount change process performed in the embodiment;
FIG. 16 is a flowchart showing a part of a fuel pump discharge amount changing process performed in the fifth embodiment of the fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine according to the present invention;
FIG. 17 is a flowchart showing a part of a fuel pump discharge amount changing process performed in the sixth embodiment of the fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine according to the present invention;
FIG. 18 is a graph showing a calculation mode of a vaporization determination temperature by a fuel pump discharge amount changing process performed in the embodiment;
FIG. 19 is a schematic diagram schematically showing the overall configuration of a fuel supply device for a liquefied gas internal combustion engine according to a seventh embodiment of the present invention.
FIG. 20 is a flowchart showing a part of a control valve opening / closing process performed in the embodiment;
FIG. 21 is a timing chart showing an example of a driving mode of each control valve by a control valve opening / closing process performed in the embodiment;
FIG. 22 is a schematic diagram schematically showing the overall configuration of an eighth embodiment of a fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine according to the present invention.
FIG. 23 is a flowchart showing a part of a control valve opening / closing process performed in the embodiment;
FIG. 24 is a schematic view schematically showing the overall configuration of a ninth embodiment of a fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine according to the present invention.
FIG. 25 is a flowchart showing a part of a control valve opening / closing process performed in the embodiment;
FIG. 26 is a schematic diagram schematically showing the overall configuration of a fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine according to a tenth embodiment of the present invention.
FIG. 27 is a flowchart showing a part of the driving process of the air conditioner performed in the embodiment;
FIG. 28 is a flowchart showing a part of a driving process of a gas phase fuel injector performed in the eleventh embodiment of the fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine according to the present invention.
FIG. 29 is a graph showing a calculation mode of a stand refueling pressure by a gas-phase fuel injector driving process performed in the embodiment;
FIG. 30 is a schematic view schematically showing the overall configuration of a conventional fuel supply apparatus for a liquefied petroleum gas internal combustion engine.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Internal combustion engine, 3 ... Fuel supply apparatus, 5 ... Electronic control unit (ECU), 6 ... Detection system, 7 ... Air conditioner (A / C), 11 ... Cylinder block, 12 ... Cylinder, 12a ... Water jacket, 13 ... Cylinder head, 14 ... Crankshaft, 15 ... Connecting rod, 16 ... Piston, 17 ... Combustion chamber, 21 ... Air cleaner, 22 ... Throttle valve, 23 ... Surge tank, 24 ... Intake passage, 25 ... Catalyst device, 26 ... Exhaust 3L ... Liquid phase fuel supply system, 3G ... Gas phase fuel supply system, LIN ... Liquid phase fuel injector, GIN ... Gas phase fuel injector, 31 ... Fuel tank, 32 ... Fuel pump, 33 ... Fuel filter, 34 ... Fuel Injection mechanism, 35 ... delivery pipe, 36 ... pressure regulator, 37 ... throttle mechanism, 38 ... pressure regulator, 3 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... High pressure regulator, 40 ... Auxiliary pressure regulator, 61 ... Outside temperature sensor, 62 ... Tank temperature sensor, 63 ... Tank pressure sensor, 64 ... Injection mechanism temperature sensor, 65 ... Injection mechanism pressure sensor, 71 ... Duct, Rd1 ... Liquid Phase fuel supply path, Rd2 ... recirculation path, Rd3 ... gas phase fuel supply path, Rd4 ... detour path, Rd5 ... auxiliary recirculation path, Rd6 ... detour recirculation path, Evg ... gas phase control valve, Evl ... detour control valve, Evr ... Reflux control valve, Evs ... reflux control valve, Evb ... detour reflux control valve.

Claims (45)

飽和状態で燃料タンク内に貯留されている液相燃料を燃料ポンプにより圧送し、この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とともに前記燃料噴射機構内の燃料を同燃料噴射機構の下流から前記燃料タンクに還流する液化ガス内燃機関の燃料供給装置において、
前記燃料タンク内の燃料の圧力が、加圧されて外部の補給用燃料タンクから前記燃料タンクに補給される燃料の圧力である補給圧力以上とき、または、前記燃料タンク内の燃料の温度が、前記補給用燃料タンク内の燃料の飽和蒸気特性に前記補給圧力を適用することにより得られる飽和蒸気温度以上のとき、前記燃料タンク内の燃料の圧力を減圧する減圧手段を備え
前記減圧手段は、前記燃料タンク内の燃料の圧力及び温度に基づいて前記燃料タンク内の燃料の組成を推定し、この推定した燃料の組成に基づいて前記燃料タンク内の燃料の飽和蒸気特性を推定し、この推定した燃料の飽和蒸気特性と外気温度とに基づいて前記補給用燃料タンク内の燃料の飽和蒸気圧力を推定し、この推定した飽和蒸気圧力に基づいて前記補給圧力を推定する
ことを特徴とする液化ガス内燃機関の燃料供給装置。
The liquid phase fuel stored in the fuel tank in a saturated state is pumped by a fuel pump, and the pumped liquid phase fuel is injected and supplied to the internal combustion engine by the fuel injection mechanism, and the fuel in the fuel injection mechanism is supplied to the same fuel. In a fuel supply device for a liquefied gas internal combustion engine that recirculates from the downstream of an injection mechanism to the fuel tank,
The pressure of the fuel in the fuel tank, when pressurized from the outside of the replenishment fuel tank above supply pressure is the pressure of the fuel accessory fed to the fuel tank, or the temperature of the fuel in the fuel tank Is provided with a pressure reducing means for reducing the pressure of the fuel in the fuel tank when the temperature is equal to or higher than a saturated steam temperature obtained by applying the supply pressure to the saturated steam characteristic of the fuel in the fuel tank for supply ,
The decompression means estimates the fuel composition in the fuel tank based on the pressure and temperature of the fuel in the fuel tank, and calculates the saturated vapor characteristic of the fuel in the fuel tank based on the estimated fuel composition. Estimating the saturated vapor pressure of the fuel in the supplementary fuel tank based on the estimated saturated vapor characteristic of the fuel and the outside air temperature, and estimating the supplementary pressure based on the estimated saturated vapor pressure A fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine.
飽和状態で燃料タンク内に貯留されている液相燃料を燃料ポンプにより圧送し、この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とともに前記燃料噴射機構内の燃料を同燃料噴射機構の下流から前記燃料タンクに還流する液化ガス内燃機関の燃料供給装置において、
前記燃料タンク内の燃料の圧力が、外部の補給用燃料タンクに貯留されている燃料の飽和蒸気圧力と、加圧されて前記補給用燃料タンクから前記燃料タンクに補給される燃料の圧力である補給圧力との間に設定される判定圧力以上のとき、または、前記燃料タンク内の燃料の温度が、前記補給用燃料タンク内の燃料の飽和蒸気温度と、前記補給用燃料タンク内の燃料の飽和蒸気特性に前記補給圧力を適用することにより得られる飽和蒸気温度との間に設定される判定温度以上のとき、前記燃料タンク内の燃料の圧力を減圧する減圧手段を備え、
前記減圧手段は、前記燃料タンク内の燃料の圧力及び温度に基づいて前記燃料タンク内の燃料の組成を推定し、この推定した燃料の組成に基づいて前記燃料タンク内の燃料の飽和蒸気特性を推定し、この推定した燃料の飽和蒸気特性と外気温度とに基づいて前記補給用燃料タンク内の燃料の飽和蒸気圧力を推定し、この推定した飽和蒸気圧力に基づいて前記補給圧力を推定する
ことを特徴とする液化ガス内燃機関の燃料供給装置。
The liquid phase fuel stored in the fuel tank in a saturated state is pumped by a fuel pump, and the pumped liquid phase fuel is injected and supplied to the internal combustion engine by the fuel injection mechanism, and the fuel in the fuel injection mechanism is supplied to the same fuel. In a fuel supply device for a liquefied gas internal combustion engine that recirculates from the downstream of an injection mechanism to the fuel tank,
The fuel pressure in the fuel tank is the saturated vapor pressure of the fuel stored in the external replenishment fuel tank and the pressure of the fuel that is pressurized and replenished from the replenishment fuel tank to the fuel tank. When the fuel pressure in the fuel tank is equal to or higher than a determination pressure set between the replenishment pressure, or the saturated vapor temperature of the fuel in the replenishment fuel tank and the fuel in the replenishment fuel tank A pressure reducing means for reducing the pressure of the fuel in the fuel tank when the temperature is equal to or higher than a determination temperature set between the saturated steam temperature obtained by applying the replenishment pressure to saturated steam characteristics;
The decompression means estimates the fuel composition in the fuel tank based on the pressure and temperature of the fuel in the fuel tank, and calculates the saturated vapor characteristic of the fuel in the fuel tank based on the estimated fuel composition. Estimating the saturated vapor pressure of the fuel in the supplementary fuel tank based on the estimated saturated vapor characteristic of the fuel and the outside air temperature, and estimating the supplementary pressure based on the estimated saturated vapor pressure A fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine.
請求項1または2に記載の液化ガス内燃機関の燃料供給装置において、The fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine according to claim 1 or 2,
前記減圧手段は、前記燃料タンクの冷却を通じて前記燃料タンク内の燃料の圧力を減圧する  The decompression means decompresses the fuel pressure in the fuel tank through cooling of the fuel tank.
ことを特徴とする液化ガス内燃機関の燃料供給装置。  A fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine.
請求項3に記載の液化ガス内燃機関の燃料供給装置において、The fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine according to claim 3,
前記減圧手段は、前記燃料タンクの冷却として、前記内燃機関に対する前記燃料タンク内の気相燃料の供給を行う  The decompression means supplies gas-phase fuel in the fuel tank to the internal combustion engine as cooling of the fuel tank.
ことを特徴とする液化ガス内燃機関の燃料供給装置。  A fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine.
請求項3に記載の液化ガス内燃機関の燃料供給装置において、The fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine according to claim 3,
前記減圧手段は、前記燃料タンクの冷却として、前記燃料タンクを冷却する冷却装置の駆動を行う  The decompression means drives a cooling device for cooling the fuel tank as cooling the fuel tank.
ことを特徴とする液化ガス内燃機関の燃料供給装置。  A fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine.
請求項5に記載の液化ガス内燃機関の燃料供給装置において、The fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine according to claim 5,
前記冷却装置が前記内燃機関を搭載する車両の空調装置である  The cooling device is an air conditioner for a vehicle on which the internal combustion engine is mounted.
ことを特徴とする液化ガス内燃機関の燃料供給装置。  A fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine.
請求項3に記載の液化ガス内燃機関の燃料供給装置において、The fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine according to claim 3,
前記減圧手段は、前記燃料タンクの冷却として、前記燃料噴射機構を介して前記燃料タ  The depressurizing means serves as the fuel tank via the fuel injection mechanism for cooling the fuel tank. ンクに還流される燃料の冷却を行うCool the fuel that is returned to the tank
ことを特徴とする液化ガス内燃機関の燃料供給装置。  A fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine.
請求項7に記載の液化ガス内燃機関の燃料供給装置において、The fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine according to claim 7,
前記減圧手段は、前記燃料タンクに還流される燃料の冷却として、この燃料を冷却する冷却装置の駆動を行う  The decompression means drives a cooling device that cools the fuel as cooling the fuel returned to the fuel tank.
ことを特徴とする液化ガス内燃機関の燃料供給装置。  A fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine.
請求項8に記載の液化ガス内燃機関の燃料供給装置において、The fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine according to claim 8,
前記冷却装置が前記内燃機関を搭載する車両の空調装置である  The cooling device is an air conditioner for a vehicle on which the internal combustion engine is mounted.
ことを特徴とする液化ガス内燃機関の燃料供給装置。  A fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine.
請求項3に記載の液化ガス内燃機関の燃料供給装置において、The fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine according to claim 3,
前記減圧手段は、前記燃料タンクの冷却として、前記燃料ポンプの仕事量の減量を行う  The decompression means reduces the work of the fuel pump as cooling of the fuel tank.
ことを特徴とする液化ガス内燃機関の燃料供給装置。  A fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine.
請求項3に記載の液化ガス内燃機関の燃料供給装置において、The fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine according to claim 3,
前記減圧手段は、前記燃料タンクの冷却として、前記燃料噴射機構の下流から前記燃料タンクに還流される燃料の流量の減量を行う  The depressurization means reduces the flow rate of the fuel recirculated to the fuel tank from the downstream side of the fuel injection mechanism as cooling of the fuel tank.
ことを特徴とする液化ガス内燃機関の燃料供給装置。  A fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine.
請求項11に記載の液化ガス内燃機関の燃料供給装置において、The fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine according to claim 11,
前記減圧手段は、前記燃料噴射機構の下流から前記燃料タンクに還流される燃料の流量の減量として、前記燃料タンクから前記燃料噴射機構に供給される前記液相燃料の流量の減量を行う  The pressure reducing means reduces the flow rate of the liquid-phase fuel supplied from the fuel tank to the fuel injection mechanism as a decrease in the flow rate of fuel recirculated from the downstream of the fuel injection mechanism to the fuel tank.
ことを特徴とする液化ガス内燃機関の燃料供給装置。  A fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine.
請求項12に記載の液化ガス内燃機関の燃料供給装置において、The fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine according to claim 12,
前記減圧手段は、前記燃料噴射機構の下流から前記燃料タンクに還流される燃料を流通させるための還流経路と、前記燃料ポンプにより圧送された前記液相燃料を前記燃料噴射機構の上流から前記燃料タンクに還流させるための迂回経路と、これら各燃料経路のいずれかを選択的に能動とする切替手段とを備えて構成され、前記燃料噴射機構に供給される前記液相燃料の流量の減量として、前記切替手段を通じて前記迂回経路を能動とする  The depressurization means includes a recirculation path for circulating fuel recirculated from the downstream of the fuel injection mechanism to the fuel tank, and the liquid phase fuel pumped by the fuel pump from the upstream of the fuel injection mechanism. As a reduction in the flow rate of the liquid-phase fuel supplied to the fuel injection mechanism, comprising a detour path for returning to the tank and switching means for selectively activating any one of these fuel paths , Making the detour path active through the switching means
ことを特徴とする液化ガス内燃機関の燃料供給装置。  A fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine.
請求項12に記載の液化ガス内燃機関の燃料供給装置において、The fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine according to claim 12,
前記減圧手段は、前記燃料噴射機構に供給される前記液相燃料の流量の減量として、前記燃料ポンプの吐出量の減量を行う  The pressure reducing means reduces the discharge amount of the fuel pump as a reduction amount of the flow rate of the liquid phase fuel supplied to the fuel injection mechanism.
ことを特徴とする液化ガス内燃機関の燃料供給装置。  A fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine.
請求項14に記載の液化ガス内燃機関の燃料供給装置において、The fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine according to claim 14,
前記減圧手段は、前記燃料ポンプの吐出量の減量として、前記燃料噴射機構内における燃料の圧力の増圧を行う  The pressure reducing means increases the pressure of the fuel in the fuel injection mechanism as a reduction in the discharge amount of the fuel pump.
ことを特徴とする液化ガス内燃機関の燃料供給装置。  A fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine.
請求項15に記載の液化ガス内燃機関の燃料供給装置において、The fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine according to claim 15,
前記減圧手段は、前記燃料噴射機構内の燃料を前記燃料噴射機構の下流から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可変とする可変調圧機構を備え、前記燃料噴射機構内の燃料の圧力の増圧として、前記可変調圧機構の調圧設定値を増大側に変更する  The pressure reducing means is provided in a return path for returning the fuel in the fuel injection mechanism from the downstream of the fuel injection mechanism to the fuel tank, so that the pressure of the fuel in the fuel injection mechanism is variable. And a pressure adjustment set value of the variable pressure mechanism is changed to an increase side as an increase in the fuel pressure in the fuel injection mechanism.
ことを特徴とする液化ガス内燃機関の燃料供給装置。  A fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine.
請求項10〜16のいずれかに記載の液化ガス内燃機関の燃料供給装置において、The fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine according to any one of claims 10 to 16,
前記減圧手段は、前記燃料噴射機構内の燃料の圧力が同燃料の飽和蒸気圧力未満のとき、前記燃料タンク内の燃料の圧力を減圧する処理を中断する  The pressure reducing means interrupts the process of reducing the pressure of the fuel in the fuel tank when the pressure of the fuel in the fuel injection mechanism is lower than the saturated vapor pressure of the fuel.
ことを特徴とする液化ガス内燃機関の燃料供給装置。  A fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine.
請求項10〜16のいずれかに記載の液化ガス内燃機関の燃料供給装置において、The fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine according to any one of claims 10 to 16,
前記減圧手段は、前記燃料噴射機構内の燃料の圧力が同燃料の飽和蒸気圧力未満のとき  The depressurizing means is used when the pressure of the fuel in the fuel injection mechanism is less than the saturated vapor pressure of the fuel. 、前記燃料タンク内の燃料の圧力に対する減圧度合いを緩めるThe degree of pressure reduction with respect to the fuel pressure in the fuel tank is relaxed.
ことを特徴とする液化ガス内燃機関の燃料供給装置。  A fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine.
請求項17または18に記載の液化ガス内燃機関の燃料供給装置において、The fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine according to claim 17 or 18,
前記減圧手段は、前記燃料タンク内の燃料の飽和蒸気特性と前記燃料噴射機構内の燃料の温度とに基づいて、前記燃料噴射機構内の燃料の飽和蒸気圧力を推定する  The decompression unit estimates a saturated vapor pressure of the fuel in the fuel injection mechanism based on a saturated vapor characteristic of the fuel in the fuel tank and a temperature of the fuel in the fuel injection mechanism.
ことを特徴とする液化ガス内燃機関の燃料供給装置。  A fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine.
請求項19に記載の液化ガス内燃機関の燃料供給装置において、The fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine according to claim 19,
前記減圧手段は、前記推定される飽和蒸気圧力に所定の圧力を見込んで得られる圧力を前記燃料噴射機構内の燃料の飽和蒸気圧力とする  The decompression means sets a pressure obtained by allowing a predetermined pressure to the estimated saturated steam pressure as a saturated steam pressure of the fuel in the fuel injection mechanism.
ことを特徴とする液化ガス内燃機関の燃料供給装置。  A fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine.
飽和状態で燃料タンク内に貯留されている液相燃料を燃料ポンプにより圧送し、この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とともに前記燃料噴射機構内の燃料を同燃料噴射機構の下流から前記燃料タンクに還流する液化ガス内燃機関の燃料供給装置において、The liquid phase fuel stored in the fuel tank in a saturated state is pumped by a fuel pump, and the pumped liquid phase fuel is injected and supplied to the internal combustion engine by the fuel injection mechanism, and the fuel in the fuel injection mechanism is supplied to the same fuel. In a fuel supply device for a liquefied gas internal combustion engine that recirculates from the downstream of an injection mechanism to the fuel tank,
前記燃料タンク内の燃料の圧力が、加圧されて外部の補給用燃料タンクから前記燃料タンクに補給される燃料の圧力である補給圧力以上のとき、または、前記燃料タンク内の燃料の温度が、前記補給用燃料タンク内の燃料の飽和蒸気特性に前記補給圧力を適用することにより得られる飽和蒸気温度以上のとき、前記燃料タンク内の燃料の圧力を減圧する減圧手段を備え、  When the pressure of the fuel in the fuel tank is equal to or higher than a supply pressure that is a pressure of fuel that is pressurized and supplied to the fuel tank from an external supply fuel tank, or the temperature of the fuel in the fuel tank is A pressure reducing means for reducing the pressure of the fuel in the fuel tank when the temperature is equal to or higher than a saturated steam temperature obtained by applying the supply pressure to the saturated steam characteristic of the fuel in the fuel tank for replenishment,
前記減圧手段は、前記燃料タンクの冷却を通じて前記燃料タンク内の燃料の圧力を減圧し、前記燃料タンクの冷却として、前記燃料タンクを冷却する冷却装置の駆動を行う  The depressurization means depressurizes the fuel pressure in the fuel tank through cooling of the fuel tank, and drives a cooling device for cooling the fuel tank as cooling of the fuel tank.
ことを特徴とする液化ガス内燃機関の燃料供給装置。  A fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine.
飽和状態で燃料タンク内に貯留されている液相燃料を燃料ポンプにより圧送し、この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とともに前記燃料噴射機構内の燃料を同燃料噴射機構の下流から前記燃料タンクに還流する液化ガス内燃機関の燃料供給装置において、The liquid phase fuel stored in the fuel tank in a saturated state is pumped by a fuel pump, and the pumped liquid phase fuel is injected and supplied to the internal combustion engine by the fuel injection mechanism, and the fuel in the fuel injection mechanism is supplied to the same fuel. In a fuel supply device for a liquefied gas internal combustion engine that recirculates from the downstream of an injection mechanism to the fuel tank,
前記燃料タンク内の燃料の圧力が、外部の補給用燃料タンクに貯留されている燃料の飽和蒸気圧力と、加圧されて前記補給用燃料タンクから前記燃料タンクに補給される燃料の圧力である補給圧力との間に設定される判定圧力以上のとき、または、前記燃料タンク内の燃料の温度が、前記補給用燃料タンク内の燃料の飽和蒸気温度と、前記補給用燃料タンク内の燃料の飽和蒸気特性に前記補給圧力を適用することにより得られる飽和蒸気温度との間に設定される判定温度以上のとき、前記燃料タンク内の燃料の圧力を減圧する減圧手段を備え、  The fuel pressure in the fuel tank is the saturated vapor pressure of the fuel stored in the external replenishment fuel tank, and the pressure of the fuel that is pressurized and replenished from the replenishment fuel tank to the fuel tank. When the fuel pressure in the fuel tank is equal to or higher than a determination pressure set between the replenishment pressure, or the saturated vapor temperature of the fuel in the replenishment fuel tank and the fuel in the replenishment fuel tank A pressure reducing means for reducing the pressure of the fuel in the fuel tank when the temperature is equal to or higher than a determination temperature set between the saturated steam temperature obtained by applying the replenishment pressure to saturated steam characteristics;
前記減圧手段は、前記燃料タンクの冷却を通じて前記燃料タンク内の燃料の圧力を減圧し、前記燃料タンクの冷却として、前記燃料タンクを冷却する冷却装置の駆動を行う  The depressurization means depressurizes the fuel pressure in the fuel tank through cooling of the fuel tank, and drives a cooling device for cooling the fuel tank as cooling of the fuel tank.
ことを特徴とする液化ガス内燃機関の燃料供給装置。  A fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine.
請求項21または22に記載の液化ガス内燃機関の燃料供給装置において、The fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine according to claim 21 or 22,
前記冷却装置が前記内燃機関を搭載する車両の空調装置である  The cooling device is an air conditioner for a vehicle on which the internal combustion engine is mounted.
ことを特徴とする液化ガス内燃機関の燃料供給装置。  A fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine.
飽和状態で燃料タンク内に貯留されている液相燃料を燃料ポンプにより圧送し、この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とともに前記燃料噴射機構内の燃料を同燃料噴射機構の下流から前記燃料タンクに還流する液化ガス内燃機関の燃料供給装置において、The liquid phase fuel stored in the fuel tank in a saturated state is pumped by a fuel pump, and the pumped liquid phase fuel is injected and supplied to the internal combustion engine by the fuel injection mechanism, and the fuel in the fuel injection mechanism is supplied to the same fuel. In a fuel supply device for a liquefied gas internal combustion engine that recirculates from the downstream of an injection mechanism to the fuel tank,
前記燃料タンク内の燃料の圧力が、加圧されて外部の補給用燃料タンクから前記燃料タンクに補給される燃料の圧力である補給圧力以上のとき、または、前記燃料タンク内の燃料の温度が、前記補給用燃料タンク内の燃料の飽和蒸気特性に前記補給圧力を適用することにより得られる飽和蒸気温度以上のとき、前記燃料タンク内の燃料の圧力を減圧する減圧手段を備え、  When the pressure of the fuel in the fuel tank is equal to or higher than a supply pressure that is a pressure of fuel that is pressurized and supplied to the fuel tank from an external supply fuel tank, or the temperature of the fuel in the fuel tank is A pressure reducing means for reducing the pressure of the fuel in the fuel tank when the temperature is equal to or higher than a saturated steam temperature obtained by applying the supply pressure to the saturated steam characteristic of the fuel in the fuel tank for replenishment,
前記減圧手段は、前記燃料タンクの冷却を通じて前記燃料タンク内の燃料の圧力を減圧し、前記燃料タンクの冷却として、前記燃料噴射機構を介して前記燃料タンクに還流される燃料の冷却を行う  The decompression means decompresses the fuel pressure in the fuel tank through cooling of the fuel tank, and cools the fuel returned to the fuel tank via the fuel injection mechanism as cooling of the fuel tank.
ことを特徴とする液化ガス内燃機関の燃料供給装置。  A fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine.
飽和状態で燃料タンク内に貯留されている液相燃料を燃料ポンプにより圧送し、この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とともに前記燃料噴射機構内の燃料を同燃料噴射機構の下流から前記燃料タンクに還流する液化ガス内燃機関の燃料供給装置において、The liquid phase fuel stored in the fuel tank in a saturated state is pumped by a fuel pump, and the pumped liquid phase fuel is injected and supplied to the internal combustion engine by the fuel injection mechanism, and the fuel in the fuel injection mechanism is supplied to the same fuel. In a fuel supply device for a liquefied gas internal combustion engine that recirculates from the downstream of an injection mechanism to the fuel tank,
前記燃料タンク内の燃料の圧力が、外部の補給用燃料タンクに貯留されている燃料の飽和蒸気圧力と、加圧されて前記補給用燃料タンクから前記燃料タンクに補給される燃料の圧力である補給圧力との間に設定される判定圧力以上のとき、または、前記燃料タンク内の燃料の温度が、前記補給用燃料タンク内の燃料の飽和蒸気温度と、前記補給用燃料タンク内の燃料の飽和蒸気特性に前記補給圧力を適用することにより得られる飽和蒸気温度との間に設定される判定温度以上のとき、前記燃料タンク内の燃料の圧力を減圧する減圧手段を備え、  The fuel pressure in the fuel tank is the saturated vapor pressure of the fuel stored in the external replenishment fuel tank and the pressure of the fuel that is pressurized and replenished from the replenishment fuel tank to the fuel tank. When the fuel pressure in the fuel tank is equal to or higher than a determination pressure set between the replenishment pressure, or the saturated vapor temperature of the fuel in the replenishment fuel tank and the fuel in the replenishment fuel tank A pressure reducing means for reducing the pressure of the fuel in the fuel tank when the temperature is equal to or higher than a determination temperature set between the saturated steam temperature obtained by applying the replenishment pressure to saturated steam characteristics;
前記減圧手段は、前記燃料タンクの冷却を通じて前記燃料タンク内の燃料の圧力を減圧し、前記燃料タンクの冷却として、前記燃料噴射機構を介して前記燃料タンクに還流される燃料の冷却を行う  The decompression means decompresses the fuel pressure in the fuel tank through cooling of the fuel tank, and cools the fuel returned to the fuel tank via the fuel injection mechanism as cooling of the fuel tank.
ことを特徴とする液化ガス内燃機関の燃料供給装置。  A fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine.
請求項24または25に記載の液化ガス内燃機関の燃料供給装置において、The fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine according to claim 24 or 25,
前記減圧手段は、前記燃料タンクに還流される燃料の冷却として、この燃料を冷却する冷却装置の駆動を行う  The decompression means drives a cooling device that cools the fuel as cooling the fuel returned to the fuel tank.
ことを特徴とする液化ガス内燃機関の燃料供給装置。  A fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine.
請求項26に記載の液化ガス内燃機関の燃料供給装置において、The fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine according to claim 26,
前記冷却装置が前記内燃機関を搭載する車両の空調装置である  The cooling device is an air conditioner for a vehicle on which the internal combustion engine is mounted.
ことを特徴とする液化ガス内燃機関の燃料供給装置。  A fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine.
飽和状態で燃料タンク内に貯留されている液相燃料を燃料ポンプにより圧送し、この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とともに前記燃料噴射機構内の燃料を同燃料噴射機構の下流から前記燃料タンクに還流する液化ガス内燃機関の燃料供給装置において、The liquid phase fuel stored in the fuel tank in a saturated state is pumped by a fuel pump, and the pumped liquid phase fuel is injected and supplied to the internal combustion engine by the fuel injection mechanism, and the fuel in the fuel injection mechanism is supplied to the same fuel. In a fuel supply device for a liquefied gas internal combustion engine that recirculates from the downstream of an injection mechanism to the fuel tank,
前記燃料タンク内の燃料の圧力が、加圧されて外部の補給用燃料タンクから前記燃料タンクに補給される燃料の圧力である補給圧力以上のとき、または、前記燃料タンク内の燃料の温度が、前記補給用燃料タンク内の燃料の飽和蒸気特性に前記補給圧力を適用することにより得られる飽和蒸気温度以上のとき、前記燃料タンク内の燃料の圧力を減圧する減圧手段を備え、  When the pressure of the fuel in the fuel tank is equal to or higher than a supply pressure that is a pressure of fuel that is pressurized and supplied to the fuel tank from an external supply fuel tank, or the temperature of the fuel in the fuel tank is A pressure reducing means for reducing the pressure of the fuel in the fuel tank when the temperature is equal to or higher than a saturated steam temperature obtained by applying the supply pressure to the saturated steam characteristic of the fuel in the fuel tank for replenishment,
前記減圧手段は、前記燃料タンクの冷却を通じて前記燃料タンク内の燃料の圧力を減圧し、前記燃料タンクの冷却として、前記燃料ポンプの仕事量の減量を行う  The depressurization means depressurizes the fuel pressure in the fuel tank through cooling of the fuel tank, and reduces the work of the fuel pump as cooling of the fuel tank.
ことを特徴とする液化ガス内燃機関の燃料供給装置。  A fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine.
飽和状態で燃料タンク内に貯留されている液相燃料を燃料ポンプにより圧送し、この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とともに前記燃料噴射機構内の燃料を同燃料噴射機構の下流から前記燃料タンクに還流する液化ガス内燃機関の燃料供給装置において、The liquid phase fuel stored in the fuel tank in a saturated state is pumped by a fuel pump, and the pumped liquid phase fuel is injected and supplied to the internal combustion engine by the fuel injection mechanism, and the fuel in the fuel injection mechanism is supplied to the same fuel. In a fuel supply device for a liquefied gas internal combustion engine that recirculates from the downstream of an injection mechanism to the fuel tank,
前記燃料タンク内の燃料の圧力が、外部の補給用燃料タンクに貯留されている燃料の飽和蒸気圧力と、加圧されて前記補給用燃料タンクから前記燃料タンクに補給される燃料の圧力である補給圧力との間に設定される判定圧力以上のとき、または、前記燃料タンク内の燃料の温度が、前記補給用燃料タンク内の燃料の飽和蒸気温度と、前記補給用燃料タンク内の燃料の飽和蒸気特性に前記補給圧力を適用することにより得られる飽和蒸気温度との間に設定される判定温度以上のとき、前記燃料タンク内の燃料の圧力を減圧する減圧手段を備え、  The fuel pressure in the fuel tank is the saturated vapor pressure of the fuel stored in the external replenishment fuel tank and the pressure of the fuel that is pressurized and replenished from the replenishment fuel tank to the fuel tank. When the fuel pressure in the fuel tank is equal to or higher than a determination pressure set between the replenishment pressure, or the saturated vapor temperature of the fuel in the replenishment fuel tank and the fuel in the replenishment fuel tank A pressure reducing means for reducing the pressure of the fuel in the fuel tank when the temperature is equal to or higher than a determination temperature set between the saturated steam temperature obtained by applying the replenishment pressure to saturated steam characteristics;
前記減圧手段は、前記燃料タンクの冷却を通じて前記燃料タンク内の燃料の圧力を減圧し、前記燃料タンクの冷却として、前記燃料ポンプの仕事量の減量を行う  The depressurization means depressurizes the fuel pressure in the fuel tank through cooling of the fuel tank, and reduces the work of the fuel pump as cooling of the fuel tank.
ことを特徴とする液化ガス内燃機関の燃料供給装置。  A fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine.
飽和状態で燃料タンク内に貯留されている液相燃料を燃料ポンプにより圧送し、この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とともに前記燃料噴射機構内の燃料を同燃料噴射機構の下流から前記燃料タンクに還流する液化ガス内燃機関の燃料供給装置において、The liquid phase fuel stored in the fuel tank in a saturated state is pumped by a fuel pump, and the pumped liquid phase fuel is injected and supplied to the internal combustion engine by the fuel injection mechanism, and the fuel in the fuel injection mechanism is supplied to the same fuel. In a fuel supply device for a liquefied gas internal combustion engine that recirculates from the downstream of an injection mechanism to the fuel tank,
前記燃料タンク内の燃料の圧力が、加圧されて外部の補給用燃料タンクから前記燃料タンクに補給される燃料の圧力である補給圧力以上のとき、または、前記燃料タンク内の燃料の温度が、前記補給用燃料タンク内の燃料の飽和蒸気特性に前記補給圧力を適用することにより得られる飽和蒸気温度以上のとき、前記燃料タンク内の燃料の圧力を減圧する減圧手段を備え、  When the pressure of the fuel in the fuel tank is equal to or higher than a supply pressure that is a pressure of fuel that is pressurized and supplied to the fuel tank from an external supply fuel tank, or the temperature of the fuel in the fuel tank is A pressure reducing means for reducing the pressure of the fuel in the fuel tank when the temperature is equal to or higher than a saturated steam temperature obtained by applying the supply pressure to the saturated steam characteristic of the fuel in the fuel tank for replenishment,
前記減圧手段は、前記燃料タンクの冷却を通じて前記燃料タンク内の燃料の圧力を減圧し、前記燃料タンクの冷却として、前記燃料噴射機構の下流から前記燃料タンクに還流される燃料の流量の減量を行う  The depressurizing means depressurizes the pressure of the fuel in the fuel tank through cooling of the fuel tank, and reduces the flow rate of fuel recirculated from the downstream of the fuel injection mechanism to the fuel tank as cooling of the fuel tank. Do
ことを特徴とする液化ガス内燃機関の燃料供給装置。  A fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine.
飽和状態で燃料タンク内に貯留されている液相燃料を燃料ポンプにより圧送し、この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とともに前記燃料噴射機構内の燃料を同燃料噴射機構の下流から前記燃料タンクに還流する液化ガス内燃機関の燃料供給装置において、The liquid phase fuel stored in the fuel tank in a saturated state is pumped by a fuel pump, and the pumped liquid phase fuel is injected and supplied to the internal combustion engine by the fuel injection mechanism, and the fuel in the fuel injection mechanism is supplied to the same fuel. In a fuel supply device for a liquefied gas internal combustion engine that recirculates from the downstream of an injection mechanism to the fuel tank,
前記燃料タンク内の燃料の圧力が、外部の補給用燃料タンクに貯留されている燃料の飽和蒸気圧力と、加圧されて前記補給用燃料タンクから前記燃料タンクに補給される燃料の圧力である補給圧力との間に設定される判定圧力以上のとき、または、前記燃料タンク内の燃料の温度が、前記補給用燃料タンク内の燃料の飽和蒸気温度と、前記補給用燃料タンク内の燃料の飽和蒸気特性に前記補給圧力を適用することにより得られる飽和蒸気温度との間に設定される判定温度以上のとき、前記燃料タンク内の燃料の圧力を減圧する減圧手段を備え、  The fuel pressure in the fuel tank is the saturated vapor pressure of the fuel stored in the external replenishment fuel tank, and the pressure of the fuel that is pressurized and replenished from the replenishment fuel tank to the fuel tank. When the fuel pressure in the fuel tank is equal to or higher than a determination pressure set between the replenishment pressure, or the saturated vapor temperature of the fuel in the replenishment fuel tank and the fuel in the replenishment fuel tank A pressure reducing means for reducing the pressure of the fuel in the fuel tank when the temperature is equal to or higher than a determination temperature set between the saturated steam temperature obtained by applying the replenishment pressure to saturated steam characteristics;
前記減圧手段は、前記燃料タンクの冷却を通じて前記燃料タンク内の燃料の圧力を減圧し、前記燃料タンクの冷却として、前記燃料噴射機構の下流から前記燃料タンクに還流される燃料の流量の減量を行う  The depressurizing means depressurizes the pressure of the fuel in the fuel tank through cooling of the fuel tank, and reduces the flow rate of fuel recirculated from the downstream of the fuel injection mechanism to the fuel tank as cooling of the fuel tank. Do
ことを特徴とする液化ガス内燃機関の燃料供給装置。  A fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine.
請求項30または31に記載の液化ガス内燃機関の燃料供給装置において、The fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine according to claim 30 or 31,
前記減圧手段は、前記燃料噴射機構の下流から前記燃料タンクに還流される燃料の流量の減量として、前記燃料タンクから前記燃料噴射機構に供給される前記液相燃料の流量の減量を行う  The pressure reducing means reduces the flow rate of the liquid-phase fuel supplied from the fuel tank to the fuel injection mechanism as a decrease in the flow rate of fuel recirculated from the downstream of the fuel injection mechanism to the fuel tank.
ことを特徴とする液化ガス内燃機関の燃料供給装置。  A fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine.
請求項32に記載の液化ガス内燃機関の燃料供給装置において、The fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine according to claim 32,
前記減圧手段は、前記燃料噴射機構の下流から前記燃料タンクに還流される燃料を流通させるための還流経路と、前記燃料ポンプにより圧送された前記液相燃料を前記燃料噴射機構の上流から前記燃料タンクに還流させるための迂回経路と、これら各燃料経路のいずれかを選択的に能動とする切替手段とを備えて構成され、前記燃料噴射機構に供給される前記液相燃料の流量の減量として、前記切替手段を通じて前記迂回経路を能動とする  The depressurization means includes a recirculation path for circulating fuel recirculated from the downstream of the fuel injection mechanism to the fuel tank, and the liquid phase fuel pumped by the fuel pump from the upstream of the fuel injection mechanism. As a reduction in the flow rate of the liquid phase fuel supplied to the fuel injection mechanism, comprising a detour path for recirculation to the tank and switching means for selectively activating any of these fuel paths , Making the detour path active through the switching means
ことを特徴とする液化ガス内燃機関の燃料供給装置。  A fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine.
請求項32に記載の液化ガス内燃機関の燃料供給装置において、The fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine according to claim 32,
前記減圧手段は、前記燃料噴射機構に供給される前記液相燃料の流量の減量として、前記燃料ポンプの吐出量の減量を行う  The pressure reducing means reduces the discharge amount of the fuel pump as a reduction amount of the flow rate of the liquid phase fuel supplied to the fuel injection mechanism.
ことを特徴とする液化ガス内燃機関の燃料供給装置。  A fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine.
請求項34に記載の液化ガス内燃機関の燃料供給装置において、The fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine according to claim 34,
前記減圧手段は、前記燃料ポンプの吐出量の減量として、前記燃料噴射機構内における  The depressurization means is provided in the fuel injection mechanism as a reduction in the discharge amount of the fuel pump. 燃料の圧力の増圧を行うIncrease fuel pressure
ことを特徴とする液化ガス内燃機関の燃料供給装置。  A fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine.
請求項35に記載の液化ガス内燃機関の燃料供給装置において、The fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine according to claim 35,
前記減圧手段は、前記燃料噴射機構内の燃料を前記燃料噴射機構の下流から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可変とする可変調圧機構を備え、前記燃料噴射機構内の燃料の圧力の増圧として、前記可変調圧機構の調圧設定値を増大側に変更する  The pressure reducing means is provided in a return path for returning the fuel in the fuel injection mechanism from the downstream of the fuel injection mechanism to the fuel tank, so that the pressure of the fuel in the fuel injection mechanism is variable. And a pressure adjustment set value of the variable pressure mechanism is changed to an increase side as an increase in the fuel pressure in the fuel injection mechanism.
ことを特徴とする液化ガス内燃機関の燃料供給装置。  A fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine.
請求項28〜36のいずれかに記載の液化ガス内燃機関の燃料供給装置において、The fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine according to any one of claims 28 to 36,
前記減圧手段は、前記燃料噴射機構内の燃料の圧力が同燃料の飽和蒸気圧力未満のとき、前記燃料タンク内の燃料の圧力を減圧する処理を中断する  The pressure reducing means interrupts the process of reducing the pressure of the fuel in the fuel tank when the pressure of the fuel in the fuel injection mechanism is lower than the saturated vapor pressure of the fuel.
ことを特徴とする液化ガス内燃機関の燃料供給装置。  A fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine.
請求項28〜36のいずれかに記載の液化ガス内燃機関の燃料供給装置において、The fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine according to any one of claims 28 to 36,
前記減圧手段は、前記燃料噴射機構内の燃料の圧力が同燃料の飽和蒸気圧力未満のとき、前記燃料タンク内の燃料の圧力に対する減圧度合いを緩める  The decompression means loosens the degree of decompression with respect to the fuel pressure in the fuel tank when the fuel pressure in the fuel injection mechanism is less than the saturated vapor pressure of the fuel.
ことを特徴とする液化ガス内燃機関の燃料供給装置。  A fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine.
請求項37または38に記載の液化ガス内燃機関の燃料供給装置において、The fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine according to claim 37 or 38,
前記減圧手段は、前記燃料タンク内の燃料の飽和蒸気特性と前記燃料噴射機構内の燃料の温度とに基づいて、前記燃料噴射機構内の燃料の飽和蒸気圧力を推定する  The decompression unit estimates a saturated vapor pressure of the fuel in the fuel injection mechanism based on a saturated vapor characteristic of the fuel in the fuel tank and a temperature of the fuel in the fuel injection mechanism.
ことを特徴とする液化ガス内燃機関の燃料供給装置。  A fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine.
請求項39に記載の液化ガス内燃機関の燃料供給装置において、The fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine according to claim 39,
前記減圧手段は、前記推定した飽和蒸気圧力に所定の圧力を見込んで得られる圧力を前記燃料噴射機構内の燃料の飽和蒸気圧力とする  The decompression means sets a pressure obtained by allowing a predetermined pressure to the estimated saturated steam pressure as a saturated steam pressure of the fuel in the fuel injection mechanism.
ことを特徴とする液化ガス内燃機関の燃料供給装置。  A fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine.
請求項21〜40のいずれかに記載の液化ガス内燃機関の燃料供給装置において、The fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine according to any one of claims 21 to 40,
前記減圧手段は、前記燃料タンク内の燃料の圧力及び温度に基づいて前記燃料タンク内の燃料の組成を推定し、この推定した燃料の組成に基づいて前記燃料タンク内の燃料の飽和蒸気特性を推定する  The decompression means estimates the fuel composition in the fuel tank based on the pressure and temperature of the fuel in the fuel tank, and calculates the saturated vapor characteristic of the fuel in the fuel tank based on the estimated fuel composition. presume
ことを特徴とする液化ガス内燃機関の燃料供給装置。  A fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine.
請求項21〜41のいずれかに記載の液化ガス内燃機関の燃料供給装置において、The fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine according to any one of claims 21 to 41,
前記燃料タンク内の燃料の飽和蒸気特性と外気温度とに基づいて前記補給用燃料タンク内の燃料の飽和蒸気圧力を推定し、この推定した飽和蒸気圧力に基づいて前記補給圧力を推定する  The saturated vapor pressure of the fuel in the fuel tank for replenishment is estimated based on the saturated vapor characteristic of the fuel in the fuel tank and the outside air temperature, and the replenishment pressure is estimated based on the estimated saturated vapor pressure.
ことを特徴とする液化ガス内燃機関の燃料供給装置。  A fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine.
請求項2または22または25または29または31に記載の液化ガス内燃機関の燃料供給装置において、32. The fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine according to claim 2 or 22 or 25 or 29 or 31.
前記補給用燃料タンク内の燃料の飽和蒸気圧力と、前記燃料タンクへの燃料の補給に際して前記補給用燃料タンクの燃料に加えられる補給時加圧力よりも小さい所定の圧力とを加算して得られる圧力を前記判定圧力とし、前記補給用燃料タンク内の燃料の飽和蒸気特性に前記判定圧力を適用することにより得られる温度を前記判定温度として、  It is obtained by adding the saturated vapor pressure of the fuel in the fuel tank for replenishment and a predetermined pressure smaller than the pressurizing pressure applied to the fuel in the fuel tank for replenishment when refueling the fuel tank. The pressure is the determination pressure, and the temperature obtained by applying the determination pressure to the saturated vapor characteristic of the fuel in the replenishment fuel tank is the determination temperature.
前記減圧手段は、前記燃料タンク内の燃料の圧力と前記判定圧力との比較結果に基づく前記圧力の減圧、または前記燃料タンク内の燃料の圧力と前記判定温度との比較結果に基づく前記圧力の減圧を行う  The pressure reducing means is configured to reduce the pressure based on a comparison result between the fuel pressure in the fuel tank and the determination pressure, or to adjust the pressure based on a comparison result between the fuel pressure in the fuel tank and the determination temperature. Perform decompression
ことを特徴とする液化ガス内燃機関の燃料供給装置。  A fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine.
請求項1〜43のいずれかに記載の液化ガス内燃機関の燃料供給装置The fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine according to any one of claims 1 to 43. において、In
前記減圧手段は、前記補給用燃料タンク内の燃料の飽和蒸気圧力と、前記燃料タンクへの燃料の補給に際して前記補給用燃料タンクの燃料に加えられる補給時加圧力とを加算して前記補給圧力を算出する  The decompression means adds the saturated vapor pressure of the fuel in the replenishment fuel tank and the replenishment pressure applied to the fuel in the replenishment fuel tank when refueling the fuel tank. Calculate
ことを特徴とする液化ガス内燃機関の燃料供給装置。  A fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine.
請求項1〜44のいずれかに記載の液化ガス内燃機関の燃料供給装置において、The fuel supply apparatus for a liquefied gas internal combustion engine according to any one of claims 1 to 44,
前記液化ガス内燃機関が液化石油ガスを燃料とする液化石油ガス内燃機関である  The liquefied gas internal combustion engine is a liquefied petroleum gas internal combustion engine using liquefied petroleum gas as a fuel.
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