JP3787826B2 - ガスエンジンの燃料漏れ検出装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧縮天然ガス(CNG)等のガス燃料を使用するガスエンジンの燃料供給系の燃料漏れを検出するガスエンジンの燃料漏れ検出装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
ガスエンジンの燃料となる圧縮天然ガス(CNG)等は、燃料タンク内に高圧で充填され、燃圧レギュレータ(減圧弁)で減圧されて燃料噴射弁に供給される。この燃料供給系からの燃料漏れを検出するために、特開平8−93564号公報、特開平8−277750号公報に示すように、所定時間毎に燃料タンク内の燃料圧力と燃料温度とを検出して燃料タンク内の燃料減少量を推定し、この燃料減少量推定値と燃料噴射弁から噴射した実際の燃料消費量とを比較して燃料供給系の燃料漏れの有無を判定するようにしたものがある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の燃料漏れ検出装置では、次のような欠点がある。
(1)燃料漏れはエンジン停止中でも発生するが、上記従来のものは、燃料減少量推定値と実際の燃料消費量とを比較して燃料漏れの有無を判定するため、エンジン運転中でしか燃料漏れを検出することができない。従って、エンジン停止中に発生した燃料漏れでも、実際にエンジンを運転してみなければ、燃料漏れを検出することができない。
【0004】
(2)燃料供給系の高圧側(燃料タンクから燃圧レギュレータまでの間)と低圧側(燃圧レギュレータから燃料噴射弁までの間)とでは、燃料圧力と燃料温度が異なるため、上記従来のように、燃料タンク内の燃料圧力と燃料温度とを検出して燃料量を推定したのでは、燃料供給系の高圧側の燃料量しか推定することができず、燃料供給系の低圧側の燃料量を推定することができない。このため、燃料供給系の低圧側で燃料漏れが発生しても、これを検出することができない。
【0005】
本発明はこのような事情を考慮してなされたものであり、第1の目的は、エンジン始動前に燃料供給系の燃料漏れを検出できるようにすることであり、また、第2の目的は、燃料供給系の低圧側で発生した燃料漏れも検出できるようにすることである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記第1の目的を達成するために、本発明の請求項1では、エンジン停止時に高圧側燃料温度検出手段及び高圧側燃料圧力検出手段で燃料温度及び燃料圧力を検出して、それを記憶手段に記憶保持し、エンジン始動直前(つまりイグニッションスイッチをオフからオンに切り替える時)に高圧側燃料温度検出手段及び高圧側燃料圧力検出手段で検出したエンジン始動直前の燃料温度及び燃料圧力と記憶手段から読み込んだエンジン停止時の燃料温度及び燃料圧力とに基づいて前回のエンジン停止時からエンジン始動直前までの燃料供給系の状態変化を判定し、その判定結果から燃料供給系の燃料漏れの有無を燃料漏れ判定手段により判定する。これにより、エンジン始動直前に燃料供給系の燃料漏れを検出することができる。
【0007】
この場合、請求項2のように、エンジン始動直前に高圧側燃料温度検出手段で検出した燃料温度と記憶手段から読み込んだエンジン停止時の燃料温度と燃料圧力とに基づいてエンジン始動直前の燃料圧力を推定し、この燃料圧力推定値と高圧側燃料圧力検出手段で検出したエンジン始動直前の燃料圧力とを比較することで、燃料供給系の燃料漏れの有無を判定するようにしても良い。例えば、エンジン始動直前の燃料圧力の検出値が推定値よりも所定値以上低下していれば、燃料供給系に燃料漏れが発生していると判定する。
【0008】
上記請求項2では、前回のエンジン停止時からエンジン始動直前までの燃料供給系の状態変化を燃料圧力の変化で判定したが、例えば、エンジン停止時の燃料圧力と燃料温度との比と、エンジン始動直前の燃料圧力と燃料温度との比とを比較して判定したり、或は、エンジン停止時の燃料圧力と燃料温度とから算出した燃料供給系の燃料量と、エンジン始動直前の燃料圧力と燃料温度とから算出した燃料供給系の燃料量とを比較して判定するようにしても良い。
【0009】
また、請求項3,6のように、エンジン始動直前に、燃料漏れ有りと判定された時にエンジン始動を始動禁止手段により禁止するようにしても良い。このようにすれば、燃料漏れが発生した状態でガスエンジンが運転されてしまうことを未然に防止できる。
【0010】
また、上記第2の目的を達成するために、請求項4では、高圧側燃料温度検出手段及び高圧側燃料圧力検出手段で検出した高圧側の燃料温度及び燃料圧力に基づいて、燃料タンクから燃圧レギュレータまでの燃料供給系内の燃料量(以下「高圧側燃料量」という)を高圧側燃料量算出手段により算出すると共に、低圧側燃料温度検出手段及び低圧側燃料圧力検出手段で検出した低圧側の燃料温度及び燃料圧力に基づいて燃圧レギュレータから燃料噴射弁までの燃料供給系内の燃料量(以下「低圧側燃料量」という)を低圧側燃料量算出手段により算出し、これら高圧側及び低圧側の両燃料量の合計値の所定期間内の減少量又は高圧側及び低圧側の両燃料量の所定期間内の減少量の合計値から所定期間内の燃料供給系全体の燃料減少量を燃料減少量算出手段により求める。そして、燃料噴射弁を駆動する噴射パルスを全気筒について所定期間積算して所定期間内の燃料消費量を燃料消費量算出手段により算出し、この燃料消費量を燃料供給系全体の燃料減少量と比較することで燃料供給系の燃料漏れの有無を運転中燃料漏れ判定手段により判定する。この場合、高圧側燃料量と低圧側燃料量の双方を算出して、燃料供給系全体の燃料減少量を算出するので、燃料供給系の低圧側で発生した燃料漏れも検出することができ、燃料漏れ検出の信頼性を向上できる。
【0011】
また、請求項5では、燃圧レギュレータを電気制御式の圧力制御弁により構成し、エンジン運転状態に基づいて目標燃料圧力と燃圧レギュレータの基準制御量を算出手段により算出すると共に、低圧側燃料圧力検出手段で検出した低圧側の燃料圧力と目標燃料圧力とを比較して燃圧レギュレータの制御量を補正手段により補正し、補正後の制御量と基準制御量とを比較して燃料供給系の燃料漏れの有無を運転中燃料漏れ判定手段により判定する。つまり、燃料漏れが発生すると、補正後の制御量と基準制御量との差が大きくなるため、両者の差又は比から燃料漏れを判定することが可能である。この場合、燃料供給系の低圧側で燃料漏れが発生すれば、それが低圧側の燃料圧力を低下させて補正後の制御量を変化させる原因となるので、燃料供給系の低圧側で発生した燃料漏れも検出することができる。
【0012】
【発明の実施の形態】
[実施形態(1)]
以下、本発明の実施形態(1)を図1乃至図5に基づいて説明する。ガスエンジン11は、基本的にガソリンエンジンと同じ構造であり、シリンダ12内にピストン13が収納され、シリンダヘッド14に吸気バルブ15、排気バルブ16、点火プラグ17が取り付けられている。各気筒の吸入ポート18の近傍には燃料噴射弁19が取り付けられ、吸気ポート18に接続された吸気管20には、スロットルバルブ(図示せず)が設けられている。一方、排気ポート21に接続された排気管22には、排ガスの空燃比を検出する空燃比センサ42と、排ガス浄化用の触媒43が設けられている。
【0013】
次に、燃料供給系の構成を説明する。燃料タンク23内には、圧縮天然ガス(CNG)等のガス燃料が高圧で充填されている。この燃料タンク23の燃料出口に接続された高圧側燃料配管24は、燃圧レギュレータ25を介して低圧側燃料配管26に接続され、この低圧側燃料配管26が燃料噴射弁19に接続されている。これにより、燃料タンク23内に高圧充填されたガス燃料が燃圧レギュレータ25により減圧されて燃料噴射弁19に供給されるようになっている。
【0014】
そして、高圧側燃料配管24には、燃料供給系の高圧側(つまり燃料タンク23から燃圧レギュレータ25までの間)の燃料圧力Phighを検出する高圧側燃料圧力センサ27(高圧側燃料圧力検出手段)と、高圧側の燃料温度Thighを検出する高圧側燃料温度センサ28(高圧側燃料温度検出手段)が設けられている。また、低圧側燃料配管26には、燃料供給系の低圧側(つまり燃圧レギュレータ25から燃料噴射弁19までの間)の燃料圧力Plow を検出する低圧側燃料圧力センサ29(低圧側燃料圧力検出手段)と、低圧側の燃料温度Tlow を検出する低圧側燃料温度センサ30(低圧側燃料温度検出手段)が設けられている。
【0015】
上述した各種センサの出力は、エンジン制御回路(以下「ECU」と表記する)31に入力される。このECU31は、マイクロコンピュータを主体として構成され、CPU32、ROM33、RAM34、エンジン停止中もバッテリ35(図2参照)から電源が供給されるバックアップRAM36(記憶手段)等を備えている。
【0016】
次に、図2に基づいてエンジン始動制御回路の構成を説明する。イグニッションスイッチ37は、キー(図示せず)の回動操作により、OFF(オフ)、ON(オン)、START(始動)の各位置に切替可能になっており、OFF位置からON位置に切り替えると、バッテリ35からECU31に電源が供給され、該ECU31が動作を開始する。これにより、ECU31は、吸気温、吸気管圧力、冷却水温、エンジン回転数及び空燃比等のエンジン運転状態を検出する各種センサの信号を読み込んで、燃料噴射弁19の燃料噴射量(噴射パルスの幅)や噴射時期、点火プラグ17の点火時期等を制御すると共に、高圧側及び低圧側の燃料圧力や燃料温度を検出して、後述する処理によって燃料供給系の燃料漏れの有無を判定する。
【0017】
更に、このイグニッションスイッチ37をON位置からSTART位置に切り替えると、バッテリ35からスタータモータ38に直流電力が供給され、ガスエンジン11が始動(クランキング)される。スタータモータ38への通電路には、第1のスタータリレー39と第2のスタータリレー40とが直列に設けられている。第1のスタータリレー39は、自己保持型のリレーであり、イグニッションスイッチ37がSTART位置に切り替えられている間は、該第1のスタータリレー39がON状態に保持される。また、第2のスタータリレー40は、ECU31からの始動許可信号に基づいてリレー駆動回路41によって駆動される。後述するように、イグニッションスイッチ37をOFF位置からON位置に切り替えた時(つまりエンジン始動直前)に燃料供給系の燃料漏れを検出した時には、ECU31からリレー駆動回路41に始動禁止信号を出力して第2のスタータリレー40をOFF状態に保持し、エンジン始動を禁止すると共に、警告ランプ44を点灯(又は点滅)して運転者に警告する。尚、イグニッションスイッチ37のOFF位置とON位置との間には、ACC位置(ラジオやライト等の電気負荷に電源を供給する位置)が設けられているが、図2ではACC位置の図示が省略されている。
【0018】
また、ECU31のROM33には、図3乃至図5に示す燃料供給系燃料漏れ診断用の各プログラムが記憶されている。以下、ECU31が実行するこれら各プログラムの処理内容を説明する。
【0019】
図3に示す燃料漏れ診断プログラムは、所定時間毎に起動され、イグニッションスイッチ37がOFF位置からON位置に切り替えられた時に、次のようにして燃料供給系の燃料漏れの有無を診断する。まず、ステップ101で、イグニッションスイッチ37がOFF位置からON位置に切り替えられたか否かを判定し、「No」であれば、燃料漏れの診断を行うことなく、後述するステップ108へ進む。
【0020】
一方、イグニッションスイッチ37がOFF位置からON位置に切り替えられた時には、ステップ101からステップ102に進み、エンジン始動直前の燃料漏れ診断条件が成立しているか否かを判定する。ここで、エンジン始動直前の燃料漏れ診断条件としては、例えば高圧側燃料圧力Phighが所定範囲内であること、高圧側燃料温度Thighが測定不能な低温領域でないこと、センサ系や制御系が正常であること等であり、これら全ての条件を満たした時に、燃料漏れ診断条件が成立するが、1つでも満たしていない条件があれば、燃料漏れ診断条件が不成立となる。燃料漏れ診断条件が不成立の場合には、燃料漏れの診断を行うことなく、後述するステップ108へ進む。
【0021】
また、上記ステップ102で、燃料漏れ診断条件が成立していると判定した場合には、ステップ103に進み、高圧側燃料温度センサ28と高圧側燃料圧力センサ27で検出したエンジン始動直前の高圧側燃料温度Thighと高圧側燃料圧力Phighを読み込む。この後、ステップ104で、前回のエンジン停止時の高圧側燃料温度Thighmem と高圧側燃料圧力Phighmem と上記ステップ103で読み込んだ高圧側燃料温度Thighとを用いて、次式によりエンジン始動直前の高圧側燃料圧力推定値Phighexp を算出する。
Phighexp =Phighmem /Thighmem ×Thigh
【0022】
ここで、前回のエンジン停止時の高圧側燃料温度Thighmem と高圧側燃料圧力Phighmem は、後述するステップ108,109の処理によりバックアップRAM36に記憶されている。上式は、燃料漏れの無い系では、燃料圧力の変化量が燃料温度の変化量に比例するという特性から導き出されている。
【0023】
そして、次のステップ105で、上記ステップ103で読み込んだ実際の高圧側燃料圧力Phighと高圧側燃料圧力推定値Phighexp とを比較し、実際の高圧側燃料圧力Phighが高圧側燃料圧力推定値Phighexp よりも所定値α以上低ければ燃料漏れ有りと判定し(ステップ106)、そうでなければ、燃料漏れ無しと判定する(ステップ107)。ここで、所定値αは、Phigh,Phighexp の誤差を考慮して設定されている。
【0024】
尚、実際の高圧側燃料圧力Phighと高圧側燃料圧力推定値Phighexp との差で燃料漏れの有無を判定する方法に代えて、両者の比(Phigh/Phighexp )が所定値β(β<1)以下であるか否かで、燃料漏れの有無を判定するようにしても良い。上記ステップ101〜107の処理が特許請求の範囲でいう燃料漏れ判定手段として機能する。
【0025】
以上のようにして、エンジン始動直前に燃料漏れの有無を判定した後、ステップ108に進み、イグニッションスイッチ37がON位置からOFF位置に切り替えられたか否か、つまりエンジン停止時であるか否かを判定し、「No」の場合には、本プログラムを終了するが、「Yes」の場合には、ステップ109に進み、エンジン停止時に検出した高圧側燃料温度Thighmem と高圧側燃料圧力Phighmem をバックアップRAM36に記憶して本プログラムを終了する。このバックアップRAM36に記憶されたエンジン停止時の高圧側燃料温度Thighmem と高圧側燃料圧力Phighmem のデータは、エンジン停止中もバックアップRAM36に記憶保持され、次回のイグニッションスイッチ37のON操作時に、燃料漏れを診断するデータとして用いられる。
【0026】
本プログラムでは、前回のエンジン停止時からエンジン始動直前までの燃料供給系の状態変化を燃料圧力の変化で判定して燃料漏れの有無を判定したが、例えば、エンジン停止時の燃料圧力と燃料温度との比と、エンジン始動直前の燃料圧力と燃料温度との比とを比較して燃料漏れの有無を判定したり、或は、エンジン停止時の燃料圧力と燃料温度とから算出した燃料供給系の燃料量と、エンジン始動直前の燃料圧力と燃料温度とから算出した燃料供給系の燃料量とを比較して燃料漏れの有無を判定するようにしても良い。
【0027】
図4に示す始動許可/禁止プログラムは、所定時間毎に起動され、イグニッションスイッチ37がOFF位置からON位置に切り替えられた時に、燃料供給系の燃料漏れの診断結果に応じてエンジン始動を許可/禁止するプログラムである。本プログラムが起動されると、まずステップ201で、イグニッションスイッチ37がOFF位置からON位置に切り替えられたか否かを判定し、「No」であれば、以降の処理を行うことなく、本プログラムを終了する。
【0028】
一方、イグニッションスイッチ37がOFF位置からON位置に切り替えられた時には、ステップ201からステップ202に進み、前述した図3の燃料漏れ診断プログラムにより燃料漏れ有りと判定されたか否かを判定し、燃料漏れ有りと判定された場合には、ステップ203に進み、第2のスタータリレー40をOFF状態に保持して、エンジン始動を禁止し、次のステップ205で、警告ランプ44を点灯(又は点滅)して運転者に警告する。これにより、燃料漏れが発生した状態でガスエンジン11が運転されてしまうことを未然に防止する。上記ステップ202,203の処理が特許請求の範囲でいう始動禁止手段としての役割を果たす。一方、上記ステップ202で、燃料漏れ無しと判定された場合には、ステップ204に進み、第2のスタータリレー40をONして、エンジン始動を許容する。
【0029】
図5に示す運転中燃料漏れ診断プログラムは、所定時間毎に起動され、エンジン運転中に燃料供給系の燃料漏れの有無を次のようにして診断する。まず、ステップ301で、エンジン運転中の燃料漏れ診断条件が成立しているか否かを判定する。ここで、エンジン運転中の燃料漏れ診断条件としては、例えば、高負荷領域でないこと、定常運転状態であること、燃料補給時から所定時間(ガス燃料の充填状態が安定するまで)経過していること、燃料圧力が正確に検出できる所定範囲内であること、燃料温度が測定不能な低温領域でないこと、センサ系や制御系が正常であること等であり、これら全ての条件を満たした時に、燃料漏れ診断条件が成立するが、1つでも満たしていない条件があれば、燃料漏れ診断条件が不成立となる。尚、アイドル時、ECU31のテスト端子のON時、燃料カット中のいずれかである時に、燃料漏れ診断条件が成立するようにしても良い。上記ステップ301で、燃料漏れ診断条件が不成立と判定した場合には、燃料漏れの診断を行うことなく、本プログラムを終了する。
【0030】
一方、上記ステップ301で、燃料漏れ診断条件成立と判定した場合には、ステップ302に進み、高圧側燃料温度センサ28と高圧側燃料圧力センサ27で検出した高圧側燃料温度Thighと高圧側燃料圧力Phighを読み込む。この後、ステップ303で、気体の状態方程式を用い、高圧側燃料温度Thighと高圧側燃料圧力Phighとに基づいて、燃料タンク23から燃圧レギュレータ25までの燃料供給系内の燃料量(高圧側燃料量)Mhighを算出する。このステップ303の処理が特許請求の範囲でいう高圧側燃料量算出手段として機能する。
【0031】
この後、ステップ304で、低圧側燃料温度センサ30と低圧側燃料圧力センサ29で検出した低圧側燃料温度Tiow と低圧側燃料圧力Plow を読み込む。次のステップ305で、気体の状態方程式を用い、低圧側燃料温度Tlow と低圧側燃料圧力Plow とに基づいて、燃圧レギュレータ25から燃料噴射弁19までの燃料供給系内の燃料量(低圧側燃料量)Mlow を算出する。このステップ305の処理が特許請求の範囲でいう低圧側燃料量算出手段として機能する。
【0032】
次のステップ306で、高圧側燃料量Mhighと低圧側燃料量Mlow とを合算して、燃料供給系全体の燃料量(以下「総燃料量」という)Mtotal を求める。この後、ステップ307で、総燃料量Mtotal の減少量を判定するための所定時間が経過したか否かを判定し、所定時間が経過していなければ、ステップ308に進み、各気筒の燃料噴射弁19を駆動する噴射パルスtinj を全気筒について積算して、全気筒噴射パルス積算値Tinj (燃料消費量に相当)を求める。以後、所定時間が経過するまで、上述したステップ301〜308の処理を繰り返し、所定時間内の全気筒噴射パルス積算値Tinj を算出する。
【0033】
そして、所定時間が経過した時点で、ステップ307からステップ309に進み、その時点の総燃料量Mtotal をMnew としてRAM34に記憶した後、ステップ310に進み、所定時間内の総燃料量Mtotal の減少量(以下「総燃料減少量」という)DMを次式により算出する。
DM=Mold −Mnew
【0034】
ここで、Mold は、現時点より所定時間前の総燃料量Mtotal であり、後述するステップ315でRAM34に記憶されたデータを使用する。このステップ310の処理が特許請求の範囲でいう燃料減少量算出手段として機能する。尚、所定時間内の高圧側燃料量Mhighの減少量と低圧側燃料量Mlow の減少量とをそれぞれ算出して、双方の減少量を合計することで、所定時間内の総燃料減少量DMを算出するようにしても良い。
【0035】
この後、ステップ311で、所定時間内の全気筒噴射パルス積算値Tinj を次式により燃料量に換算し、所定時間内に燃料噴射弁19から噴射された燃料量(以下「消費燃料量」という)Minj を求める。
Minj =K×Tinj
【0036】
ここで、Kは、全気筒噴射パルス積算値Tinj を消費燃料量Minj に換算するための換算係数である。ステップ308,310の処理が特許請求の範囲でいう燃料消費量算出手段として機能する。
【0037】
そして、次のステップ312で、所定時間内の総燃料減少量DMを所定時間内の消費燃料量Minj と比較し、総燃料減少量DMが消費燃料量Minj よりも所定値γ以上多ければ、燃料漏れ有りと判定し(ステップ313)、そうでなければ燃料漏れ無しと判定する(ステップ314)。ここで、所定値γはDM,Minj の誤差を考慮して設定されている。燃料漏れ有りと判定された場合には、ステップ315に進み、警告ランプ44を点灯(又は点滅)して運転者に警告する。
【0038】
尚、消費燃料量Minj と総燃料減少量DMとの差で燃料漏れの有無を判定する方法に代えて、両者の比(Minj /DM)が所定値δ(δ<1)以下であるか否かで、燃料漏れの有無を判定するようにしても良い。上記ステップ312〜314の処理が特許請求の範囲でいう運転中燃料漏れ判定手段として機能する。
【0039】
以上のようにして、エンジン運転中に燃料漏れの有無を判定した後、ステップ316に進み、次回の燃料漏れ診断に備えて現時点の総燃料量Mtotal をMold としてRAM34に記憶する。この後、ステップ317で、全気筒噴射パルス積算値Tinj をリセットして本プログラムを終了する。
【0040】
本プログラムによれば、高圧側燃料量Mhighと低圧側燃料量Mlow の双方を算出して、燃料供給系全体の燃料減少量DMを算出するので、燃料供給系の低圧側で発生した燃料漏れも検出することができ、燃料漏れ検出の信頼性を向上することができる。
【0041】
尚、本発明は、上述した図3乃至図5に示す3つのプログラムを全て実行する構成に限定されず、いずれか1つ又は2つのプログラムのみを実行する構成としても良い。
【0042】
[実施形態(2)]
本発明の実施形態(2)では、燃圧レギュレータ25を電気制御式の圧力制御弁により構成し、この燃圧レギュレータ25を、低圧側燃料圧力Plow が低圧側目標燃料圧力Ptargetに一致するようにフィードバック制御すると共に、燃圧レギュレータ25の制御量C(i) に基づいて燃料供給系の燃料漏れの有無を判定する。
【0043】
この燃圧レギュレータ25の制御と燃料漏れ診断は、図6の燃料圧力制御/燃料漏れ診断プログラムによって次のように実行される。本プログラムは、所定時間毎に起動され、まずステップ401で、吸気温、吸気管圧力、冷却水温、エンジン回転数及び空燃比等のエンジン運転状態を検出する各種センサの信号を読み込んだ後、ステップ402で、エンジン運転状態に応じて、燃圧レギュレータ25の基準制御量Cbaseと低圧側目標燃料圧力Ptargetとを算出する。このステップ402の処理が特許請求の範囲でいう算出手段として機能する。
【0044】
この後、ステップ403で、低圧側燃料圧力センサ29で検出した低圧側燃料圧力Plow を読み込んだ後、ステップ404で、低圧側目標燃料圧力Ptargetと低圧側燃料圧力Plow とを比較し、Ptarget>Plow であれば、ステップ405に進み、燃圧レギュレータ25の前回の制御量C(i-1) に所定の補正量aを加算して今回の制御量C(i) を求める。また、Ptarget=Plow であれば、ステップ406に進み、前回の制御量C(i-1) をそのまま今回の制御量C(i) とする。また、Ptarget<Plow であれば、ステップ407に進み、燃圧レギュレータ25の前回の制御量C(i-1) に所定の補正量bを減算して今回の制御量C(i) を求める。これらステップ404〜407の処理が特許請求の範囲でいう補正手段として機能する。
【0045】
以上のようにして、燃圧レギュレータ25の今回の制御量C(i) を補正した後、ステップ408に進み、図5のステップ301と同様の方法で、燃料漏れ診断条件が成立しているか否かを判定し、燃料漏れ診断条件が不成立の場合には、燃料漏れの診断を行うことなく、本プログラムを終了する。
【0046】
これに対し、上記ステップ408で、燃料漏れ診断条件が成立していると判定した場合には、ステップ409に進み、今回の制御量C(i) を基準制御量Cbaseと比較し、今回の制御量C(i) が基準制御量Cbaseよりも所定値ε以上大きければ、燃料漏れ有りと判定し(ステップ410)、そうでなければ燃料漏れ無しと判定する(ステップ411)。ここで、所定値εは、C(i) ,Cbaseの誤差を考慮して設定されている。燃料漏れ有りと判定された場合には、ステップ412に進み、警告ランプ44を点灯(又は点滅)して運転者に警告すると共に、ステップ413で、高圧側燃料配管24に設けられた高圧側電磁弁(図示せず)を閉じて本プログラムを終了する。尚、高圧側電磁弁を閉じた時には、車両を安全な場所まで退避走行できるように少量の燃料が燃料噴射弁19側に供給される。
【0047】
尚、今回の制御量C(i) と基準制御量Cbaseとの差で燃料漏れの有無を判定する方法に代えて、両者の比(C(i) /Cbase)が所定値ζ(ζ>1)以上であるか否かで、燃料漏れの有無を判定するようにしても良い。上記ステップ409〜411の処理が特許請求の範囲でいう運転中燃料漏れ判定手段として機能する。
【0048】
以上説明した実施形態(2)では、高圧側燃料温度センサ28と高圧側燃料圧力センサ27は不要である。
【0049】
[その他の実施形態]
尚、上記実施形態(1),(2)において、燃料噴射弁19近傍の温度、圧力、燃料タンク23近傍の温度、圧力、燃料性状、エンジン回転数、負荷、冷却水温、エンジン温度の少なくとも1つで、燃料漏れの判定値α〜ζを決定すると共に、燃料圧力や燃料温度の検出値を補正するようにしても良い。また、燃料タンク23に燃料を補給している間、強制的に第2のスタータリレー40をOFFさせてガスエンジン11を停止させるようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態(1)を示すシステム全体の概略構成図
【図2】エンジン始動制御回路の構成を示す回路図
【図3】燃料漏れ診断プログラムの処理の流れを示すフローチャート
【図4】始動許可/禁止プログラムの処理の流れを示すフローチャート
【図5】運転中燃料漏れ診断プログラムの処理の流れを示すフローチャート
【図6】本発明の実施形態(2)で実施する燃料圧力制御/燃料漏れ診断プログラムの処理の流れを示すフローチャート
【符号の説明】
11…ガスエンジン、19…燃料噴射弁、23…燃料タンク、24…高圧側燃料配管、25…燃圧レギュレータ、26…低圧側燃料配管、27…高圧側燃料圧力センサ(高圧側燃料圧力検出手段)、28…高圧側燃料温度センサ(高圧側燃料温度検出手段)、29…低圧側燃料圧力センサ(低圧側燃料圧力検出手段)、30…低圧側燃料温度センサ(低圧側燃料温度検出手段)、31…ECU(燃料漏れ判定手段,始動禁止手段,高圧側燃料量算出手段,低圧側燃料量算出手段,燃料減少量算出手段,燃料消費量算出手段,運転中燃料漏れ判定手段,算出手段,補正手段),35…バッテリ、36…バックアップRAM(記憶手段)、37…イグニッションスイッチ、39…第1のスタータリレー、40…第2のスタータリレー、44…警告ランプ。
Claims (6)
- 燃料タンク内に高圧充填されたガス燃料を燃圧レギュレータを介して減圧して燃料噴射弁に供給する燃料供給系を備えたガスエンジンにおいて、
前記燃料供給系の高圧側の燃料温度を検出する高圧側燃料温度検出手段と、
前記燃料供給系の高圧側の燃料圧力を検出する高圧側燃料圧力検出手段と、
前記高圧側燃料温度検出手段及び前記高圧側燃料圧力検出手段で検出したエンジン停止時の燃料温度及び燃料圧力を記憶保持する記憶手段と、
エンジン始動直前に前記高圧側燃料温度検出手段及び前記高圧側燃料圧力検出手段で検出したエンジン始動直前の燃料温度及び燃料圧力と前記記憶手段から読み込んだエンジン停止時の燃料温度及び燃料圧力とに基づいて前回のエンジン停止時からエンジン始動直前までの燃料供給系の状態変化を判定して前記燃料供給系の燃料漏れの有無を判定する燃料漏れ判定手段と
を備えていることを特徴とするガスエンジンの燃料漏れ検出装置。 - 前記燃料漏れ判定手段は、エンジン始動直前に前記高圧側燃料温度検出手段で検出した燃料温度と前記記憶手段から読み込んだエンジン停止時の燃料温度と燃料圧力に基づいてエンジン始動直前の燃料圧力を推定し、この燃料圧力推定値と前記高圧側燃料圧力検出手段で検出したエンジン始動直前の燃料圧力とを比較することで前記燃料供給系の燃料漏れの有無を判定することを特徴とする請求項1に記載のガスエンジンの燃料漏れ検出装置。
- 前記燃料漏れ判定手段により燃料漏れ有りと判定された時にエンジン始動を禁止する始動禁止手段を備えていることを特徴とする請求項1又は2に記載のガスエンジンの燃料漏れ検出装置。
- 前記燃料供給系の低圧側の燃料温度を検出する低圧側燃料温度検出手段と、
前記燃料供給系の低圧側の燃料圧力を検出する低圧側燃料圧力検出手段と、
前記高圧側燃料温度検出手段及び前記高圧側燃料圧力検出手段で検出した高圧側の燃料温度及び燃料圧力に基づいて前記燃料タンクから前記燃圧レギュレータまでの燃料供給系内の燃料量(以下「高圧側燃料量」という)を算出する高圧側燃料量算出手段と、
前記低圧側燃料温度検出手段及び前記低圧側燃料圧力検出手段で検出した低圧側の燃料温度及び燃料圧力に基づいて前記燃圧レギュレータから前記燃料噴射弁までの燃料供給系内の燃料量(以下「低圧側燃料量」という)を算出する低圧側燃料量算出手段と、
前記高圧側及び低圧側の両燃料量算出手段で算出した高圧側及び低圧側の両燃料量の合計値の所定期間内の減少量又は高圧側及び低圧側の両燃料量の所定期間内の減少量の合計値から所定期間内の燃料供給系全体の燃料減少量を求める燃料減少量算出手段と、
前記燃料噴射弁を駆動する噴射パルスを全気筒について所定期間積算して所定期間内の燃料消費量を算出する燃料消費量算出手段と、
前記燃料減少量算出手段で算出した前記所定期間内の燃料供給系全体の燃料減少量と前記燃料消費量算出手段で算出した前記所定期間内の燃料消費量とを比較することで前記燃料供給系の燃料漏れの有無を判定する運転中燃料漏れ判定手段と
を備えていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載のガスエンジンの燃料漏れ検出装置。 - 前記燃圧レギュレータを電気制御式の圧力制御弁により構成し、
前記燃料供給系の低圧側の燃料圧力を検出する低圧側燃料圧力検出手段と、
エンジン運転状態に基づいて目標燃料圧力と前記燃圧レギュレータの基準制御量を算出する算出手段と、
前記低圧側燃料圧力検出手段で検出した低圧側の燃料圧力と前記目標燃料圧力とを比較して前記燃圧レギュレータの制御量を補正する補正手段と、
補正後の制御量と前記基準制御量とを比較して前記燃料供給系の燃料漏れの有無を判定する運転中燃料漏れ判定手段と
を備えていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載のガスエンジンの燃料漏れ検出装置。 - 前記燃料漏れ判定手段により燃料漏れ有りと判定された時にエンジン始動を禁止する始動禁止手段を備えていることを特徴とする請求項4又は5に記載のガスエンジンの燃料漏れ検出装置。
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