JPH0222230B2 - - Google Patents
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- JPH0222230B2 JPH0222230B2 JP59009354A JP935484A JPH0222230B2 JP H0222230 B2 JPH0222230 B2 JP H0222230B2 JP 59009354 A JP59009354 A JP 59009354A JP 935484 A JP935484 A JP 935484A JP H0222230 B2 JPH0222230 B2 JP H0222230B2
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- fuel
- fuel ratio
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- mixer
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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
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
- F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
- F02D41/1486—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor with correction for particular operating conditions
-
- 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
- F02D19/024—Control of components of the fuel supply system to adjust the fuel mass or volume flow by controlling fuel injectors
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/0025—Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
- F02D41/0027—Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures the fuel being gaseous
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M21/00—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
- F02M21/02—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
- F02M21/0218—Details on the gaseous fuel supply system, e.g. tanks, valves, pipes, pumps, rails, injectors or mixers
- F02M21/0248—Injectors
- F02M21/0278—Port fuel injectors for single or multipoint injection into the air intake system
-
- 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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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (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】
〈技術分野〉
本発明は、ミキサー方式のガス機関における空
燃比制御装置に関するものである。
燃比制御装置に関するものである。
〈従来技術〉
ミキサー方式のガス機関の空燃比は使用されて
いるミキサーの特性によつて決まり、機関の運転
状態に応じて空燃比を補正する手段は一般には設
けられていない。従つて、負荷が徐々に増大して
スロツトル開度が大きくなつてくると、ミキサー
の一般的な特性によつて実際の空燃比は設定空燃
比より薄いリーン側にずれたものとなり、充分な
最大出力が得られないばかりでなく、排気エミツ
シヨンが悪化するという傾向があつた。
いるミキサーの特性によつて決まり、機関の運転
状態に応じて空燃比を補正する手段は一般には設
けられていない。従つて、負荷が徐々に増大して
スロツトル開度が大きくなつてくると、ミキサー
の一般的な特性によつて実際の空燃比は設定空燃
比より薄いリーン側にずれたものとなり、充分な
最大出力が得られないばかりでなく、排気エミツ
シヨンが悪化するという傾向があつた。
これを解決できる空燃比制御装置としては、排
気管に配置されたO2センサの検出信号をフイー
ドバツクして燃料供給量を制御する方式のものが
知られているが、この方式ではO2センサが必要
となる。このため、本出願人は先に機関回転数と
スロツトル開度に応じてガス供給量を制御する方
式を提案した（例えば特開昭58−214655号公報参
照）。しかしこの提案のものは、ガス供給量の全
体を制御対象とするため、供給量調整手段が大型
化し、あるいは応答性が低下しやすい等の可能性
があり、また運転領域の全域を制御対象としてい
るため制御プログラムが複雑化する等の問題があ
つた。
気管に配置されたO2センサの検出信号をフイー
ドバツクして燃料供給量を制御する方式のものが
知られているが、この方式ではO2センサが必要
となる。このため、本出願人は先に機関回転数と
スロツトル開度に応じてガス供給量を制御する方
式を提案した（例えば特開昭58−214655号公報参
照）。しかしこの提案のものは、ガス供給量の全
体を制御対象とするため、供給量調整手段が大型
化し、あるいは応答性が低下しやすい等の可能性
があり、また運転領域の全域を制御対象としてい
るため制御プログラムが複雑化する等の問題があ
つた。
〈発明の目的〉
本発明は上述のような問題点に着目し、ミキサ
ーの特性によつて決まる空燃比がリーン側へずれ
る運転領域において空燃比を補正し、出力不足と
排気エミツシヨン悪化を防止するようにしたガス
機関の空燃比制御装置を提供することを目的とし
てなされたものである。
ーの特性によつて決まる空燃比がリーン側へずれ
る運転領域において空燃比を補正し、出力不足と
排気エミツシヨン悪化を防止するようにしたガス
機関の空燃比制御装置を提供することを目的とし
てなされたものである。
〈発明の構成〉
上記の目的を達成するために、本発明はガス燃
料と空気とを所定の空燃比で混合するミキサー
と、機関回転数を検出する検出手段と、ミキサー
下流に位置するスロツトルの開度を検出する検出
手段と、任意量のガス燃料を追加供給するための
追加燃料供給手段と、ミキサーの特性によつて決
まる空燃比が所定の空燃比よりリーン側へずれる
運転領域における機関回転数とスロツトル開度に
対するガス燃料の追加供給量の関係を予め記憶さ
せた記憶手段と、運転領域が所定の空燃比よりリ
ーン側へずれていることを検出する判定手段と、
上記運転領域において、検出された機関回転数と
スロツトル開度に応じて上記記憶手段の記憶内容
に基づきガス燃料の追加供給量を決定し、追加燃
料供給手段を制御する制御信号を出力する補正演
算手段、とを備えたことを特徴としており、空燃
比がリーン側へずれる運転領域では追加燃料供給
手段からガス燃料が自動的に追加供給され、常に
適正な空燃比で運転を継続することが可能となる
のである。
料と空気とを所定の空燃比で混合するミキサー
と、機関回転数を検出する検出手段と、ミキサー
下流に位置するスロツトルの開度を検出する検出
手段と、任意量のガス燃料を追加供給するための
追加燃料供給手段と、ミキサーの特性によつて決
まる空燃比が所定の空燃比よりリーン側へずれる
運転領域における機関回転数とスロツトル開度に
対するガス燃料の追加供給量の関係を予め記憶さ
せた記憶手段と、運転領域が所定の空燃比よりリ
ーン側へずれていることを検出する判定手段と、
上記運転領域において、検出された機関回転数と
スロツトル開度に応じて上記記憶手段の記憶内容
に基づきガス燃料の追加供給量を決定し、追加燃
料供給手段を制御する制御信号を出力する補正演
算手段、とを備えたことを特徴としており、空燃
比がリーン側へずれる運転領域では追加燃料供給
手段からガス燃料が自動的に追加供給され、常に
適正な空燃比で運転を継続することが可能となる
のである。
〈実施例〉
以下、図示の一実施例により本発明を具体的に
説明する。
説明する。
第１図は概念系統図であり、１はガス機関、２
はミキサー、３はスロツトル、４は電子ガバナ、
５はスロツトル３の開度検出器、６はガスインジ
エクタ、７は排気管、８は回転数検出器、９はマ
イクロコンピユータである。
はミキサー、３はスロツトル、４は電子ガバナ、
５はスロツトル３の開度検出器、６はガスインジ
エクタ、７は排気管、８は回転数検出器、９はマ
イクロコンピユータである。
ミキサー２は、空燃比を例えばλ＝1.4に保つ
ように予め設定されており、燃料ガス１１ａと空
気１２はミキサー２で混合された後、スロツトル
３を経て機関１に供給され、排ガス１３は排気管
７から排出される。スロツトル開度は、電子ガバ
ナ４により開度を制御されるスロツトル３のシヤ
フトに取付けられている例えばポテンシヨメータ
からなる開度検出器５によつて検出され、その出
力はマイクロコンピユータ９に送られる。また機
関１の回転数は、機関１のリングギヤ１４に取付
けられている例えば電磁ピツクアツプからなる回
転数検出器８によつて検出され、その出力はマイ
クロコンピユータ９に送られる。
ように予め設定されており、燃料ガス１１ａと空
気１２はミキサー２で混合された後、スロツトル
３を経て機関１に供給され、排ガス１３は排気管
７から排出される。スロツトル開度は、電子ガバ
ナ４により開度を制御されるスロツトル３のシヤ
フトに取付けられている例えばポテンシヨメータ
からなる開度検出器５によつて検出され、その出
力はマイクロコンピユータ９に送られる。また機
関１の回転数は、機関１のリングギヤ１４に取付
けられている例えば電磁ピツクアツプからなる回
転数検出器８によつて検出され、その出力はマイ
クロコンピユータ９に送られる。
マイクロコンピユータ９は、CPU１５、ROM
１６、RAM１７、Ｉ／Ｏポート１８、システム
バスライン１９等を備えており、開度検出器５の
アナログ出力は、Ａ／Ｄコンバータ２１でデジタ
ル量に変換されてマイクロコンピユータ９に入力
され、また回転数検出器８のパルス出力は、カウ
ンタ２２でカウントしてマイクロコンピユータ９
に入力される。ROM１６には、演算制御用のプ
ログラムのほか、空燃比がリーン側へずれる運転
領域における機関回転数とスロツトル開度に対す
るガス燃料の追加供給量の関係を数表、あるいは
計算式の形で記憶させてあり、該当する運転領域
では、CPU１５は検出された機関回転数とスロ
ツトル開度に応じた制御信号をＩ／Ｏポート１８
からＩ／Ｏ信号の形で出力し、パワートランジス
タアレイ２３で増幅された信号により任意のデユ
ーテイでガスインジエクタ６が駆動され、ガス燃
料１１ｂが追加供給される。
１６、RAM１７、Ｉ／Ｏポート１８、システム
バスライン１９等を備えており、開度検出器５の
アナログ出力は、Ａ／Ｄコンバータ２１でデジタ
ル量に変換されてマイクロコンピユータ９に入力
され、また回転数検出器８のパルス出力は、カウ
ンタ２２でカウントしてマイクロコンピユータ９
に入力される。ROM１６には、演算制御用のプ
ログラムのほか、空燃比がリーン側へずれる運転
領域における機関回転数とスロツトル開度に対す
るガス燃料の追加供給量の関係を数表、あるいは
計算式の形で記憶させてあり、該当する運転領域
では、CPU１５は検出された機関回転数とスロ
ツトル開度に応じた制御信号をＩ／Ｏポート１８
からＩ／Ｏ信号の形で出力し、パワートランジス
タアレイ２３で増幅された信号により任意のデユ
ーテイでガスインジエクタ６が駆動され、ガス燃
料１１ｂが追加供給される。
次に、第２図のフローチヤートを参照しながら
本装置の動作を説明する。
本装置の動作を説明する。
マイクロコンピユータ９のCPU１５は、予め
設定されたインターバルタイムで機関回転数Nm
とスロツトル開度Ｓを検出しており（ステツプ
１）、検出されたスロツトル開度Ｓと基準値
（12／100Nm＋120）との差ΔSを算出する（ステツ プ２）。そして、次のステツプ３でこの差ΔSの正
負を確認し、負の場合には負荷の代用特性である
スロツトル開度と機関回転数とがバランスしてお
り、補正は必要ないと判断してインジエクタデユ
ーテイID＝０を算出し（ステツプ４）、またΔS
≧０の場合には、機関回転数に対してスロツトル
開度が大きく補正を必要とする過負荷の運転領域
に入つていると判断し、ROM１６に記憶された
数表あるいは計算式によつて、機関回転数Nmと
スロツトル開度Ｓの各検出値に対応したインジエ
クタデユーテイID＝ｆ（ΔS）を算出し（ステツ
プ５）、算出されたIDに応じた制御信号がインジ
エクタ６に出力されて燃料ガス１１ｂが追加供給
され（ステツプ６）、空燃比は所定の値に維持さ
れるのである。
設定されたインターバルタイムで機関回転数Nm
とスロツトル開度Ｓを検出しており（ステツプ
１）、検出されたスロツトル開度Ｓと基準値
（12／100Nm＋120）との差ΔSを算出する（ステツ プ２）。そして、次のステツプ３でこの差ΔSの正
負を確認し、負の場合には負荷の代用特性である
スロツトル開度と機関回転数とがバランスしてお
り、補正は必要ないと判断してインジエクタデユ
ーテイID＝０を算出し（ステツプ４）、またΔS
≧０の場合には、機関回転数に対してスロツトル
開度が大きく補正を必要とする過負荷の運転領域
に入つていると判断し、ROM１６に記憶された
数表あるいは計算式によつて、機関回転数Nmと
スロツトル開度Ｓの各検出値に対応したインジエ
クタデユーテイID＝ｆ（ΔS）を算出し（ステツ
プ５）、算出されたIDに応じた制御信号がインジ
エクタ６に出力されて燃料ガス１１ｂが追加供給
され（ステツプ６）、空燃比は所定の値に維持さ
れるのである。
第３図は、ROM１６に記憶させておき、ステ
ツプ５でインジエクタデユーテイIDを数表によ
つて求める場合に用いる数表あるいは計算式の一
例をグラフの形で示したものであり、縦軸のスロ
ツトル開度の数値はスロツトル開度検出器５の検
出出力をデジタル値に変換して得られた無次元数
である。また、前記の基準値（12／100Nm＋120） は一例を示したものであつて、機関の型式や容量
などによつて異なり、予め行なわれた試験の結果
に応じて設定される。なお、図中の「λ＝1.4運
転不可能域」というのは、λ＝1.4に補正はでき
るが、そのスロツトル開度に見合う出力を発揮で
きない領域を意味している。
ツプ５でインジエクタデユーテイIDを数表によ
つて求める場合に用いる数表あるいは計算式の一
例をグラフの形で示したものであり、縦軸のスロ
ツトル開度の数値はスロツトル開度検出器５の検
出出力をデジタル値に変換して得られた無次元数
である。また、前記の基準値（12／100Nm＋120） は一例を示したものであつて、機関の型式や容量
などによつて異なり、予め行なわれた試験の結果
に応じて設定される。なお、図中の「λ＝1.4運
転不可能域」というのは、λ＝1.4に補正はでき
るが、そのスロツトル開度に見合う出力を発揮で
きない領域を意味している。
〈発明の効果〉
以上の実施例の説明から明らかなように、本発
明は、負荷が徐々に増大してスロツトル開度が大
きくなり、ミキサーの特性によつて決まる空燃比
がリーン側へずれる運転領域において、運転状態
に応じて燃料を自動的に追加供給して空燃比を補
正し、出力不足と排気エミツシヨン悪化を防止し
てガス機関を常に適正な空燃比で運転するもので
ある。従つて、O2センサは不要であり、運転領
域の一部を制御対象とすればよいので制御プログ
ラムが簡単になり、また供給燃料の全体でなく追
加供給分だけを制御すればよいので供給量調整手
段は小型なものですみ、コストが安く応答性の向
上が容易になる等の効果が得られる。
明は、負荷が徐々に増大してスロツトル開度が大
きくなり、ミキサーの特性によつて決まる空燃比
がリーン側へずれる運転領域において、運転状態
に応じて燃料を自動的に追加供給して空燃比を補
正し、出力不足と排気エミツシヨン悪化を防止し
てガス機関を常に適正な空燃比で運転するもので
ある。従つて、O2センサは不要であり、運転領
域の一部を制御対象とすればよいので制御プログ
ラムが簡単になり、また供給燃料の全体でなく追
加供給分だけを制御すればよいので供給量調整手
段は小型なものですみ、コストが安く応答性の向
上が容易になる等の効果が得られる。
第１図は本発明の一実施例の概念系統図、第２
図は制御フローチヤート、第３図は対象となる運
転領域における機関回転数とスロツトル開度に対
するインジエクタデユーテイの関係の一例を示す
図である。 １……ガス機関、２……ミキサー、３……スロ
ツトル、５……開度検出器、６……ガスインジエ
クタ、８……回転数検出器、９……マイクロコン
ピユータ、１５……CPU、１６……ROM。
図は制御フローチヤート、第３図は対象となる運
転領域における機関回転数とスロツトル開度に対
するインジエクタデユーテイの関係の一例を示す
図である。 １……ガス機関、２……ミキサー、３……スロ
ツトル、５……開度検出器、６……ガスインジエ
クタ、８……回転数検出器、９……マイクロコン
ピユータ、１５……CPU、１６……ROM。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ガス燃料と空気とを所定の空燃比で混合する
ミキサーと、 機関回転数を検出する検出手段と、 ミキサー下流に位置するスロツトルの開度を検
出する検出手段と、 任意量のガス燃料を追加供給するための追加燃
料供給手段と、 ミキサーの特性によつて決まる空燃比が所定の
空燃比よりリーン側へずれる運転領域における機
関回転数とスロツトル開度に対するガス燃料の追
加供給量の関係を予め記憶させた記憶手段と、 運転領域が所定の空燃比よりリーン側へずれて
いることを検出する判定手段と、 上記運転領域において、検出された機関回転数
とスロツトル開度に応じて上記記憶手段の記憶内
容に基づきガス燃料の追加供給量を決定し、追加
燃料供給手段を制御する制御信号を出力する補正
演算手段、 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 |
|---|---|---|---|
| JP59009354A JPS60153460A (ja) | 1984-01-20 | 1984-01-20 | ガス機関の空燃比制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59009354A JPS60153460A (ja) | 1984-01-20 | 1984-01-20 | ガス機関の空燃比制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60153460A JPS60153460A (ja) | 1985-08-12 |
| JPH0222230B2 true JPH0222230B2 (ja) | 1990-05-17 |
Family
ID=11718123
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59009354A Granted JPS60153460A (ja) | 1984-01-20 | 1984-01-20 | ガス機関の空燃比制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60153460A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112324580B (zh) * | 2020-11-04 | 2023-05-23 | 潍柴动力股份有限公司 | 发动机空燃比控制方法、装置及系统 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58214655A (ja) * | 1982-06-07 | 1983-12-13 | Yanmar Diesel Engine Co Ltd | ガス燃料機関の制御装置 |
-
1984
- 1984-01-20 JP JP59009354A patent/JPS60153460A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60153460A (ja) | 1985-08-12 |
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