JPH04171252A - 過給機付希薄燃焼ガス機関の過負荷検出装置 - 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〉 この発明は、過給機付希薄燃焼ガス機関において過負荷
を検出して警報を発し、あるいは機関を停止させるため
の過負荷検出装置に関する。

〈従来の技術〉 過給機を備えて希薄燃焼状態で定速運転されるように構
成されたガス機関は周知であり、一般にこのようなガス
機関における過負荷の検出は過給機によるブースト圧力
を利用して行っている。すなわち、ブースト圧力があら
かじめ設定された基準値を超えると過負荷と判定してい
る。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、この種の機関においては過負荷のために
機関回転数が低下してブースト圧力があまり上昇しない
場合があるため、過負荷を検出できないことがあり、そ
の状態で長時間運転しているとガバナが破損するなどの
トラブルを招く可能性もあった。

この発明はこのような点に着目し、より的確に過負荷を
検出できる装置を提供することを目的としてなされたも
のである。

〈課厘を解決するための手段〉 上記の目的を達成するために、この発明の過負荷検出装
置は、過給機を経た後のスロットル弁上流における吸気
管路の圧力を検出する第１の圧力検出手段と、スロット
ル弁の下流における吸気管路の圧力を検出する第２の圧
力検出手段と、機関回転数を検出する回転数検出手段と
、検出された機関回転数及びスロットル弁の上流と下流
の圧力差があらかじめ設定されたそれぞれの基準値以下
である状態があらかじめ設定された基準時間継続した場
合に、過負荷信号を出力する演算手段、とを備えている
。

第１図はこの発明の構成を示す図であり、Ａは過給機、
Ｂはスロットル弁、Ｃは機関、Ｄは第１の圧力検出手段
、Ｅは第２の圧力検出手段、Ｆは回転数検出手段、Ｇは
演算手段、Ｈは過負荷信号である。なお、ａは空気、ｇ
はガス燃料、■はインタークーラ、Ｍはミキサーを示し
ている。

く作用〉 過負荷の場合にはスロットル弁は全開、あるいはそれに
近い状態となっており、第１及び第２の圧力検出手段で
検出される圧力差は小さくなるので、この圧力差を過負
荷検出の要素として利用できる。また機関出力が不足す
ると機関回転数が低下するのでこれも過負荷検出の要素
として利用できる。そこでこれらの状態がある時間継続
する場合には、−時的な現象てたまたまそのような状態
になったのではなくて過負荷であると判断することがで
き、ブースト圧力があまり上昇しない場合でも的確に過
負荷を検出できるのである。

〈実施例〉 次に、図示の一実施例について説明する。

第２図のブロック図において、１は機関、２はガスレギ
ュレータ、３はステップモータによって開度を調整する
構造のガス調量弁、４はミキサー、５は過給機、６はイ
ンタークーラ、７はスロットル弁、８はガバナ、９はガ
ス遮断弁、１０は制御部である。燃料のガス１１はガス
レギュレータ２で所定の圧力に調整され、ガス調量弁３
を経てミキサー４で空気１２と混合された後、過給機５
゜インタークーラ６、スロットル弁７を経て機関１に供
給され、燃焼後の排気ガス１３は過給機５を経て排出さ
れる。

１５はスロットル弁７の上流に設けられて過給機５を経
た後のスロットル弁上流における吸気管路の圧力を検出
する第１の圧力センサ、１６はスロットル弁７の下流に
設けられてスロットル弁下流における吸気管路の圧力を
検出する第２の圧力センサ、１７は機関回転数を検出す
る回転センサであり、これらの出力信号はいずれも制御
部１０に入力されている。

制御部１０は主要部がＣＰＵ１．Ｏａやメモリ１０ｂを
備えたマイクロコンピュータで構成されており、以下に
述べるこの発明に係る過負荷の検出のほかに、図示しな
い各種センサの検出信号等によりガス調量弁３の開度を
制御するなど、機関の運転全般を制御するように構成さ
れている。

この実施例は上述のような構成であり、その動作を第３
図のタイムチャートと第４図のフローチャートによって
説明する。

第３図において、負荷りが定格負荷Ｌ１゜。を超えて過
負荷状態になるとガバナ８の作用でスロットル弁７が開
き、更に過負荷の程度が大きいと機関回転数Ｎが低下し
始める。この時スロットル弁７の下流側の吸気圧力Ｐ２
は上昇するが、回転数が低下し、ているためブースト圧
力、すなわち上流側の圧力Ｐ１はほとんど上昇せず、両
者の差Ｐ、２が小さくなる。やがて機関回転数Ｎがあら
かじめ設定されたしきい値Ｎ。以下になり、また圧力差
Ｐ１．があらかじめ設定されたしきい値Ｐ。以下になる
とカウントを開始し、この状態があらかじめ設定された
基準時間１．以上続くと一時的な変動ではなく過負荷で
あると判定され、過負荷信号Ｈが制御部１０から出力さ
れる。この基準時間Ｔ。

とじては例えば５秒程度に選定される。

第４図は以上の手順を示しており、まずステップＳ１で
機関回転数Ｎを読み込み、ステップＳ２でしきい値Ｎ。

と比較する。そしてＮＵＮ。であれば次のステップＳ３
に進んでスロットル弁７の上流側の圧力Ｐ１と下流側の
圧力Ｐ、を読み込み、ステップＳ４で両者の差Ｐ、−Ｐ
、（＝Ｐ、、）をしきい値Ｐ。と比較する。ここでｐ、
−ｐ、＜ｐ。てあれば、次のステップＳ５に進んで制御
部１０の内部タイマをスタートさせ、基準時［Ｔ。を経
過するとステップＳ６で過負荷信号が出力されるのであ
る。

この過負荷信号は警報の発生や機関停止などに適宜利用
されるものであり、この実施例では過負荷が検出される
と直ちにガス遮断弁９を駆動してガス］１の供給が遮断
され、機関１を停止させるようにしている（ステップＳ
７）。

〈発明の効果〉 以上の説明から明らかなように、この発明は、機関回転
数及びスロットル弁の上流と下流の圧力差を検出し、こ
れらがそれぞれの基準値以下である状態が基準時間継続
した場合に、過負荷であると判定して過負荷信号を出力
するようにしたものである。

従って、ブースト圧力を利用して過負荷を検出していた
従来の方式のように、過負荷のために機関回転数が低下
しているのにこれを検出できないということはなく、過
負荷の検出がより的確に行われて、過負荷のままで運転
を継続することによるガバナの破損などのトラブルを未
然に防止することが容易となるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の構成を示す図、第２図は一実施例の
ブロック図、第３図は動作のタイムチャート、第４図は
制御手順のフローチャートである。 １・・・機関、４・・くキサ−１５・・過給機、７・・
・スロットル弁、８・・・ガバナ、９・・ガス遮断弁、
１０・・・制御部、１０ａ・・・ＣＰＵ、１５−第１の
圧力センサ、１６・・・第２の圧力センサ、１７・・回
転センサ。 特許出願人　ヤンマーディーゼル株式会社代　理　人　
弁理士　　篠　　１）　　實第１図 第３図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）過給機を経た後のスロットル弁上流における吸気
   管路の圧力を検出する第１の圧力検出手段と、 スロットル弁の下流における吸気管路の圧力を検出する
   第２の圧力検出手段と、 機関回転数を検出する回転数検出手段と、 検出された機関回転数及びスロットル弁の上流と下流の
   圧力差があらかじめ設定されたそれぞれの基準値以下で
   ある状態があらかじめ設定された基準時間継続した場合
   に、過負荷信号を出力する演算手段、 とを備えたことを特徴とする過給機付希薄燃焼ガス機関
   の過負荷検出装置。