(57)【要約】【課題】吸気部に対するガス燃料の供給量を安定化させる。【解決手段】エンジン１０は、燃料噴射手段としてガス噴射弁２１を有しており、そのガス噴射弁２１の先端部に燃料導管２２が接続されている。燃料導管２２は、一端がガス噴射弁２１に接続され、かつ他端が吸気部としての分岐管部１３ａに接続されており、ガス噴射弁２１から噴射されたガス燃料は燃料導管２２を介して分岐管部１３ａに放出される。燃料導管２２には、燃料導管２２内の通路面積を局所的に縮小する又は該通路を閉鎖することで、吸気部側から燃料導管２２への空気の流入を規制する流入規制部が設けられている。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の高圧状態に圧縮されたガス燃料を噴射し内燃機関（１０）の吸気部（１１）に供給する内燃機関の燃料噴射装置であって、
前記内燃機関の運転状態に応じて駆動され、該駆動により前記ガス燃料を噴射するガス噴射弁（２１）と、
一端が前記ガス噴射弁側に接続され、かつ他端が前記吸気部側に接続され、前記ガス噴射弁から噴射されたガス燃料を前記吸気部に放出する燃料導管（２２）と、
を有し、
前記吸気部側から前記燃料導管への空気の流入を規制する規制手段（４０，５１，５２，６５，６６，７１）を備えていることを特徴とする内燃機関の燃料噴射装置。
【請求項２】
前記燃料導管には、前記規制手段として、前記燃料導管内の通路面積を局所的に縮小する又は該通路を閉鎖することで前記空気の流入を規制する流入規制部（５１，５２，６５，６６）が設けられている請求項１に記載の内燃機関の燃料噴射装置。
【請求項３】
前記流入規制部は、前記燃料導管の前記吸気部側の端部に設けられている請求項２に記載の内燃機関の燃料噴射装置。
【請求項４】
複数の気筒を有し、前記吸気部として内燃機関の気筒ごとに気筒別吸気通路（１３ａ）が設けられている多気筒内燃機関に適用され、
前記燃料導管は前記気筒別吸気通路にそれぞれ設けられ、それら各燃料導管のガス噴射弁側の端部は集合部（６１）にて集合しており、その集合部に前記ガス噴射弁からガス燃料が噴射される構成を有し、
前記各燃料導管にそれぞれ前記流入規制部が設けられている請求項２又は３に記載の内燃機関の燃料噴射装置。
【請求項５】
前記ガス噴射弁による燃料噴射の要求噴射量を算出し、その要求噴射量により燃料噴射を制御する燃料噴射制御手段（４０）を備え、
前記燃料噴射制御手段は、前記規制手段として、前記内燃機関の吸気行程当初において所定の吸気脈動が生じる期間を含む期間で燃料噴射が実施されるよう燃料噴射時期を制御する手段を備えている請求項１乃至４のいずれか一項に記載の内燃機関の燃料噴射装置。
【請求項６】
前記ガス噴射弁に対して供給されるガス燃料の圧力である供給ガス圧を可変に調整する圧力調整手段（３３）と、
前記内燃機関に対するガス燃料の要求噴射量と、前記圧力調整手段により調整された前記供給ガス圧とに基づいて前記ガス噴射弁による燃料噴射の時間幅を算出し、その時間幅により前記ガス噴射弁を駆動させる噴射弁制御手段（４０）と、
前記圧力調整手段により調整される供給ガス圧を、第１圧力と、それよりも低い第２圧力とのいずれかにするよう当該圧力調整手段を制御するガス圧力制御手段（４０）と、
を備え、
前記ガス圧力制御手段は、前記規制手段として、前記圧力調整手段により調整される供給ガス圧が前記第２圧力になるよう当該圧力調整手段を制御する請求項１乃至５のいずれか一項に記載の内燃機関の燃料噴射装置。
【請求項７】
前記規制手段として、前記燃料導管内のガス燃料を加熱する加熱手段（７１）を備えている請求項１乃至６のいずれか一項に記載の内燃機関の燃料噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の燃料噴射装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、圧縮天然ガス（ＣＮＧ）等のガス燃料を燃焼させるようにした内燃機関が実用化されている。こうした内燃機関において、ガス燃料用の燃料噴射弁（ガス噴射弁）の搭載に関する構成として種々の技術が検討されており、その一つとして、ガス噴射弁の先端部（噴孔部の先）に燃料導管を接続し、ガス噴射弁から噴射されたガス燃料を燃料導管を介して吸気部に放出するようにした技術が提案されている。例えば特許文献１では、ガス燃料と液体燃料とを用いるバイフューエル内燃機関において、ガス噴射弁をシリンダヘッドカバーの最高位置を越えた上側に設置するとともに、そのガス噴射弁と内燃機関の吸気部とを燃料ホースを用いて接続するようにしている。この場合、燃料ホース内にガス燃料が滞留している状態でガス噴射弁からガス燃料が噴射されると、燃料ホース内のガス燃料が吸気部側に押し出され、結果としてガス噴射弁から噴射された燃料とほぼ等しい燃料量が吸気部に供給される。
【０００３】
ここで、ガス噴射弁から噴射されたガス燃料を燃料導管を介して吸気部に放出する構成では、ガス噴射弁の搭載位置を任意に設定することが可能となり、吸気部の形状についての自由度が高くなる等のメリットが得られる。また、上記のようなバイフューエル内燃機関では、液体燃料用の内燃機関を基に、改造規模を極力少なくしつつガス燃料用の噴射装置類を搭載することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２４２５５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記のとおりガス噴射弁の先端部に燃料導管が接続されている構成では、例えば燃料導管からガス燃料を放出していない期間中に、燃料導管内に吸気部側から空気が流入することが考えられる。そして、その空気の流入に起因して、次回の燃料噴射時においてガス噴射弁から噴射された燃料量より少ない量の燃料が吸気部に供給されることになり、ひいては空燃比ずれが発生する。
【０００６】
本発明は、吸気部に対するガス燃料の供給量を安定化させることができる内燃機関の燃料噴射装置を提供することを主たる目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以下、上記課題を解決するための手段、及びその作用効果について説明する。
【０００８】
本発明では、所定の高圧状態に圧縮されたガス燃料を内燃機関（１０）の吸気部（１１）に噴射する内燃機関の燃料噴射装置であって、前記内燃機関の運転状態に応じて駆動され、該駆動により前記ガス燃料を噴射するガス噴射弁（２１）と、一端が前記ガス噴射弁に接続され、かつ他端が前記吸気部に接続され、前記ガス噴射弁から噴射されたガス燃料を前記吸気部に放出する燃料導管（２２）と、を有し、前記吸気部側から前記燃料導管への空気の流入を規制する規制手段（４０，５１，５２，７１）を備えていることを特徴とする。
【０００９】
ガス噴射弁からガス燃料が噴射されると、そのガス燃料は燃料導管を介して吸気部に放出される。この場合、例えば燃料噴射が休止された状態になると、吸気部側から燃料導管内に空気が流入し、それに起因して次回の燃料噴射に際し、吸気部に対するガス燃料の供給量が安定せず、空燃比の乱れ等が生じる。この点、上記構成では、規制手段によって、吸気部側から燃料導管への空気の流入が規制される。これにより、燃料噴射に際して、吸気部に対するガス燃料の供給量が不安定になることを抑制できる。その結果、吸気部に対するガス燃料の供給量を安定化させ、ひいては空燃比の適正な制御等を実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】エンジンの燃料噴射システムの概略を示す構成図。
【図２】燃料導管の構成を示す図。
【図３】燃料導管の構成を示す図。
【図４】吸気部及び燃料導管の圧力変化を説明するためのタイムチャート。
【図５】吸気部及び燃料導管の圧力変化を説明するためのタイムチャート。
【図６】第２の実施形態におけるエンジンの燃料噴射システムの概略を示す構成図。
【図７】燃料導管及び分配器の構成を示す図。
【図８】燃料導管及び分配器の構成を示す図。
【図９】燃料導管及び分配器の構成を示す図。
【図１０】第３の実施形態における燃料噴射制御を説明するためのタイムチャート。
【図１１】第３の実施形態における燃料噴射制御の手順を示すフローチャート。
【図１２】第３の実施形態における燃料噴射制御を説明するためのタイムチャート。
【図１３】第３の実施形態における燃料噴射制御の手順を示すフローチャート。
【図１４】第４の実施形態における燃料導管及び分配器の構成を示す図。
【図１５】吸気部及び燃料導管の圧力変化を説明するためのタイムチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（第１の実施形態）
以下、本発明を具体化した実施形態を図面を参照しつつ説明する。本実施形態は、ガス燃料である圧縮天然ガス（ＣＮＧ）を燃焼用の燃料として使用する車載ガスエンジン（内燃機関）に適用される燃料噴射システムとして具体化するものとしている。本システムの全体概略図を図１に示す。
【００１２】
図１に示すエンジン１０は直列３気筒の火花点火式ガスエンジンよりなり、その吸気ポート及び排気ポートには吸気系統１１、排気系統１２がそれぞれ接続されている。吸気系統１１は、吸気マニホールド１３と吸気管１４とを有している。吸気マニホールド１３は、エンジン１０の吸気ポートに接続される複数（エンジン１０の気筒数分）の分岐管部１３ａと、その上流側であって吸気管１４に接続される集合部１３ｂとを有している。分岐管部１３ａが気筒別吸気通路に相当する。吸気管１４には空気量調整手段としてのスロットル弁１５が設けられている。スロットル弁１５は、ＤＣモータ等のスロットルアクチュエータ１５ａにより開度調節される電子制御式のスロットル弁として構成され、スロットル弁１５の開度（スロットル開度）は、スロットルアクチュエータ１５ａに内蔵されたスロットル開度センサ１５ｂにより検出されるようになっている。
【００１３】
また、排気系統１２は、排気マニホールド１６と排気管１７とを有している。排気マニホールド１６は、エンジン１０の排気ポートに接続される複数（エンジン１０の気筒数分）の分岐管部１６ａと、その下流側であって排気管１７に接続される集合部１６ｂとを有している。排気管１７には、排気の成分を検出する排気センサ１８と、排気を浄化する触媒１９とが設けられている。排気センサ１８として具体的には、排気中の酸素濃度から空燃比を検出する空燃比センサが設けられている。
【００１４】
エンジン１０の各気筒には点火プラグ２０が設けられている。点火プラグ２０には、点火コイル等よりなる点火装置２０ａを通じて、所望とする点火時期に高電圧が印加される。この高電圧の印加により、各点火プラグ２０の対向電極間に火花放電が発生し、気筒内（燃焼室内）に導入した燃料が着火され燃焼に供される。
【００１５】
また、本システムは、エンジン１０に対して燃料を噴射供給する燃料噴射手段として、ガス燃料（ＣＮＧ燃料）を噴射する気筒数分のガス噴射弁２１を有している。このガス噴射弁２１は、吸気系統１１において吸気マニホールド１３の分岐管部１３ａにそれぞれガス燃料を噴射するものであり、ガス噴射弁２１の噴射によりガス燃料が各気筒の吸気ポートに供給される。
【００１６】
ガス噴射弁２１は、電磁駆動部が電気的に駆動されることで弁体が閉位置から開位置にリフトされる開閉タイプの制御弁であり、制御部４０から入力されるオン／オフ式の開弁駆動信号により開弁駆動される。ガス噴射弁２１は、通電により開弁し、通電遮断により閉弁する。そして、通電時間に応じた量のガス燃料が噴射される。
【００１７】
本実施形態では特に、ガス噴射弁２１の先端部に燃料導管２２が接続されている。燃料導管２２は、一端がガス噴射弁２１に接続され、かつ他端が吸気部としての分岐管部１３ａに接続されており、ガス噴射弁２１から噴射されたガス燃料は燃料導管２２を介して分岐管部１３ａに放出される。燃料導管２２は、金属製又は合成樹脂製の配管部材よりなり、例えば数１０ｃｍ程度の長さを有している。
【００１８】
次に、ガス噴射弁２１に対してガス燃料を供給するガス燃料供給部３０の構成を説明する。
【００１９】
ガス燃料供給部３０において、ガス噴射弁２１にはガス配管３１を介してガスタンク３２が接続されており、そのガス配管３１の途中には、ガス噴射弁２１に供給されるガス燃料の圧力を減圧調整する圧力調整機能を有するレギュレータ３３が設けられている。レギュレータ３３は、ガスタンク３２内に貯蔵された高圧状態（例えば最大２０ＭＰａ）のガス燃料を、ガス噴射弁２１の噴射圧である所定の設定圧（例えば０．２〜１．０ＭＰａ）に減圧調整するものであり、減圧調整後のガス燃料がガス配管３１を通ってガス噴射弁２１に供給されるようになっている。なお、ガス配管３１において、レギュレータ３３よりも上流側が高圧側通路を形成する高圧配管部３１ａ、下流側が低圧側通路を形成する低圧配管部３１ｂとなっている。
【００２０】
また、ガス配管３１等により形成されるガス燃料通路には更に、ガスタンク３２の燃料出口の付近に配置されたタンク主止弁３４と、そのタンク主止弁３４よりも下流側であってレギュレータ３３の燃料入口の付近に配置された遮断弁３５とが設けられており、これら各弁３４，３５によって、ガス配管３１におけるガス燃料の流通が許容及び遮断されるようになっている。タンク主止弁３４及び遮断弁３５はいずれも電磁式の開閉弁であり、非通電時においてガス燃料の流通が遮断され、通電時においてガス燃料の流通が許容される常閉式となっている。
【００２１】
ガス配管３１において、高圧配管部３１ａには燃料圧力を検出する圧力センサ３６と、燃料温度を検出する温度センサ３７とが設けられ、低圧配管部３１ｂには燃料圧力を検出する圧力センサ３８と、燃料温度を検出する温度センサ３９とが設けられている。
【００２２】
なお、遮断弁３５と圧力センサ３６とはレギュレータ３３に一体に設けることが可能であり、本実施形態では、レギュレータ３３に一体に遮断弁３５と圧力センサ３６とを設ける構成を採用している。
【００２３】
制御部４０は、ＣＰＵ４１と、ＲＯＭ４２と、ＲＡＭ４３と、バックアップＲＡＭ４４と、インターフェース４５と、双方向バス４６とを備えている。ＣＰＵ４１、ＲＯＭ４２、ＲＡＭ４３、バックアップＲＡＭ４４、及びインターフェース４５は、双方向バス４６によって互いに接続されている。
【００２４】
ＣＰＵ４１は、本システムにおける各部の動作を制御するためのルーチン（プログラム）を実行する。ＲＯＭ４２には、ＣＰＵ４１が実行するルーチン、及びこのルーチン実行の際に参照されるマップ類（マップの他、テーブルや関係式等を含む）、パラメータ、等の各種データが予め格納されている。ＲＡＭ４３は、ＣＰＵ４１がルーチンを実行する際に、必要に応じてデータを一時的に格納する。バックアップＲＡＭ４４は、電源が投入された状態でＣＰＵ４１の制御下でデータを適宜格納するとともに、この格納されたデータを電源遮断後も保持する。
【００２５】
インターフェース４５は、上述したスロットル開度センサ１５ｂ、排気センサ１８、圧力センサ３６，３８、温度センサ３７，３９を含む、本システムに設けられたセンサ類（クランク角センサ、エアフロメータ、冷却水温センサ、車速センサ等）と電気的に接続されており、これらのセンサからの出力（検出信号）をＣＰＵ４１に伝達する。また、インターフェース４５は、スロットルアクチュエータ１５ａ、点火装置２０ａ、ガス噴射弁２１、タンク主止弁３４、遮断弁３５等の駆動部と電気的に接続されていて、これらの駆動部を駆動させるためにＣＰＵ４１から送出された駆動信号を当該駆動部に向けて出力する。すなわち、制御部４０は、上述のセンサ類の出力信号等に基づいて運転状態を取得し、この運転状態に基づいて上述の駆動部の制御を実施する。燃料噴射制御に関して補足すると、制御部４０は、エンジン運転状態に基づいてガス噴射弁２１による燃料噴射の要求噴射量を算出するとともに、その要求噴射量により噴射パルスを生成し、その噴射パルスによりガス噴射弁２１を駆動させて燃料噴射を実施する。
【００２６】
ところで、図１に示すように、ガス噴射弁２１から噴射されたガス燃料を燃料導管２２を介して吸気マニホールド１３の分岐管部１３ａに放出する構成では、燃料導管２２からガス燃料を放出していない期間中に、燃料導管２２内に先端側（吸気系統側）から空気が流入することが考えられる。そして、その空気の流入に起因して、次回の燃料噴射時においてガス噴射弁２１から噴射された燃料量より少ない量の燃料が分岐管部１３ａに供給されることになり、ひいては空燃比ずれが発生する。例えば燃料噴射を一時的に休止している燃料カット時にはこうした不都合が生じやすくなっている。
【００２７】
そこで本実施形態では、燃料導管２２に、吸気部側からガス噴射弁側へのガス燃料の流入（逆流）を規制する規制手段を設けることとし、特に規制手段として、燃料導管２２内の通路面積を局所的に縮小する又は該通路を閉鎖することで空気の流入を規制する流入規制部を設ける構成としている。具体的には、図２に示すように、燃料導管２２は分岐管部１３ａに接続されており、その吸気部側の先端部には流入規制部としての絞り部５１が設けられている。この絞り部５１によって、分岐管部１３ａから燃料導管２２への空気の逆流が抑制される。なお、絞り部５１は、燃料導管２２の吸気部側の先端部に設けられる以外に、同先端部付近の中間部に設けられる構成であってもよい。
【００２８】
吸気部における圧力変化について図４及び図５のタイムチャートを用いて説明する。図４及び図５には、エンジン１０における吸気弁の開弁動作と、ガス噴射弁２１の駆動パルス（噴射パルス）と、吸気部及び燃料導管２２の圧力変化とを示している。ここで、図４には、絞り部５１を有していない場合（従来構成）の吸気部及び燃料導管２２の圧力変化を示し、図５には、絞り部５１を有している場合（本実施形態の構成）の圧力変化を示している。
【００２９】
図４において、吸気弁は各気筒の吸気行程に合わせて開弁し、吸気行程においてガス噴射弁２１による燃料噴射が実施される。この燃料噴射によって、燃料導管２２内の圧力が上昇し、その後低下する。燃料導管２２内における圧力の上昇及び低下は比較的急峻に生じ、燃料噴射の後は、燃料導管内圧は吸気圧力（分岐管部１３ａ内の圧力）の近くまで低下する。また、吸気行程当初（吸気弁の開弁時）にはその開弁動作により吸気圧力の脈動が生じる。この場合、吸気圧力の脈動によって燃料導管内圧＜吸気圧力となる事態が生じ、それに起因して分岐管部１３ａから燃料導管２２へ空気が流入する。
【００３０】
これに対し、図５では、燃料導管２２に設けられた絞り部５１によって、燃料導管２２の圧力変化が緩やかになっている。そのため、吸気弁の開弁時に吸気圧力の脈動が生じても、燃料導管内圧＜吸気圧力となることはなく、分岐管部１３ａから燃料導管２２への空気の流入は生じない。これにより、燃料噴射に際して、分岐管部１３ａに対するガス燃料の供給量が不安定になることを抑制できる。その結果、分岐管部１３ａに対するガス燃料の供給量を安定化させ、ひいては空燃比の適正な制御等を実現することが可能となる。
【００３１】
流入規制部は、図３に示す構成であってもよい。図３の構成では、燃料導管２２の吸気部側の先端部に、流入規制部としての逆止弁５２が設けられている。逆止弁５２は、支軸部５３により回動可能に設けられた弁板５４を有しており、その弁板５４は吸気圧力と燃料導管内圧とのバランスに応じて開閉する。支軸部５３には弁板５４を閉弁方向に付勢する図示しない付勢手段（バネ）が設けられている。この場合、逆止弁５２は、燃料導管内圧が「吸気圧力＋バネ力」よりも大きくなった場合に開弁し、それ以外は閉弁状態で維持される。これにより、分岐管部１３ａから燃料導管２２への空気の流入が抑制される。
【００３２】
以上詳述した本実施形態によれば、以下の優れた効果が得られる。
【００３３】
上記構成では、燃料導管２２に設けられた絞り部５１（又は逆止弁５２）によって、吸気部側から燃料導管２２への空気の流入が規制される。これにより、燃料噴射に際して、吸気部に対するガス燃料の供給量が不安定になることを抑制できる。その結果、吸気部に対するガス燃料の供給量を安定化させ、ひいては空燃比の適正な制御等を実現することが可能となる。
【００３４】
燃料導管２２に設けられた絞り部５１（又は逆止弁５２）は、燃料導管２２内の通路面積を局所的に縮小する（又は該通路を閉鎖する）ことで空気の流入を規制するものであり、ガス噴射弁２１による燃料噴射後には、燃料導管２２における空気の流入とガス燃料の流出が抑制される。この場合、燃料導管２２では新たな噴射分による押し出しによりガス燃料が分岐管部１３ａに放出され、１燃焼分ずつのガス燃料を好適に各気筒に供給できる。
【００３５】
流入規制部としての絞り部５１（又は逆止弁５２）を燃料導管２２の吸気部側の端部に設けたため、燃料導管２２内への空気の流入を抑制する上でより好適な構成を実現できる。これにより、各気筒に対するガス燃料の安定供給を実現できる。
【００３６】
（第２の実施形態）
図６に本実施形態におけるシステム構成を示す。図６の構成では、燃料噴射手段の構成が図１の構成と相違しており、ガス配管３１には１つのガス噴射弁２１が接続されるとともに、そのガス噴射弁２１の噴射口の先には気筒数分の分配口を有する分配器６１が接続されている。つまり、気筒数よりも少ない数のガス噴射弁２１を有する構成となっている。分配器６１が集合部に相当する。分配器６１は、例えば筒状をなすチャンバ部６２を有しており、そのチャンバ部６２には３本の燃料導管２２が接続されている。この場合、ガス噴射弁２１から噴射されたガス燃料は、分配器６１を経由して各燃料導管２２に分配され、各燃料導管２２を介して気筒ごとの吸気部（分岐管部１３ａ）に対して放出される。
【００３７】
上記のとおり分配器６１を有する構成では、各気筒の燃料導管２２は分配器６１を介して互いに連通している。そのため、図７に示すように、エンジン１０のいずれかの気筒が吸気行程となる場合に、その吸気行程となる気筒の燃料導管２２内のガス燃料が分岐管部１３ａ内に吸引されると、それ以外の気筒の燃料導管２２において空気の流入が生じる。これにより、やはり次回の燃料噴射時においてガス噴射弁２１から噴射された燃料量より少ない量の燃料が分岐管部１３ａに供給されることになり、ひいては空燃比ずれが発生する。
【００３８】
そこで本実施形態では、図８に示すように、各燃料導管２２の吸気部側の先端部に流入規制部としての絞り部６５を設けている。この絞り部６５によって、分岐管部１３ａから燃料導管２２への空気の流入が抑制される。つまり、いずれかの気筒が吸気行程となって、その吸気行程となる気筒の燃料導管２２内のガス燃料が分岐管部１３ａ内に吸引されても、それ以外の気筒の燃料導管２２において空気の流入が生じることが抑制される。
【００３９】
なお、絞り部６５は、燃料導管２２の吸気部側の先端部に設けられる以外に、同先端部付近の中間部に設けられる構成であってもよい。また、分配器６１を介して燃料導管２２同士でガス燃料の移動が生じることを抑制することの観点からすれば、燃料導管２２において分配器側の端部に絞り部６５を設ける構成であってもよい。
【００４０】
又は、図９に示すように、各燃料導管２２の吸気部側の先端部に、流入規制部としての逆止弁６６を設ける構成であってもよい。逆止弁６６は、図３で説明した逆止弁５２と同様の構成であればよい。本構成においても、やはり各燃料導管２２において分岐管部１３ａからの空気の流入が抑制される。
【００４１】
以上の本実施形態によれば、ガス噴射弁２１の噴射先となる部位に気筒分配用の分配器６１を有する構成において、各燃料導管２２にそれぞれ流入規制部としての絞り部５１又は逆止弁５２を設けた。これにより、分配器６１を通じて燃料導管２２同士でガス燃料の出入りが生じることを抑制でき、吸気部側から燃料導管２２への空気の流入を規制することができる。
【００４２】
（第３の実施形態）
本実施形態では、燃料導管２２に流入規制部を設けることに代えて、ガス噴射弁２１による燃料噴射を制御することで、燃料導管２２に対する空気の流入を抑制することとしている。流入規制の原理としては、燃料噴射の制御によって、燃料導管２２内の圧力を吸気圧力（分岐管部１３ａ内の圧力）に対して高圧とし、それにより燃料導管２２に対する空気の流入を抑制することとしている。なお、システム構成は、例えば図６のものが適用される。
【００４３】
燃料導管２２内の圧力を吸気圧力（分岐管部１３ａ内の圧力）に対して高圧とするための燃料噴射制御としては、次の（１）、（２）が考えられる。
【００４４】
（１）少なくとも吸気行程当初、すなわち吸気圧力の脈動が生じる時にガス噴射弁２１による燃料噴射が実施されるように燃料噴射時期を制御する。
【００４５】
（２）ガス燃料の噴射圧（レギュレータ３３による調整圧）を可変に調整可能な構成において、その噴射圧を低くし、その噴射圧の低圧化の状態で、燃料噴射の期間を長引かせるようにして燃料噴射期間を制御する。
【００４６】
まず上記（１）について説明する。図１０は、上記（１）の具体的な制御内容を示すタイムチャートである。図１０では、吸気行程当初において吸気圧力の脈動が生じる期間を含む期間にて、ガス噴射弁２１による燃料噴射が実施される。この場合、燃料噴射時期は、噴射終了タイミングを基準として定められるようになっている。すなわち、吸気行程前半の所定タイミング（所定のクランク角度位置）が噴射終了タイミングとして定められており、都度の要求噴射量に基づいて、噴射終了タイミングよりも先の噴射開始タイミングが決定されるようになっている。
【００４７】
制御部４０は、以下に示す燃料噴射制御処理を実施する。すなわち、所定周期で実施される図１１に示す燃料噴射制御処理において、燃料導管２２内の高圧化を実施する実施条件が成立しているか否かを判定し（ステップＳ１１）、その実施条件が成立していなければ、通常の噴射時期制御を実施し（ステップＳ１２）、実施条件が成立していれば、高圧化のための噴射時期制御を実施する（ステップＳ１３）。ここで、高圧化の実施条件は、例えば、
（ａ）エンジン１０において吸気脈動が大きい高負荷状態であるとの判定結果が得られていること、
（ｂ）空燃比の検出結果から空燃比の乱れが大きいとの判定結果が得られていること、
のいずれかを含む。通常の噴射時期制御では、例えば吸気行程内で燃料噴射が開始及び終了されるように噴射時期が制御される。高圧化のための噴射時期制御では、通常の噴射時期よりも早期に燃料噴射が開始され、例えば排気行程で燃料噴射が開始され、かつ吸気行程で燃料噴射が終了されるように噴射時期が制御される。
【００４８】
なお、気筒ごとの１燃焼分の燃料噴射の期間を長期化させるべく、１燃焼分の燃料噴射を複数に分割して分割噴射を実施する（噴射頻度を多くする）ようにしてもよい。この場合、制御部４０は、吸気行程当初において吸気圧力の脈動が生じる期間を含む期間にて、ガス噴射弁２１による分割噴射を実施する。これによっても、燃料導管２２内を長期間にわたって高圧化させることができる。
【００４９】
次に、上記（２）について説明する。本形態を実施する場合には、圧力調整手段としてのレギュレータ３３が、ガス噴射弁２１に対する供給ガス圧（噴射圧）を可変に調整できる構成となっている。具体的には、レギュレータ３３において弁体に設けられた電磁ソレノイド部により弁体の開度が調整されて噴射圧の調整が可能となっている。噴射圧が検出されてフィードバック制御が実施されてもよい。
【００５０】
図１２は、上記（２）の具体的な制御内容を示すタイムチャートである。図１２では、噴射圧が、第１圧力Ｐ１と、それよりも低圧の第２圧力Ｐ２とのうち、第２圧力Ｐ２で保持されている。この場合、噴射圧が低圧化されていることから、ガス燃料の要求噴射量を満たすために実施される燃料噴射の時間幅（パルス幅）が長くなり、比較的長い期間にわたってガス燃料が噴射されるようになっている。なお、低圧化した状態では、噴射パルスをオンしたままにして噴き放しの状態にすることも可能である。
【００５１】
制御部４０は、以下に示す燃料噴射制御処理を実施する。すなわち、所定周期で実施される図１３に示す燃料噴射制御処理において、燃料導管２２内の高圧化を実施する実施条件が成立しているか否かを判定し（ステップＳ２１）、その実施条件が成立していなければ、通常の噴射圧制御を実施し（ステップＳ２２）、実施条件が成立していれば、噴射圧を低圧化する低圧化制御を実施する（ステップＳ２３）。ここで、高圧化の実施条件は、例えば図１１のステップＳ１１と同様に、
（ａ）エンジン１０において吸気脈動が大きい高負荷状態であるとの判定結果が得られていること、
（ｂ）空燃比の検出結果から空燃比の乱れが大きいとの判定結果が得られていること、
のいずれかを含む。また、噴射圧の低圧化を実施することで燃料噴射の期間が長引き、エンジン１０の高負荷状態では要求噴射量が噴ききれないことが考えられるため、噴射圧の低圧化により燃料噴射の時間が不足する場合（例えば所定の高負荷状態である場合）に、上記実施条件が成立しないように構成してもよい。
【００５２】
通常の噴射圧制御では、噴射圧を例えば０．５ＭＰａ程度の第１圧力で設定する。低圧化制御では、噴射圧を第１圧力よりも低くし、例えば０．３ＭＰａ程度の第２圧力で設定する。そして、噴射圧が設定圧力になるようレギュレータ３３を制御する。
【００５３】
その後、制御部４０は、エンジン１０に対するガス燃料の要求噴射量と、レギュレータ３３により調整された噴射圧とに基づいてガス噴射弁２１による燃料噴射の時間幅を算出する（ステップＳ２４）。そして、その時間幅によりガス噴射弁２１を駆動させる。
【００５４】
ただし、燃料導管２２に流入規制部を設けた構成（図８、図９参照）において、上記（１）、（２）のような燃料噴射制御による燃料導管２２内の高圧化を実施することも可能である。また、図１に示すシステム構成において、上述した燃料噴射の制御を実施することも可能である。
【００５５】
以上の本実施形態によれば、エンジン１０の吸気行程当初において所定の吸気脈動が生じる期間を含む期間で燃料噴射が実施されるよう燃料噴射時期を制御するようにした（図１０参照）。これにより、吸気脈動が生じる期間にはガス燃料の噴射により燃料導管２２内が比較的高圧の状態で保たれることになり、吸気部側から燃料導管２２内への空気の流入を抑制できる。
【００５６】
又は、燃料導管内圧を高圧化すべく、レギュレータ３３による調整圧（噴射圧）を低くする低圧化制御を実施するようにした（図１２参照）。この場合、ガス燃料の要求噴射量を満たすために実施される燃料噴射の時間幅（パルス幅）が長くなり、ガス噴射弁２１は、比較的長い期間にわたってガス燃料を噴射する。換言すれば、ガス噴射弁２１による燃料噴射が行われない非噴射期間が短縮される。噴射期間が長期化されることにより、燃料導管２２内が長期にわたって比較的高圧の状態で保たれることになり、吸気部側から燃料導管２２内への空気の流入を抑制できる。
【００５７】
（第４実施形態）
本実施形態では、分配器６１及び各燃料導管２２の少なくともいずれかを加熱手段により加熱することで、燃料導管２２内の圧力を上昇させ、それにより燃料導管２２に対する空気の流入を抑制するものである。具体的には、図１４に示すように、分配器６１には、エンジン冷却水を熱源とする加熱装置７１が設けられている。加熱装置７１は、エンジン冷却水を流通させる冷却水通路７２の途中に設けられており、エンジン冷却水により分配器６１が加熱され、ひいては分配器６１及び燃料導管２２の内部のガス燃料が暖められるようになっている。この加熱により、ガス燃料の体積が膨張し、燃料導管２２内が高圧化される。
【００５８】
図１５には吸気部及び燃料導管２２の圧力変化を示している。図１５に示すように、分配器６１を加熱する場合と分配器６１を加熱しない場合とでは燃料導管内圧に違いが生じており、加熱する場合には加熱しない場合に比べて燃料配管内圧が高圧になっている。この場合、吸気圧力＜燃料配管内圧の状態が維持され、分岐管部１３ａから燃料導管２２への空気の流入が生じないようになっている。
【００５９】
加熱装置７１は、エンジン冷却水を熱源とする以外に、電気ヒータを熱源とする構成であってもよい。また、加熱装置７１は、分配器６１を加熱することに加えて又は代えて、燃料導管２２を加熱するものであってもよい。図１の構成において、燃料導管２２をエンジン冷却水等により加熱する構成とすることも可能である。
【００６０】
以上の本実施形態によれば、分配器６１（又は燃料導管２２）を加熱することで、それらの内部に溜まっているガス燃料を暖めることができる。これにより、燃料導管２２内の圧力が高くなり、吸気部側から燃料導管２２内への空気の流入を抑制できる。
【００６１】
（他の実施形態）
上記実施形態を例えば次のように変更してもよい。
【００６２】
・図３に示す構成では、逆止弁５２を吸気圧力と燃料導管内圧とのバランスに応じて機械的に開閉させるようにしたが、これを変更し、逆止弁５２を電気的に開閉させるようにしてもよい。例えば、制御部４０において、ガス噴射弁２１による燃料噴射の終了後、今回の噴射相当分の燃料が分岐管部１３ａに放出され終わったタイミングで、逆止弁５２を開→閉に操作し、その後、ガス噴射弁２１による燃料噴射の開始タイミングで、逆止弁５２を閉→開に操作する制御を実施する。
【００６３】
・上記実施形態では、ガス燃料（ＣＮＧ）のみを用いるガスエンジンにて本発明を具体化したが、これを変更し、ガス燃料と液体燃料（ガソリン又は軽油）とを燃焼用の燃料として使用するバイフューエルエンジンにて本発明を具体化することも可能である。
【００６４】
・上記実施形態では、ガス燃料としてＣＮＧ燃料を用いたが、標準状態で気体となるその他のガス燃料を用いることもでき、例えばメタン、エタン、プロパン、ブタン、水素、ＤＭＥなどを主成分とする燃料を用いる構成としてもよい。
【符号の説明】
【００６５】
１０…エンジン（内燃機関）、１１…吸気系統（吸気部）、２１…ガス噴射弁、２２…燃料導管、４０…制御部（規制手段）、５１，６５…絞り部（規制手段）、５２，６６…逆止弁（規制手段）、７１…加熱装置（規制手段）。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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