JP3368951B2 - 気体燃料エンジンの過回転防止装置 - Google Patents
気体燃料エンジンの過回転防止装置Info
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- Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Description
G)等の気体燃料を使用するエンジンに関し、特に、エ
ンジンの過回転を防止する装置に関する。 【0002】 【従来の技術】一般のディーゼルエンジンでは、インジ
ェクションポンプのガバナ機構により全負荷特性が規制
されると同時に最高速も制限される(図7参照)。又、
ガソリン等の燃料と空気を混合させ、これをエンジンの
シリンダ内で燃焼させるオットーサイクルエンジンにお
いては、空気量に基づいて燃料の噴射が行われ、この燃
料と空気の混合気に点火してピストンを回転させる構成
であるが、このようなオットーサイクルエンジンにおい
ては、流入空気の通路にアクセルペダルのようなエンジ
ン回転速度制御手段に連動するスロットル弁が設けられ
ていて、このスロットル弁の開度によって、エンジンの
出力を制御する方式が採られているのが通例である。 【0003】このオットーサイクルエンジンにあって
は、無負荷回転時のエンジン回転速度とエンジンの発生
するトルクの総合的な値である出力が最高となる定格出
力が決定されており、このときのエンジンの回転速度以
上になっても、エンジンの各機構に問題を起こさないよ
うな設計がなされている。 【0004】 【発明が解決しようとする課題】然るに、ディーゼルエ
ンジンをベースとするCNGエンジンへの転用に際して
は、発生トルクの関係で、最高出力を満足しようとする
と、エンジンの回転速度は、ディーゼルエンジンとして
の許容回転速度に対して、これを越える過回転となって
しまい、エンジンに大きな悪影響を及ぼしてしまう虞が
ある。 【0005】このため、吸入混合気通路に、アクセルペ
ダルと連動するメインスロットル弁と直列に介装され、
該メインスロットル弁とは独立して駆動手段により駆動
されるサブスロットル弁を設け、このサブスロットル弁
により最高速を制限するようにした技術を提案している
(図8及び図9参照)(実願平4−57564号参
照)。 【0006】しかし、かかる技術においては、サブスロ
ットル弁の調整手段が故障したとき、或いは回転加速度
が大きく、サブスロットル弁の応答性が悪いときには図
9の点線で示すようにオーバランが発生する虞がある。
そこで、本発明は以上のような従来の問題点に鑑み、気
体燃料エンジンの回転を制限するサブスロットル弁の故
障時にあってもエンジンの過回転を防止することを目的
とする。 【0007】 【課題を解決するための手段】このため、本発明は、図
1に示すように、吸入混合気通路に介装され、アクセル
ペダルと連動するメインスロットル弁と、前記吸入混合
気通路に前記メインスロットル弁と直列に介装され、該
メインスロットル弁とは独立して駆動手段により駆動さ
れるサブスロットル弁と、気体燃料供給源と燃料供給手
段との間に設けられた燃料カット弁と、を含んで構成さ
れる気体燃料エンジンにおいて、エンジン回転速度検出
手段と、該エンジン回転速度検出手段により検出された
エンジン回転速度に応じて前記サブスロットル弁開度を
目標値に制御するサブスロットル弁制御手段と、前記エ
ンジン回転速度検出手段によりエンジン回転速度が所定
回転速度以上が検出された際に前記燃料カット弁を作動
し、かつ該燃料カット弁作動後に前記エンジン回転速度
検出手段によりエンジン回転速度が前記所定回転速度よ
り小なるエンジンの無負荷運転時の回転速度以下が検出
された際に前記燃料カット弁の作動を停止する燃料カッ
ト弁制御手段と、を設けた。 【0008】 【作用】かかる構成において、エンジン回転速度に応じ
て前記サブスロットル弁開度を目標値に制御することに
より、エンジン回転速度が制限され、前記サブスロット
ル弁の故障等によりエンジン回転速度が所定回転速度以
上となると、燃料カット弁が作動され、エンジンの過回
転が防止される。又、燃料カット弁作動後にエンジン回
転速度が所定回転速度より小なるエンジンの無負荷運転
時の回転速度以下となると、燃料カット弁の作動が停止
され(燃料供給が再開され)、エンジンの無負荷運転
時、即ち、エンジン出力が略0付近で燃料カットが行わ
れないため、違和感のない回転制御が実行される。 【0009】 【実施例】以下、添付された図面を参照して本発明を詳
述する。図2において、エンジン1には排気マニホール
ド2が取り付けられ、該排気マニホールドには空燃比セ
ンサ3、排気シャッタ4及びマフラ5を介装して排気管
6が設けられている。前記排気シャッタ4はエアシリン
ダ装置7によって駆動され、このエアシリンダ装置7に
は図示しないエアリザーバが排気ブレーキバルブ8を介
して接続される。吸入混合気通路を構成する吸気マニホ
ールド9には、アクセルペダルと連動するメインスロッ
トル弁10と該メインスロットル弁10と直列に介装さ
れ、該メインスロットル弁10とは独立して駆動手段と
してのモータ11により駆動されるサブスロットル弁1
2とミキサ13とを介装して同じく吸入混合気通路を構
成する吸気管14が設けられ、該吸気管14には空気ダ
クト15が取り付けられ、該空気ダクト15にはエアク
リーナ16が取り付けられている。吸気管14には前記
メインスロットル弁10をバイパスするバイパス通路1
7が設けられており、該バイパス通路17にはアイドル
スピード制御弁18が介装されている。吸気マニホール
ド9とメインスロットル弁10との間の吸気管14と空
気ダクト15との間には吸気バイパス管19が設けら
れ、該吸気バイパス管19には吸気制御弁20が介装さ
れている。前記ミキサ13には、吸気管14に設けられ
たベンチュリ21と電子燃料制御弁22と燃料カット弁
23と導入燃料流量を調整するオリフィス24とが設け
られている。そして、図示しないCNGボンベに接続さ
れたレギュレータ25からの燃料供給管26は2つに分
岐され、一方の分岐管26Aは前記燃料カット弁23に
接続され、他方の分岐管26Bは前記電子燃料制御弁2
2に接続される。 【0010】前記吸気制御弁20と燃料カット弁23と
は夫々バキュームエアにより駆動され、該吸気制御弁2
0と燃料カット弁23にはバキュームエア配管27A,
27Bが夫々接続される。このバキューム配管27A,
27Bには夫々各バキューム配管27A,27Bの開閉
を行うソレノイド28A,28Bが介装される。一方、
前記メインスロットル弁10には、該メインスロットル
弁10が全閉となったときにONになるアイドルスイッ
チ29が設けられている。 【0011】又、エンジン回転速度検出手段としてのク
ランク角センサ30が設けられている。次に、コントロ
ールユニット31には、前記空燃比センサ3、クランク
角センサ30及びアイドルスイッチ29から夫々出力さ
れる検出信号が入力される。又、コントロールユニット
31からは、前記排気ブレーキバルブ8、モータ11、
ソレノイド28A,28B、電子燃料制御弁22及びア
イドルスピード制御弁18に制御信号が出力される。 【0012】ここで、前記クランク角センサ30により
検出されたエンジン回転速度に応じて前記サブスロット
ル弁開度を目標値に制御するサブスロットル弁制御手段
と、前記クランク角センサ30によりエンジン回転速度
が所定回転速度以上が検出された際に前記燃料カット弁
23を作動し、かつ該燃料カット弁23作動後に前記ク
ランク角センサ30によりエンジン回転速度が前記所定
回転速度より小なるエンジンの無負荷運転時の回転速度
以下が検出された際に前記燃料カット弁23の作動を停
止する燃料カット弁制御手段と、が、前記コントロール
ユニット31にソフトウェア的に装備されている。 【0013】かかるコントロールユニット31による制
御内容を図3のフローチャートに基づいて説明する。フ
ローチャートにおいて、ステップ1(図ではS1と略記
する。以下同様)においては、エンジン回転速度Nを検
出する。ステップ2では、予めエンジン回転速度で目標
サブスロットル弁開度を割り付けたマップに基づいて、
検出したエンジン回転速度Nに応じた目標サブスロット
ル弁開度を読み込む。ステップ3では、読み込んだ目標
サブスロットル弁開度となるように、サブスロットル弁
12の駆動を制御する。ステップ4では、検出したエン
ジン回転速度Nが所定回転速度N1 (燃料カット弁作動
回転速度:図4参照)を越えているか否かを判定し、越
えていれば、ステップ5に進んで、燃料カット弁23を
作動して燃料をカットして終了する。越えていなけれ
ば、ステップ6に進んで、燃料カット弁23が作動して
いるか否かを判定し、作動していれば、ステップ7に進
み、作動していなければ、終了する。ステップ7におい
ては、検出したエンジン回転速度Nが所定回転速度N 1
より小なる回転速度N2 (≦N1 )を越えているか否か
を判定し、越えていれば、燃料カットを継続して、終了
する。越えていなければ、ステップ8に進んで、燃料カ
ット弁23の作動を停止して燃料カットの継続を行わ
ず、終了する。尚、上記所定回転速度N 1 より小なる回
転速度N 2 は、図4のNOLOAD時(エンジンの無負
荷運転時)の回転速度であり、図5において、NOLO
AD回転速度で表されている。 【0014】以上の説明から明らかなように、エンジン
回転速度に応じてサブスロットル弁開度を目標値に制御
することにより、エンジン回転速度が制限され、前記サ
ブスロットル弁12の応答性が悪い場合やサブスロット
ル弁12の故障等によりエンジン回転速度が所定回転速
度N1 以上となると、燃料カット弁23が作動され、エ
ンジン1の過回転が防止される。又、燃料カット弁23
作動後にエンジン回転速度がエンジンの無負荷運転時の
回転速度N2 以下となると、燃料カット弁23の作動が
停止され(燃料供給が再開され)、エンジン出力が略0
付近で燃料カットが行われず、違和感のないエンジン回
転速度制御が実行される。 【0015】尚、図4〜図6は上記作用を説明する特性
図であり、図4はエンジン回転速度とスロットル弁開度
と燃料カット弁23の作動との関係を示す図であり、N
2 <N<N1 の関係で燃料カット弁23をONし、N≦
N2 の関係で燃料カット弁23をOFFする。又、図5
はサブスロットル弁12が正常のときで、サブスロット
ル弁12の応答性が悪くてエンジン回転速度が上昇した
ときの、スロットル弁開度とエンジン回転速度と燃料カ
ット弁23の作動との関係を示す図であり、エンジン回
転速度が所定回転速度N1 以上となると、燃料カット弁
23が作動され、エンジンの過回転が防止され、燃料カ
ット弁23作動後にエンジン回転速度がエンジンの無負
荷運転時の回転速度N2 以下となると、燃料カット弁2
3の作動が停止される。 【0016】更に、図6はサブスロットル弁12が異常
のときの、スロットル弁開度とエンジン回転速度と燃料
カット弁23の作動との関係を示す図であり、エンジン
回転速度が所定回転速度N1 以上となると、燃料カット
弁23が作動され、エンジン1の過回転が防止され、燃
料カット弁23作動後にエンジン回転速度がエンジンの
無負荷運転時の回転速度N2 以下となると、燃料カット
弁23の作動が停止される動作が繰り返し行われる。 【0017】以上のように、特定の実施例を参照して本
発明を説明したが、本発明はこれに限定されるものでは
なく、当該技術分野における熟練者等により、本発明に
添付された特許請求の範囲から逸脱することなく、種々
の変更及び修正が可能であるとの点に留意すべきであ
る。 【0018】 【発明の効果】以上説明したように、本発明の気体燃料
エンジンの過回転防止装置によれば、エンジン回転速度
に応じてサブスロットル弁開度を目標値に制御し、エン
ジン回転速度が所定回転速度以上が検出された際に燃料
カット弁を作動し、かつ該燃料カット弁作動後にエンジ
ン回転速度が前記所定回転速度より小なるエンジンの無
負荷運転時の回転速度以下が検出された際に燃料カット
弁の作動を停止する構成としたから、サブスロットル弁
開度を目標値に制御することにより、エンジン回転速度
が制限され、前記サブスロットル弁の故障等にはエンジ
ンの過回転が防止されると共に、エンジン出力が略0付
近で燃料カットが行われず違和感のない回転制御が実行
され有用性大なるものである。
装置の一実施例を示すシステム図 【図3】 同上実施例の制御内容を説明するフローチャ
ート 【図4】 同上実施例において、エンジン回転速度とス
ロットル弁開度と燃料カット弁の作動との関係を示す図 【図5】 同上実施例において、サブスロットル弁が正
常のときで、サブスロットル弁の応答性が悪くてエンジ
ン回転速度が上昇したときの、スロットル弁開度とエン
ジン回転速度と燃料カット弁の作動との関係を示す図 【図6】 同上実施例において、サブスロットル弁が異
常のときの、スロットル弁開度とエンジン回転速度と燃
料カット弁の作動との関係を示す図 【図7】 ディーゼルエンジンのラック特性を示す図 【図8】 CNGエンジンにおける、エンジン回転速度
とスロットル弁開度の関係を示す図 【図9】 CNGエンジンのトルク特性を示す図 【符号の説明】 1 エンジン 9 吸気マニホールド 10 メインスロットル弁 11 モータ 12 サブスロットル弁 14 吸気管 15 空気ダクト 23 燃料カット弁 30 クランク角センサ 31 コントロールユニット
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】吸入混合気通路に介装され、アクセルペダ
ルと連動するメインスロットル弁と、前記吸入混合気通
路に前記メインスロットル弁と直列に介装され、該メイ
ンスロットル弁とは独立して駆動手段により駆動される
サブスロットル弁と、気体燃料供給源と燃料供給手段と
の間に設けられた燃料カット弁と、を含んで構成される
気体燃料エンジンにおいて、エンジン回転速度検出手段
と、該エンジン回転速度検出手段により検出されたエン
ジン回転速度に応じて前記サブスロットル弁開度を目標
値に制御するサブスロットル弁制御手段と、前記エンジ
ン回転速度検出手段によりエンジン回転速度が所定回転
速度以上が検出された際に前記燃料カット弁を作動し、
かつ該燃料カット弁作動後に前記エンジン回転速度検出
手段によりエンジン回転速度が前記所定回転速度より小
なるエンジンの無負荷運転時の回転速度以下が検出され
た際に前記燃料カット弁の作動を停止する燃料カット弁
制御手段と、を設けたことを特徴とする気体燃料エンジ
ンの過回転防止装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26263293A JP3368951B2 (ja) | 1993-10-20 | 1993-10-20 | 気体燃料エンジンの過回転防止装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26263293A JP3368951B2 (ja) | 1993-10-20 | 1993-10-20 | 気体燃料エンジンの過回転防止装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH07119527A JPH07119527A (ja) | 1995-05-09 |
JP3368951B2 true JP3368951B2 (ja) | 2003-01-20 |
Family
ID=17378492
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP26263293A Expired - Fee Related JP3368951B2 (ja) | 1993-10-20 | 1993-10-20 | 気体燃料エンジンの過回転防止装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP3368951B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1904333B (zh) * | 2005-07-26 | 2010-06-23 | 日产自动车株式会社 | 发动机超转防止装置以及发动机超转防止方法 |
-
1993
- 1993-10-20 JP JP26263293A patent/JP3368951B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH07119527A (ja) | 1995-05-09 |
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