JP2004011489A

JP2004011489A - ガスエンジン及びその制御方法

Info

Publication number: JP2004011489A
Application number: JP2002164055A
Authority: JP
Inventors: Daichi Mori; 森　　　大　地; Tomohito Morimoto; 森　本　智　史; Jun Saito; 斉　藤　　　準; Teruhiro Sakurai; 桜　井　輝　浩; Kazumitsu Kobayashi; 小　林　一　光
Original assignee: Hitachi Unisia Automotive Ltd; Tokyo Gas Co Ltd
Current assignee: Hitachi Unisia Automotive Ltd; Tokyo Gas Co Ltd
Priority date: 2002-06-05
Filing date: 2002-06-05
Publication date: 2004-01-15

Abstract

【課題】供給される燃料ガスの種類や組成が変化しても、混合気の空気比を一定にすることが出来て、排気ガス性能の悪化や、ノッキング、失火等の不都合を解消すること。
【解決手段】燃料ガスＦの特定に必要なパラメータ（排気ガスＧｅ中の酸素濃度、燃料ガス供給系統２に介装された開閉弁６或いはバイパスバルブ７の開度、燃料ガスと空気Ａｉとの混合気Ｇｉ中の空燃比、排気ガスＧｅ中の空燃比、トルク変動量、回転数変動量等）を計測する計測手段１２と、空気中の湿度を計測する計測手段３０と、制御手段ＣＵ０とを有しており、該制御手段は、計測手段により計測されたパラメータに基づいて供給される燃料の特性図を作成し、作成された特性図と既知の燃料の特性図とを比較して供給されている燃料を特定し、特定された燃料の特性図及び計測された湿度から排気ガス中の酸素濃度の目標値を決定すること。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、運転状態を好適に制御することが出来る様なガスエンジン及びその制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１０は、従来のガスエンジンにおけるエンジン性能の制御を示す構成図である。図１０において、酸素濃度センサ１２によって排気ガスＧｅ中の酸素成分を検出して、その酸素濃度が所定値となるように制御装置ＣＵ１からエンジン１のシリンダに供給する燃料ガスＦの供給混合気の空気比を制御する指示信号を送信している。
【０００３】
燃料ガスＦの供給混合気の空気比を制御する具体的手段としては、酸素濃度センサ１２の出力を一定にするように、燃料ガス供給系統２に介装された開閉弁６開度、或いはミキサをバイパスするバイパス燃料ガス流量を決定するバイパス弁７開度の何れかを制御して、供給される空気Ａｉと燃料ガスＦとの混合気Ｇｉの空気比を所定値に制御している。
【０００４】
このような酸素濃度センサ１２による排気ガスＧｅ中の酸素濃度の所定値制御では、供給される燃料ガスＦの組成が変化する場合には、例えば燃料ガスＦの熱量が増加した場合には熱量過多となって過出力となりＮＯｘ等の排気ガス成分を悪化させる。逆に、燃料ガスＦの熱量が減少した場合には出力不足になり性能悪化や失火などの不都合が生じる。即ち、混合気Ｇｉの実空気比を所定値に一定させることができない。
また、排気ガス成分を含むエンジン性能には、吸気即ち吸入空気の湿度が関係するにもかかわらず、吸入空気の湿度を勘案した制御が行われていない欠点がある。
【０００５】
現在の燃料ガスは熱量が１１，０００ｋｃａｌ／Ｎｍ３の都市ガス１３Ａが使用されていて、燃料ガスＦの供給制御はこの熱量を基準にして行われるので、燃料ガスの熱量の増減には適格な制御対応が困難である。
【０００６】
ガソリンエンジンのような液体燃料を用いる内燃機関では、オクタン価の高い所謂ハイオクガソリンとオクタン価の低いノーマルガソリンとの使い分けをする技術がある。
【０００７】
これに対してガス燃料を使用するガスエンジンでは熱量の増減に対応する技術はなく、燃料の特に熱量の変化をエンジン側で対応する技術は未だに提案されていない。
【０００８】
この様な不都合を解消するために、例えば運転中の燃焼状態から使用している燃料の組成を把握し、その燃料の種類に応じ吸入空気の湿度も勘案した制御する必要がある。
【０００９】
【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、供給される燃料ガスの種類や組成が仮に変化したとしても、混合気の空気比を一定にすることが出来て、排気ガス性能の悪化や、ノッキング、失火等の不都合を解消することが出来る技術の提供を目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明のガスエンジンは、燃料ガス（Ｆ）（の種類や組成）を特定するのに必要なパラメータ（例えば、排気ガス（Ｇｅ）中の酸素濃度、燃料ガス供給系統（２）に介装された開閉弁（６）或いはバイパスバルブ（７）の開度、燃料ガス（Ｆ）と空気（Ａｉ）との混合気（Ｇｉ）中の空燃比、排気ガス（Ｇｅ）中の空燃比、トルク変動量、回転数変動量等）を計測する計測手段（たとえば１２）と、空気（Ａｉ）中の湿度を計測する湿度計測手段（３０）と、制御手段（ＣＵ０）とを有しており、該制御手段（ＣＵ０）は、計測手段（例えば１２）により計測されたパラメータに基づいて供給されている燃料（Ｆ）の特性図を作成し、作成された特性図と既知の燃料の特性図とを比較して供給されている燃料（Ｆ）（の種類或いは組成）を特定し、特定された燃料の特性図及び計測された湿度から排気ガス（Ｇｅ）中の酸素濃度の目標値を決定する様に構成されている（請求項１）。
【００１１】
係る構成を有する本発明によれば、供給されている燃料（の種類或いは組成）を特定し、特定された燃料の特性図及び計測された湿度を参照して、制御の目標値である「排気ガス中の酸素濃度の目標値」を決定している。
そのため、仮に供給される燃料ガスの種類や組成が変化したとしても、変化した未知の燃料ガスの種類や組成に対応して、混合気の空気比を一定にする制御の目標値も変化させることが出来て、所定の出力確保をし、排気ガス性能の悪化や、ノッキング、失火等の不都合を防止出来るのである。
【００１２】
本発明において、排気ガス（Ｇｅ）の実際の酸素濃度を計測する計測手段（例えば、排気系に介装された前記酸素濃度センサ１２、排気空燃比センサ等）を有し、前記制御手段（ＣＵ０）は、排気ガス（Ｇｅ）中の酸素濃度の実測値と目標値とを一致させるべく燃料ガス（Ｆ）供給量を制御する（燃料ガス供給系統２に介装された開閉弁６の弁開度、或いはバイパス弁７の弁開度、を制御する）様に構成されているのが好ましい（請求項２）。
【００１３】
この様に構成することにより、排気ガス（Ｇｅ）中の酸素濃度が目標値に保たれるので、仮に燃料（の種類、組成）が変化しても排気ガス性能が低下することが防止される。
【００１４】
さらに本発明において、異常燃焼（例えばノッキング）の有無を検出する異常燃焼検出手段（例えばノッキングセンサ２３）と、前記制御手段（ＣＵ０）は供給されている燃料（Ｆ）の特性図（図３）及び異常燃焼検出手段（２３）の出力から点火時期（点火進角）を決定する様に構成されているのが好ましい（請求項３）。
【００１５】
係る構成であれば、仮に燃料（の種類、組成）が変化しても、変化した燃料の性状に対応して、例えば図３で示す様なマップを作成し、係るマップに基づいて点火時期を適宜進角させることにより、ノッキングの様な異常燃焼や、失火の様な不都合が防止できる。
【００１６】
本発明のガスエンジンの制御方法は、燃料ガス（Ｆ）（の種類や組成）を特定するのに必要なパラメータ（例えば、排気ガス中の酸素濃度、燃料ガス供給系統に介装された開閉弁６、或いはバイパスバルブ７の開度、燃料ガスＦと空気Ａｉとの混合気Ｇｉ中の空燃比、排気ガスＧｅ中の空燃比、トルク変動量、回転数変動量等）を計測する計測工程と、計測手段（例えば３７）により計測されたパラメータに基づいて供給されている燃料（Ｆ）の特性図を作成し、作成された特性図と既知の燃料の特性図とを比較して供給されている燃料（Ｆ）（の種類或いは組成）を特定する燃料特定工程と、空気（Ａｉ）中の湿度を計測する湿度計測工程と、燃料特定工程で特定された燃料（Ｆ）の特性図及び湿度計測工程で計測された湿度から排気ガス（Ｇｅ）中の酸素濃度の目標値を決定する工程、とを有している（請求項４）。
【００１７】
本発明のガスエンジンの制御方法において、計測手段（例えば、排気系に介装された前記酸素濃度センサ１２、排気空燃比センサ等）により排気ガス（Ｇｅ）の実際の酸素濃度を計測する工程と、排気ガス（Ｇｅ）中の酸素濃度の実測値と目標値とが一致させるべく燃料ガス（Ｆ）供給量を制御する（燃料ガス供給系統２に介装された開閉弁６の弁開度、或いはバイパス弁７の弁開度、を制御する）工程、とを有しているのが好ましい（請求項５）。
【００１８】
さらに本発明のガスエンジンの制御方法において、異常燃焼検出手段（例えばノッキングセンサ２３）により異常燃焼（例えばノッキング）の有無を検出する工程と、供給されている燃料（Ｆ）の特性図（図３）及び異常燃焼検出手段（２３）の出力から点火時期（点火進角）を決定する工程、とを有しているのが好ましい（請求項６）。
【００１９】
本発明の実施に際して、ガスエンジンとしては、例えば希薄燃焼型ガスエンジンが好適である。しかし、所謂「ストイキ」タイプのガスエンジンにおいても、本発明を適用可能である。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明のガスエンジン及びその制御方法の実施形態を説明する。従来技術の説明で使用した装置あるいは部位の名称と符号は、重ねて使用する。
【００２１】
構成を示す図１において、加熱された清浄空気Ａｉを供給する送気管３がミキサ９を介して吸気管３ａに連通され、吸気管３ａはエンジン１のシリンダに連通されている。
【００２２】
他方、燃料ガスＦを搬送する燃料ガス供給系統２のガス供給管５が調圧ガバナ４及び自動開閉弁６を介装して前記ミキサ９に連通されている。ガス供給管５の自動開閉弁６とミキサ９との間にバイパス管８が設けられ、バイパス管８はバイパス弁７を介装して吸気管３ａに連通されている。バイパス管８は、ミキサ９をバイパスして燃料ガスＦを生ガスとして混合気Ｇｉの燃料濃度を高める機能を有して設けられている。
【００２３】
また、ガス供給管５に設けられた計測手段の流量計測装置２１が、信号ライン２１ａによって制御手段である制御装置ユニットＣＵ０の燃料種特定ユニット３１に連通されている。
【００２４】
ミキサ９は、清浄空気Ａｉと燃料ガスＦを攪拌混合し、予混合気Ｇｉにする機能を有して構成されている。
【００２５】
エンジン１に、エンジンノッキングを検知する例えば加速度センサによる異常燃焼検出手段のノッキングセンサ２３が取付けられ、信号ライン２３ａによって制御装置ＣＵ０に連通されている。また、エンジンの出力トルク（あるいは回転数）を計測するトルクセンサ３７（あるいは回転数センサ）が取付けられ、信号ライン３７ａによって制御装置ＣＵ０に連通されている。
【００２６】
また、エンジン１に設けられた排気管１０に、排気ガスＧｅの酸素成分を計測する計測手段の酸素濃度センサ１２が取付けられ、信号ライン１２ａによって制御装置ＣＵ０に連通されている。酸素濃度センサ１２は排気ガスの排気空燃比Ａ／Ｆセンサとしても作用している。
【００２７】
吸気管３に吸気である吸入空気Ａｉの湿度を計測する湿度計測手段の湿度センサ３０及び吸入空気流量を計測する流量センサ１４が取付けられ、それぞれが信号ライン３０ａ、１４ａによって制御装置ＣＵ０に連通されている。
【００２８】
制御装置ＣＵ０は、酸素濃度センサ１２の出力を基準にして燃料ガスＦの供給量を制御指示する主制御ユニットＣＵ１と、主制御ユニットＣＵ１がガス燃料の種別に応じた最適の制御をするように情報を供給する従制御ユニットＣＵ２とで構成されている。
【００２９】
主制御ユニットＣＵ１は、燃料の種別による例えば含有熱量の違いによる排気ガスＧｅ中の酸素濃度を所定値にするように、開閉弁６またはバイパス弁７の開弁度を指示する機能を有して構成されている。
【００３０】
従制御ユニットＣＵ２は、燃料種特定ユニット３１と、目標酸素濃度決定ユニット３２と点火時期決定ユニット３３と、記憶装置３４とで構成されている。
【００３１】
燃料種特定ユニット３１は、運転中のエンジン１から採取したデータ例えば吸気空燃比、排気空燃比、トルク等によって現在使用中の未知の燃料種を特定するよう構成されている
【００３２】
目標酸素濃度決定ユニット３２は、燃料種特定ユニット３１で特定された燃料種を予め準備してある吸気湿度を変数にしている多数の既知の燃料特性図中の最適図からそのときの湿度に対する目標排気酸素濃度を決定するよう構成されている。
【００３３】
ここで使用される既知の燃料特性図とは、燃料種それぞれについての湿度、排気ガス酸素濃度、点火時期の相互の関係を表示する特性図であって、燃料種特定ユニット３１で特定された燃料種に類似するものがない場合には既知の燃料特性図を補完して作成する。
【００３４】
点火時期決定ユニット３３は、ＭＢＴ（最大出力を発生する点火時期）をパラメータにした点火時期と吸気空燃比の関係、及びＮＯｘ許容値をパラメータ点火時期と吸気空燃比の関係を示す図３からノッキングの発生しない最適点火時期を決定するよう構成されている。
【００３５】
記憶装置３４は、燃料種を特定するための各種マップ及び特定された燃料種の排気酸素濃度を湿度に応じた最適値に決定するための各種マップを記憶し、必要に際して参照に応じるよう構成されている。
【００３６】
上記構成によるガスエンジン１の制御方法を、図２に示すフローチャートによって説明する。
【００３７】
ステップＳ４１は、定常運転状態である。
最初に、運転に供給されている、あるいは供給される可能性のある燃料ガスの湿度、排気ガス酸素濃度、点火時期の関係を示した数種のマップを準備しておく。
【００３８】
ステップＳ４２では、燃料ガス種の判定を行うか否かをきめる。判定を行う必要がある場合はステップＳ４３に進み、燃料種がわかっていて燃料種の判定が不要の場合はそれまでに使用していたマップをそのまま使用し、ステップＳ４４に進む。
【００３９】
ステップＳ４３では、以下の条件で燃料種判別を行う。以下の条件が未達であれば、運転を継続して待機する。
１）運転継続時間が所定の時間を経過したとき、
２）エンジンの出力が所定の高出力以上に増加したとき、または所定の低出力以下に減少したとき、
３）エンジン回転数が所定の高回転数以上に増速したとき、または所定の低回転数以下に減速したとき、
４）スロットル開度が所定の高開度以上に増開したとき、または所定の低開度以下に減開したとき、
燃料種の判別は、判別に要するデータの採取容易性及び判別の精度を勘案して以下の３方法の内、の１つまたは２つの方法を選択する。
【００４０】
１）燃料種をパラメータにした、吸気ガス濃度と排気ガス酸素濃度との関係図から現使用の燃料種を判別する方法。
２）燃料種をパラメータにした、吸気空燃比と排気空燃比との関係図から現使用の燃料種を判別する方法。
３）燃料種をパラメータにした、吸気空燃比と排気空燃比とトルク（または回転数）の関係図から現使用の燃料種を判別する方法。
上記の燃料ガス種を特定するのに必要なパラメータを計測する工程と燃料種特定工程の各方法については詳細を後記する。
【００４１】
上記によって燃料種を判別し特定する。この特定した燃料種が、予め準備してある燃料ガスの湿度、排気ガス酸素濃度、点火時期の関係を示した数種のマップのいずれにも対応していない場合は、準備したマップを補間して作成し、最適のマップを選択する。ついでステップＳ４４に進む。
【００４２】
ステップＳ４４では、湿度センサ３０から吸入空気Ａｉの湿度を読み込む。これが湿度計測工程である。
ステップＳ４５では、上記吸入空気Ａｉの湿度を、前記燃料ガスの湿度、排気酸素濃度、点火時期の最適のマップに重ねて、エンジン性能に対して目標排気ガス酸素濃度を決定する。このステップＳ４５が排気ガス中の酸素濃度の目標値を決定する工程である。
【００４３】
ステップＳ４６では、この目標排気ガス酸素濃度となるように開閉弁６またはバイパス弁７の弁開度を調節する。そして、実際の酸素濃度を計測する。これが実際の酸素濃度を計測する工程である。
【００４４】
ステップＳ４７では、上記の調節した弁開度の結果を排気Ａ／Ｆセンサ即ち排気ガスの実酸素濃度センサ１２出力が目標排気ガス酸素濃度になっているか否かを比較検討する。実酸素濃度センサ１２出力と目標排気ガス酸素濃度とが所定の許容範囲になければ、ステップＳ４６に戻って再度の弁開度調節を行う。これが燃料ガス供給を制御する工程である。
実酸素濃度センサ１２出力と目標排気ガス酸素濃度とが所定の許容範囲になったところでステップＳ４８に進む。
【００４５】
ステップＳ４８では、目標点火時期を決定する。具体的には、図３に示すＭＢＴ（最大出力点火時期）をパラメータにした点火時期（Ｙ軸）と吸気空燃比（Ｘ軸）の関係、及びＮＯｘ許容値をパラメータ点火時期と吸気空燃比（Ｘ）の関係からノッキングの発生しない最適点火時期を決定する。
【００４６】
図３におけるＮＯｘ許容線Ｎ１と、ＭＢＴ線Ｍ１とは同種燃料であり、Ｎ２、Ｍ２も同種燃料であり、Ｎ３、Ｍ３も同種燃料である。熱量の高さはＭ１、Ｍ２、Ｍ３の順である。
例えば、図中のＭＢＴ線Ｍ１の下方（点火進角遅れ側）で、ＮＯｘ許容線Ｎ１の右方（空燃比の燃料リーン側）となるように点火時期を選定する。
【００４７】
ステップＳ４９では、上記の点火時期に変更する。
ステップＳ５０では、ノッキングが発生しないかを確認する。これが異常燃焼の有無を検出する工程である。ノッキングの発生があれば、ステップＳ４９に戻って点火時期遅れ側に再変更する。ノッキング発生がない状態を確認し（点火時期決定工程）た段階でステップＳ５１に至り運転条件の設定を終了する。
【００４８】
以下に、ステップＳ４３で内容を省略した燃料種判別方法の、１）、２）、３）を説明する
【００４９】
燃料種判別方法１）は、吸気ガス濃度と排気ガス酸素濃度との関係図４から現使用の燃料種を判別する方法である。図４を参照して、図５に示すフローチャートによって作用を説明する。
【００５０】
ステップＳ１は、定常運転状態である。
ステップＳ２では、図４において、計測の基準とする開閉弁６の弁開度をＸに設定する。ここでは弁開度を大きくすれば燃料がリッチになり、弁開度を小さくすれば燃料がリーンになる。
弁開度Ｘにおける排気ガスＧｅの酸素濃度がＯ０である。
【００５１】
ステップＳ３では、弁開度をＸ＋△Ｘにして△Ｘだけ大きく開く。このときの横軸の空燃比の位置はＸ１である。
ステップＳ４では、上記弁開度即ち空燃比Ｘ１における排気ガスＧｅの酸素濃度を取得する。このときの縦軸で示される酸素濃度はＯｒである。
【００５２】
ステップＳ５では、弁開度をＸ−△Ｘに減少する。このときの横軸の空燃比の位置はＸ２である。
ステップＳ６では、上記弁開度即ち空燃比Ｘ２における排気ガスＧｅの酸素濃度を取得する。このときの縦軸で示される酸素濃度はＯｌである。
ステップＳ２〜Ｓ６がパラメータを計測する工程である。
【００５３】
ステップＳ７では、弁開度２△Ｘに対する酸素濃度の変化（Ｏｌ−Ｏｒ）を求める。図２における特性線Ａ０は、（Ｏｌ−Ｏｒ）／２△Ｘを直線補完したものである。
ステップＳ２〜ステップＳ７が、未知の燃料を表現した特性図の作成工程である。
【００５４】
ステップＳ８では、既知の特性線Ｂ０と比較する。図２では既知の特性線はＢ０の１つだが多くの特性線と傾きを比較する。このステップが比較工程である。
【００５５】
ステップＳ９では、現在検定している特性線Ａ０の種別をステップＳ７の結果によって推測する。このステップが未知の燃料の種別を特定する工程である。
ステップＳ１０でステップＳ２〜ステップＳ９の燃料種判定ルーチンが終了する。
【００５６】
上記のようにして、空燃比λを変数にして排気ガスＧｅの酸素濃度を検出し、特性線を求め、既知の特性線マップ上で比較することによって現在の未知の燃料種を推測判定できる。この方法は、排気管１０に取付けた酸素濃度センサ１２だけで燃料ガスの特性が得られることが長所である。
【００５７】
燃料種判別方法２）は、燃料種をパラメータにした、吸気空燃比と排気空燃比との関係図６から現使用の燃料種を判別する方法である。。図６を参照して、図７に示すフローチャートによって作用を説明する。
【００５８】
ステップＳ１１は、定常運転状態である。
ステップＳ１２では、図６における点Ｘの、計測の基準となる吸気Ａ／Ｆをもとめる。吸気Ａ／Ｆは、流量計測装置１４の空気流量と、流量計測装置２１の燃料ガス流量とから演算してもとめる。
【００５９】
ステップＳ１３では、上記吸気Ａ／Ｆにおける排気Ａ／Ｆをもとめる。排気Ａ／Ｆは、酸素濃度センサ１２の出力データから演算によりもとめる。
ステップＳ１２及びステップＳ１３がパラメータを計測する工程と特性図を作成する工程である。
【００６０】
ステップＳ１４では、図６に示すように、上記で求めた現在使用の燃料ガスの特性線Ａ１を既知の燃料ガスの特性線例えばＢ１とを切片Ｃｂ、Ｃａで比較する。図６では既知の特性線はＢ１の１つだが多くの特性線と比較する。このステップが比較工程である。
【００６１】
ステップＳ１５では、現在検定している特性線Ａ１の種別をステップＳ１４の結果によって推測する。このステップが燃料を特定する工程である。
ステップＳ１６でステップＳ１２〜ステップＳ１５の燃料種判定ルーチンが終了する。
【００６２】
上記のようにして、１つの吸気空燃比に対する排気空燃比から特性線をもとめ、既知の特性線マップ上で比較することによって現在の未知の燃料種を推測判定できる。この方法は、燃料種判別方法１）により燃料の種別を大まかに推定あるいは判定した後でさらに入念に検定するために行っても良い。
【００６３】
燃料種判別方法３）は、燃料種をパラメータにした、吸気空燃比と排気空燃比とトルク（または回転数）の関係図８から現使用の燃料種を判別する方法である。図８を参照しながら図９に示すフローチャートによって説明する。
【００６４】
ステップＳ３１は、定常運転状態である。
ステップＳ３２では、吸気Ａ／Ｆをもとめる。吸気Ａ／Ｆは、流量計測装置１４の空気流量と、流量計測装置２１の燃料ガス流量とから演算してもとめる。
【００６５】
ステップＳ３３では、上記吸気Ａ／Ｆにおける排気Ａ／Ｆをもとめる。排気Ａ／Ｆは、酸素センサ１２の出力データから演算によりもとめる。
ステップＳ３４では、上記の吸気Ａ／Ｆ、排気Ａ／Ｆにおけるエンジントルクまたは回転数の変動値を計測する。
ステップＳ３２〜Ｓ３４がパラメータを計測する工程である。
【００６６】
ステップＳ３５では、ステップＳ３２〜Ｓ３４による現使用燃料の３次元表示の特性線をまとめ（特性図を作成する工程）、既知の３次元マップと比較する。図８では既知の特性線はＢ２の１つだが多くの特性線と比較する（比較工程）。
【００６７】
ステップＳ３６では、現在検定している特性線Ａ２の種別をステップＳ３５の結果によって推測する。このステップが燃料を特定する工程である。
ステップＳ３７でステップＳ３２〜ステップＳ３６の燃料種判定ルーチンが終了する。
【００６８】
上記のようにして、吸気空燃比に対する排気空燃比とエンジントルクの３次元特性線をもとめ、既知の特性線マップ上で比較することによって現在の未知の燃料種を正確に推測判定できる。
【００６９】
【発明の効果】
本発明の効果を、以下に列記する。
（１）　本発明によれば、エンジンの運転を継続しながら、現在使用している未知の燃料の性状を特性図にし、既知の特性線マップと比較して燃料の種別を特定できる。また、燃料の種別の特定によって吸気湿度に応じた排気ガス酸素濃度を決定できて、過出力による排気ガスの悪化や過小出力による失火等が防げる。
（２）　本発明によれば、特定した燃料ガスの吸気湿度に応じたをＮＯｘ生成回避及びノッキングの生成回避するように修正して正確な排気ガス酸素濃度で運転できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を示す構成図。
【図２】図１の実施形態の制御方法を説明するフローチャート。
【図３】ＮＯｘ許容値及びＭＢＴの点火進角と空燃比の関係を示す図。
【図４】燃料種をパラメータにした吸気ガス濃度と排気ガス酸素濃度との関係を示す図。
【図５】図１の別の制御方法を説明するフローチャート。
【図６】燃料種をパラメータにした吸気ガスＡ／Ｆ比と排気ガスＡ／Ｆ比との関係を示す図。
【図７】図１のさらに別の制御方法を説明するフローチャート。
【図８】燃料組成をパラメータにした吸気ガスＡ／Ｆ比と排気ガスＡ／Ｆ比とトルク（または回転数）の関係を示す図。
【図９】図１のさらに別の制御方法を説明するフローチャート。
【図１０】排気ガス成分などのエンジン性能を制御する従来の実施形態を示す構成図。
【符号の説明】
Ａｉ・・吸入空気
ＣＵ０・・制御装置
ＣＵ１・・主制御ユニット
ＣＵ２・・第２制御ユニット
Ｇｉ・・混合気
Ｇｅ・・排気ガス
Ｆ・・・燃料ガス
１・・・エンジン
２・・・燃料ガス供給系統
６・・・開閉弁
７・・・バイパス弁
９・・・ミキサ
１０・・排気管
１２・・酸素濃度センサ、排気空燃比センサ
３０・・湿度センサ
３１・・燃料種特定ユニット
３２・・目標酸素濃度決定ユニット
３３・・点火時期決定ユニット
３４・・記憶装置

Claims

燃料ガスを特定するのに必要なパラメータを計測する計測手段と、空気中の湿度を計測する湿度計測手段と、制御手段とを有しており、該制御手段は、計測手段により計測されたパラメータに基づいて供給されている燃料の特性図を作成し、作成された特性図と既知の燃料の特性図とを比較して供給されている燃料を特定し、特定された燃料の特性図及び計測された湿度から排気ガス中の酸素濃度の目標値を決定する様に構成されていることを特徴とするガスエンジン。
排気ガスの実際の酸素濃度を計測する計測手段を有し、前記制御手段は、排気ガス中の酸素濃度の実測値と目標値とを一致させるべく燃料ガス供給量を制御する様に構成されている請求項１のガスエンジン。
異常燃焼の有無を検出する異常燃焼検出手段を有し、前記制御手段は供給されている燃料の特性図及び異常燃焼検出手段の出力から点火時期を決定する様に構成されている請求項１、２の何れか１項のガスエンジン。
燃料ガスを特定するのに必要なパラメータを計測する計測工程と、計測手段により計測されたパラメータに基づいて供給されている燃料の特性図を作成し、作成された特性図と既知の燃料の特性図とを比較して供給されている燃料を特定する燃料特定工程と、空気中の湿度を計測する湿度計測工程と、燃料特定工程で特定された燃料の特性図及び湿度計測工程で計測された湿度から排気ガス中の酸素濃度の目標値を決定する工程、とを有していることを特徴とするガスエンジンの制御方法。
計測手段により排気ガスの実際の酸素濃度を計測する工程と、排気ガス中の酸素濃度の実測値と目標値とが一致させるべく燃料ガス供給量を制御する工程、とを有している請求項４のガスエンジンの制御方法。
異常燃焼検出手段により異常燃焼の有無を検出する工程と、供給されている燃料の特性図及び異常燃焼検出手段の出力から点火時期を決定する工程、とを有している請求項４、５の何れか１項のガスエンジンの制御方法。