(57)【要約】【課題】駆動力を必要とするフィードポンプやエアコンプレッサなどを用いずに、燃料タンクから高圧ポンプに加圧された状態の液化ガス燃料を供給し、燃費を向上することができる内燃機関とその燃料供給方法を提供する。【解決手段】インジェクタ４からＤＭＥが噴射されていないときに、エンジン１のシリンダ３内に発生した圧縮空気を抜き出すデコンプレッション機構１１と、デコンプレッション機構１１から圧縮空気を燃料タンク６に導く圧縮空気供給流路１２とを備えると共に、燃料タンク６から高圧ポンプ７に、圧縮空気で加圧されたＤＭＥを供給する燃料供給流路１０を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の気筒内に液化ガス燃料を噴射する燃焼用噴射弁と、該燃焼用噴射弁に高圧の液化ガス燃料を供給するコモンレールと、該コモンレールに燃料タンクに貯蔵された液化ガス燃料を供給する高圧ポンプと、を備える内燃機関において、
前記燃焼用噴射弁から液化ガス燃料が噴射されていないときに、前記気筒内に発生した圧縮空気を抜き出す圧抜機構と、該圧抜機構から前記圧縮空気を前記燃料タンクに供給する圧縮空気供給流路とを備えると共に、
前記燃料タンクから前記高圧ポンプに、前記圧縮空気で加圧された液化ガス燃料を供給する燃料供給システムを備えることを特徴とする内燃機関。
【請求項２】
前記圧縮空気供給流路を開放又は閉鎖する圧縮空気供給弁と、
前記圧縮空気を前記燃料タンクに供給するときに、前記燃料タンク内の液化ガス燃料の圧力に基づいて、前記圧縮空気供給弁を開放する制御を行う制御装置を備えることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関。
【請求項３】
前記圧縮空気供給流路に、前記圧縮空気を蓄圧する蓄圧タンクを備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の内燃機関。
【請求項４】
前記燃料タンクを主タンクと副タンクで構成し、
前記主タンクから前記副タンクを経由して前記高圧ポンプに液化ガス燃料を供給可能に構成すると共に、
前記副タンクに、前記圧縮空気供給流路を接続することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の内燃機関。
【請求項５】
内燃機関の気筒内に液化ガス燃料を噴射する燃焼用噴射弁と、該燃焼用噴射弁に高圧の液化ガス燃料を供給するコモンレールと、該コモンレールに燃料タンクに貯蔵された液化ガス燃料を供給する高圧ポンプと、を備える内燃機関の燃料供給方法において、
前記燃焼用噴射弁から液化ガス燃料が噴射されていないときに、内燃機関の気筒内に発生した圧縮空気を前記燃料タンクに供給して、前記燃料タンク内を加圧し、
前記圧縮空気で加圧された液化ガス燃料を、前記高圧ポンプに供給することを特徴とする内燃機関の燃料供給方法。
【請求項６】
前記圧縮空気を、前記燃料タンクに供給する前に蓄圧タンクに蓄圧し、蓄圧された前記圧縮空気を、前記燃料タンク内の液化ガス燃料の圧力に基づいて、前記燃料タンクに供給することを特徴とする請求項５に記載の内燃機関の燃料供給方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ジメチルエーテル（以下、ＤＭＥという）などの液化ガス燃料を燃料とする内燃機関と、その内燃機関に液化ガス燃料を供給する燃料供給方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、ディーゼルエンジン（内燃機関）に使用される軽油の代替燃料として、ＤＭＥ（ジメチルエーテル）などの液化ガス燃料を用いることが注目されている。そのＤＭＥをエンジンに用いる場合には、ＤＭＥをインジェクタ（燃焼用噴射弁）まで液体のまま供給する必要がある。
【０００３】
そこで、従来のエンジンでは、ＤＭＥを蒸気圧以上の圧力となるようにポンプで加圧して供給していた。ここで、その従来のエンジンについて、図６を参照しながら説明する。従来のエンジン１Ｘは、エンジン本体２のシリンダ（気筒）３にＤＭＥを噴射するインジェクタ４と、そのインジェクタ４に高圧のＤＭＥを供給するコモンレール５と、そのコモンレール５に燃料タンク６に充填されたＤＭＥを供給する高圧ポンプ７と、を備える。また、燃料タンク６から高圧ポンプ７にＤＭＥを供給する燃料供給システム８を備える。この燃料供給システム８は、燃料供給バルブ９と燃料供給流路１０を備え、フィードポンプ（加圧用ポンプ）ＦＰによりＤＭＥを加圧して、液体のまま高圧ポンプ７に供給するように構成される。
【０００４】
この構成によれば、フィードポンプＦＰでＤＭＥを加圧して高圧ポンプ７に供給することができるので、ＤＭＥを液体のままインジェクタ４に供給することが可能となる。
【０００５】
しかし、ＤＭＥを加圧するためのフィードポンプＦＰを備えると、フィードポンプＦＰの駆動に動力が必要となり、燃費が悪化する。
【０００６】
また、フィードポンプＦＰを経由させる際に、ＤＭＥの液面状態とフィードポンプＦＰの位置関係によっては、ＤＭＥの液面位置とフィードポンプＦＰの入口の位置関係がエンジン１Ｘを搭載した車両の加速時やコーナリング時にずれてしまい、フィードポンプＦＰにＤＭＥが導入されない、あるいはフィードポンプＦＰ内に空気が導入されてしまい、フィードポンプＦＰからＤＭＥを供給できない事態が発生する。
【０００７】
そこで、エンジンの動力によって回転して圧縮空気を吐出するエアコンプレッサを用いて、フィードポンプ等の外部動力を必要としないシンプルな構成で、燃料タンクに貯留された液化ガス燃料を送出する装置（例えば、特許文献１参照）や、エンジンから排出される排気の一部を燃料タンクに導き、ＤＭＥを加圧する装置（例えば、特許文献２参照）がある。
【０００８】
これらの装置は、フィードポンプの代わりに、エアコンプレッサで発生させた圧縮空気や、エンジンから排出される排気をコンプレッサで圧縮させた圧縮排気によって、燃料タンク内のＤＭＥを加圧することで、燃費の悪化を抑制している。
【０００９】
しかし、特許文献１に記載の装置は、圧縮空気を発生させるためのエアコンプレッサを、特許文献２に記載の装置は、燃料タンクに導く排気を圧縮するためのコンプレッサをそれぞれ備えており、それらを駆動するための動力が必要となり、その分だけ燃費が悪化する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２０１０−１４４６２９号公報
【特許文献２】特開２００１−１１５８９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、上記の問題を鑑みてなされたものであり、その目的は、フィードポンプやコンプレッサなどを用いずに、燃料タンクから高圧ポンプに加圧された状態の液化ガス燃料を供給することができる内燃機関とその燃料供給方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の目的を解決するための本発明の内燃機関は、内燃機関の気筒内に液化ガス燃料を噴射する燃焼用噴射弁と、該燃焼用噴射弁に高圧の液化ガス燃料を供給するコモンレールと、該コモンレールに燃料タンクに貯蔵された液化ガス燃料を供給する高圧ポンプと、を備える内燃機関において、前記燃焼用噴射弁から液化ガス燃料が噴射されていないときに、前記気筒内に発生した圧縮空気を抜き出す圧抜機構と、該圧抜機構から前記圧縮空気を前記燃料タンクに供給する圧縮空気供給流路とを備えると共に、前記燃料タンクから前記高圧ポンプに、前記圧縮空気で加圧された液化ガス燃料を供給する燃料供給システムを備えて構成される。
【００１３】
この構成によれば、液化ガス燃料が噴射されていない内燃機関の始動時やアイドリング時などのモータリング時に気筒内に発生する圧縮空気を利用して、燃料タンク内を加圧することができる。よって、駆動力を必要とするフィードポンプやコンプレッサなどを用いずに、燃料タンクから高圧ポンプに加圧された状態の液化ガス燃料を供給することができる。これにより、液化ガス燃料を燃料とする内燃機関において、燃費を向上することができる。
【００１４】
また、液化ガス燃料を高圧ポンプに供給する際に、フィードポンプを経由させることがないため、液化ガス燃料の液面状態とフィードポンプの位置関係によっては、液化ガス燃料が供給され難くなるという問題が発生しない。
【００１５】
なお、ここでいう圧抜機構とは、デコンプレッション機構やカムレスシステムなどを用いて排気弁や吸気弁をモータリング時に開いて、気筒内の圧力を逃がす機構のことをいう。また、燃料供給システムとは、燃料タンクからフィードポンプやコンプレッサなどを経由させずに高圧ポンプに液化ガス燃料を供給するシステムであり、例えば、燃料タンクと高圧ポンプとを連通する燃料供給流路とその燃料供給流路を開放又は閉鎖する燃料供給弁から構成される。
【００１６】
加えて、この圧縮空気は、内燃機関の始動時のクランキング時や、気筒休止時に気筒内に発生するものである。本発明においては、この圧縮空気を燃料タンクに供給するため、排ガス成分を含まないものが好ましい。
【００１７】
また、上記の内燃機関において、前記圧縮空気供給流路を開放又は閉鎖する圧縮空気供給弁と、前記圧縮空気を前記燃料タンクに供給するときに、前記燃料タンク内の液化ガス燃料の圧力に基づいて、前記圧縮空気供給弁を開放する制御を行う制御装置を備えると、燃料タンク内の液化ガス燃料を加圧する必要があるときに、圧縮空気供給弁を開いて圧縮空気供給流路を開放し、燃料タンクに圧縮空気を送ることができる。これにより、燃料タンク内の液化ガス燃料の圧力を容易に制御することができる。
【００１８】
加えて、上記の内燃機関において、前記圧縮空気供給流路に、前記圧縮空気を蓄圧する蓄圧タンクを備えると、気筒内の圧縮空気を蓄圧タンクに一旦蓄圧することができる。これにより、圧抜機構から燃料タンクに圧縮空気を送るよりも、脈動が低減するので、安定した加圧を実現することができる。
【００１９】
さらに、上記の内燃機関において、前記燃料タンクを主タンクと副タンクで構成し、前記主タンクから前記副タンクを経由して前記高圧ポンプに液化ガス燃料を供給可能に配置すると共に、前記副タンクに、前記圧縮空気供給流路を接続すると、副タンクに圧縮空気供給流路を接続することができる。
【００２０】
これにより、液化ガス燃料を供給する際に、主タンクから副タンクに液化ガス燃料を供給し、その副タンク内を圧縮空気で加圧することにより、フィードポンプやコンプレッサを必要としないで、加圧された液化ガス燃料を圧縮空気の加圧により高圧ポンプに供給すると共に、充填スタンドなどから液化ガス燃料を充填される主タンクに圧縮空気供給流路を接続する場合に比べて、安全性が向上する。
【００２１】
また、上記の問題を解決するための内燃機関の燃料供給方法は、内燃機関の気筒内に液化ガス燃料を噴射する燃焼用噴射弁と、該燃焼用噴射弁に高圧の液化ガス燃料を供給するコモンレールと、該コモンレールに燃料タンクに貯蔵された液化ガス燃料を供給する高圧ポンプと、を備える内燃機関の燃料供給方法において、前記燃焼用噴射弁から液化ガス燃料が噴射されていないときに、前記内燃機関の気筒内に発生した圧縮空気を前記燃料タンクに供給して、前記燃料タンク内を加圧し、前記圧縮空気で加圧された液化ガス燃料を、前記高圧ポンプに供給することを特徴とする方法である。
【００２２】
上記の方法によれば、フィードポンプやコンプレッサを用いないため、燃費を悪化させずに、加圧された液化ガス燃料を高圧ポンプに供給することができる。
【００２３】
その上、上記の内燃機関の燃料供給方法において、前記圧縮空気を、前記燃料タンクに供給する前に蓄圧タンクに蓄圧し、蓄圧された前記圧縮空気を、前記燃料タンク内の液化ガス燃料の圧力に基づいて、前記燃料タンクに供給すると、容易に燃料タンク内の圧力を制御することができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、内燃機関の気筒内に発生する圧縮空気を用いることにより、駆動力を必要とするフィードポンプやコンプレッサなどを用いずに、燃料タンクから高圧ポンプに加圧された状態の液化ガス燃料を供給することができる。これにより、液化ガス燃料を燃料としても、燃費を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明に係る第一の実施の形態の内燃機関を示す概略図である。
【図２】本発明に係る第一の実施の形態の内燃機関の燃料供給方法を示すフローチャートである。
【図３】本発明に係る第二の実施の形態の内燃機関を示す概略図である。
【図４】本発明に係る第二の実施の形態の内燃機関の燃料供給方法を示すフローチャートである。
【図５】本発明に係る第三の実施の形態の内燃機関を示す概略図である。
【図６】従来の内燃機関を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明に係る実施の形態の内燃機関とその燃料供給方法について、図面を参照し
ながら説明する。なお、この実施の形態では、液化ガス燃料として、ジメチルエーテル（以下、ＤＭＥとする）を用いた車両について説明するが、例えば、液化石油ガス（ＬＰＧ）、液化天然ガス（ＬＮＧ）、液化ブタンガス（ＬＢＧ）、及び液化水素燃料などを用いた車両にも適用することができる。
【００２７】
また、以下の実施の形態では、直列四気筒のディーゼルエンジンを例に説明するが、本発明はディーゼルエンジンに限定されず、ガソリンエンジンにも適用することができ、その気筒数や、気筒の配列は限定されない。加えて、ＤＭＥを貯蔵する燃料タンクを一本搭載した車両について説明するが、本発明は二本以上の燃料タンクを搭載したものにも適用することができる。
【００２８】
加えて、ここでいう圧縮空気とは、エンジンの始動時のクランキング時や、気筒休止時に気筒内に発生するものであり、本発明においては、その圧縮空気を燃料タンクに供給するため、排ガス成分を含まない圧縮空気を用いることが好ましい。
【００２９】
まず、本発明に係る第一の実施の形態の内燃機関について、図１を参照しながら説明する。このエンジン（内燃機関）１は、図６に示す従来のエンジン１Ｘの構成からフィードポンプＦＰを除いた構成、つまり、エンジン１のシリンダ（気筒）３内にＤＭＥを噴射するインジェクタ（燃焼用噴射弁）４と、インジェクタ４に高圧のＤＭＥを供給するコモンレール５と、コモンレール５に燃料タンク６に貯蔵されたＤＭＥを供給する高圧ポンプ７と、を備える構成に、高圧ポンプ７にＤＭＥをフィードポンプやコンプレッサを経由させないで供給する燃料供給システム８を備えて構成される。
【００３０】
このエンジン１は、フィードポンプやコンプレッサを用いない代わりに、インジェクタ４からＤＭＥが噴射されていないときに、エンジン１のシリンダ（気筒）３内に発生した圧縮空気を抜き出すデコンプレッション機構（圧抜機構）１１と、デコンプレッション機構１１から圧縮空気を燃料タンク６に導く圧縮空気供給流路１２と、を備え、燃料タンク６から高圧ポンプ７に、圧縮空気で加圧されたＤＭＥを燃料供給システム８から供給するように構成される。
【００３１】
また、インジェクタ４、燃料供給バルブ９、及びデコンプレッション機構１１を制御するＥＣＵ（制御装置）１３と、燃料タンク６内の圧力Ｐ１を検知する圧力センサ１４とを備えて構成される。
【００３２】
デコンプレッション機構１１は、インジェクタ４からＤＭＥが噴射されていないときに、エンジン本体２の図示しないクランクシャフトが回転することによりシリンダ３内に発生する圧縮空気を抜く機構であり、詳しくは、カムシャフト（図示しない）の作動に関係なく排気バルブ３ａを開き、シリンダ３内の圧力を開放するものである。
【００３３】
通常、このデコンプレッション機構１１は、エンジン１の始動時のクランキング圧力を抜くことにより抵抗を少なくし、エンジン１の始動を容易にし、一方、エンジン１の停止時には、シリンダ３内の圧力を抜くことで、シリンダ３内を着火不能の状態にして、エンジン１を停止する役割を有する。
【００３４】
本発明では、デコンプレッション機構１１の上記の作用に加えて、エンジン１の始動時や気筒休止時などの、インジェクタ４からＤＭＥが噴射されていないときに、つまり、シリンダ３内に発生する圧縮空気に排ガス成分を含まないときに、シリンダ３内に発生した圧縮空気を、デコンプレッション機構１１により抜き出し、圧縮空気供給流路１２に導くように構成される。
【００３５】
具体的には、周知の技術のデコンプレッション機構１１に加えて、シリンダ３内から抜き出した圧縮空気を導入するように構成した圧縮空気供給流路１２と、その圧縮空気供給流路１２を開放又は閉鎖する圧縮空気供給バルブ１５と、を備えて構成される。
【００３６】
上記の構成によれば、デコンプレッション機構１１により、シリンダ３内に発生した圧縮空気を抜き出し、この抜き出した圧縮空気を圧縮空気供給流路１２経由で燃料タンク６に供給し、この圧縮空気で燃料タンク６内のＤＭＥを加圧することができる。これにより、従来ではＤＭＥを加圧するために必要であった駆動力を必要とするフィードポンプやコンプレッサが不要となるため、エンジン１の燃費を向上することができる。
【００３７】
例えば、エンジン１の始動時や気筒休止時などのモータリング時の圧縮上死点での圧縮空気の圧力は４．０ＭＰａ以上になるため、その圧縮空気を燃料タンク６に供給すれば、常温での蒸気圧が０．５ＭＰａ程度のＤＭＥを容易に加圧し、液化させることができる。
【００３８】
ＥＣＵ１３は、エンジンコントロールユニットと呼ばれる制御装置であり、電気回路によってエンジン１の制御を担当しているマイクロコントローラである。本発明では、このＥＣＵ１３に、圧力センサ１４が検知した燃料タンク６内の圧力Ｐ１が、予め定めた液化判定値Ａよりも小さくなった場合に、圧縮空気供給バルブ１５を開き、圧縮空気供給流路１２を開放して、シリンダ３内に発生した圧縮空気を燃料タンク６に供給し、ＤＭＥを加圧する加圧手段Ｍ１を備える。
【００３９】
次に、本発明に係る第一の実施の形態のエンジン１の燃料供給方法について、図２のフローチャートを参照しながら説明する。まず、ＥＣＵ１３の加圧手段Ｍ１が、燃料タンク６内の圧力Ｐ１が液化判定値Ａよりも小さいか否かを判断するステップＳ１０を行う。なお、ここでいう液化判定値Ａとは、燃料タンク６内のＤＭＥが液化しない程度の圧力のことをいい、例えば、ＤＭＥの常温での蒸気圧が０．５ＭＰａ程度であることから、少なくとも０．５ＭＰａよりも大きくする。また、液化判定値Ａは、燃料タンク６の大きさや燃料供給流路１０の長さなどの条件を考慮して、高圧ポンプ７に供給する際のＤＭＥの圧力を１．０ＭＰａ以下になるように設定されると、危険性が低くなるため好ましい。
【００４０】
ステップＳ１０で、圧力Ｐ１が液化判定値Ａ以上の場合は、燃料タンク６に圧縮空気を供給する必要がないため、この方法は完了する。一方、ステップＳ１０で、圧力Ｐ１が液化判定値Ａよりも小さい場合は、加圧手段Ｍ１が、圧縮空気の発生を検知するステップＳ２０を行う。このステップＳ２０は、エンジン本体２の運転状態などから、エンジン１の始動時、あるいは気筒休止時を検知するステップであり、より詳しくは、シリンダ３内に排ガス成分を含まない圧縮空気の発生を検知するステップである。
【００４１】
次に、加圧手段Ｍ１が、デコンプレッション機構１１を駆動するステップＳ３０を行う。このステップＳ３０によりシリンダ３内の圧縮空気が抜かれ、圧縮空気供給流路１２に導かれる。次に、圧縮空気供給バルブ１５を開放するステップＳ４０を行なって、圧縮空気供給流路１２を開放し、シリンダ３内から燃料タンク６に圧縮空気を供給して、この燃料供給方法は完了する。
【００４２】
上記の方法によれば、ＤＭＥが噴射されていないエンジン１の始動時やアイドリング時などのモータリング時にシリンダ３内に発生する圧縮空気をデコンプレッション機構１１により抜き出し、その抜き出した圧縮空気により、燃料タンク６内を加圧する。そして、駆動力を必要とするフィードポンプやコンプレッサなどを用いずに、燃料タンク６から高圧ポンプ７に加圧された状態のＤＭＥを供給することができる。これにより、ＤＭＥを燃料とするエンジン１の燃費を向上することができる。
【００４３】
また、ＤＭＥを高圧ポンプ７に供給する際に、フィードポンプを経由させることがないため、ＤＭＥの液面状態とフィードポンプの位置関係によっては、ＤＭＥが供給され難くなるという問題が発生しない。
【００４４】
次に、本発明に係る第二の実施の形態のエンジン２０について、図３を参照しながら説明する。このエンジン２０は、第一の実施の形態のエンジン１の構成に加えて、圧縮空気供給流路１２に、圧縮空気を蓄圧する蓄圧タンク２１と、蓄圧タンク２１に蓄圧された圧縮空気を燃料タンク６に供給するときに、圧縮空気供給流路１２を開放する蓄圧供給バルブ２２（第二の圧縮空気供給弁）と、を備えて構成される。
【００４５】
また、インジェクタ４、燃料供給バルブ９、デコンプレッション機構１１、圧縮空気供給バルブ１５、及び蓄圧供給バルブ２２を制御するＥＣＵ２３は、燃料タンク６内の圧力Ｐ１を検知する圧力センサ１４に接続され、シリンダ３内の圧縮空気を蓄圧する蓄圧手段Ｍ２と、蓄圧タンク２１内に蓄圧された圧縮空気を燃料タンク６に供給し、ＤＭＥを加圧する加圧手段Ｍ３と、を備えて構成される。
【００４６】
蓄圧タンク２１は、圧縮空気供給流路１２上に設けられたタンクであり、デコンプレッション機構１１によりシリンダ３内から抜き出された圧縮空気を燃料タンク６に供給する前に一旦蓄圧するタンクである。
【００４７】
次に、このエンジン２０の燃料供給方法について、図４のフローチャートを参照しながら説明する。なお、前述した工程と同様の工程については同符号を用いて、その説明は省略する。
【００４８】
まず、蓄圧手段Ｍ２による圧縮空気を蓄圧タンク２１に蓄圧する工程が行われる。蓄圧手段Ｍ２が、圧縮空気の発生を検知するステップＳ２０を行う。次に、蓄圧手段Ｍ２が、デコンプレッション機構１１を駆動するステップＳ３０を行う。次に、圧縮空気供給バルブ１５を開放するステップＳ４０を行なうと、圧縮空気が蓄圧タンク２１に蓄圧される。
【００４９】
次に、加圧手段Ｍ３による蓄圧タンク２１に蓄圧された圧縮空気を燃料タンク６に供給する工程が行われる。加圧手段Ｍ３が、燃料タンク６内の圧力Ｐ１が液化判定値Ａよりも小さいか否かを判断するステップＳ１０を行う。
【００５０】
次に、ステップＳ１０で、圧力Ｐ１が液化判定値Ａ以上の場合は、蓄圧タンク２１から燃料タンク６に圧縮空気を供給する必要がないため、この方法は完了する。一方、ステップＳ１０で、圧力Ｐ１が液化判定値Ａよりも小さい場合は、加圧手段Ｍ３が、蓄圧供給バルブ２２を開くステップＳ５０を行う。蓄圧供給バルブ２２が開き、圧縮空気供給流路１２が開放されるため、蓄圧タンク２１から圧縮空気が燃料タンク６に供給され、この燃料供給方法は完了する。
【００５１】
これによれば、シリンダ３内の圧縮空気を蓄圧タンク２１に一旦蓄圧し、燃料タンク６内のＤＭＥを加圧する必要があるときに、その蓄圧タンク２１から燃料タンク６に圧縮空気を送ることができる。これにより、燃料タンク６内のＤＭＥの圧力を容易に制御することができる。また、デコンプレッション機構１１から直接燃料タンク６に圧縮空気を送るよりも、脈動が低減するので、安定した加圧を実現することができる。
【００５２】
次に、本発明に係る第三の実施の形態のエンジン３０について、図５を参照しながら説明する。このエンジン３０は、第二の実施の形態のエンジン２０の構成に加えて、燃料タンク３１を、主タンク３２と副タンク３３で構成し、副タンク３３を、主タンク３２から副タンク３３を経由して高圧ポンプ７にＤＭＥを供給可能に配置すると共に、副タンク３
３に、圧縮空気供給流路１２を接続して構成される。
【００５３】
また、主タンク３２と副タンク３３との間に移充填流路３４と移充填バルブ３５とを備え、インジェクタ４、燃料供給バルブ９、デコンプレッション機構１１、圧縮空気供給バルブ１５、蓄圧供給バルブ２２、及び移充填バルブ３５を制御するＥＣＵ３６は、副タンク３３内の圧力Ｐ３を検知する圧力センサ３７と、蓄圧タンク２１内の圧力Ｐ２を検知する圧力センサ２４と接続され、シリンダ３内の圧縮空気を蓄圧する蓄圧手段Ｍ２と、蓄圧タンク２１内に蓄圧された圧縮空気を副タンク３３に導き、ＤＭＥを加圧する加圧手段Ｍ４と、を備えて構成される。
【００５４】
このエンジン３０は、ＤＭＥを供給する際に、主タンク３２から副タンク３３にＤＭＥを移充填し、その副タンク３３内を圧縮空気で加圧することにより、フィードポンプやコンプレッサを必要としないで加圧されたＤＭＥを高圧ポンプ７に供給すると共に、充填スタンドなどからＤＭＥを充填される主タンク３２に圧縮空気供給流路１２を接続する場合と比べて、安全性が向上する。
【００５５】
また、燃料タンク３１が主タンク３２と副タンク３３に分かれることで、レイアウトに幅を持たせることが可能となり、配置の自由度を向上することができる。
【００５６】
このエンジン３０の燃料供給方法については、第二の実施の形態のエンジン２０の燃料供給方法の蓄圧手段Ｍ２による工程が同様となり、一方、加圧手段Ｍ４による工程は、圧力Ｐ１を副タンク３３内の圧力Ｐ４とするだけで、同様の方法となるため、説明は省略する。
【００５７】
この第三の実施の形態のエンジン３０の構成は、蓄圧タンク２１に蓄圧された圧縮空気を副タンク３３に供給する構成に限定せず、例えば、デコンプレッション機構１１で抜き出した圧縮空気を直接副タンク３３に供給する構成としてもよい。
【００５８】
なお、上記の実施の形態では、圧抜機構として、デコンプレッション機構１１を用いて説明したが、デコンプレッション機構１１に代えて、カムレスシステムを搭載し、ＥＣＵ１３によって排気バルブ３ａの開閉をコントロールして、圧縮空気を抜く構成としてもよい。また、この実施の形態のデコンプレッション機構１１では、排気バルブ３ａを制御したが、代わりに吸気バルブを制御してもよい。
【００５９】
加えて、この実施の形態の燃料タンク６、蓄圧タンク２１、又は副タンク３３に、燃料タンク６内の圧力Ｐ１が規定以上になったときに圧力を開放するブローバルブ（図示しない）を設けると、燃料タンク６、蓄圧タンク２１、又は副タンク３３内の圧力が規定値以上に上昇した場合に発生する、燃料タンク６、蓄圧タンク２１、又は副タンク３３の破裂や破損などを防止することができる。また、ブローバルブの代わりに、上記の燃料供給方法に、燃料タンク６、蓄圧タンク２１、又は副タンク３３内の圧力が規定以上の場合は、圧縮空気を供給しない工程を追加してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明の内燃機関は、駆動力を必要とするフィードポンプやコンプレッサなどを用いずに、内燃機関の気筒内で発生する圧縮空気を用いて、燃料タンクから高圧ポンプに加圧された状態の液化ガス燃料を供給し、燃費を向上することができるので、ＤＭＥなどの液化ガス燃料を用いるエンジンを搭載したトラックなどの車両に利用することができる。
【符号の説明】
【００６１】
１、２０、３０、１Ｘ  エンジン
２  エンジン本体
３  シリンダ（気筒）
４  インジェクタ（燃焼用噴射弁）
５  コモンレール
６、３１  燃料タンク
７  高圧ポンプ
８  ＤＭＥ供給バルブ（燃料供給弁）
１０  ＤＭＥ供給流路（燃料供給流路）
１１  デコンプレッション機構（圧抜機構）
１２  圧縮空気供給流路
１３、２３、３６  ＥＣＵ（制御装置）
１４、２４、３７  圧力センサ
１５  圧縮空気供給バルブ（圧縮空気供給弁）
２１  蓄圧タンク
２２  蓄圧供給バルブ（第二の圧縮空気供給弁）
３２  主タンク
３３  副タンク
３４  移充填流路
３５  移充填バルブ
Ｍ１、Ｍ３、Ｍ４  加圧手段
Ｍ２  蓄圧手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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