JPH0777076A - 気体燃料機関の空燃比制御装置 - Google Patents
気体燃料機関の空燃比制御装置Info
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- JPH0777076A JPH0777076A JP22077993A JP22077993A JPH0777076A JP H0777076 A JPH0777076 A JP H0777076A JP 22077993 A JP22077993 A JP 22077993A JP 22077993 A JP22077993 A JP 22077993A JP H0777076 A JPH0777076 A JP H0777076A
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Landscapes
- Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (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】 排気通路中に排気ガス浄化用の三元触媒と空
燃比センサを備えた内燃機関で、軽負荷時は希薄燃焼
を、それ以外の領域では理論空燃比燃焼を行なう場合
に、ドライバビリティの向上と排気エミッションの改善
を両立させる。 【構成】 アクセルワイヤで操作される燃料制御弁４の
開度はアクセル開度に比例する。燃料制御弁４とリンク
１７で連動するレバー１６は、吸気通路２のスロットル
弁軸１０に遊嵌する。軽負荷時、レバー１６が燃料制御
弁４に連動して回動すると、レバー１１を介してスロッ
トル弁９が開く。一定以上の負荷運転になるとモータ１
３が通電され、スロットル弁９を閉じる方向に操作し、
空気量を減らす。このとき空燃比は理論空燃比になるよ
うフィードバック制御される。
燃比センサを備えた内燃機関で、軽負荷時は希薄燃焼
を、それ以外の領域では理論空燃比燃焼を行なう場合
に、ドライバビリティの向上と排気エミッションの改善
を両立させる。 【構成】 アクセルワイヤで操作される燃料制御弁４の
開度はアクセル開度に比例する。燃料制御弁４とリンク
１７で連動するレバー１６は、吸気通路２のスロットル
弁軸１０に遊嵌する。軽負荷時、レバー１６が燃料制御
弁４に連動して回動すると、レバー１１を介してスロッ
トル弁９が開く。一定以上の負荷運転になるとモータ１
３が通電され、スロットル弁９を閉じる方向に操作し、
空気量を減らす。このとき空燃比は理論空燃比になるよ
うフィードバック制御される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は車輌用気体燃料機関の空
燃比制御装置に関する。
燃比制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】軽負荷時に希薄燃焼を行なうことで燃費
向上を図るシステムが特開昭５９−１６５８５２号公報
に開示されている。この気体燃料機関の空燃比制御装置
は、排気経路中に排気ガス浄化用の三元触媒を備える一
方、定格負荷運転時以下の軽負荷時においてはガスミキ
サーで希薄混合気を形成してその希薄混合気を燃焼さ
せ、かつ過負荷運転時においてはガスミキサーのメイン
ジェットニードルを弁口開放方向に調節して空燃比を理
論空燃比付近に補正するとともに、前記メインジェット
ニードルを、空燃比を検出するための空燃比センサから
発せられる信号を受けて進退作動せしめられるステップ
モータに直結したものである。このようにして、軽負荷
時には希薄燃焼を、それ以外の領域では理想空燃比燃焼
を行ない、理想空燃比燃焼時には空燃比センサからの信
号に基いて混合気の空燃比が所定値になるようにフィー
ドバック制御をしている。
向上を図るシステムが特開昭５９−１６５８５２号公報
に開示されている。この気体燃料機関の空燃比制御装置
は、排気経路中に排気ガス浄化用の三元触媒を備える一
方、定格負荷運転時以下の軽負荷時においてはガスミキ
サーで希薄混合気を形成してその希薄混合気を燃焼さ
せ、かつ過負荷運転時においてはガスミキサーのメイン
ジェットニードルを弁口開放方向に調節して空燃比を理
論空燃比付近に補正するとともに、前記メインジェット
ニードルを、空燃比を検出するための空燃比センサから
発せられる信号を受けて進退作動せしめられるステップ
モータに直結したものである。このようにして、軽負荷
時には希薄燃焼を、それ以外の領域では理想空燃比燃焼
を行ない、理想空燃比燃焼時には空燃比センサからの信
号に基いて混合気の空燃比が所定値になるようにフィー
ドバック制御をしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前記従来の技術では、
軽負荷時には燃料流量を減少することで希薄空燃比を実
現し、過負荷時には燃料流量を増量することで理論空燃
比を実現している。そのため、アクセル開度と燃料流量
とが比例せず、ドライバーの希望する機関出力が得られ
ないというドライバビリティ上の問題点と、希薄空燃比
から理論空燃比への移行時における加速ショックを和ら
げるために燃料を徐増することにより長い時間排気エミ
ッションの悪い空燃比領域を使用しなければならないと
いう排気エミッション上の問題点とがあり、ドライバビ
リティと排気エミッションの両立が困難であった。そこ
で、本発明はこれら両問題点を解消してドライバビリテ
ィと排気エミッションを両立させることができる気体燃
料機関の空燃比制御装置を提供することを目的とする。
軽負荷時には燃料流量を減少することで希薄空燃比を実
現し、過負荷時には燃料流量を増量することで理論空燃
比を実現している。そのため、アクセル開度と燃料流量
とが比例せず、ドライバーの希望する機関出力が得られ
ないというドライバビリティ上の問題点と、希薄空燃比
から理論空燃比への移行時における加速ショックを和ら
げるために燃料を徐増することにより長い時間排気エミ
ッションの悪い空燃比領域を使用しなければならないと
いう排気エミッション上の問題点とがあり、ドライバビ
リティと排気エミッションの両立が困難であった。そこ
で、本発明はこれら両問題点を解消してドライバビリテ
ィと排気エミッションを両立させることができる気体燃
料機関の空燃比制御装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、第１の発明は、排気通路中に排気ガス浄化用の三元
触媒と、空燃比センサを備え、軽負荷時には希薄燃焼
を、それ以外の領域では理想空燃比燃焼を行なうと共
に、少なくとも理想空燃比燃焼時には前記空燃比センサ
からの信号により所定空燃比に混合気がなるようにフィ
ードバック制御を行なう気体燃料を使用する内燃機関の
空燃比制御装置において、ドライバが操作するアクセル
開度に比例した値に燃料流量を制御する燃料制御弁
（４）を有する燃料通路（３）と、前記燃料制御弁
（４）に連動して吸入空気量を制御するスロットル弁
（９）と、該スロットル弁（９）の開度を制限する電気
アクチュエータ（１３）とを具備し、軽負荷時には前記
スロットル弁（９）を前記燃料制御弁（４）に連動させ
て吸入空気量を排気エミッションが規制値を下回りかつ
失火を起さない範囲の希薄空燃比に制御すると共に、希
薄空燃比による走行が不可能な負荷域になった時には前
記空燃比センサからの信号により電気アクチュエータ
（１３）を操作して前記スロットル弁（９）の開度を制
限して混合気を理論空燃比に制御するようにしたことを
特徴とする。
に、第１の発明は、排気通路中に排気ガス浄化用の三元
触媒と、空燃比センサを備え、軽負荷時には希薄燃焼
を、それ以外の領域では理想空燃比燃焼を行なうと共
に、少なくとも理想空燃比燃焼時には前記空燃比センサ
からの信号により所定空燃比に混合気がなるようにフィ
ードバック制御を行なう気体燃料を使用する内燃機関の
空燃比制御装置において、ドライバが操作するアクセル
開度に比例した値に燃料流量を制御する燃料制御弁
（４）を有する燃料通路（３）と、前記燃料制御弁
（４）に連動して吸入空気量を制御するスロットル弁
（９）と、該スロットル弁（９）の開度を制限する電気
アクチュエータ（１３）とを具備し、軽負荷時には前記
スロットル弁（９）を前記燃料制御弁（４）に連動させ
て吸入空気量を排気エミッションが規制値を下回りかつ
失火を起さない範囲の希薄空燃比に制御すると共に、希
薄空燃比による走行が不可能な負荷域になった時には前
記空燃比センサからの信号により電気アクチュエータ
（１３）を操作して前記スロットル弁（９）の開度を制
限して混合気を理論空燃比に制御するようにしたことを
特徴とする。
【０００５】第２の発明は、排気通路中に排気ガス浄化
用の三元触媒と、空燃比センサを備え、軽負荷時には希
薄燃焼を、それ以外の領域では理想空燃比燃焼を行なう
と共に、少なくとも理想空燃比燃焼時には前記空燃比セ
ンサからの信号により所定空燃比に混合気がなるように
フィードバック制御を行なう気体燃料を使用する内燃機
関の空燃比制御装置において、ドライバが操作するアク
セル開度に比例した値に燃料流量を制御する燃料制御弁
（４）を有する燃料通路（３）と、吸気通路（２）の吸
入空気量を制御するスロットル弁（９）と、該スロット
ル弁（９）を駆動する電気アクチュエータ（１３Ａ）と
を具備し、機関の負荷状態に応じて、前記空燃比センサ
からの信号により所定の希薄空燃比及び理論空燃比に吸
入空気量を制御すべく前記電気アクチュエータを操作す
るようにしたことを特徴とする。
用の三元触媒と、空燃比センサを備え、軽負荷時には希
薄燃焼を、それ以外の領域では理想空燃比燃焼を行なう
と共に、少なくとも理想空燃比燃焼時には前記空燃比セ
ンサからの信号により所定空燃比に混合気がなるように
フィードバック制御を行なう気体燃料を使用する内燃機
関の空燃比制御装置において、ドライバが操作するアク
セル開度に比例した値に燃料流量を制御する燃料制御弁
（４）を有する燃料通路（３）と、吸気通路（２）の吸
入空気量を制御するスロットル弁（９）と、該スロット
ル弁（９）を駆動する電気アクチュエータ（１３Ａ）と
を具備し、機関の負荷状態に応じて、前記空燃比センサ
からの信号により所定の希薄空燃比及び理論空燃比に吸
入空気量を制御すべく前記電気アクチュエータを操作す
るようにしたことを特徴とする。
【０００６】
【作用】第１の発明において、軽負荷時には電気アクチ
ュエータは無通電状態で、アクセル操作によって燃料制
御弁（４）が開き、燃料通路（３）からの燃料が吸気通
路（２）で吸入空気と混合されてエンジンに供給され
る。このとき、吸気通路（２）のスロットル弁（９）は
燃料制御弁（４）に連動して吸入空気量を制御し、排気
エミッションが規制値を下回りかつ失火を起さない範囲
の希薄空燃比になるよう、理論空燃比に要求されるより
もわずかに多い空気量とする。そして、更にアクセルが
踏み込まれて希薄空燃比による走行が不可能な負荷域に
なった時には電気アクチュエータ（３）に通電し、空燃
比センサ（２１）の信号により電気アクチュエータ（１
３）を操作してスロットル弁（９）の開度を制限して空
気量を減らし、混合気を理論空燃比にフィードバック制
御する。
ュエータは無通電状態で、アクセル操作によって燃料制
御弁（４）が開き、燃料通路（３）からの燃料が吸気通
路（２）で吸入空気と混合されてエンジンに供給され
る。このとき、吸気通路（２）のスロットル弁（９）は
燃料制御弁（４）に連動して吸入空気量を制御し、排気
エミッションが規制値を下回りかつ失火を起さない範囲
の希薄空燃比になるよう、理論空燃比に要求されるより
もわずかに多い空気量とする。そして、更にアクセルが
踏み込まれて希薄空燃比による走行が不可能な負荷域に
なった時には電気アクチュエータ（３）に通電し、空燃
比センサ（２１）の信号により電気アクチュエータ（１
３）を操作してスロットル弁（９）の開度を制限して空
気量を減らし、混合気を理論空燃比にフィードバック制
御する。
【０００７】第２の発明では、先ず第１の発明と同様
に、ドライバが操作するアクセル開度に比例した値に燃
料流量が燃料制御弁（４）で制御される。そして、吸気
通路（２）のスロットル弁（９）は第１の発明の場合と
異なり、すべての運転条件において電気アクチュエータ
（１３）で駆動される。軽負荷時には希薄空燃比に、
又、軽負荷時以外では必要に応じて理論空燃比に、何れ
も空燃比センサ（２１）の信号によって吸入空気量を制
御するように電気アクチュエータ（１３）を操作する。
に、ドライバが操作するアクセル開度に比例した値に燃
料流量が燃料制御弁（４）で制御される。そして、吸気
通路（２）のスロットル弁（９）は第１の発明の場合と
異なり、すべての運転条件において電気アクチュエータ
（１３）で駆動される。軽負荷時には希薄空燃比に、
又、軽負荷時以外では必要に応じて理論空燃比に、何れ
も空燃比センサ（２１）の信号によって吸入空気量を制
御するように電気アクチュエータ（１３）を操作する。
【０００８】
【実施例】図１〜図５は本発明の第１実施例で、第１の
発明に対応する。１はガスミキサーで、２は吸気通路、
３は燃料通路で燃料制御弁４を備えている。該燃料制御
弁４は回動可能の軸５に取付けられ、この軸５の一端
（図１（ｂ）の手前）にはレバー６が結合されている。
７はスプリングで燃料制御弁４が閉じる方向に常時レバ
ー６を付勢する。レバー６には図示されてないアクセル
ペダルに連動するアクセルワイヤーが連結され、ドライ
バーが操作するアクセル開度に応じて、レバー６の可動
端が矢印Ａ方向に移動して燃料制御弁がアクセル開度に
比例して開くように構成されている。なお、８はストッ
パーで、レバー６の一端６ａと係合して、燃料制御弁４
の全閉位置を定める。
発明に対応する。１はガスミキサーで、２は吸気通路、
３は燃料通路で燃料制御弁４を備えている。該燃料制御
弁４は回動可能の軸５に取付けられ、この軸５の一端
（図１（ｂ）の手前）にはレバー６が結合されている。
７はスプリングで燃料制御弁４が閉じる方向に常時レバ
ー６を付勢する。レバー６には図示されてないアクセル
ペダルに連動するアクセルワイヤーが連結され、ドライ
バーが操作するアクセル開度に応じて、レバー６の可動
端が矢印Ａ方向に移動して燃料制御弁がアクセル開度に
比例して開くように構成されている。なお、８はストッ
パーで、レバー６の一端６ａと係合して、燃料制御弁４
の全閉位置を定める。
【０００９】９は吸気通路２に設けられたスロットル弁
で、回転可能の軸１０に取付けられ、吸入空気量を制御
する。軸１０の一端（図１（ｂ）の手前側）にはレバー
１１が結合され、他端（後端）には図１（ｃ）に示す扇
形歯車１２が結合されている。１３はガスミキサー１の
ボディに装着された電気アクチュエータ（モータ）で、
この電気アクチュエータの回転軸に取付けられたピニオ
ン１４が扇形歯車１２と噛合っている。１５はスプリン
グで、スロットル弁９が開く方向に前記レバー１１を常
時付勢している。１６は軸１０の前記一端に遊嵌したレ
バーで、その可動端はリンク１７を介して前記レバー１
６の一端６ａと連結されている。又、このレバー１６の
他端１６ａは前記レバー１１の可動端と係合し、レバー
１１の可動端が前記スプリング１５により、図１（ｂ）
で、軸１０を中心に時計方向に回動しようとするのを制
限する。換言すれば、ドライバーが操作するスロットル
開度に比例して燃料制御弁４が開き、リンク１７を介し
て、かつ燃料制御弁４に連動してレバー１６が図１
（ｂ）で時計方向に回動すると、レバー１６の他端１６
ａに追従して、レバー１１がスプリング１５の力で動い
てスロットル弁９をアクセル開度に応じた開度に開く。
このとき、エンジンが軽負荷状態であると、電気アクチ
ュエータ１３は無通電で、スロットル弁９がスプリング
１５の力で開くのに追従して回動する。なお、スプリン
グ１５の付勢力は、スプリング７が燃料制御弁４を閉じ
る方向に付勢する力よりも小さく定めてある。
で、回転可能の軸１０に取付けられ、吸入空気量を制御
する。軸１０の一端（図１（ｂ）の手前側）にはレバー
１１が結合され、他端（後端）には図１（ｃ）に示す扇
形歯車１２が結合されている。１３はガスミキサー１の
ボディに装着された電気アクチュエータ（モータ）で、
この電気アクチュエータの回転軸に取付けられたピニオ
ン１４が扇形歯車１２と噛合っている。１５はスプリン
グで、スロットル弁９が開く方向に前記レバー１１を常
時付勢している。１６は軸１０の前記一端に遊嵌したレ
バーで、その可動端はリンク１７を介して前記レバー１
６の一端６ａと連結されている。又、このレバー１６の
他端１６ａは前記レバー１１の可動端と係合し、レバー
１１の可動端が前記スプリング１５により、図１（ｂ）
で、軸１０を中心に時計方向に回動しようとするのを制
限する。換言すれば、ドライバーが操作するスロットル
開度に比例して燃料制御弁４が開き、リンク１７を介し
て、かつ燃料制御弁４に連動してレバー１６が図１
（ｂ）で時計方向に回動すると、レバー１６の他端１６
ａに追従して、レバー１１がスプリング１５の力で動い
てスロットル弁９をアクセル開度に応じた開度に開く。
このとき、エンジンが軽負荷状態であると、電気アクチ
ュエータ１３は無通電で、スロットル弁９がスプリング
１５の力で開くのに追従して回動する。なお、スプリン
グ１５の付勢力は、スプリング７が燃料制御弁４を閉じ
る方向に付勢する力よりも小さく定めてある。
【００１０】１８はストッパで、レバー１１の可動端と
係合して、スロットル弁９の全閉位置を定める。このよ
うにして、アクセル開度に比例して燃料制御弁４が或程
度まで開き、それに連動してスロットル弁９が或程度ま
で開いた状態を図２に示す。なお、図１は燃料制御弁４
とスロットル弁９が共に閉弁状態を示す。
係合して、スロットル弁９の全閉位置を定める。このよ
うにして、アクセル開度に比例して燃料制御弁４が或程
度まで開き、それに連動してスロットル弁９が或程度ま
で開いた状態を図２に示す。なお、図１は燃料制御弁４
とスロットル弁９が共に閉弁状態を示す。
【００１１】電気アクチュエータ１３は軽負荷時、つま
り、図１から図２に示す間は無通電であるが、一定以上
の負荷運転時になると図１（ｄ）のコントローラ（マイ
クロコンピュータ）１９で操作される。図１（ｄ）で、
コントローラ１９はエンジンの回転数を電気信号に変換
する回転する回転センサ２０、燃料制御弁４の開度を電
気信号に変換する燃料制御弁開度センサ２１、エンジン
の排気通路中に設けた空燃比センサ（Ｏ2 センサ）２
２、及びエンジン冷却水温センサ２７等の信号を入力し
て、エンジンの運転条件に応じて電気アクチュエータ
（モータ）１３を操作する。なお、図示されてないエン
ジンの排気通路には排気ガス浄化用の周知の三元触媒が
備えられ、前記ガスミキサー１からエンジンに供給され
る合流後の混合気の空燃比が理論空燃比の時に最も効果
的に排気ガスを浄化する。
り、図１から図２に示す間は無通電であるが、一定以上
の負荷運転時になると図１（ｄ）のコントローラ（マイ
クロコンピュータ）１９で操作される。図１（ｄ）で、
コントローラ１９はエンジンの回転数を電気信号に変換
する回転する回転センサ２０、燃料制御弁４の開度を電
気信号に変換する燃料制御弁開度センサ２１、エンジン
の排気通路中に設けた空燃比センサ（Ｏ2 センサ）２
２、及びエンジン冷却水温センサ２７等の信号を入力し
て、エンジンの運転条件に応じて電気アクチュエータ
（モータ）１３を操作する。なお、図示されてないエン
ジンの排気通路には排気ガス浄化用の周知の三元触媒が
備えられ、前記ガスミキサー１からエンジンに供給され
る合流後の混合気の空燃比が理論空燃比の時に最も効果
的に排気ガスを浄化する。
【００１２】上述のように軽負荷時には、コントローラ
１９から電気アクチュエータ１３には通電されない。そ
して、スロットル弁９が燃料制御弁４にリンク１７を介
して連動する。この状態では、エンジンに供給される混
合気の空燃比が理論空燃比となるために必要な開度以上
にスロットル弁９が開くようにレバー６と１６とのレバ
ー比が定めてある。こうすることで、混合気が排気エミ
ッションの規制値を下回りかつ失火を起さない範囲の希
薄空燃比になるように吸気通路２の吸入空気量を制御す
る。
１９から電気アクチュエータ１３には通電されない。そ
して、スロットル弁９が燃料制御弁４にリンク１７を介
して連動する。この状態では、エンジンに供給される混
合気の空燃比が理論空燃比となるために必要な開度以上
にスロットル弁９が開くようにレバー６と１６とのレバ
ー比が定めてある。こうすることで、混合気が排気エミ
ッションの規制値を下回りかつ失火を起さない範囲の希
薄空燃比になるように吸気通路２の吸入空気量を制御す
る。
【００１３】図５には、希薄燃焼領域を曲線Ｂの下方の
領域としてコントローラ１９が判断することを示してい
る。そして、図２の状態から、アクセル開度がより大き
くなって、図３に示す開度まで燃料制御弁４が開き、希
薄空燃比による走行が不可能な一定以上の負荷運転状態
になると、そのときの燃料制御弁開度センサ２１と回転
センサ２０との信号から、エンジンの運転条件が図５の
曲線Ｂを越えてその上方に移ったことをコントローラ１
９が判断し、電気アクチュエータ１３に通電して、スプ
リング１５に抗してスロットル弁９を閉方向に操作す
る。つまりスロットル弁９の開度を制限して吸入空気量
を減らす。そして、その吸入空気量は、空燃比センサ
（Ｏ2 センサ）２２の信号によりフィードバック制御さ
れて、混合気が理論空燃比に維持される。
領域としてコントローラ１９が判断することを示してい
る。そして、図２の状態から、アクセル開度がより大き
くなって、図３に示す開度まで燃料制御弁４が開き、希
薄空燃比による走行が不可能な一定以上の負荷運転状態
になると、そのときの燃料制御弁開度センサ２１と回転
センサ２０との信号から、エンジンの運転条件が図５の
曲線Ｂを越えてその上方に移ったことをコントローラ１
９が判断し、電気アクチュエータ１３に通電して、スプ
リング１５に抗してスロットル弁９を閉方向に操作す
る。つまりスロットル弁９の開度を制限して吸入空気量
を減らす。そして、その吸入空気量は、空燃比センサ
（Ｏ2 センサ）２２の信号によりフィードバック制御さ
れて、混合気が理論空燃比に維持される。
【００１４】このように、レバー１１はスロットル弁９
の全閉状態（図１（ｂ））から、レバー１６の作動角θ
間で作動可能である。図２（ａ）（ｂ）はアクセル中開
で希薄空燃比の状態を、図３（ａ）（ｂ）はアクセル中
開で理論空燃比の状態を示す。又図４（ａ）（ｂ）はア
クセル全開で理論空燃比状態を示す。
の全閉状態（図１（ｂ））から、レバー１６の作動角θ
間で作動可能である。図２（ａ）（ｂ）はアクセル中開
で希薄空燃比の状態を、図３（ａ）（ｂ）はアクセル中
開で理論空燃比の状態を示す。又図４（ａ）（ｂ）はア
クセル全開で理論空燃比状態を示す。
【００１５】図６（ａ）（ｂ）と図７は本発明の第２実
施例で、前記第２の発明に対応する。この第２実施例
は、エンジンのすべての負荷領域で電気アクチュエータ
１３Ａが直接スロットル弁９を操作する。従って第１実
施例のように燃料制御弁４とスロットル弁９とを連動す
るリンクやレバー１６を備えていない。そして、電気ア
クチュエータ１３Ａの回転軸がスロットル弁９の軸１０
と直結されている。コントローラ（マイクロコンピュー
タ）１９Ａは図７に示すように、第１実施例の場合と同
様に、回転センサ２０、燃料制御弁開度センサ２１、空
燃比センサ（Ｏ2センサ）２２、及びエンジン冷却水温
センサ２７等の信号を入力するが、これらの入力信号に
応じてエンジンの運転条件を判断して電気アクチュエー
タ（モータ）１３Ａを操作する作用は第１実施例といく
らか異なる。
施例で、前記第２の発明に対応する。この第２実施例
は、エンジンのすべての負荷領域で電気アクチュエータ
１３Ａが直接スロットル弁９を操作する。従って第１実
施例のように燃料制御弁４とスロットル弁９とを連動す
るリンクやレバー１６を備えていない。そして、電気ア
クチュエータ１３Ａの回転軸がスロットル弁９の軸１０
と直結されている。コントローラ（マイクロコンピュー
タ）１９Ａは図７に示すように、第１実施例の場合と同
様に、回転センサ２０、燃料制御弁開度センサ２１、空
燃比センサ（Ｏ2センサ）２２、及びエンジン冷却水温
センサ２７等の信号を入力するが、これらの入力信号に
応じてエンジンの運転条件を判断して電気アクチュエー
タ（モータ）１３Ａを操作する作用は第１実施例といく
らか異なる。
【００１６】先ず、エンジンの負荷条件が、希薄燃焼領
域に対応するか、それとも理論空燃比領域に対応するか
を図５の曲線Ｂを境界としてコントローラ１９Ａが判断
するのは第１実施例と類似しているが、その判断の結
果、希薄燃焼、理論空燃比燃焼の両領域とも、空燃比セ
ンサ（Ｏ2 センサ）２２の信号によって、所定の空燃比
になるようにスロットル弁９で空気量を制御することで
空燃比をフィードバック制御する。
域に対応するか、それとも理論空燃比領域に対応するか
を図５の曲線Ｂを境界としてコントローラ１９Ａが判断
するのは第１実施例と類似しているが、その判断の結
果、希薄燃焼、理論空燃比燃焼の両領域とも、空燃比セ
ンサ（Ｏ2 センサ）２２の信号によって、所定の空燃比
になるようにスロットル弁９で空気量を制御することで
空燃比をフィードバック制御する。
【００１７】なお、上記実施例に使用する空燃比センサ
としては、第１実施例には理論空燃比付近でステップ状
に反応する通常のＯ2 センサが最適であるが、第２実施
例には、空燃比に対応する排気ガス中の酸素濃度を希薄
空燃比から理論空燃比の範囲にわたってリニアに検出す
るセンサを用いると良い。この種のセンサとしてはジル
コニア固体電解質に電圧をかけて内部で酸素イオンの移
動をうながし、それを電流の変化として検出するＯ2 セ
ンサ（リーンミクスチャー・センサ）が周知である。
としては、第１実施例には理論空燃比付近でステップ状
に反応する通常のＯ2 センサが最適であるが、第２実施
例には、空燃比に対応する排気ガス中の酸素濃度を希薄
空燃比から理論空燃比の範囲にわたってリニアに検出す
るセンサを用いると良い。この種のセンサとしてはジル
コニア固体電解質に電圧をかけて内部で酸素イオンの移
動をうながし、それを電流の変化として検出するＯ2 セ
ンサ（リーンミクスチャー・センサ）が周知である。
【００１８】
【発明の効果】本発明における気体燃料機関の空燃比制
御装置は、上述のように構成されているので、アクセル
開度と燃料量が比例するため、ドライバの希望する加速
力が得られる。そして空気量はドライバビリティに影響
しないため、加速時には第２のスロットル弁（５）の開
度を急変して、混合気を希薄空燃比から理論空燃比に急
変させることで排気エミッションの悪化を防止できる。
その結果ドライバビリティの向上と排気エミッションの
改善の両立が可能である。
御装置は、上述のように構成されているので、アクセル
開度と燃料量が比例するため、ドライバの希望する加速
力が得られる。そして空気量はドライバビリティに影響
しないため、加速時には第２のスロットル弁（５）の開
度を急変して、混合気を希薄空燃比から理論空燃比に急
変させることで排気エミッションの悪化を防止できる。
その結果ドライバビリティの向上と排気エミッションの
改善の両立が可能である。
【図１】 本発明の第１実施例で、（ａ）はガスミキサ
ーの縦断面図、（ｂ）はガスミキサーの正面図、（ｃ）
は同図（ｂ）のガスミキサーの一部を後方から見た図、
（ｄ）は電気系統のブロック図。
ーの縦断面図、（ｂ）はガスミキサーの正面図、（ｃ）
は同図（ｂ）のガスミキサーの一部を後方から見た図、
（ｄ）は電気系統のブロック図。
【図２】 （ａ）は図１（ｂ）の正面図の異なる態様を
示す図、（ｂ）は同図（ａ）の一部を後方から見た図。
示す図、（ｂ）は同図（ａ）の一部を後方から見た図。
【図３】 （ａ）は図１（ｂ）の正面図の異なる態様を
示す図、（ｂ）は同図（ａ）の一部を後方から見た図。
示す図、（ｂ）は同図（ａ）の一部を後方から見た図。
【図４】 （ａ）は図１（ｂ）の正面図の異なる態様を
示す図、（ｂ）は同図（ａ）の一部を後方から見た図。
示す図、（ｂ）は同図（ａ）の一部を後方から見た図。
【図５】 本発明における希薄燃焼領域と理論空燃比領
域との切替えを説明するエンジン回転数対燃料流量制御
弁４の開度の関係を示す線図。
域との切替えを説明するエンジン回転数対燃料流量制御
弁４の開度の関係を示す線図。
【図６】 本発明の第２実施例で、（ａ）はガスミキサ
ーの縦断面図、（ｂ）はガスミキサーの正面図。
ーの縦断面図、（ｂ）はガスミキサーの正面図。
【図７】 本発明の第２実施例の電気系統のブロック
図。
図。
２…吸気通路、３…燃料通路、４…燃料制御弁、９…ス
ロットル弁、１３，１３Ａ…電気アクチュエータ、２２
…空燃比センサ。
ロットル弁、１３，１３Ａ…電気アクチュエータ、２２
…空燃比センサ。
───────────────────────────────────────────────────── 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 21/02 ３０１ Ｊ ３１１ Ｄ
Claims (2)
- 【請求項１】 排気通路中に排気ガス浄化用の三元触媒
と、空燃比センサを備え、軽負荷時には希薄燃焼を、そ
れ以外の領域では理想空燃比燃焼を行なうと共に、少な
くとも理想空燃比燃焼時には前記空燃比センサからの信
号により所定空燃比に混合気がなるようにフィードバッ
ク制御を行なう気体燃料を使用する内燃機関の空燃比制
御装置において、 ドライバが操作するアクセル開度に比例した値に燃料流
量を制御する燃料制御弁を有する燃料通路と、前記燃料
制御弁に連動して吸入空気量を制御するスロットル弁
と、該スロットル弁の開度を制限する電気アクチュエー
タとを具備し、軽負荷時には前記スロットル弁を前記燃
料制御弁に連動させて吸入空気量を排気エミッションが
規制値を下回りかつ失火を起さない範囲の希薄空燃比に
制御すると共に、希薄空燃比による走行が不可能な負荷
域になった時には前記空燃比センサからの信号により電
気アクチュエータを操作して前記スロットル弁の開度を
制限して混合気を理論空燃比に制御するようにしたこと
を特徴とする気体燃料機関の空燃比制御装置。 - 【請求項２】 排気通路中に排気ガス浄化用の三元触媒
と、空燃比センサを備え、軽負荷時には希薄燃焼を、そ
れ以外の領域では理想空燃比燃焼を行なうと共に、少な
くとも理想空燃比燃焼時には前記空燃比センサからの信
号により所定空燃比に混合気がなるようにフィードバッ
ク制御を行なう気体燃料を使用する内燃機関の空燃比制
御装置において、 ドライバが操作するアクセル開度に比例した値に燃料流
量を制御する燃料制御弁を有する燃料通路と、吸気通路
の吸入空気量を制御するスロットル弁と、該スロットル
弁を駆動する電気アクチュエータとを具備し、機関の負
荷状態に応じて、前記空燃比センサからの信号により所
定の希薄空燃比及び理論空燃比に吸入空気量を制御すべ
く前記電気アクチュエータを操作するようにしたことを
特徴とする気体燃料機関の空燃比制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22077993A JP3428693B2 (ja) | 1993-09-06 | 1993-09-06 | 気体燃料機関における気体燃料の混合気供給装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22077993A JP3428693B2 (ja) | 1993-09-06 | 1993-09-06 | 気体燃料機関における気体燃料の混合気供給装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0777076A true JPH0777076A (ja) | 1995-03-20 |
| JP3428693B2 JP3428693B2 (ja) | 2003-07-22 |
Family
ID=16756441
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22077993A Expired - Fee Related JP3428693B2 (ja) | 1993-09-06 | 1993-09-06 | 気体燃料機関における気体燃料の混合気供給装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3428693B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013061768A1 (ja) * | 2011-10-25 | 2013-05-02 | ヤンマー株式会社 | ガスエンジン、ガスエンジンを利用したガスヒートポンプ装置およびコージェネレーション装置、ならびにガスエンジンの制御方法 |
| JP2014181627A (ja) * | 2013-03-19 | 2014-09-29 | Yanmar Co Ltd | ガスエンジン、ガスエンジンを利用したガスヒートポンプ装置およびコージェネレーション装置、ならびにガスエンジンの制御方法 |
-
1993
- 1993-09-06 JP JP22077993A patent/JP3428693B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013061768A1 (ja) * | 2011-10-25 | 2013-05-02 | ヤンマー株式会社 | ガスエンジン、ガスエンジンを利用したガスヒートポンプ装置およびコージェネレーション装置、ならびにガスエンジンの制御方法 |
| JP2013092082A (ja) * | 2011-10-25 | 2013-05-16 | Yanmar Co Ltd | ガスエンジン、ガスエンジンを利用したガスヒートポンプ装置およびコージェネレーション装置、ならびにガスエンジンの制御方法 |
| KR20140071451A (ko) * | 2011-10-25 | 2014-06-11 | 얀마 가부시키가이샤 | 가스 엔진, 가스 엔진을 이용한 가스 히트 펌프 장치 및 코제너레이션 장치, 그리고 가스 엔진의 제어 방법 |
| AU2012330248B2 (en) * | 2011-10-25 | 2016-08-25 | Yanmar Co., Ltd. | Gas engine, gas heat pump device and cogeneration device that use gas engine, and method for controlling gas engine |
| US9790886B2 (en) | 2011-10-25 | 2017-10-17 | Yanmar Co., Ltd. | Gas engine, gas heat pump system and cogeneration system using the gas engine, and method for controlling the gas engine |
| JP2014181627A (ja) * | 2013-03-19 | 2014-09-29 | Yanmar Co Ltd | ガスエンジン、ガスエンジンを利用したガスヒートポンプ装置およびコージェネレーション装置、ならびにガスエンジンの制御方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3428693B2 (ja) | 2003-07-22 |
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|---|---|---|---|
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