JPH0921355A - ガスエンジンの空燃比制御装置 - Google Patents
ガスエンジンの空燃比制御装置Info
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- JPH0921355A JPH0921355A JP7171689A JP17168995A JPH0921355A JP H0921355 A JPH0921355 A JP H0921355A JP 7171689 A JP7171689 A JP 7171689A JP 17168995 A JP17168995 A JP 17168995A JP H0921355 A JPH0921355 A JP H0921355A
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- Japan
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- air
- fuel ratio
- fuel
- pressure
- gas
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-
- 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
Landscapes
- 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】
【課題】 大気圧、気温、湿度、燃料温度及び性状
等の条件変化や、エアクリーナの目詰まり等が生じて
も、空燃比を自動的に調整することができ、また、製造
ラインにおいて、アイドリング時の空燃比調整作業を省
略することができるガスエンジンの空燃比制御装置を提
供すること。 【解決手段】 燃料ガスを供給圧に減圧するレギュレー
タ２と、排気ガス中のＯ2 濃度を検出するＯ2 センサ13
と、エンジン９のアイドル状態を検出するアイドル状態
検出手段と、アイドル状態が検出され且つＯ2 センサ13
の出力値が所定の範囲から外れた場合に前記供給圧を調
整する供給圧調整手段14，16，27，37とを設けたガスエ
ンジンの空燃比制御装置。
等の条件変化や、エアクリーナの目詰まり等が生じて
も、空燃比を自動的に調整することができ、また、製造
ラインにおいて、アイドリング時の空燃比調整作業を省
略することができるガスエンジンの空燃比制御装置を提
供すること。 【解決手段】 燃料ガスを供給圧に減圧するレギュレー
タ２と、排気ガス中のＯ2 濃度を検出するＯ2 センサ13
と、エンジン９のアイドル状態を検出するアイドル状態
検出手段と、アイドル状態が検出され且つＯ2 センサ13
の出力値が所定の範囲から外れた場合に前記供給圧を調
整する供給圧調整手段14，16，27，37とを設けたガスエ
ンジンの空燃比制御装置。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はＣＮＧ（圧縮天然ガ
ス）やＬＰＧ（液化石油ガス）等のガスを燃料とするガ
スエンジンの空燃比制御装置に関するものである。
ス）やＬＰＧ（液化石油ガス）等のガスを燃料とするガ
スエンジンの空燃比制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のガスエンジンの燃料供給系と吸・
排気系の概略的な構造を図５に示す。この燃料供給系に
は、ガスボンベ１から供給される高圧の燃料ガスをほぼ
大気圧程度まで減圧するレギュレータ２が設けられてお
り、このレギュレータ２で減圧された燃料ガスは、吸気
通路３に設けられたガスミキサ４において発生するベン
チュリ負圧によって、メイン燃料通路５とサブ燃料通路
６を通って吸い出され、エアクリーナ７で濾過された空
気と混合されて、スロットル弁８の開度調整により、エ
ンジン９のシリンダ10に吸入される混合気の流量が調整
されるようになっている。
排気系の概略的な構造を図５に示す。この燃料供給系に
は、ガスボンベ１から供給される高圧の燃料ガスをほぼ
大気圧程度まで減圧するレギュレータ２が設けられてお
り、このレギュレータ２で減圧された燃料ガスは、吸気
通路３に設けられたガスミキサ４において発生するベン
チュリ負圧によって、メイン燃料通路５とサブ燃料通路
６を通って吸い出され、エアクリーナ７で濾過された空
気と混合されて、スロットル弁８の開度調整により、エ
ンジン９のシリンダ10に吸入される混合気の流量が調整
されるようになっている。
【０００３】また、三元触媒コンバータ11を排気通路12
に設けている場合には、触媒が高い浄化性能を発揮でき
るように、空燃比を理論空燃比を中心とした狭い範囲内
に制御する必要があるため、この三元触媒コンバータ11
の上流側にＯ2 センサ13を設けている。そして、このＯ
2 センサ13の検出信号ＳD が入力されるコントロールユ
ニット14により演算を行い、燃料流量が最適となるよう
に、前記検出信号ＳD に対応する制御信号ＳC を出力し
て、この制御信号ＳC が入力されるガス流量制御弁15の
開度調整を行い、サブ燃料通路６から供給される燃料流
量をフィードバック制御するようにしている。
に設けている場合には、触媒が高い浄化性能を発揮でき
るように、空燃比を理論空燃比を中心とした狭い範囲内
に制御する必要があるため、この三元触媒コンバータ11
の上流側にＯ2 センサ13を設けている。そして、このＯ
2 センサ13の検出信号ＳD が入力されるコントロールユ
ニット14により演算を行い、燃料流量が最適となるよう
に、前記検出信号ＳD に対応する制御信号ＳC を出力し
て、この制御信号ＳC が入力されるガス流量制御弁15の
開度調整を行い、サブ燃料通路６から供給される燃料流
量をフィードバック制御するようにしている。
【０００４】このフィードバック制御には、一般的にＰ
Ｉ制御が用いられる。例えば、図６（ａ）に示すように
基本空燃比（即ち、メイン燃料通路５から供給される燃
料Ｆ M の量）をセットする場合には、サブ燃料通路６か
ら供給される燃料ＦS のデューティ比を50％とし、メイ
ン燃料通路５から供給される燃料ＦM と共に、斜線で示
す部分の燃料を空気Ａに混合することにより、理論空燃
比となるように制御する。この場合には、図７（ａ）に
示すデューティ比50％の制御信号ＳC をガス流量制御弁
15に送る。
Ｉ制御が用いられる。例えば、図６（ａ）に示すように
基本空燃比（即ち、メイン燃料通路５から供給される燃
料Ｆ M の量）をセットする場合には、サブ燃料通路６か
ら供給される燃料ＦS のデューティ比を50％とし、メイ
ン燃料通路５から供給される燃料ＦM と共に、斜線で示
す部分の燃料を空気Ａに混合することにより、理論空燃
比となるように制御する。この場合には、図７（ａ）に
示すデューティ比50％の制御信号ＳC をガス流量制御弁
15に送る。
【０００５】また、図６（ｂ）に示す如く、メイン燃料
通路５から供給する燃料ＦM が少なくなるように基本空
燃比をセットした場合には、サブ燃料通路６から供給さ
れる燃料ＦS を増加すると共に、デューティ比を高く
（この場合は75％）することにより、図７（ｂ）に示す
デューティ比75％の制御信号ＳC をガス流量制御弁15に
送り、理論空燃比になるように制御している。
通路５から供給する燃料ＦM が少なくなるように基本空
燃比をセットした場合には、サブ燃料通路６から供給さ
れる燃料ＦS を増加すると共に、デューティ比を高く
（この場合は75％）することにより、図７（ｂ）に示す
デューティ比75％の制御信号ＳC をガス流量制御弁15に
送り、理論空燃比になるように制御している。
【０００６】一方、図６（ｃ）に示す如く、メイン燃料
通路５から供給する燃料ＦM が多くなるように基本空燃
比をセットした場合には、サブ燃料通路６から供給され
る燃料ＦS を減少すると共に、デューティ比を低く（こ
の場合は25％）することにより、図７（ｃ）に示すデュ
ーティ比25％の制御信号ＳC をガス流量制御弁15に送
り、理論空燃比になるように制御する。
通路５から供給する燃料ＦM が多くなるように基本空燃
比をセットした場合には、サブ燃料通路６から供給され
る燃料ＦS を減少すると共に、デューティ比を低く（こ
の場合は25％）することにより、図７（ｃ）に示すデュ
ーティ比25％の制御信号ＳC をガス流量制御弁15に送
り、理論空燃比になるように制御する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところが、大気圧、気
温、湿度、燃料温度及び性状等の諸条件が変化したり、
或いは、エアクリーナに目詰まりが発生したりすると、
実際の空燃比が理論空燃比からずれて、ガス流量制御弁
の開度調整による制御範囲を越えてしまい、デューティ
比が 0〜 100％の範囲内に収まらなくなるという問題が
生じるのが実情である。
温、湿度、燃料温度及び性状等の諸条件が変化したり、
或いは、エアクリーナに目詰まりが発生したりすると、
実際の空燃比が理論空燃比からずれて、ガス流量制御弁
の開度調整による制御範囲を越えてしまい、デューティ
比が 0〜 100％の範囲内に収まらなくなるという問題が
生じるのが実情である。
【０００８】また、自動車の製造ラインにおいて、エン
ジンを車体にマウントする際に、アイドリング時の空燃
比を調整する作業を行うが、アイドリング時において
は、ガスミキサのベンチュリ負圧が小さく、それ故、燃
料流量の微調整が難しいため、空燃比の調整に大変な手
間が掛かり、多くの作業人員と時間を当てる必要がある
ため、大きな問題となっている。
ジンを車体にマウントする際に、アイドリング時の空燃
比を調整する作業を行うが、アイドリング時において
は、ガスミキサのベンチュリ負圧が小さく、それ故、燃
料流量の微調整が難しいため、空燃比の調整に大変な手
間が掛かり、多くの作業人員と時間を当てる必要がある
ため、大きな問題となっている。
【０００９】本発明は以上の問題点に鑑みて、大気圧、
気温、湿度、燃料温度及び性状等の条件変化や、エアク
リーナの目詰まり等が生じても、空燃比を自動的に調整
することができ、また、製造ラインにおいて、アイドリ
ング時の空燃比調整作業を省略することができるガスエ
ンジンの空燃比制御装置を提供することを目的とするも
のである。
気温、湿度、燃料温度及び性状等の条件変化や、エアク
リーナの目詰まり等が生じても、空燃比を自動的に調整
することができ、また、製造ラインにおいて、アイドリ
ング時の空燃比調整作業を省略することができるガスエ
ンジンの空燃比制御装置を提供することを目的とするも
のである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本発明のガスエンジンの空燃比制御装置は、燃料ガス
を供給圧に減圧するレギュレータと、排気ガス中のＯ2
濃度を検出するＯ2 センサと、エンジンのアイドル状態
を検出するアイドル状態検出手段と、アイドル状態が検
出され且つＯ2 センサの出力値が所定の範囲から外れた
場合に前記供給圧を調整する供給圧調整手段とを設けた
ものである。
の本発明のガスエンジンの空燃比制御装置は、燃料ガス
を供給圧に減圧するレギュレータと、排気ガス中のＯ2
濃度を検出するＯ2 センサと、エンジンのアイドル状態
を検出するアイドル状態検出手段と、アイドル状態が検
出され且つＯ2 センサの出力値が所定の範囲から外れた
場合に前記供給圧を調整する供給圧調整手段とを設けた
ものである。
【００１１】なお、前記アイドル状態検出手段として
は、エンジン回転数を検出する回転数センサと、エンジ
ン負荷を検出する負荷センサを組み合わせて使用する等
の手段を採用することができる。また、Ｏ2 センサの出
力電圧は、空燃比が大きくリーン状態にある時は低く、
空燃比が小さくリッチ状態にある時は高くなり、理論空
燃比を境に急変する特性を有しているので、供給圧調整
手段による制御は、Ｏ2 センサの出力値Ｖがリーン判定
電圧となる所定値ＶL 以下である時は、供給圧を高めに
し、出力値Ｖがリッチ判定電圧となる所定値ＶR 以上で
ある時は、供給圧を低めにするようにすると好ましい。
は、エンジン回転数を検出する回転数センサと、エンジ
ン負荷を検出する負荷センサを組み合わせて使用する等
の手段を採用することができる。また、Ｏ2 センサの出
力電圧は、空燃比が大きくリーン状態にある時は低く、
空燃比が小さくリッチ状態にある時は高くなり、理論空
燃比を境に急変する特性を有しているので、供給圧調整
手段による制御は、Ｏ2 センサの出力値Ｖがリーン判定
電圧となる所定値ＶL 以下である時は、供給圧を高めに
し、出力値Ｖがリッチ判定電圧となる所定値ＶR 以上で
ある時は、供給圧を低めにするようにすると好ましい。
【００１２】また、前記供給圧調整手段としては、レギ
ュレータの圧力調整弁の閉弁圧を調整する等の手段を採
用することができ、圧力調整弁が複数段にわたって設け
られている場合には、最も低圧側の圧力調整弁とする。
ュレータの圧力調整弁の閉弁圧を調整する等の手段を採
用することができ、圧力調整弁が複数段にわたって設け
られている場合には、最も低圧側の圧力調整弁とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】次に図面を参照して、本発明に係
るガスエンジンの空燃比制御装置の一実施例について説
明する。図１には、本実施例の概略的な全体構成が示さ
れており、基本的な構成は図５に示す従来例と共通して
いるため、ここでは重複を避け、共通部分には同一の図
番号を付すと共に、相違部分についてのみ説明する。
るガスエンジンの空燃比制御装置の一実施例について説
明する。図１には、本実施例の概略的な全体構成が示さ
れており、基本的な構成は図５に示す従来例と共通して
いるため、ここでは重複を避け、共通部分には同一の図
番号を付すと共に、相違部分についてのみ説明する。
【００１４】コントロールユニット14から出力される信
号には、ガス流量制御弁15に入力される制御信号Ｓ
C と、レギュレータ２に取り付けられたモーター16を駆
動するための制御信号ＳM とがあり、このモーター16は
後述するベースアイドル空燃比調整ネジを駆動するため
に設けられている。一方、図２には、本実施例のガスエ
ンジンの燃料供給系に用いられるレギュレータ２が示さ
れている。このレギュレータ２について説明すると、燃
料入口17からレギュレータ２の内部に流入する燃料ガス
の圧力（約19.6 MPa）は、高圧ダイヤフラム18に作用
し、ダイヤフラム・スプリング19を圧縮して、ロッド20
を右方へ移動させ、燃料ガスはバルブ21の開弁圧で中圧
室22に流入する。その時の中圧室22の内圧は 196.1〜 3
92.3 kPaとなる。
号には、ガス流量制御弁15に入力される制御信号Ｓ
C と、レギュレータ２に取り付けられたモーター16を駆
動するための制御信号ＳM とがあり、このモーター16は
後述するベースアイドル空燃比調整ネジを駆動するため
に設けられている。一方、図２には、本実施例のガスエ
ンジンの燃料供給系に用いられるレギュレータ２が示さ
れている。このレギュレータ２について説明すると、燃
料入口17からレギュレータ２の内部に流入する燃料ガス
の圧力（約19.6 MPa）は、高圧ダイヤフラム18に作用
し、ダイヤフラム・スプリング19を圧縮して、ロッド20
を右方へ移動させ、燃料ガスはバルブ21の開弁圧で中圧
室22に流入する。その時の中圧室22の内圧は 196.1〜 3
92.3 kPaとなる。
【００１５】中圧室22に流入した燃料ガスは、低圧室23
との間に設けられた第１圧力調整弁24を開いて低圧室23
に流入する。すると、その圧力が低圧ダイヤフラム25に
作用し、低圧室23の内圧が規定圧（約29.4 kPa）になっ
た時点で、第１圧力調整弁24の閉弁圧となるので、中圧
室22の燃料ガスは規定圧に減圧された状態で、中圧通路
26を通り、第２圧力調整弁27を開いて、大気圧室28に流
入する。
との間に設けられた第１圧力調整弁24を開いて低圧室23
に流入する。すると、その圧力が低圧ダイヤフラム25に
作用し、低圧室23の内圧が規定圧（約29.4 kPa）になっ
た時点で、第１圧力調整弁24の閉弁圧となるので、中圧
室22の燃料ガスは規定圧に減圧された状態で、中圧通路
26を通り、第２圧力調整弁27を開いて、大気圧室28に流
入する。
【００１６】エンジン停止中には、吸気マニホールドに
連通するバキューム室29が大気圧であるため、第１スプ
リング30の弾性力が作用するバキューム・ロック・オフ
・ダイヤフラム31は、第１レバー32を左方に押し、第２
圧力調整弁27を閉じて、エンジン停止中の燃料漏れを防
いでいる。一方、エンジン運転中には、吸気マニホール
ド内に発生する吸気負圧が図示していないバキュームパ
イプにより、バキューム室29に掛かり、バキューム・ロ
ック・オフ・ダイヤフラム31を右方に引き、第１レバー
32が自由となる。そして、開口部33を形成することによ
って大気開放とした大気側室34と、上述した大気圧室28
とを隔離する大気圧ダイヤフラム35の動きにより、燃料
出口36から吸い出される燃料ガスの圧力がコントロール
される。
連通するバキューム室29が大気圧であるため、第１スプ
リング30の弾性力が作用するバキューム・ロック・オフ
・ダイヤフラム31は、第１レバー32を左方に押し、第２
圧力調整弁27を閉じて、エンジン停止中の燃料漏れを防
いでいる。一方、エンジン運転中には、吸気マニホール
ド内に発生する吸気負圧が図示していないバキュームパ
イプにより、バキューム室29に掛かり、バキューム・ロ
ック・オフ・ダイヤフラム31を右方に引き、第１レバー
32が自由となる。そして、開口部33を形成することによ
って大気開放とした大気側室34と、上述した大気圧室28
とを隔離する大気圧ダイヤフラム35の動きにより、燃料
出口36から吸い出される燃料ガスの圧力がコントロール
される。
【００１７】大気圧室28の内圧が大気圧よりも高くなる
と、その圧力によって大気圧ダイヤフラム35が左方へ押
され、第１レバー32を介して第２圧力調整弁27を閉じ、
大気圧室28の内圧が大気圧を超えることを防ぎ、その結
果、大気圧まで減圧された燃料ガスは、燃料出口36から
ガスミキサ４のベンチュリ負圧によって吸気通路３に吸
引される。
と、その圧力によって大気圧ダイヤフラム35が左方へ押
され、第１レバー32を介して第２圧力調整弁27を閉じ、
大気圧室28の内圧が大気圧を超えることを防ぎ、その結
果、大気圧まで減圧された燃料ガスは、燃料出口36から
ガスミキサ４のベンチュリ負圧によって吸気通路３に吸
引される。
【００１８】また、本実施例では、上述した通りベース
アイドル空燃比調整ネジ37が設けられており、その締め
込み量を調整することによって、アイドリング時におけ
る空燃比の調整を行うように構成されている。なお、こ
のベースアイドル空燃比調整ネジ37の下端には、第１ピ
ン38を中心に回動自在に設けられた扇形部材39が当接し
ており、この扇形部材39には、第２ピン40を中心に回動
する第２レバー41が当接している。
アイドル空燃比調整ネジ37が設けられており、その締め
込み量を調整することによって、アイドリング時におけ
る空燃比の調整を行うように構成されている。なお、こ
のベースアイドル空燃比調整ネジ37の下端には、第１ピ
ン38を中心に回動自在に設けられた扇形部材39が当接し
ており、この扇形部材39には、第２ピン40を中心に回動
する第２レバー41が当接している。
【００１９】そして、この第２レバー41と大気圧ダイヤ
フラム35との間には、第２スプリング42が介装されてお
り、この第２スプリング42のセットフォースを変更する
ことにより、第２圧力調整弁27の閉弁圧を調整して、燃
料出口36から供給される燃料の圧力を調整する。例え
ば、ベースアイドル空燃比調整ネジ37の締め込み量を増
大させると、ベースアイドル空燃比調整ネジ37に当接し
ている扇形部材39が、第１ピン38を中心に図面上時計回
りに回動し、第２レバー41の上端部を左方向に押す。す
ると、この第２レバー41は、第２ピン40を中心として反
時計回りに回動する。この第２レバー41の動きにより、
前記第２スプリング42が押し縮められ、セットフォース
が高まり、第２圧力調整弁27の閉弁圧が上昇する。その
結果、第２圧力調整弁27を押し開いて大気圧室28に流入
する燃料の圧力は上昇し、空燃比はリッチ側に推移す
る。
フラム35との間には、第２スプリング42が介装されてお
り、この第２スプリング42のセットフォースを変更する
ことにより、第２圧力調整弁27の閉弁圧を調整して、燃
料出口36から供給される燃料の圧力を調整する。例え
ば、ベースアイドル空燃比調整ネジ37の締め込み量を増
大させると、ベースアイドル空燃比調整ネジ37に当接し
ている扇形部材39が、第１ピン38を中心に図面上時計回
りに回動し、第２レバー41の上端部を左方向に押す。す
ると、この第２レバー41は、第２ピン40を中心として反
時計回りに回動する。この第２レバー41の動きにより、
前記第２スプリング42が押し縮められ、セットフォース
が高まり、第２圧力調整弁27の閉弁圧が上昇する。その
結果、第２圧力調整弁27を押し開いて大気圧室28に流入
する燃料の圧力は上昇し、空燃比はリッチ側に推移す
る。
【００２０】逆に、ベースアイドル空燃比調整ネジ37の
締め込み量を減少させると、第２圧力調整弁27の閉弁圧
は低下するため、空燃比はリーン側に推移する。このベ
ースアイドル空燃比調整ネジ37には、ドリブンギア43が
固定されており、前記モーター16側のドライブギア44に
噛合して、モーター16により駆動されるようになってい
る。なお、このベースアイドル空燃比調整ネジ37は、ギ
アを介在させずに、モーター16に直結して駆動されるよ
うに構成しても良い。
締め込み量を減少させると、第２圧力調整弁27の閉弁圧
は低下するため、空燃比はリーン側に推移する。このベ
ースアイドル空燃比調整ネジ37には、ドリブンギア43が
固定されており、前記モーター16側のドライブギア44に
噛合して、モーター16により駆動されるようになってい
る。なお、このベースアイドル空燃比調整ネジ37は、ギ
アを介在させずに、モーター16に直結して駆動されるよ
うに構成しても良い。
【００２１】このベースアイドル空燃比調整ネジ37の回
転方向及び回転角度は、図３に示すフローチャートに基
づいて制御されることになるが、その制御内容について
は、以下に説明する。まず、イグニッションキーをオン
にして、プログラムがスタートすると、ステップＳ1 に
おいて、タイマー計時中か否かの判定を行い、NOと判定
された場合には、ステップＳ2 においてタイマーセット
を行い、ステップＳ3 に移行する。また、ステップＳ1
において YESと判定された場合には、タイマーは既にセ
ットされているので、直接ステップＳ3 に移行する。
転方向及び回転角度は、図３に示すフローチャートに基
づいて制御されることになるが、その制御内容について
は、以下に説明する。まず、イグニッションキーをオン
にして、プログラムがスタートすると、ステップＳ1 に
おいて、タイマー計時中か否かの判定を行い、NOと判定
された場合には、ステップＳ2 においてタイマーセット
を行い、ステップＳ3 に移行する。また、ステップＳ1
において YESと判定された場合には、タイマーは既にセ
ットされているので、直接ステップＳ3 に移行する。
【００２２】ステップＳ3 では、フィードバック（Ｆ／
Ｂ）ゾーンか否かが判定される。このステップＳ3 は、
エンジン９の回転数とスロットル弁８の開度を検出する
ことにより、コントロールユニット14内のＲＯＭに記憶
された制御マップに基づいて、Ｏ2 センサ13の検出信号
ＳD に基づくベースアイドル空燃比調整ネジ37の制御を
行うか否かを判定するものであり、NOであればステップ
Ｓ1 に戻るが、 YESと判定されれば、次のステップＳ4
において、エンジン９がアイドリング状態にあるか否か
が判定される。
Ｂ）ゾーンか否かが判定される。このステップＳ3 は、
エンジン９の回転数とスロットル弁８の開度を検出する
ことにより、コントロールユニット14内のＲＯＭに記憶
された制御マップに基づいて、Ｏ2 センサ13の検出信号
ＳD に基づくベースアイドル空燃比調整ネジ37の制御を
行うか否かを判定するものであり、NOであればステップ
Ｓ1 に戻るが、 YESと判定されれば、次のステップＳ4
において、エンジン９がアイドリング状態にあるか否か
が判定される。
【００２３】このステップＳ4 においてアイドル状態で
はないと判定された場合には、次のステップＳ5 で他の
フィードバック制御に入る。前記した他のフィードバッ
ク制御としては、通常走行時の空燃比制御が挙げられ
る。また、ステップＳ4 において YESと判定された場合
には、次のステップＳ6 において、タイマーセットを行
ってから所定時間Ｔが経過したか否かが判定される。こ
の判定は、予め定められた一定時間を経過すると、定期
的にアイドル空燃比を自動調整するように設定するため
であり、通常は30分程度に設定するのが一般的である
が、エンジン９の使用条件により、１分から１週間の範
囲内で適宜変更するのが好ましい。
はないと判定された場合には、次のステップＳ5 で他の
フィードバック制御に入る。前記した他のフィードバッ
ク制御としては、通常走行時の空燃比制御が挙げられ
る。また、ステップＳ4 において YESと判定された場合
には、次のステップＳ6 において、タイマーセットを行
ってから所定時間Ｔが経過したか否かが判定される。こ
の判定は、予め定められた一定時間を経過すると、定期
的にアイドル空燃比を自動調整するように設定するため
であり、通常は30分程度に設定するのが一般的である
が、エンジン９の使用条件により、１分から１週間の範
囲内で適宜変更するのが好ましい。
【００２４】このステップＳ6 において、所定時間Ｔが
経過していると判定された場合には、ステップＳ7 にお
いて、ＰＩ制御を開始する前の固定デューティ比50％の
時におけるＯ2 センサ13の出力値Ｖを読み込む。この出
力値Ｖは、図４に示す如く、Ｏ2 センサ13の出力電圧で
あり、理論空燃比ＲT を境にして、空燃比が小さく（濃
く）なると起電力が大きくなり、逆に空燃比が大きく
（薄く）なると起電力が小さくなる特性を有している。
そして、空燃比が理論空燃比ＲT である時には、基準電
圧ＶS を中心に、上はリッチ判定電圧ＶR から下はリー
ン判定電圧ＶL までの範囲内に収まるような特性となっ
ている。
経過していると判定された場合には、ステップＳ7 にお
いて、ＰＩ制御を開始する前の固定デューティ比50％の
時におけるＯ2 センサ13の出力値Ｖを読み込む。この出
力値Ｖは、図４に示す如く、Ｏ2 センサ13の出力電圧で
あり、理論空燃比ＲT を境にして、空燃比が小さく（濃
く）なると起電力が大きくなり、逆に空燃比が大きく
（薄く）なると起電力が小さくなる特性を有している。
そして、空燃比が理論空燃比ＲT である時には、基準電
圧ＶS を中心に、上はリッチ判定電圧ＶR から下はリー
ン判定電圧ＶL までの範囲内に収まるような特性となっ
ている。
【００２５】前記ステップＳ7 において読み込まれた出
力値Ｖが、ステップＳ8 において、リッチ判定電圧ＶR
と比較され、Ｖ＜ＶR であれば、ステップＳ12に進んで
次にリーン判定電圧ＶL と比較されるが、このステップ
Ｓ8 でNOと判定されれば、空燃比が小さく、リッチ状態
にあると判断されるので、ステップＳ9 において、ベー
スアイドル空燃比調整ネジ37の締め込み量を減少させ、
リーン側にずれるようにモーター16を回転させる。
力値Ｖが、ステップＳ8 において、リッチ判定電圧ＶR
と比較され、Ｖ＜ＶR であれば、ステップＳ12に進んで
次にリーン判定電圧ＶL と比較されるが、このステップ
Ｓ8 でNOと判定されれば、空燃比が小さく、リッチ状態
にあると判断されるので、ステップＳ9 において、ベー
スアイドル空燃比調整ネジ37の締め込み量を減少させ、
リーン側にずれるようにモーター16を回転させる。
【００２６】このモーター16の回転により、第２圧力調
整弁27の閉弁圧が低下し、それに伴って燃料圧力が低下
するので、空燃比は理論空燃比に近づく方向に推移す
る。更に、ステップＳ10において、再びＯ2 センサ13の
出力値Ｖが読み込まれ、ステップＳ11でリッチ判定電圧
ＶR と比較されるが、このステップ11で YESと判定され
れば、未だに空燃比が小さくリッチ状態となっているの
で、ステップＳ9 に戻り、更にモーター16を回転させ、
第２圧力調整弁27の開弁圧を低下させる。
整弁27の閉弁圧が低下し、それに伴って燃料圧力が低下
するので、空燃比は理論空燃比に近づく方向に推移す
る。更に、ステップＳ10において、再びＯ2 センサ13の
出力値Ｖが読み込まれ、ステップＳ11でリッチ判定電圧
ＶR と比較されるが、このステップ11で YESと判定され
れば、未だに空燃比が小さくリッチ状態となっているの
で、ステップＳ9 に戻り、更にモーター16を回転させ、
第２圧力調整弁27の開弁圧を低下させる。
【００２７】逆に、NOと判定されれば、理論空燃比にな
ったものと判断して、モーター16を停止させ、次のステ
ップＳ16に進み、アイドルフィードバック制御に入る。
なお、ステップＳ8 からステップＳ11までの動作は数十
ms程度であるので、モーター16を回し過ぎてリーン状態
となることは無い。一方、上記したステップＳ8 におい
て、 YESと判定された場合に、ステップＳ 12に移行する
ことは前に述べたが、このステップＳ12では、Ｏ2 セン
サ13の出力値Ｖと、リーン判定電圧ＶL とが比較され
る。そして、YES と判定された場合には、Ｖ＞ＶL であ
り、ステップＳ8 の判定結果と合わせて、ＶL ＜Ｖ＜Ｖ
R であり、完全に理論空燃比になっているので、そのま
まステップＳ16に進み、アイドルフィードバック制御が
行われる。
ったものと判断して、モーター16を停止させ、次のステ
ップＳ16に進み、アイドルフィードバック制御に入る。
なお、ステップＳ8 からステップＳ11までの動作は数十
ms程度であるので、モーター16を回し過ぎてリーン状態
となることは無い。一方、上記したステップＳ8 におい
て、 YESと判定された場合に、ステップＳ 12に移行する
ことは前に述べたが、このステップＳ12では、Ｏ2 セン
サ13の出力値Ｖと、リーン判定電圧ＶL とが比較され
る。そして、YES と判定された場合には、Ｖ＞ＶL であ
り、ステップＳ8 の判定結果と合わせて、ＶL ＜Ｖ＜Ｖ
R であり、完全に理論空燃比になっているので、そのま
まステップＳ16に進み、アイドルフィードバック制御が
行われる。
【００２８】また、ステップＳ12において、NOと判定さ
れた場合には、リーン状態であると判定されるので、ス
テップＳ13において、ベースアイドル空燃比調整ネジ37
の締め込み量を増加させ、リッチ側にずれるようにモー
ター16を回転させ、第２圧力調整弁27の閉弁圧を上昇さ
せ、燃料圧力を高めるようにする。その後、ステップＳ
14において、Ｏ2 センサ13の出力値Ｖを読み込み、ステ
ップＳ15で再び出力値Ｖとリーン判定電圧ＶL とを比較
する。
れた場合には、リーン状態であると判定されるので、ス
テップＳ13において、ベースアイドル空燃比調整ネジ37
の締め込み量を増加させ、リッチ側にずれるようにモー
ター16を回転させ、第２圧力調整弁27の閉弁圧を上昇さ
せ、燃料圧力を高めるようにする。その後、ステップＳ
14において、Ｏ2 センサ13の出力値Ｖを読み込み、ステ
ップＳ15で再び出力値Ｖとリーン判定電圧ＶL とを比較
する。
【００２９】このステップＳ15でＶ＜ＶL であると判定
されれば、モーター16の回転量が足りないものと判断し
て、ステップＳ13に戻り、前記と同方向に回転させる。
一方、NOと判定されれば、Ｏ2 センサ13の出力値Ｖがリ
ーン判定電圧ＶL 以上になり、理論空燃比になったもの
と判断して、ステップＳ16に進み、アイドルフィードバ
ック制御を行う。
されれば、モーター16の回転量が足りないものと判断し
て、ステップＳ13に戻り、前記と同方向に回転させる。
一方、NOと判定されれば、Ｏ2 センサ13の出力値Ｖがリ
ーン判定電圧ＶL 以上になり、理論空燃比になったもの
と判断して、ステップＳ16に進み、アイドルフィードバ
ック制御を行う。
【００３０】
【発明の効果】本発明に係るガスエンジンの空燃比制御
装置は、燃料ガスを供給圧に減圧するレギュレータと、
排気ガス中のＯ2 濃度を検出するＯ2 センサと、エンジ
ンのアイドル状態を検出するアイドル状態検出手段と、
アイドル状態が検出され且つＯ 2 センサの出力値が所定
の範囲から外れた場合に前記供給圧を調整する供給圧調
整手段とを設けたので、以下の効果を奏することができ
る。
装置は、燃料ガスを供給圧に減圧するレギュレータと、
排気ガス中のＯ2 濃度を検出するＯ2 センサと、エンジ
ンのアイドル状態を検出するアイドル状態検出手段と、
アイドル状態が検出され且つＯ 2 センサの出力値が所定
の範囲から外れた場合に前記供給圧を調整する供給圧調
整手段とを設けたので、以下の効果を奏することができ
る。
【００３１】エンジンがアイドリング状態にある時に、
Ｏ2 センサの出力値が所定の範囲から外れ、空燃比がリ
ーン又はリッチとなった場合には、供給圧調整手段によ
り、燃料ガスの供給圧を調整し、基本空燃比が理論空燃
比となるように自動的に調整することができる。従っ
て、走行する地方、季節、環境の変化に伴い、大気圧、
気温、湿度、燃料温度及び性状等の条件が変化したり、
或いは、エアクリーナの目詰まり等の長期間走行による
機械コンディションの変化があっても、信号待ち等の一
時停止中に、定期的に空燃比を自動的に調整することが
でき、メンテナンスフリーで常に適切な空燃比制御が可
能となる。
Ｏ2 センサの出力値が所定の範囲から外れ、空燃比がリ
ーン又はリッチとなった場合には、供給圧調整手段によ
り、燃料ガスの供給圧を調整し、基本空燃比が理論空燃
比となるように自動的に調整することができる。従っ
て、走行する地方、季節、環境の変化に伴い、大気圧、
気温、湿度、燃料温度及び性状等の条件が変化したり、
或いは、エアクリーナの目詰まり等の長期間走行による
機械コンディションの変化があっても、信号待ち等の一
時停止中に、定期的に空燃比を自動的に調整することが
でき、メンテナンスフリーで常に適切な空燃比制御が可
能となる。
【００３２】また、製造ラインにおいて、エンジンの車
載作業後に、アイドル空燃比の初期セット作業を行う必
要が無くなり、この作業に要した人員及び時間を削減す
ることができるため、大幅なコストダウンを達成するこ
とができる。
載作業後に、アイドル空燃比の初期セット作業を行う必
要が無くなり、この作業に要した人員及び時間を削減す
ることができるため、大幅なコストダウンを達成するこ
とができる。
【図１】本発明の一実施例におけるガスエンジンの空燃
比制御装置の概略全体構造図である。
比制御装置の概略全体構造図である。
【図２】図１に示すレギュレータの断面図である。
【図３】図１に示すコントロールユニットのプログラム
内容を説明するためのフローチャートである。
内容を説明するためのフローチャートである。
【図４】図１に示すＯ2 センサの空燃比−出力電圧特性
図である。
図である。
【図５】従来のガスエンジンの空燃比制御装置の概略全
体構造図である。
体構造図である。
【図６】図５に示すメイン燃料通路とサブ燃料通路の流
量比を変えた場合におけるガス流量制御弁のデューティ
比を示しており、（ａ）はデューティ比50％、（ｂ）は
デューティ比75％、（ｃ）はデューティ比25％である。
量比を変えた場合におけるガス流量制御弁のデューティ
比を示しており、（ａ）はデューティ比50％、（ｂ）は
デューティ比75％、（ｃ）はデューティ比25％である。
【図７】図６に対応するＰＩ制御信号の波形を示してお
り、（ａ）はデューティ比50％、（ｂ）はデューティ比
75％、（ｃ）はデューティ比25％である。
り、（ａ）はデューティ比50％、（ｂ）はデューティ比
75％、（ｃ）はデューティ比25％である。
２ レギュレータ ９ エンジン 13 Ｏ2 センサ 14 供給圧調整手段（コントロールユニット） 16 供給圧調整手段（モーター） 27 圧力調整弁（第２圧力調整弁） 37 供給圧調整手段（ベースアイドル空燃比調整ネジ）
Claims (2)
- 【請求項１】 燃料ガスを供給圧に減圧するレギュレー
タと、排気ガス中のＯ2 濃度を検出するＯ2 センサと、
エンジンのアイドル状態を検出するアイドル状態検出手
段と、アイドル状態が検出され且つＯ2 センサの出力値
が所定の範囲から外れた場合に前記供給圧を調整する供
給圧調整手段とを設けたガスエンジンの空燃比制御装
置。 - 【請求項２】 前記供給圧調整手段が、レギュレータの
圧力調整弁の閉弁圧を調整するものであることを特徴と
する請求項１に記載のガスエンジンの空燃比制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7171689A JPH0921355A (ja) | 1995-07-07 | 1995-07-07 | ガスエンジンの空燃比制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7171689A JPH0921355A (ja) | 1995-07-07 | 1995-07-07 | ガスエンジンの空燃比制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0921355A true JPH0921355A (ja) | 1997-01-21 |
Family
ID=15927874
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7171689A Pending JPH0921355A (ja) | 1995-07-07 | 1995-07-07 | ガスエンジンの空燃比制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0921355A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1323913A2 (en) | 2001-12-26 | 2003-07-02 | Hitachi, Ltd. | Engine fuel control device and idling air-fuel ratio control method |
| CN109209660A (zh) * | 2018-09-13 | 2019-01-15 | 湖北谊立舜达动力科技有限公司 | 一种天然气发动机空燃比控制系统 |
-
1995
- 1995-07-07 JP JP7171689A patent/JPH0921355A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1323913A2 (en) | 2001-12-26 | 2003-07-02 | Hitachi, Ltd. | Engine fuel control device and idling air-fuel ratio control method |
| CN109209660A (zh) * | 2018-09-13 | 2019-01-15 | 湖北谊立舜达动力科技有限公司 | 一种天然气发动机空燃比控制系统 |
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