(57)【要約】【課題】液体燃料を微粒化しつつ気体燃料の消費を抑制すること。【解決手段】この内燃機関１は、液体燃料ＦＬと気体燃料ＦＧとを用いる内燃機関である。内燃機関１の吸気ポート４へ燃料を噴射するガスアシスト噴射弁２は、液体燃料ＦＬとともに空気Ａ又は液体燃料ＦＬを噴射して、液体燃料ＦＬを微粒化する。アシストガス選択手段５０は、吸気圧力センサ４５により測定された内燃機関１の吸気圧力Ｐｉに基づいて、気体燃料ＦＧ又は空気Ａを選択し、ガスアシスト噴射弁２に供給する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体燃料と気体燃料とを用いる内燃機関であって、
前記液体燃料とともに気体を噴射できるガスアシスト噴射弁と、
前記ガスアシスト噴射弁から噴射する気体として前記気体燃料又は空気を用いるとともに、前記内燃機関を運転する際には、前記ガスアシスト噴射弁に供給する前記気体を選択するアシストガス選択手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関。
【請求項２】
前記内燃機関の運転条件に基づいて、前記ガスアシスト噴射弁に供給する気体を選択することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関。
【請求項３】
前記内燃機関の吸気圧力に基づいて、前記ガスアシスト噴射弁に供給する気体を選択することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関。
【請求項４】
前記内燃機関が前記ガスアシスト噴射弁を複数備える場合、前記アシストガス選択手段は、各ガスアシスト噴射弁に対して独立して前記気体燃料を供給又は供給停止できることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の内燃機関。
【請求項５】
前記アシストガス選択手段は、前記ガスアシスト噴射弁に供給する前記気体燃料の流量を調整できる気体燃料流量調整手段を備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の内燃機関。
【請求項６】
前記アシストガス選択手段は、前記ガスアシスト噴射弁に供給する前記空気の流量を調整できる空気流量調整手段を備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の内燃機関。
【請求項７】
前記アシストガス選択手段は、前記空気と前記気体燃料との両方を選択して前記ガスアシスト噴射弁に供給できることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の内燃機関。
【請求項８】
液体燃料とともに気体を噴射できるガスアシスト噴射弁と、前記ガスアシスト噴射弁から噴射する気体として前記気体燃料又は空気を用いるとともに、前記ガスアシスト噴射弁に供給する気体を選択するアシストガス選択手段と、を備える内燃機関を制御するものであり、
前記内燃機関の運転条件に基づいて、前記ガスアシスト噴射弁に供給する気体を選択するアシストガス選択部と、
前記内燃機関の運転時には、選択した気体を前記ガスアシスト噴射弁に供給するようにアシストガス選択手段を切り替えるアシストガス選択手段切替部と、
を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項９】
液体燃料とともに気体を噴射できるガスアシスト噴射弁と、前記ガスアシスト噴射弁から噴射する気体として前記気体燃料又は空気を用いるとともに、前記ガスアシスト噴射弁に供給する気体を選択するアシストガス選択手段と、を備える内燃機関を制御するものであり、
前記内燃機関の吸気圧力に基づいて、前記ガスアシスト噴射弁に供給する気体を選択するアシストガス選択部と、
前記内燃機関の運転時には、選択した気体を前記ガスアシスト噴射弁に供給するようにアシストガス選択手段を切り替えるアシストガス選択手段切替部と、
を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【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とを併用する内燃機関及び内燃機関の制御装置に関し、さらに詳しくは、気体により燃料の微粒化を促進する燃料噴射弁を備える内燃機関及び内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の内燃機関では、ガソリン等の液体燃料を吸気の一部を利用して微粒化するエアアシスト方式が知られている。このようなエアアシスト技術として、特許文献１には、空気の代わりに高圧タンクに貯えられた水素や天然ガス等の気体燃料をエアアシストインジェクタに供給することで、燃料の微粒化を図る技術が開示されている。
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−９３８０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に開示された技術では、エアアシストを必要とする運転領域では、常時気体燃料を噴射する必要があり、気体燃料が不足するという問題があった。そこで、本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、気体により液体燃料を微粒化するにあたり、液体燃料を微粒化しつつ気体燃料の消費を抑制できる内燃機関及び内燃機関の制御装置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】
【０００５】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る内燃機関は、液体燃料と気体燃料とを用いる内燃機関であって、前記液体燃料とともに気体を噴射できるガスアシスト噴射弁と、前記ガスアシスト噴射弁から噴射する気体として前記気体燃料又は空気を用いるとともに、前記内燃機関を運転する際には、前記ガスアシスト噴射弁に供給する前記気体を選択するアシストガス選択手段と、を備えることを特徴とする。
【０００６】
また、次の本発明に係る内燃機関は、前記内燃機関において、前記内燃機関の運転条件に基づいて、前記ガスアシスト噴射弁に供給する気体を選択することを特徴とする。
【０００７】
また、次の本発明に係る内燃機関は、前記内燃機関において、前記内燃機関の吸気圧力に基づいて、前記ガスアシスト噴射弁に供給する気体を選択することを特徴とする。
【０００８】
また、次の本発明に係る内燃機関は、前記内燃機関において、前記内燃機関が前記ガスアシスト噴射弁を複数備える場合、前記アシストガス選択手段は、各ガスアシスト噴射弁に対して独立して前記気体燃料を供給又は供給停止できることを特徴とする。
【０００９】
また、次の本発明に係る内燃機関は、前記内燃機関において、前記アシストガス選択手段は、前記ガスアシスト噴射弁に供給する前記気体燃料の流量を調整できる気体燃料流量調整手段を備えることを特徴とする。
【００１０】
また、次の本発明に係る内燃機関は、前記内燃機関において、前記アシストガス選択手段は、前記ガスアシスト噴射弁に供給する前記空気の流量を調整できる空気流量調整手段を備えることを特徴とする。
【００１１】
また、次の本発明に係る内燃機関は、前記内燃機関において、前記アシストガス選択手段は、前記空気と前記気体燃料との両方を選択して前記ガスアシスト噴射弁に供給できることを特徴とする。
【００１２】
また、次の本発明に係る内燃機関の制御装置は、前記液体燃料とともに気体を噴射できるガスアシスト噴射弁と、前記ガスアシスト噴射弁から噴射する気体として前記気体燃料又は空気を用いるとともに、前記ガスアシスト噴射弁に供給する気体を選択するアシストガス選択手段と、を備える内燃機関を制御するものであり、前記内燃機関の運転条件に基づいて、前記ガスアシスト噴射弁に供給する気体を選択するアシストガス選択部と、前記内燃機関の運転時には、選択した気体を前記ガスアシスト噴射弁に供給するようにアシストガス選択手段を切り替えるアシストガス選択手段切替部と、を備えることを特徴とする。
【００１３】
また、次の本発明に係る内燃機関の制御装置は、液体燃料とともに気体を噴射できるガスアシスト噴射弁と、前記ガスアシスト噴射弁から噴射する気体として前記気体燃料又は空気を用いるとともに、前記ガスアシスト噴射弁に供給する気体を選択するアシストガス選択手段と、を備える内燃機関を制御するものであり、前記内燃機関の吸気圧力に基づいて、前記ガスアシスト噴射弁に供給する気体を選択するアシストガス選択部と、前記内燃機関の運転時には、選択した気体を前記ガスアシスト噴射弁に供給するようにアシストガス選択手段を切り替えるアシストガス選択手段切替部と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る内燃機関及び内燃機関の制御装置では、液体燃料を微粒化しつつ気体燃料の消費を抑制できるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下に説明する実施例１によりこの発明が限定されるものではない。また、以下の実施例１における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。また、本発明は、内燃機関であれば適用できるが、特に乗用車やバス、あるいはトラック等の車両に搭載される内燃機関に対して好ましく適用できる。また、排ガスや内燃機関の軸出力により過給機を駆動することにより、空気を過給して供給する内燃機関に対しても本発明は適用できる。
【実施例１】
【００１６】
実施例１に係る内燃機関は、空気又は気体燃料をアシストガスとして液体燃料の噴霧を微粒化するガスアシスト噴射弁を備え、前記内燃機関の運転条件に基づき、前記アシストガスを選択する点に特徴がある。なお、実施例１では、内燃機関が備える単一の気筒を取り出して説明するが、本発明は多気筒、単気筒を問わずに適用できる。また、アシストガスの選択には、複数のアシストガスから一つを選択する場合の他、複数のアシストガスから２以上のアシストガスを選択する場合も含む。
【００１７】
ここで、ガスアシストとは、内燃機関に供給される空気や気体燃料等の気体により、内燃機関に供給される液体燃料の噴霧を微細化することをいう。これにより、内燃機関が低負荷のときには、排ガス中に含まれる総ＨＣの量を低減できる。また、内燃機関の吸気ポート壁面や燃焼室壁面に付着する液体燃料の量を低減するとともに、液体燃料の気化を促進して、内燃機関の燃焼効率を向上させることができる。そして、ガスアシストに用いる気体をアシストガスというものとする。
【００１８】
図１は、実施例１に係る内燃機関の一例を示す説明図である。図１に示すように、実施例１に係る内燃機関１は、吸気ポート４内へ燃料を噴射するガスアシスト噴射弁２を備える。このガスアシスト噴射弁２は、内燃機関１の吸気ポート４内へ液体燃料ＦＬを噴射するものであり、アシストガスＡＧにより吸気ポート４内へ噴射する液体燃料ＦＬの燃料噴霧を微粒化する。このように、ガスアシスト噴射弁２は、液体燃料ＦＬを噴射する機能とともに、気体であるアシストガスＡＧを噴射する機能を備える。また、アシストガスＡＧが気体燃料である場合には、気体燃料を噴射する機能を備える。このようなガスアシスト噴射弁２を用いることにより、液体燃料ＦＬの燃料噴霧が吸気ポート４の壁面に付着することを抑制するとともに、内燃機関の燃焼効率を改善できる。
【００１９】
実施例１において、液体燃料ＦＬとしては、例えば、ガソリンやアルコール等を用いるが、液体燃料の種類はこれに限定されるものではない。なお、ガスアシスト噴射弁２の他に、さらに内燃機関１の燃焼室１ｂ内へ直接燃料を噴射する直噴噴射弁を備えてもよい。このようにすれば、直噴噴射とポート噴射とを使い分け、あるいは併用して、内燃機関１の出力性能を向上させたり、エミッションを改善したり、燃料消費を抑制したりすることができる。
【００２０】
また、ガスアシスト噴射弁により、内燃機関１の燃焼室１ｂ内へ直接燃料を噴射してもよい。この場合も、アシストガスにより燃焼室１ｂ内に噴射される燃料噴霧を微粒化して、燃焼を改善することができる。なお、内燃機関１が自然吸気で、かつ空気Ａをアシストガスとする場合、ガスアシストを併用できるタイミングはある程度限定される。内燃機関１が過給機を備える場合、過給により空気Ａの圧力を高くできるので、自然吸気の場合よりもガスアシストを併用できるタイミングの自由度は高くなる。
【００２１】
実施例１において、アシストガスＡＧは、内燃機関１に取り込まれる空気Ａ及び気体燃料タンク２５に貯えられている気体燃料ＦＧである。気体燃料タンク２５は圧力容器であり、高圧に圧縮された気体燃料ＦＧを貯える。実施例１において、気体燃料ＦＧには水素を使用する。この水素は、上述したように、高圧に圧縮して気体燃料タンク２５に貯えておいてもよいし、水素吸蔵合金に吸蔵させておいてもよい。また、液体燃料であるガソリンやアルコールを改質して水素を取り出すようにしてもよい。また、気体燃料としては、水素の他にＣＮＧ（Compressed Natural Gas：圧縮天然ガス）その他の燃料も使用することができる。なお、アシストガスＡＧとして用いる気体燃料は１種類に限らず、複数の気体燃料を用いてもよい。すなわち、アシストガスＡＧとして、空気Ａの他に複数の気体燃料を用いてもよい。このようにすれば、内燃機関１の運転条件に応じて、最も燃焼効率のよい気体燃料を選択することができるので、内燃機関１の出力及び環境性能をより向上できるとともに、燃料消費も低減できる。
【００２２】
水素やＣＮＧ等の気体燃料ＦＧは、ガソリンや軽油等の液体燃料ＦＬと比較して着火性、燃焼効率に優れる。これにより、気筒内に未燃の混合気がほとんど残留しないため、ノッキングが発生しにくい。このため、高負荷時に気体燃料ＦＧを噴射することでノッキングの発生を抑制し、内燃機関１の耐久性低下を抑制することができる。このように、気体燃料は、内燃機関１の燃焼状態が悪いとき、例えば、内燃機関１が高負荷で運転されているとき等に、内燃機関１の燃焼が悪化する運転領域では単独で、又は液体燃料ＦＬと併用して用いられる。このとき、気体燃料ＦＧは、液体燃料ＦＬの燃料噴霧を微細化するので、液体燃料ＦＬの燃焼効率を向上させることができる。
【００２３】
ガスアシスト噴射弁２には、液体燃料ＦＬとアシストガス供給ＡＧとが供給される。そして、エンジンＥＣＵ３０からの指令により、内燃機関１の負荷や機関回転数に応じたタイミング及び燃料噴射量で、液体燃料ＦＬ又は気体燃料ＦＧを吸気ポート４内へ噴射する。液体燃料ＦＬは、液体燃料タンク２６からフィードポンプ２７によって送り出され、液体燃料供給通路２９を通ってガスアシスト噴射弁２へ供給される。
【００２４】
アシストガスは、アシストガス供給通路２８ａｇを通ってガスアシスト噴射弁２へ供給される。アシストガス供給通路２８ａｇは、アシストガス選択手段５０に接続されており、ここで選択された気体燃料ＦＧ又は空気Ａをガスアシスト噴射弁２へ供給する。アシストガス選択手段５０は、エンジンＥＣＵ３０からの指令により、気体燃料ＦＧ又は空気ＡをアシストガスＡＧとして選択し、ガスアシスト噴射弁２に供給する。なお、アシストガス選択手段５０は、ガスアシスト噴射弁２へ供給するアシストガスＡＧを選択し、切り替える機能の他に、気体燃料ＦＧと空気Ａとの両方を選択するとともに、気体燃料ＦＧと空気Ａとの比率を調整してガスアシスト噴射弁２へ供給する機能を備えていてもよい。
【００２５】
アシストガス選択手段５０には、気体燃料供給通路２８ｆと空気供給通路２８ａとが接続されている。気体燃料供給通路２８ｆは、気体燃料タンク２５に貯えられている気体燃料をアシストガス選択手段５０へ送る。また、空気供給通路２８ａは、内燃機関１に供給される空気Ａの一部を吸気通路２１から取り出して、アシストガス選択手段５０へ送る。
【００２６】
ガスアシストに用いる空気は、内燃機関１の吸気通路２１に設けられる空気取り出し口における圧力と、ガスアシスト噴射弁２における圧力との差圧ΔＰが大きい方が、ガスアシストによる燃料噴霧を微粒化する効果は大きくなる。このため、前記差圧ΔＰができるだけ大きくなる位置からガスアシスト用の空気を取り出すことが好ましい。このため、実施例１では、スロットル弁２４とエアクリーナー２０との間、すなわち、スロットル弁２４の上流からガスアシスト用の空気Ａを取り出している。このようにすれば、空気Ａの取り出し部分と吸気ポート４との差圧を大きくできるので、ガスアシストの効果を有効に発揮させることができる。なお、スロットル弁２４とガスアシスト噴射弁２との間であっても、例えば、スロットル弁２４の下流直後のように、前記差圧ΔＰが十分に確保できる箇所であれば、ガスアシスト用の空気Ａを取り出してもよい。
【００２７】
この内燃機関の吸気通路２１に設けられるスロットル弁２４は、エアクリーナー２０から吸気通路２１内へ導入される空気Ａの吸入量を調整して、内燃機関１の出力を調整する。スロットル弁２４は、バタフライバルブ２４ｂと、これを駆動するアクチュエータ２４ａと、バタフライバルブ２４ｂの開度を検出する開度センサ２４ｃとで構成される。エンジンＥＣＵ３０は、アクセル開度センサ４２からの出力を取得して、アクチュエータ２４ａに制御信号を送り、開度センサ２４ｃからのバタフライバルブ開度のフィードバック信号に基づいて、バタフライバルブ２４ｂを適切な開度に制御する。
【００２８】
内燃機関１には、その運転を制御するため、クランク角センサ４１、アクセル開度センサ４２、エアフローセンサ４３、吸気温度センサ４４、吸気圧力センサ４５、冷却水温センサ４６、排気温度センサ４７その他のセンサ類が取り付けられている。エンジンＥＣＵ（Engine Control Unit）３０は、前記センサ類からの出力を取得して、内燃機関１の点火時期や燃料噴射量を決定したり、アシストガスＡＧを選択したりする。そして、決定値に基づき、ガスアシスト噴射弁２から燃料Ｆ及びアシストガスＡＧを噴射させ、内燃機関１のシリンダヘッド１ｈに取り付けられる点火プラグ７に通電して、燃焼室１ｂ内の混合気に点火する。次に、内燃機関１の運転について説明する。
【００２９】
内燃機関１に取り入れられる空気Ａは、液体燃料ＦＬ又は気体燃料ＦＧと混合気を形成し、内燃機関１の燃焼室１ｂ内で燃焼する。空気Ａは、内燃機関１の吸気通路２１を通って内燃機関１へ取り入れられる。空気Ａは、吸気通路２１に取り付けられるエアクリーナー２０で塵やごみが除去されるとともに、スロットル弁２４で内燃機関１に供給する空気流量が調整される。エアクリーナー２０を通過した空気Ａは、エアフローセンサ４３で空気流量が測定されるとともに、吸気温度センサ４４で温度が測定される。これらの測定値は、エンジンＥＣＵ３０に送られて、内燃機関１の運転制御に用いられる。
【００３０】
スロットル弁２４を通過した空気Ａは、サージタンク２２へ一時的に溜められる。サージタンク２２には吸気圧力センサ４５が取り付けられており、内燃機関１へ供給される空気Ａの吸気圧力を測定する。サージタンク２２に溜められた空気Ａは、内燃機関１の吸気通路を構成する吸気ポート４へ送られて、ここでガスアシスト噴射弁２から液体燃料ＦＬがアシストガスＡＧとともに噴射されて、混合気を形成する。
【００３１】
前記混合気は、内燃機関１の吸気弁３ｉを通って燃焼室１ｂ内へ導入される。そしてこの混合気は、シリンダヘッド１ｈに取り付けられる点火プラグ７で着火されて燃焼し、燃焼ガスとなる。燃焼ガスの燃焼圧力はピストン５に伝えられ、ピストン５を往復運動させる。ピストン５の往復運動は、コネクティングロッド８を介してクランクシャフト６へ伝達され、ここで回転運動に変換される。ピストン５を駆動した後の燃焼ガスは排ガスＥｘとなり、排気弁３ｅを通って燃焼室１ｂ内から排出される。
【００３２】
排ガスＥｘは、排気通路を構成するエキゾーストマニホールド９を通って三元触媒２３へ導かれ、ここで燃焼ガス中のＣＯ、ＨＣ、ＮＯｘ成分が低減されて浄化される。排ガスＥｘの温度は、排気温度センサ４７によって測定され、触媒の過熱を抑制するための制御等に用いられる。次に、実施例１に係る内燃機関１が備えるガスアシスト噴射弁について説明する。
【００３３】
図２は、実施例１に係る内燃機関が備えるガスアシスト噴射弁を示す断面図である。ガスアシスト噴射弁２は、弁本体２Ｂと、弁本体２Ｂの内部に配置されるニードル弁２Ｎと、ニードル弁２Ｎを支持するコップ状の弁支持体２Ｈとを含んで構成される。ニードル弁２Ｎは、弁支持体２Ｈにより弁本体２Ｂの内部で支持されており、ニードル弁先端部２ＮＴは、ニードル弁２Ｎの軸方向に平行な断面が円錐台形状に形成される。また、弁支持体２Ｈの底部には、液体燃料噴口２Ｈｈが開口するとともに、断面が円錐状に形成された弁座２Ｈｂが設けられている。そして、ニードル弁先端部２ＮＴと弁座２Ｈｂとが当接する。
【００３４】
ニードル弁２Ｎは、ばね２Ｓにより弁座２Ｈｂに押し付けられており、これによって液体燃料噴口２Ｈｈを閉じる。弁支持体２Ｈとニードル弁２Ｎとの間には、液体燃料ＦＬの液体燃料通路が形成されており、液体燃料タンク２６から送られてきた液体燃料ＦＬは、ここに満たされる。液体燃料ＦＬを噴射しないときには、ばね２Ｓの力によりニードル弁２Ｎが弁座２Ｈｂに押し付けられているので、液体燃料ＦＬは吐出されない。液体燃料ＦＬを噴射するときには、エンジンＥＣＵ３０からの指令によりソレノイドコイル２Ｃに通電される。これにより、ニードル弁２Ｎは、弁座２Ｈｂから離れるように動くので、液体燃料噴口２Ｈｈが開口する。これにより、液体燃料通路に満たされている液体燃料ＦＬは、ニードル弁２Ｎと弁座２Ｈｂとの間を通って液体燃料噴口２Ｈｈから液体燃料ＦＬが噴射する。
【００３５】
弁本体２Ｂは、吸気ポート４の燃料噴射弁取り付け台座４ｂに取り付けられる。弁本体２Ｂの外側と燃料噴射弁取り付け台座４ｂの内側との間には、アシストガスＡＧが通るアシストガス通路２ａが形成される。アシストガスＡＧは、アシストガス通路２ａを通って弁内アシストガス通路２ａ1に流れ込む。そして、液体燃料噴口２Ｈｈから噴射した液体燃料ＦＬとともに、噴射孔２ｈから吸気ポート４内へ噴射される。次に、実施例１に係るアシストガス選択手段５０について説明する。
【００３６】
図３−１は、実施例１に係る内燃機関が備えるアシストガス選択手段の一例を示す概念図である。実施例１に係るアシストガス選択手段５０は、中間停止付き三方弁５１1、５１2等（以下、中間停止付き三方弁５１という）で構成される。中間停止付き三方弁５１の入口ＩＮには、気体燃料供給通路２８ｆと、空気供給通路２８ａとが接続されており、出口ＯＵＴには、アシストガス供給通路２８ａｇ1、２８ａｇ2等（以下、アシストガス供給通路２８ａｇという）が接続されている。そして、セレクタ５１ｓを切り替えることによりアシストガスＡＧを選択するとともに、選択されたアシストガスＡＧをガスアシスト噴射弁２1、２2等（以下、ガスアシスト噴射弁２という）に供給する。なお、各符号の添え字は、内燃機関１が備える気筒番号に対応する（以下同様）。
【００３７】
このアシストガス選択手段５０では、エンジンＥＣＵ３０からの指令によりセレクタ５１ｓを切り替えることにより、入口ＩＮに接続される気体燃料供給通路２８ｆと、空気供給通路２８ａとを切り替えることにより、ガスアシスト噴射弁２へ供給するアシストガスＡＧを気体燃料ＦＧ、又は空気Ａのいずれか一方に切り替えることができる。そして、セレクタ５１ｓを中間停止位置とすれば、ガスアシスト噴射弁２へは、アシストガスＡＧの供給は停止する。これにより、アシストガスＡＧが不要な気筒に対しては、セレクタ５１を中間停止位置とすることにより、当該気筒へはアシストガスＡＧの供給を停止できる。
【００３８】
このように、このアシストガス選択手段５０では、アシストガスＡＧ（ここでは気体燃料ＦＧ）を各ガスアシスト噴射弁２にそれぞれ独立して供給することができるので、アシストガスＡＧの供給が必要なガスアシスト噴射弁２を選択してアシストガスＡＧを供給することができる。その結果、他の気筒へアシストガスＡＧが流れ出すことはないので、アシストガスＡＧの流量低下や、アシストガスＡＧとして用いる気体燃料ＦＧの無駄な消費を抑制できる。また、内燃機関１の運転停止時のように、気体燃料ＦＧの供給が不要である場合には、セレクタ５１ｓを中間停止位置とすることにより、気体燃料ＦＧが吸気ポート４内へ流れ出すことを防止できるので、安全性も十分に担保できる。
【００３９】
図３−２、図３−３は、実施例１に係る内燃機関に適用できる他のアシストガス選択手段の例を示す概念図である。図３−２に示すアシストガス選択手段５０ａは、三方弁５１ａ1、５１ａ2等（以下、三方弁５１ａという）で構成される。三方弁５１ａの入口ＩＮには、気体燃料供給通路２８ｆと、空気供給通路２８ａとが接続されており、出口ＯＵＴには、アシストガス供給通路２８ａｇが接続されている。そして、セレクタ５１ｓを切り替えることによりアシストガスＡＧを選択して、アシスト気体燃料噴射弁に供給する。これにより、アシストガスＡＧを選択して、ガスアシスト噴射弁２へ供給することができる。
【００４０】
このアシストガス選択手段５０では、中間停止位置を持たない三方弁５１ａを用いるので、簡易に、また低コストでアシストガス選択手段５０を構成することができる。なお、内燃機関１の運転停止時のように、気体燃料ＦＧの供給が不要である場合には、セレクタ５１ｓを空気Ａ側にすることにより、気体燃料ＦＧが吸気ポート４内へ流れ出すことを防止できるので、安全性も十分に担保できる。
【００４１】
図３−３に示すアシストガス選択手段５０ｂは、上記アシストガス選択手段５０ａと略同様の構成であるが、気体燃料供給通路２８ｆがそれぞれの三方弁５１ａ1、５１ａ2等へ分岐する前に、気体燃料ＯＮ／ＯＦＦ弁５２を備える点が異なる。気体燃料ＯＮ／ＯＦＦ弁５２は、インジェクタであってもよく、インジェクタを用いる場合には、インジェクタの開閉デューティを変更することにより、気体燃料の流量を調整可能な気体燃料流量調整手段として用いることもできる。
【００４２】
このような構成により、アシストガスＡＧを選択できるとともに、気体燃料ＦＧの供給が不要である場合には、気体燃料ＯＮ／ＯＦＦ弁５２を閉じることにより、気体燃料ＦＧが吸気ポート４内へ流れ出すことを防止できるので、安全性も十分に担保できる。さらに、気体燃料ＯＮ／ＯＦＦ弁５２の代わりに気体燃料ＦＧの流量を調整できるレギュレータ（気体燃料流量調整手段）を用いれば、ガスアシスト噴射弁２へ供給する気体燃料ＦＧの量も調整することができるので、内燃機関１の運転をより細かく制御できる。次に、実施例１に係る内燃機関の制御装置について説明する。
【００４３】
図４は、実施例１に係る内燃機関の制御装置の構成を示す説明図である。図４を用いて、実施例１に係る内燃機関の制御装置１０の構成を説明する。ここで、本発明の内燃機関の運転制御方法は、本発明の内燃機関の制御装置１０によって実現できる。内燃機関の制御装置１０は、エンジンＥＣＵ３０に組み込まれて構成されている。なお、エンジンＥＣＵ３０とは別個に、実施例１に係る内燃機関の制御装置１０を用意し、これをエンジンＥＣＵ３０に接続してもよい。そして、実施例１に係る内燃機関の運転制御方法を実現するにあたっては、エンジンＥＣＵ３０が備える内燃機関１の制御機能を前記内燃機関の制御装置１０が利用できるように構成してもよい。
【００４４】
エンジンＥＣＵ３０は、実施例１に係る内燃機関の制御装置１０と、運転制御部３０ｐと、記憶部３０ｍと、入出力ポート（Ｉ／Ｏ）３９とを含んで構成される。また、内燃機関の制御装置１０は、アシストガス選択部１１と、アシストガス選択手段切替部１２とを含んで構成される。ここで、アシストガス選択部１１と、アシストガス選択手段切替部１２とが、実施例１に係る内燃機関の運転制御方法を実行する部分となる。
【００４５】
記憶部３０ｍと、アシストガス選択部１１と、アシストガス選択手段切替部１２とは、内燃機関の制御装置１０の入出力ポート（Ｉ／Ｏ）３９を介して接続される。これにより、記憶部３０ｍと、アシストガス選択部１１と、アシストガス選択手段切替部１２とは、それぞれ双方向でデータをやり取りできるように構成される。なお、装置構成上の必要に応じて片方向でデータを送受信するようにしてもよい（以下同様）。
【００４６】
内燃機関の制御装置１０とエンジンＥＣＵ３０の運転制御部３０ｐや記憶部３０ｍとは、エンジンＥＣＵ３０に備えられる入出力ポート（Ｉ／Ｏ）３９を介して接続されており、これらの間で相互にデータをやり取りすることができる。これにより、内燃機関の制御装置１０はエンジンＥＣＵ３０が有する内燃機関１の負荷ＫＬや機関回転数Ｎｅその他の内燃機関の運転制御データを取得したり、入出力ポート（Ｉ／Ｏ）３９を介して内燃機関１の各種センサからの情報を取得したり、あるいは内燃機関の制御装置１０の制御をエンジンＥＣＵ３０の内燃機関の運転制御ルーチンに割り込ませたりすることができる。
【００４７】
記憶部３０ｍには、実施例１に係る内燃機関の運転制御方法の処理手順を含むコンピュータプログラムや、内燃機関１の運転制御に用いる燃料噴射量のデータマップ等が格納されている。ここで、記憶部３０ｍは、ＲＡＭ（Random Access Memory）のような揮発性のメモリ、フラッシュメモリ等の不揮発性のメモリ、あるいはこれらの組み合わせにより構成することができる。また、実施例１に係る内燃機関の制御装置１０や、エンジンＥＣＵ３０の運転制御部３０ｐは、メモリ及びＣＰＵにより構成することができる。
【００４８】
上記コンピュータプログラムは、内燃機関の制御装置１０やエンジンＥＣＵ３０の運転制御部３０ｐ等にすでに記録されているコンピュータプログラムとの組み合わせによって、実施例１に係る内燃機関の運転制御方法の処理手順を実現できるものであってもよい。また、この内燃機関の制御装置１０は、前記コンピュータプログラムの代わりに専用のハードウェアを用いて、アシストガス選択部１１及びアシストガス選択手段切替部１２の機能を実現するものであってもよい。次に、この内燃機関の制御装置１０を用いて、実施例１に係る内燃機関の運転制御方法を実現する手順を説明する。なお、この説明にあたっては、適宜図１〜図４を参照されたい。
【００４９】
図５は、実施例１に係る内燃機関の運転制御方法の手順を示すフローチャートである。実施例１に係る内燃機関の制御方法を実行するにあたり、内燃機関の制御装置１０が備えるアシストガス選択部１１は、気体燃料ＦＧの噴射が必要か否かを判定する（ステップＳ１０１）。例えば、内燃機関１が高負荷で運転されている場合や、燃焼が悪い領域で内燃機関１が運転されている場合には、気体燃料ＦＧの噴射が必要であると判定する。これは、アシストガス選択部１１が内燃機関１に取り付けられる各種センサから情報を取得し、内燃機関１の機関回転数、負荷、吸気温度等を基に判定する。
【００５０】
気体燃料ＦＧの噴射が必要であるとアシストガス選択部１１が判定した場合（ステップＳ１０１；Ｙｅｓ）、アシストガス選択手段切替部１２は、アシストガス選択手段５０等のセレクタ５１ｓを気体燃料ＦＧに切り替えて、気体燃料タンク２５とガスアシスト噴射弁２とを連通させる（ステップＳ１０２）。エンジンＥＣＵ３０の運転制御部３０ｐは、内燃機関１の機関回転数、負荷、吸気温度等を基に、必要な気体燃料ＦＧの噴射量を算出するとともに、液体燃料ＦＬとともに、又は気体燃料ＦＧを単独でガスアシスト噴射弁２から噴射させる（ステップＳ１０３）。これにより、内燃機関１の燃焼が悪い場合や高負荷運転時等においても、内燃機関１の燃焼効率を改善できる。
【００５１】
アシストガス選択部１１が気体燃料ＦＧの噴射は不要であると判定した場合（ステップＳ１０１；Ｎｏ）、アシストガス選択部１１は、空気Ａによるガスアシストが必要か否かを判定する（ステップＳ１０４）。空気Ａによるガスアシストが必要な場合とは、例えば、低負荷、液体燃料が低温、内燃機関１の始動時、燃焼が不安定であるとき等のように、ガスアシストなしでは排出ＨＣが多い場合や、加速時のような過渡時の場合等である。空気Ａによるガスアシストが不要である場合（ステップＳ１０４；Ｎｏ）、エンジンＥＣＵ３０の運転制御部３０ｐは、液体燃料ＦＬを用いて通常の運転を継続する。
【００５２】
空気Ａによるガスアシストが必要である場合（ステップＳ１０４；Ｙｅｓ）、アシストガス選択部１１は、内燃機関１の吸気圧力Ｐｉとを取得する。そして、アシストガス選択部１１は、内燃機関１の吸気通路２１に設けられているガスアシストに用いる空気の取り出し口における取り出し空気圧力Ｐｔと、取得した吸気圧力Ｐｉとの差（Ｐｔ−Ｐｉ）が予め定めた基準圧力Ｐｃ以下であるか否かを判定する（ステップＳ１０５）。
【００５３】
空気Ａによるガスアシストは、取り出し空気圧力Ｐｔと吸気圧力Ｐｉとの差圧を利用するため、当該差圧（Ｐｔ−Ｐｉ）が基準圧力Ｐｃ以下である場合には、空気Ａでは十分なガスアシスト効果を得ることができない。このため、Ｐｔ−Ｐｉ≦Ｐｃである場合（ステップＳ１０５；Ｙｅｓ）、気体燃料ＦＧを用いてガスアシストを行う。このような場合としては、例えば吸気圧力Ｐｉが高くなった場合である。ここで、ガスアシストに用いる空気の取り出し口における取り出し空気圧力Ｐｔは大気圧でほぼ一定なので、吸気圧力Ｐｉと基準圧力Ｐｃとを比較してもよい。このように、実施例１においては、内燃機関１の吸気圧力に基づいて、アシストガスＡＧを選択する。
【００５４】
なお、空気Ａによるガスアシストは、前記差圧（Ｐｔ−Ｐｉ）を利用するため、加速時等の過渡時においては前記差圧が急激に変化する結果、安定して空気Ａをガスアシスト噴射弁２へ流すことができない場合がある。このような場合、前記差圧（Ｐｔ−Ｐｉ）の変化に、吸気圧力センサ４５の応答遅れや、アシストガス切替手段５０等の応答遅れ、あるいはアシストガスＡＧの慣性による応答遅れにより、アシストガスＡＧの選択、切り替えの制御が追従できないおそれもある。したがって、前記差圧（Ｐｔ−Ｐｉ）の他に、例えばアクセルの開度と開く速度とに基づいて、アシストガスＡＧを選択し、切り替えてもよい。また、液体燃料ＦＬの温度が低いときには、液体燃料ＦＬの粘性が高くなる結果、空気Ａのみのガスアシストでは液体燃料の微粒化が不十分になる場合がある。このため、液体燃料ＦＬの温度を測定し、所定温度以下の場合には、気体燃料ＦＧをアシストガスＡＧとして用いて、燃焼効率を改善してもよい。
【００５５】
アシストガス選択部１１の判定結果を受けて、アシストガス選択手段切替部１２は、アシストガス選択手段５０等のセレクタ５１ｓを気体燃料ＦＧに切り替えて、気体燃料タンク２５とガスアシスト噴射弁２とを連通させる（ステップＳ１０２）。エンジンＥＣＵ３０の運転制御部３０ｐは、内燃機関１の機関回転数、負荷、吸気温度等を基に、必要な気体燃料ＦＧの噴射量を算出するとともに、気体燃料ＦＧを単独で、又は液体燃料ＦＬとともにガスアシスト噴射弁２から噴射させる（ステップＳ１０３）。
【００５６】
Ｐｔ−Ｐｉ＞Ｐｃである場合（ステップＳ１０５；Ｎｏ）、取り出し空気圧力Ｐｔと吸気圧力Ｐｉとの差圧で十分なガスアシストの効果を得ることができると判断できる。このため、アシストガス選択手段切替部１２は、アシストガス選択手段５０等のセレクタ５１ｓを空気Ａに切り替えて、内燃機関１の吸気通路２１とガスアシスト噴射弁２とを連通させる（ステップＳ１０６）。エンジンＥＣＵ３０の運転制御部３０ｐは、内燃機関１の機関回転数、負荷、吸気温度等を基に、必要な液体燃料ＦＬの噴射量を算出するとともに、液体燃料ＦＬをガスアシスト噴射弁２から噴射させて内燃機関１を運転する（ステップＳ１０７）。
【００５７】
一般に、スロットル弁２４の前後差圧を利用する空気によるガスアシストは、スロットル弁２４の閉じている領域（低負荷）でしか効果が得られないが、実施例１においては、内燃機関１の運転条件や吸気圧力に基づいてアシストガスＡＧを選択し、変更する。これにより、吸気ポート４の壁面等への燃料付着量が問題となる加速時や、内燃機関１が高負荷で運転されている場合には、気体燃料ＦＧを用いることで内燃機関の燃焼効率を改善できる。その結果、前記条件においても内燃機関１の出力性能やレスポンス、及びエミッションを改善できるとともに、燃料消費も抑制できる。
【００５８】
また、気体燃料ＦＧは、加速時や高負荷時に使用され、低負荷時には空気ＡのみをアシストガスＡＧとして使用する。これにより、気体燃料ＦＧの使用量を抑制できるので、気体燃料タンクの容量を小さくすることもできる。さらに、気体燃料ＦＧのみでガスアシストを実行する場合には、気体燃料のみがなくなった場合は、低負荷領域においてもガスアシストが実行できず、液体燃料を微粒化できない。しかし、実施例１によれば、気体燃料ＦＧのみがなくなった場合であっても、少なくとも低負荷領域においては効果的に液体燃料を微粒化できる。これにより、内燃機関１の燃焼効率を改善して、出力性能、エミッション等を改善できる。
【００５９】
また、実施例１においては、内燃機関１が低負荷領域で運転される場合には、アシストガスＡＧに空気Ａを用い、加速時等の過渡時や高負荷時等ではアシストガスＡＧに気体燃料ＦＧを用いる。これにより、内燃機関１のすべての運転領域でガスアシストによる液体燃料噴霧の微粒化を実現できるので、内燃機関１のすべての運転領域において、内燃機関１の出力性能やレスポンス、及びエミッションを改善できるとともに、燃料消費も抑制できる。なお、実施例１で開示した構成は、以下の実施例においても適宜適用できる。また、実施例１と同一の構成を備える以上、実施例１と同様の作用、効果を奏する。
【実施例２】
【００６０】
実施例２では、アシストガス選択手段の他の例を説明する。図６−１、図６−２は、実施例２に係る内燃機関１が備えるアシストガス選択手段の一例を示す説明図である。図６−１に示すアシストガス選択手段５０ｃは、アシストガス供給通路２８ａｇが、各ガスアシスト噴射弁２へ分岐する前に、気体燃料ＯＮ／ＯＦＦ弁５３1、５３2（以下、気体燃料ＯＮ／ＯＦＦ弁５３という）等を配置する。また、空気供給通路２８ａが、各ガスアシスト噴射弁２へ分岐する前に、逆止弁５４を配置する。なお、気体燃料ＯＮ／ＯＦＦ弁５３はインジェクタであってもよく、インジェクタを用いる場合には、インジェクタの開閉デューティを変更することにより、気体燃料の流量を調整可能な気体燃料流量調整手段として用いることもできる（以下同様）。
【００６１】
このアシストガス選択手段５０ｃでは、エンジンＥＣＵ３０からの指令により、必要な気体燃料ＯＮ／ＯＦＦ弁５３を開くことにより、気体燃料ＦＧをガスアシスト噴射弁２へ供給することができる。また、エンジンＥＣＵ３０からの指令により、必要な気体燃料ＯＮ／ＯＦＦ弁５３を閉じることにより逆止弁５４が開くので、空気Ａをガスアシスト噴射弁２へ供給することができる。これにより、ガスアシスト噴射弁２へ供給するアシストガスＡＧを、気体燃料ＦＧ、又は空気Ａのいずれか一方に切り替えることができる。また、アシストガスＡＧ（ここでは気体燃料ＦＧ）を各ガスアシスト噴射弁２にそれぞれ独立して供給することができるので、アシストガスＡＧの供給が必要なガスアシスト噴射弁２を選択してアシストガスＡＧを供給することができる。
【００６２】
気体燃料ＦＧの供給が不要である場合には、気体燃料ＯＮ／ＯＦＦ弁５３を閉じることにより、気体燃料ＦＧが吸気ポート４内へ流れ出すことを防止できる。同時に、逆止弁５４によって、気体燃料ＦＧが吸気通路２１へ流れ出すことも防止できる。これにより、安全性を十分に担保できる。さらに、気体燃料ＯＮ／ＯＦＦ弁５３の代わりに気体燃料ＦＧの流量を調整できるレギュレータ（気体燃料流量調整手段）を用いれば、ガスアシスト噴射弁２へ供給する気体燃料ＦＧの量も調整することができるので、内燃機関１の運転をより細かく制御できる。また、レギュレータに、さらに圧力調整機能を持たせれば、空気Ａと気体燃料ＦＧとの両方をアシストガスとして選択するとともに、気体燃料ＦＧの比率を調整することもできる。
【００６３】
図６−２に示すアシストガス選択手段５０ｄは、図６−１に示すアシストガス選択手段５０ｃと略同様の構成であるが、逆止弁５４の代わりに空気ＯＮ／ＯＦＦ弁５５を備える点が異なる。なお、空気ＯＮ／ＯＦＦ弁５５はインジェクタであってもよく、インジェクタを用いる場合には、インジェクタの開閉デューティを変更することにより、空気Ａの流量を調整可能な空気流量調整手段として用いることもできる。
【００６４】
これにより、このアシストガス選択手段５０ｄでは、上記アシストガス選択手段５０ｃの機能に加え、アシストガスＡＧに空気Ａを用いる場合には、空気Ａの供給を能動的に停止させることができる。その結果、ガスアシストを用いないで内燃機関１を運転することもできる。また、空気ＯＮ／ＯＦＦ弁５５の代わりに、空気Ａの流量を調整できるレギュレータ（空気流量調整手段）を用いれば、ガスアシスト噴射弁２へ供給する空気Ａの量も調整することができるので、内燃機関１の運転をより細かく制御できる。さらに、アシストガスＡＧとして気体燃料ＦＧと空気Ａとを選択して用いる場合には、空気Ａの比率を調整することもできる。
【００６５】
図７−１、図７−２は、実施例２に係る内燃機関１が備えるアシストガス選択手段の一例を示す説明図である。図７−１に示すアシストガス選択手段５０ｅは、アシストガス供給通路２８ａｇが、各ガスアシスト噴射弁２へ分岐する前に、気体燃料ＯＮ／ＯＦＦ弁５６1、５６2（以下、気体燃料ＯＮ／ＯＦＦ弁５６という）等を配置する。また、空気供給通路２８ａがそれぞれのガスアシスト噴射弁２へ分岐をした後に、逆止弁５７1、５７2（以下、逆止弁５７という）等を配置する。なお、気体燃料ＯＮ／ＯＦＦ弁５６はインジェクタであってもよく、インジェクタを用いる場合には、インジェクタの開閉デューティを変更することにより、気体燃料の流量を調整可能な気体燃料流量調整手段として用いることもできる（以下同様）。
【００６６】
このアシストガス選択手段５０ｅでは、エンジンＥＣＵ３０からの指令により、必要な気体燃料ＯＮ／ＯＦＦ弁５６を開くことにより、気体燃料ＦＧをガスアシスト噴射弁２へ供給することができる。また、エンジンＥＣＵ３０からの指令により、必要な気体燃料ＯＮ／ＯＦＦ弁５６を閉じることにより逆止弁５７が開くので、空気Ａをガスアシスト噴射弁２へ供給することができる。これにより、ガスアシスト噴射弁２へ供給するアシストガスＡＧを、気体燃料ＦＧ、又は空気Ａのいずれか一方に切り替えることができる。また、各ガスアシスト噴射弁２に対応して逆止弁５７が備えられるので、気体燃料ＯＮ／ＯＦＦ弁５６を独立に開閉することにより、アシストガスＡＧ（ここでは気体燃料ＦＧ）を各ガスアシスト噴射弁２にそれぞれ独立して供給することができる。これにより、アシストガスＡＧが必要なガスアシスト噴射弁２に対してのみ、アシストガスＡＧを供給することができる。
【００６７】
その結果、他の気筒へ流れ出すアシストガスＡＧはないので、アシストガスＡＧの流量低下や、アシストガスＡＧとして用いる気体燃料ＦＧの無駄な消費を抑制できる。また、内燃機関１の運転停止時のように、気体燃料ＦＧの供給が不要である場合には、すべての気体燃料ＯＮ／ＯＦＦ弁５６を閉じることにより、気体燃料ＦＧが吸気ポート４内へ流れ出すことを防止できるので、安全性も十分に担保できる。さらに、気体燃料ＯＮ／ＯＦＦ弁５６の代わりに気体燃料ＦＧの流量を調整できるレギュレータ（気体燃料流量調整手段）を用いれば、ガスアシスト噴射弁２へ供給する気体燃料ＦＧの量も調整することができるので、内燃機関１の運転をより細かく制御できる。また、レギュレータに、さらに圧力調整機能を持たせれば、空気Ａと気体燃料ＦＧとの両方をアシストガスとして選択するとともに、気体燃料ＦＧの比率を調整することもできる（以下同様）。
【００６８】
図７−２に示すアシストガス選択手段５０ｆは、アシストガス供給通路２８ａｇが、各ガスアシスト噴射弁２へ分岐する前に、気体燃料ＯＮ／ＯＦＦ弁５６を配置する。そして、各気体燃料ＯＮ／ＯＦＦ弁５６は、各三方弁５１ａ1、５１ａ2（以下、三方弁５１ａという）の入口ＩＮに接続される。また、各三方弁５１ａの入口ＩＮには、空気供給通路２８ａが接続されている。そして、各三方弁５１ａには、ガスアシスト噴射弁２へアシストガスＡＧを供給するアシストガス供給通路２８ａｇが接続されている。このような構成により、三方弁５１ａのセレクタ５１ｓを切り替えることによりアシストガスＡＧを選択するとともに、選択されたアシストガスＡＧをガスアシスト噴射弁２に供給する。
【００６９】
このアシストガス選択手段５０ｅでは、エンジンＥＣＵ３０からの指令により、必要な気体燃料ＯＮ／ＯＦＦ弁５６を開くとともに、セレクタ５１ｓを気体燃料ＦＧ側にすることにより、気体燃料ＦＧをガスアシスト噴射弁２へ供給することができる。また、エンジンＥＣＵ３０からの指令により、必要な気体燃料ＯＮ／ＯＦＦ弁５６を閉じるとともに、セレクタ５１ｓを空気Ａ側にすることにより、空気Ａをガスアシスト噴射弁２へ供給することができる。これにより、ガスアシスト噴射弁２へ供給するアシストガスＡＧを、気体燃料ＦＧ、又は空気Ａのいずれか一方に切り替えることができる。
【００７０】
また、気体燃料ＦＧが必要なガスアシスト噴射弁２に対しては気体燃料ＯＮ／ＯＦＦ弁５６を開き、他のガスアシスト噴射弁２に対しては気体燃料ＯＮ／ＯＦＦ弁５６を閉じることにより、アシストガスＡＧ（ここでは気体燃料ＦＧ）を各ガスアシスト噴射弁２にそれぞれ独立して供給することができる。これにより、気体燃料ＦＧが必要なガスアシスト噴射弁２にのみ、気体燃料ＦＧを供給できる。これにより、気体燃料ＦＧが不要なガスアシスト噴射弁２へ気体燃料ＦＧが流れることを防止できるので、気体燃料ＦＧの無駄な消費を抑制できる。同時に、気体燃料ＦＧが必要なガスアシスト噴射弁２に対する、気体燃料ＦＧの流量低下も抑制できる。
【００７１】
また、各三方弁５１ａのセレクタ５１ｓを独立して制御できるので、必要なガスアシスト噴射弁２にのみ、空気Ａを供給することもできる。また、内燃機関１の運転停止時のように、気体燃料ＦＧの供給が不要である場合には、すべての気体燃料ＯＮ／ＯＦＦ弁５６を閉じることにより、気体燃料ＦＧが吸気ポート４内へ流れ出すことを防止できるので、安全性も十分に担保できる。
【００７２】
図８は、実施例２に係る内燃機関１が備えるアシストガス選択手段の一例を示す説明図である。図８に示すアシストガス選択手段５０ｇは、アシストガス供給通路２８ａｇが、各ガスアシスト噴射弁２へ分岐する前に、気体燃料ＯＮ／ＯＦＦ弁５６を配置する。また、空気供給通路２８ａがそれぞれのガスアシスト噴射弁２へ分岐をした後に、空気ＯＮ／ＯＦＦ弁５８1、５８2（以下、空気ＯＮ／ＯＦＦ弁５８という）等を備える。
【００７３】
このアシストガス選択手段５０ｇでは、エンジンＥＣＵ３０からの指令により、気体燃料ＦＧが必要なガスアシスト噴射弁２に対応する気体燃料ＯＮ／ＯＦＦ弁５６を開くとともに、気体燃料の供給が不要なガスアシスト噴射弁２に対応する空気ＯＮ／ＯＦＦ弁５８を閉じることにより、気体燃料ＦＧをガスアシスト噴射弁２へ供給することができる。また、エンジンＥＣＵ３０からの指令により、空気Ａの供給が必要なガスアシスト噴射弁２に対応する空気ＯＮ／ＯＦＦ弁５８を開くとともに、空気Ａの供給が不要なガスアシスト噴射弁２に対応する気体燃料ＯＮ／ＯＦＦ弁５６を閉じることにより、空気Ａをガスアシスト噴射弁２へ供給することができる。これにより、ガスアシスト噴射弁２へ供給するアシストガスＡＧを、気体燃料ＦＧ、又は空気Ａのいずれか一方に切り替えることができる。
【００７４】
また、それぞれのガスアシスト噴射弁２に対応して気体燃料ＯＮ／ＯＦＦ弁５６、空気ＯＮ／ＯＦＦ弁５８が備えられているので、気体燃料ＦＧ又は空気Ａが必要なガスアシスト噴射弁２にのみ、独立して気体燃料ＦＧ又は空気Ａを供給できる。これにより、他のガスアシスト噴射弁２へ気体燃料ＦＧ又は空気Ａが流れることを防止できるので、気体燃料ＦＧ又は空気Ａの流量低下を抑制して、効率よくガスアシストを実現できるとともに、気体燃料ＦＧの無駄な消費も抑制できる。
【００７５】
また、気体燃料ＦＧの供給が不要である場合には、気体燃料ＯＮ／ＯＦＦ弁５６を閉じることにより、気体燃料ＦＧが吸気ポート４内へ流れ出すことを防止できるので、安全性も十分に担保できる。さらに、気体燃料ＯＮ／ＯＦＦ弁５６、空気ＯＮ／ＯＦＦ弁５８の代わりに気体燃料ＦＧ及び空気Ａの流量を調整できるレギュレータ（気体燃料及び空気流量調整手段）を用いれば、ガスアシスト噴射弁２へ供給する気体燃料ＦＧの量も調整することができるので、内燃機関１の運転をより細かく制御できる。
【００７６】
さらに、レギュレータに圧力調整機能を持たせれば、気体燃料ＦＧの圧力を調整して、空気Ａと気体燃料ＦＧとの両方をアシストガスとして選択することができる。このとき、レギュレータの流量を調整すれば、気体燃料ＦＧと空気Ａとの比率を調整することもできるので、内燃機関１の制御の自由度が向上する。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
以上のように、本発明に係る内燃機関及び内燃機関の制御装置は、気体により液体燃料を微粒化する内燃機関に有用であり、特に、液体燃料を微粒化しつつ気体燃料の消費を抑制できるに適している。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】実施例１に係る内燃機関の一例を示す説明図である。
【図２】実施例１に係る内燃機関が備えるガスアシスト噴射弁を示す断面図である。
【図３−１】実施例１に係る内燃機関が備えるアシストガス選択手段の一例を示す概念図である。
【図３−２】実施例１に係る内燃機関に適用できる他のアシストガス選択手段の例を示す概念図である。
【図３−３】実施例１に係る内燃機関に適用できる他のアシストガス選択手段の例を示す概念図である。
【図４】実施例１に係る内燃機関の制御装置の構成を示す説明図である。
【図５】実施例１に係る内燃機関の運転制御方法の手順を示すフローチャートである。
【図６−１】実施例２に係る内燃機関１が備えるアシストガス選択手段の一例を示す説明図である。
【図６−２】実施例２に係る内燃機関１が備えるアシストガス選択手段の一例を示す説明図である。
【図７−１】実施例２に係る内燃機関１が備えるアシストガス選択手段の一例を示す説明図である。
【図７−２】実施例２に係る内燃機関１が備えるアシストガス選択手段の一例を示す説明図である。
【図８】実施例２に係る内燃機関１が備えるアシストガス選択手段の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００７９】
１  内燃機関
１ｂ  燃焼室
２  ガスアシスト噴射弁
４  吸気ポート
１０  内燃機関の制御装置
１１  アシストガス選択部
１２  アシストガス選択手段切替部
２８ａ  空気供給通路
２８ａｇ  アシストガス供給通路
２８ｆ  気体燃料供給通路
３０  エンジンＥＣＵ
５０、５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄ、５０e、５０ｆ、５０ｇ  アシスト選択切替手段
【図１】
2005315233.tif 000003
【図２】
2005315233.tif 000004
【図３−１】
2005315233.tif 000005
【図３−２】
2005315233.tif 000006
【図３−３】
2005315233.tif 000007
【図４】
2005315233.tif 000008
【図５】
2005315233.tif 000009
【図６−１】
2005315233.tif 000010
【図６−２】
2005315233.tif 000011
【図７−１】
2005315233.tif 000012
【図７−２】
2005315233.tif 000013
【図８】
2005315233.tif 000014