JPH0647652U - 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13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12が、アクチュエータ10をＯＮ駆動してバタフライ
バルブ11を開弁状態とし、排気還流通路９を介して排気
の一部をミキサー５下流の吸気マニホールド２に導入す
ることにより、ミキサー５を通過する空気量が減少して
ガス燃料の流出量が減少し、エンジン回転が急停止する
ことなく滑らかに低下するので、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。 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、吸気通路を流れる空気と該空気 量に応じた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、排気 通路と前記吸気通路のミキサー下流側とを接続して排気通路中の排気流を吸気通 路側に還流する排気還流通路を設け、該排気還流通路に通路開閉弁を介装する一 方、エンジン回転速度検出手段と、エンジン回転速度が所定値以上の時に前記通 路開閉弁を開弁駆動する弁制御手段とを備えて構成した。

【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った時、弁制御手段 によって排気還流通路の通路開閉弁を開弁して排気の一部を吸気通路のミキサー 下流側に導入する。 これにより、ミキサーを通過する空気量が減少し、ミキサーにより混合供給さ れるガス燃料も減少するので、エンジン回転速度が低下してエンジン回転のオー バーランを防止でき、しかも、エンジン回転の低下が滑らかとなり、過大な制動 力が発生することはない。

【０００７】

【実施例】

以下、本考案の一実施例を図に基づいて説明する。 図１は本考案に係るガス燃料使用内燃機関の一実施例の構成図である。 本実施例の構成を示す図１において、機関本体１には吸気マニホールド２が接 続し、該吸気マニホールド２のコレクタ部に接続する吸気管３には、エアクリー ナ４及びミキサー５が介装されている。従って、エアクリーナ４を介して吸気管 ３に導入された吸気は、ミキサー５を通過する際に、燃料供給通路６からミキサ ー５に供給されたガス燃料と混合される。生成された混合気は、吸気マニホール ド２を介して機関本体１の各燃焼室に供給されて燃焼する。

【０００８】 また、機関本体１に接続する排気マニホールド７のコレクタ部に接続する排気 管８と、前記ミキサー５の下流側に位置する吸気マニホールド２のコレクタ部と の間には、排気の一部を吸気系に還流するための排気還流通路９が接続されてい る。そして、該排気還流通路９には、アクチュエータ10によって駆動される通路 開閉弁としてのバタフライバルブ11が介装されている。

【０００９】 コントロールユニット12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13からの信号 に基づいて、エンジン回転速度が所定値以上の時に前記アクチュエータ10をＯＮ にしてバタフライバルブ11を開弁制御することにより、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。従って、コントロールユニット12及びアクチュ エータ10で弁制御手段を構成している。

【００１０】 次に本実施例の動作を説明する。 通常の運転時は、バタフライバルブ11は閉弁状態にあり、排気管８を流れる排 気は、吸気マニホールド２へは導入されない。この時には、機関本体１の燃焼室 に供給される空気は全てがミキサー５を通過し、通過した空気量に応じたガス燃 料が噴出して混合気が生成され、この混合気が機関本体１に供給されて燃焼に供 される。

【００１１】 かかる運転時に、回転センサ13によってエアクリーナ回転速度を監視し、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 に示すようにアクチュエータ10をＯＮ−ＯＦＦ制御してバタフライバルブ11を開 閉駆動する。 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13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に進む。

【００１３】 ステップ３では、アクチュエータ10をＯＦＦにしてバタフライバルブ11を閉弁 状態に保持する。 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４に進む。

【００１４】 ステップ４では、アクチュエータ10をＯＮとしてバタフライバルブ11を開弁状 態とする。これにより、排気管８を通過する排気の一部が排気還流通路９を介し てミキサー５下流の吸気マニホールド２に導入されて燃焼に供される。このため 、ミキサー５を通過する空気量はその導入された排気の分減少する。ミキサー５ は、そのベンチュリ部を通過する吸気流速によってガス燃料の噴出量をコントロ ールしているので、上述のように、通過する吸気の減少によって吸気流速が低下 すると、ガス燃料量の噴出量も減少する。

【００１５】 このため、エンジン回転速度が従来の燃料カットする場合等に比べて滑らかに 低下してエンジン回転のオーバーランが防止できると共に、過大な制動力が発生 することを防止できる。 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、排気の一部を排 気還流通路９を介してミキサー５下流側に導入してミキサー５の通過空気量を減 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、排気還流通路９に介装する通路開閉弁は、本実施例のバタフライ式に限る ものではなく、電磁式の開閉弁を用いてもよいことは言うまでもない。

【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 時に排気の一部をミキサー下流の吸気系に導入してミキサーを通過する吸気量を 減少させる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 ジン回転の低下が滑らかとなり、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 ２ 吸気マニホールド ３ 吸気管 ５ ミキサー ７ 排気マニホールド ８ 排気管 ９ 排気還流通路 10 アクチュエータ 11 バタフライバルブ 12 コントロールユニット 13 回転センサ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 佐竹 忠 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】吸気通路を流れる空気と該空気量に応じた
   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、 排気通路と前記吸気通路のミキサー下流側とを接続して
   排気通路中の排気流を吸気通路側に還流する排気還流通
   路を設け、該排気還流通路に通路開閉弁を介装する一
   方、 エンジン回転速度検出手段と、 エンジン回転速度が所定値以上の時に前記通路開閉弁を
   開弁駆動する弁制御手段と、 を備え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。