燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及能夠與燃料氣體的燃燒熱量(以下簡(jiǎn)稱為“熱量”。)的變化對(duì)應(yīng)的燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]—般來講，燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)的空燃比的控制被設(shè)定成與固定組成的燃料氣體對(duì)應(yīng)，但實(shí)際上被供給的燃料氣體的組成并不固定，因此該燃料氣體的熱量也不固定而是進(jìn)行變化的。
[0003]因此，以往提出了如下的燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī):利用氣相色譜儀等氣體組成測(cè)定裝置來測(cè)定燃料氣體，基于該測(cè)定結(jié)果來控制空燃比(例如，參照專利文獻(xiàn)1)。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)1:日本特開2003-148187號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]發(fā)明要解決的課題
[0008]但是，在上述現(xiàn)有的燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)的情況下，氣相色譜儀等氣體組成測(cè)定裝置的色譜柱(column)隨時(shí)間變化的使用而劣化，因此必須要定期地更換，成本和人工費(fèi)用增加。
[0009]并且，在氣相色譜儀等氣體組成測(cè)定裝置中，校準(zhǔn)曲線由于氣候的變化或色譜柱的劣化等而發(fā)生變化，因此必須使用標(biāo)準(zhǔn)氣體定期地重新制作校準(zhǔn)曲線，處理繁瑣，并且在冷暖差異較大的場(chǎng)所不能使用。
[0010]而且，由于測(cè)定燃料氣體的組成并到達(dá)得到測(cè)定結(jié)果需要時(shí)間，因此供給到氣缸蓋的燃料氣體不是已測(cè)定了組成的燃料氣體，會(huì)產(chǎn)生偏差。因此，還考慮研究燃料氣體的供給路徑以將得到測(cè)定結(jié)果的燃料氣體送入氣缸蓋，但這種情況下裝置會(huì)變得復(fù)雜。
[0011]本發(fā)明就是鑒于該實(shí)際情況而完成的，其目的在于提供能夠與燃料氣體的熱量變化對(duì)應(yīng)地進(jìn)行空燃比控制的燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)。
[0012]用于解決課題的手段
[0013]為了解決上述課題，本發(fā)明的燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)具有:第一閥，其響應(yīng)性比第二閥低，燃料流量調(diào)整幅度比第二閥大；以及第二閥，其響應(yīng)性比第一閥高，燃料流量調(diào)整幅度比第一閥小，該燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)具有控制部，該控制部構(gòu)成為，在將第一閥打開為規(guī)定的開度的狀態(tài)下，使第二閥從規(guī)定的開度向稀側(cè)和濃側(cè)變動(dòng)，進(jìn)行基于該第二閥的擾動(dòng)，在發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況被視為穩(wěn)定的期間內(nèi)的實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的第二閥的開度平均值偏離了以該條件在控制部中設(shè)定的第二閥的開度目標(biāo)值的情況下，該控制部對(duì)第一閥的開度進(jìn)行調(diào)整，使得開度平均值成為開度目標(biāo)值。
[0014]在上述燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)中，也可以成為，控制部提取實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的基于第二閥的擾動(dòng)控制中的最大開度和最小開度來計(jì)算開度平均值。
[0015]在上述燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)中，也可以成為，控制部對(duì)第一閥的開度進(jìn)行調(diào)整，使得收斂于具有幅度的開度目標(biāo)值。
[0016]在上述燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)中，也可以成為，按照每個(gè)氣缸蓋或者按照每多個(gè)氣缸蓋設(shè)置第一閥和第二閥。
[0017]在上述燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)中，也可以成為，設(shè)置有多個(gè)第一閥和/或第二閥。
[0018]在上述燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)中，也可以成為，控制部基于由在燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)的排氣路徑的催化劑上游側(cè)設(shè)置的氧傳感器或者全部區(qū)域傳感器測(cè)定的空燃比來設(shè)定第一閥的開度和第二閥的開度。
[0019]發(fā)明效果
[0020]根據(jù)本發(fā)明，能夠與燃料氣體的組成變化對(duì)應(yīng)地進(jìn)行空燃比控制。
【附圖說明】
[0021]圖1是本發(fā)明的燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)的整體結(jié)構(gòu)的概略圖。
[0022]圖2是示出圖1所示的燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)的燃料氣體和吸入空氣的混合部的結(jié)構(gòu)的框圖。
[0023]圖3是分別示出擾動(dòng)控制中的空氣過剩率、電磁閥開度、傳感器輸出的歷時(shí)變化的曲線圖。
[0024]圖4是說明開度平均值的計(jì)算方法的曲線圖，并且是詳細(xì)示出基于電磁閥的擾動(dòng)控制時(shí)的電磁閥開度的歷時(shí)變化的曲線圖。
[0025]圖5是示出由于燃料氣體的熱量的變化而變動(dòng)的電磁閥和A/F閥的燃料氣體流量與吸入空氣流量之間的關(guān)系的曲線圖。
[0026]圖6是說明考慮到燃料氣體的熱量變化時(shí)的控制部的控制的流程圖。
[0027]圖7是說明開度平均值的其他的計(jì)算方法的曲線圖，并且是詳細(xì)示出基于電磁閥的擾動(dòng)控制時(shí)的電磁閥開度的和傳感器輸出的歷時(shí)變化的曲線圖。
[0028]圖8是說明本發(fā)明的其他實(shí)施方式的燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)的考慮到燃料氣體的熱量變化時(shí)的控制部的控制的流程圖。
[0029]圖9是說明本發(fā)明的另一實(shí)施方式的燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)的考慮到燃料氣體的熱量變化時(shí)的控制部的控制的流程圖。
[0030]圖10中，(a)是示出吸氣部的其他結(jié)構(gòu)的概略圖，該圖的(b)是示出另一其他結(jié)構(gòu)的概略圖。
[0031 ] 圖11是示出混合部的其他結(jié)構(gòu)的概略圖。
[0032]圖12是示出使用了本發(fā)明的燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)的燃?xì)鉄崂跹b置的整體結(jié)構(gòu)的概略的概略圖。
[0033]圖13是示出使用了本發(fā)明的燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)的熱電聯(lián)產(chǎn)裝置的整體結(jié)構(gòu)的概略的概略圖。
【具體實(shí)施方式】
[0034]以下參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。
[0035]圖1不出本發(fā)明的燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)1的整體結(jié)構(gòu)的概略，圖2不出該燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)1中的燃料氣體和吸入空氣的混合部2a，圖3示出該燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)1的控制部10進(jìn)行的擾動(dòng)控制的控制圖，圖4示出對(duì)開度平均值b的計(jì)算方法進(jìn)行說明的曲線圖，圖5示出對(duì)電磁閥21和A/F閥22的閥特性進(jìn)行說明的曲線圖，圖6示出考慮到燃料氣體的熱量變化的控制部10的控制流程。
[0036]該燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)1具有電磁閥21和A/F閥22，構(gòu)成為進(jìn)行基于電磁閥21的擾動(dòng)，該燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)1具有控制部10，該控制部10設(shè)定當(dāng)以規(guī)定的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)載進(jìn)行理論空燃比運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的電磁閥21的開度及A/F閥22的開度、與空燃比之間的關(guān)系，該控制部10構(gòu)成為，在發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況被視為穩(wěn)定的期間內(nèi)的實(shí)際的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的電磁閥21的開度平均值b偏離了以該條件在控制部10中設(shè)定的電磁閥21的開度目標(biāo)值a的情況下，該控制部10對(duì)A/F閥22的開度進(jìn)行調(diào)整，使得開度平均值b成為開度目標(biāo)值a。
[0037]首先，對(duì)燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)1的整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。
[0038]燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)1在與氣缸蓋11連接的吸氣路徑12上設(shè)有對(duì)空氣和燃料氣體進(jìn)行混合的混合部2a，在該混合部2a與氣缸蓋11之間設(shè)有節(jié)氣門2b。由這些混合部2a和節(jié)氣門2b來構(gòu)成吸氣部2，通過來自控制部10的信號(hào)控制該吸氣部2。
[0039]如圖2所示，在混合部2a中，電磁閥21、A/F閥22、主噴嘴23、調(diào)節(jié)螺桿24并列連接在調(diào)節(jié)器25與混合器26之間。
[0040]電磁閥21由以能夠調(diào)整供燃料氣體通過的開口面積的方式設(shè)計(jì)的流量特性的閥構(gòu)成，以對(duì)作為理論空燃比的空氣過剩率(λ = 1)的理論空燃比運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)行控制。該電磁閥21構(gòu)成為，利用電磁線圈使可動(dòng)閥動(dòng)作并使其打開規(guī)定的開度，其中，該可動(dòng)閥以通過板簧或彈簧等的作用力來關(guān)閉流路的方式被施力。該電磁閥21例如以25赫茲的速度進(jìn)行開閉，通過變更該開閉時(shí)的占空比能夠調(diào)整開度。另外，電磁閥21不限于25赫茲，也可以是在這種擾動(dòng)控制中使用的各種頻率的電磁閥21。通過該結(jié)構(gòu)，電磁閥21的流量調(diào)整幅度較小，但是能夠?qū)崿F(xiàn)迅速的流量調(diào)整。此外，構(gòu)成電磁閥21的流量特性的閥也可以通過比例控制閥來構(gòu)成。
[0041]A/F閥22由以能夠調(diào)整燃料氣體的通過路徑的開口面積的方式設(shè)計(jì)的流量特性的比例控制閥構(gòu)成，以對(duì)從作為理論空燃比的空氣過剩率(λ = 1)的理論空燃比運(yùn)轉(zhuǎn)到作為稀燃燒的空氣過剩率(λ = 1.4?1.6)的稀運(yùn)轉(zhuǎn)的范圍進(jìn)行控制。該A/F閥22構(gòu)成為能夠通過步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)按照每個(gè)階段來調(diào)整可動(dòng)閥的開度。通過該結(jié)構(gòu)，A/F閥22雖然不能進(jìn)行迅速的流量調(diào)整，但是構(gòu)成為流量調(diào)整幅度較大，能夠?qū)?yīng)較寬的空氣過剩率的范圍。
[0042]主噴嘴23是構(gòu)成為與電磁閥21和A/F閥22 —起對(duì)從調(diào)節(jié)器25流向混合器26的燃料的量進(jìn)行調(diào)整的閥，與上述的電磁閥21和A/F閥22不同，開度根據(jù)所使用的主噴嘴23的編號(hào)而被固定。
[0043]調(diào)節(jié)螺桿24是構(gòu)成為通過手動(dòng)調(diào)整燃料氣體的量的閥，通常與上