(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスエンジンと、
ガスエンジンに燃料ガスを供給するガス経路と、
ガス経路を開放及び閉鎖するガス弁と、
ガス弁の開放及び閉鎖を認識し且つガス弁を制御する制御装置と、
ガス弁の下流側におけるガス経路内のガス圧に対応する圧力情報を出力する圧力センサと、
圧力センサから制御装置に圧力情報を伝達する伝達機構と、を備えるガスエンジンシステムにおいて、
制御装置が、
第１判定として、ガス弁が閉鎖されていると制御装置が認識しているときに、圧力情報に基づいて、ガス圧が所定圧力未満の低圧であるか否かを判定する第１判定部と、
第１判定においてガス圧が低圧であると判定される場合、ガス弁を開放させる開放部と、
第１判定においてガス圧が低圧であると判定される場合、第２判定として、ガス弁が開放されていると制御装置が認識しているときに、圧力情報に基づいて、ガス圧が所定圧力以上の高圧であるか否かを判定する第２判定部と、
第２判定が実行された後に、ガス弁を閉鎖させる閉鎖部と、
第１判定においてガス圧が高圧であると判定され、又は第２判定においてガス圧が低圧であると判定される場合、異常が発生していると判定する異常判定部と、を備えている、ことを特徴とする、ガスエンジンシステム。
【請求項２】
起動指令を入力するための入力装置を備えており、
制御装置は、ガスエンジンを制御すると共に、更に、
起動指令を受信したときにガスエンジンの運転開始前に第１判定および第２判定を実行させる起動部と、
第１判定においてガス圧が低圧であると判定され、且つ第２判定においてガス圧が高圧であると判定される場合、ガス弁を開放し且つガスエンジンの運転を開始させる運転開始部と、を備えている、請求項１記載のガスエンジンシステム。
【請求項３】
圧力センサは、ｂ接点を有する圧力スイッチであり、ガス圧が低圧である場合に通電状態となり、ガス圧が高圧である場合に非通電状態となる、
請求項２に記載のガスエンジンシステム。
【請求項４】
圧力センサは、ａ接点を有する圧力スイッチであり、ガス圧が高圧である場合に通電状態となり、ガス圧が低圧である場合に非通電状態となる、
請求項２に記載のガスエンジンシステム。
【請求項５】
圧力情報の伝達機構は、更に、圧力スイッチの通電または非通電状態を反映する正信号と、圧力スイッチの通電または非通電状態を反転する逆信号との組合せ信号を生成する論理回路を備えている、
請求項３に記載のガスエンジンシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガスエンジンと、ガスエンジンに燃料ガスを供給するガス経路と、ガス経路を開閉するガス弁と、ガス弁を制御する制御装置と、ガス弁の下流側におけるガス経路内のガス圧に対応する圧力情報を出力する圧力センサと、圧力センサから制御装置に圧力情報を伝達する伝達機構と、を備えるガスエンジンシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ガスエンジンにガスを供給するガス管内の圧力を検知するために、ガス管上に圧力センサが設けられている。従来のガス圧力検知装置の一例が、特許文献１の図２に示されている。ガス管上に、ガス管内の圧力を検知する圧力センサ、ガス管を開閉するガス弁、及びガスエンジンが、順に配置されている。ガス弁は、２つの電磁弁及び圧力調整弁からなっている。ガス弁がガス管を開放すると、ガス管内の圧力が変化する。ガス管内の圧力変化は、圧力センサによって検知される。
【０００３】
特許文献１の検知装置は、圧力スイッチの出力信号を常に監視することによって、ガス管内のガス圧が低下したときに、ガスエンジンを停止させる。これは、ガス圧が低下した状態でガスエンジンの運転が継続されると、該ガス管内の圧力が負圧となり、この結果、該ガス管に形成された開口、例えば他のガス機器へのガス供給口から、ガス管内にエアが混入する不具合が発生する虞があるからである。特許文献１の検知装置は、ガス圧の低下を検知することによって、このような不具合の発生を防止できる。
【０００４】
ところで、日本では、圧力センサとして、節電のため、ｂ接点を有する圧力スイッチが広く用いられている。ガス圧が設定圧力より高い場合に、ｂ接点は開いており、非通電状態である。一方、ガス圧が圧力スイッチの設定圧力より低い場合に、ｂ接点は閉じて通電状態となる。つまり、ガス圧が設定圧力より低い場合に圧力スイッチから検知信号が出力され、ガス圧が設定圧力より高い場合に圧力スイッチから信号が出力されない。すなわち、ガス管内のガス圧力が設定圧力よりも低下した異常発生時のみに圧力スイッチが通電状態となるため、圧力スイッチの電力消費が低く抑えられるからである。特に、圧力スイッチの電源として、系統電源ではなく、電池が利用される場合に電池寿命を延ばすことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実公平７−３０９３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述したように、ｂ接点を有する圧力スイッチでは、ガス圧が低い場合に検知信号が出力され、ガス圧が高い場合に信号は出力されない。ところが、圧力スイッチが故障しているとき、或いは、圧力スイッチから制御装置に至る信号線が断線している場合などもガス圧の大きさに関係なく、制御装置は圧力スイッチの信号を検知できないこととなる。
【０００７】
そこで本発明は、圧力スイッチの故障や信号線の断線等の異常が発生しているか否かを判定してガス圧力を正常に監視できるガスエンジンシステムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のガスエンジンシステムは、ガスエンジンと、ガスエンジンに燃料ガスを供給するガス経路と、ガス経路を開放及び閉鎖するガス弁と、ガス弁の開放及び閉鎖を認識し且つガス弁を制御する制御装置と、ガス弁の下流側におけるガス経路内のガス圧に対応する圧力情報を出力する圧力センサと、圧力センサから制御装置に圧力情報を伝達する伝達機構と、を備えるガスエンジンシステムにおいて、制御装置が、第１判定として、ガス弁が閉鎖されていると制御装置が認識しているときに、圧力情報に基づいて、ガス圧が所定圧力未満の低圧であるか否かを判定する第１判定部と、第１判定においてガス圧が低圧であると判定される場合、ガス弁を開放させる開放部と、第１判定においてガス圧が低圧であると判定される場合、第２判定として、ガス弁が開放されていると制御装置が認識しているときに、圧力情報に基づいて、ガス圧が所定圧力以上の高圧であるか否かを判定する第２判定部と、第２判定が実行された後に、ガス弁を閉鎖させる閉鎖部と、第１判定においてガス圧が高圧であると判定され、又は第２判定においてガス圧が低圧であると判定される場合、異常が発生していると判定する異常判定部と、を備えている。
【０００９】
本発明のガスエンジンシステムによれば、制御装置は、圧力センサから制御装置に実際に伝達される圧力情報が、ガス弁の開放及び閉鎖によって推定されるガス圧に対応するか否かを判定し、その判定結果に基づいて異常が発生しているか否かを判定できる。
【００１０】
好ましくは、制御装置は、ガスエンジンを制御すると共に、更に、起動指令を受信したときにガスエンジンの運転開始前に第１判定および第２判定を実行させる起動部と、第１判定においてガス圧が低圧であると判定され、且つ第２判定においてガス圧が高圧であると判定される場合、ガス弁を開放し且つガスエンジンの運転を開始させる運転開始部と、を備えている。
【００１１】
本発明のガスエンジンシステムによれば、制御装置は、ガス圧力センサや圧力情報の伝達機構という、ガス圧力検知機構に異常が発生しているときにガスエンジンの運転が開始されることを防止できる。
【００１２】
好ましくは、圧力センサは、ｂ接点を有する圧力スイッチであり、ガス圧が低圧である場合に通電状態となり、ガス圧が高圧である場合に非通電状態となる。
【００１３】
本発明のガスエンジンシステムによれば、制御装置は、ガス弁を開く前に圧力スイッチが非通電状態という判定ならば、圧力スイッチの故障または、圧力スイッチの出力線の断線等を検知でき、ガス弁を開いても非通電状態に切換わらないという判定ならば、圧力スイッチの故障または、圧力スイッチの出力線の電源との短絡等を検知できる。
【００１４】
好ましくは、圧力センサは、ａ接点を有する圧力スイッチであり、ガス圧が高圧である場合に通電状態となり、ガス圧が低圧である場合に非通電状態となる。
【００１５】
本発明のガスエンジンシステムによれば、制御装置は、ガス弁を開く前に圧力スイッチが通電状態という判定ならば、圧力スイッチの故障または、圧力スイッチの出力線の電源との短絡等を検知でき、ガス弁を開いても通電状態に切換わらないという判定ならば、圧力スイッチの故障または、圧力スイッチの出力線の断線等を検知できる。
【００１６】
好ましくは圧力情報の伝達機構は、更に、圧力スイッチの通電または非通電状態を反映する正信号と、圧力スイッチの通電または非通電状態を反転する逆信号との組合せ信号を生成する論理回路を備えている。
【００１７】
本発明のガスエンジンシステムによれば、制御装置は、ｂ接点を有する圧力スイッチが非通電状態の場合でも、出力信号を得ることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】ガスエンジンシステムを示す全体図である。
【図２】起動制御及び異常検知制御を実行するための構成を示す図である。
【図３】ガスエンジンシステムの始動方法を示すフロー図である。
【図４】正常時における起動制御のタイムチャートを示す図である。
【図５】第１異常発生時における起動制御のタイムチャートの一例を示す図である。
【図６】第２異常発生時における起動制御のタイムチャートの一例を示す図である。
【図７】ガス圧異常発生時における起動制御のタイムチャートの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１は、ガスエンジンシステム１を示す全体図である。システム１は、ガスエンジン２、ガス管（ガス経路）３、ガス弁４、ガス圧スイッチ（圧力センサ）５、コントロールユニット（制御装置）６、伝達機構７、発電機８、ファン９、操作装置（入力装置）１０、表示装置（報知器）１１、及びセルモータ１５を備えている。
【００２０】
ガス管３は、ガスエンジンシステム１の外部のガス管２０に接続され、ガスエンジン２に燃料ガスを供給する。ガス管３に沿って、ガス管３の始端部を構成する接続口３ａ、ガス弁４、ガス圧スイッチ５、及びガスエンジン２が順に配置されている。ガス弁４は電磁制御弁であり、ガス管３を開閉する。ガス圧スイッチ５は、ガス弁４の下流側におけるガス管３内のガス圧に対応する圧力情報を出力する。コントロールユニット６は、ガスエンジン２、ガス弁４、発電機８、ファン９、表示装置１１、及びセルモータ１５を制御する。伝達機構７は、ガス圧スイッチ５から出力される圧力情報をコントロールユニット６に伝達する。発電機８は、ガスエンジン２の出力軸２１に伝達される回転動力から電力を生成する。ファン９は、システム１内を換気する。ガスエンジンシステム１は、例えばケーシングによって囲われている。操作装置１０は、オペレータの入力操作に基づく各種の指令を、コントロールユニット６に入力する。表示装置１１は、コントロールユニット６から出力される画像情報を表示する。セルモータ１５は、ガスエンジン２を始動させる。
【００２１】
ガス圧スイッチ５は、ｂ接点を有している。ガス圧が圧力スイッチの設定圧力より低い場合に、ｂ接点は閉じており、通電状態となってｂ接点に接続されているＩＦ基板１３に電流が流れる。一方、ガス圧が設定圧力より高い場合に、ｂ接点は開いており、非通電状態である。なお、閾値としての設定圧力は、任意の所定圧力に設定できる。
【００２２】
つまり、ガス圧が設定圧力より低い場合にガス圧スイッチ５から伝達機構７に検知信号が出力され、ガス圧が設定圧力より高い場合にガス圧スイッチ５から信号は出力されない。ガス圧スイッチ５から出力される圧力情報は、通電によって発生する検知信号及び非通電を意味する非検知信号からなっている。各時点における圧力情報は、検知信号及び非検知信号のいずれか一方を取る。
【００２３】
伝達機構７は、ＳＷ出力線１２ａ及び１２ｂ、ＩＦ基板（インターフェイス基板（論理回路））１３、及び正信号線１４ａ及び逆信号線１４ｂを備えている。
【００２４】
ＳＷ出力線１２ａ、１２ｂは、ガス圧スイッチ５とＩＦ基板１３とを接続している。ＳＷ出力線１２ａ、１２ｂにより、ガス圧スイッチ５とＩＦ基板１３との間に、回路が形成されている。圧力情報は、ＳＷ出力線１２ａ、１２ｂを介して、ガス圧スイッチ５からＩＦ基板１３に伝達される。
【００２５】
ＩＦ基板１３は、ガス圧スイッチ５から出力される圧力情報に基づいて正信号及び逆信号の組合せ信号を作成し、圧力情報として、この組合せ信号をコントロールユニット６に入力する。正信号はガス圧スイッチ５の出力を反映した検知信号または非検知信号である。一方、逆信号はガス圧スイッチ５の出力を反転した検知信号または非検知信号である。すなわち、ガス圧スイッチ５が通電状態ならば正信号はＯＮ信号、逆信号はＯＦＦ信号の組合せ信号であり、非通電状態ならば正信号はＯＦＦ信号、逆信号はＯＮ信号の組合せ信号である。このように逆信号を生成することで非通電状態でもＯＮ信号を含む信号伝達が可能となる。
【００２６】
正信号線１４ａ及び逆信号線１４ｂは、ＩＦ基板１３とコントロールユニット６とを接続している。正信号は、正信号線１４ａを介してコントロールユニット６に伝達され、逆信号は、逆信号線１４ｂを介してコントロールユニット６に伝達される。なお、本実施例では、ＩＦ基板１３をコントロールユニット６と別構成としたが、コントロールユニット６にＩＦ基板１３の機能を包含させても良い。
【００２７】
次に、システム１の起動制御を説明する。起動制御は、システム１を起動するための制御である。起動制御は、異常検知制御を含んでいる。異常検知制御は、ガス弁４の開放及び閉鎖によって推定されるガス圧に、コントロールユニット６に実際に伝達される圧力情報が対応するか否かを検査するための制御である。以下、異常は、ガス弁４の開放及び閉鎖によって推定されるガス圧に、コントロールユニット６に実際に伝達される圧力情報が対応しないことを示している。このため、異常の原因は、圧力センサ５及び伝達機構７の故障だけでなく、ガス弁４の故障、外部からのガス供給におけるガス圧低下を含んでいる。
【００２８】
図２は、起動制御及び異常検知制御を実行するための構成を示す図である。該構成は、コントロールユニット６を構成するハードウェア及びソフトウェアによって構成されており、起動部１０１、第１判定部１０２、第１処理部１０３、開放部１０４、第２判定部１０５、第２処理部１０６、閉鎖部１０７、異常判定部１０８、プリパージ部１０９、及び運転開始部１１０からなっている。
【００２９】
図３は、システム１の起動制御を示すフロー図である。起動制御は、ステップＳ１−Ｓ１２を含んでいる。起動制御は、ステップＳ１−Ｓ９によって構成される異常検知制御を含んでいる。
【００３０】
起動制御が開始される前には、システム１は停止しており、ガス弁４は閉鎖されている。このため、ガス管３内の圧力は低圧に保たれている。システム１を起動させるために、オペレータは、操作装置１０を操作することによって、起動指令をコントロールユニット６に入力する。ステップＳ１において、起動部１０１は、入力された起動指令に基づいて、起動制御を開始させる。
【００３１】
ステップＳ２は、ステップＳ１の次に実行される。ステップＳ２において、第１判定部１０２は、システム初期状態の確認（第１判定）として、ガス弁が閉鎖されているときに、圧力情報に基づいて、ガス圧が低圧であるか否かを判定する。具体的には、第１判定部１０２は、正信号＝ＯＮ且つ逆信号＝ＯＦＦの組合せ信号が得られているか否かを判定する。ここで、正信号＝ＯＮは、正信号線１３ａからコントロールユニット６に信号が入力されている状態をいい、逆信号＝ＯＦＦは、逆信号線１３ｂから信号がコントロールユニット６に入力されていない状態をいう。
【００３２】
異常が発生しておらず、且つガス圧が設定圧力より低い場合、ガス圧スイッチ５は、通電状態のため、正信号＝ＯＮ且つ逆信号＝ＯＦＦの組合せ信号が得られる。
【００３３】
一方、正信号＝ＯＮ且つ逆信号＝ＯＦＦの組合せ信号が得られていない場合、異常が発生していると考えられる。ステップＳ２（第１判定）において判定される異常を、第１異常と呼ぶ。第１異常の原因として、原因（１ａ）、（２ａ）、（３）、（４）、及び（５）の少なくとも１つが考えられる。
（１ａ）ガス圧スイッチ５の閉鎖障害：ｂ接点が常に開放されており、ｂ接点を閉鎖することができない状態（接点不良など）
（２ａ）ＳＷ出力線１２ａ、１２ｂの断線
（３）ＩＦ基板１３の故障
（４）信号線１４ａ、１４ｂの断線又は電源との短絡
（５）ガス弁４の閉鎖障害
【００３４】
ステップＳ２において正信号＝ＯＮ且つ逆信号＝ＯＦＦの組合せ信号が得られていない場合、異常判定部１０８は、異常が発生していると判定する。異常が発生していると判定された場合、ステップＳ３、Ｓ４が実行される。ステップＳ４の実行により、起動制御が中断される。
【００３５】
ステップＳ３において、第１処理部１０３は、第１異常の発生をオペレータに報知するように表示装置（報知器）１１を制御する。具体的には、例えば、第１処理部１０３は、文字情報「システム初期状態の確認において異常が発見されました」を表示装置１１のディスプレイ上に表示させる。
【００３６】
ステップＳ４は、ステップＳ３の次に実行される。ステップＳ４において、第１処理部１０３は、起動制御を中断させ、システム１の運転を停止させる。
【００３７】
ステップＳ２において正信号＝ＯＮ且つ逆信号＝ＯＦＦの組合せ信号が得られている場合、ステップＳ５が実行される。ステップＳ５において、開放部１０４は、ガス弁４を開放させる。異常が発生していない場合、ガス弁４の開放により、ガス管３内の圧力が上昇する。
【００３８】
ステップＳ６は、ステップＳ５の次に実行される。ステップＳ６において、第２判定部１０５は、起動前ガス圧の確認（第２判定）として、ガス弁が開放されているときに、圧力情報に基づいて、ガス圧が設定圧力以上であるか否かを判定する。具体的には、第２判定部１０５は、正信号＝ＯＦＦ且つ逆信号＝ＯＮの組合せ信号が得られているか否かを判定する。
【００３９】
異常が発生しておらず、且つガス圧が設定圧力以上の場合、ガス圧スイッチ５は、非通電状態のため、正信号＝ＯＦＦ且つ逆信号＝ＯＮの組合せ信号が得られる。
【００４０】
一方、正信号＝ＯＦＦ且つ逆信号＝ＯＮの組合せ信号が得られていない場合、異常が発生していると考えられる。ステップＳ６（第２判定）において判定される異常を、第２異常と呼ぶ。第２異常の原因として、原因（１ｂ）、（２ｂ）、（３）、（４）、（５）、及び（６）の少なくとも１つが考えられる。
（１ｂ）ガス圧スイッチ５の開放障害：ｂ接点が常に閉鎖されており、ｂ接点を開放することができない状態（接点溶着など）
（２ｂ）ＳＷ出力線１２ａ、１２ｂの電源との短絡
（３）ＩＦ基板１３の故障
（４）信号線１４ａ、１４ｂの断線又は電源との短絡
（５）ガス弁４の開放障害
（６）ガス源の圧力低下
【００４１】
ステップＳ６において正信号＝ＯＦＦ且つ逆信号＝ＯＮの組合せ信号が得られていない場合、異常判定部１０８は、異常が発生していると判定する。異常が発生していると判定された場合、ステップＳ７−Ｓ９が実行される。ステップＳ９の実行により、起動制御が中断される。
【００４２】
ステップＳ７において、閉鎖部１０７は、ガス弁４を閉鎖させる。
【００４３】
ステップＳ８において、第２処理部１０６は、第２異常の発生をオペレータに報知するように表示装置（報知器）１１を制御する。具体的には、例えば、第２処理部１０６は、文字情報「起動前ガス圧の確認において異常が発見されました」を表示装置１１のディスプレイ上に表示させる。
【００４４】
ステップＳ９は、ステップＳ８の次に実行される。ステップＳ９において、第２処理部１０６は、起動制御を中断させ、システム１の運転を停止させる。
【００４５】
ステップＳ６において正信号＝ＯＦＦ且つ逆信号＝ＯＮの組合せ信号が得られている場合、ステップＳ１０が実行される。ステップＳ１０において、閉鎖部１０７は、ガス弁４を閉鎖させる。
【００４６】
ステップＳ１１は、ステップＳ１０の次に実行される。ステップＳ１１において、プリパージ部１０９は、ファン９をガスエンジン２の運転開始前に駆動してシステム１内を換気する。
【００４７】
ステップＳ１２は、ステップＳ１１の次に実行される。ステップＳ１２は、ステップＳ２において正信号＝ＯＮ且つ逆信号＝ＯＦＦの組合せ信号が得られており、且つステップＳ６において正信号＝ＯＦＦ且つ逆信号＝ＯＮの組合せ信号が得られている場合、実行される。つまり、異常が発生していないと考えられる場合に、ステップＳ１２が実行される。ステップＳ１２において、運転開始部１１０は、セルモータ１５を駆動した直後にガス弁４を開放させることによって、ガスエンジン２の運転を開始させる。
【００４８】
図４−図７を参照して、起動制御におけるシステム１の作動を説明する。図４−図７は、起動制御のタイムチャートを示している。
【００４９】
図４−図７において、横軸は時間軸である。横軸に沿って、起動制御に含まれる各処理内容が列挙されている。図４において、処理内容群は、「待機中」、「初期状態チェック」、「起動前ガス圧チェック」、「起動準備」、「エンジン起動待ち」、「エンジン起動」、「暖気・送電待ち」、「送電中」、「送電停止」、「エンジンクールダウン」、及び「エンジン停止・アフタークーリング」を含んでいる。図５において、処理内容群は、更に「第１異常停止」を含んでいる。図６において、処理内容群は、更に「第２異常停止」を含んでいる。図７において、処理内容群は、更に「ガス圧異常検知」及び「ガス圧異常停止」を含んでいる。
【００５０】
図４−図７に示される処理内容は、図３に示されるステップを含んでいる。「初期状態チェック」はステップＳ２を含んでいる。「起動前ガス圧チェック」はステップＳ５、Ｓ６を含んでいる。「起動準備」はステップＳ１０を含んでいる。「エンジン起動待ち」はステップＳ１１を含んでいる。「エンジン起動」はステップＳ１２を含んでいる。「第１異常停止」は、ステップＳ３、Ｓ４を含んでいる。「第２異常停止」は、ステップＳ７−Ｓ９を含んでいる。
【００５１】
図４−図７において、縦軸に沿って、システム１に含まれる各要素の動作状態が列挙されている。要素群は、「起動指令」、「圧力スイッチ」、「ガス弁」、「正信号Ａ」、「逆信号ＮＡ」、及び「エンジン運転」を含んでいる。各要素の動作状態は、ＯＮ状態及びＯＦＦ状態のいずれかである。
【００５２】
「起動指令」の動作状態は、操作装置１０によってコントロールユニット６に入力される起動指令の発生及び消失に基づいて決定されている。コントロールユニット６に起動指令が入力されているとき、「起動指令」がＯＮ状態にあり、コントロールユニット６に起動指令が入力されていないとき、「起動指令」がＯＦＦ状態にある。
【００５３】
ガス圧スイッチ５によって得られた圧力情報は、直接コントロールユニット６に伝達されないため、コントロールユニット６は、「圧力スイッチ」の動作状態を直接検知できない。このため、「圧力スイッチ」の動作状態は、「正信号Ａ」及び「逆信号ＮＡ」の動作状態に基づいて推定されている。
【００５４】
「ガス弁」の動作状態は、開放指令及び閉鎖指令の発生に基づいて決定されている。コントロールユニット６は、ガス弁４を開放するための開放指令及びガス弁４を閉鎖するための閉鎖指令を作成する。このため、コントロールユニット６は、開放指令及び閉鎖指令の発生を認識できる。開放指令が発生しているとき、「ガス弁」はＯＮ状態にあり、閉鎖指令が発生しているとき、「ガス弁」はＯＦＦ状態にある。
【００５５】
「正信号Ａ」の動作状態は、ガス圧スイッチ５の状態を反映して決定されている。ガス圧スイッチ５が閉じて通電状態となってＩＦ基板１３に信号が入力されているとき、「正信号Ａ」がＯＮ状態にあり、ガス圧スイッチ５が開いて非通電状態となりＩＦ基板１３に信号が入力されていないとき、「正信号Ａ」がＯＦＦ状態にある。一方、「逆信号ＮＡ」の動作状態は、ガス圧スイッチ５の状態を反転して決定される。「正信号Ａ」の動作状態と逆に、ガス圧スイッチ５が閉じて通電状態のときにＩＦ基板１３へ信号が入力されずに「逆信号ＮＡ」がＯＦＦ状態であり、ガス圧スイッチ５が開いて非通電状態のときにＩＦ基板１３へ信号が入力されて「逆信号ＮＡ」がＯＮ状態となる。
【００５６】
「エンジン運転」の動作状態は、ガスエンジン２の出力軸２１の回転及び停止に基づいて決定されている。コントロールユニット６は、出力軸２１の回転数を検知するセンサ２２によって得られる検知情報に基づいて、出力軸２１の回転及び停止を認識できる。
【００５７】
図４は、正常時における起動制御のタイムチャートを示す図である。正常時は、システム１に異常が発生していない状況を示している。正常時には、「正信号Ａ」は、「圧力スイッチ」の動作状態に同期し、「逆信号ＮＡ」は、「ガス弁」の動作状態に同期する。
【００５８】
「待機中」において、「起動指令」はＯＦＦ状態にあり、「ガス弁」はＯＦＦ状態にある。また、正常状態では「正信号Ａ」はＯＮ状態にあり、「逆信号ＮＡ」はＯＦＦ状態にある。「起動指令」がＯＮ状態になると、ステップＳ２を含む「初期状態チェック」が実行される。
【００５９】
「初期状態チェック」（ステップＳ２）において正信号＝ＯＮ且つ逆信号＝ＯＦＦの組合せ信号が得られているので、ステップＳ５、Ｓ６を含む「起動前ガス圧チェック」が実行される。「起動前ガス圧チェック」において、「ガス弁」がＯＦＦ状態からＯＮ状態に切り換えられる。この結果、ガス弁４が開放され、ガス管３内の圧力が設定圧力以上になる。この結果、「正信号Ａ」はＯＮ状態からＯＦＦ状態に切換わり、「逆信号ＮＡ」はＯＦＦ状態からＯＮ状態に切換わる。
【００６０】
また、「起動前ガス圧チェック」（ステップＳ６）において正信号＝ＯＦＦ且つ逆信号＝ＯＮの組合せ信号が得られているので、ステップＳ１０を含む「起動準備」が実行される。「起動準備」において、「ガス弁」がＯＮ状態からＯＦＦ状態に切り換えられる。この結果、ガス弁４が閉鎖され、ガス管３内の圧力が設定圧力未満になる。この結果、「正信号Ａ」はＯＦＦ状態からＯＮ状態に切換わり、「逆信号ＮＡ」はＯＮ状態からＯＦＦ状態に切換わる。
【００６１】
「起動準備」の次に、ステップＳ１１を含む「エンジン起動待ち」が実行される。「エンジン起動待ち」において、ファン９の駆動によってプリパージが実行される。この結果、システム１内が換気される。「起動準備」及び「エンジン起動待ち」において、「ガス弁」はＯＦＦ状態にあり、「正信号Ａ」はＯＮ状態にあり、「逆信号ＮＡ」はＯＦＦ状態にある。「エンジン起動待ち」の次に、ステップＳ１２を含む「エンジン起動」が実行される。「エンジン起動」において、「ガス弁」がＯＦＦ状態からＯＮ状態に切り換えられる。この結果、ガス弁４が開放され、ガス管３内の圧力が設定圧力以上になる。この結果、「正信号Ａ」はＯＮ状態からＯＦＦ状態に切換わり、「逆信号ＮＡ」はＯＦＦ状態からＯＮ状態に切換わる。また、「エンジン起動」において、セルモータ１５が回転されるので、「エンジン運転」はＯＦＦ状態からＯＮ状態に切換わる。
【００６２】
「エンジン起動」に続いて、「暖気・送電待ち」及び「送電中」が順に実行される。「暖気・送電待ち」は遮断器（不図示）の閉路の実行を待機している状態である。「送電中」において、遮断器を閉じて発電機８によって生成された電力が、システム１の外部に供給される。「送電停止」において、遮断器を開いて外部への電力の供給が停止される。「起動指令」がＯＦＦ状態になると、「送電停止」及び「エンジンクールダウン」が順に実行される。「エンジン起動」、「暖気・送電待ち」、「送電中」、「送電停止」、及び「エンジンクールダウン」において、「ガス弁」はＯＮ状態にあり、「正信号Ａ」はＯＦＦ状態にあり、「逆信号ＮＡ」はＯＮ状態にある。
【００６３】
「エンジンクールダウン」の次に、「エンジン停止・アフタークーリング」が実行される。「エンジン停止・アフタークーリング」において、「ガス弁」がＯＮ状態からＯＦＦ状態に切り換えられる。ガス弁４が閉鎖されるので、「正信号Ａ」はＯＦＦ状態からＯＮ状態に切換わり、「逆信号ＮＡ」はＯＮ状態からＯＦＦ状態に切換わる。このため、「エンジン停止・アフタークーリング」において、燃料ガスの供給が停止してガスエンジン２が停止する。
【００６４】
「エンジン停止・アフタークーリング」の次は、再び「待機中」となる。
【００６５】
図５−図７は、異常発生時における起動制御のタイムチャートを示している。
【００６６】
図５は、第１異常発生時における起動制御のタイムチャートの一例を示す図である。第１異常発生時は、ステップＳ２を含む「初期状態チェック」において異常の発生が検知されている状況を示している。
【００６７】
「待機中」において、「起動指令」はＯＦＦ状態にあり、「ガス弁」はＯＦＦ状態にある。また、「正信号Ａ」も「逆信号ＮＡ」もＯＮ状態にある。このような状態のときに「起動指令」がＯＮ状態になると、ステップＳ２を含む「初期状態チェック」が実行される。
【００６８】
「初期状態チェック」（ステップＳ２）において正信号＝ＯＮ且つ逆信号＝ＯＦＦの組合せ信号が得られていないので、ステップＳ３、Ｓ４を含む「第１異常停止」が実行される。「第１異常停止」において、第１異常の発生が報知されると共に、システム１の運転が停止される。
【００６９】
第１異常発生時において、「正信号Ａ」及び「逆信号ＮＡ」は、三つのパターンを取りうる。第１のパターンは、「正信号Ａ」及び「逆信号ＮＡ」が共にＯＮ状態である。第２のパターンは、「正信号Ａ」及び「逆信号ＮＡ」が共にＯＦＦ状態である。第３のパターンは、「正信号Ａ」がＯＦＦ状態であり且つ「逆信号ＮＡ」がＯＮ状態である。ここで、第１パターンでは、ＩＦ基板１３の故障または、逆信号線１４ｂの電源との短絡、第２パターンでは、ＩＦ基板１３の故障または、正信号線１４ａの断線、第３パターンでは、ガス圧スイッチ５の閉鎖障害、ＳＷ出力線１２ａ、１２ｂの断線または、ガス弁４の閉鎖不良の可能性が高い。図５に示される例は、第１異常発生時における第１のパターンを示している。
【００７０】
図６は、第２異常発生時における起動制御のタイムチャートの一例を示す図である。第２異常発生時は、ステップＳ６を含む「起動前ガス圧チェック」において異常の発生が検知されている状況を示している。
【００７１】
第２異常発生時（図６）における各要素の動作状態は、「待機中」及び「初期状態チェック」において、正常時（図４）における各要素の動作状態に等しい。
【００７２】
「起動前ガス圧チェック」において、「ガス弁」がＯＦＦ状態からＯＮ状態に切り換えられる。異常が発生していないとき、「正信号Ａ」はＯＮ状態からＯＦＦ状態に切換わり、「逆信号ＮＡ」はＯＦＦ状態からＯＮ状態に切換わる。しかし、図６において、状態の切換は発生しておらず、「正信号Ａ」はＯＮ状態にあり、「逆信号ＮＡ」はＯＦＦ状態にある。
【００７３】
この結果、「起動前ガス圧チェック」において、正信号＝ＯＦＦ且つ逆信号＝ＯＮの組合せ信号が得られない。このため、ステップＳ７−Ｓ９を含む「第２異常停止」が実行される。「第２異常停止」において、ガス弁４の閉鎖指令が作成され、第２異常の発生が報知され、システム１の運転が停止される。
【００７４】
第２異常発生時において、「正信号Ａ」及び「逆信号ＮＡ」は、三つのパターンを取りうる。第１のパターンは、「正信号Ａ」及び「逆信号ＮＡ」が共にＯＮ状態である。第２のパターンは、「正信号Ａ」及び「逆信号ＮＡ」が共にＯＦＦ状態である。第３のパターンは、「正信号Ａ」がＯＮ状態であり且つ「逆信号ＮＡ」がＯＦＦ状態である。ここで、第１パターンでは、ＩＦ基板１３の故障または、正信号線１４ａの電源との短絡、第２パターンでは、ＩＦ基板１３の故障または、逆信号線１４ｂの断線、第３パターンでは、ガス圧スイッチ５の開放障害、ＳＷ出力線１２ａ、１２ｂの電源との短絡、ガス弁４の開放不良または、ガス圧低下の可能性が高い。図６に示される例は、第２異常発生時における第３のパターンを示している。
【００７５】
図７は、ガスエンジン２の運転中においてガス圧が設定圧力未満に低下した状況を示している。ガスエンジン２の運転中は、「エンジン運転」の動作状態がＯＮ状態である場合、つまり「エンジン起動」、「暖気・送電待ち」、「送電中」、「送電停止」、及び「エンジンクールダウン」の実行中を示している。
【００７６】
コントロールユニット６は、ガスエンジン２の運転中、常に、「正信号Ａ」及び「逆信号ＮＡ」の動作状態を監視している。運転中に、正信号＝ＯＦＦ且つ逆信号＝ＯＮの組合せ信号が得られなくなった場合、「ガス圧異常検知」が実行される。「ガス圧異常検知」の実行時間が一定時間継続すると、コントロールユニット６は、ガス圧異常が発生したと判定する。ガス圧異常の発生が検知されると、「ガス圧異常停止」が実行される。「ガス圧異常停止」において、ガス弁４の閉鎖指令が作成され、ガス圧異常の発生が報知され、システム１の運転が停止される。
【００７７】
ガス圧以外の原因による異常が発生したとき、「初期状態チェック」及び「起動前ガス圧チェック」においてガス圧スイッチ５や圧力情報の伝達機構７が正常であるとの判定がされている。このため、ガス圧異常発生時において異常の発生が検知されるとき、ガス圧自体の低下が異常原因である可能性が高い。
【００７８】
本実施形態に係るガスエンジンシステム１の効果を説明する。
【００７９】
本実施形態において、コントロールユニット６は、第１判定を実行する第１判定部１０２、開放部１０４、第２判定を実行する第２判定部１０５、閉鎖部１０７、及び異常判定部１０８を備えている。このため、本実施形態は、ガス圧スイッチ５からコントロールユニット６に実際に伝達される圧力情報が、ガス弁４の開放及び閉鎖によって推定されるガス圧に対応するか否かを判定し、その判定結果に基づいて異常が発生しているか否かを判定できる。
【００８０】
本実施形態において、コントロールユニット６は、更に、運転開始部１１０を備えている。このため、本実施形態は、ガス圧スイッチ５や圧力情報の伝達機構７という、ガス圧力検知機構に異常が発生しているときにガスエンジン２の運転が開始されることを防止できる。
【００８１】
本実施形態において、ガス圧に対応する圧力情報を出力する圧力センサとして、ｂ接点を有する圧力スイッチ５が用いられている。このため、本実施形態は、ガス弁４を開く前に圧力スイッチ５が非通電状態という判定ならば、圧力スイッチ５または、圧力情報の伝達機構７の故障を検知できる。
【００８２】
本実施形態は、更に、ＩＦ基板１３を備えて圧力スイッチ５の接点状態を反映した正信号と圧力スイッチ５の接点状態を反転した逆信号との組合せ信号を生成する。このため、本実施形態は、ｂ接点を有する圧力スイッチ５を用いながら、圧力スイッチ５が非通電状態の場合でも、出力信号を得ることが出来る。
【００８３】
本実施形態は、次の変形構成を採用できる。
【００８４】
本実施形態において、ガス圧に対応する圧力情報を出力する圧力センサは、ｂ接点を有する圧力スイッチである。別実施形態において、システム１は、ガス圧と設定値との比較結果のみを情報として出力する圧力スイッチの代わりに、ガス圧の大きさに対応する情報を含む圧力信号を出力する圧力センサを備えても良い。
【００８５】
また、別実施形態において、システム１は、ｂ接点を有する圧力スイッチの代わりに、ａ接点を有する圧力スイッチを備えても良い。別実施形態は、ガス圧の高圧及び低圧に直接対応する圧力情報を得ることが出来る。
【００８６】
本実施形態において、圧力センサから制御装置に圧力情報を伝達する伝達機構は、ＳＷ出力線１２ａ及び１２ｂ、ＩＦ基板１３、及び正信号線１４ａ及び逆信号線１４ｂを備えている。ＩＦ基板１３、及び正信号線１４ａ及び逆信号線１４ｂは、信号を反転させるために設けられている。このため、別実施形態において、伝達機構は、ＳＷ出力線１２ａ及び１２ｂのみを備えていても良い。この場合、ＳＷ出力線１２ａ及び１２ｂは、圧力センサと制御装置とを接続する。
【符号の説明】
【００８７】
１  ガスエンジンシステム
２  ガスエンジン
３  ガス管（ガス経路）
４  ガス弁
５  ガス圧スイッチ（圧力センサ）
６  コントロールユニット（制御装置）
７  伝達機構
１０  操作装置（入力装置）
１３  ＩＦ基板（論理回路）
【図１】
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【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】
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【図７】
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