JP2003161176A - 希薄燃焼式ガスエンジンの燃料供給装置およびその制御方法 - Google Patents
希薄燃焼式ガスエンジンの燃料供給装置およびその制御方法Info
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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)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 負荷やその他の条件（例えばエアクリーナの
目詰まりの急激な変動）が有っても、空燃比を廉価にし
て適正な値とする希薄燃焼式ガスエンジンの燃料供給装
置及び制御方法の提供。 【解決手段】 キャブレター３の入口圧をガスガバナー
１のローディング圧連通口１ａに連通するバランスパイ
プＢＰに介装された開放率可変大気開放弁４と、空気供
給ラインＡＬの前記エアクリーナ２とキャブレター３の
間に介装された吸気圧検出手段５と、燃料ガス供給ライ
ンＦＬのガスガバナー１とキャブレター３の間に介装さ
れたガス圧検出手段６と、ガスエンジンの出力側Ｇに設
けた負荷検出手段７とを有し、ガス圧信号と負荷信号と
に基づいて開放率可変大気開放弁４を駆動して最適な供
給ガス圧にするように制御手段を有している。
目詰まりの急激な変動）が有っても、空燃比を廉価にし
て適正な値とする希薄燃焼式ガスエンジンの燃料供給装
置及び制御方法の提供。 【解決手段】 キャブレター３の入口圧をガスガバナー
１のローディング圧連通口１ａに連通するバランスパイ
プＢＰに介装された開放率可変大気開放弁４と、空気供
給ラインＡＬの前記エアクリーナ２とキャブレター３の
間に介装された吸気圧検出手段５と、燃料ガス供給ライ
ンＦＬのガスガバナー１とキャブレター３の間に介装さ
れたガス圧検出手段６と、ガスエンジンの出力側Ｇに設
けた負荷検出手段７とを有し、ガス圧信号と負荷信号と
に基づいて開放率可変大気開放弁４を駆動して最適な供
給ガス圧にするように制御手段を有している。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ガスガバナーを介
装した燃料ガス供給ラインと、上流にエアクリーナを介
装した空気供給ラインと、前記燃料供給ラインからの供
給ガスと前記空気供給ラインからの供給空気を混合する
キャブレターと、該キャブレターの入口圧を前記ガスガ
バナーのローディング圧連通口に連通するバランスパイ
プと、によって構成される希薄燃焼式ガスエンジンの燃
料供給装置及び制御方法に関する。
装した燃料ガス供給ラインと、上流にエアクリーナを介
装した空気供給ラインと、前記燃料供給ラインからの供
給ガスと前記空気供給ラインからの供給空気を混合する
キャブレターと、該キャブレターの入口圧を前記ガスガ
バナーのローディング圧連通口に連通するバランスパイ
プと、によって構成される希薄燃焼式ガスエンジンの燃
料供給装置及び制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】図７に示す様に、ガスエンジンＥでは、
空気供給ラインＡＬに介装したエアークリーナ２が目詰
まりを起こし、通気抵抗が増加した場合に、空燃比を一
定に保たせるために、前記空気供給ラインＡＬに介装し
たキャブレター３の入口圧（エアークリーナ通気抵抗及
びキャブレターのベンチュリーで発生する負圧）をロー
ディング圧として、該ローディング圧を燃料ガス供給ラ
インＦＬに介装したガスガバナ１の連通口１ａにバラン
スパイプＢＰにより連通させ、前記ガスガバナ１によっ
て前記燃料ガス供給ラインＦＬを流過する供給ガス圧力
を連動して低下させている。
空気供給ラインＡＬに介装したエアークリーナ２が目詰
まりを起こし、通気抵抗が増加した場合に、空燃比を一
定に保たせるために、前記空気供給ラインＡＬに介装し
たキャブレター３の入口圧（エアークリーナ通気抵抗及
びキャブレターのベンチュリーで発生する負圧）をロー
ディング圧として、該ローディング圧を燃料ガス供給ラ
インＦＬに介装したガスガバナ１の連通口１ａにバラン
スパイプＢＰにより連通させ、前記ガスガバナ１によっ
て前記燃料ガス供給ラインＦＬを流過する供給ガス圧力
を連動して低下させている。
【０００３】即ち、エアークリーナ通気抵抗及びキャブ
レター３のベンチュリーで発生する負圧は、ローディン
グ圧として前記ガスガバナ１に伝えられ、該ガスガバナ
ー１は該ローディング圧を参照し、供給燃料ガスを該ロ
ーディング圧と略等しい圧力（２次圧力）に調整して前
記キャブレター３に供給する様に構成されている。尚、
図７中、符号符号９は吸気管を、符号１０は該吸気管９
に介装されたスロットル弁を示す。
レター３のベンチュリーで発生する負圧は、ローディン
グ圧として前記ガスガバナ１に伝えられ、該ガスガバナ
ー１は該ローディング圧を参照し、供給燃料ガスを該ロ
ーディング圧と略等しい圧力（２次圧力）に調整して前
記キャブレター３に供給する様に構成されている。尚、
図７中、符号符号９は吸気管を、符号１０は該吸気管９
に介装されたスロットル弁を示す。
【０００４】ここで、ガスエンジンの空燃比は、運転条
件に関わり無く一定になるのが好ましいが、上記希薄燃
焼式ガスエンジンの燃料供給装置では、図８に示す様
に、低負荷時にローディング圧力、即ち、略ローディン
グ圧に等しい供給燃料ガス圧も高く、高負荷時は逆に供
給燃料ガス圧は低くなるため、例えば、高負荷時に適正
な空燃比になるように設定した場合は、低負荷時にはリ
ッチになってしまうという問題が発生する。
件に関わり無く一定になるのが好ましいが、上記希薄燃
焼式ガスエンジンの燃料供給装置では、図８に示す様
に、低負荷時にローディング圧力、即ち、略ローディン
グ圧に等しい供給燃料ガス圧も高く、高負荷時は逆に供
給燃料ガス圧は低くなるため、例えば、高負荷時に適正
な空燃比になるように設定した場合は、低負荷時にはリ
ッチになってしまうという問題が発生する。
【０００５】そこで、空燃比を適正にする方法として、
キャブレターへの燃料供給側に燃料調整弁を設け、或い
は吸入空気側に空気バイパス弁を設け、排気系に設けた
０２センサからの情報により、前記燃料調整弁を制御す
ることで燃料流量を調整し制御する装置、或いは、前記
空気バイパス弁を制御することで吸入空気の流量を調整
し制御する装置が知られている。
キャブレターへの燃料供給側に燃料調整弁を設け、或い
は吸入空気側に空気バイパス弁を設け、排気系に設けた
０２センサからの情報により、前記燃料調整弁を制御す
ることで燃料流量を調整し制御する装置、或いは、前記
空気バイパス弁を制御することで吸入空気の流量を調整
し制御する装置が知られている。
【０００６】しかし、前記燃料調整弁や該燃料調整弁を
駆動する装置は可燃性ガスを取扱うので、汎用品が使用
出来なく、安全性の点から高価なものとなっていた（シ
ールや電気的の防爆対応にコストが嵩む）。
駆動する装置は可燃性ガスを取扱うので、汎用品が使用
出来なく、安全性の点から高価なものとなっていた（シ
ールや電気的の防爆対応にコストが嵩む）。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上述した従来
技術の問題点に鑑みて提案されたものであり、負荷やそ
の他の条件（例えばエアクリーナの目詰まりの急激な変
動）が有っても、空燃比を廉価にして適正な値とする希
薄燃焼式ガスエンジンの燃料供給装置およびその制御方
法の提供を目的としている。
技術の問題点に鑑みて提案されたものであり、負荷やそ
の他の条件（例えばエアクリーナの目詰まりの急激な変
動）が有っても、空燃比を廉価にして適正な値とする希
薄燃焼式ガスエンジンの燃料供給装置およびその制御方
法の提供を目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の希薄燃焼式ガス
エンジンの燃料供給装置は、ガスガバナーを介装した燃
料ガス供給ラインと、上流にエアクリーナを介装した空
気供給ラインと、前記燃料ガス供給ラインからの供給ガ
スと前記空気供給ラインからの供給空気を混合するキャ
ブレターと、該キャブレターの入口圧を前記ガスガバナ
ーのローディング圧連通口に連通するバランスパイプ
と、によって構成される希薄燃焼式ガスエンジンの燃料
供給装置において、前記バランスパイプに介装された開
放率可変大気開放弁と、前記空気供給ラインの前記エア
クリーナと前記キャブレターの間に介装された吸気圧検
出手段と、前記燃料ガス供給ラインの前記ガスガバナー
と前記キャブレターの間に介装されたガス圧検出手段
と、ガスエンジンの出力側に設けた負荷検出手段とを有
し、前記吸気圧検出手段からの吸気圧信号と前記ガス圧
検出手段からのガス圧信号と前記負荷検出手段からの負
荷信号とに基づいて前記開放率可変大気開放弁を駆動し
て最適な供給ガス圧にするように制御する制御手段を有
している。
エンジンの燃料供給装置は、ガスガバナーを介装した燃
料ガス供給ラインと、上流にエアクリーナを介装した空
気供給ラインと、前記燃料ガス供給ラインからの供給ガ
スと前記空気供給ラインからの供給空気を混合するキャ
ブレターと、該キャブレターの入口圧を前記ガスガバナ
ーのローディング圧連通口に連通するバランスパイプ
と、によって構成される希薄燃焼式ガスエンジンの燃料
供給装置において、前記バランスパイプに介装された開
放率可変大気開放弁と、前記空気供給ラインの前記エア
クリーナと前記キャブレターの間に介装された吸気圧検
出手段と、前記燃料ガス供給ラインの前記ガスガバナー
と前記キャブレターの間に介装されたガス圧検出手段
と、ガスエンジンの出力側に設けた負荷検出手段とを有
し、前記吸気圧検出手段からの吸気圧信号と前記ガス圧
検出手段からのガス圧信号と前記負荷検出手段からの負
荷信号とに基づいて前記開放率可変大気開放弁を駆動し
て最適な供給ガス圧にするように制御する制御手段を有
している。
【０００９】尚、上記希薄燃焼式ガスエンジン（Ｅ）の
燃料供給装置において、エンジン回転検出手段（１１）
を設け、該エンジン回転検出手段（１１）によって検出
したエンジン回転の変動情報に基づき、前記開放率可変
大気開放弁（４）の大気開放率を変更することにより、
ガスエンジンを元の回転速度に復帰させてもよい。
燃料供給装置において、エンジン回転検出手段（１１）
を設け、該エンジン回転検出手段（１１）によって検出
したエンジン回転の変動情報に基づき、前記開放率可変
大気開放弁（４）の大気開放率を変更することにより、
ガスエンジンを元の回転速度に復帰させてもよい。
【００１０】前記開放率可変大気開放弁（４）は、例え
ば、デューティーソレノイド弁とするのが好ましく、デ
ューティーソレノイド弁とした場合の大気開放率はデュ
ーティー比を示す。
ば、デューティーソレノイド弁とするのが好ましく、デ
ューティーソレノイド弁とした場合の大気開放率はデュ
ーティー比を示す。
【００１１】係る構成を具備する本発明の希薄燃焼式ガ
スエンジンの燃料供給装置によれば、前記開放率可変大
気開放弁（例えば、デューティーソレノイド弁４）は、
吸気圧を前記ガスガバナ（１）のローディング圧として
仲介しており、燃料ガスそのものを連通させるものでは
ないので、防爆対策及びシールへの対応費用も軽微で済
む。又、前記開放率可変大気開放弁は、汎用品が使用出
来るために、システム全体がシンプル且安価に構成され
る。
スエンジンの燃料供給装置によれば、前記開放率可変大
気開放弁（例えば、デューティーソレノイド弁４）は、
吸気圧を前記ガスガバナ（１）のローディング圧として
仲介しており、燃料ガスそのものを連通させるものでは
ないので、防爆対策及びシールへの対応費用も軽微で済
む。又、前記開放率可変大気開放弁は、汎用品が使用出
来るために、システム全体がシンプル且安価に構成され
る。
【００１２】又、本発明の希薄燃焼式ガスエンジンの燃
料供給制御方法は、前記ガス圧検出手段（６）を用いて
ガス圧を検出する工程（Ｓ２）と、前記負荷検出手段
（７）を用いてガスエンジン（Ｅ）の負荷を検出する工
程（Ｓ３）と、前記吸気圧検出手段（５）を用いて吸気
圧を検出する工程（Ｓ４）と、前記負荷検出工程（Ｓ
３）により検出された負荷情報に基づきエンジン負荷の
変動の有無を判断する負荷変動判断工程（Ｓ５）と、該
負荷変動判断工程（Ｓ５）において負荷変動有りと判断
した場合に前記開放率可変大気開放弁（例えば、デュー
ティーソレノイド弁４）の大気開放率（デューティー
比）を所定時間固定する工程（Ｓ６）と、前記負荷変動
判断工程（Ｓ５）において負荷変動無しと判断した場合
に目標ガス圧を演算する工程（Ｓ７）と、実際のガス圧
と目標ガス圧を比較するガス圧比較工程（Ｓ８）と、前
記ガス圧比較工程（Ｓ８）における比較結果に基づいて
前記開放率可変大気開放弁（例えば、デューティーソレ
ノイド弁４）の大気開放率（デューティー比）を変化さ
せる工程（Ｓ９、１０）と、を備えている（請求項２：
図２）。
料供給制御方法は、前記ガス圧検出手段（６）を用いて
ガス圧を検出する工程（Ｓ２）と、前記負荷検出手段
（７）を用いてガスエンジン（Ｅ）の負荷を検出する工
程（Ｓ３）と、前記吸気圧検出手段（５）を用いて吸気
圧を検出する工程（Ｓ４）と、前記負荷検出工程（Ｓ
３）により検出された負荷情報に基づきエンジン負荷の
変動の有無を判断する負荷変動判断工程（Ｓ５）と、該
負荷変動判断工程（Ｓ５）において負荷変動有りと判断
した場合に前記開放率可変大気開放弁（例えば、デュー
ティーソレノイド弁４）の大気開放率（デューティー
比）を所定時間固定する工程（Ｓ６）と、前記負荷変動
判断工程（Ｓ５）において負荷変動無しと判断した場合
に目標ガス圧を演算する工程（Ｓ７）と、実際のガス圧
と目標ガス圧を比較するガス圧比較工程（Ｓ８）と、前
記ガス圧比較工程（Ｓ８）における比較結果に基づいて
前記開放率可変大気開放弁（例えば、デューティーソレ
ノイド弁４）の大気開放率（デューティー比）を変化さ
せる工程（Ｓ９、１０）と、を備えている（請求項２：
図２）。
【００１３】係る工程を具備した本発明の希薄燃焼式ガ
スエンジンの燃料供給制御方法によれば、吸気圧検出手
段（５）によって吸気圧を、ガス圧検出手段（６）によ
って燃料ガス２次圧（前記燃料供給ラインＦＬにおいて
前記ガスガバナ１と前記ベンチュリー管３の間の供給燃
料ガス圧）を、前記負荷検出手段（７）によってガスエ
ンジン（Ｅ）の負荷を、夫々常時検出しており、前記三
つの検出手段からの検出信号により前記制御手段（８）
は、例えば、負荷の急激な変動をいち早く察知して前記
開放率可変大気開放弁（例えば、デューティーソレノイ
ド弁４）の大気開放率（デューティー比）を、予め用意
したガス圧マップ（図４）を参照して適切に制御するこ
とにより、最適な供給ガス圧が得られる。又は、エアク
リーナの急激な目詰まりを察知して、目標とする燃料ガ
ス圧力を演算補正して最適な供給ガス圧力とすることが
出来る。
スエンジンの燃料供給制御方法によれば、吸気圧検出手
段（５）によって吸気圧を、ガス圧検出手段（６）によ
って燃料ガス２次圧（前記燃料供給ラインＦＬにおいて
前記ガスガバナ１と前記ベンチュリー管３の間の供給燃
料ガス圧）を、前記負荷検出手段（７）によってガスエ
ンジン（Ｅ）の負荷を、夫々常時検出しており、前記三
つの検出手段からの検出信号により前記制御手段（８）
は、例えば、負荷の急激な変動をいち早く察知して前記
開放率可変大気開放弁（例えば、デューティーソレノイ
ド弁４）の大気開放率（デューティー比）を、予め用意
したガス圧マップ（図４）を参照して適切に制御するこ
とにより、最適な供給ガス圧が得られる。又は、エアク
リーナの急激な目詰まりを察知して、目標とする燃料ガ
ス圧力を演算補正して最適な供給ガス圧力とすることが
出来る。
【００１４】詳しくは、図４のガス圧マップに示す様に
エアクリーナに急激な目詰まりが生じた場合は、前記ガ
スガバナのローディング圧である吸気圧が急激に下が
り、従ってキャブレターに供給される供給ガス圧力も降
下する（図４で実線上の或る点）こととなる。ところ
が、それまでの吸気圧の経時変化と負荷の関係から、前
記制御手段（８）は本来あるべき供給ガス圧力（図４で
は点線上の点）を演算して補正し、負荷の大きさに応じ
てデューティーソレノイド弁のデューティー比、即ち大
気との開放比率と、開放時間を制御し、供給ガス圧力を
補正するように構成されている。
エアクリーナに急激な目詰まりが生じた場合は、前記ガ
スガバナのローディング圧である吸気圧が急激に下が
り、従ってキャブレターに供給される供給ガス圧力も降
下する（図４で実線上の或る点）こととなる。ところ
が、それまでの吸気圧の経時変化と負荷の関係から、前
記制御手段（８）は本来あるべき供給ガス圧力（図４で
は点線上の点）を演算して補正し、負荷の大きさに応じ
てデューティーソレノイド弁のデューティー比、即ち大
気との開放比率と、開放時間を制御し、供給ガス圧力を
補正するように構成されている。
【００１５】
【発明の実施の形態】添付図面を参照して、本発明の実
施形態について説明する。
施形態について説明する。
【００１６】図１において、本実施形態の燃料供給装置
は、ガスガバナー１を介装した燃料ガス供給ラインＦＬ
と、上流にエアクリーナ２を介装した空気供給ラインＡ
Ｌと、前記燃料ガス供給ラインＦＬからの供給ガスと前
記空気供給ラインＡＬからの供給空気を混合するキャブ
レター３と、該キャブレター３と希薄燃焼式ガスエンジ
ンＥの図示しないシリンダと連通し、スロットル弁１０
を介装した吸気管９と、前記キャブレター３の入口圧を
前記ガスガバナー１のローディング圧連通口１ａに連通
するバランスパイプＢＰと、によって構成される。
は、ガスガバナー１を介装した燃料ガス供給ラインＦＬ
と、上流にエアクリーナ２を介装した空気供給ラインＡ
Ｌと、前記燃料ガス供給ラインＦＬからの供給ガスと前
記空気供給ラインＡＬからの供給空気を混合するキャブ
レター３と、該キャブレター３と希薄燃焼式ガスエンジ
ンＥの図示しないシリンダと連通し、スロットル弁１０
を介装した吸気管９と、前記キャブレター３の入口圧を
前記ガスガバナー１のローディング圧連通口１ａに連通
するバランスパイプＢＰと、によって構成される。
【００１７】前記バランスパイプＢＰには大気との開放
率が可変なデューティーソレノイド弁４が介装されてい
る。
率が可変なデューティーソレノイド弁４が介装されてい
る。
【００１８】前記空気供給ラインＡＬの前記エアクリー
ナ２と前記キャブレター３の間には吸気圧検出手段（吸
気圧センサ：以降、吸気圧検出手段を吸気圧センサと記
載する）５が、介装されており、入力信号ラインＳＬ１
を介して制御手段８と接続されている。
ナ２と前記キャブレター３の間には吸気圧検出手段（吸
気圧センサ：以降、吸気圧検出手段を吸気圧センサと記
載する）５が、介装されており、入力信号ラインＳＬ１
を介して制御手段８と接続されている。
【００１９】前記燃料ガス供給ラインＦＬの前記ガスガ
バナー１と前記キャブレター３の間にはガス圧検出手段
（ガス圧センサ：以降、ガス圧検出手段をガス圧センサ
と記載する）６が、介装されており、入力信号ラインＳ
Ｌ２を介して制御手段８と接続されている。
バナー１と前記キャブレター３の間にはガス圧検出手段
（ガス圧センサ：以降、ガス圧検出手段をガス圧センサ
と記載する）６が、介装されており、入力信号ラインＳ
Ｌ２を介して制御手段８と接続されている。
【００２０】又、ガスエンジンＥの出力側Ｇには負荷検
出手段８が、更に、ガスエンジンのクランク軸に直結の
回転部には回転計１１が設けてあり、符号順に夫々入力
信号ラインＳＬ３、ＳＬ４を介して前記制御手段８に接
続されている。
出手段８が、更に、ガスエンジンのクランク軸に直結の
回転部には回転計１１が設けてあり、符号順に夫々入力
信号ラインＳＬ３、ＳＬ４を介して前記制御手段８に接
続されている。
【００２１】そして、前記制御手段８は、前記各信号ラ
インＳＬ１〜ＳＬ４の入力信号情報及び予め用意された
ガス圧マップ（図４参照）に基づいて、最適な供給ガス
圧力にするべく出力信号ラインＳＬ５を介して前記デュ
ーティーソレノイド弁４を制御する様に構成されてい
る。
インＳＬ１〜ＳＬ４の入力信号情報及び予め用意された
ガス圧マップ（図４参照）に基づいて、最適な供給ガス
圧力にするべく出力信号ラインＳＬ５を介して前記デュ
ーティーソレノイド弁４を制御する様に構成されてい
る。
【００２２】係る構成を具備する図１に示す希薄燃焼式
ガスエンジンの燃料供給装置の実施形態によれば、前記
デューティーソレノイド弁４は、吸気圧を前記ガスガバ
ナ１のローディング圧として仲介しており、燃料ガスそ
のものを連通させるものではないので、防爆及ぶシール
対策が軽微で済む。又、デューティーソレノイド弁４自
体が汎用品で廉価であり、システム全体もシンプル且安
価に構成される。
ガスエンジンの燃料供給装置の実施形態によれば、前記
デューティーソレノイド弁４は、吸気圧を前記ガスガバ
ナ１のローディング圧として仲介しており、燃料ガスそ
のものを連通させるものではないので、防爆及ぶシール
対策が軽微で済む。又、デューティーソレノイド弁４自
体が汎用品で廉価であり、システム全体もシンプル且安
価に構成される。
【００２３】次に、図２を用い、図１をも参照して、希
薄燃焼式ガスエンジンの燃料供給制御方法について説明
する。
薄燃焼式ガスエンジンの燃料供給制御方法について説明
する。
【００２４】先ず、ステップＳ１において、図４に示す
ガス圧マップを設定し、次のステップＳ２において２次
ガス圧、即ち、前記ガスガバナ１の下流側の供給ガス圧
力を前記ガス圧センサ６によって検出する。
ガス圧マップを設定し、次のステップＳ２において２次
ガス圧、即ち、前記ガスガバナ１の下流側の供給ガス圧
力を前記ガス圧センサ６によって検出する。
【００２５】次のステップＳ３において、前記負荷検出
手段７によってエンジン負荷を検出し、次のステップＳ
４に進む。
手段７によってエンジン負荷を検出し、次のステップＳ
４に進む。
【００２６】ステップＳ４では、前記吸気圧センサ５に
よって前記キャブレター３の入口圧を検出し、次のステ
ップＳ５に進む。
よって前記キャブレター３の入口圧を検出し、次のステ
ップＳ５に進む。
【００２７】ステップＳ５において前記制御手段８は前
述の検出されたエンジン負荷情報に基づき、エンジンＥ
に負荷変動があったか否かを判断し、負荷変動があった
場合はステップＳ６に進み、負荷変動が無かった場合は
ステップＳ７に進む。
述の検出されたエンジン負荷情報に基づき、エンジンＥ
に負荷変動があったか否かを判断し、負荷変動があった
場合はステップＳ６に進み、負荷変動が無かった場合は
ステップＳ７に進む。
【００２８】ステップＳ６では、例えば、負荷が増加す
る様に変動していれば、前記制御手段８は前記デューテ
ィーソレノイド弁４のデューティー比、即ち該デューテ
ィーソレノイド弁４の大気との連通孔４ａの開放率を上
げたまま、目標とする負荷の大きさに応じた時間だけ、
デューティー比を固定する様に制御する。そして、次の
ステップＳ１１に進む。
る様に変動していれば、前記制御手段８は前記デューテ
ィーソレノイド弁４のデューティー比、即ち該デューテ
ィーソレノイド弁４の大気との連通孔４ａの開放率を上
げたまま、目標とする負荷の大きさに応じた時間だけ、
デューティー比を固定する様に制御する。そして、次の
ステップＳ１１に進む。
【００２９】上記の様に制御すれば、前記バランスパイ
プＢＰを流れるローディング圧は吸気圧が上がった如く
に補正されるので該補正に連動して前記ガスガバナ１は
供給ガス量を増加させ、供給ガス圧である２次ガス圧が
上昇する。その結果として図示せぬ燃焼室に流入する燃
料ガスと空気の混合ガスはリッチ状態になって当初の目
的（負荷が増加してもそれに見合う燃料を投入）が達せ
られる。
プＢＰを流れるローディング圧は吸気圧が上がった如く
に補正されるので該補正に連動して前記ガスガバナ１は
供給ガス量を増加させ、供給ガス圧である２次ガス圧が
上昇する。その結果として図示せぬ燃焼室に流入する燃
料ガスと空気の混合ガスはリッチ状態になって当初の目
的（負荷が増加してもそれに見合う燃料を投入）が達せ
られる。
【００３０】ステップＳ７では、制御手段８は前記吸気
圧センサ５、前記ガス圧センサ６、前記負荷検出手段
７、によって得た各検出情報、及び前記ガス圧マップ
（図４）に基づき目標ガス圧を演算し、次のステップＳ
８に進む。
圧センサ５、前記ガス圧センサ６、前記負荷検出手段
７、によって得た各検出情報、及び前記ガス圧マップ
（図４）に基づき目標ガス圧を演算し、次のステップＳ
８に進む。
【００３１】ステップＳ８では、制御手段８は実ガス圧
が目標値に対して高いか否かを判断し、高い場合（ステ
ップＳ８においてＹＥＳ）は、ステップＳ９に進み、低
い場合（ステップＳ８においてＮＯ）は、ステップＳ１
０に進む。
が目標値に対して高いか否かを判断し、高い場合（ステ
ップＳ８においてＹＥＳ）は、ステップＳ９に進み、低
い場合（ステップＳ８においてＮＯ）は、ステップＳ１
０に進む。
【００３２】ステップＳ９では、制御手段８は前記デュ
ーティソレノイド弁４のデューティー比を減ずるように
制御し、その結果２次ガス圧は低くなる様に変化し、制
御はステップＳ２に戻る。
ーティソレノイド弁４のデューティー比を減ずるように
制御し、その結果２次ガス圧は低くなる様に変化し、制
御はステップＳ２に戻る。
【００３３】ステップＳ１０では、制御手段８は前記デ
ューティソレノイド弁４のデューティー比を増加させる
ように制御し、その結果２次ガス圧は高くなる様に変化
し、制御はステップＳ２に戻る。
ューティソレノイド弁４のデューティー比を増加させる
ように制御し、その結果２次ガス圧は高くなる様に変化
し、制御はステップＳ２に戻る。
【００３４】ここで、図５は、負荷を検出し、負荷投入
時のデューティー比を大きくして燃料を濃く（リッチ状
態に）し、負荷投入時の回転数低下を防ぐ制御におい
て、負荷信号と、デューティー比と、２次ガス圧の関係
を示す特性グラフである。尚、横軸は何れも経過時間を
表す。
時のデューティー比を大きくして燃料を濃く（リッチ状
態に）し、負荷投入時の回転数低下を防ぐ制御におい
て、負荷信号と、デューティー比と、２次ガス圧の関係
を示す特性グラフである。尚、横軸は何れも経過時間を
表す。
【００３５】図３は、本実施形態の希薄燃焼式ガスエン
ジンの燃料供給制御方法のその他の例を示すものであ
る。又、図３は図２に対して、ガス圧マップ設定の工程
（図２においてＳ１）と２次ガス圧検出の工程（図２に
おいてＳ２）の間に、エンジン回転数検出（図３におい
てＳ２２）の工程と、負荷変動判断工程（図２において
Ｓ５）と目標ガス圧演算工程（図２においてＳ７）の間
に、回転変動の有無の判断工程（図３においてＳ２７）
を加えた以外は全て図２と同様である。
ジンの燃料供給制御方法のその他の例を示すものであ
る。又、図３は図２に対して、ガス圧マップ設定の工程
（図２においてＳ１）と２次ガス圧検出の工程（図２に
おいてＳ２）の間に、エンジン回転数検出（図３におい
てＳ２２）の工程と、負荷変動判断工程（図２において
Ｓ５）と目標ガス圧演算工程（図２においてＳ７）の間
に、回転変動の有無の判断工程（図３においてＳ２７）
を加えた以外は全て図２と同様である。
【００３６】ここで、図６は、エンジン回転数を検出
し、エンジン回転数が設定回転数より低くなった時に、
デューティー比を高い値に固定して、燃料ガス（混合ガ
ス）を濃く（リッチ状態に）し、一方、設定回転数より
も高くなった時に、デューティー比を低い値に固定して
燃料ガスを薄く（リーン状態に）することにより、回転
を復帰させる制御において、回転信号と、デューティー
比と、２次ガス圧の関係を示す特性グラフである。尚、
横軸は何れも経過時間を表す。
し、エンジン回転数が設定回転数より低くなった時に、
デューティー比を高い値に固定して、燃料ガス（混合ガ
ス）を濃く（リッチ状態に）し、一方、設定回転数より
も高くなった時に、デューティー比を低い値に固定して
燃料ガスを薄く（リーン状態に）することにより、回転
を復帰させる制御において、回転信号と、デューティー
比と、２次ガス圧の関係を示す特性グラフである。尚、
横軸は何れも経過時間を表す。
【００３７】係る工程を具備した図２及び図３で示す希
薄燃焼式ガスエンジンの燃料供給制御方法によれば、吸
気圧センサ５によって吸気圧を、ガス圧センサ６によっ
て燃料ガス２次圧を、前記負荷検出手段７によってガス
エンジンＥの負荷を、夫々常時検出しており、前記三つ
の検出手段からの検出信号により前記制御手段８は、例
えば、負荷の急激な変動をいち早く察知してデューティ
ーソレノイド弁４のデューティー比を、予め用意したガ
ス圧マップ（図４）を参照して適切に制御しており、し
たがって、最適な供給ガス圧が得られる。又は、エアク
リーナの急激な目詰まりを察知して、目標とする燃料ガ
ス圧力を演算補正して最適な供給ガス圧力とすることが
出来る。
薄燃焼式ガスエンジンの燃料供給制御方法によれば、吸
気圧センサ５によって吸気圧を、ガス圧センサ６によっ
て燃料ガス２次圧を、前記負荷検出手段７によってガス
エンジンＥの負荷を、夫々常時検出しており、前記三つ
の検出手段からの検出信号により前記制御手段８は、例
えば、負荷の急激な変動をいち早く察知してデューティ
ーソレノイド弁４のデューティー比を、予め用意したガ
ス圧マップ（図４）を参照して適切に制御しており、し
たがって、最適な供給ガス圧が得られる。又は、エアク
リーナの急激な目詰まりを察知して、目標とする燃料ガ
ス圧力を演算補正して最適な供給ガス圧力とすることが
出来る。
【００３８】図示の実施形態はあくまでも例示であり、
本発明の技術的内容を限定する趣旨の記述ではない旨を
付記する。
本発明の技術的内容を限定する趣旨の記述ではない旨を
付記する。
【００３９】
【発明の効果】以下に本発明の効果を列記する。
（１） 開放率可変大気開放弁は、吸気圧をガスガバナ
のローディング圧として仲介しており、燃料ガスそのも
のを連通させるものではないので、防爆対策及びシール
対策が軽微で済む。 （２） 開放率可変大気開放弁は、汎用品が使用出来、
システム全体がシンプル且安価に構成される。 （３） 吸気圧検出手段による吸気圧信号、ガス圧検出
手段による燃料ガス２次圧信号、及び負荷検出手段によ
る負荷信号を、夫々常時検出しており、前記三つの検出
信号によって制御手段は、運転時のエンジンの変動をい
ち早く察知して、開放率可変大気開放弁の大気開放率
を、適切に制御することにより、最適な供給ガス圧が得
られる。 （４） エアクリーナの急激な目詰まりを察知して、目
標とする燃料ガス圧力を演算補正して最適な供給ガス圧
力とすることが出来る。
のローディング圧として仲介しており、燃料ガスそのも
のを連通させるものではないので、防爆対策及びシール
対策が軽微で済む。 （２） 開放率可変大気開放弁は、汎用品が使用出来、
システム全体がシンプル且安価に構成される。 （３） 吸気圧検出手段による吸気圧信号、ガス圧検出
手段による燃料ガス２次圧信号、及び負荷検出手段によ
る負荷信号を、夫々常時検出しており、前記三つの検出
信号によって制御手段は、運転時のエンジンの変動をい
ち早く察知して、開放率可変大気開放弁の大気開放率
を、適切に制御することにより、最適な供給ガス圧が得
られる。 （４） エアクリーナの急激な目詰まりを察知して、目
標とする燃料ガス圧力を演算補正して最適な供給ガス圧
力とすることが出来る。
【図１】本発明の実施形態における希薄燃焼式ガスエン
ジンの燃料供給装置の構成図。
ジンの燃料供給装置の構成図。
【図２】本発明の実施形態における燃料供給制御の流れ
を示す制御フローチャート。
を示す制御フローチャート。
【図３】本発明の実施形態における燃料供給制御の流れ
のその他の例を示す制御フローチャート。
のその他の例を示す制御フローチャート。
【図４】本発明の実施形態における燃料供給制御に用い
るガス圧マップを表した図。
るガス圧マップを表した図。
【図５】本発明の実施形態による燃料供給制御におい
て、負荷信号と、デューティー比と、２次ガス圧の関
係、を示すグラフ。
て、負荷信号と、デューティー比と、２次ガス圧の関
係、を示すグラフ。
【図６】本発明の実施形態による燃料供給制御におい
て、回転信号と、デューティー比と、２次ガス圧の関
係、を示すグラフ。
て、回転信号と、デューティー比と、２次ガス圧の関
係、を示すグラフ。
【図７】従来技術におけるガスエンジンの燃料供給装置
の構成図。
の構成図。
【図８】従来技術において負荷の大小と、供給ガス圧及
び空燃比の関係を示したグラフ。
び空燃比の関係を示したグラフ。
１・・・ガスガバナ
２・・・エアクリーナ
３・・・キャブレター
４・・・デューティーソレノイド弁
５・・・吸気圧センサ
６・・・ガス圧センサ
７・・・負荷検出手段
８・・・制御手段
９・・・吸気管
１０・・・スロットル弁
ＡＬ・・・空気供給ライン
ＦＬ・・・燃料ガス供給ライン
ＢＰ・・・バランスパイプ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｆ０２Ｍ 21/02 ３１１ Ｆ０２Ｍ 21/02 ３１１Ｌ
(72)発明者 岡 野 義 徳
埼玉県上尾市大字壱丁目１番地 日産ディ
ーゼル工業株式会社内
(72)発明者 斉 藤 準
東京都港区海岸一丁目５番20号 東京瓦斯
株式会社内
(72)発明者 桜 井 輝 浩
東京都港区海岸一丁目５番20号 東京瓦斯
株式会社内
(72)発明者 左近司 樹 生
東京都港区海岸一丁目５番20号 東京瓦斯
株式会社内
Ｆターム(参考） 3G092 AA09 AB06 BA06 BB08 FB00
HA05Z HA11Z HB03X HE01Z
3G301 HA22 JA04 JA28 JA29 LB06
LC01 ND41 PA07Z PA15B
PA17Z PB08Z PE01Z
Claims (2)
- 【請求項１】 ガスガバナーを介装した燃料ガス供給ラ
インと、上流にエアクリーナを介装した空気供給ライン
と、前記燃料ガス供給ラインからの供給ガスと前記空気
供給ラインからの供給空気を混合するキャブレターと、
該キャブレターの入口圧を前記ガスガバナーのローディ
ング圧連通口に連通するバランスパイプと、によって構
成される希薄燃焼式ガスエンジンの燃料供給装置におい
て、前記バランスパイプに介装された開放率可変大気開
放弁と、前記空気供給ラインの前記エアクリーナと前記
キャブレターの間に介装された吸気圧検出手段と、前記
燃料ガス供給ラインの前記ガスガバナーと前記キャブレ
ターの間に介装されたガス圧検出手段と、ガスエンジン
の出力側に設けた負荷検出手段とを有し、前記吸気圧検
出手段からの吸気圧信号と前記ガス圧検出手段からのガ
ス圧信号と前記負荷検出手段からの負荷信号とに基づい
て前記開放率可変大気開放弁を駆動して最適な供給ガス
圧にするように制御する制御手段を有することを特徴と
した希薄燃焼式ガスエンジンの燃料供給装置。 - 【請求項２】 前記ガス圧検出手段を用いてガス圧を検
出する工程と、前記負荷検出手段を用いてガスエンジン
の負荷を検出する工程と、前記吸気圧検出手段を用いて
吸気圧を検出する工程と、前記負荷検出工程により検出
された負荷情報に基づきエンジン負荷の変動の有無を判
断する負荷変動判断工程と、該負荷変動判断工程におい
て負荷変動有りと判断した場合に前記開放率可変大気開
放弁の大気開放率を所定時間固定する工程と、前記負荷
変動判断工程において負荷変動無しと判断した場合に目
標ガス圧を演算する工程と、実際のガス圧と目標ガス圧
を比較するガス圧比較工程と、前記ガス圧比較工程にお
ける比較結果に基づいて前記開放率可変大気開放弁の大
気開放率を変化させる工程と、を備えていることを特徴
とする希薄燃焼式ガスエンジンの燃料供給装置の制御方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001360614A JP3952753B2 (ja) | 2001-11-27 | 2001-11-27 | 希薄燃焼式ガスエンジンの燃料供給装置およびその制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001360614A JP3952753B2 (ja) | 2001-11-27 | 2001-11-27 | 希薄燃焼式ガスエンジンの燃料供給装置およびその制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003161176A true JP2003161176A (ja) | 2003-06-06 |
| JP3952753B2 JP3952753B2 (ja) | 2007-08-01 |
Family
ID=19171396
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001360614A Expired - Fee Related JP3952753B2 (ja) | 2001-11-27 | 2001-11-27 | 希薄燃焼式ガスエンジンの燃料供給装置およびその制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3952753B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015064527A1 (ja) * | 2013-10-28 | 2015-05-07 | ヤンマー株式会社 | 副室式ガスエンジン |
| JP2015086735A (ja) * | 2013-10-28 | 2015-05-07 | ヤンマー株式会社 | ガスエンジン |
| JP2015086734A (ja) * | 2013-10-28 | 2015-05-07 | ヤンマー株式会社 | 副室式ガスエンジン |
| JP2015086733A (ja) * | 2013-10-28 | 2015-05-07 | ヤンマー株式会社 | ガスエンジン |
| CN110907090A (zh) * | 2019-11-12 | 2020-03-24 | 华帝股份有限公司 | 一种燃气热水器的二次压自动校准方法和装置 |
-
2001
- 2001-11-27 JP JP2001360614A patent/JP3952753B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015064527A1 (ja) * | 2013-10-28 | 2015-05-07 | ヤンマー株式会社 | 副室式ガスエンジン |
| JP2015086735A (ja) * | 2013-10-28 | 2015-05-07 | ヤンマー株式会社 | ガスエンジン |
| JP2015086734A (ja) * | 2013-10-28 | 2015-05-07 | ヤンマー株式会社 | 副室式ガスエンジン |
| JP2015086733A (ja) * | 2013-10-28 | 2015-05-07 | ヤンマー株式会社 | ガスエンジン |
| CN110907090A (zh) * | 2019-11-12 | 2020-03-24 | 华帝股份有限公司 | 一种燃气热水器的二次压自动校准方法和装置 |
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|---|---|
| JP3952753B2 (ja) | 2007-08-01 |
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