JPH0539737A - 過給器付き稀薄燃焼ガスエンジンの空燃比制御を安定化させる方法 - Google Patents
過給器付き稀薄燃焼ガスエンジンの空燃比制御を安定化させる方法Info
- Publication number
- JPH0539737A JPH0539737A JP19567891A JP19567891A JPH0539737A JP H0539737 A JPH0539737 A JP H0539737A JP 19567891 A JP19567891 A JP 19567891A JP 19567891 A JP19567891 A JP 19567891A JP H0539737 A JPH0539737 A JP H0539737A
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Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【目的】 過給器付き稀薄燃焼ガスエンジンにおいて、
電力出力のハンチングを検出した場合に空燃比制御を安
定化させる方法を提供する。 【構成】 電力出力ハンチング(例えば10%以上の出
力変動)がない場合は、過給器下流の空気通路のエアマ
ニフォルドプレッシヤを目標値にするようにウエストゲ
ートバルブ開度のPID制御を行う(ステップS3)。
電力出力ハンチングがある場合は、ウエストゲートバル
ブを急激に最低電力出力に対する開度に開き、一定時間
固定して(ステップS4)、ステップS1に戻る。これ
により過給器の回転数が下って供給空気が減り、空燃比
がリッチ状態になり燃焼が安定化する。そして電力出力
のハンチングが収まったら通常の空燃比制御に戻る(ス
テップS3)。
電力出力のハンチングを検出した場合に空燃比制御を安
定化させる方法を提供する。 【構成】 電力出力ハンチング(例えば10%以上の出
力変動)がない場合は、過給器下流の空気通路のエアマ
ニフォルドプレッシヤを目標値にするようにウエストゲ
ートバルブ開度のPID制御を行う(ステップS3)。
電力出力ハンチングがある場合は、ウエストゲートバル
ブを急激に最低電力出力に対する開度に開き、一定時間
固定して(ステップS4)、ステップS1に戻る。これ
により過給器の回転数が下って供給空気が減り、空燃比
がリッチ状態になり燃焼が安定化する。そして電力出力
のハンチングが収まったら通常の空燃比制御に戻る(ス
テップS3)。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、過給器をバイパスする
バイパス通路に設けたウエストゲートバルブの開度を制
御し過給器通過後の空気圧を変化させて空燃比制御を行
う過給器付き稀薄燃焼ガスエンジンの空燃比制御を安定
化させる方法に関する。
バイパス通路に設けたウエストゲートバルブの開度を制
御し過給器通過後の空気圧を変化させて空燃比制御を行
う過給器付き稀薄燃焼ガスエンジンの空燃比制御を安定
化させる方法に関する。
【0002】
【従来の技術】図4において、ガスエンジンEのシリン
ダCへの燃料ガスの燃料通路1には、ガバナGが設けら
れ、排気通路2には、過給器Sが設けられている。その
過給器Sの図示しないコンプレッサは、空気通路3に介
装され、また、過給器Sの図示しないタービンをバイパ
スするバイパス通路4が設けられ、そのバイパス通路4
には、ウエストゲートバルブWGVが設けられている。
ダCへの燃料ガスの燃料通路1には、ガバナGが設けら
れ、排気通路2には、過給器Sが設けられている。その
過給器Sの図示しないコンプレッサは、空気通路3に介
装され、また、過給器Sの図示しないタービンをバイパ
スするバイパス通路4が設けられ、そのバイパス通路4
には、ウエストゲートバルブWGVが設けられている。
【0003】かかるガスエンジンEの空燃比制御は図5
に示すように、タービン入口温度(以下TITという)
とエアマニフォルドプレッシャ(以下AMPという)と
の主従制御すなわちカスケード制御によっている。すな
わち、TIT信号を主計測信号としてAMP目標値を決
定し、AMP信号を従計測信号としてAMPを目標値に
するようにウエストゲートバルブWGVの開度をPID
制御している。すなわち、AMPが目標値となる様にW
GVの開度を制御し、その制御信号の決定は次式に従っ
て行う。
に示すように、タービン入口温度(以下TITという)
とエアマニフォルドプレッシャ(以下AMPという)と
の主従制御すなわちカスケード制御によっている。すな
わち、TIT信号を主計測信号としてAMP目標値を決
定し、AMP信号を従計測信号としてAMPを目標値に
するようにウエストゲートバルブWGVの開度をPID
制御している。すなわち、AMPが目標値となる様にW
GVの開度を制御し、その制御信号の決定は次式に従っ
て行う。
【0004】制御信号=(AMPの偏差)×K1+(A
MPの偏差の積分)×K2+(AMPの偏差の微分)×
K3 (但、K1、K2,K3は定数) AMPには図6において斜線部で示すように、制御の枠
すなわちリミッタLが設けられ、APMがリミッタL内
の場合だけ、TITを制御して空燃比を制御している。
この制御において、ガスリッチの場合には、TITが上
昇し、その結果、AMPも上昇する。また、ウエストゲ
ートバルブWGVを閉めると、AMPが上昇してTIT
が低下し、バルブWGVを開けると、TITが上昇して
AMPが低下するようになっている。
MPの偏差の積分)×K2+(AMPの偏差の微分)×
K3 (但、K1、K2,K3は定数) AMPには図6において斜線部で示すように、制御の枠
すなわちリミッタLが設けられ、APMがリミッタL内
の場合だけ、TITを制御して空燃比を制御している。
この制御において、ガスリッチの場合には、TITが上
昇し、その結果、AMPも上昇する。また、ウエストゲ
ートバルブWGVを閉めると、AMPが上昇してTIT
が低下し、バルブWGVを開けると、TITが上昇して
AMPが低下するようになっている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記TITもAMPも
空燃比を表すファクタであるが、バルブWGVの動作に
対して上述したように、逆の影響を受ける。そこで、A
MPがリミッタLに達した場合に、AMPリミッタ制御
を行うようになり、TITの値にかかわらず、AMPを
リミッタ値にするようにPID制御(普通の制御を行
う。仮に、AMPが上限を越えた場合には、バルブWG
Vを開けるわけであるが、その結果としてTITが上昇
し、TIT制御が不能になる。すなわち、AMPがリミ
ッタを越えた場合には、リミッタ内に戻る様にするた
め、WGVを開けてAMPを下げる。ここで、WGVを
開けてAMPを下げることは、空燃比はガスリッチにす
ることを意味しており、排ガス温度上昇を引き起こす。
従って、AMPがリミッタがかかる様な状態になれば、
TITを下げることが出来なくなる。
空燃比を表すファクタであるが、バルブWGVの動作に
対して上述したように、逆の影響を受ける。そこで、A
MPがリミッタLに達した場合に、AMPリミッタ制御
を行うようになり、TITの値にかかわらず、AMPを
リミッタ値にするようにPID制御(普通の制御を行
う。仮に、AMPが上限を越えた場合には、バルブWG
Vを開けるわけであるが、その結果としてTITが上昇
し、TIT制御が不能になる。すなわち、AMPがリミ
ッタを越えた場合には、リミッタ内に戻る様にするた
め、WGVを開けてAMPを下げる。ここで、WGVを
開けてAMPを下げることは、空燃比はガスリッチにす
ることを意味しており、排ガス温度上昇を引き起こす。
従って、AMPがリミッタがかかる様な状態になれば、
TITを下げることが出来なくなる。
【0006】また、図3に示すように、ガバナGのマク
ロ的な動作は、特定電力出力を確保するように働くもの
であり、応答速度とは別に、安定するまで非常にゆっく
り動作する。一方、回転数の変化に対しては、即座に応
答するようになっている。
ロ的な動作は、特定電力出力を確保するように働くもの
であり、応答速度とは別に、安定するまで非常にゆっく
り動作する。一方、回転数の変化に対しては、即座に応
答するようになっている。
【0007】ハイブリッドレコーダで見る限り、AMP
はガバナ出力信号に同期した似通った動作をしている。
バルブWGVの開度を一定とした場合に電力出力が上昇
すれば、排ガスエネルギも上昇するため、当然AMPも
上昇すると考えられる。
はガバナ出力信号に同期した似通った動作をしている。
バルブWGVの開度を一定とした場合に電力出力が上昇
すれば、排ガスエネルギも上昇するため、当然AMPも
上昇すると考えられる。
【0008】エアが多過ぎて1気筒が失火した場合に
は、出力低下するために、ガバナGは開度を大きくして
燃料ガス量を増加させる。瞬間的な動作として、出力低
下に対応してAMPは低下するはずである。安定状態に
到達した場合には、ガバナ開度は失火前より増加した状
態になっている。
は、出力低下するために、ガバナGは開度を大きくして
燃料ガス量を増加させる。瞬間的な動作として、出力低
下に対応してAMPは低下するはずである。安定状態に
到達した場合には、ガバナ開度は失火前より増加した状
態になっている。
【0009】何等かの原因で電力出力波形が変動すなわ
ちハンチングした場合(状態a)に、ガバナGはゆっく
りした動作で電力出力補正を行う。AMPは電力出力の
影響を受けて瞬間的に電力出力の上下降に合せて上下降
する。ところが、電力出力変動によるバルブWGV制御
変動が大きいと、バルブWGVの開度の影響を受け、A
MPが変動し、すなわち出力ハンチングと空燃比制御の
ハンチングが同期して更に出力ハンチングが増大する
(状態b)不具合がある。
ちハンチングした場合(状態a)に、ガバナGはゆっく
りした動作で電力出力補正を行う。AMPは電力出力の
影響を受けて瞬間的に電力出力の上下降に合せて上下降
する。ところが、電力出力変動によるバルブWGV制御
変動が大きいと、バルブWGVの開度の影響を受け、A
MPが変動し、すなわち出力ハンチングと空燃比制御の
ハンチングが同期して更に出力ハンチングが増大する
(状態b)不具合がある。
【0010】本発明は、電力出力のハンチングを抑制す
る過給器付き稀薄燃焼ガスエンジンの空燃比制御を安定
化させる方法を提供することを目的としている。
る過給器付き稀薄燃焼ガスエンジンの空燃比制御を安定
化させる方法を提供することを目的としている。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明による方法は、過
給器をバイパスするバイパス通路に設けたウエストゲー
トバルブの開度を制御し過給器通過後の空気圧を変化さ
せて空燃比制御を行う過給器付き稀薄燃焼ガスエンジン
において、電力出力をモニタし、電力出力ハンチングを
検出したときに通常の空燃比制御を中止し、ウエストゲ
ートバルブを開き一定時間空燃比をリッチ状態にして燃
焼を安定化させ、電力出力ハンチングが収まったのち前
記通常の空燃比制御に戻すことを特徴としている。
給器をバイパスするバイパス通路に設けたウエストゲー
トバルブの開度を制御し過給器通過後の空気圧を変化さ
せて空燃比制御を行う過給器付き稀薄燃焼ガスエンジン
において、電力出力をモニタし、電力出力ハンチングを
検出したときに通常の空燃比制御を中止し、ウエストゲ
ートバルブを開き一定時間空燃比をリッチ状態にして燃
焼を安定化させ、電力出力ハンチングが収まったのち前
記通常の空燃比制御に戻すことを特徴としている。
【0012】上記電力出力ハンチング時にウエストゲー
トバルブを開く開度は、検出した最低電力出力に対する
開度に採るのが好ましい。
トバルブを開く開度は、検出した最低電力出力に対する
開度に採るのが好ましい。
【0013】また、マイクロコンピュータで構成された
制御装置を設け、該制御装置にTIT用の温度センサ、
AMP用の圧力センサ、ウエストゲートバルブ及び電力
出力部をそれぞれ接続するのが好ましい。
制御装置を設け、該制御装置にTIT用の温度センサ、
AMP用の圧力センサ、ウエストゲートバルブ及び電力
出力部をそれぞれ接続するのが好ましい。
【0014】また、電力出力ハンチングは、制御装置に
おいて、例えば10%以上の出力変動でハンチングあり
と判定するのが好ましい。
おいて、例えば10%以上の出力変動でハンチングあり
と判定するのが好ましい。
【0015】
【作用】本発明の方法において、制御装置は電力出力を
モニタし、電力出力が例えば10%以上変動した場合
に、電力出力ハンチングがあると判定し、通常の空燃比
制御を中止し、ウエストゲートバルブを急激に最低電力
出力に対する開度に開き、過給器の回転を下げ、供給空
気量を減らしてガスリッチ状態に一定時間固定する。こ
れにより、燃焼が安定化して電力ハンチングが収まった
のち、通常の空燃比制御に戻る。
モニタし、電力出力が例えば10%以上変動した場合
に、電力出力ハンチングがあると判定し、通常の空燃比
制御を中止し、ウエストゲートバルブを急激に最低電力
出力に対する開度に開き、過給器の回転を下げ、供給空
気量を減らしてガスリッチ状態に一定時間固定する。こ
れにより、燃焼が安定化して電力ハンチングが収まった
のち、通常の空燃比制御に戻る。
【0016】
【実施例】以下図面を参照して本発明の実施例を説明す
る。
る。
【0017】図1は、本発明を実施する制御装置を示
し、図4に対応する部分については、同じ符号を付して
重複説明を省略する。
し、図4に対応する部分については、同じ符号を付して
重複説明を省略する。
【0018】図1において、マイクロコンピュータで構
成された制御装置10が設けられている。その制御装置
10には、電気回路L1を介してTIT用の温度センサ
11が、電気回路L2を介してAMP用の圧力センサ1
2が、電気回路L3を介してウエストゲートバルブWG
Vが、電気回路L4を介してガスエンジンEの図示しな
い電力出力部が、電気回路L5を介してガバナGがそれ
ぞれ接続されている。次に、図2を参照して制御の態様
を説明する。
成された制御装置10が設けられている。その制御装置
10には、電気回路L1を介してTIT用の温度センサ
11が、電気回路L2を介してAMP用の圧力センサ1
2が、電気回路L3を介してウエストゲートバルブWG
Vが、電気回路L4を介してガスエンジンEの図示しな
い電力出力部が、電気回路L5を介してガバナGがそれ
ぞれ接続されている。次に、図2を参照して制御の態様
を説明する。
【0019】制御装置10は、電力出力部からの波形信
号に基づき、電力出力をモニタする(ステップS1)。
そして、電力出力ハンチング(例えば10%以上の出力
変動)があるか否かを判定する(ステップS2)。NO
の場合すなわちハンチングがない場合は、通常の制御す
なわちPID制御を行って(ステップS3)、ステップ
S1に戻る。YESだったら、すなわち電力出力ハンチ
ングがある場合(図3に状態aで示す)は、ウエストゲ
ートバルブWGVを急激に最低電力出力に対する開度に
開き、一定時間固定して(ステップS4)、ステップS
1に戻る。これにより、過給器Sの回転数が下って供給
空気が減り、空燃比がリッチ状態になり燃焼が安定化す
る。そして、電力出力ハンチングが収まったら(ステッ
プS2がYES及び図3に状態cで示す)、通常の空燃
比制御に戻る(ステップS3)。
号に基づき、電力出力をモニタする(ステップS1)。
そして、電力出力ハンチング(例えば10%以上の出力
変動)があるか否かを判定する(ステップS2)。NO
の場合すなわちハンチングがない場合は、通常の制御す
なわちPID制御を行って(ステップS3)、ステップ
S1に戻る。YESだったら、すなわち電力出力ハンチ
ングがある場合(図3に状態aで示す)は、ウエストゲ
ートバルブWGVを急激に最低電力出力に対する開度に
開き、一定時間固定して(ステップS4)、ステップS
1に戻る。これにより、過給器Sの回転数が下って供給
空気が減り、空燃比がリッチ状態になり燃焼が安定化す
る。そして、電力出力ハンチングが収まったら(ステッ
プS2がYES及び図3に状態cで示す)、通常の空燃
比制御に戻る(ステップS3)。
【0020】なお、図3で示すWGVの挙動について説
明する。WGVは、単純に、AMPが大きくなるとこれ
を下げる様に、WGV信号を大きくしてWGVを開く。
一方、AMPが小さくなれば、WGV信号を小さくして
WGVを閉め、AMPを回復する様に動作する。ここ
で、目標となるAMPは発電出力に対して非線形に変動
するため、発電出力が変動する場合にはAMPの目標値
自体も変動し、図3で示す様な複雑な挙動を示すのであ
る。
明する。WGVは、単純に、AMPが大きくなるとこれ
を下げる様に、WGV信号を大きくしてWGVを開く。
一方、AMPが小さくなれば、WGV信号を小さくして
WGVを閉め、AMPを回復する様に動作する。ここ
で、目標となるAMPは発電出力に対して非線形に変動
するため、発電出力が変動する場合にはAMPの目標値
自体も変動し、図3で示す様な複雑な挙動を示すのであ
る。
【0021】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、電
力出力ハンチング時は、通常の空燃比状態から安定燃焼
するような空燃比状態に変える空燃比制御を行って電力
出力ハンチングを抑止することができる。
力出力ハンチング時は、通常の空燃比状態から安定燃焼
するような空燃比状態に変える空燃比制御を行って電力
出力ハンチングを抑止することができる。
【図1】本発明を実施する制御装置の一例を示す全体構
成図。
成図。
【図2】制御フローチャート図。
【図3】本発明の効果を従来と対比して示す電力出力等
のタイミングチャート図。
のタイミングチャート図。
【図4】本発明が実施されるガスエンジンの全体構成
図。
図。
【図5】従来の制御態様を説明する図面
【図6】TIT制御を説明する図面。
AMP・・・エアマニフォルドプレッシャ G・・・ガバナ S・・・過給器 TIT・・・タービン入口温度 WGV・・・ウエストゲートバルブ 1・・・燃料通路 2・・・排気通路 3・・・空気通路 4・・・バイパス通路 10・・・制御装置 11・・・温度センサ 12・・・圧力センサ
Claims (1)
- 【請求項1】 過給器をバイパスするバイパス通路に設
けたウエストゲートバルブの開度を制御し過給器通過後
の空気圧を変化させて空燃比制御を行う過給器付き稀薄
燃焼ガスエンジンにおいて、電力出力をモニタし、電力
出力ハンチングを検出したときに通常の空燃比制御を中
止し、ウエストゲートバルブを開き一定時間空燃比をリ
ッチ状態にして燃焼を安定化させ、電力出力ハンチング
が収まったのち前記通常の空燃比制御に戻すことを特徴
とする過給器付き稀薄燃焼ガスエンジンの空燃比制御を
安定化させる方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19567891A JPH0539737A (ja) | 1991-08-06 | 1991-08-06 | 過給器付き稀薄燃焼ガスエンジンの空燃比制御を安定化させる方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19567891A JPH0539737A (ja) | 1991-08-06 | 1991-08-06 | 過給器付き稀薄燃焼ガスエンジンの空燃比制御を安定化させる方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0539737A true JPH0539737A (ja) | 1993-02-19 |
Family
ID=16345185
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP19567891A Pending JPH0539737A (ja) | 1991-08-06 | 1991-08-06 | 過給器付き稀薄燃焼ガスエンジンの空燃比制御を安定化させる方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0539737A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2375834A (en) * | 2001-02-22 | 2002-11-27 | Cummins Engine Co Inc | A system for regulating the speed of an engine for driving a generator |
-
1991
- 1991-08-06 JP JP19567891A patent/JPH0539737A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2375834A (en) * | 2001-02-22 | 2002-11-27 | Cummins Engine Co Inc | A system for regulating the speed of an engine for driving a generator |
GB2375834B (en) * | 2001-02-22 | 2005-06-15 | Cummins Engine Co Inc | Regulating speed of an internal combustion engine |
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