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JP7614012B2 - Dual fuel engine control system and dual fuel engine control method - Google Patents
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JP7614012B2 - Dual fuel engine control system and dual fuel engine control method - Google Patents

Dual fuel engine control system and dual fuel engine control method Download PDF

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Description

特許法第30条第2項適用 販売・納入日(公開日):令和2年7月3日 販売・納入した場所:檜垣造船株式会社 波方工場Article 30, paragraph 2 of the Patent Act applies. Sales and delivery date (publication date): July 3, 2020. Sales and delivery location: Higaki Shipbuilding Co., Ltd., Namikata Factory.

本発明は、デュアルフューエルエンジンの制御システム、デュアルフューエルエンジンの制御方法に関するものである。 The present invention relates to a control system for a dual fuel engine and a control method for a dual fuel engine.

船舶の動力システムに、最も必要とされる条件は冗長性である。なぜなら船舶は、車などと異なり、航海中にエンジンに異常が発生して運転を停止した場合は遭難のおそれが生じるためである。そのため、船舶の動力システムには、異常発生時にも運転継続する方法又は直ちに修理する方法が必要である。 The most important requirement for a ship's power system is redundancy. This is because, unlike a car, if an engine malfunction occurs during a voyage and the ship stops operating, there is a risk of distress. Therefore, a ship's power system needs a way to continue operating or a way to immediately repair the system if an abnormality occurs.

その解決方法の一つとして、特許文献1に記載された船舶用動力システムは、二機二軸方式を採用している。二機二軸方式とは、一つの船舶の中に、プロペラ、クラッチ、デュアルフューエルエンジン等が含まれる動力システムを二系統持つ方式であり、一方に異常が発生してももう一方で運転を継続し、その間に帰港もしくは修理することができる。 As one solution to this problem, the marine power system described in Patent Document 1 employs a dual-engine, dual-shaft system. A dual-engine, dual-shaft system is a system in which a single vessel has two power systems, each including a propeller, clutch, dual fuel engine, etc., so that if an abnormality occurs in one system, the other system can continue to operate, allowing the vessel to return to port or undergo repairs.

国際公開第2019/175951号International Publication No. 2019/175951

近年、船舶のコストや小型化の問題から、デュアルフューエルエンジンを用いた一機一軸方式の船舶用動力システムの採用が求められている。一機一軸方式とは、一つの船舶の中に、一系統のみの動力システムを採用する方式であり、二機二軸方式のように系統を切り替えて運転を継続することはできない。特に、デュアルフューエルエンジンの制御システムには、液体燃料運転モードと燃料ガス運転モードを切り替るため、電子ガバナが組み込まれており、この電子ガバナに異常が発生した場合でも、運転継続する方法が求められている。 In recent years, due to issues of cost and miniaturization of ships, there has been a demand for the adoption of single-engine, single-shaft marine power systems using dual fuel engines. The single-engine, single-shaft system is a system in which only one power system is used in one ship, and it is not possible to continue operation by switching systems as with the dual-engine, two-shaft system. In particular, the control system of a dual-fuel engine incorporates an electronic governor to switch between liquid fuel operation mode and fuel gas operation mode, and there is a demand for a method of continuing operation even if an abnormality occurs in this electronic governor.

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、一機一軸方式の船舶用動力システムに適したデュアルフューエルエンジンの制御システム、デュアルフューエルエンジンの制御方法の提供を目的とする。 The present invention was made in consideration of the above problems, and aims to provide a dual fuel engine control system and a dual fuel engine control method suitable for a single-engine, single-shaft marine power system.

本発明の一態様に係るデュアルフューエルエンジンの制御システムは、液体燃料を噴射する液体燃料噴射弁、及び、燃料ガスを噴射する燃料ガス噴射弁を備えるデュアルフューエルエンジンと、前記デュアルフューエルエンジンを前記液体燃料で運転させる液体燃料運転モード、及び、前記デュアルフューエルエンジンを前記燃料ガスで運転させる燃料ガス運転モードを有する電子ガバナと、前記デュアルフューエルエンジンを前記液体燃料で運転させるバックアップ運転モードを有する機械的ガバナと、前記電子ガバナを介して入力された液体燃料噴射指令と前記機械的ガバナを介して入力されたバックアップ用液体燃料噴射指令のうち一方を選択し、前記液体燃料の供給量を増減する液体燃料調整機構と、を備え、前記液体燃料調整機構は、前記電子ガバナによる前記液体燃料運転モード及び前記燃料ガス運転モードの少なくとも一方で異常が生じたときに、前記機械的ガバナによる前記バックアップ運転モードに切り替える。 The control system for a dual fuel engine according to one aspect of the present invention includes a dual fuel engine having a liquid fuel injection valve that injects liquid fuel and a fuel gas injection valve that injects fuel gas, an electronic governor having a liquid fuel operation mode for operating the dual fuel engine with the liquid fuel and a fuel gas operation mode for operating the dual fuel engine with the fuel gas, a mechanical governor having a backup operation mode for operating the dual fuel engine with the liquid fuel, and a liquid fuel adjustment mechanism that selects one of a liquid fuel injection command input via the electronic governor and a backup liquid fuel injection command input via the mechanical governor, and increases or decreases the amount of liquid fuel supplied, and the liquid fuel adjustment mechanism switches to the backup operation mode by the mechanical governor when an abnormality occurs in at least one of the liquid fuel operation mode and the fuel gas operation mode by the electronic governor.

本態様に係るデュアルフューエルエンジンの制御システムは、電子ガバナと、バックアップ用の機械的ガバナの二系統を組み込み、制御システムを二重化している。このため、電子ガバナによる液体燃料運転モード及び燃料ガス運転モードの少なくとも一方で異常が生じたときに、バックアップ用の機械的ガバナの制御に切り替わり、液体燃料によってデュアルフューエルエンジンの運転を継続させることができる。よって、一機一軸方式の船舶用動力システムに適したデュアルフューエルエンジンの制御システムを確立できる。 The dual fuel engine control system according to this embodiment incorporates two systems: an electronic governor and a backup mechanical governor, making the control system redundant. Therefore, when an abnormality occurs in at least one of the liquid fuel operation mode and the fuel gas operation mode by the electronic governor, control is switched to the backup mechanical governor, and the operation of the dual fuel engine can continue with liquid fuel. This makes it possible to establish a dual fuel engine control system suitable for a single-engine, single-shaft marine power system.

上記デュアルフューエルエンジンの制御システムにおいては、前記液体燃料調整機構は、前記液体燃料噴射指令と、前記バックアップ用液体燃料噴射指令のうち、指令値が低い方を選択してもよい。 In the above-mentioned dual fuel engine control system, the liquid fuel adjustment mechanism may select the lower command value between the liquid fuel injection command and the backup liquid fuel injection command.

通常時の液体燃料運転モードにおいては、液体燃料調整機構には、電子ガバナからの液体燃料噴射指令と機械的ガバナを介して入力されたバックアップ用液体燃料噴射指令の二系統の指令が入力され、指令値が低い方を選択し動作する。このため、どちらかのガバナに異常が発生したときは制御主体が切り替わり、エンジンが停止することを防止することができる。 In normal liquid fuel operation mode, the liquid fuel adjustment mechanism receives two commands: a liquid fuel injection command from the electronic governor and a backup liquid fuel injection command input via the mechanical governor, and it selects and operates based on the lower command value. Therefore, if an abnormality occurs in either governor, the control entity switches, preventing the engine from stalling.

上記デュアルフューエルエンジンの制御システムにおいては、前記電子ガバナは、前記液体燃料噴射指令の指令値を増加させる場合は出力する電気信号を減少させ、前記液体燃料噴射指令の指令値を減少させる場合は出力する電気信号を増加させてもよい。 In the above-mentioned dual fuel engine control system, the electronic governor may decrease the electrical signal output when increasing the command value of the liquid fuel injection command, and increase the electrical signal output when decreasing the command value of the liquid fuel injection command.

この場合には、電子ガバナの信号線に断線等の異常が発生した場合、電子ガバナから入力される電気信号がゼロになる。そうすると、液体燃料噴射指令の指令値は最大になり、液体燃料調整機構が、指令値が低いバックアップ用液体燃料噴射指令を選択するため、制御主体を自動的に機械的ガバナに切り替えることができる。また、この場合には、制御主体の切り替えに、特別なセンサや信号は不要になる。 In this case, if an abnormality such as a break occurs in the electronic governor's signal line, the electrical signal input from the electronic governor becomes zero. This causes the liquid fuel injection command value to reach its maximum, and the liquid fuel adjustment mechanism selects a backup liquid fuel injection command with a lower command value, allowing the control entity to automatically switch to the mechanical governor. Also, in this case, no special sensors or signals are required to switch the control entity.

上記デュアルフューエルエンジンの制御システムにおいては、前記バックアップ用液体燃料噴射指令の指令値に、前記液体燃料噴射指令よりも指令値を高くする補正値を加算する信号変換器を備えてもよい。 The above-described dual fuel engine control system may further include a signal converter that adds a correction value to the command value of the backup liquid fuel injection command to make the command value higher than the liquid fuel injection command .

この場合は、バックアップ用液体燃料噴射指令に、所定の補正値が加算されているため、液体燃料調整機構は常に電子ガバナからの液体燃料噴射指令を選択し動作する。このため、通常の液体燃料運転モードにおいて、意図せずに、バックアップ用の機械式ガバナの制御に切り替わらないようにすることができる。 In this case, a predetermined correction value is added to the backup liquid fuel injection command, so the liquid fuel adjustment mechanism always selects and operates on the liquid fuel injection command from the electronic governor. This makes it possible to prevent unintentional switching to control from the backup mechanical governor in normal liquid fuel operation mode.

上記デュアルフューエルエンジンの制御システムにおいては、前記信号変換器は、前記液体燃料調整機構によって前記バックアップ用液体燃料噴射指令が選択されたときに、前記バックアップ用液体燃料噴射指令の指令値に対する前記補正値の加算を停止してもよい。 In the above-mentioned dual-fuel engine control system, the signal converter may stop adding the correction value to the command value of the backup liquid fuel injection command when the backup liquid fuel injection command is selected by the liquid fuel regulating mechanism.

仮に、バックアップ用液体燃料噴射指令に補正値を加算している状態で、電子ガバナから機械的ガバナの制御に切り替わると、液体燃料噴射弁に入力される指令値が跳ね上がり、デュアルフューエルエンジンの回転速度が急増してしまう。このため、電子ガバナから機械的ガバナの制御に切り替わるときに、補正値の加算を停止することで、デュアルフューエルエンジンの回転速度の変動を抑制することが可能となり、スムーズな制御主体の切り替えを実現できる。 If control were to be switched from an electronic governor to a mechanical governor while a correction value was being added to the backup liquid fuel injection command, the command value input to the liquid fuel injector would jump up, causing the rotation speed of the dual fuel engine to increase sharply. For this reason, by stopping the addition of the correction value when switching from electronic to mechanical governor control, it is possible to suppress fluctuations in the rotation speed of the dual fuel engine, achieving a smooth switchover of the control entity.

上記デュアルフューエルエンジンの制御システムにおいては、前記信号変換器は、前記バックアップ用液体燃料噴射指令の指令値に対する前記補正値を、前記デュアルフューエルエンジンの回転速度に対する負荷が大きいとき大きくし、前記デュアルフューエルエンジンの回転速度に対する負荷が小さいとき小さくしてもよい。 In the above-mentioned dual-fuel engine control system, the signal converter may increase the correction value for the command value of the backup liquid fuel injection command when a load on the rotational speed of the dual-fuel engine is large, and decrease the correction value when the load on the rotational speed of the dual-fuel engine is small .

デュアルフューエルエンジンの回転速度に対する負荷が高い時に、電子ガバナから機械的ガバナへの切り替え時に発生する回転速度上昇を極力抑えるように補正値を設定すると、デュアルフューエルエンジンの回転速度に対する負荷が低い時に電子ガバナから機械的ガバナに切り替わると回転速度上昇が大きくなる場合がある。このため、バックアップ用液体燃料噴射指令に加算する補正値を、回転速度に対する負荷に応じて変更できるようにすることで、デュアルフューエルエンジンの回転速度の変動を抑制することができる。 If a correction value is set to minimize the increase in rotation speed that occurs when switching from an electronic governor to a mechanical governor when the load on the dual-fuel engine's rotation speed is high, the increase in rotation speed may be large when switching from the electronic governor to the mechanical governor when the load on the dual-fuel engine's rotation speed is low. For this reason, by making it possible to change the correction value added to the backup liquid fuel injection command according to the load on the rotation speed, it is possible to suppress fluctuations in the rotation speed of the dual-fuel engine.

上記デュアルフューエルエンジンの制御システムにおいては、前記燃料ガス運転モードにおいて、前記信号変換器は、前記バックアップ用液体燃料噴射指令の指令値に対する前記補正値の加算を増加してもよい。 In the above-described dual fuel engine control system, in the fuel gas operation mode, the signal converter may increase the addition of the correction value to the command value of the backup liquid fuel injection command.

燃料ガス運転モードから液体燃料運転モードに切り替わるときは、燃料ガスの噴射が減少し回転速度を維持するために必要な量の液体燃料の噴射が開始される間に、一時的にデュアルフューエルエンジンの回転速度が低下する。このため、液体燃料運転モードに切り替わった直後の液体燃料噴射指令の指令値は高くなるが、このとき、電子ガバナに比べて応答性が低い機械的ガバナからのバックアップ用液体燃料噴射指令の指令値を超えてしまうことがある。このため、バックアップ用液体燃料噴射指令に加算する補正値を、燃料ガス運転モードにおいて、通常よりも大きい補正値にすることで、意図せずに、バックアップ用の機械的ガバナの制御に切り替わらないようにすることができる。 When switching from fuel gas operation mode to liquid fuel operation mode, the rotation speed of the dual fuel engine temporarily drops while fuel gas injection is reduced and the injection of the amount of liquid fuel required to maintain the rotation speed is initiated. For this reason, the command value of the liquid fuel injection command immediately after switching to liquid fuel operation mode becomes high, but at this time, it may exceed the command value of the backup liquid fuel injection command from the mechanical governor, which has a lower responsiveness than the electronic governor. For this reason, by setting the correction value added to the backup liquid fuel injection command to a larger correction value than normal in the fuel gas operation mode, it is possible to prevent an unintentional switch to control from the backup mechanical governor.

上記デュアルフューエルエンジンの制御システムにおいては、前記信号変換器は、前記燃料ガス運転モードから前記液体燃料運転モードに切り替わって所定の時間が経過した後、もとの前記補正値に戻してもよい。 In the above-mentioned dual fuel engine control system, the signal converter may return to the original correction value after a predetermined time has elapsed since the fuel gas operation mode was switched to the liquid fuel operation mode.

この場合には、燃料ガス運転モードから液体燃料運転モードに切り替わって所定の時間が経過した後、デュアルフューエルエンジンの回転速度が落ち着いたら、バックアップ用液体燃料噴射指令に加算する補正値をもとに戻すことで、通常の状態に戻すことができる。 In this case, once a certain amount of time has elapsed since switching from fuel gas operation mode to liquid fuel operation mode and the rotation speed of the dual fuel engine has settled down, the correction value added to the backup liquid fuel injection command can be restored to its original state to return to normal.

上記デュアルフューエルエンジンの制御システムにおいては、前記液体燃料運転モードにおいて、前記信号変換器は、前記液体燃料噴射指令の指令値の単位時間当たりの増加によって、前記液体燃料噴射指令の指令値が、前記バックアップ用液体燃料噴射指令のいまだ上がりきっていない指令値を超えてしまわないように、前記バックアップ用液体燃料噴射指令に対する前記補正値の加算を増加してもよい。 In the above-mentioned dual-fuel engine control system, in the liquid fuel operation mode, the signal converter may increase the addition of the correction value to the backup liquid fuel injection command so that an increase per unit time in the command value of the liquid fuel injection command does not cause the command value of the liquid fuel injection command to exceed a command value of the backup liquid fuel injection command that has not yet reached its full increase.

電子ガバナを介して入力される液体燃料噴射指令の指令値が急激に高くなったとき、電子ガバナに比べて応答性が低い機械的ガバナからのバックアップ用液体燃料噴射指令の指令値を超えてしまうことがある。このため、バックアップ用液体燃料噴射指令に加算する補正値を、通常よりも大きい補正値にすることで、意図せずに、バックアップ用の機械的ガバナの制御に切り替わらないようにすることができる。 When the command value of the liquid fuel injection command input via the electronic governor suddenly increases, it may exceed the command value of the backup liquid fuel injection command from the mechanical governor, which has a lower responsiveness than the electronic governor. For this reason, by setting the correction value added to the backup liquid fuel injection command to a larger correction value than normal, it is possible to prevent unintentional switching to control from the backup mechanical governor.

本発明の一態様に係るデュアルフューエルエンジンの制御システムは、前記補正値の加算を増加して所定の時間が経過した後、もとの前記補正値に戻してもよい。 The dual fuel engine control system according to one embodiment of the present invention may increase the correction value and then return it to the original correction value after a predetermined time has elapsed.

この場合には、補正値の加算を増加して所定の時間が経過した後、デュアルフューエルエンジンの回転速度が落ち着いたら、バックアップ用液体燃料噴射指令に加算する補正値をもとに戻すことで、通常の状態に戻すことができる。 In this case, after a certain period of time has elapsed since the correction value was increased, once the rotation speed of the dual fuel engine has settled down, the correction value added to the backup liquid fuel injection command can be returned to its original value, thereby restoring the system to the normal state.

上記デュアルフューエルエンジンの制御システムは、前記燃料ガス運転モードにおいて前記電子ガバナは、前記デュアルフューエルエンジンの回転速度がゼロに相当する液体燃料噴射指令を送信して前記液体燃料噴射弁の噴射を停止し、前記燃料ガス噴射弁は、前記電子ガバナを介して入力された燃料ガス噴射指令により燃料ガスの供給量を増減してもよい。 In the above-mentioned dual-fuel engine control system, in the fuel gas operation mode , the electronic governor may send a liquid fuel injection command corresponding to a rotational speed of the dual-fuel engine being zero to stop injection from the liquid fuel injection valve, and the fuel gas injection valve may increase or decrease the amount of fuel gas supplied based on the fuel gas injection command input via the electronic governor.

通常の燃料ガス運転モードにおいても、液体燃料調整機構には電子ガバナからの液体燃料噴射指令と機械的ガバナを介して入力されたバックアップ用液体燃料噴射指令の二系統の指令が入力される。電子ガバナは、回転速度がゼロに相当する液体燃料噴射指令を送信するため、液体燃料調整機構は低い方の指令値である電子ガバナの指令値を選択し、前記液体燃料噴射弁の噴射を停止する。このため、電子ガバナに異常が発生したときは制御主体が切り替わり、エンジンが停止することを防止することができる。 Even in normal fuel gas operation mode, two sets of commands are input to the liquid fuel regulation mechanism: a liquid fuel injection command from the electronic governor and a backup liquid fuel injection command input via the mechanical governor. Since the electronic governor sends a liquid fuel injection command that corresponds to a rotational speed of zero, the liquid fuel regulation mechanism selects the lower command value, the command value of the electronic governor, and stops injection from the liquid fuel injection valve. Therefore, if an abnormality occurs in the electronic governor, the control entity switches, preventing the engine from stalling.

上記デュアルフューエルエンジンの制御システムにおいては、前記燃料ガス運転モードにおいて、前記電子ガバナは、前記燃料ガス噴射指令の指令値を増加させる場合は出力する電気信号を増加させ、前記燃料ガス噴射指令の指令値を減少させる場合は出力する電気信号を減少させてもよい。 In the above-mentioned dual fuel engine control system, in the fuel gas operation mode, the electronic governor may increase the electrical signal output when increasing the command value of the fuel gas injection command, and decrease the electrical signal output when decreasing the command value of the fuel gas injection command.

電子ガバナの信号線に断線等の異常が発生した場合には、電子ガバナから入力される電気信号がゼロになる。そうすると、燃料ガス噴射指令の指令値もゼロとなり、燃料ガス噴射弁の動作は停止する。一方、液体燃料調整機構は、指令値が低いバックアップ用液体燃料噴射指令を選択するため、制御主体を自動的に機械的ガバナに切り替えることができる。 If an abnormality such as a break occurs in the electronic governor's signal line, the electrical signal input from the electronic governor will be zero. This will also cause the fuel gas injection command value to be zero, and the operation of the fuel gas injection valve will stop. Meanwhile, the liquid fuel adjustment mechanism selects a backup liquid fuel injection command with a lower command value, so that the control entity can automatically be switched over to the mechanical governor.

本発明の一態様に係るデュアルフューエルエンジンの制御方法は、液体燃料を噴射する液体燃料噴射弁、及び、燃料ガスを噴射する燃料ガス噴射弁を備えるデュアルフューエルエンジンと、記デュアルフューエルエンジンを前記液体燃料で運転させる液体燃料運転モード、及び、前記デュアルフューエルエンジンを前記燃料ガスで運転させる燃料ガス運転モードを有する電子ガバナと、前記デュアルフューエルエンジンを前記液体燃料で運転させるバックアップ運転モードを有する機械的ガバナと、前記電子ガバナを介して入力された液体燃料噴射指令と前記機械的ガバナを介して入力されたバックアップ用液体燃料噴射指令のうち、指令値が低い方を選択し、前記液体燃料の供給量を増減する液体燃料調整機構と、を備えるデュアルフューエルエンジンの制御方法であって、前記電子ガバナは、前記液体燃料噴射指令の指令値を増加させる場合は出力する電気信号を減少させ、前記液体燃料噴射指令の指令値を減少させる場合は出力する電気信号を増加させ、前記電子ガバナによる前記液体燃料運転モード及び前記燃料ガス運転モードの少なくとも一方で異常が生じた場合に、前記機械的ガバナによる前記バックアップ運転モードに切り替える。 According to one aspect of the present invention, there is provided a control method for a dual-fuel engine comprising: a dual-fuel engine including a liquid fuel injection valve that injects liquid fuel and a fuel gas injection valve that injects fuel gas; an electronic governor having a liquid fuel operation mode for operating the dual-fuel engine with the liquid fuel and a fuel gas operation mode for operating the dual-fuel engine with the fuel gas; a mechanical governor having a backup operation mode for operating the dual-fuel engine with the liquid fuel; and a liquid fuel regulating mechanism that selects a liquid fuel injection command input via the electronic governor or a backup liquid fuel injection command input via the mechanical governor, whichever has a lower command value , and increases or decreases an amount of liquid fuel supplied, wherein the electronic governor decreases an electrical signal it outputs when increasing a command value of the liquid fuel injection command, and increases an electrical signal it outputs when decreasing a command value of the liquid fuel injection command, and when an abnormality occurs in at least one of the liquid fuel operation mode and the fuel gas operation mode controlled by the electronic governor, switches to the backup operation mode controlled by the mechanical governor.

本態様に係るデュアルフューエルエンジンの制御方法は、電子ガバナと、バックアップ用の機械的ガバナの二系統を組み込み、制御システムを二重化する。そして、電子ガバナによる液体燃料運転モード及び燃料ガス運転モードの少なくとも一方で異常が生じたときに、バックアップ用の機械的ガバナの制御に切り替えて、液体燃料によってデュアルフューエルエンジンの運転を継続させる。よって、一機一軸方式の船舶用動力システムに適したデュアルフューエルエンジンの制御方法を確立できる。 The control method for a dual fuel engine according to this embodiment incorporates two systems, an electronic governor and a backup mechanical governor, to duplicate the control system. When an abnormality occurs in at least one of the liquid fuel operation mode and the fuel gas operation mode by the electronic governor, control is switched to the backup mechanical governor to continue operating the dual fuel engine using liquid fuel. This makes it possible to establish a control method for a dual fuel engine suitable for a single-engine, single-shaft marine power system.

上記本発明の一態様によれば、一機一軸方式の船舶用動力システムに適したデュアルフューエルエンジンの制御システム、デュアルフューエルエンジンの制御方法を提供できる。 According to one aspect of the present invention, it is possible to provide a dual fuel engine control system and a dual fuel engine control method suitable for a single-engine, single-shaft marine power system.

一実施形態に係る船舶用動力システムの構成図である。1 is a configuration diagram of a marine vessel power system according to an embodiment; 一実施形態に係る船舶用動力システムを備える船舶の構成図である。1 is a configuration diagram of a marine vessel equipped with a marine vessel power system according to an embodiment. 一実施形態に係るデュアルフューエルエンジンの液体燃料運転モードの動作を説明する説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating the operation of a liquid fuel operation mode of a dual-fuel engine according to one embodiment. 一実施形態に係るデュアルフューエルエンジンの燃料ガス運転モードの動作を説明する説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating the operation of a fuel gas operation mode of a dual-fuel engine according to one embodiment. 一実施形態に係る制御システムの構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of a control system according to an embodiment. 一実施形態に係る液体燃料運転モードにおける各指令値及び回転速度の変化を示すグラフである。5 is a graph showing changes in each command value and rotation speed in a liquid fuel operation mode according to one embodiment. 一実施形態に係る燃料ガス運転モードにおける各指令値及び回転速度の変化を示すグラフである。6 is a graph showing changes in each command value and rotation speed in a fuel gas operation mode according to one embodiment. 一実施形態に係る制御システムの電子ガバナに生じた異常の一例を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating an example of an abnormality that occurs in an electronic governor of a control system according to an embodiment. 一実施形態に係る液体燃料運転モードにおいて電子ガバナに異常が発生した場合の各指令値及び回転速度の変化を示すグラフである。5 is a graph showing changes in each command value and rotation speed when an abnormality occurs in an electronic governor in a liquid fuel operation mode according to one embodiment. 一実施形態に係る燃料ガス運転モードにおいて電子ガバナに異常が発生した場合の各指令値及び回転速度の変化を示すグラフである。11 is a graph showing changes in each command value and rotation speed when an abnormality occurs in an electronic governor in a fuel gas operation mode according to one embodiment. 一実施形態に係る燃料ガス運転モードから液体燃料運転モードに切り替える際に問題になる場合の各指令値及び回転速度の変化を示すグラフである。11 is a graph showing changes in each command value and rotation speed when a problem occurs when switching from a fuel gas operation mode to a liquid fuel operation mode according to one embodiment. 一実施形態に係る燃料ガス運転モードにおいて、バックアップ用液体燃料噴射指令に加算する補正値を第2の補正値に変更した場合の各指令値及び回転速度の変化を示すグラフである。13 is a graph showing changes in each command value and the rotation speed when a correction value to be added to a backup liquid fuel injection command is changed to a second correction value in a fuel gas operation mode according to one embodiment. 一実施形態に係る液体燃料運転モードにおいて、液体燃料噴射指令の単位時間当たりの増加量が多く問題になる場合の各指令値及び回転速度の変化を示すグラフである。11 is a graph showing changes in each command value and rotation speed when the increase in the liquid fuel injection command per unit time is large and problematic in a liquid fuel operation mode according to one embodiment. 一実施形態に係る液体燃料運転モードにおいて、液体燃料噴射指令の単位時間当たりの増加量が多い場合に、バックアップ用液体燃料噴射指令に加算する補正値を第3の補正値に変更した場合の各指令値及び回転速度の変化を示すグラフである。11 is a graph showing changes in each command value and rotation speed when the correction value added to the backup liquid fuel injection command is changed to a third correction value in a liquid fuel operation mode according to one embodiment when the increase per unit time of the liquid fuel injection command is large.

以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。
なお、以下の説明では、本発明のデュアルフューエルエンジンの制御システムを、一機一軸方式の船舶用動力システムに適用した場合を例示しているが、一機一軸方式の船舶用動力システム以外のシステムに適用しても構わない。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
In the following description, an example is given of the dual-fuel engine control system of the present invention being applied to a single-engine, single-shaft marine power system; however, the control system may also be applied to systems other than single-engine, single-shaft marine power systems.

図1は、一実施形態に係る船舶用動力システム1の構成図である。図2は、一実施形態に係る船舶用動力システム1を備える船舶100の構成図である。
図1に示すように船舶用動力システム1は、デュアルフューエルエンジン2と、その制御システム3と、を備えている。
Fig. 1 is a configuration diagram of a marine vessel power system 1 according to one embodiment. Fig. 2 is a configuration diagram of a marine vessel 100 equipped with the marine vessel power system 1 according to one embodiment.
As shown in FIG. 1, a marine power system 1 includes a dual fuel engine 2 and a control system 3 thereof.

デュアルフューエルエンジン2は、制御システム3の制御の下、始動時と停止時以外は、液体燃料で運転する液体燃料運転モードと、燃料ガスで運転する燃料ガス運転モードとを切り替え可能である。 Under the control of the control system 3, the dual fuel engine 2 can be switched between a liquid fuel operation mode in which it runs on liquid fuel and a fuel gas operation mode in which it runs on fuel gas, except when it is started or stopped.

制御システム3は、液体燃料運転モードでデュアルフューエルエンジン2の始動を行い、基準値以上のガス圧力が供給されていることが確認された後、燃料ガスによる燃料ガス運転モードに切り替える。制御システム3は、船舶100の停止の際には再び液体燃料運転モードに切り替えてから停止を行う。 The control system 3 starts the dual fuel engine 2 in liquid fuel operation mode, and after it is confirmed that a gas pressure equal to or greater than the reference value is being supplied, it switches to a fuel gas operation mode using fuel gas. When the ship 100 is stopped, the control system 3 switches back to the liquid fuel operation mode before shutting it down.

デュアルフューエルエンジン2は、クランク軸13と、クランク軸13に連結されたピストン14と、ピストン14をガイドする筒状のシリンダブロック15と、シリンダブロック15の上端開口を閉塞するシリンダヘッド16と、を備えている。クランク軸13は、図2に示す船舶100のプロペラ101の回転軸に連結されている。 The dual fuel engine 2 includes a crankshaft 13, a piston 14 connected to the crankshaft 13, a cylindrical cylinder block 15 that guides the piston 14, and a cylinder head 16 that closes the upper end opening of the cylinder block 15. The crankshaft 13 is connected to the rotating shaft of a propeller 101 of a ship 100 shown in FIG. 2.

ピストン14、シリンダブロック15、及び、シリンダヘッド16は、デュアルフューエルエンジン2の燃焼室17を形成している。シリンダヘッド16には、燃焼室17に液体燃料を噴射する液体燃料噴射弁11が設置されている。また、シリンダヘッド16には、着火装置18が設置されている。着火装置18は、例えば、マイクロパイロット油噴射弁であり、燃料ガス運転モードで使用される。 The piston 14, cylinder block 15, and cylinder head 16 form a combustion chamber 17 of the dual fuel engine 2. A liquid fuel injection valve 11 that injects liquid fuel into the combustion chamber 17 is installed in the cylinder head 16. An ignition device 18 is also installed in the cylinder head 16. The ignition device 18 is, for example, a micro pilot oil injection valve, and is used in the fuel gas operation mode.

また、シリンダヘッド16には、吸気弁19と、排気弁20とが設置されている。シリンダヘッド16の吸気弁19を設置した吸気口には、吸気管21が接続されている。また、シリンダヘッド16の排気弁20を設置した排気口には、排気管22が接続されている。吸気管21には、内部に燃料ガスを噴射する燃料ガス噴射弁12が設置されている。 The cylinder head 16 is also provided with an intake valve 19 and an exhaust valve 20. An intake pipe 21 is connected to the intake port of the cylinder head 16 where the intake valve 19 is installed. An exhaust pipe 22 is connected to the exhaust port of the cylinder head 16 where the exhaust valve 20 is installed. A fuel gas injection valve 12 that injects fuel gas into the intake pipe 21 is installed.

吸気管21には、燃料ガス噴射弁12よりも上流側にエアクーラ23が設置されている。また、吸気管21には、エアクーラ23よりも上流側に過給機24が設置されている。過給機24は、排気管22から排ガスの少なくとも一部が供給されて回転するタービンと、当該タービンと回転軸を介して連結されて吸気管21に圧縮空気を供給するコンプレッサと、を備えている。 An air cooler 23 is installed in the intake pipe 21 upstream of the fuel gas injection valve 12. A turbocharger 24 is also installed in the intake pipe 21 upstream of the air cooler 23. The turbocharger 24 includes a turbine that is rotated by at least a portion of the exhaust gas supplied from the exhaust pipe 22, and a compressor that is connected to the turbine via a rotating shaft and supplies compressed air to the intake pipe 21.

図2に示すように、船舶100は、一機一軸方式の船舶用動力システム1(主機関)と、その補機関102と、を備えている。補機関102は、発電機103を駆動して発電を行うエンジンである。発電機103は、船内母線104を介して、船舶用動力システム1やその他の船内機器105に電力を供給している。 As shown in FIG. 2, the ship 100 is equipped with a single-engine, single-shaft ship power system 1 (main engine) and its auxiliary engine 102. The auxiliary engine 102 is an engine that drives a generator 103 to generate electricity. The generator 103 supplies electricity to the ship power system 1 and other onboard equipment 105 via an inboard bus 104.

図3は、一実施形態に係るデュアルフューエルエンジン2の液体燃料運転モードの動作を説明する説明図である。
図3に示すように、液体燃料運転モードのときは、液体燃料噴射弁11から重油等の液体燃料を燃焼室17に噴射させ、ピストン14で圧縮された圧縮空気を着火・燃焼させる。このとき、燃料ガス噴射弁12は、停止している。
FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating the operation of the dual-fuel engine 2 in the liquid fuel operation mode according to one embodiment.
3, in the liquid fuel operation mode, liquid fuel such as heavy oil is injected from the liquid fuel injection valve 11 into the combustion chamber 17, and the compressed air compressed by the piston 14 is ignited and burned. At this time, the fuel gas injection valve 12 is stopped.

図4は、一実施形態に係るデュアルフューエルエンジン2の燃料ガス運転モードの動作を説明する説明図である。
図4に示すように、燃料ガス運転モードのときは、燃料ガス噴射弁12から天然ガス等の燃料ガスを吸気管21内に噴射させ、燃焼室17の手前で空気と予混合させる。次に、着火装置18から着火用の液体燃料を燃焼室17に噴射させ、ピストン14で圧縮された予混合ガスを着火・燃焼させる。このとき、液体燃料噴射弁11は、停止している。
FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating the operation of the dual-fuel engine 2 in the fuel gas operation mode according to one embodiment.
As shown in Fig. 4, in the fuel gas operation mode, fuel gas such as natural gas is injected from the fuel gas injection valve 12 into the intake pipe 21 and premixed with air just before the combustion chamber 17. Next, liquid fuel for ignition is injected from the ignition device 18 into the combustion chamber 17, and the premixed gas compressed by the piston 14 is ignited and burned. At this time, the liquid fuel injection valve 11 is stopped.

図5は、一実施形態に係る制御システム3の構成図である。
図5に示すように、制御システム3は、回転指令部31と、電子ガバナ32と、燃料ガス噴射弁ドライバー33と、PLC34(Programmable Logic Controller)と、信号変換器35と、電空変換器36と、機械的ガバナ37と、液体燃料調整機構38と、を備えている。
FIG. 5 is a configuration diagram of a control system 3 according to an embodiment.
As shown in FIG. 5 , the control system 3 includes a rotation command unit 31, an electronic governor 32, a fuel gas injection valve driver 33, a PLC (Programmable Logic Controller) 34, a signal converter 35, an electro-pneumatic converter 36, a mechanical governor 37, and a liquid fuel regulating mechanism 38.

回転指令部31は、デュアルフューエルエンジン2の回転速度を制御する回転指令S1を出力する。本実施形態では、回転指令部31がハンドル操作によって回転指令S1を出力する。 The rotation command unit 31 outputs a rotation command S1 that controls the rotation speed of the dual fuel engine 2. In this embodiment, the rotation command unit 31 outputs the rotation command S1 by operating the steering wheel.

電子ガバナ32は、制御システム3のメインコントローラーであり、デュアルフューエルエンジン2を液体燃料で運転させる液体燃料運転モード、及び、デュアルフューエルエンジン2を燃料ガスで運転させる燃料ガス運転モードを有する。 The electronic governor 32 is the main controller of the control system 3 and has a liquid fuel operation mode in which the dual fuel engine 2 runs on liquid fuel, and a fuel gas operation mode in which the dual fuel engine 2 runs on fuel gas.

電子ガバナ32は、液体燃料運転モードのとき、回転指令S1に基づいて、アクチュエータ指令S4を出力する。アクチュエータ指令S4は、後述する液体燃料調整機構38のアクチュエータ38bに入力される電気信号である。 When in liquid fuel operation mode, the electronic governor 32 outputs an actuator command S4 based on the rotation command S1. The actuator command S4 is an electrical signal input to the actuator 38b of the liquid fuel adjustment mechanism 38, which will be described later.

また、電子ガバナ32は、燃料ガス運転モードのとき、回転指令S1に基づいて、燃料ガス噴射指令S6を出力する。燃料ガス噴射指令S6は、燃料ガス噴射弁ドライバー33に入力される電気信号である。燃料ガス噴射弁ドライバー33は、燃料ガス噴射指令S6に基づいて、燃料ガス噴射弁12を開閉させる。 In addition, in the fuel gas operation mode, the electronic governor 32 outputs a fuel gas injection command S6 based on the rotation command S1. The fuel gas injection command S6 is an electrical signal input to the fuel gas injection valve driver 33. The fuel gas injection valve driver 33 opens and closes the fuel gas injection valve 12 based on the fuel gas injection command S6.

PLC34は、電子ガバナ32からの接点信号S8を受け、電子ガバナ32の異常の有無を監視している。また、PLC34は、接点信号S8に基づいて、接点信号S9を出力し、電子ガバナ32における異常(断線等)の発生を信号変換器35に知らせる。 The PLC 34 receives a contact signal S8 from the electronic governor 32 and monitors whether or not there is an abnormality in the electronic governor 32. In addition, the PLC 34 outputs a contact signal S9 based on the contact signal S8 to notify the signal converter 35 of the occurrence of an abnormality (such as a broken wire) in the electronic governor 32.

信号変換器35は、回転指令S1に基づいて、バックアップ用の回転指令S2を出力する。回転指令S2は、電空変換器36に入力される電気信号である。
電空変換器36は、回転指令S2に基づいて、バックアップ用の回転指令S3を出力する。回転指令S3は、機械的ガバナ37に入力される機械的な信号である。なお、ここで「機械的」とは、機構的な動作によるものに加えて油圧や空気圧を含む概念である。
The signal converter 35 outputs a backup rotation command S2 based on the rotation command S1. The rotation command S2 is an electric signal input to the electro-pneumatic converter 36.
The electro-pneumatic converter 36 outputs a backup rotation command S3 based on the rotation command S2. The rotation command S3 is a mechanical signal input to a mechanical governor 37. Note that the term "mechanical" here is a concept that includes hydraulic pressure and pneumatic pressure in addition to mechanical operations.

機械的ガバナ37は、制御システム3のバックアップコントローラーであり、デュアルフューエルエンジン2を液体燃料で運転させるバックアップ運転モードを有する。機械的ガバナ37は、回転指令S3に基づいて、バックアップ用液体燃料噴射指令S5を出力する。バックアップ用液体燃料噴射指令S5は、後述する液体燃料調整機構38の選択機構38aに入力される機械的な信号である。バックアップ用液体燃料噴射指令S5は、例えば、回転指令S3(エア圧力)に基づく機械的ガバナ37の動作信号である。 The mechanical governor 37 is a backup controller for the control system 3, and has a backup operation mode in which the dual fuel engine 2 is operated with liquid fuel. The mechanical governor 37 outputs a backup liquid fuel injection command S5 based on the rotation command S3. The backup liquid fuel injection command S5 is a mechanical signal input to a selection mechanism 38a of the liquid fuel adjustment mechanism 38, which will be described later. The backup liquid fuel injection command S5 is, for example, an operation signal for the mechanical governor 37 based on the rotation command S3 (air pressure).

液体燃料調整機構38は、電子ガバナ32による液体燃料運転モード及び燃料ガス運転モードの少なくとも一方で異常が生じたときに、機械的ガバナ37によるバックアップ運転モードに切り替えるものである。 The liquid fuel adjustment mechanism 38 switches to a backup operation mode using the mechanical governor 37 when an abnormality occurs in at least one of the liquid fuel operation mode and the fuel gas operation mode using the electronic governor 32.

液体燃料調整機構38は、トルクモータシステムなどのアクチュエータ38bを備えている。アクチュエータ38bは、電子ガバナ32から入力されるアクチュエータ指令S4に基づいて、液体燃料噴射指令S10を出力する。 The liquid fuel adjustment mechanism 38 includes an actuator 38b such as a torque motor system. The actuator 38b outputs a liquid fuel injection command S10 based on an actuator command S4 input from the electronic governor 32.

液体燃料噴射指令S10は、液体燃料調整機構38の選択機構38aに入力される機械的な信号である。液体燃料噴射指令S10は、例えば、アクチュエータ指令S4(電気信号)に基づくアクチュエータ38bの動作信号である。 The liquid fuel injection command S10 is a mechanical signal input to the selection mechanism 38a of the liquid fuel adjustment mechanism 38. The liquid fuel injection command S10 is, for example, an operation signal for the actuator 38b based on the actuator command S4 (electrical signal).

液体燃料調整機構38は、電子ガバナ32を介して液体燃料噴射指令S10が入力され、機械的ガバナ37を介してバックアップ用液体燃料噴射指令S5が入力される選択機構38aを備えている。選択機構38aは、液体燃料噴射指令S10とバックアップ用液体燃料噴射指令S5のうち、指令値が低い方を選択し、液体燃料噴射弁11を動作させる。 The liquid fuel adjustment mechanism 38 includes a selection mechanism 38a to which the liquid fuel injection command S10 is input via the electronic governor 32 and the backup liquid fuel injection command S5 is input via the mechanical governor 37. The selection mechanism 38a selects the liquid fuel injection command S10 or the backup liquid fuel injection command S5, whichever has the lower command value, and operates the liquid fuel injector 11.

つまり、選択機構38aは、液体燃料噴射指令S10による機械的な信号及びバックアップ用液体燃料噴射指令S5による機械的な信号を天秤にかけ、指令値が低い方を選択する構造を有している。 In other words, the selection mechanism 38a is structured to balance the mechanical signal from the liquid fuel injection command S10 and the mechanical signal from the backup liquid fuel injection command S5, and select the one with the lower command value.

電子ガバナ32から入力されるアクチュエータ指令S4(電気信号)は、電気信号が減少すると液体燃料噴射指令S10の指令値を増加させ、電気信号が増加すると液体燃料噴射指令S10の指令値を減少させる。 The actuator command S4 (electrical signal) input from the electronic governor 32 increases the command value of the liquid fuel injection command S10 when the electrical signal decreases, and decreases the command value of the liquid fuel injection command S10 when the electrical signal increases.

つまり、電子ガバナ32に異常が発生し、アクチュエータ指令S4(電気信号)がゼロになると、液体燃料噴射指令S10の指令値が最大になり、バックアップ用液体燃料噴射指令S5が選択されるようになる。 In other words, if an abnormality occurs in the electronic governor 32 and the actuator command S4 (electrical signal) becomes zero, the command value of the liquid fuel injection command S10 becomes maximum, and the backup liquid fuel injection command S5 is selected.

信号変換器35は、通常の液体燃料運転モード(電子ガバナ32によるメインコントロール)において、液体燃料調整機構38の選択機構38aが電子ガバナ32からの液体燃料噴射指令S10を常に選択するように、バックアップ用液体燃料噴射指令S5に、所定の補正値S51(後述する図6(a)参照)を加算している。 In the normal liquid fuel operation mode (main control by the electronic governor 32), the signal converter 35 adds a predetermined correction value S51 (see FIG. 6(a) described later) to the backup liquid fuel injection command S5 so that the selection mechanism 38a of the liquid fuel adjustment mechanism 38 always selects the liquid fuel injection command S10 from the electronic governor 32.

例えば、液体燃料噴射指令S10の指令値が800min-1相当のとき、補正値S51は50min-1相当であり、バックアップ用液体燃料噴射指令S5の指令値は850min-1相当になる。 For example, when the command value of the liquid fuel injection command S10 corresponds to 800 min -1 , the correction value S51 corresponds to 50 min -1 , and the command value of the backup liquid fuel injection command S5 corresponds to 850 min -1 .

図6は、一実施形態に係る液体燃料運転モードにおける各指令値及び回転速度の変化を示すグラフである。図6(a)は、ある時間帯におけるバックアップ用液体燃料噴射指令S5と、燃料ガス噴射指令S6と、液体燃料噴射指令S10の指令値の変化を示している。図6(b)は、同時間帯における回転指令S2,S3と、アクチュエータ指令S4の電気信号の変化を示している。図6(c)は、同時間帯における回転指令S1の指令値の変化と、デュアルフューエルエンジン2の回転速度S7の変化を示している。 Figure 6 is a graph showing the changes in each command value and rotation speed in a liquid fuel operation mode according to one embodiment. Figure 6(a) shows the changes in the command values of the backup liquid fuel injection command S5, the fuel gas injection command S6, and the liquid fuel injection command S10 during a certain time period. Figure 6(b) shows the changes in the electrical signals of the rotation commands S2 and S3 and the actuator command S4 during the same time period. Figure 6(c) shows the changes in the command value of the rotation command S1 and the changes in the rotation speed S7 of the dual fuel engine 2 during the same time period.

図6(c)に示すように、デュアルフューエルエンジン2の回転速度S7を時間と共に増加させる場合、回転指令部31は、回転指令S1の指令値を時間と共に増加させる。信号変換器35及び電空変換器36は、入力された回転指令S1に基づいて、図6(b)に示すように、回転指令S2,S3の指令値を時間と共に増加させる。一方、電子ガバナ32は、入力された回転指令S1に基づいて、回転指令S2,S3とは逆に、アクチュエータ指令S4の電気信号を時間と共に減少させる。 As shown in FIG. 6(c), when the rotation speed S7 of the dual fuel engine 2 is increased over time, the rotation command unit 31 increases the command value of the rotation command S1 over time. Based on the input rotation command S1, the signal converter 35 and the electro-pneumatic converter 36 increase the command values of the rotation commands S2 and S3 over time, as shown in FIG. 6(b). On the other hand, based on the input rotation command S1, the electronic governor 32 decreases the electrical signal of the actuator command S4 over time, in contrast to the rotation commands S2 and S3.

上述したように液体燃料噴射指令S10は、アクチュエータ指令S4の減少に対し増加するため、図6(a)に示すように、液体燃料噴射指令S10の指令値を時間と共に増加させる。機械的ガバナ37は、入力された回転指令S3と同じく、バックアップ用液体燃料噴射指令S5の指令値を時間と共に増加させる。なお、燃料ガス噴射指令S6は、液体燃料運転モードであるため、その指令値はゼロである。 As described above, the liquid fuel injection command S10 increases in response to a decrease in the actuator command S4, so as shown in FIG. 6(a), the command value of the liquid fuel injection command S10 increases over time. The mechanical governor 37 increases the command value of the backup liquid fuel injection command S5 over time, just like the input rotation command S3. Note that the command value of the fuel gas injection command S6 is zero because the liquid fuel operation mode is selected.

ここで、バックアップ用液体燃料噴射指令S5の指令値には、信号変換器35において予め所定の補正値S51が加算されている。このため、バックアップ用液体燃料噴射指令S5の指令値は、液体燃料噴射指令S10の指令値よりも常に高くなり、液体燃料調整機構38の選択機構38aは、指令値が低い液体燃料噴射指令S10の方を選択する。以上により、電子ガバナ32を制御主体とする液体燃料運転モードで、デュアルフューエルエンジン2を運転させることができる。 Here, a predetermined correction value S51 is added in advance to the command value of the backup liquid fuel injection command S5 in the signal converter 35. Therefore, the command value of the backup liquid fuel injection command S5 is always higher than the command value of the liquid fuel injection command S10, and the selection mechanism 38a of the liquid fuel adjustment mechanism 38 selects the liquid fuel injection command S10, which has a lower command value. As a result, the dual fuel engine 2 can be operated in the liquid fuel operation mode in which the electronic governor 32 is the main controller.

ここで、バックアップ用液体燃料噴射指令S5の指令値に加算する補正値S51は、デュアルフューエルエンジン2の回転速度に対する負荷に応じて変更可能とする。デュアルフューエルエンジン2の回転速度を維持するために必要な液体燃料の噴射量は、回転速度に対する負荷が高いほど多くなる。したがって、デュアルフューエルエンジン2の回転速度に対する負荷が高い時に、電子ガバナから機械的ガバナへの切り替え時に発生する回転速度上昇を極力抑えるように補正値S51の値を設定すると、デュアルフューエルエンジンの回転速度に対する負荷が低い時に電子ガバナから機械的ガバナに切り替わると回転速度上昇が大きくなる。そこで、バックアップ用液体燃料噴射指令に加算する補正値S51を、回転速度に対する負荷に応じて変更できるようにすることで、デュアルフューエルエンジン2の回転速度の変動を抑制することができる。つまり、デュアルフューエルエンジン2の回転速度に対する負荷が大きいとき補正値S51を大きくし、デュアルフューエルエンジン2の回転速度に対する負荷が小さいとき補正値S51を小さくする。 Here, the correction value S51 to be added to the command value of the backup liquid fuel injection command S5 can be changed according to the load on the rotation speed of the dual fuel engine 2. The amount of liquid fuel injection required to maintain the rotation speed of the dual fuel engine 2 increases as the load on the rotation speed increases. Therefore, if the correction value S51 is set to minimize the increase in rotation speed that occurs when switching from the electronic governor to the mechanical governor when the load on the rotation speed of the dual fuel engine 2 is high, the increase in rotation speed will be large when switching from the electronic governor to the mechanical governor when the load on the rotation speed of the dual fuel engine is low. Therefore, by making the correction value S51 to be added to the backup liquid fuel injection command changeable according to the load on the rotation speed, it is possible to suppress fluctuations in the rotation speed of the dual fuel engine 2. In other words, when the load on the rotation speed of the dual fuel engine 2 is large, the correction value S51 is increased, and when the load on the rotation speed of the dual fuel engine 2 is small, the correction value S51 is decreased.

図7は、一実施形態に係る燃料ガス運転モードにおける各指令値及び回転速度の変化を示すグラフである。図7(a)は、ある時間帯におけるバックアップ用液体燃料噴射指令S5と、燃料ガス噴射指令S6と、液体燃料噴射指令S10の指令値の変化を示している。図7(b)は、同時間帯における回転指令S2,S3と、アクチュエータ指令S4の電気信号の変化を示している。図7(c)は、同時間帯における回転指令S1の指令値の変化と、デュアルフューエルエンジン2の回転速度S7の変化を示している。 Figure 7 is a graph showing the changes in each command value and rotation speed in a fuel gas operation mode according to one embodiment. Figure 7(a) shows the changes in the command values of the backup liquid fuel injection command S5, the fuel gas injection command S6, and the liquid fuel injection command S10 during a certain time period. Figure 7(b) shows the changes in the electrical signals of the rotation commands S2 and S3 and the actuator command S4 during the same time period. Figure 7(c) shows the changes in the command value of the rotation command S1 and the changes in the rotation speed S7 of the dual fuel engine 2 during the same time period.

図7(c)に示すように、デュアルフューエルエンジン2の回転速度S7を時間と共に増加させる場合、回転指令部31は、回転指令S1の指令値を時間と共に増加させる。信号変換器35及び電空変換器36は、入力された回転指令S1に基づいて、図7(b)に示すように、回転指令S2,S3の指令値を時間と共に増加させる。このとき、電子ガバナ32は、液体燃料噴射弁11を停止させるため、アクチュエータ指令S4の電気信号を最大で保持する。 As shown in FIG. 7(c), when the rotation speed S7 of the dual fuel engine 2 is increased over time, the rotation command unit 31 increases the command value of the rotation command S1 over time. Based on the input rotation command S1, the signal converter 35 and the electro-pneumatic converter 36 increase the command values of the rotation commands S2 and S3 over time, as shown in FIG. 7(b). At this time, the electronic governor 32 holds the electrical signal of the actuator command S4 at its maximum in order to stop the liquid fuel injection valve 11.

電子ガバナ32は、入力された回転指令S1に基づいて、図7(a)に示すように、燃料ガス噴射指令S6の指令値を時間と共に増加させる。機械的ガバナ37は、入力された回転指令S3と同じく、バックアップ用液体燃料噴射指令S5の指令値を時間と共に増加させる。ここで、アクチュエータ指令S4(電気信号)の電流は最大となっているため、液体燃料噴射指令S10の指令値はゼロであり、液体燃料調整機構38の選択機構38aは指令値の低い方を選択するため、液体燃料噴射弁11は動作しない。以上により、電子ガバナ32を制御主体とする燃料ガス運転モードで、デュアルフューエルエンジン2を運転させることができる。 The electronic governor 32 increases the command value of the fuel gas injection command S6 over time based on the input rotation command S1, as shown in FIG. 7(a). The mechanical governor 37 increases the command value of the backup liquid fuel injection command S5 over time, just like the input rotation command S3. Here, the current of the actuator command S4 (electrical signal) is at its maximum, so the command value of the liquid fuel injection command S10 is zero, and the selection mechanism 38a of the liquid fuel adjustment mechanism 38 selects the lower command value, so the liquid fuel injection valve 11 does not operate. As described above, the dual fuel engine 2 can be operated in a fuel gas operation mode in which the electronic governor 32 is the main controller.

次に、電子ガバナ32に異常が発生した場合の動作について説明する。 Next, we will explain the operation when an abnormality occurs in the electronic governor 32.

図8は、一実施形態に係る制御システム3の電子ガバナ32に生じた異常の一例を示す図である。
図8においては、電子ガバナ32の信号線50に断線51が発生した場合を例示している。このような場合、アクチュエータ指令S4の電流を監視しているPLC34が、信号線50の断線51を検出し、電子ガバナ32の異常を伝える接点信号S9を信号変換器35に出力する。また、回転センサ断線などの場合、電子ガバナ32が、断線を検出し、電子ガバナ32の異常を伝える接点信号S8をPLC34に送信する。
FIG. 8 is a diagram showing an example of an abnormality that occurs in the electronic governor 32 of the control system 3 according to one embodiment.
8 illustrates an example in which a break 51 occurs in the signal line 50 of the electronic governor 32. In such a case, the PLC 34, which monitors the current of the actuator command S4, detects the break 51 in the signal line 50 and outputs a contact signal S9 to the signal converter 35, notifying the signal converter 35 of an abnormality in the electronic governor 32. In addition, in the case of a break in a rotation sensor or the like, the electronic governor 32 detects the break and transmits a contact signal S8 to the PLC 34, notifying the PLC 34 of an abnormality in the electronic governor 32.

図9は、一実施形態に係る液体燃料運転モードにおいて電子ガバナ32に異常が発生した場合の各指令値及び回転速度の変化を示すグラフである。なお、図9において縦に延びる一点鎖線は、電子ガバナ32に異常が発生したタイミングを示している。
図9(b)に示すように、電子ガバナ32に異常(ここでは断線51)が発生すると、電子ガバナ32のアクチュエータ指令S4の電気信号はゼロになる。
9 is a graph showing changes in each command value and rotation speed when an abnormality occurs in the electronic governor 32 in the liquid fuel operation mode according to one embodiment. Note that the vertically extending dashed dotted line in FIG. 9 indicates the timing when the abnormality occurs in the electronic governor 32.
As shown in FIG. 9B, when an abnormality (here, a break in wire 51) occurs in the electronic governor 32, the electric signal of the actuator command S4 of the electronic governor 32 becomes zero.

そのため、図9(a)に示すように、液体燃料噴射指令S10の指令値は、最大になる。これにより、液体燃料噴射指令S10の指令値が、バックアップ用液体燃料噴射指令S5の指令値よりも高くなり、液体燃料調整機構38の選択機構38aは、指令値が低いバックアップ用液体燃料噴射指令S5の方を選択する。以上により、機械的ガバナ37を制御主体とするバックアップ運転モードで、デュアルフューエルエンジン2を運転させることができる。 Therefore, as shown in FIG. 9(a), the command value of the liquid fuel injection command S10 becomes maximum. As a result, the command value of the liquid fuel injection command S10 becomes higher than the command value of the backup liquid fuel injection command S5, and the selection mechanism 38a of the liquid fuel adjustment mechanism 38 selects the backup liquid fuel injection command S5, which has a lower command value. As a result, the dual fuel engine 2 can be operated in the backup operation mode in which the mechanical governor 37 is the main controller.

ここで、バックアップ用液体燃料噴射指令S5の指令値には、信号変換器35において予め所定の補正値S51が加算されている。仮に、バックアップ用液体燃料噴射指令S5に補正値S51を加算している状態で、電子ガバナ32から機械的ガバナ37の制御に切り替わると、液体燃料噴射弁11に入力される液体燃料の供給量が跳ね上がり、デュアルフューエルエンジン2の回転速度S7が急増してしまう。 Here, a predetermined correction value S51 is added in advance to the command value of the backup liquid fuel injection command S5 in the signal converter 35. If control is switched from the electronic governor 32 to the mechanical governor 37 while the correction value S51 is being added to the backup liquid fuel injection command S5, the supply amount of liquid fuel input to the liquid fuel injector 11 will suddenly increase, causing a sudden increase in the rotation speed S7 of the dual fuel engine 2.

このため、信号変換器35は、PLC34から電子ガバナ32の異常の通知を受けたときに、補正値S51の加算を停止する。補正値S51の加算を停止すると、図9(b)に示すように、回転指令S2,S3の指令値が減少し、図9(a)に示すように、バックアップ用液体燃料噴射指令S5が、異常発生前の液体燃料噴射指令S10に連続するように遷移する。これにより、図9(c)に示すように、異常発生直後のデュアルフューエルエンジン2の回転速度S7の変動を抑制することが可能となり、スムーズな制御主体の切り替えを実現できる。 For this reason, when the signal converter 35 receives notification of an abnormality in the electronic governor 32 from the PLC 34, it stops adding the correction value S51. When the addition of the correction value S51 is stopped, the command values of the rotation commands S2 and S3 decrease, as shown in FIG. 9(b), and the backup liquid fuel injection command S5 transitions to be continuous with the liquid fuel injection command S10 before the abnormality occurred, as shown in FIG. 9(a). This makes it possible to suppress fluctuations in the rotation speed S7 of the dual fuel engine 2 immediately after the abnormality occurs, as shown in FIG. 9(c), and enables smooth switching of the control entity.

図10は、一実施形態に係る燃料ガス運転モードにおいて電子ガバナ32に異常が発生した場合の各指令値及び回転速度の変化を示すグラフである。なお、図10において縦に延びる一点鎖線は、電子ガバナ32に異常が発生したタイミングを示している。
図10(a)に示すように、電子ガバナ32に異常が発生すると、電子ガバナ32の燃料ガス噴射指令S6の電気信号はゼロになる。これにより、燃料ガス噴射弁12は停止する。
10 is a graph showing changes in each command value and rotation speed when an abnormality occurs in the electronic governor 32 in the fuel gas operation mode according to one embodiment. Note that the vertically extending dashed dotted line in FIG. 10 indicates the timing when the abnormality occurs in the electronic governor 32.
10A, when an abnormality occurs in the electronic governor 32, the electric signal of the fuel gas injection command S6 of the electronic governor 32 becomes zero, which causes the fuel gas injection valve 12 to stop.

また、電子ガバナ32に異常が発生すると、電子ガバナ32のアクチュエータ指令S4の指令値(電流)もゼロになる。そのため、図10(a)に示すように、液体燃料噴射指令S10の指令値は、最大になる。 In addition, if an abnormality occurs in the electronic governor 32, the command value (current) of the actuator command S4 of the electronic governor 32 also becomes zero. Therefore, as shown in FIG. 10(a), the command value of the liquid fuel injection command S10 becomes maximum.

これにより、液体燃料噴射指令S10の指令値が、バックアップ用液体燃料噴射指令S5の指令値よりも高くなり、液体燃料調整機構38の選択機構38aは、指令値が低いバックアップ用液体燃料噴射指令S5の方を選択する。以上により、機械的ガバナ37を制御主体とするバックアップ運転モードで、デュアルフューエルエンジン2を運転させることができる。 As a result, the command value of the liquid fuel injection command S10 becomes higher than the command value of the backup liquid fuel injection command S5, and the selection mechanism 38a of the liquid fuel adjustment mechanism 38 selects the backup liquid fuel injection command S5, which has a lower command value. As a result, the dual fuel engine 2 can be operated in the backup operation mode in which the mechanical governor 37 is the main controller.

また、信号変換器35は、PLC34から電子ガバナ32の異常の通知を受けたときに、補正値S51の加算を停止する。補正値S51の加算を停止すると、図10(b)に示すように、回転指令S2,S3の指令値が減少し、図10(a)に示すように、バックアップ用液体燃料噴射指令S5が、異常発生前の燃料ガス噴射指令S6に連続するように遷移する。これにより、図10(c)に示すように、異常発生直後のデュアルフューエルエンジン2の回転速度S7の変動を抑制することが可能となり、スムーズな制御主体の切り替えを実現できる。 In addition, when the signal converter 35 receives a notification of an abnormality in the electronic governor 32 from the PLC 34, it stops adding the correction value S51. When the addition of the correction value S51 is stopped, the command values of the rotation commands S2 and S3 decrease as shown in FIG. 10(b), and the backup liquid fuel injection command S5 transitions to be continuous with the fuel gas injection command S6 before the abnormality occurred as shown in FIG. 10(a). This makes it possible to suppress fluctuations in the rotation speed S7 of the dual fuel engine 2 immediately after the abnormality occurs as shown in FIG. 10(c), and enables smooth switching of the control entity.

次に、上述した制御システム3において、燃料ガス運転モードから液体燃料運転モードに切り替える際に問題になるケースについて図11を用いて説明し、図12においてその対策を説明する。 Next, we will use Figure 11 to explain cases where problems occur when switching from the fuel gas operation mode to the liquid fuel operation mode in the above-mentioned control system 3, and we will explain countermeasures in Figure 12.

図11は、一実施形態に係る燃料ガス運転モードから液体燃料運転モードに切り替える際に問題になる場合の各指令値及び回転速度の変化を示すグラフである。
図11(a)に示すように、燃料ガス運転モードから液体燃料運転モードに切り替える場合、電子ガバナ32の燃料ガス噴射指令S6の電気信号はゼロになる。これにより、燃料ガス噴射弁12は噴射量が徐々に減少し停止する。
FIG. 11 is a graph showing changes in each command value and rotation speed when a problem occurs when switching from the fuel gas operation mode to the liquid fuel operation mode according to one embodiment.
11A, when switching from the fuel gas operation mode to the liquid fuel operation mode, the electric signal of the fuel gas injection command S6 of the electronic governor 32 becomes zero. As a result, the injection amount of the fuel gas injector 12 gradually decreases and then stops.

ここで、図11(c)に示すように、燃料ガスの噴射量が減少し、液体燃料の噴射量がデュアルフューエルエンジン2の回転速度S7を維持できる量まで増加する間に、一時的に回転速度S7が低下する。このため、図11(a)に示すように、液体燃料運転モードに切り替わった直後の液体燃料噴射指令S10の指令値は高くなるが、このとき、電子ガバナ32に比べて応答性が低い機械的ガバナ37からのバックアップ用液体燃料噴射指令S5の指令値を超えてしまうことがある。この応答差は、電気信号と機械的な信号の変化速度差に起因するものである。 As shown in FIG. 11(c), the fuel gas injection amount decreases, and while the liquid fuel injection amount increases to an amount that can maintain the rotation speed S7 of the dual fuel engine 2, the rotation speed S7 temporarily drops. Therefore, as shown in FIG. 11(a), the command value of the liquid fuel injection command S10 immediately after switching to the liquid fuel operation mode becomes high, but at this time, it may exceed the command value of the backup liquid fuel injection command S5 from the mechanical governor 37, which has a lower responsiveness than the electronic governor 32. This response difference is caused by the difference in the change speed between the electrical signal and the mechanical signal.

このため、液体燃料運転モードに切り替わった直後の液体燃料噴射指令S10のピーク値P10が、機械的ガバナ37からのバックアップ用液体燃料噴射指令S5のいまだ上がりきっていないピーク値P5を超えてしまうと、液体燃料調整機構38の選択機構38aがバックアップ用液体燃料噴射指令S5を選択し、意図せずに、バックアップ用の機械的ガバナ37の制御に切り替わってしまう場合がある。つまり、回転速度の上昇が、機械的ガバナ37によって制限されてしまう。 For this reason, if the peak value P10 of the liquid fuel injection command S10 immediately after switching to the liquid fuel operation mode exceeds the peak value P5 of the backup liquid fuel injection command S5 from the mechanical governor 37, which has not yet fully risen, the selection mechanism 38a of the liquid fuel adjustment mechanism 38 may select the backup liquid fuel injection command S5, and unintentionally switch to control from the backup mechanical governor 37. In other words, the increase in rotation speed is limited by the mechanical governor 37.

図12は、一実施形態に係る燃料ガス運転モードにおいて、バックアップ用液体燃料噴射指令S5に加算する補正値S51を第2の補正値S52に変更した場合の各指令値及び回転速度の変化を示すグラフである。
図11で説明した問題の対策のため、図12(a)に示すように、本実施形態の信号変換器35は、燃料ガス運転モードにおいて、バックアップ用液体燃料噴射指令S5に、補正値S51より大きい第2の補正値S52を加算する。
FIG. 12 is a graph showing changes in each command value and rotation speed when the correction value S51 added to the backup liquid fuel injection command S5 is changed to a second correction value S52 in a fuel gas operation mode according to one embodiment.
In order to address the problem described in Figure 11, as shown in Figure 12 (a), the signal converter 35 of this embodiment adds a second correction value S52 larger than the correction value S51 to the backup liquid fuel injection command S5 in the fuel gas operation mode.

これにより、液体燃料運転モードに切り替わった直後の液体燃料噴射指令S10のピーク値P10が、機械的ガバナ37からのバックアップ用液体燃料噴射指令S5のいまだ上がりきっていないピーク値P5を超えてしまわないようにすることができる。したがって、液体燃料調整機構38の選択機構38aは、液体燃料噴射指令S10を選択するため、意図せずに、バックアップ用の機械的ガバナ37の制御に切り替わってしまうことを防止できる。 This makes it possible to prevent the peak value P10 of the liquid fuel injection command S10 immediately after switching to the liquid fuel operation mode from exceeding the peak value P5 of the backup liquid fuel injection command S5 from the mechanical governor 37, which has not yet reached its full height. Therefore, the selection mechanism 38a of the liquid fuel adjustment mechanism 38 selects the liquid fuel injection command S10, thereby preventing an unintentional switch to control from the backup mechanical governor 37.

なお、信号変換器35は、燃料ガス運転モードから液体燃料運転モードに切り替わって所定の時間が経過した後、第2の補正値S52からもとの補正値S51に戻しバックアップ用液体燃料噴射指令S5に加算する。これにより、図6や図9に示すような、通常の状態に戻すことができる。 After a predetermined time has elapsed since switching from the fuel gas operation mode to the liquid fuel operation mode, the signal converter 35 returns the second correction value S52 to the original correction value S51 and adds it to the backup liquid fuel injection command S5. This makes it possible to return to the normal state as shown in Figures 6 and 9.

次に、上述した制御システム3において、液体燃料噴射指令S10の単位時間当たりの増加量が多い際に問題になるケースについて、図13を用いて説明し、図14においてその対策を説明する。 Next, a case where a problem occurs when the liquid fuel injection command S10 increases a large amount per unit time in the above-mentioned control system 3 will be explained using FIG. 13, and a countermeasure will be explained using FIG. 14.

図13は、一実施形態に係る液体燃料運転モードにおいて、液体燃料噴射指令S10の単位時間当たりの増加量が多く問題になる場合の各指令値及び回転速度の変化を示すグラフである。
図13(a)に示すように、急激にデュアルフューエルエンジン2の負荷や回転速度が増加した場合、液体燃料噴射指令S10は高くなるが、このとき、電子ガバナ32に比べて応答性が低い機械的ガバナ37からのバックアップ用液体燃料噴射指令S5の指令値を超えてしまうことがある。
FIG. 13 is a graph showing changes in each command value and rotation speed in a liquid fuel operation mode according to one embodiment when the increase per unit time of the liquid fuel injection command S10 is large and problematic.
As shown in FIG. 13A, when the load or rotation speed of the dual-fuel engine 2 increases suddenly, the liquid fuel injection command S10 becomes high. At this time, the liquid fuel injection command S10 may exceed the command value of the backup liquid fuel injection command S5 from the mechanical governor 37, which has a lower responsiveness than the electronic governor 32.

このため、液体燃料調整機構38の選択機構38aがバックアップ用液体燃料噴射指令S5を選択し、意図せずに、バックアップ用の機械的ガバナ37の制御に切り替わってしまう場合がある。つまり、回転速度に対する負荷の増加が、機械的ガバナ37によって制限されてしまう。 As a result, the selection mechanism 38a of the liquid fuel adjustment mechanism 38 may select the backup liquid fuel injection command S5, and unintentionally switch to control of the backup mechanical governor 37. In other words, the increase in load relative to the rotational speed is limited by the mechanical governor 37.

図14は、一実施形態に係る液体燃料運転モードにおいて液体燃料噴射指令の単位時間当たりの増加量が多い場合に、バックアップ用液体燃料噴射指令S5に加算する補正値を第3の補正値S53に変更した場合の各指令値及び回転速度の変化を示すグラフである。
図13で説明した問題の対策のため、図14(a)に示すように、本実施形態の信号変換器35は、バックアップ用液体燃料噴射指令S5に、補正値S51より大きい第3の補正値S53を加算する。
FIG. 14 is a graph showing the changes in each command value and the rotation speed when the correction value added to the backup liquid fuel injection command S5 is changed to a third correction value S53 when the increase per unit time of the liquid fuel injection command is large in a liquid fuel operation mode according to one embodiment.
In order to address the problem described in FIG. 13, as shown in FIG. 14(a), the signal converter 35 of this embodiment adds a third correction value S53 that is greater than the correction value S51 to the backup liquid fuel injection command S5.

これにより、液体燃料噴射指令S10のピーク値P10が、機械的ガバナ37からのバックアップ用液体燃料噴射指令S5のいまだ上がりきっていないピーク値P5を超えてしまわないようにすることができる。したがって、液体燃料調整機構38の選択機構38aは、液体燃料噴射指令S10を選択するため、意図せずに、バックアップ用の機械的ガバナ37の制御に切り替わってしまうことを防止できる。 This makes it possible to prevent the peak value P10 of the liquid fuel injection command S10 from exceeding the peak value P5 of the backup liquid fuel injection command S5 from the mechanical governor 37, which has not yet reached its full potential. Therefore, the selection mechanism 38a of the liquid fuel adjustment mechanism 38 selects the liquid fuel injection command S10, thereby preventing an unintentional switch to control from the backup mechanical governor 37.

なお、信号変換器35は、回転速度に対する負荷が急激に増加してから所定の時間が経過した後、第3の補正値S53からもとの補正値S51に戻しバックアップ用液体燃料噴射指令S5に加算する。これにより、通常の状態に戻すことができる。 After a predetermined time has elapsed since the load on the rotation speed suddenly increased, the signal converter 35 returns the third correction value S53 to the original correction value S51 and adds it to the backup liquid fuel injection command S5. This allows the normal state to be restored.

このように、上述した本実施形態に係るデュアルフューエルエンジン2の制御システム3は、液体燃料を噴射する液体燃料噴射弁11、及び、燃料ガスを噴射する燃料ガス噴射弁12を備えるデュアルフューエルエンジン2と、デュアルフューエルエンジン2を液体燃料で運転させる液体燃料運転モード、及び、デュアルフューエルエンジン2を燃料ガスで運転させる燃料ガス運転モードを有する電子ガバナ32と、デュアルフューエルエンジン2を液体燃料で運転させるバックアップ運転モードを有する機械的ガバナ37と、電子ガバナ32を介して入力された液体燃料噴射指令S10と機械的ガバナ37を介して入力されたバックアップ用液体燃料噴射指令S5のうち一方を選択し、液体燃料の供給量を増減する液体燃料調整機構38と、を備え、液体燃料調整機構38は、電子ガバナ32による液体燃料運転モード及び燃料ガス運転モードの少なくとも一方で異常が生じたときに、機械的ガバナ37によるバックアップ運転モードに切り替える。 As described above, the control system 3 for the dual fuel engine 2 according to this embodiment includes a dual fuel engine 2 having a liquid fuel injection valve 11 for injecting liquid fuel and a fuel gas injection valve 12 for injecting fuel gas, an electronic governor 32 having a liquid fuel operation mode for operating the dual fuel engine 2 with liquid fuel and a fuel gas operation mode for operating the dual fuel engine 2 with fuel gas, a mechanical governor 37 having a backup operation mode for operating the dual fuel engine 2 with liquid fuel, and a liquid fuel adjustment mechanism 38 that selects one of the liquid fuel injection command S10 input via the electronic governor 32 and the backup liquid fuel injection command S5 input via the mechanical governor 37 to increase or decrease the amount of liquid fuel supplied. When an abnormality occurs in at least one of the liquid fuel operation mode and the fuel gas operation mode by the electronic governor 32, the liquid fuel adjustment mechanism 38 switches to the backup operation mode by the mechanical governor 37.

本実施形態に係るデュアルフューエルエンジン2の制御システム3は、電子ガバナ32と、バックアップ用の機械的ガバナ37の二系統を組み込み、制御システム3を二重化している。このため、電子ガバナ32による液体燃料運転モード及び燃料ガス運転モードの少なくとも一方で異常が生じたときに、バックアップ用の機械的ガバナ37の制御に切り替わり、液体燃料によってデュアルフューエルエンジン2の運転を継続させることができる。よって、一機一軸方式の船舶用動力システム1に適したデュアルフューエルエンジン2の制御システム3を確立できる。 The control system 3 for the dual fuel engine 2 according to this embodiment incorporates two systems, an electronic governor 32 and a backup mechanical governor 37, making the control system 3 redundant. Therefore, when an abnormality occurs in at least one of the liquid fuel operation mode and the fuel gas operation mode by the electronic governor 32, control is switched to the backup mechanical governor 37, and the operation of the dual fuel engine 2 can be continued using liquid fuel. Therefore, a control system 3 for the dual fuel engine 2 suitable for a single-engine, single-shaft marine power system 1 can be established.

また、本実施形態においては、液体燃料調整機構38は、液体燃料噴射指令S10と、バックアップ用液体燃料噴射指令S5のうち、指令値が低い方を選択して動作する。 In addition, in this embodiment, the liquid fuel adjustment mechanism 38 selects and operates based on the lower command value between the liquid fuel injection command S10 and the backup liquid fuel injection command S5.

この構成によれば、通常時の液体燃料運転モードにおいては、液体燃料調整機構38には、電子ガバナ32からの液体燃料噴射指令S10と機械的ガバナ37を介して入力されたバックアップ用液体燃料噴射指令S5の二系統の指令が入力され、指令値が低い方を選択し動作する。このため、どちらかのガバナに異常が発生したときは制御主体が切り替わり、エンジンが停止することを防止することができる。 According to this configuration, in the normal liquid fuel operation mode, two commands are input to the liquid fuel adjustment mechanism 38: the liquid fuel injection command S10 from the electronic governor 32 and the backup liquid fuel injection command S5 input via the mechanical governor 37, and the one with the lower command value is selected for operation. Therefore, if an abnormality occurs in either governor, the control entity switches, and it is possible to prevent the engine from stalling.

また、本実施形態においては、電子ガバナ32は、液体燃料噴射指令S10の指令値を増加させる場合は出力する電気信号を減少させ、液体燃料噴射指令S10の指令値を減少させる場合は出力する電気信号を増加させる。 In addition, in this embodiment, the electronic governor 32 decreases the electrical signal it outputs when increasing the command value of the liquid fuel injection command S10, and increases the electrical signal it outputs when decreasing the command value of the liquid fuel injection command S10.

この構成によれば、電子ガバナ32の信号線50に断線51等の異常が発生した場合、電子ガバナ32から入力される電気信号がゼロになる。そうすると、液体燃料噴射指令S10の指令値は最大になり、液体燃料調整機構38が、指令値が低いバックアップ用液体燃料噴射指令S5を選択するため、制御主体を自動的に機械的ガバナ37に切り替えることができる。また、この場合には、制御主体の切り替えに、特別なセンサや信号は不要になる。 According to this configuration, if an abnormality such as a break 51 occurs in the signal line 50 of the electronic governor 32, the electrical signal input from the electronic governor 32 becomes zero. This causes the command value of the liquid fuel injection command S10 to become maximum, and the liquid fuel adjustment mechanism 38 selects the backup liquid fuel injection command S5, which has a lower command value, so that the control entity can automatically be switched to the mechanical governor 37. In this case, no special sensors or signals are required to switch the control entity.

また、本実施形態においては、バックアップ用液体燃料噴射指令S5に、所定の補正値S51を加算する信号変換器35を備え、バックアップ用液体燃料噴射指令S5を、液体燃料噴射指令S10より高くする。 In addition, this embodiment includes a signal converter 35 that adds a predetermined correction value S51 to the backup liquid fuel injection command S5, making the backup liquid fuel injection command S5 higher than the liquid fuel injection command S10.

この構成によれば、バックアップ用液体燃料噴射指令S5に、所定の補正値S51が加算されているため、液体燃料調整機構38は常に電子ガバナ32からの液体燃料噴射指令S10を選択し動作する。このため、通常の液体燃料運転モードにおいて、意図せずに、バックアップ用の機械式ガバナの制御に切り替わらないようにすることができる。 With this configuration, a predetermined correction value S51 is added to the backup liquid fuel injection command S5, so the liquid fuel adjustment mechanism 38 always selects and operates on the liquid fuel injection command S10 from the electronic governor 32. This makes it possible to prevent unintentional switching to control of the backup mechanical governor in the normal liquid fuel operation mode.

また、本実施形態においては、信号変換器35は、液体燃料調整機構38によってバックアップ用液体燃料噴射指令S5が選択されたときに、バックアップ用液体燃料噴射指令S5に対する補正値S51の加算を停止する。 In addition, in this embodiment, when the backup liquid fuel injection command S5 is selected by the liquid fuel adjustment mechanism 38, the signal converter 35 stops adding the correction value S51 to the backup liquid fuel injection command S5.

仮に、バックアップ用液体燃料噴射指令S5に補正値S51を加算している状態で、電子ガバナ32から機械的ガバナ37の制御に切り替わると、液体燃料噴射弁11に入力される指令値が跳ね上がり、デュアルフューエルエンジン2の回転速度S7が急増してしまう。このため、電子ガバナ32から機械的ガバナ37の制御に切り替わるときに、補正値S51の加算を停止することで、デュアルフューエルエンジン2の回転速度S7の変動を抑制することが可能となり、スムーズな制御主体の切り替えを実現できる。 If the control is switched from the electronic governor 32 to the mechanical governor 37 while the correction value S51 is being added to the backup liquid fuel injection command S5, the command value input to the liquid fuel injector 11 will jump up, causing the rotation speed S7 of the dual fuel engine 2 to increase sharply. For this reason, by stopping the addition of the correction value S51 when switching from the electronic governor 32 to the mechanical governor 37, it becomes possible to suppress fluctuations in the rotation speed S7 of the dual fuel engine 2, and a smooth switching of the control entity can be achieved.

また、本実施形態においては、信号変換器35は、バックアップ用液体燃料噴射指令S5に対する補正値S51を、デュアルフューエルエンジン2の回転速度に対する負荷に応じて変更する。 In addition, in this embodiment, the signal converter 35 changes the correction value S51 for the backup liquid fuel injection command S5 according to the load on the rotation speed of the dual fuel engine 2.

デュアルフューエルエンジン2の回転速度に対する負荷が高い時に、電子ガバナ32から機械的ガバナ37への切り替え時に発生する回転速度上昇を極力抑えるように補正値S51を設定すると、デュアルフューエルエンジン2の回転速度に対する負荷が低い時に電子ガバナ32から機械的ガバナ37に切り替わると回転速度上昇が大きくなる場合がある。このため、バックアップ用液体燃料噴射指令S5に加算する補正値S51を、回転速度に対する負荷に応じて変更できるようにすることで、デュアルフューエルエンジン2の回転速度の変動を抑制することができる。 If the correction value S51 is set to minimize the increase in rotation speed that occurs when switching from the electronic governor 32 to the mechanical governor 37 when the load on the rotation speed of the dual-fuel engine 2 is high, the increase in rotation speed may be large when switching from the electronic governor 32 to the mechanical governor 37 when the load on the rotation speed of the dual-fuel engine 2 is low. For this reason, by making it possible to change the correction value S51 added to the backup liquid fuel injection command S5 according to the load on the rotation speed, it is possible to suppress fluctuations in the rotation speed of the dual-fuel engine 2.

また、本実施形態においては、燃料ガス運転モードにおいて、信号変換器35は、バックアップ用液体燃料噴射指令S5に対する補正値S51の加算を増加する。 In addition, in this embodiment, in the fuel gas operation mode, the signal converter 35 increases the addition of the correction value S51 to the backup liquid fuel injection command S5.

燃料ガス運転モードから液体燃料運転モードに切り替わるときは、燃料ガスの噴射が減少し回転速度を維持するために必要な量の液体燃料の噴射が開始される間に、一時的にデュアルフューエルエンジン2の回転速度S7が低下する。このため、液体燃料運転モードに切り替わった直後の液体燃料噴射指令S10の指令値は高くなるが、このとき、電子ガバナ32に比べて応答性が低い機械的ガバナ37からのバックアップ用液体燃料噴射指令S5の指令値を超えてしまうことがある。このため、燃料ガス運転モードにおいて、バックアップ用液体燃料噴射指令S5に加算する補正値S51を、通常よりも大きい第2の補正値S52にすることで、意図せずに、バックアップ用の機械的ガバナ37の制御に切り替わらないようにすることができる。 When switching from the fuel gas operation mode to the liquid fuel operation mode, the rotation speed S7 of the dual fuel engine 2 temporarily drops while the injection of fuel gas is reduced and the injection of the amount of liquid fuel required to maintain the rotation speed is started. Therefore, the command value of the liquid fuel injection command S10 immediately after switching to the liquid fuel operation mode becomes high, but at this time, it may exceed the command value of the backup liquid fuel injection command S5 from the mechanical governor 37, which has a lower responsiveness than the electronic governor 32. Therefore, in the fuel gas operation mode, the correction value S51 to be added to the backup liquid fuel injection command S5 is set to a second correction value S52 that is larger than normal, so that it is possible to prevent unintentional switching to control of the backup mechanical governor 37.

また、本実施形態においては、液体燃料運転モードにおいて、信号変換器35は、液体燃料噴射指令S10の単位時間当たりの増加量が多いときに、バックアップ用液体燃料噴射指令S5に対する補正値の加算を増加する。 In addition, in this embodiment, in the liquid fuel operation mode, when the increase per unit time of the liquid fuel injection command S10 is large, the signal converter 35 increases the addition of the correction value to the backup liquid fuel injection command S5.

電子ガバナ32を介して入力される液体燃料噴射指令S10の指令値が急激に高くなったとき、電子ガバナ32に比べて応答性が低い機械的ガバナ37からのバックアップ用液体燃料噴射指令S5の指令値を超えてしまうことがある。このため、バックアップ用液体燃料噴射指令S5に加算する補正値S51を、通常よりも大きい第3の補正値S53にすることで、意図せずに、バックアップ用の機械的ガバナ37の制御に切り替わらないようにすることができる。 When the command value of the liquid fuel injection command S10 input via the electronic governor 32 suddenly increases, it may exceed the command value of the backup liquid fuel injection command S5 from the mechanical governor 37, which has a lower responsiveness than the electronic governor 32. For this reason, the correction value S51 to be added to the backup liquid fuel injection command S5 is set to a third correction value S53 that is larger than normal, so that unintentional switching to control of the backup mechanical governor 37 is prevented.

また、本実施形態においては、信号変換器35は、補正値S51の加算を増加して所定の時間が経過した後、もとの補正値S51に戻す。 In addition, in this embodiment, the signal converter 35 increases the correction value S51 and then returns it to the original correction value S51 after a predetermined time has elapsed.

この構成によれば、補正値S51の加算を増加して所定の時間が経過した後、デュアルフューエルエンジン2の回転速度S7が落ち着いたら、バックアップ用液体燃料噴射指令S5に加算する補正値S51をもとに戻すことで、通常の状態に戻すことができる。 With this configuration, after the correction value S51 is increased and a predetermined time has elapsed, when the rotation speed S7 of the dual fuel engine 2 has settled, the correction value S51 added to the backup liquid fuel injection command S5 can be returned to its original value, thereby returning to the normal state.

また、本実施形態においては、燃料ガス運転モードにおいて、液体燃料調整機構38は、液体燃料噴射指令S10とバックアップ用液体燃料噴射指令S5のうち、指令値の低い方を選択し、電子ガバナ32は、デュアルフューエルエンジン2の回転速度がゼロに相当する液体燃料噴射指令S10を送信して液体燃料噴射弁の噴射を停止し、燃料ガス噴射弁は、電子ガバナ32を介して入力された燃料ガス噴射指令により燃料ガスの供給量を増減する。 In addition, in this embodiment, in the fuel gas operation mode, the liquid fuel adjustment mechanism 38 selects the lower command value between the liquid fuel injection command S10 and the backup liquid fuel injection command S5, and the electronic governor 32 transmits a liquid fuel injection command S10 corresponding to a rotation speed of zero for the dual fuel engine 2 to stop injection from the liquid fuel injection valve, and the fuel gas injection valve increases or decreases the amount of fuel gas supplied according to the fuel gas injection command input via the electronic governor 32.

通常の燃料ガス運転モードにおいても、液体燃料調整機構38には電子ガバナ32からの液体燃料噴射指令S10と機械的ガバナ37を介して入力されたバックアップ用液体燃料噴射指令S5の二系統の指令が入力される。電子ガバナ32は、回転速度がゼロに相当する液体燃料噴射指令S10を送信するため、液体燃料調整機構38は低い方の指令値である電子ガバナ32の指令値を選択し、液体燃料噴射弁の噴射を停止する。このため、どちらかのガバナに異常が発生したときは制御主体が切り替わり、エンジンが停止することを防止することができる。 Even in the normal fuel gas operation mode, two sets of commands are input to the liquid fuel adjustment mechanism 38: the liquid fuel injection command S10 from the electronic governor 32 and the backup liquid fuel injection command S5 input via the mechanical governor 37. Since the electronic governor 32 transmits a liquid fuel injection command S10 that corresponds to a rotational speed of zero, the liquid fuel adjustment mechanism 38 selects the command value of the electronic governor 32, which is the lower command value, and stops injection from the liquid fuel injection valve. Therefore, if an abnormality occurs in either governor, the control entity switches, and it is possible to prevent the engine from stalling.

また、本実施形態においては、燃料ガス運転モードにおいて、電子ガバナ32は、燃料ガス噴射指令の指令値を増加させる場合は出力する電気信号を増加させ、燃料ガス噴射指令の指令値を減少させる場合は出力する電気信号を減少させる。 In addition, in this embodiment, in the fuel gas operation mode, the electronic governor 32 increases the electrical signal output when the command value of the fuel gas injection command is increased, and decreases the electrical signal output when the command value of the fuel gas injection command is decreased.

この構成によれば、電子ガバナ32の信号線50に断線51等の異常が発生した場合、電子ガバナ32から入力される電気信号がゼロになる。そうすると、燃料ガス噴射指令の指令値もゼロとなり、燃料ガス噴射弁の動作は停止する。一方、液体燃料調整機構38は、指令値が低いバックアップ用液体燃料噴射指令S5を選択するため、制御主体を自動的に機械的ガバナ37に切り替えることができる。 According to this configuration, if an abnormality such as a break 51 occurs in the signal line 50 of the electronic governor 32, the electrical signal input from the electronic governor 32 becomes zero. Then, the command value of the fuel gas injection command also becomes zero, and the operation of the fuel gas injection valve stops. Meanwhile, the liquid fuel adjustment mechanism 38 selects the backup liquid fuel injection command S5, which has a lower command value, so that the control entity can automatically switch to the mechanical governor 37.

また、本実施径形態に係るデュアルフューエルエンジン2の制御方法は、液体燃料を噴射する液体燃料噴射弁11、及び、燃料ガスを噴射する燃料ガス噴射弁12を備えるデュアルフューエルエンジン2と、デュアルフューエルエンジン2を液体燃料で運転させる液体燃料運転モード、及び、デュアルフューエルエンジン2を燃料ガスで運転させる燃料ガス運転モードを有する電子ガバナ32と、デュアルフューエルエンジン2を液体燃料で運転させるバックアップ運転モードを有する機械的ガバナ37と、電子ガバナ32を介して入力された液体燃料噴射指令S10と機械的ガバナ37を介して入力されたバックアップ用液体燃料噴射指令S5のうち一方を選択し、液体燃料の供給量を増減する液体燃料調整機構38と、を備えるデュアルフューエルエンジン2の制御方法であって、電子ガバナ32による液体燃料運転モード及び燃料ガス運転モードの少なくとも一方で異常が生じた場合に、機械的ガバナ37によるバックアップ運転モードに切り替える。 The control method for the dual fuel engine 2 according to the present embodiment includes a dual fuel engine 2 having a liquid fuel injection valve 11 for injecting liquid fuel and a fuel gas injection valve 12 for injecting fuel gas, an electronic governor 32 having a liquid fuel operation mode for operating the dual fuel engine 2 with liquid fuel and a fuel gas operation mode for operating the dual fuel engine 2 with fuel gas, a mechanical governor 37 having a backup operation mode for operating the dual fuel engine 2 with liquid fuel, and a liquid fuel adjustment mechanism 38 for selecting one of the liquid fuel injection command S10 input via the electronic governor 32 and the backup liquid fuel injection command S5 input via the mechanical governor 37 to increase or decrease the amount of liquid fuel supplied, and when an abnormality occurs in at least one of the liquid fuel operation mode and the fuel gas operation mode controlled by the electronic governor 32, the operation mode is switched to the backup operation mode controlled by the mechanical governor 37.

本実施形態に係るデュアルフューエルエンジン2の制御方法は、電子ガバナ32と、バックアップ用の機械的ガバナ37の二系統を組み込み、制御システム3を二重化する。そして、電子ガバナ32による液体燃料運転モード及び燃料ガス運転モードの少なくとも一方で異常が生じたときに、バックアップ用の機械的ガバナ37の制御に切り替えて、液体燃料によってデュアルフューエルエンジン2の運転を継続させる。このため、一機一軸方式の船舶用動力システムに適したデュアルフューエルエンジン2の制御方法を確立できる。 The control method for the dual fuel engine 2 according to this embodiment incorporates two systems, an electronic governor 32 and a backup mechanical governor 37, to duplicate the control system 3. When an abnormality occurs in at least one of the liquid fuel operation mode and the fuel gas operation mode by the electronic governor 32, control is switched to the backup mechanical governor 37, and operation of the dual fuel engine 2 continues with liquid fuel. This makes it possible to establish a control method for the dual fuel engine 2 that is suitable for a single-engine, single-shaft marine power system.

以上、本発明の好ましい実施形態を記載し説明してきたが、これらは本発明の例示的なものであり、限定するものとして考慮されるべきではないことを理解すべきである。追加、省略、置換、およびその他の変更は、本発明の範囲から逸脱することなく行うことができる。従って、本発明は、前述の説明によって限定されていると見なされるべきではなく、特許請求の範囲によって制限されている。 Although preferred embodiments of the present invention have been described and illustrated above, it should be understood that these are illustrative of the present invention and should not be considered as limiting. Additions, omissions, substitutions, and other modifications can be made without departing from the scope of the present invention. Thus, the present invention should not be considered as limited by the foregoing description, but rather by the scope of the claims.

1 船舶用動力システム
2 デュアルフューエルエンジン
3 制御システム
11 液体燃料噴射弁
12 燃料ガス噴射弁
13 クランク軸
14 ピストン
15 シリンダブロック
16 シリンダヘッド
17 燃焼室
18 着火装置
19 吸気弁
20 排気弁
21 吸気管
22 排気管
23 エアクーラ
24 過給機
31 回転指令部
32 電子ガバナ
33 燃料ガス噴射弁ドライバー
35 信号変換器
36 電空変換器
37 機械的ガバナ
38 液体燃料調整機構
38a 選択機構
38b アクチュエータ
50 信号線
51 断線
100 船舶
101 プロペラ
102 補機関
103 発電機
104 船内母線
105 船内機器
P5 ピーク値
P10 ピーク値
S1 回転指令
S2 回転指令
S3 回転指令
S4 アクチュエータ指令
S5 バックアップ用液体燃料噴射指令
S6 燃料ガス噴射指令
S7 回転速度
S8 接点信号
S9 接点信号
S10 液体燃料噴射指令
S51 補正値
S52 第2の補正値
S53 第3の補正値
REFERENCE SIGNS LIST 1 Marine power system 2 Dual fuel engine 3 Control system 11 Liquid fuel injector 12 Fuel gas injector 13 Crankshaft 14 Piston 15 Cylinder block 16 Cylinder head 17 Combustion chamber 18 Ignition device 19 Intake valve 20 Exhaust valve 21 Intake pipe 22 Exhaust pipe 23 Air cooler 24 Turbocharger 31 Rotation command unit 32 Electronic governor 33 Fuel gas injector driver 35 Signal converter 36 Electro-pneumatic converter 37 Mechanical governor 38 Liquid fuel adjustment mechanism 38a Selection mechanism 38b Actuator 50 Signal line 51 Disconnection 100 Marine vessel 101 Propeller 102 Auxiliary engine 103 Generator 104 Inboard busbar 105 Inboard equipment P5 Peak value P10 Peak value S1 Rotation command S2 Rotation command S3 Rotation command S4 Actuator command S5 Backup liquid fuel injection command S6 Fuel gas injection command S7 Rotation speed S8 Contact signal S9 Contact signal S10 Liquid fuel injection command S51 Correction value S52 Second correction value S53 Third correction value

Claims (13)

液体燃料を噴射する液体燃料噴射弁、及び、燃料ガスを噴射する燃料ガス噴射弁を備えるデュアルフューエルエンジンと、
前記デュアルフューエルエンジンを前記液体燃料で運転させる液体燃料運転モード、及び、前記デュアルフューエルエンジンを前記燃料ガスで運転させる燃料ガス運転モードを有する電子ガバナと、
前記デュアルフューエルエンジンを前記液体燃料で運転させるバックアップ運転モードを有する機械的ガバナと、
前記電子ガバナを介して入力された液体燃料噴射指令と前記機械的ガバナを介して入力されたバックアップ用液体燃料噴射指令のうち、指令値が低い方を選択し、前記液体燃料の供給量を増減する液体燃料調整機構と、を備え、
前記電子ガバナは、前記液体燃料噴射指令の指令値を増加させる場合は出力する電気信号を減少させ、前記液体燃料噴射指令の指令値を減少させる場合は出力する電気信号を増加させ、
前記液体燃料調整機構は、前記電子ガバナによる前記液体燃料運転モード及び前記燃料ガス運転モードの少なくとも一方で異常が生じたときに、前記機械的ガバナによる前記バックアップ運転モードに切り替える、デュアルフューエルエンジンの制御システム。
A dual fuel engine including a liquid fuel injector that injects liquid fuel and a fuel gas injector that injects fuel gas;
an electronic governor having a liquid fuel operation mode for operating the dual fuel engine with the liquid fuel and a fuel gas operation mode for operating the dual fuel engine with the fuel gas;
a mechanical governor having a backup operating mode for operating the dual fuel engine on the liquid fuel;
a liquid fuel regulating mechanism which selects a lower command value between the liquid fuel injection command input via the electronic governor and the backup liquid fuel injection command input via the mechanical governor, and increases or decreases the amount of liquid fuel supplied,
the electronic governor decreases an output electrical signal when increasing a command value of the liquid fuel injection command, and increases an output electrical signal when decreasing a command value of the liquid fuel injection command,
A control system for a dual-fuel engine, wherein the liquid fuel regulating mechanism switches to the backup operation mode controlled by the mechanical governor when an abnormality occurs in at least one of the liquid fuel operation mode controlled by the electronic governor and the fuel gas operation mode.
前記バックアップ用液体燃料噴射指令の指令値に、前記液体燃料噴射指令よりも指令値を高くする補正値を加算する信号変換器を備える、請求項1に記載のデュアルフューエルエンジンの制御システム。 2. The dual fuel engine control system according to claim 1, further comprising a signal converter that adds a correction value to the command value of the backup liquid fuel injection command to make the command value higher than the liquid fuel injection command . 前記信号変換器は、前記液体燃料調整機構によって前記バックアップ用液体燃料噴射指令が選択されたときに、前記バックアップ用液体燃料噴射指令の指令値に対する前記補正値の加算を停止する、請求項2に記載のデュアルフューエルエンジンの制御システム。 3. The dual-fuel engine control system according to claim 2 , wherein the signal converter stops adding the correction value to the command value of the backup liquid fuel injection command when the backup liquid fuel injection command is selected by the liquid fuel regulating mechanism. 前記信号変換器は、前記バックアップ用液体燃料噴射指令の指令値に対する前記補正値を、前記デュアルフューエルエンジンの回転速度に対する負荷が大きいとき大きくし、前記デュアルフューエルエンジンの回転速度に対する負荷が小さいとき小さくする、請求項2または3に記載のデュアルフューエルエンジンの制御システム。 4. The dual-fuel engine control system according to claim 2 or 3, wherein the signal converter increases the correction value for the command value of the backup liquid fuel injection command when a load on the rotational speed of the dual-fuel engine is large, and decreases the correction value when the load on the rotational speed of the dual-fuel engine is small. 前記燃料ガス運転モードにおいて、
前記信号変換器は、前記バックアップ用液体燃料噴射指令の指令値に対する前記補正値の加算を増加する、請求項2~4のいずれか1項に記載のデュアルフューエルエンジンの制御システム。
In the fuel gas operation mode,
5. The dual fuel engine control system according to claim 2 , wherein the signal converter increases an addition of the correction value to a command value of the backup liquid fuel injection command.
前記信号変換器は、前記燃料ガス運転モードから前記液体燃料運転モードに切り替わって所定の時間が経過した後、もとの前記補正値に戻す、請求項5に記載のデュアルフューエルエンジンの制御システム。 6. The dual fuel engine control system according to claim 5 , wherein the signal converter restores the original correction value after a predetermined time has elapsed since the fuel gas operation mode was switched to the liquid fuel operation mode. 前記液体燃料運転モードにおいて、
前記信号変換器は、前記液体燃料噴射指令の指令値の単位時間当たりの増加によって、前記液体燃料噴射指令の指令値が、前記バックアップ用液体燃料噴射指令のいまだ上がりきっていない指令値を超えてしまわないように、前記バックアップ用液体燃料噴射指令に対する前記補正値の加算を増加する、請求項2~6のいずれか1項に記載のデュアルフューエルエンジンの制御システム。
In the liquid fuel operation mode,
7. The dual fuel engine control system according to claim 2, wherein the signal converter increases the addition of the correction value to the backup liquid fuel injection command so that an increase per unit time in the command value of the liquid fuel injection command does not cause the command value of the liquid fuel injection command to exceed a command value of the backup liquid fuel injection command that has not yet fully increased.
前記信号変換器は、前記補正値の加算を増加して所定の時間が経過した後、もとの前記補正値に戻す、請求項7記載のデュアルフューエルエンジンの制御システム。 8. The dual fuel engine control system according to claim 7 , wherein the signal converter increases the addition of the correction value and then returns the correction value to the original value after a predetermined time has elapsed. 前記燃料ガス運転モードにおいて
前記電子ガバナは、前記デュアルフューエルエンジンの回転速度がゼロに相当する液体燃料噴射指令を送信して前記液体燃料噴射弁の噴射を停止し、
前記燃料ガス噴射弁は、前記電子ガバナを介して入力された燃料ガス噴射指令により燃料ガスの供給量を増減する、請求項1~8のいずれか1項に記載のデュアルフューエルエンジンの制御システム。
In the fuel gas operation mode ,
the electronic governor transmits a liquid fuel injection command corresponding to a rotation speed of the dual fuel engine being zero to stop injection from the liquid fuel injector;
9. The control system for a dual fuel engine according to claim 1 , wherein the fuel gas injector increases or decreases the amount of fuel gas supplied in response to a fuel gas injection command input via the electronic governor.
前記燃料ガス運転モードにおいて、
前記電子ガバナは、前記燃料ガス噴射指令の指令値を増加させる場合は出力する電気信号を増加させ、前記燃料ガス噴射指令の指令値を減少させる場合は出力する電気信号を減少させる、請求項9に記載のデュアルフューエルエンジンの制御システム。
In the fuel gas operation mode,
10. The dual fuel engine control system according to claim 9, wherein the electronic governor increases the electrical signal it outputs when the command value of the fuel gas injection command is increased, and decreases the electrical signal it outputs when the command value of the fuel gas injection command is decreased.
液体燃料を噴射する液体燃料噴射弁、及び、燃料ガスを噴射する燃料ガス噴射弁を備えるデュアルフューエルエンジンと、A dual fuel engine including a liquid fuel injector that injects liquid fuel and a fuel gas injector that injects fuel gas;
前記デュアルフューエルエンジンを前記液体燃料で運転させる液体燃料運転モード、及び、前記デュアルフューエルエンジンを前記燃料ガスで運転させる燃料ガス運転モードを有する電子ガバナと、an electronic governor having a liquid fuel operation mode for operating the dual fuel engine with the liquid fuel and a fuel gas operation mode for operating the dual fuel engine with the fuel gas;
前記デュアルフューエルエンジンを前記液体燃料で運転させるバックアップ運転モードを有する機械的ガバナと、a mechanical governor having a backup operating mode for operating the dual fuel engine on the liquid fuel;
前記電子ガバナを介して入力された液体燃料噴射指令と前記機械的ガバナを介して入力されたバックアップ用液体燃料噴射指令のうち、指令値が低い方を選択し、前記液体燃料の供給量を増減する液体燃料調整機構と、a liquid fuel regulating mechanism that selects one of the liquid fuel injection command input via the electronic governor and the backup liquid fuel injection command input via the mechanical governor, whichever has a lower command value, and increases or decreases the amount of liquid fuel supplied;
前記バックアップ用液体燃料噴射指令の指令値に、前記液体燃料噴射指令よりも指令値を高くする補正値を加算する信号変換器と、を備え、a signal converter that adds a correction value to a command value of the backup liquid fuel injection command to make the command value higher than the liquid fuel injection command,
前記液体燃料調整機構は、前記電子ガバナによる前記液体燃料運転モード及び前記燃料ガス運転モードの少なくとも一方で異常が生じたときに、前記機械的ガバナによる前記バックアップ運転モードに切り替え、the liquid fuel regulating mechanism switches to the backup operation mode by the mechanical governor when an abnormality occurs in at least one of the liquid fuel operation mode and the fuel gas operation mode by the electronic governor,
前記燃料ガス運転モードにおいて、In the fuel gas operation mode,
前記信号変換器は、前記バックアップ用液体燃料噴射指令の指令値に対する前記補正値の加算を増加する、デュアルフューエルエンジンの制御システム。A dual fuel engine control system, wherein the signal converter increases the addition of the correction value to the command value of the backup liquid fuel injection command.
液体燃料を噴射する液体燃料噴射弁、及び、燃料ガスを噴射する燃料ガス噴射弁を備えるデュアルフューエルエンジンと、A dual fuel engine including a liquid fuel injector that injects liquid fuel and a fuel gas injector that injects fuel gas;
前記デュアルフューエルエンジンを前記液体燃料で運転させる液体燃料運転モード、及び、前記デュアルフューエルエンジンを前記燃料ガスで運転させる燃料ガス運転モードを有する電子ガバナと、an electronic governor having a liquid fuel operation mode for operating the dual fuel engine with the liquid fuel and a fuel gas operation mode for operating the dual fuel engine with the fuel gas;
前記デュアルフューエルエンジンを前記液体燃料で運転させるバックアップ運転モードを有する機械的ガバナと、a mechanical governor having a backup operating mode for operating the dual fuel engine on the liquid fuel;
前記電子ガバナを介して入力された液体燃料噴射指令と前記機械的ガバナを介して入力されたバックアップ用液体燃料噴射指令のうち、指令値が低い方を選択し、前記液体燃料の供給量を増減する液体燃料調整機構と、を備え、a liquid fuel regulating mechanism which selects a lower command value between the liquid fuel injection command input via the electronic governor and the backup liquid fuel injection command input via the mechanical governor, and increases or decreases the amount of liquid fuel supplied,
前記液体燃料調整機構は、前記電子ガバナによる前記液体燃料運転モード及び前記燃料ガス運転モードの少なくとも一方で異常が生じたときに、前記機械的ガバナによる前記バックアップ運転モードに切り替え、the liquid fuel regulating mechanism switches to the backup operation mode by the mechanical governor when an abnormality occurs in at least one of the liquid fuel operation mode and the fuel gas operation mode by the electronic governor,
前記燃料ガス運転モードにおいて、In the fuel gas operation mode,
前記電子ガバナは、前記デュアルフューエルエンジンの回転速度がゼロに相当する液体燃料噴射指令を送信して前記液体燃料噴射弁の噴射を停止し、the electronic governor transmits a liquid fuel injection command corresponding to a rotation speed of the dual fuel engine being zero to stop injection from the liquid fuel injector;
前記燃料ガス噴射弁は、前記電子ガバナを介して入力された燃料ガス噴射指令により燃料ガスの供給量を増減する、デュアルフューエルエンジンの制御システム。A control system for a dual fuel engine, in which the fuel gas injection valve increases or decreases the amount of fuel gas supplied in response to a fuel gas injection command input via the electronic governor.
液体燃料を噴射する液体燃料噴射弁、及び、燃料ガスを噴射する燃料ガス噴射弁を備えるデュアルフューエルエンジンと、
前記デュアルフューエルエンジンを前記液体燃料で運転させる液体燃料運転モード、及び、前記デュアルフューエルエンジンを前記燃料ガスで運転させる燃料ガス運転モードを有する電子ガバナと、
前記デュアルフューエルエンジンを前記液体燃料で運転させるバックアップ運転モードを有する機械的ガバナと、
前記電子ガバナを介して入力された液体燃料噴射指令と前記機械的ガバナを介して入力されたバックアップ用液体燃料噴射指令のうち、指令値が低い方を選択し、前記液体燃料の供給量を増減する液体燃料調整機構と、を備えるデュアルフューエルエンジンの制御方法であって、
前記電子ガバナは、前記液体燃料噴射指令の指令値を増加させる場合は出力する電気信号を減少させ、前記液体燃料噴射指令の指令値を減少させる場合は出力する電気信号を増加させ、
前記電子ガバナによる前記液体燃料運転モード及び前記燃料ガス運転モードの少なくとも一方で異常が生じた場合に、前記機械的ガバナによる前記バックアップ運転モードに切り替える、デュアルフューエルエンジンの制御方法。
A dual fuel engine including a liquid fuel injector that injects liquid fuel and a fuel gas injector that injects fuel gas;
an electronic governor having a liquid fuel operation mode for operating the dual fuel engine with the liquid fuel and a fuel gas operation mode for operating the dual fuel engine with the fuel gas;
a mechanical governor having a backup operating mode for operating the dual fuel engine on the liquid fuel;
a liquid fuel regulating mechanism which selects a lower command value between a liquid fuel injection command input via the electronic governor and a backup liquid fuel injection command input via the mechanical governor, and increases or decreases an amount of the liquid fuel supplied, comprising:
the electronic governor decreases an output electrical signal when increasing a command value of the liquid fuel injection command, and increases an output electrical signal when decreasing a command value of the liquid fuel injection command,
A control method for a dual-fuel engine, comprising: switching to the backup operation mode by the mechanical governor when an abnormality occurs in at least one of the liquid fuel operation mode and the fuel gas operation mode by the electronic governor.
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CN120739622B (en) * 2025-09-04 2025-10-31 江苏新时代造船有限公司 Ship LNG methanol dual-fuel intelligent switching control method

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002155799A (en) 2001-10-09 2002-05-31 Nissan Motor Co Ltd Fail-safe device for diesel engine

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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