(57)【要約】【課題】バイフューエルエンジンにおけるエミッション性能の悪化やノッキングの発生を有効且つ好適に回避すること。【解決手段】液体燃料の蒸発成分をエンジンに対してパージするか否かを判断するパージ判断手段と、このパージ判断手段が液体燃料の蒸発成分をエンジンに対してパージする必要があると判断し、かかる判断時の運転モードが気体燃料での運転モードである場合に、この気体燃料での運転モードから液体燃料での運転モードへと切り替える運転モード切換手段と、この運転モード切換手段が液体燃料での運転モードへと切り替えてから液体燃料の蒸発成分をエンジンに対してパージするパージ手段とを備えること。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
気体燃料と液体燃料の内の少なくとも何れか一方で運転するバイフューエルエンジンにおいて、
前記液体燃料の蒸発成分をエンジンに対してパージするか否かを判断するパージ判断手段と、
このパージ判断手段が前記液体燃料の蒸発成分をエンジンに対してパージする必要があると判断し、かかる判断時の運転モードが前記気体燃料での運転モードである場合に、該気体燃料での運転モードから前記液体燃料での運転モードへと切り替える運転モード切換手段と、
この運転モード切換手段が前記液体燃料での運転モードへと切り替えてから前記液体燃料の蒸発成分をエンジンに対してパージするパージ手段と、
を備えたことを特徴とするバイフューエルエンジン。
【請求項２】
気体燃料と液体燃料の内の少なくとも何れか一方で運転し、前記気体燃料については燃焼室内に直接噴霧するバイフューエルエンジンにおいて、
前記液体燃料の蒸発成分をエンジンに対してパージするか否かを判断するパージ判断手段と、
このパージ判断手段が前記液体燃料の蒸発成分をエンジンに対してパージする必要があると判断し、かかる判断時の運転モードが前記気体燃料での運転モードである場合に、該気体燃料での運転モードから前記液体燃料での運転モードへの切り替えが可能か否かを判断する運転モード判断手段と、
この運転モード判断手段が前記液体燃料での運転モードへの切り替えが不可能であると判断し、かかる判断時の燃焼モードが成層燃焼モードである場合に、該成層燃焼モードから均質燃焼モードへと切り替える燃焼モード切換手段と、
この燃焼モード切換手段が前記均質燃焼モードに切り替えてから点火時期を遅角制御する点火時期制御手段と、
この点火時期制御手段が点火時期を遅角制御してから前記液体燃料の蒸発成分をエンジンに対してパージするパージ手段と、
を備えたことを特徴とするバイフューエルエンジン。
【請求項３】
気体燃料と液体燃料の内の少なくとも何れか一方で運転するバイフューエルエンジンにおける液体燃料の蒸発成分パージ方法において、
前記液体燃料の蒸発成分をエンジンに対してパージするか否かを判断する工程と、
前記液体燃料の蒸発成分をエンジンに対してパージする必要があると判断され、かかる判断時の運転モードが前記気体燃料での運転モードである場合に、該気体燃料での運転モードから前記液体燃料での運転モードへと切り替える工程と、
前記液体燃料での運転モードへと切り替えてから前記液体燃料の蒸発成分をエンジンに対してパージする工程と、
を備えたことを特徴とするバイフューエルエンジンにおける液体燃料の蒸発成分パージ方法。
【請求項４】
気体燃料と液体燃料の内の少なくとも何れか一方で運転し、前記気体燃料については燃焼室内に直接噴霧するバイフューエルエンジンにおける液体燃料の蒸発成分パージ方法において、
前記液体燃料の蒸発成分をエンジンに対してパージするか否かを判断する工程と、
前記液体燃料の蒸発成分をエンジンに対してパージする必要があると判断され、かかる判断時の運転モードが前記気体燃料での運転モードである場合に、該気体燃料での運転モードから前記液体燃料での運転モードへの切り替えが可能か否かを判断する工程と、
前記液体燃料での運転モードへの切り替えが不可能であると判断され、かかる判断時の燃焼モードが成層燃焼モードである場合に、該成層燃焼モードから均質燃焼モードへと切り替える工程と、
前記均質燃焼モードに切り替えてから点火時期を遅角制御する工程と、
点火時期を遅角制御してから前記液体燃料の蒸発成分をエンジンに対してパージする工程と、
を備えたことを特徴とするバイフューエルエンジンにおける液体燃料の蒸発成分パージ方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、気体燃料と液体燃料の内の少なくとも何れか一方で運転するバイフューエルエンジンに係り、特に、液体燃料の蒸発成分をパージする際のエミッション性能の悪化やノッキングの発生を回避し得るバイフューエルエンジン及びバイフューエルエンジンにおける液体燃料の蒸発成分パージ方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、燃焼によるＣＯ2やＮＯｘ等の有害物質の排出量が少なく、環境に優しい圧縮天然ガス（ＣＮＧ）等の天然ガスをエンジンの燃料として使用した天然ガス自動車がある。また、燃焼により水を生成し、ＣＯ2やＮＯｘ等の有害物質が排出されない水素をエンジンの燃料として使用した水素自動車がある。
【０００３】
これら天然ガス自動車や水素自動車は、ガソリン車やディーゼル車に対して環境性能の面での優位性を保っているが、気体燃料である圧縮天然ガスや水素は大量に搭載することができないので、長距離巡航性能の面で劣ってしまう。そして、その航続距離の短さに加え、圧縮天然ガスや水素を供給する施設の少なさが、天然ガス自動車等の市場への投入や市場拡大を遅らせる一因となっている。
【０００４】
ここで、天然ガスエンジンや水素エンジンは、その基本構造がガソリンエンジンと同じである。これが為、かかるエンジン基本構造の同一性を利用して、圧縮天然ガスや水素等の環境に優しい燃料とガソリン燃料の双方を使用し得るバイフューエルエンジンが開発された。
【０００５】
このバイフューエルエンジンを搭載したバイフューエル車は、圧縮天然ガスや水素等の環境に優しい燃料用の燃料タンクとガソリン燃料用の燃料タンクを具備しており、使用燃料を切り替えることによって上記航続距離や燃料供給施設の問題を解決し、環境性能と実用性の両立を可能にしている。
【０００６】
このように、バイフューエルエンジンにより市場における実用性はガソリン車等のレベルまで向上しているが、そのバイフューエルエンジンは、一基のエンジンで２種類の性状の異なる燃料を併用しているので以下の如き不都合が生じてしまう。
【０００７】
液体燃料たるガソリン燃料は、揮発性を有しておりガソリン燃料タンク内で蒸発する。これが為、通常、ガソリン車においてはそのガソリン蒸発成分を燃焼室内に送るパージ装置を設けている。そして、かかる蒸発現象はバイフューエル車においても例外では無く、バイフューエル車においてもパージ装置が設けられている。
【０００８】
ここで、ガソリンと例えば圧縮天然ガスとではオクタン価が異なるので（ガソリンが９０〜１００程度であるのに対して圧縮天然ガスは１３０程度）、バイフューエルエンジンにおいては、ノッキング等を回避する為に夫々の燃料に応じた点火時期で燃焼を行っている。しかしながら、例えば圧縮天然ガス運転中にガソリン蒸発成分が燃焼室内にパージされると、その点火時期の相違からエミッション性能の悪化やノッキングが起こってしまう。
【０００９】
そこで、従来、圧縮天然ガス単独での運転（以下、「圧縮天然ガス運転」という。）中にガソリンパージ制御を行う場合には、下記の非特許文献１に記載されている技術の如く、点火時期を遅角してエミッション性能の悪化やノッキングの回避を図っている。
【００１０】
【非特許文献１】発明協会公開技報公技番号２００２−２１２０号
【特許文献１】実開昭６３−１６０３４４号公報
【特許文献２】特開２０００−７３８１９号公報
【特許文献３】特開平１１−３６９２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、圧縮天然ガス運転中にガソリンパージ制御を行うことによるエミッション性能の悪化やノッキングは、上記非特許文献１に記載の技術の如く点火時期を遅角制御することによりある程度回避できるが、２種混合燃料であるが為に、かかる技術ではガソリン単独での運転（以下、「ガソリン運転」という。）時と同程度にエミッション性能の悪化等を回避することはできない。
【００１２】
即ち、何れの燃料を使用するにせよ燃焼時の制御はＯ2（Ａ／Ｆ）センサ出力等の各種情報に基づいて行われるが、夫々の燃料の成分の違いによりＯ2（Ａ／Ｆ）センサの出力は僅かにずれる。これが為、夫々の単独運転時にはそのずれを考慮してＡ／Ｆの制御を行うが、２種混合燃料の場合には、ずれを考慮することは困難であり、Ａ／Ｆ制御にずれが生じてしまうので、上記従来技術を用いたとしてもエミッション性能の悪化やノッキングを有効に回避することはできない。
【００１３】
また、成層燃焼を行う為には狭い領域内で圧縮天然ガス燃料の噴射時期や点火時期を制御しなければならず、更にその混合気の形成が難しいにも拘わらず、圧縮天然ガス運転中で且つ成層燃焼運転時においてガソリンパージ制御を実施すると、ロバスト性が悪化して、燃焼自体が成立しなくなるという失火が発生する虞がある。
【００１４】
尚、ガソリン燃料を搭載した車輌では車外へのガソリン蒸発成分の放出を防ぐ為にガソリンパージ制御は不可欠であり、バイフューエル車においては何れの燃料で単独運転しているかに拘わらず必要とあればガソリンパージ制御が行われる。
【００１５】
そこで、本発明は、かかる従来例の有する不都合を改善し、エミッション性能の悪化やノッキングの発生を有効且つ好適に回避し得るバイフューエルエンジン及びバイフューエルエンジンにおける液体燃料の蒸発成分パージ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】
【００１６】
上記目的を達成する為、請求項１記載の発明では、液体燃料の蒸発成分をエンジンに対してパージするか否かを判断するパージ判断手段と、このパージ判断手段が液体燃料の蒸発成分をエンジンに対してパージする必要があると判断し、かかる判断時の運転モードが気体燃料での運転モードである場合に、この気体燃料での運転モードから液体燃料での運転モードへと切り替える運転モード切換手段と、この運転モード切換手段が液体燃料での運転モードへと切り替えてから液体燃料の蒸発成分をエンジンに対してパージするパージ手段とを備えている。
【００１７】
これにより、２種混合燃料でのパージ制御を防ぎ、液体燃料での運転モードにおいてパージすることが可能になるので、エミッション性能の悪化やノッキングの発生を有効に回避することができる。
【００１８】
また、上記目的を達成する為、請求項２記載の発明では、液体燃料の蒸発成分をエンジンに対してパージするか否かを判断するパージ判断手段と、このパージ判断手段が液体燃料の蒸発成分をエンジンに対してパージする必要があると判断し、かかる判断時の運転モードが気体燃料での運転モードである場合に、この気体燃料での運転モードから液体燃料での運転モードへの切り替えが可能か否かを判断する運転モード判断手段と、この運転モード判断手段が液体燃料での運転モードへの切り替えが不可能であると判断し、かかる判断時の燃焼モードが成層燃焼モードである場合に、この成層燃焼モードから均質燃焼モードへと切り替える燃焼モード切換手段と、この燃焼モード切換手段が均質燃焼モードに切り替えてから点火時期を遅角制御する点火時期制御手段と、この点火時期制御手段が点火時期を遅角制御してから液体燃料の蒸発成分をエンジンに対してパージするパージ手段とを備えている。
【００１９】
これにより、２種混合燃料でのパージ制御を行わざるを得ない場合であっても、均質燃焼モード下においてパージさせるので、エミッション性能の悪化やノッキングの発生を可能な限り有効に回避することができる。
【００２０】
また、上記目的を達成する為、請求項３記載の発明では、液体燃料の蒸発成分をエンジンに対してパージするか否かを判断する工程と、液体燃料の蒸発成分をエンジンに対してパージする必要があると判断され、かかる判断時の運転モードが気体燃料での運転モードである場合に、この気体燃料での運転モードから液体燃料での運転モードへと切り替える工程と、液体燃料での運転モードへと切り替えてから液体燃料の蒸発成分をエンジンに対してパージする工程とを備えている。
【００２１】
これにより、２種混合燃料でのパージ制御を防ぎ、液体燃料での運転モードにおいてパージすることが可能になるので、エミッション性能の悪化やノッキングの発生を有効に回避することができる。
【００２２】
また、上記目的を達成する為、請求項４記載の発明では、液体燃料の蒸発成分をエンジンに対してパージするか否かを判断する工程と、液体燃料の蒸発成分をエンジンに対してパージする必要があると判断され、かかる判断時の運転モードが気体燃料での運転モードである場合に、この気体燃料での運転モードから液体燃料での運転モードへの切り替えが可能か否かを判断する工程と、液体燃料での運転モードへの切り替えが不可能であると判断され、かかる判断時の燃焼モードが成層燃焼モードである場合に、この成層燃焼モードから均質燃焼モードへと切り替える工程と、均質燃焼モードに切り替えてから点火時期を遅角制御する工程と、点火時期を遅角制御してから液体燃料の蒸発成分をエンジンに対してパージする工程とを備えている。
【００２３】
これにより、２種混合燃料でのパージ制御を行わざるを得ない場合であっても、均質燃焼モード下においてパージさせるので、エミッション性能の悪化やノッキングの発生を可能な限り有効に回避することができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明に係るバイフューエルエンジン及びバイフューエルエンジンにおける液体燃料の蒸発成分パージ方法によれば、液体燃料での運転モードにおいてパージ制御することができ、また、２種混合燃料でのパージ制御を行わざるを得ない場合には均質燃焼モード下においてパージ制御することができるので、エミッション性能の悪化やノッキングの発生を有効且つ好適に回避することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下に、本発明に係るバイフューエルエンジン及びバイフューエルエンジンにおける液体燃料の蒸発成分パージ方法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】
【００２６】
本発明に係るバイフューエルエンジンの実施例１を図１及び図２に基づいて説明する。
【００２７】
本実施例１のバイフューエルエンジンは、圧縮天然ガス燃料や水素燃料等の気体燃料とガソリン燃料等の揮発性のある液体燃料の少なくとも何れか一方で運転可能なエンジンであって、図１はその縦断面図を示す。尚、この図１には一気筒のみを図示しているが、本発明は、直列やＶ型等の形式に拘らず多気筒のバイフューエルエンジンにも適用される。
【００２８】
このバイフューエルエンジンは、図１に示す如く、シリンダブロック１に形成されたシリンダボア１ａの壁面と、シリンダヘッド２の下面に形成された凹部２ａの壁面と、ピストン３の頂面とにより囲まれた空間で燃焼室を構成する。
【００２９】
ここで、上記シリンダヘッド２には、燃焼室に開口する少なくとも二つの吸気ポート２ｂと少なくとも一つの排気ポート２ｃとが形成されている（図１においては便宜上夫々一つのみを図示している）。そして、これら吸気ポート２ｂ及び排気ポート２ｃには、夫々にその開口を開閉し得る吸気弁４及び排気弁５が設けられている。
【００３０】
また、このシリンダヘッド２には、その凹部２ａの略中央に点火プラグ６が設けられており、更にその凹部２ａの周縁部分（吸気ポート２ｂ側）に上記気体燃料（ここでは圧縮天然ガス燃料）噴射用の燃料噴射弁（以下、「気体燃料用噴射弁」という。）７が設けられている。
【００３１】
ここで、本実施例１のピストン３の頂面には図１に示す皿状のキャビティ３ａが形成されており、気体燃料用噴射弁７は、圧縮行程にてピストン３が上死点近傍に位置しているときにそのキャビティ３ａに向けて圧縮天然ガス燃料を噴霧することで成層燃焼を実現している。また、吸気行程にてピストン３が下死点近傍に位置しているときに、気体燃料用噴射弁７が圧縮天然ガス燃料を噴霧することで均質燃焼が行われる。
【００３２】
更にまた、このシリンダヘッド２には、吸気ポート２ｂ内に液体燃料（ここではガソリン燃料）を噴霧する液体燃料噴射用の燃料噴射弁（以下、「液体燃料用噴射弁」という。）８が設けられている。
【００３３】
即ち、本実施例１のバイフューエルエンジンは、圧縮天然ガス燃料のみが燃焼室内に直接噴霧される圧縮天然ガス直噴バイフューエルエンジンである。尚、このバイフューエルエンジンは、圧縮天然ガス燃料を直接噴霧する形式のものであれば、点火プラグ６等の配置やピストン３の形状等は何れものであってもよい。例えば、本実施例１の如く一点点火方式でもよいが多点点火方式であってもよい。また、点火プラグ６をシリンダヘッド２における凹部２ａの周縁部分に設け、気体燃料用噴射弁７をその凹部２ａの略中央に設けたものであってもよい。
【００３４】
更に、このバイフューエルエンジンには、図１に示すガソリンタンク９内で蒸発したガソリン蒸発成分を燃焼室内に吸気通路２ｄを介してパージするパージ装置（パージ手段）１０が設けられている。
【００３５】
このパージ装置１０は、ガソリンタンク９内の上部空間に連通する第一配管１０ａと、この第一配管１０ａを介してガソリンタンク９内のガソリン蒸発成分を捕集するキャニスタ１０ｂと、このキャニスタ１０ｂ内と吸気通路２ｄ内とを連通させる第二配管１０ｃと、この第二配管１０ｃのガソリン蒸発成分流路を開閉するパージ制御弁１０ｄとを備えている。
【００３６】
上記キャニスタ１０ｂは、その内部にチャコールフィルタ等の吸着材１０ｂ1を具備しており、上記パージ制御弁１０ｄが閉状態のときには、その吸着材１０ｂ1にガソリンタンク９内で発生したガソリン蒸発成分が吸着される。また、このキャニスタ１０ｂには、その内部に空気を導入する新気導入口１０ｂ2が形成されている。
【００３７】
ここで、このバイフューエルエンジンにおける点火プラグ６や気体燃料用噴射弁７等の動作は、図１に示す電子制御ユニット（以下、「ＥＣＵ」という。）１１により制御される。
【００３８】
本実施例１のＥＣＵ１１は、点火プラグ６の点火時期を制御する点火時期制御手段１１ａと、気体燃料用噴射弁７の噴射時期や噴射量等を制御する気体燃料噴射制御手段１１ｂと、液体燃料用噴射弁８の噴射時期や噴射量等を制御する液体燃料噴射制御手段１１ｃとを備えている。
【００３９】
また、このＥＣＵ１１には、キャニスタ１０ｂに捕集されたガソリン蒸発成分を燃焼室内へパージするか否か判断するパージ判断手段１１ｄと、上記パージ装置１０（具体的にはパージ制御弁１０ｄ）を作動させてガソリンパージ制御を行うパージ制御手段１１ｅとが設けられている。
【００４０】
更に、このＥＣＵ１１には、圧縮天然ガス燃料とガソリン燃料の何れの運転モードで運転するかを判断する運転モード判断手段１１ｆと、その一方の運転モードから他方の運転モードに切り替える運転モード切替手段１１ｇとが設けられている。本実施例１の運転モード切替手段１１ｇは、後述するが如くして必要に応じ自動制御で運転モードの切り替えを行うが、車室内に設けられた操作スイッチ（図示略）を乗員が操作することによっても動作し得る。
【００４１】
また更に、このＥＣＵ１１には、圧縮天然ガス運転モード時において成層燃焼モードと均質燃焼モードとの切り替えを行う燃焼モード切替手段１１ｈが設けられている。
【００４２】
このＥＣＵ１１の各種処理機能は、図示しないＣＰＵ，入出力インターフェイス部，メモリ装置や制御プログラム等により実現される。
【００４３】
次に、上述した本実施例１におけるバイフューエルエンジンのガソリンパージ制御時の動作説明を図２のフローチャートに基づいて行う。
【００４４】
先ず、このバイフューエルエンジンが圧縮天然ガス（ＣＮＧ）燃料又はガソリン燃料の何れかにより運転しているものとする。その際、ＥＣＵ１１のパージ判断手段１１ｄは、所定の条件に基づいてガソリンパージ制御を行う必要があるか否かを判断する（ステップＳＴ１）。ここで、その所定の条件とは、ガソリンパージ制御の要否を判断する為に設定されるものであれば何れの条件であってもよく、例えば従来のバイフューエルエンジンやガソリンエンジンにおいて設定される周知の条件（キャニスタ１０ｂへの捕集量が所定量を超えた等）と同様のものでもよい。
【００４５】
そして、パージ制御手段１１ｄは、上記ステップＳＴ１にてガソリンパージ制御を行う必要が無いと判断すれば、このステップＳＴ１の判定処理をエンジン停止まで繰り返す。また、ガソリンパージ制御を行う必要があると判断された場合、パージ制御手段１１ｅは、例えばＥＣＵ１１のメモリ装置が保持している使用燃料情報を参照して、何れの燃料で運転しているのかを判別する（ステップＳＴ２）。
【００４６】
ここで、ガソリン燃料で運転していると判別された場合、パージ制御手段１１ｅは、ガソリンパージ制御を行う（ステップＳＴ３）。
【００４７】
かかる場合のパージ制御手段１１ｅは、先ず閉じられているパージ制御弁１０ｄを開かせる。これにより、エンジンの吸入負圧がキャニスタ１０ｂの内部に掛かり、吸着材１０ｂ1に吸着されたガソリン蒸発成分が新気導入口１０ｂ2から導入される空気によって脱離する。そして、この脱離したガソリン蒸発成分は空気と共にパージガスとなって第二配管１０ｃを介して吸気通路１１内に供給され、その後、そのパージガスが燃焼室内に送り込まれる。吸着されたガソリン蒸発成分をパージし終えると、パージ制御手段１１ｅは、パージ制御弁１０ｄを閉じさせて、ガソリンパージ制御を終了する。
【００４８】
上記の如くしてガソリンパージ制御を終えると、ＥＣＵ１１は、運転モード判断手段１１ｆにより、現在のガソリン運転モードを継続するか圧縮天然ガス運転モードに切り替えるかを判断し、必要とあらば運転モード切替手段１１ｇが圧縮天然ガス運転モードに切り替えて（ステップＳＴ４）、上記ステップＳＴ１に戻る。
【００４９】
このステップＳＴ４において圧縮天然ガス運転モードに切り替える場合、運転モード切替手段１１ｇは、点火時期制御手段１１ａ，気体燃料噴射制御手段１１ｂ及び液体燃料噴射制御手段１１ｃに運転モード切替指令（ここでは圧縮天然ガス運転モードへの切替指令）を送る。これにより、液体燃料噴射制御手段１１ｃが液体燃料用噴射弁８を停止させると共に、現在の機関回転数や機関負荷等に応じた噴射時期と点火時期で、気体燃料噴射制御手段１１ｂが気体燃料用噴射弁７を作動させ、点火時期制御手段１１ａが点火プラグ６を作動させる。
【００５０】
また、上記ステップＳＴ２にて圧縮天然ガス燃料（ＣＮＧ）で運転していると判別された場合、ＥＣＵ１１の運転モード判断手段１１ｆは、ガソリン運転が可能か否か（換言すれば使用燃料をガソリン燃料に切り替えることが可能か否か）を判断する（ステップＳＴ５）。
【００５１】
このステップＳＴ５における判断条件は、例えばＥＣＵ１１に送信されたガソリンタンク９内におけるガソリン燃料の残量情報や液体燃料噴射制御手段１１ｃ等の故障有無を利用すればよい。例えば、ガソリン燃料の残量が所定量よりも少なければガソリン運転不可と判断される。また、ガソリン燃料への切り替えが不適当なとき（例えば急加速時等の高負荷時等）にもガソリン運転不可と判断される。
【００５２】
ここで、ガソリン運転が可能であれば、運転モード切替手段１１ｇは、燃料切替手段１１ｅは、点火時期制御手段１１ａ，気体燃料噴射制御手段１１ｂ及び液体燃料噴射制御手段１１ｃに運転モード切替指令（ここではガソリン運転モードへの切替指令）を送る。これにより、気体燃料噴射制御手段１１ｂが気体燃料用噴射弁７を停止させると共に、現在の機関回転数や機関負荷に応じた噴射時期と点火時期で、液体燃料噴射制御手段１１ｃが液体燃料用噴射弁８を作動させ、点火時期制御手段１１ａが点火プラグ６を作動させる。
【００５３】
このようにして運転モード切替手段１１ｇが圧縮天然ガス運転からガソリン運転に切り替えた後（ステップＳＴ６）、ＥＣＵ１１は、上記ステップＳＴ３に進んでガソリンパージ制御を実行し、これを終えた後に上記ステップＳＴ４にて圧縮天然ガス運転に戻す。
【００５４】
このように、本実施例１のバイフューエルエンジンは、圧縮天然ガス運転時にガソリンパージ制御を要する場合、一旦ガソリン運転に切り替えてガソリンパージ制御を実行するので、従来の如きＡ／Ｆ制御のずれを回避して正確なＡ／Ｆ制御を行うことができる。これが為、かかる場合であっても、エミッション性能の悪化やノッキングという不具合の発生を有効に防ぐことが可能になる。
【００５５】
更に、上記ステップＳＴ５にてガソリン運転が不可能である場合、ＥＣＵ１１の燃焼モード切替手段１１ｈは、例えばＥＣＵ１１のメモリ装置が保持している燃焼モード情報を参照して、現在の圧縮天然ガス燃料による燃焼が成層燃焼であるのか均質燃焼であるのかを特定する（ステップＳＴ７）。
【００５６】
そして、成層燃焼である場合、その燃焼モード切替手段１１ｈは、点火時期制御手段１１ａと気体燃料噴射制御手段１１ｂに燃焼モード切替指令（ここでは均質燃焼モードへの切替指令）を送る。これにより、点火時期制御手段１１ａによる点火時期制御や気体燃料噴射制御手段１１ｂによる噴射時期制御等が行われて均質燃焼モード（図示しない排気通路上に設けられたＯ2センサ又はＡ／Ｆセンサの出力に基づいたフィードバック制御によるストイキ燃焼モード）へと切り替わる（ステップＳＴ８）。
【００５７】
しかる後、ＥＣＵ１１は、点火時期制御手段１１ａにより点火時期を遅角制御する（ステップＳＴ９）。例えば、その遅角量は、前述した非特許文献１と同様にして求める。そして、パージ制御手段１１ｅがガソリンパージ制御を実行し（ステップＳＴ１０）、パージし終えた後は上記ステップＳＴ１に戻る。尚、パージ終了後に再び成層燃焼に戻して上記ステップＳＴ１に戻ってもよい。
【００５８】
このように、本実施例１のバイフューエルエンジンは、圧縮天然ガス運転時にガソリンパージ制御を要する場合で、更にガソリン運転が不可能で且つ現在の燃焼モードが成層燃焼モードである場合に、燃焼モードを均質燃焼モードに切り替えてから点火時期を遅角し、その後にガソリンパージ制御を実行するので、ガソリン運転時程ではないが、成層燃焼時にガソリンパージ制御を行う場合よりもロバスト性の悪化による失火の発生を回避することができる。
【００５９】
以上示した如く、本実施例１のバイフューエルエンジンによれば、圧縮天然ガス運転時にガソリンパージ制御を実行する必要があるときには、ガソリン運転モードに切り替えてからガソリンパージ制御を行うので、エミッション性能の悪化やノッキングの発生を有効に防ぐことができる。
【００６０】
また、ガソリン運転モードに切り替えることができず、圧縮天然ガス燃料とガソリン燃料の２種混合燃料にならざるを得ない場合には、その際の燃焼モードが成層燃焼モードであったとしても、均質燃焼モードに切り替えて、点火時期を遅角した後にガソリンパージ制御を実行するので、成層燃焼時にガソリンパージ制御を行う場合よりもロバスト性の悪化による失火の発生を回避することができる。
【００６１】
このように、本実施例１のバイフューエルエンジンは、上述した制御処理を繰り返すことによって、可能な限りガソリン運転時においてガソリンパージ制御を実行することができるので、エミッション性能の悪化やノッキングの発生を有効且つ好適に防ぐことが可能となる。
【実施例２】
【００６２】
次に、本発明に係るバイフューエルエンジンの実施例２を図３に基づいてについて説明する。
【００６３】
本実施例２のバイフューエルエンジンは、実施例１のバイフューエルエンジンと同様に、圧縮天然ガス燃料や水素燃料等の気体燃料とガソリン燃料等の揮発性のある液体燃料の少なくとも何れか一方で運転可能なエンジンであって、その実施例１に対して以下の点が異なる。尚、本実施例２にあっても、気体燃料としては圧縮天然ガス燃料を、液体燃料としてはガソリン燃料を例示する。
【００６４】
前述した実施例１のバイフューエルエンジンは、圧縮天然ガス燃料を燃焼室内に直接噴霧し、ガソリン燃料を吸気ポート２ｂに噴霧する圧縮天然ガス直噴バイフューエルエンジンであるのに対して、本実施例２のバイフューエルエンジンは、圧縮天然ガス燃料とガソリン燃料の双方とも燃焼室内に直接噴霧する圧縮天然ガス及びガソリン直噴バイフューエルエンジンである点が異なる。
【００６５】
これが為、本実施例２のバイフューエルエンジンにおいては、図３に示す如く、液体燃料用噴射弁８もシリンダヘッド２における凹部２ａの周縁部分（吸気ポート２ｂ側）に設けられている。ここで、このバイフューエルエンジンにおいては、気体燃料用噴射弁７を下方側に、液体燃料用噴射弁８を上方側に配置しているが、その位置関係は必ずしも本実施例２の態様に限定するものではない。
【００６６】
このように本実施例２のバイフューエルエンジンは、液体燃料用噴射弁８の配置が実施例１とは大きく異なるのみでパージ装置１０等の他の部品構成は実施例１と略同等である。尚、略同等であるのは部品構成の種類や配置や数量のことであり、例えば吸気ポート２ｂ等、その形状自体は実施例１と異なるものもある。
【００６７】
また、本実施例２のバイフューエルエンジンにあっても、本発明に係るガソリンパージ制御時の制御処理は、実施例１と同じ制御処理手段１１ａ〜１１ｈを備えた図３に示すＥＣＵ１１により行われる。これが為、ガソリンパージ制御時のＥＣＵ１１の処理動作は図２に示す実施例１と同じであり、点火プラグ６や気体燃料用噴射弁７等も実施例１と同様にして作動する。更に、その作用効果も実施例１と同様であるので、ここでの説明を省略する。
【００６８】
尚、本実施例２にあってはガソリン運転モード時にも成層燃焼モードと均質燃焼モードの二つの燃焼モードが使い分けられるので、成層燃焼モードにおいてステップＳＴ３のガソリンパージ制御を実行する場合には、その前に均質燃焼モードへと切り替えることがエミッション性能の悪化やノッキングの発生を回避する上で好ましい。
【実施例３】
【００６９】
本発明に係るバイフューエルエンジンの実施例３を図４及び図５に基づいて説明する。
【００７０】
本実施例３のバイフューエルエンジンは、実施例１，２のバイフューエルエンジンと同様に、圧縮天然ガス燃料や水素燃料等の気体燃料とガソリン燃料等の揮発性のある液体燃料の少なくとも何れか一方で運転可能なエンジンであるが、これらとは異なり気体燃料と液体燃料の双方共が吸気ポート２ｂ内に噴霧されるものである。尚、本実施例３にあっても、気体燃料としては圧縮天然ガス燃料を、液体燃料としてはガソリン燃料を例示する。
【００７１】
これが為、本実施例３のバイフューエルエンジンにおいては、図４に示す如く、気体燃料用噴射弁７と液体燃料用噴射弁８を夫々の噴射口が吸気ポート２ｂ内に位置するよう設けている。ここで、これら気体燃料用噴射弁７と液体燃料用噴射弁８の位置関係は必ずしも図４に示す本実施例３の態様に限定するものではない。
【００７２】
このように本実施例３のバイフューエルエンジンは、実施例１に対しては気体燃料用噴射弁７の配置が大きく異なるのみでパージ装置１０等の他の部品構成は実施例１と略同等である。尚、ここで略同等であるのは部品構成の種類や配置や数量のことであり、例えば吸気ポート２ｂやピストン３等、その形状自体は実施例１と異なるものもある。
【００７３】
また、本実施例３のバイフューエルエンジンにあっても、本発明に係るガソリンパージ制御時の制御処理は、図４に示すＥＣＵ２１により行われる。本実施例３のＥＣＵ２１には、実施例１の制御処理手段１１ａ〜１１ｇと同等の処理機能を有する点火時期制御手段２１ａ，気体燃料噴射制御手段２１ｂ，液体燃料噴射制御手段２１ｃ，パージ判断手段２１ｄ，パージ制御手段２１ｅ，運転モード判断手段２１ｆ及び運転モード切替手段２１ｇが設けられている。
【００７４】
次に、上述した本実施例３におけるバイフューエルエンジンのガソリンパージ制御時の動作説明を図５のフローチャートに基づいて行う。尚、ガソリン運転モードにおいてガソリンパージ制御を行い得る場合の図５に示すステップＳＴ１１〜ＳＴ１６までの動作は、実施例１のステップＳＴ１〜ＳＴ６までの動作と同じである為、ここでの説明を省略する。
【００７５】
ステップＳＴ１５にてＥＣＵ２１の運転モード判断手段２１ｆがガソリン運転不可能と判断した場合、ＥＣＵ２１の点火時期制御手段２１ａは点火時期を遅角制御する（ステップＳＴ１７）。本実施例３にあっても、その遅角量は、例えば前述した非特許文献１と同様にして求める。しかる後、パージ制御手段１１ｅはガソリンパージ制御を実行し（ステップＳＴ１８）、パージし終えた後はステップＳＴ１１に戻る。
【００７６】
このように、本実施例３のバイフューエルエンジンは、実施例１，２と同様に、圧縮天然ガス運転時にガソリンパージ制御を実行する必要があるときには、ガソリン運転モードに切り替えてからガソリンパージ制御を行うので、エミッション性能の悪化やノッキングの発生を有効に防ぐことができる。
【００７７】
また、ガソリン運転モードに切り替えることができず、圧縮天然ガス燃料とガソリン燃料の２種混合燃料にならざるを得ない場合には、点火時期を遅角した後にガソリンパージ制御を実行するので、エミッション性能の悪化やノッキングの発生をガソリン運転モード時程ではないが回避することができる。
【００７８】
このように、本実施例３のバイフューエルエンジンは、ステップＳＴ１１〜ＳＴ１８までの何れかの制御処理を繰り返すことによって、可能な限りガソリン運転時においてガソリンパージ制御を実行することができ、エミッション性能の悪化やノッキングの発生を有効且つ好適に防ぐことが可能となる。
【００７９】
尚、本実施例３においては夫々の燃料の燃料供給手段として気体燃料用噴射弁７及び液体燃料用噴射弁８を例示したが、これらに替えてキャブレターを使用してもよい。かかる場合、気体燃料と液体燃料の双方をキャブレターで吸気通路２ｄ内に供給してもよく、その何れか一方をキャブレターで、他方を燃料噴射弁で吸気通路２ｄ内に供給してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
以上のように、本発明に係るバイフューエルエンジン及びバイフューエルエンジンにおける液体燃料の蒸発成分パージ方法は、エミッション性能の悪化やノッキングの発生を回避するのに有用であり、特に、パージ制御を要すると判断したときの運転モードが気体燃料によるものであった場合におけるエミッション性能の悪化やノッキングの発生の回避に適している。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明に係るバイフューエルエンジンの実施例１の構成を示す説明図である。
【図２】実施例１のバイフューエルエンジンの動作を説明するフローチャートである。
【図３】本発明に係るバイフューエルエンジンの実施例２の構成を示す説明図である。
【図４】本発明に係るバイフューエルエンジンの実施例３の構成を示す説明図である。
【図５】実施例３のバイフューエルエンジンの動作を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
【００８２】
６  点火プラグ
７  気体燃料用噴射弁
８  液体燃料用噴射弁
９  ガソリンタンク
１０  パージ装置（パージ手段）
１１  ＥＣＵ
１１ａ  点火時期制御手段
１１ｂ  気体燃料噴射制御手段
１１ｃ  液体燃料噴射制御手段
１１ｄ  パージ判断手段
１１ｅ  パージ制御手段
１１ｆ  運転モード判断手段
１１ｇ  運転モード切替手段
１１ｈ  燃焼モード切替手段
【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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