JP4802881B2 - Fuel supply device for internal combustion engine - Google Patents
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Description
本発明は、内燃機関の燃料供給装置に関する。 The present invention relates to a fuel supply device for an internal combustion engine.
近年、内燃機関の燃料としてCNG(Compressed Natural Gas;圧縮天然ガス)等の気
体燃料を使用する内燃機関(以下、「CNGエンジン」ともいう。)や、複数の燃料(例えばCNG、ガソリン等)を切り換えて使用することの可能な内燃機関(以下、「バイフューエルエンジン」ともいう。)が提案されている。
In recent years, an internal combustion engine that uses gaseous fuel such as CNG (Compressed Natural Gas) as a fuel for the internal combustion engine (hereinafter also referred to as “CNG engine”) or a plurality of fuels (for example, CNG, gasoline, etc.) An internal combustion engine (hereinafter also referred to as “bi-fuel engine”) that can be switched and used has been proposed.
ところで、CNGエンジンにおいて内燃機関の短時間停止後に再始動する時や、バイフューエルエンジンにおいてガソリンを燃料として使用している場合には、CNGを燃料噴射弁に供給するデリバリパイプ(以下、「燃料供給管」ともいう。)の内部に残留するCNGが内燃機関からの輻射熱等によって過度に温度が上昇される場合がある。そのような場合には、デリバリパイプ内部の圧力が過度に上昇されることによって燃料噴射弁の正常な作動が妨げられる虞があった。 By the way, when a CNG engine is restarted after a short time stop of an internal combustion engine, or when gasoline is used as a fuel in a bi-fuel engine, a delivery pipe (hereinafter referred to as “fuel supply”) that supplies CNG to a fuel injection valve. In some cases, the temperature of CNG remaining inside the tube is excessively increased by radiation heat from the internal combustion engine. In such a case, there is a possibility that the normal operation of the fuel injection valve is hindered by excessively increasing the pressure inside the delivery pipe.
これに関して、CNGとガソリンとを選択して使用することの可能なバイフューエルエンジンにおいて、ガソリンを燃料として使用しているときには燃料噴射弁からCNGを噴射させて燃料を抜くことにより該燃料噴射弁の噴射圧力を低減する技術も提案されている(例えば、特許文献1を参照。)。
しかし、上記の従来技術のように、内燃機関の燃料としてガソリンを使用している期間に亘りCNGを噴射するための燃料噴射弁から燃料を抜いておくと、燃料をCNGに切り替えるときに該CNGが噴射可能となる圧力に上昇するまで待たなくてはならない。そのため、燃料を切り替える際のレスポンスが悪化し、燃料の切り替えがスムーズに行われない場合や、内燃機関の始動がスムーズに行われない場合があった。 However, if the fuel is withdrawn from the fuel injection valve for injecting CNG over the period when gasoline is used as the fuel for the internal combustion engine as in the above prior art, the CNG is changed when the fuel is switched to CNG. You have to wait until the pressure rises to a pressure where it can be injected. For this reason, the response at the time of switching the fuel deteriorates, and there are cases where the fuel is not switched smoothly or the internal combustion engine is not started smoothly.
本発明は、上記従来技術に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、気体燃料を燃料として使用可能な内燃機関において、燃料供給管内部の圧力が過度に上昇することを抑制して、内燃機関へ燃料をより円滑に供給することのできる技術を提供することである。 The present invention has been made in view of the above-described prior art, and an object of the present invention is to suppress an excessive increase in the pressure inside the fuel supply pipe in an internal combustion engine that can use gaseous fuel as fuel. Thus, it is to provide a technique capable of more smoothly supplying fuel to the internal combustion engine.
上記課題を達成するために本発明の内燃機関の燃料供給装置は、以下の手段を採用した。即ち、本発明による内燃機関の燃料供給装置は、
内燃機関の燃料として気体燃料を噴射する気体燃料噴射弁と、
前記気体燃料を前記気体燃料噴射弁に供給する気体燃料供給管と、
前記内燃機関の吸気通路と前記気体燃料供給管とを連通する連通路と、
前記気体燃料供給管の圧力が所定圧力よりも高いときに前記気体燃料供給管の内部の前記気体燃料を前記連通路に流通させて前記吸気通路に導く気体燃料導入手段と、
を備えることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the fuel supply device for an internal combustion engine of the present invention employs the following means. That is, the fuel supply device for an internal combustion engine according to the present invention comprises:
A gaseous fuel injection valve for injecting gaseous fuel as fuel for the internal combustion engine;
A gaseous fuel supply pipe for supplying the gaseous fuel to the gaseous fuel injection valve;
A communication passage communicating the intake passage of the internal combustion engine and the gaseous fuel supply pipe;
Gaseous fuel introduction means for causing the gaseous fuel inside the gaseous fuel supply pipe to flow through the communication passage and lead to the intake passage when the pressure of the gaseous fuel supply pipe is higher than a predetermined pressure;
It is characterized by providing.
このように構成された内燃機関の燃料供給装置では、燃料タンクに貯蔵された前記気体燃料は調圧されて気体燃料供給管に溜められた後に前記気体燃料噴射弁に供給される。そして、該気体燃料噴射弁から継続して前記気体燃料が噴射されている状態では、前記気体燃料供給管の内部における前記気体燃料は新しい気体燃料と常に入れ替わっているため、短期間に亘り前記内燃機関の輻射熱等を受けても該気体燃料の温度が過度に昇温する虞がない。 In the fuel supply apparatus for an internal combustion engine configured as described above, the gaseous fuel stored in the fuel tank is regulated and stored in the gaseous fuel supply pipe, and then supplied to the gaseous fuel injection valve. And in the state where the gaseous fuel is continuously injected from the gaseous fuel injection valve, the gaseous fuel inside the gaseous fuel supply pipe is always replaced with new gaseous fuel, so that the internal combustion engine can be used for a short period of time. Even if it receives the radiant heat of the engine or the like, there is no possibility that the temperature of the gaseous fuel will rise excessively.
しかし、例えば、前記気体燃料供給管の内部に前記気体燃料が滞留している状態においては、前記内燃機関からの輻射熱によって該気体燃料が過度に昇温される場合がある。そのような場合には、前記気体燃料が熱膨張することによって前記気体燃料供給管における内部圧力が過度に上昇し、前記気体燃料噴射弁を開弁することが困難となる場合がある。尚、本発明における気体燃料とは、例えばCNG(圧縮天然ガス)を例示することができる。 However, for example, in a state where the gaseous fuel stays inside the gaseous fuel supply pipe, the gaseous fuel may be excessively heated by radiant heat from the internal combustion engine. In such a case, the internal pressure in the gaseous fuel supply pipe excessively rises due to thermal expansion of the gaseous fuel, which may make it difficult to open the gaseous fuel injection valve. In addition, the gaseous fuel in this invention can illustrate CNG (compressed natural gas), for example.
これに対し、本発明に係る内燃機関の燃料供給装置においては、前記吸気通路と前記気体燃料供給管とを連通する連通路を備えている。そして、前記気体燃料導入手段は、前記気体燃料供給管の圧力が所定圧力よりも高いときに前記気体燃料供給管の内部の前記気体燃料を前記連通路に流通させて前記吸気通路に導く。その結果、前記気体燃料供給管における前記気体燃料の残留量を減らすことによって、該気体燃料供給管の内部圧力を低下させることができる。 On the other hand, the fuel supply device for an internal combustion engine according to the present invention includes a communication passage that connects the intake passage and the gaseous fuel supply pipe. The gaseous fuel introducing means causes the gaseous fuel inside the gaseous fuel supply pipe to flow through the communication passage and guide it to the intake passage when the pressure of the gaseous fuel supply pipe is higher than a predetermined pressure. As a result, the internal pressure of the gaseous fuel supply pipe can be reduced by reducing the residual amount of the gaseous fuel in the gaseous fuel supply pipe.
これにより、前記気体燃料供給管の内部圧力が所定圧力よりも高くなることを抑制し、前記気体燃料噴射弁をより円滑に作動させることができる。また、該前記気体燃料供給管の内部圧力が過度に上昇することに起因して前記気体燃料噴射弁から気体燃料が漏れ出す虞もない。 Thereby, it can suppress that the internal pressure of the said gaseous fuel supply pipe becomes higher than predetermined pressure, and can operate the said gaseous fuel injection valve more smoothly. Further, there is no possibility that the gaseous fuel leaks from the gaseous fuel injection valve due to excessive increase in the internal pressure of the gaseous fuel supply pipe.
尚、前記気体燃料供給管から前記吸気通路に前記気体燃料を導くためには、例えば前記気体燃料供給管と前記連通路との連通部分又は前記連通路の途中、若しくは前記連通路と前記吸気通路との連通部分等に開閉弁を設け、前記気体燃料供給管の圧力に応じて該開閉弁を開閉しても良い。 In order to guide the gaseous fuel from the gaseous fuel supply pipe to the intake passage, for example, a communication portion between the gaseous fuel supply pipe and the communication passage, a middle of the communication passage, or the communication passage and the intake passage. An open / close valve may be provided at a communication portion or the like, and the open / close valve may be opened / closed according to the pressure of the gaseous fuel supply pipe.
また、本発明に係る内燃機関の燃料供給装置においては、前記吸気通路と前記気体燃料供給管との圧力差を利用して前記気体燃料を前記吸気通路に導くことができる。従って、前記気体燃料を前記燃料タンクに戻す場合等のように前記気体燃料を再加圧することが不要となる。 In the fuel supply device for an internal combustion engine according to the present invention, the gaseous fuel can be guided to the intake passage using a pressure difference between the intake passage and the gaseous fuel supply pipe. Therefore, it is not necessary to repressurize the gaseous fuel, such as when returning the gaseous fuel to the fuel tank.
尚、上記の所定圧力とは、前記気体燃料噴射弁を円滑に作動させるための該気体燃料供給管に許容される上限の圧力であり、予め実験的に求めておいても良い。また、前記所定圧力は例えば、予め設定されているとともに前記内燃機関の燃料タンクから前記気体燃料供給管に前記気体燃料が流入するときの圧力より高く、前記気体燃料噴射弁に動作不良が生じうる圧力に所定のマージンを見込んだ圧力としても良い。 The predetermined pressure is an upper limit pressure allowed for the gaseous fuel supply pipe for smoothly operating the gaseous fuel injection valve, and may be obtained experimentally in advance. Further, the predetermined pressure is, for example, preset and higher than the pressure at which the gaseous fuel flows from the fuel tank of the internal combustion engine into the gaseous fuel supply pipe, and malfunction may occur in the gaseous fuel injection valve. The pressure may be a pressure that allows for a predetermined margin.
また、前記気体燃料導入手段は、前記気体燃料供給管の内部圧力が前記所定圧力よりも高くなったときから、該所定圧力より低い第2所定圧力以下となるまでの期間に亘り前記気体燃料を前記気体燃料供給管から前記吸気通路に導くようにしても良い。 In addition, the gaseous fuel introduction means supplies the gaseous fuel over a period from when the internal pressure of the gaseous fuel supply pipe becomes higher than the predetermined pressure until it becomes equal to or lower than a second predetermined pressure lower than the predetermined pressure. The gas fuel supply pipe may lead to the intake passage.
ここで、上記の第2所定圧力は、前記気体燃料供給管内の気体燃料が前記内燃機関の輻射熱等によって昇温されても当面は該気体燃料供給管の内部圧力が前記気体燃料噴射弁に動作不良が生じうる圧力に達しない圧力であっても良い。例えば、第2所定圧力は、前記
燃料タンクから前記気体燃料供給管に前記気体燃料が調圧されて供給される際において設定されている上限の圧力としても良い。
Here, even if the gaseous fuel in the gaseous fuel supply pipe is heated by the radiant heat of the internal combustion engine or the like, the internal pressure of the gaseous fuel supply pipe operates on the gaseous fuel injection valve for the time being. It may be a pressure that does not reach a pressure at which a defect may occur. For example, the second predetermined pressure may be an upper limit pressure set when the gaseous fuel is regulated and supplied from the fuel tank to the gaseous fuel supply pipe.
そして、前記気体燃料供給管の内部圧力が充分に低下した後は前記気体燃料噴射弁の開弁が困難となる虞が生じないため、前記気体燃料噴射弁から前記気体燃料を噴射することができる。更に、前記気体燃料導入手段によって前記吸気通路に導入された前記気体燃料は前記内燃機関の燃焼のための燃料として使用することが可能となり、前記内燃機関の燃焼のための燃費が悪化することを抑制することが可能となる。 Then, after the internal pressure of the gaseous fuel supply pipe has sufficiently decreased, there is no possibility that the gaseous fuel injection valve will be difficult to open, so the gaseous fuel can be injected from the gaseous fuel injection valve. . Further, the gaseous fuel introduced into the intake passage by the gaseous fuel introduction means can be used as fuel for combustion of the internal combustion engine, and fuel consumption for combustion of the internal combustion engine is deteriorated. It becomes possible to suppress.
また、前記内燃機関が停止してから再始動する場合であって且つ前記気体燃料供給管の圧力が前記所定圧力よりも高い場合には、前記気体燃料導入手段によって前記気体燃料を前記吸気通路に導いても良い。 When the internal combustion engine is stopped and restarted and the pressure of the gaseous fuel supply pipe is higher than the predetermined pressure, the gaseous fuel is introduced into the intake passage by the gaseous fuel introducing means. You may guide.
即ち、前記内燃機関が停止している状態では、前記気体燃料は前記気体燃料噴射弁から噴射されずに前記気体燃料供給管の内部に滞留する。そのような場合には、前記内燃機関からの輻射熱によって過度に昇温される場合があり、例えば、前記内燃機関が高速走行を継続後に短期間だけ停止させた後に再び始動する場合等には前記気体燃料の温度が非常に高くなっていることが多い。 That is, when the internal combustion engine is stopped, the gaseous fuel stays inside the gaseous fuel supply pipe without being injected from the gaseous fuel injection valve. In such a case, the temperature may be excessively increased by radiant heat from the internal combustion engine. For example, when the internal combustion engine is stopped for a short period after continuing high-speed running and then restarted, etc. The temperature of the gaseous fuel is often very high.
これに対し、本発明に係る内燃機関の燃料供給装置においては、前記内燃機関が停止してから再始動する時に前記気体燃料供給管の圧力が前記所定圧力よりも高い場合には前記気体燃料導入手段によって前記気体燃料供給管の圧力を低減させることができる。従って、前記気体燃料噴射弁の開閉動作をより円滑に行うことができる。 On the other hand, in the fuel supply apparatus for an internal combustion engine according to the present invention, when the pressure of the gaseous fuel supply pipe is higher than the predetermined pressure when the internal combustion engine is stopped and restarted, the gaseous fuel introduction is performed. By means, the pressure of the gaseous fuel supply pipe can be reduced. Therefore, the opening / closing operation of the gaseous fuel injection valve can be performed more smoothly.
また、本発明に係る内燃機関の燃料供給装置においては、前記気体燃料導入手段によって前記気体燃料供給管から前記吸気通路に導かれる前記気体燃料の導入量を推定する燃料導入量推定手段と、
前記燃料導入量推定手段により推定される前記気体燃料の導入量に基づいて前記気体燃料噴射弁から噴射される前記気体燃料の噴射量を補正する気体燃料噴射量補正手段と、
を備えていても良い。
Further, in the fuel supply device for an internal combustion engine according to the present invention, a fuel introduction amount estimation means for estimating an introduction amount of the gaseous fuel guided from the gaseous fuel supply pipe to the intake passage by the gaseous fuel introduction means,
Gaseous fuel injection amount correction means for correcting the injection amount of the gaseous fuel injected from the gaseous fuel injection valve based on the introduction amount of the gaseous fuel estimated by the fuel introduction amount estimation means;
May be provided.
上記のように、前記気体燃料導入手段によって該気体燃料供給管から前記吸気通路に導かれた前記気体燃料は、前記内燃機関の燃焼のための燃料として使用することができる。そこで、前記気体燃料噴射量補正手段は前記燃料導入量推定手段が推定した前記気体燃料の導入量に基づいて前記気体燃料噴射弁から噴射される前記気体燃料の噴射量を補正する。 As described above, the gaseous fuel introduced from the gaseous fuel supply pipe to the intake passage by the gaseous fuel introducing means can be used as fuel for combustion of the internal combustion engine. Therefore, the gaseous fuel injection amount correction means corrects the injection amount of the gaseous fuel injected from the gaseous fuel injection valve based on the introduction amount of the gaseous fuel estimated by the fuel introduction amount estimation means.
即ち、前記気体燃料導入手段によって前記吸気通路に導かれた前記気体燃料の導入量に応じて、新たに前記気体燃料噴射弁から噴射させる前記気体燃料の噴射量を減量補正することができる。これにより、前記内燃機関の燃焼室に過剰な気体燃料が供給されることによって燃費やエミッションが悪化すること並びに所謂トルク段差が生じることを抑制することが可能となる。 That is, the injection amount of the gaseous fuel newly injected from the gaseous fuel injection valve can be corrected to be reduced in accordance with the introduced amount of the gaseous fuel introduced into the intake passage by the gaseous fuel introduction means. As a result, it is possible to suppress deterioration of fuel consumption and emission and so-called torque level difference caused by excessive gas fuel being supplied to the combustion chamber of the internal combustion engine.
尚、前記燃料導入量推定手段は、前記気体燃料導入手段によって前記気体燃料が前記吸気通路に導かれる際の前記気体燃料供給管における内部圧力の変化や温度の変化等に基づいて前記気体燃料の導入量を推定しても良い。 In addition, the fuel introduction amount estimation means is configured to control the gaseous fuel based on a change in internal pressure or temperature in the gaseous fuel supply pipe when the gaseous fuel is introduced into the intake passage by the gaseous fuel introduction means. The amount introduced may be estimated.
また、本発明は、該内燃機関の燃料として気体燃料を使用可能であれば、複数の燃料を切り替えて使用可能な内燃機関においても適用可能であり、以下のような構成を例示することができる。即ち、本発明における内燃機関の燃料供給装置は、
前記内燃機関は、少なくとも前記気体燃料を含む複数の燃料を切り替えて使用可能であって、且つ該複数の燃料を該複数の燃料毎に該内燃機関に対して供給するための個別の燃料供給手段を備え、
前記燃料供給手段によって前記内燃機関に対して前記複数の燃料の何れかが供給されている場合において、前記内燃機関に供給する燃料を前記気体燃料へ切り替える前に、前記気体燃料導入手段によって前記気体燃料を前記吸気通路に導いても良い。
Further, the present invention can be applied to an internal combustion engine that can be used by switching a plurality of fuels as long as gaseous fuel can be used as the fuel of the internal combustion engine, and the following configurations can be exemplified. . That is, the fuel supply device for an internal combustion engine in the present invention is
The internal combustion engine can be used by switching a plurality of fuels including at least the gaseous fuel, and individual fuel supply means for supplying the plurality of fuels to the internal combustion engine for each of the plurality of fuels With
In the case where any one of the plurality of fuels is supplied to the internal combustion engine by the fuel supply means, before the fuel supplied to the internal combustion engine is switched to the gaseous fuel, the gaseous fuel introduction means may Fuel may be guided to the intake passage.
上記構成によれば、前記複数の燃料毎に該燃料を内燃機関に供給する燃料供給手段が備わる。従って、前記内燃機関の稼働時においても、複数の燃料供給手段のうち何れかから燃料が供給されている状態においては、前記気体燃料噴射弁から前記気体燃料が継続的に噴射されない場合があり、前記気体燃料供給管に滞留する前記気体燃料が過度に昇温され該気体燃料供給管の内部圧力が前記所定圧力よりも高くなる場合がある。 According to the above configuration, the fuel supply means for supplying the fuel to the internal combustion engine is provided for each of the plurality of fuels. Therefore, even when the internal combustion engine is in operation, the gaseous fuel may not be continuously injected from the gaseous fuel injection valve in a state where the fuel is supplied from any of the plurality of fuel supply means. The gaseous fuel staying in the gaseous fuel supply pipe may be excessively heated and the internal pressure of the gaseous fuel supply pipe may be higher than the predetermined pressure.
これに対し、本発明によれば、前記内燃機関に供給する燃料を前記気体燃料へ切り替える前に、前記気体燃料導入手段によって前記気体燃料を前記吸気通路に導くことができる。従って、前記気体燃料供給管の圧力を充分に低減させてから燃料を前記気体燃料に切り替えることが可能となり、以って前記気体燃料噴射弁の開閉動作をより円滑に行うことができる。 On the other hand, according to the present invention, before the fuel supplied to the internal combustion engine is switched to the gaseous fuel, the gaseous fuel can be guided to the intake passage by the gaseous fuel introducing means. Therefore, it is possible to switch the fuel to the gaseous fuel after sufficiently reducing the pressure of the gaseous fuel supply pipe, so that the opening and closing operation of the gaseous fuel injection valve can be performed more smoothly.
また、本発明において、少なくとも前記気体燃料を含む複数の燃料とは、例えばCNGとガソリンとの組み合わせを例示できる。また、前記複数の燃料とは、該燃料自体の種類が異なる必要は無い。従って、燃料として使用されるのはCNGのみであって、且つ該CNGが複数の燃料供給系から個別に供給される場合であっても本発明を適用することができる。そのような場合には、燃料供給系毎に、気体燃料供給管と吸気通路とを連通する連通路が設けられていても良い。尚、上記の前記燃料供給手段とは、燃料噴射弁(インジェクター)や、気化器(キャブレター)を例示することができる。 In the present invention, examples of the plurality of fuels including at least the gaseous fuel include a combination of CNG and gasoline. Further, the types of the fuels themselves do not have to be different from the plurality of fuels. Therefore, only CNG is used as the fuel, and the present invention can be applied even when the CNG is individually supplied from a plurality of fuel supply systems. In such a case, a communication passage that connects the gaseous fuel supply pipe and the intake passage may be provided for each fuel supply system. Examples of the fuel supply means include a fuel injection valve (injector) and a carburetor (carburetor).
ところで、前記複数の燃料が例えばCNGとガソリンとの組み合わせであって、前記内燃機関が停止してから再始動する際に前記気体燃料供給管の圧力が前記所定圧力よりも高い場合には、前記内燃機関の燃料としてガソリンを選択しても良い。 By the way, when the plurality of fuels are, for example, a combination of CNG and gasoline, and the pressure of the gaseous fuel supply pipe is higher than the predetermined pressure when the internal combustion engine is stopped and restarted, Gasoline may be selected as the fuel for the internal combustion engine.
そのような場合には、前記気体燃料導入手段によって前記気体燃料を前記吸気通路に導くことにより前記気体燃料供給管の圧力を低減させている途中であっても、前記ガソリンを前記燃料供給手段から該内燃機関に供給することができる。従って、前記内燃機関をより迅速に始動することが可能となる。 In such a case, even if the pressure of the gaseous fuel supply pipe is being reduced by guiding the gaseous fuel to the intake passage by the gaseous fuel introduction means, the gasoline is removed from the fuel supply means. The internal combustion engine can be supplied. Therefore, the internal combustion engine can be started more quickly.
また、本発明においては、前記気体燃料導入手段によって前記気体燃料供給管から前記吸気通路に導かれる前記気体燃料の導入量を推定する燃料導入量推定手段と、
前記燃料導入量推定手段により推定される前記気体燃料の導入量に基づいて前記燃料供給手段による前記複数の燃料の何れかの供給量を補正する燃料供給量補正手段を備えていても良い。
Further, in the present invention, a fuel introduction amount estimation means for estimating an introduction amount of the gaseous fuel guided from the gaseous fuel supply pipe to the intake passage by the gaseous fuel introduction means,
A fuel supply amount correction unit that corrects the supply amount of any of the plurality of fuels by the fuel supply unit based on the introduction amount of the gaseous fuel estimated by the fuel introduction amount estimation unit may be provided.
これにより、前記吸気通路に導かれた前記気体燃料の導入量に応じて、前記複数の燃料の何れかの供給量を減量補正することができる。これにより、前記内燃機関の燃焼室に過剰な燃料が供給されることによって燃費やエミッションが悪化すること並びに所謂トルク段差が生じることを抑制することが可能となる。 Accordingly, the supply amount of any of the plurality of fuels can be corrected to decrease in accordance with the introduction amount of the gaseous fuel guided to the intake passage. As a result, it is possible to suppress deterioration of fuel consumption and emission due to excessive fuel being supplied to the combustion chamber of the internal combustion engine and so-called torque step.
本発明にあっては、気体燃料を燃料として使用可能な内燃機関において、燃料供給管内部の圧力が過度に上昇することを抑制して、内燃機関へ燃料をより円滑に供給することが
できる。
According to the present invention, in an internal combustion engine that can use gaseous fuel as fuel, it is possible to suppress the pressure inside the fuel supply pipe from rising excessively and to supply the fuel more smoothly to the internal combustion engine.
以下に図面を参照して、この発明を実施するための最良の形態を例示的に詳しく説明する。尚、本実施の形態に記載されている構成要素の寸法、材質、形状、その相対配置等は、特に特定的な記載がない限りは、発明の技術的範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。 The best mode for carrying out the present invention will be exemplarily described in detail below with reference to the drawings. It should be noted that the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in this embodiment are intended to limit the technical scope of the invention only to those unless otherwise specified. is not.
図1は、本実施例に係る燃料供給装置を備えた内燃機関1と、その燃料供給系の概略構成を示す図である。図1においては、内燃機関1の内部及びその排気系の一部は省略されている。
FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of an
内燃機関1は、4つの気筒2を有する4気筒CNG燃料エンジンである。内燃機関1には吸気枝管3が接続されており、吸気枝管3の各枝管は、各気筒2の燃焼室と吸気ポート(図示省略)を介して連通している。
The
また、内燃機関1には、高圧のCNG燃料を充填したCNG燃料タンク30が併設されている。該CNG燃料タンク30はCNG燃料供給通路31の一端に接続され、該CNG燃料供給通路31の他端はCNGデリバリパイプ32と接続されている。
The
CNG燃料供給通路31にはレギュレータ33が設けられており、該レギュレータ33によってCNG燃料の圧力が予め設定されている範囲の圧力に調節される。また、CNG燃料供給通路31において、CNG燃料タンク30とレギュレータ33との間にはCNG圧力センサ31a、CNG温度センサ31bが配置されており、該CNG圧力センサ31a、CNG温度センサ31bによってCNGの残量が検出される。そして、各気筒2に通じる吸気枝管3にはCNG燃料噴射弁35がそれぞれ取り付けられており、各CNG燃料噴射弁35はCNGデリバリパイプ32に接続されている。
A
このような構成により、CNG燃料タンク30内に充填されたCNG燃料はCNG燃料供給通路31を通じてCNGデリバリパイプ32に供給される。そして、CNG燃料はCNGデリバリパイプ32から各CNG燃料噴射弁35に供給される。また、CNG燃料噴射弁35は、その開弁動作によってCNGデリバリパイプ32から供給されたCNG燃料を吸気枝管3の各枝管に供給し、閉弁動作によってその供給を停止する。従って、CNGデリバリパイプ32は本実施例において気体燃料供給管に相当する。
With such a configuration, the CNG fuel filled in the
また、CNGデリバリパイプ32には該CNGデリバリパイプ32内の圧力を検出するためのCNGデリバリパイプ圧力センサ32aと、CNGデリバリパイプ32内の温度を検出するためのCNGデリバリパイプ温度センサ32bが設けられている。更に、CNGデリバリパイプ32と吸気枝管3とはリリーフ管36を介して連通しており、リリーフ管36におけるCNGデリバリパイプ32との接続部には、通常時は閉弁され必要時に開弁されるリリーフ弁37が設けられている。
The
そして、CNGデリバリパイプ圧力センサ32aによって検出された該CNGデリバリパイプ32内の圧力が過度に上昇した場合には、リリーフ弁37が開弁されることによってCNG燃料が吸気枝管3にリリーフされる。これによってCNGデリバリパイプ32内の気体燃料の残留量が減少し、該CNGデリバリパイプ32の圧力が低減される。従って、CNGデリバリパイプ32、リリーフ管36、リリーフ弁37は本実施例において気体燃料導入手段の一部を構成する。
When the pressure in the
次に、吸気枝管3は吸気管4に接続され、この吸気管4は、エアクリーナボックス5に接続されている。前記エアクリーナボックス5より下流の吸気管4には、該吸気管4内を流通する吸気量に対応した電気信号を出力するエアフローメータ6が取り付けられている。
Next, the
また、吸気管4におけるエアフローメータ6よりも下流側には、該吸気管4内を流通する吸気の流量を調節する吸気絞り弁7が設けられている。
An intake throttle valve 7 for adjusting the flow rate of the intake air flowing through the
このように構成された内燃機関1の吸気系では、エアクリーナボックス5に流入した吸気は、該エアクリーナボックス5内のエアクリーナ(図示省略)によって吸気中の塵や埃等が除去された後、吸気管4を介して、必要に応じて吸気絞り弁7によって流量を調節されて吸気枝管3に流入する。吸気枝管3に流入した吸気は、各枝管を介して各気筒2の燃焼室へ分配される。そして、各気体燃料噴射弁35から噴射されたCNG燃料を着火源として燃焼される。
In the intake system of the
一方、内燃機関1には、排気枝管8が接続され、排気枝管8の各枝管が排気ポート(図示省略)を介して各気筒2の燃焼室と連通している。また、排気枝管8は下流側で排気管9と接続されている。
On the other hand, an exhaust branch pipe 8 is connected to the
以上述べたように構成された内燃機関1及びその燃料供給系には、該内燃機関1及び燃料供給系を制御するための電子制御ユニット(ECU:Electronic Control Unit)50
が併設されている。このECU50は、内燃機関1の運転条件や運転者の要求に応じて内燃機関1の運転状態等を制御するほか、内燃機関1の燃料供給系に係る制御を行うユニットである。
The
Is attached. The
ECU50には、エアフローメータ6等の内燃機関1の運転状態の制御に係るセンサ類や、CNG圧力センサ31a、CNG温度センサ31b、CNGデリバリパイプ圧力センサ32a、CNGデリバリパイプ温度センサ32b等の燃料供給系の制御に係るセンサ類が電気配線を介して接続され、それらの出力信号がECU50に入力されるようになっている。
The
一方、ECU50には、吸気絞り弁7、CNG燃料噴射弁35、リリーフ弁37等が電気配線を介して接続され、上記した各部をECU50が制御することが可能になっている。
On the other hand, the intake throttle valve 7, the CNG
また、ECU50には、CPU、ROM、RAM等が備えられており、ROMには、内燃機関1の種々の制御を行うためのプログラムや、データを格納したマップが記憶されている。ここで、CNGデリバリパイプ32内の圧力を低減させるための制御もECU50のROMに記憶されているプログラムの一つである。従って、ECU50は本実施例において気体燃料導入手段、燃料導入量推定手段、気体燃料噴射量補正手段の一部を構成する。
The
上記のように構成された内燃機関の燃料供給装置では、CNGデリバリパイプ32の内部に供給されているCNG燃料の温度が内燃機関1の輻射熱等により上昇する。そして、CNG燃料噴射弁35からのCNG燃料の噴射が停止されているときには該CNG燃料がCNGデリバリパイプ32内に滞留するため、CNG燃料の温度上昇が顕著となる。例えば、高速走行を継続した後に内燃機関1を短期間だけ停止させ、その後再始動する場合等にはCNG燃料が過度に昇温されることが考えられる。
In the fuel supply device for an internal combustion engine configured as described above, the temperature of the CNG fuel supplied to the inside of the
そして、CNGデリバリパイプ32の内部圧力が過度に上昇し、CNG燃料噴射弁35
を開弁しようとする力よりもCNG燃料がCNG燃料噴射弁35の弁を押圧する力が大きくなると、CNG燃料噴射弁35の開閉動作が円滑に行われない場合がある。
Then, the internal pressure of the
If the force with which the CNG fuel presses the valve of the CNG
そこで、CNG燃料噴射弁35の開弁が困難になることを抑制するために、本実施例における内燃機関の燃料供給装置では、CNGデリバリパイプ32の内部圧力が過度に上昇した場合にはCNG燃料にリリーフ管36を流通させることによってCNGデリバリパイプ32の内部圧力を低減させる。以下に、CNGデリバリパイプ32内の圧力を低減させるための制御について説明する。
Therefore, in order to prevent the opening of the CNG
図2は、本実施例に係る内燃機関1の燃料供給装置における始動時にCNGデリバリパイプ32内の圧力を低減させるための始動時圧力低減ルーチンを示したフローチャートである。本ルーチンはECU50内のROMに記憶されたプログラムであり内燃機関1の始動時ごとに実行される。
FIG. 2 is a flowchart showing a startup pressure reduction routine for reducing the pressure in the
本ルーチンが実行されると、先ずS101において、本実施例に係る内燃機関1のCNGデリバリパイプ圧力センサ32aによる検出値に基づいてCNGデリバリパイプ32内の圧力Pcが取得される。S101の処理が終わるとS102に進む。
When this routine is executed, first, in S101, the pressure Pc in the
S102においては、CNGデリバリパイプ32内の圧力Pcが許容限界圧力Pc1よりも高いか否かが判定される。ここで、許容限界圧力Pc1とはCNGデリバリパイプ32に許容される上限の圧力であり、予め実験的に求めておく。具体的には、例えばCNG燃料がレギュレータ33によって調圧される際に設定されている上限の圧力より高く、CNG燃料噴射弁35に動作不良が生じうる圧力に一定のマージンを見込んだ圧力としても良い。
In S102, it is determined whether or not the pressure Pc in the
そして、CNGデリバリパイプ32内の圧力Pcが許容限界圧力Pc1以下である場合には、CNG燃料噴射弁35の開弁が困難となる圧力に達していないと判断され、本ルーチンを一旦終了する。一方、CNGデリバリパイプ32内の圧力Pcが許容限界圧力Pc1よりも高い場合には、CNG燃料噴射弁35の開弁が困難となる虞があると判断され、S103に進む。
When the pressure Pc in the
そして、S103においてECU50によって吸気絞り弁7が全閉され、S104においてECU50によってリリーフ弁37が開弁される。リリーフ弁37が開弁されると、CNGデリバリパイプ32内のCNG燃料はリリーフ管36を経由して吸気枝管3にリリーフされる。従って、CNGデリバリパイプ32内の圧力Pcを低減することができる。また、CNG燃料を吸気枝管3にリリーフする際には上述のS103において吸気絞り弁7が全閉されているため、リリーフされたCNG燃料が吸気枝管3を逆流して内燃機関1の外部に拡散することが抑制される。S104の処理が終わるとS105に進む。
In S103, the
S105においては、再びCNGデリバリパイプ32内の圧力Pcが取得され、該CNGデリバリパイプ32内の圧力Pcが設定上限圧力Pc2以下であるか否かが判定される。ここで、設定上限圧力Pc2とはCNGデリバリパイプ32に設けられたCNG燃料噴射弁35からCNG燃料を噴射させる際に許容される上限の圧力であり、予め実験的に求めておいても良い。具体的には、例えばCNG燃料がレギュレータ33によって調圧される際に設定されている上限の圧力としても良い。
In S105, the pressure Pc in the
そして、CNGデリバリパイプ32内の圧力Pcが設定上限圧力Pc2を超えている場合には、CNG燃料噴射弁35の開弁が困難となる虞があると判断され、S104の処理の後の状態が継続される。即ち、CNGデリバリパイプ32内の圧力Pcが設定上限圧力Pc2以下となるまでリリーフ弁37が開弁された状態が継続され、CNGデリバリパイ
プ32内の圧力Pcを低減する処理が継続される。
When the pressure Pc in the
一方、CNGデリバリパイプ32内の圧力Pcが設定上限圧力Pc2以下である場合には、CNG燃料噴射弁35を開弁しても該CNG燃料噴射弁35の開弁が困難となる虞がないと判断され、S106に進む。
On the other hand, when the pressure Pc in the
S106においては、ECU50によってリリーフ弁37が閉弁される。これにより、CNGデリバリパイプ32内から吸気枝管3へのCNG燃料のリリーフが停止され、CNGデリバリパイプ32内の圧力Pcを低減させる処理が終了する。S106の処理が終わるとS107に進む。
In S106, the
S107においては、S104からS106までの処理によってCNGデリバリパイプ32からリリーフされたCNG燃料のリリーフ量Rqが取得される。具体的には、例えばCNGデリバリパイプ圧力センサ32a、CNGデリバリパイプ温度センサ32bによる検出値から該リリーフ量Rqを導出しても良い。また、CNGデリバリパイプ圧力センサ32a及びCNGデリバリパイプ温度センサ32bの変化量とリリーフ量Rqとの関係が格納されたマップから読み出すことによりリリーフ量Rqを導出しても良い。従って、CNGデリバリパイプ圧力センサ32a、CNGデリバリパイプ温度センサ32bは本実施例において燃料導入量推定手段に相当する。S107の処理が終わるとS108に進む。
In S107, the relief amount Rq of the CNG fuel relieved from the
S108においては、ECU50によって吸気絞り弁7の開度が調節される。このときの吸気絞り弁7の開度は内燃機関1の始動時に必要な該吸気絞り弁7の開度であり、予め実験的に求めておいても良い。そして、S108の処理が終わるとS109に進む。
In S108, the opening degree of the intake throttle valve 7 is adjusted by the
S109においては、ECU50によって上記のCNG燃料のリリーフ量Rqに基づいてCNG燃料補正量Qrcが取得される。CNG燃料補正量Qrcとは、本ルーチンを実行しない場合にCNG燃料噴射弁35から噴射されるCNG燃料噴射量Qbc(以下、「CNG基本噴射量Qbc」という。)を補正する燃料噴射量である。本実施例においては、吸気枝管3にリリーフされたCNG燃料は燃焼室(図示省略)において燃焼されるため、CNG基本噴射量Qbcを減量補正することとした。具体的には、例えばCNG燃料補正量QrcはCNG燃料のリリーフ量Rqと等しくしても良い。従って、本実施例においてECU50は、CNG燃料噴射弁35とともに気体燃料噴射量補正手段の一部を構成する。
In S109, the
尚、上記のCNG基本噴射量Qbcは、例えばエアフローメータ6からの出力信号により取得した吸入空気量に応じて、空燃比を予め設定された目標空燃比(例えば、ストイキ)にするために必要な燃料噴射量としても良い。また、S109の処理が終わるとS110に進む。 The above-mentioned CNG basic injection amount Qbc is necessary for setting the air-fuel ratio to a preset target air-fuel ratio (for example, stoichiometric) in accordance with the intake air amount acquired from the output signal from the air flow meter 6, for example. The fuel injection amount may be used. When the process of S109 is completed, the process proceeds to S110.
S110においては、補正された後の燃料噴射量であるCNG補正後噴射量QcのCNG燃料がCNG燃料噴射弁35から噴射される。S110の処理が終わると本ルーチンを一旦終了する。
In S <b> 110, CNG fuel of the post-CNG corrected injection amount Qc that is the corrected fuel injection amount is injected from the CNG
以上説明したように、本実施例に係る内燃機関1の始動時にCNGデリバリパイプ32の内部におけるCNG燃料が過度に昇温されており、該CNGデリバリパイプ32内の圧力PcがCNG燃料噴射弁35の開弁動作が困難となる虞のある許容限界圧力Pc1よりも高い場合においても、CNG燃料をCNGデリバリパイプ32から吸気枝管3にリリーフすることによって、CNGデリバリパイプ32内の圧力Pcを低減することができる。従って、CNG燃料噴射弁35からCNG燃料を噴射する際に、CNG燃料噴射弁35の開弁動作が困難となることを抑制し、以って内燃機関1に燃料をより円滑に供給すること
が可能となる。また、CNG燃料噴射弁35からCNG燃料を抜いておく必要がないため、CNG燃料噴射弁35からCNG燃料を噴射する際のレスポンスが悪化することを抑制できる。
As described above, the CNG fuel in the
また、該気枝管3にリリーフされたCNG燃料は内燃機関1を燃焼させるための燃料として使用し、CNG燃料のリリーフ量Rqに基づいてCNG燃料噴射弁35から噴射される燃料噴射量を補正することができる。従って、内燃機関1の燃焼室に過剰なCNG燃料が供給されることによって燃費やエミッションが悪化すること並びにトルク段差が生じることを抑制することができる。
Further, the CNG fuel that has been relieved in the
尚、本実施例において、CNG燃料を吸気枝管3にリリーフするためにリリーフ弁37を開弁しているが、これは全開に限られるものではない。従って、リリーフ弁37を開弁するとは、CNGデリバリパイプ32内の圧力Pcを低減するために該リリーフ弁37の開度を該CNGデリバリパイプ32からCNG燃料を流出させるために必要な開度とすることを意味する。
In this embodiment, the
次に、本発明に係る内燃機関1の燃料供給装置の実施例1とは異なる実施例について説明する。図3は、本実施例に係る燃料供給装置を備えた内燃機関1と、その燃料供給系の概略構成を示す図である。ここで、実施例1の燃料供給装置と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付して詳しい説明を省略する。
Next, an embodiment different from the first embodiment of the fuel supply device for the
本実施例に係る内燃機関1は、燃料供給系統としてCNG燃料系とガソリン燃料系とが個別に設けられ、CNG燃料とガソリン燃料とを選択的に使用可能な所謂バイフューエルエンジンである。以下、主としてガソリン燃料系の燃料供給装置について説明する。
The
内燃機関1には、ガソリンを貯留するガソリン燃料タンク40が併設されている。また、該ガソリン燃料タンク40はガソリン燃料供給通路41に接続され、該ガソリン燃料供給通路41の他端はガソリン燃料デリバリパイプ42に接続されている。また、ガソリン燃料供給通路41にはガソリン燃料タンク40に貯留されているガソリン燃料をガソリン燃料デリバリパイプ42に圧送するためのポンプ43が設けられている。また、各気筒2に通じる吸気枝管3にはガソリン燃料噴射弁45がそれぞれ取り付けられており、各ガソリン燃料噴射弁45はガソリン燃料デリバリパイプ42に接続されている。
The
このような構成により、ガソリン燃料タンク40内のガソリン燃料はガソリン燃料供給通路41を通じてガソリン燃料デリバリパイプ42に供給される。そして、ガソリン燃料はガソリン燃料デリバリパイプ42からガソリン燃料噴射弁45に供給される。また、ガソリン燃料噴射弁45は、その開弁動作によってガソリン燃料デリバリパイプ42から供給されたガソリン燃料を吸気枝管3の各枝管に供給し、閉弁動作によってその供給を停止する。従って、ガソリン燃料噴射弁45は、本実施例において燃料供給手段に相当する。
With such a configuration, the gasoline fuel in the
上記のように構成された内燃機関の燃料供給装置では、燃料供給系統としてCNG燃料系とガソリン燃料系とが設けられているため、内燃機関1の燃料としてガソリン燃料が使用されている場合には内燃機関1の稼働中においてもCNG燃料噴射弁35からCNG燃料が噴射されない状態が継続される。CNGデリバリパイプ32の内部に滞留しているCNG燃料が過度に昇温され、CNGデリバリパイプ32内の圧力Pcが上記の許容限界圧力Pc1よりも高くなった状態で、内燃機関1の燃料をガソリン燃料からCNG燃料に変更する要求がなされる場合には、CNG燃料噴射弁35の開閉動作が困難となる場合がある。
In the fuel supply device of the internal combustion engine configured as described above, the CNG fuel system and the gasoline fuel system are provided as the fuel supply system. Therefore, when gasoline fuel is used as the fuel of the
そこで、本実施例に係る内燃機関1の燃料としてガソリン燃料が使用されているとともにCNGデリバリパイプ32内の圧力Pcが許容限界圧力Pc1よりも高い場合において、該CNGデリバリパイプ32内の圧力Pcを低減させる制御について説明する。
Therefore, when gasoline fuel is used as the fuel of the
図4は、本実施例に係る内燃機関1の燃料供給装置における燃料をガソリン燃料からCNG燃料に切り替える前にCNGデリバリパイプ32内の圧力Pcを低減させるためのガソリン燃料選択時圧力低減ルーチンを示したフローチャートである。本ルーチンはECU50内のROMに記憶されたプログラムであり内燃機関1の燃料の燃料としてガソリン燃料が選択されている場合には所定期間毎に実行される。
FIG. 4 shows a gasoline fuel selection pressure reduction routine for reducing the pressure Pc in the
本ルーチンにおけるS201、S202は上述した始動時圧力低減ルーチンにおけるS101、S102にそれぞれ対応しており、詳しい説明は省略する。 S201 and S202 in this routine correspond to S101 and S102 in the above-described start time pressure reduction routine, respectively, and detailed description thereof will be omitted.
また、S202において、CNGデリバリパイプ32内の圧力Pcが許容限界圧力Pc1以下である場合には、CNG燃料噴射弁35の開弁が困難となる圧力に達していないと判断され、本ルーチンを一旦終了する。一方、CNGデリバリパイプ32内の圧力Pcが許容限界圧力Pc1よりも高い場合には、CNG燃料噴射弁35の開弁が困難となる虞があると判断され、S203に進む。
Further, in S202, when the pressure Pc in the
そして、S203においてECU50によってリリーフ弁37が開弁される。リリーフ弁37が開弁されると、CNGデリバリパイプ32内のCNG燃料はリリーフ管36を経由して吸気枝管3にリリーフされる。従って、CNGデリバリパイプ32内の圧力Pcを低減することができる。S203の処理が終わるとS204に進む。
In S203, the
S204においては、CNGデリバリパイプ32からリリーフされたCNG燃料のリリーフ量Rqが取得される。S204の処理が終わるとS205に進む。
In S204, the relief amount Rq of the CNG fuel relieved from the
S205においては、CNG燃料のリリーフ量Rqに基づいてガソリン燃料噴射弁45から噴射されるガソリン燃料補正量QrgがECU50によって取得される。ここで、ガソリン燃料の補正量Qrgとは、リリーフ量RqのCNG燃料が燃焼する際に生じるエネルギーと等価のエネルギーを生じさせるために必要なガソリン燃料の量である。従って、CNG燃料のリリーフ前後で機関発生トルクが変化しないように、ガソリン燃料補正量Qrgが決定される。そして、本ルーチンを実行しない場合にガソリン燃料噴射弁45から噴射されるガソリン燃料基本噴射量Qbgからガソリン燃料補正量Qrgを減ずることにより、該ガソリン燃料基本噴射量Qbgを補正することとした。従って、本実施例においてECU50は、ガソリン燃料噴射弁45とともに燃料供給量補正手段の一部を構成する。
In S205, the
尚、上記のガソリン燃料基本噴射量Qbgは、例えばエアフローメータ6からの出力信号により取得した吸入空気量に応じて、空燃比を予め設定された目標空燃比(例えば、ストイキ)にするために必要な燃料噴射量としても良い。また、S205の処理が終わるとS206に進む。 Note that the gasoline fuel basic injection amount Qbg is required to set the air-fuel ratio to a preset target air-fuel ratio (for example, stoichiometric) in accordance with the intake air amount acquired from an output signal from the air flow meter 6, for example. A good fuel injection amount is also possible. Further, when the processing of S205 ends, the process proceeds to S206.
S206においては、補正された後の燃料噴射量であるガソリン補正後噴射量Qgのガソリン燃料がガソリン燃料噴射弁45から噴射される。そして、S206の処理が終わるとS207に進む。
In S <b> 206, the gasoline fuel with the corrected gasoline injection amount Qg, which is the corrected fuel injection amount, is injected from the gasoline
S207においては、再びCNGデリバリパイプ32内の圧力Pcが取得され、該CNGデリバリパイプ32内の圧力Pcが設定上限圧力Pc2以下であるか否かが判定される。そして、CNGデリバリパイプ32内の圧力Pcが設定上限圧力Pc2を超えている場
合には、CNG燃料噴射弁35の開弁が困難となる虞があると判断されS203の処理の後の状態が継続される。即ち、CNGデリバリパイプ32内の圧力Pcが設定上限圧力Pc2以下となるまでリリーフ弁37が開弁された状態が継続され、CNGデリバリパイプ32内の圧力Pcを低減する処理が継続される。
In S207, the pressure Pc in the
一方、CNGデリバリパイプ32内の圧力Pcが設定上限圧力Pc2以下である場合には、CNG燃料噴射弁35を開弁しても該CNG燃料噴射弁35の開弁が困難となる虞がないと判断され、S208に進む。
On the other hand, when the pressure Pc in the
S208においては、ECU50によってリリーフ弁37が閉弁される。これにより、CNGデリバリパイプ32内のCNG燃料が吸気枝管3にリリーフされなくなり、CNGデリバリパイプ32内の圧力Pcを低減させる処理が終了される。S208の処理が終わると本ルーチンを一旦終了する。
In S208, the
以上説明したように、本実施例に係る内燃機関1の燃料としてガソリン燃料が使用されている状態であってCNGデリバリパイプ32内の圧力Pcが許容限界圧力Pc1より高い場合においても、使用する燃料をCNG燃料に切り替える前に本ルーチンを実行することによってCNGデリバリパイプ32内の圧力Pcを低減することができる。
As described above, even when gasoline fuel is used as the fuel for the
従って、燃料をCNG燃料に切り替える際にCNGデリバリパイプ32内の圧力Pcが過度の高圧状態に維持されることを抑制し、燃料をCNG燃料に切り替えた後にCNG燃料噴射弁35の噴射弁の開弁が困難となることを抑制し、以って内燃機関1に燃料をより円滑に供給することが可能となる。また、ガソリン燃料噴射弁45からガソリン燃料が噴射されている期間に亘りCNG燃料噴射弁35からCNG燃料を抜いておく必要がないため、内燃機関1の燃料をガソリン燃料からCNG燃料に切り替える際のレスポンスが悪化することを抑制し、燃料の切り替えをスムーズに行うことができる。
Therefore, when the fuel is switched to the CNG fuel, the pressure Pc in the
また、該吸気枝管3にリリーフされたCNG燃料は内燃機関1を燃焼させるための燃料として使用可能であり、CNG燃料のリリーフ量Rqに相当するガソリン燃料補正量Qrgに基づいて補正されたガソリン補正後噴射量Qgのガソリン燃料を内燃機関1に供給することができる。従って、内燃機関1の燃焼室に対し過剰なガソリン燃料が供給されることによって燃費やエミッションが悪化すること並びにトルク段差が生じることを抑制することができる。
Further, the CNG fuel relieved in the
また、本実施例に係る内燃機関1において、内燃機関1の稼働が停止している状態から始動する際に、CNGデリバリパイプ32内の圧力Pcが許容限界圧力Pc1よりも高い場合には、図2によって示した始動時圧力低減ルーチンを実行しても良いし、図4によって示したガソリン燃料選択時圧力低減ルーチンを適用しても良い。従って、内燃機関1の燃料に使用する燃料(CNG燃料、ガソリン燃料)に応じて上記ルーチンの何れかを選択することができる。その際、内燃機関1の燃料に使用する燃料としてガソリン燃料を選択する場合には、CNG燃料の吸気枝管3へのリリーフとガソリン燃料の燃焼室への供給とを併行して行うことが可能となり、内燃機関1を迅速に始動することができる。
In the
尚、本実施例において、CNG燃料とガソリン燃料とを選択的に使用可能であるバイフューエルエンジンに係る燃料供給装置について説明したが、本発明は上記燃料の組み合わせに限定されない。例えば、CNG燃料とLPG、水素、ジメチルエーテル等との組み合わせに適用することもできるし、使用する燃料がCNG燃料のみであっても、複数の異なる燃料供給系から該CNG燃料を個別に供給可能な燃料供給装置に対して適用しても良い。更に、使用する燃料の種類は3種類以上であっても良い。 In the present embodiment, the fuel supply apparatus according to the bi-fuel engine that can selectively use CNG fuel and gasoline fuel has been described. However, the present invention is not limited to the combination of the above fuels. For example, it can be applied to a combination of CNG fuel and LPG, hydrogen, dimethyl ether, etc., and even if the fuel to be used is only CNG fuel, the CNG fuel can be individually supplied from a plurality of different fuel supply systems. You may apply with respect to a fuel supply apparatus. Furthermore, three or more types of fuels may be used.
1・・・内燃機関
2・・・気筒
3・・・吸気枝管
4・・・吸気管
5・・・クリーナボックス
6・・・エアフローメータ
7・・・吸気絞り弁
8・・・排気枝管
9・・・排気管
30・・・CNG燃料タンク
31・・・CNG燃料供給通路
31a・・・CNG圧力センサ
31b・・・CNG温度センサ
32・・・CNGデリバリパイプ
32a・・・CNGデリバリパイプ圧力センサ
32b・・・CNGデリバリパイプ温度センサ
33・・・レギュレータ
35・・・CNG燃料噴射弁
36・・・リリーフ管
37・・・リリーフ弁
40・・・ガソリン燃料タンク
41・・・ガソリン燃料供給通路
42・・・ガソリン燃料デリバリパイプ
43・・・ポンプ
45・・・ガソリン燃料噴射弁
50・・・ECU
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記気体燃料を前記気体燃料噴射弁に供給する気体燃料供給管と、
前記内燃機関の吸気通路と前記気体燃料供給管とを連通する連通路と、
前記気体燃料供給管の圧力が前記気体燃料噴射弁を作動させるために許容される上限の圧力である所定圧力よりも高いときに前記気体燃料供給管の内部の前記気体燃料を前記連通路に流通させて前記吸気通路に導く気体燃料導入手段と、
を備える内燃機関の燃料供給装置において、
前記内燃機関は、少なくとも前記気体燃料を含む複数の燃料を切り替えて使用可能であって、且つ該複数の燃料を該複数の燃料毎に該内燃機関に対して供給するための個別の燃料供給手段を備え、
前記燃料供給手段によって前記内燃機関に対して前記複数の燃料のうち前記気体燃料以外の燃料が供給されている場合において、前記気体燃料供給管の圧力が前記所定圧力より高いときに、前記気体燃料導入手段によって前記気体燃料を前記吸気通路に導くことを特徴とする内燃機関の燃料供給装置。 A gaseous fuel injection valve for injecting gaseous fuel as fuel for the internal combustion engine;
A gaseous fuel supply pipe for supplying the gaseous fuel to the gaseous fuel injection valve;
A communication passage communicating the intake passage of the internal combustion engine and the gaseous fuel supply pipe;
The gaseous fuel inside the gas fuel supply pipe when the pressure of the gaseous fuel supply pipe is higher than the acceptable constant pressure at a pressure limit for operating the gas fuel injection valve in the communicating passage Gaseous fuel introduction means for circulating and leading to the intake passage;
An internal combustion engine fuel supply apparatus comprising:
The internal combustion engine can be used by switching a plurality of fuels including at least the gaseous fuel, and individual fuel supply means for supplying the plurality of fuels to the internal combustion engine for each of the plurality of fuels With
In the case where the fuel other than the gaseous fuel among the plurality of fuel to the internal combustion engine by said fuel supply means is supplied, when the pressure of the front SL gas fuel supply pipe is higher than the predetermined pressure, the A fuel supply device for an internal combustion engine, wherein the gaseous fuel is guided to the intake passage by gaseous fuel introduction means.
前記燃料導入量推定手段により推定される前記気体燃料の導入量に基づいて前記燃料供給手段による前記複数の燃料の何れかの供給量を補正する燃料供給量補正手段を備えることを特徴とする請求項1又は2に記載の内燃機関の燃料供給装置。 Fuel introduction amount estimation means for estimating the introduction amount of the gaseous fuel guided from the gaseous fuel supply pipe to the intake passage by the gaseous fuel introduction means;
The fuel supply amount correction means for correcting the supply amount of any of the plurality of fuels by the fuel supply means based on the introduction amount of the gaseous fuel estimated by the fuel introduction amount estimation means. Item 3. A fuel supply device for an internal combustion engine according to Item 1 or 2.
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