JP2006105088A - Hydrogenation internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、水素添加内燃機関に関する。 The present invention relates to a hydrogenated internal combustion engine.
燃料としてガソリンを用いる内燃機関では、ガソリンに加えてさらに水素ガスを供給することによって、排気ガス中の窒素酸化物(NOX)の更なる低減が可能となることが知られている。例えば、特開2004−116398号公報には、水素インジェクタとガソリンインジェクタを備え、水素とガソリンを所定の割合で筒内へ噴射する内燃機関が開示されている。 In an internal combustion engine that uses gasoline as fuel, it is known that further reduction of nitrogen oxides (NO x ) in exhaust gas is possible by supplying hydrogen gas in addition to gasoline. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-116398 discloses an internal combustion engine that includes a hydrogen injector and a gasoline injector and injects hydrogen and gasoline into a cylinder at a predetermined ratio.
水素インジェクタ、ガソリンインジェクタなどのインジェクタは、弁を所定時間だけ開くことで所望の量の燃料を噴射するように構成されている。しかしながら、開弁時間が短くなると、インジェクタ自体が安定して燃料を噴射することが困難となる。この現象は、弁が開き始めてから最大リフトに達するまでの時間、または燃料の慣性、粘度、密度などの性質等に起因して、開弁後、燃料が実際にインジェクタから噴射されるまでの間に時間的な遅れが生じることなどが要因となっている。この場合、開弁時間と噴射量との関係が非線形になるため、開弁時間に基づいて燃料噴射量を制御することが困難となり、燃料噴射量の制御性が低下する。 An injector such as a hydrogen injector or a gasoline injector is configured to inject a desired amount of fuel by opening a valve for a predetermined time. However, if the valve opening time is shortened, it becomes difficult for the injector itself to stably inject fuel. This phenomenon occurs after the valve is opened and until the fuel is actually injected from the injector due to the time from when the valve starts to open until the maximum lift is reached, or due to properties such as the inertia, viscosity, and density of the fuel. This is due to the fact that there is a time delay in the process. In this case, since the relationship between the valve opening time and the injection amount becomes nonlinear, it becomes difficult to control the fuel injection amount based on the valve opening time, and the controllability of the fuel injection amount is lowered.
特にインジェクタの開弁時間が非常に短い場合は、弁が開き始めてから最大リフトに達するまでの時間が開弁時間の全体に占める割合が大きくなり、また燃料噴射の時間的な遅れが全噴射量に与える影響が大きくなるため、開弁時間と噴射量との関係が非線形になり易くなる。 Especially when the valve opening time of the injector is very short, the time until the maximum lift is reached after the valve starts to open accounts for a large percentage of the total valve opening time, and the time delay of fuel injection is the total injection amount. Therefore, the relationship between the valve opening time and the injection amount is likely to be nonlinear.
また、ガソリンに加えて水素ガスを供給する内燃機関では、水素インジェクタとガソリンインジェクタの双方から燃料を供給するため、一方のインジェクタから噴射される燃料量は通常の1燃料の機関に比べて少なくなる。従って、低負荷域などでインジェクタの開弁時間が非常に短くなる。また、水素はガソリンなどの液体燃料に比べて単位体積当たりの燃焼エネルギーが小さいため、所望の燃料量を噴射するためには、インジェクタにかかる水素圧力をより高く設定する必要があるが、水素圧力を高くすると、インジェクタの駆動時間に対する噴射量が増加するため、やはり低負荷域などでインジェクタの開弁時間が短くなるという問題が生じる。 Further, in an internal combustion engine that supplies hydrogen gas in addition to gasoline, fuel is supplied from both the hydrogen injector and the gasoline injector, so that the amount of fuel injected from one injector is smaller than that of a normal one-fuel engine. . Accordingly, the valve opening time of the injector becomes very short in a low load range or the like. Also, since hydrogen has lower combustion energy per unit volume than liquid fuel such as gasoline, it is necessary to set the hydrogen pressure applied to the injector higher in order to inject a desired amount of fuel. If the value is increased, the injection amount with respect to the drive time of the injector increases, so that there is a problem that the valve opening time of the injector is shortened also in a low load region or the like.
また、ガソリンに加えて水素ガスを供給する内燃機関において、圧縮行程において水素インジェクタから筒内に直接水素を噴射するようにした場合、圧縮行程では筒内の圧力が非常に高くなるため、インジェクタにかかる水素圧力が低いと筒内に十分に水素を噴射できない場合が想定される。 In addition, in an internal combustion engine that supplies hydrogen gas in addition to gasoline, when hydrogen is directly injected into the cylinder from the hydrogen injector during the compression stroke, the pressure in the cylinder becomes very high during the compression stroke. When such hydrogen pressure is low, it is assumed that hydrogen cannot be sufficiently injected into the cylinder.
この発明は、上述のような問題を解決するためになされたものであり、燃焼の燃料としてガソリンと共に水素ガスを用いる水素添加内燃機関において、吸気管または筒内への水素の噴射を最適に行うことを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and optimally injects hydrogen into an intake pipe or a cylinder in a hydrogenated internal combustion engine that uses hydrogen gas together with gasoline as combustion fuel. For the purpose.
第1の発明は、上記の目的を達成するため、燃焼の燃料として炭化水素燃料と共に水素ガスを用いる水素添加内燃機関であって、吸気管又は筒内に水素ガスを噴射する水素噴射弁と、前記水素噴射弁から噴射される水素量が少ないほど前記水素噴射弁にかかる水素ガスの圧力を低下させる圧力調整手段と、を備えたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, a first invention is a hydrogen addition internal combustion engine that uses hydrogen gas together with hydrocarbon fuel as a combustion fuel, a hydrogen injection valve that injects hydrogen gas into an intake pipe or a cylinder, Pressure adjusting means for reducing the pressure of hydrogen gas applied to the hydrogen injector as the amount of hydrogen injected from the hydrogen injector decreases.
第2の発明は、第1の発明において、前記水素噴射弁が前記水素ガスを噴射する際の開弁時間を取得する開弁時間取得手段を備え、前記圧力調整手段は、前記開弁時間が所定のしきい値以下である場合に水素ガスの圧力を低下させることを特徴とする。 According to a second invention, there is provided valve opening time acquisition means for acquiring a valve opening time when the hydrogen injection valve injects the hydrogen gas in the first invention, and the pressure adjusting means includes the valve opening time. The pressure of the hydrogen gas is reduced when it is equal to or lower than a predetermined threshold value.
第3の発明は、第2の発明において、機関の運転状態を取得する運転状態取得手段と、
水素ガスの温度を取得する水素温度取得手段と、前記水素噴射弁にかかる水素ガスの圧力を取得する水素圧力取得手段と、を備え、前記開弁時間取得手段は、前記運転状態、前記水素ガスの温度、及び前記水素ガスの圧力に基づいて前記開弁時間を算出することを特徴とする。
According to a third invention, in the second invention, an operating state acquisition means for acquiring the operating state of the engine,
A hydrogen temperature acquisition means for acquiring the temperature of the hydrogen gas; and a hydrogen pressure acquisition means for acquiring the pressure of the hydrogen gas applied to the hydrogen injection valve, wherein the valve opening time acquisition means includes the operation state, the hydrogen gas The valve opening time is calculated based on the temperature of the gas and the pressure of the hydrogen gas.
第4の発明は、上記の目的を達成するため、燃焼の燃料として炭化水素燃料と共に水素ガスを用いる水素添加内燃機関であって、筒内に水素ガスを噴射する水素噴射弁と、機関の運転状態を取得する運転状態取得手段と、前記運転状態に応じて、圧縮行程で前記水素噴射弁から水素ガスを噴射する第1のモードと、吸気行程で前記水素噴射弁から水素ガスを噴射する第2のモードと、を切り換えて機関を運転する制御手段と、前記第1のモードで前記水素噴射弁にかかる水素ガスの圧力が、前記第2のモードで前記水素噴射弁にかかる水素ガスの圧力よりも高くなるように調整する圧力調整手段と、を備えたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, a fourth invention is a hydrogenated internal combustion engine that uses hydrogen gas together with hydrocarbon fuel as combustion fuel, a hydrogen injection valve that injects hydrogen gas into a cylinder, and operation of the engine An operation state acquisition means for acquiring a state; a first mode in which hydrogen gas is injected from the hydrogen injection valve in a compression stroke according to the operation state; and a first mode in which hydrogen gas is injected from the hydrogen injection valve in an intake stroke. Control means for operating the engine by switching between the two modes, and the pressure of the hydrogen gas applied to the hydrogen injector in the first mode is the pressure of the hydrogen gas applied to the hydrogen injector in the second mode. And a pressure adjusting means for adjusting the pressure to be higher.
第5の発明は、第4の発明において、前記第1のモードは、高負荷域で炭化水素燃料に水素ガスを添加して機関を運転するモードであり、前記第2のモードは低負荷〜中負荷域で炭化水素燃料に水素ガスを添加して機関を運転するモードであることを特徴とする。 In a fifth aspect based on the fourth aspect, the first mode is a mode in which an engine is operated by adding hydrogen gas to a hydrocarbon fuel in a high load region, and the second mode is a low load to The mode is characterized in that the engine is operated by adding hydrogen gas to the hydrocarbon fuel in the middle load range.
第1の発明によれば、水素噴射弁から噴射される水素量が少ないほど水素噴射弁にかかる水素ガスの圧力を低下させるようにしたため、水素噴射弁から噴射される水素量が一定しない不安定領域を使用することがなくなり、水素噴射量を正確に制御することが可能となる。従って、炭化水素燃料と水素の両方を使用したリーンバーン燃焼において、燃焼状態を最適にすることができる。 According to the first invention, the smaller the amount of hydrogen injected from the hydrogen injector, the lower the pressure of the hydrogen gas applied to the hydrogen injector, so the amount of hydrogen injected from the hydrogen injector is unstable. The region is not used, and the hydrogen injection amount can be accurately controlled. Therefore, the combustion state can be optimized in lean burn combustion using both hydrocarbon fuel and hydrogen.
第2の発明によれば、水素噴射弁の開弁時間が所定のしきい値以下である場合は水素ガスの圧力を低下させるようにしたため、水素噴射弁の開弁時間と水素噴射量との関係がほぼ線形となる領域で水素を噴射することができる。従って、水素噴射量が少ない場合であっても高精度に水素噴射量を制御することが可能となる。 According to the second invention, when the opening time of the hydrogen injector is less than or equal to the predetermined threshold value, the hydrogen gas pressure is reduced. Hydrogen can be injected in a region where the relationship is almost linear. Therefore, even when the hydrogen injection amount is small, the hydrogen injection amount can be controlled with high accuracy.
第3の発明によれば、運転状態、水素ガスの温度、及び水素ガスの圧力に基づいて水素噴射弁の開弁時間を算出するようにしたため、開弁時間を高精度に求めることが可能となる。 According to the third invention, since the valve opening time of the hydrogen injector is calculated based on the operating state, the temperature of the hydrogen gas, and the pressure of the hydrogen gas, the valve opening time can be obtained with high accuracy. Become.
第4の発明によれば、第1のモードで水素噴射弁にかかる水素ガスの圧力が、第2のモードで水素噴射弁にかかる水素ガスの圧力よりも高くなるようにしたため、圧縮行程で筒内に直接水素を噴射することが可能となる。従って、出力を低下させることなく、筒内に水素を添加することができる。 According to the fourth aspect of the present invention, the pressure of the hydrogen gas applied to the hydrogen injector in the first mode is higher than the pressure of the hydrogen gas applied to the hydrogen injector in the second mode. It becomes possible to inject hydrogen directly into the inside. Therefore, hydrogen can be added into the cylinder without reducing the output.
第5の発明によれば、第1のモードを高負荷域で炭化水素燃料に水素ガスを添加して機関を運転するモードとしたため、高負荷域でのノッキング抑制、および排気温度の低減を達成できる。また、第2のモードを低負荷〜中負荷域で炭化水素燃料に水素ガスを添加して機関を運転するモードとしたため、リーンバーンにより燃費、効率を向上させることができ、また、NOXの排出を抑えることができるため、エミッションを向上させることができる。 According to the fifth aspect, since the first mode is a mode in which the engine is operated by adding hydrogen gas to the hydrocarbon fuel in the high load region, knocking suppression in the high load region and reduction of the exhaust temperature are achieved. it can. In addition, since the second mode is a mode in which the engine is operated by adding hydrogen gas to the hydrocarbon fuel in a low load to medium load range, lean burn can improve fuel efficiency and efficiency, and NO X Since emissions can be suppressed, emissions can be improved.
以下、図面に基づいてこの発明の一実施形態について説明する。尚、各図において共通する要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略する。なお、以下の実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the element which is common in each figure, and the overlapping description is abbreviate | omitted. The present invention is not limited to the following embodiments.
実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1に係る水素添加内燃機関10を備えたシステムの構成を説明するための図である。内燃機関10の筒内には、その内部を往復運動するピストン12が設けられている。また、内燃機関10は、シリンダヘッド14を備えている。ピストン12とシリンダヘッド14との間には、燃焼室16が形成されている。燃焼室16には、吸気ポート18および排気ポート20が連通している。吸気ポート18および排気ポート20には、それぞれ吸気弁22および排気弁24が配置されている。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a diagram for explaining the configuration of a system including a hydrogenated
吸気ポート18には、ポート内にガソリン(炭化水素燃料)を噴射するガソリン噴射弁26が配置されている。また、吸気ポート18には、ポート内に水素を噴射する水素燃料ポート噴射弁28が配置されている。なお、ガソリン噴射弁、水素燃料噴射弁は、内燃機関10の筒内に直接燃料を噴射するように設けても良い。
The
ガソリン噴射弁26には、ガソリン供給管32を介してガソリンタンク34が連通している。ガソリン供給管32は、ガソリン噴射弁26とガソリンタンク34との間に、ポンプ36を備えている。ポンプ36は、ガソリン噴射弁26に所定の圧力でガソリンを供給することができる。このため、ガソリン噴射弁26は、外部から供給される駆動信号を受けて開弁することにより、その開弁の時間に応じた量のガソリンを吸気ポート18内に噴射することができる。
A
本実施形態のシステムは、気体状態にある水素を高圧で貯留するための水素タンク38を備えている。水素タンク38には、水素供給管40が連通している。水素供給管40は、水素燃料ポート噴射弁28に連通している。尚、本実施形態のシステムでは、水素燃料ポート噴射弁28に供給される水素燃料として、外部から水素タンク38内に充填される水素ガスを使用しているが、水素燃料ポート噴射弁28に供給される水素燃料はこれに限定されるものではなく、車両上で生成、あるいは外部より供給される高濃度の水素を含む水素リッチガスを使用するものであってもよい。
The system of this embodiment includes a
水素供給管40には、レギュレータ44が配置されている。このような構成によれば、水素燃料ポート噴射弁28には、レギュレータ44により減圧された所定の圧力で、水素タンク38内にある水素が供給される。このため、水素燃料ポート噴射弁28は、外部から供給される駆動信号を受けて開弁することにより、その開弁の時間に応じた量の水素を吸気ポート18内に噴射することができる。
A
また、水素供給管40には、レギュレータ44と水素燃料ポート噴射弁28との間に、温度センサ46、燃圧センサ48が配置されている。温度センサ46は、水素燃料ポート噴射弁28に供給される水素の温度に応じた出力を発するセンサである。また、燃圧センサ48は、水素燃料ポート噴射弁28に供給される水素の圧力に応じた出力を発するセンサである。本実施形態のシステムでは、温度センサ46、燃圧センサ48が発する出力に基づいてレギュレータ44を制御することとしている。このため、水素タンク38から供給される水素の温度、圧力が変動する場合であっても、水素燃料ポート噴射弁28に安定した圧力で水素を供給することができる。
In the
本実施形態のシステムは、ECU50を備えている。ECU50には、上述した温度センサ46、燃圧センサ48に加え、内燃機関10の運転状態を把握すべく、ノッキングの発生を検知するKCSセンサや、スロットル開度、機関回転数、排気温度、冷却水温度、潤滑油温度、触媒床温度などを検出するための各種センサ(不図示)が接続されている。また、ECU50には、上述したガソリン噴射弁26、水素燃料ポート噴射弁28、ポンプ36などのアクチュエータが接続されている。このような構成によれば、ECU50は、内燃機関10の運転状態に応じて、燃料噴射を実行する噴射弁を任意に選択することができる。
The system of this embodiment includes an
従って、内燃機関10の運転状態に応じて水素燃料ポート噴射弁28から水素を噴射することで、筒内(燃焼室16内)の燃焼状態を良好にすることができ、NOXの排出量を低減させることができる。
Therefore, by injecting the hydrogen from the hydrogen fuel
上述したように、水素燃料ポート噴射弁28は開弁の時間に応じた量の水素を吸気ポート18内に噴射することができる。水素噴射量が比較的多い場合は、水素燃料ポート噴射弁28の駆動時間(開弁時間)と水素燃料ポート噴射弁28から噴射される実際の水素噴射量との関係はほぼ線形となる。しかし、水素噴射量がある所定値よりも小さくなると、駆動時間と水素噴射量との関係が非線形になる場合がある。これは、弁が開き始めてから最大リフトに達するまでの時間、または燃料の慣性、粘度、密度などの物性等に起因して、開弁後、燃料が実際にインジェクタから噴射されるまでの間に時間的なタイムラグが生じることなどが要因となっている。
As described above, the hydrogen fuel
図2は、水素燃料ポート噴射弁28の駆動時間(開弁時間)と、水素噴射量との関係を示す特性図である。図2に示すように、水素燃料ポート噴射弁28の駆動時間が時間Aより長い場合は、駆動時間と水素噴射量との関係はほぼ線形の特性となる。この場合、図2中に破線で示される線形の特性をECU50等に記憶させておくことで、駆動時間に基づいて水素噴射量を制御することができる。しかし、水素燃料ポート噴射弁28の駆動時間が時間A以下の場合は、駆動時間と水素噴射量との関係が非線形となり、図2中に破線で示される線形の特性に基づく制御では、水素噴射量を精度良く制御することは困難である。
FIG. 2 is a characteristic diagram showing the relationship between the drive time (valve opening time) of the hydrogen fuel
例えば水素噴射量が少ない運転状態において、水素噴射量を図2に示す目標値Vに調整したい場合、図2中に破線で示される線形の特性に基づいて制御を行うと水素燃料ポート噴射弁28の駆動時間はt1となる。この場合、実際の水素噴射量はV1となるため、目標値Vに対して実際の水素噴射量V1が少なくなる。ガソリンと水素の両方を使用してリーンバーン燃焼を行う場合、水素の噴射量が目標値に対して低下すると燃焼状態が不安定になる。
For example, when it is desired to adjust the hydrogen injection amount to the target value V shown in FIG. 2 in an operation state where the hydrogen injection amount is small, the hydrogen fuel
図3は、図2と同様に水素燃料ポート噴射弁28の駆動時間と水素噴射量との関係を示す特性図であって、図2に示した特性(特性A)と、特性Aよりも水素燃料ポート噴射弁28にかかる水素圧力(水素燃圧)を低下させた場合の特性(特性B)を共に示している。
FIG. 3 is a characteristic diagram showing the relationship between the drive time of the hydrogen fuel
図3に示すように、水素燃料ポート噴射弁28にかかる水素圧力を低下させると、同一駆動時間に対する水素噴射量が減少する。しかし、線形の特性と非線形の特性の境界である時間Aは、水素圧力に影響を受けることなく一定している。従って、特性Aから特性Bへ水素圧力を低下させると、水素噴射量が小さい場合であっても線形の特性の領域で水素を噴射することができる。
As shown in FIG. 3, when the hydrogen pressure applied to the hydrogen fuel
具体的には、上述の目標値Vに水素噴射量を調整したい場合は、水素燃料ポート噴射弁28にかかる水素圧力を特性Bに対応する水素圧力まで低下させて、水素燃料ポート噴射弁28を駆動時間t2だけ駆動する。これにより、線形の特性の領域で水素燃料ポート噴射弁28を駆動することができ、水素噴射量を目標値Vに正確に制御することが可能である。
Specifically, when it is desired to adjust the hydrogen injection amount to the target value V described above, the hydrogen pressure applied to the hydrogen fuel
一方、水素噴射量の目標値が十分に大きい場合は、水素圧力を低下させておくと、特に高負荷域において水素燃料ポート噴射弁28の駆動時間が長期化し、水素燃料ポート噴射弁28の駆動負荷(消費電力)が大きくなる。また、噴射時間が長期化するとバックファイアが発生することが懸念される。従って、水素噴射量の目標値が十分に大きい場合は、水素圧力を高圧側(特性Aに対応する圧力)に設定する。これにより、水素燃料ポート噴射弁28の駆動負荷を低減することができる。また、高負荷域においても水素を吸気行程中に全て噴射できるため、バックファイアを確実に回避できる。従って、機関の効率低下を抑止することができる。
On the other hand, when the target value of the hydrogen injection amount is sufficiently large, if the hydrogen pressure is reduced, the drive time of the hydrogen fuel
このように、本実施形態では、水素噴射量が少なく、水素燃料ポート噴射弁28の駆動時間が短い場合は、水素燃料ポート噴射弁28に加わる水素圧力を低下させることで、駆動時間を長くするようにしている。これにより、水素燃料ポート噴射弁28の駆動時間と水素噴射量との関係が線形となる領域で水素を噴射することができ、水素噴射量を正確に制御することが可能となる。
Thus, in this embodiment, when the hydrogen injection amount is small and the drive time of the hydrogen fuel
特にガソリンと水素の両方を使用してリーンバーン燃焼を行う場合、水素の噴射量が目標値に対して低下すると燃焼状態が不安定になる。本実施形態によれば、水素燃料ポート噴射弁28からの水素噴射量が一定しない不安定領域を使用することがなくなり、水素噴射量を正確に制御することが可能となるため、ガソリンと水素の両方を使用したリーンバーン燃焼において、燃焼状態を最適にすることができる。
In particular, when lean burn combustion is performed using both gasoline and hydrogen, the combustion state becomes unstable when the injection amount of hydrogen decreases from the target value. According to this embodiment, an unstable region where the hydrogen injection amount from the hydrogen fuel
次に、図4に基づいて本実施形態のシステムの運転モードを説明する。図4は、機関回転数、負荷に応じて設定される各運転モードを示す模式図である。本実施形態のシステムは、ガソリンのみを使用して内燃機関10を運転するガソリン燃焼領域と、ガソリンと水素の両方を使用してリーンバーン燃焼により内燃機関10を運転する水素添加リーンバーン領域の2種類のモードを備えている。
Next, the operation mode of the system of this embodiment will be described based on FIG. FIG. 4 is a schematic diagram showing each operation mode set according to the engine speed and the load. The system of the present embodiment includes a gasoline combustion region in which the
図4に示すように、アイドリング〜常用回転域では水素添加リーンバーン領域で運転が行われる。また、水素添加リーンバーン領域よりも高負荷、高回転域では、ガソリン燃焼領域で運転が行われる。水素添加リーンバーン領域の運転では、リーンバーンにより燃費、効率を向上させることができ、また、NOXの排出を抑えることができるため、エミッションを向上させることができる。 As shown in FIG. 4, the operation is performed in the hydrogen addition lean burn region in the idling to normal rotation region. In addition, the operation is performed in the gasoline combustion region in a higher load and higher rotation region than in the hydrogen addition lean burn region. In the operation in the hydrogenated lean burn region, lean burn can improve fuel consumption and efficiency, and can suppress emission of NO x , thereby improving emissions.
水素噴射量が少なく、水素燃料ポート噴射弁28の駆動時間が図2及び図3に示す時間Aよりも短くなる状態は、機関回転数、負荷がともに小さい軽負荷の運転状態であり、水素添加リーンバーン領域で発生する。従って、本実施形態では、水素添加リーンバーン領域を、水素圧力が低く設定される水素低燃圧設定領域と、水素圧力が高く設定される水素高燃圧設定領域の2つに分けている。そして、水素低燃圧設定領域では、水素燃料ポート噴射弁28にかかる水素圧力が図3の特性Bに対応する圧力に設定される。また、水素高燃圧設定領域では、水素燃料ポート噴射弁28にかかる水素圧力が図3の特性Aに対応する圧力に設定される。これにより、機関回転数、負荷が小さい軽負荷の運転状態では、特性Bに従って水素を噴射することができ、水素噴射量が微小値であっても正確に水素噴射量を制御することができる。
The state where the hydrogen injection amount is small and the drive time of the hydrogen fuel
次に、図5のフローチャートに基づいて、本実施形態のシステムにおける処理の手順を説明する。先ず、ステップS1では、現在の運転状態を取得するため、機関回転数、アクセル開度(負荷)を検出する。次のステップS2では、ステップS1で取得した機関回転数、アクセル開度に基づいて、現在の運転状態がガソリンに水素を添加して運転を行う水素添加リーンバーン領域の運転であるか否かを判定する。ステップS2で現在の運転状態が水素添加リーンバーン領域ではないと判定された場合、すなわち、現在の運転状態がガソリン燃焼領域と判定された場合は、水素燃料ポート噴射弁28から水素を噴射する必要がないため、処理を終了する(RETURN)。
Next, a processing procedure in the system of this embodiment will be described based on the flowchart of FIG. First, in step S1, the engine speed and the accelerator opening (load) are detected in order to acquire the current operating state. In the next step S2, based on the engine speed and the accelerator opening obtained in step S1, it is determined whether or not the current operation state is an operation in a hydrogen addition lean burn region in which operation is performed by adding hydrogen to gasoline. judge. If it is determined in step S2 that the current operation state is not the hydrogen addition lean burn region, that is, if the current operation state is determined to be the gasoline combustion region, it is necessary to inject hydrogen from the hydrogen fuel
一方、ステップS2で現在の運転状態が水素添加リーンバーン領域と判定された場合は、ステップS3へ進む。ステップS3では、温度センサ46、燃圧センサ48の出力値から、水素燃料ポート噴射弁28にかかる水素の燃圧、水素の温度を検出する。
On the other hand, if it is determined in step S2 that the current operating state is the hydrogenated lean burn region, the process proceeds to step S3. In step S3, the fuel pressure of hydrogen applied to the hydrogen fuel
次のステップS4では、ステップS1で取得した機関回転数、アクセル開度、ステップS3で検出した水素燃圧、水素温度に基づいて、現在の運転状態に応じた水素燃料ポート噴射弁28の駆動時間τをマップから算出する。
In the next step S4, the driving time τ of the hydrogen fuel
次のステップS5では、ステップS4で算出した駆動時間τと所定のしきい値(図2及び図3に示す時間A)との大小関係を比較し、τ<Aであるか否かを判定する。 In the next step S5, the magnitude relationship between the drive time τ calculated in step S4 and a predetermined threshold value (time A shown in FIGS. 2 and 3) is compared, and it is determined whether or not τ <A. .
ステップS5でτ<Aの場合はステップS6へ進む。この場合、駆動時間τが時間Aよりも短いため、水素燃料ポート噴射弁28の駆動時間をτに設定して水素を噴射すると、駆動時間τに対する水素噴射量の線形性が得られなくなり、水素噴射量を正確に制御することが難しくなる。
If τ <A in step S5, the process proceeds to step S6. In this case, since the drive time τ is shorter than the time A, if hydrogen is injected with the drive time of the hydrogen fuel
このため、ステップS6では、水素燃料ポート噴射弁28にかかる水素の燃圧を図3の特性Bに対応する圧力(例えば0.3MPa未満の所定値)に設定する。これにより、水素噴射量が少なく、水素燃料ポート噴射弁28の駆動時間が非常に短い場合においても、駆動時間と水素噴射量との関係が線形となる領域で水素を噴射することができる。
Therefore, in step S6, the hydrogen fuel pressure applied to the hydrogen fuel
一方、ステップS5でτ≧Aの場合はステップS7へ進む。この場合は、駆動時間τが時間A以上であるため、水素燃圧を低下させなくても駆動時間と水素噴射量との関係が線形となる領域で水素を噴射することができる。従って、この場合は、水素燃料ポート噴射弁28にかかる水素の燃圧を図3の特性Aに対応する圧力(例えば0.3MPa以上、0.6MPa以下の所定値)に設定する。このように、駆動時間τが時間Aよりも長い場合は、水素の燃圧を高くすることで、水素燃料ポート噴射弁28の駆動時間が長期化してしまうことを回避でき、水素燃料ポート噴射弁28を開弁する際の駆動負荷を軽減することができる。
On the other hand, if τ ≧ A in step S5, the process proceeds to step S7. In this case, since the drive time τ is equal to or longer than the time A, hydrogen can be injected in a region where the relationship between the drive time and the hydrogen injection amount is linear without reducing the hydrogen fuel pressure. Therefore, in this case, the hydrogen fuel pressure applied to the hydrogen fuel
ステップS6,S7の後はステップS8へ進む。ステップS8では、ステップS6,S7で設定した水素燃圧に基づいてレギュレータ44のアクチュエータを駆動し、水素燃料ポート噴射弁28にかかる水素燃圧がステップS6,S7で設定した値となるように制御する。
After steps S6 and S7, the process proceeds to step S8. In step S8, the actuator of the
次のステップS9では、レギュレータ44のアクチュエータを駆動した後の水素燃圧を燃圧センサ48から検出し、検出した水素燃圧と目標燃圧(ステップS6,S7で設定した値)との偏差Pdを求める。そして、Pd<Bであるか否かを判定し、偏差Pdが所定のしきい値Bの範囲内にあるか否かを判定する。
In the next step S9, the hydrogen fuel pressure after driving the actuator of the
ステップS9でPd<Bの場合は、ステップS10へ進む。この場合、偏差Pdがしきい値Bよりも小さいため、水素燃圧が目標値に制御されたものと判断する。そして、温度センサ46、燃圧センサ48の出力値から、水素燃料ポート噴射弁28にかかる水素の燃圧、水素の温度を検出し、これに基づいて水素燃料ポート噴射弁28の駆動時間を補正し、最終的な駆動時間を求める。
If Pd <B in step S9, the process proceeds to step S10. In this case, since the deviation Pd is smaller than the threshold value B, it is determined that the hydrogen fuel pressure is controlled to the target value. Then, from the output values of the
ステップS10の後はステップS11へ進み、ステップS10で求めた最終的な駆動時間に基づいて、水素燃料ポート噴射弁28に噴射信号を発進する。これにより、ステップS10で求めた駆動時間の間、水素燃料ポート噴射弁28が開弁される。
After step S10, the process proceeds to step S11, and an injection signal is started to the hydrogen fuel
一方、ステップS9でPd≧Bの場合は、偏差Pdがしきい値B以上であるため、水素燃圧が目標値に制御されていないと判断する。この場合はステップS8へ戻り、水素燃圧が目標値となるようにレギュレータ44による調整を再度行う。
On the other hand, if Pd ≧ B in step S9, the deviation Pd is greater than or equal to the threshold value B, so it is determined that the hydrogen fuel pressure is not controlled to the target value. In this case, the process returns to step S8, and the adjustment by the
図5の処理によれば、水素燃料ポート噴射弁28の駆動時間τが所定のしきい値Aよりも短い場合は、水素燃圧が低燃圧に設定されるため、駆動時間τと水素噴射量との関係が線形となる領域で水素を噴射することができる。従って、水素噴射量が少ない場合であっても水素噴射量を正確に制御することが可能となる。
According to the process of FIG. 5, when the driving time τ of the hydrogen fuel
また、水素は気体燃料であるため、水素燃料ポート噴射弁28の駆動時間が同じであっても水素の温度、圧力によって噴射量が大きく変動する。図5の処理によれば、水素の温度、圧力を考慮して駆動時間τを求め、駆動時間τに基づいて水素燃料ポート噴射弁28にかかる圧力を設定しているため、内燃機関10の運転状態(回転数、負荷)に基づいて圧力を設定する場合に比べて、より高い精度で水素燃料ポート噴射弁28にかかる圧力を設定できる。従って、水素燃料ポート噴射弁28からの水素噴射量が一定しない不安定領域で水素が噴射されることを確実に回避できる。更に、最終的な駆動時間を求めるステップS10においても、水素の燃圧、水素の温度に基づいて水素燃料ポート噴射弁28の駆動時間を補正しているため、水素燃料ポート噴射弁28の駆動時間を高い精度で制御できる。
Further, since hydrogen is a gaseous fuel, the injection amount varies greatly depending on the temperature and pressure of hydrogen even if the driving time of the hydrogen fuel
以上説明したように実施の形態1によれば、水素燃料ポート噴射弁28の駆動時間が短い場合は、水素燃圧を低下させるようにしたため、駆動時間と水素噴射量との関係がほぼ線形となる領域で水素を噴射することができる。従って、水素噴射量が少ない場合であっても、高精度に水素噴射量を制御することが可能となる。
As described above, according to the first embodiment, when the drive time of the hydrogen fuel
実施の形態2.
次に、本発明の実施の形態2について説明する。図6は、実施の形態2に係る水素添加内燃機関10を備えたシステムの構成を示す模式図である。図6に示すように、実施の形態2では、図1における水素燃料ポート噴射弁28の代わりに、水素添加内燃機関10の筒内に直接水素を噴射する水素燃料筒内噴射弁30を設けている。実施の形態2のシステムの他の構成は図1と同様である。
Embodiment 2. FIG.
Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 6 is a schematic diagram illustrating a configuration of a system including the hydrogenated
図7は、実施の形態2のシステムの運転モードを示す模式図である。実施の形態2においても、アイドリング〜常用回転域では水素添加リーンバーン領域で運転が行われ、水素添加リーンバーン領域よりも高負荷、高回転域ではガソリン燃焼領域で運転が行われる。 FIG. 7 is a schematic diagram illustrating an operation mode of the system according to the second embodiment. Also in the second embodiment, the operation is performed in the hydrogen addition lean burn region in the idling to normal rotation region, and the operation is performed in the gasoline combustion region in the higher load and high rotation region than the hydrogen addition lean burn region.
ところで、より高回転側、高負荷側で運転が行われると、排気温度が上昇し、排気損失が大きくなるため、効率が低下する場合がある。また、低回転、高負荷の条件で運転が行われるとノッキングが発生する場合がある。 By the way, when the operation is performed on the higher rotation side and the higher load side, the exhaust temperature rises and the exhaust loss increases, so the efficiency may decrease. Further, knocking may occur when operation is performed under conditions of low rotation and high load.
このため実施の形態2では、図7に示すように、ガソリン燃焼領域よりも更に高回転、高負荷側となる領域、およびガソリン燃焼領域の低回転、高負荷側の領域のそれぞれに水素添加領域を設定している。そして、水素添加領域では、ガソリン噴射弁26から筒内へガソリンを供給するとともに、水素燃料筒内噴射弁30から筒内へ水素を噴射するようにしている。これにより、筒内の燃焼速度を速くすることができ、燃焼状態を良好にすることができる。従って、ノッキングの発生、および排気温度の上昇に伴う効率低下を確実に抑えることができる。
For this reason, in the second embodiment, as shown in FIG. 7, a hydrogen addition region is provided in each of the region on the higher rotation side and the higher load side than the gasoline combustion region, and the region on the lower rotation and higher load side of the gasoline combustion region. Is set. In the hydrogen addition region, gasoline is supplied from the
水素添加領域で水素を噴射する場合、吸気行程で水素を噴射すると、筒内への吸入空気量が減少してしまい、本来、水素添加領域で必要とされている高出力を得ることができなくなる。本実施形態では、筒内に水素を直接噴射する水素燃料筒内噴射弁30を設けているため、圧縮行程で筒内に水素を噴射することができる。従って、水素噴射による吸入空気量の減少を回避することができ、高負荷域において出力を低下させることなく水素を添加することが可能である。
When hydrogen is injected in the hydrogen addition region, if the hydrogen is injected during the intake stroke, the amount of intake air into the cylinder decreases, and the high output originally required in the hydrogen addition region cannot be obtained. . In the present embodiment, since the hydrogen fuel in-
水素添加リーンバーン領域では、水素添加領域に比べて吸入空気量が少ないため、吸気行程〜圧縮行程の前半で水素を噴射しても出力の低下は生じない。また、水素添加リーンバーン領域では、リーンバーン運転を行うため、できるだけ早く水素をガソリン混合気に混ぜるために吸気行程中に水素を噴射することが好適である。従って、水素添加リーンバーン領域では、吸気行程〜圧縮行程の前半で水素を噴射する。 In the hydrogen addition lean burn region, since the amount of intake air is smaller than that in the hydrogen addition region, the output does not decrease even if hydrogen is injected in the first half of the intake stroke to the compression stroke. In the hydrogen addition lean burn region, in order to perform the lean burn operation, it is preferable to inject hydrogen during the intake stroke in order to mix hydrogen with the gasoline mixture as soon as possible. Accordingly, in the hydrogen addition lean burn region, hydrogen is injected in the first half of the intake stroke to the compression stroke.
これにより、水素添加領域ではノッキングの発生、および排気温度の上昇に伴う効率低下を確実に抑えることができ、水素添加リーンバーン領域ではリーンバーン運転による燃費、エミッションの向上を達成できる。 As a result, the occurrence of knocking in the hydrogen addition region and the reduction in efficiency due to the increase in the exhaust temperature can be reliably suppressed, and the fuel consumption and the emission can be improved by the lean burn operation in the hydrogen addition lean burn region.
このように、実施の形態2では、水素添加領域と水素添加リーンバーン領域の双方で水素を添加するようにしているが、水素添加領域で水素を添加する場合と、水素添加リーンバーン領域で水素を添加する場合とでは、水素燃料筒内噴射弁30にかかる水素燃圧を可変することが好適である。
As described above, in the second embodiment, hydrogen is added in both the hydrogenation region and the hydrogenation lean burn region. However, in the case of adding hydrogen in the hydrogenation region and in the hydrogenation lean burn region, hydrogen is added. It is preferable that the hydrogen fuel pressure applied to the hydrogen fuel in-
圧縮行程で筒内に水素を噴射する場合、筒内の圧力が上昇しているため、筒内に高圧力で水素を噴射する必要がある。このため、水素添加領域では、水素燃料筒内噴射弁30にかかる水素燃圧を高圧力に設定しておく必要がある。
When hydrogen is injected into the cylinder in the compression stroke, the pressure in the cylinder is increased, and therefore it is necessary to inject hydrogen at a high pressure into the cylinder. For this reason, in the hydrogen addition region, it is necessary to set the hydrogen fuel pressure applied to the hydrogen fuel in-
一方、水素添加リーンバーン領域では、吸気行程〜圧縮行程の前半での筒内圧力が圧縮行程に比べて低いため、水素燃圧を低圧力側に設定することができる。これにより、水素燃料筒内噴射弁30の駆動時間の長期化を回避することができ、水素燃料筒内噴射弁30の駆動負荷を低減することができる。また、低負荷〜中負荷域において低圧で吸気行程噴射を行うことができるため、水素タンク38内の水素を有効に使用することができる。更に、水素燃圧を低圧力側に設定することで、システムが高圧水素ボンベを有していない場合は、加圧のための圧縮器の負荷を低減することができる。
On the other hand, in the hydrogen addition lean burn region, since the in-cylinder pressure in the first half of the intake stroke to the compression stroke is lower than that in the compression stroke, the hydrogen fuel pressure can be set to the low pressure side. As a result, it is possible to avoid an increase in the drive time of the hydrogen fuel in-
なお、本実施形態では、水素添加リーンバーン領域の全域において水素圧力を低圧側に一律に設定しているが、実施の形態1と同様の方法で、水素噴射量が一定しない不安定領域で噴射が行われることを回避するため、水素添加リーンバーン領域の低回転、低負荷側に水素圧力がより低圧となる領域を設定しても良い。 In the present embodiment, the hydrogen pressure is uniformly set on the low pressure side in the entire hydrogen-added lean burn region, but injection is performed in an unstable region where the hydrogen injection amount is not constant in the same manner as in the first embodiment. In order to avoid this, the region where the hydrogen pressure becomes lower may be set on the low rotation and low load side of the hydrogen addition lean burn region.
次に、図8のフローチャートに基づいて、本実施形態のシステムにおける処理の手順を説明する。先ず、ステップS21では、現在の運転状態を取得するため、機関回転数、アクセル開度(負荷)を検出する。次のステップS22では、ステップS21で取得した機関回転数、アクセル開度に基づいて、現在の運転状態が水素添加リーンバーン領域、又は水素添加領域の運転であるか否かを判定する。ステップS22で現在の運転状態が水素添加リーンバーン領域、又は水素添加領域のいずれにも該当しないと判定された場合、すなわち、現在の運転状態がガソリン燃焼領域と判定された場合は、水素燃料ポート噴射弁28から水素を噴射する必要がないため、処理を終了する(RETURN)。
Next, a processing procedure in the system of this embodiment will be described based on the flowchart of FIG. First, in step S21, the engine speed and the accelerator opening (load) are detected in order to acquire the current operating state. In the next step S22, it is determined whether or not the current operation state is the operation in the hydrogen addition lean burn region or the hydrogen addition region based on the engine speed and the accelerator opening obtained in step S21. If it is determined in step S22 that the current operation state does not correspond to either the hydrogen addition lean burn region or the hydrogen addition region, that is, if the current operation state is determined to be the gasoline combustion region, the hydrogen fuel port Since it is not necessary to inject hydrogen from the
一方、ステップS22で現在の運転状態が水素添加リーンバーン領域、又は水素添加領域と判定された場合は、ステップS23へ進む。ステップS23では、温度センサ46、燃圧センサ48の出力値から、水素燃料筒内噴射弁30にかかる水素の燃圧、水素の温度を検出する。
On the other hand, if it is determined in step S22 that the current operation state is the hydrogenated lean burn region or the hydrogenated region, the process proceeds to step S23. In step S23, the hydrogen fuel pressure and the hydrogen temperature applied to the hydrogen fuel in-
次のステップS24では、ステップS21で取得した機関回転数、アクセル開度に基づいて、現在の運転状態が水素添加リーンバーン領域の運転であるか否かを判定する。 In the next step S24, it is determined based on the engine speed and the accelerator opening acquired in step S21 whether or not the current operation state is the operation in the hydrogen addition lean burn region.
ステップS24で現在の運転状態が水素添加リーンバーン領域と判定された場合は、ステップS25へ進む。ステップS25へ進む。この場合、吸気行程〜圧縮行程の前半で水素燃料筒内噴射弁30から水素を噴射するため、水素燃圧を高く設定する必要はない。従って、ステップS25では、水素燃料筒内噴射弁30にかかる水素の燃圧を低燃圧(例えば1.0MPa未満の所定値)に設定する。
When it is determined in step S24 that the current operation state is the hydrogen addition lean burn region, the process proceeds to step S25. Proceed to step S25. In this case, since hydrogen is injected from the hydrogen fuel in-
一方、ステップS24で現在の運転状態が水素添加リーンバーン領域と判定されなかった場合は、ステップS26へ進む。この場合、現在の運転状態が水素添加領域であり、圧縮行程中に筒内に水素を噴射する必要があるため、水素燃料筒内噴射弁30にかかる水素の燃圧を高燃圧(例えば0.3MPa以上、0.6MPa以下の所定値)に設定する。
On the other hand, if it is not determined in step S24 that the current operation state is the hydrogen addition lean burn region, the process proceeds to step S26. In this case, since the current operation state is the hydrogen addition region and it is necessary to inject hydrogen into the cylinder during the compression stroke, the hydrogen fuel pressure applied to the hydrogen fuel in-
ステップS25,S26の後はステップS27へ進む。ステップS27では、ステップS25,S26で設定した水素燃圧に基づいてレギュレータ44のアクチュエータを駆動し、ガソリンに水素を添加して運転を行うにかかる水素燃圧がステップS25,S26で設定した値となるように制御する。
After steps S25 and S26, the process proceeds to step S27. In step S27, the actuator of the
次のステップS28では、レギュレータ44のアクチュエータを駆動した後の水素燃圧を燃圧センサ48から検出し、検出した水素燃圧と目標燃圧(ステップS25,S26で設定した値)との偏差Pdを求める。そして、Pd<Bであるか否かを判定し、偏差Pdが所定のしきい値Bの範囲内にあるか否かを判定する。
In the next step S28, the hydrogen fuel pressure after driving the actuator of the
ステップS28でPd<Bの場合は、ステップS29へ進む。この場合、偏差Pdがしきい値Bよりも小さいため、水素燃圧が目標値に制御されたものと判断する。そして、温度センサ46、燃圧センサ48の出力値から、水素燃料ポート噴射弁28にかかる水素の燃圧、水素の温度を検出し、これに基づいて水素燃料ポート噴射弁28の駆動時間を補正し、最終的な駆動時間を求める。
If Pd <B in step S28, the process proceeds to step S29. In this case, since the deviation Pd is smaller than the threshold value B, it is determined that the hydrogen fuel pressure is controlled to the target value. Then, from the output values of the
ステップS29の後はステップS30へ進み、ステップS29で求めた最終的な駆動時間に基づいて、水素燃料ポート噴射弁28に噴射信号を発進する。これにより、ステップS29で求めた駆動時間の間、水素燃料ポート噴射弁28が開弁される。
After step S29, the process proceeds to step S30, and an injection signal is started to the hydrogen fuel
一方、ステップS28でPd≧Bの場合は、偏差Pdがしきい値B以上であるため、水素燃圧が目標値に制御されていないと判断する。この場合はステップS27へ戻り、水素燃圧が目標値となるようにレギュレータ44による調整を再度行う。
On the other hand, if Pd ≧ B in step S28, the deviation Pd is equal to or greater than the threshold value B, so it is determined that the hydrogen fuel pressure is not controlled to the target value. In this case, the process returns to step S27, and the adjustment by the
図8の処理によれば、水素添加領域で水素を噴射する場合は、水素燃料筒内噴射弁30にかかる水素の燃圧を高燃圧に設定するため、圧縮行程で筒内に直接水素を噴射することが可能となる。従って、出力を低下させることなく、筒内に水素を添加することが可能である。
According to the process of FIG. 8, when hydrogen is injected in the hydrogen addition region, the hydrogen fuel pressure applied to the hydrogen fuel in-
以上説明したように実施の形態2によれば、ノッキング抑制、または排気温度の低下を目的として水素添加領域で水素を噴射する場合は、水素燃料筒内噴射弁30にかかる水素の燃圧を高燃圧に設定するようにしたため、圧縮行程で筒内に直接水素を噴射することが可能となる。従って、出力を低下させることなく、筒内に水素を添加することが可能となり、ノッキングの発生、または排気温度の上昇による効率低下を抑止することが可能となる。
As described above, according to the second embodiment, when hydrogen is injected in the hydrogen addition region for the purpose of suppressing knocking or lowering the exhaust temperature, the hydrogen fuel pressure applied to the hydrogen fuel in-
10 水素添加内燃機関
28 水素燃料ポート噴射弁
30 水素燃料筒内噴射弁
44 レギュレータ
46 温度センサ
48 燃圧センサ
50 ECU
DESCRIPTION OF
Claims (5)
吸気管又は筒内に水素ガスを噴射する水素噴射弁と、
前記水素噴射弁から噴射される水素量が少ないほど前記水素噴射弁にかかる水素ガスの圧力を低下させる圧力調整手段と、
を備えたことを特徴とする水素添加内燃機関。 A hydrogenated internal combustion engine that uses hydrogen gas as a combustion fuel together with a hydrocarbon fuel,
A hydrogen injection valve for injecting hydrogen gas into the intake pipe or cylinder;
Pressure adjusting means for reducing the pressure of hydrogen gas applied to the hydrogen injection valve as the amount of hydrogen injected from the hydrogen injection valve decreases;
A hydrogenated internal combustion engine comprising:
前記圧力調整手段は、前記開弁時間が所定のしきい値以下である場合に水素ガスの圧力を低下させることを特徴とする請求項1記載の水素添加内燃機関。 A valve opening time acquisition means for acquiring a valve opening time when the hydrogen injection valve injects the hydrogen gas;
2. The hydrogenated internal combustion engine according to claim 1, wherein the pressure adjusting means reduces the pressure of the hydrogen gas when the valve opening time is equal to or less than a predetermined threshold value.
水素ガスの温度を取得する水素温度取得手段と、
前記水素噴射弁にかかる水素ガスの圧力を取得する水素圧力取得手段と、を備え、
前記開弁時間取得手段は、前記運転状態、前記水素ガスの温度、及び前記水素ガスの圧力に基づいて前記開弁時間を算出することを特徴とする請求項2記載の水素添加内燃機関。 Operating state acquisition means for acquiring the operating state of the engine;
Hydrogen temperature acquisition means for acquiring the temperature of hydrogen gas;
Hydrogen pressure acquisition means for acquiring the pressure of hydrogen gas applied to the hydrogen injection valve,
3. The hydrogenated internal combustion engine according to claim 2, wherein the valve opening time acquisition unit calculates the valve opening time based on the operating state, the temperature of the hydrogen gas, and the pressure of the hydrogen gas.
筒内に水素ガスを噴射する水素噴射弁と、
機関の運転状態を取得する運転状態取得手段と、
前記運転状態に応じて、圧縮行程で前記水素噴射弁から水素ガスを噴射する第1のモードと、吸気行程で前記水素噴射弁から水素ガスを噴射する第2のモードと、を切り換えて機関を運転する制御手段と、
前記第1のモードで前記水素噴射弁にかかる水素ガスの圧力が、前記第2のモードで前記水素噴射弁にかかる水素ガスの圧力よりも高くなるように調整する圧力調整手段と、
を備えたことを特徴とする水素添加内燃機関。 A hydrogenated internal combustion engine that uses hydrogen gas as a combustion fuel together with a hydrocarbon fuel,
A hydrogen injection valve for injecting hydrogen gas into the cylinder;
Operating state acquisition means for acquiring the operating state of the engine;
According to the operating state, the engine is switched by switching between a first mode in which hydrogen gas is injected from the hydrogen injector in the compression stroke and a second mode in which hydrogen gas is injected from the hydrogen injector in the intake stroke. Control means for driving;
Pressure adjusting means for adjusting the pressure of hydrogen gas applied to the hydrogen injector in the first mode to be higher than the pressure of hydrogen gas applied to the hydrogen injector in the second mode;
A hydrogenated internal combustion engine comprising:
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