特許ウォッチ

公開番号2025141367
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-29
出願番号2024041262
出願日2024-03-15
発明の名称内燃機関の燃料供給装置
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人個人,個人
主分類F02M 21/02 20060101AFI20250919BHJP(燃焼機関;熱ガスまたは燃焼生成物を利用する機関設備)
要約【課題】燃圧制御実行中の開閉動作に伴う電磁弁の摩耗を抑える。
【解決手段】内燃機関10の燃料供給装置200は、燃料を貯蔵するタンク20と、気筒に燃料を供給する燃料噴射弁15と、タンク20内の燃料を燃料噴射弁15に供給する燃料通路と、燃料通路に設けられて燃料通路を開閉する第2遮断弁22と、燃料通路での燃料の流れ方向において第2遮断弁22の下流に接続される燃料通路を下流側燃料通路としたときに下流側燃料通路の容積を可変させる容積可変機構300と、燃圧制御を実行する制御装置100とを有している。燃圧制御は、下流側燃料通路内の燃圧が既定の上限値及び既定の下限値にて規定される範囲内の圧力となるように第2遮断弁22の開閉駆動を繰り返し行う制御である。制御装置100は、燃圧制御の実行中において、下流側燃料通路の容積が増大するように容積可変機構300を操作する容積増大処理を実行する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
内燃機関の燃料供給装置であって、
前記燃料供給装置は、
燃料を貯蔵するタンクと、気筒に燃料を供給する燃料噴射弁と、前記タンク内の燃料を前記燃料噴射弁に供給する燃料通路と、前記燃料通路に設けられて当該燃料通路を開閉する電磁弁と、前記燃料通路での燃料の流れ方向において前記電磁弁の下流に接続される前記燃料通路を下流側燃料通路としたときに当該下流側燃料通路の容積を可変させる容積可変機構と、燃圧制御を実行する処理回路と、を有しており、
前記燃圧制御は、前記下流側燃料通路内の燃圧が既定の上限値及び既定の下限値にて規定される範囲内の圧力となるように前記電磁弁の開閉駆動を繰り返し行う制御であり、
前記処理回路は、前記燃圧制御の実行中において、前記下流側燃料通路の容積が増大するように前記容積可変機構を操作する容積増大処理を実行する
内燃機関の燃料供給装置。
続きを表示（約 560 文字）【請求項２】
前記容積可変機構は、前記下流側燃料通路に両端が接続された管と、前記下流側燃料通路と前記管との連通状態を操作する操作弁と、を有しており、
前記容積増大処理は、前記下流側燃料通路と前記管とが連通状態となるように前記操作弁を開弁させる処理である
請求項１に記載の内燃機関の燃料供給装置。
【請求項３】
前記容積可変機構は、第１端部が閉塞しており第２端部が前記下流側燃料通路に接続された管と、前記下流側燃料通路と前記管との連通状態を操作する操作弁とを有しており、
前記容積増大処理は、前記下流側燃料通路と前記管とが連通状態となるように前記操作弁を開弁させる処理である
請求項１に記載の内燃機関の燃料供給装置。
【請求項４】
前記容積可変機構は、前記下流側燃料通路に接続された蓄圧器と、前記下流側燃料通路と前記蓄圧器との連通状態を操作する操作弁とを有しており、
前記容積増大処理は、前記下流側燃料通路と前記蓄圧器とが連通状態となるように前記操作弁を開弁させる処理である
請求項１に記載の内燃機関の燃料供給装置。
【請求項５】
前記内燃機関の燃料は気体燃料である
請求項１に記載の内燃機関の燃料供給装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の燃料供給装置に関するものである。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
例えば特許文献１に記載の内燃機関は、タンクに貯留された気体燃料の燃圧を減圧して燃料噴射弁に供給するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２２－１８２９６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したような燃圧制御として、以下のような制御を行うことが考えられる。
すなわち、燃料を貯蔵するタンクと気筒に燃料を供給する燃料噴射弁とを繋ぐ燃料通路に当該燃料通路を開閉する電磁弁を設ける。そして、目標とする燃圧に対して、許容できる上限値及び下限値を設定する。電磁弁が閉弁している状態で燃料噴射弁からの燃料噴射が行われると、電磁弁よりも下流の燃料通路からは燃料が流出するため、電磁弁よりも下流の燃圧は低下する。この下流の燃圧が下限値に達すると電磁弁を開弁駆動する。この電磁弁の開弁駆動により当該電磁弁よりも下流の燃料通路には燃料が供給されるため、電磁弁よりも下流の燃圧は上昇する。そして、当該下流の燃圧が上限値に達すると電磁弁を閉弁駆動する。こうした電磁弁の開閉駆動を繰り返し行うことにより、電磁弁よりも下流の燃圧であって燃料噴射弁に供給される燃料の圧力は、上限値及び下限値で挟まれる既定の範囲内の燃圧となるように調整される。
【０００５】
ここで、電磁弁の開閉駆動が繰り返し行われる燃圧制御を実行すると、燃圧制御実行中の開閉動作に伴って電磁弁の摺動部などでは摩耗が進むおそれがある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決する内燃機関の燃料供給装置は、燃料を貯蔵するタンクと、気筒に燃料を供給する燃料噴射弁と、前記タンク内の燃料を前記燃料噴射弁に供給する燃料通路と、前記燃料通路に設けられて当該燃料通路を開閉する電磁弁と、前記燃料通路での燃料の流れ方向において前記電磁弁の下流に接続される前記燃料通路を下流側燃料通路としたときに当該下流側燃料通路の容積を可変させる容積可変機構と、燃圧制御を実行する処理回路と、を有している。前記燃圧制御は、前記下流側燃料通路内の燃圧が既定の上限値及び既定の下限値にて規定される範囲内の圧力となるように前記電磁弁の開閉駆動を繰り返し行う制御である。前記処理回路は、前記燃圧制御の実行中において、前記下流側燃料通路の容積が増大するように前記容積可変機構を操作する容積増大処理を実行する。
【発明の効果】
【０００７】
この内燃機関の燃料供給装置は、燃圧制御実行中の開閉動作に伴う電磁弁の摩耗を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
図１は、一実施形態における内燃機関及び燃料供給系及び制御装置を示す模式図である。
図２は、同実施形態の燃圧制御を示すタイミングチャートである。図２（ａ）は燃圧の変化、図２（ｂ）は第２遮断弁の動作状態をそれぞれ示している。
図３は、同実施形態の制御装置が実行する処理の手順を示すフローチャートである。
図４は、同実施形態の容積増大処理の作用を示す図である。図４（ａ）は第３圧力の変化、図４（ｂ）は本実施形態における第２遮断弁の動作状態、図４（ｃ）は容積可変機構を有していない場合の第２遮断弁の動作状態をそれぞれ示している。
図５は、容積可変機構の変更例を示す模式図である。
図６は、容積可変機構の変更例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、内燃機関の燃料供給装置を具体化した一実施形態について、図１～図４を参照して説明する。
＜内燃機関及び燃料供給装置及び制御装置＞
図１に示す内燃機関１０は、車両に搭載されており、気体燃料である水素ガスを燃料とする内燃機関である。
【００１０】
内燃機関１０の吸気通路１１には、吸入空気量を調整するスロットル弁１２が設けられている。
内燃機関１０が備える燃料供給装置２００は、燃料噴射弁１５、タンク２０、燃料配管４０、第１遮断弁２１、第２遮断弁２２、減圧弁３０、デリバリパイプ６０、及び容積可変機構３００を有している。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許