JP3382019B2

JP3382019B2 - ガスエンジンの制御装置

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Publication number: JP3382019B2
Application number: JP17022594A
Authority: JP
Inventors: 元寿清水
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1994-06-29
Filing date: 1994-06-29
Publication date: 2003-03-04
Anticipated expiration: 2018-03-04
Also published as: JPH0814109A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はガスエンジンの制御装置
に関し、より詳しくはＬＰＧ（液化プロパンガス）やＬ
ＢＧ（液化ブタンガス）等の加圧ガスを燃料として略定
速運転を行うように制御するガスエンジンの制御装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】ＬＰＧやＬＢＧ等の加圧燃料ガスを調圧
器を介してエンジンに供給し、このエンジンで燃焼させ
るガスエンジンが知られている。

【０００３】従前のこの種のガスエンジンは、調圧器を
介して加圧ガスを略大気圧に減圧し、エンジンの吸入負
圧によって燃料ガスをエンジンに供給していた。すなわ
ち、前記ガスエンジンにおいては、吸入空気量をスロッ
トル弁により制御し、この制御された吸入空気量に適合
したガス量をエンジンに供給していた。従って、この場
合には吸気管等にスロットル弁を設ける必要があるが、
吸気管の配置やスロットル弁の配置はエンジンのレイア
ウトにより制限を受けるため、これらのレイアウト上の
制限が生じる。このため、前記ガスエンジンにおいて
は、その小型化が困難であり、またスロットル弁を制御
するワイヤ等が必要となり、装置を簡素化するのが困難
であった。

【０００４】そこで、吸気管にスロットル弁を設けるこ
となく燃料ガスの流量のみを制御するだけでエンジン出
力の制御を行い、エンジンの小型化や簡素化を可能にし
ようとした試みも提案されている（例えば、特開平２−
２３２５８号公報）。

【０００５】上記ガスエンジンは、ＬＰＧやＬＢＧ等の
加圧燃料ガスはガソリンや軽油等の液体燃料と比べその
可燃濃度範囲が広範であるという特色を利用したもので
あり、吸入空気量を制御することなく燃料ガス量のみで
エンジン出力の制御を行っている。すなわち、例えば、
ガソリンの場合は、燃焼可能な希薄限界が空気過剰率λ
で１．２程度であるのに対し、ＬＰＧの場合は空気過剰
率λで１．６程度まで可能であり、したがって吸入空気
量を制御することなく燃料ガス量のみを制御することに
より、比較的広範囲な負荷変動範囲内においてエンジン
出力の制御を行うことができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ガスエンジンにおいては、供給ガス量を減らしていくこ
とによって空燃比の希薄限界に到達するまではエンジン
出力を制御することができるものの、空燃比が前記希薄
限界を越えると不整燃焼を起こして失火等が生じるた
め、低出力域でのエンジン出力の変動による振動の増加
や不整燃焼の発生によるハイドロカーボン（ＨＣ）等の
未燃ガス成分の排出量が増大して排気浄化特性の悪化を
招来するという問題点があった。すなわち、従来のガス
エンジンにおいては、図８に示すように空気過剰率λが
例えば「１．６」を越えて不整燃焼領域に突入すると、
エンジン出力は急激に低下する特性を有する（図中、点
Ａは不整燃焼領域と燃料ガス制御領域の境界を示す希薄
限界点を示す）。換言すれば、従来のガスエンジンにお
いては、空燃比が希薄限界点Ａを越えると不整燃焼が顕
著となり、破線に示すように、ＨＣ等の未燃ガス成分の
排出量も急激に増大して排気浄化効率も極端に悪化する
という問題点があった。

【０００７】また、酸化触媒等を設置して浄化する場合
も、高濃度であるため異常過熱を引きおこし易いという
問題があった。

【０００８】さらに、不整燃焼による回転数変動等に起
因して振動が発生したり、エンジンストール等を引き起
こす虞があり、用途的にも限定されるという問題点があ
った。

【０００９】本発明は上記問題点に鑑みなされたもので
あって、吸入空気量を制御せずに燃料ガス供給量で空燃
比を制御する場合に、低出力域においてもエンジン出力
を制御することができるガスエンジンの制御装置を提供
することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、制御弁を介して供給される燃料ガスを空気
と混合させてエンジンに供給するガスエンジンの制御装
置において、前記制御弁によって前記燃料ガスの流量を
制御することによって、前記ガスエンジンの吸入空気量
を制御することなく混合気の空燃比を制御する空燃比制
御手段と、前記ガスエンジンの運転状態を検出する運転
状態検出手段と、前記運転状態検出手段の検出結果に基
づいて前記ガスエンジンの点火時期を算出する点火時期
算出手段と、前記空燃比が所定値以下となって希薄限界
状態にあるときには、前記点火時期を遅角補正すること
により、遅角するにしたがって出力が低下するように前
記ガスエンジンの出力を制御する点火時期補正手段とを
備えることを特徴としている。

【００１１】また、上記ガスエンジンの制御装置は、前
記ガスエンジンの吸気系に吸入空気量制御用のスロット
ル弁が配されていないことを特徴としている。

【００１２】さらに、前記運転状態検出手段は、少なく
ともエンジン回転数を検出する回転数検出手段を含むと
共に、前記回転数検出手段により検出されたエンジン回
転数の変動量に基づいて前記ガスエンジンの燃焼状態を
判別する燃焼状態判別手段と、前記燃焼状態判別手段の
判別結果に基づいて前記空燃比が前記所定値以下にある
か否かを判別する希薄限界判別手段とを備えていること
を特徴としている。

【００１３】

【作用】上記構成によれば、空燃比が燃料ガス量のみに
よって制御されると共に、エンジンの運転状態に応じた
（最適）点火時期が算出され、さらに混合気の空燃比が
所定値以下の希薄限界状態ときは前記点火時期の補正が
なされる。

【００１４】具体的には、スロットル弁で吸入空気量を
制御することなく燃料ガス量のみで空燃比の制御が行わ
れる。そして、エンジン回転数の変動量に基づいてエン
ジンの燃焼状態が判別され、かかる燃焼状態に基づいて
エンジンが希薄限界状態にあるか否かが判断される。さ
らに、エンジンが希薄限界状態にあると判断されたとき
は、点火時期を遅角補正することにより燃焼を継続させ
ながら徐々に熱効率を低下させていくことによって希薄
限界域におけるエンジン出力の制御が行われる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳説
する。

【００１６】図１は本発明に係るガスエンジンの制御装
置の一実施例を示す全体構成図である。

【００１７】図中、１は４サイクルのガスエンジン（以
下、単に「エンジン」という）であって、エンジン１の
吸気管２の先端にはエアクリーナ３が設けられると共
に、エアクリーナ３及びエンジン１間には燃料供給管４
が前記吸気管２から分岐して設けられている。

【００１８】また、燃料供給管４の先端にはＬＰＧやＬ
ＢＧなどの燃料ガスが充満したガスボンベ等の加圧ガス
源５が装着され、さらにこの加圧ガス源５下流側の燃料
供給管４途中には調圧器６、開閉弁７及び制御弁８が順
次介装されている。そして、これら調圧器６、開閉弁７
及び制御弁８は電子コントロールユニット（以下「ＥＣ
Ｕ」という）９に電気的に接続され、ＥＣＵ９により制
御される。

【００１９】調圧器６は、加圧ガス源５からの燃料ガス
が大気圧より若干高い一定の所定圧力となるようにその
ガス圧力を調整し、前記所定圧力に調圧された燃料ガス
がエンジン１に吸入される。

【００２０】開閉弁７は、常時閉型の電磁弁からなりＥ
ＣＵ９からの指令によりオンオフ制御する。すなわち、
エンジン１の停止時には加圧ガス源５からの燃料ガスが
エンジン１に供給されるのを禁止すべくオフして閉弁
し、エンジン１の駆動時にはオンして開弁し前記燃料ガ
スをエンジン１に供給する。

【００２１】制御弁８は、エンジン回転数ＮＥや空気過
剰率λに応じてその開口面積が可変とされた可変ノズル
を有すると共に、ＥＣＵ９からの指令により燃料供給管
４を通過する燃料ガス量Ｑの流量を制御する。すなわ
ち、制御弁８はエンジン負荷が増加してエンジン回転数
ＮＥが所定回転数ＮＥＸ（例えば、２５００ｒｐｍ）以
下に低下したとき又はエンジン１に供給される混合気の
空燃比が燃料リーンとなったときに燃料ガス量Ｑが増量
するように燃料ガスの流路を制御し、エンジン回転数Ｎ
Ｅが前記所定回転数ＮＥＸ以上の高回転のとき又は混合
気の空燃比が燃料リッチのときに燃料ガス量が減量する
ように燃料ガスの流路を制御する。

【００２２】エンジン１の図示しないクランク軸周囲に
はクランク角（ＣＲＫ）センサ１１及び点火用パルサ１
２が設けられている。ＣＲＫセンサ１１は、ピストン上
死点位置でパルス信号（以下、「ＣＲＫ信号パルス」と
いう）を出力し、このＣＲＫ信号パルスをＥＣＵ９に供
給する。点火用パルサ１２は、所定のクランク角度位置
で点火パルス信号を発生し、点火パルス信号をＥＣＵ９
に供給する。

【００２３】エンジン１の点火装置１３は、ＥＣＵ９に
接続されると共にＥＣＵ９からの指令によりその点火時
期が制御される。エンジン１にはスタータモータ１４が
接続され、前記エンジン１はこのスタータモータ１４に
より始動される。

【００２４】エンジン１の排気管１５の途中には広域酸
素濃度センサ（以下、「ＬＡＦセンサ」という）１６が
設けられており、このＬＡＦセンサ１６により検出され
た排気ガス中の酸素濃度は電気信号に変換されてＥＣＵ
９に供給される。

【００２５】ＥＣＵ９は、上記各種センサからの入力信
号波形を整形して電圧レベルを所定レベルに修正し、ア
ナログ信号値をデジタル信号値に変換する等の機能を有
する入力回路と、中央演算処理回路（以下「ＣＰＵ」と
いう）と、ＣＰＵで実行される各種演算プログラム及び
演算結果等を記憶する記憶手段と、上記開閉弁７や制御
弁８等に駆動信号を供給する出力回路とを備えている。
また、ＥＣＵ９はＣＲＫ信号パルスの発生時間間隔ＭＥ
を計測し、このＭＥ値の逆数であるエンジン回転数ＮＥ
を算出する。

【００２６】さらに、ＥＣＵ９は、前記ＣＲＫ信号パル
スに基づいてクランク角速度を検出し、このクランク角
速度の変動状態に応じてエンジン１の燃焼状態を判別す
る。すなわち、エンジン１の瞬時の回転速度、つまり瞬
時のクランク角速度は、図２に示すように、エンジン１
に供給される混合気の圧縮抵抗により点火パルス信号の
発生位置近傍で最も落ち込み、その後燃焼によるガス圧
によってクランク軸が加速され、前記クランク角速度が
上昇するが、エンジン１が不整燃焼を起こしているとき
はクランク角速度が正常燃焼時よりも小さくなる。した
がって、点火パルス信号が発生してから所定時間ｔが経
過したクランク角速度が略最大値に到達したときのクラ
ンク角速度を取り込んで斯かるクランク角速度値をホー
ルドさせ、このホールド値のサイクル間における偏差Δ
ＴＲＥＶを算出することにより、エンジン１の燃焼状態
を検出する。すなわち、偏差ΔＴＲＥＶが所定基準値Ｍ
ＦＲＥＦ以下のときは、エンジン１は正常燃焼している
と判断され、偏差ΔＴＲＥＶが所定基準値ＭＦＲＥＦ以
上のときはエンジン１は不整燃焼していると判断され
る。そしてさらに、偏差ΔＴＲＥＶが所定の失火判別値
ＭＦＨより大きいときはエンジン１は失火状態にあると
判断される。

【００２７】しかして、本ガスエンジンの制御装置は、
エンジン回転数ＮＥ及び空気過剰率λに応じた最適点火
進角値θＩＧＹを算出すると共に、エンジン１が希薄限
界になったときは前記最適点火進角値θＩＧＹを遅角補
正し、かく遅角補正された点火進角値θＩＧで点火時期
を制御することによりエンジン出力を制御している。す
なわち、〔従来の技術〕及び〔発明が解決しようとする
課題〕の項で述べたように（図８参照）、ＬＰＧ等の気
体を燃料とするガスエンジンの場合は、空気過剰率λが
「１．６」程度までは燃料ガスの制御のみでエンジン出
力を制御することができるが、空気過剰率λが「１．
６」を越えると失火率が急激に増えるため回転変動も大
きくなり、また未燃ガス成分の排出も急激に増えること
から燃料ガス量Ｑの制御のみでは実質的なエンジン出力
の制御を行うことは困難である。すなわち失火率の増大
量によってエンジン出力の低下量が制御されることにな
るので、燃料ガス量Ｑのみの制御ではエンジンの無負荷
状態から最大出力範囲までの広範囲に亘ってエンジン出
力を安定に制御することはできない。一方、点火進角値
θＩＧとエンジン出力ηとの間には、図３に示すような
関係があり（λ＝１．６）、エンジン出力ηは点火進角
値θＩＧに対して最適点火進角値θＩＧＹ（例えば、４
５°ＢＴＤＣ）で最大値を有する放物線状の特性を有す
る。すなわち、エンジン出力ηは、点火進角値θＩＧに
対して最適点火進角値θＩＧＹのときに最大となり、進
角側又は遅角側に変位するのに伴い緩やかに低下する。
したがって、点火進角値θＩＧを最適点火進角値（例え
ば、４５°ＢＴＤＣ）からエンジン出力が「０」％とな
る下限点火進角値θＩＧＸ（例えば、−１０°ＢＴＤ
Ｃ）に至るまでの間遅角補正することにより、エンジン
出力を徐々に変化させることができ、これにより、無負
荷状態から最大出力までの間エンジン出力を連続的に安
定に制御することが可能となる。以下、その制御手順に
ついて詳述する。

【００２８】図４はガス量制御ルーチンのフローチャー
トであって、本プログラムはエンジン１の完爆状態が検
出されたとき、例えば、エンジンが始動してエンジン回
転数ＮＥが８００ｒｐｍ以上になったときに起動する。

【００２９】本プログラムが起動すると、エンジン回転
数ＮＥ（ＣＲＫセンサ１１の検出信号に基づいて算出さ
れる）及び空気過剰率λ（ＬＡＦセンサ１６からの検出
信号に基づいて算出される）を読み込み（ステップＳ
１）、次いでθＩＧＹマップを検索してエンジンの運転
状態に応じた最適点火進角値θＩＧＹを算出する（ステ
ップＳ２）。

【００３０】θＩＧＹマップは、具体的には、図５に示
すように、エンジン回転数ＮＥ００〜ＮＥ１９及び空気
過剰率λ００〜λ１６に対してマップ値θＩＧＹ（０
０，００）〜θＩＧＹ（１６，１９）がマトリックス状
に与えられており、最適点火進角値θＩＧＹは斯かるθ
ＩＧＹマップを検索することによりエンジン１の運転状
態に応じた最適値に設定される。

【００３１】次いで、ステップＳ３では後述する点火時
期制御ルーチンを実行して点火時期制御を行い、続くス
テップＳ４ではエンジン回転数ＮＥが許容限界回転数Ｎ
ＥＨＬＴ（例えば、４０００ｒｐｍ）より高回転にある
か否かを判別する。そしてエンジン回転数ＮＥが許容限
界回転数ＮＥＨＬＴを越えているときはエンジン１を停
止して（ステップＳ５）本プログラムを終了する。

【００３２】一方、ステップＳ４の判別結果が否定（Ｎ
ｏ）のとき、すなわちエンジン回転数ＮＥが許容限界回
転数ＮＥＨＬＴより低いときはステップＳ６に進み、エ
ンジン回転数ＮＥが前記許容限界回転数ＮＥＨＬＴより
低い所定回転数ＮＥＸ（例えば、２５００ｒｐｍ）より
高回転か否かを判別する。そして、その判別結果が肯定
（Ｙｅｓ）のときは制御弁８の弁開度を小さくして燃料
ガス量Ｑを減量し、混合気の空燃比を希薄化方向に移行
させて（ステップＳ７）ステップＳ１に戻る。

【００３３】また、ステップＳ６の判別結果が否定（Ｎ
ｏ）のとき、すなわちエンジン回転数ＮＥが所定回転数
ＮＥＸより低いときはステップＳ８に進んで空気過剰率
λが「１」か又は「１」より大きいか否か、すなわち混
合気の空燃比が既に理論空燃比に到達しているか又は燃
料リーンにあるか否かを判別する。そして、ステップＳ
８の判別結果が否定（Ｎｏ）のとき、すなわち混合気の
空燃比が燃料リッチにあるときは、混合気の空燃比をリ
ーン方向に制御すべく燃料ガスＱを減量して（ステップ
Ｓ７）ステップＳ１に戻る。尚、ここでλ＝１を判別閾
値としているのは、燃料がガスであるため理論空燃比で
十分な燃焼状態が得られ、それ以上混合気の空燃比を燃
料リッチにする必要がないからである。

【００３４】一方、ステップＳ８の判別結果が肯定（Ｙ
ｅｓ）、すなわち混合気の空燃比が燃料リッチに到達し
ていないときは混合気の空燃比をリッチ方向に移行させ
るべく燃料ガス量Ｑを増量して（ステップＳ９）ステッ
プＳ１に戻る。

【００３５】しかして、図６は上記ステップＳ３（図
４）で実行される点火時期制御ルーチンのフローチャー
トである。

【００３６】ステップＳ１１ではクランク角速度の回転
変動量ΔＴＲＥＶを計測し、続くステップＳ１２ではフ
ラグＦＭＦが「１」に設定されているか否かを判別す
る。ここで、フラグＦＭＦはクランク角速度の回転変動
量ΔＴＲＥＶが所定基準値ＭＦＲＥＦ以下のとき、すな
わちエンジン１が不整燃焼を生じていないときに「０」
に設定され、所定基準値ＭＦＲＥＦ以上のとき、すなわ
ち不整燃焼が生じているときに「１」に設定される。こ
のようにステップＳ１２ではクランク角速度の回転変動
量ΔＴＲＥＶに基づいてエンジン１が不整燃焼を起こし
ているか否かを判別する。そして、フラグＦＭＦが
「１」に設定されてエンジン１が不整燃焼を起こしてい
ると判別されたときは混合気の空燃比は希薄限界域にあ
ると判断してステップＳ１３に進む。

【００３７】ステップＳ１３では現在の点火進角値θＩ
Ｇが上述した下限点火進角値θＩＧＸ（例えば、−１０
°ＢＴＤＣ）より大きいか否かを判別する。そして、そ
の判別結果が肯定（Ｙｅｓ）のときは点火進角値θＩＧ
を所定角度θＩＧＲ（例えば、１°）だけ遅角させて新
たな点火進角値θＩＧを算出し（ステップＳ１４）、メ
インルーチン（図４）に戻る。

【００３８】また、ステップＳ１３の判別結果が否定
（Ｎｏ）のとき、すなわち、点火進角値θＩＧが下限点
火進角値θＩＧＸ以下のときは、点火進角値θＩＧを所
定角度θＩＧＡ（例えば、１°）だけ進角させて新たな
点火進角値θＩＧを算出し（ステップＳ１６）、メイン
ルーチン（図４）に戻る。

【００３９】一方、ステップＳ１２の判別結果が否定
（Ｎｏ）となって不整燃焼をしていないと判別されたと
きはステップＳ１５に進み、現在の点火進角値θＩＧが
最適点火進角値θＩＧＹ（例えば、４５°ＢＴＤＣ）よ
り小さいか否かを判別する。そして、その判別結果が肯
定（Ｙｅｓ）のときは点火進角値θＩＧを所定角度θＩ
ＧＡ（例えば、１°）だけ進角させて新たな点火進角値
θＩＧを算出し（ステップＳ１６）、メインルーチン
（図４）に戻る。

【００４０】また、ステップＳ１５の判別結果が否定
（Ｎｏ）のときはステップＳ１４に進み所定角度θＩＧ
Ｒだけ遅角させて新たな点火進角値θＩＧを算出し、メ
インルーチン（図４）に戻る。

【００４１】このように本発明によれば、不整燃焼を生
じていない領域では、点火進角値θＩＧを最適点火進角
値θＩＧＹになるように点火時期制御を行うと共に運転
状態に応じて燃料ガス量Ｑを制御し、実質的に空燃比制
御のみでエンジン出力の制御を行う。

【００４２】一方、これに対してエンジン１が不整燃焼
を起こし得る希薄限界のときは燃料ガス量を略定量供給
して空燃比を希薄限界（例えば、λ＝１．６）に維持し
つつ点火時期を遅角補正することにより、エンジン出力
の制御を行う。すなわち、エンジンが不整燃焼を起こし
得る希薄限界のときであっても、燃料ガス量Ｑを略定量
供給しているのでエンジン回転数が低下すると混合気の
空燃比が濃くなってエンジン回転数が上昇するように作
用し、エンジン回転数が上昇すると混合気の空燃比は薄
くなってエンジン回転数が低下するように作用するた
め、エンジン回転数は略安定化し、不整燃焼を低減化す
べく制御しているときにおいてもエンジン回転数の安定
化を図ることができる。つまり、従来のガスエンジンの
ように吸気系にスロットル弁を配して吸入空気量を制御
する場合は不整燃焼によってエンジン回転数が不安定と
なったりエンジンストールが発生したりする虞があるの
に対し、本ガスエンジンでは燃料ガス量Ｑを略定量供給
しているので、希薄限界においてもエンジン回転数は略
安定化する。したがって、エンジン回転を安定な状態に
維持しつつ点火進角値θＩＧを遅角補正することがで
き、低出力域においてもエンジン出力を連続的に安定に
制御することができる。

【００４３】図７は空気過剰率λ及び点火進角値θＩＧ
とエンジン出力η及びＨＣの排出量との関係を示す特性
図である。

【００４４】この図７から明らかなように、点Ａで示す
希薄限界域（空気過剰率λ＝１．６）までは点火時期を
最適点火進角値θＩＧＹで制御しつつ燃料ガスの流量制
御による空燃比制御でエンジン出力を制御し、空燃比
（空気過剰率λ）が希薄限界域に達してからは点火時期
を進遅角補正することにより、低出力域においてもエン
ジン回転を安定な状態に維持しつつエンジン出力を制御
することができ、エンジン１の出力可変範囲を無負荷状
態から最大出力に至るまで連続的に拡げることができ
る。しかも燃焼は支障なく行なわれているため、破線に
示すように、低出力域におけるＨＣの排出量が極端に増
大するのを防止することができる。

【００４５】このように本ガスエンジンの制御装置にお
いては、通常運転時は燃料ガス量Ｑの増減によりエンジ
ン出力を制御することができ、また空燃比が希薄限界域
になったときは点火時期を所定角度ずつ遅角させること
により、空燃比をその状態（例えば、λ＝１．６）に維
持したままでエンジン出力を徐々に低下させることがで
きる。これにより、エンジン回転数ＮＥを設定回転数に
フィードバック制御させて安定した略定速運転を維持し
ながら低出力域においてもエンジン出力を安定に制御す
ることができる。しかも、同一空燃比においては点火時
期が遅い方がＮＯｘの排出も低減されるため、軽負荷運
転領域における低ＮＯｘ化が可能となる。つまり、エン
ジン回転数を設定回転数にフィードバック制御させて安
定した略定速運転をしながら低出力域における不整燃焼
を回避しつつ無負荷状態から最大出力状態までの広範囲
に亘ってエンジン出力を制御することができる。

【００４６】尚、本発明は上記実施例に限定されるもの
ではない。例えば、上記実施例ではＬＡＦセンサ１６に
より酸素濃度を検出して空気過剰率λを算出している
が、スロットル弁による吸入空気量の制御を行っていな
いため吸入空気量は略一定であり、したがって燃料ガス
量Ｑとエンジン回転数ＮＥから空気過剰率λを推定する
ことが可能であり、ＬＡＦセンサ１６を省略してもよ
い。また、ステップＳ１２で不整燃焼の有無に基づいて
点火時期の進遅角制御を行っているが、エンジン１の希
薄限界を空気過剰率λから推定し、希薄限界直前の空燃
比から点火時期を大きく遅角させることによってエンジ
ン出力を制御することも可能であり、したがって、不整
燃焼の判別と点火時期の進遅角制御を省略して図５のよ
うな点火時期マップで代用することもできる。

【００４７】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１記載の制
御装置によれば、混合気の空燃比が所定値以下となって
希薄限界状態にあるときには、点火時期を遅角補正する
ことにより、遅角するにしたがって出力が低下するよう
にガスエンジンの出力を制御するので、低出力域におい
てもガスエンジンの出力を制御することができ、ガスエ
ンジンの出力制御可能範囲を無負荷状態から最大出力状
態まで大幅に拡張することができ、その結果、低出力域
においてもガスエンジンの燃焼状態を維持して、エンジ
ンの回転数安定化や振動発生抑制、更に、排気浄化特性
悪化の極力防止を図ることができる。

【００４８】また、請求項２の制御装置によれば、ガス
エンジンの吸気系には吸入空気量制御用のスロットル弁
が配されていないので、装置の簡素化を図ることができ
る。

【００４９】

【００５０】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るガスエンジンの一実施例を示す全
体構成図である。

【図２】ガスエンジンの燃焼状態を検出する手法を示し
た図である。

【図３】点火進角値θＩＧとエンジン出力ηとの関係を
示す特性図である。

【図４】ガス量制御ルーチンのフローチャートである。

【図５】最適点火進角値θＩＧＹを算出するθＩＧＹマ
ップである。

【図６】点火時期制御ルーチンのフローチャートであ
る。

【図７】空気過剰率λ及び点火進角値θＩＧとエンジン
出力η及びＨＣの排出量との関係を示す特性図である。

【図８】従来のガスエンジンのエンジン出力及びＨＣの
排出量の関係を示す特性図である。

【符号の説明】

１内燃エンジン５ＥＣＵ（点火時期算出手段、空燃比制御手段、
点火時期補正手段、燃焼状態判別手段、希薄限界判別手
段）８制御弁１１ＣＲＫセンサ（運転状態検出手段、回転数検出
手段）１６ＬＡＦセンサ（運転状態検出手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F02M 21/02 311 F02D 41/02 330 F02D 45/00 362 F02P 5/15

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】制御弁を介して供給される燃料ガスを空
気と混合させてエンジンに供給するガスエンジンの制御
装置において、前記制御弁によって前記燃料ガスの流量を制御すること
によって、前記ガスエンジンの吸入空気量を制御するこ
となく混合気の空燃比を制御する空燃比制御手段と、前
記ガスエンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段
と、前記運転状態検出手段の検出結果に基づいて前記ガ
スエンジンの点火時期を算出する点火時期算出手段と、
前記空燃比が所定値以下となって希薄限界状態にあると
きには、前記点火時期を遅角補正することにより、前記
点火時期が遅角するにしたがって出力が低下するように
前記ガスエンジンの出力を制御する点火時期補正手段と
を備えることを特徴とするガスエンジンの制御装置。
【請求項２】前記ガスエンジンの吸気系には吸入空気
量制御用のスロットル弁が配されていないことを特徴と
する請求項１記載のガスエンジンの制御装置。
【請求項３】前記運転状態検出手段は、少なくともエ
ンジン回転数を検出する回転数検出手段を含むと共に、
前記回転数検出手段により検出されたエンジン回転数の
変動量に基づいて前記ガスエンジンの燃焼状態を判別す
る燃焼状態判別手段と、前記燃焼状態判別手段の判別結
果に基づいて前記空燃比が前記所定値以下にあるか否か
を判別する希薄限界判別手段とを備えていることを特徴
とする請求項１又は請求項２記載のガスエンジンの制御
装置。