JP2007218129A - コジェネレーションエンジン発電装置のスロットル開度制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ガスエンジンの完爆時の回転数上昇を抑制する。
【解決手段】コジェネレーションエンジン発電装置100のガスエンジン121には、スロットル135を介して燃料ガスが供給される。スロットル135の開度は制御器123により制御される。制御器123は、起動時にはストールが生じない程度にスロットル135の開度を大きくしておき、ガスエンジン121が完爆した直後では、スロットル135の開度を、暖機完了時におけるスロットル開度よりも意図して小さくし、その後は、ガスエンジン135の回転数が暖機時の目標回転数になるように、開度を漸増させる。このため、完爆直後では、スロットル135の開度が、暖機完了時の開度に比べて小さくなるため、完爆時におけるガスエンジン121の吹き上がりを防止することができると共に、ガスエンジンの回転数が暖機時の目標回転数に迅速に収束する。
【選択図】図１

Description

本発明は、コジェネレーションエンジン発電装置のスロットル開度制御装置に関し、特に、ガスエンジンの完爆完了から暖機運転に移行するときの、スロットル開度の制御を工夫したものである。

近年では、運転の効率化を図ったコジェネレーションタイプの各種の自家用発電装置が開発されている。このような自家用発電装置の一種として、都市ガスやＬＰガスを燃料とするガスエンジンで小型発電機を駆動して発電をすると共に、ガスエンジンの排熱を利用して給湯を行う、家庭用のコジェネレーションエンジン発電装置が研究・開発されている。

このコジェネレーションエンジン発電装置では、ガスを燃焼して回転駆動するガスエンジンに、発電機が機械的に連結されている。この発電機は電動機としても機能するものである。

かかるコジェネレーションエンジン発電装置では、起動時には、発電機を電動機として機能させ、電動機として機能する発電機により、ガスエンジンを起動させる。ガスエンジンが回転し始めた状態で、ガスエンジンに燃料ガスを供給すると共に、イグナイタにて点火制御をする。そうすると、回転数が所定回転数以上になると、ガスエンジンが完爆して自発回転していく。自発回転し始めた後には、発電機（電動機として機能している）によるガスエンジンの回転駆動は停止する。

ガスエンジンが完爆したら、暖機運転をする。即ち、ガスエンジンの回転数が暖機時目標回転数（例えば７５０ｒｐｍ）になるように、ガスエンジンに供給する燃料ガスの供給量を調整する。具体的には、ガスエンジンの実際の回転数と目標回転数（例えば７５０ｒｐｍ）とを比較し、両者の偏差が零になるように、スロットルの開度をＰＩＤ（比例・積分・微分）制御することにより、ガスエンジンに供給する燃料ガスの量を調整して、ガスエンジンの回転数を暖機時目標回転数に収束させて維持する。

なお、スロットル開度のＰＩＤ制御は、ガスエンジンの起動直後から開始しており、起動から完爆に至る期間においても、ガスエンジンの実際の回転数と目標回転数（例えば７５０ｒｐｍ）とを比較し、両者の偏差が零になるように、スロットルの開度をＰＩＤ（比例・積分・微分）制御している。

暖機運転を一定時間行い暖機が完了したら、スロットルの開度を調整して（開度を大きくしていって）、ガスエンジンの回転数を定常回転数（例えば１６００ｒｐｍ）にまで上昇させる。ガスエンジンが定常回転数で自発回転をすると、このガスエンジンの回転力により発電機を回転させて、この発電機により発電を開始して、発電電力を家庭内電力として供給する（特許文献３〜６参照）。

一方、冷却媒体としての水をガスエンジンに流通させて水を加熱すると共に、ガスエンジンから排出される高温の排気ガスにより、前記水を更に加熱し、このようにして加熱した水（湯）を、家庭用の給湯器に供給している。

このようなコジェネレーションエンジン発電装置では、給湯器から運転指令が送られてくると、自動的にガスエンジンを起動させる構成となっている。起動時において、ガスエンジンが冷たい場合には、ガスエンジン温度が高い場合に比べて、多量のガスをガスエンジンに供給しなければ起動することができない。したがって、完爆前ではスロットルの開度を大きくしておき、完爆後の暖機運転時にはスロットルの開度を絞る。

特開昭５９−１３６５２６ 特開昭６２−３１３９ 特開２００２−８９３６７ 特開２００２−７０６０６ 特開２００２−７０６０７ 特開２０００−８７８０１

上述したコジェネレーションエンジン発電装置では、ガスエンジンを発電機（電動機として機能している）により駆動回転しているときに、ガスエンジンが完爆すると、燃料ガスの燃焼膨張力（爆発力）が大きいため、ガスエンジンの回転数が急激に上昇し、暖機時目標回転数（例えば７５０ｒｐｍ）よりも大きな回転数（例えば１０００〜１２００ｒｐｍ）になってしまう。
暖機運転するためには、上述したように、スロットルの開度をＰＩＤ（比例・積分・微分）制御して、ガスエンジンの回転数を暖機時目標回転数に収束するように制御している。

しかし、従来技術では、完爆する前と完爆する後とで、同じＰＩＤ制御をしており、完爆により回転数が急上昇したガスエンジンの回転数を、暖機時目標回転数にまで収束するのに長い時間がかかっていた。したがってガスエンジンの回転数が完爆直後に吹き上がってしまうという問題があった。

なお特許文献１の技術では、完爆前の目標スロットル開度（開度大）と、完爆後の暖機運転時の目標スロットル開度（開度小）と、中間的な目標スロットル開度（開度中）を予め設定しておき、完爆前では完爆前目標スロットル開度となるようにスロットル開度をＰＩＤ制御し、完爆した直後の所定期間では、中間的目標スロットル開度となるようにスロットル開度をＰＩＤ制御し、更に所定時間経過した後は、暖機時目標スロットル開度となるようにＰＩＤ制御をしている。
即ち、スロットル開度を、完爆後は、スロットル開度を、完爆前の大きな開度からステップ的に減少させて、最終的な暖機時目標スロットル開度となるように、スロットルの開度調整をしている。

このように、特許文献１の技術では、スロットル開度を、完爆前の大きな開度からステップ的に減少させて、最終的な暖機時目標スロットル開度となるように、スロットルの開度の調整をしているため、このような工夫をしない場合に比べて、実際のスロットル開度が暖機時目標スロットル開度に収束するまでの時間は短縮するが、それでもまだ収束時間が長く、また完爆直後のエンジンの吹き上がりを確実に防止することはできなかった。

本発明は、上記従来技術に鑑み、起動してガスエンジンが完爆した後における、ガスエンジンの回転数の吹き上がりを防止するとともに、ガスエンジンが完爆した後の回転数が暖機時目標回転数に迅速に収束するようにした、コジェネレーションエンジン発電装置のスロットル開度制御装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決する本発明の構成は、
スロットルを介して燃料ガスが供給され、この燃料ガスを燃焼して回転駆動するガスエンジンと、
前記ガスエンジンの回転軸と連結されるとともに、電動機としても機能する発電機と、
冷却媒体としての水を前記ガスエンジンに供給する給湯器と、
前記ガスエンジンを流通してきて加熱された前記水を、前記ガスエンジンから排出される排気ガスにより更に加熱し、加熱した水を前記給湯器に送る排ガス熱交換器と、
前記スロットルの開度を調整する制御器とを有し、
前記制御器は、
前記発電機を電動機として機能させて前記ガスエンジンを起動させる時には、前記スロットルの開度を、前記ガスエンジンがストールすることなく起動できるよう予め設定した起動時目標開度にし、
前記ガスエンジンが完爆したら、前記スロットルの開度を、前記ガスエンジンの回転数が予め決めた暖機時目標回転数になったときの開度である暖機完了時目標開度よりも小さな開度となっている完爆直後目標開度に直ちに変更し、
その後は、前記ガスエンジンの回転数が前記暖機時目標回転数になるように、前記完爆直後開度になっている前記スロットルの開度を増加させていくことを特徴とする。

また本発明の構成は、
上記のコジェネレーションエンジン発電装置のスロットル開度制御装置において、
前記ガスエンジンを流通してきた水の温度を検出する温度センサを更に有し、
前記制御器は、前記温度センサにより検出した検出温度が高い場合には前記完爆直後目標開度を小さくし、前記検出温度が低い場合には前記完爆直後目標開度を大きくするよう調整したり、
前記ガスエンジンの周囲の温度を検出する温度センサを更に有し、
前記制御器は、前記温度センサにより検出した検出温度が高い場合には前記完爆直後目標開度を小さくし、前記検出温度が低い場合には前記完爆直後目標開度を大きくするよう調整したり、
前記スロットルにガスを供給するガスラインに介装された燃料弁の開度を検出し、
前記制御器は、前記燃焼弁の開度が大きい場合には前記完爆直後目標開度を小さくし、前記燃料弁の開度が小さい場合には前記前記完爆直後目標開度を大きくするよう調整することを特徴とする。

本発明によれば、起動時にはストールが生じない程度にスロットル開度を大きくしておき、ガスエンジンが完爆した直後では、スロットルの開度を、暖機完了時におけるスロットル開度よりも意図して小さくし、その後は、ガスエンジンの回転数が暖機時の目標回転数になるように、開度を漸増させるようにしている。
このため、完爆直後では、スロットルの開度が、暖機完了時の開度に比べて小さくなるため、完爆時におけるガスエンジンの吹き上がりを防止することができると共に、ガスエンジンの回転数が暖機時の目標回転数に迅速に収束することができる。

以下に本発明を実施するための最良の形態を、実施例に基づき詳細に説明する。
なお、以下の説明では、コジェネレーションエンジン発電装置の全体の構成及び一般的な動作を先に説明し、その後に、実施例の制御動作を説明する。

本発明の実施例１に係るコジェネレーションエンジン発電装置のスロットル開度制御装置を、図１を参照して説明する。

コジェネレーションエンジン発電装置１００は、一般家庭用に用いられるものであり、屋外に設置される。一方、給湯器１０は、一般家庭の屋内に設置される。

コジェネレーションエンジン発電装置１００は、ケーシング１１０内に、ガスエンジン１２１、発電機１２２、制御器１２３、系統連系インバータ１２４、起動インバータ１２５、排ガス熱交換器１２６等を組み込んで（収納して）構成されている。

ガスエンジン１２１の回転軸と発電機１２２の回転軸は機械的に連結されている。ガスエンジン１２１が回転駆動して、発電機１２２を回転させると、発電機１２２は発電を行い、発電された電力は、系統連系インバータ１２４により波形や周波数が整えられてから、系統（家庭用の屋内配線）に供給される。

一方、系統２０に接続された起動インバータ１２５から発電機１２２に電力を供給すると、発電機１２２は電動機として機能し、回転力を発生してガスエンジン１２１を起動回転させることができるようになっている。なお、発電機１２２を電動機として機能させ、ガスエンジン１２１を起動する際には、起動インバータ１２５から発電機１２２に供給する電力（三相電力）の周波数を、零から徐々に定格周波数にまで上昇させていく、ソフトスタートをしている。

ミキサ１３０には、エアクリーナ１３１を介して空気が供給されると共に、ガスライン１３２を介してガスが供給され、ミキサ１３０にて空気とガスとが混合される。ガスライン１３２には、燃料遮断弁１３３と燃料弁１３４が介装されており、燃料遮断弁１３３が開となっている状態で、燃料弁１３４の開度を調整することにより、空燃比が調節される。
ミキサ１３０にて空気とガスとが混合されてなる燃料ガスは、スロットル１３５を介してガスエンジン１２１に吸い込まれる。このとき、スロットル１３５の開度を調節することにより、ガスエンジン１２１への燃料ガスの供給量を調節して、ガスエンジン１２１の回転数を制御することができる。

なお、燃料遮断弁１３３の開閉制御や、燃料弁１３４及びスロットル１３５の開度制御は、制御器１２３により行っている。

ガスエンジン１２１は、燃料ガスが供給されるとともに、イグナイタ１２１ａからスパークを発生することにより、回転駆動する。なおイグナイタ１２１ａの点火時期制御は制御器１２３により行なわれる。

ガスエンジン１２１から排出される排気ガスは、排ガス熱交換器１２６及びマフラー１２７を介して、外部に排出される。

ガスエンジン１２１には、水ライン１３６を介して冷却媒体としての水Ｗが給湯器１０から供給される。この水Ｗは、ガスエンジン１２１内を流通してガスエンジン１２１を冷却し、水Ｗは加熱される。ガスエンジン１２１を流通してきた水Ｗは、更に排ガス熱交換器１２６に送られ、排気ガスにより更に加熱される。このようにして加熱された水Ｗは、余剰電力ヒータ１２８を通過してから、給湯器１０に送られる。

なお、余剰電力ヒータ１２８には定常運転時には電力は供給されないが、発電機１２２が発電しているときに、系統２０の負荷が急に遮断（停電）されたときに、発電電力が供給されるものであり、このようにして振り替えて供給された電力によりヒータ加熱して水Ｗを加熱するものである。

なお、ガスエンジン１２１には、ガスエンジン１２１の回転数を検出する回転数センサ１４０が備えられている。回転数センサ１４０で検出したエンジン回転数は、制御器１２３に送られる。

水ライン１３６のうち、ガスエンジン１２１と排ガス熱交換器１２６との間の部分には、ガスエンジン１２１にて加熱された水Ｗの温度を検出する温度センサＴ１が配置されている。
なお、ケーシング１１内の庫内温度を検出する温度センサＴ２をケーシング１１０内に配置することもある。
各温度センサＴ１，Ｔ２で検出した温度を示す温度検出信号は、制御器１２３に送出される。温度センサＴ１は、ガスエンジン１２１の内部の温度を検出する温度センサであり、温度センサＴ２はガスエンジン１２１の周囲の温度を検出する温度センサである。

実施例１では、温度センサＴ１の温度検出信号を用いてスロットル開度制御をし、後述する実施例２では、温度センサＴ２の温度検出信号を用いてスロットル開度制御をする。

次に、かかる構成となっているコジェネレーションエンジン発電装置１００を、起動してから暖機運転し、更に定常回転に移行させる一般的な運転制御手順を説明する。この運転制御手順は、制御器１２３の制御を基に行なわれる。

図２の実線の特性は、ガスエンジン１２１の回転数の理想的な回転数を示している。この例では、ガスエンジンを起動した後に回転数が７５０ｒｐｍになったら、７５０ｒｐｍで暖機運転を一定時間を行い、暖機が完了したら、定常回転数（１６００ｒｐｍ）にまで回転数を上げている。

給湯器１０から制御器１２３に、運転指令が送られてくると、制御器１２３は、起動インバータ１２５を起動させてクランキング制御する。即ち、起動インバータ１２５から発電機１２２に電力を供給し、しかも、供給電力の周波数を、零から定格周波数にまで上昇させていく。
このため、発電機１２２が電動機として機能して、ガスエンジン１２１をクランキング回転させる。このため、停止していたガスエンジン１２１が回転し始め、その回転数は、発電機１２２の定格回転数である７５０ｒｐｍに向かって上昇していく。

ガスエンジン１２１の回転数（回転数センサ１４０にて検出した回転数）が、２００ｒｐｍを越えると、制御器１２３はエンジン起動制御をする。
即ち、まず燃料遮断弁１３３を開くと共に、イグナイタ１２１ａを点火させる。なお、空燃比を設定する燃料弁１３４の開度は、使用するガスの種類に応じて、設定された開度に調整されている。
更に、スロットル１３５の開度を、予め設定した起動時目標開度（例えば「開度３０％」）になるように設定する。なお起動時目標開度は、ガスエンジン１２１の内部の温度を示す水Ｗの温度を基に、その値が適宜変更されることもある。

これにより、ガスエンジン１２１に、起動時における最適量の燃料ガスが供給され、この燃料ガスはスパークにより点火される。

ガスエンジン１２１の回転数が例えば７３０ｒｐｍを越えたら、ガスエンジン１２１が完爆している（自力で回転している状態）と判定する。

このようにガスエンジン１２１の回転数が７３０ｒｐｍを越え、完爆を検出したら、エンジン暖機制御をする。即ち、起動インバータ１２５から発電機１２２への給電を停止し、ガスエンジン１２１の回転数が７５０ｒｐｍとなるようにスロットル１３５の開度を制御する。

そして、このようにしてエンジン１２１の回転数を７５０ｒｐｍに維持して一定時間が経過することにより暖機が完了したら、即ち、水Ｗの温度が予め設定した温度を越えたら、ガスエンジン１２１の回転数が１６００ｒｐｍとなるようにスロットル１３５の開度を制御する。

ガスエンジン１２１の回転数が定常回転数である１６００ｒｐｍになったら、発電開始をする。即ち系統連系インバータ１２４を作動させる。
このようにして、ガスエンジン１２１ひいては発電機１２２が１６００ｒｐｍの回転数で回転することにより、発電機１２２から発電電力が出力され、この電力は系統インバータ１２４を介して系統２０に供給される。

またガスエンジン１２１及び排ガス熱交換器１２６を流通することにより加熱された水Ｗは、給湯器１０に供給される。

ところで、前述したように、ガスエンジン１２１が完爆した直後では、燃料ガスの燃焼膨張力（爆発力）が大きいため、従来では図２に点線の特性で示すように、ガスエンジン１２１の回転数が急上昇していた（エンジンの吹き上がりがあった）。

本実施例では、このようなガスエンジン１２１の吹き上がりを防止するため、完爆が完了してから暖機運転に移行するときの、スロットル１３５の開度制御に工夫をしている。本実施例での開度制御の詳細は後述するが、本実施例の開度制御をすることにより、図２の二点鎖線で示すように、完爆直後のガスエンジン１２１の回転数上昇を抑えて、ガスエンジンの回転数を暖機時目標回転数（例えば７５０ｒｐｍ）に迅速に収束させることができる。

スロットル１３５の開度制御の演算処理は、実際には制御器１２３にてプログラム（ソフトウエア）により行なうものであるが、ここでは、演算処理手順の理解を容易にするため、演算処理の状態を機能ブロック的に示す、図３を参照して説明する。

図３に示すように、制御器１２３には、回転数センサ１４０にて検出したエンジン回転数Ｎｅ（ガスエンジン１２１の実際の回転数）が入力される。
目標回転数設定部１２３ａには、暖機時目標回転数Ｎｏ（例えば７５０ｒｐｍ）が設定されている。
完爆判定部１２３ｂは、エンジン回転数Ｎｅが７３０ｒｐｍを越えたら、ガスエンジン１２１が完爆したと判定する。

偏差演算部１２３ｃは、実際のエンジン回転数Ｎｅと暖機時目標回転数Ｎｏとの偏差演算をして、偏差値ΔＮを求める。
微分演算部１２３ｄは、偏差値ΔＮを微分演算して微分値ｄΔＮを求めると共に、比例演算部１２３ｅは、偏差値ΔＮを比例演算して比例値ｐΔＮを求める。
加算部１２３ｆは、微分演算値ｄΔＮと比例演算値ｐΔＮを加算して、加算値Ａ（＝ｄΔＮ＋ｐΔＮ）を求める。

積分演算部１２３ｇには、積分演算機能部１２３ｇ−１と、積分調整値設定機能部１２３ｇ−２と、加算部１２３ｇ−３がある。
積分演算機能部１２３ｇ−１は、加算値Ａを積分演算して積分値Ｉを求め、積分調整値設定機能部１２３ｇ−２は、積分調整値Ｔを設定して出力する。この積分調整値Ｔの値とその意味については後述する。
加算部１２３ｇ−３は、積分値Ｉと積分調整値Ｔを加算した指令値Ｓを出力する。
この指令値Ｓの値に応じて、スロットル１３５の開度が調整される。

ここで積分調整値設定機能部１２３ｇ−２について、更に説明する。
この積分調整値設定機能部１２３ｇ−２には、完爆が検出されると完爆判定部１２３ｂから完爆検出信号が送出される。

積分調整値設定機能部１２３ｇ−２は、完爆検出前では、積分調整値Ｔとして、スロットル１３５の開度を起動時目標開度（例えば開度３０％）にするよう指令する値となっている積分調整値Ｔ（３０）を出力する。なおスロットル１３５の開度を、起動時目標開度である開度３０％にすれば、ストールすることなくガスエンジン１２１を起動することができる。

一方、完爆が検出されると、積分調整値設定機能部１２３ｇ−２は、積分調整値Ｔとして、スロットル１３５の開度を完爆直後目標開度（例えば開度２０％）にするよう指令する値となっている積分調整値Ｔ（２０）を出力する。
ちなみに、ガスエンジン１２１の回転数が暖機時目標回転速度である７５０ｒｐｍに収束して暖機運転が完了した時点でのスロットル１３５の開度（暖機完了時目標開度）は、本例では２５％となっている。
このように、完爆直後目標開度（例えば開度２０％）は、暖機完了時目標開度（例えば開度２５％）よりも、意図して小さな値に設定している。

なお、完爆後の積分調整値Ｔ（２０）の値を、温度センサＴ１にて検出した水Ｗの温度ｔ１により、調整することもある。例えば図４に示す特性により、温度ｔ１が低くなると積分調整値Ｔ（２０）を大きくし、温度ｔ１が高くなると積分調整値Ｔ（２０）を小さくするようにすることも可能である。ただし、図４に示す特性により設定した、完爆後の積分調整値Ｔ（２０）により指令する開度の値（図４では２２％〜１８％）は、常に、暖機運転が完了したときのスロットル１３５の開度（例えば２５％）よりも小さくなるようにしている。

次に、積分演算部１２３ｇでの演算制御を説明する。
完爆前では、積分調整値設定機能部１２３ｇ−２は、スロットル１３５の開度を３０％にするよう指令する値となっている積分調整値Ｔ（３０）を出力する。このため、指令値Ｓの値は、積分値Ｉ（この場合、積分値Ｉの値は小さい）と積分調整値Ｔ（３０）を加算した値となり、この指令値Ｓに応じてスロットル１３５の開度は略３０％となる（図５参照）。

完爆が検出されると、その時点で、積分演算機能部１２３ｇ−１で演算した積分値Ｉが零にクリアされると共に、積分調整値設定機能部１２３ｇ−２は、スロットル１３５の開度を２０％にするよう指令する値となっている積分調整値Ｔ（２０）を出力する。このため、完爆検出時（完爆直後）では、指令値Ｓの値は、値が零となっている積分値Ｉと積分調整値Ｔ（２０）とを加算した値となる。したがって、この指令値Ｓに応じて、完爆検出時（完爆直後）では、スロットル１３６の開度は２０％になる。つまり、完爆が検出されると、スロットル１３６の開度は、３０％から急激に２０％に小さくなる（図５参照）。

完爆後の時間の経過に沿い、積分演算機能部１２３ｇ−１で演算した積分値Ｉの値は徐々に大きくなるので、この積分値Ｉと積分調整値Ｔ（２０）とを加算した指令値Ｓの値が徐々に大きくなる結果、完爆検出から時間が経つと、スロットル１３５の開度が例えば２０％から徐々に大きくなり、図５に示すように、例えば開度が２５％となったところでガスエンジン１２１の回転数が暖機時目標回転数（７５０ｒｐｍ）となり、スロットル開度が収束する。

このように本実施例では、
（１）完爆前の起動時では、スロットル１３５の開度を起動時目標開度（例えば３０％）となるように開度制御しておき、
（２）完爆が検出された時点（完爆直後）では、スロットル１３５の開度を、暖機運転完了時のスロットル１３５の収束開度（例えば２５％）よりも意図して小さな値（例えば開度２０％）にするよう開度制御をし、
（３）完爆後は、時間の経過に沿い、ガスエンジン１２１の回転数が暖機時目標回転数（例えば７５０ｒｐｍ）となるように、スロットル１３５の開度を完爆直後の小さな開度（例えば２０％）から漸増させる制御をしている。
このため、図２の二点鎖線の特性で示すように、完爆直後のガスエンジン１２１の回転数上昇（吹き上がり）を積極的に防止することができると共に、ガスエンジン１２１の回転数を迅速に暖機時目標回転数に収束させることができる。

上述した実施例１では、図４に示す特性により、温度ｔ１が低くなると積分調整値Ｔ（２０）を大きくし、温度ｔ１が高くなると積分調整値Ｔ（２０）を小さくするようにしていた。
実施例２では、図４の横軸の温度を、温度センサＴ２により検出した庫内温度ｔ２とし、この温度ｔ２が低くなると積分調整値Ｔ（２０）を大きくし、温度ｔ２が高くなると積分調整値Ｔ（２０）を小さくする。
この場合にも、値を調整した完爆後の積分調整値Ｔ（２０）により指令する開度の値は、常に、暖機運転が完了したときのスロットル１３５の開度（例えば２５％）よりも小さくなるようにする。

更に、燃料弁１３４の開度に応じて、積分調整値Ｔ（２０）の値を調整することも可能である。つまり、燃料弁１３４の開度が大きいときには積分調整値Ｔ（２０）を小さくし、燃料弁１３４の開度が小さいときには積分調整値Ｔ（２０）の値を大きくする。
この場合にも、値を調整した完爆後の積分調整値Ｔ（２０）により指令する開度の値は、常に、暖機運転が完了したときのスロットル１３５の開度（例えば２５％）よりも小さくなるようにする。

また更に、水Ｗの温度ｔ１と、庫内温度ｔ２と、燃料弁１３４の開度を組み合わせて、積分調整値Ｔ（２０）の値を調整することも可能である。
この場合にも、値を調整した完爆後の積分調整値Ｔ（２０）により指令する開度の値は、常に、暖機運転が完了したときのスロットル１３５の開度（例えば２５％）よりも小さくなるようにする。

コジェネレーションエンジン発電装置のスロットル開度制御装置を示すブロック構成図。 ガスエンジンの起動・暖機時におけるガスエンジン回転数の理想的な上昇特性を示す特性図。 制御器における演算処理手順を示すブロック構成図。 積分調整値と温度との特性を示す特性図。 起動状態から暖機状態におけるスロットル開度を示す特性図。

符号の説明

１０ 給湯器
２０ 系統
１００ コジェネレーションエンジン発電装置
１１０ ケーシング
１２１ ガスエンジン
１２２ 発電機
１２３ 制御器
１２４ 系統連系インバータ
１２５ 起動インバータ
１２６ 排ガス熱交換器
１２７ マフラー
１２８ 余剰電力ヒータ
１３０ ミキサ
１３１ エアークリーナ
１３２ ガスライン
１３３ 燃料遮断弁
１３５ スロットル
１３６ 水ライン
Ｗ 水
Ｔ１、Ｔ２ 温度センサ

Claims (4)

1. スロットルを介して燃料ガスが供給され、この燃料ガスを燃焼して回転駆動するガスエンジンと、
   前記ガスエンジンの回転軸と連結されるとともに、電動機としても機能する発電機と、
   冷却媒体としての水を前記ガスエンジンに供給する給湯器と、
   前記ガスエンジンを流通してきて加熱された前記水を、前記ガスエンジンから排出される排気ガスにより更に加熱し、加熱した水を前記給湯器に送る排ガス熱交換器と、
   前記スロットルの開度を調整する制御器とを有し、
   前記制御器は、
   前記発電機を電動機として機能させて前記ガスエンジンを起動させる時には、前記スロットルの開度を、前記ガスエンジンがストールすることなく起動できるよう予め設定した起動時目標開度にし、
   前記ガスエンジンが完爆したら、前記スロットルの開度を、前記ガスエンジンの回転数が予め決めた暖機時目標回転数になったときの開度である暖機完了時目標開度よりも小さな開度となっている完爆直後目標開度に直ちに変更し、
   その後は、前記ガスエンジンの回転数が前記暖機時目標回転数になるように、前記完爆直後開度になっている前記スロットルの開度を増加させていくことを特徴とするコジェネレーションエンジン発電装置のスロットル開度制御装置。
2. 請求項１において、
   前記ガスエンジンを流通してきた水の温度を検出する温度センサを更に有し、
   前記制御器は、前記温度センサにより検出した検出温度が高い場合には前記完爆直後目標開度を小さくし、前記検出温度が低い場合には前記完爆直後目標開度を大きくするよう調整することを特徴とするコジェネレーションエンジン発電装置のスロットル開度制御装置。
3. 請求項１において、
   前記ガスエンジンの周囲の温度を検出する温度センサを更に有し、
   前記制御器は、前記温度センサにより検出した検出温度が高い場合には前記完爆直後目標開度を小さくし、前記検出温度が低い場合には前記完爆直後目標開度を大きくするよう調整することを特徴とするコジェネレーションエンジン発電装置のスロットル開度制御装置。
4. 請求項１において、
   前記スロットルにガスを供給するガスラインに介装された燃料弁の開度を検出し、
   前記制御器は、前記燃焼弁の開度が大きい場合には前記完爆直後目標開度を小さくし、前記燃料弁の開度が小さい場合には前記前記完爆直後目標開度を大きくするよう調整することを特徴とするコジェネレーションエンジン発電装置のスロットル開度制御装置。

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