(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料ガス供給通路に設けられる燃料ガス制御弁と、前記燃料ガス制御弁よりも前記燃料ガス供給通路の下流側に設けられるレギュレータと、吸気通路に設けられて、空気及び前記燃料ガス供給通路からの燃料ガスを混合し混合ガスを生成するガスミキサと、前記ガスミキサよりも前記吸気通路の下流側に設けられるスロットルと、前記スロットルの下流側に設けられる燃焼室に供給した混合ガスを点火する点火装置と、エンジン回転数を検出する回転数検出装置と、前記燃料ガス制御弁、前記スロットル及び前記点火装置を制御する制御装置とを備え、
前記レギュレータは、レギュレータケースと、前記レギュレータケース内に配置され、大気圧と同等に保たれた第一レギュレータ室と、前記燃料ガス供給通路の一部をなす第二レギュレータ室とに区画するダイアフラムと、前記第二レギュレータ室内に配置され、前記ダイアフラムの伸縮に追従して変位するレギュレータレバーと、前記レギュレータレバーに一体的に取り付けられ、前記レギュレータレバーが変位することで前記第二レギュレータ室の燃料ガス入口を開閉する燃料弁と、を有するガスエンジンであって、
前記制御装置は、ガスエンジンの停止信号が入力されると、前記燃料ガス制御弁を閉じて燃料ガス供給通路を遮断し、かつ、前記スロットルを閉じ、かつ、点火装置を停止し、
前記制御装置は、その後、エンジン回転数が第三閾値（Ｎｓ３）以下となると、吸気通路をスロットルの所定開度（Ａ）まで開く旨の制御信号を送信し、燃焼室内に空気を少し流入させ、吸気通路を所定開度（Ａ）になってから、所定時間（Ｓ）経過したと判断すると、スロットルにより吸気通路を全開となるように開く旨の制御信号を送信し、
前記エンジン回転数の第三閾値（Ｎｓ３）は、予め、エンジンを運転状態から停止状態に移行させる段階で、燃料ガス制御弁によって燃料ガス供給通路を遮断し、かつ、スロットルを所定開度にした状態で、ダイアフラムに過大な負荷が掛からないエンジン回転数とした
ことを特徴とするガスエンジン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガスエンジンの技術、特にガスエンジンのレギュレータの技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ガスエンジンは、空気と燃料ガスとをガスミキサによって混合してエンジン本体へと供給するように構成されている。さらに、燃料ガスはレギュレータによって供給圧が調整される。ガスミキサは、入口側と出口側の通路の断面積よりも断面積を小さく形成したベンチュリーを入口側と出口側の通路の間に設けることによって、ガスミキサ内を流れる空気を利用してベンチュリー部分に負圧を発生させるように構成される。また、レギュレータ内は、ダイアフラムによって分割することで、大気と略同じ圧力となる大気バランス室と、燃料ガスが通過する燃料調節室とが形成される。ダイアフラムはバランススプリング及びスプリングによって上下方向から付勢されている。燃料調整室は、燃料ガス出口から配管を介してベンチュリー（ガスミキサ）と連通され、燃料ガス入口から配管を介して燃料タンクと連通する。燃料調整室の燃料ガス入口には、燃料ガス調節弁が配置される。ガス調節弁はレバーの一端と連結され、レバーの他端はスプリングに係止されるとともにダイアフラムと連動可能に構成される（特許文献１参照）。
【０００３】
このような構成において、ガスエンジンが運転されている時、ダイアフラムは、ベンチュリーからの負圧を受けて大気圧と均衡するように下降し、当該ダイアフラムと連動するように設けられたレバーによってガス調節弁が燃料ガス入口に対して離間して（開いて）エンジン側に燃料ガスを供給するようにしている。
【０００４】
また、ガスエンジンを運転状態から停止状態へと移行させるときには、燃料ガス入口の上流に配置される燃料ガス電磁弁を閉じてレギュレータへの燃料ガスの供給を停止し、ガスエンジン内の未燃焼ガスを外部へと排出するために、ガスミキサの下流に配置されるスロットルの開度を全開にする。このとき、燃料ガス電磁弁は閉じられ、ベンチュリーからの負圧がレギュレータに掛かると、燃料調節室には過大な負圧が掛かる。そして、この負圧によってレギュレータ内のダイアフラムは大きく下降して燃料ガス調節弁と接触する場合があり、この接触によってダイアフラムの破損のおそれがあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−５７５４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、ガスエンジンが運転状態から停止状態に移行するときに、レギュレータ内のダイアフラムに掛かる過大な負圧を抑制し、燃料弁がダイアフラムに接触することがないガスエンジン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】
【０００７】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【０００８】
請求項１においては、燃料ガス供給通路に設けられる燃料ガス制御弁と、前記燃料ガス制御弁よりも前記燃料ガス供給通路の下流側に設けられるレギュレータと、吸気通路に設けられて、空気及び前記燃料ガス供給通路からの燃料ガスを混合し混合ガスを生成するガスミキサと、前記ガスミキサよりも前記吸気通路の下流側に設けられるスロットルと、前記スロットルの下流側に設けられる燃焼室に供給した混合ガスを点火する点火装置と、エンジン回転数を検出する回転数検出装置と、前記燃料ガス制御弁、前記スロットル及び前記点火装置を制御する制御装置とを備え、前記レギュレータは、レギュレータケースと、前記レギュレータケース内に配置され、大気圧と同等に保たれた第一レギュレータ室と、前記燃料ガス供給通路の一部をなす第二レギュレータ室とに区画するダイアフラムと、前記第二レギュレータ室内に配置され、前記ダイアフラムの伸縮に追従して変位するレギュレータレバーと、前記レギュレータレバーに一体的に取り付けられ、前記レギュレータレバーが変位することで前記第二レギュレータ室の燃料ガス入口を開閉する燃料弁と、を有するガスエンジンであって、前記制御装置は、ガスエンジンの停止信号が入力されると、前記燃料ガス制御弁を閉じて燃料ガス供給通路を遮断し、かつ、前記スロットルを閉じ、かつ、点火装置を停止し、前記制御装置は、その後、エンジン回転数が第三閾値（Ｎｓ３）以下となると、吸気通路をスロットルの所定開度（Ａ）まで開く旨の制御信号を送信し、燃焼室内に空気を少し流入させ、吸気通路を所定開度（Ａ）になってから、所定時間（Ｓ）経過したと判断すると、スロットルにより吸気通路を全開となるように開く旨の制御信号を送信し、前記エンジン回転数の第三閾値（Ｎｓ３）は、予め、エンジンを運転状態から停止状態に移行させる段階で、燃料ガス制御弁によって燃料ガス供給通路を遮断し、かつ、スロットルを所定開度にした状態で、ダイアフラムに過大な負荷が掛からないエンジン回転数としたものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
【００１０】
請求項１においては、ガスエンジンを運転状態から停止状態に移行させるときに、燃料ガス制御弁が閉じられて燃料ガス供給通路が遮断され、かつ点火装置の作動が停止したときに、スロットルが閉じられるので、レギュレータに過大な負圧が掛からなくなる。その後、エンジン回転数が設定値以下となり、燃焼室内の圧力が低下し燃焼室へ供給されるであろう空気供給量が減少するようになってから、スロットルが全開にされるため、燃焼室内に燃料ガスが残ることもなく、また、レギュレータケース内に配置されるダイアフラムが大きく変形することもなくなり、ダイアフラムが燃料弁と接触することがなくなる。従って、ダイアフラムの破損を防止しながら、ガスエンジン内の未燃焼ガスを掃気することができる。
【００１１】
また、ガスエンジンが停止してエンジン回転数が設定値以下となると、スロットルは所定時間僅かに開かれるため、燃焼室の負圧により燃焼室へ徐々に空気が吸い込まれるようになり、レギュレータケース内に配置されるダイアフラムが負圧により大きく変形することがなくなる。従って、ダイアフラムの破損を防止しながら、ガスエンジン内の未燃焼ガスを掃気することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態に係るガスエンジンの全体的な構成を示す模式図。
【図２】同じく電装部の接続構造を示す概略図。
【００１３】
【図３】同じくガスエンジンの停止状態におけるレギュレータの構成を示す部分断面図。
【図４】同じくガスエンジンの運転状態におけるレギュレータの構成を示す部分断面図。
【００１４】
【図５】第一構成形態におけるガスエンジンの運転制御フロー図。
【図６】第二構成形態におけるガスエンジンの運転制御フロー図。
【００１５】
【図７】第一実施形態におけるガスエンジンの運転制御フロー図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
次に、発明の実施の形態を説明する。本実施形態に係るガスエンジンの全体構成について図１および図２を用いて説明する。なお、図中に示す太矢印は、全て気体の流れを示すものである。
【００１７】
ガスエンジンは、燃料ガスと空気とが混合された混合ガスを点火プラグによって点火して、シリンダ内で燃焼させることによってクランク軸を回転駆動させ、駆動力を得るものである。
【００１８】
ガスエンジンは、主として、エンジン本体部と、エンジン本体部に接続される燃料吸排気部と、燃焼室内の燃焼によって運動する運動部と、電装部等によって構成される。
【００１９】
エンジン本体部は、ガスエンジンの筐体となるものであって、主として、シリンダブロック１１およびシリンダヘッド１２等によって構成される。シリンダブロック１１には、ピストン５１が摺動可能に収容できるシリンダ１３が形成され、シリンダブロック１１の上部には、シリンダヘッド１２が載置される。シリンダ１３内のピストン５１とシリンダヘッド１２に囲まれた空間には、混合ガスを燃焼させるための空間である燃焼室が形成される。
【００２０】
燃料吸排気部は、ガスエンジン本体に燃料ガスおよび空気を供給し、燃焼室にて燃焼後の排気を排出するためのものである。燃料吸排気部は、主として、燃料ガス供給通路２、吸気通路３、排気通路４によって構成される。
【００２１】
燃料ガス供給通路２は、図示しない燃料タンクからの燃料ガスをガスミキサ３２へと供給するための通路である。燃料ガス供給通路２は、主として、第一燃料配管２ａ、燃料ガス制御弁６２、第二燃料配管２ｂ、レギュレータ２９、および第三燃料配管２ｃ等によって構成される。
【００２２】
第一燃料配管２ａは、燃料タンクと燃料ガス制御弁６２とを連通させるための配管である。燃料ガス制御弁６２は、電磁弁等で構成され、第一燃料配管２ａと第二燃料配管２ｂとの間に配置される。燃料ガス制御弁６２は、電磁弁のソレノイドを制御装置６６によって制御することで、第一燃料配管２ａと第二燃料配管２ｂとの間の通路を開閉して、燃料タンクからの燃料ガスの供給量を制御するように構成される。第二燃料配管２ｂは、燃料ガス制御弁６２とレギュレータ２９との間とを連通させるための配管である。
【００２３】
レギュレータ２９は、第二燃料配管２ｂと第三燃料配管２ｃとの間に配置され、吸気通路３へと供給される燃料ガスの圧力を調整するためのものである。なお、レギュレータ２９の構造は、後で詳細に説明する。第三燃料配管２ｃは、レギュレータ２９とガスミキサ３２の燃料吸入通路３２ｄとを連通させるための配管である。
【００２４】
吸気通路３は、第一吸気配管３ａとガスミキサ３２と第二吸気配管３ｂとを備え、外気である空気と燃料ガスをガスミキサ３２で混合し、この混合ガスを燃焼室に導くためのものである。
【００２５】
第一吸気配管３ａは、エアクリーナ（図示省略）とガスミキサ３２とを連通させるための配管である。エアクリーナは、吸入空気に含まれる埃等の異物を濾過して除去するものである。
【００２６】
ガスミキサ３２は、レギュレータ２９からの燃料ガスと外気である空気とを混合することで混合ガスを生成するためのものである。ガスミキサ３２の一側には、第一吸気配管３ａを介してエアクリーナと接続される吸気口３２ａが形成される。ガスミキサ３２の他側には、第二吸気配管３ｂを介してエンジン本体部と接続される排出口３２ｂが形成される。吸気口３２ａと排出口３２ｂとの間には、通路が絞られたベンチュリー部３２ｃが形成される。ベンチュリー部３２ｃの中途部と、ガスミキサ３２のケース外面との間には、前記第三燃料配管２ｃと接続される燃料吸入通路３２ｄが形成されている。つまり、ベンチュリー部３２ｃの通路断面積が小さくなる部分には、燃料吸入通路３２ｄの一端が開口するように形成される。
【００２７】
第二吸気配管３ｂは、ガスミキサ３２とエンジン本体部の吸気マニホールドとを連通させるための配管である。第二吸気配管３ｂの中途部には、スロットル６３が配置される。当該スロットル６３は、ガスミキサ３２からの混合ガスの流量を調整するものである。
【００２８】
排気通路４は、エンジン本体部から排出される排気ガスを排気浄化装置（図示省略）や消音器（図示省略）まで導く通路である。排気通路４の一端は、排気マニホールドに接続される。
【００２９】
運動部は、燃焼室内の混合ガスの燃焼によって生じる爆発力を受けて作動するものであって、主として、ピストン５１、コンロッド５２、クランク軸５３、カム軸５６、吸気バルブ５７、排気バルブ５８等によって構成される。
【００３０】
ピストン５１は、燃焼室内の燃焼に伴う膨張・圧縮等によって上下方向に往復運動するものであり、シリンダ１３内に嵌挿される。ピストン５１はコンロッド５２を介してクランク軸５３と連結され、当該クランク軸５３は、ピストン５１の往復運動によって回転運動される。クランク軸５３は、シリンダブロック１１の下部に回動可能に支持される。
【００３１】
クランク軸５３の一端には、クランク軸５３と一体的に回転する円板状のフライホイール５４が固設される。クランク軸５３の他端には、クランク軸５３と一体的に回転するクランクギヤ（図示省略）が固設される。クランクギヤは、カムギヤ５５と噛合することで、クランク軸５３の回転力をカムギヤ５５に伝動伝達させる。カムギヤ５５は、シリンダブロック１１に回転自在に支持されるカム軸５６の一端に固設され、カム軸５６と一体的に回転する。カム軸５６上には、図示しないカムが固設され、当該カムと当接するロッドやロッカーアーム（図示省略）等を介して、吸気バルブ５７および排気バルブ５８が駆動される。
【００３２】
吸気バルブ５７は、シリンダヘッド１２に形成された吸気路と燃焼室との間を開閉するものであり、カム軸５６の回転運動によって昇降して開閉動作が行われる。排気バルブ５８は、シリンダヘッド１２に形成された排気路と燃焼室との間を開閉するものであり、カム軸５６の回転運動によって昇降して開閉動作が行われる。
【００３３】
電装部は、ガスエンジンを適正な状態で作動させるためのものである。電装部は、図１および図２に示すように、主として点火装置６１、燃料ガス制御弁６２、スロットル６３、クランク軸回転センサ６４、カム軸回転センサ６５、および制御装置６６等の各種電装装置によって構成される。
【００３４】
制御装置６６には、燃料ガス制御弁６２のソレノイド６２ａ、スロットル６３のステッピングモータ６３ａ、クランク軸の回転を検出するクランク軸回転センサ６４、およびカム軸５６の回転を検出してピストンの位置を検出するカム軸回転センサ６５が電気的に接続される。
【００３５】
点火装置６１は、燃焼室内の混合ガスを点火するためのものであって、主として、点火回路６１ａおよび点火プラグ６１ｂによって構成される。点火回路６１ａは、制御装置６６と接続され、制御装置６６からの制御信号の入力によって、所定のタイミングで高電圧を発生させて点火プラグ６１ｂに供給するように構成される。点火プラグ６１ｂは、点火回路６１ａと電気的に接続され、点火回路６１ａからの高電圧によって燃焼室内に火花放電を発生させ、燃焼室内の混合ガスが燃焼するように構成される。
【００３６】
燃料ガス制御弁６２は、燃料タンクとレギュレータ２９間の燃料ガス供給通路２を連通又は遮断するためのものである。燃料ガス制御弁６２は、レギュレータ２９の上流である第一燃料配管２ａと第二燃料配管２ｂとの間に配置され、制御装置６６と電気的に接続される。燃料ガス制御弁６２は、ソレノイド６２ａの磁力を用いてプランジャと呼ばれる鉄片を動かすことで、燃料ガス供給通路２内に配置された弁体を開閉させ、燃料ガス供給通路２の通路断面を開放または遮断するよう構成される。
【００３７】
スロットル６３は、燃焼室へ供給される混合ガスの量を調整するものである。スロットル６３は、第二吸気配管３ｂ内に配設されるバタフライバルブ６３ｂと、当該バタフライバルブ６３ｂを回転駆動するステッピングモータ６３ａよって構成される。ステッピングモータ６３ａは制御装置６６と電気的に接続され、制御装置６６の制御信号によってステッピングモータ６３ａが作動されることでバタフライバルブ６３ｂが回動し、第二吸気配管３ｂの通路断面積（開度）を調節可能としている。
【００３８】
クランク軸回転センサ６４は、クランク軸５３の回転角度およびクランク軸５３の回転速度（換言すればエンジン回転速度）を検出する（エンジン）回転数検出装置である。クランク軸回転センサ６４は、フライホイール５４の外周面近傍に配置され、制御装置６６と電気的に接続される。
【００３９】
カム軸回転センサ６５は、カム軸５６の回転角度からピストン５１の位置を検出するものである。カム軸回転センサ６５は、カムギヤ５５の近傍に配置され、制御装置６６と電気的に接続される。
【００４０】
制御装置６６は、ガスエンジンの作動を適正な状態となるように制御するためのものである。制御装置６６は、例えば、記憶部や演算部等を有したＥＣＵ（Ｅｎｇｉｎｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）によって構成される。制御装置６６は、クランク軸回転センサ６４およびカム軸回転センサ６５からの信号に基づいて、エンジン回転数、ピストン５１の位置、エンジン回転速度を算出し、点火装置６１の点火回路６１ａ、燃料ガス制御弁６２のソレノイド６２ａ、およびスロットル６３のステッピングモータ６３ａ等に制御信号を送信することでガスエンジンの作動を制御する。
【００４１】
次に、本実施形態のレギュレータ２９の基本構成について図１、図３、および図４を用いて詳細に説明する。
【００４２】
レギュレータ２９は、ガスミキサ３２のベンチュリー部３２ｃで発生する負圧に合わせて燃料ガスの供給圧力を調整するものである。レギュレータ２９は、主として、レギュレータケース２０、ダイアフラム２３、レギュレータレバー２４、燃料弁２５、付勢部材（第一付勢部材２７、第二付勢部材２８）および支持板２６等によって構成される。
【００４３】
レギュレータケース２０は、レギュレータ２９の筐体となるものであって、ダイアフラム２３、レギュレータレバー２４、燃料弁２５、付勢部材（第一付勢部材２７、第二付勢部材２８）および支持板２６等を収納する。レギュレータケース２０は、筐体が上下二つ割に構成され、その上部を成す第一ケース２１と、筐体の下部を成す第二ケース２２とによって構成される。
【００４４】
第一ケース２１および第二ケース２２は、それぞれ略椀状に形成され、それぞれの外周部にはフランジ部２１ａ・２２ａが形成される。レギュレータケース２０は、第一ケース２１および第二ケース２２の凹部側を互いに対向させ、両者の間にダイアフラム２３を介装している。具体的には、レギュレータケース２０は、フランジ部２１ａとフランジ部２２ａの間にダイアフラム２３の外周を挟んだ状態で、ボルト等によって固定することで箱状に形成される。こうして、ダイアフラム２３と第一ケース２１とによって囲まれた空間は、第一レギュレータ室２３ａとし、ダイアフラム２３と第二ケース２２とによって囲まれた空間は第二レギュレータ室２３ｂとしている。つまり、レギュレータケース２０は、ダイアフラム２３によって、上方の第一レギュレータ室２３ａと、下方の第二レギュレータ室２３ｂとに区画され、第一レギュレータ室２３ａと第二レギュレータ室２３ｂはダイアフラム２３によって、空気や燃料ガスの流通が出来ないように分離される。
【００４５】
第一ケース２１の上面（または側面）には、大気開放孔２１ｂが開孔される。大気開放孔２１ｂには、機体外部と流通可能となるようにパイプ７等が接続される。第一レギュレータ室２３ａは、大気開放孔２１ｂによって大気と略同じ圧力に保たれる。
【００４６】
第二ケース２２は、平面視においてその外周近傍の底部に燃料ガス入口２２ｂが開孔される。燃料ガス入口２２ｂの反対側の側面には、燃料ガス出口２２ｃが開孔される。さらに第二ケース２２には、平面視において中央底部に後述する第二付勢部材２８の受部２２ｅが形成される。当該受部２２ｅと前記燃料ガス入口２２ｂとの間には、支点支持部２２ｄが形成される。当該支点支持部２２ｄは、上方に開放された筒状とし、レギュレータレバー２４の支点となる支点部材２４ｂが挿入可能に形成される。支点部材２４ｂは本実施形態ではバネにより構成される。
【００４７】
ダイアフラム２３は、ゴムまたは合成樹脂等の伸縮可能な弾性膜によって構成される。ダイアフラム２３は、略水平に張設された状態でその外周が第一ケース２１のフランジ部２１ａと第二ケース２２のフランジ部２２ａとに挟まれることで配置される。ダイアフラム２３は、前記第一レギュレータ室２３ａと第二レギュレータ室２３ｂの圧力差によって変形可能に構成される。ダイアフラム２３は、レギュレータケース２０内の圧力差によってその中央部が昇降し、後述するレギュレータレバー２４の一側と接触する（押す）ことで回動させるものである。
【００４８】
レギュレータレバー２４は、板状の部材によって構成され、ダイアフラム２３の中央部下面に接触可能となるようにその一側上面に作用部２４ｃが形成される。レギュレータレバー２４は、その他側の下面に燃料弁２５が設けられ、当該燃料弁２５が前記燃料ガス入口２２ｂを閉じることを可能とし、長手方向中央部に回動支点２４ａを設けている。具体的には、レギュレータレバー２４は、側面視において板状の部材が三段階の階段状に屈曲することで形成され、その長手方向の中央下部（中段部）に回動支点２４ａととなる凸部が下方に突出するように形成される。当該回動支点２４ａの下面が、支点部材２４ｂの上端に係止することで、レギュレータレバー２４は支持される。支点部材２４ｂは、上下方向に伸縮するコイルバネによって構成され、その下端部は前記支点支持部２２ｄに挿入されて支持される。レギュレータレバー２４の一側の作用部２４ｃ（図中において左端部）は、凹状に形成され、ダイアフラム２３の中央下面に設けた接触部２６ａに係合可能となるようにその下方に配置される。レギュレータレバー２４の他側（図示右端）には、前記燃料弁２５を取り付けるための固定孔が開口される。
【００４９】
燃料弁２５は、燃料ガス入口２２ｂの上方に配置され、燃料ガス入口２２ｂを開閉するためのものである。燃料弁２５は、燃料ガス入口２２ｂの開孔径よりも若干大きく形成され、レギュレータレバー２４の他端部（図示右端）に固設される。
【００５０】
支持板２６は、円状の板体によって構成され、ダイアフラム２３の略中央の下面に固定することで配置される。
【００５１】
支持板２６の略中央下面には、下方に突出する凸状に形成された接触部２６ａが設けられ、当該接触部２６ａの下端はレギュレータレバー２４の作用部２４ｃに嵌合可能に配設される。こうして、支持板２６は、ダイアフラム２３の中央部の強度を上げるとともに、ダイアフラム２３が伸縮することで昇降した場合に、接触部２６ａと作用部２４ｃの嵌合が外れることがないようにして、レギュレータレバー２４を確実に回動させて、燃料弁２５によって燃料ガス入口２２ｂを確実に開閉できるように構成される。
【００５２】
付勢部材は、ダイアフラム２３の張力を微調整するためのものであって、ダイアフラム２３の上下に配設される第一付勢部材２７および第二付勢部材２８によって構成される。
【００５３】
第一付勢部材２７は、ダイアフラム２３に下向の付勢力を与えるためのものであって、上下方向に伸縮するコイルバネ等で構成される。第一付勢部材２７は、その下端がダイアフラム２３の上面の略中央に配置された受板２７ａに係合され、その上端が圧力調節ネジ２７ｂの下端に当接される。当該圧力調節ネジ２７ｂは、第一ケース２１の中央上面に形成されたネジ孔２１ｃに上下方向に移動可能に螺挿され、ナット等によって垂直に保持される。
【００５４】
第二付勢部材２８は、ダイアフラム２３に上方向の付勢力を与えるためのものであって、上下方向に伸縮するコイルバネ等で構成される。第二付勢部材２８は、その上端がレギュレータレバー２４の作用部２４ｃの周辺に下方から当接され、その下端部が第二ケース２２に形成された受部２２ｅに当接される。
【００５５】
前記構成によって、ダイアフラム２３の下面は、第二付勢部材２８によってレギュレータレバー２４および接触部２６ａを介して上方へと付勢される。ダイアフラム２３の上面は、第一付勢部材２７によって、下方へと付勢される。そして、圧力調節ネジ２７ｂを回動して上下移動させることによって、ダイアフラム２３への下方への付勢力が調整される。したがって、ダイアフラム２３の上下方向の釣り合い位置、つまり、燃料弁２５が燃料ガス入口２２ｂに対して離間する圧力が調節できる。
【００５６】
次に、ガスエンジンの運転時におけるレギュレータ２９の作動について図１から図４を参照して説明する。
【００５７】
ガスエンジンが作動している場合において、ガスエンジンのピストン５１が下降してシリンダ１３内の燃焼室が負圧になり、吸気バルブ５７が上昇して吸気通路３と燃焼室が連通されると、吸気通路３から空気（外気）が燃焼室側へと供給される。このとき、ガスミキサ３２のベンチュリー部３２ｃを通過する空気流によって、燃料吸入通路３２ｄが負圧となり、連通する第三燃料配管２ｃから燃料ガスが、ガスミキサ３２へと吸入される。したがって、ガスミキサ３２では、空気と燃料ガスが混合されて混合ガスが生成されるのである。
【００５８】
このとき、レギュレータ２９の第二レギュレータ室２３ｂは、第三燃料配管２ｃと連通されているため負圧となる。レギュレータケース２０内のダイアフラム２３は、第一レギュレータ室２３ａと第二レギュレータ室２３ｂとの圧力差によって、その中央部が大きく変形して下降する。この変形によって、ダイアフラム２３の中央に配置された接触部２６ａが作用部２４ｃを下方に押圧して、レギュレータレバー２４は回動支点２４ａおよび支点部材２４ｂの上部を中心に図中において逆時計回りに回動する。そして、レギュレータレバー２４の回動とともに、燃料弁２５は、燃料ガス入口２２ｂから離間するように上方に持ち上げられ、燃料ガス入口２２ｂを開ける。したがって、燃料ガスは、燃料ガス入口２２ｂから第二レギュレータ室２３ｂを経て、燃料ガス出口２２ｃから第三燃料配管２ｃおよび燃料吸入通路３２ｄを介して、ガスミキサへと吸入される。
【００５９】
ことのき、第一レギュレータ室２３ａ内には、外部空気が大気開放孔２１ｂから流入し、第一付勢部材２７は伸長し、第二付勢部材２８は縮む。ダイアフラム２３は、第一レギュレータ室２３ａの圧力と第一付勢部材２７の付勢力と、第二レギュレータ室２３ｂ内の負圧と第二付勢部材２８の付勢力が釣り合った位置で停止する。
【００６０】
逆に、第二レギュレータ室２３ｂが負圧から大気圧へと移行した場合、ガスエンジンが運転状態から停止状態となる場合、ダイアフラム２３の中央部が上昇するように変形され、レギュレータレバー２４の一側は第二付勢部材２８によって上方に押圧されることで回動支点２４ａおよび支点部材２４ｂの上部を中心に回動する。この回動によって、他側に設けた燃料弁２５が下降されて燃料ガス入口２２ｂは閉じられる。
【００６１】
以上のような構成において、ガスエンジンが運転状態から停止状態に移行するとき、第一構成形態の一連の制御構成を図１、図２および図５を用いて説明する。
【００６２】
ステップＳ１において、制御装置６６は、キースイッチ６７が「ＯＦＦ」であるか否かを判断する。つまり、ガスエンジンの作動を作業者が停止させたか否かの判断がなされる。
【００６３】
これによって、制御装置６６がガスエンジンの停止状態と判断しなかった場合、つまりガスエンジンは運転状態であると判断され、そのままガスエンジンは運転を行う。一方、制御装置６６がガスエンジンの停止と判断した場合、つまりガスエンジンが運転状態から停止状態へと移行すると判断されると、ステップＳ２へと移行する。
【００６４】
ステップＳ２において、制御装置６６は、点火装置６１に対してその作動を停止する制御信号を送信し、燃料ガス制御弁６２に対して燃料ガス供給通路２の通路断面を閉じる旨の制御信号を送信し、ステッピングモータ６３ａに対して吸気通路３の通路断面を閉じる旨の制御信号を送信する。したがって、点火装置６１は点火プラグ６１ｂに高電圧を印加することがないため燃焼室内で火花放電が行われない。また、燃料ガス制御弁６２は、燃料ガス供給通路２を遮断することによって燃料ガスの供給を停止する。スロットル６３は、ステッピングモータ６３ａの駆動によって吸気通路３の通路断面を遮断することによって燃焼室への空気の供給を停止させる。
【００６５】
次に、ステップＳ３において、制御装置６６は、クランク軸回転センサ６４の検出値を基にエンジン回転数Ｎの算出を行い、エンジン回転数Ｎが予め設定された第一閾値Ｎｓ１以下になると、ステップＳ４へと移行する。
【００６６】
ステップＳ４において、制御装置６６は、ステッピングモータ６３ａに対して、吸気通路３を開く旨の制御信号を送信する。つまり、スロットル６３は、ステッピングモータ６３ａの駆動によってバタフライバルブ６３ｂの開度を全開にして吸気通路３と燃焼室を連通させ、燃焼室内に空気を流入させる。
【００６７】
なお、ステップＳ３における第一閾値Ｎｓ１は、予め、エンジンを運転状態から停止状態に移行させる段階で、燃料ガス制御弁６２によって燃料ガス供給通路２を遮断し、かつ、スロットル６３の開度を全開にした状態において、ダイアフラム２３に過大な負荷が掛からないエンジン回転数である。言換えれば、第一閾値Ｎｓ１は、略停止した状態に近いエンジン回転数であり、燃焼室内が急に負圧とならず、ダイアフラム２３が第二レギュレータ室２３ｂの負圧によって変形して、ダイアフラム２３の下面と燃料弁２５の上面が当接しないエンジン回転数とする。
【００６８】
以上のように、第一構成形態のガスエンジンは、燃料ガス供給通路２に設けられる燃料ガス制御弁６２と、前記燃料ガス制御弁６２よりも前記燃料ガス供給通路２の下流側に設けられるレギュレータ２９と、吸気通路３に設けられて、空気及び前記燃料ガス供給通路２からの燃料ガスを混合し混合ガスを生成するガスミキサ３２と、前記ガスミキサ３２よりも前記吸気通路３の下流側に設けられるスロットル６３と、前記スロットル６３の下流側に設けられる燃焼室に供給した混合ガスを点火する点火装置６１と、エンジン回転数Ｎを検出する回転数検出装置（クランク軸回転センサ６４）と、前記燃料ガス制御弁６２、前記スロットル６３及び前記点火装置６１を制御する制御装置６６と、を備え、前記レギュレータ２９は、レギュレータケース２０と、前記レギュレータケース２０内に配置され、大気圧と同等に保たれた第一レギュレータ室２３ａと、前記燃料ガス供給通路２の一部をなす第二レギュレータ室２３ｂとに区画するダイアフラム２３と、前記第二レギュレータ室２３ｂ内に配置され、前記ダイアフラム２３の伸縮に追従して変位するレギュレータレバー２４と、前記レギュレータレバー２４に一体的に取り付けられ、前記レギュレータレバー２４が変位することで前記第二レギュレータ室２３ｂの燃料ガス入口２２ｂを開閉する燃料弁２５と、を有するガスエンジンであって、前記制御装置６６は、ガスエンジンの停止信号が入力されると、前記燃料ガス制御弁６２を閉じて燃料ガス供給通路２を遮断し、かつ、前記スロットル６３を閉じ、かつ、点火装置６１を停止し、エンジン回転数Ｎが設定値（第一閾値Ｎｓ１）以下となると、前記スロットル６３を全開にする。
【００６９】
このように構成することによって、ガスエンジンを運転状態から停止状態に移行させるときに、燃料ガス制御弁６２が閉じられて燃料ガス供給通路２が遮断され、かつ点火装置６１の作動が停止したときに、スロットル６３が閉じられるので、レギュレータ２９に過大な負圧が掛からなくなる。その後、エンジン回転数Ｎが設定値（第一閾値Ｎｓ１）以下となり、燃焼室内の圧力が低下し燃焼室へ供給されるであろう空気供給量が減少するようになってから、スロットル６３が全開にされるため、燃焼室内に燃料ガスが残ることもなく、また、レギュレータケース２０内に配置されるダイアフラム２３が大きく変形することもなくなり、ダイアフラム２３が燃料弁２５と接触することがなくなる。従って、ダイアフラム２３の破損を防止しながら、ガスエンジン内の未燃焼ガスを掃気することができる。
【００７０】
次に、ガスエンジンが運転状態から停止状態に移行するとき、第二構成形態における一連の制御構成を図１、図２および図６を用いて説明する。但し、ステップＳ１およびステップＳ２は第一構成形態と同じであるため説明を省略する。
【００７１】
ステップＳ２経過後のステップＳ２３において、制御装置６６は、クランク軸回転センサ６４の出力値を基にエンジン回転数Ｎの算出を行い、エンジン回転数Ｎが予め設定した第二閾値Ｎｓ２以下になると、ステップＳ２４へと移行する。
【００７２】
ステップＳ２４において、制御装置６６は、ステッピングモータ６３ａに対して、吸気通路３を所定回転速度Ｒで全開まで開く旨の制御信号を送信する。つまり、スロットル６３は、ステッピングモータ６３ａの駆動によってバタフライバルブ６３ｂの開度を徐々に全開にして吸気通路３と燃焼室を連通させる。従って、燃焼室内には、空気が徐々に流入する。
【００７３】
なお、ステップＳ２３における第二閾値Ｎｓ２は、予め、エンジンを運転状態から停止状態に移行させる段階で、燃料ガス制御弁６２によって燃料ガス供給通路２を遮断し、かつ、スロットル６３の開度を徐々に所定回転速度Ｒで全開にした状態において、ダイアフラム２３に過大な負荷が掛からないエンジン回転数である。また、第二閾値Ｎｓ２は、停止した状態に近いエンジン回転数で前記第一閾値Ｎｓ１よりも大きい。言換えれば、第二閾値Ｎｓ２及び所定回転速度Ｒは、ダイアフラム２３が第二レギュレータ室２３ｂの負圧によって変形して、ダイアフラム２３の下面と燃料弁２５の上面が当接しないエンジン回転数及びスロットル６３の回転速度とする。
【００７４】
以上のように、第二構成形態のガスエンジンは、
エンジン回転数Ｎが設定値（第二閾値Ｎｓ２）以下となると、前記スロットル６３は、徐々に開けられるものである。
【００７５】
第二構成形態においては、ガスエンジンが停止してエンジン回転数Ｎが設定値（第二閾値Ｎｓ２）以下となると、スロットル６３が徐々に開かれることで、燃焼室の負圧により燃焼室へ徐々に空気が吸い込まれるため、レギュレータケース２０内に配置されるダイアフラム２３が負圧により大きく変形することがなくなる。従って、ダイアフラム２３の破損を防止しながら、ガスエンジン内の未燃焼ガスを掃気することができる。
【００７６】
次に、ガスエンジンが運転状態から停止状態に移行するとき、第一実施形態における一連の制御構成を図１、図２および図７を用いて説明する。但し、ステップＳ１およびステップＳ２は、第一構成形態と同じであるため説明を省略する。
【００７７】
ステップＳ２経過後のステップＳ３３において、制御装置６６は、クランク軸回転センサ６４の出力値を基にエンジン回転数Ｎの算出を行い、エンジン回転数Ｎが予め設定した第三閾値Ｎｓ３以下になると、ステップＳ３４へと移行する。
【００７８】
ステップＳ３４において、制御装置６６は、ステッピングモータ６３ａに対して、吸気通路３を所定開度Ａまで開く旨の制御信号を送信する。つまり、スロットル６３は、所定開度Ａまで開くことで吸気通路３と燃焼室を連通させ、燃焼室内に空気を少し流入させる。
【００７９】
ステップＳ３５において、制御装置６６は、ステップＳ３４の実行から所定時間Ｓが経過したか否かを判断する。ステップＳ３５において、ステッピングモータ６３ａに対して、吸気通路３を所定開度Ａになってから所定時間Ｓ経過したと判断された場合、ステップＳ３６へと移行する。
【００８０】
ステップＳ３６において、制御装置６６は、ステッピングモータ６３ａに対して、吸気通路３を全開となるように開く旨の制御信号を送信する。つまり、スロットル６３は、ステッピングモータ６３ａの駆動によってバタフライバルブ６３ｂの開度を全開にして吸気通路３と燃焼室を連通させ、燃焼室内が空気を最も流入させ易い状態にする。
【００８１】
なお、ステップＳ３３における第三閾値Ｎｓ３は、予め、エンジンを運転状態から停止状態に移行させる段階で、燃料ガス制御弁６２によって燃料ガス供給通路２を遮断し、かつ、スロットル６３を所定開度Ａにした状態において、ダイアフラム２３に過大な負荷が掛からないエンジン回転数である。言換えれば、前記第二閾値Ｎｓ２と略同じエンジン回転数で、スロットル６３を所定開度Ａにし、ダイアフラム２３が第二レギュレータ室２３ｂの負圧によって変形して、ダイアフラム２３の下面と燃料弁２５の上面が当接しないエンジン回転数を第三閾値Ｎｓ３とする。
【００８２】
以上のように、第一実施形態のガスエンジンは、エンジン回転数Ｎが設定値（第三閾値Ｎｓ３）以下となると、前記スロットル６３は、所定時間Ｓ僅かに開けた後に全開するガスエンジンである。
【００８３】
第一実施形態においては、ガスエンジンが停止してエンジン回転数Ｎが設定値（第三閾値Ｎｓ３）以下となると、スロットル６３は所定時間Ｓ僅かに開かれるため、燃焼室の負圧により燃焼室へ徐々に空気が吸い込まれるようになり、レギュレータケース２０内に配置されるダイアフラム２３が負圧により大きく変形することがなくなる。従って、ダイアフラム２３の破損を防止しながら、ガスエンジン内の未燃焼ガスを掃気することができる。
【符号の説明】
【００８４】
２      燃料ガス供給通路
３      吸気通路
２０    レギュレータケース
２２ｂ  燃料ガス入口
２３    ダイアフラム
２３ａ  第一レギュレータ室
２３ｂ  第二レギュレータ室
２４    レギュレータレバー
２５    燃料弁
２９    レギュレータ
３２    ガスミキサ
６１    点火装置
６２    燃料ガス制御弁
６３    スロットル
６４    クランク軸回転センサ
６６    制御装置
Ｎ      エンジン回転数
Ｎｓ１  第一閾値（所定値）
Ｎｓ２  第二閾値（所定値）
Ｎｓ３  第三閾値（所定値）
Ｓ      所定時間
【図１】
0005517250.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
0005517250.tif 000007
【図７】
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