(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料タンクから燃料噴射弁までの燃料供給通路内の燃料圧力を検出する燃料圧力検出手段と、
内燃機関駆動時に前記燃料噴射弁による燃料噴射を所定期間停止する燃料停止手段と、
前記燃料圧力検出手段により検出された燃料停止中の前記燃料供給通路内の燃料圧力を検出することにより前記燃料供給通路における燃料漏れを検出する燃料漏れ検出手段と、を備え、
前記燃料漏れ検出手段は、燃料停止後所定期間以後の前記燃料供給通路内の燃料圧力が変動する場合に燃料漏れを検出することを特徴とする気体燃料車の燃料漏検出装置。
【請求項２】
燃料タンクから燃料噴射弁までの燃料供給通路内の燃料圧力を検出する燃料圧力検出手段と、
内燃機関駆動時に前記燃料噴射弁による燃料噴射を所定期間停止する燃料停止手段と、
前記燃料圧力検出手段により検出された燃料停止中の前記燃料供給通路内の燃料圧力を検出することにより前記燃料供給通路における燃料漏れを検出する燃料漏れ検出手段と、を備え、
前記燃料漏れ検出手段は、燃料停止後所定期間以後の前記燃料供給通路内の燃料圧力が所定値以上とならない場合に燃料漏れを検出することを特徴とする気体燃料車の燃料漏検出装置。
【請求項３】
燃料タンクから燃料噴射弁までの燃料供給通路内の燃料圧力を検出する燃料圧力検出手段と、
内燃機関駆動時に前記燃料噴射弁による燃料噴射を所定期間停止する燃料停止手段と、
前記燃料圧力検出手段により検出された燃料停止中の前記燃料供給通路内の燃料圧力を検出することにより前記燃料供給通路における燃料漏れを検出する燃料漏れ検出手段と、を備え、
前記燃料漏れ検出手段は、燃料停止後、第１の所定期間以後の前記燃料供給通路内の燃料圧力が所定値以上とならず、かつその後、第２の所定期間以後の前記燃料供給通路内の燃料圧力が前記所定値以上とならない場合に燃料漏れを検出することを特徴とする気体燃料車の燃料漏検出装置。
【請求項４】
前記燃料タンクと前記燃料噴射弁との間に燃料減圧手段を有し、前記燃料圧力検出手段は、減圧後の燃料圧力を検出することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の気体燃料車の燃料漏検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、気体燃料の漏れを検出することができる気体燃料車の燃料漏検出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
気体燃料車は、気体燃料と空気とを混合した混合気を内燃機関のシリンダ内で燃焼させることによって駆動力を得るもので、圧縮天然ガス（ＣＮＧ：Ｃｏｍｐｒｅｓｓｅｄ  Ｎａｔｕｒａｌ  Ｇａｓ）を用いたＣＮＧ車が一般に知られている。ＣＮＧ車は、車載されたタンク内にＣＮＧを圧縮状態（約２００〜２５０ｋｇｆ／ｃｍ２程度）で貯蔵し、これを数ｋｇｆ／ｃｍ２に減圧した後、インジェクタから吸気ポートの内部に供給して混合気を生成させている。
【０００３】
従来、ＣＮＧ車における燃料漏れの検出は、車両停止時の燃料供給管内の燃料量と車両始動時の燃料量を比較することにより行われている（特開平１１−１０７８６０号公報参照）。即ち、エンジン停止時の燃料圧力と燃料温度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している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のＣＮＧ車における燃料漏れ検出方法では、燃料供給通路内の燃料圧力が十分に高くない場合には燃料漏れを検出することができず、また車両走行中においては燃料漏れを検出することができないという問題があった。
【０００５】
この発明の課題は、車両走行中においても燃料漏れを検出することが可能な気体燃料車の燃料漏検出装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の気体燃料車の燃料漏検出装置は、燃料タンクから燃料噴射弁までの燃料供給通路内の燃料圧力を検出する燃料圧力検出手段と、内燃機関駆動時に前記燃料噴射弁による燃料噴射を所定期間停止する燃料停止手段と、前記燃料圧力検出手段により検出された燃料停止中の前記燃料供給通路内の燃料圧力を検出することにより前記燃料供給通路における燃料漏れを検出する燃料漏れ検出手段とを備える。
【０００７】
そして、前記燃料漏れ検出手段は、燃料停止後所定期間以後の前記燃料供給通路内の燃料圧力が所定値以上とならない場合に燃料漏れを検出することを特徴とする。
【０００８】
この請求項１記載の気体燃料車の燃料漏検出装置によれば、燃料停止手段により内燃機関駆動時、即ち車両走行中の減速時等において燃料噴射弁による燃料噴射を所定期間停止することから、燃料停止時における燃料供給管内の燃料圧力を検出することにより車両走行中においても燃料漏れを検出することができる。また、燃料漏れが発生している場合には、燃料停止後所定期間以後の燃料供給通路内の燃料圧力が変動することから、この燃料圧力の変動を検出することにより燃料漏れを検出することができる。
【０００９】
請求項２記載の気体燃料車の燃料漏検出装置は、燃料タンクから燃料噴射弁までの燃料供給通路内の燃料圧力を検出する燃料圧力検出手段と、内燃機関駆動時に前記燃料噴射弁による燃料噴射を所定期間停止する燃料停止手段と、前記燃料圧力検出手段により検出された燃料停止中の前記燃料供給通路内の燃料圧力を検出することにより前記燃料供給通路における燃料漏れを検出する燃料漏れ検出手段とを備える。
【００１０】
そして、前記燃料漏れ検出手段は、燃料停止後所定期間以後の前記燃料供給通路内の燃料圧力が所定値以上とならない場合に燃料漏れを検出することを特徴とする。
【００１１】
この請求項２記載の気体燃料車の燃料漏検出装置によれば、燃料停止手段により内燃機関駆動時、即ち車両走行中の減速時等において燃料噴射弁による燃料噴射を所定期間停止することから、燃料停止時における燃料供給管内の燃料圧力を検出することにより車両走行中においても燃料漏れを検出することができる。また、燃料漏れが発生している場合には、燃料停止後の所定期間以後においても燃料供給通路内の燃料圧力が所定値以上とならないことから、燃料供給通路内の燃料圧力を検出することにより燃料漏れを検出することができる。
【００１２】
請求項３記載の気体燃料車の燃料漏検出装置は、燃料タンクから燃料噴射弁までの燃料供給通路内の燃料圧力を検出する燃料圧力検出手段と、内燃機関駆動時に前記燃料噴射弁による燃料噴射を所定期間停止する燃料停止手段と、前記燃料圧力検出手段により検出された燃料停止中の前記燃料供給通路内の燃料圧力を検出することにより前記燃料供給通路における燃料漏れを検出する燃料漏れ検出手段とを備える。
【００１３】
そして、前記燃料漏れ検出手段は、燃料停止後、第１の所定期間以後の前記燃料供給通路内の燃料圧力が所定値以上とならず、かつその後、第２の所定期間以後の前記燃料供給通路内の燃料圧力が前記所定値以上とならない場合に燃料漏れを検出することを特徴とする。
【００１４】
この請求項３記載の気体燃料車の燃料漏検出装置によれば、燃料停止手段により内燃機関駆動時、即ち車両走行中の減速時等において燃料噴射弁による燃料噴射を所定期間停止することから、燃料停止時における燃料供給管内の燃料圧力を検出することにより車両走行中においても燃料漏れを検出することができる。また、燃料停止後、所定期間燃料供給通路内の燃料圧力が所定値以上とならない状態が継続した場合に燃料漏れを検出することから、燃料停止直前の内燃機関の状況、電気ノイズ等の外乱の影響がある場合においても精度良く燃料漏れを検出することができる。
【００１５】
請求項４記載の気体燃料車の燃料漏検出装置は、請求項１〜３のいずれかに記載の気体燃料車の燃料漏検出装置の前記燃料タンクと前記燃料噴射弁との間に燃料減圧手段を有し、前記燃料圧力検出手段は、減圧後の燃料圧力を検出することを特徴とする。この請求項４記載の気体燃料車の燃料漏検出装置によれば、燃料減圧手段により燃料供給通路内の燃料圧力を一定の圧力に減圧することから燃料供給通路内の燃料圧力の変化を検出することにより燃料漏れを検出することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、この発明の第１の実施の形態について説明する。図１は、第１の実施の形態にかかる気体燃料車の燃料漏検出装置の構成図である。
【００１７】
この燃料漏検出装置は、気体燃料車であるＣＮＧ車に搭載されている。内燃機関であるエンジン１は、基本的には通常のガソリンエンジンと同様の構成を有しているが、その燃料系のみがＣＮＧを供給するために異なった構成を有している。ＣＮＧは、車輌に搭載されたタンク２内に充填されており、タンク２からエンジン１にかけて配設された配管３を介してエンジン１に供給される。
【００１８】
また、タンク２には充填口４も接続されており、タンク２へのＣＮＧの充填は充填口４から行われる。タンク２と充填口４の間のには逆止弁５が取り付けられている。逆止弁５は、充填口４からのＣＮＧの放出を防止する。タンク２との配管３との接続部分には、遮断弁６が内蔵されている。遮断弁６は、配管３の破損時などにタンク２からＣＮＧが放出されるのを防止する。
【００１９】
タンク２とエンジン１との間の配管３上には、タンク２側からガスフィルタ７及びレギュレータ８が配設されている。ガスフィルタ７は、ＣＮＧ内の塵などの不純物を除去する。レギュレータ８は、タンク２内に高圧下で貯蔵されているＣＮＧの圧力を減圧してエンジン１側に供給する。ＣＮＧは、貯蔵容積効率を高めるために高圧下に圧縮された状態でタンク２内に貯蔵されるが（残量と共に圧力は減少するが充填初期は高圧力である）、実際にエンジン１に対して供給する際には、制御のし易さなどからレギュレータ８により数ｋｇｆ／ｃｍ２にまで減圧される。
【００２０】
なお、このレギュレータ８は、遮断弁としての機能も兼ねており、エジン１の停止時などにはエンジン１へのＣＮＧの供給を遮断する役目も有している。また、レギュレータ８は、気体燃料中に含まれるオイル成分を除去するオイルトラッパとしての役目も有している。ガスステーションなどでＣＮＧを圧縮してタンク２内に充填する行程で不可避的に混入するオイルが、ＣＮＧが減圧されることによってＣＮＧ中にミスト状に現れるので、レギュレータ８はこのオイルを捕集する。
【００２１】
配管３の最もエンジン１側は、エンジン１の各シリンダ毎に取り付けられたインジェクタ９にＣＮＧを配分するデリバリ１０に接続されている。デリバリ１０には、ＣＮＧの圧力を検出する圧力センサ１１が取り付けられている。ＣＮＧは、その圧力によってエネルギー温度が変化するので、圧力センサ１１の検出値からこの密度変化を検出し、燃料噴射量を補正することができる。インジェクタ９から吸気管１２（吸気ポート）内に供給されたＣＮＧは、空気と混合されて混合気を生成し、エンジン１のシリンダ内で点火プラグ１３によって点火されて燃焼する。混合気の燃焼によってエンジン１は駆動力を発生する。
【００２２】
混合気が燃焼された後の排気ガスは、排気管１４に排出され、排気浄化触媒１５，１６によって浄化された後に大気に放出される。ここでのエンジン１は、二つの排気浄化触媒１５，１６を有している。排気管１４のエンジン１に近い側には、始動時触媒１５が配設されている。始動時触媒１５は、エンジン１の排気熱によって早期に活性化温度にまで昇温され、より早期にその触媒機能を発現する。一方、排気管１４の始動時触媒１５より下流側には、アンダーフロア触媒１６が配設されている。アンダーフロア触媒１６は車輌の床下に配設されており、始動時触媒１５によって浄化しきれない排気ガスを浄化する。
【００２３】
排気管１４の始動時触媒１５の上流側とアンダーフロア触媒１６の下流側とには、空燃比センサであるＯ２センサ１７，１８がそれぞれ取り付けられている。Ｏ２センサ１７，１８は、排ガス中の酸素濃度から混合気の空燃比を検出する。即ち、Ｏ２センサ１７，１８は、空燃比検出手段として機能する。特に、エンジン１側のＯ２センサ１７は、ヒーター付きのＯ２センサであり、バッテリーから供給される電力によってより早期に活性温度にまで昇温され、より早期にその検出機能を発現する。
【００２４】
上述したレギュレータ８、圧力センサ１１、点火プラグ１３及びＯ２センサ１７，１８はエンジン１の運転を総合的に制御する電子制御ユニット（ＥＣＵ）１９に接続されている。レギュレータ８内の燃料遮断弁の開閉は、ＥＣＵ１９からの開閉信号に基づいて行われる。圧力センサ１１及びＯ２センサ１７，１８の検出結果は、ＥＣＵ１９に送出されている。
【００２５】
また、ＥＣＵ１９には、吸気管１２上に取り付けられた負圧センサ２０も接続されている。負圧センサ２０は吸気管内圧力（負圧）を検出し、検出された吸気管内圧力から吸入空気量を検出するためのものである。
【００２６】
ＥＣＵ１９は、各種センサからの出力に基づいて、燃料噴射量や点火時期、吸排気弁の開閉時期などの最適値を算出し、算出した値に基づいて、エンジン１を制御する。
【００２７】
次に、図２を参照して、この燃料漏れ検出装置における燃料漏れ検出処理を説明する。まず、ＥＣＵ１９は、インジェクタ９によるＣＮＧの噴射が停止されているか、即ちフューエルカットの状態にあるか否かの判断を行う（ステップＳ１０）。減速時、高速走行時等においてフューエルカットの状態にある場合には、メモリにフューエルカットフラグが記憶されていることから、フューエルカットフラグの有無によりＣＮＧの噴射が停止されているか否かの判断を行う。
【００２８】
ここで、ＣＮＧの噴射が停止されていると判断した場合には、ＣＮＧの噴射が停止された時点からの時間（ｔＦＣ）が所定時間（α）を超えているか否かの判断を行い（ステップＳ１１）、ｔＦＣ＞αの場合には、圧力センサ１１により検出された配管（燃料供給通路）３内の圧力（Ｐ）が所定の圧力（ＰＡ）よりも大きいか否かの判断を行う（ステップＳ１２）。
【００２９】
このステップＳ１２において、Ｐ＞ＰＡでないと判断された場合に、ガス漏れが発生していると判断してガス漏れの発生を検出する（ステップＳ１３）。即ち、燃料漏れが発生していない場合には、図３に示すようにＣＮＧの噴射が停止されると（フューエルカットフラグがハイ）、配管３内の圧力は、ＣＮＧの噴射停止から所定時間経過後に、タンク２内に高圧で貯蔵されているＣＮＧの圧力をレギュレータ８により減圧した所定の圧力になる。
【００３０】
しかしながら、燃料漏れが発生している場合には、ＣＮＧの噴射停止から所定時間が経過した場合においても配管３内の圧力は、所定の圧力（ＰＡ）を超えないことから、燃料漏れを検出することができる。また、燃料漏れが発生している場合には、ＣＮＧの噴射停止から所定時間が経過した場合においても配管３内の圧力が所定の圧力（ＰＡ）付近において変動するため燃料漏れを検出することができる。なお、燃料漏れが検出された場合には、警告ランプを点灯させると共に、ＣＮＧのエンジン１への供給を抑制（エンジン１を駆動するのに最低限必要な量に抑制）する等の処理が行われる。
【００３１】
この燃料漏検出装置においては、車両走行中に行われるＣＮＧの噴射の停止時における配管３内の燃料圧力に基づいて燃料漏れを検出することから、車両走行中においても燃料漏れの検出を行うことができる。
【００３２】
次に、第２の実施の形態にかかる気体燃料車の燃料漏検出装置の説明を行う。この第２の実施の形態にかかる気体燃料車の燃料漏検出装置は、第１の実施の形態にかかる気体燃料車の燃料漏検出装置と同一の構成を有し（図１参照）、図４に示すフローチャートに示す処理により燃料漏れの検出を行う。
【００３３】
まず、ＥＣＵ１９は、メモリにフューエルカットフラグが記憶されているか否かにより、フューエルカットの状態にあるか否かの判断を行う（ステップＳ２０）。
【００３４】
ここで、フューエルカットの状態にあると判断された場合には、ＣＮＧの噴射が停止された時点からの時間（ｔＦＣ）が所定時間（α）を超えているか否かの判断を行い（ステップＳ２１）、ｔＦＣ＞αの場合には、圧力センサ１１により検出された配管（燃料供給通路）３内の圧力（Ｐ）が所定の圧力（ＰＡ）よりも大きいか否かの判断を行う（ステップＳ２２）。このステップＳ２２において、Ｐ＞ＰＡと判断した場合には、燃料漏れが発生しいていないとしてカウンタをクリアして（Ｃ＝０）、ステップＳ２０に戻る。
【００３５】
一方、ステップＳ２２において、Ｐ＞ＰＡでない判断した場合には、カウンタをインクリメントし（Ｃ＝Ｃ＋１）（ステップＳ２４）、カウンタの値が所定値βより大きいか否かの判断を行う（ステップＳ２５）。即ち、Ｃ＞βの場合には、ＣＮＧの噴射が停止された時点から所定時間経過後に、配管３内の圧力が所定の圧力以上とならない時間が所定時間以上継続している場合（Ｓ２２の処理において複数回継続してＰ＞ＰＡと判断された場合）であるため、この場合には、ガス漏れが発生していると判断してガス漏れを検出し（ステップＳ２６）、警告ランプを点灯させると共に、ＣＮＧのエンジン１への供給を抑制する等の処理を行なう。
【００３６】
この燃料漏検出装置においては、ＣＮＧの噴射が停止された時点から所定時間経過後に、配管３内の圧力が所定の圧力以上とならない時間が所定時間以上継続している場合にガス漏れが発生していると判断してガス漏れを検出するため、エンジン条件、電気ノイズ等の外乱の影響がある場合においても精度良く燃料漏れを判断することができる。
【００３７】
なお、上述の各実施の形態のおいては、エンジン１が吸気管１２（吸気ポート）に対して燃料を供給するものであったが、エンジン１のシリンダ内に直接燃料を供給する筒内噴射型のエンジンであってもよい。また、この発明の燃料漏れ検出装置は、ＣＮＧ車以外の気体燃料車に用いられてもよい。
【００３８】
【発明の効果】
この発明によれば、燃料停止手段により内燃機関駆動時、即ち車両走行中の減速時等において燃料噴射弁による燃料噴射を所定期間停止することから、燃料停止時における燃料供給管内の燃料圧力を検出することにより車両走行中においても燃料漏れを検出することができる。
【００３９】
また、この発明によれば、燃料停止後、所定期間燃料供給通路内の燃料圧力が所定値以上とならない状態が継続した場合に燃料漏れを検出することから、燃料停止直前の内燃機関の状況、電気ノイズ等の外乱の影響がある場合においても精度良く燃料漏れを検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態にかかる気体燃料車の燃料漏検出装置の構成図である。
【図２】第１の実施の形態にかかる気体燃料車の燃料漏検出装置における燃料漏検出処理を示すフローチャートである。
【図３】第１の実施の形態にかかる燃料停止時における燃料圧力の状態を示すグラフである。
【図４】第２の実施の形態にかかる気体燃料車の燃料漏検出装置における燃料漏検出処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１…エンジン、２…タンク、３…配管、９…インジェクタ、１１…圧力センサ、１３…点火プラグ、１７，１８…Ｏ２センサ、１９…ＥＣＵ。
【図１】
0003627578.tif 000002
【図２】
0003627578.tif 000003
【図３】
0003627578.tif 000004
【図４】
0003627578.tif 000005