(57)【要約】【課題】  気相が混入しない液体燃料をエンジンに供給して高温再始動性を良好にするとともにそれに続く運転を安定よく行なわせる。【解決手段】  副燃料噴射弁１５の上流側と下流側に逆止弁３１とリリーフ弁３２を設置した副燃料配管系Ｂを本来の主燃料配管系Ａに燃料噴射弁７をバイパスさせて設け、エンジン停止後の高温で主燃料配管系Ａの液体燃料に気相が発生したとき、逆止弁３１とリリーフ弁３２の間に封入され高温高圧で気相が発生していない状態の液体燃料を副燃料噴射弁１５から噴射してエンジン１１を始動させ、その一方で燃料ポンプ２が主燃料配管Ａの気相混じりの液体燃料を燃料タンク１の気相がない液体燃料と入れ替えて燃料噴射弁７からの噴射に戻す。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料ポンプとエンジン停止時に閉弁し運転時に開弁する遮断弁とを有し燃料タンクの液体燃料を燃料噴射弁に送る供給配管、および圧力調整器を有し前記燃料噴射弁で噴射されなかった余剰燃料を前記燃料タンクに戻す戻し配管からなる主燃料配管系と、
副燃料噴射弁とその前後に配置されて液体燃料を高圧状態で封入する閉塞手段とを有し、前記燃料噴射弁をバイパスして前記供給配管から分岐し前記戻し配管に合流した副燃料配管系と、
を具え、前記主燃料配管系の液体燃料に気相が発生しているとき、前記副燃料配管系に封入されている燃料を前記副燃料噴射弁から噴射させるものとされている、
ことを特徴とするエンジンの液体燃料供給装置。
【請求項２】
請求項１に記載した液体燃料供給装置における副燃料配管系が、前記主燃料配管系の液体燃料に気相が発生しているときに使用するものとされている代りに、前記主燃料配管系の液体燃料の状態に関係なく始動およびその後の一定時間の燃料供給を行なうように封入されている液体燃料を前記副燃料噴射弁から噴射するものとされている、
ことを特徴とするエンジンの液体燃料供給装置。
【請求項３】
エンジンが自動車エンジンであって前記遮断弁および圧力調整器がエンジンルーム内に設置され、前記副燃料配管系が前記供給配管の前記遮断下流側から分岐し前記戻し配管の前記圧力調整器上流側に合流している請求項１または２に記載したエンジンの液体燃料供給装置。
【請求項４】
前記主燃料配管系内の液体燃料の状態判別手段、およびその判別結果に基いて始動時の燃料供給をいずれで行なうかを選択する配管系選択手段を具え、前記状態判別手段が前記液体燃料に気相が発生していると判断したとき前記配管系選択手段が前記副燃料配管系に封入されている液体燃料を噴射させるように決定するものとされている請求項１または３に記載したエンジンの液体燃料供給装置。
【請求項５】
前記主燃料配管系内の液体燃料の状態を雰囲気温度によって推定する状態推定手段、およびその推定結果に基いて始動燃料の供給をいずれで行なうかを選択する配管系選択手段を具え、前記状態推定手段が前記液体燃料に気相が発生していると推定したとき前記配管系選択手段が前記副燃料配管系に封入されている液体燃料を噴射させるように決定するものとされている請求項１または３に記載したエンジンの液体燃料供給装置。
【請求項６】
前記主燃料配管系内の液体燃料の状態判別手段を具え、その判別結果に基いてエンジン運転状態に応じた駆動信号を補正し、この補正した駆動信号によって前記燃料噴射弁を開閉動作させるものとされている請求項１，２，３または４に記載したエンジンの液体燃料供給装置。
【請求項７】
前記副燃料配管系内に封入されている液体燃料の状態判定手段を具え、その判定結果に基いてエンジン運転状態に応じた駆動信号を補正し、この補正した駆動信号によって前記副燃料噴射弁を開閉動作させるものとされている請求項１，２，３，４，５または６に記載したエンジンの液体燃料供給装置。
【請求項８】
液体燃料の組成算出手段を具え、その算出結果に基いてエンジン運転状態に応じた駆動信号に補正を加え、この補正を加えた駆動信号によって前記燃料噴射弁および副燃料噴射弁を開閉動作するものとされている請求項１，２，３，４，５，６または７に記載したエンジンの液体燃料供給装置。
【請求項９】
前記閉塞手段は前記副燃料噴射弁の上流側に設置されているものが前記供給配管からの液体燃料の流れのみを許す逆止弁であり、下流側に設置されているものが設定圧力以上の液体燃料を前記戻し配管へ放出するリリーフ弁である請求項１，２または３に記載したエンジンの液体燃料供給装置。
【請求項１０】
前記閉塞手段は前記副燃料噴射弁の上流側に設置されているものが前記供給配管からの液体燃料の流れのみを許す逆止弁であり、下流側に設置されているものが電磁弁であって、前記電磁弁は前記主燃料配管系が液体燃料を噴射しているときの任意時期に開弁するがそれ以外は閉弁しており、そして開弁位置に置かれていても設定圧力以上の液体燃料を前記戻し配管へ放出するため開弁させられるように制御されるものとされている請求項１，２または３に記載したエンジンの液体燃料供給装置。
【請求項１１】
前記閉塞手段は前記副燃料噴射弁の上流側に設置されているものが前記供給配管からの液体燃料の流れのみを許す逆止弁であり、下流側に設置されているものが並列配置された電磁弁およびリリーフ弁であって、前記電磁弁は前記主燃料配管系が液体燃料を噴射しているときの任意時期に開弁するがそれ以外は閉弁しているように制御されるものとされ、前記リリーフ弁は設定圧力以上の液体燃料を前記戻し配管へ放出するものとされている請求項１，２または３に記載したエンジンの液体燃料供給装置。
【請求項１２】
前記閉塞手段は前記副燃料噴射弁の上流側に設置されているものが電磁弁であり、下流側に設置されているものがリリーフ弁であって、前記電磁弁は前記主燃料配管系が液体燃料を噴射しているときの任意の期間に開弁するがそれ以外は閉弁しているように制御されるものとされ、前記リリーフ弁は設定圧力以上の液体燃料を前記戻し配管へ放出するものとされている請求項１，２または３に記載したエンジンの液体燃料供給装置。
【請求項１３】
前記閉塞手段は前記副燃料噴射弁の上流側および下流側に設置されているものがともに電磁弁であって、前記上流側の電磁弁は前記主燃料配管系が液体燃料を噴射しているときの任意時期に開弁するがそれ以後は閉弁しているように制御されるものとされ、前記下流側の電磁弁は前記上流側の電磁弁の開弁と同時またはそれよりも少し前に開弁し閉弁よりも先に閉弁してそれ以後は閉弁しているように制御されるものとされている請求項１，２または３に記載したエンジンの液体燃料供給装置。
【請求項１４】
前記閉塞手段は前記副燃料噴射弁の上流側に設置されているものが電磁弁であり、下流側に設置されているものが並列配置された電磁弁およびリリーフ弁であって、前記二つの電磁弁は前記主燃料配管系が液体燃料を噴射しているときの任意時期に開弁するがそれ以外は閉弁しているように制御されるものとされ、前記リリーフ弁は設定圧力以上の液体燃料を前記戻し配管へ放出するものとされている請求項１，２または３に記載したエンジンの液体燃料供給装置。
【請求項１５】
前記上流側に設置されている電磁弁は、前記副燃料配管系が液体燃料を噴射している間に前記下流側の閉塞手段との間の封入区間の液体燃料の圧力が低下したとき開弁し、前記燃料ポンプから送られてくる液体燃料を前記封入区間に導入補給するように制御されるものとされている請求項１２，１３または１４に記載したエンジンの液体燃料供給装置。
【請求項１６】
前記閉塞手段を構成する電磁弁は、閉弁時の弁体に上流側および下流側の閉塞手段の間の封入区間の液体燃料圧力が閉弁力として作用する構造である請求項１０，１１，１２，１３また１４に記載したエンジンの液体燃料供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液体燃料を燃料噴射弁より吸気管に噴射してエンジンに供給する装置、殊にＬＰＧのように気化しやすい燃料の使用に好適な液体燃料供給装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液体燃料を吸気管に燃料噴射弁により計量噴射してエンジンに供給するシステムは周知であり、ガソリンおよびＬＰＧのいずれにおいても燃料タンクの液体燃料を燃料ポンプで加圧して燃料噴射弁に送る供給配管と、燃料噴射弁で噴射されなかった余剰燃料を供給側に戻す戻し配管とを具えている。
【０００３】
図７は前記システムの一例を概略的に示した配置図であって、燃料タンク８１の液体燃料を燃料ポンプ８２で加圧して供給配管８３により燃料ギャラリ８４に送って燃料噴射弁８５に分配し噴射させるとともに、噴射されなかった余剰燃料は戻し配管８６により燃料タンク８１に戻すようになっており、燃料噴射圧力は圧力調整器８７により所定圧力に調整される。
【０００４】
このようなシステムによって液体燃料が供給されるエンジン９１が自動車の原動機であると、エンジン停止後にエンジンルーム９２内が高温となったとき、燃料ギャラリ８４や燃料噴射弁８５などに残留している液体燃料が加熱されて殊にＬＰＧのように気化しやすい燃料にあっては容易に気相を発生し、このような状態でエンジン９１を始動させようとすると気相混じりの液体燃料が噴射されて希薄混合気による始動不良または始動不可能を招く。この事態を避けるため、始動に先立って燃料ポンプ８２を運転し燃料タンク８１の液体燃料に入れ替えるようにすることが考えられるが、始動までに長い時間を有するという問題がある。
【０００５】
そこで、ＬＰＧを使用するシステムについて、供給配管８３および戻し配管８６のそれぞれにエンジン９１の停止時に閉弁し運転時に開弁する遮断弁８８，８９を設置することが普通に行なわれている（特許文献１，２，３参照）。この遮断弁８８，８９はエンジン停止中にエンジンルーム９２内の熱影響を受ける燃料ギャラリ８４を含めた領域内にＬＰＧを封入するものであって、封入ＬＰＧは温度の上昇に応じて圧力が上昇することによって気相を発生することなく液体の状態を維持でき、従って高温再始動が確実なものとなる。しかし、エンジン９１の運転開始と同時に遮断弁８８，８９が開弁して前記領域の圧力が圧力調整器８７の設定圧力まで急速に低下すること、および燃料ギャラリ８４や燃料噴射弁８５自体が高温となっていること、によって容易に気相を発生し、始動後のエンジン運転を不安定としたりエンジンストールを招く、という不都合を生じやすい。
【０００６】
一方、ＬＰＧを使用するシステムについて、図７に示す戻し配管８６の遮断弁８９を符号８９Ａで示すように供給配管８３の燃料ギャラリ８４入口近くに移動させてエンジン停止中のＬＰＧ封入領域を供給配管８３に形成したものがある（特許文献４参照）。このものは、エンジン停止時に遮断弁８８，８９Ａの間にＬＰＧを高圧の液体状態を維持して封入しておき、エンジン始動時に先ず燃料ポンプ８２を運転し上流側遮断弁８８までの区間を封入領域と同等の圧力としてから上流側遮断弁８８を開弁し、それより少し遅れて下流側遮断弁８９Ａを開弁して液体のＬＰＧを燃料ギャラリ８４に導入するものである。しかし、下流側遮断弁８９Ａが開弁するまではＬＰＧが燃料タンク８１に戻らないため、燃料ギャラリ８４や燃料噴射弁８５が高温であると封入領域が開放されて通常の燃料噴射圧力となったとき気相を発生し、始動後のエンジン運転を不安定としたりエンジンストールを招く、という前記同様の不都合を生じる。加えて、吐出側を閉止した状態では燃料ポンプ８２が過負荷運転されるので耐久性を早期劣化させる原因となる。
【０００７】
尚、エンジン停止中に二つの遮断弁８６，８９の間の領域に封入されているＬＰＧの温度・圧力によってはエンジン始動を別途準備した気体ＬＰＧを噴射させることで行なわせ、その間に燃料ポンプ８２を運転して封入ＬＰＧを燃料タンク８１の液体燃料に入れ替えてから燃料噴射弁８５による本来の噴射を行なうことにより、始動性とその後の運転安定性とを図ったものがある（特許文献３参照）。しかし、このものは気体ＬＰＧを貯蔵する容器が別途に必要であるとともに、液体ＬＰＧの噴射および気体ＬＰＧの噴射のための互いに全く異なる制御系が必要であってシステム全体が複雑なものとなる。
【特許文献１】実願昭６０−２１９９７号（実開昭６１−１３８８６０号）のマイクロフィルム
【特許文献２】実願昭６０−１７７４１７号（実開昭６２−８７１６２号）のマイクロフィルム
【特許文献３】特開昭６３−１８１７２号公報
【特許文献４】特開２００３−８３１７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は液体燃料を燃料噴射弁より吸気管に噴射してエンジンに供給するシステムについて前述の問題、不都合を解消することを課題としてなされたものであって、高温再始動性とそれに続くエンジン運転安定性とを燃料およびエンジンのあらゆる条件に容易に対処して両立させることができ、殊に気化しやすい性質の液体燃料に好適なものとすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は前述の問題、不都合を解消するための手段として、燃料ポンプとエンジン停止時に閉弁し運転時に開弁する遮断弁とを有し燃料タンクの液体燃料を燃料噴射弁に送る供給配管、および圧力調整器を有し燃料噴射弁で噴射されなかった余剰燃料を燃料タンクに戻す戻し配管からなる主燃料配管系と；副燃料噴射弁とその前後に配置されて液体燃料を高圧状態で封入する閉塞手段とを有し、燃料噴射弁をバイパスして供給配管から分岐し戻し管路に合流した副燃料配管系と；を具え、主燃料配管系の液体燃料に気相が発生しているとき、副燃料配管系に封入されている液体燃料を副燃料噴射弁から噴射させるものとした。
【００１０】
通常の状態、即ちエンジン周辺が液体燃料に気相を発生させない温度域のときは、エンジンの運転状態に応じた駆動信号またはこれをそのときの液体燃料の状態や燃料組成に応じて補正した駆動信号によって燃料噴射弁を開閉動作させ、主燃料配管系を流れる液体燃料を噴射してエンジンに供給する。その間に、燃料ポンプで加圧された液体燃料の一部が副燃料配管系に導入され、閉塞手段の間の領域に封入される。
【００１１】
エンジンが停止してその周辺温度、殊にエンジンが自動車エンジンの場合はエンジンルーム内の温度が上昇したとき、この温度に基き、または主燃料配管系内の液体燃料の状態に基いて主燃料配管系に気相が発生しているか否かを推定または判別し、気相が発生していなければ燃料噴射弁から液体燃料を噴射して始動させ、気相が発生していれば閉塞手段の間の領域に封入されている液体燃料を副燃料噴射弁から噴射して始動させる。副燃料配管系に封入された液体燃料は高圧・高温で気相を発生しないので、必要に応じてその圧力・温度に応じて補正し、或いは更に燃料組成に応じて補正した駆動信号によって副燃料噴射弁を開閉動作させることにより、高温再始動を確実に行なわせることができる。
【００１２】
エンジンを始動させるとき燃料ポンプが運転を開始するので、副燃料配管系の液体燃料が噴射されている間に主燃料配管系の液体燃料は燃料タンクから送られてくる液体燃料に入れ替わり、燃料噴射弁による本来の燃料供給に戻ったとき気相を噴射してエンジン運転を不安定としたりエンジンストールを招く、という心配がなくなる。
【００１３】
もっとも、始動時における主燃料配管系の液体燃料の状態に関係なく、常に副燃料配管系を使用して始動およびその後の一定時間の燃料供給を行なわせるように設定することができる。この場合は、主燃料配管系内の液体燃料の状態を判別する手段、および判別結果に基いて始動時の燃料供給を主燃料配管系と副燃料配管系のいずれで行なうかを選択する手段が不要であって、制御系がきわめて簡単なものとなる。
【００１４】
以上により、良好な高温再始動性が得られるとともにそれに続くエンジン運転を安定よく行なわせることを、燃料およびエンジンのあらゆる条件に対処して容易に実現させ、殊にＬＰＧのように気化しやすい性質の液体燃料に好適な手段を提供する、という目的が達成される。
【００１５】
ここで、副燃料配管系に設置される閉塞手段は逆止弁、リリーフ弁、電磁弁から選ばれたものであって、殊に副燃料噴射弁上流側の閉塞手段は供給配管からの液体燃料の導入のみを許すために逆止弁または電磁弁とし、下流側の閉塞手段は封入した液体燃料を戻し配管に放出して圧力異常上昇を防止するためにリリーフ弁または電磁弁或いはこれらの併用とすることが、本発明の目的を達成させるうえで好適である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によると、液体燃料を封入してこれを噴射させエンジンに供給する副燃料配管系を本来の燃料系である主燃料配管系に併設し、始動時にこれらを選択的に使用するものとしたので、燃料やエンジンのあらゆる条件に容易に対処して高温再始動においても気相のない液体燃料を噴射して確実に始動させ、且つその後のエンジン運転を安定よく行なわせることができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に図面を参照して本発明の実施の形態を説明すると、それぞれ異なる実施の形態を示す図１〜図６において、燃料タンク１の液体燃料は燃料ポンプ２で加圧されて供給配管３により燃料ギャラリ６に送られ、これより吸気マニホルドの各枝管に設置した燃料噴射弁７に分配され、エンジン１１の運転状態に応じた要求流量が噴射される。また、燃料噴射弁７で噴射されなかった余剰燃料は戻し配管８を通って燃料タンク１に戻される。
【００１８】
供給配管３の燃料タンク１に近い個所および燃料ギャラリ６に近い個所には電磁弁からなる遮断弁４，５が設置されており、これらと燃料ポンプ２とは点火スイッチをオンにしたとき開弁するとともに運転を開始し、オフとしたとき開弁するとともに運転を停止するように電子式制御装置１０によって制御される。尚、この電子式制御装置１０はエンジン冷却水の温度センサ、クランク角センサ、吸入空気の流量センサ、絞り弁の開度センサ、排気の酸素センサなどが検知したエンジン１１の運転状態に応じた開閉動作信号を燃料噴射弁７に送り、更に点火時期を制御することを主な目的として準備されたものである。
【００１９】
戻し配管８には燃料噴射弁７の燃料噴射圧力を所定圧力に調整する圧力調整器９が設置されている。この圧力調整器９は図１を参照して、ダイヤフラム９ａにより区画された圧力制御室９ｂと背圧室９ｃとを有しており、圧力制御室９ｂにはダイヤフラム９ａに連動して出口９ｄを開閉する弁体９ｅが配備され、背圧室９ｃは調圧ばね９ｆを配備しているとともに戻し配管８の出口９ｄ下流側と背圧通路９ｇによって接続している。図２〜図６の圧力調整器９もこれと同じ構成のものが用いられており、背圧室９ｃに導入される燃料タンク１の圧力と調圧ばね９ｆのばね荷重とによって燃料噴射圧力が所定圧力に調整される。
【００２０】
各実施の形態において、エンジン１１は自動車エンジンであり、供給配管３の下流側の遮断弁５および戻し配管８の圧力調整器９はエンジンルーム１２の内部に設置されている。
【００２１】
前記の燃料ポンプ２、遮断弁４，５を有する供給配管３、燃料噴射弁７に液体燃料を分配する燃料ギャラリ６、圧力調整器９を有する戻し配管８は主燃料配管系Ａを構成するものであるが、燃料噴射弁７を吸気管路の絞り弁上流に設置した一点噴射方式であって燃料ギャラリをもたない場合もある。
【００２２】
供給配管３の下流側遮断弁５よりも下流側領域から分岐し、燃料ギャラリ６をバイパスして戻し管路８の圧力調整器９よりも上流側領域に合流した燃料配管１４が設けられており、この燃料配管１４には吸気管路の絞り弁上流に設置した一個の副燃料噴射弁１５およびその前後に配備した符号３１，３２，３３，３４，３５，３６，３７で示される閉塞手段が設けられており、この副燃料噴射弁１５、閉塞手段を有する燃料配管１４は副燃料配管系Ｂを構成する。副燃料噴射弁１５は一個とすることなく吸気マニホルドの枝管毎に設置することもできる。
【００２３】
尚、この副燃料配管系Ｂにおける燃料配管１４は供給配管３の燃料ポンプ２から下流遮断弁５に至る区間の適所から分岐させること、或いは戻し配管８の圧力調整器９から燃料タンク１に戻る区間の適所に合流させることができる。しかし、図示実施の形態のようにエンジンルーム１２に完全内装させると、燃料配管１４の全長を短かくできることに加えて、閉塞手段の間に封入した液体燃料に外部の大気温度の影響を与えることなくエンジンルーム１２内部の熱のみを作用させて気相を発生させることなく封入し、副燃料噴射弁１５を用いた高温再始動を確実なものとする、という本発明の目的を容易に達成させることができる。
【００２４】
一方、各実施の形態において、戻し配管８の燃料ギャラリ６と圧力調整器９との間の領域であって燃料ギャラリ６の近くには主燃料配管系Ａの燃料噴射弁７から噴射させる液体燃料の状態を検知する温度センサ２２、圧力センサ２３が設置されており、これらが出力する電気信号は電子式制御装置１０に入力される。これらのセンサ２２，２３および電子制御装置１０に設けた状態判別回路は、液体燃料が気相を発生しているか否かを判別する状態判別手段２１を構成する。そして、エンジン１１の始動時に気相を発生していると判断したときは、電子制御装置１０に設けた配管系選択手段が副燃料配管系Ｂの液体燃料を供給するものと決定し、副燃料噴射弁１５を開閉動作させる。或いは、気相を発生していないと判断したときは、主燃料配管系Ａの液体燃料を供給するものとし、燃料噴射弁７を開閉動作させる。
【００２５】
前記の状態判別手段２１は配管系選択のデータを提供するほかに、主燃料配管系Ａの液体燃料を燃料噴射弁７より噴射させているときの液体燃料の状態、殊に圧力をリアルタイムに検知してエンジン運転状態に応じた駆動信号を補正させ、燃料噴射弁７の開閉動作をより適確なものとしてエンジン要求燃料流量を正確に噴射させる機能を有している。
【００２６】
また、図１の実施の形態における副燃料配管系Ｂの燃料配管１５は二つの閉塞手段の間に封入した液体燃料の状態を検知する温度センサ２５、圧力センサ２６が設置されており、これらが出力する電気信号は電子式制御装置１０に入力される。これらのセンサ２５，２６および電子式制御装置１０に設けた状態判定回路は副燃料配管系Ｂに封入されている液体燃料の状態判定手段２４を構成するものであって、始動時、殊に高温再始動およびそれに続く短かい時間のエンジン運転期間におけるエンジン運転状態に応じた駆動信号を主に圧力センサ２６の検出値を用いて補正し、副燃料噴射弁１５の開閉動作をより適確なものとする。尚、副燃料噴射弁１５の駆動信号を補正する状態判定手段２４は図２〜図６の実施の形態における副燃料配管系Ｂにも具えさせることができるが、必ずしも具えさせることを要しない。
【００２７】
更に、各実施の形態において、燃料タンク１に温度センサ２８、圧力センサ２９が付設されており、貯留されている液体燃料の温度、圧力が電子式制御装置１０に入力される。電子式制御装置１０には燃料組成に応じた蒸気圧線図が予め記憶させており、入力した温度、圧力と蒸気圧線図とによって燃料組成が判明する。即ち、これらのセンサ２８，２９および蒸気圧線図は使用する液体燃料の組成算出手段２７を構成するものであって、殊に組成が不明・不定のＬＰＧを使用する場合に有用である。この組成算出手段２７によって得られた燃料組成を基に、エンジン運転状態に応じた駆動信号に補正を加えることにより、燃料噴射弁７および副燃料噴射弁１５に更に適確な開閉動作を行なわせることができる。
【００２８】
本発明においては、エンジン始動時に主燃料配管系Ａの液体燃料の状態に関係なく副燃料配管系Ｂに封入されている液体燃料を副燃料噴射弁１４より噴射させることにより、始動およびそれに続く短かい一定時間の燃料供給を行なわせることがある。この場合は前述の状態判別手段２１、配管選択手段が不要である。
【００２９】
また、本発明によると、前述の状態判別手段２１によることなく配管系選択手段と協力して始動時に使用する配管系を選択することができる。即ち、温度センサ２２、圧力センサ２３に代えてエンジンルーム１２内の好ましくは燃料ギャラリ６の近傍に雰囲気温度を検知する温度センサを設置し、必要があれば組成算出手段２７によって得られた燃料組成を参照して検出した雰囲気温度を基に電子制御装置１０で主燃料配管系Ａ内の液体燃料の状態を推定し、気相を発生していると推定したときは副燃料配管系Ｂを使用するようにするものである。気相を発生していないと推定したときは主燃料配管系Ａを使用するが、このときの燃料噴射弁７の駆動信号は雰囲気温度またはこれに加えて燃料組成によって推定される燃料圧力に応じて補正することができる。温度センサおよび電子式制御装置１０に設けた状態推定回路は主燃料配管系Ａの液体燃料の状態推定手段を構成する。
【００３０】
エンジン１１が始動すると燃料ポンプ２が燃料タンク１の液体燃料を供給配管３に送出するようになるので、副燃料配管系Ｂが燃料噴射を行なっている間に主燃料配管系Ａの液体燃料は燃料タンク１から送られてくる液体燃料に入れ替わり、副燃料噴射弁１５から燃料噴射弁７に切り替えたとき気相が存在しない液体燃料が噴射され、エンジン運転を安定よく継続させることができる。
【００３１】
次に、副燃料配管系Ｂについて図１〜図６の実施の形態毎に説明すると、図１は燃料配管１４の副燃料噴射弁１５上流側に設置した閉塞手段を逆止弁３１とし、下流側に設置した閉塞手段をリリーフ弁３２としたものである。逆止弁３１は供給配管３から流れてくる液体燃料は通過させるが反対方向への流れを遮断するように働くものであり、リリーフ弁３２は逆止弁３１との間の封入区間１４Ａに封入されている液体燃料の圧力が上昇したとき、設定圧力以上の液体燃料を戻し配管８に放出し安全を図るように働く。
【００３２】
エンジン１１の通常運転時に燃料ポンプ２から送られてくる液体燃料の一部が副燃料配管系Ｂに導入され、供給配管３側の圧力の方が封入区間１４Ａの圧力よりも高いときのみ逆止弁３１が開弁することによって、封入区間１４Ａには燃料ポンプ２の最大吐出圧に相当する圧力の液体燃料が封入されることとなる。エンジン１１が停止してエンジンルーム１２内の温度が上昇すると、主燃料配管系Ａにおいては遮断弁５と圧力調整器９との間の区間は圧力調整器９の設定圧力とされるため気相を発生しやすい環境となる。しかし、封入区間１４Ａの液体燃料はリリーフ弁３２の設定圧力以下で高圧となって気相を発生することなく液体の状態を維持して封入され、副燃料噴射弁１５から気相のない液体燃料が噴射されることとなる。副燃料噴射弁１５は始動から予め設定した一定時間が経過するまで燃料噴射を行なうものであり、その間に主燃料配管系はＡは燃料タンク１の気相がない液体燃料に入れ替わる。また、封入区間１４Ａの液体燃料が減少し圧力低下したときは逆止弁３１が開いて燃料タンク１からの液体燃料が導入される。
【００３３】
図２は副燃料噴射弁１５の上流側に設置した閉塞手段を図１と同様の逆止弁３１とし、下流側に設置した閉塞手段を電磁弁３３としたものである。電磁弁３３は電子式制御装置１０の開閉指令によって開閉、殊に主燃料配管系Ａを使用中の任意時期に開弁するものであり、例えばエンジン始動後に主燃料配管系Ａによる燃料供給が行なわれるようになってから一定時間開弁して副燃料配管系Ｂの液体燃料入れ替えを行ない、それ以外は閉弁しているように制御される。尚、本実施の形態では、圧力センサ２７が検知した封入区間１４Ｂの液体燃料圧力が設定圧力以上になったときも、電子式制御装置１０が液体燃料の一部を戻し配管８に放出するように閉弁位置に置かれている電磁弁３３を開弁させるものとして安全を図っている。これ以外の作用は図１に示したものと同じであって、副燃料噴射弁１５から気相のない液体燃料が噴射される。
【００３４】
図３は副燃料噴射弁１５の上流側に設置した閉塞手段を図１，図２と同様の逆止弁３１とし、下流側に設置した閉塞手段を並列配置してなる電磁弁３４およびリリーフ弁３５としたものである。電磁弁３４は電子式制御装置１０の開閉指令によって開閉、殊に主燃料配管系Ａを使用中の任意時期に開弁するものであり、例えばエンジン始動後に主燃料配管系Ａによる燃料供給が行なわれるようになってから一定時間開弁して副燃料配管系Ｂの液体燃料入れ替えを行ない、それ以外は閉弁しているように制御される。リリーフ弁３５は逆止弁３１と電磁弁３４、リリーフ弁３５との間の封入区間１４Ｃとに封入されている液体燃料の圧力が上昇したとき、設定圧力以上の液体燃料を戻し管路８に放出し安全を図るように働く。尚、本実施の形態では電磁弁３４に加えてリリーフ弁３５を使用しているため副燃料配管系Ｂの部品点数が多くなるが、電磁弁３４の制御システムが図２の電磁弁３３に比べて簡単になる、という利点がある。
【００３５】
図１，図２，図３の実施の形態において、副燃料配管系Ｂによる燃料供給量が多くなり封入区間１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃの燃料圧力が低下すると、逆止弁３１が開弁して燃料ポンプ２から送られてくる液体燃料を導入する。このことにより、燃料不足を生じる心配なく副燃料配管系Ｂを使用することができる。
【００３６】
図４は副燃料噴射弁１５の上流側に設置した閉塞手段を電磁弁３６とし、下流側に設置した閉塞手段をリリーフ弁３２としたものである。電磁弁３６は主燃料配管系Ａを使用中の任意期間、例えばエンジン始動後に主燃料配管系Ａによる燃料供給が行なわれるようになってから一定時間開弁して副燃料配管系Ｂのリリーフ弁３２上流領域に燃料ポンプ２から送られてくる液体燃料を導入させ、それ以外は閉弁しているように電子式制御装置１０によって開閉が制御される。リリーフ弁３２は電磁弁３６との間の封入区間に１４Ｄに封入されている液体燃料の圧力が上昇したとき、設定圧力以上の液体燃料を戻し配管８に放出し安全を図るように働く。
【００３７】
図５は副燃料噴射弁１５の上流側および下流側に設置した閉塞手段をともに電磁弁３６，３７としたものであって、上流側の電磁弁３６は電子式制御装置１０によって図４の電磁弁３６と同様に制御される。下流側の電磁弁３７は上流側の電磁弁３６が開弁するときに同時またはそれよりも少し前に開弁し、上流側の電磁弁３６が閉弁するよりも先に開弁して副燃料配管系Ｂの液体燃料入れ替えを行ない且つ二つの電磁弁３６，３７間の封入区間１４Ｅに液体燃料を確保させること以外は閉弁しているように電子式制御装置１０によって制御される。また、下流側の電磁弁３７は図２の電磁弁３３と同様に、封入区間１４Ｅの圧力が設定圧力以上となったとき液体燃料の一部を戻し管路８へ放出するように電子式制御装置１０によって制御される。更に、本実施の形態における二つの電磁弁３６，３７は通電時に開弁し非通電時に閉弁しているものであって、閉弁時に封入区間１４Ｅの液体燃料の圧力が弁座に着座している弁体に閉弁方向の力を加え、従って圧力が上昇したとき弁座への着座を強固なものとして封入区間１４Ｅに液体燃料を封入確保し、副燃料配管系Ｂからの燃料供給を適確に行なわせる構造のものが使用されている。
【００３８】
図６は副燃料噴射弁１５の上流側に設置した閉塞手段を図４，図５と同様の電磁弁３６とし、下流側に設置した閉塞手段を図３と同様の並列配置してなる電磁弁３４およびリリーフ弁３６としたものであって、これらの機能、作用は基本的に前述の拡実施の形態と同じである。即ち、二つの電磁弁３６，３４は主燃料配管系Ａが液体燃料を噴射しているときの任意時期に開弁するが、それ以外は閉弁しているように電子式制御装置１０によって制御される。また、リリーフ弁３５は電磁弁３６と電磁弁３４、リリーフ弁３５との間の封入区間１４Ｆに封入されている液体燃料の圧力が上昇したとき、設定圧力以上の液体燃料を戻し管路８へ放出する。二つの電磁弁３６，３４について、より詳しくは下流側の電磁弁３４は上流側の電磁弁３６が開弁するときに同時またはそれよりも少し前に開弁し、上流側の電磁弁３６が閉弁するよりも先に閉弁して副燃料配管系Ｂの液体燃料入れ替えと封入区間１４Ｆの液体燃料確保とを行ない、それ以外は閉弁しているように制御される。
【００３９】
図４，図５，図６の実施の形態において、上流側の電磁弁３６は封入区間１４Ｄ，１４Ｅ，１４Ｆの液体燃料が噴射されて減少し、燃料不足を生じるという事態を想定して、圧力センサ２７が検知した圧力が主燃料配管系Ａの圧力センサ２３が検知した圧力よりも低くなったとき、この電磁弁３６を開弁して燃料ポンプ２から送られてくる液体燃料を導入補給するように電子式制御装置１０によって制御されるようにしている。これにより、燃料供給を主燃料配管系Ａに切り替えるまでの間、副燃料配管系Ｂによる燃料供給をエンジン１１がどのような運転状態であっても適確に行なうことができる。
【００４０】
また、図２，図３の実施の形態における下流側の各電磁弁３３，３４、図４の実施の形態における上流側の電磁弁３６、図６の実施の形態における下流側および下流側の電磁弁３６，３４について、図５の実施の形態における電磁弁３６，３７と同様に、閉弁時に封入区間１４Ｂ，１４Ｃ，１４Ｄ，１４Ｆの液体燃料の圧力が上昇したとき、この圧力が弁体に閉弁力を増大するように作用する構造のものを使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の第一の実施の形態を示す配置図。
【図２】本発明の第二の実施の形態を示す配置図。
【図３】本発明の第三の実施の形態を示す配置図。
【図４】本発明の第四の実施の形態を示す配置図。
【図５】本発明の第五の実施の形態を示す配置図。
【図６】本発明の第六の実施の形態を示す配置図。
【図７】従来例を示す配置図。
【符号の説明】
【００４２】
１  燃料タンク、２  燃料ポンプ、３  供給管路、４，５  遮断弁、７  燃料噴射弁、８  戻し管路、９  圧力調整器、１０  電子式制御装置、１１  エンジン、１２  エンジンルーム、１４  燃料配管、１５  副燃料噴射弁、２１  状態判別手段、２４  状態判断手段、２７  組成算出手段、３１  逆止弁、３２，３５  リリーフ弁、３３，３４，３６，３７  電磁弁、Ａ  主燃料配管系、Ｂ  副燃料配管系
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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