(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
加圧された気体燃料を弁の開閉によりエンジンへ供給する燃料噴射手段と、
前記燃料噴射手段に圧送される前記気体燃料の圧力を検出する圧力検出手段と、
前記気体燃料の前記エンジンへの供給を一定の条件下で停止させるフューエルカット手段と、
前記圧力検出手段により検出された圧力が所定の基準値以上であるときに、前記フューエルカット手段によるフューエルカットを禁止するフューエルカット禁止手段と、
を備えた気体燃料供給装置。
【請求項２】
前記フューエルカット禁止手段は、エンジンの回転数が所定の回転数より小さく、かつ、エンジンの回転数の変化量が所定の変化量以上であるときには、前記フューエルカット手段によるフューエルカットを禁止させること、
を特徴とする請求項１に記載の気体燃料供給装置。
【請求項３】
前記燃料噴射手段は、閉弁時において気体燃料の圧力が弁に対し噴射口を塞ぐ方向に作用する構造であることを特徴とする請求項１又は２に記載の気体燃料供給装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、気体燃料を内燃機関に供給する気体燃料供給装置に関し、特に、自動車などの車両に用いられる内燃機関の気体燃料供給に好適な気体燃料供給装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、気体燃料供給装置に関するものとして、特開平９−２４２６１５号公報に記載されるように、閉弁時に弁の上流側の燃料ガス圧力を下流側の燃料ガス圧力に対して大きくする圧力調整手段を設けた気体燃料用燃料噴射弁が知られている。この燃料噴射弁は、圧力調整手段により、閉弁時の弁のバウンド影響を低減し、開弁時間の制御性を高めようとするものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述した気体燃料供給技術では、弁の上流側の燃料ガス圧力が通常以上の圧力になった場合には、弁の開閉が困難となるという問題点がある。すなわち、弁を押し付ける上流側の燃料ガス圧力が弁を吸引する電磁力より大きくなると、弁を開くことが困難となる。特に、フューエルカット時には、燃料ガスが消費されないため、燃料ガスの圧力が高圧状態となりやすく、弁の開閉が困難となりやすい。
【０００４】
そこで本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであって、弁の開閉を円滑に行える気体燃料供給装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明に係る気体燃料供給装置は、加圧された気体燃料を弁の開閉によりエンジンへ供給する燃料噴射手段と、燃料噴射手段に圧送される気体燃料の圧力を検出する圧力検出手段と、気体燃料のエンジンへの供給を一定の条件下で停止させるフューエルカット手段と、圧力検出手段により検出された圧力が所定の基準値以上であるときにフューエルカット手段によるフューエルカットを禁止するフューエルカット禁止手段とを備えて構成されている。
【０００６】
この発明によれば、燃料噴射手段に圧送される気体燃料の圧力が所定の基準値以上であるときにはフューエルカットが禁止されるため、フューエルカットの実行に起因して気体燃料の圧力が上昇することが防止される。従って、気体燃料の圧力の上昇により燃料噴射手段の弁の開閉が困難となるという不具合を回避することが可能となる。
また本発明に係る気体燃料供給装置において、フューエルカット禁止手段は、エンジンの回転数が所定の回転数より小さく、かつ、エンジンの回転数の変化量が所定の変化量以上であるときには、フューエルカット手段によるフューエルカットを禁止させることが好ましい。
また本発明に係る気体燃料供給装置において、前記燃料噴射手段は、閉弁時において気体燃料の圧力が弁に対し噴射口を塞ぐ方向に作用する構造であることが好ましい。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【０００８】
図１に本実施形態に係る気体燃料供給装置の概略構成図を示す。
【０００９】
図１に示すように、気体燃料供給装置１０は、気体燃料により走行する車両の内燃機関に適用したものであり、燃料タンク１１に収容された気体燃料をエンジン１２に供給する装置である。燃料タンク１１は、耐圧性の容器により構成され、高圧状態で気体燃料を収容している。燃料タンク１１には、気体燃料を圧送するための配管１３が接続され、その配管１３には第一遮断弁１４、高圧センサ１５、第二遮断弁１６、第一レギュレータ１７、第三遮断弁１８が順次配設されている。
【００１０】
第一遮断弁１４、第二遮断弁１６及び第三遮断弁１８は、電磁弁であり、ＥＣＵ２０からの制御信号を受けて開閉する。ＥＣＵ２０は、気体燃料供給装置１０の装置全体の制御を行うものであり、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを含むコンピュータを主体として構成されている。ＲＯＭには、気体燃料供給制御ルーチンを含む各種制御ルーチンが記憶されている。
【００１１】
高圧センサ１５は、車両の運転席に設置される圧力計に表示される圧力を検出するものである。第一レギュレータ１７は、高圧レギュレータであり、燃料タンク１１に収容される気体燃料の圧力（例えば、２００ｋｇ／ｃｍ３）を低圧（例えば、４ｋｇ／ｃｍ３）に調圧する調圧手段である。
【００１２】
第三遮断弁１８の下流側には、デリバリーパイプ２１が接続されている。デリバリーパイプ２１は、圧送された気体燃料を各インジェクタ２２に分配するものである。デリバリーパイプ２１内には、圧力センサ２３が設けられている。圧力センサ２３は、インジェクタ２２に送られる気体燃料の圧力を検出する圧力検出手段である。圧力センサ２３から出力される検出信号は、ＥＣＵ２０に入力される。
【００１３】
インジェクタ２２は、加圧された気体燃料をバルブ３１の開閉によりエンジン１２へ供給する燃料噴射手段であり、エンジン１２の備えるシリンダごとに設置されている。
【００１４】
一方、配管１３の燃料タンク１１と第一遮断弁１４との間には逆止弁２４が接続されている。また、逆止弁２４の上流側には、充填弁２５、充填口２６が順次配設されている。これらの逆止弁２４、充填弁２５及び充填口２６を設けることにより、車両の外部から気体燃料を燃料タンク１１に補充することが可能となる。
【００１５】
図２に本実施形態に係る気体燃料供給装置１０のインジェクタ２２の概略図を示す。
【００１６】
図２に示すように、インジェクタ２２には、中空の本体３２内にコイル３３が設けられている。コイル３３は、ＥＣＵ２０の制御信号を受けて電磁力を発生させるものであり、中央開口部の開口方向を本体３２の軸方向に向けて配置されている。本体３２の先端部３４には、噴出口３５が開設されいている。本体３２内の噴出口３５とコイル３３との間には、バルブ３１が配設されている。バルブ３１は、噴出口３５を開閉する弁体であり、スプリング３６により噴出口３５を閉じるように付勢されている。
【００１７】
このインジェクタ２２は、気体燃料Ｇの供給停止時には、コイル３３の通電が行われず、スプリング３６の付勢によりバルブ３１が先端部３４の内面に押し付けられ、噴出口３５が閉じられる。一方、気体燃料Ｇの供給時には、コイル３３が通電され、コイル３３の端部周辺に磁界が形成され、その磁界によりバルブ３１に電磁力が作用する。このため、バルブ３１がコイル３３側へ移動し、噴出口３５が開かれる。このとき、気体燃料Ｇは、インジェクタ２２の基端側（図２では右側）から圧送され、コイル３３の中央開口部を抜け、バルブ３１と先端部３４の内面との隙間を通り、噴出口３５から噴射される。
【００１８】
このような構造を有するインジェクタ２２では、閉弁時に気体燃料Ｇの圧力が高いと、開弁が困難となるおそれがある。すなわち、噴射口３５を塞ぐバルブ３１に気体燃料Ｇの圧力が作用し、バルブ３１が先端部３４に押し付けられる。その押圧力がコイル３３の電磁力より大きくなると、バルブ３１の開弁が困難となる。従って、バルブ３１の開閉を円滑に行うためには、バルブ３１の上流側の気体燃料Ｇの圧力が高圧状態とならないように調整する必要がある。
【００１９】
次に、気体燃料供給装置に動作について説明する。
【００２０】
図３に気体燃料供給装置１０の動作についてのフローチャートを示す。まず、図３のステップＳ１０（以下、単に「Ｓ１０」と示す。他のステップについても同様とする。）にて、アイドルスイッチがオン状態か否かが判定される。アイドルスイッチがオン状態であると判定されたときには、Ｓ１２に移行し、フューエルカットを現在実行中であるか否かが判定される。一方、アイドルスイッチがオン状態でないと判定されたときには、Ｓ２０に移行し、フューエルカットが禁止され、フューエルカットのフラグ（ｅｘｆｃ）のデータとして「０」が格納される。
【００２１】
Ｓ１２にて、フューエルカット実行中であるか否かは、例えば、ＥＣＵ２０のフューエルカットのフラグに格納されるデータが「１」か「０」を検出することにより行われる。
【００２２】
このＳ１２において、フューエルカット実行中であると判定されたときには、Ｓ１４に移行し、エンジン１２の回転数（ｅｎｅ）が予め設定される第一の回転数基準値（ＥＦＣＲＴＮＮＥ）より小さいか否かが判定される。一方、Ｓ１２にて、フューエルカット実行中でないと判定されたときには、Ｓ２２に移行する。
【００２３】
Ｓ１４にて、エンジン１２の回転数が第一の基準値より小さいと判定されたときには、Ｓ１６に移行し、エンジン１２の回転数の変化量（ｅｄｌｎｅ）が予め設定される変化量基準値（ＥＦＣＲ）以上であるか否かが判定される。一方、Ｓ１４にて、エンジン１２の回転数が第一の基準値より小さくないと判定されたときには、Ｓ１８に移行する。
【００２４】
Ｓ１６にて、エンジン１２の回転数の変化量が変化量基準値以上であると判定されたときには、Ｓ２０に移行し、フューエルカットが禁止される。一方、Ｓ１６にて、エンジン１２の回転数の変化量が変化量基準値以上でないと判定されたときには、Ｓ１８に移行する。
【００２５】
Ｓ１８では、インジェクタ２２におけるバルブ３１上流側の気体燃料の圧力（ｅｐｃｎｇ２）が予め設定される第一の圧力基準値（ＥＰＣＮＧ２ＦＣＲ）以上であるか否かが判定される。ここで、インジェクタ２２におけるバルブ３１上流側の気体燃料の圧力（ｅｐｃｎｇ２）は、圧力センサ２３が出力する検出信号に基づいて決定される。
【００２６】
このＳ１８にて、バルブ３１上流側の気体燃料の圧力が第一の圧力基準値以上であると判定されたときには、Ｓ２０に移行し、フューエルカットが禁止される。一方、Ｓ１８にて、バルブ３１上流側の気体燃料の圧力が第一の圧力基準値以上でないと判定されたときには、制御処理を終了する。この場合、バルブ３１上流側の気体燃料の圧力が高圧状態となっていないため、バルブ３１の開弁が困難となる心配がなく、継続してフューエルカットが実行される。
【００２７】
ところで、Ｓ２２では、エンジン１２の回転数（ｅｎｅ）が予め設定される第二の回転数基準値（ＮＣＵＴ）以上であるか否かが判定される。エンジン１２の回転数が第二の回転数基準値以上でないと判定されたときには、フューエルカットを実行すべき条件を満たさないとして、制御処理を終了する。
【００２８】
一方、エンジン１２の回転数が第二の回転数基準値以上であると判定されたときには、Ｓ２６に移行し、スロットルスイッチの動作が異常でない（ｅｘｇｔａｆｃ＝ＯＦＦ）かスロットルスイッチの動作が異常である（ｅｘｇｔａｆｃ＝ＯＮ）かが判定される。Ｓ２６にて、スロットルスイッチの動作が異常であると判定されたときには、制御処理を終了する。一方、スロットルスイッチの動作が異常でないと判定されたときには、Ｓ３０に移行する。
【００２９】
Ｓ３０では、インジェクタ２２におけるバルブ３１上流側の気体燃料の圧力（ｅｐｃｎｇ２）が予め設定される第二の圧力基準値（ＥＰＣＮＧ２ＦＣ）より小さいか否かが判定される。このＳ３０にて、バルブ３１上流側の気体燃料の圧力が第二の圧力基準値より小さいと判定されたときには、Ｓ３２に移行し、フューエルカットが実行される。その際、フューエルカットのフラグ（ｅｘｆｃ）のデータとして「１」が格納される。
【００３０】
一方、Ｓ３０にて、バルブ３１上流側の気体燃料の圧力が第二の圧力基準値より小さくないと判定されたときには、制御処理を終了する。この場合、バルブ３１上流側の気体燃料の圧力が高圧状態となっているため、バルブ３１の開弁が困難となるおそれがあり、フューエルカットが禁止される。
【００３１】
以上のように、本実施形態に係る気体燃料供給装置１０によれば、図４に示すように、フューエルカット実行中でない場合には、インジェクタ２２におけるバルブ３１上流側の気体燃料の圧力（ｅｐｃｎｇ２）が第二の圧力基準値（ＥＰＣＮＧ２ＦＣ）より小さい場合のみフューエルカットが実行され、気体燃料の圧力が第二の圧力基準値以上である場合にはフューエルカットが禁止される。一方、フューエルカット実行中である場合には、気体燃料の圧力が第一の圧力基準値（ＥＰＣＮＧ２ＦＣＲ）以上となるとフューエルカットが禁止される。このため、気体燃料の圧力がフューエルカットの実行により上昇することを防止できる。従って、気体燃料の圧力の上昇により燃料噴射手段の弁を開けないという不具合を防止することが可能となる。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、燃料噴射手段に送られる気体燃料の圧力が所定の基準値以上であるときにはフューエルカットが禁止されるため、フューエルカットの実行に起因して気体燃料の圧力が上昇することを防止できる。従って、気体燃料の圧力の上昇により燃料噴射手段の弁を開けないという不具合が回避できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態に係る気体燃料供給装置の説明図である。
【図２】実施形態に係る気体燃料供給装置のインジェクタの説明図である。
【図３】実施形態に係る気体燃料供給装置の動作を示すフローチャートである。
【図４】実施形態に係る気体燃料供給装置における気体燃料圧力とフューエルカット状態の説明図である。
【符号の説明】
１０…気体燃料供給装置、１２…エンジン、２２…インジェクタ（燃料噴射手段）、２３…圧力センサ（圧力検出手段）、Ｇ…気体燃料。
【図１】
0003945066.tif 000002
【図２】
0003945066.tif 000003
【図３】
0003945066.tif 000004
【図４】
0003945066.tif 000005