ガスエンジン装置
【課題】ガスエンジン装置において、例えば何らかの要因でガスエンジンが無負荷状態になって出力が急減し、吸気スロットル弁の開度が急減した場合に、ターボ過給機におけるコンプレッサの過給圧が異常上昇して、サージング（脈動）が発生するという問題を解消する。
【解決手段】本願発明のガスエンジン装置は、ガスエンジン２１と、前記ガスエンジン２１への混合ガスが通過する混合ガス経路９３中に配置されたターボ過給機３２のコンプレッサ３２ａと、前記混合ガス経路９３のうち前記コンプレッサ３２を挟んだ上流側と下流側とを接続するバイパス経路９４と、前記ガスエンジン２１の負荷を検出する負荷検出部１０５と、前記ガスエンジン２１が無負荷状態のときに前記バイパス経路９４を開放する開閉弁部材９５とを備える。
【解決手段】本願発明のガスエンジン装置は、ガスエンジン２１と、前記ガスエンジン２１への混合ガスが通過する混合ガス経路９３中に配置されたターボ過給機３２のコンプレッサ３２ａと、前記混合ガス経路９３のうち前記コンプレッサ３２を挟んだ上流側と下流側とを接続するバイパス経路９４と、前記ガスエンジン２１の負荷を検出する負荷検出部１０５と、前記ガスエンジン２１が無負荷状態のときに前記バイパス経路９４を開放する開閉弁部材９５とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明はガスエンジン装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、天然ガスといった燃料ガスを用いて動力を発生させるいわゆるガスエンジン装置には、ミキサ、ターボ過給機及びインタークーラが搭載されている。この場合、燃焼ガスと空気とをミキサにて混合撹拌し、得られた混合ガスをターボ過給機のコンプレッサにて圧縮する。そして、圧縮にて高温高圧になった混合ガスをインタークーラにて冷却してから、吸気スロットル弁を介してガスエンジンの各気筒に、密度を高めた混合ガスを供給する。このようにして、各気筒内の混合ガスの充填効率を高め、ガスエンジンの燃焼効率を向上させている（例えば特許文献１等参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−９１３１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、この種のガスエンジン装置では、例えば何らかの要因でガスエンジンが無負荷状態になって出力が急減した場合、これに伴い吸気スロットル弁の開度が急減する（吸気スロットル弁が急激に閉じ作動する）。そうすると、ターボ過給機におけるコンプレッサの過給圧が異常上昇して、部分的な混合ガスの逆流によってターボ過給機にサージング（脈動）が発生する。当該サージングの発生は、ミキサ周辺の圧力バランスを崩して、燃料質量に対する吸気質量の比である空燃比に異常（リッチ化）をきたし、ノッキング等のガスエンジンの異常燃焼を招来することになる。しかし、前記従来の技術ではこの種の問題に十分に対処できていなかった。
【０００５】
本願発明は上記のような現状に鑑みてなされたものであり、ターボ過給機でのサージング発生を的確に抑制できるガスエンジン装置を提供することを技術的課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１の発明に係るガスエンジン装置は、ガスエンジンと、前記ガスエンジンへの混合ガスが通過する混合ガス経路中に配置されたターボ過給機のコンプレッサと、前記混合ガス経路のうち前記コンプレッサを挟んだ上流側と下流側とを接続するバイパス経路と、前記ガスエンジンの負荷を検出する負荷検出部と、前記ガスエンジンが無負荷状態のときに前記バイパス経路を開放する開閉弁部材とを備えているというものである。
【０００７】
請求項２の発明に係るガスエンジン装置は、ガスエンジンと、前記ガスエンジンへの混合ガスが通過する混合ガス経路中に配置されたターボ過給機のコンプレッサと、前記混合ガス経路のうち前記コンプレッサを挟んだ上流側と下流側とを接続するバイパス経路と、前記ガスエンジンの負荷を検出する負荷検出部と、前記バイパス経路を開閉する開閉弁部材と、前記負荷検出部の検出結果に基づき前記開閉弁部材の開放時間を可変にする制御部とを備えているというものである。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項２に記載したガスエンジン装置において、前記制御部には前記ガスエンジンの負荷の変化量と前記開放時間との関係に応じた開放制御データが予め記憶されており、前記制御部は、前記負荷検出部の検出結果から求まる前記変化量と前記開放制御データとから、前記開閉弁部材の前記開放時間を決定するというものである。
【０００９】
請求項４の発明は、請求項３に記載したガスエンジン装置において、前記開放制御データは、前記ガスエンジンの負荷の大小に応じて複数個設定されており、前記制御部は、前記負荷検出部の検出結果に基づき、前記開放時間決定に用いる前記開放制御データを選択するというものである。
【００１０】
請求項５の発明は、請求項１〜４のうちいずれかに記載したガスエンジン装置において、前記バイパス経路のうち前記開閉弁部材よりも下流側に、サージタンクと絞り部とが配置されているというものである。
【発明の効果】
【００１１】
一般に、ガスエンジン装置では、例えば何らかの要因でガスエンジンにかかる負荷が急減した場合に、混合ガス経路の下流側に位置する吸気スロットル弁の開度が急減して、ターボ過給機におけるコンプレッサの過給圧が異常上昇しようとする。これに対して、請求項１のガスエンジン装置では、遮断器の開放動作をトリガーにして、開閉電磁弁を予め定められた開放時間だけ開放できる。また、請求項２のガスエンジン装置では、少なくとも発電電力の変化量（負荷検出部の検出結果から得られるガスエンジンの負荷変化量）をトリガーにして、前記変化量に見合った開放時間だけ開閉弁部材を開放できる。
【００１２】
従って、請求項１及び２のうちいずれのガスエンジン装置でも、過給圧の異常上昇時においては、開閉弁部材を開放作動させ、混合ガス経路のうちコンプレッサよりも上流側にバイパス経路経由で混合ガスを逃がせることから、コンプレッサの過給圧の異常上昇を確実に抑制できる。従って、部分的な混合ガスの逆流によるターボ過給機でのサージング（脈動）の発生をなくせるという効果を奏する。
【００１３】
特に請求項３の発明によると、制御部にはガスエンジンの負荷の変化量と前記開放時間との関係に応じた開放制御データが予め記憶されており、前記制御部は、負荷検出部の検出結果から求まる前記変化量と開放制御データとから、開閉弁部材の開放時間を決定するから、ガスエンジンにかかる負荷の大小に応じて、好適な開放時間を設定できる。従って、ガスエンジンの全出力範囲（全負荷範囲）において、サージングを効果的に防止することが可能になるという効果を奏する。
【００１４】
この点、請求項４の発明を採用すると、前記開放制御データは、前記ガスエンジンの負荷の大小に応じて複数個設定されており、前記制御部は、前記負荷検出部の検出結果に基づき、前記開放時間決定に用いる前記開放制御データを選択するから、例えば小さな負荷変化であっても、前記開放時間を充分に取って混合ガス（過給圧）を適切に逃がす制御が可能になり、制御精度の向上を図れる。
【００１５】
更に、請求項５の発明に係るガスエンジン装置では、バイパス経路のうち開閉弁部材よりも下流側に、サージタンクと絞り部とが設けられているから、開閉弁部材を通過した混合ガスをサージタンク内に一時的に貯留でき、サージング回避のために瞬時に大量の混合ガスを混合ガス経路下流側（コンプレッサよりも下流側）から抜き取れるという利点がある。しかも、サージタンク内の混合ガスを絞り部経由で混合ガス経路上流側（コンプレッサよりも上流側）に戻すので、前記上流側の圧力バランスを壊すことなく混合ガスを還流できるという利点もある。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】エンジン発電装置の概略側面図である。
【図２】エンジン発電装置の概略平面図である。
【図３】エンジンの吸気系統図である。
【図４】エンジンコントローラの機能ブロック図である。
【図５】過給圧開放制御のフローチャートである。
【図６】過給圧開放制御のロジック説明図であり、（ａ）は遮断器の開閉時期を示す図、（ｂ）は発電電力の推移を示す図、（ｃ）は開閉電磁弁の開閉時期を示す図である。
【図７】過給圧開放制御の別例において、変化量ΔＥと開放時間ｔｂとの関係を示す開閉制御マップである。
【図８】過給圧開放制御の別例のフローチャートである。
【図９】別例のロジック説明図であり、（ａ）は発電電力の推移を示す図、（ｂ）は開閉電磁弁の開閉時期を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に、本願発明を具体化した実施形態を、エンジン２１と発電機３８とを有するエンジン発電装置１に適用した場合の図面に基づいて説明する。
【００１８】
まず始めに、図１〜図３を参照しながら、エンジン発電装置１の構造について説明する。エンジン発電装置１は、動力源であるエンジン２１と、当該エンジンの駆動にて発電する発電機３８とを有している。実施形態のエンジン２１は、天然ガスといった燃料ガスを用いて動力を発生させるいわゆるガスエンジンである。エンジン２１は、出力軸（クランク軸と言ってもよい、図示省略）を有するシリンダブロック２２と、シリンダブロック２２上に搭載されたシリンダヘッド２３とを備えている。シリンダヘッド２３の一側面に吸気マニホールド２４が設けられ、他側面には排気マニホールド２５が設けられている。ベース台２６上に、防振体２７を介してエンジン２１のシリンダブロック２２が取り付けられている。従って、エンジン２１は防振体２７を介してベース台２６に防振支持されている。
【００１９】
発電機３８は、シリンダブロック２２から突出した出力軸の先端側に、動力伝達可能に連結されている。エンジン２１の定速動力によって発電機３８が発電駆動する。発電機３８の駆動によって生じた発電電力が任意の電気系統に供給される。実施形態では、ベース台２６のうちエンジン２１と反対側の半部に、箱枠状のフレーム枠３９が設けられている。フレーム枠３９の内部側に発電機３８が据え付けられている。
【００２０】
エンジン２１におけるシリンダブロック２２の下面には、潤滑油を貯留するオイルパン２８が配置されている。オイルパン２８内の潤滑油は、出力軸の回転で駆動するオイルポンプ（図示省略）によって吸引され、エンジン冷却水にて潤滑油を冷却するオイルクーラ（図示省略）等を介して、エンジン２１の各潤滑部に供給される。各潤滑部に供給された潤滑油はその後オイルパン２８に戻される。オイルポンプ及びオイルクーラはシリンダブロック２２に取り付けられている。
【００２１】
シリンダヘッド２３の側面にはインタークーラ３１が取り付けられている。インタークーラ３１の吸入側は、ターボ過給機３２のコンプレッサ３２ａ及びミキサ３３を介して、外気（エンジン発電装置１周辺の空気）を除塵・浄化して取り込むエアクリーナ３４に連結されている。ミキサ３３には、燃焼ガスを供給するためのガス供給装置３５も連結されている。インタークーラ３１の排出側は、吸気スロットル弁３６を介して吸気マニホールド２４に連結されている。
【００２２】
燃焼ガスと空気とをミキサ３３にて混合撹拌して得られた混合ガスは、ターボ過給機３２のコンプレッサ３２ａにて圧縮され高圧高温になる。そして、高温高圧の混合ガスがインタークーラ３１にて冷却されてから、吸気スロットル弁３６を介して吸気マニホールド２４に送られ、エンジン２１の各気筒に供給される。実施形態では、ターボ過給機３２が排気マニホールド２５の近傍に配置され、フレーム枠３９の上面側にミキサ３３とエアクリーナ３４とが設けられている。フレーム枠３９の一側面側にガス供給装置３５が設けられている。
【００２３】
ターボ過給機３２は、ブロアホイールを内蔵した前述のコンプレッサ３２ａと、タービンホイールを内蔵した排気タービン３２ｂとを有している。排気タービン３２ｂの吸入側はエンジン２１の排気マニホールド２５に連結されている。排気タービン３２ｂの排出側はテールパイプ３７に連結されている。エンジン２１の各気筒から排気マニホールド２５に排出された排気ガスは、ターボ過給機３２を経由して、テールパイプ３７から外部に排出される。
【００２４】
次に、図３を参照しながら、エンジン２１の吸気系統について説明する。図３に詳細に示すように、ミキサ３３における二箇所の吸入側のうち一方は吸気経路９１を介してエアクリーナ３４に接続され、他方は燃焼ガス経路９２を介してガス供給装置３５に接続されている。ミキサ３３の排出側は、混合ガス経路９３を介してエンジン２１の吸気マニホールド２４に接続されている。混合ガス経路９３中には、上流側から順に、ターボ過給機３２のコンプレッサ３２ａ、インタークーラ３１及び吸気スロットル弁３６が設けられている。
【００２５】
混合ガス経路９３のうちコンプレッサ３２ａ及びインタークーラ３１を挟んだ上流側と下流側とは、これら３２ａ，３１を迂回するためのバイパス経路９４によってもつながっている。バイパス経路９４の吸入側は、混合ガス経路９３のうちインタークーラ３１と吸気スロットル弁３６との間に接続されている。バイパス経路９４の排出側は、混合ガス経路９３のうちミキサ３３とコンプレッサ３２ａとの間に接続されている。
【００２６】
バイパス経路９４の中途部には、コンプレッサ３２ａの過給圧を逃がす開閉弁部材としての開閉電磁弁９５が設けられている。例えばエンジン２１の出力が急減して吸気スロットル弁３６の開度が急減（急閉）した場合に開閉電磁弁９５を開くことによって、コンプレッサ３２ａの過給圧の異常上昇が抑制される。その結果、ターボ過給機３２におけるサージングの発生が防止される。なお、開閉電磁弁９５は通常、閉じ状態に保持される（ノーマリークローズ形式）。
【００２７】
バイパス経路９４のうち開閉電磁弁９５よりも下流側には、サージタンク９６と絞り部９７とが設けられている。サージタンク９６は、コンプレッサ３２ａの上流側に逃がす混合ガスを一時的に貯留するものである。実施形態のサージタンク９６は、バイパス経路９４のうち開閉電磁弁９５と排出側の接続部との間に位置している。絞り部９７は、コンプレッサ３２ａの上流側に逃がす混合ガスの流量を制限するものである。実施形態の絞り部９７は、バイパス経路９４のうちサージタンク９６よりも下流側に位置している。
【００２８】
次に、図１〜図４を参照しながら、エンジン２１の過給圧開放制御を実行する構造について説明する。図１及び図２に示すように、発電機３８を挟んでエンジン２１の反対側には、制御部としてのエンジンコントローラ１０１（図４参照）等を有する制御盤１００が配置されている。制御盤１００内のエンジンコントローラ１０１は、各種演算処理を実行するＣＰＵ１０２のほか、制御プログラムやデータを記憶させるＲＯＭ１０３、制御プログラムやデータを一時的に記憶するＲＡＭ１０４、タイマー機能としてのクロック、センサーやアクチュエータ等との間でデータのやり取りをする入出力インターフェイス等を有している。エンジンコントローラ１０１の入出力インターフェイスには、発電機３８の駆動によって生ずる発電電力を検出する電力トランスデューサ１０５、発電機３８と供給先の電気系統との間に設けられた遮断器１０６、及びバイパス経路９４中途部にある開閉電磁弁９５等が電気的に接続されている。
【００２９】
エンジンコントローラ１０１は、遮断器１０６の開放動作（負荷遮断動作）によってエンジン２１が無負荷状態になると、予め定められた開放時間ｔｏだけ開閉電磁弁９５を開放して、コンプレッサ３２ａの過給圧をその上流側に逃がす過給圧開放制御を実行するように構成されている。遮断器１０６の開放動作を、開閉電磁弁９５の開放動作のトリガーにしている。なお、電力トランスデューサ１０５は、エンジンコントローラ１０１と共に制御盤１００内に配置されている。
【００３０】
次に、図５及び図６を参照しながら、過給圧開放制御の流れの一例について説明する。なお、図５のフローチャートにて示されるアルゴリズムは、エンジンコントローラ１０１のＲＯＭ１０３にプログラムとして記憶されており、ＲＡＭ１０４に読み出されてからＣＰＵ１０２にて実行される。また、エンジン２１無負荷時の開閉電磁弁９５の開放時間ｔｏと、エンジン２１の最小駆動出力に対応した発電機３８の最小発電電力Ｅｍｉｎとに関するデータは、エンジンコントローラ１０１のＲＯＭ１０３等に予め記憶させ設定されている。
【００３１】
図５のフローチャート及び図６（ａ）〜（ｃ）の説明図に示すように、エンジンコントローラ１０１はまず、電力トランスデューサ１０５の検出結果である現時点の発電電力Ｅｎｏｗを読み込む（Ｓ０１）。それから、現時点の発電電力Ｅｎｏｗが最小発電電力Ｅｍｉｎ以上（Ｓ０２：ＹＥＳ）の場合において、遮断器１０６が開放されていれば（Ｓ０３：ＹＥＳ）、開閉電磁弁９５を開放時間ｔｏだけ開放させて再び閉止させる（Ｓ０４）。
【００３２】
この種のエンジン２１及び発電機３８を搭載したエンジン発電装置１では、遮断器１０６が開き動作した場合、エンジン２１にかかる負荷が急減して無負荷状態になり、吸気スロットル弁３６の開度が急減する。そうすると、ターボ過給機３２におけるコンプレッサ３２ａの過給圧が異常上昇しようとするが、この場合は、遮断器１０６の開放動作をトリガーにして、開閉電磁弁９５を開放時間ｔｏだけ開くことによって、混合ガス経路９３のうちコンプレッサ３２ａよりも上流側に、バイパス経路９４経由で混合ガスを逃がせるから、コンプレッサ３２ａの過給圧の異常上昇を確実に抑制できる。従って、部分的な混合ガスの逆流によるターボ過給機３２でのサージング（脈動）の発生をなくせるのである。
【００３３】
特にこの場合は、バイパス経路９４のうち開閉電磁弁９５よりも下流側に、サージタンク９６と絞り部９７とが設けられているから、開閉電磁弁９５を通過した混合ガスをサージタンク９６内に一時的に貯留でき、サージング回避のために瞬時に大量の混合ガスを混合ガス経路９３下流側（コンプレッサ３２ａよりも下流側）から抜き取れるという利点がある。しかも、サージタンク９６内の混合ガスを絞り部９７経由で混合ガス経路９３上流側（コンプレッサ３２ａよりも上流側）に戻すので、前記上流側の圧力バランスを壊すことなく混合ガスを還流できるという利点もある。
【００３４】
次に、図７〜図９を参照しながら、エンジン２１の過給圧開放制御の別例について説明する。過給圧開放制御の別例では、コンプレッサ３２ａの過給圧をその上流側に逃がす際に、開閉電磁弁９５の開放時間ｔｂを発電電力の変化量ΔＥに応じて可変にしている。発電電力の変化量ΔＥは、変化前の発電電力と変化後の発電電力との差であり、エンジン２１の負荷変化量に対応している。これは、発電機３８の発電電力がエンジン２１の出力（負荷と言ってもよい）と比例関係にあるからである。また、別例では変化量ΔＥの単位を百分率（％）にしている。これは、発電電力（≒エンジン２１出力）が最高のときを１００％として、各状態での発電電力の比率を算出したためである。発電電力の変化量ΔＥや電力変化速度Ｖは、電力トランスデューサ１０５の検出結果から求められ、常時算出されるものである。
【００３５】
エンジンコントローラ１０１には、変化量ΔＥと開放時間ｔｂとの関係を示す開放制御データとしての開放制御マップＭ１，Ｍ２が予め記憶されている。この種の開放制御マップＭ１，Ｍ２は実験等によって求められる。なお、開放制御データは当該別例のようなマップ形式に限らず、例えば関数表やセットデータ（データテーブル）等でも差し支えない。図７には、エンジンコントローラ１０１に記憶された開放制御マップＭ１，Ｍ２をグラフ化して示している。図７のグラフでは、変化量ΔＥを横軸に採り、開放時間ｔｂを縦軸に採っている。この場合、変化前の発電電力（％）の大小に応じて、基準線Ｌ１を有する開放制御マップＭ１と、基準線Ｌ２を有する開放制御マップＭ２との２種類が用意されている。図１０には、開放制御マップＭ１，Ｍ２の両方を併記して示している。
【００３６】
図７において、開放制御マップＭ１の細い実線は、変化前の発電電力が５０％未満の場合に参照する第１基準線Ｌ１であり、開放制御マップＭ２の太い実線は、変化前の発電電力が５０％以上の場合に参照する第２基準線Ｌ２である。いずれの場合も、変化量ΔＥが大きくなるほど開放時間ｔｂが長くなる傾向にある。前述の５０％という値は任意に変更してよい。また、開放制御マップＭ１，Ｍ２の数も２つに限らず、３つ以上でも差し支えない。細い実線Ｌ１（第１基準線）は、太い実線Ｌ２（第２基準線）に比べて勾配をなだらかにしている。これは、変化前の発電電力が小さくて、コンプレッサ３２ａの下流側とサージタンク９６との差圧が小さい場合にも、開放時間を充分に確保して、コンプレッサの過給圧を確実に逃がすための措置である。
【００３７】
次に、図８及び図９を参照して、過給圧開放制御の別例の流れを説明する。なお、予め設定され設定時間ｔａ、最小変化量ΔＥｍｉｎ及び最小電力変化速度Ｖｍｉｎに関するデータは、エンジンコントローラ１０１のＲＯＭ１０３等に予め記憶させ設定されている。ちなみに、当該別例において、設定時間ｔａは例えば０．２〜３秒程度とされる。
【００３８】
図８のフローチャート及び図９（ａ）（ｂ）の説明図に示すように、エンジンコントローラ１０１はまず、電力トランスデューサ１０５の検出結果である現時点の発電電力Ｅｎｏｗを読み込み（Ｓ１１）、当該読み込まれた発電電力Ｅｎｏｗが最小発電電力Ｅｍｉｎ以上か否かを判別する（Ｓ１２）。発電電力Ｅｎｏｗが最小発電電力Ｅｍｉｎ以上であれば（Ｓ１２：ＹＥＳ）、発電機３８ひいてはエンジン２１が通常通りの駆動状態であるから、次いで、発電電力Ｅｎｏｗに応じた開放制御マップＭ１，Ｍ２を選択し（Ｓ１３）、常時算出される発電電力の変化量ΔＥ及び電力変化速度Ｖから、電力変化速度Ｖが最小電力変化速度Ｖｍｉｎ以上で且つ変化量ΔＥが最小変化量ΔＥｍｉｎ以上か否かを判別する（Ｓ１４）。両方の条件が成立する場合は（Ｓ１４：ＹＥＳ）、発電電力Ｅｎｏｗの変化開始時から設定時間ｔａ経過後の変化量ΔＥｔａ＝Ｅｎｏｗ（先）−Ｅｎｏｗ（後）を算出し（Ｓ１５）、ステップＳ１３で選択された開放制御マップＭ１，Ｍ２と、設定時間ｔａ経過後の変化量ΔＥｔａとから、開放時間ｔｂを求めて（Ｓ１６）、発電電力Ｅｎｏｗの変化開始時から設定時間ｔａ経過後に、開放時間ｔｂだけ開閉電磁弁９５を開放させ、その後再び閉止させるのである（Ｓ１７）。
【００３９】
以上の制御を採用すると、例えば何らかの要因によってエンジン２１にかかる負荷が急減して、吸気スロットル弁３６の開度が急減したとしても、発電電力の変化量ΔＥ及び電力変化速度Ｖをトリガーにして、変化量ΔＥに見合った開放時間ｔｂだけ開閉電磁弁９５を開放できる。従って、先に説明した過給圧開放制御の場合と同様に、混合ガス経路９３のうちコンプレッサ３２ａよりも上流側に、バイパス経路９４経由で混合ガスを逃がして、コンプレッサ３２ａの過給圧の異常上昇を確実に抑制できることになり、ターボ過給機３２でのサージング（脈動）の発生をなくせる。
【００４０】
特に別例では、発電電力Ｅｎｏｗひいてはエンジン２１にかかる負荷の大小に応じて、好適な開放時間ｔｂを設定できるから、エンジン２１の全出力範囲（全負荷範囲）において、サージングを効果的に防止することが可能になる。また、開放制御データＭ１，Ｍ２は、エンジン２１の負荷の大小に応じて複数個（別例では２つ）設定されており、エンジンコントローラ１０１は、電力トランスデューサ１０５の検出結果である現時点の発電電力Ｅｎｏｗに基づき、開放時間ｔｂ決定に用いる開放制御データＭ１，Ｍ２を選択するから、例えば小さな負荷変化であっても、開放時間Ｔｂを充分に取って混合ガス（過給圧）を適切に逃がす制御が可能になり、制御精度の向上を図れる。なお、別例においても、バイパス経路９４のうち開閉電磁弁９５よりも下流側に設けられたサージタンク９６及び絞り部９７の効果が有効に発揮されることは言うまでもない。
【００４１】
その他、各部の構成は図示の実施形態に限定されるものではなく、本願発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能である。
【符号の説明】
【００４２】
２１ エンジン
３２ ターボ過給機
３２ａ コンプレッサ
３８ 発電機
９３ 混合ガス経路
９４ バイパス経路
９５ 開閉電磁弁（開閉弁部材）
９６ サージタンク
９７ 絞り部
１０１ エンジンコントローラ（制御部）
１０５ 電力トランスデューサ（負荷検出部）
１０６ 遮断器
【技術分野】
【０００１】
本願発明はガスエンジン装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、天然ガスといった燃料ガスを用いて動力を発生させるいわゆるガスエンジン装置には、ミキサ、ターボ過給機及びインタークーラが搭載されている。この場合、燃焼ガスと空気とをミキサにて混合撹拌し、得られた混合ガスをターボ過給機のコンプレッサにて圧縮する。そして、圧縮にて高温高圧になった混合ガスをインタークーラにて冷却してから、吸気スロットル弁を介してガスエンジンの各気筒に、密度を高めた混合ガスを供給する。このようにして、各気筒内の混合ガスの充填効率を高め、ガスエンジンの燃焼効率を向上させている（例えば特許文献１等参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−９１３１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、この種のガスエンジン装置では、例えば何らかの要因でガスエンジンが無負荷状態になって出力が急減した場合、これに伴い吸気スロットル弁の開度が急減する（吸気スロットル弁が急激に閉じ作動する）。そうすると、ターボ過給機におけるコンプレッサの過給圧が異常上昇して、部分的な混合ガスの逆流によってターボ過給機にサージング（脈動）が発生する。当該サージングの発生は、ミキサ周辺の圧力バランスを崩して、燃料質量に対する吸気質量の比である空燃比に異常（リッチ化）をきたし、ノッキング等のガスエンジンの異常燃焼を招来することになる。しかし、前記従来の技術ではこの種の問題に十分に対処できていなかった。
【０００５】
本願発明は上記のような現状に鑑みてなされたものであり、ターボ過給機でのサージング発生を的確に抑制できるガスエンジン装置を提供することを技術的課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１の発明に係るガスエンジン装置は、ガスエンジンと、前記ガスエンジンへの混合ガスが通過する混合ガス経路中に配置されたターボ過給機のコンプレッサと、前記混合ガス経路のうち前記コンプレッサを挟んだ上流側と下流側とを接続するバイパス経路と、前記ガスエンジンの負荷を検出する負荷検出部と、前記ガスエンジンが無負荷状態のときに前記バイパス経路を開放する開閉弁部材とを備えているというものである。
【０００７】
請求項２の発明に係るガスエンジン装置は、ガスエンジンと、前記ガスエンジンへの混合ガスが通過する混合ガス経路中に配置されたターボ過給機のコンプレッサと、前記混合ガス経路のうち前記コンプレッサを挟んだ上流側と下流側とを接続するバイパス経路と、前記ガスエンジンの負荷を検出する負荷検出部と、前記バイパス経路を開閉する開閉弁部材と、前記負荷検出部の検出結果に基づき前記開閉弁部材の開放時間を可変にする制御部とを備えているというものである。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項２に記載したガスエンジン装置において、前記制御部には前記ガスエンジンの負荷の変化量と前記開放時間との関係に応じた開放制御データが予め記憶されており、前記制御部は、前記負荷検出部の検出結果から求まる前記変化量と前記開放制御データとから、前記開閉弁部材の前記開放時間を決定するというものである。
【０００９】
請求項４の発明は、請求項３に記載したガスエンジン装置において、前記開放制御データは、前記ガスエンジンの負荷の大小に応じて複数個設定されており、前記制御部は、前記負荷検出部の検出結果に基づき、前記開放時間決定に用いる前記開放制御データを選択するというものである。
【００１０】
請求項５の発明は、請求項１〜４のうちいずれかに記載したガスエンジン装置において、前記バイパス経路のうち前記開閉弁部材よりも下流側に、サージタンクと絞り部とが配置されているというものである。
【発明の効果】
【００１１】
一般に、ガスエンジン装置では、例えば何らかの要因でガスエンジンにかかる負荷が急減した場合に、混合ガス経路の下流側に位置する吸気スロットル弁の開度が急減して、ターボ過給機におけるコンプレッサの過給圧が異常上昇しようとする。これに対して、請求項１のガスエンジン装置では、遮断器の開放動作をトリガーにして、開閉電磁弁を予め定められた開放時間だけ開放できる。また、請求項２のガスエンジン装置では、少なくとも発電電力の変化量（負荷検出部の検出結果から得られるガスエンジンの負荷変化量）をトリガーにして、前記変化量に見合った開放時間だけ開閉弁部材を開放できる。
【００１２】
従って、請求項１及び２のうちいずれのガスエンジン装置でも、過給圧の異常上昇時においては、開閉弁部材を開放作動させ、混合ガス経路のうちコンプレッサよりも上流側にバイパス経路経由で混合ガスを逃がせることから、コンプレッサの過給圧の異常上昇を確実に抑制できる。従って、部分的な混合ガスの逆流によるターボ過給機でのサージング（脈動）の発生をなくせるという効果を奏する。
【００１３】
特に請求項３の発明によると、制御部にはガスエンジンの負荷の変化量と前記開放時間との関係に応じた開放制御データが予め記憶されており、前記制御部は、負荷検出部の検出結果から求まる前記変化量と開放制御データとから、開閉弁部材の開放時間を決定するから、ガスエンジンにかかる負荷の大小に応じて、好適な開放時間を設定できる。従って、ガスエンジンの全出力範囲（全負荷範囲）において、サージングを効果的に防止することが可能になるという効果を奏する。
【００１４】
この点、請求項４の発明を採用すると、前記開放制御データは、前記ガスエンジンの負荷の大小に応じて複数個設定されており、前記制御部は、前記負荷検出部の検出結果に基づき、前記開放時間決定に用いる前記開放制御データを選択するから、例えば小さな負荷変化であっても、前記開放時間を充分に取って混合ガス（過給圧）を適切に逃がす制御が可能になり、制御精度の向上を図れる。
【００１５】
更に、請求項５の発明に係るガスエンジン装置では、バイパス経路のうち開閉弁部材よりも下流側に、サージタンクと絞り部とが設けられているから、開閉弁部材を通過した混合ガスをサージタンク内に一時的に貯留でき、サージング回避のために瞬時に大量の混合ガスを混合ガス経路下流側（コンプレッサよりも下流側）から抜き取れるという利点がある。しかも、サージタンク内の混合ガスを絞り部経由で混合ガス経路上流側（コンプレッサよりも上流側）に戻すので、前記上流側の圧力バランスを壊すことなく混合ガスを還流できるという利点もある。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】エンジン発電装置の概略側面図である。
【図２】エンジン発電装置の概略平面図である。
【図３】エンジンの吸気系統図である。
【図４】エンジンコントローラの機能ブロック図である。
【図５】過給圧開放制御のフローチャートである。
【図６】過給圧開放制御のロジック説明図であり、（ａ）は遮断器の開閉時期を示す図、（ｂ）は発電電力の推移を示す図、（ｃ）は開閉電磁弁の開閉時期を示す図である。
【図７】過給圧開放制御の別例において、変化量ΔＥと開放時間ｔｂとの関係を示す開閉制御マップである。
【図８】過給圧開放制御の別例のフローチャートである。
【図９】別例のロジック説明図であり、（ａ）は発電電力の推移を示す図、（ｂ）は開閉電磁弁の開閉時期を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に、本願発明を具体化した実施形態を、エンジン２１と発電機３８とを有するエンジン発電装置１に適用した場合の図面に基づいて説明する。
【００１８】
まず始めに、図１〜図３を参照しながら、エンジン発電装置１の構造について説明する。エンジン発電装置１は、動力源であるエンジン２１と、当該エンジンの駆動にて発電する発電機３８とを有している。実施形態のエンジン２１は、天然ガスといった燃料ガスを用いて動力を発生させるいわゆるガスエンジンである。エンジン２１は、出力軸（クランク軸と言ってもよい、図示省略）を有するシリンダブロック２２と、シリンダブロック２２上に搭載されたシリンダヘッド２３とを備えている。シリンダヘッド２３の一側面に吸気マニホールド２４が設けられ、他側面には排気マニホールド２５が設けられている。ベース台２６上に、防振体２７を介してエンジン２１のシリンダブロック２２が取り付けられている。従って、エンジン２１は防振体２７を介してベース台２６に防振支持されている。
【００１９】
発電機３８は、シリンダブロック２２から突出した出力軸の先端側に、動力伝達可能に連結されている。エンジン２１の定速動力によって発電機３８が発電駆動する。発電機３８の駆動によって生じた発電電力が任意の電気系統に供給される。実施形態では、ベース台２６のうちエンジン２１と反対側の半部に、箱枠状のフレーム枠３９が設けられている。フレーム枠３９の内部側に発電機３８が据え付けられている。
【００２０】
エンジン２１におけるシリンダブロック２２の下面には、潤滑油を貯留するオイルパン２８が配置されている。オイルパン２８内の潤滑油は、出力軸の回転で駆動するオイルポンプ（図示省略）によって吸引され、エンジン冷却水にて潤滑油を冷却するオイルクーラ（図示省略）等を介して、エンジン２１の各潤滑部に供給される。各潤滑部に供給された潤滑油はその後オイルパン２８に戻される。オイルポンプ及びオイルクーラはシリンダブロック２２に取り付けられている。
【００２１】
シリンダヘッド２３の側面にはインタークーラ３１が取り付けられている。インタークーラ３１の吸入側は、ターボ過給機３２のコンプレッサ３２ａ及びミキサ３３を介して、外気（エンジン発電装置１周辺の空気）を除塵・浄化して取り込むエアクリーナ３４に連結されている。ミキサ３３には、燃焼ガスを供給するためのガス供給装置３５も連結されている。インタークーラ３１の排出側は、吸気スロットル弁３６を介して吸気マニホールド２４に連結されている。
【００２２】
燃焼ガスと空気とをミキサ３３にて混合撹拌して得られた混合ガスは、ターボ過給機３２のコンプレッサ３２ａにて圧縮され高圧高温になる。そして、高温高圧の混合ガスがインタークーラ３１にて冷却されてから、吸気スロットル弁３６を介して吸気マニホールド２４に送られ、エンジン２１の各気筒に供給される。実施形態では、ターボ過給機３２が排気マニホールド２５の近傍に配置され、フレーム枠３９の上面側にミキサ３３とエアクリーナ３４とが設けられている。フレーム枠３９の一側面側にガス供給装置３５が設けられている。
【００２３】
ターボ過給機３２は、ブロアホイールを内蔵した前述のコンプレッサ３２ａと、タービンホイールを内蔵した排気タービン３２ｂとを有している。排気タービン３２ｂの吸入側はエンジン２１の排気マニホールド２５に連結されている。排気タービン３２ｂの排出側はテールパイプ３７に連結されている。エンジン２１の各気筒から排気マニホールド２５に排出された排気ガスは、ターボ過給機３２を経由して、テールパイプ３７から外部に排出される。
【００２４】
次に、図３を参照しながら、エンジン２１の吸気系統について説明する。図３に詳細に示すように、ミキサ３３における二箇所の吸入側のうち一方は吸気経路９１を介してエアクリーナ３４に接続され、他方は燃焼ガス経路９２を介してガス供給装置３５に接続されている。ミキサ３３の排出側は、混合ガス経路９３を介してエンジン２１の吸気マニホールド２４に接続されている。混合ガス経路９３中には、上流側から順に、ターボ過給機３２のコンプレッサ３２ａ、インタークーラ３１及び吸気スロットル弁３６が設けられている。
【００２５】
混合ガス経路９３のうちコンプレッサ３２ａ及びインタークーラ３１を挟んだ上流側と下流側とは、これら３２ａ，３１を迂回するためのバイパス経路９４によってもつながっている。バイパス経路９４の吸入側は、混合ガス経路９３のうちインタークーラ３１と吸気スロットル弁３６との間に接続されている。バイパス経路９４の排出側は、混合ガス経路９３のうちミキサ３３とコンプレッサ３２ａとの間に接続されている。
【００２６】
バイパス経路９４の中途部には、コンプレッサ３２ａの過給圧を逃がす開閉弁部材としての開閉電磁弁９５が設けられている。例えばエンジン２１の出力が急減して吸気スロットル弁３６の開度が急減（急閉）した場合に開閉電磁弁９５を開くことによって、コンプレッサ３２ａの過給圧の異常上昇が抑制される。その結果、ターボ過給機３２におけるサージングの発生が防止される。なお、開閉電磁弁９５は通常、閉じ状態に保持される（ノーマリークローズ形式）。
【００２７】
バイパス経路９４のうち開閉電磁弁９５よりも下流側には、サージタンク９６と絞り部９７とが設けられている。サージタンク９６は、コンプレッサ３２ａの上流側に逃がす混合ガスを一時的に貯留するものである。実施形態のサージタンク９６は、バイパス経路９４のうち開閉電磁弁９５と排出側の接続部との間に位置している。絞り部９７は、コンプレッサ３２ａの上流側に逃がす混合ガスの流量を制限するものである。実施形態の絞り部９７は、バイパス経路９４のうちサージタンク９６よりも下流側に位置している。
【００２８】
次に、図１〜図４を参照しながら、エンジン２１の過給圧開放制御を実行する構造について説明する。図１及び図２に示すように、発電機３８を挟んでエンジン２１の反対側には、制御部としてのエンジンコントローラ１０１（図４参照）等を有する制御盤１００が配置されている。制御盤１００内のエンジンコントローラ１０１は、各種演算処理を実行するＣＰＵ１０２のほか、制御プログラムやデータを記憶させるＲＯＭ１０３、制御プログラムやデータを一時的に記憶するＲＡＭ１０４、タイマー機能としてのクロック、センサーやアクチュエータ等との間でデータのやり取りをする入出力インターフェイス等を有している。エンジンコントローラ１０１の入出力インターフェイスには、発電機３８の駆動によって生ずる発電電力を検出する電力トランスデューサ１０５、発電機３８と供給先の電気系統との間に設けられた遮断器１０６、及びバイパス経路９４中途部にある開閉電磁弁９５等が電気的に接続されている。
【００２９】
エンジンコントローラ１０１は、遮断器１０６の開放動作（負荷遮断動作）によってエンジン２１が無負荷状態になると、予め定められた開放時間ｔｏだけ開閉電磁弁９５を開放して、コンプレッサ３２ａの過給圧をその上流側に逃がす過給圧開放制御を実行するように構成されている。遮断器１０６の開放動作を、開閉電磁弁９５の開放動作のトリガーにしている。なお、電力トランスデューサ１０５は、エンジンコントローラ１０１と共に制御盤１００内に配置されている。
【００３０】
次に、図５及び図６を参照しながら、過給圧開放制御の流れの一例について説明する。なお、図５のフローチャートにて示されるアルゴリズムは、エンジンコントローラ１０１のＲＯＭ１０３にプログラムとして記憶されており、ＲＡＭ１０４に読み出されてからＣＰＵ１０２にて実行される。また、エンジン２１無負荷時の開閉電磁弁９５の開放時間ｔｏと、エンジン２１の最小駆動出力に対応した発電機３８の最小発電電力Ｅｍｉｎとに関するデータは、エンジンコントローラ１０１のＲＯＭ１０３等に予め記憶させ設定されている。
【００３１】
図５のフローチャート及び図６（ａ）〜（ｃ）の説明図に示すように、エンジンコントローラ１０１はまず、電力トランスデューサ１０５の検出結果である現時点の発電電力Ｅｎｏｗを読み込む（Ｓ０１）。それから、現時点の発電電力Ｅｎｏｗが最小発電電力Ｅｍｉｎ以上（Ｓ０２：ＹＥＳ）の場合において、遮断器１０６が開放されていれば（Ｓ０３：ＹＥＳ）、開閉電磁弁９５を開放時間ｔｏだけ開放させて再び閉止させる（Ｓ０４）。
【００３２】
この種のエンジン２１及び発電機３８を搭載したエンジン発電装置１では、遮断器１０６が開き動作した場合、エンジン２１にかかる負荷が急減して無負荷状態になり、吸気スロットル弁３６の開度が急減する。そうすると、ターボ過給機３２におけるコンプレッサ３２ａの過給圧が異常上昇しようとするが、この場合は、遮断器１０６の開放動作をトリガーにして、開閉電磁弁９５を開放時間ｔｏだけ開くことによって、混合ガス経路９３のうちコンプレッサ３２ａよりも上流側に、バイパス経路９４経由で混合ガスを逃がせるから、コンプレッサ３２ａの過給圧の異常上昇を確実に抑制できる。従って、部分的な混合ガスの逆流によるターボ過給機３２でのサージング（脈動）の発生をなくせるのである。
【００３３】
特にこの場合は、バイパス経路９４のうち開閉電磁弁９５よりも下流側に、サージタンク９６と絞り部９７とが設けられているから、開閉電磁弁９５を通過した混合ガスをサージタンク９６内に一時的に貯留でき、サージング回避のために瞬時に大量の混合ガスを混合ガス経路９３下流側（コンプレッサ３２ａよりも下流側）から抜き取れるという利点がある。しかも、サージタンク９６内の混合ガスを絞り部９７経由で混合ガス経路９３上流側（コンプレッサ３２ａよりも上流側）に戻すので、前記上流側の圧力バランスを壊すことなく混合ガスを還流できるという利点もある。
【００３４】
次に、図７〜図９を参照しながら、エンジン２１の過給圧開放制御の別例について説明する。過給圧開放制御の別例では、コンプレッサ３２ａの過給圧をその上流側に逃がす際に、開閉電磁弁９５の開放時間ｔｂを発電電力の変化量ΔＥに応じて可変にしている。発電電力の変化量ΔＥは、変化前の発電電力と変化後の発電電力との差であり、エンジン２１の負荷変化量に対応している。これは、発電機３８の発電電力がエンジン２１の出力（負荷と言ってもよい）と比例関係にあるからである。また、別例では変化量ΔＥの単位を百分率（％）にしている。これは、発電電力（≒エンジン２１出力）が最高のときを１００％として、各状態での発電電力の比率を算出したためである。発電電力の変化量ΔＥや電力変化速度Ｖは、電力トランスデューサ１０５の検出結果から求められ、常時算出されるものである。
【００３５】
エンジンコントローラ１０１には、変化量ΔＥと開放時間ｔｂとの関係を示す開放制御データとしての開放制御マップＭ１，Ｍ２が予め記憶されている。この種の開放制御マップＭ１，Ｍ２は実験等によって求められる。なお、開放制御データは当該別例のようなマップ形式に限らず、例えば関数表やセットデータ（データテーブル）等でも差し支えない。図７には、エンジンコントローラ１０１に記憶された開放制御マップＭ１，Ｍ２をグラフ化して示している。図７のグラフでは、変化量ΔＥを横軸に採り、開放時間ｔｂを縦軸に採っている。この場合、変化前の発電電力（％）の大小に応じて、基準線Ｌ１を有する開放制御マップＭ１と、基準線Ｌ２を有する開放制御マップＭ２との２種類が用意されている。図１０には、開放制御マップＭ１，Ｍ２の両方を併記して示している。
【００３６】
図７において、開放制御マップＭ１の細い実線は、変化前の発電電力が５０％未満の場合に参照する第１基準線Ｌ１であり、開放制御マップＭ２の太い実線は、変化前の発電電力が５０％以上の場合に参照する第２基準線Ｌ２である。いずれの場合も、変化量ΔＥが大きくなるほど開放時間ｔｂが長くなる傾向にある。前述の５０％という値は任意に変更してよい。また、開放制御マップＭ１，Ｍ２の数も２つに限らず、３つ以上でも差し支えない。細い実線Ｌ１（第１基準線）は、太い実線Ｌ２（第２基準線）に比べて勾配をなだらかにしている。これは、変化前の発電電力が小さくて、コンプレッサ３２ａの下流側とサージタンク９６との差圧が小さい場合にも、開放時間を充分に確保して、コンプレッサの過給圧を確実に逃がすための措置である。
【００３７】
次に、図８及び図９を参照して、過給圧開放制御の別例の流れを説明する。なお、予め設定され設定時間ｔａ、最小変化量ΔＥｍｉｎ及び最小電力変化速度Ｖｍｉｎに関するデータは、エンジンコントローラ１０１のＲＯＭ１０３等に予め記憶させ設定されている。ちなみに、当該別例において、設定時間ｔａは例えば０．２〜３秒程度とされる。
【００３８】
図８のフローチャート及び図９（ａ）（ｂ）の説明図に示すように、エンジンコントローラ１０１はまず、電力トランスデューサ１０５の検出結果である現時点の発電電力Ｅｎｏｗを読み込み（Ｓ１１）、当該読み込まれた発電電力Ｅｎｏｗが最小発電電力Ｅｍｉｎ以上か否かを判別する（Ｓ１２）。発電電力Ｅｎｏｗが最小発電電力Ｅｍｉｎ以上であれば（Ｓ１２：ＹＥＳ）、発電機３８ひいてはエンジン２１が通常通りの駆動状態であるから、次いで、発電電力Ｅｎｏｗに応じた開放制御マップＭ１，Ｍ２を選択し（Ｓ１３）、常時算出される発電電力の変化量ΔＥ及び電力変化速度Ｖから、電力変化速度Ｖが最小電力変化速度Ｖｍｉｎ以上で且つ変化量ΔＥが最小変化量ΔＥｍｉｎ以上か否かを判別する（Ｓ１４）。両方の条件が成立する場合は（Ｓ１４：ＹＥＳ）、発電電力Ｅｎｏｗの変化開始時から設定時間ｔａ経過後の変化量ΔＥｔａ＝Ｅｎｏｗ（先）−Ｅｎｏｗ（後）を算出し（Ｓ１５）、ステップＳ１３で選択された開放制御マップＭ１，Ｍ２と、設定時間ｔａ経過後の変化量ΔＥｔａとから、開放時間ｔｂを求めて（Ｓ１６）、発電電力Ｅｎｏｗの変化開始時から設定時間ｔａ経過後に、開放時間ｔｂだけ開閉電磁弁９５を開放させ、その後再び閉止させるのである（Ｓ１７）。
【００３９】
以上の制御を採用すると、例えば何らかの要因によってエンジン２１にかかる負荷が急減して、吸気スロットル弁３６の開度が急減したとしても、発電電力の変化量ΔＥ及び電力変化速度Ｖをトリガーにして、変化量ΔＥに見合った開放時間ｔｂだけ開閉電磁弁９５を開放できる。従って、先に説明した過給圧開放制御の場合と同様に、混合ガス経路９３のうちコンプレッサ３２ａよりも上流側に、バイパス経路９４経由で混合ガスを逃がして、コンプレッサ３２ａの過給圧の異常上昇を確実に抑制できることになり、ターボ過給機３２でのサージング（脈動）の発生をなくせる。
【００４０】
特に別例では、発電電力Ｅｎｏｗひいてはエンジン２１にかかる負荷の大小に応じて、好適な開放時間ｔｂを設定できるから、エンジン２１の全出力範囲（全負荷範囲）において、サージングを効果的に防止することが可能になる。また、開放制御データＭ１，Ｍ２は、エンジン２１の負荷の大小に応じて複数個（別例では２つ）設定されており、エンジンコントローラ１０１は、電力トランスデューサ１０５の検出結果である現時点の発電電力Ｅｎｏｗに基づき、開放時間ｔｂ決定に用いる開放制御データＭ１，Ｍ２を選択するから、例えば小さな負荷変化であっても、開放時間Ｔｂを充分に取って混合ガス（過給圧）を適切に逃がす制御が可能になり、制御精度の向上を図れる。なお、別例においても、バイパス経路９４のうち開閉電磁弁９５よりも下流側に設けられたサージタンク９６及び絞り部９７の効果が有効に発揮されることは言うまでもない。
【００４１】
その他、各部の構成は図示の実施形態に限定されるものではなく、本願発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能である。
【符号の説明】
【００４２】
２１ エンジン
３２ ターボ過給機
３２ａ コンプレッサ
３８ 発電機
９３ 混合ガス経路
９４ バイパス経路
９５ 開閉電磁弁（開閉弁部材）
９６ サージタンク
９７ 絞り部
１０１ エンジンコントローラ（制御部）
１０５ 電力トランスデューサ（負荷検出部）
１０６ 遮断器
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスエンジンと、
前記ガスエンジンへの混合ガスが通過する混合ガス経路中に配置されたターボ過給機のコンプレッサと、
前記混合ガス経路のうち前記コンプレッサを挟んだ上流側と下流側とを接続するバイパス経路と、
前記ガスエンジンの負荷を検出する負荷検出部と、
前記ガスエンジンが無負荷状態のときに前記バイパス経路を開放する開閉弁部材と
を備えている、
ガスエンジン装置。
【請求項２】
ガスエンジンと、
前記ガスエンジンへの混合ガスが通過する混合ガス経路中に配置されたターボ過給機のコンプレッサと、
前記混合ガス経路のうち前記コンプレッサを挟んだ上流側と下流側とを接続するバイパス経路と、
前記ガスエンジンの負荷を検出する負荷検出部と、
前記バイパス経路を開閉する開閉弁部材と、
前記負荷検出部の検出結果に基づき前記開閉弁部材の開放時間を可変にする制御部と
を備えている、
ガスエンジン装置。
【請求項３】
前記制御部には前記ガスエンジンの負荷の変化量と前記開放時間との関係に応じた開放制御データが予め記憶されており、前記制御部は、前記負荷検出部の検出結果から求まる前記変化量と前記開放制御データとから、前記開閉弁部材の前記開放時間を決定する、
請求項２に記載したガスエンジン装置。
【請求項４】
前記開放制御データは、前記ガスエンジンの負荷の大小に応じて複数個設定されており、前記制御部は、前記負荷検出部の検出結果に基づき、前記開放時間決定に用いる前記開放制御データを選択する、
請求項３に記載したガスエンジン装置。
【請求項５】
前記バイパス経路のうち前記開閉弁部材よりも下流側に、サージタンクと絞り部とが配置されている、
請求項１〜４のうちいずれかに記載したガスエンジン装置。
【請求項１】
ガスエンジンと、
前記ガスエンジンへの混合ガスが通過する混合ガス経路中に配置されたターボ過給機のコンプレッサと、
前記混合ガス経路のうち前記コンプレッサを挟んだ上流側と下流側とを接続するバイパス経路と、
前記ガスエンジンの負荷を検出する負荷検出部と、
前記ガスエンジンが無負荷状態のときに前記バイパス経路を開放する開閉弁部材と
を備えている、
ガスエンジン装置。
【請求項２】
ガスエンジンと、
前記ガスエンジンへの混合ガスが通過する混合ガス経路中に配置されたターボ過給機のコンプレッサと、
前記混合ガス経路のうち前記コンプレッサを挟んだ上流側と下流側とを接続するバイパス経路と、
前記ガスエンジンの負荷を検出する負荷検出部と、
前記バイパス経路を開閉する開閉弁部材と、
前記負荷検出部の検出結果に基づき前記開閉弁部材の開放時間を可変にする制御部と
を備えている、
ガスエンジン装置。
【請求項３】
前記制御部には前記ガスエンジンの負荷の変化量と前記開放時間との関係に応じた開放制御データが予め記憶されており、前記制御部は、前記負荷検出部の検出結果から求まる前記変化量と前記開放制御データとから、前記開閉弁部材の前記開放時間を決定する、
請求項２に記載したガスエンジン装置。
【請求項４】
前記開放制御データは、前記ガスエンジンの負荷の大小に応じて複数個設定されており、前記制御部は、前記負荷検出部の検出結果に基づき、前記開放時間決定に用いる前記開放制御データを選択する、
請求項３に記載したガスエンジン装置。
【請求項５】
前記バイパス経路のうち前記開閉弁部材よりも下流側に、サージタンクと絞り部とが配置されている、
請求項１〜４のうちいずれかに記載したガスエンジン装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１３−７６３５７（Ｐ２０１３−７６３５７Ａ）
【公開日】平成２５年４月２５日（２０１３．４．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２１６１７８（Ｐ２０１１−２１６１７８）
【出願日】平成２３年９月３０日（２０１１．９．３０）
【出願人】（０００００６７８１）ヤンマー株式会社 (3,810)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月２５日（２０１３．４．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月３０日（２０１１．９．３０）
【出願人】（０００００６７８１）ヤンマー株式会社 (3,810)
【Ｆターム（参考）】
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