JPS58113545A - アルコ−ル改質ガスエンジンの混合気制御装置 - Google Patents
アルコ−ル改質ガスエンジンの混合気制御装置Info
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- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はアルコール改質ガスエンジンの混合気制御装置
に関する。
に関する。
従来のアルコール改質ガスエンジンとしては例えば第１
図に示すようなものがある（特開昭５２−１１３４２６
号参照）。
図に示すようなものがある（特開昭５２−１１３４２６
号参照）。
図において、エンジン１の排気通路２には改１触媒３を
備えた改質器４を介装し、この改質器４に供される改質
用アルコールは、アルコール流量制御用の電磁弁５及び
逆止弁６を備えたアルコール通路７を介して定圧ポンプ
８により、改質１４のアルコール人口９に供給される。
備えた改質器４を介装し、この改質器４に供される改質
用アルコールは、アルコール流量制御用の電磁弁５及び
逆止弁６を備えたアルコール通路７を介して定圧ポンプ
８により、改質１４のアルコール人口９に供給される。
改質ａ４の改質ガス出口１０はガス通路１１を介してガ
ス流量制御用のガスバルブ１２に接続される。エンジン
の暖機運転により改質触媒３の温度が設定値以上になる
と、電磁弁５が開いて改質１１４ヘアルコールが供給さ
れ、改質反応によりＨ２とＣＯを主体としたガスに分解
生成される。そして前記ガスパルプ１２で流量制御され
た改質ガスと、エアクリーナ１３からエアフロメータ１
４を経て１次エアパルプ１５及び２次エアパルプ１６で
流量制御された空気とをエンジン１に供給するようにし
ている。ここで、１次エアパルプ１５はアクセルペダル
に連動して開度制御され、２次エアパルプ１６は後述す
るコントローラからの指令により改質ガス流量に応じて
吸入空気量°を調整するように開度制御される。また、
ガスパルプ１２上流のガス通路１１には改質ガス供給圧
力を検出するガス圧力センサ１７を装着し、該センサ１
７と、吸入空気量を検出するエアフロメータ１４と、エ
ンジンの回転速度を検出する回転速度センサ１８と、改
質触媒３の温度を検出する温度センサ１９と、図示しな
いアクセルペダルの踏込操作量を検出するアクセル操作
量センサ２０との各出力をコントローラ２１に供給する
ことによりこのコントローラ２１の出力でガスパルプ１
２及び２次エアパルプ１６の開度を調整するようにして
いる。
ス流量制御用のガスバルブ１２に接続される。エンジン
の暖機運転により改質触媒３の温度が設定値以上になる
と、電磁弁５が開いて改質１１４ヘアルコールが供給さ
れ、改質反応によりＨ２とＣＯを主体としたガスに分解
生成される。そして前記ガスパルプ１２で流量制御され
た改質ガスと、エアクリーナ１３からエアフロメータ１
４を経て１次エアパルプ１５及び２次エアパルプ１６で
流量制御された空気とをエンジン１に供給するようにし
ている。ここで、１次エアパルプ１５はアクセルペダル
に連動して開度制御され、２次エアパルプ１６は後述す
るコントローラからの指令により改質ガス流量に応じて
吸入空気量°を調整するように開度制御される。また、
ガスパルプ１２上流のガス通路１１には改質ガス供給圧
力を検出するガス圧力センサ１７を装着し、該センサ１
７と、吸入空気量を検出するエアフロメータ１４と、エ
ンジンの回転速度を検出する回転速度センサ１８と、改
質触媒３の温度を検出する温度センサ１９と、図示しな
いアクセルペダルの踏込操作量を検出するアクセル操作
量センサ２０との各出力をコントローラ２１に供給する
ことによりこのコントローラ２１の出力でガスパルプ１
２及び２次エアパルプ１６の開度を調整するようにして
いる。
一方、改質触媒３の温度が設定値より低く改質ガス供給
圧力が低い暖機初期運転時及び高出力が要求される高負
荷運転時等には、コントローラ２１の指令によって制御
されるアルコールインジュクタ２２によって未改質の液
体アルコールがエンジン１に供給される。ここで暖機初
期運転時及び全負荷に近い高負荷時等液体アルコールの
みが供給されるときには、前記２次エアパルプ１６は閉
じられ吸入空気は１次エアパルプ１５のみによって制御
される。
圧力が低い暖機初期運転時及び高出力が要求される高負
荷運転時等には、コントローラ２１の指令によって制御
されるアルコールインジュクタ２２によって未改質の液
体アルコールがエンジン１に供給される。ここで暖機初
期運転時及び全負荷に近い高負荷時等液体アルコールの
みが供給されるときには、前記２次エアパルプ１６は閉
じられ吸入空気は１次エアパルプ１５のみによって制御
される。
２３はコントローラ２１の指令１こよって改質器４に供
給される排気の流量を可変制御する排気バイパス弁、２
４は改質１！４に供給されるアルコールと改質器４から
流出する改質ガスとを熱交換させるガスクーラ、２５は
マフラである。
給される排気の流量を可変制御する排気バイパス弁、２
４は改質１！４に供給されるアルコールと改質器４から
流出する改質ガスとを熱交換させるガスクーラ、２５は
マフラである。
前記ガスパルプ、１２及び２次エアパルプ１６の制御は
、クランク鳴動されるバキュームポンプに１ より発生した負圧を各パルプ１２．１６を駆動するダイ
ヤフラムアクチュエータの圧力作動室に導（負圧供給通
路２６，２７．２８にサーボパルプ２９．３０．３１を
介装し、該サーボパルプ２９゜３０．３１の開弁時間を
コントローラ２１で指令制御することにより前記圧力作
動室の負圧を制御して行なわれるようになっている。
、クランク鳴動されるバキュームポンプに１ より発生した負圧を各パルプ１２．１６を駆動するダイ
ヤフラムアクチュエータの圧力作動室に導（負圧供給通
路２６，２７．２８にサーボパルプ２９．３０．３１を
介装し、該サーボパルプ２９゜３０．３１の開弁時間を
コントローラ２１で指令制御することにより前記圧力作
動室の負圧を制御して行なわれるようになっている。
ところで、上記アルコール改質ガスエンジンにあっては
、混合気の制御を例えば次のように行なっている。即ち
、アクセル操作量とエンジン回転速度の信号に基づいて
負荷率を求め、該負荷率に基づいて算出したガス／燃比
（全供給燃料中の改質ガス供給量割合）αｇＯと、改質
ガス供給圧力によって制限される限界ガス／燃比αｇｌ
ｉｍとを比較し、これらのいずれか小さい方の値をガス
／燃比３ｇの制御値として設定することにより、暖機運
転の初期及び高出力を要求される高負荷時以外は可及的
にαｇを大きくして（低負荷域では１００％）排熱回収
量の大きな改質ガスの燃焼割合を増大して熱効率を高め
、もって燃費を向上するようにしていた。
、混合気の制御を例えば次のように行なっている。即ち
、アクセル操作量とエンジン回転速度の信号に基づいて
負荷率を求め、該負荷率に基づいて算出したガス／燃比
（全供給燃料中の改質ガス供給量割合）αｇＯと、改質
ガス供給圧力によって制限される限界ガス／燃比αｇｌ
ｉｍとを比較し、これらのいずれか小さい方の値をガス
／燃比３ｇの制御値として設定することにより、暖機運
転の初期及び高出力を要求される高負荷時以外は可及的
にαｇを大きくして（低負荷域では１００％）排熱回収
量の大きな改質ガスの燃焼割合を増大して熱効率を高め
、もって燃費を向上するようにしていた。
また、燃１１１４にの木きなＨ２を含む改質ガスは未改
質アルコールに較べて希薄化しても燃焼性の安定度が大
きいため、改質ガス圧力が高く、αｇの大きな運転領域
では、２次エアパルプ１６の開度を増大させ空気過剰率
λを大きくして希薄燃焼させることによりボンピングロ
スを減少させて、熱効率を稼ぐと共に排気の浄化を図っ
ている。
質アルコールに較べて希薄化しても燃焼性の安定度が大
きいため、改質ガス圧力が高く、αｇの大きな運転領域
では、２次エアパルプ１６の開度を増大させ空気過剰率
λを大きくして希薄燃焼させることによりボンピングロ
スを減少させて、熱効率を稼ぐと共に排気の浄化を図っ
ている。
しかしながら、かかる従来の制御方式では次のような問
題点を生じていた。即ち、改質器４における改質反応は
Ｈ２を生成する反応と、Ｈ２を生成しない反応とを含む
複数の反応で成り立っており、改質触媒３の温度が低く
、かつ改質器４へのアルコール供給量が大きい時には改
質反応が良好に行なわれず、前記前者の反応が後者の反
応に較べて相対的に低下するため、改質ガス中のＨ２濃
度は低下する。
題点を生じていた。即ち、改質器４における改質反応は
Ｈ２を生成する反応と、Ｈ２を生成しない反応とを含む
複数の反応で成り立っており、改質触媒３の温度が低く
、かつ改質器４へのアルコール供給量が大きい時には改
質反応が良好に行なわれず、前記前者の反応が後者の反
応に較べて相対的に低下するため、改質ガス中のＨ２濃
度は低下する。
ところが、前記従来の制御方式では例えば部分負荷時で
触媒温度が低い場合、特に暖機運転末期や長時間のフィ
トリング時等において、触媒温度が未だ充分上昇してい
なくても、改質ガス供給圧力が設定−以上に満たされれ
ば、該改質ガス供給圧力に基づいてαｇが設定される。
触媒温度が低い場合、特に暖機運転末期や長時間のフィ
トリング時等において、触媒温度が未だ充分上昇してい
なくても、改質ガス供給圧力が設定−以上に満たされれ
ば、該改質ガス供給圧力に基づいてαｇが設定される。
このためＨ２濃度の低い改質ガスが必要以上に多く供給
され、その分液体アルコールのＭ給量が減らされると共
に、λも改質ガス圧力に応じて必要以上に大きく設定さ
れるため、燃焼性能が悪化し、運転を不安定なものとし
ていた。
され、その分液体アルコールのＭ給量が減らされると共
に、λも改質ガス圧力に応じて必要以上に大きく設定さ
れるため、燃焼性能が悪化し、運転を不安定なものとし
ていた。
また、逆に改質ガス中のＨ２濃度が極めて高いときにも
、これと関係なくαｇを設定していたため、ガスバルブ
を全開としたとき等αｇが大きく改質ガス供給量が多い
場合にはＨ２濃度と共にＣＯ濃度も増大しており、これ
ら興４１１１１１のガスの燃焼速度の相違が顕著となる
ため、いわゆる二こぶ燃焼（燃焼圧力のピークが二つ現
れる）等の異常燃焼を発生し、エンジン軸トルクの低下
を招いていた（第２図参照）。
、これと関係なくαｇを設定していたため、ガスバルブ
を全開としたとき等αｇが大きく改質ガス供給量が多い
場合にはＨ２濃度と共にＣＯ濃度も増大しており、これ
ら興４１１１１１のガスの燃焼速度の相違が顕著となる
ため、いわゆる二こぶ燃焼（燃焼圧力のピークが二つ現
れる）等の異常燃焼を発生し、エンジン軸トルクの低下
を招いていた（第２図参照）。
このように、エンジンの燃焼安定性は前記異常燃焼を招
かない範囲で改質ガス中のＨ２濃度が高い程よい、因に
暖機完了後の市街地走行（例えば４０ｋｍ／ｈ走行）に
おいては、Ｈ２濃度は約（資）％であり、第３図に示す
ようにλが１．７〜１．９付近のときが最も燃費が良い
。一方、暖機中又はアイドリング等触媒墨度が低い運転
条件では改質ガス中のＨ２濃度は低下し、該Ｈ２濃度が
低い程燃費は悪化し、さらにＨＣ排出量が増大して燃焼
も不安定となる。特にＨ２濃度が（資）％以下ではλ≧
１，７とする運転は不可能になる。この場合、λを１．
４〜１．７程度に下げると燃費は大きくなるが、燃焼性
は安定しエンジンは安定に運転される（＃！３図及び第
４図参照）。
かない範囲で改質ガス中のＨ２濃度が高い程よい、因に
暖機完了後の市街地走行（例えば４０ｋｍ／ｈ走行）に
おいては、Ｈ２濃度は約（資）％であり、第３図に示す
ようにλが１．７〜１．９付近のときが最も燃費が良い
。一方、暖機中又はアイドリング等触媒墨度が低い運転
条件では改質ガス中のＨ２濃度は低下し、該Ｈ２濃度が
低い程燃費は悪化し、さらにＨＣ排出量が増大して燃焼
も不安定となる。特にＨ２濃度が（資）％以下ではλ≧
１，７とする運転は不可能になる。この場合、λを１．
４〜１．７程度に下げると燃費は大きくなるが、燃焼性
は安定しエンジンは安定に運転される（＃！３図及び第
４図参照）。
本発明はかかる従来の問題点に鑑み為されたもので、改
質ガス中のＨ２濃度を検出し、該Ｈ２濃度に基づいてα
ｇ及びλを補正制御することにより熱効率及び燃費を可
及的に良好に保持した上で、常時安定した燃焼性能が得
られるようにしたアルコール改質ガスエンジンの混合気
制御装置を提供することを目的とする。
質ガス中のＨ２濃度を検出し、該Ｈ２濃度に基づいてα
ｇ及びλを補正制御することにより熱効率及び燃費を可
及的に良好に保持した上で、常時安定した燃焼性能が得
られるようにしたアルコール改質ガスエンジンの混合気
制御装置を提供することを目的とする。
以下に本発明を図示実施例に基づいて説明する。
但し、一実施例を示す第５図において第１図の従来例と
同一の構成要素には同一の符号を付し説明を簡略化する
。
同一の構成要素には同一の符号を付し説明を簡略化する
。
本実施例では、改質ガス中のＨ２濃度を、改質器４に従
来同様に設けた温度センサ１９と、逆止弁６上流のアル
コール通路７に介装したアルコール流量計３２とにより
夫々検出された触媒温度と、改質１４へのアルコール供
給量とに基づいて検出する。
来同様に設けた温度センサ１９と、逆止弁６上流のアル
コール通路７に介装したアルコール流量計３２とにより
夫々検出された触媒温度と、改質１４へのアルコール供
給量とに基づいて検出する。
因に、第６図は、空間速度ＳＶ（改質触媒１１当りのア
ルコール流量（θ℃＋１ａｔａ、気体）〕をパパラメタ
として触媒温度に対する改質ガス反応中のＨ２生成反応
率を示したものであり、例えばアルコールとしてメタノ
ールを使用した場合、触媒１１． メタノール流量１０
ｋｇ／ｈのとき３ｖＩ＝１７０００なる値が得られる。
ルコール流量（θ℃＋１ａｔａ、気体）〕をパパラメタ
として触媒温度に対する改質ガス反応中のＨ２生成反応
率を示したものであり、例えばアルコールとしてメタノ
ールを使用した場合、触媒１１． メタノール流量１０
ｋｇ／ｈのとき３ｖＩ＝１７０００なる値が得られる。
この場合、空間速度Ｓｖは改質１４へのアルコール供給
量と比例し、またＨ２生成度応率は改質ガス中のＨ２濃
度と比例するから、触媒温度と改質器へのアルコール供
給量を検出することによりＨ２濃度を検出できるわけで
ある。
量と比例し、またＨ２生成度応率は改質ガス中のＨ２濃
度と比例するから、触媒温度と改質器へのアルコール供
給量を検出することによりＨ２濃度を検出できるわけで
ある。
一方、コントローラ３３には従来同様の各センサ及び前
記アルコール流量針３２からの信号が入力され、コント
ローラ゛３３に内蔵された各制御ユニットが後述するよ
うに前記信号に基づき、エンジンｌ及び燃料供給系に介
装された各種機器をコントロールすることによって混合
気を制御するようになっている。
記アルコール流量針３２からの信号が入力され、コント
ローラ゛３３に内蔵された各制御ユニットが後述するよ
うに前記信号に基づき、エンジンｌ及び燃料供給系に介
装された各種機器をコントロールすることによって混合
気を制御するようになっている。
第７図は、コントローラ３３によるブロックダイヤフラ
ムで検出入力信号の流れを示す。負荷演算ユニット３４
はアクセル操作量センサ２０で検出したアクセル操作量
Ｓと回転速度センサ１８で検出したエンジン回転速度Ｎ
ｅとに基づいて負荷率（要求負＄１） Ｌを演算し、ガ
ス／燃比演算ユニット３５は前記負荷率しに基づいてガ
ス／燃比αｇＯを算出する。
ムで検出入力信号の流れを示す。負荷演算ユニット３４
はアクセル操作量センサ２０で検出したアクセル操作量
Ｓと回転速度センサ１８で検出したエンジン回転速度Ｎ
ｅとに基づいて負荷率（要求負＄１） Ｌを演算し、ガ
ス／燃比演算ユニット３５は前記負荷率しに基づいてガ
ス／燃比αｇＯを算出する。
限界ガス／燃比演算ユニット３６は、ガ、ス圧力センサ
２２で検出した改質ガス供給圧力Ｐｇと、温度センサ１
９及びアルコール流量針３２からの信号に基づき、Ｈ２
濃度演算ユニット３７で演算されたＨ２濃度とを入力し
、これら信号に基づいて限界ガス／燃比αｇｌｉｍを算
出する。具体的には、第８図に示すように改質ガス中の
Ｈ２濃度が約２５％を下回るときには眼界ガス／燃比α
ｇＪｉｍを最大値一定（低負荷時はｌ）とし、５０％を
上回るときにはαｇｌｉｍを減少させるようにする。
２２で検出した改質ガス供給圧力Ｐｇと、温度センサ１
９及びアルコール流量針３２からの信号に基づき、Ｈ２
濃度演算ユニット３７で演算されたＨ２濃度とを入力し
、これら信号に基づいて限界ガス／燃比αｇｌｉｍを算
出する。具体的には、第８図に示すように改質ガス中の
Ｈ２濃度が約２５％を下回るときには眼界ガス／燃比α
ｇＪｉｍを最大値一定（低負荷時はｌ）とし、５０％を
上回るときにはαｇｌｉｍを減少させるようにする。
ガス／燃比設定ユニット３８は、前記αｇｏとαｇｌｆ
ｍとを入力しいずれか小さな値を選択して制御すべきガ
ス／燃比αｇとして設定する。
ｍとを入力しいずれか小さな値を選択して制御すべきガ
ス／燃比αｇとして設定する。
燃料演算ユニフト３９はエアフロメータ１４で。
検出した空気流量Ｇａと前記ガス／燃比設定ユニ１ツト
３８から出力されたαｇとを人力してエンジン１の燃料
要求流量Ｇｆを演算する。
３８から出力されたαｇとを人力してエンジン１の燃料
要求流量Ｇｆを演算する。
このようにして算出されたαｇとＧｆとをガス流量演算
ユニット４０及びアルコール流量演算ユニソ）４１に夫
々供給してガス流量Ｇｆとアルコール流量Ｇｌとを算出
し、これらの流量に応答する信号を夫々サーボパルプ２
９に出力してガスパルプ１２の開度をコントロールする
と共にインジェクタ２２に出力してその開弁時間をコン
トロールすることにより、定常運転□時の改質ガス供給
量と液体アルコール供給量とを制御するようにしている
。尚、各ユニソ）４０．４１の出力信号ＧｇＧ１は Ｇｇ＝αｇ−Ｇｆ Ｇｌ＝（１−αｇ）・Ｇｆ なる式で与えられることは詳述するまでもない。
ユニット４０及びアルコール流量演算ユニソ）４１に夫
々供給してガス流量Ｇｆとアルコール流量Ｇｌとを算出
し、これらの流量に応答する信号を夫々サーボパルプ２
９に出力してガスパルプ１２の開度をコントロールする
と共にインジェクタ２２に出力してその開弁時間をコン
トロールすることにより、定常運転□時の改質ガス供給
量と液体アルコール供給量とを制御するようにしている
。尚、各ユニソ）４０．４１の出力信号ＧｇＧ１は Ｇｇ＝αｇ−Ｇｆ Ｇｌ＝（１−αｇ）・Ｇｆ なる式で与えられることは詳述するまでもない。
一方、空気パルプ演算ユニット４２は改質ガス供給圧力
ＰｇをＨ２濃度で補正した値Ｐｇｌをパラメータとして
アクセル操作量Ｓに対する２次エアバルブ１６の開度Ｖ
ａを演算し、２次エアパルプ１６の開度な前記演算開度
Ｖａと一致させる信号をサーボパルプ３０に出力して空
気供給量（空気過剰率）を制御する。 − ここで、前記Ｐｇ′はＨ２゛濃度の増大に応じて増大さ
れるように補正され、Ｐｇｌが高い程アクセル操作量Ｓ
に対するパルプ開度Ｖａの割合を大きくし、もってλを
大きくするように構成されている（第９図参照）。
ＰｇをＨ２濃度で補正した値Ｐｇｌをパラメータとして
アクセル操作量Ｓに対する２次エアバルブ１６の開度Ｖ
ａを演算し、２次エアパルプ１６の開度な前記演算開度
Ｖａと一致させる信号をサーボパルプ３０に出力して空
気供給量（空気過剰率）を制御する。 − ここで、前記Ｐｇ′はＨ２゛濃度の増大に応じて増大さ
れるように補正され、Ｐｇｌが高い程アクセル操作量Ｓ
に対するパルプ開度Ｖａの割合を大きくし、もってλを
大きくするように構成されている（第９図参照）。
また、改質触媒の温度が例えば２８０’Ｃに達するまで
は、第１の比較器４３により電磁弁５を閉弁保持させて
アルコ−Ａの改質器４への供給を停止し、触媒温度が他
の所定値例えば４００℃以上に達すると第２の比較器４
４の出力をサーボパルプ３１に供給し排気バイパス弁２
３を開弁させて改質器４への排気流量を減少させること
により触媒温度の過昇を抑制して改質器４の反応温度を
設定範囲内に保つようになっている。
は、第１の比較器４３により電磁弁５を閉弁保持させて
アルコ−Ａの改質器４への供給を停止し、触媒温度が他
の所定値例えば４００℃以上に達すると第２の比較器４
４の出力をサーボパルプ３１に供給し排気バイパス弁２
３を開弁させて改質器４への排気流量を減少させること
により触媒温度の過昇を抑制して改質器４の反応温度を
設定範囲内に保つようになっている。
かかる構成とすれば、部分負荷運転時、αｇは改質ガス
中のＨ２濃度によって補正されるαｇ１ｉｍに制限され
るため、特に暖機運転時や長時間のフィトリング運転時
未だ触媒温度が充分上昇しきらずＨ２濃度が低い場合に
は、燃焼性に劣る改質ガスの供給量を減少させると共に
液体アルコールの補給量を増量させ、かつＨ２濃度に応
じて空気供給量（λ）も減少補正されるため安定した運
転性が得られるのである。
中のＨ２濃度によって補正されるαｇ１ｉｍに制限され
るため、特に暖機運転時や長時間のフィトリング運転時
未だ触媒温度が充分上昇しきらずＨ２濃度が低い場合に
は、燃焼性に劣る改質ガスの供給量を減少させると共に
液体アルコールの補給量を増量させ、かつＨ２濃度に応
じて空気供給量（λ）も減少補正されるため安定した運
転性が得られるのである。
また、改質ガス中のＨ２濃度が異常燃焼を引き起すこと
のない大きさのときにはＨ２濃度の増大に応じてαｇ及
びλを増大させるよう補正制御されるため、実質的な改
質ガスの燃焼安定性に基づいてαｇ、λが設定されるこ
とになり、かかるＨ２濃度領域の全域に亘って運転性能
を安定なものとすることができる。
のない大きさのときにはＨ２濃度の増大に応じてαｇ及
びλを増大させるよう補正制御されるため、実質的な改
質ガスの燃焼安定性に基づいてαｇ、λが設定されるこ
とになり、かかるＨ２濃度領域の全域に亘って運転性能
を安定なものとすることができる。
さらに、改質ガス中のＨ２濃度が高くなり過ぎた場合に
はαｇを減少させることにより混合気中のＨ２濃度を減
少させて異常燃焼を未然に防止することができる。
はαｇを減少させることにより混合気中のＨ２濃度を減
少させて異常燃焼を未然に防止することができる。
以上示した実施例では、改質ガス中のＨ２濃度を触媒温
度及び改質器へのアルコール流量の検出によって求めた
が、改質ガス中のＨ２濃度を直接検出するセンサを設け
て構成しても良い。
度及び改質器へのアルコール流量の検出によって求めた
が、改質ガス中のＨ２濃度を直接検出するセンサを設け
て構成しても良い。
第１θ図はＨ２濃度センサとして使用される熱伝導度セ
ンサ５０をしめす。このセンサ５０はガスパルプ入口近
くの改質ガス通路に介装され、改質ガスはガス人口５１
から入り大部分は主通路５２に介装された定差圧弁５３
を通ってガス出口５４からガスパルプへと流れる。また
、改質ガスの一部は、定差圧弁５３の本体壁に形成され
たオリフィス５５及びボート５６を介して定差圧弁５３
をバイパスして取り付けられたチャンバ５７を経由して
流れる。このチャンバ５７を通る改質ガスの流量は定差
圧弁５３０作用によって略一定となる。
ンサ５０をしめす。このセンサ５０はガスパルプ入口近
くの改質ガス通路に介装され、改質ガスはガス人口５１
から入り大部分は主通路５２に介装された定差圧弁５３
を通ってガス出口５４からガスパルプへと流れる。また
、改質ガスの一部は、定差圧弁５３の本体壁に形成され
たオリフィス５５及びボート５６を介して定差圧弁５３
をバイパスして取り付けられたチャンバ５７を経由して
流れる。このチャンバ５７を通る改質ガスの流量は定差
圧弁５３０作用によって略一定となる。
チャンバ５７にはＨ２濃度検出用の２本のフィラメント
５８ａ、５８ｂが張設され、このフィラメン）５８ａ、
５８１ｂの抵抗値は温度によって変化する。改質ガス流
れの上流側のフィラメント５８ａは改質ガスの流れに影
響されることなく雰囲気温度を検出するため断熱材５９
により被覆されている。下流側のフィラメン）５８ｂに
は比較的大きな電流が流れており、これを改質ガスによ
り冷却する。
５８ａ、５８ｂが張設され、このフィラメン）５８ａ、
５８１ｂの抵抗値は温度によって変化する。改質ガス流
れの上流側のフィラメント５８ａは改質ガスの流れに影
響されることなく雰囲気温度を検出するため断熱材５９
により被覆されている。下流側のフィラメン）５８ｂに
は比較的大きな電流が流れており、これを改質ガスによ
り冷却する。
かかる構成のＨ２濃度センサにおいて、チャンバ５７を
流れる改質ガス中のＨ２濃度が高い程熱伝導率は大きく
、フィラメントの冷却量が増大するためフィラメントの
温度が低下する。これにより２つのフィラメント５Ｑａ
、５８ｂの抵抗値が変化し、もってこれらフィラメント
５８ａ、５８ｂに流れる電流の変化に対応した改質ガス
中のＨ２濃度を検出できるのである。
流れる改質ガス中のＨ２濃度が高い程熱伝導率は大きく
、フィラメントの冷却量が増大するためフィラメントの
温度が低下する。これにより２つのフィラメント５Ｑａ
、５８ｂの抵抗値が変化し、もってこれらフィラメント
５８ａ、５８ｂに流れる電流の変化に対応した改質ガス
中のＨ２濃度を検出できるのである。
この他のＨ２濃度センサ或いはガス密度センサを使用し
ても同様にＨ２濃度を検出でき、該Ｈ２濃度の検出に基
づくコントローラの制御、により前記実施例同様の機能
が得られる。
ても同様にＨ２濃度を検出でき、該Ｈ２濃度の検出に基
づくコントローラの制御、により前記実施例同様の機能
が得られる。
以上説明したように本発明によれば、エンジンの各種運
転条件の検出多こ基づいてαｇ及びλを制御するように
構成されたアルコール改質ガスエンジンにおいて、改質
ガス中のＨ２濃度の検出により、前記αｇ及びλの制御
値を補正することができるとともに、異常燃焼の発生を
防止でき、常時安定した運転性が得られるものである。
転条件の検出多こ基づいてαｇ及びλを制御するように
構成されたアルコール改質ガスエンジンにおいて、改質
ガス中のＨ２濃度の検出により、前記αｇ及びλの制御
値を補正することができるとともに、異常燃焼の発生を
防止でき、常時安定した運転性が得られるものである。
第１図は［来のアルコール改質ガスエンジンの一例を示
す構成図、第２図は改質ガス中のＨ２濃度とエンジン軸
トルクの関係を示す線図、第３図は改質ガス中のＨ２濃
度と燃費率との関係を示す線図、第４図は改質ガス中の
Ｈ２濃度と空気過剰率との関係を示す線図、第５図は本
発明の一実施例を示す構成図、第６図は改質器における
触媒温度とＨ２生成反応率との関係を示す線図、第７図
は前記本発明の一実施例におけるコントローラのブロッ
クダイヤグラムを示す図、第８図は同上実施例における
αｇの制御特性を示す線図、第９図は同上実施例のλの
制御特性を示す線図、第１０図は本発明の他の実施例に
使用するＨ２濃度センサを示す断面図である。 ｌ・・・エンジン ３・・・改質触媒 ４・・・改
質器１２・・・ガスパルプ １４・・・エアフロメー
タ１５・・・１次エアバルブ １６・・・２次エアパ
ルプ１７・・・ガス圧力センサ １８・・・回転速度
センサ１９・・・温度センサ ２０・・・アクセル操
作量センサ ２２・・・アルコールインク、フタ
２９゜３０・・・サーボバルブ ３２・・・アルコー
ル流量計３３・・・コントローラ ３７・・・Ｈ２濃
１！ｍ算ユニット ５０・・・Ｈ２濃度センサ 特許出閣人 日産自動車株式会社 代理人 弁理士 笹 島 富二雄 （１７） 第２図 ２０ ３０ ４０ ５０ ６０Ｈ２／
ＪＬ度 第３図 Ｈ２ＩＩＬ！（０１０） 第８図 ９ 憧− 第９図 Ｈ２遣籐 （’／、） 第１０図
す構成図、第２図は改質ガス中のＨ２濃度とエンジン軸
トルクの関係を示す線図、第３図は改質ガス中のＨ２濃
度と燃費率との関係を示す線図、第４図は改質ガス中の
Ｈ２濃度と空気過剰率との関係を示す線図、第５図は本
発明の一実施例を示す構成図、第６図は改質器における
触媒温度とＨ２生成反応率との関係を示す線図、第７図
は前記本発明の一実施例におけるコントローラのブロッ
クダイヤグラムを示す図、第８図は同上実施例における
αｇの制御特性を示す線図、第９図は同上実施例のλの
制御特性を示す線図、第１０図は本発明の他の実施例に
使用するＨ２濃度センサを示す断面図である。 ｌ・・・エンジン ３・・・改質触媒 ４・・・改
質器１２・・・ガスパルプ １４・・・エアフロメー
タ１５・・・１次エアバルブ １６・・・２次エアパ
ルプ１７・・・ガス圧力センサ １８・・・回転速度
センサ１９・・・温度センサ ２０・・・アクセル操
作量センサ ２２・・・アルコールインク、フタ
２９゜３０・・・サーボバルブ ３２・・・アルコー
ル流量計３３・・・コントローラ ３７・・・Ｈ２濃
１！ｍ算ユニット ５０・・・Ｈ２濃度センサ 特許出閣人 日産自動車株式会社 代理人 弁理士 笹 島 富二雄 （１７） 第２図 ２０ ３０ ４０ ５０ ６０Ｈ２／
ＪＬ度 第３図 Ｈ２ＩＩＬ！（０１０） 第８図 ９ 憧− 第９図 Ｈ２遣籐 （’／、） 第１０図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１１アルコールを触媒の存在下で吸熱反応させて得た
改質ガスと、未改質の液体アルコールとを燃料とし、エ
ンジンの各種運転条件の検出に基づいて前記両燃料の供
給量割合と、混合気の空気過剰率とを設定するようにし
たアルコール改質ガスエンジンにおいて、改質ガス中の
Ｈ２濃度を検出する手段と、該検出手段からの信号に基
づいて前記両燃料の供給量割合及び混合気の空気過剰率
の設定値を改質ガス中のＨ２濃度に応じて補正する補正
制御手段を設けて構成したことを特徴とするアルコール
改質ガスエンジンの混合気制御装置。 （２）改質ガス中のＨ２濃度の検出手段は、改質用触媒
の温度と該改質へのアルコール供給量との検出に基づい
てＨ２濃度を検出してなる特許請求の−ｗ第ｉ 項記載
のアルコール改質ガスエンジンの混合気制御装置。 （３）改質ガス中のＨ２濃度の検出手段は、改質ガス燃
料の供給路に配設されて直接Ｈ２濃度を検出してなる特
許請求の範囲第１項記載のアルコールａ質ガスエーンジ
ンの混合気制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56209809A JPS58113545A (ja) | 1981-12-28 | 1981-12-28 | アルコ−ル改質ガスエンジンの混合気制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56209809A JPS58113545A (ja) | 1981-12-28 | 1981-12-28 | アルコ−ル改質ガスエンジンの混合気制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58113545A true JPS58113545A (ja) | 1983-07-06 |
Family
ID=16578956
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56209809A Pending JPS58113545A (ja) | 1981-12-28 | 1981-12-28 | アルコ−ル改質ガスエンジンの混合気制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58113545A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6336430B2 (en) * | 1998-06-29 | 2002-01-08 | Fatpower Inc. | Hydrogen generating apparatus |
| JP2009097465A (ja) * | 2007-10-18 | 2009-05-07 | Toyota Motor Corp | 排気ガス改質装置 |
| WO2017014898A1 (en) * | 2015-07-23 | 2017-01-26 | Caterpillar Inc. | System for sensing and controlling fuel gas constituent levels |
-
1981
- 1981-12-28 JP JP56209809A patent/JPS58113545A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6336430B2 (en) * | 1998-06-29 | 2002-01-08 | Fatpower Inc. | Hydrogen generating apparatus |
| JP2009097465A (ja) * | 2007-10-18 | 2009-05-07 | Toyota Motor Corp | 排気ガス改質装置 |
| WO2017014898A1 (en) * | 2015-07-23 | 2017-01-26 | Caterpillar Inc. | System for sensing and controlling fuel gas constituent levels |
| US9790883B2 (en) | 2015-07-23 | 2017-10-17 | Caterpillar Inc. | System for sensing and controlling fuel gas constituent levels |
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