JP4131418B2 - Gas engine fuel leak detection device - Google Patents
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Description
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。 The present invention relates to a fuel leak detection apparatus for a gas engine that detects a fuel leak in a fuel supply system of a gas engine using a gas fuel such as compressed natural gas (CNG).
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、特許文献1(特開平8−93564号公報)、特許文献2(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。
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。
However, the conventional fuel leak detection device has the following drawbacks.
(1) Although fuel leakage occurs even when the engine is stopped, the above-described conventional system compares the estimated fuel decrease amount with the actual fuel consumption to determine the presence or absence of fuel leakage. The leak cannot be detected. Therefore, even if a fuel leak occurs while the engine is stopped, the fuel leak cannot be detected unless the engine is actually operated.
(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。 (2) Since the fuel pressure and the fuel temperature are different between the high pressure side (between the fuel tank and the fuel pressure regulator) and the low pressure side (between the fuel pressure regulator and the fuel injection valve) of the fuel supply system, By estimating the fuel pressure and fuel temperature in the fuel tank and estimating the fuel amount, only the fuel amount on the high pressure side of the fuel supply system can be estimated, and the fuel amount on the low pressure side of the fuel supply system can be estimated. Cannot be estimated. For this reason, even if a fuel leak occurs on the low pressure side of the fuel supply system, this cannot be detected.
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、従って、本発明の目的は、燃料供給系の低圧側で発生した燃料漏れも検出できるガスエンジンの燃料漏れ検出装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances. Accordingly, an object of the present invention is to provide a fuel leak detection device for a gas engine that can detect a fuel leak occurring on the low pressure side of a fuel supply system. It is in.
上記目的を達成するために、本発明は、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。 In order to achieve the above object, the present invention provides a fuel supply system from a fuel tank to a fuel pressure regulator based on a high pressure fuel temperature and a fuel pressure detected by a high pressure fuel temperature detection means and a high pressure fuel pressure detection means. The fuel amount (hereinafter referred to as “high pressure side fuel amount”) is calculated by the high pressure side fuel amount calculation means, and the low pressure side fuel temperature and the fuel pressure detected by the low pressure side fuel temperature detection means and the low pressure side fuel pressure detection means The fuel amount in the fuel supply system from the fuel pressure regulator to the fuel injection valve (hereinafter referred to as “low pressure side fuel amount”) is calculated by the low pressure side fuel amount calculation means, and the fuel amount of both the high pressure side and the low pressure side is calculated. The fuel decrease amount of the entire fuel supply system within the predetermined period is calculated by the fuel decrease amount calculation means from the total value of the decrease amount within the predetermined period or the total amount of decrease in both the high pressure side and low pressure side fuel amounts within the predetermined period. Seek. Then, the injection pulses for driving the fuel injection valves are integrated for a predetermined period for all the cylinders, and the fuel consumption amount within the predetermined period is calculated by the fuel consumption amount calculation means. By comparing, the presence or absence of fuel leakage in the fuel supply system is determined by the fuel leakage determining means during operation. In this case, since both the high-pressure side fuel amount and the low-pressure side fuel amount are calculated and the fuel decrease amount of the entire fuel supply system is calculated, it is possible to detect the fuel leakage occurring on the low pressure side of the fuel supply system, The reliability of fuel leak detection can be improved.
以下、本発明を実施するための最良の形態を具体化した実施例を説明する。 Hereinafter, examples embodying the best mode for carrying out the present invention will be described.
以下、本発明の実施例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。
A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. The
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。
Next, the configuration of the fuel supply system will be described. The fuel tank 23 is filled with gaseous fuel such as compressed natural gas (CNG) at a high pressure. A high-
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。
The high-pressure
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。
Outputs of the various sensors described above are input to an engine control circuit (hereinafter referred to as “ECU”) 31. The ECU 31 is mainly composed of a microcomputer, and includes a
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。
Next, the configuration of the engine start control circuit will be described based on FIG. The
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。
Further, when the
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。
Further, the
[燃料漏れ診断プログラム]
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。
[Fuel leak diagnosis program]
The fuel leakage diagnosis program shown in FIG. 3 is activated at predetermined time intervals, and when the
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。
On the other hand, when the
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。
If it is determined in
Phighexp =Phighmem /Thighmem ×Thigh
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。
Phighexp = Phighmem / Thighmem xThigh
Here, the high pressure side fuel temperature Thighmem and the high pressure side fuel pressure Phighmem at the time of the previous engine stop are stored in the
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。
In the
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。
Instead of the method of determining the presence or absence of fuel leakage based on the difference between the actual high-pressure side fuel pressure Phigh and the high-pressure side fuel pressure estimated value Phighexp, the ratio (Phigh / Phighexp) of both is a predetermined value β (β <1) Whether or not there is a fuel leak may be determined depending on whether or not it is the following. The processing in
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。
As described above, after determining whether or not there is a fuel leak immediately before starting the engine, the routine proceeds to step 108, where it is determined whether or not the
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。 In this program, the fuel supply system state change from the previous engine stop to immediately before the engine start is judged by the change in fuel pressure to determine the presence or absence of fuel leakage. For example, the fuel pressure and fuel temperature when the engine is stopped The fuel supply system calculated from the fuel pressure and the fuel temperature when the engine is stopped is compared with the ratio between the fuel pressure and the fuel temperature immediately before the engine is started. The fuel amount of the fuel supply system calculated from the fuel amount and the fuel pressure and fuel temperature immediately before starting the engine may be compared to determine the presence or absence of fuel leakage.
[始動許可/禁止プログラム]
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。
[Start permission / prohibition program]
The start permission / prohibition program shown in FIG. 4 is started every predetermined time, and when the
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。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。
On the other hand, when the
[運転中燃料漏れ診断プログラム]
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。
[During fuel leakage diagnosis program]
The fuel leakage diagnosis program during operation shown in FIG. 5 is started at predetermined time intervals, and diagnoses the presence or absence of fuel leakage in the fuel supply system during engine operation as follows. First, in
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。
On the other hand, if it is determined in
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。
Thereafter, in
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。
In the
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。
Then, when a predetermined time has elapsed, the process proceeds from step 307 to step 309, the total fuel amount Mtotal at that time is stored in the
DM=Mold −Mnew
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。
DM = Mold -Mnew
Here, Mold is a total fuel amount Mtotal a predetermined time before the present time, and uses data stored in the
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。
Thereafter, in
Minj =K×Tinj
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。
Minj = K × Tinj
Here, K is a conversion coefficient for converting the total cylinder injection pulse integrated value Tinj into the fuel consumption amount Minj. The processing in
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。
Then, in the
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。
In place of the method for determining the presence or absence of fuel leakage based on the difference between the consumed fuel amount Minj and the total fuel decrease amount DM, whether the ratio (Minj / DM) of the two is a predetermined value δ (δ <1) or less. However, the presence or absence of fuel leakage may be determined. The processing in
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。
As described above, after determining the presence or absence of fuel leakage during engine operation, the routine proceeds to step 316 and the current total fuel amount Mtotal is stored in the
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。 According to this program, both the high pressure side fuel amount Mhigh and the low pressure side fuel amount Mlow are calculated to calculate the fuel decrease amount DM of the entire fuel supply system. Therefore, the reliability of fuel leak detection can be improved.
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。 The present invention is not limited to the configuration that executes all the three programs shown in FIGS. 3 to 5 described above, and may be configured to execute only one or two programs.
実施例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。 In the second embodiment, the fuel pressure regulator 25 is constituted by an electrically controlled pressure control valve, and this fuel pressure regulator 25 is feedback-controlled so that the low pressure side fuel pressure Plow matches the low pressure side target fuel pressure Ptarget, and the fuel pressure regulator 25 Based on the control amount C (i) of 25, it is determined whether or not there is a fuel leak in the fuel supply system.
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。
The control of the fuel pressure regulator 25 and the fuel leakage diagnosis are executed as follows by the fuel pressure control / fuel leakage diagnosis program of FIG. This program is started every predetermined time. First, in
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。
Thereafter, in
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。
After correcting the current control amount C (i) of the fuel pressure regulator 25 as described above, the process proceeds to step 408, and whether or not the fuel leakage diagnosis condition is satisfied in the same manner as in
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。
On the other hand, if it is determined in
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。
以上説明した実施例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。
Instead of the method of determining the presence or absence of fuel leakage based on the difference between the current control amount C (i) and the reference control amount Cbase, the ratio (C (i) / Cbase) of both is a predetermined value ζ (ζ> 1). ) Whether or not there is a fuel leak may be determined based on whether or not it is above.
In the second embodiment described above, the high-pressure side fuel temperature sensor 28 and the high-pressure side fuel pressure sensor 27 are not necessary.
[その他の実施例]
尚、上記実施例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。
[Other Examples]
In the first and second embodiments, at least one of the temperature and pressure near the
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(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),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。
DESCRIPTION OF
Claims (1)
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ガスエンジンの燃料漏れ検出装置。 In a gas engine having a fuel supply system for reducing the pressure of gas fuel charged in a fuel tank through a fuel pressure regulator and supplying the fuel to a fuel injection valve,
High pressure fuel temperature detecting means for detecting the fuel temperature on the high pressure side of the fuel supply system;
High pressure fuel pressure detection means for detecting fuel pressure on the high pressure side of the fuel supply system;
Low pressure side fuel temperature detecting means for detecting the fuel temperature on the low pressure side of the fuel supply system;
Low pressure side fuel pressure detecting means for detecting fuel pressure on the low pressure side of the fuel supply system;
The amount of fuel in the fuel supply system from the fuel tank to the fuel pressure regulator (hereinafter referred to as “high pressure side”) based on the fuel temperature and fuel pressure on the high pressure side detected by the high pressure side fuel temperature detecting means and the high pressure side fuel pressure detecting means. High pressure side fuel amount calculating means for calculating the fuel amount)
The amount of fuel in the fuel supply system from the fuel pressure regulator to the fuel injection valve (hereinafter referred to as “low pressure”) based on the fuel temperature and fuel pressure on the low pressure side detected by the low pressure side fuel temperature detecting means and the low pressure side fuel pressure detecting means. Low-pressure side fuel amount calculating means for calculating "side fuel amount"),
A reduction amount within a predetermined period of a total value of both high-pressure side and low-pressure side fuel amounts calculated by the high-pressure side and low-pressure side fuel amount calculation means, or a reduction within a predetermined period of both high-pressure side and low-pressure side fuel amounts. A fuel decrease amount calculating means for obtaining a fuel decrease amount of the entire fuel supply system within a predetermined period from a total value of the amounts;
Fuel consumption calculating means for calculating the fuel consumption within a predetermined period by integrating the injection pulses for driving the fuel injection valve for a predetermined period for all cylinders;
The fuel supply system is compared by comparing the fuel decrease amount of the entire fuel supply system within the predetermined period calculated by the fuel decrease amount calculation means with the fuel consumption amount within the predetermined period calculated by the fuel consumption calculation means. A fuel leak detection device for a gas engine, comprising: an in-operation fuel leak determination means for determining whether or not there is a fuel leak.
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