JPH062557A - Fuel supply device of gas fuel engine - Google Patents
Fuel supply device of gas fuel engineInfo
- Publication number
- JPH062557A JPH062557A JP4157033A JP15703392A JPH062557A JP H062557 A JPH062557 A JP H062557A JP 4157033 A JP4157033 A JP 4157033A JP 15703392 A JP15703392 A JP 15703392A JP H062557 A JPH062557 A JP H062557A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- valve
- fuel
- flow rate
- passage
- rate adjusting
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、水素ガス等の気体燃料
を用いる気体燃料エンジンの燃料供給装置に関するもの
である。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fuel supply device for a gas fuel engine which uses a gas fuel such as hydrogen gas.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、水素ガス等の可燃性気体を燃料と
して使用する気体燃料エンジンが開発されつつあるが、
気体燃料を用いる場合、その容積率がガソリンと比べて
格段に大きく、また、水素ガス等はガソリンと比べて燃
焼速度が速い等、特有の事情があることから、空気吸入
量の確保、気体燃料供給量のコントロール、バックファ
イア防止等の面で、対策が必要となる。2. Description of the Related Art In recent years, a gas fuel engine using a combustible gas such as hydrogen gas as a fuel has been developed.
When gas fuel is used, its volume ratio is much larger than that of gasoline, and because hydrogen gas has a unique combustion speed, which is faster than that of gasoline, it is necessary to secure an air intake amount and to use gas fuel. Measures are needed to control the supply and prevent backfire.
【０００３】従来のこの種の気体燃料エンジンとして、
例えば特公昭５８−３６１７２号公報に示されているも
のでは、空気吸入用の通路と水素ガス供給用の通路とを
別個に形成してそれぞれに吸気弁および水素供給弁を設
けるとともに、吸気弁を下死点で閉じる一方、水素供給
弁を下死点で開いて、両者の開弁期間がラップしないよ
うにすることにより、容積率の大きい水素ガスが空気の
吸入を妨げることのないようにしつつ、水素供給弁が開
いている間に、シリンダ内圧より高い圧力で水素ガスを
燃焼室に送り込むようにしている。そして、運転状態に
応じて上記水素供給弁の開弁期間を変えることにより水
素ガスの供給量をコントロールするようになっている。As a conventional gas fuel engine of this type,
For example, in Japanese Patent Publication No. 58-36172, a passage for intake of air and a passage for supply of hydrogen gas are separately formed, and an intake valve and a hydrogen supply valve are provided respectively, and the intake valve is provided. While closing at the bottom dead center, the hydrogen supply valve is opened at the bottom dead center so that the two valve opening periods do not overlap, so that hydrogen gas with a large volume ratio does not interfere with the intake of air. While the hydrogen supply valve is open, hydrogen gas is fed into the combustion chamber at a pressure higher than the cylinder internal pressure. Then, the supply amount of hydrogen gas is controlled by changing the opening period of the hydrogen supply valve according to the operating state.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】従来の気体燃料エンジ
ンでは、燃料供給量制御の精度、および信頼性の面で改
善すべき点が残されているとともに、アフタバーン等の
不適正な燃焼を防止するための対策の面でも、課題が残
されていた。In the conventional gas fuel engine, there are some points left to be improved in the accuracy and reliability of the fuel supply amount control, and the improper combustion such as afterburn is prevented. In terms of countermeasures for this, there were still issues to be solved.
【０００５】すなわち、上記公報に示されているような
水素供給弁の開弁期間の制御では、高精度に燃料供給量
を制御することが難しく、燃料制御の精度を高めるため
には、気体燃料をエンジン側へ導く通路の途中に、燃料
の流量を調整する流量調整弁を設けることが考えられ
る。上記流量調整弁としては、制御信号に応じてステッ
プモータなどの電気的アクチュエータで弁体を作動する
電気式流量調整弁が精度的には好ましい。ただし、断線
等の故障時に燃料コントロール不能となり、信頼性の面
で改善が望まれる。That is, in the control of the opening period of the hydrogen supply valve as disclosed in the above publication, it is difficult to control the fuel supply amount with high accuracy, and in order to improve the accuracy of fuel control, the gaseous fuel should be controlled. It is conceivable to provide a flow rate adjusting valve for adjusting the flow rate of the fuel in the middle of the passage that guides the fuel to the engine side. As the flow rate adjusting valve, an electric type flow rate adjusting valve that operates a valve element by an electric actuator such as a step motor according to a control signal is preferable in terms of accuracy. However, fuel control becomes impossible at the time of failure such as disconnection, and improvement in reliability is desired.
【０００６】また、上記流量調整弁で燃料流量を調整す
る場合に、アクセルペダルが非操作状態に有るアイドル
運転時にもエンジンのアイドル回転を維持するための燃
料が与えられるような流量調整状態とする必要があり、
とくにこの場合に安定した燃料供給が望まれる。一方、
エンジンの停止時に流量調整弁がアイドル運転時と同様
の状態にあると、不必要に気体燃料が燃焼室に流入し、
これが排気系に漏れてアフターバーンを生じるというよ
うな問題がある。なお、この問題の対策として、キーオ
フ時に電磁弁によって燃料供給を遮断することが考えら
れるが、これだけでは、例えばアイドル運転中等にエン
ストによりエンジンが停止した場合には燃料供給が遮断
されず、燃料遮断機能の確実性が充分でない。Further, when the fuel flow rate is adjusted by the flow rate adjusting valve, the flow rate is adjusted so that the fuel is supplied to maintain the idle rotation of the engine even during the idle operation in which the accelerator pedal is not operated. Must be,
Particularly in this case, a stable fuel supply is desired. on the other hand,
If the flow rate control valve is in the same state as when idling when the engine is stopped, gas fuel will unnecessarily flow into the combustion chamber,
There is a problem that this leaks into the exhaust system and causes afterburn. As a countermeasure against this problem, it is conceivable to cut off the fuel supply by the solenoid valve at the time of key-off, but this alone does not cut off the fuel supply when the engine is stopped due to engine stall during idle operation etc. The certainty of the function is not enough.
【０００７】本発明は、上記の事情に鑑み、流量調整弁
による燃料流量調整の信頼性を高めるとともに、アイド
ル運転時に安定した燃料供給を行なうことができ、しか
も、エンジン停止時に、確実に燃料供給を遮断してアフ
タバーン等の不正燃焼を防止することができる気体燃料
エンジンを提供することを目的とする。In view of the above circumstances, the present invention improves the reliability of the fuel flow rate adjustment by the flow rate adjusting valve, can perform stable fuel supply during idle operation, and can reliably supply fuel when the engine is stopped. It is an object of the present invention to provide a gas fuel engine that can prevent illegal combustion such as afterburn by shutting off.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、気体燃料を燃料供給通路を通してシリンダ
に供給するようにした気体燃料エンジンにおいて、上記
燃料供給通路に、アクセル操作部に連動する機械式流量
調整弁を設け、かつ、この流量調整弁を、アクセル操作
部が非操作状態のときに気体燃料の流通を遮断する全閉
状態となりアクセル操作部の操作に伴って開作動される
ように構成する一方、この流量調整弁をバイパスするバ
イパス通路を設け、このバイパス通路に、吸気通路内に
負圧が発生したときにのみその負圧に応じて開く開閉弁
を設けたものである。In order to achieve the above-mentioned object, the present invention is a gas fuel engine in which gaseous fuel is supplied to a cylinder through a fuel supply passage, and the fuel supply passage is interlocked with an accelerator operating portion. A mechanical flow rate adjusting valve is provided, and the flow rate adjusting valve is in a fully closed state in which the flow of gaseous fuel is shut off when the accelerator operation section is in the non-operation state, and is opened in accordance with the operation of the accelerator operation section. On the other hand, a bypass passage for bypassing the flow rate adjusting valve is provided, and an opening / closing valve that opens according to the negative pressure only when a negative pressure is generated in the intake passage is provided in the bypass passage. .
【０００９】また、上記構成に加え、上記燃料供給通路
に、制御信号によって作動される電気式流量調整弁を、
上記機械式流量調整弁と直列に配置し、この電気式流量
調整弁のアクセル操作量に応じた開度特性を、所定アク
セル操作量以上の領域で機械式流量調整弁よりも小さい
開度となるように設定しておくことが好ましい。In addition to the above structure, an electric flow control valve operated by a control signal is provided in the fuel supply passage.
Arranged in series with the mechanical flow rate control valve, the opening characteristic according to the accelerator operation amount of the electric flow rate control valve becomes smaller than the mechanical flow rate control valve in a region of a predetermined accelerator operation amount or more. It is preferable to set as follows.
【００１０】さらに、上記燃料供給通路に、エンジン運
転停止時にこの通路の燃料流通を遮断するカットバルブ
を設けることが好ましい。Further, it is preferable that the fuel supply passage is provided with a cut valve for shutting off the fuel flow in this passage when the engine is stopped.
【００１１】[0011]
【作用】上記の構成によると、アクセルペダル等のアク
セル操作部が操作されると、それに連動して機械式流量
調整弁が作動し、気体燃料の流通を調整する。そして、
アクセルペダルが非操作状態でエンジンが回転している
アイドル運転時には、機械式流量調整弁は全閉となるが
バイパス通路が開通することにより、一定の燃料が供給
される。一方、エンジンが停止したときは、バイパス通
路も閉じられ、シリンダ側への気体燃料の流通が遮断さ
れる。According to the above structure, when the accelerator operating portion such as the accelerator pedal is operated, the mechanical flow rate adjusting valve operates in conjunction with it to adjust the flow of the gaseous fuel. And
During the idle operation in which the accelerator pedal is not operated and the engine is rotating, the mechanical flow rate adjusting valve is fully closed but the bypass passage is opened, so that a constant amount of fuel is supplied. On the other hand, when the engine stops, the bypass passage is also closed and the flow of gaseous fuel to the cylinder side is cut off.
【００１２】また、所定アクセル操作量以上の領域で機
械式流量調整弁よりも小さい開度となるように開度特性
を設定した電気式流量調整弁を設けておくと、正常時は
主に電気式流量調整弁により気体燃料の流量が調整さ
れ、この電気式流量調整弁の故障時などに機械式流量調
整弁が働く。Further, if an electric flow rate adjusting valve whose opening characteristic is set so that the opening degree is smaller than that of the mechanical type flow rate adjusting valve in a region of a predetermined accelerator operation amount or more is provided, the electric flow rate adjusting valve is mainly operated under normal conditions. The flow rate of the gaseous fuel is adjusted by the mechanical flow rate adjusting valve, and the mechanical flow rate adjusting valve operates when the electric flow rate adjusting valve fails.
【００１３】エンジン運転停止時に燃料供給通路の燃料
流通を遮断するカットバルブを設けておくと、運転停止
後にアクセルペダルが踏み込まれた場合等にも燃料遮断
状態が確保される。If a cut valve for cutting off the fuel flow in the fuel supply passage when the engine is stopped is provided, the fuel cutoff state is secured even when the accelerator pedal is depressed after the operation is stopped.
【００１４】[0014]
【実施例】本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図１は本発明の一実施例による燃料供給装置を備えた気
体燃料エンジンの全体構造を示しており、当実施例のエ
ンジンはロータリピストンエンジンである。また、当実
施例では、気体燃料として水素ガスが用いられている。Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows the entire structure of a gas fuel engine equipped with a fuel supply system according to an embodiment of the present invention, and the engine of this embodiment is a rotary piston engine. Further, in this embodiment, hydrogen gas is used as the gaseous fuel.
【００１５】ロータリピストンエンジンは、ロータハウ
ジング１とその両側に位置するサイドハウジングとによ
り構成されたシリンダを有し、その内方に、３つの作動
室２を隔成する略三角形状のロータ３を備え、このロー
タ３が偏心軸４に支承されて偏心回転することにより、
各作動室２が容積変化し、オットーサイクルを行うよう
になっている。２ロータのロータリピストンエンジンに
あっては、中間位置のサイドハウジング（インタミディ
エイトハウジング）を挾んでその前後にシリンダが形成
され、それぞれの内方にロータ３が配置されている。図
１では作図の便宜上、２つのシリンダを展開して示して
いる。The rotary piston engine has a cylinder composed of a rotor housing 1 and side housings located on both sides of the rotor housing 1, and a substantially triangular rotor 3 which divides three working chambers 2 therein. The rotor 3 is supported by the eccentric shaft 4 and rotates eccentrically,
The volume of each working chamber 2 changes, and an Otto cycle is performed. In a two-rotor rotary piston engine, cylinders are formed in front of and behind the side housing (intermediate housing) at an intermediate position, and a rotor 3 is arranged inside each of them. In FIG. 1, two cylinders are expanded and shown for convenience of drawing.
【００１６】サイドハウジングには、空気を供給する吸
気ポート６が、吸気行程の作動室２に臨む位置に設けら
れている。この吸気ポート６には吸気通路７を介して空
気が導かれ、この吸気通路７には、ステップモータ９に
よって作動されるスロットル弁８が設けられるととも
に、図外のエアクリーナ、吸入空気量検出のためのエア
フローメータ等が配設されている。また、排気行程の作
動室２に臨む位置においてロータハウジング１には排気
ポート１１が形成され、この排気ポート１１に排気通路
１２が接続されている。爆発行程の作動室に臨む位置に
おいてロータハウジング１には、点火プラグ１３が取付
けられている。An intake port 6 for supplying air is provided in the side housing at a position facing the working chamber 2 in the intake stroke. Air is guided to the intake port 6 through an intake passage 7. The intake passage 7 is provided with a throttle valve 8 which is operated by a step motor 9, and an air cleaner (not shown) and an intake air amount detection unit. The air flow meter and the like are provided. An exhaust port 11 is formed in the rotor housing 1 at a position facing the working chamber 2 in the exhaust stroke, and an exhaust passage 12 is connected to the exhaust port 11. A spark plug 13 is attached to the rotor housing 1 at a position facing the working chamber in the explosion stroke.
【００１７】また、加圧された水素ガスをシリンダ内に
供給するため、上記吸気ポート６とは別個に作動室２内
に開口する水素ポート（気体燃料供給用のポート）１５
を有し、この水素ポート１５は、吸気行程途中から圧縮
行程途中まで作動室２に開口するような位置に設けられ
ている。この水素ポート１５に対し、メタルハイドライ
ドタンク（以下ＭＨタンクという）１６からの水素ガス
を導く燃料供給通路１７が設けられている。上記ＭＨタ
ンク１６は、その内部に水素を吸蔵、放出することので
きる水素吸蔵合金を備えており、このＭＨタンク１６に
対し、水素充填用の通路、冷却水通路および加熱水通路
（図示省略）が配設され、エンジンウォータジャケット
から供給される冷却水でＭＨタンク１６の水素吸蔵合金
が加熱されることにより、水素が燃料供給通路１７に放
出されるようになっている。Further, in order to supply the pressurized hydrogen gas into the cylinder, a hydrogen port (port for supplying gaseous fuel) 15 which is opened in the working chamber 2 separately from the intake port 6 is provided.
This hydrogen port 15 is provided at a position that opens into the working chamber 2 from the middle of the intake stroke to the middle of the compression stroke. A fuel supply passage 17 for introducing hydrogen gas from a metal hydride tank (hereinafter referred to as MH tank) 16 is provided to the hydrogen port 15. The MH tank 16 is provided with a hydrogen storage alloy capable of storing and releasing hydrogen inside, and a passage for hydrogen filling, a cooling water passage, and a heating water passage (not shown) are provided for the MH tank 16. The hydrogen storage alloy of the MH tank 16 is heated by the cooling water supplied from the engine water jacket, so that hydrogen is released to the fuel supply passage 17.
【００１８】上記燃料供給通路１７の上流部には圧力調
整器１８が設けられ、この圧力調整器１８は、ＭＨタン
ク１６から供給される水素ガスを適度の圧力に調圧し、
例えば略５気圧（３〜７気圧）に調圧するようになって
いる。また、燃料供給通路１７の下流端部はタイミング
弁２０を介して上記水素ポート１５に接続されている。
このタイミング弁２０は、エンジンの作動と同期して所
定タイミングで燃料供給を行うもので、例えば、上記水
素ポート１５と燃料供給通路１７との間の連通部分を開
閉するポペット弁２１を有し、このポペット弁２１がタ
イミング弁駆動用カムシャフト２２に設けられたカムに
より開閉作動される。上記カムシャフト２２は、ハウジ
ングに回転可能に支承されるとともに、その一端側に具
備されたプーリ２３がタイミングベルト２４を介して偏
心軸４に連繋されることにより、偏心軸４と同期回転す
るようになっている。A pressure regulator 18 is provided upstream of the fuel supply passage 17, and the pressure regulator 18 regulates the hydrogen gas supplied from the MH tank 16 to an appropriate pressure.
For example, the pressure is adjusted to about 5 atm (3 to 7 atm). The downstream end of the fuel supply passage 17 is connected to the hydrogen port 15 via a timing valve 20.
The timing valve 20 supplies fuel at a predetermined timing in synchronization with the operation of the engine, and has, for example, a poppet valve 21 that opens and closes a communication portion between the hydrogen port 15 and the fuel supply passage 17. The poppet valve 21 is opened / closed by a cam provided on the timing valve driving cam shaft 22. The cam shaft 22 is rotatably supported by the housing, and a pulley 23 provided at one end of the cam shaft 22 is connected to the eccentric shaft 4 via a timing belt 24 so that the cam shaft 22 rotates synchronously with the eccentric shaft 4. It has become.
【００１９】そして、吸気ポート６が上死点付近で開か
れて下死点付近で閉じられるように、ロータ３の回転に
伴う吸気ポート開閉のタイミングが設定される一方、タ
イミング弁２０は、吸気ポート６が閉じた後の圧縮行程
前半の所定期間に開かれるように、その開閉タイミング
が設定されている。このように吸気ポート６が閉じて空
気の吸入が終了した時点からタイミング弁２０が開かれ
て水素ガスの供給が開始されるようにしているのは、も
し空気吸入行程中に容積率の大きい水素ガスが吸入され
ると、空気の流入が阻害され易くなるとともに、吸気通
路側への水素ガスの流出によるバックファイアが生じる
懸念があるためである。The timing of opening and closing the intake port according to the rotation of the rotor 3 is set so that the intake port 6 is opened near the top dead center and closed near the bottom dead center, while the timing valve 20 is The opening / closing timing is set so that the port 6 is opened in a predetermined period in the first half of the compression stroke after the port 6 is closed. The reason why the timing valve 20 is opened and the supply of hydrogen gas is started from the time when the intake port 6 is closed and the intake of air is finished is that if the volume ratio of hydrogen is large during the air intake process. This is because if the gas is inhaled, the inflow of air is likely to be hindered and backfire may occur due to the outflow of hydrogen gas to the intake passage side.
【００２０】上記燃料供給通路１７の途中には、機械式
流量調整弁３０、バイパス通路３３、開閉弁３４、電気
式流量調整弁３６およびカットバルブ３８が配設されて
おり、これら対する駆動、制御系統は図２のようになっ
ている。A mechanical flow rate adjusting valve 30, a bypass passage 33, an opening / closing valve 34, an electric flow rate adjusting valve 36, and a cut valve 38 are disposed in the fuel supply passage 17 for driving and controlling them. The system is as shown in Fig. 2.
【００２１】図１，図２に示すように、上記機械式流量
調整弁３０は、アクセルワイヤ３１等を介してアクセル
ペダル（アクセル操作部）３２に連結され、アクセルペ
ダル３２が踏み込まれていない非操作状態のときに気体
燃料の流通を遮断する全閉状態となり、アクセルペダル
３２が踏み込まれるとそれに伴って開作動する。上記バ
イパス通路３３は、機械式流量調整弁３０の弁体をバイ
パスするように形成され、アイドル時の要求燃料を流通
させる程度に通路面積が設定されている。このバイパス
通路３３に設けられた開閉弁３４は、スロットル弁８の
下流の吸気通路内の圧力を導入する負圧応動式のアクチ
ュエータ３５により作動され、スロットル弁８下流の吸
気通路内に所定値以上の負圧が発生したときに開き、負
圧が所定値より小さいとき閉じるようになっている。As shown in FIGS. 1 and 2, the mechanical flow rate adjusting valve 30 is connected to an accelerator pedal (accelerator operating portion) 32 via an accelerator wire 31 and the like, and the accelerator pedal 32 is not depressed. When in the operating state, it is in a fully closed state in which the flow of gaseous fuel is shut off, and when the accelerator pedal 32 is depressed, it opens accordingly. The bypass passage 33 is formed so as to bypass the valve body of the mechanical flow rate adjusting valve 30, and has a passage area set to the extent that the required fuel at the time of idling is circulated. The opening / closing valve 34 provided in the bypass passage 33 is operated by a negative pressure responsive actuator 35 that introduces the pressure in the intake passage downstream of the throttle valve 8 and is equal to or larger than a predetermined value in the intake passage downstream of the throttle valve 8. When the negative pressure is generated, it is opened, and when the negative pressure is smaller than a predetermined value, it is closed.
【００２２】上記電気式流量調整弁３６は、上記機械式
流量調整弁３０と直列でその下流に配置され、制御信号
に応じて作動する電気的なアクチュエータ、例えばステ
ップモータ３７により作動されるようになっており、こ
のステップモータ３７はコントロールユニット（ＥＣ
Ｕ）４０からの制御信号を受ける。このＥＣＵ４０は、
アクセル開度（アクセルペダルの操作量）を検出するア
クセル開度センサ４１、エンジン回転数を検出する回転
数センサ４２、圧力調整器１８の下流の燃料供給通路１
７内の圧力を検出する圧力センサ４３等からの信号を受
け、ステップモータ９へ出力する制御信号によりスロッ
トル弁８の開度を制御するとともに、ステップモータ３
７へ出力する制御信号により電気式流量調整弁３６の制
御を行なうようになっている。The electric flow rate adjusting valve 36 is arranged downstream of the mechanical flow rate adjusting valve 30 in series and is operated by an electric actuator which operates in response to a control signal, for example, a step motor 37. This step motor 37 is a control unit (EC
U) Receives a control signal from 40. This ECU 40
An accelerator opening sensor 41 for detecting an accelerator opening (an operation amount of an accelerator pedal), a rotation speed sensor 42 for detecting an engine speed, and a fuel supply passage 1 downstream of the pressure regulator 18.
A signal from a pressure sensor 43 or the like for detecting the pressure in 7 is received, and the opening degree of the throttle valve 8 is controlled by a control signal output to the step motor 9, and the step motor 3
The electric flow rate adjusting valve 36 is controlled by a control signal output to 7.
【００２３】上記電気式流量調整弁３６の制御として
は、アクセル開度等に応じた電気式流量調整弁３６の開
度（もしくはその開度に見合ったステップモータ駆動
量）の特性が予めＥＣＵ４０内のメモリにマップとして
記憶され、ＥＣＵ４０がアクセル開度等の検出信号に応
じて上記マップから読み出した開度に電気式流量調整弁
３６を制御する。そして機械式流量調整弁３０が全閉な
いしこれに近い低開度とされる領域以外である所定アク
セル開度以上の領域で、電気式流量調整弁３６が機械式
流量調整弁３０よりも小さい開度となるように、その開
度特性が設定されている（図３参照）。For the control of the electric flow rate adjusting valve 36, the characteristic of the opening degree of the electric flow rate adjusting valve 36 (or the step motor drive amount commensurate with the opening degree) in accordance with the accelerator opening degree or the like is set in advance in the ECU 40. Is stored in the memory as a map, and the ECU 40 controls the electric flow rate adjusting valve 36 to the opening read from the map according to the detection signal such as the accelerator opening. Then, the electric flow rate adjusting valve 36 is opened smaller than the mechanical flow rate adjusting valve 30 in a region equal to or larger than the predetermined accelerator opening other than the region where the mechanical flow adjusting valve 30 is fully closed or a low opening close thereto. The opening degree characteristic is set so as to be in degrees (see FIG. 3).
【００２４】上記カットバルブ３８は、上記各流量調整
弁３０，３６と直列でこれらよりも下流に配置されてお
り、電磁弁からなり、コントローラ４４に電気的に接続
されている。このコントローラ４４は、バッテリ４５と
カットバルブ３８との間に組み込まれた一対のリレー４
６，４７を有し、キースイッチ４８がスタータスイッチ
ＯＮの状態となったときにディレータイマー４９を介し
て一方のリレー４６がＯＮとされ、イグニッションスイ
ッチＯＮの状態では他方のリレー４７がＯＮとされるよ
うになっている。そして、リレー４６，４７の少なくと
も一方がＯＮのときにカットバルブ３８が通電によって
開かれ、リレー４６，４７がともにＯＦＦとなるエンジ
ン運転停止時にはカットバルブ３８が通電遮断によって
閉じられるようになっている。The cut valve 38 is arranged in series with the flow rate adjusting valves 30 and 36 and downstream thereof, is composed of an electromagnetic valve, and is electrically connected to the controller 44. The controller 44 includes a pair of relays 4 installed between the battery 45 and the cut valve 38.
6 and 47, one relay 46 is turned on via the delay timer 49 when the key switch 48 is in the starter switch ON state, and the other relay 47 is turned on in the ignition switch ON state. It has become so. The cut valve 38 is opened by energization when at least one of the relays 46 and 47 is ON, and the cut valve 38 is closed by interruption of electric power when the engine operation is stopped in which both relays 46 and 47 are OFF. .
【００２５】図４および図５は、上記機械式流量調整弁
３０、バイパス通路３３および開閉弁３４の具体的構造
を示している。上記機械式流量調整弁３０は、ケーシン
グ５１内に、図の上下方向に移動可能な弁部材５２を備
え、この弁部材５２の上端部にアクセルワイヤ３１が接
続されている。上記ケーシング５１には、燃料供給通路
１７の上流側および下流側にそれぞれ通じる入口通路５
３および出口通路５４と、これらを連通する弁孔５５と
が形成され、また上記弁部材５２の先端部にはテーパー
状周面を有する弁体５２ａが設けられ、この弁体５２ａ
が上記弁孔５５に挿入された状態で、スプリング５６に
より弁部材５２が閉弁方向（図の下方）に付勢されてい
る。そして、非操作時には上記スプリング５６の付勢力
で全閉となり、アクセルペダル３２が踏み込まれるとそ
れにつれて弁部材５２が上方に移動することにより、そ
の移動量に応じた開度に開かれるようになっている。4 and 5 show specific structures of the mechanical flow rate adjusting valve 30, the bypass passage 33 and the opening / closing valve 34. The mechanical flow rate adjusting valve 30 includes a valve member 52, which is movable in the vertical direction in the drawing, inside a casing 51, and an accelerator wire 31 is connected to an upper end portion of the valve member 52. The casing 51 has an inlet passage 5 that communicates with the upstream side and the downstream side of the fuel supply passage 17, respectively.
3 and the outlet passage 54, and a valve hole 55 that connects them, and a valve body 52a having a tapered peripheral surface is provided at the tip of the valve member 52.
Is inserted in the valve hole 55, the spring 56 urges the valve member 52 in the valve closing direction (downward in the drawing). When it is not operated, it is fully closed by the urging force of the spring 56, and when the accelerator pedal 32 is stepped on, the valve member 52 moves upward accordingly, and the valve member 52 is opened to an opening degree corresponding to the moving amount. ing.
【００２６】上記バイパス通路３３は、上記入口通路５
３と出口通路５４とを連通するようにケーシング５１に
形成され、また上記開閉弁３４は、その上下動によって
バイパス通路３３を開閉するようにケーシング５１に上
下動可能に取付けられるとともに、リンク等を介して負
圧応動式のアクチュエータ３５に連結されている。この
アクチュエータ３５はダイヤフラム装置からなり、ダイ
ヤフラム５７の片側に負圧導入用の室５８を有するとと
もに、リターンスプリング５９を備え、上記室５８がス
ロットル弁下流の吸気通路に導通管６０を介して接続さ
れている。そして、上記室５８に所定値以上の負圧が導
入されたときにダイヤフラム５７が一定方向に引かれて
開閉弁３４を開き、負圧が所定値より小さくなると上記
リターンスプリング５９により開閉弁３４を閉じるよう
になっている。The bypass passage 33 corresponds to the inlet passage 5
3 and the outlet passage 54 are formed in the casing 51 so as to communicate with each other, and the opening / closing valve 34 is vertically movably attached to the casing 51 so as to open / close the bypass passage 33 by its vertical movement. It is connected to a negative pressure responsive actuator 35 via. The actuator 35 is composed of a diaphragm device and has a chamber 58 for introducing a negative pressure on one side of the diaphragm 57 and a return spring 59. The chamber 58 is connected to an intake passage downstream of the throttle valve via a conduit pipe 60. ing. When a negative pressure equal to or higher than a predetermined value is introduced into the chamber 58, the diaphragm 57 is pulled in a certain direction to open the opening / closing valve 34. When the negative pressure becomes lower than a predetermined value, the return spring 59 causes the opening / closing valve 34 to open. It is supposed to close.
【００２７】このような装置によると、エンジン運転中
は上記カットバルブ３８が開状態に保たれ、アクセルペ
ダル３２が踏み込まれたときにはそれに連動して機械式
流量調整弁３０が開作動し、かつ、ＥＣＵ４０からの制
御信号により電気式流量調整弁３６が作動する。この状
態では、上記各流量調整弁３０，３６およびカットバル
ブ３８等を通して水素ガスがエンジンに供給される。そ
して当実施例による場合、所定アクセル開度以上の領域
では電気式流量調整弁３６の方が機械式流量調整弁３０
よりも小さい開度となるように設定されていることによ
り、制御系統が正常である限り、電気式流量調整弁３６
が主に流量調整機能を果たして、高精度に燃料供給量が
制御される。また、制御系統の故障で電気式流量調整弁
３６が正しく作動しなくなったときは、機械式流量調整
弁３０が流量調整機能を果たすことにより、信頼性が確
保される。According to such a device, the cut valve 38 is kept open during engine operation, and when the accelerator pedal 32 is depressed, the mechanical flow rate adjusting valve 30 is operated in conjunction with it, and The electric flow rate adjusting valve 36 is operated by a control signal from the ECU 40. In this state, hydrogen gas is supplied to the engine through the flow rate adjusting valves 30 and 36, the cut valve 38, and the like. In the case of the present embodiment, the electric flow rate adjusting valve 36 is more mechanically operated than the mechanical flow rate adjusting valve 30 in the region of the predetermined accelerator opening or more.
Since the opening is set to be smaller than that of the electric flow control valve 36 as long as the control system is normal.
Mainly fulfills the flow rate adjusting function to control the fuel supply amount with high accuracy. Further, when the electric flow rate adjusting valve 36 does not operate properly due to the failure of the control system, the mechanical flow rate adjusting valve 30 performs the flow rate adjusting function, so that the reliability is secured.
【００２８】アイドル運転時には、アクセルペダル３２
が非操作状態となることに伴って上記機械式流量調整弁
３０が全閉となるが、吸気負圧が上記アクチュエータ３
５に作用することによりバイパス通路３３の開閉弁３４
が開状態に保たれ、バイパス通路３３により安定した燃
料流通が行なわれる。During idle operation, the accelerator pedal 32
The mechanical flow rate adjusting valve 30 is fully closed due to the non-operation of the
5, the opening / closing valve 34 of the bypass passage 33
Is maintained in an open state, and stable fuel circulation is performed by the bypass passage 33.
【００２９】また、エンジン停止時には、アクセルペダ
ル３２が非操作状態となることで上記機械式流量調整弁
３０が全閉となるとともに、吸入停止に伴ってスロット
ル弁下流の吸気負圧が消滅することにより、バイパス通
路３３の開閉弁３４が閉状態となる。従ってこの部分で
エンジン側への水素ガスの流通が遮断される。さらに、
エンジンのキースイッチ４８がＯＦＦとされることに応
じてカットバルブ３８が閉じられることにより、エンジ
ン側への水素ガスの流通を遮断する作用がより確実なも
のとなる。つまり、エンジン停止後にアクセルペダル３
２が踏み込まれるようなことがあると、上記機械式流量
調整弁３０が開くが、この場合でもカットバルブ３８に
より水素ガスの流通が遮断される。Further, when the engine is stopped, the accelerator pedal 32 is in a non-operated state so that the mechanical flow rate adjusting valve 30 is fully closed, and the intake negative pressure downstream of the throttle valve disappears when the intake is stopped. As a result, the opening / closing valve 34 of the bypass passage 33 is closed. Therefore, the flow of hydrogen gas to the engine side is cut off at this portion. further,
By closing the cut valve 38 in response to turning off the key switch 48 of the engine, the action of interrupting the flow of hydrogen gas to the engine side becomes more reliable. That is, after the engine is stopped, the accelerator pedal 3
If 2 is depressed, the mechanical flow rate adjusting valve 30 is opened, but in this case as well, the cut valve 38 blocks the flow of hydrogen gas.
【００３０】なお、本発明の装置の具体的構造は上記実
施例に限定されず、種々変更可能である。例えば、上記
実施例では機械式流量調整弁３０と電気式流量調整弁３
６とを併用しているが、電気式流量調整弁３６を省略し
ても、機械式流量調整弁３０によってアクセル開度に応
じた燃料コントロールは可能である。The specific structure of the device of the present invention is not limited to the above embodiment, but various modifications can be made. For example, in the above embodiment, the mechanical flow rate adjusting valve 30 and the electric flow rate adjusting valve 3 are used.
However, even if the electric flow rate adjusting valve 36 is omitted, the fuel flow rate can be controlled by the mechanical flow rate adjusting valve 30 according to the accelerator opening degree.
【００３１】また、気体燃料としては、上記実施例に示
す水素ガスに限らず、エタン、プロパン、都市ガス等を
用いるものでもよい。The gaseous fuel is not limited to the hydrogen gas shown in the above embodiment, but ethane, propane, city gas or the like may be used.
【００３２】また、本発明はロータリピストンエンジン
に限らず、レシプロエンジンにも適用することができ
る。The present invention can be applied not only to the rotary piston engine but also to a reciprocating engine.
【００３３】[0033]
【発明の効果】請求項１に記載の発明に係る燃料供給装
置は、燃料供給通路に、アクセル操作部に連動する機械
式流量調整弁を設け、アクセル操作部が非操作状態のと
きにこの機械式流量調整弁が全閉となるようにする一
方、この流量調整弁をバイパスするバイパス通路を設
け、この通路に、吸気通路内に負圧が発生したときにの
み開く開閉弁を設けているため、上記機械式流量調整弁
によって信頼性の高い燃料供給量の調整を行なうことが
できるとともに、アイドル運転時には上記バイパス通路
を通して安定した燃料供給を行なうことができる。その
上、エンジン停止時には、機械式流量調整弁およびバイ
パス通路が閉じて気体燃料の流通を遮断することによ
り、アフターバーン等を防止することができる。The fuel supply device according to the invention described in claim 1 is provided with a mechanical flow rate adjusting valve interlocking with the accelerator operation part in the fuel supply passage, and the machine is operated when the accelerator operation part is in the non-operation state. Since the flow control valve is fully closed, a bypass passage that bypasses the flow control valve is provided, and an open / close valve that opens only when negative pressure occurs in the intake passage is provided in this passage. The mechanical flow rate adjusting valve allows highly reliable adjustment of the fuel supply amount, and stable fuel supply through the bypass passage during idle operation. Moreover, after the engine is stopped, the mechanical flow rate adjusting valve and the bypass passage are closed to block the flow of the gaseous fuel, so that afterburn can be prevented.
【００３４】このような構成に加えて請求項２に記載の
ように、電気式流量調整弁を上記機械式流量調整弁と直
列に配置し、この電気式流量調整弁の開度特性を、所定
アクセル操作量以上の領域で機械式流量調整弁よりも小
さい開度となるように設定しておくと、正常時は上記電
気式流量調整弁により燃料の流量を調整して燃料供給量
の制御の精度を高めるることができるようにしつつ、上
記のような機械式流量調整弁による信頼性の確保等の効
果をもたせることができる。In addition to this structure, as described in claim 2, the electric flow rate adjusting valve is arranged in series with the mechanical flow rate adjusting valve, and the opening characteristic of the electric flow rate adjusting valve is set to a predetermined value. If the opening is set to be smaller than that of the mechanical flow rate adjustment valve in the region above the accelerator operation amount, the fuel flow rate can be controlled by adjusting the fuel flow rate by the electric flow rate adjustment valve under normal conditions. While improving the accuracy, it is possible to obtain the effect of ensuring the reliability by the mechanical flow rate adjusting valve as described above.
【００３５】さらに請求項３に記載のように、エンジン
運転停止時に燃料流通を遮断するカットバルブを設けて
おくと、運転停止後にアクセルペダルが踏み込まれた場
合等にも燃料遮断状態が確保され、上記アフターバーン
等の防止をより確実に行なうことができる。Further, by providing a cut valve for shutting off the fuel flow when the engine is stopped, the fuel shut-off state is secured even when the accelerator pedal is depressed after the operation is stopped. It is possible to more reliably prevent the afterburn and the like.
【図１】本発明の一実施例による気体燃料エンジンの全
体構造の概略図である。FIG. 1 is a schematic view of an overall structure of a gas fuel engine according to an embodiment of the present invention.
【図２】燃料供給通路の各種バルブ等に対する駆動、制
御系統を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a drive and control system for various valves in a fuel supply passage.
【図３】機械式流量調整弁および電気式流量調整弁の各
開度特性を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing respective opening characteristics of a mechanical flow control valve and an electric flow control valve.
【図４】機械式流量調整弁とバイパス通路および開閉弁
の具体的構造を示す拡大断面図である。FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view showing a specific structure of a mechanical flow rate adjusting valve, a bypass passage, and an opening / closing valve.
【図５】図４のＶ−Ｖ線に沿った断面図である。5 is a cross-sectional view taken along the line VV of FIG.
１７ 燃料供給通路 ３０ 機械式流量調整弁 ３２ アクセルペダル ３３ バイパス通路 ３４ 開閉弁 ３５ アクチュエータ ３６ 電気式流量調整弁 ３７ ステップモータ ３８ カットバルブ 17 Fuel Supply Passage 30 Mechanical Flow Control Valve 32 Accelerator Pedal 33 Bypass Passage 34 Open / Close Valve 35 Actuator 36 Electric Flow Control Valve 37 Step Motor 38 Cut Valve
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０２Ｍ 21/02 ３０１ Ｊ Ｒ (72)発明者 門田 宏 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification number Reference number within the agency FI technical display location F02M 21/02 301 JR (72) Inventor Hiroshi Kadota Shinchi Fuchu-cho, Aki-gun, Hiroshima Prefecture Mazda Motor Corporation
Claims (3)
ダに供給するようにした気体燃料エンジンにおいて、上
記燃料供給通路に、アクセル操作部に連動する機械式流
量調整弁を設け、かつ、この流量調整弁を、アクセル操
作部が非操作状態のときに気体燃料の流通を遮断する全
閉状態となりアクセル操作部の操作に伴って開作動され
るように構成する一方、この流量調整弁をバイパスする
バイパス通路を設け、このバイパス通路に、吸気通路内
に負圧が発生したときにのみその負圧に応じて開く開閉
弁を設けたことを特徴とする気体燃料エンジンの燃料供
給装置。1. A gas fuel engine adapted to supply a gaseous fuel to a cylinder through a fuel supply passage, wherein the fuel supply passage is provided with a mechanical flow rate adjusting valve interlocking with an accelerator operating portion, and the flow rate adjusting valve. Is configured so as to be in a fully closed state in which the flow of gaseous fuel is blocked when the accelerator operation unit is in the non-operation state, and is opened in accordance with the operation of the accelerator operation unit, while a bypass passage bypassing the flow rate adjusting valve. A fuel supply device for a gas fuel engine, wherein the bypass passage is provided with an opening / closing valve that opens in response to the negative pressure only when a negative pressure is generated in the intake passage.
作動される電気式流量調整弁を、上記機械式流量調整弁
と直列に配置し、この電気式流量調整弁のアクセル操作
量に応じた開度特性を、所定アクセル操作量以上の領域
で機械式流量調整弁よりも小さい開度となるように設定
した請求項１記載の気体燃料エンジンの燃料供給装置。2. An electric flow control valve operated by a control signal is arranged in the fuel supply passage in series with the mechanical flow control valve, and the electric flow control valve is opened according to an accelerator operation amount. 2. The fuel supply device for a gas fuel engine according to claim 1, wherein the degree characteristic is set to have an opening smaller than that of the mechanical flow rate adjusting valve in a region of a predetermined accelerator operation amount or more.
時にこの通路の燃料流通を遮断するカットバルブを設け
た請求項１または２記載の気体燃料エンジンの燃料供給
装置。3. The fuel supply device for a gas fuel engine according to claim 1, wherein the fuel supply passage is provided with a cut valve that shuts off fuel flow in the passage when the engine is stopped.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15703392A JP3153635B2 (en) | 1992-06-16 | 1992-06-16 | Fuel supply system for gaseous fuel engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15703392A JP3153635B2 (en) | 1992-06-16 | 1992-06-16 | Fuel supply system for gaseous fuel engine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH062557A true JPH062557A (en) | 1994-01-11 |
| JP3153635B2 JP3153635B2 (en) | 2001-04-09 |
Family
ID=15640726
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15703392A Expired - Fee Related JP3153635B2 (en) | 1992-06-16 | 1992-06-16 | Fuel supply system for gaseous fuel engine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3153635B2 (en) |
-
1992
- 1992-06-16 JP JP15703392A patent/JP3153635B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3153635B2 (en) | 2001-04-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1040263B1 (en) | Method and apparatus for relieving a differential pressure across a gaseous fuel admission valve of a dual fuel engine | |
| US4671240A (en) | Fuel injection system for an internal combustion engine | |
| JP2824663B2 (en) | Fuel supply device for internal combustion engine | |
| JPH0494434A (en) | Fuel injection type engine | |
| JP3251080B2 (en) | Air-fuel ratio control device for hydrogen engine | |
| JP3153635B2 (en) | Fuel supply system for gaseous fuel engine | |
| JP3165214B2 (en) | Fuel supply system for gaseous fuel engine | |
| US4068634A (en) | Control system for ignition timing of engine | |
| JP3291012B2 (en) | Gas fuel engine | |
| JPH08291755A (en) | Operation control device for engine | |
| JP3074228B2 (en) | Gas fuel engine with supercharger | |
| JPH06200805A (en) | Air-fuel ratio control device of hydrogen engine | |
| JPH05321689A (en) | Method of scavenge of gaseous fuel engine and device therefor | |
| JP3922862B2 (en) | Fuel supply device for internal combustion engine | |
| JPH05321764A (en) | Fuel supplying device of gas fuel engine | |
| JP3649479B2 (en) | Lean combustion gas engine starter | |
| JPH0610772A (en) | Hydrogen engine | |
| RU58620U1 (en) | ELECTRONICALLY CONTROLLED TWO-FUEL POWER SYSTEM | |
| JP3279331B2 (en) | Fuel supply system for gaseous fuel engine | |
| JP3098309B2 (en) | Gas fuel engine | |
| JPH01155043A (en) | Fuel injection system for engine | |
| JP3272618B2 (en) | Fuel gas supply device for high expansion ratio gas engine and its supply method | |
| JP3644822B2 (en) | Gas engine ignition device | |
| JPH0236936Y2 (en) | ||
| JPH06200772A (en) | Gas fuel engine with supercharger |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |