JP2007032453A - Internal combustion engine - Google Patents

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JP2007032453A
JP2007032453A JP2005218234A JP2005218234A JP2007032453A JP 2007032453 A JP2007032453 A JP 2007032453A JP 2005218234 A JP2005218234 A JP 2005218234A JP 2005218234 A JP2005218234 A JP 2005218234A JP 2007032453 A JP2007032453 A JP 2007032453A
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internal combustion
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Toru Noda
徹 野田
Isamu Hotta
勇 堀田
Koichi Ashida
耕一 芦田
Eiji Takahashi
英二 高橋
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an internal combustion engine stably supplying gas fuel into a combustion chamber without consuming the shaft output of the engine. <P>SOLUTION: The internal combustion engine 1 comprises a main combustion chamber 63 and a sub combustion chamber 61, and a fuel supply mechanism 70. The fuel supply mechanism 70 supplies fuel into the main combustion chamber 63 and the sub combustion chamber 61. The fuel supply mechanism 70 consists of a first compressor 71, a fuel reformer 72, and a first turbine 74. The first compressor 71 compresses first gas. The first gas contains fresh air. The fuel reformer 72 uses part of the first gas compressed by the first compressor 71 for reforming part of liquid fuel with exothermic reaction to produce gas fuel. The first turbine 74 uses heat energy generated by the exothermic reaction to drive the first compressor 71. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、内燃機関に関する。   The present invention relates to an internal combustion engine.

従来から、燃料が改質されて気体燃料が生成される内燃機関が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２０００−８９６０（第１−５頁、第１図） Conventionally, an internal combustion engine in which gaseous fuel is generated by reforming fuel has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
JP 2000-8960 (Page 1-5, Fig. 1)

特許文献１の技術では、燃焼室に供給される気体燃料の圧力が略大気圧であり、気体燃料が燃焼室に導入されるためには、燃焼室に負圧が発生している必要がある。このため、安定的に気体燃料を燃焼室に供給できないことがある。   In the technique of Patent Document 1, the pressure of the gaseous fuel supplied to the combustion chamber is substantially atmospheric pressure, and in order for the gaseous fuel to be introduced into the combustion chamber, it is necessary to generate a negative pressure in the combustion chamber. . For this reason, gaseous fuel may not be stably supplied to the combustion chamber.

また、機関軸出力を用いて気体燃料を加圧する場合、安定的に気体燃料を燃焼室に供給することはできるが、機関軸出力が消費されるので、機関熱効率が低下する傾向にある。   Further, when the gaseous fuel is pressurized using the engine shaft output, the gaseous fuel can be stably supplied to the combustion chamber, but the engine shaft output is consumed, and therefore the engine thermal efficiency tends to decrease.

本発明の課題は、機関軸出力を消費せずに気体燃料を燃焼室に安定的に供給することができる内燃機関を提供することにある。   An object of the present invention is to provide an internal combustion engine that can stably supply gaseous fuel to a combustion chamber without consuming engine shaft output.

本発明に係る内燃機関は、燃焼室と、燃料供給部とを備える。燃料供給部は、燃焼室に燃料を供給する。燃料供給部は、第１圧縮部と、燃料改質部と、駆動部とを有する。第１圧縮部は、第１気体を加圧する。第１気体は、新気空気を含む気体である。燃料改質部は、第１圧縮部が加圧した第１気体の少なくとも一部を用いて、液体燃料の少なくとも一部を発熱反応で改質して気体燃料を生成する。駆動部は、発熱反応で生じた熱エネルギーによって、第１圧縮部を駆動する。   An internal combustion engine according to the present invention includes a combustion chamber and a fuel supply unit. The fuel supply unit supplies fuel to the combustion chamber. The fuel supply unit includes a first compression unit, a fuel reforming unit, and a drive unit. The first compression unit pressurizes the first gas. The first gas is a gas containing fresh air. The fuel reforming unit uses at least a part of the first gas pressurized by the first compression unit to reform at least a part of the liquid fuel by an exothermic reaction to generate a gaseous fuel. The drive unit drives the first compression unit with heat energy generated by the exothermic reaction.

この内燃機関では、駆動部は、発熱反応で生じた熱エネルギーによって、第１圧縮部を駆動する。これにより、第１圧縮部は、第１気体を圧縮する。このため、機関軸出力を消費せずに第１気体を加圧することができる。   In this internal combustion engine, the drive unit drives the first compression unit with heat energy generated by the exothermic reaction. Thereby, a 1st compression part compresses 1st gas. For this reason, it is possible to pressurize the first gas without consuming the engine shaft output.

また、燃料改質部は、第１圧縮部が加圧した第１気体の少なくとも一部を用いて、液体燃料の少なくとも一部を発熱反応で改質して気体燃料を生成する。このため、第１気体を加圧することにより、気体燃料を加圧することができる。   In addition, the fuel reforming unit generates gaseous fuel by reforming at least a part of the liquid fuel by an exothermic reaction using at least a part of the first gas pressurized by the first compression unit. For this reason, gaseous fuel can be pressurized by pressurizing 1st gas.

本発明に係る内燃機関では、機関軸出力を消費せずに第１気体を加圧することができ、第１気体を加圧することにより気体燃料を加圧することができる。このため、機関軸出力を消費せずに気体燃料を燃焼室に安定的に供給することができる。   In the internal combustion engine according to the present invention, the first gas can be pressurized without consuming the engine shaft output, and the gaseous fuel can be pressurized by pressurizing the first gas. For this reason, gaseous fuel can be stably supplied to a combustion chamber, without consuming engine shaft output.

＜第１実施形態＞
図１に、本発明の第１実施形態に係る内燃機関の断面図を示す。 <First Embodiment>
FIG. 1 shows a cross-sectional view of an internal combustion engine according to the first embodiment of the present invention.

（内燃機関の概略構成）
内燃機関１は、主として、主燃焼室（燃焼室）６３、吸排気機構、燃料供給機構（燃料供給部）７０、電気モータ（第１始動部）８０、副燃焼室（燃焼室）６１、点火プラグ２９、ピストン３及びＥＣＵ４０を備える。 (Schematic configuration of internal combustion engine)
The internal combustion engine 1 mainly includes a main combustion chamber (combustion chamber) 63, an intake / exhaust mechanism, a fuel supply mechanism (fuel supply unit) 70, an electric motor (first starter) 80, a sub-combustion chamber (combustion chamber) 61, ignition. A plug 29, a piston 3 and an ECU 40 are provided.

主燃焼室６３は、シリンダヘッド２０，シリンダブロック１０およびピストン３に囲まれた室である。シリンダヘッド２０には、主燃焼室６３に新気空気を供給するための吸気ポート２３と、主燃焼室６３から既燃ガスを排気ガスとして排出するための排気ポート２４とが形成されている。   The main combustion chamber 63 is a chamber surrounded by the cylinder head 20, the cylinder block 10 and the piston 3. The cylinder head 20 is formed with an intake port 23 for supplying fresh air to the main combustion chamber 63 and an exhaust port 24 for discharging burned gas from the main combustion chamber 63 as exhaust gas.

また、吸排気機構として、吸気コレクタ９２及び吸気マニホルド９１は、吸気ポート２３の上流に位置している。吸気コレクタ９２には、スロットルバルブ９３ａ及びスロットル駆動装置９３ｂが上流側に配備されている。吸気ポート２３の下流には吸気バルブ２１が、排気ポート２４の上流には排気バルブ２２が配備されている。クランクシャフトの回転に連動して回転する吸気用カム軸２１ｂ／排気用カム軸２２ｂに固定された吸気用カム２１ａ／排気用カム２２ａは、吸気バルブ２１／排気バルブ２２の上方に配置されており、吸気バルブ２１／排気バルブ２２を開閉させる。   As an intake / exhaust mechanism, the intake collector 92 and the intake manifold 91 are located upstream of the intake port 23. The intake collector 92 is provided with a throttle valve 93a and a throttle drive device 93b on the upstream side. An intake valve 21 is disposed downstream of the intake port 23, and an exhaust valve 22 is disposed upstream of the exhaust port 24. The intake cam shaft 21b / exhaust cam shaft 22b fixed to the intake cam shaft 21b / exhaust cam shaft 22b rotating in conjunction with the rotation of the crankshaft are arranged above the intake valve 21 / exhaust valve 22. Then, the intake valve 21 / exhaust valve 22 are opened and closed.

副燃焼室６１は、主燃焼室６３に隣接して設けられる室であり、副燃焼室壁６１ｃに囲まれている。具体的には、シリンダヘッド２０において吸気ポート２３と排気ポート２４との間に形成された空間に、略円筒形状の副燃焼室壁６１ｃが配置され、副燃焼室６１が形成される。また、副燃焼室壁６１ｃの膨出した半球状の底面には、主燃焼室６３と副燃焼室６１とを連通する連通路６１ｄが形成されている。   The auxiliary combustion chamber 61 is a chamber provided adjacent to the main combustion chamber 63 and is surrounded by the auxiliary combustion chamber wall 61c. Specifically, a sub-combustion chamber wall 61 c is formed in the space formed between the intake port 23 and the exhaust port 24 in the cylinder head 20, and the sub-combustion chamber wall 61 c is formed. In addition, a communication passage 61d that connects the main combustion chamber 63 and the sub-combustion chamber 61 is formed on the bulged hemispherical bottom surface of the sub-combustion chamber wall 61c.

燃料供給機構７０は、副燃焼室６１及び主燃焼室６３に燃料を供給するための機構である。燃料供給機構７０では、第１圧縮機（第１圧縮部）７１の下流に燃料改質器（燃料改質部）７２が設けられ、燃料改質器７２の下流に第１タービン（駆動部）７４が設けられている。燃料改質器７２には、液体燃料第２噴射弁７３が設けられている。液体燃料第２噴射弁７３は、燃料改質器７２に液体燃料（ガソリン）を噴射する弁である。液体燃料第２噴射弁７３の先端は、燃料改質器７２に突出している。   The fuel supply mechanism 70 is a mechanism for supplying fuel to the auxiliary combustion chamber 61 and the main combustion chamber 63. In the fuel supply mechanism 70, a fuel reformer (fuel reforming unit) 72 is provided downstream of the first compressor (first compression unit) 71, and a first turbine (driving unit) downstream of the fuel reformer 72. 74 is provided. The fuel reformer 72 is provided with a liquid fuel second injection valve 73. The liquid fuel second injection valve 73 is a valve that injects liquid fuel (gasoline) into the fuel reformer 72. The tip of the liquid fuel second injection valve 73 protrudes to the fuel reformer 72.

さらに、第１タービン７４の下流には、気体燃料噴射弁２５が設けられている。ここで、気体燃料噴射弁２５は、副燃焼室６１に気体燃料（改質ガス）を噴射する弁である。気体燃料噴射弁２５の先端は、副燃焼室６１に突出している。また、気体燃料噴射弁２５とは別に、液体燃料第１噴射弁２７が吸気ポート２３に設けられている。ここで、液体燃料第１噴射弁２７は、吸気ポート２３に液体燃料（ガソリン）を噴射する弁である。液体燃料第１噴射弁２７の先端は、吸気ポート２３に突出している。   Further, a gaseous fuel injection valve 25 is provided downstream of the first turbine 74. Here, the gaseous fuel injection valve 25 is a valve that injects gaseous fuel (reformed gas) into the auxiliary combustion chamber 61. The tip of the gaseous fuel injection valve 25 protrudes into the auxiliary combustion chamber 61. In addition to the gaseous fuel injection valve 25, a liquid fuel first injection valve 27 is provided in the intake port 23. Here, the liquid fuel first injection valve 27 is a valve that injects liquid fuel (gasoline) into the intake port 23. The tip of the liquid fuel first injection valve 27 projects into the intake port 23.

また、第１圧縮機７１及び第１タービン７４の回転軸である第１回転軸７５には、電気モータ８０が接続されている。これにより、電気モータ８０は、バッテリー（図示せず）から電気エネルギーの供給を受けて、第１圧縮機７１及び第１タービン７４を始動することができるようになっている。また、電気モータ８０は、クランク軸の回転を始動するスターターの役割も兼ねている。   An electric motor 80 is connected to a first rotating shaft 75 that is a rotating shaft of the first compressor 71 and the first turbine 74. Thus, the electric motor 80 can start the first compressor 71 and the first turbine 74 by receiving electric energy supplied from a battery (not shown). The electric motor 80 also serves as a starter for starting rotation of the crankshaft.

点火プラグ２９は、副燃焼室６１の新気混合気を点火するためのプラグである。点火プラグ２９は、副燃焼室壁６１ｃを貫通するように設けられている。点火プラグ２９の先端部分２９ａは、副燃焼室６１に突出するように設けられている。   The spark plug 29 is a plug for igniting the fresh air mixture in the auxiliary combustion chamber 61. The spark plug 29 is provided so as to penetrate the auxiliary combustion chamber wall 61c. A tip end portion 29 a of the spark plug 29 is provided so as to protrude into the auxiliary combustion chamber 61.

ＥＣＵ４０は、気体燃料噴射弁２５、液体燃料第１噴射弁２７、液体燃料第２噴射弁７３、電気モータ８０、点火プラグ２９、スロットル駆動装置９３ｂなどに電気的に接続されている。   The ECU 40 is electrically connected to the gaseous fuel injection valve 25, the liquid fuel first injection valve 27, the liquid fuel second injection valve 73, the electric motor 80, the spark plug 29, the throttle driving device 93b, and the like.

（内燃機関の概略動作）
内燃機関１では、吸気行程において、加圧された燃料が液体燃料第１噴射弁２７に供給される。液体燃料第１噴射弁２７は、吸気コレクタ９２と吸気マニホルド９１とを経由して吸気ポート２３に導入された新気空気に、液体燃料を噴射する。これにより、新気混合気が生成される。そして、吸気行程において、吸気用カム２１ａにより吸気バルブ２１は開状態とされ、新気混合気は吸気ポート２３から主燃焼室６３へ導入される。 (Schematic operation of internal combustion engine)
In the internal combustion engine 1, pressurized fuel is supplied to the liquid fuel first injection valve 27 in the intake stroke. The liquid fuel first injection valve 27 injects liquid fuel into fresh air introduced into the intake port 23 via the intake collector 92 and the intake manifold 91. Thereby, a fresh air mixture is generated. In the intake stroke, the intake valve 21 is opened by the intake cam 21 a, and the fresh air mixture is introduced into the main combustion chamber 63 from the intake port 23.

圧縮行程においては、主燃焼室６３で新気混合気が圧縮されるとともに、主燃焼室６３の新気混合気の一部が、連通路６１ｄを介して主燃焼室６３から副燃焼室６１へ導入される。   In the compression stroke, the fresh air mixture is compressed in the main combustion chamber 63, and a part of the fresh air mixture in the main combustion chamber 63 is transferred from the main combustion chamber 63 to the auxiliary combustion chamber 61 via the communication passage 61d. be introduced.

ここで、後述の希薄燃焼モードで制御される場合、気体燃料噴射弁２５は、加圧された気体燃料の供給を受ける。気体燃料噴射弁２５は、副燃焼室６１に気体燃料を噴射する。そして、主燃焼室６３から導入された新気混合気と、副燃焼室６１に噴射された気体燃料とが、副燃焼室６１で混合されて副燃焼室６１の新気混合気となる。このとき、燃焼速度の大きな気体成分である水素が気体燃料に含まれているので、副燃焼室６１の新気混合気も水素が含まれており燃焼性が改質されたものとなっている。   Here, when controlled in the lean combustion mode described later, the gaseous fuel injection valve 25 is supplied with pressurized gaseous fuel. The gaseous fuel injection valve 25 injects gaseous fuel into the auxiliary combustion chamber 61. The fresh air mixture introduced from the main combustion chamber 63 and the gaseous fuel injected into the auxiliary combustion chamber 61 are mixed in the auxiliary combustion chamber 61 to become a fresh air mixture in the auxiliary combustion chamber 61. At this time, since hydrogen, which is a gas component having a high combustion rate, is contained in the gaseous fuel, the fresh air mixture in the sub-combustion chamber 61 also contains hydrogen and the combustibility is improved. .

点火プラグ２９により、副燃焼室６１の新気混合気は所定のタイミングで着火され燃焼する。副燃焼室６１の燃焼ガス（火炎）は、連通路６１ｄを介して主燃焼室６３へトーチ状に放射され、主燃焼室６３の均質な新気混合気を燃焼させる。   By the spark plug 29, the fresh air mixture in the auxiliary combustion chamber 61 is ignited and burned at a predetermined timing. The combustion gas (flame) in the sub-combustion chamber 61 is radiated in a torch shape to the main combustion chamber 63 through the communication passage 61d, and the homogeneous fresh air mixture in the main combustion chamber 63 is combusted.

膨張行程では、新気混合気が燃焼して発生した燃焼圧力によって、ピストン３が押し下げられる。   In the expansion stroke, the piston 3 is pushed down by the combustion pressure generated by burning the fresh air mixture.

排気行程では、排気用カム２２ａにより排気バルブ２２は開状態とされ、主燃焼室６３で燃焼された既燃ガスが、排気ガスとして排気ポート２４へ排出される。   In the exhaust stroke, the exhaust valve 22 is opened by the exhaust cam 22a, and the burned gas combusted in the main combustion chamber 63 is discharged to the exhaust port 24 as exhaust gas.

ＥＣＵ４０は、気体燃料噴射弁２５、液体燃料第１噴射弁２７、液体燃料第２噴射弁７３、電気モータ８０、点火プラグ２９、スロットル駆動装置９３ｂなどに対して、制御の信号を供給し各種の制御を行う。ＥＣＵ４０は、各種の制御を行うためのロジックを実行する。例えば、ＥＣＵ４０は、所定のロジックを、電気回路的に、ソフト的に又はその両方により実行する。   The ECU 40 supplies various control signals to the gaseous fuel injection valve 25, the liquid fuel first injection valve 27, the liquid fuel second injection valve 73, the electric motor 80, the spark plug 29, the throttle drive device 93b, and the like. Take control. The ECU 40 executes logic for performing various controls. For example, the ECU 40 executes predetermined logic in an electric circuit, software, or both.

（燃料供給機構の詳細構成）
燃料供給機構７０は、主として、第１圧縮機７１，燃料改質器７２，液体燃料第２噴射弁７３，第１タービン７４，第１回転軸７５，燃料第１配管３１，燃料第２配管３２，燃料第３配管３３，燃料第４配管３４，チェックバルブ３５，燃料第５配管３６，気体燃料噴射弁２５及び液体燃料第１噴射弁２７を備える。 (Detailed configuration of fuel supply mechanism)
The fuel supply mechanism 70 mainly includes a first compressor 71, a fuel reformer 72, a liquid fuel second injection valve 73, a first turbine 74, a first rotating shaft 75, a fuel first pipe 31, and a fuel second pipe 32. , A fuel third pipe 33, a fuel fourth pipe 34, a check valve 35, a fuel fifth pipe 36, a gaseous fuel injection valve 25, and a liquid fuel first injection valve 27.

第１圧縮機７１に接続された燃料第１配管３１は、吸気管（図示せず）にも接続されており、吸気管から新気空気を導入することができるようになっている。また、第１圧縮機７１は燃料第２配管３２を介して燃料改質器７２に接続され、燃料改質器７２は燃料第３配管３３を介して第１タービン７４に接続されている。第１圧縮機７１と第１タービン７４とは、遠心式の圧縮機及びタービンである。すなわち、第１圧縮機７１と第１タービン７４とがいずれも第１回転軸７５に固定されているので、第１圧縮機７１は、第１タービン７４の回転に連動して回転するようになっている。ここで、第１圧縮機７１には、燃料第１配管３１から供給された新気空気を加圧することができるように、フィン（図示せず）が設けられている。第１回転軸７５は、電気モータ８０に接続されている。   The fuel first pipe 31 connected to the first compressor 71 is also connected to an intake pipe (not shown) so that fresh air can be introduced from the intake pipe. The first compressor 71 is connected to the fuel reformer 72 via the fuel second pipe 32, and the fuel reformer 72 is connected to the first turbine 74 via the fuel third pipe 33. The first compressor 71 and the first turbine 74 are a centrifugal compressor and a turbine. That is, since both the first compressor 71 and the first turbine 74 are fixed to the first rotating shaft 75, the first compressor 71 rotates in conjunction with the rotation of the first turbine 74. ing. Here, the first compressor 71 is provided with fins (not shown) so that fresh air supplied from the fuel first pipe 31 can be pressurized. The first rotating shaft 75 is connected to the electric motor 80.

さらに、第１タービン７４には、燃料第３配管３３から供給された気体燃料が通過する際に、気体燃料から熱エネルギーを回収することができるように、フィン（図示せず）が設けられている。その第１タービン７４は、燃料第４配管３４，チェックバルブ３５及び燃料第５配管３６を介して気体燃料噴射弁２５に接続されている。チェックバルブ３５は、差圧が境界値Ｂ以上である場合に開状態となり、差圧が境界値Ｂ未満である場合に閉状態となる。ここで、差圧は、燃料第４配管３４における気体燃料の圧力と、燃料第５配管３６における気体の圧力との差、すなわち、気体燃料の圧力と副燃焼室６１の圧力との差である。   Furthermore, the first turbine 74 is provided with fins (not shown) so that thermal energy can be recovered from the gaseous fuel when the gaseous fuel supplied from the fuel third pipe 33 passes. Yes. The first turbine 74 is connected to the gaseous fuel injection valve 25 via the fuel fourth pipe 34, the check valve 35, and the fuel fifth pipe 36. The check valve 35 is opened when the differential pressure is greater than or equal to the boundary value B, and is closed when the differential pressure is less than the boundary value B. Here, the differential pressure is the difference between the pressure of the gaseous fuel in the fourth fuel pipe 34 and the pressure of the gas in the fifth fuel pipe 36, that is, the difference between the pressure of the gaseous fuel and the pressure of the auxiliary combustion chamber 61. .

また、燃料ポンプ（図示せず）が液体燃料第１噴射弁２７と液体燃料第２噴射弁７３とに接続されており、液体燃料第１噴射弁２７と液体燃料第２噴射弁７３とはそれぞれ加圧された液体燃料の供給を受けることができるようになっている。液体燃料第１噴射弁２７は、その先端が吸気ポート２３に突出しており、吸気ポート２３に液体燃料を噴射することができるようになっている。液体燃料第２噴射弁７３は、その先端が燃料改質器７２に突出しており、燃料改質器７２に液体燃料を噴霧することができるようになっている。   A fuel pump (not shown) is connected to the liquid fuel first injection valve 27 and the liquid fuel second injection valve 73. The liquid fuel first injection valve 27 and the liquid fuel second injection valve 73 are respectively The pressurized liquid fuel can be supplied. The tip of the liquid fuel first injection valve 27 projects into the intake port 23 so that the liquid fuel can be injected into the intake port 23. The tip of the liquid fuel second injection valve 73 projects into the fuel reformer 72 so that the liquid fuel can be sprayed onto the fuel reformer 72.

ここで、気体燃料噴射弁２５、液体燃料第１噴射弁２７及び液体燃料第２噴射弁７３は、それぞれ、ＥＣＵ４０から受けた制御の信号に応じて開閉する。   Here, the gaseous fuel injection valve 25, the liquid fuel first injection valve 27, and the liquid fuel second injection valve 73 are each opened and closed according to a control signal received from the ECU 40.

（燃料供給機構の詳細動作）
初期状態において、電気モータ８０は、第１回転軸７５を介して第１圧縮機７１及び第１タービン７４を回転して、第１圧縮機７１及び第１タービン７４を始動する。 (Detailed operation of the fuel supply mechanism)
In the initial state, the electric motor 80 rotates the first compressor 71 and the first turbine 74 via the first rotating shaft 75 to start the first compressor 71 and the first turbine 74.

気体燃料噴射弁２５が開弁された場合、燃料第１配管３１に導入された新気空気は、第１圧縮機７１に供給される。第１圧縮機７１は、回転することにより、フィンを介して新気空気を加圧して、その新気空気を燃料第２配管３２へ送り出す。燃料改質器７２は、燃料第２配管３２を介して新気空気が供給され、液体燃料第２噴射弁７３を介して液体燃料が供給され、新気空気と液体燃料とを混合して新気混合気を形成する。燃料改質器７２では、その新気混合気が、部分酸化改質反応
ＣnＨm＋（ｎ／２）（Ｏ2＋３．７７３Ｎ2）
→（ｍ／２）Ｈ2＋ｎＣＯ＋（３．７７３ｎ／２）Ｎ2 （１）
により水素と一酸化炭素とを中心とする気体燃料へと変換される。例えば、液体燃料がイソオクタン（ｎ＝８，ｍ＝１８）である場合、モル分率で、水素が２８％、一酸化炭素が２５％、窒素が４７％となっている気体燃料が生成される。ここで、酸素と窒素とを含んだ新気空気が加圧されているので、生成される気体燃料も加圧されている。 When the gaseous fuel injection valve 25 is opened, fresh air introduced into the fuel first pipe 31 is supplied to the first compressor 71. The first compressor 71 rotates to pressurize fresh air through the fins and send the fresh air to the fuel second pipe 32. The fuel reformer 72 is supplied with fresh air via the fuel second pipe 32, supplied with liquid fuel via the liquid fuel second injection valve 73, and mixes fresh air and liquid fuel to produce new air. An air-fuel mixture is formed. In the fuel reformer 72, the fresh air mixture is converted into a partial oxidation reforming reaction C n H m + (n / 2) (O 2 +3.773 N 2 ).
→ (m / 2) H 2 + nCO + (3.773n / 2) N 2 (1)
Is converted into a gaseous fuel centered on hydrogen and carbon monoxide. For example, when the liquid fuel is isooctane (n = 8, m = 18), a gaseous fuel is produced in which the molar fraction is 28% hydrogen, 25% carbon monoxide, and 47% nitrogen. . Here, since the fresh air containing oxygen and nitrogen is pressurized, the generated gaseous fuel is also pressurized.

また、式（１）で表される部分酸化改質反応は発熱反応である。例えば、液体燃料がイソオクタン（ｎ＝８，ｍ＝１８）である場合、反応系が有する化学エネルギーが反応前に比べて反応後に１９％低下したものになり、低下した化学エネルギーが熱エネルギーに変換される。この熱エネルギーを保持した気体燃料は、新気空気よりも圧力が高くなっており、燃料改質器７２から燃料第３配管３３を介して第１タービン７４へ送り出される。   Further, the partial oxidation reforming reaction represented by the formula (1) is an exothermic reaction. For example, when the liquid fuel is isooctane (n = 8, m = 18), the chemical energy of the reaction system is reduced by 19% after the reaction compared to before the reaction, and the reduced chemical energy is converted into thermal energy. Is done. The gaseous fuel holding the thermal energy has a pressure higher than that of fresh air, and is sent from the fuel reformer 72 to the first turbine 74 through the fuel third pipe 33.

第１タービン７４は、燃料第３配管３３から供給された気体燃料が通過する際に、フィンを介して気体燃料から熱エネルギーを受けて回転する。この回転トルクが第１回転軸７５を介して第１タービン７４から第１圧縮機７１へ伝達され、第１圧縮機７１が回転する。すなわち、第１タービン７４は、式（１）の発熱反応の熱エネルギーを回収するとともに、その熱エネルギーによって第１圧縮機７１を駆動する。   When the gaseous fuel supplied from the fuel third pipe 33 passes, the first turbine 74 receives heat energy from the gaseous fuel through the fins and rotates. The rotational torque is transmitted from the first turbine 74 to the first compressor 71 via the first rotating shaft 75, and the first compressor 71 rotates. That is, the first turbine 74 collects the thermal energy of the exothermic reaction of the formula (1) and drives the first compressor 71 with the thermal energy.

ここで、気体燃料は、第１タービン７４を回転させることにより圧力の損失を受けているが、標準状態の圧力よりも加圧されている。このため、第１タービン７４から燃料第４配管３４へ送り出された気体燃料が加圧されているので、差圧がＢ以上となってチェックバルブ３５は開状態になる。これにより、その気体燃料は、燃料第５配管３６と気体燃料噴射弁２５とを介して副燃焼室６１へ供給される。   Here, the gaseous fuel receives a loss of pressure by rotating the first turbine 74, but is pressurized more than the pressure in the standard state. For this reason, since the gaseous fuel sent from the first turbine 74 to the fuel fourth pipe 34 is pressurized, the differential pressure becomes B or more and the check valve 35 is opened. Thus, the gaseous fuel is supplied to the auxiliary combustion chamber 61 via the fuel fifth pipe 36 and the gaseous fuel injection valve 25.

一方、気体燃料噴射弁２５が閉弁された場合、燃料第５配管３６の圧力が上昇して差圧がＢ未満となって、チェックバルブ３５が閉状態になる。そして、気体燃料が第１タービン７４を通過しにくくなり、気体燃料から熱エネルギーを受けにくくなるので、第１回転軸７５の回転運動が減衰する。それにより、第１圧縮機７１が回転しにくくなるので、気体燃料は加圧されなくなる。このようにして、気体燃料が副燃焼室６１へ供給されなくなる。   On the other hand, when the gaseous fuel injection valve 25 is closed, the pressure of the fuel fifth pipe 36 increases, the differential pressure becomes less than B, and the check valve 35 is closed. And since gaseous fuel becomes difficult to pass the 1st turbine 74 and it becomes difficult to receive thermal energy from gaseous fuel, the rotational motion of the 1st rotating shaft 75 attenuate | damps. As a result, the first compressor 71 is difficult to rotate, and the gaseous fuel is not pressurized. In this way, gaseous fuel is not supplied to the auxiliary combustion chamber 61.

（ＥＣＵの詳細構成）
ＥＣＵ４０は、主として、負荷演算部４１，回転数演算部４２，燃料噴射制御部４３，スロットル制御部４４，点火時期制御部４５，始動制御部４６，記憶部（図示せず）及び入出力インターフェース（図示せず）を備える。負荷演算部４１，回転数演算部４２，燃料噴射制御部４３，スロットル制御部４４及び点火時期制御部４５は、ＣＰＵなどである。記憶部は、ＲＯＭ，ＲＡＭなどであり、プログラムやマップ情報（図２参照）などを記憶している。入出力インターフェースは、外部から信号を受ける場合や外部へ信号を供給する場合にインターフェースとなる部分である。 (Detailed configuration of ECU)
The ECU 40 mainly includes a load calculation unit 41, a rotation number calculation unit 42, a fuel injection control unit 43, a throttle control unit 44, an ignition timing control unit 45, a start control unit 46, a storage unit (not shown), and an input / output interface ( (Not shown). The load calculation unit 41, the rotation number calculation unit 42, the fuel injection control unit 43, the throttle control unit 44, and the ignition timing control unit 45 are a CPU or the like. The storage unit is a ROM, a RAM, or the like, and stores programs, map information (see FIG. 2), and the like. The input / output interface is a portion that becomes an interface when receiving a signal from the outside or supplying a signal to the outside.

ＥＣＵ４０は、各種の制御を行うためのロジックを実行するだけでなく、気体燃料噴射弁２５，液体燃料第１噴射弁２７及び液体燃料第２噴射弁７３を制御するためのロジックを実行する。   The ECU 40 not only executes logic for performing various controls, but also executes logic for controlling the gaseous fuel injection valve 25, the liquid fuel first injection valve 27, and the liquid fuel second injection valve 73.

（ＥＣＵの詳細動作）
ＥＣＵ４０には、クランク角センサ５１で検出されたクランク角信号、水温センサ５２で検出された冷却水温信号、アクセル開度センサ５３で検出されたアクセル開度信号などが、入出力インターフェースを介して入力される。負荷演算部４１及び回転数演算部４２は、これらの信号を入出力インターフェースから受け取る。負荷演算部４１は、これらの信号に基づいて、機関負荷を演算する。回転数演算部４２は、これらの信号に基づいて、機関回転数を演算する。 (Detailed operation of ECU)
A crank angle signal detected by the crank angle sensor 51, a coolant temperature signal detected by the water temperature sensor 52, an accelerator opening signal detected by the accelerator opening sensor 53, and the like are input to the ECU 40 via an input / output interface. Is done. The load calculation unit 41 and the rotation number calculation unit 42 receive these signals from the input / output interface. The load calculation unit 41 calculates the engine load based on these signals. The rotational speed calculation unit 42 calculates the engine rotational speed based on these signals.

燃料噴射制御部４３は、機関負荷の情報を負荷演算部４１から受け取り、機関回転数の情報を回転数演算部４２から受け取る。また、燃料噴射制御部４３は、記憶部を参照し、マップ情報（図２参照）を記憶部から受け取る。燃料噴射制御部４３は、機関負荷の情報及び機関回転数の情報とマップ情報となどに基づいて、制御モードを決定し、気体噴射量制御信号と液体噴射量第１制御信号と液体噴射量第２制御信号とを生成する。これにより、気体燃料噴射弁２５は、気体噴射量制御信号に基づいて、所定の噴射量で気体燃料を副燃焼室６１へ噴射する。液体燃料第１噴射弁２７は、液体噴射量第１制御信号に基づいて、所定の噴射量で液体燃料を吸気ポート２３へ噴射する。液体燃料第２噴射弁７３は、液体噴射量第２制御信号に基づいて、所定の噴射量で液体燃料を燃料改質器７２へ噴射する。   The fuel injection control unit 43 receives information on the engine load from the load calculation unit 41 and receives information on the engine speed from the rotation number calculation unit 42. The fuel injection control unit 43 refers to the storage unit and receives map information (see FIG. 2) from the storage unit. The fuel injection control unit 43 determines a control mode based on information on the engine load, information on the engine speed, map information, and the like, and determines a gas injection amount control signal, a liquid injection amount first control signal, and a liquid injection amount number. 2 control signals are generated. Thus, the gaseous fuel injection valve 25 injects gaseous fuel into the auxiliary combustion chamber 61 with a predetermined injection amount based on the gas injection amount control signal. The liquid fuel first injection valve 27 injects liquid fuel to the intake port 23 by a predetermined injection amount based on the liquid injection amount first control signal. The liquid fuel second injection valve 73 injects the liquid fuel to the fuel reformer 72 with a predetermined injection amount based on the liquid injection amount second control signal.

スロットル制御部４４は、機関負荷の情報を負荷演算部４１から受け取り、機関回転数の情報を回転数演算部４２から受け取り、機関負荷の情報及び機関回転数の情報などに基づいて、スロットル制御信号を生成する。これにより、スロットル駆動装置９３ｂは、スロットル制御信号に基づいて所定の開度でスロットルバルブ９３ａを開閉させる。   The throttle controller 44 receives engine load information from the load calculator 41, receives engine speed information from the engine speed calculator 42, and controls the throttle control signal based on the engine load information and the engine speed information. Is generated. Thereby, the throttle drive device 93b opens and closes the throttle valve 93a at a predetermined opening based on the throttle control signal.

点火時期制御部４５は、機関負荷の情報を負荷演算部４１から受け取り、機関回転数の情報を回転数演算部４２から受け取り、機関負荷の情報及び機関回転数の情報などに基づいて、点火時期制御信号を生成する。これにより、点火プラグ２９は、点火時期制御信号に基づいて所定のタイミングでスパークを発生させる。   The ignition timing control unit 45 receives information on the engine load from the load calculation unit 41, receives information on the engine speed from the rotation number calculation unit 42, and determines the ignition timing based on the information on the engine load and the information on the engine speed. Generate a control signal. Thereby, the spark plug 29 generates a spark at a predetermined timing based on the ignition timing control signal.

始動制御部４６は、機関負荷の情報を負荷演算部４１から受け取り、機関回転数の情報を回転数演算部４２から受け取り、機関負荷の情報及び機関回転数の情報などに基づいて、始動制御信号を生成する。これにより、電気モータ８０は、始動制御信号に基づいて、所定のタイミングで第１回転軸７５を回転して第１圧縮機７１及び第１タービン７４を始動する。   The start control unit 46 receives engine load information from the load calculation unit 41, receives engine speed information from the rotation number calculation unit 42, and based on the engine load information and the engine speed information, etc. Is generated. Thereby, the electric motor 80 rotates the first rotating shaft 75 at a predetermined timing based on the start control signal, and starts the first compressor 71 and the first turbine 74.

（内燃機関の制御）
内燃機関１の制御を、図２を参照して説明する。 (Control of internal combustion engine)
Control of the internal combustion engine 1 will be described with reference to FIG.

ＥＣＵ４０の燃料噴射制御部４３が参照するマップ情報を図２に示す。マップ情報には、機関負荷や機関回転数と制御領域との関係が示されている。すなわち、制御領域は、第１制御領域Ａ１及び第２制御領域Ａ２に分けられている。   Map information referred to by the fuel injection control unit 43 of the ECU 40 is shown in FIG. The map information shows the relationship between the engine load and the engine speed and the control area. That is, the control area is divided into a first control area A1 and a second control area A2.

（（第１制御領域における制御））
第１制御領域Ａ１は、比較的低速低負荷側の領域であり、燃料供給機構７０が希薄燃焼モードで制御される領域である。第１制御領域Ａ１における運転状態は、希薄燃焼が行われる運転状態であり、主燃焼室６３の空燃比が理論空燃比よりもリーンに制御される運転状態である。 ((Control in the first control area))
The first control region A1 is a region on the relatively low speed and low load side, and is a region in which the fuel supply mechanism 70 is controlled in the lean combustion mode. The operation state in the first control region A1 is an operation state in which lean combustion is performed, and is an operation state in which the air-fuel ratio of the main combustion chamber 63 is controlled to be leaner than the stoichiometric air-fuel ratio.

ＥＣＵ４０の燃料噴射制御部４３は、運転状態が第１制御領域Ａ１に属すると判断する場合に、制御モードを希薄燃焼モードに決定する。そして、ＥＣＵ４０の燃料噴射制御部４３は、気体噴射量制御信号と液体噴射量第１制御信号と液体噴射量第２制御信号とを生成する。すなわち、第１制御領域Ａ１では、気体燃料噴射弁２５、液体燃料第１噴射弁２７及び液体燃料第２噴射弁７３は、それぞれ、所定のタイミングで所定時間開弁される。   The fuel injection control unit 43 of the ECU 40 determines the control mode as the lean combustion mode when determining that the operating state belongs to the first control region A1. Then, the fuel injection control unit 43 of the ECU 40 generates a gas injection amount control signal, a liquid injection amount first control signal, and a liquid injection amount second control signal. That is, in the first control region A1, the gaseous fuel injection valve 25, the liquid fuel first injection valve 27, and the liquid fuel second injection valve 73 are each opened for a predetermined time at a predetermined timing.

このように、副燃焼室６１に気体燃料が供給されるので、副燃焼室６１における燃焼速度が高められる。このため、副燃焼室６１から主燃焼室６３へ噴射される火炎の速度が速くなるので、主燃焼室６３におけるリーン限界は拡大する。   Thus, since gaseous fuel is supplied to the auxiliary combustion chamber 61, the combustion speed in the auxiliary combustion chamber 61 is increased. For this reason, since the speed of the flame injected from the auxiliary combustion chamber 61 to the main combustion chamber 63 is increased, the lean limit in the main combustion chamber 63 is expanded.

（（第２制御領域における制御））
第２制御領域Ａ２は、比較的高速側又は高負荷側の領域であり、燃料供給機構７０がストイキ燃焼モードで制御される領域である。第２制御領域Ａ２における運転状態は、通常の燃焼が行われる運転状態であり、主燃焼室６３の空燃比が理論空燃比に制御される運転状態である。 ((Control in the second control area))
The second control region A2 is a region on the relatively high speed side or the high load side, and is a region where the fuel supply mechanism 70 is controlled in the stoichiometric combustion mode. The operation state in the second control region A2 is an operation state in which normal combustion is performed, and is an operation state in which the air-fuel ratio of the main combustion chamber 63 is controlled to the stoichiometric air-fuel ratio.

ＥＣＵ４０の燃料噴射制御部４３は、運転状態が第２制御領域Ａ２に属すると判断する場合に、制御モードをストイキ燃焼モードに決定する。そして、ＥＣＵ４０の燃料噴射制御部４３は、液体噴射量第１制御信号を生成する。すなわち、第１制御領域Ａ１では、液体燃料第１噴射弁２７が所定のタイミングで所定時間開弁されるが、気体燃料噴射弁２５及び液体燃料第２噴射弁７３は閉弁されたままになる。   The fuel injection control unit 43 of the ECU 40 determines the control mode as the stoichiometric combustion mode when determining that the operating state belongs to the second control region A2. Then, the fuel injection control unit 43 of the ECU 40 generates a liquid injection amount first control signal. That is, in the first control region A1, the liquid fuel first injection valve 27 is opened for a predetermined time at a predetermined timing, but the gas fuel injection valve 25 and the liquid fuel second injection valve 73 remain closed. .

このため、主燃焼室６３における燃焼速度が適切なものとなり、主燃焼室６３におけるノッキングが低減される。   For this reason, the combustion speed in the main combustion chamber 63 becomes appropriate, and knocking in the main combustion chamber 63 is reduced.

（内燃機関の特徴）
（１）
ここでは、第１タービン７４は、発熱反応で生じた熱エネルギーによって、第１圧縮機７１を駆動する。これにより、第１圧縮機７１は、新気空気を圧縮する。このため、機関軸出力を消費せずに新気空気は加圧される。 (Characteristics of internal combustion engine)
(1)
Here, the first turbine 74 drives the first compressor 71 with heat energy generated by the exothermic reaction. Thereby, the 1st compressor 71 compresses fresh air. For this reason, fresh air is pressurized without consuming the engine shaft output.

また、燃料改質器７２は、第１圧縮機７１が加圧した新気空気の一部を用いて、液体燃料の一部を発熱反応で改質して気体燃料を生成する。このため、新気空気が加圧されることにより、気体燃料も加圧される。   Further, the fuel reformer 72 uses a part of fresh air pressurized by the first compressor 71 to reform a part of the liquid fuel by an exothermic reaction to generate a gaseous fuel. For this reason, when fresh air is pressurized, gaseous fuel is also pressurized.

このように、機関軸出力を消費せずに新気空気が加圧され、新気空気が加圧されることにより気体燃料も加圧される。このため、機関軸出力を消費せずに気体燃料は副燃焼室６１に安定的に供給される。   Thus, the fresh air is pressurized without consuming the engine shaft output, and the gaseous fuel is also pressurized by the fresh air being pressurized. For this reason, the gaseous fuel is stably supplied to the auxiliary combustion chamber 61 without consuming the engine shaft output.

（２）
ここでは、燃料供給機構７０は、希薄燃焼モードに制御される場合に、副燃焼室６１に気体燃料を供給する。このため、副燃焼室６１における燃焼速度が高められ、副燃焼室６１から主燃焼室６３へ噴射される火炎の速度が速くなるので、主燃焼室６３におけるリーン限界は拡大する。 (2)
Here, the fuel supply mechanism 70 supplies gaseous fuel to the sub-combustion chamber 61 when controlled to the lean combustion mode. For this reason, the combustion speed in the sub-combustion chamber 61 is increased, and the speed of the flame injected from the sub-combustion chamber 61 to the main combustion chamber 63 is increased, so that the lean limit in the main combustion chamber 63 is expanded.

（３）
ここでは、第１圧縮機７１及び第１タービン７４は、遠心式の圧縮機及びタービンである。このため、第１圧縮機７１及び第１タービン７４は低コストで構成されている。 (3)
Here, the first compressor 71 and the first turbine 74 are a centrifugal compressor and a turbine. For this reason, the 1st compressor 71 and the 1st turbine 74 are constituted at low cost.

（４）
ここでは、電気モータ８０は、第１圧縮機７１及び第１タービン７４を始動するだけでなく、クランク軸の回転をさらに始動する。このため、内燃機関１は低コストで構成される。 (4)
Here, the electric motor 80 not only starts the first compressor 71 and the first turbine 74 but also further starts the rotation of the crankshaft. For this reason, the internal combustion engine 1 is configured at a low cost.

（第１実施形態の変形例）
（Ａ）燃料供給機構７０の気体燃料噴射弁２５は、その先端が副燃焼室６１に突出するように設けられる代わりに、その先端が吸気ポート２３に突出するように設けられていてもよい。この場合でも、機関軸出力を消費せずに新気空気が加圧され、新気空気が加圧されることにより気体燃料も加圧される。このため、機関軸出力を消費せずに気体燃料は主燃焼室６３に安定的に供給される。 (Modification of the first embodiment)
(A) The gaseous fuel injection valve 25 of the fuel supply mechanism 70 may be provided so that its tip protrudes into the intake port 23 instead of being provided so that its tip protrudes into the auxiliary combustion chamber 61. Even in this case, the fresh air is pressurized without consuming the engine shaft output, and the gaseous fuel is also pressurized by the fresh air being pressurized. For this reason, the gaseous fuel is stably supplied to the main combustion chamber 63 without consuming the engine shaft output.

あるいは、気体燃料噴射弁２５は、その先端が副燃焼室６１に突出するように設けられる代わりに、その先端が主燃焼室６３に突出するように設けられていてもよい。この場合でも、機関軸出力を消費せずに新気空気が加圧され、新気空気が加圧されることにより気体燃料も加圧される。このため、機関軸出力を消費せずに気体燃料は主燃焼室６３に安定的に供給される。また、気体燃料と新気空気との混合気を成層化して燃焼室に生成することができるので、燃焼室におけるリーン限界を拡大することができる。   Alternatively, the gaseous fuel injection valve 25 may be provided so that its tip protrudes into the main combustion chamber 63 instead of being provided so that its tip protrudes into the sub-combustion chamber 61. Even in this case, the fresh air is pressurized without consuming the engine shaft output, and the gaseous fuel is also pressurized by the fresh air being pressurized. For this reason, the gaseous fuel is stably supplied to the main combustion chamber 63 without consuming the engine shaft output. Further, since the mixture of gaseous fuel and fresh air can be stratified and generated in the combustion chamber, the lean limit in the combustion chamber can be expanded.

（Ｂ）図３に示すように、内燃機関１ｉは、燃料供給機構７０の代わりに燃料供給機構（燃料供給部）７０ｉを備え、ＥＣＵ４０の代わりにＥＣＵ４０ｉを備えても良い。   (B) As shown in FIG. 3, the internal combustion engine 1 i may include a fuel supply mechanism (fuel supply unit) 70 i instead of the fuel supply mechanism 70, and may include an ECU 40 i instead of the ECU 40.

燃料供給機構７０ｉは、第１回転軸７５の代わりに第１回転軸７５ｉを備え、電気モータ８０の代わりに圧縮空気生成部８９ｉ及び圧縮空気始動機構（第２始動部）８０ｉを備える。圧縮空気始動機構８０ｉは、主として、圧縮空気タンク８２ｉ，開閉弁８３ｉ，圧縮空気第１配管８４ｉ，圧縮空気第２配管８５ｉ及び圧縮空気第３配管８６ｉを有する。   The fuel supply mechanism 70 i includes a first rotating shaft 75 i instead of the first rotating shaft 75, and includes a compressed air generating unit 89 i and a compressed air starting mechanism (second starting unit) 80 i instead of the electric motor 80. The compressed air starting mechanism 80i mainly includes a compressed air tank 82i, an on-off valve 83i, a compressed air first pipe 84i, a compressed air second pipe 85i, and a compressed air third pipe 86i.

圧縮空気生成部８９ｉは、車両が減速する際に車両の運動エネルギーを回生して、圧縮空気を生成する。圧縮空気生成部８９ｉは、圧縮空気第１配管８４ｉを介して圧縮空気始動機構８０ｉの圧縮空気タンク８２ｉに接続されている。これにより、圧縮空気タンク８２ｉは、圧縮空気生成部８９ｉから圧縮空気の供給を受けて、その圧縮空気を蓄積する。圧縮空気タンク８２ｉは、圧縮空気第２配管８５ｉと開閉弁８３ｉと圧縮空気第３配管８６ｉとを介して燃料第３配管３３に接続されている。   The compressed air generation unit 89i regenerates the kinetic energy of the vehicle when the vehicle decelerates to generate compressed air. The compressed air generation unit 89i is connected to the compressed air tank 82i of the compressed air starting mechanism 80i through the compressed air first pipe 84i. Thereby, the compressed air tank 82i receives supply of compressed air from the compressed air generation unit 89i and accumulates the compressed air. The compressed air tank 82i is connected to the fuel third pipe 33 via a compressed air second pipe 85i, an on-off valve 83i, and a compressed air third pipe 86i.

開閉弁８３ｉは、ＥＣＵ４０ｉから制御の信号を受けて開閉する。初期状態において、開閉弁８３ｉが開弁され、圧縮空気タンク８２ｉに蓄積された圧縮空気は、燃料第３配管３３に供給される。燃料第３配管３３に供給された圧縮空気は、第１タービン７４に供給されて、第１タービン７４を回転させる。この回転トルクが第１回転軸７５ｉを介して第１圧縮機７１へ伝達され、第１圧縮機７１が回転する。すなわち、圧縮空気始動機構８０ｉは、圧縮空気生成部８９ｉから圧縮空気の供給を受けて、第１圧縮機７１及び第１タービン７４を始動する。   The on-off valve 83i opens and closes in response to a control signal from the ECU 40i. In the initial state, the on-off valve 83 i is opened, and the compressed air accumulated in the compressed air tank 82 i is supplied to the fuel third pipe 33. The compressed air supplied to the fuel third pipe 33 is supplied to the first turbine 74 to rotate the first turbine 74. This rotational torque is transmitted to the first compressor 71 via the first rotating shaft 75i, and the first compressor 71 rotates. That is, the compressed air starting mechanism 80i receives the supply of compressed air from the compressed air generation unit 89i and starts the first compressor 71 and the first turbine 74.

また、ＥＣＵ４０ｉは、始動制御部４６の代わりに始動制御部４６ｉを有する。ＥＣＵ４０ｉの始動制御部４６ｉは、機関負荷の情報を負荷演算部４１から受け取り、機関回転数の情報を回転数演算部４２から受け取り、機関負荷の情報及び機関回転数の情報などに基づいて、始動制御信号を生成する。これにより、圧縮空気始動機構８０ｉは、始動制御信号に基づいて、所定のタイミングで第１タービン７４を回転させて第１圧縮機７１及び第１タービン７４を始動する。   The ECU 40 i has a start control unit 46 i instead of the start control unit 46. The start control unit 46i of the ECU 40i receives engine load information from the load calculation unit 41, receives engine speed information from the rotation number calculation unit 42, and starts based on the engine load information and the engine speed information. Generate a control signal. As a result, the compressed air start mechanism 80i starts the first compressor 71 and the first turbine 74 by rotating the first turbine 74 at a predetermined timing based on the start control signal.

このように、圧縮空気始動機構８０ｉは、圧縮空気の供給を受けて、第１圧縮機７１及び第１タービン７４を始動する。このため、機関軸出力を消費せずに第１圧縮機７１及び第１タービン７４は始動される。   As described above, the compressed air starting mechanism 80 i receives the supply of compressed air and starts the first compressor 71 and the first turbine 74. For this reason, the first compressor 71 and the first turbine 74 are started without consuming the engine shaft output.

また、圧縮空気生成部８９ｉは、車両が減速する際に車両の運動エネルギーを回生して、圧縮空気を生成する。このため、機関軸出力を消費せずに圧縮空気は生成される。この結果、圧縮空気を圧縮空気始動機構８０ｉへ供給することができるようになっている。   The compressed air generation unit 89i regenerates the kinetic energy of the vehicle when the vehicle decelerates to generate compressed air. For this reason, compressed air is generated without consuming engine shaft output. As a result, compressed air can be supplied to the compressed air starting mechanism 80i.

（Ｃ）図４に示すように、内燃機関１ｊは、燃料供給機構７０の代わりに燃料供給機構（燃料供給部）７０ｊを備えても良い。   (C) As shown in FIG. 4, the internal combustion engine 1 j may include a fuel supply mechanism (fuel supply unit) 70 j instead of the fuel supply mechanism 70.

燃料供給機構７０ｊは、液体燃料第２噴射弁７３の代わりに液体燃料第２噴射弁７３ｊを有する。液体燃料第２噴射弁７３ｊは、燃料第１配管３１に液体燃料（ガソリン）を噴射する弁である。液体燃料第２噴射弁７３ｊの先端は、燃料第１配管３１に突出している。この場合、燃料第１配管３１において、液体燃料と新気空気とが混合されて新気混合気が生成される。そして、その新気混合気が第１圧縮機７１に供給されて加圧されることになる。   The fuel supply mechanism 70j has a liquid fuel second injection valve 73j instead of the liquid fuel second injection valve 73. The liquid fuel second injection valve 73j is a valve that injects liquid fuel (gasoline) into the fuel first pipe 31. The tip of the liquid fuel second injection valve 73j protrudes into the fuel first pipe 31. In this case, in the first fuel pipe 31, the liquid fuel and the fresh air are mixed to generate a fresh air mixture. Then, the fresh air mixture is supplied to the first compressor 71 and pressurized.

このため、新気空気と液体燃料とが均一に混合された新気混合気が燃料改質部に供給されることになる。このため、燃料改質器７２の改質効率は高まる。   For this reason, a fresh air mixture in which fresh air and liquid fuel are uniformly mixed is supplied to the fuel reforming unit. For this reason, the reforming efficiency of the fuel reformer 72 is increased.

（Ｄ）図５に示すように、内燃機関１ｋは、燃料供給機構７０の代わりに燃料供給機構（燃料供給部）７０ｋを備えても良い。   (D) As shown in FIG. 5, the internal combustion engine 1 k may include a fuel supply mechanism (fuel supply unit) 70 k instead of the fuel supply mechanism 70.

燃料供給機構７０ｋは、燃料第６配管３７ｋ及びリザーバタンク（蓄積部）７ｋをさらに有する。   The fuel supply mechanism 70k further includes a fuel sixth pipe 37k and a reservoir tank (accumulation unit) 7k.

第１タービン７４は、燃料第６配管３７ｋを介してリザーバタンク７ｋに接続されている。リザーバタンク７ｋは、燃料第４配管３４を介してチェックバルブ３５に接続されている。燃料第６配管３７ｋ、リザーバタンク７ｋ及び燃料第４配管３４には、第１タービン７４から排出された気体燃料が満たされている。   The first turbine 74 is connected to the reservoir tank 7k via the fuel sixth pipe 37k. The reservoir tank 7k is connected to a check valve 35 via a fuel fourth pipe 34. The sixth fuel pipe 37k, the reservoir tank 7k, and the fourth fuel pipe 34 are filled with gaseous fuel discharged from the first turbine 74.

気体燃料噴射弁２５が開弁された場合、差圧が境界値Ｂ以上となりチェックバルブ３５が開状態になる。このため、リザーバタンク７ｋに蓄積された気体燃料は、燃料第４配管３４とチェックバルブ３５と燃料第５配管３６と気体燃料噴射弁２５とを介して副燃焼室６１に供給される。それに対して、気体燃料噴射弁２５が開弁されない場合、差圧が境界値Ｂ未満となりチェックバルブ３５が閉状態になる。このため、リザーバタンク７ｋに蓄積された気体燃料は主燃焼室６３に供給されない。   When the gaseous fuel injection valve 25 is opened, the differential pressure becomes equal to or higher than the boundary value B, and the check valve 35 is opened. For this reason, the gaseous fuel accumulated in the reservoir tank 7k is supplied to the auxiliary combustion chamber 61 through the fourth fuel pipe 34, the check valve 35, the fifth fuel pipe 36, and the gaseous fuel injection valve 25. On the other hand, when the gaseous fuel injection valve 25 is not opened, the differential pressure becomes less than the boundary value B and the check valve 35 is closed. For this reason, the gaseous fuel accumulated in the reservoir tank 7 k is not supplied to the main combustion chamber 63.

このように、リザーバタンク７ｋは気体燃料を蓄積する。このため、気体燃料は安定的に副燃焼室６１に供給される。   Thus, the reservoir tank 7k accumulates gaseous fuel. For this reason, the gaseous fuel is stably supplied to the auxiliary combustion chamber 61.

＜第２実施形態＞
図６に、本発明の第２実施形態に係る内燃機関の断面図を示す。 Second Embodiment
FIG. 6 shows a cross-sectional view of an internal combustion engine according to the second embodiment of the present invention.

内燃機関１００は、基本的な構成は第１実施形態と同様であるが、燃料供給機構７０の代わりに燃料供給機構（燃料供給部）１７０を備える点で第１実施形態と異なる。   The internal combustion engine 100 has the same basic configuration as that of the first embodiment, but differs from the first embodiment in that a fuel supply mechanism (fuel supply unit) 170 is provided instead of the fuel supply mechanism 70.

（内燃機関の概略構成）
燃料供給機構１７０では、第１タービン７４の下流に、第２圧縮機（第２圧縮部）１７６がさらに設けられている。これにより、第１タービン７４を通過した気体燃料を加圧することができるようになっている。 (Schematic configuration of internal combustion engine)
In the fuel supply mechanism 170, a second compressor (second compression unit) 176 is further provided downstream of the first turbine 74. Thereby, the gaseous fuel which passed the 1st turbine 74 can be pressurized.

また、第１圧縮機７１及び第１タービン７４の回転軸である第１回転軸１７５には、第２圧縮機１７６がさらに接続されており、第１タービン７４の回転に連動して第２圧縮機１７６も回転するようになっている。   A second compressor 176 is further connected to the first rotating shaft 175 that is the rotating shaft of the first compressor 71 and the first turbine 74, and the second compression is performed in conjunction with the rotation of the first turbine 74. The machine 176 also rotates.

（内燃機関の概略動作）
第１実施形態と同様である。 (Schematic operation of internal combustion engine)
This is the same as in the first embodiment.

（燃料供給機構の詳細構成）
燃料供給機構１７０は、第１回転軸７５の代わりに第１回転軸１７５を備え、第２圧縮機１７６及び燃料第６配管１３７をさらに備える。 (Detailed configuration of fuel supply mechanism)
The fuel supply mechanism 170 includes a first rotating shaft 175 instead of the first rotating shaft 75, and further includes a second compressor 176 and a sixth fuel pipe 137.

第１圧縮機７１と第１タービン７４とがいずれも第１回転軸１７５に固定されているので、第１圧縮機７１は、第１タービン７４の回転に連動して回転するようになっている。   Since both the first compressor 71 and the first turbine 74 are fixed to the first rotating shaft 175, the first compressor 71 rotates in conjunction with the rotation of the first turbine 74. .

第１タービン７４には、燃料第６配管１３７を介して第２圧縮機１７６が接続されている。第２圧縮機１７６と第１タービン７４とは、遠心式の圧縮機及びタービンである。すなわち、第２圧縮機１７６と第１タービン７４とがいずれも第１回転軸１７５に固定されているので、第２圧縮機１７６は、第１タービン７４の回転に連動して回転するようになっている。ここで、第２圧縮機１７６には、燃料第６配管１３７から供給された気体燃料を加圧することができるように、フィン（図示せず）が設けられている。   A second compressor 176 is connected to the first turbine 74 via a fuel sixth pipe 137. The second compressor 176 and the first turbine 74 are a centrifugal compressor and a turbine. That is, since both the second compressor 176 and the first turbine 74 are fixed to the first rotating shaft 175, the second compressor 176 rotates in conjunction with the rotation of the first turbine 74. ing. Here, the second compressor 176 is provided with fins (not shown) so that the gaseous fuel supplied from the fuel sixth pipe 137 can be pressurized.

その他の点は第１実施形態と同様である。   Other points are the same as in the first embodiment.

（燃料供給機構の詳細動作）
初期状態において、電気モータ８０は、第１回転軸１７５を介して第１圧縮機７１，第２圧縮機１７６及び第１タービン７４を回転して、第１圧縮機７１，第２圧縮機１７６及び第１タービン７４を始動する。 (Detailed operation of the fuel supply mechanism)
In the initial state, the electric motor 80 rotates the first compressor 71, the second compressor 176, and the first turbine 74 through the first rotating shaft 175, and the first compressor 71, the second compressor 176, and The first turbine 74 is started.

気体燃料噴射弁２５が開弁された場合、第１タービン７４は、燃料第３配管３３から供給された気体燃料が通過する際に、フィンを介して気体燃料から熱エネルギーを受けて回転する。この回転トルクが第１回転軸１７５を介して第１タービン７４から第１圧縮機７１及び第２圧縮機１７６へ伝達され、第１圧縮機７１及び第２圧縮機１７６が回転する。すなわち、第１タービン７４は、式（１）の発熱反応の熱エネルギーを回収するとともに、その熱エネルギーによって第１圧縮機７１及び第２圧縮機１７６を駆動する。   When the gaseous fuel injection valve 25 is opened, the first turbine 74 rotates by receiving thermal energy from the gaseous fuel through the fins when the gaseous fuel supplied from the third fuel pipe 33 passes. This rotational torque is transmitted from the first turbine 74 to the first compressor 71 and the second compressor 176 via the first rotating shaft 175, and the first compressor 71 and the second compressor 176 rotate. That is, the first turbine 74 collects the thermal energy of the exothermic reaction of the formula (1) and drives the first compressor 71 and the second compressor 176 with the thermal energy.

ここで、気体燃料は、第１タービン７４を回転させることにより圧力の損失を受ける。しかし、第１タービン７４を通過した気体燃料は、第２圧縮機１７６により加圧されるので、標準状態の圧力よりも加圧されている。   Here, the gaseous fuel receives a loss of pressure by rotating the first turbine 74. However, since the gaseous fuel that has passed through the first turbine 74 is pressurized by the second compressor 176, it is pressurized more than the pressure in the standard state.

気体燃料噴射弁２５が閉弁された場合、燃料第５配管３６の圧力が上昇して差圧がＢ未満となって、チェックバルブ３５が閉状態になる。そして、気体燃料が第１タービン７４を通過しにくくなり、気体燃料から熱エネルギーを受けにくくなるので、第１回転軸１７５の回転運動が減衰する。それにより、第１圧縮機７１及び第２圧縮機１７６が回転しにくくなるので、気体燃料は加圧されなくなる。このようにして、気体燃料が副燃焼室６１へ供給されなくなる。   When the gaseous fuel injection valve 25 is closed, the pressure of the fuel fifth pipe 36 increases, the differential pressure becomes less than B, and the check valve 35 is closed. And since gaseous fuel becomes difficult to pass the 1st turbine 74 and it becomes difficult to receive thermal energy from gaseous fuel, the rotational motion of the 1st rotating shaft 175 attenuate | damps. Accordingly, the first compressor 71 and the second compressor 176 are difficult to rotate, and the gaseous fuel is not pressurized. In this way, gaseous fuel is not supplied to the auxiliary combustion chamber 61.

その他の点は第１実施形態と同様である。   Other points are the same as in the first embodiment.

（ＥＣＵの詳細構成）
第１実施形態と同様である。 (Detailed configuration of ECU)
This is the same as in the first embodiment.

（ＥＣＵの詳細動作）
第１実施形態と同様である。 (Detailed operation of ECU)
This is the same as in the first embodiment.

（内燃機関の制御）
第１実施形態と同様である。 (Control of internal combustion engine)
This is the same as in the first embodiment.

（内燃機関の特徴）
（１）
ここでは、第１タービン７４は、発熱反応で生じた熱エネルギーによって、第１圧縮機７１を駆動する。これにより、第１圧縮機７１は、新気空気を圧縮する。このため、機関軸出力を消費せずに新気空気は加圧される。 (Characteristics of internal combustion engine)
(1)
Here, the first turbine 74 drives the first compressor 71 with heat energy generated by the exothermic reaction. Thereby, the 1st compressor 71 compresses fresh air. For this reason, fresh air is pressurized without consuming the engine shaft output.

また、燃料改質器７２は、第１圧縮機７１が加圧した新気空気の一部を用いて、液体燃料の一部を発熱反応で改質して気体燃料を生成する。このため、新気空気が加圧されることにより、気体燃料も加圧される。   Further, the fuel reformer 72 uses a part of fresh air pressurized by the first compressor 71 to reform a part of the liquid fuel by an exothermic reaction to generate a gaseous fuel. For this reason, when fresh air is pressurized, gaseous fuel is also pressurized.

このように、機関軸出力を消費せずに新気空気が加圧され、新気空気が加圧されることにより気体燃料も加圧される。このため、機関軸出力を消費せずに気体燃料は副燃焼室６１に安定的に供給される。   Thus, the fresh air is pressurized without consuming the engine shaft output, and the gaseous fuel is also pressurized by the fresh air being pressurized. For this reason, the gaseous fuel is stably supplied to the auxiliary combustion chamber 61 without consuming the engine shaft output.

（２）
ここでは、第１タービン７４は、第２圧縮機１７６をさらに駆動する。これにより、第２圧縮機１７６は、気体燃料を加圧する。このため、機関軸出力を消費せずに気体燃料は加圧される。 (2)
Here, the first turbine 74 further drives the second compressor 176. Thereby, the 2nd compressor 176 pressurizes gaseous fuel. For this reason, the gaseous fuel is pressurized without consuming the engine shaft output.

（３）
ここでは、第２圧縮機１７６及び第１タービン７４は、遠心式の圧縮機及びタービンである。このため、第２圧縮機１７６及び第１タービン７４は低コストで構成されている。 (3)
Here, the second compressor 176 and the first turbine 74 are a centrifugal compressor and a turbine. For this reason, the 2nd compressor 176 and the 1st turbine 74 are constituted at low cost.

＜第３実施形態＞
図７に、本発明の第３実施形態に係る内燃機関の断面図を示す。 <Third Embodiment>
FIG. 7 shows a cross-sectional view of an internal combustion engine according to the third embodiment of the present invention.

内燃機関２００は、基本的な構成は第１実施形態と同様であるが、副燃焼室６１が備えられていない点と、燃料供給機構７０の代わりに燃料供給機構（燃料供給部）２７０を備える点と、ＥＣＵ４０の代わりにＥＣＵ２４０を備える点と、で第１実施形態と異なる。   The internal combustion engine 200 has the same basic configuration as that of the first embodiment, except that the auxiliary combustion chamber 61 is not provided and a fuel supply mechanism (fuel supply unit) 270 instead of the fuel supply mechanism 70. This is different from the first embodiment in that it includes an ECU 240 instead of the ECU 40.

（内燃機関の概略構成）
燃料供給機構２７０では、第１タービン７４の下流に混合器（混合部）２７７がさらに設けられ、混合器２７７の別の上流に第２圧縮機（第２圧縮部）２７６がさらに設けられている。これにより、第１タービン７４を通過した気体燃料に、加圧された新気空気を混合することができるようになっている。 (Schematic configuration of internal combustion engine)
In the fuel supply mechanism 270, a mixer (mixing unit) 277 is further provided downstream of the first turbine 74, and a second compressor (second compression unit) 276 is further provided upstream of the mixer 277. . Thereby, the pressurized fresh air can be mixed with the gaseous fuel that has passed through the first turbine 74.

また、第１圧縮機７１及び第１タービン７４の第１回転軸１７５には、第２圧縮機２７６がさらに接続されており、第１タービン７４の回転に連動して第２圧縮機２７６も回転するようになっている。   Further, a second compressor 276 is further connected to the first rotating shaft 175 of the first compressor 71 and the first turbine 74, and the second compressor 276 also rotates in conjunction with the rotation of the first turbine 74. It is supposed to be.

さらに、混合器２７７の下流には、気体燃料噴射弁２２５が設けられている。ここで、気体燃料噴射弁２２５は、気体燃料と新気空気との混合気を主燃焼室６３に噴射する弁である。気体燃料噴射弁２２５の先端は、主燃焼室６３に突出している。   Further, a gaseous fuel injection valve 225 is provided downstream of the mixer 277. Here, the gaseous fuel injection valve 225 is a valve that injects an air-fuel mixture of gaseous fuel and fresh air into the main combustion chamber 63. The tip of the gaseous fuel injection valve 225 protrudes into the main combustion chamber 63.

ＥＣＵ２４０は、気体燃料噴射弁２２５、液体燃料第１噴射弁２７、液体燃料第２噴射弁７３、電気モータ８０、点火プラグ２９、スロットル駆動装置９３ｂなどに電気的に接続されている。   The ECU 240 is electrically connected to a gaseous fuel injection valve 225, a liquid fuel first injection valve 27, a liquid fuel second injection valve 73, an electric motor 80, a spark plug 29, a throttle driving device 93b, and the like.

その他の点は第１実施形態と同様である。   Other points are the same as in the first embodiment.

（内燃機関の概略動作）
圧縮行程においては、主燃焼室６３で新気混合気が圧縮される。 (Schematic operation of internal combustion engine)
In the compression stroke, the fresh air mixture is compressed in the main combustion chamber 63.

ここで、後述の低負荷燃焼モード又は中負荷燃焼モードで制御される場合、気体燃料噴射弁２２５は、加圧された混合気の供給を受ける。気体燃料噴射弁２２５は、主燃焼室６３に混合気を噴射する。そして、吸気ポート２３から導入された新気混合気と、主燃焼室６３に噴射された混合気とが、主燃焼室６３で混合されて主燃焼室６３の新気混合気となる。このとき、燃焼速度の大きな気体成分である水素が混合気に含まれているので、主燃焼室６３の新気混合気も水素が含まれており燃焼性が改質されたものとなっている。   Here, when controlled in a low-load combustion mode or a medium-load combustion mode, which will be described later, the gaseous fuel injection valve 225 is supplied with a pressurized air-fuel mixture. The gaseous fuel injection valve 225 injects the air-fuel mixture into the main combustion chamber 63. The fresh air mixture introduced from the intake port 23 and the air fuel mixture injected into the main combustion chamber 63 are mixed in the main combustion chamber 63 to become a fresh air mixture in the main combustion chamber 63. At this time, since hydrogen, which is a gas component having a high combustion rate, is included in the air-fuel mixture, the new air-fuel mixture in the main combustion chamber 63 also includes hydrogen and has improved combustibility. .

ＥＣＵ２４０は、気体燃料噴射弁２２５、液体燃料第１噴射弁２７、液体燃料第２噴射弁７３、電気モータ８０、点火プラグ２９、スロットル駆動装置９３ｂなどに対して、制御の信号を供給し各種の制御を行う。   The ECU 240 supplies various control signals to the gaseous fuel injection valve 225, the liquid fuel first injection valve 27, the liquid fuel second injection valve 73, the electric motor 80, the spark plug 29, the throttle driving device 93b, and the like. Take control.

その他の点は第１実施形態と同様である。   Other points are the same as in the first embodiment.

（燃料供給機構の詳細構成）
燃料供給機構２７０は、第１回転軸７５の代わりに第１回転軸１７５を備え、気体燃料噴射弁２５の代わりに気体燃料噴射弁２２５を備え、第２圧縮機２７６，混合器２７７，燃料第６配管２３７，燃料第７配管２３８及び燃料第８配管２３９をさらに備える。 (Detailed configuration of fuel supply mechanism)
The fuel supply mechanism 270 includes a first rotation shaft 175 instead of the first rotation shaft 75, a gas fuel injection valve 225 instead of the gas fuel injection valve 25, a second compressor 276, a mixer 277, and a fuel first. 6 piping 237, fuel 7th piping 238, and fuel 8th piping 239 are further provided.

第１圧縮機７１と第１タービン７４とがいずれも第１回転軸１７５に固定されているので、第１圧縮機７１は、第１タービン７４の回転に連動して回転するようになっている。   Since both the first compressor 71 and the first turbine 74 are fixed to the first rotating shaft 175, the first compressor 71 rotates in conjunction with the rotation of the first turbine 74. .

第２圧縮機２７６に接続された燃料第８配管２３９は、吸気管（図示せず）にも接続されており、吸気管から新気空気を導入することができるようになっている。また、第２圧縮機２７６が接続された燃料第７配管２３８と、第１タービン７４が接続された燃料第６配管２３７とが合流する部分には、混合器２７７が設けられている。第２圧縮機２７６と第１タービン７４とは、遠心式の圧縮機及びタービンである。すなわち、第２圧縮機２７６と第１タービン７４とがいずれも第１回転軸１７５に固定されているので、第２圧縮機２７６は、第１タービン７４の回転に連動して回転するようになっている。ここで、第２圧縮機２７６には、燃料第８配管２３９から供給された新気空気を加圧することができるように、フィン（図示せず）が設けられている。   The fuel eighth pipe 239 connected to the second compressor 276 is also connected to an intake pipe (not shown) so that fresh air can be introduced from the intake pipe. A mixer 277 is provided at a portion where the fuel seventh pipe 238 to which the second compressor 276 is connected and the fuel sixth pipe 237 to which the first turbine 74 is connected. The second compressor 276 and the first turbine 74 are a centrifugal compressor and a turbine. That is, since both the second compressor 276 and the first turbine 74 are fixed to the first rotating shaft 175, the second compressor 276 rotates in conjunction with the rotation of the first turbine 74. ing. Here, the second compressor 276 is provided with fins (not shown) so that the fresh air supplied from the fuel eighth pipe 239 can be pressurized.

混合器２７７は、燃料第４配管３４，チェックバルブ３５及び燃料第５配管３６を介して気体燃料噴射弁２２５に接続されている。チェックバルブ３５は、差圧が境界値Ｂ以上である場合に開状態となり、差圧が境界値Ｂ未満である場合に閉状態となる。ここで、差圧は、燃料第４配管３４における混合気の圧力と、燃料第５配管３６における気体の圧力との差である。気体燃料噴射弁２２５は、ＥＣＵ２４０から受けた制御の信号に応じて開閉する。   The mixer 277 is connected to the gaseous fuel injection valve 225 via the fuel fourth pipe 34, the check valve 35, and the fuel fifth pipe 36. The check valve 35 is opened when the differential pressure is greater than or equal to the boundary value B, and is closed when the differential pressure is less than the boundary value B. Here, the differential pressure is the difference between the pressure of the air-fuel mixture in the fuel fourth pipe 34 and the pressure of the gas in the fuel fifth pipe 36. The gaseous fuel injection valve 225 opens and closes in response to a control signal received from the ECU 240.

その他の点は第１実施形態と同様である。   Other points are the same as in the first embodiment.

（燃料供給機構の詳細動作）
初期状態において、電気モータ８０は、第１回転軸１７５を介して第１圧縮機７１，第２圧縮機２７６及び第１タービン７４を回転して、第１圧縮機７１，第２圧縮機２７６及び第１タービン７４を始動する。 (Detailed operation of the fuel supply mechanism)
In the initial state, the electric motor 80 rotates the first compressor 71, the second compressor 276, and the first turbine 74 via the first rotating shaft 175, and the first compressor 71, the second compressor 276, and The first turbine 74 is started.

気体燃料噴射弁２２５が開弁された場合、第１タービン７４は、燃料第３配管３３から供給された気体燃料が通過する際に、フィンを介して気体燃料から熱エネルギーを受けて回転する。この回転トルクが第１回転軸１７５を介して第１タービン７４から第１圧縮機７１及び第２圧縮機２７６へ伝達され、第１圧縮機７１及び第２圧縮機２７６が回転する。すなわち、第１タービン７４は、式（１）の発熱反応の熱エネルギーを回収するとともに、その熱エネルギーによって第１圧縮機７１及び第２圧縮機２７６を駆動する。   When the gaseous fuel injection valve 225 is opened, the first turbine 74 rotates by receiving thermal energy from the gaseous fuel through the fins when the gaseous fuel supplied from the third fuel pipe 33 passes. This rotational torque is transmitted from the first turbine 74 to the first compressor 71 and the second compressor 276 via the first rotating shaft 175, and the first compressor 71 and the second compressor 276 rotate. That is, the first turbine 74 collects the thermal energy of the exothermic reaction of the formula (1) and drives the first compressor 71 and the second compressor 276 with the thermal energy.

ここで、気体燃料は、第１タービン７４を回転させることにより圧力の損失を受けている。しかし、混合器２７７は、燃料第６配管２３７を介して第１タービン７４から気体燃料の供給を受け、燃料第７配管２３８を介して第２圧縮機２７６から新気空気の供給を受ける。そして、第１タービン７４を通過した気体燃料と、第２圧縮機１７６により加圧された新気空気とが混合器２７７により混合されるので、混合器２７７において、気体燃料と新気空気との混合気は標準状態の圧力よりも加圧されている。このため、混合器２７７から燃料第４配管３４へ送り出された混合気が加圧されているので、差圧がＢ以上となってチェックバルブ３５は開状態になる。このため、混合気（気体燃料を含む）は、燃料第５配管３６と気体燃料噴射弁２２５とを介して主燃焼室６３へ供給される。   Here, the gaseous fuel is subjected to pressure loss by rotating the first turbine 74. However, the mixer 277 receives supply of gaseous fuel from the first turbine 74 via the fuel sixth pipe 237 and supply of fresh air from the second compressor 276 via the fuel seventh pipe 238. And since the gaseous fuel which passed the 1st turbine 74 and the fresh air pressurized by the 2nd compressor 176 are mixed by the mixer 277, in the mixer 277, gaseous fuel and fresh air are mixed. The gas mixture is pressurized more than the standard pressure. For this reason, since the air-fuel mixture sent out from the mixer 277 to the fuel fourth pipe 34 is pressurized, the differential pressure becomes B or more and the check valve 35 is opened. For this reason, the air-fuel mixture (including gaseous fuel) is supplied to the main combustion chamber 63 via the fifth fuel pipe 36 and the gaseous fuel injection valve 225.

気体燃料噴射弁２２５が閉弁された場合、燃料第５配管３６の圧力が上昇して差圧がＢ未満となって、チェックバルブ３５が閉状態になる。そして、気体燃料が第１タービン７４を通過しにくくなり、気体燃料から熱エネルギーを受けにくくなるので、第１回転軸１７５の回転運動が減衰する。それにより、第１圧縮機７１及び第２圧縮機２７６が回転しにくくなるので、気体燃料を含む混合気は加圧されなくなる。このようにして、気体燃料を含む混合気が主燃焼室６３へ供給されなくなる。   When the gaseous fuel injection valve 225 is closed, the pressure of the fuel fifth pipe 36 increases, the differential pressure becomes less than B, and the check valve 35 is closed. And since gaseous fuel becomes difficult to pass the 1st turbine 74 and it becomes difficult to receive thermal energy from gaseous fuel, the rotational motion of the 1st rotating shaft 175 attenuate | damps. As a result, the first compressor 71 and the second compressor 276 are difficult to rotate, so that the air-fuel mixture containing gaseous fuel is not pressurized. In this way, the air-fuel mixture containing gaseous fuel is not supplied to the main combustion chamber 63.

その他の点は第１実施形態と同様である。   Other points are the same as in the first embodiment.

（ＥＣＵの詳細構成）
ＥＣＵ２４０は、燃料噴射制御部４３の代わりに燃料噴射制御部２４３を備える。燃料噴射制御部２４３は、３種類の制御モードの中から制御モードを決定する点で第１実施形態と異なる。 (Detailed configuration of ECU)
The ECU 240 includes a fuel injection control unit 243 instead of the fuel injection control unit 43. The fuel injection control unit 243 is different from the first embodiment in that the control mode is determined from three types of control modes.

その他の点は第１実施形態と同様である。   Other points are the same as in the first embodiment.

（ＥＣＵの詳細動作）
燃料噴射制御部２４３は、機関負荷の情報を負荷演算部４１から受け取り、機関回転数の情報を回転数演算部４２から受け取る。また、燃料噴射制御部２４３は、記憶部を参照し、マップ情報（図示せず）を記憶部から受け取る。燃料噴射制御部２４３は、機関負荷の情報及び機関回転数の情報とマップ情報となどに基づいて、制御モードを決定し、気体噴射量制御信号と液体噴射量第１制御信号と液体噴射量第２制御信号とを生成する。これにより、気体燃料噴射弁２２５は、気体噴射量制御信号に基づいて、所定の噴射量で混合気を主燃焼室６３へ噴射する。液体燃料第１噴射弁２７は、液体噴射量第１制御信号に基づいて、所定の噴射量で液体燃料を吸気ポート２３へ噴射する。液体燃料第２噴射弁７３は、液体噴射量第２制御信号に基づいて、所定の噴射量で液体燃料を燃料改質器７２へ噴射する。 (Detailed operation of ECU)
The fuel injection control unit 243 receives engine load information from the load calculation unit 41 and receives engine rotation number information from the rotation number calculation unit 42. Further, the fuel injection control unit 243 refers to the storage unit and receives map information (not shown) from the storage unit. The fuel injection control unit 243 determines a control mode based on information on the engine load, information on the engine speed, map information, and the like, and determines a gas injection amount control signal, a liquid injection amount first control signal, and a liquid injection amount. 2 control signals are generated. Thereby, the gaseous fuel injection valve 225 injects the air-fuel mixture into the main combustion chamber 63 with a predetermined injection amount based on the gas injection amount control signal. The liquid fuel first injection valve 27 injects liquid fuel to the intake port 23 by a predetermined injection amount based on the liquid injection amount first control signal. The liquid fuel second injection valve 73 injects the liquid fuel to the fuel reformer 72 with a predetermined injection amount based on the liquid injection amount second control signal.

その他の点は第１実施形態と同様である。   Other points are the same as in the first embodiment.

（内燃機関の制御）
ＥＣＵ２４０の燃料噴射制御部２４３が参照するマップ情報には、機関負荷と制御領域との関係が示されている。すなわち、制御領域は、第１制御領域と第２制御領域と第３制御領域とに分けられている。 (Control of internal combustion engine)
The map information referred to by the fuel injection control unit 243 of the ECU 240 indicates the relationship between the engine load and the control region. That is, the control area is divided into a first control area, a second control area, and a third control area.

（（第１制御領域における制御））
第１制御領域は、比較的低負荷側の領域であり、燃料供給機構２７０が低負荷燃焼モードで制御される領域である。第１制御領域における運転状態は、希薄燃焼が行われる運転状態であり、主燃焼室６３の空燃比が理論空燃比よりもリーンに制御される運転状態である。 ((Control in the first control area))
The first control region is a region on the relatively low load side, and is a region where the fuel supply mechanism 270 is controlled in the low load combustion mode. The operation state in the first control region is an operation state in which lean combustion is performed, and is an operation state in which the air-fuel ratio of the main combustion chamber 63 is controlled to be leaner than the stoichiometric air-fuel ratio.

ＥＣＵ２４０の燃料噴射制御部２４３は、運転状態が第１制御領域に属すると判断する場合に、制御モードを低負荷燃焼モードに決定する。そして、ＥＣＵ２４０の燃料噴射制御部２４３は、気体噴射量制御信号と液体噴射量第１制御信号と液体噴射量第２制御信号とを生成する。すなわち、第１制御領域では、気体燃料噴射弁２２５は、圧縮行程の終盤において、開弁され、第１噴射量Ｑ１で主燃焼室６３に混合気を噴射する。ここで、第１噴射量Ｑ１は、主燃焼室６３に混合気を成層的に形成するのに十分な量である。このため、気体燃料と新気空気との混合気は主燃焼室６３で成層的に分布することになる。また、液体燃料第１噴射弁２７及び液体燃料第２噴射弁７３は、それぞれ、所定のタイミングで所定時間開弁される。   The fuel injection control unit 243 of the ECU 240 determines the control mode as the low load combustion mode when determining that the operating state belongs to the first control region. Then, the fuel injection control unit 243 of the ECU 240 generates a gas injection amount control signal, a liquid injection amount first control signal, and a liquid injection amount second control signal. That is, in the first control region, the gaseous fuel injection valve 225 is opened at the end of the compression stroke, and the air-fuel mixture is injected into the main combustion chamber 63 at the first injection amount Q1. Here, the first injection amount Q1 is an amount sufficient to stratify the air-fuel mixture in the main combustion chamber 63. For this reason, the mixture of gaseous fuel and fresh air is distributed in the main combustion chamber 63 in a stratified manner. The liquid fuel first injection valve 27 and the liquid fuel second injection valve 73 are each opened for a predetermined time at a predetermined timing.

このように、気体燃料を含む混合気が主燃焼室６３で成層的に分布するので、その混合気を含む新気混合気を主燃焼室６３において点火することが容易になる。このため、主燃焼室６３におけるリーン限界は拡大する。   Thus, since the air-fuel mixture containing gaseous fuel is stratifiedly distributed in the main combustion chamber 63, it becomes easy to ignite the new air-fuel mixture containing the air-fuel mixture in the main combustion chamber 63. For this reason, the lean limit in the main combustion chamber 63 is expanded.

（（第２制御領域における制御））
第２制御領域は、比較的中負荷の領域であり、燃料供給機構２７０が中負荷燃焼モードで制御される領域である。第２制御領域における運転状態は、希薄燃焼が行われる運転状態であり、主燃焼室６３の空燃比が理論空燃比よりもややリーンに制御される運転状態である。 ((Control in the second control area))
The second control region is a relatively medium load region, and is a region where the fuel supply mechanism 270 is controlled in the medium load combustion mode. The operation state in the second control region is an operation state in which lean combustion is performed, and is an operation state in which the air-fuel ratio of the main combustion chamber 63 is controlled to be slightly leaner than the stoichiometric air-fuel ratio.

ＥＣＵ２４０の燃料噴射制御部２４３は、運転状態が第２制御領域に属すると判断する場合に、制御モードを中負荷燃焼モードに決定する。そして、ＥＣＵ２４０の燃料噴射制御部２４３は、気体噴射量制御信号と液体噴射量第１制御信号と液体噴射量第２制御信号とを生成する。すなわち、第２制御領域では、気体燃料噴射弁２２５は、圧縮行程の終盤において、開弁され、第２噴射量Ｑ２で主燃焼室６３に混合気を噴射する。ここで、第２噴射量Ｑ２は、第１噴射量Ｑ１よりも少ない量である。このため、気体燃料と新気空気との混合気は主燃焼室６３でやや成層的に分布することになる。また、液体燃料第１噴射弁２７及び液体燃料第２噴射弁７３は、それぞれ、所定のタイミングで所定時間開弁される。   The fuel injection control unit 243 of the ECU 240 determines the control mode as the medium load combustion mode when determining that the operation state belongs to the second control region. Then, the fuel injection control unit 243 of the ECU 240 generates a gas injection amount control signal, a liquid injection amount first control signal, and a liquid injection amount second control signal. That is, in the second control region, the gaseous fuel injection valve 225 is opened at the end of the compression stroke, and the air-fuel mixture is injected into the main combustion chamber 63 at the second injection amount Q2. Here, the second injection amount Q2 is an amount smaller than the first injection amount Q1. For this reason, the air-fuel mixture of gaseous fuel and fresh air is distributed somewhat stratified in the main combustion chamber 63. The liquid fuel first injection valve 27 and the liquid fuel second injection valve 73 are each opened for a predetermined time at a predetermined timing.

このように、気体燃料を含む混合気が主燃焼室６３でやや成層的に分布するので、その混合気を含む新気混合気の燃焼速度が主燃焼室６３において適切なものとなり、主燃焼室６３における燃焼が安定する。   As described above, since the air-fuel mixture containing gaseous fuel is distributed somewhat stratified in the main combustion chamber 63, the combustion speed of the new air-fuel mixture containing the air-fuel mixture becomes appropriate in the main combustion chamber 63, and the main combustion chamber. Combustion at 63 is stabilized.

（（第３制御領域における制御））
第３制御領域は、比較的高負荷側の領域であり、燃料供給機構２７０がストイキ燃焼モードで制御される領域である。第３制御領域における運転状態は、通常の燃焼が行われる運転状態であり、主燃焼室６３の空燃比が理論空燃比に制御される運転状態である。 ((Control in the third control region))
The third control region is a region on the relatively high load side, and is a region where the fuel supply mechanism 270 is controlled in the stoichiometric combustion mode. The operation state in the third control region is an operation state where normal combustion is performed, and is an operation state where the air-fuel ratio of the main combustion chamber 63 is controlled to the stoichiometric air-fuel ratio.

ＥＣＵ２４０の燃料噴射制御部２４３は、運転状態が第３制御領域に属すると判断する場合に、制御モードをストイキ燃焼モードに決定する。そして、ＥＣＵ２４０の燃料噴射制御部２４３は、液体噴射量第１制御信号を生成する。すなわち、第３制御領域では、液体燃料第１噴射弁２７が所定のタイミングで所定時間開弁されるが、気体燃料噴射弁２２５及び液体燃料第２噴射弁７３は閉弁されたままになる。   The fuel injection control unit 243 of the ECU 240 determines the control mode as the stoichiometric combustion mode when determining that the operation state belongs to the third control region. Then, the fuel injection control unit 243 of the ECU 240 generates a liquid injection amount first control signal. That is, in the third control region, the liquid fuel first injection valve 27 is opened for a predetermined time at a predetermined timing, but the gas fuel injection valve 225 and the liquid fuel second injection valve 73 remain closed.

このため、主燃焼室６３における燃焼速度が適切なものとなり、主燃焼室６３におけるノッキングが低減される。   For this reason, the combustion speed in the main combustion chamber 63 becomes appropriate, and knocking in the main combustion chamber 63 is reduced.

（内燃機関の特徴）
（１）
ここでは、第１タービン７４は、発熱反応で生じた熱エネルギーによって、第１圧縮機７１を駆動する。これにより、第１圧縮機７１は、新気空気を圧縮する。このため、機関軸出力を消費せずに新気空気は加圧される。 (Characteristics of internal combustion engine)
(1)
Here, the first turbine 74 drives the first compressor 71 with heat energy generated by the exothermic reaction. Thereby, the 1st compressor 71 compresses fresh air. For this reason, fresh air is pressurized without consuming the engine shaft output.

また、燃料改質器７２は、第１圧縮機７１が加圧した新気空気の一部を用いて、液体燃料の一部を発熱反応で改質して気体燃料を生成する。このため、新気空気が加圧されることにより、気体燃料も加圧される。   Further, the fuel reformer 72 uses a part of fresh air pressurized by the first compressor 71 to reform a part of the liquid fuel by an exothermic reaction to generate a gaseous fuel. For this reason, when fresh air is pressurized, gaseous fuel is also pressurized.

このように、機関軸出力を消費せずに新気空気が加圧され、新気空気が加圧されることにより気体燃料も加圧される。このため、機関軸出力を消費せずに気体燃料は主燃焼室６３に安定的に供給される。   Thus, the fresh air is pressurized without consuming the engine shaft output, and the gaseous fuel is also pressurized by the fresh air being pressurized. For this reason, the gaseous fuel is stably supplied to the main combustion chamber 63 without consuming the engine shaft output.

（２）
ここでは、混合器２７７は、燃料改質器７２から排出される気体燃料と、第２圧縮機２７６から供給される新気空気とを混合する。これにより、気体燃料と新気空気との混合気は均一な状態で主燃焼室６３に供給される。このため、主燃焼室６３における燃焼はサイクル変動の小さいものとなる。 (2)
Here, the mixer 277 mixes the gaseous fuel discharged from the fuel reformer 72 and fresh air supplied from the second compressor 276. Thereby, the air-fuel mixture of gaseous fuel and fresh air is supplied to the main combustion chamber 63 in a uniform state. For this reason, the combustion in the main combustion chamber 63 has a small cycle fluctuation.

（３）
ここでは、第１タービン７４は、第２圧縮機２７６をさらに駆動する。これにより、第２圧縮機２７６は、新気空気を加圧する。このため、機関軸出力を消費せずに気体燃料は加圧される。 (3)
Here, the first turbine 74 further drives the second compressor 276. Thereby, the 2nd compressor 276 pressurizes fresh air. For this reason, the gaseous fuel is pressurized without consuming the engine shaft output.

（４）
ここでは、燃料供給機構２７０は、低負荷燃焼モードで制御される場合に、圧縮行程の終盤において、気体燃料を含む混合気を主燃焼室６３に供給する。このため、気体燃料を含む混合気が主燃焼室６３において成層的に分布することになるので、主燃焼室６３におけるリーン限界は拡大する。 (4)
Here, the fuel supply mechanism 270 supplies an air-fuel mixture containing gaseous fuel to the main combustion chamber 63 at the end of the compression stroke when controlled in the low load combustion mode. For this reason, since the air-fuel mixture containing the gaseous fuel is stratifiedly distributed in the main combustion chamber 63, the lean limit in the main combustion chamber 63 is expanded.

＜第４実施形態＞
図８に、本発明の第４実施形態に係る内燃機関の断面図を示す。 <Fourth embodiment>
FIG. 8 shows a cross-sectional view of an internal combustion engine according to the fourth embodiment of the present invention.

内燃機関３００は、基本的な構成は第３実施形態と同様であるが、燃料供給機構２７０の代わりに燃料供給機構（燃料供給部）３７０を備える点で第３実施形態と異なる。   The basic configuration of the internal combustion engine 300 is the same as that of the third embodiment, but differs from the third embodiment in that a fuel supply mechanism (fuel supply unit) 370 is provided instead of the fuel supply mechanism 270.

（内燃機関の概略構成）
燃料供給機構３７０では、燃料第７配管３３８が、燃料第２配管３３２の途中から分岐して、燃料改質器７２や第１タービン７４をバイパスするように混合器（混合部）３７７へ接続されている。これにより、第１タービン７４を通過した気体燃料に、第１圧縮機７１で加圧された新気空気を混合することができるようになっている。 (Schematic configuration of internal combustion engine)
In the fuel supply mechanism 370, the fuel seventh pipe 338 is branched from the middle of the fuel second pipe 332 and connected to the mixer (mixing unit) 377 so as to bypass the fuel reformer 72 and the first turbine 74. ing. Thereby, fresh air pressurized by the first compressor 71 can be mixed with the gaseous fuel that has passed through the first turbine 74.

さらに、混合器３７７の下流には、気体燃料噴射弁２２５が設けられている。ここで、気体燃料噴射弁２２５は、気体燃料と新気空気との混合気を主燃焼室６３に噴射する弁である。気体燃料噴射弁２２５の先端は、主燃焼室６３に突出している。   Further, a gaseous fuel injection valve 225 is provided downstream of the mixer 377. Here, the gaseous fuel injection valve 225 is a valve that injects an air-fuel mixture of gaseous fuel and fresh air into the main combustion chamber 63. The tip of the gaseous fuel injection valve 225 protrudes into the main combustion chamber 63.

その他の点は第３実施形態と同様である。   Other points are the same as in the third embodiment.

（内燃機関の概略動作）
第３実施形態と同様である。 (Schematic operation of internal combustion engine)
This is the same as in the third embodiment.

（燃料供給機構の詳細構成）
燃料供給機構３７０は、第１回転軸１７５の代わりに第１回転軸７５を備え、混合器２７７の代わりに混合器３７７を備え、燃料第２配管３２の代わりに燃料第２配管３３２を備え、燃料第７配管２３８の代わりに燃料第７配管３３８を備え、第２圧縮機２７６及び燃料第８配管２３９を備えていない。 (Detailed configuration of fuel supply mechanism)
The fuel supply mechanism 370 includes a first rotation shaft 75 instead of the first rotation shaft 175, a mixer 377 instead of the mixer 277, a fuel second piping 332 instead of the fuel second piping 32, A fuel seventh pipe 338 is provided instead of the fuel seventh pipe 238, and the second compressor 276 and the fuel eighth pipe 239 are not provided.

第１圧縮機７１と第１タービン７４とがいずれも第１回転軸７５に固定されているので、第１圧縮機７１は、第１タービン７４の回転に連動して回転するようになっている。   Since both the first compressor 71 and the first turbine 74 are fixed to the first rotating shaft 75, the first compressor 71 rotates in conjunction with the rotation of the first turbine 74. .

混合器３７７に接続された燃料第７配管２３８は、第１圧縮機７１にも接続されており、第１圧縮機７１が加圧した新気空気を導入することができるようになっている。また、第１圧縮機７１が接続された燃料第７配管３３８と、第１タービン７４が接続された燃料第６配管２３７とが合流する部分には、混合器３７７が設けられている。   The fuel seventh pipe 238 connected to the mixer 377 is also connected to the first compressor 71 so that fresh air pressurized by the first compressor 71 can be introduced. In addition, a mixer 377 is provided at a portion where the seventh fuel pipe 338 to which the first compressor 71 is connected and the sixth fuel pipe 237 to which the first turbine 74 is connected.

混合器３７７は、燃料第４配管３４，チェックバルブ３５及び燃料第５配管３６を介して気体燃料噴射弁２２５に接続されている。   The mixer 377 is connected to the gaseous fuel injection valve 225 via the fuel fourth pipe 34, the check valve 35, and the fuel fifth pipe 36.

その他の点は第３実施形態と同様である。   Other points are the same as in the third embodiment.

（燃料供給機構の詳細動作）
初期状態において、電気モータ８０は、第１回転軸７５を介して第１圧縮機７１及び第１タービン７４を回転し、第１圧縮機７１及び第１タービン７４を始動する。 (Detailed operation of the fuel supply mechanism)
In the initial state, the electric motor 80 rotates the first compressor 71 and the first turbine 74 via the first rotating shaft 75 to start the first compressor 71 and the first turbine 74.

気体燃料噴射弁２２５が開弁された場合、燃料第１配管３１に導入された新気空気は、第１圧縮機７１に供給される。第１圧縮機７１は、回転することにより、フィンを介して新気空気を加圧して、その新気空気を燃料第２配管３３２へ送り出す。燃料第２配管３３２へ送り出された新気空気は、一部が燃料改質器７２へ供給され、別の一部が燃料第７配管３３８経由で混合器３７７へ供給される。   When the gaseous fuel injection valve 225 is opened, fresh air introduced into the fuel first pipe 31 is supplied to the first compressor 71. The first compressor 71 rotates to pressurize fresh air through the fins and send the fresh air to the fuel second pipe 332. A part of the fresh air sent to the fuel second pipe 332 is supplied to the fuel reformer 72, and another part is supplied to the mixer 377 via the fuel seventh pipe 338.

第１タービン７４は、燃料第３配管３３から供給された気体燃料が通過する際に、フィンを介して気体燃料から熱エネルギーを受けて回転する。この回転トルクが第１回転軸７５を介して第１タービン７４から第１圧縮機７１へ伝達され、第１圧縮機７１が回転する。すなわち、第１タービン７４は、式（１）の発熱反応の熱エネルギーを回収するとともに、その熱エネルギーによって第１圧縮機７１を駆動する。   When the gaseous fuel supplied from the fuel third pipe 33 passes, the first turbine 74 receives heat energy from the gaseous fuel through the fins and rotates. The rotational torque is transmitted from the first turbine 74 to the first compressor 71 via the first rotating shaft 75, and the first compressor 71 rotates. That is, the first turbine 74 collects the thermal energy of the exothermic reaction of the formula (1) and drives the first compressor 71 with the thermal energy.

ここで、気体燃料は、第１タービン７４を回転させることにより圧力の損失を受ける。しかし、混合器３７７は、燃料第６配管２３７を介して第１タービン７４から気体燃料の供給を受け、燃料第７配管３３８を介して第１圧縮機７１から新気空気の供給を受ける。そして、第１タービン７４を通過した気体燃料と、第１圧縮機７１により加圧された新気空気とが混合器３７７により混合されるので、混合器３７７において、気体燃料と新気空気との混合気は標準状態の圧力よりも加圧されている。このため、混合器３７７から燃料第４配管３４へ送り出された混合気が加圧されているので、差圧がＢ以上となってチェックバルブ３５は開状態になる。このため、混合気（気体燃料を含む）は、燃料第５配管３６と気体燃料噴射弁２２５とを介して主燃焼室６３へ供給される。   Here, the gaseous fuel receives a loss of pressure by rotating the first turbine 74. However, the mixer 377 receives the supply of gaseous fuel from the first turbine 74 via the sixth fuel pipe 237 and receives fresh air from the first compressor 71 via the seventh fuel pipe 338. And since the gaseous fuel which passed the 1st turbine 74 and the fresh air pressurized by the 1st compressor 71 are mixed by the mixer 377, in the mixer 377, gaseous fuel and fresh air are mixed. The gas mixture is pressurized more than the standard pressure. For this reason, since the air-fuel mixture sent from the mixer 377 to the fuel fourth pipe 34 is pressurized, the differential pressure becomes B or more and the check valve 35 is opened. For this reason, the air-fuel mixture (including gaseous fuel) is supplied to the main combustion chamber 63 via the fifth fuel pipe 36 and the gaseous fuel injection valve 225.

気体燃料噴射弁２２５が閉弁された場合、燃料第５配管３６の圧力が上昇して差圧がＢ未満となって、チェックバルブ３５が閉状態になる。そして、気体燃料が第１タービン７４を通過しにくくなり、気体燃料から熱エネルギーを受けにくくなるので、第１回転軸７５の回転運動が減衰する。それにより、第１圧縮機７１が回転しにくくなるので、気体燃料を含む混合気は加圧されなくなる。このようにして、気体燃料を含む混合気が主燃焼室６３へ供給されなくなる。   When the gaseous fuel injection valve 225 is closed, the pressure of the fuel fifth pipe 36 increases, the differential pressure becomes less than B, and the check valve 35 is closed. And since gaseous fuel becomes difficult to pass the 1st turbine 74 and it becomes difficult to receive thermal energy from gaseous fuel, the rotational motion of the 1st rotating shaft 75 attenuate | damps. As a result, the first compressor 71 is difficult to rotate, and the air-fuel mixture containing gaseous fuel is no longer pressurized. In this way, the air-fuel mixture containing gaseous fuel is not supplied to the main combustion chamber 63.

その他の点は第３実施形態と同様である。   Other points are the same as in the third embodiment.

（ＥＣＵの詳細構成）
第３実施形態と同様である。 (Detailed configuration of ECU)
This is the same as in the third embodiment.

（ＥＣＵの詳細動作）
第３実施形態と同様である。 (Detailed operation of ECU)
This is the same as in the third embodiment.

（内燃機関の制御）
第３実施形態と同様である。 (Control of internal combustion engine)
This is the same as in the third embodiment.

（内燃機関の特徴）
（１）
ここでは、第１タービン７４は、発熱反応で生じた熱エネルギーによって、第１圧縮機７１を駆動する。これにより、第１圧縮機７１は、新気空気を圧縮する。このため、機関軸出力を消費せずに新気空気は加圧される。 (Characteristics of internal combustion engine)
(1)
Here, the first turbine 74 drives the first compressor 71 with heat energy generated by the exothermic reaction. Thereby, the 1st compressor 71 compresses fresh air. For this reason, fresh air is pressurized without consuming the engine shaft output.

また、燃料改質器７２は、第１圧縮機７１が加圧した新気空気の一部を用いて、液体燃料の一部を発熱反応で改質して気体燃料を生成する。このため、新気空気が加圧されることにより、気体燃料も加圧される。   Further, the fuel reformer 72 uses a part of fresh air pressurized by the first compressor 71 to reform a part of the liquid fuel by an exothermic reaction to generate a gaseous fuel. For this reason, when fresh air is pressurized, gaseous fuel is also pressurized.

このように、機関軸出力を消費せずに新気空気が加圧され、新気空気が加圧されることにより気体燃料も加圧される。このため、機関軸出力を消費せずに気体燃料は主燃焼室６３に安定的に供給される。   Thus, the fresh air is pressurized without consuming the engine shaft output, and the gaseous fuel is also pressurized by the fresh air being pressurized. For this reason, the gaseous fuel is stably supplied to the main combustion chamber 63 without consuming the engine shaft output.

（２）
ここでは、混合器３７７は、燃料改質器７２から排出される気体燃料と、第１圧縮機７１から供給される新気空気とを混合する。これにより、気体燃料と新気空気との混合気は均一な状態で主燃焼室６３に供給される。このため、主燃焼室６３における燃焼はサイクル変動の小さいものとなる。 (2)
Here, the mixer 377 mixes the gaseous fuel discharged from the fuel reformer 72 and fresh air supplied from the first compressor 71. Thereby, the air-fuel mixture of gaseous fuel and fresh air is supplied to the main combustion chamber 63 in a uniform state. For this reason, the combustion in the main combustion chamber 63 has a small cycle fluctuation.

（３）
ここでは、第１圧縮機７１で加圧される新気空気は、一部が燃料改質器７２へ供給され、別の一部が混合器３７７へ供給される。このため、混合器３７７で混合されるための新気空気は簡易な構成で加圧される。 (3)
Here, a part of the fresh air pressurized by the first compressor 71 is supplied to the fuel reformer 72, and another part is supplied to the mixer 377. For this reason, fresh air to be mixed in the mixer 377 is pressurized with a simple configuration.

＜第５実施形態＞
図９に、本発明の第５実施形態に係る内燃機関の燃料供給機構の断面図を示す。 <Fifth Embodiment>
FIG. 9 shows a cross-sectional view of a fuel supply mechanism for an internal combustion engine according to the fifth embodiment of the present invention.

内燃機関４００は、基本的な構成は第１実施形態と同様であるが、燃料供給機構７０の代わりに燃料供給機構（燃料供給部）４７０を備える点で第１実施形態と異なる。   The basic configuration of the internal combustion engine 400 is the same as that of the first embodiment, but differs from the first embodiment in that a fuel supply mechanism (fuel supply unit) 470 is provided instead of the fuel supply mechanism 70.

（内燃機関の概略構成）
燃料供給機構４７０は、副燃焼室６１及び主燃焼室６３に燃料を供給するための機構である。燃料供給機構４７０では、第１圧縮機（第１圧縮部）４７１の下流に燃料改質器（燃料改質部）４７２が設けられ、燃料改質器４７２の下流に第１タービン（駆動部）４７４が設けられている。燃料改質器４７２には、液体燃料第２噴射弁４７３が設けられている。液体燃料第２噴射弁４７３は、燃料改質器４７２に液体燃料（ガソリン）を噴射する弁である。液体燃料第２噴射弁４７３の先端は、燃料改質器４７２に突出している。 (Schematic configuration of internal combustion engine)
The fuel supply mechanism 470 is a mechanism for supplying fuel to the auxiliary combustion chamber 61 and the main combustion chamber 63. In the fuel supply mechanism 470, a fuel reformer (fuel reforming unit) 472 is provided downstream of the first compressor (first compression unit) 471, and a first turbine (driving unit) downstream of the fuel reformer 472. 474 is provided. The fuel reformer 472 is provided with a liquid fuel second injection valve 473. The liquid fuel second injection valve 473 is a valve that injects liquid fuel (gasoline) into the fuel reformer 472. The tip of the liquid fuel second injection valve 473 protrudes to the fuel reformer 472.

さらに、第１タービン４７４の下流には、気体燃料噴射弁２５（図１参照）が設けられている。   Further, a gaseous fuel injection valve 25 (see FIG. 1) is provided downstream of the first turbine 474.

また、第１圧縮機４７１及び第１タービン４７４の第１回転軸４７５には、電気モータ８０（図１参照）が接続されている。これにより、電気モータ８０は、バッテリー（図示せず）から電気エネルギーの供給を受けて、第１圧縮機４７１及び第１タービン４７４を始動することができるようになっている。また、電気モータ８０は、クランク軸の回転を始動するスターターの役割も兼ねている。   An electric motor 80 (see FIG. 1) is connected to the first rotating shaft 475 of the first compressor 471 and the first turbine 474. Thus, the electric motor 80 can start the first compressor 471 and the first turbine 474 by receiving electric energy supplied from a battery (not shown). The electric motor 80 also serves as a starter for starting rotation of the crankshaft.

他の点は第１実施形態と同様である。   Other points are the same as in the first embodiment.

（内燃機関の概略動作）
第１実施形態と同様である。 (Schematic operation of internal combustion engine)
This is the same as in the first embodiment.

（燃料供給機構の詳細構成）
燃料供給機構４７０は、主として、第１圧縮機４７１，燃料改質器４７２，液体燃料第２噴射弁４７３，第１タービン４７４，第１回転軸４７５，燃料第１配管４３１，燃料第２配管４３２，燃料第３配管４３３，燃料第４配管４３４，チェックバルブ３５（図１参照），燃料第５配管３６，気体燃料噴射弁２５及び液体燃料第１噴射弁２７を備える。 (Detailed configuration of fuel supply mechanism)
The fuel supply mechanism 470 mainly includes a first compressor 471, a fuel reformer 472, a liquid fuel second injection valve 473, a first turbine 474, a first rotating shaft 475, a fuel first pipe 431, and a fuel second pipe 432. , A fuel third pipe 433, a fuel fourth pipe 434, a check valve 35 (see FIG. 1), a fuel fifth pipe 36, a gaseous fuel injection valve 25, and a liquid fuel first injection valve 27.

第１圧縮機４７１に接続された燃料第１配管４３１は、吸気管（図示せず）にも接続されており、吸気管から新気空気を導入することができるようになっている。また、第１圧縮機４７１は燃料第２配管４３２を介して燃料改質器４７２に接続され、燃料改質器４７２は燃料第３配管４３３を介して第１タービン４７４に接続されている。第１圧縮機４７１と第１タービン４７４とは、軸流式の圧縮機及びタービンである。すなわち、第１圧縮機４７１と第１タービン４７４とがいずれも第１回転軸４７５に固定されているので、第１圧縮機４７１は、第１タービン４７４の回転に連動して回転するようになっている。ここで、第１圧縮機４７１には、燃料第１配管４３１から供給された新気空気を加圧することができるように、ロータ４７１ａ及びステータ４７１ｂが設けられている。第１回転軸４７５は、電気モータ８０（図１参照）に接続されている。   The fuel first pipe 431 connected to the first compressor 471 is also connected to an intake pipe (not shown) so that fresh air can be introduced from the intake pipe. The first compressor 471 is connected to the fuel reformer 472 via the fuel second pipe 432, and the fuel reformer 472 is connected to the first turbine 474 via the fuel third pipe 433. The first compressor 471 and the first turbine 474 are an axial flow type compressor and turbine. That is, since both the first compressor 471 and the first turbine 474 are fixed to the first rotating shaft 475, the first compressor 471 rotates in conjunction with the rotation of the first turbine 474. ing. Here, the first compressor 471 is provided with a rotor 471a and a stator 471b so as to pressurize fresh air supplied from the fuel first pipe 431. The first rotating shaft 475 is connected to the electric motor 80 (see FIG. 1).

さらに、第１タービン４７４には、燃料第３配管４３３から供給された気体燃料が通過する際に、気体燃料から熱エネルギーを回収することができるように、ロータ４７４ａ及びステータ４７４ｂが設けられている。その第１タービン４７４は、燃料第４配管４３４，チェックバルブ３５（図１参照）及び燃料第５配管３６を介して気体燃料噴射弁２５に接続されている。   Further, the first turbine 474 is provided with a rotor 474a and a stator 474b so that thermal energy can be recovered from the gaseous fuel when the gaseous fuel supplied from the fuel third pipe 433 passes through. . The first turbine 474 is connected to the gaseous fuel injection valve 25 via a fuel fourth pipe 434, a check valve 35 (see FIG. 1) and a fuel fifth pipe 36.

他の点は第１実施形態と同様である。   Other points are the same as in the first embodiment.

（燃料供給機構の詳細動作）
初期状態において、電気モータ８０は、第１回転軸４７５を介して第１圧縮機４７１及び第１タービン４７４を回転して、第１圧縮機４７１及び第１タービン４７４を始動する。 (Detailed operation of the fuel supply mechanism)
In the initial state, the electric motor 80 rotates the first compressor 471 and the first turbine 474 via the first rotating shaft 475 to start the first compressor 471 and the first turbine 474.

気体燃料噴射弁２５が開弁された場合、燃料第１配管４３１に導入された新気空気は、第１圧縮機４７１に供給される。第１圧縮機４７１は、回転することにより、フィンを介して新気空気を加圧して、その新気空気を燃料第２配管４３２へ送り出す。燃料改質器４７２は、燃料第２配管４３２を介して新気空気が供給され、液体燃料第２噴射弁４７３を介して液体燃料が供給され、新気空気と液体燃料とを混合して新気混合気を形成する。   When the gaseous fuel injection valve 25 is opened, fresh air introduced into the fuel first pipe 431 is supplied to the first compressor 471. The first compressor 471 rotates to pressurize fresh air through the fins and send the fresh air to the fuel second pipe 432. The fuel reformer 472 is supplied with fresh air via the fuel second pipe 432, supplied with liquid fuel via the liquid fuel second injection valve 473, and mixes fresh air and liquid fuel to produce new air. An air-fuel mixture is formed.

第１タービン４７４は、燃料第３配管４３３から供給された気体燃料が通過する際に、フィンを介して気体燃料から熱エネルギーを受けて回転する。この回転トルクが第１回転軸４７５を介して第１タービン４７４から第１圧縮機４７１へ伝達され、第１圧縮機４７１が回転する。すなわち、第１タービン４７４は、式（１）の発熱反応の熱エネルギーを回収するとともに、その熱エネルギーによって第１圧縮機４７１を駆動する。   When the gaseous fuel supplied from the fuel third pipe 433 passes, the first turbine 474 receives thermal energy from the gaseous fuel through the fins and rotates. This rotational torque is transmitted from the first turbine 474 to the first compressor 471 via the first rotating shaft 475, and the first compressor 471 rotates. That is, the first turbine 474 recovers the thermal energy of the exothermic reaction of the formula (1) and drives the first compressor 471 with the thermal energy.

ここで、気体燃料は、第１タービン４７４を回転させることにより圧力の損失を受けるが、標準状態の圧力よりも加圧されている。このため、第１タービン４７４から燃料第４配管４３４へ送り出された気体燃料が加圧されているので、差圧がＢ以上となってチェックバルブ３５は開状態になる。これにより、その気体燃料は、燃料第５配管３６と気体燃料噴射弁２５とを介して副燃焼室６１へ供給される。   Here, the gaseous fuel receives a loss of pressure by rotating the first turbine 474, but is pressurized more than the pressure in the standard state. For this reason, since the gaseous fuel sent out from the first turbine 474 to the fuel fourth pipe 434 is pressurized, the differential pressure becomes B or more and the check valve 35 is opened. Thus, the gaseous fuel is supplied to the auxiliary combustion chamber 61 via the fuel fifth pipe 36 and the gaseous fuel injection valve 25.

一方、気体燃料噴射弁２５が閉弁された場合、燃料第５配管３６の圧力が上昇して差圧がＢ未満となって、チェックバルブ３５は閉状態になる。そして、気体燃料が第１タービン４７４を通過しにくくなり、気体燃料から熱エネルギーを受けにくくなるので、第１回転軸４７５の回転運動が減衰する。それにより、第１圧縮機４７１が回転しにくくなるので、気体燃料は加圧されなくなる。このようにして、気体燃料が副燃焼室６１へ供給されなくなる。   On the other hand, when the gaseous fuel injection valve 25 is closed, the pressure of the fuel fifth pipe 36 increases, the differential pressure becomes less than B, and the check valve 35 is closed. And since gaseous fuel becomes difficult to pass the 1st turbine 474 and it becomes difficult to receive thermal energy from gaseous fuel, the rotational motion of the 1st rotating shaft 475 attenuate | damps. Thereby, the first compressor 471 is difficult to rotate, and the gaseous fuel is not pressurized. In this way, gaseous fuel is not supplied to the auxiliary combustion chamber 61.

他の点は第１実施形態と同様である。   Other points are the same as in the first embodiment.

（ＥＣＵの詳細構成）
第１実施形態と同様である。 (Detailed configuration of ECU)
This is the same as in the first embodiment.

（ＥＣＵの詳細動作）
第１実施形態と同様である。 (Detailed operation of ECU)
This is the same as in the first embodiment.

（内燃機関の制御）
第１実施形態と同様である。 (Control of internal combustion engine)
This is the same as in the first embodiment.

（内燃機関の特徴）
（１）
ここでは、第１タービン４７４は、発熱反応で生じた熱エネルギーによって、第１圧縮機４７１を駆動する。これにより、第１圧縮機４７１は、新気空気を圧縮する。このため、機関軸出力を消費せずに新気空気は加圧される。 (Characteristics of internal combustion engine)
(1)
Here, the first turbine 474 drives the first compressor 471 with heat energy generated by the exothermic reaction. Thereby, the 1st compressor 471 compresses fresh air. For this reason, fresh air is pressurized without consuming the engine shaft output.

また、燃料改質器４７２は、第１圧縮機４７１が加圧した新気空気の一部を用いて、液体燃料の一部を発熱反応で改質して気体燃料を生成する。このため、新気空気が加圧されることにより、気体燃料も加圧される。   Further, the fuel reformer 472 uses a part of fresh air pressurized by the first compressor 471 to reform a part of the liquid fuel by an exothermic reaction to generate a gaseous fuel. For this reason, when fresh air is pressurized, gaseous fuel is also pressurized.

このように、機関軸出力を消費せずに新気空気が加圧され、新気空気が加圧されることにより気体燃料も加圧される。このため、機関軸出力を消費せずに気体燃料は副燃焼室６１に安定的に供給される。   Thus, the fresh air is pressurized without consuming the engine shaft output, and the gaseous fuel is also pressurized by the fresh air being pressurized. For this reason, the gaseous fuel is stably supplied to the auxiliary combustion chamber 61 without consuming the engine shaft output.

（２）
ここでは、燃料供給機構４７０は、希薄燃焼モードで制御される場合に、副燃焼室６１に気体燃料を供給する。このため、副燃焼室６１における燃焼速度が高められ、副燃焼室６１から主燃焼室６３へ噴射される火炎の速度が速くなるので、主燃焼室６３におけるリーン限界は拡大する。 (2)
Here, the fuel supply mechanism 470 supplies gaseous fuel to the sub-combustion chamber 61 when controlled in the lean combustion mode. For this reason, the combustion speed in the sub-combustion chamber 61 is increased, and the speed of the flame injected from the sub-combustion chamber 61 to the main combustion chamber 63 is increased, so that the lean limit in the main combustion chamber 63 is expanded.

（３）
ここでは、第１圧縮機４７１及び第１タービン４７４は、軸流式の圧縮機及びタービンである。このため、第１圧縮機４７１及び第１タービン４７４は小型化されている。 (3)
Here, the first compressor 471 and the first turbine 474 are an axial flow type compressor and turbine. For this reason, the 1st compressor 471 and the 1st turbine 474 are miniaturized.

＜第６実施形態＞
図１０に、本発明の第６実施形態に係る内燃機関の燃料供給機構の断面図を示す。 <Sixth Embodiment>
FIG. 10 is a sectional view of a fuel supply mechanism for an internal combustion engine according to the sixth embodiment of the present invention.

内燃機関５００は、基本的な構成は第４実施形態と同様であるが、燃料供給機構３７０の代わりに燃料供給機構（燃料供給部）５７０を備える点で第４実施形態と異なる。   The internal combustion engine 500 has the same basic configuration as that of the fourth embodiment, but differs from the fourth embodiment in that a fuel supply mechanism (fuel supply unit) 570 is provided instead of the fuel supply mechanism 370.

（内燃機関の概略構成）
燃料供給機構５７０では、燃料第７配管５３８が、第１圧縮機（第１圧縮部）５７１から、第３圧縮機５７８，燃料改質器（燃料改質部）５７２及び第１タービン（駆動部）５７４をバイパスするように混合器（混合部）５７７へと接続されている。これにより、第２タービン５７９及び第１タービン５７４を通過した気体燃料に、第１圧縮機５７１で加圧された新気空気を混合することができるようになっている。 (Schematic configuration of internal combustion engine)
In the fuel supply mechanism 570, the fuel seventh pipe 538 is connected from the first compressor (first compression unit) 571 to the third compressor 578, the fuel reformer (fuel reforming unit) 572, and the first turbine (drive unit). ) Is connected to a mixer (mixing unit) 577 so as to bypass 574. Thus, fresh air pressurized by the first compressor 571 can be mixed with the gaseous fuel that has passed through the second turbine 579 and the first turbine 574.

さらに、混合器５７７の下流には、気体燃料噴射弁２２５（図８参照）が設けられている。ここで、気体燃料噴射弁２２５は、気体燃料と新気空気との混合気を主燃焼室６３に噴射する弁である。気体燃料噴射弁２２５の先端は、主燃焼室６３に突出している。   Further, a gaseous fuel injection valve 225 (see FIG. 8) is provided downstream of the mixer 577. Here, the gaseous fuel injection valve 225 is a valve that injects an air-fuel mixture of gaseous fuel and fresh air into the main combustion chamber 63. The tip of the gaseous fuel injection valve 225 protrudes into the main combustion chamber 63.

また、第３圧縮機５７８及び第２タービン５７９の回転軸である第２回転軸５８７には、電気モータ８０が接続されている。これにより、電気モータ８０は、バッテリー（図示せず）から電気エネルギーの供給を受けて、第３圧縮機５７８及び第２タービン５７９をも始動することができるようになっている。   An electric motor 80 is connected to a second rotating shaft 587 that is a rotating shaft of the third compressor 578 and the second turbine 579. As a result, the electric motor 80 can start the third compressor 578 and the second turbine 579 in response to the supply of electric energy from a battery (not shown).

その他の点は第４実施形態と同様である。   Other points are the same as in the fourth embodiment.

（内燃機関の概略動作）
第４実施形態と同様である。 (Schematic operation of internal combustion engine)
This is the same as in the fourth embodiment.

（燃料供給機構の詳細構成）
燃料供給機構５７０は、主として、第１圧縮機５７１，第３圧縮機５７８，燃料改質器５７２，液体燃料第２噴射弁５７３，第１タービン５７４，第２タービン５７９，第１回転軸５７５，第２回転軸５８７，燃料第１配管５３１，燃料第９配管５４９，燃料第２配管５３２，燃料第３配管５３３，燃料第４配管３４（図８参照），チェックバルブ３５，燃料第５配管３６，気体燃料噴射弁２２５及び液体燃料第１噴射弁２７を備える。 (Detailed configuration of fuel supply mechanism)
The fuel supply mechanism 570 mainly includes a first compressor 571, a third compressor 578, a fuel reformer 572, a liquid fuel second injection valve 573, a first turbine 574, a second turbine 579, and a first rotating shaft 575. Second rotary shaft 587, fuel first pipe 531, fuel ninth pipe 549, fuel second pipe 532, fuel third pipe 533, fuel fourth pipe 34 (see FIG. 8), check valve 35, fuel fifth pipe 36 , A gas fuel injection valve 225 and a liquid fuel first injection valve 27 are provided.

第１圧縮機５７１に接続された燃料第１配管５３１は、吸気管（図示せず）にも接続されており、吸気管から新気空気を導入することができるようになっている。また、第１圧縮機５７１は燃料第９配管５４９，第３圧縮機５７８及び燃料第２配管５３２を介して燃料改質器５７２に接続され、燃料改質器５７２は燃料第３配管５３３を介して第２タービン５７９及び第１タービン５７４に接続されている。   The fuel first pipe 531 connected to the first compressor 571 is also connected to an intake pipe (not shown) so that fresh air can be introduced from the intake pipe. The first compressor 571 is connected to the fuel reformer 572 via a fuel ninth pipe 549, a third compressor 578 and a fuel second pipe 532, and the fuel reformer 572 is connected via a fuel third pipe 533. Are connected to the second turbine 579 and the first turbine 574.

第１圧縮機５７１と第１タービン５７４とは、軸流式の圧縮機及びタービンである。すなわち、第１圧縮機５７１と第１タービン５７４とがいずれも第１回転軸５７５に固定されているので、第１圧縮機５７１は、第１タービン５７４の回転に連動して回転するようになっている。ここで、第１圧縮機５７１には、燃料第１配管５３１から供給された新気空気を加圧することができるように、ロータ５７１ａが設けられている。第１回転軸５７５は、電気モータ８０（図８参照）に接続されている。   The first compressor 571 and the first turbine 574 are an axial flow type compressor and turbine. That is, since both the first compressor 571 and the first turbine 574 are fixed to the first rotating shaft 575, the first compressor 571 rotates in conjunction with the rotation of the first turbine 574. ing. Here, the first compressor 571 is provided with a rotor 571a so that the fresh air supplied from the fuel first pipe 531 can be pressurized. The first rotating shaft 575 is connected to the electric motor 80 (see FIG. 8).

第３圧縮機５７８と第２タービン５７９とは、軸流式の圧縮機及びタービンである。すなわち、第３圧縮機５７８と第２タービン５７９とがいずれも第２回転軸５８７に固定されているので、第３圧縮機５７８は、第２タービン５７９の回転に連動して回転するようになっている。ここで、第３圧縮機５７８には、燃料第９配管５４９から供給された新気空気を加圧することができるように、ロータ５７８ａ及びステータ５７８ｂが設けられている。第２回転軸５８７は、電気モータ８０（図８参照）に接続されている。なお、第１回転軸５７５と第２回転軸５８７とは互いに独立して回転可能になっている。   The third compressor 578 and the second turbine 579 are an axial flow type compressor and turbine. That is, since both the third compressor 578 and the second turbine 579 are fixed to the second rotating shaft 587, the third compressor 578 rotates in conjunction with the rotation of the second turbine 579. ing. Here, the third compressor 578 is provided with a rotor 578a and a stator 578b so that the fresh air supplied from the fuel ninth pipe 549 can be pressurized. The second rotating shaft 587 is connected to the electric motor 80 (see FIG. 8). The first rotating shaft 575 and the second rotating shaft 587 are rotatable independently of each other.

さらに、第２タービン５７９には、燃料第３配管５３３から供給された気体燃料が通過する際に、気体燃料から熱エネルギーを回収することができるように、ロータ５７９ａ及びステータ５７９ｂが設けられている。   Further, the second turbine 579 is provided with a rotor 579a and a stator 579b so that thermal energy can be recovered from the gaseous fuel when the gaseous fuel supplied from the fuel third pipe 533 passes through. .

また、第２タービン５７９のすぐ下流に設けられた第１タービン５７４には、第２タービン５７９から排出された気体燃料が通過する際に、気体燃料から熱エネルギーを回収することができるように、ロータ５７４ａ及びステータ５７４ｂが設けられている。   Further, when the gaseous fuel discharged from the second turbine 579 passes through the first turbine 574 provided immediately downstream of the second turbine 579, thermal energy can be recovered from the gaseous fuel. A rotor 574a and a stator 574b are provided.

混合器５７７に接続された燃料第７配管５３８は、第１圧縮機５７１にも接続されており、第１圧縮機５７１が加圧した新気空気を導入することができるようになっている。また、第１圧縮機５７１が接続された燃料第７配管５３８と、第１タービン７４が接続された燃料第６配管５３７とが合流する部分には、混合器５７７が設けられている。   The fuel seventh pipe 538 connected to the mixer 577 is also connected to the first compressor 571 so that fresh air pressurized by the first compressor 571 can be introduced. In addition, a mixer 577 is provided at a portion where the fuel seventh pipe 538 to which the first compressor 571 is connected and the fuel sixth pipe 537 to which the first turbine 74 is connected.

混合器５７７は、燃料第４配管３４（図８参照），チェックバルブ３５及び燃料第５配管３６を介して気体燃料噴射弁２２５に接続されている。   The mixer 577 is connected to the gaseous fuel injection valve 225 via the fuel fourth pipe 34 (see FIG. 8), the check valve 35, and the fuel fifth pipe 36.

その他の点は第４実施形態と同様である。   Other points are the same as in the fourth embodiment.

（燃料供給機構の詳細動作）
初期状態において、電気モータ８０は、第１回転軸５７５を介して第１圧縮機５７１及び第１タービン５７４を回転して、第１圧縮機５７１及び第１タービン５７４を始動する。また、電気モータ８０は、第２回転軸５８７を介して第３圧縮機５７８及び第２タービン５７９をも回転して、第３圧縮機５７８及び第２タービン５７９を始動する。 (Detailed operation of the fuel supply mechanism)
In the initial state, the electric motor 80 rotates the first compressor 571 and the first turbine 574 via the first rotating shaft 575 to start the first compressor 571 and the first turbine 574. The electric motor 80 also rotates the third compressor 578 and the second turbine 579 via the second rotating shaft 587 to start the third compressor 578 and the second turbine 579.

気体燃料噴射弁２２５が開弁された場合、燃料第１配管５３１に導入された新気空気は、第１圧縮機５７１に供給される。第１圧縮機５７１は、回転することにより、フィンを介して新気空気を加圧して、その新気空気を燃料第９配管５４９及び燃料第７配管５３８へ送り出す。燃料第９配管５４９へ送り出された新気空気は第３圧縮機５７８及び燃料第２配管５３２経由で燃料改質器５７２へ供給され、燃料第７配管５３８へ送り出された新気空気は混合器５７７へ供給される。すなわち、第１圧縮機５７１で加圧された新気空気は、一部が燃料改質器５７２へ供給され、別の一部が混合器５７７へ供給される。ここで、燃料改質器５７２へ供給される新気混合気は、第１圧縮機５７１だけでなく第３圧縮機５７８によっても加圧されるので、混合器５７７へ供給される新気混合気よりも加圧されたものとなっている。   When the gaseous fuel injection valve 225 is opened, fresh air introduced into the fuel first pipe 531 is supplied to the first compressor 571. The first compressor 571 rotates to pressurize fresh air through fins and send the fresh air to the fuel ninth pipe 549 and the fuel seventh pipe 538. The fresh air sent to the fuel ninth pipe 549 is supplied to the fuel reformer 572 via the third compressor 578 and the fuel second pipe 532, and the fresh air sent to the fuel seventh pipe 538 is used as the mixer. 577. That is, a part of the fresh air pressurized by the first compressor 571 is supplied to the fuel reformer 572 and another part is supplied to the mixer 577. Here, since the fresh air mixture supplied to the fuel reformer 572 is pressurized not only by the first compressor 571 but also by the third compressor 578, the fresh air mixture supplied to the mixer 577 is used. Is more pressurized.

燃料改質器５７２は、燃料第２配管５３２を介して新気空気が供給され、液体燃料第２噴射弁５７３を介して液体燃料が供給され、新気空気と液体燃料とを混合して新気混合気を形成する。   The fuel reformer 572 is supplied with fresh air via the fuel second pipe 532, supplied with liquid fuel via the liquid fuel second injection valve 573, and mixes fresh air and liquid fuel to produce new air. An air-fuel mixture is formed.

第２タービン５７９及び第１タービン５７４は、燃料第３配管５３３から供給された気体燃料が通過する際に、気体燃料から熱エネルギーを受けて回転する。第１タービン５７４の回転トルクが第１回転軸５７５を介して第１圧縮機５７１へ伝達され、第１圧縮機５７１が回転する。また、第２タービン５７９の回転トルクが第２回転軸５８７を介して第３圧縮機５７８へも伝達され、第３圧縮機５７８が回転する。すなわち、第１タービン５７４は、式（１）の発熱反応の熱エネルギーを回収するとともに、その熱エネルギーによって第１圧縮機５７１を駆動する。また、第２タービン５７９は、式（１）の発熱反応の熱エネルギーを回収するとともに、その熱エネルギーによって第３圧縮機５７８を駆動する。   The second turbine 579 and the first turbine 574 rotate by receiving thermal energy from the gaseous fuel when the gaseous fuel supplied from the fuel third pipe 533 passes through. The rotational torque of the first turbine 574 is transmitted to the first compressor 571 via the first rotation shaft 575, and the first compressor 571 rotates. Further, the rotational torque of the second turbine 579 is also transmitted to the third compressor 578 via the second rotating shaft 587, and the third compressor 578 rotates. That is, the first turbine 574 recovers the thermal energy of the exothermic reaction of the formula (1) and drives the first compressor 571 with the thermal energy. The second turbine 579 collects the thermal energy of the exothermic reaction of the formula (1) and drives the third compressor 578 with the thermal energy.

ここで、気体燃料は、第２タービン５７９及び第１タービン５７４を回転させることにより圧力の損失を受ける。しかし、混合器５７７は、燃料第６配管５３７を介して第１タービン５７４から気体燃料の供給を受け、燃料第７配管５３８を介して第１圧縮機５７１から新気空気の供給を受ける。そして、第１タービン５７４を通過した気体燃料と、第１圧縮機５７１により加圧された新気空気とが混合器５７７により混合されるので、混合器５７７において、気体燃料と新気空気との混合気は標準状態の圧力よりも加圧されている。このため、混合器５７７から燃料第４配管３４（図８参照）へ送り出された混合気が加圧されているので、差圧がＢ以上となってチェックバルブ３５は開状態になる。このため、混合気（気体燃料を含む）は、燃料第５配管３６と気体燃料噴射弁２２５とを介して主燃焼室６３へ供給される。   Here, the gaseous fuel is subjected to pressure loss by rotating the second turbine 579 and the first turbine 574. However, the mixer 577 receives supply of gaseous fuel from the first turbine 574 via the sixth fuel pipe 537 and supply of fresh air from the first compressor 571 via the seventh fuel pipe 538. And since the gaseous fuel which passed the 1st turbine 574 and the fresh air pressurized by the 1st compressor 571 are mixed by the mixer 577, in the mixer 577, gaseous fuel and fresh air are mixed. The gas mixture is pressurized more than the standard pressure. For this reason, since the air-fuel mixture sent from the mixer 577 to the fuel fourth pipe 34 (see FIG. 8) is pressurized, the differential pressure becomes B or more and the check valve 35 is opened. For this reason, the air-fuel mixture (including gaseous fuel) is supplied to the main combustion chamber 63 via the fifth fuel pipe 36 and the gaseous fuel injection valve 225.

一方、気体燃料噴射弁２２５が閉弁された場合、燃料第５配管３６の圧力が上昇して差圧がＢ未満となって、チェックバルブ３５は閉状態になる。そして、気体燃料が第２タービン５７９及び第１タービン５７４を通過しにくくなり、気体燃料から熱エネルギーを受けにくくなるので、第２回転軸５８７及び第１回転軸５７５の回転運動が減衰する。それにより、第１圧縮機５７１及び第３圧縮機５７８が回転しにくくなるので、気体燃料は加圧されなくなる。このようにして、気体燃料が主燃焼室６３へ供給されなくなる。   On the other hand, when the gaseous fuel injection valve 225 is closed, the pressure of the fuel fifth pipe 36 increases, the differential pressure becomes less than B, and the check valve 35 is closed. And since gaseous fuel becomes difficult to pass the 2nd turbine 579 and the 1st turbine 574, and it becomes difficult to receive thermal energy from gaseous fuel, the rotational motion of the 2nd rotating shaft 587 and the 1st rotating shaft 575 attenuate | damps. Accordingly, the first compressor 571 and the third compressor 578 are difficult to rotate, and the gaseous fuel is not pressurized. In this way, gaseous fuel is not supplied to the main combustion chamber 63.

他の点は第４実施形態と同様である。   Other points are the same as in the fourth embodiment.

（ＥＣＵの詳細構成）
第４実施形態と同様である。 (Detailed configuration of ECU)
This is the same as in the fourth embodiment.

（ＥＣＵの詳細動作）
第４実施形態と同様である。 (Detailed operation of ECU)
This is the same as in the fourth embodiment.

（内燃機関の制御）
第４実施形態と同様である。 (Control of internal combustion engine)
This is the same as in the fourth embodiment.

（内燃機関の特徴）
（１）
ここでは、第１タービン５７４は、発熱反応で生じた熱エネルギーによって、第１圧縮機５７１を駆動する。これにより、第１圧縮機５７１は、新気空気を圧縮する。このため、機関軸出力を消費せずに新気空気は加圧される。 (Characteristics of internal combustion engine)
(1)
Here, the first turbine 574 drives the first compressor 571 with the heat energy generated by the exothermic reaction. Thereby, the 1st compressor 571 compresses fresh air. For this reason, fresh air is pressurized without consuming the engine shaft output.

また、燃料改質器５７２は、第１圧縮機５７１が加圧した新気空気の一部を用いて、液体燃料の一部を発熱反応で改質して気体燃料を生成する。このため、新気空気が加圧されることにより、気体燃料も加圧される。   Further, the fuel reformer 572 generates a gaseous fuel by reforming a part of the liquid fuel by an exothermic reaction using a part of the fresh air pressurized by the first compressor 571. For this reason, when fresh air is pressurized, gaseous fuel is also pressurized.

このように、機関軸出力を消費せずに新気空気が加圧され、新気空気が加圧されることにより気体燃料も加圧される。このため、機関軸出力を消費せずに気体燃料は主燃焼室６３に安定的に供給される。   Thus, the fresh air is pressurized without consuming the engine shaft output, and the gaseous fuel is also pressurized by the fresh air being pressurized. For this reason, the gaseous fuel is stably supplied to the main combustion chamber 63 without consuming the engine shaft output.

（２）
ここでは、混合器５７７は、燃料改質器５７２から排出される気体燃料と、第１圧縮機５７１から供給される新気空気とを混合する。これにより、気体燃料と新気空気との混合気は均一な状態で主燃焼室６３に供給される。このため、主燃焼室６３における燃焼はサイクル変動の小さいものとなる。 (2)
Here, the mixer 577 mixes the gaseous fuel discharged from the fuel reformer 572 and fresh air supplied from the first compressor 571. Thereby, the air-fuel mixture of gaseous fuel and fresh air is supplied to the main combustion chamber 63 in a uniform state. For this reason, the combustion in the main combustion chamber 63 has a small cycle fluctuation.

（３）
ここでは、第１圧縮機５７１で加圧される新気空気は、一部が燃料改質器５７２へ供給され、別の一部が混合器５７７へ供給される。このため、混合器５７７で混合されるための新気空気は簡易な構成で加圧される。 (3)
Here, a part of the fresh air pressurized by the first compressor 571 is supplied to the fuel reformer 572 and another part is supplied to the mixer 577. Therefore, fresh air to be mixed by the mixer 577 is pressurized with a simple configuration.

（４）
ここでは、燃料供給機構５７０は、低負荷燃焼モードで制御される場合に、圧縮行程の終盤において、気体燃料を含む混合気を主燃焼室６３に供給する。このため、気体燃料を含む混合気が主燃焼室６３において成層的に分布することになるので、主燃焼室６３におけるリーン限界は拡大する。 (4)
Here, the fuel supply mechanism 570 supplies an air-fuel mixture containing gaseous fuel to the main combustion chamber 63 at the end of the compression stroke when controlled in the low load combustion mode. For this reason, since the air-fuel mixture containing the gaseous fuel is stratifiedly distributed in the main combustion chamber 63, the lean limit in the main combustion chamber 63 is expanded.

（５）
ここでは、第１圧縮機５７１及び第１タービン５７４は、軸流式の圧縮機及びタービンである。このため、第１圧縮機５７１及び第１タービン５７４は小型化されている。 (5)
Here, the first compressor 571 and the first turbine 574 are an axial flow type compressor and turbine. For this reason, the 1st compressor 571 and the 1st turbine 574 are miniaturized.

また、第３圧縮機５７８及び第２タービン５７９は、軸流式の圧縮機及びタービンである。このため、第３圧縮機５７８及び第２タービン５７９は小型化されている。   The third compressor 578 and the second turbine 579 are axial flow compressors and turbines. For this reason, the 3rd compressor 578 and the 2nd turbine 579 are miniaturized.

本発明に係る内燃機関は、機関軸出力を消費せずに気体燃料を燃焼室に安定的に供給することができるという効果を有し、内燃機関等として有用である。   The internal combustion engine according to the present invention has an effect that gas fuel can be stably supplied to the combustion chamber without consuming engine shaft output, and is useful as an internal combustion engine or the like.

本発明の第１実施形態に係る内燃機関の断面図。1 is a cross-sectional view of an internal combustion engine according to a first embodiment of the present invention. 第１実施形態におけるマップ情報を示す図。The figure which shows the map information in 1st Embodiment. 本発明の第１実施形態の変形例に係る内燃機関の断面図。Sectional drawing of the internal combustion engine which concerns on the modification of 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１実施形態の変形例に係る内燃機関の断面図。Sectional drawing of the internal combustion engine which concerns on the modification of 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１実施形態の変形例に係る内燃機関の断面図。Sectional drawing of the internal combustion engine which concerns on the modification of 1st Embodiment of this invention. 本発明の第２実施形態に係る内燃機関の断面図。Sectional drawing of the internal combustion engine which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第３実施形態に係る内燃機関の断面図。Sectional drawing of the internal combustion engine which concerns on 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第４実施形態に係る内燃機関の断面図。Sectional drawing of the internal combustion engine which concerns on 4th Embodiment of this invention. 本発明の第５実施形態に係る内燃機関の断面図。Sectional drawing of the internal combustion engine which concerns on 5th Embodiment of this invention. 本発明の第６実施形態に係る内燃機関の断面図。Sectional drawing of the internal combustion engine which concerns on 6th Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１，１ｉ，１ｊ，１ｋ，１００，２００，３００，４００，５００ 内燃機関
７ｋ リザーバタンク（蓄積部）
６１ 副燃焼室（燃焼室）
６３ 主燃焼室（燃焼室）
７０，７０ｉ，７０ｊ，７０ｋ，１７０，２７０，３７０，４７０，５７０ 燃料供給機構（燃料供給部）
７１，４７１，５７１ 第１圧縮機（第１圧縮部）
７２，４７２，５７２ 燃料改質器（燃料改質部）
７４，４７４，５７４ 第１タービン（駆動部）
８０ 電気モータ（第１始動部）
８０ｉ 圧縮空気始動機構（第２始動部）
８９ｉ 圧縮空気生成部
１７６，２７６ 第２圧縮機（第２圧縮部）
２７７，３７７，５７７ 混合器（混合部）
1, 1i, 1j, 1k, 100, 200, 300, 400, 500 Internal combustion engine 7k Reservoir tank (accumulation part)
61 Subcombustion chamber (combustion chamber)
63 Main combustion chamber (combustion chamber)
70, 70i, 70j, 70k, 170, 270, 370, 470, 570 Fuel supply mechanism (fuel supply unit)
71,471,571 1st compressor (1st compression part)
72,472,572 Fuel reformer (fuel reforming section)
74,474,574 First turbine (drive unit)
80 Electric motor (first starter)
80i Compressed air start mechanism (second starter)
89i Compressed air generation unit 176, 276 Second compressor (second compression unit)
277, 377, 577 Mixer (mixing part)

Claims (17)

燃焼室と、
前記燃焼室に燃料を供給する燃料供給部と、
を備え、
前記燃料供給部は、
新気空気を含む気体である第１気体を加圧する第１圧縮部と、
前記第１圧縮部が加圧した前記第１気体の少なくとも一部を用いて、液体燃料の少なくとも一部を発熱反応で改質して気体燃料を生成する燃料改質部と、
前記発熱反応で生じた熱エネルギーによって、前記第１圧縮部を駆動する駆動部と、
を有する、
内燃機関。 A combustion chamber;
A fuel supply section for supplying fuel to the combustion chamber;
With
The fuel supply unit
A first compression section that pressurizes a first gas that is a gas containing fresh air;
A fuel reforming unit that generates gaseous fuel by reforming at least a part of the liquid fuel by an exothermic reaction using at least a part of the first gas pressurized by the first compression unit;
A drive unit that drives the first compression unit by heat energy generated by the exothermic reaction;
Having
Internal combustion engine. 前記燃料供給部は、前記駆動部から排出される前記気体燃料を加圧する第２圧縮部をさらに有し、
前記駆動部は、前記第２圧縮部をさらに駆動する、
請求項１に記載の内燃機関。 The fuel supply unit further includes a second compression unit that pressurizes the gaseous fuel discharged from the drive unit,
The drive unit further drives the second compression unit;
The internal combustion engine according to claim 1. 前記燃料供給部は、前記燃料改質部から排出される前記気体燃料と新気空気とを混合する混合部をさらに有する、
請求項１又は２に記載の内燃機関。 The fuel supply unit further includes a mixing unit that mixes the gaseous fuel and fresh air discharged from the fuel reforming unit,
The internal combustion engine according to claim 1 or 2. 前記第１気体は、新気空気であり、
前記第１圧縮部で加圧される第１気体は、一部が前記燃料改質部へ供給され、別の一部が前記混合部へ供給される、
請求項３に記載の内燃機関。 The first gas is fresh air;
A part of the first gas pressurized in the first compression unit is supplied to the fuel reforming unit, and another part is supplied to the mixing unit.
The internal combustion engine according to claim 3. 前記第１気体は、新気空気であり、
前記燃料改質部では、前記第１圧縮部が加圧した新気空気に前記液体燃料が混合される、
請求項１から４のいずれか１項に記載の内燃機関。 The first gas is fresh air;
In the fuel reforming section, the liquid fuel is mixed with fresh air pressurized by the first compression section.
The internal combustion engine according to any one of claims 1 to 4. 前記第１気体は、新気空気と前記液体燃料との混合気である、
請求項１から４のいずれか１項に記載の内燃機関。 The first gas is a mixture of fresh air and the liquid fuel.
The internal combustion engine according to any one of claims 1 to 4. 前記燃料供給部は、前記液体燃料と前記気体燃料とを前記燃焼室に供給する、
請求項１から６のいずれか１項に記載の内燃機関。 The fuel supply unit supplies the liquid fuel and the gaseous fuel to the combustion chamber;
The internal combustion engine according to any one of claims 1 to 6. 前記燃料供給部は、前記気体燃料を蓄積する蓄積部をさらに有する、
請求項１から７のいずれか１項に記載の内燃機関。 The fuel supply unit further includes a storage unit that stores the gaseous fuel.
The internal combustion engine according to any one of claims 1 to 7. 前記燃料供給部は、前記燃焼室に対する吸気ポートに前記気体燃料を供給する、
請求項１から８のいずれか１項に記載の内燃機関。 The fuel supply unit supplies the gaseous fuel to an intake port for the combustion chamber;
The internal combustion engine according to any one of claims 1 to 8. 前記燃料供給部は、前記燃焼室に前記気体燃料を直接供給する、
請求項１から８のいずれか１項に記載の内燃機関。 The fuel supply unit directly supplies the gaseous fuel to the combustion chamber.
The internal combustion engine according to any one of claims 1 to 8. 前記燃焼室は、
主燃焼室と、
前記主燃焼室に連通される副燃焼室と、
を有し、
前記燃料供給部は、前記副燃焼室に前記気体燃料を供給する、
請求項１から８のいずれか１項に記載の内燃機関。 The combustion chamber is
A main combustion chamber;
A sub-combustion chamber communicating with the main combustion chamber;
Have
The fuel supply unit supplies the gaseous fuel to the sub-combustion chamber;
The internal combustion engine according to any one of claims 1 to 8. 前記第１圧縮部及び前記駆動部は、遠心式の圧縮機及びタービンである、
請求項１から１１のいずれか１項に記載の内燃機関。 The first compression unit and the drive unit are a centrifugal compressor and a turbine,
The internal combustion engine according to any one of claims 1 to 11. 前記第１圧縮部及び前記駆動部は、軸流式の圧縮機及びタービンである、
請求項１から１１のいずれか１項に記載の内燃機関。 The first compression unit and the drive unit are an axial flow compressor and a turbine,
The internal combustion engine according to any one of claims 1 to 11. 電気エネルギーの供給を受けて、前記第１圧縮部及び前記駆動部を始動する第１始動部をさらに備えた、
請求項１から１３のいずれか１項に記載の内燃機関。 The apparatus further comprises a first starter that receives the supply of electric energy and starts the first compressor and the drive.
The internal combustion engine according to any one of claims 1 to 13. 前記第１始動部は、クランク軸の回転をさらに始動する、
請求項１４に記載の内燃機関。 The first starter further starts rotation of the crankshaft;
The internal combustion engine according to claim 14. 圧縮空気の供給を受けて、前記第１圧縮部及び前記駆動部を始動する第２始動部をさらに備えた、
請求項１から１３のいずれか１項に記載の内燃機関。 The apparatus further comprises a second starter that receives the supply of compressed air and starts the first compressor and the drive.
The internal combustion engine according to any one of claims 1 to 13. 車両が減速する際に車両の運動エネルギーを回生して、前記圧縮空気を生成する圧縮空気生成部をさらに備えた、
請求項１６に記載の内燃機関。
The vehicle further comprises a compressed air generator that regenerates the kinetic energy of the vehicle when the vehicle decelerates and generates the compressed air.
The internal combustion engine according to claim 16.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2013177855A (en) * 2012-02-28 2013-09-09 Osaka Gas Co Ltd Auxiliary chamber engine and method of controlling the same
CN114810336A (en) * 2022-05-05 2022-07-29 中国第一汽车股份有限公司 Lean-burn internal combustion engine system and vehicle with same

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