気密検査方法、プログラム、媒体、制御装置及び検査機
【課題】気体燃料用内燃機関において特には低圧側のシールの気密検査をより適切に実行することができる気密検査方法を提供すること。
【解決手段】本発明による気密検査方法は、配管内の気体を排出可能なインジェクタ４を含む気体燃料用内燃機関１の気密検査方法であって、配管２内の気体をインジェクタ４により排出し配管２内の圧力を所定圧力Ｐｐまで低下させる低下ステップを含む、ことを特徴とする。
【解決手段】本発明による気密検査方法は、配管内の気体を排出可能なインジェクタ４を含む気体燃料用内燃機関１の気密検査方法であって、配管２内の気体をインジェクタ４により排出し配管２内の圧力を所定圧力Ｐｐまで低下させる低下ステップを含む、ことを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主にＣＮＧ（Compressed Natural Gas：圧縮天然ガス）等のガスを用いる気体燃料用内燃機関における気密検査方法、プログラム、媒体、検査機、制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、天然ガスを圧縮したＣＮＧを車両のエンジンの燃料として用いることが提案されている。このようなエンジンにおいては、ＣＮＧを貯蔵するタンクと、タンクから遮断弁を介して高圧のＣＮＧが供給される高圧経路と、高圧経路からレギュレータ及び遮断弁を介して低圧のＣＮＧが供給される低圧経路と、低圧経路からエンジンの燃焼室に低圧のＣＮＧを噴射するインジェクタが用いられ、ＥＣＵによりこれらを統括的に制御することが行われる。
【０００３】
このエンジンの製造後出荷前の検査工程内においては、タンクからエンジンに至る経路において出荷後にＣＮＧの漏洩の発生を防止する目的で気密検査が行われる。この気密検査においては、専用の気密検査用外部設備が用いられる。この気密検査用外部設備を用いて気密検査は、前述したエンジンまでの経路に検査用の気体を充填することで、充填元の圧力により定まる高圧経路と、レギュレータの調整圧により定まる低圧経路のそれぞれにおいて、例えば特許文献１に記載されるように、圧力の経時変化を点検することに基づいて行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−４１１０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、このような気密検査の方法においては、特には低圧経路における圧力は車両が具備するレギュレータの調整圧により定まるため、低圧経路において用いられる気密用のシールの気密性を点検するにあたって適切な圧力領域を選択することが難しく、低圧経路用のシールの気密検査をより適切に行うことができていないという課題があった。
【０００６】
本発明は、上記問題に鑑み、上述した気体燃料用内燃機関において特には低圧側のシールの気密検査をより適切に実行することが可能な、気密検査方法、気密検査方法を実行するプログラム、プログラムを記憶した媒体、検査機、制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の問題を解決するため、本発明による気密検査方法は、配管内の気体を燃焼室へ排出可能なインジェクタを含む気体燃料用内燃機関の気密検査方法であって、前記配管内の前記気体を前記インジェクタにより排出し前記配管内の圧力を所定圧力まで低下させる低下ステップを含む、ことを特徴とする。
【０００８】
なお、前記低下ステップの後に前記配管内の前記気体の漏れを検査する検査ステップを含むこととしてもよい。この場合に、前記検査ステップにおいて、前記圧力の所定時間内の変化量に基づいて前記漏れの有無を判定する。なお、前記配管の外面に石鹸水を塗布して前記漏れの有無を判定することとしてもよい。
【０００９】
本発明のプログラムは上述した気密検査方法を実行するプログラムであり、本発明の媒体は上述したプログラムを格納した媒体である。
【００１０】
本発明の制御装置又は検査機は、気体燃料用内燃機関の配管内の気体を燃焼室へ排出可能なインジェクタを、前記配管内の圧力に基づいて制御する制御手段を含み、前記制御手段は検査モードにおいて前記配管内の前記気体を前記インジェクタにより排出し前記圧力を所定圧力まで低下させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、低圧側のシールの検査に適した圧力領域の選択を容易にして、低圧側のシールの検査をより適切に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る実施例の気密検査方法が適用される気体燃料用内燃機関１の一実施形態を示す模式図である。
【図２】実施例の気体燃料用内燃機関１のＥＮＧＥＣＵ１５（制御装置）と対応する検査機１６との通信態様を示す模式図である。
【図３】実施例の気体燃料用内燃機関１の低圧経路２の低圧側におけるデリバリパイプ３との連結態様の詳細を示す模式図である。
【図４】実施例の気体燃料用内燃機関１の低圧経路２の低圧側におけるデリバリパイプ３とのシール態様の詳細を示す模式図である。
【図５】実施例の気体燃料用内燃機関１の低圧経路２における検査用最適圧力Ｐｐ（所定圧力）の検査時間Ｔ及び変形量δに基づく定め方の一例を示す模式図である。
【図６】実施例の気密検査方法が適用される気体燃料用内燃機関１の気密検査前のそれぞれの弁の制御態様を示す模式図である。
【図７】実施例の気密検査方法が適用される気体燃料用内燃機関１の気密検査中のそれぞれの弁の制御態様を示す模式図である。
【図８】実施例のＥＮＧＥＣＵ１５（制御装置）の実行する低下ステップの詳細を示すフローチャートである。
【図９】実施例の気密検査方法が適用される気体燃料用内燃機関１の気密検査後のそれぞれの弁の制御態様を示す模式図である。
【図１０】実施例の気密検査方法により得られる効果を説明する模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための形態について、添付図面を参照しながら説明する。
【実施例】
【００１４】
本発明に係る気密検査方法が用いられる気体燃料用内燃機関１は、図１に示すようなハード構成を有している。すなわち、気体燃料用内燃機関１は、低圧経路２、デリバリパイプ３、インジェクタ４、レギュレータ５、レギュレータ遮断弁６、高圧経路７、緊急遮断弁８、手動弁９、ＣＮＧシリンダ１０、逆止弁１１、充填口１２、低圧経路２のいずれかの箇所に設けられる低圧センサ１３と、高圧経路７のいずれかの箇所に設けられる高圧センサ１４と、を含んで構成される。
【００１５】
また、気体燃料内燃機関１の含む低圧センサ１３と高圧センサ１４の検出結果は、図２に示すＥＮＧＥＣＵ１５（Electronic Control Unit）に入力され、ＥＮＧＥＣＵ１５の制御に基づいて、インジェクタ４の開閉、レギュレータ遮断弁６の開閉、緊急遮断弁８の開閉がそれぞれ動作される。
【００１６】
ＥＮＧＥＣＵ１５は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭおよびそれらを接続するデータバスと入出力インターフェースから構成され、ＲＯＭに格納されたプログラムに従い、ＣＰＵが所定の処理を行うものであり、以下に述べる処理を行う制御手段を構成するものである。
【００１７】
ＥＮＧＥＣＵ１５は気体燃料用内燃機関１の適用される車両内のＣＡＮ（Controller Area Network）等の通信規格に接続されており、このＣＡＮは図示しない外部接続プラグを介して検査機１６に接続されている。
【００１８】
検査機１６は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭおよびそれらを接続するデータバスと入出力インターフェースから構成され、ＲＯＭに格納されたプログラムに従い、ＣＰＵが所定の処理を行うワークステーション又はそれに準ずるコンピュータでありディスプレイとスピーカ及び確認用のボタンを含むものである。ＥＮＧＥＣＵ１５と検査機１６は、図２に示すように、気密検査を実行するにあたって必要な要求をＥＮＧＥＣＵ１５に送信し、ＥＮＧＥＣＵ１５から必要なデータを受信する。
【００１９】
気体燃料用内燃機関１は、図１に示すように、上述したＣＮＧを燃料とする内燃機関であり、ここでは詳細は図示しないが、ガソリン用インジェクタも備えており、ガソリン用としても使用可能なものであって、所謂ＣＮＧバイフューエル車に適用されるものである。
【００２０】
気体燃料用内燃機関１は、図示しない燃焼室を有しており、この燃焼室内に上述したインジェクタ４の噴出口は複数個並列されて配置される。デリバリパイプ３はこれらのインジェクタ４の吸入口にＣＮＧを供給するとともに、複数のインジェクタ４の吸入口を、低圧経路２を構成する一の低圧配管（配管）の端部に気密に接続するアダプタを構成している。
【００２１】
低圧経路２の高圧側の端部にはレギュレータ５が気密に連結され、レギュレータ５のさらに高圧側にはレギュレータ遮断弁６が気密に連結され、レギュレータ遮断弁６よりもさらに高圧側には高圧経路７を構成する一の高圧配管の低圧側が気密に連結される。レギュレータ５の低圧側の調整圧は例えば０．８ＭＰａに設定されている。
【００２２】
この一の高圧配管の高圧側は二股状に分岐されており、分岐された一方の高圧側の高圧配管には緊急遮断弁８、手動弁９がこの順に設けられており、一方の高圧側の高圧配管の端部にはＣＮＧシリンダ１０が気密に連結されている。分岐された他方の高圧側の高圧配管には逆止弁１１が設けられており端部には充填口１２が設けられている。高圧配管内の圧力はここでは２０ＭＰａに設定されている。この２０ＭＰａは車両の販売国の規格により異なる値である。
【００２３】
低圧経路２を構成する低圧配管の低圧側の端部には、図３に示すように雄ネジ部２ａ及びその根元に対して外周側に位置する円環状の当接部２ｂが形成され、デリバリパイプ３にはこの雄ネジ部２ａに対応する雌ネジ部３ａと、当接部２ｂに対応する被当接部３ｂが形成されており、被当接部３ｂにはＯリング１７及びＯリング１７を保持する環状溝３ｂｃが形成されている。図３において上側に位置するＯリング１７の近傍部分について、雄ネジ部２ａを雌ネジ部３ａにねじ込んだ締結後の状態を拡大して時計回りに９０度回転して示すのが図４である。
【００２４】
図４中左側の図４（ａ）に示すように、当接部２ｂと、被当接部３ｂは相互に対向する形態をなし、Ｏリング１７を図中上下方向に挟み込む。Ｏリング１７は図４（ａ）中左右方向寸法よりも、上下方向寸法が若干小さくなる楕円状に圧縮されて、Ｏリング１７の当接部２ｂとの間が密着され、Ｏリング１７の環状溝３ｂｃとの間も密着される。これにより、図４（ａ）中左方の低圧配管内側と右方の低圧配管外側との間の気密が確保される。
【００２５】
なお、図４（ａ）に示す状態は、低圧配管内部の圧力が上述した０．８ＭＰａよりも十分小さい値である場合を示し、０．８ＭＰａ相当の圧力が低圧配管内部に作用している場合には、図３で示した雄ネジ部２ａと雌ネジ部３ａとの間の隙間に、低圧配管内部の気体は浸入して、図４（ｂ）に示すように、Ｏリング１７の左側の面に気体の圧力が作用する。
【００２６】
これに伴い、図４（ｂ）においては、Ｏリング１７は、環状溝３ｂｃ内を左方から右方に移動されて、環状溝３ｂｃの右側の側壁面と角部に押し付けられて、右側かつ下側の部分に角部が食い込む形態にてＯリング１７が変形される。この状態では、図４（ａ）に示した状態に比べて、Ｏリング１７は当接部２ｂ及び環状溝３ｂｃの側壁面及び角部に密着させられるため、図４（ｂ）中左方の低圧配管内側と右方の低圧配管外側との間の気密性はより高めに確保され、シール効果がより高められた状態となる。
【００２７】
ここで気密検査の趣旨を考慮すると、レギュレータ５の調整圧である０．８ＭＰａ相当の加圧がなされた状態の図４（ｂ）に示した状態においてよりも、実質的に未加圧である図４（ａ）に示した状態において検査を行った方が、より配管内部の気体の微小な漏れを検知することが可能となり、より安全側を考慮した検査を行うことができることとなる。つまり、気体燃料用内燃機関１の気密検査においては、レギュレータ５の調整圧よりも十分小さい値の気体の検査用最適圧力Ｐｐ（所定圧力）を実現した上で検査を行うことが好ましい。
【００２８】
ここで検査用最適圧力Ｐｐについては以下のように定められる。検査用最適圧力Ｐｐを大きくすればするほど、図５に示すようにＯリング１７の変形量δが大きくなるため、この変形量δが過大となりＯリング１７の破損や劣化を招きやすい。このため検査用最適圧力Ｐｐの上限値は変形量δが過大とならない範囲とすることが要求される。なお、検査用最適圧力Ｐｐの上限値はＯリング１７の材質や形態、大きさを含む種別に基づいて定められる。
【００２９】
また、検査用最適圧力Ｐｐを小さくすればするほど、図４（ａ）に示したように、より微小な漏れを検知できるようにはなるものの、圧力の低下に伴い単位時間の漏れ量も低下するので、漏れ検知に必要な時間、つまり検査時間Ｔが図５に示すように増加することを招く。
【００３０】
検査の実情を考慮すると例えば検査時間Ｔは数十分以内であることが要求され、この検査時間Ｔの上限に基づいて、検査用最適圧力Ｐｐの下限値が定められる。これらに加えて、上述した気体燃料用内燃機関１に用いられるインジェクタ４の最小分解能は０．０１ＭＰａよりも小さい値であるので調整単位を０．０１ＭＰａとし、本実施例では検査用最適圧力Ｐｐは例えば０．０５ＭＰａに設定している。すなわち、この検査用最適圧力ＰｐはＯリング１７の種別や検査時間Ｔに基づいて定まるので、車種毎に適宜変更される値である。
【００３１】
つまり、本実施例における気密検査方法は、低圧経路２（配管）内の気体を燃焼室へ排出可能なインジェクタ４を含む気体燃料用内燃機関１において、低圧経路２内の気体をインジェクタ４により排出し、低圧経路２内の圧力を検査用最適圧力Ｐｐ（所定圧力）まで低下させる低下ステップを含むものとしている。
【００３２】
また、本実施例における気密検査方法は、低下ステップの後に低圧経路２内の気体の漏れを検査する検査ステップを含むものとしている。なお、検査ステップにおいて、低圧センサ１３により検出される気体の圧力の所定時間内の変化量に基づいて漏れの有無を判定するものとしている。また、検査ステップにおいて上述した変化量を確保する時間が取れない場合には、低圧経路２の外面に石鹸水を塗布して漏れの有無を判定することとしてもよい。
【００３３】
以下に本実施例の気密検査方法を含む気密検査工程の全体について、図６〜９を用いて説明する。まず気密検査前の検査工程について説明する。図６に示すように手動弁９については初期状態として閉状態としている。製造終了後、ＣＮＧが充填されていない状態の車両のイグニッションスイッチＩＧをＯＮとすると、ＥＮＧＥＣＵ１５の通常動作としての制御に基づいて、レギュレータ遮断弁６と緊急遮断弁８は図６（ａ）に示すように一時的に開いた後、図６（ｂ）に示すように閉じられる。
【００３４】
図６（ｂ）に示す状態において、充填口１２に窒素Ｎ２を２０ＭＰａに加圧した供給源からのカプラを連結して、窒素Ｎ２を充填口１２から逆止弁１１を介して高圧経路７内に充填する。この状態で、検査機１６からＥＮＧＥＣＵ１５に対して、図２中の要求の内最上段の「レギュレータ遮断弁開要求Ｃ１」を送信する。ＥＮＧＥＣＵ１５の制御手段は、この検査機１６からの「レギュレータ遮断弁開要求Ｃ１」を受信すると、レギュレータ遮断弁６を黒塗りで上向きの矢印で示される「閉状態」から、図６（ｃ）において白塗りで右向きの矢印で示される「開状態」に移行させる。
【００３５】
図６（ｃ）においては、レギュレータ５の入力側に２０ＭＰａの窒素Ｎ２が入力され、レギュレータ５は調整圧として０．８ＭＰａの圧力を低圧経路２に出力し、低圧経路２内に、０．８ＭＰａの窒素Ｎ２が充填される。この段階で、ＥＮＧＥＣＵ１５の制御手段は、高圧センサ１４と低圧センサ１３のそれぞれの検出結果を、高圧経路圧力値Ｄ１、低圧経路圧力値Ｄ２として検査機１６に送信する。
【００３６】
検査機１６は、これらの高圧経路圧力値Ｄ１と低圧経路圧力値Ｄ２をそれぞれ読み込み、高圧経路圧力値Ｄ１が２０ＭＰａに対して公差内であり、低圧経路圧力値Ｄ２が０．８ＭＰａに対して公差内であるか否かを判定し、肯定であればディスプレイにより検査許可の旨を表示し、否定であればディスプレイにより検査不可の旨を表示して、スピーカによりウォーニングを出力する。検査不可であれば上述した工程を再度やり直し、上記判定を再度やり直す。検査許可であれば、高圧経路７及び低圧経路２の双方に石鹸水を塗布して、漏れの有無を目視にて確認する。以上にて気密検査前の工程は終了する。
【００３７】
続いて気密検査の本工程について図７を用いて説明する。図６（ｃ）に示した状態において、図２中一段目の要求である「レギュレータ遮断弁開要求Ｃ１」の「解除指令」を検査機１６はＥＮＧＥＣＵ１５に対して送信すると、図７（ａ）に示すように、「解除指令」に基づいてＥＮＧＥＣＵ１５の制御手段はレギュレータ遮断弁６を黒塗りで上向きの矢印で示される「閉状態」に移行させる。この後、窒素Ｎ２を２０ＭＰａに加圧した供給源からのカプラを充填口１２から取り外す。
【００３８】
ここで、検査機１６からＥＮＧＥＣＵ１５に対して、図２中上から二段目の要求である「低圧経路５０ｋＰａ制御要求Ｃ２」を送信する。ＥＮＧＥＣＵ１５の制御手段はこの要求を受けて「検査モード」に移行して、低圧センサ１３の検出結果を監視しながら、インジェクタ４の含むバルブを開として低圧経路２内の０．８ＭＰａの窒素Ｎ２を５０ｋＰａすなわち０．０５ＭＰａまで減圧して、図７（ｃ）の状態に移行させる。
【００３９】
このＥＮＧＥＣＵ１５の「低下ステップ」における制御内容の詳細について図８を用いて説明する。図８中ステップＳ１に示すようにＥＮＧＥＣＵ１５の制御手段は、検査機１６から検査モード入力としての「低圧経路５０ｋＰａ制御要求Ｃ２」を受信して検出し、ステップＳ２において検査モード入力があったか否かを判定し、肯定であればステップＳ３にすすみ、否定であればステップＳ１の手前に戻る。
【００４０】
ステップＳ３において、ＥＮＧＥＣＵ１５の制御手段は「検査モード」に移行し、ステップＳ４において、低圧経路２内の低圧経路圧力値Ｄ２（圧力）を検出し、ステップＳ５にすすんで、インジェクタ４のバルブを開とする。
【００４１】
ステップＳ６において、ＥＮＧＥＣＵ１５の制御手段は、低圧経路圧力値Ｄ２（圧力）が検査用最適圧力Ｐｐ（所定圧力）と一致しているか否かを判定し、肯定であればステップＳ７にすすんで、インジェクタ４のバルブを閉とし、否定であればステップＳ４の手前に戻り、ステップＳ４、Ｓ５の処理を継続する。
【００４２】
図７（ｃ）に示した状態において、ＥＮＧＥＣＵ１５は、検査機１６に対して、高圧経路圧力値Ｄ１と低圧経路圧力値Ｄ２をそれぞれ検査機１６に送信する。検査機１６は、これらの高圧経路圧力値Ｄ１と低圧経路圧力値Ｄ２をそれぞれ読み込み、高圧経路圧力値Ｄ１が２０ＭＰａに対して公差内であり、低圧経路圧力値Ｄ２が５０ｋＰａに対して公差内であるか否かを判定し、肯定であればディスプレイにより気密検査許可の旨を表示し、否定であればディスプレイにより気密検査不可の旨を表示して、スピーカによりウォーニングを出力する。気密検査不可である場合には、図６及び図７に示した工程をやり直すか、適宜の修繕処置を行い、再度上記判定を行い、気密検査許可となれば次の工程にすすむ。
【００４３】
気密検査許可の旨が表示された後、確認用のボタンが作業員により押圧されると、検査機１６は気密検査モードに移行して、ＥＮＧＥＣＵ１５から高圧経路圧力値Ｄ１と低圧経路圧力値Ｄ２を所定時間内継続してそれぞれ読み込み、それぞれの値の変化量が基準値以内であるか否かを判定し、肯定であれば「ＯＫ」の旨をディスプレイ上に表示し、否定であれば「ＮＧ」の旨をディスプレイ上に表示するとともにスピーカによりウォーニングを出力する。これに加えて、高圧経路７及び低圧経路２の双方に石鹸水を塗布して、漏れの有無を目視にて確認する。以上にて気密検査の本工程は終了する。
【００４４】
続いて気密検査の後工程について図９を用いて説明する。図７（ｃ）に示した状態において、図２中一段目の要求である「レギュレータ遮断弁開要求Ｃ１」と三段目の要求である「Ｎ２抜き指令Ｃ３」を検査機１６はＥＮＧＥＣＵ１５に対して送信すると、図９（ａ）に示すように、ＥＮＧＥＣＵ１５の制御手段はレギュレータ遮断弁６を黒塗りで上向きの矢印で示される「閉状態」から、白塗りで右向きの矢印で示される「開状態」に移行させるとともに、インジェクタ４のバルブを開として、低圧経路２内の窒素Ｎ２を５０ｋＰａから大気圧まで減圧し、高圧経路７内の窒素Ｎ２を２０ＭＰａから大気圧まで減圧する。
【００４５】
ここで、図９（ｂ）に示すように、手動弁９を黒塗りで上向きの矢印で示される「閉状態」から、白塗りで右向きの矢印で示される「開状態」に移行させて、ＥＮＧＥＣＵ１５の制御に基づいてレギュレータ遮断弁６を「閉状態」として、充填口１２にＣＮＧ充填用の供給源からのカプラを連結して、遮断弁８については、ＣＮＧの充填圧により受動的に開状態とされて、ＣＮＧをＣＮＧシリンダ１０及び高圧経路７の内部に充填するとともに、高圧経路７内の窒素Ｎ２は低圧経路２側に排出される。なお、この段階において、低圧経路２内は大気圧の窒素Ｎ２が残留している。
【００４６】
ここで検査機１６からＥＮＧＥＣＵ１５に対して、図２中上から四段目の要求である「ＣＮＧ始動要求Ｃ４」を送信する。ＥＮＧＥＣＵ１５の制御手段はこの要求を受けて「検査モード」から「ＣＮＧ始動モード」に移行して、イグニッションキーＩＧのＯＮ操作により、レギュレータ遮断弁６及び遮断弁９がともに開状態に移行されて、燃焼室内のシリンダのクランキングの開始に伴うインジェクタ４の開状態に伴って、低圧経路２内の窒素Ｎ２についても燃焼室を介して図示しないインテークマニホールドを介して外部に排出される。ここで気体燃料用内燃機関１すなわちエンジンがイグニッションキーＩＧのＯＦＦ操作により停止されると、「ＣＮＧ始動要求」が解除され、レギュレータ遮断弁６及び遮断弁９はともに閉状態とされて、車両は出荷待ち状態とされ得る。以上にて気密検査の後工程は終了する。
【００４７】
上述した本実施例の気密検査方法及び関連する検査機及び制御装置によれば、以下のような作用効果を得ることができる。すなわち、図７（ｃ）に示した気密検査の本工程において、特には低圧経路２内の圧力をＯリング１７の気密検査に適した圧力である検査用最適圧力Ｐｐ（所定圧力）＝０．０５ＭＰａとすることを、より容易に行うことができる。
【００４８】
つまり、図１０（ａ）に示すように、Ｏリング１７が環状溝３ｂｃの中央に位置して、低圧経路２内の気体の圧力により上下方向の圧縮以外の変形が生じていない状態において、気密検査を実行することができるので、より安全側を考慮した漏れの有無を検査することができる。
【００４９】
このことは特に図１０（ａ）に示すように、当接部２ｂと被当接部３ｂとの間に異物１８が存在している場合により効果的である。本実施例において例示した検査用最適圧力Ｐｐ＝０．０５ＭＰａにおけるＯリング１７の変形態様を図１０（ｂ）に、０．１５ＭＰａにおけるＯリング１７の変形態様を図１０（ｃ）に、低圧経路２内の通常時の圧力である０．８ＭＰａにおけるＯリング１７の変形態様を図１０（ｄ）に示す。
【００５０】
つまり、図１０（ｄ）に示すように０．８ＭＰａにおいては、図１０（ｄ）に示すように、Ｏリング１７が環状溝３ｂｃの側壁面と角部に押し付けられ過ぎて大きく変形しているため、異物１８が存在していても、漏れがあることは検出できない。０．１５ＭＰａである図１０（ｃ）においても、図１０（ｄ）ほどにはＯリング１７は変形しないものの、当接部２ｂ及び環状溝３ｂｃの側壁面に比較的大きな力で押し付けられてシール性を確保してしまうので、これも異物１８が存在しているにも係わらず、漏れがあることは検出できない。
【００５１】
これに対して、図１０（ｂ）に示すように、検査用最適圧力Ｐｐ＝０．０５ＭＰａとすることにより、Ｏリング１７は、環状溝３ｂｃの左右中央に位置することが確保され、側壁面や角部、当接部２ｂに大きな力で押し付けられることはなく、異物１８が存在していれば、シール性を確保することができないため、異物１８による漏れをより正確に検知することができる。これにより、出荷検査時において異物１８の噛み込みが発生した場合に、これを速やかに検知して、該当箇所の異物１８の除去を速やかに行うことができる。
【００５２】
さらに、本実施例で示したような気体燃料用内燃機関１においては、充填口１２近傍の逆止弁１１は必須の構成である。このため、例えば検査用最適圧力Ｐｐを有する外部の供給源から窒素Ｎ２を始めとした検査用の気体を充填することとした場合には、検査用最適圧力Ｐｐを上述したように０．０５ＭＰａ程度の低圧領域とすると、一般的に逆止弁１１の最低動作圧力が０．１５ＭＰａ程度必要であることから、充填作業自体が困難となる。本実施例の気密検査方法においては逆止弁１１を介しての工程を含まないため、このような不都合を招かない。
【００５３】
以上本発明の好ましい実施例について詳細に説明したが、本発明は上述した実施例に制限されることなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形および置換を加えることができる。
【００５４】
例えば上述した気体燃料用内燃機関１はＣＮＧバイフューエル車用のものとしているがＣＮＧ専用車用のものであってももちろんよい。また、上述して実施例においては低下ステップを実行する主体はＥＮＧＥＣＵ１５（制御装置）であるが、この主体を検査機１６としてももちろんよい。さらに、低下ステップを経た後の検査ステップにおける判定の主体は実施例では検査機１６としているがこれもＥＮＧＥＣＵ１５側で行うこととしてもよい。
【００５５】
なお上述した実施例において、低圧経路２内のシール箇所として、デリバリパイプ３と低圧経路２との連結箇所におけるＯリング１７を例示したが、レギュレータ５と低圧経路２との連結箇所のＯリングを検査用最適圧力Ｐｐの適用対象とすることもできる。一般的には高圧系路側の連結箇所においてはゴム状のＯリングではなく金属シールが用いられるが、高圧側においてもゴム状のＯリングを用いる場合においては、これについても検査用最適圧力Ｐｐの適用対象とすることもできる。
【００５６】
また、検査用の気体として上述した実施例においては窒素Ｎ２を例示したが、ＣＮＧ以外の気体で難燃性のものであれば、他の気体を使用することももちろん可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明は、気体燃料用内燃機関における気密検査方法、それに関連するプログラム、媒体、検査機、制御装置に関するものであり、適切な圧力範囲を選択した上で気密検査をより効果的に実施することができ、車両側のコスト増大を招くこともないので、通常の乗用車、トラック、バス等の様々な車両に適用して有益なものである。
【符号の説明】
【００５８】
１ 気体燃料用内燃機関
２ 低圧経路（配管）
２ａ 雄ネジ部
２ｂ 当接部
３ デリバリパイプ
３ａ 雌ネジ部
３ｂ 被当接部
３ｂｃ 環状溝
４ インジェクタ
５ レギュレータ
６ レギュレータ遮断弁
７ 高圧経路
８ 緊急遮断弁
９ 手動弁
１０ ＣＮＧシリンダ
１１ 逆止弁
１２ 充填口
１３ 低圧センサ
１４ 高圧センサ
１５ ＥＮＧＥＣＵ（制御装置）
１６ 検査機
１７ Ｏリング
１８ 異物
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主にＣＮＧ（Compressed Natural Gas：圧縮天然ガス）等のガスを用いる気体燃料用内燃機関における気密検査方法、プログラム、媒体、検査機、制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、天然ガスを圧縮したＣＮＧを車両のエンジンの燃料として用いることが提案されている。このようなエンジンにおいては、ＣＮＧを貯蔵するタンクと、タンクから遮断弁を介して高圧のＣＮＧが供給される高圧経路と、高圧経路からレギュレータ及び遮断弁を介して低圧のＣＮＧが供給される低圧経路と、低圧経路からエンジンの燃焼室に低圧のＣＮＧを噴射するインジェクタが用いられ、ＥＣＵによりこれらを統括的に制御することが行われる。
【０００３】
このエンジンの製造後出荷前の検査工程内においては、タンクからエンジンに至る経路において出荷後にＣＮＧの漏洩の発生を防止する目的で気密検査が行われる。この気密検査においては、専用の気密検査用外部設備が用いられる。この気密検査用外部設備を用いて気密検査は、前述したエンジンまでの経路に検査用の気体を充填することで、充填元の圧力により定まる高圧経路と、レギュレータの調整圧により定まる低圧経路のそれぞれにおいて、例えば特許文献１に記載されるように、圧力の経時変化を点検することに基づいて行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−４１１０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、このような気密検査の方法においては、特には低圧経路における圧力は車両が具備するレギュレータの調整圧により定まるため、低圧経路において用いられる気密用のシールの気密性を点検するにあたって適切な圧力領域を選択することが難しく、低圧経路用のシールの気密検査をより適切に行うことができていないという課題があった。
【０００６】
本発明は、上記問題に鑑み、上述した気体燃料用内燃機関において特には低圧側のシールの気密検査をより適切に実行することが可能な、気密検査方法、気密検査方法を実行するプログラム、プログラムを記憶した媒体、検査機、制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の問題を解決するため、本発明による気密検査方法は、配管内の気体を燃焼室へ排出可能なインジェクタを含む気体燃料用内燃機関の気密検査方法であって、前記配管内の前記気体を前記インジェクタにより排出し前記配管内の圧力を所定圧力まで低下させる低下ステップを含む、ことを特徴とする。
【０００８】
なお、前記低下ステップの後に前記配管内の前記気体の漏れを検査する検査ステップを含むこととしてもよい。この場合に、前記検査ステップにおいて、前記圧力の所定時間内の変化量に基づいて前記漏れの有無を判定する。なお、前記配管の外面に石鹸水を塗布して前記漏れの有無を判定することとしてもよい。
【０００９】
本発明のプログラムは上述した気密検査方法を実行するプログラムであり、本発明の媒体は上述したプログラムを格納した媒体である。
【００１０】
本発明の制御装置又は検査機は、気体燃料用内燃機関の配管内の気体を燃焼室へ排出可能なインジェクタを、前記配管内の圧力に基づいて制御する制御手段を含み、前記制御手段は検査モードにおいて前記配管内の前記気体を前記インジェクタにより排出し前記圧力を所定圧力まで低下させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、低圧側のシールの検査に適した圧力領域の選択を容易にして、低圧側のシールの検査をより適切に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る実施例の気密検査方法が適用される気体燃料用内燃機関１の一実施形態を示す模式図である。
【図２】実施例の気体燃料用内燃機関１のＥＮＧＥＣＵ１５（制御装置）と対応する検査機１６との通信態様を示す模式図である。
【図３】実施例の気体燃料用内燃機関１の低圧経路２の低圧側におけるデリバリパイプ３との連結態様の詳細を示す模式図である。
【図４】実施例の気体燃料用内燃機関１の低圧経路２の低圧側におけるデリバリパイプ３とのシール態様の詳細を示す模式図である。
【図５】実施例の気体燃料用内燃機関１の低圧経路２における検査用最適圧力Ｐｐ（所定圧力）の検査時間Ｔ及び変形量δに基づく定め方の一例を示す模式図である。
【図６】実施例の気密検査方法が適用される気体燃料用内燃機関１の気密検査前のそれぞれの弁の制御態様を示す模式図である。
【図７】実施例の気密検査方法が適用される気体燃料用内燃機関１の気密検査中のそれぞれの弁の制御態様を示す模式図である。
【図８】実施例のＥＮＧＥＣＵ１５（制御装置）の実行する低下ステップの詳細を示すフローチャートである。
【図９】実施例の気密検査方法が適用される気体燃料用内燃機関１の気密検査後のそれぞれの弁の制御態様を示す模式図である。
【図１０】実施例の気密検査方法により得られる効果を説明する模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための形態について、添付図面を参照しながら説明する。
【実施例】
【００１４】
本発明に係る気密検査方法が用いられる気体燃料用内燃機関１は、図１に示すようなハード構成を有している。すなわち、気体燃料用内燃機関１は、低圧経路２、デリバリパイプ３、インジェクタ４、レギュレータ５、レギュレータ遮断弁６、高圧経路７、緊急遮断弁８、手動弁９、ＣＮＧシリンダ１０、逆止弁１１、充填口１２、低圧経路２のいずれかの箇所に設けられる低圧センサ１３と、高圧経路７のいずれかの箇所に設けられる高圧センサ１４と、を含んで構成される。
【００１５】
また、気体燃料内燃機関１の含む低圧センサ１３と高圧センサ１４の検出結果は、図２に示すＥＮＧＥＣＵ１５（Electronic Control Unit）に入力され、ＥＮＧＥＣＵ１５の制御に基づいて、インジェクタ４の開閉、レギュレータ遮断弁６の開閉、緊急遮断弁８の開閉がそれぞれ動作される。
【００１６】
ＥＮＧＥＣＵ１５は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭおよびそれらを接続するデータバスと入出力インターフェースから構成され、ＲＯＭに格納されたプログラムに従い、ＣＰＵが所定の処理を行うものであり、以下に述べる処理を行う制御手段を構成するものである。
【００１７】
ＥＮＧＥＣＵ１５は気体燃料用内燃機関１の適用される車両内のＣＡＮ（Controller Area Network）等の通信規格に接続されており、このＣＡＮは図示しない外部接続プラグを介して検査機１６に接続されている。
【００１８】
検査機１６は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭおよびそれらを接続するデータバスと入出力インターフェースから構成され、ＲＯＭに格納されたプログラムに従い、ＣＰＵが所定の処理を行うワークステーション又はそれに準ずるコンピュータでありディスプレイとスピーカ及び確認用のボタンを含むものである。ＥＮＧＥＣＵ１５と検査機１６は、図２に示すように、気密検査を実行するにあたって必要な要求をＥＮＧＥＣＵ１５に送信し、ＥＮＧＥＣＵ１５から必要なデータを受信する。
【００１９】
気体燃料用内燃機関１は、図１に示すように、上述したＣＮＧを燃料とする内燃機関であり、ここでは詳細は図示しないが、ガソリン用インジェクタも備えており、ガソリン用としても使用可能なものであって、所謂ＣＮＧバイフューエル車に適用されるものである。
【００２０】
気体燃料用内燃機関１は、図示しない燃焼室を有しており、この燃焼室内に上述したインジェクタ４の噴出口は複数個並列されて配置される。デリバリパイプ３はこれらのインジェクタ４の吸入口にＣＮＧを供給するとともに、複数のインジェクタ４の吸入口を、低圧経路２を構成する一の低圧配管（配管）の端部に気密に接続するアダプタを構成している。
【００２１】
低圧経路２の高圧側の端部にはレギュレータ５が気密に連結され、レギュレータ５のさらに高圧側にはレギュレータ遮断弁６が気密に連結され、レギュレータ遮断弁６よりもさらに高圧側には高圧経路７を構成する一の高圧配管の低圧側が気密に連結される。レギュレータ５の低圧側の調整圧は例えば０．８ＭＰａに設定されている。
【００２２】
この一の高圧配管の高圧側は二股状に分岐されており、分岐された一方の高圧側の高圧配管には緊急遮断弁８、手動弁９がこの順に設けられており、一方の高圧側の高圧配管の端部にはＣＮＧシリンダ１０が気密に連結されている。分岐された他方の高圧側の高圧配管には逆止弁１１が設けられており端部には充填口１２が設けられている。高圧配管内の圧力はここでは２０ＭＰａに設定されている。この２０ＭＰａは車両の販売国の規格により異なる値である。
【００２３】
低圧経路２を構成する低圧配管の低圧側の端部には、図３に示すように雄ネジ部２ａ及びその根元に対して外周側に位置する円環状の当接部２ｂが形成され、デリバリパイプ３にはこの雄ネジ部２ａに対応する雌ネジ部３ａと、当接部２ｂに対応する被当接部３ｂが形成されており、被当接部３ｂにはＯリング１７及びＯリング１７を保持する環状溝３ｂｃが形成されている。図３において上側に位置するＯリング１７の近傍部分について、雄ネジ部２ａを雌ネジ部３ａにねじ込んだ締結後の状態を拡大して時計回りに９０度回転して示すのが図４である。
【００２４】
図４中左側の図４（ａ）に示すように、当接部２ｂと、被当接部３ｂは相互に対向する形態をなし、Ｏリング１７を図中上下方向に挟み込む。Ｏリング１７は図４（ａ）中左右方向寸法よりも、上下方向寸法が若干小さくなる楕円状に圧縮されて、Ｏリング１７の当接部２ｂとの間が密着され、Ｏリング１７の環状溝３ｂｃとの間も密着される。これにより、図４（ａ）中左方の低圧配管内側と右方の低圧配管外側との間の気密が確保される。
【００２５】
なお、図４（ａ）に示す状態は、低圧配管内部の圧力が上述した０．８ＭＰａよりも十分小さい値である場合を示し、０．８ＭＰａ相当の圧力が低圧配管内部に作用している場合には、図３で示した雄ネジ部２ａと雌ネジ部３ａとの間の隙間に、低圧配管内部の気体は浸入して、図４（ｂ）に示すように、Ｏリング１７の左側の面に気体の圧力が作用する。
【００２６】
これに伴い、図４（ｂ）においては、Ｏリング１７は、環状溝３ｂｃ内を左方から右方に移動されて、環状溝３ｂｃの右側の側壁面と角部に押し付けられて、右側かつ下側の部分に角部が食い込む形態にてＯリング１７が変形される。この状態では、図４（ａ）に示した状態に比べて、Ｏリング１７は当接部２ｂ及び環状溝３ｂｃの側壁面及び角部に密着させられるため、図４（ｂ）中左方の低圧配管内側と右方の低圧配管外側との間の気密性はより高めに確保され、シール効果がより高められた状態となる。
【００２７】
ここで気密検査の趣旨を考慮すると、レギュレータ５の調整圧である０．８ＭＰａ相当の加圧がなされた状態の図４（ｂ）に示した状態においてよりも、実質的に未加圧である図４（ａ）に示した状態において検査を行った方が、より配管内部の気体の微小な漏れを検知することが可能となり、より安全側を考慮した検査を行うことができることとなる。つまり、気体燃料用内燃機関１の気密検査においては、レギュレータ５の調整圧よりも十分小さい値の気体の検査用最適圧力Ｐｐ（所定圧力）を実現した上で検査を行うことが好ましい。
【００２８】
ここで検査用最適圧力Ｐｐについては以下のように定められる。検査用最適圧力Ｐｐを大きくすればするほど、図５に示すようにＯリング１７の変形量δが大きくなるため、この変形量δが過大となりＯリング１７の破損や劣化を招きやすい。このため検査用最適圧力Ｐｐの上限値は変形量δが過大とならない範囲とすることが要求される。なお、検査用最適圧力Ｐｐの上限値はＯリング１７の材質や形態、大きさを含む種別に基づいて定められる。
【００２９】
また、検査用最適圧力Ｐｐを小さくすればするほど、図４（ａ）に示したように、より微小な漏れを検知できるようにはなるものの、圧力の低下に伴い単位時間の漏れ量も低下するので、漏れ検知に必要な時間、つまり検査時間Ｔが図５に示すように増加することを招く。
【００３０】
検査の実情を考慮すると例えば検査時間Ｔは数十分以内であることが要求され、この検査時間Ｔの上限に基づいて、検査用最適圧力Ｐｐの下限値が定められる。これらに加えて、上述した気体燃料用内燃機関１に用いられるインジェクタ４の最小分解能は０．０１ＭＰａよりも小さい値であるので調整単位を０．０１ＭＰａとし、本実施例では検査用最適圧力Ｐｐは例えば０．０５ＭＰａに設定している。すなわち、この検査用最適圧力ＰｐはＯリング１７の種別や検査時間Ｔに基づいて定まるので、車種毎に適宜変更される値である。
【００３１】
つまり、本実施例における気密検査方法は、低圧経路２（配管）内の気体を燃焼室へ排出可能なインジェクタ４を含む気体燃料用内燃機関１において、低圧経路２内の気体をインジェクタ４により排出し、低圧経路２内の圧力を検査用最適圧力Ｐｐ（所定圧力）まで低下させる低下ステップを含むものとしている。
【００３２】
また、本実施例における気密検査方法は、低下ステップの後に低圧経路２内の気体の漏れを検査する検査ステップを含むものとしている。なお、検査ステップにおいて、低圧センサ１３により検出される気体の圧力の所定時間内の変化量に基づいて漏れの有無を判定するものとしている。また、検査ステップにおいて上述した変化量を確保する時間が取れない場合には、低圧経路２の外面に石鹸水を塗布して漏れの有無を判定することとしてもよい。
【００３３】
以下に本実施例の気密検査方法を含む気密検査工程の全体について、図６〜９を用いて説明する。まず気密検査前の検査工程について説明する。図６に示すように手動弁９については初期状態として閉状態としている。製造終了後、ＣＮＧが充填されていない状態の車両のイグニッションスイッチＩＧをＯＮとすると、ＥＮＧＥＣＵ１５の通常動作としての制御に基づいて、レギュレータ遮断弁６と緊急遮断弁８は図６（ａ）に示すように一時的に開いた後、図６（ｂ）に示すように閉じられる。
【００３４】
図６（ｂ）に示す状態において、充填口１２に窒素Ｎ２を２０ＭＰａに加圧した供給源からのカプラを連結して、窒素Ｎ２を充填口１２から逆止弁１１を介して高圧経路７内に充填する。この状態で、検査機１６からＥＮＧＥＣＵ１５に対して、図２中の要求の内最上段の「レギュレータ遮断弁開要求Ｃ１」を送信する。ＥＮＧＥＣＵ１５の制御手段は、この検査機１６からの「レギュレータ遮断弁開要求Ｃ１」を受信すると、レギュレータ遮断弁６を黒塗りで上向きの矢印で示される「閉状態」から、図６（ｃ）において白塗りで右向きの矢印で示される「開状態」に移行させる。
【００３５】
図６（ｃ）においては、レギュレータ５の入力側に２０ＭＰａの窒素Ｎ２が入力され、レギュレータ５は調整圧として０．８ＭＰａの圧力を低圧経路２に出力し、低圧経路２内に、０．８ＭＰａの窒素Ｎ２が充填される。この段階で、ＥＮＧＥＣＵ１５の制御手段は、高圧センサ１４と低圧センサ１３のそれぞれの検出結果を、高圧経路圧力値Ｄ１、低圧経路圧力値Ｄ２として検査機１６に送信する。
【００３６】
検査機１６は、これらの高圧経路圧力値Ｄ１と低圧経路圧力値Ｄ２をそれぞれ読み込み、高圧経路圧力値Ｄ１が２０ＭＰａに対して公差内であり、低圧経路圧力値Ｄ２が０．８ＭＰａに対して公差内であるか否かを判定し、肯定であればディスプレイにより検査許可の旨を表示し、否定であればディスプレイにより検査不可の旨を表示して、スピーカによりウォーニングを出力する。検査不可であれば上述した工程を再度やり直し、上記判定を再度やり直す。検査許可であれば、高圧経路７及び低圧経路２の双方に石鹸水を塗布して、漏れの有無を目視にて確認する。以上にて気密検査前の工程は終了する。
【００３７】
続いて気密検査の本工程について図７を用いて説明する。図６（ｃ）に示した状態において、図２中一段目の要求である「レギュレータ遮断弁開要求Ｃ１」の「解除指令」を検査機１６はＥＮＧＥＣＵ１５に対して送信すると、図７（ａ）に示すように、「解除指令」に基づいてＥＮＧＥＣＵ１５の制御手段はレギュレータ遮断弁６を黒塗りで上向きの矢印で示される「閉状態」に移行させる。この後、窒素Ｎ２を２０ＭＰａに加圧した供給源からのカプラを充填口１２から取り外す。
【００３８】
ここで、検査機１６からＥＮＧＥＣＵ１５に対して、図２中上から二段目の要求である「低圧経路５０ｋＰａ制御要求Ｃ２」を送信する。ＥＮＧＥＣＵ１５の制御手段はこの要求を受けて「検査モード」に移行して、低圧センサ１３の検出結果を監視しながら、インジェクタ４の含むバルブを開として低圧経路２内の０．８ＭＰａの窒素Ｎ２を５０ｋＰａすなわち０．０５ＭＰａまで減圧して、図７（ｃ）の状態に移行させる。
【００３９】
このＥＮＧＥＣＵ１５の「低下ステップ」における制御内容の詳細について図８を用いて説明する。図８中ステップＳ１に示すようにＥＮＧＥＣＵ１５の制御手段は、検査機１６から検査モード入力としての「低圧経路５０ｋＰａ制御要求Ｃ２」を受信して検出し、ステップＳ２において検査モード入力があったか否かを判定し、肯定であればステップＳ３にすすみ、否定であればステップＳ１の手前に戻る。
【００４０】
ステップＳ３において、ＥＮＧＥＣＵ１５の制御手段は「検査モード」に移行し、ステップＳ４において、低圧経路２内の低圧経路圧力値Ｄ２（圧力）を検出し、ステップＳ５にすすんで、インジェクタ４のバルブを開とする。
【００４１】
ステップＳ６において、ＥＮＧＥＣＵ１５の制御手段は、低圧経路圧力値Ｄ２（圧力）が検査用最適圧力Ｐｐ（所定圧力）と一致しているか否かを判定し、肯定であればステップＳ７にすすんで、インジェクタ４のバルブを閉とし、否定であればステップＳ４の手前に戻り、ステップＳ４、Ｓ５の処理を継続する。
【００４２】
図７（ｃ）に示した状態において、ＥＮＧＥＣＵ１５は、検査機１６に対して、高圧経路圧力値Ｄ１と低圧経路圧力値Ｄ２をそれぞれ検査機１６に送信する。検査機１６は、これらの高圧経路圧力値Ｄ１と低圧経路圧力値Ｄ２をそれぞれ読み込み、高圧経路圧力値Ｄ１が２０ＭＰａに対して公差内であり、低圧経路圧力値Ｄ２が５０ｋＰａに対して公差内であるか否かを判定し、肯定であればディスプレイにより気密検査許可の旨を表示し、否定であればディスプレイにより気密検査不可の旨を表示して、スピーカによりウォーニングを出力する。気密検査不可である場合には、図６及び図７に示した工程をやり直すか、適宜の修繕処置を行い、再度上記判定を行い、気密検査許可となれば次の工程にすすむ。
【００４３】
気密検査許可の旨が表示された後、確認用のボタンが作業員により押圧されると、検査機１６は気密検査モードに移行して、ＥＮＧＥＣＵ１５から高圧経路圧力値Ｄ１と低圧経路圧力値Ｄ２を所定時間内継続してそれぞれ読み込み、それぞれの値の変化量が基準値以内であるか否かを判定し、肯定であれば「ＯＫ」の旨をディスプレイ上に表示し、否定であれば「ＮＧ」の旨をディスプレイ上に表示するとともにスピーカによりウォーニングを出力する。これに加えて、高圧経路７及び低圧経路２の双方に石鹸水を塗布して、漏れの有無を目視にて確認する。以上にて気密検査の本工程は終了する。
【００４４】
続いて気密検査の後工程について図９を用いて説明する。図７（ｃ）に示した状態において、図２中一段目の要求である「レギュレータ遮断弁開要求Ｃ１」と三段目の要求である「Ｎ２抜き指令Ｃ３」を検査機１６はＥＮＧＥＣＵ１５に対して送信すると、図９（ａ）に示すように、ＥＮＧＥＣＵ１５の制御手段はレギュレータ遮断弁６を黒塗りで上向きの矢印で示される「閉状態」から、白塗りで右向きの矢印で示される「開状態」に移行させるとともに、インジェクタ４のバルブを開として、低圧経路２内の窒素Ｎ２を５０ｋＰａから大気圧まで減圧し、高圧経路７内の窒素Ｎ２を２０ＭＰａから大気圧まで減圧する。
【００４５】
ここで、図９（ｂ）に示すように、手動弁９を黒塗りで上向きの矢印で示される「閉状態」から、白塗りで右向きの矢印で示される「開状態」に移行させて、ＥＮＧＥＣＵ１５の制御に基づいてレギュレータ遮断弁６を「閉状態」として、充填口１２にＣＮＧ充填用の供給源からのカプラを連結して、遮断弁８については、ＣＮＧの充填圧により受動的に開状態とされて、ＣＮＧをＣＮＧシリンダ１０及び高圧経路７の内部に充填するとともに、高圧経路７内の窒素Ｎ２は低圧経路２側に排出される。なお、この段階において、低圧経路２内は大気圧の窒素Ｎ２が残留している。
【００４６】
ここで検査機１６からＥＮＧＥＣＵ１５に対して、図２中上から四段目の要求である「ＣＮＧ始動要求Ｃ４」を送信する。ＥＮＧＥＣＵ１５の制御手段はこの要求を受けて「検査モード」から「ＣＮＧ始動モード」に移行して、イグニッションキーＩＧのＯＮ操作により、レギュレータ遮断弁６及び遮断弁９がともに開状態に移行されて、燃焼室内のシリンダのクランキングの開始に伴うインジェクタ４の開状態に伴って、低圧経路２内の窒素Ｎ２についても燃焼室を介して図示しないインテークマニホールドを介して外部に排出される。ここで気体燃料用内燃機関１すなわちエンジンがイグニッションキーＩＧのＯＦＦ操作により停止されると、「ＣＮＧ始動要求」が解除され、レギュレータ遮断弁６及び遮断弁９はともに閉状態とされて、車両は出荷待ち状態とされ得る。以上にて気密検査の後工程は終了する。
【００４７】
上述した本実施例の気密検査方法及び関連する検査機及び制御装置によれば、以下のような作用効果を得ることができる。すなわち、図７（ｃ）に示した気密検査の本工程において、特には低圧経路２内の圧力をＯリング１７の気密検査に適した圧力である検査用最適圧力Ｐｐ（所定圧力）＝０．０５ＭＰａとすることを、より容易に行うことができる。
【００４８】
つまり、図１０（ａ）に示すように、Ｏリング１７が環状溝３ｂｃの中央に位置して、低圧経路２内の気体の圧力により上下方向の圧縮以外の変形が生じていない状態において、気密検査を実行することができるので、より安全側を考慮した漏れの有無を検査することができる。
【００４９】
このことは特に図１０（ａ）に示すように、当接部２ｂと被当接部３ｂとの間に異物１８が存在している場合により効果的である。本実施例において例示した検査用最適圧力Ｐｐ＝０．０５ＭＰａにおけるＯリング１７の変形態様を図１０（ｂ）に、０．１５ＭＰａにおけるＯリング１７の変形態様を図１０（ｃ）に、低圧経路２内の通常時の圧力である０．８ＭＰａにおけるＯリング１７の変形態様を図１０（ｄ）に示す。
【００５０】
つまり、図１０（ｄ）に示すように０．８ＭＰａにおいては、図１０（ｄ）に示すように、Ｏリング１７が環状溝３ｂｃの側壁面と角部に押し付けられ過ぎて大きく変形しているため、異物１８が存在していても、漏れがあることは検出できない。０．１５ＭＰａである図１０（ｃ）においても、図１０（ｄ）ほどにはＯリング１７は変形しないものの、当接部２ｂ及び環状溝３ｂｃの側壁面に比較的大きな力で押し付けられてシール性を確保してしまうので、これも異物１８が存在しているにも係わらず、漏れがあることは検出できない。
【００５１】
これに対して、図１０（ｂ）に示すように、検査用最適圧力Ｐｐ＝０．０５ＭＰａとすることにより、Ｏリング１７は、環状溝３ｂｃの左右中央に位置することが確保され、側壁面や角部、当接部２ｂに大きな力で押し付けられることはなく、異物１８が存在していれば、シール性を確保することができないため、異物１８による漏れをより正確に検知することができる。これにより、出荷検査時において異物１８の噛み込みが発生した場合に、これを速やかに検知して、該当箇所の異物１８の除去を速やかに行うことができる。
【００５２】
さらに、本実施例で示したような気体燃料用内燃機関１においては、充填口１２近傍の逆止弁１１は必須の構成である。このため、例えば検査用最適圧力Ｐｐを有する外部の供給源から窒素Ｎ２を始めとした検査用の気体を充填することとした場合には、検査用最適圧力Ｐｐを上述したように０．０５ＭＰａ程度の低圧領域とすると、一般的に逆止弁１１の最低動作圧力が０．１５ＭＰａ程度必要であることから、充填作業自体が困難となる。本実施例の気密検査方法においては逆止弁１１を介しての工程を含まないため、このような不都合を招かない。
【００５３】
以上本発明の好ましい実施例について詳細に説明したが、本発明は上述した実施例に制限されることなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形および置換を加えることができる。
【００５４】
例えば上述した気体燃料用内燃機関１はＣＮＧバイフューエル車用のものとしているがＣＮＧ専用車用のものであってももちろんよい。また、上述して実施例においては低下ステップを実行する主体はＥＮＧＥＣＵ１５（制御装置）であるが、この主体を検査機１６としてももちろんよい。さらに、低下ステップを経た後の検査ステップにおける判定の主体は実施例では検査機１６としているがこれもＥＮＧＥＣＵ１５側で行うこととしてもよい。
【００５５】
なお上述した実施例において、低圧経路２内のシール箇所として、デリバリパイプ３と低圧経路２との連結箇所におけるＯリング１７を例示したが、レギュレータ５と低圧経路２との連結箇所のＯリングを検査用最適圧力Ｐｐの適用対象とすることもできる。一般的には高圧系路側の連結箇所においてはゴム状のＯリングではなく金属シールが用いられるが、高圧側においてもゴム状のＯリングを用いる場合においては、これについても検査用最適圧力Ｐｐの適用対象とすることもできる。
【００５６】
また、検査用の気体として上述した実施例においては窒素Ｎ２を例示したが、ＣＮＧ以外の気体で難燃性のものであれば、他の気体を使用することももちろん可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明は、気体燃料用内燃機関における気密検査方法、それに関連するプログラム、媒体、検査機、制御装置に関するものであり、適切な圧力範囲を選択した上で気密検査をより効果的に実施することができ、車両側のコスト増大を招くこともないので、通常の乗用車、トラック、バス等の様々な車両に適用して有益なものである。
【符号の説明】
【００５８】
１ 気体燃料用内燃機関
２ 低圧経路（配管）
２ａ 雄ネジ部
２ｂ 当接部
３ デリバリパイプ
３ａ 雌ネジ部
３ｂ 被当接部
３ｂｃ 環状溝
４ インジェクタ
５ レギュレータ
６ レギュレータ遮断弁
７ 高圧経路
８ 緊急遮断弁
９ 手動弁
１０ ＣＮＧシリンダ
１１ 逆止弁
１２ 充填口
１３ 低圧センサ
１４ 高圧センサ
１５ ＥＮＧＥＣＵ（制御装置）
１６ 検査機
１７ Ｏリング
１８ 異物
【特許請求の範囲】
【請求項１】
配管内の気体を燃焼室へ排出可能なインジェクタを含む気体燃料用内燃機関の気密検査方法であって、前記配管内の前記気体を前記インジェクタにより排出し前記配管内の圧力を所定圧力まで低下させる低下ステップを含む、ことを特徴とする気密検査方法。
【請求項２】
前記低下ステップの後に前記配管内の前記気体の漏れを検査する検査ステップを含むことを特徴とする請求項１に記載の気密検査方法。
【請求項３】
前記検査ステップにおいて、前記圧力の所定時間内の変化量に基づいて前記漏れの有無を判定することを特徴とする請求項２に記載の気密検査方法。
【請求項４】
前記検査ステップにおいて、前記配管の外面に石鹸水を塗布して前記漏れの有無を判定することを特徴とする請求項２に記載の気密検査方法。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の気密検査方法を実行するプログラム。
【請求項６】
請求項５に記載のプログラムを格納した媒体。
【請求項７】
気体燃料用内燃機関の配管内の気体を燃焼室へ排出可能なインジェクタを、前記配管内の圧力に基づいて制御する制御手段を含み、前記制御手段は検査モードにおいて前記配管内の前記気体を前記インジェクタにより排出し前記圧力を所定圧力まで低下させることを特徴とする制御装置。
【請求項８】
気体燃料用内燃機関の配管内の気体を燃焼室へ排出可能なインジェクタを、前記配管内の圧力に基づいて制御する制御手段を含み、前記制御手段は検査モードにおいて前記配管内の前記気体を前記インジェクタにより排出し前記圧力を所定圧力まで低下させることを特徴とする検査機。
【請求項１】
配管内の気体を燃焼室へ排出可能なインジェクタを含む気体燃料用内燃機関の気密検査方法であって、前記配管内の前記気体を前記インジェクタにより排出し前記配管内の圧力を所定圧力まで低下させる低下ステップを含む、ことを特徴とする気密検査方法。
【請求項２】
前記低下ステップの後に前記配管内の前記気体の漏れを検査する検査ステップを含むことを特徴とする請求項１に記載の気密検査方法。
【請求項３】
前記検査ステップにおいて、前記圧力の所定時間内の変化量に基づいて前記漏れの有無を判定することを特徴とする請求項２に記載の気密検査方法。
【請求項４】
前記検査ステップにおいて、前記配管の外面に石鹸水を塗布して前記漏れの有無を判定することを特徴とする請求項２に記載の気密検査方法。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の気密検査方法を実行するプログラム。
【請求項６】
請求項５に記載のプログラムを格納した媒体。
【請求項７】
気体燃料用内燃機関の配管内の気体を燃焼室へ排出可能なインジェクタを、前記配管内の圧力に基づいて制御する制御手段を含み、前記制御手段は検査モードにおいて前記配管内の前記気体を前記インジェクタにより排出し前記圧力を所定圧力まで低下させることを特徴とする制御装置。
【請求項８】
気体燃料用内燃機関の配管内の気体を燃焼室へ排出可能なインジェクタを、前記配管内の圧力に基づいて制御する制御手段を含み、前記制御手段は検査モードにおいて前記配管内の前記気体を前記インジェクタにより排出し前記圧力を所定圧力まで低下させることを特徴とする検査機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１３−５０３８８（Ｐ２０１３−５０３８８Ａ）
【公開日】平成２５年３月１４日（２０１３．３．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１８８５６２（Ｐ２０１１−１８８５６２）
【出願日】平成２３年８月３１日（２０１１．８．３１）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月１４日（２０１３．３．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月３１日（２０１１．８．３１）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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