内燃机、内燃机的控制方法及内燃机的控制系统技术方案

在内燃机的运转中，对被供给到内燃机的汽缸中的液化天然气气化而成的天然气的气体成分进行检测，在该气体成分中的甲烷成分的比例降低的情况下，根据其降低量，使得EGR量的最终目标量即最终目标EGR量比根据引擎运转状态确定的标准目标EGR量更多。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】内燃机、内燃机的控制方法及内燃机的控制系统
本公开涉及内燃机的运转中的、可应对气化天然气的气体成分变化的内燃机、内燃机的控制方法及内燃机的控制系统。
技术介绍
在以液化天然气(LNG：LiquefiedNaturalGas)为燃料的内燃机中，作为燃料的天然气中，除了主成分甲烷(CH4)以外，还包含乙烷(C2H6)、丙烷(C3H8)、丁烷(C4H10)等沸点和比重不同的成分，在储存于燃料箱并作为燃料而消耗的中途，气化的天然气的成分会发生变化。即，因为会从沸点较低的成分开始气化，所以液化天然气燃料的成分比会发生变化，要气化的天然气的性状也会不同。由于该性状变化，容易发生爆震，会存在内燃机的运转受到不良影响的可能。相关联地，在以压缩天然气(CNG：CompressedNaturalGas)为燃料的引擎中，为了即使燃料的甲烷浓度降低也能抑制爆震的发生而提出了一种点火时刻的控制装置及控制方法，其将根据引擎的运转状态来确定的基础点火时刻修正为基于排气气体的氧浓度的排气空燃越是比基于空气量和燃料量的进气空燃比高就越大的延迟量，并基于该修正量来点火(例如，参照专利文献1)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本国特开2016-75235号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题可是，因为在该专利文献1的点火时刻的控制装置及控制方法中，以压缩天然气为燃料的对象，所以燃料性状的变化较少，爆震发生的抑制对策比较容易，但与此不同，在以燃料性状的变化较大的液化天然气为燃料的情况下，会存在有时仅通过点火时刻的延迟控制不足以抑制爆震发生这样的问题。本公开鉴于上述情况而完成，其目的在于提供一种以液化天然气为燃料的内燃机、内燃机的控制方法及内燃机的控制系统，在通过点火来使被储存于燃料箱的液化天然气气化后的气体燃烧的内燃机中，即使在气体燃料中的气体成分发生了变化的情况下，也能够抑制爆震发生。用于解决课题的手段用于达成上述目的的本公开的内燃机以液化天然气为燃料，包括气体成分检测系统、以及控制装置，该气体成分检测系统对被供给到该内燃机的汽缸中的气化后的天然气的气体成分进行检测，该控制装置控制该内燃机；所述控制装置被构成为：包括EGR修正控制部件，进行在该内燃机的运转中，利用所述气体成分检测系统对被供给到所述汽缸中的天然气的气体成分进行检测，该EGR修正控制部件进行EGR修正控制，该EGR修正控制根据该气体成分来对目标EGR(ExhaustGasRecirculation：排气再循环)量进行修正。此外，用于达成上述目的的本公开的内燃机的控制方法为以液化天然气为燃料的内燃机的控制方法，其特征在于，在该内燃机的运转中，对被供给到该内燃机的汽缸中的液化天然气所气化成的天然气的气体成分进行检测，并在该气体成分中的甲烷成分的比例降低的情况下，根据该降低量来使得EGR量的最终目标量即最终目标EGR量比根据引擎运转状态确定的标准目标EGR量更多。进而，用于达成上述目的的本公开的内燃机的控制系统为以液化天然气为燃料的内燃机的控制系统，包括：气体成分检测单元，其对被供给到该内燃机的汽缸中的气化后的天然气的气体成分进行检测，以及控制器，其对气体成分的变化进行控制；控制器进行以下操作：在该内燃机的运转中，利用气体成分检测单元对被供给到汽缸中的天然气的气体成分进行检测；通过将气体成分中的预定的气体成分的比例与设定比例进行比较来判定是否需要控制气体成分的变化；根据判定为需要，来对EGR量、点火时刻、增压压力及点火延迟界限量中的至少1个进行修正。专利技术效果根据上述的内燃机、内燃机的控制方法及内燃机的控制系统，在通过点火来使被储存于燃料箱的液化天然气气化而成的气体燃烧的内燃机中，即使在气体燃料中的气体成分发生了变化的情况下，也能够抑制爆震的发生。附图说明图1是示意性地表示本公开的实施方式的以液化天然气为燃料的内燃机的构成的图。图2是示意性地表示燃料系统的构成的图。图3是示意性地表示控制装置的构成的图。图4是表示本公开的实施方式的以液化天然气为燃料的内燃机的控制方法的控制流程的一例的图。图5是表示被使用于EGR修正控制的表的一例的图。图6是表示被使用于点火时刻修正的表的一例的图。图7是表示被使用于增压压力修正控制的表的一例的图。图8是表示被使用于点火延迟界限量修正的表的一例的图。具体实施方式以下，参照附图，针对本公开的实施方式的以液化天然气为燃料的内燃机、内燃机的控制方法及内燃机的控制系统进行说明。该内燃机为如下内燃机：以液化天然气(LNG)为燃料，通过使储存于作为燃料箱的超低温容器中的液化天然气气化来使其变为气体状态的天然气，并通过点火来使该天然气燃烧。如图1所示，在本公开的实施方式的以液化天然气为燃料的内燃机(以下，称为引擎)10中，作为进气系统，在引擎主体11的各汽缸12中插入有活塞13，通过该活塞13的往复运动来使曲轴14旋转。在汽缸12之上的汽缸盖上设置有进气孔12a和排气孔12b。在该进气孔12a上连接有进气系统通道21，该进气系统通道21包括：连接于进气孔12a的进气分支通道；该进气分支通道进行集合的进气歧管；以及连接于该进气歧管的进气通道。在该进气系统通道21上，从上游侧起配设有空气滤清器22、涡轮增压器23的压缩机23a、中冷器24、以及进气节气阀(电子控制节气门)25。此外，还设置有绕过中冷器24的旁通通道22a，在该旁通通道22a上，设置有进气旁通阀22b。并且，进气A经由进气系统通道21通过进气孔12a而被导入到汽缸12的活塞13的上部的燃烧室15。另一方面，作为燃料系统，如图2所示，设置有作为超低温容器的燃料箱41，在该燃料箱41与燃油轨47之间，设置有燃料通道42。在该燃料通道42上，从上游侧起依次配设有气化器43、缓冲容器44、开闭阀45、以及压力调节器46。另外，该气化器43具有：空气式热交换器，其在大气与冷媒之间进行热交换；以及LNG热交换器，其在来自空气式热交换器的冷媒与LNG之间进行热交换，从而使LNG气化。此外，在燃料箱41上，设置有对液化天然气L的液量(残量)Wf进行检测的液面计41a。此外，虽然不特别地做出详细说明，但在该燃料箱41上，设置有用于将液化天然气L从外部供给到燃料箱41内部的燃料导入管线、用于处理在燃料箱41中产生的蒸发气体的蒸发气体管线、用于避免燃料箱41的压力异常变高的安全阀(泄压阀)等。如图1所示，该燃料通道42被连接于燃油轨47，在该燃油轨47上，设置有燃料分支通道，该燃料分支通道与被设置于进气系统通道21的各进气分支通道上的燃料喷射装置(燃料喷射器)48连接。该燃料通道42中，设置有：燃料温度传感器49a，其对燃料的温度进行检测；以及燃料压力传感器49b，其对燃料的压力进行检测。液化天然气L在从图2所示的燃料箱41出去后，在气化器本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种内燃机，以液化天然气为燃料，其特征在于，/n包括：/n气体成分检测系统，其对被供给到该内燃机的汽缸中的气化后的天然气的气体成分进行检测，以及/n控制装置，其控制该内燃机；/n所述控制装置被构成为：包括EGR修正控制部件，在该内燃机的运转中，利用所述气体成分检测系统对被供给到所述汽缸中的天然气的气体成分进行检测，该EGR修正控制部件根据该气体成分来修正目标EGR量。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180508 JP 2018-0899511.一种内燃机，以液化天然气为燃料，其特征在于，
包括：
气体成分检测系统，其对被供给到该内燃机的汽缸中的气化后的天然气的气体成分进行检测，以及
控制装置，其控制该内燃机；
所述控制装置被构成为：包括EGR修正控制部件，在该内燃机的运转中，利用所述气体成分检测系统对被供给到所述汽缸中的天然气的气体成分进行检测，该EGR修正控制部件根据该气体成分来修正目标EGR量。


2.如权利要求1所述的内燃机，其特征在于，
所述气体成分检测系统对气体成分中的甲烷成分的比例进行检测；
所述EGR修正控制部件被构成为进行EGR修正控制，该EGR修正控制在所述甲烷成分的比例比预先设定的比例更低的情况下，使得EGR量的最终目标量即最终目标EGR量比根据引擎运转状态确定的标准目标EGR量更多。


3.如权利要求1或2所述的内燃机，其特征在于，
所述控制装置被构成为：包括点火时刻修正控制部件，在该内燃机的运转中，利用所述气体成分检测系统对被供给到所述汽缸中的天然气的气体成分进行检测，在该气体成分中的甲烷成分的比例降低的情况下，该点火时刻修正控制部件进行点火时刻修正控制，该点火时刻修正控制根据所述比例的降低量来使得点火时刻的最终目标量即最终目标点火时刻比根据引擎运转状态确定的标准目标点火时刻更晚。


4.如权利要求1～3的任何一项所述的内燃机，其特征在于，
所述控制装置被构成为：包括点火时刻修正控制部件，在该内燃机的运转中，利用所述气体成分检测系统对被供给到所述汽缸中的天然气的气体成分进行检测，在该气体成分中的甲烷成分的比例降低的情况下，该点火时刻修正控制部件进行增...

【专利技术属性】
技术研发人员：长岛义文，
申请(专利权)人：五十铃自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP