JP2014118844A - Fuel injection control device of internal combustion engine - Google Patents
Fuel injection control device of internal combustion engine Download PDFInfo
- Publication number
- JP2014118844A JP2014118844A JP2012272836A JP2012272836A JP2014118844A JP 2014118844 A JP2014118844 A JP 2014118844A JP 2012272836 A JP2012272836 A JP 2012272836A JP 2012272836 A JP2012272836 A JP 2012272836A JP 2014118844 A JP2014118844 A JP 2014118844A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pressure
- fuel injection
- fuel
- injection
- valve
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B43/00—Engines characterised by operating on gaseous fuels; Plants including such engines
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D19/00—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
- F02D19/06—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed
- F02D19/0663—Details on the fuel supply system, e.g. tanks, valves, pipes, pumps, rails, injectors or mixers
- F02D19/0673—Valves; Pressure or flow regulators; Mixers
- F02D19/0678—Pressure or flow regulators therefor; Fuel metering valves therefor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D19/00—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
- F02D19/06—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed
- F02D19/0663—Details on the fuel supply system, e.g. tanks, valves, pipes, pumps, rails, injectors or mixers
- F02D19/0686—Injectors
- F02D19/0692—Arrangement of multiple injectors per combustion chamber
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/0025—Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
- F02D41/0027—Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures the fuel being gaseous
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/22—Safety or indicating devices for abnormal conditions
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M21/00—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
- F02M21/02—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
- F02M21/0218—Details on the gaseous fuel supply system, e.g. tanks, valves, pipes, pumps, rails, injectors or mixers
- F02M21/023—Valves; Pressure or flow regulators in the fuel supply or return system
- F02M21/0239—Pressure or flow regulators therefor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M21/00—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
- F02M21/02—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
- F02M21/0218—Details on the gaseous fuel supply system, e.g. tanks, valves, pipes, pumps, rails, injectors or mixers
- F02M21/023—Valves; Pressure or flow regulators in the fuel supply or return system
- F02M21/0242—Shut-off valves; Check valves; Safety valves; Pressure relief valves
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M21/00—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
- F02M21/02—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
- F02M21/0218—Details on the gaseous fuel supply system, e.g. tanks, valves, pipes, pumps, rails, injectors or mixers
- F02M21/0248—Injectors
- F02M21/0257—Details of the valve closing elements, e.g. valve seats, stems or arrangement of flow passages
- F02M21/026—Lift valves, i.e. stem operated valves
- F02M21/0263—Inwardly opening single or multi nozzle valves, e.g. needle valves
- F02M21/0266—Hollow stem valves; Piston valves; Stems having a spherical tip
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B43/00—Engines characterised by operating on gaseous fuels; Plants including such engines
- F02B43/10—Engines or plants characterised by use of other specific gases, e.g. acetylene, oxyhydrogen
- F02B2043/103—Natural gas, e.g. methane or LNG used as a fuel
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/22—Safety or indicating devices for abnormal conditions
- F02D2041/224—Diagnosis of the fuel system
- F02D2041/225—Leakage detection
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D2200/00—Input parameters for engine control
- F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
- F02D2200/06—Fuel or fuel supply system parameters
- F02D2200/0602—Fuel pressure
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/22—Safety or indicating devices for abnormal conditions
- F02D41/221—Safety or indicating devices for abnormal conditions relating to the failure of actuators or electrically driven elements
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/30—Use of alternative fuels, e.g. biofuels
Abstract
Description
本発明は、内燃機関の燃料噴射制御装置に関するものである。 The present invention relates to a fuel injection control device for an internal combustion engine.
従来から、圧縮天然ガス(CNG)等のガス燃料を燃焼させるようにした内燃機関が実用化されている。こうした内燃機関において、ガス燃料を燃料噴射弁に対して供給させるガス燃料供給系の構成として、ガス燃料を高圧状態で貯蔵するガスタンクと、ガスタンク及び燃料噴射弁を繋ぐ燃料配管の途中に設けられ、ガスタンクから供給されるガス燃料の圧力を減圧調整する減圧弁と、減圧弁よりも上流側(すなわちガスタンク側)に設けられ、減圧弁に対するガス燃料の流通を遮断する遮断弁とを備える構成が知られている(例えば特許文献1参照)。 Conventionally, an internal combustion engine in which gas fuel such as compressed natural gas (CNG) is burned has been put into practical use. In such an internal combustion engine, as a configuration of a gas fuel supply system for supplying gas fuel to the fuel injection valve, a gas tank for storing the gas fuel in a high pressure state and a fuel pipe connecting the gas tank and the fuel injection valve are provided in the middle. A configuration is known that includes a pressure reducing valve that adjusts the pressure of gas fuel supplied from a gas tank, and a shut-off valve that is provided upstream of the pressure reducing valve (that is, on the gas tank side) and blocks the flow of gas fuel to the pressure reducing valve. (See, for example, Patent Document 1).
上記のようなガス燃料供給系では、減圧弁や遮断弁に対して上流側から高圧のガス燃料が供給され、これら減圧弁や遮断弁を通じて下流側に高圧ガスが漏れ出ることが懸念される。そして、こうした燃料漏れが生じているにもかかわらず、それに気付かず内燃機関の運転を継続すると、燃料噴射弁における燃料噴射に悪影響が生じるなど各種の不都合が生じると考えられる。この点、改善の余地が存在する。 In the gas fuel supply system as described above, high-pressure gas fuel is supplied from the upstream side to the pressure reducing valve and the shutoff valve, and there is a concern that the high pressure gas leaks downstream through the pressure reducing valve and the shutoff valve. In spite of such fuel leakage, if the operation of the internal combustion engine is continued without noticing it, various inconveniences such as adverse effects on fuel injection in the fuel injection valve may occur. There is room for improvement in this regard.
本発明は、ガス燃料供給系に設けられた遮断弁及び減圧手段について燃料漏れ異常の有無を適正に判定することができる内燃機関の燃料噴射制御装置を提供することを主たる目的とするものである。 The main object of the present invention is to provide a fuel injection control device for an internal combustion engine that can appropriately determine the presence or absence of fuel leakage abnormality with respect to a shutoff valve and pressure reducing means provided in a gas fuel supply system. .
以下、上記課題を解決するための手段、及びその作用効果について説明する。 Hereinafter, means for solving the above-described problems and the effects thereof will be described.
本発明は、ガス燃料を高圧状態で貯蔵するガスタンク(42)と、該ガスタンクから燃料通路(41)を通じて供給されるガス燃料を噴射するガス燃料噴射手段(21)と、前記燃料通路に設けられ、前記ガス燃料噴射手段に供給されるガス燃料の圧力を減圧調整する減圧手段(60)と、前記燃料通路において前記減圧手段の上流側に設けられ、ガス燃料の流通を遮断する遮断機能を有する遮断弁(45)と、を備える燃料噴射システムに適用される内燃機関の燃料噴射制御装置である。そして、前記ガス燃料噴射手段に供給されるガス燃料の圧力である噴射圧について変化の態様を監視する監視手段と、ガス燃料供給系における異常発生時に、前記監視手段により監視されている前記噴射圧の変化の態様に基づいて、異常発生の要因が前記減圧手段におけるガス燃料の漏れ異常によるものか前記遮断弁におけるガス燃料の漏れ異常によるものかを判定する異常判定手段と、を備えることを特徴とする。 The present invention is provided with a gas tank (42) for storing gas fuel in a high-pressure state, gas fuel injection means (21) for injecting gas fuel supplied from the gas tank through a fuel passage (41), and the fuel passage. A decompression means (60) for decompressing and adjusting the pressure of the gas fuel supplied to the gas fuel injection means, and a shut-off function provided on the upstream side of the decompression means in the fuel passage, for shutting off the flow of the gas fuel. A fuel injection control device for an internal combustion engine applied to a fuel injection system including a shutoff valve (45). And a monitoring means for monitoring a change in the injection pressure, which is a pressure of the gas fuel supplied to the gas fuel injection means, and the injection pressure monitored by the monitoring means when an abnormality occurs in the gas fuel supply system. An abnormality determining means for determining whether the cause of the abnormality is due to a gas fuel leakage abnormality in the decompression means or a gas fuel leakage abnormality in the shut-off valve, based on the change mode of And
ガスタンクに通じる燃料通路に設けられた減圧手段や遮断弁は、閉弁状態であってもガス燃料が下流側に漏れ出る燃料漏れ異常が生じることが考えられる。そして、こうした燃料漏れ異常が生じると、噴射圧(ガス燃料噴射手段に対する供給ガス圧)の変化の態様が正常時とは異なるものとなる。また、燃料漏れ異常が減圧手段で生じたのか、遮断弁で生じたのかに応じて、噴射圧の変化の態様が相違する。本発明では、こうした事象に着目し、ガス燃料供給系における異常発生時において、噴射圧の変化の態様に基づいて、異常発生の要因が減圧手段での漏れ異常によるものか遮断弁での漏れ異常によるものかを判定する。その結果、ガス燃料供給系に設けられた遮断弁及び減圧手段について燃料漏れ異常の有無を適正に判定することができる。 Even if the pressure reducing means and the shut-off valve provided in the fuel passage leading to the gas tank are in the closed state, it is considered that abnormal fuel leakage occurs in which the gas fuel leaks downstream. When such a fuel leakage abnormality occurs, the mode of change in the injection pressure (supply gas pressure to the gas fuel injection means) becomes different from that in the normal state. Further, the mode of change in the injection pressure differs depending on whether the fuel leakage abnormality has occurred in the pressure reducing means or the shutoff valve. In the present invention, paying attention to such an event, when an abnormality occurs in the gas fuel supply system, the cause of the abnormality is due to a leakage abnormality in the decompression means or a leakage abnormality in the shut-off valve based on the mode of change in the injection pressure. Determine whether it is due to. As a result, it is possible to appropriately determine whether or not there is a fuel leakage abnormality with respect to the shutoff valve and the pressure reducing means provided in the gas fuel supply system.
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面を参照しつつ説明する。本実施形態は、ガス燃料である圧縮天然ガス(CNG)と液体燃料であるガソリンとを燃焼用の燃料として使用する、いわゆるバイフューエルタイプの車載多気筒エンジン(多気筒内燃機関)に適用される燃料噴射システムとして具体化するものとしている。本システムの全体概略図を図1に示す。 DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of the invention will be described with reference to the drawings. The present embodiment is applied to a so-called bi-fuel type on-vehicle multi-cylinder engine (multi-cylinder internal combustion engine) that uses compressed natural gas (CNG) as a gas fuel and gasoline as a liquid fuel as combustion fuel. It is supposed to be embodied as a fuel injection system. An overall schematic diagram of this system is shown in FIG.
図1に示すエンジン10は直列3気筒の火花点火式エンジンよりなり、その吸気ポート及び排気ポートには吸気系統11、排気系統12がそれぞれ接続されている。吸気系統11は、吸気マニホールド13と吸気管14とを有している。吸気マニホールド13は、エンジン10の吸気ポートに接続される複数(エンジン10の気筒数分)の分岐管部13aと、その上流側であって吸気管14に接続される集合部13bとを有している。吸気管14には空気量調整手段としてのスロットル弁15が設けられている。スロットル弁15は、DCモータ等のスロットルアクチュエータ15aにより開度調節される電子制御式のスロットル弁として構成され、スロットル弁15の開度(スロットル開度)は、スロットルアクチュエータ15aに内蔵されたスロットル開度センサ15bにより検出されるようになっている。
An
また、排気系統12は、排気マニホールド16と排気管17とを有している。排気マニホールド16は、エンジン10の排気ポートに接続される複数(エンジン10の気筒数分)の分岐管部16aと、その下流側であって排気管17に接続される集合部16bとを有している。排気管17には、排気の成分を検出する排気センサ18と、排気を浄化する触媒19とが設けられている。排気センサ18として具体的には、排気中の酸素濃度から空燃比を検出する空燃比センサが設けられている。
Further, the
エンジン10の各気筒には点火プラグ20が設けられている。点火プラグ20には、点火コイル等よりなる点火装置20aを通じて、所望とする点火時期に高電圧が印加される。この高電圧の印加により、各点火プラグ20の対向電極間に火花放電が発生し、気筒内(燃焼室内)に導入した燃料が着火され燃焼に供される。
A
また、本システムは、エンジン10に対して燃料を噴射供給する燃料噴射手段として、ガス燃料(CNG燃料)を噴射する第1噴射弁21と、液体燃料(ガソリン)を噴射する第2噴射弁22とを有している。これら各噴射弁21,22は、吸気系統11において吸気マニホールド13の分岐管部13aにそれぞれ燃料を噴射するものであり、第1噴射弁21の噴射によりガス燃料が各気筒の吸気ポートに供給され、第2噴射弁22の噴射により液体燃料が各気筒の吸気ポートに供給される。
Further, the present system is a fuel injection means for injecting and supplying fuel to the
各噴射弁21,22は、電磁駆動部が電気的に駆動されることで弁体が閉位置から開位置にリフトされる開閉タイプの制御弁であり、制御部80から入力されるオン/オフ式の開弁駆動信号によりそれぞれ開弁駆動される。これら各噴射弁21,22は、通電により開弁し、通電遮断により閉弁する。そして、通電時間に応じた量の燃料(ガス燃料、液体燃料)が各噴射弁21,22から噴射される。なお、本実施形態では、第1噴射弁21の先端部に噴射管23が接続されており、第1噴射弁21から噴出されたガス燃料は噴射管23を介して吸気マニホールド13の分岐管部13aに噴射されるようになっている。
Each of the
ここで、ガス噴射用の第1噴射弁21の構成を図2を参照して説明する。図2において(a)は非噴射状態を示し、(b)は噴射状態を示している。第1噴射弁21は、自身に供給されるガス燃料の圧力により閉鎖シール性が高められる、いわゆるセルフシール(自密閉)構造を有している。
Here, the configuration of the
筒状のボディ31には弁体32が摺動可能に収容されており、そのボディ31内において弁体32がばね33により閉弁方向に付勢されている。図2(a)では、弁体32の先端部によって、噴射弁先端に設けられた噴孔部34が閉鎖されている。また、ボディ31内には、弁体32の後端側(上流側)に第1燃料室35が設けられるとともに、弁体32の先端側(下流側)に第2燃料室36が設けられている。弁体32には、摺動部分よりも先端側に小径部32aが設けられており、その小径部32aの周りに第2燃料室36が設けられている。第1燃料室35と第2燃料室36とは、弁体32に設けられた燃料通路37を介して連通されており、燃料通路37の入口側は第1燃料室35に通じ、出口側は第2燃料室36に通じている。弁体32は、ソレノイド等からなる電磁駆動部38への通電に応じて開弁位置に変位する。
A
上記構成の第1噴射弁21では、第1燃料室35に対して後述のレギュレータ43からガス燃料が供給され、そのガス燃料が燃料通路37を介して第2燃料室36にも導入される。そして、図2(b)に示すように、電磁駆動部38への通電に伴いばね33の付勢力に抗して弁体32が開弁位置に変位すると、噴孔部34が開放され、ガス燃料が噴射される。
In the
第1噴射弁21において、弁体32にはその先端側に小径部32aが設けられていることから、閉弁状態での第1燃料室35側の受圧面積と第2燃料室36側の受圧面積とは、「第1燃料室35側の受圧面積>第2燃料室36側の受圧面積」となっている(図2(a)参照)。そのため、図2(a)に示す閉弁状態では、レギュレータ43側から供給されるガス燃料の圧力(噴射圧に相当)が、弁体32を閉弁する方向(閉弁方向)に対してはより大きく作用するようになっている。なお、図2(b)に示す開弁状態では、小径部32aの端面(図の下端面)にも噴射圧が作用するため、弁体32に作用する閉弁方向の燃料圧力と開弁方向の燃料圧力とは略同じになっている。
In the
次に、図1の説明に戻り、第1噴射弁21に対してガス燃料を供給するガス燃料供給部40の構成と、第2噴射弁22に対して液体燃料を供給する液体燃料供給部70の構成とを説明する。
Next, returning to the description of FIG. 1, the configuration of the gas
ガス燃料供給部40において、第1噴射弁21にはガス配管41を介してガスタンク42が接続されており、そのガス配管41の途中には、第1噴射弁21に供給されるガス燃料の圧力を減圧調整する圧力調整機能を有するレギュレータ43が設けられている。レギュレータ43(より詳しくは後述する減圧部60)は、ガスタンク42内に貯蔵された高圧状態(例えば最大20MPa)のガス燃料を、第1噴射弁21の噴射圧である所定の設定圧(例えば0.2〜1.0MPa)に減圧調整するものであり、減圧調整後のガス燃料がガス配管41を通って第1噴射弁21に供給されるようになっている。なお、ガス配管41において、レギュレータ43よりも上流側が高圧側通路を形成する高圧配管部41a、下流側が低圧側通路を形成する低圧配管部41bとなっている。
In the gas
また、ガス配管41等により形成されるガス燃料通路には更に、ガスタンク42の燃料出口の付近に配置されたタンク主止弁44(タンク出口弁)と、そのタンク主止弁44よりも下流側であってレギュレータ43の燃料入口の付近に配置された遮断弁45とが設けられており、これら各弁44,45によって、ガス配管41におけるガス燃料の流通が許容及び遮断されるようになっている。タンク主止弁44及び遮断弁45はいずれも電磁式の開閉弁であり、非通電時においてガス燃料の流通が遮断され、通電時においてガス燃料の流通が許容される常閉式となっている。
Further, a gas fuel passage formed by the
ガス配管41において、高圧配管部41aには燃料圧力を検出する圧力センサ46と、燃料温度を検出する温度センサ47とが設けられ、低圧配管部41bには燃料圧力を検出する圧力センサ48と、燃料温度を検出する温度センサ49とが設けられている。
In the
なお、遮断弁45と圧力センサ46とはレギュレータ43に一体に設けることが可能であり、本実施形態では、レギュレータ43に一体に遮断弁45と圧力センサ46とを設ける構成を採用することとしている(詳細は図3で後述する)。
The shut-off
ここで、レギュレータ43の具体的構成を図3を用いて説明する。レギュレータ43は、機械的に定められた設定圧に対して低圧配管部41b内の燃料圧力を調整する機械式の圧力調整装置を構成するものである。
Here, a specific configuration of the
図3において、レギュレータ43は、高圧配管部41a(すなわちガスタンク42側)に接続される高圧通路51と、低圧配管部41b(すなわち第1噴射弁21側)に接続される低圧通路52とを有しており、高圧通路51には遮断弁45と圧力センサ46とが設けられている。圧力センサ46は、遮断弁45よりも上流側でガス燃料の圧力を検出する。符号53は、異物除去用のフィルタである。
In FIG. 3, the
遮断弁45の構成は第1噴射弁21の構成と概ね同じであり、セルフシール(自密閉)構造を有している。その構成を簡単に説明する。遮断弁45は、ばね54により閉弁方向に付勢された弁体55を有しており、電磁駆動部56が通電されることによりばね54の付勢力に抗して弁体55が閉弁位置から開弁位置に変位するようになっている。弁体55の後端側(上流側)には第1燃料室57が設けられるとともに、弁体55の先端側(小径部が設けられた下流側)には第2燃料室58が設けられている。これら両燃料室57,58は、弁体55に設けられた燃料通路59を介して連通されている。この場合、両燃料室57,58にはガスタンク42から高圧のガス燃料が供給され、遮断弁45の閉鎖状態下ではガスタンク42側の燃料圧力により弁体55に閉鎖方向の力が付与されている。そして、電磁駆動部56への通電に伴いばね54の付勢力に抗して弁体55が開弁位置に変位すると(図示の状態)、高圧のガス燃料が下流側に流通する。
The configuration of the shut-off
レギュレータ43において、遮断弁45の下流側には減圧部60が設けられている。減圧部60の構成として、高圧通路51には弁体室61が設けられており、その弁体室61には弁体62が収容されている。弁体62は低圧通路52の入口部分である弁座部63を開閉する開閉部材であり、弁体62が開位置にあれば、弁座部63が開かれて高圧通路51と低圧通路52とが連通される。また、弁体62が閉位置にあれば、弁座部63が閉じられて高圧通路51と低圧通路52との連通が遮断される。
In the
弁体62は、低圧通路52内の燃料圧力(噴射圧に相当)と、弁体作動部65により生じる開弁方向の力とに応じて開閉される。弁体作動部65は、大気に開放された空間であってその内部に調整ばね66が設けられた大気開放部67を有するとともに、大気開放部67と低圧通路52とを仕切る仕切部材としてのダイアフラム68を有している。ダイアフラム68は弁体62に一体に設けられている。ダイアフラム68には、閉弁方向の力として低圧通路52内の燃料圧力が作用し、開弁方向の力として調整ばね66の付勢力と大気圧とが作用する。
The
かかる構成において、「閉弁方向の力>開弁方向の力」になっていれば、弁体62が閉弁位置で保持される。一方、第1噴射弁21の燃料噴射等により低圧通路52内の燃料圧力が低下し、「閉弁方向の力<開弁方向の力」になると、ダイアフラム68の変位に伴い弁体62が開弁される。このとき、閉弁方向の力と開弁方向の力との差に応じて弁体62の開位置(弁体リフト量)が決まり、その開位置に応じて弁座部63における開口面積が変更され、ひいては高圧通路51から低圧通路52に流入する燃料量が調整される。
In such a configuration, if “force in the valve closing direction> force in the valve opening direction” is satisfied, the
低圧通路52から分岐した分岐部52aには、低圧通路52内の燃料圧力が異常高圧になった場合にガス抜きをするリリーフ弁69が設けられている。
A
本実施形態では、レギュレータ43において、弁体62や弁体作動部65といった構成部品からなる減圧部60により減圧手段が構成されている。なお、図3の構成では、レギュレータ43において遮断弁45と圧力センサ46と減圧部60とを一体に設けたが、これを変更してもよく、例えば遮断弁45と圧力センサ46とをレギュレータ43とは別体として高圧配管部41aに設けることも可能である。
In the present embodiment, in the
図1の説明に戻り、液体燃料供給部70において、第2噴射弁22には、燃料配管71を介して燃料タンク72が接続されている。また、燃料配管71には、燃料タンク72内の液体燃料を第2噴射弁22に給送する燃料ポンプ73が設けられている。
Returning to the description of FIG. 1, in the liquid
制御部80は、CPU81と、ROM82と、RAM83と、バックアップRAM84と、インターフェース85と、双方向バス86とを備えている。CPU81、ROM82、RAM83、バックアップRAM84、及びインターフェース85は、双方向バス86によって互いに接続されている。
The
CPU81は、本システムにおける各部の動作を制御するためのルーチン(プログラム)を実行する。ROM82には、CPU81が実行するルーチン、及びこのルーチン実行の際に参照されるマップ類(マップの他、テーブルや関係式等を含む)、パラメータ、等の各種データが予め格納されている。RAM83は、CPU81がルーチンを実行する際に、必要に応じてデータを一時的に格納する。バックアップRAM84は、電源が投入された状態でCPU81の制御下でデータを適宜格納するとともに、この格納されたデータを電源遮断後も保持する。
The CPU 81 executes a routine (program) for controlling the operation of each unit in this system. The
インターフェース85は、上述したスロットル開度センサ15b、排気センサ18、圧力センサ46,48、温度センサ47,49を含む、本システムに設けられたセンサ類(クランク角センサ、エアフロメータ、冷却水温センサ、車速センサ等)と電気的に接続されており、これらのセンサからの出力(検出信号)をCPU81に伝達する。また、インターフェース85は、スロットルアクチュエータ15a、点火装置20a、各噴射弁21,22、タンク主止弁44、遮断弁45等の駆動部と電気的に接続されていて、これらの駆動部を駆動させるためにCPU81から送出された駆動信号を当該駆動部に向けて出力する。すなわち、制御部80は、上述のセンサ類の出力信号等に基づいて運転状態を取得し、この運転状態に基づいて上述の駆動部の制御を実施する。
The
制御部80は、タンク内の燃料残量や、図示しない燃料選択スイッチからの入力信号等に応じて使用燃料を選択的に切り替えている。具体的には、ガスタンク42内のガス燃料の残存量が所定値を下回った場合又は燃料選択スイッチにより液体燃料の使用が選択されている場合には、液体燃料を優先的に使用し、燃料タンク72内の液体燃料の残存量が所定値を下回った場合又は燃料選択スイッチによりガス燃料の使用が選択されている場合には、ガス燃料を優先的に使用する。また制御部80は、エンジン運転状態に応じて使用燃料を切り替えている。また制御部80は、第1噴射弁21への供給ガス圧及びエンジン負荷に応じて使用燃料を切り替えている。
The
ところで、減圧部60及び遮断弁45のうちいずれかが異常状態(ガス燃料の漏れ異常の状態)になっている場合、第1噴射弁21に供給されるガス燃料の圧力である噴射圧が、正常時とは異なる態様で変化することが考えられる。そしてこの場合、減圧部60及び遮断弁45のうちいずれが異常状態になっているかに応じて、噴射圧の変化の態様(噴射圧の挙動)が相違する。そこで本実施形態では、噴射圧の変化の態様に基づいて、異常発生の要因が減圧部60によるものか遮断弁45によるものかを特定する。
By the way, when one of the
ここで、減圧部60では、弁座部63においてシール性が低下することや異物が付着すること等により閉弁状態での隙間が生じ、ガス燃料が過剰に漏れ出てしまう燃料漏れ異常(閉弁時漏れ異常)が生じることが考えられる。この場合、減圧部60において燃料漏れ異常が生じると、その上流側に存在している高圧のガス燃料が意図せず減圧部60の下流側に流れ出ることになる。そのため、減圧部60の下流側において燃料圧力(第1噴射弁21への供給ガス圧である噴射圧)が上昇することとなる。
Here, in the
なお、減圧部60では、ガス燃料が弁座部63を通過する際において減圧作用により液化が生じ、その液化物質が弁座部63に付着することが考えられる。この場合、ガス燃料にはオイル成分が含まれるため、弁座部63にはオイル成分を含む粘性の高い物質(異物に相当)が付着し、それに起因して減圧部60での燃料漏れが生じる。こうした不都合は、減圧部60の上流側にフィルタを設けた場合にも生じうると考えられる。
In the
また、遮断弁45においてもやはり、燃料漏れ異常(閉弁時漏れ異常)が生じることが考えられる。つまり、弁座部においてシール性が不足したり異物が付着したりすると閉弁状態での隙間が生じ、ガス燃料が過剰に漏れ出してしまう。この場合、遮断弁45において燃料漏れが生じると、その上流側に存在している高圧のガス燃料が意図せず遮断弁45の下流側に流れ出ることになる。そのため、遮断弁45の下流側において燃料圧力が上昇することとなる。
Further, it is conceivable that a fuel leakage abnormality (leak abnormality at the time of valve closing) also occurs in the
減圧部60の上流側における高圧のガス燃料が減圧部60の下流側に漏れ出る場合、遮断弁45が正常か異常かに応じて、減圧部60における高圧ガスの漏出量に差違が生じ、それに伴い噴射圧の変化の態様に違いが生じる。つまり、図4に示すように、減圧部60の上流側において遮断弁45までの燃料通路部分を「A」、ガスタンク42までの燃料通路部分を「B」とする場合に、遮断弁45が正常であれば(閉弁漏れ異常が生じていなければ)、噴射圧は、A部分の高圧ガスが減圧部60を介してその下流側に流出することで変化する。これに対して、遮断弁45に閉弁漏れ異常が生じていると、噴射圧は、B部分の高圧ガスが減圧部60を介してその下流側に流出することで変化する。この場合、遮断弁45が正常か異常かに応じて、噴射圧の変化速度や上昇量が相違するものとなっている。
When high-pressure gas fuel upstream of the
なお、遮断弁45が正常である場合において遮断弁45が閉弁状態であるか開弁状態であるかに応じても、上記同様、減圧部60における高圧ガスの漏出量に差違が生じ、それに伴い噴射圧の変化の態様に違いが生じるようになっている。
Even when the shut-off
ちなみに、車両においてはレギュレータ43(減圧部60及び遮断弁45)が車両前部に設けられ、ガスタンク42が車両後部に設けられている。そのため、遮断弁45とガスタンク42との間の高圧通路部は全長が比較的長いものとなっている。
Incidentally, in the vehicle, the regulator 43 (the
減圧部60や遮断弁45の異常判定が実施可能となる実施条件としては、以下の(1)〜(4)の各状況が考えられる。
(1)遮断弁45が閉鎖されており、かつガス燃料の噴射が実施されている場合
(2)遮断弁45が閉鎖されており、かつガス燃料の噴射が停止されている場合
(3)遮断弁45が開放されており、かつガス燃料の噴射が実施されている場合
(4)遮断弁45が開放されており、かつガス燃料の噴射が停止されている場合
本実施形態では、上記(1)の場合に第1異常判定処理を実施し、上記(2)の場合に第2異常判定処理を実施し、上記(3)の場合に第3異常判定処理を実施し、上記(4)の場合に第4異常判定処理を実施する。上記各場合について正常時と異常時との各状況を図5を参照しつつ説明する。図5は、上記(1)〜(4)について正常時及び異常時における噴射圧の変化の態様をまとめた図である。
The following conditions (1) to (4) are conceivable as conditions for enabling the abnormality determination of the
(1) When the
上記(1)の場合(遮断弁45=閉、噴射実施の場合)、減圧部60及び遮断弁45が共に正常であれば、遮断弁45の下流側に新たにガス燃料が供給されないため、燃料噴射に伴い噴射圧が徐々に低下する。この場合、噴射圧の低下に応じて減圧部60の開度調整が行われる。この動作は、減圧部60において燃料漏れ異常が生じていたとしても同様である。
In the case of the above (1) (when the shut-off
これに対し、遮断弁45において燃料漏れ異常が生じている場合には、遮断弁45の下流側に高圧のガス燃料が供給されるため、噴射圧が低下しない、又は噴射圧の低下速度が遅くなる。
On the other hand, when a fuel leakage abnormality has occurred in the
上記(2)の場合(遮断弁45=閉、噴射停止の場合)、減圧部60及び遮断弁45が共に正常であれば、遮断弁45から減圧部60までの通路部分(図4のA)に存在する高圧のガス燃料が、シール部の微小隙間(許容隙間)を介して減圧部60の下流側に徐々に拡散する。これにより、噴射圧が徐々に上昇する。このとき、減圧部60や遮断弁45において燃料漏れ異常(閉弁時漏れ異常)が生じていなくても、若干の燃料漏れ(許容範囲での燃料漏れ)は生じていると考えられ、その燃料漏れにより噴射圧が徐々に上昇する。
In the case of the above (2) (when the
これに対し、減圧部60において燃料漏れ異常が生じている場合には、遮断弁45から減圧部60までの通路部分(図4のA)に存在する高圧のガス燃料が減圧部60の下流側に比較的速く流出する。この場合、噴射圧の上昇量は正常時と同じだが、噴射圧の変化速度が正常時よりも速くなっている。
On the other hand, when the fuel leakage abnormality occurs in the
また、遮断弁45において燃料漏れ異常が生じている場合には、ガスタンク42から減圧部60までの通路部分(図4のB)に存在する高圧のガス燃料が減圧部60の下流側に流出する。この場合、減圧部60が正常であるため、噴射圧の変化速度は正常時と概ね同じだが、噴射圧の上昇量が正常時よりも大きくなっている。
In addition, when a fuel leakage abnormality has occurred in the
上記(3)の場合(遮断弁45=開、噴射実施の場合)、減圧部60及び遮断弁45が共に正常であれば、減圧部60における減圧調整が正しく機能し、噴射圧は一定の設定圧に維持される(これが通常動作に相当)。
In the case of the above (3) (when the
これに対し、減圧部60において燃料漏れ異常が生じている場合には、減圧調整が正しく機能しないため、エンジン10の所定負荷状態(例えば低負荷状態)において噴射圧が意図せず変化する。つまり、エンジン10の低回転・低負荷域において要求噴射量が少なくなる低流量域、すなわち噴射による燃料消費が少なくなる領域で、噴射圧を調圧しきれず噴射圧が上昇する。
On the other hand, when the fuel leakage abnormality occurs in the
なお、上記(3)の場合には、遮断弁45が開弁されている状態を想定しているため、遮断弁45での燃料漏れ異常(閉弁漏れ異常)は異常判定の対象外となっている(次の(4)の場合も同様)。
In the case of the above (3), since it is assumed that the
上記(4)の場合(遮断弁45=開、噴射停止の場合)、減圧部60及び遮断弁45が共に正常であれば、ガスタンク42から減圧部60までの通路部分(図4のB)に存在する高圧のガス燃料が、シール部の微小隙間(許容隙間)を介して減圧部60の下流側に徐々に拡散する。これにより、噴射圧が徐々に上昇する。また(4)の正常時には、上記(2)の正常時と比べて、噴射圧の上昇量が大きくなっている。
In the case of the above (4) (when the
これに対し、減圧部60において燃料漏れ異常が生じている場合には、ガスタンク42から減圧部60までの通路部分(図4のB)に存在する高圧のガス燃料が減圧部60の下流側に比較的速く流出する。この場合、噴射圧の上昇量は正常時と同じだが、噴射圧の変化速度が正常時よりも速くなっている。
On the other hand, when the fuel leakage abnormality occurs in the
次に、制御部80において実施される異常判定処理について説明する。図6は、異常判定処理のメインルーチンを示すフローチャートであり、本処理は、制御部80のCPU81により所定周期で繰り返し実施される。
Next, the abnormality determination process performed in the
図6において、ステップS11では、遮断弁45の上流側の燃料圧力であるレギュレータ上流圧を算出し、続くステップS12では、減圧部60の下流側の燃料圧力である噴射圧を算出する。レギュレータ上流圧は、圧力センサ46の検出値により算出される。噴射圧は、圧力センサ48の検出値により算出される。
In FIG. 6, in step S <b> 11, the regulator upstream pressure that is the fuel pressure upstream of the
その後、ステップS13では、レギュレータ上流圧が所定の判定値K1以上であるか否かを判定する。判定値K1は、減圧部60や遮断弁45の異常発生時において噴射圧の変化の態様が明確になる圧力域であることを判定するためのしきい値であり、例えば10MPaである。そして、レギュレータ上流圧が判定値K1未満であれば、ステップS14に進んで異常判定を禁止し、その後本処理を終了する。
Thereafter, in step S13, it is determined whether or not the regulator upstream pressure is equal to or higher than a predetermined determination value K1. The determination value K1 is a threshold value for determining whether or not the pressure change state is clear when the
また、レギュレータ上流圧が判定値K1以上であれば、ステップS15に進み、減圧部60及び遮断弁45の異常判定に関する一連の処理を実施する。ここでは、今現在の状況に応じて、どの異常判定を実施するかを切り替えるようにしており、状況判定の処理としてステップS15〜S17の各判定を実施する。具体的には、
・ステップS15では、燃料の切替要求(ガス→液体の切替要求、又は液体→ガスの切替要求)が生じていること、ガス燃料モードでの始動要求が生じていること、ガス燃料モードでの停止要求が生じていることのいずれかが成立しているか否かを判定する。
・ステップS16では、エンジン停止中であること、液体燃料モードであることのいずれかが成立しているか否かを判定する。
・ステップS17では、ガス燃料モードでのガス燃料の噴射中であるか否かを判定する。
If the regulator upstream pressure is equal to or higher than the determination value K1, the process proceeds to step S15, and a series of processes relating to abnormality determination of the
In step S15, a fuel switching request (gas → liquid switching request or liquid → gas switching request) has occurred, a gas fuel mode start request has occurred, and a gas fuel mode stop has occurred. It is determined whether any of the requests has been established.
In step S16, it is determined whether either the engine is stopped or the liquid fuel mode is established.
In step S17, it is determined whether or not gas fuel is being injected in the gas fuel mode.
そして、ステップS15がYESならステップS18に進み、噴射圧が所定の判定値K2以上であるか否かを判定する。判定値K2は、遮断弁45を閉弁させた場合に噴射量不足が生じるか否かを判定するためのしきい値であり、例えば減圧部60の設定圧−αである。そして、噴射圧が判定値K2未満であれば、ステップS14に進んで異常判定を禁止する。また、噴射圧が判定値K2以上であれば、ステップS19に進む。ステップS19では、タンク主止弁44を閉弁させる閉指令を出力し、続くステップS20では、遮断弁45を閉弁させる閉指令を出力する。その後、ステップS21では、燃料噴射モードをガス燃料モードとする。なお、既にガス燃料モードになっていれば現モードを維持する。
And if step S15 is YES, it will progress to step S18, and it will be determined whether injection pressure is more than the predetermined determination value K2. The determination value K2 is a threshold value for determining whether or not the injection amount is insufficient when the
ステップS22では、第1異常判定処理を実施する。この第1異常判定処理は、遮断弁45が閉鎖され、かつガス燃料の噴射が実施されている状態(上記(1)の状態)で実施される異常判定処理であり、その処理の内容を図7に示す。図7の処理が第1監視手段に相当する。
In step S22, a first abnormality determination process is performed. This first abnormality determination process is an abnormality determination process performed in a state where the shut-off
図7において、ステップS31では、今現在、遮断弁45が閉弁状態であり、かつガス燃料の噴射実施状態であるか否かを判定し、YESの場合に、後続のステップS32に進む。ステップS32では、遮断弁45の異常判定のための判定値dP1を設定する。判定値dP1は、正常時における噴射圧の変化速度を基準としてそれよりも大きい値(低下速度で言えば正常時よりも小さい値)として定められている。その後、ステップS33では、本第1異常判定処理が実施されている期間内での噴射圧の変化速度を算出する(変化速度=噴射圧の今回値−前回値)。そして、ステップS34では、噴射圧の変化速度が判定値dP1よりも大きいか否かを判定する。噴射圧の変化速度が判定値dP1よりも大きいことは、噴射圧の低下速度が所定以下であること(低下が遅いこと)を意味する。なお、噴射圧の変化速度>dP1であることは所定期間にわたって判定されるとよい。変化速度>dP1であれば、ステップS35に進んで遮断弁45において異常(燃料漏れ異常)が生じている旨を判定する。このとき、遮断弁異常フラグをセットする。
In FIG. 7, in step S31, it is determined whether or not the shut-off
また、図6において、ステップS16がYESならステップS23に進み、タンク主止弁44を閉弁させる閉指令を出力し、続くステップS24では、遮断弁45を閉弁させる閉指令を出力する。
In FIG. 6, if step S <b> 16 is YES, the process proceeds to step S <b> 23 to output a close command for closing the tank main stop valve 44, and in a subsequent step S <b> 24, a close command for closing the
ステップS25では、第2異常判定処理を実施する。この第2異常判定処理は、遮断弁45が閉鎖され、かつガス燃料の噴射が停止されている状態(上記(2)の状態)で実施される異常判定処理であり、その処理の内容を図8に示す。図8の処理が第2監視手段に相当する。
In step S25, a second abnormality determination process is performed. This second abnormality determination process is an abnormality determination process performed in a state where the
図8において、ステップS41では、今現在、遮断弁45が閉弁状態であり、かつガス燃料の噴射停止状態であるか否かを判定し、YESの場合に、後続のステップS42に進む。ステップS42では、遮断弁45の異常判定のための判定値Pi1を設定する。判定値Pi1は、正常時の噴射圧の上昇分を加味してそれよりも大きい値として定められている。また、ステップS43では、減圧部60の異常判定のための判定値dP2を設定する。判定値dP2は、正常時の上昇速度を基準としてそれよりも大きい値として定められている。
In FIG. 8, in step S41, it is determined whether or not the
その後、ステップS44では、噴射圧が判定値Pi1よりも大きいか否かを判定し、噴射圧>Pi1であれば、ステップS45に進んで遮断弁45において異常(燃料漏れ異常)が生じている旨を判定する。このとき、遮断弁異常フラグをセットする。
Thereafter, in step S44, it is determined whether or not the injection pressure is larger than the determination value Pi1, and if the injection pressure> Pi1, the process proceeds to step S45, and an abnormality (fuel leakage abnormality) has occurred in the
また、ステップS46では、本第2異常判定処理が実施されている期間内での噴射圧の変化速度を算出する(変化速度=噴射圧の今回値−前回値)。そして、ステップS47では、噴射圧の変化速度(上昇速度)が判定値dP2よりも大きいか否かを判定し、変化速度>dP2であれば、ステップS48に進んで減圧部60において異常(燃料漏れ異常)が生じている旨を判定する。このとき、減圧部異常フラグをセットする。
In step S46, the change speed of the injection pressure within the period in which the second abnormality determination process is performed is calculated (change speed = current value of injection pressure−previous value). In step S47, it is determined whether or not the change speed (increase speed) of the injection pressure is larger than the determination value dP2. If the change speed is greater than dP2, the process proceeds to step S48 and an abnormality (fuel leakage) is detected in the
なお、図8の処理では、遮断弁45及び減圧部60のいずれか一方のみについて異常判定を実施する構成であってもよい。
Note that the process of FIG. 8 may be configured such that abnormality determination is performed for only one of the shut-off
また、図6において、ステップS17がYESならステップS26に進み、第3異常判定処理を実施する。この第3異常判定処理は、遮断弁45が開放され、かつガス燃料の噴射が実施されている状態(上記(3)の状態)で実施される異常判定処理であり、その処理の内容を図9に示す。図9の処理が第3監視手段に相当する。
In FIG. 6, if step S17 is YES, the process proceeds to step S26, and the third abnormality determination process is performed. This third abnormality determination process is an abnormality determination process performed in a state where the shut-off
図9において、ステップS51では、今現在、遮断弁45が開弁状態であり、かつガス燃料の噴射実施状態であるか否かを判定し、YESの場合に、後続のステップS52に進む。ステップS52では、減圧部60の異常判定のための判定値Pi2を設定する。判定値Pi2は、正常時の噴射圧の上昇分を加味してそれよりも大きい値として定められている。このとき、Pi2は、エンジン負荷に応じて可変に設定される判定値であり、エンジン負荷が小さいほど大きい値が設定されるようになっている。
In FIG. 9, in step S51, it is determined whether or not the shut-off
その後、ステップS53では、噴射圧が判定値Pi2よりも大きいか否かを判定し、噴射圧>Pi2であれば、ステップS54に進んで減圧部60において異常(燃料漏れ異常)が生じている旨を判定する。このとき、減圧部異常フラグをセットする。
Thereafter, in step S53, it is determined whether or not the injection pressure is larger than the determination value Pi2, and if injection pressure> Pi2, the process proceeds to step S54, and abnormality (fuel leakage abnormality) has occurred in the
また、図6において、ステップS17がNOならステップS27に進み、第4異常判定処理を実施する。ステップS17がNOであることは、ガス燃料モードでの燃料カット中であることを意味する。第4異常判定処理は、遮断弁45が開放され、かつガス燃料の噴射が停止されている状態(上記(4)の状態)で実施される異常判定処理であり、その処理の内容を図10に示す。図10の処理が第4監視手段に相当する。
In FIG. 6, if step S17 is NO, the process proceeds to step S27, and the fourth abnormality determination process is performed. If step S17 is NO, it means that the fuel is being cut in the gas fuel mode. The fourth abnormality determination process is an abnormality determination process performed in a state where the shut-off
図10において、ステップS61では、今現在、遮断弁45が開弁状態であり、かつガス燃料の噴射停止状態であるか否かを判定し、YESの場合に、後続のステップS62に進む。ステップS62では、減圧部60の異常判定のための判定値dP3を設定する。判定値dP3は、正常時の噴射圧の上昇速度よりも大きい値として定められている。
In FIG. 10, in step S61, it is determined whether or not the
また、ステップS63では、本第4異常判定処理が実施されている期間内での噴射圧の変化速度を算出する(変化速度=噴射圧の今回値−前回値)。そして、ステップS64では、噴射圧の変化速度(上昇速度)が判定値dP3よりも大きいか否かを判定し、変化速度>dP3であれば、ステップS65に進んで減圧部60において異常(燃料漏れ異常)が生じている旨を判定する。このとき、減圧部異常フラグをセットする。
In step S63, the change speed of the injection pressure within the period in which the fourth abnormality determination process is performed is calculated (change speed = current value of injection pressure−previous value). Then, in step S64, it is determined whether or not the change speed (increase speed) of the injection pressure is larger than the determination value dP3. If the change speed> dP3, the process proceeds to step S65, and an abnormality (fuel leakage) is detected in the
次に、上述した異常判定処理による異常判定後に実施される判定後処理について説明する。図11は、遮断弁異常に関する判定後処理を示すフローチャートであり、本処理は、制御部80のCPU81により所定周期で繰り返し実施される。本処理では、遮断弁45の異常判定後においてレギュレータ上流圧が高圧であることに起因する噴射圧の過上昇を抑制すべくレギュレータ上流圧を低下させるようにしている。
Next, post-determination processing performed after abnormality determination by the above-described abnormality determination processing will be described. FIG. 11 is a flowchart showing post-determination processing related to the shutoff valve abnormality, and this processing is repeatedly performed by the CPU 81 of the
図11において、ステップS71では、遮断弁異常フラグがセットされているか否かを判定し、続くステップS72ではエンジン停止中でないか否かを判定する。そして、ステップS71,S72が共にYESであれば、ステップS73に進み、ガス燃料の噴射を指令する。続くステップS74では、タンク主止弁44を閉弁させる閉指令を出力し、続くステップS75では、遮断弁45を開弁させる開指令を出力する。
In FIG. 11, it is determined in step S71 whether or not a shutoff valve abnormality flag is set, and in subsequent step S72, it is determined whether or not the engine is not stopped. And if both step S71 and S72 are YES, it will progress to step S73 and will command injection of gas fuel. In the subsequent step S74, a close command for closing the tank main stop valve 44 is output, and in a subsequent step S75, an open command for opening the
その後、ステップS76では、レギュレータ上流圧が所定の判定値Pr1よりも小さいか否かを判定する。この判定値Pr1は、遮断弁45の異常発生時において噴射圧の過上昇が生じない程度までレギュレータ上流圧を低下させるための基準値である。そして、レギュレータ上流圧<Pr1であれば、ステップS77で遮断弁45を閉弁させる閉指令を出力するとともに、続くステップS78でガス燃料の噴射を停止する。なお、遮断弁45を開弁させた後(ステップS75の実施後)においては、その状態でレギュレータ上流圧の変化が監視され、遮断弁45=開の状態でレギュレータ上流圧が判定値Pr1まで低下したら、遮断弁45が閉鎖される(ステップS77)。
Thereafter, in step S76, it is determined whether or not the regulator upstream pressure is smaller than a predetermined determination value Pr1. This determination value Pr1 is a reference value for reducing the regulator upstream pressure to such an extent that an excessive increase in the injection pressure does not occur when an abnormality occurs in the
図12は、減圧部異常に関する判定後処理を示すフローチャートであり、本処理は、制御部80のCPU81により所定周期で繰り返し実施される。本処理では、減圧部60の異常判定後において遮断弁45を閉弁した状態でガス燃料の噴射を実施して、噴射圧を所定レベルまで低下させるようにしている。
FIG. 12 is a flowchart showing post-determination processing related to the decompression unit abnormality, and this processing is repeatedly performed by the CPU 81 of the
図12において、ステップS81では、減圧部異常フラグがセットされているか否かを判定し、続くステップS82ではエンジン停止中でないか否かを判定する。なお、減圧部異常フラグがセットされていることは、減圧部60の異常が仮判定されていることを意味する。そして、ステップS81,S82が共にYESであれば、ステップS83に進み、ガス燃料の噴射を指令する。続くステップS84では、タンク主止弁44を閉弁させる閉指令を出力し、続くステップS85では、遮断弁45を閉弁させる閉指令を出力する。
In FIG. 12, in step S81, it is determined whether or not the decompression unit abnormality flag is set, and in subsequent step S82, it is determined whether or not the engine is not stopped. Note that the fact that the decompression unit abnormality flag is set means that an abnormality of the
その後、ステップS86では、噴射圧が所定の判定値Pi3よりも小さいか否かを判定する。この判定値Pi3は、減圧部60の異常発生時において噴射圧を許容レベルまで低下させるための基準値である。そして、噴射圧<Pi3であれば、ステップS87に進み、減圧部異常の仮判定を所定回数実施したか否かを判定する。
Thereafter, in step S86, it is determined whether or not the injection pressure is smaller than a predetermined determination value Pi3. This determination value Pi3 is a reference value for reducing the injection pressure to an allowable level when an abnormality occurs in the
仮判定の実施が所定回数になっていなければステップS88に進み、通常制御に復帰する。また、仮判定の実施が所定回数になっていければステップS89に進み、減圧部異常の本判定を実施する。本判定が実施された場合には、その旨をランプ表示やメッセージ表示等で運転者に通知する。続くステップS90では、ガス燃料の噴射を停止する。 If the provisional determination has not been performed a predetermined number of times, the process proceeds to step S88 and returns to the normal control. Further, if the provisional determination has been performed a predetermined number of times, the process proceeds to step S89, and the main determination of the decompression unit abnormality is performed. When this determination is performed, the driver is notified of this by a lamp display or a message display. In the subsequent step S90, the injection of gas fuel is stopped.
次いで、上述した各異常判定処理の作用についてより具体的に説明する。図13は、第1異常判定処理に関する作用を説明するためのタイムチャートであり、遮断弁45において異常(燃料漏れ異常)が生じている場合を想定している。図13において、タイミングt1は、ガス燃料でのエンジンの始動要求が生じたタイミングを示しており、タイミングt1以前は、タンク主止弁44及び遮断弁45が共に閉弁状態となっている。
Next, the operation of each abnormality determination process described above will be described more specifically. FIG. 13 is a time chart for explaining the operation related to the first abnormality determination process, and assumes a case where an abnormality (fuel leakage abnormality) has occurred in the shut-off
さて、タイミングt1では、ガス燃料によりエンジン始動要求が生じ、ガス燃料の噴射が開始されている。本例では、タイミングt1において、レギュレータ上流圧はK1以上であるとしている。タイミングt1では、遮断弁45が閉弁状態で、かつガス燃料の噴射実施状態であり、かかる状態下において第1異常判定処理が実施される。
Now, at timing t1, the engine start request is generated by the gas fuel, and the injection of the gas fuel is started. In this example, at the timing t1, the regulator upstream pressure is K1 or more. At timing t1, the shut-off
ここでは、遮断弁45の異常(燃料漏れ異常)により噴射圧の低下が遅く、噴射圧の変化速度がdP1よりも大きくなっている(言い換えると、噴射圧の低下速度が所定以下になっている)。タイミングt1〜t2は、噴射圧の変化速度>dP1を判定するための判定期間である。そして、タイミングt2では、遮断弁異常フラグがセットされるとともに、遮断弁45が開弁される。タンク主止弁44が閉弁された状態で遮断弁45が開弁されることに伴い、レギュレータ上流圧が低下し始めるとともに、噴射圧が低下から上昇に転じる。
Here, the drop of the injection pressure is slow due to the abnormality of the shutoff valve 45 (abnormality of fuel leakage), and the change speed of the injection pressure is larger than dP1 (in other words, the drop speed of the injection pressure is below a predetermined value). ). Timing t1 to t2 is a determination period for determining the change speed of the injection pressure> dP1. At timing t2, the cutoff valve abnormality flag is set and the
その後、タイミングt3では、レギュレータ上流圧がPr1まで低下し、遮断弁45が閉弁される。また、ガス燃料の噴射に代えて液体燃料の噴射が開始される。タイミングt3以降においては、レギュレータ上流圧がPr1まで低下しているため、噴射圧の過上昇が抑制されている。本例では、Pr1=減圧部60の設定圧としており、タイミングt3以降、噴射圧は一定のまま保持されている。
Thereafter, at timing t3, the regulator upstream pressure is reduced to Pr1, and the
また、図14は、第2異常判定処理に関する作用を説明するためのタイムチャートであり、遮断弁45において異常(燃料漏れ異常)が生じている場合を想定している。図14において当初の期間では液体燃料モードとなっており、ガス燃料の噴射が停止されているとともに、タンク主止弁44及び遮断弁45が共に閉弁状態となっている。そして、かかる状態下において第2異常判定処理が実施される。なお、レギュレータ上流圧はK1以上であるとしている。
FIG. 14 is a time chart for explaining the operation related to the second abnormality determination process, and assumes a case where an abnormality (fuel leakage abnormality) occurs in the
さて、タイミングt11以降、遮断弁45の異常(燃料漏れ異常)により噴射圧が上昇し、タイミングt12では、噴射圧がPi1まで上昇する。そして、タイミングt12では、遮断弁異常フラグがセットされるとともに、液体燃料の噴射に代えてガス燃料の噴射が開始される。これにより、レギュレータ上流圧が低下し始めるとともに、噴射圧が上昇から低下に転じる。タイミングt12の後に、遮断弁45が開弁される。なお、図14では遮断弁異常、減圧部正常を想定しており、タイミングt11以降における噴射圧の変化速度はdP2よりも小さくなっている。
Now, after timing t11, the injection pressure rises due to an abnormality of the shutoff valve 45 (abnormal fuel leakage), and at timing t12, the injection pressure rises to Pi1. At timing t12, the shut-off valve abnormality flag is set, and gas fuel injection is started instead of liquid fuel injection. As a result, the regulator upstream pressure starts to decrease, and the injection pressure changes from increasing to decreasing. After timing t12, the
その後、タイミングt13では、レギュレータ上流圧がPr1まで低下し、遮断弁45が閉弁される。また、ガス燃料の噴射に代えて液体燃料の噴射が開始される。タイミングt13以降においては、レギュレータ上流圧がPr1まで低下しているため、噴射圧の過上昇が抑制されている。
Thereafter, at timing t13, the regulator upstream pressure decreases to Pr1, and the
図15は、第2異常判定処理に関する作用を説明するためのタイムチャートであり、減圧部60において異常(燃料漏れ異常)が生じている場合を想定している。図15において当初の期間では液体燃料モードとなっており、ガス燃料の噴射が停止されているとともに、タンク主止弁44及び遮断弁45が共に閉弁状態となっている。そして、かかる状態下において第2異常判定処理が実施される。なお、レギュレータ上流圧はK1以上であるとしている。
FIG. 15 is a time chart for explaining the operation relating to the second abnormality determination process, and assumes a case where an abnormality (fuel leakage abnormality) occurs in the
減圧部60の異常(燃料漏れ異常)が生じているタイミングt21以降において、噴射圧は比較的速く上昇変化し、噴射圧の変化速度がdP2よりも大きくなっている。タイミングt21〜t22は、噴射圧の変化速度>dP2を判定するための判定期間である。そして、タイミングt22では、減圧部異常フラグがセットされるとともに、液体燃料の噴射に代えてガス燃料の噴射が開始される。このとき、タンク主止弁44及び遮断弁45が閉弁された状態でガス燃料が噴射されることに伴い噴射圧が上昇から低下に転じる。なお、図15では遮断弁正常、減圧部異常を想定しており、タイミングt21以降において噴射圧がPi1まで上昇するよりも前に、変化速度>dP2であることの判定が実施されている。
After timing t21 when the abnormality of the decompression unit 60 (fuel leakage abnormality) occurs, the injection pressure rises and changes relatively quickly, and the change speed of the injection pressure is greater than dP2. Timing t21 to t22 is a determination period for determining the change speed of the injection pressure> dP2. At timing t22, the decompression unit abnormality flag is set, and gas fuel injection is started instead of liquid fuel injection. At this time, as the fuel gas is injected with the tank main stop valve 44 and the
その後、タイミングt23では、噴射圧がPi3まで低下し、ガス燃料の噴射に代えて液体燃料の噴射が開始される。本例では、仮判定の回数が所定回数まで達しておらず、タイミングt23以降は、液体燃料モードでの通常制御に復帰している。タイミングt23以降、噴射圧=Pi3の状態が維持されている。 Thereafter, at timing t23, the injection pressure is reduced to Pi3, and liquid fuel injection is started instead of gas fuel injection. In this example, the number of provisional determinations has not reached the predetermined number, and after timing t23, the normal control in the liquid fuel mode is restored. After timing t23, the state of injection pressure = Pi3 is maintained.
図16は、第3異常判定処理に関する作用を説明するためのタイムチャートであり、減圧部60において異常(燃料漏れ異常)が生じている場合を想定している。図16において当初の期間ではガス燃料モードとなっており、ガス燃料の噴射が実施されているとともに、タンク主止弁44及び遮断弁45が共に開弁状態となっている。そして、かかる状態下において第3異常判定処理が実施される。なお、レギュレータ上流圧はK1以上であるとしている。
FIG. 16 is a time chart for explaining the operation related to the third abnormality determination process, and assumes a case where an abnormality (fuel leakage abnormality) occurs in the
さて、タイミングt31以降、減圧部60の異常(燃料漏れ異常)により噴射圧が上昇し、タイミングt32では、噴射圧がPi2まで上昇する。タイミングt32では、減圧部異常フラグがセットされるとともに、タンク主止弁44及び遮断弁45が共に閉弁される。この場合、タンク主止弁44及び遮断弁45が閉弁された状態でガス燃料が噴射されることに伴い噴射圧が上昇から低下に転じる。
Now, after timing t31, the injection pressure rises due to an abnormality in the pressure reducing unit 60 (abnormal fuel leakage), and at timing t32, the injection pressure rises to Pi2. At timing t32, the decompression unit abnormality flag is set, and both the tank main stop valve 44 and the
その後、タイミングt33では、噴射圧がPi3まで低下し、ガス燃料モードでの通常制御に復帰する。これにより、タンク主止弁44及び遮断弁45が開弁状態に戻される(タイミングt31と同じ状態に戻される)。そして、減圧部60の異常(燃料漏れ異常)により噴射圧が再び上昇し、タイミングt34で噴射圧がPi2まで上昇すると、減圧部異常フラグが再びセットされる。このとき、異常判定の回数が所定回数に達していれば、減圧部異常の本判定が実施される。そして、再びタンク主止弁44及び遮断弁45が共に閉弁され、それに伴い噴射圧が低下する。
Thereafter, at timing t33, the injection pressure is reduced to Pi3, and the normal control in the gas fuel mode is restored. As a result, the tank main stop valve 44 and the
減圧部異常の本判定がなされた後において、噴射圧がPi3まで低下したタイミングt35では、ガス燃料の噴射が停止され、これに代わって液体燃料の噴射が開始される。 After the main determination of the decompression unit abnormality is made, at the timing t35 when the injection pressure is reduced to Pi3, the injection of the gas fuel is stopped and the injection of the liquid fuel is started instead.
図17は、第4異常判定処理に関する作用を説明するためのタイムチャートであり、減圧部60において異常(燃料漏れ異常)が生じている場合を想定している。図17においてタイミングt41では、ガス燃料モードにおいて燃料カットが開始されており、タンク主止弁44及び遮断弁45が共に開弁されたまま、ガス燃料の噴射が一時的に停止されている。そして、かかる状態下において第4異常判定処理が実施される。なお、レギュレータ上流圧はK1以上であるとしている。
FIG. 17 is a time chart for explaining the operation related to the fourth abnormality determination process, and assumes a case where an abnormality (fuel leakage abnormality) occurs in the
減圧部60の異常(燃料漏れ異常)が生じているタイミングt41以降において、噴射圧は比較的速く上昇変化し、噴射圧の変化速度がdP3よりも大きくなっている。タイミングt41〜t42は、噴射圧の変化速度>dP3を判定するための判定期間である。そして、タイミングt42では、減圧部異常フラグがセットされるとともに、ガス燃料の少量噴射が実施される。ここでのガス燃料の噴射量は、噴射圧の低下変化を生じさせるのに足りる量であればよい。このとき、タンク主止弁44及び遮断弁45が閉弁された状態でガス燃料が噴射されることに伴い噴射圧が上昇から低下に転じる。
After timing t41 when the
その後、タイミングt43では、噴射圧がPi3まで低下し、ガス燃料モードでの通常制御(ここでは通常の燃料カット状態)に復帰する。これにより、タンク主止弁44及び遮断弁45が開弁状態に戻される(タイミングt41と同じ状態に戻される)。そして、減圧部60の異常(燃料漏れ異常)により噴射圧が再び上昇し、タイミングt44で、噴射圧の変化速度>dP3であることが判定されると、減圧部異常フラグが再びセットされる。このとき、異常判定の回数が所定回数に達していれば、減圧部異常の本判定が実施される。そして、再びタンク主止弁44及び遮断弁45が共に閉弁され、それに伴い噴射圧が低下する。
Thereafter, at timing t43, the injection pressure is reduced to Pi3, and the normal control in the gas fuel mode (in this case, the normal fuel cut state) is restored. Thereby, the tank main stop valve 44 and the shut-off
減圧部異常の本判定がなされた後であって、噴射圧がPi3まで低下したタイミングt45では、ガス燃料の噴射が停止され、これに代わって液体燃料の噴射が開始される。 At the timing t45 when the injection pressure has decreased to Pi3 after the main determination of the decompression unit abnormality is made, the injection of the gas fuel is stopped and the injection of the liquid fuel is started instead.
以上詳述した本実施形態によれば、以下の優れた効果が得られる。 According to the embodiment described in detail above, the following excellent effects can be obtained.
ガス燃料供給系における異常発生時において、噴射圧の変化の態様に基づいて、異常発生の要因が減圧部60での燃料漏れ異常によるものか遮断弁45での燃料漏れ異常によるものかを判定するようにした。その結果、ガス燃料供給系に設けられた減圧部60及び遮断弁45について燃料漏れ異常の有無を適正に判定することができる。したがって、噴射圧が過剰に上昇し、それに起因して第1噴射弁21弁における燃料噴射に悪影響が生じる等の不都合を抑制できる。
When an abnormality occurs in the gas fuel supply system, it is determined whether the cause of the abnormality is due to an abnormal fuel leak at the
第1噴射弁21による噴射実施状態にあるか噴射停止状態にあるか、及び遮断弁45が閉鎖状態にあるか開放状態にあるかに応じて、減圧部60及び遮断弁45のいずれを異常判定の対象にするかを選定し、かつ異常判定の基準値(判定値)を可変に設定するようにした。この場合、第1〜第4の異常判定処理のいずれを実施するかに応じて、個別に異常判定の基準値を設定するようにした。これにより、都度の状況に応じて適正な異常判定を実施できる。
Whether the
例えば、第3異常判定処理と第4異常判定処理とでは、いずれも遮断弁45が開弁状態であり、違いはガス燃料の噴射を実施しているか停止しているかである。この場合、燃料噴射の実施/非実施に応じて異常判定用の基準(判定値)を変更している。これにより、減圧部60の異常を適正に判定できる。
For example, in both the third abnormality determination process and the fourth abnormality determination process, the
第1異常判定処理(図7)によれば、遮断弁45を閉鎖した状態でガス燃料の噴射を実施している場合に、その燃料噴射の実施期間内における噴射圧の低下速度に基づいて、遮断弁45の燃料漏れ異常を好適に判定できる。
According to the first abnormality determination process (FIG. 7), when the gas fuel is injected with the shut-off
第2異常判定処理(図8)によれば、遮断弁45を閉鎖した状態でガス燃料の噴射を停止している場合に、その燃料噴射の停止期間内で上昇変化した噴射圧、及び停止期間内における噴射圧の上昇速度に基づいて、遮断弁45における燃料漏れ異常と減圧部60における燃料漏れ異常とを好適に判定できる。
According to the second abnormality determination process (FIG. 8), when the injection of gas fuel is stopped with the shut-off
第3異常判定処理(図9)によれば、遮断弁45を開放した状態でガス燃料の噴射を実施している場合に、その燃料噴射の実施期間内で上昇変化した噴射圧に基づいて、減圧部60における燃料漏れ異常を好適に判定できる。
According to the third abnormality determination process (FIG. 9), when the gas fuel is injected with the shut-off
第4異常判定処理(図10)によれば、遮断弁45を開放した状態でガス燃料の噴射を停止している場合に、その燃料噴射の停止期間内における噴射圧の上昇速度に基づいて、減圧部60における燃料漏れ異常を好適に判定できる。
According to the fourth abnormality determination process (FIG. 10), when the gas fuel injection is stopped with the shut-off
減圧部異常の判定後処理(図12)として、遮断弁45を閉鎖した状態でガス燃料の噴射を実施して噴射圧を低下させ、その噴射圧の低下が実施された後に、異常発生の要因の判定を再び実施するようにした。減圧部60での漏れ異常が生じている場合に、その異常発生が一旦判定された後(仮判定された後)も、噴射圧を低下させれば、同じ異常判定を繰り返し実施できる。この場合、減圧部60での異常が解消されれば仮判定をキャンセルできるし、減圧部60での異常が解消されないのであれば精度良く本判定を実施できる。
As the post-judgment post-determination process (FIG. 12), the gas fuel is injected with the shut-off
減圧部異常の判定後処理(図12)として、遮断弁45を閉鎖した状態でガス燃料の噴射を実施して噴射圧を低下させ、その噴射圧の低下が実施された後に、ガス燃料の噴射を停止させる(ガス燃料モードを終了させる)ようにした。これにより、ガス燃料の噴射停止中に噴射圧が過度に上昇することを抑制できる。
As a post-judgment post-determination process (FIG. 12), the gas fuel is injected with the shut-off
遮断弁異常の判定後処理(図11)として、タンク主止弁44を閉鎖しかつ遮断弁45を開放した状態でガス燃料の噴射を実施してレギュレータ上流圧(高圧通路部の燃料圧力)を低下させ、そのレギュレータ上流圧の低下が実施された後にガス燃料の噴射を停止させる(ガス燃料モードを終了させる)ようにした。これにより、ガス燃料の噴射停止中に噴射圧が過度に上昇することを抑制できる。遮断弁45での漏れ異常が生じている場合には、遮断弁45の上流側のガス燃料が下流側に流れやすい。そのため、噴射圧の過度の上昇を抑制するには、レギュレータ上流圧を下げておくことが有効となる。
As a post-determination process (FIG. 11) for the shut-off valve abnormality, gas fuel injection is performed with the tank main stop valve 44 closed and the shut-off
レギュレータ上流圧がK1以上であると判定された場合に、噴射圧の変化の態様に基づく異常発生の要因の判定を実施するようにした。レギュレータ上流圧が低圧であると、異常発生時における噴射圧の変化の態様の差が小さくなり、異常判定がしづらくなる。この点、レギュレータ上流圧が高圧であることを条件に異常判定を実施する構成としたため、異常判定の精度を高めることができる。 When it is determined that the regulator upstream pressure is equal to or higher than K1, the cause of the abnormality is determined based on the mode of change in the injection pressure. If the regulator upstream pressure is low, the difference in the mode of change in the injection pressure when an abnormality occurs becomes small, making it difficult to determine abnormality. In this respect, since the abnormality determination is performed on the condition that the regulator upstream pressure is high, the accuracy of the abnormality determination can be improved.
(他の実施形態)
上記実施形態を例えば次のように変更してもよい。
(Other embodiments)
You may change the said embodiment as follows, for example.
・第1〜第4の異常判定処理において異常判定用の各判定値を可変に設定する構成としてもよい。例えば、それら各判定値をレギュレータ上流圧に基づいて設定する。噴射圧の変化(挙動)は、レギュレータ上流圧によって変化すると考えられる。よって、レギュレータ上流圧に基づいて各判定値を設定すれば、一層適正な異常判定を実施できる。 -It is good also as a structure which sets each determination value for abnormality determination variably in the 1st-4th abnormality determination process. For example, each of these determination values is set based on the regulator upstream pressure. The change (behavior) of the injection pressure is considered to change depending on the regulator upstream pressure. Therefore, if each determination value is set based on the regulator upstream pressure, a more appropriate abnormality determination can be performed.
・レギュレータ上流圧に基づいて、ガスタンク42内の燃料残量を推定することが可能である。かかる場合において、タンク主止弁44を閉じてガス燃料を噴射している期間中は燃料残量の推定を停止するとよい。つまり、遮断弁異常や減圧部異常が判定された後に実施される判定後処理(図11、図12)では、タンク主止弁44を閉弁した状態でガス燃料の噴射が実施される。この場合に、レギュレータ上流圧に基づく燃料残量の推定を停止する。
It is possible to estimate the remaining fuel amount in the
・各噴射弁21,22として、図示しない電磁駆動部が電気的に駆動されることで弁開度(噴射口の開口面積)が連続的又は多段的に調整される開度調整タイプの噴射弁を用いることも可能であり、この場合には制御部80から入力されるデューティ信号により弁開度が調整される。このとき、各噴射弁21,22の弁開度に応じて単位時間当たりの燃料流量が調整され、その流量調整された燃料(ガス燃料、液体燃料)が各気筒の吸気ポートに供給される。
As each
・上記実施形態では、多気筒エンジンの気筒ごとに各噴射弁21,22を設ける構成としたが、これを変更し、複数の気筒に共通にして各噴射弁21,22を設ける構成としてもよい。例えば吸気系統11の集合部分に対してガス燃料や液体燃料を噴射する構成としてもよい。
In the above embodiment, the
・上記実施形態では、ガス燃料(CNG)と液体燃料(ガソリン)とを燃焼用の燃料として使用するバイフューエルエンジンにて本発明を具体化したが、これを変更し、ガス燃料のみを用いるガスエンジンにて本発明を具体化することも可能である。 In the above embodiment, the present invention is embodied in a bi-fuel engine that uses gas fuel (CNG) and liquid fuel (gasoline) as combustion fuel. However, this is changed to a gas that uses only gas fuel. It is also possible to embody the present invention with an engine.
・上記実施形態では、ガス燃料としてCNG燃料を用いたが、標準状態で気体となるその他のガス燃料を用いることもでき、例えばメタン、エタン、プロパン、ブタン、水素、DMEなどを主成分とする燃料を用いる構成としてもよい。また、液体燃料についてもガソリン燃料に限らず、例えば軽油などを用いる構成としてもよい。 In the above embodiment, the CNG fuel is used as the gas fuel, but other gas fuels that are gas in the standard state can be used, for example, methane, ethane, propane, butane, hydrogen, DME, etc. as the main component. A configuration using fuel may also be used. Further, the liquid fuel is not limited to gasoline fuel, and for example, light oil or the like may be used.
10…エンジン(内燃機関)、21…第1噴射弁(ガス燃料噴射手段)、41…ガス配管(燃料通路)、41a…高圧配管部(高圧通路部)、42…ガスタンク、45…遮断弁、51…高圧通路(高圧通路部)、60…減圧部(減圧手段)、80…制御部(燃料噴射制御装置、監視手段、異常判定手段)。
DESCRIPTION OF
Claims (14)
該ガスタンクから燃料通路(41)を通じて供給されるガス燃料を噴射するガス燃料噴射手段(21)と、
前記燃料通路に設けられ、前記ガス燃料噴射手段に供給されるガス燃料の圧力を減圧調整する減圧手段(60)と、
前記燃料通路において前記減圧手段の上流側に設けられ、ガス燃料の流通を遮断する遮断機能を有する遮断弁(45)と、
を備える燃料噴射システムに適用される内燃機関の燃料噴射制御装置であって、
前記ガス燃料噴射手段に供給されるガス燃料の圧力である噴射圧について変化の態様を監視する監視手段と、
ガス燃料供給系における異常発生時に、前記監視手段により監視されている前記噴射圧の変化の態様に基づいて、異常発生の要因が前記減圧手段におけるガス燃料の漏れ異常によるものか前記遮断弁におけるガス燃料の漏れ異常によるものかを判定する異常判定手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。 A gas tank (42) for storing gaseous fuel in a high pressure state;
Gas fuel injection means (21) for injecting gas fuel supplied from the gas tank through the fuel passage (41);
A pressure reducing means (60) provided in the fuel passage, for reducing the pressure of the gas fuel supplied to the gas fuel injection means;
A shutoff valve (45) provided on the upstream side of the decompression means in the fuel passage and having a shutoff function for shutting off the flow of gas fuel;
A fuel injection control device for an internal combustion engine applied to a fuel injection system comprising:
Monitoring means for monitoring the mode of change in the injection pressure, which is the pressure of the gas fuel supplied to the gas fuel injection means;
When an abnormality occurs in the gas fuel supply system, based on the change in the injection pressure monitored by the monitoring means, whether the cause of the abnormality is due to abnormal gas fuel leakage in the pressure reducing means or the gas in the shutoff valve An abnormality determining means for determining whether the fuel leak is abnormal,
A fuel injection control device for an internal combustion engine, comprising:
前記異常判定手段は、前記第1監視手段により算出した前記噴射圧の低下速度が所定以下である場合に、前記遮断弁における漏れ異常が生じていると判定する請求項1に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。 When the fuel injection by the gas fuel injection means is performed with the shut-off valve closed, the monitoring means calculates the rate of decrease in the injection pressure during the fuel injection period. Have
2. The internal combustion engine according to claim 1, wherein the abnormality determination unit determines that a leakage abnormality has occurred in the shut-off valve when a rate of decrease in the injection pressure calculated by the first monitoring unit is equal to or less than a predetermined value. Fuel injection control device.
前記ガス燃料を用いた運転状態と前記液体燃料を用いた運転状態との切替要求が生じた場合、前記ガス燃料による前記内燃機関の始動要求が生じた場合、前記ガス燃料による燃料噴射状態での前記内燃機関の停止要求が生じた場合のいずれかにおいて、前記遮断弁に閉指令を出力するともに前記ガス燃料噴射手段による燃料噴射を実施する手段を備え、
前記第1監視手段は、前記遮断弁に閉指令を出力し、かつ前記ガス燃料噴射手段による燃料噴射を実施している状態下で前記噴射圧の低下速度を算出するものである請求項2に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。 In addition to the gas fuel injection means, the present invention is applied to a fuel injection system including a liquid fuel injection means (22) for injecting liquid fuel. Gas fuel injection by the gas fuel injection means and liquid fuel injection by the liquid fuel injection means A fuel injection control device for an internal combustion engine that is implemented by switching between
When a request for switching between an operation state using the gas fuel and an operation state using the liquid fuel occurs, a request for starting the internal combustion engine using the gas fuel occurs, a fuel injection state using the gas fuel In any of the cases where a request to stop the internal combustion engine occurs, a means for outputting a close command to the shut-off valve and performing fuel injection by the gas fuel injection means,
The said 1st monitoring means outputs the closing instruction | command to the said shut-off valve, and calculates the fall speed of the said injection pressure under the state which is implementing the fuel injection by the said gas fuel injection means. A fuel injection control device for an internal combustion engine as described.
前記異常判定手段は、前記第2監視手段により算出した前記上昇変化の後の噴射圧が所定以上である場合に、前記遮断弁における漏れ異常が生じていると判定し、前記第2監視手段により算出した前記噴射圧の上昇速度が所定以上である場合に、前記減圧手段における漏れ異常が生じていると判定する請求項1乃至3のいずれか一項に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。 When the fuel injection by the gas fuel injection means is stopped in a state where the shutoff valve is closed, the monitoring means increases the injection pressure within the fuel injection stop period and the fuel injection within the stop period. A second monitoring means for calculating at least one of the rising speeds of the injection pressure;
The abnormality determining means determines that a leakage abnormality has occurred in the shutoff valve when the injection pressure after the increase change calculated by the second monitoring means is greater than or equal to a predetermined value, and the second monitoring means 4. The fuel injection control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein when the calculated increase rate of the injection pressure is equal to or higher than a predetermined value, it is determined that a leakage abnormality has occurred in the pressure reducing means. 5.
前記第2監視手段は、前記液体燃料噴射手段により液体燃料を噴射する運転状態、又は前記内燃機関の運転停止状態で、前記上昇変化の後の噴射圧及び前記噴射圧の上昇速度を算出するものである請求項4に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。 In addition to the gas fuel injection means, the present invention is applied to a fuel injection system including a liquid fuel injection means (22) for injecting liquid fuel. Gas fuel injection by the gas fuel injection means and liquid fuel injection by the liquid fuel injection means A fuel injection control device for an internal combustion engine that is implemented by switching between
The second monitoring means calculates an injection pressure after the rise change and an increase speed of the injection pressure in an operation state in which liquid fuel is injected by the liquid fuel injection means or in an operation stop state of the internal combustion engine. The fuel injection control device for an internal combustion engine according to claim 4, wherein
前記異常判定手段は、前記第3監視手段により算出した前記上昇変化の後の噴射圧が所定以上である場合に、前記減圧手段における漏れ異常が生じていると判定する請求項1乃至5のいずれか一項に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。 The monitoring means, when performing fuel injection by the gas fuel injection means with the shut-off valve open, calculates the injection pressure that has risen and changed during the fuel injection execution period. Have
6. The abnormality determination unit according to claim 1, wherein the abnormality determination unit determines that a leakage abnormality has occurred in the pressure reduction unit when an injection pressure after the increase change calculated by the third monitoring unit is equal to or greater than a predetermined value. A fuel injection control device for an internal combustion engine according to claim 1.
前記異常判定手段は、前記第4監視手段により算出した前記噴射圧の上昇速度が所定以上である場合に、前記減圧手段における漏れ異常が生じていると判定する請求項1乃至7のいずれか一項に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。 The monitoring means, when the fuel injection by the gas fuel injection means is stopped with the shut-off valve being open, calculates the rate of increase of the injection pressure within the stop period of the fuel injection. Have
8. The abnormality determination unit according to claim 1, wherein the abnormality determination unit determines that a leakage abnormality has occurred in the decompression unit when the rate of increase of the injection pressure calculated by the fourth monitoring unit is equal to or greater than a predetermined value. A fuel injection control device for an internal combustion engine according to the item.
前記第4監視手段は、前記燃料カット手段により燃料噴射が停止されている状態で前記噴射圧の上昇速度を算出するものである請求項8に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。 Fuel cutting means for temporarily stopping fuel injection in an operating state in which gas fuel is injected by the gas fuel injection means;
9. The fuel injection control device for an internal combustion engine according to claim 8, wherein the fourth monitoring unit calculates an increase rate of the injection pressure in a state where fuel injection is stopped by the fuel cut unit.
前記異常判定手段は、前記第1減圧制御手段により前記噴射圧の低下が実施された後に、前記異常発生の要因の判定を再び実施する請求項1乃至10のいずれか一項に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。 When it is determined by the abnormality determining means that a leakage abnormality has occurred in the pressure reducing means, the fuel injection by the gas fuel injection means is performed with the shutoff valve closed to reduce the injection pressure. A first decompression control means;
The internal combustion engine according to any one of claims 1 to 10, wherein the abnormality determination unit performs the determination of the cause of the abnormality again after the injection pressure is reduced by the first pressure reduction control unit. Fuel injection control device.
前記第1減圧制御手段により前記噴射圧の低下が実施された後に、前記ガス燃料噴射手段による燃料噴射を停止させる手段と、
を備える請求項1乃至11のいずれか一項に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。 When it is determined by the abnormality determining means that a leakage abnormality has occurred in the pressure reducing means, the fuel injection by the gas fuel injection means is performed with the shutoff valve closed to reduce the injection pressure. First decompression control means;
Means for stopping fuel injection by the gas fuel injection means after the injection pressure is reduced by the first pressure reduction control means;
The fuel injection control device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 11, further comprising:
前記異常判定手段により前記遮断弁での漏れ異常が生じている旨判定された場合に、前記タンク出口弁を閉鎖しかつ前記遮断弁を開放した状態で前記ガス燃料噴射手段による燃料噴射を実施して、前記ガスタンクと前記減圧手段との間の高圧通路部(41a,51)の燃料圧力を低下させる第2減圧制御手段と、
前記第2減圧制御手段により前記高圧通路部の燃料圧力の低下が実施された後に、前記ガス燃料噴射手段による燃料噴射を停止させる手段と、
を備える請求項1乃至12のいずれか一項に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。 Applied to a fuel injection system provided with a tank outlet valve (44) provided in the vicinity of the fuel outlet of the gas tank and having a shut-off function for shutting off the flow of gas fuel;
When it is determined by the abnormality determining means that a leakage abnormality has occurred in the shutoff valve, fuel injection by the gas fuel injection means is performed with the tank outlet valve closed and the shutoff valve open. Second pressure reduction control means for lowering the fuel pressure in the high pressure passage (41a, 51) between the gas tank and the pressure reduction means,
Means for stopping fuel injection by the gas fuel injection means after the fuel pressure in the high pressure passage is reduced by the second pressure reduction control means;
A fuel injection control device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 12.
前記異常判定手段は、前記圧力判定手段により前記高圧通路部の燃料圧力が所定値以上であると判定された場合に、前記噴射圧の変化の態様に基づく異常発生の要因の判定を実施する請求項1乃至13のいずれか一項に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。 Pressure determining means for determining that the fuel pressure in the high pressure passage (41a, 51) between the gas tank and the pressure reducing means is equal to or greater than a predetermined value;
The abnormality determination means determines a factor of occurrence of an abnormality based on a mode of change in the injection pressure when the pressure determination means determines that the fuel pressure in the high pressure passage portion is equal to or higher than a predetermined value. Item 14. The fuel injection control device for an internal combustion engine according to any one of Items 1 to 13.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012272836A JP2014118844A (en) | 2012-12-13 | 2012-12-13 | Fuel injection control device of internal combustion engine |
PCT/JP2013/006920 WO2014091691A1 (en) | 2012-12-13 | 2013-11-26 | Fuel injection control device for internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012272836A JP2014118844A (en) | 2012-12-13 | 2012-12-13 | Fuel injection control device of internal combustion engine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014118844A true JP2014118844A (en) | 2014-06-30 |
Family
ID=50933999
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012272836A Pending JP2014118844A (en) | 2012-12-13 | 2012-12-13 | Fuel injection control device of internal combustion engine |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2014118844A (en) |
WO (1) | WO2014091691A1 (en) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5904316B1 (en) * | 2014-11-07 | 2016-04-13 | 株式会社村田製作所 | Carrier tape, method for manufacturing the same, and method for manufacturing RFID tag |
JP2018059507A (en) * | 2016-10-06 | 2018-04-12 | マン・ディーゼル・アンド・ターボ・エスイー | Method of start preparation of internal combustion engine designed as gas engine or two-fuel engine, and preferably for start thereafter |
JP2019127922A (en) * | 2018-01-26 | 2019-08-01 | 三菱自動車工業株式会社 | Control device of engine |
JP2019127923A (en) * | 2018-01-26 | 2019-08-01 | 三菱自動車工業株式会社 | Failure detection device |
CN110657047A (en) * | 2019-09-23 | 2020-01-07 | 潍柴动力股份有限公司 | Fault detection method and device for gas supply system and electronic control unit |
KR20210002484A (en) * | 2018-03-19 | 2021-01-08 | 우드워드, 인크. | Pressure-controlled mass flow system for multipoint gaseous fuel injection |
CN112502863A (en) * | 2020-12-18 | 2021-03-16 | 中船动力有限公司 | Double-wall connecting pipe for fuel gas injection of dual-fuel diesel engine |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104153894A (en) * | 2014-09-05 | 2014-11-19 | 杭州易随科技有限公司 | Fuel gas dual-fuel electrical control device with fuel gas leakage alarm function, and fuel gas leakage detection and alarming method |
EP3654128B1 (en) * | 2018-11-15 | 2022-06-01 | Motonic Corporation | Pressure control method for high-pressure regulator to prevent internal leak, and high-pressure shut-off valve |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4293146B2 (en) * | 2005-03-10 | 2009-07-08 | マツダ株式会社 | Fuel leak detection device for gaseous fuel engine |
JP4131419B2 (en) * | 2006-01-26 | 2008-08-13 | 株式会社デンソー | Gas engine fuel leak detection device |
DE102007015783A1 (en) * | 2007-03-30 | 2008-10-02 | Robert Bosch Gmbh | Method for diagnosing a shut-off valve |
JP5425677B2 (en) * | 2010-03-19 | 2014-02-26 | 株式会社ケーヒン | Fuel supply system and shut-off valve failure diagnosis device |
-
2012
- 2012-12-13 JP JP2012272836A patent/JP2014118844A/en active Pending
-
2013
- 2013-11-26 WO PCT/JP2013/006920 patent/WO2014091691A1/en active Application Filing
Cited By (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5904316B1 (en) * | 2014-11-07 | 2016-04-13 | 株式会社村田製作所 | Carrier tape, method for manufacturing the same, and method for manufacturing RFID tag |
KR102341738B1 (en) | 2016-10-06 | 2021-12-20 | 만 에너지 솔루션즈 에스이 | Method for the start preparation and preferentially for the subsequent starting of an internal combustion engine designed as gas engine or dual-fuel engine |
JP2018059507A (en) * | 2016-10-06 | 2018-04-12 | マン・ディーゼル・アンド・ターボ・エスイー | Method of start preparation of internal combustion engine designed as gas engine or two-fuel engine, and preferably for start thereafter |
KR20180038375A (en) * | 2016-10-06 | 2018-04-16 | 만 디젤 앤 터보 에스이 | Method for the start preparation and preferentially for the subsequent starting of an internal combustion engine designed as gas engine or dual-fuel engine |
JP2019127922A (en) * | 2018-01-26 | 2019-08-01 | 三菱自動車工業株式会社 | Control device of engine |
JP2019127923A (en) * | 2018-01-26 | 2019-08-01 | 三菱自動車工業株式会社 | Failure detection device |
JP7020141B2 (en) | 2018-01-26 | 2022-02-16 | 三菱自動車工業株式会社 | Failure detection device |
JP7110604B2 (en) | 2018-01-26 | 2022-08-02 | 三菱自動車工業株式会社 | engine controller |
KR20210002484A (en) * | 2018-03-19 | 2021-01-08 | 우드워드, 인크. | Pressure-controlled mass flow system for multipoint gaseous fuel injection |
JP2021518507A (en) * | 2018-03-19 | 2021-08-02 | ウッドワード, インコーポレーテッドWoodward, Inc. | Pressure regulated mass flow system for multipoint injection of gaseous fuel |
JP7071525B2 (en) | 2018-03-19 | 2022-05-19 | ウッドワード,インコーポレーテッド | Pressure regulated mass flow system for multipoint injection of gaseous fuel |
KR102593928B1 (en) | 2018-03-19 | 2023-10-24 | 우드워드, 인크. | Pressure-controlled mass flow system for multipoint gaseous fuel injection |
CN110657047A (en) * | 2019-09-23 | 2020-01-07 | 潍柴动力股份有限公司 | Fault detection method and device for gas supply system and electronic control unit |
CN112502863A (en) * | 2020-12-18 | 2021-03-16 | 中船动力有限公司 | Double-wall connecting pipe for fuel gas injection of dual-fuel diesel engine |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2014091691A1 (en) | 2014-06-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2014118844A (en) | Fuel injection control device of internal combustion engine | |
RU2638115C2 (en) | Method to control pressure of gaseous fuel in engine | |
JPWO2011001478A1 (en) | Fuel supply device | |
JP2014224511A (en) | Vehicle control device, and vehicle control method | |
JP5827587B2 (en) | Fuel injection system | |
US9897016B2 (en) | Apparatus for controlling the fuel supply of an internal combustion engine | |
JP5862552B2 (en) | Fuel injection control device for internal combustion engine | |
JP5856384B2 (en) | Fuel supply system and fuel injection control device | |
JP5874622B2 (en) | Fuel injection control device for internal combustion engine | |
JP2009013992A (en) | Protection control method for gas fuel injection valve of bifuel cylinder direct injection engine | |
JP2015090076A (en) | Abnormality diagnosis device for fuel supply system | |
WO2014091680A1 (en) | Fuel injection control device for internal combustion engine, and vehicle fuel injection system | |
JP2014169662A (en) | Fuel supply control device of internal combustion engine | |
WO2014091722A1 (en) | Fuel injection control device for internal combustion engine | |
JP2016056699A (en) | Fuel injection system for internal combustion engine | |
JP4388514B2 (en) | Fuel supply device | |
WO2016132708A1 (en) | Fuel injection control device | |
WO2014091723A1 (en) | Fuel injection control device for internal combustion engine | |
JP2016070245A (en) | Fuel injection control device of internal combustion engine | |
JP3545273B2 (en) | Gas engine operation method | |
JP2015090075A (en) | Abnormality diagnosis device for fuel supply system | |
JP6446286B2 (en) | Gas fuel supply device | |
CA2849623C (en) | Fuel system for an internal combustion engine | |
US11459992B1 (en) | Delay circuit for providing natural gas to an engine and systems, assemblies, and methods thereof | |
JP2002256980A (en) | Fuel cutoff valve control device |