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公開番号2025018642
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-06
出願番号2023122533
出願日2023-07-27
発明の名称エンジン装置
出願人ヤンマーホールディングス株式会社
代理人個人,個人
主分類F02D 19/06 20060101AFI20250130BHJP(燃焼機関;熱ガスまたは燃焼生成物を利用する機関設備)
要約【課題】気体燃料及び液体燃料を投入した場合の異常燃焼を回避して運転することができるエンジン装置を提供する。
【解決手段】
気体燃料及び液体燃料の内、少なくとも一方をエンジン2の燃焼室12aに投入して駆動するエンジン装置1は、燃焼室12aに投入される燃料に含まれる気体燃料の混焼率に対して、異常燃焼が予測される危険領域を予め設定し、エンジン2を運転時に前記危険領域を回避する。例えば、エンジン装置1は、混焼率を変化させつつエンジン2を運転させる場合に、危険領域を回避する回避制御を実行する。例えば、エンジン装置1は、エンジン負荷と気体燃料の混焼率との関係において危険領域を予め設定する。
【選択図】図1

特許請求の範囲【請求項１】
気体燃料及び液体燃料の内、少なくとも一方を燃焼室に投入して駆動するエンジン装置であって、
前記燃焼室に投入される燃料に含まれる前記気体燃料の混焼率に対して、異常燃焼が予測される危険領域を予め設定し、
エンジンを運転時に前記危険領域を回避することを特徴とするエンジン装置。
続きを表示（約 650 文字）【請求項２】
前記混焼率を変化させつつ前記エンジンを運転させる場合に、前記危険領域を回避する回避制御を実行することを特徴とする請求項１に記載のエンジン装置。
【請求項３】
エンジン負荷と前記混焼率との関係において前記危険領域を予め設定することを特徴とする請求項１に記載のエンジン装置。
【請求項４】
前記回避制御として、前記危険領域に対して前記混焼率の変化を制限することを特徴とする請求項２に記載のエンジン装置。
【請求項５】
前記回避制御として、前記液体燃料の噴射圧力、前記液体燃料の噴射時期、前記液体燃料の噴射回数、前記気体燃料の噴射圧力、前記気体燃料の噴射時期及びエンジン出力の内、少なくとも１つを変更することを特徴とする請求項２に記載のエンジン装置。
【請求項６】
前記回避制御として、前記燃焼室の吸入空気温度、前記燃焼室の吸入空気圧力、前記燃焼室の吸入空気量及び前記燃焼室の吸入空気の比熱の内、少なくとも１つを変更することを特徴とする請求項２に記載のエンジン装置。
【請求項７】
前記回避制御として、前記混焼率を変化させる際に現在の前記混焼率と目標の前記混焼率との間に前記危険領域が存在する場合、前記危険領域における前記混焼率を回避して前記混焼率を変化させることを特徴とする請求項２に記載のエンジン装置。
【請求項８】
前記気体燃料は、水素であることを特徴とする請求項１に記載のエンジン装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、気体燃料及び液体燃料の内、少なくとも一方を燃焼室に投入して駆動するエンジン装置に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、エンジン装置には、水素等の気体燃料と、軽油や重油等の液体燃料との内、少なくとも一方を、シリンダ内の燃焼室に投入して駆動するものがある。
例えば、エンジン装置には、気体燃料を燃焼室に投入して駆動するガスモードと、液体燃料を燃焼室に投入して駆動するディーゼルモードとの何れかの運転モードで動作するものがある。このようなエンジン装置では、ガスモードとディーゼルモードとで運転モードを切り換える際に、燃焼室に投入される燃料に含まれる気体燃料の混焼率が変化する。
また、エンジン装置には、他の運転モードとして、気体燃料と液体燃料との両方を燃焼室に投入して駆動する混焼モードで動作するものがある。
【０００３】
例えば、特許文献１に開示されるエンジン装置は、ガスモード及びディーゼルモードの一方から他方に運転モードを切り換える際に、切換後の運転モードで投入させる第１燃料の供給量を、単調増加させる増量制御により切換閾値まで増量させた後、エンジン回転数に基づく調速制御によって制御している。
【０００４】
また、特許文献２に開示される内燃機関の運転制御装置は、内燃機関に供給される燃料の成分比率を推定する燃料性状推定部と、燃料性状推定部によって推定された燃料の成分比率に基づいて、内燃機関に異常燃焼が発生するおそれのある運転領域を定めると共に、内燃機関に異常燃焼が発生するおそれのある運転領域においては内燃機関の運転を制限する運転制限部と、を含む。ここで、燃料の成分比率は、液化石油ガスに含まれるブタンとプロパンとの比率である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特許第６５９４７１４号
特開２００８－０５７５００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
気体燃料及び液体燃料を燃焼室に投入して駆動可能なエンジン装置では、ガスモードとディーゼルモードとで運転モードを切り換えるときや、混焼モードで運転するときに、燃焼室に投入される燃料に含まれる気体燃料の混焼率を所定の目標混焼率まで変化させている。このとき、混焼率によっては、ある領域で局所的に、プレイグニッションやノッキング等の異常燃焼がエンジンに発生することがあるが、しかしながら、従来技術では、このような異常燃焼を避けることが困難である。
【０００７】
本発明は、気体燃料及び液体燃料を投入した場合の異常燃焼を回避して運転することができるエンジン装置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】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明のエンジン装置は、気体燃料及び液体燃料の内、少なくとも一方を燃焼室に投入して駆動するエンジン装置であって、前記燃焼室に投入される燃料に含まれる前記気体燃料の混焼率に対して、異常燃焼が予測される危険領域を予め設定し、エンジンを運転時に前記危険領域を回避することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、気体燃料及び液体燃料を投入した場合の異常燃焼を回避して運転することができるエンジン装置を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本発明の実施形態に係るエンジン装置を示す左側面図である。
エンジン装置において、気体燃料の混焼率と燃焼室の最高圧力との関係を示すグラフである。
エンジン装置において、気体燃料の混焼率とプレイグニッションの頻度との関係を示すグラフである。
本発明の実施形態に係るエンジン装置において、気体燃料の混焼率とエンジン負荷との関係に対する危険領域を示す危険領域マップを示す上面図である。
本発明の第１変形例に係るエンジン装置において、気体燃料の混焼率とエンジン負荷との関係に対する危険領域を示す危険領域マップを示す上面図である。
エンジン装置において、気体燃料の混焼率と燃焼室の最高温度及び気体燃料の空気過剰率との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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