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公開番号2024120320
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-05
出願番号2023027032
出願日2023-02-24
発明の名称内燃機関システム、移動体、及び、燃料消費装置への燃料供給方法
出願人カワサキモータース株式会社
代理人弁理士法人有古特許事務所
主分類F02M 21/02 20060101AFI20240829BHJP(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】内燃機関に供給できる燃料ガスを増やす。
【解決手段】内燃機関システムの処理回路は、燃料貯留源からの燃料ガスを内燃機関に供給しながら前記燃料貯留源からの燃料ガスを加圧してチャージタンクに充填するように、弁システム及び圧縮機を制御する第1制御を実行することと、前記チャージタンクからの燃料ガスを前記内燃機関に供給するように前記弁システムを制御する第2制御を実行することと、を行うように構成されている。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
燃料ガスを圧縮状態で貯留する少なくとも１つの燃料タンクを含む燃料貯留源と、
前記燃料貯留源を内燃機関に接続する主流路と、
チャージタンクと、
前記燃料貯留源を前記チャージタンクに接続するチャージ流路と、
前記チャージ流路の燃料ガスを前記チャージタンクに向けて加圧する圧縮機と、
前記チャージタンクを前記内燃機関に接続する副流路と、
前記主流路、前記チャージ流路及び前記副流路をそれぞれ開閉する弁システムと、
前記弁システム及び前記圧縮機を制御するように構成された処理回路と、を備え、
前記処理回路は、
前記燃料貯留源からの燃料ガスを前記内燃機関に供給しながら前記燃料貯留源からの燃料ガスを加圧して前記チャージタンクに充填するように、前記弁システム及び前記圧縮機を制御する第１制御を実行することと、
前記チャージタンクからの燃料ガスを前記内燃機関に供給するように前記弁システムを制御する第２制御を実行することと、
を行うように構成されている、内燃機関システム。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記処理回路は、前記第１制御及び前記第２制御を交互に繰り返す切替制御を実行するように構成されている、請求項１に記載の内燃機関システム。
【請求項３】
前記処理回路は、前記チャージタンクに充填された燃料ガスの圧力が所定の上限圧力値に達したと判定すると、前記第２制御を実行するように構成されている、請求項１又は２に記載の内燃機関システム。
【請求項４】
前記少なくとも１つの燃料タンクは、第１燃料タンク及び第２燃料タンクを含み、
前記主流路は、前記第１燃料タンクを前記内燃機関に接続する第１主流路と、前記第２燃料タンクを前記内燃機関に接続する第２主流路と、を含み、
前記チャージ流路は、前記第１燃料タンクを前記チャージタンクに接続する第１チャージ流路を含み、
前記第１制御では、前記第２燃料タンクからの燃料ガスを前記内燃機関に供給するとともに前記第１燃料タンクからの燃料ガスを加圧して前記チャージタンクに充填するように、前記弁システム及び前記圧縮機が制御される、請求項１又は２に記載の内燃機関システム。
【請求項５】
前記第１制御は、前記第１燃料タンクが貯留する燃料ガスの圧力が前記チャージタンクの上限圧力値未満になったと判定されると、実行される、請求項４に記載の内燃機関システム。
【請求項６】
前記内燃機関は、直噴エンジンである、請求項１又は２に記載の内燃機関システム。
【請求項７】
前記内燃機関が発生したエネルギーを前記圧縮機に回転動力として伝達するエネルギー伝達経路と、
前記エネルギー伝達経路を接続及び遮断するエネルギー伝達セレクタと、
前記エネルギー伝達セレクタを駆動するアクチュエータと、を更に備え、
前記処理回路は、前記アクチュエータを制御して前記圧縮機を駆動するように構成されている、請求項１又は２に記載の内燃機関システム。
【請求項８】
前記内燃機関とは別の駆動源であって、前記圧縮機を駆動する圧縮機駆動源を更に備え、
前記処理回路は、前記圧縮機駆動源を制御して前記圧縮機を駆動するように構成されている、請求項１又は２に記載の内燃機関システム。
【請求項９】
前記燃料ガスは、水素ガスである、請求項１又は２に記載の内燃機関システム。
【請求項１０】
請求項１又は２に記載の内燃機関システムと、
前記内燃機関で発生した駆動力によって推進力を発生する推進力生成器と、を備える、移動体。
（【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】
本開示は、内燃機関システム、移動体、及び、燃料消費装置への燃料供給方法に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、高圧の水素ガスタンクから減圧弁を介して供給される水素ガスを燃料として内燃機関で燃焼させて駆動力を発生する内燃機関システムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２１－１７３１８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
内燃機関の運転により燃料タンク内の燃料ガスが消費され続けると、最終的には燃料タンクの内圧が所定値未満にまで下がることになる。その状態になると、燃料タンク内の燃料ガスを適切に内燃機関に供給できず、燃料タンクは燃料ガスが残存しているにもかかわらずエンプティ状態として扱われる。
【０００５】
そこで本開示の一態様は、内燃機関に供給できる燃料ガスを増やすことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一態様に係る内燃機関システムは、燃料ガスを圧縮状態で貯留する少なくとも１つの燃料タンクを含む燃料貯留源と、前記燃料貯留源を内燃機関に接続する主流路と、チャージタンクと、前記燃料貯留源を前記チャージタンクに接続するチャージ流路と、前記チャージ流路の燃料ガスを前記チャージタンクに向けて加圧する圧縮機と、前記チャージタンクを前記内燃機関に接続する副流路と、前記主流路、前記チャージ流路及び前記副流路をそれぞれ開閉する弁システムと、前記弁システム及び前記圧縮機を制御するように構成された処理回路と、を備える。前記処理回路は、前記燃料貯留源からの燃料ガスを前記内燃機関に供給しながら前記燃料貯留源からの燃料ガスを加圧して前記チャージタンクに充填するように、前記弁システム及び前記圧縮機を制御する第１制御を実行することと、前記チャージタンクからの燃料ガスを前記内燃機関に供給するように前記弁システムを制御する第２制御を実行することと、を行うように構成されている。
【０００７】
本開示の一態様に係る燃料消費装置への燃料供給方法は、燃料貯留源からの燃料ガスを燃料消費装置に供給しながら前記燃料貯留源からの燃料ガスを圧縮機で加圧してチャージタンクに充填することと、前記チャージタンク内の燃料ガスが所定の上限圧力値に達すると、所定の下限圧力値に達するまで、前記燃料貯留源から前記燃料消費装置への燃料ガスの供給を休止して且つ前記チャージタンクからの燃料ガスを前記燃料消費装置に供給することと、を含む。
【発明の効果】
【０００８】
本開示の一態様によれば、燃料貯留源の燃料ガスの圧力が低下しても、その燃料ガスを圧縮機により加圧してチャージタンクに充填し、チャージタンクから内燃機関又は燃料消費装置に供給できる。よって、内燃機関又は燃料消費装置に供給できる燃料ガスを増やすことができる。更に、燃料貯留源から内燃機関又は燃料消費装置に燃料ガスを供給すると同時に燃料貯留源からチャージタンクに燃料ガスを加圧充填するため、燃料貯留源から内燃機関又は燃料消費装置に燃料ガスを供給している時間を有効利用して圧縮機を作動できる。そのため、圧縮機の作動機会を増やして圧縮機の単位時間当たりの圧縮量を低減できる。よって、圧縮機を小型化できるとともに圧縮機の必要動力を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
図１は、第１実施形態に係る内燃機関システムを備える移動体のブロック図である。
図２は、図１のシステムの制御を説明するフローチャートである。
図３は、図１のシステムの各タンクの状態を示すタイミングチャートである。
図４は、変形例の内燃機関システムのブロック図である。
図５は、第２実施形態に係る内燃機関システムのブロック図である。
図６は、図５のシステムの制御を説明するフローチャートである。
図７は、図５のシステムの各タンクの状態を示すタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して実施形態を説明する。
（【００１１】以降は省略されています）

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