(57)【要約】【課題】  ガスエンジンのノッキングの発生を事前に防止して、安定的かつ高効率な運転を行なうことができるようにする。【解決手段】  ノッキングの度合いであるノック度をシリンダ（２）毎に検出するノック度検出手段（２６，２８）と、ノック度検出手段が検出したノック度が所定ノック度を超える頻度である評価ノッキング頻度を計算するコントローラ（４０）と、このコントローラの指示に基づいてシリンダ毎にノッキングの発生を事前に防止するための措置を行なうことができるノッキング防止手段（１８，３２，２０，３０）とを備え、コントローラは、評価ノッキング頻度に関する数値が所定頻度を超えるときに、ノッキング防止手段に対してシリンダ毎にノッキングの発生を防止するための措置を採らせる。【選択図】  図１
2007247569.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノッキングの度合いであるノック度（ｋ）をシリンダ（２）毎に検出するノック度検出手段（２６，２８）と、前記ノック度検出手段が検出した前記ノック度が所定ノック度（ｋｏ）を超える頻度である評価ノッキング頻度（Ｆｊ）を計算するコントローラ（４０）と、前記コントローラの指示に基づいてシリンダ毎に前記ノッキングの発生を防止するための措置を行なうことができるノッキング防止手段（１８，３２，２０，３０）とを備えたガスエンジン（１）のノッキング制御装置において、前記コントローラは、前記評価ノッキング頻度に関する数値が所定頻度（Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３）を超えるときに前記ノッキング防止手段に対してシリンダ毎に前記ノッキングの発生を防止するための措置を採らせることを特徴とするガスエンジンのノッキング制御装置。
【請求項２】
前記ノッキング防止手段は、シリンダ（２）毎に燃料のガス噴射量を調節することができるガス噴射量調節機構（１８，３２）を備え、前記コントローラ（４０）は、前記評価ノッキング頻度（Ｆｊ）を前記数値として前記評価ノッキング頻度が前記所定頻度（Ｆ２）を超えているときに前記ガス噴射量調節機構に対して前記評価ノッキング頻度が前記所定頻度を超えているシリンダの前記ガス噴射量を減少させるように指示することを特徴とする請求項１に記載のガスエンジンのノッキング制御装置。
【請求項３】
前記エンジン（１）は、複数の前記シリンダ（２）を有し、前記ノッキング防止手段は、シリンダ毎に燃料のガス噴射量を調節することができるガス噴射量調節機構（１８，３２）を備え、前記コントローラ（４０）は、前記複数のシリンダの前記評価ノッキング頻度（Ｆｊ）の平均値（Ｆｍ）を計算すると共に前記評価ノッキング頻度から前記平均値を差し引いた差値を前記数値として前記差値が前記所定頻度（Ｆ１）を超えているときに前記ガス噴射量調節機構に対して前記差値が前記所定頻度を超えているシリンダの前記ガス噴射量を減少させるように指示することを特徴とする請求項１に記載のガスエンジンのノッキング制御装置。
【請求項４】
前記コントローラ（４０）は、前記複数のシリンダの前記評価ノッキング頻度（Ｆｊ）の平均値（Ｆｍ）を計算すると共に前記平均値から前記評価ノッキング頻度を差し引いた差値が前記所定頻度（Ｆ１，Ｆ３）を超えているときに前記ガス噴射量調節機構に対して前記差値が前記所定頻度を超えているシリンダの前記ガス噴射量を増加させるように指示することを特徴とする請求項３に記載のガスエンジンのノッキング制御装置。
【請求項５】
前記ガスエンジンは、パイロット燃料着火方式のガスエンジン（１）であり、前記ノッキング防止手段は、パイロット燃料噴射時期を調節するパイロット燃料噴射時期調節機構（２０，３０）を備え、前記コントローラ（４０）は、前記評価ノッキング頻度（Ｆｊ）を前記数値として前記評価ノッキング頻度が前記所定頻度（Ｆ２）を超えているときに前記パイロット燃料噴射時期調節機構に対して前記評価ノッキング頻度が前記所定頻度を超えているシリンダの前記パイロット燃料噴射時期を遅らすように指示する、
又は、
前記ガスエンジンは、火花点火方式のガスエンジンであり、前記ノッキング防止手段は、火花点火時期を調節する火花点火時期調節機構を備え、前記コントローラ（４０）は、前記評価ノッキング頻度（Ｆｊ）を前記数値として前記評価ノッキング頻度が前記所定頻度（Ｆ２）を超えているときに前記火花点火時期調節機構に対して前記評価ノッキング頻度が前記所定頻度を超えているシリンダの前記火花点火時期を遅らすように指示することを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のガスエンジンのノッキング制御装置。
【請求項６】
前記エンジン（１）は、複数の前記シリンダ（２）を有するパイロット燃料着火方式のガスエンジン（１）であり、前記ノッキング防止手段は、パイロット燃料噴射時期を調節するパイロット燃料噴射時期調節機構（２０，３０）を備え、前記コントローラ（４０）は、前記複数のシリンダの前記評価ノッキング頻度（Ｆｊ）の平均値（Ｆｍ）を計算すると共に前記評価ノッキング頻度から前記平均値を差し引いた差値を前記数値として前記差値が前記所定頻度（Ｆ１）を超えているときに前記パイロット燃料噴射時期調節機構に対して前記差値が前記所定頻度を超えているシリンダの前記パイロット燃料噴射時期を遅らすように指示する、
又は、
前記ガスエンジンは、火花点火方式のガスエンジンであり、前記ノッキング防止手段は、火花点火時期を調節する火花点火時期調節機構を備え、前記コントローラ（４０）は、前記複数のシリンダの前記評価ノッキング頻度（Ｆｊ）の平均値（Ｆｍ）を計算すると共に前記評価ノッキング頻度から前記平均値を差し引いた差値を前記数値として前記差値が前記所定頻度（Ｆ１）を超えているときに前記火花点火時期調節機構に対して前記評価ノッキング頻度が前記所定頻度を超えているシリンダの前記火花点火時期を遅らすように指示することを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のガスエンジンのノッキング制御装置。
【請求項７】
前記コントローラ（４０）は、前記複数のシリンダの前記評価ノッキング頻度（Ｆｊ）の平均値（Ｆｍ）を計算すると共に前記平均値から前記評価ノッキング頻度を差し引いた差値が前記所定頻度（Ｆ１，Ｆ３）を超えるときに前記パイロット燃料噴射時期調節機構に対して前記差値が前記所定頻度を超えているシリンダの前記パイロット燃料噴射時期を早めるように指示する、
又は、
前記コントローラ（４０）は、前記複数のシリンダの前記評価ノッキング頻度（Ｆｊ）の平均値（Ｆｍ）を計算すると共に前記平均値から前記評価ノッキング頻度を差し引いた差値が前記所定頻度（Ｆ１，Ｆ３）を超えるときに前記火花点火時期調節機構に対して前記差値が前記所定頻度を超えているシリンダの前記火花点火時期を早めるように指示することを特徴とする請求項６に記載のガスエンジンのノッキング制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、天然ガス、都市ガス等のガス燃料を主燃料とするガスエンジンのノッキング制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境保全の観点からクリーンなエネルギ源が求められている。この観点から、天然ガス、都市ガス等のガス燃料をその主燃料とするガスエンジンを用いた発電設備等が普及しつつある。
【０００３】
しかしながら、その燃料の特性等から、このガスエンジンを安定した状態で運転することは比較的困難であり、安定的かつ高効率な運転を行なうためには、ノッキングや失火などの異常燃焼を早期に検出し、これを回避することが必要である。
【０００４】
この異常燃焼を早期に検出するためには、シリンダに取り付けられた振動センサによりノッキングを検出する装置がある（例えば、特許文献１参照）。これに加えて、ノッキングを早期に検出するための検出方法及び検出装置も開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平０８−１７７６０３号公報
【特許文献２】特開２００５−４２５８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述の特許文献１や特許文献２に記載の発明は、いずれもノッキングが実際に発生したか否かをその発生信号によって判定し、それに早期に対処するためのものであり、ノッキングの発生を事前に、すなわち発生前に予測して、ノッキングの発生を未然に防止するものではない。そして、一旦ノッキングが発生するとエンジンの損傷に繋がる場合もある。
【０００６】
本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、ガスエンジンのノッキングの発生を事前に防止することができ、ガスエンジンの安定的かつ高効率な運転を行なうことができる、ガスエンジンのノッキング制御装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、本発明が採用する手段は、ノッキングの度合いであるノック度をシリンダ毎に検出するノック度検出手段と、ノック度検出手段が検出したノック度が所定ノック度を超える頻度である評価ノッキング頻度を計算するコントローラと、コントローラの指示に基づいてシリンダ毎にノッキングの発生を防止するための措置を行なうことができるノッキング防止手段とを備えたガスエンジンのノッキング制御装置において、コントローラは、評価ノッキング頻度に関する数値が所定頻度を超えるときにノッキング防止手段に対してシリンダ毎にノッキングの発生を防止するための措置を採らせることにある。
【０００８】
このように、本発明のガスエンジンのノッキング制御装置によれば、コントローラが、評価ノッキングの発生頻度が所定頻度を超えるときに、ノッキング防止手段に対してシリンダ毎にノッキングの発生を防止するための措置を採らせるから、ノッキングが発生する可能性が高まっているシリンダに対して、事前にノッキング防止措置を採ることができ、その発生を未然に防止することができる。
【０００９】
この評価ノッキングとは、エンジンに損傷を与えるようなノッキングのほか、特にノッキングの前兆現象なども含めた、いわば広い意味での仮想のノッキング状態をいう。上述の所定ノック度を変化させることにより評価ノッキングの大きさ、すなわち、ノッキング防止措置が採られる対象のノッキングの程度を自在に調節することができ、また、上述の所定頻度を変化させることにより、ノッキング防止措置を作動させる頻度を自在に調節することができる。したがって、この所定ノック度及び所定頻度を適切に設定することにより、ガスエンジンを、ノッキングを発生させずに安定的かつ効率的に運転することができる。
【００１０】
好ましくは、上記ノッキング防止手段は、シリンダ毎に燃料のガス噴射量を調節することができるガス噴射量調節機構を備え、コントローラは、評価ノッキング頻度を上記数値としてこの評価ノッキング頻度が所定頻度を超えているときに、ガス噴射量調節機構に対して評価ノッキング頻度が所定頻度を超えているシリンダのガス噴射量を減少させるように指示する。
【００１１】
好ましくは、上記エンジンは、複数のシリンダを有し、上記ノッキング防止手段は、シリンダ毎に燃料のガス噴射量を調節することができるガス噴射量調節機構を備え、コントローラは、複数のシリンダの評価ノッキング頻度の平均値を計算すると共に、この評価ノッキング頻度から平均値を差し引いた差値を上記数値としてこの差値が所定頻度を超えているときに、ガス噴射量調節機構に対して差値が所定頻度を超えているシリンダのガス噴射量を減少させるように指示する。
【００１２】
上記のいずれの好ましい態様においても、このようにガス噴射量を減少させることにより、特にシリンダ内の未燃混合気中の燃料濃度を低くすることができ、ノッキングの発生を事前にかつ確実に防止することができる。
【００１３】
さらに好ましくは、コントローラは、上記複数のシリンダの評価ノッキング頻度の平均値を計算すると共に、この平均値から評価ノッキング頻度を差し引いた差値が所定頻度を超えているときに、ガス噴射量調節機構に対してこの差値が所定頻度を超えているシリンダのガス噴射量を増加させるように指示する。
【００１４】
すなわち、他のシリンダに比べて特にノッキングの発生の可能性が低いシリンダがある場合には、各シリンダの間のバランス調整を行って、平均値を常に適正なものに維持する。
【００１５】
好ましくは、上記ガスエンジンは、パイロット燃料着火方式のガスエンジンであり、上記ノッキング防止手段は、パイロット燃料噴射時期を調節するパイロット燃料噴射時期調節機構を備え、コントローラは、評価ノッキング頻度を上記数値としてこの評価ノッキング頻度が所定頻度を超えているときに、パイロット燃料噴射時期調節機構に対してこの評価ノッキング頻度が所定頻度を超えているシリンダのパイロット燃料噴射時期を遅らすように指示する、
又は、
上記ガスエンジンは、火花点火方式のガスエンジンであり、上記ノッキング防止手段は、火花点火時期を調節する火花点火時期調節機構を備え、コントローラは、評価ノッキング頻度を上記数値としてこの評価ノッキング頻度が所定頻度を超えているときに、火花点火時期調節機構に対してこの評価ノッキング頻度が所定頻度を超えているシリンダの火花点火時期を遅らすように指示する。
【００１６】
好ましくは、上記エンジンは、複数のシリンダを有するパイロット燃料着火方式のガス
エンジンであり、上記ノッキング防止手段は、パイロット燃料噴射時期を調節するパイロット燃料噴射時期調節機構を備え、コントローラは、複数のシリンダの評価ノッキング頻度の平均値を計算すると共に、この評価ノッキング頻度から平均値を差し引いた差値を上記数値としてこの差値が所定頻度を超えているときに、パイロット燃料噴射時期調節機構に対してこの差値が所定頻度を超えているシリンダのパイロット燃料噴射時期を遅らすように指示する、
又は、
上記エンジンは、複数のシリンダを有する火花点火方式のガスエンジンであり、上記ノッキング防止手段は、火花点火時期を調節する火花点火時期調節機構を備え、コントローラは、複数のシリンダの評価ノッキング頻度の平均値を計算すると共に、この評価ノッキング頻度から平均値を差し引いた差値を上記数値としてこの差値が所定頻度を超えているときに、火花点火時期調節機構に対してこの差値が所定頻度を超えているシリンダの火花点火時期を遅らすように指示する。
【００１７】
上記のいずれの好ましい態様においても、パイロット燃料着火方式のガスエンジンにおいては、パイロット燃料噴射時期を遅らすことにより混合気の着火時期が遅れ、また、火花点火方式のガスエンジンにおいては、火花点火時期を遅らすことにより混合気の着火時期が遅れ、それによって特にシリンダ内の圧力上昇が抑えられて、未燃混合気の温度上昇が抑制される。これにより、ノッキングの発生を事前にかつ確実に防止することができる。
【００１８】
さらに好ましくは、コントローラは、複数のシリンダの評価ノッキング頻度の平均値を計算すると共に、この平均値から評価ノッキング頻度を差し引いた差値が所定頻度を超えているときに、パイロット燃料噴射時期調節機構に対してこの差値が所定頻度を超えているシリンダのパイロット燃料噴射時期を早めるように指示する、
又は、
コントローラは、複数のシリンダの評価ノッキング頻度の平均値を計算すると共に、この平均値から評価ノッキング頻度を差し引いた差値が所定頻度を超えているときに、火花点火時期調節機構に対してこの差値が所定頻度を超えているシリンダの火花点火時期を早めるように指示する。
【００１９】
すなわち、他のシリンダに比べて特にノッキングの発生の可能性が低いシリンダがある場合には、各シリンダの間のバランス調整を行って、平均値を常に適正なものに維持する。
【発明の効果】
【００２０】
本発明のガスエンジンのノッキング制御装置は、ノッキングの度合いであるノック度をシリンダ毎に検出するノック度検出手段と、ノック度検出手段が検出したノック度が所定ノック度を超える頻度である評価ノッキング頻度を計算するコントローラと、コントローラの指示に基づいてシリンダ毎にノッキングの発生を防止するための措置を行なうことができるノッキング防止手段とを備えたガスエンジンのノッキング制御装置において、コントローラは、評価ノッキング頻度に関する数値が所定頻度を超えるときにノッキング防止手段に対してシリンダ毎にノッキングの発生を防止するための措置を採らせるから、ガスエンジンのノッキングの発生を事前に防止することができ、ガスエンジンの安定的かつ高効率な運転を行なうことができる、という優れた効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明に係るガスエンジンのノッキング制御装置の発明を実施するための最良の形態を、図１ないし図３を参照して詳細に説明する。
【００２２】
図１は、多気筒（Ｌ気筒）ガスエンジン１の一つ（第ｊ）のシリンダ２を示し、シリン
ダ２の吸気側には吸気弁４を介在させて吸気管６が、排気側には排気弁８を介在させて排気管１０がそれぞれ接続される。吸気管６は吸気主管１２に接続されて、外部空気の供給を受ける。
【００２３】
吸気弁４と吸気主管１２との間の吸気管６には燃料ガス管１４が接続され、この燃料ガス管１４は燃料ガス主管１６に接続されて、燃料ガスの供給を受ける。燃料ガス管１４の吸気管６側には、燃料ガス噴射弁１８が介挿される。燃料ガスはこの燃料ガス噴射弁１８を通して吸気管６内へ噴射され、この噴射された燃料ガスと外部空気との混合気が、吸気弁４を介してシリンダ２内へ供給される。
【００２４】
ガスエンジン１のシリンダ２には、パイロット燃料噴射弁２０が取り付けられる。ガスエンジン１は、排気ガス中の窒素酸化物（ＮＯｘ）の低減や燃費効率の向上を図るためにリーンバーン方式が主流になりつつあり、また、出力の向上を図るうえで吸入空気が過給されることが多く、ガスエンジンの筒内圧は高圧化している。また、エネルギの有効利用を図る観点から、ガスエンジンの中には下水処理場から発生する消化ガスや、塵及び廃材を原料としたバイオマスガス等の低カロリー特殊ガスを主燃料として使用するものもある。
【００２５】
このように、筒内圧が高く、あるいは主燃料が低カロリー特殊ガスであるような条件下においては、主燃料の安定した点火を図るために、大きな点火エネルギを発生させることができる点火方式が要求されるようになった。このため、一般的なスパープラグによる火花点火方式から、スパープラグの数千倍の点火エネルギを発生させるパイロット燃料噴射による点火方式が主流になりつつあり、このパイロット燃料噴射はパイロット燃料噴射弁２０によって行われる。
【００２６】
上述のパイロット燃料噴射弁２０は、燃料管２２を介してコモンレール２４に接続される。このコモンレール２４は、高圧の液体燃料を各シリンダのパイロット燃料噴射弁２０へ供給するためのものである。各シリンダ２の頭部には、ノッキングの発生状態を監視するノックセンサ２６がそれぞれ取り付けられる。ノックセンサ２６としては、例えば、シリンダ２の振動を測定することによりノッキングの発生を検出するものなどがある。
【００２７】
ノックセンサ２６は、燃焼診断ユニット２８を介してエンジンコントローラ４０に電気的に接続される。また、上述のパイロット燃料噴射弁２０は、パイロット燃料噴射弁ドライバ３０を介してエンジンコントローラ４０に電気的に接続され、エンジンコントローラ４０からパイロット燃料噴射に関する指令を受ける。
【００２８】
上述の燃料ガス噴射弁１８は、燃料ガス噴射弁ドライバ３２を介してエンジンコントローラ４０に電気的に接続され、エンジンコントローラ４０から燃料ガス噴射に関する指令を受ける。その他、エンジンコントローラ４０にはエンジン出力、クランク角度、ＴＤＣ、クランク回転数、クランク位相などが入力される。
【００２９】
次に、本発明のガスエンジンのノッキング制御装置の作動について、図２及び図３を追加参照して説明する。
【００３０】
ノックセンサ２６が各シリンダ２のノッキングの発生状態を監視している。具体的には、ノックセンサ２６が第ｊ（ｊ＝１〜Ｌ）シリンダ２の振動を測定する。そして、燃焼診断ユニット２８がこのノックセンサ２６が測定した振動の大きさを、第ｊシリンダ２のノック度ｋとして０〜１の範囲の数値に変換する。
【００３１】
エンジンコントローラ４０は、この燃焼診断ユニット２８から第ｊシリンダ２のノック
度ｋを検出し（ステップＳ２）、このノック度ｋが予め設定した閾値ｋｏ（所定ノック度）を超えているか否かを判定する（ステップＳ４）。この閾値ｋｏは、例えば０．６程度の数値として設定され、この場合には最大ノッキング時（ｋ＝１）の６０％程度のものが、以下の予防措置の対象となる評価ノッキングとされる。なお、このノック度ｋの算出方法は、一例が上述の特許文献２に開示されているので、その説明を省略する。
【００３２】
ステップＳ４の判定結果が肯定（Ｙｅｓ）の場合には、評価ノッキングが１回発生したとして、評価ノッキング発生回数を次式（１）によりカウントする（ステップＳ６）。
【００３３】
Ｋｎ＝Ｋｎ＋1 ・・・（１）
ステップＳ８を実行した後、又は上述のステップＳ４の判定結果が否定（Ｎｏ）のときには、サイクル数を次式（２）によりカウントする（ステップＳ８）。
【００３４】
Ｃ＝Ｃ＋1 ・・・（２）
次に、このサイクル数Ｃが所定サイクル数Ｃｏに達したか否かを判定し（ステップＳ１０）、このステップＳ１０の判定結果が否定の場合、すなわち、サイクル数Ｃが所定サイクル数Ｃｏに達していない場合には、上述のステップＳ２以降を繰り返す。
【００３５】
一方、ステップＳ１０の判定結果が肯定の場合、すなわち、サイクル数Ｃが所定サイクル数Ｃｏになった場合には、第ｊシリンダ２の評価ノッキング頻度Ｆｊを次式（３）により計算する（ステップＳ１２）。
【００３６】
Ｆｊ＝ΣＫｉ／（ｎ・Ｃｏ）・・・（３）
（ただし、ｉ＝ｎ，ｎ−１，・・・，１）
次に、全シリンダの評価ノッキング頻度の平均値Ｆｍを計算し、第ｊシリンダ２の評価ノッキング頻度Ｆｊとこの全シリンダの評価ノッキング頻度の平均値Ｆｍとの差（Ｆｊ−Ｆｍ）の絶対値が、予め設定した閾値Ｆ１（所定頻度）を超えているか否かを判定する（ステップＳ１４）。
【００３７】
又は、第ｊシリンダ２の評価ノッキング頻度Ｆｊそのものが予め設定した閾値Ｆ２（所定頻度）を超えているか否かを判定する（ステップＳ１４）。この全シリンダの評価ノッキング頻度の平均値Ｆｍに対する相対的判定方法、又は、評価ノッキング頻度Ｆｊそのものによる絶対的判定方法のいずれを採るかは、エンジン１の特性などにより適宜に判断する。
【００３８】
ステップＳ１４の判定結果が肯定の場合、すなわち、第ｊシリンダ２の評価ノッキング頻度Ｆｊが相対的に又は絶対的に大きく、一定程度ノッキングの発生の可能性があると判定された場合には、エンジンコントローラ４０は次の措置を採る。
【００３９】
第ｊシリンダ２の評価ノッキング頻度Ｆｊと全シリンダの評価ノッキング頻度の平均値Ｆｍとの差値（Ｆｊ−Ｆｍ）が閾値Ｆ１を超える場合、又は、第ｊシリンダ２の評価ノッキング頻度Ｆｊが閾値Ｆ２を超える場合には、燃料ガス噴射弁ドライバ３２を作動させて第ｊシリンダ２の燃料ガス噴射弁１８の開弁期間を減少させ、吸入空気に混合させる燃料ガスの噴射量を減少させる（ステップＳ１６）。
【００４０】
ガスエンジンの燃焼は一般的に予混合燃焼方式であり、この予混合燃焼方式の場合、パイロット噴射又は火花点火による着火で燃焼を開始し、以後火花伝播により燃焼が進行する。最後まで火花伝播により燃焼が進行すれば正常な燃焼となるが、燃焼過程の途中で未燃混合気が自発火し、火炎が伝播してくる前に燃焼が起こることがある。これがノッキングと言われる現象である。
【００４１】
このノッキング発生に関与する因子として、未燃混合気中の燃料濃度、未燃混合気の温
度、自発火に至るまでの反応時間などがあり、未燃混合気中の燃料濃度が高いほど、未燃混合気の温度が高いほど、そして自発火に至るまでの反応時間が充分稼げるほど、それぞれノッキングが発生し易くなる。
【００４２】
ステップＳ１６の燃料ガスの噴射量の減少によって、特にシリンダ内の未燃混合気中の燃料濃度を低くすることができ、第ｊシリンダ２についてノッキングの発生を事前にかつ確実に防止することができる。
【００４３】
これと共に、エンジンコントローラ４０は、パイロット燃料噴射弁ドライバ３０を作動させて、第ｊシリンダ２のパイロット燃料噴射弁２０のパイロット燃料噴射時期を遅延させる（ステップＳ１８）。このパイロット燃料噴射時期の遅延により混合気の着火時期が遅れ、特にシリンダ内の圧力上昇が抑えられて、未燃混合気の温度上昇が抑制される。これによっても、第ｊシリンダ２についてノッキングの発生を事前にかつ確実に防止することができる。
【００４４】
このように、本実施の形態では、第ｊシリンダ２について上述の燃料ガス噴射弁１８の開弁期間の減少と、上述のパイロット燃料噴射時期の遅延とを同時に行なうから、第ｊシリンダ２についてのノッキングの発生をさらに確実に防止することができる。
【００４５】
この一方、エンジンコントローラ４０は、全シリンダの評価ノッキング頻度の平均値Ｆｍから第ｊシリンダ２の評価ノッキング頻度Ｆｊを差し引いた差値（Ｆｍ−Ｆｊ）が、上述の閾値Ｆ１を超える場合には、燃料ガス噴射弁ドライバ３２を作動させて第ｊシリンダ２の燃料ガス噴射弁１８の開弁期間を増加させ、吸入空気に混合させる燃料ガスの噴射量を増加させる（ステップＳ１６）。また、パイロット燃料噴射弁ドライバ３０を作動させて、第ｊシリンダ２のパイロット燃料噴射弁２０のパイロット燃料噴射時期を早める（ステップＳ１８）。
【００４６】
これは、第ｊシリンダ２について、その評価ノッキング頻度Ｆｊが他のシリンダに比べて小さくノッキングの発生の可能性が特に低いと考えられる場合には、エンジンコントローラ４０が第ｊシリンダ２の燃料ガスの噴射量を増加させ、第ｊシリンダ２のパイロット燃料噴射弁２０のパイロット燃料噴射時期を早めることにより、各シリンダ２の間のバランスを調節するようにしたためである。これにより、上記平均値Ｆｍを常に適正に維持することができる。
【００４７】
なお、この全シリンダの評価ノッキング頻度の平均値Ｆｍから第ｊシリンダ２の評価ノッキング頻度Ｆｊを差し引いた差値（Ｆｊ−Ｆｍ）を評価するための閾値は、必ずしも上述の閾値Ｆ１に限定されるものではなく、より適切な任意の閾値Ｆ３（所定頻度）を用いてよいことは勿論である。
【００４８】
ステップＳ１４の判定結果が否定の場合、及び、上述のステップＳ１６及びＳ１８を実行した場合には、上述の評価ノッキング発生回数Ｋｎ及びサイクル数Ｃをリセットし、ともに零とする（ステップＳ２０）。この後、再び上述のステップＳ２以降を繰り返す。
【００４９】
このように、本発明のガスエンジンのノッキング制御装置によれば、エンジンコントローラ４０は、評価ノッキング頻度に関する数値である（Ｆｊ−Ｆｍ）が所定頻度Ｆ１を超えるとき、又は、評価ノッキング頻度に関する数値であるＦｊそのものが所定頻度Ｆ２を超えるときに、シリンダ２毎にノッキングの発生を事前に防止するための措置を採るから、ノッキングの発生を事前にかつ確実に防止することができ、ガスエンジンの安定的かつ高効率な運転を行なうことができる。
【００５０】
なお、本発明は上述の一実施の形態に制約されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、上述のガスエンジン１はパイロット燃料噴射弁２０を有し、このパイロット燃料噴射弁２０の噴射時期を遅らせることにより、ノッキングの発生を事前に防止するものである。
【００５１】
しかしながら、ガスエンジンには火花点火方式を採るものがあり、この火花点火方式のガスエンジンについては、上述のステップＳ１８において火花点火時期を遅らせることにより混合気の着火時期が遅れ、シリンダ２内の圧力上昇が抑えられて、未燃混合気の温度上昇が抑制される。これにより、ノッキングの発生を事前にかつ確実に防止することができる。
【００５２】
この一方、他のシリンダ２に比べてノッキングの発生の可能性が低い場合には、火花点火時期を早める措置をとり、各シリンダ２の間のバランスを調節する。その他は、上述のパイロット燃料噴射弁２０を有するガスエンジン１の場合と同様である。
【００５３】
また、上述の評価ノッキング頻度の平均値Ｆｍは、必ずしも全シリンダ２の評価ノッキング頻度の平均値である必要はなく、特定の複数のシリンダの評価ノッキング頻度の平均値であってもよい。
【００５４】
さらに、本発明のガスエンジンのノッキング制御装置と共に、ノッキングが実際に発生したときにこれを早期に検出してノッキング防止措置を採る従来のガスエンジンのノッキング制御装置を、同時に実施するものであってもよいことは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明のガスエンジンのノッキング制御装置を実施するための最良の形態を示す模試図である。
【図２】図１のガスエンジンのノッキング制御装置の作動を示すフローチャートの前部である。
【図３】図２のフローチャートの後部である。
【符号の説明】
【００５６】
１  ガスエンジン
２  シリンダ
４  吸気弁
６  吸気管
８  排気弁
１０  排気管
１２  吸気主管
１４  燃料ガス管
１６  燃料ガス主管
１８  燃料ガス噴射弁
２０  パイロット燃料噴射弁
２２  燃料管
２４  コモンレール
２６  ノックセンサ
２８  燃焼診断ユニット
３０  パイロット燃料噴射弁ドライバ
３２  燃料ガス噴射弁ドライバ
４０  エンジンコントローラ
Ｃ  サイクル数
Ｃｏ  所定サイクル数
Ｆｊ  評価ノッキング頻度
Ｆｍ  評価ノッキング頻度平均値
Ｆ１，Ｆ２  閾値（所定頻度）
ｋ  ノック度
ｋｏ  閾値（所定ノック度）
Ｋｎ  評価ノッキング発生回数
【図１】
2007247569.tif 000003
【図２】
2007247569.tif 000004
【図３】
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