JPH02294544A - ガスエンジンの空燃比制御装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は都市ガスなどを燃料とするガスエンジンに関し
、特にそのようなエンジンにおいて空燃比を制御するた
めの装置に関する。

［従来の技術］ 一般にガスエンジンでは、エンジンの燃焼室に接続する
吸気通路の入口を大気に連通させ、その通路の途中に設
けた混合部により吸気通路内の空気に燃料ガスを混入さ
せるようになっている。又、そのようにして形成される
混合気の空燃比の設定及び制御は、エンジン出力の向上
だけではなく、排気ガスの浄化（特に窒素酸化物などの
低減）を考慮して行なわれる。

［発明が解決しようとする課ｆｆｉ］ ところが、従来の過給機を備えたガスエンジンでは、燃
料ガス混合部を過給機のコンプレッサーよりも下流側に
設けている。そのために燃料ガスは、コンプレッサーに
より加圧された空気に混入させる必要があり、燃料ガス
の所要圧力が比較的高い。一方、燃料ガスは一般に都市
ガスが使用されるので、その供給圧力は比較的低く、従
って、空気への混入に必要な高い圧力まで燃料ガスの圧
力を高めることが困難な場合が多い。又、過給機のコン
プレッサーは、その下流側で燃料ガスが混入されること
を考慮して、空気だけを比較的高い圧力まで加圧する必
要があるので、過給機の動力損失が比較的大きいという
不具合もある。

本発明は、上述の不具合を解決した装置を提洪しようと
するものである。

更に本発明は、上述の形式のエンジンにおいて、空燃比
制御のために、排気通路側に設けられて排気ガスの酸素
濃度を検出するためのリーンバーンセンサーの横造にも
改良を施すことを目的としている。

［課題を解決するための手段］ 第１の発明は、大気に連通ずる入口からエンジンの燃焼
室まで延びる主吸気通路の途中に過給機のコンプレッサ
ーを設け、コンプレッサーよりも上流側において主吸気
通路にベンチュリを設け、燃料ガス供給通路の出口をベ
ンチュリに開口させ、ベンチュリとコンプレッサーとの
間において主吸気通路に補助吸気通路の出口を接続し、
アクチュ工一夕により制御される流量制御弁を補助吸気
通路に設け、アクチュエータをパイロット圧力により制
御される構造にし、該パイロット圧力を取出すための通
路の入口をコンプレッサーよりも下流側において主吸気
通路に接続し、補助吸気通路の入口を大気だけ連通させ
て該補助吸気通路を空気専用の通路としたことを特徴と
している。

第２の発明は、大気に連通ずる入口からエンジンの燃焼
室まで延びる主吸気通路の途中に過給機のコンプレッサ
ーを設け、コンプレッサーよりも上流側において主吸気
通路にベンチュリを設け、燃料ガス供給通路の出口をベ
ンチュリに開口させ、ベンチュリとコンプレッサーとの
間において主吸気通路に補助吸気通路の出口を接続し、
アクチュエータにより制御される流量制御弁を補助吸気
通路に設け、アクチュエータをパイロット圧力により制
御される構造にし、該パイロット圧力を取出すための通
路の入口をコンプレッサーよりも下流側において主吸気
通路に接続し、上記制御弁よりも上流側において補助吸
気通路に、燃料ガス供給通路の入口が開口するベンチュ
リを設け、補助吸気通路の入口を大気に連通させたこと
を特徴としている。

第３の発明は、大気に連通ずる入口からエンジンの燃焼
室まで延びる主吸気通路の途中に過給機のコンプレッサ
ーを設け、コンプレッサーよりも上流側において主吸気
通路にベンチュリを設け、燃料ガス供給通路の出口をベ
ンチュリに開口させ、ベンチュリよりも下流側かつコン
ブレッザーよりも上流側において、主吸気通路に排気ガ
ス還流通路の出口を開口させ、排気ガス還流通路の入口
を燃焼室から過給機のタービンまで延びる排気通路の途
中に接続したことを特徴としている。

第４の発明は、大気に連通ずる入口からエンジンの燃焼
室まで延びる吸気通路の途中に過給機のコンプレッサー
を設け、コンプレッサーよりも上流側において吸気通路
にベンチュリを設け、燃料ガス供給通路の出口をベンチ
ュリに開口させ、燃焼室に接続する排気通路の途中に、
排気ガス中の酸素濃度を検知するためのリーンバーンセ
ンサーを設け、リーンバーンセンサーを排気通路内の測
定位置と排気通路外の更生位置との１８１で移動可能に
し、上記両位置の間でリーンバーンセンサーを移動させ
る移動機構を設け、排気通路の管壁に、リーンバーンセ
ンサーの移動通路用の開口を設け、リーンバーンセンサ
ーが上記更生位置にある時に、上記開口を閉鎖する蓋を
設け、更生位置においてリーンバーンセンサーを空気に
さらすようにたことを特徴としている。

第５の発明は、大気に連通ずる入口からエンジンの燃焼
室まで延びる主吸気通路の途中に過給機のコンプレッサ
ーを設け、コンプレッサーよりも上流側において主吸気
通路にベンチュリを設け、燃料ガス供給通路の出口をベ
ンチュリに開口させ、燃焼室に接続する排気通路の途中
に、排気ガス中の酸素濃度を検知するためのリーンバー
ンセンサーを設け、リーンバーンセンサーの近傍かつそ
の上流側に遮蔽部を設け、該遮蔽部によりそれよりも上
流側からの排気流がリーンバーンセンサ〜の周囲の空間
に直接到達することを防１１．シ、上記周囲の空間に空
気を一時的に供給できる更生用空気通路を設けたことを
特徴としている。

［作用］ 上記第１の発明によると、過給機のコンプレッサーより
も上流側において、主吸気通路に燃料ガスが供給される
ので、燃料ガスとして低圧のガスを使用することができ
る。又、主吸気通路のベンチュリでの燃料ガスの混入に
より形成される混合気（吸気）の空燃比は、エンジンの
運転状態とは無関係に常に概ね一定であり、そのような
吸気に捕助吸気通路から空気が付加される。そして、補
助吸気通路の空気流瓜はアクチュエータにより駆動・制
御される流量制御弁により制御されるが、そのアクチュ
エータが、過給機のコンプレッサーよりも下流側の吸気
圧力（ブースト圧：この圧力はエンジン負荷及び出力に
対応する）をパイロット圧力として制御されるので、エ
ンジン運転状態に対応した量の空気を補助吸気通路から
主吸気通路へ倶給できる。その結果、燃焼室へ１％給さ
れる吸気の空燃比をブースト圧、すなわち、エンジンの
負６ｆに対応させて変化させることかできる。これによ
り、所要のエンジン出力特性及び排気浄化特性の両方を
維持できる状態に空燃比が制御される。

第２発明においても、捕助吸気通路において吸気流量を
ブースト圧に対応させて制御するので、第１発明の場合
と同様に、常に最適の空燃比が維持される。

特に、この第２発明では、主吸気通路及び補助吸気通路
の両方において混合気が形成されるので、個々の通路に
おける所要空気流量は比較的少なく、例えば、通路面積
の広い吸気通路を１個だけ設ける場合に比べ、この発明
の各吸気通路での所要流量は、例えば約半分でよい。こ
のように個々の吸気通路での所要流量が少ないので、ベ
ンチュリ及び流量制御弁における燃料ガス流入特性や制
御特性を安定させ、空燃比の制御精度を向上させること
ができる。

第３発明では、排気通路内の排気の一部を吸気に戻すこ
とにより、周知の如く、排気の浄化を図ることができる
。特に、還流される排気の量は排気圧力、すなわち、エ
ンジンの負荷に対応するので、吸気における排気混入比
をエンジンの負荷に対応させて変化させることができ、
常に、最適の比で排気を混入させることができる。又、
排気は吸気通路のべンチュリよりも下流側、かつ、コン
プレッサーよりも上流側において、主吸気通路に混入す
るので、排気流によりベンチュリの動作が阻害されるこ
とはない。

第４の発明では、リーンバーンセンサーを一時的に排気
通路外の更生位置へ取出すことにより、リーンバーンセ
ンサーの誤差を修正できる。すなわち、リーンバーンセ
ンサーは一般に、酸素濃度に対応する電流を出力として
発生させるが、使用を継続すると、その電流が低ドする
。そして、この発明の構造では、リーンバーンセンサー
を史生位置に取出すことにより、リーンバーンセンサー
を空気、すなわち、酸素濃度が常に約２１％の気体にリ
ーンバーンセンサーをさらすことになる。

従って、その位置での出力電流を読取り、その読取り値
と既知の酸素濃度（約２１％）とから、リ−ンバーンセ
ンサーの出力電流を酸素濃度との関係を正確に知ること
ができ、その関係（酸素濃度と出力電流との間の関係を
決定する係数）に基づいて、それ以後の酸素濃度測定動
作が正確に行われる。

第５発明によると、り〜ンバーンセンサーを配置した空
間は、排気ガスの一種の吹きだまりとなっているので、
そこへ空気を供給することにより、リーンバーンセンサ
ーの周囲の排気ガスを空気により押退け、リーンバーン
センサーを空気だけにさらすことができる。これにより
、上記第４発明の場合と同様に、リーンバーンセンサー
の更生が行なわれる。

し実施例コ 第１図において、主吸気通路１は図示されていない入口
が大気に連通しており、出口が排気過給機２のコンプレ
ッサー３を介して主吸気通路４に接続している。主吸気
通路４は途中にインタークーラー５を備え、その下流側
にガバナ６により制御されるスロットル弁７を備え、出
口が吸気弁８を介して燃焼室９に接続している。

主吸気通路１の途中にはベンチュリ１０が設けてある。

ベンチュリ１０には燃料ガス通路１１の出口部１２が開
口しており、主吸気通路１内を流れる空気に対して出口
部１２から燃料ガスがベンチュリ効果により混入するよ
うになっている。主吸気通路１内の空気に対して出口部
１２から流入する燃料ガスの体積比（空燃比）は、第２
図に実線Ａで示す如《、ブースト圧（すなわちエンジン
負荷）とは無関係に、常に一定であり、そのような特性
を実現するために、出口部１２にはレギュレーター１３
が設けてある。

明確には図示されていないが、レギュレーター１３はダ
イヤフラムにより開度が制御される弁であり、上述の制
御特性を維持するために、そのダイヤフラムの両側の室
に、それぞれ、パイロット圧通路１５及び１６により吸
気圧力が導入される。

パイロット圧通路１５の入口はインタークーラー５とス
ロットル弁７の間において主吸気通路４に接続している
。他方のパイロッ１・圧通路１６の入口は、スロットル
弁７と吸気弁８の間において主吸気通路４に接続してい
る。

レギュレーター１３よりも上流側には別のレギュレータ
ー２０が設けてある。レギュレーター２０はレギュレー
ター１３へ共給されるガス圧力を調整するためのもので
、基本的な構造はレギュレーター１３と概ね同様であり
、内部のダイヤフラムに面する一方の室だけがパイロッ
ト圧通路２１を介して主吸気通路１のベンチュリ１０よ
りも上流側の部分に接続している。

レギュレーター２０とレギュレーター１３の間において
、燃料ガス通路１１からは補助燃料通路２２が分岐して
いる。補助燃料通路２２は途中にアイドルアジャスト２
３（制御弁）を備え、出口がベンチュリ１０よりも下流
側において主吸気通路１に開口している。この補助燃料
通路２２はエンジンの始動時やアイドル運転時に機能す
る。すなわち、低速運転時には主吸気通路１内の空気流
速が低いので、出口部１２から燃料ガスを流入させるこ
とが困難である。そのような場合に、補助燃料通路２２
から比較的高圧の（レギュレーター１３で減圧されてい
ない）燃料ガスを主吸気通路１へ共給する。

上述の主吸気通路１には補助吸気通路３０が併設されて
いる。補助吸気通路３０は空気専用の通路であり、図示
されていない入口が大気に連通しており、出口がベンチ
ュリ１０よりもド流側かつコンプレッサー３よりも上流
側において主吸気通路１に接続している。

補助吸気通路３０の途中にはスロットル弁３１が設けて
ある。スロットル弁３１はダイヤフラム式のアクチュエ
ータ３２により開度が制御される。

アクチュエータ３２は、スロットル弁３１を閉ノノ゛向
に付勢するばね３３と、スロットル弁３１を開方向に付
勢するダイヤフラム室３４及び補助ばねを備えている。

ダイヤフラム室３４は、そこに導入された高圧によりダ
イヤフラムを押し下げ、それによりばね３３の弾力に抗
してスロットル弁３１を駆動する。ダイヤフラム室３４
には、パイロット圧通路１５の途中から分岐したパイロ
ット圧通路１７が接続している。従って、ダイヤフラム
室３４には主吸気通路４内のブースト圧が導入される。

前述の如く、ブースト圧はエンジン負荷及び出力に概ね
比例するので、エンジン負荷が増加するとダイヤフラム
室３４の圧力も増加し、アクチュエータ３２がスロット
ル弁３１の開度を増加させ補助吸気通路３０の空気流童
が増加する。その結果、主吸気通路１内の吸気に補助吸
気通路３０から流入する空気の二が増加し、主吸気通路
４へ送られる吸気の空燃比が第２図にｎＢで示す如くブ
ースト圧に比例して増加する。この特性（Ｂ）は所望の
特性であり、このようにブースト圧（負荷）に比例させ
て空燃比を増加させることにより、排気の浄化効果を高
めることができる。

上述のスロットル弁３１では、第２図の特性（Ｂ）の如
く、ある１個の値のブースト圧に対してある１個の値の
空燃比が設定されるが、実際には、種々の条件変化（例
えば大気条件）を考慮して、ブースト圧に対して空燃比
をある幅Ｗ（第２図）をもって設定できるようにするこ
とが望ましい場合がある。そのために補助吸気通路３０
には補助制御機構３５（第１図）が設けてある。

補助制御機構３５は、スロットル弁３１よりも下流側に
設けてあり、捕助吸気通路３０を外気に連通ずる入口３
６と、入口３６の開度を調節する弁３７と、弁３７を駆
動するステッピングモーター３８とを備えている。ステ
ッピングモーター３８により弁３７を駆動して入口３６
の開度を増加させると、入口３６から補助吸気通路３０
への空気流量が増加し、それにより、主吸気通路４へ送
られる吸気の空燃比が増加する。ステッピングモーター
３８が逆に作動して入口′う６の開度を低ドさせると、
空燃比が減少する。

このような補助制御機構３５を設けたことにより、第２
図において、空燃比特性を上限特性Ｃと下限特性Ｄとの
間で制御することができる。むろん、前述の理想的な特
性曲線Ｂは上限及び下限の特性曲線Ｃ，Ｄの間に位置し
ている。

上述のステッピングモーター３８は所望の出力特性及び
排気浄化特性が得られるように弁３７を制御するが、そ
のために、ステッピングモーター３８をコントローラー
４０により電気的に制御するようになっている。

コントローラー４０は、エンジンの種々の運転状態を検
知して、ステッピングモーター３８を制御するためのも
ので、次のように構成されている。

コントローラー４０には出力ラインとして、ステッピン
グモーター３８に接続するライン４１と後述する電磁ク
ラッチ用ライン４２が設けてあり、人力ラインとしてラ
イン４３、４４、４５が設けてある。

ライン４３はリーンバーンセンサー５０に接続している
。リーンバーンセンサー５０は排気通路５１の途中に設
けてあり、排気ガス中の酸素濃度を検知して、それに対
応する電流を出力としてコントローラー４０へ送る。排
気通路５１は図示されていない出口が別の排気ダクトに
接続しており、入口が排気過給機２のタービン５２に接
続している。むろん、タービン５２の入口は、別の排気
通路５３及び排気弁５４を介して燃焼室９に接続してい
る。

前記ライン４４はブーストセンサー５５に接続している
。ブーストセンサー５５は、吸気弁８の上流近傍から導
入された給気圧を検知する。

ライン４５はセンサー５６に接続している。センサー５
６は磁気センサーであり、クランク軸５７に設けたブー
リー５８又はその他の四転体の回転角度位置を検知して
その検知（．３号をコントローラー４０へ送る。これに
よりコントローラー４０はセンサー５６を介してクラン
ク軸５７の回転角度位置及び回転数を検出することがで
きる。

上述の説明から明らかなように、コントローラー４０は
、ライン４３〜４５からの種々の信号に基づいてステッ
ピングモーター３８を制御し、同時にライン４２を介し
て電磁クラッチ６０を制御する。

明確には図示されていないが、電磁クラッチ６０は、そ
の人力部がベルト６２を介してブーリー５８に連結し、
出力部がコンプレッサー６３の人力軸に連結している。

コンプレッサー６３は、基本的には、エンジンの副室６
５へ供給される燃料ガスを加圧するためのもので、コン
プレッサー６３には次のような通路構造が組合せてある
。

上記副室６５自体は周知の構造で、吸入行程において濃
厚な混合気を彩成して点火ブラグ６６により着火させる
ことにより、副室６５内の濃厚混合気の火炎を燃焼室９
内の稀薄混合気に伝播させるようになっている。

そして、副室６５には、出口部にチェックバルブ６７を
備えた専用の燃料ガス共給通路６８が接続している。こ
の燃料ガス供給通路６８は、前述の燃料ガス通路１１か
ら分岐した燃料ガス供給通路７１に前記コンプレッサー
６３を介して接続している。

コンプレッサー６３は、燃料ガス供給通路７１から共給
された比較的低圧の燃料ガスを加圧して燃料ガス供給通
路６８へ送込み、それにより、燃料ガスが自己の圧力に
よりチェックバルブ６７を開いて副室６５へ流入する。

コンプレッサー６３の近傍において、燃料ガス倶給通路
６８と燃料ガス供給通路７１はバイパス通路７２により
接続されている。バイパス通路７２にはダイヤフラム式
のレギュレーター７３が併設されている。レギュレータ
ー７３は、そのダイヤフラムの両側の室に、それぞれ、
燃料ガス供給通路６８、７１から圧力が導入され、更に
、前記パイロット圧通路１６に接続するパイロット圧ラ
イン７５からも圧力が導入される。これによりレギュレ
ーター７３は、基本的には、チェックバルブ６７を開放
するのに必要なガス圧力が燃料ガス供給通路７１のガス
圧力よりも小さい場合（すなわちコンプレッサー６３に
よる加圧が不要な場合）、バイパス通路７２を開放し、
燃料ガス供給通路７１と燃料ガス供給通路６８とを連通
させる。又、この迎通状聾では、コントローラー４０が
電磁クラッチ６０を遮断させ、それにより、エンジンが
コンプレッサー６３を無駄に駆動すること、即ちエンジ
ン動力が無駄に消費されることを防止する。

上述の構造を第３図により説明する。第３図において、
横軸は吸気負圧、すなわち、吸気行程における燃焼室９
や副室６５の圧力であり、この圧力は、エンジンの負蔚
が増加する値大きくなる。

前述の如く、燃料ガス供給通路６８内の燃料ガスは臼己
の圧力（すなわち、燃料ガス１几給通路６８と副室６５
との圧力差）によりチェックバルブ６７を開くので、チ
ェックバルブ６７の開放に必要な燃料ガス供給通路６８
内のガス圧力は、第３図に区間Ｇｌ−Ｇ２−Ｇ３−Ｇ４
で示す如く、吸気負圧に対応して増加する。一方、燃料
ガス供給通路７１内のガス圧力は常に一定の値Ｐ１であ
るので、吸気負圧が、比較的小さい値Ｑ１よりも小さい
間（Ｇｌ〜Ｇ２）は、ガス圧力Ｐ１が所要圧力を上回る
。従って、コンプレッサー６３を動作させる必要はない
。

吸気負圧が所定値Ｑ１を越えると、コンプレッサー６３
が作動して高圧の燃料ガスが供給される。

そして、コンプレッサー６３から吐出されるガス圧力（
Ｐ２）は一定であるので、中程度の吸気負圧伏！Ｉｌｌ
！　（Ｇ２−Ｇ３）では、所望の圧力（例えばＰＯ）を
コンプレッサー吐出圧力（Ｐ２）が上回るが、吐出圧力
（Ｐ２）を所望圧力特性Ｇに一致させるために、第１図
の如く、燃料ガス供給通路６８にはダイヤフラム式のレ
ギュレーター７６が設けてある。

次に別の実施例を説明する。第４図において、補助吸気
通路３０には第１図のスロットル弁３１及びアクチュエ
ータ３２と同様の流量制御部が設けてあるが、第１図の
補助制御機構３５は設けられていない。この第４図の補
助吸気通路３０にはスロットル弁３１よりも上流側にベ
ンチュリ８０が設けてあり、そのベンチュリ８０に、燃
料ガス通路１１から分岐した燃ｔ１ガス通路８１の出口
が開口している。

この構造では、主吸気通路１及び補助吸気通路３０の両
方が混合気通路となり、補助吸気通路３０の混合気流量
がスロットル弁３１により制御される。

第５図の構造では、第１図や第４図の補助吸気通路３０
が廃止されており、それに代えて排気還流通路８２が設
けてある。排気還流通路８２は入口がタービン５２と排
気弁５４の間において排気通路５３に接続している。排
気還流通路８２の下流部分８３は、ベンチュリ１０より
も上流側において主吸気通７８１の管壁を貫通して主吸
気通路１内へ入り込んでおり、部分８３から屈曲した出
口部分８４が主吸気通路１の内部の中心を主吸気通路１
と平行に延びている。出口部分８４は、ベンチュリ１０
よりも下流側において、主吸気通路１内の空気流方向と
同方向に開口している。又、部分８３、８４の外径は主
吸気通路１やベンチュリ１０の内径と比べて充分に小さ
い。従って部分８３、８４がベンチュリ１０でのベンチ
ュリ効果に悪影響を及ぼすことはなく、しかも部分８４
がベンチュリｌＯよりも下流側において主吸気通路１の
中心部に開口しているので、部分８４からの排気ガスを
主吸気通路１内の吸気に均等に分散させることができる
。更に、主吸気通路１内の吸気流に起因する負圧により
、部分８４から排気を効果的に吸出すことができる。

この構造では、排気通路５３内の排気の一部が排気還流
通路８２から主吸気通路１内へ戻され、その排気が燃焼
室９内で再び燃焼することにより、排気ガスの浄化が効
果的に実現される。

第１図において、前述のリーンバーンセンサー５０は、
排気ガス中の酸素濃度に対応する電流を出力として発生
させるが、使用を継続するにつれて、その濃度と出力電
流との関係を決定する係数が変化する。従って、リーン
バーンセンサー５０をある期間にわたって使用すると、
コントローラー４０においてその係数を改めて設定しな
おす必要がある。その再設定（更生）のために、第６図
のような構造を採用することができる。

第６図において、排気通路５１の管壁にはりーンバーン
センサー５０が入り込むための開口８５−が設けてある
。リーンバーンセンサー５０は、開口８５から排気通路
５１内へ入込んだＡｐｌ定位置と、開口８５から排気通
路５１外へ後退した更生位置（図示の位置）との間で移
動できるように適当に支持されている。

上記両位置の間でリーンバーンセンサー５０を移動させ
るために、リーンバーンセンサー５０には水圧シリンダ
ー８６のピストンが連結されている。この水圧シリンダ
ー８６は、エンジンで駆動される水ポンブ８７から水圧
通路８８を介して水圧を供給することにより、リーンバ
ーンセンサー５０を更生位置へ後退させ、又、水圧通路
８８からの水圧を開放することにより、水圧シリンダー
８６の内部のばねによりリーンバーンセンサー５０を測
定位置へ突出させる。水圧通路８８には、水圧シリンダ
ー８６への水圧供給及び停止を制御するための電磁弁８
９が設けてある。

更に、排気通路５１には開口８５を閉鎖するための蓋９
０が設けてある。ｆｌ９０は、リーンバーンセンサー５
０が更生位置にある時、ばねの作用により開口８５を閉
鎖し、排気ガスが開口８５から外部へ漏れることを防止
する。リーンバーンセンサー５０は、更生位置から測定
位置へ戻る場合、蓋９０を押退けることができる。又、
リーンバーンセンサー５０が測定位置にある時、蓋９０
はタビン５２から流れてきた排気ガスをリーンバーンセ
ンサー５０の周囲に集めるためのガイドとしても機能す
る。

この構造では、通常、リーンバーンセンサー５０は排気
通路５１内の測定位置に保持され、酸素ｌ農瓜測定機能
を果す。リーンバーンセンサー５０をある期間にわたっ
て使用すると、前述の如く酸素濃度と出力との間の変換
係数に狂いが生じるが、そのような狂いが生じ始めると
、電磁弁８９を開いて水圧ンリ：／ダー８６を作動させ
、リーンバーンセンサー５０を一時的に更生位置へ取出
す。この位置では、リーンバーンセンサー５０に空気（
酸素濃度が約２１％の気体）が触れるので、その時のリ
ーンバーンセンサー５０の出力と既知の酸素濃度（２１
％：この値はＰめ第１図のコントローラー４０に記憶さ
れている）とから上記係数を改めて設定する。この処理
の後、リーンバーンセンサー５０は再び測定位置へ戻さ
れ、それ以後は、更生後の係数で酸素濃度の測定が正確
に行なわれる。

第７図及び第８図（第７図の■−■断面略図）では、リ
ーンバーンセンサー５０が、排気通路５１内に入込んだ
測定位置に固定されている。そして、リーンバーンセン
サー５０の近傍かつその上流側及び丁流側には遮蔽部｝
イ９１、９２が排気通路５１の管壁９３の内而に固定さ
れた状態で設けてある。第８図の々ロく正而から見て、
遮蔽部材９１、９２は、リーンバーンセンサー５０を覆
うだけの幅と高さをＨしている。第７図の如く、遮蔽部
材９１、９２は上面が湾曲しており、両者が共同して排
気流を案内することにより、排気流がリーンバーンセン
サー５０を避けて排気通路５１の中心側を通過するよう
になっている。又、遮蔽部材９１、９２の両側面には、
リーンバーンセンサー５０の近傍に排気流用の溝を形成
する１対の側板９４が設けてある。

遮蔽部材９１、９２の間には狭い空間９５か形成されて
いる。この空間９５は管壁９３の外部の通路９６に接続
している。通路９６の入口には、通路９７と通路９８が
接続している。通路９７は図示されていない入口が適当
な空気供給源に接続し、又、途中に電磁弁１０１を備え
ている。通路９８は、入口が遮蔽部材９１よりも上流側
において排気通路５１に連通しており、途中に電磁弁１
０２を備えている。これらの電磁弁１０１、１０２は図
示されていない制御機構により次のように開閉される。

通常の動作中は、電磁弁１０１が閉鎖されて電磁弁１０
２が開放されている。この状態では排気通路５１内の排
気ガスが通路９８から通路９６を経て空間９５へ供給さ
れるので、リーンバーンセンサー５０は排気ガスの酸素
濃度を測定できる。

第６図の実施例で説明したような更生作業を行なう場合
、電磁弁１０２を閉じて電磁弁１０１を開く。これによ
り、通路９７から通路９６を経て空間９５へ空気が供給
され、リーンバーンセンサー５０は空気の酸素濃度を険
出する。この検出時の出力に基づいてリーンバーンセン
サー５０の検出酸素濃度と出力との間の関係を決定する
係数を調べることができる。

第９図及び第１０図（第９図のＸ−Ｘ断面略図）では、
リーンバーンセンサー５０を周囲及び管壁９３と反対側
から覆う円筒状のカバー１０３が設けてある。カバー１
０３は、下流側の部分が網又は多孔板で構成されており
、そこを通してリーンバーンセンサー５０の周囲へ排気
が流入できるようになっているが、上流側の部分は孔が
設けられておらず、従って、タービン５２側から流れて
きた排気ガスがリーンバーンセンサー５０の周囲へ直接
到達することは防止されている。

カバー１０３の内部の空間には吸引通路１０４と空気通
路１０５が接続している。吸引通路１０４は途中に電磁
弁１０６を備え、入口が、コンプレッサー３よりも上流
側において主吸気通路１に接続している。吸引通路１０
４はカバー１０３内の空間１０７の最も上流側の部分に
迎通しており、空気通路１０５は吸引通路１０４とリー
ンバーンセンサー５０との間において空間１０７に連通
している。空気通路１０５は途中に電磁弁１０８を備え
、図示されていない入口が適当な空気供給源に連通して
いる。又、空間１０７の上流側部分には、吸引通路１０
４が連通ずる空間と空気通路１０５が連通ずる空間とを
区画する区画壁１０９が設けてある。この区画壁１０９
は管壁９３から最も離れた部分を除いて、その両側の空
間部分を遮断している。

この構造によると、通常は電磁弁１０６及び電磁弁１０
８が閉鎖されており、従って、排気ガスはカバー１０３
の下流側部分の孔からリーンバーンセンサー５０の周囲
に到達し、それによりｐト気ガスの濃度ｎ１定が行なわ
れる。

更生を行なう場合、電磁弁１０６及び電磁弁１０８が開
放される。これにより主吸気通路１の負圧で空間１０７
が吸引され、同時に、空゛気通路１０５がら空気が流入
するので、リーンバーンセンサー５０の周囲には、排気
ガスが排除されて空気が充満し、その空気により前述の
実施例と同ｎに、リーンバーンセンサー５０の更生が行
なわれる。

上述の第７図及び第８図の丈施例ならびに第９図及び第
１０図の実施例のいずれにおいても、各部の寸法形状は
上述の機構を充分かつ確実に果すように決定される。

［発明の効果］ 第１図〜第３図に実施例を示す上記第１の発明によると
、過給機２のコンプレッサー３よりも上流側において、
主吸気通路１に燃料ガスが供給されるので、燃料ガスと
して低圧のガスを使用することができる。又、吸気の空
燃比を制御する流量制御弁（３１）はブースト圧により
制御されるので、所要のエンジン出力特性及び排気浄化
特性の両方を維持するように空燃比を制御できる。

特にこの構造では、空気流量を調節して空燃比を制御す
る形式であるので、稀薄燃焼方式のエンジン、すなわち
、燃料の量と比べて空気の量が非常に多い混合気を使用
するエンジンに、特に有効であり、具体的には、空燃比
の制御精度を向上させることができる。

第４図に実施例を示す第２発明においても、補助吸気通
路３０において吸気流量をブースト圧に対応させて制御
するので、第１発明の場合と同様に、常に最適の空燃比
を維持することができる。

特に、この第２発明では、主吸気通路１及び補助吸気通
路３０の両方において、混合気が形成されるので、個々
の通路１、３０における所要空気流量は比較的少なく、
例えば、通路面積の広い吸気通路を１個だけ設ける場合
に比べ、各吸気通路１、３０への所要流量は、例えば約
ｔ分でよい。このように、個々の吸気通路１、３Ｑでの
所要流量が少ないので、ベンチュリ１０や流量制御弁３
１における燃料ガスの流入特性や制御特性を安定させ、
空燃比の制御精度を向上させることができる。

第５図に実施例を説明する第３発明では、ＥＧＲ効果に
よりの排気の浄化を図ることができる。

特に、還流される排気の星は排気圧ノハすなわち、エン
ジンの負荷に対応するので、吸気における排゛気混入比
をエンジンの負荷に対応させて、常に、最適の値に維ｔ
ｊｊできる。又、排気は吸気通路１のベンチュリ１０も
下流側、かつ、フンブレッサ３よりも上流側において、
主吸気通路１に混入するので、排気流によりベンチュリ
１０での動作が阻害されることはない。

第６図に実施例を示す第４の発明では、リーンバーンセ
ンサー５０を一時的に排気通路外の史生位置へ取出すこ
とにより、リーンバーンセンサー５０のくるいを更生で
きる。

第７図〜第１０図に実施例を示す第５発明によると、リ
ーンバーンセンサー５０を配置した空間に一時的に空気
を供給することができ、それにより、リーンバーンセン
サー５０の更生を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例の略図、第２図は空燃比特性を示
すグラフ、第３図は副室用燃料ガスの圧力特性を示すグ
ラフ、第４図及び第５図はそれぞれ別の実施例の略図、
第６図及び第７図は更に別の実施例の断面略図、第８図
は第７図の■一■断面略図、第９図は更に別の実施例の
断面略図、第１０図は第９図のＸ−Ｘ断而略図である。 １・・・主吸気通路、２・・・排気過給機、３・・・コ
ンプレッサー、４・・・主吸気通路、１０・・・ベンチ
ュリ、１１・・・燃料ガス通路、１７・・・パイロット
圧通路、３０・・・補助吸気通路、３１・・・スロソト
ル弁、３２・・・アクチュエータ、４０・・・コントロ
ーラー、５０・・・リーンバーンセンサー、５１・・・
排気通路、５３・・・υ［気通路、８０・・・ベンチュ
リ、８２・・・排気還流通路、８４・・・出口部分、８
５・・・開口、８６・・・水圧シリンダー、９１、９２
・・・遮蔽部材、９５・・・空間、９７・・・空気通路

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、大気に連通する入口からエンジンの燃焼室まで延び
   る主吸気通路の途中に過給機のコンプレッサーを設け、
   コンプレッサーよりも上流側において主吸気通路にベン
   チユリを設け、燃料ガス供給通路の出口をベンチユリに
   開口させ、ベンチユリとコンプレッサーとの間において
   主吸気通路に補助吸気通路の出口を接続し、アクチュエ
   ータにより制御される流量制御弁を補助吸気通路に設け
   、アクチュエータをパイロット圧力により制御される構
   造にし、該パイロット圧力を取出すための通路の入口を
   コンプレッサーよりも下流側において主吸気通路に接続
   し、補助吸気通路の入口を大気だけ連通させて該補助吸
   気通路を空気専用の通路としたことを特徴とするガスエ
   ンジンの空燃比制御装置。 ２、大気に連通する入口からエンジンの燃焼室まで延び
   る主吸気通路の途中に過給機のコンプレッサーを設け、
   コンプレッサーよりも上流側において主吸気通路にベン
   チユリを設け、燃料ガス供給通路の出口をベンチユリに
   開口させ、ベンチユリとコンプレッサーとの間において
   主吸気通路に補助吸気通路の出口を接続し、アクチュエ
   ータにより制御される流量制御弁を補助吸気通路に設け
   、アクチュエータをパイロット圧力により制御される構
   造にし、該パイロット圧力を取出すための通路の入口を
   コンプレッサーよりも下流側において主吸気通路に接続
   し、上記制御弁よりも上流側において補助吸気通路に、
   燃料ガス供給通路の入口が開口するベンチユリを設け、
   補助吸気通路の入口を大気に連通させたことを特徴とす
   るガスエンジンの空燃比制御装置。 ３、大気に連通する入口からエンジンの燃焼室まで延び
   る主吸気通路の途中に過給機のコンプレッサーを設け、
   コンプレッサーよりも上流側において主吸気通路にベン
   チユリを設け、燃料ガス供給通路の出口をベンチユリに
   開口させ、ベンチュリよりも下流側かつコンプレッサー
   よりも上流側において、主吸気通路に排気ガス還流通路
   の出口を開口させ、排気ガス還流通路の入口を燃焼室か
   ら過給機のタービンまで延びる排気通路の途中に接続し
   たことを特徴とするガスエンジンの空燃比制御装置。 ４、大気に連通する入口からエンジンの燃焼室まで延び
   る吸気通路の途中に過給機のコンプレッサーを設け、コ
   ンプレッサーよりも上流側において吸気通路にベンチユ
   リを設け、燃料ガス供給通路の出口をベンチユリに開口
   させ、燃焼室に接続する排気通路の途中に、排気ガス中
   の酸素濃度を検知するためのリーンバーンセンサーを設
   け、リーンバーンセンサーを排気通路内の測定位置と排
   気通路外の更生位置との間で移動可能にし、上記両位置
   の間でリーンバーンセンサーを移動させる移動機構を設
   け、排気通路の管壁に、リーンバーンセンサーの移動通
   路用の開口を設け、リーンバーンセンサーが上記更生位
   置にある時に、上記開口を閉鎖する蓋を設け、更生位置
   においてリーンバーンセンサーを空気にさらすようにた
   ことを特徴とするガスエンジンの空燃比制御装置。 ５、大気に連通する入口からエンジンの燃焼室まで延び
   る主吸気通路の途中に過給機のコンプレッサーを設け、
   コンプレッサーよりも上流側において主吸気通路にベン
   チユリを設け、燃料ガス供給通路の出口をベンチユリに
   開口させ、燃焼室に接続する排気通路の途中に、排気ガ
   ス中の酸素濃度を検知するためのリーンバーンセンサー
   を設け、リーンバーンセンサーの近傍かつその上流側に
   遮蔽部を設け、該遮蔽部によりそれよりも上流側からの
   排気流がリーンバーンセンサーの周囲の空間に直接到達
   することを防止し、上記周囲の空間に空気を一時的に供
   給できる更生用空気通路を設けたことを特徴とするガス
   エンジンの空燃比制御装置。