JP2017002881A - 内燃機関 - Google Patents

Abstract

【課題】 内燃機関において、使用する燃料を選択可能にする。
【解決手段】 内燃機関２は、液体燃料源４１に接続され、液体燃料を吸気通路２３Ａに噴射するインジェクタ３９と、複数種の気体燃料源５３、５６が着脱可能に接続される気体燃料通路４８と、気体燃料通路に第１電磁弁７５を介して接続され、気体燃料を吸気通路に供給する第１気体燃料供給口４５と、気体燃料通路に第２電磁弁７６を介して接続され、気体燃料を吸気通路に供給する第２気体燃料供給口４６と、使用者の操作によって、使用する燃料の種類に応じた信号を出力する入力装置６３と、使用者の操作によって、気体燃料通路に接続する気体燃料源を切り換える切換弁６０と、入力装置からの信号に基づいて、インジェクタ、第１電磁弁、及び第２電磁弁を制御する制御装置７を有する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、液体燃料と気体燃料とを使用可能な内燃機関に関する。

液体燃料であるガソリンと、気体燃料であるＣＮＧ（圧縮天然ガス）又はＬＰＧ（液化石油ガス）とを燃料として駆動する内燃機関が公知である（例えば、特許文献１）。この内燃機関は、液体燃料及び気体燃料を噴射可能なインジェクタを有し、エンジンの運転状態に応じてインジェクタに供給する燃料を液体燃料と気体燃料との間で切り換える。例えば、内燃機関の始動時には液体燃料がインジェクタに供給され、エンジンの始動後かつエンジン水温が所定値以上となったときに気体燃料がインジェクタに供給される。このような内燃機関は、負荷に応じた適切な燃料を使用することによって、必要な出力を得ながら燃費やエミッションを向上させることができる。

特開平１１−３２４７４９号公報

しかしながら、上記の内燃機関は、予め定められた気体燃料を燃料として使用するものであるため、例えばメタン、プロパン、ブタン等の複数種の気体燃料が利用可能な状況において、使用者が燃料として使用する気体燃料を自らの意志によって選択することはできない。そのため、気体燃料の価格や、貯蓄量に応じて最適な気体燃料の選択ができないという問題がある。

本発明は、以上の背景に鑑み、内燃機関において、使用する燃料を選択可能にすることを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明の一態様は、内燃機関（２）において、燃焼室（３１）に接続された吸気通路（２３Ａ）に設けられたスロットルバルブ（３８）と、液体燃料源（４１）に接続され、液体燃料を前記吸気通路に噴射するインジェクタ（３９）と、複数種の気体燃料源（５３、５６）が着脱可能に接続される気体燃料通路（４８）と、前記気体燃料通路に第１電磁弁（７５）を介して接続されると共に、気体燃料を前記吸気通路に供給する第１気体燃料供給口（４５）と、前記気体燃料通路に第２電磁弁（７６）を介して接続されると共に、気体燃料を前記吸気通路に供給する第２気体燃料供給口（４６）と、使用者の操作によって、液体燃料及び複数種の気体燃料の内から使用する燃料の種類に応じた信号を出力する入力装置（６３）と、使用者の操作によって、前記気体燃料通路に接続する前記気体燃料源を切り換える切換弁（６０）と、前記入力装置からの信号に基づいて、前記インジェクタ、前記第１電磁弁、及び前記第２電磁弁を制御する制御装置（７）を有することを特徴とする。

この態様によれば、使用者は、入力装置及び切換弁を操作することによって、使用する燃料を選択することができる。制御装置は、選択された燃料に応じてインジェクタ、第１電磁弁、及び第２電磁弁を制御するため、選択された燃料に応じた適切な量の燃料が吸気通路に供給され、適切な燃焼を行うことができる。

また、上記の態様において、第１気体燃料供給口は、前記スロットルバルブよりも上流側に設けられ、第２気体燃料供給口は、前記スロットルバルブよりも下流側に設けられているとよい。

この態様によれば、第１気体燃料供給口と第２気体燃料供給口とに作用する負圧の大きさが異なるため、第１気体燃料供給口及び第２気体燃料供給口から供給される気体燃料量の特性が相違する。これにより、吸気通路に供給する気体燃料量の制御性が向上する。

また、上記の態様において、前記第１電磁弁は、全開又は全閉に保持される開閉弁であり、前記第１気体燃料供給口は、前記吸気通路に設けられたベンチュリ（４４Ｂ）に形成されているとよい。

この態様によれば、第１電磁弁を通過して吸気通路に供給される気体燃料が、吸気通路を流れる吸気量（空気量）に応じて変化するため、空燃比が概ね所定の値に維持される。

また、上記の態様において、前記燃焼室には、排気通路（２４Ａ）が接続され、前記排気通路には、排気中の酸素量に応じた信号を前記制御装置に出力する酸素センサ（９１）が設けられ、前記第２電磁弁は、任意の開度に保持可能な弁であり、前記制御装置は、前記入力装置からの信号と、前記酸素センサからの信号とに基づいて、前記第２電磁弁の開度を制御するとよい。

この態様によれば、排気中の酸素量に基づいて、気体燃料量の供給量が制御されるため、適切な空燃費で燃焼が行われる。また、気体燃料の供給経路を、第１気体燃料供給口と第２気体燃料供給口とに分け、第１気体燃料供給口から供給される気体燃料の流量を吸気量に応じて変化させるようにしたため、第２電磁弁による燃料の調整範囲を小さくすることができる。これにより、第２電磁弁に汎用製品等の比較的簡素かつ安価な弁を適用することができる。

また、上記の態様において、前記気体燃料通路の前記切換弁と、前記第１電磁弁及び前記第２電磁弁との間には、気体燃料の流れを開閉する第３電磁弁（６１）と、気体燃料の圧力を調整する圧力調整弁（６２）とが設けられているとよい。

この態様によれば、第３電磁弁によって、気体燃料の供給を遮断することができる。また、気体燃料源から供給される気体燃料が圧力制御弁に調整されるために、様々な圧力の気体燃料源を使用することができる。

また、上記の態様において、複数種の前記気体燃料源は、ブタンが重点されたカセットガスボンベ、ＬＰＧボンベ、ＣＮＧボンベ、及び都市ガスのパイプラインからなる群の少なくとも２つを含むとよい。

この態様によれば、内燃機関は様々な気体燃料を使用することができる。

また、上記の態様において、前記切換弁の弁体（７２）と、前記入力装置の操作部（６５）とは、互いに結合され、前記操作部は、液体燃料、ＬＰＧ、ＣＮＧ、都市ガス、及びカセットガスボンベの５つを選択可能であり、選択に応じた信号を出力し、前記切換弁は、前記操作部によってＬＰＧ、ＣＮＧ、都市ガス、及びカセットガスボンベのいずれかが選択されたときに、選択された気体燃料に応じた前記気体燃料源と前記第１電磁弁及び前記第２電磁弁とを接続し、前記操作部によって液体燃料が選択されたときに、前記気体燃料源と前記第１電磁弁及び前記第２電磁弁との接続を遮断するとよい。

この態様によれば、入力装置の操作によって、切換弁も同時に操作されるため、操作負荷が低減される。

また、上記の態様において、外気温に応じた信号を前記制御装置に出力する外気温センサを更に有し、前記制御装置は、前記入力装置によって気体燃料が選択され、かつ外気温が所定の温度判定値以下の場合に、当該内燃機関の始動時の所定期間は前記インジェクタから液体燃料を噴射させるとよい。

この態様によれば、外気温が低く、内燃機関の始動性が悪いときには、液体燃料が使用されるため、燃焼が安定化する。

また、上記の態様において、液体燃料源は、液体燃料が貯留された燃料タンクであり、前記燃料タンクには液位に応じた信号を前記制御装置に出力する液位センサ（９８）が設けられ、前記制御装置は、前記入力装置によって気体燃料が選択され、かつ外気温が所定の温度判定値より低く、かつ液体燃料の液位が所定の液位判定値より低い場合に、前記インジェクタへの液体燃料の供給を禁止すると共に、気体燃料を前記吸気通路に供給するとよい。

この態様によれば、液体燃料の残量が少ない場合には、外気温が低い場合にも、気体燃料を使用して内燃機関が始動されるため、液体燃料の残量が維持される。

以上の構成によれば、内燃機関において、使用する燃料を選択可能にすることができる。

実施形態に係るエンジン発電機のブロック図 （Ａ）切換弁及び入力装置の断面図、（Ｂ）図２（Ａ）のＢ−Ｂ断面図、（Ｃ）図２（Ａ）のＣ−Ｃ断面図、（Ｄ）図２（Ａ）のＤ−Ｄ断面図 実施形態の変形例に係るエンジン発電機のブロック図

以下、図面を参照して、本発明の内燃機関をエンジン発電機に適用した実施形態について説明する。

図１に示すように、エンジン発電機１は、内燃機関２、ＡＣＧ３（発電機）、バッテリ４、第１ＡＣ／ＤＣ変換器５、第２ＡＣ／ＤＣ変換器６、及びＥＣＵ７（電子制御装置）を有する。

内燃機関２は、公知のレシプロ内燃機関である。内燃機関２は、ガソリンや軽油等の液体燃料と、メタン、プロパン、ブタン等の気体燃料とを燃料として利用する。本実施形態に係る内燃機関２は、液体燃料としてガソリン、気体燃料としてブタン（カセットガスボンベ）、プロパン（ＬＮＧ）、及びメタン（都市ガス、ＣＮＧ）を使用することができる。

内燃機関２は、互いに結合されたシリンダブロック２１及びシリンダヘッド２２と、シリンダヘッド２２に結合された吸気装置２３及び排気装置２４とを含む機関本体２５を有する。シリンダブロック２１には、シリンダ２１Ａ及びクランク室２１Ｂが形成されている。シリンダ２１Ａには往復動可能にピストン２７が収容され、クランク室２１Ｂにはピストン２７とコンロッド２８によって連結されたクランク軸２９が回転可能に収容されている。シリンダヘッド２２は、シリンダ２１Ａと対向する部分に燃焼室凹部２２Ａが形成されている。燃焼室凹部２２Ａは、シリンダ２１Ａ及びピストン２７の冠面と共に燃焼室３１を形成する。シリンダヘッド２２は、燃焼室３１から一方の側面に延びる吸気ポート３２と、燃焼室３１から他方の側面に延びる排気ポート３３とを有する。

吸気装置２３は、吸気ポート３２と共に、燃焼室３１に吸気を供給する一連の吸気通路２３Ａを形成する。吸気装置２３は、上流側から順に、吸気入口３６、エアクリーナ３７、スロットルバルブ３８を有し、下流端において吸気ポート３２に接続されている。スロットルバルブ３８は、電動モータによって開度が変更される電子制御スロットルであり、ＥＣＵ７によって開度が制御される。

吸気通路２３Ａにおけるスロットルバルブ３８と下流端との間には、インジェクタ３９が設けられている。インジェクタ３９は、液体燃料であるガソリンを吸気通路２３Ａに噴射する装置であり、ＥＣＵ７によって噴射量及び噴射タイミングが制御される。インジェクタ３９は、燃料タンク４１と配管によって接続されている。燃料タンク４１とインジェクタ３９との間には燃料ポンプ４２が設けられており、燃料ポンプ４２によって燃料タンク４１内のガソリンがインジェクタ３９に供給される。燃料タンク４１は、その上部に給油口４１Ａを有する。給油口４１Ａは、キャップによって着脱可能に閉塞されている。燃料タンク４１には、燃料タンク４１内のガソリンの液位を検出する液位センサ４１Ｂが設けられている。液位センサ４１Ｂは、ガソリンの液位に応じた信号をＥＣＵ７に出力する。

吸気通路２３Ａにおけるスロットルバルブ３８とエアクリーナ３７との間には、ミキサー４４が設けられている。ミキサー４４は、両端が開口した円筒形に形成され、その内周面が吸気通路２３Ａの一部を構成するハウジング４４Ａを有する。ハウジング４４Ａの内周面は、長手方向（軸線方向）における中央部がハウジング４４Ａの中央側に突出し、吸気通路２３Ａを絞るベンチュリ４４Ｂを形成している。ベンチュリ４４Ｂには、第１気体燃料供給口４５が形成されている。第１気体燃料供給口４５は、ベンチュリ４４Ｂによって吸気通路２３Ａの流路断面積が最も絞られた部分に向けて開口している。第１気体燃料供給口４５は、ハウジング４４Ａを径方向に貫通する貫通孔に挿入された管の一端によって形成されている。

吸気通路２３Ａにおけるスロットルバルブ３８とインジェクタ３９との間には、第２気体燃料供給口４６が設けられている。第２気体燃料供給口４６は、吸気通路２３Ａを形成する通路部材を径方向に貫通する貫通孔に挿入された管の一端によって形成されている。

第１及び第２気体燃料供給口４５、４６は、気体燃料通路４８を介して、第１コネクタ５１及び第２コネクタ５１、５２に接続されている。気体燃料通路４８は、第１コネクタ５１に接続された一端を備えた第１分岐部４８Ａと、第２コネクタ５２に接続された一端を備えた第２分岐部４８Ｂと、第１及び第２分岐部４８Ａ、４８Ｂの他端に接続された一端を備えた主通路部４８Ｃと、主通路部４８Ｃの他端に接続された一端と第１気体燃料供給口４５に接続された他端とを備えた第３分岐部４８Ｄと、主通路部４８Ｃの他端に接続された一端と第２気体燃料供給口４６に接続された他端とを備えた第４分岐部４８Ｅとを有する。すなわち、気体燃料通路４８は、上流側及び下流側がそれぞれ二股に分岐している。

第１コネクタ５１は、ブタンを主成分とする液体が充填されたカセットガスボンベ５３と接続可能に形成されている。具体的には、第１コネクタ５１は、カセットガスボンベ５３の口金部と係合してカセットガスボンベ５３を固定し、かつカセットガスボンベ５３のノズル部と気体燃料通路４８の第１分岐部４８Ａとを接続し、燃料の流通を可能にする。

第２コネクタ５２は、ホース５５を介して気体燃料源５６に接続可能な形状に形成されている。気体燃料源５６は、本実施形態ではＬＰＧ（プロパン）が充填されたＬＰＧボンベ、ＣＮＧ（メタン）が充填されたＣＮＧボンベ、及び都市ガス（メタン）を供給するパイプラインのいずれかである。第２コネクタ５２は、ホース５５の端部に設けられた第３コネクタ５７と着脱可能に接続される。

第１分岐部４８Ａには、カセットガスボンベ５３から供給されるブタンを気化する気化器５８（蒸発器）が設けられている。主通路部４８Ｃには、一端側から順に、切換弁６０、第３電磁弁６１、圧力調整弁６２が記載の順序で直列に設けられている。切換弁６０は、第１分岐部４８Ａ、第２分岐部４８Ｂ、及び主通路部４８Ｃの接続部に設けられ、第１分岐部４８Ａ、第２分岐部４８Ｂ、及び主通路部４８Ｃの接続態様を切り換える。切換弁６０は、入力装置６３と結合されている。

入力装置６３は、使用者が使用する燃料の種類を入力するための装置である。本実施形態では、入力装置６３は、カセットガスボンベ５３（ブタン）、ＬＰＧ（プロパン）、都市ガス（メタン）、ＣＮＧ（メタン）、ガソリンの５つから選択可能となっている。図２（Ａ）に示すように、入力装置６３は、基板６４と、基板６４の表面に回転可能に支持されたダイヤル６５とを有する。ダイヤル６５の軸部６５Ａは、基板６４を貫通し、基板６４の裏面側に突出している。

図２（Ａ）及び図２（Ｃ）に示すように、基板６４の表面には、第１〜第６端子６４Ａ〜６４Ｆが設けられている。第１端子６４Ａは、軸部６５Ａを囲むように環状に形成されている。第２〜第６端子６４Ｂ〜６４Ｆは、第１端子６４Ａの外側に、それぞれ周方向に７２°の間隔をおいて配置されている。図２（Ｂ）に示すように、基板６４の表面であって、ダイヤル６５の外周よりも外側の部分には、ダイヤル６５を中心として周方向に７２°の間隔をおいて、「カセットガスボンベ」、「ＬＰＧ」、「都市ガス」、「ＣＮＧ」、「ガソリン」を表す文字やマークが描画や刻印等によって表示されている。

図２（Ａ）及び図２（Ｃ）に示すように、ダイヤル６５の裏面には、径方向に延びる接続片６５Ｂが設けられている。ダイヤル６５の表面にはダイヤル６５の位置（向き）を示すためのマークや矢印が描画や刻印等によって表示されている。使用者は、ダイヤル６５を回転させ、基板６４に描画された「カセットガスボンベ」、「ＬＰＧ」、「都市ガス」、「ＣＮＧ」、又は「ガソリン」にダイヤル６５のマークを対応させることによって、使用するガスの種類を入力する。ダイヤル６５のマークが「カセットガスボンベ」、「ＬＰＧ」、「都市ガス」、「ＣＮＧ」、又は「ガソリン」に対応する位置に維持されるように、ダイヤル６５及び基板６４間には、クリック感を付与する装置や付勢装置が設けられているとよい。

使用者が「カットガスボンベ」を選択すると、第１端子６４Ａと第２端子６４Ｂとが接続片６５Ｂによって接続され、入力装置６３は「カセットガスボンベ５３」に対応した信号を出力する。同様に、入力装置６３は、「ＬＰＧ」が選択されたときに第１端子６４Ａと第３端子６４Ｃとが接続片６５Ｂによって接続されて「ＬＰＧ」に対応した信号を出力し、「都市ガス」が選択されたときに第１端子６４Ａと第４端子６４Ｄとが接続片６５Ｂによって接続されて「都市ガス」に対応した信号を出力し、「ＣＮＧ」が選択されたときに第１端子６４Ａと第５端子６４Ｅとが接続片６５Ｂによって接続されて「ＣＮＧ」に対応した信号を出力し、「ガソリン」が選択されたときに第１端子６４Ａと第６端子６４Ｆとが接続片６５Ｂによって接続されて「ＣＮＧ」に対応した信号を出力する。

図２（Ａ）に示すように、入力装置６３と切換弁６０とは同軸に配置されている。切換弁６０は、有底円筒形のバルブケース７１と、バルブケース７１に回転可能に収容された円柱形のバルブボディ７２とを有する。バルブボディ７２は、一方の端面である下面がバルブケース７１の底部内面と摺接し、外周面がバルブケース７１の内周面と摺接するように配置されている。バルブボディ７２は、軸部６５Ａと同軸に結合され、ダイヤル６５と一体に回転する。バルブボディ７２の外周部にはＯリング７３が装着され、Ｏリング７３によってバルブボディ７２の外周面とバルブケース７１の内周面との間がシールされている。

図２（Ａ）及び図２（Ｄ）に示すように、バルブケース７１の底部には、気体燃料通路４８の主通路部４８Ｃと連通する第１通路７１Ａと、第１分岐部４８Ａと連通する第２通路７１Ｂと、第２分岐部４８Ｂと連通する第３通路７１Ｃとが形成されている。第１通路７１Ａは、内端が底部内面の中心に開口すると共に、外端がバルブケース７１の外周面に開口している。第２及び第３通路７１Ｂ、７１Ｃは、互いに独立した通路であり、それぞれ内端が底部内面に開口すると共に、外端がバルブケース７１の外周面に開口している。第３通路７１Ｃの内端は、底部内面に凹設された拡張溝７１Ｄに連通している。拡張溝７１Ｄは、バルブケース７１の軸線を中心とした円弧状に延び、本実施形態では１４４°の角度幅に形成されている。

バルブボディ７２の下面には、中央から径方向に延びる溝形の接続通路７２Ａが凹設されている。ダイヤル６５が「カセットガスボンベ」を選択する回転位置にあるとき、第１通路７１Ａの内端と第２通路７１Ｂの内端とが接続通路７２Ａによって接続され、第１分岐部４８Ａと主通路部４８Ｃとが連通する。ダイヤル６５が「ＬＮＧ」、「都市ガス」又は「ＣＮＧ」を選択する回転位置にあるとき、第１通路７１Ａの内端と拡張溝７１Ｄとが接続通路７２Ａによって接続され、第２分岐部４８Ｂと主通路部４８Ｃ側とが連通する。このように、切換弁６０のバルブボディ７２は、入力装置６３のダイヤル６５と一体に回転し、使用するガスの種類に応じて接続する通路を切り換える。

第３電磁弁６１は、常閉型の電磁弁であり、ＥＣＵ７から開指令を受けたときに開かれる。圧力調整弁６２は、気体燃料を所定の圧力に減圧して主通路部４８Ｃに供給する。

第３分岐部４８Ｄには第１電磁弁７５が設けられ、第４分岐部４８Ｅには第２電磁弁７６が設けられている。第１電磁弁７５は、全開又は全閉に保持される開閉弁である。第２電磁弁７６は、開度を任意の位置に保持可能な弁である。第１電磁弁７５及び第２電磁弁７６は、ＥＣＵ７によって開閉制御される。

燃料タンク４１には、拡張タンク８１が着脱可能に接続される。燃料タンク４１には、第１接続管８２の一端が接続されており、第１接続管８２の他端には第４コネクタ８３が設けられている。拡張タンク８１には、第２接続管８４の一端が接続されており、第２接続管８４の他端には第５コネクタ８５が設けられている。第４コネクタ８３と第５コネクタ８５とは、互いに着脱可能に接続される。

第２接続管８４には手動ポンプ８８が設けられている。手動ポンプ８８は、手動操作によって伸縮する液室と、拡張タンク８１から燃料タンク側への流れのみを許容する一方向弁とを備えた公知の手動ポンプであり、第１接続管８２及び第２接続管８４内をガソリンで満たすために使用される。手動ポンプ８８の操作によって第１接続管８２及び第２接続管８４内がガソリンで満たされた後は、サイフォンの原理により、燃料タンク４１内の液位（内圧）に応じて拡張タンク８１から燃料タンク４１にガソリンが自動的に供給される。

排気装置２４は、排気ポート３３と共に、燃焼室３１で発生した排気（既燃焼ガス）を排出する一連の排気通路２４Ａを形成する。排気通路２４Ａは、上流端において排気ポート３３に接続され、上流側から順にいずれも図示しない触媒コンバータ、消音器、及び排気出口を有する。排気通路２４Ａの触媒コンバータよりも上流側部分には、排気中の酸素量を検出する酸素センサ９１が設けられている。酸素センサ９１は、排気中の酸素量に応じた信号をＥＣＵ７に出力する。

ＡＣＧ３は、電力線によって第１ＡＣ／ＤＣ変換器５に接続されている。第１ＡＣ／ＤＣ変換器５は、電力線によってバッテリ４、第２ＡＣ／ＤＣ変換器６、及びＥＣＵ７に接続されている。第２ＡＣ／ＤＣ変換器６は電力線によって出力端子９３に接続されている。第１ＡＣ／ＤＣ変換器５は、ＡＣＧ３で発生した３相交流を直流に変換する。第２ＡＣ／ＤＣ変換器６は、直流を単相交流に変換すると共に、出力端子９３に応じた所定の電圧に変換する。

ＡＣＧ３は、公知の３相交流発電機である。ＡＣＧ３の回転軸は、クランク軸２９に連結され、クランク軸２９の駆動力によって回転される。ＡＣＧ３の回転軸とクランク軸２９との間に変速機が介装され、クランク軸２９の回転が増速された後にＡＣＧ３の回転軸に伝達されるようにしてもよい。

第１コネクタ５１、第２コネクタ５２、第４コネクタ８３、及び出力端子９３は、エンジン発電機１の骨格をなすフレーム９５に支持されている。

エンジン発電機１には、内燃機関２を始動及び停止するために、使用者によって操作されるイグニッションスイッチ９７が設けられている。イグニッションスイッチ９７は、始動及び停止に応じた信号をＥＣＵ７に出力する。また、エンジン発電機１には、外気温を検出する外気温センサ９８が設けられている。外気温センサ９８は、外気温に応じた信号をＥＣＵ７に出力する。

ＥＣＵ７は、マイクロプロセッサや、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を集積したＬＳＩデバイスや組み込み電子デバイスとして構成される。ＥＣＵ７には、入力装置６３、酸素センサ９１、液位センサ４１Ｂ、イグニッションスイッチ９７及び外気温センサ９８からの信号が入力される。また、ＥＣＵ７には、シリンダブロック２１に設けられ、クランク軸２９の回転角を検出するクランク角センサや、スロットルバルブ３８に設けられ、スロットルバルブ３８の開度を検出するスロットルセンサ等から信号が入力される。ＥＣＵ７は、入力される各信号に基づいて演算を行い、インジェクタ３９、スロットルバルブ３８、第３電磁弁６１、第１電磁弁７５、及び第２電磁弁７６を制御する。

ＥＣＵ７は、入力装置６３からの信号に基づいて選択された燃料の種類を特定し、選択された燃料の種類に応じたマップを参照して第３電磁弁６１、第１電磁弁７５、及び第２電磁弁７６、インジェクタ３９、及びスロットルバルブ３８の開度を設定する。例えば、ＥＣＵ７は、通常運転時において、入力装置６３からガソリンの選択に応じた信号が入力されている場合、第３電磁弁６１、第１電磁弁７５及び第２電磁弁７６を全閉に制御すると共に、スロットルバルブ３８を所定の開度に制御し、インジェクタ３９を所定の開弁期間で開制御する。また、ＥＣＵ７は、酸素センサ９１からの信号に応じて、インジェクタ３９の噴射量を補正する。例えば、ＥＣＵ７は、酸素センサ９１によって検出された酸素量が多い場合にインジェクタ３９の開弁期間を長くし、酸素量が少ない場合にインジェクタ３９は開弁期間を短くする。

ＥＣＵ７は、通常運転時において、入力装置６３からカセットガスボンベ（ブタン）、ＬＮＧ（プロパン）、都市ガス（メタン）、及びＣＮＧ（メタン）の選択のいずれかに応じた信号が入力されている場合、第３電磁弁６１、第１電磁弁７５及び第２電磁弁７６を全閉に制御すると共に、スロットルバルブ３８を所定の開度に制御し、第２電磁弁７６の各気体燃料の種類に応じた開度に制御する。また、ＥＣＵ７は、酸素センサ９１からの信号に応じて、第２電磁弁７６の開度を補正する。例えば、ＥＣＵ７は、酸素センサ９１によって検出された酸素量が多い場合に第２電磁弁７６の開度を大きくし、酸素量が少ない場合に第２電磁弁７６の開度を小さくする。

ＥＣＵ７は、イグニッションスイッチ９７から始動信号を受けたときに、内燃機関２を始動する。このとき、ＥＣＵ７は、入力装置６３からガソリンの選択に応じた信号が入力されている場合には、通常運転時と同様に、第３電磁弁６１、第１電磁弁７５及び第２電磁弁７６を全閉に制御すると共に、スロットルバルブ３８を所定の開度に制御し、インジェクタ３９を所定の開弁期間で開制御し、燃焼を開始する。

一方、ＥＣＵ７は、入力装置６３から気体燃料（カセットガスボンベ、ＬＰＧ、都市ガス、ＣＮＧ）の選択に応じた信号が入力されている場合には、外気温センサ９８からの信号に基づいて外気温が所定の温度判定値Ｔｓ以下であるか否かを判定すると共に、液位センサ４１Ｂからの信号に基づいて燃料タンク４１の液位が所定の液位判定値Ｌｓ以上であるか否かを判定する。外気温が温度判定値Ｔｓ以下であり、かつ燃料タンク４１の液位が液位判定値Ｌｓ以上である場合に、ＥＣＵ７は、内燃機関２の始動制御の開始から所定期間は、第３電磁弁６１、第１電磁弁７５及び第２電磁弁７６を閉じ、インジェクタ３９から液体燃料を噴射させる。ＥＣＵ７は、所定の期間が経過した後、インジェクタ３９を閉弁させると共に、選択された気体燃料に応じたマップを参照し、第３電磁弁６１及び第１電磁弁７５を全開にすると共に、第２電磁弁７６を所定の開度に制御する。

次に、以上のように構成した本実施形態に係るエンジン発電機１の効果について説明する。エンジン発電機１では、使用者が入力装置６３を操作することによって、使用する燃料を選択することができる。ＥＣＵ７は、選択された燃料に応じてインジェクタ３９、第１電磁弁７５、及び第２電磁弁７６を制御するため、選択された燃料に応じた適切な量の燃料が吸気通路２３Ａに供給され、適切な燃焼を行うことができる。これにより、使用者は、各燃料の価格や、貯蓄量に応じて最適な燃料を使用することができる。

気体燃料の供給経路として、第１気体燃料供給口４５及び第２気体燃料供給口４６が設けられ、第１気体燃料供給口４５から供給される気体燃料の流量を吸気量に応じて変化させるようにしたため、第２電磁弁７６による燃料の調整範囲を小さくすることができる。これにより、第２電磁弁７６に汎用製品等の比較的簡素かつ安価な弁を適用することができる。

第１気体燃料供給口４５は吸気通路２３Ａのスロットルバルブ３８の上流側に設けられ、第２気体燃料供給口４６は吸気通路２３Ａのスロットルバルブ３８の下流側に設けられているため、第１気体燃料供給口４５及び第２気体燃料供給口４６に作用する負圧の大きさが異なる。これにより、第１気体燃料供給口４５及び第２気体燃料供給口４６から供給される気体燃料量の特性が相違するため、吸気通路２３Ａに供給する気体燃料量の制御性が向上する。また、第１気体燃料供給口４５がベンチュリ４４Ｂに設けられているため、第１気体燃料供給口４５及び第２気体燃料供給口４６に作用する負圧の大きさが異なる。

入力装置６３のダイヤル６５と、切換弁６０のバルブボディ７２とが軸部６５Ａによって連結され、一体となって回転するため、入力装置６３の操作によって、切換弁６０も同時に操作され、操作負荷が低減される。

内燃機関２の始動時において、ＥＣＵ７は、外気温が温度判定値Ｔｓ以下であり、かつ液位が液位判定値Ｌｓ以上の場合に、入力装置６３によって選択された燃料に関わらず、発熱量が大きい液体燃料を使用するため、燃焼室３１における燃焼が安定化する。液位が液位判定値Ｌｓより低い場合には、入力装置６３によって選択された燃料を使用するため、ガソリンの残量が維持される。

以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されることなく幅広く変形実施することができる。上記の実施形態では、第１気体燃料供給口４５を吸気通路２３Ａのスロットルバルブ３８よりも上流側に設けたが、図３に示すように、第１気体燃料供給口４５は吸気通路２３Ａのスロットルバルブ３８の下流側に設けられてもよい。

１ ：エンジン発電機
２ ：内燃機関
７ ：ＥＣＵ（制御装置）
２３Ａ ：吸気通路
３１ ：燃焼室
３８ ：スロットルバルブ
３９ ：インジェクタ
４１ ：燃料タンク（液体燃料源）
４１Ｂ ：液位センサ
４４ ：ミキサー
４４Ｂ ：ベンチュリ
４５ ：第１気体燃料供給口
４６ ：第２気体燃料供給口
４８ ：気体燃料通路
５１ ：第１コネクタ
５２ ：第２コネクタ
５３ ：カセットガスボンベ
５６ ：気体燃料源
５７ ：第３コネクタ
５８ ：気化器
６０ ：切換弁
６１ ：第３電磁弁
６２ ：圧力調整弁
６３ ：入力装置
７５ ：第１電磁弁
７６ ：第２電磁弁
８１ ：拡張タンク
９１ ：酸素センサ
９７ ：イグニッションスイッチ
９８ ：外気温センサ

Claims (9)

1. 燃焼室に接続された吸気通路に設けられたスロットルバルブと、
   液体燃料源に接続され、液体燃料を前記吸気通路に噴射するインジェクタと、
   複数種の気体燃料源が着脱可能に接続される気体燃料通路と、
   前記気体燃料通路に第１電磁弁を介して接続されると共に、気体燃料を前記吸気通路に供給する第１気体燃料供給口と、
   前記気体燃料通路に第２電磁弁を介して接続されると共に、気体燃料を前記吸気通路に供給する第２気体燃料供給口と、
   使用者の操作によって、液体燃料及び複数種の気体燃料の内から使用する燃料の種類に応じた信号を出力する入力装置と、
   使用者の操作によって、前記気体燃料通路に接続する前記気体燃料源を切り換える切換弁と、
   前記入力装置からの信号に基づいて、前記インジェクタ、前記第１電磁弁、及び前記第２電磁弁を制御する制御装置を有することを特徴とする内燃機関。
2. 第１気体燃料供給口は、前記スロットルバルブよりも上流側に設けられ、
   第２気体燃料供給口は、前記スロットルバルブよりも下流側に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関。
3. 前記第１電磁弁は、全開又は全閉に保持される開閉弁であり、
   前記第１気体燃料供給口は、前記吸気通路に設けられたベンチュリに形成されていることを特徴とする請求項２に記載の内燃機関。
4. 前記燃焼室には、排気通路が接続され、
   前記排気通路には、排気中の酸素量に応じた信号を前記制御装置に出力する酸素センサが設けられ、
   前記第２電磁弁は、任意の開度に保持可能な弁であり、
   前記制御装置は、前記入力装置からの信号と、前記酸素センサからの信号とに基づいて、前記第２電磁弁の開度を制御することを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の内燃機関。
5. 前記気体燃料通路の前記切換弁と、前記第１電磁弁及び前記第２電磁弁との間には、気体燃料の流れを開閉する第３電磁弁と、気体燃料の圧力を調整する圧力調整弁とが設けられていることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１つの項に記載の内燃機関。
6. 複数種の前記気体燃料源は、ブタンが重点されたカセットガスボンベ、ＬＰＧボンベ、ＣＮＧボンベ、及び都市ガスのパイプラインからなる群の少なくとも２つを含むことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１つの項に記載の内燃機関。
7. 前記切換弁の弁体と、前記入力装置の操作部とは、互いに結合され、
   前記操作部は、液体燃料、ＬＰＧ、ＣＮＧ、都市ガス、及びカセットガスボンベの５つを選択可能であり、選択に応じた信号を出力し、
   前記切換弁は、前記操作部によってＬＰＧ、ＣＮＧ、都市ガス、及びカセットガスボンベのいずれかが選択されたときに、選択された気体燃料に応じた前記気体燃料源と前記第１電磁弁及び前記第２電磁弁とを接続し、前記操作部によって液体燃料が選択されたときに、前記気体燃料源と前記第１電磁弁及び前記第２電磁弁との接続を遮断することを特徴とする請求項６に記載の内燃機関。
8. 外気温に応じた信号を前記制御装置に出力する外気温センサを更に有し、
   前記制御装置は、前記入力装置によって気体燃料が選択され、かつ外気温が所定の温度判定値以下の場合に、当該内燃機関の始動時の所定期間は前記インジェクタから液体燃料を噴射させることを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか１つの項に記載の内燃機関。
9. 液体燃料源は、液体燃料が貯留された燃料タンクであり、
   前記燃料タンクには液位に応じた信号を前記制御装置に出力する液位センサが設けられ、
   前記制御装置は、前記入力装置によって気体燃料が選択され、かつ外気温が所定の温度判定値より低く、かつ液体燃料の液位が所定の液位判定値未満である場合に、前記インジェクタへの液体燃料の供給を禁止すると共に、気体燃料を前記吸気通路に供給することを特徴とする請求項８に記載の内燃機関。

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