JPH0222229B2 - - Google Patents
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- JPH0222229B2 JPH0222229B2 JP59059259A JP5925984A JPH0222229B2 JP H0222229 B2 JPH0222229 B2 JP H0222229B2 JP 59059259 A JP59059259 A JP 59059259A JP 5925984 A JP5925984 A JP 5925984A JP H0222229 B2 JPH0222229 B2 JP H0222229B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- amount
- fuel
- regulating valve
- air
- supply amount
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D19/00—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
- F02D19/02—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with gaseous fuels
- F02D19/021—Control of components of the fuel supply system
- F02D19/023—Control of components of the fuel supply system to adjust the fuel mass or volume flow
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/30—Use of alternative fuels, e.g. biofuels
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、例えば発電用やヒートポンプ駆動用
の定置型ガス機関のように比較的大型のガス機関
に主として使用される空燃比制御装置に関する。
の定置型ガス機関のように比較的大型のガス機関
に主として使用される空燃比制御装置に関する。
ガス機関の普及には排気ガス中の有害成分
（CO、HC、NOx）の低減が急務とされている。
この排気ガス対策に三元触媒を用いる場合、一般
には、三元触媒の上流側に酸素センサを取り付
け、該酸素センサからの検出信号をフイードバツ
クして吸気側において吸入空気に対し燃料供給量
を増減させ、前記触媒の入口において空燃比がλ
＝１近傍となるように調整している。
（CO、HC、NOx）の低減が急務とされている。
この排気ガス対策に三元触媒を用いる場合、一般
には、三元触媒の上流側に酸素センサを取り付
け、該酸素センサからの検出信号をフイードバツ
クして吸気側において吸入空気に対し燃料供給量
を増減させ、前記触媒の入口において空燃比がλ
＝１近傍となるように調整している。
具体的には、自動車用等の小型ガス機関につい
て、燃料供給手段としてガス噴射器を用い、その
ガス噴射時間を長短変更することによつて空燃比
を制御することが考えられているが、このような
ガス噴射器による空燃制御装置は、小型ガス機関
では充分有効に動作するであろうが、大型のガス
機関では燃料ガスの供給量が大量であるため、前
記のようなガス噴射器では対応できず、従つて大
型のガス機関にガス噴射器による空燃比制御装置
を採用することは事実上無理であつた。
て、燃料供給手段としてガス噴射器を用い、その
ガス噴射時間を長短変更することによつて空燃比
を制御することが考えられているが、このような
ガス噴射器による空燃制御装置は、小型ガス機関
では充分有効に動作するであろうが、大型のガス
機関では燃料ガスの供給量が大量であるため、前
記のようなガス噴射器では対応できず、従つて大
型のガス機関にガス噴射器による空燃比制御装置
を採用することは事実上無理であつた。
本発明は、燃料供給量の多いガス機関であつて
も敏速に燃料供給量を調整して精確に所要の空燃
比制御を為し得る装置を提供しようとするもの
で、燃料供給管路を途中で分岐させ、一方の分岐
路にニードル弁のような調整弁を有する供給量調
整手段を設けるとともに、他方の分岐路に燃料と
空気を混合する混合手段を設け、上記供給量調整
手段の調整弁を、排気管路途中の酸素センサから
の酸素検出信号に基いて急変位した後に緩変位す
るように応答動作させるところに特徴がある。
も敏速に燃料供給量を調整して精確に所要の空燃
比制御を為し得る装置を提供しようとするもの
で、燃料供給管路を途中で分岐させ、一方の分岐
路にニードル弁のような調整弁を有する供給量調
整手段を設けるとともに、他方の分岐路に燃料と
空気を混合する混合手段を設け、上記供給量調整
手段の調整弁を、排気管路途中の酸素センサから
の酸素検出信号に基いて急変位した後に緩変位す
るように応答動作させるところに特徴がある。
以下本発明の詳細を図示の実施例に基いて説明
する。
する。
第１図は本発明の一実施例の構成図であつて、
同図中、符号１は機関の燃焼室、２は吸気管、３
は排気管であり、吸気管２の上流部にミキサ４と
スロツトル弁５とが配設され、前記ミキサ４に空
気供給管７が接続されている。燃料供給管６は上
流側にある調圧弁８により下流の部分で同圧力の
主供給管６ａと副供給管６ｂとに分岐しており、
主供給管６ａはミキサ４に直結しているが、副供
給管６ｂはミキサ４とスロツトル弁５との間で吸
気管２に接続されており、副供給管６ｂの中途部
に供給量調整手段９が設けられている。１０はス
テツプモータのようなアクチユエータで、供給量
調整手段９に付設されている。一方、排気管３に
はその上流側から順に三元触媒１１及び消音器１
２が設けられており、三元触媒１１の入口側に酸
素センサ１３が取着されている。１４はガバナで
あつて、そのレバーがスロツトル弁５に連動し該
スロツトル弁５の開度を調節する。１５はスロツ
トル弁５の開度を通じて負荷を検出する負荷セン
サである。１６は前記酸素センサ１３及び負荷セ
ンサ１５からの検出信号に基いて供給量調整手段
９を制御する制御部であつて、CPU１７、Ａ／
Ｄコンバータのような入力インターフエース１
８、パワートランジスタ等から成る出力インター
フエース１９、ROM２０、RAM２１から構成
されている。
同図中、符号１は機関の燃焼室、２は吸気管、３
は排気管であり、吸気管２の上流部にミキサ４と
スロツトル弁５とが配設され、前記ミキサ４に空
気供給管７が接続されている。燃料供給管６は上
流側にある調圧弁８により下流の部分で同圧力の
主供給管６ａと副供給管６ｂとに分岐しており、
主供給管６ａはミキサ４に直結しているが、副供
給管６ｂはミキサ４とスロツトル弁５との間で吸
気管２に接続されており、副供給管６ｂの中途部
に供給量調整手段９が設けられている。１０はス
テツプモータのようなアクチユエータで、供給量
調整手段９に付設されている。一方、排気管３に
はその上流側から順に三元触媒１１及び消音器１
２が設けられており、三元触媒１１の入口側に酸
素センサ１３が取着されている。１４はガバナで
あつて、そのレバーがスロツトル弁５に連動し該
スロツトル弁５の開度を調節する。１５はスロツ
トル弁５の開度を通じて負荷を検出する負荷セン
サである。１６は前記酸素センサ１３及び負荷セ
ンサ１５からの検出信号に基いて供給量調整手段
９を制御する制御部であつて、CPU１７、Ａ／
Ｄコンバータのような入力インターフエース１
８、パワートランジスタ等から成る出力インター
フエース１９、ROM２０、RAM２１から構成
されている。
しかして第２図は供給量調整手段９の断面図で
あつて、該供給量調整手段９は本体ケーシング２
２内にテーパ形ニードル弁のような調整弁２３を
有し、アクチユエータ１０の軸部が軸方向に変位
することによつて、該調整弁２３が同方向に変位
し、この調整弁２３と弁口２４との間で流量が紋
られるようになつている。なお、アクチユエータ
１０は、回転形ステツプモータの軸部にネジ機構
を設け、回転運動を軸の直線出力に変換する形の
ものが使用可能である。
あつて、該供給量調整手段９は本体ケーシング２
２内にテーパ形ニードル弁のような調整弁２３を
有し、アクチユエータ１０の軸部が軸方向に変位
することによつて、該調整弁２３が同方向に変位
し、この調整弁２３と弁口２４との間で流量が紋
られるようになつている。なお、アクチユエータ
１０は、回転形ステツプモータの軸部にネジ機構
を設け、回転運動を軸の直線出力に変換する形の
ものが使用可能である。
次に上記構成から成る装置の動作を第３図に示
すフローチヤートに基いて説明する。まず、ステ
ツプ１において酸素センサ１３から出力される酸
素検出信号が入力インターフエース１８を通じて
CPU１７に入力される。この場合、酸素センサ
１３近傍の酸素濃度は第４図Ａに示すように連続
的に変化するが、酸素センサ１３による検出はこ
れより若干遅延し、従つて該酸素センサ１３から
の出力波形は第４図Ｂに示す如く、酸素濃度波形
より微小時間ａだけずれた波形となる。次にステ
ツプ２としてCPU１７において前記酸素検出信
号に基いてアクチユエータの駆動量を算出する。
ROM２０はこの算出のプログラムや計算定数を
記憶している。ステツプ３において負荷センサ１
５からその負荷検出信号が入力インターフエース
１８を通じてCPU１７に入力される。この負荷
センサ１５や酸素センサ１３の検出信号の入力
は、もちろん適当なサンプリング間隔で為され
る。ステツプ４としてCPU１７において負荷検
出信号に基いて前記アクチユエータ駆動量が補正
され、アクチユエータ１０へ駆動指令信号が出力
される（ステツプ５）。アクチユエータ１０の駆
動量には、酸素センサ１３の出力が反転した際に
調整弁２３を急激に変位させるスキツプ駆動量
と、これに続いて調整弁２３を緩速で変位させる
傾斜駆動量とがあり、両駆動量の組み合わせで調
整弁２３は第４図Ｃに示すような波形を描いて変
位する（ステツプ６）。前記負荷検出量に基く補
正は、第４図のｂ，b′，α，α′の量を補正する形
で反影されるものである。同波形中に示すスキツ
プ駆動による急激な変位量ｂは、実際の酸素濃度
変化に対する調整弁２３の応答動作のずれを吸収
するためのもので、この調整弁２３のスキツプ
で、燃料供給量の増減のタイミングが酸素センサ
１３近傍の酸素濃度の変化のタイミングに合う。
このようにして酸素センサ１３近傍の酸素濃度の
変化に応じて燃料供給量が増減し、三元触媒１１
の入口側での空燃比が所定値となるよう制御され
る。副供給管６ｂは主供給管６ａと同圧力の分岐
路となつているので、燃料供給量の調整は安定し
て行なわれ、また燃料はミキサ４とスロツトル弁
５の間に供給されるため、燃料の過不足分の調整
によつてミキサ４での混合比が影響を受けること
がなく、応答性のよい制御が適切に行なわれる。
なお、本実施例では、駆動量補正のためのセンサ
として、電子ガバナ−レバー位置を読む方式の負
荷検出機構を用いているが、吸気圧センサを用い
て負荷検出を行なうも可能であり、さらに負荷の
みでなく機関回転速度をも読み込み、より正確な
補正を行なうことも可能である。
すフローチヤートに基いて説明する。まず、ステ
ツプ１において酸素センサ１３から出力される酸
素検出信号が入力インターフエース１８を通じて
CPU１７に入力される。この場合、酸素センサ
１３近傍の酸素濃度は第４図Ａに示すように連続
的に変化するが、酸素センサ１３による検出はこ
れより若干遅延し、従つて該酸素センサ１３から
の出力波形は第４図Ｂに示す如く、酸素濃度波形
より微小時間ａだけずれた波形となる。次にステ
ツプ２としてCPU１７において前記酸素検出信
号に基いてアクチユエータの駆動量を算出する。
ROM２０はこの算出のプログラムや計算定数を
記憶している。ステツプ３において負荷センサ１
５からその負荷検出信号が入力インターフエース
１８を通じてCPU１７に入力される。この負荷
センサ１５や酸素センサ１３の検出信号の入力
は、もちろん適当なサンプリング間隔で為され
る。ステツプ４としてCPU１７において負荷検
出信号に基いて前記アクチユエータ駆動量が補正
され、アクチユエータ１０へ駆動指令信号が出力
される（ステツプ５）。アクチユエータ１０の駆
動量には、酸素センサ１３の出力が反転した際に
調整弁２３を急激に変位させるスキツプ駆動量
と、これに続いて調整弁２３を緩速で変位させる
傾斜駆動量とがあり、両駆動量の組み合わせで調
整弁２３は第４図Ｃに示すような波形を描いて変
位する（ステツプ６）。前記負荷検出量に基く補
正は、第４図のｂ，b′，α，α′の量を補正する形
で反影されるものである。同波形中に示すスキツ
プ駆動による急激な変位量ｂは、実際の酸素濃度
変化に対する調整弁２３の応答動作のずれを吸収
するためのもので、この調整弁２３のスキツプ
で、燃料供給量の増減のタイミングが酸素センサ
１３近傍の酸素濃度の変化のタイミングに合う。
このようにして酸素センサ１３近傍の酸素濃度の
変化に応じて燃料供給量が増減し、三元触媒１１
の入口側での空燃比が所定値となるよう制御され
る。副供給管６ｂは主供給管６ａと同圧力の分岐
路となつているので、燃料供給量の調整は安定し
て行なわれ、また燃料はミキサ４とスロツトル弁
５の間に供給されるため、燃料の過不足分の調整
によつてミキサ４での混合比が影響を受けること
がなく、応答性のよい制御が適切に行なわれる。
なお、本実施例では、駆動量補正のためのセンサ
として、電子ガバナ−レバー位置を読む方式の負
荷検出機構を用いているが、吸気圧センサを用い
て負荷検出を行なうも可能であり、さらに負荷の
みでなく機関回転速度をも読み込み、より正確な
補正を行なうことも可能である。
なお、第１図に示す実施例には、鎖線で図示す
るように排気再循環装置を併設する場合がある。
同装置では、消音器１２の下流側で排気管３に接
続された環流管２５、その中途部に設けられたド
レンポツト２６及び調圧弁２７等から成り、排気
の一部がミキサ４とスロツトル弁５との間で吸気
管２内に流入するようになつている。この装置の
併設により排気中のNOxの量が更に減少するが、
空燃比制御装置全体の動作は前述の動作説明にお
けるそれと同じである。
るように排気再循環装置を併設する場合がある。
同装置では、消音器１２の下流側で排気管３に接
続された環流管２５、その中途部に設けられたド
レンポツト２６及び調圧弁２７等から成り、排気
の一部がミキサ４とスロツトル弁５との間で吸気
管２内に流入するようになつている。この装置の
併設により排気中のNOxの量が更に減少するが、
空燃比制御装置全体の動作は前述の動作説明にお
けるそれと同じである。
本発明は上述の通り、調整弁の変位により燃料
供給量を調整する供給量調整手段を燃料供給管路
の分岐路の途中に設けて、そのアクチユエータを
排気管路に設けた酸素センサからの酸素検出信号
に基いて制御するようにしたもので、調整弁の変
位により燃料の流量を増減させるから、ガス噴射
器の噴射時間の変更で供給量の調整を行なうもの
に比べ、多量の供給量であつてもこれを瞬時に増
減調整をすることができ、大型ガス機関において
も精確に空燃比制御を為し得る。また供給量調整
手段で調整された燃料は混合手段の下流に供給さ
れるので混合比に影響を与えることがなく、しか
も調整弁の変位は急変位後に緩変位するように行
なわれるので応答性のよい安定した制御が行なわ
れる。更に供給量調整手段において調整すべき供
給量は過不足分に相当する量だけで済むため、供
給量調整手段を著しく小型化することができ、こ
の点でも該調整手段の応答性を良好にすることが
できる。
供給量を調整する供給量調整手段を燃料供給管路
の分岐路の途中に設けて、そのアクチユエータを
排気管路に設けた酸素センサからの酸素検出信号
に基いて制御するようにしたもので、調整弁の変
位により燃料の流量を増減させるから、ガス噴射
器の噴射時間の変更で供給量の調整を行なうもの
に比べ、多量の供給量であつてもこれを瞬時に増
減調整をすることができ、大型ガス機関において
も精確に空燃比制御を為し得る。また供給量調整
手段で調整された燃料は混合手段の下流に供給さ
れるので混合比に影響を与えることがなく、しか
も調整弁の変位は急変位後に緩変位するように行
なわれるので応答性のよい安定した制御が行なわ
れる。更に供給量調整手段において調整すべき供
給量は過不足分に相当する量だけで済むため、供
給量調整手段を著しく小型化することができ、こ
の点でも該調整手段の応答性を良好にすることが
できる。
第１図は本発明の一実施例の構成図、第２図は
供給量調整手段の断面図、第３図は前記実施例の
動作を示すフローチヤート、第４図Ａ，Ｂ，Ｃは
各部の関連を示す波形図で、Ａは酸素センサ近傍
の酸素濃度、Ｂは酸素センサの出力、Ｃは調整弁
の変位量をそれぞれ示す。 １……燃焼室、２……吸気管、３……排気管、
４……ミキサ、５……スロツトル弁、６……燃料
供給管、６ａ……主供給管、６ｂ……副供給管、
９……供給量調整手段、１０……アクチユエー
タ、１３……酸素センサ、１６……制御部、２３
……調整弁。
供給量調整手段の断面図、第３図は前記実施例の
動作を示すフローチヤート、第４図Ａ，Ｂ，Ｃは
各部の関連を示す波形図で、Ａは酸素センサ近傍
の酸素濃度、Ｂは酸素センサの出力、Ｃは調整弁
の変位量をそれぞれ示す。 １……燃焼室、２……吸気管、３……排気管、
４……ミキサ、５……スロツトル弁、６……燃料
供給管、６ａ……主供給管、６ｂ……副供給管、
９……供給量調整手段、１０……アクチユエー
タ、１３……酸素センサ、１６……制御部、２３
……調整弁。
Claims (1)
- １ スロツトル弁に至る燃料供給管路途中に設け
た同圧力の分岐路の一方にあつて調整弁の変位に
より燃焼室への燃料供給量を調整する供給量調整
手段と、前記分岐路の他方にあつて燃料と空気を
混合する混合手段と、排気管路途中に設けられた
酸素センサからの酸素検出信号に基いて燃料供給
量を算出して該量に応じた駆動指令信号を出力す
る制御部と、該制御部からの駆動指令信号に応動
して前記酸素検出信号の変化時に前記供給量調整
手段の調整弁を急激に変位させた後緩速で変位さ
せるアクチユエータ、とを備えたことを特徴とす
るガス機関の空燃比制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59059259A JPS60201063A (ja) | 1984-03-26 | 1984-03-26 | ガス機関の空燃比制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59059259A JPS60201063A (ja) | 1984-03-26 | 1984-03-26 | ガス機関の空燃比制御装置 |
Related Child Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12842691A Division JPH04228848A (ja) | 1991-04-30 | 1991-04-30 | ガス機関の空燃比制御装置 |
| JP12842591A Division JPH04228852A (ja) | 1991-04-30 | 1991-04-30 | ガス機関の空燃比制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60201063A JPS60201063A (ja) | 1985-10-11 |
| JPH0222229B2 true JPH0222229B2 (ja) | 1990-05-17 |
Family
ID=13108194
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59059259A Granted JPS60201063A (ja) | 1984-03-26 | 1984-03-26 | ガス機関の空燃比制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60201063A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ZA939334B (en) * | 1992-12-14 | 1994-10-03 | Transcom Gas Tecnologies Pty L | Engine control unit |
| JP7479603B2 (ja) * | 2020-11-02 | 2024-05-09 | 株式会社Ｈｉｔ研究所 | 水素ガス供給装置及びエンジンの運転方法 |
| JP7079890B1 (ja) * | 2021-12-13 | 2022-06-02 | 株式会社Ｈｉｔ研究所 | エンジンの運転方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52135718U (ja) * | 1976-04-09 | 1977-10-15 |
-
1984
- 1984-03-26 JP JP59059259A patent/JPS60201063A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60201063A (ja) | 1985-10-11 |
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