JPH0339189B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0339189B2
JPH0339189B2 JP62501348A JP50134887A JPH0339189B2 JP H0339189 B2 JPH0339189 B2 JP H0339189B2 JP 62501348 A JP62501348 A JP 62501348A JP 50134887 A JP50134887 A JP 50134887A JP H0339189 B2 JPH0339189 B2 JP H0339189B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
mixture
engine
pressure
gas
lambda
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP62501348A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS63502680A (ja
Inventor
Geruharuto Kuirushumairu
Furiidoritsuhi Guruuberu
Sutefuan Kunipitsuchu
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
IENBATSUHIERU UERUKE AG
Original Assignee
IENBATSUHIERU UERUKE AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=3493923&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=JPH0339189(B2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by IENBATSUHIERU UERUKE AG filed Critical IENBATSUHIERU UERUKE AG
Publication of JPS63502680A publication Critical patent/JPS63502680A/ja
Publication of JPH0339189B2 publication Critical patent/JPH0339189B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0025—Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D41/0027—Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures the fuel being gaseous
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B63/00—Adaptations of engines for driving pumps, hand-held tools or electric generators; Portable combinations of engines with engine-driven devices
    • F02B63/04—Adaptations of engines for driving pumps, hand-held tools or electric generators; Portable combinations of engines with engine-driven devices for electric generators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D19/00—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D19/02—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with gaseous fuels
    • F02D19/021—Control of components of the fuel supply system
    • F02D19/023—Control of components of the fuel supply system to adjust the fuel mass or volume flow
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0002—Controlling intake air
    • F02D41/0007—Controlling intake air for control of turbo-charged or super-charged engines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B29/00—Engines characterised by provision for charging or scavenging not provided for in groups F02B25/00, F02B27/00 or F02B33/00 - F02B39/00; Details thereof
    • F02B29/04—Cooling of air intake supply
    • F02B29/0406—Layout of the intake air cooling or coolant circuit
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/30—Use of alternative fuels, e.g. biofuels

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、その導入ラインに空気とガスのミキ
サーを備え、可能であれば混合物用コンプレツサ
ーを備えている事とその下流にあつて燃焼空気比
を変化させるラムダコントローラーと前記空気と
ガスを混合するミキサーの混合比率を調整する調
整装置とエンジンの出力を確定するための出力測
定装置とで成る希薄な混合物の操作を意図したガ
スエンジンにおける燃焼空気比を調整する装置に
関する。
ガスエンジンに関する場合、時にNOx、CO及
びCnHmといつた有害物質の放出を減らすために
排気ガス用触媒を使用することは一般に周知の事
実である。前述の有害物質成分NOx、CO及び
CnHmを減らすために三元触媒を使用する時、ガ
スエンジンは、空気過剰率λ＝１の範囲内で、即
ち、理論空燃比の範囲で操作される。前述の３つ
の有害物質の全部に対して三元触媒の満足な変換
を達成し、かくして、有害汚染物質の全体的放出
量を減退させるために、空気過剰率λは非常に狭
い範囲内に、いわゆるラムダウインドウ内に調整
され、保持されなければならない。例えば、この
ラムダウインドウは0.986〜0.990の範囲にある。
ラムダ値がこの狭い範囲内にある時のみ三元触媒
の最適操作が保証される。
従来の装置の場合、その調整は、周囲の空気の
O2部分圧に対して排気ガス中のO2部分圧を測定
する所謂O2センサーである二酸化ジルコニウム
プローブを介して行われる。ラムダレギユレータ
ーの温度補償にも拘らず、前述の狭いラムダウイ
ンドウは実際上、殆ど保持され得ない。ガスの放
出時に生じるような、ガス温度の変動や、それに
関連してガス成分が変動する場合プローブおよび
ラムダレギユレータを介して調整される従来の廃
ガス触媒において最適の効率を達成することは不
可能である。
三元触媒を使つて作動する従来装置のその他の
欠点はガス中で発生する汚染物質が触媒とプロー
ブを迅速に損傷させ、ガスエンジンの消耗が比較
的大きいということにある。さらに、エンジン部
材にかかる熱負荷が高いという欠点もある。
これらの欠点は、稀薄な混合物によりガスエン
ジンを作動させることによつて防ぐことができ、
それによつて廃ガス触媒の使用をさけることもで
きる。希薄な混合物による操作は一般に、ガスエ
ンジンが例えばλ＝1.3対1.7のような高い空気過
剰率で作動されることを意味する。言いかえれば
空気が理論空燃比以上に含まれた混合物で作動す
ることを意味する。そのような条件で作動する
と、廃ガス中のNOx汚染成分はλの増加と共に
急激に減少する。しかしまた、CO及びHC廃ガス
成分は、λ＝１で操作する時比較的大きく減少す
る。廃ガス中のNOx汚染成分を必要レベル（例
えば500mg／Ｎm3）以下に保持するためには、高
い空気過剰率（例えばλ＝1.6）でもつて作動さ
せる必要がある。しかし、当然の事ながらラムダ
値が大きくなり過ぎると（混合物が稀薄になりす
ぎると）燃焼しなくなる。従つて、空燃比の値は
稀薄な混合物による操作の場合でさえ、ラムダ値
の範囲内に保持されなければならず、その下限は
必要とされるNOx汚染物質の放出により決定さ
れその上限はエンジンの停止限界により決定され
る。
上記した稀薄な混合物の操作によるラムダ値の
範囲は、ラムダ値が１の近辺の狭いラムダウイン
ドウにおいて機能する三元触媒の場合よりも希薄
側に位置し且つその範囲も事実上20係数以上も広
い。
ラムダ範囲の典型的な幅は△λ＝0.1からその
範囲内にあり、エンジン停止の上限もNOx放出
の下限も、どちらもガスエンジンの出力の減衰と
共に低下する。必要なラムダ範囲の位置づけ、ひ
いてはそのラムダ範囲の事実上中間部に設定され
た空気過剰率λの所望値は、エンジン出力の関数
として変化する。ラムダ範囲の幅はエンジン出力
全体にわたつて事実上一定している。
外部的条件が変化する場合にも、空気過剰率λ
はその範囲が前述したように広いために、希薄燃
焼条件を満たす為に一定の比率で調整された空気
とガスの混合物に対してさえも、一層容易に制御
されねばならない。その空気過剰率λ（空気とガ
スのミキサーの設定は一定）に影響を与える“外
部的”要素としては、（プロペラント）ガスの成
分（△λmax＝7.2％）と、ガスと空気との温度差
（△λmax＝２％）と、導入空気の相対湿度（△
λmax＝１％）と、空気とガスのミキサーの精度
（△λmax＝1.3％）とが考えられる。極端な場合、
カツコ内に示す値のように一方向への最大概略総
変化量としてラムダシフトは11.5％となるので、
いかなる調整も行うことなく、しかも前もつて設
定したラムダ値の代わりにエンジンが停止するよ
うなラムダ値に到達することもでき、或いは
NOx汚染物質の放出量が許容レベルの例えば４
倍にも増大するようにラムダ値が他方向へ変動す
るようなラムダ値に到達することもできる。
稀薄な混合物により操作することのできるガス
エンジンの場合、廃ガス中のO2含有量を測定す
るために酸素プローブ（O2センサー）の使用が
従来提案されてきた。しかしながら、実際上、酸
素プローブを用いた調整方法は多くの欠点を有し
ている。酸素プローブの特性曲線は、稀薄な混合
物による操作範囲では非常に平坦であるので、ラ
ムダ値の変化が比較的大きいにも拘らず、プロー
ブの出力信号には殆ど変化が認められず、その結
果ラムダ値の制御が不可能となる。そのような酸
素プローブとそれに関連する評定回路が高価なこ
とに加えて、各酸素プローブは他とは無関係に単
独で調整されなければならないという欠点もあ
る。さらに、ガスエンジンを長期にわたつて操作
していると、酸素プローブが破断したりそのプロ
ーブの特性が転位する場合もある。
そこで本発明の目的とするところは、上記した
ガスエンジンのにおいて、酸素プローブを用いな
いで空気過剰率λを調整する前述の型の手ごろな
値段のまた簡易な構造の装置を提供することにあ
る。この装置は、エンジン出力の変化に拘わらず
空気過剰率を正確に調整することが可能であり、
またガスの加熱値が変化しても（少くとも加熱値
を測定しないでも）必要なラムダ範囲内のラムダ
値を所望の値に調整する事が可能である。
本発明によれば、これはエンジンの入口弁の上
流で得られる混合物の圧力を測定するためにマノ
メーターを含む圧力測定装置を備え、その出力を
ラムダギユレーターの実際値の入力に接続させ、
一方ラムダレギユレーターは、エンジンの出力を
測定するために該エンジンに配設された出力測定
装置からの出力を入力され、この出力信号を基準
にして得られる一定条件における空気過剰率λの
所望値およびそれに対応する混合物の圧力の所望
値を記憶するプログラマブル装置を備え、さらに
このプログラマブル装置により出力された上記混
合物の圧力の所望値と実際値との差を位置付け弁
を具備した調整装置に出力し、該調整装置を制御
する事に依つて混合物の空気量を調節することに
より達成される。
本発明において、特に上記プログラマブル装置
は、一定のエンジン速度でエンジン出力を一定と
し、入口弁の上流にある混合物の温度も一定と
し、ガスの加熱値も一定とした場合における空気
過剰率λの所望値と、エンジンの入口弁の上流で
比較的容易に測定される混合物の圧力の所望値と
をこれらの機能的関係と共に記憶させ、この関係
に基づいて通常の運転状態で得られる特定のエン
ジン出力における実際の混合物の圧力値とこの出
力に対応する前記所望の厚力値とを比較し、次に
その差に対応する値を調整装置に出力する事によ
つて空気過剰率を調節するという考えに基づいて
いる。上記圧力差は実際には空気とガスのミキサ
ーの空気用のバイパスラインに設けられた調整弁
を前記調整装置を介して調節することに依り行な
われ、調整弁を開いて空気を付加的に混合物に送
り込む事はその混合物を稀薄にすること（λの増
大）であり、またこの事は同時に入口弁の上流に
ある混合物の圧力を上昇させることになる。
エンジンの出力状態に依存した停止限界と
NOx放出限界との間において限定されるラムダ
範囲の中心部分に位置する空気過剰率λの所望の
値に対応して、前記混合物の圧力に対応する同様
の出力状態に依存した所望値があり、後者の所望
値に対して実際に測定された混合物の圧力値は前
述の位置付け装置を使つて補正される。従つてラ
ムダの所望値曲線（ラムダ範囲）と、それに関連
した混合物の圧力の所望値曲線とが１つの型のエ
ンジンの場合、最初に実験的に確定されると、例
えばエンジン出力の関数として最初に入口弁の上
流にある混合物の温度が一定しガスの加熱弁が一
定していることを前提とて、エンジン出力の全体
にわたつて混合物の圧力の所望値曲線に対するエ
ンジン出力に関するラムダの所望値曲線の明確な
相関関係、及びその逆の相関関係が存在する。混
合物の可変温度の効果及び不定の加熱値の効果に
ついては後文で説明する。時間を関係からこれら
の値を一定なものとして考える。
本発明による調整装置は次のような方法で機能
する。例えば特定のエンジン出力において、関連
するラムダ値が所望値以下となり（排気ガス中の
NOx汚染物質の割合の増加）、ひいては入口弁の
上流にある混合物の圧力がそこで得られるエンジ
ン出力に対して低すぎる場合ラムダレギユレータ
ーは、入力端子を介して供給される混合物の圧力
の実際値（＝制御変数）と、ラムダレギユレータ
で確定される混合物の圧力の所望値との差を認識
し、プログラム編成された空気過剰率λの所望値
に照らし合わせてそのエンジン出力に対応する前
記圧力の所望値に合致するようにミキサーのバイ
パスラインを通過する空気量を調整装置に連動す
る該ラインに配設された調整弁を制御することに
より増加させ、混合物を稀薄化することもでき
る。言いかえれば、ラムダ値を所望の如く上昇さ
せることができる。この値は勿論その調整工程が
スタートした時には所望値以下となつている。
ガスエンジンの出力を調整を絞り弁等によりし
ないと、混合物の前述のような稀薄化（＝混合物
の加熱値の低下）は確実にエンジン出力を低下さ
せる。しかしながら、ガスエンジンの出力を調整
することなしに、ラムダ調整が一旦行われると、
エンジン出力は異なるが、それに関連する空燃比
はこの異なるエンジン出力に関連したラムダの所
望値に等しくなり、また具体的には混合物の圧力
の実際値がエンジンの設定を適切にするようにこ
の異なるエンジン出力に関連した所望値に等しく
なることが重要である。
実際上、ガスエンジンは、空気とガスのミキサ
ーの下流でかつマノメータの手前において導入ラ
インに例えば絞り弁のような出力制御絞り弁が備
えられるように構成される。この絞り弁装置によ
りガスエンジンは通常のガスエンジンにすること
もでき、また所望ならは例えば手動で元のエンジ
ン出力状態に戻すこともできる。常時、混合物の
圧力値ひいてはラムダ値は常にエンジン出力に追
従するものとなる。
上記したような出力調整システムの有効性その
他とは別に本発明の好ましい実施例に従えば、絞
り装置が調整装置によりエンジン出力の関数とし
て調整されるようにし、その出力調整がラムダレ
ギユレーターを介して行われる空燃比の調整では
なくてエンジン出力の変化に一層迅速に応答する
行われるようにすることがてきる。ラムダ調整は
原則的に、末調整ガスエンジンに適用され得る
が、例えば、混合物がラムダ調整によつて稀薄と
なる場合、上記したガスエンジン調整システムに
より、その稀薄工程の間に絞り弁が開き、その結
果ラムダ調整期間中の出力は一定に保持される。
ラムダ調整は比較的ゆつくりと行なわれるので、
その結果混合物の圧力とラムダ値と混合物の圧力
の測定された実際値の調整の何れの場合において
も出力を一定に維持する事に関する影響は補償さ
れる。どの辺の出力が一定に保持されるべきか
は、適宜調整される。この場合出力レギユレータ
ー（絞り弁）はラムダ調整に応答するより一層迅
速に応答しなければならない。
エンジン出力に関するラムダの所望値曲線と混
合物の圧力の所望値曲線との間のすでに説明され
た機能的関係はそれ自体、また、これまで一定と
考えられている入口弁の上流にある混合物の温度
に依存するので、実際上いかなる混合物の温度も
所与のラムダ所望値曲線の場合、異なる混合物の
圧力の所望値曲線に対応する。特定のエンジン出
力において、混合物の温度の変化が混合物の圧力
の所望値に与える影響はすでに知られており、そ
れは一つの公式によつてカバーされており、従つ
て混合物の温度に依存した矯正が明らかに必要な
場合には、それは算術的に補償される。この目的
のために本発明の好ましい特徴はラムダギユレー
タが温度補償装置を備えている点にあり、その出
力はエンジンの入口弁の上流に存在する混合物の
温度を確定するために温度測定センサーに接続
し、その測定値の関数として定つた混合物の温度
に対して確定した出力に依存する所望値の矯正を
設定する。
エンジン出力に関するラムダの所望値曲線と、
エンジン出力に関する混合物の圧力の所望値曲線
との間の前記関係は温度に依存するばかりでな
く、原理的にまたガスの加熱値にも依存するの
で、ガスの加熱値が変化に合わせて混合物の圧力
の所望値曲線を修正する必要がある（しかし、こ
れは実際上、加熱値の複雑な測定を必要とする）。
測定さた混合物の圧力に比較してラムダの所望値
曲線と圧力の所望値曲線との相関関係は加熱値が
複数の変化を生じる時、即ち加熱値に或る変化が
生じる時にはもはや一致しない。ラムダの所望値
曲線上にないようなラムダ値で制御せざるえない
場合は、混合物の圧力をその所望値曲線に従つて
正確に調整するようにする。これは低い加熱値を
有するガス中に含まれる不活性ガスの比率に起因
するからである。幸いにも最高加熱値をもつたガ
スの場合、ラムダの所望値曲線が混合物の圧力の
所望値曲線に正確に一致するということは経験的
にも理論上も証明済みであり、実際に調整される
ラムダ値は、ガスの加熱値が低下して混合物の圧
力が混合物の圧力の所聖値曲線上に正確に一致す
る時、ラムダの所望値曲線のほんのわずか下方に
位置する。かくして、加熱値の低下による（修正
しなくても）エンジンの故障または停止は有り得
ない。ガスの加熱値の低下により設定されること
になるラムダ値は、ラムダ範囲の下限即ちNOx
汚染物質の含有量の割合の限界へ向う傾向がある
と言われることは、かなりの真実性がある。加熱
値の変動が緩徐に生じる場合、ラムダ値は、その
加熱値の変動を修正せずに、実際に基準となるラ
ムダ所望値曲線より下に位置する（最高加熱値を
もつたガスに対応する）が、まだ容認できるラム
ダ範囲内にある。というのは特に、ガスの加熱値
が低下する場合、停止限界もNOx汚染物質の放
出限界も、ひいては関係するラムダ範囲全体もま
た、低下するからである。それ故に本発明に従つ
た装置の場合、そしてまた廃ガス中における酸素
プローブによる測定とは全く対照的に、そのよう
な測定を絶対に必要とする条件下でも、ガスの加
熱値の変動に対するいかなる特別を考慮（測定）
も必要としない。この事は、本発明に従つた調整
装置のもうひとつの重要な効果を構成する。
稀薄な混合物による操作の間、前述の全ての
NOx汚染物質成分は最低限に保持される。CO−
及びCnHmの汚染物質部分はいずれも高くはない
けれども最も厳格な規格を満足するためは、さら
に排気ガス中に複雑でなくて丈夫な酸化触媒を備
えることも可能である。
ここで本発明について添付図面に示した実施例
に関連しながら説明する。
第１図に示す装置は空燃比を調整し（ラムダ調
整）、事実上一定速度で作動するガスエンジン１
の出力を周知のように調整する。事実上厳格に調
整された供給空気８と供給液化ガス９とを混合す
るミキサー２と、調整装置１１に依つて制御され
る調整弁１３を配設した前記ミキサー２に対する
バイパスライン３とによつて空燃比調整部分が構
成され、この部分において既定の空燃比に調整さ
れた混合物はコンプレツサー４と混合物用クーラ
ー５を通り最後に絞り弁６を通つてガスエンジン
１へ送られる。ガスエンジン１はその出力が迅速
に応答する調整装置７とこの調整装置に依つて制
御される絞り弁６とによつて制御され、絞り弁６
はほぼ全開状態においてガスエンジン１の出力を
最大にし、またガス質を最適化するために配設さ
れているが、たとえガスの加熱値が低下した場合
でさえ完全には開き切らないように設計されてい
る。
本発明によれば、ラムダ調整はエンジンの入口
の弁より上流で得られる混合物の圧力をエンジン
の出力Ｎに依存して調整され、ガスの加熱値が一
定で、混合物の温度も一定の条件下において、特
定のラムダ値λはエンジンのいかなる出力にも正
確に対応する。ガスエンジン１には出力測定装置
１０が取付けられており、この装置によつて確定
される特定のエンジン出力Ｎに対する混合物の圧
力の調整は、ラムダレギユレーター１２の前記し
た調整装置１１により駆動される調整弁１３によ
り前記バイパスライン３を通過する吸入空気を調
整する事によつて間接的に行われる。エンジン出
力Ｎに依存した所望の値Ｐに対して圧力を調整す
るために必要な混合物の圧力の実際値はマノメー
ター１４を有する圧力計によつて測定され、その
出力はラムダレギユレーター１２の実際値の入力
に接続される。なお、このマノメータ１４はガス
エンジン１の吸入側に近接して配設されており、
少なくとも絞り弁６の下流に位置していなくては
ならない。エンジン出力Ｎに依存する混合物の圧
力の所望値の曲線（混合物の温度は一定で例えば
最高のガス加熱値に対応する）は、エンジンのい
かなる出力Ｎに対しても混合物の圧力値を所望の
値Ｐに変換するプログラマブルな装置１２ａにプ
ログラム編成される。
第３図から判るように混合物の圧力の所望値Ｐ
とエンジンの出力Ｎとの間には事実上線型の関係
がある。出力Ｎに対するこの混合物の圧力の所望
値Ｐの曲線は、混合物の温度が一定で、ガスの加
熱値が一定している場合、第２図の点線で示すよ
うにエンジンの出力Ｎに依存した空気過剰率λ
（ラムダ値）の所望値曲線に正確に対応する。そ
れは事実上、本発明の基礎をなす２本の所望値曲
線を意味している。
第２，３図に示す出力パーセンテージの数字は
ガスエンジンからの所望の標準出力（ゼネレータ
ーが完全負荷のもとで作動する時に達成される）
に関係する。第２図において符号Ａは出力に依存
した停止限界を示し、それ以上になると、混合物
はあまりにも薄くなりエンジンは着火不能となり
故障或いは停止してしまう。下限は必要とされる
NOx汚染物の放出限界を示し、燃料過剰状態を
意味し、これ以下になると、NOx汚染物の放出
は多くなり過ぎる。第２図の曲線ＡとNOxとの
間に、ラムダの範囲があり、その中間部に点線で
示したラムダ所望値λの曲線が示されている。
混合物の圧力の実際値を第３図に従い出力に依
存する所望値Ｐに変換することによつてその際の
空燃比（実際値）を第２図に示すラムダ所望値曲
線に位置づけさせることもできる（混合物の温度
が一定でガスの加熱値も一定の場合）。
この装置の作動方法を次に実例に関連しながら
説明する。
温度測定センサーによつて確定された混合物の
温度ｔと、ガスの加熱値が一定であると仮定し、
出力も一定とするために絞り弁６が固定された状
態において、既定のエンジン出力に対するラムダ
値が低下する場合（燃料過多の状態）はエンジン
の出力の増大を生じさせる。また、絞り弁６が可
動状態にあると、出力が迅速に応答する調整装置
７はこの実施例において絞り弁を動作しエンジン
出力を一定に確実に保持する。従つてラムダ値が
低い場合、混合物の圧力値Ｐは、この出力に対し
て圧力計１４の所で低くなり過ぎる。ラムダレギ
ユレーター１２はこのエンジン出力に対する混合
物の圧力の実際値が所望の値Ｐ（第３図）以下で
あることを感知すると、調整弁１３を開くことに
よつて空気を増加し混合物を稀薄化させる。従つ
て混合物の圧力の実際値もまた、所望値Ｐに達す
るまで増大する。ラムダ値が過度に低い場合、そ
れは矯正され、ここでガスエンジンの作動が最適
状態となる。
絞り弁等に依る出力調整は本発明に従つたラム
ダ調整装置の機能に対して基本的にはいかなる影
響も与えないことが指摘されている。このエンジ
ン出力の調整装置がなければ、エンジン出力は空
燃比の変化のために容易に変化することは確かで
あり、これはポンプエンジンの場合には重要性が
少ないが、全てのエンジン出力は確かに適性な燃
料圧力の下に発生するのでラムダの所望値曲線に
沿つてラムダ値が調整される。
前記圧力測定装置１４に隣接してエンジンの吸
気側に配設された温度測定センサー１５により測
定される混合物の温度の関数として、その時点に
おける修正された混合物の圧力の所望値が設定さ
れ、それから混合物の圧力の実際値がそれに比較
される点で、混合物の温度が変化する効果は、ラ
ムダ調整装置１２内蔵された温度補償装置１２ｂ
によつて相殺される。従つて第３図に示す曲線
は、或る混合物の温度を除けば第２図のラムダ所
望値曲線に対応する。
原則として本発明に従つた調整装置はまた第１
図に示すようなコンプレツサー４及び混合物用ク
ーラー５を必要としないような自然吸気式のエン
ジンにも使用することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明に従つた装置の実施例の概略ブ
ロツク図であり、第２図はNOx汚染物の放出限
界の停止限界を示す典型的なグラフであつて点線
は出力にたいするラムダの所望値曲線を示し、第
３図は混合物の温度値が一定で加熱値が最高の場
合、第１図に示すラムダの所望値曲線に対する混
合物の圧力の所望値曲線を出力関係で示す。 ＜図中符号＞、１……ガスエンジン、２……空
気とガスのミキサー、３……バイパスライン、４
……コンプレツサー、５……クーラー、６……絞
り弁、７……迅速応答式調整装置、８……空気供
給部、９……ガス供給部、１０……出力測定装
置、１１……調整装置、１２……ラムダレギユレ
ーター、１３……調整弁、１４……圧力計。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 供給空気８と供給ガス９とを混合するミキサ
    ー２と、該ミキサーに取付けられたガスエンジン
    １の入口弁の上流で得られる混合物の圧力を測定
    するためのマノメーターを有する圧力測定装置１
    ４と、ガスエンジンの出力Ｎを測定するための該
    エンジンに配設された出力測定装置１０と、調整
    装置１１に依つて制御される調整弁１３を配設し
    た前記ミキサーに対するバイパスライン３と、前
    記ミキサーと前記圧力測定装置との間に配設され
    エンジン出力を制御する絞り弁６と、該エンジン
    の出力に迅速に応答して前記絞り弁を動作させる
    調整装置７と、前記圧力測定装置および前記出力
    測定装置に入力側が接続され且つ出力側が前記調
    整装置０接続されたラムダレギユレーター１２と
    から成る構成において、前記ラムダレギユレータ
    ーが、前記出力測定装置１０からのエンジン出力
    信号Ｎを基準にして得られる一定条件における空
    気過剰率の所望値λおよびそれに対応する前記圧
    力測定装置１４からの混合物の圧力の所望値Ｐを
    記憶するプログラマブル装置１２ａを備え、さら
    にこのプログラマブル装置により出力された上記
    混合物の圧力の所望値と実際値との差を前記調整
    装置１１に出力し、前記調整弁１３を制御する事
    に依つて混合物の空気量を前記空気過剰率の所望
    値λに調節することを特徴とする空燃比の調整装
    置。 ２ 上記プログラマブル装置１２ａに記憶されて
    いる空気過剰率の所望値λと混合物の圧力の所望
    値が得られる前記一定条件が、一定のエンジン速
    度でエンジン出力を一定とし、入口弁の上流にあ
    る混合物の温度も一定とし、ガスの加熱値も一定
    とした状態である事を特徴とする特許請求の範囲
    第１項に記載の空燃比の調整装置。 ３ 前記ラムダレギユレーター１２が温度補償装
    置１２ｂを有し、その入力が、ガスエンジン１の
    入口弁の上流に存在する混合物の温度ｔを探知す
    るために前記絞り弁６の下流で圧力測定装置１４
    の近傍に配設された温度測定センサー１５に接続
    し、前記温度測定センサーによつて設定される温
    度の関数として混合物の圧力に対してエンジン出
    力Ｎに依存した所望値Ｐを設定することを特徴と
    する特許請求の範囲第１項または第２項に記載の
    装置。 ４ 前記絞り装置６がエンジン出力Ｎの関数とし
    て調整装置７を介して設定され、この調整装置７
    を介して行われる出力調整が、ラムダレギユレー
    ター１２を介して行われる燃焼空気比のコントロ
    ールを行うのでなくて、エンジン出力の変動に迅
    速に応答することを特徴とする特許請求の範囲第
    １項から第３項までのいづれか１項に記載の装
    置。 ５ 排気管には酸化触媒が配置されていることを
    特徴とする特許請求の範囲第１項から第５項まで
    のいづれか１項に記載の装置。
JP62501348A 1986-03-05 1987-02-19 空燃比の調整装置 Granted JPS63502680A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AT563/86 1986-03-05
AT0056386A AT384279B (de) 1986-03-05 1986-03-05 Einrichtung zur regelung des verbrennungsluftverh|ltnisses bei einem gasmotor mit magerer betriebsweise

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS63502680A JPS63502680A (ja) 1988-10-06
JPH0339189B2 true JPH0339189B2 (ja) 1991-06-13

Family

ID=3493923

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP62501348A Granted JPS63502680A (ja) 1986-03-05 1987-02-19 空燃比の調整装置

Country Status (6)

Country Link
US (1) US4867127A (ja)
EP (1) EP0259382B1 (ja)
JP (1) JPS63502680A (ja)
AT (1) AT384279B (ja)
FI (1) FI102915B1 (ja)
WO (1) WO1987005360A1 (ja)

Families Citing this family (52)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1282655C (en) * 1986-06-27 1991-04-09 Horst Bergmann Regulation for a gas engine
JPH0361127U (ja) * 1989-10-20 1991-06-14
DE4020453A1 (de) * 1990-06-27 1992-01-02 Motoren Werke Mannheim Ag Gasmotor
US5337722A (en) * 1992-04-16 1994-08-16 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha Fuel control and feed system for gas fueled engine
US5315981A (en) * 1992-08-18 1994-05-31 Tecogen Inc. Method for converting a diesel engine to a natural gas fueled engine
JP3139592B2 (ja) * 1993-08-31 2001-03-05 ヤマハ発動機株式会社 ガス燃料エンジンの混合気形成装置
US5575266A (en) * 1993-08-31 1996-11-19 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha Method of operating gaseous fueled engine
US5546919A (en) * 1993-08-31 1996-08-20 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha Operating arrangement for gaseous fueled engine
US5377647A (en) * 1993-10-25 1995-01-03 Jones; James M. Fuel blending system for highly compressed gases
JPH07253048A (ja) * 1994-03-15 1995-10-03 Yamaha Motor Co Ltd ガス燃料エンジンの混合気形成方法及び装置
AU688944B2 (en) * 1994-09-14 1998-03-19 Bruce Boucaut Gas installations to motors
NL9500154A (nl) * 1995-01-27 1996-09-02 Deltec Fuel Systems Bv Werkwijze en inrichting voor het meten van de NO uitstoot van een inwendige verbrandingsmotor.
US5904131A (en) 1995-12-28 1999-05-18 Cummins Engine Company, Inc. Internal combustion engine with air/fuel ratio control
US5738070A (en) * 1996-12-11 1998-04-14 Caterpillar Inc. Method and apparatus for operation of a speed-governed lean burn engine to improve load response
US5949146A (en) * 1997-07-02 1999-09-07 Cummins Engine Company, Inc. Control technique for a lean burning engine system
US6408625B1 (en) 1999-01-21 2002-06-25 Cummins Engine Company, Inc. Operating techniques for internal combustion engines
US6226981B1 (en) 1999-02-02 2001-05-08 Caterpillar Inc. Air to fuel ratio control for gas engine and method of operation
DE50012529D1 (de) 2000-05-26 2006-05-18 Jenbacher Ag Jenbach Einrichtung zum Einstellen des Verbrennungsgas-Luft-Verhältnisses eines vorzugsweise stationären Gasmotors
US6609496B1 (en) 2000-12-01 2003-08-26 Caterpillar Inc Engine controller for an internal combustion engine
AT411843B (de) 2001-01-18 2004-06-25 Jenbacher Ag Verfahren und einrichtung zum regeln eines fremdgezündeten verbrennungsmotors
US6876097B2 (en) 2001-02-22 2005-04-05 Cummins Engine Company, Inc. System for regulating speed of an internal combustion engine
DE10211781B4 (de) 2002-03-16 2004-08-12 Innecken Elektrotechnik Gmbh & Co. Kg Verfahren und Einrichtung zur Überwachung und Regelung des Betriebes einer Brennkraftmaschine mit reduzierter NOx-Emission
DE10213341A1 (de) * 2002-03-26 2003-10-09 Deutz Ag Vorrichtung und Verfahren zur Regelung des Verbrennungsgas-Luftverhältnisses eines Gasmotors
US7277788B2 (en) 2002-07-31 2007-10-02 Caterpillar Inc Charge density control for an internal combustion engine
US6728625B2 (en) 2002-09-27 2004-04-27 Caterpillar Inc Humidity compensated charge density control for an internal combustion engine
DE10252953B4 (de) * 2002-11-14 2005-06-09 Mtu Friedrichshafen Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Regelung eines Gas-Luft-Verhältnisses eines Gasmotors
DE10346983B4 (de) * 2003-10-09 2010-09-09 Mtu Friedrichshafen Gmbh Verfahren und eine Vorrichtung zur Regelung eines Kraftstoff-Luft-Gemischs einer mit gasförmigem Kraftstoff betriebenen Brennkraftmaschine
AT413739B (de) 2004-02-09 2006-05-15 Ge Jenbacher Gmbh & Co Ohg Verfahren zum regeln einer brennkraftmaschine
AT413738B (de) 2004-02-09 2006-05-15 Ge Jenbacher Gmbh & Co Ohg Verfahren zum regeln einer brennkraftmaschine
US7117862B2 (en) * 2004-05-06 2006-10-10 Dresser, Inc. Adaptive engine control
AT414265B (de) 2004-05-21 2006-10-15 Ge Jenbacher Gmbh & Co Ohg Verfahren zum regeln einer brennkraftmaschine
DE102005014789A1 (de) * 2005-03-31 2006-10-05 Nonox B.V. Verfahren zum Steuern des im Brennraum einer Brennkraftmaschine vorhandenen brennfähigen Luft-Kraftstoffgemisches
US20080104944A1 (en) * 2006-10-31 2008-05-08 Caterpillar Inc. Engine emissions control system
DE102007010339A1 (de) 2007-03-03 2008-09-04 Deutz Power Systems Gmbh Otto- oder Diesel-Gasmotor mit Anpassung an unterschiedliche Gasqualitäten
DE102007044522B4 (de) * 2007-09-18 2019-01-17 Man Diesel & Turbo Se Vorrichtung zur Regelung eines mit flüssigem und/oder gasförmigen Kraftstoff betreibbaren Verbrennungsmotors
AT508010B1 (de) * 2008-09-26 2010-10-15 Ge Jenbacher Gmbh & Co Ohg Brennkraftmaschine
EP2199580A1 (de) 2008-12-16 2010-06-23 GE Jenbacher GmbH & Co. OHG Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
US8108128B2 (en) * 2009-03-31 2012-01-31 Dresser, Inc. Controlling exhaust gas recirculation
US8101125B2 (en) * 2009-05-27 2012-01-24 Dresser-Rand Company Reducing corrosion in a turbomachine
DE102009023045B4 (de) 2009-05-28 2019-09-12 Man Energy Solutions Se Verfahren zum Betreiben einer Otto-Brennkraftmaschine
AT509436A1 (de) 2009-10-29 2011-08-15 Ge Jenbacher Gmbh & Co Ohg Stationäre kraftanlagen
DE102010062198B4 (de) 2010-11-30 2015-08-20 Mtu Onsite Energy Gmbh Verfahren und Steuereinrichtung zum Betrieb eines Otto-Gasmotors
AT513359B1 (de) 2012-08-17 2014-07-15 Ge Jenbacher Gmbh & Co Og Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
AT513139B1 (de) 2012-08-17 2014-02-15 Ge Jenbacher Gmbh & Co Og Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
AT515499B1 (de) 2014-02-20 2016-01-15 Ge Jenbacher Gmbh & Co Og Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
DE102014007009B4 (de) * 2014-05-13 2018-01-18 Mtu Friedrichshafen Gmbh Motorüberwachung mittels zylinderindividueller Drucksensoren vorzüglich bei Magergasmotoren mit gespülter Vorkammer
AT516134B1 (de) 2014-07-22 2018-12-15 Ge Jenbacher Gmbh & Co Og Brennkraftmaschine mit einer Regeleinrichtung
AT517216B1 (de) * 2015-06-30 2016-12-15 Ge Jenbacher Gmbh & Co Og Brennkraftmaschine mit einer Regeleinrichtung
DE102017207665A1 (de) * 2017-05-08 2018-11-08 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Steuereinrichtung zum Betreiben eines Gasmotors
EP3899231A1 (de) 2018-12-20 2021-10-27 Innio Jenbacher GmbH & Co OG Brennkraftmaschine mit abgasnachbehandlung und steuerung der stickoxidemission
WO2020176911A1 (de) 2019-03-04 2020-09-10 Innio Jenbacher Gmbh & Co Og Brennkraftmaschine und verfahren zum betreiben einer brennkraftmaschine
CN111520244B (zh) * 2020-04-30 2023-05-12 四川华气动力有限责任公司 一种发动机燃气回路的运行控制方法及其控制系统

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59183048A (ja) * 1983-04-01 1984-10-18 Nippon Denso Co Ltd 内燃機関の空燃比制御方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2020266A1 (de) * 1970-04-25 1971-11-11 Motoren Werke Mannheim Ag Regelvorrichtung fuer eine abgasturboaufgeladene Brennkraftmaschine,insbesondere Gasmaschine
DE2441804A1 (de) * 1974-08-31 1976-03-11 Daimler Benz Ag Insbesondere nach dem otto-verfahren arbeitende brennkraftmaschine, vorzugsweise kraftfahrzeug-brennkraftmaschinen
JPS56165738A (en) * 1980-05-23 1981-12-19 Aisin Seiki Co Ltd Constant speed drive unit for automobile
SE458290B (sv) * 1981-02-19 1989-03-13 Volvo Ab Anordning foer styrning av laddtrycket i en turboladdad foerbraenningsmotor
US4430978A (en) * 1981-09-28 1984-02-14 The Bendix Corporation Direct liquid injection of liquid petroleum gas
JPS5999055A (ja) * 1982-11-26 1984-06-07 Nippon Soken Inc 燃料制御装置
US4545345A (en) * 1982-12-01 1985-10-08 Solex (U.K.) Limited Air/fuel induction system for a multi-cylinder internal combustion engine
DE3321424A1 (de) * 1983-06-14 1984-08-16 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Regeleinrichtung fuer die gemischzusammensetzung einer mit gasfoermigem kraftstoff betriebenen brennkraftmaschine
NL8401537A (nl) * 1984-05-11 1985-12-02 Tno Systeem en inrichting voor uitlaatgasrecirculatie bij verbrandingsmachine.

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59183048A (ja) * 1983-04-01 1984-10-18 Nippon Denso Co Ltd 内燃機関の空燃比制御方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP0259382A1 (de) 1988-03-16
FI102915B (fi) 1999-03-15
JPS63502680A (ja) 1988-10-06
ATA56386A (de) 1987-03-15
US4867127A (en) 1989-09-19
FI874616A (fi) 1987-10-20
WO1987005360A1 (en) 1987-09-11
FI874616A0 (fi) 1987-10-20
EP0259382B1 (de) 1989-10-04
AT384279B (de) 1987-10-27
FI102915B1 (fi) 1999-03-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH0339189B2 (ja)
US6752135B2 (en) Apparatus for air/fuel ratio control
US10323583B2 (en) Method for determining the oxygen concentration O2 in a gas flow
JP4457272B2 (ja) 内燃機関を制御する方法
US5392598A (en) Internal combustion engine air/fuel ratio regulation
US4401081A (en) Method and apparatus for closed-loop control of the operating mixture composition in an internal combustion engine
US7149619B2 (en) Method of regulating an internal combustion engine
US10612483B2 (en) Gas engine
US3945204A (en) Process for the detoxification of exhaust gases
US6340005B1 (en) Air-fuel control system
US5040513A (en) Open-loop/closed-loop control system for an internal combustion engine
US5657732A (en) Method and device for regulating the NOx emission of an internal combustion engine
AU2014279324A1 (en) Gas engine
US7243017B2 (en) Method for controlling internal combustion engine emissions
KR100225308B1 (ko) 내연기관의 배기가스내로 공기를 분사하기 위한 장치의 시험방법
US4119061A (en) Method and equipment for control of internal combustion engine including a fuel-reforming device
JPH08270508A (ja) 内燃機関の排気還流装置
JPH03275954A (ja) 異種燃料使用内燃機関の空燃比制御装置
JPS6142225B2 (ja)
JPS6344942B2 (ja)
US7131431B1 (en) Electronic pressure regulator
JPH0222229B2 (ja)
JP3940214B2 (ja) 副室式希薄燃焼ガス機関
JPH04228852A (ja) ガス機関の空燃比制御装置
JP3008770B2 (ja) 内燃機関の空燃比制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

EXPY Cancellation because of completion of term