JP2003120351A

JP2003120351A - 内燃機関とその制御方法

Info

Publication number: JP2003120351A
Application number: JP2001313038A
Authority: JP
Inventors: Jun Saito; 藤準斉; Toru Matsui; 井徹松; Teruhiro Sakurai; 井輝浩桜
Original assignee: Tokyo Gas Co Ltd
Current assignee: Tokyo Gas Co Ltd
Priority date: 2001-10-10
Filing date: 2001-10-10
Publication date: 2003-04-23

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】混合燃料の組成の不均一に起因する各種不都
合を解消することが出来る様な内燃機関及びその運転制
御方法の提供。【解決手段】混合燃料貯蔵手段（４）には単位量当り
の発熱量が相違する複数の燃料（Ｆ１〜Ｆ４）が各々供
給されており、吸気系（２）のミキサ（３）とスロット
ル弁（５）との間の領域に介装され且つ吸気系（２）に
燃料を供給する燃料供給手段（燃料弁）（６）と、燃料
供給手段（６）から吸気系（２）に供給される燃料流量
を調節する流量調整手段（燃料弁開度調整手段７、ポン
プ８）と、制御手段（９）とを備え、制御手段（９）
は、内燃機関（１）の運転の不都合を検出する検出手段
（排気圧力センサ１１、回転センサ１２、電力センサ、
筒内圧センサ、加速度センサ）からの検出結果に応答し
て燃料供給手段（６）から吸気系（２）に供給される燃
料流量を調節する制御を行う様に構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、発熱量が相違する
複数の燃料（例えば、気体燃料）の混合燃料を燃料とす
る内燃機関の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】発熱量が相違する複数の燃料（の混合燃
料）を燃料とする内燃機関が存在し、該複数の燃料とし
て、例えば、４種類の気体燃料（Ｆ１〜Ｆ４）を用いた
従来技術の例を図１３に示してある。

【０００３】図１３において、前記４種類の気体燃料Ｆ
１〜Ｆ４は混合燃料貯蔵タンクＴで混合して蓄えられて
おり、燃料供給ラインＬｆを介してミキサ３に投入さ
れ、該ミキサ３によってエア供給ラインＬａから供給さ
れたエアと混合され吸気管２０を流下してガスエンジン
１の燃焼室内に吸入される。尚、同図中、符号５はスロ
ットル弁、Ｅは排気管を示す。

【０００４】一方、近年の省エネルギ化の要請、環境問
題意識の高まりから、前記複数の燃料の一つとして、所
謂「バイオガス」（例えば、メタンガス等を主成分とし
ている）を用いる場合が多い。しかし、バイオガスの様
な低発熱量燃料ガスは組成が一定しておらず、従って、
前記混合燃料貯蔵タンクＴ内に貯蔵される混合燃料ガス
自体の組成も不均一である。そして、前記ミキサ３だけ
では混合燃料ガスの組成変動に対応することが出来ず、
内燃機関１の運転に際して、空燃比の変動、運転安定性
の悪化、負荷急変時における追従性の悪化等、種々の不
都合が生じる恐れがある。

【０００５】より具体的には、内燃機関に供給される燃
料組成の不均一により、失火、出力不足、ノッキング、
負荷応答性の悪化の様な各種不都合が生じるのである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上述した従来
技術の問題点に対処するべく提案されたものであり、発
熱量が相違する複数の燃料を混合した混合燃料を燃料と
する内燃機関及びその運転制御方法であって、前記混合
燃料の組成の不均一に起因する各種不都合を解消するこ
とが出来る様な内燃機関及びその運転制御方法の提供を
目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の内燃機関は、吸
気系（２）にミキサ（３）を介装し、該ミキサ（３）に
は空気供給ライン（Ｌａ）及び燃料供給ライン（Ｌｆ）
が連通しており、燃料供給ライン（Ｌｆ）は混合燃料貯
蔵手段（４）に連通し、該混合燃料貯蔵手段（４）には
単位量当りの発熱量が相違する複数の燃料（Ｆ１〜Ｆ
４）が各々供給されており、吸気系（２）のミキサ
（３）とスロットル弁（５）との間の領域に介装され且
つ吸気系（２）に燃料を供給する燃料供給手段（燃料
弁）（６）と、該燃料供給手段（６）から吸気系（２）
に供給される燃料流量を調節する流量調整手段（燃料弁
開度調整手段７、ポンプ８）と、制御手段（９）とを備
え、該制御手段（９）は、内燃機関（１）の運転の不都
合を検出する検出手段（排気圧力センサ１１、回転セン
サ１２、電力センサ１３、筒内圧センサ１４、加速度セ
ンサ１５）からの検出結果に応答して燃料供給手段
（６）から吸気系（２）に供給される燃料流量を調節す
る制御を行う様に構成されている（請求項１：図１、図
３、図６、図１２）。

【０００８】ここで、前記燃料供給手段（６）は、前記
燃料供給ライン（Ｌｆ）から分岐したバイパスライン
（Ｌｂ）を介して、前記混合燃料貯蔵手段（４）に連通
しているのが好ましい（請求項２：図１、図３、図
６）。係る構成を採用する場合、内燃機関（１）に供給
される混合気の空燃比は、前記「単位量当りの発熱量が
相違する複数の燃料（ガスＦ１からガスＦ４）」の混合
燃料のバイパス量、すなわちバイパスライン（Ｌｂ）を
介して供給される混合燃料量により決定する。この様な
構成において、前記バイパスライン（Ｌｂ）に、燃料供
給用のポンプ（８）を介装することが好ましい。ポンプ
（８）は、その吐出量を制御することも可能に構成され
ていることが好ましい。前記バイパスライン（Ｌｂ）に
燃料供給用のポンプ（８）を介装する場合、ポンプ
（８）と燃料弁（６）との間の領域の圧力を計測して、
所定圧力以上になれば、ポンプ（８）を停止する必要が
有る。

【０００９】或いは、前記燃料供給手段（６）は、（前
記混合燃料貯蔵手段４或いはタンクＴ４とは別途に構成
された）第２の燃料源（図示せず）に連通する第２の燃
料供給ライン（Ｌｆ２）に接続されているのが好ましい
（請求項３：図１２）。係る構成であれば、内燃機関
（１）に供給される混合気の空燃比は、前記「第２の燃
料源」から前記「第２の燃料供給ライン」（Ｌｆ２）を
介して供給される燃料の供給量により決定する。

【００１０】ここで、液体燃料を供給する場合は、前記
「第２の燃料供給ライン」（Ｌｆ２）先端にポンプを設
けて、ポンプにより液体燃料にヘッドを付加して、供給
量を制御しても良い。その場合、制御される物理量はポ
ンプの圧力及び前記燃料供給手段（６）の（弁）開度及
び（弁）開時期期間である。

【００１１】上述した構成を具備する本発明の内燃機関
（１）の運転制御方法は、検出手段（排気圧力センサ１
１、回転センサ１２、電力センサ１３、筒内圧センサ１
４、加速度センサ１５）により内燃機関（１）の運転状
態を検出する検出工程（Ｓ１、Ｓ１１、Ｓ２１、Ｓ３
１）と、該検出工程で検出された状態から運転状態の適
否を判断する判定工程（Ｓ２、Ｓ１２、Ｓ２２、Ｓ３
３；Ｓ４、Ｓ１４、Ｓ２４、Ｓ３６）と、該判定工程に
おける判断に基いて燃料供給手段（６）から吸気系
（２）に供給される燃料流量を調節する供給量制御工程
（Ｓ３、Ｓ１３、Ｓ２３、Ｓ３４；Ｓ５、Ｓ１５、Ｓ２
５、Ｓ３７）、とを有している（請求項４：図１〜図１
２）。

【００１２】例えば、前記検出センサは排気圧力センサ
（１１）或いは回転センサ（１２）であり、前記判定工
程（Ｓ２）では失火の有無が判断され、前記供給量制御
工程（Ｓ３）では、排気圧力センサ（１１）或いは回転
センサ（１２）の検出結果より失火が発生すると判断
（Ｓ２）された場合に、燃料供給手段（６）から吸気系
（２）に供給される燃料流量を増加する制御（Ｓ３）を
行う（図１、図２）。

【００１３】或いは、前記検出センサは電力センサ（１
３）であり、前記判定工程（Ｓ１２）では内燃機関
（１）の出力が不足しているか否かが判断され、前記供
給量制御工程（Ｓ１３）では、電力センサ（１３）の検
出結果より出力が不足すると判断（Ｓ１２）された場合
に、燃料供給手段（６）から吸気系に供給される燃料流
量を増加する制御（Ｓ１３）を行う（図３、図４）。

【００１４】又は、前記検出センサは筒内圧センサ（１
４）或いは加速度センサ（１５）であり、前記判定工程
（Ｓ２２）ではノッキングの有無が判断され、前記供給
量制御工程（Ｓ２３）では、筒内圧センサ（１４）或い
は加速度センサ（１５）の検出結果よりノッキングが発
生すると判断（Ｓ２２）された場合に、燃料供給手段
（６）から吸気系（２）に供給される燃料流量を減少す
る制御（Ｓ２３）を行う（図６、図７）。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、添付図面図１〜図１２を参
照して、本発明の実施形態について説明する。尚、図１
〜図１２において、同じ部位には同じ符号を付して説明
の重複を避ける。

【００１６】第１実施形態の構成の概要を示す図１にお
いて、内燃機関１は全体を符号２で示す吸気管２０を含
む吸気系と、排気系Ｅを有している。前記吸気系２は吸
気管２０の先端にミキサ３が介装されており、該ミキサ
３は空気供給ラインＬａ及び燃料供給ラインＬｆに連通
している。前記燃料供給ラインＬｆは混合燃料貯蔵手段
４に連通し、混合燃料貯蔵手段４には単位量当りの発熱
量が相違する複数の燃料が各々供給されている。

【００１７】尚、前記混合燃料貯蔵手段４は、発熱量の
相違する複数の燃料（図示の実施形態では、４種類の気
体燃料Ｆ１〜Ｆ４）をタンクＴに供給・混合して貯蔵し
ておく様に構成されている。

【００１８】前記吸気管２０の内燃機関側にはスロット
ル弁５が介装してあり、該スロットル弁５と前記ミキサ
３との間の領域には吸気系２に燃料を供給する燃料供給
手段６が介装されている。該燃料供給手段６は前記燃料
供給ラインＬｆから分岐し、燃料供給ポンプ８を介装し
たバイパスラインＬｂに連通している。また、前記燃料
供給手段６は燃料供給手段６から吸気系２に供給する燃
料流量を調節する流量調節手段７を備えている。

【００１９】一方、内燃機関１の前記排気系Ｅには排気
圧力センサ１１が、又、クランク周りには回転速度セン
サ１２が設けてあり、符号順に夫々入力信号ラインＬＩ
１、ＬＩ２を介して制御手段、所謂「コントローラ」
（以降、制御手段をコントローラと記載する）９に接続
されている。

【００２０】前記コントローラ９は排気圧力センサ１
１、回転速度センサ１２からの入力情報に基づき、失火
の有無を判断して前記燃料供給手段６に介装された流量
調節手段７に出力信号ラインＬｏを介して燃料供給手段
６から吸気系２に供給される燃料流量を調節するべく、
制御信号を送る様に構成されている。

【００２１】図２を用いて図１をも参照して、第１実施
形態の制御に関して説明する。ステップＳ１において、
排気圧力センサ１１によって排気圧力を、又は回転セン
サ１２によって回転速度を検出する。

【００２２】ステップＳ２に進み、コントローラ９は排
気圧力センサ或いはエンジンの回転メータの検出結果か
ら、失火或いは運転が不安定か否かを判断する。コント
ローラ９が失火或いは運転の不安定と判断した場合（ス
テップＳ２においてＹＥＳ）は、ステップＳ３に進み、
失火ではない、或いは運転が不安定ではないと判断した
場合（ステップＳ２においてＮＯ）は、ステップＳ１に
戻る。

【００２３】ステップＳ３において、コントローラ９は
出力信号ラインＬｏを介して燃料供給手段６に介装した
燃料調整手段７に信号を送り、燃料弁の開度を増加させ
る様に制御する。

【００２４】次のステップＳ４に進み、コントローラ９
は、失火、或いは、運転の不安定状態が解消されたか否
かを判断する。失火、或いは、運転の不安定状態が解消
された場合（ステップＳ４においてＹＥＳ）は、ステッ
プＳ５に進み、解消されなかった場合（ステップＳ４に
おいてＮＯ）は、ステップＳ３に戻る。

【００２５】ステップＳ５において、コントローラ９は
出力信号ラインＬｏを介して燃料調整手段７に信号を送
り、燃料供給手段６の燃料弁の開度を維持する様に制御
して終了する。

【００２６】係る構成及び制御方法を具備する第１実施
形態によれば、排気圧力センサ１１、或いはエンジンの
回転メータ１２によって失火、或いは運転の不安定度を
常に監視しており、失火、或いは運転の不安定を回避す
る様にガスエンジンを制御出来る。

【００２７】第２実施形態に関して図３及び図４を用い
て説明する。第２実施形態は、例えば、ガスエンジンに
接続された発電機の発電量（発電力）を計測することに
より、ガスエンジンの出力を計測し、発電量を安定的に
制御するものである。制御の概要は、当該発電量を電力
センサ１３で検出し、出力が不足した場合（出力不足が
解消するまで）燃料弁開度を増加する様に構成されてい
る。

【００２８】図３に示す構成は、図１に示す第１実施形
態の排気圧力センサ１１及びエンジン回転センサ１２を
電力センサ１３に組替えたのみで、その他の構成及び作
用効果については、図１、図２の第１実施形態と同様で
ある。

【００２９】第２実施形態の制御に関して、図４を用い
図３をも参照して、詳述する。ステップＳ１１におい
て、電力センサ１３によって発電量を検出する。

【００３０】ステップＳ１２に進み、コントローラ９は
電力センサ１３の検出結果から、ガスエンジン１が必要
な出力で運転されているか否かを判断する。コントロー
ラ９が必要な出力で運転されていると判断した場合（ス
テップＳ１２においてＯＫ）は、ステップＳ１１に戻り
発電量の検出を繰り返す。ガスエンジン１は出力不足と
判断した場合（ステップＳ１２において不足）は、ステ
ップＳ１３に進む。

【００３１】ステップＳ１３において、コントローラ９
は出力信号ラインＬｏを介して燃料供給手段６に介装し
た燃料調整手段７に信号を送り、燃料弁の開度を増加さ
せる様に制御する。

【００３２】次のステップＳ１４に進み、コントローラ
９は、再度必要な出力か否かを判断する。コントローラ
９が必要な出力で運転していると判断した場合（ステッ
プＳ１４においてＯＫ）は、ステップＳ１５に進み、出
力不足と判断した場合（ステップＳ１４において不足）
は、ステップＳ１３に戻り燃料弁の開度を増加させ続け
る。

【００３３】ステップＳ１５において、コントローラ９
は出力信号ラインＬｏを介して燃料調整手段７に信号を
送り、燃料供給手段６の燃料弁の開度を維持する様に制
御して終了する。

【００３４】係る構成及び制御を具備する第２実施形態
によれば、電力センサ１３でガスエンジン１により稼動
される発電機Ｇの発電状態を監視しており、コントロー
ラ９は燃料供給手段６の燃料弁７の開度を適切に制御す
ることで、発電に要するガスエンジン１の出力不足に対
応可能である。

【００３５】図４ではガスエンジン１の出力不足に対処
する場合について説明したが、図３の第２実施形態で
は、ガスエンジン１の出力が超過した場合についても対
処可能である。図５を参照しつつ、ガスエンジン１の出
力が超過した場合の制御について説明する。

【００３６】図５で示す制御（フローチャート）におい
て、ステップＳ１１とステップＳ１５は図４と概略同様
である。しかし、その間の工程（ステップＳ１２Ａ〜Ｓ
１４Ａ）が異なっている。すなわち、ステップＳ１２Ａ
において、コントローラ９は電力センサ１３の検出結果
から、ガスエンジン１の出力が適正であるか否か（換言
すれば、ガスエンジン１は適正な出力を超過しているか
否か）を判断する。そして、適正な出力で運転されてい
ると判断した場合（ステップＳ１２ＡにおいてＯＫ）
は、ステップＳ１１に戻り発電量の検出を繰り返す。一
方、ガスエンジン１の出力が適正な範囲を超過している
判断した場合は（ステップＳ１２Ａにおいて超過）は、
ステップＳ１３Ａに進み、出力信号ラインＬｏを介して
燃料供給手段６に介装した燃料調整手段７に信号を送
り、燃料弁の開度を減少させる制御を行う。

【００３７】燃料弁の開度を減少したならば（ステップ
Ｓ１３Ａ）、次のステップＳ１４Ａにおいて、コントロ
ーラ９は、ガスエンジン１の出力が適正か否かを再度判
断する。ガスエンジン１の出力が適正であると判断した
場合（ステップＳ１４ＡにおいてＯＫ）は、ステップＳ
１５に進むが、適正な出力を超過していると判断した場
合（ステップＳ１４Ａにおいて超過）は、ステップＳ１
３Ａに戻り燃料弁の開度を減少させ続ける。その他につ
いては、図４で説明した出力不足の場合と同様である。

【００３８】第３実施形態に関して図６及び図７を用い
て説明する。第３実施形態は、筒内圧センサ１４及び加
速度センサ１５によりノッキングを検出しており、ノッ
キングが検出されたならば、（ノッキングが抑制される
まで）燃料弁開度を減少させるように制御するものであ
る。

【００３９】図６に示す構成は、第１実施形態の構成を
示す図１に対して、排気圧力センサ１１及びエンジン回
転センサ１２を筒内圧センサ１４及び加速度センサ１５
に組替えたもので、その他の構成は図１の第１実施形態
と同様である。

【００４０】第３実施形態の制御に関して、図７を用い
図６をも参照して、詳述する。ステップＳ２１におい
て、筒内圧力センサ１４で筒内圧力を、或いは加速度セ
ンサ１５でシリンダの異常振動を検出する。

【００４１】ステップＳ２２に進み、コントローラ９は
筒内圧力センサ１４、或いは加速度センサの検出結果か
らノッキングが生じているか否かを判断する。コントロ
ーラ９がノッキングを生じていると判断した場合（ステ
ップＳ２２においてＹＥＳ）は、ステップＳ２３に進
み、ノッキングを生じていないと判断した場合（ステッ
プＳ２２においてＮＯ）は、ステップＳ２１に戻りステ
ップＳ２１、Ｓ２２を繰り返す。

【００４２】ステップＳ２３において、コントローラ９
は出力信号ラインＬｏを介して燃料供給手段６に介装し
た流量調整手段７に信号を送り、燃料弁の開度を減少さ
せる様に制御する。

【００４３】次のステップＳ２４に進み、コントローラ
９は、ノッキングが解消されたか否かを判断する。コン
トローラ９がノッキングが解消したと判断した場合（ス
テップＳ２４においてＹＥＳ）は、ステップＳ２５に進
み、ノッキングが解消されていないと判断した場合（ス
テップＳ２４においてＮＯ）は、ステップＳ２３に戻り
ステップＳ２３、Ｓ２４を繰り返す。

【００４４】ステップＳ２５において、コントローラ９
は出力信号ラインＬｏを介して流量調整手段７に信号を
送り、燃料供給手段６の燃料弁の開度を維持する様に制
御して終了する。

【００４５】係る構成及び制御を具備する第３実施形態
によれば、筒内圧力センサ１４、或いは加速度センサ１
５でシリンダの異常振動を監視しており、ノッキングが
生じた場合は、いち早くノッキングに対応することが出
来気、円滑な運転が維持出来る。

【００４６】第４実施形態を、図８及び図９に基づいて
説明する。第４実施形態は、負荷変動に対する応答性
を、負荷側の負荷を検出するセンサと、エンジンの応答
性を示すパラメータを計測するセンサとの出力から、負
荷応答性を判定するものである。制御の概要は、負荷応
答性が悪化した場合、悪化した付加応答性が正常化する
様に、燃料弁開度を増加させるものである。

【００４７】図８に示す構成は、第１実施形態の構成を
示す図１に対して、排気圧力センサ１１が省略されてい
るが、発電機Ｇには電力センサ１３が設けられており、
信号伝達ラインＬ１３を介してコントローラ９に情報的
に接続されている。また、コントローラ９には計時手段
（クロック）２１がクロックパルス或いは計時信号伝達
ラインＬ１８を介して結合している。エンジンの回転数
を計測するエンジン回転センサ１２を設けた点や、その
他の構成は図１の第１実施形態と同様である。図示はさ
れていないが、エンジン回転センサ１２に代えて、発電
機Ｇに、電流計、電圧計或いは周波数センサの何れかを
設けても良い。

【００４８】図８で示す構成を用いた第４実施形態の制
御に関して、図９を用いて詳述する。図９のステップＳ
３１において、負荷側の負荷又はその他の負荷に相当す
る物理量を検出し、ステップＳ３２に進む。ステップＳ
３２では、コントローラは負荷応答性を検討しステップ
Ｓ３３に進む。ステップＳ３３では、コントローラは負
荷応答が悪化しているか否かを判断する。

【００４９】ここで、負荷応答性の検討・判断（ステッ
プＳ３２、Ｓ３３）について、説明する。負荷応答性の
検討・判断に当たっては、先ず、電力センサ１３の計測
結果の変動により負荷の変動を検知する。負荷の変動を
検知したならば、その時点から計時手段をスタートす
る。ここで、負荷が変動すれば、エンジン回転センサ１
２により検出されたエンジン回転数も変動する。負荷変
動からの時間を計測すると共に、エンジン回転数の変動
量についても検討する。そして、エンジン回転数の変動
が負荷変動以前と同等となり、安定するまでの時間を計
測する。すなわち、負荷応答性の検討・判断（ステップ
Ｓ３２、Ｓ３３）は、負荷変動時からエンジン回転数が
安定するまでの時間（計時手段２１により計測）に基い
て行われるのである。

【００５０】（発電機Ｇに設けられた）図示しない電流
計、電圧計或いは周波数センサの何れかを用いて負荷応
答性の検討・判断（ステップＳ３２、Ｓ３３）を行う場
合には、負荷変動時から、発電機Ｇの電流、電圧、或い
は周波数が安定するまでの時間（計時手段２１により計
測）を求め、それに基いて検討・判断を行うのである。

【００５１】負荷応答が悪化していると判断した場合
（ステップＳ３３においてＹＥＳ）は、ステップＳ３４
に進み、悪化していないと判断した場合（ステップＳ３
３においてＮＯ）は、ステップＳ３１に戻りステップＳ
３１〜ステップＳ３３を繰り返す。

【００５２】ステップＳ３４において、コントローラは
出力信号ラインを介して燃料供給手段に介装した燃料調
整手段に信号を送り、燃料弁の開度を増加させる様に制
御する。次のステップＳ３５に進み、コントローラは、
再度負荷を検出し、負荷応答を検討してステップＳ３６
に進む。

【００５３】ステップＳ３６において、コントローラ９
は負荷応答性が正常に戻ったか否かを判断して、正常に
戻ったと判断した場合（ステップＳ３６においてＹＥ
Ｓ）は、ステップＳ３７に進み、正常に戻っていないと
判断した場合（ステップＳ３７においてＮＯ）は、ステ
ップＳ３４に戻りステップＳ３４〜Ｓ３６を繰り返す。
負荷応答性の検討（ステップＳ３５）、判断（ステップ
Ｓ３６）については、上述した通り、負荷変動時からエ
ンジン回転数が安定するまでの時間、或いは、負荷変動
時から、発電機Ｇの電流、電圧、或いは周波数が安定す
るまでの時間に基いて行われる。

【００５４】ステップＳ３７において、コントローラは
出力信号ラインを介して流量調整手段に信号を送り、燃
料供給手段の燃料弁の開度を維持する様に制御して終了
する。

【００５５】係る構成及び制御を具備する第４実施形態
によれば、負荷変動を負荷側の負荷センサによって常時
監視しており、負荷の急変をいち早く察知し、燃料弁を
適正に制御することにより負荷急変時における内燃機関
の制御性を向上することが可能となる。

【００５６】次に、図１０、図１１を参照して、本発明
の第５実施形態を説明する。図１０は、第５実施形態の
構成を示している。第５実施形態は、例えば、ガスエン
ジン１の排気系Ｅの窒素酸化物（ＮＯｘ）濃度を計測
し、ＮＯｘ濃度を所定値（或いは許容限界値）以下に制
御するものである。制御の概要は、当該ＮＯｘ濃度をＮ
Ｏｘセンサ２３で検出し、ＮＯｘ濃度が所定値を越えて
いる場合に、（所定値以下の濃度となるまで）燃料弁開
度を減少する様に構成されている。

【００５７】図１０に示す構成は、図１に示す第１実施
形態のエンジン回転センサ１２を省略し、排気系Ｅには
排気圧力センサ１１に代えてＮＯｘセンサ２３を設けて
いる。その他の構成及び作用効果については、図１、図
２の第１実施形態と同様である。

【００５８】図１０で構成を示す第５実施形態の制御に
関して、図１１を主に参照して、詳述する。先ず、ステ
ップＳ４１において、ＮＯｘセンサ２３によりＮＯｘ濃
度を検出する。そして、コントローラ９により、検出さ
れたＮＯｘ濃度が所定値（限界許容値）を上回っている
か否かを検出する（ステップＳ４２）。検出されたＮＯ
ｘ濃度が所定値を上回っていないと判断した場合（ステ
ップＳ４２においてＮＯ）は、ステップＳ４１に戻りス
テップＳ４１、Ｓ４２を繰り返す。一方、検出されたＮ
Ｏｘ濃度が所定値を上回っていると判断した場合（ステ
ップＳ４２においてＹＥＳ）は、ステップＳ４３に進
む。

【００５９】ステップＳ４３において、コントローラ９
は出力信号ラインＬｏを介して燃料供給手段６に介装し
た流量調整手段７に信号を送り、燃料弁の開度を減少さ
せる様に制御する。そしてステップＳ４４に進み、コン
トローラ９は、検出されたＮＯｘ濃度が所定値以下か否
かを判断する。検出されたＮＯｘ濃度が所定値以下とな
れば、ステップＳ４５に進み、依然として検出されたＮ
Ｏｘ濃度が所定値を上回っていると判断した場合（ステ
ップＳ４４においてＮＯ）は、ステップＳ４３に戻りス
テップＳ４３、Ｓ４４を繰り返す。

【００６０】ステップＳ４５において、コントローラ９
は出力信号ラインＬｏを介して流量調整手段７に信号を
送り、燃料供給手段６の燃料弁の開度を維持する様に制
御して終了する。

【００６１】次に、本発明の第６実施形態を、図１２に
基づいて説明する。第１実施形態〜第５実施形態（図１
〜図１１）では、混合燃料貯蔵手段４のタンクＴからミ
キサ３に連通する燃料供給ラインＬｆから分岐したポン
プ８を介装したバイパスラインＬｂが燃料供給手段６の
燃料弁に連通しており、燃料弁開度を調節して、燃料ガ
ス（混合ガス）のバイパス量を制御している。即ち、ミ
キサに供給される混合燃料ガスと、燃料弁から供給され
る混合燃料ガスとは、同一である。

【００６２】これに対して、図１２の実施形態では、燃
料供給手段６の燃料弁がタンクＴとは別途に設けられた
燃料ガス供給系（第２の燃料供給ラインＬｆ２を有す
る）に連通している。

【００６３】燃料ガス量が不足する場合（例えば、失
火、出力不足、負荷応答性の悪化等が発生する）は、燃
料弁開度を増加して、タンクＴとは別系統Ｌｆ２からの
燃料ガス供給量を増加する。

【００６４】また、燃料ガス量が過剰な場合（例えば、
ノッキングが発生する）は、燃料供給手段６の燃料弁開
度を減少して、タンクＴとは別系統Ｌｆ２からの燃料ガ
ス供給量を減少する。

【００６５】なお、制御に関しては第１〜第５実施形態
と同様な制御を行うことが出来る。その他の構成及び作
用効果については、図１〜図１１の実施形態と同様であ
る。

【００６６】図示の実施形態はあくまでも例示であり、
本発明の技術的範囲を限定するものではない。例えば、
図示の実施形態では、「発熱量の相違する複数の燃料」
は全て気体燃料であったが、液体燃料等であっても良
い。

【００６７】

【発明の効果】以下に本発明の作用効果を列挙する。（ａ）排気圧力センサ、或いはエンジンの回転メータ
によって失火、或いは運転の不安定を回避する様にガス
エンジンを制御出来る。（ｂ）電力センサで発電機の発電状態を監視してお
り、発電に要するガスエンジンの出力不足或いは出力過
剰に対応可能である。（ｃ）筒内圧力センサ１４、或いは加速度センサ１５
によって常時シリンダの異常振動を監視しており、ノッ
キングが生じた場合は、いち早くノッキングに対応する
ことが出来、円滑な運転が維持出来る。（ｄ）負荷変動を負荷側の負荷センサによって監視し
ており、負荷急変時における制御性を向上することが可
能となる。（ｅ）排気系のＮＯｘ濃度が限界値（許容値）を上回
った場合に、これを検知して、ＮＯｘ濃度を低減するべ
く制御することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態の構成を示すブロック
図。

【図２】本発明の第１実施形態の制御の流れを示すフロ
ーチャート。

【図３】本発明の第２実施形態の構成を示すブロック
図。

【図４】本発明の第２実施形態の出力不足時の制御を示
すフローチャート。

【図５】本発明の第２実施形態の出力過剰時の制御を示
すフローチャート。

【図６】本発明の第３実施形態の構成を示すブロック
図。

【図７】本発明の第３実施形態の制御の流れを示すフロ
ーチャート。

【図８】本発明の第４実施形態の構成を示すブロック
図。

【図９】本発明の第４実施形態の制御の流れを示すフロ
ーチャート。

【図１０】本発明の第５実施形態の構成を示すブロック
図。

【図１１】本発明の第５実施形態の制御の流れを示すフ
ローチャート。

【図１２】本発明の第６実施形態の構成を示すブロック
図。

【図１３】従来技術の構成を示すブロック図。

【符号の説明】

１・・・内燃機関２・・・吸気系３・・・ミキサ４・・・混合燃料貯蔵手段５・・・スロットル弁６・・・燃料供給手段７・・・流量調整手段８・・・燃料供給ポンプ９・・・コントローラ１１・・・排気圧力センサ１２・・・回転センサ１３・・・電力センサ１４・・・筒内圧センサ１５・・・加速度センサＬｆ・・・燃料供給ライン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｆ０２Ｍ 21/02 Ｆ０２Ｍ 21/02 ３０１Ｑ３１１３１１Ｂ (72)発明者桜井輝浩東京都港区海岸一丁目５番20号東京瓦斯株式会社内Ｆターム(参考） 3G092 AB12 BB20 DE11S FA03 HB01X HE01Z HE06Z HF01Z 3G301 HA24 JA03 MA01 PE01Z PF12Z

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】吸気系にミキサを介装し、該ミキサには
空気供給ライン及び燃料供給ラインが連通しており、燃
料供給ラインは混合燃料貯蔵手段に連通し、該混合燃料
貯蔵手段には単位量当りの発熱量が相違する複数の燃料
が各々供給されており、吸気系のミキサとスロットル弁
との間の領域に介装され且つ吸気系に燃料を供給する燃
料供給手段と、該燃料供給手段から吸気系に供給される
燃料流量を調節する流量調整手段と、制御手段とを備
え、該制御手段は、内燃機関の運転の不都合を検出する
検出手段からの検出手段に応答して燃料供給手段から吸
気系に供給される燃料流量を調節する制御を行う様に構
成されていることを特徴とする内燃機関。
【請求項２】前記燃料供給手段は、前記燃料供給ライ
ンから分岐したバイパスラインを介して、前記混合燃料
貯蔵手段に連通している請求項１の内燃機関。
【請求項３】前記燃料供給手段は、第２の燃料源に連
通する第２の燃料供給ラインに接続されている請求項１
の内燃機関。
【請求項４】請求項１から３の何れか１項の内燃機関
を制御する方法であって、検出手段により内燃機関の運
転状態を検出する検出工程と、該検出工程で検出された
状態から運転状態の適否を判断する判定工程と、該判定
工程における判断に基いて燃料供給手段から吸気系に供
給される燃料流量を調節する供給量制御工程、とを有し
ていることを特徴とする内燃機関の運転制御方法。