(57)【要約】【課題】複数の燃料間における燃料残存比率のズレを解消すること。【解決手段】高蒸発性で低着火性の第１燃料Ｆ１と高着火性で低蒸発性の第２燃料Ｆ２とを燃焼室ＣＣ内で所定の燃料含有比率となるよう個別に又は混合して供給し、燃焼室ＣＣ内の燃料の燃料特性を予混合火花点火火炎伝播燃焼モード又は圧縮自着火拡散燃焼モードの何れかに適するものへ変えて運転される多種燃料内燃機関において、第２燃料Ｆ２に対する第１燃料Ｆ１の燃料残存比が所定よりも小さくなったときに、第１燃料Ｆ１の燃料供給割合を低下させ、且つ、予混合火花点火火炎伝播燃焼領域を縮小させると共に圧縮自着火拡散燃焼領域を拡大させる一方、その燃料残存比が所定よりも大きくなったときに、第１燃料Ｆ１の燃料供給割合を上昇させ、且つ、予混合火花点火火炎伝播燃焼領域を拡大させると共に圧縮自着火拡散燃焼領域を縮小させる燃料残存比調整手段（電子制御装置１）を設けること。【選択図】        図１
2008075566.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
別個に貯留されている蒸発性が高く着火性の低い第１燃料と着火性が高く蒸発性の低い第２燃料とを燃焼室内にて所定の燃料含有比率となるよう個別に又は混合して供給し、該第１燃料と第２燃料とからなる燃焼室内の燃料の燃料特性を少なくとも予混合火花点火火炎伝播燃焼モード又は圧縮自着火拡散燃焼モードの内から選択された燃焼モードに適するものへと変更して運転される多種燃料内燃機関において、
前記第２燃料に対する前記第１燃料の燃料残存比が所定よりも小さくなったときに、前記燃焼室内への要求全燃料供給量に対する前記第１燃料の燃料供給割合を低下させて、且つ、予混合火花点火火炎伝播燃焼領域を縮小させると共に圧縮自着火拡散燃焼領域を拡大させる一方、前記第２燃料に対する前記第１燃料の燃料残存比が所定よりも大きくなったときに、前記燃焼室内への要求全燃料供給量に対する前記第１燃料の燃料供給割合を上昇させて、且つ、予混合火花点火火炎伝播燃焼領域を拡大させると共に圧縮自着火拡散燃焼領域を縮小させる燃料残存比調整手段を設けたことを特徴とする多種燃料内燃機関。
【請求項２】
別個に貯留されている耐ノック性が高く着火性の低い第１燃料と着火性が高く耐ノック性の低い第２燃料とを燃焼室内にて所定の燃料含有比率となるよう個別に又は混合して供給し、該第１燃料と第２燃料とからなる燃焼室内の燃料の燃料特性を少なくとも予混合火花点火火炎伝播燃焼モード又は圧縮自着火拡散燃焼モードの内から選択された燃焼モードに適するものへと変更して運転される多種燃料内燃機関において、
前記第２燃料に対する前記第１燃料の燃料残存比が所定よりも小さくなったときに、前記燃焼室内への要求全燃料供給量に対する前記第１燃料の燃料供給割合を低下させて、且つ、予混合火花点火火炎伝播燃焼領域を縮小させると共に圧縮自着火拡散燃焼領域を拡大させる一方、前記第２燃料に対する前記第１燃料の燃料残存比が所定よりも大きくなったときに、前記燃焼室内への要求全燃料供給量に対する前記第１燃料の燃料供給割合を上昇させて、且つ、予混合火花点火火炎伝播燃焼領域を拡大させると共に圧縮自着火拡散燃焼領域を縮小させる燃料残存比調整手段を設けたことを特徴とする多種燃料内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、性状の異なる少なくとも２種類の燃料の内の少なくとも１種類を燃焼室に導いて又は当該少なくとも２種類の燃料からなる混合燃料を燃焼室に導いて運転される多種燃料内燃機関に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、性状の異なる複数種類の燃料を用いて運転される所謂多種燃料内燃機関が知られている。例えば、下記の特許文献１には、別個の燃料タンクに貯留されているガソリンと軽油の混合燃料を燃焼室に供給して運転される多種燃料内燃機関について開示されている。この多種燃料内燃機関は、機関始動時に着火性の高い軽油の混合割合を上昇させ、これにより生成された高着火性の混合燃料を用いて機関始動時の拡散燃焼運転を実現させている。
【０００３】
また、下記の特許文献２には、ガソリンや軽油、エタノールの様に多種類の燃料の中から運転者が選択したものを用いて運転可能な多種燃料内燃機関が開示されている。更に、この特許文献２には、機関負荷が所定の負荷よりも軽負荷であれば火花点火モードで運転され、高負荷であれば拡散燃焼モードで運転される多種燃料内燃機関についても記載されており、その夫々の運転モードを使用燃料の種類（着火性）等に応じて切り替えさせている。
【０００４】
尚、下記の特許文献３には個別に噴射可能な高オクタン価燃料と低オクタン価燃料を用いて運転される多種燃料内燃機関について開示されており、この多種燃料内燃機関においては、夫々の燃料の残存量に不均衡が生じていれば、残存量の多い方の燃料の供給割合を増大させて、各燃料が同時に消費されるようにしている。
【０００５】
【特許文献１】特開平９−６８０６１号公報
【特許文献２】特開２００４−２４５１２６号公報
【特許文献３】特開２００５−１５５４６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１，２に開示された多種燃料内燃機関においては、特定の燃料の使用頻度が高くなって各燃料の残存量に大きな差が生じた場合、その後、最適な運転を行えなくなってしまう可能性がある。例えば、その特定の燃料固有の性状に依存する運転モードでの運転が継続された場合には、その特定の燃料が消費し尽くされてしまうことによって、その後はその運転モードでの運転を行えなくなってしまう虞がある。そして、そのような状況に陥ったときには、あらゆる運転条件において残りの他の燃料による別の運転モードでの運転に制限されてしまうので、時としてエミッション性能や出力性能等に代表される機関性能を悪化させることがある。
【０００７】
そこで、本発明は、かかる従来例の有する不都合を改善し、複数の燃料間における燃料残存比率のズレを解消させることのできる多種燃料内燃機関を提供することを、その目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成する為、請求項１記載の発明では、別個に貯留されている蒸発性が高く着火性の低い第１燃料と着火性が高く蒸発性の低い第２燃料とを燃焼室内にて所定の燃料含有比率となるよう個別に又は混合して供給し、その第１燃料と第２燃料とからなる燃焼室内の燃料の燃料特性を少なくとも予混合火花点火火炎伝播燃焼モード又は圧縮自着火拡散燃焼モードの内から選択された燃焼モードに適するものへと変更して運転される多種燃料内燃機関において、第２燃料に対する第１燃料の燃料残存比が所定よりも小さくなったときに、燃焼室内への要求全燃料供給量に対する第１燃料の燃料供給割合を低下させて、且つ、予混合火花点火火炎伝播燃焼領域を縮小させると共に圧縮自着火拡散燃焼領域を拡大させる一方、第２燃料に対する第１燃料の燃料残存比が所定よりも大きくなったときに、燃焼室内への要求全燃料供給量に対する第１燃料の燃料供給割合を上昇させて、且つ、予混合火花点火火炎伝播燃焼領域を拡大させると共に圧縮自着火拡散燃焼領域を縮小させる燃料残存比調整手段を設けている。
【０００９】
また、上記目的を達成する為、請求項２記載の発明では、別個に貯留されている耐ノック性が高く着火性の低い第１燃料と着火性が高く耐ノック性の低い第２燃料とを燃焼室内にて所定の燃料含有比率となるよう個別に又は混合して供給し、その第１燃料と第２燃料とからなる燃焼室内の燃料の燃料特性を少なくとも予混合火花点火火炎伝播燃焼モード又は圧縮自着火拡散燃焼モードの内から選択された燃焼モードに適するものへと変更して運転される多種燃料内燃機関において、第２燃料に対する第１燃料の燃料残存比が所定よりも小さくなったときに、燃焼室内への要求全燃料供給量に対する第１燃料の燃料供給割合を低下させて、且つ、予混合火花点火火炎伝播燃焼領域を縮小させると共に圧縮自着火拡散燃焼領域を拡大させる一方、第２燃料に対する第１燃料の燃料残存比が所定よりも大きくなったときに、燃焼室内への要求全燃料供給量に対する第１燃料の燃料供給割合を上昇させて、且つ、予混合火花点火火炎伝播燃焼領域を拡大させると共に圧縮自着火拡散燃焼領域を縮小させる燃料残存比調整手段を設けている。
【００１０】
これら請求項１，２記載の多種燃料内燃機関においては、第１燃料の残存割合の方が第２燃料の残存割合に対して所定よりも低くなっている場合に、その第１燃料を用いた運転に適している予混合火花点火火炎伝播燃焼モードの選択頻度が減ると共に、何れの燃焼モードであるのかに拘わらず第１燃料の燃料供給割合が低下する。これが為、この場合の多種燃料内燃機関においては、第１燃料の消費量が減らされる一方、第２燃料の消費量が増やされるので、燃料残存比が所定の状態へと近づく。また、第２燃料の残存割合の方が第１燃料の残存割合に対して所定よりも低くなっている場合には、その第２燃料を用いた運転に適している圧縮自着火拡散燃焼モードの選択頻度が通常運転時よりも減ると共に、何れの燃焼モードであるのかに拘わらず第２燃料の燃料供給割合が低下する。これが為、この場合の多種燃料内燃機関においては、第２燃料の消費量が減らされる一方、第１燃料の消費量が増やされるので、燃料残存比が所定の状態へと近づく。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る多種燃料内燃機関は、第１燃料と第２燃料の間の燃料残存比率が所定の比率（例えば、最適な機関性能を発揮させることのできる比率）からズレたとしても、その燃料残存比率を所定の比率へと近づけてズレを解消させることができる。これが為、この多種燃料内燃機関によれば、本機関にて最も好適な機関性能を発揮させることが可能な最適な運転を継続して行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下に、本発明に係る多種燃料内燃機関の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。尚、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。
【実施例１】
【００１３】
本発明に係る多種燃料内燃機関の実施例１を図１から図５に基づいて説明する。この多種燃料内燃機関とは、性状の異なる少なくとも２種類の燃料の内の少なくとも１種類を燃焼室に導いて又は当該少なくとも２種類の燃料からなる混合燃料を燃焼室に導いて運転される内燃機関である。本実施例１にあっては、後者の多種燃料内燃機関を例に挙げて説明する。
【００１４】
この多種燃料内燃機関は、図１に示す電子制御装置（ＥＣＵ）１によって燃焼制御等の各種制御動作が実行される。その電子制御装置１は、図示しないＣＰＵ（中央演算処理装置），所定の制御プログラム等を予め記憶しているＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ），そのＣＰＵの演算結果を一時記憶するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ），予め用意された情報等を記憶するバックアップＲＡＭ等で構成されている。
【００１５】
最初に、ここで例示する多種燃料内燃機関の構成について図１に基づき説明を行う。尚、その図１においては１気筒のみを図示しているが、本発明は、これに限らず、多気筒の多種燃料内燃機関にも適用可能である。本実施例１においては、複数の気筒を具備しているものとして説明する。
【００１６】
この多種燃料内燃機関には、燃焼室ＣＣを形成するシリンダヘッド１１，シリンダブロック１２及びピストン１３が備えられている。ここで、そのシリンダヘッド１１とシリンダブロック１２は図１に示すヘッドガスケット１４を介してボルト等で締結されており、これにより形成されるシリンダヘッド１１の下面の凹部１１ａとシリンダブロック１２のシリンダボア１２ａとの空間内にピストン１３が往復移動可能に配置される。そして、上述した燃焼室ＣＣは、そのシリンダヘッド１１の凹部１１ａの壁面とシリンダボア１２ａの壁面とピストン１３の頂面１３ａとで囲まれた空間によって構成される。
【００１７】
本実施例１の多種燃料内燃機関は、機関回転数や機関負荷等の運転条件及び燃焼モードに従って空気と燃料を燃焼室ＣＣに送り込み、その運転条件等に応じた燃焼制御を実行する。その空気については、図１に示す吸気通路２１とシリンダヘッド１１の吸気ポート１１ｂを介して外部から吸入される。一方、その燃料については、図１に示す燃料供給装置５０を用いて供給される。
【００１８】
先ず、空気の供給経路について説明する。本実施例１の吸気通路２１上には、外部から導入した空気に含まれる塵埃等の異物を除去するエアクリーナ２２と、外部からの吸入空気量を検出するエアフロメータ２３と、が設けられている。この多種燃料内燃機関においては、そのエアフロメータ２３の検出信号が電子制御装置１へと送られ、その検出信号に基づいて電子制御装置１が吸入空気量や機関負荷等を算出する。
【００１９】
また、その吸気通路２１上におけるエアフロメータ２３よりも下流側には、燃焼室ＣＣ内への吸入空気量を調節するスロットルバルブ２４と、このスロットルバルブ２４を開閉駆動するスロットルバルブアクチュエータ２５と、が設けられている。本実施例１の電子制御装置１は、そのスロットルバルブアクチュエータ２５を運転条件及び燃焼モードに従って駆動制御し、その運転条件等に応じた弁開度（換言すれば、吸入空気量）となるようにスロットルバルブ２４の開弁角度を調節させる。例えば、そのスロットルバルブ２４は、運転条件や燃焼モードに応じた空燃比を成す為に必要な吸入空気量の空気が燃焼室ＣＣに吸入されるよう調節される。この多種燃料内燃機関においては、そのスロットルバルブ２４の弁開度を検出し、その検出信号を電子制御装置１に送信するスロットル開度センサ２６が設けられている。
【００２０】
更に、吸気ポート１１ｂはその一端が燃焼室ＣＣに開口しており、その開口部分に当該開口を開閉させる吸気バルブ３１が配設されている。その開口の数量は１つでも複数でもよく、その開口毎に吸気バルブ３１が配備される。従って、この多種燃料内燃機関においては、その吸気バルブ３１を開弁させることによって吸気ポート１１ｂから燃焼室ＣＣ内に空気が吸入される一方、その吸気バルブ３１を閉弁させることによって燃焼室ＣＣ内への空気の流入が遮断される。
【００２１】
ここで、その吸気バルブ３１としては、例えば、図示しない吸気側カムシャフトの回転と弾性部材（弦巻バネ）の弾発力に伴って開閉駆動されるものがある。この種の吸気バルブ３１においては、その吸気側カムシャフトとクランクシャフト１５の間にチェーンやスプロケット等からなる動力伝達機構を介在させることによってその吸気側カムシャフトをクランクシャフト１５の回転に連動させ、予め設定された開閉時期に開閉駆動させる。本実施例１の多種燃料内燃機関においては、このようなクランクシャフト１５の回転に同期して開閉駆動される吸気バルブ３１を適用する。
【００２２】
但し、この多種燃料内燃機関は、その吸気バルブ３１の開閉時期やリフト量を変更可能な所謂可変バルブタイミング＆リフト機構等の可変バルブ機構を具備してもよく、これにより、その吸気バルブ３１の開閉時期やリフト量を運転条件及び燃焼モードに応じた好適なものへと可変させることができるようになる。更にまた、この多種燃料内燃機関においては、かかる可変バルブ機構と同様の作用効果を得るべく、電磁力を利用して吸気バルブ３１を開閉駆動させる所謂電磁駆動弁を利用してもよい。
【００２３】
続いて、燃料供給装置５０について説明する。この燃料供給装置５０は、性状の異なる複数種類の燃料を燃焼室ＣＣに導くものである。本実施例１にあっては、性状の異なる２種類の燃料（第１燃料タンク４１Ａに貯留された第１燃料Ｆ１と第２燃料タンク４１Ｂに貯留された第２燃料Ｆ２）を予め所定の燃料混合比率で混合して、その混合燃料を燃焼室ＣＣ内に直接噴射させるべく構成したものについて例示する。従って、この種の燃料供給装置５０においては、その燃料混合比率が燃焼室ＣＣ内における夫々の燃料の燃料含有比率となる。
【００２４】
具体的に、この燃料供給装置５０は、第１燃料Ｆ１を第１燃料タンク４１Ａから吸い上げて第１燃料通路５１Ａに送出する第１フィードポンプ５２Ａと、第２燃料Ｆ２を第２燃料タンク４１Ｂから吸い上げて第２燃料通路５１Ｂに送出する第２フィードポンプ５２Ｂと、その第１及び第２の燃料通路５１Ａ，５１Ｂから各々送られてきた第１及び第２の燃料Ｆ１，Ｆ２を混ぜ合わせる燃料混合手段５３と、この燃料混合手段５３にて生成された混合燃料を加圧して高圧燃料通路５４に圧送する高圧燃料ポンプ５５と、その高圧燃料通路５４の混合燃料を夫々の気筒に分配するデリバリ通路５６と、このデリバリ通路５６から供給された混合燃料を燃焼室ＣＣ内に噴射する各気筒の燃料噴射弁５７と、を備える。
【００２５】
この燃料供給装置５０においては、その第１フィードポンプ５２Ａ，第２フィードポンプ５２Ｂ及び燃料混合手段５３を電子制御装置１の燃料混合制御手段に駆動制御させ、これにより、所定の燃料混合比率の混合燃料が燃料混合手段５３で生成されるように構成する。例えば、この燃料供給装置５０は、その第１フィードポンプ５２Ａと第２フィードポンプ５２Ｂの夫々の吐出量を電子制御装置１の燃料混合制御手段に加減させることによって混合燃料の燃料混合比率を調節してもよく、その燃料混合制御手段の指示に従って燃料混合手段５３に第１及び第２の燃料Ｆ１，Ｆ２の夫々の混合割合を増減させて混合燃料の燃料混合比率を調節してもよい。ここで、本実施例１の燃料混合手段５３における燃料混合比率については、運転条件や燃焼モード等に応じて変わる変動値とする。
【００２６】
また、この燃料供給装置５０は、その高圧燃料ポンプ５５及び燃料噴射弁５７を電子制御装置１の燃料噴射制御手段に駆動制御させ、これにより、所望の燃料噴射量，燃料噴射時期及び燃料噴射期間等の燃料噴射条件で上記の生成された混合燃料が噴射されるように構成する。例えば、その電子制御装置１の燃料噴射制御手段には、その混合燃料を高圧燃料ポンプ５５から圧送させ、運転条件や燃焼モード等に応じた燃料噴射条件で燃料噴射弁５７に噴射を実行させる。
【００２７】
このようにして燃焼室ＣＣに供給された混合燃料は、上述した空気と相俟って燃焼モードに対応する着火モードの着火動作によって燃焼させられる。そして、その燃焼された後の筒内ガス（燃焼ガス）は、燃焼室ＣＣから図１に示す排気ポート１１ｃへと排出される。ここで、この排気ポート１１ｃには、燃焼室ＣＣとの間の開口を開閉させる排気バルブ６１が配設されている。その開口の数量は１つでも複数でもよく、その開口毎に上述した排気バルブ６１が配備される。従って、この多種燃料内燃機関においては、その排気バルブ６１を開弁させることによって燃焼室ＣＣ内から排気ポート１１ｃに燃焼ガスが排出され、その排気バルブ６１を閉弁させることによって燃焼ガスの排気ポート１１ｃへの排出が遮断される。
【００２８】
ここで、その排気バルブ６１としては、上述した吸気バルブ３１と同様に、動力伝達機構を介在させたもの、所謂可変バルブタイミング＆リフト機構等の可変バルブ機構を具備したものや所謂電磁駆動弁を適用することができる。
【００２９】
ところで、内燃機関においては、一般に、拡散燃焼モードと火炎伝播燃焼モードとに燃焼モードが大別され、その夫々に対応する着火モードとして圧縮自着火モードと予混合火花点火モードとが用意される。以下においては、それらを一括して燃焼モードと総称し、各々圧縮自着火拡散燃焼モード、予混合火花点火火炎伝播燃焼モードと称する。
【００３０】
先ず、圧縮自着火拡散燃焼モードとは、圧縮行程の燃焼室ＣＣ内で形成された高温の圧縮空気の中に高圧の燃料を噴射することによって燃料の一部を自己着火させ、その燃料と空気を拡散混合させながら燃焼を進行させる燃焼形態のことである。ここで、燃焼室ＣＣ内の圧縮空気と燃料は瞬時に混合され難いので、燃料の噴射開始直後においては、所々で空燃比に濃淡が生じてしまう。一方、拡散燃焼させる際には一般的に下記の如き着火性に優れた燃料を使用することが好ましく、そのような着火性の良好な燃料は、全噴射量が噴射し終わるのを待つことなく、燃焼に適した空燃比の部分において自ら発火してしまう。これが為、この圧縮自着火拡散燃焼モードにおいては、燃焼に適した空燃比の部分の燃料が先に自己着火し、これにより形成された火炎が残りの燃料と空気を巻き込みながら徐々に燃焼を進行させる。
【００３１】
この圧縮自着火拡散燃焼モードで運転させる為には、通常、発火点が圧縮空気の圧縮熱よりも低い着火性の良好な燃料が必要とされる。例えば、その着火性の良い燃料としては、軽油やジメチルエーテルなどが考えられる。更に、近年、軽油の代替燃料としてＧＴＬ（Ｇａｓ  Ｔｏ  Ｌｉｑｕｉｄｓ）燃料が注目されており、このＧＴＬ燃料は、所望の性状のものとして生成し易い。これが為、着火性の良い燃料には、着火性を高めるべく生成されたＧＴＬ燃料を使用することもできる。このような着火性の良好な燃料は、圧縮自着火拡散燃焼を可能にするだけでなく、圧縮自着火拡散燃焼モードで運転する際に窒素酸化物（ＮＯｘ）の発生量を減少させ、更に、燃焼時の騒音や振動を抑えることができる。
【００３２】
一方、予混合火花点火火炎伝播燃焼モードとは、燃料と空気を予め混ぜ合わせた燃焼室ＣＣ内の予混合気に火花点火にて火種を与え、その火種を中心にして火炎を伝播させながら燃焼を進行させる燃焼形態のことである。この予混合火花点火火炎伝播燃焼モードには、均質に混ぜ合わされた予混合気に対して点火を行う均質燃焼や、点火手段の周囲に濃度の高い予混合気を形成すると共に更にその周囲に希薄予混合気を形成し、その濃い予混合気に対して点火を行う成層燃焼などの燃焼形態も含む。
【００３３】
この予混合火花点火火炎伝播燃焼モードに適している燃料としては、一般に、ガソリンに代表される蒸発性の高い燃料が考えられる。このような蒸発性の高い燃料としては、ガソリン以外に、蒸発性の高い性状のものとして生成されたＧＴＬ燃料やジメチルエーテルなどが知られている。ここで、蒸発性の高い燃料は、空気と混合され易いので、圧縮自着火拡散燃焼させる際の燃料の過濃領域を減少させ、粒子状物質（ＰＭ）やスモーク、ＮＯｘや未燃炭化水素（未燃ＨＣ）の抑制に寄与する。
【００３４】
本実施例１の多種燃料内燃機関は、少なくともその双方の燃焼モードでの運転を可能にすべく構成する。従って、本実施例１の多種燃料内燃機関には、予混合火花点火火炎伝播燃焼モードでの運転を可能にする為、予混合気に対して火花点火させる図１に示す点火プラグ７１を配設する。この点火プラグ７１は、電子制御装置１の指示に従い、予混合火花点火火炎伝播燃焼モード時の運転条件に応じた点火時期になると火花点火を実行する。
【００３５】
また、本実施例１においては、第１燃料タンク４１Ａ内の第１燃料Ｆ１として蒸発性が高く着火性の低い燃料（以下、本実施例１においては「高蒸発性燃料」という。）を貯留させ、第２燃料タンク４１Ｂ内の第２燃料Ｆ２として着火性が高く蒸発性の低い燃料（以下、本実施例１においては「高着火性燃料」という。）を貯留させておく。例えば、第１燃料Ｆ１としてはガソリンが貯留され、第２燃料Ｆ２としては軽油が貯留されている。
【００３６】
また、本実施例１の電子制御装置１には、燃焼モードを設定する燃焼モード設定手段が用意されている。ここで例示する燃焼モード設定手段には、運転条件（機関回転数Ｎｅ及び機関負荷Ｋｌ）をパラメータにした図２に示す如き燃焼モードマップデータを利用して、運転条件に応じた最適な燃焼モードを選択させる。例えば、この燃焼モードマップデータは、中高負荷・低回転や高負荷・高回転等の運転条件のときに圧縮自着火拡散燃焼モードで運転させ、低負荷・低回転や低中負荷・高回転等の運転条件のときに予混合火花点火火炎伝播燃焼モードで運転させるように、予め実験やシミュレーションに基づき設定されたものである。その機関回転数Ｎｅについては、図１に示すクランク角センサ１６の検出信号から把握することができる。このクランク角センサ１６は、クランクシャフト１５の回転角度を検出するセンサである。一方、機関負荷Ｋｌについては、上述したエアフロメータ２３の検出信号から把握することができる。
【００３７】
例えば、圧縮自着火拡散燃焼モードが選択された場合には、第２燃料（高着火性燃料）Ｆ２のみ又は当該第２燃料（高着火性燃料）Ｆ２の燃焼室ＣＣ内における含有割合を第１燃料（高蒸発性燃料）Ｆ１の含有割合よりも高くし、その際の運転条件に適した高い着火性の燃料へと変更して運転させる。一方、予混合火花点火火炎伝播燃焼モードが選択された場合には、第１燃料（高蒸発性燃料）Ｆ１のみ又は当該第１燃料（高蒸発性燃料）Ｆ１の燃焼室ＣＣ内における含有割合を第２燃料（高着火性燃料）Ｆ２の含有割合よりも高くして、その際の運転条件に適した高い蒸発性の燃料へと変更して運転させる。
【００３８】
このように、この燃焼モード設定手段が何れの燃焼モードを選択するかについては、多種燃料内燃機関の運転条件（機関回転数Ｎｅ及び機関負荷Ｋｌ）に依存している。これが為、例えば、夫々の燃焼モードが同等の割合で選択され続けることは少なく、また、一方の燃焼モードが他方に対して多用される場合もあるので、第１燃料タンク４１Ａ内の第１燃料Ｆ１と第２燃料タンク４１Ｂ内の第２燃料Ｆ２が均等に消費されるとは限らず、何れかの燃料容器の燃料が先に少なくなってしまう。
【００３９】
従って、この多種燃料内燃機関においては、何れかの特定の燃料が無くなったときに、その特定の燃料が補充されるまで他の燃料に好適な燃焼モードで運転しなければならなくなるので、場合によっては機関性能（出力性能、エミッション性能や燃費性能等）の悪化を免れない。ここで、これを回避する為にはその特定の燃料が無くなる前に補給させればよいのであるが、他の燃料が大量に残っているにも拘わらず特定の燃料の補給を強いるのは、使用者の利便性を悪化させるのみで好ましくない。
【００４０】
そこで、本実施例１においては、夫々の燃料（第１燃料Ｆ１と第２燃料Ｆ２）の残存量を監視しながら、これらの間の残存量のバラツキが所定の状態を超えたときにこれを解消させる燃料残存比調整手段を電子制御装置１に設ける。
【００４１】
本実施例１の燃料残存比調整手段には、第２燃料（高着火性燃料）Ｆ２に対する第１燃料（高蒸発性燃料）Ｆ１の燃料残存比（Ｖ１／Ｖ２）と所定値とを比較させ、その比較結果に応じて、相対的に残存量が少なくなっていると判断された燃料の燃焼室ＣＣ内への供給量を減少させると共にその燃料に依存する燃焼モードの燃焼領域を縮小させることによって、その燃料残存比（Ｖ１／Ｖ２）を所定値Ｒａへと近づけさせる。
【００４２】
ここで、「Ｖ１」は、第１燃料（高蒸発性燃料）Ｆ１の残存量であり、第１燃料タンク４１Ａに配設した残量計等の燃料残存量検出手段４２Ａを用いて検出させる。また、「Ｖ２」は、第２燃料（高着火性燃料）Ｆ２の残存量であり、第２燃料タンク４１Ｂに配設した残量計等の燃料残存量検出手段４２Ｂを用いて検出させる。
【００４３】
更に、ここでの所定値とは、予混合火花点火火炎伝播燃焼領域と圧縮自着火拡散燃焼領域との境界部分にて最適な機関性能（出力性能、エミッション性能や燃費性能等）を保ったまま通常運転させることの可能な第１燃料Ｆ１と第２燃料Ｆ２の最適使用比率に準じた機関固有の値のことであり、ここでは第２燃料Ｆ２に対する第１燃料Ｆ１の最適使用比Ｒａを用いる。例えば、その通常運転時の境界については、図２に示す如くその最適使用比Ｒａと機関回転数Ｎｅに応じて変動する機関負荷の関数式Ｋｌsp-si｛＝Ｋｌ（Ｒａ，Ｎｅ）｝によって定めることができる。ここで、その最適使用比Ｒａは、その境界部分が予混合火花点火火炎伝播燃焼領域に属するのであれば、予混合火花点火火炎伝播燃焼モード運転に最適な比を設定し、その境界部分が圧縮自着火拡散燃焼領域に属するのであれば、圧縮自着火拡散燃焼モード運転に最適な比を設定する。尚、通常運転とは、本機関にて最も好適な機関性能を発揮させることが可能な運転状態のことをいう。
【００４４】
具体的に、この本実施例１の多種燃料内燃機関の動作の一例を図３のフローチャートに基づき説明する。
【００４５】
先ず、本実施例１の電子制御装置１には、夫々の燃料残存量検出手段４２Ａ，４２Ｂから検出された第１燃料（高蒸発性燃料）Ｆ１と第２燃料（高着火性燃料）Ｆ２の夫々の残存量Ｖ１，Ｖ２が入力される（ステップＳＴ５）。
【００４６】
そして、この電子制御装置１の燃料残存比調整手段は、その夫々の残存量Ｖ１，Ｖ２から第２燃料Ｆ２に対する第１燃料Ｆ１の燃料残存比（Ｖ１／Ｖ２）を求め、これを所定値（第２燃料Ｆ２に対する第１燃料Ｆ１の最適使用比Ｒａ）と比較する（ステップＳＴ１０）。
【００４７】
ここで、その燃料残存比（Ｖ１／Ｖ２）が最適使用比Ｒａよりも小さい場合，即ち、第１燃料（高蒸発性燃料）Ｆ１の残存割合の方が第２燃料（高着火性燃料）Ｆ２の残存割合に対して所定よりも低くなっている場合、燃料残存比調整手段は、図２に示す燃焼モードマップデータの予混合火花点火火炎伝播燃焼領域を縮小させると共に圧縮自着火拡散燃焼領域を拡大させ（ステップＳＴ１５）、更に、第１燃料（高蒸発性燃料）Ｆ１の燃焼室ＣＣ内への要求全燃料供給量に対する燃料供給割合を低下（換言すれば、高着火性燃料たる第２燃料Ｆ２の燃焼室ＣＣ内への要求全燃料供給量に対する燃料供給割合を上昇）させる（ステップＳＴ２０）。
【００４８】
ここでは、予混合火花点火火炎伝播燃焼領域を縮小させる方向へと上記の境界を移動させる。その移動量については、予混合火花点火火炎伝播燃焼領域を縮小したとしても機関性能（出力性能、エミッション性能や燃費性能等）を良好な状態に保つことが可能な値に設定する。例えば、この移動量は、予め設定されている固定値であってもよく、燃料残存比（Ｖ１／Ｖ２）と最適使用比Ｒａの差に応じて増減可能な変動値であってもよい。更に、この移動量は、機関回転数Ｎｅ毎に異なる値にしてもよい。
【００４９】
また、燃焼室ＣＣ内への要求全燃料供給量とは、燃焼室ＣＣ内へと導かれる全ての燃料の供給量の総計であり、空燃比と吸入空気量によって決められる。例えば、通常運転時には、燃焼モードと運転条件に応じた第１燃料Ｆ１と第２燃料Ｆ２の燃焼室内における燃料含有比率に従って、その要求全燃料供給量となるように第１燃料Ｆ１と第２燃料Ｆ２が夫々の供給量で供給される。その通常運転時の燃料含有比率（第１燃料Ｆ１の燃料供給割合及び第２燃料Ｆ２の燃料供給割合）については、燃焼モードと運転条件に応じて予め設定されている。これが為、ここでのステップＳＴ２０においては、その燃焼室ＣＣ内への要求全燃料供給量に対する第１燃料Ｆ１の燃料供給割合を通常運転時の設定値よりも低下させる。その低下量については、第１燃料Ｆ１の燃料供給割合を低下させたとしても機関性能（出力性能、エミッション性能や燃費性能等）を良好な状態に保つことが可能な値に設定する。例えば、この低下量は、予め設定されている固定値であってもよく、燃料残存比（Ｖ１／Ｖ２）と最適使用比Ｒａの差に応じて増減可能な変動値であってもよい。更に、この低下量は、運転条件（機関回転数Ｎｅ及び機関負荷Ｋｌ）に従って変動させてもよい。
【００５０】
一方、上記ステップＳＴ１０にて燃料残存比（Ｖ１／Ｖ２）が最適使用比Ｒａよりも大きい場合，即ち、第２燃料（高着火性燃料）Ｆ２の残存割合の方が第１燃料（高蒸発性燃料）Ｆ１の残存割合に対して所定よりも低くなっている場合、燃料残存比調整手段は、図２に示す燃焼モードマップデータの圧縮自着火拡散燃焼領域を縮小させると共に予混合火花点火火炎伝播燃焼領域を拡大させ（ステップＳＴ２５）、更に、第１燃料（高蒸発性燃料）Ｆ１の燃焼室ＣＣ内への要求全燃料供給量に対する燃料供給割合を上昇（換言すれば、高着火性燃料たる第２燃料Ｆ２の燃焼室ＣＣ内への要求全燃料供給量に対する燃料供給割合を低下）させる（ステップＳＴ３０）。
【００５１】
ここでの予混合火花点火火炎伝播燃焼領域と圧縮自着火拡散燃焼領域の境界の移動量については、圧縮自着火拡散燃焼領域を縮小したとしても機関性能（出力性能、エミッション性能や燃費性能等）を良好な状態に保つことが可能な値に設定する。例えば、この移動量は、予混合火花点火火炎伝播燃焼領域を縮小させる際のものと同様に、予め設定されている固定値であってもよく、燃料残存比（Ｖ１／Ｖ２）と最適使用比Ｒａの差に応じて増減可能な変動値であってもよい。更に、この移動量は、機関回転数Ｎｅ毎に異なる値にしてもよい。
【００５２】
また、ここでの第２燃料Ｆ２の燃料供給割合の低下量については、圧縮自着火拡散燃焼領域を縮小したとしても機関性能（出力性能、エミッション性能や燃費性能等）を良好な状態に保つことが可能な値に設定する。例えば、この低下量は、第１燃料Ｆ１の燃料供給割合を低下させる際のものと同様に、予め設定されている固定値であってもよく、燃料残存比（Ｖ１／Ｖ２）と最適使用比Ｒａの差に応じて増減可能な変動値であってもよい。更に、この低下量は、運転条件（機関回転数Ｎｅ及び機関負荷Ｋｌ）に従って変動させてもよい。
【００５３】
続いて、本実施例１の電子制御装置１には、クランク角センサ１６の検出信号とエアフロメータ２３の検出信号に基づいて検出された機関回転数Ｎｅと機関負荷Ｋｌが入力され（ステップＳＴ３５）、この電子制御装置１は、その機関回転数Ｎｅと機関負荷Ｋｌを図２の燃焼モードマップデータに照合し、運転条件（機関回転数Ｎｅ及び機関負荷Ｋｌ）に該当する燃焼領域が拡散燃焼領域（具体的には、圧縮自着火拡散燃焼領域）であるか否か判断する（ステップＳＴ４０）。
【００５４】
そして、この電子制御装置１は、拡散燃焼領域であれば圧縮自着火拡散燃焼モードを選択して運転させ（ステップＳＴ４５）、拡散燃焼領域でなければ予混合火花点火火炎伝播燃焼モードを選択して運転させる（ステップＳＴ５０）。このステップＳＴ４５，ＳＴ５０においては、上記ステップＳＴ２０又はステップＳＴ３０における燃料供給割合の設定値が反映された燃料含有比率となるように第１燃料Ｆ１と第２燃料Ｆ２を噴射させる。
【００５５】
これにより、この多種燃料内燃機関においては、上記ステップＳＴ１０にて肯定判定された場合｛即ち、燃料残存比（Ｖ１／Ｖ２）が最適使用比Ｒａよりも小さく、第１燃料（高蒸発性燃料）Ｆ１の残存割合の方が第２燃料（高着火性燃料）Ｆ２の残存割合に対して所定よりも低くなっている場合｝、通常運転時と同じ運転条件（機関回転数Ｎｅ及び機関負荷Ｋｌ）で運転しても、その第１燃料（高蒸発性燃料）Ｆ１を用いた運転に適している予混合火花点火火炎伝播燃焼モードの選択頻度が通常運転時よりも減ると共に、何れの燃焼モードであるのかに拘わらず第１燃料（高蒸発性燃料）Ｆ１の燃料供給割合が低下する。これが為、この場合の多種燃料内燃機関においては、第１燃料（高蒸発性燃料）Ｆ１の消費量が減らされる一方、第２燃料（高着火性燃料）Ｆ２の消費量が増やされるので、燃料残存比（Ｖ１／Ｖ２）が最適使用比Ｒａへと近づく。更に、この場合の多種燃料内燃機関においては、このような燃焼領域や燃料供給割合の変更が行われても、機関性能（出力性能、エミッション性能や燃費性能等）を良好な状態に保つことができる。
【００５６】
一方、この多種燃料内燃機関においては、上記ステップＳＴ１０にて否定判定された場合｛即ち、燃料残存比（Ｖ１／Ｖ２）が最適使用比Ｒａよりも大きく、第２燃料（高着火性燃料）Ｆ２の残存割合の方が第１燃料（高蒸発性燃料）Ｆ１の残存割合に対して所定よりも低くなっている場合｝、通常運転時と同じ運転条件（機関回転数Ｎｅ及び機関負荷Ｋｌ）で運転しても、その第２燃料（高着火性燃料）Ｆ２を用いた運転に適している圧縮自着火拡散燃焼モードの選択頻度が通常運転時よりも減ると共に、何れの燃焼モードであるのかに拘わらず第２燃料（高着火性燃料）Ｆ２の燃料供給割合が低下する。これが為、この場合の多種燃料内燃機関においては、第２燃料（高着火性燃料）Ｆ２の消費量が減らされる一方、第１燃料（高蒸発性燃料）Ｆ１の消費量が増やされるので、燃料残存比（Ｖ１／Ｖ２）が最適使用比Ｒａへと近づく。更に、この場合の多種燃料内燃機関においても、燃焼領域や燃料供給割合の変更に影響されることなく、機関性能（出力性能、エミッション性能や燃費性能等）を良好な状態に保つことができる。
【００５７】
このように、本実施例１の多種燃料内燃機関においては、機関性能（出力性能、エミッション性能や燃費性能等）を良好な状態に保ちながら、第２燃料Ｆ２に対する第１燃料Ｆ１の燃料残存比（Ｖ１／Ｖ２）を第２燃料Ｆ２に対する第１燃料Ｆ１の最適使用比Ｒａへと近づけることができる。従って、この多種燃料内燃機関によれば、機関性能を悪化させることなく通常運転を再び行うことができるようになり、本機関にて最も好適な機関性能を発揮させることが可能な最適な運転を継続して行うことができる。
【００５８】
ここで、予混合火花点火火炎伝播燃焼領域と圧縮自着火拡散燃焼領域との境界部分にて最適な機関性能を保ったまま通常運転させることが可能で、且つ、満タンに給油した第１燃料タンク４１Ａと第２燃料タンク４１Ｂとが略同時期に空になるように上述した最適使用比Ｒａを設定してもよい。これによれば、上述した効果に加えて第１燃料Ｆ１と第２燃料Ｆ２を略同時期に使い切ることができるようになるので、補給頻度が減らされて使用者の利便性が高まる。
【００５９】
ところで、上述した例示においては圧縮自着火拡散燃焼モードが選択された際に燃料が圧縮空気中で必ず自己着火できるものとして説明しているが、例えば、運転条件や燃焼室ＣＣ内の燃料自体の着火性が低い等の理由からその燃料に対しての着火性が悪い場合には、その燃料が圧縮空気中で自己着火できない又は自己着火できたとしても失火してしまう可能性がある。これが為、かかる場合には、点火プラグ７１で着火補助を行って圧縮自着火拡散燃焼（スパークアシスト圧縮自着火拡散燃焼）させることが好ましい。例えば、スパークアシスト圧縮自着火拡散燃焼モードでの運転も行う多種燃料内燃機関は、図４に示す燃焼モードマップデータを用いて燃焼モードの選択を行う。
【００６０】
この図４の燃焼モードマップデータにおいては、予混合火花点火火炎伝播燃焼領域とスパークアシスト圧縮自着火拡散燃焼領域の境界を上記と同様の機関負荷の関数式Ｋｌsp-si｛＝Ｋｌ（Ｒａ，Ｎｅ）｝によって定めている。また、圧縮自着火拡散燃焼領域とスパークアシスト圧縮自着火拡散燃焼領域の境界については、この境界部分においての第２燃料Ｆ２に対する第１燃料Ｆ１の最適使用比Ｒsiと機関回転数Ｎｅに応じて変動する機関負荷の関数式ＫｌSi｛＝Ｋｌ（ＲSi，Ｎｅ）｝によって定めることができる。
【００６１】
ここで、その機関負荷ＫｌSiは、最適使用比Ｒsiに相当する燃料含有比率の燃焼室ＣＣ内の燃料によって自己着火することのできる下限の機関負荷を表したものである。以下、この機関負荷ＫｌSiについては、「自己着火可能限界負荷ＫｌSi」という。
【００６２】
また、その最適使用比Ｒsiとは、圧縮自着火拡散燃焼領域とスパークアシスト圧縮自着火拡散燃焼領域との境界部分にて最適な機関性能（出力性能、エミッション性能や燃費性能等）を保ったまま通常運転させることの可能な第１燃料Ｆ１と第２燃料Ｆ２の最適使用比率に準じた機関固有の値のことである。この最適使用比Ｒsiについても、その境界部分が予混合火花点火火炎伝播燃焼領域に属するのであれば、予混合火花点火火炎伝播燃焼モード運転に最適な比を設定し、その境界部分が圧縮自着火拡散燃焼領域に属するのであれば、圧縮自着火拡散燃焼モード運転に最適な比を設定する。
【００６３】
以下に、このスパークアシスト圧縮自着火拡散燃焼モードも備えた多種燃料内燃機関の動作の一例を図５のフローチャートに基づき説明する。
【００６４】
先ず、ここでの電子制御装置１においても、第１燃料（高蒸発性燃料）Ｆ１と第２燃料（高着火性燃料）Ｆ２の夫々の残存量Ｖ１，Ｖ２が入力され（ステップＳＴ５）、その燃料残存比調整手段によって、第２燃料Ｆ２に対する第１燃料Ｆ１の燃料残存比（Ｖ１／Ｖ２）と所定値（第２燃料Ｆ２に対する第１燃料Ｆ１の最適使用比Ｒａ）とが比較される（ステップＳＴ１０）。
【００６５】
ここで、その燃料残存比（Ｖ１／Ｖ２）が最適使用比Ｒａよりも小さい場合、燃料残存比調整手段は、図４に示す燃焼モードマップデータの予混合火花点火火炎伝播燃焼領域を縮小させると共に圧縮自着火拡散燃焼領域を拡大させ（ステップＳＴ１５）、更に、第１燃料（高蒸発性燃料）Ｆ１の燃焼室ＣＣ内への要求全燃料供給量に対する燃料供給割合を低下（換言すれば、高着火性燃料たる第２燃料Ｆ２の燃焼室ＣＣ内への要求全燃料供給量に対する燃料供給割合を上昇）させる（ステップＳＴ２０）。
【００６６】
ここでの圧縮自着火拡散燃焼領域拡大については、スパークアシスト圧縮自着火拡散燃焼領域のみを拡大させてもよく、このスパークアシスト圧縮自着火拡散燃焼領域と共に圧縮自着火拡散燃焼領域についても拡大させてもよい。この場合の境界の移動量や第１燃料Ｆ１の燃料供給割合の低下量については、燃焼領域が変更されても機関性能（出力性能、エミッション性能や燃費性能等）を良好な状態に保つことが可能な値となるよう上記と同様にして設定する。
【００６７】
一方、上記ステップＳＴ１０にて燃料残存比（Ｖ１／Ｖ２）が最適使用比Ｒａよりも大きい場合、燃料残存比調整手段は、図４に示す燃焼モードマップデータの圧縮自着火拡散燃焼領域を縮小させると共に予混合火花点火火炎伝播燃焼領域を拡大させ（ステップＳＴ２５）、更に、第１燃料（高蒸発性燃料）Ｆ１の燃焼室ＣＣ内への要求全燃料供給量に対する燃料供給割合を上昇（換言すれば、高着火性燃料たる第２燃料Ｆ２の燃焼室ＣＣ内への要求全燃料供給量に対する燃料供給割合を低下）させる（ステップＳＴ３０）。
【００６８】
ここでの圧縮自着火拡散燃焼領域縮小については、スパークアシスト圧縮自着火拡散燃焼領域のみを縮小させてもよく、このスパークアシスト圧縮自着火拡散燃焼領域と共に圧縮自着火拡散燃焼領域についても縮小させてもよい。例えば、この場合の境界の移動量についても、燃焼領域が変更されても機関性能（出力性能、エミッション性能や燃費性能等）を良好な状態に保つことが可能な値となるよう上記と同様に設定する。また、ここでの第２燃料Ｆ２の燃料供給割合の低下量についても、燃焼領域が変更されても機関性能（出力性能、エミッション性能や燃費性能等）を良好な状態に保つことが可能な値となるよう上記と同様にして設定する。
【００６９】
続いて、本実施例１の電子制御装置１には機関回転数Ｎｅと機関負荷Ｋｌが上記と同様に入力され（ステップＳＴ３５）、この電子制御装置１は、その機関回転数Ｎｅと機関負荷Ｋｌを図４の燃焼モードマップデータに照合し、運転条件（機関回転数Ｎｅ及び機関負荷Ｋｌ）に該当する燃焼領域が拡散燃焼領域（具体的には、圧縮自着火拡散燃焼領域及びスパークアシスト圧縮自着火拡散燃焼領域）であるか否か判断する（ステップＳＴ４０）。
【００７０】
そして、この電子制御装置１は、拡散燃焼領域であれば自己着火可能限界負荷ＫｌSiを上記の関数式を用いて算出し（ステップＳＴ４１）、上記ステップＳＴ３５で入力された機関負荷Ｋｌが自己着火可能限界負荷ＫｌSiよりも小さいか否か判断する（ステップＳＴ４２）。
【００７１】
ここで、その機関負荷Ｋｌが自己着火可能限界負荷ＫｌSiよりも小さい場合とは、機関負荷Ｋｌが低いので燃焼室ＣＣ内の燃料に対しての着火性が良好でない、ということを表しているので、この場合の電子制御装置１は、スパークアシスト圧縮自着火拡散燃焼モードを選択して運転させる（ステップＳＴ４３）。
【００７２】
一方、その機関負荷Ｋｌが自己着火可能限界負荷ＫｌSi以上の場合とは、機関負荷Ｋｌが十分に高く燃焼室ＣＣ内の燃料に対しての着火性が良好である、ということを表しているので、この場合の電子制御装置１は、圧縮自着火拡散燃焼モードを選択して運転させる（ステップＳＴ４５）。
【００７３】
また、上記ステップＳＴ４０にて拡散燃焼領域でないとの判断の場合、この電子制御装置１は、予混合火花点火火炎伝播燃焼モードを選択して運転させる（ステップＳＴ５０）。
【００７４】
これにより、この多種燃料内燃機関においても、上記と同様に、機関性能（出力性能、エミッション性能や燃費性能等）を良好な状態に保ちながら、第２燃料Ｆ２に対する第１燃料Ｆ１の燃料残存比（Ｖ１／Ｖ２）を第２燃料Ｆ２に対する第１燃料Ｆ１の最適使用比Ｒａへと近づけることができる。従って、この多種燃料内燃機関においても、機関性能を悪化させることなく通常運転を再び行うことができるようになり、本機関にて最も好適な機関性能を発揮させることが可能な最適な運転を継続して行うことができる。
【実施例２】
【００７５】
次に、本発明に係る多種燃料内燃機関の実施例２を図６及び図７を用いて説明する。
【００７６】
前述した実施例１においては高蒸発性燃料と高着火性燃料を用いて運転される多種燃料内燃機関について例示したが、この実施例１の多種燃料内燃機関に係る燃料残存比の調整技術については、これらとは異なる別の性状の複数種類の燃料を用いる多種燃料内燃機関についても同様に適用することができる。
【００７７】
例えば、本実施例２は、前述した実施例１の多種燃料内燃機関において、第１燃料タンク４１Ａ内の第１燃料Ｆ１として耐ノック性が高く着火性の低い燃料（以下、本実施例２においては「高耐ノック性燃料」という。）を貯留させ、第２燃料タンク４１Ｂ内の第２燃料Ｆ２として着火性が高く耐ノック性の低い燃料（以下、本実施例２においては「高着火性燃料」という。）を貯留させた多種燃料内燃機関について例示する。その高耐ノック性燃料としてはガソリンやアルコール燃料、耐ノック性の高い性状のものとして生成されたＧＴＬ燃料等が知られており、ここでは、ガソリンを第１燃料Ｆ１として貯留しておく。また、その高着火性燃料としては、実施例１と同様の軽油等が知られており、ここでは、軽油を第２燃料Ｆ２として貯留しておく。
【００７８】
従って、本実施例２の多種燃料内燃機関においても、その高耐ノック性燃料に適した予混合火花点火火炎伝播燃焼モードと、その高着火性燃料に適した圧縮自着火拡散燃焼モードと、が少なくとも用意されており、例えば、図２と同様の燃焼モードマップデータを用いて燃焼モードの選択が行われ、更に、その燃焼モードマップデータの予混合火花点火火炎伝播燃焼領域と圧縮自着火拡散燃焼領域の境界が第２燃料Ｆ２に対する第１燃料Ｆ１の燃料残存比（Ｖ１／Ｖ２）に応じて変更される。尚、ここでは、便宜上、その図２を用いて燃焼モードを設定させるので、この図２に示す「Ｒａ」を「Ｒｂ」と読み替える。その「Ｒｂ」は、実施例１の最適使用比Ｒａと同様の第２燃料（高着火性燃料）Ｆ２に対する第１燃料（高耐ノック性燃料）Ｆ１の最適使用比を表した機関固有の値であり、その夫々の燃料に合わせて別途設定されたものである。
【００７９】
以下に、そのような２種類の燃料特性の燃料を用いて運転される本実施例２の多種燃料内燃機関の動作の一例について図６のフローチャートに基づき説明する。
【００８０】
先ず、本実施例２の電子制御装置１には、実施例１と同様にして第１燃料（高耐ノック性燃料）Ｆ１と第２燃料（高着火性燃料）Ｆ２の夫々の残存量Ｖ１，Ｖ２が入力される（ステップＳＴ５５）。
【００８１】
そして、この電子制御装置１の燃料残存比調整手段は、その夫々の残存量Ｖ１，Ｖ２から第２燃料Ｆ２に対する第１燃料Ｆ１の燃料残存比（Ｖ１／Ｖ２）を求め、これを所定値（第２燃料Ｆ２に対する第１燃料Ｆ１の最適使用比Ｒｂ）と比較する（ステップＳＴ６０）。
【００８２】
ここで、その燃料残存比（Ｖ１／Ｖ２）が最適使用比Ｒｂよりも小さい場合，即ち、第１燃料（高耐ノック性燃料）Ｆ１の残存割合の方が第２燃料（高着火性燃料）Ｆ２の残存割合に対して所定よりも低くなっている場合、燃料残存比調整手段は、図２に示す燃焼モードマップデータの予混合火花点火火炎伝播燃焼領域を縮小させると共に圧縮自着火拡散燃焼領域を拡大させ（ステップＳＴ６５）、更に、第１燃料（高耐ノック性燃料）Ｆ１の燃焼室ＣＣ内への要求全燃料供給量に対する燃料供給割合を低下（換言すれば、高着火性燃料たる第２燃料Ｆ２の燃焼室ＣＣ内への要求全燃料供給量に対する燃料供給割合を上昇）させる（ステップＳＴ７０）。
【００８３】
ここでは、第１燃料（高耐ノック性燃料）Ｆ１を用いた燃焼に適している予混合火花点火火炎伝播燃焼領域を縮小させる方向へと上記の境界を移動させる。その移動量については、燃焼領域が変更されても機関性能（出力性能、エミッション性能や燃費性能等）を良好な状態に保つことが可能な値となるよう実施例１と同様に設定する。
【００８４】
また、その低下量についても、燃焼領域が変更されても機関性能（出力性能、エミッション性能や燃費性能等）を良好な状態に保つことが可能な値となるよう実施例１と同様にして設定する。
【００８５】
一方、上記ステップＳＴ６０にて燃料残存比（Ｖ１／Ｖ２）が最適使用比Ｒｂよりも大きい場合，即ち、第２燃料（高着火性燃料）Ｆ２の残存割合の方が第１燃料（高耐ノック性燃料）Ｆ１の残存割合に対して所定よりも低くなっている場合、燃料残存比調整手段は、図２に示す燃焼モードマップデータの圧縮自着火拡散燃焼領域を縮小させると共に予混合火花点火火炎伝播燃焼領域を拡大させ（ステップＳＴ７５）、更に、第１燃料（高耐ノック性燃料）Ｆ１の燃焼室ＣＣ内への要求全燃料供給量に対する燃料供給割合を上昇（換言すれば、高着火性燃料たる第２燃料Ｆ２の燃焼室ＣＣ内への要求全燃料供給量に対する燃料供給割合を低下）させる（ステップＳＴ８０）。
【００８６】
ここでの予混合火花点火火炎伝播燃焼領域と圧縮自着火拡散燃焼領域の境界の移動量については、圧縮自着火拡散燃焼領域を縮小したとしても機関性能（出力性能、エミッション性能や燃費性能等）を良好な状態に保つことが可能な値となるよう実施例１と同様に設定する。また、ここでの第２燃料Ｆ２の燃料供給割合の低下量についても、燃焼領域が変更されても機関性能（出力性能、エミッション性能や燃費性能等）を良好な状態に保つことが可能な値となるよう実施例１と同様にして設定する。
【００８７】
続いて、本実施例２の電子制御装置１には機関回転数Ｎｅと機関負荷Ｋｌが入力され（ステップＳＴ８５）、この電子制御装置１は、その機関回転数Ｎｅと機関負荷Ｋｌを図２の燃焼モードマップデータに照合し、運転条件（機関回転数Ｎｅ及び機関負荷Ｋｌ）に該当する燃焼領域が拡散燃焼領域（具体的には、圧縮自着火拡散燃焼領域）であるか否か判断する（ステップＳＴ９０）。
【００８８】
そして、この電子制御装置１は、拡散燃焼領域であれば圧縮自着火拡散燃焼モードを選択して運転させ（ステップＳＴ９５）、拡散燃焼領域でなければ予混合火花点火火炎伝播燃焼モードを選択して運転させる（ステップＳＴ１００）。
【００８９】
これにより、この多種燃料内燃機関においては、上記ステップＳＴ６０にて肯定判定された場合｛即ち、燃料残存比（Ｖ１／Ｖ２）が最適使用比Ｒｂよりも小さく、第１燃料（高耐ノック性燃料）Ｆ１の残存割合の方が第２燃料（高着火性燃料）Ｆ２の残存割合に対して所定よりも低くなっている場合｝、通常運転時と同じ運転条件（機関回転数Ｎｅ及び機関負荷Ｋｌ）で運転しても、その第１燃料（高耐ノック性燃料）Ｆ１を用いた運転に適している予混合火花点火火炎伝播燃焼モードの選択頻度が通常運転時よりも減ると共に、何れの燃焼モードであるのかに拘わらず第１燃料（高耐ノック性燃料）Ｆ１の燃料供給割合が低下する。これが為、この場合の多種燃料内燃機関においては、第１燃料（高耐ノック性燃料）Ｆ１の消費量が減らされる一方、第２燃料（高着火性燃料）Ｆ２の消費量が増やされるので、燃料残存比（Ｖ１／Ｖ２）が最適使用比Ｒｂへと近づく。更に、この多種燃料内燃機関においては、このような燃焼領域や燃料供給割合の変更が行われても、機関性能（出力性能、エミッション性能や燃費性能等）を良好な状態に保つことができる。
【００９０】
一方、この多種燃料内燃機関においては、上記ステップＳＴ６０にて否定判定された場合｛即ち、燃料残存比（Ｖ１／Ｖ２）が最適使用比Ｒｂよりも大きく、第２燃料（高着火性燃料）Ｆ２の残存割合の方が第１燃料（高耐ノック性燃料）Ｆ１の残存割合に対して所定よりも低くなっている場合｝、通常運転時と同じ運転条件（機関回転数Ｎｅ及び機関負荷Ｋｌ）で運転しても、その第２燃料（高着火性燃料）Ｆ２を用いた運転に適している圧縮自着火拡散燃焼モードの選択頻度が通常運転時よりも減ると共に、何れの燃焼モードであるのかに拘わらず第２燃料（高着火性燃料）Ｆ２の燃料供給割合が低下する。これが為、この場合の多種燃料内燃機関においては、第２燃料（高着火性燃料）Ｆ２の消費量が減らされる一方、第１燃料（高蒸発性燃料）Ｆ１の消費量が増やされるので、燃料残存比（Ｖ１／Ｖ２）が最適使用比Ｒａへと近づく。更に、この場合の多種燃料内燃機関においても、機関性能（出力性能、エミッション性能や燃費性能等）を良好な状態に保つことができる。
【００９１】
このように、本実施例２の多種燃料内燃機関においても、実施例１の多種燃料内燃機関と同様に、機関性能（出力性能、エミッション性能や燃費性能等）を良好な状態に保ちながら、第２燃料Ｆ２に対する第１燃料Ｆ１の燃料残存比（Ｖ１／Ｖ２）を第２燃料Ｆ２に対する第１燃料Ｆ１の最適使用比Ｒａへと近づけることができる。従って、この多種燃料内燃機関によれば、機関性能を悪化させることなく通常運転を再び行うことができるようになり、本機関にて最も好適な機関性能を発揮させることが可能な最適な運転を継続して行うことができる。
【００９２】
ところで、この本実施例２の多種燃料内燃機関においても、燃焼室ＣＣ内の燃料に対しての着火性次第でスパークアシスト圧縮自着火拡散燃焼させることが好ましく、図４と同様のスパークアシスト圧縮自着火拡散燃焼モードが加えられた燃焼モードマップデータを用いてもよい。尚、ここでは、便宜上、その図４を用いて燃焼モードを設定させるので、この図４に示す「Ｒａ」を「Ｒｂ」と読み替える。
【００９３】
例えば、先ず、この場合の多種燃料内燃機関の電子制御装置１においても、図７のフローチャートに示す如く、第１燃料（高耐ノック性燃料）Ｆ１と第２燃料（高着火性燃料）Ｆ２の夫々の残存量Ｖ１，Ｖ２が入力され（ステップＳＴ５５）、その燃料残存比調整手段によって、第２燃料Ｆ２に対する第１燃料Ｆ１の燃料残存比（Ｖ１／Ｖ２）と所定値（第２燃料Ｆ２に対する第１燃料Ｆ１の最適使用比Ｒｂ）とが比較される（ステップＳＴ６０）。
【００９４】
ここで、その燃料残存比（Ｖ１／Ｖ２）が最適使用比Ｒａよりも小さい場合、燃料残存比調整手段は、図４に示す燃焼モードマップデータの予混合火花点火火炎伝播燃焼領域を縮小させると共に圧縮自着火拡散燃焼領域を拡大させ（ステップＳＴ６５）、更に、第１燃料（高耐ノック性燃料）Ｆ１の燃焼室ＣＣ内への要求全燃料供給量に対する燃料供給割合を低下（換言すれば、高着火性燃料たる第２燃料Ｆ２の燃焼室ＣＣ内への要求全燃料供給量に対する燃料供給割合を上昇）させる（ステップＳＴ７０）。
【００９５】
ここでの圧縮自着火拡散燃焼領域拡大についても、実施例１と同様に、スパークアシスト圧縮自着火拡散燃焼領域のみを拡大させてもよく、このスパークアシスト圧縮自着火拡散燃焼領域と共に圧縮自着火拡散燃焼領域も拡大させてもよい。この場合の境界の移動量や第１燃料Ｆ１の燃料供給割合の低下量については、燃焼領域が変更されても機関性能（出力性能、エミッション性能や燃費性能等）を良好な状態に保つことが可能な値となるよう上記と同様にして設定する。
【００９６】
一方、上記ステップＳＴ６０にて燃料残存比（Ｖ１／Ｖ２）が最適使用比Ｒｂよりも大きい場合、燃料残存比調整手段は、図４に示す燃焼モードマップデータの圧縮自着火拡散燃焼領域を縮小させると共に予混合火花点火火炎伝播燃焼領域を拡大させ（ステップＳＴ７５）、更に、第１燃料（高耐ノック性燃料）Ｆ１の燃焼室ＣＣ内への要求全燃料供給量に対する燃料供給割合を上昇（換言すれば、高着火性燃料たる第２燃料Ｆ２の燃焼室ＣＣ内への要求全燃料供給量に対する燃料供給割合を低下）させる（ステップＳＴ８０）。
【００９７】
ここでの圧縮自着火拡散燃焼領域縮小についても、実施例１と同様に、スパークアシスト圧縮自着火拡散燃焼領域のみを縮小させてもよく、このスパークアシスト圧縮自着火拡散燃焼領域と共に圧縮自着火拡散燃焼領域も縮小させてもよい。この場合の境界の移動量や第２燃料Ｆ２の燃料供給割合の低下量については、燃焼領域が変更されても機関性能（出力性能、エミッション性能や燃費性能等）を良好な状態に保つことが可能な値となるよう上記と同様にして設定する。
【００９８】
続いて、本実施例１の電子制御装置１には機関回転数Ｎｅと機関負荷Ｋｌが上記と同様に入力され（ステップＳＴ８５）、この電子制御装置１は、その機関回転数Ｎｅと機関負荷Ｋｌを図４の燃焼モードマップデータに照合し、運転条件（機関回転数Ｎｅ及び機関負荷Ｋｌ）に該当する燃焼領域が拡散燃焼領域（具体的には、圧縮自着火拡散燃焼領域及びスパークアシスト圧縮自着火拡散燃焼領域）であるか否か判断する（ステップＳＴ９０）。
【００９９】
そして、この電子制御装置１は、拡散燃焼領域であれば自己着火可能限界負荷ＫｌSiを実施例１と同様の関数式を用いて算出し（ステップＳＴ９１）、上記ステップＳＴ８５で入力された機関負荷Ｋｌが自己着火可能限界負荷ＫｌSiよりも小さいか否か判断する（ステップＳＴ９２）。
【０１００】
ここで、この電子制御装置１は、その機関負荷Ｋｌが自己着火可能限界負荷ＫｌSiよりも小さい場合、スパークアシスト圧縮自着火拡散燃焼モードを選択して運転させ（ステップＳＴ９３）、その機関負荷Ｋｌが自己着火可能限界負荷ＫｌSi以上の場合、圧縮自着火拡散燃焼モードを選択して運転させる（ステップＳＴ９５）。
【０１０１】
また、上記ステップＳＴ９０にて拡散燃焼領域でないとの判断の場合、この電子制御装置１は、予混合火花点火火炎伝播燃焼モードを選択して運転させる（ステップＳＴ１００）。
【０１０２】
これにより、この多種燃料内燃機関においても、上記と同様に、機関性能（出力性能、エミッション性能や燃費性能等）を良好な状態に保ちながら、第２燃料Ｆ２に対する第１燃料Ｆ１の燃料残存比（Ｖ１／Ｖ２）を第２燃料Ｆ２に対する第１燃料Ｆ１の最適使用比Ｒｂへと近づけることができる。従って、この多種燃料内燃機関においても、機関性能を悪化させることなく通常運転を再び行うことができるようになり、本機関にて最も好適な機関性能を発揮させることが可能な最適な運転を継続して行うことができる。
【実施例３】
【０１０３】
次に、本発明に係る多種燃料内燃機関の実施例３を図８及び図９に基づいて説明する。
【０１０４】
前述した実施例１，２では第１燃料Ｆ１と第２燃料Ｆ２の混合燃料を燃焼室ＣＣに直接噴射させる所謂筒内直接噴射式の多種燃料内燃機関について例示したが、これら各実施例１，２の多種燃料内燃機関に係る燃料残存比の調整技術については、別構成の多種燃料内燃機関に対しても適用することができる。
【０１０５】
例えば、その技術は、実施例１，２の多種燃料内燃機関において燃料供給装置５０を図８に示す燃料供給装置１５０へと置き換え、第１燃料Ｆ１と第２燃料Ｆ２の混合燃料を燃焼室ＣＣ内だけでなく吸気ポート１１ｂへも噴射させるよう構成した多種燃料内燃機関に適用してもよく、これにおいても各実施例１，２の多種燃料内燃機関と同様の効果を奏することができる。
【０１０６】
ここで、その図８に示す燃料供給装置１５０とは、実施例１，２における燃料供給装置５０の各種構成部品に加えて、燃料混合手段５３で生成された混合燃料を燃料通路１５４に吐出する燃料ポンプ１５５と、その燃料通路１５４の混合燃料を夫々の気筒に分配するデリバリ通路１５６と、このデリバリ通路１５６から供給された混合燃料を夫々の気筒の吸気ポート１１ｂに噴射する各気筒の燃料噴射弁１５７と、を設けたものである。この場合の多種燃料内燃機関においては、例えば、圧縮自着火拡散燃焼モードで運転する際に燃料噴射弁５７を駆動制御して混合燃料を燃焼室ＣＣ内へと噴射させ、予混合火花点火火炎伝播燃焼モードで運転する際に燃料噴射弁１５７を駆動制御して混合燃料を吸気ポート１１ｂへと噴射させる。
【０１０７】
また、その技術は、実施例１，２の多種燃料内燃機関において燃料供給装置５０を図９に示す燃料供給装置２５０へと置き換え、燃料混合手段５３を用いることなく第１燃料Ｆ１と第２燃料Ｆ２を個別に噴射させるよう構成した多種燃料内燃機関に適用してもよく、これにおいても各実施例１，２の多種燃料内燃機関と同様の効果を奏することができる。
【０１０８】
ここで、その図９に示す燃料供給装置２５０とは、燃焼室ＣＣ内に第１燃料Ｆ１（高着火性燃料）を直接噴射する第１燃料供給手段と、吸気ポート１１ｂに第２燃料Ｆ２（高蒸発性燃料、高耐ノック性）を噴射する第２燃料供給手段と、を備えている。その第１燃料供給手段は、第１燃料Ｆ１を第１燃料タンク４１Ａから吸い上げて第１燃料通路２５１Ａに送出する第１フィードポンプ２５２Ａと、その第１燃料通路２５１Ａの第１燃料Ｆ１を高圧燃料通路２５４Ａに圧送する高圧燃料ポンプ２５５Ａと、その高圧燃料通路２５４Ａの第１燃料Ｆ１を夫々の気筒に分配する第１デリバリ通路２５６Ａと、この第１デリバリ通路２５６Ａから供給された第１燃料Ｆ１を燃焼室ＣＣ内に噴射する各気筒の燃料噴射弁２５７Ａと、を備える。一方、第２燃料供給手段は、第２燃料Ｆ２を第２燃料タンク４１Ｂから吸い上げて第２燃料通路２５１Ｂに送出する第２フィードポンプ２５２Ｂと、その第２燃料通路２５１Ｂの第２燃料Ｆ２を夫々の気筒に分配する第２デリバリ通路２５６Ｂと、この第２デリバリ通路２５６Ｂから供給された第２燃料Ｆ２を吸気ポート１１ｂに噴射する各気筒の燃料噴射弁２５７Ｂと、を備える。この場合の多種燃料内燃機関においては、例えば、圧縮自着火拡散燃焼モードやスパークアシスト圧縮自着火拡散燃焼モードで運転する際に燃料噴射弁２５７Ａのみ又は双方の燃料噴射弁２５７Ａ，２５７Ｂを駆動制御して燃料を燃焼室ＣＣ内へと導き、予混合火花点火火炎伝播燃焼モードで運転する際に燃料噴射弁２５７Ｂのみ又は双方の燃料噴射弁２５７Ａ，２５７Ｂを駆動制御して燃料を燃焼室ＣＣ内へと導く。
【０１０９】
尚、上述した各実施例１〜３においては２種類の燃料で運転される多種燃料内燃機関について例示したが、これら各実施例１〜３の多種燃料内燃機関に係る燃料残存比の調整技術については、これよりも多くの種類の燃料を用いて運転される多種燃料内燃機関に対して適用してもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１１０】
以上のように、本発明に係る多種燃料内燃機関は、複数の燃料間の燃料残存比率のズレを解消させる技術に有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１１１】
【図１】本発明に係る多種燃料内燃機関の実施例１，２の構成について示す図である。
【図２】予混合火花点火火炎伝播燃焼領域と圧縮自着火拡散燃焼領域とを有する燃焼モードマップデータの一例を示す図である。
【図３】実施例１の多種燃料内燃機関の動作について説明するフローチャートである。
【図４】予混合火花点火火炎伝播燃焼領域と圧縮自着火拡散燃焼領域とスパークアシスト圧縮自着火拡散燃焼領域とを有する燃焼モードマップデータの一例を示す図である。
【図５】実施例１の多種燃料内燃機関の変形例の動作について説明するフローチャートである。
【図６】実施例２の多種燃料内燃機関の動作について説明するフローチャートである。
【図７】実施例２の多種燃料内燃機関の変形例の動作について説明するフローチャートである。
【図８】本発明に係る多種燃料内燃機関の実施例３の構成について示す図である。
【図９】本発明に係る多種燃料内燃機関の実施例３の変形例の構成について示す図である。
【符号の説明】
【０１１２】
１  電子制御装置
４１Ａ  第１燃料タンク
４１Ｂ  第２燃料タンク
４２Ａ，４２Ｂ  燃料残存量検出手段
ＣＣ  燃焼室
Ｆ１  第１燃料
Ｆ２  第２燃料
Ｖ１  第１燃料の残存量
Ｖ２  第２燃料の残存量
Ｖ１／Ｖ２  燃料残存比
【図１】
2008075566.tif 000003
【図２】
2008075566.tif 000004
【図３】
2008075566.tif 000005
【図４】
2008075566.tif 000006
【図５】
2008075566.tif 000007
【図６】
2008075566.tif 000008
【図７】
2008075566.tif 000009
【図８】
2008075566.tif 000010
【図９】
2008075566.tif 000011