(57)【要約】【課題】気化燃料を内燃機関に適切に供給可能な燃料供給装置を提供する。【解決手段】サブインジェクタ３８は、液体燃料を気化燃料タンク４０の気化燃料室４１に噴射する。これにより、サブインジェクタ３８から噴射された液体燃料が気化する。生成された気化燃料は、気化燃料通路６１を経由してエンジン１０の燃焼室１９に供給される。気化燃料の供給は、パージバルブ６５によって制御される。これにより、例えばエンジン１０の始動時に気化燃料を精度よく供給できるので、液体燃料が付着することによるＨＣ排出量の増加、デポジットの発生、および分子量の大きいＨＣの未燃によるＰＭの発生を抑制することができ、エミッションを低減することができる。【選択図】  図１
2011163316.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体燃料を貯留する燃料タンクと、
前記燃料タンクに貯留された液体燃料を液送するポンプ部と、
前記ポンプ部によって供給された液体燃料を内燃機関の燃焼室または吸気通路に噴射する第１の噴射弁と、
前記ポンプ部によって供給された液体燃料を気化燃料室に噴射し、気化燃料を生成する第２の噴射弁と、
前記気化燃料室を有し、前記第２の噴射弁により生成された気化燃料を貯留する気化燃料タンクと、
前記気化燃料タンクに貯留された気化燃料を前記内燃機関の前記吸気通路に供給する気化燃料通路を有する気化燃料通路部材と、
前記気化燃料通路に設けられ、前記気化燃料室と前記吸気通路との連通および遮断を切り替えるパージバルブと、
前記第１の噴射弁からの噴射を制御する第１の噴射制御手段、前記第２の噴射弁からの噴射を制御する第２の噴射制御手段、および、前記パージバルブの開閉の切り替えを制御するパージバルブ制御手段を有する制御部と、
を備えることを特徴とする燃料供給装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記気化燃料室の温度情報を取得する温度取得手段を有する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】
前記制御部は、前記気化燃料室の圧力情報を取得する圧力取得手段を有す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】
前記気化燃料タンクは、加熱手段によって加熱され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】
前記気化燃料タンクは、前記燃焼室における燃料の燃焼に伴って発生する燃焼熱によって加熱されることを特徴とする請求項４に記載の燃料供給装置。
【請求項６】
前記気化燃料タンクは、前記内燃機関のエンジンブロックに接触して設けられ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】
前記第２の噴射弁は、前記エンジンブロックとの接触位置と対向する位置に設けられることを特徴とする請求項６に記載の燃料供給装置。
【請求項８】
前記内燃機関のエンジンブロックの外側に設けられ、前記エンジンブロックと熱交換する循環液が循環する熱交換室を前記エンジンブロックとの間に形成する熱交換部材を備え、
前記気化燃料タンクは、前記熱交換部材に接触して設けられ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】
前記熱交換室は、前記エンジンブロックと前記気化燃料タンクとの間に複数の層をなすように形成されることを特徴とする請求項８に記載の燃料供給装置。
【請求項１０】
前記気化燃料タンクの外側に形成され、前記気化燃料タンクとの間に前記循環液を循環する保温通路を形成する保温部材を備えることを特徴とする請求項８または９に記載の燃料供給装置。
【請求項１１】
前記第２の噴射弁は、前記熱交換部材との接触位置と対向する位置に設けられることを特徴とする請求項８〜１０のいずれか一項に記載の燃料供給装置。
【請求項１２】
前記第２の噴射弁の燃料入口に液体燃料を供給する燃料供給配管の外側に形成され、前記燃料供給配管との間に前記循環液を循環する予熱通路を形成する予熱部材を備えることを特徴とする請求項８〜１１のいずれか一項に記載の燃料供給装置。
【請求項１３】
前記熱交換室からの前記循環液の流出を許容または遮断する水温制御バルブを備えることを特徴とする請求項８〜１２のいずれか一項に記載の燃料供給装置。
【請求項１４】
前記気化燃料タンクは、ヒータを有することを特徴とする請求項４〜１３のいずれか一項に記載の燃料供給装置。
【請求項１５】
前記ヒータは、前記第２の噴射弁と対向する位置に設けられることを特徴とする請求項１４に記載の燃料供給装置。
【請求項１６】
前記ヒータは、前記気化燃料通路との連通部である気化燃料通路側連通部が形成される前記気化燃料タンクの壁面に設けられることを特徴とする請求項１４または１５に記載の燃料供給装置。
【請求項１７】
前記ヒータは、前記気化燃料室の燃料を前記燃料タンクに戻すリターン通路との連通部であるリターン通路側連通部が形成される前記気化燃料タンクの壁面に設けられることを特徴とする請求項１４〜１６のいずれか一項に記載の燃料供給装置。
【請求項１８】
前記制御部は、前記ヒータが設けられる前記気化燃料タンクの壁面の温度が、前記気化燃料室内の圧力におけるベンゼンの沸点以上、または、８０℃以上となるように前記ヒータを制御する過熱手段を有することを特徴とする請求項１７に記載の燃料供給装置。
【請求項１９】
前記第２の噴射弁に供給される液体燃料を加熱するヒータを備えることを特徴とする請求項１〜１８のいずれか一項に記載の燃料供給装置。
【請求項２０】
前記ヒータは、前記内燃機関の運転状態によらず作動可能であることを特徴とする請求項１４〜１９に記載の燃料供給装置。
【請求項２１】
前記制御部は、前記内燃機関の冷間始動時であって、前記内燃機関の運転前に前記ヒータを作動させる冷間始動時加熱手段を有することを特徴とする請求項２０に記載の燃料供給装置。
【請求項２２】
前記制御部は、前記気化燃料室の温度を制御する温度制御手段を有することを特徴とする請求項１〜２１のいずれか一項に記載の燃料供給装置。
【請求項２３】
前記温度制御手段は、前記気化燃料室の圧力におけるペンタンの沸点以上ベンゼンの沸点未満となるように、または、３６℃以上８０℃未満となるように前記気化燃料タンクの温度を制御することを特徴とする請求項２２に記載の燃料供給装置。
【請求項２４】
前記気化燃料室の燃料を前記燃料タンクに戻すリターン通路を有するリターン通路部材と、
前記リターン通路に設けられ、気化燃料室と前記燃料タンクとの連通および遮断を切り替えるリリーフバルブと、
を備えることを特徴とする請求項１〜２３のいずれか一項に記載の燃料供給装置。
【請求項２５】
前記リリーフバルブは、前記気化燃料室の圧力が所定値以上になったときに開弁することを特徴とする請求項２４に記載の燃料供給装置。
【請求項２６】
前記リリーフバルブの作動を検知する検知スイッチを備えることを特徴とする請求項２４または２５に記載の燃料供給装置。
【請求項２７】
前記制御部は、前記リリーフバルブの開閉の切り替えを制御するリリーフバルブ制御手段を有することを特徴とする請求項２４〜２６のいずれか一項に記載の燃料供給装置。
【請求項２８】
前記リターン通路との連通部であるリターン通路側連通部は、前記気化燃料タンクの重力方向下側に設けられることを特徴とする請求項２４〜２７のいずれか一項に記載の燃料供給装置。
【請求項２９】
前記気化燃料通路との連通部である気化燃料通路側連通部は、前記気化燃料タンクの重力方向上側に設けられることを特徴とする請求項１〜２８のいずれか一項に記載の燃料供給装置。
【請求項３０】
前記気化燃料タンクは、前記第２の噴射弁から噴射された液体燃料が前記気化燃料通路に直接流入するのを防ぐ保護壁を有することを特徴とする請求項１〜２９のいずれか一項に記載の燃料供給装置。
【請求項３１】
前記気化燃料タンクの前記第２の噴射弁と対向する位置は、ヒダ状に形成されることを特徴とする請求項１〜３０のいずれか一項に記載の燃料供給装置。
【請求項３２】
前記燃料タンクに貯留された液体燃料が蒸発することにより生成された気化燃料を前記気化燃料タンクに供給する蒸発燃料通路を有する蒸発燃料通路部材備えることを特徴とする請求項１〜３１のいずれか一項に記載の燃料供給装置。
【請求項３３】
前記蒸発燃料通路に設けられ、前記気化燃料タンクから前記燃料タンクへの気化燃料の逆流を防止するチェック弁を備えることを特徴とする請求項３２に記載の燃料供給装置。
【請求項３４】
前記蒸発燃料通路に設けられ、気化燃料を貯留するキャニスタを備えることを特徴とする特徴とする請求項１〜３３のいずれか一項に記載の燃料供給装置。
【請求項３５】
前記キャニスタと前記気化燃料タンクとの間にキャニスタバルブを備えることを特徴とする請求項３４に記載の燃料供給装置。
【請求項３６】
前記キャニスタと前記気化燃料タンクとの間に設けられ、前記キャニスタから前記気化燃料タンクに供給される気化燃料を加圧する加圧ポンプを備えることを特徴とする請求項３４または３５に記載の燃料供給装置。
【請求項３７】
前記吸気通路において、前記気化燃料タンクから前記気化燃料通路を経由して気化燃料が供給される気化燃料導入部の上流側に設けられる吸気制御用バルブを備えることを特徴とする請求項１〜３６のいずれか一項に記載の燃料供給装置。
【請求項３８】
前記ポンプ部は、前記燃料タンクの液体燃料を液送する低圧ポンプ、および、前記低圧ポンプにより液送された液体燃料を加圧して液送する高圧ポンプから構成され、
前記第１の噴射弁は、前記高圧ポンプにより加圧された高圧燃料を噴射し、
前記第２の噴射弁は、前記低圧ポンプにより液送された低圧燃料を噴射することを特徴とする請求項１〜３７のいずれか一項に記載の燃料供給装置。
【請求項３９】
前記ポンプ部により加圧された燃料を前記気化燃料タンクに供給する加圧燃料通路を有する加圧燃料通路部材を備え、
前記気化燃料タンクは、前記加圧燃料通路を経由して供給された加圧燃料を貯留する加圧燃料室を構成する伸縮性のある隔壁を有することを特徴とする請求項１〜３８のいずれか一項に記載の燃料供給装置。
【請求項４０】
前記第２の噴射制御手段は、前記内燃機関のアイドルストップ時に前記第２の噴射弁から前記気化燃料室に液体燃料を噴射することを特徴とする請求項１〜３９のいずれか一項に記載の燃料供給装置。
【請求項４１】
前記パージバルブ制御手段は、前記内燃機関の始動時に前記パージバルブを開弁することを特徴とする請求項１〜４０のいずれか一項に記載の燃料供給装置。
【請求項４２】
前記パージバルブ制御手段は、前記内燃機関の始動から所定期間において前記パージバルブを開弁し、前記所定期間経過後に前記パージバルブを閉弁することを特徴とする請求項４１に記載の燃料供給装置。
【請求項４３】
前記制御部は、
前記気化燃料室の気化燃料濃度を算出する濃度算出手段と、
前記濃度算出手段により算出された前記気化燃料室の前記気化燃料濃度に基づき、前記気化燃料室から前記燃焼室に供給される気化燃料供給量を推定し、前記気化燃料供給量に基づいて前記第１の噴射弁から前記燃焼室に噴射する燃料を減量する減量係数を算出する減量係数算出手段と、
を備え、
前記第１の噴射制御手段は、前記減量係数算出手段により算出された減量係数に基づき、前記第１の噴射弁からの燃料噴射を制御することを特徴とする請求項１〜４２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、気化燃料を内燃機関に供給する燃料供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のインジェクタは、微粒化した燃料を噴射することにより、燃焼効率の向上や不完全燃焼の低減を図っている。ところで、内燃機関の温度が低い場合、噴射した燃料の一部が気化せず、内燃機関の壁面に未燃焼のまま付着する。これにより、排気中における未燃の炭化水素（以下、炭化水素を「ＨＣ」という。）や粒子状物質（以下、「ＰＭ」という。）などのエミッションが増加する。
【０００３】
特許文献１では、燃料を加熱してキャニスタに吸着させ、エンジン始動時にパージバルブを開いてキャニスタ内の気化燃料を吸気系に吸入させることにより、燃焼効率を改善し、エミッションを低減している。また特許文献２では、燃料タンク内の気化燃料をサブインジェクタによって供給することにより、燃焼効率を改善し、エミッションを低減している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２３９５２３号公報
【特許文献２】特開２００３−３４３３６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１では、キャニスタから気化燃料を離脱させるのに時間がかかり、内燃機関の始動時に気化燃料の供給が間に合わない虞がある。特許文献２では、燃料タンク内の気化燃料を圧送するための気体圧送ポンプやバルブなどが必要であり、部品点数が増大する。また、特許文献１、２では、供給される気化燃料の濃度や圧力が一定でないため、空燃比の制御が困難であった。
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、気化燃料を内燃機関に適切に供給可能な燃料供給装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の燃料供給装置は、燃料タンクと、ポンプ部と、第１の噴射弁と、第２の噴射弁と、気化燃料タンクと、気化燃料通路部材と、パージバルブと、制御部と、を備える。燃料タンクは、液体燃料を貯留する。ポンプ部は、燃料タンクに貯留された液体燃料を液送し、第１の噴射弁および第２の噴射弁に供給する。第１の噴射弁は、ポンプ部によって供給された液体燃料を内燃機関の燃焼室または吸気通路に噴射する。第２の噴射弁は、ポンプ部によって供給された液体燃料を気化燃料室に噴射し、気化燃料を生成する。気化燃料タンクは、気化燃料室を有し、第２の噴射弁により生成された気化燃料を貯留する。気化燃料通路部材は、気化燃料タンクに貯留された気化燃料を内燃機関の吸気通路に供給する気化燃料通路を有する。パージバルブは、気化燃料通路に設けられ、気化燃料室と吸気通路との連通および遮断を切り替える。制御部は、第１の噴射制御手段、第２の噴射制御手段、および、パージバルブ制御手段を備える。第１の噴射制御手段は、第１の噴射弁からの噴射を制御する。第２の噴射制御手段は、第２の噴射弁からの噴射を制御する。パージバルブ制御手段は、パージバルブの開閉の切り替えを制御する。
【０００７】
本発明では、第２の噴射弁から気化燃料タンクの気化燃料室に液体燃料を噴射することによって気化燃料を生成する。生成された気化燃料は、気化燃料通路を経由して内燃機関の燃焼室に供給される。気化燃料の燃焼室への供給は、パージバルブによって制御される。これにより、例えばエンジン始動時に気化燃料を精度よく供給できるので、液体燃料が壁面に付着することによるＨＣ排出量の増加、デポジットの発生、および分子量の大きいＨＣの未燃によるＰＭの発生を抑制することができ、エミッションを低減することができる。
【０００８】
また、第２の噴射弁から気化燃料室に液体燃料を噴射すると、液体燃料中の分子量の小さいＨＣから気化し、気化燃料タンク内の気体分子数が増加する。これにより、気化燃料タンク内の圧力が高まる。ここで、パージバルブを開弁すれば、気化燃料タンクの圧力と吸気通路の圧力との差によって、気化燃料は吸気通路に流入する。したがって、気化燃料を吸気通路に供給するための気体圧送ポンプが不要となる。なお、第２の噴射弁に液体燃料を供給するポンプを設けたとしても、特許文献２のような気化燃料を圧送するポンプと比較して、仕事量を低減することができる。
【０００９】
さらに、気化燃料タンクは、気化燃料の生産時において大気圧以上に保たれるので、空気、特に酸素、の混入を防止することができる。これにより、気化燃料の酸化劣化を防止することができる。また、気化燃料タンク内は、ほぼ気化燃料によって満たされているので、内燃機関に供給する気化燃料の濃度の管理が容易となる。
【００１０】
請求項２に記載の発明では、制御部は、気化燃料室の温度情報を取得する温度取得手段を有する。温度情報は、例えば気化燃料タンクに設けられた温度センサから取得される。請求項３に記載の発明では、制御部は、気化燃料室の圧力情報を取得する圧力取得手段を有する。圧力情報は、例えば気化燃料タンクに設けられた圧力センサから取得される。気化燃料室の圧力や温度に関する情報を用いることにより、気化燃料室の気化燃料の濃度を推定することができる。また、これら温度と圧力のフィードバック制御により、液体燃料の気化分留時にＨＣの炭素数ごとの分離精度が向上する。これにより、内燃機関に気化燃料を精度よく供給することができる。
【００１１】
請求項４に記載の発明では、気化燃料タンクは、加熱手段によって加熱される。これにより、気化燃料室における気化燃料の生成を促進することができる。
具体的には、加熱手段は以下のように構成することができる。
請求項５に記載の発明では、気化燃料タンクは、燃焼室における燃料の燃焼に伴って発生する燃焼熱によって加熱される。これにより、簡素な構成で気化燃料タンクを加熱できる。また、内燃機関の冷却を促進することができる。
【００１２】
好ましくは以下の構成を採用することができる。
請求項６に記載の発明では、気化燃料タンクは、内燃機関のエンジンブロックに接触して設けられる。これにより、エンジンブロックの熱を利用して効率よく気化燃料タンクを加熱することができる。
請求項７に記載の発明では、第２の噴射弁は、エンジンブロックとの接触位置と対向する位置に設けられる。これにより、エンジンブロックの熱により、第２の噴射弁から噴射された液体燃料を効率よく気化させることができる。
【００１３】
請求項８に記載の発明では、内燃機関のエンジンブロックの外側に設けられ、エンジンブロックと熱交換する循環液が循環する熱交換室をエンジンブロックとの間に形成する熱交換部材を備える。循環液としては、エンジンの冷却水が好適に用いられる。気化燃料タンクは、熱交換部材に接触して設けられる。これにより、循環液の熱を利用して効率よく気化燃料タンクを加熱することができる。
【００１４】
請求項９に記載の発明では、熱交換室は、気化燃料タンクとエンジンブロックとの間に複数の層をなすように形成される。これにより、気化燃料室の温度が上昇しすぎるのを防ぎ、気化燃料タンクの温度を所望の温度にすることができる。
【００１５】
請求項１０に記載の発明では、保温部材は、気化燃料タンクの外側に設けられる。保温部材と気化燃料タンクとの間には、循環液を循環する保温通路が形成される。これにより、気化燃料タンクが加温された状態を維持することができ、気化燃料室における液体燃料の気化を促進するとともに、一旦気化した燃料の液化を抑制できる。
請求項１１に記載の発明では、第２の噴射弁は、熱交換部材との接触位置と対向する位置に設けられる。これにより、熱交換室の熱を利用して、第２の噴射弁から噴射された液体燃料を効率よく気化させることができる。
【００１６】
請求項１２に記載の発明では、予熱部材は、第２の噴射弁の燃料入口に液体燃料を供給する燃料供給配管の外側に設けられる。予熱部材と燃料供給配管との間には、循環液を循環する予熱通路が形成される。これにより、予め加熱された液体燃料を第２の噴射弁に供給可能となるので、気化燃料を効率よく生成することができる。
【００１７】
請求項１３に記載の発明では、熱交換室からの循環液の流出を許容または遮断する水温制御バルブを備える。これにより、気化燃料室の温度や第２の噴射弁に供給される液体燃料の温度を所望の温度に調整することができる。
【００１８】
また、加熱手段は、以下の構成を採用してもよい。
請求項１４に記載の発明では、気化燃料タンクは、ヒータを有する。これにより、ヒータによって気化燃料タンクを加熱することにより、気化燃料室における液体燃料の気化を促進することができる。
請求項１５に記載の発明では、ヒータは、第２の噴射弁と対向する位置に設けられる。これにより、第２の噴射弁から噴射された液体燃料を効率よく気化させることができる。
【００１９】
請求項１６に記載の発明では、ヒータは、気化燃料通路との連通部である気化燃料通路側連通部が形成される気化燃料タンクの壁面に設けられる。これにより、気化した気化燃料を湿り蒸気から過熱蒸気とすることにより、気化燃料通路に供給される気化燃料の結露を防ぎ、また圧力も高めることができる。
請求項１７に記載の発明では、ヒータは、気化燃料室の燃料を燃料タンクに戻すリターン通路との連通部であるリターン通路側連通部が形成される気化燃料タンクの壁面に設けられる。これにより、冷間時にリターン通路側連通部近傍に凝結した低分子量の液体燃料を気化させ、気化燃料室の圧力を高めることができる。
【００２０】
請求項１８に記載の発明では、制御部は、ヒータが設けられる気化燃料タンクの壁面の温度が、気化燃料室内におけるベンゼンの沸点以上、または、８０℃以上となるようにヒータを制御する過熱手段を有する。これにより、一旦気化され、冷間時に気化燃料タンク内で結露した分留済みの液化燃料を、大気圧の蒸発温度以上の高温で過熱蒸気とすることで、ベンゼンの少ない気化燃料雰囲気で気化燃料蒸留タンク内の圧力を急速に上昇させることができる。このような制御は、内燃機関の冷間始動時に特に有効である。なお、ヒータが設けられる気化燃料タンクの壁面の温度は、気化燃料タンク内の圧力におけるベンゼンの沸点を以上とすることが望ましいが、気化燃料タンク内の圧力は概ね１気圧以上２気圧以下であるため、気化燃料タンク内に圧力センサが無い場合など、１気圧におけるベンゼンの沸点である８０℃以上となるように温度制御してもよい。
【００２１】
請求項１９に記載の発明では、第２の噴射弁に供給される液体燃料を加熱するヒータを備える。第２の噴射弁には予め加熱された液体燃料が供給されるので、気化燃料の生成を促進することができる。
【００２２】
請求項２０に記載の発明では、ヒータは、内燃機関の運転状態によらず作動可能である。請求項２１に発明では、制御部は、内燃機関の冷間始動時であって、内燃機関の運転前にヒータを作動させる冷間始動時加熱手段を有する。内燃機関の運転前にヒータを作動させ気化燃料室にて気化燃料を生成することにより、最初の燃焼時から気化燃料を燃焼室に供給することができ、エミッションが低減する。
【００２３】
請求項２２に記載の発明では、制御部は、気化燃料室の温度を制御する温度制御手段を有する。これにより、気化燃料室の温度が適切に制御される。気化燃料室の温度は、例えば上述の水温制御バルブの開閉や、ヒータの作動等を切り替えることによって制御される。
【００２４】
気化燃料タンクの温度は、以下の温度となるように制御されることが好ましい。
請求項２３に記載の発明では、温度制御手段は、気化燃料室の圧力におけるペンタンの沸点以上ベンゼンの沸点未満となるように、または、３６℃以上８０℃未満となるように気化燃料室の温度を制御する。これにより炭素数の少ない低級ＨＣのみを選択的に気化させて内燃機関に供給することにより、エミッションを低減することができる。特に、冷間始動時において、このような制御を行うことにより、沸点３６℃のペンタンの気化を促進することにより、気体分子数を増加させて気化燃料室の圧力を上昇させることができる。なお、気化燃料室の圧力におけるペンタンおよびベンゼンの沸点を閾値とすることが望ましいが、気化燃料室の圧力は概ね１気圧以上２気圧以下であるため、１気圧におけるペンタンの沸点である３６℃以上、１気圧におけるベンゼンの沸点である８０℃未満となるように制御してもよい。
【００２５】
請求項２４に記載の発明では、リターン通路部材とリリーフバルブとを備える。リターン通路部材は、気化燃料室の燃料を燃料タンクに戻すリターン通路を有する。リリーフバルブは、リターン通路に設けられ、気化燃料タンクと燃料タンクとの連通および遮断を切り替える。これにより、気化燃料タンク内にて気化せずに残留した高分子量の液体燃料を排出することができる。
請求項２５に記載の発明では、リリーフバルブは、気化燃料室の圧力が所定値以上になったときに開弁する。これにより、気化燃料タンクを所定の圧力に保つことができる。
【００２６】
請求項２６に記載の発明では、リリーフバルブの作動を検知する検知スイッチを備える。例えば、リリーフバルブが気化燃料室の圧力が所定の圧力以上となったときに開弁ように構成される場合、制御部は当該検知スイッチの信号を取得することにより気化燃料室の圧力を取得することができる。例えば請求項３に記載の構成を採用した場合、圧力センサ等を別途設ける必要がなくなるので、部品点数を低減することができる。
請求項２７に記載の発明では、制御部は、リリーフバルブの開閉の切り替えを制御するリリーフバルブ制御手段を有する。これにより、気化燃料タンク内に残留する液体燃料を適切に排出することができる。また、気化燃料室の圧力を調整することができる。
【００２７】
請求項２８に記載の発明では、リターン通路部材との連通部であるリターン通路側連通部は、気化燃料タンクの重力方向下側に設けられる。これにより、気化しなかった液体燃料、特にベンゼンよりも沸点の高い高級ＨＣを、効率よく燃料タンクに戻すことができる。
【００２８】
請求項２９に記載の発明では、気化燃料通路との連通部である気化燃料供給路側連通部は、気化燃料タンクの重力方向上側に設けられる。これにより、比重の軽い気化燃料を気化燃料通路へ効率よく供給することができる。
【００２９】
請求項３０に記載の発明では、気化燃料タンクは、第２の噴射弁から噴射された液体燃料が気化燃料通路に直接流入するのを防ぐ保護壁を有する。これにより、気化していない液体燃料が気化燃料とともに気化燃料通路に流入するのを防ぐことができる。
【００３０】
請求項３１に記載の発明では、気化燃料タンクの第２の噴射弁と対向する位置は、ヒダ状に形成される。これにより、熱交換効率が高まり、気化燃料の生成を促進することができ、装置の小型化に寄与する。
【００３１】
ところで、燃料タンク内においては、液体燃料の液面からの蒸発によっても気化燃料が生成される。そこで、以下の構成を採用することが好ましい。
請求項３２に記載の発明では、燃料タンクに貯留された液体燃料が蒸発することによって生成された気化燃料を気化燃料タンクに供給する蒸発燃料通路を有する蒸発燃料通路部材を備える。これにより、第２の噴射弁で気化燃料を生産する前に、気化燃料室の気化燃料の濃度を予め高めることができる。
【００３２】
請求項３３に記載の発明では、蒸発燃料貯留通路に設けられ、気化燃料タンクから燃料タンクへの気化燃料の逆流を防止するチェック弁を備える。これにより、気化燃料室の圧力が低下した場合、燃料タンク内の気化燃料を気化燃料室に供給することができる。
請求項３４に記載の発明では、蒸発燃料通路に設けられ、気化燃料を貯留するキャニスタを備える。これにより、気化燃料をキャニスタに貯留しておき、キャニスタに貯留された気化燃料を気化燃料タンクに供給することにより、第２の噴射弁で気化燃料を生産する前に気化燃料タンク内の気化燃料の濃度を予め高めることができ、飽和濃度になりやすくなる。
【００３３】
請求項３５に記載の発明では、キャニスタと気化燃料タンクとの間にキャニスタバルブを備える。これにより、キャニスタから気化燃料タンクへの気化燃料の供給を適切に行うことができる。
【００３４】
請求項３６に記載の発明では、キャニスタと気化燃料タンクとの間に設けられ、キャニスタから気化燃料タンクに供給される気化燃料を加圧する加圧ポンプを備える。これにより、気化燃料室の圧力をさらに高めることができる。
【００３５】
請求項３７に記載の発明では、吸気通路において、気化燃料タンクから気化燃料通路を経由して気化燃料が供給される気化燃料導入部の上流側に設けられる吸気制御用バルブを備える。吸気制御用バルブを閉弁すれば、吸気制御用バルブの下流側であって、燃焼室側の空間を閉空間とすることができる。これにより、気化燃料室の圧力が相対的に高圧となるので、気化燃料を燃焼室側に供給しやすくなる。
【００３６】
請求項３８に記載の発明では、ポンプ部は、燃料タンクの液体燃料を液送する低圧ポンプ、低圧ポンプにより液送された液体燃料を加圧して液送する高圧ポンプから構成される。第１の噴射弁は、高圧ポンプにより加圧された高圧燃料を噴射する。また、第２の噴射弁は、低圧ポンプにより液送された低圧燃料が供給される。これにより、特別な気体用ポンプは不要で、また体積が気体より小さい液体を扱うことにより、気体用ポンプより仕事を小さく出来る。
【００３７】
請求項３９に記載の発明では、ポンプ部により加圧された燃料を気化燃料タンクに供給する加圧燃料通路を有する加圧燃料通路部材を備える。気化燃料タンクは、加圧燃料供給通路を経由して供給された加圧燃料を貯留する加圧燃料室を構成する伸縮性のある隔壁を有する。ポンプ部によって加圧された燃料が加圧燃料室に供給されると、隔壁が伸びて加圧燃料室が拡張し、気化燃料タンクにおいて加圧燃料室が占める体積が増加する。これにより、気化燃料タンクにおいて加圧燃料室ではない気化燃料が貯留される気化燃料室の体積が低減し、気化燃料室の圧力を高めることができる。
【００３８】
請求項４０に記載の発明では、第２の噴射制御手段は、内燃機関のアイドルストップ時に第２の噴射弁から気化燃料室に液体燃料を噴射する。例えば請求項５に記載の構成を採用すれば、アイドルストップ時においては、内燃機関の温度は高い状態であるので、この熱を利用して気化燃料タンクを加熱することにより、第２の噴射弁から噴射された液体燃料の気化が促進され、気化燃料室に高濃度の気化燃料を貯留することができる。
【００３９】
請求項４１に記載の発明では、パージバルブ制御手段は、内燃機関の始動時にパージバルブを開弁する。これにより、内燃機関の始動時に気化燃料タンクから燃焼室に気化燃料が供給されるので、エミッションの発生を低減することができる。特に、アイドルストップ時には、内燃機関の停止と再始動とが繰り返される。そのため、エンジンブロックや冷却水等は、燃料の燃焼に伴って発生する熱によって比較的高温の状態を維持している。そこで、例えば請求項５に記載の構成を採用すれば、気化燃料タンクを加熱して第２の噴射弁から噴射される液体燃料を効率よく気化することができ、この気化燃料を内燃機関の再始動時における初期の燃焼に供することにより、アイドルストップにより内燃機関の停止と再始動とが繰り返されることに伴うエミッションの発生を低減することができる。
【００４０】
請求項４２に記載の発明では、パージバルブ制御手段は、内燃機関の再始動から所定の期間においてパージバルブを開弁し、所定期間経過後にパージバルブを閉弁する。所定期間は内燃機関への空燃比に基づいて決定される。
【００４１】
請求項４３に記載の発明では、制御部は、濃度算出手段と、減量係数算出手段と、を備える。濃度算出手段は、気化燃料室の気化燃料濃度を算出する。減量係数算出手段は、濃度算出手段により算出された気化燃料室の気化燃料濃度に基づき、気化燃料室から燃焼室に供給される気化燃料供給量を推定し、気化燃料供給量に基づいて第１の噴射弁から燃焼室に噴射する燃料を減量する減量係数を算出する。そして、第１の噴射制御手段は、減量係数算出手段により算出された減量係数に基づき、第１の噴射弁かからの燃料噴射を制御する。すなわち、気化燃料室から供給される分の燃料を減量して第１の噴射弁による噴射を行うので、燃焼室内の空燃比を適切に制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の第１実施形態による燃料供給装置を示す概略構成図である。
【図２】本発明の第１実施形態による気化燃料供給制御処理を説明するフローチャートである。
【図３】本発明の第１実施形態によるパージバルブ制御処理を説明するフローチャートである。
【図４】本発明の第１実施形態による液体燃料排出処理を説明するフローチャートである。
【図５】本発明の第２実施形態による燃料供給装置を示す概略構成図である。
【図６】本発明の第３実施形態による燃料供給装置を示す概略構成図である。
【図７】本発明の第４実施形態による燃料供給装置を示す概略構成図である。
【図８】本発明の第５実施形態による燃料供給装置を示す概略構成図である。
【図９】本発明の第６実施形態による燃料供給装置を示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００４３】
以下、本発明の実施の形態による燃料供給装置を図面に基づいて説明する。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態による燃焼供給装置を図１に示す。燃料供給装置１は、アイドルストップ機能を備える車両に搭載された筒内直噴式の４気筒のガソリンエンジンに適用される。なお、図１においては１つの気筒についてのみ示し、他の気筒については省略した。燃料供給装置１は、内燃機関としてのエンジン１０に燃料を供給するものである。
【００４４】
エンジン１０は、シリンダブロック１１、シリンダヘッド１２、ピストン１３、点火プラグ１４等を備えている。なお、本実施形態では、シリンダブロック１１およびシリンダヘッド１２が「エンジンブロック」と対応している。
シリンダブロック１１は、筒状に形成されたシリンダ１８を有し、シリンダ１８の内部にて往復移動可能にピストン１３を収容する。ピストン１３は、コンロッド１６を介してクランクシャフト１７と連結されている。
【００４５】
シリンダヘッド１２には、吸気が流れる吸気ポート２２および燃焼により生じた排気が流れる排気ポート２７が形成されている。吸気ポート２２は、吸気管２８の吸気通路２９と連通し、排気ポート２７は図示しない排気管の排気通路と連通している。なお、吸気ポート２２と吸気通路２９とが特許請求の範囲における「吸気通路」と対応している。シリンダヘッド１２には、吸気ポート２２と燃焼室１９との間を開閉する吸気弁２１、および、排気ポート２７と燃焼室１９との間を開閉する排気弁２６が配設されている。燃焼室１９は、シリンダブロック１１のシリンダ１８、シリンダヘッド１２、ピストン１３の頂面、吸気弁２１、および排気弁２６によって区画され、吸気弁２１が開弁することにより吸気ポート２２と連通し、排気弁２６が開弁することにより排気ポート２７と連通する。吸気管２８には、エアクリーナ２３およびスロットル２４が配設されている。エアクリーナ２３は、燃焼室１９に吸入される空気の異物を除去する。スロットル２４は、吸気ポート２２を開閉することにより燃焼室１９に吸入される吸気の流量が調整する。
点火プラグ１４は、後述する電子制御装置（以下、「ＥＣＵ」という。）１００からの指令により火花放電用の高電圧が印加されることにより、燃焼室１９内に導入された燃料混合気に火花着火する。
【００４６】
燃焼室１９に燃料を供給する燃料供給装置１は、燃料タンク３０、ポンプ部３２、第１の噴射弁としてのメインインジェクタ３７、第２の噴射弁としてのサブインジェクタ３８、気化燃料タンク４０、気化燃料通路部材６０、パージバルブ６５、リターン通路部材８０、キャニスタ９４、制御部としてのＥＣＵ１００等を備えている。
【００４７】
燃料タンク３０には、燃料が貯留されている。本実施形態における燃料は、ガソリンである。ポンプ部３２は、低圧ポンプ３３および高圧ポンプ３４から構成される。低圧ポンプ３３は、燃料タンク３０に貯留された燃料を燃料通路部材７０に形成された燃料通路７１を経由して汲み上げ、高圧ポンプ３４に液送する。高圧ポンプ３４は、低圧ポンプ３３により供給された燃料を加圧してメインインジェクタ３７に供給する。メインインジェクタ３７は、高圧ポンプ３４より供給された高圧燃料を燃焼室１９に噴射する。
【００４８】
低圧ポンプ３３と高圧ポンプ３４との間において、燃料通路部材７０から分岐する分岐通路部材７５が設けられている。分岐通路部材７５には分岐通路７６が形成され、分岐通路７６は燃料通路７１と連通している。これにより、低圧ポンプ３３により液送された液体燃料の一部は、分岐通路７６を経由してサブインジェクタ３８に供給される。すなわち、サブインジェクタ３８には、メインインジェクタ３７よりも低圧の液体燃料が供給される。サブインジェクタ３８は、供給された低圧燃料を気化燃料タンク４０の気化燃料室４１に噴射する。
【００４９】
耐圧容器である気化燃料タンク４０は、内部に気化燃料室４１が形成される。また、気化燃料タンク４０は、シリンダブロック１１の外壁に接触して設けられる。これにより、気化燃料タンク４０は、燃焼室１９における燃料の燃焼により高温となったシリンダブロック１１によって加熱される。気化燃料タンク４０のシリンダブロック１１と接触する側の側壁である接触壁４３と対向する側壁４４には、サブインジェクタ３８が設けられる。サブインジェクタ３８は、接触壁４３に向かって液体燃料を噴射する。サブインジェクタ３８から噴射された液体燃料は、シリンダブロック１１の熱により暖められた気化燃料室４１内にて気化することにより、気化燃料となる。なお、接触壁４３が「接触位置」と対応している。
【００５０】
気化燃料通路部材６０は、気化燃料室４１と吸気ポート２２とを連通する気化燃料通路６１を有する。気化燃料通路６１には、パージバルブ６５が設けられる。パージバルブ６５は、気化燃料室４１と吸気ポート２２との連通および遮断を切り替える。パージバルブ６５が開弁すると、気化燃料室４１に貯留された気化燃料が吸気ポート２２および吸気弁２１を経由して燃焼室１９に供給される。気化燃料通路部材６０と気化燃料タンク４０との連通部である気化燃料通路側連通部４６は、気化燃料タンク４０における重力方向上側に設けられる。
なお、気化燃料通路６１の距離が長いと、気化燃料タンク４０から吸気ポート２２へ気化燃料を供給するのに時間的な遅れが生じるため、気化燃料通路６１は、できるだけ短くなるように形成することが好ましい。
【００５１】
リターン通路部材８０は、気化燃料室４１と燃料タンク３０とを連通するリターン通路８１を有する。リターン通路８１には、リリーフバルブ８５が設けられる。リリーフバルブ８５は、ＥＣＵ１００によって開閉が制御される電磁弁であり、開弁することにより気化燃料タンク４０内の燃料を燃料タンク３０にリターンする。リターン通路部材８０と気化燃料タンク４０との連通部であるリターン通路側連通部４７は、気化燃料タンク４０における重力方向下側に設けられる。
【００５２】
蒸発燃料通路部材９０は、気化燃料室４１と燃料タンク３０とを連通する蒸発燃料通路９１を有する。蒸発燃料通路部材９０は、その途中でキャニスタ９４と接続している。キャニスタ９４は、活性炭等の吸着部材を有し、燃料タンク３０の液体燃料が蒸発することにより生成された気化燃料、および、気化燃料室４１から排出された気化燃料を吸着する。キャニスタ９４と気化燃料タンク４０との間には、キャニスタバルブ９５が設けられている。
【００５３】
ＥＣＵ１００は、通常のマイクロコンピュータにより構成され、制御処理や演算処理を行うＣＰＵ、各種プログラムやデータを保存するためのメモリ、入力回路、出力回路、電源回路、およびそれらを接続するバスライン等を有している。ＥＣＵ１００には、図示しない各種センサからアクセル開度、エンジン回転数等の検出信号が入力される。また、ＥＣＵ１００には、気化燃料タンク４０に設けられた温度センサ１０１からの信号が入力され、気化燃料室４１の温度を取得する。さらにまた、ＥＣＵ１００には、気化燃料タンク４０に設けられた圧力センサ１０２からの信号が入力され、気化燃料室４１の圧力を取得する。ＥＣＵ１００は、これら各種入力情報を用いて、メインインジェクタ３７およびサブインジェクタ３８からの燃料噴射や、パージバルブ６５、リリーフバルブ８５、キャニスタバルブ９５等を制御している。なお、図１においてＥＣＵ１００からの制御線は、煩雑になることを避けるため一部を省略した。
【００５４】
ここで、ＥＣＵ１００による燃料供給装置１の制御処理を図２〜図４に示すフローチャートに基づいて説明する。
図２は、燃料供給装置１の制御に係るメインフローであり、イグニッションがオンされたときに実行される処理である。
【００５５】
初めのステップＳ１０１（以下、「ステップ」を省略し、単に記号「Ｓ」で示す）では、エンジンが停止したか否かを判断する。エンジンが停止してない場合（Ｓ１０１：ＮＯ）、この判断処理を繰り返す。エンジンが停止した場合（Ｓ１０１：ＹＥＳ）、Ｓ１０２へ移行する。本実施形態の車両はアイドルストップ機能を有しているので、Ｓ１０１において肯定判断される場合としては、運転終了時にイグニッションがオフされることによりエンジンが停止した場合だけでなく、アイドルストップによりエンジンが停止した場合も含まれる。
【００５６】
Ｓ１０２では、サブインジェクタ３８から気化燃料室４１に液体燃料を噴射し、気化燃料を生成する。
Ｓ１０３では、温度センサ１０１および圧力センサ１０２から取得された気化燃料室４１の温度および圧力に基づき、気化燃料室４１内における気化燃料の濃度を算出する。なお、ここでは、気化燃料室４１において気化燃料が飽和しているものと仮定して、気化燃料室４１内における気化燃料の濃度を算出する。
【００５７】
Ｓ１０４では、エンジンが始動したか否かを判断する。エンジンが始動していないと判断され場合（Ｓ１０４：ＮＯ）、この判断処理を繰り返す。エンジンが始動したと判断された場合（Ｓ１０４：ＹＥＳ）、Ｓ１０５へ移行する。
【００５８】
Ｓ１０５では、Ｓ１０３で算出された気化燃料室４１の気化燃料濃度に基づき、燃焼室１９に供給される気化燃料供給量を推定する。そして推定された気化燃料供給量に基づき、燃焼室１９内が理論空燃比となるように、メインインジェクタ３７から燃焼室１９に噴射する燃料を減量する減量係数を算出する。
【００５９】
Ｓ１０６では、Ｓ１０５において算出された減量係数に基づいて減量された分の燃料をメインインジェクタ３７から燃焼室１９に噴射する。また、パージバルブ６５を開弁する。本実施形態では、気化燃料タンク４０がシリンダブロック１１に接触して設けられているので、Ｓ１０１における肯定判断がアイドルストップによるエンジン停止であった場合、気化燃料タンク４０はシリンダブロック１１により暖められている。サブインジェクタ３８から気化燃料室４１に噴射された液体燃料、特に炭素数が５よりも小さい低分子量のＨＣが気化することにより、気化燃料室４１は、吸気ポート２２と比較して高圧になる。したがって、気化燃料室４１内の気化燃料を圧送するポンプ等を別途設けなくても、パージバルブ６５を開弁すれば、気化燃料室４１と吸気ポート２２との圧力差によって、気化燃料室４１内の気化燃料は、吸気ポート２２に流入する。そして、吸気弁２１が開弁したとき、吸気ポート２２に流入した気化燃料は吸気とともに燃焼室１９に吸入される。
【００６０】
なお、パージバルブ６５は、所定の燃焼回数に対応する期間が経過した後、閉弁する。すなわち、所定回数（例えば８回）の燃焼が終了した後は、メインインジェクタ３７からの噴射により燃焼室１９への燃料供給が行われる。パージバルブ６５の閉弁後は、燃焼室１９が理論空燃比になるように、Ｓ１０５において算出された減量係数に基づく減量を行わず、通常量の燃料をメインインジェクタ３７から噴射する。なお、パージバルブ６５の開弁から閉弁までの燃焼回数は、気化燃料タンク４０の容量に基づいて決定される。すなわち、気化燃料タンク４０内の気化燃料が消費されるのに要する期間、パージバルブ６５を開弁する。
また、本実施形態では、パージバルブ６５はエンジン１０に毎に１個であるが、各気筒毎にパージバルブを設け、パージバルブの開閉期間を吸気弁と同期させることで自由度を上げ、各気筒の空燃比制御を向上することが出来る。
【００６１】
Ｓ１０７では、イグニッションがオフされたか否かを判断する。イグニッションがオフされていないと判断された場合（Ｓ１０７：ＮＯ）、Ｓ１０１へ戻る。イグニッションがオフされたと判断された場合（Ｓ１０７：ＹＥＳ）、Ｓ１０８へ移行する。
Ｓ１０８では、キャニスタバルブ９５を開弁し、気化燃料室４１の気化燃料をキャニスタ９４に吸着させる。
【００６２】
図３は、キャニスタ９４から吸気ポート２２への気化燃料の供給である通常のキャニスタパージに係る制御を説明するフローチャートである。この処理は、イグニッションがオンされているとき、所定の間隔で実行されるものである。
【００６３】
Ｓ１２１では、キャニスタパージ可能な条件か否かを判断する。本実施形態では、エンジン１０を冷却する冷却水の温度が所定の温度以上であり、かつ、所定のトルクが出ているときにキャニスタパージ可能であると判断する。キャニスタパージ可能な条件であると判断された場合（Ｓ１２１：ＹＥＳ）、Ｓ１２２へ移行し、パージバルブ６５およびキャニスタバルブ９５を開弁する。キャニスタパージ可能な条件ではないと判断された場合（Ｓ１２１：ＮＯ）、Ｓ１２３へ移行し、パージバルブ６５およびキャニスタバルブ９５を閉弁する。
【００６４】
図４は、気化燃料タンク４０において気化せずに残留している液体燃料の排出に係る制御を説明するフローチャートである。この処理は、運転が終了したとき、例えばイグニッションがオフになったときに行われることが望ましいが、運転中であっても、気化燃料タンク４０に残留している液体燃料を排出する必要が生じたときに実行される処理である。
【００６５】
Ｓ１４１では、気化燃料タンク４０の燃料を燃料タンク３０にリターンしてよい条件か否かを判断する。気化燃料タンク４０の燃料を燃料タンク３０にリターンしてよい条件とは、例えば燃料タンク３０の圧力が気化燃料タンク４０の圧力よりも低い場合である。気化燃料タンク４０の燃料を燃料タンク３０にリターンしてよい条件ではないと判断された場合（Ｓ１４１：ＮＯ）、Ｓ１４２以降の処理を行わない。気化燃料タンク４０の燃料を燃料タンク３０にリターンしてよい条件であると判断された場合（Ｓ１４１：ＹＥＳ）、Ｓ１４２へ移行する。
【００６６】
Ｓ１４２では、リリーフバルブ８５を開弁すると共に計時を開始する。
Ｓ１４３では、リリーフバルブ８５を開弁してから所定時間経過後に、リリーフバルブ８５を閉弁する。
【００６７】
以上詳述したように、本実施形態では、サブインジェクタ３８から気化燃料タンク４０の気化燃料室４１に液体燃料を噴射することによって気化燃料を生成する。生成された気化燃料は、気化燃料通路部材６０に形成された気化燃料通路６１を経由してエンジン１０の燃焼室１９に供給される。気化燃料の燃焼室１９への供給は、パージバルブ６５によって制御される。これにより、例えばエンジン始動時に気化燃料を精度よく供給できるので、エミッションを低減することができる。
【００６８】
また、サブインジェクタ３８から気化燃料室４１に液体燃料を噴射すると、液体燃料中の分子量の小さいＨＣから気化し、気化燃料タンク４０内の気体分子数が増加する。これにより、気化燃料室４１の圧力が高まる。ここで、パージバルブ６５を開弁することにより、気化燃料室４１と吸気ポート２２との圧力差によって、気化燃料室４１の気化燃料は吸気通路に流入する。したがって、気化燃料を吸気ポート２２に供給するための気体圧送ポンプが不要となる。なお、サブインジェクタ３８に液体燃料を圧送するポンプを別途設けたとしても、気化燃料を圧送するポンプと比較して、仕事量を低減することができる。
【００６９】
特に本実施形態では、ポンプ部３２は、低圧ポンプ３３および高圧ポンプ３４から構成され、メインインジェクタ３７には高圧ポンプ３４から高圧燃料が供給され、サブインジェクタ３８には低圧ポンプ３３と高圧ポンプ３４との間から分岐した分岐通路７６を経由して低圧燃料が供給される。これにより、サブインジェクタ３８または気化燃料室４１に体積の大きい気体燃料を圧送するポンプを別途設ける必要がないので、簡素な構成とすることができる。
【００７０】
さらにサブインジェクタ３８噴射による気化燃料の生産時、気化燃料タンク４０は、気化燃料の蒸気圧により大気圧以上に保たれるので、空気、特に酸素、の混入を防止することができる。これにより、気化燃料の酸化劣化によるデポジットの発生を防止することができる。また、気化燃料タンク４０内は、ほぼ気化燃料によって満たされるので、燃焼室１９に供給する気化燃料の濃度の管理が容易となる。
【００７１】
ＥＣＵ１００は、気化燃料室４１の温度を温度センサ１０１から取得する。また、ＥＣＵ１００は、気化燃料室４１の圧力を圧力センサ１０２から取得する。これにより、気化燃料室４１の気化燃料の濃度を推定することができる。また、気化分留時にＨＣの炭素数ごとの分離精度が向上する。これにより、燃焼室１９に気化燃料を精度よく供給することができる。
【００７２】
気化燃料タンク４０は、シリンダブロック１１に接触して設けられ、燃焼室１９における燃料の燃焼に伴って発生する燃焼熱により加熱されたシリンダブロック１１を介して加熱される。これにより、シリンダブロック１１の熱を利用して効率よく気化燃料タンク４０を加熱することができる。気化燃料タンク４０を加熱することにより、気化燃料室４１における気化燃料の生成を促進することができる。また、サブインジェクタ３８は、シリンダブロック１１との接触壁４３と対向する側壁４４に設けられ、接触壁４３に向かって液体燃料を噴射するように構成されている。接触壁４３は、シリンダブロック１１により加熱されているので、サブインジェクタ３８から噴射された液体燃料を効率よく気化させることができる。また、エンジン１０の熱を利用して気化燃料タンク４０を加熱するので、エンジン１０の冷却を促進することができる。
【００７３】
本実施形態では、気化燃料室４１の燃料を燃料タンク３０に戻すリターン通路８１を有するリターン通路部材８０が設けられている。また、リターン通路８１には、気化燃料タンク４０と燃料タンク３０との連通および遮断を切り替えるリリーフバルブ８５が設けられている。本実施形態では、ＥＣＵ１００によって、リリーフバルブ８５の開閉が制御される。これにより、気化燃料タンク４０内にて気化せずに残留した液体燃料を適切に排出することができる。
【００７４】
また、リターン通路側連通部４７は、気化燃料タンク４０の重力方向下側に設けられている。これにより、気化しなかった液体燃料を効率よく燃料タンク３０に戻すことができる。さらにまた、気化燃料通路側連通部４６は、気化燃料タンク４０の重力方向上側に設けられる。これにより、比重の軽い気化燃料を効率よく気化燃料通路に供給することができる。
【００７５】
気化燃料を吸着するキャニスタ９４は、燃料タンク３０と気化燃料タンク４０とを連通する蒸発燃料通路９１に設けられている。また、キャニスタ９４と気化燃料タンク４０との間には、キャニスタバルブ９５が設けられている。これにより、気化燃料をキャニスタ９４に吸着し、必要に応じて気化燃料を気化燃料室４１に供給することにより、サブインジェクタ３８で気化燃料を生産する前に気化燃料室４１の気化燃料の濃度を予め高めることができ、飽和濃度にしやすくなる。
【００７６】
次に、本実施形態のＥＣＵ１００における制御処理による効果は、以下の通りである。
アイドルストップを含め、エンジン１０が停止したと判断された場合（Ｓ１０１：ＹＥＳ）、サブインジェクタ３８から気化燃料室４１に液体燃料を噴射する（Ｓ１０２）。アイドルストップ時においては、シリンダブロック１１は温度が高い状態であるので、この熱を利用して気化燃料室４１を加熱することにより、サブインジェクタ３８から噴射された液体燃料の気化が促進され、気化燃料室４１に高濃度の気化燃料を貯留することができる。
【００７７】
また、エンジン１０が始動されたと判断された場合（Ｓ１０４：ＹＥＳ）、パージバルブ６５を所定期間開弁し、所定期間経過後に閉弁する（Ｓ１０６）。これにより、エンジン１０の始動時に気化燃料室４１から燃焼室１９に気化燃料が供給されるので、エミッションの発生を低減することができる。特に、本実施形態の車両はアイドルストップ機能を備えているので、エンジン１０の停止と再始動とが繰り返される。アイドルストップによってエンジン１０が停止している時間は、例えば信号待ち等の短い時間であるため、シリンダブロック１１は高温を維持している。そこで、シリンダブロック１１の熱によって気化燃料タンク４０を加熱してサブインジェクタ３８から噴射される液体燃料を効率よく気化し、この気化燃料をエンジン１０の再始動時における初期の燃焼に供することにより、アイドルストップによりエンジン１０の停止と再始動とが繰り返されることに伴うエミッションの発生を低減することができる。
【００７８】
また、気化燃料室４１の気化燃料濃度を算出し（Ｓ１０３）、算出された気化燃料タンク４０内の気化燃料濃度に基づき、気化燃料室４１から燃焼室１９に供給される気化燃料供給量を推定する。そして、推定された気化燃料供給量に基づいてメインインジェクタ３７から燃焼室１９に噴射する燃料を減量する減量係数を算出する（Ｓ１０５）。メインインジェクタ３７からは、減量係数に基づいて減量された分の燃料を燃焼室１９に噴射する（Ｓ１０６）。これにより、燃焼室１９内の空燃比を適切に制御することができる。
【００７９】
なお、本実施形態では、ＥＣＵ１００が「第１の噴射制御手段」、「第２の噴射制御手段」、「パージバルブ制御手段」、「温度情報取得手段」、「圧力情報取得手段」、「リリーフバルブ制御手段」、「濃度算出手段」、および、「減量係数算出手段」を構成する。また、図２中のＳ１０６が「第１の噴射制御手段」の機能としての処理に相当し、Ｓ１０２が「第２の噴射制御手段」の機能としての処理に相当し、Ｓ１０６が「パージバルブ制御手段」の機能としての処理に相当し、Ｓ１０３が「濃度算出手段」の機能としての処理に相当し、Ｓ１０５が「減量係数算出手段」の機能としての処理に相当する。また、図４中のＳ１４２及びＳ１４３が「リリーフバルブ制御手段」の機能としての処理に相当する。
【００８０】
（第２実施形態）
以下、本発明の第２実施形態による燃料供給装置を図５に基づいて説明する。なお、以下、複数の実施形態において、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。
図５に示すように、本実施形態の燃料供給装置２では、吸気ポート２２において、気化燃料室４１から気化燃料通路６１を経由して気化燃料が供給される気化燃料導入部２２５の上流側に吸気制御用バルブ２２６が設けられている。この吸気制御用バルブ２２６を閉弁することにより、吸気制御用バルブ２２６よりも下流側の空間を閉空間とすることができる。ピストン１３が下降して燃焼室１９の圧力が低下した状態で吸気弁２１が開弁すると、吸気制御用バルブ２２６の下流側に形成された閉空間は、気化燃料室４１と比較してより低圧になる。これにより、上記第１実施形態と同様の効果を奏するほか、相対的に高圧である気化燃料室４１の気化燃料が吸気ポート２２に流入しやすくなる。
【００８１】
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態による燃料供給装置を図６に基づいて説明する。
図６に示すように、本実施形態の燃料供給装置３では、キャニスタ９４とキャニスタバルブ９５との間に加圧ポンプ３９６が設けられている。これにより、上記第１実施形態と同様の効果を奏するほか、気化燃料室４１の圧力が不足している場合にキャニスタ９４に吸着された気化燃料を加圧ポンプ３９６によって加圧して気化燃料室４１に供給することにより、気化燃料室４１の圧力をさらに高めることができる。
【００８２】
（第４実施形態）
本発明の第４実施形態による燃料供給装置を図７に基づいて説明する。
図７に示すように、本実施形態の燃料供給装置４では、気化燃料タンク４０に隔壁４４５が設けられている。隔壁４４５は、耐燃料性および伸縮性のある材料、例えばゴム、等によって形成される。気化燃料タンク４０の内壁と隔壁４４５との間には、加圧燃料室としての高圧燃料室４４６が形成される。高圧燃料室４４６は、気化燃料室４４１がシリンダブロック１１により加熱されるのを妨げないように、できるだけ接触壁４３と重ならないように形成されることが望ましい。
【００８３】
また、高圧ポンプ３４の下流側と高圧燃料室４４６とを連通する加圧燃料通路としての高圧燃料通路４４８を有する加圧燃料通路部材としての高圧燃料通路部材４４７が設けられている。これにより、高圧ポンプ３４によって加圧された高圧燃料が気化燃料タンク４０に設けられた高圧燃料室４４６に供給される。高圧燃料通路４４８には、高圧ポンプ３４の下流側と高圧燃料室４４６との連通および遮断を切り替える切替弁４４９が設けられる。
【００８４】
気化燃料タンク４０の圧力が不足しているとき、切替弁４４９を開弁すると、高圧ポンプ３４によって加圧された高圧燃料が高圧燃料室４４６に供給される。高圧燃料室４４６を形成する隔壁４４５は伸縮性を有しているので、高圧燃料室４４６に高圧燃料が供給されると、高圧燃料室４４６は拡張し、気化燃料タンク４０において高圧燃料室４４６が占める体積が増加する。したがって、気化燃料タンク４０内において、高圧燃料室４４６ではない気化燃料が貯留される気化燃料室４４１の体積が低減する。これにより、上記第１実施形態と同様の効果を奏する他、気化燃料室４４１の圧力をさらに高めることができる。
【００８５】
（第５実施形態）
本発明の第５実施形態による燃料供給装置を図８に基づいて説明する。
図８に示すように、本実施形態の燃料供給装置５では、シリンダブロック１１の外側に熱交換部材５５０が設けられている。シリンダブロック１１と熱交換部材５５０との間には、シリンダブロック１１と熱交換する循環液が循環する熱交換室５５１が形成されている。熱交換室５５１を循環する循環液は、所謂エンジン冷却水である。
【００８６】
本実施形態の気化燃料タンク５４０は、接触壁５４３にて熱交換部材５５０と接触して設けられている。これにより、気化燃料タンク５４０は、燃焼室１９における燃料の燃焼によりシリンダブロック１１を介して暖められた熱交換部材５５０によって加熱される。気化燃料タンク５４０とシリンダブロック１１との間に複数の層をなすように形成される。気化燃料タンク５４０とシリンダブロック１１との間に形成される熱交換室５５１の数は、気化燃料タンク５４０の温度が所望の温度となるように適宜設定可能である。本実施形態では、気化燃料タンク５４０とシリンダブロック１１との間には、２層の熱交換室５５１が形成される。
【００８７】
サブインジェクタ３８は、熱交換部材５５０と接触する接触壁５４３と対向する側壁５４４に設けられる。サブインジェクタ３８は、接触壁５４３に向かって液体燃料を噴射する。サブインジェクタ３８から噴射された液体燃料は、熱交換部材５５０により暖められた気化燃料室５４１内にて気化することにより、気化燃料となる。
【００８８】
また、サブインジェクタ３８の燃料入口３８１に燃料を供給する燃料供給配管である分岐通路部材７５の外側には、予熱部材５６０が設けられている。分岐通路部材７５と予熱部材５６０との間には、予熱通路５６１が形成されている。予熱通路５６１は、水温制御バルブ５５５を介して熱交換室５５１と連通している。水温制御バルブ５５５は、熱交換室５５１からの循環液の流出を許容または遮断する。水温制御バルブ５５５が開弁すると、シリンダブロック１１にて暖められた熱交換室５５１の循環液が予熱通路５６１に流入し、サブインジェクタ３８に供給される液体燃料を予熱する。
また、予熱部材５６０で覆われている分岐通路部材７５のサブインジェクタ３８と反対側の端部には、逆止弁５７８が設けられており、予熱された液体燃料が燃料通路７１側に逆流するのを防いでいる。
【００８９】
気化燃料通路部材６０と気化燃料タンク５４０との連通部である気化燃料通路側連通部５４６は、気化燃料タンク５４０における重力方向最上部に設けられる。また、気化燃料通路側連通部５４６の近傍には、サブインジェクタ３８から噴射された液体燃料が気化燃料通路６１に直接流入するのを防ぐ保護壁５４８が設けられている。保護壁５４８は、サブインジェクタ３８からの噴射形状に概ね沿うように、接触壁５４３の上部からサブインジェクタ３８の噴孔方向に傾斜して設けられている。接触壁５４３と対向する側壁５４４と保護壁５４８とは接触しておらず、側壁５４４と保護壁５４８との間には隙間５４９が形成されている。気化燃料は、この隙間５４９を経由して気化燃料通路側連通部５４６側へ流入する。
【００９０】
気化燃料タンク５４０において、リターン通路部材５８０と気化燃料タンク５４０との連通部であるリターン通路側連通部５４７は、気化燃料タンク５４０における重力方向最下部に設けられる。リターン通路部材５８０に形成されるリターン通路５８１には、リリーフバルブ５８５が設けられる。リリーフバルブ５８５は、気化燃料室５４１の圧力が所定の圧力、例えば１．５気圧、を超えたとき開弁し、気化燃料室５４１と燃料タンク３０とを連通する。リリーフバルブ５８５の弁体には、一体となって駆動することによりリリーフバルブ５８５の作動を検知する検知スイッチ５０２が設けられている。本実施形態では、リリーフバルブ５８５が開弁したとき検知スイッチ５０２が開となるように構成されている。ＥＣＵ１００は、圧力検知スイッチ５０２の開閉情報を取得し、気化燃料室５４１の圧力が所定の圧力以上か否かを取得している。ＥＣＵ１００は、検知スイッチ５０２が開となったことを検出することにより、気化燃料室５４１が所定の圧力に達したことを検出し、サブインジェクタ３８からの液体燃料の噴射を停止するように制御している。すなわち、本実施形態では、圧力検知スイッチ５０２の開閉情報が「圧力情報」に対応している。
【００９１】
気化燃料タンク５４０に隣接する熱交換室５５１の内部であって気化燃料タンク５４０側の内壁５５２には、温度センサ５０１が設けられる。ＥＣＵ１００は、温度センサ５０１から取得された温度をもって気化燃料室５４１の温度とみなす。
また、予熱部材５６０には、予熱通路５６１の温度を検出する予熱温度センサ５１１が設けられている。なお、予熱温度センサ５１１から取得された温度を気化燃料室５４１の温度とみなしてもよい。
【００９２】
ＥＣＵ１００では、温度センサ５０１および予熱温度センサ５１１から取得された温度情報に基づき、水温制御バルブ５５５の開閉を制御している。具体的には、水温制御バルブ５５５は、気化燃料室５４１の温度が３６℃以上８０℃未満となるように制御される。なお、下限値である３６℃は１気圧におけるペンタン（Ｃ5Ｈ12）の沸点であり、上限値である８０℃は１気圧におけるベンゼン（Ｃ6Ｈ6）の沸点である。気化燃料室５４１の温度を３６℃以上にすることにより、液体燃料中のペンタンより沸点の低い低級ＨＣを効率よく気化させることができる。また、気化燃料室５４１の温度を８０℃未満にすることにより、沸点がベンゼンより高い高級ＨＣの気化を抑制することができ、低級ＨＣのみを選択的に気化させることができる。
【００９３】
以上詳述したように、本実施形態では、上記第１実施形態と同様の効果の他、以下の効果を奏する。
本実施形態では、シリンダブロック１１の外周に設けられ、シリンダブロック１１と熱交換する循環液が循環する熱交換室５５１を形成する熱交換部材５５０が設けられている。気化燃料タンク５４０は、熱交換部材５５０と接触して設けられる。また、サブインジェクタ３８は、接触壁５４３と対向する位置に設けられている。これにより、熱交換室５５１の循環液の熱を利用して効率よく気化燃料タンク５４０を加熱し、効率よく気化燃料を生成することができる。また、熱交換室５５１は、気化燃料タンク５４０とシリンダブロック１１との間に二重に形成されている。これにより、気化燃料室５４１の温度が上昇しすぎるのを防いでいる。
【００９４】
また、予熱部材５６１と分岐通路部材７５との間には、水温制御バルブ５５５を経由して熱交換室５５１と連通する予熱通路５６１が形成されている。これにより、予め加熱された液体燃料をサブインジェクタ３８に供給可能であるので、気化燃料を効率よく生成することができる。また、水温制御バルブ５５５を制御することにより、気化燃料室５４１の温度およびサブインジェクタ３８に供給される液体燃料の温度を所望の温度に調整することができる。
【００９５】
特に本実施形態では、気化燃料室５４１の温度が３６℃以上８０℃未満となるように水温制御バルブ５５５を制御している。これにより、低級ＨＣのみを選択的に気化させてエンジン１０の燃焼室１９に供給することにより、エミッションを低減することができる。このような制御を行うことにより、特に沸点３６℃のペンタンが気化することによって気体分子数が増加することにより、気化燃料室５４１の圧力をより高めることができる。
【００９６】
さらにまた、気化燃料タンク５４０には、サブインジェクタ３８から噴射された液体燃料が気化燃料通路６１に直接流入するのを防ぐ保護壁５４８が形成されている。これにより、気化していない液体燃料が気化燃料とともに気化燃料通路６１に流入するのを防ぐことができる。
【００９７】
さらに、本実施形態では、圧力センサに替えて、リリーフバルブ５８５の作動を検知する圧力検知スイッチ５０２が設けられている。ＥＣＵ１００は、圧力検知スイッチ５０２の開閉を検出することによって、気化燃料室５４１の圧力が所定値以上であるか否かを検出している。これにより、圧力センサを省略することができるので、部品点数を低減することができる。
なお、本実施形態では、ＥＣＵ１００が「第１の噴射制御手段」、「第２の噴射制御手段」、「パージバルブ制御手段」、「温度取得手段」、「圧力取得手段」、「温度制御手段」、「リリーフバルブ制御手段」を構成している。
【００９８】
（第６実施形態）
本発明の第６実施形態による燃料供給装置を図９に基づいて説明する。なお、第６実施形態は、第５実施形態の変形例である。
図９に示すように、本実施形態の燃料供給装置６では、燃料タンク３０において蒸発により生成された気化燃料を気化燃料タンク６４０の気化燃料室６４１に供給する蒸発燃料通路６９１を有する蒸発通路部材６９０が設けられる。蒸発燃料通路６９１には、気化燃料タンク６４０から燃料タンク３０へ気化燃料が逆流することを防止するチェック弁６９５が設けられている。
また、圧力検知スイッチ５０２に替えて、気化燃料室６４１の圧力を検出するための第１実施形態等と同様の圧力センサ１０２が設けられている。
【００９９】
気化燃料タンク６４０の外側には、保温部材６６５が設けられている。気化燃料タンク６４０の外壁と保温部材６６５との間には、保温通路６６６が形成される。保温通路６６６は、水温制御バルブ６５５を経由して熱交換室５５１と連通している。
予熱部材６６０と分岐通路部材７５との間に形成される予熱通路６６１は、連通部６６２にて保温通路６６６と連通している。これにより、水温制御バルブ６５５が開弁すると、予熱通路６６１は、保温通路６６６を経由して熱交換室５５１と連通する。
【０１００】
本実施形態では、加熱部材としてのヒータ７０１〜７０４が設けられている。
下部ヒータ７０１は、リターン通路側連通部６４７が形成される気化燃料タンク６４０の壁面に設けられる。すなわち、下部ヒータ７０１は、気化燃料タンク６４０の下部に設けられる。下部ヒータ７０１は、気化燃料タンク６４０の温度低下に伴って液化しリターン通路側連通部６４７近傍に滞留した燃料を加熱して気化させる。
側部ヒータ７０２は、サブインジェクタ３８と対向する接触壁５４３に設けられている。側部ヒータ７０２は、サブインジェクタ３８から噴射された液体燃料の気化を促進する。また、側部ヒータ７０２は、ヒダ状に形成されている。
【０１０１】
上部ヒータ７０３は、気化燃料通路側連通部６４６が形成される気化燃料タンク６４０の壁面に設けられる。すなわち、上部ヒータ７０３は、気化燃料タンク６４０の上部に設けられる。上部ヒータ７０３は、気化燃料通路側連通部６４６近傍において、気化燃料を湿り蒸気から過熱蒸気とする。
予熱ヒータ７０４は、予熱部材６６０に設けられ、サブインジェクタ３８に供給される液体燃料を加熱する。予熱ヒータ７０４は、予熱通路６６１内の循環液を介してサブインジェクタ３８に供給される液体燃料を予熱する。
【０１０２】
ヒータ７０１〜７０４の作動は、ＥＣＵ１００によって制御される。ＥＣＵ１００は、温度センサ５０１、５１１から取得された温度情報、および、圧力センサ１０２から取得された圧力情報に基づき、気化燃料室６４１の温度が圧力センサ１０２により取得された気化燃料室６４１の圧力におけるペンタンの沸点以上ベンゼンの沸点以下となるように、ヒータ７０１〜７０４および水温制御バルブ６５５を制御する。
【０１０３】
ところで、エンジン１０が停止してから時間が経過すると、エンジン１０の温度低下に伴って、気化燃料室６４１の温度も低下する。気化燃料室６４１の温度が３６℃以下に低下すると、ペンタンよりも沸点の高い炭素数５以上のＨＣが液化する。これにより、気化燃料室６４１の圧力が低下する。ここで、リターンバルブ６８５が開弁する圧力を、ＥＣＵ１００の制御によって液体燃料の蒸気圧線図に沿って、エンジン１０の温度低下とともに気化燃料室６４１の圧力を低下させ、炭素数４以下のＨＣを生産し続けることにより、気化燃料室６４１内部に次回冷間始動に用いる気化燃料を凝縮させることが出来る。凝結により気化燃料室６４１の圧力が大気圧以下となった場合、燃料タンク３０内の蒸発した気化燃料を含む気体を、蒸発燃料通路６９１およびチェック弁６９５を経由して気化燃料室６４１に供給することが好ましい。
【０１０４】
また、ヒータ７０１〜７０４は、エンジン１０の運転状態によらず作動可能に構成されている。すなわち、ヒータ７０１〜７０４は、エンジン１０の停止時においても作動可能である。そこで、エンジン１０の温度が低下している状態からエンジン１０を始動する冷間始動時において、ＥＣＵ１００の制御によりエンジン１０の始動前において、気化燃料室６４１の温度が、圧力センサ１０２により取得された気化燃料室６４１の圧力におけるペンタンの沸点以上ベンゼンの沸点以下となるように、ヒータ７０１〜７０４を作動する。
【０１０５】
さらに、冷間始動時において、下部ヒータ７０１により、下部ヒータ７０１が設けられる気化燃料タンク６４０の壁面の温度が圧力センサ１０２により取得された気化燃料室６４１の圧力におけるベンゼンの沸点以上、或いは８０℃以上にスーパーヒートし、予め分留され凝結した低分子ＨＣを過熱蒸気とし、気化燃料室６４１の圧力を急激に高めるようにしてもよい。
【０１０６】
冷間始動時において、例えばＡＣＣオン、車両の運転席のドアの開閉、または運転者の着席等が検出された場合、ヒータ７０１〜７０４を作動させることができる。なお、ヒータ７０１〜７０４の作動を開始するタイミングは、エンジン１０が始動する前であって、気化燃料室６４１の温度を所望の温度にするのに要する時間が確保されるように設定することが望ましい。
【０１０７】
以上詳述したように、本実施形態では、上記第５実施形態と同様の効果の他、以下の効果を奏する。
気化燃料タンク６４０の外側には、保温部材６６５が設けられている。保温部材６６５と気化燃料タンク６４０との間には、循環液が循環する保温通路６６６が形成される。これにより、気化燃料タンク６４０が加温された状態を維持することができるので、気化燃料室６４１における液体燃料の気化を促進するとともに、一旦気化した燃料の液化を抑制することができる。
【０１０８】
気化燃料タンク６４０は、下部ヒータ７０１、側部ヒータ７０２、および上部ヒータ７０３を有している。これにより、気化燃料室６４１における液体燃料の気化を促進することができる。下部ヒータ７０１を作動させ、リターン通路側連通部６４７近傍に滞留した液体燃料を気化させることにより、気化燃料室６４１の圧力を高めることができる。また、上部ヒータ７０３を作動させ、気化燃料を湿り蒸気から過熱蒸気とすることにより、気化燃料通路６１に供給される気化燃料の結露を防ぎ、圧力をさらに高めることができる。側部ヒータ７０２を作動させることにより、サブインジェクタ３８から噴射された液体燃料を効率よく気化させることができる。特に、本実施形態の側部ヒータ７０２は、ヒダ状に形成されているので、熱交換効率が向上し、気化燃料の生成を促進することができ、装置の小型化に寄与する。なお、本実施形態では、側部ヒータ７０２がヒダ状に形成されていたが、気化燃料タンク６４０の接触壁６４３等の壁面をヒダ状に形成したり、循環液が循環する水路を折り畳むことによってヒダ状に形成したりしても熱交換効率を向上させることができ、装置の小型化に寄与する。
また、予熱ヒータ７０４を設けることにより、サブインジェクタ３８に予め加熱された液体燃料が供給されるので、気化燃料の生成を促進することができる。
【０１０９】
ヒータ７０１〜７０４は、エンジン１０の運転状態によらず作動可能である。ＥＣＵ１００は、ヒータ７０１〜７０４の作動を制御している。特に、エンジン１０の冷間始動時であって、エンジン１０の運転前にヒータ７０１〜７０４を作動させる。エンジン１０の運転前にヒータ７０１〜７０４を作動させることにより、最初の燃焼時から気化燃料を適切に供給することができる。
【０１１０】
また、ＥＣＵ１００は、気化燃料室６４１の温度が圧力センサ１０２により取得された気化燃料室６４１の圧力におけるペンタンの沸点以上ベンゼンの沸点未満となるようにヒータ７０１〜７０４および水温制御バルブ６５５を制御する。これにより炭素数の少ない低級ＨＣのみを選択的に気化させてエンジン１０の燃焼室１９に供給することにより、エミッションを低減することができる。特に、冷間始動時において、このような制御を行いペンタンの気化を促進することにより、気化燃料タンク６４０中の気体分子数を増加させて気化燃料室６４１の圧力を上昇させることができる。
【０１１１】
さらに、冷間始動時において、下部ヒータ７０１により、下部ヒータ７０１が設けられる気化燃料タンク６４０の壁面の温度が圧力センサ１０２により取得された気化燃料室６４１の圧力におけるベンゼンの沸点以上、或いは８０℃以上にスーパーヒートし、予め分留され結露した低分子ＨＣを過熱蒸気とし、気化燃料室６４１の圧力を高めるようにしてもよい。
なお、本実施形態では、ＥＣＵ１００が「第１の噴射制御手段」、「第２の噴射制御手段」、「パージバルブ制御手段」、「温度取得手段」、「圧力取得手段」、「過熱手段」、「冷間始動時加熱手段」、「温度制御手段」、「リリーフバルブ制御手段」を構成している。
【０１１２】
（他の実施形態）
上記実施形態の燃料供給装置は、筒内直噴式のガソリンエンジンに適用されていたが吸気管路噴射式のガソリンエンジンに適用してもよい。
また、上記実施形態では、気化燃料タンクは、シリンダブロックに隣接して設けられていた。他の実施形態では、シリンダブロックに隣接する箇所以外に気化燃料タンクを設けてもよい。例えば、シリンダヘッド、ＥＧＲ配管、ＥＧＲクーラー、排気管などに隣接するように気化燃料タンクを設けることにより、これらの熱を利用して気化燃料タンクを加熱するように構成してもよい。また、特に気化燃料タンクがヒータを有している場合、気化燃料タンクの設置箇所は、限定されない。
また、上記複数の実施形態における構成要素は、組み合わせて用いることももちろん可能である。
以上、本発明は、上記実施形態になんら限定されるものではなく、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可能である。
【符号の説明】
【０１１３】
１…燃料供給装置、１０…エンジン（内燃機関）、１１…シリンダブロック（エンジンブロック）、１２…シリンダヘッド（エンジンブロック）、１３…ピストン、１４…点火プラグ、１９…燃焼室、２１…吸気弁、２２…吸気通路、２６…排気弁、２７…排気通路、３０…燃料タンク、３２…ポンプ部、３３…低圧ポンプ、３４…高圧ポンプ、３７…メインインジェクタ（第１の噴射弁）、３８…サブインジェクタ（第２の噴射弁）、４０…気化燃料タンク、４１…気化燃料室、４３…接触壁（接触位置）、４４…側壁、４６…気化燃料通路側連通部、４７…リターン通路側連通部、６０…気化燃料通路部材、６１…気化燃料通路、６５…パージバルブ、７０…燃料通路部材（燃料供給配管）、７１…燃料通路、７５…分岐通路部材、７６…分岐通路（燃料供給配管）、８０…リターン通路部材、８１…リターン通路、８５…リリーフバルブ、９０…蒸発燃料通路部材、９１…蒸発燃料通路、９４…キャニスタ、９５…キャニスタバルブ、１００…ＥＣＵ（制御部）、１０１…温度センサ、１０２…圧力センサ
【図１】
2011163316.tif 000003
【図２】
2011163316.tif 000004
【図３】
2011163316.tif 000005
【図４】
2011163316.tif 000006
【図５】
2011163316.tif 000007
【図６】
2011163316.tif 000008
【図７】
2011163316.tif 000009
【図８】
2011163316.tif 000010
【図９】
2011163316.tif 000011