(57)【要約】【課題】  燃料タンク内への空気の混入を検知することができる液化ガス燃料供給装置を提供すること。【解決手段】  燃料供給装置１０において、エンジン冷間時に（Ｓ２：ＹＥＳ，Ｓ３：ＹＥＳ）、燃料タンク１１内に空気が混入していると、燃料タンク１１内の燃料組成と分岐配管１５内の燃料組成とが異なるという現象を利用し、ＥＣＵ１８により、燃料タンク１１の燃料圧力が分岐配管１５の燃料圧力より所定値以上高い場合（Ｓ４：ＹＥＳ）、燃料タンク１１内に空気が混入していると判断する。また、燃料タンク１１に空気が混入していると判断された後、ＥＣＵ１８により警告ランプ３５を点灯させる（Ｓ６）。【選択図】            図２
2006077584.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液化ガス燃料が収容される燃料タンクから燃料ポンプによって汲み出された液化ガス燃料を分岐配管を介してインジェクタに供給しつつ、前記インジェクタからエンジンに噴射供給する液化ガス燃料供給装置において、
エンジンが冷間状態にあるか否かを判断する冷間状態判断手段と、
前記燃料タンク内の液化ガス燃料の組成を検出するタンク内燃料組成検出手段と、
前記分岐配管内の液化ガス燃料の組成を検出する分岐配管内燃料組成検出手段と、
前記燃料タンク内に空気が混入しているか否かを判断する空気混入判断手段とを有し、
前記空気混入判断手段は、
前記冷間状態判断手段によりエンジンが冷間状態にあると判断された場合、前記タンク内燃料組成検出手段で検出された燃料組成と前記分岐配管内燃料組成検出手段で検出された燃料組成とが異なっているとき、前記燃料タンク内に空気が混入したと判断することを特徴とする液化ガス燃料供給装置。
【請求項２】
請求項１に記載する液化ガス燃料供給装置において、
前記空気混入判断手段により前記燃料タンク内に空気が混入していると判断された場合、前記タンク内燃料組成検出手段により検出された燃料組成の代わりに、エンジン冷間時に前記分岐配管内燃料組成検出手段により検出された燃料組成に基づいて、前記インジェクタの燃料噴射動作を制御する制御手段をさらに有することを特徴とする液化ガス燃料供給装置。
【請求項３】
液化ガス燃料が収容される燃料タンクから燃料ポンプによって汲み出された液化ガス燃料を分岐配管を介してインジェクタに供給しつつ、前記インジェクタからエンジンに噴射供給する液化ガス燃料供給装置において、
エンジンが冷間状態にあるか否かを判断する冷間状態判断手段と、
前記燃料タンク内の液化ガス燃料の温度を検出するタンク内燃料温度検出手段と、
前記燃料タンク内の液化ガス燃料の圧力を検出するタンク内燃料圧力検出手段と、
前記分岐配管内の液化ガス燃料の温度を検出する分岐配管内燃料温度検出手段と、
前記分岐配管内の液化ガス燃料の圧力を検出する分岐配管内燃料圧力検出手段と、
前記燃料タンク内に空気が混入しているか否かを判断する空気混入判断手段とを有し、
前記空気混入判断手段は、
前記冷間状態判断手段によりエンジンが冷間状態にあると判断された場合、前記タンク内燃料温度検出手段で検出された燃料温度と前記分岐配管内燃料温度検出手段で検出された燃料温度とが略同一であり、かつ前記タンク内燃料圧力検出手段で検出された燃料圧力が前記分岐配管内燃料圧力検出手段で検出された燃料圧力より所定値以上高いときに、前記燃料タンク内に空気が混入したと判断することを特徴とする液化ガス燃料供給装置。
【請求項４】
請求項３に記載する液化ガス燃料供給装置において、
前記空気混入判断手段により前記燃料タンク内に空気が混入していると判断された場合、前記タンク内燃料温度検出手段および前記タンク内燃料圧力検出手段により検出された燃料温度および燃料圧力に基づき算出される前記タンク内の燃料組成の代わりに、エンジン冷間時に前記分岐配管内燃料温度検出手段および前記分岐配管内燃料圧力検出手段により検出された燃料温度および燃料圧力に基づき算出される前記分岐配管内の燃料組成に基づいて、前記インジェクタの燃料噴射動作を制御する制御手段をさらに有することを特徴とする液化ガス燃料供給装置。
【請求項５】
液化ガス燃料が収容される燃料タンクから燃料ポンプによって汲み出された液化ガス燃料をデリバリパイプを介してインジェクタに供給しつつ、前記インジェクタからエンジンに噴射供給する液化ガス燃料供給装置において、
前記燃料タンク内の液化ガス燃料の残量を検出する燃料残量検出手段と、
前記燃料タンク内の液化ガス燃料の組成を検出するタンク内燃料組成検出手段と、
前記燃料タンク内に空気が混入しているか否かを判断する空気混入判断手段とを有し、
前記空気混入判断手段は、
前記燃料残量検出手段で検出される燃料残量が減少している場合、前記タンク内燃料組成検出手段で検出される燃料組成が変化したときに、前記燃料タンク内に空気が混入したと判断することを特徴とする液化ガス燃料供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液化ガス燃料をエンジンに供給する液化ガス燃料供給装置に関する。より詳細には、燃料タンク内に空気が混入したことを検知することができる液化ガス燃料供給装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、液化ガスを燃料とするエンジンを搭載した車両が実用化されている。そして、液化ガスを燃料とするエンジンに液化ガスを供給する液化ガス燃料供給装置として、例えば、特開２００３−９０２３７号公報に開示されたものがある。ここに開示された液化ガス燃料供給装置では、燃料タンク内の燃料温度と燃料圧力により燃料組成を検出し、検出した燃料組成に基づいて燃料噴射の制御を行っている。これにより、この液化ガス燃料供給装置では、燃料組成が変化した場合であっても、それに見合った適切な燃料噴射を行うことができるようになっている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−９０２３７号公報（第３〜４頁、図１、図２、図５）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記した液化ガス燃料供給装置では、燃料タンク内の燃料温度と燃料圧力により燃料組成を検出し、検出した燃料組成に基づいて燃料噴射の制御を行っているため、燃料タンク内に空気が混入してしまうと燃料組成を正確に検出することができない。そして、燃料タンク内の液化ガス燃料の組成を誤検出してしまうと、燃料噴射制御性が悪化するという問題があった。
【０００５】
また、液化ガス燃料を収容する燃料タンクは耐圧性が要求されるので金属製タンクが使用されている。このため、燃料タンク内に空気が混入した状態が長く続くと、燃料タンク内に錆が発生するという問題もあった。そして、燃料タンク内に錆が発生すると、その錆が燃料とともにエンジンに供給されてインジェクタ等の故障が発生するおそれや、燃料タンクの耐圧性が低下してしまうおそれがある。
【０００６】
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、燃料タンク内への空気の混入を検知することができる液化ガス燃料供給装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記問題点を解決するためになされた本発明に係る液化ガス燃料供給装置は、液化ガス燃料が収容される燃料タンクから燃料ポンプによって汲み出された液化ガス燃料を分岐配管を介してインジェクタに供給しつつ、前記インジェクタからエンジンに噴射供給する液化ガス燃料供給装置において、エンジンが冷間状態にあるか否かを判断する冷間状態判断手段と、前記燃料タンク内の液化ガス燃料の組成を検出するタンク内燃料組成検出手段と、前記分岐配管内の液化ガス燃料の組成を検出する分岐配管内燃料組成検出手段と、前記燃料タンク内に空気が混入しているか否かを判断する空気混入判断手段とを有し、前記空気混入判断手段は、前記冷間状態判断手段によりエンジンが冷間状態にあると判断された場合、前記タンク内燃料組成検出手段で検出された燃料組成と前記分岐配管内燃料組成検出手段で検出された燃料組成とが異なっているとき、前記燃料タンク内に空気が混入したと判断することを特徴とするものである。
【０００８】
この液化ガス燃料供給装置では、エンジンが冷間状態にあるか否かが冷間状態判断手段により判断される。この判断は、例えば、エンジン水温と外気温とを比較することにより行うことができる。つまり、エンジン水温が外気温とほぼ等しい場合には、エンジンが冷間状態にあると判断することができる。また、燃料タンク内の液化ガス燃料の組成がタンク内燃料組成検出手段により検出され、分岐配管内の液化ガス燃料の組成が分岐配管内燃料組成検出手段により検出される。なお、燃料組成は、液化ガス燃料の飽和蒸気圧曲線を利用することにより求めることができる。
【０００９】
そして、冷間状態判断手段によりエンジンが冷間状態にあると判断されると、タンク内燃料組成検出手段で検出された燃料組成と分岐配管内燃料組成検出手段で検出された燃料組成とが比較される。ここで、エンジン冷間時において、燃料タンク内に空気が混入していなければ、タンク内燃料組成検出手段で検出された燃料組成と分岐配管内燃料組成検出手段で検出された燃料組成とは等しくなる。エンジン冷間時においては、燃料タンク内の液化ガス燃料および分岐配管内の液化ガス燃料が平衡状態にあるからである。一方、エンジン冷間時において、燃料タンク内に空気が混入していると、タンク内燃料組成検出手段で検出された燃料組成と分岐配管内燃料組成検出手段で検出された燃料組成とが異なる。
【００１０】
そこで、この液化ガス燃料供給装置では、冷間状態判断手段によりエンジンが冷間状態にあると判断された場合、タンク内燃料組成検出手段で検出された燃料組成と分岐配管内燃料組成検出手段で検出された燃料組成とが異なっているとき、燃料タンク内に空気が混入したと空気混入判断手段により判断している。
【００１１】
このようにして、この液化ガス燃料供給装置では、燃料タンク内に空気が混入したことを検出することができる。その結果、燃料組成の誤検出を防止することができるので、燃料噴射制御性の悪化を防止することができる。また、燃料タンク内の錆発生を防止することもできる。
【００１２】
なお、燃料タンク内への空気混入を使用者に報知する報知手段を設けることも好ましい。これにより、使用者に対し燃料タンク内に空気が混入したことを知らせることができ、整備を促すことができる。そして、整備をすることにより、燃料タンク内の錆発生を防止することもできる。
【００１３】
本発明に係る液化ガス燃料供給装置においては、前記空気混入判断手段により前記燃料タンク内に空気が混入していると判断された場合、前記タンク内燃料組成検出手段により検出された燃料組成の代わりに、エンジン冷間時に前記分岐配管内燃料組成検出手段により検出された燃料組成に基づいて、前記インジェクタの燃料噴射動作を制御する制御手段をさらに有することが望ましい。
【００１４】
この液化ガス燃料供給装置では、空気混入判断手段により燃料タンク内に空気が混入していると判断された場合、タンク内燃料組成検出手段により検出された燃料組成の代わりに、エンジン冷間時に分岐配管内燃料組成検出手段により検出された燃料組成に基づいて、インジェクタの燃料噴射動作を制御する制御手段を設けているので、燃料タンク内に空気が混入している場合であっても、燃料噴射制御性の悪化を防止することができる。なぜなら、エンジン冷間時に平衡状態にある分岐配管内の燃料組成、つまり本来の燃料組成（空気が混入していない状態の燃料組成）に基づいてインジェクタの燃料噴射動作が制御されるからである。したがって、この液化ガス燃料供給装置では、燃料タンク内に空気が混入した場合でも、燃料噴射制御性が良い。
【００１５】
上記問題点を解決するためになされた本発明に係る別形態の液化ガス燃料供給装置は、液化ガス燃料が収容される燃料タンクから燃料ポンプによって汲み出された液化ガス燃料を分岐配管を介してインジェクタに供給しつつ、前記インジェクタからエンジンに噴射供給する液化ガス燃料供給装置において、エンジンが冷間状態にあるか否かを判断する冷間状態判断手段と、前記燃料タンク内の液化ガス燃料の温度を検出するタンク内燃料温度検出手段と、前記燃料タンク内の液化ガス燃料の圧力を検出するタンク内燃料圧力検出手段と、前記分岐配管内の液化ガス燃料の温度を検出する分岐配管内燃料温度検出手段と、前記分岐配管内の液化ガス燃料の圧力を検出する分岐配管内燃料圧力検出手段と、前記燃料タンク内に空気が混入しているか否かを判断する空気混入判断手段とを有し、前記空気混入判断手段は、前記冷間状態判断手段によりエンジンが冷間状態にあると判断された場合、前記タンク内燃料温度検出手段で検出された燃料温度と前記分岐配管内燃料温度検出手段で検出された燃料温度とが略同一であり、かつ前記タンク内燃料圧力検出手段で検出された燃料圧力が前記分岐配管内燃料圧力検出手段で検出された燃料圧力より所定値以上高いときに、前記燃料タンク内に空気が混入したと判断することを特徴とするものである。
【００１６】
この液化ガス燃料供給装置では、エンジンが冷間状態にあるか否かが冷間状態判断手段により判断される。また、燃料タンク内の液化ガス燃料の温度および圧力がタンク内燃料温度検出手段およびタンク内燃料圧力検出手段により検出される。同様に、分岐配管内の液化ガス燃料の温度および圧力が分岐配管内燃料温度検出手段および分岐配管内燃料圧力検出手段により検出される。
【００１７】
そして、冷間状態判断手段によりエンジンが冷間状態にあると判断されると、燃料タンク内の燃料温度および燃料圧力と分岐配管内の燃料温度および燃料圧力とが比較される。ここで、エンジン冷間時においては、燃料タンク内の液化ガス燃料と分岐配管内の液化ガス燃料とは平衡状態にある。このため、燃料タンク内の燃料温度および燃料圧力と分岐配管内の燃料温度および燃料圧力とがほぼ等しくなる。そして、燃料タンク内に空気が混入していると、燃料タンク内の燃料圧力が分岐配管内の燃料圧力よりも高くなる。
【００１８】
そこで、この液化ガス燃料供給装置では、冷間状態判断手段によりエンジンが冷間状態にあると判断された場合、タンク内燃料温度検出手段で検出された燃料温度と分岐配管内燃料温度検出手段で検出された燃料温度とが略同一であり、かつタンク内燃料圧力検出手段で検出された燃料圧力が分岐配管内燃料圧力検出手段で検出された燃料圧力より所定値以上高いときに、燃料タンク内に空気が混入したと空気混入判断手段により判断している。
【００１９】
このようにして、この液化ガス燃料供給装置では、燃料タンク内に空気が混入したことを検出することができる。その結果、燃料組成の誤検出を防止することができるので、燃料噴射制御性の悪化を防止することができる。また、燃料タンク内の錆発生を防止することもできる。
【００２０】
なお、この液化ガス燃料供給装置においても、燃料タンク内への空気混入を使用者に報知する報知手段を設けることも好ましい。これにより、使用者に対し燃料タンク内に空気が混入したことを知らせることができ、整備を促すことができる。そして、整備をすることにより、燃料タンク内の錆発生を防止することもできる。
【００２１】
本発明に係る別形態の液化ガス燃料供給装置においては、前記空気混入判断手段により前記燃料タンク内に空気が混入していると判断された場合、前記タンク内燃料温度検出手段および前記タンク内燃料圧力検出手段により検出された燃料温度および燃料圧力に基づき算出される前記タンク内の燃料組成の代わりに、エンジン冷間時に前記分岐配管内燃料温度検出手段および前記分岐配管内燃料圧力検出手段により検出された燃料温度および燃料圧力に基づき算出される前記分岐配管内の燃料組成に基づいて、前記インジェクタの燃料噴射動作を制御する制御手段をさらに有することが望ましい。
【００２２】
この液化ガス燃料供給装置では、空気混入判断手段により燃料タンク内に空気が混入していると判断された場合、タンク内燃料温度検出手段およびタンク内燃料圧力検出手段により検出された燃料温度および燃料圧力に基づき算出されるタンク内の燃料組の代わりに、エンジン冷間時に分岐配管内燃料温度検出手段および分岐配管内燃料圧力検出手段により検出された燃料温度および燃料圧力に基づき算出される分岐配管内の燃料組成に基づいて、インジェクタの燃料噴射動作を制御する制御手段を設けているので、燃料タンク内に空気が混入している場合であっても、燃料噴射制御性の悪化を防止することができる。なぜなら、エンジン冷間時に平衡状態にある分岐配管内の燃料組成、つまり本来の燃料組成（空気が混入していない状態の燃料組成）に基づいてインジェクタの燃料噴射動作が制御されるからである。このように、この液化ガス燃料供給装置では、燃料タンク内に空気が混入した場合でも、燃料噴射制御性が良い。
【００２３】
上記問題点を解決するためになされた本発明に係るさらに別形態の液化ガス燃料供給装置は、液化ガス燃料が収容される燃料タンクから燃料ポンプによって汲み出された液化ガス燃料をデリバリパイプを介してインジェクタに供給しつつ、前記インジェクタからエンジンに噴射供給する液化ガス燃料供給装置において、前記燃料タンク内の液化ガス燃料の残量を検出する燃料残量検出手段と、前記燃料タンク内の液化ガス燃料の組成を検出するタンク内燃料組成検出手段と、前記燃料タンク内に空気が混入しているか否かを判断する空気混入判断手段とを有し、前記空気混入判断手段は、前記燃料残量検出手段で検出される燃料残量が減少している場合、前記タンク内燃料組成検出手段で検出される燃料組成が変化したときに、前記燃料タンク内に空気が混入したと判断することを特徴とするものである。
【００２４】
この液化ガス燃料供給装置では、燃料残量検出手段により燃料タンク内の液化ガス燃料の残量が検出されるとともに、タンク内燃料組成検出手段により燃料タンク内の液化ガス燃料の組成が検出されている。そして、空気混入判断手段により、燃料残量検出手段で検出される燃料残量が減少している場合に、タンク内燃料組成検出手段で検出される燃料組成に変化がないか否かが判断される。
【００２５】
ここで、エンジン運転時（車両走行時）において、燃料タンク内に空気が混入していなければ、燃料タンク内の燃料残量が減少しても燃料タンク内の液化ガス燃料の組成は変化しない。このため、タンク内燃料組成検出手段で検出される燃料組成は変化しない。そして、燃料タンク内に空気が混入していると、燃料タンク内の液化ガス燃料の組成が変化する。このため、タンク内燃料組成検出手段で検出される燃料組成が変化する。具体的には、例えば、液化ガス燃料の成分であるプロパンの割合（プロパン率）に着目すると、燃料タンク内の燃料残量の減少に伴いプロパン率も減少することになる。
【００２６】
そこで、この液化ガス燃料供給装置では、燃料残量検出手段で検出される燃料残量が減少している場合、タンク内燃料状態検出手段で検出される燃料組成が変化したときに、燃料タンク内に空気が混入したと空気混入判断手段により判断している。
【００２７】
このようにして、この液化ガス燃料供給装置では、燃料タンク内に空気が混入したことを検出することができる。その結果、燃料組成の誤検出を防止することができるので、燃料噴射制御性の悪化を防止することができる。また、燃料タンク内の錆発生を防止することもできる。
【００２８】
なお、この液化ガス燃料供給装置においても、燃料タンク内への空気混入を使用者に報知する報知手段を設けることも好ましい。これにより、使用者に対し燃料タンク内に空気が混入したことを知らせることができ、整備を促すことができる。そして、整備をすることにより、燃料タンク内の錆発生を防止することもできる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明に係る液化ガス燃料供給装置によれば、上記した通り、エンジン冷間時、あるいはエンジン運転時（車両走行時）に、燃料タンク内に空気が混入したことを検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明の液化ガス燃料供給装置を具体化した最も好適な実施の形態について図面に基づいて詳細に説明する。本実施の形態は、本発明の液化ガス燃料供給装置を液化石油ガス（ＬＰＧ）エンジンにＬＰＧ燃料を供給する装置に適用したものである。
【００３１】
（第１の実施の形態）
まず、第１の実施の形態について説明する。第１の実施の形態に係る液化ガス燃料供給装置は、エンジンの始動前（エンジン冷間時）に燃料タンク内に空気が混入しているか否かを判断するものである。そこで、第１の実施の形態に係る液化ガス燃料供給装置の概略構成を図１に示す。図１は、液化ガス燃料供給装置の概略構成を示す図である。
【００３２】
本実施の形態に係る燃料供給装置１０には、燃料タンク１１と、燃料ポンプ１２と、タンク遮断弁１３と、燃料配管１４と、分岐配管１５と、４つのインジェクタ１６と、戻り配管１７と、電子制御装置（ＥＣＵ）１８とが備わっている。そして、燃料タンク１１内の液相燃料がインジェクタ１６に供給されて、インジェクタ１６から不図示のエンジンに燃料が噴射されるようになっている。
【００３３】
燃料タンク１１は、ＬＰＧ燃料を収容するものである。この燃料タンク１１には、耐圧性が要求されるため、ボンベ形状をなす金属製のものが使用されている。この燃料タンク１１には、燃温センサ２１と燃圧センサ２２とが取り付けられている。燃温センサ２１は、燃料タンク１１内のＬＰＧ燃料の温度を検出し、その検出結果に応じた電気信号を出力するものである。燃圧センサ２２は、燃料タンク１１内のＬＰＧ燃料の圧力を検出し、その検出結果に応じた電気信号を出力するものである。これら燃温センサ２１および燃圧センサ２２は、ＥＣＵ１８に接続されている。そして、燃温センサ２１および燃圧センサ２２から出力される電気信号はともにＥＣＵ１８に入力されるようになっている。なお、燃温センサ２１は、本発明のタンク内燃料温度検出手段に相当するものである。また、燃圧センサ２２は、本発明のタンク内燃料圧力検出手段に相当するものである。
【００３４】
燃料配管１４は、燃料タンク１１と分岐配管１５とを接続している。この燃料配管１４に、燃料ポンプ１２およびタンク遮断弁１３が設けられている。燃料ポンプ１２は、燃料タンク１１の液相燃料を汲み出して各インジェクタ１６に圧送するものである。タンク遮断弁１３は、燃料配管１４内の液相燃料の流れを許容または遮断するためのものである。
【００３５】
各インジェクタ１６は、燃料タンク１１に収容されたＬＰＧ燃料を液化状態でミスト状にエンジンの吸気通路（不図示）に噴射するものである。このインジェクタ１６は、電磁式噴射弁であり、通常は閉じられており、電気的に開かれるようになっている。インジェクタ１６は、燃料タンク１１の底部に貯まった液相燃料の供給を受けて噴射するものである。そのために、燃料タンク１１に接続された燃料配管１４に設けられた燃料ポンプ１２が、燃料タンク１１の底部から液相燃料を汲み出し、その汲み出された液相燃料を分岐配管１５を介して各インジェクタ１６に導くようになっている。
【００３６】
分岐配管１５には、燃温センサ３１と燃圧センサ３２とが取り付けられている。燃温センサ３１は、分岐配管１５内のＬＰＧ燃料の温度を検出し、その検出結果に応じた電気信号を出力するものである。燃圧センサ３２は、分岐配管１５内のＬＰＧ燃料の圧力を検出し、その検出結果に応じた電気信号を出力するものである。そして、燃温センサ３１および燃圧センサ３２から出力される電気信号はともにＥＣＵ１８に入力されるようになっている。なお、燃温センサ３１は、本発明の分岐配管内燃料温度検出手段に相当するものである。また、燃圧センサ３２は、本発明の分岐配管内燃料圧力検出手段に相当するものである。
【００３７】
分岐配管１５の一端は燃料配管１４に接続され、他端は戻り配管１７に接続されている。この戻り配管１７は、燃料配管１４および分岐配管１５を通じて各インジェクタ１６へ圧送された液相燃料の全部または一部を燃料タンク１１に戻すためのものである。すなわち、各インジェクタ１６が作動しているときには、各インジェクタ１６に圧送されて噴射されなかった分の液相燃料が、各インジェクタ１６を通った後、戻り配管１７を介して燃料タンク１１に戻されるようになっている。このように、インジェクタ１６に液相燃料が圧送されるとき、その燃料の通過によってインジェクタ１６が冷却されるようになっている。なお、燃料配管１４、分岐配管１５、および戻り配管１７に設けられたプレッシャレギュレータ１９は、燃料配管１４、分岐配管１５、および戻り配管１７の中の燃料圧力、つまり燃料ポンプ１２の出口からプレッシャレギュレータ１９までの間の燃料圧力を調整するためのものである。
【００３８】
そして、ＥＣＵ１８は、上記した燃料供給装置１０を統括的に制御するものである。このため、ＥＣＵ１８には、エンジン水温に関する電気信号、外気温に関する電気信号、イグニッションコイルのＯＮ信号、燃温センサ２１，３１からの出力信号、および燃圧センサ２２，３２からの出力信号が入力されている。
【００３９】
この実施の形態において、ＥＣＵは、本発明の冷間状態判断手段、タンク内燃料組成検出手段、分岐配管内燃料組成検出手段、空気混入判断手段に相当するものである。ＥＣＵ１８は、中央処理装置（ＣＰＵ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）およびバックアップＲＡＭなどを備えた周知の構成のものである。ＲＯＭは、各種制御に関する所定の制御プログラムを予め記憶している。そして、ＣＰＵは、ＲＯＭに記憶されたプログラムにしたがって各種制御を実行するようになっている。
【００４０】
また、ＥＣＵ１８には警告ランプ３５が接続されている。この警告ランプ３５は、燃料タンク１１内に空気が混入していることを運転者に報知するためのものである。したがって、警告ランプ３５は、ＥＣＵ１８により燃料タンク１１内への空気混入が検知されたときに点灯するようになっている。
【００４１】
次に、上記の燃料供給装置１０において燃料タンク１１における空気混入を検出する方法について、図２を参照しながら説明する。図２は、空気混入検出処理の内容を示すフローチャートである。
【００４２】
本実施の形態での空気混入検知は、エンジン冷間時において、燃料タンク１１内に空気が混入していなければ、燃料タンク１１内の燃料組成と分岐配管１５内の燃料組成とは等しくなる一方、燃料タンク１１内に空気が混入していると、燃料タンク１１内の燃料組成と分岐配管１５内の燃料組成とが異なるという現象を利用して行う。そして、燃料組成は、燃料温度と燃料圧力とに基づき飽和蒸気圧曲線を利用して求めることができる。したがって、燃料タンク１１内および分岐配管１５内におけるそれぞれの燃料組成を求めることなく、燃料タンク１１内および分岐配管１５内におけるそれぞれの燃料温度および燃料圧力を比較することによって燃料タンク１１への空気混入を検知することができる。
【００４３】
そこで、本実施の形態では、まず、ＥＣＵ１８によりイグニッションスイッチがＯＮされたことが検出される（Ｓ１）。そして、イグニッションスイッチのＯＮ信号（ＩＧ−ＯＮ信号）がＥＣＵ１８に入力されると、ＥＣＵ１８により、外気温とエンジン水温とがほぼ等しいか否かが判断される（Ｓ２）。なお、Ｓ２の処理において数℃の差は等しいとみなされる。このＳ２の処理では、エンジンが冷間状態にあるか否かを判断している。そして、外気温とエンジン水温とがほぼ等しい場合、つまりエンジン冷間時であれば（Ｓ２：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１８によりＳ３〜Ｓ５の空気混入検出処理が実行される。
【００４４】
Ｓ３においては、燃温センサ２１，３１からの出力信号に基づき、ＥＣＵ１８により分岐配管１５の燃料温度と燃料タンク１１の燃料温度がほぼ等しいか否かが判断される（Ｓ３）。なお、Ｓ３の処理において数℃の差は等しいとみなされる。
【００４５】
そして、分岐配管１５の燃料温度と燃料タンク１１の燃料温度がほぼ等しい場合（Ｓ３：ＹＥＳ）、燃圧センサ２２，３２からの出力信号に基づき、ＥＣＵ１８により分岐配管１５の燃料圧力と燃料タンク１１の燃料圧力とが比較される。具体的には、ＥＣＵ１８により、燃料タンク１１の燃料圧力が分岐配管１５の燃料圧力より所定値（αｋＰａ）以上（例えば、約５０ｋＰａ）高いか否かが判断される。そして、燃料タンク１１の燃料圧力が分岐配管１５の燃料圧力より所定値（αｋＰａ）以上高い場合（Ｓ４：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１８により燃料タンク１１に空気が混入していると判断される（Ｓ５）。なお、所定値（αｋＰａ）は、実験により最適な値を予め求めておけばよい。
【００４６】
ここで、燃料タンク１１内に空気が混入した場合の現象について簡単に説明する。燃料タンク１１内に空気が混入すると、その分だけ燃料圧力が上昇する。つまり、ＬＰＧ燃料の飽和蒸気圧よりも高くなる。したがって、燃圧センサ２１で検出される燃料タンク１１内の燃料圧力は飽和蒸気圧よりも高くなる。このため、燃料タンク１１内の燃料組成を、燃料温度と燃料圧力とに基づき飽和蒸気圧曲線から求めると、燃料組成（プロパンとブタンの比率）を誤検出してしまう。そして、燃料タンク１１内の燃料組成に基づいてインジェクタ１６の燃料噴射動作を制御しているため、燃料噴射制御性が悪化する。
【００４７】
より具体的には、例えば、燃料タンク１１の容量を「１００Ｌ」として、空気混入量が「１００Ｌ」（タンク開放時、空気置換を想定）、燃料充填量が「８０Ｌ」（充填量の上限）であるとする。そして、充填燃料の組成が「ｎ−ブタン」であり、燃料温度が「２０℃」のときには、燃料充填後の燃料タンク１１内の燃料圧力は、
２０８．５＋４９０．３＝６９８．８ｋＰａ
となる。なお、２０８．５ｋＰａは上記条件でのｎ−ブタンの飽和蒸気圧である。また、４９０．３ｋＰａは空気混入による圧力上昇分であり、１００Ｌの空気が２０Ｌに圧縮（１／５に圧縮）されるため、圧力は５倍となるのである。
【００４８】
また、このときの燃料組成を燃料タンク１１における燃料温度および燃料圧力から検出すると、本来なら「プロパン：ブタン＝０：１００」であるが、「プロパン：ブタン＝７７：２３」と誤検出してしまう。そして、この誤検出した燃料組成に基づいてインジェクタ１６の燃料噴射制御を行うと、狙いの噴射量に対して約１２％増量して噴射される。このため、オーバーリッチ状態となってしまう。
【００４９】
これに対して、本実施の形態に係る燃料供給装置１０によれば、燃料タンク１１に空気が混入したことを検出することができるので、燃料組成の誤検出を防止することができ、燃料噴射制御性の悪化を防止することができる。また、燃料タンク１１内の錆発生を防止することもできる。
【００５０】
そして、燃料タンク１１に空気が混入していると判断された後、ＥＣＵ１８により警告ランプ３５が点灯される（Ｓ６）。これにより、運転者に対し燃料タンク１１内に空気が混入したことを知らせることができ、整備を促すことができる。そして、整備をすることにより、燃料タンク内の錆発生を防止することもできる。
【００５１】
ここで、空気混入検出処理の変形例について図３を参照しながら説明する。図３は、空気混入検出処理の変形例の内容を示すフローチャートである。この変形例では、警告ランプ３５を点灯し、かつインジェクタ１６による燃料噴射制御を変更するようにしている。したがって、燃料タンク１１内への空気混入を検出する方法は上記したものと同じである。
【００５２】
すなわち、まず、ＥＣＵ１８によりイグニッションスイッチがＯＮされたことが検出される（Ｓ１１）。そして、イグニッションスイッチのＯＮ信号（ＩＧ−ＯＮ信号）がＥＣＵ１８に入力されると、ＥＣＵ１８により、外気温とエンジン水温とがほぼ等しいが否かが判断される（Ｓ１２）。なお、Ｓ１２の処理において数℃の差は等しいとみなされる。そして、外気温とエンジン水温とがほぼ等しい場合、つまりエンジン冷間時であれば（Ｓ１２：ＹＥＳ）、Ｓ１３の処理に進む。
【００５３】
Ｓ１３においては、燃温センサ２１，３１からの出力信号に基づき、ＥＣＵ１８により分岐配管１５の燃料温度と燃料タンク１１の燃料温度がほぼ等しいか否かが判断される（Ｓ１３）。なお、Ｓ１３の処理において数℃の差は等しいとみなされる。
【００５４】
そして、分岐配管１５の燃料温度と燃料タンク１１の燃料温度がほぼ等しい場合（Ｓ１３：ＹＥＳ）、燃圧センサ２２，３２からの出力信号に基づき、ＥＣＵ１８により分岐配管１５の燃料圧力と燃料タンク１１の燃料圧力とが比較される。具体的には、ＥＣＵ１８により、燃料タンク１１の燃料圧力が分岐配管１５の燃料圧力より所定値（αｋＰａ）以上（例えば、約５０ｋＰａ）高いか否かが判断される。
【００５５】
そして、燃料タンク１１の燃料圧力が分岐配管１５の燃料圧力より所定値（αｋＰａ）以上高い場合（Ｓ１４：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１８により燃料タンク１１に空気が混入していると判断される（Ｓ１５）。その後、ＥＣＵ１８により警告ランプ３５が点灯されるとともに（Ｓ１６）、分岐配管１５内の燃料組成に基づきインジェクタ１６の燃料噴射制御が実行される（Ｓ１７）。
【００５６】
ここで、燃料タンク１１の燃料圧力が分岐配管１５の燃料圧力より所定値（αｋＰａ）以上高い場合には、燃料タンク１１に空気が混入していると考えられる。このため、燃料タンク１１内の燃料組成に基づいてインジェクタ１６の燃料噴射制御を実行すると、誤検出された燃料組成に基づく燃料噴射制御が行われる。その結果、オーバーリッチな状態になってしまう。
【００５７】
ところが、この変形例では、分岐配管１５内の燃料組成に基づきインジェクタ１６の燃料噴射制御が実行される。エンジン冷間時においては、分岐配管１５内の燃料はエンジンの受熱などを受けないので平衡状態にあるため、燃料組成を正確に検出することができる。これにより、燃料タンク１１内に空気が混入した場合でも、適切な燃料噴射を行うことができるので、燃料噴射制御性が悪化することがない。
【００５８】
一方、エンジン冷間時以外（Ｓ１２：ＮＯ、Ｓ１３：ＮＯ）、燃料タンク１１に空気が混入していない場合（Ｓ１４：ＮＯ）には、通常どおり、警告ランプ３５は点灯されずに（Ｓ１８）、燃料タンク１１内の燃料組成に基づきＥＣＵ１８によりインジェクタ１６の燃料噴射制御が実行される（Ｓ１９）。
【００５９】
以上、詳細に説明したように第１の実施の形態に係る燃料供給装置１０では、エンジン冷間時において（Ｓ２：ＹＥＳ，Ｓ３：ＹＥＳ）、燃料タンク１１内に空気が混入していると、燃料タンク１１内の燃料組成と分岐配管１５内の燃料組成とが異なるという現象を利用し、ＥＣＵ１８により、燃料タンク１１の燃料圧力が分岐配管１５の燃料圧力より所定値（αｋＰａ）以上高い場合（Ｓ４：ＹＥＳ）、燃料タンク１１内に空気が混入していると判断するようにしている（Ｓ５）。これにより、燃料タンク１１内への空気混入を検出することができるので、燃料組成の誤検出を防止することができ、燃料噴射制御性の悪化を防止することができる。また、燃料タンク１１内の錆発生を防止することもできる。
【００６０】
また、燃料供給装置１０では、燃料タンク１１に空気が混入していると判断された後、ＥＣＵ１８により警告ランプ３５が点灯されるので（Ｓ６）、運転者に対し燃料タンク１１内に空気が混入したことを知らせることができ、整備を促すことができる。そして、整備をすることにより、燃料タンク内の錆発生を防止することもできる。
【００６１】
（第２の実施の形態）
次に、第２の実施の形態について説明する。第２の実施の形態に係る液化ガス燃料供給装置は、基本的な構成を第１の実施の形態に係る燃料供給装置１０と同じくするが、燃料タンク１１内に空気が混入しているか否かをエンジン運転時（車両走行時）に判断するものである。このため、以下の説明では、第１の実施の形態との相違点を中心に説明して、共通点については図面に同符号を付してその説明を適宜省略する。
【００６２】
そこで、第２の実施の形態に係る液化ガス燃料供給装置の概略構成を図４に示す。図４は、液化ガス燃料供給装置の概略構成を示す図である。本実施の形態に係る燃料供給装置１０ａにおいては、燃料タンク１１に燃料残量を検出する残量計４０が取り付けられている。この残量計４０は、ＥＣＵ１８に接続されており、検出した燃料残量に応じた電気信号をＥＣＵ１８に入力するようになっている。残量計４０は、本発明の燃料残量検出手段に相当する。その他の構成は、第１の実施の形態に係る燃料供給装置１０と同じである。
【００６３】
次に、上記の燃料供給装置１０ａにおいて燃料タンク１１における空気混入を検出する方法について、図５を参照しながら説明する。図５は、空気混入検出処理の内容を示すフローチャートである。
【００６４】
本実施の形態での空気混入検知は、エンジン運転時（車両走行時）において、燃料タンク１１内に空気が混入していなければ、燃料タンク１１内の燃料残量が減少しても燃料タンク１１内の燃料組成は変化しないが、燃料タンク１１内に空気が混入していると、燃料タンク１１内の燃料組成が変化するという現象を利用して行う。
【００６５】
そこで、本実施の形態では、まず、ＥＣＵ１８によりイグニッションスイッチがＯＮされたことが検出される（Ｓ２１）。そして、イグニッションスイッチのＯＮ信号（ＩＧ−ＯＮ信号）がＥＣＵ１８に入力されると、ＥＣＵ１８により、残量計４０からの検出信号に基づき燃料タンク１１内の燃料残量が検出される（Ｓ２２）。
【００６６】
続いて、ＥＣＵ１８により、燃料タンク１１内のプロパン率（ＬＰＧ燃料におけるプロパンが占める割合）が算出される。具体的には、燃料タンク１１内のプロパン率は、燃温センサ２１および燃圧センサ２２からの出力信号と飽和蒸気圧曲線（予めＥＣＵ１８のＲＯＭに記憶されている）とによって算出される（Ｓ２４）。
【００６７】
そして、前回検出された燃料残量よりも今回検出された燃料残量が減少しており、かつプロパン比率も低下していないか否かがＥＣＵ１８により判断される（Ｓ２４）。このとき、燃料タンク１１内の燃料残量およびプロパン率がともに減少している場合（Ｓ２４：ＹＥＳ）、燃料タンク１１内に空気が混入しているとＥＣＵ１８により判断される（Ｓ２５）。
【００６８】
ここで、燃料タンク１１の容量を「１００Ｌ」として、燃料として「ｎ−ブタン」を使用したときにおける燃料タンク１１内に空気が混入した場合の燃料残量とプロパン率の関係を図６に示す。図６から明らかなように、燃料タンク１１内に空気が混入すると、燃料タンク１１内の燃料残量が減少するとともに、燃料タンク１１内のプロパン率も低下することがわかる。
【００６９】
したがって、Ｓ２４における処理判断を行うことにより、燃料タンク１１内への空気混入を検出することができるのである。このように、本実施の形態に係る燃料供給装置１０ａによれば、燃料タンク１１に空気が混入したことを検出することができるので、燃料組成の誤検出を防止することができ、燃料噴射制御性の悪化を防止することができる。また、燃料タンク１１内の錆発生を防止することもできる。
【００７０】
そして、燃料タンク１１に空気が混入していると判断された後、ＥＣＵ１８により警告ランプ３５が点灯される（Ｓ２６）。これにより、運転者に対し燃料タンク１１内に空気が混入したことを知らせることができ、整備を促すことができる。そして、整備をすることにより、燃料タンク内の錆発生を防止することもできる。
【００７１】
一方、Ｓ２４の処理において、燃料タンク１１内の燃料残量およびプロパン率がともに減少していない場合には（Ｓ２４：ＮＯ）、燃料タンク１１内には空気が混入していないと考えれる。したがって、警告ランプ３５は点灯させない（Ｓ２７）。
【００７２】
以上、詳細に説明したように第２の実施の形態に係る燃料供給装置１０ａでは、エンジン運転時（車両走行時）において、燃料タンク１１内に空気が混入していると、燃料タンク１１内の燃料組成が変化するという現象を利用し、ＥＣＵ１８により、前回検出された燃料残量よりも今回検出された燃料残量が減少しており、かつプロパン比率も低下している場合（Ｓ２４：ＹＥＳ）、燃料タンク１１内に空気が混入していると判断するようにしている（Ｓ２５）。これにより、燃料タンク１１内への空気混入を検出することができるので、燃料組成の誤検出を防止することができ、燃料噴射制御性の悪化を防止することができる。また、燃料タンク１１内の錆発生を防止することもできる。
【００７３】
また、燃料供給装置１０ａでは、燃料タンク１１に空気が混入していると判断された後、ＥＣＵ１８により警告ランプ３５が点灯されるので（Ｓ２６）、運転者に対し燃料タンク１１内に空気が混入したことを知らせることができ、整備を促すことができる。そして、整備をすることにより、燃料タンク内の錆発生を防止することもできる。
【００７４】
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、上記した第１の実施の形態では、燃料タンク１１内および分岐配管１５内におけるぞれぞれの燃料温度と燃料圧力とを比較して、燃料タンク１１内への空気の混入を検知するようにしているが、燃料温度と燃料圧力とから燃料組成を算出して、算出した燃料組成を比較して燃料タンク１１内への空気の混入を検知するようにしてもよい。
【００７５】
また、第１の実施の形態と第２の実施の形態とを別々に例示して説明したが、これらを組み合わせることもできる。
【００７６】
また、上記した実施の形態では、ＬＰＧ燃料をエンジンに供給する燃料供給装置を本発明を適用した例について説明したが、本発明はＬＰＧ燃料に限らず液化ガス燃料（例えば、液化天然ガス（ＬＮＧ）等）をエンジンに供給する燃料供給装置にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】第１の実施の形態に係る液化ガス燃料供給装置の概略構成を示す図である。
【図２】第１の実施の形態に係る液化ガス燃料供給装置における空気混入検出処理の内容を示すフローチャートである。
【図３】第１の実施の形態に係る液化ガス燃料供給装置における空気混入検出処理の変形例の内容を示すフローチャートである。
【図４】第２の実施の形態に係る液化ガス燃料供給装置の概略構成を示す図である。
【図５】第２の実施の形態に係る液化ガス燃料供給装置における空気混入検出処理の内容を示すフローチャートである。
【図６】燃料タンク内に空気が混入した場合における燃料残量とプロパン率との関係を示す図である。
【符号の説明】
【００７８】
１０  燃料供給装置
１１  燃料タンク
１２  燃料ポンプ
１５  分岐配管
１６  インジェクタ
１８  ＥＣＵ
２１  燃温センサ
２２  燃圧センサ
３１  燃温センサ
３２  燃圧センサ
３５  警告ランプ
【図１】
2006077584.tif 000003
【図２】
2006077584.tif 000004
【図３】
2006077584.tif 000005
【図４】
2006077584.tif 000006
【図５】
2006077584.tif 000007
【図６】
2006077584.tif 000008