(57)【要約】【課題】内燃機関が機関アイドリング状態にあり且つ機関冷機状態にある場合においても、高圧ポンプにより燃料を加圧する必用がなく且つ超音波素子を使用することなく燃料の微粒化を効果的に図ることができる内燃機関の燃料供給装置を提供すること。【解決手段】本発明の内燃機関の燃料噴射装置は、デリバリパイプと燃料噴射弁とを流体連通する第１の燃料配管と、燃料通路の断面積が第１の燃料配管よりも小さい第２の燃料配管であってデリバリパイプと燃料噴射弁とを流体連通する第２の燃料配管と、デリバリパイプから燃料噴射弁までの間において燃料を流通させる燃料配管を、第１の燃料配管あるいは第２の燃料配管の何れか一方の燃料配管に切換える制御バルブとを具備し、制御バルブは、低圧燃料噴射モードが実行されている際に、機関運転状態に応じて第１の燃料配管と第２の燃料配管との切換えを行う。【選択図】図１
2010031805.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
低圧ポンプにより加圧された燃料を高圧ポンプによりさらに加圧してデリバリパイプに供給して該デリバリパイプと流体連通する燃料噴射弁から燃料を噴射する高圧燃料噴射モードと、
前記低圧ポンプにより加圧された燃料を前記高圧ポンプによりさらに加圧することなく前記デリバリパイプに供給して該デリバリパイプと流体連通する前記燃料噴射弁から燃料を噴射する低圧燃料噴射モードとを有する内燃機関の燃料供給装置において、
前記デリバリパイプと前記燃料噴射弁とを流体連通する第１の燃料配管と、
燃料通路の断面積が前記第１の燃料配管よりも小さい第２の燃料配管であって前記デリバリパイプと前記燃料噴射弁とを流体連通する第２の燃料配管と、
前記デリバリパイプから前記燃料噴射弁までの間において燃料を流通させる燃料配管を、前記第１の燃料配管あるいは前記第２の燃料配管の何れか一方の燃料配管に切換える制御バルブとを具備し、
前記制御バルブは、前記低圧燃料噴射モードが実行されている際に、機関運転状態に応じて前記第１の燃料配管と前記第２の燃料配管との切換えを行う、ことを特徴とする内燃機関の燃料供給装置。
【請求項２】
前記低圧燃料噴射モードは機関アイドリング時に実行される、ことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の燃料供給装置。
【請求項３】
前記制御バルブは、機関温度が所定温度以下である場合、前記デリバリパイプから前記燃料噴射弁までの間において燃料を流通させる燃料配管を前記第２の燃料配管に切換える、ことを特徴とする請求項２に記載の内燃機関の燃料供給装置。
【請求項４】
前記デリバリパイプの出口部に配設され、前記デリバリパイプから前記燃料噴射弁へ流れる燃料の温度を検出する燃料温度検出手段を具備し、該燃料温度検出手段より検出された温度が所定温度以下である場合、前記制御バルブにより前記デリバリパイプから前記燃料噴射弁までの間において燃料を流通させる燃料配管を前記第２の燃料配管に切換える、ことを特徴とする請求項３に記載の内燃機関の燃料供給装置。
【請求項５】
前記第２の燃料配管を介して燃料を前記燃料噴射弁に供給している際における前記内燃機関の各気筒の空燃比に基づいて前記第２の燃料配管に異常があるか否かを判定する燃料配管異常判定手段を具備し、該燃料配管異常判定手段により前記第２の燃料配管に異常があると判定されると、前記制御バルブにより前記第２の燃料配管を介した燃料の前記燃料噴射弁への供給が禁止される、ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一つの請求項に記載の内燃機関の燃料供給装置。
【請求項６】
前記燃料温度検出手段により検出された燃料の温度が該燃料の沸点以上であるときには、前記制御バルブにより前記第２の燃料配管を介した燃料の前記燃料噴射弁への供給が禁止される、ことを特徴とする請求項４に記載の内燃機関の燃料供給装置。
【請求項７】
前記燃料噴射弁に供給される燃料のアルコール濃度を検出するアルコール濃度検出手段と、該アルコール濃度検出手段により検出されたアルコール濃度に基づいて燃料の沸点を算出する燃料沸点算出手段とを具備する、ことを特徴とする請求項６に記載の内燃機関の燃料供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の燃料供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
乗用車、トラックなどの車両に搭載される内燃機関では、内燃機関の各気筒の燃焼室内に直接燃料を供給する直噴方式の内燃機関がある。このような内燃機関の燃料供給装置では、燃料の微粒化を図るため燃料タンク内の燃料を電動の低圧ポンプで汲み上げて所定のフィード圧まで加圧し、その燃料を、高圧ポンプによってさらに加圧し、デリバリパイプを介して燃料噴射弁に圧送するようにしているものがある。そして、このような高圧ポンプでは、例えば、クランクシャフトと連動するカムによってプランジャが往復移動するものがある。この場合、この往復移動は、プランジャが圧力室の容積を増大させる方向へ移動する吸入行程と、同容積を減少させる方向へ移動する圧送行程とからなる。また、このような高圧ポンプでは、圧力室に連通する燃料流入経路にスピル弁が設けられており、このスピル弁が、吸入行程で開かれ、圧送行程で閉じられることにより、吸入、加圧される燃料量を調量している。
【０００３】
ところで、上述のようにクランクシャフトと連動するカムによってプランジャを往復移動させる場合、プランジャの位置はクランク角に応じた位置となる。したがって、このような燃料供給装置では、このクランク角に応じたプランジャの位置を検出し、これに応じてスピル弁の閉弁時期を設定している。この場合、例えば、機関アイドリング時のような比較的静かな運転領域においてこのスピル弁の開閉にともなった作動音が問題となることがある。この作動音の問題を解消するために、暖機後機関アイドリング時には、スピル弁の開閉動作を開弁状態で停止し、低圧ポンプでフィード圧まで加圧された燃料をさらに加圧することはせず、そのまま高圧ポンプを通過させ、フィード圧でデリバリパイプ及び燃料噴射弁に燃料を供給することで、上記作動音を低減する燃料供給装置がある（例えば、特許文献１を参照）。
【０００４】
ところがこの場合、機関冷機状態における機関アイドリング時においては、機関温度が低く燃料が気化・微粒化しにくく、フィード圧で燃料を噴射しただけでは、十分な燃料の気化・微粒化を行えない場合があり、燃料の気化・微粒化を促進する何らかの手段を講ずる必要がある。
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−３３０９６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、燃料の微粒化を促進する手段として、燃料噴射弁の先端部に超音波素子を配設し該超音波素子を電気的に制御して燃料を微粒化する手段が知られている。しかしながら、このような超音波素子を使用して燃料の微粒化を促進する場合、直噴式内燃機関においては、超音波素子が直接的に燃焼ガスに晒されることになり、超音波素子の劣化あるいは故障が引き起こされやすいという問題がある。
【０００７】
本発明は上記課題に鑑み、内燃機関が機関アイドリング状態にあり且つ機関温度が低く燃料が微粒化しにくい機関冷機状態にある場合においても、高圧ポンプにより燃料をさらに加圧する必用がなく且つ超音波素子を使用することなく燃料の微粒化を効果的に図ることができ、高圧ポンプ使用時に発生する作動音の問題を解消しつつ燃料の微粒化を可能とする内燃機関の燃料供給装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の発明によれば、低圧ポンプにより加圧された燃料を高圧ポンプによりさらに加圧してデリバリパイプに供給して該デリバリパイプと流体連通する燃料噴射弁から燃料を噴射する高圧燃料噴射モードと、前記低圧ポンプにより加圧された燃料を前記高圧ポンプによりさらに加圧することなく前記デリバリパイプに供給して該デリバリパイプと流体連通する前記燃料噴射弁から燃料を噴射する低圧燃料噴射モードとを有する内燃機関の燃料供給装置において、前記デリバリパイプと前記燃料噴射弁とを流体連通する第１の燃料配管と、燃料通路の断面積が前記第１の燃料配管よりも小さい第２の燃料配管であって前記デリバリパイプと前記燃料噴射弁とを流体連通する第２の燃料配管と、前記デリバリパイプから前記燃料噴射弁までの間において燃料を流通させる燃料配管を、前記第１の燃料配管あるいは前記第２の燃料配管の何れか一方の燃料配管に切換える制御バルブとを具備し、前記制御バルブは、前記低圧燃料噴射モードが実行されている際に、機関運転状態に応じて前記第１の燃料配管と前記第２の燃料配管との切換えを行う、ことを特徴とする内燃機関の燃料供給装置が提供される。
【０００９】
すなわち、請求項１に記載の発明によれば、本発明の内燃機関の燃料供給装置は、デリバリパイプと燃料噴射弁とを流体連通する第１の燃料配管と、燃料通路の断面積が第１の燃料配管よりも小さい第２の燃料配管であってデリバリパイプと燃料噴射弁とを流体連通する第２の燃料配管と、デリバリパイプから燃料噴射弁までの間において燃料を流通させる燃料配管を第１の燃料配管あるいは第２の燃料配管の何れか一方の燃料配管に切換える制御バルブとを具備し、低圧ポンプにより加圧された燃料を高圧ポンプによりさらに加圧することなくデリバリパイプに供給して該デリバリパイプと流体連通する燃料噴射弁から燃料を噴射する低圧燃料噴射モードが実行されている際に、機関運転状態に応じて第１の燃料配管と第２の燃料配管との切換えが行われるように構成される。このように構成されることで、低圧燃料噴射モードが実行されている際に機関運転状態に応じて、燃料通路の断面積が小さな第２の燃料配管を介したデリバリパイプから燃料噴射弁への燃料供給が可能となる。
【００１０】
デリバリパイプと燃料噴射弁とを流体連通する燃料配管内を燃料が通過する際に燃料の圧力(以下、燃圧という）は脈動するが、該燃圧の脈動は、燃料配管の燃料通路断面積が小さくなるほど、より高周波の脈動となり燃料の微粒化が促進される。従って、内燃機関がアイドリング状態にあり且つ機関温度が低く燃料が微粒化しにくい機関冷機状態にある場合においても、燃料通路の断面積が小さな第２の燃料配管を介したデリバリパイプから燃料噴射弁への燃料供給によれば、高圧ポンプにより燃料をさらに加圧する必用がなく且つ超音波素子を使用することなく燃料の微粒化を効果的に図ることができ、高圧ポンプ使用時に発生する作動音の問題を解消しつつ燃料の微粒化を可能とする。
【００１１】
請求項２に記載の発明によれば、前記低圧燃料噴射モードは機関アイドリング時に実行される、ことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の燃料供給装置が提供される。
【００１２】
請求項３に記載の発明によれば、前記制御バルブは、機関温度が所定温度以下である場合、前記デリバリパイプから前記燃料噴射弁までの間において燃料を流通させる燃料配管を前記第２の燃料配管に切換える、ことを特徴とする請求項２に記載の内燃機関の燃料供給装置が提供される。
【００１３】
請求項４に記載の発明によれば、前記デリバリパイプの出口部に配設され、前記デリバリパイプから前記燃料噴射弁へ流れる燃料の温度を検出する燃料温度検出手段を具備し、該燃料温度検出手段より検出された温度が所定温度以下である場合、前記制御バルブにより前記デリバリパイプから前記燃料噴射弁までの間において燃料を流通させる燃料配管を前記第２の燃料配管に切換える、ことを特徴とする請求項３に記載の内燃機関の燃料供給装置が提供される。
【００１４】
請求項５に記載の発明によれば、前記第２の燃料配管を介して燃料を前記燃料噴射弁に供給している際における前記内燃機関の各気筒の空燃比に基づいて前記第２の燃料配管に異常があるか否かを判定する燃料配管異常判定手段を具備し、該燃料配管異常判定手段により前記第２の燃料配管に異常があると判定されると、前記制御バルブにより前記第２の燃料配管を介した燃料の前記燃料噴射弁への供給が禁止される、ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一つの請求項に記載の内燃機関の燃料供給装置が提供される。
【００１５】
請求項６に記載の発明によれば、前記燃料温度検出手段により検出された燃料の温度が該燃料の沸点以上であるときには、前記制御バルブにより前記第２の燃料配管を介した燃料の前記燃料噴射弁への供給が禁止される、ことを特徴とする請求項４に記載の内燃機関の燃料供給装置が提供される。
【００１６】
請求項７に記載の発明によれば、前記燃料噴射弁に供給される燃料のアルコール濃度を検出するアルコール濃度検出手段と、該アルコール濃度検出手段により検出されたアルコール濃度に基づいて燃料の沸点を算出する燃料沸点算出手段とを具備する、ことを特徴とする請求項６に記載の内燃機関の燃料供給装置が提供される。
【発明の効果】
【００１７】
各請求項に記載の発明によれば、内燃機関が機関アイドリング状態にあり且つ機関温度が低く燃料が微粒化しにくい機関冷機状態にある場合においても、高圧ポンプにより燃料を加圧する必用がなく且つ超音波素子を使用することなく燃料の微粒化を効果的に図ることができ、高圧ポンプ使用時に発生する作動音の問題を解消しつつ燃料の微粒化を可能とする共通の効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、添付図面を用いて本発明の一実施形態について説明する。図１は、本発明に係る内燃機関の燃料供給装置の燃料系の一実施形態を示す概略構成図である。
【００１９】
本実施形態の燃料供給装置１は、図１に示すように、燃料タンク２と、燃料タンク２内の燃料を加圧する低圧ポンプ３と、この低圧ポンプ３により加圧された燃料をさらに加圧する高圧ポンプ４と、加圧された燃料を噴射する燃料噴射手段としての燃料噴射機構５とを備える。
【００２０】
燃料タンク２は、内燃機関に供給される燃料を貯留するものであり、この燃料タンク２には、低圧ポンプ３が装着されている。
【００２１】
この低圧ポンプ３は、電動式モータにより燃料タンク２内の燃料を所定のフィード圧、例えば、数百ｋＰａ程度まで加圧し、低圧燃料とし圧送可能なものである。低圧ポンプ３は、低圧通路としての低圧燃料供給管６を介して高圧ポンプ４の吸入口７に接続される。
【００２２】
高圧ポンプ４は、内燃機関のクランクシャフトの回転により駆動可能なものであり、低圧ポンプ３によりすでに加圧された燃料である低圧燃料を高圧、例えば、数ＭＰａから数十ＭＰａ程度まで加圧して高圧燃料とし、燃料噴射機構５に供給するための調量式の高圧ポンプである。さらに、高圧ポンプ４は、吐出口８が高圧通路としての高圧燃料供給管９を介して燃料噴射機構５のデリバリパイプ１０に接続される。
【００２３】
ここで、高圧ポンプ４について詳細に説明する。高圧ポンプ４は、ケーシング１１と、プランジャ１２と、圧力室１３と、調量弁としてのスピル弁１４と、付勢手段としてのスプリング１５と、ソレノイド１６とを備える。
【００２４】
スピル弁１４は、ケーシング１１の吸入口７に設けられ、ケーシング１１の軸方向に移動可能であると共に吸入口７を開閉可能であり、これにより、吸入口７と圧力室１３とを連通することができる。また、スピル弁１４は、スプリング１５により吸入口７を開放可能な方向に付勢されると共に、ソレノイド１６により吸入口７を閉止可能な方向に吸引力を付与されることで吸入口７を開閉可能に構成される。ソレノイド１６は、電子制御ユニット（以下、ＥＣＵという）に電気的に接続され、ＥＣＵが送信する制御信号によりその通電が制御されている。
【００２５】
圧力室１３は、プランジャ１２の往復運動に応じて容積が変化することで吸入口７から燃料を吸入可能となり、さらに、吸入した燃料を加圧すると共に吐出口８から圧送可能となる。ここで、プランジャ１２の往復移動は、プランジャ１２が圧力室１３の容積を増大させる方向へ移動する吸入行程と、同容積を減少させる方向へ移動する圧送行程とからなる。そして、吸入行程では、プランジャ１２がカム１７側に移動することで圧力室１３の容積が増大し、このとき、ＥＣＵは、ソレノイド１６を非通電状態に制御し吸入口７を開放することで、内部の燃圧が低下し、燃料を吸入する吸入力が該圧力室内に作用し、低圧燃料供給管６の低圧燃料をこの吸入口７を通して圧力室１３に吸入することができる。一方、圧送行程では、プランジャ１２がスピル弁１４側に移動することで圧力室１３の容積が減少し、このとき、ＥＣＵは、ソレノイド１６を通電状態に制御し吸入口７を閉鎖することで、内部の燃圧が上昇し、燃料を押圧する押圧力が該圧力室内に作用し、所定の圧力まで加圧された高圧燃料を吐出口８から高圧燃料供給管９を介して燃料噴射機構５に圧送することができる。また、このソレノイド１６の通電時期、すなわち、吸入口７の閉鎖時期を調節することで、燃料の吸入量を調量することができる。
【００２６】
燃料噴射機構５は、デリバリパイプ１０と、このデリバリパイプ１０に接続される複数の燃料噴射弁となるインジェクタ１８により構成される。さらに具体的には、インジェクタ１８は、６つの気筒に対応して設けられた６つの燃焼室に対して、それぞれ１つずつ、合計６つ設けられる。そして、デリバリパイプ１０は、第１デリバリパイプ１０ａと第２デリバリパイプ１０ｂからなり、この第１デリバリパイプ１０ａ及び第２デリバリパイプ１０ｂにそれぞれ３つずつのインジェクタ１８が接続される。また、この燃料噴射機構５は、第１デリバリパイプ１０ａが高圧燃料供給管９に接続されると共にこの第１デリバリパイプ１０ａと第２デリバリパイプ１０ｂとが接続管１９により接続される。そして、燃圧センサ２０が、第１デリバリパイプ１０ａに設けられている。さらに、第２デリバリパイプ１０ｂには、高圧燃料戻し管２１が接続される。
【００２７】
上記のように構成される燃料供給装置１では、内燃機関が始動すると、低圧ポンプ３が駆動して燃料タンク２内の燃料を加圧し、低圧燃料供給管６を介して低圧燃料を高圧ポンプ４に供給し、この高圧ポンプ４は低圧燃料をさらに加圧し、高圧燃料供給管９を介して高圧燃料を第１デリバリパイプ１０ａ及び第２デリバリパイプ１０ｂに供給することができ、複数のインジェクタ１８は、第１デリバリパイプ１０ａ及び第２デリバリパイプ１０ｂ内の高圧燃料を燃焼室に噴射することができる。このとき、ＥＣＵは、燃圧センサ２０が検出した燃料圧力に基づいて高圧ポンプ４を駆動制御し、第１デリバリパイプ１０ａ及び第２デリバリパイプ１０ｂ内の燃料圧力を所定圧力に維持している。
【００２８】
そして、内燃機関の燃料供給装置１は燃料噴射モードとして、低圧ポンプ３により加圧された燃料を高圧ポンプ４によりさらに加圧してデリバリパイプ１０に供給して該デリバリパイプ１０と流体連通する燃料噴射弁１８から燃料を噴射する高圧燃料噴射モードと、低圧ポンプ３により加圧された燃料を高圧ポンプ４によりさらに加圧することなくデリバリパイプ１０に供給して該デリバリパイプ１０と流体連通する燃料噴射弁１８から燃料を噴射する低圧燃料噴射モードとを有する。
【００２９】
ところで、このような内燃機関の燃料供給装置１では、例えば、機関アイドリング時のような比較的静かな運転領域において高圧ポンプ４のスピル弁１４の開閉にともなった作動音が問題となることがある。この作動音の問題を解消するために、本実施形態の内燃機関の燃料供給装置１においては、暖機後機関アイドリング時には、スピル弁１４の開閉動作を開弁状態で停止し、低圧ポンプ３でフィード圧まで加圧された燃料をさらに加圧することはせず、そのまま高圧ポンプ４を通過させ、フィード圧でデリバリパイプ１０及び燃料噴射弁１８に燃料を供給することで上記高圧ポンプの作動音を低減する。
【００３０】
暖機後の機関アイドリング時においては、機関温度となるエンジン冷却水温が高く燃料が比較的気化・微粒化しやすく、さらに、回転数も低いことから燃料噴射から点火までの期間が比較的長く、筒内圧も比較的低いことから、低圧ポンプ３によるフィード圧のみで燃料を噴射しても、十分に燃料を気化・微粒化することが可能である。
【００３１】
しかしながら、機関冷機状態における機関アイドリング時においては、機関温度が低く燃料が気化・微粒化しにくく、フィード圧で燃料を噴射しただけでは、十分な燃料の気化・微粒化を行えない場合があり、燃料の気化・微粒化を促進する何らかの手段を講ずる必要がある。
【００３２】
燃料の微粒化を促進する手段として、燃料噴射弁の先端部に超音波素子を配設し該超音波素子を電気制御することにより燃料を微粒化する手段が知られている。しかしながら、このような超音波素子を使用して燃料の微粒化を促進する場合、直噴式内燃機関においては、超音波素子が直接的に燃焼ガスに晒されることになり、超音波素子の劣化あるいは故障が引き起こされやすいという問題がある。
【００３３】
そこで本発明の内燃機関の燃料供給装置１では、燃料配管内の燃圧（燃料の圧力）の脈動を高周波にして噴霧液膜振動を増幅することで燃料の微粒化を促進する。そのために、本発明の内燃機関の燃料供給装置１においては、デリバリパイプ１０と燃料噴射弁１８とを流体連通する燃料配管として、通常時に使用する第１の燃料配管２２と、燃料通路の断面積が第１の燃料配管２２よりも小さい第２の燃料配管であってデリバリパイプ１０と燃料噴射弁１８とを流体連通する第２の燃料配管２３と、デリバリパイプ１０から燃料噴射弁１８までの間において燃料を流通させる燃料配管を第１の燃料配管２２あるいは第２の燃料配管２３の何れか一方の燃料配管に切換える制御バルブ２４とを備える。
【００３４】
そして、低圧ポンプ３により加圧された燃料を高圧ポンプ４によりさらに加圧することなくデリバリパイプ１０に供給して該デリバリパイプ１０と流体連通する燃料噴射弁１８から燃料を噴射する低圧燃料噴射モードが実行されている際に、機関運転状態に応じて第１の燃料配管２２と第２の燃料配管２３との切換えが行われるようする。
【００３５】
デリバリパイプ１０と燃料噴射弁１８とを流体連通する燃料配管内の燃圧の脈動は、燃料配管の燃料通路断面積が小さくなるほど、より高周波の脈動となり、燃料の微粒化が促進される。従って、内燃機関が機関アイドリング状態にあり且つ機関温度が低く燃料が微粒化しにくい機関冷機状態にある場合においても、燃料通路の断面積が小さな第２の燃料配管２３を介したデリバリパイプ１０から燃料噴射弁１８への燃料供給によれば、高圧ポンプ使用時に発生する作動音の問題を解消しつつ、超音波素子を使用することなく燃料の微粒化を効果的に図ることが可能となる。尚、燃圧の脈動はデリバリパイプ１０と燃料噴射弁１８とを流体連通する燃料配管の容積に依存して変化するため、本実施形態においては、第１の燃料配管２２と第２の燃料配管２３の容積が異なることに起因してもたらされる第１の燃料配管２２の使用時と第２の燃料配管２３の使用時とにおける空燃比制御のバラツキの変化を抑制すべく、デリバリパイプ１０と燃料噴射弁１８とを流体連通する第１の燃料配管２２と第２の燃料配管２３との容積は同一となるように構成される。
【００３６】
次に、本発明の内燃機関の燃料供給装置による機関アイドリング時における燃料供給制御について説明する。図２は本燃料供給装置による機関アイドリング時における燃料供給制御の一実施例を示すフローチャートである。
【００３７】
図２に示す燃料供給制御においては、まず、ステップ１０１にて、高圧ポンプ４が停止されていて高圧ポンプ４による燃圧の昇圧がなく且つ機関回転数が所定回転数以上であるか否かが判定される。高圧ポンプ４により燃圧が昇圧される場合には更なる燃料の微粒化の必要はなくステップ１０５に進み、デリバリパイプ１０と燃料噴射弁１８とを連通する燃料配管が制御バルブ２４により通常時に使用する第１の燃料配管２２に切換えられる。また、機関回転数が例えば３５０ｒｐｍのような極めて小さな所定回転数を越えていない場合に燃料通路の断面積が小さな燃料配管を使用するとエンストがもたされやすくなりなる。そのため、機関回転数が所定回転数を越えていない場合には、エンストの発生を抑制すべくデリバリパイプ１０と燃料噴射弁１８とを連通する燃料配管が制御バルブ２４により通常時に使用する第１の燃料配管２２に切換えられる。
【００３８】
ステップ１０１にて、高圧ポンプ４が停止されていて高圧ポンプ４による燃圧の昇圧がなく且つ機関回転数が所定回転数以上であると判定された場合には、続くステップ１０２に進み、機関冷却水温度のような機関温度が例えば８０℃のような所定温度以下であるか否かが判定される。ステップ１０２において、機関温度が所定温度を越えていて低圧ポンプ３によるフィード圧のみにて燃料の微粒化を十分に行える場合には、デリバリパイプ１０と燃料噴射弁１８とを連通する燃料配管が制御バルブ２４により通常時に使用する第１の燃料配管２２に切換えられる。
【００３９】
ところで近年、ガソリン燃料に加えて、代替燃料としてアルコールを同時に使用可能なシステムが実用化されており、このシステムを搭載した自動車の車両（ＦＦＶ）では、ガソリンはもちろんのこと、アルコールとガソリンの混同燃料、またはアルコールのみで走行が可能なようになってきている。このＦＦＶに使用される燃料のアルコール濃度（含有率）は、燃料補給の際のユーザ事情などにより、０％（ガソリンのみ）から１００％（アルコールのみ）の間に変化する。
【００４０】
アルコールを含有するアルコール含有燃料はアルコールを含有しない燃料と比較して蒸発しやすく、デリバリパイプ１０と燃料噴射弁１８とを連通する燃料配管を流れる燃料が、例えば該燃料の沸点となる所定温度以上ある場合には燃料配管内において蒸発燃料（ベーパ）となり、該燃料配管内における燃料の流通を阻害する場合がある。
【００４１】
このことに基づいて本実施形態においては、デリバリパイプ１０から燃料噴射弁１８へ流れる燃料の温度を検出する燃料温度検出手段となる温度センサ２５をデリバリパイプ出口部に配設し、該温度センサ２５により検出された燃料温度に基づいて、制御バルブ２４によりデリバリパイプ１０と燃料噴射弁１８とを連通する燃料配管の切換え制御が行われる。
【００４２】
具体的には、ステップ１０２に続くステップ１０３にて、デリバリパイプ１０から燃料噴射弁１８へ流れる燃料の温度を温度センサ２５にて検出し、該検出された燃料温度が所定温度以上であるか否か判定される。そして、該検出された温度が例えば該燃料の沸点となる所定温度を越えている場合には、蒸発燃料に起因する燃料配管内における燃料の流通の阻害を考慮して、ステップ１０５に進み、デリバリパイプ１０と燃料噴射弁１８とを連通する燃料配管が制御バルブ２４により燃料通路の断面積が広い第１の燃料配管２２に切換えられる。また、温度センサ２５より検出された燃料温度が所定温度を越えていない場合にはステップ１０４に進み、デリバリパイプ１０と燃料噴射弁１８とを流体連通する燃料配管が制御バルブ２４により、燃料通路断面積が第１の燃料配管よりも小さな第２の燃料配管２３に切換えられる。
【００４３】
さらに本実施形態においては、ステップ１０４に続くステップ１０６からステップ１０８において、第２の燃料配管２３を使用した燃料の微粒化に何らかの異常があるか否かの判定がなされ、異常があると判定されると制御バルブ２４により第２の燃料配管２３を介した燃料の燃料噴射弁１８への供給が禁止され、すなわち第２の燃料配管２３の使用が中止され警告灯を点灯し異常を知らせた上で、デリバリパイプ１０と燃料噴射弁１８とを流体連通する燃料配管が制御バルブ２４により、第１の燃料配管２２に切換えられる。
【００４４】
具体的には、第２の燃料配管２３を介して燃料を燃料噴射弁１８に供給している際における内燃機関の各気筒の空燃比に基づいて第２の燃料配管２３に異常があるか否かを判定する燃料配管異常判定手段２６を具備し、該燃料配管異常判定手段２６により第２の燃料配管２３の異常の有無が判定される。本実施形態においては、第２の燃料配管２３を介して燃料を燃料噴射弁１８に供給している際における内燃機関の同一空燃比に制御されるべき各気筒間の実際の空燃比値の差が、異常の有無を判断するための閾値となる所定値以上異なる場合には、第２の燃料配管２３を使用した燃料の微粒化に何らかの異常のあると判定され第２の燃料配管２３の使用が中止され、警告灯を点灯し異常を知らせ、デリバリパイプ１０と燃料噴射弁１８とを連通する燃料配管が制御バルブ２４により第１の燃料配管２２に切換えられる。
【００４５】
図３は本燃料供給装置による機関アイドリング時における燃料供給制御の別の一実施例を示すフローチャートである。
【００４６】
図３に示す燃料供給制御においては、まず、ステップ２０１にて、高圧ポンプが停止されていて高圧ポンプ４による燃圧の昇圧がなく且つ機関回転数が所定回転数以上であるか否かが判定される。高圧ポンプ４により燃圧が昇圧される場合には更なる燃料の微粒化の必要はなくステップ２０６に進み、デリバリパイプ１０と燃料噴射弁１８とを連通する燃料配管が制御バルブ２４により通常時に使用する第１の燃料配管２２に切換えられる。また、機関回転数が例えば３５０ｒｐｍのような極めて小さな所定回転数以下の場合に燃料通路断面積が小さな燃料配管を使用するとエンストがもたされやすくなりなる。そのため、機関回転数が所定回転数を越えていない場合には、エンストの発生を抑制すべくデリバリパイプ１０と燃料噴射弁１８とを連通する燃料配管が制御バルブ２４により通常時に使用する第１の燃料配管２２に切換えられる。
【００４７】
ステップ２０１にて、高圧ポンプが停止されていて高圧ポンプによる燃圧の昇圧がなく且つ機関回転数が所定回転数以上であるであると判断された場合には、続くステップ２０２に進み、機関冷却水温度のような機関温度が例えば８０℃のような所定温度以下であるか否かが判定される。ステップ２０２において、機関温度が所定温度を越えていて低圧ポンプ３によるフィード圧のみにて燃料の微粒化を十分に行える場合には、デリバリパイプ１０と燃料噴射弁１８とを連通する燃料配管が制御バルブ２４により通常時に使用する第１の燃料配管２２に切換えられる。
【００４８】
本実施形態においては、燃料噴射弁１８に供給される燃料のアルコール濃度を検出するアルコール濃度検出手段となるアルコール濃度センサ２７と、該アルコール濃度センサ２７により検出されたアルコール濃度に基づいて燃料の沸点を算出する燃料沸点算出手段２８とを本燃料供給装置に配設し、該燃料沸点算出手段２８により算出された燃料の沸点に基づいて、制御バルブ２４によりデリバリパイプ１０と燃料噴射弁１８とを流体連通する燃料配管の切換えが行われる。
【００４９】
具体的には、ステップ２０２に続くステップ２０３にて、アルコール濃度センサ２７により燃料のアルコール濃度が検出され、該アルコール濃度に基づいて燃料沸点算出手段２８となる図４に示すような燃料のアルコール濃度から燃料沸点を算出できるような予め準備されたマップを使用して燃料の沸点が算出される。そして、ステップ２０３に続くステップ２０４にて、温度センサ２５により検出された燃料の温度が沸点を越えていないか否かが判定され、沸点を越えていると判定されると、蒸発燃料に起因する燃料配管内における燃料の流通の阻害を考慮して、ステップ２０６に進み、制御バルブ２４により燃料通路断の面積が狭い第２の燃料配管２３を介した燃料の燃料噴射弁１８への供給が禁止され、燃料通路の断面積が広い第１の燃料配管２２を介した燃料の燃料噴射弁１８への供給が実行される。また、温度センサ２５により検出された燃料の温度が沸点を越えていないと判定されると、ステップ２０５に進み、制御バルブ２４により第２の燃料配管２３を介した燃料の燃料噴射弁１８への供給が実行される。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明に係る内燃機関の燃料供給装置の燃料系の一実施形態を示す概略構成図である。
【図２】本燃料供給装置による機関アイドリング時における燃料供給制御の一実施例を示すフローチャートである。
【図３】本燃料供給装置による機関アイドリング時における燃料供給制御の別の一実施例を示すフローチャートである。
【図４】燃料のアルコール濃度から燃料沸点を算出できるような予め準備されたマップの一実施例を示す図である。
【符号の説明】
【００５１】
１    燃料噴射装置
２    燃料タンク
３    低圧ポンプ
４    高圧ポンプ
１０    デリバリパイプ
１８    燃料噴射弁
２２    第１の燃料配管
２３    第２の燃料配管
２４    制御バルブ
【図１】
2010031805.tif 000003
【図２】
2010031805.tif 000004
【図３】
2010031805.tif 000005
【図４】
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