JP3260508B2 - Gas-fuel mixture mixture formation device - Google Patents
Gas-fuel mixture mixture formation deviceInfo
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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)
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、ガス燃料エンジンの混
合気形成装置に関し、詳細には急減速時に燃料供給量を
低減でき、かつ再加速時に発生するトルクショックを軽
減できるようにした急減速時燃料カット方法の改善に関
する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an air-fuel mixture forming apparatus for a gas fuel engine, and more particularly, to a rapid deceleration that can reduce the amount of fuel supplied during rapid deceleration and reduce the torque shock generated during reacceleration. When to improve the fuel cut method.
【０００２】[0002]
【従来の技術】ガス燃料エンジンの混合気形成装置とし
て、吸気通路のガス燃料通路接続部に可変ベンチュリ型
ミキサを配設し、上記ガス燃料通路にブリードエア通路
を接続するとともに該ブリードエア通路の通路面積を可
変制御するブリードエア制御弁を設けたものがある。こ
の種の装置では、排気ガス中の酸素濃度を用いたフィー
ドバック制御によってλ＝１になるようにブリードエア
制御弁の開度が制御される。なお上記λは、実際の空燃
比Ｆ／理論空燃比Ｆｃで定義され、ストイキ状態の混合
気では、ガス燃料の種類，及び組成の如何にかかわらず
常にλ＝１である。2. Description of the Related Art As an air-fuel mixture forming device for a gas fuel engine, a variable venturi-type mixer is disposed at a gas fuel passage connecting portion of an intake passage, and a bleed air passage is connected to the gas fuel passage. There is a type in which a bleed air control valve for variably controlling the passage area is provided. In this type of apparatus, the opening of the bleed air control valve is controlled so that λ = 1 by feedback control using the oxygen concentration in the exhaust gas. Note that λ is defined as the actual air-fuel ratio F / theoretical air-fuel ratio Fc. In a stoichiometric air-fuel mixture, λ is always 1 regardless of the type and composition of the gas fuel.
【０００３】ところで、高速走行時に急制動した場合の
ような急減速時には、燃料の供給を停止することによ
り、燃費の向上を図り、また燃料が不完全燃焼のまま排
出されるのを回避するようにしている。ガス燃料エンジ
ンにおいて、上述のような急減速時の燃料遮断を行うも
のとして、従来、ガス燃料通路に燃料カット専用のソレ
ノイドバルブを設けたものがある。At the time of rapid deceleration such as when sudden braking is performed during high-speed running, fuel supply is stopped to improve fuel efficiency and to prevent fuel from being discharged with incomplete combustion. I have to. In a gas fuel engine, there is a conventional gas fuel engine which is provided with a solenoid valve dedicated to fuel cut in a gas fuel passage so as to shut off the fuel at the time of sudden deceleration as described above.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
な燃料カット専用のソレノイドバルブを設けた混合気形
成装置では、上記急減速状態が検出されるとソレノイド
バルブをオフすることにより燃料の供給を完全に停止
し、上記急減速状態が解除されると上記ソレノイドバル
ブをオンすることにより燃料の供給を再開するようにし
ていることから、つまり燃料０の状態から燃料が急激に
増加し、その結果トルクショックが発生し、車体振動が
大きくなり乗り心地が悪化するという問題があった。ま
た、燃料カット専用弁が必要なことから、それだけ構造
複雑化、部品点数及びコストが増加する問題もある。However, in the air-fuel mixture forming apparatus provided with a solenoid valve dedicated to fuel cut as described above, when the rapid deceleration state is detected, the solenoid valve is turned off to supply fuel. Since the fuel supply is restarted by completely stopping and turning on the solenoid valve when the rapid deceleration state is released, that is, the fuel rapidly increases from the state of fuel 0, and as a result, There has been a problem that a torque shock occurs, the body vibration increases, and the riding comfort deteriorates. Further, since a dedicated fuel cut valve is required, there is a problem that the structure becomes complicated, the number of parts and the cost increase.
【０００５】本発明は上記従来の問題点に鑑みてなされ
たもので、急減速後の再加速時に発生するトルクショッ
クを低減でき、かつ燃料カット専用弁を必要とすること
もないガス燃料エンジンの混合気形成装置を提供するこ
とを目的としている。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and it is an object of the present invention to provide a gas fuel engine which can reduce a torque shock generated at the time of re-acceleration after sudden deceleration and does not require a fuel cut valve. It is an object of the present invention to provide a mixture forming apparatus.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明は、吸気弁開口に
連なり、ガス燃料ミキサを備えた吸気通路の途中にガス
燃料通路を接続し、該ガス燃料通路の途中にブリードエ
ア通路を接続し、上記ブリードエア通路の通路面積を可
変制御しもってガス燃料量を制御するブリードエア制御
弁を設け、混合気が所定の空燃比となるように排気ガス
中の酸素濃度に基づいて上記ブリードエア制御弁をフィ
ードバック制御するようにしたガス燃料エンジンの混合
気形成装置において、アイドルスイッチがオンでエンジ
ン回転数が所定の境界回転数以上のとき又は吸気負圧が
所定の境界負圧以上のとき急減速状態を検出する検出手
段と、急減速状態が検出された時、フィードバック制御
を解除するとともに（ａ）ガス燃料供給量が理論空燃比
時のガス燃料供給量より所定の低減量だけ低減されるよ
う、かつ（ｂ）エンジン回転数が上記境界回転数に近づ
くほど又は吸気負圧が上記境界負圧に近づくほどガス燃
料供給量を理論空燃比時のガス燃料供給量に近づけるべ
く上記低減量が小さくなるよう上記ブリードエア制御弁
の開度を制御し、さらにアイドルスイッチがオフする
か、エンジン回転数が上記境界回転数より小の復帰回転
数以下に低下するか、又は吸気負圧が上記境界負圧より
小の復帰負圧以下に低下したときフィードバック制御に
復帰する空燃比制御手段とを備えたことを特徴としてい
る。According to the present invention, a gas fuel passage is connected in the middle of an intake passage provided with a gas fuel mixer and connected to an intake valve opening, and a bleed air passage is connected in the middle of the gas fuel passage. A bleed air control valve for controlling a gas fuel amount by variably controlling a passage area of the bleed air passage, and controlling the bleed air control based on an oxygen concentration in the exhaust gas so that the air-fuel mixture has a predetermined air-fuel ratio. In a gas-fuel-engine gas-fuel mixture mixture control device in which a valve is feedback-controlled, when an idle switch is on and the engine speed is equal to or higher than a predetermined boundary speed, or when the intake negative pressure is equal to or higher than the predetermined boundary negative pressure, rapid deceleration is performed. Detecting means for detecting the state; and, when a sudden deceleration state is detected, canceling the feedback control and (a) supplying the gas fuel when the gas fuel supply amount is at the stoichiometric air-fuel ratio. (B) The gas fuel supply amount is reduced at the stoichiometric air-fuel ratio as the engine speed approaches the boundary speed or the intake negative pressure approaches the boundary negative pressure. The opening of the bleed air control valve is controlled so that the amount of reduction becomes small so as to approach the supply amount, and the idle switch is turned off or the engine speed falls below the return speed smaller than the boundary speed. Or air-fuel ratio control means for returning to the feedback control when the intake negative pressure falls below the return negative pressure smaller than the boundary negative pressure.
【０００７】[0007]
【作用】本発明に係るガス燃料エンジンの混合気形成装
置によれば、急減速時にはブリードエア制御弁を理論空
燃比時より燃料供給量を低減したので、それだけ燃費及
び排気ガス特性の向上を図ることができる。そして、急
減速時に、エンジン回転数が低くなるほど燃料低減量を
小さくし、もって理論空燃比時の燃料供給量に近づける
ようにしたので、急減速状態が解除されて通常の燃料供
給量に復帰した際の燃料供給量の変化が緩やかになり、
それだけトルクショックが小さくなり、車体振動を低減
できる。According to the present invention, the fuel supply amount of the bleed air control valve is reduced from the stoichiometric air-fuel ratio at the time of sudden deceleration, thereby improving the fuel efficiency and the exhaust gas characteristics. be able to. Then, at the time of rapid deceleration, the fuel reduction amount is reduced as the engine speed decreases, thereby approaching the fuel supply amount at the stoichiometric air-fuel ratio, so that the rapid deceleration state is released and the normal fuel supply amount is restored. Changes in fuel supply at the time of
As a result, torque shock is reduced, and vehicle body vibration can be reduced.
【０００８】また、本発明では、ブリードエア制御弁の
開度を制御することによって上記燃料供給量の低減を実
現しているので、燃料カット専用弁を不要にでき部品点
数やコストを低減できる。Further, in the present invention, since the fuel supply amount is reduced by controlling the opening of the bleed air control valve, a dedicated fuel cut valve is not required, and the number of parts and cost can be reduced.
【０００９】[0009]
【実施例】以下本発明の実施例を添付図面に基づいて説
明する。図１ないし図４は本発明の一実施例によるＬＰ
Ｇエンジンの混合気形成装置を説明するための図であ
り、図１は全体構成図、図２は要部の拡大断面図、図３
は動作を説明するための吸入空気流量−燃料流量特性
図、図４は動作を説明するためのフローチャート図であ
る。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIGS. 1 to 4 show an LP according to an embodiment of the present invention.
FIG. 1 is a view for explaining an air-fuel mixture forming apparatus of a G engine, FIG. 1 is an overall configuration diagram, FIG. 2 is an enlarged sectional view of a main part, and FIG.
FIG. 4 is an intake air flow rate-fuel flow rate characteristic diagram for explaining the operation, and FIG. 4 is a flowchart for explaining the operation.
【００１０】図において、１は本発明の一実施例装置を
備えた水冷式４気筒４バルブ型ＬＰＧエンジンであり、
該エンジン１のシリンダブロック２上にはシリンダヘッ
ド３がヘッドボルトで締結されており、該シリンダヘッ
ド３上にはヘッドカバー４が装着されている。また上記
シリンダブロック２のシリンダボア２ａ内に挿入配置さ
れたピストン５はコンロッドでクランク軸に連結されて
いる。In the drawing, reference numeral 1 denotes a water-cooled 4-cylinder 4-valve LPG engine equipped with an embodiment of the present invention,
A cylinder head 3 is fastened to a cylinder block 2 of the engine 1 with a head bolt, and a head cover 4 is mounted on the cylinder head 3. The piston 5 inserted into the cylinder bore 2a of the cylinder block 2 is connected to a crankshaft by a connecting rod.
【００１１】また上記シリンダヘッド３の燃焼凹部３ａ
に開口する吸気弁開口３ｂ，排気弁開口３ｃには、それ
ぞれ吸気弁６，排気弁７が配設されている。該各弁６，
７は弁ばね８により上記各開口３ｂ，３ｃを閉じる方向
に付勢されており、かつリフタ９を介して吸気，排気カ
ム１０，１１により開側に押圧駆動される。The combustion recess 3a of the cylinder head 3
The intake valve opening 3b and the exhaust valve opening 3c are provided with an intake valve 6 and an exhaust valve 7, respectively. The respective valves 6,
The valve 7 is urged by a valve spring 8 in a direction to close the openings 3b and 3c, and is driven to open by intake and exhaust cams 10 and 11 via a lifter 9.
【００１２】上記排気弁開口３ｃは排気ポート１２によ
りシリンダヘッド前壁に導出されている。該排気ポート
１２の壁面開口部には排気マニホールド１３が接続され
ており、該排気マニホールド１３の合流部には上流側，
下流側触媒１４，１５が介設されている。また上記排気
マニホールド１３の上流側触媒１４より少し上流側には
排気ガス中の酸素濃度を検出するＯ2 センサ１６が配設
されている。このＯ2センサ１６は、混合気の空燃比
（Ａ／Ｆ）がリッチ側にあるときに検出信号を出力する
タイプのものが採用されている。なお、上記Ｏ2 センサ
として、勿論リーン側にあるとき検出信号を出力するタ
イプのものを採用しても良い。The exhaust valve opening 3c is led to a front wall of the cylinder head by an exhaust port 12. An exhaust manifold 13 is connected to a wall opening of the exhaust port 12, and a merging portion of the exhaust manifold 13 has an upstream side,
Downstream catalysts 14 and 15 are provided. Further, an O 2 sensor 16 for detecting the oxygen concentration in the exhaust gas is provided slightly upstream of the upstream catalyst 14 of the exhaust manifold 13. The O 2 sensor 16 is of a type that outputs a detection signal when the air-fuel ratio (A / F) of the air-fuel mixture is on the rich side. As the O 2 sensor, a sensor that outputs a detection signal when it is on the lean side may of course be used.
【００１３】上記吸気弁開口３ｂは吸気ポート１７によ
りシリンダヘッド後壁側に導出されている。この吸気ポ
ート１７の壁面開口にはプリナムチャンバ１８ａを有す
る吸気マニホールド１８が接続されている。上記プリナ
ムチャンバ１８ａはＥＧＲバルブ３７を有するＥＧＲ通
路３８によって上記排気マニホールド１３に連通接続さ
れており、該ＥＧＲバルブ３７はＥＧＲレギュレータ３
９からの吸気負圧で開閉駆動され、上記プリナムチャン
バ１８ａにＥＧＲガスを導入する。The intake valve opening 3b is led out to the rear wall side of the cylinder head by an intake port 17. An intake manifold 18 having a plenum chamber 18a is connected to a wall opening of the intake port 17. The plenum chamber 18a is connected to the exhaust manifold 13 by an EGR passage 38 having an EGR valve 37, and the EGR valve 37 is connected to the EGR regulator 3.
The EGR gas is introduced into the plenum chamber 18a by opening and closing by the intake negative pressure from the inlet 9.
【００１４】また上記プリナムチャンバ１８ａの上流側
開口には本実施例の混合気形成装置１９を介してエアク
リーナ２０が接続されている。この混合気形成装置１９
は、上記エアクリーナ２０と上記プリナムチャンバ１８
ａとを連通する吸気通路２１と、該吸気通路２１に一体
的に形成された燃料供給チャンバ２２とガス燃料源とを
連通接続するガス燃料通路２３と、上記燃料供給チャン
バ２２のガス燃料通路接続部より上流側部分と上記エア
クリーナ２０内とを連通接続するブリードエア通路２４
と、上記吸気通路２１のベンチュリ部２１ａの通路面積
を可変制御する可変ベンチュリ型ミキサ（混合器）２５
と、上記燃料供給チャンバ２２に供給される燃料圧力を
調整するレギュレータ２６と、ブリードエア量を制御す
ることにより燃料供給チャンバ２２に供給される燃料量
を制御するブリードエア制御弁２７とを備えている。An air cleaner 20 is connected to the upstream opening of the plenum chamber 18a via a mixture forming device 19 of the present embodiment. This mixture forming device 19
The air cleaner 20 and the plenum chamber 18
a, a gas fuel passage 23 integrally connecting the fuel supply chamber 22 and the gas fuel source, and a gas fuel passage connection of the fuel supply chamber 22. Bleed air passage 24 that connects the upstream portion of the air cleaner 20 to the inside of the air cleaner 20.
A variable venturi-type mixer (mixer) 25 for variably controlling the passage area of the venturi portion 21a of the intake passage 21
And a regulator 26 for adjusting the pressure of the fuel supplied to the fuel supply chamber 22 and a bleed air control valve 27 for controlling the amount of fuel supplied to the fuel supply chamber 22 by controlling the amount of bleed air. I have.
【００１５】上記ミキサ２５は、吸気通路２１の上記ベ
ンチュリ部２１ａ部分に配設されており、密閉ボックス
状のチャンバ２８と、該チャンバ２８内に摺動自在に配
設され、上記ベンチュリ部２１ａ内に出没するピストン
２９とを備えている。該ピストン２９は上記チャンバ２
８内に配置されたばね３０により閉方向に付勢されてい
る。また上記チャンバ２８の上記ピストン２９で画成さ
れた一方の空気室Ａは連通孔２９ａを介して上記ベンチ
ュリ部２１ａ部分に、他方の空気室Ｂは連通パイプ２８
ａを介して上記ベンチュリ部２１ａより上流側に連通し
ている。The mixer 25 is disposed in the Venturi portion 21a of the intake passage 21, and is provided with a chamber 28 having a closed box shape and slidably disposed in the chamber 28. And a piston 29 that appears and disappears from the body. The piston 29 is provided in the chamber 2
8 urged in the closing direction by a spring 30. One air chamber A defined by the piston 29 of the chamber 28 is connected to the venturi portion 21a through a communication hole 29a, and the other air chamber B is connected to a communication pipe 28 through a communication hole 29a.
a, and communicates with the upstream side of the venturi portion 21a through the a.
【００１６】また上記吸気通路２１のミキサ下流側に
は、スロットルバルブ３２が配設されており、該スロッ
トルバルブ３２を開くことにより吸気流量が増大して上
記ベンチュリ部２１ａ部分が負圧になると、この負圧が
上記空気室Ａ内に導入されることからピストン２９は上
記ばね３０の付勢力に抗して上記ベンチュリ部２１ａの
通路面積を拡大するよう移動する。A throttle valve 32 is disposed downstream of the mixer in the intake passage 21. When the throttle valve 32 is opened, the intake air flow increases and the venturi portion 21a becomes negative pressure. Since this negative pressure is introduced into the air chamber A, the piston 29 moves so as to enlarge the passage area of the venturi portion 21a against the urging force of the spring 30.
【００１７】さらにまた上記吸気通路２１にはスロット
ルバルブ３２を迂回するようにアイドルバイパス通路４
０が形成されており、該通路４０には通路面積を可変制
御するアイドル制御弁４１が配設されている。アイドル
回転数が所定値以下になるとアイドル制御弁４１が上記
アイドルバイパス通路４０を開き、アイドル回転数を上
昇させる。Further, an idle bypass passage 4 is provided in the intake passage 21 so as to bypass the throttle valve 32.
0 is formed, and the passage 40 is provided with an idle control valve 41 for variably controlling the passage area. When the idle speed falls below a predetermined value, the idle control valve 41 opens the idle bypass passage 40 to increase the idle speed.
【００１８】上記レギュレータ２６は、燃料源からのガ
ス燃料圧力を所定圧力に減圧する第１圧力調整弁と、該
調整弁により減圧されたガス燃料の圧力をさらに大気圧
よりもわずかに低い圧力に減圧する第２圧力調整弁を備
えた２段階減圧式のものである。The regulator 26 has a first pressure regulating valve for reducing the gas fuel pressure from the fuel source to a predetermined pressure, and further reduces the pressure of the gas fuel reduced by the regulating valve to a pressure slightly lower than the atmospheric pressure. This is a two-stage pressure reducing type equipped with a second pressure regulating valve for reducing the pressure.
【００１９】上記ブリードエア制御弁２７は、弁体２７
ａをステップモータ２７ｂによって進退させることによ
り、ブリードエア通路２４の燃料供給チャンバ２２への
開口２２ｂの面積を制御するように構成されている。該
ブリードエア制御弁２７は、ステップモータ２７ａのス
テップ数が０の場合に上記開口２２ｂを全閉（開度０
％）とし、ステップ数２００の場合に全開（開度１００
％）とする。The bleed air control valve 27 has a valve body 27
By moving a through the step motor 27b, the area of the opening 22b of the bleed air passage 24 to the fuel supply chamber 22 is controlled. The bleed air control valve 27 fully closes the opening 22b (when the opening degree is 0) when the number of steps of the step motor 27a is 0.
%), And fully opened (opening 100
%).
【００２０】ここで上記ブリードエア制御弁２７は、燃
料遮断弁（供給量低減弁）としても機能する。この燃料
供給量低減機能は、エンジンの急減速時において燃焼室
内への燃料供給量を低減することにより燃費を向上し、
また燃料が不完全燃焼のまま触媒１４に流入するのを回
避するためのものであり、本実施例では、燃料遮断運転
域においては、上記燃料供給低減量がエンジン回転数に
応じた量となるように上記ブリードエア制御弁開度が制
御される。Here, the bleed air control valve 27 also functions as a fuel cutoff valve (supply amount reduction valve). This fuel supply reduction function improves fuel efficiency by reducing the amount of fuel supplied to the combustion chamber when the engine suddenly decelerates,
Further, this is to prevent the fuel from flowing into the catalyst 14 with incomplete combustion. In the present embodiment, in the fuel cutoff operation range, the fuel supply reduction amount is an amount corresponding to the engine speed. The bleed air control valve opening is controlled as described above.
【００２１】また上記ピストン２９の先端には、上記燃
料供給チャンバ２２と上記ベンチュリ部２１ａとの境界
壁に形成された主ジェット２２ａと協働するニードル弁
（メータリングロッド）３１が設けられている。この主
ジェット２２ａ及びニードル弁３１は、通常の運転状態
において吸入空気量が変化しても上記ブリードエア制御
弁２７のステップ数が略基準ステップ数のままＡ／Ｆを
略一定（λ＝１）に保持できるようにその形状，寸法が
設定されている。A needle valve (metering rod) 31 cooperating with a main jet 22a formed on a boundary wall between the fuel supply chamber 22 and the venturi portion 21a is provided at a tip of the piston 29. . The main jet 22a and the needle valve 31 keep the A / F substantially constant (λ = 1) while the number of steps of the bleed air control valve 27 remains substantially the reference number of steps even when the intake air amount changes in a normal operation state. Its shape and dimensions are set so that it can be retained.
【００２２】この点を図３を参照しながら詳細に説明す
ると、図３（ａ）において、横軸は吸入空気流量、縦軸
は燃料流量であり、破線は燃料がプロパンの場合のλ＝
１における流量特性（計算値）を示している。曲線Ａ〜
Ｃはブリードエア制御弁２７による上記開口２２ｂの開
度（以下ブリードエア制御弁開度と記す）を０％（ステ
ップ数０），５０％（ステップ数１００），１００％
（ステップ数２００）に変化させた場合の実験結果を示
す。この実験結果から、ブリードエア制御弁開度を５０
％（ステップ数１００）に設定しておけば、吸入空気流
量Ｑの変化に対して燃料流量ｑは略上記λ＝１に沿って
変化し、換言すればスロットルバルブ３２の開閉に関わ
らずブリードエア制御弁２７のステップ数は略１００に
保持されることが判る。This point will be described in detail with reference to FIG. 3. In FIG. 3 (a), the horizontal axis is the intake air flow rate, the vertical axis is the fuel flow rate, and the broken line is λ = when the fuel is propane.
1 shows a flow characteristic (calculated value). Curve A ~
C is 0% (the number of steps is 0), 50% (the number of steps is 100), and 100% is the opening of the opening 22b by the bleed air control valve 27 (hereinafter referred to as the bleed air control valve opening).
(The number of steps: 200) is shown. Based on the results of this experiment, the bleed air control valve opening was set to 50
% (The number of steps 100), the fuel flow rate q changes substantially along the above-mentioned λ = 1 with respect to the change of the intake air flow rate Q. In other words, regardless of the opening and closing of the throttle valve 32, the bleed air It can be seen that the number of steps of the control valve 27 is maintained at approximately 100.
【００２３】そして上記吸気通路２１のベンチュリ部２
１ａより上流側部分と上記燃料供給チャンバ２２内とは
補助エア通路３５によって連通している。またこの補助
エア通路３５には手動式ニードル弁３６が配設されてい
る。このニードル弁３６は、ねじ込み量を調整すること
によってその弁体３６ａが補助エア導入口３５ａの開口
面積を調整するように構成されている。例えばこのニー
ドル弁３６を開けると燃料供給チャンバ２２内に導入さ
れる空気流量が増加し、上記ブリードエア制御弁開度が
一定であればそれだけガス燃料量が減少してＡ／Ｆはリ
ーン側に変化する。但し、フィードバック制御が作動し
ている場合は、λ＝１になるようにブリードエア制御弁
２７のステップ数が変化する。The venturi section 2 of the intake passage 21
The portion upstream of 1a and the inside of the fuel supply chamber 22 communicate with each other through an auxiliary air passage 35. A manual needle valve 36 is provided in the auxiliary air passage 35. The needle valve 36 is configured such that the valve body 36a adjusts the opening area of the auxiliary air introduction port 35a by adjusting the screwing amount. For example, when the needle valve 36 is opened, the flow rate of air introduced into the fuel supply chamber 22 increases, and if the bleed air control valve opening is constant, the gas fuel amount decreases accordingly, and the A / F shifts to the lean side. Change. However, when the feedback control is operating, the number of steps of the bleed air control valve 27 changes so that λ = 1.
【００２４】４２はＥＣＵであり、このＥＣＵ４２は、
上記Ｏ2 センサ１６からの酸素濃度，水温センサ４３か
らのエンジン温度，負圧センサ４４からの吸気負圧，図
示しないエンジン回転数センサからのエンジン回転数，
及びアイドルスイッチからのアイドル状態，またスロッ
トル開度，吸気流量等のエンジン運転状態を表す各種信
号が入力され、上記ブリードエア制御弁２７，及びアイ
ドル制御弁４１等の動作を以下詳述するように制御す
る。Reference numeral 42 denotes an ECU.
The oxygen concentration from the O 2 sensor 16, the engine temperature from the water temperature sensor 43, the intake negative pressure from the negative pressure sensor 44, the engine speed from an engine speed sensor (not shown),
And various signals indicating the engine operating state such as the throttle opening and the intake air flow rate from the idle switch, and the operation of the bleed air control valve 27 and the idle control valve 41 will be described in detail below. Control.
【００２５】次に本実施例の作用効果を説明する。スロ
ットルバルブ３２が略全閉（アイドル位置）の場合はベ
ンチュリ部２１ａを流れる吸入空気流量が最少であるこ
とから該ベンチュリ部２１ａは略大気圧に近いアイドル
時の負圧状態であり、従ってミキサ２５のピストン２９
がばね３０の付勢力により突出して上記ベンチュリ部２
１ａが略全閉となり、主ジェット２２ｂとニードル弁３
１との隙間が最少となり、燃料流量も最少となる。この
状態からスロットルバルブ３２を開いていくにつれてベ
ンチュリ部２１ａを流れる吸入空気流量が増大し、該部
分の流速が増加して該ベンチュリ部２１ａ部分の負圧が
大きくなり、ピストン２９がばね３０の付勢力に抗して
該ベンチュリ部２１ａを開き、燃料流量も増加する。Next, the operation and effect of this embodiment will be described. When the throttle valve 32 is substantially fully closed (idle position), the flow rate of the intake air flowing through the venturi portion 21a is minimum, so that the venturi portion 21a is in a negative pressure state at the time of idling which is substantially equal to the atmospheric pressure. Piston 29
Protrudes due to the urging force of the spring 30, and the venturi portion 2
1a is almost fully closed, the main jet 22b and the needle valve 3
1, and the fuel flow rate is also minimized. As the throttle valve 32 is opened from this state, the flow rate of intake air flowing through the venturi portion 21a increases, the flow velocity in this portion increases, the negative pressure in the venturi portion 21a increases, and the piston 29 The venturi section 21a is opened against the force, and the fuel flow rate also increases.
【００２６】上記スロットルバルブ３２の開度変化によ
って吸入空気流量が変化すると、上記ＥＣＵ４２は、Ｏ
2 センサ１６の出力を受けて、ブリードエア制御弁２７
用ステップモータ２７ｂのステップ数を、λ＝１となる
ようにフィードバック制御する。この場合、上述のよう
に、ブリードエア制御弁開度が５０％の場合に略λ＝１
となるように装置全体が設計されているので、上記ステ
ップモータ２７ｂのステップ数は略１００となる。When the intake air flow rate changes due to a change in the opening degree of the throttle valve 32, the ECU 42
2 Upon receiving the output of the sensor 16, the bleed air control valve 27
The step number of the step motor 27b is feedback-controlled so that λ = 1. In this case, as described above, approximately λ = 1 when the bleed air control valve opening is 50%.
Therefore, the number of steps of the step motor 27b is substantially 100.
【００２７】ここで、上記主ジェット２２ａ，ニードル
弁３１等の製造時のばらつき、あるいは経年変化によっ
て上記λ＝１の場合のブリードエア制御弁２７のステッ
プ数が例えば図３（ｂ）に示すように１００から１４０
程度にずれる場合がある。なおこの場合に、ステップ数
が１００のままであれば、吸入空気流量Ｑ時の燃料流量
は設計値ｑに対してｑ′と増加し、空燃比はリッチ側に
ずれてしまう。このような場合にはフィードバック制御
により、λ＝１を実現するためにステップ数は１００か
ら上記１４０程度に調整される訳であるが、その結果、
ブリードエア制御弁開度の開側への余裕が設計値５０％
から３０％に制約され、従ってリーン側への制御可能範
囲が狭くなる。Here, the number of steps of the bleed air control valve 27 in the case of λ = 1 due to variations in the manufacture of the main jet 22a, the needle valve 31 and the like, or aging, as shown in FIG. 3B, for example. From 100 to 140
It may deviate to the extent. In this case, if the number of steps remains at 100, the fuel flow rate at the intake air flow rate Q increases to q 'with respect to the design value q, and the air-fuel ratio shifts to the rich side. In such a case, the number of steps is adjusted from 100 to about 140 in order to realize λ = 1 by feedback control.
The margin for the bleed air control valve opening to the open side is 50% of the designed value.
To 30%, the controllable range to the lean side is narrowed.
【００２８】このような場合、本実施例では、補助エア
通路３５の開口面積を手動弁３６によって調整すること
により、上記λ＝１におけるステップ数を当初の基準ス
テップ数１００に調整できる。上述のステップ数１４０
にずれた場合の調整方法を具体的に説明すれば、まずエ
ンジンをホットアイドル状態とし、かつフィードバック
制御が作動した状態とする。この状態で、上記手動弁３
６を上記開口３６の面積が大きくなるように調整して燃
料供給チャンバ２２内に供給される空気流量を増加させ
る。するとこの空気流量増加の分だけガス燃料流量が減
少して空燃比がリーン側に変化するので、ＥＣＵ４２が
フィードバック制御によりブリードエア制御弁開度が狭
くなるようにステップ数を制御する。その結果、λ＝１
のときのステップ数が図３（ｃ）に示すように基準ステ
ップ数１００に戻ることとなる。In such a case, in this embodiment, the number of steps at λ = 1 can be adjusted to the initial reference number of 100 by adjusting the opening area of the auxiliary air passage 35 by the manual valve 36. 140 steps as described above
Specifically, the adjustment method in the case of the deviation is described below. First, the engine is set to the hot idle state and the feedback control is activated. In this state, the manual valve 3
6 is adjusted so as to increase the area of the opening 36 to increase the flow rate of the air supplied into the fuel supply chamber 22. Then, the gas fuel flow rate is reduced by the increase in the air flow rate, and the air-fuel ratio changes to the lean side. Therefore, the ECU 42 controls the number of steps so as to narrow the bleed air control valve opening by feedback control. As a result, λ = 1
In this case, the number of steps returns to the reference number of steps 100 as shown in FIG.
【００２９】次に急減速時における燃料供給量低減動作
を図４に基づいて説明する。通常運転フィードバック制
御状態において、スロットル開度が最少となってアイド
ルスイッチがオンに、かつエンジン回転数が境界回転数
である１５００ｒｐｍ以上の場合（又は吸気負圧が境界
負圧である−６００mmHg以上の場合）は、燃料供給量低
減（以下燃料カットと記す）運転域であると判定して、
フィードバック制御を解除するとともに、内蔵するエン
ジン回転数に応じた燃料カット時ステップ数を示す燃料
カット時二次元マップ（表１参照）から上記燃料カット
運転域移行時のエンジン回転数に応じた燃料カット時ス
テップ数を求め、ブリードエア制御弁開度をこの燃料カ
ット時ステップ数に制御する（ステップＳ４１〜Ｓ４
４）。Next, the operation of reducing the amount of fuel supply during rapid deceleration will be described with reference to FIG. In the normal operation feedback control state, when the throttle opening is minimized, the idle switch is turned on, and the engine speed is equal to or greater than the boundary speed 1500 rpm (or the intake negative pressure is equal to or greater than the boundary negative pressure -600 mmHg). Is determined to be in the fuel supply reduction (hereinafter referred to as fuel cut) operation range,
The feedback control is canceled, and the fuel cut according to the engine speed at the time of shifting to the fuel cut operation range is performed from the fuel cut two-dimensional map (see Table 1) showing the number of steps at the time of fuel cut according to the built-in engine speed. The number of time steps is determined, and the bleed air control valve opening is controlled to the number of steps during fuel cut (steps S41 to S4).
4).
【００３０】[0030]
【表１】 [Table 1]
【００３１】そしてアイドルスイッチがオフ、エンジン
回転数が復帰回転数である１４００ｒｐｍ以下、吸気負
圧が復帰負圧である−５８０mmHg以下の３条件の何れか
になったかを判定し（ステップＳ４５）、その何れにも
なっていない場合はステップＳ４３に戻ってその時点で
のエンジン回転数に対応した燃料カット時ステップ数に
制御する。一方、上記の３条件の何れかになった場合
は、Ｏ2 フィードバック制御を再開し（ステップＳ４
６）、またアイドルスイッチがオンしていない場合は通
常運転Ｏ2 フィードバック制御に戻り、アイドルスイッ
チがオンした場合はアイドル運転におけるＯ2 フィード
バック制御を行う（ステップＳ４７，Ｓ４８）。Then, it is determined whether the idle switch is turned off, the engine speed is equal to or less than 1400 rpm which is the return speed, and the intake negative pressure is one of the three conditions of -580 mmHg or less which is the return negative pressure (step S45). If none of them is found, the process returns to step S43 to control the number of fuel cut steps corresponding to the engine speed at that time. On the other hand, when any of the above three conditions is satisfied, the O 2 feedback control is restarted (step S4).
6) In the case where the idle switch is not ON to return to normal operation O 2 feedback control, if the idle switch is turned on performing an O 2 feedback control in idling operation (step S47, S48).
【００３２】上述の燃料カット時二次元マップ（表１）
は、エンジン回転数が３６００ｒｐｍ以上の領域ではス
テップ数２００と燃料カット量を最大とし、ここからエ
ンジン回転数が低下するにつれてステップ数を小さくし
て燃料カット量を小さくしている。従ってエンジン回転
数が燃料カット境界回転数に近いほど多くの燃料が供給
される。The above two-dimensional map at the time of fuel cut (Table 1)
In the region where the engine speed is 3600 rpm or more, the step number 200 and the fuel cut amount are maximized, and the fuel cut amount is reduced by decreasing the step number as the engine speed decreases from here. Therefore, more fuel is supplied as the engine speed is closer to the fuel cut boundary speed.
【００３３】このように本実施例では、急減速時、すな
わちエンジン高速回転中にスロットルバルブ３２が急激
に絞られたときには、この急減速状態がアイドルスイッ
チ，エンジン回転数によって、あるいは負圧センサ４４
によって検出され、この検出信号により上記ＥＣＵ４２
がブリードエア制御弁２７を燃料カット時のステップ数
に制御するので、別個の燃料遮断弁を設けることなく急
減速時の燃料カットを実現できる。また本実施例では、
燃料カット領域内においてエンジン回転数が低いほど上
記燃料カット量を少なくしたので、通常運転に復帰した
際に、従来のような燃料０の状態から燃料が急激に増加
した場合に生じるトルク変動によるショックを軽減でき
る。As described above, in this embodiment, when the throttle valve 32 is rapidly throttled during rapid deceleration, that is, during high-speed rotation of the engine, the rapid deceleration state is determined by the idle switch, the engine speed, or the negative pressure sensor 44.
Is detected by the ECU 42 according to the detection signal.
Controls the bleed air control valve 27 to the number of steps at the time of fuel cut, so that fuel cut at the time of sudden deceleration can be realized without providing a separate fuel cutoff valve. In this embodiment,
The lower the engine speed in the fuel cut region, the smaller the above-mentioned fuel cut amount. Therefore, when returning to the normal operation, a shock due to a torque fluctuation caused when the fuel suddenly increases from the state of zero fuel as in the conventional case. Can be reduced.
【００３４】[0034]
【発明の効果】本発明に係るガス燃料エンジンの混合気
形成装置によれば、急減速時に燃料供給量を低減したの
で燃費を向上できるとともに不完全燃焼排気ガスの排出
を防止できる効果があり、また燃料供給低減量をエンジ
ン回転数が境界回転数に近づくほど、又は吸気負圧が境
界負圧に近づくほど小さくし、もって理論空燃比時の燃
料供給量に近づけるようにしたので、燃料供給復帰時に
おけるトルクショックを抑制して車体振動を低減できる
効果がある。また、ブリードエア制御弁の開度を制御す
ることにより上記燃料供給量の低減を図ったので、燃料
カット専用弁を不要にして部品点数，コスト削減を図る
ことができる効果がある。According to the gas mixture forming apparatus for a gas fuel engine according to the present invention, the fuel supply amount is reduced at the time of sudden deceleration, so that the fuel efficiency can be improved and the exhaust of incomplete combustion exhaust gas can be prevented. In addition, the fuel supply reduction amount is reduced as the engine speed approaches the boundary rotation speed or as the intake negative pressure approaches the boundary negative pressure, thereby approaching the fuel supply amount at the stoichiometric air-fuel ratio. There is an effect that the vehicle body vibration can be reduced by suppressing the torque shock at the time. In addition, since the fuel supply amount is reduced by controlling the opening of the bleed air control valve, there is an effect that the number of parts and cost can be reduced by eliminating the need for a dedicated fuel cut valve.
【図１】本発明の一実施例によるＬＰＧエンジン用混合
気形成装置の全体構成図である。FIG. 1 is an overall configuration diagram of an air-fuel mixture forming apparatus for an LPG engine according to one embodiment of the present invention.
【図２】上記実施例装置の要部拡大図である。FIG. 2 is an enlarged view of a main part of the apparatus of the embodiment.
【図３】上記実施例装置の動作を説明するためのブリー
ドエア制御弁開度−吸入空気流量−燃料流量特性図であ
る。FIG. 3 is a bleed air control valve opening-intake air flow rate-fuel flow rate characteristic diagram for explaining the operation of the above-described embodiment apparatus.
【図４】上記実施例装置の動作を説明するためのフロー
チャート図である。FIG. 4 is a flowchart for explaining the operation of the apparatus in the embodiment.
１ ＬＰＧエンジン（ガス燃料エンジン） ３ｂ 吸気弁開口 １９ 混合気形成装置 ２１ 吸気通路 ２３ ガス燃料通路 ２４ ブリードエア通路 ２５ 可変ベンチュリ型ミキサ ２７ ブリードエア制御弁 ３５ 補助エア通路 ３６ 手動弁 ４２ ＥＣＵ（空燃比制御手段） DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 LPG engine (gas fuel engine) 3b Intake valve opening 19 Air-fuel mixture formation device 21 Intake passage 23 Gas fuel passage 24 Bleed air passage 25 Variable venturi mixer 27 Bleed air control valve 35 Auxiliary air passage 36 Manual valve 42 ECU (Air-fuel ratio) Control means)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｆ０２Ｍ 21/04 Ｆ０２Ｍ 21/04 Ｌ (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F02M 21/02 301 F02M 21/02 311 F02D 19/02 F02D 41/14 310 F02M 21/04 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (51) Int.Cl. 7 identification code FI F02M 21/04 F02M 21/04 L (58) Investigated field (Int.Cl. 7 , DB name) F02M 21/02 301 F02M 21 / 02 311 F02D 19/02 F02D 41/14 310 F02M 21/04
Claims (1)
えた吸気通路の途中にガス燃料通路を接続し、該ガス燃
料通路の途中にブリードエア通路を接続し、上記ブリー
ドエア通路の通路面積を可変制御しもってガス燃料量を
制御するブリードエア制御弁を設け、混合気が所定の空
燃比となるように排気ガス中の酸素濃度に基づいて上記
ブリードエア制御弁をフィードバック制御するようにし
たガス燃料エンジンの混合気形成装置において、アイド
ルスイッチがオンでエンジン回転数が所定の境界回転数
以上のとき又は吸気負圧が所定の境界負圧以上のとき急
減速状態を検出する検出手段と、急減速状態が検出され
た時、フィードバック制御を解除するとともに（ａ）ガ
ス燃料供給量が理論空燃比時のガス燃料供給量より所定
の低減量だけ低減されるよう、かつ（ｂ）エンジン回転
数が上記境界回転数に近づくほど又は吸気負圧が上記境
界負圧に近づくほどガス燃料供給量を理論空燃比時のガ
ス燃料供給量に近づけるべく上記低減量が小さくなるよ
う上記ブリードエア制御弁の開度を制御し、さらにアイ
ドルスイッチがオフするか、エンジン回転数が上記境界
回転数より小の復帰回転数以下に低下するか、又は吸気
負圧が上記境界負圧より小の復帰負圧以下に低下したと
きフィードバック制御に復帰する空燃比制御手段とを備
えたことを特徴とするガス燃料エンジンの混合気形成装
置。1. A gas fuel mixer connected to an intake valve opening.
A gas fuel passage is connected in the middle of the intake passage
Connect a bleed air passage in the middle of the
The amount of gas fuel is controlled by variably controlling the passage area of the air passage.
A bleed air control valve for controlling
Based on the oxygen concentration in the exhaust gas so that the fuel ratio becomes
Feedback control of the bleed air control valve
Of the gas-fuel engine
Switch is on and the engine speed is at the specified boundary speed.
Above, or when the intake negative pressure is equal to or higher than the predetermined boundary negative pressure.
Detecting means for detecting a deceleration state, and detecting a sudden deceleration state
The feedback control is released and (a)
The fuel supply amount is determined from the gas fuel supply amount at the stoichiometric air-fuel ratio.
And (b) engine rotation
As the number approaches the above boundary speed or the intake negative pressure becomes
The gas fuel supply rate increases as the stoichiometric air-fuel ratio approaches the field negative pressure.
The above reduction amount will be smaller so as to approach the fuel supply amount.
Control the opening of the bleed air control valve.
Dollar switch turns off or engine speed is above the boundary
The speed drops below the return speed that is lower than the speed, or
If the negative pressure drops below the return negative pressure that is smaller than the boundary negative pressure
Air-fuel ratio control means for returning to feedback control
Mixture-forming device for a gas fuel engine, characterized in that there was e.
Priority Applications (4)
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|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|
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| CN104541621B (en) * | 2014-12-03 | 2016-07-06 | 宁波大叶园林设备有限公司 | The rotary cultivator of the electromotor with fuel gas tank improved |
-
1993
- 1993-08-31 JP JP21638293A patent/JP3260508B2/en not_active Expired - Fee Related
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| JPH0771323A (en) | 1995-03-14 |
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