(57)【要約】【課題】給気放出量が少なく主給気放出弁が低開度となる高負荷運転域において、主給気放出弁の圧力損失を低減するとともに該主給気放出弁のチャタリング（微小振動）発生を防止することにより、空燃比の変動を抑制して高精度の空燃比制御を可能とし、且つ前記チャタリングに伴う主給気放出弁の破損の発生防止した給気放出式空燃比制御装置をそなえたエンジンを提供する。【解決手段】過給機のコンプレッサとエンジンとを接続する給気通路の途中から分岐された給気放出通路の通路面積を調整する主給気放出弁の開度を調整することによりエンジンの空燃比を制御するように構成されたエンジンにおいて、給気放出通路の主給気放出弁の出口側にこれと直列に副給気放出弁を設置するとともに、エンジンのエンジン負荷を含むエンジン運転条件により主給気放出弁の開度を制御する放出弁コントローラを設け、副給気放出弁は放出弁コントローラによる制御とは切り離されて所定開度に開度設定がなされるように構成されたことを特徴とする。【選択図】図１
2008208805.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
過給機のコンプレッサとエンジンとを接続する給気通路の途中から分岐されて大気中に開放される給気放出通路と、該給気放出通路の通路面積を調整する主給気放出弁とをそなえ、前記主給気放出弁の開度を調整することにより前記エンジンの空燃比を制御するように構成された給気放出式空燃比制御装置をそなえたエンジンにおいて、前記給気放出通路の前記主給気放出弁の出口側に該主給気放出弁と直列に副給気放出弁を設置するとともに、前記エンジンのエンジン負荷を含むエンジン運転条件により前記主給気放出弁の開度を制御する放出弁コントローラを設け、前記副給気放出弁は放出弁コントローラによる制御とは切り離されて所定開度に開度設定がなされるように構成されたことを特徴とする給気放出式空燃比制御装置をそなえたエンジン。
【請求項２】
前記エンジン負荷が一定負荷を超える高負荷運転域では前記副給気放出弁の開度により前記給気放出通路の通路面積を規制するとともに、前記放出弁コントローラは前記一定負荷以下の中、低負荷運転域では前記主給気放出弁の開度制御をエンジン性能値をフィードバックしたフィードバック制御により行い、前記高負荷運転域では前記主給気放出弁の開度を前記副給気放出弁の開度よりも大きい開度に保持するように構成されたことを特徴とする請求項１記載の給気放出式空燃比制御装置をそなえたエンジン。
【請求項３】
前記副給気放出弁は、前記エンジン負荷により開度を調整可能に構成されたことを特徴とする請求項１〜２のいずれかに記載の給気放出式空燃比制御装置をそなえたエンジン。
【請求項４】
前記副給気放出弁は、その開度を予め一定開度に設定されたことを特徴とする請求項１〜２のいずれかに記載の給気放出式空燃比制御装置をそなえたエンジン。
【請求項５】
過給機のコンプレッサとエンジンとを接続する給気通路の途中から分岐されて大気中に開放される給気放出通路と、該給気放出通路の通路面積を調整する主給気放出弁とをそなえ、前記主給気放出弁の開度を調整することにより前記エンジンの空燃比を制御するように構成された給気放出式空燃比制御装置をそなえたエンジンにおいて、前記給気放出通路の前記主給気放出弁の出口側に該主給気放出弁と直列に絞り一定の固定オリフィスを設置するとともに、前記エンジンのエンジン負荷を含むエンジン運転条件により前記主給気放出弁の開度を制御する放出弁コントローラを設け、該放出弁コントローラは前記エンジン負荷が一定負荷を超える高負荷運転域では前記主給気放出弁の開度を前記固定オリフィスの通路面積よりも大きい開度に保持するように構成されたことを特徴とする給気放出式空燃比制御装置をそなえたエンジン。
【請求項６】
過給機のコンプレッサとエンジンとを接続する給気通路の途中から分岐されて大気中に開放される給気放出通路と、該給気放出通路の通路面積を調整する主給気放出弁とをそなえ、前記主給気放出弁の開度を調整することにより前記エンジンの空燃比を制御するように構成された給気放出式空燃比制御装置をそなえたエンジンにおいて、前記給気放出通路の前記主給気放出弁をバイパスするバイパス放出路を設けるとともに、該バイパス放出路に該バイパス放出路を開閉する副給気放出弁を設置したことを特徴とする給気放出式空燃比制御装置をそなえたエンジン。
【請求項７】
前記エンジンが燃料ガスを使用するガスエンジンであることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の給気放出式空燃比制御装置をそなえたエンジン。
【請求項８】
前記エンジンが軽油あるいは重油と燃料ガスとを切換えまたは混焼する切り換え若しくは混焼手段を具えたデュアルフュエルエンジンであることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の給気放出式空燃比制御装置をそなえたエンジン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガスエンジン、デュアルフュエルエンジン等に適用され、給気通路の途中から分岐されて大気中に開放される給気放出通路の通路面積を調整する主給気放出弁をそなえ、主給気放出弁の開度を調整することによりエンジンの空燃比を制御するように構成された給気放出式空燃比制御装置をそなえたエンジンに関する。
【背景技術】
【０００２】
ガスエンジンにおいては、過給機のコンプレッサとエンジンとを接続する給気通路側の、ガス供給部よりも上流部位から分岐されて大気中に開放される給気放出通路を設けるとともに、該給気放出通路にこれの通路面積を調整する主給気放出弁を設けて、エンジン負荷等のエンジン運転条件によって該主給気放出弁の開度を変化させて、給気通路からの給気放出量を調整することにより、空燃比を制御する手段が多く採用されている。
【０００３】
図８は、かかる給気放出式空燃比制御装置をそなえたガスエンジンの給気系の概略系統図である。
図８において、符号１００で示されるエンジンは多シリンダの４サイクルガスンジンであり、過給機１０１のコンプレッサ１０１ｂにより圧送された空気は、給気管１０３を通り、給気冷却器１０４で冷却、降温された後、ガス供給部１０５において図示しない燃料ガス管からガス量調整弁を通して供給された燃料ガスと混合され、該ガス供給部１０５からの混合気が前記エンジンの燃焼室に供給されて、燃焼に供される。該エンジン１００での燃焼後の排気ガスは、排気管１０２を通って前記過給機１０１の排気タービン１０１ａに送り込まれて、該排気タービン１０１ａを駆動する。
【０００４】
前記過給機１０１のコンプレッサ１０１ｂとエンジン１００とを接続する給気管１０３には、前記ガス供給部１０５よりも上流部位から給気放出管１０が分岐され、前記給気管１０内の空気の一部を、該給気放出管１０を通して大気中に放出可能としている。前記給気放出管１０には、これの通路面積を調整する主給気放出弁１が設けられており、該主給気放出弁１は、放出弁コントローラ３によって、エンジン負荷等のエンジン運転条件に従い開度を変化せしめられて、前記給気管１０からの給気放出量を調整することにより、前記エンジン１０の空燃比を制御するようになっている。
【０００５】
尚、ガスエンジンの燃料流量に基づく必要空気量と給気圧力及び給気温度に基づく実空気量とにより、実空気量を必要空気量に一致させるように空燃比を制御する手段が特許文献１（特開２００３−２６２１３９号公報）に提供されている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−２６２１３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、前記従来技術にはつぎのような解決すべき問題点がある。
図９は、図８に示されるような、ガスエンジンにおける空燃比をベースにした運転性能線図である。図９のように、かかるガスエンジンは、ディーゼルエンジン等に比べてノッキングや失火が発生し易いため、ノッキング域と失火域に挟まれた狭い運転域で、且つ効率ηの高い運転域Ｚに対応する空燃比Ａ／Ｆで運転することが要求される。
【０００８】
前記空燃比Ａ／Ｆを制御するには、前述のように、給気管１０３から分岐された給気放出管１０を通しての給気放出量を主給気放出弁１の開度調整によって制御しているが、
図１０に示すエンジン負荷と主給気放出弁の開度特性線図に示されているように、エンジン負荷が１００％に近い高負荷になって給気放出量が少なくなり、主給気放出弁１の開度θａが小さく且つ図にクロス線で示されている該主給気放出弁１の開度調整範囲も、たとえば中負荷のエンジン負荷４０％のときの開度θａ１における開度調整範囲よりもきわめて狭くなる。
【０００９】
このため、かかる従来技術にあっては、主給気放出弁の開度を小さくして給気放出通路を通しての給気放出量が少なくなるように制御する高負荷運転域では、主給気放出弁１の微小開度制御によって圧力損失が大きくなって空燃比のばらつきが発生し易くなる。
また、前記微小開度制御に伴って主給気放出弁１のチャタリング（微小振動）が発生し易くなって、該チャタリングによる主給気放出弁１の破損を誘発するとともに、空燃比の変動が発生する。
【００１０】
本発明はかかる従来技術の課題に鑑み、給気放出量が少なく主給気放出弁が低開度となる高負荷運転域において、主給気放出弁の圧力損失を低減するとともに該主給気放出弁のチャタリング（微小振動）の発生を防止することにより、空燃比の変動を抑制して高精度の空燃比制御を可能とし、且つ前記チャタリングに伴う主給気放出弁の破損の発生を防止した給気放出式空燃比制御装置をそなえたエンジンを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明はかかる目的を達成するもので、過給機のコンプレッサとエンジンとを接続する給気通路の途中から分岐されて大気中に開放される給気放出通路と、該給気放出通路の通路面積を調整する主給気放出弁とをそなえ、前記主給気放出弁の開度を調整することにより前記エンジンの空燃比を制御するように構成された給気放出式空燃比制御装置をそなえたエンジンにおいて、前記給気放出通路の前記主給気放出弁の出口側に該主給気放出弁と直列に副給気放出弁を設置するとともに、前記エンジンのエンジン負荷を含むエンジン運転条件により前記主給気放出弁の開度を制御する放出弁コントローラを設け、前記副給気放出弁は放出弁コントローラによる制御とは切り離されて所定開度に開度設定がなされるように構成されたことを特徴とする。
かかる発明において、具体的には次のように構成するのが好ましい。
（１）前記副給気放出弁は、前記エンジン負荷により開度を調整可能に構成される。
（２）前記副給気放出弁は、その開度を予め一定開度に設定される。
【００１２】
また、かかる発明において好ましくは、前記エンジン負荷が一定負荷を超える高負荷運転域では前記副給気放出弁の開度により前記給気放出通路の通路面積を規制するとともに、前記放出弁コントローラは前記一定負荷以下の中、低負荷運転域では前記主給気放出弁の開度制御を、前記エンジン性能値をフィードバックしたフィードバック制御により行い、前記高負荷運転域では前記主給気放出弁の開度を前記副給気放出弁の開度よりも大きい開度に保持するように構成される。
【００１３】
また、次の構成も本発明に含まれる。
（１）前記給気放出式空燃比制御装置をそなえたエンジンにおいて、給気放出通路の主給気放出弁の出口側に該主給気放出弁と直列に絞り一定の固定オリフィスを設置するとともに、エンジンのエンジン負荷を含むエンジン運転条件により前記主給気放出弁の開度を制御する放出弁コントローラを設け、該放出弁コントローラはエンジン負荷が一定負荷を超える高負荷運転域では前記主給気放出弁の開度を前記固定オリフィスの通路面積よりも大きい開度に保持するように構成される。
（２）前記給気放出式空燃比制御装置をそなえたエンジンにおいて、給気放出通路の主給気放出弁をバイパスするバイパス放出路を設けるとともに、該バイパス放出路に該バイパス放出路を開閉する副給気放出弁を設置する。
【００１４】
また、前記発明は次のエンジンに適用するのが好ましい。
（１）燃料ガスを使用するガスエンジン。
（２）軽油あるいは重油と燃料ガスとを切換えまたは混焼する切り換え若しくは混焼手段を具え、前記軽油あるいは重油と燃料ガスとを切換えまたは混焼して使用するデュアルフュエルエンジン。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、前記ガスエンジンあるいはデュアルフュエルエンジンにおいて、給気通路の途中から分岐された給気放出通路の主給気放出弁の出口側に該主給気放出弁と直列に副給気放出弁を設置するとともに、エンジン負荷を含むエンジン運転条件により主給気放出弁の開度を制御する放出弁コントローラを設け、前記副給気放出弁を前記放出弁コントローラによる制御とは切り離されて、エンジン負荷による開度設定あるいは一定開度の開度設定がなされるように構成し、さらに具体的には、エンジン負荷が一定負荷を超える高負荷運転域では前記副給気放出弁の開度により給気放出通路の通路面積を規制するとともに、前記放出弁コントローラにより、前記一定負荷以下の中、低負荷運転域では主給気放出弁の開度制御をエンジン性能値をフィードバックしたフィードバック制御により行い、高負荷運転域では主給気放出弁の開度を副給気放出弁の開度よりも大きい開度に保持するように構成しているので、
主給気放出弁の開度を小さくして給気放出通路を通しての給気放出量が少なくなるように制御する高負荷運転域では、主給気放出弁の後流側に直列に設置した副給気放出弁のエンジン負荷による開度調整あるいは一定開度の開度設定によって行い、主給気放出弁の開度は副給気放出弁の開度よりも常時大きくすることにより、主給気放出弁の低開度域では微小開度制御によって圧力損失が大きくなる主給気放出弁を使用せずに、一定開度あるいはエンジン負荷による開度調整により微小開度制御を行わず圧力損失を抑制可能な副給気放出弁を使用することが可能となる。
これにより、給気放出量が少ない高負荷運転域における主給気放出弁の圧力損失を低減でき、かかる圧力損失に伴う空燃比のばらつきの発生を回避できて、高精度の空燃比制御を行うことができる。
【００１６】
また、給気放出量が少ない高負荷運転域においては、主給気放出弁の低開度域での微小開度制御を行わないので、かかる微小開度制御の伴う主給気放出弁のチャタリング（微小振動）の発生を防止できて、従来の給気放出式空燃比制御装置をそなえたエンジンにおいて問題となっていた前記チャタリングによる主給気放出弁の破損の発生及び空燃比の変動の発生を防止できる。
これにより、主給気放出弁の耐久性を増大可能となるとともに、空燃比の変動が抑制された高精度の空燃比制御が可能となる。
【００１７】
また、給気放出流量が多くなる前記一定負荷以下の中、低負荷運転域では、前記副給気放出弁の開度を主給気放出弁の開度よりも常に大きくして該副給気放出弁による給気放出通路の通路規制を解除することによって、従来の給気放出式空燃比制御装置をそなえたエンジンと同様に、前記放出弁コントローラにより、主給気放出弁の開度制御をエンジン性能値をフィードバックしたフィードバック制御により行うことができる。
【００１８】
従って、本発明によれば、給気放出通路の主給気放出弁の出口側に該主給気放出弁と直列に、単独に開度設定が可能な副給気放出弁を設置して、エンジン負荷によって前記２つの給気放出弁を使い分けることによって、エンジンの中、低負荷運転域から高負荷運転域の全運転域において、空燃比の変動が抑制された高精度の空燃比制御を行うことが可能となり、特に精緻な空燃比制御を必要とするガスエンジンやデュアルフュエルエンジンに好適な空燃比制御システムが得られる。
【００１９】
また、給気放出通路の主給気放出弁の出口側に該主給気放出弁と直列に絞り一定の固定オリフィスを設置し、エンジン負荷が一定負荷を超える高負荷運転域では放出弁コントローラにより主給気放出弁の開度を前記固定オリフィスの通路面積よりも大きい開度に保持するように構成すれば、前記固定オリフィスの絞りを前記主給気放出弁での開度制御が煩雑な運転域での開度相当の絞りに設定することにより、固定オリフィスというきわめて簡単な装置で、主給気放出弁の開度制御を補完することが可能となる。
【００２０】
また、前記給気放出通路の主給気放出弁をバイパスするバイパス放出路を設けるとともに、該バイパス放出路に該バイパス放出路を開閉する副給気放出弁を設置するように構成すれば、前記主給気放出弁の開度制御が困難となった際に、主給気放出弁を閉じ、放出給気をバイパス放出路を通して前記副給気放出弁によって流量調整することにより、主給気放出弁の故障時や開度制御不良の発生時に副給気放出弁の補完によって、空燃比を目標値に保持できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明を図に示した実施例を用いて詳細に説明する。但し、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
【実施例１】
【００２２】
図１は、本発明の第１実施例に係る給気放出式空燃比制御装置をそなえたガスエンジンの給気系の概略系統図、図２は図１のＡ部拡大図である。
図１において、符号１００で示されるエンジンは、過給機１０１をそなえた多シリンダの４サイクルガスンジンである。かかるエンジン１００において、過給機１０１のコンプレッサ１０１ｂにより圧送された空気は給気管１０３を通り、給気冷却器１０４で冷却、降温された後、ガス供給部１０５において図示しない燃料ガス管からガス量調整弁を通して供給された燃料ガスと混合される。
該ガス供給部１０５からの混合気は前記エンジン１００の燃焼室に供給されて、燃焼に供される。該エンジン１００での燃焼後の排気ガスは、排気管１０２を通って前記過給機１０１の排気タービン１０１ａに送り込まれて、該排気タービン１０１ａを駆動後、外部に排出される。
【００２３】
前記過給機１０１のコンプレッサ１０１ｂとエンジン１００とを接続する給気管１０３には、前記ガス供給部１０５よりも上流部位から給気放出管１０が分岐され、前記給気管１０内の空気の一部を、該給気放出管１０を通して大気中に放出可能としている。前記給気放出管１０には、これの通路面積を調整する主給気放出弁１が設けられている。
以上の構成は、図８に示される従来の給気放出式空燃比制御装置をそなえたガスエンジンと同様である。
本発明は、かかる給気放出式空燃比制御装置付きエンジンの給気放出システムを改良している。
【００２４】
図１〜２において、前記給気放出管１０における前記主給気放出弁１の出口側には、該主給気放出弁１と直列に副給気放出弁２が設置されている。また、前記主給気放出弁１は、符号３で示される放出弁コントローラによって開度を制御される。
該放出弁コントローラ３には、負荷検出器４からエンジン負荷の検出値、エンジン回転数検出器５からエンジン回転数の検出値、運転条件検出器６から給気圧力、給気温度等の種々のエンジン運転条件の検出値がそれぞれ入力されている。そして、該放出弁コントローラ３は、前記各検出値に基づく、後述するようなフィードバック制御により前記主給気放出弁１の開度を制御している。
【００２５】
前記副給気放出弁２は、前記放出弁コントローラ３によるフィードバック制御とは切り離されて、前記負荷検出器４からのエンジン負荷の検出値に基づき所定開度に開度調整されている。あるいは、前記副給気放出弁２の開度設定を、予め決められた一定開度に設定してもよい。
そして、前記負荷検出器４により検出されるエンジン負荷が、一定負荷を超える高負荷運転域では、図５（Ｂ）のＢ線のように前記副給気放出弁２の開度を前記エンジン負荷のみによって変化させ、前記主給気放出弁１の開度は、前記放出弁コントローラ３によって、従来の制御方法では図５（Ａ）のＡ０線にあったものをＡ線へと、前記副給気放出弁２の開度よりも大きい開度にシフトして保持する。
これにより、前記高負荷運転域では、前記給気放出管１０を通しての給気放出量は、前記副給気放出弁２の開度によって規制され、前記主給気放出弁１における微小開制御は不要となる。
尚、図５において、クロス部分は主給気放出弁１の開度調整範囲を示す。
【００２６】
また、給気放出流量が多くなる前記一定負荷以下の中、低負荷運転域では、前記副給気放出弁２の開度は、前記負荷検出器４からのエンジン負荷の検出値に基づき、前記主給気放出弁１の開度よりも常に大きく保持されて、該副給気放出弁２による給気放出管１０の通路規制が解除される。
これにより、前記中、低負荷運転域では、従来の給気放出式空燃比制御装置をそなえたエンジンと同様に、前記放出弁コントローラ３により、主給気放出弁１の開度制御を、エンジン性能値をフィードバックしたフィードバック制御により行うことができる。
【００２７】
次に、図３はこの実施例に係る給気放出式空燃比制御装置をそなえたガスエンジンの制御ブロック図である。
図３において、エンジン負荷Ｌが空気密度設定手段（Ｋ０）３１に入力されると、該空気密度設定手段（Ｋ０）３１において、前記負荷Ｌに対応する必要空気密度γｓを図４（Ａ）のマップから算出し、減算器３２に入力する。該減算器３２においては、前記必要空気密度γｓとエンジン１００側からのエンジン性能のフィードバックによる実密度γとの密度偏差Δγを算出して、ＰＩＤ制御器３３に入力する。
【００２８】
該ＰＩＤ制御器３３における、ＰＩＤ（比例、積分、微分）演算結果はゲイン要素（Ｋａ）３４に入力される。ゲイン要素（Ｋａ）３４においては、前記密度偏差Δγと主給気放出弁１の開度偏差Δθａとの関係が設定されており、該ゲイン要素（Ｋａ）３４で算出された主給気放出弁１の開度θａは、ゲイン要素（Ｋ）３５に入力される。
一方ゲイン要素（Ｋｂ）３６が、前記ゲイン要素（Ｋ）３５への外乱入力要素として備えられており、前記ゲイン要素（Ｋｂ）３６は前記エンジン負荷Ｌの検出値に対応する副給気放出弁２の開度が、図４（Ｃ）のようにマップ状に設定されており、該ゲイン要素（Ｋｂ）３６で算出された前記エンジン負荷Ｌの検出値に対応する副給気放出弁２の開度θｂは、ゲイン要素（Ｋ）３５に入力される。
【００２９】
該ゲイン要素（Ｋ）３５においては、図４（Ｂ）のマップに基づき、前記のように、エンジンの一定負荷を超える高負荷運転域では、前記ゲイン要素（Ｋｂ）３６からの副給気放出弁２の開度θｂにより空燃比Ａ／Ｆを算出し、前記一定負荷以下の中、低負荷運転域では前記ゲイン要素（Ｋａ）３４からの主給気放出弁１の開度θａにより空燃比Ａ／Ｆを算出して、この空燃比Ａ／Ｆでエンジン１００を運転する。
前記エンジン１００の性能値のフィードバック信号は、ゲイン要素（Ｋ３）３７で空気密度γに換算されて前記減算器３２にフィードバックされる。
【００３０】
以上のように、かかる第１実施例によれば、主給気放出弁１の開度を小さくして給気放出管１０を通しての給気放出量が少なくなるように制御するエンジン１００の高負荷運転域では、主給気放出弁１の後流側に直列に設置した副給気放出弁２のエンジン負荷による開度調整あるいは一定開度の開度設定によって行い、主給気放出弁１の開度は副給気放出弁２の開度よりも常時大きくすることにより、該主給気放出弁１の低開度域では微小開度制御によって圧力損失が大きくなる主給気放出弁１を使用せずに、一定開度あるいはエンジン負荷による開度調整により微小開度制御を行わず圧力損失を抑制可能な副給気放出弁２を使用して、給気放出量が少ない高負荷運転域における主給気放出弁１の圧力損失を低減できる。
これにより、かかる圧力損失に伴う空燃比Ａ／Ｆのばらつきの発生を回避できて、高精度の空燃比制御が可能となる。
【００３１】
また、給気放出量が少ない高負荷運転域において、主給気放出弁１の低開度域での微小開度制御を行わないので、かかる微小開度制御に伴う主給気放出弁１のチャタリング（微小振動）の発生を防止できて、従来の給気放出式空燃比制御装置をそなえたエンジンにおいて問題となっていた前記チャタリングによる主給気放出弁１の破損の発生及び空燃比の変動の発生を防止でき、主給気放出弁１の耐久性を増大可能となるとともに、空燃比Ａ／Ｆの変動が抑制された高精度の空燃比制御が可能となる。
【００３２】
また、給気放出流量が多くなる前記一定負荷以下の中、低負荷運転域では、前記副給気放出２弁の開度を主給気放出弁１の開度よりも常に大きくして該副給気放出弁２による給気放出管１０の通路規制を解除することによって、従来の給気放出式空燃比制御装置をそなえたエンジンと同様に、前記放出弁コントローラ３により、主給気放出弁１の開度制御を、エンジン性能値をフィードバックしたフィードバック制御により行うことができる。
【００３３】
従って、本発明によれば、給気放出管１０の主給気放出弁１の出口側に該主給気放出弁１と直列に、単独に開度設定が可能な副給気放出弁２を設置して、エンジン負荷によって前記２つの給気放出弁１，２を使い分けることによって、エンジン１００の中、低負荷運転域から高負荷運転域の全運転域において、空燃比Ａ／Ｆの変動が抑制された高精度の空燃比制御を行うことが可能となり、特に精緻な空燃比制御を必要とするガスエンジンやデュアルフュエルエンジンに好適な空燃比制御システムが得られる。
【実施例２】
【００３４】
図６は、本発明の第２実施例を示す図２対応図である。
この第２実施例においては、給気放出管１０の前記主給気放出弁１の出口側に該主給気放出弁１と直列に絞り一定の固定オリフィス２１を設置している。
この場合、放出弁コントローラ３はエンジン負荷が一定負荷を超える高負荷運転域では主給気放出弁１の開度を前記固定オリフィス２１の通路面積よりも大きい開度に保持して、固定オリフィス２１により、給気放出管１０の通路面積を規制している。
かかる第２実施例によれば、前記固定オリフィス２１の絞りを前記主給気放出弁１での開度制御が煩雑な運転域での開度相当の絞りに設定することにより、固定オリフィス２１というきわめて簡単な装置で、主給気放出弁１の開度制御を補完することが可能となる。
【実施例３】
【００３５】
図７は、図２は本発明の第３実施例を示す図２対応図である。
この第３実施例においては、前記給気放出管１０の主給気放出弁１をバイパスするバイパス放出路２０を設けるとともに、該バイパス放出路２０に該バイパス放出路２０を開閉する副給気放出弁２を設置している。
かかる第３実施例によれば、前記主給気放出弁１の開度制御が困難となった際に、該主給気放出弁１を閉じ、放出給気をバイパス放出路２０を通して前記副給気放出弁２によって流量調整することにより、主給気放出弁１の故障時や開度制御不良の発生時に副給気放出弁２の補完によって、空燃比を目標値に保持できる。
【００３６】
本発明は、以上に示したガスエンジンに限らず、軽油あるいは重油と燃料ガスとを切換えまたは混焼する切り換え若しくは混焼手段を具え、前記軽油あるいは重油と燃料ガスとを切換えまたは混焼して使用するデュアルフュエルエンジン等の、給気通路の途中から分岐されて大気中に開放される給気放出通路の通路面積を調整する主給気放出弁をそなえ、主給気放出弁の開度を調整することによりエンジンの空燃比を制御するように構成された給気放出式空燃比制御装置をそなえたエンジン全般に広く適用できる。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明によれば、給気放出量が少なく主給気放出弁が低開度となる高負荷運転域において、主給気放出弁の圧力損失を低減するとともに該主給気放出弁のチャタリング（微小振動）発生を防止することにより、空燃比の変動を抑制して高精度の空燃比制御を可能とし、且つ前記チャタリングに伴う主給気放出弁の破損の発生防止した給気放出式空燃比制御装置をそなえたエンジンを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の第１実施例に係る給気放出式空燃比制御装置をそなえたガスエンジンの給気系の概略系統図である。
【図２】前記第１実施例における図１のＡ部拡大図である。
【図３】前記第１実施例に係る給気放出式空燃比制御装置をそなえたガスエンジンの制御ブロック図である。
【図４】前記制御ブロック図におけるゲイン線図である。
【図５】前記第１実施例における開度線図である。
【図６】本発明の第２実施例を示す図２対応図である。
【図７】本発明の第３実施例を示す図２対応図である。
【図８】従来の給気放出式空燃比制御装置をそなえたガスエンジンの給気系の概略系統図である。
【図９】ガスエンジンにおける空燃比をベースにした運転性能線図である。
【図１０】エンジン負荷と主給気放出弁の開度特性線図である。
【符号の説明】
【００３９】
１      主給気放出弁
２      副給気放出弁
３      放出弁コントローラ
４      負荷検出器
５      エンジン回転数検出器
６      運転条件検出器
１０    給気放出管
１００  エンジン
１０１  過給機
【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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