JP4609563B2

JP4609563B2 - バイフューエル筒内直噴エンジンの気体燃料噴射弁の保護制御方法

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Publication number: JP4609563B2
Application number: JP2008238297A
Authority: JP
Inventors: 聡谷口
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2008-09-17
Filing date: 2008-09-17
Publication date: 2011-01-12
Anticipated expiration: 2024-02-26
Also published as: JP2009013992A

Description

この発明は、バイフューエル筒内直噴エンジンの気体燃料噴射弁の保護制御方法に関し、更に詳しくは、気体燃料噴射弁の体格を大型化することなく、そのシール性を確保することができ、当該噴射弁内部へのデポジット堆積等に基づく不具合から保護することができるバイフューエル筒内直噴エンジンの気体燃料噴射弁の保護制御方法に関する。

近年、エネルギー対策や環境対策等の観点から、ガソリン等の液体燃料に対する代替燃料として圧縮天然ガス（ＣＮＧ：ＣｏｍｐｒｅｓｓｅｄＮａｔｕｒａｌＧａｓ）等の気体燃料が注目されており、この液体燃料と気体燃料とを選択的に切り替え可能なバイフューエルエンジンが開発されている。

そして、燃費の向上や出力向上を図るべく、上記気体燃料を筒内に直接噴射する一方、上記液体燃料を筒内または吸気ポートに噴射し、成層リーン燃焼域を有するバイフューエル筒内直噴エンジンの開発が盛んに行われており、種々の技術が提案されている。

このようなバイフューエル筒内直噴エンジンに適用可能な気体燃料供給装置として、たとえば、気体燃料供給圧力の低圧化による航続距離の延長と、気体燃料圧力の高圧化による応答性の確保とを両立させ、気体燃料を効率的に利用する技術が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。

すなわち、この気体燃料供給装置は、エンジン始動時に気体燃料圧力を高圧化して始動性を向上させ、その後、気体燃料供給圧力を中圧化して燃料供給の応答性を確保し、更にその後気体燃料供給圧力を低圧化して航続距離を確保するものであり、最終的には気体燃料の残量が少ないことを運転者に警告するものである。

特開２００１−１９３５６９号公報

しかしながら、気体燃料を筒内に噴射する気体燃料噴射弁は、燃料噴射圧（燃圧）と燃焼圧（筒内圧）の差圧が、シール限界圧以下になると、シール性が確保できなくなり、燃焼ガスが気体燃料噴射弁内部に進入（逆流）し易くなる。その結果、気体燃料噴射弁内部へのデポジット（Ｄｅｐｏｓｉｔ）堆積等により、燃料流量の低下や気体燃料噴射弁の破壊が起こる可能性がある。

このような不都合が起こらないように、気体燃料噴射弁を最適設計する場合には、気体燃料噴射弁内部のバルブを噴射口側に付勢するためのスプリングの荷重を強くする必要があり、このように設計すると、以下のような問題が生じてしまう。

すなわち、上記スプリング荷重を強化した気体燃料噴射弁を駆動させるためには、大きな駆動力が必要となり、電磁コイルも大きくする必要があるので、必然的に体格が大きくなり、エンジンへの搭載上問題となる。バイフューエルエンジンは、コスト面の制約によりベースとなるガソリンエンジンから大幅な設計変更ができないという実情があるため、気体燃料噴射弁を搭載する上でその体格を大型化できないからである。

また、気体燃料噴射弁のバルブシート部への上記バルブによる衝撃荷重も増えるため、当該バルブシート部が摩耗し易くなる。特に、気体燃料用の噴射弁であるため、液体燃料の場合のようにバルブシート部の潤滑性を確保することが困難となる。更に、上記電磁コイルに大きな駆動力が必要なことから、応答性やダイナミックレンジを確保することが困難となる。

したがって、気体燃料噴射弁の体格を大型化することなく、通常の体格の気体燃料噴射弁を用いつつ、バイフューエル筒内直噴エンジンシステムの制御方法を工夫することによって気体燃料噴射弁のシール性を確保し、流量低下や破壊等から気体燃料噴射弁を保護することが要請されていた。

また、上記バイフューエル筒内直噴エンジンでは、気体燃料で運転した後、通常は、気体燃料に含まれるオイル成分による固着防止の観点から、いわゆる圧抜き制御を実施している。このとき、気体燃料を気体燃料噴射弁に分配するためのデリバリパイプ内の圧力（燃圧）はゼロになり、つぎの始動が液体燃料で実施される場合には、このデリバリパイプに気体燃料が供給されることはない。

このように従来技術では、気体燃料での運転停止後に液体燃料で始動する場合を考慮していなかったため、上記差圧と燃焼圧とが等しくなり、上記不具合を招く現象が容易に起こり得るという課題があった。

また、液体燃料での運転時には、気体燃料の供給系に設けられている各種遮断弁は閉弁されており、気体燃料側の制御は実施されていない。また、通常の体格の気体燃料噴射弁を用いる限り、上述した理由によりそのシール漏れを完全になくすことは困難であり、排気エミッションや燃焼上問題ないレベルでの漏れは許容されている。

したがって、液体燃料での運転時間が長時間になり、気体燃料噴射弁への燃料供給が遮断された状態が長時間続くと、上記シール漏れによって気体燃料用デリバリパイプ内の圧力（燃圧）が徐々に低下し、燃焼圧との差圧が小さくなる。その結果、気体燃料噴射弁内部への燃焼ガス逆流等の不具合が起こる可能性が高まるという課題があった。

この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、気体燃料噴射弁の体格を大型化することなく、そのシール性を確保することができ、当該噴射弁内部へのデポジット堆積等に基づく不具合から保護することができるバイフューエル筒内直噴エンジンの気体燃料噴射弁の保護制御方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、この発明の請求項１に係るバイフューエル筒内直噴エンジンの気体燃料噴射弁の保護制御方法は、気体燃料を筒内に直接噴射する気体燃料噴射弁と、液体燃料を筒内または吸気ポートに噴射する液体燃料噴射弁と、前記気体燃料の噴射圧を検出する気体燃料噴射圧検出手段と、を備え、エンジンの運転モードに応じて前記気体燃料と前記液体燃料のいずれか一方を噴射可能に構成されたバイフューエル筒内直噴エンジンの気体燃料噴射弁の保護制御方法であって、エンジンの運転条件に基づく最大燃焼圧と、現時点での前記気体燃料の噴射圧との差圧が、前記気体燃料噴射弁のシール性確保に必要な所定値よりも低下した場合、前記燃焼圧を所定の目標燃焼圧に低下させる態様で点火時期を変更することを特徴とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、この発明の請求項２に係るバイフューエル筒内直噴エンジンの気体燃料噴射弁の保護制御方法は、気体燃料を筒内に直接噴射する気体燃料噴射弁と、液体燃料を筒内または吸気ポートに噴射する液体燃料噴射弁と、前記気体燃料の噴射圧を検出する気体燃料噴射圧検出手段と、を備え、エンジンの運転モードに応じて前記気体燃料と前記液体燃料のいずれか一方を噴射可能に構成されたバイフューエル筒内直噴エンジンの気体燃料噴射弁の保護制御方法であって、エンジンの運転条件に基づく最大燃焼圧と、現時点での前記気体燃料の噴射圧との差圧が、前記気体燃料噴射弁のシール性確保に必要な所定値よりも低下した場合、前記燃焼圧を所定の目標燃焼圧に低下させる態様で空燃比を変更することを特徴とする。

また、この発明の請求項３に係るバイフューエル筒内直噴エンジンの気体燃料噴射弁の保護制御方法は、請求項１または２に記載の発明において、気体燃料を貯蔵する気体燃料タンクから前記気体燃料噴射弁に至る気体燃料供給系に設けられ、開閉することにより前記気体燃料噴射弁に燃料を供給または遮断する遮断弁をさらに備え、前記エンジンの始動時には、使用する燃料の種類にかかわらず、前記気体燃料供給系の遮断弁を開弁することを特徴とする。

この発明に係るバイフューエル筒内直噴エンジンの気体燃料噴射弁の保護制御方法（請求項１）によれば、点火時期を変更して燃焼圧を所定の目標燃焼圧に低下させることにより、エンジンの運転条件に基づく最大燃焼圧と、現時点での気体燃料の噴射圧との差圧を、気体燃料噴射弁のシール性確保に必要な所定値に引き上げることができるので、気体燃料噴射弁の体格を大型化することなく、そのシール性を確保することができ、当該噴射弁内部へのデポジット堆積等に基づく不具合から保護することができる。

また、この発明に係るバイフューエル筒内直噴エンジンの気体燃料噴射弁の保護制御方法（請求項２）によれば、空燃比を変更して燃焼圧を所定の目標燃焼圧に低下させることにより、エンジンの運転条件に基づく最大燃焼圧と、現時点での気体燃料の噴射圧との差圧を、気体燃料噴射弁のシール性確保に必要な所定値に引き上げることができるので、気体燃料噴射弁の体格を大型化することなく、そのシール性を確保することができ、当該噴射弁内部へのデポジット堆積等に基づく不具合から保護することができる。

また、この発明に係るバイフューエル筒内直噴エンジンの気体燃料噴射弁の保護制御方法（請求項３）によれば、使用する燃料の種類にかかわらず、エンジンの始動時に気体燃料噴射弁のシール性を確保することができ、当該噴射弁内部へのデポジット堆積等に基づく不具合から保護することができる。

以下に、この発明に係るバイフューエル筒内直噴エンジンの気体燃料噴射弁の保護制御方法の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。

図２は、バイフューエル筒内直噴エンジンの概略構成を示す断面図であり、多気筒のバイフューエル筒内直噴エンジンの１気筒について表示してある。図２に示すように、バイフューエル筒内直噴エンジン（以下、単にエンジンと称する）１０は、ＣＮＧ噴射用インジェクタ（気体燃料噴射弁）２３によって圧縮天然ガスを燃焼室１０ａに直接噴射するとともに、ガソリン噴射用インジェクタ（液体燃料噴射弁）２４によってガソリンを燃焼室１０ａに直接噴射するように構成され、エンジンの運転モードに応じてガソリンとＣＮＧのいずれか一方を噴射し、運転条件に応じて成層燃焼と均質燃焼とを切り替え可能に構成されている。

すなわち、エンジン１０の燃焼室１０ａは、シリンダボア１１とシリンダヘッド１３とシリンダボア１１内に往復動自在に配設されたピストン１２とによって構成されている。また、ピストン１２の頂面の吸気側部分には、成層燃焼を成立させるために凹状のキャビティ１２ａが形成されている。

この燃焼室１０ａのほぼ中央には、点火プラグ１４が配設されている。また、燃焼室１０ａを臨む吸気ポート１５には吸気弁１６が配設され、燃焼室１０ａを臨む排気ポート１８には排気弁２０が配設されている。

つぎに、エンジン１０への燃料供給系について図３に基づいて説明する。ここで、図３は、エンジンへの燃料供給系の構成を示す模式図であり、説明の便宜上、ＣＮＧ噴射用インジェクタ２３とガソリン噴射用インジェクタ２４を対向させて表示してある。

図３に示すように、エンジン１０の燃料供給系は、ＣＮＧを高圧で貯蔵するＣＮＧタンク（気体燃料タンク）３２と、ガソリンを貯蔵するガソリンタンク３７と、ＣＮＧ噴射用インジェクタ２３にＣＮＧを分配するデリバリパイプ（気体燃料供給系）３５と、ガソリン噴射用インジェクタ２４にガソリンを分配するデリバリパイプ３９とを備えている。

また、ＣＮＧタンク３２からＣＮＧ噴射用インジェクタ２３に至る燃料供給経路（気体燃料供給系）３３には、ＣＮＧタンク３２からのＣＮＧの供給を遮断するタンク遮断弁（気体燃料供給系の遮断弁）３２ｃと、ＣＮＧの圧力を所定の噴射圧まで減圧するレギュレータ（気体燃料供給系）３４と、このレギュレータ３４を遮断するレギュレータ遮断弁（気体燃料供給系の遮断弁）３４ａと、デリバリパイプ３５へのＣＮＧの供給を遮断するデリバリ遮断弁（気体燃料供給系の遮断弁）３６が設けられている。

また、ガソリンタンク３７からガソリン噴射用インジェクタ２４に至る燃料供給経路３８には、デリバリパイプ３９にガソリンを所定圧力で供給するためのポンプ４０が設けられている。なお、これらの遮断弁３２ｃ，３４ａ，３６は電磁遮断弁であり、エンジン１０の停止時等には閉じられている。

また、ＣＮＧタンク３２には、ＣＮＧの圧力を検出する圧力センサ（気体燃料タンク圧検出手段）３２ａと、温度を検出する温度センサ３２ｂが設けられている。また、デリバリパイプ３５には、ＣＮＧの噴射圧を検出する圧力センサ（気体燃料噴射圧検出手段）３５ａと、温度を検出する温度センサ３５ｂが設けられている。デリバリパイプ３９には、ガソリンの噴射圧を検出する圧力センサ３９ａが設けられている。

これら圧力センサ３５ａ，３９ａにより計測される燃料噴射圧および温度センサ３５ｂにより計測される燃料温度は、図示しない電子制御ユニット（以下、ＥＣＵと称する）によって記憶される。また、圧力センサ３２ａにより計測される燃料圧力および温度センサ３２ｂにより計測される燃料温度もＥＣＵによって記憶される。

以上のように構成されたエンジン１０の基本制御は、エンジン回転数、スロットル開度、エンジン冷却水温、上記デリバリパイプ３５，３９内やＣＮＧタンク３２内の燃料圧力・温度、レギュレータ３４の圧力等の各種センサ情報等に基づいてＥＣＵによって実行される。

つぎに、本実施例１に係るＣＮＧ噴射用インジェクタ２３の保護制御方法について図１に基づいて説明する。ここで、図１は、この発明の実施例１に係るＣＮＧ噴射用インジェクタの保護制御方法を示すフローチャートである。

先ず、エンジン１０の始動指示（イグニションスイッチのＯＮ、スタータスイッチのＯＮ）が出されたら、始動燃料がガソリンの場合（ガソリンによる運転モードの場合）であっても、ＣＮＧ燃料供給系の全遮断弁３２ｃ，３４ａ，３６をＯＮ（開弁）にして、ＣＮＧ噴射用インジェクタ２３内部の燃圧を増加させる（ステップＳ１０）。エンジン１０の停止時は、ＣＮＧ燃料の圧抜き制御により燃圧ゼロの場合が多いからである。

つぎに、デリバリパイプ３５内のＣＮＧの温度を温度センサ３５ｂにより計測し、ＣＮＧの圧力を圧力センサ３５ａにより計測する（ステップＳ１１）。また、ＣＮＧタンク３２内のＣＮＧの温度を温度センサ３２ｂにより計測し、ＣＮＧの圧力を圧力センサ３２ａにより計測する（ステップＳ１１）。なお、このＣＮＧタンク３２内のＣＮＧの圧力・温度の計測ステップは、後述するステップＳ１６とステップＳ１７の間において実行してもよい。

つぎに、ステップＳ１１で計測したデリバリパイプ３５内のＣＮＧ圧力（図１のステップＳ１２では、ＣＮＧデリバリ圧と略称する）、すなわちＣＮＧ噴射用インジェクタ２３の燃圧が、最小許容圧（所定値）以上であるか否かを判断する（ステップＳ１２）。

この最小許容圧は、デリバリパイプ３５内の圧力とエンジン１０始動（アイドル）時の推定筒内圧との差圧が、ＣＮＧ噴射用インジェクタ２３のシール性確保の限界圧（インジェクタ固有の値）と等しくなる時の最小燃圧に、所定の安全係数を乗じて算出したものである。なお、このエンジン１０の始動時の推定筒内圧は、公知の手段によって算出される。

デリバリパイプ３５内のＣＮＧ圧力が最小許容圧以上であるならば（ステップＳ１２肯定）、エンジン１０を始動してもＣＮＧ噴射用インジェクタ２３のシール性を確保でき、上述した不具合を生じないので、始動モードに移行する。この最小許容圧を超えている場合とは、ＣＮＧタンク３２内の圧力がレギュレータ３４の調整圧力を上回っている場合、すなわち残圧がある場合である。

エンジン１０の始動燃料は、運転者の選択により、あるいは自動的に選択される。ガソリンによる始動モードが選択されているならば（ステップＳ１３肯定）、ガソリンで始動し、その燃焼制御を実行する（ステップＳ１４）。一方、ＣＮＧによる始動モードが選択されているならば（ステップＳ１３否定）、ＣＮＧで始動し、その燃焼制御を実行する（ステップＳ１５）。

なお、エンジン１０の始動後の燃焼制御においては、エンジン１０の運転条件に基づいて把握される最大燃焼圧と現時点での燃料噴射圧との差圧が所定値以下に低下した場合には、ＣＮＧ噴射用インジェクタ２３を保護するためのインジェクタ保護用燃料噴射制御に切り替える。このインジェクタ保護用燃料噴射制御としては、たとえば、点火時期を変更することにより燃焼圧を所定の目標燃焼圧に低下させる制御、あるいは空燃比を変更することにより燃焼圧を所定の目標燃焼圧に低下させる制御等を実施することができる。

デリバリパイプ３５内のＣＮＧ圧力が最小許容圧を下回っているならば（ステップＳ１２否定）、エンジン１０の始動を禁止してＣＮＧ噴射用インジェクタ２３を保護する（ステップＳ１６）。そして、ステップＳ１１で計測したＣＮＧタンク３２の圧力に応じて、以下のようにエンジン１０が始動不可である旨を運転者に警告する。

すなわち、ＣＮＧタンク３２の圧力が上記最小許容圧以上であるならば（ステップＳ１７肯定）、ＣＮＧ燃料供給系の故障によりエンジン１０が始動不可である旨を運転者に警告する（ステップＳ１８）。一方、ＣＮＧタンク３２の圧力が上記最小許容圧を下回っているならば（ステップＳ１７否定）、ＣＮＧ燃料残量が少ないことによりエンジン１０が始動不可である旨を運転者に警告する（ステップＳ１９）。

以上のように、この実施例１に係るバイフューエル筒内直噴エンジンの気体燃料噴射弁の保護制御方法によれば、ＣＮＧ噴射用インジェクタ２３の体格を大型化することなく、エンジン１０の始動時にＣＮＧ噴射用インジェクタ２３のシール性を確保することができ、当該インジェクタ２３内部へのデポジット堆積等に基づく不具合から保護することができる。

また、ＣＮＧ噴射用インジェクタ２３のシール性を確保し難い場合には、エンジン１０の始動を禁止してＣＮＧ噴射用インジェクタ２３を保護することができるとともに、その始動禁止の原因を運転者に警告することにより速やかな対処を促すことができる。

なお、上記実施例１においては、図２に示したように、ＣＮＧ噴射用インジェクタ２３およびガソリン噴射用インジェクタ２４の双方を筒内噴射式とする構成について説明したが、これに限定されず、たとえば図４に示すように、ＣＮＧ噴射用インジェクタ２３を筒内噴射式とし、ガソリン噴射用インジェクタ２５をポート噴射式とするエンジン構成としてもよい。ここで、図４は、他のバイフューエル筒内直噴エンジンの概略構成を示す断面図である。

また、上記実施例１においては、液体燃料としてガソリンを使用し、気体燃料としてＣＮＧを使用するバイフューエルエンジンへの本発明の適用例について説明したが、たとえば、液体燃料としてアルコールや、ガソリンにアルコールを混合したものを使用し、気体燃料として液化石油ガス（ＬＰＧ）や水素、ジメチルエーテル（ＤＭＥ）等を使用するバイフューエルエンジンに適用してもよく、またガソリンやこれらの液体燃料と、上記気体燃料とを任意に組み合わせて使用するバイフューエルエンジンに適用してもよい。

本実施例２は、上記実施例１の図２〜４で示したシステム構成と同一の構成を用いてＣＮＧ噴射用インジェクタ２３の保護制御を行うものである。なお、以下の説明において、すでに説明した部材と同一の部材には、同一の符号を付して重複説明を省略する。

図３に示した構成において、エンジン１０のガソリンによる運転時には、ＣＮＧ燃料供給系の各遮断弁３２ｃ，３４ａ，３６を閉弁し、デリバリパイプ３５内の圧力（レギュレータ３４による調整圧力）を一定にしてＣＮＧ噴射用インジェクタ２３への燃料供給を停止している。

しかし、ＣＮＧ噴射用インジェクタ２３のシール性は完全ではない。このため、ガソリンによる運転時間が長く、ＣＮＧ噴射用インジェクタ２３の停止時間が長いと、上記各遮断弁３２ｃ，３４ａ，３６が閉弁されているので、デリバリパイプ３５内の圧力（燃圧）が低下し、燃焼圧との差圧が小さくなる。その結果、ＣＮＧ噴射用インジェクタ２３内部への燃焼ガス逆流等の不具合が起こる可能性が高まる。

そこで、このような不具合の発生を抑制するため、本実施例２では、ＣＮＧ噴射用インジェクタ２３の非駆動時でも、デリバリパイプ３５内の圧力（燃圧）がシール限界圧まで低下しないように常時監視し、当該燃圧が低下したら、上記各遮断弁３２ｃ，３４ａ，３６を開弁し、燃圧を増加させるように上記ＥＣＵによって制御するものである。

以下、この制御について図５に基づいて更に詳しく説明する。ここで、図５は、この発明の実施例２に係るＣＮＧ噴射用インジェクタの保護制御方法を示すフローチャートである。

エンジン１０がガソリンで運転され、ＣＮＧで運転されない時、すなわち、ガソリン噴射用インジェクタ２４が駆動され、ＣＮＧ噴射用インジェクタ２３が駆動されない時は、ＣＮＧ供給系の各遮断弁３２ｃ，３４ａ，３６は閉弁され、ＣＮＧ噴射用インジェクタ２３の駆動制御は実施されない。

このようなガソリン運転時に、デリバリパイプ３５内のＣＮＧの温度（図５では、ＣＮＧデリバリ温度と略称する）を温度センサ３５ｂにより計測し、ＣＮＧの圧力（図５では、ＣＮＧデリバリ圧と略称する）を圧力センサ３５ａにより計測する（ステップＳ２０）。

そして、この計測したデリバリパイプ３５内のＣＮＧ圧力、すなわちＣＮＧ噴射用インジェクタ２３の燃圧が、長時間放置による気密漏れにより所定の限界圧（所定値）を下回った否かを判断する（ステップＳ２１）。この限界圧は、デリバリパイプ３５内の圧力と最大燃焼圧（筒内圧）との差圧がシール性を確保できる最小燃圧（インジェクタ固有の値）である。なお、この最大燃焼圧は、公知の手段によって算出される。

デリバリパイプ３５内のＣＮＧ圧力が所定の限界圧を下回っているならば（ステップＳ２１肯定）、ＣＮＧ燃料供給系の全遮断弁３２ｃ，３４ａ，３６を開弁して、デリバリパイプ３５内の圧力を増加させ、ＣＮＧ噴射用インジェクタ２３内部の燃圧を増加させる（ステップＳ２２）。

そして、再び、デリバリパイプ３５内のＣＮＧの温度を温度センサ３５ｂにより計測するとともに、ＣＮＧの圧力を圧力センサ３５ａにより計測し（ステップＳ２３）、デリバリパイプ３５内のＣＮＧ圧力がまだ所定の限界圧を下回っているか否かを判断する（ステップＳ２４）。

デリバリパイプ３５内のＣＮＧ圧力が所定の限界圧を上回ったならば（ステップＳ２４否定）、ＣＮＧ噴射用インジェクタ２３のシール性を確保でき、上述した不具合を生じないので、ステップＳ２０に戻り、デリバリパイプ３５内のＣＮＧ圧力の監視を続行する。

一方、ステップＳ２２においてＣＮＧ燃料供給系の全遮断弁３２ｃ，３４ａ，３６を開弁したにもかかわらず、デリバリパイプ３５内の圧力がまだ所定の限界圧を下回っているならば（ステップＳ２４肯定）、エンジン１０を停止するように運転者に警告する（ステップＳ２５）。

そして、このエンジン１０の停止を警告した理由を運転者に提示するために、ＣＮＧタンク３２内のＣＮＧの温度を温度センサ３２ｂにより計測するとともに、ＣＮＧの圧力を圧力センサ３２ａにより計測し（ステップＳ２６）、ＣＮＧタンク３２内のＣＮＧ圧力が上記所定の限界圧以上である否かを判断する（ステップＳ２７）。

ＣＮＧタンク３２内のＣＮＧ圧力が上記限界圧以上であるならば（ステップＳ２７肯定）、ＣＮＧ燃料供給系の故障である旨を運転者に提示する（ステップＳ２８）。一方、ＣＮＧタンク３２内のＣＮＧ圧力が上記限界圧を下回っているならば（ステップＳ２７否定）、ＣＮＧ燃料残量が少ない旨を運転者に提示する（ステップＳ２９）。

以上のように、この実施例２に係るバイフューエル筒内直噴エンジンの気体燃料噴射弁の保護制御方法によれば、ＣＮＧ噴射用インジェクタ２３の体格を大型化することなく、エンジン１０のガソリン運転時にＣＮＧ噴射用インジェクタ２３のシール性を確保することができ、当該インジェクタ２３内部へのデポジット堆積等に基づく不具合から保護することができる。

また、ガソリン運転時にＣＮＧ噴射用インジェクタ２３のシール性を確保し難い場合には、エンジン１０を停止するように運転者に警告してＣＮＧ噴射用インジェクタ２３を保護することができるとともに、その警告理由を運転者に提示することにより速やかな対処を促すことができる。

以上のように、この発明に係るバイフューエル筒内直噴エンジンの気体燃料噴射弁の保護制御方法は、気体燃料を筒内に直接噴射する一方、液体燃料を筒内または吸気ポートに噴射するバイフューエル筒内直噴エンジンに有用であり、特に、気体燃料噴射弁の体格を大型化することなく、そのシール性を確保することができ、当該噴射弁内部へのデポジット堆積等に基づく不具合から保護することができるバイフューエル筒内直噴エンジンに適している。

この発明の実施例１に係るＣＮＧ噴射用インジェクタの保護制御方法を示すフローチャートである。バイフューエル筒内直噴エンジンの概略構成を示す断面図である。エンジンへの燃料供給系の構成を示す模式図である。他のバイフューエル筒内直噴エンジンの概略構成を示す断面図である。この発明の実施例２に係るＣＮＧ噴射用インジェクタの保護制御方法を示すフローチャートである。

符号の説明

１０エンジン（バイフューエル筒内直噴エンジン）
１０ａ燃焼室
１５吸気ポート
２３ＣＮＧ噴射用インジェクタ（気体燃料噴射弁）
２４、２５ガソリン噴射用インジェクタ（液体燃料噴射弁）
３２ＣＮＧタンク（気体燃料タンク）
３２ａ圧力センサ（気体燃料タンク圧検出手段）
３２ｃタンク遮断弁（気体燃料供給系の遮断弁）
３３燃料供給経路（気体燃料供給系）
３４レギュレータ（気体燃料供給系）
３４ａレギュレータ遮断弁（気体燃料供給系の遮断弁）
３５デリバリパイプ（気体燃料供給系）
３５ａ圧力センサ（気体燃料噴射圧検出手段）
３６デリバリ遮断弁（気体燃料供給系の遮断弁）

Claims

気体燃料を筒内に直接噴射する気体燃料噴射弁と、
液体燃料を筒内または吸気ポートに噴射する液体燃料噴射弁と、
前記気体燃料の噴射圧を検出する気体燃料噴射圧検出手段と、
を備え、
エンジンの運転モードに応じて前記気体燃料と前記液体燃料のいずれか一方を噴射可能に構成されたバイフューエル筒内直噴エンジンの気体燃料噴射弁の保護制御方法であって、
エンジンの運転条件に基づく最大燃焼圧と、現時点での前記気体燃料の噴射圧との差圧が、前記気体燃料噴射弁のシール性確保に必要な所定値よりも低下した場合、前記燃焼圧を所定の目標燃焼圧に低下させる態様で点火時期を変更することを特徴とするバイフューエル筒内直噴エンジンの気体燃料噴射弁の保護制御方法。
気体燃料を筒内に直接噴射する気体燃料噴射弁と、
液体燃料を筒内または吸気ポートに噴射する液体燃料噴射弁と、
前記気体燃料の噴射圧を検出する気体燃料噴射圧検出手段と、
を備え、
エンジンの運転モードに応じて前記気体燃料と前記液体燃料のいずれか一方を噴射可能に構成されたバイフューエル筒内直噴エンジンの気体燃料噴射弁の保護制御方法であって、
エンジンの運転条件に基づく最大燃焼圧と、現時点での前記気体燃料の噴射圧との差圧が、前記気体燃料噴射弁のシール性確保に必要な所定値よりも低下した場合、前記燃焼圧を所定の目標燃焼圧に低下させる態様で空燃比を変更することを特徴とするバイフューエル筒内直噴エンジンの気体燃料噴射弁の保護制御方法。
気体燃料を貯蔵する気体燃料タンクから前記気体燃料噴射弁に至る気体燃料供給系に設けられ、開閉することにより前記気体燃料噴射弁に燃料を供給または遮断する遮断弁をさらに備え、
前記エンジンの始動時には、使用する燃料の種類にかかわらず、前記気体燃料供給系の遮断弁を開弁することを特徴とする請求項１または２に記載のバイフューエル筒内直噴エンジンの気体燃料噴射弁の保護制御方法。