特開 2024-140586 内燃機関の制御装置および方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024140586

(43)【公開日】2024-10-10

(54)【発明の名称】内燃機関の制御装置および方法

(51)【国際特許分類】

   F02D 19/08 20060101AFI20241003BHJP

【ＦＩ】

F02D19/08 Z ZAB

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023051780

(22)【出願日】2023-03-28

(71)【出願人】

【識別番号】316015888

【氏名又は名称】三菱重工エンジン＆ターボチャージャ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】今森 祐介

(72)【発明者】

【氏名】上田 裕之

(72)【発明者】

【氏名】田中 貴文

(72)【発明者】

【氏名】小暮 涼介

【テーマコード（参考）】

3G092

【Ｆターム（参考）】

3G092AB05

3G092AB08

3G092AB14

3G092AB19

3G092BB01

3G092BB20

3G092EA02

3G092EC09

3G092FA15

3G092GA11

3G092HB01Z

3G092HC01Z

3G092HD04Z

3G092HE01Z

3G092HE06Z

3G092HF08Z

(57)【要約】

【課題】内燃機関の制御装置および方法において、燃焼速度の急上昇や過早着火により筒内圧が超過することを抑制する。
【解決手段】所定の着火性を有する第１燃料と前記第１燃料より着火性の低い第２燃料を燃焼室に供給する内燃機関において、内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出部と、運転状態検出部が検出した内燃機関の運転状態に基づいて燃焼室に供給する第１燃料と第２燃料の供給量を制御する制御部と、を備え、制御部は、運転状態検出部が内燃機関の過渡運転状態を検出すると、燃焼室に供給する第２燃料の供給量を減少させる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

所定の着火性を有する第１燃料と前記第１燃料より着火性の低い第２燃料を燃焼室に供給する内燃機関において、
前記内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出部と、
前記運転状態検出部が検出した前記内燃機関の運転状態に基づいて前記燃焼室に供給する前記第１燃料と前記第２燃料の供給量を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記運転状態検出部が前記内燃機関の過渡運転状態を検出すると、前記燃焼室に供給する前記第２燃料の供給量を減少させる、
内燃機関の制御装置。

【請求項2】

前記制御部は、前記運転状態検出部が前記内燃機関の過渡運転状態を検出すると、前記燃焼室に供給する前記第２燃料の供給量を減少させると共に、前記燃焼室に供給する前記第１燃料の供給量を増加させる、
請求項１に記載の内燃機関の制御装置。

【請求項3】

前記制御部は、前記運転状態検出部が前記内燃機関の過渡運転状態を検出し、前記燃焼室に供給する前記第２燃料の供給量を減少させると共に、前記燃焼室に供給する前記第１燃料の供給量を増加させるとき、前記過渡運転状態に応じて設定された燃料の熱量を維持する、
請求項２に記載の内燃機関の制御装置。

【請求項4】

前記内燃機関の回転数に応じて前記第２燃料の混焼率が設定される混焼率マップが設定され、前記制御部は、前記運転状態検出部が前記内燃機関の定常運転状態を検出すると、混焼率マップに基づいて前記燃焼室に供給する前記第１燃料の供給量と前記第２燃料の供給量を設定し、前記運転状態検出部が前記内燃機関の過渡運転状態を検出すると、前記燃焼室に供給する前記第２燃料の供給量を０とする、
請求項１に記載の内燃機関の制御装置。

【請求項5】

前記運転状態検出部は、空気過剰率を検出し、前記制御部は、前記空気過剰率が予め設定された適正範囲以下になると、前記燃焼室に供給する前記第２燃料の供給量を減少させる、
請求項１に記載の内燃機関の制御装置。

【請求項6】

所定の着火性を有する第１燃料と前記第１燃料より着火性の低い第２燃料を燃焼室に供給する内燃機関において、
前記内燃機関の運転状態を検出するステップと、
前記内燃機関の運転状態に基づいて燃焼室に供給する前記第１燃料と前記第２燃料の供給量を制御するステップと、
前記内燃機関の運転状態が過渡運転状態になると前記燃焼室に供給する前記第２燃料の供給量を減少させるステップと、
を有する内燃機関の制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、内燃機関の制御装置および方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

内燃機関は、燃焼室の高圧空気に燃料を噴射することで燃焼し、発生した燃焼エネルギにより駆動する。近年、内燃機関に適用される燃料として、有害物質（例えば、二酸化炭素など）の発生量が少ないカーボンフリーの燃料を使用することが考えられている。ところが、カーボンフリーの燃料には、着火性や燃焼性が悪いものがあり、着火性や燃焼性の良い燃料と併用することが提案されている。複数種類の燃料を使用する内燃機関として、例えば、特許文献１に記載されたものがある。

【0003】

特許文献１に記載されたディーゼルエンジンは、燃焼室に燃料油とアンモニアを供給可能とし、空気過剰率を燃料油のみによる運転時より低くするものである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０２１－１８８５７４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

一般的に、軽油などの第１燃料と、第１燃料より着火性や燃焼性が悪いアンモニアなどの第２燃料を使用する内燃機関は、定常運転時に燃焼速度の急上昇や過早着火により筒内圧が超過しないように、アンモニア予混合気の空気過剰率が適正値になるように設計されていたり、制御したりしている。ところが、内燃機関の高負荷運転時に、例えば、過給機の回転数が追従せずに空気量が減少すると、第２燃料の噴射割合が多くなって空気過剰率が低くなり、筒内圧が超過してしまうおそれがある。また、空気過剰率が低くなると、排気通路に設けられた触媒における酸素量が不足し、未燃のアンモニアを処理することが困難となるおそれもある。

【0006】

本開示は、上述した課題を解決するものであり、燃焼速度の急上昇や過早着火により筒内圧が超過することを抑制する内燃機関の制御装置および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】

上記の目的を達成するための本開示の内燃機関の制御装置は、所定の着火性を有する第１燃料と前記第１燃料より着火性の低い第２燃料を燃焼室に供給する内燃機関において、前記内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出部と、前記運転状態検出部が検出した前記内燃機関の運転状態に基づいて前記燃焼室に供給する前記第１燃料と前記第２燃料の供給量を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記運転状態検出部が前記内燃機関の過渡運転状態を検出すると、前記燃焼室に供給する前記第２燃料の供給量を減少させる。

【0008】

また、本開示の内燃機関の制御方法は、所定の着火性を有する第１燃料と前記第１燃料より着火性の低い第２燃料を燃焼室に供給する内燃機関において、前記内燃機関の運転状態を検出するステップと、前記内燃機関の運転状態に基づいて燃焼室に供給する前記第１燃料と前記第２燃料の供給量を制御するステップと、前記内燃機関の運転状態が過渡運転状態になると前記燃焼室に供給する前記第２燃料の供給量を減少させるステップと、を有する。

【発明の効果】

【0009】

本開示の内燃機関の制御装置および方法によれば、燃焼速度の急上昇や過早着火により筒内圧が超過することを抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１は、本実施形態の内燃機関の制御装置を表すブロック構成図である。

【図2】図２は、内燃機関の燃焼室を表す断面図である。

【図3】図３は、第２燃料の混焼率を表す制御マップである。

【図4】図４は、本実施形態の内燃機関の制御方法を表すフローチャートである。

【図5】図５は、従来の燃料供給制御と本実施形態の燃料供給制御とを比較するための説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下に図面を参照して、本開示の好適な実施形態を詳細に説明する。なお、この実施形態により本開示が限定されるものではなく、また、実施形態が複数ある場合には、各実施形態を組み合わせて構成するものも含むものである。また、実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。

【0012】

＜内燃機関＞
図１は、第１実施形態の内燃機関の制御装置を表すブロック構成図である。

【0013】

図１に示すように、内燃機関１０は、内燃機関本体１１と、吸気経路１２と、排気経路１３と、第１燃料供給装置１４と、第２燃料供給装置１５と、過給機１６と、制御装置１７とを備える。

【0014】

内燃機関本体１１は、多気筒式エンジンである。内燃機関本体１１は、複数（本実施形態では、６個）の燃焼室２１を有し、各燃焼室２１の各吸気ポート１２ａに吸気経路１２が接続され、各燃焼室２１の各排気ポート１３ａに排気経路１３が接続される。吸気経路１２は、外部から吸入した空気を各吸気ポート１２ａから各燃焼室２１に供給する。排気経路１３は、各燃焼室２１で燃焼した燃焼ガス、つまり、排ガスを各排気ポート１３ａから排出される。

【0015】

第１燃料供給装置１４は、第１燃料を燃焼室２１に供給する。第１燃料供給装置１４は、第１燃料タンク３１と、第１燃料ポンプ３２と、第１燃料噴射弁３３と、第１燃料供給経路３４とを有する。第１燃料タンク３１は、第１燃料を貯留する。第１燃料噴射弁３３は、内燃機関本体１１に各燃焼室２１に対応して設けられ、各燃焼室２１に第１燃料を噴射可能である。第１燃料供給経路３４は、第１燃料タンク３１と各第１燃料噴射弁３３とを接続する。第１燃料ポンプ３２は、第１燃料供給経路３４に設けられ、第１燃料を所定の噴射圧力まで加圧する。

【0016】

第２燃料供給装置１５は、第２燃料を燃焼室２１に供給する。第２燃料供給装置１５は、第２燃料タンク３６と、第２燃料ポンプ３７と、第２燃料噴射弁３８と、第２燃料供給経路３９とを有する。第２燃料タンク３６は、第２燃料を貯留する。第２燃料噴射弁３８は、内燃機関本体１１に各吸気ポート１２ａに対応して設けられ、各吸気ポート１２ａに第２燃料を噴射可能である。第２燃料供給経路３９は、第２燃料タンク３６と各第２燃料噴射弁３８とを接続する。第２燃料ポンプ３７は、第２燃料供給経路３９に設けられ、第２燃料を所定の噴射圧力まで加圧する。

【0017】

ここで、第１燃料は、所定の着火性（燃焼性）を有するものである。第２燃料は、第１燃料より着火性（燃焼性）の低いものである。本実施形態にて、第１燃料は、例えば、軽油であり、第２燃料は、例えば、アンモニアである。アンモニアは、炭化水素燃料に比べて、二酸化炭素をはじめとする温室効果ガスの排出量が少ないカーボンフリー燃料である。但し、第１燃料と第２燃料は、軽油とアンモニアに限定されるものではない。第２燃料は、メタノールや天然ガスなどであってもよい。

【0018】

図２は、内燃機関の燃焼室を表す断面図である。

【0019】

図２に示すように、内燃機関本体１１は、燃焼室２１が設けられ、燃焼室２１に吸気経路１２が接続されると共に、排気経路１３が接続される。燃焼室２１は、円柱形状をなす空間部であり、円柱形状をなすピストン２２が移動自在に支持される。内燃機関本体１１は、図示しないが、下部にクランクシャフトが回転自在に支持され、ピストン２２とクランクシャフトがコネクティングロッドを介して連結される。

【0020】

燃焼室２１は、内燃機関本体１１とピストン２２とより区画された空間である。燃焼室２１は、吸気ポート１２ａを介して吸気経路１２に連通すると共に、排気ポート１３ａを介して排気経路１３に連通する。吸気ポート１２ａは、吸気弁２３の下端部が配置され、排気ポート１３ａは、排気弁２４の下端部が配置される。吸気弁２３および排気弁２４は、内燃機関本体１１に軸方向に沿って移動自在に支持されると共に、付勢部材（図示略）により吸気ポート１２ａおよび排気ポート１３ａを閉止する方向に付勢される。吸気弁２３および排気弁２７は、図示しない吸気カムおよび排気カムが作用することで、吸気ポート１２ａおよび排気ポート１３ａを開閉する。

【0021】

内燃機関本体１１は、燃焼室２１の上方に第１燃料噴射弁３３が配置される。第１燃料噴射弁３３は、所定のタイミングで燃焼室２１に高圧の第１燃料を噴射する。また、内燃機関本体１１は、吸気ポート１２ａの近傍に第２燃料噴射弁３８が配置される。第２燃料噴射弁３８は、所定のタイミングで吸気ポート１２ａに高圧の第２燃料を噴射する。

【0022】

図１に戻り、過給機１６は、コンプレッサ４１とタービン４２とが回転軸４３により一体に回転するように連結されて構成される。コンプレッサ４１は、吸気経路１２に配置され、タービン４２は、排気経路１３に配置される。過給機１６は、排気経路１３を流れる排ガスによりタービン４２が回転し、タービン４２の回転が回転軸４３によりコンプレッサ４１に伝達されて回転し、コンプレッサ４１が空気を圧縮して吸気経路１２に供給する。

【0023】

本実施形態にて、内燃機関１０は、過給機１６を有するものとして構成したが、過給機１６がなくてもよい。また、排気経路１３は、排気バイパス装置が設けられていてもよい。排気バイパス装置は、タービン４２を迂回するバイパス通路にウエストゲートバルブが設けられて構成される。排気バイパス装置は、吸気通路における吸気圧に応じてバイパス通路を開閉し、タービン４２に供給する排ガス量を調整する。

【0024】

また、吸気経路１２は、インタークーラ４６が装着される。さらに、排気経路１３は、ＳＣＲ触媒（選択触媒還元脱硝装置）４７と、ＡＳＣ触媒（アンモニアスリップ触媒）４８が設けられる。ＳＣＲ触媒４７は、排ガス中の酸化窒素（ＮＯｘ）などを除去する。ＡＳＣ触媒４８は、排ガス中のアンモニア（ＮＨ３）などを除去する。

【0025】

図１および図２に示すように、内燃機関１０は、吸気経路１２から燃焼室２１に空気が供給されると、ピストン２２の上昇により空気が圧縮される。また、第１燃料供給装置１４により第１燃料が燃焼室２１に供給され、第２燃料供給装置１５により第２燃料が吸気ポート１２ａに供給される。燃焼室２１にて、第１燃料と第２燃料に点火されると、燃料と空気が燃焼し、ピストン２２を作動させる。燃焼室２１で発生した燃焼ガスは、排ガスとして排気経路１３に排出される。また、燃焼室２１から排気経路１３に排出された排ガスは、過給機１６におけるタービン４２を回転させることで、回転軸４３を介してコンプレッサ４１を回転して空気を圧縮し、吸気経路１２により燃焼室２１に対して過給を行う。

【0026】

＜内燃機関の制御装置＞
図１に示すように、制御装置１７は、内燃機関本体１１を制御する。具体的に、制御装置１７は、燃料噴射弁３３，３８の開閉時期、燃料噴射弁３３，３８による燃料噴射量（燃料噴射弁の開放期間）、吸気弁２３および排気弁２４による吸気ポート１２ａおよび排気ポート１３ａの開閉時期などを制御する。

【0027】

制御装置１７は、制御部５１と、運転状態検出部５２と、記憶部５３とを有する。制御部５１は、第１燃料噴射弁３３および第２燃料噴射弁３８に接続される。制御部５１は、運転状態検出部５２と記憶部５３とが接続される。また、吸気経路１２は、インタークーラ４６より下流側に吸気圧センサ５４が設けられる。吸気圧センサ５４は、制御部５１に接続される。

【0028】

運転状態検出部５２は、内燃機関本体１１の運転状態を検出し、検出した内燃機関本体１１の運転状態を制御部５１に出力する。記憶部５３は、内燃機関本体１１を制御するために必要なプログラムが記憶される。吸気圧センサ５４は、吸気経路１２を流れる空気の圧力を検出し、検出した空気の圧力を制御部５１に出力する。

【0029】

ここで、制御部５１は、コントローラであり、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＭＰＵ（Micro Processing Unit）などにより、記憶部５３に記憶されている各種プログラムがＲＡＭを作業領域として実行されることにより実現される。

【0030】

制御部５１は、運転状態検出部５２が検出した内燃機関本体１１の運転状態に基づいて燃焼室２１に供給する第１燃料と第２燃料の供給量を制御する。すなわち、制御部５１は、運転状態検出部５２が検出した内燃機関本体１１の運転状態に基づいて、第１燃料噴射弁３３を制御して燃焼室２１に供給する第１燃料の供給量を調整すると共に、第２燃料噴射弁３８を制御して燃焼室２１に供給する第２燃料の供給量を調整する。

【0031】

また、制御部５１は、運転状態検出部５２が内燃機関本体１１の過渡運転状態を検出すると、燃焼室２１に供給する第２燃料の供給量を減少させる。具体的に、制御部５１は、運転状態検出部５２が内燃機関本体１１の過渡運転状態を検出すると、燃焼室２１に供給する第２燃料の供給量を減少させると共に、燃焼室２１に供給する第１燃料の供給量を増加させる。

【0032】

制御部５１は、内燃機関本体１１の運転状態（運転負荷）に基づいて燃料噴射量、つまり、熱量が設定され、第１燃料の噴射量と第２燃料の噴射量が設定される。このとき、内燃機関本体１１が過渡運転状態であると、燃料の熱量を維持したままで、第２燃料の噴射量を減少させ、第１燃料の噴射量を増加させる。

【0033】

図３は、第２燃料の混焼率を表す制御マップである。

【0034】

図３に示すように、燃料の混焼率を表す制御マップは、内燃機関本体１１の回転数と要求燃料量に対する第２燃料の混焼率であり、第２燃料の混焼率とは、燃焼室２１に供給する燃料の全量に対する第２燃料の割合である。第２燃料の混焼率は、内燃機関本体１１の回転数が上昇するのに伴って高くなるように設定される。なお、図３に示す制御マップの混焼率は、第１燃料および第２燃料における熱量換算の混焼率である。

【0035】

図１に示すように、第２燃料の混焼率を表す制御マップ（混焼率マップ）は、記憶部５３に記憶される。制御部５１は、運転状態検出部５２が内燃機関本体１１の定常運転状態を検出すると、混焼率マップに基づいて燃焼室２１に供給する第１燃料の供給量と第２燃料の供給量を設定する。また、制御部５１は、運転状態検出部５２が内燃機関本体１１の過渡運転状態を検出すると、混焼率マップを使用せずに、燃焼室２１に供給する第２燃料の供給量（混焼率）を０とする。

【0036】

なお、制御部５１は、運転状態検出部５２が内燃機関本体１１の過渡運転状態を検出すると、燃焼室２１に供給する第２燃料の供給量（混焼率）を０としたが、この構成に限定されるものではない。例えば、図３に示す燃料の混焼率を表す制御マップに対して、第２燃料の混焼率を所定割合だけ減少させた第２混焼率マップを設定し、第２混焼率マップを記憶部５３に記憶させ、制御部５１が記憶部５３の第２混焼率マップに基づいて燃焼室２１に供給する第２燃料の供給量（混焼率）を設定してもよい。

【0037】

また、上述した過渡運転状態とは、内燃機関本体１１が通常より高い負荷で運転されている状態である。運転状態検出部５２は、内燃機関本体１１の負荷が予め設定された判定値より高いとき、内燃機関本体１１が高負荷運転状態、つまり、過渡運転状態であると判定する。具体的に、運転状態検出部５２は、実際の内燃機関本体１１の負荷状態や負荷の指示値に基づいて判定する。ここで、負荷は、アクセル開度、回転数、燃料噴射量、出力、筒内圧などの実測値や指示値であり、負荷変動は、これらの変化率である。また、負荷変動は、環境条件変化であってもよい。

【0038】

また、内燃機関本体１１の負荷は、空気過剰率であってもよい。すなわち、運転状態検出部５２は、内燃機関本体１１の空気過剰率を検出するセンサであり、制御部５１は、空気過剰率が予め設定された適正範囲以下になると、燃焼室２１に供給する第２燃料の供給量を減少させるようにしてもよい。

【0039】

＜内燃機関の制御方法＞
図４は、本実施形態の内燃機関の制御方法を表すフローチャートである。

【0040】

図１および図４に示すように、ステップＳ１１にて、制御部５１は、運転状態検出部５２の検出結果に基づいて内燃機関本体１１が過渡運転状態であるか否かを判定する。ここで、制御部５１は、内燃機関本体１１が過渡運転状態ではないと判定（Ｎｏ）すると、ステップＳ１２に移行し、内燃機関本体１１が過渡運転状態であると判定（Ｙｅｓ）すると、ステップＳ１６に移行する。

【0041】

内燃機関本体１１が過渡運転状態ではないとき、ステップＳ１２にて、制御部５１は、混焼率マップ（図３参照）を用いて第２燃料の混焼率を設定する。一方、内燃機関本体１１が過渡運転状態であるとき、ステップＳ１６にて、制御部５１は、第２燃料の混焼率を０に設定する。但し、内燃機関本体１１が過渡運転状態であるとき、前述したように、第２混焼率マップを用いて第２燃料の噴射量が低減するように混焼率を設定してもよい。

【0042】

ステップＳ１３にて、制御部５１は、ステップＳ１２，Ｓ１６の処理結果に基づいて熱量換算での実効混焼率を設定する。ステップＳ１４にて、制御部５１は、実効混焼率に応じて全体の燃料噴射量を算出する。ステップＳ１５にて、制御部５１は、だ１燃料噴射量と第２燃料噴射量を算出する。

【0043】

図５は、従来の燃料供給制御と本実施形態の燃料供給制御とを比較するための説明図である。図５にて、従来の燃料供給制御を点線で表し、本実施形態の燃料供給制御を実線で表す。

【0044】

図１および図５に示すように、時間ｔ１にて、第１燃料と第２燃料を合計した燃料噴射量が上昇すると、内燃機関本体１１は、過渡運転状態になる。このとき、従来の燃料供給制御では、吸入空気量が減少して第２燃料の空気過剰率が低下する。そして、時間の経過と共に吸入空気量が増加してくることから、空気過剰率が増加して適正値に復帰する。その後、時間ｔ２にて、内燃機関本体１１は、定常運転状態になる。

【0045】

一方、本実施形態の燃料供給制御では、時間ｔ１にて、内燃機関本体１１が過渡運転状態になると、第２燃料の燃料噴射量を減少させると共に、第１燃料の燃料噴射量を増加させる。そのため、空気過剰率の低下が抑制される。その後、時間ｔ２にて、内燃機関本体１１は、定常運転状態になる。そのため、第２燃料の空気過剰率の低下による燃焼速度の急上昇や過早着火により筒内圧の超過が抑制される。

【0046】

［本実施形態の作用効果］
第１の態様に係る内燃機関の制御装置は、所定の着火性を有する第１燃料と第１燃料より着火性の低い第２燃料を燃焼室２１に供給する内燃機関１０において、内燃機関本体１１の運転状態を検出する運転状態検出部５２と、運転状態検出部５２が検出した内燃機関本体１１の運転状態に基づいて燃焼室２１に供給する第１燃料と第２燃料の供給量を制御する制御部５１とを備え、制御部５１は、運転状態検出部５２が内燃機関本体１１の過渡運転状態を検出すると、燃焼室２１に供給する第２燃料の供給量を減少させる。

【0047】

第１の態様に係る内燃機関の制御装置によれば、内燃機関本体１１が過渡運転状態になり、吸入空気量が減少すると、第２燃料の空気過剰率が低くなって筒内圧が超過してしまうおそれがある。しかし、制御部５１は、内燃機関本体１１が渡運転状態になると、第２燃料の供給量を減少させることから、第２燃料の空気過剰率の低下が抑制される。その結果、内燃機関本体１１における燃焼速度の急上昇や過早着火により筒内圧が超過することを抑制することができる。また、空気過剰率の低下が抑制されることから、排気経路１３に設けられたＳＣＲ触媒４７やＡＳＣ触媒４８における酸素量不足が抑制され、有害物質の排出を適切に抑制することができる。

【0048】

第２の態様に係る内燃機関の制御装置は、第１の態様に係る内燃機関の制御装置であって、さらに、制御部５１は、運転状態検出部５２が内燃機関本体１１の過渡運転状態を検出すると、燃焼室２１に供給する第２燃料の供給量を減少させると共に、燃焼室２１に供給する第１燃料の供給量を増加させる。これにより、燃第２燃料の供給量の減少に対して第１燃料の供給量が増加するため、内燃機関本体１１の出力の低下を抑制することができる。

【0049】

第３の態様に係る内燃機関の制御装置は、第２の態様に係る内燃機関の制御装置であって、さらに、制御部５１は、運転状態検出部５２が内燃機関本体１１の過渡運転状態を検出し、燃焼室２１に供給する第２燃料の供給量を減少させると共に、燃焼室２１に供給する第１燃料の供給量を増加させるとき、過渡運転状態に応じて設定された燃料の熱量を維持する。これにより、内燃機関本体１１における出力の変動を抑制することができる。

【0050】

第４の態様に係る内燃機関の制御装置は、第１の態様から第３の態様のいずれか一つに係る内燃機関の制御装置であって、さらに、内燃機関本体１１の回転数に応じて第２燃料の混焼率が設定される混焼率マップが設定され、制御部５１は、運転状態検出部５２が内燃機関本体１１の定常運転状態を検出すると、混焼率マップに基づいて燃焼室２１に供給する第１燃料の供給量と第２燃料の供給量を設定し、運転状態検出部５２が内燃機関本体１１の過渡運転状態を検出すると、燃焼室２１に供給する第２燃料の供給量を０とする。これにより、制御の簡素化を図ることができる。

【0051】

第５の態様に係る内燃機関の制御装置は、第１の態様から第４の態様のいずれか一つに係る内燃機関の制御装置であって、さらに、運転状態検出部５２は、空気過剰率を検出し、制御部５１は、空気過剰率が予め設定された適正範囲以下になると、燃焼室２１に供給する第２燃料の供給量を減少させる。これにより、制御部５１が空気過剰率を直接検出することで、内燃機関本体１１における燃焼速度の急上昇や過早着火により筒内圧が超過を適切に抑制することができる。

【0052】

第６の態様に係る内燃機関の制御方法は、所定の着火性を有する第１燃料と第１燃料より着火性の低い第２燃料を燃焼室に供給する内燃機関１０において、内燃機関本体１１の運転状態を検出するステップと、内燃機関本体１１の運転状態に基づいて燃焼室２１に供給する第１燃料と第２燃料の供給量を制御するステップと、内燃機関本体１１の運転状態が過渡運転状態になると燃焼室２１に供給する第２燃料の供給量を減少させるステップとを有する。これにより、空気過剰率の低下が抑制され、内燃機関本体１１における燃焼速度の急上昇や過早着火により筒内圧が超過することを抑制することができる。

【符号の説明】

【0053】

１０ 内燃機関
１１ 内燃機関本体
１２ 吸気経路
１３ 排気経路
１４ 第１燃料供給装置
１５ 第２燃料供給装置
１６ 過給機
１７ 制御装置
２１ 燃焼室
３１ 第１燃料タンク
３２ 第１燃料ポンプ
３３ 第１燃料噴射弁
３４ 第１燃料供給経路
３６ 第２燃料タンク
３７ 第２燃料ポンプ
３８ 第２燃料噴射弁
３９ 第２燃料供給経路
５１ 制御部
５２ 運転状態検出部
５３ 記憶部
５４ 吸気圧センサ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】