(57)【要約】【課題】ガスエンジン等の希薄予混合燃焼のエンジンにおいて、エンジンの運転継続に支障を来たす失火のみを正確に検出可能とするとともに、失火発生後の処理を適正に行い得る複数シリンダをそなえた４サイクルエンジン及び該エンジンの運転方法を提供する。【解決手段】複数シリンダの４サイクルエンジンにおいて、クランク軸の回転パルス数を検出する回転パルス数検出器と、前記クランク軸の回転パルス数検出値とクランク軸１回転当たりの回転パルス数から該クランク軸の平均回転数を算出し、当該サイクルの前記平均回転数とこれの１サイクル前のサイクルにおける前記平均回転数との差である回転数偏差を算出し、前記回転数低下量の算出値が前記許容回転数低下量設定を超えたときエンジンの失火を判定する失火コントローラとをそなえたことを特徴とする。【選択図】図２
2008190433.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数シリンダをそなえた４サイクルエンジンにおいて、前記エンジンのクランク軸の回転パルス数を検出する回転パルス数検出器と、該回転パルス数検出器から入力される前記クランク軸の回転パルス数検出値とクランク軸１回転当たりの回転パルス数から該クランク軸の平均回転数を算出し、当該サイクルの１サイクル前のサイクルにおける前記平均回転数と当該サイクルの前記平均回転数との差である回転数偏差を算出し、前記回転数偏差における回転数低下量の算出値と予め設定された許容回転数低下量とを比較して前記回転数低下量の算出値が前記許容回転数低下量を超えたとき前記エンジンの失火を判定する失火コントローラとをそなえたことを特徴とする失火検出システムをそなえた４サイクルエンジン。
【請求項２】
前記失火コントローラは、前記許容回転数低下量を失火シリンダ数に対応して複数段階に設定し、前記回転数低下量の算出値が前記複数段階の許容回転数低下量の第１段階の許容回転数低下量を超えたとき１シリンダの失火を判定し、前記回転数低下量の算出値が第２段階の許容回転数低下量を超えたとき２シリンダの失火を判定し、前記回転数低下量の算出値が第ｎ段階（ｎは整数）の許容回転数低下量を超えたときｎシリンダの失火を判定するように構成されたことを特徴とする請求項１記載の失火検出システムをそなえた４サイクルエンジン。
【請求項３】
前記失火コントローラからの失火の判定信号を受けて警報を発振する警報装置と、前記失火コントローラからの失火の判定信号を受けてエンジンの燃料遮断を行う燃料制御装置とをそなえ、前記失火コントローラは１シリンダの失火を判定したときには失火発生回数が予め設定された一定回数を超えたとき前記警報装置に警報を発振せしめ、２シリンダ以上の失火を判定したときには前記警報装置に警報を発振せしめるとともに、失火発生回数が予め設定された一定回数を超えたとき前記燃料制御装置にエンジンの燃料遮断を行わせるように構成されたことを特徴とする請求項２記載の失火検出システムをそなえた４サイクルエンジン。
【請求項４】
複数シリンダをそなえた４サイクルエンジンの失火検知及び運転方法であって、前記エンジンのクランク軸の回転パルス数を検出し、この回転パルス数検出値とクランク軸１回転当たりの回転パルス数から該クランク軸の平均回転数を算出し、当該サイクルの１サイクル前のサイクルにおける前記平均回転数と当該サイクルの前記平均回転数との差である回転数偏差を算出し、前記回転数偏差における回転数低下量の算出値と予め設定された許容回転数低下量とを比較して前記回転数低下量の算出値が前記許容回転数低下量を超えたとき前記エンジンの失火を判定することを特徴とする４サイクルエンジンの失火検知及び運転方法。
【請求項５】
前記許容回転数低下量を失火シリンダ数に対応して複数段階に設定し、前記回転数低下量の算出値が前記複数段階の許容回転数低下量の第１段階の許容回転数低下量を超えたとき１シリンダの失火を判定し、前記回転数低下量の算出値が第２段階の許容回転数低下量を超えたとき２シリンダの失火を判定し、前記回転数低下量の算出値が第ｎ段階（ｎは整数）の許容回転数低下量を超えたときｎシリンダの失火を判定し、１シリンダの失火を判定したときには失火発生回数が予め設定された一定回数を超えたとき警報装置に警報を発振せしめ、２シリンダ以上の失火を判定したときには前記警報装置に警報を発振せしめるとともに、失火発生回数が予め設定された一定回数を超えたとき燃料制御装置にエンジンの燃料遮断を行わせることを特徴とする請求項４記載の４サイクルエンジンの失火検知及び運転方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数シリンダをそなえた４サイクルエンジンであって、エンジンの失火を判定してその後の処理を行うように構成された失火検出システムをそなえた４サイクルエンジン及び該４サイクルエンジンにおける失火検知方法及び運転方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガスエンジンは、一般に燃料ガスと空気とを予混合して燃焼室に送り込み、着火装置により発生した着火火炎によって着火燃焼せしめるようにして希薄混合気燃焼を行っているため、ディーゼルエンジン等に比べて失火や燃焼不良が発生する可能性が高い。
即ち、図５に示すように、ガスエンジンで失火が発生すると、平均回転数ＮＡにおける定常運転時の回転変動が失火発生シリンダ数に比例して大きくなり、定常運転時からの回転数低下量（回転数偏差）ΔＮも失火発生シリンダ数に比例して大きくなる（図５（Ｂ）においてΔＮ０は回転数低下量（回転数偏差）の限界値（許容値）を示す）。
そこで、かかるガスエンジンにおいては、失火あるいは異常燃焼を検出する手段として、特許文献１（特許第３０６６００４号公報）、特許文献２（特公昭６１−２５８９５５号公報）等の、多くの技術が提案されている。
【０００３】
このうち、特許文献１（特許第３０６６００４号公報）の技術においては、失火の判別を、負荷検出手段で検出されたエンジン負荷の変動による回転変動を除く、回転変動を代表する角速度変動差量によって失火判定を行い、失火判別基準に従い角速度変動量を前記角速度変動差量に応じて更新する変動量基準更新手段をそなえて構成され、エンジンの角速度変動を検出することにより、失火に直結する爆発力変動に伴う回転変動を精度よく検出することを特徴としている。
また、特許文献２（特開昭６１−２５８９５５号公報）の技術においては、エンジン回転数検出器によって、各シリンダの爆発行程毎の回転変動を検出し、回転変動の変化に基づき異常燃焼のシリンダを検出するように構成されている。
【０００４】
尚、エンジンの失火あるいは異常燃焼を検出する手段として、特許文献３（特開平２−４９９５５号公報）、特許文献４（特開平５−３９７４６号公報）等が提供されている。
【０００５】
【特許文献１】特許第３０６６００４号公報
【特許文献２】特開昭６１−２５８９５５号公報
【特許文献３】特開平２−４９９５５号公報
【特許文献４】特開平５−３９７４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前記従来技術にはつぎのような解決すべき問題点がある。
特許文献１（特許第３０６６００４号公報）の技術においては、回転変動を代表する角速度変動を用いて、正常燃焼をしている場合の基準角速度波形と検出された実際の角速度波形との角速度偏差が基準レベルを超えたとき、エンジンの失火発生と判定しているが、角速度波形を精度良く捉えるために、エンジンの運転継続に支障を来たさないような単発的な失火や不安定燃焼をも、失火発生として検出することとなって、エンジンの運転継続に支障を来たす失火のみを検出することは困難となる。
【０００７】
また、特許文献２（特開昭６１−２５８９５５号公報）の技術においては、各シリンダの爆発行程毎の回転変動を検出して、回転変動の変化に基づき異常燃焼のシリンダを検出しており、失火のみの検出を行うものではない。
【０００８】
本発明はかかる従来技術の課題に鑑み、ガスエンジン等の希薄予混合燃焼のエンジンにおいて、エンジンの運転継続に支障を来たす失火のみを正確に検出可能とするとともに、失火発生後の処理を適正に行い得る複数シリンダをそなえた４サイクルエンジン及び該エンジンの運転方法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】
【０００９】
本発明はかかる目的を達成するもので、複数シリンダをそなえた４サイクルエンジンにおいて、前記エンジンのクランク軸の回転パルス数を検出する回転パルス数検出器と、該回転パルス数検出器から入力される前記クランク軸の回転パルス数検出値とクランク軸１回転当たりの回転パルス数から該クランク軸の平均回転数を算出し、当該サイクルの１サイクル前のサイクルにおける前記平均回転数と当該サイクルの前記平均回転数との差である回転数偏差を算出し、前記回転数偏差における回転数低下量の算出値と予め設定された許容回転数低下量とを比較して前記回転数低下量の算出値が前記許容回転数低下量を超えたとき前記エンジンの失火を判定する失火コントローラとをそなえたことを特徴とする。
【００１０】
かかる構成をそなえた４サイクルエンジンの運転方法は、複数シリンダをそなえた４サイクルエンジンの失火検知及び運転方法であって、前記エンジンのクランク軸の回転パルス数を検出し、この回転パルス数検出値とクランク軸１回転当たりの回転パルス数から該クランク軸の平均回転数を算出し、当該サイクルの１サイクル前のサイクルにおける前記平均回転数と当該サイクルの前記平均回転数との差である回転数偏差を算出し、前記回転数偏差における回転数低下量の算出値と予め設定された許容回転数低下量とを比較して前記回転数低下量の算出値が前記許容回転数低下量を超えたとき前記エンジンの失火を判定することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明において、好ましくは次のように構成する。
（１）前記失火コントローラは、前記許容回転数低下量を失火シリンダ数に対応して複数段階に設定し、前記回転数低下量の算出値が前記複数段階の許容回転数低下量の第１段階の許容回転数低下量を超えたとき１シリンダの失火を判定し、前記回転数低下量の算出値が第２段階の許容回転数低下量を超えたとき２シリンダの失火を判定し、前記回転数低下量の算出値が第ｎ段階（ｎは整数）の許容回転数低下量を超えたときｎシリンダの失火を判定するように構成される。
（２）前記失火コントローラからの失火の判定信号を受けて警報を発振する警報装置と、前記失火コントローラからの失火の判定信号を受けてエンジンの燃料遮断を行う燃料制御装置とをそなえ、前記失火コントローラは１シリンダの失火を判定したときには失火発生回数が予め設定された一定回数を超えたとき前記警報装置に警報を発振せしめ、２シリンダ以上の失火を判定したときには前記警報装置に警報を発振せしめるとともに、失火発生回数が予め設定された一定回数を超えたとき前記燃料制御装置にエンジンの燃料遮断を行わしめるように構成される。
【００１２】
そして、前記（１），（２）の構成をそなえた４サイクルエンジンの運転方法は、前記許容回転数低下量を失火シリンダ数に対応して複数段階に設定し、前記回転数低下量の算出値が前記複数段階の許容回転数低下量の第１段階の許容回転数低下量を超えたとき１シリンダの失火を判定し、前記回転数低下量の算出値が第２段階の許容回転数低下量を超えたとき２シリンダの失火を判定し、前記回転数低下量の算出値が第ｎ段階（ｎは整数）の許容回転数低下量を超えたときｎシリンダの失火を判定し、１シリンダの失火を判定したときには失火発生回数が予め設定された一定回数を超えたとき警報装置に警報を発振せしめ、２シリンダ以上の失火を判定したときには前記警報装置に警報を発振せしめるとともに、失火発生回数が予め設定された一定回数を超えたとき燃料制御装置にエンジンの燃料遮断を行わしめることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、クランク軸の回転に伴う該クランク軸に直結されるフライホイールの外周に沿って形成された歯の移動により発生する回転パルス数によって、クランク軸の回転パルス数を検出し、この回転パルス数検出値とクランク軸１回転当たりの回転パルス数から該クランク軸の平均回転数を算出し、当該サイクルの１サイクル前のサイクルにおける平均回転数と当該サイクルの平均回転数との差から算出した回転数偏差における回転数低下量と予め設定された許容回転数低下量とを比較して回転数低下量の算出値が許容回転数低下量を超えたときエンジンの失火を判定するので、クランク軸の回転に伴う回転パルス数のサイクル毎の変化を検出して、この回転パルス数の低下量をクランク軸回転数の低下量として、該クランク軸回転数の低下量が許容回転数低下量を超えたとき失火の発生を判定するという、回転パルス数の低下量を監視するのみの簡単な手段で失火の発生を検知でき、前記従来技術に比べて制御要素やメモリー消費が少なくきわめて簡単な処理で以って失火の発生を検知できる。
【００１４】
また、回転パルス数の低下量を監視するのみで失火の発生を検知するので、前記特許文献１（特許第３０６６００４号公報）の技術のような、角速度波形を精度良く捉えるために、エンジンの運転継続に支障を来たさないような単発的な失火や不安定燃焼をも、失火発生と検出することを回避できて、エンジンの運転継続に支障を来たす失火のみを検出することが可能となる。
これにより、エンジンの運転継続に支障を来たさないような単発的な失火や不安定燃焼を失火と判定してエンジンを停止するような事態の発生を回避できて、エンジンの稼動率の低下を防止できる。
【００１５】
また、本発明において、前記許容回転数低下量を失火シリンダ数に対応して複数段階に設定し、回転数低下量の算出値が第１段階の許容回転数低下量を超えたとき１シリンダの失火を判定し、回転数低下量の算出値が第２段階の許容回転数低下量を超えたとき２シリンダの失火を判定し、前記回転数低下量の算出値が第ｎ段階（ｎは３以上の整数）の許容回転数低下量を超えたときｎシリンダの失火を判定し、１シリンダの失火を判定したときには失火発生回数が予め設定された一定回数を超えたとき警報装置に警報を発振せしめ、２シリンダ以上の失火を判定したときには前記警報装置に警報を発振せしめるとともに、失火発生回数が予め設定された一定回数を超えたとき燃料制御装置にエンジンの燃料遮断を行わせるように構成すれば、失火シリンダ数に対応する回転数低下量の許容値を実験結果あるいはシミュレーション計算によって予め設定しておき、回転数低下量の算出値が１シリンダの失火に相当する許容回転数低下量を超えたときに１シリンダに失火が発生しているものと判定し、該回転数低下量の算出値が２シリンダの失火に相当する許容回転数低下量を超えたときには２シリンダに失火が発生しているものと判定し、さらに該回転数低下量の算出値が３シリンダ以上のｎシリンダの失火に相当する許容回転数低下量を超えたときにはｎシリンダに失火が発生しているものと判定する、というように、回転数低下量によって失火発生シリンダ数を把握することができる。
【００１６】
これにより、１シリンダに失火が発生しているときには、失火発生回数が予め設定された一定回数を超えたときに警報装置により警報を発振して、当該シリンダの燃料噴射タイミングを進める等の調整を行うことによりエンジンを停止することなく運転を続行でき、２シリンダ以上に失火が発生しているときには、失火発生回数が予め設定された一定回数以下のときには前記と同様に警報装置により警報を発振して当該シリンダの燃料噴射タイミングを進める等の調整を行うにとどめ、失火発生回数が予め設定された一定回数を超えたときに初めて燃料制御装置の燃料遮断によってエンジンを停止せしめることにより、失火の発生シリンダ数と発生回数とによって失火の警報発振あるいはエンジン停止を使い分けることが可能となり、失火発生時に必要最小限のエンジン停止で済むこととなって、失火発生時におけるエンジンの稼働率低下を最少限に抑えることができるとともに、メインテナンス性を向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明を図に示した実施例を用いて詳細に説明する。但し、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
【００１８】
図１は、本発明の実施例に係る４サイクルガスエンジンの失火検知システムを示す全体構成図である。
図１において、符号１００で示されるエンジンは多シリンダの４サイクルエンジンであり、シリンダ１０２ａ内に往復摺動自在に嵌合されたピストン１０２、該ピストン１０２の往復動を回転に変換するクランク軸１１２、該クランク軸１１２に連結されるフライホイール１１３、前記ピストン１０２の上面とシリンダ１０２ａの内面との間に区画形成される燃焼室１０１、該燃焼室１０１に接続される吸気ポート１０３、該吸気ポート１０３を開閉する吸気弁１０４、該燃焼室１０１に接続される排気ポート１０５、該排気ポート１０６を開閉する排気弁１０６等によって構成される。
【００１９】
前記吸気ポート１０３の途中にはガスミキサー１１０が設置され、燃料ガス管１１１からガス量調整弁１０９を通して供給された燃料ガスと図示しない過給機から供給された圧縮空気とを該ガスミキサー１１で混合し、この混合気を前記吸気ポート１０３及び吸気弁１０４を通して燃焼室１０１に供給する。
符号１０７で示される着火装置は、この例では副室内に軽油等のパイロット燃料を噴射して着火燃焼させ、この燃焼火炎を前記燃焼室１０１に噴出するパイロット噴射装置で構成されている。
【００２０】
前記フライホイール１１３の外周には円周方向に沿って回転パルス発生用の複数の歯が形成され、回転パルス検出器１によって、前記フライホイール１１３の回転により歯の移動による回転パルスを検出するようになっている。
そして、前記回転パルス検出器１によるフライホイール１１３の歯による回転パルスつまりクランク軸１１２の回転パルスの検出信号は失火コントローラ１０に入力される。該失火コントローラ１０は前記回転パルスの検出信号に基づき後述するような演算、制御を行って、その出力信号を警報装置２及び前記ガス量調整弁１０９の開度制御を行う燃料制御装置３に出力する。
【００２１】
次に、図２〜図４を参照してこの実施例の動作を説明する。
前記回転パルス検出器１からのクランク軸１１２の回転パルス数の検出信号は、失火コントローラ１０の平均回転数算出手段１１に入力される。該平均回転数算出手段１１においては、前記回転パルス数の検出値と回転パルス歯数設定手段１２に設定されているフライホイール１１３の全周の歯数とにより、クランク軸１１２回転で１サイクルのサイクル毎の平均回転数を算出する。
即ち、図３（Ａ）のように、たとえば、前記フライホイール１１３の歯数がＺ１で回転パルス数がＺ１のときは、４サイクルエンジンでは１サイクルの回転パルス数は２Ｚ１となる。そして、失火が発生すると、図３（Ｂ）のように、平均回転数がＮＡ１からＮＡ１１、ＮＡ００に、ＮＡ２からＮＡ２１に低下して行く。
【００２２】
前記サイクル毎の平均回転数の算出値は、１サイクル回転数偏差算出手段１３に入力される。該１サイクル回転数偏差算出手段１３においては、あるサイクルの１サイクル前のサイクルにおける平均回転数算出値と当該サイクルの平均回転数算出値との差（前のサイクルの平均回転数ＮＡ１−当該サイクルの平均回転数ＮＡ２）である回転数偏差を算出する。この回転数偏差は失火発生の可能性に伴う回転数低下量であり、該回転数低下量の算出値は失火判定手段１５に入力される。
符号１４で示される失火時回転数偏差設定手段においては、実験結果等によって求められた失火の発生する最小の回転数低下量即ち許容回転数低下量が設定されている。
従って、前記失火判定手段１５においては、前記回転数低下量の算出値と前記失火時回転数偏差設定手段１４に設定された許容回転数低下量とを対比して、前記回転数低下量の算出値が許容回転数低下量を超えているときに、エンジンの失火が発生しているものと判定する。
【００２３】
この場合、より詳細には、一定期間内において、前記回転数低下量の算出値が前記許容回転数低下量を超える回数が、実験結果等によって予め設定された許容回数を超えるときに失火が発生し、該許容回数以下のときには失火の発生は無いものと判定する。
【００２４】
前記失火判定手段１５での失火判定結果は失火シリンダ数算出手段１７に入力される。
符号１６で示される失火シリンダ数／回転数偏差設定手段においては、前記許容回転数低下量を、エンジン負荷毎に、失火シリンダ数に対応して複数段階に設定している。
即ち前記失火シリンダ数／回転数偏差設定手段においては、図４（Ａ）に示すように、たとえばエンジン負荷０〜５０％の間においては、１筒（１シリンダ）失火の場合は回転数低下量が−Ａ１回転数（前記平均回転数よりもＡ１回転低下）で、２筒失火の場合は回転数低下量が前記１筒失火の場合の２倍の−２Ａ１回転数、３筒失火の場合は回転数低下量が前記１筒失火の場合の３倍の−３Ａ１回転数、図示を省略するがｎ筒（ｎシリンダ）失火の場合は回転数低下量が前記１筒失火の場合のｎ倍の−ｎＡ１回転数というように、前記回転数低下量に相当する失火シリンダ数がエンジン負荷毎に設定されている。
【００２５】
従って、前記失火シリンダ数算出手段１７においては、前記失火判定手段１５において失火発生が判定されたときの回転数低下量算出値と、前記失火シリンダ数／回転数偏差設定手段１６に設定されている失火シリンダ数（図４（Ａ））とを突き合わせて、当該エンジン負荷における前記回転数低下量算出値に対応する失火シリンダ数を算出（選出）して、失火回数算出手段１８に入力する。
【００２６】
失火回数算出手段１８においては、前記失火シリンダ数算出手段１７において失火発生シリンダ数が１シリンダと算出したときには、予め設定された一定期間内における失火発生回数が予め設定された一定回数を超えたときには、前記警報装置２に警報を発振せしめる。一方、前記失火発生回数が前記一定回数以下の場合には、失火の連続的発生は無いものとして警報は発振しない。
即ち、図４（Ｂ）に示すように、たとえばＮ１サイクル（１００サイクル）中にＭ１回数（２回）以上失火発生の判定があった場合には前記警報装置２に警報を発振せしめ、Ｍ１回数未満（１回）のときは警報は発振しない。
【００２７】
また、前記失火回数算出手段１８においては、前記失火シリンダ数算出手段１７において失火発生シリンダ数が２シリンダ以上と算出したときには、前記警報装置２に警報を発振せしめるとともに、予め設定された一定期間内における失火発生回数が予め設定された一定回数を超えたとき前記燃料制御装置３にエンジンの燃料遮断を行わしめてエンジンを停止する。
即ち、図４（Ｂ）に示すように、たとえばＮ２サイクル（１００サイクル）中にＭ３回数（３回）以上失火発生の判定があった場合には、前記警報装置２に警報を発振させるとともに、前記燃料制御装置３にエンジンの燃料遮断を行わせてエンジンを停止する。一方、たとえばＮ２サイクル（１００サイクル）中にＭ２回数（１回、あるいは２回でもよい）失火発生の判定があった場合には、前記警報装置２に警報を発振させて当該失火発生シリンダの燃料噴射時期を早める等の失火阻止の手段を講じるにとどめ、エンジンの停止は行わない。
【００２８】
以上のような本発明の実施例によれば、クランク軸１１２の回転に伴う該クランク軸１１に直結されるフライホイール１１３の外周に沿って形成された歯の移動により発生する回転パルス数によって、該クランク軸１１２の回転パルス数から該クランク軸１１２の平均回転数を算出し、当該サイクルの１サイクル前のサイクルにおける平均回転数と当該サイクルの平均回転数との差から算出した回転数偏差における回転数低下量と、予め設定された許容回転数低下量とを比較して、回転数低下量の算出値が許容回転数低下量を超えたときエンジンの失火を判定するので、クランク軸１１２の回転に伴う回転パルス数のサイクル毎の変化を検出して、この回転パルス数の低下量をクランク軸回転数の低下量として、該クランク軸回転数の低下量が許容回転数低下量を超えたとき失火の発生を判定するという、回転パルス数の低下量を監視するのみで失火の発生を検知でき、従来技術に比べて制御要素やメモリー消費が少なく、きわめて簡単な処理で以って失火の発生を検知できる。
【００２９】
また、回転パルス数の低下量を監視するのみで失火の発生を検知するので、従来技術のような、角速度波形を精度良く捉えるために、エンジン１００の運転継続に支障を来たさないような単発的な失火や不安定燃焼をも、失火発生と検出することを回避できて、エンジン１００の運転継続に支障を来たす失火のみを検出することが可能となる。
これにより、エンジン１００の運転継続に支障を来たさないような単発的な失火や不安定燃焼を失火と判定してエンジンを停止するような事態の発生を回避できて、エンジン１００の稼動率の低下を防止できる。
【００３０】
また、前記許容回転数低下量を失火シリンダ数に対応して複数段階に設定し、回転数低下量の算出値が第１段階の許容回転数低下量を超えたとき１シリンダの失火を判定し、回転数低下量の算出値が第２段階の許容回転数低下量を超えたとき２シリンダの失火を判定し、前記回転数低下量の算出値が第ｎ段階（ｎは３以上の整数）の許容回転数低下量を超えたときｎシリンダの失火を判定し、１シリンダの失火を判定したときには失火発生回数が予め設定された一定回数を超えたとき警報装置２に警報を発振させ、２シリンダ以上の失火を判定したときには前記警報装置２に警報を発振させるとともに、失火発生回数が予め設定された一定回数を超えたとき燃料制御装置３にエンジンの燃料遮断を行わせるように構成したので、失火シリンダ数に対応する回転数低下量の許容値を実験結果あるいはシミュレーション計算によって予め設定しておき、回転数低下量の算出値が１シリンダの失火に相当する許容回転数低下量を超えたときに１シリンダに失火が発生しているものと判定し、該回転数低下量の算出値が２シリンダの失火に相当する許容回転数低下量を超えたときには２シリンダに失火が発生しているものと判定し、さらに該回転数低下量の算出値が３シリンダ以上のｎシリンダの失火に相当する許容回転数低下量を超えたときにはｎシリンダに失火が発生しているものと判定する、というように、回転数低下量によって失火発生シリンダ数を把握することができる。
【００３１】
これにより、１シリンダに失火が発生しているときには、失火発生回数が予め設定された一定回数を超えたときに警報装置２により警報を発振して、当該シリンダの燃料噴射タイミングを進める等の調整を行うことによりエンジン１００を停止することなく運転を続行でき、２シリンダ以上に失火が発生しているときには、失火発生回数が予め設定された一定回数以下のときには前記と同様に警報装置２により警報を発振して当該シリンダの燃料噴射タイミングを進める等の調整を行うにとどめ、失火発生回数が予め設定された一定回数を超えたときに初めて燃料制御装置３の燃料遮断によってエンジン１００を停止せしめることにより、失火の発生シリンダ数と発生回数とによって失火の警報発振あるいはエンジン停止を使い分けることが可能となり、失火発生時に必要最小限のエンジン停止で済むこととなって、失火発生時におけるエンジンの稼働率低下を最少限に抑えることができるとともに、メインテナンス性を向上できる。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明によれば、ガスエンジン等の希薄予混合燃焼のエンジンにおいて、エンジンの運転継続に支障を来たす失火のみを正確に検出可能とするとともに、失火発生後の処理を適正に行い得る複数シリンダをそなえた４サイクルエンジン及び該エンジンの運転方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施例に係る４サイクルガスエンジンの失火検知システムを示す全体構成図である。
【図２】前記実施例における失火検知システムの制御ブロック図である。
【図３】（Ａ）、（Ｂ）は前記実施例における回転パルス検出方法の説明線図である。
【図４】（Ａ）、（Ｂ）は前記実施例における失火判定及びその後の処理の説明図である。
【図５】（Ａ）、（Ｂ）は失火発生時における回転数変化の説明図である。
【符号の説明】
【００３４】
１  回転パルス検出器
２  警報装置
３  燃料制御装置
１０  失火コントローラ
１１  平均回転数算出手段
１３  １サイクル回転数偏差算出手段
１５  失火判定手段
１７  失火シリンダ数算出手段
１８  失火回数算出手段
１００  エンジン
１０１  燃焼室
１０２  ピストン
１０２ａ  シリンダ
１０３  吸気ポート
１０４  吸気弁
１０５  排気ポート
１０６  排気弁
１０７  着火装置
１０９  ガス量調整弁
１１０  ガスミキサー
１１１  燃料ガス管
１１２  クランク軸
１１３  フライホイール
【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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