JPH0828282A - ガスエンジンの燃焼制御装置 - Google Patents
ガスエンジンの燃焼制御装置Info
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- JPH0828282A JPH0828282A JP6185385A JP18538594A JPH0828282A JP H0828282 A JPH0828282 A JP H0828282A JP 6185385 A JP6185385 A JP 6185385A JP 18538594 A JP18538594 A JP 18538594A JP H0828282 A JPH0828282 A JP H0828282A
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- Japan
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- control valve
- air
- swirl control
- swirl
- fuel mixture
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- Y02T10/30—Use of alternative fuels, e.g. biofuels
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- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明のガスエンジンの燃焼制御装置の目的
は、エンジンの低負荷時には燃焼室内の混合気に強い乱
れを起させず燃焼の安定化を図り、高負荷時には燃焼室
内の混合気に強い渦流等の乱れを起させ火炎伝播速度を
上げて燃焼期間を短縮し熱効率の向上を図るガスエンジ
ンの燃焼制御装置を提供するにある。 【構成】 第１発明は吸気管にガスミキサとスロットル
弁を有し且つ吸気入口に付設したエアフローセンサによ
り負荷を検知し燃料ガス量を制御するガスエンジンにお
いて、吸気通路２ａに設けられたスワール制御弁１７を
スワール制御弁制御装置を有することを特徴としてい
る。第２発明は前記第１発明において、スワール制御弁
１７を低負荷時には混合気をシリンダ１６の中心方向に
流入させ、高負荷時には外周方向に流入させるよう回転
可能に設置したことを特徴としている。
は、エンジンの低負荷時には燃焼室内の混合気に強い乱
れを起させず燃焼の安定化を図り、高負荷時には燃焼室
内の混合気に強い渦流等の乱れを起させ火炎伝播速度を
上げて燃焼期間を短縮し熱効率の向上を図るガスエンジ
ンの燃焼制御装置を提供するにある。 【構成】 第１発明は吸気管にガスミキサとスロットル
弁を有し且つ吸気入口に付設したエアフローセンサによ
り負荷を検知し燃料ガス量を制御するガスエンジンにお
いて、吸気通路２ａに設けられたスワール制御弁１７を
スワール制御弁制御装置を有することを特徴としてい
る。第２発明は前記第１発明において、スワール制御弁
１７を低負荷時には混合気をシリンダ１６の中心方向に
流入させ、高負荷時には外周方向に流入させるよう回転
可能に設置したことを特徴としている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は電気火花点火式ガスエン
ジンに適用される燃焼制御装置に関する。
ジンに適用される燃焼制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来例を図３によって説明する。図３は
従来例のガスミキサ及びスロットル弁を有する電気火花
点火式ガスエンジンの全体図である。前記ガスエンジン
のなかで本発明にかかわる部分、吸気系及び燃料系を説
明する。吸気系は吸気管１０５、エアフィルタ１０６、
エアフローセンサ１１０、スロットル弁１０７及びスロ
ットル弁アクチュエータ１１２で構成されている。
従来例のガスミキサ及びスロットル弁を有する電気火花
点火式ガスエンジンの全体図である。前記ガスエンジン
のなかで本発明にかかわる部分、吸気系及び燃料系を説
明する。吸気系は吸気管１０５、エアフィルタ１０６、
エアフローセンサ１１０、スロットル弁１０７及びスロ
ットル弁アクチュエータ１１２で構成されている。
【０００３】燃料系は燃料ガス供給管１０９、ガスミキ
サ１０８及び燃料ガス制御弁１１１で構成されている。
さらに吸気量や燃料ガス量を調整するエンジン制御装置
１１５が配設されている。１１３は排気管、１１９は回
転数センサである。
サ１０８及び燃料ガス制御弁１１１で構成されている。
さらに吸気量や燃料ガス量を調整するエンジン制御装置
１１５が配設されている。１１３は排気管、１１９は回
転数センサである。
【０００４】前記従来例の作用を説明する。空気は大気
からエアフィルタ１０６に入りガスミキサ１０８へ導か
れる。ガスミキサ１０８において、燃料ガスの燃料ガス
制御弁１１１の開度に応じた量が供給されて混合され混
合気となる、前記混合気はスロットル弁１０７部を通り
吸気マニホールドを経てシリンダヘッド１０２の吸気通
路１０２ａを通りエンジンの吸気行程に吸気弁１０３か
らシリンダ１１６内に吸入される。
からエアフィルタ１０６に入りガスミキサ１０８へ導か
れる。ガスミキサ１０８において、燃料ガスの燃料ガス
制御弁１１１の開度に応じた量が供給されて混合され混
合気となる、前記混合気はスロットル弁１０７部を通り
吸気マニホールドを経てシリンダヘッド１０２の吸気通
路１０２ａを通りエンジンの吸気行程に吸気弁１０３か
らシリンダ１１６内に吸入される。
【０００５】圧縮行程になるとピストン１０１が上昇
し、上死点近くで点火プラグ１０４の電気火花で点火さ
れて爆発燃焼し、ピストン１０１を押し下げ仕事をした
後排気管１１３へ排出される。エンジン負荷はスロット
ル弁１０７の開度を変えることにより制御されるが、開
度に応じて吸入空気量が変化することからエアフィルタ
１０６の下流側に配設されたエアフローセンサ１１０
が、吸入空気流量を測定してその信号をエンジン制御装
置１１５に送信し、エンジン制御装置１１５は制御信号
を燃料ガス制御弁１１１に送信し適正な燃料ガスをガス
ミキサ１０８に供給することにより負荷を制御してい
る。
し、上死点近くで点火プラグ１０４の電気火花で点火さ
れて爆発燃焼し、ピストン１０１を押し下げ仕事をした
後排気管１１３へ排出される。エンジン負荷はスロット
ル弁１０７の開度を変えることにより制御されるが、開
度に応じて吸入空気量が変化することからエアフィルタ
１０６の下流側に配設されたエアフローセンサ１１０
が、吸入空気流量を測定してその信号をエンジン制御装
置１１５に送信し、エンジン制御装置１１５は制御信号
を燃料ガス制御弁１１１に送信し適正な燃料ガスをガス
ミキサ１０８に供給することにより負荷を制御してい
る。
【０００６】図４に示すピストン１０１は燃焼室１０１
ａの周壁をスムーズな形状としたもので、高負荷時の熱
効率の向上より低負荷時の燃焼の安定を狙ったものであ
る。図５に示すピストン１０１は周壁に突起を設けた燃
焼室１０１ｂで燃焼室１０１ｂ内のガスに強い渦流を起
させたもので、低負荷時の燃焼の安定性をやや犠牲にし
て高負荷時の熱効率の向上を狙ったものである。
ａの周壁をスムーズな形状としたもので、高負荷時の熱
効率の向上より低負荷時の燃焼の安定を狙ったものであ
る。図５に示すピストン１０１は周壁に突起を設けた燃
焼室１０１ｂで燃焼室１０１ｂ内のガスに強い渦流を起
させたもので、低負荷時の燃焼の安定性をやや犠牲にし
て高負荷時の熱効率の向上を狙ったものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】前記のような構造、作
用をもつガスエンジンにおいて、負荷が低い場合は燃料
量が少いため燃焼期間も短く火炎伝播速度を高く保つ必
要はなく、シリンダ内の混合気の渦流等乱れの増大は安
定着火の面では悪影響となる。逆に高負荷では火炎伝播
速度を上げ燃焼期間を短縮し熱効率の向上を図る必要が
ある。このためには燃焼室内のガス流動に強い乱れを発
生させることが重要である。強い乱れを発生させるには
シリンダ内に発生したスワールを回転渦流等の乱れエネ
ルギに変換しなければならない。
用をもつガスエンジンにおいて、負荷が低い場合は燃料
量が少いため燃焼期間も短く火炎伝播速度を高く保つ必
要はなく、シリンダ内の混合気の渦流等乱れの増大は安
定着火の面では悪影響となる。逆に高負荷では火炎伝播
速度を上げ燃焼期間を短縮し熱効率の向上を図る必要が
ある。このためには燃焼室内のガス流動に強い乱れを発
生させることが重要である。強い乱れを発生させるには
シリンダ内に発生したスワールを回転渦流等の乱れエネ
ルギに変換しなければならない。
【０００８】前記図４に示す燃焼室１０１ａ、図５に示
す燃焼室１０１ｂは全負荷を通してガス流動に対する一
つの方式を採用したものであるが、負荷の大小によりシ
リンダ内のガスの渦流を制御するものではない。
す燃焼室１０１ｂは全負荷を通してガス流動に対する一
つの方式を採用したものであるが、負荷の大小によりシ
リンダ内のガスの渦流を制御するものではない。
【０００９】本発明の目的は電気火花点火式ガスエンジ
ンにおいて、低負荷時には燃焼室内の混合気に強い乱れ
を起させず燃焼の安定化を図り、高負荷時には燃焼室内
の混合気に強い渦流等の乱れを起させ火炎伝播速度を上
げて燃焼期間を短縮し、熱効率の向上を図ったガスエン
ジンの燃焼制御装置を提供するにある。
ンにおいて、低負荷時には燃焼室内の混合気に強い乱れ
を起させず燃焼の安定化を図り、高負荷時には燃焼室内
の混合気に強い渦流等の乱れを起させ火炎伝播速度を上
げて燃焼期間を短縮し、熱効率の向上を図ったガスエン
ジンの燃焼制御装置を提供するにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】第１発明は吸気管にガス
ミキサ及びスロットル弁を有し且吸気入口に付設したエ
アフローセンサによりエンジン負荷を感知し燃料ガス量
を制御する電気火花点火式ガスエンジンにおいて、シリ
ンダヘッドの吸気通路内に設けたスワール制御弁と、前
記スワール制御弁を動かすスワール制御弁アクチュエー
タと、前記スワール制御弁を制御するスワール制御弁制
御装置とを配設したことを特徴としている。
ミキサ及びスロットル弁を有し且吸気入口に付設したエ
アフローセンサによりエンジン負荷を感知し燃料ガス量
を制御する電気火花点火式ガスエンジンにおいて、シリ
ンダヘッドの吸気通路内に設けたスワール制御弁と、前
記スワール制御弁を動かすスワール制御弁アクチュエー
タと、前記スワール制御弁を制御するスワール制御弁制
御装置とを配設したことを特徴としている。
【００１１】第２発明は前記第１発明において、スワー
ル制御弁を低負荷時混合気をシリンダ中心方向に流入さ
せ、高負荷時に混合気をシリンダ外周方向に流入させる
よう回転可能に設置したことを特徴としている。
ル制御弁を低負荷時混合気をシリンダ中心方向に流入さ
せ、高負荷時に混合気をシリンダ外周方向に流入させる
よう回転可能に設置したことを特徴としている。
【００１２】
【作用】エンジン負荷は吸入空気量と比例関係にあるた
めエンジン負荷制御にエアフローセンサを用いている。
エンジン制御装置に送信されたエアフローセンサ信号を
スワール制御弁制御装置に送信しスワール制御弁アクチ
ュエータを介してスワール制御弁を駆動し、混合気の流
れ状況を変化させシリンダ内スワールをエンジン負荷に
応じて制御する。
めエンジン負荷制御にエアフローセンサを用いている。
エンジン制御装置に送信されたエアフローセンサ信号を
スワール制御弁制御装置に送信しスワール制御弁アクチ
ュエータを介してスワール制御弁を駆動し、混合気の流
れ状況を変化させシリンダ内スワールをエンジン負荷に
応じて制御する。
【００１３】スワール制御弁は吸気通路中央部に常時平
行に取付けられていて、この場合吸気管より導入された
混合気は前記スワール制御弁の両側を均等に流れるため
シリンダ内に発生するスワールは初期吸気通路形状によ
り規定されるスワールと変らない。低負荷時にはスワー
ル制御弁を回し流れに対して弁の後端部をシリンダ内側
方向に移動させると混合気流れはシリンダ内側方向へ流
速が増し、混合気はシリンダ中央へ多く流入する。この
ためシリンダ内の回転の流速成分は減少し、スワールを
減少するようにする。高負荷時にはスワール制御弁を逆
方向に回転させスワールは増大させるようにする。
行に取付けられていて、この場合吸気管より導入された
混合気は前記スワール制御弁の両側を均等に流れるため
シリンダ内に発生するスワールは初期吸気通路形状によ
り規定されるスワールと変らない。低負荷時にはスワー
ル制御弁を回し流れに対して弁の後端部をシリンダ内側
方向に移動させると混合気流れはシリンダ内側方向へ流
速が増し、混合気はシリンダ中央へ多く流入する。この
ためシリンダ内の回転の流速成分は減少し、スワールを
減少するようにする。高負荷時にはスワール制御弁を逆
方向に回転させスワールは増大させるようにする。
【００１４】
【実施例】本発明に係る第１実施例を図１，２によって
説明する。図１は本発明に係る第１実施例の電気火花点
火式ガスエンジンの全体図、図２は第１実施例のスワー
ル制御弁装備状況説明図である。図において１はピスト
ン、１６はシリンダ、２はシリンダヘッド、１ａは燃焼
室、４は点火プラグ、１３は排気管、１９は回転数セン
サで何れも公知の要素である。本発明にかかわる吸気系
及び燃料系を説明する。吸気系は吸気管５、エアフィル
タ６、エアフローセンサ１０、スロットル弁７、スロッ
トル弁アクチュエータ１２で構成されている。
説明する。図１は本発明に係る第１実施例の電気火花点
火式ガスエンジンの全体図、図２は第１実施例のスワー
ル制御弁装備状況説明図である。図において１はピスト
ン、１６はシリンダ、２はシリンダヘッド、１ａは燃焼
室、４は点火プラグ、１３は排気管、１９は回転数セン
サで何れも公知の要素である。本発明にかかわる吸気系
及び燃料系を説明する。吸気系は吸気管５、エアフィル
タ６、エアフローセンサ１０、スロットル弁７、スロッ
トル弁アクチュエータ１２で構成されている。
【００１５】燃料系は燃料ガス供給管９、ガスミキサ
８、燃料ガス制御弁１１で構成されている。更に吸気量
や燃料ガス量を調整するエンジン制御装置１５が配設さ
れている。３は吸気弁、２ａは吸気通路である。吸気通
路２ａにスワール制御弁１７、スワール制御弁１７を駆
動するスワールに制御弁アクチュエータ１８、スワール
制御弁駆動リンク装置２１が設置されている。
８、燃料ガス制御弁１１で構成されている。更に吸気量
や燃料ガス量を調整するエンジン制御装置１５が配設さ
れている。３は吸気弁、２ａは吸気通路である。吸気通
路２ａにスワール制御弁１７、スワール制御弁１７を駆
動するスワールに制御弁アクチュエータ１８、スワール
制御弁駆動リンク装置２１が設置されている。
【００１６】回転数センサ１９及びエアフローセンサ１
０からの信号を受けてスワール制御弁アクチュエータ１
８へ制御信号を発信するスワール制御弁制御装置２０が
設置されている。
０からの信号を受けてスワール制御弁アクチュエータ１
８へ制御信号を発信するスワール制御弁制御装置２０が
設置されている。
【００１７】前記第１実施例の作用を説明する。エンジ
ンの吸入空気は大気からエアフィルタ６を通って入りガ
スミキサ８において燃料ガス供給管９から供給される燃
料ガスが燃料ガス制御弁１１に量を制御されて混合され
て混合気となり、スロットル弁７を通りシリンダヘッド
２の吸気通路２ａへ導かれる。エンジンの負荷制御はス
ロットル弁７の開度により吸入空気量が変化しそれを検
知したエアフローセンサ１０の信号がエンジン制御装置
１５へ送信され、エンジン制御装置の制御信号を燃料ガ
ス制御弁１１へ送り燃料量を変えて行われる。
ンの吸入空気は大気からエアフィルタ６を通って入りガ
スミキサ８において燃料ガス供給管９から供給される燃
料ガスが燃料ガス制御弁１１に量を制御されて混合され
て混合気となり、スロットル弁７を通りシリンダヘッド
２の吸気通路２ａへ導かれる。エンジンの負荷制御はス
ロットル弁７の開度により吸入空気量が変化しそれを検
知したエアフローセンサ１０の信号がエンジン制御装置
１５へ送信され、エンジン制御装置の制御信号を燃料ガ
ス制御弁１１へ送り燃料量を変えて行われる。
【００１８】吸気通路２ａへ導入された混合気は吸気通
路２ａの流れに平行に配設されたスワール制御弁１７の
両側を流入する。このスワール制御弁１７はエンジン制
御装置１５、スワール制御弁制御装置２０によりスワー
ル制御弁アクチュエータ１８及びスワール制御弁駆動リ
ンク装置２１を介して吸気通路２ａ内の流れと直角方向
に回転駆動される。エンジン負荷が低い時はスワール制
御弁１７を図２において時計周りに回転させ、混合気流
れをシリンダ１６の中心に近い方向へ流入させるように
する。これによりシリンダ１６内に発生するスワールは
低減し乱れエネルギも低減し安定した燃焼が確保され
る。
路２ａの流れに平行に配設されたスワール制御弁１７の
両側を流入する。このスワール制御弁１７はエンジン制
御装置１５、スワール制御弁制御装置２０によりスワー
ル制御弁アクチュエータ１８及びスワール制御弁駆動リ
ンク装置２１を介して吸気通路２ａ内の流れと直角方向
に回転駆動される。エンジン負荷が低い時はスワール制
御弁１７を図２において時計周りに回転させ、混合気流
れをシリンダ１６の中心に近い方向へ流入させるように
する。これによりシリンダ１６内に発生するスワールは
低減し乱れエネルギも低減し安定した燃焼が確保され
る。
【００１９】エンジン負荷が高いときは、スワール制御
弁１７を図２において反時計回りに回転させ、混合気を
シリンダ１６の外周方向に流入させるようにする。これ
によりシリンダ１６内に発生するスワールは増大し燃焼
速度が上り燃焼効率が高くなる。
弁１７を図２において反時計回りに回転させ、混合気を
シリンダ１６の外周方向に流入させるようにする。これ
によりシリンダ１６内に発生するスワールは増大し燃焼
速度が上り燃焼効率が高くなる。
【００２０】
【発明の効果】本発明は前記のとおり構成されているの
で、エンジン負荷に対応してスワール制御弁位置を適正
に制御することにより負荷全域の安定した燃焼と燃焼期
間の短縮を図ることができ熱効率の向上と安定燃焼が可
能となる。
で、エンジン負荷に対応してスワール制御弁位置を適正
に制御することにより負荷全域の安定した燃焼と燃焼期
間の短縮を図ることができ熱効率の向上と安定燃焼が可
能となる。
【図１】本発明に係る第１実施例の電気火花点火式ガス
エンジンの全体図。
エンジンの全体図。
【図２】第１実施例のスワール弁装備状況の説明図。
【図３】従来例の図１応当図。
【図４】従来例のピストン燃焼室の例の図。
【図５】従来例のピストン燃焼室の他の例の図。
１…ピストン、２…シリンダヘッド、３…吸気弁、４…
点火プラグ、５…吸気管、６…エアフィルタ、７…スロ
ットル弁、８…ガスミキサ、９…燃料ガス供給管、１０
…エアフローセンサ、１１…燃料ガス制御弁、１２…ス
ロットル弁アクチュエータ、１３…排気管、１５…エン
ジン制御装置、１６…シリンダ、１７…スワール制御
弁、１８…スワール制御弁アクチュエータ、２０…スワ
ール制御弁制御装置、２１…スワール制御弁駆動リンク
装置、１ａ…燃焼室、２ａ…吸気通路。
点火プラグ、５…吸気管、６…エアフィルタ、７…スロ
ットル弁、８…ガスミキサ、９…燃料ガス供給管、１０
…エアフローセンサ、１１…燃料ガス制御弁、１２…ス
ロットル弁アクチュエータ、１３…排気管、１５…エン
ジン制御装置、１６…シリンダ、１７…スワール制御
弁、１８…スワール制御弁アクチュエータ、２０…スワ
ール制御弁制御装置、２１…スワール制御弁駆動リンク
装置、１ａ…燃焼室、２ａ…吸気通路。
Claims (2)
- 【請求項１】 吸気管にガスミキサ及びスロットル弁を
有し且吸気入口に付設したエアフローセンサによりエン
ジン負荷を感知し燃料ガス量を制御する電気火花点火式
ガスエンジンにおいて、シリンダヘッド（２）の吸気通
路（２ａ）内に設けられたスワール制御弁（１７）と、
前記スワール制御弁を動かすスワール制御弁アクチュエ
ータ（１８）と、前記スワール制御弁を制御するスワー
ル制御弁制御装置（２０）とを配設したことを特徴とす
るガスエンジンの燃焼制御装置。 - 【請求項２】 スワール制御弁（１７）を低負荷時には
混合気をシリンダ（１６）中心方向に流入させ、高負荷
時には混合気をシリンダ（１６）外周方向に流入させる
よう回転可能に設置したことを特徴とする請求項１記載
のガスエンジンの燃焼制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6185385A JPH0828282A (ja) | 1994-07-14 | 1994-07-14 | ガスエンジンの燃焼制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6185385A JPH0828282A (ja) | 1994-07-14 | 1994-07-14 | ガスエンジンの燃焼制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0828282A true JPH0828282A (ja) | 1996-01-30 |
Family
ID=16169891
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6185385A Withdrawn JPH0828282A (ja) | 1994-07-14 | 1994-07-14 | ガスエンジンの燃焼制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0828282A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000017609A (ja) * | 1998-07-02 | 2000-01-18 | Gakunan Koki Kk | Ｌｐｇエンジン搭載式道路区画線施工機 |
| WO2013150768A1 (ja) * | 2012-04-06 | 2013-10-10 | 株式会社日本自動車部品総合研究所 | 内燃機関の吸気システム |
-
1994
- 1994-07-14 JP JP6185385A patent/JPH0828282A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000017609A (ja) * | 1998-07-02 | 2000-01-18 | Gakunan Koki Kk | Ｌｐｇエンジン搭載式道路区画線施工機 |
| WO2013150768A1 (ja) * | 2012-04-06 | 2013-10-10 | 株式会社日本自動車部品総合研究所 | 内燃機関の吸気システム |
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| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
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