(57)【要約】【課題】  流体用電磁弁の誤閉止を防止しながら消費電気エネルギの削減を達成可能な電磁弁制御装置を提供する。【解決手段】  原動機１に併設される流体用電磁弁３を開弁状態で保持するための開弁作動保持力を流体用電磁弁３への供給電力を調節して制御する制御手段１８が設けられている電磁弁制御装置であって、原動機１の運転状態を判定可能な運転状態判定手段が設けられ、制御手段１８が、運転状態判定手段による判定結果に基づいて、原動機１の運転状態に対応して予測される原動機１から流体用電磁弁３に伝えられる振動が大きくなるにつれて、開弁作動保持力が大きくなるように流体用電磁弁３への供給電力を大きくさせるように構成されている。【選択図】        図５
2006112250.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原動機に併設される流体用電磁弁を開弁状態で保持するための開弁作動保持力を前記流体用電磁弁への供給電力を調節して制御する制御手段が設けられている電磁弁制御装置であって、
前記原動機の運転状態を判定可能な運転状態判定手段が設けられ、
前記制御手段が、前記運転状態判定手段による判定結果に基づいて、前記原動機の運転状態に対応して予測される前記原動機から前記流体用電磁弁に伝えられる振動が大きくなるにつれて、前記開弁作動保持力が大きくなるように前記流体用電磁弁への供給電力を大きくさせるように構成されている電磁弁制御装置。
【請求項２】
前記制御手段が、前記原動機が始動状態からアイドリング状態に移行するときに前記流体用電磁弁への供給電力を減少させるように構成されている請求項１記載の電磁弁制御装置。
【請求項３】
原動機に併設される流体用電磁弁を開弁状態で保持するための開弁作動保持力を前記流体用電磁弁への供給電力を調節して制御する制御手段が設けられている電磁弁制御装置であって、
前記原動機から前記流体用電磁弁に伝えられる振動の大きさを直接的又は間接的に測定可能な振動状態判定手段が設けられ、
前記制御手段が、前記振動状態判定手段によって測定される前記原動機から前記流体用電磁弁に伝えられる振動が大きくなるにつれて、前記開弁作動保持力が大きくなるように前記流体用電磁弁への供給電力を大きくさせるように構成されている電磁弁制御装置。
【請求項４】
前記制御手段が、前記開弁作動保持力の大きさに応じて段階的に複数個設定された供給電力値から前記流体用電磁弁への供給電力を選択するように構成されている請求項１又は３記載の電磁弁制御装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の電磁弁制御装置が、燃料ガス用電磁弁を開弁状態で保持するための開弁作動保持力を前記燃料ガス用電磁弁への供給電力を調節して制御するように設けられているガスエンジン装置。
【請求項６】
請求項５に記載のガスエンジン装置が設けられ、前記ガスエンジン装置によって駆動される発電装置が商用電力系統に連系されて設けられる系統連系方式のガスエンジン発電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原動機に併設される流体用電磁弁を開弁状態で保持するための開弁作動保持力を前記流体用電磁弁への供給電力を調節して制御する制御手段が設けられている電磁弁制御装置に関し、更に、その電磁弁制御装置が設けられたガスエンジン装置、及び、そのガスエンジン装置が設けられたガスエンジン発電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ガスエンジンやポンプなどの原動機に併設される流体用電磁弁を開弁状態と閉弁状態とで制御する電磁弁制御装置が提案されており、その機構としては、コイルに電流を流したときに発生する磁力を用いて弁を開弁状態と閉弁状態とを切り替えるように作動させるものである。このような流体用電磁弁は、開弁状態を確実に保持することが要求されているため、開弁状態で保持されているコイルには大きな電流が流されている。また、流体用電磁弁を閉弁状態から開弁させるために要する力、及び、その開弁状態を保持するために要する力を開弁作動保持力と呼ぶと、流体用電磁弁を流体の抵抗に打ち勝って閉弁状態から開弁させるときに必要な開弁作動保持力の大きさと、流体用電磁弁を開弁状態のまま保持するときに必要な開弁作動保持力の大きさとは異なっているため、流体用電磁弁を閉弁状態から開弁させるときにはコイルに大電流を流して開弁作動保持力を大きくし、流体用電磁弁を開弁状態のまま保持するときにはコイルに小電流を流して開弁作動保持力を小さくすることが行われ、これによって、流体用電磁弁を開弁状態のまま保持するときの消費電気エネルギを小さく出来るという効果が得られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平７−２９０９８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の電磁弁制御装置では、流体用電磁弁を閉弁状態から開弁させるときには流体の抵抗を考慮して大電流を流して得られる大きな開弁作動保持力を流体用電磁弁に作用させ、開弁された後でその開弁状態を保持するときには流体の抵抗を考慮する必要がないので小電流を流して得られる比較的小さな開弁作動保持力を流体用電磁弁に作用させるという制御を行うことで、電磁弁の消費電力の低減を図っている。しかし、原動機が稼動することによって発生する振動、又は、他の要因によって発生する振動が、その原動機に併設されている流体用電磁弁に伝えられたときには、その振動によって開弁状態にある流体用電磁弁が誤閉止してしまう可能性もある。そのため、原動機の始動状態（始動開始から、無負荷且つ一定回転になるまでの状態）には大きい振動が発生し、安定運転状態には比較的小さな振動しか発生しないというように、この原動機の運転状態に対応して予測される原動機から流体用電磁弁に伝えられる振動の大きさに応じて開弁作動保持力を制御する必要性が生じてくる。特に、流体用電磁弁への供給電力による消費電気エネルギを更に削減しようとすると、流体用電磁弁に作用している開弁作動保持力も小さくなるため、原動機の運転状態や振動状態に対して適切に対応した開弁作動保持力を設定することが要求される。
【０００５】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、流体用電磁弁の誤閉止を防止しながら消費電気エネルギの削減を達成可能な電磁弁制御装置を提供し、その電磁弁制御装置が設けられたガスエンジン装置、及び、そのガスエンジン装置が設けられたガスエンジン発電システムを提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するための本発明に係る電磁弁制御装置の第１特徴構成は、原動機に併設される流体用電磁弁を開弁状態で保持するための開弁作動保持力を前記流体用電磁弁への供給電力を調節して制御する制御手段が設けられている電磁弁制御装置であって、前記原動機の運転状態を判定可能な運転状態判定手段が設けられ、前記制御手段が、前記運転状態判定手段による判定結果に基づいて、前記原動機の運転状態に対応して予測される前記原動機から前記流体用電磁弁に伝えられる振動が大きくなるにつれて、前記開弁作動保持力が大きくなるように前記流体用電磁弁への供給電力を大きくさせるように構成されている点にある。
【０００７】
上記第１特徴構成によれば、制御手段が、運転状態判定手段によって判定される原動機の運転状態に応じて、つまり、その運転状態から予測される原動機から流体用電磁弁に伝えられる振動の大きさに応じて、流体用電磁弁をその振動によって誤閉止しない開弁状態で保持するために、原動機から流体用電磁弁に伝えられる振動が大きくなるにつれて、開弁作動保持力が大きくなるように流体用電磁弁への供給電力を大きくさせるような制御を行うようになる。すなわち、制御手段は、流体用電磁弁への供給電力が小さくても良いときには小さくし、流体用電磁弁への供給電力が大きくなければならないときには大きくするような制御を行っているので、発生する振動によって流体用電磁弁が誤閉止してしまうといった問題や、流体用電磁弁において電気エネルギが無駄に消費されてしまうといった問題を回避することが可能となる。
従って、流体用電磁弁の誤閉止を防止しながら消費電気エネルギの削減を達成可能な電磁弁制御装置が提供されることになる。
【０００８】
本発明に係る電磁弁制御装置の第２特徴構成は、上記第１特徴構成に加えて、前記制御手段が、前記原動機が始動状態からアイドリング状態に移行するときに前記流体用電磁弁への供給電力を減少させるように構成されている点にある。
【０００９】
上記第２特徴構成によれば、制御手段が、原動機が始動状態からアイドリング状態に移行するときに、流体用電磁弁への供給電力を減少させるように制御して、原動機の停止状態から始動状態における流体用電磁弁を開弁状態で保持するための開弁作動保持力が、原動機が負荷を受けずに一定回転数で稼動しているアイドリング状態における流体用電磁弁を開弁状態で保持するための開弁作動保持力よりも大きくなるように制御しているので、流体用電磁弁に対して大きな振動が伝わると予測される原動機の始動状態においては流体用電磁弁が誤閉止しないようにすることが可能となり、流体用電磁弁に対して比較的小さな振動が伝わると予測される原動機のアイドリング状態においては流体用電磁弁を開弁状態で保持するために消費される電気エネルギを小さくすることが可能となる。
【００１０】
上記目的を達成するための本発明に係る電磁弁制御装置の第３特徴構成は、原動機に併設される流体用電磁弁を開弁状態で保持するための開弁作動保持力を前記流体用電磁弁への供給電力を調節して制御する制御手段が設けられている電磁弁制御装置であって、前記原動機から前記流体用電磁弁に伝えられる振動の大きさを直接的又は間接的に測定可能な振動状態判定手段が設けられ、前記制御手段が、前記振動状態判定手段によって測定される前記原動機から前記流体用電磁弁に伝えられる振動が大きくなるにつれて、前記開弁作動保持力が大きくなるように前記流体用電磁弁への供給電力を大きくさせるように構成されている点にある。
【００１１】
上記第３特徴構成によれば、制御手段が、振動状態判定手段による測定結果に基づく原動機から流体用電磁弁に伝えられる振動の大きさに応じて、流体用電磁弁をその振動によって誤閉止しない開弁状態で保持するために、原動機から流体用電磁弁に伝えられる振動が大きくなるにつれて、開弁作動保持力が大きくなるように流体用電磁弁への供給電力を大きくさせるような制御を行うようになる。すなわち、制御手段は、流体用電磁弁への供給電力が小さくても良いときには小さくし、流体用電磁弁への供給電力が大きくなければならないときには大きくするような制御を行っているので、発生する振動によって流体用電磁弁が誤閉止してしまうといった問題や、流体用電磁弁において電気エネルギが無駄に消費されてしまうといった問題を回避することが可能となる。
従って、流体用電磁弁の誤閉止を防止しながら消費電気エネルギの削減を達成可能な電磁弁制御装置が提供されることになる。
【００１２】
本発明に係る電磁弁制御装置の第４特徴構成は、上記第１又は第３特徴構成に加えて、前記制御手段が、前記開弁作動保持力の大きさに応じて段階的に複数個設定された供給電力値から前記流体用電磁弁への供給電力を選択するように構成されている点にある。
【００１３】
上記第４特徴構成によれば、制御手段が、原動機から流体用電磁弁に伝わる振動の大きさに応じて要求される開弁作動保持力の大きさに応じて段階的に複数個設定された供給電力値から、流体用電磁弁への供給電力を選択する制御を行うことで、原動機の様々な運転状態において発生する振動の大きさ、つまり、様々な振動状態に対して的確に対応した流体用電磁弁への開弁作動保持力の大きさの制御が可能となる。
【００１４】
上記目的を達成するための本発明に係るガスエンジン装置の第５特徴構成は、上記第１〜第４のいずれかの特徴構成に記載の電磁弁制御装置が、燃料ガス用電磁弁を開弁状態で保持するための開弁作動保持力を前記燃料ガス用電磁弁への供給電力を調節して制御するように設けられている点にある。
【００１５】
上記第５特徴構成によれば、電磁弁制御装置が、ガスエンジン装置の燃料ガス用電磁弁を開弁状態で保持するための開弁作動保持力をその燃料ガス用電磁弁への供給電力を調節して制御することで、振動による燃料ガス用電磁弁の誤閉止が防止できるので、ガスエンジン装置が燃料ガス用電磁弁の誤閉止による誤停止を起こさないようにすることができる。
【００１６】
上記目的を達成するための本発明に係る系統連系方式のガスエンジン発電システムの第６特徴構成は、上記第５特徴構成に記載のガスエンジン装置が設けられ、前記ガスエンジン装置によって駆動される発電装置が商用電力系統に連系されて設けられる点にある。
【００１７】
上記第６特徴構成によれば、ガスエンジン発電システムから電力供給を受ける電力負荷装置に負荷変動が発生したとしても、その負荷変動は商用電力系統から供給される電力によって吸収されるので、ガスエンジン発電システム自身が発電装置からの発電出力の変動を決定することが可能となる。その結果、ガスエンジン発電システム自身の発電出力の変動タイミングに先立って、つまり、実際に振動が発生する前にガスエンジン装置の運転状態又は振動状態に関する判定を行って、燃料ガス用電磁弁が振動によって誤閉止しないような開弁作動保持力の制御を行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
＜第１実施形態＞
以下に図面を参照して本発明に係る電磁弁制御装置が設けられたガスエンジン発電システムの構成について説明する。
図１に示すのは、系統連系方式のガスエンジン発電システム１０の概略図である。このガスエンジン発電システム１０は、原動機としてのガスエンジン装置７と、そのガスエンジン装置７によって駆動される発電機Ｇ、自家発電電力供給ライン１４へ出力する電力を制御する系統連系用インバータＩ、及び、自家発電電力計測部１５を備える発電装置１１とで構成されている。そして、ガスエンジン発電システム１０で発電された電力（発電出力）は、自家発電電力供給ライン１４及び商用電力供給ライン１７を介して、電灯などの電気機器を含む電力負荷装置１２に供給可能となっている。また、ガスエンジン装置７で発生され、ガスエンジン冷却水などの形態で外部に排出される熱を回収する排熱回収装置８が設けられ、この排熱回収装置８によって回収された熱、或いは、回収されて蓄熱された熱が、給湯装置や暖房装置などの熱負荷装置９に供給されるように構成されている。つまり、このガスエンジン発電システム１０は、熱と電気とを併せて供給可能な熱電併給装置として運用することが可能となっている。
【００１９】
また、ガスエンジン装置７には、燃料ガスの断続が可能な遮断弁としての燃料ガス用電磁弁３と、ガス流量を調節することが可能な燃料ガス用調節弁４とが燃料供給ライン２に設けられている。そして、このガスエンジン装置７では、上述のようにガス流量が調節された燃料ガスと、空気供給ライン６を介して供給される空気とが混合器５によって適切に混合された状態でガスエンジン本体１に供給されて燃焼されることで、ガスエンジン装置７から排熱回収装置８側へ供給される熱と、発電装置１１を駆動可能な動力とが発生している。
【００２０】
図２に示すように、運転制御部１８は、発電装置１１から所望の発電出力が得られ、及び、排熱回収装置８がガスエンジン装置７から排熱を回収できるように、ガスエンジン装置７、発電装置１１、及び、排熱回収装置８の運転制御を行っている。
運転制御部１８は、自家発電電力供給ライン１４に設けられる自家発電電力計測部１５によって発電装置１１の発電出力を監視し、商用電力供給ライン１７に設けられる商用電力計測部１６によって商用電力系統１３からの受電電力、或いは、発電装置１１から商用電力系統１３への逆潮流電力を監視している。また、運転制御部１８は、ガスエンジン本体１の運転状態の監視と制御とを行っている。
【００２１】
具体的には、運転制御部１８は、ガスエンジン本体１のエンジン回転数を監視可能な回転数計測部１９を用いてエンジン回転数の情報を取得し、ガスエンジン本体１の排気ガス処理用触媒に設けられるＯ2センサ２０を用いて暖気運転の状態（運転状態）に関する情報を取得している。本実施形態では、ガスエンジン本体１から高温の排気ガスが排出されることで触媒が活性化されたときにＯ2センサ２０からの出力が立ち上がるタイミングを、暖機運転の完了タイミングであると判定するように構成されている。そして、運転制御部１８は、取得した様々な情報及びガスエンジン発電システム１０の使用者による指令に基づいて、燃料ガス用電磁弁３、燃料ガス用調節弁４、ガスエンジン本体１のスタータモータ２２、及び、同じく点火プラグ２３などの作動制御を行っている。
【００２２】
以上のように、運転制御部１８は、上記回転数計測部１９によって測定されるエンジン回転数の高低や変動状態などを参照することでガスエンジン本体１の運転状態を判定することが可能であり、上述したようなＯ2センサ２０の出力に基づいてガスエンジン本体１の運転状態を判定することが可能であり、上記自家発電電力計測部１５によって測定される発電装置１１の発電出力の変動状態などを参照することでガスエンジン本体１の負荷状態（運転状態）を判定することが可能であり、予め指令されている発電電力を参照することでガスエンジン本体１の運転状態を判定することが可能である。つまり、運転制御部１８、回転数計測部１９、Ｏ2センサ２０、自家発電電力計測部１５などによって本発明の運転状態判定手段が実現される。
【００２３】
更に、運転制御部１８は、稼動中のガスエンジン本体１自身よって発生する振動や、ガスエンジン装置７に外部から物体が衝突するなどの理由によって振動が発生することで、燃料ガス電磁弁３が意図せずに閉止してしまい、ガスエンジン装置７がストップしてしまわないようにするために、上述のように原動機としてのガスエンジン本体１に併設される流体用電磁弁としての燃料ガス用電磁弁３を開弁状態で保持するための開弁作動保持力を、その燃料ガス用電磁弁３への供給電力を調節して積極的に制御するための電磁弁制御装置としての役割も担っている。
従って、電磁弁制御装置としての運転制御部１８は、上記運転状態判定手段による判定結果に基づいて、ガスエンジン本体１の運転状態に対応して予測されるガスエンジン本体１から燃料ガス用電磁弁３に伝えられる振動が大きくなるにつれて、燃料ガス用電磁弁３を開弁状態で保持するための開弁作動保持力が大きくなるように燃料ガス用電磁弁３への供給電力を大きくするような制御を行っている。
【００２４】
図３の燃料ガス用電磁弁３の断面図及び図４の燃料ガス用電磁弁３のコイル部３２の電気回路図に示すように、燃料ガス用電磁弁３は、燃料供給ライン２のガス流路を弁３４で断続制御可能に構成されている。具体的には、コイル部３２に電力が供給されていないとき、弁３４は圧縮バネ３３の弾性力によって燃料供給ライン２を遮断するように付勢されて閉弁状態（図３（ａ））となり、コイル部３２に電力が供給されているとき、発生する磁力によって可動鉄心３１が固定鉄心３０側に引き寄せられることで、可動鉄心３１と接続される弁３４も固定鉄心３０側に引き寄せられ、その結果、燃料供給ライン２における燃料ガスの通流が許容される開弁状態（図３（ｂ））となる。
【００２５】
コイル部３２は、電池や発電装置１１の発電出力や商用電力を用いて実現可能な電源３６の電力をコイル３５に供給するような電気回路を備えて構成され、運転制御部１８がスイッチＳＷ１及びスイッチＳＷ２の入切を制御することで、電源３６からコイル３５への電流経路が変化し、コイル３５を流れる電流量が変化する。具体的には、運転制御部１８がスイッチＳＷ１を入、スイッチＳＷ２を切に制御すると、電流が電源３６とスイッチＳＷ１とコイル３５とを流れることになり、運転制御部１８がスイッチＳＷ１を切、スイッチＳＷ２を入に制御すると、電流が電源３６と抵抗Ｒ１とスイッチＳＷ２とコイル３５とを流れるようになる。その結果、コイル３５での消費電力（つまり、燃料ガス用電磁弁への供給電力）が変化し、可動鉄心３１及び弁３４を固定鉄心３０側に引き寄せる力、つまり、燃料ガス用電磁弁３を開弁状態で保持するための開弁作動保持力の大きさが制御されることになる。
更には、運転制御部１８がスイッチＳＷ１を入、スイッチＳＷ２を切に制御したときに電源３６とスイッチＳＷ１とコイル３５とに流れる電流値は、運転制御部１８がスイッチＳＷ１を切、スイッチＳＷ２を入に制御したときに電源３６と抵抗Ｒ１とスイッチＳＷ２とコイル３５とに流れる電流値よりも、抵抗Ｒ１が電流経路に存在しないために大きくなる。つまり、コイル３５に流れる電流値を大きくしたいとき、つまり、燃料ガス用電磁弁３に供給される電力を大きくしたいときには、電流経路中の抵抗成分を小さくすればよい。
【００２６】
次に、図５のガスエンジン発電システムの運転例を示すタイミング図、及び、図６のガスエンジン発電システムの保持力調節制御を示すフローチャートを参照して、運転制御部１８が行う燃料ガス用電磁弁３を開弁状態で保持するための開弁作動保持力の制御について説明する。具体的には、図５では、スタータモータ２２のＯＮ及びＯＦＦのタイミングと、回転数計測部１９によって測定されるガスエンジン装置７のエンジン回転数の推移と、自家発電電力計測部１５によって計測される発電装置１１の発電出力の推移と、燃料ガス用電磁弁３の開弁状態及び閉弁状態の推移並びに燃料ガス用電磁弁３を開弁状態で保持するための開弁作動保持力を燃料ガス用電磁弁３への供給電力で調節して制御するときの制御モード（開弁モード（燃料ガス用電磁弁３への供給電力が１０Ｗ）及び保持モード（燃料ガス用電磁弁３への供給電力が１Ｗ））との推移とを示している。
【００２７】
運転制御部１８は、ステップ１００においてスタータモータ２２にＯＮ指令を与えてガスエンジン装置７を起動し、ステップ１０２においてエンジン回転数が２００ｒｐｍ以上になった後で点火プラグ２３のＯＮ、燃料ガス用電磁弁３の開弁、及び、燃料ガス用調節弁の開度調節を行うことで、適切な量の燃料ガスをガスエンジン本体１に供給しながら、その燃料ガスの燃焼を開始させる。そして、このステップ１０２において運転制御部１８は、ガスエンジン装置７の始動状態において燃料ガス用電磁弁３に伝えられる振動があったとしても、燃料ガス用電磁弁３を開弁状態で保持できる開弁作動保持力を発生させるべく、燃料ガス用電磁弁３を開弁させるための開弁モードに対応する電力を燃料ガス用電磁弁３に供給する。本実施形態では、この開弁モードのとき運転制御部１８は、スイッチＳＷ１を入、スイッチＳＷ２を切に制御して、燃料ガス用電磁弁３への供給電力が１０Ｗとなるようにする。
【００２８】
ステップ１０６において運転制御部１８は、回転数計測部１９による監視結果に基づいてエンジン回転数が１０００ｒｐｍ以上であるか否かの判定を行い、エンジン回転数が１０００ｒｐｍ以上であるときには、ステップ１０８において運転制御部１８は、スタータモータ２２にＯＦＦ指令を与え、ガスエンジン本体１自身の燃焼によってエンジンの回転が行われるようにする。そして、ステップ１１４において運転制御部１８は、Ｏ2センサ２０による監視結果に基づいてガスエンジン本体１からの排気ガス温度が充分に高いか否か、つまり、ガスエンジン本体１の暖気が終了しているか否かの判定を行い、暖気が終了しているときには、ステップ１１８において運転制御部１８は、発電装置１１の発電運転を開始させる。
【００２９】
そして、ステップ１２０において運転制御部１８は、自家発電電力計測部１５による監視結果に基づいて発電出力が安定したか否かの判定を行い、発電出力が安定しているときには、ステップ１２２において運転制御部１８は、ガスエンジン本体１の運転状態が安定運転状態であり、燃料ガス用電磁弁３に伝えられる振動が小さくなったものとして、燃料ガス用電磁弁３を開弁状態で保持するための開弁作動保持力を上記開弁モードにおける開弁作動保持力よりも小さくなるように、燃料ガス用電磁弁３への供給電力を保持モードに制御する。本実施形態では、この保持モードのとき運転制御部１８は、スイッチＳＷ１を切、スイッチＳＷ２を入に制御して、燃料ガス用電磁弁３への供給電力が１Ｗとなるようにする。
他方で、運転制御部１８は、ステップ１２０での判定結果が、発電出力が安定していないことを示すものであったとき、ステップ１３４に移行して、このガスエンジン発電システム１０に対する運転停止の指令があるか否かの判定を行う。そして、運転制御部１８は、ガスエンジン発電システム１０に対する運転停止の指令がないときには、ステップ１２０に帰還して、発電出力が安定しているか否かの判定を再度行う。
【００３０】
その後、ステップ１２４において運転制御部１８は、発電装置１１の発電出力を変更するか否かの判定を行い、発電出力を変更するときには、ステップ１２６において燃料ガス用電磁弁３への供給電力を上記開弁モードにおける電力に変更して、開弁作動保持力を大きくし、燃料ガス用電磁弁３が発電出力変動中に生じる振動によって誤閉止しないようにした上で、ステップ１２８において発電出力の変更を開始する。そして、ステップ１３０において運転制御部１８は、発電出力の変更を完了したか否かの判定を行い、発電出力の変更が完了しているときには、ステップ１３２において運転制御部１８は、燃料ガス用電磁弁３への供給電力を上記保持モードにおける電力に変更して開弁作動保持力を小さくし、省エネルギ効果を高める。
【００３１】
そして、ステップ１３４において運転制御部１８は、ガスエンジン発電システム１０に対する運転停止の指令があるか否かの判定を行い、運転停止の指令があるときには、ステップ１３６において運転制御部１８は、発電装置１１の発電運転の停止制御と、ガスエンジン装置７の停止制御とを行う。
【００３２】
以上のように、運転制御部１８が、ガスエンジン本体１の運転状態に対応して予測されるガスエンジン装置７から燃料ガス用電磁弁３に伝えられる振動が大きくなるにつれて、燃料ガス用電磁弁３を開弁状態で保持するための開弁作動保持力が大きくなるように燃料ガス用電磁弁３への供給電力を大きくさせるように構成されていることで、燃料ガス用電磁弁３への供給電力を小さくする省エネルギを達成した上で、ガスエンジン装置７の始動状態において振動が大きい状態や、ガスエンジン装置７の安定運転状態において振動が小さい状態において確実に燃料ガス用電磁弁３の開弁状態を保持してガスエンジン装置７の誤停止を防止して、このガスエンジン発電システム１０の運転を行うことができるようになる。
【００３３】
＜第２実施形態＞
第２実施形態のガスエンジン発電システムは、図７のガスエンジン発電システムの運転例を示すタイミング図、及び、図８のガスエンジン発電システムの保持力調節制御を示すフローチャートに示すように、ガスエンジン本体１の運転状態の一状態としての始動状態における燃料ガス用電磁弁３への供給電力を、ガスエンジン本体１の運転状態の一状態としてのアイドリング状態（負荷を受けずに一定回転数で稼動している状態）における燃料ガス用電磁弁３への供給電力よりも大きくするように構成されている点で、第１実施形態において説明したように、ガスエンジン本体１の運転状態が安定運転状態であるときと、その他の状態であるときとで燃料ガス用電磁弁３への供給電力の大きさを制御していたガスエンジン発電システムと異なっている。以下に第２実施形態のガスエンジン発電システムについて説明するが、第１実施形態と同様の構成については説明を省略する。
【００３４】
図７に示すように、本実施形態では、燃料ガス用電磁弁３を開弁状態で保持するための開弁作動保持力を燃料ガス用電磁弁３への供給電力で調節して制御するときの制御モードとして、第１実施形態と同様の開弁モード（燃料ガス用電磁弁３への供給電力が１０Ｗ）と保持モード（燃料ガス用電磁弁３への供給電力が１Ｗ））とを用いているが、運転制御部１８が、ガスエンジン本体１の運転状態の一状態としてのアイドリング状態において上記保持モードを適用するように構成されている。
そして、図８に示すガスエンジン発電システムの保持力調節制御のフローチャートは、ステップ２１０（ガスエンジン本体１の運転状態がアイドリング状態であるか否かを判定するステップ）と、ステップ２１２（ガスエンジン本体１の運転状態がアイドリング状態であるときに、燃料ガス用電磁弁３を保持モードで制御するステップ）と、ステップ２１６（発電装置１１の発電運転に先立って燃料ガス用電磁弁３を開弁モードで制御するステップ）とが、第１実施形態において説明した図６のフローチャートに追加されたものであり、他のステップでの運転制御部１８による制御内容は第１実施形態と同様である。
以下、ステップ２０８〜ステップ２１８での運転制御部１８による制御内容について説明し、他のステップでの制御内容については説明を省略する。
【００３５】
ステップ２０８において運転制御部１８は、ガスエンジン本体１自身の燃焼によってエンジンの回転が行われる状態であるとみなして、スタータモータ２２にＯＦＦ指令を与える。その後、ステップ２１０において運転制御部１８は、回転数計測部１９による監視結果に基づいてガスエンジン本体１がアイドリング状態であるか否かの判定を行い、アイドリング状態であるときには、ステップ２１２において運転制御部１８は、ガスエンジン本体１の運転状態が、始動途中よりも振動が小さくなることで燃料ガス用電磁弁３に伝えられる振動が小さくなったものとして、燃料ガス用電磁弁３を開弁状態で保持するための開弁作動保持力を上記開弁モードにおける開弁作動保持力よりも小さくなるように、燃料ガス用電磁弁３への供給電力を上記保持モードに制御する。
【００３６】
次に、ステップ２１４において運転制御部１８は、ガスエンジン本体１の暖気が終了しているか否かの判定を行い、暖気が終了しているときには、ステップ２１６において運転制御部１８は、引き続くステップ２１８において発電装置１１の発電運転を開始させるのに先立って、つまり、発電装置１１を発電運転させるときにガスエンジン装置７において発生する振動が増大するのに先立って、燃料ガス用電磁弁３を開弁状態で保持するための開弁作動保持力を上記保持モードにおける開弁作動保持力よりも大きくなるように、燃料ガス用電磁弁３への供給電力を上記開弁モードに制御する。
【００３７】
以上のように、運転制御部１８が、このように、運転制御部１８は、ガスエンジン本体１が始動状態からアイドリング状態に移行するときに、燃料ガス用電磁弁３への供給電力を減少させるように制御して、ガスエンジン装置７の始動状態における燃料ガス用電磁弁３への供給電力を、ガスエンジン装置７が始動状態よりも比較的安定した運転を行っているアイドリング状態における燃料ガス用電磁弁３への供給電力よりも大きくするように構成されていることで、燃料ガス用電磁弁３への供給電力を小さくする省エネルギを達成した上で、ガスエンジン装置７の始動状態において振動が大きい状態や、ガスエンジン装置７のアイドリング状態及び安定運転状態において振動が小さい状態において確実に燃料ガス用電磁弁３の開弁状態を保持してガスエンジン装置７の誤停止を防止して、このガスエンジン発電システム１０の運転を行うことができるようになる。
【００３８】
＜第３実施形態＞
第３実施形態のガスエンジン発電システムでは、図９のガスエンジン発電システムの運転例を示すタイミング図、及び、図１０のガスエンジン発電システムの保持力調節制御を示すフローチャートに示すように、燃料ガス用電磁弁３を開弁状態で保持するための開弁作動保持力を燃料ガス用電磁弁３への供給電力で調節して制御するときの制御モードとして、開弁モード（燃料ガス用電磁弁３への供給電力が１０Ｗ）と、保持（強）モード（燃料ガス用電磁弁３への供給電力が５Ｗ）と、保持（中）モード（燃料ガス用電磁弁３への供給電力が３Ｗ）と、保持（弱）モード（燃料ガス用電磁弁３への供給電力が１Ｗ）という４段階を設定し、運転制御部１８がこれら４段階の制御モードから適切な燃料ガス用電磁弁３への供給電力を選択するように構成されている点で上記実施形態と異なっている。以下に第３実施形態のガスエンジン発電システムについて説明するが、上記実施形態と同様の構成については説明を省略する。
【００３９】
これら４段階の制御モードは、図１１に示す燃料ガス用電磁弁３の概略的な構成図を用いて実現され、この燃料ガス用電磁弁３は電源３６、コイル３５、スイッチＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３、ＳＷ４、抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３を備えている。
そして、図９、図１０及び表１に示すように、運転制御部１８は、ガスエンジン本体１の運転状態が始動状態（ステップ３０４）であるときには開弁モード（燃料ガス用電磁弁３への供給電力が１０Ｗ）で燃料ガス用電磁弁３の開弁作動保持力を制御し、ガスエンジン本体１の運転状態がアイドリング状態（ステップ３１２）では保持（中）モード（燃料ガス用電磁弁３への供給電力が３Ｗ）で燃料ガス用電磁弁３の開弁作動保持力を制御し、ガスエンジン本体１の運転状態が発電装置１１の発電開始状態（ステップ３１６）又は発電出力変更状態（ステップ３２６）では保持（強）モード（燃料ガス用電磁弁３への供給電力が５Ｗ）で燃料ガス用電磁弁３の開弁作動保持力を制御し、ガスエンジン本体１の運転状態が安定運転状態（ステップ３２２及びステップ３３２）では保持（弱）モード（燃料ガス用電磁弁３への供給電力が１Ｗ）で燃料ガス用電磁弁３の開弁作動保持力を制御するように構成されている。
【００４０】
【表１】
2006112250.tif 000003
【００４１】
このように、ガスエンジン本体１の運転状態、つまりガスエンジン本体１から燃料ガス用電磁弁３に伝わる振動の大きさに応じて要求される開弁作動保持力の大きさに応じて段階的に複数個設定された供給電力値から、燃料ガス用電磁弁３への供給電力を選択する制御を行うことで、ガスエンジン装置７の様々な運転状態において発生する振動の大きさ、つまり、様々な振動状態に対して的確に対応した燃料ガス用電磁弁３への開弁作動保持力の大きさの制御が可能となる
【００４２】
＜第４実施形態＞
本実施形態では、ガスエンジン本体１から燃料ガス用電磁弁３に伝えられる振動の大きさを間接的に測定可能な振動状態判定手段として、ガスエンジン本体１に設けられた振動センサ２１を用い、その振動センサ２１によって測定されるガスエンジン本体１から燃料ガス用電磁弁３に伝えられる振動が大きくなるにつれて、燃料ガス用電磁弁３を開弁状態で保持するための開弁作動保持力が大きくなるように燃料ガス用電磁弁３への供給電力を大きくさせるように構成されている点で、ガスエンジン本体１の運転状態に対応して予測されるガスエンジン本体１から燃料ガス用電磁弁３に伝えられる振動が大きくなるにつれて、開弁作動保持力が大きくなるように燃料ガス用電磁弁３への供給電力を大きくさせるように構成されている上記第１実施形態から上記第３実施形態と異なっている。以下に第４実施形態のガスエンジン発電システムについて説明するが、上記実施形態と同様の構成については説明を省略する。
【００４３】
図１２及び表２に示すように、本実施形態では、振動センサ２１によって測定される振動状態を、振動の大きい方から順に振動レベル１、振動レベル２、振動レベル３、振動レベル４として段階的に設定し、その振動の大きさの段階に応じて燃料ガス用電磁弁３を開弁状態で保持するための開弁作動保持力を設定することで、運転制御部１８が、燃料ガス用電磁弁３を開弁状態で保持するための開弁作動保持力の大きさに応じて段階的に複数個設定された供給電力値から、燃料ガス用電磁弁３への供給電力を選択するように構成されている。
【００４４】
具体的には、図１２に示すように、運転制御部１８は、振動センサ２１によって振動レベル４の振動が測定されると、燃料ガス用電磁弁３を開弁状態で保持するための開弁作動保持力を燃料ガス用電磁弁３への供給電力で調節して制御するときの制御モードを保持モードＤ（燃料ガス用電磁弁３への供給電力が１Ｗ）とし、振動センサ２１によって振動レベル３の振動が測定されると、制御モードを保持モードＣ（燃料ガス用電磁弁３への供給電力が３Ｗ）とし、振動レベル２の振動が測定されると、制御モードを保持モードＢ（燃料ガス用電磁弁３への供給電力が５Ｗ）とし、振動レベル１の振動が測定されると、制御モードを保持モードＡ（燃料ガス用電磁弁３への供給電力が１０Ｗ）としている。
【００４５】
【表２】
2006112250.tif 000004
【００４６】
このように構成することで、振動センサ２１によって測定されるガスエンジン本体１から燃料ガス用電磁弁３に伝えられる振動が大きくなるにつれて、開弁作動保持力が大きくなるように燃料ガス用電磁弁３への供給電力を大きくして、ガスエンジン本体１から燃料ガス用電磁弁３に振動が伝わったとしても、その振動の大きさに抗して燃料ガス用電磁弁３の開弁状態を保持することが可能となる。
【００４７】
＜別実施形態＞
＜１＞
上記実施形態では、原動機としてガスエンジンを用い、流体用電磁弁としてそのガスエンジンの燃料ガス用電磁弁を用いた場合について説明したが、空調機器において、原動機として電気モータを用いてコンプレッサを駆動し、流体用電磁弁として冷媒回路用の電磁弁を用いる場合などに本発明を適用してもよい。或いは、ガスエンジン装置によって駆動される発電装置を備えたガスエンジン発電システムについて説明したが、ガスエンジン装置によってコンプレッサを駆動し、流体用電磁弁として冷媒回路用の電磁弁を用いたガスエンジンヒートポンプ空調システムに本発明を適用してもよい。
【００４８】
＜２＞
上記実施形態では、原動機の運転状態を判定可能な運転状態判定手段として運転制御部１８、回転数計測部１９、Ｏ2センサ２０、自家発電電力計測部１５を用いることができることを説明したが、運転中のガスエンジン装置７からは様々な情報を得ることが可能であり、本実施形態で説明していないそれらの情報を用いて原動機の運転状態を判定するようにしてもよい。
【００４９】
例えば、上記実施形態では、運転制御部１８が、Ｏ2センサ２０の出力に基づいてガスエンジン本体１の暖機運転が完了したか否かを判定する例について説明したが、ガスエンジン本体１の排気温度を測定する温度センサ又はガスエンジン本体１の冷却水温度を測定する温度センサなどのセンサ類を運転状態判定手段として用い、ガスエンジン本体１の排気温度が所定値を超えたとき、ガスエンジン本体１の冷却水温度が所定値を超えたときに、ガスエンジン本体１の暖機運転が完了したと判定するように改変してもよい。或いは、ガスエンジン本体１の始動後からの経過時間を計測するタイマを運転状態判定手段として用い、運転制御部１８が、エンジン始動後から所定時間（例えば、１分間）が経過したと判定したときに、ガスエンジン本体１の暖気運転が完了したと判定するように改変してもよい。
【００５０】
＜３＞
上記実施形態では、原動機から流体用電磁弁に伝えられる振動の大きさを間接的に測定可能な振動状態判定手段として運転制御部１８及びガスエンジン本体１の振動を測定可能な振動センサ２１を用いることができることを説明したが、流体用電磁弁に他の振動センサを設け、流体用電磁弁の振動を直接的に測定してもよい。或いは、ガスエンジン発電システム中の何処かの場所に振動センサを設け、その振動センサの測定結果に基づいて流体用電磁弁に伝わる振動を間接的に測定するようにしてもよい。
【００５１】
＜４＞
上記実施形態では、複数の運転状態に対応して、又は、設定範囲毎の複数の振動レベルに対応して、開弁作動保持力の異なる制御モード（開弁モード及び保持モード）を段階的に複数設けた例（図５及び図７では２段階、図９及び図１２では４段階）について説明したが、運転状態や振動状態を更に数多くの段階に分け、それら各段階の運転状態や振動状態に対応する開弁作動保持力を設定して、より細かな開弁作動保持力の調節を行ってもよい。例えば、運転状態が安定運転状態であるときであっても、発電出力が１ｋＷのときの安定運転状態、０．８ｋＷのときの安定運転状態、０．６ｋＷのときの安定運転状態などを区別するように設定し、各安定運転状態に対応する開弁作動保持力が燃料ガス用電磁弁３に対して与えられるようにしてもよい。或いは、回転数計測部１９によって測定されるエンジン回転数や振動センサ２１によって測定される振動の大きさに対応して連続的に開弁作動保持力を調節してもよい。
【００５２】
＜５＞
上記実施形態では、段階的に異なる開弁作動保持力を発生させるための電気回路として図４及び図１１に示したような電気回路を例示し、各スイッチの入切を制御することでコイル３５に流れる電流が段階的に切り替え可能なように構成した場合について説明したが、コイル３５に流れる電流を変化させることができるのであれば他の電気回路を用いてもよい。例えば、可変抵抗を用いることで上記実施形態に示したようなスイッチの切り替えを行わなくてもコイルに流れる電流を変化させ、開弁作動保持力を変化させることが可能である。
【００５３】
＜６＞
上記実施形態では、図３及び図４などに示したように、弁３４及び可動部材３１を駆動させるために設けられた１つのコイル３５へ流す電流値を、各スイッチの入切を制御することで異ならせ、コイル３５での消費電力を変化させることで弁３４に対して異なる開弁作動保持力を作用させる場合について説明したが、弁３４及び可動部材３１に対して抵抗値の異なる（つまり、消費電力の異なる）複数のコイルを設け、使用するコイルを切り替えることで、弁３４及び可動部材３１に対して異なる開弁作動保持力を作用させるように構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】系統連系方式のガスエンジン発電システムの概略図
【図２】系統連系方式のガスエンジン発電システムの制御構成を示すブロック図
【図３】燃料ガス用電磁弁の縦断面図
【図４】燃料ガス用電磁弁の電気回路図
【図５】第１実施形態のガスエンジン発電システムの運転例を示すタイミング図
【図６】第１実施形態のガスエンジン発電システムにおける保持力調節制御を示すフローチャート
【図７】第２実施形態のガスエンジン発電システムの運転例を示すタイミング図
【図８】第２実施形態のガスエンジン発電システムにおける保持力調節制御を示すフローチャート
【図９】第３実施形態のガスエンジン発電システムの運転例を示すタイミング図
【図１０】第３実施形態のガスエンジン発電システムにおける保持力調節制御を示すフローチャート
【図１１】燃料ガス用電磁弁の電気回路図
【図１２】第４実施形態のガスエンジン発電システムにおける保持力調節制御を示すフローチャート
【符号の説明】
【００５５】
１  ガスエンジン本体（原動機）
３  燃料ガス用電磁弁（流体用電磁弁）
１８  運転制御部（制御手段）
【図１】
2006112250.tif 000005
【図２】
2006112250.tif 000006
【図３】
2006112250.tif 000007
【図４】
2006112250.tif 000008
【図５】
2006112250.tif 000009
【図６】
2006112250.tif 000010
【図７】
2006112250.tif 000011
【図８】
2006112250.tif 000012
【図９】
2006112250.tif 000013
【図１０】
2006112250.tif 000014
【図１１】
2006112250.tif 000015
【図１２】
2006112250.tif 000016