特許 7409785 ガスエンジンの制御装置及びガスエンジンシステム並びにガスエンジンの制御プログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-12-25

(45)【発行日】2024-01-09

(54)【発明の名称】ガスエンジンの制御装置及びガスエンジンシステム並びにガスエンジンの制御プログラム

(51)【国際特許分類】

   F02D 19/02 20060101AFI20231226BHJP

   F02B 19/10 20060101ALI20231226BHJP

   F02M 21/02 20060101ALI20231226BHJP

【ＦＩ】

F02D19/02 D

F02B19/10 G

F02M21/02 301R

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2019106247

(22)【出願日】2019-06-06

(65)【公開番号】P2020200774

(43)【公開日】2020-12-17

【審査請求日】2022-03-31

(73)【特許権者】

【識別番号】316015888

【氏名又は名称】三菱重工エンジン＆ターボチャージャ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000785

【氏名又は名称】ＳＳＩＰ弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】田中 健吾

(72)【発明者】

【氏名】高柳 恒

(72)【発明者】

【氏名】井川 芳克

(72)【発明者】

【氏名】森 直之

(72)【発明者】

【氏名】三橋 真人

(72)【発明者】

【氏名】須藤 武志

(72)【発明者】

【氏名】長船 信之介

(72)【発明者】

【氏名】北村 陽昌

(72)【発明者】

【氏名】小山 祐生

【審査官】戸田 耕太郎

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１３－２０９９６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－０３６４２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－９２０３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－１３２４７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１１９４８５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０２Ｄ １９／０２

Ｆ０２Ｂ １９／１０

Ｆ０２Ｍ ２１／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

シリンダ及びピストンによって画定される主室と、噴口を有し、該噴口を介して前記主室と連通される副室と、前記副室に供給される燃料ガスの量を調節するための副室ガス調整弁と、を含むガスエンジンの制御装置であって、
少なくともエンジン負荷の増加時において、前記主室に供給される混合気の空気過剰率である主室空気過剰率λ１、点火時における前記副室内のガスの空気過剰率である副室空気過剰率λ２、及び、失火率の相関関係を示す失火率マップに基づいて、前記副室空気過剰率λ２が、前記失火率マップにおける失火領域に入らないように、前記副室ガス調整弁の開度指令値を設定するように構成された指令値設定部を備え、
前記指令値設定部は、前記主室空気過剰率λ１及び前記副室空気過剰率λ２を前記失火率マップに適用して取得される失火率が前記失火領域に入ったとき、前記開度指令値としてゼロを設定するように構成された
ガスエンジンの制御装置。

【請求項2】

少なくとも、前記主室に供給される前記混合気の圧力Ｐ１、前記主室空気過剰率λ１、及び、前記副室に供給される前記燃料ガスの圧力Ｐ２と前記圧力Ｐ１との差である副室差圧（Ｐ２－Ｐ１）に基づいて、前記副室空気過剰率λ２を推定するように構成された副室空気過剰率算出部を備える
請求項１に記載のガスエンジンの制御装置。

【請求項3】

前記ガスエンジンは、複数のシリンダ及びピストンによってそれぞれ画定される複数の主室と、前記複数の主室に対応してそれぞれ設けられる複数の副室及び複数の副室ガス調整弁と、を含み、
前記副室空気過剰率算出部は、前記複数のシリンダの各々についての流量係数に基づいて、前記複数のシリンダの各々について前記副室空気過剰率λ２を推定するように構成された
請求項２に記載のガスエンジンの制御装置。

【請求項4】

前記指令値設定部は、少なくともエンジン負荷の増加時において、前記失火率マップに基づいて、現在の主室空気過剰率λ１に対して失火率が極小となる目標副室空気過剰率λ２＊を取得し、前記副室に供給される前記燃料ガスの圧力Ｐ２と前記主室に供給される前記混合気の圧力Ｐ１との差である副室差圧（Ｐ２－Ｐ１）が、前記目標副室空気過剰率λ２＊に対応する目標副室差圧となるように、前記副室ガス調整弁の開度指令値を設定するように構成された
請求項１乃至３の何れか一項に記載のガスエンジンの制御装置。

【請求項5】

前記ガスエンジンの運転条件に応じた前記失火率マップを取得するマップ取得部を備え、
前記指令値設定部は、前記マップ取得部により取得された前記失火率マップを用いて、前記開度指令値を設定するように構成された
請求項１乃至４の何れか一項に記載のガスエンジンの制御装置。

【請求項6】

前記運転条件は、外気温、前記主室に供給される前記混合気の温度、又は前記燃料ガスの性状の少なくとも１つを含む
請求項５に記載のガスエンジンの制御装置。

【請求項7】

シリンダ及びピストンによって画定される主室と、
噴口を有し、該噴口を介して前記主室と連通される副室と、
前記副室に供給される燃料ガスの量を調節するための副室ガス調整弁と、を含むガスエンジンと、
前記ガスエンジンを制御するための請求項１乃至６の何れか一項に記載の制御装置と、
を備えたガスエンジンシステム。

【請求項8】

シリンダ及びピストンによって画定される主室と、噴口を有し、該噴口を介して前記主室と連通される副室と、前記副室に供給される燃料ガスの量を調節するための副室ガス調整弁と、を含むガスエンジンを制御するためのプログラムであって、
少なくともエンジン負荷の増加時において、前記主室に供給される混合気の空気過剰率である主室空気過剰率λ１、点火時における前記副室内のガスの空気過剰率である副室空気過剰率λ２、及び、失火率の相関関係を示す失火率マップに基づいて、前記副室空気過剰率λ２が、前記失火率マップにおける失火領域に入らないように、前記副室ガス調整弁の開度指令値を設定する手順をコンピュータに実行させるように構成され、
前記手順では、前記主室空気過剰率λ１及び前記副室空気過剰率λ２を前記失火率マップに適用して取得される失火率が前記失火領域に入ったとき、前記開度指令値としてゼロを設定する
ガスエンジンの制御プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、ガスエンジンの制御装置及びガスエンジンシステム並びにガスエンジンの制御プログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

都市ガス等のガスを主燃料とするガスエンジンとして、燃焼室としての主室及び副室を備えた副室式ガスエンジンが用いられている。

【0003】

特許文献１には、シリンダ及びピストンによって画定される主室と、噴口（ノズル）を介して主室と連通される副室と、を含む副室式ガスエンジンが記載されている。
このようなガスエンジンでは、一般に、吸入行程において、主室には、給気管を介して比較的希薄な混合気が供給され、副室には、副室ガス供給管を介して燃料ガスが供給される。圧縮行程にて、副室内に理論空燃比付近の混合気が形成され、副室に設けられた点火プラグにより、副室内の混合気に着火される。そして、膨張行程において、副室で生成した火炎は、噴口を介して主室内に噴出され、主室内の混合気に火炎が伝播して主室内の燃料ガスが燃焼されるようになっている。

【0004】

また、特許文献１には、副室ガス供給管内の圧力と、主室に混合気を供給する給気管内の圧力との差圧、すなわち副室差圧に基づいて、副室ガス供給管を介した副室への燃料ガスの供給量を調節するようになっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特許第４４１８１２４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ところで、副室ガスエンジンにおいて、副室への燃料ガス供給量の制御の仕方によっては、負荷投入時にエンジン回転数が大幅に低下し、エンジンの運転が安定するまでに時間を要する場合があった。即ち、負荷投入時に、主室への混合気の供給量を増やすと、主室内の空気過剰率が急激に低下し、空気過剰率が１程度（即ち、理論空燃比程度）まで低下する場合がある。このとき、例えば、特許文献１に記載のように副室差圧に基づく制御を貫くと、主室内の空気過剰率の低下に応じて、点火時における副室内の空気過剰率も急激に低下する。このため、点火時において副室内の混合気濃度が過度に高くなり、副室内失火が生じる可能性がある。副室内失火が起きると、これに起因してエンジン回転数が大幅に低下するため、回転数が回復して安定するまでに時間を要することになる。

【0007】

上述の事情に鑑みて、本発明の少なくとも一実施形態は、負荷投入時であっても安定的に運転可能なガスエンジンの制御装置及びガスエンジンシステム並びにガスエンジンの制御プログラムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

（１）本発明の少なくとも一実施形態に係るガスエンジンの制御装置は、
シリンダ及びピストンによって画定される主室と、噴口を有し、該噴口を介して前記主室と連通される副室と、前記副室に供給される燃料ガスの量を調節するための副室ガス調整弁と、を含むガスエンジンの制御装置であって、
少なくともエンジン負荷の増加時において、前記主室に供給される混合気の空気過剰率である主室空気過剰率λ１、点火時における前記副室内のガスの空気過剰率である副室空気過剰率λ２、及び、失火率の相関関係を示す失火率マップに基づいて、前記副室空気過剰率λ２が、前記失火率マップにおける失火領域に入らないように、前記副室ガス調整弁の開度指令値を設定するように構成された指令値設定部を備える。

【0009】

上記（１）の構成では、少なくともエンジン負荷の増加時（例えば、負荷投入時）において、主室空気過剰率λ１、副室空気過剰率λ２、及び、失火率の相関関係を示す失火率マップに基づいて、副室空気過剰率λ２が失火率マップの失火領域に入らないように、副室ガス調整弁の開度指令値を設定する（例えば、該開度指令値を規定値以下に小さくする等）。したがって、主室空気過剰率λ１が比較的小さい場合であっても、副室内への燃料ガスの供給量を適切に調節して、副室空気過剰率λ２が過度に小さくなるのを抑制して副室内失火を回避することができる。これにより、負荷投入時におけるエンジン回転数の大幅な低下を抑制することができ、負荷投入時であっても、安定的にエンジンを運転することができる。
なお、失火率マップの失火領域とは、失火率が高く失火が生じやすいλ１及びλ２の領域である。

【0010】

（２）幾つかの実施形態では、上記（１）の構成において、
前記制御装置は、
少なくとも、前記主室に供給される前記混合気の圧力Ｐ１、前記主室空気過剰率λ１、及び、前記副室に供給される前記燃料ガスの圧力Ｐ２と前記圧力Ｐ１との差である副室差圧（Ｐ２－Ｐ１）に基づいて、前記副室空気過剰率λ２を推定するように構成された副室空気過剰率算出部を備える。

【0011】

上記（２）の構成によれば、少なくとも、主室に供給される混合気の圧力Ｐ１、主室空気過剰率λ１、及び、副室に供給される燃料ガスの圧力Ｐ２と圧力Ｐ１との差である副室差圧（Ｐ２－Ｐ１）に基づいて、副室空気過剰率λ２を適切に推定することができる。よって、このように取得された副室空気過剰率λ２の推定値を用いて、上述の失火率マップに基づいて、副室空気過剰率λ２が失火率マップの失火領域に入らないように副室ガス調整弁の開度指令値を設定することで、副室内への燃料ガスの供給量を適切に調節することができる。

【0012】

（３）幾つかの実施形態では、上記（２）の構成において、
前記ガスエンジンは、複数のシリンダ及びピストンによってそれぞれ画定される複数の主室と、前記複数の主室に対応してそれぞれ設けられる複数の副室及び複数の副室ガス調整弁と、を含み、
前記副室空気過剰率算出部は、前記複数のシリンダの各々についての流量係数に基づいて、前記複数のシリンダの各々について前記副室空気過剰率λ２を推定するように構成される。

【0013】

ガスエンジンが複数のシリンダ及びピストンを含む場合、副室の噴口径はシリンダごとにばらつきが存在するため、上述の副室差圧（Ｐ２－Ｐ１）が同一であっても主室から副室に流入する混合気の流量は気筒ごとにばらつく場合がある（即ち、流量係数が気筒ごとに異なる場合がある）。
この点、上記（３）の構成によれば、シリンダごとの流量係数を考慮して、複数のシリンダの各々についての前記副室空気過剰率λ２を算出するようにしたので、このように取得された副室空気過剰率λ２の推定値を用いることで、該副室空気過剰率λ２に対応する失火率をより精度良く把握することができる。よって、複数のシリンダの各々について、得られた副室空気過剰率λ２の推定値が失火率マップの失火領域に入らないように副室ガス調整弁の開度指令値を設定することで、副室内への燃料ガスの供給量をより適切に調節することができる。

【0014】

（４）幾つかの実施形態では、上記（１）乃至（３）の何れかの構成において、
前記指令値設定部は、少なくともエンジン負荷の増加時において、前記失火率マップに基づいて、現在の主室空気過剰率λ１に対して失火率が極小となる目標副室空気過剰率λ２＊を取得し、前記副室に供給される前記燃料ガスの圧力Ｐ２と前記主室に供給される前記混合気の圧力Ｐ１との差である副室差圧（Ｐ２－Ｐ１）が、前記目標副室空気過剰率λ２＊に対応する目標副室差圧となるように、前記副室ガス調整弁の開度指令値を設定するように構成される。

【0015】

上記（４）の構成によれば、失火率マップに基づいて、現在の主膣空気過剰率λ１に対応して歯科率が極小となる目標副室空気過剰率λ２＊を取得し、副室差圧が目標副室空気過剰率λ２＊に対応する目標副室差圧となるように副室ガス調整弁の開度指令値を設定する。したがって、このように設定された開度指令値に基づいて副室への燃料ガス供給量を調節することにより、主室空気過剰率λ１が比較的小さい場合であっても、副室空気過剰率λ２が過度に小さくなるのを抑制して副室内失火を適切に回避することができる。

【0016】

（５）幾つかの実施形態では、上記（１）乃至（４）の何れかの構成において、
ガスエンジンの制御装置は、
前記ガスエンジンの運転条件に応じた前記失火率マップを取得するマップ取得部を備え、
前記指令値設定部は、前記マップ取得部により取得された前記失火率マップを用いて、前記開度指令値を設定するように構成される。

【0017】

上記（５）の構成によれば、エンジンの運転条件に応じた失火率マップを用いて開度指令値を設定するようにしたので、主室空気過剰率λ１及び副室空気過剰率λ２に基づいて、エンジンの運転条件に応じた失火率を取得することができる。したがって、このように取得した失火率に基づいて、副室ガス調整弁の開度指令値をより適切に設定することができる。よって、主室空気過剰率λ１が比較的小さい場合であっても、副室内への燃料ガスの供給量をより適切に調節して、副室空気過剰率λ２が過度に小さくなるのを抑制して副室内失火を回避することができる。

【0018】

（６）幾つかの実施形態では、上記（５）の構成において、
前記運転条件は、外気温、前記主室に供給される前記混合気の温度、又は前記燃料ガスの性状の少なくとも１つを含む。

【0019】

主室空気過剰率λ１及び副室空気過剰率λ２と、失火率との関係は、外気温、主室に供給される混合気の温度、又は燃料ガスの性状等のエンジンの運転条件によって異なる場合がある。この点、上記（６）の構成によれば、これらの運転条件に応じた失火率マップを用いて開度指令値を設定するようにしたので、主室空気過剰率λ１及び副室空気過剰率λ２に基づいて、これらのエンジンの運転条件に応じた失火率を取得することができる。したがって、このように取得した失火率に基づいて、副室ガス調整弁の開度指令値をより適切に設定することができる。

【0020】

（７）本発明の少なくとも一実施形態に係るガスエンジンシステムは、
シリンダ及びピストンによって画定される主室と、
噴口を有し、該噴口を介して前記主室と連通される副室と、
前記副室に供給される燃料ガスの量を調節するための副室ガス調整弁と、を含むガスエンジンと、
前記ガスエンジンを制御するための上記（１）乃至（６）の何れか一項に記載の制御装置と、
を備える。

【0021】

上記（７）の構成では、少なくともエンジン負荷の増加時（例えば負荷投入時）において、主室空気過剰率λ１、副室空気過剰率λ２、及び、失火率の相関関係を示す失火率マップに基づいて、副室空気過剰率λ２が失火率マップの失火領域に入らないように、副室ガス調整弁の開度指令値を設定する（例えば、該開度指令値を規定値以下に小さくする等）。したがって、主室空気過剰率λ１が比較的小さい場合であっても、副室内への燃料ガスの供給量を適切に調節して、副室空気過剰率λ２が過度に小さくなるのを抑制して副室内失火を回避することができる。これにより、負荷投入時におけるエンジン回転数の大幅な低下を抑制することができ、負荷投入時であっても、安定的にエンジンを運転することができる。

【0022】

（８）本発明の少なくとも一実施形態に係るガスエンジンの制御プログラムは、
シリンダ及びピストンによって画定される主室と、噴口を有し、該噴口を介して前記主室と連通される副室と、前記副室に供給される燃料ガスの量を調節するための副室ガス調整弁と、を含むガスエンジンを制御するためのプログラムであって、
少なくともエンジン負荷の増加時において、前記主室に供給される混合気の空気過剰率である主室空気過剰率λ１、点火時における前記副室内のガスの空気過剰率である副室空気過剰率λ２、及び、失火率の相関関係を示す失火率マップに基づいて、前記副室空気過剰率λ２が、前記失火率マップにおける失火領域に入らないように、前記副室ガス調整弁の開度指令値を設定する手順をコンピュータに実行させるためのプログラムである。

【0023】

上記（８）のプログラムによれば、少なくともエンジン負荷の増加時（例えば負荷投入時）において、主室空気過剰率λ１、副室空気過剰率λ２、及び、失火率の相関関係を示す失火率マップに基づいて、副室空気過剰率λ２が失火率マップの失火領域に入らないように、副室ガス調整弁の開度指令値を設定する（例えば、該開度指令値を規定値以下に小さくする等）。したがって、主室空気過剰率λ１が比較的小さい場合であっても、副室内への燃料ガスの供給量を適切に調節して、副室空気過剰率λ２が過度に小さくなるのを抑制して副室内失火を回避することができる。これにより、負荷投入時におけるエンジン回転数の大幅な低下を抑制することができ、負荷投入時であっても、安定的にエンジンを運転することができる。

【発明の効果】

【0024】

本発明の少なくとも一実施形態によれば、負荷投入時であっても安定的に運転可能なガスエンジンの制御装置及びガスエンジンシステム並びにガスエンジンの制御プログラムが提供される。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】一実施形態に係るガスエンジンシステムの概略図である。

【図2】一実施形態に係るガスエンジンシステムの燃焼室周りの構造を示す概略図である。

【図3】一実施形態に係る制御装置のブロック図である。

【図4】一実施形態に係る失火率マップの一例である。

【図5】一実施形態に係る副室空気過剰率の計算フローを示す図である。

【図6】一実施形態に係る制御装置のブロック図である。

【図7】一実施形態に係る失火率マップの一例である。

【発明を実施するための形態】

【0026】

以下、添付図面を参照して本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。

【0027】

まず、図１及び図２を参照して、幾つかの実施形態に係る制御装置が適用されるガスエンジン及びガスエンジンシステムについて説明する。図１は、一実施形態に係るガスエンジンシステムの概略図である。図２は、一実施形態に係るガスエンジンシステムの燃焼室周りの構造を示す。
なお、以下に説明する実施形態では、ガスエンジンシステムのガスエンジンは、発電機を駆動するための過給機付きガスエンジンである。但し、本発明は、以下に説明する実施形態のガスエンジンの具体的構成に限定されるものではなく、種々の構成を採用可能であり、例えば駆動対象は発電機以外の任意の被駆動装置であってもよい。

【0028】

図１に示すガスエンジンシステム１は、ガスエンジン３と、ガスエンジン３の運転を制御するための制御装置５とを備える。また、ガスエンジンシステム１は、例えば天然ガスや都市ガス等の燃料ガスと燃焼用空気との混合ガスをガスエンジン３の主室３０７に供給する給気ライン１０３と、燃料ガスの一部をガスエンジン３の副室３１５に供給する副室ガス供給ライン１０５とを備える。

【0029】

より詳細には、ガスエンジンシステム１は、ガスミキサ１９に接続されて燃料ガスをガスミキサ１９に供給する燃料ガス供給ライン１０１と、ガスミキサ１９に接続されて燃焼用空気をガスミキサ１９に供給する燃焼用空気供給ライン１０７とを備える。燃料ガス供給ライン１０１には、ガスミキサ１９に供給される燃料ガスの流量を制御する燃料ガス供給量制御部７１が設けられる。

【0030】

また、燃焼用空気供給ライン１０７には、ガスミキサ１９に供給される燃焼用空気に含まれるゴミや塵埃などを取り除くエアクリーナ１７が設けられてもよい。ガスミキサ１９は、燃料ガス供給ライン１０１を介して供給された燃料ガスと、燃焼用空気供給ライン１０７を介して供給された燃焼用空気とを混合して混合ガスを生成する。

【0031】

また、ガスエンジンシステム１は、コンプレッサ１１ａ及び排気タービン１１ｂを含む過給機１１と、上述の給気ライン１０３とを備える。コンプレッサ１１ａは、ガスミキサ１９によって生成された混合ガスを昇圧し、昇圧した混合ガスをコンプレッサ１１ａの下流側における給気ライン１０３に供給する。排気タービン１１ｂは、ガスエンジン３から排出された排ガスによって回転し、コンプレッサ１１ａを駆動する。

【0032】

給気ライン１０３は、混合ガスの流れ方向の上流側に配置された上流側給気ライン１０３ａと、下流側に配置された給気マニホールド１０３ｂとを有する。上流側給気ライン１０３ａには、給気マニホールド１０３ｂに供給する混合ガスの流量を制御する給気制御弁７３が設けられている。この給気制御弁７３は、例えばガバナスロットル弁とすることができる。また、給気マニホールド１０３ｂには、給気マニホールド１０３ｂの内部の圧力を検出する給気圧力センサ９２が設けられている。

【0033】

また、ガスエンジンシステム１は、燃料ガス供給ライン１０１から分岐して燃料ガスの一部をガスエンジン３の副室３１５に供給する上述の副室ガス供給ライン１０５を備える。副室ガス供給ライン１０５には、ガスエンジン３の副室に供給する燃料ガスの流量を制御する副室ガス調整弁７５が設けられている。また、副室ガス供給ライン１０５の燃料ガスの流れ方向の下流側には、副室ガス供給ライン１０５の圧力を検出する副室ガス圧力センサ９４が設けられている。

【0034】

ガスエンジン３のクランクシャフト４にはフライホイール１３が備えられ、フライホイール１３には発電機１５が直接取り付けられている。フライホイール１３にはガスエンジン３の回転数を検出する回転数センサ９５が設けられ、発電機１５には発電機１５の負荷つまりエンジン負荷を検出する負荷センサ９３が設けられている。また、ガスエンジン３には、ガスエンジン３の主室３０７内の圧力を検出する筒内圧センサ（不図示）が設けられていてもよい。

【0035】

図２に示すように、ガスエンジン３は、シリンダ３０１と、シリンダ３０１内を往復摺動自在に嵌合されたピストン３０３と、を備えている。ピストン３０３の上面と、シリンダ３０１及びシリンダライナ３０５の内面とによって、主室（主燃焼室）３０７が画定される。

【0036】

また、ガスエンジン３は、主室３０７に接続された吸気ポート３１１、及び、該吸気ポート３１１を開閉する吸気弁３１３等を備えている。吸気ポート３１１の上流側には上述した給気ライン１０３が接続されている。そのため、給気ライン１０３を介して供給される混合ガスは、吸気ポート３１１を経て吸気弁３１３に達し、吸気弁３１３の開弁によって主室３０７に供給される。

【0037】

ガスエンジン３は、ノズルホルダー３２１と該ノズルホルダー３２１の先端部に取り付けられた副室口金３１７とを備え、該ノズルホルダー３２１の下端面と該副室口金３１７の内面とに囲まれた領域には副室３１５が形成されている。副室口金３１７には主室３０７と副室３１５とを連通する噴口３１９が複数形成されている。

【0038】

ノズルホルダー３２１の内部には、上述した副室ガス供給ライン１０５に接続された副室ガスライン３２３と、副室３１５にて副室ガスライン３２３によって供給された燃料ガスに点火する点火装置３２５とが設けられている。

【0039】

また、副室ガスライン３２３には、逆止弁３２７が備えられている。逆止弁３２７を介した副室３１５への燃料ガスの供給量は、副室ガス供給ライン１０５における逆止弁３２７の上流側の圧力と、逆止弁３２７の下流側との圧力差である副室差圧により決まる。ここで、逆止弁３２７の下流側の圧力は、例えば副室３１５の圧力、主室３０７の圧力、又は給気ライン１０３の圧力に基づいて求めることができる。
副室ガス調整弁７５によって副室差圧を調節することで、逆止弁３２７を介して副室３１５に供給される燃料ガスの流量が制御可能となっている。なお、詳細は後述するように、副室ガス調整弁７５の開度は、制御装置５によって制御されるようになっている。

【0040】

図１に示すように、制御装置５は、指令値設定部２０を備えている。指令値設定部２０は、後述する第１指令値算出部２４、主室空気過剰率算出部２６、副室空気過剰率算出部２８、失火率取得部３０、記憶部３４、副室空気過剰率目標値設定部４３等を含んでいる。

【0041】

制御装置５は、ＣＰＵ、メモリ（ＲＡＭ）、補助記憶装置及びインターフェース等を含んでいてもよい。制御装置５は、インターフェースを介して、各種センサ（給気圧力センサ９２、副室ガス圧力センサ９４、負荷センサ９３、回転数センサ９５等）からの情報（計測結果を示す信号）受け取るように構成されている。ＣＰＵは、このようにして受け取った情報を処理するように構成される。また、ＣＰＵは、メモリに展開されるプログラムを処理するように構成される。

【0042】

上述の指令値設定部２０等は、ＣＰＵにより実行されるプログラムとして実装され、補助記憶装置に記憶されていてもよい。プログラム実行時には、これらのプログラムはメモリに展開される。ＣＰＵは、メモリからプログラムを読み出し、必要に応じて各種センサから受け取った情報を用いて、プログラムに含まれる命令を実行するようになっている。

【0043】

以下、幾つかの実施形態に係る制御装置５について、より詳細に説明する。

【0044】

制御装置５の指令値設定部２０は、各種センサ（給気圧力センサ９２、副室ガス圧力センサ９４、負荷センサ９３、回転数センサ９５等）から受け取った信号や、後述する失火率マップに基づいて、副室ガス調整弁７５の開度指令値を算出（設定）するように構成されている。副室ガス調整弁７５は、制御装置５から開度指令値を受け取って、該開度指令値に基づいて開度が調節されるように構成されている。

【0045】

図３及び図６は、それぞれ、一実施形態に係る制御装置５のブロック図である。図３及び図６に示す制御フローに基づく制御は、少なくともガスエンジン３の負荷増加時において行われる。エンジン負荷の増加時とは、定常運転時とは異なり、エンジン負荷が増加する過渡的な運転状態であるときをいい、例えば、ガスエンジン３に接続される発電機１５（図１参照）の負荷投入時等を含む。なお、図３に示す制御フローによる制御は、ガスエンジン３の定常運転時（即ち、エンジン負荷がほぼ定常的に推移している運転状態であるとき）に行ってもよい。

【0046】

図３に示す例示的な実施形態では、指令値設定部２０は、第１指令値算出部（フィードバック指令値算出部）２４、主室空気過剰率算出部２６、副室空気過剰率算出部２８、失火率取得部３０、比較部３６、及び、切替器４０等を含む。

【0047】

図３に示す制御装置５では、第１指令値算出部２４にて、副室ガス調整弁７５の開度指令値Ｉの候補となるフィードバック指令値Ｉ_ＦＢが算出される。具体的には、まず、副室差圧の目標値と、実際の副室差圧（Ｐ２－Ｐ１）とが減算器２２に入力され、減算器２２にて、実際の副室差圧と上述の目標値との偏差（差分）が算出される。

【0048】

ここで、副室差圧とは、ガスエンジン３の副室３１５（図２参照）に供給される燃料ガスの圧力Ｐ２と、主室３０７に供給される混合気の圧力Ｐ１との差である。
副室差圧の目標値は、エンジン回転数及びエンジン負荷に対する副室差圧のマップから取得されるようになっている。なお、予め実験等により取得された上述のマップが、制御装置５の記憶装置に格納されており、第１指令値算出部２４による演算時に、記憶装置から当該マップが読み出されるようになっていてもよい。
また、実際の副室差圧（Ｐ２－Ｐ１）は、副室ガス圧力センサ９４で取得される圧力Ｐ２及び、給気圧力センサ９２で取得される圧力Ｐ１に基づき算出するようにしてもよい。

【0049】

減算器２２で算出された副室差圧の実際値と目標値との偏差は第１指令値算出部２４入力される。第１指令値算出部２４は、該偏差に基づいて、副室ガス調整弁７５の開度に係るフィードバック指令値Ｉ_ＦＢを算出し、切替器４０に出力する。

【0050】

なお、第１指令値算出部２４は、減算器２２から受け取った偏差に基づいて比例・積分演算を行うことにより、フィードバック指令値Ｉ_ＦＢを算出し出力するＰＩ制御器であってもよい。あるいは、第１指令値算出部２４は、減算器２２から受け取った偏差に基づいて比例・積分・微分演算を行うことにより、フィードバック指令値Ｉ_ＦＢを算出し出力するＰＩＤ制御器であってもよい。

【0051】

一方、図３に示す制御装置５では、主室空気過剰率算出部２６にて、主室３０７に供給される混合気の空気過剰率である主室空気過剰率λ１を算出し、副室空気過剰率算出部２８にて、点火時における副室３１５内のガスの空気過剰率である副室空気過剰率λ２を算出する。

【0052】

主室空気過剰率λ１は、給気マニホールド１０３ｂを介して主室３０７に供給される空気量と、燃料量とから算出することができる。主室３０７に供給される空気量は、例えば、エンジン回転数、給気ライン圧力、及び、体積効率マップを用いて算出することができる。また、主室３０７に供給される燃料量は、例えば、燃料ガス供給ライン１０１に設けられた燃料ガス供給量制御部７１における流量等に基づいて算出することができる。
主室空気過剰率算出部２６で算出された主室空気過剰率λ１は、失火率取得部３０及び副室空気過剰率算出部２８に出力される。

【0053】

副室空気過剰率λ２は、少なくとも、主室３０７に供給される混合気の圧力Ｐ１、主室空気過剰率算出部２６にて算出された主室空気過剰率λ１、及び、副室３１５に供給される燃料ガスの圧力Ｐ２と圧力Ｐ１との差である副室差圧（Ｐ２－Ｐ１）に基づいて算出推定されるようになっている。

【0054】

ここで、図５を参照して、副室空気過剰率λ２の計算方法についてより具体的に説明する。図５は、一実施形態に係る副室空気過剰率λ２の計算フローを示す図である。

【0055】

図５に示すように、まず、副室差圧を計測（算出）する（ステップＳ１）。次に、副室３１５への燃料ガスの供給量を計算する（ステップＳ２）。次に、点火前の副室３１５の空気量及び燃料ガス量を計算する（ステップＳ４）。次に、点火時期における副室３１５の空気量及び燃料ガス量を計算する（ステップＳ６）。そして、点火時期における副室３１５内の空気過剰率λ２を算出する（ステップＳ８）。
なお、点火前とは、ピストン３０３が下死点近傍に位置し、主室の容積が最も大きい時期であり、点火時期とは、ピストン３０３が上死点近傍に位置し、主室の容積が最も小さい時期である。

【0056】

ステップＳ１では、副室３１５に供給される燃料ガスの圧力Ｐ２を副室ガス圧力センサ９４で計測し、また、主室３０７に供給される混合気の圧力Ｐ１を給気圧力センサ９２で計測する。そして、圧力Ｐ１及び圧力Ｐ２の計測結果に基づいて、副室差圧（Ｐ２－Ｐ１）を算出する。

【0057】

ステップＳ２では、上述の副室差圧（Ｐ２－Ｐ１）に基づいて、副室３１５への燃料ガスの供給量を計算する。
ステップＳ４では、ステップＳ２で計算された副室３１５への燃料ガス供給量、及び、副室３１５の容積等に基づいて、点火前の副室３１５の空気量及び燃料ガス量を計算する。
ステップＳ６では、ステップＳ４で算出された点火前の副室３１５の空気量及び燃料ガス量、主室空気過剰率算出部２６で算出された主室空気過剰率λ１、及び、圧縮比等に基づいて、点火時期における副室３１５の空気量及び燃料ガス量を計算する。
ステップＳ８では、ステップＳ６で算出した点火時期における副室３１５の空気量及び燃料ガス量に基づいて、点火時における副室３１５内のガスの空気過剰率λ２を計算する。

【0058】

図３に示すように、副室空気過剰率算出部２８で算出された副室空気過剰率λ２は、失火率取得部３０に出力される。

【0059】

失火率取得部３０では、主室空気過剰率λ１及び副室空気過剰率λ２と、記憶部３４から取得した失火率マップ２００に基づいて、入力された主室空気過剰率λ１及び副室空気過剰率λ２に対応する失火率Ｒを取得する。

【0060】

図４は、失火率マップ２００の一例である。失火率マップ２００は、主室空気過剰率λ１、副室空気過剰率λ２、及び、失火率Ｒの相関関係を示すマップである。図４において、縦軸は主室空気過剰率λ１を示し、横軸は副室空気過剰率λ２を示す。

【0061】

また、図４において、直線Ｌ１１～Ｌ１３及びＬ２１～Ｌ２３は、それぞれ、等失火率曲線を示す（なお図４においては、等失火率曲線は直線である）。図中のＲ１～Ｒ３は、直線Ｌ１１，Ｌ２１における失火率はＲ１であり、直線Ｌ１２，Ｌ２２における失火率はＲ２であり、直線Ｌ１３，Ｌ２３における失火率はＲ３であることを示す。
失火率Ｒ１～Ｒ３の大小関係は、Ｒ１＜Ｒ２＜Ｒ３である。すなわち、直線Ｌ１１よりも左側の領域Ａ１（λ２が小さい領域）においては、λ２が小さくなるほど失火率が高くなる。また、直線Ｌ２１よりも右側の領域Ａ２（λ２が大きい領域）においては、λ２が大きくなるほど失火率が高くなる。

【0062】

図４に示す失火率マップ２００において失火率がＲ１よりも大きい領域Ａ１，Ａ２は、副室内失火が起きる可能性が高い失火領域を示す。なお、失火率マップ２００において失火率がＲ１よりも小さい領域Ａ０は、副室内失火が起きる可能性が比較的低い安定燃焼領域である。

【0063】

すなわち、主室空気過剰率λ１及び副室空気過剰率λ２が取得されていれば、失火率マップ２００を参照することにより、主室空気過剰率λ１及び副室空気過剰率λ２に対応する失火率Ｒを取得することができる。

【0064】

失火率マップ２００は、予め実験的に作成されたものであってもよい。また、予め作成された失火率マップ２００が、制御装置５の記憶部３４に格納されていてもよい。

【0065】

失火率取得部３０で取得された失火率Ｒは、比較部３６に入力される。比較部３６では、入力された失火率Ｒを、閾値Ｒｔｈと比較する。閾値Ｒｔｈは、例えば、図４に示す失火率マップ２００におけるＲ１であってもよい。失火率ＲがＲ１よりも大きい場合、その失火率Ｒは、失火領域Ａ１，Ａ２の領域内に入っているためである。

【0066】

比較部３６で失火率Ｒと閾値Ｒｔｈとを比較した結果、失火率Ｒが閾値Ｒｔｈよりも大きい場合（Ｒ＞Ｒｔｈ）、比較部３６は、「ＯＮ」を示す信号を出力し、この信号を受け取った切替器４０は、メモリ３８から開度指令値Ｉｍｅｍ（固定値）を読み出し、これを開度指令値Ｉとして副室ガス調整弁７５に向けて出力する。開度指令値Ｉｍｅｍは、例えばゼロであってもよい。この場合、開度指令値Ｉとしてゼロ値が出力され、副室ガス調整弁７５は閉止される（即ち、開度ゼロとなる）。

【0067】

一方、比較部３６で失火率Ｒと閾値Ｒｔｈとを比較した結果、失火率Ｒが閾値Ｒｔｈよりも小さい場合（Ｒ＜Ｒｔｈ）、比較部３６は、「ＯＦＦ」を示す信号を出力し、この信号を受け取った切替器４０は、第１指令値算出部２４から受け取ったフィードバック指令値Ｉ_ＦＢを開度指令値Ｉとして副室ガス調整弁７５に向けて出力する。この場合、副室ガス調整弁７５の開度が、フィードバック指令値Ｉ_ＦＢに一致するように調節される。

【0068】

上述した実施形態に係る制御装置５の指令値設定部２０は、少なくともエンジン負荷の増加時において、上述の失火率マップ２００に基づいて、副室空気過剰率λ２が、該失火率マップ２００における失火領域Ａ１，Ａ２（図４参照）に入らないように、副室ガス調整弁７５の開度指令値Ｉを設定するように構成されている。
すなわち、失火率マップ２００から取得された失火率Ｒが閾値Ｒｔｈを超えて失火領域Ａ１，Ａ２に入ろうとしたとき、副室ガス調整弁７５の開度指令値Ｉを規定の値（例えばゼロ）にするようになっている。

【0069】

したがって、主室空気過剰率λ１が比較的小さい場合であっても、副室３１５内への燃料ガスの供給量を適切に調節して、副室空気過剰率λ２が過度に小さくなるのを抑制して副室内失火を回避することができる。これにより、負荷投入時におけるエンジン回転数の大幅な低下を抑制することができ、負荷投入時であっても、安定的にエンジンを運転することができる。

【0070】

また、上述した実施形態では、制御装置５の副室空気過剰率算出部２８は、少なくとも、主室３０７に供給される混合気の圧力Ｐ１、主室空気過剰率λ１、及び、副室３１５に供給される燃料ガスの圧力Ｐ２と前記圧力Ｐ１との差である副室差圧（Ｐ２－Ｐ１）に基づいて、副室空気過剰率λ２を推定するように構成される。

【0071】

上述の構成を有する副室空気過剰率算出部２８によれば、副室空気過剰率λ２を適切に推定することができる。よって、このように取得された副室空気過剰率λ２の推定値を用いて、上述の失火率マップ２００に基づいて、副室空気過剰率λ２が失火率マップ２００の失火領域Ａ１，Ａ２に入らないように副室ガス調整弁７５の開度指令値Ｉを設定することで、副室３１５内への燃料ガスの供給量を適切に調節することができる。

【0072】

また、指令値設定部２０は、少なくともエンジン負荷の増加時において、主室空気過剰率λ１及び副室空気過剰率λ２に基づいて失火率マップ２００から取得される失火率Ｒが閾値Ｒｔｈよりも大きくなったときに、副室ガス調整弁７５の開度指令値Ｉをゼロに設定するように構成されていてもよい。

【0073】

この場合、主室空気過剰率λ１及び副室空気過剰率λ２に基づいて失火率マップ２００から取得される失火率Ｒが閾Ｒｔｈ値よりも大きくなったときに、副室ガス調整弁７５の開度指令値Ｉをゼロに設定し、副室３１５への燃料ガスの供給を遮断する。したがって、主室空気過剰率λ１が比較的小さい場合であっても、副室３１５内への燃料ガスの供給を遮断することで、副室空気過剰率λ２が過度に小さくなるのを抑制して副室内失火をより確実に回避することができる。これにより、負荷投入時におけるエンジン回転数の大幅な低下を抑制することができ、負荷投入時であっても、安定的にエンジンを運転することができる。

【0074】

また、上述した実施形態において、第１指令値算出部（フィードバック指令値算出部）２４は、副室差圧（Ｐ２－Ｐ１）と、該副室差圧の目標値との偏差に基づいて、副室ガス調整弁７５の開度のフィードバック指令値Ｉ_ＦＢを算出するように構成されている。そして、指令値設定部２０は、少なくともエンジン負荷の増加時において、主室空気過剰率λ１及び前記副室空気過剰率λ２に基づいて失火率マップ２００から取得される失火率Ｒが閾値Ｒｔｈ以下のときには、フィードバック指令値Ｉ_ＦＢを副室ガス調整弁７５に出力する開度指令値Ｉとして設定するように構成される。

【0075】

このように、上述の実施形態では、主室空気過剰率λ１及び副室空気過剰率λ２に基づき失火率マップ２００から取得される失火率Ｒが閾値Ｒｔｈを超えたか否か（すなわち失火率マップ２００上で失火領域Ａ１，Ａ２に入ったか否か）により、開度指令値Ｉを、メモリ３８に格納された固定値（Ｉｍｅｍ，例えばゼロ）と、第１指令値算出部２４によるフィードバック制御演算による算出値（フィードバック指令値Ｉ_ＦＢ）との間で切り替える。
したがって、取得された失火率Ｒが失火領域Ａ１，Ａ２に入っていないとき（すなわち、失火率Ｒが安定燃焼領域Ａ０にあるとき）には、フィードバック制御による開度調節により、副室３１５への燃料ガス供給量を細やかに調節して副室差圧を目標値に近づけることができるとともに、取得された失火率Ｒが失火領域Ａ１，Ａ２に入ったときには、開度指令値Ｉをゼロとすることで、燃料供給を遮断して副室内失火を確実に回避することができる。これにより、負荷投入時におけるエンジン回転数の大幅な低下を抑制することができ、負荷投入時であっても、安定的にエンジンを運転することができる。

【0076】

幾つかの実施形態では、ガスエンジン３は、複数のシリンダ３０１及びピストン３０３によってそれぞれ画定される複数の主室３０７と、複数の主室３０７に対応してそれぞれ設けられる複数の副室３１５及び複数の副室ガス調整弁７５と、を含んでいてもよい。この場合、副室空気過剰率算出部２８は、複数のシリンダ３０１の各々についての流量係数に基づいて、複数のシリンダ３０１の各々について副室空気過剰率λ２を推定するように構成されていてもよい。

【0077】

ガスエンジン３が複数のシリンダ３０１及びピストン３０３を含む場合、副室３１５の噴口径はシリンダ３０１ごとにばらつきが存在するため、上述の副室差圧（Ｐ２－Ｐ１）が同一であっても主室３０７から副室３１５に流入する混合気の流量は気筒ごとにばらつく場合がある（即ち、流量係数が気筒ごとに異なる場合がある）。
この点、上述の実施形態によれば、シリンダ３０１ごとの流量係数を考慮して、複数のシリンダ３０１の各々についての副室空気過剰率λ２を算出するようにしたので、このように取得された副室空気過剰率λ２の推定値を用いることで、該副室空気過剰率λ２に対応する失火率Ｒをより精度良く把握することができる。よって、複数のシリンダ３０１の各々について、得られた副室空気過剰率λ２の推定値が失火率マップの失火領域Ａ１，Ａ２に入らないように副室ガス調整弁７５の開度指令値を設定することで、副室３１５内への燃料ガスの供給量をより適切に調節することができる。

【0078】

図６に示す例示的な実施形態では、指令値設定部２０は、主室空気過剰率算出部２６、副室空気過剰率目標値設定部４３、副室差圧目標値算出部４４、第２指令値算出部４８等を含む。

【0079】

主室空気過剰率算出部２６は、図３に示す実施形態と同様、主室３０７に供給される混合気の空気過剰率である主室空気過剰率λ１を算出し、算出した主室空気過剰率λ１を副室空気過剰率目標値設定部４３及び副室差圧目標値算出部４４に出力するようになっている。

【0080】

副室空気過剰率目標値設定部４３は、記憶部３４から失火率マップ２０１を取得し、該失火率マップ２０１に基づいて、副室空気過剰率の目標値λ２＊（目標副室空気過剰率λ２＊）を取得するように構成される。

【0081】

ここで、図７は、失火率マップ２０１の一例である。図７に示す失火率マップ２０１は、図４に示す失火率マップ２００と基本的には同様のマップであるが、図７に示す失火率マップ２０１には、さらに、失火率Ｒが極小の失火率Ｒｍｉｎとなる主室空気過剰率λ１と副室空気過剰率λ２との組み合わせを示す極小失火率曲線Ｌｍｉｎが示されている。

【0082】

副室空気過剰率目標値設定部４３は、主室空気過剰率算出部２６から受け取った現在の主室空気過剰率λ１と、失火率マップ２０１の極小失火率曲線Ｌｍｉｎに基づいて、現在の主室空気過剰率λ１に対応する副室空気過剰率λ２の目標値λ２＊を取得する。このように取得された副室空気過剰率λ２の目標値λ２＊は、副室差圧目標値算出部４４に出力される。

【0083】

副室差圧目標値算出部４４は、副室空気過剰率λ２の目標値λ２＊に対応する副室差圧の目標値を算出する。より具体的には、図５に示すフローを逆順に行うことによって、副室空気過剰率λ２の目標値λ２＊に対応する副室差圧の目標値（目標副室差圧）を算出する。

【0084】

すなわち、まず、副室空気過剰率λ２の目標値λ２＊に基づいて、この目標値が得られるような、点火時期の副室３１５の空気量及び燃料ガス量を計算する（ステップＳ８参照）。そして、計算により得られた点火時期の副室３１５の空気量及び燃料ガス量に基づいて、これらの空気量及び燃料ガス量が得られるような、点火前の副室３１５の空気量及び燃料ガス量を計算する（ステップＳ６参照）。そして、計算により得られた点火前の副室３１５の空気量及び燃料ガス量に基づいて、これらの空気量及び燃料ガス量が得られるような、副室３１５への燃料ガス供給量を計算する（ステップＳ４参照）。そして、計算により得られた燃料ガス供給量に基づいて、該燃料ガス供給量を得るために必要な副室差圧の目標値（目標副室差圧）を算出する（ステップＳ２参照）。

【0085】

副室差圧目標値算出部４４で算出された副室差圧の目標値は減算器４６に入力される。減算器４６には、実際の副室差圧（Ｐ２－Ｐ１）も入力され、減算器４６にて、実際の副室差圧と上述の目標値との偏差（差分）が算出される。

【0086】

減算器４６で算出された副室差圧の実際値と目標値との偏差は第２指令値算出部４８入力される。第２指令値算出部４８は、該偏差に基づいて、副室ガス調整弁７５の開度に係るフィードバック指令値を算出し、これを開度指令値Ｉとして、副室ガス調整弁７５に向けて出力する。この場合、副室ガス調整弁７５の開度が、算出されたフィードバック指令値に一致するように調節される。すなわち、副室差圧が目標副室差圧となるように、また、副室空気過剰率λ２が目標副室空気過剰率λ２＊に近づくように、副室ガス調整弁７５の開度が制御される。
なお、第２指令値算出部４８は、第１指令値算出部２４と同様、ＰＩ制御器やＰＩＤ制御器であってもよい。

【0087】

上述した実施形態では、指令値設定部２０は、少なくともエンジン負荷の増加時において、失火率マップ２０１上において失火率Ｒが最小となる主室空気過剰率λ１と副室空気過剰率λ２との組み合わせを示す最小失火率曲線Ｌｍｉｎに基づいて、現在の主室空気過剰率λ１に対応する副室空気過剰率λ２の目標値を取得し、副室空気過剰率λ２が該目標値に近づくように、副室ガス調整弁７５の開度指令値Ｉを設定するように構成されている。

【0088】

したがって、このように設定された開度指令値Ｉに基づいて副室３１５への燃料ガス供給量を調節することにより、主室空気過剰率λ１が比較的小さい場合であっても、副室空気過剰率λ２が過度に小さくなるのを抑制して副室内失火を適切に回避することができる。

【0089】

幾つかの実施形態では、上述したマップ取得部３２（図３及び図６参照）は、ガスエンジン３の運転条件（例えば、外気温、主室３０７に供給される混合気の温度、又は燃料ガスの性状等）に応じた失火率マップ２００，２０１を取得するように構成されていてもよい。

【0090】

例えば、一実施形態では、記憶部３４は、異なる複数の運転条件に対応する複数の失火率マップ２００，２０１を記憶していてもよい。また、失火率取得部３０（図３参照）又は副室空気過剰率目標値設定部４３（図６参照）は、複数の失火率マップ２００，２０１から、現在の運転条件に合う失火率マップ２００，２０１を選択して取得するように構成されていてもよい。

【0091】

あるいは、一実施形態では、制御装置５は、記憶部３４に記憶された失火率マップ２００，２０１を現在の運転条件に合わせて補正するマップ補正部（不図示）を備えていてもよい。また、失火率取得部３０（図３参照）又は副室空気過剰率目標値設定部４３（図６参照）は、前述のマップ補正部による補正後の失火率マップ２００，２０１を取得するようになっていてもよい。

【0092】

上述の実施形態によれば、ガスエンジン３の運転条件に応じた失火率マップ２００，２０１を用いて開度指令値Ｉを設定することができるので、主室空気過剰率λ１及び副室空気過剰率λ２に基づいて、ガスエンジン３の運転条件に応じた失火率Ｒを取得することができる。したがって、このように取得した失火率Ｒに基づいて、副室ガス調整弁７５の開度指令値Ｉをより適切に設定することができる。よって、主室空気過剰率λ１が比較的小さい場合であっても、副室３１５内への燃料ガスの供給量をより適切に調節して、副室空気過剰率λ２が過度に小さくなるのを抑制して副室内失火を回避することができる。

【0093】

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されることはなく、上述した実施形態に変形を加えた形態や、これらの形態を適宜組み合わせた形態も含む。

【0094】

本明細書において、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
また、本明細書において、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
また、本明細書において、一の構成要素を「備える」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。

【符号の説明】

【0095】

１ ガスエンジンシステム
３ ガスエンジン
４ クランクシャフト
５ 制御装置
１１ 過給機
１１ａ コンプレッサ
１１ｂ 排気タービン
１３ フライホイール
１５ 発電機
１７ エアクリーナ
１９ ガスミキサ
２０ 指令値設定部
２２ 減算器
２４ 第１指令値算出部
２６ 主室空気過剰率算出部
２８ 副室空気過剰率算出部
３０ 失火率取得部
３４ 記憶部
３６ 比較部
３８ メモリ
４０ 切替器
４２ 副室空気過剰率取得部
４４ 副室差圧目標値算出部
４６ 減算器
４８ 第２指令値算出部
７１ 燃料ガス供給量制御部
７３ 給気制御弁
７５ 副室ガス調整弁
９２ 給気圧力センサ
９３ 負荷センサ
９４ 副室ガス圧力センサ
９５ 回転数センサ
１０１ 燃料ガス供給ライン
１０３ 給気ライン
１０３ａ 上流側給気ライン
１０３ｂ 給気マニホールド
１０５ 副室ガス供給ライン
１０７ 燃焼用空気供給ライン
２００ 失火率マップ
２０１ 失火率マップ
３０１ シリンダ
３０３ ピストン
３０５ シリンダライナ
３０７ 主室
３１１ 吸気ポート
３１３ 吸気弁
３１５ 副室
３１７ 副室口金
３１９ 噴口
３２１ ノズルホルダー
３２３ 副室ガスライン
３２５ 点火装置
３２７ 逆止弁
Ａ０ 安定燃焼領域
Ａ１ 失火領域
Ａ２ 失火領域

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】