燃气发动机制造技术

提供能够与燃料气体的组成变化对应地进行空燃比控制的燃气发动机。燃气发动机(1)构成为具有A/F阀(22)和电磁阀(21)，并通过电磁阀(21)进行扰动，具有控制部(10)，该控制部(10)在基于基准燃料气体的特定的发动机运转状况中，在将A/F阀(22)打开为规定的开度的状态下，使电磁阀(21)从规定的开度向稀侧和浓侧变动，进行基于该电磁阀(21)的扰动，在燃气发动机(1)的运转状况被视为稳定的期间内的实际运转时，在从设于燃气发动机(1)的排气路径(13)上的前氧传感器(31)得到的输出平均值(b)偏离了以该条件在控制部(10)中设定的前氧传感器(31)的输出目标值(a)的情况下，该控制部(10)对A/F阀(22)的开度进行调整，使得输出平均值(b)成为输出目标值(a)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及能够与燃料气体的燃烧热量(以下简称为“热量”。)变化对应的燃气发动机。
技术介绍
一般来讲，以与固定组成的燃料气体对应的方式对燃气发动机的空燃比的控制进行设定，但是，实际被供应的燃料气体的组成并非固定的，因此，该燃料气体的热量也并非固定的而是发生变化的。因此，以往提出了如下的燃气发动机：通过气相色谱仪等气体组成测定装置对燃料气体进行测定，根据该测定结果来控制空燃比(例如，参照专利文献1)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2003-148187号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题但是，在上述现有的燃气发动机的情况下，气相色谱仪等气体组成测定装置的色谱柱(column)随着使用时间的经过而劣化，因此必须定期更换，成本和人工费用增多。此外，在气相色谱仪等气体组成测定装置中，校准曲线会由于气候的变化或色谱柱的劣化等而发生变化，因此，必须使用标准气体定期地重新制作校准曲线，处理繁琐，并且在冷暖差异较大的场所无法使用。并且，由于测定燃料气体的组成并到达得出测定结果为止需要时间，因此，供应到气缸盖的燃料气体不是测定了组成的燃料气体，会产生偏差。因此，还考虑设计燃料气体的供应路径以将得出测定结果的燃料气体送入气缸盖，但这种情况下装置复杂。本专利技术是鉴于该实际情况而完成的，其目的在于，提供能够与燃料气体的热量的变化对应地进行空燃比控制的燃气发动机。用于解决问题的手段为了解决上述课题，本专利技术的燃气发动机具有：第一阀，其响应性比第二阀低，燃料流量调整幅度比第二阀大；以及第二阀，其响应性比第一阀高，燃料流量调整幅度比第一阀小，该燃气发动机具有控制部，该控制部构成为，在将第一阀打开为规定的开度的状态下，使第二阀从规定的开度向稀(lean)侧和浓(rich)侧变动，进行基于该第二阀的扰动，在设于燃气发动机的排气路径上的氧传感器的输出的平均值偏离了以该条件在控制部中设定的氧传感器的输出目标值的情况下，该控制部调整第一阀的开度，使得输出平均值成为输出目标值。在上述燃气发动机中，也可以是，控制部提取与实际运转时的基于第二阀的扰动控制中的最大开度和最小开度对应的氧传感器的最大输出和最小输出，计算输出平均值。在上述燃气发动机中，也可以是，控制部对第一阀的开度进行调整，使得收敛于具有幅度的输出目标值。在上述燃气发动机中，也可以是，按照每个气缸盖或按照每多个气缸盖设置第一阀和第二阀。在上述燃气发动机中，也可以是，设置有多个第一阀和/或第二阀。在上述燃气发动机中，也可以是，氧传感器是在排气路径的催化剂上游侧设置的前氧传感器。在上述燃气发动机中，也可以是，氧传感器是在排气路径的催化剂下游侧设置的后氧传感器。专利技术的效果根据本专利技术，能够与燃料气体的组成变化对应地进行空燃比控制。附图说明图1是本专利技术的燃气发动机的整体结构的概略图。图2是示出图1所示的燃气发动机的燃料气体和吸入空气的混合部的结构的框图。图3是分别示出扰动控制中的空气过剩率、电磁阀开度、传感器输出的历时变化的曲线图。图4是说明输出平均值的计算方法的曲线图，并且是详细示出扰动控制时的前氧传感器的输出值的历时变化的曲线图。图5是示出由于燃料气体的热量的变化而变动的电磁阀和A/F阀的燃料气体流量与吸入空气流量之间的关系的曲线图。图6是基于来自前氧传感器的输出来说明考虑到燃料气体的热量变化时的控制部的控制的流程图。图7是基于来自后氧传感器的输出来说明考虑到燃料气体的热量变化时的控制部的控制的流程图。图8是说明输出平均值的其他的计算方法的曲线图，并且是详细示出扰动控制时的前氧传感器的输出值的历时变化的曲线图。图9是本专利技术的其他实施方式的、基于来自前氧传感器的输出来说明考虑到燃气发动机的燃料气体的热量变化时的控制部的控制的流程图。图10是本专利技术的其他实施方式的、基于来自后氧传感器的输出来说明考虑到燃气发动机的燃料气体的热量变化时的控制部的控制的流程图。图11是本专利技术的另一其他实施方式的、基于来自前氧传感器的输出来说明考虑到燃气发动机的燃料气体的热量变化时的控制部的控制的流程图。图12是本专利技术的另一其他实施方式的、基于来自后氧传感器的输出来说明考虑到燃气发动机的燃料气体的热量变化时的控制部的控制的流程图。图13的(a)是示出吸气部的其他结构的概略图，该图的(b)是示出另一其他结构的概略图。图14是示出混合部的其他结构的概略图。图15是示出使用了本专利技术的燃气发动机的燃气热泵装置的整体结构的概略的概略图。图16是示出使用了本专利技术的燃气发动机的热电联产装置的整体结构的概略的概略图。具体实施方式下面，参照附图来说明本专利技术的实施方式。图1示出本专利技术的燃气发动机1的整体结构的概略，图2示出该燃气发动机1中的燃料气体和吸入空气的混合部2a，图3示出该燃气发动机1的控制部10进行的扰动控制的控制图，图4示出对输出平均值b的计算方法进行说明的曲线图，图5示出对电磁阀21和A/F阀22的阀特性进行说明的曲线图，图6示出考虑到燃料气体的热量变化的控制部10的控制流程。该燃气发动机1构成为具有电磁阀21和A/F阀22，并进行基于电磁阀21的扰动，当以规定的发动机转速和负载进行理论空燃比运转时，调整A/F阀22的开度，使得从燃气发动机1的排气路径13上设置的前氧传感器31得到的输出平均值b成为以该条件在控制部10中设定的前氧传感器31的输出目标值a。首先，对燃气发动机1的整体结构进行说明。燃气发动机1在与气缸盖11连接的吸气路径12上设有对空气和燃料气体进行混合的混合部2a，在该混合部2a与气缸盖11之间设有节气门2b。由这些混合部2a和节气门2b来构成吸气部2，通过来自控制部10的信号控制该吸气部2。如图2所示，在混合部2a中，电磁阀21、A/F阀22、主喷嘴23、调节螺杆24并列连接在调节器25与混合器26之间。电磁阀21由以能够调整供燃料气体通过的开口面积的方式设计的流量特性的阀构成，以对作为理论空燃比的空气过剩率(λ＝1)的理论空燃比运转进行控制。该电磁阀21构成为，利用电磁线圈使可动阀动作并使其打开规定的开度，其中，该可动阀以通过板簧或弹簧等的作用力来关闭流路的方式被施力。该电磁阀21例如以25赫兹的速度进行开闭，通过变更该开闭时的占空比能够调整开度。另外，电磁阀21不本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种燃气发动机，其特征在于，该燃气发动机具有：第一阀，其响应性比第二阀低，燃料流量调整幅度比第二阀大；以及第二阀，其响应性比第一阀高，燃料流量调整幅度比第一阀小，该燃气发动机具有控制部，该控制部构成为：在将第一阀打开为规定的开度的状态下，使第二阀从规定的开度向稀侧和浓侧变动，进行基于该第二阀的扰动，在燃气发动机的运转状况被视为稳定的期间内的实际运转时，在从设于燃气发动机的排气路径上的氧传感器得到的输出的平均值偏离了以该条件在控制部中设定的氧传感器的输出目标值的情况下，该控制部对第一阀的开度进行调整，使得输出平均值成为输出目标值。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.06.11 JP 2013-1227001.一种燃气发动机，其特征在于，
该燃气发动机具有：第一阀，其响应性比第二阀低，燃料流量调整幅度比第二阀
大；以及第二阀，其响应性比第一阀高，燃料流量调整幅度比第一阀小，
该燃气发动机具有控制部，该控制部构成为：在将第一阀打开为规定的开度的状
态下，使第二阀从规定的开度向稀侧和浓侧变动，进行基于该第二阀的扰动，
在燃气发动机的运转状况被视为稳定的期间内的实际运转时，在从设于燃气发动
机的排气路径上的氧传感器得到的输出的平均值偏离了以该条件在控制部中设定的
氧传感器的输出目标值的情况下，该控制部对第一阀的开度进行调整，使得输出平均
值成为输出目标值。
2.根据权利要求1所述的燃气发动机，其中，
控制部提取与实际运转时的基于第二阀的扰动控制中的最大开度和最小开度对
应的氧传感器的最大输出和最小输出，计算输出平均值。
3.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：大坪弘幸，岸尾一真，
申请(专利权)人：洋马株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP