WO2022202463A1 - エンジンシステム - Google Patents

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WO2022202463A1
WO2022202463A1 PCT/JP2022/011485 JP2022011485W WO2022202463A1 WO 2022202463 A1 WO2022202463 A1 WO 2022202463A1 JP 2022011485 W JP2022011485 W JP 2022011485W WO 2022202463 A1 WO2022202463 A1 WO 2022202463A1
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WO
WIPO (PCT)
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engine
exhaust pipe
air
introduction
gas
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/011485
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
芳充 松浦
義典 福井
祐介 小田
裕樹 田中
Original Assignee
ヤンマーホールディングス株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ヤンマーホールディングス株式会社 filed Critical ヤンマーホールディングス株式会社
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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/22—Control of additional air supply only, e.g. using by-passes or variable air pump drives

Definitions

  • the present invention relates to engine systems.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and its object is to provide an engine system capable of suppressing the combustion of unburned gaseous fuel that has flowed into the exhaust pipe from the engine.
  • an engine system includes an engine, an exhaust pipe, and a gas introduction section.
  • the engine burns gaseous fuel to generate power.
  • Exhaust gas discharged from the engine flows through the exhaust pipe.
  • the gas introduction part introduces air or inert gas into the exhaust pipe.
  • an engine system capable of suppressing combustion of unburned gaseous fuel that has flowed into the exhaust pipe from the engine.
  • FIG. 1 is a block diagram showing an engine system according to Embodiment 1;
  • FIG. 4 is a time chart showing changes in various states of the engine system according to Embodiment 1;
  • 4 is a flow chart showing a control method for the gas introduction section according to the first embodiment.
  • 9 is a flow chart showing a control method of the gas introducing section according to the first modified example of the first embodiment; 9 is a flow chart showing a control method of the gas introducing section according to the second modification of the first embodiment; 10 is a flow chart showing a control method of the gas introducing section according to the third modified example of the first embodiment; It is a figure which shows the structure of the engine system which concerns on Embodiment 2 of this invention.
  • Embodiment 1 burns gaseous fuel to generate power.
  • the gaseous fuel is, but not limited to, hydrogen, ammonia, or natural gas, for example.
  • Natural gas is vaporized liquefied natural gas (LNG: Liquefied Natural Gas), for example.
  • LNG Liquefied Natural Gas
  • the engine system 100 is, for example, mounted on a vehicle, installed in a building, or installed outdoors. Vehicles are, for example, ships, automobiles, rail vehicles or airplanes.
  • hydrogen fuel will be described as an example of gaseous fuel.
  • a ship 200 will be described as an example of a vehicle on which the engine system 100 is mounted.
  • the vessel 200 can be read as "vehicle”
  • hydrogen fuel can be read as "gas fuel”
  • hydrogen can be read as "fuel gas” or "fuel”.
  • the ship 200 includes an engine system 100.
  • the engine system 100 burns hydrogen fuel to generate power.
  • the engine system 100 includes an engine 1, a liquefied hydrogen tank 3, a vaporizer 5, a hydrogen flow rate adjustment unit 7, a hydrogen fuel supply pipe 9, a supercharger 11, an intercooler 13, an air supply pipe 15, and an intake air.
  • a manifold 17 , an exhaust pipe 19 , a gas introduction section 21 and a generator 27 are provided.
  • the engine system 100 preferably further includes a temperature detection section 23 and a pressure detection section 25 .
  • the engine 1 burns hydrogen fuel to generate power.
  • the engine 1 then drives the generator 27 .
  • generator 27 generates electric power.
  • the generator 27 generates power with the engine 1 .
  • the generator 27 then supplies power to, for example, auxiliary machines.
  • Auxiliary equipment is an example of a load device for the generator 27 .
  • the accessory is not particularly limited, but is, for example, a solenoid valve, an electric motor, a lighting device, or an air conditioner.
  • the generator 27 supplies electric power to the propulsion motors that drive the propellers.
  • a propulsion motor is an example of a load device for generator 27 .
  • the hydrogen fuel supply pipe 9 supplies gaseous hydrogen fuel to the engine 1 .
  • the liquefied hydrogen tank 3, the vaporizer 5, and the hydrogen flow control unit 7 are arranged in this order from upstream to downstream.
  • the liquefied hydrogen tank 3 stores liquid hydrogen fuel, which is hydrogen fuel in a liquid state.
  • the vaporizer 5 vaporizes the liquid hydrogen fuel supplied from the liquefied hydrogen tank 3 and supplies gaseous hydrogen fuel to the hydrogen fuel supply pipe 9 .
  • the hydrogen fuel may be stored and stored as a compressed high-pressure gas.
  • the engine system 100 includes a compressed hydrogen tank storing hydrogen fuel as a compressed high-pressure gas instead of the liquefied hydrogen tank 3 and does not include the vaporizer 5 .
  • the hydrogen flow rate adjustment unit 7 adjusts the supply amount of hydrogen fuel flowing through the hydrogen fuel supply pipe 9 .
  • the hydrogen flow rate adjusting unit 7 is, for example, a gas valve unit (GVU: Gas Valve Unit).
  • a gas valve unit includes, for example, a plurality of valves, a gas filter, a gas regulator, and piping. In the gas valve unit, for example, one or more valves constitute a pressure regulating valve.
  • the air supply pipe 15 supplies air from outside the engine 1 to the engine 1 via the supercharger 11, the intercooler 13, and the intake manifold 17.
  • the supercharger 11 and the intercooler 13 are arranged in this order from upstream to downstream of the supply air.
  • the supercharger 11 compresses the air outside the engine 1 and causes the air having a pressure higher than the atmospheric pressure to flow through the air supply pipe 15 .
  • the intercooler 13 cools the air compressed by the supercharger 11 and supplies it to the intake manifold 17 .
  • An intake manifold 17 supplies compressed and cooled air to the engine 1 .
  • the engine 1 has a plurality of cylinders 1a.
  • FIG. 1 shows one cylinder 1a for simplification of the drawing.
  • the intake manifold 17 supplies compressed and cooled air to each cylinder 1a.
  • the engine 1 may have one cylinder 1a. In this case, the intake manifold 17 can be omitted.
  • the exhaust gas is utilized by the supercharger 11 .
  • the supercharger 11 includes a turbine 111 and a compressor 112 .
  • a turbine 111 is arranged in the exhaust pipe 19 and a compressor 112 is arranged in the intake pipe 15 .
  • the turbine 111 is rotated by the exhaust gas flowing through the exhaust pipe 19 and transmits rotational force to the compressor 112 .
  • the compressor 112 is driven by the rotational force of the turbine 111 and compresses the air flowing through the air supply pipe 15 .
  • the temperature detection unit 23 detects the temperature of exhaust gas flowing through the exhaust pipe 19 . Specifically, the temperature detection unit 23 detects the temperature of the exhaust gas inside the exhaust pipe 19 upstream of the supercharger 11 (specifically, the turbine 111 ). In the example of FIG. 1 , the temperature detection unit 23 detects the temperature of the exhaust gas upstream of the turbine 111 in the exhaust pipe 19 and downstream of a connection point between the communication pipe 211 (described later) and the exhaust pipe 19 . .
  • the temperature detection unit 23 is, for example, a temperature sensor.
  • the pressure detection unit 25 detects the pressure of exhaust gas flowing through the exhaust pipe 19 . Specifically, the pressure detection unit 25 detects the pressure of the exhaust gas inside the exhaust pipe 19 upstream of the supercharger 11 (specifically, the turbine 111 ). In the example of FIG. 1 , the pressure detection unit 25 detects the pressure of the exhaust gas upstream of the turbine 111 in the exhaust pipe 19 and downstream of the connection point between the communication pipe 211 (described later) and the exhaust pipe 19 . .
  • the pressure detection unit 25 is, for example, a pressure sensor.
  • the gas introduction part 21 introduces air into the exhaust pipe 19 . Therefore, even if hydrogen fuel (unburned hydrogen fuel) that has not been burned in the engine 1 flows into the exhaust pipe 19, the unburned hydrogen fuel flowing into the exhaust pipe 19 from the intake passage 63 can be diluted with air. Therefore, the concentration of unburned hydrogen fuel flowing into the exhaust pipe 19 can be reduced. As a result, according to the first embodiment, it is possible to suppress the combustion of the unburned hydrogen fuel that has flowed into the exhaust pipe 19 from the engine 1 . Also, the temperature of the unburned hydrogen fuel flowing into the exhaust pipe 19 is lowered by the air introduced into the exhaust pipe 19 . As a result, it becomes difficult for the unburned hydrogen fuel to ignite, and the combustion of the unburned hydrogen fuel flowing into the exhaust pipe 19 can be further suppressed.
  • the hydrogen fuel that has not been burned in the engine 1 (specifically, the combustion chamber 61) is defined as “unburned hydrogen” or “unburned hydrogen fuel”.
  • the air introduced into the exhaust pipe 19 by the gas introduction part 21 is the air for diluting the unburned hydrogen in the exhaust pipe 19 .
  • the gas introduction part 21 preferably introduces air into the exhaust pipe 19 so that the concentration of unburned hydrogen in the exhaust pipe 19 is less than 4%.
  • the gas introduction unit 21 preferably introduces air into the exhaust pipe 19 so that the concentration of unburned hydrogen in the exhaust pipe 19 is outside the combustible range.
  • the concentration of unburned hydrogen in the exhaust pipe 19 does not become less than 4% after the air is introduced into the exhaust pipe 19, the unburned hydrogen in the exhaust pipe 19 is less than before the air is introduced into the exhaust pipe 19.
  • the concentration of fuel hydrogen decreases. Therefore, the self-ignition temperature of unburned hydrogen rises after air is introduced into the exhaust pipe 19 compared to before air is introduced into the exhaust pipe 19 . As a result, combustion of unburned hydrogen in the exhaust pipe 19 can be suppressed.
  • the gas introduction part 21 introduces the air compressed by the supercharger 11 from the air supply pipe 15 to the exhaust pipe 19 . That is, in the first embodiment, by sending air having a pressure higher than the atmospheric pressure from the air supply pipe 15 to the exhaust pipe 19, the air can be more reliably introduced into the exhaust pipe 19 against the pressure of the exhaust gas. Therefore, the concentration of unburned hydrogen flowing into the exhaust pipe 19 can be reduced more reliably. As a result, combustion of unburned hydrogen in the exhaust pipe 19 can be suppressed more effectively.
  • the gas introduction section 21 includes a communication tube 211 and a flow rate adjustment section 212 .
  • the communication pipe 211 communicates the air supply pipe 15 and the exhaust pipe 19 with each other.
  • the flow rate adjusting section 212 is arranged in the communicating pipe 211 .
  • One end of the communication pipe 211 is connected downstream of the supercharger 11 in the air supply pipe 15 .
  • one end of the communication pipe 211 is connected downstream of the compressor 112 in the air supply pipe 15 . Therefore, compressed air can be effectively supplied to the exhaust pipe 19 through the communication pipe 211 .
  • the flow rate adjusting unit 212 adjusts the flow rate of the air flowing through the communicating pipe 211 . Therefore, under the condition that unburned hydrogen does not flow into the exhaust pipe 19 , the flow rate adjusting section 212 can block the passage of the communication pipe 211 to prohibit air from flowing into the exhaust pipe 19 .
  • the exhaust gas is more smoothly discharged through the exhaust pipe 19 .
  • the other end of the communication pipe 211 is connected upstream of the supercharger 11 in the exhaust pipe 19 .
  • the other end of the communication pipe 211 is connected upstream of the turbine 111 in the exhaust pipe 19 .
  • the adjustment of the air flow rate by the flow rate adjusting unit 212 includes not only increasing or decreasing the flow rate continuously or stepwise, but also setting the flow rate to zero. It is sufficient that the flow rate adjusting unit 212 can at least switch between the open state and the closed state of the flow path of the communicating pipe 211 .
  • the flow control unit 212 is, for example, a flow control valve or an on-off valve.
  • the flow rate adjusting unit 212 is preferably arranged closer to the exhaust pipe 19 than the air supply pipe 15 in the communicating pipe 211 . This is because, in a state in which the flow rate adjusting portion 212 is closed, if the air from the air supply pipe 15 exists in the communication pipe 211 to the vicinity of the exhaust pipe 19, the air flows into the exhaust pipe 19 after the flow rate adjusting portion 212 is opened. This is because the time until introduction is shortened. In other words, the responsiveness when air is introduced into the exhaust pipe 19 by the flow rate adjusting portion 212 is improved.
  • the flow rate adjusting unit 212 is arranged near the exhaust pipe 19 in the communicating pipe 211 .
  • the engine 1 includes a cylinder head 51, a cylinder block 52, an intake valve 53, an exhaust valve 54, a hydrogen fuel supply section 55, an ignition induction section 56, a piston 58, a connecting rod 59, a crankshaft 60, and an engine speed detection section 62. including.
  • the engine 1 further includes a cylinder pressure detection section 57 .
  • the engine 1 also has a combustion chamber 61 .
  • a combustion chamber 61 is formed in the cylinder block 52 .
  • Combustion chamber 61 is the space between cylinder head 51 and piston 58 .
  • the cylinder head 51 is fixed to the upper part of the cylinder block 52.
  • the cylinder head 51 has an intake passage 63 and an exhaust passage 64 .
  • the intake manifold 17 is connected to the inlet of the intake passage 63 . Accordingly, compressed and cooled air is supplied from the intake manifold 17 to the intake passage 63 .
  • An outlet of the intake passage 63 is connected to the combustion chamber 61 .
  • the hydrogen fuel supply unit 55 is arranged in the cylinder head 51. Then, the hydrogen fuel supply unit 55 supplies hydrogen fuel to the inside of the engine 1 .
  • the hydrogen fuel supply section 55 supplies hydrogen fuel to the intake passage 63 .
  • the hydrogen fuel supply unit 55 injects hydrogen fuel. Therefore, hydrogen fuel is mixed with air supplied from the intake manifold 17 and supplied to the combustion chamber 61 .
  • the intake valve 53 is arranged at the outlet of the intake passage 63 .
  • the intake valve 53 opens and closes the outlet of the intake passage 63 .
  • the hydrogen fuel supply unit 55 repeats the injection of hydrogen fuel at regular intervals while the engine 1 is operating.
  • the hydrogen fuel supply unit 55 is, for example, a gas admission valve (GAV) or a gas injector.
  • GAV gas admission valve
  • the hydrogen fuel supply unit 55 corresponds to an example of the "gas fuel supply unit" of the present invention. Note that, for example, the hydrogen fuel supply unit 55 may be arranged in the intake manifold 17 or may be arranged in the air supply pipe 15 downstream of the intercooler 13 .
  • the inlet of the exhaust passage 64 is connected to the combustion chamber 61 .
  • An outlet of the exhaust passage 64 is connected to the exhaust pipe 19 . Therefore, exhaust gas from the combustion chamber 61 is discharged to the exhaust pipe 19 through the exhaust passage 64 .
  • an exhaust valve 54 is arranged at the entrance of the exhaust passage 64 . Exhaust valve 54 opens and closes the inlet of exhaust passage 64 . When the exhaust valve 54 opens the entrance of the exhaust passage 64 , the exhaust gas is discharged to the exhaust pipe 19 through the exhaust passage 64 .
  • the ignition induction part 56 induces ignition of hydrogen fuel in the combustion chamber 61 .
  • the ignition inducer 56 injects into the combustion chamber 61 liquid fuel that induces ignition of the hydrogen fuel in the combustion chamber 61 .
  • Liquid fuels are, for example, light oil or heavy oil.
  • the ignition inducer 56 is, for example, a liquid fuel injector.
  • a liquid fuel injector is, for example, a pilot fuel injector.
  • the ignition induction part 56 may be, for example, a "spark plug" that ignites with sparks or laser.
  • the cylinder block 52 constitutes the cylinder 1a.
  • Cylinder block 52 houses piston 58 , connecting rod 59 and crankshaft 60 .
  • the piston 58 reciprocates up and down inside the cylinder block 52 .
  • a connecting rod 59 connects the piston 58 and the crankshaft 60 .
  • the connecting rod 59 then transmits the reciprocating motion of the piston 58 to the crankshaft 60 .
  • Crankshaft 60 converts the reciprocating motion of piston 58 into rotary motion.
  • the crankshaft 60 then transmits rotational motion to the generator 27 by a transmission mechanism (not shown).
  • the generator 27 generates power by rotating the power generator (for example, magnet) of the generator 27 .
  • the engine speed detection unit 62 detects the speed of the engine 1 per unit time.
  • the engine speed detector 62 is, for example, an engine speed sensor.
  • the engine speed sensor is composed of, for example, a sensor and a pulse generator, and can be configured to generate a pulse signal according to the rotation of the crankshaft 60 .
  • the number of revolutions per unit time of the engine 1 may be referred to as "the number of revolutions of the engine 1".
  • the cylinder pressure detector 57 detects the gas pressure in the combustion chamber 61 .
  • the cylinder pressure detector 57 is, for example, a pressure sensor.
  • the generator load which is the load on the generator 27
  • the engine 1 is controlled to reduce its output.
  • the amount of hydrogen fuel supplied by the hydrogen fuel supply unit 55 is reduced by controlling the hydrogen flow rate adjustment unit 7 and/or the hydrogen fuel supply unit 55 .
  • the amount of hydrogen fuel supplied does not instantaneously change to the amount corresponding to the reduced generator load, but there is a period of time during which surplus hydrogen fuel is supplied, albeit for a very short period of time.
  • a generator load is generated by a load device driven by the generator 27 .
  • the hydrogen fuel supply unit 55 fails, the amount of hydrogen fuel supplied may become excessive and unburned hydrogen may be generated in the combustion chamber 61 . As a result, it can be predicted that unburned hydrogen will flow into the exhaust pipe 19 . In this case, the malfunction of the hydrogen fuel supply unit 55 indicates, for example, a state in which the hydrogen fuel supply unit 55 remains open and cannot be closed.
  • the ignition induction unit 56 fails, liquid fuel for ignition will not be injected. Accordingly, hydrogen fuel ignition failure may occur, and unburned hydrogen may be generated in the combustion chamber 61 . As a result, it can be predicted that unburned hydrogen will flow into the exhaust pipe 19 . In this case, the failure of the ignition inducer 56 indicates, for example, a state in which the ignition inducer 56 cannot inject liquid fuel.
  • the gas introduction section 21 is controlled to introduce air into the exhaust pipe 19.
  • FIG. 2 is a block diagram showing engine system 100.
  • the engine system 100 includes a generator control device 29 , an operation control device 31 and an engine control device 33 .
  • the generator control device 29 controls the generator 27.
  • Generator controller 29 includes a power meter 291 .
  • the wattmeter 291 measures the power output by the generator 27 .
  • the electric power output by the generator 27 is supplied to the load device. Therefore, the power output by the generator 27 is an example of information indicating the generator load.
  • the generator control device 29 outputs information indicating the electric power of the generator 27 measured by the wattmeter 291 to the engine control device 33 .
  • the generator control device 29 is, for example, a computer.
  • the computer is, for example, an ECU (Electronic Control Unit).
  • generator controller 29 includes a processor and a memory device.
  • the processor includes, for example, a CPU (Central Processing Unit).
  • the storage device stores data and computer programs.
  • the storage device includes, for example, a main storage device such as a semiconductor memory and an auxiliary storage device.
  • the storage device may include removable media.
  • the generator control device 29 is, for example, a generator control panel.
  • the operation control device 31 is, for example, a computer. Specifically, the operation control device 31 includes an input device, a display device, a processor, and a storage device. Input devices include, for example, keyboards, pointing devices, dials, and push buttons.
  • the display device is, for example, a liquid crystal display.
  • the display device may include, for example, a touch panel.
  • a processor includes, for example, a CPU.
  • the storage device stores data and computer programs.
  • the storage device includes, for example, a main storage device such as a semiconductor memory, and an auxiliary storage device such as a semiconductor memory and a hard disk drive.
  • the storage device may include removable media.
  • the operation control device 31 is, for example, an operation control panel.
  • the engine control device 33 controls the engine 1.
  • the engine control device 33 controls, for example, the hydrogen fuel supply section 55 and the ignition induction section 56 .
  • the engine control device 33 receives information indicating the rotation speed of the engine 1 from the engine rotation speed detection unit 62 .
  • the engine control device 33 also receives information indicating the pressure of the gas in the combustion chamber 61 from the cylinder pressure detector 57 .
  • the engine control device 33 also controls the hydrogen flow rate adjusting section 7 .
  • the engine control device 33 controls the gas introduction section 21 .
  • the engine control device 33 controls the flow rate adjustment section 212 .
  • the engine control device 33 also receives information indicating the temperature of the exhaust gas from the temperature detector 23 .
  • the engine control device 33 receives information indicating the pressure of the exhaust gas from the pressure detector 25 .
  • the engine control device 33 is, for example, a computer.
  • a computer is ECU, for example.
  • the engine control device 33 includes a control section 331 and a storage section 332 .
  • Control unit 331 includes a processor such as a CPU.
  • the storage unit 332 includes a storage device and stores data and computer programs.
  • the storage device includes, for example, a main storage device such as a semiconductor memory and an auxiliary storage device.
  • the storage device may include removable media.
  • the engine control device 33 includes an introduction decision unit A1 and an introduction control unit A2. Specifically, the processor of the engine control device 33 executes a computer program stored in the storage device of the storage section 332, thereby functioning as an introduction determination section A1 and an introduction control section A2.
  • the introduction determination unit A1 determines whether or not to introduce air into the exhaust pipe 19 by the gas introduction unit 21 based on index information (hereinafter referred to as "index information IF").
  • index information IF is information serving as an index indicating whether hydrogen fuel (unburned hydrogen) that has not been burned in the combustion chamber 61 has flowed into the exhaust pipe 19 from the engine 1 .
  • the introduction control unit A2 controls the gas introduction unit 21 (specifically, the flow rate adjustment unit 212) so as to introduce air into the exhaust pipe 19 based on the determination result of the introduction determination unit A1. Therefore, the gas introduction unit 21 can introduce air into the exhaust pipe 19 only when the index information IF predicts that unburned hydrogen has flowed into the exhaust pipe 19 . As a result, when unburned hydrogen does not flow into the exhaust pipe 19, air is not introduced into the exhaust pipe 19, and the exhaust gas can be discharged more smoothly.
  • the introduction decision unit A1 decides to introduce air into the exhaust pipe 19.
  • the introduction control section A2 controls the gas introduction section 21 so as to introduce air into the exhaust pipe 19 .
  • the gas introduction section 21 introduces air into the exhaust pipe 19 .
  • the introduction decision unit A ⁇ b>1 decides not to introduce air into the exhaust pipe 19 .
  • the introduction control part A2 controls the gas introduction part 21 so as not to introduce air into the exhaust pipe 19 .
  • the gas introduction part 21 does not introduce air into the exhaust pipe 19 .
  • the index information IF includes engine output information that directly or indirectly indicates the output of the engine 1. Therefore, the introduction determination unit A1 determines whether or not to introduce air into the exhaust pipe 19 by the gas introduction unit 21 based on the engine output information. As a result, whether or not to introduce air into the exhaust pipe 19 can be determined more appropriately.
  • the introduction determination part A1 determines to introduce air into the exhaust pipe 19 by the gas introduction part 21 .
  • the rate of decrease in the output of the engine 1 is obtained Q times before the latest output E0 of the engine 1 when the introduction determining unit A1 obtains information directly indicating the output of the engine 1 at predetermined intervals, for example.
  • engine output information ID that indirectly indicates the output of the engine 1 includes, for example, information indicating the number of rotations of the engine 1 and power generation that is a load on the generator 27. and information indicating machine load.
  • the rotation speed of the engine 1 changes in conjunction with the generator load. For example, when the generator load drops instantaneously, the speed of the engine 1 instantly increases, although for a very short period of time. Therefore, an instantaneous increase in the rotation speed of the engine 1 indicates an instantaneous decrease in the generator load. Therefore, it can be predicted that unburned hydrogen flows into the exhaust pipe 19 when the rotational speed of the engine 1 increases instantaneously. Therefore, the introduction determination unit A1 acquires information indicating the rotation speed of the engine 1 from the engine rotation speed detection unit 62, and introduces air into the exhaust pipe 19 by the gas introduction unit 21 based on the rotation speed of the engine 1. Decide whether or not In other words, according to the first embodiment, the introduction determination part A1 can easily determine whether or not to introduce air into the exhaust pipe 19 based on the rotation speed of the engine 1 .
  • the introduction determination unit A1 determines whether or not to introduce air into the exhaust pipe 19 based on the degree of increase in the rotation speed of the engine 1 . Therefore, according to the first embodiment, it is possible to decide to introduce air into the exhaust pipe 19 when unburned hydrogen flows into the exhaust pipe 19 due to a decrease in the generator load.
  • the introduction decision unit A1 decides to introduce air into the exhaust pipe 19 when the rotation speed of the engine 1 reaches or exceeds the threshold TH1.
  • the introduction determination unit A1 determines to introduce air into the exhaust pipe 19 when the rate of increase in the rotation speed of the engine 1 becomes equal to or greater than the threshold TH2.
  • the introduction determination unit A1 acquires information on the rotation speed of the engine 1 from the engine rotation speed detection unit 62 at a predetermined cycle
  • the rate of increase in the rotation speed of the engine 1 is relative to the rotation speed NM acquired M times before.
  • “M” is any integer of 1 or more integers.
  • “M times before” indicates "M times before the latest”.
  • the introduction determination unit A1 may directly acquire information indicating the generator load and determine whether or not to introduce air into the exhaust pipe 19 by the gas introduction unit 21 based on the generator load. good. In this case, the introduction determination unit A1 can more accurately determine whether to introduce air into the exhaust pipe 19 by directly acquiring the information indicating the generator load.
  • the introduction decision unit A1 decides whether or not to introduce air into the exhaust pipe 19 based on the degree of reduction in the generator load. Therefore, according to the first embodiment, it is possible to decide to introduce air into the exhaust pipe 19 when unburned hydrogen flows into the exhaust pipe 19 due to a decrease in the generator load.
  • the introduction determining unit A1 acquires information indicating the power of the generator 27 from the power meter 291 of the generator control device 29 as information indicating the generator load. Then, the introduction determination unit A1 determines whether or not to introduce air into the exhaust pipe 19 based on the power value of the generator 27 .
  • the introduction decision unit A1 decides to introduce air into the exhaust pipe 19 when the power of the generator 27 becomes equal to or less than the threshold TH3.
  • the introduction determination unit A1 determines to introduce air into the exhaust pipe 19 when the rate of decrease in power of the generator 27 is equal to or greater than the threshold TH4.
  • K is any integer of 1 or more integers.
  • “K times before” indicates "K times before the latest”.
  • the introduction determination unit A1 directly acquires the operation signal SG from the operation control device 31 as information indicating the generator load, or indirectly obtains the operation signal SG via the generator control device 29. to get
  • the operation signal SG is a signal for setting the operating state of the load device to which power is supplied from the generator 27 .
  • "operating condition" is indicated by the level of the generator load.
  • the operating signal SG therefore indicates the level of the generator load. Therefore, the introduction determination unit A1 determines whether or not to introduce air into the exhaust pipe 19 based on the generator load level indicated by the operation signal SG.
  • the introduction decision unit A1 decides to introduce air into the exhaust pipe 19 when the generator load level indicated by the operation signal SG becomes equal to or lower than the threshold TH5.
  • the introduction determination unit A1 determines to introduce air into the exhaust pipe 19 when the rate of decrease in the generator load indicated by the operation signal SG reaches or exceeds the threshold TH6.
  • the index information IF may include information indicating the state of the hydrogen fuel supply unit 55 . Therefore, the introduction determination unit A1 determines whether or not to introduce air into the exhaust pipe 19 by the gas introduction unit 21 based on the state of the hydrogen fuel supply unit 55 . As a result, whether or not to introduce air into the exhaust pipe 19 can be determined from the viewpoint of the state of the hydrogen fuel supply section 55 .
  • the introduction determination unit A1 determines whether the hydrogen fuel supply unit 55 has failed. Then, when determining that the hydrogen fuel supply unit 55 has failed, the introduction determination unit A1 determines to introduce air into the exhaust pipe 19 . This is because, as described above, when the hydrogen fuel supply unit 55 fails, there is a possibility that the amount of hydrogen fuel supplied becomes excessive and unburned hydrogen is generated in the combustion chamber 61 . In this case, specifically, the state of the hydrogen fuel supply unit 55 is indicated by the gas pressure in the combustion chamber 61 of the engine 1 . Therefore, the introduction determination unit A1 acquires information indicating the pressure of gas in the combustion chamber 61 from the cylinder pressure detection unit 57 . Then, the introduction determination part A1 determines whether or not to introduce air into the exhaust pipe 19 based on the pressure of the gas in the combustion chamber 61 .
  • the reason why the gas pressure in the combustion chamber 61 indicates the state of the hydrogen fuel supply unit 55 is as follows. That is, when the hydrogen fuel supply unit 55 fails and the amount of hydrogen fuel supplied becomes excessive, the pressure of the gas in the combustion chamber 61 increases. Therefore, by monitoring the gas pressure in the combustion chamber 61, it is possible to determine whether the hydrogen fuel supply unit 55 has failed. Therefore, the introduction determining part A1 determines whether or not the gas pressure in the combustion chamber 61 is equal to or higher than the threshold TH7. Then, when it is determined that the pressure of the gas in the combustion chamber 61 is equal to or higher than the threshold TH7, the introduction determination part A1 determines to introduce air into the exhaust pipe 19 .
  • the index information IF may include information indicating the state of the ignition inducer 56. Therefore, the introduction determination part A1 determines whether or not to introduce air into the exhaust pipe 19 by the gas introduction part 21 based on the state of the ignition induction part 56 . As a result, whether or not to introduce air into the exhaust pipe 19 can be determined from the viewpoint of the state of the ignition induction part 56 .
  • the introduction determination unit A1 determines whether or not the ignition induction unit 56 has failed. Then, when it is determined that the ignition induction part 56 has failed, the introduction decision part A1 decides to introduce air into the exhaust pipe 19 . This is because, as described above, if the ignition induction unit 56 fails, there is a possibility that hydrogen fuel ignition failure will occur and unburned hydrogen will be generated in the combustion chamber 61 . In this case, specifically, the state of the ignition inducer 56 is indicated by the gas pressure within the combustion chamber 61 of the engine 1 . Therefore, the introduction determination unit A1 acquires information indicating the pressure of gas in the combustion chamber 61 from the cylinder pressure detection unit 57 . Then, the introduction determination part A1 determines whether or not to introduce air into the exhaust pipe 19 based on the pressure of the gas in the combustion chamber 61 .
  • the reason why the gas pressure in the combustion chamber 61 indicates the state of the ignition induction part 56 is as follows. That is, when the ignition inducer 56 fails and hydrogen fuel ignition failure occurs, the gas pressure in the combustion chamber 61 exhibits an abnormally low value. Therefore, by monitoring the gas pressure in the combustion chamber 61, it is possible to determine whether or not the ignition inducer 56 has failed. Therefore, the introduction determination part A1 determines whether or not the gas pressure in the combustion chamber 61 is equal to or less than the threshold TH8. Then, when determining that the pressure of the gas in the combustion chamber 61 is equal to or lower than the threshold TH8, the introduction determination part A1 determines to introduce air into the exhaust pipe 19 . Note that the threshold TH8 for determining failure of the ignition induction unit 56 is smaller than the threshold TH7 for determining failure of the hydrogen fuel supply unit 55 .
  • FIG. 3 is a time chart showing changes in various states of the engine system 100.
  • the horizontal axes of charts CT1 to CT6 indicate time.
  • the vertical axis of chart CT1 indicates the generator load
  • the vertical axis of chart CT2 indicates the number of revolutions of the engine 1
  • the vertical axis of chart CT3 indicates the amount of hydrogen fuel injected (supplied) by the hydrogen fuel supply unit 55. .
  • the vertical axis of chart CT4 indicates the opening degree of the flow rate adjusting unit 212
  • the vertical axis of chart CT5 indicates the concentration of unburned hydrogen in the exhaust pipe 19
  • the vertical axis of chart CT6 indicates the temperature of the exhaust gas in the exhaust pipe 19.
  • the degree of opening of the flow rate adjusting section 212 indicates the extent to which the flow rate adjusting section 212 is open.
  • control is executed to reduce the injection amount (supply amount) of hydrogen fuel from the hydrogen fuel supply unit 55 in accordance with the decrease in the generator load. As a result, the injection amount of hydrogen fuel is reduced. Thereafter, the injection amount of hydrogen fuel increases once and then becomes constant at time t2. As can be understood from chart CT3, the injection amount of hydrogen fuel does not immediately become constant at time t1 when the control for decreasing the injection amount starts due to the responsiveness limit of the hydrogen fuel supply unit 55, but from time t1 to time t1. It becomes constant in the period of t2. As a result, unburned hydrogen is generated and flows into the exhaust pipe 19 from the combustion chamber 61 .
  • the introduction control unit A2 opens the flow rate adjustment unit 212 to open the flow path of the communication pipe 211. Therefore, the air in the air supply pipe 15 is introduced into the exhaust pipe 19 through the communication pipe 211 .
  • the unburned hydrogen in the exhaust pipe 19 is diluted with air, and the concentration of the unburned hydrogen decreases. As a result, combustion of unburned hydrogen in the exhaust pipe 19 is suppressed.
  • air is introduced into the exhaust pipe 19 by opening the flow rate adjusting section 212 only for a period TM from time t1 to time t12.
  • the introduction control unit A2 closes the flow rate adjustment unit 212 to block the flow path of the communication pipe 211. As shown in FIG. Therefore, air from the air supply pipe 15 is not introduced into the exhaust pipe 19 .
  • FIG. 4 is a flow chart showing a control method for the gas introduction section 21. As shown in FIG. As shown in FIG. 4, the control method includes steps S1 to S6. The control method is executed by the engine controller 33 .
  • the introduction determination unit A1 determines whether or not the first dilution start condition is satisfied.
  • the first dilution start condition is a condition related to the output of the engine 1 and a condition for introducing air into the exhaust pipe 19 by the gas introduction section 21 .
  • the first dilution start condition may include at least one of the first to sixth start conditions.
  • the first start condition is that the rotation speed of the engine 1 has reached or exceeded the threshold TH1.
  • a second start condition is that the rate of increase in the rotational speed of the engine 1 has become equal to or greater than the threshold TH2.
  • a third start condition is that the power of the generator 27 has become equal to or less than the threshold TH3.
  • a fourth start condition is that the rate of decrease in the power of the generator 27 has become equal to or greater than the threshold TH4.
  • a fifth start condition is that the level of the generator load indicated by the operation signal SG has become equal to or less than the threshold TH5.
  • a sixth start condition is that the rate of decrease in the generator load indicated by the operation signal SG has reached or exceeded the threshold TH6.
  • the introduction determination unit A1 determines that the first dilution start condition is satisfied in step S1. It is determined that the condition is satisfied, and the process proceeds to step S4. Determining that the first dilution start condition is satisfied by the introduction determination unit A1 corresponds to determining that the gas introduction unit 21 introduces air into the exhaust pipe 19 .
  • the introduction decision unit A1 determines whether or not the second dilution start condition is satisfied.
  • the second dilution start condition is a condition related to the hydrogen fuel supply section 55 and is a condition for introducing air into the exhaust pipe 19 by the gas introduction section 21 .
  • the second dilution start condition is that the gas pressure in the combustion chamber 61 is equal to or higher than the threshold TH7.
  • step S2 When the introduction decision unit A1 determines in step S2 that the second dilution start condition is satisfied, the process proceeds to step S4. Determining that the second dilution start condition is satisfied by the introduction determination unit A1 corresponds to determining that the gas introduction unit 21 introduces air into the exhaust pipe 19 .
  • step S3 When the introduction decision unit A1 determines in step S3 that the third dilution start condition is satisfied, the process proceeds to step S4. Determination by the introduction determination unit A1 that the third dilution start condition is satisfied corresponds to determination to introduce air into the exhaust pipe 19 by the gas introduction unit 21 .
  • step S3 if the introduction decision unit A1 determines in step S3 that the third dilution start condition is not satisfied, the process ends.
  • the introduction control section A2 determines whether or not a predetermined opening time has elapsed since the flow rate adjustment section 212 opened the flow path of the communicating pipe 211.
  • the predetermined open time is the time during which the flow path of the communication pipe 211 is kept open (the time during which air is introduced into the exhaust pipe 19), and is determined in advance. That is, the predetermined open time is the open time of the flow rate adjusting section 212 .
  • the predetermined open time is a fixed value.
  • the predetermined open time is set to a time during which the concentration of unburned hydrogen becomes less than the ignition concentration when the largest possible amount of unburned hydrogen flows into the exhaust pipe 19 .
  • the ignition concentration is preferably, for example, 4% or less. This is because hydrogen will not ignite if the hydrogen concentration in the air is less than 4%.
  • step S5 is executed until the predetermined opening time has passed.
  • step S5 if it is determined in step S5 that the predetermined opening time has elapsed, the process proceeds to step S6.
  • step S6 the introduction control part A2 closes the flow path of the communication pipe 211 by the flow rate adjustment part 212, and stops the introduction of air from the air supply pipe 15 and the communication pipe 211 to the exhaust pipe 19.
  • the introduction control section A2 closes the flow rate adjustment section 212 . Then the process ends.
  • FIG. 1 A first modification of the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1, 2, and 5.
  • FIG. The first modification is mainly different from the first embodiment described with reference to FIG. 4 in that the opening degree and the opening time of the flow rate adjusting unit 212 that introduces air into the exhaust pipe 19 are dynamically set. Differences of the first modification from the first embodiment will be mainly described below.
  • FIG. 1 The introduction control unit A2 controls the degree of increase in the rotation speed of the engine 1, the degree of reduction in the generator load, the temperature of the exhaust gas upstream of the supercharger 11 (specifically, the turbine 111) inside the exhaust pipe 19, And, based on at least one pressure of the exhaust gas upstream of the turbocharger 11 (specifically, the turbine 111) inside the exhaust pipe 19, the amount of air introduced into the exhaust pipe 19 by the gas introduction part 21 Control the flow rate.
  • the flow rate adjustment unit 212 degrees of opening can be set.
  • the introduction control unit A2 sets the opening degree of the flow rate adjustment unit 212 larger as the degree of increase in the rotation speed of the engine 1 (for example, rate of increase) increases. This is because the amount of unburned hydrogen flowing into the exhaust pipe 19 may increase as the rotational speed of the engine 1 increases.
  • the introduction control unit A2 sets the opening degree of the flow rate adjustment unit 212 to be larger as the degree of decrease in the generator load (for example, decrease rate) is greater. This is because the amount of unburned hydrogen flowing into the exhaust pipe 19 may increase as the generator load decreases.
  • the introduction control unit A2 sets the opening degree of the flow rate adjustment unit 212 larger as the temperature of the exhaust gas upstream of the turbocharger 11 inside the exhaust pipe 19 increases, and introduces the exhaust gas into the exhaust pipe 19. Increase air flow.
  • the reason is as follows. That is, the higher the temperature of the exhaust gas, the higher the possibility that the unburned hydrogen will ignite. Therefore, by increasing the flow rate of the air introduced into the exhaust pipe 19, the temperature and concentration of the unburned hydrogen can be lowered more effectively. As a result, combustion of unburned hydrogen can be effectively suppressed.
  • the introduction control part A2 acquires information indicating the temperature of the exhaust gas from the temperature detection part 23 .
  • the introduction control unit A2 sets the opening degree of the flow rate adjustment unit 212 larger as the pressure of the exhaust gas upstream of the turbocharger 11 inside the exhaust pipe 19 increases, and introduces the exhaust gas into the exhaust pipe 19. Increase air flow.
  • the reason is as follows. That is, the higher the pressure of the exhaust gas, the more difficult it is for the air to flow into the exhaust pipe 19 . Therefore, by increasing the opening degree of the flow rate adjusting portion 212, the air can be introduced into the exhaust pipe 19 more reliably. As a result, combustion of unburned hydrogen can be effectively suppressed.
  • the introduction control section A2 acquires information indicating the pressure of the exhaust gas from the pressure detection section 25 .
  • the introduction control unit A2 controls the degree of increase in the rotation speed of the engine 1, the degree of reduction in the generator load, the temperature of the exhaust gas upstream of the turbocharger 11 (specifically, the turbine 111) inside the exhaust pipe 19, And, based on at least one pressure of the exhaust gas upstream of the turbocharger 11 (specifically, the turbine 111) inside the exhaust pipe 19, the amount of air introduced into the exhaust pipe 19 by the gas introduction part 21 Control deployment time.
  • the air introduction time indicates the opening time during which the flow regulating unit 212 keeps the flow path of the communicating pipe 211 open. In other words, the air introduction time indicates the opening time of the flow rate adjusting section 212 .
  • the air introduction time is dynamically changed and is not a fixed value.
  • the introduction control unit A2 sets the air introduction time to be longer, thereby increasing the flow rate of the air to be introduced into the exhaust pipe 19 .
  • the reason is the same as in the case of increasing the opening degree of the flow rate adjusting section 212 as the temperature of the exhaust gas increases.
  • the introduction control part A2 acquires information indicating the temperature of the exhaust gas from the temperature detection part 23 .
  • the introduction control unit A2 sets a longer air introduction time as the pressure of the exhaust gas is higher.
  • the reason is as follows. That is, the higher the pressure of the exhaust gas, the more difficult it is for the air to flow into the exhaust pipe 19 . Therefore, by lengthening the introduction time of the air into the exhaust pipe 19, the air can be introduced into the exhaust pipe 19 more reliably. As a result, combustion of unburned hydrogen can be effectively suppressed.
  • the introduction control section A2 acquires information indicating the pressure of the exhaust gas from the pressure detection section 25 .
  • FIG. 5 is a flow chart showing a control method for the gas introducing section 21 according to the first modification. As shown in FIG. 5, the control method includes steps S11 to S18. The control method is executed by the engine controller 33 .
  • Steps S11 to S13 are the same as steps S1 to S3 shown in FIG. 4, respectively.
  • step S14 the introduction control unit A2 determines based on at least one of the degree of increase in the rotation speed of the engine 1, the degree of decrease in the generator load, the temperature of the exhaust gas, and the pressure of the exhaust gas. to determine the degree of opening of the flow rate adjusting section 212 , that is, the flow rate of the air introduced into the exhaust pipe 19 .
  • step S15 the introduction control unit A2 determines based on at least one of the degree of increase in the rotation speed of the engine 1, the degree of decrease in the generator load, the temperature of the exhaust gas, and the pressure of the exhaust gas. to determine the opening time of the flow rate adjusting unit 212, that is, the time for introducing the air into the exhaust pipe 19.
  • step S16 the introduction control unit A2 opens the flow path of the communication pipe 211 by the flow rate adjustment unit 212 and starts introducing air from the air supply pipe 15 and the communication pipe 211 to the exhaust pipe 19.
  • the introduction control unit A2 sets the opening degree of the flow rate adjusting unit 212 to the opening degree determined in step S14.
  • step S17 the introduction control section A2 determines whether or not the opening time has elapsed since the flow rate adjustment section 212 opened the flow path of the communicating pipe 211.
  • the open time is the time during which the flow path of the communicating pipe 211 is kept open (time during which air is introduced into the exhaust pipe 19), and is the time determined in step S15.
  • step S17 determines whether the open time has elapsed. If it is determined in step S17 that the open time has elapsed, the process proceeds to step S18.
  • the introduction control unit A2 does not have to execute step S14.
  • the degree of opening of the flow rate adjusting unit 212 is preset in the same manner as in the first embodiment described with reference to FIG.
  • the introduction control unit A2 does not have to execute step S15.
  • the opening time of the flow rate adjusting section 212 is set to a predetermined opening time, as in the first embodiment described with reference to FIG.
  • FIG. 1 A second modification of the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1, 2, and 6.
  • FIG. The second modification is mainly different from the first embodiment described with reference to FIG. 4 in that the condition for stopping the air introduced into the exhaust pipe 19 is determined by the rotational speed of the engine 1 . Differences of the second modification from the first embodiment will be mainly described below.
  • FIG. 1 The introduction control unit A2 stops introduction of air into the exhaust pipe 19 by the gas introduction unit 21 based on the degree of decrease in the rotation speed of the engine 1 . Therefore, the introduction of air into the exhaust pipe 19 can be stopped when the unburned hydrogen in the exhaust pipe 19 is sufficiently diluted.
  • the introduction control unit A2 stops the introduction of air into the exhaust pipe 19 by closing the flow rate adjustment unit 212 when the rotation speed of the engine 1 becomes equal to or less than the threshold TH9.
  • the introduction control unit A2 stops the introduction of air into the exhaust pipe 19 by closing the flow rate adjustment unit 212 when the rate of decrease in the rotation speed of the engine 1 becomes equal to or less than the threshold TH10.
  • the introduction determination unit A1 acquires the information on the rotation speed of the engine 1 from the engine rotation speed detection unit 62 at a predetermined cycle
  • the rate of decrease of the rotation speed of the engine 1 is M times before the latest rotation speed N0.
  • M is any integer of 1 or more integers.
  • Steps S21 to S23 are the same as steps S1 to S3 shown in FIG. 4, respectively.
  • Step S24 is the same as step S4 described with reference to FIG.
  • the introduction control unit A2 determines whether or not the dilution stop condition is satisfied.
  • the dilution stop condition is a condition for stopping introduction of air into the exhaust pipe 19 by the gas introduction part 21 .
  • the dilution stop condition may include at least one of the first stop condition and the second stop condition.
  • the first stop condition is that the rotation speed of the engine 1 has become equal to or less than the threshold TH9.
  • the second stop condition is that the rate of decrease in the engine speed of the engine 1 has become equal to or less than the threshold TH10.
  • step S25 the introduction control unit A2 continues until all of the one or more stop conditions are satisfied.
  • the introduction control unit A2 determines that the dilution stop condition is satisfied in step S25. Then, the process proceeds to step S26.
  • the fact that the introduction control unit A2 has determined that the dilution stop condition is satisfied corresponds to the decision to stop the introduction of air into the exhaust pipe 19 .
  • step S26 the introduction control part A2 closes the flow path of the communication pipe 211 by the flow rate adjustment part 212, and stops the introduction of air from the air supply pipe 15 and the communication pipe 211 to the exhaust pipe 19.
  • the introduction control section A2 closes the flow rate adjustment section 212 . Then the process ends.
  • FIG. 1 A third modification of the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1, 2, and 7.
  • FIG. The third modification is mainly different from the second modification described with reference to FIG. 6 in that the opening degree of the flow rate adjusting portion 212 that introduces air into the exhaust pipe 19 is dynamically set.
  • differences of the third modified example from the second modified example will be mainly described.
  • FIG. 7 is a flow chart showing a control method for the gas introduction section 21 according to the third modification. As shown in FIG. 7, the control method includes steps S31 to S37. The control method is executed by the engine controller 33 .
  • Steps S31 to S33 are the same as steps S21 to S23 shown in FIG. 6, respectively.
  • Steps S34 and S35 are the same as steps S14 and S16 described with reference to FIG. 5, respectively.
  • Steps S36 and S37 are the same as steps S25 and S26 described with reference to FIG. 6, respectively.
  • FIG. 8 is a diagram showing the configuration of an engine system 100A according to the second embodiment. As shown in FIG. 8, the engine system 100A includes a gas introduction section 21A instead of the gas introduction section 21 shown in FIG.
  • the gas introduction part 21A introduces air or inert gas into the exhaust pipe 19. Therefore, even if unburned hydrogen that has not been burned in the engine 1 flows into the exhaust pipe 19, the unburned hydrogen flowing into the exhaust pipe 19 from the engine 1 can be diluted with air or inert gas. Therefore, the concentration of unburned hydrogen flowing into the exhaust pipe 19 can be reduced. As a result, according to the second embodiment, burning of unburned hydrogen in the exhaust pipe 19 can be suppressed. Also, the temperature of the unburned hydrogen flowing into the exhaust pipe 19 is lowered by the air or inert gas introduced into the exhaust pipe 19 . As a result, it becomes difficult for the unburned hydrogen to ignite, and burning of the unburned hydrogen in the exhaust pipe 19 can be further suppressed.
  • the inert gas is, for example, nitrogen, argon, helium, or carbon dioxide.
  • the gas introduction part 21A is connected to a pressurized gas supply device 35 that supplies air or inert gas having a pressure higher than the atmospheric pressure, and introduces the air or inert gas into the exhaust pipe 19. That is, in the second embodiment, air or inert gas having a pressure higher than the atmospheric pressure is sent to the exhaust pipe 19, so that the air can be more reliably introduced into the exhaust pipe 19 against the pressure of the exhaust gas. Therefore, the concentration of unburned hydrogen flowing into the exhaust pipe 19 can be reduced more reliably. As a result, combustion of unburned hydrogen in the exhaust pipe 19 can be suppressed more reliably.
  • the pressurized gas supply device 35 includes, for example, a pressurized air tank that stores pressurized air, a pressurized inert gas tank that stores pressurized inert gas, and pressurizes the air to the gas introduction part 21A. It is a compressor for supplying, or a compressor for pressurizing an inert gas and supplying it to the gas introducing section 21A.
  • the gas introduction section 21A includes a pressurized gas introduction pipe 211A and a flow rate adjustment section 212A.
  • the pressurized gas introduction pipe 211A guides the air or inert gas supplied by the pressurized gas supply device 35 to the exhaust pipe 19.
  • One end of the pressurized gas introduction pipe 211A is connected to the pressurized gas supply device 35 .
  • the other end of the pressurized gas introduction pipe 211A is connected upstream of the supercharger 11 in the exhaust pipe 19 .
  • the other end of the pressurized gas introduction pipe 211A is connected upstream of the turbine 111 in the exhaust pipe 19 .
  • the flow rate adjusting unit 212A is arranged in the pressurized gas introduction pipe 211A.
  • the flow rate adjusting section 212A adjusts the flow rate of air or inert gas flowing through the pressurized gas introduction pipe 211A. Therefore, under a condition in which unburned hydrogen does not flow into the exhaust pipe 19, the flow rate adjusting unit 212A blocks the passage of the pressurized gas introduction pipe 211A to prevent air or inert gas from flowing into the exhaust pipe 19. can be prohibited. As a result, according to the second embodiment, the exhaust gas is more smoothly discharged through the exhaust pipe 19 .
  • the adjustment of the air flow rate by the flow rate adjusting section 212A includes not only increasing or decreasing the flow rate continuously or stepwise, but also setting the flow rate to zero.
  • 212 A of flow volume adjustment parts should just be able to switch the state which opened the flow path of 211 A of pressurized gas introduction pipes, and the closed state at least.
  • 212 A of flow volume adjustment parts are a flow volume adjustment valve or an on-off valve, for example.
  • the flow rate adjusting unit 212A is preferably arranged near the exhaust pipe 19 in the pressurized gas introduction pipe 211A. This is because when the air or inert gas from the pressurized gas supply device 35 exists close to the exhaust pipe 19 in the pressurized gas introduction pipe 211A in the state where the flow rate adjustment unit 212A is closed, the flow rate of the air is adjusted. This is because the time from opening the portion 212A to being introduced into the exhaust pipe 19 is shortened. In other words, the responsiveness when introducing air or inert gas into the exhaust pipe 19 is improved by the flow rate adjusting portion 212A.
  • the temperature detection unit 23 detects the temperature of the exhaust gas upstream of the turbine 111 in the exhaust pipe 19 and downstream of the connection point between the pressurized gas introduction pipe 211A and the exhaust pipe 19 .
  • the pressure detection unit 25 detects the pressure of the exhaust gas in the exhaust pipe 19 upstream of the turbine 111 and downstream of the connection point between the pressurized gas introduction pipe 211A and the exhaust pipe 19 .
  • a modification similar to the first modification of the first embodiment can be applied. That is, in the second embodiment, the opening degree and opening time of the flow rate adjusting section 212A that introduces air or inert gas into the exhaust pipe 19 can be dynamically set. Also in the second embodiment, a modification similar to the second modification of the first embodiment can be applied. That is, in the second embodiment, the conditions for stopping the air introduced into the exhaust pipe 19 can be determined by the engine speed. Furthermore, a modification similar to the third modification of the first embodiment can also be applied to the second embodiment. That is, in the second embodiment, the condition for stopping the air introduced into the exhaust pipe 19 can be determined by the rotation speed of the engine 1, and the opening degree of the flow rate adjustment unit 212A that introduces air into the exhaust pipe 19 can be dynamically adjusted. Can be set.
  • control method described with reference to FIGS. 4 to 7 can also be applied to the second embodiment.
  • the operations of the introduction decision unit A1 and the introduction control unit A2 in the engine system 100A are the same as the operations of the introduction decision unit A1 and the introduction control unit A2 in the engine system 100, respectively.
  • the engine system 100A differs from the engine system 100 in which the gas introduced into the exhaust pipe 19 is air in that the gas introduced into the exhaust pipe 19 is air or an inert gas.
  • air is read as “air or inert gas” and "gas introduction 21” is read as “gas introduction portion 21A”, “communication pipe 211” is read as “pressurized gas introduction pipe 211A”, and “flow rate adjustment portion 212” is read as “flow rate adjustment portion 212A”. 2 can be used.
  • the introduction determination unit A1 replaces air or inert gas based on index information IF, which is an index indicating whether unburned gaseous fuel has flowed into the exhaust pipe 19 from the engine 1. It is determined whether or not to introduce the gas into the exhaust pipe 19 .
  • the introduction control unit A2 also controls the gas introduction unit 21A to introduce air or inert gas into the exhaust pipe 19 based on the determination result of the introduction determination unit A1.
  • the introduction determination unit A1 determines whether or not to introduce air or inert gas into the exhaust pipe 19 based on the degree of increase in the rotation speed of the engine 1 or the degree of decrease in the generator load. determine whether
  • the introduction control unit A2 controls the degree of increase in the rotation speed of the engine 1, the degree of decrease in the generator load, the degree of decrease in the engine load, the temperature of the exhaust gas inside the exhaust pipe 19, and , the pressure of the exhaust gas inside the exhaust pipe 19, the introduction time of the air or inert gas introduced into the exhaust pipe 19 by the gas introduction part 21A is controlled.
  • the introduction control unit A2 stops introduction of air or inert gas into the exhaust pipe 19 by the gas introduction unit 21A based on the degree of decrease in the rotation speed of the engine 1.
  • the introduction control unit A2 controls the degree of increase in the rotation speed of the engine 1, the degree of decrease in the generator load, the degree of decrease in the engine load, the temperature of the exhaust gas inside the exhaust pipe 19, and , the pressure of the exhaust gas inside the exhaust pipe 19, the flow rate of air or inert gas introduced into the exhaust pipe 19 by the gas introducing portion 21A is controlled.
  • Embodiment 1, etc. the engine 1 powered the generator 27 .
  • the engine 1 may supply power to a device of a different type from the generator 27 (hereinafter referred to as “device MC”).
  • a device MC is a load device for the engine 1 .
  • the equipment MC is the rotating shaft of the propeller of the ship 200 .
  • the engine 1 supplies power for rotating the propeller of the ship 200 to the propeller shaft.
  • the engine output information ID indirectly indicating the output of the engine 1 used by the introduction determining unit A1 may include information indicating the torque of the engine 1.
  • the torque of the engine 1 is measured by a torque meter provided on the output shaft of the engine 1, for example.
  • the torque of the engine 1 changes, for example, in conjunction with the generator load. Therefore, for example, when the generator load drops instantaneously, the torque of the engine 1 drops instantaneously, albeit for a very short period of time. Therefore, the momentary decrease in the torque of the engine 1 indicates the momentary decrease in the generator load. Therefore, when the torque of the engine 1 drops instantaneously, it can be predicted that unburned hydrogen will flow into the exhaust pipe 19 . Therefore, the introduction determination unit A1 determines whether or not to introduce air into the exhaust pipe 19 by the gas introduction unit 21 based on the torque of the engine 1 .
  • the introduction determination unit A1 may determine whether to introduce air or inert gas into the exhaust pipe 19 based on the degree of torque reduction of the engine 1 .
  • the introduction control unit A2 may control the introduction time of the air or inert gas introduced into the exhaust pipe 19 by the gas introduction units 21 and 21A based on the degree of reduction in the torque of the engine 1.
  • the introduction control unit A2 may control the flow rate of air or inert gas introduced into the exhaust pipe 19 by the gas introduction units 21 and 21A based on the degree of torque reduction of the engine 1 .
  • the engine output information ID that indirectly indicates the output of the engine 1, which is used by the introduction determination unit A1, is the engine load, which is the load on the engine 1. It may contain information indicating
  • the introduction control unit A2 controls the amount of air or inert air to be introduced into the exhaust pipe 19 by the gas introduction units 21 and 21A based on the degree of reduction in the engine load. You may control the introduction time of gas.
  • the introduction control unit A2 controls the amount of air or inert air to be introduced into the exhaust pipe 19 by the gas introduction units 21 and 21A based on the degree of reduction in the engine load. Gas flow rate may be controlled.
  • the introduction determination unit A1 and the introduction control unit A2 can operate in the same manner as when power is supplied to the generator 27.
  • the introduction determination unit A1 and the introduction control unit A2 can use information indicating the rotation speed of the engine 1 or information indicating the torque of the engine 1 .
  • the present invention relates to engine systems and has industrial applicability.

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Abstract

エンジンシステム（１００）は、エンジン（１）と、排気管（１９）と、気体導入部（２１）とを備える。エンジン（１）は、気体燃料を燃焼させて動力を発生する。排気管（１９）には、エンジン（１）から排出される排気ガスが流れる。気体導入部（２１）は、空気を排気管（１９）に導入する。エンジンシステム（１００）は、好ましくは、給気管（１５）と、過給機（１１）とを更に備える。給気管（１５）は、エンジン（１）に空気を供給する。過給機（１１）は、給気管（１５）を流れる空気を圧縮して、大気圧よりも大きい圧力の空気を給気管（１５）に流す。気体導入部（２１）は、過給機（１１）によって圧縮された空気を排気管（１９）に導入する。

Description

エンジンシステム
　本発明は、エンジンシステムに関する。
　特許文献１に記載されている内燃機関の制御装置では、触媒暖機時には、排気管内の排ガス温度を、排ガス中のＨＣ，ＣＯ等のリッチ成分が後燃え可能な温度に昇温させる。そして、二次空気導入装置によって排気管内に後燃えを発生させるための二次空気（外気）を導入する。その結果、エンジンから排出される高温の排ガス中のリッチ成分を二次空気導入装置によって導入される二次空気の酸素と混合させて、触媒上流側の排気管内で後燃えを自然に発生させ、燃焼熱で触媒を早期に暖機する。
特開２００１－２６３０５０号公報
　しかしながら、特許文献１に記載されている内燃機関の制御装置では、排ガス中のリッチ成分を二次空気の酸素と混合させて、後燃えさせている。従って、未燃気体燃料がエンジンから排気管に流入した場合もまた、未燃気体燃料が排気管内で燃焼する。その結果、未燃気体燃料の燃焼によって、過給機及び触媒が損傷する可能性がある。
　本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、エンジンから排気管に流入した未燃気体燃料が排気管内で燃焼することを抑制できるエンジンシステムを提供することにある。
　本発明の一局面によれば、エンジンシステムは、エンジンと、排気管と、気体導入部とを備える。エンジンは、気体燃料を燃焼させて動力を発生する。排気管には、エンジンから排出される排気ガスが流れる。気体導入部は、空気又は不活性気体を前記排気管に導入する。
　本発明によれば、エンジンから排気管に流入した未燃気体燃料が排気管内で燃焼することを抑制できるエンジンシステムを提供できる。
本発明の実施形態１に係るエンジンシステムの構成を示す図である。 実施形態１に係るエンジンシステムを示すブロック図である。 実施形態１に係るエンジンシステムの各種状態の変化を示すタイムチャートである。 実施形態１に係る気体導入部の制御方法を示すフローチャートである。 実施形態１の第１変形例に係る気体導入部の制御方法を示すフローチャートである。 実施形態１の第２変形例に係る気体導入部の制御方法を示すフローチャートである。 実施形態１の第３変形例に係る気体導入部の制御方法を示すフローチャートである。 本発明の実施形態２に係るエンジンシステムの構成を示す図である。
　以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、図中、同一または相当部分については同一の参照符号を付して説明を繰り返さない。
　（実施形態１）
　まず、図１を参照して、本発明の実施形態１に係るエンジンシステム１００を説明する。図１に示すエンジンシステム１００は、気体燃料を燃焼させて動力を発生する。気体燃料は、特に限定されないが、例えば、水素、アンモニア、又は、天然ガスである。天然ガスは、例えば、気化された液化天然ガス（ＬＮＧ：Ｌｉｑｕｅｆｉｅｄ　Ｎａｔｕｒａｌ　Ｇａｓ）である。エンジンシステム１００は、例えば、乗り物に搭載されるか、建造物内に設置されるか、又は、屋外に設置される。乗り物は、例えば、船舶、自動車、鉄道車両、又は、飛行機である。
　以下、気体燃料として、水素燃料を例に挙げて説明する。また、エンジンシステム１００が搭載される乗り物として、船舶２００を例に挙げて説明する。なお、以下の説明において、船舶２００を「乗り物」と読み替え、水素燃料を「気体燃料」と読み替え、水素を「燃料気体」又は「燃料」と読み替えることができる。
　図１に示すように、船舶２００は、エンジンシステム１００を備える。エンジンシステム１００は、水素燃料を燃焼させて動力を発生する。
　エンジンシステム１００は、エンジン１と、液化水素タンク３と、気化器５と、水素流量調整部７と、水素燃料供給配管９と、過給機１１と、インタークーラー１３と、給気管１５と、吸気マニホールド１７と、排気管１９と、気体導入部２１と、発電機２７とを備える。エンジンシステム１００は、温度検知部２３と、圧力検知部２５とを更に備えることが好ましい。
　エンジン１は、水素燃料を燃焼させて動力を発生する。そして、エンジン１は、発電機２７を駆動する。その結果、発電機２７は電力を発生する。つまり、発電機２７はエンジン１によって発電する。そして、発電機２７は、例えば、補機に電力を供給する。補機は、発電機２７に対する負荷装置の一例である。補機は、特に限定されないが、例えば、電磁弁、電動機、照明機器、又は、空調機器である。また、例えば、船舶２００が電力によって推進力を発生する場合、発電機２７は、プロペラを駆動する推進モーターに電力を供給する。推進モーターは、発電機２７に対する負荷装置の一例である。
　水素燃料供給配管９は、気体状態の水素燃料をエンジン１に供給する。具体的には、液化水素タンク３、気化器５、及び、水素流量調整部７が、この順番で、上流から下流に向かって配置される。液化水素タンク３は、液体状態の水素燃料である液体水素燃料を貯留する。気化器５は、液化水素タンク３から供給される液体水素燃料を気化して、気体状態の水素燃料を水素燃料供給配管９に供給する。なお、水素燃料は、圧縮された高圧ガスとして保管及び貯留されてもよい。この場合、例えば、エンジンシステム１００は、液化水素タンク３に代えて、圧縮された高圧ガスとしての水素燃料を貯留する圧縮水素タンクを備え、気化器５を備えない。
　水素流量調整部７は、水素燃料供給配管９を流れる水素燃料の供給量を調整する。水素流量調整部７は、例えば、ガスバルブユニット（ＧＶＵ：Ｇａｓ　Ｖａｌｖｅ　Ｕｎｉｔ）である。ガスバルブユニットは、例えば、複数のバルブ、ガスフィルター、ガスレギュレーター、及び、配管を含む。ガスバルブユニットにおいて、例えば、単数又は複数のバルブは、調圧バルブを構成する。
　給気管１５は、過給機１１、インタークーラー１３、及び、吸気マニホールド１７を介して、エンジン１の外部の空気をエンジン１に供給する。具体的には、過給機１１及びインタークーラー１３が、この順番で、給気の上流から下流に向かって配置される。過給機１１は、エンジン１外部の空気を圧縮して、大気圧よりも大きい圧力の空気を給気管１５に流す。インタークーラー１３は、過給機１１によって圧縮された空気を冷却して、吸気マニホールド１７に供給する。吸気マニホールド１７は、エンジン１に対して、圧縮及び冷却された空気を供給する。具体的には、エンジン１は、複数の気筒１ａを有する。図１には、図面の簡略化のために、１つの気筒１ａが図示されている。そして、吸気マニホールド１７は、圧縮及び冷却された空気を各気筒１ａに供給する。なお、エンジン１は、１つの気筒１ａを有していてもよい。この場合、吸気マニホールド１７は省略可能である。
　排気管１９には、エンジン１から排出される排気ガスが流れる。つまり、排気管１９は、排気ガスをエンジン１の外部に排出する。排気ガスは過給機１１によって利用される。具体的には、過給機１１は、タービン１１１と、コンプレッサー１１２とを含む。タービン１１１は排気管１９に配置され、コンプレッサー１１２は給気管１５に配置される。タービン１１１は、排気管１９を流れる排気ガスによって回転し、回転力をコンプレッサー１１２に伝達する。そして、コンプレッサー１１２は、タービン１１１の回転力によって駆動して、給気管１５を流れる空気を圧縮する。
　温度検知部２３は、排気管１９を流れる排気ガスの温度を検知する。具体的には、温度検知部２３は、排気管１９の内部において過給機１１（具体的にはタービン１１１）の上流における排気ガスの温度を検知する。図１の例では、温度検知部２３は、排気管１９において、タービン１１１の上流であって、連通管２１１（後述）と排気管１９との接続箇所の下流で、排気ガスの温度を検知する。温度検知部２３は、例えば、温度センサーである。
　圧力検知部２５は、排気管１９を流れる排気ガスの圧力を検知する。具体的には、圧力検知部２５は、排気管１９の内部において過給機１１（具体的にはタービン１１１）の上流における排気ガスの圧力を検知する。図１の例では、圧力検知部２５は、排気管１９において、タービン１１１の上流であって、連通管２１１（後述）と排気管１９との接続箇所の下流で、排気ガスの圧力を検知する。圧力検知部２５は、例えば、圧力センサーである。
　気体導入部２１は、空気を排気管１９に導入する。従って、エンジン１で燃焼されなかった水素燃料（未燃水素燃料）が排気管１９に流入した場合であっても、吸気通路６３から排気管１９に流入した未燃水素燃料を空気によって希釈できる。よって、排気管１９に流入した未燃水素燃料の濃度を低下させることができる。その結果、実施形態１によれば、エンジン１から排気管１９に流入した未燃水素燃料が燃焼することを抑制できる。また、排気管１９に流入した未燃水素燃料の温度が、排気管１９に導入する空気によって低下する。その結果、未燃水素燃料が着火し難くなって、排気管１９に流入した未燃水素燃料が燃焼することを更に抑制できる。
　本明細書において、エンジン１（具体的には燃焼室６１）で燃焼されなかった水素燃料を「未燃水素」又は「未燃水素燃料」と定義する。また、気体導入部２１が排気管１９に導入する空気は、排気管１９内で未燃水素を希釈するための空気である。
　特に、空気によって排気管１９内の未燃水素を希釈して、排気管１９内の未燃水素の濃度が４％未満になると、排気管１９内の未燃水素の燃焼を確実に防止できる。なぜなら、水素濃度が４％未満であれば、水素は着火しないからである。従って、気体導入部２１は、排気管１９内の未燃水素の濃度が４％未満になるように排気管１９に空気を導入することが好ましい。つまり、気体導入部２１は、排気管１９内の未燃水素の濃度が可燃範囲外になるように排気管１９に空気を導入することが好ましい。
　ただし、排気管１９への空気の導入後に排気管１９内の未燃水素の濃度が４％未満にならない場合でも、排気管１９への空気の導入前と比較すると、排気管１９内での未燃水素の濃度は低下する。従って、未燃水素の自着火温度は、排気管１９への空気の導入後では、排気管１９への空気の導入前と比較すると、上昇する。その結果、排気管１９内において未燃水素が燃焼することを抑制できる。
　具体的には、気体導入部２１は、過給機１１によって圧縮された空気を給気管１５から排気管１９に導入する。つまり、実施形態１では、大気圧よりも大きい圧力の空気を給気管１５から排気管１９に送り出すことで、排気ガスの圧力に抗して排気管１９に対してより確実に空気を導入できる。従って、排気管１９に流入した未燃水素の濃度をより確実に低下させることができる。その結果、排気管１９内で未燃水素が燃焼することをより効果的に抑制できる。
　更に具体的には、気体導入部２１は、連通管２１１と、流量調整部２１２とを含む。
　連通管２１１は、給気管１５と排気管１９とを連通する。流量調整部２１２は、連通管２１１に配置される。連通管２１１の一端は、給気管１５において過給機１１の下流に接続される。具体的には、連通管２１１の一端は、給気管１５においてコンプレッサー１１２の下流に接続される。従って、排気管１９に対して、圧縮された空気を、連通管２１１を通して効果的に供給できる。また、流量調整部２１２は、連通管２１１を流れる空気の流量を調整する。従って、流量調整部２１２は、未燃水素が排気管１９に流入しない状況下では、連通管２１１の流路を遮断して、空気が排気管１９に流入することを禁止できる。その結果、実施形態１によれば、排気管１９において排気ガスがより円滑に排出される。
　また、連通管２１１の他端は、排気管１９において過給機１１の上流に接続される。具体的には、連通管２１１の他端は、排気管１９においてタービン１１１の上流に接続される。
　ここで、流量調整部２１２による空気の流量の調整は、流量を連続的又は段階的に増減させることだけでなく、流量をゼロにすることを含む。流量調整部２１２は、少なくとも、連通管２１１の流路を開いた状態と閉じた状態とを切り替えることができればよい。流量調整部２１２は、例えば、流量調整弁又は開閉弁である。
　また、流量調整部２１２は、連通管２１１において、給気管１５よりも排気管１９の近くに配置されることが好ましい。なぜなら、流量調整部２１２を閉じている状態において、給気管１５からの空気が連通管２１１において排気管１９の近くまで存在していると、空気が流量調整部２１２を開いてから排気管１９に導入されるまでの時間が短くなるからである。つまり、流量調整部２１２によって排気管１９に空気を導入する際の応答性が向上する。例えば、流量調整部２１２は、連通管２１１において、排気管１９の近傍に配置される。
　引き続き、図１を参照してエンジン１を説明する。エンジン１は、シリンダーヘッド５１、シリンダーブロック５２、吸気バルブ５３、排気バルブ５４、水素燃料供給部５５、着火誘引部５６、ピストン５８、コネクティングロッド５９、クランクシャフト６０、及び、エンジン回転数検知部６２を含む。エンジン１は気筒圧力検知部５７を更に含むことが好ましい。また、エンジン１は燃焼室６１を有する。燃焼室６１は、シリンダーブロック５２に形成される。燃焼室６１は、シリンダーヘッド５１とピストン５８との間の空間である。
　シリンダーヘッド５１は、シリンダーブロック５２の上部に固定される。シリンダーヘッド５１は、吸気通路６３及び排気通路６４を有する。
　吸気通路６３の入口には、吸気マニホールド１７が接続される。従って、吸気通路６３には、吸気マニホールド１７から、圧縮及び冷却された空気が供給される。吸気通路６３の出口は、燃焼室６１に接続される。
　水素燃料供給部５５は、シリンダーヘッド５１に配置される。そして、水素燃料供給部５５は、エンジン１の内部に水素燃料を供給する。図１の例では、水素燃料供給部５５は、吸気通路６３に水素燃料を供給する。この場合、例えば、水素燃料供給部５５は水素燃料を噴射する。従って、水素燃料は、吸気マニホールド１７から供給される空気と混合されて、燃焼室６１に供給される。具体的には、吸気通路６３の出口には、吸気バルブ５３が配置される。吸気バルブ５３は、吸気通路６３の出口を、開いたり、閉じたりする。吸気バルブ５３が吸気通路６３の出口を開くと、空気と混合された水素燃料が燃焼室６１に供給される。具体的には、一例として、水素燃料供給部５５は、エンジン１の動作中において、水素燃料の噴射を一定周期で繰り返す。水素燃料供給部５５は、例えば、ガスアドミッションバルブ（ＧＡＶ：Ｇａｓ　Ａｄｍｉｓｓｉｏｎ　Ｖａｌｖｅ）又は、ガスインジェクター（Ｇａｓ　Ｉｎｊｅｃｔｏｒ）である。
　水素燃料供給部５５は、本発明の「気体燃料供給部」の一例に相当する。なお、例えば、水素燃料供給部５５は、吸気マニホールド１７に配置されてもよいし、インタークーラー１３よりも下流において給気管１５に配置されてもよい。
　一方、排気通路６４の入口は燃焼室６１に接続される。排気通路６４の出口は排気管１９に接続される。従って、燃焼室６１からの排気ガスは、排気通路６４を通って排気管１９に排出される。具体的には、排気通路６４の入口には、排気バルブ５４が配置される。排気バルブ５４は、排気通路６４の入口を、開いたり、閉じたりする。排気バルブ５４が排気通路６４の入口を開くと、排気ガスが排気通路６４を通って排気管１９に排出される。
　着火誘引部５６は、燃焼室６１において水素燃料の着火を誘引する。具体的には、着火誘引部５６は、燃焼室６１において水素燃料の着火を誘引する液体燃料を燃焼室６１に噴射する。液体燃料は、例えば、軽油又は重油である。着火誘引部５６は、例えば、液体燃料インジェクターである。液体燃料インジェクターは、例えば、パイロット燃料噴射弁である。なお、着火誘引部５６は、例えば、火花又はレーザーで点火を行う「点火プラグ」であってもよい。
　シリンダーブロック５２は、気筒１ａを構成する。シリンダーブロック５２は、ピストン５８、コネクティングロッド５９、及び、クランクシャフト６０を収容する。ピストン５８は、シリンダーブロック５２の内部を上下に往復運動する。コネクティングロッド５９は、ピストン５８とクランクシャフト６０とを連結する。そして、コネクティングロッド５９は、ピストン５８の往復運動をクランクシャフト６０に伝達する。クランクシャフト６０は、ピストン５８の往復運動を回転運動に変換する。そして、クランクシャフト６０は、伝達機構（不図示）によって回転運動を発電機２７に伝達する。その結果、発電機２７の発電体（例えば、磁石）が回転することで、発電機２７は発電する。
　例えば、ピストン５８が下降し、排気バルブ５４が閉じた状態で吸気バルブ５３が開くと、空気と混合された水素燃料が吸気通路６３から燃焼室６１に供給される。次に、排気バルブ５４及び吸気バルブ５３が閉じた状態で、ピストン５８が上昇する。次に、ピストン５８の上死点において、着火誘引部５６が液体燃料を噴射し、水素燃料が着火して燃焼する。その結果、燃焼によってピストン５８は下降する。次に、ピストン５８が上昇し、吸気バルブ５３が閉じた状態で排気バルブ５４が開く。その結果、排気ガスが燃焼室６１から排気通路６４に排出される。
　エンジン回転数検知部６２は、エンジン１の単位時間当たりの回転数を検知する。エンジン回転数検知部６２は、例えば、エンジン回転数センサーである。エンジン回転数センサーは、例えば、センサーとパルス発生器とにより構成され、クランクシャフト６０の回転に応じてパルス信号を発生するように構成することができる。以下、エンジン１の単位時間当たりの回転数を「エンジン１の回転数」と記載する場合がある。気筒圧力検知部５７は、燃焼室６１の気体の圧力を検知する。気筒圧力検知部５７は、例えば、圧力センサーである。
　ここで、未燃水素が排気管１９に流入する要因を例示する。
　例えば、発電機２７に対する負荷である発電機負荷が瞬時に低下した場合、燃焼室６１で未燃水素が発生して、未燃水素が排気管１９に流入すると予測できる。理由は、次の通りである。すなわち、発電機負荷が低下した場合、エンジン１は、発電機負荷が低下する前の出力を維持することが要求されない。従って、エンジン１に対して、出力を低下する制御が実行される。具体的には、水素流量調整部７及び／又は水素燃料供給部５５を制御することで、水素燃料供給部５５による水素燃料の供給量が低下される。しかしながら、水素燃料の供給量は、低下後の発電機負荷に応じた量に瞬間的に遷移するのではなく、極めて短時間ではあるが、余剰の水素燃料が供給される時間が発生する。その結果、発電機負荷が瞬時に低下すると、燃焼室６１において未燃水素が発生し、排気管１９に流入する可能性がある。なお、発電機負荷は、発電機２７によって駆動される負荷装置によって発生する。
　例えば、水素燃料供給部５５が故障した場合に、水素燃料の供給量が過多になって、燃焼室６１で未燃水素が発生する可能性がある。その結果、未燃水素が排気管１９に流入すると予測できる。この場合、水素燃料供給部５５の故障は、例えば、水素燃料供給部５５が、開いたまま、閉じることができない状態を示す。
　例えば、着火誘引部５６が故障した場合、着火用の液体燃料が噴射されない。従って、水素燃料の着火不良が発生して、燃焼室６１で未燃水素が発生する可能性がある。その結果、未燃水素が排気管１９に流入すると予測できる。この場合、着火誘引部５６の故障は、例えば、着火誘引部５６が、液体燃料を噴射できない状態を示す。
　特に、実施形態１では、エンジンシステム１００において、未燃水素が排気管１９に流入すると予測される場合に、空気を排気管１９に導入するように気体導入部２１が制御される。
　次に、図２を参照して、エンジンシステム１００の制御を説明する。図２は、エンジンシステム１００を示すブロック図である。図２に示すように、エンジンシステム１００は、発電機制御装置２９と、操作制御装置３１と、エンジン制御装置３３とを備える。
　発電機制御装置２９は発電機２７を制御する。発電機制御装置２９は電力計２９１を含む。電力計２９１は、発電機２７が出力する電力を計測する。発電機２７が出力する電力は負荷装置に供給される。従って、発電機２７が出力する電力は、発電機負荷を示す情報の一例である。発電機制御装置２９は、電力計２９１によって計測された発電機２７の電力を示す情報をエンジン制御装置３３に出力する。
　発電機制御装置２９は、例えば、コンピューターである。コンピューターは、例えば、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｕｎｉｔ）である。具体的には、発電機制御装置２９は、プロセッサーと、記憶装置とを含む。プロセッサーは、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）を含む。記憶装置は、データ及びコンピュータープログラムを記憶する。記憶装置は、例えば、半導体メモリー等の主記憶装置及び補助記憶装置を含む。記憶装置は、リムーバブルメディアを含んでいてもよい。発電機制御装置２９は、例えば、発電機制御盤である。
　操作制御装置３１は、操作者からの操作を受け付け、操作者からの操作に応じた操作信号（以下、「操作信号ＳＧ」と記載する。）を発電機制御装置２９に出力する。この場合、発電機制御装置２９は、操作信号ＳＧに基づいて発電機２７を制御する。具体的には、操作信号ＳＧは、発電機２７から電力の供給を受けている負荷装置の動作状態を設定するための信号である。従って、操作信号ＳＧは、発電機負荷を示す情報の一例である。
　操作制御装置３１は、例えば、コンピューターである。具体的には、操作制御装置３１は、入力装置と、表示装置と、プロセッサーと、記憶装置とを含む。入力装置は、例えば、キーボード、ポインティングデバイス、ダイヤル、及び、プッシュボタンを含む。表示装置は、例えば、液晶ディスプレイである。表示装置は、例えば、タッチパネルを含んでいてもよい。プロセッサーは、例えば、ＣＰＵを含む。記憶装置は、データ及びコンピュータープログラムを記憶する。記憶装置は、例えば、半導体メモリー等の主記憶装置と、半導体メモリー及びハードディスクドライブ等の補助記憶装置とを含む。記憶装置は、リムーバブルメディアを含んでいてもよい。操作制御装置３１は、例えば、操作制御盤である。
　エンジン制御装置３３は、エンジン１を制御する。エンジン制御装置３３は、例えば、水素燃料供給部５５及び着火誘引部５６を制御する。エンジン制御装置３３は、エンジン回転数検知部６２から、エンジン１の回転数を示す情報を受信する。また、エンジン制御装置３３は、気筒圧力検知部５７から、燃焼室６１内の気体の圧力を示す情報を受信する。また、エンジン制御装置３３は、水素流量調整部７を制御する。さらに、エンジン制御装置３３は、気体導入部２１を制御する。具体的には、エンジン制御装置３３は流量調整部２１２を制御する。また、エンジン制御装置３３は、温度検知部２３から、排気ガスの温度を示す情報を受信する。さらに、エンジン制御装置３３は、圧力検知部２５から、排気ガスの圧力を示す情報を受信する。
　エンジン制御装置３３は、例えば、コンピューターである。コンピューターは、例えば、ＥＣＵである。具体的には、エンジン制御装置３３は、制御部３３１と、記憶部３３２とを含む。制御部３３１は、ＣＰＵ等のプロセッサーを含む。記憶部３３２は、記憶装置を含み、データ及びコンピュータープログラムを記憶する。記憶装置は、例えば、半導体メモリー等の主記憶装置及び補助記憶装置を含む。記憶装置は、リムーバブルメディアを含んでいてもよい。
　エンジン制御装置３３は、導入決定部Ａ１と、導入制御部Ａ２とを含む。具体的には、エンジン制御装置３３のプロセッサーが、記憶部３３２の記憶装置に記憶されたコンピュータープログラムを実行することで、導入決定部Ａ１及び導入制御部Ａ２として機能する。
　導入決定部Ａ１は、指標情報（以下、「指標情報ＩＦ」と記載する。）に基づいて、気体導入部２１によって空気を排気管１９に導入するか否かを決定する。指標情報ＩＦは、燃焼室６１で燃焼されなかった水素燃料（未燃水素）がエンジン１から排気管１９に流入したか否かを示す指標となる情報である。
　そして、導入制御部Ａ２は、導入決定部Ａ１の決定結果に基づいて、空気を排気管１９に導入するように気体導入部２１（具体的には流量調整部２１２）を制御する。従って、気体導入部２１は、指標情報ＩＦによって未燃水素が排気管１９に流入したと予測される場合にのみ、排気管１９に空気を導入できる。その結果、未燃水素が排気管１９に流入していない場合には、排気管１９に空気が導入されず、より円滑に排気ガスを排気できる。
　例えば、指標情報ＩＦが、未燃水素が排気管１９に流入したことを示している場合、導入決定部Ａ１は排気管１９に空気を導入することを決定する。この場合、導入制御部Ａ２は、排気管１９に空気を導入するように気体導入部２１を制御する。その結果、気体導入部２１は、空気を排気管１９に導入する。一方、例えば、指標情報ＩＦが、未燃水素が排気管１９に流入していないことを示している場合、導入決定部Ａ１は排気管１９に空気を導入しないことを決定する。この場合、導入制御部Ａ２は、排気管１９に空気を導入しないように気体導入部２１を制御する。その結果、気体導入部２１は、空気を排気管１９に導入しない。
　具体的には、指標情報ＩＦは、エンジン１の出力を直接的又は間接的に示すエンジン出力情報を含む。従って、導入決定部Ａ１は、エンジン出力情報に基づいて、気体導入部２１によって空気を排気管１９に導入するか否かを決定する。その結果、空気を排気管１９に導入するか否かを、より適切に決定できる。
　例えば、エンジン出力情報がエンジン１の出力を直接的に示している場合において、エンジン出力情報によって示されるエンジン１の出力が閾値ＴＨＡ以下になったとき、又は、エンジン１の出力の低下率が閾値ＴＨＢ以上になったとき、導入決定部Ａ１は、気体導入部２１によって空気を排気管１９に導入することを決定する。エンジン１の出力の低下率は、例えば、導入決定部Ａ１が、エンジン１の出力を直接的に示す情報を所定周期で取得する場合に、最新のエンジン１の出力Ｅ０に対するＱ回前に取得したエンジン１の出力ＥＱの比率（＝ＥＱ／Ｅ０）を示す。「Ｑ」は１以上の整数のうちのいずれかの整数である。「Ｑ回前」は「最新に対するＱ回前」を示す。
　一方、エンジン１の出力を間接的に示すエンジン出力情報（以下、「エンジン出力情報ＩＤ」と記載する。）は、例えば、エンジン１の回転数を示す情報と、発電機２７に対する負荷である発電機負荷を示す情報とのうちの少なくとも１つの情報を含む。
　エンジン１の回転数は、発電機負荷に連動して変化する。例えば、発電機負荷が瞬時に低下すると、極めて短時間ではあるが、エンジン１の回転数が瞬時に上昇する。従って、エンジン１の回転数が瞬時に上昇したことは、発電機負荷が瞬時に低下したことを示す。よって、エンジン１の回転数が瞬時に上昇した場合、未燃水素が排気管１９に流入すると予測できる。そこで、導入決定部Ａ１は、エンジン回転数検知部６２からエンジン１の回転数を示す情報を取得して、エンジン１の回転数に基づいて、気体導入部２１によって空気を排気管１９に導入するか否かを決定する。つまり、実施形態１によれば、導入決定部Ａ１は、エンジン１の回転数に基づいて、空気を排気管１９に導入するか否かを容易に決定できる。
　具体的には、導入決定部Ａ１は、エンジン１の回転数の上昇の程度に基づいて、空気を排気管１９に導入するか否かを決定する。従って、実施形態１によれば、発電機負荷の低下に起因して未燃水素が排気管１９に流入した場合に、空気を排気管１９に導入することを決定できる。
　例えば、導入決定部Ａ１は、エンジン１の回転数が閾値ＴＨ１以上になった場合に、空気を排気管１９に導入することを決定する。又は、例えば、導入決定部Ａ１は、エンジン１の回転数の上昇率が閾値ＴＨ２以上になった場合に、空気を排気管１９に導入することを決定する。エンジン１の回転数の上昇率は、例えば、導入決定部Ａ１がエンジン回転数検知部６２から所定周期でエンジン１の回転数の情報を取得する場合に、Ｍ回前に取得した回転数ＮＭに対する最新の回転数Ｎ０の比率（＝Ｎ０／ＮＭ）を示す。「Ｍ」は１以上の整数のうちのいずれかの整数である。「Ｍ回前」は「最新に対するＭ回前」を示す。
　また、導入決定部Ａ１は、発電機負荷を示す情報を直接的に取得して、発電機負荷に基づいて、気体導入部２１によって空気を排気管１９に導入するか否かを決定してもよい。この場合、導入決定部Ａ１は、発電機負荷を示す情報を直接的に取得することで、より正確に、空気を排気管１９に導入するか否かを決定できる。
　具体的には、導入決定部Ａ１は、発電機負荷の低下の程度に基づいて、空気を排気管１９に導入するか否かを決定する。従って、実施形態１によれば、発電機負荷の低下に起因して未燃水素が排気管１９に流入した場合に、空気を排気管１９に導入することを決定できる。
　例えば、導入決定部Ａ１は、発電機制御装置２９の電力計２９１から、発電機負荷を示す情報として、発電機２７の電力を示す情報を取得する。そして、導入決定部Ａ１は、発電機２７の電力の値に基づいて、空気を排気管１９に導入するか否かを決定する。
　この場合、例えば、導入決定部Ａ１は、発電機２７の電力が閾値ＴＨ３以下になった場合に、空気を排気管１９に導入することを決定する。又は、例えば、導入決定部Ａ１は、発電機２７の電力の低下率が閾値ＴＨ４以上になった場合に、空気を排気管１９に導入することを決定する。発電機負荷の低下率は、例えば、導入決定部Ａ１が電力計２９１から所定周期で電力の情報を取得する場合に、最新の電力の値Ｐ０に対するＫ回前に取得した電力の値ＰＫの比率（＝ＰＫ／Ｐ０）を示す。「Ｋ」は１以上の整数のうちのいずれかの整数である。「Ｋ回前」は「最新に対するＫ回前」を示す。
　又は、例えば、導入決定部Ａ１は、発電機負荷を示す情報として、操作制御装置３１から直接的に操作信号ＳＧを取得するか、又は、発電機制御装置２９を介して間接的に操作信号ＳＧを取得する。操作信号ＳＧは、発電機２７から電力の供給を受けている負荷装置の動作状態を設定するための信号である。この場合、「動作状態」は、発電機負荷のレベルによって示される。従って、操作信号ＳＧは、発電機負荷のレベルを示す。そこで、導入決定部Ａ１は、操作信号ＳＧによって示される発電機負荷のレベルに基づいて、空気を排気管１９に導入するか否かを決定する。
　この場合、例えば、導入決定部Ａ１は、操作信号ＳＧによって示される発電機負荷のレベルが閾値ＴＨ５以下になった場合に、空気を排気管１９に導入することを決定する。又は、例えば、導入決定部Ａ１は、操作信号ＳＧによって示される発電機負荷の低下率が閾値ＴＨ６以上になった場合に、空気を排気管１９に導入することを決定する。発電機負荷の低下率は、例えば、最新の操作信号ＳＧによって設定される発電機負荷のレベルＬ０に対する前回の操作信号ＳＧによって設定されていた発電機負荷のレベルＬ１の比率（＝Ｌ１／Ｌ０）を示す。
　また、指標情報ＩＦは、水素燃料供給部５５の状態を示す情報を含んでいてもよい。従って、導入決定部Ａ１は、水素燃料供給部５５の状態に基づいて、気体導入部２１によって空気を排気管１９に導入するか否かを決定する。その結果、空気を排気管１９に導入するか否かを、水素燃料供給部５５の状態の観点から決定できる。
　例えば、導入決定部Ａ１は、水素燃料供給部５５が故障したか否かを判定する。そして、水素燃料供給部５５が故障したと判定した場合、導入決定部Ａ１は、空気を排気管１９に導入することを決定する。なぜならば、上述のように、水素燃料供給部５５が故障した場合、水素燃料の供給量が過多になって、燃焼室６１で未燃水素が発生する可能性があるためである。この場合、具体的には、水素燃料供給部５５の状態は、エンジン１の燃焼室６１内の気体の圧力によって示される。そこで、導入決定部Ａ１は、気筒圧力検知部５７から、燃焼室６１内の気体の圧力を示す情報を取得する。そして、導入決定部Ａ１は、燃焼室６１内の気体の圧力に基づいて、空気を排気管１９に導入するか否かを決定する。
　燃焼室６１内の気体の圧力が、水素燃料供給部５５の状態を示す理由は次の通りである。すなわち、水素燃料供給部５５が故障して、水素燃料の供給量が過多になると、燃焼室６１内の気体の圧力が上昇する。従って、燃焼室６１内の気体の圧力を監視することで、水素燃料供給部５５が故障したか否かを判定できる。そこで、導入決定部Ａ１は、燃焼室６１内の気体の圧力が閾値ＴＨ７以上であるか否かを判定する。そして、燃焼室６１内の気体の圧力が閾値ＴＨ７以上であると判定した場合、導入決定部Ａ１は、空気を排気管１９に導入することを決定する。
　更に、指標情報ＩＦは、着火誘引部５６の状態を示す情報を含んでいてもよい。従って、導入決定部Ａ１は、着火誘引部５６の状態に基づいて、気体導入部２１によって空気を排気管１９に導入するか否かを決定する。その結果、空気を排気管１９に導入するか否かを、着火誘引部５６の状態の観点から決定できる。
　例えば、導入決定部Ａ１は、着火誘引部５６が故障したか否かを判定する。そして、着火誘引部５６が故障したと判定した場合、導入決定部Ａ１は、空気を排気管１９に導入することを決定する。なぜならば、上述のように、着火誘引部５６が故障した場合、水素燃料の着火不良が発生して、燃焼室６１で未燃水素が発生する可能性があるためである。この場合、具体的には、着火誘引部５６の状態は、エンジン１の燃焼室６１内の気体の圧力によって示される。そこで、導入決定部Ａ１は、気筒圧力検知部５７から、燃焼室６１内の気体の圧力を示す情報を取得する。そして、導入決定部Ａ１は、燃焼室６１内の気体の圧力に基づいて、空気を排気管１９に導入するか否かを決定する。
　燃焼室６１内の気体の圧力が、着火誘引部５６の状態を示す理由は次の通りである。すなわち、着火誘引部５６が故障して、水素燃料の着火不良が発生すると、燃焼室６１内の気体の圧力が異常に低い値を示す。従って、燃焼室６１内の気体の圧力を監視することで、着火誘引部５６が故障したか否かを判定できる。そこで、導入決定部Ａ１は、燃焼室６１内の気体の圧力が閾値ＴＨ８以下であるか否かを判定する。そして、燃焼室６１内の気体の圧力が閾値ＴＨ８以下であると判定した場合、導入決定部Ａ１は、空気を排気管１９に導入することを決定する。なお、着火誘引部５６の故障を判定するための閾値ＴＨ８は、水素燃料供給部５５の故障を判定するための閾値ＴＨ７よりも小さい。
　次に、図３を参照して、エンジンシステム１００の状態の変化を説明する。図３は、エンジンシステム１００の各種状態の変化を示すタイムチャートである。図３において、チャートＣＴ１～ＣＴ６の横軸は時間を示す。チャートＣＴ１の縦軸は発電機負荷を示し、チャートＣＴ２の縦軸はエンジン１の回転数を示し、チャートＣＴ３の縦軸は、水素燃料供給部５５による水素燃料の噴射量（供給量）を示す。チャートＣＴ４の縦軸は流量調整部２１２の開度を示し、チャートＣＴ５の縦軸は排気管１９内の未燃水素の濃度を示し、チャートＣＴ６の縦軸は排気管１９内の排気ガスの温度を示す。流量調整部２１２の開度は、流量調整部２１２が開いている程度を示す。
　チャートＣＴ１に示すように、時刻ｔ１において、発電機負荷が瞬時に低下している。そして、チャートＣＴ２に示すように、発電機負荷の瞬時の低下に応じて、エンジン１の回転数が急峻に上昇している。その後、エンジン１の回転数は低下し、概ね時刻ｔ２において、エンジン１の回転数は一定になる。
　また、チャートＣＴ３に示すように、時刻ｔ１において、発電機負荷の低下に応じて、水素燃料供給部５５からの水素燃料の噴射量（供給量）を低下させる制御が実行される。その結果、水素燃料の噴射量は低下する。その後、水素燃料の噴射量は、一旦上昇した後に、時刻ｔ２で一定になる。チャートＣＴ３から理解できるように、水素燃料の噴射量は、水素燃料供給部５５の応答性の限界から、噴射量を低下させる制御の開始時ｔ１に直ちに一定になるのではなく、時刻ｔ１～時刻ｔ２の期間で一定になる。その結果、未燃水素が発生して、燃焼室６１から排気管１９に未燃水素が流入する。
　そこで、チャートＣＴ４に示すように、時刻ｔ１において、導入制御部Ａ２は流量調整部２１２を開いて連通管２１１の流路を開放する。従って、給気管１５の空気が連通管２１１を通って排気管１９に導入される。その結果、チャートＣＴ５の実線Ｃ１で示すように、排気管１９内の未燃水素が空気によって希釈され、未燃水素の濃度が低下する。その結果、未燃水素が排気管１９内で燃焼することが抑制される。図３の例では、時刻ｔ１から時刻ｔ１２までの期間ＴＭだけ、流量調整部２１２を開いて空気が排気管１９に導入される。そして、時刻ｔ２より前の時刻ｔ１２において、導入制御部Ａ２は流量調整部２１２を閉じて連通管２１１の流路を閉塞する。従って、給気管１５からの空気は排気管１９に導入されない。
　なお、参考例として、チャートＣＴ５の破線Ｃ２で示すように、時刻ｔ１において排気管１９に空気を導入しない場合には、排気管１９内の未燃水素は希釈されないため、未燃水素の濃度は、比較的高い。
　また、チャートＣＴ６の実線Ｔ１で示すように、時刻ｔ１において、連通管２１１から排気管１９に空気が導入されるため、排気管１９内の排気ガスの温度は急峻に低下し、その後、徐々に低下する。その結果、未燃水素が排気管１９内で燃焼することが更に抑制される。特に、排気ガスの温度が低下を開始してから一定になるまでの時間は、排気管１９に空気を導入する場合（実線Ｔ１）は、排気管１９に空気を導入しない場合（破線Ｔ２）よりも短くなる。
　なお、参考例として、チャートＣＴ６の破線Ｔ２で示すように、時刻ｔ１において排気管１９に空気を導入しない場合には、排気管１９内の排気ガスの温度は急峻に低下することなく、徐々に低下する。
　次に、図２及び図４を参照して、気体導入部２１の制御方法を説明する。図４は、気体導入部２１の制御方法を示すフローチャートである。図４に示すように、制御方法は、ステップＳ１～ステップＳ６を含む。制御方法は、エンジン制御装置３３によって実行される。
　図２及び図４に示すように、まず、ステップＳ１において、導入決定部Ａ１は、第１希釈開始条件が満足されたか否かを判定する。第１希釈開始条件は、エンジン１の出力に関連する条件であって、気体導入部２１によって排気管１９に空気を導入するための条件である。第１希釈開始条件は、第１開始条件～第６開始条件のうちの少なくとも１つを含んでいればよい。第１開始条件は、エンジン１の回転数が閾値ＴＨ１以上になったことである。第２開始条件は、エンジン１の回転数の上昇率が閾値ＴＨ２以上になったことである。第３開始条件は、発電機２７の電力が閾値ＴＨ３以下になったことである。第４開始条件は、発電機２７の電力の低下率が閾値ＴＨ４以上になったことである。第５開始条件は、操作信号ＳＧによって示される発電機負荷のレベルが閾値ＴＨ５以下になったことである。第６開始条件は、操作信号ＳＧによって示される発電機負荷の低下率が閾値ＴＨ６以上になったことである。
　導入決定部Ａ１は、第１開始条件～第６開始条件のうち第１希釈開始条件に含まれる１以上の開始条件のうちの１つでも満足されると、ステップＳ１で第１希釈開始条件が満足されたと判定して、処理をステップＳ４に進める。導入決定部Ａ１が、第１希釈開始条件が満足されたと判定したことは、気体導入部２１によって排気管１９に空気を導入することを決定したことに相当する。
　一方、導入決定部Ａ１は、第１開始条件～第６開始条件のうち第１希釈開始条件に含まれる１以上の開始条件の全てが満足されない場合、ステップＳ１で第１希釈開始条件が満足されないと判定して、処理をステップＳ２に進める。
　次に、ステップＳ２において、導入決定部Ａ１は、第２希釈開始条件が満足されたか否かを判定する。第２希釈開始条件は、水素燃料供給部５５に関連する条件であって、気体導入部２１によって排気管１９に空気を導入するための条件である。第２希釈開始条件は、燃焼室６１内の気体の圧力が閾値ＴＨ７以上であることである。
　導入決定部Ａ１は、ステップＳ２で第２希釈開始条件が満足されたと判定した場合、処理をステップＳ４に進める。導入決定部Ａ１が、第２希釈開始条件が満足されたと判定したことは、気体導入部２１によって排気管１９に空気を導入することを決定したことに相当する。
　一方、導入決定部Ａ１は、ステップＳ２で第２希釈開始条件が満足されないと判定した場合、処理をステップＳ３に進める。
　次に、ステップＳ３において、導入決定部Ａ１は、第３希釈開始条件が満足されたか否かを判定する。第３希釈開始条件は、着火誘引部５６に関連する条件であって、気体導入部２１によって排気管１９に空気を導入するための条件である。第３希釈開始条件は、燃焼室６１内の気体の圧力が閾値ＴＨ８以下であることである。
　導入決定部Ａ１は、ステップＳ３で第３希釈開始条件が満足されたと判定した場合、処理をステップＳ４に進める。導入決定部Ａ１が、第３希釈開始条件が満足されたと判定したことは、気体導入部２１によって排気管１９に空気を導入することを決定したことに相当する。
　一方、導入決定部Ａ１が、ステップＳ３で第３希釈開始条件が満足されないと判定した場合、処理は終了する。
　ステップＳ１で第１希釈開始条件が満足されたと判定された後、ステップＳ２で第２希釈開始条件が満足されたと判定された後、又は、ステップＳ３で第３希釈開始条件が満足されたと判定された後、ステップＳ４において、導入制御部Ａ２は、流量調整部２１２によって連通管２１１の流路を開いて、給気管１５及び連通管２１１から排気管１９への空気の導入を開始する。この場合、導入制御部Ａ２は、流量調整部２１２の開度を予め定められた開度に設定する。実施形態１では、予め定められた開度は固定値である。予め定められた開度は、例えば、全開を示す。
　次に、ステップＳ５において、導入制御部Ａ２は、流量調整部２１２によって連通管２１１の流路を開いた時点から所定開時間が経過したか否かを判定する。所定開時間は、連通管２１１の流路を開いておく時間（排気管１９への空気の導入時間）であり、予め定められる。つまり、所定開時間は、流量調整部２１２の開時間である。実施形態１では、所定開時間は固定値である。例えば、所定開時間は、想定し得る最も多量の未燃水素が排気管１９に流入した場合に、未燃水素の濃度が着火濃度未満になる時間に設定される。着火濃度は、例えば、４％以下の値であることが好ましい。空気中において水素濃度が４％未満であれば、水素は着火しないからである。
　ステップＳ５で所定開時間が経過していないと判定された場合、所定開時間が経過するまでステップＳ５が実行される。
　一方、ステップＳ５で所定開時間が経過したと判定された場合、処理はステップＳ６に進む。
　次に、ステップＳ６において、導入制御部Ａ２は、流量調整部２１２によって連通管２１１の流路を閉じて、給気管１５及び連通管２１１から排気管１９への空気の導入を停止する。つまり、導入制御部Ａ２は流量調整部２１２を閉じる。そして、処理は終了する。
　（第１変形例）
　図１、図２、及び、図５を参照して、本発明の実施形態１の第１変形例を説明する。第１変形例では、排気管１９に空気を導入する流量調整部２１２の開度及び開時間が動的に設定される点で、図４を参照して説明した実施形態１と主に異なる。以下、第１変形例が実施形態１と異なる点を主に説明する。
　まず、図１及び図２を参照して、流量調整部２１２の開度の制御を説明する。導入制御部Ａ２は、エンジン１の回転数の上昇の程度、発電機負荷の低下の程度、排気管１９の内部において過給機１１（具体的にはタービン１１１）の上流における排気ガスの温度、及び、排気管１９の内部において過給機１１（具体的にはタービン１１１）の上流における排気ガスの圧力のうちの少なくとも１つに基づいて、気体導入部２１によって排気管１９に導入する空気の流量を制御する。換言すれば、導入制御部Ａ２は、エンジン１の回転数の上昇の程度、発電機負荷の低下の程度、排気ガスの温度、及び、排気ガスの圧力のうちの少なくとも１つに基づいて、流量調整部２１２の開度を制御する。なぜなら、排気管１９に導入する空気の流量は、流量調整部２１２の開度によって定まるからである。排気管１９に導入する空気の流量、つまり、流量調整部２１２の開度は、動的に制御されるため、固定値ではない。
　エンジン１の回転数の上昇の程度又は発電機負荷の低下の程度に基づいて流量調整部２１２の開度が制御される場合、排気管１９への未燃水素の流入量に応じて流量調整部２１２の開度を設定できる。例えば、導入制御部Ａ２は、エンジン１の回転数の上昇の程度（例えば、上昇率）が大きいほど、流量調整部２１２の開度を大きく設定する。エンジン１の回転数の上昇の程度が大きいほど、排気管１９への未燃水素の流入量が多くなる可能性があるからである。例えば、導入制御部Ａ２は、発電機負荷の低下の程度（例えば、低下率）が大きいほど、流量調整部２１２の開度を大きく設定する。発電機負荷の低下の程度が大きいほど、排気管１９への未燃水素の流入量が多くなる可能性があるからである。
　また、例えば、導入制御部Ａ２は、排気管１９の内部において過給機１１の上流における排気ガスの温度が高いほど、流量調整部２１２の開度を大きく設定して、排気管１９に導入する空気の流量を多くする。理由は次の通りである。すなわち、排気ガスの温度が高いほど未燃水素が着火する可能性が高くなる。そこで、排気管１９へ導入する空気の流量を多くすることで、未燃水素の温度及び濃度をより効果的に低下させる。その結果、未燃水素が燃焼することを効果的に抑制できる。この例では、導入制御部Ａ２は、温度検知部２３から排気ガスの温度を示す情報を取得する。
　更に、例えば、導入制御部Ａ２は、排気管１９の内部において過給機１１の上流における排気ガスの圧力が高いほど、流量調整部２１２の開度を大きく設定して、排気管１９へ導入する空気の流量を多くする。理由は次の通りである。すなわち、排気ガスの圧力が高いほど排気管１９に空気が流入し難い。そこで、流量調整部２１２の開度を大きくすることで、より確実に空気を排気管１９に導入する。その結果、未燃水素が燃焼することを効果的に抑制できる。この例では、導入制御部Ａ２は、圧力検知部２５から排気ガスの圧力を示す情報を取得する。
　引き続き図１及び図２を参照して、流量調整部２１２の開時間の制御を説明する。導入制御部Ａ２は、エンジン１の回転数の上昇の程度、発電機負荷の低下の程度、排気管１９の内部において過給機１１（具体的にはタービン１１１）の上流における排気ガスの温度、及び、排気管１９の内部において過給機１１（具体的にはタービン１１１）の上流における排気ガスの圧力のうちの少なくとも１つに基づいて、気体導入部２１によって排気管１９に導入する空気の導入時間を制御する。空気の導入時間は、流量調整部２１２によって連通管２１１の流路を開いておく開時間を示す。つまり、空気の導入時間は、流量調整部２１２の開時間を示す。空気の導入時間は、動的に変更されるため、固定値ではない。
　エンジン１の回転数の上昇の程度又は発電機負荷の低下の程度に基づいて空気の導入時間が制御される場合、排気管１９への未燃水素の流入量に応じて空気の導入時間を設定できる。例えば、導入制御部Ａ２は、エンジン１の回転数の上昇の程度（例えば、上昇率）が大きいほど、空気の導入時間を長く設定する。エンジン１の回転数の上昇の程度が大きいほど、排気管１９への未燃水素の流入量が多くなる可能性があるからである。例えば、導入制御部Ａ２は、発電機負荷の低下の程度（例えば、低下率）が大きいほど、空気の導入時間を長く設定する。発電機負荷の低下の程度が大きいほど、排気管１９への未燃水素の流入量が多くなる可能性があるからである。
　また、例えば、導入制御部Ａ２は、排気ガスの温度が高いほど、空気の導入時間を長く設定して、排気管１９へ導入する空気の流量を多くする。理由は、排気ガスの温度が高いほど流量調整部２１２の開度を大きくする場合と同様である。この例では、導入制御部Ａ２は、温度検知部２３から排気ガスの温度を示す情報を取得する。
　更に、例えば、導入制御部Ａ２は、排気ガスの圧力が高いほど、空気の導入時間を長く設定する。理由は、次の通りである。すなわち、排気ガスの圧力が高いほど排気管１９に空気が流入し難い。そこで、排気管１９への空気の導入時間長くすることで、より確実に空気を排気管１９に導入する。その結果、未燃水素が燃焼することを効果的に抑制できる。この例では、導入制御部Ａ２は、圧力検知部２５から排気ガスの圧力を示す情報を取得する。
　次に、図２及び図５を参照して、気体導入部２１の制御方法を説明する。図５は、第１変形例に係る気体導入部２１の制御方法を示すフローチャートである。図５に示すように、制御方法は、ステップＳ１１～ステップＳ１８を含む。制御方法は、エンジン制御装置３３によって実行される。
　図２及び図５に示すように、導入決定部Ａ１は、ステップＳ１１～ステップＳ１３を実行する。ステップＳ１１～ステップＳ１３は、それぞれ、図４に示すステップＳ１～ステップＳ３と同様である。
　ステップＳ１１で第１希釈開始条件が満足されたと判定された後、ステップＳ１２で第２希釈開始条件が満足されたと判定された後、又は、ステップＳ１３で第３希釈開始条件が満足されたと判定された後、ステップＳ１４において、導入制御部Ａ２は、エンジン１の回転数の上昇の程度、発電機負荷の低下の程度、排気ガスの温度、及び、排気ガスの圧力のうちの少なくとも１つに基づいて、流量調整部２１２の開度、つまり、排気管１９への空気の導入流量を決定する。
　次に、ステップＳ１５において、導入制御部Ａ２は、エンジン１の回転数の上昇の程度、発電機負荷の低下の程度、排気ガスの温度、及び、排気ガスの圧力のうちの少なくとも１つに基づいて、流量調整部２１２の開時間、つまり、排気管１９への空気の導入時間を決定する。
　次に、ステップＳ１６において、導入制御部Ａ２は、流量調整部２１２によって連通管２１１の流路を開いて、給気管１５及び連通管２１１から排気管１９への空気の導入を開始する。この場合、導入制御部Ａ２は、流量調整部２１２の開度をステップＳ１４で決定した開度に設定する。
　次に、ステップＳ１７において、導入制御部Ａ２は、流量調整部２１２によって連通管２１１の流路を開いた時点から開時間が経過したか否かを判定する。開時間は、連通管２１１の流路を開いておく時間（排気管１９への空気の導入時間）であり、ステップＳ１５で決定された時間である。
　ステップＳ１７で開時間が経過していないと判定された場合、開時間が経過するまでステップＳ１７が実行される。
　一方、ステップＳ１７で開時間が経過したと判定された場合、処理はステップＳ１８に進む。
　次に、ステップＳ１８において、導入制御部Ａ２は、流量調整部２１２によって連通管２１１の流路を閉じて、給気管１５及び連通管２１１から排気管１９への空気の導入を停止する。つまり、導入制御部Ａ２は流量調整部２１２を閉じる。そして、処理は終了する。
　なお、導入制御部Ａ２は、ステップＳ１４を実行しなくてもよい。この場合、流量調整部２１２の開度は、図４を参照して説明した実施形態１と同様に予め設定される。又は、導入制御部Ａ２は、ステップＳ１５を実行しなくてもよい。この場合、流量調整部２１２の開時間は、図４を参照して説明した実施形態１と同様に所定開時間に設定される。
　（第２変形例）
　図１、図２、及び、図６を参照して、本発明の実施形態１の第２変形例を説明する。第２変形例では、排気管１９に導入する空気の停止条件が、エンジン１の回転数によって定められる点で、図４を参照して説明した実施形態１と主に異なる。以下、第２変形例が実施形態１と異なる点を主に説明する。
　まず、図１及び図２を参照して第２変形例を説明する。導入制御部Ａ２は、エンジン１の回転数の低下の程度に基づいて、気体導入部２１による排気管１９への空気の導入を停止する。従って、排気管１９内の未燃水素が十分希釈されたことに応じて排気管１９への空気の導入を停止できる。
　例えば、導入制御部Ａ２は、エンジン１の回転数が閾値ＴＨ９以下になった場合に、流量調整部２１２を閉じることで、排気管１９への空気の導入を停止する。又は、例えば、導入制御部Ａ２は、エンジン１の回転数の下降率が閾値ＴＨ１０以下になった場合に、流量調整部２１２を閉じることで、排気管１９への空気の導入を停止する。エンジン１の回転数の下降率は、例えば、導入決定部Ａ１がエンジン回転数検知部６２から所定周期でエンジン１の回転数の情報を取得する場合に、最新の回転数Ｎ０に対するＭ回前に取得した回転数ＮＭの比率（＝ＮＭ／Ｎ０）を示す。「Ｍ」は１以上の整数のうちのいずれかの整数である。
　次に、図２及び図６を参照して、気体導入部２１の制御方法を説明する。図６は、第２変形例に係る気体導入部２１の制御方法を示すフローチャートである。図６に示すように、制御方法は、ステップＳ２１～ステップＳ２６を含む。制御方法は、エンジン制御装置３３によって実行される。
　図２及び図６に示すように、導入決定部Ａ１は、ステップＳ２１～ステップＳ２３を実行する。ステップＳ２１～ステップＳ２３は、それぞれ、図４に示すステップＳ１～ステップＳ３と同様である。
　次に、導入制御部Ａ２は、ステップＳ２４を実行する。ステップＳ２４は、図４を参照して説明したステップＳ４と同様である。
　次に、ステップＳ２５において、導入制御部Ａ２は、希釈停止条件が満足されるか否かを判定する。希釈停止条件は、気体導入部２１による排気管１９への空気の導入を停止するための条件である。希釈停止条件は、第１停止条件及び第２停止条件のうちの少なくとも１つを含んでいればよい。第１停止条件は、エンジン１の回転数が閾値ＴＨ９以下になったことである。第２停止条件は、エンジン１の回転数の下降率が閾値ＴＨ１０以下になったことである。
　導入制御部Ａ２は、第１停止条件及び第２停止条件のうち希釈停止条件に含まれる１以上の停止条件の全てが満足されない場合、当該１以上の停止条件の全てが満足されるまでステップＳ２５を実行する。
　一方、導入制御部Ａ２は、第１停止条件及び第２停止条件のうち希釈停止条件に含まれる１以上の停止条件のうちの１つでも満足されると、ステップＳ２５で希釈停止条件が満足されたと判定して、処理をステップＳ２６に進める。導入制御部Ａ２が、希釈停止条件が満足されたと判定したことは、排気管１９への空気の導入を停止することを決定したことに相当する。
　次に、ステップＳ２６において、導入制御部Ａ２は、流量調整部２１２によって連通管２１１の流路を閉じて、給気管１５及び連通管２１１から排気管１９への空気の導入を停止する。つまり、導入制御部Ａ２は流量調整部２１２を閉じる。そして、処理は終了する。
　（第３変形例）
　図１、図２、及び、図７を参照して、本発明の実施形態１の第３変形例を説明する。第３変形例では、排気管１９に空気を導入する流量調整部２１２の開度が動的に設定される点で、図６を参照して説明した第２変形例と主に異なる。以下、第３変形例が第２変形例と異なる点を主に説明する。
　図７は、第３変形例に係る気体導入部２１の制御方法を示すフローチャートである。図７に示すように、制御方法は、ステップＳ３１～ステップＳ３７を含む。制御方法は、エンジン制御装置３３によって実行される。
　図２及び図７に示すように、導入決定部Ａ１は、ステップＳ３１～ステップＳ３３を実行する。ステップＳ３１～ステップＳ３３は、それぞれ、図６に示すステップＳ２１～ステップＳ２３と同様である。
　次に、導入制御部Ａ２は、ステップＳ３４及びステップＳ３５を実行する。ステップＳ３４及びステップＳ３５は、それぞれ、図５を参照して説明したステップＳ１４及びステップＳ１６と同様である。
　次に、導入制御部Ａ２は、ステップＳ３６及びステップＳ３７を実行する。ステップＳ３６及びステップＳ３７は、それぞれ、図６を参照して説明したステップＳ２５及びステップＳ２６と同様である。
　（実施形態２）
　図２及び図８を参照して、本発明の実施形態２に係るエンジンシステム１００Ａを説明する。実施形態２では、加圧気体供給装置３５から排気管１９に空気又は不活性気体を導入する点で、実施形態１と主に異なる。以下、実施形態２が実施形態１と異なる点を主に説明する。
　図８は、実施形態２に係るエンジンシステム１００Ａの構成を示す図である。図８に示すように、エンジンシステム１００Ａは、図１に示す気体導入部２１に代えて、気体導入部２１Ａを備える。
　気体導入部２１Ａは、空気又は不活性気体を排気管１９に導入する。従って、エンジン１で燃焼されなかった未燃水素が排気管１９に流入した場合であっても、エンジン１から排気管１９に流入した未燃水素を空気又は不活性気体によって希釈できる。よって、排気管１９に流入した未燃水素の濃度を低下させることができる。その結果、実施形態２によれば、排気管１９内において未燃水素が燃焼することを抑制できる。また、排気管１９に流入した未燃水素の温度が、排気管１９に導入する空気又は不活性気体によって低下する。その結果、未燃水素が着火し難くなって、排気管１９内において未燃水素が燃焼することを更に抑制できる。
　本明細書において、不活性気体は、例えば、窒素、アルゴン、ヘリウム、又は、二酸化炭素である。
　具体的には、気体導入部２１Ａは、大気圧よりも大きい圧力の空気又は不活性気体を供給する加圧気体供給装置３５に接続され、空気又は不活性ガスを排気管１９に導入する。つまり、実施形態２では、大気圧よりも大きい圧力の空気又は不活性気体を排気管１９に送り出すことで、排気ガスの圧力に抗して排気管１９に対してより確実に空気を導入できる。従って、排気管１９に流入した未燃水素の濃度をより確実に低下させることができる。その結果、排気管１９内で未燃水素が燃焼することをより確実に抑制できる。
　加圧気体供給装置３５は、例えば、加圧された空気を貯留する加圧空気タンク、加圧された不活性気体を貯留する加圧不活性気体タンク、空気を加圧して気体導入部２１Ａに供給するコンプレッサー、又は、不活性気体を加圧して気体導入部２１Ａに供給するコンプレッサーである。
　更に具体的には、気体導入部２１Ａは、加圧気体導入管２１１Ａと、流量調整部２１２Ａとを含む。
　加圧気体導入管２１１Ａは、加圧気体供給装置３５によって供給される空気又は不活性気体を排気管１９に案内する。加圧気体導入管２１１Ａの一端は、加圧気体供給装置３５に接続される。加圧気体導入管２１１Ａの他端は、排気管１９において過給機１１の上流に接続される。具体的には、加圧気体導入管２１１Ａの他端は、排気管１９においてタービン１１１の上流に接続される。
　流量調整部２１２Ａは、加圧気体導入管２１１Ａに配置される。そして、流量調整部２１２Ａは、加圧気体導入管２１１Ａに流れる空気又は不活性気体の流量を調整する。従って、流量調整部２１２Ａは、未燃水素が排気管１９に流入しない状況下では、加圧気体導入管２１１Ａの流路を遮断して、空気又は不活性気体が排気管１９に流入することを禁止できる。その結果、実施形態２によれば、排気管１９において排気ガスがより円滑に排出される。
　ここで、流量調整部２１２Ａによる空気の流量の調整は、流量を連続的又は段階的に増減させることだけでなく、流量をゼロにすることを含む。流量調整部２１２Ａは、少なくとも、加圧気体導入管２１１Ａの流路を開いた状態と閉じた状態とを切り替えることができればよい。流量調整部２１２Ａは、例えば、流量調整弁又は開閉弁である。
　また、流量調整部２１２Ａは、加圧気体導入管２１１Ａにおいて、排気管１９の近傍に配置されることが好ましい。なぜなら、流量調整部２１２Ａを閉じている状態において、加圧気体供給装置３５からの空気又は不活性気体が加圧気体導入管２１１Ａにおいて排気管１９の近くまで存在していると、空気が流量調整部２１２Ａを開いてから排気管１９に導入されるまでの時間が短くなるからである。つまり、流量調整部２１２Ａによって排気管１９に空気又は不活性気体を導入する際の応答性が向上する。
　温度検知部２３は、排気管１９において、タービン１１１の上流であって、加圧気体導入管２１１Ａと排気管１９との接続箇所の下流で、排気ガスの温度を検知する。圧力検知部２５は、排気管１９において、タービン１１１の上流であって、加圧気体導入管２１１Ａと排気管１９との接続箇所の下流で、排気ガスの圧力を検知する。
　ここで、実施形態２においても、実施形態１の第１変形例と同様の変形例を適用できる。つまり、実施形態２において、排気管１９に空気又は不活性気体を導入する流量調整部２１２Ａの開度及び開時間を動的に設定できる。また、実施形態２においても、実施形態１の第２変形例と同様の変形例を適用できる。つまり、実施形態２において、排気管１９に導入する空気の停止条件を、エンジン１の回転数によって定めることができる。さらに、実施形態２においても、実施形態１の第３変形例と同様の変形例を適用できる。つまり、実施形態２において、排気管１９に導入する空気の停止条件をエンジン１の回転数によって定めることができ、かつ、排気管１９に空気を導入する流量調整部２１２Ａの開度を動的に設定できる。
　また、実施形態２においても、図４～図７を参照して説明した制御方法を適用できる。
　更に、図２示すように、エンジンシステム１００Ａにおける導入決定部Ａ１及び導入制御部Ａ２の動作は、それぞれ、エンジンシステム１００における導入決定部Ａ１及び導入制御部Ａ２の動作と同様である。ただし、エンジンシステム１００Ａでは、排気管１９に導入する気体が空気又は不活性気体である点で、排気管１９に導入する気体が空気であるエンジンシステム１００と異なる。従って、実施形態１及び第１変形例～第３変形例におけるエンジンシステム１００の導入決定部Ａ１及び導入制御部Ａ２の説明において、「空気」を「空気又は不活性気体」と読み替え、「気体導入部２１」を「気体導入部２１Ａ」と読み替え、「連通管２１１」を「加圧気体導入管２１１Ａ」と読み替え、「流量調整部２１２」を「流量調整部２１２Ａ」と読み替えることで、実施形態２の説明に援用できる。
　例えば、実施形態２において、導入決定部Ａ１は、燃焼されなかったガス燃料がエンジン１から排気管１９に流入したか否かを示す指標となる指標情報ＩＦに基づいて、空気又は不活性気体を排気管１９に導入するか否かを決定する。また、導入制御部Ａ２は、導入決定部Ａ１の決定結果に基づいて、空気又は不活性気体を排気管１９に導入するように気体導入部２１Ａを制御する。
　例えば、実施形態２において、導入決定部Ａ１は、エンジン１の回転数の上昇の程度、又は、発電機負荷の低下の程度に基づいて、空気又は不活性気体を排気管１９に導入するか否かを決定する。
　例えば、実施形態２において、導入制御部Ａ２は、エンジン１の回転数の上昇の程度、発電機負荷の低下の程度、エンジン負荷の低下の程度、排気管１９の内部における排気ガスの温度、及び、排気管１９の内部における排気ガスの圧力のうちの少なくとも１つに基づいて、気体導入部２１Ａによって排気管１９に導入する空気又は不活性気体の導入時間を制御する。
　例えば、実施形態２において、導入制御部Ａ２は、エンジン１の回転数の低下の程度に基づいて、気体導入部２１Ａによる排気管１９への空気又は不活性気体の導入を停止する。
　例えば、実施形態２において、導入制御部Ａ２は、エンジン１の回転数の上昇の程度、発電機負荷の低下の程度、エンジン負荷の低下の程度、排気管１９の内部における排気ガスの温度、及び、排気管１９の内部における排気ガスの圧力のうちの少なくとも１つに基づいて、気体導入部２１Ａによって排気管１９に導入する空気又は不活性気体の流量を制御する。
　以上、図面を参照して本発明の実施形態及び実施例について説明した。ただし、本発明は、上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施できる。また、上記の実施形態に開示される複数の構成要素は適宜改変可能である。例えば、ある実施形態に示される全構成要素のうちのある構成要素を別の実施形態の構成要素に追加してもよく、または、ある実施形態に示される全構成要素のうちのいくつかの構成要素を実施形態から削除してもよい。
　また、図面は、発明の理解を容易にするために、それぞれの構成要素を主体に模式的に示しており、図示された各構成要素の厚さ、長さ、個数、間隔等は、図面作成の都合上から実際とは異なる場合もある。また、上記の実施形態で示す各構成要素の構成は一例であって、特に限定されるものではなく、本発明の効果から実質的に逸脱しない範囲で種々の変更が可能であることは言うまでもない。
　（１）図１～図８を参照して説明した実施形態１、第１変形例～第３変形例、及び、実施形態２（以下、「実施形態１等」と記載する。）では、エンジン１は、発電機２７に動力を供給した。ただし、実施形態１等において、エンジン１は、発電機２７と異なる種類の機器（以下、「機器ＭＣ」と記載する。）に動力を供給してもよい。機器ＭＣは、エンジン１に対する負荷装置である。例えば、機器ＭＣは、船舶２００のプロペラの回転軸である。この場合、エンジン１は、船舶２００のプロペラを回転させるための動力をプロペラの回転軸に供給する。
　（２）導入決定部Ａ１によって使用される、エンジン１の出力を間接的に示すエンジン出力情報ＩＤは、エンジン１のトルクを示す情報を含んでいてもよい。エンジン１のトルクは、例えば、エンジン１の出力軸に設けられるトルクメーターによって計測される。
　エンジン１のトルクは、例えば、発電機負荷に連動して変化する。従って、例えば、発電機負荷が瞬時に低下すると、極めて短時間ではあるが、エンジン１のトルクが瞬時に下降する。よって、エンジン１のトルクが瞬時に下降したことは、発電機負荷が瞬時に低下したことを示す。よって、エンジン１のトルクが瞬時に下降した場合、未燃水素が排気管１９に流入すると予測できる。そこで、導入決定部Ａ１は、エンジン１のトルクに基づいて、気体導入部２１によって空気を排気管１９に導入するか否かを決定する。
　例えば、導入決定部Ａ１は、エンジン１のトルクの低下の程度に基づいて、空気又は不活性気体を排気管１９に導入するか否かを決定してもよい。
　例えば、導入制御部Ａ２は、エンジン１のトルクの低下の程度に基づいて、気体導入部２１、２１Ａによって排気管１９に導入する空気又は不活性気体の導入時間を制御してもよい。
　例えば、導入制御部Ａ２は、エンジン１のトルクの低下の程度に基づいて、気体導入部２１、２１Ａによって排気管１９に導入する空気又は不活性気体の流量を制御してもよい。
　（３）エンジン１が機器ＭＣに対して動力を供給する場合、導入決定部Ａ１によって使用される、エンジン１の出力を間接的に示すエンジン出力情報ＩＤは、エンジン１に対する負荷であるエンジン負荷を示す情報を含んでいてもよい。
　（４）エンジン１が機器ＭＣに対して動力を供給する場合、導入決定部Ａ１は、エンジン１に対する負荷であるエンジン負荷の低下の程度に基づいて、空気又は不活性気体を排気管１９に導入するか否かを決定してもよい。なお、エンジン負荷は、エンジン１によって駆動される機器ＭＣによって発生する。
　（５）エンジン１が機器ＭＣに対して動力を供給する場合、導入制御部Ａ２は、エンジン負荷の低下の程度に基づいて、気体導入部２１、２１Ａによって排気管１９に導入する空気又は不活性気体の導入時間を制御してもよい。
　（６）エンジン１が機器ＭＣに対して動力を供給する場合、導入制御部Ａ２は、エンジン負荷の低下の程度に基づいて、気体導入部２１、２１Ａによって排気管１９に導入する空気又は不活性気体の流量を制御してもよい。
　（７）その他、エンジン１が、機器ＭＣに対して動力を供給する場合でも、発電機２７に動力を供給する場合と同様に、導入決定部Ａ１及び導入制御部Ａ２は動作することができる。例えば、エンジン１が機器ＭＣに対して動力を供給する場合でも、導入決定部Ａ１及び導入制御部Ａ２は、エンジン１の回転数を示す情報又はエンジン１のトルクを示す情報を使用できる。
　本発明は、エンジンシステムに関するものであり、産業上の利用可能性を有する。
　１　エンジン
　１１　過給機
　１５　給気管
　１９　排気管
　２１、２１Ａ　気体導入部
　３５　加圧気体供給装置
　５５　水素燃料供給部（気体燃料供給部）
　５６　着火誘引部
　６１　燃焼室
　１００、１００Ａ　エンジンシステム
　２１１　連通管
　２１１Ａ　加圧気体導入管
　２１２、２１２Ａ　流量調整部
　Ａ１　導入決定部
　Ａ２　導入制御部

Claims (16)

  1. 　気体燃料を燃焼させて動力を発生するエンジンと、
    　前記エンジンから排出される排気ガスが流れる排気管と、
    　空気又は不活性気体を前記排気管に導入する気体導入部と
    　を備える、エンジンシステム。
  2. 　前記エンジンに空気を供給する給気管と、
    　前記給気管を流れる前記空気を圧縮して、大気圧よりも大きい圧力の前記空気を前記給気管に流す過給機とを更に備え、
    　前記気体導入部は、前記過給機によって圧縮された前記空気を前記排気管に導入する、請求項１に記載のエンジンシステム。
  3. 　前記気体導入部は、
    　前記給気管と前記排気管とを連通する連通管と、
    　前記連通管に配置され、前記連通管を流れる前記空気の流量を調整する流量調整部とを含み、
    　前記連通管の一端は、前記給気管において前記過給機の下流に接続される、請求項２に記載のエンジンシステム。
  4. 　前記気体導入部は、大気圧よりも大きい圧力の前記空気又は前記不活性気体を供給する加圧気体供給装置に接続され、前記空気又は前記不活性気体を前記排気管に導入する、請求項１に記載のエンジンシステム。
  5. 　前記気体導入部は、
    　前記加圧気体供給装置によって供給される前記空気又は前記不活性気体を前記排気管に案内する加圧気体導入管と、
    　前記加圧気体導入管に配置され、前記加圧気体導入管に流れる前記空気又は前記不活性気体の流量を調整する流量調整部と
    　を含む、請求項４に記載のエンジンシステム。
  6. 　燃焼されなかった前記気体燃料が前記エンジンから前記排気管に流入したか否かを示す指標となる指標情報に基づいて、前記空気又は前記不活性気体を前記排気管に導入するか否かを決定する導入決定部と、
    　前記導入決定部の決定結果に基づいて、前記空気又は前記不活性気体を前記排気管に導入するように前記気体導入部を制御する導入制御部と
    　を更に備える、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のエンジンシステム。
  7. 　前記指標情報は、前記エンジンの出力を直接的又は間接的に示すエンジン出力情報を含む、請求項６に記載のエンジンシステム。
  8. 　前記エンジンの出力を間接的に示す前記エンジン出力情報は、前記エンジンの回転数を示す情報、前記エンジンのトルクを示す情報、前記エンジンによって発電する発電機に対する負荷である発電機負荷を示す情報、又は、前記エンジンに対する負荷であるエンジン負荷を示す情報を含む、請求項７に記載のエンジンシステム。
  9. 　前記導入決定部は、前記エンジンの回転数の上昇の程度、前記エンジンのトルクの低下の程度、前記発電機負荷の低下の程度、又は、前記エンジン負荷の低下の程度に基づいて、前記空気又は前記不活性気体を前記排気管に導入するか否かを決定する、請求項８に記載のエンジンシステム。
  10. 　前記導入制御部は、前記エンジンの回転数の上昇の程度、前記エンジンのトルクの低下の程度、前記発電機負荷の低下の程度、前記エンジン負荷の低下の程度、前記排気管の内部における前記排気ガスの温度、及び、前記排気管の内部における前記排気ガスの圧力のうちの少なくとも１つに基づいて、前記気体導入部によって前記排気管に導入する前記空気又は前記不活性気体の導入時間を制御する、請求項９に記載のエンジンシステム。
  11. 　前記導入制御部は、前記エンジンの回転数の低下の程度に基づいて、前記気体導入部による前記排気管への前記空気又は前記不活性気体の導入を停止する、請求項９に記載のエンジンシステム。
  12. 　前記導入制御部は、前記エンジンの回転数の上昇の程度、前記エンジンのトルクの低下の程度、前記発電機負荷の低下の程度、前記エンジン負荷の低下の程度、前記排気管の内部における前記排気ガスの温度、及び、前記排気管の内部における前記排気ガスの圧力のうちの少なくとも１つに基づいて、前記気体導入部によって前記排気管に導入する前記空気又は前記不活性気体の流量を制御する、請求項８から請求項１１のいずれか１項に記載のエンジンシステム。
  13. 　前記エンジンは、前記エンジンの内部に前記気体燃料を供給する気体燃料供給部を含み、
    　前記指標情報は、前記気体燃料供給部の状態を示す情報を含む、請求項６に記載のエンジンシステム。
  14. 　前記気体燃料供給部の状態は、前記エンジンの燃焼室内の気体の圧力によって示される、請求項１３に記載のエンジンシステム。
  15. 　前記エンジンは、前記エンジンの燃焼室において前記気体燃料の着火を誘引する着火誘引部を含み、
    　前記指標情報は、前記着火誘引部の状態を示す情報を含む、請求項６に記載のエンジンシステム。
  16. 　前記着火誘引部の状態は、前記エンジンの燃焼室内の気体の圧力によって示される、請求項１５に記載のエンジンシステム。
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