JP3968112B2 - 副室式ガス機関の制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、過給機を備え、希薄混合気を給気とする副室式ガス機関における、給気圧力制御を主とする制御方法に関する。

従来の、過給機を備え、希薄混合気を給気とする副室式ガス機関の構造について、図１２より説明する。過給機ＴのブロアＴａに対して外気導入管１を導入するとともに、タービンＴｂより排気放出管２を延設している。そして、該ブロアＴａよりエンジンＥの燃焼室Ｅａ（燃焼主室と燃焼副室を合わせたもの）の中の燃焼主室に対して給気通路３を、また、該燃焼主室よりタービンＴｂに対して排気通路４を介設している。給気通路３には、インタークーラーＩＣが介設され、その下流側にスロットル５が介設されている。

燃料ガスの供給構造として、燃焼室Ｅａの中の燃焼副室に、チェックバルブ６を臨ませており、ガスコンプレッサー１２より空燃比制御弁Ｖを介して副室用レギュレーターＲ２”に燃料ガスＧが送り込まれ、該副室式レギュレーターＲ２”にて調圧された燃料ガスＧが、チェックバルブ６を介して燃焼副室に送り込まれる。

一方、希薄混合気を給気として、燃焼室Ｅａの中の燃焼主室に導入する構造として、外気導入管１内にてミキサーＭを内設しており、該ミキサーＭに対し、主室用レギュレーターＲ１”にて調圧した燃料ガスＧを、空燃比制御弁Ｖを介して送り込み、空気Ａと混合させて、希薄混合気とし、過給機ＴのブロアＴａより給気通路３に供給するものとなっている。

なお、該副室用レギュレーターＲ２”における調圧制御用の検出手段として、給気通路３におけるスロットル５の下流側の給気圧力（希薄混合気圧）を抽出するバランシングチューブ１３を設けている。

更に、給気としての希薄混合気の空燃比を一定に保持するための調整は、電子制御にて、即ち、コントローラーＣにて、外気導入管１のミキサーＭへの燃料ガス供給路における空燃比制御弁Ｖを制御するものである。また、エンジンＥには機関回転数の設定値を検出する手段として（アクセルレバー等の傾倒角度を検出する）角度センサＳ１を設け、また、機関回転数の検出手段として、上死点センサＳ２を設けている。

また、給気圧力の検出手段として、給気通路３におけるスロットル５の下流側に、給気圧力センサＳ３を設けている。これらの検出信号がコントローラーＣに入力される。該スロットル５は、調速制御手段として、角度センサＳ１・上死点センサＳ２による機関回転設定数及び機関回転数の検出を基に、電子制御にて開度調整されて、希薄混合気の給気量を調整する他、給気圧力センサＳ３の検出を基に、給気圧力制御のためにも開度調整される。
特願平５−２９６０５８号公報

まず、従来、燃焼副室には、チェックバルブ６を介して、副室用レギュレーターＲ２”にて調圧した燃料ガスを供給するが、この場合、チェックバルブ６を開弁する力が小さいため、チェックバルブ６の作動不良が発生しやすかった。

また、従来より、調速手段としての給気量調整は、スロットル５の開度調整のみによっているが、燃焼主室の給気としての希薄混合気は、スロットル５の上流側で形成されているので、スロットル５を介しての圧力損失の度合いがかなり大きくなり、効率が悪い上に、その分、スロットル５上流側での給気圧力が高くなるので、過給機Ｔの負担を大きくしていた。更に、このことで、排気通路４の内圧が高くなるので、掃気効率も悪化し、排気中のＮＯ_X も多くなっていた。

この解決手段として、スロットル下流側の給気通路に燃料ガスを供給することが考えられる。この場合、スロットル上流は、燃料ガスを混在させない空気のみなので、スロットルを介する圧力損失は低減されるのである。この構造を採用するにおいて、燃料ガスのレギュレーターを、Ｉ／Ｐレギュレーターとし、負荷の検出値を基に電子制御にて燃料ガスを調圧することが考えられるが、この場合、給気圧力も負荷検出を基に電子制御されるものとしても、実際の給気圧力の増減に燃料ガスの調圧が対応しないので、給気中の空燃比に誤差が生じるという問題がある。また、Ｉ／Ｐレギュレーターは高価でもある。

また、給気圧力制御において、給気圧力が急激に増減する場合として、負荷の遮断時（機関出力軸より負荷を離間した時）と投入時（機関出力軸に負荷を連結した時）がある。負荷遮断時は、給気圧力が一気に増大するので、従来は、スロットル５を閉じて、給気圧力増大の抑制を図っていたが、このスロットル５の閉動作には時間がかかり、間に合わずに給気圧力が増大し、機関回転数が高くなってしまうという不具合があった。また、給気圧力の一時的な増大は、機関のサージング現象を引き起こす。

また、従来のスロットル５の開度調整による調速制御は、機関回転数の検出のみに基づいており、ノッキングに対して応答するものとはなっていなかった。従って、特に負荷投入時において、ノッキングが発生しやすくなっていた。

ノッキングに対処するには、希薄混合気である給気中の燃料ガス濃度を一時的に高める、即ち空燃比を一時的に小さくすることが有効であるが、この場合に問題となるのは、このように給気中の燃料ガス濃度を高めると、燃焼主室内の燃料ガス濃度が高くなる分、燃焼副室内の燃料ガス濃度も高くまり、その濃度は異常に高くなって、燃焼副室に臨ませた点火プラグが失火を起こすという不具合があった。

本発明は以上のような課題を解決すべく、次の如く構成したものである。
気筒内に形成する燃焼室Ｅａを燃焼主室と燃焼副室により構成し、該燃焼主室と過給機Ｔとの間にて、給気通路３と排気通路４とを連結し、該排気通路４と該過給機Ｔの排気放出管２との間にウエストゲート７を介設し、該給気通路３にはスロットル５を介設し、該スロットル５の下流側の給気通路３に対して、電子制御式の主室用燃料ガス噴射装置Ｉ１により燃料ガスを供給し、希薄混合気を形成するとともに、該燃焼主室に連通状に形成された点火用の燃焼副室に対して、副室用燃料ガス噴射装置Ｉ２よりチェックバルブ６を介して燃料ガスを供給する構造とし、該主室用燃料ガス噴射装置Ｉ１及び副室用燃料ガス噴射装置Ｉ２の各上流側の燃料ガス通路間に、開閉可能なバイパス通路１０を介設した副室式ガス機関において、負荷遮断時の給気減圧方法として、該主室用燃料ガス噴射装置Ｉ１を閉弁するとともに、該主室用燃料ガス噴射装置Ｉ１に供給される燃料ガスを、該バイパス通路１０を開いて、該副室用燃料ガス噴射装置Ｉ２に流入させ、該ウエストゲート７を全開し、やや遅れて該スロットル５を閉じるものである。

本発明は、副室式ガス機関の制御方法について、以上のような方法を用いたので、次のような効果を奏する。
まず、給気としての希薄混合気は、給気通路におけるスロットル下流側に燃料を供給することにより形成することとしたので、過給機は、空気のみ過給することとなり、更に、ウエストゲートを設けることによって、排気側のブースト圧力を低減でき、過給機の負担が低減する。そして、空気のみを通過させるので、スロットルにおける圧力損失も低減する。また、ウエストゲートによる排気側圧力の低減は、排気中のＮＯ_X 低減効果も奏する。そして、燃料ガスは、燃料ガス噴射装置にて噴射させるものとしたので、特に燃焼副室において、チェックバルブの作動圧力が増し、チェックバルブの作動不良を解消できる。

このような効果に加え、負荷遮断時において、主室用燃料ガス噴射装置の噴射を停止することで、ウエストゲートの全開操作と相まって、給気圧力を急速に低減でき、負荷遮断に伴う急激な給気圧力上昇の抑制反応が良好であり、機関回転数を安定させる。また、スロットル閉動作を負荷遮断時よりやや遅らせることにより、ウエストゲートの全開により圧力低下した排気側への掃気を促進し、給気圧力の一時的上昇を抑制することができ、サージングを抑制することができる。

本発明の実施の形態を、添付の図面を基に説明する。
図１は副室式ガス機関の基本制御システムを示す図、図２は図１図示の副室式ガス機関の基本制御システムにおける負荷の大きさに対応しての給気圧力設定とスロットルとウエストゲートの作動について示す図で、（ａ）は負荷の大きさに対応する給気圧力設定を示す図、（ｂ）は負荷の大きさに対応するスロットル開度を示す図、（ｃ）は負荷の大きさに対応するウエストゲート開度を示す図、図３は同じく基本制御システムにおけるスロットルとウエストゲートの作動による給気圧力制御の流れ図、図４は同じく基本制御システムにおける負荷の大きさに対する主室・副室用燃料ガス噴射装置への燃料ガス供給圧力と給気圧力との相関を示す図、図５は同じく基本制御システムにおける燃料ガス供給圧力制御の流れ図、図６は同じく基本制御システムにおける調速制御の流れ図、図７は副室式ガス機関における燃料ガスの主室用・副室用レギュレーターを給気圧力抽出に基づくものとした場合の制御システムを示す図、図８は同じく負荷遮断時に対処すべく、主室用・副室用燃料ガス通路間にバイパス通路を設けた場合の制御システムを示す図、図９は図８図示の制御システムを用いての負荷遮断時における各種の制御操作手順を示すタイムスケジュール図、図１０は副室式ガス機関における負荷投入時に対処すべく、ノンキングセンサを設けた場合の制御システムを示す図、図１１は図１０図示の制御システムを用いての負荷投入時における各種の制御操作手順を示すタイムスケジュール図である。

まず、図１より、本発明に係る副室式ガス機関の基本的制御システムを説明する。
前記の従来技術を図示する図１２における符号と同一の符号は、同一の部材を示す。本発明においては、調速制御、給気圧力及び燃料ガス圧力の制御を電子制御にて行うものであって、コントローラーＣを設け、従来と同様に、検出手段として、エンジンＥには目標機関回転数検出のための角度センサＳ１を、また、実際機関回転数検出のための上死点センサＳ２を設けており、また、スロットル５の下流側の給気通路３に給気圧力センサＳ３を設けている。そして、更に、図１において、エンジンＥには、負荷検出手段としての出力センサＳ４を設け、また、給排気タイミングに関係するカムタイミングセンサＳ５を設けている。

図１図示の本発明の副室式ガス機関で、従来と異なるのは、まず、燃料ガスの供給構造である。即ち、一定の供給圧力にて、主室用・副室用共通の燃料ガスＧをガスフィルター８を介して供給し、これを分岐させて、主室用レギュレーターＲ１と副室用レギュレーターＲ２とに送り込む。両レギュレーターＲ１・Ｒ２はＩ／Ｐレギュレーターであって、電子制御にて自由にガス圧を設定でき、燃料ガス圧力が、各レギュレーターＲ１・Ｒ２にて、負荷の大きさに応じて調圧されるものである。そして、主室用レギュレーターＲ１にて調圧された燃料ガスＧは、主室用燃料ガス噴射装置（インジェクター）Ｉ１により、スロットル５の下流側における給気通路３に噴射され、一方、副室用レギュレーターＲ２にて調圧された燃料ガスＧは、副室用燃料ガス噴射装置（インジェクター）Ｉ２によりチェックバルブ６に向けて噴射され、該チェックバルブ６を介して燃焼室Ｅａにおける燃焼副室に供給される。

このように、燃料ガスＧを噴射装置により噴射する構造とし、特に燃焼副室に対しては、チェックバルブ６に対して、副室用燃料ガス噴射装置Ｉ２より高圧ガスを噴射するので、チェックバルブ６の作動力が高まり、従来のような作動不良の発生が低減される。

そして、外気導入管１には、従来のような空気と燃料ガスの混合用のミキサーＭを設けておらず、給気通路３においては、スロットル５の上流側までは、空気Ａのみを過給するものとして、スロットル５の下流側にて、燃料ガスＧを主室用燃料ガス噴射装置Ｉ１より直接噴射し、スロットル６を介して導入された空気と混合して希薄混合気を形成して、給気として燃焼室Ｅａの燃焼主室に供給するようにしている。従って、まず、スロットル５を通過するのは空気Ａのみなので、圧力損失が低くなり、過給機Ｔも、空気Ａのみを過給するので、ブースト圧に余裕ができる。

更に、排気通路４と、過給機ＴのタービンＴｂより延設する排気放出管２との間に、開閉可能なウエストゲート７を設けており、該排気通路４の内圧が高まると、該ウエストゲート７を開いて、排気を直接、排気放出管２に流入させて、排気圧力を低減できるようにしているので、過給機Ｔの負担を低減できる他、燃焼室Ｅａにおける掃気促進に貢献し、排気中のＮＯ_X 低減にも繋がる。

特に、低負荷時には、給気圧力が過剰とならぬよう、これを低減すべく、ウエストゲート７は全開状態にしてブースト圧を下げる一方、スロットル５を閉じる方向に作動させるものであり、負荷の大きさに対応してその開度調整を行う。逆に、高負荷時には、給気圧力が不足しないように、これに対応させて給気圧力を高めるべく、スロットル５は全開状態にして、燃焼室Ｅａの燃焼主室に導入する給気圧力を高める一方、排気通路４内圧を高めるよう、ウエストゲート７を閉じる方向に作動させるものであり、負荷の大きさによりその開度調整を行う。これらの負荷の大きさに対応してのスロットル５及びウエストゲート７の開閉タイミング及び開度設定は、図２（ｂ）・（ｃ）の如くである。

図２（ａ）に示すように負荷の大きさに対して給気圧力設定は、グラフαのように設定したいのであるが、従来は、スロットル５の開閉のみで給気圧力制御を行っており、負荷０の場合において、給気圧力を０付近にしたくても、過給機Ｔ（タービンＴｂ）への排気ブースト圧力にて、排気通路４内圧が高くなり、グラフβのように、給気圧力を大気圧力以下に下げることはできなかった。しかし、ウエストゲート７を設け、これを開動作することでブースト圧を下げれば、給気圧力設定グラフαに一致する給気圧力が得られるのである。

なお、図２（ａ）・（ｂ）で判るように、スロットル５の全開タイミングを、給気圧力が大気圧力と一致する時とし、給気圧力が大気圧力を上回っていれば、スロットル５は全開のままで、ウエストゲート７の閉動作にて給気圧力制御を行い、逆に、給気圧力が大気圧力未満であれば、ウエストゲート７を全開状態にしスロットル５の閉動作にて給気圧力制御を行うのである。

この負荷の大きさに対応する給気圧力制御の流れを、図３より説明する。
まず出力センサＳ４にて機関出力を読み込み、負荷検出を行う。その一方、給気圧力センサＳ３にて、スロットル５下流側の給気通路３内における実際の給気圧力を検出する。負荷の大きさに伴う給気圧力の設定マップは、図２（ａ）の給気圧力設定グラフαの如く、コントローラーＣに記憶されており、出力センサＳ４の検出値をこのマップに照合して、目標給気圧力を読み込み、これと、給気圧力センサＳ３による実際の給気圧力値とを比較し、調圧制御を行う。この調圧手段は、給気圧力が大気圧力未満であれば、スロットル５の開度調整による（ウエストゲート７は全開状態）ものであり、給気圧力が大気圧力以上であれば、ウエストゲート７の開度調整による（スロットル５は全開状態）ものである。こうして給気圧力センサＳ３の検出する実際の給気圧力が目標の給気圧力に一致すると、スロットル５またはウエストゲート７の作動を停止する。

このように、スロットル５及びウエストゲート７の操作により、給気圧力は負荷に対応して調整されるのであるが、給気圧力の増減に対応して、燃料ガス圧力を調整しないと、空燃比が異なってしまう。空燃比は、調速制御時以外には、圧力増減にかかわらず一定に保持しなければならないので、燃料ガス圧力も、負荷の大きさに対応させて調整する。即ち、図４の如く、各レギュレーターＲ１・Ｒ２への供給圧力は一定であるが、主室用レギュレーターＲ１・副室用レギュレーターＲ２を介して、各燃料ガス噴射装置Ｉ１・Ｉ２への燃料ガス供給圧力を、グラフγのように、負荷の大きさに応じて設定する。給気圧力は、スロットル５下流側の給気通路３内における、主室用燃料ガス噴射装置Ｉ１より噴射され、空気と混合されて形成された希薄混合気の圧力であって、グラフγのように燃料ガス圧力を設定することによって、図２（ａ）にも示した図４図示の給気圧力設定グラフαを得るのである。

各レギュレーターＲ１・Ｒ２における燃料ガス圧力の制御手順は、図５の如くである。即ち、出力センサＳ４にて負荷読み込みがなされ、これを、図４図示のマップにおける燃料ガス圧力設定グラフγに照合して、主室用・副室用レギュレーターＲ１・Ｒ２における調圧制御を行うのである。

燃料ガス圧力設定グラフγは、給気圧力を、給気圧力設定グラフαの如くすることを想定して設定されている。しかるに、従来のように給気圧力制御手段がスロットル５のみでは、給気圧力設定はグラフβのようになり、燃料ガス圧力の設定値とは誤差が生じて、空燃比は一定にならない。スロットル５とウエストゲート７との制御手段と、それを想定しての燃料ガス圧力調整が相まって、初めて給気圧力設定グラフαの如く、負荷の大きさに適正に対応した給気圧力を得ることができるのである。

また、図１図示の副室式ガス機関の制御システムにおいて、図１２図示の従来の制御システムと異なる点として、従来は、調速手段を、スロットル５の開閉制御に頼っていたが、これを、主室用燃料ガス噴射装置Ｉ１の噴射期間の制御によるものとした。つまり、スロットル５の開閉操作を不要とするので、給排気の圧力増減が伴わず、また、燃料ガス量を直接調量する方法なので、機関回転数の増減に対する反応性が増し、機関の安定性が良好となる。

図６にて、この調速制御の流れを説明する。角度センサＳ１にて、目標機関回転数を読み込み、一方、上死点センサＳ２にて、実際の機関回転数を読み込む。これをコントローラーＣに入力して、主室用燃料ガス噴射装置Ｉ１の噴射期間を計算し、実際の機関回転数が目標機関回転数と異なる場合には、主室用燃料ガス噴射装置Ｉ１の噴射期間を変更し、目標機関回転数に一致させるのである。

図７乃至図１１図示の、以下の実施例は、図１乃至図６図示の基本制御システムを踏まえた上での応用制御システムである。まず、図７図示の制御システムは燃料ガス圧力の制御システム上の応用例である。即ち、図１図示の制御システムでは、主室用レギュレーターＲ１と副室用レギュレーターＲ２を、Ｉ／Ｐレギュレーター、即ち、電子制御式のものとしているが、図７図示の制御システムでは制御対象の圧力の抽出を基とする、電子制御式でないレギュレーターを用いる。即ち、スロットル５下流側の給気通路３内の給気圧力を抽出するバランシングライン９を、電子制御式でない主室用レギュレーターＲ１’及び副室式レギュレーターＲ２’に対して延設し、各レギュレーターＲ１’・Ｒ２’は、バランシングライン９より得られる実際の給気圧力を基に、燃料ガス圧力が制御される。

前記の図１乃至図５図示の制御システムでは、スロットル５とウエストゲート７との操作による給気圧力制御と、Ｉ／Ｐレギュレーターである主室用・副室用レギュレーターＲ１・Ｒ２による燃料ガス圧力制御とは、負荷検出を共通とするものの、それぞれの制御自体は関連づけられていない。従って、実際には給気圧力と燃料ガス圧力との間に誤差が生じ、空燃比が増減してしまうという事態が生じるおそれがある。しかし、図７図示の主室用・副室用レギュレーターＲ１’・Ｒ２’は給気圧力の実際値そのものを基にして燃料ガスを調圧するので、空燃比の誤差が生じないのである。また、低コストという利点がある。

次に、図８及び図９にて、負荷遮断時の給気減圧制御について説明する。
まず図８図示の如く、構成の上では、主室用・副室用レギュレーターＲ１・Ｒ２はＩ／Ｐレギュレーターを使用しており、図１、図４及び、図５図示の如く、負荷検出による電子制御にて燃料ガスを調圧する制御システムを用いている。更に、主室用レギュレーターＲ１・主室用燃料噴射装置Ｉ１間の燃料ガス通路と、副室用レギュレーターＲ２・副室用燃料噴射装置Ｉ２間の燃料ガス通路とを、バイパス通路１０にて連結し、バイパス通路１０には、主室用燃料ガス通路から副室用燃料ガス通路への燃料ガス流通のみを可能とする開閉弁であるガスバイパス弁１１を介設している。

このような構成を前提として、負荷遮断時の給気圧力制御について、図９より説明する。
エンジンＥの出力軸に、クラッチを介して負荷装置（発電機等）を連結している場合に、クラッチを離間した状態を負荷遮断というのであるが、この負荷遮断時には、急激に低負荷になる。もしも高負荷状態から負荷を遮断した場合、図１乃至図６図示の制御システムを用いている関係で、スロットル５は全開状態でウエストゲート７を閉操作した状態から、急速にウエストゲート７を全開し、スロットル５を閉じるという動作に移るが、これらの作動は時間がかかり、急激な給気圧力の昇圧を抑えきれず、機関回転数が急激に高まり、機関の破損にも繋がりかねない。この機関回転数の上昇はできるだけ抑えなければならない。

そこで、負荷遮断の瞬間に、給気圧力を瞬時に低下させる手段として、主室用燃料ガス噴射装置Ｉ１からの噴射を停止する。また、これと同時に、ガスバイパス弁１１を開弁して、主室レギュレーターＲ１より供給される燃料ガスを、バイパス通路１０を介して、副室用燃料ガス噴射装置Ｉ２へと流出させる。また、負荷遮断と同時に（即ち、給気通路３への燃料ガス噴射の低下と同時に）、ウエストゲート７を開き、排気通路４内圧を低下させる。

ここで、スロットル５の閉動作を開始するタイミングであるが、これをもしも負荷遮断とともに開始すると、その時にスロットル５の下流側に存在していた給気が流動しなくなり、給気圧力は一時的に高まって、機関のサージングを引き起こす。スロットル５の閉動作をやや遅らせれば、ウエストゲート７を開くことによって、排気通路４内圧が低下しているので、燃焼室Ｅａ内の空気が排気通路４側へと流動し、給気圧力の低下を促進する。このように、スロットル５は、排気側への混合気の流動期間を考慮して、やや遅くして閉動作を開始することにより給気圧力の一時的上昇は回避され、機関のサージングを低減できる。

なお、主室用燃料ガス噴射装置Ｉ１からは、給気圧力が低減した後は、空燃比を保持すべく、再び燃料ガスを噴射しなければならない。従って、スロットル５を閉動作した付近から、再び噴射を開始するが、負荷検出を基に調圧制御する主室用レギュレーターＲ１による燃料ガスの低圧制御には、時間がかかるので、その間に、主室用燃料ガス噴射装置Ｉ１への燃料ガスの供給圧力を低減しておく必要がある。そこで、主室用燃料ガス噴射装置Ｉ１が噴射開始しても、暫くはガスバイパス弁１１を開弁して、バイパス通路１０を介して、主室用レギュレーターＲ１より供給される主室用燃料ガスの一部を、副室用燃料ガス通路に流出させる。そして、主室用レギュレーターＲ１により調圧された燃料ガス圧力が、充分に低圧となった時点で、ガスバイパス弁１１を閉弁し、主室用レギュレーターＲ１より供給される燃料ガスを全て主室用燃料ガス噴射装置Ｉ１に供給するのである。

このような制御システムにより、特に高負荷状態からの負荷遮断時に、給気圧力を瞬時に低減させて機関回転数の上昇を抑制することができ、また、その際にサージングも回避することができる。

最後に、図１０及び図１１にて、負荷投入時の給気加圧制御と、ノッキング対応制御について説明する。構成として、図１０の如く、図１図示の基本制御システムに、エンジンＥにおいてノッキングセンサＳ６を追加付設したものとなっている。

図１１の如く、負荷投入されて、急激に高負荷となる。この時に、機関回転数の低下を抑えるべく、給気圧力の不足が生じないよう、これを高める制御が必要である。そこで、スロットル５を全開するとともに、ウエストゲート７を全閉して、給気圧力を上昇させる。これは、図１乃至図３図示の負荷検出による給気圧力の基本制御にて可能である。また、これに伴い、主室・副室用レギュレーターＲ１・Ｒ２も、図１、図４、及び図５図示の負荷検出による燃料ガス圧力の基本制御にて、主室用燃料ガス噴射装置Ｉ１・副室用燃料ガス噴射装置Ｉ２への燃料ガス供給圧力を増大させる。

更に、この負荷投入時には、ノッキングが発生する。このノッキングを、ノッキングセンサＳ６にて検出し、これを基に、主室用燃料ガス噴射装置Ｉ１の噴射期間を拡大させ、給気の空燃比を低減、即ち燃料ガス濃度を高める。一方、燃焼副室における点火プラグの失火を防ぐべく、副室式燃料ガス噴射装置Ｉ２の噴射期間を短縮して、燃焼副室内の燃料ガス濃度が過剰とならないようにする。その後、給気圧力が上昇するにつれて、ウエストゲート７の開度調整を行い、給気圧力が負荷の大きさに見合った値に達すると、ノッキングの心配もないので、主室用燃料ガス噴射装置Ｉ１及び副室用燃料ガス噴射装置Ｉ２の噴射期間も、初期設定値に復帰させる。それ以後は、前記の図６の如く、主室用燃料ガス噴射装置Ｉ１は、調速制御のために噴射期間を調整される。

副室式ガス機関の基本制御システムを示す図である。 図１図示の副室式ガス機関の基本制御システムにおける負荷の大きさに対応しての給気圧力設定とスロットルとウエストゲートの作動について示す図で、（ａ）は負荷の大きさに対応する給気圧力設定を示す図、（ｂ）は負荷の大きさに対応するスロットル開度を示す図、（ｃ）は負荷の大きさに対応するウエストゲート開度を示す図である。 同じく基本制御システムにおけるスロットルとウエストゲートの作動による給気圧力制御の流れ図である。 同じく基本制御システムにおける負荷の大きさに対する主室・副室用燃料ガス噴射装置への燃料ガス供給圧力と給気圧力との相関を示す図である。 同じく基本制御システムにおける燃料ガス供給圧力制御の流れ図である。 同じく基本制御システムにおける調速制御の流れ図である。 副室式ガス機関における燃料ガスの主室用・副室用レギュレーターを給気圧力抽出に基づくものとした場合の制御システムを示す図である。 同じく負荷遮断時に対処すべく、主室用・副室用燃料ガス通路間にバイパス通路を設けた場合の制御システムを示す図である。 図８図示の制御システムを用いての負荷遮断時における各種の制御操作手順を示すタイムスケジュール図である。 副室式ガス機関における負荷投入時に対処すべく、ノンキングセンサを設けた場合の制御システムを示す図である。 図１０図示の制御システムを用いての負荷投入時における各種の制御操作手順を示すタイムスケジュール図である。 従来の副室式ガス機関の制御システムを示す図である。

符号の説明

Ｅ エンジン
Ｅａ 燃焼室（燃焼主室及び燃焼副室）
Ｒ１ 主室用レギュレーター
Ｒ２ 副室用レギュレーター
Ｉ１ 主室用燃料ガス噴射装置（インジェクター）
Ｉ２ 副室用燃料ガス噴射装置（インジェクター）
Ｔ 過給機
Ｔａ ブロア
Ｔｂ タービン
ＩＣ インタークーラー
Ｃ コントローラー
Ｓ１ 角度センサ
Ｓ２ 上死点センサ
Ｓ３ 給気圧力センサ
Ｓ４ 出力センサ
Ｓ５ カムタイミングセンサ
Ｓ６ ノッキングセンサ
１ 外気導入管
２ 排気放出管
３ 給気通路
４ 排気通路
５ スロットル
６ チェックバルブ
７ ウエストゲート
８ ガスフィルター
９ バランシングライン
１０ バイパス通路
１１ ガスバイパス弁

Claims (1)

1. 気筒内に形成する燃焼室Ｅａを燃焼主室と燃焼副室により構成し、該燃焼主室と過給機Ｔとの間にて、給気通路３と排気通路４とを連結し、該排気通路４と該過給機Ｔの排気放出管２との間にウエストゲート７を介設し、該給気通路３にはスロットル５を介設し、該スロットル５の下流側の給気通路３に対して、電子制御式の主室用燃料ガス噴射装置Ｉ１により燃料ガスを供給し、希薄混合気を形成するとともに、該燃焼主室に連通状に形成された点火用の燃焼副室に対して、副室用燃料ガス噴射装置Ｉ２よりチェックバルブ６を介して燃料ガスを供給する構造とし、該主室用燃料ガス噴射装置Ｉ１及び副室用燃料ガス噴射装置Ｉ２の各上流側の燃料ガス通路間に、開閉可能なバイパス通路１０を介設した副室式ガス機関において、負荷遮断時の給気減圧方法として、該主室用燃料ガス噴射装置Ｉ１を閉弁するとともに、該主室用燃料ガス噴射装置Ｉ１に供給される燃料ガスを、該バイパス通路１０を開いて、該副室用燃料ガス噴射装置Ｉ２に流入させ、該ウエストゲート７を全開し、やや遅れて該スロットル５を閉じることを特徴とする副室式ガス機関の制御方法。

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