(57)【要約】【課題】  インジェクタが噴射する燃料の切り替えを可能にした燃料供給装置を提供する。【解決手段】  インジェクタ３０は、高圧燃料タンク１１から供給される気体燃料、および液体燃料タンク１２から供給される液体燃料をエンジン２に噴射供給する。インジェクタ３０の弁体が着座及び離座する弁座よりも上流側の燃料通路と、液体燃料タンク１２とをリリース通路６０が連通する。ＥＣＵ７０は、インジェクタ内の燃料通路の燃料を液体燃料タンク１２に放出するときにリリース弁６１を開弁し、インジェクタ３０が噴孔から燃料をエンジン２に噴射供給するときにリリース弁６１を閉弁する。燃料供給装置１は、インジェクタ３０の燃料通路を流れる気体燃料の圧力の切り替え、または、インジェクタ３０の燃料通路を流れる気体燃料と液体燃料との切り替えが可能である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１燃料を貯留する高圧燃料タンク（１１）と、
前記高圧燃料タンクから第１燃料が供給される燃料通路（３１）の内壁に設けられた弁座（３４４）に着座及び離座する弁体（３６）を有し、前記弁座の下流側に設けられた噴孔（３５４）から前記第１燃料を噴射するインジェクタ（３０，３０１，３０２）と、
前記インジェクタが前記第１燃料を噴射するときの噴射圧よりも低圧で第２燃料を貯留する低圧燃料タンク（１２）と、
前記インジェクタの前記弁座よりも上流側の前記燃料通路と前記低圧燃料タンクとを連通するリリース通路（６０，６０１）と、
前記リリース通路を開放または閉塞するリリース弁（６１）と、
前記インジェクタの前記燃料通路の前記第１燃料を前記低圧燃料タンクに放出するときに前記リリース弁を開弁し、前記インジェクタが前記噴孔から前記第１燃料を噴射するときに前記リリース弁を閉弁する制御手段（７０，７０１，７０２）と、を備えることを特徴とする燃料供給装置（１，１０）。
【請求項２】
前記低圧燃料タンクが前記第２燃料を貯留する圧力は、前記高圧燃料タンクが前記第１燃料を貯留する圧力よりも低いことを特徴とする請求項１に記載の燃料供給装置。
【請求項３】
前記第１燃料と前記第２燃料とは異なる種類の燃料であることを特徴とする請求項１または２に記載の燃料供給装置。
【請求項４】
前記第１燃料は気体燃料であり、前記第２燃料は液体燃料であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の燃料供給装置。
【請求項５】
前記インジェクタの前記燃料通路と前記高圧燃料タンクとを連通又は遮断すると共に、前記インジェクタの前記燃料通路と前記低圧燃料タンクとを連通又は遮断し、前記インジェクタへ供給される前記第１燃料と前記第２燃料とを切り替える燃料切替弁（１６）を備え、
前記インジェクタは、前記第１燃料および前記第２燃料を噴射するものであり、
前記低圧燃料タンクは、前記インジェクタが前記第１燃料を噴射するときの噴射圧よりも低圧、且つ、前記インジェクタが前記第２燃料を噴射するときの噴射圧よりも低圧で前記第２燃料を貯留するものであり、
前記制御手段は、前記インジェクタの前記燃料通路を流れる前記第１燃料または前記第２燃料を低圧燃料タンクに放出するときにリリース弁を開弁し、前記インジェクタが前記噴孔から前記第１燃料または前記第２燃料を噴射するときに前記リリース弁を閉弁することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の燃料供給装置（１）。
【請求項６】
前記リリース通路は、一端が前記弁座の直近上流の前記燃料通路に連通し、他端が前記低圧燃料タンクに連通することを特徴とする請求項５に記載の燃料供給装置。
【請求項７】
前記制御手段は、
前記インジェクタの前記弁体が前記弁座に着座した後または着座と同時に前記リリース弁を開弁し、
前記リリース弁の開弁後、前記燃料切替弁の切替動作を行い、
前記インジェクタの前記弁体が前記弁座から離座する前または離座と同時に前記リリース弁を閉弁することを特徴とする請求項５または６に記載の燃料供給装置。
【請求項８】
前記制御手段は、前記燃料切替弁の切替動作により前記インジェクタに供給される前記第１燃料または前記第２燃料の燃料圧力と、前記リリース通路の燃料圧力とが同じになったとき、前記リリース弁を閉弁することを特徴とする請求項５〜７のいずれか一項に記載の燃料供給装置。
【請求項９】
前記制御手段は、前記リリース弁の開弁により、前記インジェクタの前記燃料通路を流れる前記第１燃料の減圧を行うことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の燃料供給装置（１０）。
【請求項１０】
前記制御手段は、前記インジェクタに供給される前記第１燃料の減圧目標圧力と、前記リリース通路の燃料圧力とが同じになったとき、前記リリース弁を閉弁することを特徴とする請求項９に記載の燃料供給装置。
【請求項１１】
前記高圧燃料タンクから前記インジェクタに供給する前記第１燃料の減圧量を調整可能な可変燃圧レギュレータ（１５１）を備えることを特徴とする請求項９または１０に記載の燃料供給装置。
【請求項１２】
前記リリース通路から前記低圧燃料タンクに放出された前記気体燃料および前記液体燃料から蒸発した蒸発燃料を、前記低圧燃料タンクから前記インジェクタが燃料を供給するエンジンの吸気通路へ供給する燃料処理手段（８０）を備えることを特徴とする請求項４〜１１のいずれか一項に記載の燃料供給装置。
【請求項１３】
前記燃料処理手段は、
前記リリース通路から前記低圧燃料タンクに放出された前記気体燃料および前記液体燃料から蒸発した蒸発燃料を吸着する吸着剤を有するキャニスタ（８２）と、
前記インジェクタが燃料を噴射供給する前記エンジンの前記吸気通路と前記キャニスタとを接続するパージ通路（８１）と、
前記パージ通路に設けられ、前記キャニスタの前記吸着剤に吸着された前記気体燃料および前記蒸発燃料を前記吸気通路へ放出するパージ弁（８３）と、を備えることを特徴とする請求項１２に記載の燃料供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の種類の燃料に対応したエンジンに燃料を供給する燃料供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、２種類の燃料を使用することの可能なバイフューエルエンジン、または３種類以上の燃料を使用することの可能なマルチフューエルエンジンに燃料を供給する燃料供給装置が知られている。
特許文献１に記載の燃料供給装置は、エンジンに気体燃料を噴射する第１のインジェクタと、液体燃料を噴射する第２のインジェクタとを備えている。燃料供給装置は、エンジンが気体燃料を使用して運転しているとき、第２のインジェクタ内に滞留した液体燃料が気化を促される温度条件になると、その液体燃料をエンジンに噴射供給する。これにより、燃料供給装置は、第２のインジェクタ内の液体燃料にベーパが発生することを抑制する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１３８２９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の燃料供給装置は、２個のインジェクタを備えているので、インジェクタを搭載するスペースが大きくなり、エンジン設計の自由度が制約されると共に、製造コストが高くなる。
また、特許文献１に記載の燃料供給装置は、第２のインジェクタ内に滞留した液体燃料が気化を促される温度条件となると、その液体燃料をエンジンに噴射供給するので、液体燃料の消費量が増加することが懸念される。
さらに、特許文献１に記載の燃料供給装置は、第１のインジェクタからエンジンに供給する気体燃料の圧力が一定であり、気体燃料をエンジンの運転条件に適応した圧力に切り替えることができない。
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、インジェクタが噴射する燃料の切り替えを可能にした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】
【０００５】
本発明は、高圧燃料タンクから供給される第１燃料を噴射するインジェクタを備えた燃料供給装置において、第１燃料の噴射圧よりも低圧で第２燃料を貯留する低圧燃料タンクとインジェクタの燃料通路とをリリース通路が連通することを特徴とする。
これにより、インジェクタに供給された第１燃料は、リリース弁の開弁により、リリース通路を通り低圧燃料タンクへ放出される。このため、インジェクタから噴射される第１燃料の圧力を切り替えることができる。
また、インジェクタに第１燃料と異なる他の種類の燃料を供給するように構成すれば、インジェクタが噴射する燃料を第１燃料と他の種類の燃料とで切り替えることが可能になる。これにより、１個のインジェクタにより、複数の種類の燃料をエンジンに噴射することができる。
さらに、液体燃料タンクに放出された第１燃料をエンジンに供給するように構成すれば、第１燃料の消費量を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本発明の第１実施形態による燃料供給装置のシステム構成図である。
【図２】燃料供給装置が備えるインジェクタの断面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線の断面図である。
【図４】図２のＩＶ部分の拡大図であり、且つ、図３のＩＶ−ＩＶ線の断面図である。
【図５】燃料供給装置が実行する燃料切替処理のフローチャートである。
【図６】燃料供給装置が実行する燃料切替処理の作動説明図である。
【図７】燃料供給装置が実行する燃料切替処理の作動説明図である。
【図８】燃料供給装置が実行する燃料切替処理の作動説明図である。
【図９】燃料供給装置が実行する燃料切替処理の作動説明図である。
【図１０】本発明の第２実施形態による燃料供給装置のシステム構成図である。
【図１１】燃料供給装置が実行する減圧切替処理のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態を図１〜図９に示す。本実施形態の燃料供給装置１は、気体燃料および液体燃料を使用することの可能なバイフューエルエンジン２に燃料を供給する２燃料対応燃料供給システムである。
エンジン２は、シリンダ３の内側に設けられたピストン４の往復移動により、吸気通路５からシリンダ内に吸入した液体燃料又は気体燃料と空気との混合気を圧縮し、その混合気を点火プラグ６によって着火、燃焼させ、排気通路７から排ガスを排出するものである。
【０００８】
図１に示すように、燃料供給装置１は、高圧燃料タンク１１、液体燃料タンク１２、インジェクタ３０、リリース通路６０、及び制御手段としての電子制御装置（ＥＣＵ）７０などを備えている。
高圧燃料タンク１１は、例えばＣＮＧ（Compressed Natural Gas）、ＬＮＧ（Liquefied Natural Gas）または水素等の気体燃料を貯留する圧力容器である。高圧燃料タンク１１は、気体燃料を高圧（例えば２０ＭＰａ）で貯留する。高圧燃料タンク１１に貯留された気体燃料は、遮断弁１４を経由し、レギュレータ１５によってエンジン２が要求する所定圧（例えば０．３〜１ＭＰａ）に減圧された後、インジェクタ３０からエンジン２の吸気通路５に噴射供給される。
【０００９】
液体燃料タンク１２は、例えばガソリンなどの液体燃料を貯留する燃料タンクである。液体燃料タンク１２は、液体燃料を大気圧で貯留する。液体燃料タンク１２に貯留された液体燃料は、ポンプ１３で汲み上げられ、エンジン２の要求圧力に高められた後、インジェクタ３０からエンジン２の吸気通路５に噴射供給される。
【００１０】
本実施形態の液体燃料タンク１２が特許請求の範囲に記載の「低圧燃料タンク」に相当する。即ち、液体燃料タンク１２が液体燃料を貯留する圧力は、インジェクタ３０から噴射される気体燃料の噴射圧および液体燃料の噴射圧よりも小さい。
本実施形態では、気体燃料が特許請求の範囲に記載の「第１燃料」に相当し、液体燃料が特許請求の範囲に記載の「第２燃料」に相当する。
【００１１】
高圧燃料タンク１１とレギュレータ１５とをボンベ燃料配管２０が接続し、レギュレータ１５と燃料切替弁１６とを第２燃料配管２２が接続している。また、液体燃料タンク１２と燃料切替弁１６とを第２燃料配管２２が接続し、燃料切替弁１６とインジェクタ３０とを第３燃料配管２３が接続している。
燃料切替弁１６は、第１燃料配管２１と第３燃料配管２３とを連通又は遮断すると共に、第２燃料配管２２と第３燃料配管２３とを連通又は遮断し、インジェクタ３０に供給される気体燃料と液体燃料とを切り替える。
【００１２】
ＥＣＵ７０は、エンジン２の運転条件に関する信号Ｅ、ボンベ燃料配管２０に設けたボンベ圧センサ７１の信号、第１燃料配管２１に設けた燃温／燃圧センサ７２の信号、第２燃料配管２２に設けた燃温／燃圧センサ７３の信号、リリース通路６０に設けた燃温／燃圧センサ７４の信号などが入力される。ＥＣＵ７０は、これらの信号に基づき、遮断弁１４、レギュレータ１５、燃料切替弁１６、インジェクタ３０、リリース弁６１およびパージ弁８３などを駆動制御する。
【００１３】
ＥＣＵ７０の指令により、燃料切替弁１６が、第１燃料配管２１と第３燃料配管２３とを連通し、第２燃料配管２２と第３燃料配管２３とを遮断すると、液体燃料タンク１２とインジェクタ３０の燃料通路３１とが遮断され、高圧燃料タンク１１とインジェクタ３０の燃料通路３１とが連通する。そのため、高圧燃料タンク１１からボンベ燃料配管２０を通りレギュレータ１５で減圧された気体燃料が、第１燃料配管２１、燃料切替弁１６及び第３燃料配管２３を通りインジェクタ３０に供給される。
【００１４】
一方、ＥＣＵ７０の指令により、燃料切替弁１６が、第１燃料配管２１と第３燃料配管２３とを遮断し、第２燃料配管２２と第３燃料配管２３とを連通すると、液体燃料タンク１２とインジェクタ３０の燃料通路３１とが連通し、高圧燃料タンク１１とインジェクタ３０の燃料通路３１とが遮断される。そのため、液体燃料タンク１２からポンプ１３で汲み上げられた液体燃料が、第２燃料配管２２、燃料切替弁１６及び第３燃料配管２３を通りインジェクタ３０に供給される。
【００１５】
なお、燃料切替弁１６は、インジェクタ３０と一体に構成してもよく、またはレギュレータ１５と一体に構成してもよい。燃料切替弁１６とインジェクタ３０とを一体に構成すれば、第３燃料配管２３を廃止することが可能となる。燃料切替弁１６とレギュレータ１５とを一体に構成すれば、第１燃料配管２１を廃止することが可能となる。これにより、部品点数を減らし、製造コストを低減することができる。
【００１６】
インジェクタ３０について、図２〜図４を参照して説明する。
インジェクタ３０は、ハウジング３２、入口部材３３、弁座部材３４、可動式ノズル３５、弁体３６、可動コア３７、固定コア３８およびリリース通路部材３９などを備える。
ハウジング３２は、筒状に形成され、図２の上から第１磁性部４０、非磁性部４１、及び第２磁性部４２を有する。非磁性部４１は、第１磁性部４０及び第２磁性部４２の間で磁束の短絡を防止する。
【００１７】
第１磁性部４０の非磁性部４１と反対側の端部には、入口部材３３が固定されている。入口部材３３からハウジング３２の内側に気体燃料および液体燃料が供給される。
第２磁性部４２は、大径部４２１および小径部４２２を有する。大径部４２１の内側には可動コア３７が収容される。小径部４２２の内側には筒状のストッパ部材４３と、そのストッパ部材４３よりも反大径部側に有底筒状の弁座部材３４とが固定されている。小径部４２２は、ストッパ部材４３と弁座部材３４との間に、径方向に通じる連通孔４２３を有する。この連通孔４２３は、小径部４２２の内側の燃料通路３１と、後述するリリース通路部材３９の燃料室３９１とを連通する。
【００１８】
弁座部材３４は、底部３４１と、その底部３４１の外縁から反ストッパ部材側へ延びる筒部３４２とを有する。弁座部材３４の底部３４１は、その中央に燃料孔３４３を有する。底部３４１の燃料孔３４３の周囲に設けられた弁座３４４に、後述する弁体３６の弾性部３６３が着座および離座可能である。
弁座部材３４の筒部３４２の内側に、可動式ノズル３５、コイルスプリング４４およびリング部材４５が設けられている。可動式ノズル３５は、弁座部材３４の底部３４１に当接可能なフランジ部３５１と、そのフランジ部３５１から筒状に延びるノズル部３５２を有する。フランジ部３５１は、径外側に複数の切欠３５３を有する。ノズル部３５２は、その先端に複数の噴孔３５４を有する。
リング部材４５は、弁座部材３４の筒部３４２の開口端部に固定されている。コイルスプリング４４は、一端が可動式ノズル３５のフランジ部３５１に当接し、他端がリング部材４５に当接し、可動式ノズル３５を弁座部材３４の底部側へ付勢している。
【００１９】
弁体３６は、可動コア３７に接続される連結部３６１、弁体本体部３６２、及び弾性部３６３を有する。連結部３６１は、燃料を通す通路３６４を有する。
図３に示すように、弁体本体部３６２は、ストッパ部材４３の内壁と摺動する案内部３６５および切欠部３６６を有する。切欠部３６６とストッパ部材４３との間を燃料が流通可能である。
また、図４に示すように、弁体本体部３６２は、ストッパ部材４３のテーパ面４３１に当接可能な当接面３６７を有する。ストッパ部材４３のテーパ面４３１と弁体本体部３６２の当接面３６７とが当接することにより、弁体３６の閉弁方向への移動が規制される。
【００２０】
弁体本体部３６２の先端に設けられた弾性部３６３は、例えば、耐低温性、耐油性に優れるフッ素系ゴムから形成される。噴孔３５４から気体燃料を噴射する際、噴孔３５４付近の圧力が低下するため、その付近の温度が約−３０℃〜−４０℃となることがある。弾性部３６３は、このような極低温の環境であっても弾性変形可能であり、弁座３４４とのシール性を確保する。
【００２１】
入口部材３３から液体燃料が供給され、弁体３６の弾性部３６３が弁座３４４から離座するとき、可動式ノズル３５のフランジ部３５１はコイルスプリング４４の付勢力により弁座部材３４の底部３４１に当接した状態にある。このとき、弁座部材３４の燃料孔３４３を通過した液体燃料は、可動式ノズル３５の内側を通り噴孔３５４から噴射される。
一方、入口部材３３から気体燃料が供給され、弁体３６の弾性部３６３が弁座３４４から離座するとき、可動式ノズル３５の内側と外側との差圧が大きくなり、可動式ノズル３５はコイルスプリング４４の付勢力に抗して弁座部材３４の底部３４１と反対側に移動する。これにより、可動式ノズル３５のフランジ部３５１と弁座部材３４の底部３４１とが離れる。そのため、弁座部材３４の燃料孔３４３を通過した気体燃料は、ノズル部３５２の内側を通り噴孔３５４から噴射されると共に、フランジ部３５１の切欠３５３からノズル部３５２の外側を通り、リング部材４５とノズル部３５２との隙間から噴射される。したがって、インジェクタ３０は、可動式ノズル３５を備えることにより、気体燃料を噴射するときの体積量を、液体燃料を噴射するときの体積量よりも増加することが可能となる。
【００２２】
可動コア３７は、磁性体から円筒状に形成され、非磁性部４１及び第２磁性部４２の内側に軸方向に往復移動可能に収容されている。
可動コア３７は、コア本体部３７１、およびそのコア本体部３７１から弁座部材側に延びる接続部３７２を有する。
可動コア３７のコア本体部３７１は、第２磁性部４２の内壁および非磁性部４１の内壁に案内される案内部３７３を有する。
可動コア３７の接続部３７２は、弁体３６の連結部３６１に固定されている。このため、可動コア３７と弁体３６とは一体で移動する。可動コア３７は、軸方向に通じる孔３７４を有する。可動コア３７の孔３７４と弁体３６の通路３６４とは連通している。
【００２３】
固定コア３８は、磁性体から円筒状に形成され、可動コア３７よりも入口部材側で、非磁性部４１及び第１磁性部４０の内側に固定されている。固定コア３８は、軸方向に通じる収容孔３８１を有する。収容孔３８１の内側には、アジャスティングパイプ４６およびスプリング４７が設けられる。アジャスティングパイプ４６の収容孔３８１への圧入量を調整することで、スプリング４７の荷重が設定される。アジャスティングパイプ４６は、軸方向に通じる孔４６１を有する。
スプリング４７は、一端がアジャスティングパイプ４６に当接し、他端が可動コア３７に当接し、可動コア３７および弁体３６を弁座部材側へ付勢している。
【００２４】
ハウジング３２の径外側に、図示しない絶縁体を介してコイル４８が巻回されている。コイル４８の外側には、磁性体からなる筒状のヨーク４９が設けられている。
コネクタ５０のターミナル５１からコイル４８へ通電されると、コイル４８が励磁され、ヨーク４９、第２磁性部４２、可動コア３７、固定コア３８および第１磁性部４０により形成された磁気回路に磁束が流れる。これにより、可動コア３７は固定コア側へ磁気吸引される。このため、弁体３６の弾性部３６３が弁座３４４から離座し、燃料が噴射される。
一方、コイル４８への通電が停止されると、上述した磁気回路の磁束が消滅し、可動コア３７はスプリング４７の付勢力によって固定コア３８から離れ、弁座部材側へ移動する。これにより、弁体３６の弾性部３６３が弁座３４４に着座し、燃料噴射が停止する。
【００２５】
第２磁性部４２の小径部４２２の外側にリリース通路部材３９が固定されている。リリース通路部材３９には、リリース管５２が接続されている。
リリース通路部材３９は、例えば円盤状であり、内側にリリース通路６０を構成する燃料室３９１を有する。この燃料室３９１は、小径部４２２の連通孔４２３を通じて、ストッパ部材４３と弁座部材３４との間の燃料通路３１に連通している。すなわち、リリース通路部材３９の燃料室３９１は、弁座３４４の直近上流の燃料通路３１に連通している。
また、燃料室３９１は、リリース通路部材３９に設けられた出口孔３９２を通じてリリース管５２の内側に形成された通路５２１に連通している。
つまり、リリース通路６０は、リリース通路部材３９の燃料室３９１、出口孔３９２、およびリリース管５２の通路５２１を含むものである。
リリース通路部材３９、リリース管５２、ヨーク４９、コイル４８およびハウジング３２は、モールド体５３により、一体に樹脂モールドされている。
【００２６】
図１及び図４に示すように、リリース通路６０は、一端がインジェクタ３０の燃料通路３１に連通し、他端が液体燃料タンク１２に連通している。
リリース通路６０には、リリース弁６１が設けられている。リリース弁６１は、流路開閉弁であり、ＥＣＵ７０の指令により、リリース通路６０を開放または閉塞する。
【００２７】
燃料処理手段８０は、液体燃料タンク１２とエンジン２の吸気通路５とを接続するパージ通路８１、パージ通路８１に設けられたキャニスタ８２、及びパージ弁８３などによって構成される。キャニスタ８２の内側には、液体燃料から蒸発した蒸発燃料および気体燃料を吸着可能な図示しない吸着材が収容されている。吸着材は、例えば活性炭などの炭素系素材、ゼオライトまたは燐酸アルミニウムなどである。
液体燃料タンク内の液体燃料から蒸発した蒸発燃料、及びリリース通路６０から液体燃料タンク１２に排出された気体燃料は、パージ通路８１を通り、キャニスタ８２内の吸着材に吸着される。
ＥＣＵ７０の指令によりパージ弁８３が開弁すると、吸着材に吸着された蒸発燃料および気体燃料は、吸着剤から離脱し、エンジン２の吸気通路５に放出される。
【００２８】
次に、燃料供給装置１による気体燃料と液体燃料との切り替え処理について、図５のフローチャート及び図６〜図９の作動説明図を参照して説明する。なお、図５のフローチャートにおいて、「ステップ」を符号「Ｓ」として表記する。
この処理は、車両のイグニッションスイッチがオンされることで開始する。
図５のステップ１で、ＥＣＵ７０は、「燃料噴射切り替え指示」があるか否かを検出する。この指示は、ＥＣＵ７０がエンジン２の運転条件に応じた燃料選択を行うものである。或いは、運転者のスイッチ操作によって燃料選択が行われる場合もある。
「燃料噴射切り替え指示」がない場合、処理はステップ２へ移行する。ステップ２では、燃料の切り替えは行われず、処理はステップ８に移行し、現状で設定された気体燃料または液体燃料がインジェクタ３０から噴射される。
【００２９】
一方、ステップ１で、「燃料噴射切り替え指示」がある場合、処理はステップ３へ移行する。
ステップ３で、ＥＣＵ７０は、インジェクタ３０が「燃料噴射中」であるか否かを検出する。「燃料噴射中」とは、インジェクタ３０の弁体３６が弁座３４４から離座し、インジェクタ３０から燃料噴射が行われている期間をいう。
「燃料噴射中」の場合、処理はステップ４へ移行する。ステップ４では、燃料の切り替えは行われず、処理はステップ８に移行し、現状で設定された気体燃料または液体燃料がインジェクタ３０から噴射される。
【００３０】
一方、ステップ３で、「燃料噴射中でない」場合、処理はステップ５に移行する。
ここで、「燃料噴射中でない」場合とは、エンジン２の運転中にインジェクタ３０が燃料噴射をしていない期間、または、エンジン始動前またはエンジン停止後にインジェクタ３０が燃料噴射を停止している期間をいう。すなわち、「燃料噴射中でない」場合とは、インジェクタ３０の弁体３６の弾性部３６３が弁座３４４に着座している期間であり、燃料噴射中を除く期間をいう。
【００３１】
気体燃料と液体燃料との切り替え処理では、ＥＣＵ７０は、先ずステップ５でリリース弁６１を開弁し、次にステップ６で燃料切替弁１６を作動する。
ここで、インジェクタ３０が液体燃料を噴射している状態から、気体燃料を噴射する状態にＥＣＵ７０が切り替えるときの作動を図６及び図７を参照して説明する。
【００３２】
図６は、インジェクタ３０が液体燃料を噴射している状態を示している。
ＥＣＵ７０は、燃料切替弁１６の作動により、第２燃料配管２２と第３燃料配管２３とを連通し、第１燃料配管２１と第３燃料配管２３とを遮断している。また、ＥＣＵ７０は、リリース弁６１を閉弁している。これにより、液体燃料タンク１２からインジェクタ３０に供給された液体燃料は、エンジン２の吸気通路５に噴射供給される。
【００３３】
図７は、インジェクタ３０が液体燃料を噴射している状態から、気体燃料を噴射する状態に切り替えるときの作動を示している。
ＥＣＵ７０は、インジェクタ３０の弁体３６の弾性部３６３が弁座３４４に着座した後、または着座と同時にリリース弁６１を開弁する。
ＥＣＵ７０がリリース弁６１を開弁すると、インジェクタ内の燃料通路３１と液体燃料タンク１２とがリリース通路６０を通じて連通する。液体燃料タンク内の圧力は大気圧であるので、インジェクタ３０の燃料通路３１と第３燃料配管２３の燃料圧力が急速に減圧される。
【００３４】
次に、ＥＣＵ７０は、燃料切替弁１６を作動し、第２燃料配管２２と第３燃料配管２３とを遮断し、第１燃料配管２１と第３燃料配管２３とを連通する。また、ＥＣＵ７０は、遮断弁１４を開放し、レギュレータ１５を駆動制御する。これにより、第１燃料配管２１から第３燃料配管２３に供給される気体燃料が、第３燃料配管２３とインジェクタ３０の燃料通路内の液体燃料をリリース通路６０に押し出し、第３燃料配管２３およびインジェクタ３０の燃料通路３１の燃料が液体燃料から気体燃料に切り替わる。
【００３５】
図５のステップ７で、気体燃料と液体燃料との切り替え処理が終了するか、或いは、エンジン始動時またはエンジン運転中に燃料噴射が行われる時刻になると、ＥＣＵ７０は、リリース弁６１を閉弁する。すなわち、ＥＣＵ７０は、インジェクタ３０の弁体３６が弁座３４４から離座する前、または離座と同時にリリース弁６１を閉弁する。
次に、処理はステップ８に移行し、インジェクタ３０から燃料噴射が行われる。
【００３６】
なお、気体燃料と液体燃料との切り替え処理が終了するよりも前に燃料噴射が行われる時刻になった場合は、ＥＣＵ７０は、ステップ７で一旦リリース弁６１を閉弁し、ステップ８で燃料噴射を行った後、次の「燃料噴射中でない」場合に、再度ステップ５〜ステップ７の処理を実行する。
気体燃料と液体燃料との切り替え処理が終了したか否かは、レギュレータ１５によって減圧された気体燃料の圧力とリリース通路６０の燃料圧力とが同じになったことにより判定することが可能である。この判定は、例えば第１燃料配管２１に設けた燃温／燃圧センサ７２の出力信号とリリース通路６０に設けた燃温／燃圧センサ７４の出力信号との比較により行われる。
また、燃料切り替え処理が終了したことの検出には、エンジン２の回転数及び燃料圧力などに応じて、ステップ５〜ステップ８の処理を繰り返す回数、またはリリース弁６１の開弁時間を予めＥＣＵ７０に記憶させておいてもよい。
【００３７】
次に、インジェクタ３０が気体燃料を噴射している状態から、液体燃料を噴射する状態に切り替えるときの作動を説明する。
図５に示すように、ＥＣＵ７０は、「燃料噴射切り替え指示」があり（Ｓ１：ＹＥＳ）、「燃料噴射中でない」場合（Ｓ３：ＮＯ）、上述したステップ５〜ステップ８の処理を実行する。
【００３８】
図８は、インジェクタ３０が気体燃料を噴射している状態を示している。
ＥＣＵ７０は、燃料切替弁１６の作動により、第１燃料配管２１と第３燃料配管２３とを連通し、第２燃料配管２２と第３燃料配管２３とを遮断している。また、ＥＣＵ７０は、リリース弁６１を閉弁している。これにより、高圧燃料タンク１１からインジェクタ３０に供給された気体燃料は、エンジン２の吸気通路５に噴射供給される。
【００３９】
図９は、インジェクタ３０が気体燃料を噴射している状態から、液体燃料を噴射する状態に切り替えるときの作動を示している。
ＥＣＵ７０は、インジェクタ３０の弁体３６の弾性部３６３が弁座３４４に着座した後、または着座と同時にリリース弁６１を開弁する。これにより、インジェクタ３０の燃料通路３１と第３燃料配管２３の燃料圧力が急速に減圧される。
【００４０】
次に、ＥＣＵ７０は、燃料切替弁１６を作動し、第１燃料配管２１と第３燃料配管２３とを遮断し、第２燃料配管２２と第３燃料配管２３とを連通する。これにより、第２燃料配管２２から第３燃料配管２３に供給される液体燃料が、第３燃料配管２３とインジェクタ３０の燃料通路内の気体燃料をリリース通路６０に押し出し、第３燃料配管２３と燃料通路３１の燃料が気体燃料から液体燃料に切り替わる。
ステップ７でＥＣＵ７０がリリース弁６１を閉弁すると、処理はステップ８に移行し、図６に示すように、インジェクタ３０から液体燃料が噴射される。
【００４１】
第１実施形態では、次の作用効果を奏する。
（１）第１実施形態では、インジェクタ３０から噴射する燃料を切り替える際、インジェクタ内の燃料通路３１の気体燃料または液体燃料は、リリース通路６０を通り、液体燃料が貯留された液体燃料タンク１２へ放出される。これにより、１個のインジェクタ３０により、気体燃料と液体燃料とを瞬時に切り替えて噴射することが可能である。したがって、エンジン２にインジェクタ３０を搭載するスペースを小さくし、エンジン設計の自由度を高めることができる。また、１個のインジェクタ３０を用いることで、燃料供給装置１の製造コストを低減することができる。
【００４２】
（２）第１実施形態では、インジェクタ３０から噴射する燃料を切り替える際、リリース通路６０から液体燃料タンク１２に放出された燃料は、燃料処理手段８０によってエンジン２の吸気通路５にパージされ、エンジン駆動に使用される。したがって、液体燃料および気体燃料の消費量を低減することができる。
【００４３】
（３）第１実施形態では、リリース通路６０は、一端が弁座３４４の直近上流の燃料通路３１に連通し、他端が液体燃料タンク１２に連通する。これにより、リリース弁６１を開弁したとき、インジェクタ内の弁座３４４の付近に切り替え前の燃料が滞留することなく、インジェクタ内の燃料をリリース通路６０へ速やかに排出することが可能になる。
【００４４】
（４）第１実施形態では、ＥＣＵ７０は、リリース弁６１を開弁した後、燃料切替弁１６の切替動作を行う。これにより、燃料通路３１の燃料圧力を減圧した後、燃料切替弁１６の切替動作が行われるので、第３燃料配管２３内の燃料が燃料切替弁１６を逆流することを防ぐことができる。
【００４５】
（５）第１実施形態では、ＥＣＵ７０は、燃料切り替え処理によりインジェクタ３０に供給される燃料圧力と、リリース通路６０の燃料圧力とが同じになったとき、リリース弁６１を閉弁する。これにより、ＥＣＵ７０は、インジェクタ内の燃料通路３１の燃料の切り替えが完了したことを検出することができる。
【００４６】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態を図１０及び図１１に示す。第２実施形態において、上述した第１実施形態と実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
第２実施形態の燃料供給装置１０は、気体燃料を噴射する第１インジェクタ３０１と、液体燃料を噴射する第２インジェクタ３０２とを備えている。また、第２実施形態の燃料供給装置１０は、高圧燃料タンク１１から第１インジェクタ３０１までの気体燃料系統を制御する気体燃料制御ＥＣＵ７０１と、液体燃料タンク１２から第２インジェクタ３０２までの液体燃料系統を制御する液体燃料制御ＥＣＵ７０２とを備えている。なお、気体燃料制御ＥＣＵ７０１と液体燃料制御ＥＣＵ７０２とは一体で構成してもよい。
また、第２実施形態の燃料供給装置１０は、燃料切替弁を備えていない。
【００４７】
高圧燃料タンク１１に貯留された気体燃料は、遮断弁１４およびボンベ燃料配管２０を経由し、レギュレータ１５１によってエンジン２が要求する所定圧に減圧され、第４燃料配管２４を通って第１インジェクタ３０１に供給される。
液体燃料タンク１２に貯留された液体燃料は、ポンプ１３によって汲み上げられ、エンジン２の要求圧力に高められ、第５燃料配管２５を通って第２インジェクタ３０２に供給される。
【００４８】
第２実施形態において、レギュレータ１５１は、高圧燃料タンク１１から第１インジェクタ３０１へ供給する気体燃料の減圧量を調整可能な可変燃圧レギュレータ１５１である。
可変燃圧レギュレータ１５１は、その内部に設けられた流路を流れる気体燃料が所定圧力になるときその流路を開閉する弁と、その弁の閉弁圧を変更可能なアクチュエータとを備えている。可変燃圧レギュレータ１５１は、弁の閉弁圧をアクチュエータによって変更することで、第１インジェクタ３０１へ供給する気体燃料の圧力を変更する。なお、可変燃圧レギュレータ１５１の備える弁は、例えばダイアフラム弁である。
【００４９】
リリース通路６０１は、一端が第１インジェクタ３０１の燃料通路に連通し、他端が液体燃料タンク１２に連通している。
リリース通路６０１に設けられたリリース弁６１は、気体燃料制御ＥＣＵ７０１の指令により、リリース通路６０１を開放または閉塞する。気体燃料制御ＥＣＵ７０１は、エンジン２の運転条件に応じて、第１インジェクタ３０１が噴射する気体燃料の燃料圧力を下げるときにリリース弁６１を開弁する。
なお、第２実施形態では、リリース通路６０１は、一端が第１インジェクタ３０１の燃料通路に連通することに限らず、レギュレータ１５１と第１インジェクタ３０１とを接続する第４燃料配管２４、または、第１インジェクタ内の燃料通路であればいずれの位置へ連通してもよい。第４燃料配管２４または第１インジェクタ内の燃料通路であれば、レギュレータ１５１から第１インジェクタ３０１に供給された気体燃料の圧力を迅速に減圧することが可能だからである。
【００５０】
次に、第２実施形態による燃料供給装置１０の気体燃料の減圧切替処理について図１１のフローチャートを参照して説明する。
なお、図１１のフローチャートにおいて、「ステップ」を符号「Ｓ」として表記する。
この処理は、車両のイグニッションスイッチがオンされることで開始する。なお、この処理は、気体燃料系統によりエンジンに気体燃料を噴射供給する場合に開始してもよい。
図１１のステップ１１で、気体燃料制御ＥＣＵ７０１は、第１インジェクタ３０１から噴射される気体燃料について、「燃料減圧切り替え指示」があるか否かを検出する。この指示は、気体燃料制御ＥＣＵ７０１がエンジン２の運転条件に応じた噴射燃料圧力の選択を行うものである。「燃料減圧切り替え指示」がない場合、処理はステップ１２へ移行する。ステップ１２では、燃料の減圧は行われず、処理はステップ１８に移行し、現状で設定された圧力の気体燃料が第１インジェクタ３０１から噴射される。
【００５１】
一方、ステップ１１で、「燃料減圧切り替え指示」がある場合、処理はステップ１３へ移行する。
ステップ１３で、気体燃料制御ＥＣＵ７０１は、第１インジェクタ３０１が「燃料噴射中」であるか否かを検出する。「燃料噴射中」とは、第１インジェクタ３０１の弁体の弾性部が弁座から離座し、第１インジェクタ３０１から気体燃料の噴射が行われている期間をいう。
「燃料噴射中」の場合、処理はステップ１４へ移行する。ステップ１４では、燃料の減圧は行われず、処理はステップ１８に移行し、現状で設定された圧力の気体燃料が第１インジェクタ３０１から噴射される。
【００５２】
一方、ステップ１３で、「燃料噴射中でない」場合、処理はステップ１５に移行する。
ここで、「燃料噴射中でない」場合とは、エンジン２の運転中に第１インジェクタ３０１が気体燃料の噴射をしていない期間、または、エンジン始動前またはエンジン停止後に第１インジェクタ３０１が気体燃料の噴射を停止している期間をいう。
【００５３】
気体燃料の減圧切替処理において、気体燃料制御ＥＣＵ７０１は、ステップ１５でリリース弁６１を開弁する。これにより、第１インジェクタ内の燃料通路と液体燃料タンク１２とがリリース通路６０１を通じて連通する。液体燃料タンク内の圧力は大気圧であるので、第１インジェクタ３０１の燃料通路と第４燃料配管２４の気体燃料が急速に減圧される。
次に気体燃料制御ＥＣＵ７０１は、ステップ１６でレギュレータ１５１の設定圧力を目標値へ下げる。これにより、目標値に減圧された気体燃料が第１インジェクタ３０１に供給される。なお、レギュレータ１５１に気体燃料が逆流することなく、レギュレータ１５１の作動に支障がなければ、ステップ１５とステップ１６とは同時に行ってもよい。
【００５４】
ステップ１７で、気体燃料の減圧切替処理が終了するか、或いは、エンジン始動時またはエンジン運転中に燃料噴射が行われる時刻になると、気体燃料制御ＥＣＵ７０１は、リリース弁６１を閉弁する。すなわち、気体燃料制御ＥＣＵ７０１は、第１インジェクタ３０１の弁体が弁座から離座する前、または離座と同時にリリース弁６１を閉弁する。
次に、処理はステップ１８に移行し、第１インジェクタ３０１から燃料噴射が行われる。
【００５５】
なお、気体燃料の減圧切替処理が終了するよりも前に燃料噴射が行われる時刻になった場合は、気体燃料制御ＥＣＵ７０１は、ステップ１７で一旦リリース弁６１を閉弁し、ステップ１８で燃料噴射を行った後、次の「燃料噴射中でない」場合に、再度ステップ１５〜ステップ１７の処理を実行する。
気体燃料の減圧切替処理が終了したか否かは、例えばリリース通路６０１に設けた燃温／燃圧センサ７４の出力信号により検出されたリリース通路６０１内の燃料圧力と、気体燃料の減圧切り替え後の目標燃料圧力とが同じになったことにより検出することが可能である。
また、気体燃料の減圧切替処理が終了したことの検出には、エンジン２の回転数及び燃料圧力などに応じて、ステップ１５〜ステップ１８の処理を繰り返す回数、またはリリース弁６１の開弁時間を予め気体燃料制御ＥＣＵ７０１に記憶させておいてもよい。
【００５６】
第２実施形態では、次の作用効果を奏する。
（１）第２実施形態では、第１インジェクタ３０１が噴射する気体燃料を減圧する際、第１インジェクタ内の気体燃料をリリース通路６０１を経由し、液体燃料が貯留された液体燃料タンク１２へ放出する。これにより、気体燃料を瞬時に減圧することが可能である。
【００５７】
（２）第２実施形態では、第１インジェクタ３０１から液体燃料タンク１２に放出された気体燃料は、燃料処理手段８０によってエンジン２の吸気通路５にパージされ、エンジン駆動に使用することが可能である。したがって、気体燃料の消費量を低減することができる。
【００５８】
（３）第２実施形態では、気体燃料制御ＥＣＵ７０１は、リリース通路６０１に設けた燃温／燃圧センサ７４の出力により検出された減圧目標圧力と、リリース通路６０１の燃料圧力とが同じになったとき、リリース弁６１を閉弁する。これにより、気体燃料制御ＥＣＵ７０１は、気体燃料の減圧切替処理が終了したことを検出することができる。
【００５９】
（４）第２実施形態では、燃料供給装置１０は、可変燃圧レギュレータ１５１を備える。これにより、第１インジェクタ３０１から噴射される燃料圧力をエンジン２の要求する圧力に適切に調整し、気体燃料の消費量を低減することができる。
【００６０】
（他の実施形態）
（１）上述した実施形態では、バイフューエルエンジンに燃料を供給する燃料供給装置について説明した。これに対し、他の実施形態では、燃料供給装置は、マルチフューエルエンジンに燃料を供給するものとしてもよい。
（２）上述した実施形態では、エンジンの吸気通路に燃料を噴射供給するインジェクタを備えた燃料供給装置について説明した。これに対し、他の実施形態では、インジェクタは、エンジンのシリンダ内に直接燃料を噴射供給するものとしてもよい。
【００６１】
（３）上述した実施形態では、第２燃料を液体燃料とし、第１燃料を気体燃料として説明した。これに対し、他の実施形態では、低圧燃料タンクが第２燃料を貯留する圧力が、インジェクタから噴射される第１燃料の噴射圧および第２燃料の噴射圧よりも小さいことを条件として、第１燃料及び第２燃料は共に気体燃料であってもよい。この場合、低圧燃料タンク及び高圧燃料タンクは共に圧力容器となる。
（４）上述した実施形態では、燃温／燃圧センサを設けた。これに対し、他の実施形態では、必要に応じて燃温センサのみ、または燃圧センサのみを設けてもよい。
【００６２】
（５）また、他の実施形態では、上述した第１実施形態と第２実施形態とを組み合わせ、上述した第１実施形態の構成において、エンジンの要求に応じてインジェクタから噴射する気体燃料または液体燃料を減圧することも可能である。
このように、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、上記複数の実施形態を組み合わせることに加え、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の形態で実施することができる。
【符号の説明】
【００６３】
１，１０            ・・・燃料供給装置
１１                ・・・高圧燃料タンク
１２                ・・・液体燃料タンク（低圧燃料タンク）
３１                ・・・燃料通路
３４４              ・・・弁座
３６                ・・・弁体
３５４              ・・・噴孔
３０，３０１，３０２・・・インジェクタ
６０，６０１        ・・・リリース通路
６１                ・・・リリース弁
７０，７０１，７０２・・・電子制御装置（制御手段）
【図１】
2014098319.tif 000003
【図２】
2014098319.tif 000004
【図３】
2014098319.tif 000005
【図４】
2014098319.tif 000006
【図５】
2014098319.tif 000007
【図６】
2014098319.tif 000008
【図７】
2014098319.tif 000009
【図８】
2014098319.tif 000010
【図９】
2014098319.tif 000011
【図１０】
2014098319.tif 000012
【図１１】
2014098319.tif 000013