(57)【要約】【課題】単一燃料で広範囲の要求負荷に対し容易に対処できる圧縮着火内燃機関の制御方法を提供する。【解決手段】圧縮着火内燃機関１に、着火性向上剤を含む燃料２を備え、要求負荷が高くなるに伴って、該着火性向上剤の少なくとも一部を着火性向上機能の低減された物質に変化させて着火性を低下させた燃料を圧縮着火内燃機関１に供給する。着火性向上剤として、有機過酸化物、硝酸エステル、亜硝酸エステル、ニトロ化合物、アゾ化合物を含む。燃料２の少なくとも一部を触媒５に接触させて前記着火性向上剤を着火性向上機能の低減された物質に変化させる。触媒として、金属単体、金属化合物、固体酸触媒、固体塩基触媒を用いる。着火性向上剤の少なくとも一部が着火性向上機能の低減された物質とされて着火性が低下した燃料と、該着火性向上剤の着火性向上機能が維持されている燃料２とを任意の割合で混合して、圧縮着火内燃機関１に供給する。【選択図】  図１
2005188498.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸素含有気体と圧縮自着火可能な燃料とをシリンダー内に導入し、圧縮して自着火させる圧縮着火内燃機関の制御方法であって、
該圧縮着火内燃機関に、着火性向上剤を含む燃料を備え、
該圧縮着火内燃機関の要求負荷が高くなるに伴って、該燃料に含まれる該着火性向上剤の少なくとも一部を着火性向上機能の低減された物質に変化させて該燃料の着火性を低下させ、着火性の低下した燃料を該圧縮着火内燃機関に供給することを特徴とする圧縮着火内燃機関の制御方法。
【請求項２】
前記着火性向上剤として、有機過酸化物、硝酸エステル、亜硝酸エステル、ニトロ化合物、アゾ化合物からなる群から選択される少なくとも１種の化合物を含む燃料を用いることを特徴とする請求項１記載の圧縮着火内燃機関の制御方法。
【請求項３】
前記有機過酸化物は、クメンヒドロペルオキシドであることを特徴とする請求項２記載の圧縮着火内燃機関の制御方法。
【請求項４】
前記硝酸エステルは、ｎ−ペンチルナイトレートであることを特徴とする請求項２記載の圧縮着火内燃機関の制御方法。
【請求項５】
前記亜硝酸エステルは、ｎ−ペンチルナイトライトであることを特徴とする請求項２記載の圧縮着火内燃機関の制御方法。
【請求項６】
前記燃料の少なくとも一部を触媒に接触させ、該触媒により該燃料に含まれる前記着火性向上剤を着火性向上機能の低減された物質に変化させることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項記載の圧縮着火内燃機関の制御方法。
【請求項７】
前記触媒として、金属単体、金属化合物、固体酸触媒、固体塩基触媒からなる群から選択される少なくとも１種の材料を用いることを特徴とする請求項６記載の圧縮着火内燃機関の制御方法。
【請求項８】
前記金属化合物は、塩化鉄（ＩＩＩ）であることを特徴とする請求項７記載の圧縮着火内燃機関の制御方法。
【請求項９】
前記固体酸触媒は、硫酸化ジルコニア、ゼオライト、１２タングスト（ＩＶ）リン酸水和物、酸性白土、モンモリロナイトからなる群から選択される少なくとも１種であることを特徴とする請求項７記載の圧縮着火内燃機関の制御方法。
【請求項１０】
前記着火性向上剤の少なくとも一部が着火性向上機能の低減された物質に変化せしめられて着火性が低下した燃料と、該着火性向上剤の着火性向上機能が維持されている燃料とを任意の割合で混合して、前記圧縮着火内燃機関に供給することを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか１項記載の圧縮着火内燃機関の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧縮着火内燃機関の制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、内燃機関の燃費、排出物を低減するために、予混合圧縮着火内燃機関に代表される圧縮着火内燃機関が検討されている。ところが、前記圧縮着火内燃機関は、火花点火方式の内燃機関と異なり着火のタイミングを制御することが難しい。また、前記圧縮着火内燃機関は、着火性の高い燃料を用いると該機関の要求負荷が高くなったときにノッキングを起こしやすく、着火性の低い燃料を用いると前記要求負荷が低くなったときに失火しやすく、運転領域が狭いとの問題がある。
【０００３】
前記問題を解決するために、従来、着火性の高い燃料と、着火性の低い燃料とを備え、両燃料を混合して該機関に供給する技術が知られている（例えば特許文献１参照）。前記技術によれば、前記圧縮着火内燃機関の要求負荷に対応して、両燃料の混合比を調整することにより、広い範囲の要求負荷に対して安定して運転することができる。しかし、前記技術では、着火性の高い燃料と、着火性の低い燃料とをそれぞれ別に収容しておくために、複数のタンクが必要になる。
【０００４】
これに対して、単一の燃料を用い、前記圧縮着火内燃機関の要求負荷が高くなったときには、該燃料の一部を部分酸化して着火性抑制物質を生成させる技術も知られている（例えば特許文献２参照）。前記技術は、具体的には、軽油等の炭化水素系燃料の一部を部分酸化してホルムアルデヒド等の着火性抑制物質を生成させるものであり、燃料タンクが１つで済むという利点がある。
【０００５】
しかしながら、前記軽油等の炭化水素を部分酸化してホルムアルデヒドを生成させるには、高温で長時間の反応が必要になるという不都合がある。
【特許文献１】特開２００１−３５５４７１号公報
【特許文献２】特開２０００−２１３４４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、かかる不都合を解消して、単一の燃料により、広い範囲の要求負荷に対して容易に対処することができる圧縮着火内燃機関の制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
かかる目的を達成するために、本発明は、酸素含有気体と圧縮自着火可能な燃料とをシリンダー内に導入し、圧縮して自着火させる圧縮着火内燃機関の制御方法であって、該圧縮着火内燃機関に、着火性向上剤を含む燃料を備え、該圧縮着火内燃機関の要求負荷が高くなるに伴って、該燃料に含まれる該着火性向上剤の少なくとも一部を着火性向上機能の低減された物質に変化させて該燃料の着火性を低下させ、着火性の低下した燃料を該圧縮着火内燃機関に供給することを特徴とする。
【０００８】
本発明の方法では、前記燃料は前記着火性向上剤を含んでいるので、着火性が高く、前記圧縮着火内燃機関の要求負荷が低くなったときにも、失火等を起こすことなく、該圧縮着火内燃機関を安定して運転することができる。
【０００９】
一方、前記圧縮着火内燃機関の要求負荷が高くなったときには、本発明の方法では、前記着火性向上剤の少なくとも一部を分解し、或いは前記燃料の成分と反応させることにより、着火性向上機能の低減された物質に変化させる。前記着火性向上剤は、炭化水素の部分酸化等のように高温にする必要がなく、常温、短時間で着火性向上機能の低減された物質に変化させることができる。
【００１０】
前記着火性向上剤の少なくとも一部が着火性向上機能の低減された物質に変化せしめられると、前記燃料は該着火性向上剤を含有しているときに比較して相対的に着火性が低下する。そこで、前記着火性向上剤の少なくとも一部が着火性向上機能の低減された物質に変化せしめられて着火性が相対的に低下した燃料を前記圧縮着火内燃機関に供給することにより、該圧縮着火内燃機関の要求負荷が高くても、ノッキング等を起こすことなく、該圧縮着火内燃機関を安定して運転することができる。
【００１１】
前記圧縮自着火可能な燃料としては、例えば、軽油、灯油、ガソリン等の既存燃料、ジメチルエーテル、ヘプタン等の合成燃料等の炭化水素系燃料を挙げることができる。特に、前記ヘプタンは、天然ガスの液体化（ＧＴＬ：gas to liquid）プロセスにより得られるナフサ留分に含まれ、低沸点で合成しやすく、圧縮着火内燃機関用の燃料に適している。前記ヘプタンは、アセトフェノン、トルエン等を含んでいてもよい。
【００１２】
前記燃料に対する前記着火性向上剤としては、常温、短時間で容易に分解されることから、有機過酸化物、硝酸エステル、亜硝酸エステル、ニトロ化合物、アゾ化合物からなる群から選択される少なくとも１種の化合物を挙げることができる。前記有機過酸化物としては例えばクメンヒドロペルオキシドを挙げることができ、前記硝酸エステルとしては例えばｎ−ペンチルナイトレートを挙げることができ、前記亜硝酸エステルとしては例えばｎ−ペンチルナイトライトを挙げることができる。
【００１３】
本発明の方法では、前記燃料の少なくとも一部を触媒に接触させ、該触媒により該燃料に含まれる前記着火性向上剤を着火性向上機能の低減された物質に変化させる。前記触媒としては、前記着火性向上剤を前記のように容易に変化させることができることから、金属単体、金属化合物、固体酸触媒、固体塩基触媒からなる群から選択される少なくとも１種の材料を用いることが好ましい。
【００１４】
前記金属化合物としては、例えば、塩化鉄（ＩＩＩ）等を挙げることができる。また、前記固体酸触媒としては、硫酸ジルコニア、ゼオライト、１２タングスト（ＩＶ）リン酸水和物、酸性白土、モンモリロナイトからなる群から選択される少なくとも１種の材料等を挙げることができる。
【００１５】
また、本発明の方法では、前記着火性向上剤の少なくとも一部が着火性向上機能の低減された物質に変化せしめられて相対的に着火性が低下した燃料をそのまま前記圧縮着火内燃機関に供給するようにしてもよいが、該着火性向上剤の少なくとも一部が着火性向上機能の低減された物質に変化せしめられて着火性が低下した燃料と、該着火性向上剤の着火性向上機能が維持されている燃料とを任意の割合で混合して、該圧縮着火内燃機関に供給するようにしてもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
次に、添付の図面を参照しながら本発明の実施の形態についてさらに詳しく説明する。図１は本実施形態の制御方法を示すブロック図であり、図２乃至図４は他の実施形態の制御方法を示すブロック図である。
【００１７】
本実施形態の制御方法は、図１に示す圧縮着火内燃機関１により実施することができる。圧縮着火内燃機関１は、着火性向上剤を含む燃料を収容した燃料タンク２を備え、燃料タンク２は供給導管３、４を介して圧縮着火内燃機関１に接続されている。供給導管３は圧縮着火内燃機関１に接続されており、供給導管４は途中に前記着火性向上剤を分解する触媒を収容する触媒装置５が介装されている。また、供給導管３の燃料タンク２側には流量調整弁６が設けられ、供給導管４の燃料タンク２と触媒装置５との間には流量調整弁７が設けられている。
【００１８】
燃料タンク２に収容される燃料としては、例えばヘプタン（Ｃ7Ｈ16）等の炭化水素を挙げることができる。前記燃料は、ヘプタンにアセトフェノン、トルエン等が添加されているものであってもよい。
【００１９】
また、前記燃料に含まれる前記着火性向上剤としては、有機過酸化物、硝酸エステル、ニトロ化合物、アゾ化合物からなる群から選択される少なくとも１種の化合物を挙げることができる。
【００２０】
前記着火性向上剤は、分解されやすい点では前記有機過酸化物が特に適している。前記有機酸化物としては、例えば、アルキルヒドロペルオキシド、ケトンペルオキシド、ジアルキルペルオキシド、ジアシルペルオキシド、アルキルパーエステル、パーカーボネート等を挙げることができる。
【００２１】
また、前記着火性向上剤は、前記燃料の成分との反応により、着火性向上機能の低減された物質を生成する点では、ｎ−ペンチルナイトレート等の硝酸エステルまたはｎ−ペンチルナイトライト等の亜硝酸エステルが特に適している。
【００２２】
また、触媒装置５に収容される触媒としては、金属単体、金属化合物、固体酸触媒、固体塩基触媒からなる群から選択される少なくとも１種の材料を挙げることができる。前記金属単体としては、鉄、銅、ニッケル、コバルト、マンガン等の金属を挙げることができ、前記金属化合物としては塩化鉄（ＩＩＩ）等の各種金属化合物を挙げることができる。また、前記固体酸触媒としては、金属酸化物、金属塩、金属酸化物担持酸、イオン交換樹脂等を挙げることができ、具体的には硫酸ジルコニア、ゼオライト、１２タングスト（ＩＶ）リン酸水和物、酸性白土、モンモリロナイトからなる群から選択される少なくとも１種の材料等を挙げることができる。さらに、前記固体塩基触媒としては、アルカリ土類金属酸化物、アルカリ土類金属水酸化物、担持アルカリ金属、担持アルカリ水酸化物、陰イオン交換樹脂等を挙げることができる。
【００２３】
本実施形態の制御方法では、まず、圧縮着火内燃機関１の要求負荷が低いときには、流量調整弁７を閉じ、流量調整弁６のみを開いて、燃料タンク１に収容されている前記燃料を供給導管３から直接圧縮着火内燃機関１に供給する。このとき、前記燃料は前記着火性向上剤を含んでいるので着火性が向上されており、失火等を起こすことなく、圧縮着火内燃機関１を安定して運転することができる。
【００２４】
次に、圧縮着火内燃機関１の要求負荷が高いときには、該要求負荷の高さに対応して、流量調整弁７を所定の割合で開き、燃料タンク１に収容されている前記燃料の少なくとも一部を触媒装置５を介して圧縮着火内燃機関１に供給する。前記燃料は、触媒装置５内で触媒に触れることにより前記着火性向上剤が分解され、或いは該燃料の成分と反応して着火性向上機能の低減された物質に変化せしめられるので、該着火性向上剤を含有する燃料に比較して着火性が低下する。
【００２５】
この結果、供給導管３からは前記着火性向上剤を含み着火性の向上された燃料が圧縮着火内燃機関１に供給され、供給導管４からは前記着火性向上剤が着火性向上機能の低減された物質に変化せしめられて着火性の低下した燃料が供給される。そこで、流量調整弁６，７の開度を調整して、着火性の向上された燃料と着火性の低下した燃料との割合を適宜調整することにより、圧縮着火内燃機関１に供給される燃料の着火性を、圧縮着火内燃機関１の要求負荷の高さに対応して低くすることができる。従って、圧縮着火内燃機関１の要求負荷が高いときにも、ノッキング等を起こすことなく、圧縮着火内燃機関１を安定して運転することができる。
【００２６】
図１の圧縮着火内燃機関１は、供給導管３，４に流量調整弁６，７を設けて、着火性の向上された燃料と着火性の低下した燃料との割合を調整するようにしているが、図２に示すように、燃料タンク２と触媒装置５との間に、主供給導管８を介して燃料タンク２に接続される流量調整装置９を設け、流量調整装置９から供給導管３，４を分岐させるようにしてもよい。図２に示す圧縮着火内燃機関１によれば、供給導管３，４は流量調整弁６，７を備えていないが、流量調整装置９により着火性の向上された燃料と着火性の低下した燃料との割合が調整される。
【００２７】
また、図３に示すように、触媒装置５と圧縮着火内燃機関１との間に供給導管３，４が接続される混合調整装置１０を設け、混合調整装置１０を主供給導管８を介して圧縮着火内燃機関１に接続するようにしてもよい。図３に示す圧縮着火内燃機関１によれば、供給導管３，４は流量調整弁６，７を備えていないが、混合調整装置１０により着火性の向上された燃料と着火性の低下した燃料とが所定の割合で混合されて、圧縮着火内燃機関１に供給される。
【００２８】
さらに、図４に示すように、供給導管４の触媒装置５と圧縮着火内燃機関１との間に、着火性の低下した燃料を貯留する補助タンク１１を設け、補助タンク１１と圧縮着火内燃機関１との間に、流量調整弁７を設けるようにしてもよい。図４に示す圧縮着火内燃機関１によれば、予め補助タンク１１に貯留された着火性の低下した燃料を流量調整弁７を介して圧縮着火内燃機関１に供給することにより、圧縮着火内燃機関１の要求負荷の高くなったときに迅速に対処することができる。尚、着火性の向上された燃料と着火性の低下した燃料との割合を調整は、流量調整弁６，７の開度を調整することにより行う。
【００２９】
本実施形態の制御方法では、燃料タンク２に収容される燃料として、例えば主燃料としてのヘプタンが、次式（１）で示される着火性向上剤であるクメンヒドロペルオキシドを０．０１〜６．０重量％の範囲で含有する燃料を用いることができる。前記ヘプタンは、前記クメンヒドロペルオキシドの含有量が０．０１重量％未満では着火性を向上する効果が得られず、前記クメンヒドロペルオキシドの含有量が６．０重量％を超えると高分子系沈着物質が生成されて燃料として適さなくなる。
【００３０】
【化１】
2005188498.tif 000003
前記着火性向上剤としてのクメンヒドロペルオキシドは、前記触媒に接触すると、次式（２）で示すように、フェノールとアセトンとに分解される。前記フェノールは着火性抑制剤として作用するので、クメンヒドロペルオキシドが分解された燃料の着火性を、純ヘプタンよりもさらに低下させることができ、好都合である。
【００３１】
【化２】
2005188498.tif 000004
次に、主燃料としてのヘプタンが、着火性向上剤としてのクメンヒドロペルオキシドを所定の割合で含有する燃料について、クメンヒドロペルオキシドが分解されていない場合（燃料Ａ）と、クメンヒドロペルオキシドを分解した場合（燃料Ｂ）とで、着火性を比較した。クメンヒドロペルオキシドを分解した燃料Ｂは、クメンヒドロペルオキシドが分解されていない燃料Ａを、触媒装置５に、室温で１００ｍｌ／分の流量で流通させ、触媒に接触させることにより調製した。触媒装置５としては、内径３０ｍｍ、長さ１００ｍｍ、肉厚２ｍｍのステンレス製容器に触媒として平均粒径１００μｍの塩化鉄（ＩＩＩ）を充填したものを用いた。
【００３２】
前記着火性は、４５０℃、２０気圧の空気が入った容積６５０ｍｌの高圧容器中に、各燃料Ａ，Ｂを噴射し、圧力が上昇するまでの時間を着火遅れ時間として測定し、該着火遅れ時間により比較した。前記着火遅れ時間は、短いほど着火性が高いことを示している。結果を、表１に示す。
【００３３】
【表１】
2005188498.tif 000005
表１から、主燃料としてのヘプタンは、着火性向上剤としてのクメンヒドロペルオキシドを０．０１〜６．０重量％の範囲で含むことにより着火性を向上する効果が得られることが明らかである。また、主燃料としてのヘプタンは、着火性向上剤としてのクメンヒドロペルオキシドの含有量が、前記範囲で多くなるほど前記着火遅れ時間が短くなって着火性が高くなる一方、該クメンヒドロペルオキシドが分解されたときには、クメンヒドロペルオキシドの含有量が前記範囲で多かったときほど前記着火遅れ時間が長くなって着火性が低くなることが明らかである。
【００３４】
次に、主燃料としてのヘプタン９９重量％と、着火性向上剤としてのクメンヒドロペルオキシド（８０重量％イソプロピルベンゼン溶液）１重量％とからなる燃料を、触媒装置５に流通させて触媒に接触させた後、４５０℃、２０気圧の空気が入った容積６５０ｍｌの高圧容器中に噴射して、各種固体酸触媒を用いた場合と、触媒を全く用いない場合とで、クメンヒドロペルオキシドの分解率と、着火遅れ時間とを比較した。
【００３５】
触媒装置５としては、内径３０ｍｍ、長さ１００ｍｍ、肉厚２ｍｍのステンレス製容器に各種触媒を充填したものを用いた。前記固体酸触媒としては、粒子径１０μｍの硫酸ジルコニア、粒子径１０μｍの１２タングスト（ＩＶ）リン酸水和物、粒子径１．６ｍｍのゼオライト、粒子径５０μｍの酸性白土、粒子径５０μｍのモンモリロナイトをそれぞれ用いた。前記燃料は、室温で、触媒装置５に対し１００ｍｌ／分の流量で流通させた。結果を表２に示す。
【００３６】
【表２】
2005188498.tif 000006
表２から、前記固体酸触媒によれば、いずれもクメンヒドロペルオキシドを分解することができ、触媒を用いない場合に比較して着火時間を長くすることができることが明らかである。
【００３７】
また、本実施形態の制御方法では、燃料タンク２に収容される燃料として、例えばヘプタン７０重量％とトルエン３０重量％とからなる主燃料が、着火性向上剤であるｎ−ペンチルナイトレート（Ｃ5Ｈ11Ｏ−ＮＯ2）を例えば１重量％含有する燃料を用いることができる。
【００３８】
前記着火性向上剤としてのｎ−ペンチルナイトレートは、前記触媒に接触すると、次式（３）で示すように、前記主燃料の成分であるトルエンと反応し、着火性向上機能の低減された物質であるペンチルアルコール（Ｃ5Ｈ11ＯＨ）を生成する。
【００３９】
【化３】
2005188498.tif 000007
次に、ヘプタン７０重量％とトルエン３０重量％とからなる主燃料が、着火性向上剤としてのｎ−ペンチルナイトレートを１重量％含有する燃料について、ｎ−ペンチルナイトレートが該主燃料の成分であるトルエンと反応していない場合（燃料Ａ）と、ｎ−ペンチルナイトレートがトルエンと反応した場合（燃料Ｂ）とで、着火性を比較した。ｎ−ペンチルナイトレートがトルエンと反応した燃料Ｂは、ｎ−ペンチルナイトレートがトルエンと反応していない燃料Ａを、触媒装置５に、５０℃で１００ｍｌ／分の流量で流通させ、触媒に接触させることにより調製した。触媒装置５としては、内径３０ｍｍ、長さ１００ｍｍ、肉厚２ｍｍのステンレス製でヒータを備える容器に触媒として平均粒径１０μｍの１２タングスト（ＩＶ）リン酸水和物を充填したものを用いた。
【００４０】
前記着火性は、４５０℃、２０気圧の空気が入った容積６５０ｍｌの高圧容器中に、各燃料Ａ，Ｂを噴射し、圧力が上昇するまでの時間を着火遅れ時間として測定し、該着火遅れ時間により比較した。前記着火遅れ時間は、短いほど着火性が高いことを示している。結果を、表３に示す。
【００４１】
また、本実施形態の制御方法では、燃料タンク２に収容される燃料として、例えばヘプタン９０重量％とアセトフェノン１０重量％とからなる主燃料が、着火性向上剤であるｎ−ペンチルナイトライト（Ｃ5Ｈ11Ｏ−ＮＯ）を例えば１重量％含有する燃料を用いることができる。
【００４２】
前記着火性向上剤としてのｎ−ペンチルナイトライトは、前記触媒に接触すると、次式（４）で示すように、前記主燃料の成分であるアセトフェノンと反応し、着火性向上機能の低減された物質であるペンチルアルコールを生成する。
【００４３】
【化４】
2005188498.tif 000008
次に、ヘプタン９０重量％とアセトフェノン１０重量％とからなる主燃料が、着火性向上剤としてのｎ−ペンチルナイトライトを１重量％含有する燃料について、ｎ−ペンチルナイトライトが該主燃料の成分であるアセトフェノンと反応していない場合（燃料Ａ）と、ｎ−ペンチルナイトライトがアセトフェノンと反応した場合（燃料Ｂ）とで、着火性を比較した。ｎ−ペンチルナイトライトがアセトフェノンと反応した燃料Ｂは、ｎ−ペンチルナイトライトがアセトフェノンと反応していない燃料Ａを、触媒装置５に、室温で１００ｍｌ／分の流量で流通させ、触媒に接触させることにより調製した。触媒装置５としては、内径３０ｍｍ、長さ１００ｍｍ、肉厚２ｍｍのステンレス製でヒータを備える容器に触媒として平均粒径１０μｍの硫酸化ジルコニアを充填したものを用いた。
【００４４】
前記着火性は、４５０℃、２０気圧の空気が入った容積６５０ｍｌの高圧容器中に、各燃料Ａ，Ｂを噴射し、圧力が上昇するまでの時間を着火遅れ時間として測定し、該着火遅れ時間により比較した。前記着火遅れ時間は、短いほど着火性が高いことを示している。結果を、表３に示す。
【００４５】
【表３】
2005188498.tif 000009
表３から、前記主燃料は、前記着火性向上剤であるｎ−ペンチルナイトレートまたはｎ−ペンチルナイトライトが、該主燃料の成分と反応することにより、前記着火遅れ時間が長くなって着火性が低くなることが明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の圧縮着火内燃機関の制御方法の一実施形態を示すブロック図。
【図２】本発明の圧縮着火内燃機関の制御方法の他の実施形態を示すブロック図。
【図３】本発明の圧縮着火内燃機関の制御方法の他の実施形態を示すブロック図。
【図４】本発明の圧縮着火内燃機関の制御方法の他の実施形態を示すブロック図。
【符号の説明】
【００４７】
１…圧縮着火内燃機関、  ２…燃料、  ５…触媒。
【図１】
2005188498.tif 000010
【図２】
2005188498.tif 000011
【図３】
2005188498.tif 000012
【図４】
2005188498.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成16年4月21日(2004.4.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項９】
前記固体酸触媒は、硫酸化ジルコニア、ゼオライト、１２タングスト（ＶＩ）リン酸水和物、酸性白土、モンモリロナイトからなる群から選択される少なくとも１種であることを特徴とする請求項７記載の圧縮着火内燃機関の制御方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
前記金属化合物としては、例えば、塩化鉄（ＩＩＩ）等を挙げることができる。また、前記固体酸触媒としては、硫酸ジルコニア、ゼオライト、１２タングスト（ＶＩ）リン酸水和物、酸性白土、モンモリロナイトからなる群から選択される少なくとも１種の材料等を挙げることができる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
また、触媒装置５に収容される触媒としては、金属単体、金属化合物、固体酸触媒、固体塩基触媒からなる群から選択される少なくとも１種の材料を挙げることができる。前記金属単体としては、鉄、銅、ニッケル、コバルト、マンガン等の金属を挙げることができ、前記金属化合物としては塩化鉄（ＩＩＩ）等の各種金属化合物を挙げることができる。また、前記固体酸触媒としては、金属酸化物、金属塩、金属酸化物担持酸、イオン交換樹脂等を挙げることができ、具体的には硫酸ジルコニア、ゼオライト、１２タングスト（ＶＩ）リン酸水和物、酸性白土、モンモリロナイトからなる群から選択される少なくとも１種の材料等を挙げることができる。さらに、前記固体塩基触媒としては、アルカリ土類金属酸化物、アルカリ土類金属水酸化物、担持アルカリ金属、担持アルカリ水酸化物、陰イオン交換樹脂等を挙げることができる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
触媒装置５としては、内径３０ｍｍ、長さ１００ｍｍ、肉厚２ｍｍのステンレス製容器に各種触媒を充填したものを用いた。前記固体酸触媒としては、粒子径１０μｍの硫酸ジルコニア、粒子径１０μｍの１２タングスト（ＶＩ）リン酸水和物、粒子径１．６ｍｍのゼオライト、粒子径５０μｍの酸性白土、粒子径５０μｍのモンモリロナイトをそれぞれ用いた。前記燃料は、室温で、触媒装置５に対し１００ｍｌ／分の流量で流通させた。結果を表２に示す。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
【表２】
2005188498.tif 000014
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３９】
【化３】
2005188498.tif 000015
次に、ヘプタン７０重量％とトルエン３０重量％とからなる主燃料が、着火性向上剤としてのｎ−ペンチルナイトレートを１重量％含有する燃料について、ｎ−ペンチルナイトレートが該主燃料の成分であるトルエンと反応していない場合（燃料Ａ）と、ｎ−ペンチルナイトレートがトルエンと反応した場合（燃料Ｂ）とで、着火性を比較した。ｎ−ペンチルナイトレートがトルエンと反応した燃料Ｂは、ｎ−ペンチルナイトレートがトルエンと反応していない燃料Ａを、触媒装置５に、５０℃で１００ｍｌ／分の流量で流通させ、触媒に接触させることにより調製した。触媒装置５としては、内径３０ｍｍ、長さ１００ｍｍ、肉厚２ｍｍのステンレス製でヒータを備える容器に触媒として平均粒径１０μｍの１２タングスト（ＶＩ）リン酸水和物を充填したものを用いた。