JP2692729B2 - 車両の燃料供給装置 - Google Patents

車両の燃料供給装置

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JP2692729B2 JP6225294A JP22529494A JP2692729B2 JP 2692729 B2 JP2692729 B2 JP 2692729B2 JP 6225294 A JP6225294 A JP 6225294A JP 22529494 A JP22529494 A JP 22529494A JP 2692729 B2 JP2692729 B2 JP 2692729B2
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  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ガスエンジン車両の燃
圧低下による不具合を防止するようにした燃料供給装置
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減圧器で所定圧に減
圧しエンジンの燃焼室に供給するようにしている。例え
ば特開昭62−139720号公報には、かかる減圧器
(レギュレータ)を複数に分割して配設する技術が開示
されており、また、特開昭61−113967号公報に
は、燃料配管内に圧力スイッチを設けて燃料ガス圧が所
定値以下に減ずると警報を発する技術が開示されてい
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、ガスを燃料
とする車両の場合、エンジンに供給されるガス圧が変化
すると空燃比のコントロールが不調となって例えば失
火、オーバーリーン、オーバーリッチ等の異常燃焼の原
因となり、かかる事態を避けることが望ましい。また、
燃料配管系に異常を検知する異常検知手段を設ける場合
には正確な警報を発する必要がある。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
請求項1は、ガス燃料タンクとエンジンを結ぶ燃料配管
の途中に、減圧器と、この減圧器の上流側の圧力検知器
と、この圧力検知器にて検知した圧力が所定値以下の時
に燃料の供給を停止する手段とを備えた燃料供給装置に
おいて、前記圧力の所定値を、前記減圧器の調圧限界値
としたことを特徴とする。
【0005】請求項2は、ガス燃料タンクとエンジンを
結ぶ燃料配管の途中に減圧器を設けた燃料供給装置にお
いて、この燃料供給装置は前記減圧器の上流側に配設さ
れる圧力検知器と、この圧力検知器で検知した値が基準
圧を超え且つ圧力検知器で検知した圧力低下が単位時間
内に所定値を超えたときに配管系の異常を検知する異常
検知手段とを備えたことを特徴とする。
【0006】
【作用】ガス燃料タンクから送られる高圧ガスを減圧器
にて所定圧に減圧し、エンジンに供給するが、例えばタ
ンク内のガス残燃料が減ってくるとタンク内の元圧が減
少し、この元圧の減少によって減圧器の調圧能力が低下
する。このため、エンジンに供給されるガス量が変化し
て空燃比の調整が不調になる。そこで、減圧器の上流側
に圧力検知器を配設し、この圧力検知器にて検知した圧
力が所定値以下の時に、燃料供給停止手段にて強制的に
燃料の供給を遮断しエンジンを停止させる。
【0007】また、圧力検知器を利用した異常検知手段
を設け、圧力検知器で検知した圧力変化によって配管系
の異常を判断するようにした構成の場合は、タンク内の
元圧が減ってくると異常検知手段が誤検知しやすくな
る。そしてかかる誤検知は、例えば配管内圧力が単位時
間当たりに所定値以上降下すると異常検知手段が異常と
認識するような場合に特に顕著である。これは、タンク
内の元圧が減少してくると、流速が増加して減圧器のオ
リフィス等の絞り部での圧力損失が増大し、異常検知手
段がこの圧力損失を元圧降下量として認識して配管系に
異常がないにも拘らず異常と判断するからである。この
ため、圧力検知器が検知した圧力が所定値以下になる
と、異常検知手段の作動を停止させ誤検知を防止する。
【0008】
【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。
【0009】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程度に減圧する減
圧器としての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。
【0010】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
力検知器としての圧力センサ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13にてタンクガス温度T0を測定す
ることが出来るようにしている。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出来るようにするとと
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。
【0011】高圧配管3の上流側には手動で開閉制御出
来る手動弁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にて開閉制御出来るようにしている。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出来る水通路20(図5)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。
【0012】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。
【0013】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。
【0014】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。
【0015】ところで、以上のような圧力センサ12が
検知したタンクガス圧P0、及び一次圧力センサ22が
検知した一次ガス圧P1、及び二次圧力センサ30が検
知した二次ガス圧P2はECUに送るようにしている
が、これらタンクガス圧P0、一次ガス圧P1、二次ガス
圧P2の基準値はタンク1内の残燃料によって例えば図
3のように変化する。ここで、図3はタンクガス圧
0、一次ガス圧P1、二次ガス圧P2の変化特性図であ
り、横軸にタンクガス圧P0の圧力目盛(kgf/cm2)、縦
軸に一次ガス圧P1、二次ガス圧P2のゲージ圧力目盛
(kgf/cm2)を示す。
【0016】この圧力特性変化図から明らかなように、
当初200kg/cm2程度あったタンクガス圧P0は、残燃
料がすくなるなるに連れて圧力が低下し、タンクガス圧
0が10kgf/cm2以下になると、約7kg/cm2程度に減圧
されるべき一次ガス圧P1が急激に不安定になることが
判る。これは一次圧力レギュレータ4の限界を示すもの
である。また、一次ガス圧P1が3〜4kg/cm2以下にな
ると、二次ガス圧P2が急激に不安定になることも判
る。そしてこれは二次圧力レギュレータ5の限界を示す
ものである。
【0017】従って、各圧力レギュレータ4、5にとっ
て上記限界値以下で使用すると所望の圧力に調圧するこ
とが出来ず、最終的に調圧不良のガスがエンジン2に供
給されると空燃比が乱れて正常な燃焼を行わせることが
出来なくなる。そこで、本案の第1の構成例では、図1
のフローチャートに示すように、タンクガス圧P0と一
次ガス圧P1のいずれか一方が所定値以下の時は、EC
Uによって前記各電磁遮断弁14、18を遮断し、エン
ジン2に対する燃料の供給を停止する。そして、実施例
の場合、この燃料をカットする基準となるタンクガス圧
0と一次ガス圧P1は、各圧力レギュレータ4、5の調
圧能力を見込んで、それぞれP0≦13kgf/cm2、P1
7kgf/cm2としている。
【0018】尚、実施例にようにタンクガス圧P0と一
次ガス圧P1の両方を判断するのでなく、いずれか一方
側でのみ判断するようにしても良く、又は二次ガス圧P
2を判断の対象に含めるようにしても良い。この場合は
二次ガス圧P2の基準値として、例えばエンジン全開時
にインジェクタ6から噴射される噴射量に対してバラツ
キを起こさないP2≦2kgf/cm2程度が好ましい。
【0019】次に図2のフローチャートに基づき本案の
第2の構成例について説明する。この構成例では高圧配
管3系の異常を検知する異常検知手段を設けており、こ
の異常検知手段は、圧力センサ12で検知したタンクガ
ス圧P0の圧力低下が単位時間内に所定値を超える場合
に異常信号を発するようにしている。そしてこの異常信
号は例えばウォーニングランプにて警報される。
【0020】ところが、タンクガス圧P0が低下してく
ると燃料流速が増加し、第1電磁遮断弁14のオリフィ
ス等で圧力損失が発生してタンクガス圧P0の降下量が
所定値を超えることがある。そしてこの場合は配管系に
異常がないにも拘らず異常信号を発してウォーニングラ
ンプ等を点灯させる。そこで、この構成例では異常検知
手段が誤認を起こすような圧力まで低下したなら、異常
検知手段の作動を停止させる。因みに、この作動を停止
させるタンクガス圧P0は、例えばP0≦10kgf/cm2
する。
【0021】そしてかかる構成によってユーザーに無用
な心配をかけることがない。尚、第1の構成例の燃料を
遮断する基準となる圧力と、第2の構成例の異常検知手
段の作動を停止させる基準圧力を組み合わせて設定し、
両者を併用するようにしても良い。
【0022】
【発明の効果】以上のように本発明の燃料供給装置は、
圧力検知器にて検知した圧力が所定値以下になると燃料
の供給を遮断する手段を設ける場合には、減圧器の調圧
不良に起因する空燃比の調整不良といった事態が防止さ
れ、異常燃焼等の不具合を避けることが出来る。また、
圧力検知器にて検知した圧力が所定値以下になると異常
検知手段の作動を停止させる場合には、誤作動によって
異常でもない配管系が異常であるという警報を出すよう
な不具合を防止出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の構成例のフロー図
【図2】第2の構成例のフロー図
【図3】燃料供給配管内の燃圧変化の一例を示す特性図
【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、4…一次圧力レギュレー
タ、5…二次圧力レギュレータ、12…圧力センサ、1
4…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 上田 和弘 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 (72)発明者 樋代 茂夫 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 (72)発明者 村上 昭 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 (72)発明者 西田 俊之 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 実開 昭58−173741(JP,U)

Claims (2)

    (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を結ぶ燃料配
    管の途中に減圧器と、この減圧器の上流側の圧力検知
    器と、この圧力検知器にて検知した圧力が所定値以下の
    時に燃料の供給を停止する手段とを備えた燃料供給装置
    において、前記圧力の所定値を、前記減圧器の調圧限界
    値としたことを特徴とする車両の燃料供給装置。
  2. 【請求項2】 ガス燃料タンクとエンジンを結ぶ燃料配
    管の途中に減圧器を設けた燃料供給装置において、この
    燃料供給装置は前記減圧器の上流側に配設される圧力検
    知器と、この圧力検知器で検知した値が基準圧を超え且
    つ圧力検知器で検知した圧力低下が単位時間内に所定値
    を超えたときに配管系の異常を検知する異常検知手段と
    を備えたことを特徴とする車両の燃料供給装置。
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