JPS62218647A - Air-fuel ratio control method for gas fuel engine and device thereof - Google Patents

Air-fuel ratio control method for gas fuel engine and device thereof

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JPS62218647A
JPS62218647A JP6058686A JP6058686A JPS62218647A JP S62218647 A JPS62218647 A JP S62218647A JP 6058686 A JP6058686 A JP 6058686A JP 6058686 A JP6058686 A JP 6058686A JP S62218647 A JPS62218647 A JP S62218647A
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正司 勝間田
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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

PURPOSE:To control a air-fuel ratio to an optimum value in accordance with the composition of gas fuel, by setting the quantity of gas fuel to be supplied based on a predetermined air-fuel ratio depending on an engine load and the specific gravity of the gas fuel. CONSTITUTION:A cylinder 10 containing gas fuel is coupled with a mixing unit 38 through a regulator 22 and an actuator 42. A control circuit 32 is supplied with signals from a gas specific gravity sensor 25 as well as from an air intake pipe pressure sensor 48 and an engine r.p.m. sensor for reading out an air-fuel ratio from a data map using an air intake pipe pressure, an engine r.p.m. and a gas specific gravity as parameters. Then, the control circuit 32 sets the quantity of gas fuel to be supplied for obtaining the air-fuel ratio read out and permits an actuator 42 to supply a prescribed quantity of gas fuel. With this arrangement, the decline of an engine performance caused by the change in the gas fuel composition can be prevented.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、圧縮天然ガス(CNG)等のガスを燃料とす
るエンジンの空燃比制御方法及び装置に関し、特に、ガ
ス燃料の組成の変化に対しても常に最適な空燃比を設定
することのできるガス燃料エンジンの空燃比制御方法及
び装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to an air-fuel ratio control method and apparatus for an engine that uses gas such as compressed natural gas (CNG) as fuel, and in particular, to The present invention also relates to an air-fuel ratio control method and apparatus for a gas fuel engine that can always set the optimum air-fuel ratio.

従来の技術 近年、石油に対する代替エネルギー源として天然ガスが
見直され、これを自動車用燃料として活用しようとする
動きが特に天然ガス産出国で活発化している。天然ガス
は沸点の低いメタン(C1l)を主成分としており、こ
の点が比較的沸点の高いプロパン、ブタン等を主成分と
する石油ガスとの主な相違点である。そのため、天然ガ
スを自動車用燃料とする場合には、従来から自動車用燃
料として一部で使用されているLPG(液化石油ガス)
のように常温下で液体貯蔵することが困難であり、圧縮
天然ガス(CornpressedHatu−ral 
Gas:略してCNGともいう)として気体で貯蔵して
、用いるのが一般的である。
BACKGROUND OF THE INVENTION In recent years, natural gas has been reconsidered as an alternative energy source to oil, and the movement to utilize it as a fuel for automobiles has become active, especially in natural gas producing countries. Natural gas has methane (C1l) as its main component, which has a low boiling point, and this is the main difference from petroleum gas, which has relatively high boiling points, such as propane and butane, as its main components. Therefore, when using natural gas as a fuel for automobiles, LPG (liquefied petroleum gas), which has traditionally been used in some automobile fuels, is used.
It is difficult to store liquids at room temperature, such as compressed natural gas (compressed natural gas).
It is generally stored and used as a gas (also referred to as CNG for short).

CNGを燃料とする車両では、通常、ボンベ内に高圧力
で封入されるCNGをレギュレータ等により略大気圧ま
で減圧し、ベンチュリ等を用いて構成される混合器によ
り空気と混合してエンジンに供給するようにしている。
In vehicles that use CNG as fuel, CNG is normally sealed at high pressure in a cylinder, and the pressure is reduced to approximately atmospheric pressure using a regulator, etc., and the mixture is mixed with air using a mixer using a venturi, etc., and then supplied to the engine. I try to do that.

発明が解決しようとする問題点 ところで一般に、天然ガスの組成は、採取する国、地域
により異なることが多く、従って天然ガスのガス比重く
空気に対する比重)もまちまちであり、このガス組成変
動によりエンジン性能が変化するという問題があった。
Problems to be Solved by the Invention In general, the composition of natural gas often differs depending on the country and region where it is extracted, and therefore the ratio of natural gas to air (the ratio of natural gas to air) also varies. There was a problem that the performance changed.

即ち、前述の混合器tよ、通常、成る組成のガス燃料に
対して所定の空燃比となるように予めl!1節設定され
ているので、ボンベへのガス燃料の充填の都度ガス組成
が変動すると、エンジン出力も変動していた。
That is, the above-mentioned mixer t is normally prepared in advance so that a predetermined air-fuel ratio is achieved for the gas fuel having the composition of l! Since it is set to one section, if the gas composition changes each time the cylinder is filled with gas fuel, the engine output will also change.

例えば、ある組成(比重)のCNGについて、全負荷時
に第5図に示すような空気過剰率λ−エンジントルク特
性が得られるが、理論空燃比(空気過剰率λ−1)でエ
ンジントルクが最大になるというこの特性は、CNGの
組成(比重)が変化しても、変わることがない。しかし
ながら、第6図に示すように、ガスの組成、即ちガス比
重が変化すると、理論空燃比も変化する。従って、第5
a図のように、ガスの組成が変化した場合、従前と同じ
条件の空燃比でエンジンを作動させると、エンジントル
クTがΔT (又はΔT2)だけ低下するので、ガスの
組成(比重)の変化に伴って空燃比を修正してやる必要
がある。
For example, for CNG of a certain composition (specific gravity), the excess air ratio λ - engine torque characteristic as shown in Figure 5 is obtained at full load, but the engine torque is maximum at the stoichiometric air-fuel ratio (excess air ratio λ - 1). This characteristic of becoming 100% does not change even if the composition (specific gravity) of CNG changes. However, as shown in FIG. 6, when the gas composition, that is, the gas specific gravity changes, the stoichiometric air-fuel ratio also changes. Therefore, the fifth
As shown in figure a, when the gas composition changes, if the engine is operated at the same air-fuel ratio as before, the engine torque T will decrease by ΔT (or ΔT2), so the change in gas composition (specific gravity) will occur. It is necessary to adjust the air-fuel ratio accordingly.

・一方、ボンベに充填されたCNGを徐々に消費してゆ
く場合、成分のうちで比重の小さいメタンが先に消費さ
れ易い。第7図に示したように、充填直後のCNGと、
使用経過日数が経ち残量が少なくなったボンベ内のCN
Gとでは、比重及びメタンの含有率が異なり、同一出所
のガスにもかかわらず、前述と同様な問題が生ずる。
- On the other hand, when CNG filled in a cylinder is gradually consumed, methane, which has a lower specific gravity among the components, tends to be consumed first. As shown in Figure 7, CNG immediately after filling,
CN in a cylinder whose remaining amount has decreased due to the number of days of use
G and G have different specific gravity and methane content, and the same problem as mentioned above occurs even though the gases are from the same source.

そこで、本発明の目的は、ガス燃料の組成の代用特性と
してガス比重に着目し、ガス比重に応じて最適な空燃比
を設定することにある。
Therefore, an object of the present invention is to focus on gas specific gravity as a substitute characteristic for the composition of gas fuel, and to set an optimal air-fuel ratio according to the gas specific gravity.

間 、を 決するための手段 上述した従来技術の問題は、本発明によれば、エンジン
の負荷状態及びガス燃料の比重を検知し、これらに応じ
て予め設定される空燃比からガス燃料供給量を設定し、
この設定された供給はでガス燃料をエンジンに供給する
ことを特徴とするガス燃料エンジンの空燃比制御方法に
より解決される。
According to the present invention, the problem of the prior art described above can be solved by detecting the load condition of the engine and the specific gravity of the gas fuel, and determining the gas fuel supply amount from the air-fuel ratio set in advance according to these. Set,
This set supply is solved by a method for controlling the air-fuel ratio of a gas-fueled engine, characterized in that the gas fuel is supplied to the engine at random.

また、その方法の実施に使用する装置として、第1図に
示したような、エンジンの吸気管圧力を検知する吸気管
圧力検知手段1と、エンジンの回転数を検知する回転数
検知手段2と、吸気管圧力とエンジン回転数とから負荷
状態を判定する手段7と、ガス燃料の比mを検知するガ
ス比重検知手段3と、エンジンの吸気管圧力、エンジン
の回転数、及びガス燃料の比重をパラメータとしたデー
タマツプとしてガス燃料と空気の混合気の空燃比に関す
るデータを予め記憶させておく空燃比記憶手段4と、エ
ンジンの運転状態及び燃料ガスの比重に応じてそのとき
のエンジンの負荷及びガス燃料の比重に対応した空燃比
を前記記憶手段から読み出し、その空燃比となるように
ガス燃料供給量を設定する燃料供給gL設定手段5と、
この設定された供給量でガス燃料をエンジンに供給する
燃料供給手段6とから構成されることを特徴とするガス
燃料エンジンの空燃比制御装置を提供する。
In addition, the devices used to carry out the method include an intake pipe pressure detection means 1 for detecting the intake pipe pressure of the engine, and a rotation speed detection means 2 for detecting the engine rotation speed, as shown in FIG. , a means 7 for determining the load condition from the intake pipe pressure and the engine speed, a gas specific gravity detection means 3 for detecting the ratio m of the gas fuel, and an engine intake pipe pressure, the engine speed, and the specific gravity of the gas fuel. The air-fuel ratio storage means 4 stores in advance data regarding the air-fuel ratio of the mixture of gas fuel and air as a data map with parameters, and the engine load and a fuel supply gL setting means 5 for reading an air-fuel ratio corresponding to the specific gravity of the gas fuel from the storage means and setting the gas fuel supply amount so as to match the air-fuel ratio;
The present invention provides an air-fuel ratio control device for a gas fuel engine characterized by comprising a fuel supply means 6 for supplying gas fuel to the engine at the set supply amount.

作   用 本発明の方法及び装置にあっては、吸気管負圧とエンジ
ンの回転数からエンジンの負荷状態を検出すると共にボ
ンベ中のガス燃料の比重も検出し、エンジン負荷状態と
ガス燃料の比重に応じて予め設定された空燃比を空燃比
記憶手段から選択し、この空燃比でエンジンに燃料を供
給する。
Function: In the method and apparatus of the present invention, the engine load condition is detected from the intake pipe negative pressure and the engine rotation speed, and the specific gravity of the gas fuel in the cylinder is also detected, and the engine load condition and the specific gravity of the gas fuel are detected. A preset air-fuel ratio is selected from the air-fuel ratio storage means according to the air-fuel ratio, and fuel is supplied to the engine at this air-fuel ratio.

実  施  例 以下、本発明の望ましい実施例につき図面に基いて説明
することにする。
Embodiments Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be explained with reference to the drawings.

第2図を参照すると、本発明の空燃比制御装置の一例が
示されている。同図において、10はCNG等のガス燃
料が例えば圧力200Kg/cm2の気体で充填されて
いるボンベ、12はボンベ10に設けられガス燃料の充
填及び取出しに用いるバルブ、18は高圧配管14及び
燃料遮断弁16を介して前記バルブ12に接続される高
圧レギュレータ、22は配管20を介して高圧レギュレ
ータ18に接続される低圧レギュレータをそれぞれ表し
ている。燃料遮断弁16は、例えば図示しないイグニッ
ションスイッチと連動するように構成され、該スイッチ
がオンとなりこの弁が開いている状態では、ガス燃料は
、先ず高圧レギュレータ18で5乃至6に’j/ctn
2に減圧された後に、低圧レギュレータ22でo、i乃
至0.2Kg/α2まで減圧される。
Referring to FIG. 2, an example of the air-fuel ratio control device of the present invention is shown. In the figure, 10 is a cylinder filled with gas fuel such as CNG at a pressure of 200 kg/cm2, 12 is a valve provided in the cylinder 10 and used for filling and taking out the gas fuel, and 18 is a high-pressure pipe 14 and the fuel A high pressure regulator is connected to the valve 12 via a shutoff valve 16, and a low pressure regulator 22 is connected to the high pressure regulator 18 via a pipe 20, respectively. The fuel cutoff valve 16 is configured to operate in conjunction with, for example, an ignition switch (not shown), and when the switch is turned on and this valve is open, the gas fuel is first supplied to the high pressure regulator 18 from 5 to 6.
After the pressure is reduced to 2, the pressure is reduced by the low pressure regulator 22 to o, i to 0.2 Kg/α2.

26は配管20に接続される支流管24.24の間に設
けられるガス比重センサであり、このセンサの下流側支
流管2/′Iにはガスの逆流を防止するための逆止弁2
8が設りられている。ガス比重センサとしては、ガス燃
料及び空気の密度からガス燃料の空気に対する比重を計
測する公知のラウターガス比重計を用いることができる
。ラウターガス比重計を本発明に使用する場合には、そ
の出力を例えば電圧信号で取出せるように装置を構成し
、この電圧信号は線30を介して制御回路32に入力さ
れる。ラウターガス比重計には、通常、図示しない減圧
弁及び流量コントロールバルブが設けられているが、比
重計の作動圧力と高圧レギュレータ18の出口圧力とを
一致させた場合には、この減圧弁は不要である。
26 is a gas specific gravity sensor provided between the branch pipes 24 and 24 connected to the pipe 20, and a check valve 2 is installed in the downstream branch pipe 2/'I of this sensor to prevent backflow of gas.
8 is set. As the gas specific gravity sensor, a known Lauter gas hydrometer that measures the specific gravity of gas fuel with respect to air based on the density of gas fuel and air can be used. When a Lautergas hydrometer is used in the present invention, the device is configured so that its output can be taken out, for example, as a voltage signal, and this voltage signal is input to the control circuit 32 via line 30. Lauter gas hydrometers are usually equipped with a pressure reducing valve and a flow rate control valve (not shown), but if the operating pressure of the hydrometer and the outlet pressure of the high pressure regulator 18 are matched, this pressure reducing valve is unnecessary. be.

一方、エンジン34の吸気通路36に取付けられる混合
器38にはベンチュリ部4oが形成され、このベンチュ
リ部40には、アクチュエータ42の図示しないノズル
が開口されている。アクチュエータ42は、線46を介
して制御回路32から送られる電気信号により前記ノズ
ルの開度を調節するように、例えばスデップモータ、比
例ソレノイド等を用いて構成される。低圧レギュレータ
22から低圧配管44を介して所定圧力で送られるガス
燃料は、このアクチュエータ42のノズル開度とベンチ
ュリ部40の負圧とにより決定される所定の供給量で、
図示しない空気取入れ口からの空気と混合されて、エン
ジン34の図示しない燃焼室に送りこまれる。燃焼室に
おいて燃焼した後の排気ガスは、排気通路52及びこの
途中に設けられる触媒コンバータ54を介して大気中に
排出される。
On the other hand, a venturi portion 4o is formed in a mixer 38 attached to an intake passage 36 of the engine 34, and a nozzle (not shown) of an actuator 42 is opened in this venturi portion 40. The actuator 42 is configured using, for example, a step motor, a proportional solenoid, etc., so as to adjust the opening degree of the nozzle in response to an electric signal sent from the control circuit 32 via a line 46. The gas fuel is sent at a predetermined pressure from the low pressure regulator 22 via the low pressure piping 44 at a predetermined supply amount determined by the nozzle opening degree of the actuator 42 and the negative pressure of the venturi section 40.
It is mixed with air from an air intake (not shown) and sent into a combustion chamber (not shown) of the engine 34. Exhaust gas after being combusted in the combustion chamber is discharged into the atmosphere via the exhaust passage 52 and a catalytic converter 54 provided in the middle thereof.

吸気通路36には導管47を介して吸気管圧力センサ4
8が設けられ、この吸気管圧力センサ48は、吸気通路
36内の負圧に応じて発生する電圧信号を、エンジン負
荷に関する情報として、線50を介して制御回路32に
送り込む。
An intake pipe pressure sensor 4 is connected to the intake passage 36 via a conduit 47.
8 is provided, and this intake pipe pressure sensor 48 sends a voltage signal generated in response to the negative pressure in the intake passage 36 to the control circuit 32 via a line 50 as information regarding the engine load.

エンジンのディストリビュータ56には、クランク軸が
所定角度回転する毎にパルス信号を出力する回転数セン
サ(図示しない)が設けられ、この回転数センサからの
パルス信号は、エンジン負荷に関する情報(エンジン回
転数)として線60を介して制御回路32に送り込まれ
る。
The engine distributor 56 is provided with a rotation speed sensor (not shown) that outputs a pulse signal every time the crankshaft rotates by a predetermined angle. ) to the control circuit 32 via line 60.

第3図は、第2図に示した制御回路32と各種センサ、
アクチユエータとの関係を示すブロック図である。
FIG. 3 shows the control circuit 32 and various sensors shown in FIG.
FIG. 3 is a block diagram showing the relationship with an actuator.

吸気管圧力センサ48からの電圧信号及びガス比重セン
サ26からの電圧信号は、アナ1]グマルチブレクサ機
能を有するアナログ−デジタル(A/D)変換器70に
送り込まれ、中央演算処理ユニット(CPU)72から
の指示に従って順次2通信号に変換せしめられる。
The voltage signal from the intake pipe pressure sensor 48 and the voltage signal from the gas specific gravity sensor 26 are sent to an analog-to-digital (A/D) converter 70 having an analog multiplexer function, and are sent to a central processing unit (CPU) 72. The signals are sequentially converted into two communication signals according to the instructions from .

回転数センサからの所定角度毎のパルス信号は、入力イ
ンターフェイス回路(110回路)74内に設けられた
周知の速度形成回路に送り込まれ、これによりエンジン
の回転速度を表す2通信号が形成される。
Pulse signals for each predetermined angle from the rotational speed sensor are sent to a well-known speed forming circuit provided in the input interface circuit (110 circuit) 74, thereby forming two signals representing the rotational speed of the engine. .

出力インターフェイス回路(1/○回路)76は、CP
U72から送り込まれるガス燃料供給饋に関するデータ
に基き、アクチュエータ42のノズル開度が当該供給層
となるように指令する例えばパルス信号を形成する。こ
の信号は、図示しない駆動回路を介してアクチュエータ
42に送り込まれ、前記ノズル開度が設定される。
The output interface circuit (1/○ circuit) 76 is a CP
Based on the data regarding the gas fuel supply sent from U72, for example, a pulse signal is generated to instruct the nozzle opening of the actuator 42 to correspond to the supply layer. This signal is sent to the actuator 42 via a drive circuit (not shown), and the nozzle opening degree is set.

A/D変換器70、I10回路74及び76は、マイク
【】コンピュータの主要構成要素であるCPU72、ラ
ンダムアクセスメモリ(RAM)78、及びリードオン
リメモリ(ROM)80に共通バス82を介して接続さ
れており、このバス82を介してデータ及び命令の転送
等が行なわれる。
The A/D converter 70 and I10 circuits 74 and 76 are connected via a common bus 82 to a CPU 72, a random access memory (RAM) 78, and a read only memory (ROM) 80, which are the main components of the microphone computer. Data and instructions are transferred via this bus 82.

ROM80内には、吸気管圧力センサ48からの吸気管
負圧データ、回転数はンサからのエンジン回転数データ
、及びガス比重センサ26からの燃料ガス比重データを
3次元パラメータとして予め設定される空燃比データが
記憶されている。この設定は、全負荷域ではそのときの
ガス組成(比重)の理論空燃比を選択して最大出力が得
られるようにし、部分負荷域では燃費向上のために、そ
のときのガス組成(比重)の理論空燃比よりも30〜4
0%リーン側の空燃比を選択するようになされている。
In the ROM 80, air data is preset as three-dimensional parameters, including intake pipe negative pressure data from the intake pipe pressure sensor 48, engine rotation speed data from the sensor, and fuel gas specific gravity data from the gas specific gravity sensor 26. Fuel ratio data is stored. This setting selects the stoichiometric air-fuel ratio of the gas composition (specific gravity) at that time in the full load range to obtain maximum output, and in the partial load range, selects the stoichiometric air-fuel ratio of the gas composition (specific gravity) at that time to improve fuel efficiency. 30-4 than the stoichiometric air-fuel ratio of
The air-fuel ratio on the 0% lean side is selected.

なお、記憶データは空燃比データに限定することなく、
例えばその空燃比となるような燃料供給量あるいはアク
チュエータ42のノズル開度のデータ等を直接記憶させ
ておいてもよい。
Note that the stored data is not limited to air-fuel ratio data;
For example, data on the fuel supply amount or the nozzle opening degree of the actuator 42 to achieve the air-fuel ratio may be directly stored.

また、ROM80内には、空燃比データに基き燃料供給
量を設定し、アクチュエータを駆動するためのルーチン
プログラム、その他のプログラム、更にそれらの演算処
理に必要な種々のデータも記憶されている。
The ROM 80 also stores a routine program for setting the fuel supply amount based on the air-fuel ratio data and driving the actuator, other programs, and various data necessary for these calculation processes.

次に、上iMしたマイクロコンピュータの動作を説明す
る。
Next, the operation of the microcomputer described above will be explained.

CPU72は、そのメイン処理ルーチンの途中で、エン
ジンの回転速度Nを表す最新のデータをI10回路74
から取り込み、RAM78内に格納する。また、A/D
変換器70からのA/D変換完了割り込みにより、エン
ジンの吸気管負圧[〕を表す最新のデータ及び燃料ガス
の比ff1Dを表す最新のデータをA、 / D変換器
70から取り込み、RAM78に格納する。
During its main processing routine, the CPU 72 sends the latest data representing the engine rotational speed N to the I10 circuit 74.
, and store it in the RAM 78. Also, A/D
Due to the A/D conversion completion interrupt from the converter 70, the latest data representing the engine intake pipe negative pressure [] and the latest data representing the fuel gas ratio ff1D are fetched from the A/D converter 70 and stored in the RAM 78. Store.

CPU72は、所定クランク角度位置で生じる割込み要
求信号に応じて、第4図に示すごとき処理ルーチンを実
行し、アクチュエータ42のノズル開度の設定を行なう
。先ず、ステップ90において、RAM78内りエンジ
ンの負荷を表す吸気管負圧P並びにエンジン回転速度N
、及び燃料ガスの比ff1Dに関する最新のデータを取
込み、ステップ91において、前記3つのデータをパラ
メータとしてROM80の所定の領域に記憶されている
空燃比に関するデータA/Fを読み込む。次いで、ステ
ップ92において、空燃比に関するデータA/Fを用い
て所定の計算を行ない燃料供給量):を算出し、ステッ
プ93におい℃、この燃料供給ff1Fに応じたアクチ
ュエータ42のノズル開度となるようにアクチュエータ
42を駆動するべき信号をI10回路76内のレジスタ
にセットして、この信号によりアクチュエータ42が実
際に駆動される。
The CPU 72 executes a processing routine as shown in FIG. 4 in response to an interrupt request signal generated at a predetermined crank angle position, and sets the nozzle opening degree of the actuator 42. First, in step 90, the intake pipe negative pressure P representing the engine load and the engine rotation speed N are stored in the RAM 78.
, and the fuel gas ratio ff1D, and in step 91, data A/F regarding the air-fuel ratio stored in a predetermined area of the ROM 80 is read using the three data as parameters. Next, in step 92, a predetermined calculation is performed using the data A/F regarding the air-fuel ratio to calculate the fuel supply amount), and in step 93, the nozzle opening degree of the actuator 42 is determined according to the temperature and this fuel supply ff1F. A signal to drive the actuator 42 is set in a register in the I10 circuit 76, and the actuator 42 is actually driven by this signal.

この場合、エンジン回転数N及び吸気管負圧Pのデータ
からエンジンが全負荷域にあるか否かを判断して、最も
出力を必要とする全負荷域にある場合には、そのときの
ガス組成(比重)の理論空燃比を選択し、その他の部分
負荷域にある場合には、その理論空燃比よりちリーン側
の空燃比を選択することにより、ガス燃料の供給量が決
定される。
In this case, it is determined whether the engine is in the full load range from the data of engine speed N and intake pipe negative pressure P, and if the engine is in the full load range that requires the most output, the gas at that time is The supply amount of gas fuel is determined by selecting the stoichiometric air-fuel ratio of the composition (specific gravity), and selecting an air-fuel ratio leaner than the stoichiometric air-fuel ratio when the load is in another partial load range.

発明の効果 以上詳述したように、本発明によれば、ガス燃料の比重
に応じて空燃比をあらかじめ設定するようにしたので、
採取地域が異なるために組成が異なるガス燃料のみなら
ず、消費の過程で組成が変化したガス燃料に対しても、
エンジンの全負荷域では常に最高出力を得ることができ
、ガス燃料の組成変化によりエンジン性能が低下するこ
とがなくなる。また、LPG圧力や、蒸気圧を検出して
空燃比を制御する技術(特開昭56−118543号、
特開昭57−131853号)に比較して、本発明はガ
スの比重を検出して制御するので、ボンベ中のガス燃料
の充填は又は残量に無関係にその組成を精度よく知るこ
とができ、精度の良いエンジンの制御ができる。
Effects of the Invention As detailed above, according to the present invention, since the air-fuel ratio is set in advance according to the specific gravity of the gas fuel,
Not only gas fuels with different compositions due to different extraction regions, but also gas fuels whose compositions have changed during the consumption process.
Maximum output can always be obtained in the entire engine load range, and engine performance will not deteriorate due to changes in the composition of the gas fuel. In addition, technology to control the air-fuel ratio by detecting LPG pressure and vapor pressure (Japanese Patent Application Laid-open No. 118543/1983,
Compared to Japanese Unexamined Patent Publication No. 57-131853), the present invention detects and controls the specific gravity of the gas, so the composition of the gas fuel in the cylinder can be known with high accuracy regardless of the amount of gas remaining or the amount remaining. , it is possible to control the engine with high precision.

【図面の簡単な説明】 第1図は、本発明の基本構成を示すマイクロコンピュー
タの機能ブロック図、 第2図は、本発明の一実施例を示すシスデム構成図、 第3図は、本発明の制御回路と周辺機器の関係を示すブ
ロック図、 第4図は、ガス燃料供給用のアクチュエータを駆動する
ためのルーチンプログラムを示すフローチャート、 第5図は、成る比重のガス燃料を使用した場合の空気過
剰率λとエンジントルクの関係の一例を示すグラフ、 第5a図は、空燃比A / Fと゛エンジントルクの関
係を第5図に準じて示したグラフ、 第6図は、ガス比重と理論空燃比の関係を示すグラフ、 第7図は、ボンベ中のガス燃料消費量(経過日数)とガ
ス比重及びメタン含有率との関係を示すグラフである。 10・・・ボンベ、18・・・高圧レギュレータ、22
・・・低圧レギュレータ、 26・・・ガス比重センサ、32・・・制御回路、34
・・・エンジン、 36・・・吸気通路、38・・・混
合器、 40・・・ベンチュリ部、42・・・アクチュ
エータ、 48・・・吸気管圧力センサ、 52・・・排気通路。 出願人: トヨタ自動車株式会社 愛三工業株式会社
[Brief Description of the Drawings] Fig. 1 is a functional block diagram of a microcomputer showing the basic configuration of the present invention, Fig. 2 is a system configuration diagram showing an embodiment of the present invention, and Fig. 3 is a functional block diagram of a microcomputer showing the basic configuration of the present invention. Figure 4 is a flow chart showing the routine program for driving the actuator for gas fuel supply; Figure 5 is a block diagram showing the relationship between the control circuit and peripheral equipment; Figure 5a is a graph showing an example of the relationship between excess air ratio λ and engine torque. Figure 5a is a graph showing the relationship between air-fuel ratio A/F and engine torque based on Figure 5. Figure 6 is a graph showing the relationship between gas specific gravity and theory. Graph showing the relationship between air-fuel ratio FIG. 7 is a graph showing the relationship between gas fuel consumption in the cylinder (number of elapsed days), gas specific gravity, and methane content rate. 10...Cylinder, 18...High pressure regulator, 22
...Low pressure regulator, 26...Gas specific gravity sensor, 32...Control circuit, 34
...Engine, 36...Intake passage, 38...Mixer, 40...Venturi section, 42...Actuator, 48...Intake pipe pressure sensor, 52...Exhaust passage. Applicant: Toyota Motor Corporation Aisan Industry Co., Ltd.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)エンジンの負荷状態及びガス燃料の比重を検知し
、これらに応じて予め設定された空燃比からガス燃料供
給量を設定し、この設定された供給量でガス燃料をエン
ジンに供給することを特徴とするガス燃料エンジンの空
燃比制御方法。
(1) Detecting the load condition of the engine and the specific gravity of the gas fuel, setting the gas fuel supply amount from a preset air-fuel ratio according to these, and supplying the gas fuel to the engine at this set supply amount. An air-fuel ratio control method for a gas fuel engine, characterized by:
(2)エンジンの吸気管圧力を検知する吸気管圧力検知
手段と、エンジンの回転数を検知する回転数検知手段と
、吸気管圧力とエンジン回転数とから負荷状態を判定す
る手段と、ガス燃料の比重を検知するガス比重検知手段
と、エンジンの吸気管圧力、エンジンの回転数、及びガ
ス燃料の比重をパラメータとしたデータマップとしてガ
ス燃料と空気の混合気の空燃比に関するデータを予め記
憶させておく空燃比記憶手段と、エンジンの運転状態及
び燃料ガスの比重に応じてそのときのエンジンの負荷及
びガス燃料の比重に対応した空燃比を前記記憶手段から
読み出し、その空燃比となるようにガス燃料供給量を設
定する燃料供給量設定手段と、この設定された供給量で
ガス燃料をエンジンに供給する燃料供給手段とから構成
されることを特徴とするガス燃料エンジンの空燃比制御
装置。
(2) An intake pipe pressure detection means for detecting the intake pipe pressure of the engine, a rotation speed detection means for detecting the engine rotation speed, a means for determining the load condition from the intake pipe pressure and the engine rotation speed, and a gas fuel gas specific gravity detection means for detecting the specific gravity of the gas, and data regarding the air-fuel ratio of the mixture of gas fuel and air that is stored in advance as a data map using the engine intake pipe pressure, the engine rotation speed, and the specific gravity of the gas fuel as parameters. an air-fuel ratio storage means which is stored, and an air-fuel ratio corresponding to the engine load and the specific gravity of the gas fuel at that time is read from the storage means according to the operating state of the engine and the specific gravity of the fuel gas, and the air-fuel ratio is set to that air-fuel ratio. An air-fuel ratio control device for a gas fuel engine, comprising: a fuel supply amount setting means for setting a gas fuel supply amount; and a fuel supply means for supplying gas fuel to the engine at the set supply amount.
(3)前記ガス比重検知手段がラウターガス分析計であ
ることを特徴とする特許請求の範囲第2項記載のガス燃
料エンジンの空燃比制御装置。
(3) The air-fuel ratio control device for a gas fuel engine according to claim 2, wherein the gas specific gravity detection means is a Lauter gas analyzer.
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