JPH06241083A - Mixture gas forming device for gas fuel engine - Google Patents

Mixture gas forming device for gas fuel engine

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Publication number
JPH06241083A
JPH06241083A JP15397693A JP15397693A JPH06241083A JP H06241083 A JPH06241083 A JP H06241083A JP 15397693 A JP15397693 A JP 15397693A JP 15397693 A JP15397693 A JP 15397693A JP H06241083 A JPH06241083 A JP H06241083A
Authority
JP
Japan
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fuel
valve
control valve
gas
air
Prior art date
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Pending
Application number
JP15397693A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiromitsu Matsumoto
広満 松本
Yoshinobu Iida
佳且 飯田
Noriyuki Kurihara
仙幸 栗原
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.)
Yamaha Motor Co Ltd
Original Assignee
Yamaha Motor Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Application filed by Yamaha Motor Co Ltd filed Critical Yamaha Motor Co Ltd
Priority to JP15397693A priority Critical patent/JPH06241083A/en
Publication of JPH06241083A publication Critical patent/JPH06241083A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To provide a mixture gas forming device which can perform easily adjustment of the fuel amount under different engine operating conditions, in particular with different composition of the fuel in use. CONSTITUTION:A mixture gas forming device for a gas fuel engine is to form a mixture gas from gas fuel and air to be supplied to the combustion chamber of a gas fuel engine. The arrangement includes a fuel chamber 42 to be open to an intake passage 33 via a main jet 43 and a fuel adjusting valve (control valve for bleed air) 84 which adjusts the amount of fuel supply to the fuel chamber 42 so that a mixture gas having the specified air-fuel ratio is obtained. A throttle control valve (fuel supply control valve) 100 to make change control of the throttle part 42a at the upstream end of the fuel chamber 42 so that the change amount of the opening of this bleed air control valve 84 is compensated.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、気体燃料を燃料とする
気体燃料エンジンの混合気形成装置に関し、詳細には、
使用燃料の組成が異なった場合においても種々のエンジ
ン運転条件下で燃料量の調整を容易に行うことができ、
A/Fを正確に制御できる混合気形成装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gas-fuel mixture forming apparatus for a gas-fuel engine, which uses a gas fuel as a fuel.
Even when the composition of the fuel used is different, the fuel amount can be easily adjusted under various engine operating conditions,
The present invention relates to a mixture forming device capable of accurately controlling A / F.

【0002】[0002]

【従来の技術】ガソリンに代わる自動車用燃料としてア
ルコールや天然ガス,水素等の使用が検討されている
が、これらの一般車両への適用はいずれも種々のエンジ
ン運転状態への適合性及びコスト等の観点から現在のと
ころあまり実現性が高くないと考えられる。その一方、
液化石油ガス(LPG:Liquified Petroleum Gas )や
液化天然ガス(LNG:Liquified Natural Gas )等の
気体燃料は以下のような優れた点を有しているため、ガ
ソリンの代替燃料として極めて有望であると考えられ
る。すなわち i )気体燃料には有害な鉛化合物や刺激性アルデヒドは
なく、また硫黄分も少ないので亜硫酸ガスの発生は少な
い。しかも各気筒への配分を均等にできるので、各気筒
での燃焼を均一にできる。この結果、排気ガスをきれい
にできる。 ii )燃焼によるカーボンの発生が少なく、スラッジの発
生もごくわずかであるため、オイルの汚れがわずかであ
る。これにより、オイル交換時期が延び、エンジン寿命
も延びる。 iii)オクタン価がガソリンに比較して非常に高いため、
高圧縮比のエンジンでもノッキングを起こしにくい。 iv )完全なガス体としてシリンダ内に導入されるため、
ガソリンのようにシリンダ壁のオイルを洗い流すことに
よりエンジンの摩耗を早めるというようなことはなく、
これによってもエンジンの寿命を向上できる。 v )燃料のベーパロックやパーコレーションを起こさな
い。 vi )ガソリンに比較して一般に安価である。 とくに、上記i)の利点は最近地球レベルでクローズア
ップされている環境問題とのからみからも非常に重要で
ある。
2. Description of the Related Art The use of alcohol, natural gas, hydrogen, etc. as a fuel for automobiles in place of gasoline has been studied, but their application to general vehicles is compatible with various engine operating conditions and cost. From this point of view, it is considered that the feasibility is not so high at present. On the other hand,
Since gas fuels such as liquefied petroleum gas (LPG) and liquefied natural gas (LNG) have the following advantages, they are extremely promising as alternative fuels for gasoline. Conceivable. That is, i) Gaseous fuel contains no harmful lead compounds and irritating aldehydes, and has a small amount of sulfur, so that sulfurous acid gas is hardly generated. Moreover, since the distribution to each cylinder can be made uniform, the combustion in each cylinder can be made uniform. As a result, the exhaust gas can be cleaned. ii) The amount of carbon generated by combustion is small, and the amount of sludge generated is very small. As a result, the oil replacement period is extended and the engine life is extended. iii) Because the octane number is much higher than gasoline,
Even with a high compression ratio engine, knocking is unlikely to occur. iv) Since it is introduced into the cylinder as a complete gas body,
There is no such thing as accelerating engine wear by washing off the oil on the cylinder wall like gasoline.
This can also improve the life of the engine. v) Do not cause fuel vapor lock or percolation. vi) Generally cheaper than gasoline. In particular, the advantage of i) above is very important in view of environmental problems that have recently been highlighted at the global level.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】このような気体燃料を
燃料とする気体燃料エンジンは、一般に、加圧下で液体
状態で貯えられている気体燃料を気化するための圧力調
整器(ベーパライザ)と、該圧力調整器からの気体燃料
が供給されるとともに、吸気通路に開口する主ジェット
を一端に有し、絞り部を他端(圧力調整器側端)に有す
る燃料チャンバと、該絞り部の開口面積を可変制御する
絞り制御弁と、該燃料チャンバからの気体燃料と大気と
の混合気を形成するためのミキサとを備えている。そし
て、上記絞り制御弁が上記燃料チャンバの絞り部開口面
積を制御することにより、混合気の空燃比がλ=1にな
るような所望量の燃料が供給されるようになっている。
このように、上記従来の気体燃料エンジンでは、種々の
エンジン運転条件下において上記絞り制御弁のみで燃料
供給量の制御が行われている。したがって、使用する燃
料の組成が異なった場合には、上記絞り制御弁の弁開度
が変化し、この変化後の位置を基準に空燃比制御が行わ
れることになる。このため、制御幅が狭くなって、種々
のエンジン運転条件の変化に容易に対処できない場合が
ある。
A gas fuel engine using such a gas fuel as a fuel generally includes a pressure regulator (vaporizer) for vaporizing the gas fuel stored in a liquid state under pressure, A fuel chamber to which gaseous fuel is supplied from the pressure regulator and which has a main jet opening to the intake passage at one end and a throttle portion at the other end (end on the pressure regulator side) and an opening of the throttle portion. A throttle control valve for variably controlling the area and a mixer for forming a mixture of the gaseous fuel from the fuel chamber and the atmosphere are provided. The throttle control valve controls the opening area of the throttle portion of the fuel chamber to supply a desired amount of fuel such that the air-fuel ratio of the air-fuel mixture becomes λ = 1.
As described above, in the conventional gas fuel engine, the fuel supply amount is controlled only by the throttle control valve under various engine operating conditions. Therefore, when the composition of the fuel to be used is different, the valve opening degree of the throttle control valve is changed, and the air-fuel ratio control is performed based on the changed position. For this reason, the control width becomes narrow, and it may not be possible to easily cope with various changes in engine operating conditions.

【0004】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たもので、使用燃料の組成が異なった場合においても種
々のエンジン運転条件下で燃料量の調整を容易に行うこ
とができ、A/Fを正確に制御できる混合気形成装置を
提供することを目的としている。
The present invention has been made in view of such circumstances, and even when the composition of the fuel used is different, the fuel amount can be easily adjusted under various engine operating conditions. It is an object of the present invention to provide a mixture forming device capable of accurately controlling F.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、気体
燃料エンジンの燃焼室に供給すべき気体燃料と空気との
混合気を形成するための気体燃料エンジン用混合気形成
装置において、主ジェットを介して吸気通路に開口する
燃料チャンバを設けるとともに、所定空燃比の混合気が
得られるよう上記燃料チャンバへの燃料供給量を調整す
るための燃料調整弁を配設し、該燃料調整弁の弁開度の
変化量が補償されるよう、上記燃料チャンバ上流端の絞
り部を可変制御する絞り制御弁を配設したことを特徴と
している。また上記所定空燃比とは、三元触媒が機能す
ることができる、理論空燃比をはさんだいわゆるウイン
ドウ領域内の空燃比を意味している。請求項2の発明
は、請求項1において、上記燃料調整弁は上記燃料チャ
ンバに開口するブリードエア通路の開口面積を可変制御
する弁体を有しており、該弁体の弁開度の平均値を略一
定に保持した状態で所定空燃比の混合気が得られるよう
にミキサを構成するとともに、上記絞り制御弁は、上記
燃料調整弁の弁開度が所定以上変化したときに該弁開度
の平均値が略一定に保持されるよう、該弁開度の変化量
に応じて上記絞り部の開口面積を可変制御することを特
徴としている。
The invention according to claim 1 is mainly a gas-fuel-engine mixture forming apparatus for forming a mixture of gas fuel and air to be supplied to a combustion chamber of a gas-fuel engine. A fuel chamber opening to the intake passage via a jet is provided, and a fuel adjusting valve for adjusting the amount of fuel supplied to the fuel chamber is provided so as to obtain a mixture having a predetermined air-fuel ratio. A throttle control valve for variably controlling the throttle portion at the upstream end of the fuel chamber is arranged so as to compensate the variation of the valve opening degree. The above-mentioned predetermined air-fuel ratio means an air-fuel ratio within a so-called window region that is above the theoretical air-fuel ratio and within which the three-way catalyst can function. According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the fuel adjustment valve has a valve body that variably controls an opening area of a bleed air passage that opens into the fuel chamber, and an average valve opening degree of the valve body. The mixer is configured so that a mixture having a predetermined air-fuel ratio is obtained while the value is kept substantially constant, and the throttle control valve opens when the valve opening of the fuel adjustment valve changes by a predetermined amount or more. The opening area of the throttle portion is variably controlled according to the amount of change in the valve opening so that the average value of the degrees is kept substantially constant.

【0006】[0006]

【作用】請求項1,2の発明に係る気体燃料エンジン用
混合気形成装置では、使用する燃料の組成が変化した場
合には、絞り制御弁が、燃料調整弁の弁開度の変化量が
補償されるよう、すなわち燃料調整弁の弁開度が所定以
上変化したときに該燃料調整弁の弁開度の平均値が略一
定に保持されるよう、該燃料調整弁の変化量に応じて燃
料チャンバ上流端の絞り部の開口面積を可変制御する。
従って、燃料調整弁の弁開度が変化して空燃比制御が行
われる際には、絞り制御弁が燃料調整弁の開度位置を元
の基準位置に戻すように制御する。これにより、燃料調
整弁の制御可能幅を一定幅に維持することができ、この
結果、種々のエンジン運転条件の変化に容易に対処する
ことができる。さらに請求項2の発明に係る気体燃料エ
ンジン用混合気形成装置では、燃料チャンバに供給する
燃料量の調整をブリードエア通路の可変制御により行う
ともに、燃料調整弁の弁開度の平均値を略一定に保持し
た状態で所定空燃比の混合気が得られるようにミキサを
構成したので、A/F制御を容易に行うことができる。
In the gas-fuel mixture forming device for a gas fuel engine according to the first and second aspects of the present invention, when the composition of the fuel to be used changes, the throttle control valve causes the change amount of the valve opening of the fuel adjusting valve to change. In order to compensate, that is, when the valve opening of the fuel adjusting valve changes by a predetermined amount or more, the average value of the valve opening of the fuel adjusting valve is kept substantially constant according to the change amount of the fuel adjusting valve. The opening area of the throttle portion at the upstream end of the fuel chamber is variably controlled.
Therefore, when the valve opening of the fuel adjusting valve changes and the air-fuel ratio control is performed, the throttle control valve controls the opening position of the fuel adjusting valve to return to the original reference position. As a result, the controllable width of the fuel control valve can be maintained at a constant width, and as a result, it is possible to easily deal with changes in various engine operating conditions. Further, in the air-fuel mixture forming device for a gas fuel engine according to the invention of claim 2, the amount of fuel supplied to the fuel chamber is adjusted by variably controlling the bleed air passage, and the average value of the valve opening of the fuel adjusting valve is set to be substantially equal. Since the mixer is configured so that the air-fuel mixture having the predetermined air-fuel ratio can be obtained while being kept constant, the A / F control can be easily performed.

【0007】[0007]

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。第1実施例 図1ないし図3は本発明の第1実施例による気体燃料エ
ンジン用混合気形成装置を説明するための図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. First Embodiment FIGS. 1 to 3 are views for explaining an air-fuel mixture forming device for a gas fuel engine according to a first embodiment of the present invention.

【0008】図において、1は本発明の第1実施例が適
用された水冷式4気筒4バルブ型気体燃料エンジンであ
り、これは図示しないクランクケース上にシリンダブロ
ック2,シリンダヘッド3を積層してヘッドボルトで締
結し、該シリンダヘッド3上にヘッドカバー4を装着し
た構造のものである。上記シリンダブロック2に形成さ
れた4つのシリンダボア2a内にはそれぞれピストン5
が摺動自在に挿入配置されており、該各ピストン5はコ
ンロッドを介して図示しないクランク軸に連結されてい
る。
In the figure, reference numeral 1 is a water-cooled 4-cylinder 4-valve type gas fuel engine to which the first embodiment of the present invention is applied, which has a cylinder block 2 and a cylinder head 3 laminated on a crankcase (not shown). Head bolts, and the head cover 4 is mounted on the cylinder head 3. A piston 5 is provided in each of the four cylinder bores 2a formed in the cylinder block 2.
Are slidably inserted and arranged, and each piston 5 is connected to a crank shaft (not shown) via a connecting rod.

【0009】上記シリンダヘッド3の下部には燃焼凹部
3aが凹設されている。該燃焼凹部3a,シリンダボア
2a及びピストン5の頭部5aにより燃焼室6が形成さ
れている。燃焼凹部3aには吸気弁開口3b,排気弁開
口3cがそれぞれ2つずつ開口している。なお、上記各
開口3b,3cは、これらの部分にそれぞれ圧入装着さ
れた概ねリング状のバルブシート7,8の各開口によっ
て形成されている。また、各吸気弁開口3bには吸気弁
10のバルブヘッド10aが、各排気弁開口3cには排
気弁11のバルブヘッド11aがそれぞれ各開口を開閉
可能に、すなわち上記バルブシート7,8の各シート面
に密接可能に配置されている。これらの吸気,排気弁1
0,11の上端には吸気,排気リフタ12,13がそれ
ぞれ装着されている。該各リフタ12,13上には、こ
れを押圧駆動する吸気,排気カム軸14,15が気筒軸
と直角方向に向けて、かつ互いに平行に配置されてい
る。なお、上記シリンダヘッド3内部には点火プラグ1
6が装着されており、この点火プラグ16の電極部は上
記燃焼凹部3aの中央に配置されている。また、上記シ
リンダブロック2及びシリンダヘッド3内には、図示し
ないクーラントポンプによりクーラント液が循環するク
ーリングジャケット25が設けられている。該クーラン
ト液は、図示しない外部の熱交換器を通って周知の方法
で冷却されるようになっている。
A combustion recess 3a is provided in the lower portion of the cylinder head 3. A combustion chamber 6 is formed by the combustion recess 3a, the cylinder bore 2a, and the head 5a of the piston 5. The combustion recess 3a has two intake valve openings 3b and two exhaust valve openings 3c. The openings 3b and 3c are formed by the openings of the valve seats 7 and 8 which are substantially ring-shaped and press-fitted into these portions. Further, the valve head 10a of the intake valve 10 can be opened and closed by the intake valve opening 3b, and the valve head 11a of the exhaust valve 11 can be opened and closed by the exhaust valve opening 3c, that is, each of the valve seats 7 and 8 can be opened and closed. It is placed in close contact with the seat surface. These intake and exhaust valves 1
Intake and exhaust lifters 12 and 13 are attached to the upper ends of 0 and 11, respectively. Intake and exhaust cam shafts 14 and 15 for pressing and driving the lifters 12 and 13 are arranged parallel to each other in a direction perpendicular to the cylinder axis. The spark plug 1 is provided inside the cylinder head 3.
6 is mounted, and the electrode portion of the spark plug 16 is arranged at the center of the combustion recess 3a. Further, inside the cylinder block 2 and the cylinder head 3, a cooling jacket 25 in which a coolant liquid circulates by a coolant pump (not shown) is provided. The coolant liquid is cooled by a known method through an external heat exchanger (not shown).

【0010】上記シリンダヘッド3の側壁3d内には、
吸気弁開口3bを介して上記燃焼室6と連通する吸気通
路17が形成され、また上記シリンダヘッド3の側壁3
e内には、排気弁開口3cを介して上記燃焼室6と連通
する排気通路18が形成されている。上記吸気通路17
の壁面開口部には吸気マニホールド19の一端が、上記
排気通路18の壁面開口部には排気マニホールド20の
一端がそれぞれ接続されている。上記吸気マニホールド
19の他端にはプリーナムチャンバ21が設けられてい
る。上記排気マニホールド20他端の出口20aには、
触媒層を有する触媒コンバータ22が接続されている。
この触媒層は、一酸化炭素(CO)及び炭化水素(H
C)の酸化及び窒素酸化物(NOX )の還元を行うため
のいわゆる三元触媒を含んでいる。触媒コンバータ22
により処理された排気ガスは図示しない排気・消音シス
テムを通って大気中に排出されるようになっている。ま
た排気マニホールド20には、排気ガス中の酸素濃度を
検出するためのO2 センサ23が取り付けられている。
このO2 センサ23としては、混合気の空燃比(A/
F)がリッチ側にあるときに検出するタイプまたはA/
Fがリーン側にあるときに検出するタイプのいずれであ
ってもよい。前者のタイプの場合には、該O2 センサ2
3が信号を出力すればリッチ状態と判断されて燃料が減
量され、また信号を出力しなければリーン状態と判断さ
れて燃料が増量される。
In the side wall 3d of the cylinder head 3,
An intake passage 17 is formed which communicates with the combustion chamber 6 through the intake valve opening 3b, and the side wall 3 of the cylinder head 3 is formed.
An exhaust passage 18 that communicates with the combustion chamber 6 through the exhaust valve opening 3c is formed in e. The intake passage 17
One end of the intake manifold 19 is connected to the wall opening of the exhaust manifold 18, and one end of the exhaust manifold 20 is connected to the wall opening of the exhaust passage 18. A plenum chamber 21 is provided at the other end of the intake manifold 19. At the outlet 20a at the other end of the exhaust manifold 20,
A catalytic converter 22 having a catalyst layer is connected.
This catalyst layer contains carbon monoxide (CO) and hydrocarbons (H
It contains a so-called three-way catalyst for the oxidation of C) and the reduction of nitrogen oxides (NO x ). Catalytic converter 22
The exhaust gas treated by is discharged into the atmosphere through an exhaust / silencer system (not shown). Further, an O 2 sensor 23 for detecting the oxygen concentration in the exhaust gas is attached to the exhaust manifold 20.
As the O 2 sensor 23, the air-fuel ratio (A /
F) is the type to detect when it is on the rich side or A /
Any of the types detected when F is on the lean side may be used. In the case of the former type, the O 2 sensor 2
When 3 outputs a signal, it is determined that the fuel is rich and the fuel is reduced, and when it does not output a signal, it is determined that the fuel is lean and the fuel is increased.

【0011】上記気体燃料エンジン1の側方には、上記
吸気マニホールド19を介して上記燃焼室6に供給すべ
き混合気を形成するための混合気形成装置30が配置さ
れている。この混合気形成装置30は可変ベンチュリミ
キサ31を有している。このミキサ31は、その下部開
口が上記吸気マニホールド19側に接続された主本体部
32を有している。該主本体部32の上部には吸気通路
33が形成されており、該吸気通路33にはエアクリー
ナ35が接続されている。これにより、エアクリーナ3
5の大気導入口36から導入されフィルタエレメントに
よりフィルタ処理されたエアが吸気通路33内に供給さ
れるようになっている(第1図矢印参照)。
A gas mixture forming device 30 for forming a gas mixture to be supplied to the combustion chamber 6 via the intake manifold 19 is arranged laterally of the gas fuel engine 1. The air-fuel mixture forming device 30 has a variable venturi mixer 31. The mixer 31 has a main body portion 32 whose lower opening is connected to the intake manifold 19 side. An intake passage 33 is formed in the upper portion of the main body portion 32, and an air cleaner 35 is connected to the intake passage 33. This allows the air cleaner 3
The air introduced from the air introduction port 36 of No. 5 and filtered by the filter element is supplied into the intake passage 33 (see the arrow in FIG. 1).

【0012】上記エアクリーナ35には、吸気量を測定
するためのエアフローメータ49が設けられており、該
エアフローメータ49の出力はECU92に入力される
ようになっている。またECU92には、スロットルバ
ルブ48のスロットル位置,クーラント液の液温,エン
ジン回転数,O2 センサ23の出力,排気温,負圧セン
サの出力等の各種信号が入力される。
The air cleaner 35 is provided with an air flow meter 49 for measuring the amount of intake air, and the output of the air flow meter 49 is input to the ECU 92. Various signals such as the throttle position of the throttle valve 48, the coolant temperature of the coolant, the engine speed, the output of the O 2 sensor 23, the exhaust temperature, the output of the negative pressure sensor, etc. are input to the ECU 92.

【0013】上記ミキサ31は、チャンバ38と、該チ
ャンバ38内に摺動自在に設けられ、上記吸気通路33
内に突出するピストン39とを備えている。上記チャン
バ38内には、上記ピストン39を上記吸気通路33の
閉方向に付勢するコイルばね40が縮設されている。上
記ピストン39の先端には、燃料供給チャンバ42の主
ジェット43と協働するメータリングロッド(ニードル
弁)44が設けられている。これらの主ジェット43及
びニードル弁44は、いかなる吸気流量に対しても後述
するブリードエア用制御弁84の開度の平均値が略一定
(ステップ数50)のまま理論空燃比に維持できるよう
な形状を有している。これによりA/F制御を容易に行
うことができる。上記ピストン39の端部には上記チャ
ンバ38内部と連通するブリードポート46が形成され
ており、また上記チャンバ38の上部には大気側に開口
する大気ポート47が形成され、この大気ポート47を
介して上記ピストン39には上記吸気通路33の開方向
に大気圧が作用している。なお、大気ポート47は主ジ
ェット43が開口するベンチュリ部よりも上流の吸気通
路33に開口してもよく、この場合においてもピストン
39には吸気通路33の開方向側に大気圧が作用する。
The mixer 31 is provided slidably in the chamber 38 and the chamber 38, and the intake passage 33 is provided.
And a piston 39 projecting inward. Inside the chamber 38, a coil spring 40 for urging the piston 39 in the closing direction of the intake passage 33 is contracted. At the tip of the piston 39, a metering rod (needle valve) 44 that cooperates with the main jet 43 of the fuel supply chamber 42 is provided. The main jet 43 and the needle valve 44 can maintain the stoichiometric air-fuel ratio while the average value of the opening degree of the bleed air control valve 84, which will be described later, is substantially constant (step number 50) for any intake flow rate. It has a shape. As a result, A / F control can be easily performed. A bleed port 46 that communicates with the inside of the chamber 38 is formed at the end of the piston 39, and an atmospheric port 47 that opens to the atmospheric side is formed at the upper part of the chamber 38. The atmospheric pressure acts on the piston 39 in the opening direction of the intake passage 33. The atmosphere port 47 may be opened in the intake passage 33 upstream of the venturi portion in which the main jet 43 is opened. In this case as well, atmospheric pressure acts on the piston 39 in the opening direction side of the intake passage 33.

【0014】この構成により、吸気通路33の上記ピス
トン39下流側部分が負圧になったときにはピストン3
9がチャンバ38側に移動して流路を開くようになって
おり、これにより流路面積を効果的に変化させることが
でき、主ジェット43が開口するスロート部が実質的に
一定の負圧状態に維持されるようになっている。上記吸
気通路33内においてピストン39の下流側には、スロ
ットル操作によって開閉するスロットルバルブ48が設
けられている。また上記ミキサ31には、燃料供給チャ
ンバ42から延びているアイドルディスチャージライン
51,燃料遮断弁114,調節可能なニードル弁53及
びアイドルポート54を含むアイドル回路50が設けら
れている。上記アイドルポート54は、吸気通路33内
において上記スロットルバルブ48のアイドル位置下流
側に開口している。また上記燃料遮断弁114はECU
92によってその開閉が制御されるようになっており、
これによりアイドルディスチャージライン51を通る燃
料量が制御される。アイドリング時はこのアイドル回路
50から燃料が供給される。なお、ここでは、ミキサと
して可変ベンチュリミキサ31を採用したが、本発明の
作用効果を得るためには固定ベンチュリ型のミキサでも
良い。
With this configuration, when the portion of the intake passage 33 on the downstream side of the piston 39 becomes negative pressure, the piston 3
9 moves toward the chamber 38 side to open the flow path, which can effectively change the flow path area, and the throat portion where the main jet 43 opens has a substantially constant negative pressure. The condition is maintained. A throttle valve 48 that opens and closes by a throttle operation is provided on the downstream side of the piston 39 in the intake passage 33. Further, the mixer 31 is provided with an idle circuit 50 including an idle discharge line 51 extending from the fuel supply chamber 42, a fuel cutoff valve 114, an adjustable needle valve 53 and an idle port 54. The idle port 54 opens in the intake passage 33 downstream of the throttle valve 48 at the idle position. The fuel cutoff valve 114 is an ECU
The opening and closing is controlled by 92,
As a result, the amount of fuel passing through the idle discharge line 51 is controlled. Fuel is supplied from the idle circuit 50 during idling. Although the variable Venturi mixer 31 is used as the mixer here, a fixed Venturi type mixer may be used to obtain the effects of the present invention.

【0015】上記燃料供給チャンバ42には、これに気
体燃料を供給するための圧力調整器(ベーパライザ,レ
ギュレータ)60が燃料供給通路78を介して接続され
ている。このレギュレータ60には、図示しない高圧源
に圧力下で液体状態で貯えられている気体燃料が導入管
61から導入されるようになっている。上記気体燃料と
しては、たとえばブタン,プロパン,これらの混合気ま
たはその他の周知の気体燃料が用いられる。
A pressure regulator (vaporizer, regulator) 60 for supplying gaseous fuel to the fuel supply chamber 42 is connected to the fuel supply chamber 42 via a fuel supply passage 78. Gas fuel stored in a liquid state under pressure in a high pressure source (not shown) is introduced into the regulator 60 through an introduction pipe 61. As the above-mentioned gaseous fuel, for example, butane, propane, a mixture thereof, or other known gaseous fuel is used.

【0016】レギュレータ60は主本体部(ハウジン
グ)62を有している。該ハウジング62内には導入管
61と連絡する導入路63が形成されている。該導入路
63は第1圧力調整ポート64まで延びており、該第1
圧力調整ポート64は第1圧力調整弁65によってその
開閉が制御されるようになっている。上記第1圧力調整
弁65は、調節ねじ66及びばね67等を含む第1付勢
部材68によって作動するようになっている。また上記
ハウジング62には第1蓋板69が装着されており、こ
れにより該ハウジング62内に第1圧力調整室70が形
成されている。上記第1付勢部材68の調節により該第
1圧力調節室内の気体燃料の圧力はゲージ圧で約0.3
kg/cm2に設定される。
The regulator 60 has a main body portion (housing) 62. An introducing passage 63 communicating with the introducing pipe 61 is formed in the housing 62. The introduction passage 63 extends to the first pressure adjusting port 64, and
The opening / closing of the pressure adjusting port 64 is controlled by the first pressure adjusting valve 65. The first pressure adjusting valve 65 is operated by a first urging member 68 including an adjusting screw 66, a spring 67 and the like. A first cover plate 69 is attached to the housing 62, and a first pressure adjusting chamber 70 is formed in the housing 62. By adjusting the first biasing member 68, the pressure of the gaseous fuel in the first pressure adjusting chamber is about 0.3 in gauge pressure.
It is set to kg / cm 2 .

【0017】上記ハウジング62の上記第1蓋板69と
逆側にはダイヤフラム72及び第2蓋板73が装着され
ており、これにより第2圧力調整室74が形成されてい
る。該第2圧力調整室74は通路75を介して上記第1
圧力調整室70に連絡している。また上記通路75の第
2圧力調整室側開口には、開閉可能な第2圧力調整弁7
6が設けられており、該第2圧力調整弁76は、上記ダ
イヤフラム72と連動する第2付勢部材77によってそ
の作動が制御されるようになっている。また上記ダイヤ
フラム72の背面側には大気ポート73aを介して大気
圧が作用している。上記第2付勢部材77の調節によっ
て、上記第2圧力調整室74内の気体燃料の圧力は大気
圧よりもわずかに低い圧力に設定され、このように設定
された気体燃料が上部の燃料供給通路78を通って燃料
供給チャンバ42内に供給されるようになっている。な
お、上記ハウジング62内には加熱通路80が設けられ
ている。上記エンジン1のクーリングジャケット25で
加熱されたクーラント液がこの加熱通路80を通って循
環するようになっている。これにより、レギュレータ6
0内部においてより安定した気体温度が維持され、より
良好な気化及び調整作用が行われる。
A diaphragm 72 and a second cover plate 73 are mounted on the side of the housing 62 opposite to the first cover plate 69, whereby a second pressure adjusting chamber 74 is formed. The second pressure adjusting chamber 74 is connected to the first pressure adjusting chamber 74 via the passage 75.
It communicates with the pressure adjusting chamber 70. The second pressure adjusting valve 7 that can be opened and closed is provided at the opening of the passage 75 on the second pressure adjusting chamber side.
6 is provided, and the operation of the second pressure regulating valve 76 is controlled by the second urging member 77 which is interlocked with the diaphragm 72. Further, the atmospheric pressure acts on the back side of the diaphragm 72 through the atmospheric port 73a. By adjusting the second urging member 77, the pressure of the gaseous fuel in the second pressure adjusting chamber 74 is set to a pressure slightly lower than the atmospheric pressure, and the gaseous fuel thus set is supplied to the upper fuel. The fuel is supplied into the fuel supply chamber 42 through the passage 78. A heating passage 80 is provided in the housing 62. The coolant liquid heated by the cooling jacket 25 of the engine 1 is circulated through the heating passage 80. As a result, the regulator 6
A more stable gas temperature is maintained inside the 0, and a better vaporization and adjustment action is performed.

【0018】また、上記燃料供給チャンバ42には、該
燃料供給チャンバ42内にブリードエアを導入するため
のブリードエア通路82の一端が開口しており、該ブリ
ードエア通路82は燃料調整弁として機能するブリード
エア用制御弁84に接続されている。該ブリードエア用
制御弁84には、エアクリーナ35下流側にその一端が
開口するブリードエア通路85からエアが導入されるよ
うになっている。上記ブリードエア用制御弁84は、ス
テッピングモータ90の駆動により開閉するバルブエレ
メント86を備えており、このバルブエレメント86の
作動により燃料供給チャンバ42へのブリードエア量が
制御され、これにより該燃料供給チャンバ42への燃料
量が制御される。また上記ステッピングモータ90は、
上記O2センサ23及びエアフローメータ49からの各
出力信号に基づきECU92によってその駆動が制御
(フィードバック制御)されるようになっている。
Further, one end of a bleed air passage 82 for introducing bleed air into the fuel supply chamber 42 is opened in the fuel supply chamber 42, and the bleed air passage 82 functions as a fuel adjusting valve. It is connected to the bleed air control valve 84. Air is introduced into the bleed air control valve 84 from a bleed air passage 85 whose one end opens downstream of the air cleaner 35. The bleed air control valve 84 includes a valve element 86 that opens and closes when driven by a stepping motor 90. The operation of the valve element 86 controls the amount of bleed air to the fuel supply chamber 42, thereby supplying the fuel. The amount of fuel to the chamber 42 is controlled. Further, the stepping motor 90 is
The drive thereof is controlled (feedback control) by the ECU 92 based on the output signals from the O 2 sensor 23 and the air flow meter 49.

【0019】ここで、上記フィードバック制御移行前の
車両発進時において上記ブリードエア用制御弁84のス
テップ数を補正するための制御ルーチンについて図2を
用いて説明する。図2では、オフアイドル状態をアイド
ルスイッチが検出する例を示している。まず、ステップ
S1において、アイドルスイッチがオフになったか否
か、すなわちオフアイドル状態になったか否かを判断す
る。そして車両が発進してオフアイドル状態になるとス
テップS2でほぼ理論空燃比の混合気を得るための所定
ステップ数をマップから読み取り、ステップS3でステ
ップモータ90をこの所定ステップ数まで最大速度で駆
動する。これにより、発進時における空燃比制御を精度
良く行える。次にステップS4では、ステップモータ9
0が所定ステップ数まで動いたか否かを判断する。所定
のステップ数まで動いていなければステップS3に戻
る。またステップモータ90が所定のステップ数まで動
けばステップS5に移行し、O2 センサ23が制御信号
を出力するようになった後、フィードバック制御に移行
する。
Now, a control routine for correcting the number of steps of the bleed air control valve 84 at the time of starting the vehicle before the shift to the feedback control will be described with reference to FIG. FIG. 2 shows an example in which the idle switch detects the off-idle state. First, in step S1, it is determined whether or not the idle switch has been turned off, that is, whether or not the idle switch has been turned off. When the vehicle starts and enters the off-idle state, the predetermined number of steps for obtaining the air-fuel mixture having substantially the stoichiometric air-fuel ratio is read from the map in step S2, and the step motor 90 is driven at the maximum speed up to the predetermined number of steps in step S3. . As a result, the air-fuel ratio control at the time of starting can be performed accurately. Next, in step S4, the step motor 9
It is determined whether 0 has moved to a predetermined number of steps. If it has not moved to the predetermined number of steps, the process returns to step S3. If the step motor 90 moves to a predetermined number of steps, the process proceeds to step S5, and after the O 2 sensor 23 starts to output the control signal, the process proceeds to the feedback control.

【0020】また、上記燃料供給チャンバ42には上記
レギュレータ60から該燃料供給チャンバ42へ供給さ
れる気体燃料の量を調整するための燃料供給制御弁10
0が設けられている。この燃料供給制御弁100は上記
燃料供給チャンバ42aの開口面積を可変制御する絞り
制御弁として機能し、ステッピングモータによって作動
する。該ステッピングモータは、種々のエンジン運転条
件下においてO2 センサ23からの信号に基づいてEC
U92により制御され、これにより燃料供給量が制御さ
れる。なお、エンジン運転条件としては、燃料の組成
(LPGにおいてはプロパンとブタンの組成割合),エ
アクリーナ35の流路抵抗,高地使用に伴う大気圧降下
等がある。
In the fuel supply chamber 42, a fuel supply control valve 10 for adjusting the amount of gaseous fuel supplied from the regulator 60 to the fuel supply chamber 42.
0 is provided. The fuel supply control valve 100 functions as a throttle control valve that variably controls the opening area of the fuel supply chamber 42a, and is operated by a stepping motor. The stepping motor, based on a signal from the O 2 sensor 23 under various engine operating conditions,
It is controlled by U92, which controls the fuel supply amount. The engine operating conditions include fuel composition (composition ratio of propane and butane in LPG), flow path resistance of the air cleaner 35, atmospheric pressure drop due to use at high altitude, and the like.

【0021】いま、ここでストイキ状態(λ=1)の混
合気を形成するためのある量の空気に対して必要な燃料
量について考える。この燃料量はプロパンとブタンとの
比率によって異なっている。たとえば100リットルの
空気に対してストイキ状態の混合気を形成するのに必要
な燃料量は 100%プロパンの場合…42リットル 100%ブタンの場合 …32リットル となっている。すなわち、100%プロパンの方が多く
の燃料が必要とされる。したがって、燃料として100
%ブタンを用いた場合に比較して100%プロパンを用
いた場合の方が燃料供給制御弁100の開度がより開く
ことになる。こうした理由から上記燃料供給制御弁10
0が設けられているのである。
Now, consider the fuel amount necessary for a certain amount of air for forming the air-fuel mixture in the stoichiometric state (λ = 1). This fuel amount depends on the ratio of propane and butane. For example, the amount of fuel required to form a stoichiometric mixture for 100 liters of air is 100% propane ... 42 liters 100% butane ... 32 liters. That is, 100% propane requires more fuel. Therefore, as fuel 100
When 100% propane is used, the opening degree of the fuel supply control valve 100 is more opened than when% butane is used. For this reason, the fuel supply control valve 10
0 is provided.

【0022】仮にブリードエア用制御弁84のみを設け
た場合においては、燃料組成が変わると、リーン,リッ
チのいずれかの側の制御幅が狭くなる。これは、燃料組
成が変わるとλ=1のときのブリードエア制御弁84の
ステップ数の中央値が全閉または全開側にずれ、フィー
ドバック制御がそのずれた値を基準に行わなければなら
なくなるからである。その一方、燃料供給制御弁100
のみでは、燃料量を制御するためには、絞り部42aの
開口面積が主ジェット43の開口面積よりも常に小さく
なるようにして吸気通路33に供給される燃料量が絞り
部42aの開口面積によって制御されるようにするため
に、主ジェット43の開度に応じて絞り部42aの径を
変える必要があり、これにより、吸気流量が変化して主
ジェット43の開口面積が変化すると、フィードバック
制御のために燃料供給制御弁100のステップ数を変化
するに先立って、主ジェット43の開口面積が小さくな
るように絞り部42aの開口面積を制御する必要が生
じ、フィードバック制御に遅れが生じることになる。こ
のようにブリードエア制御弁84及び燃料供給制御弁1
00を設けることにより、空燃比の制御幅を広く確保で
きるとともに、フィードバック制御を迅速に行うことが
できる。
If only the bleed air control valve 84 is provided, if the fuel composition changes, the control width on either the lean or rich side becomes narrow. This is because when the fuel composition changes, the central value of the number of steps of the bleed air control valve 84 when λ = 1 shifts to the fully closed or fully open side, and the feedback control must be performed based on the shifted value. Is. On the other hand, the fuel supply control valve 100
In order to control the amount of fuel, the amount of fuel supplied to the intake passage 33 depends on the opening area of the throttle portion 42a so that the opening area of the throttle portion 42a is always smaller than the opening area of the main jet 43. In order to be controlled, it is necessary to change the diameter of the throttle portion 42a in accordance with the opening degree of the main jet 43. As a result, when the intake flow rate changes and the opening area of the main jet 43 changes, feedback control is performed. Therefore, prior to changing the number of steps of the fuel supply control valve 100, it is necessary to control the opening area of the throttle portion 42a so that the opening area of the main jet 43 becomes small, which causes a delay in feedback control. Become. In this way, the bleed air control valve 84 and the fuel supply control valve 1
By providing 00, a wide control range of the air-fuel ratio can be secured and feedback control can be performed quickly.

【0023】なお、上記λはつぎのように定義される。
すなわち λ=F/Fc ここで、Fは実際の空燃比であり、Fc はストイキ状態
の理論空燃比である。よって、ストイキ状態の混合気で
は、気体燃料の種類及び組成の如何に拘らず常にλ=1
である。ただし、同じλ=1で示されるストイキ状態の
空燃比であっても、ブタン及びプロパンの比が異なれば
異なった意味を持ってくるのは当然である。λ=1であ
るストイキ混合気の空燃比は 100%プロパンの場合…15.7 100%ブタンの場合 …15.5 となっている。したがって、ブタンとプロパンの比が異
なれば、ある空気量に対してλ=1のストイキ空燃比を
得るのに必要な燃料量(体積)に大きな違いが出るとい
うことになり、これは大きな問題である。
The above λ is defined as follows.
That is, λ = F / F c, where F is the actual air-fuel ratio, and F c is the stoichiometric stoichiometric air-fuel ratio. Therefore, in a stoichiometric mixture, λ = 1 always regardless of the type and composition of the gaseous fuel.
Is. However, even the stoichiometric air-fuel ratio indicated by the same λ = 1 naturally has different meanings if the ratio of butane and propane is different. The air-fuel ratio of the stoichiometric mixture with λ = 1 is 100% propane ... 15.7 and 100% butane ... 15.5. Therefore, if the butane and propane ratios differ, there will be a large difference in the amount of fuel (volume) required to obtain a stoichiometric air-fuel ratio of λ = 1 for a certain amount of air, which is a major problem. is there.

【0024】上記燃料供給制御弁100を設けることに
より、レギュレータ60からの燃料量を直接制御するこ
とができる。制御された燃料は吸気通路33内に連続的
にかつ確実に供給され、これにより燃料量の広範囲にわ
たってA/Fを均一にすることができる。しかも燃料量
の制御がO2 センサ23からの信号に基づいて行われる
ので、三元触媒の浄化率が高いウインドウの範囲にA/
Fを制御することができる。また、A/Fを調整するた
めに、加速時に燃料を増量するパワー系やその他種々の
部品を設ける必要がなく、構造が簡単となる。また図1
では明確に表れていないが、上記燃料供給制御弁100
は、弁体が任意の位置に保持される、すなわち開度が任
意の中間位置で保持される構造になっており、これによ
り該燃料供給制御弁100の無駄な動きをなくすことが
でき、迅速な制御が可能になる。
By providing the fuel supply control valve 100, the fuel amount from the regulator 60 can be directly controlled. The controlled fuel is continuously and surely supplied into the intake passage 33, whereby the A / F can be made uniform over a wide range of the fuel amount. Moreover, since the control of the fuel amount is performed based on the signal from the O 2 sensor 23, the A / A ratio is within the range of the window where the purification rate of the three-way catalyst is high.
F can be controlled. Further, in order to adjust the A / F, it is not necessary to provide a power system for increasing the fuel amount during acceleration and various other parts, and the structure is simplified. See also FIG.
Although not clearly shown in the above, the fuel supply control valve 100
Has a structure in which the valve body is held at an arbitrary position, that is, the opening degree is held at an arbitrary intermediate position, whereby unnecessary movement of the fuel supply control valve 100 can be eliminated, and the fuel supply control valve 100 can be quickly operated. Control becomes possible.

【0025】燃料供給制御弁100は、ブリードエア用
制御弁84の弁部材の動きに対応して上記エンジン運転
条件に応じて燃料量を補償するように制御される。すな
わち、図3に示すように、異なる使用燃料を用いたりま
たフィルタエレメントが目詰まりを起こしたりした場合
において、理論空燃比を維持するために、いまブリード
エア用制御弁84のステップ数が50から60に上昇し
てブリードエアを増量することにより、燃料供給チャン
バ42に供給される燃料量を減少させたとする(これを
線a1−a2で示す)。また、このときの燃料供給制御
弁100のステップ数は50とする。この状態からブリ
ードエア用制御弁84のステップ数を50に戻すため
に、燃料供給制御弁100のステップ数が50から40
に減少して燃料供給チャンバ42に供給される燃料量を
減少させ(線b1−b2参照)、これに対応してブリー
ドエア用制御弁84のステップ数が60から減少して基
準レベルである50に戻ることになる。なお、この場合
に燃料供給制御弁100のステップ数を50からいくつ
動かすかは、ブリードエア制御弁84のステップ数が大
きく変化する原因となったエンジン運転条件が何であっ
たか等により変わってくる。
The fuel supply control valve 100 is controlled so as to compensate the fuel amount in accordance with the engine operating conditions in response to the movement of the valve member of the bleed air control valve 84. That is, as shown in FIG. 3, in order to maintain the stoichiometric air-fuel ratio when different fuels are used or when the filter element is clogged, the number of steps of the bleed air control valve 84 is now from 50 to 50. It is assumed that the amount of fuel supplied to the fuel supply chamber 42 is decreased by rising to 60 and increasing the amount of bleed air (this is indicated by the line a1-a2). The number of steps of the fuel supply control valve 100 at this time is 50. In order to return the number of steps of the bleed air control valve 84 to 50 from this state, the number of steps of the fuel supply control valve 100 is 50 to 40.
And the amount of fuel supplied to the fuel supply chamber 42 is decreased (see line b1-b2), and correspondingly, the number of steps of the bleed air control valve 84 is decreased from 60 to the reference level 50. Will return to. In this case, the number of steps of the fuel supply control valve 100 to be changed from 50 depends on what engine operating condition is the cause of the large change in the number of steps of the bleed air control valve 84.

【0026】次に、ブリードエア用制御弁84のステッ
プ数が減少すると(線a4−a5参照)、燃料供給制御
弁100のステップ数が上昇する(線b3−b4参照)
のに対応して、ブリードエア用制御弁84のステップ数
が基準レベルである50に戻ることになる。なお、図3
に示すようにブリードエア制御弁84のステップ数が小
刻みに変動しているのは、O2 センサ23がリッチ状態
を検出して制御信号を出力したことによりブリードエア
制御弁84のブリードエアを増量させた場合と、O2
ンサ23が信号を出力しないためにブリードエアを減量
させた場合との繰り返しによりステップ数が微小変動す
るためであり、このようにステップ数が微小変動しつつ
ウインドウの範囲に維持される。このような燃料供給制
御弁100の補償機能により、ブリードエア用制御弁8
4のステップ数の平均が実質的に一定な値(50)に保
たれる。したがって、種々の組成の燃料が使用された場
合においても、エンジン運転状態を検出するためのセン
サを設けることなく、あらゆる運転条件下で自動的にλ
=1が維持されることになり、広範囲にわたって空燃比
のより正確な制御が可能になる。
Next, when the number of steps of the bleed air control valve 84 decreases (see line a4-a5), the number of steps of the fuel supply control valve 100 increases (see line b3-b4).
Accordingly, the number of steps of the bleed air control valve 84 returns to the reference level of 50. Note that FIG.
The number of steps of the bleed air control valve 84 fluctuates little by little because the O 2 sensor 23 detects a rich state and outputs a control signal to increase the bleed air control valve 84. This is because the number of steps slightly changes due to the repetition of the case where the O 2 sensor 23 does not output a signal and the case where the bleed air is reduced because the O 2 sensor 23 does not output a signal. Maintained at. By such a compensation function of the fuel supply control valve 100, the bleed air control valve 8
The average of the number of steps in 4 is kept at a substantially constant value (50). Therefore, even when fuels of various compositions are used, λ is automatically set under all operating conditions without providing a sensor for detecting the engine operating state.
= 1 will be maintained, and more accurate control of the air-fuel ratio will be possible over a wide range.

【0027】また上記気体燃料エンジン1には、排気ガ
ス中のNOX を低減させるためのEGR装置が設けられ
ている。このEGR装置はEGRバルブ56を有してお
り、該EGRバルブ56により、排気マニホールド20
から第1EGRライン57を介し第2EGRライン58
を通って吸気マニホールド19のプリーナムチャンバ2
1に戻る排気ガス量が制御されるようになっている。ま
たEGR装置の一部としてEGRレギュレータ110が
設けられている。さらに、吸気通路33のスロットルバ
ルブ48下流側には負圧スイッチ112が設けられ、ア
イドルディスチャージライン51には燃料切換弁114
が設けられている。
The gaseous fuel engine 1 is also provided with an EGR device for reducing NO X in the exhaust gas. This EGR device has an EGR valve 56, and the EGR valve 56 allows the exhaust manifold 20 to
From the second EGR line 58 through the first EGR line 57
Through the plenum chamber 2 of the intake manifold 19
The amount of exhaust gas returning to 1 is controlled. An EGR regulator 110 is provided as a part of the EGR device. Further, a negative pressure switch 112 is provided downstream of the throttle valve 48 in the intake passage 33, and a fuel switching valve 114 is provided in the idle discharge line 51.
Is provided.

【0028】また、燃料遮断弁120,アイドルスピー
ド制御弁130及び補助燃料供給弁140が設けられて
いる。上記燃料遮断弁120は、エンジンの急減速時に
おいて燃焼室内への燃料供給を遮断するためのものであ
り、大気を引き込むためのフィルタエレメント121を
備えている。急減速時すなわちエンジン高速回転中にス
ロットルバルブ48を急激に絞ったときには、この急減
速状態が負圧センサ112により検出され、この検出信
号がECU92に入力される。そして、ECU92から
の制御信号を受けて上記燃料遮断弁120が開かれ、こ
れにより多量の大気が上記フィルタエレメント121か
らバイパス通路122を通って燃料供給チャンバ42内
に導入される。この結果、吸気通路33内への燃料供給
が遮断される。これにより、急減速時に不完全燃焼の燃
料が触媒コンバータ内に排出されることによって媒内が
高温になるのが回避できる。
A fuel cutoff valve 120, an idle speed control valve 130 and an auxiliary fuel supply valve 140 are also provided. The fuel cutoff valve 120 is for shutting off fuel supply to the combustion chamber during rapid deceleration of the engine, and includes a filter element 121 for drawing in the atmosphere. When the throttle valve 48 is suddenly throttled during the rapid deceleration, that is, during the high speed rotation of the engine, this rapid deceleration state is detected by the negative pressure sensor 112, and this detection signal is input to the ECU 92. Then, in response to a control signal from the ECU 92, the fuel cutoff valve 120 is opened, whereby a large amount of atmosphere is introduced into the fuel supply chamber 42 from the filter element 121 through the bypass passage 122. As a result, the fuel supply to the intake passage 33 is cut off. As a result, it is possible to avoid the temperature inside the medium from becoming high due to the incompletely burned fuel being discharged into the catalytic converter during sudden deceleration.

【0029】上記アイドルスピード制御弁130は、吸
気通路33の下流側に形成されたアイドルバイパス通路
131に設けられており、一般に電気作動式の制御弁で
ある。上記アイドルバイパス通路131は、吸気通路3
3内においてアイドル位置にあるスロットルバルブ48
の上流側及び下流側に開口しており、上記アイドルスピ
ード制御弁130は、ECU92からの制御信号に基づ
き上記アイドルバイパス通路131を流れる吸気流量を
制御してアイドルスピード(回転数)を調節するための
ものである。すなわち、アイドルスピードが低下した場
合には該アイドルスピード制御弁130の開度が増して
吸気をバイパスさせ、またアイドルスピードが速い場合
には該アイドルスピード制御弁130の開度が減少する
ことになる。このようにしてアイドルスピードを安定さ
せることができる。
The idle speed control valve 130 is provided in the idle bypass passage 131 formed on the downstream side of the intake passage 33, and is generally an electrically operated control valve. The idle bypass passage 131 is provided in the intake passage 3
Throttle valve 48 in the idle position in 3
The idle speed control valve 130 controls the flow rate of intake air flowing through the idle bypass passage 131 based on a control signal from the ECU 92 to adjust the idle speed (rotation speed). belongs to. That is, when the idle speed decreases, the opening of the idle speed control valve 130 increases to bypass intake air, and when the idle speed is high, the opening of the idle speed control valve 130 decreases. . In this way, the idle speed can be stabilized.

【0030】上記補助燃料供給弁140は、一般に電気
作動式の制御弁であり、主に急加速時にレギュレータ6
0の第1圧力調整室70内の流路141から流路142
及びバイパス通路143を通ってエンリッチメント用の
燃料を上記プリーナムチャンバ21に補助的に供給する
ためのものである。この補助燃料供給弁140もECU
92からの制御信号に基づいて制御される。なお、この
エンリッチメント用燃料の供給は、エンジン始動時にO
2 センサ23が活性化したかどうかを判定するために行
われるものである。
The auxiliary fuel supply valve 140 is generally an electrically operated control valve, and is mainly used for the regulator 6 during rapid acceleration.
0 to the flow path 141 to the flow path 142 in the first pressure adjusting chamber 70.
And for supplying enrichment fuel to the plenum chamber 21 through the bypass passage 143. This auxiliary fuel supply valve 140 is also an ECU
It is controlled based on the control signal from 92. It should be noted that this fuel for enrichment is supplied at the time of engine start.
2 This is performed to determine whether the sensor 23 has been activated.

【0031】以上のように本実施例では、ブリードエア
用制御弁(燃料調整弁)84を設けるとともに、該ブリ
ードエア用制御弁84の弁開度の変化量が補償されるよ
う、燃料チャンバ上流端の絞り部42aを可変制御する
燃料供給制御弁(絞り制御弁)100を配設したので、
該燃料供給制御弁100の補償機能により、ブリードエ
ア用制御弁84のステップ数の平均を実質的に一定に保
つことができる。これにより、種々の組成の燃料が使用
された場合においても、あらゆる運転条件下で自動的に
理論空燃比を維持することができ、広範囲にわたって空
燃比のより正確な制御が可能になる。
As described above, in this embodiment, the bleed air control valve (fuel adjustment valve) 84 is provided, and the upstream side of the fuel chamber is compensated so that the variation of the valve opening of the bleed air control valve 84 is compensated. Since the fuel supply control valve (throttle control valve) 100 that variably controls the throttle portion 42a at the end is provided,
Due to the compensation function of the fuel supply control valve 100, the average number of steps of the bleed air control valve 84 can be kept substantially constant. As a result, even when fuels of various compositions are used, the stoichiometric air-fuel ratio can be automatically maintained under all operating conditions, and more accurate control of the air-fuel ratio becomes possible over a wide range.

【0032】第2実施例 図4は本発明の第2実施例による気体燃料エンジン用混
合気形成装置を説明するための図である。本図におい
て、図1と同一符号は同一または相当部分を示してい
る。なお、ここでは気体燃料エンジンは省略されている
が、上記第1実施例装置(図1)の気体燃料エンジン1
と同様の気体燃料エンジンに適用されるものである。
Second Embodiment FIG. 4 is a diagram for explaining an air-fuel mixture forming device for a gas fuel engine according to a second embodiment of the present invention. In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 1 indicate the same or corresponding portions. Although the gas fuel engine is omitted here, the gas fuel engine 1 of the first embodiment device (FIG. 1) is omitted.
The same applies to the gaseous fuel engine.

【0033】図4では、ブリードエア通路85の代わり
に、燃料供給通路78と制御弁84のバルブエレメント
86との間にバイパス通路160が設けられている点が
第1実施例装置(図1)と異なっている。したがって、
制御弁84は、ここではブリードエア用制御弁としてで
はなく、第2燃料供給制御弁として機能している。この
ように2つの燃料制御弁84,100があることによ
り、両制御弁の制御方法としては次の二通り考えられ
る。すなわち i)フィードバック制御は制御弁84で行い、制御弁1
00はエンジン運転条件に応じて制御弁84の変化量を
補償する。 ii)フィードバック制御は制御弁84,100の両方で
行うが、制御弁84のステップ数の平均を実質的に一定
に保つことができるように、制御弁100がエンジン運
転条件に応じて制御弁84の変化量を補償する。 この第2実施例装置においては、上記 ii)の制御方法
を採用しており、各燃料供給制御弁84,100の開度
は、使用する気体燃料の種類に応じてある値に設定され
ている。そして気体燃料の組成が変化したり、フィルタ
エレメント37が目詰まりを起こしたりした場合には、
λ=1の理論空燃比の混合気が得られるよう、O2 セン
サ23からの出力信号に基づいて制御弁84,100の
各開度が適宜変えられる。このように二つの燃料制御弁
を設けることにより、両制御弁を小型化して各弁の移動
量を小さくすることができ、これにより装置全体をコン
パクトに構成でき応答性を向上できる。
In FIG. 4, in place of the bleed air passage 85, a bypass passage 160 is provided between the fuel supply passage 78 and the valve element 86 of the control valve 84 in the first embodiment device (FIG. 1). Is different from Therefore,
The control valve 84 does not function here as a bleed air control valve, but as a second fuel supply control valve. Since there are two fuel control valves 84 and 100 as described above, the following two control methods can be considered for controlling both control valves. That is, i) feedback control is performed by the control valve 84, and the control valve 1
00 compensates the variation of the control valve 84 according to the engine operating conditions. ii) The feedback control is performed by both the control valves 84 and 100, but the control valve 100 is controlled according to the engine operating conditions so that the average number of steps of the control valve 84 can be kept substantially constant. To compensate for the amount of change. This second embodiment device employs the control method of ii) above, and the opening of each fuel supply control valve 84, 100 is set to a certain value according to the type of gaseous fuel used. . When the composition of the gaseous fuel changes or the filter element 37 becomes clogged,
Each opening degree of the control valves 84, 100 is appropriately changed based on the output signal from the O 2 sensor 23 so that the air-fuel mixture having the theoretical air-fuel ratio of λ = 1 is obtained. By providing two fuel control valves in this way, both control valves can be miniaturized and the movement amount of each valve can be reduced, whereby the entire device can be made compact and the responsiveness can be improved.

【0034】なお、本発明はレシプロエンジンにのみ適
用されるものではなく、ロータリーエンジンにも同様に
適用することができる。また、上記各実施例では本発明
が4気筒エンジンに適用された例を示したが、本発明は
4気筒以外の多気筒エンジンにも同様に適用され得るも
のである。また上記各実施例では、制御弁84及び燃料
供給制御弁100の開閉をステップモータにより行うも
のを示したが、本発明の適用はこれに限定されない。た
とえば比例制御電磁弁を採用し、供給電流の制御により
弁開度を調節するようにしてもよい。
The present invention is not limited to the reciprocating engine but can be similarly applied to the rotary engine. Further, in each of the above-described embodiments, an example in which the present invention is applied to a 4-cylinder engine has been shown, but the present invention can be similarly applied to a multi-cylinder engine other than a 4-cylinder engine. Further, in each of the above-described embodiments, the control valve 84 and the fuel supply control valve 100 are opened and closed by the step motor, but the application of the present invention is not limited to this. For example, a proportional control solenoid valve may be adopted and the valve opening may be adjusted by controlling the supply current.

【0035】[0035]

【発明の効果】以上のように請求項1,2の発明に係る
気体燃料エンジン用混合気形成装置では、燃料調整弁の
弁開度の変化量が補償されるよう、すなわち燃料調整弁
の弁開度が所定以上変化したときに該燃料調整弁の弁開
度の平均値が略一定に保持されるよう、燃料チャンバ上
流端の絞り部を可変制御する絞り制御弁を配設するよう
にしたので、該絞り制御弁の補償機能により、燃料調整
弁の制御可能幅を一定幅に維持することができる効果が
ある。これにより、種々の組成の燃料が使用された場合
等、あらゆる運転条件下で自動的に所定空燃比を維持す
ることができ、広範囲にわたって空燃比のより正確な制
御が可能になる。さらに上記絞り制御弁の補償機能によ
り、燃料の組成等運転条件を検知するセンサを設けるこ
となく、あらゆる運転条件下で自動的に所定空燃比を維
持することができる効果もある。
As described above, in the gas-fuel mixture forming apparatus for a gas fuel engine according to the inventions of claims 1 and 2, the amount of change in the valve opening of the fuel adjusting valve is compensated, that is, the valve of the fuel adjusting valve. A throttle control valve for variably controlling the throttle portion at the upstream end of the fuel chamber is arranged so that the average value of the valve opening of the fuel control valve is kept substantially constant when the opening changes by a predetermined amount or more. Therefore, the compensating function of the throttle control valve has the effect of keeping the controllable width of the fuel adjustment valve at a constant width. As a result, the predetermined air-fuel ratio can be automatically maintained under all operating conditions, such as when fuels of various compositions are used, and more accurate control of the air-fuel ratio becomes possible over a wide range. Further, the compensation function of the throttle control valve has an effect that the predetermined air-fuel ratio can be automatically maintained under all operating conditions without providing a sensor for detecting operating conditions such as fuel composition.

【0036】また請求項2の発明に係る気体燃料エンジ
ン用混合気形成装置では、燃料チャンバに供給する燃料
量の調整をブリードエア通路の可変制御により行うとも
に、燃料調整弁の弁開度の平均値を略一定に保持した状
態で所定空燃比の混合気が得られるようにミキサを構成
したので、A/F制御を容易に行える効果もある。
In the air-fuel mixture forming device for a gas fuel engine according to the second aspect of the present invention, the amount of fuel supplied to the fuel chamber is adjusted by variably controlling the bleed air passage, and the average valve opening of the fuel adjusting valve is adjusted. Since the mixer is configured so that the air-fuel mixture having the predetermined air-fuel ratio is obtained while the value is kept substantially constant, there is also an effect that the A / F control can be easily performed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1実施例による気体燃料エンジン用
混合気形成装置が採用された気体燃料エンジンの断面部
分図である。
FIG. 1 is a partial sectional view of a gas fuel engine in which a gas fuel engine mixture forming device according to a first embodiment of the present invention is adopted.

【図2】上記実施例装置におけるブリードエア用制御弁
のステップ数の補正を行うための制御フローチャート図
である。
FIG. 2 is a control flow chart for correcting the number of steps of a bleed air control valve in the apparatus of the above embodiment.

【図3】上記実施例装置におけるブリードエア用制御弁
と燃料供給制御弁との相互関係を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a mutual relationship between a bleed air control valve and a fuel supply control valve in the apparatus of the above embodiment.

【図4】本発明の第2実施例による気体燃料エンジン用
混合気形成装置の概略構成図である。
FIG. 4 is a schematic configuration diagram of an air-fuel mixture forming device for a gas fuel engine according to a second embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

30 混合気形成装置 31 ミキサ 33 吸気通路 42 燃料チャンバ 42a 絞り部 43 主ジェット 84 ブリードエア制御弁(燃料調整弁) 92 ECU 100 燃料供給制御弁(絞り制御弁) 30 Mixture Forming Device 31 Mixer 33 Intake Passage 42 Fuel Chamber 42a Throttle Section 43 Main Jet 84 Bleed Air Control Valve (Fuel Control Valve) 92 ECU 100 Fuel Supply Control Valve (Throttle Control Valve)

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 気体燃料エンジンの燃焼室に供給すべき
気体燃料と空気との混合気を形成するための気体燃料エ
ンジン用混合気形成装置において、主ジェットを介して
吸気通路に開口する燃料チャンバを設けるとともに、所
定空燃比の混合気が得られるよう上記燃料チャンバへの
燃料供給量を調整するための燃料調整弁を配設し、該燃
料調整弁の弁開度の変化量が補償されるよう、上記燃料
チャンバ上流端の絞り部を可変制御する絞り制御弁を配
設したことを特徴とする気体燃料エンジン用混合気形成
装置。
1. A fuel-fuel mixture forming apparatus for a gas-fuel engine for forming a gas-fuel mixture to be supplied to a combustion chamber of a gas-fuel engine, the fuel chamber opening to an intake passage via a main jet. And a fuel adjusting valve for adjusting the amount of fuel supplied to the fuel chamber so as to obtain a mixture having a predetermined air-fuel ratio, and the amount of change in the valve opening of the fuel adjusting valve is compensated. As described above, the gas mixture forming apparatus for a gas fuel engine, wherein a throttle control valve for variably controlling the throttle portion at the upstream end of the fuel chamber is provided.
【請求項2】 請求項1において、上記燃料調整弁は上
記燃料チャンバに開口するブリードエア通路の開口面積
を可変制御する弁体を有しており、該弁体の弁開度の平
均値を略一定に保持した状態で所定空燃比の混合気が得
られるようにミキサを構成するとともに、上記絞り制御
弁は、上記燃料調整弁の弁開度が所定以上変化したとき
に該弁開度の平均値が略一定に保持されるよう、該弁開
度の変化量に応じて上記絞り部の開口面積を可変制御す
ることを特徴とする気体燃料エンジン用混合気形成装
置。
2. The fuel control valve according to claim 1, further comprising a valve body that variably controls an opening area of a bleed air passage that opens into the fuel chamber, and an average value of valve opening degrees of the valve body is calculated. The mixer is configured so that an air-fuel mixture having a predetermined air-fuel ratio can be obtained in a state of being held substantially constant, and the throttle control valve is configured to adjust the valve opening degree of the fuel adjustment valve when the valve opening degree changes by a predetermined amount or more. An air-fuel mixture forming device for a gas fuel engine, wherein the opening area of the throttle portion is variably controlled according to the amount of change in the valve opening so that the average value is kept substantially constant.
JP15397693A 1992-06-24 1993-06-24 Mixture gas forming device for gas fuel engine Pending JPH06241083A (en)

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JP34493892 1992-12-24
JP07/903616 1992-12-24
JP15397693A JPH06241083A (en) 1992-06-24 1993-06-24 Mixture gas forming device for gas fuel engine

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104819311A (en) * 2015-05-13 2015-08-05 广西玉林卓越动力发电设备有限公司 Valve capable of freely regulating air inlet amount

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