特開 2024-101805 ガスエンジン

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024101805

(43)【公開日】2024-07-30

(54)【発明の名称】ガスエンジン

(51)【国際特許分類】

   F02D 19/02 20060101AFI20240723BHJP

   F02M 21/02 20060101ALI20240723BHJP

【ＦＩ】

F02D19/02 B

F02M21/02 G

F02M21/02 S

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023005947

(22)【出願日】2023-01-18

【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）２０２１年度、国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構「グリーンイノベーション基金事業／次世代船舶の開発／水素燃料船の開発」委託研究、産業技術力強化法第１７条の適用を受ける特許出願

(71)【出願人】

【識別番号】303047034

【氏名又は名称】株式会社ジャパンエンジンコーポレーション

(74)【代理人】

【識別番号】110001427

【氏名又は名称】弁理士法人前田特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】上田 哲司

【テーマコード（参考）】

3G092

【Ｆターム（参考）】

3G092AB09

3G092BB08

3G092DE01S

3G092EA08

3G092HB01Z

(57)【要約】

【課題】ガスエンジンの回転数を、制御目標に安定的に追従させる。
【解決手段】エンジン１は、最小開弁期間が設定されたガスゲート弁４２と、アキュムレータ４１内のガス燃料を排出するブロー機構５８と、アキュムレータ４１に供給されるガス燃料の圧力を検出する第２ガス圧センサＳｗ３と、エンジン１の目標回転数に基づいて、ガス燃料の目標圧力とガスゲート弁４２の目標開弁期間とを算出するコントローラ１００とを備える。コントローラ１００は、目標開弁期間が最小開弁期間Ｔｏ２よりも長いことを示す第１条件と、第２ガス圧センサＳｗ３による検出圧力が目標圧力に対して所定以上に過剰ではないことを示す第２条件とが双方とも非成立の場合、目標開弁期間を最小開弁期間Ｔｏ２に一致するように調整するとともに、ブロー機構５８を作動させることで検出圧力と目標圧力のかい離を解消する。
【選択図】図６Ａ

【特許請求の範囲】

【請求項1】

シリンダ内でガス燃料を燃焼可能なガスエンジンであって、
前記ガス燃料を噴射するガス噴射弁と、
前記ガス噴射弁に供給される前記ガス燃料を蓄圧するアキュムレータと、
前記アキュムレータに供給される前記ガス燃料の圧力を検出する供給圧センサと、
前記アキュムレータ内の前記ガス燃料を外部に排出する排出機構と、
前記アキュムレータ及び前記ガス噴射弁を接続するガス供給管を開閉するガスゲート弁と、
前記ガスエンジンの目標回転数に基づいて、前記アキュムレータから前記ガス噴射弁に供給される前記ガス燃料の目標圧力と、前記ガスゲート弁の目標開弁期間とを算出するコントローラと、を備え、
前記ガスゲート弁の開弁期間には、該開弁期間が連続的に調整可能となる下限値としての最小開弁期間が設定され、
前記コントローラは、
前記目標圧力、前記目標開弁期間、及び前記供給圧センサによる検出圧力に基づいて、前記目標開弁期間が前記最小開弁期間よりも長いことを示す第１条件と、前記検出圧力が前記目標圧力に対して所定以上に過剰ではないことを示す第２条件と、がそれぞれ成立しているか否かを判定し、
前記第１条件及び前記第２条件が双方とも非成立の場合、前記目標開弁期間を前記最小開弁期間に一致するように調整するとともに、前記検出圧力と前記目標圧力とのかい離を解消するように前記排出機構を作動させる
ことを特徴とするガスエンジン。

【請求項2】

請求項１に記載されたガスエンジンにおいて、
前記コントローラは、前記第１条件が成立する場合、前記目標開弁期間を前記最小開弁期間以上となる範囲内で調整することで前記検出圧力と前記目標圧力とのかい離を解消するとともに、前記排出機構を非作動とする
ことを特徴とするガスエンジン。

【請求項3】

請求項２に記載されたガスエンジンにおいて、
前記コントローラは、前記第１条件が成立しかつ前記第２条件が非成立の場合、
前記目標圧力に対する前記検出圧力の過剰分を除去するように前記目標開弁期間を短縮し、
短縮後の前記目標開弁期間に基づいて、前記第１条件が成立しているか否かを再判定し、
前記再判定に基づいて、前記排出機構を作動させるか否かを決定する
ことを特徴とするガスエンジン。

【請求項4】

請求項１に記載されたガスエンジンにおいて、
前記ガスゲート弁は、作動油が供給されることで作動する油圧駆動式の開閉弁であり、
前記ガスエンジンは、
前記ガスゲート弁に接続され、該ガスゲート弁に作動油を供給する油圧回路と、
前記油圧回路を開閉する電磁弁と、をさらに備え、
前記コントローラは、前記電磁弁の開弁期間を介して前記目標開弁期間を調整する
ことを特徴とするガスエンジン。

【請求項5】

シリンダ内でガス燃料を燃焼可能なガスエンジンであって、
前記ガス燃料を噴射するガス噴射弁と、
前記ガス噴射弁に供給される前記ガス燃料を蓄圧するアキュムレータと、
前記アキュムレータに供給される前記ガス燃料の圧力を検出する供給圧センサと、
前記アキュムレータ内の前記ガス燃料を外部に排出する排出機構と、
前記ガスエンジンの目標回転数に基づいて、前記アキュムレータから前記ガス噴射弁に供給される前記ガス燃料の目標圧力と、前記ガス噴射弁の目標開弁期間とを算出するコントローラと、を備え、
前記ガス噴射弁の開弁期間には、該開弁期間が連続的に調整可能となる下限値としての最小開弁期間が設定され、
前記コントローラは、
前記目標圧力、前記目標開弁期間、及び前記供給圧センサによる検出圧力に基づいて、前記目標開弁期間が前記最小開弁期間よりも長いことを示す第１条件と、前記検出圧力が前記目標圧力に対して所定以上に過剰ではないことを示す第２条件と、がそれぞれ成立しているか否かを判定し、
前記第１条件及び前記第２条件が双方とも非成立の場合、前記目標開弁期間を前記最小開弁期間に一致するように調整するとともに、前記検出圧力と前記目標圧力とのかい離を解消するように前記排出機構を作動させる
ことを特徴とするガスエンジン。

【請求項6】

前記ガス燃料に水素ガスを用いる
ことを特徴とする請求項１～５のいずれか１項に記載されたガスエンジン。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、シリンダ内でガス燃料を燃焼可能なガスエンジンに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、ガスエンジンの一例として、シリンダ内で水素ガスを燃焼可能な水素エンジンが開示されている。具体的に、この特許文献１に開示されている水素エンジンは、シリンダと、シリンダに接続された水素ガス供給管と、この水素ガス供給管を開閉する水素供給弁と、水素ガス供給管内に設けられた出力制御用の圧力調整弁と、を備えている。前記特許文献１によると、圧力調整弁の調節等によって水素ガスの供給量を増減させることで、水素エンジンの出力を制御することができる。

【0003】

特許文献２には、ガスエンジンの別例として、燃料油及び燃料ガスの両方、又は燃料ガスを燃焼可能なディーゼル機関が開示されている。具体的に、この特許文献２に開示されているディーゼル機関は、燃料ガスを噴射する燃料噴射弁と、燃料噴射弁から噴射される燃料ガスを蓄圧するアキュムレータと、アキュムレータ及びガス噴射弁を結ぶ燃料ガス供給管の途中に設けられたガスゲート弁と、を備えている。前記特許文献２によると、ガスゲート弁を開くことで、燃料ガス供給管を開閉することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開昭５４－５２２０３号公報

【特許文献2】特開２０１５－１４２７３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、前記特許文献１及び２に開示されているようなガスエンジンでは、ガス燃料の圧力（ガス圧）を所定の目標圧力に調整した上で、所定の目標噴射期間にわたってシリンダ内にガス燃料を噴射することで、所望の回転数を実現することが広く知られている。

【0006】

しかしながら、実際のガス圧と前記目標圧力とがかい離している場合、そのかい離を解消するようなガス圧の調整は、通常、瞬時に行うことはできない。この場合、ガスエンジンの回転数を制御目標に追従させることは困難なものとなる。

【0007】

そこで、ガス燃料のガス圧を調整する代わりに、ガス燃料の噴射時間を変更することが考えられる。ガス燃料の噴射期間は、前記特許文献２に開示されているようなガスゲート弁の開弁期間と対応している。そのため、ガスゲート弁の目標開弁期間を変更することで、ガスエンジンの回転数を制御することが考えられる。

【0008】

ところが、一般に、ガスゲート弁の開弁期間には、連続的に制御可能となる下限値（以下、これを「最小開弁期間」ともいう）が、ハードの制約から設定される場合がある。例えば、変更後の目標開弁期間が最小開弁期間を下回る場合、その目標開弁期間を実現すること自体が困難なものとなる。

【0009】

したがって、ガス燃料のガス圧を調整する代わりに、ガスゲート弁の目標開弁期間を変更しようとしても、その目標開弁期間が過度に小さい場合にはガスゲート弁の開弁が安定せず、ガスエンジンの回転数を制御目標に追従させる上で支障を来す可能性があった。

【0010】

こうした問題は、ガスゲート弁のみならず、いわゆるガス噴射弁においても共通である。つまり、ガス噴射弁においても、ガスゲート弁と同様の最小開弁期間が設定される場合がある。この場合、ガス噴射弁における最小開弁期間と目標開弁期間との大小関係次第では、ガス噴射弁の開弁が安定せず、ガスエンジンの回転数を制御目標に追従させる上で、やはり支障を来す可能性があった。

【0011】

ここに開示する技術は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ガスエンジンの回転数を、制御目標に安定的に追従させることにある。

【課題を解決するための手段】

【0012】

本開示の第１の態様は、シリンダ内でガス燃料を燃焼可能なガスエンジンに係る。このガスエンジンは、前記ガス燃料を噴射するガス噴射弁と、前記ガス噴射弁に供給される前記ガス燃料を蓄圧するアキュムレータと、前記アキュムレータに供給される前記ガス燃料の圧力を検出する供給圧センサと、前記アキュムレータ内の前記ガス燃料を外部に排出する排出機構と、前記アキュムレータ及び前記ガス噴射弁を接続するガス供給管を開閉するガスゲート弁と、前記ガスエンジンの目標回転数に基づいて、前記アキュムレータから前記ガス噴射弁に供給される前記ガス燃料の目標圧力と、前記ガスゲート弁の目標開弁期間とを算出するコントローラと、を備え、前記ガスゲート弁の開弁期間には、該開弁期間が連続的に調整可能となる下限値としての最小開弁期間が設定される。

【0013】

そして、前記第１の態様によれば、前記コントローラは、前記目標圧力、前記目標開弁期間、及び前記供給圧センサによる検出圧力に基づいて、前記目標開弁期間が前記最小開弁期間よりも長いことを示す第１条件と、前記検出圧力が前記目標圧力に対して所定以上に過剰ではないことを示す第２条件と、がそれぞれ成立しているか否かを判定し、前記第１条件及び前記第２条件が双方とも非成立の場合、前記目標開弁期間を前記最小開弁期間に一致するように調整するとともに、前記検出圧力と前記目標圧力とのかい離を解消するように前記排出機構を作動させる。

【0014】

第２条件が非成立の場合、検出圧力は、目標圧力に対して所定以上に過剰となる。この場合、ガスエンジンの回転数が過剰にならないようにするためには、例えばガスゲート弁の目標開弁期間を短縮することが考えられる。しかしながら、第２条件に加えて第１条件も非成立の場合、ガスゲート弁の目標開弁期間をそれ以上短縮することはできない。

【0015】

そこで、前記第１の態様によると、前記コントローラは、第１条件と第２条件とが両方とも非成立の場合、排出機構を作動させる。排出機構を作動させることで、ガス燃料を減圧することができる。これにより、ガスエンジンの回転数を制御目標に追従させる上で有利になる。

【0016】

さらに、前記コントローラは、第１条件と第２条件とが両方とも非成立の場合、ガスゲート弁の目標開弁期間を最小開弁期間に設定する。これにより、開弁期間の拡大に伴うガスエンジンの負荷の増大を抑制しつつ、ガスゲート弁の開弁期間を調整可能な状態に保つことができる。そのことで、ガスエンジンの回転数を制御目標に追従させる上でさらに有利になる。

【0017】

また、本開示の第２の態様によれば、前記コントローラは、前記第１条件が成立する場合、前記目標開弁期間を前記最小開弁期間以上となる範囲内で調整するとともに前記排出機構を非作動とすることで、前記検出圧力と前記目標圧力とのかい離を補償する、としてもよい。

【0018】

第１条件が成立する場合、ガスゲート弁の目標開弁期間には変更の余地がある。そこで、前記第２の態様に係るコントローラは、目標開弁期間の調整を通じて、検出圧力と目標圧力とのかい離を解消する。これにより、排出機構を作動させることなく、ガスエンジンの回転数を制御目標に追従させることができる。排出機構を非作動とすることで、ガス燃料の排出量を抑制することができる。このことは、ガスエンジンの燃費向上に資する。

【0019】

また、本開示の第３の態様によれば、前記コントローラは、前記第１条件が成立しかつ前記第２条件が非成立の場合、前記目標圧力に対する前記検出圧力の過剰分を除去するように前記目標開弁期間を短縮し、短縮後の前記目標開弁期間に基づいて、前記第１条件が成立しているか否かを再判定し、前記再判定に基づいて、前記排出機構を作動させるか否かを決定する、としてもよい。

【0020】

第１条件が成立する場合、ガスゲート弁の目標開弁期間には、前述のように変更の余地がある。しかしながら、変更後の目標開弁期間は、最小開弁期間以上となる必要がある。そこで、目標開弁期間を短縮した場合、コントローラ１００は、第１条件を再び判定する。これにより、目標開弁期間を最小開弁期間以上に保つことができる。これにより、ガスエンジンの回転数を制御目標に追従させる上でさらに有利になる。

【0021】

また、本開示の第４の態様によれば、前記ガスゲート弁は、作動油が供給されることで作動する油圧駆動式の開閉弁であり、前記ガスエンジンは、前記ガスゲート弁に接続され、該ガスゲート弁に作動油を供給する油圧回路と、前記油圧回路を開閉する電磁弁と、をさらに備え、前記コントローラは、前記電磁弁の開弁期間を介して前記目標開弁期間を調整する、としてもよい。

【0022】

また、本開示の第５の態様は、シリンダ内でガス燃料を燃焼可能なガスエンジンに係る。このガスエンジンは、前記ガス燃料を噴射するガス噴射弁と、前記ガス噴射弁に供給される前記ガス燃料を蓄圧するアキュムレータと、前記アキュムレータに供給される前記ガス燃料の圧力を検出する供給圧センサと、前記アキュムレータ内の前記ガス燃料を外部に排出する排出機構と、前記ガスエンジンの目標回転数に基づいて、前記アキュムレータから前記ガス噴射弁に供給される前記ガス燃料の目標圧力と、前記ガス噴射弁の目標開弁期間とを算出するコントローラと、を備え、前記ガス噴射弁の開弁期間には、該開弁期間が連続的に調整可能となる下限値としての最小開弁期間が設定される。

【0023】

そして、前記第５の態様によれば、前記コントローラは、前記目標圧力、前記目標開弁期間、及び前記供給圧センサによる検出圧力に基づいて、前記目標開弁期間が前記最小開弁期間よりも長いことを示す第１条件と、前記検出圧力が前記目標圧力に対して所定以上に過剰ではないことを示す第２条件と、がそれぞれ成立しているか否かを判定し、前記第１条件及び前記第２条件が双方とも非成立の場合、前記目標開弁期間を前記最小開弁期間に一致するように調整するとともに、前記検出圧力と前記目標圧力とのかい離を解消するように前記排出機構を作動させる。

【0024】

第２条件が非成立の場合、検出圧力は、目標圧力に対して所定以上に過剰となる。この場合、ガスエンジンの回転数が過剰にならないようにするためには、例えばガス噴射弁の目標開弁期間を短縮することが考えられる。しかしながら、第２条件に加えて第１条件も非成立の場合、ガス噴射弁の目標開弁期間をそれ以上短縮することはできない。

【0025】

そこで、前記第５の態様によると、前記コントローラは、第１条件と第２条件とが両方とも非成立の場合、排出機構を作動させる。排出機構を作動させることで、ガス燃料を減圧することができる。これにより、ガスエンジンの回転数を制御目標に追従させる上で有利になる。

【0026】

さらに、前記コントローラは、第１条件と第２条件とが両方とも非成立の場合、ガス噴射弁の目標開弁期間を最小開弁期間に設定する。これにより、開弁期間の拡大に伴うガスエンジンの負荷の増大を抑制しつつ、ガス噴射弁の開弁期間を調整可能な状態に保つことができる。そのことで、ガスエンジンの回転数を制御目標に追従させる上でさらに有利になる。

【0027】

また、本開示の第６の態様によれば、前記ガスエンジンは、前記ガス燃料に水素ガスを用いる。

【発明の効果】

【0028】

以上説明したように、本開示によれば、ガスエンジンの回転数を、制御目標に安定的に追従させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0029】

【図1】図１は、ガスエンジンの構成を例示する模式図である。

【図2】図２は、ガスエンジンを含んだガス噴射システム全体の概略図である。

【図3】図３は、ガスエンジンのコントローラの構成を例示するブロック図である。

【図4】図４は、ガス噴射弁及びガスゲート弁の開弁期間について例示するグラフである。

【図5】図５は、エンジン制御の基本的な処理を例示するフローチャートである。

【図6A】図６Ａは、ガスゲート弁に関連した制御の詳細を例示するフローチャートである。

【図6B】図６Ｂは、ガスゲート弁に関連した制御の詳細を例示するフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0030】

以下、本開示の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明は例示である。図１は、ガスエンジン（以下、単に「エンジン」ともいう）１の構成を例示する模式図である。また、図２は、エンジン１を含んだガス噴射システム全体の概略図である。図３は、エンジン１のコントローラ１００の構成を例示するブロック図である。図４は、ガス噴射弁３０及びガスゲート弁４２の開弁期間について例示するグラフである。

【0031】

＜全体構成＞
エンジン１は、ガス燃料を燃焼可能な直列多気筒式のガスエンジンである。このエンジン１は、ユニフロー掃気方式の２ストローク１サイクル機関として構成されており、タンカー、コンテナ船、自動車運搬船等、大型の船舶に搭載される。

【0032】

エンジン１は、ガス燃料に水素ガスを用いるように構成されており、この水素ガスをシリンダ１６内で燃焼させることができる。エンジン１は、ガス燃料の単独燃焼と、ガス燃料と油燃料を併用した混焼と、の少なくとも一方を実行可能とすればよい。例えば、以下に詳述するエンジン１は、ガス燃料としての水素ガスを単独で燃焼させるように構成されているが、そうした構成に代えて、パイロット燃焼、重油燃料等を用いた混焼を行うように構成してもよい。

【0033】

船舶に搭載されたエンジン１は、その船舶を推進させるための主機関として用いられる。エンジン１の出力軸は、プロペラ軸（不図示）を介して船舶のプロペラ（不図示）に連結されている。エンジン１が運転することで、その出力がプロペラに伝達されて、船舶が推進するようになっている。

【0034】

＜エンジンの主要構成＞
図１～図３に示されるように、エンジン１は、機関本体１０と、アキュムレータモジュール４と、ガスバルブモジュール５と、ガス貯留系統７と、コントローラ１００と、を備えている。コントローラ１００については、図３にのみ示す。ここで、アキュムレータモジュール４は、機関本体１０及びガスバルブモジュール５を接続する。ガスバルブモジュール５は、アキュムレータモジュール４を介して機関本体１０及びガス貯留系統７を接続する。コントローラ１００は、機関本体１０、アキュムレータモジュール４、ガスバルブモジュール５及びガス貯留系統７を制御する。

【0035】

以下、エンジン１の各部について順番に説明する。

【0036】

（１）機関本体１０
機関本体１０は、複数（図１では１つのみ例示）のシリンダ１６を有している。機関本体１０は、２ストローク式の機関を構成しており、船舶の機関室Ｒに設置されている（機関室Ｒについては、図１を参照）。

【0037】

本実施形態に係る機関本体１０は、そのロングストローク化を実現するべく、いわゆるクロスヘッド式の内燃機関を構成している。すなわち、この機関本体１０においては、下方からピストン２１を支持するピストン棒２２と、クランクシャフト２３に連接される連接棒２４と、がクロスヘッド２５により連結されている。

【0038】

具体的に、機関本体１０は、下方に位置する台板１１と、台板１１上に設けられる架構１２と、架構１２上に設けられるシリンダジャケット１３と、を備えている。各シリンダ１６は、シリンダジャケット１３内に設けられている。機関本体１０はまた、シリンダ１６内に配置されるピストン２１と、ピストン２１の往復運動に連動して回転する出力軸（例えばクランクシャフト２３）と、を備えている。

【0039】

ここで、台板１１は、エンジン１のクランクケースを構成するものであり、クランクシャフト２３と、クランクシャフト２３を回転自在に支持する軸受２６と、を収容している。クランクシャフト２３には、クランク２７を介して連接棒２４の下端部が連結されている。

【0040】

架構１２は、一対のガイド板２８と、連接棒２４と、クロスヘッド２５とを収容している。一対のガイド板２８は、エンジン１の幅方向（図１の紙面左右方向）に間隔を空けて配置されている。連接棒２４は、その下端部がクランクシャフト２３に連結された状態で、一対のガイド板２８の間に配置されている。連接棒２４の上端部は、クロスヘッド２５を介してピストン棒２２の下端部に連結されている。

【0041】

クロスヘッド２５は、一対のガイド板２８の間に配置されており、各ガイド板２８に沿って上下方向に摺動する。すなわち、一対のガイド板２８は、クロスヘッド２５の摺動を案内する。クロスヘッド２５は、クロスヘッドピン２９を介してピストン棒２２及び連接棒２４と接続されている。クロスヘッドピン２９は、ピストン棒２２に対しては一体的に上下動するよう接続されている一方、連接棒２４に対しては、連接棒２４の上端部を支点として、連接棒２４を回動させるように接続されている。

【0042】

シリンダジャケット１３は、内筒としてのシリンダライナ１４を支持している。シリンダライナ１４の内部には、前述のピストン２１が配置されている。このピストン２１は、シリンダライナ１４の内壁に沿って上下方向に往復運動する。また、シリンダライナ１４の上部にはシリンダカバー１５が固定されている。シリンダカバー１５は、シリンダライナ１４とともにシリンダ１６を構成している。

【0043】

また、シリンダカバー１５には、不図示の動弁装置によって作動される排気弁１８が設けられている。排気弁１８は、シリンダライナ１４及びシリンダカバー１５から構成されるシリンダ１６、並びに、ピストン２１の頂面とともに燃焼室１７を区画している。排気弁１８は、その燃焼室１７と排気管１９との間を開閉するものである。排気管１９は、燃焼室１７に通じる排気口を有しており、排気弁１８は、その排気口を開閉するように構成されている。

【0044】

また、シリンダカバー１５には、燃焼室１７に水素ガスを供給するためのガス噴射弁３０が設けられている。ガス噴射弁３０は、燃焼室１７の室内に臨むような姿勢で設けられており、水素ガスを噴射するための噴射口を有している。

【0045】

図２に示すように、ガス噴射弁３０は、シリンダ１６毎に例えば２本ずつ設けられており、それぞれ、アキュムレータモジュール４に接続されている。このアキュムレータモジュール４と、ガスバルブモジュール５と、を介して、ガス貯留系統７から各ガス噴射弁３０に水素ガスが供給されるようになっている。

【0046】

ここで、本実施形態に係るガス噴射弁３０は、作動油が供給されることで作動する油圧駆動式の開閉弁である。図４の（ａ）に示すように、ガス噴射弁３０における作動油の供給維持時間が所定の第１下限値Ｏｓ１以上の場合、ガス噴射弁３０の開弁期間（開状態を維持する期間）は、連続的に制御可能となる。なお、ここでいう「供給維持時間」とは、ガス噴射弁３０への作動油の供給を維持する時間（期間）を示す。

【0047】

詳しくは、作動油の供給維持時間が前記第１下限値Ｏｓ１以上の場合、ガス噴射弁３０に一定量（ガス噴射弁３０の開弁に要する所定量）の作動油が供給されてガス噴射弁３０が開状態になる。その後、ガス噴射弁３０において前記一定量の作動油を保持することで、ガス噴射弁３０は開状態を維持する。この場合、作動油の供給維持時間が長くなるにしたがって、ガス噴射弁３０の開弁期間が長くなる。ガス噴射弁３０の開弁期間が長くなるにしたがって、ガス噴射弁３０からの水素ガスの噴射量が増える。

【0048】

一方、作動油の供給維持時間が第１下限値Ｏｓ１未満の場合、ガス噴射弁３０の開弁は不安定なものとなる。この場合、ガス噴射弁３０を開弁できない可能性がある（図例では、開弁期間＝０）。ガス噴射弁３０の開弁期間には、事実上、所定の最小開弁期間（以下、「第１最小期間」ともいう）Ｔｏ１が設定されているとみなすことができる。

【0049】

第１最小期間Ｔｏ１は、作動油の供給維持時間が第１下限値Ｏｓ１に一致する場合の開弁期間に相当する。第１最小期間Ｔｏ１は、ガス噴射弁３０の開弁期間が連続的に調整可能となる下限値を示す。

【0050】

ガス噴射弁３０の開閉を制御すべく、本実施形態に係るエンジン１は、ガス噴射弁３０に接続された第１油圧回路６１と、第１電磁弁６２と、をさらに備えている。ここで、第１油圧回路６１は、ガス噴射弁３０に作動油を供給する。第１電磁弁６２は、第１油圧回路６１を開閉する。第１電磁弁６２は、コントローラ１００と電気的に接続されており、このコントローラ１００からの制御信号を受けて作動する。

【0051】

第１電磁弁６２の開弁期間が長くなると、ガス噴射弁３０における作動油の供給維持時間が増加する。そのため、図４（ａ）の横軸は、第１電磁弁６２の開弁期間とみなすこともできる。第１電磁弁６２の開弁期間が所定の最小指令期間（第１最小指令期間Ｏｔ１）に達したとき、ガス噴射弁３０における作動油の供給維持時間は、第１下限値Ｏｓ１に到達する。このとき、ガス噴射弁３０の開弁期間は、第１最小期間Ｔｏ１となる。

【0052】

このように、ガス噴射弁３０の開弁期間、及び、ガス噴射弁３０による水素ガスの噴射期間は、第１電磁弁６２の開弁期間と対応している。本実施形態に係るコントローラ１００は、ガス噴射弁３０の目標開弁期間を、第１電磁弁６２の目標開弁期間を介して調整することができる。

【0053】

各ガス噴射弁３０は、アキュムレータモジュール４等を介して供給された水素ガスを噴射することで、燃焼室１７内で燃焼を生じさせる。この燃焼によって、ピストン２１が上下方向に往復運動をする。このとき、排気弁１８が開弁されると、燃焼によって生じた排ガスが排気管１９に押し出されるとともに、不図示の掃気ポートから燃焼室１７に燃焼用空気が導入される。

【0054】

また、燃焼によってピストン２１が往復運動をすると、ピストン２１とともにピストン棒２２が上下方向に往復運動をする。これにより、ピストン棒２２に連結されたクロスヘッド２５が、上下方向に往復運動をする。このクロスヘッド２５は、連接棒２４の回動を許容するようになっており、クロスヘッド２５との接続部位を支点として、連接棒２４を回動させる。そして、連接棒２４の下端部に接続されるクランク２７がクランク運動し、そのクランク運動に応じてクランクシャフト２３が回転する。こうして、クランクシャフト２３は、ピストン２１の往復運動を回転運動に変換し、プロペラ軸とともに船舶のプロペラを回転させる。これにより、船舶が推進する。

【0055】

（２）ガス貯留系統
図２に示すように、ガス貯留系統７は、タンクモジュール７１と、高圧ポンプ７２と、熱交換器モジュール７３と、バッファモジュール７４と、焼却炉モジュール７５と、を備えている。

【0056】

このうち、タンクモジュール７１は、水素ガスと、ボイルオフガス（Boil Off Gas：ＢＯＧ）と、を貯留するガスタンクによって構成されている。タンクモジュール７１は、高圧ポンプ７２に水素ガス又は液体水素を供給するとともに、高圧ポンプ７２において生じたＢＯＧを貯留するように構成されている。

【0057】

高圧ポンプ７２は、タンクモジュール７１から供給された水素ガス又は液体水素の圧力を調整し、調整後の水素ガス又は液体水素を熱交換器モジュール７３に供給する。高圧ポンプ７２において生じたＢＯＧは、前述のようにタンクモジュール７１へ送り戻される。なお、高圧ポンプ７２の作動は、第１ガス圧センサＳｗ２の検出信号に基づいて制御される。この第１ガス圧センサＳｗ２は、ガスバルブモジュール５に設けられている。なお、第１ガス圧センサＳｗ２は必須ではない。高圧ポンプ７２の作動は、後述の第２ガス圧センサＳｗ３の検出信号に基づいて制御してもよい。

【0058】

熱交換器モジュール７３は、蒸気等を熱源とした熱交換器によって構成されている。熱交換器モジュール７３は、熱源との熱交換によって、高圧ポンプ７２から供給された水素ガスを加熱する。熱交換器モジュール７３はまた、加熱後の水素ガスをバッファモジュール７４へ供給する。なお、バッファモジュール７４への水素ガスの供給量は、ガス流量センサＳｗ１の検出信号に基づいて制御される。このガス流量センサＳｗ１は、バッファモジュール７４及び熱交換器モジュール７３を接続する配管に設けられている。

【0059】

バッファモジュール７４は、いわゆるバッファタンクと、該バッファタンクからのガスの供給を制御する制御弁とによって構成されている。バッファモジュール７４は、高圧ポンプ７２によって加圧されかつ熱交換器モジュール７３によって加熱された水素ガスを一時的に貯えるとともに、これをガスバルブモジュール５又は焼却炉モジュール７５へと送り出すように構成されている。

【0060】

焼却炉モジュール７５は、焼却炉と、煙道と、ガスバルブモジュール５又はバッファモジュール７４からのオフガスの供給を制御する制御弁とによって構成されている。焼却炉モジュール７５は、機関本体１０等から排出される水素ガスを焼却処理したり、水素ガスの排出に用いられる不燃性ガスを船外に排出したりするために用いられるようになっている。なお、焼却炉モジュール７５は必須ではない。焼却炉モジュール７５を省略した場合、水素ガスは、焼却されることなく大気へ放出されることになる。

【0061】

タンクモジュール７１に貯留されている水素ガスは、高圧ポンプ７２及び熱交換器モジュール７３を経てバッファモジュール７４に供給され、該バッファモジュール７４において一時的に貯留される。一時的に貯留された水素ガスは、エンジン１の運転に際してガスバルブモジュール５へと供給されることになる。

【0062】

（３）ガスバルブモジュール５
ガスバルブモジュール５は、図２に示すように、第１供給管５１と、第２供給管５２と、排出管５３と、を備えている。

【0063】

このうち、第１供給管５１は、バッファモジュール７４とアキュムレータモジュール４とを接続している。水素ガスによるエンジン１の運転時に、第１供給管５１は、アキュムレータモジュール４を介してシリンダ１６に水素ガスを供給する。

【0064】

図２に示すように、第１供給管５１には、水素ガスの流れ方向（特に、シリンダ１６への水素ガス供給時における流れ方向）に沿って上流側から順に、第１ガス圧センサＳｗ２と、第１遮断弁５５ａと、第２遮断弁５５ｂと、第２ガス圧センサＳｗ３と、が設けられている。

【0065】

第１ガス圧センサＳｗ２は、コントローラ１００と電気的に接続されている（図３参照）。第１ガス圧センサＳｗ２は、第１供給管５１の上流側部分における水素ガスの圧力を検出し、その検出信号をコントローラ１００に入力する。

【0066】

第１遮断弁５５ａ及び第２遮断弁５５ｂは、それぞれ、第１供給管５１を開閉するように構成されており、その開弁時には水素ガスの流通を許容する一方、その閉弁時には水素ガスの流通を遮断することができる。第１遮断弁５５ａ及び第２遮断弁５５ｂは、それぞれ、コントローラ１００からの制御信号を受けて開閉する。

【0067】

第２ガス圧センサＳｗ３は、第１ガス圧センサＳｗ２と同様に、コントローラ１００と電気的に接続されている（図３参照）。第２ガス圧センサＳｗ３は、第１供給管５１の下流側部分（具体的には、第２遮断弁５５ｂとアキュムレータ４１との間の部分）における水素ガスの圧力を検出し、その検出信号をコントローラ１００に入力する。第２ガス圧センサＳｗ３は、アキュムレータ４１に供給される水素ガスの圧力を検出することができる。第２ガス圧センサＳｗ３によって、本実施形態における供給圧センサが構成されている。

【0068】

第２供給管５２は、不燃性ガスを貯留する不燃性ガスタンク（不図示）と、アキュムレータモジュール４及び第１供給管５１と、を接続している。水素ガスによるエンジン１の非運転時（言い換えると、水素ガスの非供給時）に行われるパージ制御時に、第２供給管５２は、アキュムレータモジュール４を介して第１供給管５１に不燃性ガスを供給したり、第１供給管５１に不燃性ガスを直に供給したりする。

【0069】

特に、本実施形態に係る第２供給管５２は、不燃性ガスとしての窒素ガスを第１供給管５１に供給することができる。不燃性ガスとしては、アルゴンガス、窒素ガス等、水素ガスと比べて可燃性に劣る不活性ガスを用いることができる。

【0070】

図２に示すように、第２供給管５２は、不燃性ガスの流れ方向の中途の部位である分岐部５２ｄにおいて、アキュムレータモジュール４に接続される第１枝管５２ａと、第１供給管５１に接続される第２枝管５２ｂ及び第３枝管５２ｃと、に分岐している。

【0071】

第１枝管５２ａは、逆止弁５６を介して分岐部５２ｄとアキュムレータ４１とを接続している。第２枝管５２ｂは、分岐部５２ｄと、第１供給管５１における第１ガス圧センサＳｗ２及び第１遮断弁５５ａの間の部位と、を接続している。第３枝管５２ｃは、分岐部５２ｄと、第１供給管５１における第１遮断弁５５ａ及び第２遮断弁５５ｂの間の部位と、を接続している。なお、逆止弁５６は、第２供給管５２からアキュムレータ４１へと向かうガス流を許容し、アキュムレータ４１から第２供給管５２へと向かうガス流を規制するように構成されている。

【0072】

第２供給管５２における分岐部５２ｄよりも上流側の部位には、第１パージ弁５７ａが設けられている。同様に、第１枝管５２ａには第２パージ弁５７ｂが設けられており、第２枝管５２ｂには第３パージ弁５７ｃが設けられており、第３枝管５２ｃには第４パージ弁５７ｄが設けられている。

【0073】

第１パージ弁５７ａ、第２パージ弁５７ｂ、第３パージ弁５７ｃ及び第４パージ弁５７ｄは、それぞれ、第２供給管５２における分岐部５２ｄよりも上流側の部位、第１枝管５２ａ、第２枝管５２ｂ及び第３枝管５２ｃを開閉するように構成されている。各弁５７ａ～５７ｄの開弁時には、対応する配管における不燃性ガスの流通が許容される一方、各弁５７ａ～５７ｄの閉弁時には、対応する配管における不燃性ガスの流通を遮断することができる。第１パージ弁５７ａ、第２パージ弁５７ｂ、第３パージ弁５７ｃ及び第４パージ弁５７ｄは、それぞれ、コントローラ１００からの制御信号を受けて開閉する。

【0074】

第１パージ弁５７ａ、第２パージ弁５７ｂ、第３パージ弁５７ｃ及び第４パージ弁５７ｄによって、本実施形態におけるパージ機構５７が構成されている。このパージ機構５７は、アキュムレータ４１内の水素ガス燃料を外部に排出する排出機構の一例である。

【0075】

排出管５３は、第１供給管５１と焼却炉モジュール７５とを接続している。前記パージ制御時、及び、該パージ制御と同様に水素ガスの非供給時に行われるブロー制御時に、排出管５３は、第１供給管５１を介して焼却炉モジュール７５に水素ガス及び不燃性ガスを送り込む。

【0076】

図２に示すように、排出管５３の上流側部分は、第１上流管５３ａと第２上流管５３ｂとの２つの配管に別れている。第１上流管５３ａと第２上流管５３ｂは、合流部５３ｃにおいて合流し、１つの配管となって焼却炉モジュール７５に至る。

【0077】

第１上流管５３ａの上流端は、第１供給管５１及びアキュムレータ４１の接続部と、第２遮断弁５５ｂと、の間の部位に接続されている。第２上流管５３ｂの上流端は、第１供給管５１における、第１遮断弁５５ａと第２遮断弁５５ｂとの間の部位に接続されている。

【0078】

第１上流管５３ａには第１排出弁５８ａが設けられており、第２上流管５３ｂには第２排出弁５８ｂが設けられている。

【0079】

第１排出弁５８ａ及び第２排出弁５８ｂは、それぞれ、第１上流管５３ａ及び第２上流管５３ｂを開閉するように構成されており、その開弁時には水素ガス及び不燃性ガスの流通を許容する一方、その閉弁時には水素ガス及び不燃性ガスの流通を遮断することができる。第１排出弁５８ａ及び第２排出弁５８ｂは、それぞれ、コントローラ１００からの制御信号を受けて開閉する。

【0080】

第１排出弁５８ａ及び第２排出弁５８ｂによって、本実施形態におけるブロー機構５８が構成されている。このブロー機構５８は、アキュムレータ４１内の水素ガス燃料を外部に排出する排出機構の別例である。

【0081】

例えば水素ガスによるエンジン１の運転時には、第１供給管５１における第１遮断弁５５ａ及び第２遮断弁５５ｂを開弁するとともに、第２供給管５２における第１パージ弁５７ａ、第２パージ弁５７ｂ及び第３パージ弁５７ｃと、排出管５３における第１排出弁５８ａ及び第２排出弁５８ｂとを閉弁する。これにより、バッファモジュール７４から第１供給管５１へと水素ガスを供給するとともに、その第１供給管５１からアキュムレータ４１へと水素ガスを供給することが可能になる。

【0082】

（４）アキュムレータモジュール４
アキュムレータモジュール４は、図２に示すように、アキュムレータボックス４０と、アキュムレータ４１と、ガスゲート弁４２と、を備えている。

【0083】

アキュムレータボックス４０は、いわゆる筐体、ブロック、又はブロックの集合体であり、アキュムレータ４１と、ガスゲート弁４２と、第１供給管５１及びアキュムレータ４１の接続部と、第２供給管５２及びアキュムレータ４１の接続部と、前述の逆止弁５６と、ガス供給管３２の一部と、を収容するように構成されている。アキュムレータボックス４０がこれらの部材を収容することで、仮にガス漏れが生じたとしても、漏れ出したガスをアキュムレータボックス４０内に封じ込めることができる。

【0084】

アキュムレータ４１は、ガス噴射弁３０に供給される水素ガスを蓄圧する。具体的に、本実施形態に係るアキュムレータ４１は、圧力容器によって構成されており、ガス噴射弁３０を介して各シリンダ１６に供給される直前の水素ガスを貯えることができる。

【0085】

ガスゲート弁４２は、アキュムレータ４１及びガス噴射弁３０を接続するガス供給管３２を開閉する。ガスゲート弁４２がガス供給管３２を開閉することで、アキュムレータ４１から各ガス噴射弁３０への水素ガスの供給を制御することができる。ここで、ガス供給管３２は、シリンダ１６毎に、アキュムレータボックス４０の外部又は内部で二股に分岐している。ガスゲート弁４２は、ガス供給管３２におけるアキュムレータボックス４０内の部分（二股に分岐していない部分）を開閉する。

【0086】

詳しくは、本実施形態に係るガスゲート弁４２は、作動油が供給されることで作動する油圧駆動式の開閉弁である。図４の（ｂ）に示すように、ガスゲート弁４２における作動油の供給維持時間が所定の第２下限値Ｏｓ２以上の場合、ガスゲート弁４２の開弁期間（開状態を維持する期間）は、連続的に制御可能となる。なお、ここでいう「供給維持時間」とは、ガスゲート弁４２への作動油の供給を維持する時間（期間）を示す。

【0087】

詳しくは、作動油の供給維持時間が前記第２下限値Ｏｓ２以上の場合、ガスゲート弁４２に一定量（ガスゲート弁４２の開弁に要する所定量）の作動油が供給されてガスゲート弁４２が開状態になる。その後、ガスゲート弁４２において前記一定量の作動油を保持することで、ガスゲート弁４２は開状態を維持する。この場合、作動油の供給維持時間が長くなるにしたがって、ガスゲート弁４２の開弁期間が長くなる。ガスゲート弁４２の開弁期間が長くなるにしたがって、ガス噴射弁３０への水素ガスの供給量が増える。

【0088】

一方、作動油の供給維持時間が第２下限値Ｏｓ２未満の場合、ガスゲート弁４２の開弁は不安定なものとなる。この場合、ガスゲート弁４２を開弁できない可能性がある（図例では、開弁期間＝０）。ガスゲート弁４２の開弁期間には、事実上、所定の最小開弁期間（以下、「第２最小期間」ともいう）Ｔｏ２が設定されているとみなすことができる。

【0089】

第２最小期間Ｔｏ２は、作動油の供給維持時間が第２下限値Ｏｓ２に一致する場合の開弁期間に相当する。第２最小期間Ｔｏ２は、ガスゲート弁４２の開弁期間が連続的に調整可能となる下限値を示す。

【0090】

ガスゲート弁４２の開閉を制御すべく、本実施形態に係るエンジン１は、ガスゲート弁４２に接続された第２油圧回路（油圧回路）６３と、第２電磁弁（電磁弁）６４と、をさらに備えている。ここで、第２油圧回路６３は、ガスゲート弁４２に作動油を供給する。第２電磁弁６４は、第２油圧回路６３を開閉する。第２電磁弁６４は、コントローラ１００と電気的に接続されており、このコントローラ１００からの制御信号を受けて作動する。

【0091】

第２電磁弁６４の開弁期間が長くなると、ガスゲート弁４２における作動油の供給維持時間が増加する。そのため、図４（ｂ）の横軸は、第２電磁弁６４の開弁期間とみなすこともできる。第２電磁弁６４の開弁期間が所定の最小指令期間（第２最小指令期間Ｏｔ２）に達したとき、ガスゲート弁４２における作動油の供給維持時間は、第２下限値Ｏｓ２に到達する。このとき、ガスゲート弁４２の開弁期間は、第２最小期間Ｔｏ２となる。

【0092】

このように、ガスゲート弁４２の開弁期間は、第２電磁弁６４の開弁期間と対応している。本実施形態に係るコントローラ１００は、ガスゲート弁４２の目標開弁期間を、第２電磁弁６４の目標開弁期間を介して調整することができる。

【0093】

なお、図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、第２下限値Ｏｓ２は、第１下限値Ｏｓ１よりも大きい。すなわち、ガスゲート弁４２を第２最小期間Ｔｏ２以上の期間にわたって開弁させるために要する供給維持時間は、ガス噴射弁３０を第１最小期間Ｔｏ１以上の期間にわたって開弁させるために要する供給維持時間よりも長い。言い換えると、第２下限値Ｏｓ２に対応した第２電磁弁６４の開弁期間は、第１下限値Ｏｓ１に対応した第１電磁弁６２の開弁期間よりも長い。

【0094】

したがって、少なくともガスゲート弁４２の開弁が安定する場合、ガス噴射弁３０の開弁も安定することになる。また、作動油の供給量が不足する場合、ガス噴射弁３０よりもガスゲート弁４２が先に不動となる。

【0095】

また、後述の制御フローのように、ガスゲート弁４２の最小開弁期間Ｔｏ２を用いる代わりに、その最小開弁期間Ｔｏ２に対応した第２電磁弁６４の開弁期間（最小指令期間）を用いてもよい。なお、ガスゲート弁４２及びガス噴射弁３０のうち、ガスゲート弁４２についてのみ目標開弁期間の補正（後述の第１バルブ制御）が行われる場合、ガス噴射弁３０が先に閉まらなくなる可能性もある。

【0096】

例えば水素ガスによるエンジン１の運転時には、第２電磁弁６４の開弁に伴ってガスゲート弁４２への作動油の供給が開始される。この作動油の供給量が第２下限値Ｏｓ２まで到達すると、ガスゲート弁４２は、安定的に開弁するようになる。これにより、アキュムレータ４１に蓄えられた水素ガスは、ガス供給管３２を介して各ガス噴射弁３０へと至り、各ガス噴射弁３０から対応するシリンダ１６へと噴射されることになる。噴射された水素ガスが燃焼すると、その燃焼によって生じた排ガスは、前述の排気管１９を介して排出される。

【0097】

（５）コントローラ１００
コントローラ１００は、プロセッサ、揮発性メモリ、不揮発性メモリ及び入出力バスを有している。コントローラ１００には、前述のガス流量センサＳｗ１、第１ガス圧センサＳｗ２及び第２ガス圧センサＳｗ３に加え、図３のみに示した回転数センサＳｗ４と、テレグラフ１０１と、が接続されている。

【0098】

回転数センサＳｗ４は、エンジン１の回転数を検出し、その検出結果（検出回転数）を示す信号をコントローラ１００に入力する。テレグラフ１０１は、船員によって操作されるデバイスである。テレグラフ１０１は、船員による操作量を示す信号をコントローラ１００に入力する。

【0099】

コントローラ１００は、それらのセンサ及びデバイスから入力された信号に基づいて制御信号を生成し、その制御信号を、例えば、ガス貯留系統７の各部と、ガスバルブモジュール５の第１遮断弁５５ａ、第２遮断弁５５ｂ、第１パージ弁５７ａ、第２パージ弁５７ｂ、第３パージ弁５７ｃ及び第４パージ弁５７ｄ、第１排出弁５８ａ及び第２排出弁５８ｂと、アキュムレータモジュール４のガスゲート弁４２と、機関本体１０の各部と、第１電磁弁６２及び第２電磁弁６４と、に入力する。

【0100】

コントローラ１００がエンジン１の各部に制御信号を入力することで、水素ガスによる機関本体１０の運転を制御したり、水素ガスをブローするためのブロー制御を実行したり、水素ガスをパージするためのパージ制御を実行したりすることができる。

【0101】

例えば、水素ガスによって機関本体１０を運転する場合、コントローラ１００は、テレグラフ１０１から入力された信号に基づいて、エンジン１の指令値（目標回転数）を決定する。コントローラ１００は、その目標回転数に基づいて、アキュムレータ４１からガス噴射弁３０に供給される水素ガスの目標圧力と、ガス噴射弁３０の目標開弁期間と、ガスゲート弁４２の目標開弁期間と、を算出する。

【0102】

コントローラ１００は、そうして決定された各パラメータに基づいて各デバイスを制御することで、各シリンダ１６へと水素ガスを供給する。例えば、コントローラ１００は、第１遮断弁５５ａ及び第２遮断弁５５ｂを開弁することで、ガス貯留系統７から各シリンダ１６へ至る水素ガスの供給経路を構築する。

【0103】

コントローラ１００は、ガス燃料に用いる水素ガスを、その供給経路を通じて各シリンダ１６へと送り込むことができる。そうして送り込んだ水素ガスを燃焼させることで、前述のように船舶を推進させることが可能になる。

【0104】

また、ブロー制御を実行する場合、コントローラ１００は、第１パージ弁５７ａ、第２パージ弁５７ｂ、第３パージ弁５７ｃ及び第４パージ弁５７ｄを全て閉じた状態で、第１排出弁５８ａ及び第２排出弁５８ｂのうちの少なくとも一方を開く。これにより、アキュムレータ４１から焼却炉モジュール７５、船外等へと至る水素ガスの排出経路が構築される。

【0105】

この場合、コントローラ１００は、アキュムレータ４１内に蓄圧された水素ガス、及び、第１供給管５１の管路内に残存した高圧の水素ガスを、排出経路を通じて外部に排出することができる。

【0106】

また、パージ制御を実行する場合、コントローラ１００は、第１排出弁５８ａ及び第２排出弁５８ｂのうちの少なくとも一方を開いた状態で、第１パージ弁５７ａと、第２パージ弁５７ｂ、第３パージ弁５７ｃ及び第４パージ弁５７ｄのうちの少なくとも１つと、を開く。コントローラ１００は、必要に応じて第１遮断弁５５ａ及び第２遮断弁５５ｂの少なくとも１つを閉弁する。これにより、第２供給管５２を通じてアキュムレータ４１及び第１供給管５１に至る不燃性ガスの供給経路と、水素ガス及び不燃性ガスを外部へと排出するための排出経路と、がそれぞれ構築される。

【0107】

この場合、コントローラ１００は、アキュムレータ４１及び第１供給管５１内に残存した水素ガス（例えば、第１供給管５１の内壁に吸収された水素ガス）を、供給経路を介して供給された不燃性ガスによって、排出経路を通じて外部にパージする（排出する）ことができる。

【0108】

ところで、従来知られた構成では、水素ガスの圧力（ガス圧）を所定の目標圧力に調整した上で、所定の目標噴射期間にわたってシリンダ１６内に水素ガスを噴射することで、所望の回転数を実現することが知られていた。

【0109】

しかしながら、実際のガス圧と前記目標圧力とがかい離している場合に、そのかい離を解消するようにガス圧を調整することは、瞬時にはできない。この場合、エンジン１の回転数を制御目標に追従させることは困難なものとなる。

【0110】

そこで、水素ガスのガス圧を調整する代わりに、水素ガスの目標噴射期間を変更することが考えられる。水素ガスの噴射期間は、前述のようにガスゲート弁４２の開弁期間と対応している。そのため、第２電磁弁６４等を通じてガスゲート弁４２の開弁期間を短縮することで、シリンダ１６内へのガス燃料の目標噴射期間を短縮することが考えられる。

【0111】

ところが、一般に、ガスゲート弁４２の開弁期間には、前述の如き最小開弁期間Ｔｏ２が設定される場合がある。例えば、変更後の目標開弁期間が最小開弁期間Ｔｏ２を下まわる場合、その目標開弁期間を実現すること自体が困難なものとなる。

【0112】

したがって、水素ガスのガス圧を調整する代わりに、ガスゲート弁４２の目標開弁期間を変更しようとしたとしても、その目標開弁期間が過度に小さい場合にはガスゲート弁４２の開弁が安定せず、エンジン１の回転数を制御目標に追従させる上で支障を来す可能性があった。同様の問題は、ガス噴射弁３０の目標開弁期間にも存在する。

【0113】

すなわち、ガス噴射弁３０及びガスゲート弁４２の目標開弁期間が過度に短い場合、ガスゲート弁４２及びガス噴射弁３０の開弁が不安定なものとなり、水素ガスの供給量が不足することになる。そのため、このサイクルにおいて実現されるエンジン１の回転数は、ガスゲート弁４２等の開弁が安定している場合と比べて小さくなる。

【0114】

そして、次回サイクルにおいて要求される目標開弁期間は、前回サイクルで回転数が小さくなった分を補うために長期化し、水素ガスを過剰に供給することになる。そのため、このサイクルにおいて実現されるエンジン１の回転数は、ガスゲート弁４２等の開弁が安定している場合と比べて大きくなる。

【0115】

このように、水素ガスのガス圧を調整する代わりに目標開弁期間を変更するだけでは、所望よりも低い回転数と高い回転数とが交互に繰り返されてしまい、回転数のハンチングを招く恐れがある。このことは、エンジン１を所望の負荷に追従させるには不都合なものとなる。

【0116】

また、一般に、水素ガスの流速（特に音速）は、他のガス燃料と比べて速い。そのため、ガスゲート弁４２等の開弁期間が仮に僅かな期間であったとしても、その期間内に供給されるガスのボリュームは、他のガス燃料と比べて多量となる。そのため、ガスゲート弁４２を最小開弁期間Ｔｏ２付近で制御したときに、前述のようなハンチングの影響が相対的に大きなものとなる。

【0117】

こうした課題に対し、本願発明者らは、目標圧力に対する検出圧力のかい離の程度を考慮した上で、ガスゲート弁４２等、油圧駆動式の開閉弁を制御することに着目し、本開示を想到するに至った。

【0118】

以下、本実施形態に係るエンジン制御について、図面を参照しながら詳細に説明する。

【0119】

＜エンジン制御の詳細＞
図５は、エンジン制御の基本的な処理を例示するフローチャートである。また、図６Ａ及び図６Ｂは、ガスゲート弁４２に関連した制御の詳細を例示するフローチャートである。

【0120】

まず、図５におけるスタート後のステップＳ１において、コントローラ１００は、テレグラフ１０１の操作量を示す信号を読み込む。このステップＳ１において、コントローラ１００は、回転数センサＳｗ４の検出信号を読み込んでもよい。

【0121】

続くステップＳ２において、コントローラ１００は、エンジン１の目標回転数を算出する。具体的に、ステップＳ２において、コントローラ１００は、ステップＳ１で読み込んだテレグラフ１０１の操作量に基づいて、エンジン１の目標回転数を算出する。

【0122】

続くステップＳ３において、コントローラ１００は、エンジン１に負荷変動が要求されているか否かを判定する。この判定は、例えば、エンジン１の目標回転数と、エンジン１の検出回転数と、を比較することで行うことができる。

【0123】

ステップＳ３の判定がＮＯの場合、制御プロセスは、ステップＳ４をスキップしてリターンする。一方、ステップＳ３の判定がＹＥＳの場合、制御プロセスはステップＳ４に進む。ステップＳ４に進んだ場合、コントローラ１００は、第２電磁弁６４及びガスゲート弁４２に係る第１バルブ制御と、第１電磁弁６２及びガス噴射弁３０に係る第２バルブ制御と、を行うべく、図６Ａに示すフローチャートを開始する。

【0124】

まず、図６ＡのステップＳ４０１において、コントローラ１００は、第２電磁弁６４の目標開弁期間を示す指令期間（Ｔｔ）と、アキュムレータ４１に供給される水素ガスの目標圧力（Ｐｔ）と、を算出する。

【0125】

具体的に、コントローラ１００は、エンジン１の目標回転数に基づいて、水素ガスの目標噴射量を算出する。コントローラ１００は、その目標噴射量に基づいて、第２電磁弁６４の指令期間を算出する。この指令期間は、所定の最小指令期間（Ｔｍ）を上回る場合、ガスゲート弁４２の目標開弁期間に対して正の相関を有する。

【0126】

また、コントローラ１００は、エンジン１の目標回転数に基づいて、水素ガスの目標圧力（Ｐｔ）を算出する。なお、エンジン１の目標回転数が所定の閾値を下まわる場合、すなわち、シリンダ１６内に供給される水素ガスの総量（特に、１サイクルあたりの総量）が相対的に少なく、前述したようなハンチングの問題が懸念される場合、コントローラ１００は、水素ガスの目標圧力を一定に保持してもよい。この場合、コントローラ１００は、ガスゲート弁４２０の目標開弁期間、ひいては第２電磁弁６４の指令期間のみを調整することになる。

【0127】

言い換えると、図６Ａに示すフローは、目標圧力を一定に保持する場合に限られるものではなく、指令期間に加えて目標圧力を変化させる場合に用いることもできる。

【0128】

続くステップＳ４０２において、コントローラ１００は、ガスゲート弁４２の最小開弁期間Ｔｏ２に対応した指令期間として、事前に設定された最小指令期間を読み込む。第２電磁弁６４の最小指令期間は、ガスゲート弁４２の最小開弁期間Ｔｏ２に対応しており、図４（ｂ）に示した第２最小指令期間Ｏｔ２に一致している。第２電磁弁６４を最小指令期間で開弁させることは、ガスゲート弁４２を最小開弁期間Ｔｏ２で開弁させることに等しい。

【0129】

その後、コントローラ１００は、目標圧力、目標開弁期間（具体的には、目標開弁期間に対応した指令期間）、及び検出圧力に基づいて、ステップＳ４０３に示す第１条件と、ステップＳ４０４に示す第２条件と、がそれぞれ成立しているか否かを判定する。ここで、第１条件は、ガスゲート弁４２の目標開弁期間が最小開弁期間Ｔｏ２よりも長い場合に成立する。第２条件は、検出圧力が目標圧力に対して所定以上に過剰ではないときに成立する。

【0130】

具体的に、ステップＳ４０３において、コントローラ１００は、指令期間が最小指令期間を上回っているか否か（Ｔｔ＞Ｔｍ？）を判定する。前述のように、第２電磁弁６４の最小指令期間は、ガスゲート弁４２の最小開弁期間Ｔｏ２に対応している。そのため、ステップＳ４０３の処理は、ガスゲート弁４２の開弁期間が最小開弁期間Ｔｏ２を上回っているか否かを間接的に判定するものとみなすことができる。

【0131】

また、コントローラ１００は、指令期間を介した間接的な判定を行う代わりに、その指令期間に基づいてガスゲート弁４２の開弁期間を算出し、算出した開弁期間に基づいた判定を行ってもよい。

【0132】

ステップＳ４０３の判定がＹＥＳの場合（第１条件：成立）、制御プロセスはステップＳ４０４に進む。この場合、指令期間は最小指令期間を上回っており、指令期間を短縮する処理が許容される。

【0133】

一方、ステップＳ４０３の判定がＮＯの場合（第１条件：非成立）、制御プロセスはステップＳ４１１に進む。ステップＳ４１１において、コントローラ１００は、第１条件に続いて、第２条件の判定を実行する。この場合、指令期間は最小指令期間以下であり、指令期間を短縮する処理は禁止される。

【0134】

そして、コントローラ１００は、第１条件及び第２条件の少なくとも一方が成立する場合、ガスゲート弁４２の目標開弁期間を、最小開弁期間以上となるように調整する。図６Ａに示すフローの場合、コントローラ１００は、第２電磁弁６４の指令期間を変更することで、目標開弁期間を間接的かつ結果的に調整する。

【0135】

特に、ステップＳ４０３の判定がＹＥＳだった場合のように、第１条件及び第２条件のうち第１条件が成立する場合、コントローラ１００は、目標開弁期間を最小開弁期間Ｔｏ以上となる範囲内で調整することで検出圧力と目標圧力とのかい離を解消するとともに、排出機構としてのパージ機構５７又はブロー機構５８を非作動とする。図６Ａに示すフローの場合、コントローラ１００は、第２電磁弁６４の指令期間を変更することで、目標開弁期間を間接的かつ結果的に調整する。

【0136】

具体的に、ステップＳ４０４において、コントローラ１００は、検出圧力と目標圧力の差分（言い換えると、検出圧力に対する目標圧力のかい離の大きさ）が、所定のマージン（α）以下であるか否か（｜Ｐｓ－Ｐｔ｜≦α？）を判定する。

【0137】

ステップＳ４０４の判定に用いられるマージンは、正の値となる。このマージンの大きさは、エンジン１の目標回転数に応じて変更してもよいし、そうしたパラメータにかかわらず一定としてもよい。前者の場合、マージンの大きさは、エンジン１の目標回転数が低いときには、該目標回転数が高いときと比べて小さくしてもよい。そうすることで、ハンチングが懸念されるような状況下では、そうでない状況下と比べてマージンは小さくなる。

【0138】

ステップＳ４０４の判定がＹＥＳの場合、制御プロセスはステップＳ４０５に進む。この場合、検出圧力は、目標圧力に対して過度にかい離していないとみなすことができる。コントローラ１００が第２電磁弁６４の指令期間を調整せずとも、所望の回転数（前述の目標回転数）が実現されることになる。

【0139】

したがって、ステップＳ４０５において、コントローラ１００は、指令期間の値を、ステップＳ４０１で算出した値から変更せずに保持する（Ｔｔ＝Ｔｔ）。この場合、ステップＳ４０５から続くステップＳ４０６において、コントローラ１００は、ステップＳ４０１で算出した指令期間にわたって第２電磁弁６４を開く。これにより、ガスゲート弁４２を、遅滞なく安定的に開弁させることができる。

【0140】

一方、ステップＳ４０４の判定がＮＯの場合、制御プロセスはステップＳ４０７に進む。この場合、目標圧力は、検出圧力に対して過度にかい離しているとみなすことができる。コントローラ１００が指令期間を調整しなくては、所望の回転数は実現できないことになる。

【0141】

ステップＳ４０７において、コントローラ１００は、検出圧力が、目標圧力から前記マージンを減算した値よりも小さいか否か（Ｐｓ＜Ｐｔ－α？）を判定する。ステップＳ４０７で行われる処理は、検出圧力が、目標圧力に対して過度に低いか否かを判定することに等しい。ステップＳ４０７で用いられるマージンは、ステップＳ４０４で用いられるマージンに等しい。

【0142】

ステップＳ４０７の判定がＹＥＳの場合、制御プロセスはステップＳ４０８に進む。この場合、検出圧力は、目標圧力に対して過度に低いとみなすことができる。

【0143】

そこで、ステップＳ４０８において、コントローラ１００は、目標圧力に対する検出圧力の不足分を補償するように、目標開弁期間を延長する。図６Ａに示すフローの場合、コントローラ１００は、指令期間に所定の補整時間（δＴ）を加算する（Ｔｔ＝Ｔｔ＋δＴ）ことで、目標開弁期間を間接的かつ結果的に延長する。

【0144】

ステップＳ４０８の処理に用いられる補整時間は、正の値となる。この補整時間は、目標圧力と検出圧力とのかい離が大きいときには、該かい離が小さいときと比べてより長くなる。言い換えると、調整後の指令期間は、検出圧力が不足するほど長くなる。

【0145】

ステップＳ４０８において指令期間を調整すると、制御プロセスはステップＳ４０６に進む。ステップＳ４０６において、コントローラ１００は、調整後の指令期間に基づいて第２電磁弁６４を開く。これにより、ガスゲート弁４２は、検出圧力の不足分を補うように、指令期間の非調整時と比べて長期間にわたって開弁される。

【0146】

一方、ステップＳ４０７の判定がＮＯの場合、制御プロセスはステップＳ４０９に進む。この場合、検出圧力は、目標圧力に対して過度に高いとみなすことができる。そのため、コントローラ１００は、前述の第２条件が非成立であるとみなす。すなわち、制御プロセスがステップＳ４０９に進むケースは、第１条件が成立しかつ前記第２条件が非成立の場合に相当する。

【0147】

ステップＳ４０９において、コントローラ１００は、目標圧力に対する検出圧力過剰分を除去するように、目標開弁期間を短縮する。図６Ａに示すフローの場合、コントローラ１００は、指令期間から所定の補整時間（δＴ）を減算する（Ｔｔ＝Ｔｔ－δＴ）ことで、目標開弁期間を間接的かつ結果的に短縮する。

【0148】

ステップＳ４０９の処理に用いられる補整時間は、ステップＳ４０８と同様に正の値となる。この補整時間は、目標圧力と検出圧力とのかい離が大きいときには、該かい離が小さいときと比べてより長くなる。言い換えると、調整後の指令期間は、検出圧力が過剰になるほど短くなる。

【0149】

なお、ステップＳ４０９において指令期間を短縮した場合、短縮後の指令期間と、最小指令期間との大小関係が問題となる。仮に、短縮後の指令期間が最小指令期間を下まわる場合、指令期間を再度調整する必要がある。

【0150】

そこで、コントローラ１００は、指令期間を介して目標開弁期間を短縮した後、短縮後の目標開弁期間又は指令期間に基づいて、第１条件が成立しているか否かを再判定する。

【0151】

図６Ａに示すフローの場合、ステップＳ４０９から続くステップＳ４１０において、コントローラ１００は、短縮後の指令期間が最小指令期間よりも大きいか否か（Ｔｔ＞Ｔｍ？）を判定する。これにより、第１条件の成否が再判定される。

【0152】

そして、コントローラ１００は、ステップＳ４１０で行われる再判定に基づいて、排出機構としてのブロー機構５８を作動させるか否かを決定する。具体的に、ステップＳ４１０の判定がＹＥＳの場合、制御プロセスは、ステップＳ４１０からステップＳ４０６に進む。

【0153】

この場合、コントローラ１００は、調整後の指令期間に基づいて第２電磁弁６４を開く。これにより、ガスゲート弁４２は、検出圧力の過剰分を相殺するように、指令期間の非調整時と比べて短期間、開弁される。

【0154】

一方、ステップＳ４１０の判定がＮＯの場合、制御プロセスは、ステップＳ４１０からステップＳ４１２に進む。この場合の処理については後述する。

【0155】

続いて、第１条件が非成立となり、制御プロセスをステップＳ４０３からステップＳ４１１へ進めた場合について説明する。この場合、コントローラ１００は、第２条件の成否を判定する。

【0156】

具体的に、ステップＳ４１１において、コントローラ１００は、検出圧力が、目標圧力に対して所定以上に過剰であるか否かを判定する。具体的に、コントローラ１００は、検出圧力が、目標圧力に前記マージンを加算した値以上であるか否か（Ｐｓ≧Ｐｔ＋α？）を判定する。ステップＳ４１１で用いられるマージンは、ステップＳ４０４及びステップＳ４０７で用いられるマージンに等しい。

【0157】

ステップＳ４１１の判定がＮＯの場合、制御プロセスは、図６ＢのステップＳ４１４に進む。この場合、コントローラ１００は、第２条件が成立していると判定する。検出圧力は、目標圧力に対して所定以上に過剰ではないとみなすことができる。この場合、検出圧力の不足が懸念されるため、コントローラ１００は、ステップＳ４１４において指令期間を延長する（Ｔｔ＝Ｔｔ＋δＴ）。その後、ステップＳ４１４から続くステップＳ４１５において、コントローラ１００は、延長後の指令期間が最小指令期間を上回っているか否か（Ｔｔ＞Ｔｍ？）を判定する。この判定がＹＥＳの場合、コントローラ１００は、制御プロセスを図６ＡのステップＳ４０６に進める。ステップＳ４０６において、コントローラ２００は、延長後の指令期間に基づいて第２電磁弁６４を作動させる。一方、ステップＳ４１５の判定がＮＯの場合、コントローラ１００は、制御プロセスを図６ＡのステップＳ４１２に進める。この場合、コントローラ１００は、ステップＳ４１１の判定がＹＥＳの場合と同様にブロー機構５８を作動させる（ステップＳ４１２）とともに、ステップＳ４１４における指令期間の延長をキャンセルする。その後、コントローラ１００は、後述のように、最小指令期間に基づいて第２電磁弁６４を作動させる（ステップＳ４１３及びステップＳ４０６）。

【0158】

詳しくは、ステップＳ４１１の判定がＹＥＳの場合、制御プロセスはステップＳ４１２に進む。この場合、コントローラ１００は、第２条件が非成立であると判定する。検出圧力は、目標圧力に対して所定以上に過剰であるとみなすことができる。指令期間の短縮が許容されない一方、検出圧力が過剰であることから、シリンダ１６内に、必要以上の水素ガスを供給してしまう虞がある。

【0159】

そこで、本実施形態に係るコントローラ１００は、第１条件及び第２条件が双方とも非成立の場合、最小開弁期間Ｔｏ２に一致するように目標開弁期間を調整する（ステップＳ４１３）とともに、検出圧力と目標圧力とのかい離を解消するように、排出機構としてのブロー機構５８を作動させる（ステップＳ４１２）。なお、コントローラ１００は、ブロー機構５８を作動させる代わりに、パージ機構５７を作動させてもよい。

【0160】

具体的に、ステップＳ４１２において、コントローラ１００は、ブロー機構５８を構成する第１排出弁５８ａ及び第２排出弁５８ｂのうち、少なくとも一方を開弁させる。これにより、アキュムレータ４１内の高圧の水素ガスが外部に排出されて、検出圧力が減少し始める。これにより、検出圧力と目標圧力とのかい離が徐々に緩和される。

【0161】

コントローラ１００は、目標圧力に至るまで検出圧力を減少させる。この処理は、第２ガス圧センサＳｗ３の検出信号に基づいて行うことができる。検出圧力が目標圧力付近まで減少すると、コントローラ１００は、第１排出弁５８ａ及び第２排出弁５８ｂを双方とも閉弁し、制御プロセスをステップＳ４１３へ進める。

【0162】

ステップＳ４１３において、コントローラ１００は、第２電磁弁６４の指令期間を最小指令期間に一致させることで、ガスゲート弁４２の開弁期間を最小開弁期間Ｔｏ２に一致させる。ステップＳ４１３とステップＳ４１２を併用することで、ガスゲート弁４２の制御性を確保しつつ、シリンダ１６内に供給される水素ガスのボリュームを抑制することができる。

【0163】

その後、ステップＳ４１３から続くステップＳ４０６において、コントローラ１００は、最小指令期間にわたって第２電磁弁６４を開く。これにより、ガスゲート弁４２を、遅滞なく安定的に開弁させることができる。

【0164】

以上の処理が完了すると、コントローラ１００は、制御プロセスを図５のステップＳ４から同図のステップＳ５に進める。ステップＳ５で行われる処理は、図６Ａ及び図６Ｂに示したものと同様である。

【0165】

すなわち、図６Ａ及び図６Ｂに例示した処理は、ガスゲート弁４２の開閉にのみ適用可能なものではなく、ガス噴射弁３０の開閉に適用することもできる。ガス噴射弁３０の開閉に適用する場合、図６ＡのステップＳ４０１で算出される指令時間（Ｔｔ）は、第２電磁弁６４の指令時間ではなく、第１電磁弁６２の指令時間となる。

【0166】

続くステップＳ４０２において、コントローラ１００は、第１電磁弁６２の最小指令時間を読み込むことになる。この最小指令時間は、ガス噴射弁３０の最小開弁期間Ｔｏ１に対応しており、図４（ｂ）に示した第２最小指令期間Ｏｔ２に一致している。第１電磁弁６２を最小指令期間（第２最小指令期間Ｏｔ２）で開弁させることは、ガス噴射弁３０を最小開弁期間Ｔｏ１で開弁させることに等しい。

【0167】

以降の処理は、ガスゲート弁４２の開閉時と同様である。前述の説明において、第２電磁弁６４なる語を第１電磁弁６２に置き換えるとともに、ガスゲート弁４２なる語をガス噴射弁３０に置き換えればよい。

【0168】

例えば、コントローラ１００は、第１電磁弁６２の指令時間（Ｔｔ）と、水素ガスの目標圧力（Ｐｔ）と、に基づいて、ガス噴射弁３０の目標開弁期間が最小開弁期間Ｔｏ１よりも長いことを示す第１条件と、水素ガスの検出圧力（Ｐｓ）が目標圧力に対して所定以上に過剰ではないことを示す第２条件と、がそれぞれ成立しているか否かを判定する（図６ＡのステップＳ４０３及びステップＳ４１１を参照）。

【0169】

なお、コントローラ１００は、第１電磁弁６２の指令期間が最小指令期間を上回っているか否か（Ｔｔ＞Ｔｍ？）を判定することで、第１条件の判定を実行する。前述のように、第１電磁弁６２の最小指令期間は、ガス噴射弁弁２０の最小開弁期間Ｔｏ１に対応している。そのため、第１電磁弁６２の指令期間と最小指令期間とを用いた判定は、ガス噴射弁３０の開弁期間が最小開弁期間Ｔｏ１を上回っているか否かを間接的に判定するものとみなすことができる。

【0170】

コントローラ１００は、記第１条件及び第２条件が双方とも非成立の場合（ステップＳ４０３：ＮＯ、かつ、ステップＳ４１１：ＹＥＳ）、ガス噴射弁３０の目標開弁期間を最小開弁期間Ｔｏ１に一致するように調整するとともに、検出圧力と目標圧力とのかい離を解消するように、ブロー機構５８を作動させる。なお、ガス噴射弁３０における目標開弁期間の調整は、第１電磁弁６２の指令期間を延長又は短縮することで行うことができる。

【0171】

また、コントローラ１００は、第１条件が成立する場合（ステップＳ４０３：ＹＥＳ）、目標開弁期間を最小開弁期間以上となる範囲内で調整することで、検出圧力と目標圧力とのかい離を解消する（図６ＡのステップＳ４０８及びステップＳ４０９を参照）。その際、コントローラ１００は、排出機構としてのブロー機構５８を非作動とする。

【0172】

また、コントローラ１００は、第１条件が成立しかつ第２条件が非成立の場合（ステップＳ４０３：ＹＥＳ、かつ、ステップＳ４０７：ＮＯ）、目標圧力に対する検出圧力の過剰分を除去するように目標開弁期間を短縮する（図６ＡのステップＳ４０９を参照）その後、コントローラ１００は、短縮後の前記目標開弁期間に基づいて、前記第１条件が成立しているか否かを再判定し、その再判定に基づいて、排出機構としてのブロー機構５８を作動させるか否かを決定する（図６ＡのステップＳ４１０を参照）。

【0173】

このように、本実施形態に係るコントローラ１００は、図６Ａ及び図６Ｂに例示した処理を、ガスゲート弁４２の開閉時と、ガス噴射弁３０の開閉時との双方にて実施する。これにより、エンジン１の負荷を、制御目標により確実に追従させることができる。

【0174】

＜本実施形態に係るバルブ制御の意義＞
第２条件が非成立の場合、検出圧力は、目標圧力に対して所定以上に過剰となる。この場合、エンジン１の回転数が過剰にならないようにするためには、例えばガスゲート弁４２２の目標開弁期間を短縮することが考えられる。しかしながら、第２条件に加えて第１条件も非成立の場合、ガスゲート弁４２の目標開弁期間をそれ以上短縮することはできない。

【0175】

そこで、本実施形態に係るコントローラ１００は、第１条件と第２条件とが両方とも非成立の場合、図６ＡのステップＳ４１２に示したように、ブロー機構５８を作動させる。ブロー機構５８を作動させることで、水素ガスを減圧することができる。これにより、エンジン１の回転数を制御目標に追従させる上で有利になる。

【0176】

さらに、コントローラ１００は、第１条件と第２条件とが両方とも非成立の場合、図６ＡのステップＳ４１３に示したように、ガスゲート弁４２の目標開弁期間を最小開弁期間Ｔｏ２に設定する。これにより、開弁期間の拡大に伴うエンジン１の負荷の増大を抑制しつつ、ガスゲート弁４２の開弁期間を調整可能な状態に保つことができる。そのことで、エンジン１の負荷を制御目標に追従させる上でさらに有利になる。

【0177】

また、第１条件が成立する場合、ガスゲート弁４２の目標開弁期間には変更の余地がある。そこで、コントローラ１００は、図６ＡのステップＳ４０５～Ｓ４０９に示したように、目標開弁期間の調整を通じて、検出圧力と目標圧力とのかい離を解消する。これにより、ブロー機構５８を作動させることなく、エンジン１負荷を制御目標に追従させることができる。ブロー機構５８を非作動とすることで、水素ガスの排出量を抑制することができる。このことは、エンジン１の燃費向上に資する。

【0178】

また、第１条件が成立する場合、ガスゲート弁４２の目標開弁期間には、前述のように変更の余地がある。しかしながら、変更後の目標開弁期間は、最小開弁期間Ｔｏ２以上となる必要がある。そこで、目標開弁期間を短縮した場合、コントローラ１００は、図６ＡのステップＳ４１０に示したように、第１条件を再び判定する。これにより、目標開弁期間を最小開弁期間Ｔｏ２以上に保つことができる。これにより、エンジン１の負荷を制御目標に追従させる上でさらに有利になる。

【0179】

また、図５のステップＳ５に例示したように、コントローラ１００は、ガス噴射弁３０においてもガスゲート弁４２と同様の処理を実行する。これにより、エンジン１の回転数を制御目標に追従させる上で有利になる。

【0180】

＜他の実施形態＞
図５に示したフローは例示に過ぎない。コントローラ１００は、ステップＳ４及びステップＳ５のうち、ステップＳ４のみを実行してもよいし、ステップＳ５のみを実行してもよい。また、コントローラ１００は、ステップＳ５を実行してからステップＳ４を実行してもよいし、ステップＳ４とステップＳ５を並行してもよい。

【0181】

また、図６Ａに例示した処理のうち、ステップＳ４０４～Ｓ４０５、及び、ステップＳ４０７～Ｓ４１０に係る処理は、必須ではない。ステップＳ４０３の判定がＹＥＳの場合、目標開弁期間を調整することなく、その目標開弁期間に対応した指令時間によって第２電磁弁６４を開弁してもよい。

【符号の説明】

【0182】

１ エンジン（ガスエンジン）
１６ シリンダ
３０ ガス噴射弁
３２ ガス供給管
４１ アキュムレータ
４２ ガスゲート弁
５７ パージ機構（排出機構）
５８ ブロー機構（排出機構）
６３ 第２油圧回路（油圧回路）
６４ 第２電磁弁（電磁弁）
１００ コントローラ
Ｓｗ３ 第２ガス圧センサ（供給圧センサ）
Ｔｏ１ 最小開弁期間（ガス噴射弁の最小開弁期間）
Ｔｏ２ 最小開弁期間（ガスゲート弁の最小開弁期間）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6A】

【図6B】