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JP2006291860A - Engine fuel supply device - Google Patents

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JP2006291860A
JP2006291860A JP2005114243A JP2005114243A JP2006291860A JP 2006291860 A JP2006291860 A JP 2006291860A JP 2005114243 A JP2005114243 A JP 2005114243A JP 2005114243 A JP2005114243 A JP 2005114243A JP 2006291860 A JP2006291860 A JP 2006291860A
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Japan
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fuel
temperature
fuel supply
engine
pressure
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Application number
JP2005114243A
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Japanese (ja)
Inventor
Shinya Yamaguchi
真也 山口
Satoshi Tsusaka
智 津坂
Masayoshi Tanuma
正義 田沼
Takashi Nunokawa
剛史 布川
Kunitoshi Inao
州俊 稲生
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Nikki Co Ltd
Original Assignee
Nikki Co Ltd
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Publication date
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Priority to CNA2006100046284A priority patent/CN1847641A/en
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  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

【課題】 リターン式とリンターンレス式との間で液化ガス燃料の供給方式を切換えるエンジンの燃料供給装置について、供給燃料の気化を確実に回避しながら戻し燃料を最小限に調整して燃料タンク内温度の過剰な上昇を回避する。
【解決手段】 燃料供給管路途中で分岐する第一の燃料戻し管路9aとインジェクタ8で噴射されなかった燃料を戻す第二の燃料戻し管路9bとが、それぞれ遮断弁14,15を有して燃料タンク2に接続されたエンジンの燃料供給装置において、燃料供給管路のインジェクタ8および燃料レール6に近接した位置に燃料圧力センサ52および燃料温度センサ51を配設し、これらの出力信号を検知している電子制御ユニット50が、噴射燃料が気化する可能性のある状態になったと判断した場合およびエンジン始動時にリターン式とし、通常運転時にリターンレス式とする制御を実行するものとした。
【選択図】 図1
PROBLEM TO BE SOLVED: To adjust a return fuel to a minimum while reliably avoiding vaporization of a supplied fuel in an engine fuel supply device for switching a liquefied gas fuel supply method between a return type and a linkless type, and a fuel tank. Avoid excessive rise of internal temperature.
SOLUTION: A first fuel return line 9a branched in the middle of a fuel supply line and a second fuel return line 9b for returning fuel not injected by an injector 8 have shutoff valves 14 and 15, respectively. In the fuel supply device of the engine connected to the fuel tank 2, the fuel pressure sensor 52 and the fuel temperature sensor 51 are disposed at positions close to the injector 8 and the fuel rail 6 of the fuel supply line, and these output signals When the electronic control unit 50 that detects this is in a state where there is a possibility that the injected fuel is vaporized, and when the engine is started, the return type is performed and the control is performed to be the returnless type during normal operation. .
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、LPGやDMEのようにガソリンに比べて気化しやすい液体燃料を噴射弁より吸気管内に噴射してエンジンに供給する燃料供給装置に関し、殊に燃料供給管路内のLPGを気化させることなく安定した液体の状態のまま噴射するとともに、燃料タンク内の過剰な温度上昇を回避するエンジンの燃料供給装置に関するものである。   The present invention relates to a fuel supply device that injects liquid fuel, such as LPG and DME, which is more easily vaporized than gasoline into an intake pipe from an injection valve and supplies the fuel to an engine, and in particular, vaporizes LPG in a fuel supply line. The present invention relates to a fuel supply device for an engine that injects the fuel in a stable liquid state without any excessive temperature rise in the fuel tank.

液体燃料を吸気管に配置した噴射弁で液体のまま計量噴射してエンジンに供給するシステムは周知であるが、ガソリンについては、図6に示すように燃料タンク2に貯蔵されている液体燃料をポンプ3で加圧して燃料供給管路4Bより燃料レール6に送ってエンジン21の吸気管22に配置した噴射弁8に分配し、噴射されなかった余剰燃料は圧力調整器10を設置した燃料戻し管路9Bを経て燃料タンク2に戻すようにすることが普通である。一方、気化しやすい液体燃料であるLPGについても、例えば実開昭61−138860号公報、実開昭62−87162号公報、特開昭63−18172号公報に記載されているように、図6に示したものと同じシステムを使用している。   A system in which liquid fuel is metered and injected as it is with an injection valve arranged in the intake pipe and supplied to the engine is well known. For gasoline, as shown in FIG. 6, liquid fuel stored in the fuel tank 2 is used. Pressurized by the pump 3 and sent to the fuel rail 6 from the fuel supply line 4B and distributed to the injection valve 8 disposed in the intake pipe 22 of the engine 21, and the surplus fuel that has not been injected is returned to the fuel with the pressure regulator 10 installed. It is common to return to the fuel tank 2 via the pipe line 9B. On the other hand, as described in Japanese Utility Model Laid-Open No. 61-138860, Japanese Utility Model Laid-Open No. 62-87162, and Japanese Patent Laid-Open No. 63-18172, LPG, which is a liquid fuel that is easily vaporized, is shown in FIG. Use the same system as shown in.

前記周知のリターン式燃料供給システムを、LPGのように気化しやすい液体燃料の噴射に適用することで、燃料レールやインジェクタ内の液体燃料がエンジンの熱による温度上昇で気泡を発生し燃料噴射量を不安定にしてしまう問題を回避することができる。しかし、長時間エンジンを運転した場合に、温度の高い余剰燃料が燃料タンクに多量に戻ることになり、燃料タンク内温度が上昇することに伴って燃料タンク内圧力も上昇してしまうことから、燃料タンク破損の危険性が生じたり燃料再充填が困難になったりする、という問題が生じる。   By applying the well-known return type fuel supply system to liquid fuel injection, such as LPG, which is easy to vaporize, the liquid fuel in the fuel rail or injector generates bubbles due to temperature rise due to engine heat, and the fuel injection amount Can be avoided. However, when the engine is operated for a long time, a large amount of surplus fuel with a high temperature returns to the fuel tank, and the fuel tank pressure also rises as the fuel tank temperature rises. There arises a problem that there is a risk of damage to the fuel tank and refilling of the fuel becomes difficult.

この問題に対し、本願出願人らは先に特開平1−127700号公報において、燃料供給管路の燃料タンク近傍に接続された圧力調整器を有する第一の戻し管路と燃料レール末端側に接続された圧力調整器を有する第二の戻し管路に、それぞれ開閉弁を設けてこれを開閉制御することにより、エンジン始動時はリターン式とし始動後所定時間経過後はリターンレス式に切換えることで、タンク内温度の上昇を回避するものとした技術を提示した。   In order to solve this problem, the applicants of the present application previously disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-127700 on the first return line having a pressure regulator connected to the vicinity of the fuel tank of the fuel supply line and the fuel rail end side. A second return line with a connected pressure regulator is provided with an open / close valve, and this is controlled to open and close. Then, he presented a technology that would avoid the rise in the tank temperature.

しかしながら、この技術においても実際の車両の使用状態を考慮した場合、殊にLPGを燃料とするタクシー車両においては、渋滞や待機などのアイドル運転状態の割合が多く、走行によるエンジンルームへの冷却空気の流入が殆どないことも相俟って、燃料レールおよびインジェクタが高温に曝される機会(時間)が多くなりやすい。従って、このときにリターンレス式の燃料供給方式を採用すると、燃料消費量が少なく燃料流量が僅かであることから燃料レールおよびこれに近接した燃料供給管路内の燃料温度が次第に上昇して気泡を生じエンジン運転が不調に陥ってしまう、という問題が生じやすい。   However, even in this technology, in consideration of the actual use state of the vehicle, particularly in taxi vehicles using LPG as fuel, the ratio of idle operation states such as traffic jams and standby is high, and cooling air to the engine room due to traveling is large. In combination with the fact that there is almost no inflow of the fuel, the chance (time) that the fuel rail and the injector are exposed to high temperature tends to increase. Therefore, if a returnless fuel supply system is employed at this time, the fuel consumption is small and the fuel flow rate is small, so that the fuel temperature in the fuel rail and the fuel supply pipe adjacent to the fuel rail gradually rises and bubbles are generated. This causes a problem that the engine operation becomes unstable.

これに対し、特開平7−27030公報にはエンジンの燃料系部品の温度状態を検出するようにして、高温状態を検知した場合に燃料ポンプの制御量を増量側に補正するとともに、増量側に補正したときのみリターン式に切換えるものとした技術が提示されている。このような制御とすることで充分な燃料流量を確保することができることから、エンジンに近接する燃料供給管路内の燃料温度が過剰に上昇することを回避できる。   On the other hand, Japanese Patent Laid-Open No. 7-27030 detects the temperature state of the fuel system parts of the engine, and corrects the control amount of the fuel pump to the increase side when the high temperature state is detected. A technique is proposed that switches to the return type only when it is corrected. With such a control, a sufficient fuel flow rate can be ensured, so that it is possible to avoid an excessive increase in the fuel temperature in the fuel supply line close to the engine.

しかしながら、この技術は単にエンジンの燃料系部品の温度に基いて燃料吐出量および燃料供給方式の切換を制御するのみであり、供給燃料の気化を回避しつつ燃料タンクへの戻し燃料を最小限に調整するものではないため、長時間に亘るエンジンからの受熱が想定されるタクシー車両等のアイドル運転時等においては長時間に亘って温度の高い戻し燃料がタンク内に蓄積することとなり、内部温度が過剰に上昇するとともに圧力も上昇してしまう問題が生じる。
実開昭61−138860号公報 実開昭62−87162号公報 特開昭63−18172号公報 特開平1−127700号公報 特開平7−27030公報
However, this technology merely controls the switching of the fuel discharge amount and the fuel supply system based on the temperature of the fuel system parts of the engine, and minimizes the return fuel to the fuel tank while avoiding the vaporization of the supplied fuel. Because it is not adjusted, high temperature return fuel accumulates in the tank for a long time when the taxi vehicle is assumed to receive heat from the engine for a long time. As a result, there is a problem that the pressure rises as well as the pressure rises excessively.
Japanese Utility Model Publication No. 61-138860 Japanese Utility Model Publication No. 62-87162 JP-A-63-18172 JP-A-1-127700 JP-A-7-27030

本発明は、上記のような問題点を解決しようとするものであり、リターン式とリンターンレス式との間で液化ガス燃料の供給方式を切換え可能としたエンジンの燃料供給装置について、供給燃料の気化を確実に回避すべくポンプの運転状況を補正しながら戻し燃料を最小限に調整して、燃料タンク内温度の過剰な上昇を回避できるようにすることを課題とする。   The present invention is intended to solve the above-described problems, and relates to an engine fuel supply device that can switch a supply system of liquefied gas fuel between a return type and a lintless type. An object of the present invention is to adjust the return fuel to the minimum while correcting the operation state of the pump to surely avoid the vaporization of the fuel so as to avoid an excessive increase in the temperature in the fuel tank.

上記課題を解決するため、本発明は、エンジン要求流量に対応して出力制御される燃料ポンプで燃料タンクの液化ガス燃料を加圧して燃料供給管路でインジェクタに送るものとされ、この燃料供給管路途中で分岐する第一の燃料戻し管路とインジェクタで噴射されなかった燃料を戻す第二の燃料戻し管路とが、それぞれ遮断弁を有して燃料タンクに接続されており、電子制御ユニットがこの二つの遮断弁を開閉制御することで燃料供給方式をリターン式とリターンレス式との間で切換制御するエンジンの燃料供給装置において、
燃料供給管路のインジェクタに近接した位置に燃料圧力センサおよび燃料温度センサを配設し、これらの出力信号を検知している電子制御ユニットが、噴射燃料が気化する可能性のある状態になったと判断した場合およびエンジン始動時にリターン式とし、通常運転時にリターンレス式とする制御を実行するものとした。
In order to solve the above-described problems, the present invention is configured to pressurize liquefied gas fuel in a fuel tank by a fuel pump whose output is controlled in accordance with an engine required flow rate and send the pressurized fuel gas to an injector through a fuel supply line. A first fuel return line that branches in the middle of the pipeline and a second fuel return line that returns the fuel that was not injected by the injector are each connected to the fuel tank with a shut-off valve, and are electronically controlled. In the fuel supply device for the engine that controls the switching of the fuel supply system between the return type and the returnless type by controlling the opening and closing of the two shutoff valves by the unit,
A fuel pressure sensor and a fuel temperature sensor are arranged near the injector in the fuel supply line, and the electronic control unit that detects these output signals is in a state where the injected fuel may be vaporized. When it is judged and when the engine is started, control is performed so as to be a return type and a normal operation is a returnless type.

このような構成とした場合、エンジン(ルーム)を通過して加熱された燃料が、再び燃料タンクへ戻る量を基本的に無い(リターンレス)ものとし、インジェクタおよび燃料レールに近接する位置に配設した燃料温度センサと燃料圧力センサにより供給燃料の状態をモニタリングし、燃料が気化する畏れのある警戒状態に入った場合に、燃料供給方式をリターンレス式からリターン式に切換えることにより、長時間運転における使用条件下においても、燃料が気化するトラブルを回避しながら燃料タンク内温度の過剰な上昇を回避することが可能となる。   In such a configuration, the amount of fuel heated after passing through the engine (room) does not return to the fuel tank again (returnless), and is arranged at a position close to the injector and the fuel rail. By monitoring the state of the supplied fuel with the installed fuel temperature sensor and fuel pressure sensor, and entering a warning state where the fuel may vaporize, the fuel supply method is switched from the returnless type to the return type for a long time. It is possible to avoid an excessive increase in the temperature in the fuel tank while avoiding the trouble that the fuel is vaporized even under use conditions in operation.

また、上述したエンジンの燃料供給装置において、燃料タンクの燃料温度を検知するための燃料温度検出手段を配置し、電子制御ユニットがこの燃料温度検出手段で燃料タンク内に貯蔵している燃料温度をモニタリングするものとし、検知した燃料温度を基に、燃料供給方式をリターン式からリターンレス式へ移行する切換え規準値を変更するものとすれば、燃料タンク内温度に変動があっても噴射燃料の気化をより確実に回避しやすいものとなる。   In the above-described engine fuel supply device, fuel temperature detection means for detecting the fuel temperature of the fuel tank is arranged, and the fuel temperature stored in the fuel tank by the electronic control unit is stored in the fuel tank by the fuel temperature detection means. Based on the detected fuel temperature, the switching standard value for changing the fuel supply method from the return type to the returnless type will be changed. It will be easier to avoid evaporation more reliably.

さらに、このエンジンの燃料供給装置において、電子制御ユニットが、使用する液化ガス燃料における気相と液相との境界値となる温度と圧力の関係を示す蒸気圧曲線データを記憶手段に記憶しているものとし、検知した燃料温度がこの境界値に近づいて所定の警戒温度域に入った場合に、この警戒温度域外に戻るまで通常運転用の出力として燃料ポンプの制御を行うものとすれば、燃料供給管路内における液体燃料の気化をより確実に回避することができる。そして、その燃料温度検出手段を、電子制御ユニットが一定時間間隔でポンプの運転をフィードバック制御とオープンループ制御との間で切換えるものとして燃料圧力センサで検知した燃料圧力値から燃料タンク内の燃料圧力を逆算し、前述の蒸気圧曲線データにより燃料タンク内の燃料温度を推定することにより燃料温度を検出するものとすれば、燃料タンク用の燃料温度センサを不要としてコストを低廉に抑えることができる。   Further, in this fuel supply apparatus for an engine, the electronic control unit stores in the storage means vapor pressure curve data indicating the relationship between the temperature and the pressure that are the boundary values between the gas phase and the liquid phase in the liquefied gas fuel to be used. If the detected fuel temperature approaches this boundary value and enters the specified warning temperature range, the fuel pump is controlled as an output for normal operation until it returns to the outside of this warning temperature range. The vaporization of the liquid fuel in the fuel supply pipe can be avoided more reliably. Then, the fuel temperature detecting means detects the fuel pressure in the fuel tank from the fuel pressure value detected by the fuel pressure sensor as the electronic control unit switches the operation of the pump between the feedback control and the open loop control at regular time intervals. If the fuel temperature is detected by estimating the fuel temperature in the fuel tank based on the above-mentioned vapor pressure curve data, the fuel temperature sensor for the fuel tank is unnecessary and the cost can be kept low. .

さらにまた、このエンジンの燃料供給装置において、長時間運転においては燃料タンク内温度が徐々に変化しタンク内圧力も徐々に変化することから、電子制御ユニットが、逆算した燃料タンク内燃料圧力を用いて次回のフィードバック制御における燃料圧力目標値を適宜変更して実行するものとすれば、コストを低廉に抑えながらより精密なフィードバック制御を行うことができる。   Furthermore, in the fuel supply device of this engine, the temperature inside the fuel tank gradually changes and the pressure inside the tank also changes gradually during long-time operation. Therefore, the electronic control unit uses the fuel pressure in the fuel tank calculated backward. If the fuel pressure target value in the next feedback control is appropriately changed and executed, more accurate feedback control can be performed while keeping the cost low.

加えて、上述したエンジンの燃料供給装置において、電子制御ユニットが燃料温度センサおよび燃料圧力センサで燃料温度および燃料圧力を常時モニタリングして、燃料が燃料供給管路内で気化しない範囲の所定圧力に燃料ポンプの出力をフィードバック制御するものとする。これにより、燃料供給管路の切換えのみでは対応できない燃料温度・圧力の変化に柔軟に対応することができるが、殊にリターン式への切換時に第二の燃料戻し管路の開放による燃料の急な圧力低下を防止して気化を有効に回避することができるものである。そして、斯かるフィードバック制御により燃料タンクへの戻し燃料の量を最小限に調整することも容易となる。   In addition, in the engine fuel supply apparatus described above, the electronic control unit constantly monitors the fuel temperature and the fuel pressure with the fuel temperature sensor and the fuel pressure sensor, so that the fuel does not vaporize in the fuel supply line. The output of the fuel pump is feedback controlled. As a result, it is possible to flexibly cope with changes in fuel temperature and pressure that cannot be handled only by switching the fuel supply line. However, particularly when switching to the return type, the fuel is suddenly released by opening the second fuel return line. Therefore, vaporization can be effectively avoided by preventing a significant pressure drop. And it becomes easy to adjust the quantity of the return fuel to a fuel tank to the minimum by such feedback control.

そして、電子制御ユニットによる燃料ポンプの出力制御を燃料ポンプへの供給電力を変化させることにより所定の出力とするものとすれば、燃料ポンプの出力制御が容易且つ確実なものとなる。   If the output control of the fuel pump by the electronic control unit is set to a predetermined output by changing the power supplied to the fuel pump, the output control of the fuel pump becomes easy and reliable.

本発明によると、燃料供給方式をリターン式とリンターンレス式との間で切換えるものとした燃料供給装置について、あらゆる場合に対応して供給燃料の気化を確実に回避すべくポンプの運転状況を補正しながら戻し燃料を最小限に調整し、燃料タンク内温度の過剰な上昇を有効に回避することができるものである。   According to the present invention, with respect to a fuel supply device in which the fuel supply method is switched between the return type and the linkless type, the operation status of the pump is surely avoided in all cases to prevent vaporization of the supplied fuel. It is possible to adjust the return fuel to the minimum while correcting and to effectively avoid the excessive increase in the temperature in the fuel tank.

本発明の実施の形態について、以下に図面を用いながら詳細に説明する。
図1は、本実施の形態の燃料供給装置を配設したエンジンの燃料供給システムの配置図を示しており、燃料タンク2の出口側には燃料ポンプ3が配設されており、燃料供給管路4Aが図示しないエンジンの吸気管22においてスロットルバルブ7下流に設けられてインジェクタ8を複数配置した燃料レール6に接続されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a layout diagram of an engine fuel supply system in which a fuel supply device according to the present embodiment is provided. A fuel pump 3 is provided on the outlet side of a fuel tank 2, and a fuel supply pipe is shown. The passage 4A is connected to a fuel rail 6 provided with a plurality of injectors 8 provided downstream of the throttle valve 7 in an intake pipe 22 of an engine (not shown).

また、燃料供給管路4Aの燃料タンク2の近傍部分(例えば、車両後部トランク内等)には、ここで分岐して燃料タンク2に接続する第一の燃料戻し管路9aが逆止弁14および遮断弁12を有して設けられている。さらに、燃料レール6末端側から延出され、第一の燃料戻し管路9aの遮断弁12の下流側で合流する第二の燃料戻し管路9bが、逆止弁15および遮断弁13を有して設けられて、これらで燃料戻し管路9Aを形成している。   In addition, a first fuel return line 9a branched and connected to the fuel tank 2 is connected to the fuel tank 2 in the vicinity of the fuel tank 2 of the fuel supply line 4A (for example, in the rear trunk of the vehicle). And a shut-off valve 12 is provided. Further, a second fuel return line 9b extending from the end of the fuel rail 6 and joining downstream of the cutoff valve 12 of the first fuel return line 9a has a check valve 15 and a cutoff valve 13. These are provided to form the fuel return line 9A.

そして、燃料供給管路4Aのインジェクタ8近傍(燃料レール6入口付近)には燃料温度を検出する温度センサ51および燃料圧力を検出する圧力センサ52が配設されており、それぞれ電子制御ユニット50にデータ信号を出力するようになっている。電子制御ユニット50は、エンジンの負荷状態に応じてPWM(Pulse Width Modulation)制御などにより燃料ポンプ3の出力を変更して吐出量を調整するようになっている。   A temperature sensor 51 for detecting the fuel temperature and a pressure sensor 52 for detecting the fuel pressure are disposed near the injector 8 (near the fuel rail 6 inlet) of the fuel supply line 4A. A data signal is output. The electronic control unit 50 adjusts the discharge amount by changing the output of the fuel pump 3 by PWM (Pulse Width Modulation) control or the like according to the load state of the engine.

さらに、電子制御ユニット50は、第一の燃料戻し管路9aおよび第二の燃料戻し管路9bに配置した電磁式の遮断弁12,13を制御して、燃料供給方式をリターン式とリターンレス式との間で切換え制御を行うようになっており、エンジン始動時はリターン式とし、通常運転時はリターンレス式に制御するものであり、斯かる機能は上述した周知の燃料供給装置と同様である。   Further, the electronic control unit 50 controls the electromagnetic shut-off valves 12 and 13 disposed in the first fuel return line 9a and the second fuel return line 9b so that the fuel supply system is a return type and a returnless type. Switching control is performed between the two types, and the return type is used when the engine is started, and the returnless type is controlled during normal operation. This function is the same as the known fuel supply device described above. It is.

そして、本発明の特徴は、インジェクタ5および燃料レール6近傍に配設した温度センサ51と圧力センサ52により噴射燃料の状態を検知し、噴射燃料が気化する畏れが生じたときにリターン式に切換える制御とするとともに、電子制御ユニット50の記憶手段に記憶されたデータから燃料タンク2内燃料の状態を推定して、推定したタンク内燃料温度により遮断弁12,13の切換え値(温度)が可変に設定されるものとし、さらに一定時間で燃料ポンプ3の運転をフィードバック制御とオープンループ制御との間で切換えることで、次のクローズドループ制御における目標圧力値の設定変更を行えるようにした点にある。   The feature of the present invention is that the state of the injected fuel is detected by the temperature sensor 51 and the pressure sensor 52 disposed in the vicinity of the injector 5 and the fuel rail 6 and the return type is switched when the injected fuel is vaporized. In addition to control, the state of the fuel in the fuel tank 2 is estimated from the data stored in the storage means of the electronic control unit 50, and the switching values (temperatures) of the shutoff valves 12 and 13 are variable depending on the estimated fuel temperature in the tank. In addition, by switching the operation of the fuel pump 3 between the feedback control and the open loop control in a certain time, it is possible to change the setting of the target pressure value in the next closed loop control. is there.

先ず、図1の燃料供給システムの配置図を用いて本実施の形態の基本的な作用について説明すると、燃料タンク2に貯留された液体燃料(たとえば液体LPG)は、燃料ポンプ3により燃料タンク2から燃料供給管路4Aに送出され、遮断弁11を通過して燃料レール6に入り、エンジンの吸気管22内に開口する噴射弁8から液体のまま噴射されるようになっている。   First, the basic operation of the present embodiment will be described using the layout diagram of the fuel supply system in FIG. 1. Liquid fuel (for example, liquid LPG) stored in the fuel tank 2 is supplied to the fuel tank 2 by the fuel pump 3. From the injection valve 8 that opens into the intake pipe 22 of the engine and is injected as a liquid.

そして、通常運転におけるオープンループ制御時には、燃料戻し管路9aに設置され圧力調整手段としても作用する逆止弁14により噴射圧力は所定の一定圧力に調整され、余剰燃料は燃料戻し管路9bを経て燃料タンク2に戻されるようになっており、フィードバック制御(移行)時には、燃料ポンプ3は、圧力センサ52の検出圧力に対し若干低めに設定されたフィードバック目標圧力になるように電子制御ユニット50で出力コントロールされ、燃料タンク2への燃料戻り量は0となる。   At the time of open loop control in normal operation, the injection pressure is adjusted to a predetermined constant pressure by the check valve 14 which is installed in the fuel return line 9a and also functions as pressure adjusting means, and surplus fuel passes through the fuel return line 9b. After that, when the feedback control (transition) is performed, the electronic control unit 50 causes the fuel pump 3 to have a feedback target pressure that is set slightly lower than the pressure detected by the pressure sensor 52. The output is controlled at, and the fuel return amount to the fuel tank 2 becomes zero.

以下に、通常運転とは異なる特殊な運転状態時およびこれに対応する本実施の形態における特徴部分の作用について、各センサの出力信号、遮断弁12,13および燃料ポンプ3の駆動信号の波形図示す図2を参照しながら説明する。   In the following, waveforms of the output signals of the sensors, the shut-off valves 12 and 13 and the drive signals of the fuel pump 3 in the special operation state different from the normal operation and the action of the characteristic portions in the present embodiment corresponding thereto. This will be described with reference to FIG.

先ず、エンジン始動時(Aの時点)について説明すると、所定の時間、燃料ポンプ3はオープンループ制御で運転され、遮断弁12は閉、遮断弁13は開の状態(リターン式)で、燃料供給管路4A〜燃料レール6〜第二の燃料戻し管路9bの経路をたどって、余剰燃料は燃料タンク2に戻される。そして、所定時間経過後に、燃料ポンプ3はフィードバック(クローズドループ)制御で運転され、遮断弁12は開、遮断弁13は閉の状態(リターンレス式)に移行され、余剰燃料は0になる。   First, when the engine is started (time A), the fuel pump 3 is operated by open loop control for a predetermined time, the shutoff valve 12 is closed, the shutoff valve 13 is open (return type), and fuel is supplied. The surplus fuel is returned to the fuel tank 2 by following the path from the line 4A to the fuel rail 6 to the second fuel return line 9b. Then, after a predetermined time has elapsed, the fuel pump 3 is operated by feedback (closed loop) control, the shutoff valve 12 is opened, the shutoff valve 13 is shifted to a closed state (returnless type), and the surplus fuel becomes zero.

一方、特殊な運転状態、例えば急激な過渡運転時には、燃料ポンプ3はフィードバック制御からオープンループ制御になり、遮断弁12は開、遮断弁13は閉の状態(リターンレス式)のままで余剰燃料は第一の燃料戻し管路9aから燃料タンク2に戻る。また、燃料温度センサ51による検知温度によっては、図3に示すようにオープンループ制御においても計算テーブルを持ち、燃料ポンプ3の出力値はこの温度に対応して異なるように制御される。   On the other hand, in a special operation state, for example, in a sudden transient operation, the fuel pump 3 is changed from feedback control to open loop control, and the surplus fuel is maintained while the shutoff valve 12 is open and the shutoff valve 13 is closed (returnless type). Returns to the fuel tank 2 from the first fuel return line 9a. Further, depending on the temperature detected by the fuel temperature sensor 51, a calculation table is also provided in the open loop control as shown in FIG. 3, and the output value of the fuel pump 3 is controlled to be different corresponding to this temperature.

また、燃料レール6内およびインジェクタ8内の燃料温度が高温となった場合(Bの時点)、燃料ポンプ3はフィードバック制御からオープンループ制御となる。遮断弁12は閉、遮断弁13は開の状態(リターン式)となり、近傍の温度センサ51が所定の設定温度に下がるまで、この状態を維持し、余剰燃料は第二の燃料戻し管路9bから燃料タンク2に戻る。その後、燃料ポンプ3はフィードバック制御に移行、遮断弁12は開、遮断弁13は閉の状態(リターン式)となり、余剰燃料は0となる。   When the fuel temperature in the fuel rail 6 and the injector 8 becomes high (time B), the fuel pump 3 changes from feedback control to open loop control. The shutoff valve 12 is closed and the shutoff valve 13 is opened (return type), and this state is maintained until the temperature sensor 51 in the vicinity is lowered to a predetermined set temperature, and surplus fuel is supplied to the second fuel return line 9b. To return to the fuel tank 2. Thereafter, the fuel pump 3 shifts to feedback control, the shutoff valve 12 is opened, the shutoff valve 13 is closed (return type), and the surplus fuel becomes zero.

本実施の形態においては、一定時間毎(周期的)に通常運転から燃料ポンプ3の運転出力のみをフィードバック制御状態からオープンループ制御状態に変更増量して、燃料圧力センサ52の検出値をモニタリングし、電子制御ユニット50で燃料タンク2内の燃料圧力を推定して、次のフィードバック制御の目標圧力を演算するものとし、これに基いて燃料ポンプ3の出力を徐々に低下させ、新たな更新フィードバック制御圧力目標値で運転を行うものとしており、より的確な制御を実現しやすいものとなっている。   In the present embodiment, only the operation output of the fuel pump 3 is changed from the normal operation to the open loop control state at regular intervals (periodically), and the detected value of the fuel pressure sensor 52 is monitored. The electronic control unit 50 estimates the fuel pressure in the fuel tank 2 and calculates the target pressure of the next feedback control. Based on this, the output of the fuel pump 3 is gradually reduced, and a new update feedback is performed. The operation is performed with the control pressure target value, and it is easy to realize more accurate control.

ところで、図4の燃料ポンプの圧力と燃料流量との関係を表す特性曲線に示すように、ある運転状態において圧力調整装置(プレッシャーレギュレータ)による設定圧力と交差するところで燃料流量が決まるものであるが、徐々にポンプ出力を低下させることで流量も減少し、更に低下させるとついには設定圧力との交点がなくなり、プレッシャーレギュレータを通過する燃料流量は0になる。従って、その瞬間に燃料レールおよびインジェクタ内の燃料圧力が顕著に低下してしまうことになる。   By the way, as shown in the characteristic curve showing the relationship between the pressure of the fuel pump and the fuel flow rate in FIG. 4, the fuel flow rate is determined at a point where it intersects with the set pressure by the pressure regulator (pressure regulator) in a certain operation state. By gradually lowering the pump output, the flow rate also decreases. When the pump output is further decreased, there is no intersection with the set pressure, and the fuel flow rate passing through the pressure regulator becomes zero. Therefore, at that moment, the fuel pressure in the fuel rail and the injector is significantly reduced.

そのため、燃料レール6近傍に配設した圧力センサ52は、燃料ポンプ3の出力低下開始後、燃料圧力が顕著に低下する瞬間をセンシングし、電子制御ユニット50はそのときの運転出力値D1と出力低下開始時の運転出力値D0との平均値D2までポンプ出力を上昇させる。そして、再度D2から徐々に出力を下げ、前述と同様に圧力が顕著に低下するところで、その運転出力値D3とD2との平均値まで出力を上昇させ、この動作を繰り返す。   Therefore, the pressure sensor 52 disposed in the vicinity of the fuel rail 6 senses the moment when the fuel pressure drops significantly after the output reduction of the fuel pump 3 starts, and the electronic control unit 50 outputs the operation output value D1 and the output at that time. The pump output is increased to an average value D2 with the operation output value D0 at the start of the decrease. Then, the output is gradually decreased again from D2, and when the pressure is remarkably lowered as described above, the output is increased to the average value of the operation output values D3 and D2, and this operation is repeated.

このような制御を実行することにより、特殊な運転状態であっても設定圧力値を維持しつつプレッシャーレギュレータを通過する燃料の量がゼロに近づくように調整できるものであり、燃料圧力が急に低下して燃料供給管路に気泡を生じてしまうことを確実に回避しながら、燃料タンク2への戻し燃料の量を最小限とすることができるものである。   By executing such control, the amount of fuel passing through the pressure regulator can be adjusted to approach zero while maintaining the set pressure value even in a special operation state, and the fuel pressure suddenly increases. The amount of return fuel to the fuel tank 2 can be minimized while reliably avoiding the occurrence of bubbles in the fuel supply pipe line.

一方、図5には本実施の形態の燃料供給装置に用いるLPG燃料に関し、気相と液相との境界値となる圧力と温度との関係を表す蒸気圧線グラフを示しているが、電子制御ユニット50は記憶手段にこのデータを予め記憶しており、図に示すようにクローズドループ制御時に燃料レール6近傍の燃料温度が上昇した場合において、この境界値に対応した警戒域(Tm)内の温度T1となったとき、クローズドループ制御を解除しオープンループ制御として通常運転の出力値D4まで上昇させ、温度が警戒域(Tm)外の温度T2に低下するまでこの出力値を維持する。   On the other hand, FIG. 5 shows a vapor pressure line graph representing the relationship between the pressure and temperature, which is the boundary value between the gas phase and the liquid phase, with respect to the LPG fuel used in the fuel supply apparatus of the present embodiment. The control unit 50 stores this data in the storage means in advance, and when the fuel temperature in the vicinity of the fuel rail 6 rises during closed-loop control as shown in the figure, it is within the warning area (Tm) corresponding to this boundary value. When the temperature reaches the temperature T1, the closed loop control is canceled and the output value D4 of the normal operation is raised as the open loop control, and this output value is maintained until the temperature falls to the temperature T2 outside the warning area (Tm).

このような制御とすることにより、特殊な運転状態を継続することで燃料が気相に変化する温度となる前に燃料吐出量を増量して、確実且つ速やかに燃料温度を下げることができるものである。   By adopting such a control, the fuel discharge amount can be increased before the temperature at which the fuel changes to the gas phase by continuing a special operation state, and the fuel temperature can be lowered reliably and promptly. It is.

本発明の実施の形態を示す配置図。The layout which shows embodiment of this invention. 図1の燃料供給装置の動作を説明するための波形図。The wave form diagram for demonstrating operation | movement of the fuel supply apparatus of FIG. 燃料温度が低い場合の波形図。The waveform diagram when the fuel temperature is low. 図1の燃料ポンプの制御方法を説明するための、燃料ポンプの出力変動による燃料圧力の変動と燃料流量の変動との関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between the fluctuation | variation of the fuel pressure by the fluctuation | variation of the output of a fuel pump, and the fluctuation | variation of a fuel flow rate for demonstrating the control method of the fuel pump of FIG. 図1の燃料供給装置に用いるLPGにおいて、気相と液相との境界となる圧力と温度の関係を示す蒸気圧線のグラフ。FIG. 2 is a graph of a vapor pressure line showing a relationship between pressure and temperature serving as a boundary between a gas phase and a liquid phase in the LPG used in the fuel supply apparatus of FIG. 1. ガソリン噴射システムの配置図。The layout of a gasoline injection system.

符号の説明Explanation of symbols

2 燃料タンク、 3 燃料ポンプ、 4A 燃料供給管路、 6 燃料レール、 8 インジェクタ、 9 燃料戻し管路、 9a 第一の燃料戻し管路、 9b 第二の燃料戻し管路、 11,12,13 遮断弁、 14,15 逆止弁、 22 吸気管、 50 電子制御ユニット、 51 温度センサ、 52 圧力センサ
2 Fuel tank, 3 Fuel pump, 4A Fuel supply line, 6 Fuel rail, 8 Injector, 9 Fuel return line, 9a First fuel return line, 9b Second fuel return line, 11, 12, 13 Shut-off valve, 14, 15 Check valve, 22 Intake pipe, 50 Electronic control unit, 51 Temperature sensor, 52 Pressure sensor

Claims (7)

エンジン要求流量に対応して出力制御される燃料ポンプで燃料タンクの液化ガス燃料を加圧して燃料供給管路でインジェクタに送るものとされ、前記燃料供給管路途中で分岐する第一の燃料戻し管路と前記インジェクタで噴射されなかった燃料を戻す第二の燃料戻し管路とが、それぞれ遮断弁を有して前記燃料タンクに接続されており、電子制御ユニットが前記二つの遮断弁を開閉制御することにより燃料供給方式をリターン式とリターンレス式との間で切換制御するエンジンの燃料供給装置において、
前記燃料供給管路の前記インジェクタに近接した位置に燃料圧力センサおよび燃料温度センサが配設され、該両センサの出力信号を検知している前記電子制御ユニットが、噴射燃料が気化する可能性のある状態になったと判断した場合およびエンジン始動時にリターン式とし、通常運転時にリターンレス式とする制御を実行する、
ことを特徴とするエンジンの燃料供給装置。
A fuel pump whose output is controlled in accordance with the required flow rate of the engine pressurizes the liquefied gas fuel in the fuel tank and sends it to the injector through the fuel supply line, and the first fuel return that branches in the middle of the fuel supply line A pipe line and a second fuel return line for returning fuel not injected by the injector are each connected to the fuel tank with a shut-off valve, and the electronic control unit opens and closes the two shut-off valves. In a fuel supply device for an engine that controls the fuel supply system between a return type and a returnless type by controlling,
A fuel pressure sensor and a fuel temperature sensor are disposed in the fuel supply line close to the injector, and the electronic control unit that detects the output signals of both sensors may cause the injected fuel to vaporize. When it is determined that a certain state has been reached and when the engine is started, a return type is executed and a returnless type control is executed during normal operation.
A fuel supply device for an engine.
前記燃料タンクの燃料温度を検知するための燃料温度検出手段が配置され、該燃料温度検出手段により前記電子制御ユニットが前記燃料タンク内の燃料温度をモニタリングするものとされ、検知した燃料温度を基に燃料供給方式をリターン式からリターンレス式へ移行する切換え規準値を変更するものとされている、
ことを特徴とする請求項1に記載さいたエンジンの燃料供給装置。
Fuel temperature detecting means for detecting the fuel temperature in the fuel tank is arranged, and the electronic control unit monitors the fuel temperature in the fuel tank by the fuel temperature detecting means, and based on the detected fuel temperature. It is supposed to change the switching standard value to shift the fuel supply method from return type to returnless type,
The fuel supply apparatus for an engine according to claim 1.
請求項2に記載したエンジンの燃料供給装置において、前記電子制御ユニットは使用する液化ガス燃料における気相と液相との境界値となる温度と圧力の関係を示す蒸気圧曲線データを記憶手段に記憶しており、検知した燃料温度が前記境界値に近づいて所定の警戒温度域に入った場合に、この警戒温度域外に戻るまで通常運転用の出力として前記燃料ポンプの制御を行うものとされている、ことを特徴とするエンジンの燃料供給装置。   3. The fuel supply apparatus for an engine according to claim 2, wherein the electronic control unit stores, in the storage means, vapor pressure curve data indicating a relationship between a temperature and a pressure as a boundary value between a gas phase and a liquid phase in the liquefied gas fuel to be used. When the detected fuel temperature approaches the boundary value and enters a predetermined warning temperature range, the fuel pump is controlled as an output for normal operation until returning to the outside of the warning temperature range. A fuel supply device for an engine. 請求項3に記載したエンジンの燃料供給装置において、前記燃料温度検出手段は、前記電子制御ユニットが一定時間間隔で前記燃料ポンプの運転をフィードバック制御とオープンループ制御との間で切換えるものとされ、前記燃料圧力センサで検知した燃料圧力値から前記燃料タンク内の燃料圧力を逆算し、前記蒸気圧曲線データにより前記燃料タンク内の燃料温度を推定することにより燃料温度を検出するものとされている、ことを特徴とするエンジンの燃料供給装置。   In the fuel supply apparatus for an engine according to claim 3, the fuel temperature detection means is configured such that the electronic control unit switches the operation of the fuel pump between feedback control and open loop control at regular time intervals. The fuel pressure in the fuel tank is calculated backward from the fuel pressure value detected by the fuel pressure sensor, and the fuel temperature is detected by estimating the fuel temperature in the fuel tank from the vapor pressure curve data. A fuel supply device for an engine. 請求項4に記載したエンジンの燃料供給装置において、前記電子制御ユニットは、前記逆算した燃料タンク内燃料圧力を用いて、次回のフィードバック制御における燃料圧力目標値を適宜変更して制御を実行するものとされている、ことを特徴とするエンジンの燃料供給装置。   5. The fuel supply apparatus for an engine according to claim 4, wherein the electronic control unit performs control by appropriately changing a fuel pressure target value in the next feedback control using the fuel pressure in the fuel tank calculated backward. An engine fuel supply device characterized by the above. 前記電子制御ユニットは、前記燃料温度センサおよび前記燃料圧力センサで常時燃料温度および燃料圧力をモニタリングし、燃料が前記燃料供給管路内で気化しない範囲の所定圧力に前記燃料ポンプの出力をフィードバック制御するものとされている、ことを特徴とする請求項1,2,3,4または5に記載したエンジンの燃料供給装置。   The electronic control unit constantly monitors the fuel temperature and the fuel pressure with the fuel temperature sensor and the fuel pressure sensor, and feedback-controls the output of the fuel pump to a predetermined pressure within a range in which the fuel is not vaporized in the fuel supply line. The fuel supply device for an engine according to claim 1, 2, 3, 4 or 5, wherein 前記電子制御ユニットによる燃料ポンプの出力制御は、前記燃料ポンプへの供給電力を変化させることにより所定の出力とするものとされている、ことを特徴とする請求項1,2,3,4,5または6に記載したエンジンの燃料供給装置。
The output control of the fuel pump by the electronic control unit is set to a predetermined output by changing the power supplied to the fuel pump. 5. A fuel supply device for an engine according to 5 or 6.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101289059B (en) * 2007-04-17 2010-06-16 林修安 Fuel management method
JP5282779B2 (en) * 2010-12-08 2013-09-04 トヨタ自動車株式会社 Fuel supply device for internal combustion engine
CN114542314B (en) * 2020-11-25 2023-06-30 英嘉动力科技无锡有限公司 Accurate injection control method for high-pressure gas fuel of engine

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2719434A1 (en) * 2012-10-11 2014-04-16 Linde Aktiengesellschaft Method and device for at least partially degassing a vessel containing a fluid

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