JP2006125249A - Cooling control device of gas fuel engine - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a cooling control device of a gas fuel engine which allows cooling of a desired cooled part. <P>SOLUTION: A cooling control device is equipped with at least a temperature sensor 6a for estimating temperature of an NSR catalyst 8 of a cooled part, a passage 82 for cooled part cooling which is arranged in the NSR catalyst 8, a cooling fuel line 3L which is branched from a low-pressure gas fuel line 32 connected to a delivery pipe 4, communicating with the delivery pipe 4 through the medium of the passage 82 for cooled part cooling and provided with check valves 3c, 3e for preventing back-flow, and a cutoff valve 3d for changing a flow rate distribution from the low pressure gas fuel line 32 to the cooling fuel line 3L. When the temperature obtained by the temperature sensor 6a exceeds the prescribed value, the cutoff valve 3d allows circulation of low-pressure gas fuel from the low-pressure gas fuel line 32 to the cooling fuel line 3L. When the obtained temperature is lower than the prescribed value, the cutoff valve 3d restricts the circulation of the low-pressure gas fuel to the cooling fuel line 3L. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、燃料タンク内の高圧ガス燃料をレギュレータにより減圧し、デリバリパイプを介して各インジェクタに供給する低圧ガス燃料ラインを備えるガス燃料エンジンの冷却制御装置に関する。   The present invention relates to a cooling control device for a gas fuel engine including a low-pressure gas fuel line that decompresses high-pressure gas fuel in a fuel tank with a regulator and supplies the fuel gas to each injector via a delivery pipe.

従来より、環境保護等の観点から、内燃機関からの排気ガス中の有害ガス成分、例えばNOxを低減させることが要求されていて、これを可能にすべく、排気ガスの空燃比がリーンのときに排気ガス中のNOを吸蔵し、排気ガスの空燃比がそれに対して低下したときに吸蔵されているNOを還元するNOx吸蔵還元型触媒(以下、NSR触媒という。)を排気通路に配置することが行われている。一方、エネルギー対策や環境対策のために、圧縮天然ガス(以下、CNGと称す)や水素ガスなどを燃料とする、いわゆるガス燃料エンジンが開発されていて、このガス燃料エンジンにおいても、NSR触媒を排気通路に配置して排気ガス中のNOxを低減させるべく、例えば特許文献1に記載の技術が開示されている。 Conventionally, from the viewpoint of environmental protection and the like, it has been required to reduce harmful gas components in exhaust gas from an internal combustion engine, for example, NOx, and in order to enable this, when the air-fuel ratio of the exhaust gas is lean the occluding NO X in the exhaust gas, NOx occlusion-reduction catalyst for reducing NO X which is occluded when the air-fuel ratio of the exhaust gas is lowered with respect thereto (hereinafter, referred to NSR catalyst.) in the exhaust passage Arrangement has been made. On the other hand, a so-called gas fuel engine that uses compressed natural gas (hereinafter referred to as CNG) or hydrogen gas as a fuel has been developed as an energy measure and an environmental measure. For example, a technique described in Patent Document 1 is disclosed in order to reduce NOx in exhaust gas by being disposed in the exhaust passage.

この特許文献1に開示されたガス燃料内燃機関は、燃焼室内で燃焼せしめられる混合気の空燃比がリーン空燃比に維持されるガス燃料内燃機関において、筒内にガス燃料を直接噴射するガス燃料噴射弁を設け、燃焼室から排出される排気ガスの空燃比を前記リーン空燃比よりもリッチに設定される目標空燃比に一時的に切替えるために、燃焼行程又は排気行程にガス燃料噴射弁からガス燃料を二次的に噴射するようにしたものである。   The gas fuel internal combustion engine disclosed in Patent Document 1 is a gas fuel internal combustion engine in which the air-fuel ratio of an air-fuel mixture combusted in a combustion chamber is maintained at a lean air-fuel ratio. In order to temporarily switch the air-fuel ratio of the exhaust gas discharged from the combustion chamber to a target air-fuel ratio that is set richer than the lean air-fuel ratio, an injection valve is provided from the gas fuel injection valve in the combustion stroke or the exhaust stroke. Gas fuel is injected secondarily.

特開2004−076686号公報JP 2004-076686 A

ところで、概して、高温の排気ガスや、NOxの吸蔵還元反応などにより、排気通路に備えられたNSR触媒の温度は上昇する。しかしながら、NSR触媒は例えば550℃以上の高温になるとNOxの浄化率が低下するため、上記特許文献1に記載のガス燃料内燃機関では、リーン燃焼出来ないときが生じ、ひいてはリーン燃焼による燃費向上が図れないという問題がある。   By the way, generally, the temperature of the NSR catalyst provided in the exhaust passage rises due to high-temperature exhaust gas, NOx occlusion reduction reaction, and the like. However, when the NSR catalyst reaches a high temperature of, for example, 550 ° C. or higher, the NOx purification rate decreases. Therefore, the gas-fuel internal combustion engine described in Patent Document 1 sometimes fails to perform lean combustion, and as a result, fuel efficiency is improved by lean combustion. There is a problem that it cannot be planned.

一方、ガス燃料は気体であるため吸気の燃焼室への充填効率を考慮すると、圧縮行程で燃焼室へ直噴されるのが望ましく、吸気の充填効率を高めることで出力向上を図ることが可能である。しかしながら、ガソリンと比べて気化潜熱による吸気温度低下がない分、吸気の充填効率は小さい。そこで、吸気を冷却する必要があるが、上記特許文献1に記載のガス燃料内燃機関では不可能である。   On the other hand, since gas fuel is a gas, considering the charging efficiency of the intake air into the combustion chamber, it is desirable that it be directly injected into the combustion chamber during the compression stroke, and the output can be improved by increasing the intake air charging efficiency. It is. However, in comparison with gasoline, intake air charging efficiency is small because there is no decrease in intake air temperature due to latent heat of vaporization. Therefore, it is necessary to cool the intake air, but this is not possible with the gas fuel internal combustion engine described in Patent Document 1.

そこで、本発明は、上記問題を解消し、例えばNSR触媒の温度や吸気温を下げるべく、所望の被冷却部位を冷却可能にするガス燃料エンジンの冷却制御装置を提供することを課題とする。   SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a cooling control device for a gas fuel engine that solves the above-described problems and enables a desired cooled portion to be cooled, for example, to lower the temperature of the NSR catalyst and the intake air temperature.

上記目的を達成する本発明の第一の形態に係るガス燃料エンジンの冷却制御装置は、燃料タンク内の高圧ガス燃料をレギュレータにより減圧し、デリバリパイプを介して各インジェクタに供給する低圧ガス燃料ラインを備えるガス燃料エンジンの冷却制御装置であって、被冷却部位の温度を検出または推定する被冷却部位温度取得手段と、被冷却部位に配設された被冷却部位冷却用通路と、レギュレータ下流の低圧ガス燃料ラインから分岐され、被冷却部位冷却用通路を介してデリバリパイプまたはその上流の低圧ガス燃料ラインに連通されると共に、逆流を防止する逆止弁を備える冷却燃料ラインと、低圧ガス燃料ラインから冷却燃料ラインへの流量配分を変更する変更手段と、被冷却部位温度取得手段により取得された温度が所定値を超えるときは、変更手段により低圧ガス燃料ラインから冷却燃料ラインへの流通を許容し、且つ、取得温度が所定値未満のときは、変更手段により冷却燃料ラインへの流通を制限するように制御する制御手段と、を備えることを特徴とする。   A cooling control device for a gas fuel engine according to a first embodiment of the present invention that achieves the above object is a low-pressure gas fuel line that depressurizes high-pressure gas fuel in a fuel tank by a regulator and supplies it to each injector via a delivery pipe. A cooling control device for a gas fuel engine comprising: a cooled part temperature acquisition means for detecting or estimating a temperature of a cooled part; a cooled part cooling passage disposed in the cooled part; and a downstream of the regulator A cooling fuel line that branches off from the low-pressure gas fuel line, communicates with the delivery pipe or a low-pressure gas fuel line upstream thereof via a passage for cooling the cooled portion, and has a check valve that prevents backflow; and low-pressure gas fuel The temperature acquired by the changing means for changing the flow rate distribution from the line to the cooling fuel line and the temperature to be cooled part acquiring means exceeds a predetermined value. The change means allows the flow from the low-pressure gas fuel line to the cooling fuel line, and when the acquired temperature is lower than the predetermined value, the change means controls to restrict the flow to the cooling fuel line. And a control means.

また、上記目的を達成する本発明の第二の形態に係るガス燃料エンジンの冷却制御装置は、燃料タンク内の高圧ガス燃料をレギュレータにより減圧し、デリバリパイプを介して各インジェクタに供給する低圧ガス燃料ラインを備えるガス燃料エンジンの冷却制御装置であって、被冷却部位の温度を検出または推定する被冷却部位温度取得手段と、被冷却部位に配設された被冷却部位冷却用通路と、レギュレータ下流の低圧ガス燃料ライン周りに配設された熱交換器と、被冷却部位冷却用通路と熱交換器とに冷媒を循環させ、循環用ポンプが配置された冷媒ラインと、被冷却部位温度取得手段により取得された温度が所定値を超えるときは、循環用ポンプを作動させ、取得温度が所定値未満のときは、循環用ポンプの作動を停止させるように制御する制御手段と、を備えることを特徴とする。   In addition, the cooling control device for a gas fuel engine according to the second aspect of the present invention that achieves the above object is a low-pressure gas that depressurizes high-pressure gas fuel in a fuel tank by a regulator and supplies the injector to each injector via a delivery pipe. A cooling control device for a gas fuel engine including a fuel line, a cooled portion temperature acquisition means for detecting or estimating a temperature of a cooled portion, a cooled portion cooling passage disposed in the cooled portion, and a regulator Refrigerant is circulated through the heat exchanger arranged around the low-pressure gas fuel line downstream, the cooled part cooling passage and the heat exchanger, the refrigerant line where the circulation pump is arranged, and the cooled part temperature acquisition When the temperature acquired by the means exceeds a predetermined value, the circulation pump is operated, and when the acquired temperature is less than the predetermined value, the operation of the circulation pump is stopped. Characterized in that it comprises control means for the.

さらに、上記目的を達成する本発明の第三の形態に係るガス燃料エンジンの冷却制御装置は、燃料タンク内の高圧ガス燃料をレギュレータにより減圧し、デリバリパイプを介して各インジェクタに供給する低圧ガス燃料ラインを備えるガス燃料エンジンの冷却制御装置であって、被冷却部位の温度を検出または推定する被冷却部位温度取得手段と、被冷却部位に配設された被冷却部位冷却用通路と、被冷却部位冷却用通路とレギュレータ内に配設された冷媒通路とに冷媒を循環させ、循環用ポンプが配置された冷媒ラインと、被冷却部位温度取得手段により取得された温度が所定値を超えるときは、循環用ポンプを作動させ、取得温度が所定値未満のときは、循環用ポンプの作動を停止させるように制御する制御手段と、を備えることを特徴とする。   Furthermore, the cooling control apparatus for a gas fuel engine according to the third aspect of the present invention that achieves the above object is a low-pressure gas that decompresses the high-pressure gas fuel in the fuel tank with a regulator and supplies it to each injector via a delivery pipe. A cooling control apparatus for a gas fuel engine including a fuel line, comprising: a cooled part temperature acquisition means for detecting or estimating a temperature of a cooled part; a cooled part cooling passage disposed in the cooled part; When the refrigerant is circulated through the cooling part cooling passage and the refrigerant passage arranged in the regulator, and the temperature obtained by the refrigerant line in which the circulation pump is arranged and the part to be cooled temperature acquisition means exceeds a predetermined value Comprises a control means for operating the circulation pump and controlling the operation of the circulation pump to be stopped when the acquired temperature is lower than a predetermined value. To.

ここで、被冷却部位は、排気通路に設けられたNOx吸蔵還元型触媒であることが好ましい。   Here, the part to be cooled is preferably a NOx occlusion reduction type catalyst provided in the exhaust passage.

また、被冷却部位は、吸気通路であることが好ましい。   Moreover, it is preferable that a site to be cooled is an intake passage.

さらに、被冷却部位がNOx吸蔵還元型触媒の時の制御手段による変更手段の制御は、リーン燃焼時のみ実行されることが望ましい。   Furthermore, it is desirable that the control of the changing means by the control means when the part to be cooled is a NOx occlusion reduction type catalyst is executed only during lean combustion.

さらに、被冷却部位がNOx吸蔵還元型触媒の時の制御手段による循環用ポンプの制御は、リーン燃焼時のみ実行されることが好ましい。   Further, it is preferable that the control of the circulation pump by the control means when the site to be cooled is a NOx occlusion reduction type catalyst is executed only during lean combustion.

本発明の第一の形態によれば、高圧ガス燃料はレギュレータで減圧されて、レギュレータ下流を流れる低圧ガス燃料は低温にされ、被冷却部位の温度が所定値を越えたときに、この低圧ガス燃料を被冷却部位冷却用通路に流して、被冷却部位を冷却することが可能になる。   According to the first aspect of the present invention, when the high-pressure gas fuel is depressurized by the regulator, the low-pressure gas fuel flowing downstream of the regulator is set to a low temperature, and when the temperature of the cooled portion exceeds a predetermined value, the low-pressure gas fuel It is possible to cool the cooled portion by flowing the fuel through the cooled portion cooling passage.

また、本発明の第二の形態によれば、高圧ガス燃料はレギュレータで減圧されて、レギュレータ下流を流れる低圧ガス燃料は低温にされ、被冷却部位の温度が所定値を越えたときに、この低圧ガス燃料により熱交換器を介して冷却された冷媒を、被冷却部位冷却用通路に循環させて、被冷却部位を冷却することが可能になる。   Further, according to the second aspect of the present invention, when the high-pressure gas fuel is depressurized by the regulator, the low-pressure gas fuel flowing downstream of the regulator is lowered to a low temperature, and when the temperature of the cooled portion exceeds a predetermined value, It is possible to cool the cooled portion by circulating the refrigerant cooled by the low pressure gas fuel through the heat exchanger to the cooled portion cooling passage.

さらに、本発明の第三の形態によれば、高圧ガス燃料はレギュレータで減圧されて、レギュレータ下流を流れる低圧ガス燃料や、該低圧ガス燃料が流れる周辺部位であるレギュレータは低温にされ、被冷却部位の温度が所定値を越えたときに、この低圧ガス燃料やレギュレータそのものにより冷却された冷媒を、被冷却部位冷却用通路に循環させて、被冷却部位を冷却することが可能になる。   Further, according to the third aspect of the present invention, the high-pressure gas fuel is decompressed by the regulator, and the low-pressure gas fuel that flows downstream of the regulator and the regulator that is a peripheral part through which the low-pressure gas fuel flows are cooled to a low temperature. When the temperature of the part exceeds a predetermined value, the cooled part can be cooled by circulating the low-pressure gas fuel or the refrigerant cooled by the regulator itself through the cooling part cooling passage.

ここで、被冷却部位が排気通路に設けられたNSR触媒である形態によれば、NSR触媒をNOx吸蔵効率の高い温度域まで冷却することが可能になる。   Here, according to the embodiment in which the portion to be cooled is the NSR catalyst provided in the exhaust passage, it is possible to cool the NSR catalyst to a temperature range where the NOx occlusion efficiency is high.

また、被冷却部位が吸気通路である形態によれば、吸気通路を冷却することで吸気を冷却し、燃焼室への吸気充填効率を上げることが可能になる。   Further, according to the form in which the part to be cooled is the intake passage, the intake passage is cooled by cooling the intake passage, and the intake charge efficiency into the combustion chamber can be increased.

さらに、被冷却部位がNOx吸蔵還元型触媒の時の制御手段による変更手段の制御が、リーン燃焼時のみ実行される形態によれば、リーン燃焼時にはNOxを的確に吸蔵することが可能になる。   Furthermore, according to the embodiment in which the control of the changing means by the control means when the site to be cooled is the NOx occlusion reduction type catalyst is executed only during lean combustion, it becomes possible to store NOx accurately during lean combustion.

さらに、被冷却部位がNOx吸蔵還元型触媒の時の制御手段による循環用ポンプの制御が、リーン燃焼時のみ実行される形態によれば、リーン燃焼時にはNOxを的確に吸蔵することが可能になる。   Furthermore, according to the embodiment in which the control of the circulation pump by the control means when the cooled portion is a NOx storage reduction catalyst is executed only during lean combustion, it becomes possible to store NOx accurately during lean combustion. .

以下、本発明の実施の形態を、添付図面を参照しつつ説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

まず、図1および図2に基づいて、本発明に係るガス燃料エンジンの冷却制御装置の第一の実施形態を説明する。なお、図1は第一の実施形態のガス燃料エンジンの冷却制御装置101を説明するための概略図であり、図2は図1におけるガス燃料エンジンの冷却制御装置101を制御するためのフローチャートの一例である。   First, a first embodiment of a cooling control apparatus for a gas fuel engine according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 is a schematic diagram for explaining a cooling control apparatus 101 for a gas fuel engine according to the first embodiment, and FIG. 2 is a flowchart for controlling the cooling control apparatus 101 for the gas fuel engine in FIG. It is an example.

エンジン1の吸気ポートは吸気マニフォルド2に接続されている。一方、エンジン1の排気ポートは排気マニフォルド5および排気管6に接続されていて、排気管6には三元触媒7やNSR触媒8が配置されている。詳しくは、第一排気管61を介して三元触媒7に接続され、そして第二排気管62を介してNSR触媒8に接続され、さらにNSR触媒8は第三排気管63に連通されている。   The intake port of the engine 1 is connected to the intake manifold 2. On the other hand, the exhaust port of the engine 1 is connected to an exhaust manifold 5 and an exhaust pipe 6, and a three-way catalyst 7 and an NSR catalyst 8 are arranged in the exhaust pipe 6. Specifically, it is connected to the three-way catalyst 7 via the first exhaust pipe 61 and is connected to the NSR catalyst 8 via the second exhaust pipe 62, and the NSR catalyst 8 is further communicated with the third exhaust pipe 63. .

図1のエンジン1は、ガス燃料としてCNGを用いるガス燃料供給システム3を備え、このガス燃料供給システム3は、筒内の燃焼室11に噴射口を介して噴射可能に配置されたガス燃料の直噴インジェクタとしてのCNG直噴インジェクタ41にデリバリパイプ4を介して連通されている。このデリバリパイプ4には、ガス燃料供給システム3の内、低圧ガス燃料ライン32および燃料タンク31内の高圧ガス燃料を減圧して低圧ガス燃料にするレギュレータ3aを介して、車載されたガス燃料容器としての燃料タンク31が接続されている。なお、レギュレータ3a下流の低圧ガス燃料ライン32には、低圧ガス燃料の温度を計測する温度センサ3bが配置されている。また、エンジン1においては、CNG直噴インジェクタ41からの噴射方向に適合されたピストンキャビティ12が、吸気ポート側にオフセットされて形成されている。なお、燃料タンク31内のガス燃料を高圧ガス燃料と、そしてレギュレータ3aにより減圧されたガス燃料を低圧ガス燃料と称している。   The engine 1 shown in FIG. 1 includes a gas fuel supply system 3 that uses CNG as gas fuel. A delivery pipe 4 communicates with a CNG direct injection injector 41 as a direct injection injector. The delivery pipe 4 includes a gas fuel container mounted on the vehicle via a regulator 3a that decompresses the high pressure gas fuel in the low pressure gas fuel line 32 and the fuel tank 31 into the low pressure gas fuel in the gas fuel supply system 3. A fuel tank 31 is connected. A temperature sensor 3b for measuring the temperature of the low-pressure gas fuel is disposed in the low-pressure gas fuel line 32 downstream of the regulator 3a. In the engine 1, the piston cavity 12 adapted to the injection direction from the CNG direct injection injector 41 is formed offset to the intake port side. The gas fuel in the fuel tank 31 is referred to as high pressure gas fuel, and the gas fuel decompressed by the regulator 3a is referred to as low pressure gas fuel.

さらに、ガス燃料供給システム3は、レギュレータ3aより下流、より詳しくは温度センサ3b下流の分岐点Jで低圧ガス燃料供給ライン32から分岐され、その後さらに低圧ガス燃料供給ライン32に合流される冷却燃料ライン3Lを備えている。この冷却燃料ライン3Lは、後述する被冷却部位冷却用通路82を介して連通される第一冷却燃料ライン33と第二冷却燃料ライン34とからなっている。なお、第一冷却燃料ライン33には、低圧ガス燃料ライン32から分岐されて直ぐに低圧ガス燃料の逆流を防止する逆止弁3cが配置され、その下流に低圧ガス燃料ライン32から冷却燃料ライン3L、すなわち第一冷却燃料ライン33への低圧ガス燃料の流量配分を変更する変更手段としての遮断弁3dが配置されている。また第二冷却燃料ライン34には低圧ガス燃料ライン32との合流点C近傍に低圧ガス燃料の逆流を防止する逆止弁3eが配置されている。なお、遮断弁3dは、低圧ガス燃料を低圧ガス燃料ライン32のみを介してデリバリパイプ4に流す場合と、冷却燃料ライン3Lを介してもデリバリパイプ4へ低圧ガス燃料を流す場合とを変えるべく、ECU300により制御される電磁バルブとされている。また、本第一の実施形態では、レギュレータ3a下流の低圧ガス燃料ライン32から分岐され、被冷却部位冷却用通路82を介してデリバリパイプ4上流の低圧ガス燃料ライン32に冷却燃料ライン3Lは連通されることとしているが、デリバリパイプ4そのものに連通されるようにしても良い。   Further, the gas fuel supply system 3 is branched from the low-pressure gas fuel supply line 32 at a branch point J downstream of the regulator 3a, more specifically downstream of the temperature sensor 3b, and then further joined to the low-pressure gas fuel supply line 32. Line 3L is provided. The cooling fuel line 3L includes a first cooling fuel line 33 and a second cooling fuel line 34 that are communicated with each other via a cooled portion cooling passage 82 described later. The first cooling fuel line 33 is provided with a check valve 3c that branches off from the low-pressure gas fuel line 32 and immediately prevents the backflow of the low-pressure gas fuel, and downstream from the low-pressure gas fuel line 32 to the cooling fuel line 3L. That is, a shut-off valve 3d as a changing means for changing the flow rate distribution of the low-pressure gas fuel to the first cooling fuel line 33 is arranged. The second cooling fuel line 34 is provided with a check valve 3e for preventing the back flow of the low pressure gas fuel near the junction C with the low pressure gas fuel line 32. The shut-off valve 3d is configured to change between a case where low-pressure gas fuel is supplied to the delivery pipe 4 via only the low-pressure gas fuel line 32 and a case where low-pressure gas fuel is supplied to the delivery pipe 4 also via the cooling fuel line 3L. The electromagnetic valve is controlled by the ECU 300. In the first embodiment, the cooling fuel line 3L is branched from the low-pressure gas fuel line 32 downstream of the regulator 3a, and communicates with the low-pressure gas fuel line 32 upstream of the delivery pipe 4 via the cooled portion cooling passage 82. However, it may be communicated with the delivery pipe 4 itself.

燃料タンク31内に、充填圧力(例えば、20MPa)で充填されている高圧ガス燃料は、レギュレータ3aにより一定の高調節圧(例えば、5MPa)まで減圧され、この高調節圧でもってCNG直噴インジェクタ41から燃焼室11に例えば圧縮行程で噴射される。この高調節圧は、運転状態にかかわらず常に圧縮行程で筒内噴射が可能な圧力である。なお、このCNG直噴インジェクタ41は、後述のECU300からの出力信号に基づいて制御されている。   The high-pressure gas fuel filled in the fuel tank 31 with a filling pressure (for example, 20 MPa) is decompressed to a certain high regulation pressure (for example, 5 MPa) by the regulator 3a, and the CNG direct injection injector with this high regulation pressure. 41 is injected into the combustion chamber 11 by, for example, a compression stroke. This high regulation pressure is a pressure at which in-cylinder injection is always possible in the compression stroke regardless of the operating state. The CNG direct injection injector 41 is controlled based on an output signal from the ECU 300 described later.

レギュレータ3aにより減圧されて低圧ガス燃料供給ライン32や冷却燃料ライン3Lに流される低圧ガス燃料は、高圧ガス燃料に比して、低温になっている。これは、レギュレータ3aによる減圧が、断熱膨張に近い状態で行われるためである。この結果、低圧ガス燃料や、低圧ガス燃料が流れる周辺部位であるレギュレータ3aなどの温度は低下することになる。本第一の実施形態では、この現象を利用して、具体的には低温である低圧ガス燃料を冷媒として利用して、後述の如く被冷却部位であるNSR触媒8の冷却を可能にしている。   The low-pressure gas fuel that is decompressed by the regulator 3a and flows to the low-pressure gas fuel supply line 32 and the cooling fuel line 3L is at a lower temperature than the high-pressure gas fuel. This is because the pressure reduction by the regulator 3a is performed in a state close to adiabatic expansion. As a result, the temperature of the low-pressure gas fuel and the regulator 3a, which is a peripheral part through which the low-pressure gas fuel flows, are lowered. In the first embodiment, by utilizing this phenomenon, specifically, the low-temperature gas fuel having a low temperature is used as a refrigerant, so that the NSR catalyst 8 that is a cooled portion can be cooled as described later. .

一方、上記の如く、排気管6に配設された三元触媒7は、排気ガスから主として有害三成分のHC、CO、NOxを浄化するために設けられている。また、排気管6に配設されたNSR触媒8は、三元触媒7によっても未だ排気ガス中に含まれるNOxを浄化するために設けられていて、これによりリーン燃焼時などのNOxが多い時にはNOx吸蔵が行われ、排気ガスの空燃比がリッチとされたときなどには吸蔵されているNOxは還元される。図1に示すように、NSR触媒8は二重構造にされていて、このNSR触媒8にはNSR触媒そのものというべき触媒が収容されていて排気ガスが流れる流路である触媒収容流路81と、該触媒収容流路81周りに配設された被冷却部位冷却用通路82とが備えられている。そして、被冷却部位冷却用通路82に低圧ガス燃料を流すことで被冷却部位であるNSR触媒8は冷却可能にされている。なお、NSR触媒8の温度を推定するために、温度取得手段である温度センサ6aがNSR触媒8の上流側である排気管62に備えられている。なお、NSR触媒8の温度を推定又は検出するべく、NSR触媒8の上下流の排気通路にそれぞれ温度センサを設けても良いし、又はNSR触媒8の下流側の排気通路のみに温度センサを設けても良いし、さらにはNSR触媒8に直接に温度センサを備えるようにしても良い。もちろん、温度取得手段であれば、温度センサに限定されない。   On the other hand, as described above, the three-way catalyst 7 disposed in the exhaust pipe 6 is provided to purify mainly harmful three components HC, CO, and NOx from the exhaust gas. The NSR catalyst 8 disposed in the exhaust pipe 6 is also provided for purifying NOx contained in the exhaust gas by the three-way catalyst 7, so that when there is a large amount of NOx such as during lean combustion. When NOx is occluded and the air-fuel ratio of the exhaust gas is made rich, the occluded NOx is reduced. As shown in FIG. 1, the NSR catalyst 8 has a double structure, and the NSR catalyst 8 contains a catalyst, which should be the NSR catalyst itself, and a catalyst containing flow path 81 which is a flow path through which exhaust gas flows. And a cooled portion cooling passage 82 disposed around the catalyst containing flow path 81. The low-pressure gas fuel is allowed to flow through the cooled portion cooling passage 82 so that the NSR catalyst 8 that is the cooled portion can be cooled. In order to estimate the temperature of the NSR catalyst 8, a temperature sensor 6 a that is a temperature acquisition unit is provided in the exhaust pipe 62 that is upstream of the NSR catalyst 8. In order to estimate or detect the temperature of the NSR catalyst 8, a temperature sensor may be provided in each of the exhaust passages upstream and downstream of the NSR catalyst 8, or a temperature sensor is provided only in the exhaust passage on the downstream side of the NSR catalyst 8. Alternatively, the NSR catalyst 8 may be directly provided with a temperature sensor. Of course, the temperature sensor is not limited to a temperature sensor.

本発明に係るガス燃料エンジンの冷却制御装置101は、遮断弁3dの他、CNG直噴インジェクタ41の制御等の基本制御を行う電子制御ユニット(ECU:Electronic Control Unit)300を備えている。ECU300は、CPUと、種々のプログラムやデータを記録するメモリと、入力インタフェース回路と、出力インタフェース回路とを備える、例えばマイクロコンピュータで構成されている。入力インタフェース回路には、低圧ガス燃料の温度を検出する温度センサ3b、NSR触媒8の温度を推定する温度センサ6a、外気温を検出する外気温センサ301、さらにエンジンの回転数や負荷などのエンジンの運転状態を検出する手段である負荷センサ302や回転数センサ303などが電気配線を介して接続されている。そして、ECU300の出力インタフェース回路は、遮断弁3dを開閉可能にする駆動用のステップモータSMなどに接続されていて、温度センサ6aなどの上記各種センサ等により得られたデータに基づき、その開閉が制御可能にされている。   The cooling control apparatus 101 for a gas fuel engine according to the present invention includes an electronic control unit (ECU) 300 that performs basic control such as control of the CNG direct injection injector 41 in addition to the shutoff valve 3d. The ECU 300 includes, for example, a microcomputer including a CPU, a memory for recording various programs and data, an input interface circuit, and an output interface circuit. The input interface circuit includes a temperature sensor 3b for detecting the temperature of the low-pressure gas fuel, a temperature sensor 6a for estimating the temperature of the NSR catalyst 8, an outside air temperature sensor 301 for detecting the outside air temperature, and an engine such as the engine speed and load. A load sensor 302, a rotation speed sensor 303, and the like, which are means for detecting the operating state, are connected via an electrical wiring. The output interface circuit of the ECU 300 is connected to a driving step motor SM that can open and close the shut-off valve 3d, and the opening and closing of the output interface circuit is based on the data obtained by the various sensors such as the temperature sensor 6a. It is made controllable.

上記構成のガス燃料エンジンの冷却制御装置101の制御、具体的にはガス燃料エンジンの冷却制御装置101における遮断弁3dの制御の一例について、図2のフローチャートを用いて説明する。なお、図2の制御ルーチンは、所定時間毎に実行されるルーチンである。   An example of the control of the gas fuel engine cooling control apparatus 101 having the above-described configuration, specifically, the control of the shut-off valve 3d in the gas fuel engine cooling control apparatus 101 will be described with reference to the flowchart of FIG. The control routine of FIG. 2 is a routine that is executed every predetermined time.

まず、ステップS201では、低圧ガス燃料の温度が被冷却部位であるNSR触媒8を冷却可能な温度であるか否かが判別される。具体的には、温度センサ3bにより検出された低圧ガス燃料の温度が、外気温センサ301により検出された外気温より低く、その差が、例えば10℃以上あるか否かが判別される。ここで、外気温より10℃以上低いと判別されると、ステップS202へ進む。   First, in step S201, it is determined whether or not the temperature of the low-pressure gas fuel is a temperature at which the NSR catalyst 8 that is the part to be cooled can be cooled. Specifically, it is determined whether or not the temperature of the low-pressure gas fuel detected by the temperature sensor 3b is lower than the outside air temperature detected by the outside air temperature sensor 301 and the difference is, for example, 10 ° C. or more. Here, if it is determined that the temperature is 10 ° C. lower than the outside temperature, the process proceeds to step S202.

そして、ステップS202では、NSR触媒8でNOxの吸蔵が積極的に行われるべきであるのかを調べるべく、リーン燃焼中か否かが判別される。リーン燃焼中か否かは、エンジン1の運転状態を予めマップ化されて記憶されているデータに照合することで判別される。そしてリーン燃焼中であると判別されると、ステップS203へ進む。   In step S202, it is determined whether lean combustion is being performed in order to check whether NOx storage should be actively performed by the NSR catalyst 8. Whether or not lean combustion is being performed is determined by comparing the operation state of the engine 1 with data stored in a pre-mapped manner. If it is determined that lean combustion is being performed, the process proceeds to step S203.

ステップS203では、NSR触媒8の温度が、予め実験により求めておいたNOxを浄化可能な温度ウインドウ内の温度であるのか否かを調べるために、NSR触媒8の温度が触媒浄化率低下温度と称する該温度ウインドウの上限値を超えているか否かが判別される。具体的には、温度センサ6aから出力された出力信号を受けて推定されたNSR触媒8の取得温度が、本第一の実施形態では例えば500℃とされている触媒浄化率低下温度を超えているか否かで判別される。そして、NSR触媒8の温度が500℃以上と判別されたときには、NSR触媒8を冷却すべくステップS204へ進む。   In step S203, in order to check whether or not the temperature of the NSR catalyst 8 is a temperature within a temperature window capable of purifying NOx determined in advance by experiments, the temperature of the NSR catalyst 8 is set to the catalyst purification rate lowering temperature. It is determined whether or not an upper limit value of the temperature window to be called is exceeded. Specifically, the acquisition temperature of the NSR catalyst 8 estimated by receiving the output signal output from the temperature sensor 6a exceeds the catalyst purification rate lowering temperature which is set to 500 ° C. in the first embodiment, for example. It is determined by whether or not it exists. When it is determined that the temperature of the NSR catalyst 8 is 500 ° C. or higher, the process proceeds to step S204 to cool the NSR catalyst 8.

そして、ステップS204で遮断弁3dが開かれて、低圧ガス燃料ライン32から冷却燃料ライン3Lへの低圧ガス燃料の流通が許容され、低圧ガス燃料が冷却燃料ライン3Lにも流される。これにより、低圧ガス燃料ライン32ばかりでなく、低圧ガス燃料ライン32から第一冷却燃料ライン33へも低圧ガス燃料が流され、触媒収容流路81周りの被冷却部位冷却用通路82に至った低圧ガス燃料により、NSR触媒8は冷却される。そして、冷却に用いられた低圧ガス燃料は、第二冷却燃料ライン34を介して低圧ガス燃料ライン32を流れる低圧ガス燃料に合流される。なお、低圧ガス燃料ライン32に遮断弁を別途設け、低圧ガス燃料の流れるラインを完全に切替えるようにしても良い。   In step S204, the shut-off valve 3d is opened, the low-pressure gas fuel is allowed to flow from the low-pressure gas fuel line 32 to the cooling fuel line 3L, and the low-pressure gas fuel is also flowed to the cooling fuel line 3L. As a result, not only the low-pressure gas fuel line 32 but also the low-pressure gas fuel is caused to flow from the low-pressure gas fuel line 32 to the first cooling fuel line 33, leading to the cooled portion cooling passage 82 around the catalyst housing passage 81. The NSR catalyst 8 is cooled by the low pressure gas fuel. The low pressure gas fuel used for cooling is joined to the low pressure gas fuel flowing through the low pressure gas fuel line 32 via the second cooling fuel line 34. Note that a separate shutoff valve may be provided in the low-pressure gas fuel line 32 to completely switch the line through which the low-pressure gas fuel flows.

一旦、遮断弁3dが開かれると、NSR触媒8の温度は低下し始める。そして、上記触媒浄化率低下温度より下、すなわち上記温度ウインドウ内までNSR触媒8の温度が下がったとき、NSR触媒8の冷却が終了されるように、ステップS205が行われる。   Once the shutoff valve 3d is opened, the temperature of the NSR catalyst 8 begins to drop. Then, step S205 is performed so that the cooling of the NSR catalyst 8 is finished when the temperature of the NSR catalyst 8 falls below the catalyst purification rate lowering temperature, that is, within the temperature window.

ステップS205では、冷却が終了され得るか、すなわちNSR触媒8の温度がNOxを浄化可能な温度ウインドウ内の温度まで下げられたか否か判別される。具体的には、500℃とされている触媒浄化率低下温度よりも例えば20℃下がったか、すなわち480℃より低い温度までNSR触媒8の温度が下がったか否かが判別される。そして、480℃以上と判別されると、ステップS204に再度戻り、ステップS204で遮断弁3dが開いた状態が維持されて、再度ステップS205へ進むことになる。このようにステップS204とステップS205を繰り返し行い、ステップS205でNSR触媒8の温度が480℃未満と判別されるようになると、ステップS206へ進んで遮断弁3dが閉じられて、冷却燃料ライン3Lへの低圧ガス燃料の流通が制限され、NSR触媒8の冷却が終了される。   In step S205, it is determined whether cooling can be terminated, that is, whether the temperature of the NSR catalyst 8 has been lowered to a temperature within a temperature window capable of purifying NOx. Specifically, it is determined whether or not the temperature of the NSR catalyst 8 has decreased by, for example, 20 ° C. below the catalyst purification rate lowering temperature set to 500 ° C., that is, to a temperature lower than 480 ° C. If it is determined that the temperature is 480 ° C. or higher, the process returns to step S204 again, the state where the shutoff valve 3d is opened in step S204 is maintained, and the process proceeds to step S205 again. As described above, Step S204 and Step S205 are repeated, and when it is determined in Step S205 that the temperature of the NSR catalyst 8 is less than 480 ° C., the process proceeds to Step S206, the shutoff valve 3d is closed, and the cooling fuel line 3L is entered. And the cooling of the NSR catalyst 8 is terminated.

一方、ステップS202でリーン燃焼中でないと判別されると、ステップS207へ進み、NSR触媒8の温度がNSR触媒の劣化する温度まで至っていないかを調べるために、NSR触媒8の温度が、触媒耐久性悪化温度と称する触媒が劣化し難い温度の上限値を超えているか否かが判別される。具体的には、温度センサ6aから出力された出力信号を受けて推定されたNSR触媒8の温度が、本第一の実施形態では例えば700℃とされている触媒耐久性悪化温度を超えているか否かで判別される。そして、NSR触媒8の温度が700℃以上のときには、NSR触媒8を冷却すべくステップS208へ進んで遮断弁3dが開かれる。   On the other hand, if it is determined in step S202 that the lean combustion is not being performed, the process proceeds to step S207, and in order to check whether the temperature of the NSR catalyst 8 has reached the temperature at which the NSR catalyst deteriorates, the temperature of the NSR catalyst 8 is set to the catalyst durability. It is determined whether or not the catalyst referred to as the property deterioration temperature exceeds the upper limit value of the temperature at which it is difficult for the catalyst to deteriorate. Specifically, whether the temperature of the NSR catalyst 8 estimated by receiving the output signal output from the temperature sensor 6a exceeds the catalyst durability deterioration temperature, which is 700 ° C. in the first embodiment, for example. It is determined by whether or not. When the temperature of the NSR catalyst 8 is 700 ° C. or higher, the process proceeds to step S208 to cool the NSR catalyst 8, and the shut-off valve 3d is opened.

そして、ステップS209で、冷却が終了され得るか、すなわちNSR触媒8の温度が劣化し難い温度まで冷却されたかを調べるべく、NSR触媒8の温度が、触媒耐久性悪化温度よりも、例えば20℃低い温度である680℃未満か否かが判別される。そして上記ステップS204および上記ステップS205と同様に、NSR触媒の温度が680℃より低い温度になるまでステップS208とステップS209が繰り返し行われる。その結果、ステップS209でNSR触媒8の温度が680℃未満と判別されるようになると、上記ステップS206へ進んで遮断弁3dが閉じられて、NSR触媒8の冷却が終了される。   In step S209, in order to check whether the cooling can be completed, that is, whether the temperature of the NSR catalyst 8 is cooled to a temperature at which it is difficult to deteriorate, the temperature of the NSR catalyst 8 is, for example, 20 ° C. higher than the catalyst durability deterioration temperature. It is determined whether the temperature is lower than 680 ° C., which is a low temperature. Then, similarly to Step S204 and Step S205, Step S208 and Step S209 are repeated until the temperature of the NSR catalyst becomes lower than 680 ° C. As a result, when it is determined in step S209 that the temperature of the NSR catalyst 8 is less than 680 ° C., the process proceeds to step S206, the shutoff valve 3d is closed, and the cooling of the NSR catalyst 8 is finished.

以上の如き制御が繰り返し行われることにより、必要不可欠なガス燃料以外の他の冷却源無しに、例えばNSR触媒8の温度はNOxの吸蔵還元が適切に行われうる温度に維持されることになる。特に、これが、リーン燃焼中に行われるように制御されるので、リーン燃焼時に的確にNOxを吸蔵することが可能になる。なお、NSR触媒8でのNOx吸蔵はリーン燃焼時に特に必要とされるので、遮断弁3dの制御はリーン燃焼時に着目して実行されることとしているが、本発明はこれに限定するものではない。   By repeatedly performing the control as described above, for example, the temperature of the NSR catalyst 8 is maintained at a temperature at which NOx occlusion and reduction can be appropriately performed without a cooling source other than the essential gas fuel. . In particular, since this is controlled to be performed during lean combustion, it becomes possible to occlude NOx accurately during lean combustion. Since NOx occlusion in the NSR catalyst 8 is particularly required during lean combustion, the control of the shut-off valve 3d is executed focusing on the lean combustion, but the present invention is not limited to this. .

次に、本発明に係るガス燃料エンジンの冷却制御装置の第二の実施形態について、図3および図4に基づいて説明する。なお、図3は第二の実施形態のガス燃料エンジンの冷却制御装置102を説明するための概略図であり、図4は図3におけるガス燃料エンジンの冷却制御装置102を制御するためのフローチャートの一例である。なお、説明の理解を容易にするため、上記第一の実施形態と同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付し、重複する説明を避ける。   Next, a second embodiment of the cooling control apparatus for a gas fuel engine according to the present invention will be described based on FIG. 3 and FIG. FIG. 3 is a schematic diagram for explaining the cooling control apparatus 102 for the gas fuel engine according to the second embodiment, and FIG. 4 is a flowchart for controlling the cooling control apparatus 102 for the gas fuel engine in FIG. It is an example. In order to facilitate understanding of the description, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals as much as possible to avoid redundant description.

本第二の実施形態では、低圧ガス燃料ライン32から分岐されて再度合流される冷却燃料ライン3Lを有しない点が、上記第一の実施形態と相違する。その代わり、本第二の実施形態では、低圧ガス燃料ライン32周りに熱交換器9が配設され、且つ熱交換器9と被冷却部位冷却用通路82とに冷媒を循環させる循環用ポンプ10aが配置された冷媒ライン10が備えられている。以下、これらの点に関して詳細に説明する。   The second embodiment is different from the first embodiment in that there is no cooling fuel line 3L branched from the low-pressure gas fuel line 32 and joined again. Instead, in the second embodiment, the heat exchanger 9 is disposed around the low-pressure gas fuel line 32, and the circulation pump 10a circulates the refrigerant between the heat exchanger 9 and the cooled portion cooling passage 82. Is provided with a refrigerant line 10. Hereinafter, these points will be described in detail.

レギュレータ3a下流の低圧ガス燃料ライン32は、熱交換器9内の通路91を経由して、デリバリパイプ4に接続されている。すなわち、低圧ガス燃料ライン32周りに熱交換器9が配設されている。一方、冷媒ライン10は熱交換器9内の通路92を同様に経由すると共に、被冷却部位冷却用通路82に接続されている。換言すると、冷媒ライン10は、通路92と被冷却部位冷却用通路82とで閉じた流路を形成し、低圧ガス燃料ライン32と冷媒ライン10は熱交換器9内で互いに熱交換をすることが可能にされている。つまり、低温の低圧ガス燃料は低圧ガス燃料ライン32を流れており、熱交換器9において、冷媒ライン10内の冷媒が冷却される。そして、冷媒ライン10内の冷媒は循環用ポンプ10aにより循環させられ、上記第一の実施形態の如く、NSR触媒8が冷却可能にされている。なお、循環用ポンプ10aを制御するべく、ECU300の出力インタフェース回路は、循環用ポンプ10aに接続されている。そして、温度センサ6aや、本第二の実施形態で第三排気管63に配置された温度センサ6bなどにより得られたデータに基づき、その作動が制御可能にされている。   The low-pressure gas fuel line 32 downstream of the regulator 3 a is connected to the delivery pipe 4 via a passage 91 in the heat exchanger 9. That is, the heat exchanger 9 is disposed around the low-pressure gas fuel line 32. On the other hand, the refrigerant line 10 similarly passes through a passage 92 in the heat exchanger 9 and is connected to a cooled portion cooling passage 82. In other words, the refrigerant line 10 forms a closed flow path by the passage 92 and the cooled portion cooling passage 82, and the low-pressure gas fuel line 32 and the refrigerant line 10 exchange heat with each other in the heat exchanger 9. Has been made possible. That is, the low-temperature low-pressure gas fuel flows through the low-pressure gas fuel line 32, and the refrigerant in the refrigerant line 10 is cooled in the heat exchanger 9. The refrigerant in the refrigerant line 10 is circulated by the circulation pump 10a, so that the NSR catalyst 8 can be cooled as in the first embodiment. Note that the output interface circuit of the ECU 300 is connected to the circulation pump 10a in order to control the circulation pump 10a. The operation can be controlled based on data obtained by the temperature sensor 6a, the temperature sensor 6b disposed in the third exhaust pipe 63 in the second embodiment, and the like.

上記構成である本第二の実施形態におけるガス燃料エンジンの冷却制御装置102の制御の一例を、具体的には循環用ポンプ10aの制御の一例を、図4のフローチャートに示す。図4のフローチャートに示された制御例は、上記第一の実施形態における図2のフローチャートのステップS204とステップS208の「遮断弁3dを開く」が、ステップS404とステップS408で「循環用ポンプ10aをONにする」になる点、およびステップS206の「遮断弁3dを閉じる」が、ステップS406で「循環用ポンプ10aをOFFにする」になる点で、図2のフローチャートに示された制御例と相違するのみであるので、ここでの説明は上記図2の第一の実施形態のフローチャートの説明を参照し、省略する。なお、この相違点は、上記第一の実施形態では被冷却部位冷却用通路82に冷媒としての低圧ガス燃料を流すか否かの切替え変更を遮断弁3dで行っていたのに対して、本第二の実施形態では冷媒を循環用ポンプ10aで循環させることに起因するものである。また、本第二の実施形態におけるステップS401乃至S403、S405、S407およびS409は、上記第一の実施形態におけるステップS201乃至S203、S205、S207およびS209に対応している。   A flowchart of FIG. 4 shows an example of the control of the cooling control apparatus 102 for the gas fuel engine in the second embodiment having the above-described configuration, specifically, an example of the control of the circulation pump 10a. In the control example shown in the flowchart of FIG. 4, “open the shut-off valve 3d” in steps S204 and S208 of the flowchart of FIG. 2 in the first embodiment described above is described as “circulation pump 10a” in steps S404 and S408. The control example shown in the flowchart of FIG. 2 is the point that “closes the shut-off valve 3d” in step S206 becomes “turns off the circulation pump 10a” in step S406. Therefore, the description here is omitted with reference to the flowchart of the first embodiment of FIG. The difference between the first embodiment and the first embodiment is that the switching valve 3d is used to change whether or not the low-pressure gas fuel as the refrigerant is allowed to flow through the cooled portion cooling passage 82. In the second embodiment, the refrigerant is circulated by the circulation pump 10a. Further, steps S401 to S403, S405, S407, and S409 in the second embodiment correspond to steps S201 to S203, S205, S207, and S209 in the first embodiment.

以上、本第二の実施形態においても、上記第一の実施形態と同様に、例えばNSR触媒8の温度はNOxの吸蔵還元が適切に行われうる温度に維持されることになる。特に、これが、リーン燃焼中に行われるように制御されるので、リーン燃焼時に的確にNOxを吸蔵することが可能になる。   As described above, also in the second embodiment, as in the first embodiment, for example, the temperature of the NSR catalyst 8 is maintained at a temperature at which NOx occlusion and reduction can be appropriately performed. In particular, since this is controlled to be performed during lean combustion, it becomes possible to occlude NOx accurately during lean combustion.

加えて、本第二の実施形態によれば、低圧ガス燃料供給ライン32は熱交換器9まで延長されるのみであるので、上記第一の実施形態に比して、低圧ガス燃料の流れる流路を短くすることが可能になる。   In addition, according to the second embodiment, since the low-pressure gas fuel supply line 32 is only extended to the heat exchanger 9, the flow of the low-pressure gas fuel flows as compared with the first embodiment. The road can be shortened.

次に、本発明に係るガス燃料エンジンの冷却制御装置の第三の実施形態について、図5および図6に基づいて説明する。なお、図5は第三の実施形態のガス燃料エンジンの冷却制御装置103を説明するための概略図であり、図6は図5におけるガス燃料エンジンの冷却制御装置103を制御するためのフローチャートの一例である。なお、説明の理解を容易にするため、上記第一の実施形態や上記第二の実施形態と同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付し、重複する説明を避ける。   Next, a third embodiment of the cooling control apparatus for a gas fuel engine according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 5 is a schematic diagram for explaining the cooling control apparatus 103 for the gas fuel engine according to the third embodiment, and FIG. 6 is a flowchart for controlling the cooling control apparatus 103 for the gas fuel engine in FIG. It is an example. In order to facilitate the understanding of the description, the same reference numerals are given to the same components as those in the first embodiment and the second embodiment as much as possible, and a duplicate description is avoided.

本第三の実施形態では、上記第二の実施形態と同様に、低圧ガス燃料ライン32から分岐されて再度合流される冷却燃料ライン3Lを有しない点が、上記第一の実施形態と相違する。また、本第三の実施形態では、熱交換器9を有しない点が、上記第二の実施形態と相違する。その代わり、本第三の実施形態では、被冷却部位冷却用通路82と、レギュレータ3a内に配設された冷媒通路3fとに冷媒を循環させることを可能にするべく、循環用ポンプ11aが配置された冷媒ライン11を備えることとしている。以下、これらの点に関して詳細に説明する。   Similar to the second embodiment, the third embodiment differs from the first embodiment in that it does not have the cooling fuel line 3L branched from the low-pressure gas fuel line 32 and joined again. . Further, the third embodiment is different from the second embodiment in that the heat exchanger 9 is not provided. Instead, in the third embodiment, the circulation pump 11a is disposed so as to allow the refrigerant to circulate through the cooled portion cooling passage 82 and the refrigerant passage 3f disposed in the regulator 3a. The refrigerant line 11 is provided. Hereinafter, these points will be described in detail.

低圧ガス燃料ライン32は、上記の如く、レギュレータ3aで減圧された低圧ガス燃料を、接続されているデリバリパイプ4に流すべく配設されている。一方、冷媒ライン11は、レギュレータ3a内を循環経由するべく、レギュレータ3a内に配設された冷媒通路3fに接続されている。また、被冷却部位冷却用通路82にも接続されている。換言すると、冷媒ライン11は、冷媒通路3fと被冷却部位冷却用通路82とで閉じた流路を形成し、例えば低圧ガス燃料ライン32と冷媒ライン11はレギュレータ3a内で互いに熱交換をすることが可能にされている。具体的には、燃料タンク31の高圧ガス燃料をレギュレータ3aで低圧ガス燃料にする際に低温になった低圧ガス燃料や、これに伴って冷却されたレギュレータ3aにより、冷媒ライン11内の冷媒が冷却される。そして、冷媒ライン11内の冷媒は循環用ポンプ11aにより循環させられて、上記第一の実施形態および上記第二の実施形態の如く、NSR触媒8が冷却可能にされている。   As described above, the low-pressure gas fuel line 32 is arranged to flow the low-pressure gas fuel decompressed by the regulator 3a to the connected delivery pipe 4. On the other hand, the refrigerant line 11 is connected to a refrigerant passage 3f disposed in the regulator 3a so as to circulate in the regulator 3a. It is also connected to a cooled part cooling passage 82. In other words, the refrigerant line 11 forms a closed flow path by the refrigerant passage 3f and the cooled portion cooling passage 82, and for example, the low-pressure gas fuel line 32 and the refrigerant line 11 exchange heat with each other in the regulator 3a. Has been made possible. Specifically, when the high pressure gas fuel in the fuel tank 31 is changed to low pressure gas fuel by the regulator 3a, the refrigerant in the refrigerant line 11 is cooled by the low pressure gas fuel that has become low temperature or the regulator 3a that is cooled accordingly. To be cooled. The refrigerant in the refrigerant line 11 is circulated by the circulation pump 11a, so that the NSR catalyst 8 can be cooled as in the first embodiment and the second embodiment.

次に、本第三の実施形態におけるガス燃料エンジンの冷却制御装置103の制御の一例について、具体的には循環用ポンプ11aの制御の一例について、図6のフローチャートに示す。図6のフローチャートに示された制御例は、上記第二の実施形態の図4のフローチャートに示された制御例と、ステップS401がない点が相違するのみであるので、この制御例の説明は省略する。なお、本第三の実施形態におけるステップS601乃至ステップS608は、上記第二の実施形態におけるステップS402乃至ステップS409に対応している。   Next, an example of the control of the cooling control apparatus 103 for the gas fuel engine in the third embodiment, specifically, an example of the control of the circulation pump 11a is shown in the flowchart of FIG. The control example shown in the flowchart of FIG. 6 is different from the control example shown in the flowchart of FIG. 4 of the second embodiment only in that step S401 is not present. Omitted. Note that steps S601 to S608 in the third embodiment correspond to steps S402 to S409 in the second embodiment.

以上、本第三の実施形態においても、上記第一の実施形態および上記第二の実施形態と同様に、例えばNSR触媒8の温度はNOxの吸蔵還元が適切に行われうる温度に維持されることになる。特に、これが、リーン燃焼中に行われるように制御されるので、リーン燃焼時に的確にNOxを吸蔵することが可能になる。   As described above, also in the third embodiment, similarly to the first embodiment and the second embodiment, for example, the temperature of the NSR catalyst 8 is maintained at a temperature at which NOx occlusion and reduction can be appropriately performed. It will be. In particular, since this is controlled to be performed during lean combustion, it becomes possible to occlude NOx accurately during lean combustion.

また、本第三の実施形態によれば、低圧ガス燃料供給ライン32は全く延長されないので、上記第一および第二の実施形態に比して、低圧ガス燃料の流れる流路をさらに短くすることが可能になる。   Further, according to the third embodiment, since the low-pressure gas fuel supply line 32 is not extended at all, the flow path through which the low-pressure gas fuel flows is further shortened as compared with the first and second embodiments. Is possible.

ところで、上記第一乃至上記第三の実施形態においては、被冷却部位は、排気通路6に設けられたNSR触媒8であったが、本発明はこれに限定するものではなく、例えば吸気通路とすることも可能である。以下に、被冷却部位が吸気通路である本発明に係るガス燃料エンジンの冷却制御装置の実施形態を説明する。但し、以下に示す第四乃至第六の実施形態は、被冷却部位を吸気通路、より詳しくは吸気マニフォルドとして該吸気マニフォルド周りに被冷却部位冷却用通路を配置したことが、概して上記第一乃至上記第三の実施形態と異なるのみであり、その他の構成は対応する上記第一乃至上記第三の実施形態とほぼ同じである。そこで、説明の理解を容易にするため、上記第一乃至上記第三の実施形態と同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付し、重複する説明を避ける。   Incidentally, in the first to third embodiments, the cooled portion is the NSR catalyst 8 provided in the exhaust passage 6, but the present invention is not limited to this. For example, an intake passage and It is also possible to do. Hereinafter, an embodiment of a cooling control apparatus for a gas fuel engine according to the present invention, in which the part to be cooled is an intake passage, will be described. However, in the fourth to sixth embodiments shown below, it is generally the first to the above-mentioned that the cooled portion cooling passage is disposed around the intake manifold as a cooled portion as an intake passage, more specifically, an intake manifold. Only the third embodiment is different from the third embodiment, and other configurations are substantially the same as the corresponding first to third embodiments. Therefore, in order to facilitate the understanding of the description, the same components as those in the first to third embodiments are denoted by the same reference numerals as much as possible to avoid redundant description.

そこで、本発明に係るガス燃料エンジンの冷却制御装置の第四の実施形態について、図7および図8に基づいて説明する。なお、図7は第四の実施形態のガス燃料エンジンの冷却制御装置104を説明するための概略図であり、図8は図7におけるガス燃料エンジンの冷却制御装置104を制御するためのフローチャートの一例である。また、被冷却部位を吸気マニフォルドとして該吸気マニフォルド周りに被冷却部位冷却用通路を配置した構成とした以外は、概ね上記第一の実施形態と同じ構成である。   Accordingly, a fourth embodiment of the cooling control apparatus for a gas fuel engine according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 7 is a schematic diagram for explaining the cooling control apparatus 104 for the gas fuel engine according to the fourth embodiment, and FIG. 8 is a flowchart for controlling the cooling control apparatus 104 for the gas fuel engine in FIG. It is an example. The configuration is substantially the same as that of the first embodiment except that the cooled portion is an intake manifold and the cooled portion cooling passage is disposed around the intake manifold.

本第四の実施形態では、吸気マニフォルド2に接続されている不図示の吸気管近傍である吸気マニフォルド2周りに被冷却部位冷却用通路21が配設されている。すなわち吸気マニフォルド2は二重構造になっている。第一冷却燃料ライン33と第二冷却燃料ライン34がこの被冷却部位冷却用通路21に接続されていて、第一冷却燃料ライン33から被冷却部位冷却用通路21に流入した低圧ガス燃料は、第二冷却燃料ライン34へ流出されるようにされている。なお、被冷却部位である吸気通路の内、吸気マニフォルド2のみを二重構造としたが、吸気ポートに至るまでの吸気通路の任意の箇所を二重構造として、被冷却部位冷却用通路を配設することとしても良い。   In the fourth embodiment, a cooled portion cooling passage 21 is disposed around the intake manifold 2 in the vicinity of an intake pipe (not shown) connected to the intake manifold 2. That is, the intake manifold 2 has a double structure. The first cooling fuel line 33 and the second cooling fuel line 34 are connected to the cooled part cooling passage 21, and the low pressure gas fuel flowing into the cooled part cooling passage 21 from the first cooling fuel line 33 is It flows out to the second cooling fuel line 34. Of the intake passages that are cooled parts, only the intake manifold 2 has a double structure. However, any part of the intake passages up to the intake port has a double structure, and the cooling part cooling passages are arranged. It is good also to install.

また、吸気温を検出する吸気温センサ304や、エンジン冷却水の温度を検出する水温センサ305が備えられていて、これらはECU300の入力インタフェース回路に接続されている。さらに、吸気温センサ304によって検出された吸気温や、水温センサ305によって検出されたエンジン冷却水の温度から、被冷却部位である吸気マニフォルド2の温度を推定すべく、ECU300には予め実験によって求められたデータが記憶されている。   Further, an intake air temperature sensor 304 for detecting the intake air temperature and a water temperature sensor 305 for detecting the temperature of the engine coolant are provided, and these are connected to the input interface circuit of the ECU 300. Further, the ECU 300 is preliminarily obtained through experiments to estimate the temperature of the intake manifold 2 that is a part to be cooled from the intake air temperature detected by the intake air temperature sensor 304 and the temperature of engine cooling water detected by the water temperature sensor 305. Stored data is stored.

上記構成のガス燃料エンジンの冷却制御装置104の制御、具体的にはガス燃料エンジンの冷却制御装置104における遮断弁3dの制御の一例について、図8のフローチャートを用いて説明する。なお、図8の制御ルーチンは、所定時間毎に実行されるルーチンである。   An example of control of the cooling control device 104 for the gas fuel engine having the above-described configuration, specifically, control of the shut-off valve 3d in the cooling control device 104 for the gas fuel engine will be described with reference to the flowchart of FIG. The control routine of FIG. 8 is a routine that is executed every predetermined time.

まず、ステップS801において、低圧ガス燃料が被冷却部位である吸気マニフォルド2を冷却可能な温度であるか否か、具体的には温度センサ3bにより検出された低圧ガス燃料の温度が、吸気温センサ304により検出された吸気温より低く、その差が例えば10℃以上あるか否かが判別される。ここで、吸気温より10℃以上低いと判別されると、被冷却部位を冷却すべくステップS802へ進む。   First, in step S801, whether or not the low-pressure gas fuel is at a temperature at which the intake manifold 2 that is a cooled portion can be cooled, specifically, the temperature of the low-pressure gas fuel detected by the temperature sensor 3b is an intake air temperature sensor. It is determined whether the intake air temperature is lower than that detected by 304 and the difference is, for example, 10 ° C. or more. If it is determined that the temperature is 10 ° C. or more lower than the intake air temperature, the process proceeds to step S802 to cool the portion to be cooled.

次に、ステップS802では、吸気があまりにも冷却されすぎて混合気のミキシングが悪化しエンジン性能が低下するのを防止すべく、吸気の冷却がいらない冷却不要条件であるのか否かが判別される。具体的には、エンジン1が温まっておらず、適切に低圧ガス燃料が燃焼する状態までエンジンが温まるのを促すために、水温センサ305により検知されるエンジン冷却水の水温が、例えば80℃より低いか否かでエンジン暖機時であるか判別される。そして、冷却不要条件に当てはまらない、すなわちエンジン冷却水の温度が80℃以上であると判別されると、ステップS803へ進む。ここで、エンジン冷却水の水温が例えば80℃より低いか否かという判別は、被冷却部位である吸気マニフォルド2を冷却することで吸気を冷却しようとしていることから、エンジン1に接続されている吸気マニフォルド2の温度が所定の温度より低いか否かの判別に対応している。それ故、このステップS802でエンジン冷却水の水温に基づいて低圧ガス燃料ライン32から冷却燃料ライン3Lへの低圧ガス燃料の流量配分を変更する制御が行われるということは、エンジン冷却水の水温から推定され得る吸気マニフォルド2の温度に基づいて、すなわち吸気マニフォルド2の取得温度が所定値以上又は所定値未満かにより該制御が行われることを意味している。なお、冷却不要条件に当てはまるか否かを、他に、吸気温が0℃より低いか否かで判別することとしても良い。この場合には、吸気温とエンジン冷却水の温度から吸気マニフォルド2の温度が所定の温度より低いか否か判別されることに対応している。   Next, in step S802, in order to prevent the intake air from being excessively cooled and the mixing of the air-fuel mixture to be deteriorated to deteriorate the engine performance, it is determined whether or not the cooling is an unnecessary cooling condition in which the intake air is not cooled. . Specifically, the engine coolant temperature detected by the water temperature sensor 305 is more than 80 ° C., for example, in order to prompt the engine 1 to be warmed up to a state where the low-pressure gas fuel is combusted properly. Whether the engine is warming up is determined based on whether the engine is low. If it is determined that the cooling unnecessary condition is not satisfied, that is, the temperature of the engine cooling water is 80 ° C. or higher, the process proceeds to step S803. Here, the determination as to whether or not the temperature of the engine cooling water is lower than, for example, 80 ° C. is connected to the engine 1 because the intake air 2 is being cooled by cooling the intake manifold 2 that is the part to be cooled. This corresponds to whether or not the temperature of the intake manifold 2 is lower than a predetermined temperature. Therefore, in step S802, the control for changing the flow rate distribution of the low-pressure gas fuel from the low-pressure gas fuel line 32 to the cooling fuel line 3L based on the water temperature of the engine cooling water is performed based on the water temperature of the engine cooling water. This means that the control is performed based on the temperature of the intake manifold 2 that can be estimated, that is, whether the acquired temperature of the intake manifold 2 is equal to or higher than a predetermined value or lower than a predetermined value. In addition, it is good also as determining whether it is applicable to cooling unnecessary conditions by whether an intake air temperature is lower than 0 degreeC. In this case, it corresponds to determining whether the temperature of the intake manifold 2 is lower than a predetermined temperature from the intake air temperature and the engine coolant temperature.

そして、ステップS803では、高負荷運転時であるか否かが判別される。具体的には、出力増大を目的として過給すべきであるかを、負荷センサ302などにより検出される負荷が高負荷であるか否かで判別される。そして、高負荷運転時であると判別されると、ステップS804へ進む。   In step S803, it is determined whether or not a high-load operation is being performed. Specifically, whether or not to supercharge for the purpose of increasing the output is determined by whether or not the load detected by the load sensor 302 or the like is a high load. If it is determined that the vehicle is operating at a high load, the process proceeds to step S804.

そして、ステップS804では、低圧ガス燃料を冷却燃料ライン3Lに流して吸気マニフォルド2を冷却すべく遮断弁3dが開かれる。これにより、低圧ガス燃料ライン32から第一冷却燃料ライン33へも低圧ガス燃料が流れ、被冷却部位冷却用通路21に至った低圧ガス燃料により、吸気マニフォルド2は冷却されることとなる。この結果、吸気は冷却されて体積収縮し、より多くの吸気を燃焼室11に過給し、吸気充填効率を上げることが可能になる。なお、冷却に用いられた低圧ガス燃料は、第二冷却燃料ライン34を介して低圧ガス燃料ライン32を流れる低圧ガス燃料に合流される。   In step S804, the shutoff valve 3d is opened to cool the intake manifold 2 by flowing low-pressure gas fuel through the cooling fuel line 3L. As a result, the low-pressure gas fuel also flows from the low-pressure gas fuel line 32 to the first cooling fuel line 33, and the intake manifold 2 is cooled by the low-pressure gas fuel that reaches the cooled portion cooling passage 21. As a result, the intake air is cooled and contracts in volume, and a larger amount of intake air is supercharged to the combustion chamber 11 to increase the intake charge efficiency. The low-pressure gas fuel used for cooling is joined to the low-pressure gas fuel flowing through the low-pressure gas fuel line 32 via the second cooling fuel line 34.

なお、ステップS801で冷却可能な温度でない、ステップS802で冷却不要条件である、又はステップS803で高負荷運転時でないと判別されたときには、ステップS805で遮断弁3dは閉じられる。   If it is determined in step S801 that the temperature is not coolable, the cooling is not required in step S802, or the high load operation is not determined in step S803, the shutoff valve 3d is closed in step S805.

以上の如き制御が繰り返し行われることにより、必要不可欠なガス燃料以外の他の冷却源無しに、吸気マニフォルド2は冷却されて、その結果吸気は適切に冷却されることになる。   By repeatedly performing the above control, the intake manifold 2 is cooled without any other cooling source other than the essential gas fuel, and as a result, the intake air is appropriately cooled.

次に、本発明に係るガス燃料エンジンの冷却制御装置の第五の実施形態について、図9および図10に基づいて説明する。なお、図9は第五の実施形態のガス燃料エンジンの冷却制御装置105を説明するための概略図であり、図10は図9におけるガス燃料エンジンの冷却制御装置105を制御するためのフローチャートの一例である。   Next, a fifth embodiment of the cooling control apparatus for a gas fuel engine according to the present invention will be described based on FIG. 9 and FIG. FIG. 9 is a schematic view for explaining the gas fuel engine cooling control apparatus 105 of the fifth embodiment, and FIG. 10 is a flowchart for controlling the gas fuel engine cooling control apparatus 105 in FIG. It is an example.

本第五の実施形態は、上記第二の実施形態と被冷却部位を吸気マニフォルドとして該吸気マニフォルド周りに被冷却部位冷却用通路を配置した構成とした点で相違し、また、上記第四の実施形態と低圧ガス燃料ライン32から分岐されて再度合流される冷却燃料ライン3Lを有しない点で相違する。   The fifth embodiment is different from the second embodiment in that the portion to be cooled is an intake manifold and a cooling portion cooling passage is disposed around the intake manifold. This embodiment is different from the embodiment in that the cooling fuel line 3L branched from the low-pressure gas fuel line 32 and joined again is not provided.

低圧ガス燃料ライン32は、熱交換器9内の通路91を経由して、デリバリパイプ4に接続されている。一方、冷媒ライン10は熱交換器9内の通路92を同様に経由して、被冷却部位冷却用通路21に接続されている。換言すると、冷媒ライン10は、通路92と被冷却部位冷却用通路21とで閉じた流路を形成し、低圧ガス燃料ライン32と冷媒ライン10は熱交換器9内で互いに熱交換をすることが可能にされている。そして、冷媒ライン10内の冷却された冷媒は循環用ポンプ10aにより循環させられ、吸気マニフォルド2が冷却可能にされている。   The low-pressure gas fuel line 32 is connected to the delivery pipe 4 via a passage 91 in the heat exchanger 9. On the other hand, the refrigerant line 10 is connected to the cooled portion cooling passage 21 through the passage 92 in the heat exchanger 9 in the same manner. In other words, the refrigerant line 10 forms a closed flow path by the passage 92 and the cooled portion cooling passage 21, and the low-pressure gas fuel line 32 and the refrigerant line 10 exchange heat with each other in the heat exchanger 9. Has been made possible. The cooled refrigerant in the refrigerant line 10 is circulated by the circulation pump 10a, so that the intake manifold 2 can be cooled.

次に、上記構成のガス燃料エンジンの冷却制御装置105の制御、具体的にはガス燃料エンジンの冷却制御装置105に対する循環用ポンプ10aの制御の一例について、図10に示す。図10のフローチャートは、上記第四の実施形態の図8のフローチャートと、ステップS804の「遮断弁3dを開く」やステップS805の「遮断弁3dを閉じる」が、ステップS1004の「循環用ポンプ10aをONにする」やステップS1005の「循環用ポンプ10aをOFFにする」になる点が相違するのみであるので、説明を省略する。なお、この相違点は、上記第一の実施形態と上記第二の実施形態の制御例における相違点と同じ理由に起因するものである。また、本第五の実施形態におけるステップS1001乃至ステップS1003は、上記第四の実施形態におけるステップS801乃至ステップS803に対応している。   Next, FIG. 10 shows an example of the control of the cooling control device 105 for the gas fuel engine having the above configuration, specifically, the control of the circulation pump 10a for the cooling control device 105 of the gas fuel engine. The flowchart of FIG. 10 is the same as the flowchart of FIG. 8 of the fourth embodiment, but “open the shut-off valve 3d” in step S804 and “close the shut-off valve 3d” in step S805 are the same as “circulation pump 10a in step S1004”. The only difference is that “turn ON” and “turn OFF circulation pump 10a” in step S1005, and the description thereof will be omitted. This difference is caused by the same reason as the difference in the control example of the first embodiment and the second embodiment. Steps S1001 to S1003 in the fifth embodiment correspond to steps S801 to S803 in the fourth embodiment.

次に、本発明に係るガス燃料エンジンの冷却制御装置の第六の実施形態について、図11および図12に基づいて説明する。なお、図11は第六の実施形態のガス燃料エンジンの冷却制御装置106を説明するための概略図であり、図12は図11におけるガス燃料エンジンの冷却制御装置106を制御するためのフローチャートの一例である。   Next, a sixth embodiment of the cooling control apparatus for a gas fuel engine according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 11 is a schematic view for explaining the gas fuel engine cooling control device 106 according to the sixth embodiment, and FIG. 12 is a flowchart for controlling the gas fuel engine cooling control device 106 in FIG. It is an example.

なお、本第六の実施形態は、上記第三の実施形態と被冷却部位を吸気マニフォルドとして該吸気マニフォルド周りに被冷却部位冷却用通路を配置した構成とした点で相違し、また上記第四の実施形態と低圧ガス燃料ライン32から分岐されて再度合流される冷却燃料ライン3Lを有しない点で相違する。さらに、上記第五の実施形態と熱交換器9を有しない点で相違する。   The sixth embodiment is different from the third embodiment in that the portion to be cooled is an intake manifold and a cooling portion cooling passage is disposed around the intake manifold. This embodiment is different from the above embodiment in that the cooling fuel line 3L branched from the low-pressure gas fuel line 32 and joined again is not provided. Furthermore, the fifth embodiment is different from the fifth embodiment in that the heat exchanger 9 is not provided.

低圧ガス燃料ライン32は、上記の如く、レギュレータ3aで減圧された低圧ガス燃料を、接続されているデリバリパイプ4に流すべく配設されている。一方、冷媒ライン11はレギュレータ3a内を循環経由するべく、レギュレータ3a内に配設された冷媒通路3fに接続されている。また、被冷却部位冷却用通路21にも接続されている。これにより、燃料タンク31の高圧ガス燃料を低圧ガス燃料にするレギュレータ3aにおいて、冷媒ライン11内の冷媒が冷却される。そして、冷媒ライン11内の冷媒は循環用ポンプ11aにより循環させられて、吸気マニフォルド2は冷却されることになる。   As described above, the low-pressure gas fuel line 32 is arranged to flow the low-pressure gas fuel decompressed by the regulator 3a to the connected delivery pipe 4. On the other hand, the refrigerant line 11 is connected to a refrigerant passage 3f disposed in the regulator 3a so as to circulate in the regulator 3a. It is also connected to a cooled part cooling passage 21. As a result, the refrigerant in the refrigerant line 11 is cooled in the regulator 3 a that uses the high-pressure gas fuel in the fuel tank 31 as the low-pressure gas fuel. Then, the refrigerant in the refrigerant line 11 is circulated by the circulation pump 11a, and the intake manifold 2 is cooled.

次に、上記構成のガス燃料エンジンの冷却制御装置106の制御、具体的にはガス燃料エンジンの冷却制御装置106における循環用ポンプ11aの制御の一例について、図12に示す。この図12のフローチャートは、上記第五の実施形態の図10のフローチャートと、ステップS1001がない点が相違するのみであるので、この制御例の説明を省略する。なお、本第六の実施形態におけるステップS1201乃至ステップS1204は、上記第五の実施形態におけるステップS1002乃至ステップS1005に対応している。   Next, FIG. 12 shows an example of the control of the cooling control device 106 of the gas fuel engine having the above configuration, specifically, the control of the circulation pump 11a in the cooling control device 106 of the gas fuel engine. The flowchart of FIG. 12 is different from the flowchart of FIG. 10 of the fifth embodiment only in that step S1001 is not provided, and thus description of this control example is omitted. Note that steps S1201 to S1204 in the sixth embodiment correspond to steps S1002 to S1005 in the fifth embodiment.

以上、本発明に係るガス燃料エンジンの冷却制御装置について、第一の実施形態から第六の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。具体的には、一のガス燃料エンジンの冷却制御装置において、排気通路に設けられたNSR触媒と吸気通路を共に冷却することとしても良い。また、上記第一の実施形態の制御の各ステップにおいて、判別の基準となる温度は、任意に設定できるものである。さらに、上記熱交換器9の通路91、92や、上記レギュレータ3aの冷媒通路3fは、低圧ガス燃料などで冷媒を冷却できれば任意の機構を有して任意の経路をたどってもよく、既存の技術を用いることが可能である。   As mentioned above, although the cooling control apparatus of the gas fuel engine which concerns on this invention was demonstrated based on 6th embodiment from 1st embodiment, this invention is not limited to these. Specifically, in the cooling control device for one gas fuel engine, both the NSR catalyst provided in the exhaust passage and the intake passage may be cooled. In each step of the control of the first embodiment, the temperature that serves as a criterion for determination can be arbitrarily set. Furthermore, the passages 91 and 92 of the heat exchanger 9 and the refrigerant passage 3f of the regulator 3a may have an arbitrary mechanism as long as the refrigerant can be cooled with low-pressure gas fuel or the like, and may follow an arbitrary path. Technology can be used.

第一の実施形態のガス燃料エンジンの冷却制御装置を説明するための概略図である。It is the schematic for demonstrating the cooling control apparatus of the gas fuel engine of 1st embodiment. 図1におけるガス燃料エンジンの冷却制御装置を制御するためのフローチャートの一例である。It is an example of the flowchart for controlling the cooling control apparatus of the gas fuel engine in FIG. 第二の実施形態のガス燃料エンジンの冷却制御装置を説明するための概略図である。It is the schematic for demonstrating the cooling control apparatus of the gas fuel engine of 2nd embodiment. 図3におけるガス燃料エンジンの冷却制御装置を制御するためのフローチャートの一例である。It is an example of the flowchart for controlling the cooling control apparatus of the gas fuel engine in FIG. 第三の実施形態のガス燃料エンジンの冷却制御装置を説明するための概略図である。It is the schematic for demonstrating the cooling control apparatus of the gas fuel engine of 3rd embodiment. 図5におけるガス燃料エンジンの冷却制御装置を制御するためのフローチャートの一例である。It is an example of the flowchart for controlling the cooling control apparatus of the gas fuel engine in FIG. 第四の実施形態のガス燃料エンジンの冷却制御装置を説明するための概略図である。It is the schematic for demonstrating the cooling control apparatus of the gas fuel engine of 4th embodiment. 図7におけるガス燃料エンジンの冷却制御装置を制御するためのフローチャートの一例である。It is an example of the flowchart for controlling the cooling control apparatus of the gas fuel engine in FIG. 第五の実施形態のガス燃料エンジンの冷却制御装置を説明するための概略図である。It is the schematic for demonstrating the cooling control apparatus of the gas fuel engine of 5th embodiment. 図9におけるガス燃料エンジンの冷却制御装置を制御するためのフローチャートの一例である。It is an example of the flowchart for controlling the cooling control apparatus of the gas fuel engine in FIG. 第六の実施形態のガス燃料エンジンの冷却制御装置を説明するための概略図である。It is the schematic for demonstrating the cooling control apparatus of the gas fuel engine of 6th embodiment. 図11におけるガス燃料エンジンの冷却制御装置を制御するためのフローチャートの一例である。It is an example of the flowchart for controlling the cooling control apparatus of the gas fuel engine in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1 エンジン本体
11 燃焼室
12 ピストンキャビティ
2 吸気マニフォルド
21 被冷却部位冷却用通路
3 ガス燃料供給システム
31 燃料タンク
32 低圧ガス燃料ライン
33 第一冷却燃料ライン
34 第二冷却燃料ライン
3L 冷却燃料ライン
3a レギュレータ
3b 温度センサ
3c 逆止弁
3d 遮断弁
3e 逆止弁
3f 冷媒通路
4 デリバリパイプ
41 CNG直噴インジェクタ
5 排気マニフォルド
6 排気管
61 第一排気管
62 第二排気管
63 第三排気管
7 三元触媒
8 NSR触媒
81 触媒収容流路
82 被冷却部位冷却用通路
9 熱交換器
91 通路
92 通路
10 冷媒ライン
10a 循環用ポンプ
11 冷媒ライン
11a 循環用ポンプ
300 ECU
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Engine body 11 Combustion chamber 12 Piston cavity 2 Intake manifold 21 Cooling part cooling passage 3 Gas fuel supply system 31 Fuel tank 32 Low pressure gas fuel line 33 First cooling fuel line 34 Second cooling fuel line 3L Cooling fuel line 3a Regulator 3b Temperature sensor 3c Check valve 3d Shut-off valve 3e Check valve 3f Refrigerant passage 4 Delivery pipe 41 CNG direct injection injector 5 Exhaust manifold 6 Exhaust pipe 61 First exhaust pipe 62 Second exhaust pipe 63 Third exhaust pipe 7 Three-way catalyst 8 NSR catalyst 81 Catalyst housing passage 82 Cooled part cooling passage 9 Heat exchanger 91 Passage 92 Passage 10 Refrigerant line 10a Circulating pump 11 Refrigerant line 11a Circulating pump 300 ECU

Claims (7)

燃料タンク内の高圧ガス燃料をレギュレータにより減圧し、デリバリパイプを介して各インジェクタに供給する低圧ガス燃料ラインを備えるガス燃料エンジンの冷却制御装置であって、
被冷却部位の温度を検出または推定する被冷却部位温度取得手段と、
前記被冷却部位に配設された被冷却部位冷却用通路と、
前記レギュレータ下流の低圧ガス燃料ラインから分岐され、前記被冷却部位冷却用通路を介して前記デリバリパイプまたはその上流の低圧ガス燃料ラインに連通されると共に、逆流を防止する逆止弁を備える冷却燃料ラインと、
前記低圧ガス燃料ラインから前記冷却燃料ラインへの流量配分を変更する変更手段と、
前記被冷却部位温度取得手段により取得された温度が所定値を超えるときは、前記変更手段により前記低圧ガス燃料ラインから前記冷却燃料ラインへの流通を許容し、且つ、該取得温度が所定値未満のときは、前記変更手段により前記冷却燃料ラインへの流通を制限するように制御する制御手段と、
を備えることを特徴とするガス燃料エンジンの冷却制御装置。
A gas fuel engine cooling control device comprising a low-pressure gas fuel line that depressurizes high-pressure gas fuel in a fuel tank with a regulator and supplies the injectors to each injector via a delivery pipe,
A cooled part temperature acquisition means for detecting or estimating the temperature of the cooled part;
A passage for cooling a portion to be cooled disposed in the portion to be cooled;
Cooling fuel that is branched from the low-pressure gas fuel line downstream of the regulator, communicates with the delivery pipe or the low-pressure gas fuel line upstream thereof via the cooled portion cooling passage, and includes a check valve that prevents backflow Line,
Changing means for changing the flow distribution from the low-pressure gas fuel line to the cooling fuel line;
When the temperature acquired by the to-be-cooled part temperature acquisition unit exceeds a predetermined value, the change unit allows the flow from the low-pressure gas fuel line to the cooling fuel line, and the acquired temperature is less than the predetermined value. In this case, the control means for controlling the flow to the cooling fuel line by the changing means,
A cooling control device for a gas fuel engine, comprising:
燃料タンク内の高圧ガス燃料をレギュレータにより減圧し、デリバリパイプを介して各インジェクタに供給する低圧ガス燃料ラインを備えるガス燃料エンジンの冷却制御装置であって、
被冷却部位の温度を検出または推定する被冷却部位温度取得手段と、
前記被冷却部位に配設された被冷却部位冷却用通路と、
前記レギュレータ下流の低圧ガス燃料ライン周りに配設された熱交換器と、
前記被冷却部位冷却用通路と前記熱交換器とに冷媒を循環させ、循環用ポンプが配置された冷媒ラインと、
前記被冷却部位温度取得手段により取得された温度が所定値を超えるときは、前記循環用ポンプを作動させ、該取得温度が所定値未満のときは、前記循環用ポンプの作動を停止させるように制御する制御手段と、
を備えることを特徴とするガス燃料エンジンの冷却制御装置。
A gas fuel engine cooling control device comprising a low-pressure gas fuel line that depressurizes high-pressure gas fuel in a fuel tank with a regulator and supplies the injectors to each injector via a delivery pipe,
A cooled part temperature acquisition means for detecting or estimating the temperature of the cooled part;
A passage for cooling a portion to be cooled disposed in the portion to be cooled;
A heat exchanger disposed around a low pressure gas fuel line downstream of the regulator;
Refrigerant is circulated through the cooled part cooling passage and the heat exchanger, and a refrigerant line in which a circulation pump is disposed;
When the temperature acquired by the cooled part temperature acquisition means exceeds a predetermined value, the circulation pump is operated, and when the acquired temperature is less than the predetermined value, the operation of the circulation pump is stopped. Control means for controlling;
A cooling control device for a gas fuel engine, comprising:
燃料タンク内の高圧ガス燃料をレギュレータにより減圧し、デリバリパイプを介して各インジェクタに供給する低圧ガス燃料ラインを備えるガス燃料エンジンの冷却制御装置であって、
被冷却部位の温度を検出または推定する被冷却部位温度取得手段と、
前記被冷却部位に配設された被冷却部位冷却用通路と、
前記被冷却部位冷却用通路と前記レギュレータ内に配設された冷媒通路とに冷媒を循環させ、循環用ポンプが配置された冷媒ラインと、
前記被冷却部位温度取得手段により取得された温度が所定値を超えるときは、前記循環用ポンプを作動させ、該取得温度が所定値未満のときは、前記循環用ポンプの作動を停止させるように制御する制御手段と、
を備えることを特徴とするガス燃料エンジンの冷却制御装置。
A gas fuel engine cooling control device comprising a low-pressure gas fuel line that depressurizes high-pressure gas fuel in a fuel tank with a regulator and supplies the injectors to each injector via a delivery pipe,
A cooled part temperature acquisition means for detecting or estimating the temperature of the cooled part;
A passage for cooling a portion to be cooled disposed in the portion to be cooled;
Refrigerant is circulated through the cooling portion cooling passage and the refrigerant passage disposed in the regulator, and a refrigerant line in which a circulation pump is disposed;
When the temperature acquired by the cooled part temperature acquisition means exceeds a predetermined value, the circulation pump is operated, and when the acquired temperature is less than the predetermined value, the operation of the circulation pump is stopped. Control means for controlling;
A cooling control device for a gas fuel engine, comprising:
前記被冷却部位は、排気通路に設けられたNOx吸蔵還元型触媒であることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載のガス燃料エンジンの冷却制御装置。   4. The gas fuel engine cooling control apparatus according to claim 1, wherein the cooled portion is a NOx occlusion reduction type catalyst provided in an exhaust passage. 前記被冷却部位は、吸気通路であることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載のガス燃料エンジンの冷却制御装置。   4. The cooling control apparatus for a gas fuel engine according to claim 1, wherein the portion to be cooled is an intake passage. 前記制御手段による前記変更手段の制御は、リーン燃焼時のみ実行されることを特徴とする請求項4に記載のガス燃料エンジンの冷却制御装置。   5. The cooling control apparatus for a gas fuel engine according to claim 4, wherein the control of the changing means by the control means is executed only during lean combustion. 前記制御手段による前記循環用ポンプの制御は、リーン燃焼時のみ実行されることを特徴とする請求項4に記載のガス燃料エンジンの冷却制御装置。   5. The cooling control apparatus for a gas fuel engine according to claim 4, wherein the control of the circulation pump by the control means is executed only during lean combustion.
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