平均值b与输出目标值a相同的情况下，燃料气体的热量未变化，由前氧传感器31检测的空气过剩率未偏移，因此，维持当前的比率，保持A/F阀22的开度(步骤57)。
[0113]以后，重复从步骤51开始的控制。
[0114]另外，在本实施方式中，控制部10对从前氧传感器31得到的输出目标值a与输出平均值b进行比较，从而对A/F阀22的开度进行调整，但是，也可以对从在三元催化器3b的废气出口侧设置的后氧传感器32得到的输出目标值a和输出平均值b进行比较，从而对A/F阀22的开度进行调整。
[0115]图12示出对从后氧传感器32得到的输出目标值a和输出平均值b进行比较而调整A/F阀22的开度的情况下的控制部10的控制流程。即，为了掌握燃料气体的热量变化，首先，读出在理论空燃比运转时检测规定的发动机转速和负载并根据这些条件在控制部10中设定的后氧传感器32的输出目标值a (步骤61)。
[0116]从读出输出目标值a时起向过去追溯实际的运转状况中的后氧传感器32的开度历史，计算一定时间内的后氧传感器32的输出历史的平均值作为输出平均值b (步骤62)。
[0117]与读出输出目标值a同时地，从控制部10读出在发动机转速和负载为固定的期间内的不灵敏带宽c (步骤63)。
[0118]如果燃料气体的热量的变化较小，则步骤61中读出的输出目标值a和步骤62中计算出的输出平均值b之差应该比不灵敏带宽c小，因此，将该输出目标值a与输出平均值b之差(I a-b I)和不灵敏带宽c进行比较(步骤64)。
[0119]在输出目标值a与输出平均值b之差(|a_b|)小于或等于不灵敏带宽c的情况下，燃料气体的热量的变化是在允许的范围内的变化，因此，重复从步骤61起的控制。
[0120]在输出目标值a与输出平均值b之差(|a_b|)大于不灵敏带宽c的情况下，燃料气体的热量变化超过了所允许的范围，因此，对输出目标值a和输出平均值b进行比较(步骤 65)。
[0121]在输出平均值b小于输出目标值a的情况下，燃料气体的热量小该差值的量，由后氧传感器32检测的空气过剩率开始向稀侧偏移，因此，按照规定的比率打开A/F阀22 (步骤 66)。
[0122]在输出平均值b大于输出目标值a的情况下，燃料气体的热量大该差值的量，由后氧传感器32检测的空气过剩率开始向浓侧偏移，因此，按照规定的比率关闭A/F阀22。此夕卜，在输出平均值b与输出目标值a相同的情况下，燃料气体的热量未变化，由后氧传感器32检测的空气过剩率未偏移，因此，维持当前的比率，保持A/F阀22的开度(步骤67)。
[0123]以后，重复从步骤61开始的控制。
[0124]通过这些图11和图12所示的控制，在燃气发动机1被供应热量比基准燃料气体低或高的燃料气体的情况下，不是通过电磁阀21，而是能够通过A/F阀22的开度调整进行对应，因此，即使在燃料气体的热量大幅变化的情况下，也能够与该变化对应地，继续进行基于电磁阀21的理论空燃比运转的扰动控制。
[0125]此外，通过设置不灵敏带宽c来进行控制，能够防止A/F阀22响应于输出目标值a与输出平均值b之差而频繁开闭的情况，并且，能够减轻控制部10的信息处理的负担。因此，能够防止空燃比非意图地振荡(hunting)，实现空燃比控制的稳定化。
[0126]另外，关于该图11和图12所示的控制，针对在图6和图7所示的控制中引入不灵敏带宽c的情况进行了说明，但是，也可以在图9和图10所示的控制中引入不灵敏带宽c而进行控制。
[0127]在本实施方式中，在吸气路径12上设有一个混合部2a，但是，也可以如图13的(a)所示，在燃气发动机1的各气缸盖11上逐个地设置，还可以如图13的(b)所示，以每2个以上的若干气缸盖11 (附图中为2个)为一个单位的方式设置混合部2a。
[0128]此外，在本实施方式中，混合部2a构成为对流量特性不同的电磁阀21和A/F阀22进行控制，但是，也可以如图14所示，构成为设置2个或3个以上(附图中为3个)的多个流量特性相同的燃料流量调整阀20并进行控制。该情况下，可以构成为具有与本实施方式中的电磁阀21同样进行作用的燃料流量调整阀20，以及与A/F阀22同样地进行作用的燃料流量调整阀20，还可以构成为各燃料流量调整阀20分别与本实施方式中的电磁阀21同样地进行作用，并且与A/F阀22同样地进行作用。该情况下，作为燃料流量调整阀20，具体而言，能够使用蝴蝶阀或电磁阀等在这种燃料气体控制中使用的各种阀。
[0129]另外，在上述说明中，燃气发动机1构成为能够对理论空燃比运转和稀运转进行切换，但是，也可以是构成为仅进行理论空燃比运转的燃气发动机1。此外，燃气发动机1通过前氧传感器31检测理论空燃比运转的空气过剩率，但是，也可以代替该前氧传感器31，而使用全区域传感器(省略图示)来检测理论空燃比运转的空气过剩率。
[0130]如图15所示，这样构成的上述各燃气发动机1能够作为燃气热栗装置4的驱动源而适当进行使用。此外，如图16所示，该燃气发动机1还能够作为热电联产装置5的驱动源而适当进行使用。即，这些装置大多不停止而在长期间内运转，并且使用利用容易产生组成的变化的生物质来生成的燃料气体，因此，容易产生燃料气体的热量变化的要素较多。因此，这些装置通过使用能够应对燃料气体的热量变化的本发明的燃气发动机1，能够更容易得到本发明的效果。另外，在图15中，在燃气热栗装置4中，燃气发动机1与2台压缩机41连接，但是压缩机41也可以是1台，还可以是3台以上。此外，在图15中，在燃气热栗装置4中，1台室外机42与2台室内机43连接，但是，室内机43也可以是1台，还可以是3台以上。
[0131]此外，在本实施方式中，对燃气发动机1进行了说明，但除了燃气发动机1以外，还能够应用于进行扰动控制的各种发动机。
[0132]另外，本发明能够在不脱离其精神或主要特征的情况下以其他各种方式进行实施。因此，上述的实施例的所有方面只不过是例示，不作为限定性的解释。本发明的范围由权利要求书示出，不受说明书本文的任何约束。进而，属于权利要求书的变形和变更全部落在本发明的范围内。
[0133]标号说明
[0134]1燃气发动机
[0135]10控制部
[0136]11气缸盖
[0137]13排气路径
[0138]2吸气部
[0139]20燃料流量调整阀(第一阀和/或第二阀)
[0140]21电磁阀(第二阀)
[0141]22A/F 阀(第一阀)
[0142]31前氧传感器
[0143]32后氧传感器
[0144]a输出目标值
[0145]b输出平均值
【主权项】
1.一种燃气发动机，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所述的燃气发动机，其中， 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。4.根据权利要求2所述的燃气发动机，其中， 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。5.根据权利要求1至4中的任意一项所述的燃气发动机，其特征在于， 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。6.根据权利要求1至4中的任意一项所述的燃气发动机，其特征在于， 设置有多个第一阀和/或第二阀。7.根据权利要求1至4中的任意一项所述的燃气发动机，其中， 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。8.根据权利要求1至4中的任意一项所述的燃气发动机，其中， 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。9.一种燃气热栗装置，其将权利要求1至4中的任意一项所述的燃气发动机作为驱动源。10.一种热电联产装置，其将权利要求1至4中的任意一项所述的燃气发动机作为驱动源。
【专利摘要】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)。
【IPC分类】F02D19/02, F02M21/02, F02D41/14
【公开号】CN105283653
【申请号】CN201480032877
【发明人】大坪弘幸, 岸尾一真
【申请人】洋马株式会社
【公开日】2016年1月27日
【申请日】2014年5月28日
【公告号】CA2914973A1, EP2993334A1, EP2993334A4, US20160123266, WO2014199828A1