JPS60153460A - ガス機関の空燃比制御装置 - Google Patents
ガス機関の空燃比制御装置Info
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- JPS60153460A JPS60153460A JP59009354A JP935484A JPS60153460A JP S60153460 A JPS60153460 A JP S60153460A JP 59009354 A JP59009354 A JP 59009354A JP 935484 A JP935484 A JP 935484A JP S60153460 A JPS60153460 A JP S60153460A
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 7
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 abstract description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 18
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 description 2
- 244000201986 Cassia tora Species 0.000 description 1
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- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
- F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
- F02D41/1486—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor with correction for particular operating conditions
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D19/00—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
- F02D19/02—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with gaseous fuels
- F02D19/021—Control of components of the fuel supply system
- F02D19/023—Control of components of the fuel supply system to adjust the fuel mass or volume flow
- F02D19/024—Control of components of the fuel supply system to adjust the fuel mass or volume flow by controlling fuel injectors
-
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- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/0025—Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
- F02D41/0027—Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures the fuel being gaseous
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M21/00—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
- F02M21/02—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
- F02M21/0218—Details on the gaseous fuel supply system, e.g. tanks, valves, pipes, pumps, rails, injectors or mixers
- F02M21/0248—Injectors
- F02M21/0278—Port fuel injectors for single or multipoint injection into the air intake system
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/30—Use of alternative fuels, e.g. biofuels
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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】
く技術分野〉
本発明は、ミキサ一方式のガス機関における空燃比制御
装置に関するものである。
装置に関するものである。
〈従来技術〉
ミキサ一方式のガス機関の空燃比は使用されているミキ
サーの特性によって決まり、機関の運転状態に応じて空
燃比を補正する手段は一般には設けられていない。従っ
て、負荷が徐々に増大してスロットル開度が大きくなっ
てくると、ミキサーの一般的な特性によって実際の空燃
比は設定空燃比より薄いリーン側にずれたものとなり、
充分な最大出力が得られないばかりでなく、排気エミツ
シミンが悪化するという傾向があった。
サーの特性によって決まり、機関の運転状態に応じて空
燃比を補正する手段は一般には設けられていない。従っ
て、負荷が徐々に増大してスロットル開度が大きくなっ
てくると、ミキサーの一般的な特性によって実際の空燃
比は設定空燃比より薄いリーン側にずれたものとなり、
充分な最大出力が得られないばかりでなく、排気エミツ
シミンが悪化するという傾向があった。
〈発明の目的〉
本発明は上述のような問題点に着目し、ミキサーの特性
によって決まる空燃比がリーン側へずれる運転領域にお
いて空燃比を補正し、出力不足と排気エミッション悪化
を防止するようにしたガス機関の空燃比制御装置を提供
することを目的としてなされたものである。
によって決まる空燃比がリーン側へずれる運転領域にお
いて空燃比を補正し、出力不足と排気エミッション悪化
を防止するようにしたガス機関の空燃比制御装置を提供
することを目的としてなされたものである。
〈発明の構成〉
」１記の目的を達成するために、本発明はガス燃料と空
気とを所定の空燃比で混合するミキサーと、機関回転数
を検出する検出手段と、ミキサー下流に位置するスコツ
１−ルの開度を検出する検出手段と、任意量のガス燃料
を追加供給するためのガスインジェクタと、ミキサーの
特性によって決まる空燃比が所定の空燃比よりリーン側
へずれる運転領域における機関回転数とスロットル開度
に対するガス燃料の追加供給量の関係を予め記憶させた
記憶手段と、」１記運転領域において、検出された機関
回転数とスコツ１ヘル開度に応じて上記記憶手段の記憶
内容に基づきガス燃料の追加供給量を決定し、インジェ
クタを制御する制御信号を出力する演算手段、とを備え
たことを特徴としており、空燃比がリーン側へずれる運
転領域ではインジェクタからガス燃料が自動的に追加供
給され、常に適正な空燃比で運転を継続することが可能
となるのである。
気とを所定の空燃比で混合するミキサーと、機関回転数
を検出する検出手段と、ミキサー下流に位置するスコツ
１−ルの開度を検出する検出手段と、任意量のガス燃料
を追加供給するためのガスインジェクタと、ミキサーの
特性によって決まる空燃比が所定の空燃比よりリーン側
へずれる運転領域における機関回転数とスロットル開度
に対するガス燃料の追加供給量の関係を予め記憶させた
記憶手段と、」１記運転領域において、検出された機関
回転数とスコツ１ヘル開度に応じて上記記憶手段の記憶
内容に基づきガス燃料の追加供給量を決定し、インジェ
クタを制御する制御信号を出力する演算手段、とを備え
たことを特徴としており、空燃比がリーン側へずれる運
転領域ではインジェクタからガス燃料が自動的に追加供
給され、常に適正な空燃比で運転を継続することが可能
となるのである。
〈実施例〉
以下、図示の一実施例により本発明を具体的に説明する
。
。
第１図は概念系統図であり、（１）はガス機関、（２）
はミキサー、（３）はスロットル、（４）は電子ガバナ
、（５）はスロットル（３）の開度検出器、（６）はガ
スインジェクタ、（７）は排気管、（８）は回転数検出
器、（９）はマイクロコンピュータである。
はミキサー、（３）はスロットル、（４）は電子ガバナ
、（５）はスロットル（３）の開度検出器、（６）はガ
スインジェクタ、（７）は排気管、（８）は回転数検出
器、（９）はマイクロコンピュータである。
ミキサー（２）は、空燃比を例えばλ＝１．４に保つよ
うに予め設定されており、燃料ガス（１，１，ａ ）と
空気（１２）はミキサー（２）で混合された後、スロツ
１−ル（３）を経て機関（１）に供給され、排ガス（１
３）は排気管（７）から排出される。スロットル開度は
、電子ガバナ（４）により開度を制御されるスロットル
（３）のシャフトに取付けられている例えばポテンショ
メータからなる開度検出器（５）によって検出され、そ
の出力はマイクロコンピュータ（９）に送られる。また
機関（１）の回転数は、機関（１）のリン３− グギャ部（１４）に取付けられている例えば電磁ピック
アップからなる回転数検出器（８）によって検出され、
その出力はマイクロコンピュータ（９）に送られる。
うに予め設定されており、燃料ガス（１，１，ａ ）と
空気（１２）はミキサー（２）で混合された後、スロツ
１−ル（３）を経て機関（１）に供給され、排ガス（１
３）は排気管（７）から排出される。スロットル開度は
、電子ガバナ（４）により開度を制御されるスロットル
（３）のシャフトに取付けられている例えばポテンショ
メータからなる開度検出器（５）によって検出され、そ
の出力はマイクロコンピュータ（９）に送られる。また
機関（１）の回転数は、機関（１）のリン３− グギャ部（１４）に取付けられている例えば電磁ピック
アップからなる回転数検出器（８）によって検出され、
その出力はマイクロコンピュータ（９）に送られる。
マイクロコンピュータ（９）は、ＣＰＵ （１５）、Ｒ
ＯＭ（１６）、 ＲＡＭ（１，７）、Ｉ１０ポー１−（
１８）、システムパスライン（１９）等を備えており、
開度検出器（５）のアナログ出力は、Ａ／Ｄコンバータ
（２１）でデジタル量に変換されてマイクロコンピュー
タ（９）に入力され、また回転数検出器（８）のパルス
出力は、カウンタ（２２）でカウントしてマイクロコン
ピュータ（９）に入力される。ＲＯＭ（１６）には、演
算制御用のプログラムのほか、空燃比がリーン側へずれ
る運転領域における機関回転数とスロットル開度に対す
るガス燃料の追加供給量の関係を数表、あるいは割算式
の形で記憶させてあり、該当する運転領域では、ｃＰＵ
（１５）は検出された機関回転数とスロットル開度に応
じた制御信号をＩ１０ポート（１８）から１１０信号の
形で出力し、パワートランジスタアレイ（２３）で増幅
された信号により任意のデユーティでガスイン４− ジェクタ（６）が駆動され、ガス燃料（ｌｌｂ）が追加
供給される。
ＯＭ（１６）、 ＲＡＭ（１，７）、Ｉ１０ポー１−（
１８）、システムパスライン（１９）等を備えており、
開度検出器（５）のアナログ出力は、Ａ／Ｄコンバータ
（２１）でデジタル量に変換されてマイクロコンピュー
タ（９）に入力され、また回転数検出器（８）のパルス
出力は、カウンタ（２２）でカウントしてマイクロコン
ピュータ（９）に入力される。ＲＯＭ（１６）には、演
算制御用のプログラムのほか、空燃比がリーン側へずれ
る運転領域における機関回転数とスロットル開度に対す
るガス燃料の追加供給量の関係を数表、あるいは割算式
の形で記憶させてあり、該当する運転領域では、ｃＰＵ
（１５）は検出された機関回転数とスロットル開度に応
じた制御信号をＩ１０ポート（１８）から１１０信号の
形で出力し、パワートランジスタアレイ（２３）で増幅
された信号により任意のデユーティでガスイン４− ジェクタ（６）が駆動され、ガス燃料（ｌｌｂ）が追加
供給される。
次に、第２図のフローチャートを参照しながら本装置の
動作を説明する。
動作を説明する。
マイクロコンピュータ（９）のＣＰＵ（１５）は、予め
設定されたインターバルタイムで機関回転数Ｎｍとスロ
ットル開度Ｓを検出しており（ステップ１）、検出され
たスロットル開度Ｓと基準値（赫Ｎｍ＋１２０）との差
ΔＳを算出する（ステップ２）。そして、次のステップ
３でこの差ΔＳの正負を確認し、負の場合には負荷の代
用特性であるスロットル開度と機関回転数とがバランス
しており、補正は必要ないと判断してインジェクタデユ
ーティＩＤ＝Ｏを質出しくステップ４）、またΔＳ≧Ｏ
の場合には、機関回転数に対してスロットル開度が大き
く補正を必要とする過負荷の運転領域に入っていると判
断し、ＲＯＭ（１６）に記憶された数表あるいは計算式
によって、機関回転数Ｎｍとスロットル開度Ｓの各検出
値に対応したインジェクタデユーティＩＤ＝ｆ（ΔＳ）
を算出しくステップ５）、算出されたＩＤに応じた制御
信号がインジェクタ（６）に出力されて燃料ガス（］、
］、ｌ） ）が追加供給され（ステップ６）、空燃比
は所定の値に維持されるのである。
設定されたインターバルタイムで機関回転数Ｎｍとスロ
ットル開度Ｓを検出しており（ステップ１）、検出され
たスロットル開度Ｓと基準値（赫Ｎｍ＋１２０）との差
ΔＳを算出する（ステップ２）。そして、次のステップ
３でこの差ΔＳの正負を確認し、負の場合には負荷の代
用特性であるスロットル開度と機関回転数とがバランス
しており、補正は必要ないと判断してインジェクタデユ
ーティＩＤ＝Ｏを質出しくステップ４）、またΔＳ≧Ｏ
の場合には、機関回転数に対してスロットル開度が大き
く補正を必要とする過負荷の運転領域に入っていると判
断し、ＲＯＭ（１６）に記憶された数表あるいは計算式
によって、機関回転数Ｎｍとスロットル開度Ｓの各検出
値に対応したインジェクタデユーティＩＤ＝ｆ（ΔＳ）
を算出しくステップ５）、算出されたＩＤに応じた制御
信号がインジェクタ（６）に出力されて燃料ガス（］、
］、ｌ） ）が追加供給され（ステップ６）、空燃比
は所定の値に維持されるのである。
第３図は、ＲＯＭ （］ ６）に記憶させておき、ステ
ップ５でインジェクタデユーティＩＤを数表によってめ
る場合に用いる数表あるいは計算式の一例をグラフの形
で示したものであり、縦軸のスロットル開度の数値はス
ロツｉ・ル開度検出器（５）の検出出力をデジタル値に
変換して得られた無次元数である。また、前記の基準値
（品Ｎｍ＋１．２０）は−例を示したものであって、機
関の型式や容量などによって異なり、予め行なわれた試
験の結果に応じて設定される。なお、図中の「λ＝１．
４運転不可能域」というのは、λ＝１．４に補正はでき
るが、そのスロットル開度に見合う出力を発揮できない
領域を意味している。
ップ５でインジェクタデユーティＩＤを数表によってめ
る場合に用いる数表あるいは計算式の一例をグラフの形
で示したものであり、縦軸のスロットル開度の数値はス
ロツｉ・ル開度検出器（５）の検出出力をデジタル値に
変換して得られた無次元数である。また、前記の基準値
（品Ｎｍ＋１．２０）は−例を示したものであって、機
関の型式や容量などによって異なり、予め行なわれた試
験の結果に応じて設定される。なお、図中の「λ＝１．
４運転不可能域」というのは、λ＝１．４に補正はでき
るが、そのスロットル開度に見合う出力を発揮できない
領域を意味している。
〈発明の効果〉
以上の実施例の説明から明らかなように、本発明は、負
荷が徐々に増大してスコツ１−ル開度が大きくなり、ミ
キサーの特性によって決まる空燃比７− がリーン側へずれる運転領域において、運転状態に応じ
て燃料を自動的に追加供給して空燃比を補正し、出力不
足と排気エミッション悪化を防止するものであり、ガス
機関を常に適正な空燃比で運転することが可能となる利
点がある。
荷が徐々に増大してスコツ１−ル開度が大きくなり、ミ
キサーの特性によって決まる空燃比７− がリーン側へずれる運転領域において、運転状態に応じ
て燃料を自動的に追加供給して空燃比を補正し、出力不
足と排気エミッション悪化を防止するものであり、ガス
機関を常に適正な空燃比で運転することが可能となる利
点がある。
第１図は本発明の一実施例の概念系統図、第２図は制御
フローチャー１・、第３図は対象となる運転領域におけ
る機関回転数とスロットル開度に対するインジェクタデ
ユーティの関係の一例を示す図である。 （１）・・・・ガス機関、（２）・・・・ミキサー、（
３）・・・・スロットル、（５）・・・・開度検出器、
（６）・・・・ガスインジェクタ、（８）・・・・回転
数検出器、（９）・・・・マイクロコンピュータ、（１
５）・・・・ＣＩ’Ｕ、（１６）・・・・ＲＯＯ１２特
許出願人 ヤンマーディーゼル株式会社代 理 人 弁
理士 篠 １） 寅 ８−
フローチャー１・、第３図は対象となる運転領域におけ
る機関回転数とスロットル開度に対するインジェクタデ
ユーティの関係の一例を示す図である。 （１）・・・・ガス機関、（２）・・・・ミキサー、（
３）・・・・スロットル、（５）・・・・開度検出器、
（６）・・・・ガスインジェクタ、（８）・・・・回転
数検出器、（９）・・・・マイクロコンピュータ、（１
５）・・・・ＣＩ’Ｕ、（１６）・・・・ＲＯＯ１２特
許出願人 ヤンマーディーゼル株式会社代 理 人 弁
理士 篠 １） 寅 ８−
Claims (1)
- （１）ガス燃料と空気とを所定の空燃比で混合するミキ
サーと、 機関回転数を検出する検出手段と、 ミキサー下流に位置するスロットルの開度を検出する検
出手段と、 任意量のガス燃料を追加供給するためのガスインジェク
タと、 ミキサーの特性によって決まる空燃比が所定の空燃比よ
りリーン側へずれる運転領域における機関回転数とスロ
ットル開度に対するガス燃料の追加供給量の関係を予め
記憶させた記憶手段と、上記運転領域において、検出さ
れた機関回転数とスロットル開度に応じて上記記憶手段
の記憶内容に基づきガス燃料の追加供給量を決定し、イ
ンジェクタを制御する制御信号を出力する演算手段、と
を備えたことを特徴とするガス機関の空燃比制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59009354A JPS60153460A (ja) | 1984-01-20 | 1984-01-20 | ガス機関の空燃比制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59009354A JPS60153460A (ja) | 1984-01-20 | 1984-01-20 | ガス機関の空燃比制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60153460A true JPS60153460A (ja) | 1985-08-12 |
| JPH0222230B2 JPH0222230B2 (ja) | 1990-05-17 |
Family
ID=11718123
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59009354A Granted JPS60153460A (ja) | 1984-01-20 | 1984-01-20 | ガス機関の空燃比制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60153460A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112324580A (zh) * | 2020-11-04 | 2021-02-05 | 潍柴动力股份有限公司 | 发动机空燃比控制方法、装置及系统 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58214655A (ja) * | 1982-06-07 | 1983-12-13 | Yanmar Diesel Engine Co Ltd | ガス燃料機関の制御装置 |
-
1984
- 1984-01-20 JP JP59009354A patent/JPS60153460A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58214655A (ja) * | 1982-06-07 | 1983-12-13 | Yanmar Diesel Engine Co Ltd | ガス燃料機関の制御装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112324580A (zh) * | 2020-11-04 | 2021-02-05 | 潍柴动力股份有限公司 | 发动机空燃比控制方法、装置及系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0222230B2 (ja) | 1990-05-17 |
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