JP4168017B2 - ガスエンジン - Google Patents

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Description

本発明は、ガスエンジンに関し、詳しくは、簡単な手段でエンジン始動ミスを防止できるガスエンジンに関するものである。
従来のガスエンジンとして、本発明と同様、吸気通路にガス燃料ノズルを臨ませ、ガス燃料ノズルの下流で吸気通路にスロットル弁を配置し、ガス燃料ノズルをブーストロック装置を介してガス燃料源に接続し、ブーストロック装置をスロットル弁の下流で吸気通路に連通させ、スロットル弁の下流の吸気負圧が所定負圧よりも小さい場合には、ブーストロック装置でガス燃料源からガス燃料ノズルへの燃料供給を遮断し、スロットル弁の下流の吸気負圧が所定負圧か、それよりも大きい場合には、ブーストロック装置が燃料供給遮断を解除するようにし、ガス燃料ノズルの上流で、吸気通路にチョーク弁を配置したものがある。
この種のガスエンジンでは、エンスト時には、ブーストロック装置でガス燃料ノズルへの燃料供給を遮断し、不慮のガス漏れを防止するとともに、エンジン始動時には、チョーク弁を閉弁寄りにすることにより、ブーストロック装置の燃料供給遮断を解除し、エンジン始動を可能とする利点がある。
しかし、上記従来のガスエンジンでは、エンジン始動時にブーストロック装置による燃料供給遮断の解除が確実に行われるようにするため、エンジン始動時には、チョーク弁の開度が全閉付近の一定開度になるよう設定されている。このたため、問題が生じている。
上記従来技術では、次の問題がある。
《問題》 エンジン始動ミスが起こる場合がある。
エンジン始動時には、チョーク弁の開度が全閉付近の一定開度になるよう設定されているため、例えば、エンジン停止から長時間経過後にエンジンを再始動する場合のように、スロットル弁付近に燃料ガスが残留していない場合には、エンジン始動に成功しても、エンジン停止から短時間後にエンジンを再始動する場合のように、スロットル弁付近に燃料ガスが残留している場合には、混合気の燃料濃度が濃くなり過ぎて、エンジン始動ミスが起こることがある。また、スロットル弁付近の燃料ガスの残留の有無に限らず、スロットル弁開度、クランキング回転数に対してチョーク弁の開度が適合しない場合にも、エンジン始動ミスが起こることがある。
《問題》 エンジン始動ミスの防止手段が複雑になる場合がある。
エンジン始動ミスを防止するために、スロットル弁付近の燃料ガスの残留濃度、スロットル弁開度、クランキング回転数を検出し、その検出値に応じてチョーク弁を適正開度に設定することも考えられるが、この場合には、各種の検出手段と、その検出値に応じた制御が必要となり、エンジン始動ミスの防止手段が複雑になる。
本発明は、上記問題点を解決することができるガスエンジン、すなわち、簡単な手段でエンジン始動ミスを防止できるガスエンジンを提供することを課題とする。
請求項１に係る発明の発明特定事項は、次の通りである。
図１に例示するように、吸気通路(１)にガス燃料ノズル(２)を臨ませ、ガス燃料ノズル(２)の下流で吸気通路(１)にスロットル弁(３)を配置し、ガス燃料ノズル(２)をブーストロック装置(４)を介してガス燃料源(５)に接続し、ブーストロック装置(４)をスロットル弁(３)の下流で吸気通路(１)に連通させ、スロットル弁(３)の下流の吸気負圧が所定負圧よりも小さい場合には、ブーストロック装置(４)でガス燃料源(５)からガス燃料ノズル(２)への燃料供給を遮断し、スロットル弁(３)の下流の吸気負圧が所定負圧か、それよりも大きい場合には、ブーストロック装置(４)が燃料供給の遮断を解除するようにし、
ガス燃料ノズル(３)の上流で、吸気通路(１)にチョーク弁(６)を配置した、ガスエンジンにおいて、
チョーク弁(６)をアクチュエータ(７)に連動連結し、アクチュエータ(７)とスタータ(９)とを制御手段(８)に連携させ、スタータ(９)でクランク軸(１０)を回転させている間、制御手段(８)がアクチュエータ(７)でチョーク弁(６)を所定の開閉領域(１１)内で開閉揺動させるようにした、ことを特徴とするガスエンジン。
（請求項１に係る発明）
《効果》 エンジン始動ミスを防止することができる。
図１に例示するように、スタータ(９)でクランク軸(１０)を回転させている間、制御手段(８)がアクチュエータ(７)でチョーク弁(６)を所定の開閉領域(１１)内で開閉揺動させるようにしたため、チョーク弁(６)の開閉揺動中、スロットル弁(３)付近の燃料ガスの残留の有無、スロットル弁(３)の開度、クランキング回転数に対し、チョーク弁(６)の開度が適合した時点で、エンジンが始動する。このため、エンジン始動ミスを防止することができる。
《効果》 エンジン始動ミスの防止手段が簡単である。
図１に例示するように、スタータ(９)でクランク軸(１０)を回転させている間、制御手段(８)がアクチュエータ(７)でチョーク弁(６)を所定の開閉領域(１１)内で開閉揺動させるだけでよく、スロットル弁(３)付近の燃料ガスの残留濃度、スロットル弁(３)の開度、クランキング回転数を検出し、その検出値に応じてチョーク弁(６)を適正開度に設定する等の複雑な手段をとる必要がなく、エンジン始動ミスの防止手段が簡単である。
（請求項２に係る発明）
請求項１に係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 エンジン始動ミスを防止できる効果が顕在化する。
図１に例示するように、スロットル弁(３)をメカニカルガバナ(１２)を介して調速レバー(１３)に連動連結したエンジンでは、エンジン始動時のスロットル弁(３)の開度を一定の姿勢に設定することが困難で、エンジン始動ミスが起こり易い。このため、このようなエンジンに適用することにより、エンジン始動ミスを防止できる効果が顕在化する。
本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１及び図２は本発明の実施形態に係るガスエンジンを説明する図である。
本発明の実施形態の概要は、次の通りである。
図１に示すように、吸気通路(１)にガス燃料ノズル(２)を臨ませ、ガス燃料ノズル(２)の下流で吸気通路(１)にスロットル弁(３)を配置し、ガス燃料ノズル(２)をブーストロック装置(４)を介してガス燃料源(５)に接続し、ブーストロック装置(４)をスロットル弁(３)の下流で吸気通路(１)に連通させ、スロットル弁(３)の下流の吸気負圧が所定負圧よりも小さい場合には、ブーストロック装置(４)でガス燃料源(５)からガス燃料ノズル(２)への燃料供給を遮断し、スロットル弁(３)の下流の吸気負圧が所定負圧か、それよりも大きい場合には、ブーストロック装置(４)が燃料供給の遮断を解除するようにしている。ガス燃料ノズル(３)の上流で、吸気通路(１)にチョーク弁(６)を配置している。ブーストロック装置(４)は、ベーパライザ(２４)内で一次室(２５)と二次室(２６)との間に配置し、エンスト等により、スロットル弁(３)の下流の吸気負圧が所定負圧よりも小さくなると、一次室(２５)と二次室(２６)との間を遮断し、ガス燃料源(５)からガス燃料ノズル(２)への燃料供給を遮断する。
エンジン始動ミス防止手段の構成は、次の通りである。
図１に示すように、チョーク弁(６)をアクチュエータ(７)に連動連結し、アクチュエータ(７)とスタータ(９)とを制御手段(８)に連携させ、スタータ(９)でクランク軸(１０)を回転させている間、制御手段(８)がアクチュエータ(７)でチョーク弁(６)を所定の開閉領域(１１)内で開閉揺動させるようにしている。スタータ(９)はスタータスイッチ(１６)のＯＮ作動でバッテリ(１５)から通電される。
エンジン始動ミス防止手段の各要素の構成は、次の通りである。
アクチュエータ(７)にはステッピングモータ、制御手段(８)にはマイコンを用いている。制御手段(８)には、エンジン回転速度検出手段(２５)を連携させている。チョーク弁(６)の開閉領域(１１)での最大開度姿勢(１４)は全閉から３０°開いた姿勢であり、最小開度姿勢(１５)は全閉付近の姿勢である。
制御手段による制御手順は次の通りである。
図２に示すように、ステップ(Ｓ１)でスタータスイッチ(１６)をＯＮすると、ステップ(Ｓ２)でチョーク弁(６)を所定の開閉領域(１１)の最大開度姿勢(１４)にし、ステップ(Ｓ３)でスタータ(９)に通電し、ステップ(Ｓ４)でチョーク弁(６)を所定の開閉領域(１１)内で開閉揺動させる。次に、ステップ(Ｓ５)でエンジン回転速度が始動確定速度に到達したか否かを判断する。判断が否定であれば、ステップ(Ｓ４)に戻り、ステップ(Ｓ５)での判断が肯定されるまで、チョーク弁(６)を所定の開閉領域(１１)内で開閉揺動させる。ステップ(Ｓ５)での判断が肯定されると、ステップ(Ｓ６)でスタータ(９)への通電を停止し、ステップ(Ｓ７)でチョーク弁(６)を全開姿勢にする。
スロットル弁の連動機構は、次の通りである。
図１に示すように、スロットル弁(３)をメカニカルガバナ(１２)を介して調速レバー(１３)に連動連結している。メカニカルガバナ(１２)は、ガバナレバー(１８)を備え、ガバナレバー(１８)をガバナスプリング(２４)を介して調速レバー(１３)に連動連結している。ガバナレバー(１８)には、ガバナ力発生手段(１９)を連携させている。ガバナスプリング(２４)によるガバナスプリング力(２０)とガバナ力発生手段(１９)で発生するガバナ力(２１)との不釣合い力により、ガバナレバー(１８)を揺動させる。ガバナ力発生手段(１９)はガバナウェイトで、エンジン回転速度が大きくなるほど、ガバナ力(２１)は大きくなる。ガバナレバー(１８)には連動ロッド(２２)を介してスロットル弁(３)の入力レバー(２３)を連動連結している。
本発明の実施形態に係るガスエンジンの要部の模式図である。 図１のガスエンジンの制御手段による制御手順を説明するフローチャートである。
符号の説明
(１)…吸気通路、(２)…ガス燃料ノズル、(３)…スロットル弁、(４)…ブーストロック装置、(５)…ガス燃料源、(６)…チョーク弁、(７)…アクチュエータ、(８)…制御手段、(９)…スタータ、(１０)…クランク軸、(１１)…開閉領域、(１２)…メカニカルガバナ、(１３)…調速レバー。

Claims (2)

  1. 吸気通路(１)にガス燃料ノズル(２)を臨ませ、ガス燃料ノズル(２)の下流で吸気通路(１)にスロットル弁(３)を配置し、ガス燃料ノズル(２)をブーストロック装置(４)を介してガス燃料源(５)に接続し、ブーストロック装置(４)をスロットル弁(３)の下流で吸気通路(１)に連通させ、スロットル弁(３)の下流の吸気負圧が所定負圧よりも小さい場合には、ブーストロック装置(４)でガス燃料源(５)からガス燃料ノズル(２)への燃料供給を遮断し、スロットル弁(３)の下流の吸気負圧が所定負圧か、それよりも大きい場合には、ブーストロック装置(４)が燃料供給の遮断を解除するようにし、
    ガス燃料ノズル(３)の上流で、吸気通路(１)にチョーク弁(６)を配置した、ガスエンジンにおいて、
    チョーク弁(６)をアクチュエータ(７)に連動連結し、アクチュエータ(７)とスタータ(９)とを制御手段(８)に連携させ、スタータ(９)でクランク軸(１０)を回転させている間、制御手段(８)がアクチュエータ(７)でチョーク弁(６)を所定の開閉領域(１１)内で開閉揺動させるようにした、ことを特徴とするガスエンジン。
  2. 請求項１に記載したガスエンジンにおいて、
    スロットル弁(３)をメカニカルガバナ(１２)を介して調速レバー(１３)に連動連結したエンジンに適用する、ことを特徴とするガスエンジン。

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