JPH0734982A - エンジンの気体燃料供給装置 - Google Patents

エンジンの気体燃料供給装置

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JPH0734982A
JPH0734982A JP5184201A JP18420193A JPH0734982A JP H0734982 A JPH0734982 A JP H0734982A JP 5184201 A JP5184201 A JP 5184201A JP 18420193 A JP18420193 A JP 18420193A JP H0734982 A JPH0734982 A JP H0734982A
Authority
JP
Japan
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fuel
pressure
fuel supply
engine
regulator
Prior art date
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Pending
Application number
JP5184201A
Other languages
English (en)
Inventor
Eiji Inada
英二 稲田
Mitsunori Ishii
光教 石井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP5184201A priority Critical patent/JPH0734982A/ja
Publication of JPH0734982A publication Critical patent/JPH0734982A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/03Adding substances to exhaust gases the substance being hydrocarbons, e.g. engine fuel

Landscapes

  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】エンジンの気体燃料供給装置において、燃料供
給圧の変動が原因となる空燃比の変動を抑えると共に、
排気の清浄化を向上することを目的とする。 【構成】レギュレータ5の途中から燃料をリリーフさせ
て燃料圧力を調整するリリーフ弁12を設け、リリーフ
燃料を排気管10の触媒11上流部に導く燃料導入管1
4を設けることにより、燃料供給圧力の最高値を規制し
て、レギュレータ5から燃料供給手段8に供給される燃
料圧力変動幅を小さくし、空燃比の変動幅を小さくする
と共に、リリーフされた燃料を排気管10に導入して後
燃えさせることにより、触媒11の活性化を促進して、
排気を清浄化するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、CNG(圧縮天然ガ
ス)等の気体燃料を使用するエンジンに関し、特に、エ
ンジン性能,排気エミッション性等を向上する気体燃料
供給技術に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のCNGエンジンの燃料供給装置と
しては、例えば、図6に示すようなものが知られている
(実開昭63−125155号公報及び実開昭63−1
25156号公報等参照)。この燃料供給装置について
説明すると、トランクルームに格納された気体燃料供給
源としての複数個の燃料ボンベ1から供給される燃料
は、一つの燃料供給配管2に集合し、緊急遮断弁3及び
燃料カット弁4を経て減圧手段としてのレギュレータ5
に至る。レギュレータ5では燃料を減圧し、減圧された
燃料は、適切な配管長を経てインジェクター6、ミキサ
ー(混合器)7等からなる燃料供給手段8で空気と混合
されてエンジン9に供給される。
【0003】エンジンからの排気は排気管10に介装さ
れた触媒11で転換され、大気に放出される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
従来の気体燃料供給装置においては、車両走行中のレギ
ュレータ5の出口圧(燃料供給圧力)が、走行条件(ア
イドル運転、加速運転等)の違いにより変動してしま
う。即ち、燃料供給手段に供給される燃料の圧力が変動
してしまうという問題点があり、運転領域全般にわたる
空燃比を理論空燃比に設定するのが困難となる。
【0005】図2はレギュレータの出口圧とエンジン負
荷の関係を示したもので、エンジン負荷が小さいアイド
ル時等の出口圧は高いが、加速時等のエンジン負荷が大
きい時(エンジン要求燃料流量)が多い時は、出口圧は
低くなり、これが燃料圧力の変動幅となる。以上の結
果、従来の燃料供給装置にあっては、 (1)燃料供給量が安定しない。
【0006】(2)混合比が理論空燃比からずれる。 (3)エミッションが悪化する。等の問題点があった。
そこで、本発明は以上のような従来の問題点に鑑み、燃
料供給系の構造の改良により、燃料供給圧の変動を小さ
くして、この変動が原因となる空燃比の変動を抑えると
共に、触媒の活性化を高めて、排気の清浄化を向上する
ことを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】このため、本発明は、気
体燃料供給源から減圧手段を介して減圧された気体燃料
を燃料供給手段によりエンジンに供給する気体燃料供給
装置において、前記減圧手段の途中若しくは該減圧手段
の燃料出口から前記燃料供給手段までの燃料供給通路か
ら燃料をリリーフさせて燃料圧力を調整する圧力調整弁
を設け、リリーフ燃料を排気通路の触媒上流部に導く燃
料導入通路を設けた。
【0008】
【作用】かかる構成において、圧力調整弁の作用によ
り、燃料供給圧力の最高値を規制することができ、これ
により、レギュレータから燃料供給手段に供給される燃
料圧力変動幅を小さくさせることができる結果、空燃比
の変動幅を小さくすることができる。
【0009】又、リリーフされた燃料を排気通路に導入
して後燃えさせることにより、排気温度を上昇させる効
果もあり、例えば、低負荷時における排気温度の低下防
止を図れ、触媒の活性化を促進でき、排気を清浄化する
ことができる。
【0010】
【実施例】以下、添付された図面を参照して本発明を詳
述する。図1において、複数個の燃料ボンベ1から供給
される燃料が、一つの燃料供給配管2に集合し、緊急遮
断弁3及び燃料カット弁4を経てレギュレータ5に至
り、レギュレータ5では燃料を減圧し、減圧された燃料
は、適切な配管長を経て燃料供給手段8で空気と混合し
てエンジン9に供給される構成は従来と同様である。
【0011】そして、従来と相違する構成は次のようで
ある。レギュレータ5は、例えば設定圧力50kgf/
cm2 の1次室5aと、10kgf/cm2 の2次室5
bと、0.3kgf/cm2 の3次室5cとに分割され
ている。かかるレギュレータ5には、その1次室5a、
2次室5b、3次室5cのいずれかの室(実施例では2
次室5b)から燃料をリリーフさせて燃料圧力を調整す
る圧力調整弁としてのリリーフ弁12が設けられてい
る。このリリーフ弁12は、レギュレータ5の2次室5
b内圧力が予め設定した圧力値となると開弁して燃料を
逃がすように構成されている。
【0012】そして、このリリーフ弁12からのリリー
フ燃料を排気管10の触媒11上流部に燃料導入口13
を介して燃料を導入する燃料導入管14が設けられてい
る。前記燃料導入管14には、導入燃料流量を調整する
オリフィス15が介装される。又、このオリフィス15
下流側の燃料導入管14には、燃料等のレギュレータ5
への逆流を防止するチェック弁16が介装される。
【0013】尚、図において、17は酸素センサであ
る。かかる構成において、レギュレータ5の2次室5b
の燃料圧力がリリーフ弁12の設定圧力を越えた場合、
燃料はリリーフ弁12から燃料導入管14にリリーフさ
れ、オリフィス15及びチェック弁16を経て、燃料導
入口13より排気管10内に導入される。
【0014】かかる構成の作用・効果について説明す
る。従来のレギュレータ/ミキサーシステムでは、バー
ド系の設定により負荷が高い場合をリッチからリーンの
空燃比に設定することが可能であるが、全域を理論空燃
比に設定することは、その設定幅が狭いこともあって難
しい。従って、上記のシステムでは、予めレギュレータ
5と燃料供給手段8の調整によって、エンジン高負荷時
を理論空燃比(ストイキ)に設定する(この場合、エン
ジン低負荷側はリッチ側になる)。
【0015】一方、リリーフ弁12の設定圧力(リリー
フ圧力)を、図2における本発明の燃料供給圧力変動幅
を得る任意の圧力値に設定することにより、燃料供給圧
力の最高値を規制する。これにより、レギュレータ5か
ら燃料供給手段に供給される燃料圧力変動幅を小さくさ
せることができる。この結果、図3から明らかなよう
に、空燃比の変動幅を小さくすることができる。
【0016】上記のように、エンジン高負荷時を理論空
燃比(ストイキ)に設定し、リリーフ弁12の設定圧力
(リリーフ圧力)を、燃料供給圧力変動幅を得る任意の
圧力値に設定した場合、リリーフ弁12が作動して燃料
がリリーフされるエンジン低負荷域では、エンジン9入
口側でリーンとなるが、この場合、リリーフ弁12から
リリーフされた燃料が触媒11前の排気管10に導入さ
れるので、酸素センサ17で測定される空燃比はストイ
キとなり、燃料供給手段8による空燃比制御に影響が与
えられない。又、リリーフされた燃料を排気管10に導
入して後燃えさせることにより、排気温度を上昇させる
効果もあり、リリーフ弁12が作動する条件である低負
荷時における排気温度の低下防止を図れ、触媒11の活
性化を促進し、かつ触媒11入口では単にストイキに制
御されるので(触媒三元点が使用される)、排気エミッ
ションを低減させることができる。
【0017】従って、以上により、 (1)燃料供給量が安定する。 (2)混合比が理論空燃比からずれない。 (3)エミッションが良化する。等の利点がある。
【0018】尚、燃料供給手段8を高圧力(例えば50
kgf/cm2 )で使用する場合には、レギュレータ1
2の出口圧が排圧よりも高くなるので、図4に示すよう
に、リリーフ弁5を、レギュレータ12の燃料出口から
燃料供給手段8までの燃料供給管2Aの途中に設け、こ
のリリーフ弁5から排気管10の触媒11上流部に燃料
を導入させるようにしても良い。
【0019】次に、図5に基づいて本発明の更に他の実
施例について説明する。この実施例は、圧力調整弁とし
ての図1及び図4の実施例のリリーフ弁12に代えて、
電気制御式弁18を採用し、これをエンジン9の運転状
態に応じてコントロールするようにしたものである。即
ち、電気制御式弁18はレギュレータ5に設けられ、燃
料導入管14はこの電気制御式弁18から排気管10の
触媒11上流部に燃料導入口13を介して燃料を導入す
るように構成されている。
【0020】コントロールユニット19には、酸素セン
サ17から出力される空燃比検出信号,図示しない排気
温度センサから出力される排温検出信号等が入力され、
該コントロールユニット19は前記空燃比検出信号,排
温検出信号等に基づいて前記電気制御式弁18を制御す
る。この場合、排温が低い場合や空燃比がリーンの状態
を続けた時等、触媒11の転換効率が落ちるような条件
となったとき、コントロールユニット19からの信号に
より電気制御式弁18が開弁動作され、適切なリリーフ
燃料量を燃料導入管14を介して排気管10に導入す
る。
【0021】かかる構成においても、レギュレータ5か
ら燃料供給手段8に供給される燃料圧力変動幅を小さく
させることができ、空燃比の変動幅を小さくすることが
できると共に、燃料供給手段8による空燃比制御に影響
が与えられず、又、排気エミッションを低減させること
ができる。尚、上記の各実施例のように、リリーフ弁1
2,電気制御式弁18等の圧力調整弁と燃料導入管14
とを設けた構成は、レギュレータ5の故障時等、急激に
燃料供給手段に高い燃料圧力が加わるのを防止すること
ができ、燃料供給手段8が故障したり、エンジン9に過
剰燃料が導入されることにより空燃比がリッチ化するの
を防止することができる等フェールセーフ機構としても
機能する。
【0022】以上のように、特定の実施例を参照して本
発明を説明したが、本発明はこれに限定されるものでは
なく、当該技術分野における熟練者等により、本発明に
添付された特許請求の範囲から逸脱することなく、種々
の変更及び修正が可能であるとの点に留意すべきであ
る。
【0023】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のエンジン
の気体燃料供給装置によれば、気体燃料供給源から供給
される燃料を減圧する減圧手段の途中若しくは該減圧手
段の燃料出口から燃料供給手段までの燃料供給通路から
燃料をリリーフさせて燃料圧力を調整する圧力調整弁を
設け、リリーフ燃料を排気通路の触媒上流部に導く構成
としたから、燃料供給圧の変動を小さくすることがで
き、この変動が要因となる空燃比の変動を抑えることが
できると共に、排気温度が低下する条件等において、排
温を上昇させることができ、触媒の活性化を促進するこ
とによって排気エミッションの低減を図ることができる
有用性大なるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係るエンジンの気体燃料供給装置の
一実施例を示すシステム図
【図2】 エンジン負荷と燃料供給圧力との関係を示す
特性図
【図3】 エンジン負荷とエンジン入口空燃比との関係
を示す特性図
【図4】 他の実施例のシステム図
【図5】 更に他の実施例のシステム図
【図6】 従来の気体燃料供給装置の一例を示すシステ
ム図
【符号の説明】 1 燃料ボンベ 5 レギュレータ 8 燃料供給手段 9 エンジン 10 排気管 11 触媒 12 リリーフ弁 14 燃料導入管 18 電気制御式弁 19 コントロールユニット

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】気体燃料供給源から減圧手段を介して減圧
    された気体燃料を燃料供給手段によりエンジンに供給す
    る気体燃料供給装置において、 前記減圧手段の途中若しくは該減圧手段の燃料出口から
    前記燃料供給手段までの燃料供給通路から燃料をリリー
    フさせて燃料圧力を調整する圧力調整弁を設け、リリー
    フ燃料を排気通路の触媒上流部に導く燃料導入通路を設
    けたことを特徴とするエンジンの気体燃料供給装置。
JP5184201A 1993-07-26 1993-07-26 エンジンの気体燃料供給装置 Pending JPH0734982A (ja)

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JP5184201A JPH0734982A (ja) 1993-07-26 1993-07-26 エンジンの気体燃料供給装置

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JP (1) JPH0734982A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009180132A (ja) * 2008-01-30 2009-08-13 Toyota Motor Corp 内燃機関の熱回収利用装置
JP2010144572A (ja) * 2008-12-17 2010-07-01 Isuzu Motors Ltd 排気ガス浄化システム及び排気ガス浄化方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009180132A (ja) * 2008-01-30 2009-08-13 Toyota Motor Corp 内燃機関の熱回収利用装置
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