(57)【要約】【課題】リーン・リッチサイクル運転を行うガスエンジンの空燃比制御システムにおいて、リッチスパイク動作に伴うＮＯｘ発生量を可及的に低減できるようにし、ＮＯｘ吸蔵還元触媒２２を効率よく利用できるようにする。【解決手段】リーン・リッチサイクル運転におけるリーン運転→リッチ運転切り替え時に、初期目標とする有効流路面積を基準リッチ空燃比λR0に設定するときの基準リッチ有効流路面積ＡR0より大きな初期リッチ有効流路面積ＡR1に設定すると共に、この初期リッチ有効流路面積ＡR1をリーン運転→リッチ運転切り替え開始から所定時間が経過するまで保持して運転した後、基準リッチ有効流路面積ＡR0に変更する。【選択図】図２
2006170044.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気管への燃料供給量を可変調整する燃料供給装置と、排気ガスからＮＯｘを除去するＮＯｘ吸蔵還元触媒と、燃料供給装置の動作を制御する制御装置とを有し、
前記制御装置は、理論空燃比λthよりリーンな基準リーン空燃比λL0でのリーン運転を所定時間行うごとに、前記ＮＯｘ吸蔵還元触媒の吸蔵能力を回復させるために理論空燃比λthよりリッチな基準リッチ空燃比λR0でのリッチ運転に切り替えるリーン・リッチサイクル運転を実行する機能を有し、
前記リーン・リッチサイクル運転におけるリーン運転→リッチ運転切り替え時に、燃料供給路の有効流路面積を前記基準リッチ空燃比λR0に設定するときの基準リッチ有効流路面積ＡR0より大きな初期リッチ有効流路面積ＡR1に設定すると共に、この初期リッチ有効流路面積ＡR1をリーン運転→リッチ運転切り替え開始から所定時間が経過するまで保持して運転した後、前記基準リッチ有効流路面積ＡR0に変更することを特徴とするガスエンジンの空燃比制御システム。
【請求項２】
前記初期リッチ有効流路面積ＡR1と基準リッチ有効流路面積ＡR0との差、および初期リッチ有効流路面積ＡR1の保持時間は、前記ＮＯｘ吸蔵還元触媒の下流におけるＣＯ量が所定のしきい値未満となる値を実験により調べて決定した経験値に設定されていることを特徴とする請求項１に記載のガスエンジンの空燃比制御システム。
【請求項３】
前記初期リッチ有効流路面積ＡR1と基準リッチ有効流路面積ＡR0との差、および初期リッチ有効流路面積ＡR1の保持時間は、前記エンジン回転数の変動量が所定のしきい値未満となる値を実験により調べて決定した経験値に設定されていることを特徴とする請求項１に記載のガスエンジンの空燃比制御システム。
【請求項４】
吸気管への燃料供給量を可変調整する燃料供給装置と、排気ガスからＮＯｘを除去するＮＯｘ吸蔵還元触媒と、燃料供給装置の動作を制御する制御装置とを有し、
前記制御装置は、理論空燃比λthよりリーンな基準リーン空燃比λL0でのリーン運転を所定時間行うごとに、前記ＮＯｘ吸蔵還元触媒の吸蔵能力を回復させるために理論空燃比λthよりリッチな基準リッチ空燃比λR0でのリッチ運転に切り替えるリーン・リッチサイクル運転を実行する機能を有し、
前記リーン・リッチサイクル運転におけるリッチ運転→リーン運転切り替え時に、燃料供給路の有効流路面積を前記基準リーン空燃比λL0に設定するときの基準リーン有効流路面積ＡL0より小さな初期リーン有効流路面積ＡL1に設定すると共に、この初期リーン有効流路面積ＡL1をリッチ運転→リーン運転切り替え開始から所定時間が経過するまで保持して運転した後、前記基準リーン有効流路面積ＡL0に変更することを特徴とするガスエンジンの空燃比制御システム。
【請求項５】
前記初期リーン有効流路面積ＡL1と基準リーン有効流路面積ＡL0との差、および初期リーン有効流路面積ＡL1の保持時間は、前記燃焼着火時の失火回数が所定のしきい値未満となる値を実験により調べて決定した経験値に設定されていることを特徴とする請求項４に記載のガスエンジンの空燃比制御システム。
【請求項６】
前記初期リーン有効流路面積ＡL1と基準リーン有効流路面積ＡL0との差、および初期リーン有効流路面積ＡL1の保持時間は、前記エンジン回転数の変動量が所定のしきい値未満となる値を実験により調べて決定した経験値に設定されていることを特徴とする請求項４に記載のガスエンジンの空燃比制御システム。
【請求項７】
吸気管への燃料供給量を可変調整する燃料供給装置と、排気ガスからＮＯｘを除去するＮＯｘ吸蔵還元触媒と、燃料供給装置の動作を制御する制御装置とを有し、
前記制御装置は、理論空燃比λthよりリーンな基準リーン空燃比λL0でのリーン運転を所定時間行うごとに、前記ＮＯｘ吸蔵還元触媒の吸蔵能力を回復させるために理論空燃比λthよりリッチな基準リッチ空燃比λR0でのリッチ運転に切り替えるリーン・リッチサイクル運転を実行する機能を有し、
前記リーン・リッチサイクル運転において、リーン運転→リッチ運転切り替え時に、燃料供給路の有効流路面積を前記基準リッチ空燃比λR0に設定するときの基準リッチ有効流路面積ＡR0より大きな初期リッチ有効流路面積ＡR1に設定すると共に、この初期リッチ有効流路面積ＡR1をリーン運転→リッチ運転切り替え開始から所定時間が経過するまで保持して運転した後、前記基準リッチ有効流路面積ＡR0に変更する一方、リッチ運転→リーン運転切り替え時に、有効流路面積を前記基準リーン空燃比λL0に設定するときの基準リーン有効流路面積ＡL0より小さな初期リーン有効流路面積ＡL1に設定すると共に、この初期リーン有効流路面積ＡL1をリッチ運転→リーン運転切り替え開始から所定時間が経過するまで保持して運転した後、前記基準リーン有効流路面積ＡL0に変更することを特徴とするガスエンジンの空燃比制御システム。
【請求項８】
前記吸気管に、空気と燃料とを混合するミキサを有し、このミキサをベンチュリ管としたことを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載のガスエンジンの空燃比制御システム。
【請求項９】
前記ＮＯｘ吸蔵還元触媒の上流に、排気ガス中の空気過剰率を測定する酸素センサが設けられており、前記制御装置は、前記酸素センサの検出出力に基づいて前記燃料供給装置を制御することにより空燃比を調整することを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載のガスエンジンの空燃比制御システム。
【請求項１０】
前記燃料供給装置は、主流路に第１、第２のバイパス流路をそれぞれ並列接続してなる燃料供給路と、前記第１バイパス流路に設けられて開・閉の二状態に切り替える開閉バルブと、前記第２バイパス流路に設けられて当該第２バイパス流路の流路面積を漸次増減調整する流量調整バルブとを備え、
前記主流路の流路面積と、前記開閉バルブで設定される前記第１バイパス流路の流路面積と、前記流量調整バルブで設定される前記第２バイパス流路の流路面積とを加算した有効流路面積により、前記燃料供給量を規定することを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載のガスエンジンの空燃比制御システム。
【請求項１１】
前記第１バイパス流路および前記開閉バルブは、当該開閉バルブで第１バイパス流路を全開状態にするときの有効流路面積ＡR1が、前記基準リッチ空燃比λR0とするときの有効流路面積ＡR0と前記基準リーン空燃比λL0とするときの有効流路面積ＡR0との差ΔＡより大きくなるよう設計されていることを特徴とする請求項１０に記載のガスエンジンの空燃比制御システム。
【請求項１２】
前記リーン・リッチサイクル運転において、前記流量調整バルブの駆動開始タイミングを前記開閉バルブの駆動開始タイミングより早くすることを特徴とする請求項１１に記載のガスエンジンの空燃比制御システム。
【請求項１３】
前記燃料供給装置は、主流路にバイパス流路を並列接続してなる燃料供給路と、前記バイパス流路に設けられて当該バイパス流路の流路面積を漸次増減調整する流量調整バルブとを備えていることを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載のガスエンジンの空燃比制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＮＯｘ吸蔵還元触媒を有するガスエンジンの空燃比制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、ガスエンジンは、理論空燃比λthよりリーンな空燃比でのリーン運転を行うことにより、排気ガス中のＮＯｘの低減やガスエンジンの熱効率の向上を図っている。基本的には、排気ガス中の酸素濃度を検出することによって混合気の空燃比を認識し、それに応じて吸気管への燃料供給装置による燃料供給量を調整して混合気の空燃比を目標値にフィードバック制御するようになっている（特許文献１参照。）。
【０００３】
上記燃料供給装置としては、吸気管に接続される燃料供給路にステップモータ等で駆動される流量調整バルブを設け、この流量調整バルブの開度を漸次増減調整することにより燃料供給路における有効流路面積を可変するように構成したものを用いている。
【０００４】
近年では、ガスエンジンの排気系にＮＯｘ吸蔵還元触媒を設け、排気ガスに含まれるＮＯｘを除去するようにして、更なる清浄化を図っている。
【０００５】
ＮＯｘ吸蔵還元触媒は、前記リーン運転時においてＮＯｘを吸蔵剤に吸蔵させるものであるが、そのＮＯｘ吸蔵量が有限であるため、吸蔵剤が飽和する前に、吸蔵剤に吸蔵したＮＯｘを放出、還元させる必要がある。吸蔵剤に吸蔵したＮＯｘを放出、還元させて吸蔵能力を回復させるには、理論空燃比λthでのストイキ運転または理論空燃比λthよりリッチな空燃比でのリッチ運転を行えばよい。但し、ストイキ運転では吸蔵能力の回復に時間がかかるので、ＮＯｘ吸蔵還元触媒の吸蔵能力を効率よく回復させるにはリッチ運転を行うほうが好ましい。なお、排気ガスに含まれるＣＯ成分が、吸蔵剤のＮＯｘ還元を促す。
【０００６】
このような理由から、ＮＯｘ吸蔵還元触媒を用いる場合には、例えば図１０に示すように、リーン運転を所定時間行うごとに、リッチ運転に切り替えるリーン・リッチサイクル運転を行うようにしている。なお、リーン・リッチサイクル運転において、リーン運転→リッチ運転→リーン運転の一連の動作を、そのときの空燃比変化の現象に着目してリッチスパイク動作と呼んでいる。
【特許文献１】特開平５−３１２０７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記従来例では、ＮＯｘ吸蔵還元触媒の吸蔵能力を回復させるためにリーン・リッチサイクル運転を行うようにしているが、次のような課題がある。
【０００８】
そもそも、図１１に示すように、空燃比λ＝１λth〜１．３λth付近での運転は、それよりリーンな空燃比のリーン運転時や小さい空燃比のリッチ運転時に比べてＮＯｘ発生量が多くなることが知られている。つまり、リーン・リッチサイクル運転では、リッチスパイク動作の初期つまりリーン運転からリッチ運転に遷移させるリーン運転→リッチ運転切り替え過程と、リッチスパイク動作の後期つまりリッチ運転からリーン運転に遷移させるリッチ運転→リーン運転切り替え過程とにおいて、必然的に、上述したＮＯｘ発生量が比較的多くなる空燃比領域（λ＝１λth〜１．３λth付近）での運転を行うことになる。
【０００９】
ところで、上記リーン運転→リッチ運転切り替えに要する時間およびリッチ運転→リーン運転切り替えに要する時間を短くできれば、上述したＮＯｘ発生量が多くなる空燃比領域での運転時間も短くできるので、理論上、リーン・リッチサイクル運転中におけるＮＯｘ発生量を抑制することができる。
【００１０】
しかしながら、従来例では、燃料供給装置に備える流量調整バルブの開度変化が緩慢である関係より、燃料供給路の有効流路面積の変更に要する時間が比較的長くかかる。さらに、瞬間的に燃料供給路の有効流路面積の変更を行ったとしても、エンジンの燃料供給部から吸気ポートまでに空間があるために、実際の空燃比変化は遅れを伴い、リッチスパイク動作におけるリーン運転→リッチ運転切り替えに要する時間およびリッチスパイク動作におけるリッチ運転→リーン運転切り替えに要する時間が長くなってしまい、リッチスパイク動作に伴い発生するＮＯｘの量がリーン運転時に比べて多くなる。参考までに、リーン・リッチサイクル運転での空燃比変化の目標は、図１０の実線で示すような波形パターンとするが、実際の空燃比変化は、図１０の破線で示すように、リーン運転→リッチ運転遷移時とリッチ運転→リーン運転遷移時とにおいて遅れを伴う波形パターンになってしまい、ＮＯｘ発生量が多くなる空燃比領域（λ＝１λth〜１．３λth付近）での運転時間が長くなる。
【００１１】
そのため、リッチスパイク動作によってＮＯｘ吸蔵還元触媒の吸蔵能力を回復させているものの、リッチスパイク動作に伴いＮＯｘ吸蔵還元触媒に導入されるＮＯｘ量が多くなるので、ＮＯｘ吸蔵還元触媒を効率良く利用できなくなっている。
【００１２】
本発明は、リーン・リッチサイクル運転を行うガスエンジンの空燃比制御システムにおいて、リッチスパイク動作に伴うＮＯｘ発生量を可及的に低減できるようにし、ＮＯｘ吸蔵還元触媒を効率よく利用できるようにすることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の第１のガスエンジンの空燃比制御システムは、吸気管への燃料供給量を可変調整する燃料供給装置と、排気ガスからＮＯｘを除去するＮＯｘ吸蔵還元触媒と、燃料供給装置の動作を制御する制御装置とを有し、前記制御装置は、理論空燃比λthよりリーンな基準リーン空燃比λL0でのリーン運転を所定時間行うごとに、前記ＮＯｘ吸蔵還元触媒の吸蔵能力を回復させるために理論空燃比λthよりリッチな基準リッチ空燃比λR0でのリッチ運転に切り替えるリーン・リッチサイクル運転を実行する機能を有し、前記リーン・リッチサイクル運転におけるリーン運転→リッチ運転切り替え時に、有効流路面積を前記基準リッチ空燃比λR0に設定するときの基準リッチ有効流路面積ＡR0より大きな初期リッチ有効流路面積ＡR1に設定すると共に、この初期リッチ有効流路面積ＡR1をリーン運転→リッチ運転切り替え開始から所定時間が経過するまで保持して運転した後、前記基準リッチ有効流路面積ＡR0に変更することを特徴としている。
【００１４】
この場合、リーン運転→リッチ運転切り替えにあたって、まず、初期の有効流路面積を過大側とするようオーバーシュートさせるので、従来例に比べて、空燃比変化を高速化させることができて、リーン運転→リッチ運転遷移に要する時間を短縮できるようになる。これにより、従来例に比べて、リーン運転→リッチ運転遷移過程においてＮＯｘ発生量が多くなる空燃比での運転時間が短くなるので、排気ガス中のＮＯｘ量が少なくなる。そのため、従来例に比べて、リーン運転→リッチ運転遷移過程において、ＮＯｘ吸蔵還元触媒へのＮＯｘ導入量を軽減できるようになって、リッチスパイク動作の初期においてＮＯｘ吸蔵還元触媒によるＮＯｘ吸蔵量を低減できるようになるから、基準リッチ空燃比λR0によるリッチ運転においてＮＯｘ吸蔵還元触媒の吸蔵能力を素早く回復させることが可能になる。したがって、従来例に比べて、リーン・リッチサイクル運転におけるリッチ運転時間を短縮することが可能になる。
【００１５】
上記第１のシステムにおいて、好ましくは、前記初期リッチ有効流路面積ＡR1と基準リッチ有効流路面積ＡR0との差、および初期リッチ有効流路面積ＡR1の保持時間は、前記ＮＯｘ吸蔵還元触媒の下流におけるＣＯ量が所定のしきい値未満となる値を実験により調べて決定した経験値に設定されたものとすることができる。
【００１６】
この場合、リーン運転→リッチ運転切り替え初期における有効流路面積のオーバーシュート量を適正に設定できるから、排気ガスに含まれるＣＯ量を少なくできる。
【００１７】
上記第１のシステムにおいて、好ましくは、前記初期リッチ有効流路面積ＡR1と基準リッチ有効流路面積ＡR0との差、および初期リッチ有効流路面積ＡR1の保持時間は、前記エンジン回転数の変動量が所定のしきい値未満となる値を実験により調べて決定した経験値に設定されたものとすることができる。
【００１８】
この場合、リーン運転→リッチ運転切り替え初期における有効流路面積のオーバーシュート量を適正に設定できるから、エンジン回転数の変動量を小さくできて、ガスエンジン回転を安定化できるようになる。
【００１９】
本発明の第２のガスエンジンの空燃比制御システムは、吸気管への燃料供給量を可変調整する燃料供給装置と、排気ガスからＮＯｘを除去するＮＯｘ吸蔵還元触媒と、燃料供給装置の動作を制御する制御装置とを有し、前記制御装置は、理論空燃比λthよりリーンな基準リーン空燃比λL0でのリーン運転を所定時間行うごとに、前記ＮＯｘ吸蔵還元触媒の吸蔵能力を回復させるために理論空燃比λthよりリッチな基準リッチ空燃比λR0でのリッチ運転に切り替えるリーン・リッチサイクル運転を実行する機能を有し、前記リーン・リッチサイクル運転におけるリッチ運転→リーン運転切り替え時に、有効流路面積を前記基準リーン空燃比λL0に設定するときの基準リーン有効流路面積ＡL0より小さな初期リーン有効流路面積ＡL1に設定すると共に、この初期リーン有効流路面積ＡL1をリッチ運転→リーン運転切り替え開始から所定時間が経過するまで保持して運転した後、前記基準リーン有効流路面積ＡL0に変更することを特徴としている。
【００２０】
この場合、リッチ運転→リーン運転切り替えにあたって、まず、初期の有効流路面積過小側とするようオーバーシュートさせるので、従来例に比べて、空燃比変化を高速化させることができて、リッチ運転→リーン運転遷移に要する時間を短縮できるようになる。これにより、従来例に比べて、リッチ運転→リーン運転遷移過程においてＮＯｘ発生量が多くなる空燃比での運転時間が短くなるので、排気ガス中のＮＯｘ量が少なくなる。そのため、従来例に比べて、リッチ運転→リーン運転遷移過程において、ＮＯｘ吸蔵還元触媒へのＮＯｘ導入量を軽減できるようになって、リッチスパイク動作の後期においてＮＯｘ吸蔵還元触媒によるＮＯｘ吸蔵量を低減できるようになるから、リッチスパイク動作の終了直後におけるＮＯｘ吸蔵還元触媒の吸蔵能力を高めることが可能になる。したがって、リッチ運転のサイクルタイムを長くすることが可能になって、リーン運転を可及的に長くすることが可能になるので、トータルでの排気ガス中のＮＯｘの低減やガスエンジンの熱効率の向上に貢献できる。
【００２１】
上記第２のシステムにおいて、好ましくは、前記初期リーン有効流路面積ＡL1と基準リーン有効流路面積ＡL0との差、および初期リーン有効流路面積ＡL1の保持時間は、前記燃焼着火時の失火回数が所定のしきい値未満となる値を実験により調べて決定した経験値に設定されたものとすることができる。
【００２２】
この場合、リッチ運転→リーン運転切り替え初期における有効流路面積のオーバーシュート量を適正に設定できるから、失火回数を少なくできる。
【００２３】
上記第２のシステムにおいて、好ましくは、前記初期リーン有効流路面積ＡL1と基準リーン有効流路面積ＡL0との差、および初期リーン有効流路面積ＡL1の保持時間は、前記エンジン回転数の変動量が所定のしきい値未満となる値を実験により調べて決定した経験値に設定されたものとすることができる。
【００２４】
この場合、リッチ運転→リーン運転切り替え初期における有効流路面積のオーバーシュート量を適正に設定できるから、エンジン回転数の変動量を小さくできて、ガスエンジン回転を安定化できるようになる。
【００２５】
本発明の第３のガスエンジンの空燃比制御システムは、吸気管への燃料供給量を可変調整する燃料供給装置と、排気ガスからＮＯｘを除去するＮＯｘ吸蔵還元触媒と、燃料供給装置の動作を制御する制御装置とを有し、前記制御装置は、理論空燃比λthよりリーンな基準リーン空燃比λL0でのリーン運転を所定時間行うごとに、前記ＮＯｘ吸蔵還元触媒の吸蔵能力を回復させるために理論空燃比λthよりリッチな基準リッチ空燃比λR0でのリッチ運転に切り替えるリーン・リッチサイクル運転を実行する機能を有し、前記リーン・リッチサイクル運転において、リーン運転→リッチ運転切り替え時に、有効流路面積を前記基準リッチ空燃比λR0に設定するときの基準リッチ有効流路面積ＡR0より大きな初期リッチ有効流路面積ＡR1に設定すると共に、この初期リッチ有効流路面積ＡR1をリーン運転→リッチ運転切り替え開始から所定時間が経過するまで保持して運転した後、前記基準リッチ有効流路面積ＡR0に変更する一方、リッチ運転→リーン運転切り替え時に、有効流路面積を前記基準リーン空燃比λL0に設定するときの基準リーン有効流路面積ＡL0より小さな初期リーン有効流路面積ＡL1に設定すると共に、この初期リーン有効流路面積ＡL1をリッチ運転→リーン運転切り替え開始から所定時間が経過するまで保持して運転した後、前記基準リーン有効流路面積ＡL0に変更することを特徴としている。
【００２６】
この場合、リーン運転→リッチ運転切り替えにあたって、まず、初期の有効流路面積を過大側とするようオーバーシュートさせるので、従来例に比べて、空燃比変化を高速化させることができて、リーン運転→リッチ運転遷移に要する時間を短縮できるようになる。これにより、従来例に比べて、リーン運転→リッチ運転遷移過程においてＮＯｘ発生量が多くなる空燃比での運転時間が短くなるので、排気ガス中のＮＯｘ量が少なくなる。そのため、従来例に比べて、リーン運転→リッチ運転遷移過程において、ＮＯｘ吸蔵還元触媒へのＮＯｘ導入量を軽減できるようになって、リッチスパイク動作の初期においてＮＯｘ吸蔵還元触媒によるＮＯｘ吸蔵量を低減できるようになるから、基準リッチ空燃比λR0によるリッチ運転においてＮＯｘ吸蔵還元触媒の吸蔵能力を素早く回復させることが可能になる。したがって、従来例に比べて、リーン・リッチサイクル運転におけるリッチ運転時間を短縮することが可能になる。
【００２７】
しかも、リッチ運転→リーン運転切り替えにあたって、まず、初期の有効流路面積を過小側とするようオーバーシュートさせるので、従来例に比べて、空燃比変化を高速化させることができて、リッチ運転→リーン運転遷移に要する時間を短縮できるようになる。これにより、従来例に比べて、リッチ運転→リーン運転遷移過程においてＮＯｘ発生量が多くなる空燃比での運転時間が短くなるので、排気ガス中のＮＯｘ量が少なくなる。そのため、従来例に比べて、リッチ運転→リーン運転遷移過程において、ＮＯｘ吸蔵還元触媒へのＮＯｘ導入量を軽減できるようになって、リッチスパイク動作の後期においてＮＯｘ吸蔵還元触媒によるＮＯｘ吸蔵量を低減できるようになるから、リッチスパイク動作の終了直後におけるＮＯｘ吸蔵還元触媒の吸蔵能力を高めることが可能になる。したがって、リッチ運転のサイクルタイムを長くすることが可能になって、リーン運転を可及的に長く行うことが可能になるので、トータルでの排気ガス中のＮＯｘの低減やガスエンジンの熱効率の向上に貢献できる。
【００２８】
このようなことから、ガスエンジンを効率よく運転できるとともに、ＮＯｘ吸蔵還元触媒を効率よく利用できるようになる。
【００２９】
ところで、上記第１から第３の空燃比制御システムにおいて、以下のような構成を有するものとすることができる。
【００３０】
まず、前記吸気管に、空気と燃料とを混合するミキサを有し、このミキサをベンチュリ管とすることができる。
【００３１】
また、前記ＮＯｘ吸蔵還元触媒の上流に、排気ガス中の空気過剰率を測定する酸素センサが設けられており、前記制御装置は、前記酸素センサの検出出力に基づいて前記燃料供給装置を制御することにより空燃比を調整するものとすることができる。
【００３２】
この場合、空燃比調整が正確に行えるようになる。なお、前記酸素センサは、排気ガス組成を検知するセンサ（ＮＯｘセンサ等）に置換することができる。
【００３３】
さらに、前記燃料供給装置は、主流路に第１、第２のバイパス流路をそれぞれ並列接続してなる燃料供給路と、前記第１バイパス流路に設けられて開・閉の二状態に切り替える開閉バルブと、前記第２バイパス流路に設けられて当該第２バイパス流路の流路面積を漸次増減調整する流量調整バルブとを備え、前記主流路の流路面積と、前記開閉バルブで設定される前記第１バイパス流路の流路面積と、前記流量調整バルブで設定される前記第２バイパス流路の流路面積とを加算した有効流路面積により、前記燃料供給量を規定するものとすることができる。
【００３４】
この場合、燃料供給量の調整つまり空燃比の調整に開閉動作の俊敏な開閉バルブを用いるから、空燃比変化を高速化するうえでさらに有利となる。
【００３５】
その他、前記第１バイパス流路および前記開閉バルブは、当該開閉バルブで第１バイパス流路を全開状態にするときの有効流路面積ＡR1が、前記基準リッチ空燃比λR0とするときの有効流路面積ＡR0と前記基準リーン空燃比λL0とするときの有効流路面積ＡR0との差ΔＡより大きくなるよう設計されたものとすることができる。
【００３６】
この場合、開閉バルブで設定される第１バイパス流路の流路面積を大きく設定すれば、燃料供給量の調整つまり空燃比変化を高速化するうえでさらに有利となる。この構成においては、前記リーン・リッチサイクル運転において、前記流量調整バルブの駆動開始タイミングを前記開閉バルブの駆動開始タイミングより早くすることができる。この場合、燃料供給量の調整つまり空燃比の調整を高速化するうえでさらに有利となる。
【００３７】
さらにまた、前記燃料供給装置は、主流路にバイパス流路を並列接続してなる燃料供給路と、前記バイパス流路に設けられて当該バイパス流路の流路面積を漸次増減調整する流量調整バルブとを備えたものとすることができる。
【００３８】
この場合、燃料供給装置に開閉バルブを用いずに流量調整バルブのみを用いているから、構成を簡素にできる。この流量調整バルブとしては、例えば開度調整幅が大きくかつ開度調整動作が俊敏なリニアアクチュエータを用いれば、空燃比変化を高速化できる。
【発明の効果】
【００３９】
本発明によれば、リーン・リッチサイクル運転を行うガスエンジンの空燃比制御システムにおいて、リッチスパイク動作に伴うＮＯｘ発生量を可及的に低減できるようになるから、ＮＯｘ吸蔵還元触媒を効率よく利用できるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００４１】
図１から図６を参照して、本発明に係るガスエンジンの空燃比制御システムの実施形態を説明する。ここでは、単気筒型のガスエンジンを例に挙げている。但し、気筒数は、特に限定されるものではない。
【００４２】
本発明の特徴構成の説明に先立ち、図１を参照してガスエンジンの概略構成を説明する。ガスエンジンは、ピストン２が収納されるシリンダ３のヘッド側の燃焼室４に吸気系５と排気系６とが接続されている。
【００４３】
吸気系５は、吸気管１１の上流側から順に、ミキサ１２、スロットルバルブ１３、燃料供給装置１４を設けた構成になっており、スロットルバルブ１３の開度に応じて空気を吸入し、この空気と燃料供給装置１４から供給される燃料とをミキサ１２で混合して所定比率の混合気を作り、この混合気を燃焼室４に供給するものである。
【００４４】
ミキサ１２は、吸気管１１に導入される空気と燃料供給装置１４から供給される燃料とを混合して所定の空燃比の混合気を生成するものであり、ベンチュリ管からなる。尚、使用される燃料としては、例えば「１３Ａ」等の都市ガス、プロパンガス等の種々のガスが挙げられる。
【００４５】
スロットルバルブ１３は、燃焼室４への混合気の供給量を調整することによりエンジン回転数及び発生トルクを制御するものである。
【００４６】
燃料供給装置１４は、燃料供給路１５に、アジャストスクリュー１６、第１バイパスバルブ１７、第２バイパスバルブ１８を設けた構成であり、燃料供給路１５の有効流路面積Ａを調整することによりミキサ１２への燃料供給量を制御するものである。
【００４７】
燃料供給路１５は、主流路１５ａに第１バイパス流路１５ｂおよび第２バイパス流路１５ｃを並列接続した構成である。主流路１５ａにアジャストスクリュー１６が、第１バイパス流路１５ｂに第１バイパスバルブ１７が、さらに、第２バイパス流路１５ｃに第２バイパスバルブ１８がそれぞれ配置されている。
【００４８】
アジャストスクリュー１６は、基本流路面積Ａ0を確保するための所定の開度となるように予め調整された状態で固定されるものである。
【００４９】
第１バイパスバルブ１７は、全開（または予め規定される開度）と全閉との２状態に切り替えるもので、例えばソレノイド式バルブ等とされている。
【００５０】
第２バイパスバルブ１８は、ステップモータ１９により開度を細かく可変調整される可変式バルブ等の流量調整バルブとされている。
【００５１】
この燃料供給装置１４における燃料供給路１５の有効流路面積は、アジャストスクリュー１６で設定される主流路１５ａの基本流路面積Ａ0と、第１バイパスバルブ１７で設定される第１バイパス流路１５ｂの流路面積Ａｂと、第２バイパスバルブ１８で設定される第２バイパス流路１５ｃの流路面積Ａ（φ）とを加算して求められる。通常、リーン運転時には、第１バイパスバルブ１７を全閉としたうえで、第２バイパスバルブ１８で所定開度φｌにするので、有効流路面積ＡL＝Ａ0＋Ａ（φｌ）となり、また、リッチ運転時には、第１バイパスバルブ１７を全開としたうえで、第２バイパスバルブ１８で所定開度φｒにするので、ＡR＝Ａ0＋Ａｂ＋Ａ（φｒ）となる。
【００５２】
排気系６は、排気管２１の上流側から順に、ＮＯｘ吸蔵還元触媒２２、排気ガス熱交換器２３を設けた構成になっている。この排気管２１においてＮＯｘ吸蔵還元触媒２２よりも上流には、触媒上流の酸素センサ２４が設けられており、また、ＮＯｘ吸蔵還元触媒２２と排気ガス熱交換器２３との間に触媒下流の酸素センサ２５が設けられている。
【００５３】
ＮＯｘ吸蔵還元触媒２２は、例えば三元触媒にアルカリ、アルカリ土類等の吸蔵剤を添加したものであり、燃焼室４から排出される排気ガス中に含まれるＮＯｘを除去するものである。このＮＯｘ吸蔵還元触媒２２は、理論空燃比λthよりリーンな空燃比でのリーン運転時にＮＯｘを吸蔵し、理論空燃比λthでのストイキ運転または理論空燃比λthよりリッチな空燃比でのリッチ運転時に前記吸蔵剤に吸蔵したＮＯｘを放出、還元するという性質を有する。
【００５４】
触媒上流の酸素センサ２４は、排気ガスに含まれる酸素濃度を検出して排気ガス中の酸素濃度に応じた検出信号（電流値）を出力するものであり、例えばＵＥＧＯセンサとされる。ＵＥＧＯセンサは、例えば特開２０００−８１４１６号公報に示されているように、混合気の空燃比のリーン領域からリッチ領域までの広範囲における排気ガス中の空気過剰率を測定することができるものであって、混合気の空燃比を連続的に広範囲に亘って認識することが可能なセンサである。前記空気過剰率と空燃比とは略等しい関係である。
【００５５】
触媒下流の酸素センサ２５は、混合気の空燃比が目標値であるか否かを判別することに用いられるものであり、例えば特開平６−８２４１６号公報に示されているように、特定の酸素濃度（特に理論空燃比λthで燃焼が行われている場合の排気ガス中の酸素濃度）付近で出力レベルが急峻に変化するものである。
【００５６】
なお、上記の酸素センサ２４，２５は、排気ガス組成を検知するセンサ（ＮＯｘセンサ等）に置換することができる。
【００５７】
このような構成のガスエンジンの運転は、コントローラ７で統括制御される。コントローラ７は、基本的に、各酸素センサ２４，２５からの検出信号に基づいて空燃比を認識し、この認識した空燃比に応じて吸気管１１への燃料供給装置１４による燃料供給量を調整して混合気の空燃比を目標値にフィードバック制御する。この実施形態では、コントローラ７、ミキサ１２、スロットルバルブ１３、燃料供給装置１４、ＮＯｘ吸蔵還元触媒２２、各酸素センサ２４，２５により空燃比制御システムを構成している。
【００５８】
このコントローラ７は、請求項に記載している制御装置によるリーン・リッチサイクル運転を実行する機能を少なくとも有する。
【００５９】
リーン・リッチサイクル運転は、基本的には、理論空燃比λthよりリーンな基準リーン空燃比λL0でのリーン運転を所定時間行うごとに、ＮＯｘ吸蔵還元触媒２２の吸蔵能力を回復させるために理論空燃比λthよりリッチな基準リッチ空燃比λR0でのリッチ運転に切り替える形態である。
【００６０】
このようなリーン・リッチサイクル運転において、リーン運転→リッチ運転→リーン運転の一連の動作を、そのときの空燃比変化の現象に着目してリッチスパイク動作と呼んでいる。このリッチスパイク動作の制御形態に特徴があるので、以下で詳細に説明する
要するに、リーン・リッチサイクル運転において、理論空燃比λthよりリーンな基準リーン空燃比λL0でのリーン運転を所定時間行った後、従来例では、即座に、理論空燃比λthよりリッチな基準リッチ空燃比λR0でのリッチ運転に移行させていたが、この実施形態では、リーン運転→リッチ運転切り替え時に、一旦、燃料供給路１５の有効流路面積を前記基準リッチ空燃比λR0に設定するときの基準リッチ有効流路面積ＡR0より大きな初期リッチ有効流路面積ＡR1に設定する。この初期リッチ有効流路面積ＡR1をリーン運転→リッチ運転切り替え開始から所定時間が経過するまで保持して運転した後、前記基準リッチ有効流路面積ＡR0でのリッチ運転を行うようにしている。
【００６１】
そして、上記リッチ運転を所定時間行うと、前記リーン運転に戻す。この場合も、従来例では、即座に、理論空燃比λthよりリーンな基準リーン空燃比λL0でのリーン運転に移行させていたが、この実施形態では、リッチ運転→リーン運転切り替え時に、一旦、燃料供給路１５の有効流路面積を前記基準リーン空燃比λL0に設定するときの基準リーン有効流路面積ＡL0より小さな初期リーン有効流路面積ＡL1に設定する。この初期リーン有効流路面積ＡL1をリッチ運転→リーン運転切り替え開始から所定時間が経過するまで保持して運転した後、前記基準リーン有効流路面積ＡL0でのリーン運転を行うようにしている。
【００６２】
このようなコントローラ７によるリーン・リッチサイクル運転の動作について、図２に示すフローチャートを参照して説明する。
【００６３】
まず、運転の開始指令の入力に応答して、初期設定による運転を開始する（ステップＳ１）。この初期設定の運転とは、例えばガスエンジンの温度を規定温度にまで立ち上げる暖機運転等である。
【００６４】
この後、リーン運転を所定時間Ｔ１にわたって実行する（ステップＳ２〜Ｓ３）。つまり、目標とする燃料供給路１５の有効流路面積を、基準リーン空燃比λL0に設定するときの基準リーン有効流路面積ＡL0とし、コントローラ７の内部タイマＴ１をスタートさせる（ステップＳ２）。このとき、第１バイパスバルブ１７を駆動して全閉状態（Ａｂ＝０）にすると共に、第２バイパスバルブ１８を駆動して所定開度φｌにすることにより、ＡL0＝Ａ0＋Ａ（φｌ）とする。なお、実際の空燃比は、触媒上流側酸素センサ２４および触媒下流側酸素センサ２５からの検出出力に基づいて認識できる。
【００６５】
このような基準のリーン運転を内部タイマＴ１がタイムアップするまで行う。内部タイマＴ１がタイムアップする（ステップＳ３）と、上記基準のリーン運転を所定時間Ｔ１実行したと判定し、以下で説明するリッチスパイク動作を実行する（ステップＳ４〜Ｓ９）。
【００６６】
すなわち、上記リーン運転からリッチ運転に切り替え、コントローラ７の内部タイマＴ２をスタートさせる（ステップＳ４）。本来、リッチ運転では、理論空燃比λthよりリッチな基準リッチ空燃比λR0とするのであるが、リーン運転→リッチ運転切り替えの初期には、一旦、燃料供給路１５の有効流路面積を、基準リッチ空燃比λR0に設定するときの基準リッチ有効流路面積ＡR0より大きな初期リッチ有効流路面積ＡR1とする。このとき、第１バイパスバルブ１７を駆動して全開状態（Ａｂ）にすると共に、第２バイパスバルブ１８を駆動して所定開度φｒ1にすることにより、ＡR1＝Ａ0＋Ａｂ＋Ａ（φｒ1）とする。
【００６７】
このような初期のリッチ運転を内部タイマＴ２がタイムアップするまで行う。内部タイマＴ２がタイムアップする（ステップＳ５）と、上記初期のリッチ運転を所定時間Ｔ２実行したと判定し、燃料供給路１５の有効流路面積を、基準リッチ空燃比λR0に設定するときの基準リッチ有効流路面積ＡR0とするとともに、内部タイマＴ３をスタートさせる（ステップＳ６）。このとき、第１バイパスバルブ１７を駆動して全開状態（Ａｂ）にしたまま、第２バイパスバルブ１８を駆動して所定開度φｒ0にすることにより、ＡR0＝Ａ0＋Ａｂ＋Ａ（φｒ0）とする。
【００６８】
このような基準のリッチ運転を内部タイマＴ３がタイムアップするまで行う。内部タイマＴ３がタイムアップする（ステップＳ７）と、上記基準のリッチ運転を所定時間Ｔ３実行したと判定し、上記リッチ運転からリーン運転に切り替え、コントローラ７の内部タイマＴ４をスタートさせる（ステップＳ８）。本来、リーン運転では、理論空燃比λthよりリーンな基準リーン空燃比λL0とするのであるが、リッチ運転→リーン運転切り替え時には、一旦、燃料供給路１５の有効流路面積を、基準リーン空燃比λL0に設定するときの基準リーン有効流路面積ＡL0より小さな初期リーン有効流路面積ＡL1に設定する。このとき、第１バイパスバルブ１７を駆動して全閉状態（Ａｂ＝０）にするとともに、第２バイパスバルブ１８を駆動して所定開度φｌ1にすることにより、ＡL1＝Ａ0＋Ａ（φｌ1）とする。
【００６９】
このような初期のリーン運転を内部タイマＴ４がタイムアップするまで行う。内部タイマＴ４がタイムアップする（ステップＳ９）と、上記初期のリーン運転を所定時間Ｔ４実行したと判定し、上記ステップＳ２に戻り、上記同様に基準のリーン運転を行う。
【００７０】
以上説明した空燃比制御では、次のような効果が得られる。
【００７１】
まず、リーン運転→リッチ運転切り替えにあたって、初期の燃料供給路１５の有効流路面積を過大側とするようオーバーシュートさせているので、従来例に比べて、空燃比変化を高速化させることができて、リーン運転→リッチ運転遷移に要する時間を短縮できるようになる。
【００７２】
つまり、リーン運転→リッチ運転切り替え時において、従来例では、図３の破線で示すように、リーン運転時における燃料供給路１５の有効流路面積ＡL0からリッチ運転時における有効流路面積ＡR0に変化させていたのに対し、上記実施形態では、図３の実線で示すように、リーン運転時における有効流路面積ＡL0からリッチ運転初期時における有効流路面積ＡR1に変化させている。
【００７３】
このように、上記実施形態では、燃料供給路１５の有効流路面積の変化幅を従来例に比べて大きくしているから、大量の燃料をミキサ１２に供給できるようになって、図３の一点鎖線で示す本実施形態のほうが、図３の二点鎖線で示す従来例に比べて空燃比の変化を急峻にできるのである。
【００７４】
これにより、本実施形態では、リーン運転→リッチ運転遷移過程においてＮＯｘ発生量が多くなる空燃比での運転時間ｔａが、従来例での対応する運転時間ｔｂに比べて短くなるので、図４に示すように、排気ガス中のＮＯｘ量が少なくなる。なお、図４において、本実施形態での瞬時ＮＯｘ発生量を実線で示し、従来例の瞬時ＮＯｘ発生量を破線で示し、本実施形態での累積ＮＯｘ発生量を一点鎖線で示し、従来例の累積ＮＯｘ発生量を二点鎖線で示している。
【００７５】
そのため、従来例に比べて、リーン運転→リッチ運転遷移過程において、ＮＯｘ吸蔵還元触媒２２へのＮＯｘ導入量を軽減できるようになって、リッチスパイク動作の初期においてＮＯｘ吸蔵還元触媒２２によるＮＯｘ吸蔵量を低減できるようになるから、基準リッチ空燃比λR0によるリッチ運転においてＮＯｘ吸蔵還元触媒２２の吸蔵能力を素早く回復させることが可能になる。したがって、従来例に比べて、リーン・リッチサイクル運転におけるリッチ運転時間を短縮することが可能になる。
【００７６】
しかも、リッチ運転→リーン運転切り替えにあたって、初期の燃料供給路１５の有効流路面積を過小側とするようオーバーシュートさせているので、従来例に比べて、空燃比変化を高速化させることができて、リッチ運転→リーン運転遷移に要する時間を短縮できるようになる。
【００７７】
つまり、リッチ運転→リーン運転切り替え時において、従来例では、図５の破線で示すように、リッチ運転時における燃料供給路１５の有効流路面積ＡR0からリーン運転時における有効流路面積ＡL0に変化させていたのに対し、上記実施形態では、図５の実線で示すように、リッチ運転時における有効流路面積ＡR0からリーン運転初期時における有効流路面積ＡL1に変化させている。
【００７８】
このように、上記実施形態では、有効流路面積の変化幅を従来例に比べて大きくしているから、ミキサ１２に供給する燃料を極少ない量にできるようになって、図５の一点鎖線で示す本実施形態のほうが、図５の二点鎖線で示す従来例に比べて空燃比の変化を急峻にできるのである。
【００７９】
これにより、本実施形態では、リッチ運転→リーン運転遷移過程においてＮＯｘ発生量が多くなる空燃比での運転時間ｔａが、従来例での対応する運転時間ｔｂに比べて短くなるので、図６に示すように、排気ガス中のＮＯｘ量が少なくなる。なお、図６において、本実施形態での瞬時ＮＯｘ発生量を実線で示し、従来例の瞬時ＮＯｘ発生量を破線で示し、本実施形態での累積ＮＯｘ発生量を一点鎖線で示し、従来例の累積ＮＯｘ発生量を二点鎖線で示している。
【００８０】
そのため、従来例に比べて、リッチ運転→リーン運転遷移過程において、ＮＯｘ吸蔵還元触媒２２へのＮＯｘ導入量を軽減できるようになって、リッチスパイク動作の後期においてＮＯｘ吸蔵還元触媒２２によるＮＯｘ吸蔵量を低減できるようになるから、リッチスパイク動作の終了直後におけるＮＯｘ吸蔵還元触媒２２の吸蔵能力を高めることが可能になる。したがって、リッチ運転のサイクルタイムを長くすることが可能になって、リーン運転を可及的に長く行うことが可能になるので、トータルでの排気ガス中のＮＯｘの低減やガスエンジンの熱効率の向上に貢献できる。
【００８１】
このようなことから、結果的に、ガスエンジンを効率よく運転できるとともに、ＮＯｘ吸蔵還元触媒を効率よく利用できるようになる。
【００８２】
ところで、上記実施形態において、リーン運転→リッチ運転切り替えにおいて、初期リッチ有効流路面積ＡR1と基準リッチ有効流路面積ＡR0との差Δｘ、および初期リッチ有効流路面積ＡR1の保持時間Ｔ２は、前記ＮＯｘ吸蔵還元触媒の下流におけるＣＯ量が所定のしきい値未満となる値を実験により調べて決定した経験値に設定することができる。この場合、リーン運転→リッチ運転切り替え初期におけるオーバーシュート量を適正に設定できるから、排気ガスに含まれるＣＯ量を少なくできる。
【００８３】
また、リーン運転→リッチ運転切り替えにおいて、初期リッチ有効流路面積ＡR1と基準リッチ有効流路面積ＡR0との差Δｘ、および初期リッチ有効流路面積ＡR1の保持時間Ｔ２は、前記エンジン回転数の変動量が所定のしきい値未満となる値を実験により調べて決定した経験値に設定してもよい。この場合、リーン運転→リッチ運転切り替え初期における有効流路面積のオーバーシュート量を適正に設定できるから、エンジン回転数の変動量を小さくできて、ガスエンジン回転を安定化できるようになる。
【００８４】
さらに、リッチ運転→リーン運転切り替えにおいて、初期リーン有効流路面積ＡL1と基準リーン有効流路面積ＡL0との差Δｙ、および初期リーン有効流路面積ＡL1の保持時間Ｔ４は、前記燃焼着火時の失火回数が所定のしきい値未満となる値を実験により調べて決定した経験値に設定することができる。この場合、リッチ運転→リーン運転切り替え初期における有効流路面積のオーバーシュート量を適正に設定できるから、失火回数を少なくできる。
【００８５】
その他、リッチ運転→リーン運転切り替えにおいて、前記初期リーン有効流路面積ＡL1と基準リーン有効流路面積ＡL0との差Δｙ、および初期リーン有効流路面積ＡL1の保持時間Ｔ４は、前記エンジン回転数の変動量が所定のしきい値未満となる値を実験により調べて決定した経験値に設定してもよい。この場合、リッチ運転→リーン運転切り替え初期における有効流路面積のオーバーシュート量を適正に設定できるから、エンジン回転数の変動量を小さくできて、ガスエンジン回転を安定化できるようになる。
【００８６】
以下、本発明の他の実施形態を説明する。
【００８７】
（１）上記実施形態において、第１バイパス流路１５ｂおよび第１バイパスバルブ１７としての開閉バルブは、この開閉バルブで第１バイパス流路１５ｂを全開状態にして第２バイパスバルブ１８としての流量調整バルブにより第２バイパス流路１５ｃを基準リーン空燃比λL0で設定される有効流路面積ＡL0よりも小さな面積Ａ（φ）に設定した場合に、混合気の空燃比を基準リッチ空燃比λR0とする燃料を供給するように設計することができる。
【００８８】
この場合、第１バイパスバルブ１７としての開閉バルブを大口径仕様とすれば、燃料供給量の調整つまり空燃比変化を高速化するうえで有利となる。
【００８９】
（２）上記（１）で説明したような構成とする場合、リーン・リッチサイクル運転において、運転切り替え時に、第２バイパスバルブ１８としての流量調整バルブの駆動開始タイミングを第１バイパスバルブ１７としての開閉バルブの駆動開始タイミングより早くすることができる。
【００９０】
つまり、燃料供給量の調整つまり空燃比の調整を、空燃比変化の大きな第１バイパスバルブ１７の駆動前に第２バイパスバルブ１８を早めに駆動させるのである。このようにすれば、例えばリーン運転→リッチ運転切り替え時には、図７に示すように、先に少しだけリッチ側にシフトすることができる一方、リッチ運転→リーン運転切り替え時には、図８に示すように、先に少しだけリーン側にシフトすることができるので、空燃比変化を高速化するうえで有利となり、ＮＯｘ排出の多い空燃比領域（λ＝１．１λth〜１．３λth）の通過時間を短縮することが可能になる。
【００９１】
（３）上記燃料供給装置１４は、第１バイパスバルブ１７および第１バイパス流路５ｂをなくした構成とすることができる。つまり、図９に示すように、燃料供給装置１４は、主流路１５ａにバイパス流路１５ｃを並列接続してなる燃料供給路１５と、主流路１５ａに設けられるアジャストスクリュー１６と、バイパス流路１５ｃに設けられて当該バイパス流路１５ｃの流路面積Ａ（φ）を漸次増減調整する流量調整バルブ１８とを備えた構成とすることができる。
【００９２】
この場合、燃料供給装置１４に開閉バルブ１７を用いずに流量調整バルブ１８のみを用いているから、構成を簡素にできる。この流量調整バルブ１８としては、例えば開度調整幅が大きくかつ開度調整動作が俊敏なリニアアクチュエータを用いれば、空燃比変化を高速化するうえで有利となる。
【００９３】
（４）触媒上流の酸素センサ２４としては、ＵＥＧＯセンサの他に、一般的な酸素センサとすることができる。また、この触媒上流の酸素センサ２４としては、ＵＥＧＯセンサと、一般的な酸素センサとの両方を用いることができる。
【００９４】
（５）排気管２１における排気ガス熱交換器２３の下流から排気ガスを、吸気管２１におけるミキサ１２の下流に戻すようＥＧＲ（Ｅｘｈａｕｓｔ  Ｇａｓ  Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ）装置を設けてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】本発明に係るガスエンジンの空燃比制御システムの最良の実施形態の概略構成図である。
【図２】図１のガスエンジンの動作説明に用いるフローチャートである。
【図３】図１のガスエンジンのリーン運転→リッチ運転切り替え時における燃料供給路の有効流路面積および空燃比の変化を示すグラフである。
【図４】図３のリーン運転→リッチ運転切り替え時におけるＮＯｘ発生量の変化を示すグラフである。
【図５】図１のガスエンジンのリッチ運転→リーン運転切り替え時における燃料供給路の有効流路面積および空燃比の変化を示すグラフである。
【図６】図３のリッチ運転→リーン運転切り替え時におけるＮＯｘ発生量の変化を示すグラフである。
【図７】本発明に係るガスエンジンの空燃比制御システムの他の実施形態で、図３に対応する図である。
【図８】本発明に係るガスエンジンの空燃比制御システムの他の実施形態で、図５に対応する図である。
【図９】本発明に係るガスエンジンの空燃比制御システムの他の実施形態で、図１に対応する図である。
【図１０】従来例のリーン・リッチサイクル運転の波形を示すグラフである。
【図１１】ガスエンジンにおける空燃比変化とＮＯｘ発生量との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００９６】
２    シリンダ
３    ピストン
４    燃焼室
５    吸気系
６    排気系
７    コントローラ
１１    吸気管
１２    ミキサ
１３    スロットルバルブ
１４    燃料供給装置
１５    燃料供給路
１５ａ  主流路
１５ｂ  第１バイパス流路
１５ｃ  第２バイパス流路
１６    アジャストスクリュー
１７    第１バイパスバルブ（開閉バルブ）
１８    第２バイパスバルブ（流量調整バルブ）
１９    ステップモータ
２１    排気管
２２    ＮＯｘ吸蔵還元触媒
２４    触媒上流の酸素センサ
２５    触媒下流の酸素センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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