JPH0771296A - ガスエンジンの燃料供給制御装置 - Google Patents
ガスエンジンの燃料供給制御装置Info
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- JPH0771296A JPH0771296A JP5217605A JP21760593A JPH0771296A JP H0771296 A JPH0771296 A JP H0771296A JP 5217605 A JP5217605 A JP 5217605A JP 21760593 A JP21760593 A JP 21760593A JP H0771296 A JPH0771296 A JP H0771296A
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Landscapes
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ガスエンジンの出力アップと空燃比制御精度
の改善を図る。 【構成】 高圧ガス燃料を減圧調整する手段（１６）
と、エンジン吸気ポートの負圧を検出する手段（１７）
と、エンジン吸入行程を検出する手段（Ａ）と、吸入行
程での吸気ポート負圧に対して一定の差圧となるように
前記減圧調整手段（１６）のガス圧力を制御する手段
（Ｂ）と、吸気ポートまたは気筒内に前記圧力調整され
たガス燃料を噴射する燃料噴射手段（１１）と、排気の
空燃比を検出する手段（９）と、検出した空燃比が目標
空燃比と一致するように前記燃料噴射量を算出する手段
（Ｃ）と、各気筒吸入行程で燃料を噴射するように前記
燃料噴射手段（１１）を制御する噴射制御手段（Ｄ）と
を備える。
の改善を図る。 【構成】 高圧ガス燃料を減圧調整する手段（１６）
と、エンジン吸気ポートの負圧を検出する手段（１７）
と、エンジン吸入行程を検出する手段（Ａ）と、吸入行
程での吸気ポート負圧に対して一定の差圧となるように
前記減圧調整手段（１６）のガス圧力を制御する手段
（Ｂ）と、吸気ポートまたは気筒内に前記圧力調整され
たガス燃料を噴射する燃料噴射手段（１１）と、排気の
空燃比を検出する手段（９）と、検出した空燃比が目標
空燃比と一致するように前記燃料噴射量を算出する手段
（Ｃ）と、各気筒吸入行程で燃料を噴射するように前記
燃料噴射手段（１１）を制御する噴射制御手段（Ｄ）と
を備える。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は高圧の天然ガスを燃料と
するガスエンジンの燃料供給制御装置に関する。
するガスエンジンの燃料供給制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】高圧の天然ガスを燃料として用いるガス
エンジンは、例えば実開昭６０−９２７４２号公報等に
も開示されているが、高圧ボンベからの燃料を減圧弁
（ガスレギュレータ）により減圧し、混合器によってエ
ンジン吸入空気と所定の割合で混合し、この混合気をエ
ンジンに供給している。
エンジンは、例えば実開昭６０−９２７４２号公報等に
も開示されているが、高圧ボンベからの燃料を減圧弁
（ガスレギュレータ）により減圧し、混合器によってエ
ンジン吸入空気と所定の割合で混合し、この混合気をエ
ンジンに供給している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この場合、エ
ンジンの吸入空気は、吸気中に占める体積割合の大きい
ガス燃料の導入により、相対的に減少し、エンジンの吸
入空気量が減る分だけ、エンジン最大出力が相対的に低
下する。このため、所定の最大出力を確保するには、タ
ーボチャージャとインタークーラを備え、吸気の充填効
率を向上させるか、総排気量の大きいエンジンを用いる
等の必要があり、コストアップやエンジン大型化が避け
られなくなる。
ンジンの吸入空気は、吸気中に占める体積割合の大きい
ガス燃料の導入により、相対的に減少し、エンジンの吸
入空気量が減る分だけ、エンジン最大出力が相対的に低
下する。このため、所定の最大出力を確保するには、タ
ーボチャージャとインタークーラを備え、吸気の充填効
率を向上させるか、総排気量の大きいエンジンを用いる
等の必要があり、コストアップやエンジン大型化が避け
られなくなる。
【０００４】これに対して、吸気絞弁の下流に燃料噴射
弁を設け、燃料噴射弁からある程度の圧力をもつガス燃
料を噴射供給することも考えられ、この場合には絞弁上
流の混合器でガス燃料を混合するのに比べて、吸入空気
量の減少を抑制できるが、このためにはガス燃料の噴射
時期と吸気弁の作動タイミングとの関係を考慮する必要
がある。
弁を設け、燃料噴射弁からある程度の圧力をもつガス燃
料を噴射供給することも考えられ、この場合には絞弁上
流の混合器でガス燃料を混合するのに比べて、吸入空気
量の減少を抑制できるが、このためにはガス燃料の噴射
時期と吸気弁の作動タイミングとの関係を考慮する必要
がある。
【０００５】また、このように燃料を噴射する場合、燃
料の噴射圧力を正確に調整しないと、燃料噴射量の制御
が難しく、仮に排気センサを設けて空燃比をフィードバ
ック制御するにしても、応答性のよい制御は期待できな
いし、さらに噴射圧力を正しく調整しても、燃料を噴射
する吸気ポートの負圧が運転状態によって変動すれば、
燃料噴射量も変化してしまい、空燃比の誤差が大きくな
る。
料の噴射圧力を正確に調整しないと、燃料噴射量の制御
が難しく、仮に排気センサを設けて空燃比をフィードバ
ック制御するにしても、応答性のよい制御は期待できな
いし、さらに噴射圧力を正しく調整しても、燃料を噴射
する吸気ポートの負圧が運転状態によって変動すれば、
燃料噴射量も変化してしまい、空燃比の誤差が大きくな
る。
【０００６】本発明はこのような問題を解決するもの
で、ガスエンジンの出力アップと空燃比制御精度の改善
を図ることを目的とする。
で、ガスエンジンの出力アップと空燃比制御精度の改善
を図ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】そこでこの発明は、図１
に示すように、高圧の天然ガスを燃料とするガスエンジ
ンにおいて、高圧ガス燃料を減圧調整する手段（１６）
と、エンジン吸気ポートの負圧を検出する手段（１７）
と、エンジン吸入行程を検出する手段（Ａ）と、吸入行
程での吸気ポート負圧に対して一定の差圧となるように
前記減圧調整手段（１６）のガス圧力を制御する手段
（Ｂ）と、吸気ポートまたは気筒内に前記圧力調整され
たガス燃料を噴射する燃料噴射手段（１１）と、排気の
空燃比を検出する手段（９）と、検出した空燃比が目標
空燃比と一致するように前記燃料噴射量を算出する手段
（Ｃ）と、各気筒吸入行程で燃料を噴射するように前記
燃料噴射手段（１１）を制御する噴射制御手段（Ｄ）と
を備える。
に示すように、高圧の天然ガスを燃料とするガスエンジ
ンにおいて、高圧ガス燃料を減圧調整する手段（１６）
と、エンジン吸気ポートの負圧を検出する手段（１７）
と、エンジン吸入行程を検出する手段（Ａ）と、吸入行
程での吸気ポート負圧に対して一定の差圧となるように
前記減圧調整手段（１６）のガス圧力を制御する手段
（Ｂ）と、吸気ポートまたは気筒内に前記圧力調整され
たガス燃料を噴射する燃料噴射手段（１１）と、排気の
空燃比を検出する手段（９）と、検出した空燃比が目標
空燃比と一致するように前記燃料噴射量を算出する手段
（Ｃ）と、各気筒吸入行程で燃料を噴射するように前記
燃料噴射手段（１１）を制御する噴射制御手段（Ｄ）と
を備える。
【０００８】
【作用】したがってこの発明によれば、ガス燃料はエン
ジンの吸入行程で、吸気ポートまたは気筒内に直接的に
噴射される。このため、絞弁上流にガス燃料を導入する
のに比べて、吸入空気の流入が阻害されず、エンジンを
大型化せずに最大出力が確保できる。
ジンの吸入行程で、吸気ポートまたは気筒内に直接的に
噴射される。このため、絞弁上流にガス燃料を導入する
のに比べて、吸入空気の流入が阻害されず、エンジンを
大型化せずに最大出力が確保できる。
【０００９】また、噴射されるガス燃料の圧力は、エン
ジン吸入行程での吸気負圧に対して常に一定の差圧をも
つように制御されるので、運転状態によって吸気負圧が
変動しても、燃料の噴射量は噴射時間にのみ正確に依存
し、したがって精度よく目標の空燃比に制御することが
でき、エンジンの出力、燃費や、排気性能を良好に維持
することができる。
ジン吸入行程での吸気負圧に対して常に一定の差圧をも
つように制御されるので、運転状態によって吸気負圧が
変動しても、燃料の噴射量は噴射時間にのみ正確に依存
し、したがって精度よく目標の空燃比に制御することが
でき、エンジンの出力、燃費や、排気性能を良好に維持
することができる。
【００１０】
【実施例】図２はこの発明の実施例であり、ガスエンジ
ン１の吸気通路１８には絞弁２３が設けられ、絞弁２３
は図示しないアクセルペダルに連動し、絞弁開度に応じ
て吸入空気量が制御される。絞弁２３の上流には混合器
１０が設けられ、吸入空気量に対応してガス燃料を混合
し、所定の希薄混合気を生成する。ただし、この混合気
の空燃比は、体積割合の大きいガス燃料を導入しても吸
入空気量の最大値が設定流量を下回ることのない程度の
希薄空燃比となるように設定される。
ン１の吸気通路１８には絞弁２３が設けられ、絞弁２３
は図示しないアクセルペダルに連動し、絞弁開度に応じ
て吸入空気量が制御される。絞弁２３の上流には混合器
１０が設けられ、吸入空気量に対応してガス燃料を混合
し、所定の希薄混合気を生成する。ただし、この混合気
の空燃比は、体積割合の大きいガス燃料を導入しても吸
入空気量の最大値が設定流量を下回ることのない程度の
希薄空燃比となるように設定される。
【００１１】混合器１０には高圧の天然ガスを充填した
ガスボンベ１５からの燃料が、ガスレギュレータ１３を
介して所定の圧力まで減圧された状態で導かれ、吸入空
気量に比例してベンチュリ部に発生する負圧に応じて吸
入される。
ガスボンベ１５からの燃料が、ガスレギュレータ１３を
介して所定の圧力まで減圧された状態で導かれ、吸入空
気量に比例してベンチュリ部に発生する負圧に応じて吸
入される。
【００１２】次にエンジンの各気筒の吸気ポートあるい
は各気筒には、エンジンの吸入行程で燃料を噴射する燃
料噴射弁１１が設けられる。この燃料噴射弁１１にはガ
スレギュレータ１６で調圧された、前記高圧ガス燃料が
ガスボンベ１５からの高圧燃料が導かれる。ガスレギュ
レータ１６は燃料噴射圧力を吸気ポートの負圧に対応し
て制御するもので、吸気負圧が変動しても、常に一定の
差圧をもつように燃料圧力を調整する。
は各気筒には、エンジンの吸入行程で燃料を噴射する燃
料噴射弁１１が設けられる。この燃料噴射弁１１にはガ
スレギュレータ１６で調圧された、前記高圧ガス燃料が
ガスボンベ１５からの高圧燃料が導かれる。ガスレギュ
レータ１６は燃料噴射圧力を吸気ポートの負圧に対応し
て制御するもので、吸気負圧が変動しても、常に一定の
差圧をもつように燃料圧力を調整する。
【００１３】エンジン燃焼室２４には混合気に圧縮上死
点付近で点火する点火栓７が設けられる。
点付近で点火する点火栓７が設けられる。
【００１４】燃料噴射弁１１や点火栓７の作動を制御
し、またガスレギュレータ１６によって調圧される燃料
圧力を制御するコントロールユニット２が備えられ、コ
ントロールユニット２は燃料噴射弁１１から噴射される
燃料圧力が、吸気負圧に対して常に一定の圧力差をもつ
ようにガスレギュレータ１６を制御し、また、燃料噴射
弁１１を吸気弁２１が開いている吸入行程で作動させ、
かつ各気筒に供給される混合気の空燃比が運転状態に応
じて決まる目標空燃比と一致するように噴射量を制御
し、さらに点火栓７に最適点火時期において点火するよ
うに制御する。
し、またガスレギュレータ１６によって調圧される燃料
圧力を制御するコントロールユニット２が備えられ、コ
ントロールユニット２は燃料噴射弁１１から噴射される
燃料圧力が、吸気負圧に対して常に一定の圧力差をもつ
ようにガスレギュレータ１６を制御し、また、燃料噴射
弁１１を吸気弁２１が開いている吸入行程で作動させ、
かつ各気筒に供給される混合気の空燃比が運転状態に応
じて決まる目標空燃比と一致するように噴射量を制御
し、さらに点火栓７に最適点火時期において点火するよ
うに制御する。
【００１５】このため、コントロールユニット２には、
エンジン回転数、クランク角度を検出するクランク角セ
ンサ８、絞弁下流の吸入負圧を検出する負圧センサ１
７、エンジン冷却水温を検出する水温センサ４からの運
転状態を代表する信号が入力すると共に、排気弁２２下
流の排気通路１９の排気空燃比（酸素濃度）を検出する
排気センサ９からの信号が入力し、これらに基づいて運
転状態に応じて目標空燃比を決定し、排気センサ９の出
力から実際の空燃比と目標空燃比との偏差にしたがって
燃料噴射弁１１から噴射する補助燃料の供給量を算出
し、かつこの補助燃料を各気筒のエンジン吸入行程で噴
射するように同期制御する。また、吸入行程での吸入負
圧に対して、常に所定の圧力差を維持するように、ガス
レギュレータ１６の燃料ガス圧力を調圧し、これにより
燃料噴射弁１１からの噴射量を噴射時間にのみ比例して
精度よく制御できるようにする。さらに、点火栓７を運
転状態に応じて最適な点火時期をもって点火させるよう
に、パワートランジスタ５の導通を制御し、イグニッシ
ョンコイル６から高電圧を点火栓７に印加する。
エンジン回転数、クランク角度を検出するクランク角セ
ンサ８、絞弁下流の吸入負圧を検出する負圧センサ１
７、エンジン冷却水温を検出する水温センサ４からの運
転状態を代表する信号が入力すると共に、排気弁２２下
流の排気通路１９の排気空燃比（酸素濃度）を検出する
排気センサ９からの信号が入力し、これらに基づいて運
転状態に応じて目標空燃比を決定し、排気センサ９の出
力から実際の空燃比と目標空燃比との偏差にしたがって
燃料噴射弁１１から噴射する補助燃料の供給量を算出
し、かつこの補助燃料を各気筒のエンジン吸入行程で噴
射するように同期制御する。また、吸入行程での吸入負
圧に対して、常に所定の圧力差を維持するように、ガス
レギュレータ１６の燃料ガス圧力を調圧し、これにより
燃料噴射弁１１からの噴射量を噴射時間にのみ比例して
精度よく制御できるようにする。さらに、点火栓７を運
転状態に応じて最適な点火時期をもって点火させるよう
に、パワートランジスタ５の導通を制御し、イグニッシ
ョンコイル６から高電圧を点火栓７に印加する。
【００１６】また、コントロールユニット２にはイグニ
ッションスイッチ３からの信号も入力し、これにより前
記ガスボンベ１５からの燃料通路を遮断する燃料遮断弁
１２と１４をイグニッションスイッチ３のオン時に開く
ようになっている。
ッションスイッチ３からの信号も入力し、これにより前
記ガスボンベ１５からの燃料通路を遮断する燃料遮断弁
１２と１４をイグニッションスイッチ３のオン時に開く
ようになっている。
【００１７】ここで、図３のフローチャートを参照しな
がら、コントロールユニット２による燃料の噴射制御に
ついてさらに詳しく説明する。
がら、コントロールユニット２による燃料の噴射制御に
ついてさらに詳しく説明する。
【００１８】まず、図３の、ステップ２〜４で、エンジ
ン回転速度（クランク角度）、負荷（吸入負圧）に基づ
いて予め運転状態に応じて設定してある目標空燃比を決
定する。次いで排気センサ（Ｏ2センサ）４の出力を読
み込み、実際の空燃比を求める。
ン回転速度（クランク角度）、負荷（吸入負圧）に基づ
いて予め運転状態に応じて設定してある目標空燃比を決
定する。次いで排気センサ（Ｏ2センサ）４の出力を読
み込み、実際の空燃比を求める。
【００１９】目標空燃比と実際の空燃比との偏差から、
目標空燃比と一致させるために必要な燃料の補正量を算
出し、この補正量にしたがって燃料噴射弁１１の燃料噴
射パルス幅を決定する（ステップ５、６）。
目標空燃比と一致させるために必要な燃料の補正量を算
出し、この補正量にしたがって燃料噴射弁１１の燃料噴
射パルス幅を決定する（ステップ５、６）。
【００２０】次に、ステップ７で、燃料噴射弁１１を吸
気弁２１が開いている吸入行程で作動させるために、燃
料噴射パルス幅（噴射時間）と、そのときの回転数、ク
ランク角度信号に基づいて燃料の噴射時期を算出する。
燃料の噴射は、噴射時間を考慮して、吸入行程中に終了
するように、噴射開始時期が決定される。
気弁２１が開いている吸入行程で作動させるために、燃
料噴射パルス幅（噴射時間）と、そのときの回転数、ク
ランク角度信号に基づいて燃料の噴射時期を算出する。
燃料の噴射は、噴射時間を考慮して、吸入行程中に終了
するように、噴射開始時期が決定される。
【００２１】ステップ８でクランク角度信号をみながら
その気筒の燃料噴射期間、つまり吸気弁２１の開弁期間
に入ったかどうかを判断し、次いでステップ９以下で燃
料噴射圧力の調整を行う。
その気筒の燃料噴射期間、つまり吸気弁２１の開弁期間
に入ったかどうかを判断し、次いでステップ９以下で燃
料噴射圧力の調整を行う。
【００２２】まず、吸気負圧センサ１７が検出する吸気
負圧を採取する時期にあるかどうかをクランク角度信号
に基づいて判断する。これは図４にもあるように、吸気
管内圧（吸気負圧）とシリンダ内圧とはエンジンクラン
ク角度により大きく変化し、吸気弁が開いている間で
も、吸気弁の開き始めと閉じる前では、負圧が異なり、
しかもこれらは運転状態によっても大きく変動する。
負圧を採取する時期にあるかどうかをクランク角度信号
に基づいて判断する。これは図４にもあるように、吸気
管内圧（吸気負圧）とシリンダ内圧とはエンジンクラン
ク角度により大きく変化し、吸気弁が開いている間で
も、吸気弁の開き始めと閉じる前では、負圧が異なり、
しかもこれらは運転状態によっても大きく変動する。
【００２３】燃料噴射弁１１により燃料噴射を行うの
は、吸気弁２１の閉じる直前付近で、燃料噴射圧力調整
に必要な吸気負圧の採取は、燃料噴射量の制御精度を高
めるために、この燃料噴射の直前に行う。
は、吸気弁２１の閉じる直前付近で、燃料噴射圧力調整
に必要な吸気負圧の採取は、燃料噴射量の制御精度を高
めるために、この燃料噴射の直前に行う。
【００２４】ステップ９で採取時期が判定されたら、ス
テップ１０に移行し、そのときの吸入負圧を検出し、こ
の圧力値をフィルターリングして平均化し、この検出値
に一定の圧力値を加算して燃料噴射圧力を決定する。そ
してこの噴射圧力が得られるようにガスレギュレータ１
６に燃料減圧制御信号を出力し、燃料噴射圧力を調整す
る（ステップ１１〜１３）。これにより、ガスレギュレ
ータ１６で調整される圧力は、常に吸気負圧に対して所
定の差圧をもつ圧力に制御され、したがって、燃料噴射
弁１１からの燃料噴射量は、運転状態が変動しても、燃
料噴射時間にのみ正確に比例するようになる。
テップ１０に移行し、そのときの吸入負圧を検出し、こ
の圧力値をフィルターリングして平均化し、この検出値
に一定の圧力値を加算して燃料噴射圧力を決定する。そ
してこの噴射圧力が得られるようにガスレギュレータ１
６に燃料減圧制御信号を出力し、燃料噴射圧力を調整す
る（ステップ１１〜１３）。これにより、ガスレギュレ
ータ１６で調整される圧力は、常に吸気負圧に対して所
定の差圧をもつ圧力に制御され、したがって、燃料噴射
弁１１からの燃料噴射量は、運転状態が変動しても、燃
料噴射時間にのみ正確に比例するようになる。
【００２５】このようにして燃料噴射圧力を調整したな
らば、ステップ１４で、クランク角度信号を見ながら、
前記のように演算された噴射開始時期に合わせて燃料噴
射信号を出力し、噴射パルス幅の対応した時間だけ燃料
を噴射する。
らば、ステップ１４で、クランク角度信号を見ながら、
前記のように演算された噴射開始時期に合わせて燃料噴
射信号を出力し、噴射パルス幅の対応した時間だけ燃料
を噴射する。
【００２６】この燃料噴射は点火順序にしたがって気筒
毎に順次制御されるのであり（ステップ１５、１６）、
ステップ１では、全気筒（例えば第１気筒から第６気
筒）の噴射が完了したら、次のサイクルに移るためにデ
ータ更新を行い、以後上記した動作を繰り返す。
毎に順次制御されるのであり（ステップ１５、１６）、
ステップ１では、全気筒（例えば第１気筒から第６気
筒）の噴射が完了したら、次のサイクルに移るためにデ
ータ更新を行い、以後上記した動作を繰り返す。
【００２７】このようにして、コントロールユニット２
は、各サイクル毎に燃料噴射弁１１からの燃料噴射を制
御する。
は、各サイクル毎に燃料噴射弁１１からの燃料噴射を制
御する。
【００２８】次に全体の作用について説明する。
【００２９】ガスエンジン１に供給される混合気は、吸
気通路１８の絞弁２３の上流の混合器１０において、予
め所定の希薄空燃比となるように生成される。この混合
気は運転状態にかかわらず概略一定値となるが、エンジ
ンの要求空燃比よりも薄く、これだけでは円滑に燃焼し
ない。しかし、絞弁２３の下流の吸気ポートまたは気筒
内に設けた燃料噴射弁１１により燃料が追加供給され、
目標空燃比となるようにフィードバック制御されるの
で、安定した燃焼が実現する。
気通路１８の絞弁２３の上流の混合器１０において、予
め所定の希薄空燃比となるように生成される。この混合
気は運転状態にかかわらず概略一定値となるが、エンジ
ンの要求空燃比よりも薄く、これだけでは円滑に燃焼し
ない。しかし、絞弁２３の下流の吸気ポートまたは気筒
内に設けた燃料噴射弁１１により燃料が追加供給され、
目標空燃比となるようにフィードバック制御されるの
で、安定した燃焼が実現する。
【００３０】なお、このように燃料を吸入行程の終期に
気筒内に供給すると、燃焼室内で混合気を層状化するこ
とができ、点火栓７の近傍に濃い混合気を形成し、着火
を安定させられる。
気筒内に供給すると、燃焼室内で混合気を層状化するこ
とができ、点火栓７の近傍に濃い混合気を形成し、着火
を安定させられる。
【００３１】一方、燃料噴射弁１１からの燃料は、吸気
弁２１の開いている吸入行程で、絞弁２３の下流の吸気
ポート、または気筒内に直接的に噴射されるので、ガス
燃料の供給によっても、絞弁２３を通過するエンジン吸
入空気量の低下は少なく、また、混合器１０で生成され
る混合気の空燃比も吸入空気量に影響を与えない程度に
希薄に設定してあるため、吸入空気中に占める体積割合
の大きいガス燃料を導入するにもかかわらず、エンジン
の最大吸入空気量は必要量だけ確保され、エンジンを大
型化したり、過給せずとも、最大出力の低下が防げる。
弁２１の開いている吸入行程で、絞弁２３の下流の吸気
ポート、または気筒内に直接的に噴射されるので、ガス
燃料の供給によっても、絞弁２３を通過するエンジン吸
入空気量の低下は少なく、また、混合器１０で生成され
る混合気の空燃比も吸入空気量に影響を与えない程度に
希薄に設定してあるため、吸入空気中に占める体積割合
の大きいガス燃料を導入するにもかかわらず、エンジン
の最大吸入空気量は必要量だけ確保され、エンジンを大
型化したり、過給せずとも、最大出力の低下が防げる。
【００３２】ところで、燃料噴射弁１１からの燃料の圧
力は、噴射直前の吸気負圧に対して常に一定の差圧を保
つため、燃料噴射量は燃料噴射弁１１の開弁期間にのみ
比例し、吸気負圧の変動があっても、常に精度よく制御
される。
力は、噴射直前の吸気負圧に対して常に一定の差圧を保
つため、燃料噴射量は燃料噴射弁１１の開弁期間にのみ
比例し、吸気負圧の変動があっても、常に精度よく制御
される。
【００３３】排気センサ９の出力に基づいて空燃比はフ
ィードバック制御されるが、燃料噴射弁１１からの噴射
量が定まらないと、いくらフィードバック制御するにし
ても、制御の応答性や収束性が良くならないが、このよ
うに燃料噴射弁１１からの噴射量が正確に目標値に制御
されると、フィードバック制御の制御性能も著しく向上
する。
ィードバック制御されるが、燃料噴射弁１１からの噴射
量が定まらないと、いくらフィードバック制御するにし
ても、制御の応答性や収束性が良くならないが、このよ
うに燃料噴射弁１１からの噴射量が正確に目標値に制御
されると、フィードバック制御の制御性能も著しく向上
する。
【００３４】燃料を吸入行程の終期に気筒内に供給する
と、燃焼室内で混合気を層状化することができ、点火栓
近傍に濃い混合気を形成し、着火を安定させられる。
と、燃焼室内で混合気を層状化することができ、点火栓
近傍に濃い混合気を形成し、着火を安定させられる。
【００３５】なお、ガスレギュレータ１６では高圧のガ
スボンベ１５からの燃料を減圧するので、燃料噴射弁１
１からの燃料噴射のため特別な燃料加圧手段等は一切不
要で、燃料系統が簡素となる。
スボンベ１５からの燃料を減圧するので、燃料噴射弁１
１からの燃料噴射のため特別な燃料加圧手段等は一切不
要で、燃料系統が簡素となる。
【００３６】この実施例では吸気通路１８に希薄空燃比
の混合気を生成する混合器１０を設け、吸入空気量にそ
れほど影響を与えない程度のガス燃料を絞弁２３の上流
に導入するようにしたが、もちろん、燃料の全量を燃料
噴射弁１１から供給することもできる。
の混合気を生成する混合器１０を設け、吸入空気量にそ
れほど影響を与えない程度のガス燃料を絞弁２３の上流
に導入するようにしたが、もちろん、燃料の全量を燃料
噴射弁１１から供給することもできる。
【００３７】
【発明の効果】以上のように本発明は、高圧の天然ガス
を燃料とするガスエンジンにおいて、高圧ガス燃料を減
圧調整する手段と、エンジン吸気ポートの負圧を検出す
る手段と、エンジン吸入行程を検出する手段と、吸入行
程での吸気ポート負圧に対して一定の差圧となるように
前記減圧調整手段のガス圧力を制御する手段と、吸気ポ
ートまたは気筒内に前記圧力調整されたガス燃料を噴射
する燃料噴射手段と、排気の空燃比を検出する手段と、
検出した空燃比が目標空燃比と一致するように前記燃料
噴射量を算出する手段と、各気筒吸入行程で燃料を噴射
するように前記燃料噴射手段を制御する噴射制御手段と
を備えため、ガス燃料はエンジンの吸入行程で、吸気ポ
ートまたは気筒内に直接的に噴射されるため、絞弁上流
にガス燃料を導入するのに比べて、吸入空気の流入が阻
害されず、エンジンを大型化せずに最大出力が確保で
き、また、噴射されるガス燃料の圧力は、エンジン吸入
行程での吸気負圧に対して常に一定の差圧をもつように
制御されるので、運転状態によって吸気負圧が変動して
も、燃料の噴射量は噴射時間にのみ正確に依存し、した
がって精度よく目標の空燃比に制御することができ、エ
ンジンの出力、燃費や、排気性能を良好に維持すること
ができる。
を燃料とするガスエンジンにおいて、高圧ガス燃料を減
圧調整する手段と、エンジン吸気ポートの負圧を検出す
る手段と、エンジン吸入行程を検出する手段と、吸入行
程での吸気ポート負圧に対して一定の差圧となるように
前記減圧調整手段のガス圧力を制御する手段と、吸気ポ
ートまたは気筒内に前記圧力調整されたガス燃料を噴射
する燃料噴射手段と、排気の空燃比を検出する手段と、
検出した空燃比が目標空燃比と一致するように前記燃料
噴射量を算出する手段と、各気筒吸入行程で燃料を噴射
するように前記燃料噴射手段を制御する噴射制御手段と
を備えため、ガス燃料はエンジンの吸入行程で、吸気ポ
ートまたは気筒内に直接的に噴射されるため、絞弁上流
にガス燃料を導入するのに比べて、吸入空気の流入が阻
害されず、エンジンを大型化せずに最大出力が確保で
き、また、噴射されるガス燃料の圧力は、エンジン吸入
行程での吸気負圧に対して常に一定の差圧をもつように
制御されるので、運転状態によって吸気負圧が変動して
も、燃料の噴射量は噴射時間にのみ正確に依存し、した
がって精度よく目標の空燃比に制御することができ、エ
ンジンの出力、燃費や、排気性能を良好に維持すること
ができる。
【図１】本発明を示す構成図である。
【図２】本発明の実施例を示す構成断面図である。
【図３】燃料噴射の制御動作をあらわすフローチャート
である。
である。
【図４】吸気管内圧及びシリンダ内圧と吸排気弁の開弁
時期を示す説明図である。
時期を示す説明図である。
１ ガスエンジン ２ コントロールユニット ７ 点火栓 ８ クランク角センサ ９ 排気センサ １０ 混合器 １１ 燃料噴射弁 １５ ガスボンベ １６ ガスレギュレータ １７ 吸入負圧センサ ２１ 吸気弁
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０２Ｍ 21/02 ３１１ Ｂ 21/06 Ｃ 69/00 ３４０ Ｑ (72)発明者 高田 寛 埼玉県上尾市大字壱丁目一番地 日産ディ ーゼル工業株式会社内 (72)発明者 浜崎 延雄 埼玉県上尾市大字壱丁目一番地 日産ディ ーゼル工業株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】 高圧の天然ガスを燃料とするガスエンジ
ンにおいて、高圧ガス燃料を減圧調整する手段と、エン
ジン吸気ポートの負圧を検出する手段と、エンジン吸入
行程を検出する手段と、吸入行程での吸気ポート負圧に
対して一定の差圧となるように前記減圧調整手段のガス
圧力を制御する手段と、吸気ポートまたは気筒内に前記
圧力調整されたガス燃料を噴射する燃料噴射手段と、排
気の空燃比を検出する手段と、検出した空燃比が目標空
燃比と一致するように前記燃料噴射量を算出する手段
と、各気筒吸入行程で燃料を噴射するように前記燃料噴
射手段を制御する噴射制御手段とを備えることを特徴と
するガスエンジンの燃料供給装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5217605A JP2960289B2 (ja) | 1993-09-01 | 1993-09-01 | ガスエンジンの燃料供給制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5217605A JP2960289B2 (ja) | 1993-09-01 | 1993-09-01 | ガスエンジンの燃料供給制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0771296A true JPH0771296A (ja) | 1995-03-14 |
| JP2960289B2 JP2960289B2 (ja) | 1999-10-06 |
Family
ID=16706913
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5217605A Expired - Fee Related JP2960289B2 (ja) | 1993-09-01 | 1993-09-01 | ガスエンジンの燃料供給制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2960289B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013150768A1 (ja) * | 2012-04-06 | 2013-10-10 | 株式会社日本自動車部品総合研究所 | 内燃機関の吸気システム |
| JP2014173523A (ja) * | 2013-03-11 | 2014-09-22 | Denso Corp | 気体燃料燃焼制御システム、および、それに用いる気体燃料燃焼制御方法 |
| KR20140124951A (ko) * | 2013-04-16 | 2014-10-28 | 현대중공업 주식회사 | 이중연료엔진의 가스연료 압력 제어 방법 |
| JP2016164413A (ja) * | 2015-03-06 | 2016-09-08 | マン・ディーゼル・アンド・ターボ・エスイー | エンジンの運転方法及び閉ループ制御系 |
-
1993
- 1993-09-01 JP JP5217605A patent/JP2960289B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013150768A1 (ja) * | 2012-04-06 | 2013-10-10 | 株式会社日本自動車部品総合研究所 | 内燃機関の吸気システム |
| JP2014173523A (ja) * | 2013-03-11 | 2014-09-22 | Denso Corp | 気体燃料燃焼制御システム、および、それに用いる気体燃料燃焼制御方法 |
| KR20140124951A (ko) * | 2013-04-16 | 2014-10-28 | 현대중공업 주식회사 | 이중연료엔진의 가스연료 압력 제어 방법 |
| JP2016164413A (ja) * | 2015-03-06 | 2016-09-08 | マン・ディーゼル・アンド・ターボ・エスイー | エンジンの運転方法及び閉ループ制御系 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2960289B2 (ja) | 1999-10-06 |
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Legal Events
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