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(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】P2024143751
(43)【公開日】2024-10-11
(54)【発明の名称】ガスエンジン及びその運転方法
(51)【国際特許分類】
F02D 19/06 20060101AFI20241003BHJP
F02M 21/02 20060101ALI20241003BHJP
F02D 19/02 20060101ALI20241003BHJP
F02B 29/02 20060101ALI20241003BHJP
【ＦＩ】
F02D19/06 B
F02M21/02 301R
F02M21/02 301J
F02M21/02 G
F02M21/02 N
F02D19/06 G
F02D19/02 B
F02B29/02 B
【審査請求】未請求
【請求項の数】10
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023056575
(22)【出願日】2023-03-30
【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）】
3G092AA03
3G092AA06
3G092AB04
3G092AB09
3G092AB20
3G092AC10
3G092BB08
3G092EA08
3G092EA11
3G092EA17
3G092FA50
3G092GA01
3G092HB01Z
3G092HB05Z
3G092HC01Z
(57)【要約】
【課題】ガス燃料と油燃料とを併用するガスエンジンにおいて、噴射口の閉塞が実際に解消されているか否かを、より確実に判断する。
【解決手段】エンジン１は、シリンダ１６内で、ガス燃料及び油燃料のうち少なくともガス燃料を燃焼させる第１モードと、油燃料を単独で燃焼させる第２モードとに切替可能であって、ガス燃料を噴射するガス噴射弁３０と、ガス噴射弁３０に接続され、該ガス噴射弁３０に不燃性ガスを供給する第２供給管５２と、第１モード及び第２モードでの運転と、第２供給管５２を介したガス噴射弁３０への不燃性ガスの供給と、をそれぞれ制御するコントローラ１００と、を備える。コントローラ１００は、第２モードでの運転中、所定条件の成否に基づいて、ガス噴射弁３０の噴射口３０ａから不燃性ガスを噴射させる第１制御を実行し、噴射口３０ａに至る流路の内圧が所定の第１圧力Ｐ１以下となるまで第１制御を繰り返し実行する。
【選択図】図８
【解決手段】エンジン１は、シリンダ１６内で、ガス燃料及び油燃料のうち少なくともガス燃料を燃焼させる第１モードと、油燃料を単独で燃焼させる第２モードとに切替可能であって、ガス燃料を噴射するガス噴射弁３０と、ガス噴射弁３０に接続され、該ガス噴射弁３０に不燃性ガスを供給する第２供給管５２と、第１モード及び第２モードでの運転と、第２供給管５２を介したガス噴射弁３０への不燃性ガスの供給と、をそれぞれ制御するコントローラ１００と、を備える。コントローラ１００は、第２モードでの運転中、所定条件の成否に基づいて、ガス噴射弁３０の噴射口３０ａから不燃性ガスを噴射させる第１制御を実行し、噴射口３０ａに至る流路の内圧が所定の第１圧力Ｐ１以下となるまで第１制御を繰り返し実行する。
【選択図】図８
【特許請求の範囲】
【請求項1】
シリンダ内で、ガス燃料及び油燃料のうち少なくともガス燃料を燃焼させる第１モードと、油燃料を単独で燃焼させる第２モードと、に切替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、
前記ガス噴射弁に接続され、該ガス噴射弁に流体を供給する流体供給管と、
前記第１モード及び前記第２モードでの運転と、前記流体供給管を介した前記ガス噴射弁への前記流体の供給と、をそれぞれ制御するコントローラと、を備え、
前記コントローラは、
前記第２モードでの運転中、所定条件の成否に基づいて、前記ガス噴射弁の噴射口から前記流体を噴射させる第１制御を実行し、
前記噴射口に至る流路の内圧が所定の第１圧力以下となるまで、前記第１制御を繰り返し実行する
ことを特徴とするガスエンジン。
前記ガス燃料を噴射するガス噴射弁と、
前記ガス噴射弁に接続され、該ガス噴射弁に流体を供給する流体供給管と、
前記第１モード及び前記第２モードでの運転と、前記流体供給管を介した前記ガス噴射弁への前記流体の供給と、をそれぞれ制御するコントローラと、を備え、
前記コントローラは、
前記第２モードでの運転中、所定条件の成否に基づいて、前記ガス噴射弁の噴射口から前記流体を噴射させる第１制御を実行し、
前記噴射口に至る流路の内圧が所定の第１圧力以下となるまで、前記第１制御を繰り返し実行する
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２モードでの運転中、
前記第１制御前または後に前記ガス噴射弁に前記流体を供給することで、前記噴射口に至る流路の内圧を、前記第１圧力よりも高く設定された所定の第２圧力までチャージし、
前記シリンダの筒内圧が前記噴射口に至る流路の内圧を下回るたびに、前記第１制御を実行する
ことを特徴とするガスエンジン。
前記コントローラは、前記第２モードでの運転中、
前記第１制御前または後に前記ガス噴射弁に前記流体を供給することで、前記噴射口に至る流路の内圧を、前記第１圧力よりも高く設定された所定の第２圧力までチャージし、
前記シリンダの筒内圧が前記噴射口に至る流路の内圧を下回るたびに、前記第１制御を実行する
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、
前記シリンダ内でピストンを往復運動させる２ストローク式の機関本体を備え、
前記第１圧力は、前記ピストンの下死点における前記シリンダの筒内圧よりも高くなるように設定されている
ことを特徴とするガスエンジン。
前記シリンダ内でピストンを往復運動させる２ストローク式の機関本体を備え、
前記第１圧力は、前記ピストンの下死点における前記シリンダの筒内圧よりも高くなるように設定されている
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、を備え、
前記コントローラは、前記噴射口に至る流路の内圧に、前記ガスゲート弁から前記ガス噴射弁までの流路内の圧力を用いる
ことを特徴とするガスエンジン。
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、を備え、
前記コントローラは、前記噴射口に至る流路の内圧に、前記ガスゲート弁から前記ガス噴射弁までの流路内の圧力を用いる
ことを特徴とするガスエンジン。
【請求項5】
請求項１から４のいずれか１項に記載されたガスエンジンにおいて、
前記ガス噴射弁を介して前記シリンダに前記ガス燃料を供給する第１供給管を備え、
前記流体供給管は、前記第１供給管を介して前記ガス噴射弁に接続されるとともに、該ガス噴射弁に対し、前記流体としての不燃性ガスを供給する第２供給管によって構成され、
前記コントローラは、前記シリンダへの前記ガス燃料の非供給時に、前記不燃性ガスを前記第２供給管から前記第１供給管に供給することで、前記ガス燃料を前記第１供給管から排出させるパージ制御を実行する
ことを特徴とするガスエンジン。
前記ガス噴射弁を介して前記シリンダに前記ガス燃料を供給する第１供給管を備え、
前記流体供給管は、前記第１供給管を介して前記ガス噴射弁に接続されるとともに、該ガス噴射弁に対し、前記流体としての不燃性ガスを供給する第２供給管によって構成され、
前記コントローラは、前記シリンダへの前記ガス燃料の非供給時に、前記不燃性ガスを前記第２供給管から前記第１供給管に供給することで、前記ガス燃料を前記第１供給管から排出させるパージ制御を実行する
ことを特徴とするガスエンジン。
【請求項6】
請求項５に記載されたガスエンジンにおいて、
前記ガス燃料に水素ガスを用いるとともに、
前記第２供給管を流れる前記不燃性ガスを加熱する加熱手段を備え、
前記コントローラは、前記パージ制御の実行に際し、前記不燃性ガスを、前記加熱手段によって加熱された状態で、前記第２供給管から前記第１供給管に供給する
ことを特徴とするガスエンジン。
前記ガス燃料に水素ガスを用いるとともに、
前記第２供給管を流れる前記不燃性ガスを加熱する加熱手段を備え、
前記コントローラは、前記パージ制御の実行に際し、前記不燃性ガスを、前記加熱手段によって加熱された状態で、前記第２供給管から前記第１供給管に供給する
ことを特徴とするガスエンジン。
【請求項7】
請求項１に記載されたガスエンジンにおいて、
前記流体供給管は、前記流体としての前記ガス燃料を流通させる第１供給管によって構成される
ことを特徴とするガスエンジン。
前記流体供給管は、前記流体としての前記ガス燃料を流通させる第１供給管によって構成される
ことを特徴とするガスエンジン。
【請求項8】
請求項１から４のいずれか１項に記載されたガスエンジンにおいて、
前記シリンダを有し、かつ空気圧を受けて始動するよう構成された機関本体と、
前記機関本体を始動するための始動用空気が充填された空気源と、
前記空気源及び前記機関本体を接続し、前記始動用空気を流通させる空気供給管と、を備え、
前記流体供給管は、前記空気供給管から分岐して前記ガス噴射弁に接続されるとともに、前記流体としての前記始動用空気を流通させる分岐管部によって構成される
ことを特徴とするガスエンジン。
前記シリンダを有し、かつ空気圧を受けて始動するよう構成された機関本体と、
前記機関本体を始動するための始動用空気が充填された空気源と、
前記空気源及び前記機関本体を接続し、前記始動用空気を流通させる空気供給管と、を備え、
前記流体供給管は、前記空気供給管から分岐して前記ガス噴射弁に接続されるとともに、前記流体としての前記始動用空気を流通させる分岐管部によって構成される
ことを特徴とするガスエンジン。
【請求項9】
請求項１に記載されたガスエンジンにおいて、
前記油燃料を貯留する油燃料タンクと、
前記油燃料を噴射する油噴射弁と、
前記油燃料タンク及び前記油噴射弁を接続し、前記油燃料を流通させる油供給管と、を備え、
前記流体供給管は、前記油供給管から分岐して前記ガス噴射弁に接続されるとともに、前記流体としての前記油燃料を流通させる第２の油供給管によって構成される
ことを特徴とするガスエンジン。
前記油燃料を貯留する油燃料タンクと、
前記油燃料を噴射する油噴射弁と、
前記油燃料タンク及び前記油噴射弁を接続し、前記油燃料を流通させる油供給管と、を備え、
前記流体供給管は、前記油供給管から分岐して前記ガス噴射弁に接続されるとともに、前記流体としての前記油燃料を流通させる第２の油供給管によって構成される
ことを特徴とするガスエンジン。
【請求項10】
シリンダ内で、ガス燃料及び油燃料のうち少なくともガス燃料を燃焼させる第１モードと、油燃料を単独で燃焼させる第２モードと、に切替可能なガスエンジンの運転方法であって、
前記ガスエンジンは、
前記ガス燃料を噴射するガス噴射弁と、
前記ガス噴射弁に接続され、該ガス噴射弁に流体を供給する流体供給管と、
前記第１モード及び前記第２モードでの運転と、前記流体供給管を介した前記ガス噴射弁への前記流体の供給と、をそれぞれ制御するコントローラと、を備え、
前記コントローラに、
前記第２モードでの運転中、所定条件の成否に基づいて、前記ガス噴射弁の噴射口から前記流体を噴射させる第１制御を実行させるとともに、
前記噴射口に至る流路の内圧が所定の第１圧力以下となるまで、前記第１制御を繰り返し実行させる
ことを特徴とするガスエンジンの運転方法。
前記ガスエンジンは、
前記ガス燃料を噴射するガス噴射弁と、
前記ガス噴射弁に接続され、該ガス噴射弁に流体を供給する流体供給管と、
前記第１モード及び前記第２モードでの運転と、前記流体供給管を介した前記ガス噴射弁への前記流体の供給と、をそれぞれ制御するコントローラと、を備え、
前記コントローラに、
前記第２モードでの運転中、所定条件の成否に基づいて、前記ガス噴射弁の噴射口から前記流体を噴射させる第１制御を実行させるとともに、
前記噴射口に至る流路の内圧が所定の第１圧力以下となるまで、前記第１制御を繰り返し実行させる
ことを特徴とするガスエンジンの運転方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、ガスエンジン及びその運転方法に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１には、ガス燃料を燃焼可能なガスエンジンの一例として、ガス燃料と油燃料（着火用油燃料）とを併用する二元燃料ディーゼルエンジンが開示されている。具体的に、この二元燃料ディーゼルエンジンは、油燃料を噴射するパイロット燃料噴射装置と、ガス燃料を噴射するガス燃料供給装置と、このガス燃料供給装置に置換ガスを供給する置換ガス供給装置と、を備えている。
【0003】
ここで、前記特許文献１に係る二元燃料ディーゼルエンジンは、燃焼室に油燃料を単独で噴射する単独燃焼モードでの運転中、置換ガスの供給圧より前記燃焼室の圧力が下まわった時、ガス燃料噴射装置から置換ガスを噴射させる制御装置をさらに備えている。
【0004】
前記特許文献１によると、ガス燃料噴射装置から置換ガスを噴射させることで、そのガス燃料噴射装置の噴射口に付着した燃焼残渣を除去することができる。これにより、ガス燃料噴射装置における噴射口の閉塞を抑制し、単独燃焼モードから、油燃料とガス燃料とを同時に噴射する二元燃焼モードへの移行を円滑に行うことができるようになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開２０１３－２１７３３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、前記特許文献１に記載のようにガス燃料噴射装置から置換ガスを噴射させるだけでは、噴射口の閉塞が実際に解消されたかを判断することができない。噴射口が閉塞されたままガス燃料での運転を行ってしまうと、ガス燃料の噴射量が目標量よりも低下してしまい、ガスエンジンが所望の性能を発揮できない可能性がある。
【0007】
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、ガス燃料と油燃料とを併用するガスエンジンにおいて、噴射口の閉塞が実際に解消されているか否かを、より確実に判断することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本開示の第１の態様は、シリンダ内で、ガス燃料及び油燃料のうち少なくともガス燃料を燃焼させる第１モードと、油燃料を単独で燃焼させる第２モードと、に切替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、前記ガス噴射弁に接続され、該ガス噴射弁に流体を供給する流体供給管と、前記第１モード及び前記第２モードでの運転と、前記流体供給管を介した前記ガス噴射弁への前記流体の供給と、をそれぞれ制御するコントローラと、を備える。
【0009】
そして、前記第１の態様によれば、前記コントローラは、前記第２モードでの運転中、所定条件の成否に基づいて、前記ガス噴射弁の噴射口から前記流体を噴射させる第１制御を実行し、前記噴射口に至る流路の内圧が所定の第１圧力以下となるまで、前記第１制御を繰り返し実行する。
【0010】
前記第１制御を実行することで、噴射口の閉塞が低減される。噴射口の詰まりが低減されたことで、その噴射口に至る流路の内圧（以下、これを「流体圧」ともいう）が低下する。そのとき、噴射口の閉塞が十分に解消された場合には、それが相対的に解消されていない場合と比べて流体圧は円滑かつ速やかに低下することになる。前者の場合、流体圧の低下量は、後者の場合と比べて大きくなる。噴射口の閉塞が完全に解消されたとき、流体圧の低下量は最大となる。
【0011】
そのため、前記第１の態様のように流体圧が第１圧力以下となったか否かを第１制御の終了条件に用いることで、噴射口の閉塞が実際に解消されているか否かを、より確実に判断することができるようになる。これにより、噴射口の閉塞を十分に解消した上で第１モードでの運転を再開させることができるため、ガスエンジンに所望の性能を発揮させることができるようになる。
【0012】
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２モードでの運転中、前記第１制御前または後に前記ガス噴射弁に前記流体を供給することで、前記噴射口に至る流路の内圧を、前記第１圧力よりも高く設定された所定の第２圧力までチャージし、前記シリンダの筒内圧が前記噴射口に至る流路の内圧を下回るたびに、前記第１制御を実行する、としてもよい。
【0013】
シリンダの筒内圧は、ガスエンジンの各サイクル中に増減することになる。例えば２ストローク１サイクル機関の場合、筒内圧は、第１行程から第２行程に移行するピストンの上死点付近で極大となり、第２行程から第１行程に移行するピストンの下死点で極小となる。
【0014】
したがって、流体圧と筒内圧との大小関係は、ガスエンジンの各サイクル中に逆転し得る。ところが、筒内圧が流体圧に比して大きい場合、ガス噴射弁の噴射口から流体を噴射させようとしたときに、シリンダ内の燃焼室からガス噴射弁に向かってガス等が逆流する可能性がある。
【0015】
これに対し、前記第２の態様によると、コントローラは、シリンダの筒内圧が流体圧を下まわったことを契機として第１制御を実行する。このように構成することで、ガス等の逆流を抑制しながら第１制御を実行することが可能となる。これにより、噴射口の閉塞が実際に解消されたことを判断する上で有利になる。
【0016】
また、第１制御前または後に流体圧をチャージしておくことで、流体圧を第２圧力に調整した状態から第１制御を開始させることができるようになる。これにより、第１制御開始時における流体圧の初期値を一定に保ち、第１制御による流体圧の低下量を精度よく判断することができるようになる。そのことで、噴射口の閉塞が実際に解消されたことを判断する上で有利になる。
【0017】
また、本開示の第３の態様によれば、前記ガスエンジンは、シリンダ内でピストンを往復運動させる２ストローク式の機関本体を備え、前記第１圧力は、前記ピストンの下死点における前記シリンダの筒内圧よりも高くなるように設定されている、としてもよい。
【0018】
前記第３の態様によると、第１制御の終了条件に用いられる第１圧力を、下死点での筒内圧よりも高く設定する。これにより、第１制御の最中、流体圧を、下死点での筒内圧よりも高圧に保つことができる。このように構成することで、ガス等の逆流を抑制しながら第１制御を実行することが可能となる。そのことで、噴射口の閉塞が実際に解消されたことを判断する上で有利になる。
【0019】
また、本開示の第４の態様によれば、前記ガスエンジンは、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、を備え、前記コントローラは、前記噴射口に至る流路の内圧に、前記ガスゲート弁から前記ガス噴射弁までの流路内の圧力を用いる、としてもよい。
【0020】
前記第４の態様によると、流体圧に、ガスゲート弁よりも下流側の流路内の圧力を用いることで、ガスゲート弁よりも上流側の流路内の圧力を用いる場合に比べて、噴射口の閉塞状況をより正確に反映させることができる。これにより、噴射口の閉塞が実際に解消されたことを判断する上で有利になる。
【0021】
また、本開示の第５の態様によると、前記ガスエンジンは、前記ガス噴射弁を介して前記シリンダに前記ガス燃料を供給する第１供給管を備え、前記流体供給管は、前記第１供給管を介して前記ガス噴射弁に接続されるとともに、該ガス噴射弁に対し、前記流体としての不燃性ガスを供給する第２供給管によって構成され、前記コントローラは、前記シリンダへの前記ガス燃料の非供給時に、前記不燃性ガスを前記第２供給管から前記第１供給管に供給することで、前記ガス燃料を前記第１供給管から排出させるパージ制御を実行する、としてもよい。
【0022】
ここで、「不燃性ガス」とは、ガス燃料と比べて可燃性に劣るガスを示す。
【0023】
前記第５の態様によると、コントローラは、第１制御用の流体に、パージ制御用の不燃性ガスを用いる。不燃性ガスを用いることで、第２モードにおけるエンジンの運転に影響（例えば、油燃料の噴射量への影響）を与えることなく、第１制御を行うことができるようになる。そのことで、第１制御の利便性が向上する。
【0024】
また、パージ制御用の不燃性ガスを用いることで、パージ制御から続けて、又は、パージ制御の最中に第１制御を行うことができる。ガスの入替等、余分な処理を介在させることなく第１制御を行うことができるようになる。
【0025】
また、可燃性に劣る不燃性ガスを用いることで、ガス系統においてガス燃料の漏洩が生じたり、ガス燃料に関連した機械的な摺動部に固着等が生じたりした場合であっても、支障なく第１制御を行うことが可能になる。
【0026】
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とともに、前記第２供給管を流れる前記不燃性ガスを加熱する加熱手段を備え、前記コントローラは、前記パージ制御の実行に際し、前記不燃性ガスを、前記加熱手段によって加熱された状態で、前記第２供給管から前記第１供給管に供給する、としてもよい。
【0027】
従来知られたパージ制御のように、単に高圧に調整された不燃性ガスを送りこむだけでは、供給管の内壁等、ガスエンジンの構成材料内に吸収された水素ガスを十分に抜き出すことができなかった。鋼材等への水素ガスの吸収は、いわゆる水素脆化を引き起こすため不都合である。
【0028】
これに対し、本願発明者らは、ガスエンジンの構成材料における水素脆化のし易さと、その周辺温度との関係に着目した。すなわち、ステンレス鋼材などの一般的な構成材料の場合、例えば３５℃以上の試験温度の下では、その試験温度が高くなるにしたがって、構成材料は単調に水素脆化し難くなっていく。
【0029】
その際、本願発明者らは、水素脆化し難いということは、構成材料の内部に留まる水素分子の数と比較して、当該構成材料から出て行く水素分子の数が多いということに着目した。
【0030】
すなわち、本願発明者らの知見によれば、パージ制御に際してガスエンジンの構成材料を加熱することで、その構成材料からの水素ガスの放出を促進することができる。前記第６の態様に係るコントローラは、そうした知見に基づいたパージ制御を行うように構成されている。
【0031】
具体的に、前記第６の態様によると、コントローラは、パージ制御の実行に際し、不燃性ガスを、加熱手段によって加熱された状態で、第２供給管を介して第１供給管へ供給する。加熱された不燃性ガスを供給することによって、第１供給管の構成材料を加熱することができる。その加熱によって、該構成材料からの水素ガスの放出を促進し、その内部に吸収された水素ガスを、より多く排出させることができる。
【0032】
また、本開示の第７の態様によれば、前記流体供給管は、前記流体としての前記ガス燃料を流通させる第１供給管によって構成される、としてもよい。
【0033】
前記第７の態様によると、コントローラは、第１制御用の流体に、第１モード用のガス燃料を用いる。ガス燃料を用いることで、第２モードにおけるエンジンの運転に際し、油燃料に併せてガス燃料を燃焼させることができる。そのことで、シリンダ内に良好な燃焼を実現することが可能になる。
【0034】
また、本開示の第８の態様によれば、前記ガスエンジンは、前記シリンダを有し、かつ空気圧を受けて始動するよう構成された機関本体と、前記機関本体を始動するための始動用空気が充填された空気源と、前記空気源及び前記機関本体を接続し、前記始動用空気を流通させる空気供給管と、を備え、前記流体供給管は、前記空気供給管から分岐して前記ガス噴射弁に接続されるとともに、前記流体としての前記始動用空気を流通させる分岐管部によって構成される、としてもよい。
【0035】
前記第８の態様によると、コントローラは、第１制御用の流体に、始動用空気を用いる。流体に始動用空気を用いることで、ガスエンジンの被搭載物（例えば船舶）に流体用のタンク等を新設することなく、第１制御を実現することができる。そのことで、被搭載物に係るイニシャルコストを抑制することができる。
【0036】
また、本開示の第９の態様によれば、前記ガスエンジンは、前記油燃料を貯留する油燃料タンクと、前記油燃料を噴射する油噴射弁と、前記油燃料タンク及び前記油噴射弁を接続し、前記油燃料を流通させる油供給管と、を備え、前記流体供給管は、前記油供給管から分岐して前記ガス噴射弁に接続されるとともに、前記流体としての前記油燃料を流通させる第２の油供給管によって構成される、としてもよい。
【0037】
前記第９の態様によると、コントローラは、第１制御用の流体に、第２モード用の油燃料を用いる。油燃料を用いることで、ガスエンジンの被搭載物（例えば船舶）に流体用のタンク等を新設することなく、第１制御を実現することができる。そのことで、被搭載物に係るイニシャルコストを抑制することができる。
【0038】
また、重油等の液体からなる油燃料は、水素ガス等の気体からなるガス燃料に比して冷却性能に優れる。そのため、第１制御に際してガス噴射弁に油燃料を流通させることで、そのガス噴射弁を冷却することが可能になる。
【0039】
本開示の第１０の態様は、シリンダ内で、ガス燃料及び油燃料のうち少なくともガス燃料を燃焼させる第１モードと、油燃料を単独で燃焼させる第２モードと、に切替可能なガスエンジンの運転方法に係る。この運転方法において、前記ガスエンジンは、前記ガス燃料を噴射するガス噴射弁と、前記ガス噴射弁に接続され、該ガス噴射弁に流体を供給する流体供給管と、前記第１モード及び前記第２モードでの運転と、前記流体供給管を介した前記ガス噴射弁への前記流体の供給と、をそれぞれ制御するコントローラと、を備える。
【0040】
そして、前記第１０の態様によれば、前記運転方法は、前記コントローラに、前記第２モードでの運転中、所定条件の成否に基づいて、前記ガス噴射弁の噴射口から前記流体を噴射させる第１制御を実行させるとともに、前記噴射口に至る流路の内圧が所定の第１圧力以下となるまで、前記第１制御を繰り返し実行させる。
【0041】
前記第１０の態様によると、流体圧が第１圧力以下となったか否かを第１制御の終了条件に用いることで、噴射口の閉塞が実際に解消されているか否かを、より確実に判断することができるようになる。これにより、噴射口の閉塞を十分に解消した上で第１モードでの運転を再開させることができるため、ガスエンジンに所望の性能を発揮させることができるようになる。
【発明の効果】
【0042】
以上説明したように、本開示によれば、ガス燃料と油燃料とを併用するガスエンジンにおいて、噴射口の閉塞が実際に解消されているか否かを、より確実に判断することができる。
【図面の簡単な説明】
【0043】
【発明を実施するための形態】
【0044】
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を含んだシステム全体の概略図であり、図３は、燃焼室１７の上部構造を示す図である。さらに、図４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。
【0045】
＜全体構成＞
エンジン１は、ガス燃料と油燃料を併用するように構成されている。具体的に、本実施形態に係るエンジン１は、ガス燃料及び油燃料のうち、少なくともガス燃料を燃焼させる第１モードと、油燃料を単独で燃焼させる第２モードと、に切替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。
エンジン１は、ガス燃料と油燃料を併用するように構成されている。具体的に、本実施形態に係るエンジン１は、ガス燃料及び油燃料のうち、少なくともガス燃料を燃焼させる第１モードと、油燃料を単独で燃焼させる第２モードと、に切替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。
【0046】
エンジン１は、ガス燃料に水素ガスを用いるとともに、油燃料に重油を用いるように構成されており、これらの燃料をシリンダ１６内で燃焼させることができる。エンジン１は、第１モードでの運転に際し、水素ガスの単独燃焼と、水素ガスと重油を併用した混焼と、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、第１モードでは水素ガスを単独で燃焼させる一方、第２モードでは重油を単独で燃焼させるように構成されている。なお、ガス燃料は、水素ガスには限定されない。メタンガス等、他のガス燃料を用いてもよい。
【0047】
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。
【0048】
＜エンジンの主要構成＞
図１～図４に示されるように、エンジン１は、前述のシリンダ１６を有する機関本体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６と、油燃料供給系統７と、エンジン始動系統８と、ガス置換系統９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４にのみ示す。
図１～図４に示されるように、エンジン１は、前述のシリンダ１６を有する機関本体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６と、油燃料供給系統７と、エンジン始動系統８と、ガス置換系統９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４にのみ示す。
【0049】
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を流体的に接続する。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６を流体的に接続する。油燃料供給系統７は、機関本体１０と流体的に接続されており、該機関本体１０に重油を供給する。エンジン始動系統８は、機関本体１０と流体的に接続されており、該機関本体１０に始動用空気を供給する。ガス置換系統９は、ガスバルブモジュール５及びアキュムレータモジュール４を介して機関本体１０と流体的に接続されており、該機関本体１０に置換ガスとしての不燃性ガスを供給する。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、ガス貯留系統６、油燃料供給系統７、エンジン始動系統８及びガス置換系統９を制御する。
【0050】
以下、エンジン１の各部について順番に説明する。
【0051】
（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であり、船舶の機関室Ｒに設置されている。
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であり、船舶の機関室Ｒに設置されている。
【0052】
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として構成されている。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。
【0053】
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、該シリンダ１６内で往復運動するピストン２１と、そ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。
【0054】
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。
【0055】
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。
【0056】
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。
【0057】
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。
【0058】
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。
【0059】
ここで、排気管１９は、前記排気口を介してシリンダ１６に接続されている。この排気管１９は、シリンダ１６から排出される排気ガスを流通させるものである。排気管１９、特に排気管１９の途中に設けた第１熱交換器９３によって、本実施形態における加熱手段（第１の加熱手段）が構成されている（図２及び図３参照）。
【0060】
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、図３に示すように、燃焼室１７の室内に臨むような姿勢で設けられており、そのガス噴射口３０ａから水素ガスを噴射するように構成されている。
【0061】
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６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。
【0062】
また、シリンダカバー１５には、燃焼室１７に重油を供給するための油噴射弁７２が設けられている。油噴射弁７２は、図３に示すように、燃焼室１７の室内に臨むような姿勢で設けられており、その油噴射口７２ａから重油を噴射するように構成されている。
【0063】
以下、ガス噴射弁３０のガス噴射口３０ａと油噴射弁７２の油噴射口７２ａとを区別するために、ガス噴射弁３０のガス噴射口３０ａを「ガス噴射口」と呼称し、油噴射弁７２の油噴射口７２ａを「油噴射口」と呼称する。
【0064】
図２に示すように、油噴射弁７２は、シリンダ１６毎にガス噴射弁３０と同数（本実施形態では２本）設けられており、それぞれ、油燃料ポンプ７４に接続されている。この油燃料ポンプ７４を介して、油燃料タンク７１から各油噴射弁７２に重油が供給されるようになっている。
【0065】
各ガス噴射弁３０は、第１モードにおいて燃焼室１７に水素ガスを供給し、燃焼室１７内で燃焼を生じさせる。同様に、各油噴射弁７２は、第２モードにおいて燃焼室１７に重油を供給し、燃焼室１７内で燃焼を生じさせる。各モードに対応して生じた燃焼によって、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が作動して燃焼室１７が開放されると、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にガスが導入される。
【0066】
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。
【0067】
また、本実施形態に係る機関本体１０は、空気圧を受けて始動するように構成されている。そのために、この機関本体１０には、空気圧式のエンジン始動系統８が接続されている。エンジン始動系統８の詳細は後述する。
【0068】
（２）ガス貯留系統６
図２に示すように、ガス貯留系統６は、タンクモジュール６１と、高圧ポンプ６２と、熱交換器モジュール６３と、バッファモジュール６４と、焼却炉モジュール６５と、を備えている。
図２に示すように、ガス貯留系統６は、タンクモジュール６１と、高圧ポンプ６２と、熱交換器モジュール６３と、バッファモジュール６４と、焼却炉モジュール６５と、を備えている。
【0069】
このうち、タンクモジュール６１は、液体水素又は水素ガスと、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６１は、高圧ポンプ６２に液体水素又は水素ガスを供給するとともに、高圧ポンプ６２において生じたＢＯＧを貯留するように構成されている。
【0070】
高圧ポンプ６２は、タンクモジュール６１から供給された液体水素又は水素ガスの圧力を調整し、調整後の液体水素又は水素ガスを熱交換器モジュール６３に供給する。液体水素の場合、高圧ポンプ６２において生じたＢＯＧは、前述のようにタンクモジュール６１へ送り戻されるようになっている。なお、高圧ポンプ６２の作動は、ガス圧センサＳｗ２の検出信号に基づいて制御される。このガス圧センサＳｗ２は、ガスバルブモジュール５に設けられている。
【0071】
熱交換器モジュール６３は、蒸気、温水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６３は、熱源との熱交換によって、高圧ポンプ６２から供給された液体水素又は水素ガスを加熱する。熱交換器モジュール６３はまた、加熱後の水素ガスをバッファモジュール６４へ供給する。なお、バッファモジュール６４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６４及び熱交換器モジュール６３を接続する配管に設けられている。
【0072】
バッファモジュール６４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６４は、高圧ポンプ６２によって加圧されかつ熱交換器モジュール６３によって加熱された水素ガスを一時的に蓄えるとともに、これをガスバルブモジュール５又は焼却炉モジュール６５へと送り出すように構成されている。
【0073】
焼却炉モジュール６５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６４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６５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。本実施形態に係る焼却炉モジュール６５は、少なくとも一部が大気開放されている。なお、焼却炉モジュール６５は必須ではない。焼却炉モジュール６５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。
【0074】
タンクモジュール６１に貯留されている水素ガスは、高圧ポンプ６２及び熱交換器モジュール６３を経てバッファモジュール６４に供給され、該バッファモジュール６４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。
【0075】
（３）ガス置換系統９
ガス置換系統９は、図２に示すように、不燃性ガスタンク９１と、不燃性ガス供給管９２と、第１の加熱手段としての第１熱交換器９３と、第２の加熱手段としての第２熱交換器９４と、を備えている。
ガス置換系統９は、図２に示すように、不燃性ガスタンク９１と、不燃性ガス供給管９２と、第１の加熱手段としての第１熱交換器９３と、第２の加熱手段としての第２熱交換器９４と、を備えている。
【0076】
このうち、不燃性ガスタンク９１は、不燃性ガスとしての窒素ガスを貯留している。なお、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。
【0077】
不燃性ガス供給管９２は、不燃性ガスタンク９１と、ガスバルブモジュール５の第２供給管５２と、を接続している。この不燃性ガス供給管９２は、第２供給管５２を介してアキュムレータモジュール４及び第１供給管５１に接続されている。
【0078】
第１熱交換器９３は、図３に示すように排気管１９の途中に設けられており、シリンダ１６から排出された排ガスによって、不燃性ガス供給管９２を通過して第２供給管５２を流れる不燃性ガスとの間で熱交換を行うように構成されている。この熱交換によって、第２供給管５２を流れる不燃性ガスを加熱することができる。
【0079】
第２熱交換器９４は、機関本体１０のシリンダジャケット１３から受熱した熱媒体によって、不燃性ガス供給管９２を通過して第２供給管５２を流れる不燃性ガスとの間で熱交換を行うように構成されている。この熱交換によって、第２供給管５２を流れる不燃性ガスを加熱することができる。
【0080】
なお、第１及び第２熱交換器９３，９４によって不燃性ガスを加熱することは、必須ではない。不燃性ガスの加熱を不要とした場合、第１及び第２熱交換器９３，９４は、双方とも不要となる。また、不燃性ガスを加熱する場合であっても、第１及び第２熱交換器９３，９４は、それらの少なくとも一方が設けられていればよい。
【0081】
（４）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。
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。
【0082】
このうち、第１供給管５１は、バッファモジュール６４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及びガス噴射弁３０を介してシリンダ１６に水素ガスを供給する。
【0083】
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への水素ガスの供給時における流れ方向）に沿って上流側から順に、ガス圧センサＳｗ２と、第１遮断弁５４ａと、第２遮断弁５４ｂと、が設けられている。
【0084】
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４参照）。ガス圧センサＳｗ２は、第１供給管５１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。
【0085】
第１遮断弁５４ａ及び第２遮断弁５４ｂ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、その開放時には水素ガスの流通を許容する一方、その閉塞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５４ａ及び第２遮断弁５４ｂ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。
【0086】
第２供給管５２は、前述の不燃性ガス供給管９２とともに、不燃性ガスタンク９１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に直に不燃性ガスを供給したりする。
【0087】
特に、本実施形態に係る第２供給管５２は、不燃性ガス供給管９２を介して不燃性ガスタンク９１に接続されており、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。なお、第２供給管５２と不燃性ガス供給管９２とを独立した管路とみなすことは、便宜上の分類に過ぎない。第２供給管５２と不燃性ガス供給管９２とを併せて一本の第２供給管５２とみなしてもよい。
【0088】
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５２ｃ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と、に分岐している。
【0089】
第１枝管５２ａは、逆止弁５７を介して分岐部５２ｃ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５２ｃと、第１供給管５１における第１遮断弁５４ａ及び第２遮断弁５４ｂの間の部位と、を接続している。また、逆止弁５７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。
【0090】
なお、図２に示す構成は例示に過ぎない。例えば、第２供給管５２をさらに分岐させ、分岐部５２ｃと、第１供給管５１における第１遮断弁５４ａの上流の部位と、を接続する第３枝管（不図示）を設けてもよい。
【0091】
第２供給管５２における分岐部５２ｃよりも上流側の部位には、第１パージ弁５５ａが設けられている。同様に、第１枝管５２ａには第２パージ弁５５ｂが設けられており、第２枝管５２ｂには第３パージ弁５５ｃが設けられている。前記第３枝管を設けた場合、そこに第４のバージ弁を設けてもよい。
【0092】
第１パージ弁５５ａ、第２パージ弁５５ｂ及び第３パージ弁５５ｃは、それぞれ、第２供給管５２における分岐部５２ｃよりも上流側の部位、第１枝管５２ａ及び第２枝管５２ｂを開閉するように構成されている。各パージ弁５５ａ～５５ｃの開放時には、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、各パージ弁５５ａ～５５ｃの閉塞時には、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５５ａ、第２パージ弁５５ｂ及び第３パージ弁５５ｃ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。
【0093】
排出管５３は、第１供給管５１と焼却炉モジュール６５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６５に水素ガス及び不燃性ガスを送り込む。
【0094】
排出管５３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５４ｂと、の間の部位に接続されている。この排出管５３には排出弁５６ａが設けられている。
【0095】
なお、図２に示す構成は例示に過ぎない。例えば、排出管５３の上流側部分を２つの配管に分岐させ、分岐させた２つの配管を、第１供給管５１におけるアキュムレータ４１と第２遮断弁５４ｂとの間の部位と、第１供給管５１における第２遮断弁５４ｂと第１遮断弁５４ａとの間の部位とに接続してもよい。その場合、分岐させた各々に前記排出弁５６ａを設けることが好ましい。
【0096】
排出弁５６ａは、排出管５３を開閉するように構成されており、その開放時には水素ガス及び不燃性ガスの流通を許容する一方、その閉塞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。排出弁５６ａは、コントローラ１００からの制御信号を受けて開閉する。
【0097】
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５４ａ及び第２遮断弁５４ｂを開放するとともに、第２供給管５２における第１パージ弁５５ａ、第２パージ弁５５ｂ及び第３パージ弁５５ｃと、排出管５３における排出弁５６ａとを閉塞する。これにより、バッファモジュール６４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。
【0098】
一方、不燃性ガスによるパージ制御時には、第１パージ弁５５ａと、第２パージ弁５５ｂ及び第３パージ弁５５ｃの少なくとも１つと、排出弁５６ａと、をそれぞれ開放し、必要に応じて第１遮断弁５４ａ及び第２遮断弁５４ｂの少なくとも１つを閉塞する。これにより、第２供給管５２から第１供給管５１又はアキュムレータ４１へと不燃性ガスを供給することが可能となる。
【0099】
また、前記パージ制御を開始する前に、第１供給管５１から前記水素ガスを排出させるブロー制御時には、第１パージ弁５５ａ、第２パージ弁５５ｂ及び第３パージ弁５５ｃを全て閉塞し、排出弁５６ａを開放する。これにより、アキュムレータ４１及び第１供給管５１から、排出管５３を介して焼却炉モジュール６５へと水素ガスを排出することが可能になる。ここで、焼却炉モジュール６５を介して第１供給管５１を開放してもよいし、焼却炉モジュール６５以外の配管を介して大気開放してもよい。
【0100】
（５）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。
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。
【0101】
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５７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。
【0102】
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。
【0103】
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。ガス噴射弁３０に接続されているガス供給管３２は、このガス噴射弁３０を介してシリンダ１６に水素ガスを供給することができる。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。
【0104】
例えば水素ガスによるエンジン１の運転時には、ガスゲート弁４２が開放される。これにより、アキュムレータ４１に貯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。
【0105】
また、第２供給管５２は、第１供給管５１、アキュムレータモジュール４及びガス供給管３２を介してガス噴射弁３０に接続されているため、そのガス噴射弁３０に対し、第１の流体としての不燃性ガスを供給することもできる。第２供給管５２は、不燃性ガスを流通させることができ、本実施形態における「流体供給管」を構成している。
【0106】
後述のように、ガス噴射口３０ａに供給された不燃性ガスは、そのガス噴射口３０ａから燃焼室１７の室内に噴射されることになる。その際、ガス噴射口３０ａからの不燃性ガスの噴射を制御すべく、ガス供給管３２には流体圧センサＳｗ３が設けられている。
【0107】
流体圧センサＳｗ３は、コントローラ１００と電気的に接続されている（図４参照）。流体圧センサＳｗ３は、ガスゲート弁４２からガス噴射弁３０までの流路内の圧力を検出し、その検出信号をコントローラ１００に入力する。
【0108】
（６）油燃料供給系統７
図２に示すように、油燃料供給系統７は、油燃料タンク７１と、油噴射弁７２と、油供給管７３と、油燃料ポンプ７４と、を備えている。油燃料タンク７１は、油噴射弁７２から噴射されることになる重油（油燃料）を貯留する。油噴射弁７２は、前述のようにシリンダ１６毎に２つずつ設けられており、その油噴射口７２ａから重油を噴射する。油供給管７３は、油燃料タンク７１及び油噴射弁７２を接続しており、重油を流通させるように構成されている。油燃料ポンプ７４は、油燃料タンク７１に貯留された重油を圧送し、油噴射弁７２に供給する。
図２に示すように、油燃料供給系統７は、油燃料タンク７１と、油噴射弁７２と、油供給管７３と、油燃料ポンプ７４と、を備えている。油燃料タンク７１は、油噴射弁７２から噴射されることになる重油（油燃料）を貯留する。油噴射弁７２は、前述のようにシリンダ１６毎に２つずつ設けられており、その油噴射口７２ａから重油を噴射する。油供給管７３は、油燃料タンク７１及び油噴射弁７２を接続しており、重油を流通させるように構成されている。油燃料ポンプ７４は、油燃料タンク７１に貯留された重油を圧送し、油噴射弁７２に供給する。
【0109】
例えば重油によるエンジン１の運転時には、油燃料ポンプ７４が作動する。これにより、油燃料タンク７１に貯えられた重油は、油供給管７３を介して各油噴射弁７２に供給されて、各油噴射弁７２から対応するシリンダ１６へと噴射されることになる。噴射された重油が燃焼すると、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。
【0110】
（７）エンジン始動系統８
図２に示すように、エンジン始動系統８は、空気源８１と、圧縮機８２と、空気供給管８３と、始動弁８４と、空気管制弁８５と、フレームアレスタ８６と、を備えている。空気源８１には、機関本体１０を始動するための圧縮空気（始動用空気）が充填されている。圧縮機８２は、空気源８１に空気を補充するように構成されている。空気供給管８３は、空気源８１及び機関本体１０を接続し、圧縮空気を流通させるように構成されている。
図２に示すように、エンジン始動系統８は、空気源８１と、圧縮機８２と、空気供給管８３と、始動弁８４と、空気管制弁８５と、フレームアレスタ８６と、を備えている。空気源８１には、機関本体１０を始動するための圧縮空気（始動用空気）が充填されている。圧縮機８２は、空気源８１に空気を補充するように構成されている。空気供給管８３は、空気源８１及び機関本体１０を接続し、圧縮空気を流通させるように構成されている。
【0111】
詳しくは、本実施形態に係る空気源８１は、いわゆる始動空気タンク（Starting air reservoir）として構成されており、機関本体１０を始動するための空気が加圧充填されている。空気源８１は、機関本体１０の大小に応じて２つ以上の複数（図例では２個）にわたり設けられている。各空気源８１は、図２に示すように互いに連通している。これらの空気源８１は、機関本体１０の始動時には、空気供給管８３を介して始動弁８４に圧縮空気を供給するように構成されている。
【0112】
また、本実施形態に係る空気供給管８３は、空気源８１及び機関本体１０を接続する主管部８３ａと、主管部８３ａにおける中途の部位から分岐した副管部８３ｂと、を有している。
【0113】
主管部８３ａは、空気源８１から各始動弁８４に圧縮空気を供給する配管である。副管部８３ｂは、排気弁１８等、機関本体１０を構成する各アクチュエータを制御するための空気（以下、「制御用空気」ともいう）が流通したり、船舶内で用いられる工具へ供給される空気（以下、「作業用空気」ともいう）が流通したりする流路である。
【0114】
さらに詳細には、主管部８３ａは、副管部８３ｂに分岐する分岐部８３ｃよりもさらに下流側の部位において、始動用空気を各始動弁８４に供給する管路部と、各始動弁８４の開閉を制御するための圧縮空気（管制用空気）を各始動弁８４に供給する管路部と、に分岐する。前者の流路は、気筒数に応じてさらに分岐して、フレームアレスタ８６と始動弁８４を経由して各シリンダ１６に至る。一方、後者の流路は、空気管制弁８５において分岐して、各シリンダ１６の始動弁８４に至る。
【0115】
ここで、始動弁８４は、シリンダ１６毎に設けられており、空気源８１から各シリンダ１６へと至る流路の途中（具体的には、主管部８３ａの下流端）に設けられている。図示は省略するが、本実施形態に係る始動弁８４は、上端側の頂面に空気が供給されるとともに、下端側に弁棒が連結された始動用ピストンを収容している。始動用ピストンの頂面に空気圧を作用させて、この始動用ピストンに連結された弁棒を押し下げることにより、始動弁８４を開弁させることができる。一方、始動用ピストンの頂面に及ぶ空気圧を低下させて弁棒を押し上げることにより、始動弁８４を閉弁させることができる。始動弁８４を開弁させることにより、空気源８１から供給された圧縮空気を各シリンダ１６の燃焼室１７へと供給することができる。そうして、この圧縮空気によってピストン２１が押し下げられることにより、クランクシャフト２３に回転運動を生じさせることができる。
【0116】
図２に例示する始動弁８４においては、始動用ピストンの頂面に作用する空気圧は、始動用の圧縮空気とは独立した管路を通じて供給される管制用空気によって制御される。すなわち、始動弁８４の内部（具体的には、始動用ピストンの頂面）に管制用空気を供給したときには、前述の弁棒が下降して始動弁８４が開弁する一方、始動弁８４の内部から管制用空気が排出されたときには、弁棒が上昇して始動弁８４が閉弁することになる。この管制用空気の供給は、空気管制弁８５によって制御される。
【0117】
詳しくは、空気管制弁８５は、各始動弁８４に管制用空気を分配することにより、各始動弁８４の開閉を管制するように構成されている。具体的に、本実施形態に係る空気管制弁８５は、ヘリカル駆動歯車、回転板、歯車軸受等を備えて成る機械式の制御弁として構成されており、空気管制弁８５に圧縮空気が供給されると、回転板等が動作することにより、各燃焼室１７の着火順序に応じたタイミングで各始動弁８４へ圧縮空気を分配する。そうして分配された圧縮空気は、前述の管制用空気として、各始動弁８４における弁棒の上下動、ひいては各始動弁８４の開閉を制御することができる。
【0118】
フレームアレスタ８６は、いわゆる逆火防止装置として機能する逆止弁であって、図２に示すように、各始動弁８４の直上流に設けられている。フレームアレスタ８６を設けることで、シリンダ１６内の油燃料に着火してシリンダ内圧力が上昇したときに、その燃焼が圧縮空気の管路に逆流するのを防止することができる。
【0119】
（８）コントローラ１００
（８－１）概略構成
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、入出力デバイスを有している。コントローラ１００には、前述のガス流量センサＳｗ１、ガス圧センサＳｗ２及び流体圧センサＳｗ３に加え、第１供給管５１に設けられた水素濃度センサＳｗ４及び燃焼室１７内に設けられた筒内圧センサＳｗ５等が接続されている。なお、水素濃度センサＳｗ４及び筒内圧センサＳｗ５は、図４のみに示す。水素濃度センサＳｗ４は、第１供給管５１における水素ガスの濃度を検出し、その検出信号をコントローラ１００に入力する。筒内圧センサＳｗ５は、燃焼室１７内の圧力を検出し、その検出信号をコントローラ１００に入力する。
（８－１）概略構成
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、入出力デバイスを有している。コントローラ１００には、前述のガス流量センサＳｗ１、ガス圧センサＳｗ２及び流体圧センサＳｗ３に加え、第１供給管５１に設けられた水素濃度センサＳｗ４及び燃焼室１７内に設けられた筒内圧センサＳｗ５等が接続されている。なお、水素濃度センサＳｗ４及び筒内圧センサＳｗ５は、図４のみに示す。水素濃度センサＳｗ４は、第１供給管５１における水素ガスの濃度を検出し、その検出信号をコントローラ１００に入力する。筒内圧センサＳｗ５は、燃焼室１７内の圧力を検出し、その検出信号をコントローラ１００に入力する。
【0120】
コントローラ１００は、それらのセンサから入力された検出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、アキュムレータモジュール４のガスゲート弁４２と、ガスバルブモジュール５の第１遮断弁５４ａ、第２遮断弁５４ｂ、第１パージ弁５５ａ、第２パージ弁５５ｂ、第３パージ弁５５ｃ及び排出弁５６ａと、ガス貯留系統６、油燃料供給系統７、エンジン始動系統８の各部と、機関本体１０の各ガス噴射弁３０と、に入力する。
【0121】
コントローラ１００は、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（前記第１モードでの運転）及び重油による機関本体１０の運転（前記第２モードでの運転）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。
【0122】
具体的に、コントローラ１００は、ガスバルブモジュール５を構成する各弁を開閉することで、第１供給管５１を介したシリンダ１６への水素ガスの供給を制御する。例えば、コントローラ１００は、ガス貯留系統６から各シリンダ１６へ至る水素ガスの経路を構築することで、各シリンダ１６へと水素を送り込むことができる。その際、コントローラ１００は、例えばガス流量センサＳｗ１及びガス圧センサＳｗ２の検出信号に基づいて、高圧ポンプ６２の作動を制御するようになっている。
【0123】
また、コントローラ１００は、ガスバルブモジュール５を構成する各弁を開閉することで、第２供給管５２を介した第１供給管５１への不燃性ガスの供給を制御する。例えば、コントローラ１００は、第２供給管５２と第１供給管５１とを直に結ぶ経路を構築したり、アキュムレータ４１を介して第２供給管５２と第１供給管５１とを結ぶ経路を構築したりすることで、第１供給管５１へと不燃性ガスを送り込むことができる。第１供給管５１へと送り込まれた不燃性ガスは、以下に述べるパージ制御に用いたり、後述の噴射口開放制御（第１制御）に用いたりすることができる。
【0124】
（８－２）パージ制御
例えば、コントローラ１００は、シリンダ１６への水素ガスの非供給時（言い換えると、水素ガスによる機関本体１０の非運転時／水素ガスの非燃焼時）に、第１供給管５１及びアキュムレータ４１のうち、少なくとも第１供給管５１から水素ガスを排出させるパージ制御を実行する。
例えば、コントローラ１００は、シリンダ１６への水素ガスの非供給時（言い換えると、水素ガスによる機関本体１０の非運転時／水素ガスの非燃焼時）に、第１供給管５１及びアキュムレータ４１のうち、少なくとも第１供給管５１から水素ガスを排出させるパージ制御を実行する。
【0125】
本実施形態に係るパージ制御は、コントローラ１００がガスバルブモジュール５を制御することで、第２供給管５２を介して第１供給管５１へと不燃性ガスを供給することで行われるようになっている。
【0126】
なお、従来知られた手法のように、単に高圧に調整された不燃性ガスを供給するだけでは、第１供給管５１の内壁等、エンジン１の構成材料内に吸収された水素ガスを十分に抜き出すことができなかった。鋼材等への水素ガスの吸収は、いわゆる水素脆化を引き起こすため不都合である。
【0127】
これに対して、本願発明者らは、エンジン１の構成材料における水素脆化のし易さと、その周辺温度との関係に着目した。ここで、図５は、試験温度に対する水素脆化の傾向を示すプロットである。図５の横軸は、構成材料の周辺温度（試験温度）であり、縦軸は、その試験温度における水素脆化の起こり易さを示している。
【0128】
詳しくは、図５の縦軸は、大気又は不活性ガス中における構成材料の塑性伸び率に対する、水素ガス中における構成材料の塑性伸び率の比を示している。塑性伸び率の比が１に近くなるほど（言い換えると、図５の縦方向に沿って上方に向かうほど）、大気中の塑性伸び率に近くなりし、構成材料が水素脆化し難くなると解釈することができる。図５に示すプロットの詳細は、該プロットの引用元であるJonathan A. LEE, "Hydrogen Embrittlement", NASA/TM-2016-218602, (2016)、及び当該文献の引用元であるCaskey, G R., "Hydrogen Effects in Stainless Steel", In: Hydrogen Degradation of Ferrous Alloys, R.A. Oriani, J. P. Hirth, M. Smialowski (eds.), Noyes Publications, New Jersey, pp. 822-862, (1985)に記載の通りである。
【0129】
また、図５の各プロットは、構成材料の種類に対応している。例えば、「３０４Ｌ」、「３１６」、「３１０」及び「３０４Ｎ」とは、それぞれ、ＡＩＳＩで規定されたステンレス鋼３０４Ｌ、ステンレス鋼３１６、ステンレス鋼３１０及びステンレス鋼３０４Ｎを示している。例えば、本実施形態に係るエンジン１の構成材料には、ステンレス鋼３１６とステンレス鋼３０４Ｎとが含まれている。
【0130】
図５に示すように、塑性伸び率の大きさは、－７０℃から２０℃付近で減少から増加に転じている。例えば３５℃以上では、温度が高くなるにしたがって、単調に水素脆化し難くなっていくとみなすことができる。３５℃という温度は、機関本体１０の設置環境における環境温度（例えば、機関室Ｒの室温）と比べて高い。
【0131】
本願発明者らは、そうした環境温度においては、温度が高くなるにしたがって、構成材料が単調に水素脆化し難くなっていくことに着目した。その際、本願発明者らは、水素脆化し難いということは、ステンレス鋼３１６等の内部に留まる水素分子の数と比較して、当該構成材料から出て行く水素分子の数が多いと解釈できることに気付いた。
【0132】
すなわち、本願発明者らの知見によれば、パージ制御に際してエンジン１の構成材料を加熱することで、その構成材料に吸収された水素ガスの放出を促進することができる。本実施形態に係るコントローラ１００は、そうした知見に基づいたパージ制御を行うように構成されている。
【0133】
具体的に、本実施形態に係るコントローラ１００は、パージ制御の実行に際し、不燃性ガスを、加熱手段によって加熱された状態で、第２供給管５２から第１供給管５１に供給する。
【0134】
（７－３）噴射口開放制御
さらに、コントローラ１００は、第１モード及び第２モードでの運転と、流体供給管としての第２供給管５２を介したガス噴射弁３０への流体の供給と、をそれぞれ制御する。
さらに、コントローラ１００は、第１モード及び第２モードでの運転と、流体供給管としての第２供給管５２を介したガス噴射弁３０への流体の供給と、をそれぞれ制御する。
【0135】
例えば、水素ガスを主に用いるように構成されたエンジン１であったとしても、ガスバルブモジュール５等で水素ガスの漏洩が生じたり、水素ガスに関連した機械的な摺動部に固着等が生じたりした場合、コントローラ１００は、第１モードでの運転から第２モードでの運転に切り替える。
【0136】
その他、水素燃料の残量が少なくなったり、水素ガスの最小噴射量（アキュムレータモジュール４、ガス噴射弁３０等の仕様から要求される噴射量）で実現される負荷よりも低負荷で運転することが要求されたりした場合、コントローラ１００は、第１モードでの運転から第２モードでの運転に切り替えることになる。
【0137】
ところが、第２モードでの運転が行われた場合、ガス噴射弁３０のガス噴射口３０ａが、煤、シール油等でコーキングされてしまい、第２モードから第１モードへと復帰しようとしたときに、その復帰が円滑に進まない可能性がある。
【0138】
そこで、本実施形態に係るコントローラ１００は、油燃料を用いた運転（つまり第２モードでの運転）中、所定条件の成否に基づいて、ガス噴射口３０ａから流体を噴射させる噴射口開放制御（第１制御）を実行する。
【0139】
流体に不燃性ガス（窒素ガス）を用いる場合、噴射口開放制御は、第２供給管５２、第１供給管５１、アキュムレータモジュール４及びガス供給管３２を介してガス噴射弁３０に不燃性ガスを供給することで実行することができる。
【0140】
なお、噴射口開放制御を行う契機となる所定条件は、特定の手動操作（例えば、噴射口開放制御を指示する操作）をコントローラ１００が受け付けたときに成立したものとしてもよいし、これに加えて又はこれに代えて、特定の自動入力をコントローラ１００が受け付けたとき（例えば、所定期間が経過したことがタイマによって計測されたとき）に成立したものとしてもよい。ここでいう所定期間とは、例えば３日（７２時間）程度としてもよい。
【0141】
しかしながら、ガス噴射口３０ａから不燃性ガスを噴射させるだけでは、実際にガス噴射口３０ａの閉塞が解消されたかを判断することができない。ガス噴射口３０ａが閉塞されたまま水素ガスでの運転を再開してしまうと、水素ガスの噴射量が目標量よりも低下してしまい、ガスエンジン１が所望の性能を発揮できない可能性がある。
【0142】
これに対し、本実施形態に係るコントローラ１００は、ガス噴射口３０ａに至る流路の内圧が所定の第１圧力Ｐ１以下となるまで、噴射口開放制御を繰り返し実行する。ガス噴射口３０ａが開放されている場合、そこに至る流路の内圧は、ガス噴射口３０ａが閉塞されている場合と比較して、噴射口開放制御によって大きく低下するものと考えられる。そこで、この流路の内圧を噴射口開放制御の終了判定に用いることで、ガス噴射口３０ａの閉塞をより確実に抑制することが可能になる。なお、判定の指標となる第１圧力Ｐ１については図８に示す通りである。図８については後述する。
【0143】
また、ガス噴射口３０ａに至る流路の内圧には、ガス噴射弁３０内の圧力を用いてもよいし、より一般的には、ガスゲート弁４２からガス噴射弁３０までの流路内の圧力を用いてもよい。本実施形態では、流体圧センサＳｗ３によって検出可能な、ガス供給管３２内の圧力が用いられている。以下、ガス噴射口３０ａに至る流路の内圧を、単に「流体圧」ともいう。
【0144】
以下、パージ制御及び噴射口開放制御の具体例について詳細に説明する。
【0145】
【0146】
まず、図６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、第１モードでのエンジン１の運転（エンジン１の水素運転）を停止する。エンジン１の水素運転を停止するケースとは、前述のように、ガスバルブモジュール５等で水素ガスの漏洩が生じたり、水素ガスに関連した機械的な摺動部に固着等が生じたり、水素ガスの残量が少なくなったり、水素ガスの最小噴射量（アキュムレータモジュール４、ガス噴射弁３０等の仕様から要求される噴射量）で実現される負荷よりも低負荷で運転することが要求されたりした場合に相当する。
【0147】
この場合、ステップＳ１において、コントローラ１００は、第１遮断弁５４ａ及び第２遮断弁５４ｂのうちの少なくとも一方を閉じる。第１遮断弁５４ａと第２遮断弁５４ｂの両方を閉じるか、或いは、どちらか一方を閉じるかの選択は、第１供給管５１においてパージ対象とする部位に応じて決定することができる。
【0148】
その後、ステップＳ２において、コントローラ１００は、シリンダ１６への水素ガスの非供給時に第１供給管５１を大気開放することで、該第１供給管５１から水素ガスを排出させるブロー制御を実行する。ステップＳ２と、ステップＳ３以降の処理との前後関係に示すように、本実施形態に係るコントローラ１００は、パージ制御を開始する前にブロー制御を実行する。
【0149】
具体的に、ステップＳ２において、コントローラ１００は、第１パージ弁５５ａ、第２パージ弁５５ｂ及び第３パージ弁５５ｃを全て閉塞し、排出弁５６ａを開放する。これにより、アキュムレータ４１及び第１供給管５１と焼却炉モジュール６５とが流体的に接続される。焼却炉モジュール６５を大気に連通させることで、第１供給管５１が大気開放される。これにより、第１供給管５１内に残存している高圧の水素ガスを事前に排出し、第１供給管５１内の圧力が低下する。
【0150】
続くステップＳ３において、コントローラ１００は、第１パージ弁５５ａと、第２パージ弁５５ｂ及び第３パージ弁５５ｃの少なくとも１つと、を開放する。これにより、第２供給管５２と第１供給管５１とが流体的に接続されることになる。
【0151】
続くステップＳ４で、コントローラ１００は、パージ制御の実行に際し、第１熱交換器９３及び第２熱交換器９４のうちの少なくとも一方によって加熱された不燃性ガスを、第２供給管５２を介して第１供給管５１及びアキュムレータ４１へ供給する。
【0152】
ステップＳ４において、コントローラ１００は、第１パージ弁５５ａと、第２パージ弁５５ｂ及び第３パージ弁５５ｃのうちの少なくとも１つと、に加えて、排出弁５６ａを開く。
【0153】
パージ制御に用いられる不燃性ガスは、不燃性ガスタンク９１から第１供給管５１に至る前に、第１熱交換器９３及び第２熱交換器９４を通過する。その際、第１熱交換器９３及び第２熱交換器９４のうちの少なくとも一方は、摂氏３５度以上（図５の境界線Ｂｌを参照）、好ましくは摂氏４０度以上、さらに好ましくは摂氏５０度以上となるように、不燃性ガスを加熱する。
【0154】
したがって、このパージ制御では、高温の不燃性ガスが第１供給管５１に供給されるようになっている。高温の不燃性ガスを供給することで、第１供給管５１の内壁等が加熱されて、その内部からの水素ガスの放出を促進することができる。
【0155】
前述の図５に示したように、摂氏３５度のときと比べて、摂氏４０度のとき、構成材料は相対的に水素脆化し難い。そのため、構成材料に吸収された水素ガスを放出させる上で有利になる。同様に、摂氏４０度のときと比べて、摂氏５０度のときは相対的に水素脆化し難い。そのため、水素ガスを放出させる上でさらに有利になる。
【0156】
その他、第１熱交換器９３及び第２熱交換器９４は、機関室Ｒの室温以上となるように不燃性ガスを加熱してもよい。この場合、実際の室温の代わりに、日本産業規格（Japanese Industrial Standards：ＪＩＳ）で規定された機関室温度を目安として不燃性ガスを加熱してもよい。その場合、不燃性ガスは、「JIS F 0408:1999 船舶－機関制御室の空調及び通風基準」で規定された機関室温度（摂氏+４５度）以上となるように加熱されることが好ましい。
【0157】
第１供給管５１の内壁等から放出された水素ガスは、排出管５３を介して焼却炉モジュール６５に送り込まれ、該焼却炉モジュール６５で焼却される。
【0158】
また、コントローラ１００は、単に加熱されただけでなく、略大気圧の不燃性ガスを第１供給管５１に供給する。
【0159】
すなわち、このステップＳ４では、コントローラ１００は、加熱手段によって加熱された状態にある略大気圧の不燃性ガスを、第１供給管５１へ供給する。略大気圧の不燃性ガスを供給することで、水素の分圧を低下させることができる。これにより、水素ガスの拡散性を向上させることで、構成材料に吸収された水素を効果的に除去することができる。
【0160】
なお、ステップＳ４に係る処理は、水素ガスと不燃性ガスとを置き換える一定量の不燃性ガスを供給し終わるまで行ってもよいが、本実施形態では、以下に説明するステップＳ６へ移行するまで持続的に行われる（つまり、不燃性ガスは、ステップＳ６に至るまで供給され続ける）。不燃性ガスの供給を持続的に行うことで、不燃性ガス中のH2濃度を下げ、結果的に水素の分圧を低下させる上で有利になる。
【0161】
また、ステップＳ４において高温かつ略大気圧の不燃性ガスを第１供給管５１に供給する前に、大気圧よりも高圧の不燃性ガスを、第２供給管５２を介して第１供給管５１に供給してもよい。その際、不燃性ガスの圧力は、第２供給管５２上に設けたポンプ（不図示）等によって調整することができ、例えば、第１供給管５１内に残存している水素ガス（第１供給管５１の管路内に充填されている水素ガス）の圧力よりも高圧になるように設定すればよい。
【0162】
高圧の不燃性ガスを供給することで、第１供給管５１等に残存しつつも、その構成材料内に吸収されていな水素ガスを事前に押し出して、これを予めパージすることができる。パージされた水素ガスは、排出管５３を介して焼却炉モジュール６５に送り込まれ、そこで焼却される。
【0163】
続くステップＳ５において、コントローラ１００は、水素ガスの濃度（水素濃度）が静定したか否かを判定する。この判定は、水素濃度センサＳｗ４の検出信号に基づいて行ってもよい。ステップＳ５の判定がＹＥＳの場合、制御プロセスはステップＳ６に進む。ステップＳ５の判定がＮＯの場合、制御プロセスはステップＳ５に戻る（つまり、コントローラ１００は、判定がＮＯとなるまでステップＳ５を繰り返す）。
【0164】
また、ステップＳ５からステップＳ６へ進む前に、水素濃度が所定の爆発限界以下であることを判定するステップを行ってもよい。そうしたステップを設けた場合、水素濃度が所定の爆発限界以下となるまで、コントローラ１００は、ステップＳ６に係る処理の実行を規制することになる。
【0165】
ステップＳ６において、コントローラ１００は、不燃性ガスの供給を停止する。
【0166】
続くステップＳ７において、コントローラ１００は、水素運転を再開するか否かを判定する。この判定は、コントローラ１００に対する船員の操作入力等に基づいて行ってもよい。この判定がＹＥＳの場合、制御プロセスは、ステップＳ７からステップＳ８に進む。ステップＳ７の判定がＮＯの場合、制御プロセスはステップＳ１０に戻る（つまり、コントローラ１００は、判定がＮＯとなるまでステップＳ７を繰り返す）。
【0167】
なお、ステップＳ６の処理が完了した後に、ステップＳ４において供給された不燃性ガスと入れ替えるように空気を供給してもよい。空気と置き換えられた不燃性ガスは、不図示のアキュムレータに貯えて再利用してもよいし、水素ガスと同様に焼却炉モジュール６５に送り込んでもよい。
【0168】
窒素に代えて空気を供給することで、エンジン１の構成材料に生じた亀裂の新生面に酸素を供給し、その新生面を酸化させることができる。これにより、構成材料への水素ガスの入り込みを抑制し、亀裂の進展を抑制することができる。
【0169】
なお、不燃性ガスと空気を置き換える処理は、一定量の空気を供給し終わるまで行ってもよいが、以下に説明するステップＳ８へ移行するまで持続的に行ってもよい（つまり、ステップＳ８に至るまで空気を供給し続けてもよい）。空気の供給を持続的に行うことで、前記新生面を酸化によって保護することができる。
【0170】
続くステップＳ８において、コントローラ１００は、パージ制御を終了する。その後、ステップＳ９において、コントローラ１００は、水素ガスによるエンジン１の運転を再開する。その際、第１パージ弁５５ａ～第３パージ弁５５ｃ及び排出弁５６ａが全て閉塞されるとともに、第１遮断弁５４ａ及び第２遮断弁５４ｂが双方とも開放される。
【0171】
このように、本実施形態に係るコントローラ１００は、パージ制御の実行に際し、加熱された不燃性ガスを第１供給管５１へ供給する。これにより、第１供給管５１の構成材料を加熱することができる。その加熱によって、該構成材料からの水素ガスの放出を促進し、その内部に吸収された水素ガスを、より多く排出させることができる。
【0172】
＜噴射口開放制御の詳細＞
図７は、第１制御としての噴射口開放制御のフローチャートである。また、図８は、噴射口開放制御に関連したタイムチャートである。図８には、［ｎ］番目、［ｎ＋１］番目及び［ｎ＋２］番目の各サイクルにおける流体圧の推移（グラフＧ１を参照）と、筒内圧の推移（グラフＧ２を参照）と、流体圧及び筒内圧の大小関係に基づいて変化するフラグ（第１制御実行フラグ）と、が例示されている。なお、以下の説明は、流体に不燃性ガスを用いた場合に相当するが、後述の変形例のように、不燃性ガス以外の流体を用いた場合も同様である。
図７は、第１制御としての噴射口開放制御のフローチャートである。また、図８は、噴射口開放制御に関連したタイムチャートである。図８には、［ｎ］番目、［ｎ＋１］番目及び［ｎ＋２］番目の各サイクルにおける流体圧の推移（グラフＧ１を参照）と、筒内圧の推移（グラフＧ２を参照）と、流体圧及び筒内圧の大小関係に基づいて変化するフラグ（第１制御実行フラグ）と、が例示されている。なお、以下の説明は、流体に不燃性ガスを用いた場合に相当するが、後述の変形例のように、不燃性ガス以外の流体を用いた場合も同様である。
【0173】
まず、図７におけるスタート後のステップＳ２１において、コントローラ１００は、噴射口開放制御（第１制御）を行うべきか否か、つまり前記所定条件が成立しているか否かを判定する。この所定条件は、前述のように、特定の手動操作及び／又は自動入力をコントローラ１００が受け付けたときに成立したものとすればよい。この判定がＮＯの場合、制御プロセスはリターンする。一方、ステップＳ２１の判定がＹＥＳの場合、制御プロセスはステップＳ２２に進む。
【0174】
ステップＳ２２において、コントローラ１００は、第２モードで運転中であるか否かを判定する。この判定がＮＯの場合（第１モードで運転中の場合）、制御プロセスはリターンする。一方、ステップＳ２２の判定がＹＥＳの場合、制御プロセスはステップＳ２３に進む。
【0175】
ステップＳ２３において、コントローラ１００は、例えば不燃性ガスを用いた場合にはパージ制御と同様にガスバルブモジュール５を制御することで、ガス噴射弁３０に不燃性ガス（流体）を供給する。ステップＳ２３は、後述のステップＳ２６前または後に行えばよい。ガス噴射弁３０に不燃性ガスを供給すると、ガス噴射弁３０内の圧力、ひいては流体圧が上昇する。
【0176】
そこで、続くステップＳ２４において、コントローラ１００は、流体圧を所定の第２圧力Ｐ２までチャージする。この第２圧力Ｐ２には、ガス置換系統９による不燃性ガスの供給圧、すなわち、不燃性ガスタンク９１内のガス圧を用いることができる。この供給圧は、約１ＭＰａ程度であり、少なくとも第２モードでの運転中、略一定に保持されている。この第２圧力Ｐ２は、図８に示すように第１圧力Ｐ１に比して大きい。
【0177】
一方、シリンダ１６の筒内圧、つまり燃焼室１７内の圧力は、エンジン１の各サイクル中に増減することになる。図８のグラフＧ２に示すように、ストローク１サイクル機関の場合、筒内圧は、第１行程から第２行程に移行するピストン２１の上死点付近で極大となり、第２行程から第１行程に移行するピストン２１の下死点で極小となる。なお、下死点における筒内圧Ｐ３は、図８に示すように第１圧力Ｐ１及び第２圧力Ｐ２の双方に比して小さい。このエンジン１の場合、筒内圧は１５～２５ＭＰａ程度まで上昇し得る。
【0178】
このように、流体圧と筒内圧との大小関係は、エンジン１の各サイクル中に逆転し得る。したがって、筒内圧が流体圧に比して大きい場合、ガス噴射口３０ａから不燃性ガスを噴射させようとしたときに、燃焼室１７からガス噴射弁３０に向かってガス等が逆流する可能性がある。
【0179】
そうした逆流を未然に防止すべく、コントローラ１００は、続くステップＳ２５において筒内圧と流体圧（つまり、第２圧力Ｐ２に調整された流体圧）とを比較するともに、筒内圧が流体圧を下まわっているか否かを判定する。例えば２ストローク１サイクル機関の場合、この判定は、第２行程の後半から第１行程の前半にかけてのいずれかのタイミングでＹＥＳとなる。なお、第１行程の前半とは、第１行程を前半と中盤と後半とに３分したときの前半部に相当する。同様に、第２行程の後半とは、同じく第２行程を３分したときの後半部に相当する。
【0180】
なお、筒内圧の推移は、エンジン１の諸元・仕様等に基づいて事前に計算することができる。その計算結果に基づいて、予め決められたクランク角でガス噴射口３０ａから不燃性ガスを噴射するように構成してもよい。そのように構成した場合、筒内圧センサＳｗ５を省略してもよい。
【0181】
ステップＳ２５の判定がＮＯの場合、コントローラ１００は、図８に示すフラグ（第１制御実行フラグ）を０のまま保持したり、１から０に変更したりする。第１制御実行フラグが０のとき、制御プロセスはステップＳ２５に戻る。つまり、コントローラ１００は、筒内圧が流体圧を下まわるまでステップＳ２５の判定を繰り返す。
【0182】
一方、図８の時間ｔ１に例示したように流体圧が筒内圧を上まわり、ステップＳ２５の判定がＹＥＳになった場合、コントローラ１００は、同図の下段に示すフラグ（第１制御実行フラグ）を０から１に変更する。第１制御実行フラグが１のとき、制御プロセスはステップＳ２６に進む。つまり、コントローラ１００は、筒内圧が流体圧を下まわったことを条件に制御プロセスをステップＳ２６に進め、噴射口開放制御を開始させる。
【0183】
ステップＳ２６において、コントローラ１００は、噴射口開放制御（第１制御）を実行する。具体的に、コントローラ１００は、第１制御実行フラグが１の場合に、ガス噴射口３０ａから不燃性ガスを噴射（流体噴射）させる。また、噴射口開放制御の実行期間（不燃性ガスの噴射期間）は、該噴射口開放制御が１サイクルにつき１回実行されるよう、ステップＳ２５の判定がＹＥＳとなる期間よりも短くなるように設定してもよい。第１制御実行フラグは、１サイクルにつき１回の頻度で、噴射口開放制御を開始してから所定期間後に１から０に戻る。
【0184】
図８のグラフＧ１に示すように、噴射口開放制御を実行することで流体圧が低下する。流体圧は、ガス噴射口３０ａの閉塞状況に応じて、第２圧力Ｐ２から所定量低下する。そのとき、ガス噴射口３０ａが十分に開放されている場合には、それが相対的に閉塞されている場合と比べて流体圧は円滑かつ速やかに低下することになる。前者の場合、流体圧の低下量は、後者の場合と比べて大きくなる。
【0185】
なお、図７のステップＳ２５及びステップＳ２６の構成は例示に過ぎず、これに限定されるものではない。例えば、ステップＳ２５の判定がＹＥＳとなってから所定時間経過後に、第１制御実行フラグを０に戻す（つまり、第１制御実行フラグを０から１に変更してから所定時間経過後に、当該フラグを０に戻す）ように構成してもよいし、所定のクランク角度で第１制御実行フラグを０に戻す（つまり、下死点から所定時間経過後に、当該フラグを０に戻す）ように構成してもよい。
【0186】
そこで、続くステップＳ２７において、コントローラ１００は、流体圧（つまり、第２圧力Ｐ２から低下している流体圧）と第１圧力Ｐ１とを比較するともに、流体圧が第１圧力Ｐ１以下であるか否かを判定する。ここで、第１圧力Ｐ１は、不燃性ガスタンク９１内のガス圧、つまり第２圧力Ｐ２よりも低く、かつ下死点での筒内圧Ｐ３よりも高くなるように事前に設定されており、コントローラ１００の記憶装置から適宜読み出されるようになっている。
【0187】
ステップＳ２７の判定がＮＯの場合、ガス噴射口３０ａが十分に開放されていない（依然として閉塞されている）ものとして、制御プロセスがステップＳ２３に戻る。
【0188】
ステップＳ２３に戻った場合、ガス噴射弁３０に再び不燃性ガスを供給する（ステップＳ２３）とともに、噴射口開放制御によって低下した流体圧を第２圧力Ｐ２までチャージする（ステップＳ２４）。その後、コントローラ１００は、筒内圧に係る判定（ステップＳ２５）と、その判定に基づいた噴射口開放制御（ステップＳ２６）と、第１圧力Ｐ１に係る判定（ステップＳ２７）と、を再び実行する。ステップＳ２３、ステップＳ２４及びステップＳ２６の処理は、１サイクルにつき１回実行されるようになっている。
【0189】
例えば、図８に示すように［ｎ＋１］番目のサイクルで噴射口開放制御を実行したとき、流体圧は、［ｎ］番目のサイクル時と同様に第２圧力Ｐ２を始点（初期圧）として低下するとともに、その［ｎ＋１］番目のサイクルにおける噴射口開放制御が終了した後に、第２圧力Ｐ２まで戻されるようになっている。
【0190】
また、図８に示すように、第１制御実行フラグは、各サイクルにおいて０から１に変化する。このコントローラ１００は、第１制御実行フラグが１になるたびに（言い換えると、各サイクルにおいてシリンダ１６の筒内圧が流体圧を下回るたびに）、噴射口開放制御を実行する。
【0191】
また、コントローラ１００が噴射口開放制御を行うたびに、ガス噴射口３０ａの閉塞は徐々に解消されていくことになる。これにより、図８における［ｎ］番目、［ｎ＋１］番目及び［ｎ＋２］番目のサイクルに示すように、流体圧の低下量は、サイクル数を重ねる毎に大きくなっていく。ステップＳ２７の判定は、サイクル数を重ねていくことで、いずれＹＥＳになると考えられる。
【0192】
例えば図８の時間ｔ２に示すように、ステップＳ２７の判定がＹＥＳになる（流体圧≦第１圧力Ｐ１）と、制御プロセスは、ステップＳ２３に戻らずにリターンする。図８の時間ｔ２に示すように、流体圧が第１圧力Ｐ１まで低下したことを条件に、第１制御実行フラグを１から０にしてもよい。これにより、噴射口開放制御に係る処理が終了する。
【0193】
また、図示は省略したが、噴射口開放制御の繰り返し回数が所定の第１閾値以上になった場合、コントローラ１００は、噴射口開放制御を行ったにもかかわらずガス噴射弁３０の閉塞が解消されない、つまりガス噴射弁３０に何らかの異常が生じているものと判断し、乗員にアラーム等の報知を行うように構成されている。
【0194】
＜噴射口開放制御の意義について＞
以上説明したように、第１制御としての噴射口開放制御を実行することで、ガス噴射口３０ａの閉塞が低減される。ガス噴射口３０ａの詰まりが低減されたことで、流体圧が低下する。そのとき、ガス噴射口３０ａの閉塞が十分に解消された場合には、それが相対的に解消されていない場合と比べて流体圧は円滑かつ速やかに低下することになる。前者の場合、流体圧の低下量は、後者の場合と比べて大きくなる。ガス噴射口３０ａの閉塞が完全に解消されたとき、流体圧の低下量は最大となる。なお、ここでの「低下量」とは、第２圧力Ｐ２からの低下量（＝第２圧力Ｐ２－第１制御による低下後の流体圧）を指す。つまり、流体圧の低下量は、第２圧力Ｐ２が第１圧力Ｐ１まで低下したときに、最大となる。
以上説明したように、第１制御としての噴射口開放制御を実行することで、ガス噴射口３０ａの閉塞が低減される。ガス噴射口３０ａの詰まりが低減されたことで、流体圧が低下する。そのとき、ガス噴射口３０ａの閉塞が十分に解消された場合には、それが相対的に解消されていない場合と比べて流体圧は円滑かつ速やかに低下することになる。前者の場合、流体圧の低下量は、後者の場合と比べて大きくなる。ガス噴射口３０ａの閉塞が完全に解消されたとき、流体圧の低下量は最大となる。なお、ここでの「低下量」とは、第２圧力Ｐ２からの低下量（＝第２圧力Ｐ２－第１制御による低下後の流体圧）を指す。つまり、流体圧の低下量は、第２圧力Ｐ２が第１圧力Ｐ１まで低下したときに、最大となる。
【0195】
そのため、図７のステップＳ２７及び図８を用いて説明したように、流体圧が第１圧力Ｐ１以下となったか否かを噴射口開放制御の終了条件に用いることで、ガス噴射口３０ａの閉塞が実際に解消されているか否かを、より確実に判断することができるようになる。これにより、ガス噴射口３０ａの閉塞を十分に解消した上で第１モードでの運転を再開させることができるため、エンジン１に所望の性能を発揮させることができるようになる。
【0196】
また、図８を用いて説明したように、シリンダ１６の筒内圧は、エンジン１の各サイクル中に増減することになる。そのため、流体圧と筒内圧との大小関係は、エンジン１の各サイクル中に逆転し得る。ところが、筒内圧が流体圧に比して大きい場合、ガス噴射口３０ａから流体を噴射させようとしたときに、シリンダ１６内の燃焼室１７からガス噴射弁３０に向かってガス等が逆流する可能性がある。
【0197】
これに対し、本実施形態に係るコントローラ１００は、図７のステップＳ２５及び図８を用いて説明したように、シリンダ１６の筒内圧が流体圧を下まわったことを契機として噴射口開放制御を実行する。このように構成することで、ガス等の逆流を抑制しながら噴射口開放制御を実行することが可能となる。これにより、ガス噴射口３０ａの閉塞が実際に解消されたことを判断する上で有利になる。
【0198】
また、噴射口開放制御前または後に流体圧をチャージしておくことで、図８の破線Ｐ２を用いて説明したように、流体圧を第２圧力Ｐ２に調整した状態から噴射口開放制御を開始させることができるようになる。これにより、噴射口開放制御の開始時における流体圧の初期値を一定に保ち、噴射口開放制御による流体圧の低下量を精度よく判断することができるようになる。そのことで、ガス噴射口３０ａの閉塞が実際に解消されたことを判断する上で有利になる。
【0199】
また、図８を用いて説明したように、本実施形態に係るコントローラ１００は、噴射口開放制御の終了条件に用いられる第１圧力Ｐ１を、下死点での筒内圧Ｐ３よりも高く設定する。これにより、噴射口開放制御の最中、流体圧を、下死点での筒内圧Ｐ３よりも高圧に保つことができる。このように構成することで、ガス等の逆流を抑制しながら第１制御を実行することが可能となる。そのことで、ガス噴射口３０ａの閉塞が実際に解消されたことを判断する上で有利になる。
【0200】
また、図２等を用いて説明したように、コントローラ１００は、流体圧に、ガスゲート弁４２よりも下流側の流路内の圧力を用いる。これにより、ガスゲート弁４２よりも上流側の流路内の圧力を用いる場合に比べて、ガス噴射口３０ａの閉塞状況をより正確に反映させることができる。これにより、ガス噴射口３０ａの閉塞が実際に解消されたことを判断する上で有利になる。
【0201】
また、図２等を用いて説明したように、コントローラ１００は、噴射口開放制御用の流体に、パージ制御用の不燃性ガスを用いる。流体に不燃性ガスを用いることで、第２モードにおけるエンジン１の運転に影響（例えば、油燃料の噴射量への影響）を与えることなく、噴射口開放制御を行うことができるようになる。そのことで、噴射口開放制御の利便性が向上する。
【0202】
また、パージ制御用の不燃性ガスを流体に用いることで、パージ制御から続けて、又は、パージ制御の最中に噴射口開放制御を行うことができる。ガスの入替等、余分な処理を介在させることなく噴射口開放制御を行うことができるようになる。
【0203】
＜ガスエンジンの変形例＞
前記実施形態では、噴射口開放制御用の流体に不燃性ガスを用いるように構成されていたが、本開示は、そうした構成には限定されない。噴射口開放制御用の流体には、ガス燃料（特に水素ガス）を用いてもよいし、エンジン始動系統８における始動用空気を用いてもよいし、油燃料（特に重油）を用いてもよい。
前記実施形態では、噴射口開放制御用の流体に不燃性ガスを用いるように構成されていたが、本開示は、そうした構成には限定されない。噴射口開放制御用の流体には、ガス燃料（特に水素ガス）を用いてもよいし、エンジン始動系統８における始動用空気を用いてもよいし、油燃料（特に重油）を用いてもよい。
【0204】
以下、流体にガス燃料を用いた構成を「第１変形例」と呼称し、流体に始動用空気を用いた構成を「第２変形例」と呼称し、流体に油燃料を用いた構成を「第２変形例」と呼称し、各変形例について順番に説明する。
【0205】
（１）第１変形例
第１変形例の場合、図２に示したエンジン１と同じ構成を用いることができる。この場合、アキュムレータモジュール４及びガス供給管３２を介してガス噴射弁３０に接続された第１供給管５１は、そのガス噴射弁３０に対し、第２の流体としての水素ガスを供給することができる。第１供給管５１は、第２の流体としての水素ガスを流通させることができるという点で、第１変形例における「流体供給管」を構成している。
第１変形例の場合、図２に示したエンジン１と同じ構成を用いることができる。この場合、アキュムレータモジュール４及びガス供給管３２を介してガス噴射弁３０に接続された第１供給管５１は、そのガス噴射弁３０に対し、第２の流体としての水素ガスを供給することができる。第１供給管５１は、第２の流体としての水素ガスを流通させることができるという点で、第１変形例における「流体供給管」を構成している。
【0206】
この場合、コントローラ１００は、図６を用いて説明したパージ制御後に噴射口開放制御を実行する。噴射口開放制御の詳細は、前述の図７に示すフローと同様である。この場合、図７のステップＳ２３においてガス噴射弁３０に水素ガスを供給することで、パージ制御用の不燃性ガスと水素ガスとの入れ替えが行われるようになっている。
【0207】
この第１変形例では、コントローラ１００は、噴射口開放制御用の流体に、第１モード用の水素ガスを用いる。水素ガスを用いることで、第２モードにおけるエンジン１の運転に際し、重油に併せて水素ガスを燃焼させることができる。そのことで、シリンダ１６内に良好な燃焼を実現することが可能になる。
【0208】
（２）第２変形例
図９は、第２変形例に対応したエンジン１’を例示する図１対応図である。この第２変形例に係るエンジン始動系統８’は、空気供給管８３から分岐してガス噴射弁３０に接続される分岐管部８３ｄと、第１開閉弁８３ｅと、第２開閉弁８３ｆと、を有している。図９に示すように、この分岐管部８３ｄは、ガス置換系統９の不燃性ガス供給管９２に接続されており、ガスバルブモジュール５、アキュムレータモジュール４及びガス供給管３２を介してガス噴射弁３０に接続されている。分岐管部８３ｄは、ガス噴射弁３０に対し、第３の流体としての始動用空気を供給することができる。分岐管部８３ｄは、第３の流体としての始動用空気を流通させることができるという点で、第２変形例における「流体供給管」を構成している。
図９は、第２変形例に対応したエンジン１’を例示する図１対応図である。この第２変形例に係るエンジン始動系統８’は、空気供給管８３から分岐してガス噴射弁３０に接続される分岐管部８３ｄと、第１開閉弁８３ｅと、第２開閉弁８３ｆと、を有している。図９に示すように、この分岐管部８３ｄは、ガス置換系統９の不燃性ガス供給管９２に接続されており、ガスバルブモジュール５、アキュムレータモジュール４及びガス供給管３２を介してガス噴射弁３０に接続されている。分岐管部８３ｄは、ガス噴射弁３０に対し、第３の流体としての始動用空気を供給することができる。分岐管部８３ｄは、第３の流体としての始動用空気を流通させることができるという点で、第２変形例における「流体供給管」を構成している。
【0209】
また、第１開閉弁８３ｅは、分岐管部８３ｄの途中に配置されている。第１開閉弁８３ｅは、分岐管部８３ｄを開閉する。第２開閉弁８３ｆは、不燃性ガス供給管９２における、第２熱交換器９４と、不燃性ガス供給管９２及び分岐管部８３ｄの接続部と、の間の部位に配置されている。第２開閉弁８３ｆは、不燃性ガス供給管９２を開閉する。第１開閉弁８３ｅを開きかつ第２開閉弁８３ｆを閉じることで、前述のように、始動用空気を、分岐管部８３ｄからガス噴射弁３０に供給することができるようになる。
【0210】
この場合、コントローラ１００は、図６を用いて説明したパージ制御後に噴射口開放制御を実行する。噴射口開放制御の詳細は、前述の図７に示すフローと同様である。この場合、図７のステップＳ２３においてガス噴射弁３０に始動用空気を供給することで、パージ制御用の不燃性ガスと始動用空気との入れ替えが行われるようになっている。
【0211】
また、始動用空気の供給圧は、不燃性ガスと同様に１ＭＰａ程度である。そのため、前記実施形態と同様にガス等の逆流が懸念されるため、コントローラ１００は、筒内圧が流体圧を下まわったタイミングで噴射口開放制御を開始する。また、ガス噴射弁３０から空気を排出するために、コントローラ１００は、噴射口開放制御後に再びパージ制御を行う。そのパージ制御においては、不燃性ガスを加熱することは必須ではない。
【0212】
この第２変形例では、コントローラ１００は、噴射口開放制御用の流体に、始動用空気を用いる。始動用空気を用いることで、ガスエンジンの被搭載物（例えば船舶）に流体用のタンク等を新設することなく、噴射口開放制御を実現することができる。そのことで、被搭載物に係るイニシャルコストを抑制することができる。
【0213】
なお、分岐管部８３ｄは、図９のようにガス置換系統９に接続する代わりに、ガスバルブモジュール５に接続してもよいし、アキュムレータモジュール４に接続してもよいし、ガス供給管３２に接続してもよい。また、分岐管部８３ｄは、図９のように第１及び第２熱交換器９３，９４の下流に接続してもよいし、図例に代えて、第１及び第２熱交換器９３，９４の上流に接続してもよい。
【0214】
（３）第３変形例
図１０は、第３変形例に対応したエンジン１”を例示する図１対応図である。この第３変形例に係る油燃料供給系統７”は、油供給管７３から分岐してガス噴射弁３０に接続される第２の油供給管７５を有している。図１０に示すように、第２の油供給管７５は、ガス供給管３２に接続されており、このガス供給管３２を介してガス噴射弁３０に接続されている。第２の油供給管７５は、ガス噴射弁３０に対し、第４の流体としての重油を供給することができる。第２の油供給管７５は、第４の流体としての重油を流通させることができるという点で、第３変形例における「流体供給管」を構成している。
図１０は、第３変形例に対応したエンジン１”を例示する図１対応図である。この第３変形例に係る油燃料供給系統７”は、油供給管７３から分岐してガス噴射弁３０に接続される第２の油供給管７５を有している。図１０に示すように、第２の油供給管７５は、ガス供給管３２に接続されており、このガス供給管３２を介してガス噴射弁３０に接続されている。第２の油供給管７５は、ガス噴射弁３０に対し、第４の流体としての重油を供給することができる。第２の油供給管７５は、第４の流体としての重油を流通させることができるという点で、第３変形例における「流体供給管」を構成している。
【0215】
この場合、コントローラ１００は、図６を用いて説明したパージ制御後に噴射口開放制御を実行する。噴射口開放制御の詳細は、前述の図７に示すフローと同様である。この場合、図７のステップＳ２３においてガス噴射弁３０に重油を供給することで、パージ制御用の不燃性ガスと重油との入れ替えが行われるようになっている。
【0216】
第３変形例の噴射口開放制御において、コントローラ１００は、油噴射弁７２とガス噴射弁３０の双方から重油を噴射させることで、第２モードでの運転を実行する。その際、コントローラ１００は、噴射口開放制御の非実行時における重油の目標噴射量を、油噴射弁７２とガス噴射弁３０とのそれぞれに分配する。これにより、第２モードでの運転に支障を来すことなく（例えば、噴射口開放制御の実行時と非実行時とでエンジン１の負荷を変動させることなく）、噴射口開放制御を実行することができる。
【0217】
この第３変形例では、コントローラ１００は、噴射口開放制御用の流体に、第２モード用の重油を用いる。重油を用いることで、エンジン１の被搭載物（例えば船舶）に流体用のタンク等を新設することなく、噴射口開放制御を実現することができる。そのことで、被搭載物に係るイニシャルコストを抑制することができる。
【0218】
また、重油等の液体からなる油燃料は、水素ガス等の気体からなるガス燃料に比して冷却性能に優れる。そのため、噴射口開放制御に際してガス噴射弁３０に油燃料を流通させることで、そのガス噴射弁３０を冷却することが可能になる。
【0219】
なお、第２の油供給管７５は、図１０のようにガス供給管３２に接続する代わりに、ガスバルブモジュール５に接続してもよいし、アキュムレータモジュール４に接続してもよいし、ガス供給管３２に接続してもよい。
【0220】
＜他の実施形態＞
前記実施形態では、加熱手段として、第１の加熱手段としての第１熱交換器９３と、第２の加熱手段としての第２熱交換器９４とを双方とも備えた構成を例示したが、本開示は、そうした構成には限定されない。エンジン１は、第１熱交換器９３及び第２熱交換器９４のうちの少なくとも一方を備えていてもよいし、前述のように、第１熱交換器９３及び第２熱交換器９４を双方とも具備しない構成としてもよい。
前記実施形態では、加熱手段として、第１の加熱手段としての第１熱交換器９３と、第２の加熱手段としての第２熱交換器９４とを双方とも備えた構成を例示したが、本開示は、そうした構成には限定されない。エンジン１は、第１熱交換器９３及び第２熱交換器９４のうちの少なくとも一方を備えていてもよいし、前述のように、第１熱交換器９３及び第２熱交換器９４を双方とも具備しない構成としてもよい。
【0221】
また、前記実施形態では、２ストローク１サイクル機関として構成されたエンジン１，１’，１”が例示されていたが、本開示は、そうした構成には限定されない。例えば、４ストローク１サイクル機関として構成されたガスエンジンに、本開示を適用することもできる。
【符号の説明】
【0222】
１，１’，１” エンジン（ガスエンジン）
１０ 機関本体
１６ シリンダ
２１ ピストン
３０ ガス噴射弁
３０ａ ガス噴射口（噴射口）
４１ アキュムレータ
４２ ガスゲート弁
５１ 第１供給管（流体供給管）
５２ 第２供給管（流体供給管）
７１ 油燃料タンク
７２ 油噴射弁
７３ 油供給管
７５ 第２の油供給管（流体供給管）
８１ 空気源
８３ 空気供給管
８３ｄ 分岐管部（流体供給管）
９３ 第１熱交換器（第１の加熱手段、加熱手段）
９４ 第２熱交換器（第２の加熱手段、加熱手段）
１００ コントローラ
Ｐ１ 第１圧力
Ｐ２ 第２圧力
Ｐ３ 下死点における筒内圧
１０ 機関本体
１６ シリンダ
２１ ピストン
３０ ガス噴射弁
３０ａ ガス噴射口（噴射口）
４１ アキュムレータ
４２ ガスゲート弁
５１ 第１供給管（流体供給管）
５２ 第２供給管（流体供給管）
７１ 油燃料タンク
７２ 油噴射弁
７３ 油供給管
７５ 第２の油供給管（流体供給管）
８１ 空気源
８３ 空気供給管
８３ｄ 分岐管部（流体供給管）
９３ 第１熱交換器（第１の加熱手段、加熱手段）
９４ 第２熱交換器（第２の加熱手段、加熱手段）
１００ コントローラ
Ｐ１ 第１圧力
Ｐ２ 第２圧力
Ｐ３ 下死点における筒内圧
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
