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図面 (13)

課題

良好な燃圧応答性の確保とインジェクタ作動音による騒音の低減とを両立できる気体燃料供給装置を提供する。

解決手段

本発明の一態様は、エンジン10へCNGを供給するCNG供給系44において、CNG用インジェクタ68と、コントローラ80と、を有し、コントローラ80は、CNG用インジェクタ68の上流側の燃圧を制御し、アクセル開度accが全閉から全開移行するときの燃圧の制御幅が抑制されるように、エンジン回転数neに応じて燃圧の下限値を設定する燃圧下限ガード制御を行う。

概要

背景

従来技術として、エンジンなどの動力源に対しインジェクタ燃料噴射弁)により気体燃料を供給する気体燃料供給装置が存在する(例えば、特許文献1)。

概要

良好な燃圧応答性の確保とインジェクタの作動音による騒音の低減とを両立できる気体燃料供給装置を提供する。本発明の一態様は、エンジン10へCNGを供給するCNG供給系44において、CNG用インジェクタ68と、コントローラ80と、を有し、コントローラ80は、CNG用インジェクタ68の上流側の燃圧を制御し、アクセル開度accが全閉から全開移行するときの燃圧の制御幅が抑制されるように、エンジン回転数neに応じて燃圧の下限値を設定する燃圧下限ガード制御を行う。

目的

本発明は上記した問題点を解決するためになされたものであり、良好な燃圧の応答性の確保とインジェクタの作動音による騒音の低減とを両立できる気体燃料供給装置を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
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牽制数
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請求項1

動力源気体燃料を供給する気体燃料供給装置において、インジェクタと、制御部と、を有し、前記制御部は、前記インジェクタの上流側の燃圧を制御し、アクセル開度が全閉から全開移行するときの前記燃圧の制御幅が抑制されるように、前記動力源の回転数に応じて前記燃圧の下限値を設定する燃圧下限ガード制御を行うこと、を特徴とする気体燃料供給装置。

請求項2

請求項1の気体燃料供給装置において、前記制御部は、前記動力源への供給燃料流量と前記動力源の回転数に応じて前記燃圧の目標値を設定すること、を特徴とする気体燃料供給装置。

請求項3

請求項1または2の気体燃料供給装置において、前記アクセル開度に基づいて車両の減速判定を行う減速判定部を有し、前記制御部は、前記減速判定部が前記減速判定を行ったときに、前記燃圧を低下させる低燃圧制御を開始すること、を特徴とする気体燃料供給装置。

請求項4

請求項3の気体燃料供給装置において、前記減速判定部は、前記アクセル開度が所定の判定値以下になったときに前記減速判定を行い、前記所定の判定値は、前記動力源の回転数に応じて設定されること、を特徴とする気体燃料供給装置。

請求項5

請求項1乃至4のいずれか1つの気体燃料供給装置において、前記気体燃料供給装置は、ガソリン圧縮天然ガスとを燃料として使用可能なバイフューエル内燃機関を備えるシステムに使用されるものであり、前記制御部は、減速フューエルカットから復帰させるときの基準となる前記バイフューエル内燃機関の回転数を前記燃圧に応じて設定すること、を特徴とする気体燃料供給装置。

請求項6

請求項1乃至5のいずれか1つの気体燃料供給装置において、前記気体燃料供給装置は、ガソリンと圧縮天然ガスとを燃料として使用可能なバイフューエル内燃機関を備えるシステムに使用されるものであり、前記制御部は、減速フューエルカットから復帰させるときの基準となる前記バイフューエル内燃機関の回転数を車速に応じて設定すること、を特徴とする気体燃料供給装置。

技術分野

0001

本発明は、気体燃料を供給するための気体燃料供給装置に関するものである。

背景技術

0002

従来技術として、エンジンなどの動力源に対しインジェクタ燃料噴射弁)により気体燃料を供給する気体燃料供給装置が存在する(例えば、特許文献1)。

先行技術

0003

特開2013−160138号公報

発明が解決しようとする課題

0004

このような気体燃料供給装置において、エンジン回転数所定値よりも高い条件下での車両の加速時には、エンジンへ多くの燃料を供給するために燃圧(インジェクタの上流側の燃圧)が高くなるように制御する必要がある。そのため、加速の開始時の燃圧が低いと、燃圧の制御幅が非常に大きくなるので、いち早く燃圧を要求値に到達させるためには燃圧の応答性を高くしなければならない。したがって、良好な燃圧の応答性を確保するために、高価かつ複雑な装置を構築する必要がある。

0005

また、アイドリング時などのエンジン回転数が低い条件下では、暗騒音が小さいので、インジェクタの作動音による騒音を低減する必要がある。

0006

そこで、本発明は上記した問題点を解決するためになされたものであり、良好な燃圧の応答性の確保とインジェクタの作動音による騒音の低減とを両立できる気体燃料供給装置を提供すること、を課題とする。

課題を解決するための手段

0007

上記課題を解決するためになされた本発明の一態様は、動力源へ気体燃料を供給する気体燃料供給装置において、インジェクタと、制御部と、を有し、前記制御部は、前記インジェクタの上流側の燃圧を制御し、アクセル開度が全閉から全開移行するときの前記燃圧の制御幅が抑制されるように、前記動力源の回転数に応じて前記燃圧の下限値を設定する燃圧下限ガード制御を行うこと、を特徴とする。

0008

この態様によれば、インジェクタの上流側の燃圧の下限値を、動力源の回転数に応じて制御することができる。そのため、例えば、動力源の回転数が所定値よりも高い条件下では、燃圧の下限値を高く維持させるようにすることができる。これにより、動力源の回転数が所定値よりも高い条件下での車両の加速時において、燃圧の制御幅を所定値以下に抑制させることができる。したがって、要求される燃圧の応答性を緩和させることができるので、低コストで良好な燃圧の応答性を確保できる。また、動力源の回転数が低い条件下では、燃圧の下限値を低く設定することで、インジェクタの作動音による騒音を低減できる。

0009

上記の態様においては、前記制御部は、前記動力源への供給燃料流量と前記動力源の回転数に応じて前記燃圧の目標値を設定すること、が好ましい。

0010

この態様によれば、より確実に、良好な燃圧の応答性の確保とインジェクタの作動音による騒音の低減とを両立できる。

0011

上記の態様においては、前記アクセル開度に基づいて車両の減速判定を行う減速判定部を有し、前記制御部は、前記減速判定部が前記減速判定を行ったときに、前記燃圧を低下させる低燃圧制御を開始すること、が好ましい。

0012

この態様によれば、車両の減速時において、早期にインジェクタの作動音による騒音の対策を行うことができる。

0013

上記の態様においては、前記減速判定部は、前記アクセル開度が所定の判定値以下になったときに前記減速判定を行い、前記所定の判定値は、前記動力源の回転数に応じて設定されること、が好ましい。

0014

この態様によれば、より確実に、車両の減速時において、早期にインジェクタの作動音による騒音の対策を行うことができる。

0015

上記の態様においては、前記気体燃料供給装置は、ガソリン圧縮天然ガスとを燃料として使用可能なバイフューエル内燃機関を備えるシステムに使用されるものであり、前記制御部は、減速フューエルカットから復帰させるときの基準となる前記バイフューエル内燃機関の回転数を前記燃圧に応じて設定すること、が好ましい。

0016

この態様によれば、減速フューエルカットから復帰させる時期をインジェクタの上流側の燃圧に応じて制御できる。そのため、例えば、燃圧が所定値よりも高いときには、減速フューエルカットから復帰させる時期を早めて、早期に減速フューエルカットから復帰させることができる。これにより、車両の減速時において低下し続けるエンジン回転数や車速が未だ高い状態にあるときに、減速フューエルカットから復帰させて、インジェクタの作動を再開させることができる。そのため、減速フューエルカットから復帰した後のインジェクタの作動音を暗騒音で打ち消すことができる。

0017

上記の態様においては、前記気体燃料供給装置は、ガソリンと圧縮天然ガスとを燃料として使用可能なバイフューエル内燃機関を備えるシステムに使用されるものであり、前記制御部は、減速フューエルカットから復帰させるときの基準となる前記バイフューエル内燃機関の回転数を車速に応じて設定すること、が好ましい。

0018

この態様によれば、減速フューエルカットから復帰させる時期を車速に応じて制御できる。そのため、例えば、車速が所定値よりも低いときには、減速フューエルカットから復帰させる時期を早めて、早期に減速フューエルカットから復帰させることができる。これにより、車両の減速時において低下し続けるエンジン回転数や車速が未だ高い状態にあるときに、減速フューエルカットから復帰させて、インジェクタの作動を再開させることができる。そのため、減速フューエルカットから復帰した後のインジェクタの作動音を暗騒音で打ち消すことができる。

発明の効果

0019

本発明の気体燃料供給装置によれば、良好な燃圧の応答性の確保とインジェクタの作動音による騒音の低減とを両立できる。

図面の簡単な説明

0020

本発明の気体燃料供給装置を有するバイフューエルエンジンシステムの概略構成図である。
第1実施例の制御フロー図である。
吸入空気量に応じた目標燃圧マップ図である。
エンジン回転数に応じた目標燃圧のマップ図である。
第2実施例の制御フロー図である。
第2実施例のタイムチャート図の一例である。
第3実施例の制御フロー図である。
第3実施例のタイムチャート図の一例である。
第4実施例の制御フロー図である。
第4実施例のタイムチャート図の一例である。
本発明の気体燃料供給装置を有する燃料電池システムの概略構成図である。
吸入空気量に応じて燃圧を制御するときの課題を説明する図である。

実施例

0021

<第1実施例>
〔バイフューエルエンジンシステムの説明〕
まず、本実施例の気体燃料供給装置を有するバイフューエルエンジンシステム1について説明する。図1に示すように、車両に搭載されるバイフューエルエンジンシステム1は、ガソリンとCNG(圧縮天然ガス)とを燃料として使用可能なエンジン10(動力源、バイフューエル内燃機関)を備える。吸気口(図示略)から吸入された空気をエンジン10へ導く吸気通路12には、その上流側から順に、エアクリーナ14、スロットルバルブ16、サージタンク18などが設けられる。サージタンク18に流入した空気は、吸気マニホールド20を介して、エンジン10に設けられた複数の気筒22へ分流される。吸気マニホールド20又は吸気ポート24では、燃料供給システム40により供給される燃料(CNG及びガソリン)と空気とを混合した混合気が生成され、この混合気が各気筒22内へ供給される。

0022

1つの気筒22には、ピストン26が上死点から下方へ移動するタイミングで吸気バルブ28を介して混合気が供給される(吸気行程)。その後、その気筒22では、ピストン26が上方へ移動することで混合気が圧縮される(圧縮行程)。次に、上死点に到達したピストン26が再び下方へ移動し始めるタイミングで、点火プラグ30の点火によって気筒22内で混合気が爆発燃焼し、その燃焼による圧力がピストン26を介してクランクシャフト32へ動力として伝達される(燃焼行程)。クランクシャフト32は、伝達された動力によって回転する。その後、下死点に到達したピストン26が再び上方へ移動し始めると、燃焼後の排気ガス排気バルブ34を介して気筒22から排気される(排気行程)。

0023

燃料供給システム40は、ガソリン供給系42とCNG供給系44とを含む。ガソリン供給系42は、ガソリンタンク46に貯留されるガソリンを供給先であるエンジン10の各気筒22へ供給する。CNG供給系44は、本発明の気体燃料供給装置の一例に相当し、CNGタンク48に高圧で貯留されるCNG(燃料ガス、気体燃料)を供給先であるエンジン10の各気筒22へ供給する。

0024

ガソリン供給系42には、ガソリンタンク46内からガソリンを吸引する燃料ポンプ50と、その燃料ポンプ50から吐出された燃料が導入されるガソリン用デリバリパイプ52とが設けられる。このガソリン用デリバリパイプ52には、各気筒22に個別対応する各吸気マニホールド20内にガソリンを噴射するための複数のガソリン用インジェクタ54が設けられる。これら各ガソリン用インジェクタ54は、コントローラ80によって、対応する各吸気マニホールド20内へのガソリン噴射タイミングなどが個別に制御される。なお、コントローラ80は、本発明の「制御部」の一例である。

0025

CNG供給系44には、CNGタンク48に接続される高圧燃料供給通路56と、その通路56の下流端図1では右端)に接続されるCNG用デリバリパイプ64とが設けられる。CNGタンク48と高圧燃料供給通路56との間には、コントローラ80によって開閉制御される常閉型電磁弁を備えた元弁58が設けられる。この元弁58が閉弁状態である場合、CNGタンク48内は密閉状態となる。

0026

また、高圧燃料供給通路56において、元弁58よりも下流側(図1では右側)には、高圧燃料供給通路56内の圧力を検出するための第1圧力センサ60と、コントローラ80によって開閉制御される遮断弁62とが設けられる。元弁58及び遮断弁62が開弁状態である場合には、CNGタンク48内のCNGが高圧燃料供給通路56を介してCNG用デリバリパイプ64に供給される。一方、遮断弁62が閉弁状態になった場合には、CNG用デリバリパイプ64にCNGが供給されなくなる。

0027

また、高圧燃料供給通路56において遮断弁62よりも下流側には、CNGタンク48から供給されるCNGの圧力、即ち気体燃料の圧力(燃圧)を減圧させるための高圧レギュレータ66が設けられる。この高圧レギュレータ66は、所定の圧力のCNGがCNG用デリバリパイプ64に供給されるように作動する。

0028

CNG用デリバリパイプ64には、各気筒22に個別対応する各吸気マニホールド20内にCNGを噴射するための複数のCNG用インジェクタ68が設けられる。なお、CNG用インジェクタ68は、本発明の「インジェクタ」の一例である。また、CNG用デリバリパイプ64には、同パイプ64内の圧力を検出するための第2圧力センサ70と、CNG用デリバリパイプ64内に供給されたCNGの温度を検出するための温度センサ72とが設けられる。そして、各CNG用インジェクタ68は、第2圧力センサ70及び温度センサ72からの検出信号が入力されるコントローラ80によって、対応する各吸気マニホールド20内へのCNGの噴射タイミングなどが個別に制御される。

0029

コントローラ80は、中央処理装置(CPU)及びメモリを備え、エンジン10へ供給されるCNGの量及びガソリンの量を制御するために、メモリに記憶された所定の制御プログラムに基づいてガソリン用インジェクタ54及びCNG用インジェクタ68等を制御する。

0030

〔燃圧制御の説明〕
次に、コントローラ80によるCNG用インジェクタ68の上流側(CNG用デリバリパイプ64側)の燃圧(以下、単に「燃圧」という。)の制御について説明する。具体的には、コントローラ80は、図2に示す制御ルーチンを所定時間毎周期的に実行する。なお、コントローラ80は、高圧レギュレータ66などを制御することにより、燃圧を制御する。

0031

図2に示すように、コントローラ80は、エンジン回転数neと、吸入空気量gaを取込む(ステップS1)。なお、このとき、コントローラ80は、エンジン負荷klとスロットル開度ta(スロットルバルブ16の開度)も取り込んでもよい。なお、吸入空気量gaは、吸気通路12を流れる空気量であり、要求されるエンジン10への供給燃料流量に対応する。

0032

次に、コントローラ80は、図3のマップ図をもとに吸入空気量gaに応じた目標燃圧tpfuel_1と、図4のマップ図をもとにエンジン回転数neに応じた目標燃圧tpfuel_2を求める(ステップS2,3)。

0033

次に、コントローラ80は、目標燃圧tpfuel_1が目標燃圧tpfuel_2よりも大きいとき(ステップS4:YES)には、最終目標燃圧TPFUELを目標燃圧tpfuel_1に設定して(ステップS5)、燃圧を最終目標燃圧TPFUELに制御する(ステップS6)。

0034

一方、コントローラ80は、目標燃圧tpfuel_1が目標燃圧tpfuel_2以下のとき(ステップS4:NO)には、最終目標燃圧TPFUELを目標燃圧tpfuel_2に設定して(ステップS7)、燃圧を最終目標燃圧TPFUELに制御する(ステップS6)。

0035

このようにして、コントローラ80は、最終目標燃圧TPFUELを、吸入空気量gaに応じた目標燃圧tpfuel_1とエンジン回転数neに応じた目標燃圧tpfuel_2のうちの大きい方に設定する。すなわち、コントローラ80は、吸入空気量gaに応じて燃圧を制御するとともに、エンジン回転数neに応じても燃圧を制御する。

0036

そして、コントローラ80は、エンジン回転数neに応じて燃圧の下限値を設定することにより、燃圧の下限値を高く維持する。そして、これにより、アクセル開度acc(不図示のアクセルペダルの踏む込み量)が全閉のときでも燃圧を高く維持して、車両の加速時にてアクセル開度accが全閉から全開へ移行するときに要求される燃圧の制御幅を所定値以下に抑制する。

0037

〔本実施例の効果〕
ここで、図12に示すように、吸入空気量に応じて要求される燃圧は、吸入空気量が高いほど高くなる。そこで、例えば、エンジン回転数neが高い条件下では、必要となる吸入空気量が高くなるので、要求される燃圧が高くなる。そのため、エンジン回転数neが所定値よりも高い条件下(例えば、エンジン回転数ne=3000rpmよりも高い条件下)での加速時(例えば、スロットル開度taが全閉から全開へ移行するとき)に要求される燃圧の制御幅(図12にて「高ne」と表記)は、エンジン回転数neが所定値以下の条件下での加速時に要求される燃圧の制御幅(図12にて「低ne」と表記)よりも大きくなる。したがって、エンジン回転数neが所定値よりも高い条件下での加速の開始時(例えば、スロットル開度taが全閉のとき)にて燃圧が低い場合には、要求される燃圧の制御幅は非常に大きくなるので、いち早く燃圧を要求される燃圧に到達させるためには燃圧の応答性を高くしなければならない。

0038

そこで、本実施例では、コントローラ80は、アクセル開度acc(スロットル開度ta)が全閉から全開へ移行するときの燃圧の制御幅が所定値以下に抑制されるように、エンジン回転数neに応じて燃圧の下限値を設定する燃圧下限ガード制御を行う。

0039

これにより、燃圧の下限値を、エンジン回転数neに応じて制御することができる。そのため、例えば、エンジン回転数neが所定値よりも高い条件下では、燃圧の下限値を高く維持させることができる。これにより、加速の開始時(例えば、スロットル開度taが全閉のとき)の燃圧を高くできるので、エンジン回転数neが所定値よりも高い条件下での車両の加速時において、燃圧の制御幅を抑制させることができる。したがって、要求される燃圧の応答性を緩和させることができるので、低コストで良好な燃圧の応答性を確保できる。

0040

なお、エンジン回転数neが所定値よりも高い条件下においては、暗騒音(エンジン10の作動音や車両の走行音)が大きくなるので、CNG用インジェクタ68の作動音は暗騒音で打ち消される。そのため、エンジン回転数neが所定値よりも高い条件下においては、CNG用インジェクタ68の作動音は問題とならない。

0041

また、吸入空気量gaに応じた目標燃圧tpfuel_1とエンジン回転数neに応じた目標燃圧tpfuel_2は、吸入空気量gaやエンジン回転数neが低い条件下においては、低く設定されている。そのため、低流量域(吸入空気量gaが低い条件下、例えばアイドリング時(エンジン10がアイドリング状態であるとき))においては、燃圧は低く維持される。したがって、暗騒音が小さい低流量域において、CNG用インジェクタ68の作動音による騒音が低減される。なお、目標燃圧tpfuel_1と目標燃圧tpfuel_2は、CNG用インジェクタ68の上流側にて目標とする燃圧である。

0042

また、コントローラ80は、エンジン回転数neと吸入空気量gaに応じて目標燃圧を設定する。これにより、より確実に、低流量域において燃圧を低く維持する一方で、高流量域(吸入空気量gaが高い条件下)において燃圧を高く維持することが可能になる。そのため、より確実に、良好な燃圧の応答性の確保とCNG用インジェクタ68の作動音による騒音の低減とを両立できる。

0043

<第2実施例>
次に、第2実施例について説明する。そこで、本実施例におけるコントローラ80による燃圧の制御について説明する。具体的には、コントローラ80は、図5に示す制御ルーチンを所定時間毎に周期的に実行する。

0044

図5に示すように、コントローラ80は、エンジン回転数neと、吸入空気量gaと、アクセル開度accを取込む(ステップS11)。なお、このとき、コントローラ80は、エンジン負荷klとスロットル開度taも取り込んでもよい。

0045

次に、コントローラ80は、アクセル開度accが所定値Aよりも大きいとき(ステップS12:YES)には、最終目標燃圧TPFUELを目標燃圧tpfuel_Hiに設定して(ステップS13)。燃圧を最終目標燃圧TPFUELに制御する(ステップS14)。ここで、目標燃圧tpfuel_Hiは、例えば、吸入空気量gaに応じた目標燃圧tpfuel_1である。

0046

一方、コントローラ80は、アクセル開度accが所定値A以下のとき(ステップS12:NO)には、最終目標燃圧TPFUELを目標燃圧tpfuel_Lowに設定して(ステップS15)、燃圧を最終目標燃圧TPFUELに制御する(ステップS14)。すなわち、コントローラ80は、アクセル開度accが所定値A以下であるときには、車両が減速しているとの減速判定を行い、燃圧を低下させる低燃圧制御を行う。ここで、目標燃圧tpfuel_Lowは、例えば、エンジン回転数neに応じた目標燃圧tpfuel_2である。

0047

そして、燃料供給システム40のCNG供給系44は、コントローラ80が図5に示す制御ルーチンを所定時間毎に周期的に実行することにより、例えば、図6に示すような制御の一例を行うことができる。

0048

図6に示すように、時間T1においてアクセル開度accが所定値A以下になったときに、コントローラ80は、最終目標燃圧TPFUELを目標燃圧tpfuel_Lowに制御して、低燃圧制御を開始する。なお、所定値Bは、アイドリング時にて要求される燃圧の値である。なお、図6において、スロットル開度taが所定値A以下になったときに低燃圧制御が開始される場合の動作の様子が、点線で示されている。

0049

本実施例によれば、コントローラ80は、アクセル開度accに基づいて車両の減速判定を行う減速判定部としても機能する。そして、コントローラ80は、アクセル開度accに基づいて車両の減速判定を行ったときに、低燃圧制御を開始する。ここで、スロットル開度taは、アクセル開度accの変化に遅れて変化する。そのため、本実施例によれば、スロットル開度taに基づいて車両の減速判定を行う場合よりも、車両の減速時に早期に燃圧を低下させて、早期に燃圧を所定値B以下に低下させることができる。したがって、車両の減速時において、CNG用インジェクタ68の作動音による騒音の対策を、早期に行うことができる。

0050

また、コントローラ80は、アクセル開度accが所定値A以下になったときに車両の減速判定を行う。そして、このとき、所定値Aは、エンジン回転数neに応じて設定される。

0051

<第3実施例>
次に、第3実施例について説明する。そこで、本実施例におけるコントローラ80による燃圧の制御について説明する。具体的には、コントローラ80は、図7に示す制御ルーチンを所定時間毎に周期的に実行する。なお、第2実施例と異なる点を中心に説明する。

0052

図7に示すように、コントローラ80は、減速フューエルカット中であるとき(ステップS25:YES)に、実燃圧pfuelを取込む(ステップS26)。ここで、実燃圧pfuelとは、センサ(不図示)などで検出される実際の燃圧である。

0053

次に、コントローラ80は、実燃圧pfuelが所定値B以下のとき(ステップS27:NO)には、エンジン回転数neが所定値C以下であれば(ステップS31:NO)、減速フューエルカット(F/C)から復帰させる、すなわち、エンジン10を減速フューエルカット運転状態から通常運転状態(燃料が供給される運転状態)に復帰させる(ステップS32)。ここで、所定値Cは、F/C復帰回転数(減速フューエルカットから復帰させるときの基準となるエンジン回転数ne)である。

0054

一方、コントローラ80は、実燃圧pfuelが所定値Bよりも高いとき(ステップS27:YES)には、エンジン回転数neが所定値D以下であれば(ステップS28:NO)、減速フューエルカットから復帰させる(ステップS32)。ここで、所定値Dは、F/C復帰回転数であり、所定値Cよりも高く設定されている。このようにして、実燃圧pfuelが所定値Bよりも高いときには、F/C復帰回転数は、実燃圧pfuelが所定値Bよりも低いときよりも高く設定されている。これにより、実燃圧pfuelが所定値Bよりも高いときには、エンジン10は、実燃圧pfuelが所定値Bよりも低いときよりも早期に、減速フューエルカットから復帰する。

0055

そして、燃料供給システム40のCNG供給系44は、コントローラ80が図7に示す制御ルーチンを所定時間毎に周期的に実行することにより、例えば、図8に示すような制御の一例を行うことができる。

0056

図8に示すように、時間T11において、燃圧が所定値Bよりも高い条件下で、エンジン回転数neが所定値D以下になったとする。このとき、コントローラ80は、減速フューエルカットから復帰させる。なお、図8において、エンジン回転数neが所定値C以下になったときに減速フューエルカットから復帰させる場合の動作の様子が、点線で示されている。

0057

ここで、例えば、燃圧が所定値よりも高いときに車両が減速されて減速フューエルカットが行われると、CNG用インジェクタ68は作動しなくなるので燃圧は高い状態に維持されてしまう一方で、エンジン回転数neと車速spdは低下する。そうすると、その後、減速フューエルカットから復帰してCNG用インジェクタ68の作動が再開されたときには、燃圧が高い状態のまま、エンジン回転数neと車速spdは低くなってエンジン10はアイドリング状態になっているおそれがある。本来であれば、アイドリング時には燃圧を低くしたいが、燃圧を下げるためにはCNG用インジェクタ68を作動させる必要がある。すると、アイドリング時には暗騒音が小さくなっているので、インジェクタの作動音が問題になる。

0058

そこで、本実施例によれば、コントローラ80は、F/C復帰回転数を燃圧に応じて設定する。これにより、燃圧に応じて減速フューエルカットから復帰させる時期を制御できる。そのため、例えば、燃圧が所定値よりも高いときには、F/C復帰回転数を高く設定して、すなわち、F/C復帰回転数を所定値Dに設定して、減速フューエルカットから復帰させる時期を早めて、早期に減速フューエルカットから復帰させることができる。したがって、車両の減速時において低下し続けるエンジン回転数neや車速spdが未だ高い状態にあるときに、減速フューエルカットから復帰させて、CNG用インジェクタ68の作動を再開させることができる。ゆえに、減速フューエルカットから復帰させた後のCNG用インジェクタ68の作動音を暗騒音で打ち消すことができる。

0059

<第4実施例>
次に、第4実施例について説明する。そこで、本実施例におけるコントローラ80による燃圧の制御について説明する。具体的には、コントローラ80は、図9に示す制御ルーチンを所定時間毎に周期的に実行する。なお、第3実施例と異なる点を中心に説明する。

0060

図9に示すように、コントローラ80は、予め、車速spdも取り込んでおく(ステップS41)。

0061

そして、コントローラ80は、減速フューエルカット中であり(ステップS45:YES)、かつ、車速spdが20km/h以上のとき(ステップS47:NO)には、ステップS52の処理に移行する。すなわち、コントローラ80は、エンジン回転数neが所定値C以下のとき(ステップS52:NO)に、減速フューエルカットから復帰させる(ステップS53)。

0062

一方、コントローラ80は、減速フューエルカット中であり(ステップS45:YES)、かつ、車速spdが20km/hよりも低いとき(ステップS47:YES)には、ステップS48の処理に移行する。すなわち、コントローラ80は、実燃圧pfuelが所定値Bよりも大きく(ステップS48:YES)、かつ、エンジン回転数neが所定値D以下(ステップS49:NO)ときには、減速フューエルカットから復帰させる(ステップS53)。

0063

本実施例によれば、コントローラ80は、F/C復帰回転数を車速に応じて設定する。これにより、車速に応じて減速フューエルカットから復帰させる時期を制御できる。そのため、例えば、車速が所定値よりも低いときには、F/C復帰回転数を高く設定して、すなわち、F/C復帰回転数を所定値Dに設定して、減速フューエルカットから復帰させる時期を早めて、早期に減速フューエルカットから復帰させることができる。これにより、車両の減速時において低下し続けるエンジン回転数neや車速spdが未だ高い状態にあるときに、減速フューエルカットから復帰させて、CNG用インジェクタ68の作動を再開させることができる。そのため、減速フューエルカットから復帰した後のCNG用インジェクタ68の作動音を暗騒音で打ち消すことができる。

0064

また、コントローラ80は、車速が所定値よりも高いときには、F/C復帰回転数を高く設定しない、すなわち、F/C復帰回転数を所定値Cに設定する。例えば、図10に示すように、時間T21において、車速spdが20km/hよりも高くなっているので、エンジン回転数neが所定値D以下になっていても、コントローラ80は、減速フューエルカットを継続させる。そして、その後、時間T22において、エンジン回転数neが所定値C以下になったときに、コントローラ80は、減速フューエルカットから復帰させる。このように、車速が所定値よりも高いときにはCNG用インジェクタ68の作動音を暗騒音で打ち消すことができるので、F/C復帰回転数を高く設定しない。

0065

<その他の適用例>
本発明の気体燃料供給装置は、図11に示すような燃料電池システム101にも使用される。車両に搭載される燃料電池システム101は、図11に示すように、燃料電池(FC)110、水素ボンベ112、水素供給通路114、水素排出通路116、主止弁118、第1切換弁120、高圧レギュレータ122、水素供給ユニット124、中圧リリーフ弁126、低圧リリーフ弁128、エア供給通路130、エア排出通路132、エアポンプ134、第2切換弁136、1次圧センサ138、エア圧センサ140、コントローラ142などを有している。

0066

この燃料電池システム101は、電動自動車に搭載され、その駆動用モータ(図示略)に電力を供給するために使用される。燃料電池110は、燃料ガス(気体燃料)としての水素ガス酸化剤ガスとしてのエアの供給を受けて発電を行う。燃料電池110で発電した電力は、インバータ(図示略)を介して駆動用モータ(図示略)に供給される。水素ボンベ112には、高圧の水素ガスが蓄えられる。なお、燃料電池110と駆動用モータは、本発明の「動力源」の一例である。

0067

燃料電池110のアノード側には、本発明の気体燃料供給装置の一例である水素供給システム160が設けられている。この水素供給システム160は、水素ボンベ112から供給先の燃料電池110へ水素ガスを供給するための水素供給通路114と、燃料電池110から導出される水素オフガスを排出するための水素排出通路116とを備えている。水素ボンベ112の直下流の水素供給通路114には、水素ボンベ112から水素供給通路114への水素ガスの供給と遮断切り換える電磁弁よりなる主止弁118が設けられる。水素排出通路116には、電磁弁よりなる第1切換弁120が設けられる。

0068

主止弁118より下流の水素供給通路114には、水素ガスの圧力を減圧するための高圧レギュレータ122が設けられる。主止弁118と高圧レギュレータ122との間の水素供給通路114には、その中の圧力を検出するための1次圧センサ138が設けられる。

0069

高圧レギュレータ122より下流の水素供給通路114には、燃料電池110へ供給される水素ガスの流量及び圧力を調節するための水素供給ユニット124が設けられる。

0070

水素供給ユニット124は、導入ブロック150と、導出ブロック152と、インジェクタ154と、2次圧センサ156と、3次圧センサ158などを備えている。導入ブロック150は、水素供給通路114の水素ガスをインジェクタ154へ分配する部材である。導出ブロック152は、インジェクタ154から噴射される水素ガスを合流させる部材である。2次圧センサ156は、導入ブロック150内の圧力を検出する。また、3次圧センサ58は、導出ブロック152内の圧力を検出する。なお、インジェクタ154は、本発明の「インジェクタ」の一例である。

0071

以上のような構成の水素供給ユニット124は、導入ブロック150に導入された水素ガスをインジェクタ154により導出ブロック152へ噴射することで、水素ガスを減圧する。

0072

中圧リリーフ弁126は、高圧レギュレータ122と水素供給ユニット124との間の水素供給通路114に配置されている。低圧リリーフ弁128は、水素供給ユニット124と燃料電池110との間の水素供給通路114に配置されている。中圧リリーフ弁126と低圧リリーフ弁128は、各々、水素供給通路114の中の圧力が所定値以上となったときに開弁して圧力を抜く。

0073

一方、燃料電池110のカソード側には、エア供給システムが設けられている。エア供給システムには、燃料電池110にエアを供給するためのエア供給通路130と、燃料電池110から導出されるエアオフガスを排出するためのエア排出通路132とが設けられている。エア供給通路130には、燃料電池110に供給されるエア流量を調節するためのエアポンプ134が設けられている。エアポンプ134より下流のエア供給通路130には、エア圧力を検出するためのエア圧センサ140が設けられる。エア排出通路132には、電磁弁よりなる第2切換弁136が設けられる。

0074

上記構成の水素供給システム160において、水素ボンベ112から導出される水素ガスは、水素供給通路114を通り、主止弁118、高圧レギュレータ122、水素供給ユニット124を介して燃料電池110に供給される。燃料電池110に供給された水素ガスは、燃料電池110にて発電に使用された後、燃料電池110から水素オフガスとして水素排出通路116及び第1切換弁120を介して排出される。

0075

また、上記構成のエア供給システムにおいて、エアポンプ134によりエア供給通路130へ吐出されたエアは燃料電池110に供給される。燃料電池110に供給されたエアは、燃料電池110にて発電に使用された後、燃料電池110からエアオフガスとしてエア排出通路132及び第2切換弁136を介して排出される。

0076

この燃料電池システム101は、システムの制御を司るコントローラ142を更に備える。コントローラ142は、燃料電池110へ供給される水素ガスの流れを制御するために、1次圧センサ138、水素供給ユニット124に備わる2次圧センサ156及び3次圧センサ158の検出値に基づき、主止弁118、水素供給ユニット124に備わるインジェクタ154を制御する。また、コントローラ142は、水素排出通路116の水素オフガスの流れを制御するために、第1切換弁120を制御する。なお、コントローラ142は、本発明の「制御部」の一例である。

0077

一方、コントローラ142は、燃料電池110へ供給されるエアの流れを制御するために、エア圧センサ140の検出値に基づきエアポンプ134を制御する。また、コントローラ142は、エア排出通路132のエアオフガスの流れを制御するために、第2切換弁136を制御する。また、コントローラ142は、燃料電池110の発電に係る電圧値及び電流値をそれぞれ入力するようになっている。コントローラ142は、中央処理装置(CPU)及びメモリを備え、燃料電池110へ供給される水素ガス量及びエア量を制御するために、メモリに記憶された所定の制御プログラムに基づいてインジェクタ154及びエアポンプ134等を制御する。

0078

以上のような構成の燃料電池システム101の水素供給システム160において、コントローラ142は、インジェクタ154の上流側の燃圧を制御する。具体的には、コントローラ142は、前記のエンジン回転数neを駆動用モータの回転数に置き換え、吸入空気量gaを燃料電池110への供給水素量または供給空気量に置き換えて、前記のコントローラ80と同様の制御を行う。

0079

なお、上記した実施の形態は単なる例示にすぎず、本発明を何ら限定するものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることはもちろんである。

0080

1バイフューエルエンジンシステム
10エンジン
12吸気通路
16スロットルバルブ
40燃料供給システム
42ガソリン供給系
44 CNG供給系
48CNGタンク
56高圧燃料供給通路
64 CNG用デリバリパイプ
66高圧レギュレータ
68CNG用インジェクタ
80コントローラ
101燃料電池システム
110燃料電池(FC)
112水素ボンベ
114水素供給通路
124水素供給ユニット
142 コントローラ
154インジェクタ
160 水素供給システム

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