JP2016118109A - Hydrogen engine system - Google Patents

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俊哉 中島
Toshiya Nakajima
俊哉 中島
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a hydrogen engine system which can suppress that an intake manifold is excessively heated by a back fire.SOLUTION: A hydrogen engine system comprises: first water injection means 41 which injects water into a corresponding intake port 21 of a cylinder which is formed at each cylinder of a hydrogen engine 20; an intake passage 31 connected to the intake port 21 of the hydrogen engine 20 via an intake manifold 30; second water injection means 42 arranged at the intake passage 31; and control means 50 which decides a volume of water injected by the water injection means on the basis of a generation status of a back fire in the hydrogen engine 20, and makes the water injection means inject the decided volume of water.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、水素エンジンシステムに関する。   The present invention relates to a hydrogen engine system.

水素を燃料とする内燃機関である水素エンジンでは、燃料(水素)の燃焼速度が高いが故に、バックファイアーが起こりやすい。そのため、水素エンジンの燃焼室内に水を噴射することによりバックファイアーの発生を抑止することが提案されている。ただし、燃焼室内に水を噴射してもバックファイアーがインテークマニホールドまで到達してしまうことがある。そのため、水素エンジンに、一般的なエンジン用のインテークマニホールドを用いると、当該インテークマニホールドがバックファイアーにより過度に加熱されて損傷することがあった。   In a hydrogen engine that is an internal combustion engine using hydrogen as a fuel, backfire is likely to occur because the combustion speed of fuel (hydrogen) is high. Therefore, it has been proposed to suppress the occurrence of backfire by injecting water into the combustion chamber of a hydrogen engine. However, the backfire may reach the intake manifold even when water is injected into the combustion chamber. For this reason, when a general engine intake manifold is used for the hydrogen engine, the intake manifold is sometimes excessively heated by the backfire and damaged.

なお、本発明に関連する先行技術文献としては、以下の特許文献1が挙げられる。   In addition, the following patent document 1 is mentioned as a prior art document relevant to this invention.

特開2013−024094号公報JP 2013-024094 A

そこで、本発明の課題は、バックファイアーによりインテークマニホールドが過度に加熱されることを抑止できる水素エンジンシステムを提供することにある。   Then, the subject of this invention is providing the hydrogen engine system which can suppress that an intake manifold is heated too much by a backfire.

上記課題を解決するために、本発明の水素エンジンシステムは、水素エンジンと、前記水素エンジンの各気筒について設けられた、対応する気筒の燃焼室内又は当該燃焼室と連通する吸気ポート内に水を噴射する第1の水噴射手段と、前記水素エンジンの各吸気ポートにインテークマニホールドを介して接続された吸気通路と、前記吸気通路又は前記インテークマニホールドに配設された、前記吸気通路内又は前記インテークマニホールド内に水を噴射する第2の水噴射手段と、前記水素エンジンの各気筒の吸気経路におけるバックファイアーの発生を検知する検知手段と、前記検知手段によって或る気筒の吸気経路におけるバックファイアーの発生が検知された場合に、バックファイアーの発生により変化する1種以上の物理量に基づき、当該気筒について設けられた前記第1の水噴射手段に噴射させる水の量と前記第2の水噴射手段に噴射させる水の量とを決定し、決定した量の水を噴射するように、前記気筒について設けられた前記第1の水噴射手段と前記第2の水噴射手段とを制御する制御手段とを、備える。   In order to solve the above problems, a hydrogen engine system according to the present invention supplies water to a hydrogen engine and a combustion chamber of a corresponding cylinder provided in each cylinder of the hydrogen engine or an intake port communicating with the combustion chamber. A first water injection means for injecting; an intake passage connected to each intake port of the hydrogen engine via an intake manifold; and the intake passage or the intake manifold disposed in the intake passage or the intake manifold. A second water injection means for injecting water into the manifold, a detection means for detecting the occurrence of backfire in the intake path of each cylinder of the hydrogen engine, and a backfire in the intake path of a cylinder by the detection means. Based on one or more physical quantities that change due to the occurrence of backfire when occurrence is detected, Determining the amount of water to be injected by the first water injection means provided for the cylinder and the amount of water to be injected by the second water injection means, and injecting the determined amount of water, And control means for controlling the first water injection means and the second water injection means provided for the cylinder.

すなわち、本発明の水素エンジンシステムは、第1の水噴射手段に水を噴射させれば、各気筒の吸気経路(燃焼室及び吸気ポート)内で発生したバックファイアーを消すことや、吸気経路の温度を下げること(バックファイアーが発生し難くすること)が出来る構成を有している。さらに、本発明の水素エンジンシステムは、第2の水噴射手段に水を噴射させれば、インテークマニホールドまで到達したバックファイアーを消すことや、バックファイアーにより上昇したインテークマニホールドの温度を下げることが出来るようにも構成されている。そして、各水噴射手段に噴射させることが適切な水の量は、バックファイアーの発生により変化する一種以上の物理量(バックファイアーの強度、インテークマニホールドの温度、水素エンジンの運転状態等)から求めることが出来る。従って、上記構成を採用しておけば、バックファイアーによりインテークマニホールドが過度に加熱さ
れることを抑止できることになる。また、第2の水噴射手段を吸気通路に設けておけば、インテークマニホールドとして、一般的なエンジン用のものをそのまま使用できることにもなる。
That is, in the hydrogen engine system of the present invention, if water is injected into the first water injection means, the backfire generated in the intake path (combustion chamber and intake port) of each cylinder is extinguished, It has a configuration capable of lowering the temperature (making it difficult for backfire to occur). Furthermore, in the hydrogen engine system of the present invention, when water is injected to the second water injection means, the backfire that has reached the intake manifold can be extinguished, or the temperature of the intake manifold raised by the backfire can be lowered. It is also configured as follows. The amount of water appropriate to be injected into each water injection means is obtained from one or more physical quantities (backfire strength, intake manifold temperature, hydrogen engine operating condition, etc.) that change due to the occurrence of backfire. I can do it. Therefore, if the said structure is employ | adopted, it can suppress that an intake manifold is heated too much by a backfire. If the second water injection means is provided in the intake passage, a general engine engine can be used as it is as the intake manifold.

尚、本発明の水素エンジンシステムの制御手段は、バックファイアーの発生が検知された吸気行程において第1及び第2の水噴射手段に水を噴射させる手段であっても、バックファイアーの発生が検知された吸気行程の次の吸気行程において第1及び第2の水噴射手段に水を噴射させる手段であっても良い。また、本発明の水素エンジンシステムの制御手段が、第2の水噴射手段に常に水を噴射させる手段である必要はない。例えば、制御手段は、バックファイアーの発生により変化する一種以上の物理量からバックファイアーがインテークマニホールドまで到達していないと推定される場合には、第2の水噴射手段に水を噴射させない(第2の水噴射手段に噴射させる水の量を“0”とする)手段であっても良い。   Note that the control means of the hydrogen engine system of the present invention can detect the occurrence of backfire even when the first and second water injection means inject water in the intake stroke in which the occurrence of backfire is detected. It may be a means for injecting water to the first and second water injection means in the intake stroke next to the intake stroke. Further, the control means of the hydrogen engine system of the present invention does not have to be means for always injecting water to the second water injection means. For example, if it is estimated that the backfire has not reached the intake manifold from one or more physical quantities that change due to the occurrence of the backfire, the control means does not cause the second water injection means to inject water (second The amount of water to be injected by the water injection means may be “0”).

本発明によれば、バックファイアーによりインテークマニホールドが過度に加熱されることを抑止できる水素エンジンシステムを提供することが出来る。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the hydrogen engine system which can suppress that an intake manifold is heated too much by a backfire can be provided.

図1は、本発明の第1実施形態に係る水素エンジンシステムの概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a hydrogen engine system according to a first embodiment of the present invention. 図2は、B/F発生状況監視処理として採用可能な処理の説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of a process that can be adopted as the B / F occurrence status monitoring process. 図3は、第1実施形態に係る水素エンジンシステム内のECUが実行する水噴射用インジェクタ制御処理の流れ図である。FIG. 3 is a flowchart of a water injection injector control process executed by the ECU in the hydrogen engine system according to the first embodiment. 図4は、水噴射量マップの説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of a water injection amount map. 図5は、倍率テーブルの説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of a magnification table. 図6は、本発明の第2実施形態に係る水素エンジンシステム内のECUが実行する水噴射用インジェクタ制御処理の流れ図である。FIG. 6 is a flowchart of a water injection injector control process executed by the ECU in the hydrogen engine system according to the second embodiment of the present invention. 図7は、第1,第2水噴射用インジェクタを取り付けられる位置を説明するための図である。FIG. 7 is a view for explaining a position where the first and second water injection injectors can be attached.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

《第1実施形態》
図1に、本発明の第1実施形態に係る水素エンジンシステムの概略構成を示す。まず、この図1を用いて、本実施形態に係る水素エンジンシステムの構成を説明する。
<< First Embodiment >>
FIG. 1 shows a schematic configuration of a hydrogen engine system according to the first embodiment of the present invention. First, the configuration of the hydrogen engine system according to the present embodiment will be described with reference to FIG.

本実施形態に係る水素エンジンシステムは、車両に搭載されるシステムである。図1に示してあるように、水素エンジンシステムは、水素貯蔵タンク10、水素エンジン20、水タンク40、及び、ECU(Electronic Control Unit)50を備える。   The hydrogen engine system according to the present embodiment is a system mounted on a vehicle. As shown in FIG. 1, the hydrogen engine system includes a hydrogen storage tank 10, a hydrogen engine 20, a water tank 40, and an ECU (Electronic Control Unit) 50.

水素貯蔵タンク10は、水素を高圧状態で貯蔵するタンクである。水素エンジン20は、水素貯蔵タンク10内の水素を燃料とする4気筒の4サイクルエンジンである。この水素エンジン20のクランクシャフトには、パルサローター26が取り付けられている。パルサローター26の外周と対向する部分には、パルサローター26の回転角をクランク角として検出するクランク角センサ27が配置されている。   The hydrogen storage tank 10 is a tank that stores hydrogen in a high-pressure state. The hydrogen engine 20 is a four-cylinder four-cycle engine that uses hydrogen in the hydrogen storage tank 10 as fuel. A pulsar rotor 26 is attached to the crankshaft of the hydrogen engine 20. A crank angle sensor 27 that detects a rotation angle of the pulsar rotor 26 as a crank angle is disposed at a portion facing the outer periphery of the pulsar rotor 26.

水素エンジン20の各気筒には、点火プラグ23が取り付けられている。水素エンジン20の各吸気ポート21には、吸気ポート21内に水素燃料を噴射するためのインジェク
タ16が配設されている。各インジェクタ16は、デリバリーパイプ12及び燃料配管11を介して水素貯蔵タンク10に接続されており、燃料配管11の途中には、デリバリーパイプ12に供給する水素燃料の圧力を調整するためのレギュレータ13が配設されている。また、燃料配管11のレギュレータ13よりも上流側(水素貯蔵タンク10側)の部分には、それぞれ、配管内の水素燃料の圧力、温度を測定するための圧力センサ14、温度センサ15が配設されている。
A spark plug 23 is attached to each cylinder of the hydrogen engine 20. Each intake port 21 of the hydrogen engine 20 is provided with an injector 16 for injecting hydrogen fuel into the intake port 21. Each injector 16 is connected to the hydrogen storage tank 10 via a delivery pipe 12 and a fuel pipe 11, and a regulator 13 for adjusting the pressure of hydrogen fuel supplied to the delivery pipe 12 is provided in the middle of the fuel pipe 11. Is arranged. Further, a pressure sensor 14 and a temperature sensor 15 for measuring the pressure and temperature of the hydrogen fuel in the pipe are arranged on the upstream side (hydrogen storage tank 10 side) of the fuel pipe 11 from the regulator 13 respectively. Has been.

水素エンジン20の各吸気ポート21には、水タンク40内の水を、吸気ポート21内に噴射するための第1水噴射用インジェクタ41が配設されている。   Each intake port 21 of the hydrogen engine 20 is provided with a first water injection injector 41 for injecting water in the water tank 40 into the intake port 21.

水素エンジン20の各吸気ポート21は、インテークマニホールド(以下、インマニとも表記する)30を介して吸気通路31と接続されている。図示してあるように、インマニ30には、インマニ30の温度を検出するための温度センサ32と、インマニ30内の圧力を検出するための圧力センサ33とが取り付けられている。また、吸気通路31には、その上流側から、エアクリーナ35、空気量センサ36、スロットルバルブ37がこの順で配設されている。さらに、吸気通路31の最下流側(インマニ30近傍の部分)には、水タンク40内の水を、吸気通路31内に噴射するための第2水噴射用インジェクタ42が配設されている。   Each intake port 21 of the hydrogen engine 20 is connected to an intake passage 31 via an intake manifold (hereinafter also referred to as intake manifold) 30. As shown in the drawing, a temperature sensor 32 for detecting the temperature of the intake manifold 30 and a pressure sensor 33 for detecting the pressure in the intake manifold 30 are attached to the intake manifold 30. An air cleaner 35, an air amount sensor 36, and a throttle valve 37 are arranged in this order from the upstream side of the intake passage 31. Furthermore, a second water injection injector 42 for injecting water in the water tank 40 into the intake passage 31 is disposed on the most downstream side of the intake passage 31 (portion near the intake manifold 30).

水素エンジン20の各排気ポート(図示略)には、エキゾーストマニホールド45を介して排気通路46が接続されている。排気通路46の途中には、水素エンジン20の排気(主として、排気中のNOx)を浄化するための触媒47が配設されている。   An exhaust passage 46 is connected to each exhaust port (not shown) of the hydrogen engine 20 via an exhaust manifold 45. A catalyst 47 for purifying the exhaust (mainly NOx in the exhaust) of the hydrogen engine 20 is disposed in the exhaust passage 46.

ECU50は、上記した各種センサやアクセル開度センサ39等からの信号に基づき、水素エンジンシステムの各部(インジェクタ16、41及び42、スロットルバルブ37等)を統合的に制御するユニットである。ECU50は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory;本実施形態では、フラッシュROM)、RAM(Random Access Memory)等で構成されており、ECU50のROMには、CPUが実行する
プログラム(ファームウェア)が記憶されている。
The ECU 50 is a unit that integrally controls each part (injectors 16, 41 and 42, throttle valve 37, etc.) of the hydrogen engine system based on signals from the various sensors described above, the accelerator opening sensor 39, and the like. The ECU 50 is configured by a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory; in the present embodiment, a flash ROM), a RAM (Random Access Memory), and the like. Firmware) is stored.

以下、本実施形態に係る水素エンジンシステムの動作を、ECU50による水噴射用インジェクタ41、42の制御動作を中心に、説明する。   Hereinafter, the operation of the hydrogen engine system according to the present embodiment will be described focusing on the control operation of the water injection injectors 41 and 42 by the ECU 50.

ECU50は、水素エンジン20の運転中は、B/F発生状況監視処理を実行しながら、或る気筒における吸気行程の開始時にその気筒用の水噴射用インジェクタ制御処理を開始する状態で動作するように、構成(プログラミング)されている。   While the hydrogen engine 20 is in operation, the ECU 50 operates so as to start the water injection injector control process for the cylinder at the start of the intake stroke while executing the B / F occurrence state monitoring process. Are configured (programmed).

まず、B/F発生状況監視処理について説明する。
B/F発生状況監視処理は、各気筒の吸気経路(燃焼室及び吸気ポート21)内でのバックファイアーの発生の有無を監視して、監視結果に基づき、気筒毎に、B/F強度指数とB/F頻度とを算出してRAM上に記憶する処理である。ここで、B/F強度指数とは、発生したバックファイアーの強度を表す値のことであり、B/F頻度とは、単位時間内のバックファイアーの発生回数のことである。
First, the B / F occurrence status monitoring process will be described.
In the B / F occurrence status monitoring process, the presence or absence of backfire in the intake path (combustion chamber and intake port 21) of each cylinder is monitored, and the B / F intensity index is determined for each cylinder based on the monitoring result. And B / F frequency are calculated and stored on the RAM. Here, the B / F intensity index is a value representing the intensity of the generated backfire, and the B / F frequency is the number of occurrences of the backfire within a unit time.

尚、本実施形態に係るB/F発生状況監視処理は、或る気筒について新たに算出したB/F強度指数及びB/F頻度で、RAM上の当該気筒についてのB/F強度指数及びB/F頻度を書き換える処理である。また、B/F発生状況監視処理は、当該書き換えを、当該気筒の吸気行程の終了時に行う処理となっている。   The B / F occurrence status monitoring process according to the present embodiment uses the B / F intensity index and B / F frequency newly calculated for a certain cylinder, and the B / F intensity index and B for that cylinder on the RAM. / F is a process of rewriting the frequency. Further, the B / F occurrence state monitoring process is a process for performing the rewriting at the end of the intake stroke of the cylinder.

B/F発生状況監視処理の具体的な内容は特に限定されないが、B/F発生状況監視処
理時におけるバックファイアーの発生の有無を監視には、以下の情報を使用することが出来る。
・インマニ40内の圧力(圧力センサ33の出力)の時間変化パターン
・インマニ40の温度(温度センサ32の出力)の時間変化パターン
・各気筒の筒内圧(筒内圧センサの出力)の時間変化パターン
・機関回転数の時間変化パターン(各クランク角における機関回転数(機関回転速度)の変化パターン)
The specific contents of the B / F occurrence status monitoring process are not particularly limited, but the following information can be used to monitor the occurrence of backfire during the B / F occurrence status monitoring process.
A time change pattern of the pressure in the intake manifold 40 (output of the pressure sensor 33) A time change pattern of the temperature of the intake manifold 40 (output of the temperature sensor 32) A time change pattern of the in-cylinder pressure (output of the in-cylinder pressure sensor) of each cylinder・ Time change pattern of engine speed (change pattern of engine speed (engine speed) at each crank angle)

すなわち、或る気筒の吸気経路内でバックファイアーが発生すると、図2(A)に示したように、インマニ40内の圧力(以下、吸気管圧力とも表記する)が、バックファイアーが発生している期間中、上昇する。そして、吸気管圧力の上昇量ΔP1や、ΔP1の時間積分値は、発生したバックファイアーの強度を表す値となる。従って、B/F発生状況監視処理として、吸気管圧力(インマニ40内の圧力)に基づき、バックファイアーの発生の有無を監視する処理を採用することが出来る。尚、或る気筒の吸気経路内でバックファイアーが生じ得るのは、当該気筒の行程が、吸気行程となっている場合である。そして、吸気行程となっている時間帯は、気筒によって異なっている。従って、吸気管圧力を監視することにより、気筒別に、バックファイアーの発生の有無を判別することが出来る。   That is, when a backfire occurs in the intake path of a certain cylinder, as shown in FIG. 2A, the pressure in the intake manifold 40 (hereinafter also referred to as intake pipe pressure) It rises during a certain period. The amount of increase ΔP1 in the intake pipe pressure and the time integral value of ΔP1 are values representing the intensity of the generated backfire. Therefore, as the B / F occurrence status monitoring process, a process of monitoring the presence or absence of the occurrence of backfire based on the intake pipe pressure (pressure in the intake manifold 40) can be employed. Note that a backfire can occur in the intake path of a cylinder when the stroke of the cylinder is the intake stroke. And the time zone which becomes an intake stroke changes with cylinders. Therefore, by monitoring the intake pipe pressure, it is possible to determine the occurrence of backfire for each cylinder.

また、或る気筒の吸気経路内でバックファイアーが発生すると、図2(B)に示したように、インマニ40の温度(以下、吸気管温度とも表記する)が、バックファイアーが発生している期間中、上昇する。そして、吸気管温度の上昇量ΔTや、ΔTの時間積分値は、発生したバックファイアーの強度を表す値となる。従って、B/F発生状況監視処理として、吸気管温度に基づき、バックファイアーの発生の有無を監視する処理を採用することも出来る。   Further, when a backfire is generated in the intake path of a certain cylinder, as shown in FIG. 2B, the temperature of the intake manifold 40 (hereinafter also referred to as intake pipe temperature) is generated. Rise during the period. The amount of increase ΔT of the intake pipe temperature and the time integral value of ΔT are values representing the intensity of the generated backfire. Therefore, as the B / F occurrence status monitoring process, it is possible to employ a process for monitoring the presence or absence of the occurrence of backfire based on the intake pipe temperature.

また、或る気筒の吸気経路内でバックファイアーが発生すると、当該気筒の筒内圧が図2(C)に示したように変化する。そして、バックファイアーの発生に起因する筒内圧の変化量ΔP2や、ΔP2の時間積分値は、発生したバックファイアーの強度を表す値となる。従って、B/F発生状況監視処理として、各気筒の筒内圧に基づき、バックファイアーの発生の有無を監視する処理を採用することも出来る。   Further, when a backfire occurs in the intake path of a certain cylinder, the in-cylinder pressure of the cylinder changes as shown in FIG. The change amount ΔP2 of the in-cylinder pressure due to the occurrence of the backfire and the time integral value of ΔP2 are values representing the strength of the generated backfire. Therefore, as the B / F occurrence status monitoring process, it is possible to employ a process for monitoring the presence or absence of the occurrence of backfire based on the in-cylinder pressure of each cylinder.

また、或る気筒の吸気経路内でバックファイアーが発生すると、図2(D)に示したように、各クランク角における機関回転数(機関回転速度)が、バックファイアーが発生している期間中、減少する。そして、バックファイアーの発生に起因する機関回転数の減少量ΔNE(>0)や、ΔNEの時間積分値は、発生したバックファイアーの強度を表す値となる。従って、B/F発生状況監視処理として、各クランク角における機関回転数に基づき、バックファイアーの発生の有無を監視する処理を採用することも出来る。   Further, when a backfire is generated in the intake path of a certain cylinder, as shown in FIG. 2D, the engine speed at each crank angle (engine speed) is during the period when the backfire is generated. ,Decrease. The reduction amount ΔNE (> 0) of the engine speed due to the occurrence of the backfire and the time integral value of ΔNE are values representing the intensity of the generated backfire. Therefore, as the B / F occurrence status monitoring process, it is possible to employ a process for monitoring the presence or absence of the occurrence of backfire based on the engine speed at each crank angle.

次に、水噴射用インジェクタ制御処理について説明する。   Next, the water injection injector control process will be described.

図3に、水噴射用インジェクタ制御処理の流れ図を示す。既に説明したように、水噴射用インジェクタ制御処理は、気筒別に、対応する気筒の吸気行程の開始時に開始される処理であると共に、B/F発生状況監視処理と並行的に実行される処理である。   FIG. 3 shows a flowchart of the water injection injector control process. As already described, the water injection injector control process is a process that is started at the start of the intake stroke of the corresponding cylinder for each cylinder, and is executed in parallel with the B / F occurrence status monitoring process. is there.

すなわち、ECU50は、或る気筒の吸気行程の開始時に、当該気筒(以下、処理対象気筒と表記する)用の水噴射用インジェクタ制御処理を開始する。そして、ECU50は、まず、バックファイアー(図では、B/F)が発生している(バックファイアーが発生し始めた)か否かを判断する(ステップS101)。   That is, the ECU 50 starts the water injection injector control process for the cylinder (hereinafter referred to as a process target cylinder) at the start of an intake stroke of a certain cylinder. The ECU 50 first determines whether or not a backfire (B / F in the figure) has occurred (backfire has started to occur) (step S101).

このステップS101の処理としては、以下のような処理が採用される。尚、以下の説
明において、設定時間帯とは、バックファイアーが発生し始める時間帯として、吸気行程の開始時を基準に予め設定されている時間帯のことである。
The following processing is adopted as the processing in step S101. In the following description, the set time zone is a time zone that is set in advance as a time zone at which the backfire starts to occur with reference to the start time of the intake stroke.

・吸気管圧力(インマニ40内の圧力;圧力センサ33の出力)が、設定時間帯内で立ち上がり始めた場合に、バックファイアーが発生していると判断する処理(図2(A)参照)
・吸気管温度(インマニ40の温度;温度センサ32の出力)が、設定時間帯内で内で立ち上がり始めた場合に、バックファイアーが発生していると判断する処理(図2(B)参照)
・処理対象気筒の筒内圧が、設定時間帯内で立ち上がり始めた場合に、バックファイアーが発生していると判断する処理(図2(C)参照)
・機関回転数が、設定時間帯内で立ち下がり始めた場合に、バックファイアーが発生していると判断する処理(図2(D)参照)
A process for determining that a backfire has occurred when the intake pipe pressure (pressure in the intake manifold 40; the output of the pressure sensor 33) starts to rise within the set time zone (see FIG. 2A).
A process for determining that a backfire has occurred when the intake pipe temperature (the temperature of the intake manifold 40; the output of the temperature sensor 32) starts to rise within the set time zone (see FIG. 2B)
A process for determining that a backfire has occurred when the in-cylinder pressure of the cylinder to be processed begins to rise within the set time period (see FIG. 2C).
-Processing to determine that a backfire has occurred when the engine speed starts to fall within the set time zone (see Fig. 2 (D))

また、B/F発生状況監視処理を、吸気管圧力等の立ち上がり/立ち下がりを検出した場合、フラグを立てる処理としておき、ステップS101の処理を、設定時間帯内に当該フラグが立てられた場合に、バックファイアーが発生していると判断する処理としておいても良い。   Further, when the rise / fall of intake pipe pressure or the like is detected in the B / F occurrence status monitoring process, a flag is set, and the process of step S101 is set in the set time zone. In addition, a process for determining that a backfire has occurred may be used.

バックファイアーが発生していないと判断した場合(ステップS101;NO)、ECU50は、この水噴射用インジェクタ制御処理(図3の処理)を終了する。   When it is determined that no backfire has occurred (step S101; NO), the ECU 50 ends the water injection injector control process (the process of FIG. 3).

一方、バックファイアーが発生していると判断した場合(ステップS101;YES)、ECU50は、各種情報に基づき、処理対象気筒用の第1水噴射用インジェクタ41の水噴射量を決定する処理(ステップS102)を行う。   On the other hand, when it is determined that the backfire has occurred (step S101; YES), the ECU 50 determines the water injection amount of the first water injection injector 41 for the processing target cylinder based on various information (step) (step S101). S102) is performed.

このステップS102の処理は、各種実験結果から作成されてECU50内に設定されている水噴射量マップ及び倍率テーブルを利用して行われる。   The processing in step S102 is performed using a water injection amount map and a magnification table created from various experimental results and set in the ECU 50.

水噴射量マップは、図4に示したように、水の噴射量を、水素エンジン20の負荷率と機関回転数NEとに対応づけて記憶したマップである。より具体的には、水噴射量マップは、或る気筒の吸気経路にて標準的な強度指数のバックファイアーが標準的な頻度で生じている場合に、当該気筒の吸気ポート21に噴射することにより、バックファイアーの発生を抑止できる水の最小量(実験値)を、水素エンジン20の負荷率と機関回転数NEとに対応づけて記憶したマップである。   As shown in FIG. 4, the water injection amount map is a map in which the water injection amount is stored in association with the load factor of the hydrogen engine 20 and the engine speed NE. More specifically, the water injection amount map is injected into the intake port 21 of a cylinder when a standard strength index backfire occurs at a standard frequency in an intake path of a cylinder. Thus, the minimum amount of water (experimental value) that can suppress the occurrence of backfire is stored in association with the load factor of the hydrogen engine 20 and the engine speed NE.

図5に示してあるように、倍率テーブルは、“B/F強度指数・B/F頻度”値に“倍率”を対応づけたテーブルである。この倍率テーブルは、水噴射量マップから読み出された水噴射量に、実際の強度指数の標準的な強度指数との間の差異、及び、実際の頻度の標準的な頻度との間の差異に応じた倍率補正を加えるために用意したテーブルである。そのため、倍率テーブルは、図5に示してあるように、より大きな“B/F強度指数・B/F頻度”値により大きな“倍率”が対応づけられたテーブルであると共に、“標準的な強度指数・標準的な頻度”(図では、標準値)と一致する“B/F強度指数・B/F頻度”値に、倍率“1”が対応づけられたテーブルとなっている。   As shown in FIG. 5, the magnification table is a table in which “magnification” is associated with the “B / F intensity index / B / F frequency” value. This magnification table shows the difference between the water injection amount read from the water injection amount map and the standard strength index of the actual strength index and the standard frequency of the actual frequency. It is the table prepared in order to add the magnification correction according to. Therefore, the magnification table is a table in which a larger “magnification” is associated with a larger “B / F intensity index / B / F frequency” value as shown in FIG. This is a table in which the magnification “1” is associated with the “B / F intensity index / B / F frequency” value that matches the “index / standard frequency” (standard value in the figure).

ステップS102の処理時、ECU50は、まず、水噴射量マップ(図4)から、その時点における水素エンジン20の負荷率と機関回転数NEとに対応づけてられている水噴射量を読み出す。次いで、ECU50は、B/F発生状況監視処理により求められている
処理対象気筒に関するB/F強度指数とB/F頻度とをRAMから読み出す。その後、ECU50は、処理対象気筒に関するB/F強度指数とB/F頻度との乗算結果に対応づけ
られている倍率を倍率テーブル(図5)から読み出す。そして、ECU50は、水噴射量マップから読み出してある水噴射量に、倍率テーブルから読み出した倍率をかけることにより、処理対象気筒用の第1水噴射用インジェクタ41の水噴射量を算出して、ステップS102の処理を終了する。
During the process of step S102, the ECU 50 first reads out the water injection amount associated with the load factor of the hydrogen engine 20 and the engine speed NE at that time from the water injection amount map (FIG. 4). Next, the ECU 50 reads out the B / F intensity index and the B / F frequency related to the processing target cylinder obtained by the B / F occurrence state monitoring process from the RAM. Thereafter, the ECU 50 reads from the magnification table (FIG. 5) the magnification associated with the multiplication result of the B / F intensity index and the B / F frequency for the cylinder to be processed. Then, the ECU 50 calculates the water injection amount of the first water injection injector 41 for the processing target cylinder by multiplying the water injection amount read from the water injection amount map by the magnification read from the magnification table. The process of step S102 ends.

尚、既に説明したように、B/F発生状況監視処理は、RAM上の各気筒に関するB/
F強度指数及びB/F頻度を、各気筒の吸気行程完了時に更新する処理である。従って、ステップS102の処理時に、B/F発生状況監視処理により求められている処理対象気
筒に関するB/F強度指数が“0”となっていることがある。
As already described, the B / F occurrence status monitoring process is performed for the B / F for each cylinder on the RAM.
This is a process of updating the F intensity index and the B / F frequency when the intake stroke of each cylinder is completed. Accordingly, the B / F intensity index for the processing target cylinder obtained by the B / F occurrence state monitoring process may be “0” during the process of step S102.

そのようなB/F強度指数(及びB/F頻度)に基づき、倍率補正を行うと、水噴射量に対して意図せぬ補正が行われてしまうことになる。そのため、本実施形態に係るECU50は、ステップS102の処理時にB/F発生状況監視処理により求められている処理
対象気筒に関するB/F強度指数が“0”となっていた場合、倍率として既定倍率(本実施形態では、“1”)を使用するように、構成(プログラミング)されている。
If magnification correction is performed based on such a B / F intensity index (and B / F frequency), unintentional correction is performed on the water injection amount. Therefore, the ECU 50 according to the present embodiment, when the B / F intensity index related to the processing target cylinder that is obtained by the B / F occurrence state monitoring process at the time of the process of step S102 is “0”, is the predetermined magnification as the magnification. (In this embodiment, “1”) is configured (programmed).

処理対象気筒用の第1水噴射用インジェクタ41の水噴射量の算出を終えたECU50は、ステップS103にて、算出した量の水を噴射するよう、処理対象気筒用の第1水噴射用インジェクタ41を制御する。   After completing the calculation of the water injection amount of the first water injection injector 41 for the processing target cylinder, in step S103, the ECU 50 injects the calculated amount of water into the first water injection injector for the processing target cylinder. 41 is controlled.

その後、ECU50は、インマニ温度(インマニ30の温度)を検出する(ステップS104)。そして、ECU50は、検出したインマニ温度に基づき、第2水噴射用インジェクタ42の水噴射量を決定する(ステップS105)。   Thereafter, the ECU 50 detects the intake manifold temperature (the temperature of the intake manifold 30) (step S104). Then, the ECU 50 determines the water injection amount of the second water injection injector 42 based on the detected intake manifold temperature (step S105).

より具体的には、ステップS105において、ECU50は、まず、検出したインマニ温度が、インマニ基準温度以下であるか否かを判断する。ここで、インマニ基準温度とは、インマニ温度がその温度を超えている場合、バックファイアーがインマニ30まで到達している(バックファイアーによりインマニ30が加熱されている)と推定される下限温度として予め設定されている温度のことである。   More specifically, in step S105, the ECU 50 first determines whether or not the detected intake manifold temperature is equal to or lower than the intake manifold reference temperature. Here, the intake manifold reference temperature is preliminarily set as a lower limit temperature estimated that the backfire reaches the intake manifold 30 when the intake manifold temperature exceeds the temperature (the intake manifold 30 is heated by the backfire). It is the set temperature.

そして、ECU50は、インマニ温度がインマニ基準温度以下であった場合には、第2水噴射用インジェクタ42の水噴射量を“0”とする。一方、インマニ温度がインマニ基準温度以下ではなかった場合、ECU50は、第2水噴射用インジェクタ42の水噴射量を、“インマニ温度−インマニ基準温度”の関数として予め設定されている量とする。   When the intake manifold temperature is equal to or lower than the intake manifold reference temperature, the ECU 50 sets the water injection amount of the second water injection injector 42 to “0”. On the other hand, when the intake manifold temperature is not lower than the intake manifold reference temperature, the ECU 50 sets the water injection amount of the second water injection injector 42 as an amount set in advance as a function of “intake manifold temperature−intake manifold reference temperature”.

上記のようにして第2水噴射用インジェクタ42の水噴射量を決定したECU50は、ステップS105の処理を終えて、決定した量の水を噴射するように第2水噴射用インジェクタ42を制御する(ステップS106)。尚、上記したステップS105における第2水噴射用インジェクタ42の水噴射量の決定手順から明らかなように、ステップS106の処理は、第2水噴射用インジェクタ42に水を噴射させない場合(第2水噴射用インジェクタ42に、量が“0”の水を噴射させる場合)がある処理である。   After determining the water injection amount of the second water injection injector 42 as described above, the ECU 50 controls the second water injection injector 42 to inject the determined amount of water after finishing the process of step S105. (Step S106). As is apparent from the determination procedure of the water injection amount of the second water injection injector 42 in step S105 described above, the process of step S106 is performed when water is not injected into the second water injection injector 42 (second water injection). This is a process in which the amount of water “0” is injected into the injector 42 for injection).

そして、ステップS106の処理を終えたECU50は、現処理対象気筒についての水噴射用インジェクタ制御処理を終了して、次の処理対象気筒についての水噴射用インジェクタ制御処理を開始する。   Then, the ECU 50 that has finished the process of step S106 finishes the water injection injector control process for the current process target cylinder, and starts the water injection injector control process for the next process target cylinder.

以上、説明したように、本実施形態に係る水素エンジンシステム内の水素エンジン20の各吸気ポート21には、第1水噴射用インジェクタ41が設けられている。従って、第1水噴射用インジェクタ41に水を噴射させれば、各気筒の吸気経路(燃焼室及び吸気ポート21)内で発生したバックファイアーを消すことや、吸気経路の温度を下げること(
バックファイアーが発生し難くすること)が出来る。さらに、水素エンジン20の吸気通路31には、第2水噴射用インジェクタ42が設けられている。従って、第2水噴射用インジェクタ42に水を噴射させれば、インテークマニホールド30まで到達したバックファイアーを消すことや、バックファイアーにより上昇したインテークマニホールド30の温度を下げることが出来る。そして、本実施形態に係る水素エンジンシステムでは、バックファイアーの強度、インテークマニホールド30の温度等から、各水噴射用インジェクタ41,42に噴射させることが適切な水量(過度量ではない量、必要最小限の量に近い量)が求められて、求められた量の水が各水噴射用インジェクタ41,42から噴射される。
As described above, the first water injection injector 41 is provided in each intake port 21 of the hydrogen engine 20 in the hydrogen engine system according to the present embodiment. Therefore, if water is injected into the first water injection injector 41, the backfire generated in the intake path (combustion chamber and intake port 21) of each cylinder is extinguished and the temperature of the intake path is lowered (
Making it difficult for backfires to occur. Further, a second water injection injector 42 is provided in the intake passage 31 of the hydrogen engine 20. Therefore, if water is injected into the second water injection injector 42, the backfire that has reached the intake manifold 30 can be extinguished, and the temperature of the intake manifold 30 that has risen by the backfire can be lowered. In the hydrogen engine system according to the present embodiment, it is appropriate to inject water into each of the water injection injectors 41 and 42 based on the strength of the backfire, the temperature of the intake manifold 30, etc. The amount of water close to the limit amount is determined, and the determined amount of water is injected from each of the water injection injectors 41 and 42.

従って、本実施形態に係る水素エンジンシステムは、バックファイアーによりインテークマニホールド30が過度に加熱されることが実際上ないシステムであると共に、過度量の水により錆が発生し易くなる/エンジンオイルが希釈されるといった問題も生じないシステムとして機能する。また、その結果として、本実施形態に係る水素エンジンシステムの構成を採用しておけば、インテークマニホールド30として、一般的なエンジン用のものをそのまま使用できることにもなる。   Accordingly, the hydrogen engine system according to the present embodiment is a system in which the intake manifold 30 is not excessively heated by the backfire, and rust is easily generated by an excessive amount of water / engine oil is diluted. It functions as a system that does not cause any problems. As a result, if the configuration of the hydrogen engine system according to the present embodiment is adopted, the intake manifold 30 can be used as it is for a general engine.

《第2実施形態》
以下、本発明の第2実施形態に係る水素エンジンシステムの構成及び動作を、第1実施形態に係る水素エンジンシステムの説明時に用いたものと同じ符号を用いて、第1実施形態に係る水素エンジンシステムと異なる部分を中心に説明する。
<< Second Embodiment >>
Hereinafter, the configuration and operation of the hydrogen engine system according to the second embodiment of the present invention are denoted by the same reference numerals as those used when describing the hydrogen engine system according to the first embodiment, and the hydrogen engine according to the first embodiment is used. The explanation will focus on the differences from the system.

本発明の第2実施形態に係る水素エンジンシステムは、第1実施形態に係る水素エンジンシステムと、ECU50が行う水噴射用インジェクタ制御処理の内容のみが異なるシステムである。以下、説明の便宜上、第n(n=1or2)実施形態に係る水素エンジンシステム内のECU50のことを、第nECU50と表記する。   The hydrogen engine system according to the second embodiment of the present invention is a system that differs from the hydrogen engine system according to the first embodiment only in the content of the water injection injector control process performed by the ECU 50. Hereinafter, for convenience of explanation, the ECU 50 in the hydrogen engine system according to the nth (n = 1 or 2) embodiment is referred to as an nth ECU50.

図6に、第2ECU50が行う水噴射用インジェクタ制御処理の流れ図を示す。   FIG. 6 shows a flowchart of the water injection injector control process performed by the second ECU 50.

この水噴射用インジェクタ制御処理のステップS201の処理は、第1ECU50が行う水噴射用インジェクタ制御処理(図3)におけるステップS101の処理と同じ処理である。   The process of step S201 of this water injection injector control process is the same as the process of step S101 in the water injection injector control process (FIG. 3) performed by the first ECU 50.

続くステップS202の処理は、ステップS102、S104及びS105の処理に相当する処理である。   The subsequent process of step S202 is a process corresponding to the processes of steps S102, S104, and S105.

具体的には、ステップS202にて、第2ECU50は、ステップS102と同様の手順で、処理対象気筒用の第1水噴射用インジェクタ41の水噴射量を決定する。また、第2ECU50は、処理対象気筒に関するB/F強度指数等から、ステップS104及びS105の処理により決定される第2水噴射用インジェクタ42の水噴射量とほぼ同じ量を第2水噴射用インジェクタ42の水噴射量として決定する処理も行う。   Specifically, in step S202, the second ECU 50 determines the water injection amount of the first water injection injector 41 for the processing target cylinder in the same procedure as in step S102. Further, the second ECU 50 uses the B / F intensity index related to the cylinder to be processed, etc., to provide the second water injection injector with an amount substantially the same as the water injection amount of the second water injection injector 42 determined by the processing of steps S104 and S105. The process which determines as 42 water injection amount is also performed.

すなわち、バックファイアーがインマニ30まで到達している(バックファイアーによりインマニ30が加熱されている)か否かは、インマニ温度を用いなくても、B/F強度指数等から推定することが出来る。また、バックファイアーによりインマニ30がどの程度加熱されているかも、B/F強度指数等から推定することが出来る。   That is, whether or not the backfire reaches the intake manifold 30 (the intake manifold 30 is heated by the backfire) can be estimated from the B / F intensity index or the like without using the intake manifold temperature. Further, how much the intake manifold 30 is heated by the backfire can be estimated from the B / F intensity index or the like.

従って、処理対象気筒に関するB/F強度指数等から、ステップS104及びS105の処理により決定される第2水噴射用インジェクタ42の水噴射量とほぼ同じ量を求めることが出来る。なお、そのような量を求めることが出来る処理としては、例えば、以下の
ものがある。
Therefore, from the B / F intensity index related to the cylinder to be processed, it is possible to obtain an amount substantially the same as the water injection amount of the second water injection injector 42 determined by the processing of steps S104 and S105. In addition, as a process which can obtain | require such quantity, there exist the following, for example.

・決定された第1水噴射用インジェクタ41の水噴射量が所定量以下であった場合には、第2水噴射用インジェクタ42の水噴射量を“0”とし、そうでなかった場合には、“第1水噴射用インジェクタ41の水噴射量−所定量”の関数として予め設定されている量を、第2水噴射用インジェクタ42の水噴射量とする処理
・処理対象気筒に関するB/F強度指数が所定値以下であった場合には、第2水噴射用インジェクタ42の水噴射量を“0”とし、そうでなかった場合には、“処理対象気筒に関するB/F強度指数−所定値”の関数として予め設定されている量を、第2水噴射用インジェクタ42の水噴射量とする処理
When the determined water injection amount of the first water injector 41 is not more than a predetermined amount, the water injection amount of the second water injector 42 is set to “0”, otherwise , B / F relating to the processing / processing target cylinder in which the amount set in advance as a function of “the water injection amount of the first water injection injector 41−the predetermined amount” is the water injection amount of the second water injection injector 42 If the strength index is less than or equal to a predetermined value, the water injection amount of the second water injection injector 42 is set to “0”. Otherwise, “B / F strength index related to the cylinder to be processed—predetermined The process sets the amount set in advance as a function of the “value” as the water injection amount of the second water injection injector 42.

ステップS202では、上記のような形で、処理対象気筒用の第1水噴射用インジェクタ41の水噴射量(>0)と、第2水噴射用インジェクタ42の水噴射量(≧0)とが決定される。   In step S202, the water injection amount (> 0) of the first water injection injector 41 for the cylinder to be processed and the water injection amount (≧ 0) of the second water injection injector 42 are as described above. It is determined.

ステップS202の処理を終えた第2ECU50は、処理対象気筒用の第1水噴射用インジェクタ41と第2水噴射用インジェクタ42のそれぞれに決定した量の水を噴射させる(ステップS203)。そして、第2ECU50は、現処理対象気筒に対する水噴射用インジェクタ制御処理を終了して、次の処理対象気筒に対する水噴射用インジェクタ制御処理を開始する。   The second ECU 50 that has finished the process of step S202 injects the determined amount of water into each of the first water injector 41 and the second water injector 42 for the cylinder to be processed (step S203). Then, the second ECU 50 ends the water injection injector control process for the current process target cylinder and starts the water injection injector control process for the next process target cylinder.

以上の説明から明らかなように、本実施形態に係る水素エンジンシステム内の第2ECU50は、各水噴射用インジェクタ(41、42)に対して、第2ECU50が行うものと本質的には同内容の制御を行う。従って、本実施形態に係る水素エンジンシステムも、第1実施形態に係る水素エンジンシステムと同様に、バックファイアーによりインテークマニホールド30が過度に加熱されることが実際上ないシステムであると共に、過度量の水により錆が発生し易くなる/エンジンオイルが希釈されるといった問題も生じないシステムとして機能する。また、本実施形態に係る水素エンジンシステムの構成を採用しておいても、インテークマニホールド30として、一般的なエンジン用のものをそのまま使用できることにもなる。   As is clear from the above description, the second ECU 50 in the hydrogen engine system according to the present embodiment has essentially the same contents as those performed by the second ECU 50 for each water injection injector (41, 42). Take control. Therefore, the hydrogen engine system according to the present embodiment is a system in which the intake manifold 30 is not practically excessively heated by the backfire, as is the case with the hydrogen engine system according to the first embodiment. It functions as a system in which rust is easily generated by water / engine oil is not diluted. Moreover, even if the configuration of the hydrogen engine system according to the present embodiment is adopted, a general engine engine can be used as it is as the intake manifold 30.

《変形形態》
上記した各実施形態に係る水素エンジンシステムは、各種の変形を行うことが出来るものである。例えば、図7に模式的に示してあるように、第1水噴射用インジェクタ41の取り付け位置は、燃焼室内又は吸気ポート21内に水を噴射できる位置であれば良い。従って、各実施形態に係る水素エンジンシステムを、第1水噴射用インジェクタ41がシリンダーヘッド等に取り付けられたシステムに変形することが出来る。また、図7に模式的に示してあるように、第2水噴射用インジェクタ42の取り付け位置は、エアクリーナ35よりも下流側の箇所であれば吸気通路31のいずれの箇所であっても良く、インテークマニホールド30の集合部であっても良い。ただし、インテークマニホールド30として既存のものをそのまま使用したい場合には、各実施形態に係るシステムのように、第2水噴射用インジェクタ42を、吸気通路31を取り付けておくことが必要である。
<Deformation>
The hydrogen engine system according to each of the above embodiments can be variously modified. For example, as schematically shown in FIG. 7, the first water injection injector 41 may be attached at a position where water can be injected into the combustion chamber or the intake port 21. Therefore, the hydrogen engine system according to each embodiment can be modified into a system in which the first water injection injector 41 is attached to a cylinder head or the like. Further, as schematically shown in FIG. 7, the attachment position of the second water injection injector 42 may be any location in the intake passage 31 as long as it is a location downstream of the air cleaner 35, It may be a collecting portion of the intake manifold 30. However, when it is desired to use an existing intake manifold 30 as it is, it is necessary to attach the intake passage 31 to the second water injection injector 42 as in the system according to each embodiment.

水の噴射は、B/F強度指数に影響を与える。従って、第1、第2ECU50が行うB/F発生状況監視処理を、水の噴射による影響を考慮してB/F強度指数を求める処理に変形しておいても良い。また、第1、第2ECU50を、通常は、各気筒の各吸気行程時に、バックファイアーの発生の有無を監視してB/F強度指数やB/F頻度を算出する監視処理のみを行い、バックファイアーの発生を検知した吸気行程の次の吸気行程時に、監視処理を行うことなく水噴射用インジェクタ制御処理を行い、その後、監視処理のみを行う状態に戻るようにプログラミングしておいても良い。   Water injection affects the B / F intensity index. Therefore, the B / F occurrence status monitoring process performed by the first and second ECUs 50 may be modified into a process for obtaining the B / F intensity index in consideration of the influence of water injection. Further, the first and second ECUs 50 normally perform only monitoring processing for calculating the B / F intensity index and the B / F frequency by monitoring the presence or absence of backfire during each intake stroke of each cylinder. It may be programmed to perform the water injection injector control process without performing the monitoring process during the intake stroke next to the intake stroke in which the occurrence of the fire is detected, and then return to the state in which only the monitoring process is performed.

また、各実施形態に係る水素エンジンシステムを、上記したものとは構成が異なる水素エンジン(例えば、水素燃料が燃焼室内に噴射される水素エンジン、気筒数が異なる水素エンジン)用のシステムに変形しても良いことや、船舶用のシステムに変形しても良いことなどは、当然のことである。   Further, the hydrogen engine system according to each embodiment is modified into a system for a hydrogen engine having a different configuration from that described above (for example, a hydrogen engine in which hydrogen fuel is injected into the combustion chamber, or a hydrogen engine having a different number of cylinders). Needless to say, it may be changed to a marine system.

10・・・水素貯蔵タンク
11・・・燃料配管
12・・・デリバリーパイプ
13・・・レギュレータ
14、33・・・圧力センサ
15、32・・・温度センサ
16・・・インジェクタ
20・・・水素エンジン
21・・・吸気ポート
23・・・点火プラグ
27・・・クランク角センサ
30・・・インテークマニホールド
31・・・吸気通路
35・・・エアクリーナ
36・・・空気量センサ
37・・・スロットルバルブ
39・・・アクセル開度センサ
40・・・水タンク
41・・・第1水噴射用インジェクタ
42・・・第2水噴射用インジェクタ
45・・・エキゾーストマニホールド
46・・・排気通路
47・・・触媒
50・・・ECU
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Hydrogen storage tank 11 ... Fuel piping 12 ... Delivery pipe 13 ... Regulator 14, 33 ... Pressure sensor 15, 32 ... Temperature sensor 16 ... Injector 20 ... Hydrogen Engine 21 ... Intake port 23 ... Spark plug 27 ... Crank angle sensor 30 ... Intake manifold 31 ... Intake passage 35 ... Air cleaner 36 ... Air amount sensor 37 ... Throttle valve 39 ... Accelerator opening sensor 40 ... Water tank 41 ... First water injection injector 42 ... Second water injection injector 45 ... Exhaust manifold 46 ... Exhaust passage 47 ... Catalyst 50 ... ECU

Claims (1)

水素エンジンと、
前記水素エンジンの各気筒について設けられた、対応する気筒の燃焼室内又は当該燃焼室と連通する吸気ポート内に水を噴射する第1の水噴射手段と、
前記水素エンジンの各吸気ポートにインテークマニホールドを介して接続された吸気通路と、
前記吸気通路又は前記インテークマニホールドに配設された、前記吸気通路内又は前記インテークマニホールド内に水を噴射する第2の水噴射手段と、
前記水素エンジンの各気筒の吸気経路におけるバックファイアーの発生を検知する検知手段と、
前記検知手段によって或る気筒の吸気経路におけるバックファイアーの発生が検知された場合に、バックファイアーの発生により変化する1種以上の物理量に基づき、当該気筒について設けられた前記第1の水噴射手段に噴射させる水の量と前記第2の水噴射手段に噴射させる水の量とを決定し、決定した量の水を噴射するように、前記気筒について設けられた前記第1の水噴射手段と前記第2の水噴射手段とを制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする水素エンジンシステム。
A hydrogen engine,
First water injection means provided for each cylinder of the hydrogen engine to inject water into a combustion chamber of a corresponding cylinder or an intake port communicating with the combustion chamber;
An intake passage connected to each intake port of the hydrogen engine via an intake manifold;
A second water injection means disposed in the intake passage or the intake manifold, for injecting water into the intake passage or into the intake manifold;
Detection means for detecting the occurrence of backfire in the intake path of each cylinder of the hydrogen engine;
When the detection means detects the occurrence of a backfire in the intake path of a certain cylinder, the first water injection means provided for the cylinder based on one or more physical quantities that change due to the occurrence of the backfire. The first water injection means provided for the cylinder so as to determine the amount of water to be injected to the second water injection means and the amount of water to be injected to the second water injection means, and to inject the determined amount of water; Control means for controlling the second water injection means;
A hydrogen engine system comprising:
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