JP3949348B2 - ガス燃料供給装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧縮天然ガスのようなガス燃料を燃焼させる内燃機関に、ガス燃料を供給するガス燃料供給装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、ガソリンや軽油の代替燃料の一つとして天然ガスが採用されており、この天然ガスを車両用内燃機関の燃料として使用する場合には、例えば特開平7−189731号公報に示されるように、天然ガスを200kg/cm2程度に圧縮して充填した高圧ボンベを車両に搭載し、高圧ボンベからガス燃料供給通路、圧力レギュレータ及び燃料噴射弁を介して、内燃機関の燃焼室に天然ガスを供給するガス燃料供給装置が用いられる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
このようなガス燃料供給装置においては、ガス燃料供給通路などに孔ができて燃料が漏れ出すような事態を迅速に検知し、早期に対応措置をとる必要がある。
本発明はこの点に着目してなされたものであり、内燃機関にガス燃料を供給するガス燃料供給通路で漏れが発生したことを迅速に検知することができる故障診断機能を備えたガス燃料供給装置を提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため請求項1に記載の発明は、内燃機関にガス燃料を供給するガス燃料供給通路(11,12)と、該ガス燃料供給通路の途中に設けられた複数の遮断弁(24,41,7)とを有するガス燃料供給装置において、前記ガス燃料供給通路内の、前記複数の遮断弁のうちの隣接する2つの遮断弁で区切られた部分の圧力を検出する圧力センサ(32,33)と、前記機関の停止を検出する機関停止検出手段と、前記機関の停止が検出されたとき、前記隣接する2つの遮断弁を閉弁し、前記圧力センサにより検出される圧力の所定判定時間(T0,T2)経過後の減圧量を計測し、該計測した減圧量が所定減圧量(ΔP0,ΔP2)より大きいときは、前記隣接する2つの遮断弁の間で漏れが発生していると判定する故障検知手段とを備え、前記ガス燃料供給通路は、第1遮断弁(24)及び第2遮断弁(41)で区切られ、ガス燃料の圧力が比較的高い高圧通路(11)と、前記第2遮断弁(41)及び第3遮断弁(7)で区切られ、ガス燃料の圧力が比較的低い低圧通路(12)とからなり、該低圧通路(12)と前記第2遮断弁(41)との間に圧力レギュレータ(51,61)が設けられており、前記故障検知手段は、前記低圧通路(12)における漏れの有無を判定する際の前記所定判定時間(T2)を、前記高圧通路内の圧力(P0)及び前記低圧通路内のガス燃料の温度(TG2)に応じて設定することを特徴とする。
【0005】
ここで、「所定判定時間(T0,T2)」及び「所定減圧量(ΔP0,ΔP2)」は、故障として判定すべき単位時間当たりの漏れ量(体積/時間)、及び判定の対象となる通路の容積に応じて設定される。
この構成によれば、ガス燃料供給通路の途中に設けられた複数の遮断弁のうちの隣接する2つの遮断弁が閉弁され、これにより密閉された通路内の圧力の所定判定時間経過後の減圧量が計測され、該計測された減圧量が所定減圧量より大きいときは、隣接する2つの遮断弁の間で漏れが発生していると判定されるので、ガス燃料供給通路に漏れが発生した場合に、該通路に設けられた複数の遮断弁で区切られた部分のいずれにおいて漏れが発生したかを迅速に判定することができる。また、低圧通路における漏れの有無を判定する際の所定判定時間が、高圧通路内の圧力及び低圧通路内のガス燃料の温度に応じて設定される。これは、高圧通路内の圧力が高いほど、また低圧通路内のガス燃料温度が低いほど、漏れによる低圧通路内の圧力の減圧速度が小さくなることを考慮したものであり、前記所定判定時間を、高圧通路内圧力が高いほど長くなるように、また低圧通路内のガス燃料温度が低いほど長くなるように設定することにより、正確な判定を行うことができる。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図1は本発明の一実施形態にかかるガス燃料供給装置の構成を示す図であり、この装置は車両に後部に搭載され、圧縮天然ガス(CNG)が充填されたCNGタンク8から、車両の前部に搭載された内燃機関(以下単に「エンジン」という)1の吸気ポート2にガス燃料としての天然ガスを供給するものである。
【0009】
CNGタンク8には、接続ユニット9を介して充填通路22及びガス圧力が比較的高い高圧通路11が接続されており、充填通路22には充填口21が設けられている。接続ユニット9は、充填通路22とCNGタンク8との間に設けられた逆止弁23、及び高圧通路11とCHGタンク8との間に設けられた第1遮断弁24を備えている。
逆止弁23は、CNGタンク8から充填通路22へ天然ガスが逆流することを防止するために設けられている。また第1遮断弁24は、電子制御ユニット(以下「ECU」という)5に接続され、ECU5によりその開閉作動が制御される電磁弁である。
【0010】
高圧通路11には、上流側から順にジョイントボックス25、手動オンオフ弁26、フィルタ27が設けられており、圧力制御ユニット28を介してガス圧力が比較的低い低圧通路12に接続されている。低圧通路11は、ガス燃料を吸気ポート2内に噴射する燃料噴射弁7に接続されている。燃料噴射弁(インジェクタ)7は、インジェクタドライバ6に接続され、インジェクタドライバ6はECU5に接続されており、ECU5により燃料噴射弁7による燃料噴射時間及び燃料噴射時期が制御される。燃料噴射弁7は、エンジン1の各気筒毎にその吸気ポートに設けられている。
【0011】
ジョイントボックス25には、高圧通路11内の圧力P0(以下「第1の圧力P0」という)を検出する第1圧力センサ31及び高圧通路11内のガス燃料温度TG0を検出する第1ガス温度センサ32が設けられており、これらのセンサの検出信号は、ECU5に入力される。
【0012】
手動オンオフ弁26は、手動で開閉可能な弁であり、通常は開弁状態に保持されている。またフィルタ27は、ガス燃料に含まれる塵などを取り除くために設けられている。
圧力制御ユニット28の出口付近には、低圧通路12内の圧力P2(以下「第2の圧力P2」という)を検出する第2圧力センサ33が設けられており、また燃料噴射弁7には、低圧通路12内のガス燃料温度TG2を検出する第2ガス温度センサ34が設けられている。
【0013】
図2は、圧力制御ユニット28の構造を説明するための模式図であり、圧力制御ユニット28は、第2遮断弁41と、1次減圧弁51と、安全弁56と、2次減圧弁61とを備えている。第2遮断弁41は、弁体44がばね43により閉弁方向に付勢され、ソレノイド42に通電することにより開弁駆動される電磁弁であり、ソレノイド42はECU5に接続されている。したがって第2遮断弁41は、ECU5の制御により開閉駆動される。第2遮断弁41が開弁すると、矢線(矢印付きの線)Fで示すようにガス燃料が圧力室13に流入する。
【0014】
1次減圧弁51は、弁体55が固定されたダイアフラム52と、調圧ばね53と、背圧室54とを備えており、背圧室54は中間圧力室14に連通している。中間圧力室14内の圧力P1(以下「中間圧力P1」という)は、第1の圧力P0と、第2の圧力P2との間の圧力であり(P0<P1<P2)、中間圧力P1が設定圧より低くなる1次減圧弁51が開弁(開度が増加)する一方、中間圧力P1が設定圧より高くなると、1次減圧弁51は閉弁(開度が減少)する。これにより、中間圧力P1が設定圧とほぼ等しい状態で保持される。本実施形態では、第1の圧力P0は、10〜260kg/cm2であり、中間圧力P1の設定圧は、6kg/cm2程度である。
【0015】
安全弁56は、中間圧力P1が高くなりすぎたときに開弁し、2次減圧弁61及び低圧通路12を保護する。
2次減圧弁61は、1次減圧弁51と同様に構成され、弁体65が固定されたダイアフラム62と、調圧ばね63と、背圧室64とを備えており、背圧室64には低圧通路内の圧力、すなわち第2の圧力P2が供給される。第2の圧力P2は、2次減圧弁61により設定圧(例えば2.6kg/cm2)に保持される。
【0016】
図1に戻り、ECU5には、さらにエンジン1の冷却水温(以下「エンジン水温」という)TWを検出するエンジン水温センサが接続されており、その検出信号がECU5に供給される。またECU5には、イグニッションスイッチ36が接続されており、イグニッションスイッチ36のオンオフを示す信号がECU5に供給される。
【0017】
ECU5は、図1に示した各種センサ及び図示しない他のセンサの出力信号に応じて燃料噴射弁7による燃料噴射時間及び燃料噴射時期を制御するとともに、以下に説明する故障診断、すなわち高圧通路11及び低圧通路12の漏れの有無の判定を行う。
【0018】
図3及び図4は、第1遮断弁24及び第2遮断弁41で区切られた高圧通路11の漏れの有無を判定する処理のフローチャートであり、この処理はECU5において一定時間毎に実行される。
ステップS11では、イグニッションスイッチ36がオフされたか否かを判別し、オフされていないときは直ちに本処理を終了する。イグニッションスイッチ36がオフされたときは、第1遮断弁24及び第2遮断弁41を閉弁し(ステップS12)、エンジン水温TWが所定水温TW0(例えば85℃)以上か否かを判別する(ステップS13)。TW<TW0であってエンジンの暖機が完了していないときは、ガス燃料通路11,12及びその他の燃料供給系部品の温度が不確定であるため、判定精度が低下するおそれがあるので、直ちに処理を終了し、TW≧TW0であるときは、第1の圧力P0が第2の圧力P2以下であるか否かを判別する(ステップS14)。通常この答は否定(NO)となるので、圧力センサが異常であることを「1」で示す圧力センサ異常フラグFLPSを「0」に設定し(ステップS16)、ステップS17に進む。一方ステップS14の答が肯定(YES)のときは、第1圧力センサ31または第2圧力センサ33が異常であると判定し、圧力センサ異常フラグFLPSを「1」に設定して(ステップS15)、ステップS17に進む。
【0019】
ステップS17では、圧力センサ異常フラグFLPSが「1」であるか否かを判別し、FLPS=1であるときは、次回のエンジン始動時に圧力センサ異常表示を行うこととして(ステップS18)、直ちに本処理を終了する。圧力センサ異常表示は、例えば警報ランプを点灯させることにより行う。
【0020】
ステップS17でFLPS=0であって圧力センサが異常でないときは、第1圧力センサ31の検出値を取り込んで、第1検出値P0(1)として記憶する(ステップS19)。次いでアップカウントタイマである診断タイマTf0の値を「0」にリセットし(ステップS20)、ステップS21〜S23を実行する。すなわち、第1圧力センサ出力P0をサンプリングし(ステップS21)、イグニッションスイッチ36がオンされたか否かを判別し(ステップS22)、イグニッションスイッチのオフ状態が続いているときは、診断タイマTf0の値が第1所定判定時間T0以上となったか否かを判別し(ステップS23)、Tf0<T0である間は、ステップS21に戻る。Tf0≧T0となる前にイグニッションスイッチ36がオンされたときは、直ちに本処理を終了する(ステップS22)。
【0021】
ステップS23の答が肯定(YES)となると、ステップS31(図4)に進み、最新のサンプリング値を第2検出値P0(2)として記憶し、第1検出値P0(1)と第2検出値P0(2)との差圧(=P0(1)−P0(2))、すなわち第1遮断弁24及び第2遮断弁41を閉弁した時点から第1所定判定時間T0経過後における第1の圧力P0の減圧量が所定減圧量ΔP0以上か否かを判別する(ステップS32)。その結果、P0(1)−P0(2)<ΔP0であるときは正常と判定して直ちにステップS34に進み、P0(1)−P0(2)≧ΔP0であるときは、高圧通路11に漏れが有ると判定し、そのことを「1」で示す第1故障検知フラグFLΔP0を「1」に設定して(ステップS33)、ステップS34に進む。
【0022】
ステップS34では、第1故障検知フラグFLΔP0が「1」であるか否かを判別し、FLΔP0=1であるときは、次回のエンジン始動時に高圧通路11に異常があることを示す高圧通路異常表示を行うこととして(ステップS35)、またFLΔP0=0であるときは直ちに、ステップS36に進む。高圧通路異常表示は、例えば警報ランプを点灯されることにより行われる。
【0023】
ステップS36では、第1所定判定時間T0が後述する低圧通路12の故障診断に用いる第2所定判定時間T2以上であるか否かを判別し、T0≧T2であるときはECU5の電源をオフして(ステップS37)、またT0<T2であるときは直ちに、本処理を終了する。
ステップS36及びS37は、T0≧T2であるときは、低圧通路12の故障診断が既に終了しているかまたは同時に終了するので、ECU5の電源をオン状態としておく必要がないため、電源をオフして終了するために設けられている。
【0024】
図5及び図6は、第2遮断弁24及び燃料噴射弁7で区切られた低圧通路12の漏れの有無を判定する処理のフローチャートであり、この処理はECU5において一定時間毎に実行される。本実施形態では、燃料噴射弁7が第3遮断弁に相当し、燃料噴射弁7はエンジン停止中は閉弁状態に維持される。
【0025】
図5のステップS41〜S48の処理は、図3のステップS11〜S18の処理と同一である。図5のステップS49では、第2圧力センサ33の検出値を取り込み第1検出値P2(1)として記憶する。次いで第1の圧力P0及び第2のガス燃料温度TG2に応じて図7に示すT2マップを検索し、第2所定判定時間T2を算出する(ステップS50)。図7において、直線L1,L2,L3は、それぞれ第2のガス燃料温度TG2=TG20,TG21,TG22で一定としたときの、第1の圧力P0と、第2所定判定時間T2との関係を示しており、かつTG20<TG21<TG22なる関係を有する。すなわちT2マップは、第1の圧力P0が高いほど、また第2のガス燃料温度TG2が低いほど、第2所定判定時間T2が長くなるように設定されている。
【0026】
第2遮断弁41を閉弁しても、圧力制御ユニット28の圧力室13,14に高圧のガス燃料が残っているので、低圧通路12内の圧力P2は、漏れがあっても短時間では低下せず、第1の圧力P0が高いほど判定用閾値としての所定減圧量ΔP2(後述するステップS62参照)だけ第2の圧力P2が低下するのに長い時間を要する。また、ガス燃料温度TG2が低いほど、第2の圧力P2の値が小さくなる(容積一定のため)ことから、第2の圧力P2の単位時間当たりの減圧量も小さくなる。そこで、図7に示すT2マップを用いて第2所定判定時間T2を設定することにより、正確な漏れの有無の判定を行うことができる。
【0027】
図5のステップS51では、アップカウントタイマである診断タイマTf2の値を「0」にリセットし、ステップS52〜S54を実行する。すなわち、第2圧力センサ出力P2をサンプリングし(ステップS52)、イグニッションスイッチ36がオンされたか否かを判別し(ステップS53)、イグニッションスイッチのオフ状態が続いているときは、診断タイマTf2の値が第2所定判定時間T2以上となったか否かを判別し(ステップS54)、Tf2<T2である間は、ステップS52に戻る。Tf2≧T2となる前にイグニッションスイッチ36がオンされたときは、直ちに本処理を終了する(ステップS53)。
【0028】
ステップS54の答が肯定(YES)となると、ステップS61(図6)に進み、最新のサンプリング値を第2検出値P2(2)として記憶し、第1検出値P2(1)と第2検出値P2(2)との差圧(=P2(1)−P2(2))、すなわち第2遮断弁を閉弁した時点から第2所定判定時間T2経過後における第2の圧力P2の減圧量が、所定減圧量ΔP2以上か否かを判別する(ステップS62)。その結果、P2(1)−P2(2)<ΔP2であるときは正常と判定して直ちにステップS64に進み、P2(1)−P2(2)≧ΔP2であるときは、低圧通路12に漏れが有ると判定し、そのことを「1」で示す第2故障検知フラグFLΔP2を「1」に設定して(ステップS63)、ステップS64に進む。
【0029】
ステップS64では、第2故障検知フラグFLΔP2が「1」であるか否かを判別し、FLΔP2=1であるときは、次回のエンジン始動時に低圧通路12に異常があることを示す低圧通路異常表示を行うこととして(ステップS65)、またFLΔP2=0であるときは直ちに、ステップS66に進む。低圧通路異常表示は、例えば警報ランプを点灯されることにより行われる。
ステップS66では、第2所定判定時間T2が前記第1所定判定時間T0以上であるか否かを判別し、T2≧T0であるときはECU5の電源をオフして(ステップS67)、またT2<T0であるときは直ちに、本処理を終了する。
【0030】
図8は、図3〜図6の処理による故障診断の手法を説明するためのタイムチャートである。時刻t0にイグニッションスイッチ36がオフされると(図8(a))、第1遮断弁24及び第2遮断弁41が閉弁されるとともに、診断タイマTf0及びTf2の作動が開始される(同図(c)(d)(f)(g))。
【0031】
圧力センサによって検出される第1の圧力P0及び第2の圧力P2は、正常であっても同図(e)(h)に実線で示すように時間経過に伴って少しずつ低下していくが、漏れが有る場合には同図に破線で示すようにより大きく低下する。図8には、T0>T2である例が示されており、第2所定判定時間T2が経過して時刻t1になると、減圧量(=P2(1)−P2(2))と、所定減圧量ΔP2とを比較することによる判定が行われるとともに、診断タイマTf2の作動が停止される。減圧量が所定減圧量ΔP2以上であるときは、低圧通路12に漏れが有ると判定される。
【0032】
そして時刻t0から第1所定判定時間T0が経過して時刻t2になると、減圧量(=P0(1)−P0(2))と、所定減圧量ΔP0とを比較することによる判定が行われるとともに、診断タイマTf0の作動が停止される。減圧量が所定減圧量ΔP0以上であるときは、高圧通路11に漏れが有ると判定される。
【0033】
以上のように本実施形態では、イグニッションスイッチ36がオフされ、エンジン1が停止した状態で、第1遮断弁24及び第2遮断弁41を閉弁し、高圧通路11の圧力P0の所定判定時間T0経過後の減圧量、及び低圧通路12内の圧力P2の所定判定時間T2経過後の減圧量を計測し、第1の圧力P0の減圧量が所定減圧量ΔP0以上のときは、高圧通路11に漏れが有ると判定し、第2の圧力P2の減圧量が所定減圧量ΔP2以上のときは、低圧通路12に漏れが有ると判定するようにしたので、CNGタンク8からエンジン1へガス燃料を供給するガス燃料供給通路に漏れが発生した場合に、第1及び第2の遮断弁24,41及び第3の遮断弁としての燃料噴射弁7で区切られた部分のいずれにおいて漏れが発生したかを迅速に判定することができる。
【0034】
また低圧通路12側の故障診断に使用する所定判定時間T2を、高圧通路11内の圧力P0が高いほど長くなるように、また低圧通路12内のガス燃料温度TG2が低いほど長くなるように設定するようにしたので、第2遮断弁41の閉弁後も圧力制御ユニット28内に残る高圧ガス燃料の影響やガス燃料温度TG2の影響を除いて正確な判定を行うことができる。
【0035】
本実施形態では、ECU5が機関停止検出手段及び故障検知手段を構成する。具体的には、図3のステップS11、または図5のステップS41が機関停止検出手段に相当し、図3のステップS12〜S23及び図4のステップS31〜S33、または図5のステップS42〜S54及び図6のステップS61〜S63が、故障検知手段に相当する。また高圧通路11及び低圧通路12が、「ガス燃料供給通路」に対応し、第1遮断弁24及び第2遮断弁41、並びに第2遮断弁41及び燃料噴射弁7が、それぞれ「隣接する2つの遮断弁」に対応する。また、1次減圧弁51及び2次減圧弁61が「圧力レギュレータ」に対応する。
【0036】
なお本発明は上述した実施形態に限るものではなく、種々の変形が可能である。例えば、上述した実施形態では、燃料噴射弁7を第3の遮断弁とすると、遮断弁が3つ設けられている例を示したが、遮断弁の数はこれに限るものではなく、2つあるいは4つ以上であってもよい。その場合圧力センサは、遮断弁の数より1つ少ない数だけ設ければよい。
【0037】
また上述した実施形態では、ガス燃料が天然ガスの例を示したが、水素ガスや石炭ガスなどであってもよい。
また高圧通路11の漏れの判定と、低圧通路12の漏れの判定とは、必ずしも同時に並行して実施する必要はないが、並行して実行するほうが、全体として故障診断に要する時間を短縮できるので好ましい。
【0038】
【発明の効果】
以上詳述したように請求項1に記載の発明によれば、ガス燃料供給通路の途中に設けられた複数の遮断弁のうちの隣接する2つの遮断弁が閉弁され、これにより密閉された通路内の圧力の所定判定時間経過後の減圧量が計測され、該計測された減圧量が所定減圧量より大きいときは、隣接する2つの遮断弁の間で漏れが発生していると判定されるので、ガス燃料供給通路に漏れが発生した場合に、該通路に設けられた複数の遮断弁で区切られた部分のいずれにおいて漏れが発生したかを迅速に判定することができる。また、低圧通路における漏れの有無を判定する際の所定判定時間が、高圧通路内の圧力及び低圧通路内のガス燃料の温度に応じて設定される。これは、高圧通路内の圧力が高いほど、また低圧通路内のガス燃料温度が低いほど、漏れによる低圧通路内の圧力の減圧速度が小さくなることを考慮したものであり、前記所定判定時間を、高圧通路内圧力が高いほど長くなるように、また低圧通路内のガス燃料温度が低いほど長くなるように設定することにより、正確な判定を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態にかかるガス燃料供給装置の構成を示す図である。
【図2】図1の圧力制御ユニットの構成を示す模式図である。
【図3】高圧通路の故障診断処理のフローチャートである。
【図4】高圧通路の故障診断処理のフローチャートである。
【図5】低圧通路の故障診断処理のフローチャートである。
【図6】低圧通路の故障診断処理のフローチャートである。
【図7】図5の処理で使用するマップを示す図である。
【図8】図3〜6に示す故障診断処理を説明するためのタイムチャートである。
【符号の説明】
1 内燃機関
2 吸気ポート
5 電子制御ユニット(機関停止検出手段、故障検知手段)
8 CNGタンク
11 高圧通路(ガス燃料供給通路)
12 低圧通路(ガス燃料供給通路)
24 第1遮断弁
31 第1圧力センサ
32 第1ガス温度センサ
33 第2圧力センサ
34 第2ガス温度センサ
36 イグニッションスイッチ
41 第2遮断弁
51 1次減圧弁(圧力レギュレータ)
61 2次減圧弁(圧力レギュレータ)
Claims (1)
- 内燃機関にガス燃料を供給するガス燃料供給通路と、該ガス燃料供給通路の途中に設けられた複数の遮断弁とを有するガス燃料供給装置において、
前記ガス燃料供給通路内の、前記複数の遮断弁のうちの隣接する2つの遮断弁で区切られた部分の圧力を検出する圧力センサと、
前記機関の停止を検出する機関停止検出手段と、
前記機関の停止が検出されたとき、前記隣接する2つの遮断弁を閉弁し、前記圧力センサにより検出される圧力の所定判定時間経過後の減圧量を計測し、該計測した減圧量が所定減圧量以上であるときは、前記隣接する2つの遮断弁の間で漏れが発生していると判定する故障検知手段とを備え、
前記ガス燃料供給通路は、第1遮断弁及び第2遮断弁で区切られ、ガス燃料の圧力が比較的高い高圧通路と、前記第2遮断弁及び第3遮断弁で区切られ、ガス燃料の圧力が比較的低い低圧通路とからなり、該低圧通路と前記第2遮断弁との間に圧力レギュレータが設けられており、前記故障検知手段は、前記低圧通路における漏れの有無を判定する際の前記所定判定時間を、前記高圧通路内の圧力及び前記低圧通路内のガス燃料の温度に応じて設定することを特徴とするガス燃料供給装置。
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US20040103877A1 (en) * | 2000-12-01 | 2004-06-03 | Mccoy James J. | Supersonic injector for gaseous fuel engine |
ITTO20010160A1 (it) * | 2001-02-23 | 2002-08-23 | Fiat Ricerche | Valvola di intercettazione per un sistema di iniezione di gas, in particolare di metano, per un motore a combustione interna. |
JP3906747B2 (ja) * | 2002-06-14 | 2007-04-18 | 株式会社日立製作所 | 低沸点燃料を使用する燃料供給装置およびその制御方法 |
CN100360787C (zh) * | 2002-08-09 | 2008-01-09 | 五十铃自动车株式会社 | 气体燃料供给装置 |
US7451942B2 (en) * | 2003-10-20 | 2008-11-18 | Digicon, Inc. | Direct fuel injector assembly for a compressible natural gas engine |
DE102004005851B4 (de) * | 2004-02-06 | 2012-08-23 | Audi Ag | Vorrichtung und Verfahren zum Überwachen einer Kraftstofffördervorrichtung |
KR100645309B1 (ko) | 2004-10-19 | 2006-11-15 | 씨멘스 오토모티브 주식회사 | 가스 차량의 연료 누출 감지장치 및 방법 |
DE102005034601A1 (de) * | 2005-07-25 | 2007-02-01 | Robert Bosch Gmbh | Kraftstoffversorgungsanlage für eine gasbetriebene Brennkraftmaschine |
US7140354B1 (en) | 2005-08-30 | 2006-11-28 | Ford Global Technologies, Llc | Compressed gaseous fuel system for internal combustion engine |
EP1950409B1 (en) * | 2007-01-29 | 2015-12-02 | Robert Bosch Gmbh | Method and device for operating a gas injection system of a gas fuel and a liquid fuel operated internal combustion engine |
DE102007015783A1 (de) | 2007-03-30 | 2008-10-02 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zur Diagnose eines Absperrventils |
WO2009007445A1 (en) * | 2007-07-11 | 2009-01-15 | Romeral Cabeza, Angel | Injection system of liquid propane-gas (lpg) into the air-intake system of a diesel engine, which reduces both toxic gases expelled into the environment and fuel consumption |
US7762234B2 (en) * | 2008-04-22 | 2010-07-27 | Ford Global Technologies, Llc | Fuel delivery system diagnostics after shut-down |
JP4930454B2 (ja) * | 2008-05-20 | 2012-05-16 | 株式会社デンソー | 燃料供給制御装置およびそれを用いた燃料供給システム |
KR101049215B1 (ko) * | 2008-06-04 | 2011-07-15 | 혼다 기켄 고교 가부시키가이샤 | 가스 엔진의 연료 공급 장치 |
JP5063491B2 (ja) * | 2008-06-04 | 2012-10-31 | 本田技研工業株式会社 | ガスエンジンの燃料供給装置 |
JP5007278B2 (ja) * | 2008-06-19 | 2012-08-22 | 本田技研工業株式会社 | ガス漏れ診断装置及びガス漏れ診断方法 |
DE102008060260B4 (de) * | 2008-08-19 | 2015-10-08 | GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) | Diagnosemodul und -verfahren für die Hochdruckseite von Kraftstoffsystemen bei Maschinen mit gemeinsamem Kraftstoffverteilerrohr |
KR101055833B1 (ko) * | 2008-11-04 | 2011-08-10 | 기아자동차주식회사 | 압축천연가스 엔진의 연료 공급 제어장치 |
US20110214644A1 (en) * | 2010-03-05 | 2011-09-08 | Woodward, Inc. | Cold-Start Fuel Control System |
JP5425677B2 (ja) * | 2010-03-19 | 2014-02-26 | 株式会社ケーヒン | 燃料供給システム及び遮断弁故障診断装置 |
JP5416676B2 (ja) * | 2010-10-19 | 2014-02-12 | 川崎重工業株式会社 | ガスエンジンの燃料ガス供給システム |
JP5427158B2 (ja) * | 2010-10-19 | 2014-02-26 | 川崎重工業株式会社 | 燃料ガス供給充填システム |
JP5814776B2 (ja) * | 2011-12-22 | 2015-11-17 | 株式会社ケーヒン | 気体燃料漏れ検出装置 |
US9133783B2 (en) * | 2012-03-07 | 2015-09-15 | Ford Global Technologies, Llc | Method and system for estimating fuel system integrity |
US9115653B2 (en) * | 2012-03-27 | 2015-08-25 | Ford Global Technologies, Llc | System and method for emptying a tank |
JP2013204441A (ja) * | 2012-03-27 | 2013-10-07 | Denso Corp | 気体燃料用圧力制御装置 |
US9957920B2 (en) * | 2012-06-19 | 2018-05-01 | Econtrols, Llc | Highly accurate continuous-flow vaporized fuel supply for large dynamic power ranges |
JP5850256B2 (ja) * | 2012-08-24 | 2016-02-03 | 株式会社デンソー | 気体燃料用圧力制御装置 |
KR20140105158A (ko) * | 2013-02-22 | 2014-09-01 | 콘티넨탈 오토모티브 시스템 주식회사 | 바이퓨얼 차량의 가스 누출 진단 방법 |
JP6071703B2 (ja) * | 2013-03-29 | 2017-02-01 | 三菱重工業株式会社 | ガス内燃機関のガス漏チェック装置とその方法 |
JP6018015B2 (ja) | 2013-05-16 | 2016-11-02 | 愛三工業株式会社 | 車両制御装置及び車両制御方法 |
US20140182561A1 (en) * | 2013-09-25 | 2014-07-03 | Eghosa Gregory Ibizugbe, JR. | Onboard CNG/CFG Vehicle Refueling and Storage Systems and Methods |
JP6650194B2 (ja) * | 2014-04-21 | 2020-02-19 | 株式会社ケーヒン | 検出装置及び検出方法 |
EP2952728A1 (fr) * | 2014-06-05 | 2015-12-09 | Klever Energy Europe | Système moteur à explosion alimente en gaz et appareil comportant un tel système tel qu'un groupe électrogène ou une motopompe |
DE102014211880A1 (de) | 2014-06-20 | 2015-12-24 | Robert Bosch Gmbh | Kraftstoffzuführungssystem und Verfahren zum Lokalisieren eines Lecks in einem Kraftstoffzuführungssystem |
US20170082076A1 (en) * | 2015-09-17 | 2017-03-23 | Caterpillar Inc. | Pressure regulator for fuel supply system |
JP6642104B2 (ja) * | 2016-02-26 | 2020-02-05 | いすゞ自動車株式会社 | 内燃機関、車両、及び内燃機関の制御方法 |
DE102016118976A1 (de) * | 2016-10-06 | 2018-04-12 | Man Diesel & Turbo Se | Verfahren zur Startvorbereitung und vorzugsweise zum nachfolgenden Starten einer als Gasmotor oder Dual-Fuel-Motor ausgebildeten Brennkraftmaschine |
US10914401B2 (en) * | 2017-01-10 | 2021-02-09 | The Heil Co. | Fuel monitoring system |
DE102017200482B4 (de) | 2017-01-13 | 2022-08-18 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Verfahren und vorrichtung zur detektion und charakterisierung von kraftstoffleckage sowie fahrzeug |
JP6937023B2 (ja) * | 2018-01-11 | 2021-09-22 | 株式会社ニッキ | ベーパライザの燃料圧力監視システム |
RU2766103C1 (ru) | 2018-02-28 | 2022-02-07 | ЕКОНТРОЛЗ, ЭлЭлСи | Дроссель массового расхода для больших двигателей на природном газе |
US11207974B2 (en) | 2018-09-21 | 2021-12-28 | The Heil Co. | Multiple gas tank assembly with individual pressure monitoring |
US20220099050A1 (en) * | 2019-01-17 | 2022-03-31 | G.W. Lisk Company, Inc. | Flow control method, system and apparatus |
WO2020176884A1 (en) | 2019-02-28 | 2020-09-03 | Kennon Guglielmo | Mass-flow throttle with backfire protection for large natural gas engines |
EP4115067A1 (en) | 2020-03-02 | 2023-01-11 | EControls, LLC | Natural gas engines with fuel quality determination |
US12025063B2 (en) | 2020-03-02 | 2024-07-02 | Inpro/Seal Llc | Natural gas engines with fuel quality determination |
JP7403375B2 (ja) * | 2020-04-10 | 2023-12-22 | ロベルト・ボッシュ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング | ガス燃料供給装置 |
US11835016B2 (en) | 2021-09-01 | 2023-12-05 | American CNG, LLC | Supplemental fuel system for compression-ignition engine |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5390644A (en) * | 1991-12-27 | 1995-02-21 | Nippondenso Co., Ltd. | Method for producing fuel/air mixture for combustion engine |
JP3252494B2 (ja) * | 1992-11-30 | 2002-02-04 | 株式会社デンソー | 燃料蒸発ガス拡散防止装置の自己診断装置 |
JP3133586B2 (ja) * | 1993-11-18 | 2001-02-13 | 富士重工業株式会社 | 高圧燃料噴射式エンジンの燃料圧力制御装置 |
JP3164336B2 (ja) | 1993-12-28 | 2001-05-08 | 本田技研工業株式会社 | ガス燃料車両の残燃料表示装置 |
US5632250A (en) * | 1994-09-20 | 1997-05-27 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Gas fuel supply system for vehicle |
JP4022982B2 (ja) * | 1998-04-20 | 2007-12-19 | 日産自動車株式会社 | 蒸発燃料処理装置の診断装置 |
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