JPH0733813B2 - ガス機関の副室ガス圧制御方法 - Google Patents
ガス機関の副室ガス圧制御方法Info
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- JPH0733813B2 JPH0733813B2 JP17984187A JP17984187A JPH0733813B2 JP H0733813 B2 JPH0733813 B2 JP H0733813B2 JP 17984187 A JP17984187 A JP 17984187A JP 17984187 A JP17984187 A JP 17984187A JP H0733813 B2 JPH0733813 B2 JP H0733813B2
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- pressure
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- sub chamber
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- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はガス機関の副室ガス圧制御方法に関するもので
ある。
ある。
（従来技術及びその問題点） 副室にガスあるいは混合気を供給し、主室に稀薄混合気
を供給する副室式大形ガス機関が提案されているが、こ
のようなガス機関においては、主室の空燃比を理想状態
に保つために、負荷や回転数に応じて副室へのガスある
いは混合気の供給圧を変化させる必要がある。
を供給する副室式大形ガス機関が提案されているが、こ
のようなガス機関においては、主室の空燃比を理想状態
に保つために、負荷や回転数に応じて副室へのガスある
いは混合気の供給圧を変化させる必要がある。
しかし従来は、副室に供給するガスあるいは混合気の供
給圧を良好に制御する方法が存在しなかった。
給圧を良好に制御する方法が存在しなかった。
（問題点を解決するための手段） 上記問題点を解決するため、本発明のガス機関の副室ガ
ス圧制御方法は、副室式ガス機関の副室に供給するガス
あるいは混合気の供給圧を制御するに際して、供給圧を
Pg、吸気負圧をPa、ブースト圧をPcとし、A,B,CをA,B,C
＞０なる定数としたときに、 Pg＝APa＋BPc＋Ｃ なる関係式が成立するように供給圧Pgを制御するもので
ある。
ス圧制御方法は、副室式ガス機関の副室に供給するガス
あるいは混合気の供給圧を制御するに際して、供給圧を
Pg、吸気負圧をPa、ブースト圧をPcとし、A,B,CをA,B,C
＞０なる定数としたときに、 Pg＝APa＋BPc＋Ｃ なる関係式が成立するように供給圧Pgを制御するもので
ある。
（作用） 負荷の変化は吸気負圧Paの変化に対応し、回転数の変化
はブースト圧Pcの変化に対応するので、上記の式に基づ
いて供給圧Pgを制御することにより、ガス機関の負荷や
回転数に応じた良好なガス圧制御が行なえる。また定数
Ｃの存在により、吸気負圧Paおよびブースト圧Pcが零の
機関の始動時においても、ガスあるいは混合気の供給が
行われる。
はブースト圧Pcの変化に対応するので、上記の式に基づ
いて供給圧Pgを制御することにより、ガス機関の負荷や
回転数に応じた良好なガス圧制御が行なえる。また定数
Ｃの存在により、吸気負圧Paおよびブースト圧Pcが零の
機関の始動時においても、ガスあるいは混合気の供給が
行われる。
（実施例） 以下、本発明の一実施例を第１図〜第５図に基づいて説
明する。
明する。
第１図は本発明の一実施例における副室ガス圧制御方法
を採用したガス機関の要部の概略構成図で、シリンダ１
は主室２と副室３とを有しており、主室２に連通する吸
気管４および排気管５が接続されている。前記シリンダ
１と吸気管４との接続部分には吸気弁６が配置され、前
記シリンダ１と排気管５との接続部分には排気弁７が配
置されており、吸気管４の内部にはガバナ８により駆動
されるスロットル９が配置されている。前記吸気管４に
は、前記スロットル９よりも上流側に、主室用ミキサー
10を介して主室用ガス供給管11が接続されており、この
主室用ガス供給管11には主室用レギュレータ12が取付け
られている。
を採用したガス機関の要部の概略構成図で、シリンダ１
は主室２と副室３とを有しており、主室２に連通する吸
気管４および排気管５が接続されている。前記シリンダ
１と吸気管４との接続部分には吸気弁６が配置され、前
記シリンダ１と排気管５との接続部分には排気弁７が配
置されており、吸気管４の内部にはガバナ８により駆動
されるスロットル９が配置されている。前記吸気管４に
は、前記スロットル９よりも上流側に、主室用ミキサー
10を介して主室用ガス供給管11が接続されており、この
主室用ガス供給管11には主室用レギュレータ12が取付け
られている。
前記副室３には点火プラグ14が配置されていると共に、
副室用ガス供給管15が接続されており、この副室用ガス
供給管15と副室３との接続部分にはチェックバルブ16が
配置されている。前記副室用ガス供給管15には副室用レ
ギュレータ17が配置されており、この副室用レギュレー
タ17には補助ダイアフラム18が付設されている。この副
室用レギュレータ17は、吸気負圧導管19を介して前記吸
気管４のスロットル９よりも下流側に接続されていると
共に、ブースト圧導管20を介して前記吸気管４のスロッ
トル９と主室用ミキサー10との間に接続されている。
副室用ガス供給管15が接続されており、この副室用ガス
供給管15と副室３との接続部分にはチェックバルブ16が
配置されている。前記副室用ガス供給管15には副室用レ
ギュレータ17が配置されており、この副室用レギュレー
タ17には補助ダイアフラム18が付設されている。この副
室用レギュレータ17は、吸気負圧導管19を介して前記吸
気管４のスロットル９よりも下流側に接続されていると
共に、ブースト圧導管20を介して前記吸気管４のスロッ
トル９と主室用ミキサー10との間に接続されている。
前記副室用レギュレータ17は、第２図に詳細に示すよう
に、ガス流路22を開閉するバルブ23と、このバルブ23を
上方へ付勢する第１のばね24と、前記バルブ23に第１の
ロッド25を介して連結されたダイアフラム26とを有して
おり、前記ダイアフラム26の上面には前記吸気負圧導管
19を介して吸気負圧導入口27から導入される吸気負圧が
作用する。前記ダイアフラム26は第２のロッド28を介し
て前記補助ダイアフラム18に連結されており、この補助
ダイアフラム18は上端がばね圧設定ボルト29により位置
決めされた第２のばね30により下方へ付勢されている。
この補助ダイアフラム18の上面には、前記ブースト圧導
管20を介してブースト圧導入口31から導入されるブース
ト圧が作用する。
に、ガス流路22を開閉するバルブ23と、このバルブ23を
上方へ付勢する第１のばね24と、前記バルブ23に第１の
ロッド25を介して連結されたダイアフラム26とを有して
おり、前記ダイアフラム26の上面には前記吸気負圧導管
19を介して吸気負圧導入口27から導入される吸気負圧が
作用する。前記ダイアフラム26は第２のロッド28を介し
て前記補助ダイアフラム18に連結されており、この補助
ダイアフラム18は上端がばね圧設定ボルト29により位置
決めされた第２のばね30により下方へ付勢されている。
この補助ダイアフラム18の上面には、前記ブースト圧導
管20を介してブースト圧導入口31から導入されるブース
ト圧が作用する。
なお、図示していないが、例えば前記主室用レギュレー
タ12にも吸気負圧やブースト圧が導入され、さらに排気
ガスの酸素濃度を測定して前記主室２の空燃比に応じた
電圧を出力するリーンバーンセンサや、このリーンバー
ンセンサ等の出力により前記主室用レギュレータ12に導
入されるブースト圧を制御する制御装置等が設けられ
て、前記主室用ガス供給管11のガス圧を制御し、前記吸
気管４から主室２に供給される混合気の空燃比が所望の
値になるように制御されている。
タ12にも吸気負圧やブースト圧が導入され、さらに排気
ガスの酸素濃度を測定して前記主室２の空燃比に応じた
電圧を出力するリーンバーンセンサや、このリーンバー
ンセンサ等の出力により前記主室用レギュレータ12に導
入されるブースト圧を制御する制御装置等が設けられ
て、前記主室用ガス供給管11のガス圧を制御し、前記吸
気管４から主室２に供給される混合気の空燃比が所望の
値になるように制御されている。
第３図はブースト圧と前記副室３へのガスの供給圧との
関係の説明図で、実線イと実線ロとの間の領域が燃焼領
域である。ブースト圧は機関の負荷に対応しており、負
荷が増加すればガスの供給圧を高くする必要があること
がわかる。
関係の説明図で、実線イと実線ロとの間の領域が燃焼領
域である。ブースト圧は機関の負荷に対応しており、負
荷が増加すればガスの供給圧を高くする必要があること
がわかる。
第４図は吸気負圧と前記副室３へのガスの供給圧との関
係の説明図で、実線ハと実線ニとの間の領域が燃焼領域
である。吸気負圧はスロットル開度すなわち機関の回転
数に対応しており、回転数が高くなればガスの供給圧を
高くする必要があることがわかる。また、排気ガスのNO
x濃度を下げるには、前記主室２の混合気を稀薄にする
必要があり、これはガス量に対して空気量を増加させる
ことであって、そのためにはスロットルが開き、前記シ
リンダ１内の負圧は小さくなり、ガスが入り難くなるの
で、副室３へのガスの供給圧を上げる必要がある。
係の説明図で、実線ハと実線ニとの間の領域が燃焼領域
である。吸気負圧はスロットル開度すなわち機関の回転
数に対応しており、回転数が高くなればガスの供給圧を
高くする必要があることがわかる。また、排気ガスのNO
x濃度を下げるには、前記主室２の混合気を稀薄にする
必要があり、これはガス量に対して空気量を増加させる
ことであって、そのためにはスロットルが開き、前記シ
リンダ１内の負圧は小さくなり、ガスが入り難くなるの
で、副室３へのガスの供給圧を上げる必要がある。
次に作用を説明する。図外の過給機から吸気管４に供給
された空気は、主室用レギュレータ12により調圧された
ガスと主室用ミキサー10により混合されて稀薄混合気と
なり、吸気弁６の開弁により主室２に供給される。
された空気は、主室用レギュレータ12により調圧された
ガスと主室用ミキサー10により混合されて稀薄混合気と
なり、吸気弁６の開弁により主室２に供給される。
一方、副室用ガス供給管15のガスは、副室用レギュレー
タ17により調圧され、チェックバルブ16を介して副室３
に供給される。ここで、副室用レギュレータ17のダイア
フラム26には、吸気負圧導入口27から導入される吸気負
圧が作用していると共に、第２のロッド28を介して補助
ダイアフラム18の力が作用しており、補助ダイアフラム
18には、ブースト圧導入口31から導入されるブースト圧
と、第２のばね30の付勢力とが作用している。そしてダ
イアフラム26の力は第１のばね24の付勢力と釣合ってお
り、ダイアフラム26に作用する下向きの力が大きいほど
バルブ23が下方に移動してガス流路22の開度が大きくな
り、ガスの供給圧が大きくなる。
タ17により調圧され、チェックバルブ16を介して副室３
に供給される。ここで、副室用レギュレータ17のダイア
フラム26には、吸気負圧導入口27から導入される吸気負
圧が作用していると共に、第２のロッド28を介して補助
ダイアフラム18の力が作用しており、補助ダイアフラム
18には、ブースト圧導入口31から導入されるブースト圧
と、第２のばね30の付勢力とが作用している。そしてダ
イアフラム26の力は第１のばね24の付勢力と釣合ってお
り、ダイアフラム26に作用する下向きの力が大きいほど
バルブ23が下方に移動してガス流路22の開度が大きくな
り、ガスの供給圧が大きくなる。
すなわち、吸気負圧をPa、ブースト圧をPcとし、A,B,C
をA,B,C＞０なる定数とすると、副室３へのガスの供給
圧Pgが Pg＝APa＋BPc＋Ｃ となるように副室用レギュレータ17により調圧されるこ
とになる。ここで定数Ｃは、第２のばね30の付勢力等で
あり、吸気負圧Paおよびブースト圧Pcが零の場合にもバ
ルブ23が完全にガス流路22を閉塞しないようになされて
いる。また定数A,Bはダイアフラム26や補助ダイアフラ
ム18の受圧面積等の副室用レギュレータ17の構造によっ
て定まる値であり、吸気負圧Paやブースト圧Pcの変化に
対して常に最適な供給圧Pgが得られるように選定されて
いる。
をA,B,C＞０なる定数とすると、副室３へのガスの供給
圧Pgが Pg＝APa＋BPc＋Ｃ となるように副室用レギュレータ17により調圧されるこ
とになる。ここで定数Ｃは、第２のばね30の付勢力等で
あり、吸気負圧Paおよびブースト圧Pcが零の場合にもバ
ルブ23が完全にガス流路22を閉塞しないようになされて
いる。また定数A,Bはダイアフラム26や補助ダイアフラ
ム18の受圧面積等の副室用レギュレータ17の構造によっ
て定まる値であり、吸気負圧Paやブースト圧Pcの変化に
対して常に最適な供給圧Pgが得られるように選定されて
いる。
したがって、スロットル９が開かれると、第５図のよう
に、シリンダ１の内圧および吸気負圧が高くなり、それ
に応じてガスの供給圧も高くなる。なお第５図におい
て、実線ホはシリンダ１の内圧、実線へは吸気負圧、実
線トはガスの供給圧である。ブースト圧が高くなったと
きも、それに応じてガスの供給圧が高くなることは上式
からも明らかである。
に、シリンダ１の内圧および吸気負圧が高くなり、それ
に応じてガスの供給圧も高くなる。なお第５図におい
て、実線ホはシリンダ１の内圧、実線へは吸気負圧、実
線トはガスの供給圧である。ブースト圧が高くなったと
きも、それに応じてガスの供給圧が高くなることは上式
からも明らかである。
このように、副室３へのガスの供給圧を吸気負圧および
ブースト圧の変化に応じて変化させるようにしたので、
機関の回転数および負荷に応じた最適の供給圧でガスを
副室３に供給することができ、主室２における空燃比を
常に最良の状態に維持できる。したがって理想的な稀薄
燃焼状態を実現でき、排気ガスのNOx濃度を低く抑える
ことができると同時に、稀薄限界を越えて機関が停止す
るようなことがない。
ブースト圧の変化に応じて変化させるようにしたので、
機関の回転数および負荷に応じた最適の供給圧でガスを
副室３に供給することができ、主室２における空燃比を
常に最良の状態に維持できる。したがって理想的な稀薄
燃焼状態を実現でき、排気ガスのNOx濃度を低く抑える
ことができると同時に、稀薄限界を越えて機関が停止す
るようなことがない。
（別の実施例） 上記実施例においては、副室用ガス供給管15により副室
３にガスのみを供給したが、ガスに空気を一定量混合し
たリッチな混合気を供給するようにしてもよい。
３にガスのみを供給したが、ガスに空気を一定量混合し
たリッチな混合気を供給するようにしてもよい。
また上記実施例においては、主室２に供給される稀薄混
合気の混合比を、リーンバーンセンサ等を用いて精密に
制御するようにした例について説明したが、これは本発
明に直接関係するものではなく、いかなる制御方式を用
いた場合でも、本発明と併用することにより空燃比の制
御精度を著しく向上させることができる。
合気の混合比を、リーンバーンセンサ等を用いて精密に
制御するようにした例について説明したが、これは本発
明に直接関係するものではなく、いかなる制御方式を用
いた場合でも、本発明と併用することにより空燃比の制
御精度を著しく向上させることができる。
（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、副室式ガス機関
の副室に供給するガスあるいは混合気の供給圧を制御す
るに際して、供給圧をPg、吸気負圧をPa、ブースト圧を
Pcとし、A,B,CをA,B,C＞０なる定数としたときに、 Pg＝APa＋BPc＋Ｃ なる関係式が成立するように供給圧Pgを制御するように
したので、副室へのガスの供給圧が、機関の回転数に対
応する吸気負圧および機関の負荷に対応するブースト圧
の変化に応じて変化することから、機関の回転数および
負荷に応じた最適の供給圧でガスを副室に供給すること
ができ、主室における空燃比を常に最良の状態に維持で
きる。したがって理想的な稀薄燃焼状態を実現でき、排
気ガスのNOx濃度を低く抑えることができると同時に、
稀薄限界を越えて機関が停止するようなことがない。し
かも定数Ｃが存在するので、吸気負圧およびブースト圧
が零である機関の始動時にも、ガスを副室に供給するこ
とができる。
の副室に供給するガスあるいは混合気の供給圧を制御す
るに際して、供給圧をPg、吸気負圧をPa、ブースト圧を
Pcとし、A,B,CをA,B,C＞０なる定数としたときに、 Pg＝APa＋BPc＋Ｃ なる関係式が成立するように供給圧Pgを制御するように
したので、副室へのガスの供給圧が、機関の回転数に対
応する吸気負圧および機関の負荷に対応するブースト圧
の変化に応じて変化することから、機関の回転数および
負荷に応じた最適の供給圧でガスを副室に供給すること
ができ、主室における空燃比を常に最良の状態に維持で
きる。したがって理想的な稀薄燃焼状態を実現でき、排
気ガスのNOx濃度を低く抑えることができると同時に、
稀薄限界を越えて機関が停止するようなことがない。し
かも定数Ｃが存在するので、吸気負圧およびブースト圧
が零である機関の始動時にも、ガスを副室に供給するこ
とができる。
第１図は本発明の一実施例における副室ガス圧制御方法
を採用したガス機関の要部の概略構成図、第２図は副室
用レギュレータの拡大断面図、第３図はブースト圧と副
室へのガスの供給圧との関係の説明図、第４図は吸気負
圧と副室へのガスの供給圧との関係の説明図、第５図は
スロットル開度とガスの供給圧との関係の説明図であ
る。 ３……副室
を採用したガス機関の要部の概略構成図、第２図は副室
用レギュレータの拡大断面図、第３図はブースト圧と副
室へのガスの供給圧との関係の説明図、第４図は吸気負
圧と副室へのガスの供給圧との関係の説明図、第５図は
スロットル開度とガスの供給圧との関係の説明図であ
る。 ３……副室
Claims (1)
- 【請求項１】副室式ガス機関の副室に供給するガスある
いは混合気の供給圧を制御するに際して、供給圧をPg、
吸気負圧をPa、ブースト圧をPcとし、A,B,CをA,B,C＞０
なる定数としたときに、 Pg＝APa＋BPc＋Ｃ なる関係式が成立するように供給圧Pgを制御することを
特徴とするガス機関の副室ガス圧制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17984187A JPH0733813B2 (ja) | 1987-07-17 | 1987-07-17 | ガス機関の副室ガス圧制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17984187A JPH0733813B2 (ja) | 1987-07-17 | 1987-07-17 | ガス機関の副室ガス圧制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6424155A JPS6424155A (en) | 1989-01-26 |
| JPH0733813B2 true JPH0733813B2 (ja) | 1995-04-12 |
Family
ID=16072835
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17984187A Expired - Lifetime JPH0733813B2 (ja) | 1987-07-17 | 1987-07-17 | ガス機関の副室ガス圧制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0733813B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3081366B2 (ja) * | 1992-04-27 | 2000-08-28 | ヤンマーディーゼル株式会社 | 過給機付き副室式ガス機関 |
| JP7186044B2 (ja) | 2018-09-26 | 2022-12-08 | 株式会社Soken | 内燃機関用のスパークプラグ |
-
1987
- 1987-07-17 JP JP17984187A patent/JPH0733813B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6424155A (en) | 1989-01-26 |
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