JPH0741879Y2 - ガスエンジンの燃焼制御装置 - Google Patents
ガスエンジンの燃焼制御装置Info
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- JPH0741879Y2 JPH0741879Y2 JP14486189U JP14486189U JPH0741879Y2 JP H0741879 Y2 JPH0741879 Y2 JP H0741879Y2 JP 14486189 U JP14486189 U JP 14486189U JP 14486189 U JP14486189 U JP 14486189U JP H0741879 Y2 JPH0741879 Y2 JP H0741879Y2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- engine
- output
- air
- nox
- fuel
- Prior art date
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- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、ガスエンジンの燃焼制御装置に関するもので
あって、とくにNOx発生量を低減することができ、かつ
エンジン始動時、負荷急増時等の高出力要求時に十分な
出力を確保することができるようにした定置式ガスエン
ジンの燃焼制御装置に関するものである。
あって、とくにNOx発生量を低減することができ、かつ
エンジン始動時、負荷急増時等の高出力要求時に十分な
出力を確保することができるようにした定置式ガスエン
ジンの燃焼制御装置に関するものである。
［従来の技術］ 空調用コンプレッサ、発電機、送水ポンプ等を駆動する
ための産業用定置式エンジンは従来より知られている
（例えば、実開昭62−119417号公報参照）。一般にこの
ような定置式エンジンにおいては、自動車用エンジンな
どとは違って、比較的安定した負荷で運転され、かつガ
ス栓あるいはガスタンク等の固定的な燃料供給源から直
接的に燃料を受け入れることができるので、天然ガスあ
るいはプロパンガスのような安価なガスを燃料として用
いることができる（例えば、プロパンガスを燃料とする
ガスエンジンについて、特開昭63−5152号公報参照）。
ための産業用定置式エンジンは従来より知られている
（例えば、実開昭62−119417号公報参照）。一般にこの
ような定置式エンジンにおいては、自動車用エンジンな
どとは違って、比較的安定した負荷で運転され、かつガ
ス栓あるいはガスタンク等の固定的な燃料供給源から直
接的に燃料を受け入れることができるので、天然ガスあ
るいはプロパンガスのような安価なガスを燃料として用
いることができる（例えば、プロパンガスを燃料とする
ガスエンジンについて、特開昭63−5152号公報参照）。
［考案が解決しようとする課題］ ところで、一般にガス燃料（常温・常圧で）はガソリン
等の液体燃料に比べて炭素分が少ないので、これを燃料
にした場合エンジン出力が比較的低くなる。そこで、一
般に従来の定置式ガスエンジンにおいては、出力の向上
を図るために空燃比（エアの燃料に対する重量比A/Fで
あり、以下でも同様とする）を比較的リッチ側に設定し
て運転が行なわれている。しかし、このように空燃比を
リッチ側に設定すると、排気ガス中のNOx（窒素酸化
物）濃度が高くなるといった問題がある。
等の液体燃料に比べて炭素分が少ないので、これを燃料
にした場合エンジン出力が比較的低くなる。そこで、一
般に従来の定置式ガスエンジンにおいては、出力の向上
を図るために空燃比（エアの燃料に対する重量比A/Fで
あり、以下でも同様とする）を比較的リッチ側に設定し
て運転が行なわれている。しかし、このように空燃比を
リッチ側に設定すると、排気ガス中のNOx（窒素酸化
物）濃度が高くなるといった問題がある。
そして、近年定置式ガスエンジンに対してもNOx規制が
行なわれるようになり、そのNOx発生量の低減策が求め
られている。そこで、空燃比をリーン側に設定してNOx
発生量を低減するといった対応策が考えられるが、この
ようにすると、前記したとおりエンジンの出力が低下
し、始動時、負荷急増時等の高出力要求時に出力不足を
きたすといった問題がある。
行なわれるようになり、そのNOx発生量の低減策が求め
られている。そこで、空燃比をリーン側に設定してNOx
発生量を低減するといった対応策が考えられるが、この
ようにすると、前記したとおりエンジンの出力が低下
し、始動時、負荷急増時等の高出力要求時に出力不足を
きたすといった問題がある。
本考案は上記従来の問題点に鑑みてなされたものであっ
て、NOx発生量を低減することができ、かつ始動時、負
荷急増時等の高出力要求時に十分な出力を確保すること
ができるガスエンジンの燃焼制御装置を提供することを
目的とする。
て、NOx発生量を低減することができ、かつ始動時、負
荷急増時等の高出力要求時に十分な出力を確保すること
ができるガスエンジンの燃焼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］ 本願考案者らは、ガスエンジンのNOx発生量の運転状態
に対する特性について詳細な研究を行ない、空燃比をリ
ッチ側に設定した場合には、中出力領域でNOx発生量が
多くなり、高出力領域あるいは低出力領域ではNOx発生
量が低下するといった事実を発見した。なお、前記した
とおり、空燃比をリーン側に設定すれば、全運転領域で
大幅にNOx発生量が低減される。
に対する特性について詳細な研究を行ない、空燃比をリ
ッチ側に設定した場合には、中出力領域でNOx発生量が
多くなり、高出力領域あるいは低出力領域ではNOx発生
量が低下するといった事実を発見した。なお、前記した
とおり、空燃比をリーン側に設定すれば、全運転領域で
大幅にNOx発生量が低減される。
また、定置式ガスエンジンにおいては、自動車用エンジ
ンなどとは違って、運転中にスロットルバルブを自在に
開閉することができるので、空燃比の変化によるエンジ
ン出力の変化をスロットルバルブを開閉することによっ
て補償することができる。
ンなどとは違って、運転中にスロットルバルブを自在に
開閉することができるので、空燃比の変化によるエンジ
ン出力の変化をスロットルバルブを開閉することによっ
て補償することができる。
本考案は、このような事実に着目して、上記の目的を達
するため、スロットル弁を開閉することによって吸気量
を変えられるようにしたガスエンジンに対して設けられ
る燃焼制御装置であって、エンジンの空燃比特性をリッ
チセットとリーンセットの２種設定し、通常はリッチセ
ットにしてエンジンを運転する一方、エンジンの運転状
態が、リッチセットにしたのではNOx発生量が多くなる
ような運転領域に入ったときには、リーンセットにして
エンジンを運転するとともに、スロットルバルブを開方
向に作動させて吸気のリーン化による出力低下を補償す
るようにしたことを特徴とするガスエンジンの燃焼制御
装置を提供する。
するため、スロットル弁を開閉することによって吸気量
を変えられるようにしたガスエンジンに対して設けられ
る燃焼制御装置であって、エンジンの空燃比特性をリッ
チセットとリーンセットの２種設定し、通常はリッチセ
ットにしてエンジンを運転する一方、エンジンの運転状
態が、リッチセットにしたのではNOx発生量が多くなる
ような運転領域に入ったときには、リーンセットにして
エンジンを運転するとともに、スロットルバルブを開方
向に作動させて吸気のリーン化による出力低下を補償す
るようにしたことを特徴とするガスエンジンの燃焼制御
装置を提供する。
［考案の作用・効果］ 本考案によれば、空燃比特性が、比較的出力の高いリッ
チセットと、該リッチセットより出力が低くなるがNOx
発生量が低いリーンセットの２種設定される。そして、
高出力領域ではリッチセットにしてエンジンの運転が行
なわれるが、前記したとおりこの領域ではNOx発生量が
比較的少ない。したがって、エンジン始動時、負荷急増
時等の高出力要求時に、出力要求に応じた十分な出力を
確保することができ、かつNOx発生量が低減される。
チセットと、該リッチセットより出力が低くなるがNOx
発生量が低いリーンセットの２種設定される。そして、
高出力領域ではリッチセットにしてエンジンの運転が行
なわれるが、前記したとおりこの領域ではNOx発生量が
比較的少ない。したがって、エンジン始動時、負荷急増
時等の高出力要求時に、出力要求に応じた十分な出力を
確保することができ、かつNOx発生量が低減される。
一方、リッチセットにしたのではNOx発生量が多くなる
ような運転領域、すなわち中出力領域ではリーンセット
にしてエンジンの運転が行なわれるので、NOx発生量が
低減される。このとき、吸気がリーン化するので本来は
これに伴ってエンジン出力が低下するはずであるが、こ
こにおいてスロットルバルブが開方向に作動させられ、
これに伴って吸気量が増加し、かつポンピング損失が低
減されるので、エンジン出力が高められ、吸気のリーン
化による出力低下が補償される。したがって、この運転
領域（中出力領域）でもNOx発生量を低減しつつ、必要
な出力は十分に確保することができる。
ような運転領域、すなわち中出力領域ではリーンセット
にしてエンジンの運転が行なわれるので、NOx発生量が
低減される。このとき、吸気がリーン化するので本来は
これに伴ってエンジン出力が低下するはずであるが、こ
こにおいてスロットルバルブが開方向に作動させられ、
これに伴って吸気量が増加し、かつポンピング損失が低
減されるので、エンジン出力が高められ、吸気のリーン
化による出力低下が補償される。したがって、この運転
領域（中出力領域）でもNOx発生量を低減しつつ、必要
な出力は十分に確保することができる。
したがって、全運転領域でNOx発生量を低減しつつ十分
な出力を確保することができる。
な出力を確保することができる。
［実施例］ 以下、本考案の実施例を具体的に説明する。
第１図に示すように、定置式ガスエンジン１に吸気を供
給するために吸気通路２が設けられ、この吸気通路２に
は上流側から順に、吸気（エア）に燃料ガスを混合する
ミキサ３と、アクチュエータ４によって開閉されるスロ
ットルバルブ５とが設けられている。なお、エンジン１
の燃焼ガスは排気通路６を通して排出されるようになっ
ている。
給するために吸気通路２が設けられ、この吸気通路２に
は上流側から順に、吸気（エア）に燃料ガスを混合する
ミキサ３と、アクチュエータ４によって開閉されるスロ
ットルバルブ５とが設けられている。なお、エンジン１
の燃焼ガスは排気通路６を通して排出されるようになっ
ている。
そして、ミキサ３に燃料ガスを供給するために燃料ガス
供給通路７が設けられ、この燃料ガス供給通路７の上流
側端部7aは燃料ガス供給源８（例えばガスタンク、ガス
栓）に接続され、下流側端部7bはミキサ３のベンチュリ
部９に開口している。このベンチュリ部９内において
は、吸気量が多いときほど、すなわち吸気の流れが速い
ときほど、流体力学上の圧力と流速に関する一般法則に
従って吸気の圧力が低下する。一方、燃料ガス供給通路
７には若干のゲージ圧（例えば、50mm水柱）がかけられ
ているので、ベンチュリ部９（ミキサ３）には、吸気流
にほぼ比例して燃料ガスが供給され、空燃比がほぼ一定
に保たれるようになっている。
供給通路７が設けられ、この燃料ガス供給通路７の上流
側端部7aは燃料ガス供給源８（例えばガスタンク、ガス
栓）に接続され、下流側端部7bはミキサ３のベンチュリ
部９に開口している。このベンチュリ部９内において
は、吸気量が多いときほど、すなわち吸気の流れが速い
ときほど、流体力学上の圧力と流速に関する一般法則に
従って吸気の圧力が低下する。一方、燃料ガス供給通路
７には若干のゲージ圧（例えば、50mm水柱）がかけられ
ているので、ベンチュリ部９（ミキサ３）には、吸気流
にほぼ比例して燃料ガスが供給され、空燃比がほぼ一定
に保たれるようになっている。
また、燃料ガス供給通路７の下流側端部7bよりやや上流
側の部分から分岐して、燃料ガス供給通路７より小径の
燃料ガスバイパス通路11が設けられ、燃料ガスバイパス
通路11の下流側端部11bはベンチュリ部９に開口してい
る。そして、燃料ガスバイパス通路11にはこれを開閉す
るソレノイドバルブ12が設けられている。このソレノイ
ドバルブ12が開かれたときには、燃料ガス供給通路７の
場合と同様のメカニズムで、燃料ガスバイパス通路11か
らも吸気量にほぼ比例して燃料ガスがミキサ３に供給さ
れるようになっている。なお、燃料ガスバイパス通路11
は燃料ガス供給通路７より小径となっているので、燃料
ガスバイパス通路11から供給される燃料ガスは燃料ガス
供給通路７から供給される燃料ガスより少ない。
側の部分から分岐して、燃料ガス供給通路７より小径の
燃料ガスバイパス通路11が設けられ、燃料ガスバイパス
通路11の下流側端部11bはベンチュリ部９に開口してい
る。そして、燃料ガスバイパス通路11にはこれを開閉す
るソレノイドバルブ12が設けられている。このソレノイ
ドバルブ12が開かれたときには、燃料ガス供給通路７の
場合と同様のメカニズムで、燃料ガスバイパス通路11か
らも吸気量にほぼ比例して燃料ガスがミキサ３に供給さ
れるようになっている。なお、燃料ガスバイパス通路11
は燃料ガス供給通路７より小径となっているので、燃料
ガスバイパス通路11から供給される燃料ガスは燃料ガス
供給通路７から供給される燃料ガスより少ない。
上記構成において、ソレノイドバルブ12が閉じられたと
きには、燃料ガスが燃料ガス供給通路７のみを通して供
給されるので空燃比が比較的リーンとなるが、以下では
この状態をリーンセットという。また、ソレノイドバル
ブ12が開かれたときには、燃料ガス供給通路７と燃料ガ
スバイパス通路11の両方を通して燃料ガスが供給される
ので空燃比が比較的リッチとなるが、以下ではこの状態
をリッチセットという。
きには、燃料ガスが燃料ガス供給通路７のみを通して供
給されるので空燃比が比較的リーンとなるが、以下では
この状態をリーンセットという。また、ソレノイドバル
ブ12が開かれたときには、燃料ガス供給通路７と燃料ガ
スバイパス通路11の両方を通して燃料ガスが供給される
ので空燃比が比較的リッチとなるが、以下ではこの状態
をリッチセットという。
ところで、エンジン１の運転状態に応じて空燃比特性の
リッチ・リーンの切り替え制御を行うとともに、スロッ
トルバルブ５の開閉制御を行うために（以下、このよう
な制御を単に燃焼制御という）、マイクロコンピュータ
で構成されるコントロールユニット13が設けられ、この
コントロールユニット13は、吸気圧センサ14によって検
出される吸気圧Ｐ、回転数センサ15によって検出される
エンジン回転数Ｎ、スロットルセンサ16によって検出さ
れるスロットル開度TVθ、オペレータによって設定され
るエンジン目標回転数Ne等を制御情報として、アクチュ
エータ４とソレノイドバルブ12とを制御するようになっ
ている。
リッチ・リーンの切り替え制御を行うとともに、スロッ
トルバルブ５の開閉制御を行うために（以下、このよう
な制御を単に燃焼制御という）、マイクロコンピュータ
で構成されるコントロールユニット13が設けられ、この
コントロールユニット13は、吸気圧センサ14によって検
出される吸気圧Ｐ、回転数センサ15によって検出される
エンジン回転数Ｎ、スロットルセンサ16によって検出さ
れるスロットル開度TVθ、オペレータによって設定され
るエンジン目標回転数Ne等を制御情報として、アクチュ
エータ４とソレノイドバルブ12とを制御するようになっ
ている。
以下、第２図に示すフローチャートに従って、コントロ
ールユニット13によるエンジン１の燃焼制御の制御方法
について説明する。
ールユニット13によるエンジン１の燃焼制御の制御方法
について説明する。
制御が開始されるとステップS1で、目標回転数Neとエン
ジン回転数Ｎと吸気圧Ｐとスロットル開度TVθとが読み
込まれる。
ジン回転数Ｎと吸気圧Ｐとスロットル開度TVθとが読み
込まれる。
次にステップS2で、エンジン回転数Ｎが目標回転数Neと
等しいか否かが比較される。
等しいか否かが比較される。
上記比較の結果、Ｎ＝Neであれば（YES）、エンジン１
が予め設定された目標回転数通りに正確に回転してお
り、したがって出力は適正であり、出力の点では運転状
態を変える必要はない。そこで、エンジン１の運転状態
がNOx発生量を抑制すべき領域にあるか否かを判定し、N
Ox発生量を抑制すべき運転領域にあれば、空燃比特性を
リーンセットにするために、制御はステップS3〜ステッ
プS5のNOx発生量調整ルーチンに進められる。
が予め設定された目標回転数通りに正確に回転してお
り、したがって出力は適正であり、出力の点では運転状
態を変える必要はない。そこで、エンジン１の運転状態
がNOx発生量を抑制すべき領域にあるか否かを判定し、N
Ox発生量を抑制すべき運転領域にあれば、空燃比特性を
リーンセットにするために、制御はステップS3〜ステッ
プS5のNOx発生量調整ルーチンに進められる。
ステップS3では、ソレノイドバルブ12が閉じられている
か否かが比較される。比較の結果、ソレノイドバルブ12
が開かれていれば（NO）、空燃比特性がリッチセットと
なっているので、運転状態がNOxの発生量が比較的多い
領域（中出力領域付近）にあるか否かを判定するため
に、ステップS4が実行される。
か否かが比較される。比較の結果、ソレノイドバルブ12
が開かれていれば（NO）、空燃比特性がリッチセットと
なっているので、運転状態がNOxの発生量が比較的多い
領域（中出力領域付近）にあるか否かを判定するため
に、ステップS4が実行される。
ステップS4では、エンジン１の運転状態が第３図中の領
域Ａに入っているか否かが比較される。第３図に示すよ
うに、エンジン１の運転領域はエンジン回転数Ｎと吸気
圧Ｐとであらわされる。ここにおいて、直線l1,l2は、
夫々ソレノイドバルブ12開弁時（リッチセット）におけ
る運転可能領域の上限と下限とを示し、領域Ａは高出力
でありかつNOx発生量が比較的少ない運転領域を示し、
領域ＢはNOxの発生量がとくに多くなる運転領域を示し
ている。
域Ａに入っているか否かが比較される。第３図に示すよ
うに、エンジン１の運転領域はエンジン回転数Ｎと吸気
圧Ｐとであらわされる。ここにおいて、直線l1,l2は、
夫々ソレノイドバルブ12開弁時（リッチセット）におけ
る運転可能領域の上限と下限とを示し、領域Ａは高出力
でありかつNOx発生量が比較的少ない運転領域を示し、
領域ＢはNOxの発生量がとくに多くなる運転領域を示し
ている。
上記比較の結果、エンジン１の運転状態が領域Ａに入っ
ていれば（YES）、NOx発生量が比較的少ないものと考え
られ、したがってリーンセットに切り替える必要がない
のでとくになにもせず、この後ステップS1に復帰する。
ていれば（YES）、NOx発生量が比較的少ないものと考え
られ、したがってリーンセットに切り替える必要がない
のでとくになにもせず、この後ステップS1に復帰する。
ステップS4での比較の結果、エンジン１の運転状態が第
３図中の領域Ａに入っていなければ（NO）、NOx発生量
が比較的多いものと考えられるので、NOx発生量を低減
するためにステップS5でソレノイドバルブ12が閉じら
れ、空燃比特性がリーンセットに切り替えられ、この後
ステップS1に復帰する。
３図中の領域Ａに入っていなければ（NO）、NOx発生量
が比較的多いものと考えられるので、NOx発生量を低減
するためにステップS5でソレノイドバルブ12が閉じら
れ、空燃比特性がリーンセットに切り替えられ、この後
ステップS1に復帰する。
また、前記したステップS3での比較の結果、ソレノイド
バルブ12が閉じられていれば（YES）、すでにリーンセ
ットとなっているのでとくになにもせず、この後ステッ
プS1に復帰する。
バルブ12が閉じられていれば（YES）、すでにリーンセ
ットとなっているのでとくになにもせず、この後ステッ
プS1に復帰する。
前記したとおり、リッチセット時（ソレノイドバルブ12
開）には、中出力領域でNOx発生量がとくに多くなり、
高出力領域あるいは低出力領域ではNOx発生量が減少す
るが、この実測データの一例を第４図に示す。
開）には、中出力領域でNOx発生量がとくに多くなり、
高出力領域あるいは低出力領域ではNOx発生量が減少す
るが、この実測データの一例を第４図に示す。
第４図において、実線は、リッチセット時におけるエン
ジン出力の、エンジン回転数Ｎと吸気圧Ｐとに対する特
性を示し、破線は、排気ガスのNOx濃度指数Ｉの、エン
ジン回転数Ｎとエンジン出力とに対する特性を示してい
る。なお、NOx濃度指数ＩはNOx発生量の指標であり、排
気ガス中のNOx濃度に比例している。第４図から明らか
なように、中出力領域（吸気圧−200mmHg付近）でのNOx
濃度指数Ｉが100〜110と非常に高くなっている。
ジン出力の、エンジン回転数Ｎと吸気圧Ｐとに対する特
性を示し、破線は、排気ガスのNOx濃度指数Ｉの、エン
ジン回転数Ｎとエンジン出力とに対する特性を示してい
る。なお、NOx濃度指数ＩはNOx発生量の指標であり、排
気ガス中のNOx濃度に比例している。第４図から明らか
なように、中出力領域（吸気圧−200mmHg付近）でのNOx
濃度指数Ｉが100〜110と非常に高くなっている。
また、前記したとおり、リーンセット時（ソレノイドバ
ルブ12閉）には、全出力領域でNOx発生量が比較的少な
くなるが、第５図にこの実測データの一例を、第４図に
準じた表現方法で示す。第５図から明らかなように、エ
ンジン１の全運転領域でNOx濃度指数Ｉが低くなってい
る。
ルブ12閉）には、全出力領域でNOx発生量が比較的少な
くなるが、第５図にこの実測データの一例を、第４図に
準じた表現方法で示す。第５図から明らかなように、エ
ンジン１の全運転領域でNOx濃度指数Ｉが低くなってい
る。
第６図に、エンジン出力の空燃比に対する特性と、NOx
濃度指数Ｉの空燃比に対する特性の実測データの一例を
示す。第６図から明らかなように、空燃比が大きくなる
ほど、エンジン出力は単調に低下するが、NOx濃度指数
Ｉはある空燃比でピークを示す。なお、例えばＳで示す
ように、エンジン回転数Ｎが1800r.p.m.であり、かつス
ロットルバルブが全開（WOT）されているときに、空燃
比を16.3から21.4に変えると、NOx濃度指数Ｉは16だけ
低減されるが、このときエンジン出力が7P.S.（約20
％）低下する。
濃度指数Ｉの空燃比に対する特性の実測データの一例を
示す。第６図から明らかなように、空燃比が大きくなる
ほど、エンジン出力は単調に低下するが、NOx濃度指数
Ｉはある空燃比でピークを示す。なお、例えばＳで示す
ように、エンジン回転数Ｎが1800r.p.m.であり、かつス
ロットルバルブが全開（WOT）されているときに、空燃
比を16.3から21.4に変えると、NOx濃度指数Ｉは16だけ
低減されるが、このときエンジン出力が7P.S.（約20
％）低下する。
第７図に、NOx濃度がピークとなる空気過剰率λの、エ
ンジン回転数Ｎとエンジン出力とに対する特性を示す。
第７図から明らかなように、低回転・軽負荷時を除け
ば、NOx濃度がピークとなる空気過剰率λは、ほぼ1.03
〜1.08の範囲に入っている。
ンジン回転数Ｎとエンジン出力とに対する特性を示す。
第７図から明らかなように、低回転・軽負荷時を除け
ば、NOx濃度がピークとなる空気過剰率λは、ほぼ1.03
〜1.08の範囲に入っている。
ところで、前記したステップS2での比較の結果、Ｎ≠Ne
であれば（NO）、エンジン出力が過剰または不足となっ
ているので、出力調整を行うためにステップS6〜ステッ
プS11の出力調整ルーチンが実行される。
であれば（NO）、エンジン出力が過剰または不足となっ
ているので、出力調整を行うためにステップS6〜ステッ
プS11の出力調整ルーチンが実行される。
ステップS6では、エンジン回転数Ｎが目標回転数Neより
高いか否かが比較される。
高いか否かが比較される。
比較の結果、Ｎ＞Neであれば（YES）、エンジン出力が
過剰であるので、これを低下させるためにステップS7で
スロットルバルブ５が閉方向に作動させされる。この後
制御はステップS1に復帰して続行されるが、Ｎ＞Neであ
る限り、ステップS1→ステップS2→ステップS6→ステッ
プS7が繰り返して実行され、Ｎ＝Neとなるまでスロット
ルバルブ５の閉作動が繰り返される。
過剰であるので、これを低下させるためにステップS7で
スロットルバルブ５が閉方向に作動させされる。この後
制御はステップS1に復帰して続行されるが、Ｎ＞Neであ
る限り、ステップS1→ステップS2→ステップS6→ステッ
プS7が繰り返して実行され、Ｎ＝Neとなるまでスロット
ルバルブ５の閉作動が繰り返される。
ステップS6での比較の結果、Ｎ＜Neであれば（NO）、エ
ンジン出力が不足しているので、ステップS8〜ステップ
S11で出力が高められる。まず、ステップS8でスロット
ルバルブ５が全開であるか否かが比較される。比較の結
果、スロットルバルブ５が全開でなければ（NO）、ステ
ップS9でスロットルバルブ５が開方向に作動させられ
る。この後制御はステップS1に復帰して続行されるが、
Ｎ＜Neであり、かつスロットルバルブ５が全開でない限
り、ステップS1→ステップS2→ステップS6→ステップS8
→ステップS9が繰り返して実行され、Ｎ＝Neとなるまで
スロットルバルブ５の開作動が繰り返される。
ンジン出力が不足しているので、ステップS8〜ステップ
S11で出力が高められる。まず、ステップS8でスロット
ルバルブ５が全開であるか否かが比較される。比較の結
果、スロットルバルブ５が全開でなければ（NO）、ステ
ップS9でスロットルバルブ５が開方向に作動させられ
る。この後制御はステップS1に復帰して続行されるが、
Ｎ＜Neであり、かつスロットルバルブ５が全開でない限
り、ステップS1→ステップS2→ステップS6→ステップS8
→ステップS9が繰り返して実行され、Ｎ＝Neとなるまで
スロットルバルブ５の開作動が繰り返される。
ステップS8での比較の結果、スロットルバルブ５が全開
されていれば（YES）、これ以上スロットルバルブ５を
開くことができないので、スロットルバルブ５の制御に
よりエンジン出力を高めることができない。そこで、ス
テップS10でソレノイドバルブ12が閉じられているか否
かが比較され、ソレノイドバルブ12が閉じられていれば
（リーンセット）、ステップS11でソレノイドバルブ12
が開かれ、空燃比特性がリッチセットに切り替えられて
エンジン出力が高められ、この後ステップS1に復帰す
る。
されていれば（YES）、これ以上スロットルバルブ５を
開くことができないので、スロットルバルブ５の制御に
よりエンジン出力を高めることができない。そこで、ス
テップS10でソレノイドバルブ12が閉じられているか否
かが比較され、ソレノイドバルブ12が閉じられていれば
（リーンセット）、ステップS11でソレノイドバルブ12
が開かれ、空燃比特性がリッチセットに切り替えられて
エンジン出力が高められ、この後ステップS1に復帰す
る。
なお、ステップS10での比較の結果、ソレノイドバルブ1
2が開かれていれば（NO）、すでにリッチセットとなっ
ているので、ステップS11をスキップし、この後ステッ
プS1に復帰する。
2が開かれていれば（NO）、すでにリッチセットとなっ
ているので、ステップS11をスキップし、この後ステッ
プS1に復帰する。
このような制御により、NOxの発生量を低減しつつ、エ
ンジン始動時、負荷急増時等の高出力要求時に十分な出
力を確保することができる。
ンジン始動時、負荷急増時等の高出力要求時に十分な出
力を確保することができる。
第１図は、本考案にかかる燃焼制御装置を備えたガスエ
ンジンのシステム構成図である。 第２図は、コントロールユニットによる燃焼制御の制御
方法を示すフローチャートである。 第３図は、エンジンの運転限界と、高出力領域と、NOx
発生量の多い領域とを、エンジン回転数と吸気圧とに対
してあらわした図である。 第４図は、空燃比特性をリッチセットにした場合におけ
る、エンジン回転数と吸気圧とに対するエンジン出力
と、エンジン回転数とエンジン出力とに対するNOx濃度
指数とを示す図である。 第５図は、空燃比をリーンセットにした場合における、
第４図と同様の図である。 第６図は、エンジン出力の空燃比に対する特性と、NOx
濃度指数の空燃比に対する特性とを示す図である。 第７図は、NOx濃度がピークとなる空気過剰率の、エン
ジン回転数とエンジン出力とに対する特性を示す図であ
る。 １…エンジン、２…吸気通路、３…ミキサ、４…アクチ
ュエータ、５…スロットルバルブ、６…排気通路、７…
燃料ガス供給通路、８…燃料ガス供給源、９…ベンチュ
リ部、11…燃料ガスバイパス通路、12…ソレノイドバル
ブ、13…コントロールユニット。
ンジンのシステム構成図である。 第２図は、コントロールユニットによる燃焼制御の制御
方法を示すフローチャートである。 第３図は、エンジンの運転限界と、高出力領域と、NOx
発生量の多い領域とを、エンジン回転数と吸気圧とに対
してあらわした図である。 第４図は、空燃比特性をリッチセットにした場合におけ
る、エンジン回転数と吸気圧とに対するエンジン出力
と、エンジン回転数とエンジン出力とに対するNOx濃度
指数とを示す図である。 第５図は、空燃比をリーンセットにした場合における、
第４図と同様の図である。 第６図は、エンジン出力の空燃比に対する特性と、NOx
濃度指数の空燃比に対する特性とを示す図である。 第７図は、NOx濃度がピークとなる空気過剰率の、エン
ジン回転数とエンジン出力とに対する特性を示す図であ
る。 １…エンジン、２…吸気通路、３…ミキサ、４…アクチ
ュエータ、５…スロットルバルブ、６…排気通路、７…
燃料ガス供給通路、８…燃料ガス供給源、９…ベンチュ
リ部、11…燃料ガスバイパス通路、12…ソレノイドバル
ブ、13…コントロールユニット。
Claims (1)
- 【請求項１】スロットル弁を開閉することによって吸気
量を変えられるようにしたガスエンジンに対して設けら
れる燃焼制御装置であって、 エンジンの空燃比特性をリッチセットとリーンセットの
２種設定し、通常はリッチセットにしてエンジンを運転
する一方、エンジンの運転状態が、リッチセットにした
のではNOx発生量が多くなるような運転領域に入ったと
きには、リーンセットにしてエンジンを運転するととも
に、スロットルバルブを開方向に作動させて吸気のリー
ン化による出力低下を補償するようにしたことを特徴と
するガスエンジンの燃焼制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14486189U JPH0741879Y2 (ja) | 1989-12-14 | 1989-12-14 | ガスエンジンの燃焼制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14486189U JPH0741879Y2 (ja) | 1989-12-14 | 1989-12-14 | ガスエンジンの燃焼制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0383358U JPH0383358U (ja) | 1991-08-23 |
| JPH0741879Y2 true JPH0741879Y2 (ja) | 1995-09-27 |
Family
ID=31691533
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14486189U Expired - Lifetime JPH0741879Y2 (ja) | 1989-12-14 | 1989-12-14 | ガスエンジンの燃焼制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0741879Y2 (ja) |
-
1989
- 1989-12-14 JP JP14486189U patent/JPH0741879Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0383358U (ja) | 1991-08-23 |
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