(57)【要約】【課題】循環経路の内圧の過大な上昇を抑えること。【解決手段】酸化剤，酸化剤によって燃焼が促される被酸化燃料及び被酸化燃料の燃焼に伴って動力を発生させる空気よりも比熱比の高い作動ガスが供給される燃焼室ＣＣと、燃焼室ＣＣの吸気側と排気側とを繋ぐ循環経路２０と、を備え、作動ガスが大気へと放出されることなく循環経路２０を介して再び燃焼室ＣＣに供給されるよう構成したガス循環型エンジンにおいて、循環経路２０から流入させた燃焼室ＣＣからの排出ガスを貯留する排出ガス貯留タンク８１と、循環経路２０と排出ガス貯留タンク８１との間に配設し、循環経路２０の内圧が所定圧力よりも高いときに作動して当該循環経路２０の排出ガスを排出ガス貯留タンク８１に流入させて当該循環経路２０の内圧の調整を行う循環経路内圧調整手段と、を備えること。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼室と、該燃焼室の吸気側と排気側とを繋ぐ循環経路と、を備えたガス循環型エンジンにおいて、
前記循環経路から流入させた前記燃焼室からの排出ガスを貯留する排出ガス貯留タンクと、前記循環経路と前記排出ガス貯留タンクとの間に配設し、前記循環経路の内圧が所定圧力よりも高いときに作動して当該循環経路の排出ガスを前記排出ガス貯留タンクに流入させることで当該循環経路の内圧の調整を行う循環経路内圧調整手段と、を備えたことを特徴とするガス循環型エンジン。
【請求項２】
酸化剤，該酸化剤によって燃焼が促される被酸化燃料及び当該被酸化燃料の燃焼に伴って動力を発生させる空気よりも比熱比の高い作動ガスが供給される燃焼室と、該燃焼室の吸気側と排気側とを繋ぐ循環経路と、を備え、前記作動ガスが大気へと放出されることなく循環経路を介して再び前記燃焼室に供給されるよう構成したガス循環型エンジンにおいて、
前記循環経路から流入させた前記燃焼室からの排出ガスを貯留する排出ガス貯留タンクと、前記循環経路と前記排出ガス貯留タンクとの間に配設し、前記循環経路の内圧が所定圧力よりも高いときに作動して当該循環経路の排出ガスを前記排出ガス貯留タンクに流入させることで当該循環経路の内圧の調整を行う循環経路内圧調整手段と、を備えたことを特徴とするガス循環型エンジン。
【請求項３】
前記排出ガス貯留タンク内の排出ガスを前記循環経路に戻して再び循環させるタンク内排出ガス再循環手段を設けたことを特徴とする請求項２記載のガス循環型エンジン。
【請求項４】
前記循環経路内圧調整手段は、前記循環経路の内圧が前記所定圧力以下のときに当該循環経路と前記排出ガス貯留タンクとの間を遮断させる一方、前記循環経路の内圧が前記所定圧力よりも高いときに弁体が作動して当該循環経路と前記排出ガス貯留タンクとの間を連通させる開閉弁であることを特徴とする請求項１，２又は３に記載のガス循環型エンジン。
【請求項５】
前記循環経路と前記排出ガス貯留タンクとを繋ぐ排出ガス通路を設け、
前記循環経路内圧調整手段は、前記循環経路の内圧が前記所定圧力よりも高いときに前記循環経路における前記排出ガス通路との繋ぎ目部分の上流側と当該排出ガス通路とを連通させる流路調整弁であることを特徴とする請求項１，２，３又は４に記載のガス循環型エンジン。
【請求項６】
前記循環経路内圧調整手段は、前記循環経路の内圧が前記所定圧力に対して低圧の所定圧力よりも低いときに前記循環経路における前記排出ガス通路との繋ぎ目部分の下流側と当該排出ガス通路とを連通させるよう構成したことを特徴とする請求項５記載のガス循環型エンジン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃焼室と当該燃焼室の吸気側及び排気側を繋ぐ循環経路とを備えたガス循環型エンジンに係り、特に、酸化剤，この酸化剤によって燃焼が促される被酸化燃料及び当該被酸化燃料の燃焼に伴って動力を発生させる作動ガスが供給される燃焼室と、この燃焼室の吸気側と排気側と繋ぐ循環経路と、を備え、その作動ガスが大気へと放出されることなく循環経路を介して再び燃焼室に供給されるよう構成した作動ガス循環型エンジンに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の作動ガス循環型エンジンとは、所謂閉サイクルエンジンと呼ばれるものであり、例えば下記の特許文献１に開示されたものが知られている。この特許文献１の作動ガス循環型エンジンにおいては、酸化剤として酸素が供給されると共に被酸化燃料として水素が供給され、熱効率を高めるべく作動ガスとしてアルゴンが循環させられている。この作動ガス循環型エンジンは、燃焼室内での水素の燃焼によってアルゴンを熱膨張させ、これによりピストンを押し下げて動力を発生させる。ここで、その燃焼室内では水素の燃焼に伴って水蒸気が発生するので、循環経路には、アルゴンと共にその水蒸気が排出される。これが為、この作動ガス循環型エンジンにおいては、その水蒸気を液化させて取り除く凝縮器を循環経路上に配設し、作動ガスたるアルゴンのみが循環して再び燃焼室に供給されるように構成している。
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−９３６８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、この作動ガス循環型エンジンにおいては、所謂開サイクルエンジンのように燃焼室から排出された高温のガスが大気へと放出されないので、運転が繰り返されることによって循環経路が暖められ、その循環経路内を巡っている作動ガスの温度が上昇する。これが為、その循環経路においては、内圧が上昇して、様々な不都合を生じさせる可能性がある。例えば、その内圧の上昇は、循環経路の耐久性を低下させる虞がある。また、その内圧の上昇は、エンジン本体と循環経路を成す循環通路との繋ぎ目や循環通路と凝縮器との繋ぎ目からの作動ガスの漏洩を招く虞がある。また、循環経路における燃焼室から凝縮器までの間においては、特に作動ガスの温度が高く、内圧が高くなりやすいので、燃焼室の内圧の急上昇をも引き起こす虞がある。
【０００５】
そこで、本発明は、かかる従来例の有する不都合を改善し、循環経路の内圧の過大な上昇を抑え得るガス循環型エンジンを提供することを、その目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成する為、請求項１記載の発明では、燃焼室と、この燃焼室の吸気側と排気側とを繋ぐ循環経路と、を備えたガス循環型エンジンにおいて、循環経路から流入させた燃焼室からの排出ガスを貯留する排出ガス貯留タンクと、その循環経路と排出ガス貯留タンクとの間に配設し、循環経路の内圧が所定圧力よりも高いときに作動して当該循環経路の排出ガスを排出ガス貯留タンクに流入させることで当該循環経路の内圧の調整を行う循環経路内圧調整手段と、を備えている。
【０００７】
また、上記目的を達成する為、請求項２記載の発明では、酸化剤，酸化剤によって燃焼が促される被酸化燃料及び当該被酸化燃料の燃焼に伴って動力を発生させる空気よりも比熱比の高い作動ガスが供給される燃焼室と、この燃焼室の吸気側と排気側とを繋ぐ循環経路と、を備え、作動ガスが大気へと放出されることなく循環経路を介して再び燃焼室に供給されるよう構成したガス循環型エンジンにおいて、循環経路から流入させた燃焼室からの排出ガスを貯留する排出ガス貯留タンクと、その循環経路と排出ガス貯留タンクとの間に配設し、循環経路の内圧が所定圧力よりも高いときに作動して当該循環経路の排出ガスを排出ガス貯留タンクに流入させることで当該循環経路の内圧の調整を行う循環経路内圧調整手段と、を備えている。
【０００８】
これら各請求項１又は２に記載のガス循環型エンジンは、循環経路の内圧が所定圧力を超えたときに、その循環経路の排出ガスを排出ガス貯留タンクに逃がすので、その循環経路の内圧の過度の上昇を抑えることができる。
【０００９】
ここで、請求項３記載の発明の如く、排出ガス貯留タンク内の排出ガスを循環経路に戻して再び循環させるタンク内排出ガス再循環手段を設ければよい。これにより、この請求項３記載のガス循環型エンジンにおいては、燃焼室と循環経路における作動ガスの量の変化を抑えることができるので、燃焼変動の抑制が可能になる。
【００１０】
また、循環経路内圧調整手段は、請求項４記載の発明の如く、循環経路の内圧が前記所定圧力以下のときに循環経路と排出ガス貯留タンクとの間を遮断させる一方、循環経路の内圧が前記所定圧力よりも高いときに弁体が作動して循環経路と排出ガス貯留タンクとの間を連通させる開閉弁とすればよい。これにより、この請求項４記載のガス循環型エンジンは、循環経路の内圧の調整が可能になり、その過大な上昇を抑えることができる。
【００１１】
また、循環経路内圧調整手段は、請求項５記載の発明の如く、循環経路の内圧が前記所定圧力よりも高いときに循環経路における排出ガス通路（循環経路と排出ガス貯留タンクとを繋ぐ通路）との繋ぎ目部分の上流側と当該排出ガス通路とを連通させる流路調整弁とすればよい。これにより、この請求項５記載のガス循環型エンジンは、循環経路の内圧の調整が可能になり、その過大な上昇を抑えることができる。
【００１２】
また、循環経路内圧調整手段は、請求項６記載の発明の如く、請求項５記載のガス循環型エンジンにおいて、循環経路の内圧が前記所定圧力に対して低圧の所定圧力よりも低いときに循環経路における排出ガス通路との繋ぎ目部分の下流側と当該排出ガス通路とを連通させるよう構成すればよい。これにより、この請求項６記載のガス循環型エンジンにおいては、排出ガス貯留タンクの排出ガスを循環経路に戻すことができるので、燃焼室と循環経路における作動ガスの量の変化を抑えることができ、燃焼変動の抑制が可能になる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係るガス循環型エンジンは、循環経路の内圧の過大な上昇の抑制が可能なので、その循環経路の耐久性を維持することができ、また、その循環経路における各繋ぎ目からの排出ガスの漏れの回避が可能となり、作動ガス不足による熱効率の低下を防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に、本発明に係るガス循環型エンジン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。以下においては、作動ガス循環型エンジンを例に挙げて説明する。
【実施例】
【００１５】
［実施例１］
本発明に係る作動ガス循環型エンジンの実施例１を図１に基づいて説明する。
【００１６】
この作動ガス循環型エンジンは、酸化剤，この酸化剤によって燃焼が促される被酸化燃料及び当該被酸化燃料の燃焼に伴って動力を発生させる作動ガスが供給される燃焼室と、この燃焼室の吸気側と排気側とを繋ぐ循環経路と、を備え、その作動ガスが大気へと放出されることなく循環経路を介して再び燃焼室に供給されるよう構成した所謂閉サイクルエンジンである。この作動ガス循環型エンジンは、燃焼室内で被酸化燃料を燃焼させ、これにより作動ガスを熱膨張させて動力を発生させる。
【００１７】
最初に、本実施例１において例示する作動ガス循環型エンジンの構成についての説明を図１に基づき行う。
【００１８】
この作動ガス循環型エンジンは、燃焼室ＣＣが形成されるエンジン本体１０と、その燃焼室ＣＣの吸気側と排気側とを繋ぐ循環経路２０と、その燃焼室ＣＣに酸化剤を供給する酸化剤供給装置３０と、その燃焼室ＣＣに被酸化燃料を供給する被酸化燃料供給装置４０と、を備えている。その燃焼室ＣＣと循環経路２０には作動ガスが充填されており、その作動ガスは、燃焼室ＣＣと循環経路２０との間で循環する。尚、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、多気筒のエンジン本体１０にも適用可能である。
【００１９】
先ず、エンジン本体１０について説明する。
【００２０】
このエンジン本体１０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を備えている。そのピストン１３は、コネクティングロッド１４を介してクランクシャフト（図示略）に連結し、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との空間内に往復運動し得るように配置する。尚、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。
【００２１】
そのシリンダヘッド１１には、循環経路２０の一部を成す吸気ポート１１ｂと排気ポート１１ｃが形成されている。その吸気ポート１１ｂと排気ポート１１ｃは、夫々に一端が燃焼室ＣＣ内に開口している。吸気ポート１１ｂの開口部分には、その開口を開弁時に開く一方、閉弁時に閉じる吸気バルブ１５が配設されている。また、排気ポート１１ｃの開口部分には、その開口を開弁時に開く一方、閉弁時に閉じる排気バルブ１６が配設されている。
【００２２】
その吸気バルブ１５や排気バルブ１６としては、例えば、図示しない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１５や排気バルブ１６においては、そのカムシャフトとクランクシャフト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カムシャフトをクランクシャフトの回転に連動させ、予め設定された開閉時期に開閉駆動させる。また、このエンジン本体１０は、吸気バルブ１５と排気バルブ１６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１５や排気バルブ１６の開閉時期やリフト量を運転条件に応じた好適なものへと変更できるようになる。更にまた、このエンジン本体１０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１５や排気バルブ１６を開閉駆動させる所謂電磁駆動弁を利用してもよい。
【００２３】
次に、循環経路２０について説明する。
【００２４】
この循環経路２０は、上述した吸気ポート１１ｂ及び排気ポート１１ｃと、その吸気ポート１１ｂの他端と排気ポート１１ｃの他端とを繋ぐ循環通路２１と、によって構成する。これにより、この循環経路２０内と燃焼室ＣＣ内とは、閉塞された空間を成す。
【００２５】
この作動ガス循環型エンジンにおいては、その閉塞された空間の中に作動ガスを充填して、その作動ガスを循環経路２０の吸気ポート１１ｂ側から燃焼室ＣＣ内へと、この燃焼室ＣＣから循環経路２０の排気ポート１１ｃ側へと、そして、この排気ポート１１ｃ側から循環通路２１を介して吸気ポート１１ｂ側へと循環させる。ここでは、吸気バルブ１５が開弁した際に、循環通路２１の作動ガスが吸気ポート１１ｂを介して燃焼室ＣＣに供給される。また、その燃焼室ＣＣ内の作動ガスは、排気バルブ１６が開弁した際に、排気ポート１１ｃを介して被酸化燃料の燃焼後ガスと共に排出ガスとして循環通路２１に排出される。つまり、その作動ガスは、この循環経路２０によって大気に放出されることなく燃焼室ＣＣとの間で循環する。
【００２６】
ここで、その作動ガスとしては、空気よりも比熱比の高いものであって、単原子ガス（具体的にはアルゴンやヘリウム等の希ガス）を使用する。本実施例１においては、アルゴンＡｒを用いるものとする。
【００２７】
本実施例１の循環通路２１は、具体的に、第１から第３の循環通路２１ａ〜２１ｃで構成されている。その第１循環通路２１ａは、吸気ポート１１ｂの他端と酸化剤供給装置３０における後述する酸化剤供給手段３２の排出口３２ａとを繋ぐものである。また、第２循環通路２１ｂは、排気ポート１１ｃの他端と後述する凝縮器６０の排出ガス導入口６０ａとを繋ぐものである。また、第３循環通路２１ｃは、その凝縮器６０の作動ガス排出口６０ｂと酸化剤供給手段３２の作動ガス導入口３２ｂとを繋ぐものである。
【００２８】
次に、酸化剤供給装置３０について説明する。
【００２９】
この酸化剤供給装置３０は、酸化剤が高圧の状態で貯留された酸化剤貯留タンク３１と、その酸化剤を循環通路２１に供給する酸化剤供給手段３２と、その酸化剤貯留タンク３１と酸化剤供給手段３２を繋ぐ酸化剤供給通路３３と、この酸化剤供給通路３３上に配備されたレギュレータ３４及び酸化剤流量計３５と、を備える。その酸化剤供給通路３３上には、上流側（酸化剤貯留タンク３１側）から順にレギュレータ３４及び酸化剤流量計３５が配設される。
【００３０】
ここで、本実施例１においては、酸化剤を単に循環通路２１へと供給するのではなく、その循環通路２１の作動ガスと混ぜ合わせて循環通路２１に送り込ませる。これが為、ここで用いる酸化剤供給手段３２としては、酸化剤供給通路３３から流入してきた酸化剤と循環通路２１から流入してきた作動ガスとを混合して、その酸化剤及び作動ガスを排出口３２ａから循環通路２１の下流側（吸気ポート１１ｂ側）に流す酸化剤混合手段を利用する。従って、酸化剤は、吸気バルブ１５の開弁に伴い吸気ポート１１ｂを介して作動ガスと共に燃焼室ＣＣに供給されることになる。
【００３１】
レギュレータ３４は、酸化剤供給通路３３における自身よりも下流側（酸化剤流量計３５側）の圧力を電子制御装置（ＥＣＵ）５０の指令に従った目標圧力に調整するものである。換言するならば、このレギュレータ３４は、酸化剤供給通路３３における酸化剤の流量を制御する為に使用される。また、酸化剤流量計３５は、酸化剤供給通路３３における酸化剤の流量を計測する手段であって、レギュレータ３４で調整された酸化剤の流量の計測を行う。この酸化剤流量計３５の計測信号は、電子制御装置５０に送信される。
【００３２】
本実施例１においては、その酸化剤として酸素Ｏ２が供給されるものとする。これが為、酸化剤貯留タンク３１には、酸素Ｏ２が例えば７０ＭＰａで貯留されている。
【００３３】
次に、被酸化燃料供給装置４０について説明する。
【００３４】
この被酸化燃料供給装置４０は、被酸化燃料が高圧の状態で貯留された被酸化燃料貯留タンク４１と、その被酸化燃料を噴射する被酸化燃料噴射手段４２と、その被酸化燃料貯留タンク４１と被酸化燃料噴射手段４２を繋ぐ被酸化燃料供給通路４３と、この被酸化燃料供給通路４３上に配備されたレギュレータ４４，被酸化燃料流量計４５及びサージタンク４６と、を備える。その被酸化燃料供給通路４３上には、上流側（被酸化燃料貯留タンク４１側）から順にレギュレータ４４，被酸化燃料流量計４５及びサージタンク４６が配設される。
【００３５】
ここで、本実施例１においては、被酸化燃料を燃焼室ＣＣ内に直接噴射させるべく、シリンダヘッド１１に被酸化燃料噴射手段４２を配設する。この被酸化燃料噴射手段４２は、電子制御装置５０によって制御される所謂燃料噴射弁である。例えば、その電子制御装置５０は、エンジン回転数等の運転状態に応じて被酸化燃料の噴射時期や噴射量を制御する。
【００３６】
レギュレータ４４は、被酸化燃料供給通路４３における自身よりも下流側（被酸化燃料流量計４５及びサージタンク４６側）の圧力を設定圧力に調整するものである。換言するならば、このレギュレータ４４は、被酸化燃料供給通路４３における被酸化燃料の流量を制御する為に使用される。また、被酸化燃料流量計４５は、被酸化燃料供給通路４３における被酸化燃料の流量を計測する手段であって、レギュレータ４４で調整された被酸化燃料の流量の計測を行う。この被酸化燃料流量計４５の計測信号は、電子制御装置５０に送信される。また、サージタンク４６は、被酸化燃料噴射手段４２による被酸化燃料の噴射時に被酸化燃料供給通路４３内に発生する脈動の低減を図るものである。
【００３７】
本実施例１においては、その被酸化燃料として水素Ｈ２が供給されるものとする。これが為、被酸化燃料貯留タンク４１には、水素Ｈ２が例えば７０ＭＰａで貯留されている。
【００３８】
本実施例１の作動ガス循環型エンジンは、燃焼室ＣＣ内に被酸化燃料たる水素Ｈ２と酸化剤たる酸素Ｏ２を供給し、その水素Ｈ２を拡散燃焼させるものとして例示する。従って、この作動ガス循環型エンジンにおいては、燃焼室ＣＣ内に形成された高温の圧縮ガス（酸素Ｏ２及びアルゴンＡｒ）の中に高圧の水素Ｈ２を噴射することによりその水素Ｈ２の一部が自己着火し、その水素Ｈ２と圧縮ガス（酸素Ｏ２）が拡散混合しながら燃焼する。その水素Ｈ２の燃焼によって、燃焼室ＣＣの中では、水素Ｈ２と酸素Ｏ２が結合して水蒸気Ｈ２Ｏが生成されると共に、比熱比の高いアルゴンＡｒが熱膨張を起こす。これが為、この作動ガス循環型エンジンは、水素Ｈ２の拡散燃焼とアルゴンＡｒの熱膨張によってピストン１３が押し下げられ、これにより動力を発生する。
【００３９】
その水素Ｈ２の燃焼とアルゴンＡｒの熱膨張が一通り終わった際（例えば、ピストン１３が下死点近くに位置している際）、燃焼室ＣＣ内からは、排気バルブ１６の開弁に伴って、水蒸気Ｈ２ＯとアルゴンＡｒが排気ポート１１ｃに排出される。ここで、排出されたアルゴンＡｒは、エンジン本体１０の熱効率を高める為に、循環経路２０を経て再び吸気側から燃焼室ＣＣに供給する必要がある。しかしながら、同時に排出された水蒸気Ｈ２Ｏは、３原子からなり、単原子からなるアルゴンＡｒよりも比熱比が小さいので、アルゴンＡｒと共に燃焼室ＣＣへ循環させると、エンジン本体１０の熱効率を低下させる要因となる。これが為、この作動ガス循環型エンジンは、排出ガスの中に含まれる水蒸気Ｈ２Ｏを取り除く手段を循環経路２０上に設ける。
【００４０】
その水蒸気Ｈ２Ｏを取り除く手段としては、図１に示す凝縮器６０を利用する。この凝縮器６０は、循環通路２１上（第２循環通路２１ｂと第３循環通路２１ｃとの間）に配設し、排出ガスの中に含まれる水蒸気Ｈ２Ｏを液化・凝縮してアルゴンＡｒと凝縮水Ｈ２Ｏとに分離するものである。この凝縮器６０は、その内部に冷却水が循環されており、その冷却水によって水蒸気Ｈ２Ｏの液化・凝縮を行う。分離されたアルゴンＡｒは、凝縮器６０の作動ガス排出口６０ｂを介して第３循環通路２１ｃに排出される。一方、凝縮水Ｈ２Ｏは、凝縮器６０の凝縮水排出口６０ｃを介して凝縮水通路２２に排出され、作動ガス循環型エンジンの外部に排水される。
【００４１】
ここで、燃焼室ＣＣから排出された排出ガスの中には、水蒸気Ｈ２ＯやアルゴンＡｒだけでなく、水素Ｈ２又は酸素Ｏ２が含まれていることがある。例えば、酸素Ｏ２に対して水素Ｈ２の燃焼室ＣＣへの供給量の方が多いときには、未燃焼の水素Ｈ２が残り、そのまま循環経路２０へと排出される。また、水素Ｈ２に対して酸素Ｏ２の燃焼室ＣＣへの供給量の方が多いときには、酸素Ｏ２が残り、そのまま循環経路２０へと排出される。その排出ガス中の水素Ｈ２や酸素Ｏ２は、凝縮器６０で分離されて、アルゴンＡｒと共に第３循環通路２１ｃに排出される。従って、その水素Ｈ２や酸素Ｏ２についても再び燃焼室ＣＣに供給される。
【００４２】
そこで、後の燃焼室ＣＣ内における水素Ｈ２又は酸素Ｏ２の過多を防ぐ為に、この作動ガス循環型エンジンにおいては、その排出ガス中の水素Ｈ２又は酸素Ｏ２の量を把握し、その水素Ｈ２又は酸素Ｏ２が燃焼室ＣＣに到達する時期を見計らって、被酸化燃料供給装置４０からの水素Ｈ２の噴射量又は酸化剤供給装置３０からの酸素Ｏ２の供給量を調節する。ここでは、排出ガス中の水素濃度を検出する水素濃度検出手段（水素濃度センサ７１）と、排出ガス中の酸素濃度を検出する酸素濃度検出手段（酸素濃度センサ７２）と、を循環通路２１の第３循環通路２１ｃに配設する。その水素濃度センサ７１と酸素濃度センサ７２は、各々検出信号を電子制御装置５０に送信する。従って、電子制御装置５０は、その各検出信号から排出ガス中の水素Ｈ２又は酸素Ｏ２の残存量を把握し、その水素Ｈ２又は酸素Ｏ２が燃焼室ＣＣに到達する時期を見計らって、被酸化燃料噴射手段４２の水素Ｈ２の噴射量又はレギュレータ３４の目標圧力（つまり酸素Ｏ２の供給量）を制御する。
【００４３】
ところで、この作動ガス循環型エンジンにおいては、燃焼室ＣＣ内が被酸化燃料（水素Ｈ２）の燃焼によって高温になり、その高温の熱を受け取った作動ガス（アルゴンＡｒ）が熱膨張を起こす。これが為、循環経路２０には、高温の排出ガスが送られることになる。
【００４４】
ここで、その排出ガスは凝縮器６０によって冷却されることになるが、この作動ガス循環型エンジンは、所謂開サイクルエンジンのように排出ガスが大気へと放出されないので、運転の繰り返しによって循環経路２０が暖められていき、その循環経路２０内の作動ガスの温度が上がって循環経路２０の内圧が上昇していく。そして、その内圧の上昇は、循環経路２０の耐久性を低下させる虞があり、また、循環経路２０における夫々の繋ぎ目からの排出ガス（主に作動ガス）の漏洩を招く虞がある。その繋ぎ目とは、主として、排気ポート１１ｃと第２循環通路２１ｂとの繋ぎ目，その第２循環通路２１ｂと凝縮器６０の排出ガス導入口６０ａとの繋ぎ目，その凝縮器６０の作動ガス排出口６０ｂと第３循環通路２１ｃとの繋ぎ目，その第３循環通路２１ｃと酸化剤供給手段３２の作動ガス導入口３２ｂとの繋ぎ目，その酸化剤供給手段３２の排出口３２ａと第１循環通路２１ａとの繋ぎ目及びその第１循環通路２１ａと吸気ポート１１ｂとの繋ぎ目である。特に、凝縮器６０で冷却される前の循環経路２０（つまり排気ポート１１ｃ及び第２循環通路２１ｂ）においては、排出ガスの温度が高く、内圧が高圧になりやすい。従って、排出ガスの漏洩は、特に排気ポート１１ｃと第２循環通路２１ｂとの繋ぎ目や第２循環通路２１ｂと凝縮器６０の排出ガス導入口６０ａとの繋ぎ目において生じる可能性が高い。また、その排気ポート１１ｃと第２循環通路２１ｂの内圧の上昇は、燃焼室ＣＣの内圧の急上昇をも引き起こす虞がある。
【００４５】
そこで、本実施例１においては、循環経路２０の内圧の上昇を抑えるべく、その内圧の調整を行う循環経路内圧調整装置８０を設ける。その循環経路内圧調整装置８０は、循環経路２０の内圧が所定圧力よりも高ければ、その内圧を少なくとも所定圧力になるまで低下させるように構成したものであって、循環経路２０における燃焼室ＣＣ側の端部（つまり排気ポート１１ｃの開口部分）から酸化剤供給手段３２の作動ガス導入口３２ｂに至るまでの間に配設する。
【００４６】
具体的に、本実施例１においては、循環経路２０における凝縮器６０の作動ガス排出口６０ｂ部分から上記の水素濃度センサ７１及び酸素濃度センサ７２に至るまでの間に循環経路内圧調整装置８０を配設する。つまり、循環経路内圧調整装置８０は、第３循環通路２１ｃにおける水素濃度センサ７１及び酸素濃度センサ７２よりも上流側（凝縮器６０側）に設ける。そのような配置にした理由は、凝縮器６０よりも上流側（つまり第２循環通路２１ｂ）に循環経路内圧調整装置８０を設けると、その循環経路内圧調整装置８０において水蒸気Ｈ２Ｏが液化してしまう可能性があり、凝縮水Ｈ２Ｏの処理を行う構造等が別途必要になってエンジン全体の大型化やコスト増加を招く虞があるからである。更に、循環経路内圧調整装置８０を凝縮器６０よりも上流側に配置しない理由としては、その循環経路内圧調整装置８０への高温の排出ガスの流入を避けて、その循環経路内圧調整装置８０の熱負荷を軽減する為でもある。また、水素濃度センサ７１及び酸素濃度センサ７２よりも下流側に配置した場合は、燃焼室ＣＣに送られる実際の残存量が把握できなくなり、適切な水素Ｈ２及び酸素Ｏ２の供給制御を阻害してしまう可能性があるからである。
【００４７】
次に、本実施例１の循環経路内圧調整装置８０の構成について説明する。この循環経路内圧調整装置８０は、第３循環通路２１ｃから流入させた排出ガス（主に作動ガス）を貯留する排出ガス貯留タンク８１と、第３循環通路２１ｃと排出ガス貯留タンク８１とを繋ぐ排出ガス分流通路８２と、第３循環通路２１ｃ又は排出ガス分流通路８２における第３循環通路２１ｃ側の内圧が所定圧力よりも高くなった際に当該第３循環通路２１ｃの排出ガスを排出ガス貯留タンク８１に流入させ、その内圧を少なくとも所定圧力になるまで低下させるべく調整する循環経路内圧調整手段８３と、を備える。その所定圧力とは、例えば循環経路２０の耐久性の低下や循環経路２０における繋ぎ目からの排出ガスの漏れが生じることのない循環経路２０の内圧であって、実験やシミュレーションの結果に基づいて予め設定しておく。以下においては、後述する第２所定圧力の存在を考慮して、この所定圧力のことを「第１所定圧力」という。
【００４８】
その循環経路内圧調整手段８３は、第３循環通路２１ｃと排出ガス貯留タンク８１との間に配設する。本実施例１の循環経路内圧調整手段８３としては、第３循環通路２１ｃと排出ガス分流通路８２との繋ぎ目部分又は排出ガス分流通路８２上に配設し、第３循環通路２１ｃ内と排出ガス貯留タンク８１内とを配設部分の内圧（第３循環通路２１ｃ側の内圧）に応じて連通又は遮断させることの可能な開閉弁を使用する。
【００４９】
例えば、第３循環通路２１ｃと排出ガス分流通路８２との繋ぎ目部分に配設した場合には、第３循環通路２１ｃの内圧が第１所定圧力以下のときに、第３循環通路２１ｃ内と排出ガス分流通路８２内との間を遮断させるべく閉弁状態にあり、また、その内圧が第１所定圧力を超えた際に、第３循環通路２１ｃ内と排出ガス分流通路８２内とを連通させるべく開弁する構造の開閉弁を適用する。具体的に、この場合の開閉弁としては、弁体８３ａに掛かる第３循環通路２１ｃの内圧が第１所定圧力以下ならば、その内圧に抗する力を弁体８３ａに作用させて閉弁状態を保たせる一方、その弁体８３ａに掛かる第３循環通路２１ｃの内圧が第１所定圧力よりも高圧ならば、その内圧に抗することができず弁体８３ａによって縮められて開弁させる弾性部材（弦巻ばね等）８３ｂを具備した所謂逆止弁を適用すればよい。
【００５０】
この場合の開閉弁は、閉弁状態において第３循環通路２１ｃにおける排出ガス分流通路８２との繋ぎ目部分の上流側と下流側とが連通状態にある。以下においては、その第３循環通路２１ｃにおける排出ガス分流通路８２との繋ぎ目部分の上流側を「第３循環通路２１ｃの排出ガス分流通路繋ぎ目上流部」といい、その第３循環通路２１ｃにおける排出ガス分流通路８２との繋ぎ目部分の下流側を「第３循環通路２１ｃの排出ガス分流通路繋ぎ目下流部」という。一方、この場合の開閉弁は、開弁状態において、その第３循環通路２１ｃの排出ガス分流通路繋ぎ目上流部と第３循環通路２１ｃの排出ガス分流通路繋ぎ目下流部と排出ガス分流通路８２とが各々連通状態になるものであってもよく、その第３循環通路２１ｃの排出ガス分流通路繋ぎ目上流部と排出ガス分流通路８２との間のみが連通状態になるものであってもよい。つまり、この場合の開閉弁は、開弁状態となった際に、第３循環通路２１ｃの排出ガス分流通路繋ぎ目上流部の排出ガスの一部を排出ガス分流通路８２に分流させると共に残りを第３循環通路２１ｃの排出ガス分流通路繋ぎ目下流部に流すものであってもよく、第３循環通路２１ｃの排出ガス分流通路繋ぎ目上流部の排出ガスを全て排出ガス分流通路８２に分流させるものであってもよい。
【００５１】
続いて、排出ガス分流通路８２上に配設した場合の循環経路内圧調整手段８３には、排出ガス分流通路８２の第３循環通路２１ｃ側の内圧が第１所定圧力以下のときに、排出ガス分流通路８２内を閉塞させるべく閉弁状態となり、また、その内圧が第１所定圧力を超えた際に、排出ガス分流通路８２内の循環経路内圧調整手段８３の前後を連通させるべく開弁する構造の開閉弁を適用する。具体的に、この場合の開閉弁としては、弁体８３ａに掛かる第３循環通路２１ｃ側からの内圧が第１所定圧力以下ならば、その内圧に抗する力を弁体８３ａに作用させて閉弁状態を保たせる一方、その弁体８３ａに掛かる第３循環通路２１ｃ側からの内圧が第１所定圧力よりも高圧ならば、その内圧に抗することができず弁体８３ａによって縮められて開弁させる弾性部材（弦巻ばね等）８３ｂを具備した所謂逆止弁を適用すればよい。つまり、この場合の開閉弁は、第３循環通路２１ｃを流れる排出ガスの一部を排出ガス貯留タンク８１に分流させるものとなる。
【００５２】
このように、循環経路内圧調整装置８０は、上述した配設部分の内圧が第１所定圧力を超えた際に、第３循環通路２１ｃの排出ガスの一部又は全部を排出ガス貯留タンク８１に分流して貯留させる。そして、これにより、この循環経路内圧調整装置８０は、循環経路２０の内圧の過度な上昇を抑えることができる。従って、この作動ガス循環型エンジンにおいては、循環経路２０の耐久性を保つことができ、また、循環経路２０の繋ぎ目からの排出ガスの漏れを回避することもできる。
【００５３】
また、この循環経路内圧調整装置８０は、第３循環通路２１ｃの排出ガスの排出ガス貯留タンク８１への分流に伴って第３循環通路２１ｃの内圧を低下させていく。そして、その第３循環通路２１ｃの内圧が第１所定圧力以下になったときには、循環経路内圧調整手段８３が閉弁して排出ガス貯留タンク８１への分流が止まる。つまり、この循環経路内圧調整装置８０は、上述した配設部分の内圧が第１所定圧力を超えた際に、一時的に排出ガスの排出ガス貯留タンク８１への分流動作を行うものであると言える。従って、第３循環通路２１ｃの排出ガスの全部を排出ガス貯留タンク８１に分流させる場合であっても、この作動ガス循環型エンジンにおいては、作動ガスの燃焼室ＣＣへの供給量不足という事態に陥らないので、作動ガス不足に伴う熱効率の低下を抑えることができる。
【００５４】
ここで、排出ガス貯留タンク８１の容量にも限度があり、また、閉サイクルエンジンにおける作動ガスの量は別途補充する構成を有していない限り不変である。これが為、排出ガス貯留タンク８１内の排出ガス（主に作動ガス）については、循環経路２０に戻すことが望ましい。従って、本実施例１の循環経路内圧調整装置８０には、排出ガス貯留タンク８１内の排出ガスを循環経路２０に戻して再び循環させるタンク内排出ガス再循環手段８４を設ける。
【００５５】
そのタンク内排出ガス再循環手段８４は、燃焼室ＣＣと循環経路２０における作動ガスの量の変化を抑えるべく設けたものであり、排出ガス貯留タンク８１と第３循環通路２１ｃとを繋ぐ排出ガス放出通路８５と、第３循環通路２１ｃ又は排出ガス放出通路８５における第３循環通路２１ｃ側の内圧が第２所定圧力よりも低くなった際に、排出ガス貯留タンク８１内の排出ガスを第３循環通路２１ｃに戻すタンク内排出ガス放出手段８６と、を備える。
【００５６】
その第２所定圧力とは、エンジン停止後の循環経路２０の内圧以上で且つエンジン作動時の循環経路２０の内圧よりも低い値に設定する。ここで、この第２所定圧力は、排出ガス貯留タンク８１の内圧よりも低圧に設定する必要がある。従って、この第２所定圧力については、かかる値が成立するように、排出ガス貯留タンク８１の容量を設定し、その容量を加味した実験やシミュレーションの結果に基づいて予め設定しておく。例えば、排出ガス貯留タンク８１の容量が大きすぎると内圧が上昇しにくいので、そのことを考慮に入れて排出ガス貯留タンク８１の容量の設定を行う必要がある。
【００５７】
そのタンク内排出ガス放出手段８６としては、第３循環通路２１ｃと排出ガス放出通路８５との繋ぎ目部分又は排出ガス放出通路８５上に配設し、排出ガス貯留タンク８１と第３循環通路２１ｃとの間を配設部分の内圧に応じて開閉させる開閉弁を使用する。
【００５８】
例えば、第３循環通路２１ｃと排出ガス放出通路８５との繋ぎ目部分に配設した場合には、第３循環通路２１ｃの内圧が第２所定圧力以上のときに、第３循環通路２１ｃ内と排出ガス放出通路８５内との間を遮断させるべく閉弁状態にあり、また、その内圧が第２所定圧力よりも低圧になった際に、第３循環通路２１ｃ内と排出ガス放出通路８５内とを連通させるべく開弁する構造の開閉弁を適用する。具体的に、この場合の開閉弁としては、第３循環通路２１ｃの内圧が第２所定圧力以上ならば、排出ガス貯留タンク８１の内圧が弁体８６ａに働いても弾性部材（弦巻ばね等）８６ｂの弾発力によって閉弁状態を保たせる一方、第３循環通路２１ｃの内圧が第２所定圧力よりも低くなったならば、排出ガス貯留タンク８１の内圧の掛かった弁体８６ａが弾性部材８６ｂを押し縮めて開弁させる所謂逆止弁を適用すればよい。
【００５９】
この場合の開閉弁は、閉弁状態において第３循環通路２１ｃにおける排出ガス放出通路８５との繋ぎ目部分の上流側と下流側とが連通状態にある。以下においては、その第３循環通路２１ｃにおける排出ガス放出通路８５との繋ぎ目部分の上流側を「第３循環通路２１ｃの排出ガス放出通路繋ぎ目上流部」といい、その第３循環通路２１ｃにおける排出ガス放出通路８５との繋ぎ目部分の下流側を「第３循環通路２１ｃの排出ガス放出通路繋ぎ目下流部」という。一方、この場合の開閉弁は、開弁状態において、その第３循環通路２１ｃの排出ガス放出通路繋ぎ目上流部と第３循環通路２１ｃの排出ガス放出通路繋ぎ目下流部と排出ガス放出通路８５とが連通状態になるものであってもよく、その第３循環通路２１ｃの排出ガス放出繋ぎ目上流部又は排出ガス放出通路繋ぎ目下流部と排出ガス放出通路８５との間のみが連通状態になるものであってもよい。つまり、この場合の開閉弁は、開弁状態となった際に、排出ガス貯留タンク８１内の排出ガスを単に第３循環通路２１ｃへと戻すものであってもよく、その排出ガスを第３循環通路２１ｃの排出ガス放出通路繋ぎ目上流部又は排出ガス放出通路繋ぎ目下流部に戻すものであってもよい。
【００６０】
続いて、排出ガス放出通路８５上に配設した場合のタンク内排出ガス放出手段８６には、排出ガス放出通路８５の第３循環通路２１ｃ側の内圧が第２所定圧力以上のときに、排出ガス放出通路８５内を閉塞させるべく閉弁状態となり、また、その内圧が第２所定圧力よりも低圧になった際に、排出ガス放出通路８５内のタンク内排出ガス放出手段８６の前後を連通させるべく開弁する構造の開閉弁を適用する。具体的に、この場合の開閉弁としては、排出ガス放出通路８５の第３循環通路２１ｃ側の内圧が第２所定圧力以上ならば、排出ガス貯留タンク８１の内圧が弁体８６ａに働いても弾性部材（弦巻ばね等）８６ｂの弾発力によって閉弁状態を保たせる一方、排出ガス放出通路８５の第３循環通路２１ｃ側の内圧が第２所定圧力よりも低くなったならば、排出ガス貯留タンク８１の内圧の掛かった弁体８６ａが弾性部材８６ｂを押し縮めて開弁させる所謂逆止弁を適用すればよい。
【００６１】
このように、タンク内排出ガス再循環手段８４は、エンジン停止となった際に排出ガス貯留タンク８１内の排出ガスを循環経路２０へと戻す。これが為、この作動ガス循環型エンジンにおいては、排出ガス貯留タンク８１が排出ガスで満杯になって循環経路２０の過度の内圧上昇を抑えることができなくなる、という不都合を回避することができる。また、この作動ガス循環型エンジンにおいては、排出ガス貯留タンク８１内に逃がした分の作動ガスを循環経路２０内に補充する必要が無くなり、その補充に係る構成を設けずとも作動ガスによる熱効率の高い運転を継続させることができるので、燃焼変動の抑制も可能になる。
【００６２】
以上示した如く、本実施例１の作動ガス循環型エンジンは、循環経路２０の排出ガスを排出ガス貯留タンク８１に逃がすことで、その循環経路２０の内圧の過度の上昇を抑えることができる。これが為、この作動ガス循環型エンジンは、その循環経路２０の耐久性を維持することができる。また、この作動ガス循環型エンジンにおいては、その循環経路２０における各繋ぎ目からの排出ガスの漏れを回避することもできるので、作動ガス不足による熱効率の低下を防ぐことができる。更に、この作動ガス循環型エンジンは、その排出ガス貯留タンク８１に逃がした排出ガス（つまり主として作動ガス）を循環経路２０に戻すことができるので、排出ガス貯留タンク８１の容量不足による循環経路２０の過度の内圧上昇を防ぎ、且つ、作動ガス不足による熱効率の低下を防ぐこともできる。
【００６３】
［実施例２］
次に、本発明に係る作動ガス循環型エンジンの実施例２を図２から図４に基づいて説明する。
【００６４】
本実施例２の作動ガス循環型エンジンは、前述した実施例１の作動ガス循環型エンジンにおいて、循環経路内圧調整装置８０を下記の循環経路内圧調整装置１８０に置き換えたものである。
【００６５】
その循環経路内圧調整装置１８０は、図２に示す如く、実施例１の循環経路内圧調整装置８０と同等の位置に配設する。
【００６６】
また、この循環経路内圧調整装置１８０は、図２に示す如く、実施例１の循環経路内圧調整装置８０と同様に、第３循環通路２１ｃから分流させた排出ガス（主に作動ガス）を貯留する排出ガス貯留タンク１８１を備えている。この循環経路内圧調整装置１８０においては、その第３循環通路２１ｃと排出ガス貯留タンク１８１とを繋ぐ１本の排出ガス通路１８２が用意されており、更に、その第３循環通路２１ｃの内圧が所定圧力（例えば実施例１と同じ第１所定圧力）よりも高くなった際にその内圧を少なくとも第１所定圧力になるまで低下させる循環経路内圧調整手段１８３を備える。
【００６７】
その循環経路内圧調整手段１８３としては、第３循環通路２１ｃと排出ガス通路１８２との繋ぎ目部分に配設し、電子制御装置５０の循環経路内圧制御手段によって排出ガスの流路（換言するならば弁体）が調整される流路調整弁を利用する。
【００６８】
具体的に、その流路調整弁（循環経路内圧調整手段１８３）としては、通常時（非制御時）に第３循環通路２１ｃにおける排出ガス通路１８２との繋ぎ目部分の上流側と下流側との間のみが連通状態となる第１状態，その第３循環通路２１ｃにおける排出ガス通路１８２との繋ぎ目部分の上流側（以下、「第３循環通路２１ｃの排出ガス通路繋ぎ目上流部」という。）と排出ガス通路１８２との間のみが連通状態となる第２状態，及び第３循環通路２１ｃにおける排出ガス通路１８２との繋ぎ目部分の下流側（以下、「第３循環通路２１ｃの排出ガス通路繋ぎ目下流部」という。）と排出ガス通路１８２との間のみが連通状態となる第３状態を作り出すことのできるものを使用する。
【００６９】
先ず、電子制御装置５０の循環経路内圧制御手段は、第３循環通路２１ｃの内圧が第１所定圧力を超えた際に、流路調整弁（循環経路内圧調整手段１８３）が上記の第２状態となるように弁体を作動させ、第３循環通路２１ｃの排出ガス通路繋ぎ目上流部と排出ガス通路１８２とを連通させる一方、その第３循環通路２１ｃの排出ガス通路繋ぎ目上流部及び排出ガス通路１８２と第３循環通路２１ｃの排出ガス通路繋ぎ目下流部とが遮断されるように構成する。
【００７０】
この場合、第３循環通路２１ｃにおいては、内圧が高くなっており、また、エンジンの排圧が作用している。これが為、かかる循環経路内圧制御手段による制御（循環経路２０の内圧上昇抑制制御）が実行されたときには、第３循環通路２１ｃの排出ガスが低圧側の排出ガス貯留タンク１８１に流入するようになる。尚、循環経路内圧制御手段は、第３循環通路２１ｃよりも排出ガス貯留タンク１８１の内圧の方が高圧になっているならば、排出ガス貯留タンク１８１から第３循環通路２１ｃへの排出ガスの逆流を防ぐべく、その循環経路２０の内圧上昇抑制制御を実行させないように構成しておくことが好ましい。従って、排出ガス貯留タンク１８１には、その内圧を検出する圧力センサを用意しておくことが望ましい。
【００７１】
ここで、循環経路２０の内圧上昇抑制制御の実行前においては、第３循環通路２１ｃの何処の内圧も略同じ値になっている。これが為、第３循環通路２１ｃの内圧については、第３循環通路２１ｃ上の何処から検出してもよい。一方、循環経路２０の内圧上昇抑制制御の実行中においては、第３循環通路２１ｃにおける流路調整弁（循環経路内圧調整手段１８３）よりも上流側と下流側とで内圧が異なる場合がある。従って、本実施例２においては、第３循環通路２１ｃにおける流路調整弁よりも上流側と下流側とに夫々圧力検出手段（圧力センサ１８４，１８５）を配設する。その圧力センサ１８４，１８５の検出信号は電子制御装置５０に送信されるので、電子制御装置５０は、その検出信号を利用して循環経路２０の内圧の把握を行う。例えば、循環経路２０の内圧上昇抑制制御の実行前は、少なくとも圧力センサ１８４又は圧力センサ１８５の内の何れか一方の検出信号を利用して循環経路２０の内圧を検出する。一方、循環経路２０の内圧上昇抑制制御の実行中は、夫々の圧力センサ１８４，１８５の検出信号を利用して循環経路２０の内圧を検出させる。
【００７２】
また、この循環経路内圧制御手段には、循環経路２０の内圧上昇抑制制御を終えるときに、流路調整弁（循環経路内圧調整手段１８３）が上記の第１状態となるように制御させる。
【００７３】
更に、本実施例２の循環経路内圧調整装置１８０には、実施例１における循環経路内圧調整装置８０のタンク内排出ガス再循環手段８４と同様の機能も持たせる。本実施例２においては、流路調整弁（循環経路内圧調整手段１８３）を上記の第３状態となるように制御して、排出ガス貯留タンク１８１内の排出ガスを循環経路２０（具体的には第３循環通路２１ｃ）へと戻すように電子制御装置５０のタンク内排出ガス放出制御手段を構成する。つまり、本実施例２の循環経路内圧調整装置１８０においては、循環経路内圧調整手段１８３にタンク内排出ガス再循環手段８４と同様の機能を持たせる。
【００７４】
具体的に、そのタンク内排出ガス放出制御手段は、第３循環通路２１ｃの内圧が第２所定圧力よりも低くなったときに、流路調整弁（循環経路内圧調整手段１８３）が第３状態となるように弁体を作動させ、第３循環通路２１ｃの排出ガス通路繋ぎ目下流部と排出ガス通路１８２とを連通させる一方、その第３循環通路２１ｃの排出ガス通路繋ぎ目下流部及び排出ガス通路１８２と第３循環通路２１ｃの排出ガス通路繋ぎ目上流部とが遮断されるように構成する。
【００７５】
ここで、タンク内排出ガス放出制御の実行前においては、第３循環通路２１ｃの何処の内圧も略同じ値になっている。これが為、タンク内排出ガス放出制御の実行前は、少なくとも圧力センサ１８４又は圧力センサ１８５の内の何れか一方の検出信号を利用して循環経路２０の内圧を検出させる。一方、タンク内排出ガス放出制御の実行中においては、第３循環通路２１ｃの排出ガス通路繋ぎ目上流部と排出ガス通路繋ぎ目下流部とで内圧が異なる場合がある。従って、タンク内排出ガス放出制御の実行中は、夫々の圧力センサ１８４，１８５の検出信号を利用して循環経路２０の内圧を検出させる。
【００７６】
本実施例２のタンク内排出ガス放出制御は、実施例１のときのようにエンジン停止後のみならず、エンジン作動中にも実行させる。これが為、エンジン停止後には、第２所定圧力を実施例１と同じ値に設定してタンク内排出ガス放出制御の実行要否を判断させる。一方、エンジン作動中には、それとは異なる値の第２所定圧力を別途設定する必要がある。例えば、エンジン作動中の第２所定圧力は、第１所定圧力よりも低圧であり、且つ、作動ガスの供給量不足による熱効率の大幅な低下が見受けられない状態のときの最低限の循環経路２０の内圧を設定すればよい。つまり、循環経路２０の内圧が低下するにつれて作動ガスの供給量が減少していき、その作動ガスの供給量の減少は熱効率の低下に繋がる。従って、エンジン作動中の第２所定圧力については、かかる対応関係を考慮して、作動ガスの燃焼室ＣＣへの供給不足になってしまうのか否かという観点で設定する。このエンジン作動中の第２所定圧力は、予め実験やシミュレーションを行って設定しておく。
【００７７】
ここで、エンジン作動中に流路調整弁を第３状態へと制御した場合には、第３循環通路２１ｃの排出ガス通路繋ぎ目下流部の内圧が排出ガス貯留タンク１８１の内圧よりも高くなっている可能性もある。しかしながら、この場合には、その第３循環通路２１ｃの排出ガス通路繋ぎ目下流部の排出ガス（作動ガス）の一部が燃焼室ＣＣの吸気負圧によって引っ張られるので、その吸気負圧に応じて排出ガス貯留タンク１８１内の排出ガスが排出ガス通路１８２に引っ張り出される。従って、第３循環通路２１ｃの排出ガス通路繋ぎ目下流部の内圧と排出ガス貯留タンク１８１の内圧との大小関係に拘わらず、この場合には、排出ガス貯留タンク１８１内の排出ガスが第３循環通路２１ｃに戻されることになる。
【００７８】
本実施例２においては、エンジン停止後にもタンク内排出ガス放出制御を実行するので、実施例１のときと同様の考えに基づいて排出ガス貯留タンク１８１の容量を決めればよい。尚、タンク内排出ガス放出制御をエンジン停止後に行わないのであれば、そのような排出ガス貯留タンク１８１の容量の決定は敢えて行う必要はない。
【００７９】
また、このタンク内排出ガス放出制御手段には、タンク内排出ガス放出制御を終えるときに、流路調整弁（循環経路内圧調整手段１８３）が上記の第１状態となるように制御させる。
【００８０】
最初に、本実施例２の循環経路２０の内圧上昇抑制制御について図３のフローチャートを用いて説明する。
【００８１】
先ず、電子制御装置５０の循環経路内圧制御手段は、循環経路２０の内圧（具体的には第３循環通路２１ｃの内圧）を検出する（ステップＳＴ５）。上述したように、循環経路２０の内圧上昇抑制制御の実行前においては、少なくとも圧力センサ１８４又は圧力センサ１８５の内の何れか一方の検出信号を利用して循環経路２０の内圧を検出する。一方、循環経路２０の内圧上昇抑制制御の実行中は、夫々の圧力センサ１８４，１８５の検出信号を利用して循環経路２０の内圧を検出させる。
【００８２】
続いて、この循環経路内圧制御手段は、その検出した循環経路２０の内圧が上述した第１所定圧力を超えているのか否かの判断を行う（ステップＳＴ１０）。
【００８３】
このステップＳＴ１０において循環経路２０の内圧が第１所定圧力を超えているとの判断が為された場合、循環経路内圧制御手段は、流路調整弁（循環経路内圧調整手段１８３）の弁体を上述した第２状態に制御して、循環経路２０の内圧上昇抑制制御を実行する（ステップＳＴ１５）。
【００８４】
このステップＳＴ１５の制御が実行されることにより、その循環経路内圧調整手段１８３は、第３循環通路２１ｃの排出ガス通路繋ぎ目上流部と排出ガス通路１８２とを連通させる一方、その第３循環通路２１ｃの排出ガス通路繋ぎ目上流部及び排出ガス通路１８２と第３循環通路２１ｃの排出ガス通路繋ぎ目下流部とを遮断する。従って、その第３循環通路２１ｃの排出ガス通路繋ぎ目上流部における排出ガスは、排出ガス通路１８２を経て排出ガス貯留タンク１８１へと流入するようになる。これにより、循環経路２０における循環経路内圧調整手段１８３よりも上流側の内圧が低下していくと共に、その循環経路内圧調整手段１８３よりも下流側の内圧も低下していく。その下流側の内圧の低下の原因は、上流側から排出ガスが流れてこないにも拘わらず、その下流側の排出ガス（作動ガス）の一部が燃焼室ＣＣに吸入されるからである。
【００８５】
続いて、循環経路内圧制御手段は、ステップＳＴ５に戻って再び循環経路２０の内圧の検出を行う。その際には、循環経路内圧調整手段１８３が第２状態に制御されているので、夫々の圧力センサ１８４，１８５が異なる検出値を示す可能性がある。これが為、一方の圧力センサ１８４（１８５）の検出値のみを利用してステップＳＴ１０の判断を行うと、循環経路２０の内圧上昇抑制制御を終えた後に全体が均された循環経路２０の内圧は、第１所定圧力に対して高低何れかに大きくずれてしまう虞がある。従って、循環経路２０の内圧上昇抑制制御の実行中のステップＳＴ５においては、夫々の圧力センサ１８４，１８５の検出値を利用して循環経路２０の内圧の検出（言い換えるならば推定）を行うようにする。例えば、ここでは、夫々の圧力センサ１８４，１８５によって検出された内圧の平均値を求め、これが循環経路２０の内圧であると推定させる。
【００８６】
循環経路内圧制御手段は、ステップＳＴ１０に進み、その夫々の圧力センサ１８４，１８５の検出信号により得られた循環経路２０の内圧と第１所定圧力との比較を行う。その結果、循環経路２０の内圧が第１所定圧力を超えていると判断されたならば、この循環経路内圧制御手段は、ステップＳＴ１５に進んで、循環経路２０の内圧上昇抑制制御を継続させる。一方、この循環経路内圧制御手段は、そのステップＳＴ１０で循環経路２０の内圧が第１所定圧力以下であると判断した場合、循環経路２０の内圧上昇抑制制御の禁止指令を実行する（ステップＳＴ２０）。
【００８７】
このステップＳＴ２０においては、循環経路内圧制御手段が流路調整弁（循環経路内圧調整手段１８３）の弁体を上述した第１状態に制御する。これにより、その循環経路内圧調整手段１８３は、第３循環通路２１ｃの排出ガス通路繋ぎ目上流部と第３循環通路２１ｃの排出ガス通路繋ぎ目下流部とを連通させる一方、その第３循環通路２１ｃの排出ガス通路繋ぎ目上流部及び排出ガス通路繋ぎ目下流部と排出ガス通路１８２とを遮断する。従って、この際には、第３循環通路２１ｃの排出ガス通路繋ぎ目上流部の排出ガスが再び第３循環通路２１ｃの排出ガス通路繋ぎ目下流部へと流れ始める一方、排出ガス貯留タンク１８１の排出ガスがそのままの状態で貯留され続ける。
【００８８】
次に、本実施例２のタンク内排出ガス放出制御について図４のフローチャートを用いて説明する。
【００８９】
先ず、電子制御装置５０のタンク内排出ガス放出制御手段は、循環経路２０の内圧上昇抑制制御についての実行履歴の有無を判断する（ステップＳＴ５５）。ここで、循環経路内圧制御手段は、循環経路２０の内圧上昇抑制制御が実行された際に内圧上昇抑制制御実行フラグを立てさせるように構成しておく。従って、このステップＳＴ５５では、その内圧上昇抑制制御実行フラグが立っているのか否かを判断させる。
【００９０】
このステップＳＴ５５において実行履歴が無い（つまり内圧上昇抑制制御実行フラグが立っていない）と判断された場合、このタンク内排出ガス放出制御手段は、本処理を一旦終える。
【００９１】
一方、ステップＳＴ５５において実行履歴が有る（つまり内圧上昇抑制制御実行フラグが立っている）と判断された場合、タンク内排出ガス放出制御手段は、循環経路２０の内圧（具体的には第３循環通路２１ｃの内圧）を検出する（ステップＳＴ６０）。上述したように、タンク内排出ガス放出制御の実行前においては、少なくとも圧力センサ１８４又は圧力センサ１８５の内の何れか一方の検出信号を利用して循環経路２０の内圧を検出する。一方、タンク内排出ガス放出制御の実行中は、夫々の圧力センサ１８４，１８５の検出信号を利用して循環経路２０の内圧を検出させる。
【００９２】
続いて、このタンク内排出ガス放出制御手段は、その検出した循環経路２０の内圧が上述した第２所定圧力よりも低圧なのか否かの判断を行う（ステップＳＴ６５）。
【００９３】
このステップＳＴ６５において循環経路２０の内圧が第２所定圧力よりも低圧であるとの判断が為された場合、タンク内排出ガス放出制御手段は、流路調整弁（循環経路内圧調整手段１８３）の弁体を上述した第３状態に制御して、タンク内排出ガス放出制御を実行する（ステップＳＴ７０）。
【００９４】
このステップＳＴ７０の制御が実行されることにより、その循環経路内圧調整手段１８３は、排出ガス通路１８２と第３循環通路２１ｃの排出ガス通路繋ぎ目下流部とを連通させる一方、その排出ガス通路１８２及び第３循環通路２１ｃの排出ガス通路繋ぎ目下流部と第３循環通路２１ｃの排出ガス通路繋ぎ目上流部とを遮断する。従って、排出ガス貯留タンク１８１内の排出ガスは、排出ガス貯留タンク１８１と第３循環通路２１ｃの排出ガス通路繋ぎ目下流部の内圧差又は燃焼室ＣＣの吸気負圧によって第３循環通路２１ｃの排出ガス通路繋ぎ目下流部へと戻される。これにより、循環経路２０における循環経路内圧調整手段１８３よりも下流側の内圧が上昇していくと共に、その循環経路内圧調整手段１８３よりも上流側の内圧も上昇していく。その上流側の内圧の上昇の原因は、その上流側において燃焼室ＣＣから排出された排出ガスの行き場が無くなっているからである。
【００９５】
続いて、タンク内排出ガス放出制御手段は、ステップＳＴ５５に戻って再び循環経路２０の内圧上昇抑制制御の実行履歴の有無を判断する。その実行履歴（内圧上昇抑制制御実行フラグ）については、タンク内排出ガス放出制御を終えるまで消さないように設定してある。これが為、ここでのタンク内排出ガス放出制御手段は、実行履歴有りと判断し、ステップＳＴ６０に進んで再び循環経路２０の内圧の検出を行う。その際には、循環経路内圧調整手段１８３が第３状態に制御されているので、夫々の圧力センサ１８４，１８５が異なる検出値を示す可能性がある。これが為、一方の圧力センサ１８４（１８５）の検出値のみを利用してステップＳＴ６５の判断を行うと、タンク内排出ガス放出制御を終えた後に全体が均された循環経路２０の内圧は、第２所定圧力に対して高低何れかに大きくずれてしまう虞がある。従って、タンク内排出ガス放出制御の実行中のステップＳＴ６０においては、夫々の圧力センサ１８４，１８５の検出値を利用して循環経路２０の内圧の検出（言い換えるならば推定）を行うようにする。例えば、ここでは、夫々の圧力センサ１８４，１８５によって検出された内圧の平均値を求め、これが循環経路２０の内圧であると推定させる。
【００９６】
タンク内排出ガス放出制御手段は、ステップＳＴ６５に進み、その夫々の圧力センサ１８４，１８５の検出信号により得られた循環経路２０の内圧と第２所定圧力との比較を行う。その結果、循環経路２０の内圧が第２所定圧力よりも低いと判断されたならば、このタンク内排出ガス放出制御手段は、ステップＳＴ７０に進んで、タンク内排出ガス放出制御を継続させる。一方、このタンク内排出ガス放出制御手段は、そのステップＳＴ６５で循環経路２０の内圧が第２所定圧力以上と判断した場合、その内圧が第２所定圧力以上にまで上昇したと判断して、タンク内排出ガス放出制御の禁止指令を実行する（ステップＳＴ７５）。
【００９７】
このステップＳＴ７５においては、タンク内排出ガス放出制御手段が流路調整弁（循環経路内圧調整手段１８３）の弁体を上述した第１状態に制御する。これにより、その循環経路内圧調整手段１８３は、第３循環通路２１ｃの排出ガス通路繋ぎ目上流部と第３循環通路２１ｃの排出ガス通路繋ぎ目下流部とを連通させる一方、その第３循環通路２１ｃの排出ガス通路繋ぎ目上流部及び排出ガス通路繋ぎ目下流部と排出ガス通路１８２とを遮断する。従って、この際には、第３循環通路２１ｃの排出ガス通路繋ぎ目上流部の排出ガスが再び第３循環通路２１ｃの排出ガス通路繋ぎ目下流部へと流れ始める一方、排出ガス貯留タンク１８１の排出ガスの第３循環通路２１ｃへの放出が停止される。
【００９８】
本実施例２のタンク内排出ガス放出制御手段は、そのステップＳＴ７５の実行後に、タンク内排出ガス放出制御の終了を示すべく、循環経路２０の内圧上昇抑制制御の実行履歴を消去する（ステップＳＴ８０）。ここでは、内圧上昇抑制制御実行フラグを仕舞う。
【００９９】
以上示した如く、本実施例２の作動ガス循環型エンジンは、循環経路２０の内圧が所定圧力を超えたときに、その循環経路２０の排出ガスを排出ガス貯留タンク８１に逃がす。これが為、この作動ガス循環型エンジンは、その循環経路２０の内圧の過度の上昇を抑えることができる。従って、この作動ガス循環型エンジンは、その循環経路２０の耐久性を維持することができる。また、この作動ガス循環型エンジンにおいては、その循環経路２０における各繋ぎ目からの排出ガスの漏れを回避することもできるので、作動ガス不足による熱効率の低下を防ぐことができる。また、循環経路２０の排出ガスを排出ガス貯留タンク８１へと逃がす際、第３循環通路２１ｃの排出ガス通路繋ぎ目上流部と排出ガス通路１８２との間のみを連通させるので、この作動ガス循環型エンジンにおいては、短時間の間に循環経路２０の排出ガスを排出ガス貯留タンク８１へと流入させることができ、上昇した循環経路２０の内圧を素早く下げることができる。更に、この作動ガス循環型エンジンは、その排出ガス貯留タンク８１に逃がした排出ガス（つまり主として作動ガス）を循環経路２０に戻すことができるので、排出ガス貯留タンク８１の容量不足による循環経路２０の過度の内圧上昇を防ぎ、且つ、作動ガス不足による熱効率の低下を防ぐこともできる。
【０１００】
［実施例３］
次に、本発明に係る作動ガス循環型エンジンの実施例３を図５及び図６に基づいて説明する。
【０１０１】
前述した実施例２の循環経路２０の内圧上昇抑制制御においては、その実行中に第３循環通路２１ｃの排出ガス通路繋ぎ目下流部がその排出ガス通路繋ぎ目上流部に対して遮断されているので、その排出ガス通路繋ぎ目下流部の内圧が低下し、燃焼室ＣＣ内へと吸入される作動ガスの量が少なくなる。また、タンク内排出ガス放出制御の実行中には、第３循環通路２１ｃの排出ガス通路繋ぎ目上流部がその排出ガス通路繋ぎ目下流部に対して遮断されているので、その排出ガス通路繋ぎ目上流部の内圧が上昇し、燃焼室ＣＣから排出される排出ガスの量が少なくなり、その燃焼室ＣＣ内の燃焼後ガス（つまり排出ガス）の残存量が多くなる。
【０１０２】
ここで、前述した実施例２の作動ガス循環型エンジンにおいては、循環経路２０の内圧（第３循環通路２１ｃの内圧）の大きさを判断基準にして循環経路２０の内圧上昇抑制制御やタンク内排出ガス放出制御を行う。これが為、その作動ガス循環型エンジンの運転状態如何では、燃焼室ＣＣ内における作動ガスの供給量不足や目標値に対する空燃比のずれが生じてしまい、非制御時（循環経路２０の内圧上昇抑制制御やタンク内排出ガス放出制御を実行しないとき）に対して燃焼変動が起こり、それが原因となってトルク変動を引き起こす虞がある。例えば、かかるトルク変動の起こり得る運転状態とは、作動ガス循環型エンジンが高負荷運転されている状態などである。一方、軽負荷運転時や減速時（例えば水素Ｈ２や酸素Ｏ２の供給カット時）には、循環経路２０の内圧に変化があっても緩やかなので、循環経路２０の内圧上昇抑制制御やタンク内排出ガス放出制御を行ってもトルク変動が起こりにくい。つまり、このときが循環経路２０の内圧上昇抑制制御やタンク内排出ガス放出制御の実行に適しているときとなる。
【０１０３】
そこで、本実施例３においては、軽負荷運転時や減速時等の循環経路２０の内圧に変化が無いとき又は変化があっても緩やかに変化しているときを循環経路２０の内圧上昇抑制制御やタンク内排出ガス放出制御の実行条件が成立したときと判断し、この成立時に循環経路２０の内圧上昇抑制制御やタンク内排出ガス放出制御を実行させる。具体的に、本実施例３の作動ガス循環型エンジンは、前述した実施例２の作動ガス循環型エンジンにおいて、かかる実行要否の判断を付け加えたものである。
【０１０４】
最初に、本実施例３の循環経路２０の内圧上昇抑制制御について図５のフローチャートを用いて説明する。
【０１０５】
本実施例３においても、循環経路内圧制御手段は、実施例２と同様にして、循環経路２０の内圧（第３循環通路２１ｃの内圧）を検出し（ステップＳＴ５）、その内圧が第１所定圧力を超えているのか否か判断する（ステップＳＴ１０）。
【０１０６】
ここで、この循環経路内圧制御手段は、循環経路２０の内圧が第１所定圧力以下であると判断した場合、実施例２と同様に、循環経路２０の内圧上昇抑制制御の禁止指令を行う（ステップＳＴ２０）。
【０１０７】
一方、循環経路２０の内圧が第１所定圧力を超えていると判断された場合、本実施例３の循環経路内圧制御手段は、上述した循環経路２０の内圧上昇抑制制御の実行条件が成立しているのか否かを判断する（ステップＳＴ１２）。
【０１０８】
このステップＳＴ１２においては、少なくとも何れか一方の圧力センサ１８４，１８５によって検出された内圧の変化量を求め、その変化量が所定値以下のときに、循環経路２０の内圧に変化が無い又は変化があっても緩やかな変化であるとして、循環経路２０の内圧上昇抑制制御の実行条件が成立したと判断させる。その所定値とは、例えば、これよりも大きな内圧の変化量のときに循環経路２０の内圧上昇抑制制御を行ったならば、作動ガス循環型エンジンが燃焼変動を起こし、トルク変動を生じさせてしまうという値を実験やシミュレーションで設定すればよい。
【０１０９】
循環経路内圧制御手段は、このステップＳＴ１２で循環経路２０の内圧上昇抑制制御の実行条件成立と判断した場合に、実施例２と同様の循環経路２０の内圧上昇抑制制御を行う（ステップＳＴ１５）。また、この循環経路内圧制御手段は、ステップＳＴ１２で循環経路２０の内圧上昇抑制制御の実行条件が不成立と判断した場合に、ステップＳＴ２０に進んで循環経路２０の内圧上昇抑制制御の禁止指令を実行する。
【０１１０】
次に、本実施例３のタンク内排出ガス放出制御について図６のフローチャートを用いて説明する。
【０１１１】
本実施例３においても、タンク内排出ガス放出制御手段は、実施例２と同様に、循環経路２０の内圧上昇抑制制御についての実行履歴の有無を観て、その結果に応じてタンク内排出ガス放出制御の要否を判断する（ステップＳＴ５５）。そして、このタンク内排出ガス放出制御手段は、循環経路２０の内圧上昇抑制制御の実行履歴があれば、実施例２と同様にして、循環経路２０の内圧（第３循環通路２１ｃの内圧）を検出し（ステップＳＴ６０）、その内圧が第２所定圧力よりも低圧なのか否か判断する（ステップＳＴ６５）。
【０１１２】
ここで、このタンク内排出ガス放出制御手段は、循環経路２０の内圧が第２所定圧力以上であると判断した場合、実施例２と同様に、循環経路２０の内圧上昇抑制制御の禁止指令を行い（ステップＳＴ７５）、循環経路２０の内圧上昇抑制制御の実行履歴を消去する（ステップＳＴ８０）。
【０１１３】
一方、循環経路２０の内圧が第２所定圧力よりも低いと判断された場合、本実施例３の循環経路内圧制御手段は、上述したタンク内排出ガス放出制御の実行条件が成立しているのか否かを判断する（ステップＳＴ６７）。
【０１１４】
このステップＳＴ６７においては、上述した循環経路２０の内圧上昇抑制制御の実行時と同様に、循環経路２０の内圧の変化量が所定値以下のときに、循環経路２０の内圧に変化が無い又は変化があっても緩やかな変化であるとして、タンク内排出ガス放出制御の実行条件が成立したと判断させる。
【０１１５】
タンク内排出ガス放出制御手段は、このステップＳＴ６７でタンク内排出ガス放出制御の実行条件成立と判断した場合に、実施例２と同様のタンク内排出ガス放出制御を行う（ステップＳＴ７０）。また、このタンク内排出ガス放出制御手段は、ステップＳＴ６７でタンク内排出ガス放出制御の実行条件が不成立と判断した場合に、ステップＳＴ７５に進んでタンク内排出ガス放出制御の禁止指令を実行する。
【０１１６】
以上示した如く、本実施例３の作動ガス循環型エンジンは、循環経路２０の内圧が所定圧力を超えて、更に循環経路２０の内圧上昇抑制制御の実行条件が成立したとき（循環経路２０の内圧に変化が無いとき又は変化があっても緩やかに変化しているとき）に、その循環経路２０の排出ガスを排出ガス貯留タンク８１に逃がす。これが為、この作動ガス循環型エンジンは、燃焼変動に伴うトルク変動の発生を抑えつつ、その循環経路２０の内圧の過度の上昇を抑えることができる。従って、この作動ガス循環型エンジンは、トルク変動の抑制による運転者の違和感の解消やエンジン本体１０の耐久性の向上を図りつつ、その循環経路２０の耐久性を維持することができる。また、この作動ガス循環型エンジンにおいては、その循環経路２０における各繋ぎ目からの排出ガスの漏れを回避することもできるので、作動ガス不足による熱効率の低下を防ぐことができる。
【０１１７】
更に、この作動ガス循環型エンジンは、その排出ガス貯留タンク８１に逃がした排出ガス（つまり主として作動ガス）を循環経路２０に戻すことができるので、排出ガス貯留タンク８１の容量不足による循環経路２０の過度の内圧上昇を防ぎ、且つ、作動ガス不足による熱効率の低下を防ぐこともできる。そして、本実施例３においては、タンク内排出ガス放出制御の実行条件が成立しなければ（循環経路２０の内圧に変化が無い又は変化があっても緩やかに変化している状態でなければ）、その排出ガス貯留タンク８１の排出ガスを循環経路２０に戻すタンク内排出ガス放出制御が実行されない。つまり、本実施例３の作動ガス循環型エンジンは、燃焼変動に伴うトルク変動の発生を抑えて運転者の違和感の解消やエンジン本体１０の耐久性の向上を図りつつ、排出ガス貯留タンク８１の排出ガスを循環経路２０に戻すことができる。
【０１１８】
ところで、上述した各実施例１〜３においては被酸化燃料が燃焼室ＣＣ内に直接噴射されるよう被酸化燃料噴射手段４２を配設しているが、その被酸化燃料噴射手段４２は、被酸化燃料を吸気ポート１１ｂに噴射させるべくシリンダヘッド１１に取り付けてもよい。つまり、上述した各実施例１〜３に示した本発明は、所謂ポート噴射式の作動ガス循環型エンジンに適用してもよく、その場合においても各実施例１〜３と同様の効果を奏する。
【０１１９】
また、上述した各実施例１〜３の作動ガス循環型エンジンは、被酸化燃料たる水素Ｈ２を拡散燃焼させるものとして例示したが、その被酸化燃料に対して図示しない点火プラグで点火して所謂火花点火燃焼させる形態のものであってもよく、その被酸化燃料に対して点火プラグで点火して着火の補助を行い拡散燃焼させる形態のものであってもよい。そして、そのような燃焼形態の異なる作動ガス循環型エンジンにおいても、各実施例１〜３に示した本発明は、これら各実施例１〜３で説明したものと同様の効果を奏する。
【０１２０】
ここで、循環経路２０に作動ガスが存在していなくても、ガス循環型エンジンにおいては、燃焼室ＣＣ内の燃焼動作に伴って循環経路２０の内圧が上昇することがある。そして、その内圧の上昇は、空気よりも比熱比の高い作動ガスが存在しているときに比べれば小さいが、その場合でも循環経路２０の耐久性等に影響を与える可能性がある。これが為、上述した各実施例１〜３の本発明は、循環経路２０に作動ガスが存在していないガス循環型エンジンに適用してもよく、これにより同様の効果を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１２１】
以上のように、本発明に係るガス循環型エンジンは、作動ガスの循環経路の内圧の過大な上昇を抑える技術に有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１２２】
【図１】本発明に係るガス循環型エンジンの実施例１の構成を示す図である。
【図２】本発明に係るガス循環型エンジンの実施例２，３の構成を示す図である。
【図３】実施例２における循環経路の内圧上昇抑制制御について説明するフローチャートである。
【図４】実施例２におけるタンク内排出ガス放出制御について説明するフローチャートである。
【図５】実施例３における循環経路の内圧上昇抑制制御について説明するフローチャートである。
【図６】実施例３におけるタンク内排出ガス放出制御について説明するフローチャートである。
【符号の説明】
【０１２３】
１０  エンジン本体
１１ｂ  吸気ポート
１１ｃ  排気ポート
２０  循環経路
２１  循環通路
２１ａ  第１循環通路
２１ｂ  第２循環通路
２１ｃ  第３循環通路
３０  酸化剤供給装置
３１  酸化剤貯留タンク
３２  酸化剤供給手段
３３  酸化剤供給通路
３４  レギュレータ
３５  酸化剤流量計
４０  被酸化燃料供給装置
４１  被酸化燃料貯留タンク
４２  被酸化燃料噴射手段
４３  被酸化燃料供給通路
４４  レギュレータ
４５  被酸化燃料流量計
４６  サージタンク
５０  電子制御装置（ＥＣＵ）
６０  凝縮器
８０  循環経路内圧調整装置
８１  排出ガス貯留タンク
８２  排出ガス分流通路
８３  循環経路内圧調整手段
８３ａ  弁体
８３ｂ  弾性部材
８４  タンク内排出ガス再循環手段
８５  排出ガス放出通路
８６  タンク内排出ガス放出手段
８６ａ  弁体
８６ｂ  弾性部材
１８０  循環経路内圧調整装置
１８１  排出ガス貯留タンク
１８２  排出ガス通路
１８３  循環経路内圧調整手段
１８４，１８５  圧力センサ
ＣＣ  燃焼室
【図１】
2009281205.tif 000003
【図２】
2009281205.tif 000004
【図３】
2009281205.tif 000005
【図４】
2009281205.tif 000006
【図５】
2009281205.tif 000007
【図６】
2009281205.tif 000008