JP2013238194A - Supercharging device of bi-fuel engine - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To easily increase an output of a bi-fuel engine.SOLUTION: A supercharging device of a bi-fuel engine 10 includes a supercharger 31 using gas fuel and liquid fuel as fuel, and supercharging a large quantity of suction air to a combustion chamber of the engine 10 by driving a compressor 31A arranged in an intake passage 30 of the engine 10 by an output shaft of the engine 10 or an electric motor, performs supercharging by the compressor 31A of the supercharger 31 when using the gas fuel, and does not perform the supercharging by the compressor 31A of the supercharger 31 when using the liquid fuel.

Description

本発明はバイフューエルエンジンの過給装置に関する。   The present invention relates to a supercharger for a bi-fuel engine.

従来、CNG(天然ガス)等の気体燃料と、ガソリン等の液体燃料を燃料として使用するバイフューエルエンジンがある。   Conventionally, there are bi-fuel engines that use gaseous fuel such as CNG (natural gas) and liquid fuel such as gasoline as fuel.

バイフューエルエンジンを搭載した車両では、通常のガソリンエンジン及びディーゼルエンジンを搭載する場合の装備に加え、CNG専用の燃料ボンベ、燃料ライン、インジェクタ等の装備が取付けられる。この結果、バイフューエルエンジンを搭載した車両では、車両重量が大幅に増加し、車両の走行性能(動力性能)が低下する。   In a vehicle equipped with a bi-fuel engine, equipment such as a fuel cylinder, a fuel line, an injector, etc. for exclusive use of CNG are attached in addition to equipment for installing a normal gasoline engine and a diesel engine. As a result, in a vehicle equipped with a bi-fuel engine, the vehicle weight increases significantly, and the running performance (power performance) of the vehicle decreases.

そこで、従来のバイフューエルエンジンとして、特許文献1に記載の如く、エンジンの排気通路に配置されたタービンにより、エンジンの吸気通路に配置されたコンプレッサを駆動し、エンジンの燃焼室に大量の吸入空気を過給するターボチャージャーを有するものがある。ターボチャージャーのコンプレッサによる過給によってエンジンの出力を増大し、車両の重量の増加に伴う走行性能の低下を補うものである。   Therefore, as described in Patent Document 1, as a conventional bi-fuel engine, a turbine disposed in an exhaust passage of an engine is driven by a turbine disposed in an exhaust passage of the engine, and a large amount of intake air is introduced into a combustion chamber of the engine. Some have turbochargers that supercharge. The engine output is increased by supercharging by a turbocharger compressor to compensate for a decrease in running performance due to an increase in vehicle weight.

実開昭63-2234263-22342

しかしながら、従来のターボチャージャーを用いたバイフューエルエンジンには以下の問題点がある。   However, the conventional bi-fuel engine using a turbocharger has the following problems.

(1)オクタン価の高い気体燃料(例えばCNGのオクタン価は120)と、オクタン価の低い液体燃料(例えばガソリンのオクタン価は90〜100)の双方に対し、ターボチャージャーのコンプレッサによる過給を行なっている。即ち、気体燃料の使用時だけでなく、液体燃料の使用時にも、ノッキングの発生によるエンジン部品の損傷や出力ダウン等の不都合を回避するため、ターボチャージャーのコンプレッサによる過給圧が使用燃料に対応する過給圧限界値を下回るように、ターボチャージャーを過給圧制御する必要がある。   (1) Both a gas fuel having a high octane number (for example, CNG has an octane number of 120) and a liquid fuel having a low octane number (for example, gasoline has an octane number of 90 to 100) are supercharged by a turbocharger compressor. In other words, not only when using gaseous fuel, but also when using liquid fuel, the turbocharger's compressor boost pressure corresponds to the fuel used in order to avoid inconveniences such as damage to engine parts and output reduction due to knocking. Therefore, it is necessary to control the turbocharger so that the turbocharger falls below the supercharging pressure limit value.

(2)エンジンの冷間始動時に、ターボチャージャーのタービンを回転した排気がタービンに接触して温度低下し、ひいてはその下流側に設置されている排気浄化触媒の昇温を遅延化する。排気浄化触媒の昇温の遅延化はその還元能力の停滞を招き、排気浄化性能の悪化をもたらす。   (2) When the engine is cold started, the exhaust gas that has rotated the turbine of the turbocharger comes into contact with the turbine to lower the temperature, thereby delaying the temperature rise of the exhaust purification catalyst installed downstream thereof. Delaying the temperature rise of the exhaust purification catalyst causes a stagnation of its reducing ability, and deteriorates the exhaust purification performance.

本発明の課題は、バイフューエルエンジンの出力を簡易に増大することにある。
本発明の他の課題は、排気浄化触媒の昇温の遅延化を回避し、排気浄化性能を向上することにある。
An object of the present invention is to easily increase the output of a bi-fuel engine.
Another object of the present invention is to avoid delaying the temperature rise of the exhaust purification catalyst and improve the exhaust purification performance.

請求項1に係る発明は、気体燃料と液体燃料を燃料として使用し、エンジン又は電動モータの出力軸により、エンジンの吸気通路に配置されたコンプレッサを駆動し、エンジンの燃焼室に大量の吸入空気を過給するスーパーチャージャーを有してなるバイフューエルエンジンの過給装置であって、気体燃料の使用時にはスーパーチャージャーのコンプレッサによる過給を行ない、液体燃料の使用時にはスーパーチャージャーのコンプレッサによる過給を行なわないようにしたものである。   The invention according to claim 1 uses gaseous fuel and liquid fuel as fuel, drives a compressor disposed in the intake passage of the engine by the output shaft of the engine or electric motor, and supplies a large amount of intake air to the combustion chamber of the engine. A supercharger for a bi-fuel engine with a supercharger that supercharges the fuel.When using gaseous fuel, the supercharger is supercharged, and when using liquid fuel, the supercharger is supercharged. This is not done.

請求項2に係る発明は、請求項1に係る発明において更に、前記エンジン又は電動モータの出力軸とスーパーチャージャーのコンプレッサとの間に電磁クラッチを設け、気体燃料の使用時には電磁クラッチを接続し、液体燃料の使用時には電磁クラッチを遮断するようにしたものである。   The invention according to claim 2 further provides an electromagnetic clutch between the output shaft of the engine or electric motor and the compressor of the supercharger in the invention according to claim 1, and connects the electromagnetic clutch when using gaseous fuel, The electromagnetic clutch is disengaged when using liquid fuel.

請求項3に係る発明は、請求項2に係る発明において更に、前記スーパーチャージャーのコンプレッサを迂回する吸気バイパス通路と、この吸気バイパス通路を開閉する吸気バイパス弁を設け、気体燃料の使用時には吸気バイパス弁を閉じ、液体燃料の使用時には吸気バイパス弁を開くようにしたものである。   According to a third aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, an intake bypass passage that bypasses the compressor of the supercharger and an intake bypass valve that opens and closes the intake bypass passage are provided. The valve is closed and the intake bypass valve is opened when liquid fuel is used.

請求項4に係る発明は、請求項1〜3のいずれかに係る発明において更に、前記エンジンの排気通路に排気浄化触媒を設けてなるようにしたものである。   According to a fourth aspect of the invention, in the invention according to any one of the first to third aspects, an exhaust purification catalyst is provided in the exhaust passage of the engine.

請求項5に係る発明は、気体燃料と液体燃料を燃料として使用し、エンジンの排気通路に配置されたタービンにより、エンジンの吸気通路に配置されたコンプレッサを駆動し、エンジンの燃焼室に大量の吸入空気を過給するターボチャージャーを有してなるバイフューエルエンジンの過給装置であって、気体燃料の使用時にはターボチャージャーのコンプレッサによる過給を行ない、液体燃料の使用時にはターボチャージャーのコンプレッサによる過給を行なわないようにしたものである。   The invention according to claim 5 uses gaseous fuel and liquid fuel as fuel, and a turbine disposed in the exhaust passage of the engine drives a compressor disposed in the intake passage of the engine. A supercharger for a bi-fuel engine that has a turbocharger that supercharges intake air, which is supercharged by a turbocharger compressor when using gaseous fuel, and supercharged by a turbocharger compressor when using liquid fuel. The salary is not provided.

請求項6に係る発明は、請求項5に係る発明において更に、前記ターボチャージャーのタービンを迂回する排気バイパス通路と、この排気バイパス通路を開閉する排気バイパス弁を設けるとともに、前記ターボチャージャーのコンプレッサを迂回する吸気バイパス通路と、この吸気バイパス通路を開閉する吸気バイパス弁を設け、気体燃料の使用時には排気バイパス弁と吸気バイパス弁を閉じ、液体燃料の使用時には排気バイパス弁と吸気バイパス弁を開くようにしたものである。   The invention according to claim 6 is the invention according to claim 5, further comprising an exhaust bypass passage for bypassing the turbine of the turbocharger, an exhaust bypass valve for opening and closing the exhaust bypass passage, and a compressor for the turbocharger. An intake bypass passage that bypasses and an intake bypass valve that opens and closes the intake bypass passage are provided, and the exhaust bypass valve and the intake bypass valve are closed when using gaseous fuel, and the exhaust bypass valve and the intake bypass valve are opened when using liquid fuel. It is a thing.

(請求項1)
(a)エンジンの通常運転時(通常の冷間始動時を含む)には、オクタン価が高い気体燃料(例えばCNGのオクタン価は120)を使用する。そして、この気体燃料に対し、エンジン又は電動モータの出力により駆動されるスーパーチャージャーのコンプレッサにより、そのようなノッキングを生じにくい気体燃料用の高い最大限界過給圧まで過給圧制御され得る過給を実施する。これにより、ノッキングの発生によるエンジン部品の損傷や出力ダウン等のないエンジンの高い燃料効率を引き出し、エンジンの出力を増大できる。
(Claim 1)
(a) During normal operation of the engine (including normal cold start), a gaseous fuel having a high octane number (for example, CNG has an octane number of 120) is used. Then, the supercharging that can be supercharging pressure controlled to the high maximum supercharging pressure for the gaseous fuel, which is hard to cause such knocking, by the compressor of the supercharger driven by the output of the engine or electric motor. To implement. Accordingly, it is possible to draw out the high fuel efficiency of the engine without damaging the engine parts due to the occurrence of knocking or reducing the output, and increase the output of the engine.

これに対し、エンジンの非常運転時(極冷間始動時や気体燃料のボンベ圧力低下時等)に、オクタン価の低い液体燃料(例えばガソリンのオクタン価は90〜100)を使用するときには、スーパーチャージャーのコンプレッサによる過給を全く実施しない。   On the other hand, when using liquid fuel with a low octane number (for example, the octane number of gasoline is 90 to 100) during emergency operation of the engine (during cold start or when the gas fuel cylinder pressure drops, etc.) No supercharging with a compressor.

スーパーチャージャーによる過給圧制御を気体燃料に対してだけ適用するという簡易を図りながら、バイフューエルエンジンの出力を増大するものになる。   The output of the bi-fuel engine is increased while simplifying that the supercharging pressure control by the supercharger is applied only to the gaseous fuel.

(請求項2)
(b)前記エンジン又は電動モータの出力軸とスーパーチャージャーのコンプレッサとの間に電磁クラッチを設け、気体燃料の使用時には電磁クラッチを接続し、液体燃料の使用時には電磁クラッチを遮断する。従って、気体燃料と液体燃料の使用の切換わりに応じて、電磁クラッチをオン/オフ(接続/遮断)することにより、上述(a)の過給の実施と不実施を簡易に切換えできる。
(Claim 2)
(b) An electromagnetic clutch is provided between the output shaft of the engine or electric motor and the compressor of the supercharger, the electromagnetic clutch is connected when using gaseous fuel, and the electromagnetic clutch is disconnected when using liquid fuel. Therefore, by performing on / off (connection / disconnection) of the electromagnetic clutch in accordance with switching between the use of gaseous fuel and liquid fuel, it is possible to easily switch between performing and not performing supercharging in the above (a).

(請求項3)
(c)前記スーパーチャージャーのコンプレッサを迂回する吸気バイパス通路と、この吸気バイパス通路を開閉する吸気バイパス弁を設け、気体燃料の使用時には吸気バイパス弁を閉じ、液体燃料の使用時には吸気バイパス弁を開く。これにより、液体燃料の使用時に、スーパーチャージャーのコンプレッサにより過給されない吸入空気を、該コンプレッサを迂回する吸気バイパス通路から燃焼室に導き、該コンプレッサによる吸気抵抗を排除できる。
(Claim 3)
(c) An intake bypass passage that bypasses the compressor of the supercharger and an intake bypass valve that opens and closes the intake bypass passage are provided. When the gaseous fuel is used, the intake bypass valve is closed, and when the liquid fuel is used, the intake bypass valve is opened. . Thus, when liquid fuel is used, intake air that is not supercharged by the compressor of the supercharger can be guided to the combustion chamber from the intake bypass passage that bypasses the compressor, and intake resistance by the compressor can be eliminated.

(請求項4)
(d)エンジンの冷間始動時に気体燃料を使用し、併せてこの気体燃料に対し、スーパーチャージャーのコンプレッサによる過給を行なうとき、ターボチャージャーを用いる場合におけるような排気の温度低下を生じない。即ち、この冷間始動時の排気は、ターボチャージャーのタービンに接触して温度低下する如くがなく、ひいてはその排気熱により排気下流側の排気浄化触媒の温度を早期に昇温させる。これにより、排気浄化触媒の還元能力の高まりを促進し、排気浄化性能を向上することができる。
(Claim 4)
(d) When a gas fuel is used at the time of cold start of the engine and this gas fuel is supercharged by a supercharger compressor, the exhaust gas temperature is not lowered as in the case of using a turbocharger. That is, the temperature of the exhaust at the time of cold start does not appear to decrease in temperature due to contact with the turbine of the turbocharger, and as a result, the temperature of the exhaust purification catalyst on the downstream side of the exhaust is raised early by the exhaust heat. Thereby, the increase in the reduction capability of the exhaust purification catalyst can be promoted, and the exhaust purification performance can be improved.

(請求項5)
(e)エンジンの通常運転時(通常の冷間始動時を含む)には、オクタン価が高い気体燃料(例えばCNGのオクタン価は120)を使用する。そして、この気体燃料に対し、エンジン又は電動モータの出力により駆動されるターボチャージャーのコンプレッサにより、そのようなノッキングを生じにくい気体燃料用の高い最大限界過給圧まで過給圧制御され得る過給を実施する。これにより、ノッキングの発生によるエンジン部品の損傷や出力ダウン等のないエンジンの高い燃料効率を引き出し、エンジンの出力を増大できる。
(Claim 5)
(e) During normal operation of the engine (including normal cold start), a gaseous fuel having a high octane number (for example, CNG has an octane number of 120) is used. Then, the supercharging pressure can be controlled to a high maximum supercharging pressure for the gaseous fuel, which is difficult to cause such knocking, by a turbocharger compressor driven by the output of the engine or electric motor. To implement. Accordingly, it is possible to draw out the high fuel efficiency of the engine without damaging the engine parts due to the occurrence of knocking or reducing the output, and increase the output of the engine.

これに対し、エンジンの非常運転時(極冷間始動時や気体燃料のボンベ圧力低下時等)に、オクタン価の低い液体燃料(例えばガソリンのオクタン価は90〜100)を使用するときには、ターボチャージャーのコンプレッサによる過給を全く実施しない。   On the other hand, when using liquid fuel with a low octane number (for example, the octane number of gasoline is 90 to 100) during emergency operation of the engine (during cold start or when the gas fuel cylinder pressure drops, etc.) No supercharging with a compressor.

ターボチャージャーによる過給圧制御を気体燃料に対してだけ適用するという簡易を図りながら、バイフューエルエンジンの出力を増大するものになる。   The output of the bi-fuel engine is increased while simplifying the application of the supercharging pressure control by the turbocharger only to the gaseous fuel.

(請求項6)
(f)前記ターボチャージャーのタービンを迂回する排気バイパス通路と、この排気バイパス通路を開閉する排気バイパス弁を設けるとともに、前記ターボチャージャーのコンプレッサを迂回する吸気バイパス通路と、この吸気バイパス通路を開閉する吸気バイパス弁を設け、気体燃料の使用時には排気バイパス弁と吸気バイパス弁を閉じ、液体燃料の使用時には排気バイパス弁と吸気バイパス弁を開く。従って、気体燃料と液体燃料の使用の切換えに応じて、排気バイパス弁と吸気バイパス弁をオン/オフ(閉/開)することにより、上述(e)の過給の実施と不実施を簡易に切換えできる。
(Claim 6)
(f) An exhaust bypass passage that bypasses the turbine of the turbocharger, an exhaust bypass valve that opens and closes the exhaust bypass passage, and an intake bypass passage that bypasses the compressor of the turbocharger and opens and closes the intake bypass passage An intake bypass valve is provided, and the exhaust bypass valve and the intake bypass valve are closed when gaseous fuel is used, and the exhaust bypass valve and the intake bypass valve are opened when liquid fuel is used. Therefore, by performing on / off (close / open) of the exhaust bypass valve and the intake bypass valve in accordance with the switching between the use of gaseous fuel and liquid fuel, the above-described supercharging and non-performing can be easily performed. Can be switched.

図1は実施例1のバイフューエルエンジンの過給装置を示す模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a supercharger for a bi-fuel engine according to a first embodiment. 図2は実施例2のバイフューエルエンジンの過給装置を示す模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a supercharger for a bi-fuel engine according to a second embodiment.

(実施例1)(図1)
図1に示したバイフューエルエンジン10は、CNG(気体燃料)とガソリン(液体燃料)を燃料として使用する。
Example 1 (FIG. 1)
The bi-fuel engine 10 shown in FIG. 1 uses CNG (gaseous fuel) and gasoline (liquid fuel) as fuel.

即ち、エンジン10は、CNGインジェクタ11とガソリンインジェクタ21を有する。CNGボンベ12に充填され、加圧されたCNGが、燃料ライン12Aを通じてCNGインジェクタ11に送られ、CNGインジェクタ11からエンジン10の燃焼室に噴射される。この燃料ライン12Aには、CNGを遮断するシャットバルブ13と、CNGボンベ12の圧力を測定する高圧CNG圧力センサ14が設けられている。CNGボンベ12の残量は高圧CNG圧力センサ14の測定圧力で監視される。ガソリンタンク22に充填されたガソリンが、燃料ライン22Aを通じてガソリンインジェクタ21に送られ、ガソリンインジェクタ21からエンジン10の燃焼室に噴射される。   That is, the engine 10 includes a CNG injector 11 and a gasoline injector 21. CNG filled and pressurized in the CNG cylinder 12 is sent to the CNG injector 11 through the fuel line 12 </ b> A, and injected from the CNG injector 11 into the combustion chamber of the engine 10. This fuel line 12 </ b> A is provided with a shut valve 13 that shuts off CNG and a high-pressure CNG pressure sensor 14 that measures the pressure of the CNG cylinder 12. The remaining amount of the CNG cylinder 12 is monitored by the measured pressure of the high pressure CNG pressure sensor 14. The gasoline filled in the gasoline tank 22 is sent to the gasoline injector 21 through the fuel line 22 </ b> A, and injected from the gasoline injector 21 into the combustion chamber of the engine 10.

エンジン10の燃焼室に燃焼用空気を導入する吸気通路30には、スーパーチャージャー31のコンプレッサ31Aが設けられている。吸気通路30におけるコンプレッサ31Aの上流側にはエアクリーナ32、エアフローメータ33が設けられている。吸気通路30に取込まれた吸入空気中の塵等がエアクリーナ32によりろ過され、取込まれた吸入空気の量がエアフローメータ33により測定される。スーパーチャージャー31のコンプレッサ31Aは、エアクリーナ32、エアフローメータ33を経て取込まれた吸入空気を圧縮(過給)する。コンプレッサ31Aにより加圧されて高温になった吸入空気は、コンプレッサ31Aの下流側に設けられているインタークーラー34により冷却され、エンジン10の燃焼室に供給される。吸入空気は、コンプレッサ31Aにより過給されてインタークーラー34により高密度化され、エンジン10の燃焼室への充填効率が向上され、エンジン10の燃焼室に大量に供給される。   A compressor 31 </ b> A of a supercharger 31 is provided in the intake passage 30 for introducing combustion air into the combustion chamber of the engine 10. An air cleaner 32 and an air flow meter 33 are provided upstream of the compressor 31 </ b> A in the intake passage 30. Dust or the like in the intake air taken into the intake passage 30 is filtered by the air cleaner 32, and the amount of the intake air taken in is measured by the air flow meter 33. The compressor 31 </ b> A of the supercharger 31 compresses (supercharges) the intake air taken in via the air cleaner 32 and the air flow meter 33. The intake air that has been pressurized by the compressor 31 </ b> A to a high temperature is cooled by the intercooler 34 provided on the downstream side of the compressor 31 </ b> A and supplied to the combustion chamber of the engine 10. The intake air is supercharged by the compressor 31 </ b> A and densified by the intercooler 34, the charging efficiency of the combustion chamber of the engine 10 is improved, and a large amount is supplied to the combustion chamber of the engine 10.

スーパーチャージャー31のコンプレッサ31Aは、駆動源35の回転力を駆動伝達部36経由で電磁クラッチ37を介して伝えられる。駆動源35は、エンジン10の出力とされる。エンジン10のクランク軸(出力軸)に設けた駆動プーリと、電磁クラッチ37の入力軸に設けた従動プーリに、駆動伝達部36としてのベルトが巻き掛けられる。電磁クラッチ37の出力軸がコンプレッサ31Aに結合される。電磁クラッチ37が接続(オン)されることにより、エンジン10の出力によりコンプレッサ31Aが駆動される。   The compressor 31 </ b> A of the supercharger 31 transmits the rotational force of the drive source 35 via the electromagnetic clutch 37 via the drive transmission unit 36. The drive source 35 is an output of the engine 10. A belt as the drive transmission unit 36 is wound around a drive pulley provided on the crankshaft (output shaft) of the engine 10 and a driven pulley provided on the input shaft of the electromagnetic clutch 37. The output shaft of the electromagnetic clutch 37 is coupled to the compressor 31A. When the electromagnetic clutch 37 is connected (turned on), the compressor 31 </ b> A is driven by the output of the engine 10.

尚、スーパーチャージャー31のコンプレッサ31Aはエンジン10の出力によらず、電動モータの出力により駆動されても良い。   The compressor 31A of the supercharger 31 may be driven not by the output of the engine 10 but by the output of the electric motor.

スーパーチャージャー31のコンプレッサ31Aを迂回する吸気バイパス通路38が、吸気通路30におけるエアフローメータ33とコンプレッサ31Aとの中間部と、インタークーラー34の下流部(インタークーラー34の上流部でも可)とを連通するように延在される。吸気バイパス通路38には、この吸気バイパス通路38を開閉する吸気バイパス弁(電磁弁)38Aが設けられる。吸気バイパス弁38Aは、スーパーチャージャー31のコンプレッサ31Aによる過給圧を小さくし、又はコンプレッサ31Aを停止するときに開弁される。   An intake bypass passage 38 that bypasses the compressor 31A of the supercharger 31 communicates with an intermediate portion of the air flow meter 33 and the compressor 31A in the intake passage 30 and a downstream portion of the intercooler 34 (or an upstream portion of the intercooler 34). To be extended to. The intake bypass passage 38 is provided with an intake bypass valve (electromagnetic valve) 38A for opening and closing the intake bypass passage 38. The intake bypass valve 38A is opened when the supercharging pressure by the compressor 31A of the supercharger 31 is reduced or the compressor 31A is stopped.

エンジン10の燃焼室から排気を排出する排気通路40には、排気を浄化する三元触媒41が設けられている。三元触媒41は、排気中のCO、HC、NOxを無害なCO2、N2、H2Oに酸化又は還元処理する。排気通路40における三元触媒41の上流側にはA/Fセンサ42が配置され、下流側にはO2センサ43が配置されている。A/Fセンサ42は排気中の酸素量と大気中の酸素量の濃度差を検知し、空燃比(燃料と空気の割合)を検出する。O2センサ43は排気中の酸素濃度を検出する。A/Fセンサ42とO2センサ43の検出結果はECU(純正ECU60)に送られる。 A three-way catalyst 41 that purifies the exhaust gas is provided in the exhaust passage 40 that exhausts the exhaust gas from the combustion chamber of the engine 10. The three-way catalyst 41 oxidizes or reduces CO, HC and NOx in the exhaust to harmless CO 2 , N 2 and H 2 O. An A / F sensor 42 is disposed upstream of the three-way catalyst 41 in the exhaust passage 40, and an O 2 sensor 43 is disposed downstream. The A / F sensor 42 detects the difference in concentration between the amount of oxygen in the exhaust and the amount of oxygen in the atmosphere, and detects the air-fuel ratio (fuel / air ratio). The O 2 sensor 43 detects the oxygen concentration in the exhaust gas. The detection results of the A / F sensor 42 and the O 2 sensor 43 are sent to an ECU (genuine ECU 60).

エンジン10の制御は、CNG用ECU50及びガソリン用ECU60により行なう。
本実施例では、A/Fセンサ42とO2センサ43の検出信号を純正ECUたるガソリン用ECU60に送り、排気の空燃比が三元触媒41の活性化に必要な値に制御されたことをA/Fセンサ42の検出結果によって検出するとともに、三元触媒41の酸化又は還元処理が適正になっていることをO2センサ43の検出結果によって検出するA/Fフィードバック制御をガソリン用ECU60において行なう。また、ガソリン用ECU60のA/Fフィードバック制御を利用し、CNG用ECU50におけるA/Fフィードバック制御も行なう。
The engine 10 is controlled by the CNG ECU 50 and the gasoline ECU 60.
In this embodiment, the detection signals of the A / F sensor 42 and the O 2 sensor 43 are sent to the gasoline ECU 60 which is a genuine ECU, and the fact that the air-fuel ratio of the exhaust is controlled to a value necessary for the activation of the three-way catalyst 41 is confirmed. The gasoline ECU 60 performs A / F feedback control that detects the detection result of the A / F sensor 42 and detects that the oxidation or reduction process of the three-way catalyst 41 is appropriate based on the detection result of the O 2 sensor 43. Do. Further, the A / F feedback control of the CNG ECU 50 is also performed using the A / F feedback control of the gasoline ECU 60.

しかるに、本実施例では、エンジン10に設けた水温センサ10Sにより、エンジン10の冷却水の温度を検出する。そして、水温センサ10Sの検出信号をCNG用ECU59とガソリン用ECU60に送る。ガソリン用ECU60は、水温センサ10Sの検出温度が極低温の極冷間始動時(非常運転時)に、エンジン10の使用燃料をガソリンとするガソリン運転制御を行なう。CNG用ECU50は、水温センサ10Sの検出温度が極低温以外のとき(通常の冷間始動時を含む通常運転時)、エンジン10の使用燃料をCNGとするCNG運転制御を行なう。   However, in this embodiment, the temperature of the cooling water of the engine 10 is detected by the water temperature sensor 10S provided in the engine 10. And the detection signal of the water temperature sensor 10S is sent to ECU59 for CNG and ECU60 for gasoline. The gasoline ECU 60 performs gasoline operation control using gasoline as the fuel used by the engine 10 at the time of extremely cold start (during emergency operation) where the temperature detected by the water temperature sensor 10S is extremely low. When the detected temperature of the water temperature sensor 10S is other than a very low temperature (during normal operation including normal cold start), the CNG ECU 50 performs CNG operation control in which the fuel used for the engine 10 is CNG.

また、本実施例では、CNGボンベ12の圧力を測定する高圧CNG圧力センサ14の検出信号もCNG用ECU50とガソリン用ECU60に送る。高圧CNG圧力センサ14の検出圧力が基準値以下に下がったとき(非常運転時)、CNG用ECU50はエンジン10のCNG運転制御を停止し、ガソリン用ECU60はエンジン10のガソリン運転制御を開始する。尚、CNG用ECU50によるエンジン10のCNG運転制御と、ガソリン用ECU60によるエンジン10のガソリン運転制御とを、運転者が任意に切換え得るように構成することもできる。   In this embodiment, the detection signal of the high pressure CNG pressure sensor 14 that measures the pressure of the CNG cylinder 12 is also sent to the CNG ECU 50 and the gasoline ECU 60. When the detected pressure of the high pressure CNG pressure sensor 14 falls below the reference value (during emergency operation), the CNG ECU 50 stops CNG operation control of the engine 10 and the gasoline ECU 60 starts gasoline operation control of the engine 10. Note that the driver can arbitrarily switch between CNG operation control of the engine 10 by the CNG ECU 50 and gasoline operation control of the engine 10 by the gasoline ECU 60.

以下、CNG運転制御とガソリン運転制御について説明する。
(CNG運転制御)
エンジン10の通常運転時であるCNG使用時、エンジン10は、各センサ及び純正ECUとしての、ガソリン用ECU60からの情報に基づき、CNG用ECU50により運転制御される。そして、エンジン10の出力が電磁クラッチ37によりスーパーチャージャー31のコンプレッサ31Aに接続され、コンプレッサ31Aによる過給を行なう。コンプレッサ31Aにより過給される最良の吸入空気がエンジン10の燃焼室に供給される。具体的には、吸気通路30のエアクリーナ32から吸入された空気が、エアフローメータ33で流量測定後、スーパーチャージャー31のコンプレッサ31Aで圧縮し、更にインタークーラー34で冷却してエンジン10の燃焼室に過給される。
Hereinafter, CNG operation control and gasoline operation control will be described.
(CNG operation control)
When CNG is used during normal operation of the engine 10, the engine 10 is controlled by the CNG ECU 50 based on information from each sensor and the gasoline ECU 60 as a genuine ECU. The output of the engine 10 is connected to the compressor 31A of the supercharger 31 by the electromagnetic clutch 37, and supercharging is performed by the compressor 31A. The best intake air supercharged by the compressor 31 </ b> A is supplied to the combustion chamber of the engine 10. Specifically, the air sucked from the air cleaner 32 in the intake passage 30 is measured by the air flow meter 33 and then compressed by the compressor 31A of the supercharger 31 and further cooled by the intercooler 34 and passed into the combustion chamber of the engine 10. Be paid.

このとき、CNG用ECU50は、スーパーチャージャー31のコンプレッサ31Aを迂回する吸気バイパス通路38に設けられている吸気バイパス弁38Aを全閉、もしくは閉じ側に設定する。CNG用ECU50は、吸気通路30におけるコンプレッサ31Aの下流側に設けてある過給圧センサ31Sの出力値に基づき、吸気バイパス弁38Aを開閉制御することにより、コンプレッサ31AによるCNGの過給圧をCNG用の最大限界過給圧の範囲内で制御する。   At this time, the CNG ECU 50 sets the intake bypass valve 38A provided in the intake bypass passage 38 that bypasses the compressor 31A of the supercharger 31 to be fully closed or closed. The CNG ECU 50 controls the intake pressure of the CNG by the compressor 31A by opening and closing the intake bypass valve 38A based on the output value of the boost pressure sensor 31S provided in the intake passage 30 downstream of the compressor 31A. Control within the maximum critical boost pressure range.

(ガソリン運転制御)
エンジン10の非常運転時であるガソリン使用時、エンジン10は各センサからの情報に基づき、ガソリン用ECU60により運転制御される。そして、スーパーチャージャー31のコンプレッサ31Aに対するエンジン10の出力の接続が電磁クラッチ37により遮断され、コンプレッサ31Aによる過給が停止される。コンプレッサ31Aにより過給されない吸入空気がエンジン10の燃焼室に供給される。具体的には、吸気通路30のエアクリーナ32から吸入された空気が、エアフローメータ33で流量測定後、エンジン10の燃焼室に供給される。
(Gasoline operation control)
When gasoline is used during emergency operation of the engine 10, the engine 10 is controlled by the gasoline ECU 60 based on information from each sensor. And the connection of the output of the engine 10 with respect to the compressor 31A of the supercharger 31 is interrupted by the electromagnetic clutch 37, and the supercharging by the compressor 31A is stopped. Intake air that is not supercharged by the compressor 31 </ b> A is supplied to the combustion chamber of the engine 10. Specifically, the air sucked from the air cleaner 32 in the intake passage 30 is supplied to the combustion chamber of the engine 10 after the flow rate is measured by the air flow meter 33.

このとき、電磁クラッチ37の遮断により駆動されないスーパーチャージャー31のコンプレッサ31Aは吸気抵抗になるから、CNG用ECU50は、スーパーチャージャー31のコンプレッサ31Aを迂回する吸気バイパス通路38に設けられている吸気バイパス弁38Aを全開する。エアフローメータ33を通過した吸入空気は吸気バイパス通路38からエンジン10の燃焼室に供給される。   At this time, the compressor 31A of the supercharger 31 that is not driven due to the disconnection of the electromagnetic clutch 37 becomes the intake resistance, so the CNG ECU 50 is provided with an intake bypass valve provided in the intake bypass passage 38 that bypasses the compressor 31A of the supercharger 31. 38A is fully opened. The intake air that has passed through the air flow meter 33 is supplied from the intake bypass passage 38 to the combustion chamber of the engine 10.

本実施例によれば以下の作用効果を奏する。
(a)エンジン10の通常運転時(通常の冷間始動時を含む)には、オクタン価が高い気体燃料(例えばCNGのオクタン価は120)を使用する。そして、この気体燃料に対し、エンジン10又は電動モータの出力により駆動されるスーパーチャージャー31のコンプレッサ31Aにより、そのようなノッキングを生じにくい気体燃料用の高い最大限界過給圧まで過給圧制御され得る過給を実施する。これにより、ノッキングの発生によるエンジン部品の損傷や出力ダウン等のないエンジン10の高い燃料効率を引き出し、エンジン10の出力を増大できる。
According to the present embodiment, the following operational effects can be obtained.
(a) During normal operation of the engine 10 (including normal cold start), gaseous fuel having a high octane number (for example, CNG has an octane number of 120) is used. Then, the supercharging pressure of the gaseous fuel is controlled by the compressor 31A of the supercharger 31 driven by the output of the engine 10 or the electric motor up to a high maximum supercharging pressure for the gaseous fuel that hardly causes such knocking. Carry out supercharging. As a result, the high fuel efficiency of the engine 10 without any damage to the engine parts or the output reduction due to the occurrence of knocking can be extracted, and the output of the engine 10 can be increased.

これに対し、エンジン10の非常運転時(極冷間始動時や気体燃料のボンベ圧力低下時等)に、オクタン価の低い液体燃料(例えばガソリンのオクタン価は90〜100)を使用するときには、スーパーチャージャー31のコンプレッサ31Aによる過給を全く実施しない。   On the other hand, when using liquid fuel with a low octane number (for example, the octane number of gasoline is 90 to 100) during emergency operation of the engine 10 (during cold start or when the gas fuel cylinder pressure drops, etc.), the supercharger No supercharging is performed by the 31 compressor 31A.

スーパーチャージャー31による過給圧制御を気体燃料に対してだけ適用するという簡易を図りながら、バイフューエルエンジン10の出力を増大するものになる。   The output of the bi-fuel engine 10 is increased while simplifying the application of the supercharging pressure control by the supercharger 31 only to the gaseous fuel.

(b)前記エンジン10又は電動モータの出力軸とスーパーチャージャー31のコンプレッサ31Aとの間に電磁クラッチ37を設け、気体燃料の使用時には電磁クラッチ37を接続し、液体燃料の使用時には電磁クラッチ37を遮断する。従って、気体燃料と液体燃料の使用の切換わりに応じて、電磁クラッチ37をオン/オフ(接続/遮断)することにより、上述(a)の過給の実施と不実施を簡易に切換えできる。   (b) An electromagnetic clutch 37 is provided between the output shaft of the engine 10 or the electric motor and the compressor 31A of the supercharger 31, and the electromagnetic clutch 37 is connected when using gaseous fuel, and the electromagnetic clutch 37 is used when using liquid fuel. Cut off. Therefore, by performing on / off (connection / disconnection) of the electromagnetic clutch 37 in accordance with switching between the use of gaseous fuel and liquid fuel, it is possible to easily switch between performing and not performing the supercharging described in (a) above.

(c)前記スーパーチャージャー31のコンプレッサ31Aを迂回する吸気バイパス通路38と、この吸気バイパス通路38を開閉する吸気バイパス弁38Aを設け、気体燃料の使用時には吸気バイパス弁38Aを閉じ、液体燃料の使用時には吸気バイパス弁38Aを開く。これにより、液体燃料の使用時に、スーパーチャージャー31のコンプレッサ31Aにより過給されない吸入空気を、該コンプレッサ31Aを迂回する吸気バイパス通路38から燃焼室に導き、該コンプレッサ31Aによる吸気抵抗を排除できる。   (c) An intake bypass passage 38 that bypasses the compressor 31A of the supercharger 31 and an intake bypass valve 38A that opens and closes the intake bypass passage 38 are provided. When the gaseous fuel is used, the intake bypass valve 38A is closed to use the liquid fuel. Sometimes the intake bypass valve 38A is opened. As a result, when liquid fuel is used, intake air that is not supercharged by the compressor 31A of the supercharger 31 can be guided to the combustion chamber from the intake bypass passage 38 that bypasses the compressor 31A, and intake resistance by the compressor 31A can be eliminated.

(d)エンジン10の冷間始動時に気体燃料を使用し、併せてこの気体燃料に対し、スーパーチャージャー31のコンプレッサ31Aによる過給を行なうとき、ターボチャージャーを用いる場合におけるような排気の温度低下を生じない。即ち、この冷間始動時の排気は、ターボチャージャーのタービンに接触して温度低下する如くがなく、ひいてはその排気熱により排気下流側の排気浄化触媒41の温度を早期に昇温させる。これにより、排気浄化触媒41の還元能力の高まりを促進し、排気浄化性能を向上することができる。   (d) When a gas fuel is used at the time of cold start of the engine 10 and this gas fuel is supercharged by the compressor 31A of the supercharger 31, the exhaust gas temperature is reduced as in the case of using a turbocharger. Does not occur. That is, the temperature of the exhaust at the time of cold start does not appear to drop due to contact with the turbine of the turbocharger, and as a result, the temperature of the exhaust purification catalyst 41 on the downstream side of the exhaust is raised quickly by the exhaust heat. Thereby, the increase in the reduction capability of the exhaust purification catalyst 41 can be promoted, and the exhaust purification performance can be improved.

(実施例2)(図2)
実施例2が実施例1と異なる点は、CNGの使用時に、エンジン10の燃焼室に大量の吸入空気を過給する手段として、スーパーチャージャー31に代わるターボチャージャー44を用いたことにある。尚、実施例2において、実施例1におけると同様の部材は同一の符号を付して説明を省略する。
Example 2 (FIG. 2)
The second embodiment differs from the first embodiment in that a turbocharger 44 instead of the supercharger 31 is used as a means for supercharging a large amount of intake air into the combustion chamber of the engine 10 when using CNG. In the second embodiment, the same members as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and the description thereof is omitted.

ターボチャージャー44は、吸気通路30におけるエアフローメータ33の下流側に配置されたコンプレッサ44Aと、排気通路40における三元触媒41の上流側に配置されたタービン44Bとを有する。ターボチャージャー44は、エンジン10の排気圧力により回転されるタービン44Bによりコンプレッサ44Aを駆動し、エンジン10の燃焼室に大量の吸入空気を過給する。   The turbocharger 44 includes a compressor 44 </ b> A disposed on the intake passage 30 downstream of the air flow meter 33, and a turbine 44 </ b> B disposed on the exhaust passage 40 upstream of the three-way catalyst 41. The turbocharger 44 drives the compressor 44 </ b> A by a turbine 44 </ b> B that is rotated by the exhaust pressure of the engine 10, and supercharges a large amount of intake air into the combustion chamber of the engine 10.

ターボチャージャー44は、コンプレッサ44Aを迂回する吸気バイパス通路45と、この吸気バイパス通路45を開閉する吸気バイパス弁45Aを付帯的に設けている。吸気バイパス通路45は、吸気通路30におけるエアフローメータ33とコンプレッサ44Aとの中間部と、インタークーラー34の上流部(インタークーラー34の下流部でも可)とを連通するように延在される。   The turbocharger 44 is additionally provided with an intake bypass passage 45 that bypasses the compressor 44A and an intake bypass valve 45A that opens and closes the intake bypass passage 45. The intake bypass passage 45 extends so as to communicate an intermediate portion between the air flow meter 33 and the compressor 44A in the intake passage 30 and an upstream portion of the intercooler 34 (or a downstream portion of the intercooler 34).

また、ターボチャージャー44は、タービン44Bを迂回する排気バイパス通路46と、この排気バイパス通路46を開閉する排気バイパス弁46Aを付帯的に設けている。排気バイパス通路46は、排気通路40におけるタービン44Bの上流部と、タービン44Bと三元触媒41との中間部とを連通するように延在される。吸気バイパス弁45Aと排気バイパス弁46Aは、ターボチャージャー44のコンプレッサ44Aによる過給圧を小さくし、又はコンプレッサ44Aを停止するときに開弁される。   The turbocharger 44 is additionally provided with an exhaust bypass passage 46 that bypasses the turbine 44B and an exhaust bypass valve 46A that opens and closes the exhaust bypass passage 46. The exhaust bypass passage 46 extends so that the upstream portion of the turbine 44B in the exhaust passage 40 and the intermediate portion between the turbine 44B and the three-way catalyst 41 communicate with each other. The intake bypass valve 45A and the exhaust bypass valve 46A are opened when the supercharging pressure by the compressor 44A of the turbocharger 44 is reduced or the compressor 44A is stopped.

本実施例においても、エンジン10の制御は、CNG用ECU50及びガソリン用ECU60により行なう。   Also in this embodiment, the engine 10 is controlled by the CNG ECU 50 and the gasoline ECU 60.

即ち、本実施例では、A/Fセンサ42とO2センサ43の検出信号を純正ECUたるガソリン用ECU60に送り、排気の空燃比が三元触媒41の活性化に必要な値に制御されたことをA/Fセンサ42の検出結果によって検出するとともに、三元触媒41の酸化又は還元処理が適正になっていることをO2センサ43の検出結果によって検出するA/Fフィードバック制御をガソリン用ECU60において行なう。また、ガソリン用ECU60のA/Fフィードバック制御を利用し、CNG用ECU50におけるA/Fフィードバック制御も行なう。 That is, in this embodiment, the detection signals of the A / F sensor 42 and the O 2 sensor 43 are sent to the gasoline ECU 60, which is a genuine ECU, and the air-fuel ratio of the exhaust is controlled to a value necessary for the activation of the three-way catalyst 41. This is detected by the detection result of the A / F sensor 42 and the A / F feedback control for detecting that the oxidation or reduction treatment of the three-way catalyst 41 is appropriate based on the detection result of the O 2 sensor 43 is for gasoline. This is performed in the ECU 60. Further, the A / F feedback control of the CNG ECU 50 is also performed using the A / F feedback control of the gasoline ECU 60.

しかるに、本実施例では、エンジン10に設けた水温センサ10Sにより、エンジン10の冷却水の温度を検出する。そして、水温センサ10Sの検出信号をCNG用ECU50とガソリン用ECU60に送る。ガソリン用ECU60は、水温センサ10Sの検出温度が極低温の極冷間始動時(非常運転時)に、エンジン10の使用燃料をガソリンとするガソリン運転制御を行なう。CNG用ECU50は、水温センサ10Sの検出温度が極低温以外のとき(通常の冷間始動時を含む通常運転時)、エンジン10の使用燃料をCNGとするCNG運転制御を行なう。   However, in this embodiment, the temperature of the cooling water of the engine 10 is detected by the water temperature sensor 10S provided in the engine 10. And the detection signal of the water temperature sensor 10S is sent to ECU50 for CNG and ECU60 for gasoline. The gasoline ECU 60 performs gasoline operation control using gasoline as the fuel used by the engine 10 at the time of extremely cold start (during emergency operation) where the temperature detected by the water temperature sensor 10S is extremely low. When the detected temperature of the water temperature sensor 10S is other than a very low temperature (during normal operation including normal cold start), the CNG ECU 50 performs CNG operation control in which the fuel used for the engine 10 is CNG.

また、本実施例では、CNGボンベ12の圧力を測定する高圧CNG圧力センサ14の検出信号もCNG用ECU50とガソリン用ECU60に送る。高圧CNG圧力センサ14の検出圧力が基準値以下に下がったとき(非常運転時)、CNG用ECU50はエンジン10のCNG運転制御を停止し、ガソリン用ECU60はエンジン10のガソリン運転制御を開始する。尚、CNG用ECU50によるエンジン10のCNG運転制御と、ガソリン用ECU60によるエンジン10のガソリン運転制御とを、運転者が任意に切換え得るように構成することもできる。   In this embodiment, the detection signal of the high pressure CNG pressure sensor 14 that measures the pressure of the CNG cylinder 12 is also sent to the CNG ECU 50 and the gasoline ECU 60. When the detected pressure of the high pressure CNG pressure sensor 14 falls below the reference value (during emergency operation), the CNG ECU 50 stops CNG operation control of the engine 10 and the gasoline ECU 60 starts gasoline operation control of the engine 10. Note that the driver can arbitrarily switch between CNG operation control of the engine 10 by the CNG ECU 50 and gasoline operation control of the engine 10 by the gasoline ECU 60.

以下、CNG運転制御とガソリン運転制御について説明する。
(CNG運転制御)
エンジン10の通常運転時であるCNG使用時、エンジン10は、各センサ及び純正ECUとしての、ガソリン用ECU60からの情報に基づき、CNG用ECU50により運転制御される。CNG用ECU50は、ターボチャージャー44のタービン44Bをエンジン10の排気圧力により回転させ、タービン44Bにより駆動されるコンプレッサ44Aにより過給される大量の吸入空気をエンジン10の燃焼室に供給する。具体的には、吸気通路30のエアクリーナ32から吸入された空気を、エアフローメータ33で流量測定後、ターボチャージャー44のコンプレッサ44Aで圧縮し、更にインタークーラー34で冷却してエンジン10の燃焼室に供給する。
Hereinafter, CNG operation control and gasoline operation control will be described.
(CNG operation control)
When CNG is used during normal operation of the engine 10, the engine 10 is controlled by the CNG ECU 50 based on information from each sensor and the gasoline ECU 60 as a genuine ECU. The CNG ECU 50 rotates the turbine 44B of the turbocharger 44 by the exhaust pressure of the engine 10 and supplies a large amount of intake air supercharged by the compressor 44A driven by the turbine 44B to the combustion chamber of the engine 10. Specifically, the air taken in from the air cleaner 32 in the intake passage 30 is measured by the air flow meter 33, then compressed by the compressor 44A of the turbocharger 44, further cooled by the intercooler 34, and supplied to the combustion chamber of the engine 10. To do.

このとき、CNG用ECU50は、ターボチャージャー44のコンプレッサ44Aを迂回する吸気バイパス通路45に設けられている吸気バイパス弁45Aと、ターボチャージャー44のタービン44Bを迂回する排気バイバス通路46に設けられている排気バイパス弁46Aの両者を、全閉、もしくは閉じ側に設定する。CNG用ECU50は、吸気通路30におけるコンプレッサ44Aの下流側に設けてある過給圧センサ44Sの出力値に基づき、吸気バイパス弁45Aと排気バイパス弁46Aを開閉制御することにより、コンプレッサ44AによるCNGの過給圧をCNG用の最大限界過給圧の範囲内で制御する。   At this time, the CNG ECU 50 is provided in the intake bypass valve 45A provided in the intake bypass passage 45 that bypasses the compressor 44A of the turbocharger 44 and in the exhaust bypass passage 46 that bypasses the turbine 44B of the turbocharger 44. Both the exhaust bypass valves 46A are set to be fully closed or closed. The CNG ECU 50 controls opening and closing of the intake bypass valve 45A and the exhaust bypass valve 46A on the basis of the output value of the boost pressure sensor 44S provided on the downstream side of the compressor 44A in the intake passage 30, thereby the CNG of the compressor 44A. The supercharging pressure is controlled within the range of the maximum critical supercharging pressure for CNG.

(ガソリン運転制御)
エンジン10の非常運転時であるガソリン使用時、エンジン10は各センサからの情報に基づき、ガソリン用ECU60により運転制御される。このとき、CNG用ECU50は、吸気バイパス弁45Aと排気バイパス弁46Aの両者を全開してエンジン10の排気圧力によるターボチャージャー44のタービン44Bの回転を停止し、コンプレッサ44Aによる過給を停止する。コンプレッサ44Aにより過給されない吸入空気がエンジン10の燃焼室に供給される。具体的には、吸気通路30のエアクリーナ32から吸入された空気が、エアフローメータ33で流量測定後、吸気バイパス通路45を通ってエンジン10の燃焼室に供給される。
(Gasoline operation control)
When gasoline is used during emergency operation of the engine 10, the engine 10 is controlled by the gasoline ECU 60 based on information from each sensor. At this time, the CNG ECU 50 fully opens both the intake bypass valve 45A and the exhaust bypass valve 46A, stops the rotation of the turbine 44B of the turbocharger 44 due to the exhaust pressure of the engine 10, and stops the supercharging by the compressor 44A. Intake air that is not supercharged by the compressor 44 </ b> A is supplied to the combustion chamber of the engine 10. Specifically, the air sucked from the air cleaner 32 in the intake passage 30 is supplied to the combustion chamber of the engine 10 through the intake bypass passage 45 after the flow rate is measured by the air flow meter 33.

本実施例によれば以下の作用効果を奏する。
(a)エンジン10の通常運転時(通常の冷間始動時を含む)には、オクタン価が高い気体燃料(例えばCNGのオクタン価は120)を使用する。そして、この気体燃料に対し、エンジン10又は電動モータの出力により駆動されるターボチャージャー44のコンプレッサ44Aにより、そのようなノッキングを生じにくい気体燃料用の高い最大限界過給圧まで過給圧制御され得る過給を実施する。これにより、ノッキングの発生によるエンジン部品の損傷や出力ダウン等のないエンジン10の高い燃料効率を引き出し、エンジン10の出力を増大できる。
According to the present embodiment, the following operational effects can be obtained.
(a) During normal operation of the engine 10 (including normal cold start), gaseous fuel having a high octane number (for example, CNG has an octane number of 120) is used. The turbocharger 44A driven by the output of the engine 10 or the electric motor is subjected to supercharging pressure control up to the high maximum supercharging pressure for gaseous fuel that is unlikely to cause such knocking. Carry out supercharging. As a result, the high fuel efficiency of the engine 10 without any damage to the engine parts or the output reduction due to the occurrence of knocking can be extracted, and the output of the engine 10 can be increased.

これに対し、エンジン10の非常運転時(極冷間始動時や気体燃料のボンベ圧力低下時等)に、オクタン価の低い液体燃料(例えばガソリンのオクタン価は90〜100)を使用するときには、ターボチャージャー44のコンプレッサ44Aによる過給を全く実施しない。   On the other hand, when using the liquid fuel with a low octane number (for example, the octane number of gasoline is 90 to 100) during emergency operation of the engine 10 (during cold start or when the gas fuel cylinder pressure drops, etc.), the turbocharger No supercharging is performed by the 44 compressor 44A.

ターボチャージャー44による過給圧制御を気体燃料に対してだけ適用するという簡易を図りながら、バイフューエルエンジン10の出力を増大するものになる。   The output of the bi-fuel engine 10 is increased while simplifying the application of the supercharging pressure control by the turbocharger 44 only to the gaseous fuel.

(b)前記ターボチャージャー44のタービン44Bを迂回する排気バイパス通路46と、この排気バイパス通路46を開閉する排気バイパス弁46Aを設けるとともに、前記ターボチャージャー44のコンプレッサ44Aを迂回する吸気バイパス通路45と、この吸気バイパス通路45を開閉する吸気バイパス弁45Aを設け、気体燃料の使用時には排気バイパス弁46Aと吸気バイパス弁45Aを閉じ、液体燃料の使用時には排気バイパス弁46Aと吸気バイパス弁45Aを開く。従って、気体燃料と液体燃料の使用の切換えに応じて、排気バイパス弁46Aと吸気バイパス弁45Aをオン/オフ(閉/開)することにより、上述(a)の過給の実施と不実施を簡易に切換えできる。   (b) an exhaust bypass passage 46 that bypasses the turbine 44B of the turbocharger 44, an exhaust bypass valve 46A that opens and closes the exhaust bypass passage 46, and an intake bypass passage 45 that bypasses the compressor 44A of the turbocharger 44; An intake bypass valve 45A for opening and closing the intake bypass passage 45 is provided, and the exhaust bypass valve 46A and the intake bypass valve 45A are closed when the gaseous fuel is used, and the exhaust bypass valve 46A and the intake bypass valve 45A are opened when the liquid fuel is used. Accordingly, by turning on / off (closing / opening) the exhaust bypass valve 46A and the intake bypass valve 45A in accordance with switching between the use of gaseous fuel and liquid fuel, the supercharging in (a) is performed or not performed. Easy switching.

以上、本発明の実施例を図面により詳述したが、本発明の具体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。例えば、気体燃料はCNGに限らず、液体燃料はガソリンに限らない。   The embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration of the present invention is not limited to this embodiment, and even if there is a design change or the like without departing from the gist of the present invention. It is included in the present invention. For example, the gaseous fuel is not limited to CNG, and the liquid fuel is not limited to gasoline.

本発明は、気体燃料と液体燃料を燃料として使用し、エンジン又は電動モータの出力軸により、エンジンの吸気通路に配置されたコンプレッサを駆動し、エンジンの燃焼室に大量の吸入空気を過給するスーパーチャージャーを有してなるバイフューエルエンジンの過給装置であって、気体燃料の使用時にはスーパーチャージャーのコンプレッサによる過給を行ない、液体燃料の使用時にはスーパーチャージャーのコンプレッサによる過給を行なわない。これにより、バイフューエルエンジンの出力を簡易に増大することができる。   The present invention uses gaseous fuel and liquid fuel as fuel, drives a compressor disposed in the intake passage of the engine by the output shaft of the engine or electric motor, and supercharges a large amount of intake air into the combustion chamber of the engine. A supercharger for a bi-fuel engine having a supercharger, which performs supercharging with a supercharger compressor when using gaseous fuel, and does not perform supercharging with a supercharger compressor when using liquid fuel. Thereby, the output of a bi-fuel engine can be increased easily.

また、本発明は、前記エンジンの排気通路に排気浄化触媒を設けた。これにより、排気浄化触媒の昇温の遅延化を回避し、排気浄化性能を向上することができる。   In the present invention, an exhaust purification catalyst is provided in the exhaust passage of the engine. As a result, it is possible to avoid a delay in the temperature rise of the exhaust purification catalyst and improve the exhaust purification performance.

また、本発明は、気体燃料と液体燃料を燃料として使用し、エンジンの排気通路に配置されたタービンにより、エンジンの吸気通路に配置されたコンプレッサを駆動し、エンジンの燃焼室に大量の吸入空気を過給するターボチャージャーを有してなるバイフューエルエンジンの過給装置であって、気体燃料の使用時にはターボチャージャーのコンプレッサによる過給を行ない、液体燃料の使用時にはターボチャージャーのコンプレッサによる過給を行なわない。これにより、バイフューエルエンジンの出力を簡易に増大することができる。   Further, the present invention uses gaseous fuel and liquid fuel as fuel, and a turbine disposed in the exhaust passage of the engine drives a compressor disposed in the intake passage of the engine so that a large amount of intake air is introduced into the engine combustion chamber. This is a supercharger for a bi-fuel engine that has a turbocharger that supercharges the turbocharger.When using gaseous fuel, it is supercharged by the turbocharger compressor, and when using liquid fuel, it is supercharged by the turbocharger compressor. Don't do it. Thereby, the output of a bi-fuel engine can be increased easily.

10 バイフューエルエンジン
30 吸気通路
31 スーパーチャージャー
31A コンプレッサ
37 電磁クラッチ
38 吸気バイパス通路
38A 吸気バイパス弁
40 排気通路
41 三元触媒(排気浄化触媒)
44 ターボチャージャー
44A コンプレッサ
44B タービン
45 吸気バイパス通路
45A 吸気バイパス弁
46 排気バイパス通路
46A 排気バイパス弁
50 CNG用ECU
60 ガソリン用ECU
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Bi-fuel engine 30 Intake passage 31 Supercharger 31A Compressor 37 Electromagnetic clutch 38 Intake bypass passage 38A Intake bypass valve 40 Exhaust passage 41 Three-way catalyst (exhaust purification catalyst)
44 Turbocharger 44A Compressor 44B Turbine 45 Intake bypass passage 45A Intake bypass valve 46 Exhaust bypass passage 46A Exhaust bypass valve 50 ECU for CNG
60 ECU for gasoline

Claims (6)

気体燃料と液体燃料を燃料として使用し、
エンジン又は電動モータの出力軸により、エンジンの吸気通路に配置されたコンプレッサを駆動し、エンジンの燃焼室に大量の吸入空気を過給するスーパーチャージャーを有してなるバイフューエルエンジンの過給装置であって、
気体燃料の使用時にはスーパーチャージャーのコンプレッサによる過給を行ない、液体燃料の使用時にはスーパーチャージャーのコンプレッサによる過給を行なわないバイフューエルエンジンの過給装置。
Use gaseous fuel and liquid fuel as fuel,
A supercharger for a bi-fuel engine having a supercharger that drives a compressor disposed in an intake passage of an engine by an output shaft of an engine or an electric motor and supercharges a large amount of intake air into a combustion chamber of the engine. There,
A supercharger for a bi-fuel engine that performs supercharging with a supercharger compressor when using gaseous fuel and does not perform supercharging with a supercharger compressor when using liquid fuel.
前記エンジン又は電動モータの出力軸とスーパーチャージャーのコンプレッサとの間に電磁クラッチを設け、
気体燃料の使用時には電磁クラッチを接続し、液体燃料の使用時には電磁クラッチを遮断する請求項1に記載のバイフューエルエンジンの過給装置。
An electromagnetic clutch is provided between the output shaft of the engine or electric motor and the compressor of the supercharger,
The supercharger for a bi-fuel engine according to claim 1, wherein an electromagnetic clutch is connected when gaseous fuel is used, and the electromagnetic clutch is disconnected when liquid fuel is used.
前記スーパーチャージャーのコンプレッサを迂回する吸気バイパス通路と、この吸気バイパス通路を開閉する吸気バイパス弁を設け、
気体燃料の使用時には吸気バイパス弁を閉じ、液体燃料の使用時には吸気バイパス弁を開く請求項2に記載のバイフューエルエンジンの過給装置。
An intake bypass passage that bypasses the compressor of the supercharger and an intake bypass valve that opens and closes the intake bypass passage;
The supercharger for a bi-fuel engine according to claim 2, wherein the intake bypass valve is closed when gaseous fuel is used, and the intake bypass valve is opened when liquid fuel is used.
前記エンジンの排気通路に排気浄化触媒を設けてなる請求項1〜3のいずれかに記載のバイフューエルエンジンの過給装置。   The supercharger for a bi-fuel engine according to any one of claims 1 to 3, wherein an exhaust purification catalyst is provided in the exhaust passage of the engine. 気体燃料と液体燃料を燃料として使用し、
エンジンの排気通路に配置されたタービンにより、エンジンの吸気通路に配置されたコンプレッサを駆動し、エンジンの燃焼室に大量の吸入空気を過給するターボチャージャーを有してなるバイフューエルエンジンの過給装置であって、
気体燃料の使用時にはターボチャージャーのコンプレッサによる過給を行ない、液体燃料の使用時にはターボチャージャーのコンプレッサによる過給を行なわないバイフューエルエンジンの過給装置。
Use gaseous fuel and liquid fuel as fuel,
Supercharging of a bi-fuel engine having a turbocharger that drives a compressor disposed in the intake passage of the engine by a turbine disposed in the exhaust passage of the engine and supercharges a large amount of intake air into the combustion chamber of the engine A device,
A supercharger for a bi-fuel engine that performs supercharging with a turbocharger compressor when using gaseous fuel and does not perform supercharging with a turbocharger compressor when using liquid fuel.
前記ターボチャージャーのタービンを迂回する排気バイパス通路と、この排気バイパス通路を開閉する排気バイパス弁を設けるとともに、
前記ターボチャージャーのコンプレッサを迂回する吸気バイパス通路と、この吸気バイパス通路を開閉する吸気バイパス弁を設け、
気体燃料の使用時には排気バイパス弁と吸気バイパス弁を閉じ、液体燃料の使用時には排気バイパス弁と吸気バイパス弁を開く請求項5に記載のバイフューエルエンジンの過給装置。
An exhaust bypass passage that bypasses the turbine of the turbocharger and an exhaust bypass valve that opens and closes the exhaust bypass passage are provided.
An intake bypass passage that bypasses the compressor of the turbocharger and an intake bypass valve that opens and closes the intake bypass passage are provided.
The supercharger for a bi-fuel engine according to claim 5, wherein the exhaust bypass valve and the intake bypass valve are closed when the gaseous fuel is used, and the exhaust bypass valve and the intake bypass valve are opened when the liquid fuel is used.
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