JPH0647644U - ガス燃料使用内燃機関のオーバーラン防止装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】過大な制動力の発生を防止しつつエンジン回転
のオーバーランを防止することを目的とする。 【構成】回転センサ15によって検出されたエンジン回転
速度ＮＥが所定値以上になった場合、コントロールユニ
ット14が、燃料供給通路８に介装した燃料カット弁10を
閉弁状態に駆動制御すると同時に、燃料カット弁10をバ
イパスするバイパス通路11に介装した電磁弁13を開弁状
態に駆動制御する。これにより、ガス燃料はバイパス通
路11側を通り、バイパス通路11の絞り部12で絞られてミ
キサー７に供給される。これにより、エンジン回転が急
停止することなく次第に低下するので、過大な制動力が
発生するのを防止しつつエンジン回転のオーバーランを
防止できる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、ガス燃料を使用する内燃機関におけるエンジン回転のオーバーラン を防止する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

例えば、ＣＮＧ（圧縮天然ガス）等のガス燃料を使用する従来の内燃機関にお いて、エンジン回転のオーバーランを防止する技術としては、例えば特開平３− ２５３７４８号公報等に開示されたものがある。 かかる従来のオーバーラン防止技術では、エンジン回転速度を回転センサで常 時監視し、エンジン回転速度が所定値を越えた時には、点火プラグの点火を停止 することでエンジンのオーバーランを防止している。また、点火プラグの点火の 停止と共に燃料供給も停止する方法もある。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、このようなガス燃料を使用する内燃機関を自動車用として使用 する場合、点火プラグの点火停止によりオーバーランを防止するものでは、点火 の一時停止により未燃のガス燃料がそのまま大気に放出され大気を汚染する虞れ がある。また、点火プラグの点火停止と燃料カットとの組み合わせによりオーバ ーランを防止するものでは、燃料供給を再開した時に運転のガクガク感が生じて 運転フィーリングの悪化を招く虞れがある。更には、いずれの場合も、エンジン 出力の急変により制動力が過大となって運転姿勢に悪影響を及ぼすという不具合 が生じる。

【０００４】 尚、この種のガス燃料使用内燃機関のオーバーラン防止装置として、本出願人 により先に出願されたものがある（実願平４−５３３３４号及び実願平４−５４ ７２７号）。 本考案は上記の事情に鑑みてなされたものであり、エンジン回転を急激に低下 させることなくエンジンオーバーランを防止できる、自動車用として好適なガス 燃料使用内燃機関のオーバーラン防止装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

このため、本考案のオーバーラン防止装置は、吸気通路内の空気と燃料供給通 路から供給されるガス燃料とを前記吸気通路に介装したミキサーにより混合し、 この混合気を燃焼室に供給して燃焼させる構成のガス燃料使用内燃機関において 、前記燃料供給通路に、当該燃料供給通路から分岐して再度合流するバイパス通 路を設け、該バイパス通路に絞り部を設ける一方、エンジン回転速度を検出する 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のエンジン回転速度 検出値が所定値以上になった時に燃料を前記バイパス通路側に流す燃料供給路切 換制御手段とを備える構成とした。

【０００６】

【作用】

かかる構成によれば、エンジン回転速度が所定値以上になると、燃料供給路切 換手段によって燃料供給路がバイパス通路側に切り換えられる。このため、ガス 燃料はバイパス通路の絞り部で絞られてミキサーに供給されることになる。 従って、従来の燃焼を停止してしまう場合に比べてエンジン回転が急激に低下 することを防止できるようになる。

【０００７】

【実施例】

以下、本考案の一実施例を図面に基づいて説明する。 図１は本考案をＣＮＧ燃料使用のターボチャージャ付６気筒内燃機関に適用し た例を示す。 本実施例の構成を示す図１において、機関本体１には排気マニホールド２が接 続し、該排気マニホールド２のコレクタ部に接続する排気管３には、過給機４の 排気タービン４Ａが介装されている。一方、機関本体１に接続する吸気マニホー ルド５のコレクタ部に接続する吸気管６には、図示しないエアクリーナからの空 気を過給する過給機４の吸気コンプレッサ４Ｂと、過給された吸気と図示しない 燃料タンクから供給されたガス燃料（ＣＮＧ燃料）とを混合して混合気を生成す るミキサー７が介装されている。

【０００８】 前記ミキサー７にガス燃料を供給する燃料供給通路８には、燃料圧力を減圧す る減圧弁９と、所定運転条件で燃料供給通路８を遮断して燃料供給を停止する燃 料カット弁10とが介装されている。また、燃料供給通路８には、前記燃料カット 弁10をバイパスするバイパス通路11が設けられ、該バイパス通路11には、絞り部 12が設けられると共に通路開閉用の電磁弁13が介装されている。

【０００９】 コントロールユニット14は、例えばマイクロコンピュータを内蔵し、エンジン 回転速度を検出するエンジン回転速度検出手段としての回転センサ15からの信号 に基づいて、前記燃料カット弁10及び電磁弁13を図２のフローチャートで示すよ うに駆動制御し、エンジン回転速度が所定値以上の時に燃料供給路をバイパス通 路11側に切り換えることによりエンジン回転のオーバーランを防止するようにし ている。

【００１０】 従って、コントロールユニット14、燃料カット弁10及び電磁弁13とで、燃料供 給路切換制御手段を構成するものである。 次に本実施例の動作を説明する。 通常の運転時は、燃料カット弁10は開弁状態にあり、燃料タンク内のＣＮＧ燃 料は燃料供給通路８の減圧弁９で所定圧力まで減圧された後、燃料カット弁10を 通ってミキサー７に供給される。一方、吸気管６に導入された空気は、吸気コン プレッサ４Ｂで過給されミキサー７を通過する際に、通過する吸気量に見合った 量のガス燃料と混合して混合気が生成される。この混合気は、吸気マニホールド ５によって各気筒に供給されて燃焼に供される。そして、排気マニホールド２か ら排気管３を通って外部に排出される。この際に、排気のエネルギによって排気 タービン４Ａを駆動して吸気コンプレッサ４Ｂを回転させることで吸気系の空気 を過給する。

【００１１】 かかる運転時に、回転センサ15によってエンジン回転速度を監視し、その検出 信号に基づいてエンジンのオーバーランを防止すべく図２のフローチャートに示 すように燃料カット弁10及び電磁弁13を駆動制御する。 次に図２のフローチャートに基づいてエンジン回転のオーバーラン防止動作を 説明する。

【００１２】 キースイッチがＯＮとなることによってこのフローチャートがスタートする。 まず、ステップ１（図中Ｓ１と記し、以下同様とする）では、回転センサ15か らの信号を入力してエンジン回転速度ＮＥを読み込む。 ステップ２では、ステップ１で読み込んだエンジン回転速度ＮＥを、エンジン 回転のオーバーラン防止のため予め設定した所定値ＮＥ₀ と比較する。そして、 検出されたエンジン回転速度ＮＥが、所定値ＮＥ₀ より小さい（ＮＥ＜ＮＥ₀ ） 時には、エンジン回転がオーバーランでないと判断しステップ３，４に進む。そ して、ステップ３で燃料カット弁10を開弁状態に制御し、ステップ４でバイパス 通路11の電磁弁13を閉弁状態とする。

【００１３】 これにより、燃料の供給路を本通路側とし、減圧弁９で減圧されたガス燃料は 、燃料カット弁10を通過してミキサー７に供給され、通過する吸気量に見合った 量が供給される。 一方、ステップ２で、検出されたエンジン回転速度ＮＥが所定値ＮＥ₀ 以上（ ＮＥ≧ＮＥ₀ ）と判定された時には、エンジン回転がオーバーランと判断しステ ップ５，６に進む。そして、前述と逆にステップ５で燃料カット弁10を閉弁状態 に制御し、ステップ６でバイパス通路11の電磁弁13を開弁状態とする。

【００１４】 これにより、燃料の供給路をバイパス通路11側とし、減圧弁９で減圧されたガ ス燃料は燃料カット弁10をバイパスしてバイパス通路11を通ってミキサー７に供 給される。この場合には、ガス燃料はバイパス通路11の絞り部12で絞られるため 、ミキサー７を通過する吸気量に見合った量よりも少ない量のガス燃料が供給さ れることなり、エンジン回転速度ＮＥが低下してエンジン回転のオーバーランが 防止できる。

【００１５】 このように、エンジン回転速度が所定値以上になった時に、従来のように燃料 供給を急激に停止したり点火プラグの点火を停止することなく、燃料供給量を減 らすことでエンジン回転を低下させれば、エンジン回転のオーバーラン防止機能 が動作した時に制動力が過大になるのを防ぐことができ、ドライバの運転姿勢に 悪影響を及ぼすことを防止でき運転安全性が向上する。また、未燃のガス燃料が そのまま大気に放出され大気を汚染する虞れがないと共に、正常な燃料供給を再 開した時に燃料供給量変化が従来より緩やかとなるので、運転のガクガク感がな くなり運転フィーリングが良好となる。しかも、エンジン回転のオーバーラン防 止によってエンジンの損傷を防止できる。

【００１６】 尚、本実施例では、ＣＮＧ燃料使用内燃機関の例を示したが、使用ガス燃料と してはこれに限るものではなく、ＬＰＧ等、その他のガス燃料使用内燃機関にも 適用できることは言うまでもない。また、過給機の無い内燃機関でもよい。

【００１７】

【考案の効果】

以上説明したように本考案によれば、エンジン回転速度が所定値以上となった 時に燃料供給量を減らすことでエンジン回転のオーバーランを防止する構成とし たので、エンジンの損傷を防止できることは勿論のこと、エンジンのオーバーラ ン検出時に制動力が過大になるのを防止でき運転安全性を向上できる。また、点 火プラグの点火を停止する場合に比べて未燃燃料の大気放出量を大幅に低減でき る。更に、正常な燃料供給の再開時にエンジンの出力の変化を滑らかにでき運転 フィーリングを良好にできるという効果もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示す構成図

【図２】同上実施例の動作を説明するフローチャート

【符号の説明】

１ 機関本体 ７ ミキサー ８ 燃料供給通路 10 燃料カット弁 11 バイパス通路 12 絞り部 13 電磁弁 14 コントロールユニット 15 回転センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 白石 啓司 埼玉県上尾市大字壱丁目１番地 日産ディ ーゼル工業株式会社内

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】吸気通路内の空気と燃料供給通路から供給
   されるガス燃料とを前記吸気通路に介装したミキサーに
   より混合し、この混合気を燃焼室に供給して燃焼させる
   構成のガス燃料使用内燃機関において、 前記燃料供給通路に、当該燃料供給通路から分岐して再
   度合流するバイパス通路を設け、該バイパス通路に絞り
   部を設ける一方、 エンジン回転速度を検出する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のエンジン回転速度検出値
   が所定値以上になった時に燃料を前記バイパス通路側に
   流す燃料供給路切換制御手段と、 を備えて構成したことを特徴とするガス燃料使用内燃機
   関のオーバーラン防止装置。