[发明专利]燃气发动机的爆震控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及使用天然气或都市煤气等气体燃料的燃气发动机的爆震控制装置。

背景技术

近年来，在工厂等场所，提供电力公司供给的系统电力，与用工厂内设置的燃气发动机驱动发电机而发电得到的电力联网使用的电力系统。燃气发动机在稀燃状态下进行燃烧时能量效率良好，适合使用于以一定的负载运行的发电设备。但是燃气发动机在运行时有时候会发生爆震等异常燃烧。爆震是在燃烧行程中未燃烧的混合气体自燃，在火焰传播过来之前发生燃烧的现象，那时候发生的压力波对发动机施加了负载，也有发动机损伤的情况发生。因此有必要适当控制发动机的输出以抑制规定强度以上的爆震发生。

日本特开2007－247569号公报公开了防止发动机发生爆震的爆震控制装置。该装置计算作为评价对象的爆震在设定周期中发生的频度，在该爆震发生频度超过规定的频度时使提供给该汽缸的燃料供给量减少。因此如果采用这种装置，则能够抑制燃气发动机的爆震的发生。

发明内容

但是在上述公报中公开的装置中，经过设定的周期数计算出爆震频度之前爆震发生状况没有反映于燃料供给量的控制中。因此爆震的控制发生延迟，控制响应性不能够说好，不能够说的确避免了爆震。而且即使是爆震连续发生，汽缸温度上升的情况下，在设定周期中的爆震频度超过规定的频度之前不进行减少燃料供给量的控制。因此不能够充分抑制爆震的发生，也会发生发动机热负载变得很大的情况。而且在使某一个汽缸的燃料供给量减少的情况下，为了维持发动机的总体输出，有时候其他汽缸会发生过载的情况。

因此本发明的目的在于，提供控制响应性能良好，能够充分抑制爆震的发生，控制发动机汽缸的热负载使其不过大的控制装置。

本发明的燃气发动机爆震控制装置特征在于，具备能够每一周期判断在燃气发动机的汽缸中是否发生规定强度以上的爆震的爆震判定部、在所述爆震判定部判定为发生规定强度以上的爆震的情况下，在累计变数上加规定的数目，在所述爆震判定部判定为没有发生规定强度以上的爆震的情况下，从所述累计变数减去规定的数目的累计变数运算部、以及在所述累计变数为阈值以上的情况下使所述汽缸的输出降低的控制部。

如果采用上述结构，则在累计变数上累加规定强度以上的爆震的发生次数，在该累计变数在阈值以上的情况下，使汽缸的输出降低，因此即使不等待经过某一周期数，爆震的发生状况也会反映于汽缸输出的控制中。因此在爆震控制中能够实现不发生延迟的控制，提高控制响应性。而且即使是爆震判定部判定为没有发生规定强度以上的爆震的情况下，累计变数也可以不进行复位（Reset），只从累计变数减去规定的数目，因此在爆震集中发生于瞬间的情况下，累计变数为阈值以上，能够迅速抑制爆震的发生。

也可以所述控制部在所述累计变数为所述阈值以上的情况下通过减少对所述汽缸的燃料供给时间使所述汽缸的输出减小。

如果采用上述结构，则提供给燃气发动机的汽缸的混合气体的空气过剩率增加，因此汽缸的输出减小，能够抑制爆震的发生。还可以调节燃料供给压力使汽缸的输出减小。

也可以所述控制部在所述爆震判定部判定的规定强度以上的爆震在设定的周期数中发生的次数在规定的次数以上时，对所述汽缸的点火正时进行延迟。

如果采用上述结构，则即使是累计变数不在阈值以上的状态下大量发生爆震的情况下，通过使点火正时延迟，能够抑制爆震的发生。还有，在通过延迟使输出效率降低的情况下，也可以通过延迟使汽缸的输出减小。

也可以所述燃气发动机具有多个汽缸，所述控制部在所述累计变数为规定的阈值以上的汽缸超过规定的数目的情况下使所述燃气发动机的输出上限值降低。

例如全部汽缸中在多个汽缸同时实施使所述输出减小的控制的情况下，为了使整个发动机实现目标输出，其余的汽缸要增加负载而有可能诱发爆震。但是如果采用上述结构，则在超过规定的数目的多个汽缸同时执行上述使输出减小的控制的情况下，发动机的输出上限值下降，因此能够防止在其余的汽缸诱发爆震，也能够防止这些汽缸过载。

附图说明

图1是表示本发明的实施形态的燃气发动机的爆震控制装置的结构图；

图2是对图1所示的爆震判定装置进行的燃烧状态判定进行说明的示意图；

图3表示图1所示的主控制装置的有关爆震控制的功能框图；

图4是对图1所示的主控制装置执行的爆震控制进行说明的流程图；

图5是对图1所示的主控制装置执行的爆震控制中的减少燃料喷射时间的控制进行说明的正时图。

具体实施方式

下面参照附图对本发明的实施形态进行说明。