(57)【要約】【課題】  ガスエンジンの燃料供給装置において、簡単な構成でインジェクタに供給される燃料の圧力変動を抑制する。【解決手段】  ガスエンジン２の燃料供給装置３であって、気体燃料を貯留する第１容器５と、第１容器に第１通路８を介して接続された第２容器６と、第１通路に設けられ、電動機によって駆動される圧縮機１０と、第２容器に第２通路９を介して接続され、ガスエンジンの燃焼室２Ａに向けて燃料を噴射するインジェクタ７とを有する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスエンジンの燃料供給装置であって、
気体燃料を貯留する第１容器と、
前記第１容器に第１通路を介して接続された第２容器と、
前記第１通路に設けられ、電動機によって駆動される圧縮機と、
前記第２容器に第２通路を介して接続され、前記ガスエンジンの燃焼室に向けて燃料を噴射するインジェクタとを有することを特徴とする燃料供給装置。
【請求項２】
前記第１通路における前記第１容器と前記圧縮機との間の部分に接続された第１端、及び前記第１通路における前記圧縮機と前記第２容器との間の部分に接続された第２端とを有するバイパス通路と、
前記第１通路を開閉する第１弁と、
前記バイパス通路を開閉する第２弁と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】
前記バイパス通路に設けられた熱交換器を有することを特徴とする請求項２に記載の燃料供給装置。
【請求項４】
前記第１容器の気体燃料の圧力である第１容器圧力を検出する第１圧力センサと、
前記第２容器の気体燃料の圧力である第２容器圧力を検出する第２圧力センサと、
制御装置とを有し、
前記制御装置は、前記第２容器の気体燃料の圧力を所定の第２容器目標圧力に維持するべく、前記第１容器圧力及び前記第２容器圧力に基づいて、前記圧縮機、前記第１弁、及び前記第２弁を駆動制御することを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の燃料供給装置。
【請求項５】
前記制御装置は、前記第２容器圧力が前記第２容器目標圧力より小さく、かつ前記第１容器圧力が所定の第１容器圧力判定値以下である場合に、前記第１弁を開くと共に前記第２弁を閉じ、かつ前記圧縮機を駆動す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】
前記制御装置は、前記第２容器圧力が前記第２容器目標圧力より小さく、かつ前記第１容器圧力が所定の第１容器圧力判定値より大きい場合に、前記第１弁を閉じると共に前記第２弁を開くことを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の燃料供給装置。
【請求項７】
前記第１通路における前記第１端が接続された部分と前記圧縮機との間に接続された気体燃料の補給口と、
前記第１通路における前記補給口と前記圧縮機との間の部分を開閉する第３弁と、
前記第１通路における前記第２端が接続された部分と前記第２容器との間の部分を開閉する第４弁とを有し、
前記第１弁が、前記第１通路における前記補給口と前記第１容器との間の部分に設けられていることを特徴とする請求項４〜請求項６のいずれか１つの項に記載の燃料供給装置。
【請求項８】
前記補給口に接続される燃料源の気体燃料の圧力である燃料源圧力を検出する第３圧力センサと、
前記補給口と前記燃料源との接続状態を検出する接続検出センサとを有し、
前記制御装置は、前記第１容器圧力、前記燃料源圧力、及び前記補給口と前記燃料源との接続状態に基づいて、前記第１弁、前記第２弁、前記第３弁、前記第４弁、及び前記圧縮機を制御することを特徴とする請求項７に記載の燃料供給装置。
【請求項９】
前記制御装置は、前記補給口と前記燃料源とが接続され、かつ前記燃料源圧力が前記第１容器の目標圧力である第１容器目標圧力以上である場合に、前記第１弁を開き、前記第２弁及び前記第３弁を閉じ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】
前記制御装置は、前記補給口と前記燃料源とが接続され、かつ前記燃料源圧力が前記第１容器の目標圧力である第１容器目標圧力以上である場合に、前記第１弁を閉じ、前記第２弁及び前記第３弁を開き、前記圧縮機を駆動することを特徴とする請求項８又は請求項９に記載の燃料供給装置。
【請求項１１】
前記第２容器の気体燃料の圧力は、前記インジェクタの燃料噴射圧よりも１．０ＭＰａ以上３．０ＭＰａ以下の範囲に維持されることを特徴とする請求項１〜請求項１０のいずれか１つの項に記載の燃料供給装置。
【請求項１２】
前記第２通路は、外周が外気に曝された管材によって形成されていることを特徴とする請求項１１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、ガスエンジンの燃料供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
天然ガス等の気体燃料を燃料とするガスエンジンにおいて、気体燃料を燃焼室に直接に供給するものが公知である（例えば、特許文献１）。このガスエンジンでは、気体燃料源から供給される気体燃料は圧縮機で圧縮され、噴量噴射弁からシリンダヘッドに形成された副室に供給される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１５９７９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ガスエンジンを車両に適用する場合、運転状態に応じて変化するエンジン負荷に対応して燃焼室への燃料供給量を変化させる必要がある。燃料供給量は、燃料噴射弁の開弁期間（噴射期間）によって制御されるのが一般的である。しかしながら、燃焼室への燃料供給量が変化すると、圧縮機から燃料噴射弁に到る配管の燃料の圧力が変化し易くなるため、燃料噴射弁の開弁期間と燃料噴射弁からの実際の燃料供給量との関係が変化する虞がある。すなわち、燃料噴射弁からの実際の燃料供給量が、目標値からずれる虞がある。また、気体燃料の供給源が車両に搭載された一定容積のガス容器であるため、ガス容器の残量に応じて圧縮機に供給される燃料の圧力が変化する。ガス容器から圧縮機に供給される燃料の圧力が変化すると、圧縮機から吐出される燃料の圧力が変化するため、燃料噴射弁に供給される気体燃料の圧力が変化する。これにより、燃料噴射弁の開弁期間と燃料噴射弁からの実際の燃料供給量との関係が変化し、実際の燃料供給量が目標値からずれる虞がある。これらの燃料噴射弁からの実際の燃料供給量と目標値とのずれを抑制するために、エンジン負荷やガス容器の残量に応じて圧縮機の吐出圧を変化させることも可能であるが、制御が比較的複雑になる。
【０００５】
本発明は、以上の背景を鑑み、ガスエンジンの燃料供給装置において、簡単な構成でインジェクタに供給される燃料の圧力変動を抑制することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために本発明の一態様は、ガスエンジン（２）の燃料供給装置（３）であって、気体燃料を貯留する第１容器（５）と、前記第１容器に第１通路（８）を介して接続された第２容器（６）と、前記第１通路に設けられ、電動機によって駆動される圧縮機（１０）と、前記第２容器に第２通路（９）を介して接続され、前記ガスエンジンの燃焼室（２Ａ）に向けて燃料を噴射するインジェクタ（７）とを有することを特徴とする。
【０００７】
この態様によれば、圧縮機とインジェクタとの間に設けられた第２容器がバッファタンクとして作用し、インジェクタの燃料噴射量が変化してもインジェクタに供給される燃料の圧力変動が抑制される。
【０００８】
また、上記の態様において、前記第１通路における前記第１容器と前記圧縮機との間の部分に接続された第１端、及び前記第１通路における前記圧縮機と前記第２容器との間の部分に接続された第２端とを有するバイパス通路（１１）と、前記第１通路を開閉する第１弁（２１）と、前記バイパス通路を開閉する第２弁（２２）とを有するとよい。
【０００９】
この態様によれば、第１容器の気体燃料の圧力が第２容器の気体燃料の目標圧力より高く、圧縮機による加圧が不要な場合には、バイパス通路を介して第１容器の気体燃料を第２容器に供給することができる。
【００１０】
また、上記の態様において、前記バイパス通路に設けられた熱交換器（１４）を有するとよい。
【００１１】
この態様によれば、第１容器から膨張しつつバイパス通路に流れる気体燃料を昇温することができるため、バイパス通路を形成する配管及び第２容器の凍結が抑制される。
【００１２】
また、上記の態様において、前記第１容器の気体燃料の圧力である第１容器圧力（Ｐ１）を検出する第１圧力センサ（３１）と、前記第２容器の気体燃料の圧力である第２容器圧力（Ｐ２）を検出する第２圧力センサ（３２）と、制御装置（３８）とを有し、制御装置は、前記第２容器の気体燃料の圧力を所定の第２容器目標圧力（Ｐ２Ｔ）に維持するべく、前記第１容器圧力及び前記第２容器圧力に基づいて、前記圧縮機、前記第１弁、及び前記第２弁を駆動制御するとよい。
【００１３】
この態様によれば、インジェクタの燃料噴射量の増減や、第１容器の圧力低下が生じる場合にも、第２容器の気体燃料の圧力が所定の範囲に維持される。
【００１４】
また、上記の態様において、前記制御装置は、前記第２容器圧力が前記第２容器目標圧力より小さく、かつ前記第１容器圧力が所定の第１容器圧力判定値（Ｐ１Ｄ）以下である場合に、前記第１弁を開くと共に前記第２弁を閉じ、かつ前記圧縮機を駆動するとよい。
【００１５】
この態様によれば、第１容器の気体燃料の圧力が低いと判定されるときには、第１容器の気体燃料は圧縮機で圧縮された後に第２容器に供給され、第２容器の気体燃料の圧力が所定の範囲に維持される。
【００１６】
また、上記の態様において、前記制御装置は、前記第２容器圧力が前記第２容器目標圧力より小さく、かつ前記第１容器圧力が所定の第１容器圧力判定値（Ｐ１Ｄ）より大きい場合に、前記第１弁を閉じると共に前記第２弁を開くとよい。
【００１７】
この態様によれば、第１容器の気体燃料の圧力が高いと判定されるときには、第１容器の気体燃料は圧縮機を通過せずに第２容器に供給され、第２容器の気体燃料の圧力が所定の範囲に維持される。
【００１８】
また、上記の態様において、前記第１通路における前記第１端が接続された部分と前記圧縮機との間に接続された気体燃料の補給口（１６）と、前記第１通路における前記補給口と前記圧縮機との間の部分を開閉する第３弁（２３）と、前記第１通路における前記第２端が接続された部分と前記第２容器との間の部分を開閉する第４弁（２４）とを有し、前記第１弁が、前記第１通路における前記補給口と前記第１容器との間の部分に設けられているとよい。
【００１９】
この態様によれば、燃料源から第１容器に直接に気体燃料を補給する補給経路と、燃料源からの気体燃料を圧縮機で圧縮した後にバイパス通路を介して第１容器に気体燃料を補給する補給経路との選択が可能になる。これにより、様々な圧力の燃料源を使用して第１容器の補給が可能になる。
【００２０】
また、上記の態様において、前記補給口に接続される燃料源（１７）の気体燃料の圧力である燃料源圧力（Ｐ３）を検出する第３圧力センサ（３３）と、前記補給口と前記燃料源との接続状態を検出する接続検出センサ（３４）とを有し、前記制御装置は、前記第１容器圧力、前記燃料源圧力、及び前記補給口と前記燃料源との接続状態に基づいて、前記第１弁、前記第２弁、前記第３弁、前記第４弁、及び前記圧縮機を制御するとよい。
【００２１】
この態様によれば、制御装置によって適切な補給経路が選択される。
【００２２】
また、上記の態様において、前記制御装置は、前記補給口と前記燃料源とが接続され、かつ前記燃料源圧力が前記第１容器の目標圧力である第１容器目標圧力以上である場合に、前記第１弁を開き、前記第２弁及び前記第３弁を閉じるとよい。
【００２３】
この態様によれば、第１容器を所定の圧力以上に補給可能な程度に燃料源の圧力が高いと判定されるときには、燃料源から第１容器に直接に気体燃料が補給される。
【００２４】
また、上記の態様において、前記制御装置は、前記補給口と前記燃料源とが接続され、かつ前記燃料源圧力が前記第１容器の目標圧力である第１容器目標圧力以上である場合に、前記第１弁を閉じ、前記第２弁及び前記第３弁を開き、前記圧縮機を駆動するとよい。
【００２５】
この態様によれば、第１容器を第１容器目標圧力まで補給できない程度に燃料源の圧力が低いと判定されるときには、燃料源の気体燃料は圧縮機によって圧縮された後にバイパス通路を介して第１容器に供給される。
【００２６】
また、上記の態様において、前記第２容器の気体燃料の圧力は、前記インジェクタの燃料噴射圧よりも１．０ＭＰａ以上３．０ＭＰａ以下の範囲に維持されるとよい。
【００２７】
この態様によれば、インジェクタの燃料噴射量が負荷に応じて変動する場合にも、第２容器からインジェクタに安定した圧力で気体燃料が供給され、インジェクタの燃料噴射量が精度良く制御される。
【００２８】
また、上記の態様において、前記第２通路は、外周が外気に曝された管材によって形成されているとよい。
【００２９】
この態様によれば、第２通路に加熱器を設けなくても、第２通路の凍結が抑制される。
【発明の効果】
【００３０】
以上の構成によれば、ガスエンジンの燃料供給装置において、簡単な構成でインジェクタに供給される燃料の圧力変動が抑制される。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】実施形態に係る燃料供給装置を備えた車両の構成図
【図２】ＥＣＵの制御手順を示すフロー図
【図３】運転時、貯蔵タンクの圧力が低い場合の燃料供給装置における気体燃料の流れを示す図
【図４】運転時、貯蔵タンクの圧力が高い場合の燃料供給装置における気体燃料の流れを示す図
【図５】補給時、燃料源の圧力が高い場合の燃料供給装置における気体燃料の流れを示す図
【図６】補給時、燃料源の圧力が低い場合の燃料供給装置における気体燃料の流れを示す図
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、図面を参照して、本発明に係るガスエンジンの燃料供給装置を適用した車両について説明する。
【００３３】
図１に示すように、車両１は、ガスエンジン２と、ガスエンジン２に気体燃料を供給する燃料供給装置３とを有する。気体燃料は、天然ガス、石油ガス（オートガス）、水素等の公知の気体燃料である。本実施形態では、気体燃料は天然ガスである。ガスエンジン２は、気体燃料を燃焼室２Ａに直接に供給する直噴内燃機関である。燃焼室２Ａは、主室と、主室に対して小さい容積を有する副室とを有し、気体燃料が副室に供給される構成であってもよい。
【００３４】
燃料供給装置３は、気体燃料を貯留する貯蔵タンク（第１容器）５及びサービスタンク（第２容器）６と、インジェクタ７と、貯蔵タンク５とサービスタンク６とを接続する第１通路８と、サービスタンク６とインジェクタ７とを接続する第２通路９と、第１通路８に設けられた燃料ガス圧縮機１０と、燃料ガス圧縮機１０を迂回するように第１通路８に接続されたバイパス通路１１とを有する。
【００３５】
第１通路８、第２通路９、及びバイパス通路１１は、それぞれ配管によって形成されている。第１通路８は、貯蔵タンク５が接続される貯蔵タンク接続部８Ａと、貯蔵タンク接続部８Ａと燃料ガス圧縮機１０とを接続する圧縮機上流部８Ｂと、燃料ガス圧縮機１０とサービスタンク６とを接続する圧縮機下流部８Ｃとを有する。バイパス通路１１は、第１通路８の貯蔵タンク接続部８Ａに接続された一端と、第１通路８の圧縮機下流部８Ｃに接続された他端とを有する。
【００３６】
貯蔵タンク５は、車両１の外部の燃料源１７から供給される気体燃料を貯留する。貯蔵タンク５は、少なくとも１つ設けられている。本実施形態では、２つの貯蔵タンク５が第１通路８の貯蔵タンク接続部８Ａに接続されている。サービスタンク６は、貯蔵タンク５から供給される気体燃料を貯留し、第２通路９を介して気体燃料をインジェクタ７に供給する。サービスタンク６の容積は、貯蔵タンク５の１つの容積に比べて小さく設定されているとよい。インジェクタ７は、ソレノイドやピエゾ素子等の電気式アクチュエータによって弁体を駆動する電動インジェクタである。
【００３７】
燃料ガス圧縮機１０は、電動機を備えた電動圧縮機である。燃料ガス圧縮機１０は、例えば、公知のターボ圧縮機や往復ピストン式圧縮機であってよい。一例として本実施形態では、燃料ガス圧縮機１０は、斜板上に配置された複数のピストンと、各ピストンのストロークを変更する可変ストローク機構と、斜板を回転させる定速電動機とを有する。
【００３８】
バイパス通路１１には、熱交換器１４が設けられている。熱交換器１４は、空冷式又は水冷式の熱交換器であり、バイパス通路１１を通過する気体燃料と媒体との間で熱交換を行い、気体燃料の温度が外気温度に近づくように、気体燃料の加熱又は冷却を行う。本実施形態では、熱交換器１４は水冷式であり、気体燃料と熱交換する媒体は、放熱器（不図示）によって外気と熱交換する。
【００３９】
第１通路８の圧縮機上流部８Ｂには、配管によって形成された補給通路１５を介して補給口１６が接続されている。補給口１６は、天然ガス源である燃料源１７（補給源）に接続されたコネクタ１７Ａと着脱可能に形成されている。燃料源１７は、例えば、ガスステーション（天然ガススタンド）のディスペンサーユニットや、家庭用等の都市ガスのパイプライン（グリッド）であってよい。ガスステーションのディスペンサーユニットは、約２０ＭＰａの天然ガスを供給可能であり、都市ガスのパイプラインは約２〜３ｋＰａの天然ガスを供給可能である。補給通路１５には、補給口１６から第１通路８への流れを許容し、逆の流れを遮断する補給通路逆止弁１９が設けられている。
【００４０】
第１通路８には、燃料ガス圧縮機１０を流れる気体燃料を制御する第１弁２１が設けられている。より詳細には、第１弁２１は、圧縮機上流部８Ｂにおける、貯蔵タンク接続部８Ａと補給口１６との間の部分に設けられている。バイパス通路１１には、バイパス通路１１を流れる気体燃料を制御する第２弁２２が設けられている。第２弁２２は、バイパス通路１１における、熱交換よりも貯蔵タンク接続部８Ａ側の部分、又は熱交換器１４よりも圧縮機下流部８Ｃ側の部分のいずれに設けられてもよい。また、第２弁２２は、第１通路８の貯蔵タンク接続部８Ａにおける、最もバイパス通路１１側に接続された貯蔵タンク５とバイパス通路１１との間の部分に設けられてもよい。第１弁２１及び第２弁２２は、電磁弁であり、少なくとも全開及び全閉の状態を取り得る。また、第１弁２１及び第２弁２２は、開度を調節可能な電磁弁であってもよい。第１通路８の圧縮機上流部８Ｂにおける、燃料ガス圧縮機１０と補給口１６との間の部分には第３弁２３が設けられている。第３弁２３は、電磁弁であり、全開及び全閉の状態を取り得る。
【００４１】
第１通路８の圧縮機下流部８Ｃとバイパス通路１１との接続部には、三方弁２４（第４弁）が設けられている。三方弁２４は、電磁弁であり、圧縮機下流部８Ｃの燃料ガス圧縮機１０側の部分である第１部分８ＣＡ、圧縮機下流部８Ｃのサービスタンク６側の部分である第２部分８ＣＢ、及びバイパス通路１１の３つの通路から選択した２つの通路を接続し、他の１つを遮断する。具体的には、三方弁２４は、第１部分８ＣＡと第２部分８ＣＢとを接続する第１接続形態、バイパス通路１１と第２部分８ＣＢとを接続する第２接続形態、及び第１部分８ＣＡとバイパス通路１１とを接続する第３接続形態を取り得る。
【００４２】
第２部分８ＣＢには、三方弁２４側からサービスタンク６側への流れを許容し、逆の流れを遮断するサービスタンク逆止弁２７が設けられている。
【００４３】
サービスタンク６は、車両１においてガスエンジン２から比較的離れた位置に設けられることが好ましい。例えば、ガスエンジン２が車両１の前部のエンジンルーム１Ａに配置されている場合、サービスタンク６は車両１の後部のトランクルームやフロア下部に配置されていることが好ましい。第２通路９は、配管によって形成され、その外周面は外気に曝されている。第２通路９は、その内部を流れる気体燃料と外気との熱交換を促進するために、断面積が比較的小さく、流路が長く形成されていることが好ましい。第２通路９は、例えば、２ｍ以上４ｍ以下であることが好ましい。また、第２通路９を形成する配管の外周には、熱交換を促進するためにフィン等が設けられていてもよい。第２通路９のサービスタンク６近傍には、電磁弁である遮断弁２８が設けられている。
【００４４】
燃料供給装置３は、貯蔵タンク５の気体燃料の圧力である貯蔵タンク圧力Ｐ１を検出する第１圧力センサ３１と、サービスタンク６の気体燃料の圧力であるサービスタンク圧力Ｐ２を検出する第２圧力センサ３２と、補給口１６に接続される燃料源１７の気体燃料の圧力である燃料源圧力Ｐ３を検出する第３圧力センサ３３と、燃料源１７のコネクタ１７Ａと補給口１６との接続状態を検出する接続検出センサ３４とを有している。第１圧力センサ３１は、第１通路８の貯蔵タンク接続部８Ａに設けられ、その部分の圧力を貯蔵タンク圧力Ｐ１として検出する。第２圧力センサ３２は、第２通路９のサービスタンク６と遮断弁２８との間の部分に設けられ、その部分の圧力をサービスタンク圧力Ｐ２として検出する。第３圧力センサ３３は、補給通路１５の補給口１６と補給口１６逆止弁との間の部分に設けられ、その部分の圧力を燃料源圧力Ｐ３として検出する。接続検出センサ３４は、補給口１６に設けられ、コネクタ１７Ａを検出することによって、コネクタ１７Ａと補給口１６との接続状態を検出する。
【００４５】
燃料供給装置３は、制御装置としてのＥＣＵ３８を有している。ＥＣＵ３８には、第１圧力センサ３１、第２圧力センサ３２、第３圧力センサ３３、接続検出センサ３４、及び着火スイッチ（イグニッションスイッチ）３９からの信号が入力される。ＥＣＵ３８は、これらの信号に基づいて、第１弁２１、第２弁２２、第３弁２３、三方弁２４、遮断弁２８、及び燃料ガス圧縮機１０を制御する。ＥＣＵ３８は、気体燃料の補給時において貯蔵タンク圧力Ｐ１を所定の貯蔵タンク目標圧力Ｐ１Ｔに維持する貯蔵タンク圧力制御と、ガスエンジン２の駆動時においてサービスタンク圧力Ｐ２を所定のサービスタンク目標圧力Ｐ２Ｔに維持するサービスタンク圧力制御とを行う。
【００４６】
貯蔵タンク目標圧力Ｐ１Ｔは、例えば１９ＭＰａ以上２０ＭＰａ以下に設定されている。貯蔵タンク目標圧力Ｐ１Ｔは、ガスステーションの供給圧力（２０ＭＰａ）と略等しいことが好ましい。本実施形態では、貯蔵タンク目標圧力Ｐ１Ｔは２０ＭＰａに設定されている。ＥＣＵ３８による貯蔵タンク圧力制御によって、燃料源１７からの補給によって貯蔵タンク５は気体燃料の圧力が最大２０ＭＰａとなるまで補給される。
【００４７】
サービスタンク目標圧力Ｐ２Ｔは、貯蔵タンク目標圧力Ｐ１Ｔよりも低く、かつインジェクタ７の燃料噴射圧よりも１．０ＭＰａ以上３．０ＭＰａ以下の範囲で高い値に設定されている。インジェクタ７の燃料噴射圧は例えば４．０ＭＰａ以上７．０ＭＰａ以下に設定されているとよく、サービスタンク目標圧力Ｐ２Ｔは例えば５．０ＭＰａ以上８．０ＭＰａ以下に設定されているとよい。本実施形態では、インジェクタ７の燃料噴射圧は５．０ＭＰａに設定され、サービスタンク目標圧力Ｐ２Ｔは６．０ＭＰａに設定されている。ＥＣＵ３８によるサービスタンク圧力制御によって、ガスエンジン２の駆動時に、サービスタンク６は気体燃料の圧力が６ＭＰａに維持される。
【００４８】
ＥＣＵ３８は、図２に示す制御を所定の時間間隔で実行する。図２のフロー図のステップＳ２〜Ｓ７はガスエンジン２の駆動時に実行されるサービスタンク圧力制御に対応し、ステップＳ８〜Ｓ１３は気体燃料の補給時に実行される貯蔵タンク圧力制御に対応する。
【００４９】
ＥＣＵ３８は、最初に、着火スイッチ３９からの信号に基づいてイグニッションがＯＮであるか否か、すなわちガスエンジン２が駆動状態であるか否かを判定する。ステップＳ１での判定がＹｅｓの場合、ステップＳ２に進んでサービスタンク圧力制御を行い、判定がＮｏの場合、ステップＳ８に進んで貯蔵タンク圧力制御を行う。
【００５０】
ステップＳ２では、ＥＣＵ３８は遮断弁２８を開き、サービスタンク６からインジェクタ７への気体燃料の供給を可能にする。ＥＣＵ３８は、続くステップＳ３において、サービスタンク圧力Ｐ２がサービスタンク目標圧力Ｐ２Ｔより小さいか否かを判定する。ステップＳ３における判定がＮｏ、すなわちサービスタンク圧力Ｐ２がサービスタンク目標圧力Ｐ２Ｔ以上の場合は、ステップＳ７においてＥＣＵ３８は、第１弁２１、第２弁２２、及び第３弁２３を閉じると共に、燃料ガス圧縮機１０を停止する。すなわち、貯蔵タンク５からサービスタンク６への気体燃料の供給を行わない。
【００５１】
ステップＳ３における判定がＹｅｓの場合、ＥＣＵ３８はステップＳ４において貯蔵タンク圧力Ｐ１が所定の貯蔵タンク圧力判定値Ｐ１Ｄ以下であるか否かを判定する。貯蔵タンク圧力判定値Ｐ１Ｄは、サービスタンク目標圧力Ｐ２Ｔより大きく、かつ貯蔵タンク目標圧力Ｐ１Ｔより小さく設定されており、例えばサービスタンク目標圧力Ｐ２Ｔに比べて１ＭＰａ〜３ＭＰａ大きい値に設定されているとよい。ステップＳ４における判定は、貯蔵タンク圧力Ｐ１によってサービスタンク圧力Ｐ２をサービスタンク目標圧力Ｐ２Ｔまで上昇させることができるか否かを判定している。
【００５２】
ステップＳ４における判定がＹｅｓの場合、すなわち貯蔵タンク圧力Ｐ１によってサービスタンク圧力Ｐ２をサービスタンク目標圧力Ｐ２Ｔまで上昇させることができない場合、ステップＳ５において、ＥＣＵ３８は、第１弁２１及び第３弁２３を開き、第２弁２２を閉じ、三方弁２４を第１接続形態にし、燃料ガス圧縮機１０を駆動する。これにより、図３の黒色矢印で示すように、貯蔵タンク５の気体燃料は、貯蔵タンク接続部８Ａ、圧縮機上流部８Ｂ、燃料ガス圧縮機１０、圧縮機下流部８Ｃ（第１部分８ＣＡ及び第２部分８ＣＢ）を順に通過してサービスタンク６に流れる（図３〜図６では、各弁について、開いているものに「○」、閉じているものに「×」を付す）。貯蔵タンク５から供給される気体燃料は、燃料ガス圧縮機１０を通過することによって、サービスタンク圧力Ｐ２をサービスタンク目標圧力Ｐ２Ｔにするのに十分な圧力に加圧される。このようにして、貯蔵タンク５の気体燃料によってサービスタンク６の気体燃料が補給される。ステップＳ５の処理が実行された後はリターンに進み、制御が繰り返される。ステップＳ５の処理による補給は、ステップＳ３においてサービスタンク圧力Ｐ２がサービスタンク目標圧力Ｐ２Ｔ以上になったときに停止される。
【００５３】
ステップＳ４における判定がＮｏの場合、すなわち貯蔵タンク圧力Ｐ１によってサービスタンク圧力Ｐ２をサービスタンク目標圧力Ｐ２Ｔまで上昇させることができる場合、ステップＳ６において、ＥＣＵ３８は、第１弁２１及び第３弁２３を閉じ、第２弁２２を開き、三方弁２４を第２接続形態にし、燃料ガス圧縮機１０を停止する。これにより、図４の黒色矢印で示すように、貯蔵タンク５の気体燃料は、貯蔵タンク接続部８Ａ、熱交換器１４を含むバイパス通路１１、圧縮機下流部８Ｃの第２部分８ＣＢを順に通過してサービスタンク６に流れる。貯蔵タンク圧力Ｐ１がサービスタンク圧力Ｐ２よりも高いため、貯蔵タンク５から供給される気体燃料は、膨張によって温度が低下するが、熱交換器１４を通過することによって温度低下が抑制される。このようにして、貯蔵タンク５の気体燃料によってサービスタンク６の気体燃料が補給される。ステップＳ６の処理が実行された後はリターンに進み、制御が繰り返される。ステップＳ６の処理による補給は、ステップＳ３においてサービスタンク圧力Ｐ２がサービスタンク目標圧力Ｐ２Ｔ以上になったときに停止される。
【００５４】
以上のステップＳ２〜Ｓ７の処理によって、ガスエンジン２の駆動時に、サービスタンク圧力Ｐ２がサービスタンク目標圧力Ｐ２Ｔに維持される。
【００５５】
ステップＳ８では、ＥＣＵ３８は遮断弁２８を閉じ、サービスタンク６からインジェクタ７への気体燃料の供給を停止する。ＥＣＵ３８は、続くステップＳ９において、接続検出センサ３４からの信号に基づいて燃料源１７が補給口１６に接続されているか否かを判定する。ステップＳ９の判定がＮｏ、すなわち燃料源１７が補給口１６に接続されていない場合、リターンに進む。
【００５６】
ステップＳ９の判定がＹｅｓ、すなわち燃料源１７が補給口１６に接続されている場合、ステップＳ１０において、貯蔵タンク圧力Ｐ１が貯蔵タンク目標圧力Ｐ１Ｔより小さいか否かを判定する。ステップＳ１０での判定がＮｏ、すなわち貯蔵タンク圧力Ｐ１が貯蔵タンク目標圧力Ｐ１Ｔ以上であり貯蔵タンク５への気体燃料の補給が不必要である場合、リターンに進む。ステップＳ１０での判定がＹｅｓの場合、すなわち貯蔵タンク５への気体燃料の補給が必要である場合、ステップＳ１１に進む。
【００５７】
ステップＳ１１では、燃料源圧力Ｐ３が貯蔵タンク目標圧力Ｐ１Ｔ以上であるか否かを判定する。ステップＳ１１における判定は、燃料源圧力Ｐ３によって貯蔵タンク圧力Ｐ１を貯蔵タンク目標圧力Ｐ１Ｔまで上昇させることができるか否かを判定する。
【００５８】
ステップＳ１１における判定がＹｅｓの場合、すなわち燃料源圧力Ｐ３によって貯蔵タンク圧力Ｐ１を貯蔵タンク目標圧力Ｐ１Ｔまで上昇させることができる場合、ステップＳ１２において、ＥＣＵ３８は、第１弁２１を開き、第２弁２２及び第３弁２３を閉じ、燃料ガス圧縮機１０を停止する。これにより、図５の黒色矢印で示すように、燃料源１７の気体燃料は、補給口１６から補給通路１５、圧縮機上流部８Ｂの第３弁２３より貯蔵タンク接続部８Ａ側の部分、貯蔵タンク接続部８Ａを通過して貯蔵タンク５に流れる。このようにして、燃料源１７の気体燃料によって貯蔵タンク５の気体燃料が補給される。ステップＳ１２の処理が実行された後はリターンに進み、制御が繰り返される。ステップＳ１２の処理による補給は、ステップＳ１０において貯蔵タンク圧力Ｐ１が貯蔵タンク目標圧力Ｐ１Ｔ以上になったときに停止される。
【００５９】
ステップＳ１１における判定がＮｏの場合、すなわち燃料源圧力Ｐ３によって貯蔵タンク圧力Ｐ１を貯蔵タンク目標圧力Ｐ１Ｔまで上昇させることができない場合、ステップＳ１３において、ＥＣＵ３８は、第１弁２１を閉じ、第２弁２２及び第３弁２３を開き、三方弁２４を第３接続形態にし、燃料ガス圧縮機１０を駆動する。これにより、図６の黒色矢印で示すように、燃料源１７の気体燃料は、補給口１６から補給通路１５、圧縮機上流部８Ｂの第１弁２１より燃料ガス圧縮機１０側の部分、燃料ガス圧縮機１０、圧縮機下流部８Ｃの第１部分８ＣＡ、熱交換器１４を含むバイパス通路１１、貯蔵タンク接続部８Ａを順に通過して貯蔵タンク５に流れる。補給源から供給される気体燃料は、燃料ガス圧縮機１０を通過することによって、燃料源圧力Ｐ３を貯蔵タンク目標圧力Ｐ１Ｔにするのに十分な圧力に加圧される。また、燃料ガス圧縮機１０で加圧された気体燃料は、熱交換器１４を通過することによって冷却される。このようにして、補給源の気体燃料によって貯蔵タンク５の気体燃料が補給される。ステップＳ１３の処理が実行された後はリターンに進み、制御が繰り返される。ステップＳ１３の処理による補給は、ステップＳ１０において貯蔵タンク圧力Ｐ１が貯蔵タンク目標圧力Ｐ１Ｔ以上になったときに停止される。
【００６０】
以上のステップＳ８〜Ｓ１３の処理によって、気体燃料の補給時に、貯蔵タンク圧力Ｐ１が貯蔵タンク目標圧力Ｐ１Ｔまで上昇する。
【００６１】
以上のように構成した燃料供給装置３では、サービスタンク６がバッファタンクとして作用するため、ガスエンジン２の負荷変動に伴うインジェクタ７の燃料噴射量の変動に対して、インジェクタ７に供給される気体燃料の圧力変動が抑制される。
【００６２】
燃料供給装置３は、貯蔵タンク５からサービスタンク６に気体燃料を供給する経路として、燃料ガス圧縮機１０を通る第１通路８と、燃料ガス圧縮機１０を迂回したバイパス通路１１とを有するため、貯蔵タンク圧力Ｐ１に関わらず、貯蔵タンク５の気体燃料によってサービスタンク圧力Ｐ２をサービスタンク目標圧力Ｐ２Ｔまで上昇させることができる。すなわち、貯蔵タンク５の残量が低下して貯蔵タンク圧力Ｐ１が低下する場合でも、サービスタンク圧力Ｐ２がサービスタンク目標圧力Ｐ２Ｔに維持される。これにより、貯蔵タンク５の残量が空になるまで、ガスエンジン２は一定の燃料噴射圧力で安定的に駆動することができる。
【００６３】
燃料供給装置３は、ガスエンジン２の負荷やインジェクタ７の燃料噴射量に関わらず、サービスタンク圧力Ｐ２をサービスタンク目標圧力Ｐ２Ｔに近づける制御を行うため、制御が簡素である。サービスタンク圧力Ｐ２がサービスタンク目標圧力Ｐ２Ｔに維持されることによって、インジェクタ７は、要求される燃料噴射量に応じて、実際の燃料噴射量を精度良く実現することができる。
【００６４】
燃料供給装置３は、燃料源１７から貯蔵タンク５に気体燃料を補給する経路として、燃料ガス圧縮機１０を迂回する経路と、燃料ガス圧縮機１０を通る経路とを有するため、燃料源圧力Ｐ３に関わらず、燃料源１７の気体燃料によって貯蔵タンク圧力Ｐ１を貯蔵タンク目標圧力Ｐ１Ｔまで上昇させることができる。すなわち、燃料供給装置３は、様々な圧力の燃料源１７を使用して燃料補給を行うことが可能である。
【００６５】
バイパス通路１１に設けられた熱交換器１４は、ガスエンジン２の駆動時に、高圧の貯蔵タンク５から低圧のサービスタンク６に向けて流れる気体燃料に熱を与えて、気体燃料の膨張に伴う温度低下を抑制する。一方、熱交換器１４は、燃料源１７からの燃料補給時に、燃料ガス圧縮機１０で圧縮されて昇温され、貯蔵タンク５に向けて流れる気体燃料から熱を奪い、気体燃料の温度上昇を抑制する。このように、熱交換器１４は、作動状態に応じて気体燃料に対して加熱器又は冷却器として作用する。
【００６６】
サービスタンク圧力Ｐ２がインジェクタ７の燃料噴射圧よりも１．０ＭＰａ以上３．０ＭＰａ以下の範囲で高い圧力に設定され、かつサービスタンク６がガスエンジン２から比較的距離をおいた位置（例えば、第２通路９の通路長が２ｍ以上４ｍ以内）に配置されているため、第２通路９に加熱器を設けなくても、第２通路９の凍結が抑制される。
【００６７】
以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されることなく幅広く変形実施することができる。本実施形態では、バイパス通路１１の一端が貯蔵タンク接続部８Ａに接続された構成であるが、バイパス通路１１の一端が圧縮機上流部８Ｂの第１弁２１と貯蔵タンク接続部８Ａとの間に接続された構成としてもよい。また、三方弁２４に代えて、圧縮機下流部８Ｃの第２部分８ＣＢに第２部分８ＣＢを開閉する電磁弁を設けた構成としてもよい。また、燃料ガス圧縮機１０が、停止時に第１通路８を遮断することができる斜板式圧縮機等である場合、第３弁は省略してもよい。この場合、第３弁が第１通路８を閉じるべきときに、燃料ガス圧縮機１０が停止状態となることによって第１通路８を閉じるように構成するとよい。
【符号の説明】
【００６８】
１      ：車両
２      ：ガスエンジン
２Ａ    ：燃焼室
３      ：燃料供給装置
５      ：貯蔵タンク（第１容器）
６      ：サービスタンク（第２容器）
７      ：インジェクタ
８      ：第１通路
９      ：第２通路
１０    ：燃料ガス圧縮機
１１    ：バイパス通路
１４    ：熱交換器
１５    ：補給通路
１６    ：補給口
１７    ：燃料源
２１    ：第１弁
２２    ：第２弁
２３    ：第３弁
２４    ：三方弁
２８    ：遮断弁
３１    ：第１圧力センサ
３２    ：第２圧力センサ
３３    ：第３圧力センサ
３４    ：接続検出センサ
３８    ：ＥＣＵ
３９    ：着火スイッチ
【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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