JP2659085B2 - 車両の燃料遮断装置 - Google Patents

車両の燃料遮断装置

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JP2659085B2
JP2659085B2 JP6225215A JP22521594A JP2659085B2 JP 2659085 B2 JP2659085 B2 JP 2659085B2 JP 6225215 A JP6225215 A JP 6225215A JP 22521594 A JP22521594 A JP 22521594A JP 2659085 B2 JP2659085 B2 JP 2659085B2
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俊之 西田
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    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/30Use of alternative fuels, e.g. biofuels

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ガス燃料車両の燃料配
管内の微小な圧力変動を検知し得る燃料遮断装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来、例えば圧縮天然ガス(CNG)の
ようなガスを燃料として走行する車両にあっては、高圧
でガスボンベに貯蔵したガス燃料を燃料配管を通してエ
ンジンの燃焼室に供給している。この際、燃料配管の途
中にガス燃料の流通を制御する燃料遮断弁を設けるのが
一般的であり、例えば特公平6−58092号公報に開
示される燃料シャットオフ装置にあっては、燃料配管の
途中に設けた燃料遮断弁を始動スイッチがオープン(オ
フ)の時、及びエンジンが停止している時以外は開くよ
うにしている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のガス
燃料車両の場合、エンジン運転中は燃料遮断弁は常に開
かれてガス燃料が供給状態にあるため、燃料配管内のガ
ス圧に、供給状態下で許容される圧力誤差以内の微小な
圧力変動があっても検知できないという問題があった。
【0004】
【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明は、ガス燃料タンクとエンジンの燃焼室を結ぶ
配管の途中に燃料遮断弁と圧力検知器を設け、エンジン
の点火系統に通電した際に前記燃料遮断弁を所定時間開
にしてその後閉とし、次いで前記圧力検知器によって配
管内圧力をモニタするとともにエンジンのスタート信号
が確認された時点で再び燃料遮断弁を開にするようにし
た。
【0005】
【作用】エンジンの点火系統に通電して一旦燃料遮断弁
を開いた後、エンジンのスタート信号が得られるまで燃
料遮断弁を閉じ、その間、燃料配管内を密閉状態にして
圧力を点検する。この際、配管を密閉状態にすることで
微小な圧力変動も検知できる。
【0006】
【実施例】本発明の実施例について添付した図面に基づ
き説明する。まず図4及び図5に基づきガスエンジン車
両の燃料供給系統の概要について説明する。ここで、図
4は燃料供給系統の車体配置の概要図、図5は燃料供給
系統のシステム概要図である。車両のトランクルームに
は例えば約200kg/cm2程度の高圧のCNG(圧縮天然
ガス)を収容するタンク1が配設され、車両の前方には
水冷式ガスエンジン2が配設されている。
【0007】そして、車両中間部のキャビンの下方に
は、タンク1内の高圧ガスを前方に移送する高圧配管3
が設けられており、車両前方のエンジンルームには、こ
の高圧で移送されたガスを約7kg/cm2程度に減圧する一
次圧力レギュレータ4と、この減圧されたガスを更にゲ
ージ圧で約2kg/cm2程度まで減圧する二次圧力レギュレ
ータ5が設けられている。そして、二次圧力レギュレー
タ5によって減圧されたガスはインジェクタ6からエン
ジン2の燃焼室内に噴射され、エンジン2の排気ガス系
統の触媒コンバータ7を通って排出されるようにしてい
る。
【0008】次に図5をも参照しつつ燃料供給系統の細
部について説明する。前記タンク1は実施例では2本配
設され、このタンク1、1と燃料充填口8の間にはタン
ク配管9を設けている。そしてこのタンク配管9の途中
には、逆止弁10を設けて充填するガスの逆流を防止す
るとともに、その下流には前記高圧配管3との接続部を
設けており、この接続部をタンクガス検知部11として
構成している。そしてこのタンクガス検知部11には圧
力センサ12と温度センサ13を臨ませており、圧力セ
ンサ12にてタンクガス圧P0を測定し、温度センサ1
3にてタンクガス温度T0を測定することができるよう
にしている。また、各タンク1の容器入口には第1電磁
遮断弁14を設けており、ECU(electronic control
unit)(制御用マイクロコンピュータ)にて開閉制御
することができるようにするとともに、各タンク1の反
対側にはリリーフバルブ15を設けている。
【0009】高圧配管3の上流側には手動で開閉制御で
きる手動弁16を設け、下流側にはフィルタ17を設け
ている。そして、このフィルタ17と前記一次圧力レギ
ュレータ4の間には第2電磁遮断弁18を設けており、
ECUにて開閉制御できるようにしている。そして、一
次圧力レギュレータ4にはエンジン2を循環した冷却水
を流通させることのできる水通路20(図4)を設けて
おり、減圧時の断熱膨張によって急冷される一次圧力レ
ギュレータ4を暖めるようにしている。
【0010】また、一次圧力レギュレータ4の下流には
一次ガス検知部21を設け、この一次ガス検知部21に
一次圧力センサ22を設けて一次ガス圧P1を検知し得
るようにするとともに、この一次ガス検知部21にリリ
ーフバルブ23を設け、このリリーフバルブ23にリリ
ーフ配管24(図4)を接続して車体の後方に向けて延
出させている。また、一次ガス検知部21の下流に前記
二次圧力レギュレータ5を設け、この二次圧力レギュレ
ータ5にて最終的にエンジン2に供給するガス圧に調圧
するようにしている。
【0011】二次圧力レギュレータ5によって精密に調
圧されたガスは低圧配管26を通ってガスチャンバー2
7内に送り込まれ、インジェクタ6からエンジン2内に
噴射される。そして排気ガスはCNG専用の触媒コンバ
ータ7で処理され、大気に開放される。尚、ガスチャン
バー27内には、二次ガス圧P2を検知する二次圧力セ
ンサ30と二次温度センサ31を設けており、検知した
信号は、燃料噴射を制御するECUに送るようにしてい
る。そしてこのECUではエンジンのその他のデータを
も加味してインジェクション・ドライバー(INJ DRIVE
R)を駆動し燃料噴射制御を行う。
【0012】また、車室内のハンドルの下方には所定量
の衝撃(G)値によって作動するイナーシャスイッチ2
9が設けられており、このイナーシャスイッチ29はイ
グニッションスイッチ28とECUを結ぶ配線の途中に
ノーマルオープンリレー32と共に設けている。そし
て、イグニッションスイッチ28がオンで且つイナーシ
ャスイッチ29がオン(正常)の時はノーマルオープン
リレー32をクローズにして第1電磁遮断弁14、第2
電磁遮断弁18に電流を流してオープンにし、イグニッ
ションスイッチ28或いはイナーシャスイッチ29のい
ずれか一方がオフになると、第1電磁遮断弁14及び第
2電磁遮断弁18をクローズにする。
【0013】ところで、図3は、以上のような燃料供給
システムの簡略図である。この図で図番33は燃圧警報
灯であり、前記圧力センサ12、一次圧力センサ22、
二次圧力センサ30で検知したタンクガス圧P0、一次
ガス圧P1、二次ガス圧P2に異常があった時に、この燃
圧警報灯を点灯させ警報を発するようにしている。ま
た、図2は第1電磁遮断弁14、第2電磁遮断弁18を
制御するための回路構成図であり、上記のようにイグニ
ッションスイッチ28及びイナーシャスイッチ29がオ
ンとなってノーマルオープンリレー32のコイルが励磁
されるとリレー32をクローズにして各電磁遮断弁1
4、18に電流を流し、各遮断弁14、18を開く。
【0014】次に、本発明の燃料遮断装置の作用につい
て図1に基づき説明する。ここで、図1は上段の3列が
時間経過に応じるイグニッションスイッチ、電磁遮断
弁、スタータ信号(スタータスイッチと回転信号(クラ
ンクパルス))の各状態変化を示し、中段の3列が時間
経過に応じるタンクガス圧P0、一次ガス圧P1、二次ガ
ス圧P2の各状態変化の一例を示し、下段が各遮断弁に
対する電流値の状態変化を示す。この図から判るよう
に、本案ではイグニッションスイッチ28をオンにした
際、所定時間各電磁遮断弁14、18に電流を流して各
遮断弁14、18を開いた後、ECU制御にてノーマル
オープンリレー32を閉じ、各電磁遮断弁14、18に
対する通電を停止して各遮断弁14、18を閉鎖するよ
うにしている。
【0015】そして、この各遮断弁14、18の閉鎖
は、スタータがオンとなり且つ回転信号(クランクパル
ス)が検知されるまで継続して続けられ、例えばイグニ
ッションスイッチ28をオンにした時の各遮断弁14、
18を開くタイミングが2秒程度とすると、その後回転
信号が得られるまでの約60秒程度閉じた状態にしてお
く。そして、この間に前記圧力センサ12、一次圧力セ
ンサ22、二次圧力センサ30にてタンクガス圧P0
一次ガス圧P1、二次ガス圧P2をモニターする。
【0016】そこで今、タンクガス圧P0、一次ガス圧
1、二次ガス圧P2が図に示すような変化を示したとす
ると、圧力変動が認知されるタンクガス圧P0、一次ガ
ス圧P1のライン内に異常があり、二次ガス圧P2のライ
ンには異常がないことが判る。また、この際、各電磁遮
断弁14、18を閉じて密閉状態にしているため、僅か
な圧力変動があっても検知できる。そして、かかる圧力
変動は燃圧警報灯33にて知ることができる。また、こ
のように一旦各電磁遮断弁14、18に対する通電を中
断することで、バッテリーからの電流の持出しが少なく
なり、消費電力の低減に寄与するという副次的効果もあ
る。
【0017】ところで別構成例として、タンクガス圧P
0、一次ガス圧P1、二次ガス圧P2が所定圧(例えばエ
ンジンを始動させるに充分な圧力)以上の時は、イグニ
ッションスイッチ28をオンにした時に各電磁遮断弁1
4、18を開かず、スタート信号が検知された時にはじ
めて各電磁遮断弁14、18を開くよう制御することも
できる。
【0018】この場合は電磁遮断弁14、18を閉から
開に移行させる際の騒音(従来は電磁遮断弁14、18
を閉から開に移行させる際に大きな音が発生し、電磁遮
断弁14、18の周りに遮音材等の処理を施してい
る。)を防止することができ、この際もスタート信号が
検出されるまでは各圧力センサにて燃圧をモニターす
る。
【0019】また、本実施例ではイナーシャスイッチ2
9のオンオフを検知するため、イナーシャスイッチ29
自体に検知回路等を設けず、電磁遮断弁14、18の作
動指令時にイナーシャスイッチ29の状態を知るように
している。すなわち、図2に示すように、電磁遮断弁1
4、18の電圧を読み込むことのできるイナーシャスイ
ッチ読み込み回路を設け、例えば読み込んだ電圧が5V
程度のH状態を示せばイナーシャスイッチ29がオンで
あることを認識し、0VのようなL状態であればイナー
シャスイッチ29がオフであることを認識する。因み
に、このイナーシャスイッチ29の状態を認識するの
は、イナーシャスイッチ29がオフのときには、電磁遮
断弁14、18が閉となることにより、タンク或いは配
管からの燃料の供給が断たれてしまう。そのため、イン
ジェクションを行ってもシリンダー内で燃焼を行うのに
十分な燃料が供給されないおそれがあるので、燃料をカ
ットして触媒コンバータ7等の保護を図る。
【0020】そして、かかるイナーシャスイッチ読み込
み回路によって、イナーシャスイッチ29の状態を認識
する回路構成が簡素化される。
【0021】
【発明の効果】以上のように本発明の燃料遮断装置は、
エンジンの点火系統に通電して所定時間燃料遮断弁を開
いた後一旦閉じ、エンジンのスタータ信号が確認される
まで燃圧をモニタするようにしたため、燃圧に僅かな変
動があっても検知することができる。従って早期対策が
可能になる。また、バッテリーからの電流の持出しが少
なくなり、消費電流の軽減に寄与するという副次的効果
もある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の燃料遮断装置の作用を説明するグラフ
で、上段の3列が時間経過に応じるイグニッションスイ
ッチ、電磁遮断弁、スタータ信号(スタータスイッチと
回転信号(クランクパルス))の各状態変化、中段の3
列が時間経過に応じるタンクガス圧P0、一次ガス圧
1、二次ガス圧P2の各状態変化の一例、下段が各遮断
弁に対する電流値の状態変化を示す。
【図2】各電磁遮断弁を制御するための回路構成図
【図3】燃料供給システムの簡略図
【図4】燃料供給系統の車体配置の概要図
【図5】燃料供給系統のシステム概要図
【符号の説明】
1…タンク、2…エンジン、12…圧力センサ、14…
第1電磁遮断弁、18…第2電磁遮断弁、22…一次圧
力センサ、30…二次圧力センサ、P0…タンクガス
圧、P1…一次ガス圧、P2…二次ガス圧。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加藤 敦 埼玉県和光市中央1丁目4番1号 株式 会社 本田技術研究所内 (56)参考文献 特開 平1−139064(JP,A)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ガス燃料タンクとエンジンの燃焼室を結
    ぶ配管の途中に燃料遮断弁と圧力検知器を設け、エンジ
    ンの点火系統に通電した際に前記燃料遮断弁を所定時間
    開にしてその後閉とし、次いで前記圧力検知器によって
    配管内圧力をモニタするとともにエンジンのスタート信
    号が確認された時点で再び前記燃料遮断弁を開にするこ
    とを特徴とする車両の燃料遮断装置。
JP6225215A 1994-09-20 1994-09-20 車両の燃料遮断装置 Expired - Fee Related JP2659085B2 (ja)

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CN102782291B (zh) * 2010-03-10 2015-05-20 丰田自动车株式会社 内燃机的异常检测装置
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