特許ウォッチ

公開番号2024119474
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-03
出願番号2023026397
出願日2023-02-22
発明の名称内燃機関システム
出願人株式会社豊田自動織機,愛三工業株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類F02D 45/00 20060101AFI20240827BHJP(燃焼機関;熱ガスまたは燃焼生成物を利用する機関設備)
要約【課題】ガス欠に係る状態の判定精度を向上させることができる内燃機関システムを提供する。
【解決手段】内燃機関システム1は、LPGボンベ6内の燃料を減圧して気化させるレギュレータ9と、レギュレータ9の上流側の燃料圧力を検出する上流燃圧センサ14と、エンジン2の始動直後における上流燃圧センサ14の検出値に基づいて、LPGボンベ6内の飽和蒸気圧を推定してボンベ内蒸気圧推定値を取得する蒸気圧推定部21と、ボンベ内蒸気圧推定値に応じたガス欠注意用判定閾値を算出する判定閾値算出部22と、レギュレータ9の上流側の燃料圧力に応じた値とガス欠注意用判定閾値とを比較し、レギュレータ9の上流側の燃料圧力に応じた値がガス欠注意用判定閾値以下であるときに、LPGボンベ6内の燃料の充填量が予め決められた規定量よりも少ないガス欠注意状態であると判定するガス欠注意判定部23とを備える。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
内燃機関と、
前記内燃機関に供給される空気が流れる吸気流路と、
前記吸気流路に配設され、前記内燃機関に供給される空気の流量を制御するスロットル弁と、
燃料を液体状態で充填する燃料ボンベと、
前記燃料ボンベ内の燃料を減圧して気化させるレギュレータと、
前記レギュレータにより気化された燃料を前記内燃機関内に供給するインジェクタと、
前記レギュレータの上流側の燃料圧力を検出する上流圧力検出部と、
前記内燃機関の始動直後における前記上流圧力検出部の検出値に基づいて、前記燃料ボンベ内の飽和蒸気圧を推定してボンベ内蒸気圧推定値を取得する蒸気圧推定部と、
前記蒸気圧推定部により取得された前記ボンベ内蒸気圧推定値に応じたガス欠注意用判定閾値を算出する判定閾値算出部と、
前記上流圧力検出部により検出された前記レギュレータの上流側の燃料圧力に応じた値と前記判定閾値算出部により算出された前記ガス欠注意用判定閾値とを比較し、前記レギュレータの上流側の燃料圧力に応じた値が前記ガス欠注意用判定閾値以下であるときに、前記燃料ボンベ内の燃料の充填量が予め決められた規定量よりも少ないガス欠注意状態であると判定するガス欠注意判定部とを備える内燃機関システム。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記判定閾値算出部は、前記ボンベ内蒸気圧推定値に応じた値が予め決められた前記ガス欠注意状態の判定下限値以上であるときに、前記ガス欠注意用判定閾値を算出する請求項１記載の内燃機関システム。
【請求項３】
前記判定閾値算出部は、前記ボンベ内蒸気圧推定値に応じた値及び前記判定下限値を用いて、前記ガス欠注意用判定閾値を算出する請求項２記載の内燃機関システム。
【請求項４】
前記ボンベ内蒸気圧推定値に応じた値は、前記ボンベ内蒸気圧推定値から大気圧を引いた差分値である請求項２記載の内燃機関システム。
【請求項５】
前記蒸気圧推定部は、前記内燃機関の始動直後の所定期間内における前記上流圧力検出部の検出値の平均値を算出し、前記上流圧力検出部の検出値の平均値を前記ボンベ内蒸気圧推定値として取得する請求項１記載の内燃機関システム。
【請求項６】
前記レギュレータの上流側の燃料圧力に応じた値は、前記上流圧力検出部の検出値から大気圧を引いた差分値である請求項１記載の内燃機関システム。
【請求項７】
前記ガス欠注意判定部により前記ガス欠注意状態であると判定されたときに、前記ガス欠注意状態である旨を通知する警報を行う警報部を更に備える請求項１記載の内燃機関システム。
【請求項８】
前記ガス欠注意判定部により前記ガス欠注意状態であると判定されたときに、前記スロットル弁の開度を制限するように制御するスロットル制御部を更に備える請求項１記載の内燃機関システム。
【請求項９】
前記レギュレータの下流側の燃料圧力を検出する下流圧力検出部と、
前記下流圧力検出部により検出された前記レギュレータの下流側の燃料圧力に応じた値と予め決められたガス欠用判定閾値とを比較し、前記レギュレータの下流側の燃料圧力に応じた値が前記ガス欠用判定閾値以下であるときに、前記燃料ボンベ内の燃料の充填量が前記ガス欠注意状態のときよりも少ないガス欠状態であると判定するガス欠判定部とを更に備える請求項１記載の内燃機関システム。
【請求項１０】
前記レギュレータの下流側の燃料圧力に応じた値は、前記下流圧力検出部の検出値から大気圧を引いた差分値である請求項９記載の内燃機関システム。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関システムに関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
従来の内燃機関システムとしては、例えば特許文献１に記載されている技術が知られている。特許文献１に記載の内燃機関システムは、内燃機関の運転状態が減速状態かつ燃料カット状態になると、一時的に規定空燃比となるように微量の気体燃料をインジェクタから噴射させる微量噴射制御を実行し、その後の所定期間に検出された空燃比と規定空燃比とに基づいて、燃料タンク内の気体燃料の残量が所定量以下であるかどうかを判定することで、燃料タンク内が燃料切れであるかどうかを推定し、その推定結果に応じて警告を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２０－１２４０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例えばＬＰＧボンベ内の圧力が閾値以下になると、ＬＰＧボンベ内のＬＰＧ残量を警告するシステムがある。しかし、ＬＰＧボンベ内の飽和蒸気圧は、ＬＰＧの成分比率及び温度により変化する。このため、判定用の閾値が一定値である場合には、燃料切れ（ガス欠）に係る状態の判定精度が低下する。
【０００５】
本発明の目的は、ガス欠に係る状態の判定精度を向上させることができる内燃機関システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１）本発明の一態様に係る内燃機関システムは、内燃機関と、内燃機関に供給される空気が流れる吸気流路と、吸気流路に配設され、内燃機関に供給される空気の流量を制御するスロットル弁と、燃料を液体状態で充填する燃料ボンベと、燃料ボンベ内の燃料を減圧して気化させるレギュレータと、レギュレータにより気化された燃料を内燃機関内に供給するインジェクタと、レギュレータの上流側の燃料圧力を検出する上流圧力検出部と、内燃機関の始動直後における上流圧力検出部の検出値に基づいて、燃料ボンベ内の飽和蒸気圧を推定してボンベ内蒸気圧推定値を取得する蒸気圧推定部と、蒸気圧推定部により取得されたボンベ内蒸気圧推定値に応じたガス欠注意用判定閾値を算出する判定閾値算出部と、上流圧力検出部により検出されたレギュレータの上流側の燃料圧力に応じた値と判定閾値算出部により算出されたガス欠注意用判定閾値とを比較し、レギュレータの上流側の燃料圧力に応じた値がガス欠注意用判定閾値以下であるときに、燃料ボンベ内の燃料の充填量が予め決められた規定量よりも少ないガス欠注意状態であると判定するガス欠注意判定部とを備える。
【０００７】
このような内燃機関においては、上流圧力検出部によりレギュレータの上流側の燃料圧力（燃料ボンベ内の圧力）が検出される。そして、内燃機関の始動直後における上流圧力検出部の検出値に基づいて、燃料ボンベ内の飽和蒸気圧が推定されてボンベ内蒸気圧推定値が取得される。そして、ボンベ内蒸気圧推定値に応じたガス欠注意用判定閾値が算出される。そして、レギュレータの上流側の燃料圧力に応じた値がガス欠注意用判定閾値以下であるときは、燃料ボンベ内の燃料の充填量が規定量よりも少ないガス欠注意状態であると判定される。このようにボンベ内蒸気圧推定値に応じたガス欠注意用判定閾値が算出されるため、ボンベ内蒸気圧推定値の変化に従ってガス欠注意用判定閾値が変化することになる。このため、燃料ボンベ内の飽和蒸気圧が燃料の成分比率または温度により変化しても、燃料の成分比率または温度に適したガス欠注意用判定閾値が得られる。これにより、ガス欠注意状態の判定精度が向上する。
【０００８】
（２）上記の（１）において、判定閾値算出部は、ボンベ内蒸気圧推定値に応じた値が予め決められたガス欠注意状態の判定下限値以上であるときに、ガス欠注意用判定閾値を算出してもよい。このような構成では、ボンベ内蒸気圧推定値に応じた値がガス欠注意状態の判定下限値よりも小さいときは、ガス欠注意用判定閾値を算出しなくて済むため、演算処理の簡素化を図ることができる。
【０００９】
（３）上記の（２）において、判定閾値算出部は、ボンベ内蒸気圧推定値に応じた値及び判定下限値を用いて、ガス欠注意用判定閾値を算出してもよい。このような構成では、ボンベ内蒸気圧推定値に応じた値及びガス欠注意状態の判定下限値を用いた単純な計算式によって、ガス欠注意用判定閾値を容易に算出することができる。
【００１０】
（４）上記の（１）～（３）の何れかにおいて、ボンベ内蒸気圧推定値に応じた値は、ボンベ内蒸気圧推定値から大気圧を引いた差分値であってもよい。スロットル弁の開度が大きくなると、内燃機関の吸気圧が大気圧に近づく。このため、ガス欠注意用判定閾値を算出する際に、ボンベ内蒸気圧推定値から大気圧を引いた差分値を用いることで、大気圧を考慮したガス欠注意用判定閾値が得られる。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許