(57)【要約】【課題】キックパイロット式の遮断弁の開弁不能を解消させる。【解決手段】ガスタンク１と、該ガスタンク１とガス噴射弁４との間に設けられたレギュレータ３と、該レギュレータ３とガスタンク１との間に設けられたタンク遮断弁２と、該タンク遮断弁２とレギュレータ３との間における気体燃料の圧力を気体燃料圧力として検出するガス圧計５と、タンク遮断弁２及びガス噴射弁４を制御する制御系（８，９，１０）とを備え、該制御系（８，９，１０）は、気体燃料をガス噴射弁４から噴射させて低下する気体燃料圧力がタンク遮断弁２を閉状態から開状態に制御したときに低下を続ける場合にガス噴射弁４による気体燃料用の噴射を一旦停止させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
気体燃料用の第１燃料噴射弁と液体燃料用の第２燃料噴射弁を備え、気体燃料あるいは液体燃料を択一的に選択して前記第１燃料噴射弁あるいは前記第２燃料噴射弁に供給する燃料供給装置であって、
気体燃料タンクと、
該気体燃料タンクと第１燃料噴射弁との間に設けられたレギュレータと、
該レギュレータと前記気体燃料タンクとの間に設けられた第１遮断弁と、
該第１遮断弁とレギュレータとの間における気体燃料の圧力を気体燃料圧力として検出するガス圧計と、
前記第１燃料噴射弁、前記第２燃料噴射弁及び前記第１遮断弁を制御する制御系とを備え、
該制御系は、気体燃料を前記第１燃料噴射弁から噴射させて低下する気体燃料圧力が前記第１遮断弁を閉状態から開状態に制御したときに低下を続ける場合に前記第１燃料噴射弁による気体燃料用の噴射を一旦停止させることを特徴とする燃料供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、気体燃料タンクの直後に介装された遮断弁の開固着を診断する手法として、遮断弁を閉制御した後の遮断弁下流側の気体燃料圧力の低下状態に基づいて遮断弁の開固着を検知する燃料噴射システムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１９３５７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記遮断弁として気体燃料の差圧を利用するキックパイロット方式（内部パイロット方式）のものを採用した場合には、遮断弁の開固着の診断中あるいは診断直後に車両の急加速等の必要から遮断弁を開制御した場合に、遮断弁の下流側の気体燃料圧力が著しく低下しているので、遮断弁の上流側圧力と下流側圧力の差圧過多が原因でメインバルブが開弁できない可能性がある。
【０００５】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、上流側圧力と下流側圧力の差圧過多に起因するキックパイロット方式の遮断弁の開弁不能を解消させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明では、燃料供給装置に係る解決手段として、気体燃料用の第１燃料噴射弁と液体燃料用の第２燃料噴射弁を備え、気体燃料あるいは液体燃料を択一的に選択して前記第１燃料噴射弁あるいは前記第２燃料噴射弁に供給する燃料供給装置であって、気体燃料タンクと、該気体燃料タンクと第１燃料噴射弁との間に設けられたレギュレータと、該レギュレータと前記気体燃料タンクとの間に設けられた第１遮断弁と、該第１遮断弁とレギュレータとの間における気体燃料の圧力を気体燃料圧力として検出するガス圧計と、前記第１燃料噴射弁、前記第２燃料噴射弁及び前記第１遮断弁を制御する制御系とを備え、該制御系は、気体燃料を前記第１燃料噴射弁から噴射させて低下する気体燃料圧力が前記第１遮断弁を閉状態から開状態に制御したときに低下を続ける場合に前記第１燃料噴射弁による気体燃料用の噴射を一旦停止させる、という手段を採用する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、気体燃料を第１燃料噴射弁から噴射させて低下する気体燃料圧力が第１遮断弁を閉状態から開状態に制御したときに低下を続ける場合に第１燃料噴射弁による気体燃料用の噴射を一旦停止させるので、上流側圧力と下流側圧力の差圧過多に起因するキックパイロット式の第１遮断弁の開弁不能を解消させることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態に係る燃料供給装置のシステム構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る燃料供給装置の特徴的動作を示すタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。
本実施形態に係る燃料供給装置Ａは、所謂バイフューエル方式の燃料供給装置であり、車両のエンジンに気体燃料あるいは液体燃料を択一的に選択して供給する。気体燃料は、例えば液化石油ガス（ＬＰＧ）あるいは圧縮天然ガス（ＣＮＧ）である。また、液体燃料は、例えばガソリンである。このような燃料供給装置Ａは、自動車等の車両に搭載されたエンジンに付帯的に設けられる装置である。
【００１０】
この燃料供給装置Ａは、図１に示すように、ガスタンク１（気体燃料タンク）、タンク遮断弁２（第１遮断弁）、レギュレータ３（第２燃料遮断弁）、ガス噴射弁４（第１噴射弁）、ガス圧計５、ガソリンタンク６、ガソリン噴射弁７（第２燃料噴射弁）、切替スイッチ８、第１ＥＣＵ９及び第２ＥＣＵ１０を備えている。これら各構成要素のうち、ガスタンク１、タンク遮断弁２、レギュレータ３、ガス噴射弁４及びガス圧計５はガス供給系Ｓｇを構成し、ガソリンタンク６及びガソリン噴射弁７はガソリン供給系Ｓｒを構成し、また切替スイッチ８、第１ＥＣＵ９及び第２ＥＣＵ１０は制御系を構成している。
【００１１】
ガスタンク１は、例えば圧縮天然ガス（ＣＮＧ）が気体燃料として充填された所定容量の耐圧容器であり、圧縮天然ガス（ＣＮＧ）を高圧配管を介してレギュレータ３に供給する。タンク遮断弁２は、上記高圧配管の途中部位に設けられたキックパイロット方式（内部パイロット方式）の遮断弁（第１遮断弁）であり、圧縮天然ガス（ＣＮＧ）の通過を遮断／許容する。このタンク遮断弁２は、第２ＥＣＵ１０から入力される駆動信号に基づいて開閉動作が制御される電磁弁である。
【００１２】
ここで、周知のようにキックパイロット方式（内部パイロット方式）の弁は、駆動信号によって開弁するパイロットバルブと、当該パイロットバルブの開弁による上流側と下流側との差圧によって開弁するメインバルブとを備えるものである。すなわち、キックパイロット方式（内部パイロット方式）の弁は、上流側と下流側との差圧が極端に大きい使用環境では、メインバルブが開弁しない可能性がある。したがって、本実施形態におけるタンク遮断弁２でも、上流側と下流側との差圧が過多な場合には、駆動信号によってパイロットバルブが開弁しても、メインバルブが開弁しない可能性がある。
【００１３】
レギュレータ３は、ガスタンク１から供給される圧縮天然ガス（ＣＮＧ）を低圧化し、低圧配管を介してガス噴射弁４に供給する圧力調整器である。このレギュレータ３は、吐出口側（低圧側）に図示しない遮断弁（ＲＥＧ遮断弁：第２遮断弁）を備えており、このＲＥＧ遮断弁の開状態において所定圧に低圧化された圧縮天然ガス（ＣＮＧ）をガス噴射弁４に供給する。なお、上記ＲＥＧ遮断弁は、第２ＥＣＵ１０から入力される駆動信号に基づいて開閉動作が制御される電磁弁である。ガス噴射弁４は、エンジンの吸気管に噴射口が露出するように装着された電磁弁であり、第２ＥＣＵ１０から入力される駆動信号に基づいて所定量の圧縮天然ガス（ＣＮＧ）を吸気管内に噴射する。このガス噴射弁４は、気体燃料用（圧縮天然ガス用）の第１燃料噴射弁である。
【００１４】
ガス圧計５は、上記高圧配管においてタンク遮断弁２の下流側、つまりタンク遮断弁２とレギュレータ３との間における圧縮天然ガス（ＣＮＧ）の圧力（気体燃料圧力Ｐfo）を検出する検出器であり、気体燃料圧力Ｐfoを第２ＥＣＵ１０に出力する。切替スイッチ８は、車両の運転手が操作するスイッチであり、第２ＥＣＵ１０に対してガソリン（液体燃料）あるいは圧縮天然ガス（気体燃料）の何れをエンジンに供給するかを指示（燃料選択指示）するためのものである。
【００１５】
ガソリンタンク６は、ガソリン（液体燃料）を貯蔵する所定容量の耐腐食性容器であり、ガソリン（液体燃料）をガソリン供給配管を介してガソリン噴射弁７に供給するポンプ及びレギュレータ（図示略）等を内蔵している。ガソリン噴射弁７は、エンジンの吸気管に噴射口が露出するように装着された電磁弁であり、第２ＥＣＵ１０から入力されるガソリン用パルス信号に基づいて所定量のガソリンを吸気管内に噴射する。このガソリン噴射弁７は、液体燃料用（ガソリン用）の第２燃料噴射弁である。
【００１６】
第１ＥＣＵ９は、ガソリン噴射弁７におけるガソリン（液体燃料）の噴射量（ガソリン噴射量）を間接的に制御する電子制御装置であり、所定の制御プログラムが格納されたメモリ、制御プログラムを実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）及び図示しない各種センサからエンジンの状態を示す各種検出信号を取り込むインターフェース回路等を備えている。この第１ＥＣＵ９は、制御プログラム及び各種検出信号に基づいて所定の情報処理を追行うことによりガソリン（液体燃料）のガソリン噴射量を演算し、当該ガソリン噴射量を与えるガソリン噴射弁７の噴射期間（ガソリン噴射期間）を演算し、当該ガソリン噴射期間を示す駆動信号（ガソリン用パルス信号）を生成して第２ＥＣＵ１０に出力する。
【００１７】
第２ＥＣＵ１０は、動作モードとしてガソリン噴射モードとガス噴射モードとを備える電子制御装置であり、所定の制御プログラムが格納されたメモリ、制御プログラムを実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）及び図示しないクランク角センサからエンジンのクランク角を示すクランクパルス信号を取り込むインターフェース回路等を備えている。
【００１８】
上記ガソリン噴射モード及びガス噴射モードは、切替スイッチ８から入力される燃料選択指示に基づい択一的に切替えられるものである。すなわち、第２ＥＣＵ１０は、エンジンにガソリン（液体燃料）を供給することを指示する燃料選択指示が切替スイッチ８から入力されると、ガソリン噴射モードで動作し、またエンジンに圧縮天然ガス（気体燃料）を供給することを指示する燃料選択指示が切替スイッチ８から入力されると、ガス噴射モードで動作する。
【００１９】
このような第２ＥＣＵ１０は、ガソリン噴射モード時において、第１ＥＣＵ９から入力されるガソリン用パルス信号をガソリン噴射弁７に出力する。また、第２ＥＣＵ１０は、ガス噴射モード時には、タンク遮断弁２を開弁させてガスタンク１からインジェクタ３に圧縮天然ガス（気体燃料）を供給させると共に、上記ガソリン用パルス信号に基づいて生成したガス用パルス信号をガス噴射弁４に出力する。
【００２０】
すなわち、この第２ＥＣＵ１０は、ガソリン噴射期間に基づいて圧縮天然ガス（気体燃料）の噴射量（ガス噴射量）を演算し、当該ガス噴射量を与えるガス噴射弁４の噴射期間（ガス噴射期間）を演算し、当該ガス噴射期間を示す駆動信号（ガス用パルス信号）を生成する。
【００２１】
また、この第２ＥＣＵ１０は、上述したタンク遮断弁２の閉固着（開弁不能）を診断し、当該閉固着固の発生が判定された場合に当該閉固着の状態を解消させる機能を備えている。この閉固着の原因としては、上述したようにキックパイロット方式（内部パイロット方式）の弁特有の原因、つまりタンク遮断弁２の上流側圧力と下流側圧力との差圧過多が想定されるので、第２ＥＣＵ１０は、この差圧過多を解消するように動作する。
【００２２】
次に、本実施形態に係る燃料供給装置Ａの動作、特にタンク遮断弁４の閉固着を解消するための動作について、図２を参照して詳しく説明する。
【００２３】
燃料供給装置Ａは、運転手が車両のイグニションスイッチを「オン」状態にすることによってが起動する。すなわち、燃料供給装置Ａは、第１ＥＣＵ９及び第２ＥＣＵ１０が作動を開始し、切替スイッチ８の設定に応じた燃料のエンジンへの供給を開始する。例えばガソリン（液体燃料）の供給を指示する燃料選択指示が切替スイッチ８から第２ＥＣＵ１０に入力されている場合、第２ＥＣＵ１０は、図２の最上段に示すようにガソリン噴射モードで動作する。すなわち、第２ＥＣＵ１０は、第１ＥＣＵ９が生成したガソリン用パルス信号をガソリン噴射弁７に出力することにより、ガソリン噴射弁７からガソリン（液体燃料）を噴射させる。
【００２４】
そして、運転手が切替スイッチ８を操作することにより、図２の最上段に示すように動作モードがガソリン噴射モードからガス噴射モードに切り替わると、第２ＥＣＵ１０は、ガソリン（液体燃料）のガソリン噴射弁７への供給を停止させた上で、レギュレータ３に駆動信号を出力することにより、図２の２段目に示すように時刻ｔ１においてＲＥＧ遮断弁を閉状態から開状態に変化（開弁）させる。このＲＥＧ遮断弁の開弁の結果、高圧配管が低圧配管に連通されると共にガス噴射弁４が低圧配管に残留した圧縮天然ガス（気体燃料）をエンジンに噴射するので、高圧側の気体燃料圧力Ｐfoは時間の経過に伴って徐々に低下する。
【００２５】
図２の３段目に示すように、このような気体燃料圧力Ｐfoの低下中の時刻ｔ２においてタンク遮断弁２を閉状態から開状態に開弁制御したとき、タンク遮断弁２が正常に開弁した場合は、ガスタンク１からタンク遮断弁２の下流側の高圧配管内に圧縮天然ガス（気体燃料）が供給されるので、気体燃料圧力Ｐfoは低下しなくなり、例えば図示するようにタンク遮断弁２の開弁時の圧力に保持される。
【００２６】
これに対して、タンク遮断弁２が正常に開弁しない場合は、ガスタンク１からタンク遮断弁２の下流側の高圧配管内に圧縮天然ガス（気体燃料）が供給されないので、気体燃料圧力Ｐfoの低下が継続する。そして、タンク遮断弁２が開弁しない原因として、タンク遮断弁２（キックパイロット弁）のメインバルブが上流側と下流側との差圧過多によって開弁しないことが想定されるので、第２ＥＣＵ１０は、この差圧過多を解消するためにＲＥＧ遮断弁を開弁状態とし、かつタンク遮断弁２を開制御した状態において動作モードをガス噴射モードからガソリン噴射モードに強制的に切り替える。すなわち、第２ＥＣＵ１０は、ガス噴射弁４による低圧配管に残留した圧縮天然ガス（気体燃料）の吸気管内への噴射を一旦停止させる。
【００２７】
この結果、ガス噴射弁４による低圧配管に残留した圧縮天然ガス（気体燃料）の吸気管内への噴射が停止し、かつ、タンク遮断弁２のパイロットバルブを介してタンク遮断弁２の下流側に圧縮天然ガス（気体燃料）が供給されるので、気体燃料圧力Ｐfoの低下が停止して上記差圧過多が解消される。そして、この結果として、タンク遮断弁２の上流側と下流側との差圧は、タンク遮断弁２（キックパイロット弁）のメインバルブが開弁可能な状態となる。
【００２８】
このような本実施形態によれば、上流側圧力と下流側圧力との差圧過多に起因するタンク遮断弁２（キックパイロット弁）の開弁不能を解消することができる。したがって、本実施形態によれば、圧縮天然ガス（気体燃料）のエンジンへの供給を従来よりも確実に行うことができる。
【００２９】
なお、本実施形態ではレギュレータ３は、吐出口側（低圧側）に図示しない遮断弁（ＲＥＧ遮断弁：第２遮断弁）を備えているが、本発明はこれに限定されない。本発明は第２遮断弁を備えていない燃料供給装置にも適用可能である。
【符号の説明】
【００３０】
１  ガスタンク（気体燃料タンク）
２  タンク遮断弁（第２遮断弁）
３  ギュレータ（第１遮断弁）
４  ガス噴射弁（第１燃料噴射弁）
５  ガス圧計
６  ガソリンタンク
７  ガソリン噴射弁（第２燃料噴射弁）
８  切替スイッチ
９  第１ＥＣＵ
１０  第２ＥＣＵ
【図１】
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【図２】
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