JP2014181660A

JP2014181660A - 火花点火式ガスエンジン

Info

Publication number: JP2014181660A
Application number: JP2013058011A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Fukunishi; 雅幸福西; Yusuke Oda; 裕輔小田; Teruhito Hotta; 瑛人堀田; Kazuo Nishida; 和生西田; Osamu Yamagishi; 修山岸; Hirosuke Sato; 博亮佐藤; Tomohito Morimoto; 智史森本; Naohiro Ishiwada; 尚弘石和田
Original assignee: Tokyo Gas Co Ltd; Yanmar Co Ltd
Current assignee: Tokyo Gas Co Ltd; Yanmar Co Ltd
Priority date: 2013-03-21
Filing date: 2013-03-21
Publication date: 2014-09-29
Anticipated expiration: 2033-03-21
Also published as: JP5928903B2

Abstract

【課題】燃焼室への燃料ガスの過剰供給または燃焼室への冷却水の混入の発生により複数の気筒のうち何れか１つの気筒で失火を検出した場合には、減筒運転を行うことなく、エンジン全体を停止させることが可能な火花点火式ガスエンジンを提供する。
【解決手段】火花点火式ガスエンジンにおいて、複数の気筒のうち何れか１つの気筒の失火を検知した場合に、失火を検知した該１つの気筒に対応する燃料ガスの供給を停止させて残りの気筒で運転を継続する減筒運転を行う減筒運転モードを有し、運転中に減筒運転モードに移行している状態において、燃料ガス過剰供給条件または冷却水混入条件が成立する場合には、減筒運転モードを中断して停止する一方、運転中に減筒運転モードに移行していない状態において、燃料ガス過剰供給条件または冷却水混入条件が成立する場合には、減筒運転モードへの移行を禁止する。
【選択図】図５

Description

本発明は、複数の気筒を備えた火花点火式ガスエンジンに関する。

複数の気筒を備えた従来の火花点火式ガスエンジンとして、特許文献１には、エンジン回転変動を抑制するために、複数気筒のエンジンにおいて負荷に応じて燃料を供給する気筒数を増減する構成が開示されている。

特許第４５５７７９８号公報（特開２００６−３２２４１５号公報）

かかる特許文献１の構成を応用することで、例えば、複数の気筒を備えた火花点火式ガスエンジンにおいて、複数の気筒のうち何れか１つの気筒で失火が発生した場合、該当気筒に対する燃料供給だけを停止して残りの気筒で運転する減筒運転を継続することが考えられる。

しかし、失火は、燃焼室に燃料ガスが過剰に供給されたり、或いは、燃焼室に冷却水が混入されたりするといったことによって発生することがある。このような場合には、減筒運転を行うことなく、エンジン全体を停止させる必要がある。

そこで、本発明は、燃焼室への燃料ガスの過剰供給または燃焼室への冷却水の混入の発生により複数の気筒のうち何れか１つの気筒で失火を検出した場合には、該当気筒に対する燃料供給だけを停止して残りの気筒で運転する減筒運転を行うことなく、エンジン全体を停止させることが可能な火花点火式ガスエンジンを提供することを目的とする。

本発明は、前記課題を解決するために、複数の気筒を備えた火花点火式ガスエンジンにおいて、前記複数の気筒毎に、燃料ガスを供給する燃料ガス供給手段と排気ガスの温度を検知する排気ガス温度センサーとを設け、前記排気ガス温度センサーによる検知温度に基づいて前記複数の気筒の失火をそれぞれ検出する失火検知手段を設け、さらに、燃焼室への燃料ガスの過剰供給となるべき条件である燃料ガス過剰供給条件または前記燃焼室への冷却水の混入となるべき条件である冷却水混入条件が成立するか否かを判定する判定手段を設け、前記失火検知手段が前記複数の気筒のうち何れか１つの気筒の失火を検知した場合に、失火を検知した該１つの気筒に対応する前記燃料ガス供給手段による前記燃料ガスの供給を停止させて残りの気筒で運転を継続する減筒運転を行う減筒運転モードを有し、運転中に前記減筒運転モードに移行している状態において、前記判定手段により前記燃料ガス過剰供給条件または前記冷却水混入条件が成立すると判定した場合には、前記減筒運転モードを中断して停止する一方、運転中に前記減筒運転モードに移行していない状態において、前記判定手段により前記燃料ガス過剰供給条件または前記冷却水混入条件が成立すると判定した場合には、前記減筒運転モードへの移行を禁止することを特徴とする火花点火式ガスエンジンを提供する。

本発明によると、運転中に前記減筒運転モードに移行している状態において、前記判定手段により前記燃料ガス過剰供給条件または前記冷却水混入条件が成立すると判定した場合には、前記減筒運転モードを中断して停止する一方、運転中に前記減筒運転モードに移行していない状態において、前記判定手段により前記燃料ガス過剰供給条件または前記冷却水混入条件が成立すると判定した場合には、前記減筒運転モードへの移行を禁止するので、前記燃焼室への燃料ガスの過剰供給または前記燃焼室への冷却水の混入の発生により前記複数の気筒のうち何れか１つの気筒で失火を検出した場合には、前記減筒運転を行うことなく、エンジン全体を停止させることが可能となる。

本発明の実施の形態に係るガスエンジンの要部を示す概略ブロック図である。図１に示すガスエンジンにおける制御部を中心に示すシステムブロック図である。燃焼室内における燃焼温度に対する空気過剰率を表したグラフである。ガスエンジンにおける制御部による制御動作の一例を示すフローチャートであって、その前半部分の処理例を示す図である。ガスエンジンにおける制御部による制御動作の一例を示すフローチャートであって、その後半部分の処理例を示す図である。

以下、本発明に係る実施の形態について図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係るガスエンジン１００の要部を示す概略ブロック図である。図２は、図１に示すガスエンジン１００における制御部４０を中心に示すシステムブロック図である。

図１に示すガスエンジン１００は、火花点火式ガスエンジンとされており、複数の気筒１０（１）〜１０（ｎ）（ｎは２以上の整数）のエンジン部１１０を備えている。ここでは、ｎは１２とされ、従って、ガスエンジン１００は、１２気筒のエンジン部１１０を備えている。

ガスエンジン１００は、エンジン部１１０における複数の気筒１０（１）〜１０（ｎ）に燃料ガスＦＧをそれぞれ供給する複数の燃料ガス供給手段２０（１）〜２０（ｎ）（ここでは電動燃料ガス調節弁）と、複数の気筒１０（１）〜１０（ｎ）からの排気ガスＥＧの温度をそれぞれ検知する複数の排気ガス温度センサー３０（１）〜３０（ｎ）と、ガスエンジン１００全体の制御を司る制御部４０とをさらに備えている。

複数の燃料ガス供給手段２０（１）〜２０（ｎ）および複数の排気ガス温度センサー３０（１）〜３０（ｎ）は、何れも複数の気筒１０（１）〜１０（ｎ）毎に設けられている。また、制御部４０は、複数の排気ガス温度センサー３０（１）〜３０（ｎ）による検知温度に基づいて複数の気筒１０（１）〜１０（ｎ）の失火をそれぞれ検出する失火検出制御手段Ｐ１（図２参照）を備える。ここで、「失火」とは、気筒１０内において燃焼が行われていない状態の他、燃焼していても正常に燃焼していない状態（例えば、各気筒の平均排気温度から排気温度を差し引いた偏差温度が基準偏差温度を上回った状態）を含む概念である。

詳しくは、ガスエンジン１００は、空気ＡＲを供給する吸気部５１と、空気ＡＲを分配する吸気マニホールド５２と、吸気部５１からの空気ＡＲを吸気マニホールド５２に導く吸気管５３と、吸気マニホールド５２からの空気ＡＲを複数の気筒１０（１）〜１０（ｎ）に導く複数の空気供給管５４（１）〜５４（ｎ）と、燃料ガスＦＧを供給する燃料供給部５５と、燃料供給部５５の主燃料ガス供給管５６と、主燃料ガス供給管５６から分岐して主燃料ガス供給管５６からの燃料ガスＦＧを複数の空気供給管５４（１）〜５４（ｎ）にそれぞれ導く複数の燃料供給管５７（１）〜５７（ｎ）と、複数の気筒１０（１）〜１０（ｎ）からの排気ガスＥＧを排気マニホールド５９にそれぞれ導く複数の排気管５８（１）〜５８（ｎ）と、吸気部５１からの空気ＡＲを、吸気マニホールド５２および複数の空気供給管５４（１）〜５４（ｎ）を介して複数の気筒１０（１）〜１０（ｎ）に供給する空気量調整手段６０（ここでは電動スロットル弁）とをさらに備えている。

具体的には、複数の空気供給管５４（１）〜５４（ｎ）、複数の燃料供給管５７（１）〜５７（ｎ）および複数の排気管５８（１）〜５８（ｎ）は、何れも複数の気筒１０（１）〜１０（ｎ）毎に設けられている。吸気部５１は、吸気管５３に設けられて空気（外気）ＡＲを圧縮する過給機５１１と、吸気管５３の過給機５１１よりも上流側に設けられたエアーフィルタ５１２とを有している。吸気マニホールド５２は、吸気部５１から空気量調整手段６０を経て送られてくる空気を複数の空気供給管５４（１）〜５４（ｎ）を介して複数の気筒１０（１）〜１０（ｎ）に均等に分配するようになっている。吸気管５３は、一端側が吸気部５内に設けられる一方、他端側が吸気マニホールド５２の吸入側に連通されている。空気量調整手段６０は、吸気管５３における吸気部５１よりも下流側に介装されており、吸気部５１からの空気ＡＲの供給量を調整可能な構成とされている。複数の空気供給管５４（１）〜５４（ｎ）は、一端が吸気マニホールド５２の供給側に連通される一方、他端が複数の気筒１０（１）〜１０（ｎ）の吸入側にそれぞれ連通されている。燃料供給部５５は、燃料ガスＦＧを圧縮して昇圧するガスコンプレッサ５５１を有している。主燃料ガス供給管５６は、一端が燃料供給部５５の供給側に連通される一方、他端が閉塞されている。複数の燃料供給管５７（１）〜５７（ｎ）は、一端が主燃料ガス供給管５６の各所に設けられた貫通孔に連通される一方、他端が複数の空気供給管５４（１）〜５４（ｎ）における複数の気筒１０（１）〜１０（ｎ）の吸入側近傍部分（所定距離離れた部分）に設けられた貫通孔に連通されている。複数の燃料ガス供給手段２０（１）〜２０（ｎ）は、それぞれ、複数の燃料供給管５７（１）〜５７（ｎ）に介装されており、燃料供給部５５からの燃料ガスＦＧの供給を遮断および燃料ガスＦＧの供給量を調整可能な構成とされている。複数の排気管５８（１）〜５８（ｎ）は、一端が複数の気筒１０（１）〜１０（ｎ）の排気側にそれぞれ連通される一方、他端が排気マニホールド５９の吸入側に連通されている。

複数の排気ガス温度センサー３０（１）〜３０（ｎ）は、それぞれ、複数の気筒１０（１）〜１０（ｎ）通過後の複数の排気管５８（１）〜５８（ｎ）、具体的には複数の気筒１０（１）〜１０（ｎ）と排気マニホールド５９との間に設けられた複数の排気管５８（１）〜５８（ｎ）に設けられている。ここでは、複数の排気ガス温度センサー３０（１）〜３０（ｎ）は、複数の排気管５８（１）〜５８（ｎ）の複数の気筒１０（１）〜１０（ｎ）の排気側近傍部分（所定距離離れた部分）に設けられている。複数の排気ガス温度センサー３０（１）〜３０（ｎ）は、複数の排気管５８（１）〜５８（ｎ）の温度をそれぞれ複数の気筒１０（１）〜１０（ｎ）から排出される排気ガスＥＧの温度として検知するようになっている。なお、本実施の形態では、排気ガスＥＧの温度を複数の排気ガス温度センサー３０（１）〜３０（ｎ）によりそれぞれ複数の排気管５８（１）〜５８（ｎ）を介して間接的に検知するようにしたが、直接的に検知するようにしてもよい。

また、ガスエンジン１００は、エンジン部１１０の振動を検知する振動センサー８０と、燃料ガスＦＧの圧力を検知する燃料ガス圧力センサー９０と、燃焼室１１に供給される空気ＡＲを冷却する第１冷却システム２００と、燃焼室１１を冷却する第２冷却システム３００とをさらに備えている。

振動センサー８０は、シリンダーブロック１１０ａに設けられており、シリンダーブロック１１０ａの振動を検知するようになっている。

燃料ガス圧力センサー９０は、燃料ガスの供給経路（具体的には主燃料ガス供給管５６）に介装されており、主燃料ガス供給管５６における燃料ガスＦＧの圧力を検知するようになっている。

第１冷却システム２００は、エンジン部１１０への吸気経路（具体的には吸気管５３）に供給された空気ＡＲを吸気管５３に設けられたインタークーラ２１０の冷却水ＷＡにより冷却するものであり、インタークーラ２１０と、インタークーラ２１０に対して冷却水ＷＡを供給する冷却水経路２２０と、冷却水経路２２０において冷却水ＷＡを循環させる冷却水ポンプ２３０と、第１膨張タンク２４０（具体的にはジャケット膨張タンク）と、第１水位センサー２５０とを備えている。第１膨張タンク２４０は、冷却水経路２２０に設けられており、運転中において冷却水ＷＡの温度上昇により膨張した冷却水ＷＡを一時的に滞留させておく構成とされている。第１水位センサー２５０は、第１膨張タンク２４０に設けられており、第１膨張タンク２４０における冷却水ＷＡの水位を検知するようになっている。

また、第２冷却システム３００は、燃焼室１１に隣接して設けられている冷却室１２に供給された冷却水ＷＢにより燃焼室１１を冷却するものであり、冷却室１２に対して冷却水ＷＢを供給する冷却水経路３１０と、冷却水経路３１０において冷却水ＷＡを循環させる冷却水ポンプ３２０と、第２膨張タンク３３０（具体的にはクーラ膨張タンク）と、第２水位センサー３４０とを備えている。第２膨張タンク３３０は、冷却水経路３１０に設けられており、運転中において冷却水ＷＢの温度上昇により膨張した冷却水ＷＢを一時的に滞留させておく構成とされている。第２水位センサー３４０は、第２膨張タンク３３０に設けられており、第２膨張タンク３３０における冷却水ＷＢの水位を検知するようになっている。

制御部４０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の処理部４１と、ＲＯＭ（Read Only Memory）等の不揮発性メモリやフラッシュメモリなどの書き込み可能な不揮発性メモリおよびＲＡＭ（Random Access Memory）等の揮発性メモリを含む記憶部４２とを備えている。

ガスエンジン１００は、制御部４０の処理部４１が記憶部４２のＲＯＭに予め格納された制御プログラムを記憶部４２のＲＡＭ上にロードして実行することにより、各種構成要素を制御するようになっている。また、記憶部４２における不揮発性メモリには、ガスエンジン１００の動作パラメータや設定データなどの各種システム情報が格納されている。

図２に示すように、複数の排気ガス温度センサー３０（１）〜３０（ｎ）は、制御部４０の入力系に電気的に接続されており、検知した検知温度を制御部４０に入力するようになっている。複数の燃料ガス供給手段２０（１）〜２０（ｎ）（ここでは電動燃料ガス調節弁）は、制御部４０の出力系に電気的に接続されており、制御部４０からの指示信号によってそれぞれ作動制御されて燃料供給部５５からの燃料ガスＦＧの供給を遮断または燃料ガスＦＧの供給量を調整するようになっている。空気量調整手段６０（ここでは電動スロットル弁）は、制御部４０の出力系に電気的に接続されており、制御部４０からの指示信号によって作動制御されて吸気部５１からの空気ＡＲの供給量を調整するようになっている。

振動センサー８０は、制御部４０の入力系に電気的に接続されており、検知した値を制御部４０に入力するようになっている。制御部４０は、振動センサー８０により検知した値が予め定めた所定の基準振動値Ｋを超えたときに、点火タイミングを遅らせるリタード制御を行ってノッキングを低減させる構成とされている。燃料ガス圧力センサー９０は、制御部４０の入力系に電気的に接続されており、検知した値を制御部４０に入力するようになっている。制御部４０は、燃料ガス圧力センサー９０により検知した値が予め定めた所定の基準圧力Ｐｃ以下になったか否かを検出する構成とされている。第１水位センサー２５０は、制御部４０の入力系に電気的に接続されており、検知した値を制御部４０に入力するようになっている。制御部４０は、第１水位センサー２５０により検知した値が予め定めた所定の第１基準水位Ｌａ以下になったか否かを検出する構成とされている。第２水位センサー３４０は、制御部４０の入力系に電気的に接続されており、検知した値を制御部４０に入力するようになっている。制御部４０は、第２水位センサー３４０により検知した値が予め定めた所定の第２基準水位Ｌｂ以下になったか否かを検出する構成とされている。

また、ガスエンジン１００は、表示装置７０をさらに備えている。表示装置７０は、制御部４０の出力系に電気的に接続されており、制御部４０からの表示情報が出力されるようになっている。なお、複数の排気ガス温度センサー３０（１）〜３０（ｎ）や失火検出制御手段Ｐ１等の制御部４０による制御動作については、後ほど詳しく説明する。

かかる構成を備えたガスエンジン１００では、複数の気筒１０（１）〜１０（ｎ）が何れも正常に動作している場合には、吸気部５１から吸気管５３、空気量調整手段６０、吸気マニホールド５２および複数の空気供給管５４（１）〜５４（ｎ）を経て導かれた空気ＡＲと、燃料供給部５５から主燃料ガス供給管５６、複数の燃料供給管５７（１）〜５７（ｎ）および複数の燃料ガス供給手段２０（１）〜２０（ｎ）を経て導かれた燃料ガスＦＧとが複数の気筒１０（１）〜１０（ｎ）の吸入側近傍部分でそれぞれ混合されて複数の気筒１０（１）〜１０（ｎ）に吸入される。ここで、ガスエンジン１００は、混合される空気ＡＲと燃料ガスＦＧとの空燃比（空気質量を燃料ガス質量で割った比率）は、空気量調整手段６０による空気ＡＲの供給量と複数の燃料ガス供給手段２０（１）〜２０（ｎ）による燃料ガスＦＧの供給量との調整加減によって設定される。そして、ガスエンジン１００では、複数の気筒１０（１）〜１０（ｎ）からの排気ガスＥＧがそれぞれ複数の排気管５８（１）〜５８（ｎ）および排気マニホールド５９を経て排気される。

ところで、複数の気筒１０（１）〜１０（ｎ）のうち何れか１つの気筒１０（ｉ）（ｉは１〜ｎのうち失火を検出した気筒の番号）が何らかの原因で（例えば点火プラグに異常が生じて）気筒１０（ｉ）からの排気ガスＥＧの温度が予め定めた許容下限温度より低下して失火を検出した場合にエンジン全体を停止させていたのでは、エンジンの故障率が上昇してしまう。

この点、本実施の形態では、制御部４０は、失火検出制御手段Ｐ１により複数の気筒１０（１）〜１０（ｎ）のうち何れか１つの気筒１０（ｉ）の失火を検出した場合に、失火を検出した１つの気筒１０（ｉ）に対応する燃料ガス供給手段２０（ｉ）による燃料ガスＦＧの供給を停止させ、ガスエンジン１００の定格負荷を予め定めた所定量だけ減少させ、空燃比の設定値を予め定めた所定量だけリーン側に補正する制御を行う。なお、以下の説明において、かかる制御による運転を減筒運転という。

すなわち、制御部４０は、減筒運転を行う減筒運転モードを有しており、運転中に失火検出制御手段Ｐ１により複数の気筒１０（１）〜１０（ｎ）のうち何れか１つの気筒１０（ｉ）の失火を検出した場合には、減筒運転モードに移行する。

詳しくは、失火検出制御手段Ｐ１は、複数の気筒１０（１）〜１０（ｎ）毎に、次の第１判定条件から第３判定条件で判定し、第１判定条件から第３判定条件のうち少なくとも１つの判定条件が成立すると（１つでも判定条件が成立すると）、判定条件が成立した気筒１０を失火した気筒１０とみなす検出を行う。

（ａ）第１判定条件
第１判定条件では、複数の排気ガス温度センサー３０（１）〜３０（ｎ）による検知温度が予め定めた所定の基準温度Ｔｓ（例えば２００℃）よりも下回った場合には、当該第１条件が成立する。そして、当該第１条件が成立した場合には、当該第１条件が成立した気筒１０を失火した気筒１０とみなす。ここで、基準温度Ｔｓは、記憶部４２（図２参照）の不揮発性メモリに予め設定（記憶）されている。なお、基準温度Ｔｓは、実験等により予め決定しておくことができる。

（ｂ）第２判定条件
第２判定条件では、複数の排気ガス温度センサー３０（１）〜３０（ｎ）による検知温度の平均値を算出し、得られた平均値から、複数の排気ガス温度センサー３０（１）〜３０（ｎ）による検知温度を個々に差し引いた偏差温度が予め定めた所定の基準偏差温度Ｔｄ（例えば３０℃）よりも上回った場合には、当該第２条件が成立する。そして、当該第２条件が成立した場合には、当該第２条件が成立した気筒１０を失火した気筒１０とみなす。ここで、基準偏差温度Ｔｄは、記憶部４２（図２参照）の不揮発性メモリに予め設定（記憶）されている。なお、基準偏差温度Ｔｄは、実験等により予め決定しておくことができる。

（ｃ）第３判定条件
第３判定条件では、複数の燃料ガス供給手段２０（１）〜２０（ｎ）により燃料ガスＦＧを供給している供給期間（具体的には電動燃料ガス調節弁が開放している時間）が予め定めた所定の上限値ｔａよりも上回り、かつ、複数の排気ガス温度センサー３０（１）〜３０（ｎ）による検知温度から算出した平均値よりも複数の排気ガス温度センサー３０（１）〜３０（ｎ）による検知温度が下回った場合には、当該第３条件が成立する。そして、当該第３条件が成立した場合には、当該第３条件が成立した気筒１０を失火した気筒１０とみなす。ここで、上限値ｔａは、記憶部４２（図２参照）の不揮発性メモリに予め設定（記憶）されている。なお、上限値ｔａは、実験等により予め決定しておくことができる。

また、制御部４０は、複数の燃料ガス供給手段２０（１）〜２０（ｎ）による燃料ガスＦＧの複数の気筒１０（１）〜１０（ｎ）への供給を個別に停止させる燃料ガス停止制御手段Ｐ２（図２参照）をさらに備える。

そして、制御部４０は、失火検出制御手段Ｐ１により、複数の気筒１０（１）〜１０（ｎ）のうち何れか１つの気筒１０の失火を検出した場合に、失火検出制御手段Ｐ１にて失火を検出した１つの気筒１０（ｉ）に対応する燃料ガス供給手段２０（ｉ）による燃料ガスＦＧの供給を、燃料ガス停止制御手段Ｐ２により停止させる制御を行う。このとき、制御部４０は、他の気筒１０（ｊ）（ｊは１〜ｎのうちｉ以外の気筒の番号）に対応する燃料ガス供給手段２０（ｊ）による燃料ガスＦＧの供給を継続する制御を行う。一方、制御部４０は、失火検出制御手段Ｐ１により複数の気筒１０（１）〜１０（ｎ）のうち２つ以上の気筒１０の失火を検出した場合には、エンジン（具体的にはエンジン部１１０）全体を停止させる制御を行う。

ところで、失火を検出した１つの気筒１０（ｉ）への燃料ガスＦＧを停止させた場合、停止させた気筒１０（ｉ）以外に動作している気筒１０（ｊ）の数が正規の数（ｎ）よりも１つ少ない状態で（ｎ−１の数の気筒１０（ｊ）で）減筒運転するにあたって、定格負荷を、正規の数（ｎ）の気筒１０（１）〜１０（ｎ）で運転しているときの定格負荷と同じにすると、停止させた気筒１０（ｉ）の分、動作している気筒１０（ｊ）に負担がかかることになる。

このため、制御部４０は、ガスエンジン１００の定格負荷を予め定めた所定量（例えば定格負荷に対して所定割合の負荷）だけ減少させる定格負荷低減制御手段Ｐ３（図２参照）をさらに備える。ここで、定格負荷は、ガスエンジン１００が発電機に搭載される場合には定格電力として表すことができる。

以下、ガスエンジン１００が発電機に搭載された場合を例にとって定格負荷を定格電力として説明する。

定格負荷低減制御手段Ｐ３は、低減前の（正規の）定格電力をＰａ［ｋＷ］とし、所定割合をＲ［％］とし、所定量をΔＰ［ｋＷ］とした場合、ΔＰ［ｋＷ］を、
ΔＰ＝Ｐａ［ｋＷ］×Ｒ［％］
の演算式で算出することができる。ここで、低減前の定格電力をＰａ［ｋＷ］および所定割合Ｒ［％］は、記憶部４２（図２参照）の不揮発性メモリに予め設定（記憶）されている。なお、所定割合Ｒ［％］は、実験等により予め決定しておくことができる。

また、定格負荷低減制御手段Ｐ３は、低減後の定格電力をＰｂ［ｋＷ］とした場合、Ｐｂ［ｋＷ］を、
Ｐｂ［ｋＷ］＝Ｐａ［ｋＷ］−ΔＰ
＝Ｐａ［ｋＷ］×（１００［％］−Ｒ［％］）
の演算式で算出することができる。具体的には、低減前の定格電力Ｐａ［ｋＷ］が７００［ｋＷ］であった場合、所定割合Ｒ［％］を２０［％］とすると、低減後の定格電力Ｐｂ［ｋＷ］は、７００［ｋＷ］×（１−０．２）＝５６０［ｋＷ］となる。

そして、制御部４０は、定格負荷低減制御手段Ｐ３により、低減後の定格電力Ｐｂ［ｋＷ］を算出した後、定格電力の目標値（目標指令値）を（具体的には低減前の７００［ｋＷ］から低減後の５６０［ｋＷ］に）下げる制御を行う。例えば、ガスエンジン１００を搭載した発電機が系統連系を行う場合、定格電力の目標値を下げて系統に対する電力割合を低減させる。

ところで、失火を検出した１つの気筒１０（ｉ）への燃料ガスＦＧを停止させた場合、停止させた気筒１０（ｉ）以外に動作している気筒１０（ｊ）の数が正規の数（ｎ）よりも１つ少ない状態で（ｎ−１の数の気筒１０（ｊ）で）減筒運転するにあたって、空燃比を、正規の数（ｎ）の気筒１０（１）〜１０（ｎ）で運転しているときの空燃比と同じにすると、失火を検出した１つの気筒１０（ｉ）への燃料ガスＦＧを停止させ、さらに定格負荷を減少させた分、ＮＯｘ（窒素酸化物）等の排気物（エミッション）の量が増えやすい。

このため、制御部４０は、複数の気筒１０（１）〜１０（ｎ）に吸入させる混合気の空気ＡＲと燃料ガスＦＧとの空燃比を調整する空燃比調整制御手段Ｐ４（図２参照）をさらに備える。

空燃比調整制御手段Ｐ４は、空気量調整手段６０を作動制御して空気ＡＲの供給量を調整し、或いは／さらに、複数の燃料ガス供給手段２０（１）〜２０（ｎ）を作動制御して燃料ガスＦＧの供給量を調整する。

そして、制御部４０は、失火検出制御手段Ｐ１により複数の気筒１０（１）〜１０（ｎ）のうち何れか１つの気筒１０の失火を検出した場合に、空燃比調整制御手段Ｐ４により、空燃比の設定値を予め定めた所定量Ｈだけリーン側（空気の比率が大きくなる側）に補正する。ここで、所定量Ｈは、複数の気筒１０（１）〜１０（ｎ）の数がｎ個から１つ少なくなった（ｎ−１）個の場合においてガスエンジン１００を減筒運転したときに、空燃比が適正なものになる量（例えば空気ＡＲの供給量の増加量および／または燃料ガスＦＧの減少量）であり、記憶部４２（図２参照）の不揮発性メモリに予め設定（記憶）されている。なお、所定量Ｈは、実験等により予め決定しておくことができる。

ところで、失火を検出した１つの気筒１０（ｉ）への燃料ガスＦＧを停止させた場合、停止させた気筒１０（ｉ）以外に動作している気筒１０（ｊ）の数が正規の数（ｎ）よりも１つ少ない状態で（ｎ−１の数の気筒１０（ｊ）で）減筒運転するにあたって、失火を検出した１つの気筒１０（ｉ）への燃料ガスＦＧの停止を開始して、ある程度継続して減筒運転していると、１つの気筒１０（ｉ）が停止している分、エンジン部１１０が疲労しやすい。

このため、失火を検出した１つの気筒１０（ｉ）への燃料ガスＦＧの供給を停止した時点を起点にした減筒運転を継続する時間である継続運転時間ｔｃを制限するために、記憶部４２（図２参照）の不揮発性メモリには、減筒運転の継続を許容する時間である予め定めた所定の継続許容運転時間ｔｓが予め設定（記憶）されている。なお、継続許容運転時間ｔｓは、実験等により予め決定しておくことができる。

そして、制御部４０は、失火検出制御手段Ｐ１により複数の気筒１０（１）〜１０（ｎ）のうち何れか１つの気筒１０（ｉ）の失火を検出した場合に、継続運転時間ｔｃのカウントを開始し、継続運転時間ｔｃが継続許容運転時間ｔｓ（例えば３時間）に達するまでは減筒運転の継続を許可する継続許容運転制御手段Ｐ５（図２参照）をさらに備える。また、制御部４０は、継続運転時間ｔｃが継続許容運転時間ｔｓに達した後はエンジン全体を停止させる構成とされている。

ところで、各気筒１０（１）〜１０（ｎ）において発生することがある失火の原因としては、例えば、次のことが考えられる。

図３は、燃焼室１１内における燃焼温度Ｔａに対する空気過剰率λを表したグラフである。ここで、空気過剰率λは、燃焼室１１に吸入される混合気の空燃比を理論空燃比で割ったものである。

図３に示すように、空気過剰率λが図３のグラフにおける中央部の領域αにあるときには、混合気が正常に燃焼するが、空気過剰率λが大きくなると（空気ＡＲが多くなると）、横軸の値が図３の右側の領域β１に移行し、縦軸の燃焼室１１内の燃焼温度が下がり、さらに大きくなると、空気ＡＲが多くなり過ぎて、失火する。この場合、減筒運転モードに移行している状態において、このまま減筒運転モードを続けたり、減筒運転モードに移行していない状態において、減筒運転モードに移行したりしても、特に不都合を招くことはない。

これに対し、空気過剰率λが小さくなりさらに１よりも小さくなると（燃料ガスＦＧが多くなると）、横軸の値が図３の左側の領域β２に移行し、縦軸の燃焼室１１内の燃焼温度が下がり、さらに小さくなると、燃料ガスＦＧが多くなり過ぎて、失火することもある。この場合には、燃焼室への燃料ガスＦＧの供給を停止させる必要があり、従って、減筒運転を行うことなく、エンジン全体を停止させる必要がある。

また、かかる失火の原因とは別に、燃焼室１１に冷却水ＷＡ，ＷＢが混入されるといった不都合が発生することもある。この場合には、減筒運転モードに移行している状態において、このまま減筒運転モードを続けたり、減筒運転モードに移行していない状態において、減筒運転モードに移行したりすると、エンジン部１１０が破損するといった不都合を招くことがあり、従って、減筒運転を行うことなく、エンジン全体を停止させる必要がある。

そこで、本実施の形態に係るガスエンジン１００は、燃焼室１１に燃料ガスＦＧが過剰に供給されたり、或いは、燃焼室１１に冷却水ＷＡ，ＷＢが混入されたりするといった不都合が発生したと判定した場合には、減筒運転の条件が成立しても減筒運転を行うことなく、エンジン（エンジン部１１０）全体を停止させる構成とされている。

本実施の形態では、制御部４０は、燃焼室１１への燃料ガスＦＧの過剰供給となるべき条件である燃料ガス過剰供給条件または燃焼室１１への冷却水ＷＡ，ＷＢの混入となるべき条件である冷却水混入条件が成立するか否かを判定する判定手段Ｐ６（図２参照）をさらに備える。

詳しくは、判定手段Ｐ６は、後述する第１燃料ガス過剰供給条件から第４燃料ガス過剰供給条件、並びに、第１冷却水混入条件および第２冷却水混入条件で判定する。

そして、制御部４０は、運転中に減筒運転モードに移行している状態において、判定手段Ｐ６により燃料ガス過剰供給条件（ここでは第１燃料ガス過剰供給条件から第４燃料ガス過剰供給条件のうち少なくとも１つ）または冷却水混入条件（ここでは第１冷却水混入条件および第２冷却水混入条件のうち少なくとも１つ）が成立すると判定した場合には、減筒運転モードを中断してエンジン全体を停止する停止制御手段Ｐ７をさらに備える。また、制御部４０は、運転中に減筒運転モードに移行していない状態において、判定手段Ｐ６により燃料ガス過剰供給条件（ここでは第１燃料ガス過剰供給条件から第４燃料ガス過剰供給条件のうち少なくとも１つ）または冷却水混入条件（ここでは第１冷却水混入条件および第２冷却水混入条件のうち少なくとも１つ）が成立すると判定した場合には、減筒運転モードへの移行を禁止する禁止制御手段Ｐ８をさらに備える。そして、制御部４０は、禁止制御手段Ｐ８により、減筒運転モードへの移行を禁止する場合には、失火検出制御手段Ｐ１にて複数の気筒１０（１）〜１０（ｎ）のうち何れか１つの気筒１０の失火を検出した場合でも、減筒運転モードの移行することなく、エンジン（具体的にはエンジン部１１０）全体を停止させる制御を行う。

詳しくは、制御部４０は、第１燃料ガス過剰供給条件から第４燃料ガス過剰供給条件のうち少なくとも１つまたは第１冷却水混入条件および第２冷却水混入条件のうち少なくとも１つの判定条件が成立すると（１つでも判定条件が成立すると）、記憶部４２（図２参照）の不揮発性メモリにおいて減筒運転モードを停止または禁止することを制御部４０に識別させるために識別情報ＦＬを設定（記憶）する。ここで、識別情報ＦＬは、初期状態では減筒運転モードへの移行を許可することを制御部４０に識別させるために工場出荷時においてをリセットしておき（具体的にはフラグを「０」にしておき）、第１燃料ガス過剰供給条件から第４燃料ガス過剰供給条件のうち少なくとも１つまたは第１冷却水混入条件および第２冷却水混入条件のうち少なくとも１つの判定条件が成立すると、減筒運転モードを停止または禁止することを制御部４０に識別させるためにフラグを立てる（具体的にはフラグを「１」にする）。なお、ガスエンジン１００は、識別情報ＦＬのフラグが立った場合には、エンジン全体が停止した後、サービスマン等の作業者により故障箇所が修復されたときには、減筒運転モードへの移行を許可することを制御部４０に識別させるためにフラグをリセットする（具体的には「０」に戻す）ことが可能な構成とされている。

次に、第１燃料ガス過剰供給条件から第４燃料ガス過剰供給条件並びに第１冷却水混入条件および第２冷却水混入条件について以下に説明する。

［Ａ］燃料ガス過剰供給条件
［Ａ１］第１燃料ガス過剰供給条件
第１燃料ガス過剰供給条件では、排温噴射補正制御における排温噴射補正率を利用して燃料ガス過剰供給条件を決定している。

すなわち、排温噴射補正制御は、各気筒１０（１）〜１０（ｎ）の部品バラツキにより異なることがある出力が略均一になるように燃焼室１１への燃料ガスＦＧの噴射期間（供給時間）を制御するものである。ここで、燃料ガスＦＧの噴射期間は、複数の燃料ガス供給手段２０（１）〜２０（ｎ）により燃料ガスＦＧを供給している供給期間（具体的には電動燃料ガス調節弁が開放している時間）である。詳しくは、排温噴射補正制御は、全気筒（１）〜１０（ｎ）のうち、最も低い排気温度の気筒１０が全気筒（１）〜１０（ｎ）の平均温度を中心とした上下の予め定めた所定率（例えば±１％）の基準温度範囲から外れている場合には、燃料ガスＦＧの噴射期間が１回毎に予め定めた所定の排温噴射補正率（例えば０．１％）だけ大きくなるように、また、最も高い排気温度の気筒１０が基準温度範囲から外れている場合には、燃料ガスＦＧの噴射期間が１回毎に排温噴射補正率（例えば０．１％）だけ小さくなるように、全気筒（１）〜１０（ｎ）が基準温度範囲に入るまで、燃料ガスＦＧの噴射期間を予め定めた所定の時間（例えば３分）毎に変更して燃料ガスＦＧの噴射期間を補正する制御である。

当該第１燃料ガス過剰供給条件は、かかる排温噴射補正制御において、最も高い排気温度の気筒１０が基準温度範囲から外れている場合に、排温噴射補正率が下限（例えばマイナス２０％）に達したとき、すなわち、現在の排温噴射補正率と予め定めた所定の排温噴射補正率の下限値Ｃが等しくなったときに成立する。そして、当該第１燃料ガス過剰供給条件が成立した場合には、燃料ガスＦＧが燃焼室１１に過剰供給されているとみなす。ここで、当該第１燃料ガス過剰供給条件が成立した状態は、図３に示すグラフにおいて、横軸の値が正常燃焼の領域αから、空気過剰率λが１になるまで小さくなって燃焼室１１内の燃焼温度が徐々に上がっている状態であり、例えば、燃料ガス供給手段２０（具体的には電動燃料ガス調節弁）が損傷して燃料ガス供給手段２０に閉じることを示す信号が入力されているにも関わらず燃料ガスＦＧが微量に漏れ出ている状態とみなすことができる。なお、所定の下限値Ｃは、記憶部４２（図２参照）の不揮発性メモリに予め設定（記憶）されている。

［Ａ２］第２燃料ガス過剰供給条件
第２燃料ガス過剰供給条件では、燃焼室１１への燃料ガスＦＧの噴射期間（供給時間）を利用して燃料ガス過剰供給条件を決定している。

すなわち、当該第２燃料ガス過剰供給条件は、燃料ガスＦＧの噴射期間が上限値ｔａに達した状態で予め定めた所定の第１基準時間ｔｄ（例えば１５秒）継続したときに成立する。そして、当該第２燃料ガス過剰供給条件が成立した場合には、燃料ガスＦＧが燃焼室１１に過剰供給されているとみなす。ここで、当該第２燃料ガス過剰供給条件が成立した状態は、例えば、燃焼室１１に混合気を吸入または密閉するための吸気弁の破損により燃焼室１１内に混合気が十分に溜まらずに出力が低下したことにより燃料ガスＦＧの供給量を増やす制御が行われたことで燃料ガスＦＧの供給量が増えて、結果的に燃料ガスＦＧが過剰供給されている状態とみなすことができる。なお、所定の第１基準時間ｔｄは、記憶部４２（図２参照）の不揮発性メモリに予め設定（記憶）されている。所定の第１基準時間ｔｄは、製品の評価基準として予め決定しておくことができる。

［Ａ３］第３燃料ガス過剰供給条件
第３燃料ガス過剰供給条件では、ノッキング現象の発生を検知して燃料ガスＦＧへの点火タイミングを遅らせるリタード制御を実行した履歴ｈを利用して燃料ガス過剰供給条件を決定している。

すなわち、当該第３燃料ガス過剰供給条件は、エンジン部１１０の振動を検知する振動センサー８０により検知した値が所定の基準振動値Ｋを超えた場合にノッキング現象の発生を検出してリタード制御を行ったときに成立する。そして、当該第３燃料ガス過剰供給条件が成立した場合には、燃料ガスＦＧが燃焼室１１に過剰供給されているとみなす。ここで、ノッキング現象の発生を検知してリタード制御が実行される要因としては、例えば、吸気弁の破損やピストンの亀裂が発生している可能性がある。よって、当該第３燃料ガス過剰供給条件が成立した状態は、例えば、ノッキング現象の発生による吸気弁の破損やピストンの亀裂により燃焼室１１内に混合気が十分に溜まらずに出力が低下したことにより燃料ガスＦＧの供給量を増やす制御が行われたことで燃料ガスＦＧの供給量が増えて、結果的に燃料ガスＦＧが過剰供給されている状態とみなすことができる。ノッキング現象の発生は、燃料ガスＦＧの過剰供給以外に他の要因も考えられるが、当該第３燃料ガス過剰供給条件は、さらなる安全側への設計思想（フェールセーフ）を考慮した判定条件とされている。なお、リタード制御を行った履歴ｈは、記憶部４２（図２参照）の不揮発性メモリに記憶される。また、所定の基準振動値Ｋは、記憶部４２（図２参照）の不揮発性メモリに予め設定（記憶）されている。また、ガスエンジン１００は、履歴ｈが記憶部４２に記憶されている場合には、エンジン全体が停止した後、サービスマン等の作業者により故障箇所が修復されたときには、履歴ｈをリセットする（具体的には「消去」する）ことが可能な構成とされている。

［Ａ４］第４燃料ガス過剰供給条件
第４燃料ガス過剰供給条件では、ガスコンプレッサ５５１により昇圧されて燃焼室１１に供給される燃料ガスＦＧの圧力を利用して燃料ガス過剰供給条件を決定している。

すなわち、当該第４燃料ガス過剰供給条件は、燃料ガスＦＧの圧力を検知する燃料ガス圧力センサー９０により検知した値が所定の基準圧力Ｐｃ（例えば０．２５ＭＰａ）以下となった時間が予め定めた所定の第２基準時間ｔｅ（例えば０．５秒）継続したとき（具体的には燃料ガス圧力センサー９０によりサンプリングして検知した値が０．５秒連続して基準圧力Ｐｃ以下となったとき）に成立する。そして、当該第４燃料ガス過剰供給条件が成立した場合には、燃料ガスＦＧが過剰供給されているとみなす。ここで、当該第４燃料ガス過剰供給条件が成立した状態は、例えば、燃料ガス供給手段２０（具体的には電動燃料ガス調節弁）が破損して燃料ガス供給手段２０に閉じることを示す信号が入力されているにも関わらず燃料ガスＦＧが漏れ出して燃料ガスＦＧの圧力が急激に低下している状態とみなすことができる。なお、所定の基準圧力Ｐｃおよび所定の第２基準時間ｔｅは、記憶部４２（図２参照）の不揮発性メモリに予め設定（記憶）されている。所定の第２基準時間ｔｅは、瞬間的な信号ノイズが原因で燃料ガス圧力センサー９０の出力信号が瞬間的に圧力低下を示す側に変化する場合があることを考慮して、瞬間的な信号ノイズの発生時間より大きくすることができる。こうすることで、瞬間的な信号ノイズにより誤検出することなく、燃料ガスＦＧの圧力が急減に低下したことを確実に検出することが可能となる。

［Ｂ］冷却水混入条件
［Ｂ１］第１冷却水混入条件
第１冷却水混入条件では、エンジン部１１０への吸気管５３に供給された空気ＡＲを吸気管５３に設けられたインタークーラ２１０の冷却水ＷＡにより冷却する第１冷却システム２００（図１参照）において、インタークーラ２１０に対して冷却水ＷＡを供給する冷却水経路２２０に設けられて冷却水ＷＡの温度上昇により膨張した冷却水ＷＡを一時的に滞留させておく第１膨張タンク２４０の水位の低下を利用して冷却水混入条件を決定している。

すなわち、当該第１冷却水混入条件は、第１膨張タンク２４０の水位を検知する第１水位センサー２５０により検知した値が所定の第１基準水位Ｌａ以下となったときに成立する。そして、当該第１冷却水混入条件が成立した場合には、燃焼室１１に冷却水ＷＡが混入されているとみなす。ここで、第１膨張タンク２４０の水位の低下を検知する要因としては、例えば、インタークーラ２１０が破損し、具体的には、吸気管５３と冷却水経路２２０との間で冷却水ＷＡが流通するような亀裂が発生している可能性がある。よって、当該第１冷却水混入条件が成立した状態は、例えば、インタークーラ２１０が破損し、具体的には、吸気管５３と冷却水経路２２０との間で冷却水ＷＡが流通するような亀裂が発生して、冷却水経路２２０から吸気管５３に冷却水ＷＡが混入している状態とみなすことができる。第１膨張タンク２４０の水位の低下は、吸気管５３への冷却水ＷＡの混入以外に他の要因も考えられるが、当該第１冷却水混入条件は、さらなる安全側への設計思想（フェールセーフ）を考慮した判定条件とされている。なお、所定の第１基準水位Ｌａは、記憶部４２（図２参照）の不揮発性メモリに予め設定（記憶）されている。

［Ｂ２］第２冷却水混入条件
第２冷却水混入条件では、燃焼室１１に隣接して設けられた冷却室１２に供給された冷却水ＷＢにより燃焼室１１を冷却する第２冷却システム３００（図１参照）において、冷却室１２に対して冷却水ＷＢを供給する冷却水経路３１０に設けられて冷却水ＷＢの温度上昇により膨張した冷却水ＷＢを一時的に滞留させておく第２膨張タンク３３０の水位の低下を利用して冷却水混入条件を決定している。

すなわち、当該第２冷却水混入条件は、第２膨張タンク３３０の水位を検知する第２水位センサー３４０により検知した値が所定の第２基準水位Ｌｂ以下となったときに成立する。そして、当該第２冷却水混入条件が成立した場合には、燃焼室１１に冷却水ＷＢが混入されているとみなす。ここで、第２膨張タンク３３０の水位の低下を検知する要因としては、例えば、燃焼室１１が破損し、具体的には、燃焼室１１と冷却室１２との間で冷却水ＷＢが流通するような亀裂が発生している可能性がある。よって、当該第２冷却水混入条件が成立した状態は、例えば、燃焼室１１が破損し、具体的には、燃焼室１１と冷却室１２との間で冷却水ＷＢが流通するような亀裂が発生して、冷却水経路３１０から燃焼室１１に冷却水ＷＢが混入している状態とみなすことができる。第２膨張タンク３３０の水位の低下は、燃焼室１１への冷却水ＷＢの混入以外に他の要因も考えられるが、当該第２冷却水混入条件は、さらなる安全側への設計思想（フェールセーフ）を考慮した判定条件とされている。なお、所定の第２基準水位Ｌｂは、記憶部４２（図２参照）の不揮発性メモリに予め設定（記憶）されている。

次に、ガスエンジン１００における制御部４０による制御動作の一例について、図４および図５を参照しながら説明する。

図４および図５は、ガスエンジン１００における制御部４０による制御動作の一例を示すフローチャートである。図４は、その前半部分の処理例を示しており、図５は、その後半部分の処理例を示している。

図４に示すように、制御部４０は、先ず、複数の排気ガス温度センサー３０（１）〜３０（ｎ）により排気ガスＥＧの温度をそれぞれ検知する（ステップＳ１）。

次に、制御部４０は、複数の気筒１０（１）〜１０（ｎ）において第１判定条件が成立した気筒１０があるか否かを判断する（ステップＳ２）。詳しくは、制御部４０は、記憶部４２に予め設定されている基準温度Ｔｓを読み出し、第１判定条件として、複数の排気ガス温度センサー３０（１）〜３０（ｎ）による検知温度が基準温度Ｔｓよりも下回った場合には第１条件が成立するため、当該第１条件が成立した気筒１０を失火した気筒１０とみなす。すなわち、制御部４０は、第１判定条件が成立した気筒１０がある場合には（ステップＳ２：Ｙｅｓ）、図５に示すステップＳ１３に移行する一方、それ以外の場合には（ステップＳ２：Ｎｏ）、ステップＳ３に移行する。

次に、制御部４０は、複数の気筒１０（１）〜１０（ｎ）において第２判定条件が成立した気筒１０があるか否かを判断する（ステップＳ３）。詳しくは、制御部４０は、記憶部４２に予め設定されている基準偏差温度Ｔｄを読み出し、第２判定条件として、複数の排気ガス温度センサー３０（１）〜３０（ｎ）による検知温度から算出した平均値から、複数の排気ガス温度センサー３０（１）〜３０（ｎ）による検知温度を個々に差し引いた偏差温度が基準偏差温度Ｔｄよりも上回った場合には第２条件が成立するため、当該第２条件が成立した気筒１０を失火した気筒１０（ｉ）とみなす。すなわち、制御部４０は、第２判定条件が成立した気筒１０がある場合には（ステップＳ３：Ｙｅｓ）、図５に示すステップＳ１３に移行する一方、それ以外の場合には（ステップＳ３：Ｎｏ）、ステップＳ４に移行する。

次に、制御部４０は、複数の気筒１０（１）〜１０（ｎ）において第３判定条件が成立した気筒１０があるか否かを判断する（ステップＳ４）。詳しくは、制御部４０は、記憶部４２に予め設定されている上限値ｔａを読み出し、第３判定条件として、複数の燃料ガス供給手段２０（１）〜２０（ｎ）により燃料ガスＦＧを供給している供給期間が上限値ｔａよりも上回り、かつ、複数の排気ガス温度センサー３０（１）〜３０（ｎ）による検知温度から算出した平均値よりも複数の排気ガス温度センサー３０（１）〜３０（ｎ）による検知温度が下回った場合には第３条件が成立するため、当該第３条件が成立した気筒１０を失火した気筒１０（ｉ）とみなす。すなわち、制御部４０は、第３判定条件が成立した気筒１０がある場合には（ステップＳ４：Ｙｅｓ）、図５に示すステップＳ１３に移行する一方、それ以外の場合には（ステップＳ４：Ｎｏ）、ステップＳ５に移行する。

次に、制御部４０は、燃料ガス過剰供給条件が成立したか否かまたは冷却水混入条件が成立したか否かを判断する（ステップＳ５〜Ｓ１０）。

すなわち、制御部４０は、記憶部４２に予め設定されている下限値Ｃを読み出し、排温噴射補正制御において、燃料ガスＦＧの排温噴射補正率が下限値Ｃ（例えばマイナス２０％）と等しくなったときに第１燃料ガス過剰供給条件が成立するため、燃料ガスＦＧが過剰供給されているとみなす。すなわち、制御部４０は、第１燃料ガス過剰供給条件が成立した場合には（ステップＳ５：Ｙｅｓ）、ステップＳ１１に移行する一方、それ以外の場合には（ステップＳ５：Ｎｏ）、ステップＳ６に移行する。

次に、制御部４０は、記憶部４２に予め設定されている上限値ｔａおよび第１基準時間ｔｄを読み出し、燃料ガスＦＧの噴射期間が上限値ｔａに達した状態で第１基準時間ｔｄ（例えば１５秒）継続したときに第２燃料ガス過剰供給条件が成立するため、燃料ガスＦＧが過剰供給されているとみなす。すなわち、制御部４０は、第２燃料ガス過剰供給条件が成立した場合には（ステップＳ６：Ｙｅｓ）、ステップＳ１１に移行する一方、それ以外の場合には（ステップＳ６：Ｎｏ）、ステップＳ７に移行する。

次に、制御部４０は、記憶部４２においてリタード制御の履歴ｈが記憶されているときに第３燃料ガス過剰供給条件成立するため、燃料ガスＦＧが過剰供給されているとみなす。すなわち、制御部４０は、第３燃料ガス過剰供給条件が成立した場合には（ステップＳ７：Ｙｅｓ）、ステップＳ１１に移行する一方、それ以外の場合には（ステップＳ７：Ｎｏ）、ステップＳ８に移行する。

次に、制御部４０は、記憶部４２に予め設定されている基準圧力Ｐｃおよび第２基準時間ｔｅを読み出し、燃料ガス圧力センサー９０により検知した値が基準圧力Ｐｃ（例えば０．２５ＭＰａ）以下となった時間が第２基準時間ｔｅ（例えば０．５秒）継続したときに第４燃料ガス過剰供給条件が成立するため、燃料ガスＦＧが過剰供給されているとみなす。すなわち、制御部４０は、第４燃料ガス過剰供給条件が成立した場合には（ステップＳ８：Ｙｅｓ）、ステップＳ１１に移行する一方、それ以外の場合には（ステップＳ８：Ｎｏ）、ステップＳ９に移行する。

次に、制御部４０は、記憶部４２に予め設定されている第１基準水位Ｌａを読み出し、第１水位センサー２５０により検知した値が第１基準水位Ｌａ以下となったときに第１冷却水混入条件が成立するため、燃焼室１１に冷却水ＷＡが混入されているとみなす。すなわち、制御部４０は、第１冷却水混入条件が成立した場合には（ステップＳ９：Ｙｅｓ）、ステップＳ１１に移行する一方、それ以外の場合には（ステップＳ９：Ｎｏ）、ステップＳ１０に移行する。

次に、制御部４０は、記憶部４２に予め設定されている第２基準水位Ｌｂを読み出し、第２水位センサー３４０により検知した値が第２基準水位Ｌｂ以下となったときに第２冷却水混入条件が成立するため、燃焼室１１に冷却水ＷＢが混入されているとみなす。すなわち、制御部４０は、第２冷却水混入条件が成立した場合には（ステップＳ１０：Ｙｅｓ）、ステップＳ１１に移行する一方、それ以外の場合には（ステップＳ１０：Ｎｏ）、ステップＳ１２に移行する。

そして、制御部４０は、ステップＳ１１において、減筒運転を行わないことを示す識別情報ＦＬを記憶部４２の不揮発性メモリに設定（記憶）し（具体的にはフラグを「１」にし）、ステップＳ１２に移行する。

次に、制御部４０は、運転終了の指示があるまで（ステップＳ１２：Ｎｏ）、ステップＳ１〜Ｓ１２の処理を繰り返し、運転終了の指示があると（ステップＳ１２：Ｙｅｓ）、エンジン全体を停止させて運転を終了する（ステップＳ２８）。

一方、制御部４０は、ステップＳ２で第１判定条件が成立した気筒１０があるか（ステップＳ２：Ｙｅｓ）、ステップＳ３で第２判定条件が成立した気筒１０があるか（ステップＳ３：Ｙｅｓ）、またはステップＳ４で第３判定条件が成立した気筒１０がある場合（ステップＳ４：Ｙｅｓ）、図５に示すステップＳ１３に移行する。

制御部４０は、図５に示すように、記憶部４２における識別情報ＦＬが減筒運転を行わないことを示す識別情報であるか否かを判断し（ステップＳ１３）、識別情報ＦＬが減筒運転を行わないことを示す識別情報である場合には（ステップＳ１３：Ｙｅｓ）、ステップＳ２７に移行する一方、識別情報ＦＬが減筒運転を行わないことを示す識別情報でない場合には（ステップＳ１３：Ｎｏ）、ステップＳ１４に移行する
次に、制御部４０は、第１判定条件から第３判定条件のうち成立した判定条件の気筒１０の数が１つか否かを判断し（ステップＳ１４）、１つでない場合には（ステップＳ１４：Ｎｏ）、ステップＳ２７に移行する一方、１つの場合には（ステップＳ１４：Ｙｅｓ）、記憶部４２に予め設定されている低減前の（正規の）定格電力Ｐａ、所定割合Ｒおよび所定量Ｈを読み出して前記した減筒運転を開始する（ステップＳ１５）。

次に、制御部４０は、減筒運転が開始された旨を報知し（ステップＳ１６）、例えば、減筒運転が開始された旨を図２に示す表示装置７０に表示させ、ステップＳ１７に移行する。

次に、制御部４０は、継続運転時間ｔｃのカウントを開始し（ステップＳ１７）。記憶部４２に予め設定されている継続許容運転時間ｔｓを読み出して継続運転時間ｔｃが継続許容運転時間ｔｓに達したか否かを判断する（ステップＳ１８）。制御部４０は、継続運転時間ｔｃが継続許容運転時間ｔｓに達していない場合には（ステップＳ１８：Ｎｏ）、運転終了の指示があるまで（ステップＳ１９：Ｎｏ）、ステップＳ１８〜Ｓ２５の処理を繰り返し、燃料ガス過剰供給条件が成立したか否かまたは冷却水混入条件が成立したか否かを判断する（ステップＳ２０〜Ｓ２５）。

すなわち、制御部４０は、ステップＳ２０〜Ｓ２３では図４に示すステップＳ５〜Ｓ８と同様に第１燃料ガス過剰供給条件から第４燃料ガス過剰供給条件が成立したか否かを判断し、一つでも成立すると（ステップＳ２０〜Ｓ２３：Ｙｅｓ）、ステップＳ２６に移行する。また、制御部４０は、ステップＳ２４〜Ｓ２５では図４に示すステップＳ９〜Ｓ１０と同様に第１冷却水混合条件および第２冷却水混合条件が成立したか否かを判断し、一つでも成立すると（ステップＳ２４〜Ｓ２５：Ｙｅｓ）、ステップＳ２６に移行する。そして、制御部４０は、ステップＳ２６において、減筒運転を行わないことを示す識別情報ＦＬを記憶部４２の不揮発性メモリに設定（記憶）し（具体的にはフラグを「１」にし）、ステップＳ２７に移行する。

また、ステップＳ１９で運転終了の指示があると（ステップＳ１９：Ｙｅｓ）、図４に示すステップＳ２８に移行する。

一方、制御部４０は、ステップＳ１８で継続運転時間ｔｃが継続許容運転時間ｔｓに達した場合には（ステップＳ１８：Ｙｅｓ）、エンジン全体を停止させる旨を報知し（ステップＳ２７）、例えば、エンジン全体を停止させる旨を図２に示す表示装置７０に表示させ、図４に示すステップＳ２８に移行する。

以上説明したように、本実施の形態に係るガスエンジン１００では、制御部４０は、運転中に減筒運転モードに移行している状態において、判定手段Ｐ６により燃料ガス過剰供給条件（ここでは第１燃料ガス過剰供給条件から第４燃料ガス過剰供給条件のうち少なくとも一つ）または冷却水混入条件（ここでは第１冷却水混入条件および第１冷却水混入条件のうち少なくとも一つ）が成立すると判定した場合には、減筒運転モードを中断して停止する。

一方、制御部４０は、運転中に減筒運転モードに移行していない状態において、判定手段Ｐ６により燃料ガス過剰供給条件（ここでは第１燃料ガス過剰供給条件から第４燃料ガス過剰供給条件のうち少なくとも一つ）または冷却水混入条件（ここでは第１冷却水混入条件および第１冷却水混入条件のうち少なくとも一つ）が成立すると判定した場合には、減筒運転モードへの移行を禁止する。

これにより、燃焼室１１への燃料ガスＦＧの過剰供給または燃焼室１１への冷却水ＷＡ，ＷＢの混入の発生により複数の気筒１０（１）〜１０（ｎ）のうち何れか１つの気筒１０（ｉ）で失火を検出した場合には、減筒運転を行うことなく、エンジン全体を停止させることが可能となる。

なお、本実施の形態に係るガスエンジン１００は、それには限定されないが、例えば、系統連系運転で発電を行う発電機、自立運転で発電を行う発電機、或いは系統連系運転と自立運転とを切り換えて発電を行う発電機に好適に用いることできる。

本発明は、以上説明した実施の形態に限定されるものではなく、他のいろいろな形で実施することができる。そのため、かかる実施の形態はあらゆる点で単なる例示にすぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、なんら拘束されない。さらに、請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。

１０気筒
１１燃焼室
１２冷却室
２０燃料ガス供給手段
３０排気ガス温度センサー
４０制御部
４１処理部
４２記憶部
５１吸気部
５２吸気マニホールド
５３吸気管
５４空気供給管
５５燃料供給部
５６主燃料ガス供給管
５７燃料供給管
５８排気管
５９排気マニホールド
６０空気量調整手段
７０表示装置
８０振動センサー
９０燃料ガス圧力センサー
１００ガスエンジン
２００第１冷却システム
２１０インタークーラ
２２０冷却水経路
２３０冷却水ポンプ
２４０第１膨張タンク
２５０第１水位センサー
３００第２冷却システム
３１０冷却水経路
３２０冷却水ポンプ
３３０第２膨張タンク
３４０第２水位センサー
５１１過給機
５１２エアーフィルタ
５５１ガスコンプレッサ
ｈ履歴
ｔａ上限値
ｔｃ継続運転時間
ｔｄ第１基準時間
ｔｅ第２基準時間
ｔｓ継続許容運転時間
ＡＲ空気
Ｃ下限値
ＥＧ排気ガス
ＦＧ燃料ガス
ＦＬ識別情報
Ｈ所定量
Ｋ基準振動値
Ｌａ第１基準水位
Ｌｂ第２基準水位
Ｐａ低減前の定格電力
Ｐｂ低減後の定格電力
Ｐｃ基準圧力
Ｐ１失火検出制御手段
Ｐ２燃料ガス停止制御手段
Ｐ３定格負荷低減制御手段
Ｐ４空燃比調整制御手段
Ｐ５継続許容運転制御手段
Ｐ６判定手段
Ｐ７停止制御手段
Ｐ８禁止制御手段
Ｒ所定割合
Ｔｄ基準偏差温度
Ｔｓ基準温度
ＷＡ冷却水
ＷＢ冷却水

Claims

複数の気筒を備えた火花点火式ガスエンジンにおいて、
前記複数の気筒毎に、燃料ガスを供給する燃料ガス供給手段と排気ガスの温度を検知する排気ガス温度センサーとを設け、
前記排気ガス温度センサーによる検知温度に基づいて前記複数の気筒の失火をそれぞれ検出する失火検知手段を設け、
さらに、燃焼室への燃料ガスの過剰供給となるべき条件である燃料ガス過剰供給条件または前記燃焼室への冷却水の混入となるべき条件である冷却水混入条件が成立するか否かを判定する判定手段を設け、
前記失火検知手段が前記複数の気筒のうち何れか１つの気筒の失火を検知した場合に、失火を検知した該１つの気筒に対応する前記燃料ガス供給手段による前記燃料ガスの供給を停止させて残りの気筒で運転を継続する減筒運転を行う減筒運転モードを有し、
運転中に前記減筒運転モードに移行している状態において、前記判定手段により前記燃料ガス過剰供給条件または前記冷却水混入条件が成立すると判定した場合には、前記減筒運転モードを中断して停止する一方、
運転中に前記減筒運転モードに移行していない状態において、前記判定手段により前記燃料ガス過剰供給条件または前記冷却水混入条件が成立すると判定した場合には、前記減筒運転モードへの移行を禁止することを特徴とする火花点火式ガスエンジン。