(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料タンク（１９０）から供給される液化ガス燃料を、吸気管（１２３，２２３）を通じて供給される吸入空気と共に燃焼室（１１１）内で燃焼させる内燃機関（１１０）に適用され、吸入空気を冷却する吸気冷却システムであって、
前記燃料タンクに貯留された液化ガス燃料を圧送する圧送部（７２，２１０）と、
前記圧送部によって圧送される液化ガス燃料の少なくとも一部を気化させる気化器（７３）と、
前記気化器の通過により予め気化させたガス燃料の流通によって前記吸気管内を流通する吸入空気を冷却する冷却器（７４，２７４）と、
前記冷却器を通過したガス燃料を液化させる液化部（７５）と、
前記内燃機関の運転状態に基づき、前記圧送部が前記気化器に圧送する液化ガス燃料の流量及び前記液化部が前記燃料タンクに送り出す液化ガス燃料の流量を共に制御し、気化されたガス燃料の前記冷却器への供給量の増減により、前記冷却器の冷却能力を調整する制御部（５０，２５０）と、を備える吸気冷却システム。
【請求項２】
前記制御部は、前記冷却器によって冷却された吸入空気の温度を計測する温度計測部（６１）と接続され、前記温度計測部から取得した吸気温度（ＩＡＴ）が目標温度（ＴＴ）となるよう、前記圧送部から圧送される液化ガス燃料の流量を制御することを特徴とする請求項１に記載の吸気冷却システム。
【請求項３】
前記制御部は、前記内燃機関の回転速度（ＮＥ）を示す情報を取得し、取得した前記回転速度が高くなるほど、前記目標温度を低い値に設定することを特徴とする請求項２に記載の吸気冷却システム。
【請求項４】
前記制御部は、前記内燃機関の発生トルク（Ｑ）を示す情報を取得し、取得した前記発生トルクが高いほど、前記目標温度を低い値に設定することを特徴とする請求項２又は３に記載の吸気冷却システム。
【請求項５】
前記温度計測部は、前記内燃機関から排出される排気ガスの一部である排気再循環ガスと混合された吸入空気の温度を計測することを特徴とする請求項２〜４のいずれか一項に記載の吸気冷却システム。
【請求項６】
前記制御部は、前記内燃機関に供給される吸入空気の量を計測する流量計測部（６２）と接続され、前記流量計測部の出力に基づく吸入空気量（ＩＡＭ）が多いほど、前記圧送部から前記気化器に圧送される液化ガス燃料を増加させることを特徴とする請求項２〜５のいずれか一項に記載の吸気冷却システム。
【請求項７】
前記制御部は、前記内燃機関から排出される排気ガス中の窒素酸化物の濃度を計測する排気計測部（６３）と接続され、前記排気計測部の出力に基づく窒素酸化物の濃度（ＮＯＣ）が高くなるほど、前記圧送部から前記気化器に圧送される液化ガス燃料を増加させることを特徴とする請求項２〜６のいずれか一項に記載の吸気冷却システム。
【請求項８】
前記燃料タンクから前記気化器に液化ガス燃料を供給する冷却ライン（９０）、をさらに備え、
前記冷却ラインは、前記燃料タンクから前記内燃機関に液化ガス燃料を供給する供給ライン（８１）とは別に設けられることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の吸気冷却システム。
【請求項９】
前記圧送部は、前記供給ラインにて前記内燃機関に液化ガス燃料を圧送するフィードポンプ（１０）とは別に設けられることを特徴とする請求項８に記載の吸気冷却システム。
【請求項１０】
前記燃料タンクから前記内燃機関に液化ガス燃料を供給する供給ライン（８１）から分岐し、当該供給ラインを流通する液化ガス燃料の一部を前記気化器に供給する冷却ライン（２９０）と、
前記供給ラインから前記冷却ラインに分流される液化ガス燃料の流量を調整する調整部（２７７）と、をさらに備えることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の吸気冷却システム。
【請求項１１】
前記冷却器（７４）は、前記吸気管内に露出し、当該吸気管内で吸入空気を冷却することを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の吸気冷却システム。
【請求項１２】
前記冷却器は、前記内燃機関から排出される排気ガスの一部である排気再循環ガスを吸入空気と合流させる合流部（１２８）よりも、前記燃焼室から遠い上流側に位置することを特徴とする請求項１１に記載の吸気冷却システム。
【請求項１３】
前記冷却器（２７４）は、前記吸気管の壁部（２２３ａ）を冷却することにより、前記壁部を介して吸入空気を冷却することを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の吸気冷却システム。
【請求項１４】
吸気管（１２３，２２３）を通じて供給される吸入空気と共に内燃機関（１１０）の燃焼室（１１１）内で燃焼する液化ガス燃料を貯留する燃料タンクから、液化ガス燃料を圧送する圧送部（７２，２１０）と、
前記圧送部によって圧送される液化ガス燃料の少なくとも一部を気化させる気化器（７３）と、
前記気化器の通過により予め気化させたガス燃料の流通によって前記吸気管を流通する吸入空気を冷却する冷却器（７４，２７４）と、
前記冷却器を通過したガス燃料を液化させる液化部（７５）と、を備える吸気冷却システムに適用され、気化されたガス燃料の前記冷却器への供給量の増減によって前記冷却器の冷却能力を調整するために、前記圧送部が前記気化器に圧送する液化ガス燃料の流量及び前記液化部が前記燃料タンクに送り出す液化ガス燃料の流量を共に制御する制御装置であって、
前記内燃機関の運転状態を示す情報が入力される入力部（５１）と、
前記入力部に入力された運転状態を示す情報に基づいて前記気化器に圧送される液化ガス燃料の流量及び前記燃料タンクに送り出される液化ガス燃料の流量が調整されるよう、前記圧送部及び前記液化部に制御信号を出力する出力部（５２）と、を有することを特徴とする制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料タンクから供給される液化ガス燃料を、吸気管を通じて供給される吸入空気と共に燃焼室内で燃焼させる内燃機関に適用されて、吸入空気を冷却する吸気冷却システム、及びこの吸気冷却システムを制御する制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１に記載されたジメチルエーテルのような液化ガス燃料を燃焼させる内燃機関が知られている。ジメチルエーテルのような液化ガス燃料は、気化し易い特性を有する。故に、燃焼室内での燃焼が急速に生じることとなり、燃焼温度が上昇する。その結果、窒素酸化物の発生量が増加する懸念があった。
【０００３】
そのため、特許文献１には、フィードポンプによって燃料タンクから圧送される液化ガス燃料を用いて、排気再循環（Exhaust Gas Recirculation，ＥＧＲ）ガスを冷却するＥＧＲ装置が開示されている。このＥＧＲ装置によれば、液化ガス燃料の気化熱によって冷却されたＥＧＲガスが、吸気管内を流通する吸入空気に混合される。その結果、ＥＧＲガスによって温度低下を引き起こされた吸入空気が燃焼室に供給されるので、燃焼温度の上昇は抑えられる。したがって、窒素酸化物の発生量が低減可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−１２２５４２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、特許文献１に開示のＥＧＲ装置は、ＥＧＲガスを仲介させて、吸入空気を間接的に冷却する。故に、内燃機関の運転状態を変化させた場合に、ＥＧＲガスの温度も変動してしまう。そのため、内燃機関に供給される吸入空気の温度を、窒素酸化物の発生量を低減できるような温度に制御することが難しかった。
【０００６】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、吸入空気の温度を窒素酸化物の低減可能な温度に制御することを容易にする技術の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、開示された一つの発明は、燃料タンク（１９０）から供給される液化ガス燃料を、吸気管（１２３，２２３）を通じて供給される吸入空気と共に燃焼室（１１１）内で燃焼させる内燃機関（１１０）に適用され、吸入空気を冷却する吸気冷却システムであって、燃料タンクに貯留された液化ガス燃料を圧送する圧送部（７２，２１０）と、圧送部によって圧送される液化ガス燃料の少なくとも一部を気化させる気化器（７３）と、気化器の通過により予め気化させたガス燃料の流通によって吸気管内を流通する吸入空気を冷却する冷却器（７４，２７４）と、冷却器を通過したガス燃料を液化させる液化部（７５）と、内燃機関の運転状態に基づき、圧送部が気化器に圧送する液化ガス燃料の流量及び液化部が燃料タンクに送り出す液化ガス燃料の流量を共に制御し、気化されたガス燃料の冷却器への供給量の増減により、冷却器の冷却能力を調整する制御部（５０，２５０）と、を備えている。
【０００８】
この発明による吸気冷却システムでは、燃料タンクに貯留された液化ガス燃料を気化させた蒸発潜熱を利用して、冷却器が吸気管内を流通する吸入空気を直接的に冷却しようとする。以上の構成では、ＥＧＲガスを仲介させた吸入空気の冷却を行っていないため、冷却器による冷却量の増減が、吸入空気の温度に確実に反映され得る。したがって、吸気冷却システムは、吸入空気の温度を、窒素酸化物の低減可能な温度に容易に制御できる。
【００１０】
加えて、開示された他の一つの発明は、吸気管（１２３，２２３）を通じて供給される吸入空気と共に内燃機関（１１０）の燃焼室（１１１）内で燃焼する液化ガス燃料を貯留する燃料タンクから、液化ガス燃料を圧送する圧送部（７２，２１０）と、圧送部によって圧送される液化ガス燃料の少なくとも一部を気化させる気化器（７３）と、気化器の通過により予め気化させたガス燃料の流通によって吸気管を流通する吸入空気を冷却する冷却器（７４，２７４）と、冷却器を通過したガス燃料を液化させる液化部（７５）と、を備える吸気冷却システムに適用され、気化されたガス燃料の冷却器への供給量の増減によって冷却器の冷却能力を調整するために、圧送部が気化器に圧送する液化ガス燃料の流量及び液化部が燃料タンクに送り出す液化ガス燃料の流量を共に制御する制御装置であって、内燃機関の運転状態を示す情報が入力される入力部（５１）と、入力部に入力された運転状態を示す情報に基づいて気化器に圧送される液化ガス燃料の流量及び燃料タンクに送り出される液化ガス燃料の流量が調整されるよう、圧送部及び液化部に制御信号を出力する出力部（５２）と、を有している。
【００１１】
これらの発明では、気化器へと圧送される液化ガス燃料の流量を増加させることにより、冷却器の冷却能力も向上する。故に、圧送部から気化器へ圧送する液化ガス燃料の流量が内燃機関の運転状態に基づいて制御されれば、冷却器の冷却能力も、内燃機関の運転状態に応じて調整される。したがって、吸気冷却システムは、内燃機関の運転状態に応じて、窒素酸化物の低減可能な温度に、吸入空気の温度を適確に制御できる。
【００１２】
尚、上記括弧内の参照番号は、本発明の理解を容易にすべく、後述する実施形態における具体的な構成との対応関係の一例を示すものにすぎず、本発明の範囲を何ら制限するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第一実施形態による吸気冷却システムの構成を示す図である。
【図２】第一実施形態の制御装置によって実施される処理を示すフローチャートである。
【図３】本発明の第二実施形態による吸気冷却システムの構成を示す図である。
【図４】第二実施形態の制御装置によって実施される処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。尚、各実施形態において対応する構成要素には同一の符号を付すことにより、重複する説明を省略する場合がある。各実施形態において構成の一部分のみを説明している場合、当該構成の他の部分については、先行して説明した他の実施形態の構成を適用することができる。また、各実施形態の説明において明示している構成の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても複数の実施形態の構成同士を部分的に組み合わせることができる。そして、複数の実施形態及び変形例に記述された構成同士の明示されていない組み合わせも、以下の説明によって開示されているものとする。
【００１５】
（第一実施形態）
図１に示す吸気冷却システム１００は、燃料タンク１９０及び内燃機関１１０と共に車両に搭載されている。燃料タンク１９０には、液化ガス燃料の一種であるジメチルエーテル（Dimethyl Ether，ＤＭＥ）が、内燃機関１１０へ供給される燃料として貯留されている。燃料タンク１９０内のＤＭＥ燃料は、燃料蒸気圧に応じた圧力で加圧されることによって液化されている。燃料タンク１９０には、安全弁１９１が設けられている。安全弁１９１は、燃料タンク１９０内の圧力が所定の上限圧力を超えた場合に開弁する。上限圧力は、例えば１．８ＭＰａ程度に設定されている。
【００１６】
内燃機関１１０は、具体的にはディーゼル機関であり、各気筒に配置されたインジェクタ４０から噴射されるＤＭＥ燃料を各気筒内にて圧縮する。内燃機関１１０は、各燃焼室１１１において圧縮により燃焼するＤＭＥ燃料の熱エネルギーを動力に変換する。内燃機関１１０には、燃料タンク１９０のＤＭＥ燃料を各燃焼室１１１に供給する燃料系と、ＤＭＥ燃料の燃焼に必要な空気を各燃焼室１１１に供給する吸排気系等とが付属している。
【００１７】
燃料系には、フィードポンプ１０、サプライポンプ２０、コモンレール３０、インジェクタ４０、及びこれらの構成を互いに接続する燃料ライン８０が含まれている。
【００１８】
フィードポンプ１０は、燃料タンク１９０の外部に配置された電動ポンプである。フィードポンプ１０は、燃料タンク１９０に貯留されたＤＭＥ燃料を吸い込み、ＤＭＥ燃料にフィード圧力（例えば１〜２ＭＰａ）を加えて、サプライポンプ２０に圧送する。
【００１９】
サプライポンプ２０は、例えばプランジャポンプ等であり、内燃機関１１０によって駆動される。サプライポンプ２０は、フィードポンプ１０から供給されるＤＭＥ燃料をさらに加圧する。サプライポンプ２０は、昇圧されたＤＭＥ燃料をコモンレール３０に向けて圧送する。
【００２０】
コモンレール３０は、鉄鋼材等の金属材料によって形成された管状部材である。コモンレール３０は、サプライポンプ２０にて加圧されたＤＭＥ燃料を、圧力を維持させたまま蓄積する。コモンレール３０は、各インジェクタ４０にＤＭＥ燃料を供給する。コモンレール３０には、減圧弁３１が設けられている。減圧弁３１は、コモンレール３０内の燃料圧力が所定の上限圧力を超えた場合に開弁する。
【００２１】
インジェクタ４０は、コモンレール３０を通じて供給されるＤＭＥ燃料を、内燃機関１１０の各気筒内に供給する。インジェクタ４０は、内燃機関１１０のヘッド部に形成された貫通孔に挿入されることにより、燃焼室１１１内に噴孔を露出させている。インジェクタ４０は、入力される制御信号に基づいて、燃焼室１１１に露出した噴孔からＤＭＥ燃料を噴射する。
【００２２】
燃料ライン８０は、燃料タンク１９０及び内燃機関１１０の間において、ＤＭＥ燃料を流通させる配管である。燃料ライン８０には、供給ライン８１及びリーク燃料ライン８５が含まれている。供給ライン８１及びリーク燃料ライン８５は、ポリエステル又はアラミド等によって補強されたゴム製のホース材、及び湾曲させた金属製の管状部材等を組み合わせることによって形成されている。供給ライン８１は、燃料タンク１９０からコモンレール３０にＤＭＥ燃料を供給する燃料流路を形成している。リーク燃料ライン８５は、リーク燃料を燃料タンク１９０に戻す燃料流路を形成している。リーク燃料は、具体的には、減圧弁３１の開弁によってコモンレール３０から排出されるＤＭＥ燃料、各インジェクタ４０にて噴射されずに排出されるＤＭＥ燃料、サプライポンプ２０から排出されるＤＭＥ燃料等である。
【００２３】
吸排気系には、吸気管１２１〜１２３、ターボチャージャ１３０、インタークーラ１２４、インテークマニホールド１２５及びエキゾーストマニホールド１２９、スロットルバルブ１２６、並びに排気再循環（ＥＧＲ）バルブ１２７が含まれている。
【００２４】
吸気管１２１〜１２３は、例えば樹脂材料等によって形成されている。吸気管１２１〜１２３は、インテークマニホールド１２５と共に内燃機関１１０の燃焼室１１１に空気を供給する吸気流路を形成している。吸気管１２１は、ターボチャージャ１３０に接続されている。吸気管１２１には、エアクリーナボックス１３４が設けられている。エアクリーナボックス１３４は、箱状に形成されており、エアクリーナを収容している。エアクリーナは、内燃機関１１０に吸入される吸入空気から塵及び埃等を取り除くフィルタである。吸気管１２２は、ターボチャージャ１３０及びインタークーラ１２４と接続されている。吸気管１２３は、インタークーラ１２４及びインテークマニホールド１２５と接続されている。
【００２５】
ターボチャージャ１３０は、排気ガスのエネルギーを利用して、大気圧よりも高い圧力の空気を燃焼室１１１に供給可能にする装置である。ターボチャージャ１３０は、タービン部１３１及びコンプレッサ部１３２を有している。タービン部１３１は、エキゾーストマニホールド１２９と接続されている。タービン部１３１は、ハウジング内に収容されたタービンホイールを燃焼室１１１から排出された排気ガスによって回転させる。コンプレッサ部１３２は、吸気管１２１，１２２と接続されている。コンプレッサ部１３２のハウジング内には、タービンホイールと共に回転するコンプレッサホイールが収容されている。コンプレッサ部１３２は、吸気管１２１を通じて供給される空気をコンプレッサホイールの回転によって加圧し、昇圧された空気を吸気管１２２へ排出する。
【００２６】
インタークーラ１２４は、水冷式又は空冷式の熱交換器である。インタークーラ１２４は、ターボチャージャ１３０による加圧によって高温になった吸入空気を、内燃機関１１０の冷却水又は車両の走行風を利用して冷却する。
【００２７】
インテークマニホールド１２５は、各燃焼室１１１に繋がる吸気ポートと接続されている。インテークマニホールド１２５は、各吸気管１２１〜１２３を通じて供給される吸入空気を、各燃焼室１１１に分配する流路を形成している。エキゾーストマニホールド１２９は、各燃焼室１１１に繋がる排気ポートと接続されている。エキゾーストマニホールド１２９は、各排気ポートを通じて排出される排気ガスを、主にタービン部１３１に流通させる排気流路を形成している。
【００２８】
スロットルバルブ１２６は、吸気管１２３とインテークマニホールド１２５との間に設けられており、インテークマニホールド１２５の入口側に位置している。スロットルバルブ１２６は、バタフライバルブの作動により、吸気管１２３からインテークマニホールド１２５に流入する空気の流量を制御する。スロットルバルブ１２６は、バタフライバルブによって流路面積を絞ることにより、バタフライバルブの下流側となるインテークマニホールド１２５内の圧力を、バタフライバルブの上流側となる吸気管１２３内の圧力よりも低い状態にさせる。
【００２９】
ＥＧＲバルブ１２７は、エキゾーストマニホールド１２９に排出された排気ガスの一部を、ＥＧＲガスとしてインテークマニホールド１２５に戻すＥＧＲ流路の一部を形成している。ＥＧＲバルブ１２７と接続されたインテークマニホールド１２５の端部は、ＥＧＲガスが吸入空気と合流する合流部１２８となっている。ＥＧＲバルブ１２７は、スロットルバルブ１２６の絞り作用によって圧力を下げられたインテークマニホールド１２５内にＥＧＲガスを還流させる。ＥＧＲバルブ１２７は、インテークマニホールド１２５に流入するＥＧＲガスの流量を制御する。
【００３０】
次に吸気冷却システム１００の詳細を説明する。吸気冷却システム１００は、吸気管１２３内を流れる吸入空気を冷却する装置である。吸気冷却システム１００は、冷却ライン９０、圧送流量調整弁７１、圧送ポンプ７２、膨張弁７３、吸気冷却器７４、圧縮ポンプ７５、戻り流量調整弁７６、及び制御装置５０を備えている。
【００３１】
冷却ライン９０は、燃料タンク１９０及び吸気冷却器７４の間において、ＤＭＥ燃料を流通させる配管である。冷却ライン９０は、ポリエステル又はアラミド等によって補強されたゴム製のホース材により形成されている。冷却ライン９０は、供給ライン８１とは別に設けられており、供給ライン８１とは別系統の燃料流路として、燃料タンク１９０から膨張弁７３にＤＭＥ燃料を供給する燃料流路を形成している。冷却ライン９０を流通するＤＭＥ燃料の流通量は、供給ライン８１から独立して制御される。
【００３２】
冷却ライン９０には、圧送ライン９１、膨張ライン９２、気化ライン９３、及び液化ライン９４が含まれている。圧送ライン９１は、燃料タンク１９０と膨張弁７３とを繋ぐ配管である。膨張ライン９２は、膨張弁７３と吸気冷却器７４とを繋ぐ配管である。気化ライン９３は、吸気冷却器７４と圧縮ポンプ７５とを繋ぐ配管である。液化ライン９４は、圧縮ポンプ７５と燃料タンク１９０とを繋ぐ配管である。
【００３３】
圧送流量調整弁７１は、圧送ライン９１に設けられている。圧送流量調整弁７１は、ＤＭＥ燃料を流通させる弁本体と、弁本体を制御するアクチュエータとを有している。弁本体には、それぞれ圧送ライン９１と接続された入口ポート部７１ａ及び出口ポート部７１ｂが設けられている。アクチュエータは、制御装置５０と電気的に接続されている。圧送流量調整弁７１は、制御装置５０から出力される制御信号に基づいてアクチュエータを作動させることにより、入口ポート部７１ａから出口ポート部７１ｂへのＤＭＥ燃料の流通及び遮断を切り替えることができる。加えて圧送流量調整弁７１は、入口ポート部７１ａから出口ポート部７１ｂへと流通するＤＭＥ燃料の流量を増減させることができる。
【００３４】
圧送ポンプ７２は、燃料タンク１９０の外部に配置された電動ポンプである。圧送ポンプ７２は、供給ライン８１にてＤＭＥ燃料を圧送するフィードポンプ１０とは別に設けられている。圧送ポンプ７２は、燃料タンク１９０に貯留されたＤＭＥ燃料を吸い込み、所定の圧力を加えて膨張弁７３に圧送する。圧送ポンプ７２は、制御装置５０と電気的に接続された電動モータを有している。圧送ポンプ７２は、電動モータの回転速度の増減により、ＤＭＥ燃料の吐出量を増減させる。圧送ポンプ７２より吐き出されたＤＭＥ燃料は、圧送ポンプ７２から膨張弁７３までの区間において、液体の状態を維持している。
【００３５】
膨張弁７３は、圧送ポンプ７２によって圧送されるＤＭＥ燃料を断熱膨張させることにより、ＤＭＥ燃料に圧力及び温度の低下を生じさせる。膨張弁７３は、ＤＭＥ燃料を小さな孔に流すことにより、霧状に膨張させる。膨張弁７３を通過したＤＭＥ燃料は、膨張ライン９２を流れるうちに次第に気体の状態へと相変化していく。膨張弁７３の機能によって少なくとも一部が気化されたＤＭＥ燃料が、吸気冷却器７４に供給される。
【００３６】
吸気冷却器７４は、膨張弁７３を通過したＤＭＥ燃料によって吸気管１２３内を流通する吸入空気を冷却する熱交換器である。吸気冷却器７４は、吸気管１２３に取り付けられることで、合流部１２８よりも燃焼室１１１から遠い吸入空気の上流側に位置している。こうした配置により、吸気冷却器７４は、ＥＧＲガスと接触し難くされている。吸気冷却器７４は、例えば金属製のパイプ部材を円筒螺旋状に湾曲させたコイル部を吸気管１２３内に露出させている。吸気冷却器７４の内部には、気化されたＤＭＥ燃料が流される。吸気冷却器７４は、内部を流通するＤＭＥ燃料の蒸発潜熱を利用して、吸入空気の温度を下げる。吸気冷却器７４には、吸入空気との接触面積を増やすため、複数のフィンが設けられている。吸気冷却器７４を通過したＤＭＥ燃料は、少なくとも一部が気化したガス燃料の状態となり、気化ライン９３を流れて、圧縮ポンプ７５に吸い込まれる。
【００３７】
圧縮ポンプ７５は、燃料タンク１９０の外部に配置された電動ポンプである。圧縮ポンプ７５は、吸気冷却器７４から排出されたＤＭＥ燃料を吸い込み、気体状態のＤＭＥ燃料に所定の圧力を加える。圧縮ポンプ７５は、圧力の印加によって再び液化されたＤＭＥ燃料を、液化ライン９４を通じて燃料タンク１９０へ送り出す。圧縮ポンプ７５は、制御装置５０と電気的に接続された電動モータを有している。圧縮ポンプ７５は、電動モータの回転速度の増減により、ＤＭＥ燃料の吐出量を増減させる。
【００３８】
戻り流量調整弁７６は、液化ライン９４に設けられている。戻り流量調整弁７６は、圧送流量調整弁７１と同様に、ＤＭＥ燃料を流通させる弁本体と、弁本体を制御するアクチュエータとを有している。弁本体には、それぞれ液化ライン９４と接続された入口ポート部７６ａ及び出口ポート部７６ｂが設けられている。アクチュエータは、制御装置５０と電気的に接続されている。戻り流量調整弁７６は、制御装置５０から出力される制御信号に基づいてアクチュエータを作動させることにより、入口ポート部７６ａから出口ポート部７６ｂへのＤＭＥ燃料の流通及び遮断を切り替えることができる。加えて戻り流量調整弁７６は、入口ポート部７６ａから出口ポート部７６ｂへと流通するＤＭＥ燃料の流量を増減させることができる。
【００３９】
制御装置５０は、圧送ポンプ７２が膨張弁７３に圧送するＤＭＥ燃料の流量を、内燃機関１１０の運転状態に基づいて制御する機能を有する。制御装置５０は、演算回路としてのプロセッサ５８、ＲＡＭ、及びフラッシュメモリ５９等の書き換え可能な記憶媒体を有するマイクロコンピュータを含む構成である。制御装置５０は、出力部５２及び入力部５１を有している。出力部５２は、圧送流量調整弁７１、圧送ポンプ７２、圧縮ポンプ７５、及び戻り流量調整弁７６と接続されている。入力部５１は、吸気温度センサ６１、エアフロセンサ６２、及び窒素酸化物（ＮＯｘ）センサ６３と接続されている。入力部５１には、複数の車載センサ６５による計測情報が入力される。
【００４０】
吸気温度センサ６１は、サーミスタ等の抵抗値の変化に基づいて温度を計測する温度センサである。吸気温度センサ６１は、インテークマニホールド１２５に取り付けられている。吸気温度センサ６１は、吸気冷却器７４よりも燃焼室１１１に近い下流側に配置されている。吸気温度センサ６１は、吸気冷却器７４によって冷却され、且つ、インテークマニホールド１２５内にてＥＧＲガスと混合された吸入空気の温度を計測する。吸気温度センサ６１は、吸気温度ＩＡＴに対応する信号を制御装置５０に出力する。
【００４１】
エアフロセンサ６２は、白金熱線等を有するセンサであり、内燃機関１１０に供給される吸入空気の流量の計測に用いられる。エアフロセンサ６２は、エアクリーナボックス１３４に取り付けられており、エアクリーナボックス１３４内に白金熱線を配置させている。エアフロセンサ６２は、エアクリーナボックス１３４内を通過する吸入空気の流量に応じて、白金熱線を流れる電流値を変化させる。エアフロセンサ６２は、吸入空気量ＩＡＭに対応する信号を制御装置５０に出力する。
【００４２】
ＮＯｘセンサ６３は、内燃機関１１０から排出される排気ガス中の窒素酸化物の濃度を計測するセンサである。ＮＯｘセンサ６３は、窒素酸化物を還元することによって発生する酸素イオンの濃度を、ジルコニアセラミックス等の検出素子を用いて検出することで、窒素酸化物の濃度を算出する。ＮＯｘセンサ６３は、計測した窒素酸化物濃度ＮＯＣに対応する信号を制御装置５０に出力する。
【００４３】
制御装置５０は、車載センサ６５の計測情報として、内燃機関１１０のクランクシャフトの回転速度ＮＥを示す情報と、当該クランクシャフトにて発生している軸トルクＱを示す情報とをさらに取得する。制御装置５０は、フラッシュメモリ５９に記憶されている制御プログラムと入力部５１を通じて取得した各情報とに基づいて、出力部５２から出力する制御信号を生成する。以下、冷却ライン９０を流れるＤＭＥ燃料量を調整するために、制御装置５０のプロセッサ５８にて実施される処理の詳細を、図２に基づき、図１を参照しつつ説明する。図２に示す処理は、例えばイグニッションをオン状態にする操作が入力されたことに基づいて、制御装置５０によって繰り返し開始される。
【００４４】
Ｓ１０１では、内燃機関１１０の運転状態を示す情報として、吸気温度ＩＡＴ、吸入空気量ＩＡＭ、窒素酸化物濃度ＮＯＣ、並びにクランクシャフトの回転速度ＮＥ及び軸トルクＱを取得し、Ｓ１０２に進む。Ｓ１０２では、Ｓ１０１にて取得した回転速度ＮＥ及び軸トルクＱに基づいて目標温度ＴＴを設定し、Ｓ１０３に進む。
【００４５】
Ｓ１０２にて設定される目標温度ＴＴは、制御装置５０のフラッシュメモリ５９に予め記憶されたテーブル又は関数等に基づいて設定される。目標温度ＴＴは、Ｓ１０１にて取得される回転速度ＮＥが高くなるほど、低い値に設定される。加えて、目標温度ＴＴは、Ｓ１０１にて取得される軸トルクＱが高くなるほど、低い値に設定される。これらは、内燃機関１１０の回転速度ＮＥ及び軸トルクＱが高くなるほど、燃焼温度が高くなり易いことに起因している。
【００４６】
Ｓ１０３では、Ｓ１０１にて取得した吸気温度ＩＡＴと、Ｓ１０２にて設定した設定温度ＰＴとを比較する。Ｓ１０３にて、吸気温度ＩＡＴが目標温度ＴＴと実質的に同一であると判定した場合には、内燃機関１１０の運転状態に対応した冷却がなされていると推定し、処理を終了する。一方で、吸気温度ＩＡＴが目標温度ＴＴと異なっていると判定した場合には、Ｓ１０４に進む。
【００４７】
Ｓ１０４及びＳ１０５では、吸気温度ＩＡＴが目標温度ＴＴとなるよう、圧送ポンプ７２から膨張弁７３へと圧送されるＤＭＥ燃料の流量を調整する制御を行う。Ｓ１０４では、冷却ライン９０を流れるＤＭＥ燃料の流量を増減させるために、各流量調整弁７１，７６と各ポンプ７２，７５とに出力する制御信号を生成し、Ｓ１０５に進む。Ｓ１０５では、Ｓ１０４にて生成された制御信号を、各流量調整弁７１，７６と各ポンプ７２，７５とに出力し、一連の処理を終了する。
【００４８】
Ｓ１０４及びＳ１０５の処理によれば、吸気温度ＩＡＴの値が目標温度ＴＴの値よりも高かった場合（ＩＡＴ＞ＴＴ）、圧送ポンプ７２及び圧縮ポンプ７５の回転速度が高められる。加えて、圧送流量調整弁７１及び戻り流量調整弁７６の開度が高められる。その結果、膨張弁７３及び吸気冷却器７４に供給されるＤＭＥ燃料量が増えるので、吸気冷却器７４の冷却能力は向上する。
【００４９】
一方で、吸気温度ＩＡＴの値が目標温度ＴＴの値よりも低くかった場合（ＩＡＴ＜ＴＴ）、圧送ポンプ７２及び圧縮ポンプ７５の回転速度は下げられる。加えて、圧送流量調整弁７１及び戻り流量調整弁７６の開度が低くされる。その結果、膨張弁７３及び吸気冷却器７４に供給されるＤＭＥ燃料量が減少するので、吸気冷却器７４の冷却能力は低下する。
【００５０】
加えて、Ｓ１０４及びＳ１０５の処理では、回転速度及び開度を増減させる増加量及び減少量は、吸気温度ＩＡＴと目標温度ＴＴとの差分、吸入空気量ＩＡＭ、及び窒素酸化物濃度ＮＯＣに基づいて設定される。吸気温度ＩＡＴと目標温度ＴＴとの差分が大きくなるほど、各ポンプ７２，７５の回転速度の増減量、及び各流量調整弁７１，７６の開度の増減量は、大きく設定される。
【００５１】
また、冷却ライン９０を流れるＤＭＥ燃料の流量を増やす制御を実施する場合では、吸入空気量ＩＡＭが多くなるほど、各ポンプ７２，７５の回転速度の増加量、及び各流量調整弁７１，７６の開度の増加量は、大きく設定される。同様に、窒素酸化物濃度ＮＯＣが高くなるほど、各ポンプ７２，７５の回転速度の増加量、及び各流量調整弁７１，７６の開度の増加量は、大きく設定される。
【００５２】
対して、冷却ライン９０を流れるＤＭＥ燃料の流量を減らす制御を実施する場合では、吸入空気量ＩＡＭが多くなるほど、各ポンプ７２，７５の回転速度の減少量、及び各流量調整弁７１，７６の開度の減少量は、小さく設定される。同様に、窒素酸化物濃度ＮＯＣが高くなるほど、各ポンプ７２，７５の回転速度の減少量、及び各流量調整弁７１，７６の開度の減少量は、小さく設定される。
【００５３】
ここまで説明した第一実施形態による吸気冷却システム１００では、ＤＭＥ燃料を気化させた蒸発潜熱を利用する吸気冷却器７４の冷却機能により、吸気管１２３内を流通する吸入空気が直接的に冷却される。こうした構成では、ＥＧＲガスを仲介させた吸入空気の冷却が行われない。故に、吸気冷却システム１００における冷却量の増減は、吸入空気の温度に確実に反映され得る。したがって、吸気冷却システム１００は、窒素酸化物の発生量を減らせるような温度に、吸入空気の温度を容易に制御することができる。
【００５４】
加えて第一実施形態によれば、吸気冷却器７４が吸入空気を冷やす構成であるため、ＥＧＲガスは、吸気冷却システム１００内を流通しない。さらに、吸気冷却器７４は、吸気管１２３内に露出するものの、ＥＧＲガスが還流される合流部１２８よりも上流側に配置されている。以上のように、吸気冷却器７４等の吸気冷却システム１００の各構成は、ＥＧＲガスと接触しない。その結果、ＥＧＲガスに含まれる成分に起因した腐食の発生が回避可能となる。
【００５５】
また第一実施形態では、圧送ポンプ７２から膨張弁７３へと圧送されるＤＭＥ燃料の流量が内燃機関１１０の運転状態に基づいて制御されるため、吸気冷却器７４の冷却能力も、内燃機関１１０の運転状態に応じて調整される。したがって、吸気冷却システム１００は、現在の運転状態に最適な冷却を実施できる。
【００５６】
さらに第一実施形態では、吸気温度ＩＡＴが目標温度ＴＴとなるよう、ＤＭＥ燃料の流量は制御される。故に、吸気冷却システム１００は、窒素酸化物の低減に必要な温度まで吸入空気の温度を確実に下げる制御を実施できる。加えて、目標温度ＴＴは、内燃機関１１０の回転速度ＮＥと軸トルクＱに基づいて設定されている。故に、燃焼温度が高くなり易い内燃機関１１０の運転状態において、吸気冷却システム１００は、吸気冷却器７４の冷却能力を適確に向上させて、窒素酸化物を低減させることができる。
【００５７】
また第一実施形態における吸気温度センサ６１は、ＥＧＲガスと混合された吸入空気の温度を計測可能な位置に配置されている。故に、制御装置５０は、燃焼室１１１に吸い込まれる吸気の温度を正確に把握して、冷却ライン９０を流れるＤＭＥ燃料の流量を制御できる。したがって、吸気冷却システム１００は、内燃機関１１０の運転状態に正確に対応した吸入空気の冷却を実施し得る。
【００５８】
さらに第一実施形態では、吸入空気量ＩＡＭが多くなるほど、吸気冷却器７４の冷却能力が高められる。故に、吸気管１２３を流通する吸入空気の流量が多い場合でも、吸入空気の温度を低く維持させることが可能となる。加えて第一実施形態では、排気ガス中の窒素酸化物濃度ＮＯＣが高くなるほど、吸気冷却器７４の冷却能力が高められる。こうした制御の実施によれば、内燃機関１１０のあらゆる運転状態において、窒素酸化物の排出量を低減させる効果が確実に発揮され得る。
【００５９】
また第一実施形態では、冷却ライン９０が、供給ライン８１とは別系統の燃料経路として設けられている。このように冷却ライン９０を供給ライン８１から独立させることによれば、膨張弁７３及び吸気冷却器７４に供給されるＤＭＥ燃料の流量は、内燃機関１１０に供給されるＤＭＥ燃料の流量に影響されることなく、自在に調整可能となる。その結果、内燃機関１１０の運転状態に応じた最適な冷却がいっそうに容易に実施できる。
【００６０】
さらに第一実施形態では、冷却ライン９０において膨張弁７３及び吸気冷却器７４にＤＭＥ燃料を圧送する圧送ポンプ７２が、供給ライン８１のフィードポンプ１０とは別に設けられている。故に、冷却ライン９０を流れるＤＭＥ燃料の流量と、供給ライン８１を流れるＤＭＥ燃料の流量とが、個別に制御可能となる。その結果、内燃機関１１０の運転状態に応じた最適な冷却が確実に実施できる。
【００６１】
そして第一実施形態では、吸気管１２３内に吸気冷却器７４が露出する構成により、蒸発潜熱によって低温となった吸気冷却器７４が吸入空気と接触できる。故に、内燃機関１１０の運転状態に応じて吸気冷却器７４の冷却能力を調整した場合に、吸気冷却器７４の温度変化が吸入空気の温度に遅れなく反映され得る。したがって、内燃機関１１０の運転状態に応じた冷却量の最適化が、さらに容易となる。
【００６２】
尚、第一実施形態において、制御装置５０が特許請求の範囲に記載の「制御部」に相当し、吸気温度センサ６１が特許請求の範囲に記載の「温度計測部」に相当し、エアフロセンサ６２が特許請求の範囲に記載の「流量計測部」に相当する。さらに、ＮＯｘセンサ６３が特許請求の範囲に記載の「排気計測部」に相当し、圧送ポンプ７２が特許請求の範囲に記載の「圧送部」に相当し、膨張弁７３が特許請求の範囲に記載の「気化器」に相当する。そして、吸気冷却器７４が特許請求の範囲に記載の「冷却器」に相当し、圧縮ポンプ７５が特許請求の範囲に記載の「液化部」に相当する。
【００６３】
（第二実施形態）
図３に示す本発明の第二実施形態は、第一実施形態の変形例である。第二実施形態による吸気冷却システム２００では、冷却ライン２９０、三方弁２７７、吸気冷却器２７４、及び制御装置２５０が第一実施形態と異なっている。加えて吸気冷却システム２００からは、第一実施形態における圧送流量調整弁７１及び圧送ポンプ７２（図１参照）が省略されている。さらに、内燃機関１１０の吸排気系では、第一実施形態のスロットルバルブ１２６及びＥＧＲバルブ１２７（図１参照）に替えて、ＥＧＲバルブユニット２２７が設けられている。
【００６４】
冷却ライン２９０は、供給ライン８１を流れる燃料の一部を膨張弁７３及び吸気冷却器２７４へ供給する燃料流路を形成している。冷却ライン２９０は、供給ライン８１から分岐している圧送ライン２９１と、第一実施形態と実質同一の膨張ライン９２、気化ライン９３、及び液化ライン９４とを有している。圧送ライン２９１は、三方弁２７７と膨張弁７３とを繋ぐ配管である。
【００６５】
三方弁２７７は、供給ライン８１のうちで、フィードポンプ２１０とサプライポンプ２０とを繋ぐ区間に配置されている。三方弁２７７は、冷却ライン２９０と供給ライン８１との分岐部分を形成している。三方弁２７７は、ＤＭＥ燃料を流通させる弁本体と、弁本体を制御するアクチュエータ等とによって構成されている。弁本体には、複数のポート部２７７ａ〜２７７ｃが設けられている。入口ポート部２７７ａ及び出口ポート部２７７ｂは、供給ライン８１と接続されている。分岐ポート部２７７ｃは、冷却ライン２９０と接続されている。三方弁２７７は、弁本体によって入口ポート部２７７ａから流入するＤＭＥ燃料を分流し、出口ポート部２７７ｂ及び分岐ポート部２７７ｃから流出させる。
【００６６】
三方弁２７７のアクチュエータは、制御装置２５０と電気的に接続されている。三方弁２７７は、制御装置２５０から出力される制御信号に基づいてアクチュエータを作動させることで、分岐ポート部２７７ｃへのＤＭＥ燃料の流通と遮断とを切り替える。加えて三方弁２７７は、制御装置２５０から出力される制御信号に基づいて、供給ライン８１から冷却ライン２９０に分流されるＤＭＥ燃料の流量を調整する。
【００６７】
吸気冷却器２７４は、吸気管２２３の壁部２２３ａの外周面に巻回しされており、吸気管２２３内に露出していない。吸気管２２３の壁部２２３ａは、例えば熱伝導率の高い金属材料によって円筒状に形成されている。吸気冷却器２７４は、内部を流通するＤＭＥ燃料の蒸発潜熱によって、壁部２２３ａの温度を下げる。以上のように、吸気冷却器２７４は、壁部２２３ａを利用して、吸気管２２３内を流通する吸入空気を直接的に冷却できる。
【００６８】
制御装置２５０は、各センサ６１〜６３及び各車載センサ６５等から内燃機関１１０の運転状態を示す情報が入力される入力部５１と、電気的に接続されたフィードポンプ２１０及び三方弁２７７等に制御信号を出力する出力部５２とを有している。制御装置２５０は、入力部５１に入力された情報に基づき、フィードポンプ２１０及び三方弁２７７等を制御することにより、膨張弁７３及び吸気冷却器２７４に圧送されるＤＭＥ燃料の流量を調整する。
【００６９】
図４に示すように、制御装置２５０は、吸気温度ＩＡＴと設定温度ＰＴとを比較し（Ｓ２０３）、これらの値が異なると判定した場合には、フィードポンプ２１０及び三方弁２７７へ出力する制御信号を生成する（Ｓ２０４及びＳ２０５）。吸気温度ＩＡＴの値が目標温度ＴＴの値よりも高い場合（ＩＡＴ＞ＴＴ）、制御装置２５０は、フィードポンプ２１０の回転速度を高くしたうえで、三方弁２７７にて分岐ポート部２７７ｃに分流されるＤＭＥ燃料の比率を上げる。一方で、吸気温度ＩＡＴの値が目標温度ＴＴの値よりも低い場合（ＩＡＴ＜ＴＴ）、制御装置２５０は、フィードポンプ２１０の回転速度を低くしたうえで、三方弁２７７にて分岐ポート部２７７ｃに分流されるＤＭＥ燃料の比率を下げる。
【００７０】
図３に示すＥＧＲバルブユニット２２７は、吸気管２２３とインテークマニホールド１２５との間に設けられており、インテークマニホールド１２５の入口側に位置している。ＥＧＲバルブユニット２２７は、二つのバタフライバルブを有している。一方のバタフライバルブは、吸気管２２３からインテークマニホールド１２５に流入する空気の流量を制御する。他方のバタフライバルブは、エキゾーストマニホールド１２９からＥＧＲ流路を通じてインテークマニホールド１２５に流入するＥＧＲガスの流量を制御する。ＥＧＲガスが吸入空気と合流する合流部２２８は、一方のバタフライバルブよりも燃焼室１１１に近い下流側に位置している。合流部２２８は、吸気温度センサ６１よりも燃焼室１１１から遠い上流側に位置している。
【００７１】
ここまで説明した第二実施形態でも、第一実施形態と同様の効果を奏することで、吸気冷却システム２００における冷却量の増減が、吸入空気の温度に確実に反映され得る。したがって、内燃機関１１０の運転状態に応じた冷却量の最適化が容易となる。
【００７２】
加えて第二実施形態では、冷却ライン２９０を供給ライン８１から分岐させる構成により、冷却ライン２９０専用の圧送ポンプの省略が実現されている。即ち、フィードポンプ２１０は、燃料タンク１９０から膨張弁７３へＤＭＥ燃料を圧送する圧送部を兼ねている。加えて、供給ライン８１から冷却ライン２９０に分流されるＤＭＥ燃料の流量が三方弁２７７によって調整可能である。故に、吸気冷却システム２００は、圧送ポンプが省略されていても、内燃機関１１０の運転状態に応じた最適な冷却を行うことができる。
【００７３】
また第二実施形態では、吸気冷却器２７４は、吸気管２２３内に露出しない。故に、吸入空気の流れが吸気冷却器２７４によって妨げられる事態は、回避され得る。したがって、吸気冷却システム２００を設けたことに起因する内燃機関１１０の吸気損失の増大は、防がれ得る。
【００７４】
さらに第二実施形態では、吸気温度センサ６１が合流部２２８よりも燃焼室１１１に近い下流側に位置しているため、ＥＧＲガスと混合された吸入空気の温度を計測可能である。故に、吸気冷却システム２００は、第一実施形態と同様に、内燃機関１１０の運転状態に正確に対応した吸入空気の冷却を実施し得る。
【００７５】
尚、第二実施形態において、フィードポンプ２１０が特許請求の範囲に記載の「圧送部」に相当し、制御装置２５０が特許請求の範囲に記載の「制御部」に相当する。また、吸気冷却器２７４が特許請求の範囲に記載の「冷却器」に相当し、三方弁２７７が特許請求の範囲に記載の「調整部」に相当する。
【００７６】
（他の実施形態）
以上、本発明による複数の実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定して解釈されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態及び組み合わせに適用することができる。
【００７７】
上記実施形態の吸気冷却システムでは、液化ガス燃料が冷媒として用いられる。故に、液化ガス燃料は、内燃機関が使用される温度環境下（例えば常温等）において、気化可能であることが好ましい。故に、常温常圧にて気化するＤＭＥ燃料は、冷媒として用いる液化ガス燃料として好適なのである。しかしながら、冷媒として使用する液化ガス燃料は、純粋なＤＭＥ燃料以外であってもよい。例えば、主成分としてＤＭＥを含む軽油等のディーゼル燃料が、液化ガス燃料として使用可能である。加えて、圧縮天然ガス（Compressed Natural Gas，ＣＮＧ）、液化天然ガス（Liquefied Natural Gas，ＬＮＧ）、液化石油ガス（Liquefied Petroleum Gas，ＬＰＧ）等が液化ガス燃料として使用可能である。
【００７８】
上記実施形態では、冷却ラインを流れるＤＭＥ燃料の流量を調整するための目標温度ＴＴが、回転速度ＮＥ及び軸トルクＱの情報に基づいて設定されていた。しかし、目標温度ＴＴの設定に用いる内燃機関の情報は、上記の情報に限定されない。例えば、吸入空気量及びアクセル開度等の情報に基づいて、目標温度ＴＴを設定することが可能である。このように、目標温度ＴＴの設定に用いる運転状態を示す情報は、適宜変更可能である。
【００７９】
また、ＤＭＥ燃料の流量の調整は、目標温度ＴＴを設定することなく実施されてもよい。例えば、制御装置は、回転速度ＮＥ及び軸トルクＱに対応した圧送ポンプ及び圧縮ポンプの各回転速度を設定し、これらの回転速度となるように各ポンプに制御信号を出力することができる。
【００８０】
上記実施形態の吸気温度センサ６１は、インテークマニホールドへの配置により、ＥＧＲガスと混ざり合った吸入空気の温度を計測していた。しかし、吸気温度センサは、例えばスロットルバルブの上流側に配置されて、吸気冷却器によって冷却された直後の吸入空気の温度を計測してもよい。
【００８１】
上記実施形態では、目標温度ＴＴと吸気温度ＩＡＴとが実質同一でなく、冷却ラインを流れるＤＭＥ燃料の流量を変更する場合、各ポンプの回転速度の増減量は、これら温度の差分、吸入空気量ＩＡＭ、及び窒素酸化物濃度ＮＯＣに基づいて決定されていた。しかし、各ポンプの回転速度の増減量は、上記全ての情報に基づいて決定される必要はない。各ポンプの回転速度の増減量は、上記の情報と、車両及び内燃機関に係る他の情報とを適宜組み合わせることによって決定されてよい。同様に、各流量調整弁の開度の増減量も、上記の情報と、車両及び内燃機関に係る他の情報とを適宜組み合わせることによって決定されてよい。
【００８２】
上記第二実施形態のように、冷却ラインの一部は、供給ライン及びリーク燃料ライン等の燃料経路と共有可能である。例えば、圧縮ポンプによって再液化されたＤＭＥ燃料を流す液化ラインは、燃料タンクと直接繋がっていなくてもよい。液化ラインをリーク燃料ラインと接続することによれば、再液化されたＤＭＥ燃料は、リーク燃料ラインを経由して燃料タンクへ戻ることができる。
【００８３】
上記実施形態における吸気冷却器は、インタークーラによって冷却された吸入空気を、さらに冷却していた。吸気冷却器を設置する位置は、適宜変更可能である。例えば吸気冷却器は、ターボチャージャによって過給される前の吸入空気を冷却してもよく、又はインタークーラに流入する前の吸入空気を冷却してもよい。
【００８４】
さらに、吸気冷却器は、インテークマニホールド内を流れる吸入空気を冷却してもよく、又は吸気ポート内を流れる吸入空気を冷却してもよい。これらの形態では、インテークマニホールド及び吸気ポートが、それぞれ特許請求の範囲に記載の「吸気管」に相当する。以上のように、「吸気管」の形状は、単純な円筒形状に限定されない。吸入空気の流路を形成する種々の部材が「吸気管」に相当し得る。
【００８５】
加えて、吸気冷却器の形態は、コイル状に形成された熱交換器に限定されない。例えば、吸気管を貫通する複数の扁平形状のチューブと、各チューブの間に配置される多数のフィンとを備える熱交換器等が、吸気冷却器として使用可能である。加えて、吸気冷却器は、吸気管と一体で形成され、吸気管の壁部を形成していてもよい。
【００８６】
上記実施形態では、ＤＭＥ燃料を気化させるための気化器として、膨張弁が使用されていた。膨張弁の形態は、適宜変更可能であり、アングル型膨張弁とボックス型膨張弁のいずれであってもよい。加えて、ＤＭＥ燃料に圧力降下を引き起こすことができる構成であれば、例えばキャピラリチューブ及びエジェクタ等が「気化器」として使用可能である。
【００８７】
上記実施形態において、制御装置５０，２５０によって提供されていた機能は、所定のプログラムを実行するプロセッサの機能ブロックであってもよく、又は専用の集積回路によって実現されていてもよい。或いは、上述のものとは異なるハードウェア及びソフトウェア、或いはこれらの組み合わせによって、各機能が提供されてよい。
【００８８】
例えば、制御装置は、吸気冷却システム専用の構成でなくてもよく、インジェクタ等を制御する内燃機関の制御装置を兼ねていてもよい。加えて、制御装置の入力部は、車両に搭載さ通信ネットワークのバスと接続されて、当該ネットワーク上に出力された計測情報を取得する構成であってもよい。
【００８９】
上記実施形態では、車両に搭載された内燃機関に供給される吸入空気を、液化ガス燃料を用いて冷却する吸気冷却システムに本発明を適用した例を説明した。しかし、こうした車載用の吸気冷却システムに限らず、船舶、鉄道車両、及び航空機等において内燃機関の吸入空気を冷却する吸気冷却システムや、発電用の内燃機関において吸入空気を冷却する吸気冷却システム等に、本発明は適用可能である。
【符号の説明】
【００９０】
１０  フィードポンプ、２１０  フィードポンプ（圧送部）、５０，２５０  制御装置（制御部）、５１  入力部、５２  出力部、６１  吸気温度センサ（温度計測部）、６２  エアフロセンサ（流量計測部）、６３  ＮＯｘセンサ（排気計測部）、６５  車載センサ、７２  圧送ポンプ（圧送部）、７３  膨張弁（気化器）、７４，２７４  吸気冷却器（冷却器）、７５  圧縮ポンプ（液化部）、２７７  三方弁（調整部）、８１  供給ライン、９０，２９０  冷却ライン、１００，２００  吸気冷却システム、１１０  内燃機関、１１１  燃焼室、１２３，２２３  吸気管、１２８，２２８  合流部、１２９  エキゾーストマニホールド、１９０  燃料タンク、ＩＡＭ  吸入空気量、ＩＡＴ  吸気温度、ＮＥ  回転速度、ＮＯＣ  窒素酸化物濃度、Ｑ  軸トルク、ＴＴ  目標温度
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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