JP6446286B2

JP6446286B2 - 気体燃料供給装置

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Publication number: JP6446286B2
Application number: JP2015028909A
Authority: JP
Inventors: 吉岡　衛; 衛吉岡
Original assignee: Aisan Industry Co Ltd
Current assignee: Aisan Industry Co Ltd
Priority date: 2015-02-17
Filing date: 2015-02-17
Publication date: 2018-12-26
Anticipated expiration: 2035-02-17
Also published as: JP2016151221A

Description

本発明は、気体燃料を供給するための気体燃料供給装置に関するものである。

特許文献１には、気体燃料貯溜部に貯溜した気体燃料を燃料噴射弁によりエンジンに供給する気体燃料エンジンの燃料供給装置が開示されている。そして、特許文献１に開示されている燃料供給装置は、エンジンの停止時において、燃料噴射弁と気体燃料貯溜部とを連通する燃料供給通路に設けられた複数の遮断弁を閉じることにより、気体燃料貯留部からの燃料漏れを防止している。

特開平０７−１９７８５９号公報

ここで、気体燃料供給装置において、車両のアイドリング時には燃料噴射弁の上流側の燃圧（燃料の圧力）が低くなる。そのため、その後、エンジンが停止して燃料噴射弁が閉じた場合には、燃料噴射弁のシール部（弁体）に対し閉弁方向に作用する圧力（締め切り圧）が低くなっているので、燃料噴射弁のシール部から気体燃料がエンジンの吸気系に漏れ易くなる。そして、エンジンの停止時（エンジンの停止中）において、燃料噴射弁のシール部から気体燃料がエンジンの吸気系に多量に漏れると、空燃比がオーバーリッチとなるおそれがある。このような課題については、前記の特許文献１には、特に開示されていない。

そこで、本発明は上記した問題点を解決するためになされたものであり、動力源の停止時における燃料噴射弁の燃料漏れを低減できる気体燃料供給装置を提供すること、を課題とする。

上記課題を解決するためになされた本発明の一態様は、動力源へ気体燃料を供給する気体燃料供給装置において、燃料噴射弁と、制御部と、を有し、前記制御部は、前記燃料噴射弁の上流側にて前記燃料噴射弁が閉まる方向に作用する燃圧を制御し、前記動力源の停止時に、前記燃料噴射弁の閉弁時のシール性が確保される値である所定値以上に前記燃圧を制御すること、を特徴とする。

この態様によれば、燃料噴射弁の上流側の燃圧が低い条件のもとで動力源が作動している状態から動力源が停止する状態へ移行したときであっても、動力源の停止時に、燃料噴射弁の締め切り圧を確保でき、燃料噴射弁の燃料漏れを低減できる。

上記の態様においては、前記動力源の停止要求を検出する停止要求検出部を有し、前記制御部は、前記停止要求検出部が前記停止要求を検出したときに、前記燃圧が前記所定値未満であれば、前記燃圧を前記所定値以上に上昇させる燃圧上昇制御を行うこと、が好ましい。

この態様によれば、動力源の停止時に、確実に、燃料噴射弁の燃料漏れを低減できる。

上記の態様においては、前記動力源の停止要求を検出する停止要求検出部を有し、前記制御部は、前記停止要求検出部が前記停止要求を検出したときに、前記燃圧が前記所定値以上であれば、前記燃圧を前記所定値まで下降させる燃圧下降制御を行うこと、が好ましい。

この態様によれば、動力源の停止時に、確実に、燃料噴射弁の燃料漏れを低減できる。また、燃圧が高くなり過ぎないので、動力源が再稼働して、燃料噴射弁が再び作動するときに、燃料噴射弁の作動音による騒音が低減される。

上記の態様においては、前記燃圧上昇制御または前記燃圧下降制御は、前記停止要求検出部が前記停止要求を検出した後であって、かつ、前記動力源が停止する前に行われること、が好ましい。

この態様によれば、動力源が停止する前に、予め、燃圧を所定値以上に制御できる。そのため、動力源の停止時に、さらに効果的に、燃料噴射弁の燃料漏れを低減できる。

上記の態様においては、前記燃圧上昇制御または前記燃圧下降制御は、前記停止要求検出部が前記停止要求を検出した後であって、かつ、前記動力源が停止する時または前記動力源が停止した後に行われること、が好ましい。

この態様によれば、燃圧を、動力源が停止する時または動力源が停止した後の実際の燃圧に応じて的確に所定値以上に制御できる。そのため、動力源の停止時に、さらに効果的に、燃料噴射弁の燃料漏れを低減できる。

上記の態様においては、前記制御部は、外気温に応じて前記所定値を変更させること、が好ましい。

この態様によれば、外気温が低いときであっても、動力源の停止時に、確実に、燃料噴射弁の燃料漏れを低減できる。

上記の態様においては、前記制御部は、カレンダー機能を備える情報部より得られるカレンダー情報に応じて前記所定値を変更させること、が好ましい。

この態様によれば、外気温が低い時期であっても、動力源の停止時に、確実に、燃料噴射弁の燃料漏れを低減できる。

上記の態様においては、前記制御部は、前記燃圧を前記所定値以上に制御した後に、一定時間毎に外気温を観察し、前記燃圧を前記所定値以上に制御した時点からの前記外気温の低下代が所定量よりも多くなったときに、前記燃圧を上昇させること、が好ましい。

この態様によれば、動力源の停止時において、外気温に応じた燃圧の制御が継続される。そのため、動力源の停止時に、確実に、燃料噴射弁の燃料漏れを低減できる。

上記の態様においては、前記気体燃料が貯留される燃料貯留部と、前記燃料貯留部と前記燃料噴射弁とを接続する供給流路と、前記供給流路に設けられるリリーフ弁と、を有し、前記所定値は、アイドリング時にて目標とする前記燃圧よりも高く、かつ、前記リリーフ弁の設定圧よりも低いこと、が好ましい。

この態様によれば、燃圧を最適な圧力に制御できる。

本発明の気体燃料供給装置によれば、動力源の停止時における燃料噴射弁の燃料漏れを低減できる。

本発明の気体燃料供給装置を有するバイフューエルエンジンシステムの概略構成図である。第１実施例の制御フロー図である。第２実施例の制御フロー図である。第３実施例の制御フロー図である。吸気温と目標停止後燃圧のマップ図である。第４実施例の制御フロー図である。第５実施例の制御フロー図である。季節最低外気温と目標停止後燃圧のマップ図である。本発明の気体燃料供給装置を有する燃料電池システムの概略構成図である。

＜第１実施例＞
〔バイフューエルエンジンシステムの説明〕
まず、本実施例の気体燃料供給装置を有するバイフューエルエンジンシステム１について説明する。図１に示すように、車両に搭載されるバイフューエルエンジンシステム１は、ガソリンとＣＮＧ（圧縮天然ガス）とを燃料として使用可能なエンジン１０（動力源）を備える。吸気口（図示略）から吸入された空気をエンジン１０へ導く吸気通路１２には、その上流側から順に、エアクリーナ１４、スロットルバルブ１６、サージタンク１８などが設けられる。サージタンク１８に流入した空気は、吸気マニホールド２０を介して、エンジン１０に設けられた複数の気筒２２へ分流される。吸気マニホールド２０又は吸気ポート２４では、燃料供給システム４０により供給される燃料（ＣＮＧ及びガソリン）と空気とを混合した混合気が生成され、この混合気が各気筒２２内へ供給される。

１つの気筒２２には、ピストン２６が上死点から下方へ移動するタイミングで吸気バルブ２８を介して混合気が供給される（吸気行程）。その後、その気筒２２では、ピストン２６が上方へ移動することで混合気が圧縮される（圧縮行程）。次に、上死点に到達したピストン２６が再び下方へ移動し始めるタイミングで、点火プラグ３０の点火によって気筒２２内で混合気が爆発・燃焼し、その燃焼による圧力がピストン２６を介してクランクシャフト３２へ動力として伝達される（燃焼行程）。クランクシャフト３２は、伝達された動力によって回転する。その後、下死点に到達したピストン２６が再び上方へ移動し始めると、燃焼後の排気ガスが排気バルブ３４を介して気筒２２から排気される（排気行程）。

燃料供給システム４０は、ガソリン供給系４２とＣＮＧ供給系４４とを含む。ガソリン供給系４２は、ガソリンタンク４６に貯留されるガソリンを供給先であるエンジン１０の各気筒２２へ供給する。ＣＮＧ供給系４４は、本発明の気体燃料供給装置の一例に相当し、ＣＮＧタンク４８に高圧で貯留されるＣＮＧ（燃料ガス、気体燃料）を供給先であるエンジン１０の各気筒２２へ供給する。

ガソリン供給系４２には、ガソリンタンク４６内からガソリンを吸引する燃料ポンプ５０と、その燃料ポンプ５０から吐出された燃料が導入されるガソリン用デリバリパイプ５２とが設けられる。このガソリン用デリバリパイプ５２には、各気筒２２に個別対応する各吸気マニホールド２０内にガソリンを噴射するための複数のガソリン用インジェクタ５４が設けられる。これら各ガソリン用インジェクタ５４は、コントローラ８０によって、対応する各吸気マニホールド２０内へのガソリン噴射タイミングなどが個別に制御される。なお、コントローラ８０は、本発明の「制御部」の一例である。

ＣＮＧ供給系４４には、ＣＮＧタンク４８に接続される高圧燃料供給通路５６と、その通路５６の下流端（図１では右端）に接続されるＣＮＧ用デリバリパイプ６４とが設けられる。ＣＮＧタンク４８と高圧燃料供給通路５６との間には、コントローラ８０によって開閉制御される常閉型の電磁弁を備えた元弁５８が設けられる。この元弁５８が閉弁状態である場合、ＣＮＧタンク４８内は密閉状態となる。

また、高圧燃料供給通路５６において、元弁５８よりも下流側（図１では右側）には、高圧燃料供給通路５６内の圧力を検出するための第１圧力センサ６０と、コントローラ８０によって開閉制御される遮断弁６２とが設けられる。元弁５８及び遮断弁６２が開弁状態である場合には、ＣＮＧタンク４８内のＣＮＧが高圧燃料供給通路５６を介してＣＮＧ用デリバリパイプ６４に供給される。一方、遮断弁６２が閉弁状態になった場合には、ＣＮＧ用デリバリパイプ６４にＣＮＧが供給されなくなる。

また、高圧燃料供給通路５６において遮断弁６２よりも下流側には、ＣＮＧタンク４８から供給されるＣＮＧの圧力、即ち気体燃料の圧力（燃圧）を減圧させるための高圧レギュレータ６６が設けられる。この高圧レギュレータ６６は、所定の圧力のＣＮＧがＣＮＧ用デリバリパイプ６４に供給されるように作動する。

ＣＮＧ用デリバリパイプ６４には、各気筒２２に個別対応する各吸気マニホールド２０内にＣＮＧを噴射するための複数のＣＮＧ用インジェクタ６８が設けられる。なお、ＣＮＧ用インジェクタ６８は、本発明の「燃料噴射弁」の一例である。また、ＣＮＧ用デリバリパイプ６４には、同パイプ６４内の圧力を検出するための第２圧力センサ７０と、ＣＮＧ用デリバリパイプ６４内に供給されたＣＮＧの温度を検出するための温度センサ７２とが設けられる。そして、各ＣＮＧ用インジェクタ６８は、第２圧力センサ７０及び温度センサ７２からの検出信号が入力されるコントローラ８０によって、対応する各吸気マニホールド２０内へのＣＮＧの噴射タイミングなどが個別に制御される。

コントローラ８０は、中央処理装置（ＣＰＵ）及びメモリを備え、エンジン１０へ供給されるＣＮＧの量及びガソリンの量を制御するために、メモリに記憶された所定の制御プログラムに基づいてガソリン用インジェクタ５４及びＣＮＧ用インジェクタ６８等を制御する。

〔燃圧制御の説明〕
次に、コントローラ８０によるＣＮＧ用インジェクタ６８の上流側（ＣＮＧ用デリバリパイプ６４側）の燃圧（以下、単に「燃圧」という。）の制御について説明する。具体的には、コントローラ８０は、図２に示す制御ルーチンを所定時間毎に周期的に実行する。なお、コントローラ８０は、ＣＮＧ供給系４４内の高圧レギュレータ６６を制御することにより、燃圧を制御する。そのため、高圧レギュレータ６６としては、調圧値を変更可能なレギュレータを使用する。また、燃圧は、ＣＮＧ用インジェクタ６８の弁体（不図示）が閉まる方向に作用する。

図２に示すように、コントローラ８０は、エンジン回転数ｎｅと、吸入空気量ｇａを取込む（ステップＳ１）。なお、このとき、コントローラ８０は、エンジン負荷ｋｌとスロットル開度ｔａ（スロットルバルブ１６の開度）も取り込んでもよい。なお、吸入空気量ｇａは、吸気通路１２を流れる空気量であり、要求されるエンジン１０への供給燃料流量に対応する。

次に、コントローラ８０は、吸入空気量ｇａに応じた目標燃圧ｔｐｆｕｅｌ＿１とエンジン回転数ｎｅに応じた目標燃圧ｔｐｆｕｅｌ＿２を求める（ステップＳ２，３）。次に、コントローラ８０は、最終目標燃圧ＴＰＦＵＥＬを、吸入空気量ｇａに応じた目標燃圧ｔｐｆｕｅｌ＿１とエンジン回転数ｎｅに応じた目標燃圧ｔｐｆｕｅｌ＿２のうちの大きい方に設定する（ステップＳ４〜６）。

次に、コントローラ８０は、エンジン停止要求があったとき（ステップＳ７：ＹＥＳ）には、実燃圧ｐｆｕｅｌを取込む（ステップＳ８）。ここで、ＣＮＧ供給系４４は、エンジン１０の停止要求（例えば、エンジン１０の始動スイッチ（イグニッションスイッチ）がオフにされたこと）を検出する停止要求検出部を有する。そして、本実施例では、コントローラ８０が、停止要求検出部としても機能する。

次に、コントローラ８０は、実燃圧ｐｆｕｅｌが目標燃圧α未満のとき（ステップＳ９：ＹＥＳ）には、燃圧を目標燃圧αまで上昇させる燃圧上昇制御を行った後、エンジン１０を停止させ、かつ、燃圧制御を停止させる（ステップＳ１０）。ここで、目標燃圧αは、エンジン１０の停止時（エンジン１０の停止中、エンジン１０の始動スイッチがオフのとき）にてＣＮＧ用インジェクタ６８から吸気系（吸気通路１２や吸気マニホールド２０など）へのＣＮＧの漏れが発生しない圧力の値、すなわち、エンジン１０の停止時にてＣＮＧ用インジェクタ６８のシール部（弁体と弁座）のシール性が確保される圧力の値である。例えば、目標燃圧αは、アイドリング時に目標とする燃圧よりも０．１〜０．３ＭＰａ大きい。なお、目標燃圧αは、本発明の「所定値」の一例である。また、ステップＳ１０において、コントローラ８０は、燃圧を目標燃圧αよりも高い値まで上昇させるように燃圧上昇制御を行ってもよい。このようにして、コントローラ８０は、燃圧を目標燃圧α以上に制御する。

一方、コントローラ８０は、実燃圧ｐｆｕｅｌが目標燃圧α以上のとき（ステップＳ９：ＮＯ）には、燃圧を目標燃圧αまで下降させる燃圧下降制御を行った後、エンジン１０を停止させ、かつ、燃圧制御を停止させる（ステップＳ１１）。このようにして、コントローラ８０は、燃圧を目標燃圧αに制御する。

このように、コントローラ８０は、エンジン停止要求があったときに、エンジン１０を停止させる前に燃圧上昇制御または燃圧下降制御を行うことにより、エンジン１０の停止時に燃圧が目標燃圧α以上になるように制御する。

〔本実施例の効果〕
本実施例によれば、コントローラ８０は、エンジン１０の停止時に、燃圧を目標燃圧α以上に制御する。これにより、エンジン１０の停止時に、燃圧は高く維持され、具体的には、燃圧は、ＣＮＧ用インジェクタ６８のシール部のシール性が確保される圧力に維持される。そのため、燃圧が低い条件のもとでエンジン１０が作動している状態（例えば、車両のアイドリング時）からエンジン１０が停止する状態へ移行したときであっても、ＣＮＧ用インジェクタ６８の弁体に目標燃圧α以上の燃圧が作用するので、ＣＮＧ用インジェクタ６８のシール部のシール性が確保される。このようにして、エンジン１０の停止時に、ＣＮＧ用インジェクタ６８の締め切り圧が確保されるので、ＣＮＧ用インジェクタ６８の燃料漏れ（弁体と弁座の隙間から供給系への燃料の漏れ）を低減できる。

また、ＣＮＧ供給系４４は、エンジン１０の停止要求を検出する停止要求検出部を有する。本実施例では、コントローラ８０が、停止要求検出部として機能する。そして、コントローラ８０は、エンジン１０の停止要求を検出したときに、燃圧が目標燃圧α未満であれば、燃圧を目標燃圧α以上に上昇させる燃圧上昇制御を行う。これにより、エンジン１０の停止時に、確実に、ＣＮＧ用インジェクタ６８の締め切り圧が確保されるので、ＣＮＧ用インジェクタ６８の燃料漏れを低減できる。

また、コントローラ８０は、エンジン１０の停止要求を検出したときに、燃圧が目標燃圧α以上であれば、燃圧を目標燃圧αまで下降させる燃圧下降制御を行う。これにより、エンジン１０の停止時に、確実に、ＣＮＧ用インジェクタ６８の締め切り圧が確保されるので、ＣＮＧ用インジェクタ６８の燃料漏れを低減できる。さらに、燃圧が高くなり過ぎないので、エンジン１０が再稼働して、例えばアイドリング時に、ＣＮＧ用インジェクタ６８が再び作動するときに、ＣＮＧ用インジェクタ６８の作動音による騒音が低減される。

また、燃圧上昇制御または燃圧下降制御は、コントローラ８０がエンジン１０の停止要求を検出した後であって、かつ、エンジン１０が停止する前に行われる。これにより、エンジン１０が停止する前に、予め、燃圧は目標燃圧α以上に制御される。そのため、エンジン１０の停止時に、さらに効果的に、ＣＮＧ用インジェクタ６８の燃料漏れを低減できる。

また、ＣＮＧタンク４８とＣＮＧ用インジェクタ６８とを接続する供給流路（高圧燃料供給通路５６、ＣＮＧ用デリバリパイプ６４、燃料供給通路７４）に、具体的にはＣＮＧ用デリバリパイプ６４とＣＮＧ用インジェクタ６８を接続する燃料供給通路７４に、リリーフ弁７６が設けられていてもよい。そして、このとき、目標燃圧αは、アイドリング時にて目標とする燃圧よりも高く、かつ、リリーフ弁７６の設定圧よりも低いことが望ましい。これにより、燃圧は、最適な圧力に制御される。

＜第２実施例＞
次に、第２実施例について説明する。そこで、本実施例におけるコントローラ８０による燃圧の制御について説明する。具体的には、コントローラ８０は、図３に示す制御ルーチンを所定時間毎に周期的に実行する。なお、第１実施例と異なる点を中心に説明する。

図３に示すように、コントローラ８０は、エンジン停止要求があったとき（ステップＳ２７：ＹＥＳ）には、まず、エンジン１０を停止させて（ステップＳ２８）、実燃圧ｐｆｕｅｌを取込む（ステップＳ２９）。そして、コントローラ８０は、実燃圧ｐｆｕｅｌが目標燃圧α未満のとき（ステップＳ３０：ＹＥＳ）には燃圧を目標燃圧αまで上昇させる燃圧上昇制御を行う（ステップＳ３１）一方、実燃圧ｐｆｕｅｌが目標燃圧α以上のとき（ステップＳ３０：ＮＯ）には燃圧を目標燃圧αまで下降させる燃圧下降制御を行う（ステップＳ３２）。

このように、コントローラ８０は、エンジン１０を停止させた後に燃圧上昇制御または燃圧下降制御を行うことにより、エンジン１０の停止時に燃圧が目標燃圧α以上になるように制御する。なお、燃圧を上昇させる時間は短時間であるので、エンジン１０を停止させた後に燃圧を上昇させても吸気系への燃料の漏れは僅かであり問題ない。また、コントローラ８０は、エンジン１０を停止させる時に、同時に、燃圧上昇制御または燃圧下降制御を行ってもよい。

本実施例によれば、燃圧上昇制御または燃圧下降制御は、コントローラ８０がエンジン１０の停止要求を検出した後であって、かつ、エンジン１０が停止する時またはエンジン１０が停止した後に行われる。これにより、燃圧は、エンジン１０が停止する時またはエンジン１０が停止した後の実燃圧ｐｆｕｅｌに応じて的確に目標燃圧α以上に制御される。そのため、エンジン１０の停止時に、確実に、ＣＮＧ用インジェクタ６８の燃料漏れを低減できる。

＜第３実施例＞
次に、第３実施例について説明する。そこで、本実施例におけるコントローラ８０による燃圧の制御について説明する。具体的には、コントローラ８０は、図４に示す制御ルーチンを所定時間毎に周期的に実行する。なお、第２実施例と異なる点を中心に説明する。

図４に示すように、コントローラ８０は、エンジン停止要求があったとき（ステップＳ４７：ＹＥＳ）には、エンジン１０を停止させて（ステップＳ４８）、実燃圧ｐｆｕｅｌを取込み（ステップＳ４９）、さらに、吸気温ｔｈａ（外気温）を取込む（ステップＳ５０）。

次に、コントローラ８０は、図５のマップ図をもとに吸気温ｔｈａに応じた目標停止後燃圧ｔｐｆｕｅｌ＿３を求める（ステップＳ５１）。なお、目標停止後燃圧ｔｐｆｕｅｌ＿３は、本発明の「所定値」の一例である。

次に、コントローラ８０は、実燃圧ｐｆｕｅｌが目標停止後燃圧ｔｐｆｕｅｌ＿３未満のとき（ステップＳ５２：ＹＥＳ）には、燃圧を目標停止後燃圧ｔｐｆｕｅｌ＿３まで上昇させる燃圧上昇制御を行う（ステップＳ５３）。

一方、コントローラ８０は、実燃圧ｐｆｕｅｌが目標停止後燃圧ｔｐｆｕｅｌ＿３以上のとき（ステップＳ５２：ＮＯ）には、燃圧を目標停止後燃圧ｔｐｆｕｅｌ＿３まで下降させる燃圧下降制御を行う（ステップＳ５４）。

本実施例によれば、コントローラ８０は、吸気温ｔｈａに応じて目標停止後燃圧ｔｐｆｕｅｌ＿３を変更させる。具体的には、吸気温ｔｈａが低いほど、目標停止後燃圧ｔｐｆｕｅｌ＿３を高くする（図５参照）。このように、目標停止後燃圧ｔｐｆｕｅｌ＿３は、周囲の環境（外気温）に応じて変更される。そのため、外気温が低いためにＣＮＧ用インジェクタ６８のシール部のゴム製のシール部材（不図示）（閉弁時に弁体と弁座の間をシールするための部材）の弾性が低くなっても、エンジン１０の停止時に、確実に、ＣＮＧ用インジェクタ６８の締め切り圧が確保されるので、ＣＮＧ用インジェクタ６８の燃料漏れを低減できる。

＜第４実施例＞
次に、第４実施例について説明する。そこで、本実施例におけるコントローラ８０による燃圧の制御について説明する。具体的には、コントローラ８０は、前記のようにエンジン１０を停止させ、かつ、燃圧を目標燃圧α以上または目標停止後燃圧ｔｐｆｕｅｌ＿３に制御した後に、図６に示す制御ルーチンを所定時間毎に周期的に実行する。

図６に示すように、コントローラ８０は、経過時間フラグＸＳＴＯＰＦＰが「０」であるとき（ステップＳ６１：ＹＥＳ）には、実燃圧ｐｆｕｅｌと吸気温ｔｈａを取込み（ステップＳ６２，６３）、さらに、図５のマップ図をもとに吸気温ｔｈａに応じた目標停止後燃圧ｔｐｆｕｅｌ＿３を求める（ステップＳ６４）。

次に、コントローラ８０は、燃圧を目標停止後燃圧ｔｐｆｕｅｌ＿３に制御した後に燃圧制御を停止させ（ステップＳ６５〜６７）、経過時間フラグＸＳＴＯＰＦＰを「１」にする（ステップＳ６８）。

また、コントローラ８０は、経過時間フラグＸＳＴＯＰＦＰが「１」であるとき（ステップＳ６１：ＮＯ）には、燃圧制御を停止した後において時間Ａが経過した場合（ステップＳ６９：ＹＥＳ）に、経過時間フラグＸＳＴＯＰＦＰを「０」にする（ステップＳ７０）。

このようにして、コントローラ８０は、一定時間（時間Ａ）毎に吸気温ｔｈａを取込んで観察し、燃圧を目標停止後燃圧ｔｐｆｕｅｌ＿３に制御する。

本実施例によれば、コントローラ８０は、エンジン１０を停止させ、かつ、燃圧を目標燃圧α以上または目標停止後燃圧ｔｐｆｕｅｌ＿３に制御した後に、一定時間毎に吸気温ｔｈａを観察し、燃圧を目標燃圧α以上または目標停止後燃圧ｔｐｆｕｅｌ＿３に制御した時点からの吸気温ｔｈａの低下代（低下量）が所定量よりも多くなったときに、燃圧を上昇させる。これにより、エンジン１０の停止時において、周囲の環境（外気温）に応じた燃圧の制御が継続される。そのため、エンジン１０の停止時に、確実に、ＣＮＧ用インジェクタ６８の締め切り圧が確保されるので、ＣＮＧ用インジェクタ６８の燃料漏れを低減できる。

＜第５実施例＞
次に、第５実施例について説明する。そこで、本実施例におけるコントローラ８０による燃圧の制御について説明する。具体的には、コントローラ８０は、図７に示す制御ルーチンを所定時間毎に周期的に実行する。なお、第３実施例と異なる点を中心に説明する。

図７に示すように、コントローラ８０は、エンジン停止要求があったとき（ステップＳ７７：ＹＥＳ）には、エンジン１０を停止させて（ステップＳ７８）、実燃圧ｐｆｕｅｌを取込み（ステップＳ７９）、さらに、ナビゲーションシステムより得られるカレンダー情報をもとに求められる季節最低外気温ｎａｖｉｔｈａの情報を取込む（ステップＳ８０）。なお、季節最低外気温ｎａｖｉｔｈａとは、季節（時期）ごとに予想される最低気温である。

次に、コントローラ８０は、図８のマップ図をもとに季節最低外気温ｎａｖｉｔｈａに応じた目標停止後燃圧ｔｐｆｕｅｌ＿４を求める（ステップＳ８１）。次に、コントローラ８０は、燃圧を目標停止後燃圧ｔｐｆｕｅｌ＿４に制御する（ステップＳ８２〜８４）。なお、目標停止後燃圧ｔｐｆｕｅｌ＿４は、本発明の「所定値」の一例である。

本実施例によれば、コントローラ８０は、カレンダー機能を備える情報部（例えば、ナビゲーションシステム）より得られるカレンダー情報をもとに求められる外気温の情報（例えば、季節最低外気温ｎａｖｉｔｈａの情報）に応じて目標停止後燃圧ｔｐｆｕｅｌ＿４を変更させる。具体的には、季節最低外気温ｎａｖｉｔｈａが低いほど、目標停止後燃圧ｔｐｆｕｅｌ＿４を高くする（図８参照）。このように、目標停止後燃圧ｔｐｆｕｅｌ＿４は、季節ごとの周囲の環境（外気温）に応じて変更される。そのため、外気温が低い季節（時期）であっても、エンジン１０の停止時に、確実に、ＣＮＧ用インジェクタ６８の締め切り圧が確保されるので、ＣＮＧ用インジェクタ６８の燃料漏れを低減できる。

＜その他の適用例＞
本発明の気体燃料供給装置は、図９に示すような燃料電池システム１０１にも使用される。車両に搭載される燃料電池システム１０１は、図９に示すように、燃料電池（ＦＣ）１１０、水素ボンベ１１２、水素供給通路１１４、水素排出通路１１６、主止弁１１８、第１切換弁１２０、高圧レギュレータ１２２、水素供給ユニット１２４、中圧リリーフ弁１２６、低圧リリーフ弁１２８、エア供給通路１３０、エア排出通路１３２、エアポンプ１３４、第２切換弁１３６、１次圧センサ１３８、エア圧センサ１４０、コントローラ１４２などを有している。なお、水素ボンベ１１２は本発明の「燃料貯留部」の一例であり、水素供給通路１１４は本発明の「供給流路」の一例であり、中圧リリーフ弁１２６は本発明の「リリーフ弁」の一例である。

この燃料電池システム１０１は、電動自動車に搭載され、その駆動用モータ（図示略）に電力を供給するために使用される。燃料電池１１０は、燃料ガス（気体燃料）としての水素ガスと酸化剤ガスとしてのエアの供給を受けて発電を行う。燃料電池１１０で発電した電力は、インバータ（図示略）を介して駆動用モータ（図示略）に供給される。水素ボンベ１１２には、高圧の水素ガスが蓄えられる。なお、燃料電池１１０と駆動用モータは、本発明の「動力源」の一例である。

燃料電池１１０のアノード側には、本発明の気体燃料供給装置の一例である水素供給システム１６０が設けられている。この水素供給システム１６０は、水素ボンベ１１２から供給先の燃料電池１１０へ水素ガスを供給するための水素供給通路１１４と、燃料電池１１０から導出される水素オフガスを排出するための水素排出通路１１６とを備えている。水素ボンベ１１２の直下流の水素供給通路１１４には、水素ボンベ１１２から水素供給通路１１４への水素ガスの供給と遮断を切り換える電磁弁よりなる主止弁１１８が設けられる。水素排出通路１１６には、電磁弁よりなる第１切換弁１２０が設けられる。

主止弁１１８より下流の水素供給通路１１４には、水素ガスの圧力を減圧するための高圧レギュレータ１２２が設けられる。主止弁１１８と高圧レギュレータ１２２との間の水素供給通路１１４には、その中の圧力を検出するための１次圧センサ１３８が設けられる。

高圧レギュレータ１２２より下流の水素供給通路１１４には、燃料電池１１０へ供給される水素ガスの流量及び圧力を調節するための水素供給ユニット１２４が設けられる。

水素供給ユニット１２４は、導入ブロック１５０と、導出ブロック１５２と、インジェクタ１５４と、２次圧センサ１５６と、３次圧センサ１５８などを備えている。導入ブロック１５０は、水素供給通路１１４の水素ガスをインジェクタ１５４へ分配する部材である。導出ブロック１５２は、インジェクタ１５４から噴射される水素ガスを合流させる部材である。２次圧センサ１５６は、導入ブロック１５０内の圧力を検出する。また、３次圧センサ１５８は、導出ブロック１５２内の圧力を検出する。なお、インジェクタ１５４は、本発明の「燃料噴射弁」の一例である。

以上のような構成の水素供給ユニット１２４は、導入ブロック１５０に導入された水素ガスをインジェクタ１５４により導出ブロック１５２へ噴射することで、水素ガスを減圧する。

中圧リリーフ弁１２６は、高圧レギュレータ１２２と水素供給ユニット１２４との間の水素供給通路１１４に配置されている。低圧リリーフ弁１２８は、水素供給ユニット１２４と燃料電池１１０との間の水素供給通路１１４に配置されている。中圧リリーフ弁１２６と低圧リリーフ弁１２８は、各々、水素供給通路１１４の中の圧力が所定値以上となったときに開弁して圧力を抜く。

一方、燃料電池１１０のカソード側には、エア供給システムが設けられている。エア供給システムには、燃料電池１１０にエアを供給するためのエア供給通路１３０と、燃料電池１１０から導出されるエアオフガスを排出するためのエア排出通路１３２とが設けられている。エア供給通路１３０には、燃料電池１１０に供給されるエア流量を調節するためのエアポンプ１３４が設けられている。エアポンプ１３４より下流のエア供給通路１３０には、エア圧力を検出するためのエア圧センサ１４０が設けられる。エア排出通路１３２には、電磁弁よりなる第２切換弁１３６が設けられる。

上記構成の水素供給システム１６０において、水素ボンベ１１２から導出される水素ガスは、水素供給通路１１４を通り、主止弁１１８、高圧レギュレータ１２２、水素供給ユニット１２４を介して燃料電池１１０に供給される。燃料電池１１０に供給された水素ガスは、燃料電池１１０にて発電に使用された後、燃料電池１１０から水素オフガスとして水素排出通路１１６及び第１切換弁１２０を介して排出される。

また、上記構成のエア供給システムにおいて、エアポンプ１３４によりエア供給通路１３０へ吐出されたエアは燃料電池１１０に供給される。燃料電池１１０に供給されたエアは、燃料電池１１０にて発電に使用された後、燃料電池１１０からエアオフガスとしてエア排出通路１３２及び第２切換弁１３６を介して排出される。

この燃料電池システム１０１は、システムの制御を司るコントローラ１４２を更に備える。コントローラ１４２は、燃料電池１１０へ供給される水素ガスの流れを制御するために、１次圧センサ１３８、水素供給ユニット１２４に備わる２次圧センサ１５６及び３次圧センサ１５８の検出値に基づき、主止弁１１８、水素供給ユニット１２４に備わるインジェクタ１５４を制御する。また、コントローラ１４２は、水素排出通路１１６の水素オフガスの流れを制御するために、第１切換弁１２０を制御する。なお、コントローラ１４２は、本発明の「制御部」の一例である。

一方、コントローラ１４２は、燃料電池１１０へ供給されるエアの流れを制御するために、エア圧センサ１４０の検出値に基づきエアポンプ１３４を制御する。また、コントローラ１４２は、エア排出通路１３２のエアオフガスの流れを制御するために、第２切換弁１３６を制御する。また、コントローラ１４２は、燃料電池１１０の発電に係る電圧値及び電流値をそれぞれ入力するようになっている。コントローラ１４２は、中央処理装置（ＣＰＵ）及びメモリを備え、燃料電池１１０へ供給される水素ガス量及びエア量を制御するために、メモリに記憶された所定の制御プログラムに基づいてインジェクタ１５４及びエアポンプ１３４等を制御する。

以上のような構成の燃料電池システム１０１の水素供給システム１６０において、コントローラ１４２は、インジェクタ１５４の上流側の燃圧を制御する。すなわち、コントローラ１４２は、調圧値を変更可能な高圧レギュレータ１２２を制御することにより、燃圧を制御する。具体的には、コントローラ１４２は、エンジン１０を駆動用モータに置き換え、エンジン回転数ｎｅを駆動用モータの回転数に置き換え、吸入空気量ｇａを燃料電池１１０への供給水素量または供給空気量に置き換えて、前記のコントローラ８０と同様の制御を行う。

なお、上記した実施の形態は単なる例示にすぎず、本発明を何ら限定するものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることはもちろんである。例えば、ＣＮＧ供給系４４や水素供給システム１６０は、コントローラ８０，１４２とは別に、停止要求検出部を有していてもよい。

１バイフューエルエンジンシステム
１０エンジン
１２吸気通路
１６スロットルバルブ
４０燃料供給システム
４２ガソリン供給系
４４ＣＮＧ供給系
４８ＣＮＧタンク
５６高圧燃料供給通路
６４ＣＮＧ用デリバリパイプ
６６高圧レギュレータ
６８ＣＮＧ用インジェクタ
７４燃料供給通路
７６リリーフ弁
８０コントローラ
１０１燃料電池システム
１１０燃料電池（ＦＣ）
１１２水素ボンベ
１１４水素供給通路
１２４水素供給ユニット
１４２コントローラ
１５４インジェクタ
１６０水素供給システム
α 目標燃圧
ｔｐｆｕｅｌ＿３目標停止後燃圧
ｔｐｆｕｅｌ＿４目標停止後燃圧

Claims

動力源へ気体燃料を供給する気体燃料供給装置において、
燃料噴射弁と、
制御部と、を有し、
前記制御部は、
前記燃料噴射弁の上流側にて前記燃料噴射弁が閉まる方向に作用する燃圧を制御し、
前記動力源の停止時に、前記燃料噴射弁の閉弁時のシール性が確保される値である所定値以上に前記燃圧を制御すること、
を特徴とする気体燃料供給装置。
請求項１の気体燃料供給装置において、
前記動力源の停止要求を検出する停止要求検出部を有し、
前記制御部は、前記停止要求検出部が前記停止要求を検出したときに、前記燃圧が前記所定値未満であれば、前記燃圧を前記所定値以上に上昇させる燃圧上昇制御を行うこと、
を特徴とする気体燃料供給装置。
請求項１または２の気体燃料供給装置において、
前記動力源の停止要求を検出する停止要求検出部を有し、
前記制御部は、前記停止要求検出部が前記停止要求を検出したときに、前記燃圧が前記所定値以上であれば、前記燃圧を前記所定値まで下降させる燃圧下降制御を行うこと、
を特徴とする気体燃料供給装置。
請求項２または３の気体燃料供給装置において、
前記燃圧上昇制御または前記燃圧下降制御は、前記停止要求検出部が前記停止要求を検出した後であって、かつ、前記動力源が停止する前に行われること、
を特徴とする気体燃料供給装置。
請求項２または３の気体燃料供給装置において、
前記燃圧上昇制御または前記燃圧下降制御は、前記停止要求検出部が前記停止要求を検出した後であって、かつ、前記動力源が停止する時または前記動力源が停止した後に行われること、
を特徴とする気体燃料供給装置。
請求項１乃至５のいずれか１つの気体燃料供給装置において、
前記制御部は、外気温に応じて前記所定値を変更させること、
を特徴とする気体燃料供給装置。
請求項１乃至６のいずれか１つの気体燃料供給装置において、
前記制御部は、カレンダー機能を備える情報部より得られるカレンダー情報に応じて前記所定値を変更させること、
を特徴とする気体燃料供給装置。
請求項１乃至７のいずれか１つの気体燃料供給装置において、
前記制御部は、前記燃圧を前記所定値以上に制御した後に、一定時間毎に外気温を観察し、前記燃圧を前記所定値以上に制御した時点からの前記外気温の低下代が所定量よりも多くなったときに、前記燃圧を上昇させること、
を特徴とする気体燃料供給装置。
請求項１乃至８のいずれか１つの気体燃料供給装置において、
前記気体燃料が貯留される燃料貯留部と、
前記燃料貯留部と前記燃料噴射弁とを接続する供給流路と、
前記供給流路に設けられるリリーフ弁と、を有し、
前記所定値は、アイドリング時にて目標とする前記燃圧よりも高く、かつ、前記リリーフ弁の設定圧よりも低いこと、
を特徴とする気体燃料供給装置。