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)，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设定电磁阀(21)的开度及A/F阀(22)的开度与空燃比之间的关系，在发动机的运转状况被视为稳定的期间内的实际运转时的电磁阀(21)的开度平均值(b)偏离了以该条件在控制部(10)中设定的电磁阀(21)的开度目标值(a)的情况下，该控制部(10)对A/F阀(22)的开度进行调整，使得开度平均值(b)成为开度目标值(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”。)的变化对应的燃气发动机。
技术介绍
—般来讲，燃气发动机的空燃比的控制被设定成与固定组成的燃料气体对应，但实际上被供给的燃料气体的组成并不固定，因此该燃料气体的热量也不固定而是进行变化的。因此，以往提出了如下的燃气发动机:利用气相色谱仪等气体组成测定装置来测定燃料气体，基于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
专利技术要解决的课题但是，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)随时间变化的使用而劣化，因此必须要定期地更换，成本和人工费用增加。并且，在气相色谱仪等气体组成测定装置中，校准曲线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不能使用。而且，由于测定燃料气体的组成并到达得到测定结果需要时间，因此供给到气缸盖的燃料气体不是已测定了组成的燃料气体，会产生偏差。因此，还考虑研究燃料气体的供给路径以将得到测定结果的燃料气体送入气缸盖，但这种情况下装置会变得复杂。本专利技术就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变化对应地进行空燃比控制的燃气发动机。用于解决课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侧和浓侧变动，进行基于该第二阀的扰动，在发动机的运转状况被视为稳定的期间内的实际运转时的第二阀的开度平均值偏离了以该条件在控制部中设定的第二阀的开度目标值的情况下，该控制部对第一阀的开度进行调整，使得开度平均值成为开度目标值。在上述燃气发动机中，也可以成为，控制部提取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来计算开度平均值。在上述燃气发动机中，也可以成为，控制部对第一阀的开度进行调整，使得收敛于具有幅度的开度目标值。在上述燃气发动机中，也可以成为，按照每个气缸盖或者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，也可以成为，设置有多个第一阀和/或第二阀。在上述燃气发动机中，也可以成为，控制部基于由在燃气发动机的排气路径的催化剂上游侧设置的氧传感器或者全部区域传感器测定的空燃比来设定第一阀的开度和第二阀的开度。专利技术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是说明开度平均值的计算方法的曲线图，并且是详细示出基于电磁阀的扰动控制时的电磁阀开度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是说明开度平均值的其他的计算方法的曲线图，并且是详细示出基于电磁阀的扰动控制时的电磁阀开度的和传感器输出的历时变化的曲线图。图8是说明本专利技术的其他实施方式的燃气发动机的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9是说明本专利技术的另一实施方式的燃气发动机的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10中，(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11是示出混合部的其他结构的概略图。图12是示出使用了本专利技术的燃气发动机的燃气热栗装置的整体结构的概略的概略图。图13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】以下参照附图对本专利技术的实施方式进行说明。图1不出本专利技术的燃气发动机1的整体结构的概略，图2不出该燃气发动机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示出对开度平均值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具有电磁阀21和A/F阀22，构成为进行基于电磁阀21的扰动，该燃气发动机1具有控制部10，该控制部10设定当以规定的发动机转速和负载进行理论空燃比运转时的电磁阀21的开度及A/F阀22的开度、与空燃比之间的关系，该控制部10构成为，在发动机的运转状况被视为稳定的期间内的实际的运转时的电磁阀21的开度平均值b偏离了以该条件在控制部10中设定的电磁阀21的开度目标值a的情况下，该控制部10对A/F阀22的开度进行调整，使得开度平均值b成为开度目标值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不限于25赫兹，也可以是在这种扰动控制中使用的各种频率的电磁阀21。通过该结构，电磁阀21的流量调整幅度较小，但是能够实现迅速的流量调整。此外，构成电磁阀21的流量特性的阀也可以通过比例控制阀来构成。A/F阀22由以能够调整燃料气体的通过路径的开口面积的方式设计的流量特性的比例控制阀构成，以对从作为理论空燃比的空气过剩率(λ = 1)的理论空燃比运转到作为稀燃烧的空气过剩率(λ = 1.4?1.6)的稀运转的范围进行控制。该A/F阀22构成为能够通过步进电动机的旋转按照每个阶段来调整可动阀的开度。通过该结构，A/F阀22虽然不能进行迅速的流量调整，但是构成为流量调整幅度较大，能够对应较宽的空气过剩率的范围。主喷嘴23是构成为与电磁阀21和A/F阀22 —起对从调节器25流向混合器26的燃料的量进行调整的阀，与上述的电磁阀21和A/F阀22不同，开度根据所使用的主喷嘴23的编号而被固定。调节螺杆24是构成为通过手动调整燃料气体的量的阀，通常与上当前第1页1 2 3 4 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，在发动机的运转状况被视为稳定的期间内的实际运转时的第二阀的开度平均值偏离了以该条件在控制部中设定的第二阀的开度目标值的情况下，该控制部对第一阀的开度进行调整，使得开度平均值成为开度目标值。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【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