JPH06213077A - ガスエンジンのミキサ制御方法及びミキサ制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 エンジンの停止時におけるガスパージに際し
て、吸排気量Ｑが瞬間的に増えて排気マフラ１６の尾管
より凝固水が飛散するのを防止し、エンジンの自力回転
を短時間で停止させる。 【構成】 燃料供給信号Ｋがオフになった時点でミキサ
１への燃料ガスの供給を停止し、これと同時にスロット
ルバルブ２を全閉にするとともに、点火プラグ５をオフ
状態にする。これにより、エンジンは自力回転せずに所
定の停止回転数ｎ_Ｌまで急速に低下するが、その後でセ
ルモータ１７を始動させてミキサ１内のガスパージをす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、コージェネレーショ
ンシステムや発動発電機等に用いられるガスエンジンに
関し、特にエンジン停止時において、マニホールドやシ
リンダ内に残留する未燃ガスを排除する（以下ガスパー
ジという）のに用いられるガスエンジンのミキサ制御方
法及びミキサ制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】上記ガスパージは、従来より図３(Ａ)で
示す手順により行われていた。ここで同図(Ａ)は、ガス
エンジンのミキサ制御方法を示すフローチャート、同図
(Ｂ)は、そのフローチャートに対応する燃料供給弁の開
閉と、スロットルバルブの開度Ｖと、エンジンの回転数
Ｎと、エンジンの吸排気量Ｑとの関係を示すタイムチャ
ートである。

【０００３】図３(Ａ)で示すように、ステップＳ₁では
燃料供給信号Ｋがオフになったことを判断し、ステップ
Ｓ₂では燃料供給信号Ｋがオフになったことに基づき、
燃料供給弁を閉じて燃料ガスの供給を停止する。ステッ
プＳ₃ではエンジンの回転数Ｎが所定の停止回転数ｎ_Lま
で低下したことでミキサ内のガスパージの完了時を間接
的に検出し、ステップＳ₄ではその検出に基づき、ガバナ
アクチュエータによりスロットルバルブの開度Ｖを全閉
にするとともに、点火プラグをオフにする。これにより
ステップＳ₅でエンジンが停止する。つまり、ステップ
Ｓ₂で燃料ガス供給路を閉止してからステップＳ₄で点火
プラグをオフにするまでの間にマニホールドや燃焼室内
の未燃ガスを燃焼室内で燃焼させてガスパージするので
ある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、以
下のような問題点があった。ガスエンジンのスロットル
バルブは、ガバナアクチュエータにより操作され、スロ
ットルバルブの開度Ｖは、エンジンの負荷が低下して回
転速度が上昇するときは絞る方向へ、負荷が増大して回
転速度が低下するときは開く方向へ制御され、エンジン
の回転数Ｎは定格回転数（例えば1800rpm）に維持され
る。

【０００５】そしてエンジンを停止させる場合には、図
３(Ｂ)で示すように、ガス供給路を閉止した瞬間より定
格回転数Ｎが低下するためスロットルバルブは全開にな
る。このため、吸排気量Ｑが瞬間的に増えて排気マフラ
の尾管より凝固水（排気ガス中の水蒸気が凝固して排気
マフラ内に付着していたもの）を吹き出し、この凝固水
が飛散してエンジンの周辺部を汚す。特に低負荷運転時
にエンジンを停止させる場合には、凝固水の吹き出しが
ひどい。

【０００６】また、マニホールドや燃焼室内に残留する
未燃ガスをエンジンの燃焼室内で燃焼させてガスパージ
するため、エンジンの自力回転が停止するまでにある程
度時間を要し、迅速にガスパージすることができない。
本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、 上記凝固水の飛散を防止すること、 迅速にガスパージすること、 を技術課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１に記載した発明が採用した手段は、燃料供
給信号Ｋがオフになった時点でミキサ１への燃料ガスの
供給を停止して、ミキサ１内に残留した燃料ガスをガス
パージし、その後エンジンを停止するガスエンジンのミ
キサ制御方法において、上記燃料ガスの供給停止と同時
に、点火プラグ５をオフにするとともに、スロットルバ
ルブ２の開度Ｖを全閉にし、エンジンの回転数Ｎが所定
の停止回転数ｎ_Lにまで低下した後にセルモータ１７を
始動させてミキサ１内のガスパージをすることを特徴と
する方法である。

【０００８】また、請求項２に記載した発明が採用した
手段は、ミキサ１のスロットルバルブ２にガバナアクチ
ュエータ４を連結し、上記ミキサ１への燃料ガス供給路
１２に燃料供給弁１３を設け、エンジンＥの回転数Ｎを
検出する検出器７を設け、制御回路１０を介してスロッ
トルバルブ２の開度Ｖを調節可能に構成し、上記制御回
路１０は、燃料供給信号Ｋがオフになったことに基づ
き、ガス供給路１２の燃料供給弁１３を閉止して燃料ガ
スの供給を停止し、ミキサ１内に残留した燃料ガスをガ
スパージし、その後エンジンＥを停止するように構成し
たガスエンジンのミキサ制御装置において、上記制御回
路１０は、上記燃料ガスの供給停止と同時に、点火プラ
グ５をオフにするとともに、スロットルバルブ２の開度
Ｖを全閉にし、エンジンの回転数Ｎが所定の停止回転数
ｎ_Lにまで低下した後にセルモータ１７を始動させてミ
キサ１内のガスパージをするように構成したことを特徴
とするものである。

【０００９】

【発明の作用】請求項１及び請求項２に記載した発明
は、いずれも以下のように作用する。なお、理解の容易
のため図１〜図２を引用しつつ説明する。ここで図１は
本発明に係るガスエンジンのミキサ制御装置の概要図、
図２(Ａ)はそのミキサ制御方法に係るフローチャート、
同図(Ｂ)はそのフローチャートに対応する燃料供給弁の
開閉と、スロットルバルブの開度Ｖと、エンジンの回転
数Ｎと、エンジンの吸排気量Ｑとの関係を示すタイムチ
ャートである。

【００１０】本発明では燃料供給信号Ｋがオフになった
ことに基づき、ガス供給路１２の燃料供給弁１３を閉止
して燃料ガスの供給を停止し、これと同時に点火プラグ
５をオフにするとともに、スロットルバルブ２の開度Ｖ
を全閉にする。これにより、エンジンＥは自力回転せず
回転数Ｎは急速に低下するとともに、吸排気量Ｑもエン
ジンの回転数Ｎの低下に伴って急速に減少して行く。そ
してエンジンの回転数Ｎが所定の停止回転数ｎ_Lにまで
低下した後にセルモータ１７が始動してミキサ１内のガ
スパージをする。

【００１１】

【発明の効果】本発明では、従来例のように燃料ガスの
供給を停止した瞬間に吸排気量Ｑが瞬間的に増えること
はなく、エンジンの回転数Ｎは急速に低下するととも
に、吸排気量Ｑもエンジンの回転数Ｎの低下に伴って急
速に減少して行くので、排気マフラの尾管より凝固水を
吹き出すこともなく、凝固水の飛散によりエンジンの周
辺部を汚すという問題は解消する。

【００１２】また、マニホールドや燃焼室内に残留する
未燃ガスをエンジンの燃焼室内で燃焼させてガスパージ
する従来例とは異なり、エンジンが自力回転することも
なく、エンジンの回転数Ｎが所定の停止回転数ｎ_Lまで
急速に低下するので、セルモータ１７を回転させてミキ
サ１内のガスパージをする本発明では、迅速にガスパー
ジをすることができる。

【００１３】

【実施例】先ず、ガスエンジンについて、図１を参照し
つつ説明する。ガスを燃料とするガスエンジンＥでは、
燃料ガス源１１とミキサ１とを連結するガス供給路１２
の途中に、燃料供給弁１３とゼロガバナと称する差圧式
流量調節器１４とを設け、エンジンＥの吸気負圧と大気
圧との差圧により燃料ガスの流量を調節して、ミキサ１
に供給するように構成されている。

【００１４】本発明のミキサ制御装置は、図１で示すよ
うに、ミキサ１のスロットルバルブ２にバルブ操作レバ
ー３を介してガバナアクチュエータ４を連結し、エンジ
ンＥの点火プラグ５に点火回路６を接続し、エンジンＥ
の回転数Ｎを検出する検出器７を設け、制御回路１０を
介してスロットルバルブ２の開度Ｖを調節可能に、か
つ、セルモータ１７を駆動制御するように構成されてい
る。なお、図１中の符号８はギヤケース、９は燃料供給
信号Ｋを出力するキイスイッチ、１５はエアクリーナ、
１６は排気マフラ、１８はセルモータ１７を一定時間作
動させるタイマーである。

【００１５】上記点火プラグ５の点火回路６は、イグニ
ッションコイルやディストリビュータで構成され、イグ
ニッションコイルで高圧電圧を作り、ディストリビュー
タで各気筒の点火プラグ５に火花を飛ばして着火させる
ように構成されている。また、エンジンＥの回転数Ｎを
検出する検出器７としては、ギヤケース８に電磁式回転
センサーを設けたもので構成される。

【００１６】上記制御回路１０は、キイスイッチ９のオ
フ作動により燃料供給信号Ｋがオフになったことに基づ
き、ガス供給路１２の燃料供給弁１３を閉止して燃料ガ
スの供給を停止し、燃料ガスの供給停止と同時に点火プ
ラグ５をオフにするとともに、スロットルバルブ２の開
度Ｖを全閉にし、エンジンの回転数Ｎが所定の停止回転
数ｎ_Ｌにまで低下した後にセルモータ１７を一定時間Ｔ
作動させてミキサ１内のガスパージを実行し、ガスパー
ジの完了後にセルモータ１７を停止させるように構成さ
れている。なお、セルモータ１７を始動させるにあた
り、エンジンＥの始動指令をカットしてエンジンを始動
させないようにしてある。

【００１７】この実施例では、図２(Ａ)で示すように、
ステップＳ₁で燃料供給信号Ｋがオフになると、ステッ
プＳ₂で燃料ガスの供給を停止し、点火プラグ５をオフ
にするとともに、スロットルバルブ２の開度Ｖを全閉に
する。すると図２(Ｂ)で示すように、エンジンの回転数
Ｎは急速に低下するとともに、吸排気量Ｑもエンジンの
回転数Ｎの低下に伴って急速に減少して行く。ステップ
Ｓ₃ではエンジンの回転数Ｎが所定の停止回転数ｎ_L(例
えば200rpm)まで低下したことを検出信号Ｊにより検出
し、ステップＳ₄ではこの検出信号Ｊに基づき、タイマ
ー１８をオンさせるとともに、セルモータ１７を一定時
間作動させてミキサ１内のガスパージをする。ステップ
Ｓ₅でタイムアップＴを検出し、ステップＳ₆でタイマー
１８をリセットするとともに、セルモータ１７をオフし
てエンジンの回転を停止させる。

【００１８】これにより、従来例のように燃料ガスの供
給を停止した瞬間に吸排気量Ｑが瞬間的に増えることは
なく、エンジンの回転数Ｎは急速に低下するとともに、
吸排気量Ｑもエンジンの回転数Ｎの低下に伴って急速に
減少して行くので、排気マフラの尾管より凝固水を吹き
出すこともなく、凝固水の飛散によりエンジンの周辺部
を汚すという問題は解消する。

【００１９】また、マニホールドや燃焼室内に残留する
未燃ガスをエンジンの燃焼室内で燃焼させてエンジンの
自力回転でガスパージする従来例とは異なり、エンジン
の回転数Ｎが所定の停止回転数ｎ_Lまで低下した後にセ
ルモータ１７を始動させてミキサ１内のガスパージをす
る本発明では、エンジンＥが自力回転しない分だけ迅速
にガスパージを実行することができる。

【００２０】なお、上記実施例において、図２(Ａ)中の
ステップＳ₄でセルモータ１７の始動と同時にスロット
ルバルブ２の開度Ｖを全開にする（図２(Ｂ)中の仮想線
Ｖ₂参照）ことも可能であり、そうした場合には、掃気
を一層促進してガスパージを迅速に実行することができ
る。このときセルモータ１７を始動させても回転数が低
いので排気マフラの尾管より凝固水を吹き出すこともな
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るガスエンジンのミキサ制御装置の
概要図である。

【図２】本発明のミキサ制御方法を示し、同図(Ａ)はそ
のフローチャート、同図(Ｂ)はそのフローチャートに対
応する燃料供給弁の開閉と、スロットルバルブの開度Ｖ
と、エンジンの回転数Ｎと、エンジンの吸排気量Ｑとの
関係を示すタイムチャートである。

【図３】従来例のミキサ制御方法を示し、同図(Ａ)及び
同図(Ｂ)はそれぞれ図２(Ａ)及び図２(Ｂ)に相当する図
である。

【符号の説明】

１…ミキサ、 ２…スロットルバル
ブ、４…ガバナアクチュエータ、 ５…点火プラ
グ、６…点火回路、 ７…回転検出
器、１０…制御回路、 １２…ガス供給
路、１３…燃料供給弁、 １７…スロット
ルバルブ、Ｅ…ガスエンジン、 Ｊ…検出
信号、Ｋ…燃料供給信号、 Ｖ…スロット
ルバルブの開度。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃料供給信号(Ｋ)がオフになった時点で
   ミキサ(１)への燃料ガスの供給を停止して、ミキサ(１)
   内に残留した燃料ガスをガスパージし、その後エンジン
   を停止するガスエンジンのミキサ制御方法において、 上記燃料ガスの供給停止と同時に、点火プラグ(５)をオ
   フにするとともに、スロットルバルブ(２)の開度(Ｖ)を
   全閉にし、エンジンの回転数(Ｎ)が所定の停止回転数
   (ｎ_Ｌ)まで低下した後にセルモータ(17)を始動させてミ
   キサ(１)内のガスパージをすることを特徴とするガスエ
   ンジンのミキサ制御方法。
2. 【請求項２】 ミキサ(１)のスロットルバルブ(２)にガ
   バナアクチュエータ(４)を連結し、 上記ミキサ(１)への燃料ガス供給路(12)に燃料供給弁(1
   3)を設け、エンジン(Ｅ)の回転数(Ｎ)を検出する検出器
   (７)を設け、制御回路(10)を介してスロットルバルブ
   (２)の開度(Ｖ)を調節可能に構成し、 上記制御回路(10)は、燃料供給信号(Ｋ)がオフになった
   ことに基づき、ガス供給路(12)の燃料供給弁(13)を閉止
   して燃料ガスの供給を停止し、ミキサ(１)内に残留した
   燃料ガスをガスパージし、その後エンジン(Ｅ)を停止す
   るように構成したガスエンジンのミキサ制御装置におい
   て、 上記制御回路(10)は、上記燃料ガスの供給停止と同時
   に、点火プラグ(５)をオフにするとともに、スロットル
   バルブ(２)の開度(Ｖ)を全閉にし、エンジンの回転数
   (Ｎ)が所定の停止回転数(ｎ_L)にまで低下した後にセル
   モータ(17)を始動させてミキサ(１)内のガスパージをす
   るように構成したことを特徴とするガスエンジンのミキ
   サ制御装置。