(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数個の燃料容器にそれぞれ貯蔵されたガス燃料を内燃機関に供給可能なガス燃料車に適用され、複数個の燃料容器にそれぞれ設けた容器元弁の閉故障を個別に検出可能であり、燃料圧力低下速度が予め設定された燃料漏れの判定値を超えると燃料漏れが有ると判定するガス燃料車の燃料制御装置において、
前記複数個の燃料容器のいずれかの容器元弁の閉故障が検出されたとき、前記判定値を大きくする判定値変更手段を備えることを特徴とするガス燃料車の燃料制御装置。
【請求項２】
前記判定値変更手段は、前記複数個の燃料容器のうち前記容器元弁が正常な燃料容器の容積の和である容器有効容積が小さくなるほど、前記燃料漏れの判定値を大きくすることを特徴とする請求項１に記載のガス燃料車の燃料制御装置。
【請求項３】
前記複数個の燃料容器全てについて前記容器元弁の閉故障の有無を順次判定する閉故障判定手段と、該判定手段により前記容器元弁が閉故障でないと判定された燃料容器の容積の和である容器有効容積を算出する容器有効容積算出手段とを備え、前記判定値変更手段は、前記複数個の燃料容器の全容積を前記容器有効容積で割った値に応じて前記燃料漏れの判定値を変更することを特徴とする請求項１又は２に記載のガス燃料車の燃料制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数個の燃料容器にそれぞれ貯蔵された圧縮天然ガス（ＣＮＧ）等のガス燃料を内燃機関に供給可能なガス燃料車の燃料制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に複数個の燃料容器が搭載されたガス燃料車では、複数個の燃料容器のうち容器元弁が開状態にある燃料容器内のガス燃料が燃料供給経路を介してデリバリパイプに送られて各気筒のインジェクタで噴射される。また、このガス燃料車では、複数個の燃料容器にそれぞれ設けた容器元弁の閉故障を検出可能であるとともに、燃料供給経路中の燃料圧力低下速度が予め設定された判定値を超えると、燃料漏れが有ると判定するようになっている。例えば、特開平９−２４２６１４号公報に開示された気体燃料の漏れ検出装置では、車両走行時のガス燃料の圧力変化量が所定値（判定値）以上の場合は、ガス燃料の漏れが有ると判定する。なお、ここにいう「閉故障」とは、容器元弁が故障により開かないことをいう。
【０００３】
また、燃料漏れを判断する上記判定値は、車両、エンジンによって異なるが、一般的にエンジンの最大燃料消費速度を目安としている。すなわち、エンジンが最大燃料消費速度で運転されている時の燃料圧力低下速度以上に燃料圧力低下速度が大きい場合に燃料漏れが有ると判定する。また、通常、燃料漏れが有ると判定されると、警告ランプを点灯させるとともに、エンジンに燃料が供給されないようにして車両を停止させるようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来技術では、複数個の燃料容器のうちのある燃料容器が閉故障になった場合には、その燃料容器内のガス燃料はエンジンに供給されなくなり、燃料系の有効容積（容器有効容積）が低下するので、同じ燃料消費速度でエンジンを運転している状態でも燃料圧力低下速度は大きくなる。このため、ある燃料容器が閉故障になった場合には、燃料漏れが無いのに、燃料圧力低下速度が判定値を超えて燃料漏れが有ると誤判定されるおそれがある。このように燃料漏れの誤判定がなされると、燃料漏れが無いのに警告ランプを点灯させて不必要な警告を乗員に与えてしまうとともに、不必要に車両を停止させてしまう。
【０００５】
本発明は、このような従来の問題点に着目してなされたもので、その目的は、容器元弁の閉故障が原因で燃料漏れの誤判定がなされるのを防止できるガス燃料車の燃料制御装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項１に係る発明は、複数個の燃料容器にそれぞれ貯蔵されたガス燃料を内燃機関に供給可能なガス燃料車に適用され、複数個の燃料容器にそれぞれ設けた容器元弁の閉故障を個別に検出可能であり、燃料圧力低下速度が予め設定された燃料漏れの判定値を超えると燃料漏れが有ると判定するガス燃料車の燃料制御装置において、前記複数個の燃料容器のいずれかの容器元弁の閉故障が検出されたとき、前記判定値を大きくする判定値変更手段を備えることを要旨とする。
【０００７】
この構成によれば、複数個の燃料容器のいずれかの容器元弁の閉故障が検出されたとき、判定値変更手段により燃料漏れの判定値を大きくする。このため、容器元弁の閉故障により同じ燃料消費速度でエンジンを運転している状態で燃料圧力低下速度が大きくなっても、燃料漏れ判定を精度良く行なうことができる。したがって、容器元弁の閉故障により燃料漏れが有ると誤判定されるのを防止することができる。その結果、燃料漏れの誤判定により警告ランプを点灯させて不必要な警告を乗員に与えてしまったり、不必要に車両を停止させてしまうという事態の発生を回避することができる。
【０００８】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載のガス燃料車の燃料制御装置において、前記判定値変更手段は、前記複数個の燃料容器のうち前記容器元弁が正常な燃料容器の容積の和である容器有効容積が小さくなるほど、前記燃料漏れの判定値を大きくすることを要旨とする。
【０００９】
この構成によれば、複数個の燃料容器のうち容器元弁が正常な燃料容器の容積の和である容器有効容積が小さくなるほど、燃料漏れの判定値を大きくする。このため、容器有効容積に応じて燃料漏れの判定値を変更することができる。すなわち、容器元弁が故障している燃料容器の数が多くなって容器有効容積が小さくなるほど、その判定値を大きくする。したがって、燃料系の状態、すなわち正常な燃料容器の容積の和である容器有効容積に応じて燃料漏れ判定を精度良く行なうことができる。
【００１０】
請求項３に係る発明は、請求項１又は２に記載のガス燃料車の燃料制御装置において、前記複数個の燃料容器全てについて前記容器元弁の閉故障の有無を順次判定する閉故障判定手段と、該判定手段により前記容器元弁が閉故障でないと判定された燃料容器の容積の和である容器有効容積を算出する容器有効容積算出手段とを備え、前記判定値変更手段は、前記複数個の燃料容器の全容積を前記容器有効容積で割った値に応じて前記燃料漏れの判定値を変更することを要旨とする。
【００１１】
この構成によれば、複数個の燃料容器全てについて容器元弁の閉故障の有無を順次判定し、容器元弁が閉故障でないと判定された燃料容器の容積の和である容器有効容積を算出し、複数個の燃料容器の全容積をその容器有効容積で割った値に応じて燃料漏れの判定値を変更する。これにより、容器元弁が閉故障でないと判定された燃料容器の容積の和である容器有効容器を正確に検出することができ、複数個の燃料容器の全容積をその容器有効容器で割った値に応じて燃料漏れの判定値を正確に変更することができる。したがって、容器有効容積に応じて燃料漏れ判定を精度良く行なうことができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化したガス燃料車の燃料制御装置の一実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１３】
図１は一実施形態に係るガス燃料車の燃料制御装置の概略構成を示している。この燃料制御装置は、圧縮天然ガス（ＣＮＧ）を燃料とする６気筒エンジンが搭載されたガス燃料車に適用される。このガス燃料車には、圧縮天然ガス（以下、単に「ガス燃料」という。）がそれぞれ貯蔵された２個の燃料容器１１，１２が搭載されている。燃料容器１１，１２にはそれぞれ容器元弁１３，１４がそれぞれ設けられており、各容器元弁１３，１４が開くと燃料容器１１，１２と配管１５とがそれぞれ連通し、燃料容器１１，１２内のガス燃料が配管１５にそれぞれ供給されるようになっている。また、両容器元弁１３，１４は、配管１６、三又の接続具１７、および配管１８を介して充填カプラ１９に接続されており、充填カプラ１９からガス燃料を燃料容器１１，１２にそれぞれ充填できるようになっている。
【００１４】
容器元弁１３，１４は電磁弁でそれぞれ構成されており、容器元弁１３，１４の開閉はＥＣＵ２０によりそれぞれ制御されるようになっている。また、燃料容器１１，１２には、各容器の出口側におけるガス燃料の温度を検出する容器燃温センサ２１，２２がそれぞれ設けられている。容器燃温センサ２１，２２で検出されたガス燃料の温度はそれぞれＥＣＵ２０に取り込まれるようなっている。
【００１５】
燃料容器１１，１２から配管１５に供給されるガス燃料は、三又の接続具２３、配管２４およびレギュレータ遮断弁２５を介してレギュレータ本体２６に供給されるようになっている。なお、配管１５，１６，１８および三又の接続具２３により、高圧配管２７が構成されている。
【００１６】
レギュレータ本体２６は、燃料容器１１，１２から高圧配管２７を介して供給されるガス燃料の圧力を一定圧に減圧するようになっている。レギュレータ遮断弁２５は電磁弁等で構成され、その開閉はＥＣＵ２０により制御されるようになっている。また、レギュレータ本体２６には、レギュレータ遮断弁２５の入口側、すなわち一次側の燃料圧力を検出する一次側燃圧センサ２８が設けられている。この一次側燃圧センサ２８で検出された燃料圧力は、ＥＣＵ２０に取り込まれるようになっている。
【００１７】
レギュレータ本体２６で一定圧に減圧されたガス燃料は、低圧配管２９およびデリバリ遮断弁３０を介してデリバリパイプ３１に供給されるようになっている。デリバリパイプ３１に供給されたガス燃料は、各気筒毎に設けた６つのインジェクタ３３にそれぞれ送られ、各インジェクタ３３により機関運転状態に応じて適切なタイミングで適切な量ずつ、エンジン１０の各吸気通路或いは各燃焼室に噴射される。その噴射タイミング及び噴射量は、各インジェクタ３３の電磁ソレノイドを機関運転状態に応じてＥＣＵ２０が制御することで得られる。
【００１８】
デリバリパイプ３１には、同パイプ内部の燃料温度を検出する燃温センサ３４と、同パイプの入口側或いはその内部の燃料圧力を検出する燃圧センサ３５とが設けられている。
【００１９】
ＥＣＵ２０には、マイクロコンピュータ等が実装されている。このマイクロコンピュータは、各々図示を省略したＡ／Ｄ変換器、各種演算処理を実行するＣＰＵ、各種制御プログラム等を格納したＲＯＭ、各種データを格納するＲＡＭ等からなる論理演算回路として構成されている。
【００２０】
また、ＥＣＵ２０は、容器元弁１３，１４の上記閉故障を、コイルの断線を検知することで検出するようになっている。また、ＥＣＵ２０は、一次側燃圧センサ２８で検出するレギュレータ遮断弁２５の入口側の燃料圧力、すなわち高圧配管２７内の燃料圧力の低下速度（燃料圧力低下速度）が予め設定された燃料漏れの判定値を超えると、燃料漏れが有ると判定するようになっている。
【００２１】
すなわち、その燃料圧力低下速度は、下記の式１により算出される。
【００２２】
【式１】
0004000882.tif 000002
また、燃料圧力低下速度ｄＰｃｎｇｈが最大になるのは、燃料消費速度Ｇｆが最大になる時である。燃料圧力低下速度ｄＰｃｎｇｈの最大値は、下記の式２により算出される。
【００２３】
【式２】
0004000882.tif 000003
ここで、ｄＰｃｎｇｈｍａｘは燃料圧力低下速度ｄＰｃｎｇｈの最大値、Ｇｆｍａｘは燃料消費速度Ｇｆの最大値である。
【００２４】
したがって、燃料圧力低下速度ｄＰｃｎｇｈが最大値ｄＰｃｎｇｈｍａｘ以上の値になった時には、燃料漏れの疑いがある。
一方、複数個の燃料容器（本例では２個の燃料容器１１，１２）のうちのｉ番目の燃料容器（容積Ｖｉ）の容器元弁が閉故障している時には、燃料圧力低下速度は、下記の式３により算出される。この時の燃料圧力低下速度ｄＰｃｎｇｈは、いずれの容器元弁も閉故障していない場合よりも大きくなる。
【００２５】
【式３】
0004000882.tif 000004
このため、２個の燃料容器１１，１２のいずれかの容器元弁１３，１４が閉故障している場合には、燃料漏れの判定値を変更する必要がある。
【００２６】
次に、ＥＣＵ２０が実行する「燃料漏れ判定値変更処理」を図２に示すフローチャートに基づいて説明する。この処理は、所定の制御周期で繰り返し実行される。
【００２７】
まず、ステップＳ１００では、燃料容器の番号ｉの初期値および容器有効容積Ｖの初期値をそれぞれ「０」に設定する。
次に、ステップＳ１１０に進み、番号ｉをインクリメントする。
【００２８】
次に、ステップＳ１２０に進み、ｉ番目の燃料容器、ここでは１番目の燃料容器１１の容器元弁１３が閉故障していないか否かを判定する。その容器元弁１３が閉故障していなければ、ステップＳ１３０に進み、その燃料容器１１の容器容積Ｖ１を容器有効容積Ｖとして設定する。すなわち、容器有効容積Ｖの初期値は「０」に設定されているので、このとき設定された容器有効容積Ｖは容器容積Ｖ１に等しい。
【００２９】
一方、ステップＳ１２０において、１番目（ｉ番目）の容器元弁１３が閉故障していれば、ステップＳ１３０をスキップしてステップＳ１４０に進む。このようにしているのは、１番目（ｉ番目）の容器元弁１３が閉故障している場合には、１番目の燃料容器１１内のガス燃料は高圧配管２７には供給されないので、その容器容積Ｖ１を容器有効容積Ｖに加えないようにするためである。
【００３０】
ステップＳ１４０では、ｉがｎに達したか否かを判定する。本例では燃料容器は２個（ｎ＝２）であるので、ｉが２に達したか否かを判定する。達していなければ、ステップＳ１１０に戻りルーチンを続行する。ｉが２に達していれば、ステップＳ１５０に進み、燃料漏れの判定値αを算出する。ここでは、システムが正常な時、すなわち容器元弁１３，１４のいずれも閉故障を起こしていない時の燃料漏れの判定値α０に、上記燃料系の全容積（燃料容器の全容積）をステップＳ１３０で設定した容器有効容積Ｖで割った値を掛けて燃料漏れの判定値αを算出する。なお、判定値α０は、予め実験等で決定して設定しておく。
【００３１】
このような「燃料漏れ判定値変更処理」を実行することにより、容器元弁１３，１４のいずれも閉故障を起こしていない場合には、容器有効容積Ｖは燃料系の全容積すなわち燃料容器１１，１２の容積和（Ｖ１＋Ｖ２）に等しくなり、燃料漏れの判定値αは変更されずに判定値α０に等しい。また、１番目の燃料容器１１の容器元弁１３が閉故障を起こしている場合には、容器有効容積Ｖは燃料容器１２の容器容積Ｖ２に等しくなり、判定値αは、判定値α０に、燃料系の全容積（Ｖ１＋Ｖ２）／容積Ｖ２（容器有効容積Ｖ）の値を掛けた値に変更される。すなわち、判定値αは容器元弁１３，１４のいずれも閉故障を起こしていない場合よりも大きい値に設定される。
【００３２】
また、２番目の燃料容器１２の容器元弁１４が閉故障を起こしている場合には、容器有効容積Ｖは燃料容器１１の容器容積Ｖ１に等しくなり、判定値αは、判定値α０に、燃料系の全容積（Ｖ１＋Ｖ２）／容積Ｖ１（容器有効容積Ｖ）の値を掛けた値に変更される。すなわち、判定値αは容器元弁１３，１４のいずれも閉故障を起こしていない場合よりも大きい値に変更される。
【００３３】
なお、両容器元弁１３，１４が共に閉故障を起こしている場合には、燃料漏れの判定を行なう必要がない。ちなみに、このときの判定値αは「０」になる。
なお、ステップＳ１２０が閉故障判定手段に相当する。また、ステップＳ１３０が容器有効容積算出手段に相当する。そして、ステップＳ１５０が判定値変更手段に相当する。
【００３４】
以上のように構成された一実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
（イ）２個の燃料容器１１，１２のいずれかの容器元弁１３，１４の閉故障が検出されたとき、燃料漏れの判定値αを大きくする（ステップＳ１５０）。このため、容器元弁１３，１４のいずれかの閉故障により同じ燃料消費速度Ｇｆでエンジン１０を運転している状態で燃料圧力低下速度ｄＰｃｎｇｈが大きくなっても、燃料漏れ判定を精度良く行なうことができる。したがって、容器元弁の閉故障により燃料漏れが有ると誤判定されるのを防止することができる。
【００３５】
その結果、燃料漏れの誤判定により警告ランプを点灯させて不必要な警告を乗員に与えてしまったり、不必要に車両を停止させてしまうという事態の発生を回避することができる。
【００３６】
（ロ）２個の燃料容器１１，１２のうち容器元弁１３，１４が正常な燃料容器の容積の和である容器有効容積Ｖが小さくなるほど、燃料漏れの判定値αを大きくする。このため、容器有効容積Ｖに応じて燃料漏れの判定値αを変更することができる。すなわち、容器元弁が故障している燃料容器の数が多くなって容器有効容積Ｖが小さくなるほど、その判定値を大きくする。したがって、燃料系の状態、すなわち正常な燃料容器の容積の和である容器有効容積Ｖに応じて燃料漏れ判定を精度良く行なうことができる。
【００３７】
（ハ）２個の燃料容器１１，１２について容器元弁の閉故障の有無を順次判定し、容器元弁が閉故障でないと判定された燃料容器の容積和（Ｖ１＋Ｖ２）である容器有効容積Ｖを算出し、２個の燃料容器の全容積をその容器有効容積Ｖで割った値に応じて燃料漏れの判定値αを変更する。これにより、燃料容器の容積和である容器有効容積を正確に検出することができ、２個の燃料容器の全容積（Ｖ１＋Ｖ２）を容器有効容積Ｖで割った値に応じて燃料漏れの判定値αを正確に変更することができる。したがって、容器有効容積Ｖに応じて燃料漏れ判定を精度良く行なうことができる。
【００３８】
［変形例］
なお、この発明は以下のように変更して具体化することもできる。
・上記一実施形態では、圧縮天然ガス（ＣＮＧ）を燃料とするガス燃料車に適用した例を示したが、本発明はＣＮＧ以外のガス燃料、例えば液化石油ガス（ＬＰＧ）、ディメチルエーテル（ＤＭＥ）、水素等を燃料とするガス燃料車にも適用可能である。
【００３９】
・上記一実施形態では、６気筒エンジンが搭載されたガス燃料車に適用した例を示したが、本発明は６気筒以外の多気筒エンジンにも適用可能である。
・本発明は、上記各種のガス燃料とガソリンを併用するバイフューエル車にも適用可能である。
【００４０】
・上記一実施形態では、２個の燃料容器１１，１２が搭載されたガス燃料車に適用した例を示したが、本発明は２以外の複数個の燃料容器が搭載されたガス燃料車にも適用可能である。
【００４１】
・上記一実施形態では、一次側燃圧センサ２８で検出するレギュレータ遮断弁２５の入口側の燃料圧力の低下速度（燃料圧力低下速度）が予め設定された燃料漏れの判定値αを超えると、燃料漏れが有ると判定するようになっているが、本発明はこのような構成に限定されない。燃圧センサ３５で検出するデリバリパイプ３１の入口側或いはその内部の燃料圧力の低下速度が予め設定された燃料漏れの判定値αを超えると、燃料漏れが有ると判定するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】  一実施形態に係るガス燃料車の燃料制御装置全体を示す概略構成図。
【図２】  同燃料制御装置により実行される燃料漏れ判定値変更処理を示すフローチャート。
【符号の説明】
１０…内燃機関としてのエンジン、１１，１２…燃料容器、１３，１４…容器元弁。
【図１】
0004000882.tif 000005
【図２】
0004000882.tif 000006