(57)【要約】【課題】機関の失火や性能悪化を防止しつつ燃料ガスを積極的に使用することができるデュアルフューエルエンジンの制御方法を提供する。【解決手段】軽油、およびこの軽油に対し単独では発熱量が不十分でありかつ発熱量自体が変動する燃料ガスを混合させた混合燃料によって、機関を駆動させる場合、混合燃料の発熱量が低くなったときに、混合燃料に対する軽油の混合割合を増加させる。例えば、エンジンの始動時に、燃料ガス生成装置を始動させるとともに、軽油主体でのデュアルフューエルエンジンの機関の始動を行い、電磁開閉弁を開放状態に切り換える。そして、酸素センサの出力値が下がったときに、燃料ガスの混入によってデュアルフューエルエンジンの軽油供給量が下がるまで待機し、その後、燃料ガス導入装置の燃料絞りを開放し、この燃料絞りによる燃料ガスの流量調整を行う。【選択図】　　　図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
単独で十分な発熱量を発生する高カロリー燃料、およびこの高カロリー燃料に対し単独では発熱量が不十分でありかつ発熱量自体が変動する低カロリー燃料を混合させた混合燃料によって、機関を駆動させるようにしたデュアルフューエルエンジンの制御方法において、
混合燃料の発熱量が低くなったときに、混合燃料に対する高カロリー燃料の混合割合を増加させるようにしたことを特徴とするデュアルフューエルエンジンの制御方法。
【請求項２】
上記請求項１に記載のデュアルフューエルエンジンの制御方法において、
高カロリー燃料のみによる機関の駆動時に低カロリー燃料を混合し始めた際の機関の駆動負荷を検出することによって、混合された低カロリー燃料の発熱量を想定し、
その後で、高カロリー燃料に対し低カロリー燃料を積極的に混合させて、混合燃料による機関の駆動を行うようにしていることを特徴とするデュアルフューエルエンジンの制御方法。
【請求項３】
上記請求項１に記載のデュアルフューエルエンジンの制御方法において、
高カロリー燃料に対し低カロリー燃料を混合し始めた際の混合燃料中における酸素の割合が所定値以下になった後で、
高カロリー燃料に対し低カロリー燃料を積極的に混合させて、混合燃料による機関の駆動を行うようにしていることを特徴とするデュアルフューエルエンジンの制御方法。
【請求項４】
上記請求項１に記載のデュアルフューエルエンジンの制御方法において、
高カロリー燃料主体による機関の駆動出力を優先する出力優先モードと、高カロリー燃料の消費量を抑えて低カロリー燃料の消費量を優先する低カロリー燃料消費優先モードとを切換可能に設定し、
低カロリー燃料が大量にあるときに、出力優先モードから低カロリー燃料消費優先モードに切り換えて機関を駆動させるようにしていることを特徴とするデュアルフューエルエンジンの制御方法。
【請求項５】
上記請求項４に記載のデュアルフューエルエンジンの制御方法において、
出力優先モードから低カロリー燃料消費優先モードに切り換えるときには、
機関に対し空気を供給する給気経路のスロットル開度を所定量絞り込んでから、上記給気経路に対し供給される低カロリー燃料を増大させ、
その後、高カロリー燃料主体による機関の駆動時に予め設定されている最小燃料供給位置に高カロリー燃料の供給量を固定し、
しかる後、出力優先モードから低カロリー燃料消費優先モードに切り換えるようにしていることを特徴とするデュアルフューエルエンジンの制御方法。
【請求項６】
上記請求項４に記載のデュアルフューエルエンジンの制御方法において、
出力優先モードから低カロリー燃料消費優先モードに切り換えるときには、
機関に対し空気を供給する給気経路のスロットル開度を所定量絞り込んでから、上記給気経路に対し供給される低カロリー燃料を増大させ、
その後、高カロリー燃料の供給量を減少させて高カロリー燃料の燃費悪化点を検出した後、
混合燃料の混合割合を燃費悪化点よりも高カロリー燃料をある値だけ増量させる燃料供給位置まで高カロリー燃料の供給位置を戻して固定し、
しかる後、出力優先モードから低カロリー燃料消費優先モードに切り換えるようにしていることを特徴とするデュアルフューエルエンジンの制御方法。
【請求項７】
上記請求項４ないし請求項６のいずれか１つに記載のデュアルフューエルエンジンの制御方法において、
低カロリー燃料消費優先モードでのスロットルによるガバニングが可能となるように、スロットル開度を全開の４０〜６０％の開度に固定していることを特徴とするデュアルフューエルエンジンの制御方法。
【請求項８】
上記請求項４ないし請求項６のいずれか１つに記載のデュアルフューエルエンジンの制御方法において、
低カロリー燃料消費優先モードから出力優先モードに切り換えるときには、
給気経路に対する低カロリー燃料の供給量を減少させてから、
スロットル開度をスロットルガバニング可能な最大開度にした後、
低カロリー燃料消費優先モードから出力優先モードに切り換えるようにしていることを特徴とするデュアルフューエルエンジンの制御方法。
【請求項９】
上記請求項４ないし請求項６のいずれか１つに記載のデュアルフューエルエンジンの制御方法において、
低カロリー燃料消費優先モードによる機関の駆動時に、
機関の駆動負荷毎に排気温度を検出した後、
その排気温度の検出値が３４０〜５００゜Ｃの範囲となるように、高カロリー燃料の供給量または空気に対する低カロリー燃料の混合割合を調整していることを特徴とするデュアルフューエルエンジンの制御方法。
【請求項１０】
上記請求項４ないし請求項６のいずれか１つに記載のデュアルフューエルエンジンの制御方法において、
出力優先モードによる機関の駆動時に、
機関の駆動負荷毎に排気温度を検出した後、
その排気温度の検出値が３４０〜５００゜Ｃの範囲となるように、空気量または低カロリー燃料の空燃比設定を調整していることを特徴とするデュアルフューエルエンジンの制御方法。
【請求項１１】
上記請求項４ないし請求項６のいずれか１つに記載のデュアルフューエルエンジンの制御方法において、
出力優先モードによる機関の駆動時に、高カロリー燃料に対し低カロリー燃料を混合させた際の、機関回転数の上昇率を検知し、
この回転数の上昇率から低カロリー燃料の発熱量を推定して、高カロリー燃料に対する低カロリー燃料の混合割合を増加させるようにしていることを特徴とするデュアルフューエルエンジンの制御方法。
【請求項１２】
上記請求項１に記載のデュアルフューエルエンジンの制御方法において、
機関の駆動時に、スロットル開度の絞り込み量に応じて高カロリー燃料の噴射時期を進角させるように変更していることを特徴とするデュアルフューエルエンジンの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、廃棄物を熱分解処理して生成された低カロリーガスと単独で十分な発熱量を発生する軽油や天然ガスなどの高カロリー燃料とを混合した混合燃料により機関を駆動させるデュアルフューエルエンジンの制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、都市ごみなどの廃棄物を熱分解炉により熱分解処理して可燃ガス（熱分解ガス）を生成し、この可燃ガスと軽油や天然ガスなどの高カロリー燃料とを混合した混合燃料によりデュアルフューエルエンジンの機関を駆動させることによって、発電機を作動させるようにしたものが知られている。
【０００３】
しかし、このように、廃棄物を熱分解処理して得られた可燃ガスは、廃棄物中の水分保有率が安定せず、その原料自体も一定の品質のものではないため、熱分解炉により生成された時点においても、一定組成の燃料として扱うことができず、単独では発熱量が不十分でありかつ発熱量自体が変動する低カロリー燃料といわざるを得ないのが現状である。そのため、単独で十分な発熱量を発生する高カロリー燃料に対し単独では発熱量が不十分でありかつ発熱量自体が変動する低カロリー燃料（可燃ガス）を混合させた混合燃料によって、デュアルフューエルエンジンの機関を駆動することが行われている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述したデュアルフューエルエンジンにおいては、資源を有効利用して省エレルギ化を図る上で、熱分解炉において低カロリー燃料が生成されれば、その生成された低カロリー燃料を積極的に使用することが行われている。
【０００５】
その場合、低カロリー燃料を高カロリー燃料に対し闇雲に投入して混合させれば、その混合された混合燃料のカロリーが大きく変動し、機関の失火を招いたり、機関の性能が著しく悪化するという課題を保有している。
【０００６】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、機関の失火や性能悪化を防止しつつ低カロリー燃料を積極的に使用することができるデュアルフューエルエンジンの制御方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に係わる発明が講じた解決手段は、単独で十分な発熱量を発生する高カロリー燃料、およびこの高カロリー燃料に対し単独では発熱量が不十分でありかつ発熱量自体が変動する低カロリー燃料を混合させた混合燃料によって、機関を駆動させるようにしたデュアルフューエルエンジンの制御方法を前提とする。そして、混合燃料の発熱量が低くなったときに、混合燃料に対する高カロリー燃料の混合割合を増加させるようにしている。
【０００８】
この特定事項により、低カロリー燃料と高カロリー燃料とは混合して使用され、混合燃料の発熱量が低くなったときに、高カロリー燃料の混合割合を増加させることによって、機関が安定して駆動することになる。そのため、低カロリー燃料を積極的に使用しても、その不十分な発熱量が十分な発熱量を発生する高カロリー燃料で補われ、混合燃料のカロリーが大きく変動することがなくなり、機関の失火や、機関の性能悪化が確実に防止されることになる。
【０００９】
請求項２に係わる発明では、高カロリー燃料のみによる機関の駆動時に低カロリー燃料を混合し始めた際の機関の駆動負荷を検出することによって、混合された低カロリー燃料の発熱量を想定し、その後で、高カロリー燃料に対し低カロリー燃料を積極的に混合させて、混合燃料による機関の駆動を行うようにしている。
【００１０】
この特定事項により、低カロリー燃料を混合し始めた際の機関の駆動負荷によって低カロリー燃料の発熱量を想定した後で、高カロリー燃料に対し低カロリー燃料が積極的に混合されるので、機関の駆動が、高カロリー燃料のみによる運転から混合燃料による運転に切り換わっても、機関の失火や、機関の性能悪化が確実に防止されることになる。
【００１１】
請求項３に係わる発明では、高カロリー燃料に対し低カロリー燃料を混合し始めた際の混合燃料中における酸素の割合が所定値以下になった後で、高カロリー燃料に対し低カロリー燃料を積極的に混合させて、混合燃料による機関の駆動を行うようにしている。
【００１２】
この特定事項により、高カロリー燃料に対し低カロリー燃料を混合し始めた際の混合燃料中における酸素の割合が所定値以下に減ったとき、つまり低カロリー燃料が混入されることによって混合燃料中の酸素の割合が低下したときに、低カロリー燃料を積極的に混合させれば、混合燃料による機関の駆動にスムーズに切り換わることになる。これにより、大量の低カロリー燃料を消費させることが可能となる。
【００１３】
請求項４に係わる発明では、高カロリー燃料主体による機関の駆動出力を優先する出力優先モードと、高カロリー燃料の消費量を抑えて低カロリー燃料の消費量を優先する低カロリー燃料消費優先モードとを切換可能に設定し、低カロリー燃料が大量にあるときに、出力優先モードから低カロリー燃料消費優先モードに切り換えて機関を駆動させるようにしている。
【００１４】
この特定事項により、低カロリー燃料が大量に生成されている場合には低カロリー燃料消費優先モードに、機関の駆動出力を優先する場合には出力優先モードにそれぞれ切り換えられ、その状況に応じて対応することが可能となる。
【００１５】
請求項５に係わる発明では、出力優先モードから低カロリー燃料消費優先モードに切り換えるときに、機関に対し空気を供給する給気経路のスロットル開度を所定量絞り込んでから、上記給気経路に対し供給される低カロリー燃料を増大させ、その後、高カロリー燃料主体による機関の駆動時に予め設定されている最小燃料供給位置に高カロリー燃料の供給量を固定し、しかる後、出力優先モードから低カロリー燃料消費優先モードに切り換えるようにしている。
【００１６】
この特定事項により、出力優先モードから低カロリー燃料消費優先モードに切り換える場合には、給気経路のスロットル開度を所定量絞り込んでスロットル上下流に圧力差を発生させることによりスロットルによるガバニングを可能とし、給気経路への低カロリー燃料の供給量を増大させた後で、高カロリー燃料の供給量を最小燃料供給位置に固定することによって高カロリー燃料による機関の駆動最低条件が確保され、この状態で、可能な限り低カロリー燃料を消費させることによって、低カロリー燃料を最大限消費することが可能となる。
【００１７】
しかも、混合燃料による機関の駆動時に高カロリー燃料の最低燃料供給量と低カロリー燃料の最大消費量との混合割合の比率が決定され、出力優先モードから低カロリー燃料消費優先モードに切り換えた際の機関の失火や性能悪化が確実に解消される。
【００１８】
請求項６に係わる発明では、出力優先モードから低カロリー燃料消費優先モードに切り換えるときに、機関に対し空気を供給する給気経路のスロットル開度を所定量絞り込んでから、上記給気経路に対し供給される低カロリー燃料を増大させ、その後、高カロリー燃料の供給量を減少させて高カロリー燃料の燃費悪化点を検出した後、混合燃料の混合割合を燃費悪化点よりも高カロリー燃料をある値だけ増量させる燃料供給位置まで高カロリー燃料の供給位置を戻して固定し、しかる後、出力優先モードから低カロリー燃料消費優先モードに切り換えるようにしている。
【００１９】
この特定事項により、出力優先モードから低カロリー燃料消費優先モードに切り換える場合には、給気経路のスロットル開度を所定量絞り込んでスロットル上下流に圧力差を発生させることによってスロットルによるガバニングを可能とし、給気経路への低カロリー燃料の供給量を増大させた後で、高カロリー燃料の供給量を減少させて高カロリー燃料の燃費悪化点を検出し、その燃費悪化点よりもある値だけ高カロリー燃料を増量させる燃料供給位置まで戻して固定することによって高カロリー燃料による機関の駆動最低条件が確保され、この状態で、可能な限り低カロリー燃料を消費させることによって、低カロリー燃料を最大限消費することが可能となる。
【００２０】
しかも、高カロリー燃料の燃費悪化点よりもある値だけ高カロリー燃料を増量させる燃料供給位置まで戻して高カロリー燃料による機関の駆動最低条件を確保していることにより、発熱量自体が変動し一定組成の燃料として扱うことができない低カロリー燃料に応じて高カロリー燃料の燃料供給位置が固定され、混合燃料による機関の駆動時に高カロリー燃料の最低燃料供給量と発熱量の変動する低カロリー燃料の最大消費量との混合割合の比率がその都度決定されることになり、出力優先モードから低カロリー燃料消費優先モードに切り換えた際の機関の失火や性能悪化を効果的に解消することが可能となる。
【００２１】
請求項７に係わる発明では、低カロリー燃料消費優先モードでのスロットルによるガバニングを可能とするように、スロットル開度を全開の４０〜６０％の開度に固定している。
【００２２】
この特定事項により、混合燃料での機関の駆動時における高カロリー燃料による機関の駆動最低条件が確保され、出力優先モードから低カロリー燃料消費優先モードに切り換えた際の機関の失火や性能悪化を効果的に解消することが可能となる上、混合燃料の大半を占める大量の低カロリー燃料に比して高カロリー燃料の占める割合が最小限度に抑えられ、デュアルフューエルエンジンの機関からのスモーク（スス）の排出量を最小限に止めることが可能となる。
【００２３】
また、混合燃料中での高カロリー燃料の占める割合が最小限度に抑えられることから、デュアルフューエルエンジンの機関からのＮＯｘの排出量も最小限に止めることが可能となる。
【００２４】
請求項８に係わる発明では、低カロリー燃料消費優先モードから出力優先モードに切り換えるときに、給気経路に対する低カロリー燃料の供給量を減少させてから、スロットル開度をスロットルガバニング可能な最大開度にした後、低カロリー燃料消費優先モードから出力優先モードに切り換えるようにしている。
【００２５】
この特定事項により、給気経路に対する低カロリー燃料の供給量を減少させることによって、低カロリー燃料の混合割合が減少して低カロリー燃料の空燃比がリーン化するので、出力優先モードまたは低カロリー燃料消費優先モードに切り換え可能な状態となり、高カロリー燃料主体の出力優先モードに円滑に切り換えることが可能となる。
【００２６】
請求項９に係わる発明では、低カロリー燃料消費優先モードによる機関の駆動時に、機関の駆動負荷毎に排気温度を検出した後、その排気温度の検出値が３４０〜５００゜Ｃの範囲となるように、高カロリー燃料の供給量または空気に対する低カロリー燃料の混合割合（低カロリー燃料の空燃比設定）を調整している。
【００２７】
また、請求項１０に係わる発明では、出力優先モードによる機関の駆動時に、機関の駆動負荷毎に排気温度を検出した後、その排気温度の検出値が３４０〜５００゜Ｃの範囲となるように、空気量（スロットル開度）または低カロリー燃料の空燃比設定を調整している。
【００２８】
これらの特定事項により、空気量（スロットル開度）、もしくは高カロリー燃料の供給量または低カロリー燃料の空燃比設定の調整によって、排気温度を３４０〜５００゜Ｃの範囲に保っているので、その排気温度の範囲内にオーバーオール空燃比が設定されることになり、高カロリー燃料に対する空燃比の過リッチ化、または低カロリー燃料に対する空燃比の過リーン化が防止され、デュアルフューエルエンジンの機関からのＣＯの排出量を最小限に止めることが可能となる。
【００２９】
しかも、３４０〜５００゜Ｃの排気温度の範囲内にオーバーオール空燃比が設定されることから、高カロリー燃料の空燃比の過リッチ化による機関の失火や、給気経路内での爆発を確実に防止することが可能となる。
【００３０】
更に、３４０〜５００゜Ｃの排気温度の範囲内にオーバーオール空燃比が設定されているために、ＣＯ濃度が小さく、かつ排気温度が高い領域に機関の駆動状態が設定されることになり、酸化触媒を有効に活用することが可能となる。
【００３１】
請求項１１に係わる発明では、出力優先モードによる機関の駆動時に、高カロリー燃料に対し低カロリー燃料を混合させた際の、機関回転数の上昇率を検知し、この回転数の上昇率から低カロリー燃料の発熱量を推定して、高カロリー燃料に対する低カロリー燃料の混合割合を増加させるようにしている。
【００３２】
この特定事項により、低カロリー燃料を混合させた際に機関の負荷が一定であるにも拘わらず低カロリー燃料が高カロリー燃料の負荷を分担するために低カロリー燃料を加えた分だけ上昇する回転数の上昇率から低カロリー燃料の発熱量の割合を推定し、高カロリー燃料に対する低カロリー燃料の混合割合を増加させてから、機関の駆動を出力優先モードから低カロリー燃料消費優先モードに切り換えるようにしている。これにより、出力優先モードから低カロリー燃料消費優先モードに切り換えた際の機関の失火や性能悪化をより効果的に解消することが可能となる。
【００３３】
更に、請求項１２に係わる発明では、機関の駆動時に、スロットル開度の絞り込み量に応じて高カロリー燃料の噴射時期を進角させるように変更している。
【００３４】
この特定事項により、スロットル開度を絞り込むと、空気量が減少して圧縮空気の熱量が不足し、着火時期が遅れて熱効率が下がることになるが、噴射時期をスロットル開度の絞り込み量に応じて進角させることによって、着火時期が遅れないように進められて熱効率の悪化が防止されることになる。このように、熱効率が改善されることによって、高カロリー燃料の供給量を少なくすることが可能となる。
【００３５】
しかも、高カロリー燃料の供給量を少なくしても熱効率が改善されることから、デュアルフューエルエンジンの機関からのＨＣの排出量も最小限に止めることが可能となる。また、デュアルフューエルエンジンの機関からのＣＯの排出量も最小限に止めることが可能となる。更に、デュアルフューエルエンジンの機関からのスモーク（スス）の排出量も最小限に止めることが可能となる。
【００３６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００３７】
＜第１の実施の形態＞
図１は、本発明の第１の実施形態に係わるデュアルフューエルエンジンの制御システム構成図を示している。
【００３８】
図１において、１はデュアルフューエルエンジン、２はデュアルフューエルエンジン１によって作動する発電機である。
【００３９】
上記デュアルフューエルエンジン１は、単独で十分な発熱量を発生する高カロリー燃料としての軽油、およびこの軽油に対し単独では発熱量が不十分（たとえば１０００ｋｃａｌ程度）でありかつ発熱量自体が変動する低カロリー燃料としての燃料ガスを混合させた混合燃料によって、機関を駆動させるように構成されている。
【００４０】
上記燃料ガスは、図示しない燃料ガス生成装置において廃棄物から生成されるものであり、その生成方法の一例としては、燃料と空気とを燃焼させて得られた高温の燃焼ガスを熱源とする空気遮断状態下での間接加熱により、熱分解ガスと固体状の残さとに分解した後、この熱分解ガスを、空気、酸素富化空気または酸素を含む酸化剤ガスに導入し、熱分解ガス中に含まれる可燃成分と酸化剤ガス中の酸素との間で反応を起こさせ、熱分解ガス中の高位炭化水素を低位炭化水素等に変換させてから、この変換された高温のガスを急冷した後、そのガス中に含まれるダストおよび有害成分を浄化処理して燃料ガスが得られるようにしている。この場合、燃料ガスは、周期的な廃棄物の集配時期にのみ生成されるようになっている。
【００４１】
上記デュアルフューエルエンジン１は、ディーゼルエンジンがベースであり、軽油を燃焼室１Ａに噴射する燃料噴射弁３と、燃焼室１Ａに対し空気を供給する給気経路としての給気管１１と、燃焼室１Ａから排気を排出する排気管１２と、この排気管１２を介して排出される排気の温度を検出する排気温度センサ１６と、上記給気管１１内に開度調整可能に設けられ、空気の供給量を調整するスロットル弁４と、上記燃料ガス生成装置において生成された燃料ガスを上記スロットル弁４よりも上流側から給気管１１内に導入する燃料ガス導入装置５とを備えている。
【００４２】
上記燃料噴射弁３は、この燃料噴射弁３に対し軽油を供給する噴射ポンプ３１と、この噴射ポンプ３１による軽油の噴射量を他段階に調整するラック３２とを備えている。また、図２にも示すように、上記噴射ポンプ３１およびラック３２によってディーゼルガバナー機構３３が構成されている。そして、図１に示すように、上記ラック３２は、ＣＰＵを搭載するコントローラ１３に接続されており、このコントローラ１３からの指令により、噴射ポンプ３１による軽油の噴射量を最適に調整する位置にラック３２を移動させるようにディーゼルガバナー機構３３を制御している。この場合、軽油主体でのデュアルフューエルエンジン１の機関の駆動時に、出力優先モードとしてのディーゼルガバナー機構３３による制御、つまりラック３２位置の調整が行われる。
【００４３】
上記スロットル弁４は、バタフライタイプのものであって、スロットル弁４の開度を調整する開度調整機構４１に連結されている。この開度調整機構４１は、上記コントローラ１３に接続されている。また、排気温度センサ１６も、コントローラ１３に接続されている。
【００４４】
上記燃料ガス導入装置５は、燃料ガス生成装置で生成された燃料ガスをスロットル弁４よりも上流側の給気管１１内に導く燃料ガス導入管５１と、この燃料ガス導入管５１の途中に介設され、その燃料ガス導入管５１の途中位置を開閉する電磁開閉弁５２と、この電磁開閉弁５２よりも下流側の燃料ガス導入管５１の途中位置に設けられ、燃料ガス導入管５１内の燃料ガスの酸素量を検出する酸素センサ５３と、この酸素センサ５３よりも下流側の燃料ガス導入管５１の途中位置に設けられ、燃料ガスの圧力を検出するガス圧力センサ５４と、このガス圧力センサ５３よりも下流側の燃料ガス導入管５１の途中位置に設けられ、燃料ガス導入管５１からミキサ５６（後述する）に供給される燃料ガスの圧力を一定にするレギュレータ５５と、燃料ガス導入管５１の下流端が開口する給気管１１の途中位置に設けられ、燃料ガス導入管５１を介して給気管１１内に導入された燃料ガスを給気管１１内の空気と混合させるミキサ５６と、上記レギュレータ５５とミキサ５６との間に設けられ、レギュレータ５５により一定のガス圧に保持された燃料ガスをミキサ５６に供給する燃料絞り５９とを備えている。また、図２にも示すように、上記スロットル弁４および燃料ガス導入装置５によって燃料ガスガバナー機構４５が構成されている。そして、図１に示すように、上記スロットル弁４の開度調整機構４１、並びに燃料ガス導入装置５の電磁開閉弁５２、酸素センサ５３、ガス圧力センサ５４およびレギュレータ５５は、上記コントローラ１３に接続されており、このコントローラ１３からの指令により、燃料ガス導入管５１から給気管１１を介して最適な量の燃料ガスを燃焼室１Ａに導くように燃料ガスガバナー機構４５を制御している。そして、上記電磁開閉弁５２は、開閉切換タイプのものであり、開放状態に切り換えてもレギュレータ５５を開放調整しない限り、燃料ガス導入管５１内に僅かな量の燃料ガスしか導入されないように構成されている。この場合、軽油と燃料ガスとの混合燃料によるデュアルフューエルエンジン１の機関の駆動時に、低カロリー燃料消費優先モードとしての燃料ガスガバナー機構４５による制御、つまりスロットル弁４の開度調整および燃料ガス導入装置５（レギュレータ５５）による燃料ガスの流量調整が行われる。
【００４５】
そして、本発明の特徴部分として、軽油に対し発熱量が不十分な燃料ガスを混合させた混合燃料によってデュアルフューエルエンジン１の機関を駆動させているときに、その混合燃料の発熱量が低くなれば、燃料噴射弁３のラック３２を移動させて混合燃料に対する軽油の混合割合を増加させるようにしている。これによって、発熱量の異なる燃料を混合させた混合燃料でもってデュアルフューエルエンジン１の機関が安定して駆動することになる。そのため、燃料ガスを積極的に使用しても、その不十分な発熱量が十分な発熱量を発生する軽油で補われ、混合燃料のカロリーが大きく変動することがなくなり、機関の失火や、機関の性能悪化を確実に防止することができることになる。
【００４６】
また、軽油のみによるデュアルフューエルエンジン１の機関の駆動時に燃料ガスを混合し始めた際の機関の駆動負荷を検出、具体的には燃料ガスの混入によってデュアルフューエルエンジン１の軽油供給量が減少することで、燃料ガスがある程度のカロリーを有するものであることが判明し、これによって下がるラック３２の位置から、混合された燃料ガスの発熱量を想定し、軽油に対し燃料ガスを積極的に混合させて、混合燃料による機関の駆動を行うようにしている。これにより、燃料ガスを大量に消費することができることになる。
【００４７】
更に、デュアルフューエルエンジン１は、ディーゼルガバナー機構３３と燃料ガスガバナー機構４５とに切り換えて制御され、燃料ガスが大量にあるときに、ディーゼルガバナー機構３３による制御から燃料ガスガバナー機構４５による制御に切り換えて機関を駆動させるようにしているので、燃料ガスが大量に生成されている場合には燃料ガスガバナー機構４５による制御に、機関の駆動出力を優先する場合にはディーゼルガバナー機構３３による制御にそれぞれ切り換えられ、その状況に応じて対応することができる。
【００４８】
ここで、デュアルフューエルエンジン１の機関の始動時におけるコントローラ１３による制御手順を図３のフローチャートおよび図４のタイムチャートに基づいて説明する。この場合、廃棄物の集配時期に当たっているために燃料ガス生成装置において廃棄物から燃料ガスが生成可能であるものとする。
【００４９】
まず、図３のフローチャートのステップＳＴ１において、燃料ガス生成装置を始動させる。次いで、ステップＳＴ２において、軽油主体でのデュアルフューエルエンジン１の機関の始動、つまりディーゼルガバナー機構３３による制御を開始する。このとき、ラック３２の位置は、図４に示すように、燃料噴射弁３から噴射される軽油が最大量供給されるように最大供給位置に位置付けられる。
【００５０】
その後、ステップＳＴ３において、電磁開閉弁５２を開放状態に切り換える。このとき、燃料ガス導入管５１内には僅かな量の燃料ガスしか導入されない。
【００５１】
それから、ステップＳＴ４で、酸素センサ５３の出力値が下がったか否かを判定する。このステップＳＴ４の判定において、酸素センサ５３の出力値が下がったＹＥＳの場合には、燃料ガスが燃料ガス導入管５１内に導入されてきたために酸素量が減ったと判断して、ステップＳＴ５に進む。
【００５２】
そして、このステップＳＴ５で、燃料ガスの混入によってデュアルフューエルエンジン１の出力が下がるまで待機する。このとき、燃料ガスの混入によってデュアルフューエルエンジン１の軽油供給量（ラック位置）が下がることで、燃料ガスがある程度のカロリーを有するものであることが判明する。
【００５３】
しかる後、ステップＳＴ６において、ラック３２の位置が下がる（軽油の噴射量を絞る位置）まで待機してから、ステップＳＴ７に進んで、燃料ガス導入装置５のレギュレータ５５を開放し、レギュレータ５５による燃料ガスの流量調整を行う。この場合、レギュレータ５５を開放した時点、つまりレギュレータ５５による燃料ガスの流量調整を開始した時点から、軽油と燃料ガスとの混合燃料によるデュアルフューエルエンジン１の機関の駆動が行われることになる。
【００５４】
このように、軽油に対し燃料ガスを混合し始めた際の混合燃料中における酸素の割合が所定値以下に減ったとき、つまり低カロリー燃料が混入されることによって混合燃料中の酸素の割合が低下したことを酸素センサ５３の出力値により検出したときに、燃料ガスを積極的に混合させれば、混合燃料による機関の駆動にスムーズに切り換えることができる。
【００５５】
次に、軽油主体でのデュアルフューエルエンジン１の機関の駆動、つまりディーゼルガバナー機構３３による制御から、軽油と燃料ガスとの混合燃料によるデュアルフューエルエンジン１の機関の駆動、つまり燃料ガスガバナー機構４５による制御へ切り換える場合のコントローラ１３による制御手順を図５のフローチャートに基づいて説明する。
【００５６】
まず、図５のフローチャートのステップＳＴ１１では、ディーゼルガバナー機構３３によるデュアルフューエルエンジン１の機関の駆動制御を行っている。このとき、スロットル弁４は、全開となっている。
【００５７】
そして、燃料ガスガバナー機構４５によるデュアルフューエルエンジン１の機関の駆動制御へ切り換えるに当たり、コントローラ１３からの指令によって、ステップＳＴ１２で、スロットル弁４の開度調整、具体的には、スロットル弁４を、全開の４０〜６０％まで絞り込む。これにより、スロットル弁４による制御を可能とする。
【００５８】
それから、ステップＳＴ１３において、電磁開閉弁５２を開放状態に切り換えるとともに、燃料ガス導入装置５のレギュレータ５５を開放すると共に、燃料絞り５９を開放し、給気管１１内への燃料ガスの導入量を増加させ、燃料ガス空燃比のリッチ化を図る。
【００５９】
その後、ステップＳＴ１４で、ラック３２の位置が予め定められた目標とする最小ラック位置（失火などを生じさせない最低条件の燃料供給位置）に下がるまで待機する。この場合、ラック３２の位置が最小ラック位置まで下がるのは、燃料ガスの導入によってデュアルフューエルエンジン１の軽油供給量が低下するのに追従するからである。
【００６０】
しかる後、ステップＳＴ１５において、ラック３２を最小ラック位置に固定してから、ステップＳＴ１６で、燃料ガスガバナー機構４５による制御（スロットル弁４の開度調整および燃料ガス導入装置５による燃料ガスの流量調整）へ切り換える。
【００６１】
このように、スロットル弁４を全開の４０〜６０％に開放させることで、混合燃料での機関の駆動時における軽油による機関の駆動最低条件が確保され、ディーゼルガバナー機構３３による制御から燃料ガスガバナー機構４５による制御に切り換えた際の機関の失火や性能悪化を効果的に解消することができる。その上、混合燃料の大半を占める大量の燃料ガスに比して軽油の占める割合が最小限度に抑えられ、可能な限り燃料ガスを消費させることによって、燃料ガスを最大限消費することができることになる。また、混合燃料の大半を占める大量の燃料ガスに比して軽油の占める割合が最小限度に抑えられることから、デュアルフューエルエンジン１の機関からのスモーク（スス）の排出量およびＮＯｘの排出量を最小限に止めることができる。
【００６２】
また、これとは逆に、燃料ガスガバナー機構４５による制御からディーゼルガバナー機構３３による制御へ切り換える場合のコントローラ１３による制御手順を図６のフローチャートに基づいて説明する。
【００６３】
まず、図６のフローチャートのステップＳＴ２１では、燃料ガスガバナー機構４５によるデュアルフューエルエンジン１の機関の駆動制御を行っている。
【００６４】
そして、デイーゼルガバナー機構３３によるデュアルフューエルエンジン１の機関の駆動制御へ切り換えるに当たり、コントローラ１３からの指令によって、ステップＳＴ２２で、燃料絞り５９による燃料ガスの流量調整を行って、給気管１１内への燃料ガスの導入量を減少させ、燃料ガス空燃比のリーン化を図る。
【００６５】
その後、ステップＳＴ２３において、給気管１１内への燃料ガスの導入量の減少に伴い開放するスロットル弁４の開度が、ディーゼルガバナー機構３３によるデュアルフューエルエンジン１の機関の駆動制御に切り換え可能な位置、つまりスロットル弁４が全開の４０〜６０％に開放するまで待機した後、ステップＳＴ２４で、ディーゼルガバナー機構３３による制御（ラック３２位置の調整）へ切り換える。このとき、スロットル弁４の開度を全開とする。
【００６６】
次に、ディーゼルガバナー機構３３による制御を行っている場合、および燃料ガスガバナー機構４５による制御を行っている場合のコントローラ１３による目標オーバーオール空燃比λの設定手順を図７および図８のフローチャートに基づいて説明する。
【００６７】
まず、図７のフローチャートのステップＳＴ３１において、ディーゼルガバナー機構３３によるデュアルフューエルエンジン１の機関の駆動制御を行っているか否かを判定する。このステップＳＴ３１の判定が、ディーゼルガバナー機構３３によるデュアルフューエルエンジン１の機関の駆動制御を行っているＹＥＳである場合には、ステップＳＴ３２において、排気管１２から排出される排気温度を排気温度センサ１６により検出し、ステップＳＴ３３で、排気温度センサ１６の検出値が目標排気温度の範囲内（３４０〜５００゜Ｃ）であるか、もしくはそれよりも高いか低いかを判定する。
【００６８】
このステップＳＴ３３の判定が、目標排気温度の範囲内（３４０〜５００゜Ｃ）よりも高い場合には、ステップＳＴ３４において、燃料絞り５９による燃料ガスの流量調整を行って、給気管１１内への燃料ガスの導入量を減少させ、燃料ガス空燃比をリーンに設定する。
【００６９】
その後、ステップＳＴ３５において、燃料ガス空燃比のリーン化への変更が限界であるか否かを判定し、燃料ガス空燃比のリーン化への変更が限界ではないＮＯの場合には、上記ステップＳＴ３３で、再度排気温度センサ１６の検出値が目標排気温度の範囲内（３４０〜５００゜Ｃ）であるか、もしくはそれよりも高いか低いかを判定する。
【００７０】
一方、上記ステップＳＴ３５の判定が、燃料ガス空燃比のリーン化への変更が限界であるＹＥＳの場合には、ステップＳＴ３６において、スロットル弁４の開度を開いた後、上記ステップＳＴ３３で、再度排気温度センサ１６の検出値が目標排気温度の範囲内（３４０〜５００゜Ｃ）であるか、もしくはそれよりも高いか低いを判定する。
【００７１】
また、上記ステップＳＴ３３の判定が、目標排気温度の範囲内（３４０〜５００゜Ｃ）よりも低い場合には、ステップＳＴ３７において、燃料絞り５９による燃料ガスの流量調整を行って、給気管１１内への燃料ガスの導入量を増加させ、燃料ガス空燃比をリッチに設定する。
【００７２】
その後、ステップＳＴ３８において、燃料ガス空燃比のリッチ化への変更が限界であるか否かを判定し、燃料ガス空燃比のリッチ化への変更が限界ではないＮＯの場合には、上記ステップＳＴ３３で、再度排気温度センサ１６の検出値が目標排気温度の範囲内（３４０〜５００゜Ｃ）であるか、もしくはそれよりも高いか低いかを判定する。
【００７３】
一方、上記ステップＳＴ３８の判定が、燃料ガス空燃比のリッチ化への変更が限界であるＹＥＳの場合には、ステップＳＴ３９において、スロットル弁４の開度を絞った後、上記ステップＳＴ３３で、再度排気温度センサ１６の検出値が目標排気温度の範囲内（３４０〜５００゜Ｃ）であるか、もしくはそれよりも高いか低いを判定する。
【００７４】
そして、上記ステップＳＴ３３の判定が、排気温度センサ１６の検出値が目標排気温度の範囲内（３４０〜５００゜Ｃ）となるＹＥＳの場合には、ステップＳＴ４０において、ディーゼルガバナー機構３３による制御を行っている場合の目標オーバーオール空燃比λを設定する。
【００７５】
これに対し、上記ステップＳＴ３１の判定が、燃料ガスガバナー機構４５によるデュアルフューエルエンジン１の機関の駆動制御を行っているＮＯである場合には、図８のフローチャートのステップＳＴ４１において、排気管１２から排出される排気温度を排気温度センサ１６により検出し、ステップＳＴ４２で、排気温度センサ１６の検出値が目標排気温度の範囲内（３４０〜５００゜Ｃ）であるか、もしくはそれよりも高いか低いかを判定する。
【００７６】
このステップＳＴ４２の判定が、目標排気温度の範囲内（３４０〜５００゜Ｃ）よりも高い場合には、ステップＳＴ４３において、燃料絞り５９による燃料ガスの流量調整を行って、給気管１１内への燃料ガスの導入量を減少させ、燃料ガス空燃比をリーンに設定する。
【００７７】
その後、ステップＳＴ４４において、燃料ガス空燃比のリーン化への変更が限界であるか否かを判定し、燃料ガス空燃比のリーン化への変更が限界ではないＮＯの場合には、上記ステップＳＴ４４で、再度排気温度センサ１６の検出値が目標排気温度の範囲内（３４０〜５００゜Ｃ）であるか、もしくはそれよりも高いか低いかを判定する。
【００７８】
一方、上記ステップＳＴ４４の判定が、燃料ガス空燃比のリーン化への変更が限界であるＹＥＳの場合には、ステップＳＴ４５において、ラック３２の位置を小さく変更して燃料噴射弁３からの軽油の噴射量を減らした後、上記ステップＳＴ４２で、再度排気温度センサ１６の検出値が目標排気温度の範囲内（３４０〜５００゜Ｃ）であるか、もしくはそれよりも高いか低いを判定する。
【００７９】
また、上記ステップＳＴ４２の判定が、目標排気温度の範囲内（３４０〜５００゜Ｃ）よりも低い場合には、ステップＳＴ４６において、燃料絞り５９による燃料ガスの流量調整を行って、給気管１１内への燃料ガスの導入量を増加させ、燃料ガス空燃比をリッチに設定する。
【００８０】
その後、ステップＳＴ４７において、燃料ガス空燃比のリッチ化への変更が限界であるか否かを判定し、燃料ガス空燃比のリッチ化への変更が限界ではないＮＯの場合には、上記ステップＳＴ４２で、再度排気温度センサ１６の検出値が目標排気温度の範囲内（３４０〜５００゜Ｃ）であるか、もしくはそれよりも高いか低いかを判定する。
【００８１】
一方、上記ステップＳＴ４７の判定が、燃料ガス空燃比のリッチ化への変更が限界であるＹＥＳの場合には、ステップＳＴ４８において、ラック３２の位置を大きく変更して燃料噴射弁３からの軽油の噴射量を増やした後、上記ステップＳＴ４２で、再度排気温度センサ１６の検出値が目標排気温度の範囲内（３４０〜５００゜Ｃ）であるか、もしくはそれよりも高いか低いを判定する。
【００８２】
そして、上記ステップＳＴ４２の判定が、排気温度センサ１６の検出値が目標排気温度の範囲内（３４０〜５００゜Ｃ）となるＹＥＳの場合には、ステップＳＴ４９において、燃料ガスガバナー機構４５による制御を行っている場合の目標オーバーオール空燃比λを設定する。
【００８３】
このように、排気温度が目標排気温度の範囲内（３４０〜５００゜Ｃ）となるようにディーゼルガバナー機構３３または燃料ガスガバナー機構４５を制御することで、図９に示すように、軽油空燃比を過リッチ化させる高い排気温度領域（５００゜Ｃを超える排気温度）および燃料ガス空燃比を過リーン化させる低い排気温度領域（３４０゜Ｃを下回る排気温度）をそれぞれ外した領域に目標オーバーオール空燃比λが設定されることになり、デュアルフューエルエンジン１の大・中・小の各負荷での排気管１２からのＣＯの排出量をいずれも最小限に止めることができることになる。
【００８４】
しかも、３４０〜５００゜Ｃの目標排気温度の範囲内に目標オーバーオール空燃比λが設定されることから、軽油空燃比の過リッチ化によるデュアルフューエルエンジン１の失火や、給気管１１内での爆発を確実に防止することができることになる。
【００８５】
また、本実施形態では、図１０に示すように、図示しない触媒の上流側にある排気温度センサ１６により検出される触媒上流側温度が３４０〜５００゜Ｃとなる目標排気温度の範囲内に目標オーバーオール空燃比λが設定されている。このため、ＣＯ濃度が小さく、かつ排気温度が高い領域にデュアルフューエルエンジン１の機関の駆動状態が設定されることになり、触媒浄化率の高い領域で酸化触媒を有効に活用することができる。
【００８６】
更に、本実施形態では、図１１に示すように、機関の駆動時に、スロットル弁４の開度の絞り込み量（閉側への調整量）に応じて燃料噴射弁３からの軽油の噴射時期を進角させるように変更している。これは、スロットル弁４の開度を絞り込むと、空気量が減少して圧縮空気の熱量が不足し、着火時期が遅角して熱効率が下がることに対処するものであり、噴射時期をスロットル弁４の開度の絞り込み量に応じて進角させることによって、着火時期が遅れないように進められて熱効率の悪化が防止されることになる。このように、熱効率が改善されることによって、軽油の供給量を少なくすることができる。
【００８７】
しかも、軽油の供給量を少なくしても熱効率が改善されることから、図１２に示すように、排気管１２からのＨＣの排出量も最小限に止めることができる。また、図１３に示すように、排気管１２からのＣＯの排出量も最小限に止めることができる。更に、図１４に示すように、排気管１２からのスモーク（スス）の排出量も最小限に止めることができる。
【００８８】
＜第２の実施の形態＞
次に、本発明の第２の実施形態を図１５に基づいて説明する。
【００８９】
この実施形態では、ディーゼルガバナー機構３３による制御から燃料ガスガバナー機構４５による制御へ切り換える場合のコントローラ１３による制御の手順を変更している。なお、上記第１の実施形態を同一の部分については同じ符号を付して、その詳細な説明は省略している。
【００９０】
すなわち、本実施形態では、ディーゼルガバナー機構３３による制御から燃料ガスガバナー機構４５による制御へ切り換える場合のコントローラ１３による制御の手順として、まず、図１５のフローチャートのステップＳＴ５１では、ディーゼルガバナー機構３３によるデュアルフューエルエンジン１の機関の駆動制御を行っている。このとき、スロットル弁４は、全開となっている。
【００９１】
そして、燃料ガスガバナー機構４５によるデュアルフューエルエンジン１の機関の駆動制御へ切り換えるに当たり、コントローラ１３からの指令によって、ステップＳＴ５２で、スロットル弁４の開度調整を行う。具体的には、スロットル弁４を、全開の４０〜６０％まで絞り込む。
【００９２】
それから、ステップＳＴ５３において、電磁開閉弁５２を開放状態に切り換えるとともに、燃料ガス導入装置５のレギュレータ５５を開放し、燃料絞り５９による燃料ガスの流量調整を行って、給気管１１内への燃料ガスの導入量を増加させ、燃料ガス空燃比のリッチ化を図る。
【００９３】
その後、ステップＳＴ５４において、ラック３２の位置が最小位置（失火などを生じさせる不安定な燃料供給位置）に一旦下がってから大側（燃料増加側）に転ずるまで待機した後、ステップＳＴ５５で、ラック３２の位置が最小位置から大側に転ずる位置を燃費悪化点として検出する。
【００９４】
しかる後、ステップＳＴ５６において、ラック３２を燃費悪化点よりも大側に少し戻した位置に固定してから、ステップＳＴ５７で、燃料ガスガバナー機構４５による制御（スロットル弁４の開度調整および燃料ガス導入装置５による燃料ガスの流量調整）へ切り換える。
【００９５】
これにより、ディーゼルガバナー機構３３による制御から燃料ガスガバナー機構４５による制御へ切り換える場合には、給気管１２のスロットル弁４の開度を全開の４０〜６０％まで絞り込んでスロットル弁４による制御性を確保してから、給気管１１への燃料ガスの供給量を増大させた後、軽油の供給量を減少させて軽油の燃費悪化点を検出し、その燃費悪化点よりも若干軽油を増量させる位置（燃料供給位置）までラック３２を戻して固定することによって軽油による機関の駆動最低条件が確保され、ディーゼルガバナー機構３３による制御から燃料ガスガバナー機構４５による制御に切り換えた際の機関の失火や性能悪化を効果的に解消することができる。その上、混合燃料の大半を占める大量の燃料ガスに比して軽油の占める割合が最小限度に抑えられ、可能な限り燃料ガスを消費させることによって、燃料ガスを最大限消費することができることになる。また、混合燃料の大半を占める大量の燃料ガスに比して軽油の占める割合が最小限度に抑えられることから、デュアルフューエルエンジン１の機関からのスモーク（スス）の排出量およびＮＯｘの排出量を最小限に止めることができる。
【００９６】
しかも、軽油の燃費悪化点よりも若干軽油を増量させる位置までラック３２を戻して軽油による機関の駆動最低条件を確保していることにより、発熱量自体が変動し一定組成の燃料として扱うことができない燃料ガスの品質に応じてラック３２の位置が固定され、混合燃料による機関の駆動時に軽油の最低燃料供給量と発熱量の変動する燃料ガスの最大消費量との混合割合の比率がその都度決定されることになり、ディーゼルガバナー機構３３による制御から燃料ガスガバナー機構４５による制御へ切り換えた際のデュアルフューエルエンジン１の機関の失火や性能悪化を効果的に解消することができる。
【００９７】
＜変形例＞
なお、本発明は、上記各実施形態に限定されるものではなく、その他種々の変形例を包含している。例えば、図１６に示すように、ディーゼルガバナー機構３３によるデュアルフューエルエンジン１の制御時に、軽油に対し燃料ガスを混合させた際に減少する機関の軽油駆動負荷に応じて上昇する回転数の上昇率を検知し、この回転数の上昇率から燃料ガスの発熱量の割合を推定して、軽油に対する燃料ガスの混合割合を減少させるようにしている。つまり、燃料ガスを混合させた際に減少する機関の駆動負荷に応じて上昇する回転数の上昇率から燃料ガスの発熱量の割合を推定し、デュアルフューエルエンジン１をディーゼルガバナー機構３３による制御から燃料ガスガバナー機構４５による制御に切り換えるようにしている。この場合、ディーゼルガバナー機構３３による制御から燃料ガスガバナー機構４５による制御に切り換えた際のデュアルフューエルエンジン１の機関の失火や性能悪化をより効果的に解消することができることになる。
【００９８】
また、上記各実施形態では、軽油と廃棄物より生成した燃料ガスとの混合燃料によりデュアルフューエルエンジン１を駆動させるようにしたが、例えば天然ガスと燃料ガスとの混合燃料などによりデュアルフューエルエンジンを駆動させるようにしても良く、その組み合わされる燃料の種類については、特に限定されるものではない。
【００９９】
【発明の効果】
以上のように、請求項１に係わる発明によれば、混合燃料の発熱量が低くなったときに、混合燃料に対する高カロリー燃料の混合割合を増加させることで、機関が安定して駆動し、低カロリー燃料を積極的に使用した際の不十分な発熱量が高カロリー燃料で補え、混合燃料の大きなカロリー変動を防止して、機関の失火や、機関の性能悪化を確実に防止することができる。
【０１００】
請求項２に係わる発明によれば、低カロリー燃料を混合し始めた際の機関の駆動負荷によって低カロリー燃料の発熱量を想定した後で、高カロリー燃料に対し低カロリー燃料を積極的に混合させることで、高カロリー燃料のみによる運転から混合燃料による運転に切り換わっても、機関の失火や性能悪化を確実に防止することができる。
【０１０１】
請求項３に係わる発明によれば、高カロリー燃料に対し低カロリー燃料を混合し始めた際の混合燃料中における酸素の割合が所定値以下になった後で、高カロリー燃料に対し低カロリー燃料を積極的に混合させて、混合燃料による機関の駆動を行うようにしている。
【０１０２】
この特定事項により、低カロリー燃料の混入によって混合燃料中の酸素の割合が低下したときに、低カロリー燃料を積極的に混合させれることで、混合燃料による機関の駆動にスムーズに切り換わり、大量の低カロリー燃料を消費させることができる。
【０１０３】
請求項４に係わる発明によれば、低カロリー燃料が大量に生成されているときに低カロリー燃料消費優先モードに、機関の駆動出力を優先するときに出力優先モードにそれぞれ切り換えることで、その状況に応じて所望する優先モードで対応することができる。
【０１０４】
請求項５に係わる発明によれば、出力優先モードから低カロリー燃料消費優先モードに切り換えるときに、給気経路のスロットル開度を所定量絞り込んでスロットルによる制御性を確保した後、給気経路への低カロリー燃料の供給量を増大させた後で、高カロリー燃料の供給量を最小燃料供給位置に固定することで、高カロリー燃料による機関の駆動最低条件を確保し、この状態で、可能な限り低カロリー燃料を消費させて、低カロリー燃料を最大限消費することができる。しかも、混合燃料による機関の駆動時に高カロリー燃料の最低燃料供給量と低カロリー燃料の最大消費量との混合割合の比率を決定し、出力優先モードから低カロリー燃料消費優先モードに切り換えた際の機関の失火や性能悪化を確実に解消することができる。
【０１０５】
請求項６に係わる発明によれば、出力優先モードから低カロリー燃料消費優先モードに切り換えるときに、給気経路のスロットル開度を所定量絞り込んでスロットルによる制御性を確保した後、給気経路への低カロリー燃料の供給量を増大させ、その後で、高カロリー燃料の供給量を減少させて高カロリー燃料の燃費悪化点を検出し、その燃費悪化点よりもある値だけ高カロリー燃料を増量させる燃料供給位置まで戻して固定することで、高カロリー燃料による機関の駆動最低条件を確保し、この状態で、可能な限り低カロリー燃料を消費させることによって、低カロリー燃料を最大限消費することができる。しかも、高カロリー燃料の燃費悪化点よりもある値だけ高カロリー燃料を増量させる燃料供給位置まで戻して高カロリー燃料による機関の駆動最低条件を確保していれば、発熱量自体が変動し一定組成の燃料として扱うことができない低カロリー燃料に応じて高カロリー燃料の燃料供給位置を固定し、混合燃料による機関の駆動時に高カロリー燃料の最低燃料供給量と発熱量の変動する低カロリー燃料の最大消費量との混合割合の比率をその都度決定でき、出力優先モードから低カロリー燃料消費優先モードに切り換えた際の機関の失火や性能悪化を効果的に解消することができる。
【０１０６】
請求項７に係わる発明によれば、スロットル開度を全開の４０〜６０％の開度に固定して低カロリー燃料消費優先モードでのスロットルによるガバニングを可能とすることで、混合燃料での機関の駆動時における高カロリー燃料による機関の駆動最低条件を確保でき、出力優先モードから低カロリー燃料消費優先モードに切り換えた際の機関の失火や性能悪化を効果的に解消することができる。その上、混合燃料の大半を占める大量の低カロリー燃料に比して高カロリー燃料の占める割合を最小限度に抑え、デュアルフューエルエンジンの機関からのスモークの排出量を最小限に止めることができるとともに、デュアルフューエルエンジンの機関からのＮＯｘの排出量も最小限に止めることができる。
【０１０７】
請求項８に係わる発明によれば、給気経路に対する低カロリー燃料の供給量を減少させた後、スロットル開度をスロットルガバニング可能な最大開度にしてから、低カロリー燃料消費優先モードから出力優先モードに切り換えることで、スロットル開度を全開に近づければ近づけるほど低カロリー燃料消費優先モードから出力優先モードに切り換え易くなり、高カロリー燃料主体の出力優先モードに円滑に切り換えることが可能となる。
【０１０８】
請求項９に係わる発明によれば、低カロリー燃料消費優先モードによる機関の駆動時に、機関の駆動負荷毎に排気温度を検出した後、その排気温度の検出値が３４０〜５００゜Ｃの範囲となるように、高カロリー燃料の供給量または低カロリー燃料の空燃比設定を調整している。
【０１０９】
また、請求項１０に係わる発明によれば、出力優先モードによる機関の駆動時に、機関の駆動負荷毎に排気温度を検出した後、その排気温度の検出値が３４０〜５００゜Ｃの範囲となるように、スロットル開度または低カロリー燃料の空燃比設定を調整している。
【０１１０】
これらの特定事項により、スロットル開度、もしくは高カロリー燃料の供給量または低カロリー燃料の空燃比設定の調整によって、排気温度を３４０〜５００゜Ｃの範囲に保つことで、その排気温度の範囲内にオーバーオール空燃比を設定でき、高カロリー燃料の空燃比の過リッチ化、または低カロリー燃料の空燃比の過リーン化を防止して、デュアルフューエルエンジンの機関からのＣＯの排出量を最小限に止めることができる。しかも、３４０〜５００゜Ｃの排気温度の範囲内にオーバーオール空燃比を設定すれば、高カロリー燃料の空燃比の過リッチ化による機関の失火や、給気経路内での爆発を確実に防止することができる上、ＣＯ濃度が小さくかつ排気温度が高い領域に機関の駆動状態を設定して、酸化触媒を有効に活用することができる。
【０１１１】
請求項１１に係わる発明によれば、高カロリー燃料の供給量を保ったまま低カロリー燃料を混合させたことにより機関の回転数が上昇し、その上昇率から低カロリー燃料の発熱量を推定し、高カロリー燃料に対する低カロリー燃料の混合割合を増加させてから、機関の駆動を出力優先モードから低カロリー燃料消費優先モードに切り換えることで、出力優先モードから低カロリー燃料消費優先モードに切り換えた際の機関の失火や性能悪化をより効果的に解消することができる。
【０１１２】
更に、請求項１２に係わる発明によれば、機関の駆動時に、スロットル開度の絞り込み量に応じて高カロリー燃料の噴射時期を進角させるように変更することで、圧縮空気の熱量不足に起因する着火時期の遅れによって悪化する熱効率を、着火時期を遅れないように進めて防止し、高カロリー燃料の供給量を少なくすることができる。しかも、高カロリー燃料の供給量を少なくしても熱効率を改善できることから、デュアルフューエルエンジンの機関からのＨＣの排出量、ＣＯの排出量、およびスモークの排出量をそれぞれ最小限に止めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るデュアルフューエルエンジンの制御システム構成図である。
【図２】同じく燃料供給系統の概略構成図である。
【図３】同じくデュアルフューエルエンジンの機関の始動時におけるコントローラによる制御手順を示すフローチャート図である。
【図４】同じくデュアルフューエルエンジンの機関の始動時におけるコントローラによる制御手順を示すタイムチャート図である。
【図５】同じくディーゼルガバナー機構による制御から燃料ガスガバナー機構による制御へ切り換える場合のコントローラによる制御手順を示すフローチャート図である。
【図６】同じく燃料ガスガバナー機構による制御からディーゼルガバナー機構による制御へ切り換える場合のコントローラによる制御手順を示すフローチャート図である。
【図７】同じくディーゼルガバナー機構による制御を行っている場合のコントローラによる目標オーバーオール空燃比の設定手順を示すフローチャート図である。
【図８】同じく燃料ガスガバナー機構による制御を行っている場合のコントローラによる目標オーバーオール空燃比の設定手順を示すフローチャート図である。
【図９】同じく各負荷毎の目標オーバーオール空燃比に対するＣＯ排出量の特性を示す図である。
【図１０】同じく目標オーバーオール空燃比での触媒上流側温度に対する触媒浄化率の特性を示す図である。
【図１１】同じくスロットル弁の開度に対する軽油の噴射時期、熱効率および着火時期の特性を示す図である。
【図１２】同じく軽油の噴射時期に対するＨＣ排出量の特性を示す図である。
【図１３】同じく軽油の噴射時期に対するＣＯ排出量の特性を示す図である。
【図１４】同じく軽油の噴射時期に対するスモーク排出量の特性を示す図である。
【図１５】本発明の第２の実施形態に係わるディーゼルガバナー機構による制御から燃料ガスガバナー機構による制御へ切り換える場合のコントローラによる制御手順を示すフローチャート図である。
【図１６】変形例に係わるデュアルフューエルエンジンの機関の目標回転数に対する駆動負荷の特性を示す図である。
【符号の説明】
１　　　　　　　　　　　デュアルフューエルエンジン
１１　　　　　給気管（給気経路）
４　　　　　　　　　　　　スロットル弁（スロットル）
【図１】
2004060604.tif 000003
【図２】
2004060604.tif 000004
【図３】
2004060604.tif 000005
【図４】
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【図５】
2004060604.tif 000007
【図６】
2004060604.tif 000008
【図７】
2004060604.tif 000009
【図８】
2004060604.tif 000010
【図９】
2004060604.tif 000011
【図１０】
2004060604.tif 000012
【図１１】
2004060604.tif 000013
【図１２】
2004060604.tif 000014
【図１３】
2004060604.tif 000015
【図１４】
2004060604.tif 000016
【図１５】
2004060604.tif 000017
【図１６】
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