JPH02230949A - ガス燃料エンジンの圧縮比制御装置 - Google Patents
ガス燃料エンジンの圧縮比制御装置Info
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- JPH02230949A JPH02230949A JP5103689A JP5103689A JPH02230949A JP H02230949 A JPH02230949 A JP H02230949A JP 5103689 A JP5103689 A JP 5103689A JP 5103689 A JP5103689 A JP 5103689A JP H02230949 A JPH02230949 A JP H02230949A
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- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明はガス燃料エンジンの圧縮比制御装置に係り、
特にガス燃料エンジンに供給されるガス燃料の組成に応
じた適正な圧縮比に制御し得て熱効率を向上し得るガス
燃料エンジンの圧縮比制御装置に関する。
特にガス燃料エンジンに供給されるガス燃料の組成に応
じた適正な圧縮比に制御し得て熱効率を向上し得るガス
燃料エンジンの圧縮比制御装置に関する。
内燃機関たるエンジンは、燃料として主にガソリンや軽
油等を供給されるが、有害排気物質による汚損や資源の
枯渇等の諸問題に鑑み、近時、代替燃料として水素ガス
や天然ガスなどを液化したガス燃料を供給されるガス燃
料エンジンが注目されている。ガス燃料は、気体燃料で
あることから、多気筒エンジンでは吸気分配がよ《、均
一な混合気を得られ、しかも各気筒の負荷４均等とする
ことができ、これにより良好な燃焼を得て有害排気物質
の低減を果たすことができる等の種々の利点を有するも
のである。
油等を供給されるが、有害排気物質による汚損や資源の
枯渇等の諸問題に鑑み、近時、代替燃料として水素ガス
や天然ガスなどを液化したガス燃料を供給されるガス燃
料エンジンが注目されている。ガス燃料は、気体燃料で
あることから、多気筒エンジンでは吸気分配がよ《、均
一な混合気を得られ、しかも各気筒の負荷４均等とする
ことができ、これにより良好な燃焼を得て有害排気物質
の低減を果たすことができる等の種々の利点を有するも
のである。
ところで、従来のガス燃料エンジンとしては、成分が一
定の組成のガス燃料を燃料とするものが提案されている
。ところが、ガス燃料には、各種の組成の相違する種類
のものがある。また、成分が一定の組成のガス燃料であ
っても、使用により経時的に組成が変化するものがある
。例えば、メタンやエタン、プロパン等の比重や沸点等
の異なる成分が一定の割合で組成されるガス燃料にあっ
ては、組成中の最も沸点の低いメタン分が早く消費され
るため、その他の成分であるエタン分やプロパン分等が
相対的に増加し、充填時と時間が経過した消費による減
少時とで組成が変化するものである． そこで、特開昭６１−２６８８５６号公報に開示の如く
、圧カセンサと温度センサとを設け、この圧カセンサと
温度センサとにより液相ガス燃料の圧力と組成の変化を
算出し、液相ガス燃料の圧′力と組成が変化した場合に
、ベーバライザの二次室を所定圧力に制御して空燃比を
補正するものが提案されている。また、特開昭６２−２
１８６４７号公報に開示の如く、比重センサを設け、こ
の比重センサにより液相ガス燃料の組成の変化を推定し
、比重に応じて空燃比を補正するものが提案されている
。
定の組成のガス燃料を燃料とするものが提案されている
。ところが、ガス燃料には、各種の組成の相違する種類
のものがある。また、成分が一定の組成のガス燃料であ
っても、使用により経時的に組成が変化するものがある
。例えば、メタンやエタン、プロパン等の比重や沸点等
の異なる成分が一定の割合で組成されるガス燃料にあっ
ては、組成中の最も沸点の低いメタン分が早く消費され
るため、その他の成分であるエタン分やプロパン分等が
相対的に増加し、充填時と時間が経過した消費による減
少時とで組成が変化するものである． そこで、特開昭６１−２６８８５６号公報に開示の如く
、圧カセンサと温度センサとを設け、この圧カセンサと
温度センサとにより液相ガス燃料の圧力と組成の変化を
算出し、液相ガス燃料の圧′力と組成が変化した場合に
、ベーバライザの二次室を所定圧力に制御して空燃比を
補正するものが提案されている。また、特開昭６２−２
１８６４７号公報に開示の如く、比重センサを設け、こ
の比重センサにより液相ガス燃料の組成の変化を推定し
、比重に応じて空燃比を補正するものが提案されている
。
しかしながら、これら従来のものは、空燃比を補正する
ものであり、ガス燃料の組成に応じた適正な圧縮比に制
御し得ないものであった。即ち、ガス燃料の組成が相違
すれば、燃焼性が相違するものであり、圧縮比を制御し
なければ熱効率の低下を招く不都合がある。また、供給
されるガス燃料のオクタン価が相違すると、ノンキング
を発生してエンジン破壊を惹起する不都合がある。
ものであり、ガス燃料の組成に応じた適正な圧縮比に制
御し得ないものであった。即ち、ガス燃料の組成が相違
すれば、燃焼性が相違するものであり、圧縮比を制御し
なければ熱効率の低下を招く不都合がある。また、供給
されるガス燃料のオクタン価が相違すると、ノンキング
を発生してエンジン破壊を惹起する不都合がある。
そこで、この発明の目的は、ガス燃料エンジンに供給さ
れるガス燃料の組成に応じた適正な圧縮比に制御し得て
熱効率を向上し得るとともにノソキングの発生等の不都
合を回避し得てエンジン耐久性を向上し得るガス燃料エ
ンジンの圧縮比制御装置を実現することにある。
れるガス燃料の組成に応じた適正な圧縮比に制御し得て
熱効率を向上し得るとともにノソキングの発生等の不都
合を回避し得てエンジン耐久性を向上し得るガス燃料エ
ンジンの圧縮比制御装置を実現することにある。
この目的を達成するためにこの発明は、ガス燃料エンジ
ンに供給されるガス燃料の比重を検出する比重センサを
設け、この比重センサの検出値により前記ガス燃料の組
成に応じた適正な圧縮比になるべく前記ガス燃料エンジ
ンに設けた可変圧縮比機構を作動制御する制御手段を設
けたことを特徴とする。
ンに供給されるガス燃料の比重を検出する比重センサを
設け、この比重センサの検出値により前記ガス燃料の組
成に応じた適正な圧縮比になるべく前記ガス燃料エンジ
ンに設けた可変圧縮比機構を作動制御する制御手段を設
けたことを特徴とする。
この発明の構成によれば、制御手段によって、ガス燃料
エンジンに供給されるガス燃料の比重を検出する比重セ
ンサの検出値によりガス燃料の組成に応じた適正な圧縮
比になるように、前記ガス燃料エンジンに設けた可変圧
縮機構を作動制御している。これにより、組成の相違す
るガス燃料に応じた適正な圧縮比に制御することができ
る。
エンジンに供給されるガス燃料の比重を検出する比重セ
ンサの検出値によりガス燃料の組成に応じた適正な圧縮
比になるように、前記ガス燃料エンジンに設けた可変圧
縮機構を作動制御している。これにより、組成の相違す
るガス燃料に応じた適正な圧縮比に制御することができ
る。
次にこの発明の実施例を図に基づいて詳細に説明する。
第１〜４図は、この発明の実施例を示すものである。第
１図において、２はガス燃料エンジン、４は圧縮比制御
装置である。ガス燃料エンジン２は、燃料タンク６に貯
留されたガス燃料を燃料供給管８により供給される。燃
料供給管８には、べ一バライザ１０と燃料弁１２と燃料
計量部１４とが設けられている。燃料計量部１４よりも
下流側の燃料供給管８は、吸気マニホルド１６に連絡さ
れている。
１図において、２はガス燃料エンジン、４は圧縮比制御
装置である。ガス燃料エンジン２は、燃料タンク６に貯
留されたガス燃料を燃料供給管８により供給される。燃
料供給管８には、べ一バライザ１０と燃料弁１２と燃料
計量部１４とが設けられている。燃料計量部１４よりも
下流側の燃料供給管８は、吸気マニホルド１６に連絡さ
れている。
これにより、燃料タンク６に貯留されるガス燃料は、ベ
ーパライザ１０により気化され、燃料弁１２を介して燃
料計量部１４により計量され、空気と混合されて所定の
空燃比の混合気を生成し、吸気マニホルド１６を介して
ガス燃料エンジン２に供給されて燃焼される。ガス燃料
エンジン２により燃焼生成された排ガスは、排気マニホ
ルド１８を介して外部に排出される。
ーパライザ１０により気化され、燃料弁１２を介して燃
料計量部１４により計量され、空気と混合されて所定の
空燃比の混合気を生成し、吸気マニホルド１６を介して
ガス燃料エンジン２に供給されて燃焼される。ガス燃料
エンジン２により燃焼生成された排ガスは、排気マニホ
ルド１８を介して外部に排出される。
このようなガス燃料エンジーン２において、供給される
ガス燃料の比重を検出する比重センサ２０を設ける。比
重センサ２０は、例えば、ガス比重針からなり、ベーバ
ライザ１０の下流側の燃料供給管８に設ける．この比重
センサ２０は、制御手段たる制御部２２に接続して設け
る。制御部２２は、ガス燃料エンジン２に設けた可変圧
縮比機構２４に接続されている。
ガス燃料の比重を検出する比重センサ２０を設ける。比
重センサ２０は、例えば、ガス比重針からなり、ベーバ
ライザ１０の下流側の燃料供給管８に設ける．この比重
センサ２０は、制御手段たる制御部２２に接続して設け
る。制御部２２は、ガス燃料エンジン２に設けた可変圧
縮比機構２４に接続されている。
これにより、制御部２２は、前記比重センサ２０の検出
値によりガス燃料の組成に応じた適正な圧縮比になるよ
うに、ガス燃料エンジン２に設けた可変圧縮機構２４を
作動制御する。つまり、組成の相違する種類のガス燃料
や経時的に組成が変化するガス燃料について、比重セン
サ２０の検出値を圧縮比の制御因子のーとし、ガス燃料
の燃料に応じた適正な圧縮比になるように可変圧縮比機
構２４を作動制御するものである． なお、可変圧縮比機構２４は、従来公知の構成のもので
あり、説明は省略する。
値によりガス燃料の組成に応じた適正な圧縮比になるよ
うに、ガス燃料エンジン２に設けた可変圧縮機構２４を
作動制御する。つまり、組成の相違する種類のガス燃料
や経時的に組成が変化するガス燃料について、比重セン
サ２０の検出値を圧縮比の制御因子のーとし、ガス燃料
の燃料に応じた適正な圧縮比になるように可変圧縮比機
構２４を作動制御するものである． なお、可変圧縮比機構２４は、従来公知の構成のもので
あり、説明は省略する。
次に作用を説明する。
ガス燃料である炭化水素Ｃｎ Ｈ２ｎ＋２系の燃料は、
第２・３図に示す如き性質を有している。例えば、ＣＨ
４のオクタン価は、ＲＯＮ （リサーチ）で約１３０で
あるが、ｎ−Ｃ４ ＨＩＯは９４であり、比重が相違す
る。これより、ベーパライザ１０により気化されたガス
燃料の比重を比重センサ２０により検出し、この検出値
より第２図に示す如き比重とｎ数との関係からｎ数を求
め、第３図に示す如きオクタン価とｎ数との関係からオ
クタン価を求める。
第２・３図に示す如き性質を有している。例えば、ＣＨ
４のオクタン価は、ＲＯＮ （リサーチ）で約１３０で
あるが、ｎ−Ｃ４ ＨＩＯは９４であり、比重が相違す
る。これより、ベーパライザ１０により気化されたガス
燃料の比重を比重センサ２０により検出し、この検出値
より第２図に示す如き比重とｎ数との関係からｎ数を求
め、第３図に示す如きオクタン価とｎ数との関係からオ
クタン価を求める。
このオクタン価に応じて、第４図に示す如く、ｎ数が小
なるときは可変圧縮比機構２４を作動して高い圧縮比に
なるように制御し、ｎ数が大なるときは可変圧縮比機構
２４を作動して低い圧縮比に制御する。これにより、組
成の相違するガス燃料に応じた適正な圧縮比に制御する
ことができる。
なるときは可変圧縮比機構２４を作動して高い圧縮比に
なるように制御し、ｎ数が大なるときは可変圧縮比機構
２４を作動して低い圧縮比に制御する。これにより、組
成の相違するガス燃料に応じた適正な圧縮比に制御する
ことができる。
このため、熱効率を向上し得て、供給されるガス燃料の
オクタン価が相違しても、ノンキングの発生を抑制して
エンジンの保護を図り、耐久性を向上することができる
。例えば、低オクタン価のガス燃料に対しては、低圧縮
比に制御することにより、ノッキングの発生を抑制して
エンジンを保護することができる。
オクタン価が相違しても、ノンキングの発生を抑制して
エンジンの保護を図り、耐久性を向上することができる
。例えば、低オクタン価のガス燃料に対しては、低圧縮
比に制御することにより、ノッキングの発生を抑制して
エンジンを保護することができる。
なお、この圧縮比制御装置４は、使用により経時的に組
成が変化するガス燃料を供給されるガス燃料エンジンに
ついても有効である。例えば、メタンやエタン、プロパ
ン等の比重や沸点等の異なる成分が一定の割合で組成さ
れるガス燃料にあっては、組成中の最も沸点の低いメタ
ン分が早く消費されるため、その他の成分であるエタン
分やプロパン分等が相対的に増加し、充填時と時間が経
過した消費による減少時とで組成が変化する。このため
、ガス燃料の残量により組成が変化してくる。このよう
に、組成が変化するガス燃料を供給されるガス燃料エン
ジンについて、この発明の圧縮比制御装置４は、特に有
効である。
成が変化するガス燃料を供給されるガス燃料エンジンに
ついても有効である。例えば、メタンやエタン、プロパ
ン等の比重や沸点等の異なる成分が一定の割合で組成さ
れるガス燃料にあっては、組成中の最も沸点の低いメタ
ン分が早く消費されるため、その他の成分であるエタン
分やプロパン分等が相対的に増加し、充填時と時間が経
過した消費による減少時とで組成が変化する。このため
、ガス燃料の残量により組成が変化してくる。このよう
に、組成が変化するガス燃料を供給されるガス燃料エン
ジンについて、この発明の圧縮比制御装置４は、特に有
効である。
このように、この発明によれば、制御手段によって、ガ
ス燃料エンジンに供給されるガス燃料の比重を検出する
比重センサの検出値によりガス燃料の燃料に応じた適正
な圧縮比になるように、前記ガス燃料エンジンに設けた
可変圧縮機構を作動制御している。これにより、組成の
相違するガス燃料に応じた適正な圧縮比に制御すること
ができる。
ス燃料エンジンに供給されるガス燃料の比重を検出する
比重センサの検出値によりガス燃料の燃料に応じた適正
な圧縮比になるように、前記ガス燃料エンジンに設けた
可変圧縮機構を作動制御している。これにより、組成の
相違するガス燃料に応じた適正な圧縮比に制御すること
ができる。
このため、熱効率を向上し得て、供給されるガス燃料の
オクタン価が相違しても、ノンキングの発生を抑制して
エンジンの保護を図り、耐久性を向上することができる
。例えば、低オクタン価のガス燃料にたいしては、低圧
縮比に制御することにより、ノッキングの発生を抑制し
てエンジンを保護することができる。
オクタン価が相違しても、ノンキングの発生を抑制して
エンジンの保護を図り、耐久性を向上することができる
。例えば、低オクタン価のガス燃料にたいしては、低圧
縮比に制御することにより、ノッキングの発生を抑制し
てエンジンを保護することができる。
第１〜４図はこの発明の実施例を示し、第１図はガス燃
料エンジンの圧縮比制御装置の概略構成図、第２図は比
重とｎ数との関係を示す図、第３図はオクタン価とｎ数
との関係を示す図、第４図は圧縮比とｎ数との関係を示
す図である。 図において、２はガス燃料エンジン、４は圧縮比制御装
置、６は燃料タンク、８は燃料供給管、１０はベーバラ
イザ、１２は燃料弁、１４は料計量部、１６は吸気マニ
ホルド、１８は排気マニホルド、２０は比重センサ、２
３２は制御部、２４は可変圧縮比機構である。
料エンジンの圧縮比制御装置の概略構成図、第２図は比
重とｎ数との関係を示す図、第３図はオクタン価とｎ数
との関係を示す図、第４図は圧縮比とｎ数との関係を示
す図である。 図において、２はガス燃料エンジン、４は圧縮比制御装
置、６は燃料タンク、８は燃料供給管、１０はベーバラ
イザ、１２は燃料弁、１４は料計量部、１６は吸気マニ
ホルド、１８は排気マニホルド、２０は比重センサ、２
３２は制御部、２４は可変圧縮比機構である。
Claims (1)
- １、ガス燃料エンジンに供給されるガス燃料の比重を検
出する比重センサを設け、この比重センサの検出値によ
り前記ガス燃料の組成に応じた適正な圧縮比になるべく
前記ガス燃料エンジンに設けた可変圧縮比機構を作動制
御する制御手段を設けたことを特徴とするガス燃料エン
ジンの圧縮比制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5103689A JPH02230949A (ja) | 1989-03-03 | 1989-03-03 | ガス燃料エンジンの圧縮比制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5103689A JPH02230949A (ja) | 1989-03-03 | 1989-03-03 | ガス燃料エンジンの圧縮比制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02230949A true JPH02230949A (ja) | 1990-09-13 |
Family
ID=12875579
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5103689A Pending JPH02230949A (ja) | 1989-03-03 | 1989-03-03 | ガス燃料エンジンの圧縮比制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02230949A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009036176A (ja) * | 2007-08-03 | 2009-02-19 | Nissan Motor Co Ltd | 内燃機関の燃焼制御装置 |
| JP2010185416A (ja) * | 2009-02-13 | 2010-08-26 | Nissan Motor Co Ltd | エンジンの圧縮比制御装置及び圧縮比制御方法 |
| WO2012114482A1 (ja) * | 2011-02-23 | 2012-08-30 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の制御システム |
| WO2019124431A1 (ja) * | 2017-12-19 | 2019-06-27 | 株式会社Ihi | 圧縮端圧力制御装置及びエンジンシステム |
-
1989
- 1989-03-03 JP JP5103689A patent/JPH02230949A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009036176A (ja) * | 2007-08-03 | 2009-02-19 | Nissan Motor Co Ltd | 内燃機関の燃焼制御装置 |
| JP2010185416A (ja) * | 2009-02-13 | 2010-08-26 | Nissan Motor Co Ltd | エンジンの圧縮比制御装置及び圧縮比制御方法 |
| WO2012114482A1 (ja) * | 2011-02-23 | 2012-08-30 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の制御システム |
| WO2019124431A1 (ja) * | 2017-12-19 | 2019-06-27 | 株式会社Ihi | 圧縮端圧力制御装置及びエンジンシステム |
| JP2019108869A (ja) * | 2017-12-19 | 2019-07-04 | 株式会社Ihi | 圧縮端圧力制御装置及びエンジンシステム |
| CN111465757A (zh) * | 2017-12-19 | 2020-07-28 | 株式会社 Ihi | 压缩端压力控制装置和发动机系统 |
| EP3730769A4 (en) * | 2017-12-19 | 2021-09-22 | Ihi Corporation | COMPRESSION END PRESSURE CONTROL DEVICE AND ENGINE SYSTEM |
| CN111465757B (zh) * | 2017-12-19 | 2022-08-12 | 株式会社 Ihi | 压缩端压力控制装置和发动机系统 |
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