(57)【要約】【課題】検出手段の劣化を防止するとともに、電力消費量を低減することができる燃料の蒸気圧計測装置を提供すること。【解決手段】エンジン制御システム１０において、燃料タンク２０と、燃料タンク２０内の燃料をインジェクタ１２に供給する燃料ポンプ２６と、燃料を蒸気化する燃料蒸気発生部４０と、燃料ポンプ２６とインジェクタ１２とを接続する第１燃料通路２２と、一端が燃料ポンプに接続され、他端が燃料蒸気発生部４０に接続される第２燃料通路２３と、燃料蒸気発生部４０内の圧力を検出する圧力センサ４６と、燃料蒸気発生部４０に供給される燃料の温度を検出する燃温センサ４８とを備え、ＥＣＵ３０は、圧力センサ４６及び燃温センサ４８の各検出値に基づきリード蒸気圧ＲＶＰを算出して記憶し、その記憶したリード蒸気圧ＲＶＰとそのときの冷却水温又は燃温とに基づき燃料蒸気圧ＶＰを算出する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関に供給する燃料が貯留されている燃料タンクと、
前記燃料タンク内の燃料を燃料噴射装置に供給する燃料ポンプと、
ノズルと気化室とベンチュリとを備え、燃料を前記ノズルから噴出させて前記ベンチュリを通過させることで前記気化室で燃料を蒸気化する燃料蒸気発生部と、
前記燃料ポンプと前記燃料噴射装置とを接続する第１燃料通路と、
一端が前記燃料ポンプ又は前記第１燃料通路に接続され、他端が前記燃料蒸気発生部に接続される第２燃料通路と、
前記燃料蒸気発生部内の圧力を検出する圧力検出手段と、
前記燃料蒸気発生部を通過する燃料の温度を検出する燃温検出手段と、
前記圧力検出手段の検出結果及び前記燃温検出手段の各検出結果に基づき得られる燃料蒸気特性を記憶する特性記憶手段と、
前記特性記憶手段に記憶された前記燃料蒸気特性と前記燃温検出手段で検出される燃温とに基づいて燃料の蒸気圧を算出する前記蒸気圧算出手段と、
を有することを特徴とする燃料の蒸気圧計測装置。
【請求項２】
内燃機関に供給する燃料が貯留されている燃料タンクと、
前記燃料タンク内の燃料を燃料噴射装置に供給する燃料ポンプと、
ノズルと気化室とベンチュリとを備え、燃料を前記ノズルから噴出させて前記ベンチュリを通過させることで前記気化室で燃料を蒸気化する燃料蒸気発生部と、
前記燃料ポンプと前記燃料噴射装置とを接続する第１燃料通路と、
一端が前記燃料ポンプ又は前記第１燃料通路に接続され、他端が前記燃料蒸気発生部に接続される第２燃料通路と、
前記燃料蒸気発生部内の圧力を検出する圧力検出手段と、
前記燃料蒸気発生部を通過する燃料の温度を検出する燃温検出手段と、
前記内燃機関を冷却する冷媒の温度を検出する冷媒温度検出手段と、
前記圧力検出手段の検出結果及び前記燃温検出手段の各検出結果に基づき得られる燃料蒸気特性を記憶する特性記憶手段と、
前記特性記憶手段に記憶された前記燃料蒸気特性と前記冷媒温度検出手段で検出される冷媒温度とに基づいて燃料の蒸気圧を算出する前記蒸気圧算出手段と、
を有することを特徴とする燃料の蒸気圧計測装置。
【請求項３】
内燃機関に供給する燃料が貯留されている燃料タンクと、
前記燃料タンク内の燃料を燃料噴射装置に供給する燃料ポンプと、
前記内燃機関を冷却する冷媒の温度を検出する冷媒温度検出手段と、
ノズルと気化室とベンチュリとを備え、燃料を前記ノズルから噴出させて前記ベンチュリを通過させることで前記気化室で燃料を蒸気化する燃料蒸気発生部と、
前記燃料ポンプと前記燃料噴射装置とを接続する第１燃料通路と、
一端が前記燃料ポンプ又は前記第１燃料通路に接続され、他端が前記燃料蒸気発生部に接続される第２燃料通路と、
前記燃料蒸気発生部内の圧力を検出する圧力検出手段と、
前記圧力検出手段の検出結果及び前記冷媒温度検出手段の各検出結果に基づき得られる燃料蒸気特性を記憶する特性記憶手段と、
前記特性記憶手段に記憶された前記燃料蒸気特性と前記冷媒温度検出手段で検出される冷媒温度とに基づいて燃料の蒸気圧を算出する前記蒸気圧算出手段と、
を有することを特徴とする燃料の蒸気圧計測装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３に記載するいずれか１つの燃料の蒸気圧計測装置において、
前記特性記憶手段は、前記燃料蒸気特性としてリード蒸気圧を記憶する
ことを特徴とする燃料の蒸気圧計測装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４に記載するいずれか１つの燃料の蒸気圧計測装置において、
前記特性記憶手段は、一定の時間周期で前記燃料蒸気特性を更新し、
前記蒸気圧算出手段は、前記更新された燃料蒸気特性と前記燃温検出手段又は前記冷媒温度検出手段で検出される温度とに基づいて燃料の蒸気圧を算出する
ことを特徴とする燃料の蒸気圧計測装置。
【請求項６】
請求項５に記載する燃料の蒸気圧計測装置において、
前記内燃機関が始動される度に、前記特性記憶手段が前記燃料蒸気特性を更新する
ことを特徴とする燃料の蒸気圧計測装置。
【請求項７】
請求項５に記載する燃料の蒸気圧計測装置において、
前記燃料タンクへ燃料が補給されたときに、前記特性記憶手段が前記燃料蒸気特性を更新する
ことを特徴とする燃料の蒸気圧計測装置。
【請求項８】
請求項１から請求項４に記載するいずれか１つの燃料の蒸気圧計測装置において、
前記特性記憶手段は、前記燃料噴射装置からの噴射量が少なくなる前記内燃機関の運転条件のときにおける燃料蒸気特性を記憶する
ことを特徴とする燃料の蒸気圧計測装置。
【請求項９】
請求項１から請求項８に記載するいずれか１つの燃料の蒸気圧計測装置において、
前記ノズルより上流側又は下流側に配置され、前記ノズルへの燃料の流入を制御する制御弁を備え、
前記制御弁は、前記特性記憶手段が記憶する燃料蒸気特性を得る際に開弁される
ことを特徴とする燃料の蒸気圧計測装置。
【請求項１０】
請求項１から請求項９に記載するいずれか１つの燃料の蒸気圧計測装置と、
前記内燃機関の運転状態を制御する運転制御手段とを備え、
前記運転制御手段は、前記蒸気圧算出手段が算出する燃料の蒸気圧に基づいて、前記燃料噴射装置における燃料噴射量を補正する
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項１１】
請求項１から請求項９に記載するいずれか１つの燃料の蒸気圧計測装置と、
前記内燃機関の運転状態を制御する運転制御手段とを備え、
前記運転制御手段は、前記蒸気圧算出手段が算出する燃料の蒸気圧に基づいて、前記内燃機関の点火時期を補正する
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料の蒸気圧を計測する蒸気圧計測装置に関する。より詳細には、内燃機関に供給される燃料の蒸気圧を計測する蒸気圧計測装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、内燃機関用の燃料として、主にガソリンが使用されているが、市販されている燃料（ガソリン）の性状は必ずしも一定ではない。このため、燃料の蒸気圧にバラツキがある。特に、仕向地が異なると、燃料性状が異なる場合が多く、燃料の蒸気圧にバラツキが生じやすい。そして、燃料の蒸気圧の変化は、燃料の燃焼性へ影響を与えてしまうおそれがある。このため、現状では、仕向地ごとに内燃機関の適合が行われている。
【０００３】
ところが、燃料の蒸気圧は、燃料が酸化したり、燃料が蒸発したりすること等によっても変化してしまう。このため、仕向地ごとに内燃機関の適合を行っても、すべての内燃機関において、燃料の噴射量、噴射タイミング、点火時期等を最適に制御することは困難である。そして、燃料の蒸気圧のバラツキにより、燃料の噴射量、噴射タイミング、点火時期等が最適に制御されないと、特に、内燃機関の冷間時における始動性、エミッション性能、及びドライバビリティが悪化してしまう。
【０００４】
このように、すべての内燃機関において、燃料の噴射量、噴射タイミング、点火時期等を最適に制御するためには、燃料の蒸気圧（燃料性状）を計測する必要がある。そして、このような燃料性状を測定する装置として、例えば、特許文献１に記載されたものがある。ここに記載されている装置は、チャンバーと被測定流体を噴出するノズルとで構成される水流ポンプと、チャンバー内の圧力を測定する圧力センサと、チャンバー内の燃料温度を検出する燃温センサと、該圧力センサと該燃温センサからの情報を受けて被測定液体の性状を算出する性状算出器とを備えている。そして、ノズルから被測定流体を噴出させることによりチャンバー内を負圧にし、燃料を気化させた時の圧力を測定することにより燃料の代表的な蒸気圧、つまり燃料性状を測定するようになっている。
【特許文献１】特開平５−２２３７２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記した液体性状測定装置では、各センサ（検出手段）の劣化や電力消費量が多くなるという問題があった。このような問題が生じるのは、上記した液体性状測定装置では、常時、チャンバー内の圧力と燃温とを検出して蒸気圧を計測しているからである。そして、各センサ（検出手段）が劣化すると燃料蒸気圧の測定精度が低下してしまうし、電力消費量が多いと内燃機関の燃費が悪化してしまう。
【０００６】
そこで、本発明は上記した問題点を解決するためになされたものであり、検出手段の劣化を防止するとともに、電力消費量を低減することができる燃料の蒸気圧計測装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記問題点を解決するためになされた本発明に係る燃料の蒸気圧計測装置は、内燃機関に供給する燃料が貯留されている燃料タンクと、前記燃料タンク内の燃料を燃料噴射装置に供給する燃料ポンプと、ノズルと気化室とベンチュリとを備え、燃料を前記ノズルから噴出させて前記ベンチュリを通過させることで前記気化室で燃料を蒸気化する燃料蒸気発生部と、前記燃料ポンプと前記燃料噴射装置とを接続する第１燃料通路と、一端が前記燃料ポンプ又は前記第１燃料通路に接続され、他端が前記燃料蒸気発生部に接続される第２燃料通路と、前記燃料蒸気発生部内の圧力を検出する圧力検出手段と、前記燃料蒸気発生部を通過する燃料の温度を検出する燃温検出手段と、前記圧力検出手段の検出結果及び前記燃温検出手段の各検出結果に基づき得られる燃料蒸気特性を記憶する特性記憶手段と、前記特性記憶手段に記憶された前記燃料蒸気特性と前記燃温検出手段で検出される燃温とに基づいて燃料の蒸気圧を算出する前記蒸気圧算出手段と、を有することを特徴とする。
【０００８】
ここで、燃料蒸気特性とは、蒸気圧曲線（燃料種別）を特定することができるものであり、具体的には例えば、圧力検出手段の検出値（蒸気圧）と燃温検出手段の検出値（燃温）との２変数、あるいは前記蒸気圧と前記燃温とから換算した特定温度における蒸気圧やリード蒸気圧などの代表値である。
【０００９】
この燃料蒸気圧計測装置では、燃料ポンプから燃料噴射装置に燃料が供給される第１燃料通路と、燃料ポンプ又は第１燃料通路から燃料蒸気発生部に燃料を供給する第２燃料通路が設けられている。このため、燃料ポンプから直接又は第１燃料通路を介して、第２燃料通路に燃料が供給される。そして、第２燃料通路に流れ込んだ燃料は、ノズルに到達する。ここで、ノズルには絞りが設けられているから、ノズルから噴出された燃料は流速を増して気化室に供給され、ベンチュリを通過して燃料タンク内に戻される。このとき、ノズルより噴射された燃料が、ベンチュリのスロート部を通過する際に、気化室に負圧を発生させる。なぜなら、燃料がベンチュリのスロート部を通過するとき、粘性の影響により気化室内の燃料が引っ張られるために、気化室内に負圧が発生するのである。
【００１０】
この負圧発生作用に基づき燃料が減圧気化され、気化室内に蒸気圧が発生する。そして、気化室の圧力は、燃料の蒸気圧に基づき平衡状態となる。このとき、平衡状態における気化室内の圧力が圧力検出手段で検知される。また、燃料蒸気発生部を通過する燃料の温度が検出される。そして、特性記憶手段に、圧力検出手段の検出結果と燃温検出手段の検出結果とから得られる燃料蒸気特性が記憶される。
【００１１】
このようにこの蒸気圧計測装置によれば、ノズルの絞りにより流速を増して噴射された燃料が、気化室に負圧を発生させることで燃料を減圧気化させ、発生した蒸気圧による平衡状態における気化室内の圧力を圧力検出手段で検出するとともに、そのとき燃料蒸気発生部に供給されている燃料の温度を燃温検出手段で検出し、それらの検出値から得られる燃料蒸気特性が特性記憶手段に記憶される。
【００１２】
そして、この蒸気圧計測装置は、燃料蒸気特性を記憶すると、記憶した燃料蒸気特性とそのときの燃温とに基づいて蒸気圧算出手段でそのときの燃料の蒸気圧を算出する。このため、この蒸気圧計測装置によれば、気化室の圧力及び燃温を常時検出する必要がない、つまり燃料蒸気特性を得て特性記憶手段に記憶する際にだけ気化室の圧力及び燃温を検出すればよいので、圧力検出手段及び燃温検出手段の劣化を防止することができるとともに、消費電力量も低減することができる。これにより、安定して燃料蒸気圧を精度良く計測することができるとともに、内燃機関の燃費の悪化を防止することができる。
【００１３】
また、上記問題点を解決するためになされた本発明に係る別形態の燃料の蒸気圧計測装置は、内燃機関に供給する燃料が貯留されている燃料タンクと、前記燃料タンク内の燃料を燃料噴射装置に供給する燃料ポンプと、前記内燃機関を冷却する冷媒の温度を検出する冷媒温度検出手段と、ノズルと気化室とベンチュリとを備え、燃料を前記ノズルから噴出させて前記ベンチュリを通過させることで前記気化室で燃料を蒸気化する燃料蒸気発生部と、前記燃料ポンプと前記燃料噴射装置とを接続する第１燃料通路と、一端が前記燃料ポンプ又は前記第１燃料通路に接続され、他端が前記燃料蒸気発生部に接続される第２燃料通路と、前記燃料蒸気発生部内の圧力を検出する圧力検出手段と、前記圧力検出手段の検出結果及び前記冷媒温度検出手段の各検出結果に基づき得られる燃料蒸気特性を記憶する特性記憶手段と、前記特性記憶手段に記憶された前記燃料蒸気特性と前記冷媒温度検出手段で検出される冷媒温度とに基づいて燃料の蒸気圧を算出する前記蒸気圧算出手段と、を有することを特徴とする。
なお、燃料蒸気特性とは、上記したように、蒸気圧曲線（燃料種別）を特定することができるものであり、具体的には例えば、圧力検出手段の検出値（蒸気圧）と燃温検出手段の検出値（燃温）との２変数、あるいは前記蒸気圧と前記燃温とから換算した特定温度における蒸気圧やリード蒸気圧などの代表値である。
【００１４】
この燃料蒸気圧計測装置でも、燃料ポンプから燃料噴射装置に燃料が供給される第１燃料通路と、燃料ポンプ又は第１燃料通路から燃料蒸気発生部に燃料を供給する第２燃料通路が設けられている。このため、燃料ポンプから直接又は第１燃料通路を介して、第２燃料通路に燃料が供給される。そして、第２燃料通路に流れ込んだ燃料は、ノズルに到達する。ここで、ノズルには絞りが設けられているから、ノズルから噴出された燃料は流速を増して気化室に供給され、ベンチュリを通過して燃料タンク内に戻される。このとき、ノズルより噴射された燃料が、ベンチュリのスロート部を通過する際に、気化室に負圧を発生させる。
【００１５】
この負圧発生作用に基づき燃料が減圧気化され、気化室内に蒸気圧が発生する。そして、気化室の圧力は、燃料の蒸気圧に基づき平衡状態となる。このとき、平衡状態における気化室内の圧力が圧力検出手段で検知される。また、燃料蒸気発生部を通過する燃料の温度が検出される。そして、特性記憶手段に、圧力検出手段の検出結果と燃温検出手段の検出結果とから得られる燃料蒸気特性が記憶される。
【００１６】
そして、この蒸気圧計測装置は、燃料蒸気特性を記憶すると、記憶した燃料蒸気特性とそのときの冷媒温度とに基づいて蒸気圧算出手段でそのときの燃料の蒸気圧を算出する。このため、この蒸気圧計測装置によれば、気化室の圧力及び燃温を常時検出する必要がない、つまり燃料蒸気特性を得て特性記憶手段に記憶する際にだけ気化室の圧力及び燃温を検出すればよいので、圧力検出手段及び燃温検出手段の劣化を防止することができるとともに、消費電力量も低減することができる。これにより、安定して燃料蒸気圧を精度良く計測することができるとともに、内燃機関の燃費の悪化を防止することができる。
【００１７】
ここで、内燃機関の制御のため考慮したい燃料蒸気圧は内燃機関（燃焼室）内における値である。このため、この燃料蒸気圧計測装置では、燃料蒸気特性を記憶した後に燃料の蒸気圧を算出する際、燃料温度ではなく内燃機関の温度指標値である冷媒温度を参照する。これにより、内燃機関（燃焼室）内における燃料蒸気圧に近い値を算出することができるため、内燃機関の制御精度を向上させることができる。
【００１８】
さらに、上記問題点を解決するためになされた本発明に係る別形態の燃料の蒸気圧計測装置は、内燃機関に供給する燃料が貯留されている燃料タンクと、前記燃料タンク内の燃料を燃料噴射装置に供給する燃料ポンプと、前記内燃機関を冷却する冷媒の温度を検出する冷媒温度検出手段と、ノズルと気化室とベンチュリとを備え、燃料を前記ノズルから噴出させて前記ベンチュリを通過させることで前記気化室で燃料を蒸気化する燃料蒸気発生部と、前記燃料ポンプと前記燃料噴射装置とを接続する第１燃料通路と、一端が前記燃料ポンプ又は前記第１燃料通路に接続され、他端が前記燃料蒸気発生部に接続される第２燃料通路と、前記燃料蒸気発生部内の圧力を検出する圧力検出手段と、前記圧力検出手段の検出結果及び前記冷媒温度検出手段の各検出結果に基づき得られる燃料蒸気特性を記憶する特性記憶手段と、前記特性記憶手段に記憶された前記燃料蒸気特性と前記冷媒温度検出手段で検出される冷媒温度とに基づいて燃料の蒸気圧を算出する前記蒸気圧算出手段と、を有することを特徴とする。
なお、燃料蒸気特性とは、上記したように、蒸気圧曲線（燃料種別）を特定することができるものであり、具体的には例えば、圧力検出手段の検出値（蒸気圧）と燃温検出手段の検出値（燃温）との２変数、あるいは前記蒸気圧と前記燃温とから換算した特定温度における蒸気圧やリード蒸気圧などの代表値である。
【００１９】
この燃料蒸気圧計測装置でも、燃料ポンプから燃料噴射装置に燃料が供給される第１燃料通路と、燃料ポンプ又は第１燃料通路から燃料蒸気発生部に燃料を供給する第２燃料通路が設けられている。このため、燃料ポンプから直接又は第１燃料通路を介して、第２燃料通路に燃料が供給される。そして、第２燃料通路に流れ込んだ燃料は、ノズルに到達する。ここで、ノズルには絞りが設けられているから、ノズルから噴出された燃料は流速を増して気化室に供給され、ベンチュリを通過して燃料タンク内に戻される。このとき、ノズルより噴射された燃料が、ベンチュリのスロート部を通過する際に、気化室に負圧を発生させる。
【００２０】
この負圧発生作用に基づき燃料が減圧気化され、気化室内に蒸気圧が発生する。そして、気化室の圧力は、燃料の蒸気圧に基づき平衡状態となる。このとき、平衡状態における気化室内の圧力が圧力検出手段で検知される。また、冷媒温度検出手段により内燃機関の冷媒温度が検出される。そして、特性記憶手段に、圧力検出手段の検出結果と冷媒温度検出手段の検出結果とから得られる燃料蒸気特性が記憶される。
【００２１】
そして、この蒸気圧計測装置は、燃料蒸気特性を記憶すると、記憶した燃料蒸気特性とそのとき（蒸気圧を算出するとき）の冷媒温度とに基づいて蒸気圧算出手段でそのときの燃料の蒸気圧を算出する。これにより、内燃機関（燃焼室）内における燃料蒸気圧に近い値を算出することができるため、内燃機関の制御精度を向上させることができる。そして、この蒸気圧計測装置によれば、気化室の圧力を常時検出する必要がない、つまり燃料蒸気特性を得て特性記憶手段に記憶する際にだけ気化室の圧力を検出すればよいので、圧力検出手段の劣化を防止することができるとともに、消費電力量も低減することができる。これにより、安定して燃料蒸気圧を精度良く計測することができるとともに、内燃機関の燃費の悪化を防止することができる。また、この蒸気圧計測装置では燃温検出手段が不要であるから、装置の低コスト化及び小型化を図ることができる。
【００２２】
そして、本発明に係る燃料の蒸気圧計測装置においては、前記特性記憶手段は、前記燃料蒸気特性としてリード蒸気圧を記憶することが望ましい。
【００２３】
こうすることにより、蒸気圧計測装置における演算処理や記憶を容易にすることができるとともに、燃料の蒸気圧を精度良く計測することができる。なお、圧力検出手段の検出値（蒸気圧）と燃温検出手段の検出値（燃温）との２変数を記憶しても燃料の蒸気圧の測定精度は変わらないが、蒸気圧計測装置における演算処理や記憶の面で不利となる。また、リード蒸気圧の代わりに特定温度における蒸気圧を記憶すると、蒸気圧計測装置における演算処理や記憶を容易にすることはできるが、燃料の蒸気圧の測定精度が低下するおそれがある。
【００２４】
本発明に係る燃料の蒸気圧計測装置においては、前記特性記憶手段は、一定の時間周期で前記燃料蒸気特性を更新し、前記蒸気圧算出手段は、前記更新された燃料蒸気特性と前記燃温検出手段又は前記冷媒温度検出手段で検出される温度とに基づいて燃料の蒸気圧を算出することが望ましい。
【００２５】
燃料の蒸気圧は、燃料が酸化したり、燃料が蒸発したりすること等によっても変化（経時変化）してしまう。このため、特性記憶手段が定期的に燃料蒸気特性を更新し、更新後の燃料蒸気特性を用いて燃料の蒸気圧を蒸気圧算出手段で算出することにより、燃料の経時変化に対応することができる。つまり、このような構成により、圧力検出手段及び燃温検出手段の劣化を防止しつつ消費電力量を低減するとともに、燃料の経時変化が起こったとしても燃料の蒸気圧を精度良く計測することができる。
【００２６】
そして、本発明に係る燃料の蒸気圧計測装置においては、前記内燃機関が始動される度に、前記特性記憶手段が前記燃料蒸気特性を更新するようにすればよい。
【００２７】
このように燃機関が始動される度に燃料蒸気特性を更新することにより、内燃機関停止中に生じる燃料の経時変化に確実に対応することができる。
【００２８】
また、本発明に係る燃料の蒸気圧計測装置においては、前記燃料タンクへ燃料が補給されたときに、前記特性記憶手段が前記燃料蒸気特性を更新するようにしていもよい。
【００２９】
このように燃料タンクへ燃料が補給されたときに燃料蒸気特性を更新することにより、燃料補給による燃料性状変化に対応することができる。
【００３０】
本発明に係る燃料の蒸気圧計測装置においては、前記特性記憶手段は、前記燃料噴射装置からの噴射量が少なくなる前記内燃機関の運転条件のときにおける燃料蒸気特性を記憶することが望ましい。
【００３１】
このように燃料噴射装置からの噴射量が少なくなる内燃機関の運転条件、例えばアイドル運転時や減速時に、燃料蒸気特性を特性記憶手段に記憶することにより、燃料蒸気発生部に燃料を供給するために燃料ポンプのサイズアップをする必要がなく、また、燃料噴射装置における燃料噴射への影響を小さくすることができる。
【００３２】
また、本発明に係る燃料の蒸気圧計測装置においては、前記ノズルより上流側又は下流側に配置され、前記ノズルへの燃料の流入を制御する制御弁を備え、前記制御弁は、前記特性記憶手段が記憶する燃料蒸気特性を得る際に開弁されることが望ましい。
【００３３】
このような構成により、特性記憶手段が記憶する燃料蒸気特性を得る際にのみ燃料蒸気発生部に燃料を供給（ノズルから燃料を噴射）することができる。このため、燃料噴射装置における燃料噴射への影響を小さくすることができる。
【００３４】
そして、燃料蒸気圧計測装置で計測された蒸気圧を用いて、内燃機関が最適運転状態となるよう、燃料噴射量の補正を行うようにすればよい。具体的には、上記したいずれかの燃料の蒸気圧計測装置と、前記内燃機関の運転状態を制御する運転制御手段とを備え、前記運転制御手段は、前記蒸気圧算出手段が算出する燃料の蒸気圧に基づいて、前記燃料噴射装置における燃料噴射量を補正するようにすればよい。
【００３５】
これにより、燃料の種類、温度に合わせ内燃機関が要求する最適な燃料噴射量の補正ができる。その結果、常に安定した燃焼状態が得られ、特に冷間時におけるＡ／Ｆセンサの未活性時（オープン制御時）のＨＣ低減、始動性、ドライバビリティの向上を図ることができる。また、仕向け先の違いによる蒸気圧（燃料性状）の違いを検知できるため、燃料種類に合わせた内燃機関の適合を行う必要が無くなるので、機種展開が容易になり開発工数を大幅に削減することができる。
【００３６】
あるいは、上記したいずれかの燃料の蒸気圧計測装置と、前記内燃機関の運転状態を制御する運転制御手段とを備え、前記運転制御手段は、前記蒸気圧算出手段が算出する燃料の蒸気圧に基づいて、前記内燃機関の点火時期を補正するようにしてもよい。
【００３７】
これにより、燃料の種類、温度に合わせ内燃機関が要求する最適な点火時期の補正ができる。その結果、常に安定した燃焼状態が得られ、特に冷間時におけるＡ／Ｆセンサの未活性時（オープン制御時）のＨＣ低減、始動性、ドライバビリティの向上を図ることができる。また、仕向け先の違いによる蒸気圧（燃料性状）の違いを検知できるため、燃料種類に合わせた内燃機関の適合を行う必要が無くなるので、機種展開が容易になり開発工数を大幅に削減することができる。
【発明の効果】
【００３８】
本発明に係る燃料の蒸気圧計測装置によれば、上記した通り、検出手段の劣化を防止するとともに、電力消費量を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
以下、本発明の燃料の蒸気圧計測装置及び燃料噴射制御システムを具体化した最も好適な実施の形態について添付図面に基づいて詳細に説明する。本実施の形態は、本発明を自動車用エンジンの制御システムに適用したものである。
【００４０】
（第１の実施の形態）
まず、第１の実施の形態について説明する。そこで、第１の実施の形態に係るエンジン制御システムについて、図１及び図２を参照しながら説明する。図１は、第１の実施の形態に係るエンジン制御システムの概略を示す構成図である。図２は、燃料蒸気発生部の概略構成を示す部分断面図である。エンジン制御システム１０には、図１に示すように、エンジン１１と、インジェクタ１２と、燃料タンク２０と、燃料ポンプユニット２１と、第１燃料通路２２と、第２燃料通路２３と、エンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）３０とが備わっている。これにより、エンジン制御システム１０では、ＥＣＵ３０の指令に基づき、燃料ポンプユニット２１から燃料タンク２０内の燃料が燃料通路２２を介してインジェクタ１２に供給され、インジェクタ１２からエンジン１１に燃料が噴射供給されるようになっている。
【００４１】
ここで、エンジン１１は、周知の構造を有するレシプロタイプのものである。そして、このエンジン１１は、吸気通路１３を通じて吸入される空気とインジェクタ１２から噴射される燃料との可燃混合気を、点火プラグ３５により着火して燃焼室で爆発・燃焼させ、その燃焼後の排気を排気通路１４を通じて排出させることにより、ピストン１５を動作させてクランクシャフト（不図示）を回転させ、動力を得るようになっている。また、エンジン１１には、水温センサ３３が設けられている。水温センサ３３は、エンジン１１の内部を流れる冷却水（冷媒）の温度（冷却水温）を検知し、その検出値に応じた電気信号を出力するものである。なお、水温センサ３３からの出力信号は、ＥＣＵ３０に入力されるようになっている。
【００４２】
吸気通路１３には、エアフローメータ３１、スロットルバルブ１６、およびサージタンク１７が設けられている。ここで、エアフローメータ３１は、吸気通路１３を通じてエンジン１１に吸入される空気量（吸気量）を検出し、その検出値に応じた電気信号を出力するものである。スロットルバルブ１６は、吸気通路１３を通じてエンジン１１に吸入される空気量（吸気量）を調節するために開閉されるものである。このバルブ１６は、運転席に設けられたアクセルペダル１８の操作に連動、より詳細には、アクセルペダル１８に設けられたアクセルポジションセンサ１９からの出力信号に応じて作動するようになっている。また、サージタンク１７には吸気圧センサ３２が設けられている。この吸気圧センサ３２は、スロットルバルブ１６より下流の吸気通路１３における吸気圧を検出し、その検出値に応じた電気信号を出力するものである。なお、吸気温センサ３１及び吸気圧センサ３２からの出力信号は、ＥＣＵ３０に入力されるようになっている。
【００４３】
インジェクタ１２は、エンジン１１における各気筒の吸気ポートに対して燃料を噴射するものである。インジェクタ１２には、燃料ポンプユニット２１から圧送された燃料が、第１燃料通路２２を通じて供給されるようになっている。このようにして供給された燃料は、ＥＣＵ３０からの指令に基づきインジェクタ１２が作動することにより、吸気ポートへ噴射され、空気との可燃混合気を形成して各気筒に取り込まれる。なお、後述するようにプレッシャレギュレータ２８にて燃料噴射圧を一定に制御しているため、余剰燃料は燃料ポンプユニット２１に備わるジェットポンプを介して燃料タンク２０内に戻されるようになっている。
【００４４】
燃料タンク２０には、エンジン１１に供給する燃料が貯留されており、その内部に燃料ポンプユニット２１が設けられている。この燃料ポンプユニット２１は、図２に示すように、燃料タンク２０の取付孔２０ａを塞ぐセットプレート２５に、燃料ポンプ２６などが収容されているリザーブカップ２７を組み込んだものである。そして、燃料ポンプユニット２１は、燃料タンク２０の取付孔２０ａを塞ぐようにセットプレート２５を燃料タンク２０に装着することによって、燃料タンク２０に取り付けられている。このような燃料ポンプユニット２１から、プレッシャレギュレータ２８により一定圧に調整された燃料が、第１燃料配管２２及び第２燃料配管２３に供給されるようになっている。これにより、後述するノズル４２からの燃料噴射条件を一定にすることができるため、後述する気化室４５にて同一条件下で燃料を蒸気化することができる。また、燃料ポンプユニット２１には、燃料タンク２０内の燃料残量を検出すためのフロート２９が取り付けられている。そして、このフロート２９の位置（高さ）に関する信号がＥＣＵ３０に入力されており、その信号から燃料残量及び給油の有無が検出されるようになっている。
【００４５】
エンジン１１に設けられた点火プラグ３５は、イグナイタ３６から出力される高電圧を受けて点火動作をするものである。点火プラグ３５の点火時期は、ＥＣＵ３０の指令によって定まるイグナイタ３６による高電圧の出力タイミングにより決定される。
【００４６】
図１に示すＥＣＵ３０には、上記した他、クランク角センサ等の各種センサ類から出力される各種信号が入力されるようになっている。そして、ＥＣＵ３０は、これらの入力信号に基づきエンジンの運転状態を検出し、エンジンの運転状態に応じた燃料供給制御及び点火時期制御等を実行するために、燃料ポンプ２６、インジェクタ１２、及びイグナイタ３６をそれぞれ制御するようになっている。つまり、ＥＣＵ３０は、本発明の「運転制御手段」に相当する。なお、燃料供給制御とは、エンジンの運転状態に応じて、燃料ポンプ２６の吐出量（ポンプモータの回転数）、およびインジェクタ１２から噴射される燃料量（燃料噴射量）とその噴射タイミングを制御することである。点火時期制御とは、エンジン１１の運転状態に応じてイグナイタ３６を制御することにより、点火プラグ３５による点火時期を制御することである。
【００４７】
また、ＥＣＵ３０は、後述する圧力センサ４６及び燃温センサ４８からの各出力信号に基づき、燃料蒸気特性としてのリード蒸気圧を算出して記憶するようになっている。つまり、ＥＣＵ３０は、本発明の「燃料蒸気特性記憶手段」に相当する。さらに、ＥＣＵ３０は、記憶したリード蒸気圧と水温センサ３３又は燃温センサ４８で検出される冷却水温又は燃温とに基づき、燃料の蒸気圧を算出するようになっている。つまり、ＥＣＵ３０は、本発明の「蒸気圧算出手段」にも相当する。
【００４８】
ここで、ＥＣＵ３０は、周知の構成、すなわち中央処理装置（ＣＰＵ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、バックアップＲＡＭ、外部入力回路及び外部出力回路等を備えている。ＥＣＵ３０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及びバックアップＲＡＭと、外部入力回路及び外部出力回路等とをバスにより接続してなる論理演算回路を構成している。ＲＯＭは、エンジンに制御に関する所定の制御プログラムを予め記憶している。ＲＡＭは、ＣＰＵの演算結果を一時記憶するものである。バックアップＲＡＭは、予め記憶したデータを保存するものである。ＣＰＵは、入力回路を介して入力される各種センサ等の検出値に基づき、所定の制御プログラムに従って各種制御等を実行するものである。
【００４９】
そして、セットプレート２５の燃料タンク側つまり燃料タンク２０内、より詳細にはリザーブカップ２７内に、燃料蒸気発生部４０が配置されている。このように燃料蒸気発生部４０を燃料タンク内２０に設けることにより、燃料蒸気発生部４０から燃料が多少漏れたとしても問題にならないため、燃料蒸気発生部の構造、特にシール構造を簡単にすることができる。また、燃料蒸気発生部４０を燃料ポンプ２６などとともにモジュール化することができ、その取り付けが容易となり取付部材を簡素化することができる。本実施の形態では、燃料蒸気発生部４０がセットプレート２５に一体化されている。
【００５０】
この燃料蒸気発生部４０には、図２に示すように、電磁弁４１と、ノズル４２と、気化室４５と、ベンチュリ４７とが備わっている。そして、電磁弁４１の流入口が第２燃料配管２３に接続され、流入口がノズル４２に接続されている。電磁弁４１への通電のＯＮ／ＯＦＦにより電磁弁４２の弁体４３が移動し、ノズル４２からの気化室４５への燃料噴射が制御されるようになっている。このような電磁弁４２を設けることにより、燃料の蒸気圧を計測する間だけ、ノズル４２から燃料を噴射して、確実に気化室４５に負圧を発生させることができる。これにより、燃料噴射量が少ないときに燃料の蒸気圧の計測を行うことができ、燃料ポンプ２６の流量をアップすることなく燃料の蒸気圧を精度良く計測することができるとともに、インジェクタ１２の燃料噴射量への影響を少なくすることができるようになっている。なお、この電磁弁４１は、図１に示すように、ＥＣＵ３０に接続されており、電磁弁４１への通電のＯＮ／ＯＦＦは、ＥＣＵ３０からの指令に基づき行われる。
【００５１】
気化室４５は、図２に示すように、ノズル４２周辺、およびノズル４２とベンチュリ４７との間に形成されている。なお、本実施の形態では、ノズル４２の直径が０．９ｍｍ、ベンリュリ４７のスロート部直径が１．５ｍｍ、ノズル４２とベンチュリ４７との距離が３ｍｍとなっている。これらの数値は、これらの数値は、燃料ポンプの性能によって決定されるものであり、例示したものに限定されない。
【００５２】
そして、気化室４５には、圧力センサ４６が接続されており、気化室４５内の圧力を検知することができるようになっている。これにより、気化室４５に発生した負圧により燃料が減圧沸騰を起こし蒸気圧が発生したときの気化室４５内の圧力が、圧力センサ４６で検出されるようになっている。なお、圧力センサ４６からの出力信号は、図１に示すように、ＥＣＵ３０に入力されるようになっている。
【００５３】
このように、気化室４５内で燃料の減圧沸騰が生じるのは以下の理由による。すなわち、ノズル４２から噴出された燃料は流速を増して気化室４５に供給され、ベンチュリ４７を通過してリザーブカップ２７内に戻されるが、ノズル４２より噴射された燃料がベンチュリ４７のスロート部を通過する際に、燃料の粘性の影響により気化室４５内の燃料が外部（ベンリュリ側）へ引っ張られるために気化室４５内に負圧が発生する。そして、この負圧発生作用に基づき、気化室４５内の燃料が減圧気化され、気化室４５内に蒸気圧が発生するのである。そして、気化室４５の圧力は、燃料の蒸気圧に基づき平衡状態となる。このとき、平衡状態における気化室４５内の圧力が、圧力センサ４６で検知される。
【００５４】
そして、圧力センサ４６は、燃料タンク２０の外、詳細にはセットプレート２５の表側（タンクとは反対側）に設けられている。これにより、圧力センサ４６への配線、及び圧力センサ４６への配線が容易になっている。また、ベンチュリ４７から流出する燃料がリザーブカップ２７内に戻されるため、燃料ポンプ２６が傾いた場合でも、リザーブカップ２７内に配置された燃料ポンプ２６が燃料を確実に吸い上げて燃料を供給することができるようになっている。
【００５５】
さらに、図２に示すように、燃料蒸気発生部４０（電磁弁４１）の入口に、燃温センサ４８が設けられている。これにより、ノズル４２に噴射される燃料の温度を正確に検出することができる。なお、燃温センサ４８からのからの出力信号は、図１に示すように、ＥＣＵ３０に入力されるようになっている。そして、燃温センサ４８は、燃料蒸気発生部４０に一体的に組み付けられている。これにより、燃料蒸気発生部４０の構成部品が集約化（一体化）され、燃料蒸気発生部４０の取付性を一層向上させることができる。
【００５６】
このようにして燃料蒸気発生部４０で検出される圧力と燃温とに基づいて、後述するようにしてリード蒸気圧ＲＰＶが算出される。つまり、燃料蒸気発生部４０で燃料を減圧気化させ燃料のリード蒸気圧ＲＶＰを算出することができ、これにより始動時の温度での燃料蒸気圧を算出することもできる。そのため、システム構成を簡素化にすることができるとともに、小型化を図ることができ、さらに高精度な燃料噴射制御を行うことができるようになっている。
【００５７】
ここで、エンジン制御システム１０で実施される燃料蒸気圧の算出及びそれを用いたエンジン制御の概念について、図３及び図４を参照しながら簡単に説明する。図３は、リード蒸気圧の算出処理の概念を説明する図である。図４は、エンジン始動時におけるエンジン制御の概念を説明する図である。
【００５８】
まず、図３に示すように、エンジン始動後において、アイドル運転又は減速状態で気化室圧Ｐ（Ｔ１）を検出するとともに、燃温を検出して蒸気圧変化率（温度係数）Ｃｔ（Ｔ１）を算出する。そして、換算式に基づきリード蒸気圧ＲＶＰを算出する。なお、リード蒸気圧を算出する換算式の詳細については後述する。その後、このリード蒸気圧ＲＶＰを代表値としてＲＡＭに記憶する。これにより、燃料タンク内の燃料性状を示す指標として１つの値を記憶するだけよく、その後の取り扱い（演算や記憶など）が簡単になる。なお、燃料蒸気特性として、リード蒸気圧を記憶する代わりに、気化室圧力と燃温とをそのまま記憶してもよいし、あるいは気化室圧力と燃温とから算出した特定温度の蒸気圧を記憶してもよい。但し、気化室圧力と燃温との２変数を記憶するようにした場合、燃料の蒸気圧の測定精度が低下することはないが、蒸気圧計測装置における演算処理や記憶の面で不利となる。一方、特定温度における蒸気圧を記憶するようにした場合、蒸気圧計測装置における演算処理や記憶の面で有利になるが、燃料の蒸気圧の測定精度が低下するおそれがある。
【００５９】
そして、次回のエンジン始動時において、図４に示すように、前回のエンジン運転時に記憶したリード蒸気圧ＲＶＰを読み出すとともに、エンジン水温を検出して蒸気圧変化率（温度係数）Ｃｔ（Ｔ２）を算出する。次いで、換算式に基づきエンジン始動時における蒸気圧ＶＰ（Ｔ２）を算出する。なお、蒸気圧を算出する換算式の詳細については後述する。次いで、算出した蒸気圧に基づき、燃料噴射量及び点火時期の補正値をそれぞれ決定し、補正後の燃料噴射量及び点火時期によってエンジンを始動する。
【００６０】
このようにエンジン制御システム１０では、リード蒸気圧ＲＶＰを算出して記憶する。その後、記憶したリード蒸気圧ＲＶＰとそのときの冷却水温度Ｔ２とに基づいて燃料の蒸気圧ＶＰ（Ｔ２）を算出する。従って、燃料の蒸気圧ＶＰ（Ｔ２）を算出するために、気化室の圧力及び燃温を常時検出する必要がなく、圧力センサ及び燃温センサの劣化を防止することができるとともに、システムにおける消費電力量も低減することができる。よって、安定して燃料の蒸気圧ＶＰ（Ｔ２）を精度良く計測することができるとともに、燃費の悪化を防止することができる。なお、燃料の蒸気圧ＶＰ（Ｔ２）を算出する際に、冷却水温度の代わりに燃温を用いることもできるが、冷却水温を用いて燃料の蒸気圧ＶＰを算出する方が、エンジン１１の温度状態に対応した燃料の蒸気圧ＶＰを算出することができるため、燃料供給制御及び点火時期制御をより適切に行うことができる。
【００６１】
そして、エンジン制御システム１０による制御により、燃料の種類、温度に合わせエンジンが要求する最適な燃料噴射及び点火時期の補正ができる。その結果、常に安定した燃焼状態が得られ、特に冷間時におけるＡ／Ｆセンサの未活性時（オープン制御時）のＨＣ低減、始動性、ドライバビリティの向上を図ることができる。また、仕向け先の違いによる蒸気圧（燃料性状）の違いを検知できるため、燃料種類に合わせたエンジンの適合を行う必要が無くなるので、機種展開が容易になり開発工数を大幅に削減することができる。
【００６２】
続いて、上記した制御概念をエンジン制御システム１０に適用した際におけるエンジン制御システム１０の動作について、図５及び図６を参照しながら説明する。図５は、エンジン制御システムにおけるエンジン始動時における燃料供給制御の内容を示すフローチャートである。図６は、エンジン制御システムにおけるリード蒸気圧計測ルーチンの内容を示すフローチャートである。なお、エンジン制御システム１０における燃料供給制御は、イグニッション（ＩＧ）がＯＮされると開始される。
【００６３】
イグニッション（ＩＧ）がＯＮされると、ＥＣＵ３０は、図５に示すように、ＥＣＵ３０に備わるＲＡＭに記憶された現在のリード蒸気圧ＲＶＰを読み出す（ステップ１）。このリード蒸気圧ＲＶＰは、燃料の揮発性を示す指標である。なお、ＲＡＭへの現在のリード蒸気圧ＲＶＰの書き込み（記憶）処理は、後述するリード蒸気圧計測ルーチン（図６参照）の実施中に行われる。
【００６４】
次に、ＥＣＵ３０は、水温センサ３３からの信号により、エンジン１１の冷却水温を検出する（ステップ２）。そして、ＥＣＵ３０は、ステップ２で検出した冷却水温に基づき、温度係数Ｃｔ（Ｔ２）を算出する（ステップ３）。ここで、温度係数Ｃｔ（Ｔ２）は、ステップ１で読み出したリード蒸気圧ＲＶＰ（３７．８℃）を「１」としたときの燃温による蒸気圧の変化割合を示すものである（図９参照）。その後、ＥＣＵ３０は、ステップ１で読み出したリード蒸気圧ＲＶＰ（３７．８℃）と、ステップ３で算出した温度係数Ｃｔ（Ｔ２）とから次式により現在の燃料蒸気圧ＶＰを算出する（ステップ４）。
ＶＰ＝ＲＶＰ・Ｃｔ（Ｔ２）
【００６５】
ここで、冷却水温に基づき温度係数から燃料蒸気圧を算出するのは、インジェクタ１２から噴射される状態（エンジン１１内）における蒸気圧を正確に算出するためである。例えば、寒冷地においては、エンジン１１の暖気が終了していても、燃温が低い状態であることがあり、このような場合に燃温に基づいて燃料蒸気圧を算出すると、インジェクタ１２から噴射されたときの燃料蒸気圧を正確に算出することができないからである。そして、このように燃料蒸気圧を算出することにより、エンジン１１の制御精度を向上させることができる。なお、エンジン１１の運転状態によって、燃料蒸気圧を算出するための温度を、冷却水温又は燃温のいずれにするかを決定する（切り替える）ようにしてもよい。
【００６６】
その後、ＥＣＵ３０は、算出した燃料蒸気圧に基づき始動時における燃料噴射量及び点火時期などの補正量を決定する（ステップ５）。これにより、エンジン制御システム１０においては、始動時における燃料蒸気圧に基づく燃料増量補正及び点火時期補正が行われる。具体的には、ＥＣＵ３０によりインジェクタ１２及びイグナイタ３６の作動が制御されて、インジェクタ１２からの噴射量が補正され、点火プラグ３５の点火時期が補正される。そして、ＥＣＵ３０は、これらの燃料噴射量補正及び点火時期補正を行ってエンジン１１を始動させる（ステップ６）。
【００６７】
このように、エンジン制御システム１０では、ＥＣＵ３０がエンジン１１の始動時における燃料噴射制御及び点火時期制御を燃料蒸気圧に基づき行うため、燃料性状（種類）が変化しても、高精度な燃料噴射制御を行うことができる。その結果、燃料の種類、温度に合わせエンジンが要求する最適な燃料噴射量の補正が出来るため常に安定した燃焼状態が得られ、特に冷間始動時におけるＡ／Ｆセンサの未活性時（オープン制御時）のＨＣ低減、始動性、ドライバビリティの向上を満たすことができる。また、仕向け先の違いによる燃料性状（蒸気圧）の違いを検知できるため、燃料性状に合わせた内燃機関の適合を行う必要が無くなるので、機種展開が容易になり開発工数を大幅に削減することができる。
【００６８】
そして、エンジン１１が始動した後、ＥＣＵ３０は図６に示すリード蒸気圧計測ルーチンを実行する。このリード蒸気圧計測ルーチンが実行されると、図６に示すように、ＥＣＵ３０は、タイマーリセット後に（ステップＳ１０）、圧力センサ４６による圧力計測条件が満たされているか否かを判断する（ステップ１１〜１４）。本実施の形態では、タイマーリセットから規定時間以上経過していること（ステップ１１）、アクセルポジションセンサ１９の出力電圧が規定値以下、つまりアクセルペダル１８が操作されていないこと（ステップ１２）、バッテリ電圧が既定値（例えば、６Ｖ）以上であること（ステップ１３）、給油されていないこと（ステップ１４）を計測条件としている。なお、本実施の液形態において給油の有無は、フロート２９の位置信号に基づき判断されるが、給油口の開閉に基づき判断することもできる。
【００６９】
上記した計測条件を満たしている場合（Ｓ１１〜Ｓ１３：ＹＥＳ，Ｓ１４：ＮＯ）、つまり燃料噴射量が少ないアイドル時又は減速時に、燃料蒸気発生部４０で気化室４５の圧力が計測される（ステップ１５）。具体的には、ＥＣＵ３０が、電磁弁４１をＯＮしてノズル４２を開く。これにより、ノズル４２からベンチュリ４７に向かって燃料が噴射され、ベンリュリ４７のスロート部に燃料が付着することで気化室４５に負圧が発生し、燃料が減圧気化することで気化室４５内に蒸気圧が発生する。このとき、圧力センサ４６により気化室４５内の圧力が検出されるとともに、燃温センサ４８により燃料蒸気発生部４０に供給される燃料の温度Ｔ１が検出される（ステップ１６）。
【００７０】
ここで、圧力センサ４６により検出される圧力は、図７に示すＰ（Ｔ１）である。この圧力Ｐ（Ｔ１）は、ノズル４２から燃料が噴射されたとき（噴射流量Ｑ（Ｑは一定））に気化室４５に発生する負圧Ｐｎ（一点鎖線参照）よりも、燃料が減圧気化することで発生した蒸気圧によって回復した（小さくなった）負圧（実線参照）となる。なお、図７は、ノズルからの噴出流量と気化室圧力との関係（フィード圧３００ｋＰａ）を示す図である。
【００７１】
一方、ステップ１１〜１３において、圧力計測条件が満たされていない場合には、ＥＣＵ３０は、各条件が満たされるまで以降の処理を一時的に中止する。そして、ＥＣＵ３０は、ステップ１１〜１３のすべての条件が満たされると（Ｓ１１〜Ｓ１３：ＹＥＳ）、給油されたか否かを判断する（ステップ１４）。このとき、給油されていると（Ｓ１４：ＹＥＳ）、ＥＣＵ３０は、タイマーをリセットして圧力計測条件（ステップ１１〜１４）の判定を繰り返す。
【００７２】
そして、ＥＣＵ３０は、ステップ１６で検出した燃料温度に基づき、温度係数Ｃｔ（Ｔ１）を算出する（ステップ１７）。次いで、ステップ１５で計測した圧力Ｐ（Ｔ１）と、ステップ１７で算出した温度係数Ｃｔ（Ｔ１）とにより下記の換算式に基づき、リード蒸気圧ＲＶＰ（３７．８℃）を算出する（ステップ１８）。
【００７３】
ここで、リード蒸気圧及び任意の温度における蒸気圧（揮発性）を算出する換算式について、図８及び図９を参照しながら説明する。図８は、リード蒸気圧（物性値）と気化室圧力との関係を示す図である。図９は、図８の結果より求めた３７．８℃における気化室圧力を基準としたときの温度に対する変化割合（温度係数Ｃｔ）を示す図である。
【００７４】
図８から明らかなように、気化室圧力は、各燃温において燃料の種類に関係なくリード蒸気圧（物性値）と非常に高い相関性がある。そして、３７．８℃における気化室圧力を基準としたときの温度変化に対し、気化室圧力の変化割合は図９に示すように、燃料の種類に関係なく、ある割合で変化する。従って、気化室４５の圧力と燃料温度とを検出することができれば、リード蒸気圧と任意の温度における燃料蒸気圧（揮発性）も簡単に算出することができる。
【００７５】
そして、上記結果から得られるリード蒸気圧ＲＶＰの換算式は以下に示す通りである。
ＲＶＰ＝１／Ｃｔ（Ｔ１）・Ａ0・Ｐ（Ｔ１）＋Ｂ0
Ａ0：基準温度（３７．８℃）の傾き
Ｂ0：基準温度（３７．８℃）の切片
また、任意の温度における蒸気圧ＶＰの換算式は以下に示す通りである。
ＶＰ（Ｔ２）＝ＲＶＰ・Ｃｔ（Ｔ２）
【００７６】
その後、ＥＣＵ３０は、このようにしてリード蒸気圧ＲＶＰ（３７．８℃）を算出すると、算出したリード蒸気圧ＲＶＰ（３７．８℃）を現在のリード蒸気圧ＲＶＰとしてＲＡＭに上書きする。これにより、先回のリード蒸気圧ＲＶＰが消去されて、現在のリード蒸気圧ＲＶＰが記憶される（ステップ１９）。その後、エンジン１１が停止されると、この処理ルーチンが終了する（ステップ２０）。そして、このようにして記憶された現在のリード蒸気圧ＲＶＰが次回のエンジン始動時に読み出される（ステップ１参照）。
【００７７】
以上、詳細に説明したように本実施の形態に係るエンジン制御システム１０では、燃料蒸気発生部４０において、燃料を減圧気化させることで蒸気圧を発生させて、そのときの気化室４５の圧力を圧力センサ４６で検出し、かつ燃温センサ４８の検出信号に基づきＥＣＵ３０が温度係数Ｃｔ（Ｔ１）からリード蒸気圧ＲＶＰ（３７．８℃）を算出して記憶する。そして、エンジン１１の始動時には、この記憶したリード蒸気圧ＲＶＰ（３７．８℃）と水温センサ３３の検出信号に基づき算出された温度係数Ｃｔ（Ｔ２）から現在の燃料蒸気圧ＶＰを算出し、その燃料蒸気圧ＶＰを用いてエンジン１１の始動時における燃料噴射制御及び点火時期制御を実施する。このため、燃料の種類、温度に合わせエンジン１１が要求する最適な燃料噴射量及び点火時期の補正ができるため常に安定した燃焼状態が得られ、特に冷間始動時におけるＡ／Ｆセンサの未活性時（オープン制御時）のＨＣ低減、始動性、ドライバビリティの向上を満たすことができる。また、仕向け先の違いによる蒸気圧（燃料性状）の違いを検知できるため、燃料種類に合わせたエンジン適合を行う必要が無くなるので機種展開が容易になり、開発工数を大幅に削減することができる。
【００７８】
また、エンジン制御システム１０では、燃料蒸気圧ＶＰを計測する際に、記憶したリード蒸気圧ＲＶＰと水温センサ３３の検出信号とに基づき現在の燃料蒸気圧ＶＰを算出している。このため、気化室４５の圧力及び燃温を常時検出する必要がないので、圧力センサ４６及び燃温センサ４８の劣化を防止することができるとともに、消費電力量も低減することができる。これにより、安定して燃料蒸気圧ＶＰを精度良く計測することができるとともに、燃費の悪化を防止することができる。
【００７９】
そして、ＥＣＵ３０のＲＡＭに記憶されるリード蒸気圧は、エンジン１１が始動される度に（定期的に）更新されるので、燃料の経時変化が行った場合であっても、安定して燃料蒸気圧ＶＰを精度良く計測することができる。
【００８０】
ここで、燃料の蒸気圧の計測精度を向上させるためには、燃料温度をバラツキなく正確に検出する必要がある。そこで、燃料蒸気発生部をセットプレート２５に取り付けるのではなく、図１０に示すように、燃料蒸気発生部４０ａをリザーブカップ２７の底部に設置して、燃温センサ４８をリザーブカップ２７の底部に配置するようにしてもよい。このような構成により、リーザブカップ２７の底部には燃料が安定して存在し、燃料の温度も安定しているため、燃温センサ４８を確実に液没させることができ、燃料温度をバラツキなく正確に検出することができる。その結果、燃料の蒸気圧の計測精度を一層向上させることができる。
【００８１】
（第２の実施の形態）
次に、第２の実施の形態について説明する。第２の実施の形態は、第１の実施の形態と基本的な構成をほぼ同じくするが、燃料蒸気発生部に電磁弁及び燃温センサが組み込まれていない点が相違する。このため以下では、第１の実施の形態と共通する構成については図面に同じ符号を付してその説明を適宜省略し、相違する構成を中心に第２の実施の形態に係るエンジン制御システムについて、図１１及び図１２を参照しながら説明する。図１１は、第２の実施の形態に係るエンジン制御システムの主要部における概略を示す構成図である。図１２は、エンジン制御システムにおけるリード蒸気圧計測ルーチンの内容を示すフローチャートである。
【００８２】
図１１に示すように、第２の実施の形態に係るエンジン制御システム１０ａにおける燃料蒸気発生部４０ｂは、ノズル４２と、気化室４５と、圧力センサ４６と、ベンチュリ４７とを備えている。すなわち、燃料蒸気発生部４０ｂには、電磁弁及び燃温センサが組み込まれていない。このような燃料蒸気発生部４０ｂは、第１の形態と同様に、セットプレート２５に組み込まれている。具体的には、燃料ポンプ２６からインジェクタ１２に燃料を供給する第１燃料通路２２と、燃料ポンプ２６から燃料蒸気発生部４０ｂに燃料を供給する第２燃料通路２３とが形成されている。そして、第２燃料通路２３の他端が燃料蒸気発生部４０ｂの入口に接続されており、燃料ポンプ２６から一定圧の燃料が燃料蒸気発生部４０ｂに供給されると、ノズル４２から燃料がベンチュリ４７に向けて噴射されるようになっている。このとき、第１の実施の形態と同様に、気化室４５に発生した負圧により燃料が減圧沸騰を起こし蒸気圧が発生したときの気化室４５内の圧力が、圧力センサ４６で検出されるようになっている。
【００８３】
続いて、エンジン制御システム１０ａにおけるリード蒸気圧計測について、図１２を参照しながら説明する。エンジン制御システム１０ａでも、エンジン１１が始動されると、ＥＣＵ３０がリード蒸気圧計測ルーチンを実行する。このリード蒸気圧計測ルーチンが実行されると、図１２に示すように、ＥＣＵ３０は、圧力計測条件（ステップ３０，３１）が満たされているか否かを判断する。この計測条件は、第１の実施の形態と異なり、本実施の形態では、給油がされたこと（ステップ３０）、及び先回のエンジン停止後より規定時間以上経過していること（ステップ３１）としている。なお、ステップ３１における規定時間としては、燃温とエンジン１１の冷却水温とが同じ温度になるまでの時間を設定すればよい。
【００８４】
上記の圧力計測条件が満たされると、ＥＣＵ３０は、圧力センサ４６からの信号に基づき気化室４５の圧力（Ｐ（Ｔ））を検出し（ステップ３２）、水温センサ３３からの信号に基づきエンジン１１の冷却水温を検出する（ステップ３３）。そして、ＥＣＵ３０は、ステップ３３で検出した冷却水温に基づき、温度係数Ｃｔ（Ｔ）を算出する（ステップ３４）。次いで、ステップ３２で検出した圧力Ｐ（Ｔ）と、ステップ３４で算出した温度係数Ｃｔ（Ｔ）とにより上記した換算式に基づき、リード蒸気圧ＲＶＰ（３７．８℃）を算出する（ステップ３５）。その後、ＥＣＵ３０は、算出したリード蒸気圧ＲＶＰ（３７．８℃）を現在のリード蒸気圧ＲＶＰとしてＲＡＭに上書きする。これにより、先回のリード蒸気圧ＲＶＰが消去されて、現在のリード蒸気圧ＲＶＰが記憶される（ステップ３６）。つまり、燃料補給されたときにリード蒸気圧ＲＶＰが更新される。
【００８５】
そして、次回のエンジン１１の始動時に、ＥＣＵ３０により、ステップ３６で記憶された現在のリード蒸気圧ＲＶＰが読み込まれ、その時のエンジン１１の冷却水温から算出した温度係数（Ｃt（Ｔ２））に基づき燃料蒸気圧ＶＰが算出される。そして、この燃料蒸気圧ＶＰをもとに燃料噴射量補正が行われて、エンジン１１が始動する（図５参照）。
【００８６】
このように、第２の実施の形態に係るエンジン制御システム１０ａでも、ＥＣＵ３０により第１の実施の形態と同様の燃料噴射制御及び点火時期制御が行われ、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。そして、エンジン制御システム１０ａでは、電磁弁及び燃温センサがないため、低コスト化および小型化を一層図ることができる。そして、燃料補給が行われたときにリード蒸気圧が更新されるので、燃料補給によって燃料性状変化が生じた場合であっても、燃料蒸気圧ＶＰを精度良く計測することができる。
【００８７】
なお、上記した実施の形態は単なる例示にすぎず、本発明を何ら限定するものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることはもちろんである。例えば、上記した実施の形態では、第２燃料通路２３の一端は燃料ポンプ２６に接続されているが、図１３に示すように、第２燃料通路２３の一端を第１燃料通路２２に接続する（第１燃料通路２２から分岐させる）こともできる。
【００８８】
また、上記した第１の実施の形態では、気化室４５への燃料の流入を制御する電磁弁４１を気化室４５の上流側に配置しているが、図１４に示すように、気化室４５の下流側に配置することもできる。
【００８９】
さらに、上記した実施の形態では、プレッシャレギュレータ２８を第１燃料通路２２に配置しているが、プレッシャレギュレータ２８は燃料ポンプ２６内あるいは第２燃料通路２３に配置することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】第１の実施の形態に係るエンジン制御システムの概略を示す構成図である。
【図２】燃料蒸気発生部の概略構成を示す断面図である。
【図３】リード蒸気圧の算出処理の概念を説明する図である。
【図４】エンジン始動時におけるエンジン制御の概念を説明する図である。
【図５】エンジン始動時における燃料供給制御の内容を示すフローチャートである。
【図６】リード蒸気圧計測ルーチンの内容を示すフローチャートである。
【図７】ノズルからの噴出流量と気化室圧力との関係を示す図である。
【図８】気化室圧力とリード蒸気圧との関係を示す図である。
【図９】燃温と温度係数との関係を示す図である。
【図１０】燃温センサをリザーブカップ底部に配置した燃料蒸気発生部を示す図である。
【図１１】第２の実施の形態に係るエンジン制御システムの主要部の概略を示す構成図である。
【図１２】リード蒸気圧計測ルーチンの内容を示すフローチャートである。
【図１３】第２燃料通路を第１燃料通路に接続したエンジン制御システムの主要部を示す図である。
【図１４】電磁弁を気化室の上流側に配置した燃料蒸気発生部を示す図である。
【符号の説明】
【００９１】
１０    エンジン制御システム
１１    エンジン
１２    インジェクタ
１９    アクセルポジションセンサ
２０    燃料タンク
２０ａ  取付孔
２１    燃料ポンプユニット
２２    第１燃料通路
２３    第２燃料通路
２５    セットプレート
２６    燃料ポンプ
２７    リザーブカップ
２８    プレッシャレギュレータ
２９    フロート
３０    エンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）
３３    水温センサ
３５    点火プラグ
３６    イグナイタ
４０    燃料蒸気発生部
４１    電磁弁
４２    ノズル
４３    弁体
４５    気化室
４６    圧力センサ
４７    ベンチュリ
４８    燃温センサ
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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