JP2007077931A - Hydrogen-using internal combustion engine - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To allow further more gaseous hydrogen to be mixed in a liquid crystal in a range without separating once mixed gaseous hydrogen from the liquid fuel, in relation to a hydrogen-using internal combustion engine. <P>SOLUTION: Minute bubbles of gaseous hydrogen are mixed in the liquid fuel supplied to a fuel injection device 18 by using a hydrogen mixing means 52. The quantity of the gaseous hydrogen mixed in the liquid fuel by the hydrogen mixing means 52 is determined based on an operating condition of this internal combustion engine 2 and pressure and/or temperature of the liquid fuel. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、炭化水素系の液体燃料と水素ガスとを燃料として使用可能な水素利用内燃機関に関する。   The present invention relates to a hydrogen-based internal combustion engine that can use hydrocarbon-based liquid fuel and hydrogen gas as fuel.

従来、ガソリン等の液体燃料とともに水素ガスを燃料として使用する内燃機関(水素利用内燃機関)が知られている。水素ガスは液体燃料に比較して燃焼性に優れている特性を有している。このため、低負荷時には、液体燃料に水素ガスを添加することで内燃機関のリーンバーン領域を拡大することができ、燃費の向上やNOx排出量の低減といった顕著な効果を得られるようになる。一方、高負荷時には、液体燃料に水素ガスを添加することでノッキングを抑制することができ、出力を向上させて車両の加速性能を維持することができる。   Conventionally, an internal combustion engine (hydrogen-use internal combustion engine) that uses hydrogen gas as a fuel together with liquid fuel such as gasoline is known. Hydrogen gas has characteristics that are excellent in combustibility compared with liquid fuel. For this reason, when the load is low, the lean burn region of the internal combustion engine can be expanded by adding hydrogen gas to the liquid fuel, and remarkable effects such as improvement of fuel consumption and reduction of NOx emission amount can be obtained. On the other hand, at high loads, knocking can be suppressed by adding hydrogen gas to the liquid fuel, and the output can be improved and the acceleration performance of the vehicle can be maintained.

このような水素利用内燃機関の1つの例が、特許文献1に記載されている。特許文献1に記載の水素利用内燃機関は、液体燃料を噴射する噴射弁と水素タンクとを水素導管を介して接続し、1つの噴射弁から液体燃料と水素ガスとを同時に噴射できるようにしている。
特開2003−293809号公報 特開2004−100501号公報
One example of such a hydrogen-utilizing internal combustion engine is described in Patent Document 1. The internal combustion engine using hydrogen described in Patent Document 1 connects an injection valve that injects liquid fuel and a hydrogen tank via a hydrogen conduit so that liquid fuel and hydrogen gas can be injected simultaneously from one injection valve. Yes.
JP 2003-293809 A JP 2004-100501 A

ところで、水素ガスを内燃機関に供給する方法として、噴射弁の上流において液体燃料に水素ガスを混合し、水素ガスが溶解した液体燃料を噴射弁から噴射することが考えられる。これによれば、上記の従来の水素利用内燃機関のように2系統の燃料供給系、すなわち、水素ガスを噴射弁に供給する供給系と、液体燃料を噴射弁に供給する供給系を別々に設ける必要が無くなり、システム構成を簡素化することができる。   By the way, as a method of supplying hydrogen gas to an internal combustion engine, it is conceivable to mix hydrogen gas with liquid fuel upstream of the injection valve and inject the liquid fuel in which hydrogen gas is dissolved from the injection valve. According to this, two fuel supply systems, that is, a supply system for supplying hydrogen gas to the injection valve and a supply system for supplying liquid fuel to the injection valve are separately provided as in the conventional hydrogen-utilized internal combustion engine. There is no need to provide it, and the system configuration can be simplified.

しかしながら、水素ガスの液体燃料への混合量が多すぎると、噴射弁からの噴射前に水素ガスが液体燃料から分離してしまう可能性がある。燃料噴射量は噴射弁の開弁時間によって調整されるが、水素ガスが液体燃料から分離した状態では開弁時間と燃料噴射量との関係に狂いが生じ、所望の燃料噴射量を実現できないおそれがある。また、分離した水素ガスによって燃料配管内の圧力は上昇するため、燃料配管には高い耐圧性が要求される。   However, if the amount of hydrogen gas mixed into the liquid fuel is too large, the hydrogen gas may be separated from the liquid fuel before being injected from the injection valve. The fuel injection amount is adjusted by the opening time of the injection valve. However, when the hydrogen gas is separated from the liquid fuel, the relationship between the valve opening time and the fuel injection amount may be distorted, and the desired fuel injection amount may not be realized. There is. Further, since the pressure in the fuel pipe rises due to the separated hydrogen gas, the fuel pipe is required to have high pressure resistance.

本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、一度混合した水素ガスが液体燃料から分離しない範囲で、より多くの水素ガスを液体燃料に混合させることを可能にした、水素利用内燃機関を提供することを目的とする。   The present invention was made in order to solve the above-described problems, and in a range in which hydrogen gas once mixed is not separated from liquid fuel, more hydrogen gas can be mixed with liquid fuel. An object is to provide a hydrogen-utilizing internal combustion engine.

第1の発明は、上記の目的を達成するため、炭化水素系の液体燃料と水素ガスとを燃料として使用可能な水素利用内燃機関において、
液体燃料を噴射する燃料噴射装置と、
前記燃料噴射装置に供給される液体燃料に水素ガスの微細気泡を混合する水素混合手段と、
前記内燃機関の運転状態と、液体燃料の圧力及び/又は温度とに基づいて、前記水素混合手段により液体燃料に混合する水素ガスの量を決定する水素混合量決定手段と、
を備えることを特徴としている。
In order to achieve the above object, a first invention provides a hydrogen-based internal combustion engine that can use a hydrocarbon-based liquid fuel and hydrogen gas as fuels.
A fuel injection device for injecting liquid fuel; and
Hydrogen mixing means for mixing fine bubbles of hydrogen gas with the liquid fuel supplied to the fuel injection device;
Hydrogen mixing amount determining means for determining the amount of hydrogen gas mixed into the liquid fuel by the hydrogen mixing means based on the operating state of the internal combustion engine and the pressure and / or temperature of the liquid fuel;
It is characterized by having.

また、第2の発明は、上記の目的を達成するため、炭化水素系の液体燃料と水素ガスとを燃料として使用可能な水素利用内燃機関において、
液体燃料を噴射する燃料噴射装置と、
前記燃料噴射装置に供給される液体燃料に水素ガスの微細気泡を混合する水素混合手段と、
前記内燃機関の運転状態に基づいて、前記水素混合手段により液体燃料に混合する水素ガスの量を決定する水素混合量決定手段と、
前記水素混合量決定手段により決定された水素ガスの混合量に基づいて、前記燃料噴射装置に供給される液体燃料の圧力及び/又は温度を制御する制御手段と、
を備えることを特徴としている。
In order to achieve the above object, the second invention provides a hydrogen-based internal combustion engine that can use a hydrocarbon-based liquid fuel and hydrogen gas as fuels.
A fuel injection device for injecting liquid fuel; and
Hydrogen mixing means for mixing fine bubbles of hydrogen gas with the liquid fuel supplied to the fuel injection device;
Hydrogen mixing amount determining means for determining the amount of hydrogen gas mixed into the liquid fuel by the hydrogen mixing means based on the operating state of the internal combustion engine;
Control means for controlling the pressure and / or temperature of the liquid fuel supplied to the fuel injection device based on the mixing amount of the hydrogen gas determined by the hydrogen mixing amount determining means;
It is characterized by having.

第3の発明は、第1又は第2の発明において、
液体水素化合物から水素ガスを生成する水素生成手段をさらに備え、
前記水素生成手段は、前記水素混合手段により液体燃料に混合される量の水素ガスのみを生成することを特徴としている。
According to a third invention, in the first or second invention,
A hydrogen generation means for generating hydrogen gas from the liquid hydrogen compound;
The hydrogen generating means generates only hydrogen gas in an amount to be mixed with the liquid fuel by the hydrogen mixing means.

水素ガスを微細気泡にして液体燃料に混合することで、水素ガスの液体燃料への溶解を促進することができる。また、飽和水素量を超える水素ガスを供給した場合であっても、ある程度の量であれば、液体燃料から分離することなく液体燃料中に均一に存在させることができる。水素ガスが液体燃料中に溶解できる量や、分離することなく微細気泡の状態で液体燃料中に存在できる量は、液体燃料の圧力や温度に依存する。   By making hydrogen gas into fine bubbles and mixing it with liquid fuel, dissolution of hydrogen gas in liquid fuel can be promoted. Further, even when hydrogen gas exceeding the saturated hydrogen amount is supplied, it can be uniformly present in the liquid fuel without being separated from the liquid fuel as long as it is a certain amount. The amount of hydrogen gas that can be dissolved in the liquid fuel and the amount that can be present in the liquid fuel in the form of fine bubbles without separation depends on the pressure and temperature of the liquid fuel.

第1の発明によれば、内燃機関の運転状態に加え、液体燃料の圧力及び/又は温度も考慮して水素ガスの混合量が決定されるので、現在の液体燃料の圧力及び温度のもと、一度混合した水素ガスが液体燃料から分離しない範囲で、より多くの水素ガスを液体燃料に混合させることができる。   According to the first aspect of the invention, since the mixing amount of hydrogen gas is determined in consideration of the pressure and / or temperature of the liquid fuel in addition to the operating state of the internal combustion engine, the current pressure and temperature of the liquid fuel are determined. More hydrogen gas can be mixed with the liquid fuel as long as the hydrogen gas once mixed is not separated from the liquid fuel.

第2の発明によれば、水素ガスの混合量に基づいて液体燃料の圧力及び/又は温度が制御されるので、内燃機関の運転状態から決まる必要量の水素ガスを液体燃料に混合させた後、一度混合した水素ガスが液体燃料から分離することを防止できる。   According to the second aspect of the invention, since the pressure and / or temperature of the liquid fuel is controlled based on the mixing amount of the hydrogen gas, the necessary amount of hydrogen gas determined from the operating state of the internal combustion engine is mixed with the liquid fuel. The hydrogen gas once mixed can be prevented from being separated from the liquid fuel.

また、第3の発明によれば、液体燃料に混合される量の水素ガスのみが液体水素化合物から生成されるので、水素を気体の状態で取り扱う範囲が少なくて済み、また、水素ガスを貯留する装置も不要になるので、システム構成を簡略化することができる。   According to the third aspect of the invention, only the amount of hydrogen gas to be mixed with the liquid fuel is generated from the liquid hydrogen compound, so that the range in which hydrogen is handled in a gaseous state can be reduced, and the hydrogen gas is stored. Since the apparatus which performs is also unnecessary, a system configuration can be simplified.

実施の形態1.
以下、図1及び図2を参照して、本発明の実施の形態1について説明する。
Embodiment 1 FIG.
Hereinafter, the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.

図1は本発明の実施の形態1としての水素利用内燃機関(以下、単にエンジンという)のシステム構成を示す図である。本実施形態のエンジンは、複数の気筒(図1では1つの気筒のみを示している)からなるエンジン本体2を有している。エンジン本体2は、気筒毎にピストン8を有し、各気筒の内部にはピストン8の上下運動によって膨張と収縮を繰り返す燃焼室10が形成されている。エンジン本体2には、各気筒の燃焼室10に空気を供給するための吸気通路4と、燃焼室10から燃焼ガスを排出するための排気通路6が接続されている。排気通路6には燃焼ガスを浄化するための触媒(例えばNOx触媒)20が配置されている。   FIG. 1 is a diagram showing a system configuration of a hydrogen-utilized internal combustion engine (hereinafter simply referred to as an engine) as Embodiment 1 of the present invention. The engine of the present embodiment has an engine body 2 composed of a plurality of cylinders (only one cylinder is shown in FIG. 1). The engine body 2 has a piston 8 for each cylinder, and a combustion chamber 10 that repeats expansion and contraction by the vertical movement of the piston 8 is formed inside each cylinder. An intake passage 4 for supplying air to the combustion chamber 10 of each cylinder and an exhaust passage 6 for discharging combustion gas from the combustion chamber 10 are connected to the engine body 2. A catalyst (for example, NOx catalyst) 20 for purifying combustion gas is disposed in the exhaust passage 6.

エンジン本体2において、吸気通路4と燃焼室10との接続部には、その連通状態を制御する吸気バルブ12が設けられ、排気通路6と燃焼室10との接続部には、その連通状態を制御する排気バルブ14が設けられている。また、燃焼室10には、その内部に燃料を直接噴射する筒内インジェクタ18と、その内部の混合ガスに点火する点火プラグ16が取り付けられている。   In the engine body 2, an intake valve 12 for controlling the communication state is provided at the connection portion between the intake passage 4 and the combustion chamber 10, and the communication state is provided at the connection portion between the exhaust passage 6 and the combustion chamber 10. An exhaust valve 14 to be controlled is provided. The combustion chamber 10 is provided with an in-cylinder injector 18 that directly injects fuel into the combustion chamber 10 and an ignition plug 16 that ignites the mixed gas therein.

上記の筒内インジェクタ18は、燃料供給ライン36によって燃料タンク30に接続されている。燃料タンク30には炭化水素系の液体燃料であるガソリンが貯蔵されている。燃料タンク30内の液体燃料は、燃料供給ライン36に配置された燃料ポンプ(高圧ポンプ)32によって吸い上げられ、燃焼室10内の燃焼ガス圧よりも高い所定圧まで圧縮されてから筒内インジェクタ18へ供給される。燃料ポンプ32は、エンジン本体2によって駆動される機械式ポンプでもよく、モータによって駆動される電動式ポンプでもよい。燃料供給ライン36には、燃料供給ライン36内を流れる液体燃料の圧力に応じた信号を出力する燃料圧力センサ54と、燃料供給ライン36内を流れる液体燃料の温度に応じた信号を出力する燃料温度センサ56とが取り付けられている。   The in-cylinder injector 18 is connected to the fuel tank 30 by a fuel supply line 36. The fuel tank 30 stores gasoline, which is a hydrocarbon-based liquid fuel. The liquid fuel in the fuel tank 30 is sucked up by a fuel pump (high pressure pump) 32 disposed in the fuel supply line 36 and compressed to a predetermined pressure higher than the combustion gas pressure in the combustion chamber 10 before the in-cylinder injector 18. Supplied to. The fuel pump 32 may be a mechanical pump driven by the engine body 2 or an electric pump driven by a motor. The fuel supply line 36 outputs a signal corresponding to the pressure of the liquid fuel flowing in the fuel supply line 36, and a fuel that outputs a signal corresponding to the temperature of the liquid fuel flowing in the fuel supply line 36. A temperature sensor 56 is attached.

燃料供給ライン36における燃料ポンプ32の下流には、もう一方の燃料である水素ガスを液体燃料に混合するためのマイクロバブル発生装置52が配置されている。マイクロバブル発生装置52は、水素ガスを直径数十μm以下の微細気泡(マイクロバブルという)にして燃料供給ライン36中の液体燃料に混合する。マイクロバブル発生装置52により水素ガスをマイクロバブル化して液体燃料に混合することで、水素ガスを液体燃料中に均一に混合することができ、また、水素ガスの液体燃料への溶解を促進することができる。なお、マイクロバブル発生装置52によるマイクロバブルの発生方法は、液体燃料中で水素ガスをマイクロバブルにすることができるものであれば、その方法に限定はない。以下に列挙するマイクロバブルの発生方法は、本実施形態のマイクロバブル発生装置52において採り得る方法の一例である。   A microbubble generator 52 for mixing hydrogen gas, which is the other fuel, with the liquid fuel is disposed downstream of the fuel pump 32 in the fuel supply line 36. The microbubble generator 52 converts hydrogen gas into fine bubbles (referred to as microbubbles) having a diameter of several tens of μm or less and mixes them with the liquid fuel in the fuel supply line 36. By making hydrogen gas into microbubbles by the microbubble generator 52 and mixing it with liquid fuel, the hydrogen gas can be uniformly mixed in the liquid fuel, and the dissolution of hydrogen gas into the liquid fuel can be promoted. Can do. The method for generating microbubbles by the microbubble generator 52 is not limited as long as hydrogen gas can be converted into microbubbles in the liquid fuel. The microbubble generation method listed below is an example of a method that can be employed in the microbubble generator 52 of the present embodiment.

まず、マイクロバブルの発生方法の第1例は、液体燃料の激しい流れの中に水素ガスを吹き込むことで、そこに発生する強いせん断力により水素ガスを粉砕する方法である。   First, a first example of a microbubble generation method is a method in which hydrogen gas is blown into a vigorous flow of liquid fuel, and the hydrogen gas is pulverized by a strong shearing force generated there.

マイクロバブルの発生方法の第2例は、水素ガスを加圧してより多く液体燃料中に溶解させた状態から、液体燃料の流速を上げる等してキャビテーションを発生させる方法である。   The second example of the microbubble generation method is a method of generating cavitation by increasing the flow rate of the liquid fuel from a state in which hydrogen gas is pressurized and dissolved in the liquid fuel more.

そして、マイクロバブルの発生方法の第3例は、超音波を与えることで液体燃料中の水素ガスの気泡を加振して分裂させる方法である。   And the 3rd example of the generation method of a microbubble is a method which vibrates and splits the bubble of hydrogen gas in liquid fuel by giving an ultrasonic wave.

マイクロバブル発生装置52により液体燃料に混合される水素ガスは、水素生成装置50から水素ガス供給ライン46を介して供給される。水素生成装置50は、液体水素化合物から水素ガスを即座に生成することができる装置である。液体水素化合物としては、水、アルコール、ガソリン、軽油等が使用可能である。本実施形態では、液体水素化合物として水が用いられている。水素生成装置50による水素ガスの生成方法としては、以下に例示するような方法を採ることができる。   The hydrogen gas mixed with the liquid fuel by the microbubble generator 52 is supplied from the hydrogen generator 50 through the hydrogen gas supply line 46. The hydrogen generator 50 is an apparatus that can immediately generate hydrogen gas from a liquid hydrogen compound. As the liquid hydrogen compound, water, alcohol, gasoline, light oil or the like can be used. In this embodiment, water is used as the liquid hydrogen compound. As a method for generating hydrogen gas by the hydrogen generator 50, a method exemplified below can be adopted.

まず、水素生成方法の第1例は、燃料電池に逆起電力を印加することで水を電気分解する方法である。   First, a first example of a hydrogen generation method is a method of electrolyzing water by applying a counter electromotive force to a fuel cell.

水素生成方法の第2例は、液体水素化合物を低温プラズマで分解する方法である。具体的には、液体水素化合物に対し直流パルス放電を行うことにより、水素ガスを生成することができる。   A second example of the hydrogen generation method is a method of decomposing a liquid hydrogen compound with low-temperature plasma. Specifically, hydrogen gas can be generated by performing direct current pulse discharge on the liquid hydrogen compound.

水素生成方法の第3例は、高活性状態の金属によって水を還元する方法である。例えば、純水中でアルミニウムやアルミニウム合金を摩擦することで、金属に対する水の腐食反応を加速させて水分子を分解し、純粋な水素ガスを発生させることができる。また、水素化マグネシウムや水素化マグネシウム合金の粉末に水を供給することでも、純粋な水素ガスを発生させることができる。さらに、酸化鉄を還元して得られた金属鉄に水蒸気を反応させることでも、金属鉄の酸化に伴って純粋な水素ガスを発生させることができる。   A third example of the hydrogen generation method is a method of reducing water with a highly active metal. For example, by rubbing aluminum or an aluminum alloy in pure water, the corrosion reaction of water against the metal can be accelerated, water molecules can be decomposed, and pure hydrogen gas can be generated. Pure hydrogen gas can also be generated by supplying water to the powder of magnesium hydride or magnesium hydride alloy. Furthermore, pure hydrogen gas can be generated along with oxidation of metallic iron by reacting water vapor with metallic iron obtained by reducing iron oxide.

上記の何れの方法によっても、必要に応じて即座に水等の液体水素化合物から水素ガスを生成することができる。特に、第3例の方法によれば、純粋な水素ガスのみを生成することができる。また、上記の何れの方法でも、比較的低温或いは常温で水素ガスを生成することができるので、マイクロバブル発生装置52による液体燃料への混合時に、より多くの水素ガスを液体燃料に溶解させることができるという利点もある。   Any of the above methods can immediately generate hydrogen gas from a liquid hydrogen compound such as water as needed. In particular, according to the method of the third example, only pure hydrogen gas can be generated. In addition, since any of the above methods can generate hydrogen gas at a relatively low temperature or room temperature, more hydrogen gas can be dissolved in the liquid fuel when the microbubble generator 52 mixes with the liquid fuel. There is also an advantage of being able to.

水素生成装置50により水素ガスを生成することで、水素ガスを液体の状態で貯蔵することが可能になる。これにより、水素ガスを圧力タンク等で気体の状態で貯蔵する場合に比較して、その取り扱いが容易になるだけでなく、高い搭載効率を実現することが可能になる。本実施形態では、水素生成装置50において水素ガスの生成に用いられる水は、水タンク40から水供給ライン44を介して供給される。水供給ライン44には、水タンク40から水を吸い上げて水素生成装置50に供給するための水ポンプ42が配置されている。   By generating the hydrogen gas with the hydrogen generator 50, the hydrogen gas can be stored in a liquid state. Thereby, compared with the case where hydrogen gas is stored in a gas state in a pressure tank or the like, not only the handling is facilitated, but also high mounting efficiency can be realized. In the present embodiment, water used for generating hydrogen gas in the hydrogen generator 50 is supplied from the water tank 40 via the water supply line 44. The water supply line 44 is provided with a water pump 42 for sucking water from the water tank 40 and supplying it to the hydrogen generator 50.

本実施形態のエンジンは、その制御装置としてECU(Electronic Control Unit)60を備えている。ECU60の出力側には前述の点火プラグ16、筒内インジェクタ18、燃料ポンプ32、水ポンプ42、マイクロバブル発生装置52、水素生成装置50等の種々の機器が接続されている。ECU60の入力側には、前述の燃料圧力センサ54や燃料温度センサ56の他、エンジン本体2の運転状態に関する情報(アクセル開度、車速、エンジン回転数、空燃比、水温、ノック信号等)を取得する運転状態測定装置62等の種々のセンサ類が接続されている。ECU60は、各センサの出力に基づき、所定の制御プログラムにしたがって各機器を制御している。   The engine of this embodiment includes an ECU (Electronic Control Unit) 60 as its control device. Connected to the output side of the ECU 60 are various devices such as the ignition plug 16, the in-cylinder injector 18, the fuel pump 32, the water pump 42, the microbubble generator 52, and the hydrogen generator 50. On the input side of the ECU 60, in addition to the fuel pressure sensor 54 and the fuel temperature sensor 56 described above, information related to the operating state of the engine body 2 (accelerator opening, vehicle speed, engine speed, air-fuel ratio, water temperature, knock signal, etc.). Various sensors such as the operating state measuring device 62 to be acquired are connected. The ECU 60 controls each device according to a predetermined control program based on the output of each sensor.

上記のようなシステム構成により、本実施形態のエンジンによれば、液体燃料へ水素ガスを添加する必要が生じたときには、水素生成装置50により水から水素ガスを即座に生成し、生成した水素ガスをマイクロバブル化して液体燃料に混合することができる。図2のフローチャートに示すルーチンは、本実施形態においてECU60により実行される水素添加制御のルーチンである。以下、図2のフローチャートに沿って、本実施形態にかかる水素添加制御のより具体的な内容について説明する。なお、図2に示すルーチンは、所定のクランク角毎に周期的に実行されている。   With the system configuration as described above, according to the engine of the present embodiment, when it is necessary to add hydrogen gas to the liquid fuel, the hydrogen generator 50 immediately generates hydrogen gas from water, and the generated hydrogen gas Can be microbubbled and mixed with liquid fuel. The routine shown in the flowchart of FIG. 2 is a routine for hydrogenation control executed by the ECU 60 in the present embodiment. Hereinafter, according to the flowchart of FIG. 2, more specific contents of the hydrogenation control according to the present embodiment will be described. Note that the routine shown in FIG. 2 is periodically executed for each predetermined crank angle.

図2に示すルーチンの最初のステップS100では、運転状態測定装置62によって測定されるエンジン本体2の運転状態に基づき、水素添加の実行条件が成立しているか否か判定される。水素添加の実行条件とは、例えば、エンジン本体2がノッキングが発生しうる運転領域で運転されていることとか、燃焼変動が発生しうる運転領域で運転されていること等である。水素添加の実行条件が成立している場合に、ステップS102乃至ステップS110の処理によって液体燃料への水素ガスの添加が行われる。   In the first step S100 of the routine shown in FIG. 2, it is determined based on the operating state of the engine body 2 measured by the operating state measuring device 62 whether or not the hydrogen addition execution condition is satisfied. The execution condition of hydrogenation is, for example, that the engine body 2 is operated in an operation region where knocking may occur, or is operated in an operation region where combustion fluctuations may occur. When the hydrogen addition execution condition is satisfied, the hydrogen gas is added to the liquid fuel by the processing from step S102 to step S110.

ステップS102では、燃料圧力センサ54の信号から液体燃料の圧力が測定され、燃料温度センサ56の信号から液体燃料の温度が測定される。液体燃料の圧力及び温度は、液体燃料中に溶解させることができる水素ガスの量、つまり、飽和水素量に関係する。液体燃料の圧力が高いほど、また、液体燃料の温度が低いほど飽和水素量は大きくなる。   In step S102, the pressure of the liquid fuel is measured from the signal from the fuel pressure sensor 54, and the temperature of the liquid fuel is measured from the signal from the fuel temperature sensor 56. The pressure and temperature of the liquid fuel are related to the amount of hydrogen gas that can be dissolved in the liquid fuel, that is, the amount of saturated hydrogen. The higher the pressure of the liquid fuel and the lower the temperature of the liquid fuel, the larger the saturated hydrogen amount.

次のステップS104では、予め記憶されているマップから、液体燃料の圧力及び温度とエンジン本体2の運転状態に応じた要求水素添加割合が求められる。水素添加割合は、例えば、液体燃料と水素ガスを合わせた燃料全体の総発熱量に対する水素ガスの発熱量の比として定義することができる。マップでは、液体燃料の圧力及び温度に応じて要求水素添加割合の上限値が定められている。   In the next step S104, the required hydrogen addition ratio corresponding to the pressure and temperature of the liquid fuel and the operating state of the engine body 2 is obtained from a map stored in advance. The hydrogen addition ratio can be defined, for example, as the ratio of the calorific value of hydrogen gas to the total calorific value of the entire fuel including liquid fuel and hydrogen gas. In the map, the upper limit value of the required hydrogen addition rate is determined according to the pressure and temperature of the liquid fuel.

要求水素添加割合の上限値は、飽和水素量に対応する水素添加割合以下に設定するのが好ましい。これによれば、液体燃料中の水素ガスの量は飽和水素量以下に調整されるので、一度混合した水素ガスが液体燃料から分離することがない。液体燃料が長期間に亘って燃料供給ライン36に残るような場合でも、水素ガスの分離による不具合が生じることはなく、システムのロバスト性を高めることができる。   The upper limit value of the required hydrogen addition ratio is preferably set to be equal to or less than the hydrogen addition ratio corresponding to the saturated hydrogen amount. According to this, since the amount of hydrogen gas in the liquid fuel is adjusted to be equal to or less than the saturated hydrogen amount, once mixed hydrogen gas is not separated from the liquid fuel. Even when liquid fuel remains in the fuel supply line 36 for a long period of time, there is no problem due to separation of hydrogen gas, and the robustness of the system can be improved.

ただし、上記の上限値は、飽和水素量に対応する水素添加割合よりも若干大きい値に設定することもできる。水素ガスをマイクロバブル化することで、飽和水素量を超える水素ガスを添加した場合であっても、ある程度の量であれば、液体燃料から分離することなくマイクロバブルの状態で液体燃料中に均一に存在させることができるからである。   However, the above upper limit value can be set to a value slightly larger than the hydrogen addition ratio corresponding to the saturated hydrogen amount. Even when hydrogen gas exceeding the saturated hydrogen amount is added by making the hydrogen gas into microbubbles, if it is a certain amount, it will be uniformly in the liquid fuel in the state of microbubbles without being separated from the liquid fuel It is because it can exist in this.

次のステップS106では、要求水素添加割合に応じた要求水素生成量(水素ガスの必要生成量)が求められる。具体的には、アクセル開度やエンジン回転数等からエンジン本体2の要求負荷が求められ、この要求負荷と要求水素添加割合とから、水素ガスが分担する負荷(水素負荷)が求められる。そして、水素ガスの単位量当たりの発熱量等に基づいて、水素負荷に応じた水素ガス量が要求水素生成量として算出される。   In the next step S106, a required hydrogen generation amount (required hydrogen gas generation amount) corresponding to the required hydrogen addition ratio is obtained. Specifically, the required load of the engine body 2 is determined from the accelerator opening, the engine speed, and the like, and the load (hydrogen load) shared by the hydrogen gas is determined from the required load and the required hydrogen addition ratio. Then, based on the amount of heat generated per unit amount of hydrogen gas, the amount of hydrogen gas corresponding to the hydrogen load is calculated as the required hydrogen generation amount.

次のステップS108では、水ポンプ42の作動により要求水素生成量に応じた水が水タンク40から水素生成装置50に供給される。そして、水素生成装置50の作動により水素生成処理が実行されて要求水素生成量の水素ガスが生成される。生成された水素ガスが、水素生成装置50からマイクロバブル発生装置52へ供給される。   In the next step S108, water corresponding to the required hydrogen generation amount is supplied from the water tank 40 to the hydrogen generator 50 by the operation of the water pump 42. Then, the hydrogen generation process is executed by the operation of the hydrogen generation device 50 to generate the required hydrogen generation amount of hydrogen gas. The generated hydrogen gas is supplied from the hydrogen generator 50 to the microbubble generator 52.

次のステップS110では、マイクロバブル発生装置52により水素ガスがマイクロバブル化され、このマイクロバブル化された水素ガスが液体燃料に混合される。水素ガスが混合された液体燃料は、マイクロバブル発生装置52から筒内インジェクタ18に供給され、筒内インジェクタ18から燃焼室10内に直接噴射される。   In the next step S110, hydrogen gas is microbubbled by the microbubble generator 52, and the microbubbled hydrogen gas is mixed with the liquid fuel. The liquid fuel mixed with hydrogen gas is supplied from the microbubble generator 52 to the in-cylinder injector 18 and directly injected from the in-cylinder injector 18 into the combustion chamber 10.

燃焼性に優れた水素ガスを含む燃料が噴射されることで、高負荷運転時のノッキングや低負荷運転時の燃焼変動は抑制される。ステップS100の判定で水素添加の実行条件が成立しなかったときには、水素生成装置50における水素生成処理が停止され(ステップS112)、続いて、マイクロバブル発生装置52によるマイクロバブル化処理も停止される(ステップS114)。   By injecting fuel containing hydrogen gas having excellent combustibility, knocking during high load operation and combustion fluctuation during low load operation are suppressed. When the execution condition for hydrogenation is not satisfied in the determination in step S100, the hydrogen generation process in the hydrogen generator 50 is stopped (step S112), and the microbubble generation process by the microbubble generator 52 is also stopped. (Step S114).

上記の水素添加制御ルーチンによれば、エンジン本体2の運転状態に加え、液体燃料の圧力及び温度も考慮して水素ガスの添加割合が決定されるので、現在の液体燃料の圧力及び温度のもと、一度混合した水素ガスが液体燃料から分離しない範囲で、より多くの水素ガスを液体燃料に混合させることができる。したがって、本実施形態のエンジンによれば、筒内インジェクタ18による正確な燃料噴射制御を犠牲にすることなく、水素ガスの添加による効果を最大限に享受することが可能になる。   According to the hydrogen addition control routine described above, the hydrogen gas addition ratio is determined in consideration of the pressure and temperature of the liquid fuel in addition to the operating state of the engine body 2, and therefore the current pressure and temperature of the liquid fuel are also determined. Thus, more hydrogen gas can be mixed with the liquid fuel as long as the hydrogen gas once mixed is not separated from the liquid fuel. Therefore, according to the engine of the present embodiment, it is possible to enjoy the effect of the addition of hydrogen gas to the maximum without sacrificing accurate fuel injection control by the in-cylinder injector 18.

また、上記のように、必要に応じて水から水素ガスを生成することで、水素ガスを取り扱いが難しく且つ搭載効率の劣る気体の状態で貯蔵する必要が無い。しかも、水素ガスは必要量のみ生成され、生成された必要量の水素ガスは全てマイクロバブル化されて液体燃料に混合されるので、水素ガスの生成量と供給量とのずれを調整するためのバッファタンクを設ける必要もない。したがって、本実施形態のエンジンによれば、システム構成を簡略化することができるという利点もある。   Further, as described above, by generating hydrogen gas from water as necessary, it is not necessary to store the hydrogen gas in a gas state that is difficult to handle and inferior in mounting efficiency. Moreover, only the required amount of hydrogen gas is generated, and all the required amount of generated hydrogen gas is microbubbled and mixed with the liquid fuel, so that the deviation between the generated amount of hydrogen gas and the supply amount is adjusted. There is no need to provide a buffer tank. Therefore, according to the engine of this embodiment, there is also an advantage that the system configuration can be simplified.

なお、本実施形態では、ECU60によりステップS102,S104及びS106の処理が実行されることにより、第1の発明にかかる「水素混合量決定手段」が実現されている。   In the present embodiment, the processing of steps S102, S104, and S106 is executed by the ECU 60, thereby realizing the “hydrogen mixture amount determining means” according to the first invention.

実施の形態2.
以下、図3及び図4を参照して、本発明の実施の形態2について説明する。
Embodiment 2.
The second embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.

図3は本発明の実施の形態2としての水素利用内燃機関(以下、単にエンジンという)のシステム構成を示す図である。本実施形態のエンジンは、実施の形態1のエンジンに備えられる燃料圧力センサ54及び燃料温度センサ56の代わりに、燃料供給ライン36内を流れる液体燃料の圧力及び温度を制御する圧力温度制御装置58を備えたことを特徴としている。その他の構成については、実施の形態1のエンジンと同じ構成を有している。図3中、実施の形態1と同一の要素については同一の符号を付している。   FIG. 3 is a diagram showing a system configuration of a hydrogen-utilized internal combustion engine (hereinafter simply referred to as an engine) as Embodiment 2 of the present invention. The engine of the present embodiment is a pressure temperature control device 58 that controls the pressure and temperature of the liquid fuel flowing in the fuel supply line 36 instead of the fuel pressure sensor 54 and the fuel temperature sensor 56 provided in the engine of the first embodiment. It is characterized by having. About another structure, it has the same structure as the engine of Embodiment 1. FIG. In FIG. 3, the same elements as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals.

圧力温度制御装置58は、液体燃料を加圧する装置と冷却する装置とから構成されている。液体燃料の加圧装置としては、例えば、高圧ポンプを用いることができる。液体燃料の冷却装置としては、例えば、熱交換器を用いることができる。   The pressure temperature control device 58 includes a device for pressurizing liquid fuel and a device for cooling. For example, a high-pressure pump can be used as the liquid fuel pressurizing device. As the liquid fuel cooling device, for example, a heat exchanger can be used.

圧力温度制御装置58は、ECU60によってその作動状態を制御されている。液体燃料中の水素ガスの飽和量(飽和水素量)は液体燃料の圧力及び温度に依存するので、圧力温度制御装置58によって液体燃料の圧力及び温度を制御することで、飽和水素量を間接的に制御することができる。飽和水素量を制御できれば、一度添加した水素ガスの液体燃料からの分離を防止して、より多くの水素ガスを液体燃料に添加することが可能になる。図4のフローチャートに示すルーチンは、本実施形態においてECU60により実行される水素添加制御のルーチンである。以下、図4のフローチャートに沿って、本実施形態にかかる水素添加制御のより具体的な内容について説明する。なお、図4に示すルーチンは、所定のクランク角毎に周期的に実行されている。   The operating state of the pressure temperature control device 58 is controlled by the ECU 60. Since the saturation amount (saturated hydrogen amount) of the hydrogen gas in the liquid fuel depends on the pressure and temperature of the liquid fuel, the saturated hydrogen amount is indirectly controlled by controlling the pressure and temperature of the liquid fuel by the pressure temperature controller 58. Can be controlled. If the amount of saturated hydrogen can be controlled, separation of the hydrogen gas once added from the liquid fuel can be prevented, and more hydrogen gas can be added to the liquid fuel. The routine shown in the flowchart of FIG. 4 is a routine for hydrogenation control executed by the ECU 60 in the present embodiment. Hereinafter, according to the flowchart of FIG. 4, more specific contents of the hydrogenation control according to the present embodiment will be described. Note that the routine shown in FIG. 4 is periodically executed for each predetermined crank angle.

図4に示すルーチンの最初のステップS200では、運転状態測定装置62によって測定されるエンジン本体2の運転状態に基づき、水素添加の実行条件が成立しているか否か判定される。そして、水素添加の実行条件が成立している場合に、ステップS202乃至ステップS212の処理によって液体燃料への水素ガスの添加が行われる。   In the first step S200 of the routine shown in FIG. 4, it is determined based on the operating state of the engine body 2 measured by the operating state measuring device 62 whether or not the hydrogen addition execution condition is satisfied. Then, when the hydrogen addition execution condition is satisfied, the hydrogen gas is added to the liquid fuel by the processes in steps S202 to S212.

ステップS202では、予め記憶されているマップから、エンジン本体2の運転状態に応じた要求水素添加割合が求められる。次のステップS204では、要求水素添加割合に応じた要求水素生成量が求められる。   In step S202, a required hydrogen addition ratio corresponding to the operating state of the engine body 2 is obtained from a map stored in advance. In the next step S204, a required hydrogen generation amount corresponding to the required hydrogen addition ratio is obtained.

また、ステップS206では、予め記憶されているマップから、要求水素添加割合に応じた要求燃料圧力及び温度が求められる。マップでは、燃料温度が一定であれば、要求水素添加割合が大きいほど要求燃料圧力は高い圧力に設定されている。また、マップでは、燃料圧力が一定であれば、要求水素添加割合が大きいほど要求燃料温度は低い温度に設定されている。液体燃料の圧力が高いほど、また、液体燃料の温度が低いほど飽和水素量は大きくなるからである。   In step S206, the required fuel pressure and temperature corresponding to the required hydrogen addition ratio are obtained from a map stored in advance. In the map, if the fuel temperature is constant, the required fuel pressure is set higher as the required hydrogen addition ratio is larger. Further, in the map, if the fuel pressure is constant, the required fuel temperature is set to a lower temperature as the required hydrogen addition ratio increases. This is because the saturated hydrogen amount increases as the pressure of the liquid fuel increases and as the temperature of the liquid fuel decreases.

要求燃料圧力及び温度は、その圧力及び温度における飽和水素量が要求水素添加割合に対応する飽和水素量以上になるように設定するのが好ましい。これによれば、液体燃料中の水素ガスの量が飽和水素量を超えることはないので、一度混合した水素ガスが液体燃料から分離することを防止できる。   The required fuel pressure and temperature are preferably set so that the saturated hydrogen amount at the pressure and temperature is equal to or higher than the saturated hydrogen amount corresponding to the required hydrogen addition rate. According to this, since the amount of hydrogen gas in the liquid fuel does not exceed the saturated hydrogen amount, it is possible to prevent the once mixed hydrogen gas from being separated from the liquid fuel.

ただし、液体燃料中の水素ガスの量が飽和水素量を若干超えるように要求燃料圧力及び温度を設定することも可能である、水素ガスをマイクロバブル化することで、飽和水素量を超える水素ガスを添加した場合であっても、ある程度の量であれば、液体燃料から分離することなくマイクロバブルの状態で液体燃料中に均一に存在させることができるからである。   However, it is possible to set the required fuel pressure and temperature so that the amount of hydrogen gas in the liquid fuel slightly exceeds the saturated hydrogen amount. Hydrogen gas that exceeds the saturated hydrogen amount by microbubbles the hydrogen gas This is because even if the amount is added, it can be uniformly present in the liquid fuel in the form of microbubbles without being separated from the liquid fuel if it is in a certain amount.

次のステップS208では、水ポンプ42及び水素生成装置50の作動により要求水素生成量に応じた水素生成処理が実行される。また、ステップS210では、圧力温度制御装置58の作動により、燃料供給ライン36内を流れる液体燃料の圧力及び温度が要求燃料圧力及び温度に制御される。   In the next step S208, a hydrogen generation process corresponding to the required hydrogen generation amount is executed by the operation of the water pump 42 and the hydrogen generator 50. In step S210, the pressure and temperature of the liquid fuel flowing in the fuel supply line 36 are controlled to the required fuel pressure and temperature by the operation of the pressure temperature control device 58.

そして、次のステップS212では、水素生成装置50により生成された水素ガスがマイクロバブル発生装置52によってマイクロバブル化され、圧力温度制御装置58により圧力及び温度を制御された液体燃料に混合される(ステップS212)。水素ガスが混合された液体燃料は、マイクロバブル発生装置52から筒内インジェクタ18に供給され、筒内インジェクタ18から燃焼室10内に直接噴射される。   In the next step S212, the hydrogen gas generated by the hydrogen generator 50 is microbubbled by the microbubble generator 52 and mixed with the liquid fuel whose pressure and temperature are controlled by the pressure temperature controller 58 ( Step S212). The liquid fuel mixed with hydrogen gas is supplied from the microbubble generator 52 to the in-cylinder injector 18 and directly injected from the in-cylinder injector 18 into the combustion chamber 10.

燃焼性に優れた水素ガスを含む燃料が噴射されることで、高負荷運転時のノッキングや低負荷運転時の燃焼変動は抑制される。ステップS200の判定で水素添加の実行条件が成立しなかったときには、水素生成装置50における水素生成処理が停止され(ステップS214)、続いて、マイクロバブル発生装置52によるマイクロバブル化処理も停止される(ステップS216)。また、圧力温度制御装置58による液体燃料の圧力及び温度の制御も停止される(ステップS218)。   By injecting fuel containing hydrogen gas having excellent combustibility, knocking during high load operation and combustion fluctuation during low load operation are suppressed. When the execution condition for hydrogenation is not satisfied in the determination in step S200, the hydrogen generation process in the hydrogen generator 50 is stopped (step S214), and the microbubble generation process by the microbubble generator 52 is also stopped. (Step S216). Further, the control of the pressure and temperature of the liquid fuel by the pressure / temperature control device 58 is also stopped (step S218).

上記の水素添加制御ルーチンによれば、水素ガスの添加割合に基づいて液体燃料の圧力及び温度が制御されるので、エンジン本体2の運転状態から決まる必要量の水素ガスを液体燃料に混合させた後、一度混合した水素ガスが液体燃料から分離することを防止できる。したがって、本実施形態のエンジンによれば、筒内インジェクタ18による正確な燃料噴射制御を犠牲にすることなく、水素ガスの添加による効果を最大限に享受することが可能になる。   According to the above hydrogen addition control routine, the pressure and temperature of the liquid fuel are controlled based on the hydrogen gas addition ratio, so that the required amount of hydrogen gas determined from the operating state of the engine body 2 is mixed with the liquid fuel. Thereafter, the once mixed hydrogen gas can be prevented from being separated from the liquid fuel. Therefore, according to the engine of the present embodiment, it is possible to enjoy the effect of the addition of hydrogen gas to the maximum without sacrificing accurate fuel injection control by the in-cylinder injector 18.

なお、本実施形態では、ECU60によりステップS202及びS204の処理が実行されることにより、第2の発明にかかる「水素混合量決定手段」が実現されている。また、ECU60によりステップS206及びS210の処理が実行されることにより、第2の発明にかかる「制御手段」が実現されている。   In the present embodiment, the “hydrogen mixture amount determining means” according to the second aspect of the present invention is realized by the processing of steps S202 and S204 being executed by the ECU 60. Further, the “control means” according to the second aspect of the present invention is realized by the processing of steps S206 and S210 being executed by the ECU 60.

その他.
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。例えば、次のように変形して実施してもよい。
Others.
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, the following modifications may be made.

実施の形態1では、液体燃料の圧力及び温度に応じて要求水素添加割合の上限値を定めているが、液体燃料の圧力或いは温度の何れか一方に応じて要求水素添加割合の上限値を定めるようにしてもよい。   In Embodiment 1, the upper limit value of the required hydrogen addition rate is determined according to the pressure and temperature of the liquid fuel, but the upper limit value of the required hydrogen addition rate is determined according to either the pressure or the temperature of the liquid fuel. You may do it.

実施の形態2では、液体燃料の圧力及び温度の双方を要求水素添加割合に応じて制御しているが、液体燃料の圧力或いは温度の何れか一方のみを要求水素添加割合に応じて制御するようにしてもよい。   In the second embodiment, both the pressure and the temperature of the liquid fuel are controlled according to the required hydrogen addition ratio, but only one of the pressure or the temperature of the liquid fuel is controlled according to the required hydrogen addition ratio. It may be.

また、図1や図3に示すエンジンでは、燃料噴射装置として、燃焼室10内に直接燃料を噴射する筒内インジェクタ18を備えているが、吸気ポートに燃料を噴射するポートインジェクタであってもよい。また、図1や図3に示すエンジンは、ガソリンを燃料とするガソリンエンジンとして構成されているが、本発明は軽油を燃料とするディーゼルエンジンにも適用することができる。   In addition, the engine shown in FIGS. 1 and 3 includes the in-cylinder injector 18 that injects fuel directly into the combustion chamber 10 as a fuel injection device, but it may be a port injector that injects fuel into the intake port. Good. Moreover, although the engine shown in FIG.1 and FIG.3 is comprised as a gasoline engine which uses gasoline as a fuel, this invention is applicable also to the diesel engine which uses light oil as a fuel.

本発明の実施の形態1としての水素利用内燃機関のシステム構成を示す図である。It is a figure which shows the system configuration | structure of the hydrogen utilization internal combustion engine as Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1において実行される水素添加制御のルーチンについて示すフローチャートである。It is a flowchart shown about the routine of hydrogenation control performed in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態2としての水素利用内燃機関のシステム構成を示す図である。It is a figure which shows the system configuration | structure of the hydrogen utilization internal combustion engine as Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態2において実行される水素添加制御のルーチンについて示すフローチャートである。It is a flowchart shown about the routine of hydrogenation control performed in Embodiment 2 of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

2 エンジン本体
4 吸気通路
6 排気通路
10 燃焼室
18 筒内インジェクタ
20 触媒
30 燃料タンク
32 燃料ポンプ
36 燃料供給ライン
40 水タンク
42 水ポンプ
44 水供給ライン
46 水素ガス供給ライン
50 水素生成装置
52 マイクロバブル発生装置
54 燃料圧力センサ
56 燃料温度センサ
58 圧力温度制御装置
60 ECU
62 運転状態測定装置
2 Engine body 4 Intake passage 6 Exhaust passage 10 Combustion chamber 18 In-cylinder injector 20 Catalyst 30 Fuel tank 32 Fuel pump 36 Fuel supply line 40 Water tank 42 Water pump 44 Water supply line 46 Hydrogen gas supply line 50 Hydrogen generator 52 Micro bubble Generator 54 Fuel pressure sensor 56 Fuel temperature sensor 58 Pressure temperature controller 60 ECU
62 Operating state measuring device

Claims (3)

炭化水素系の液体燃料と水素ガスとを燃料として使用可能な水素利用内燃機関において、
液体燃料を噴射する燃料噴射装置と、
前記燃料噴射装置に供給される液体燃料に水素ガスの微細気泡を混合する水素混合手段と、
前記内燃機関の運転状態と、液体燃料の圧力及び/又は温度とに基づいて、前記水素混合手段により液体燃料に混合する水素ガスの量を決定する水素混合量決定手段と、
を備えることを特徴とする水素利用内燃機関。
In a hydrogen-based internal combustion engine that can use hydrocarbon-based liquid fuel and hydrogen gas as fuel,
A fuel injection device for injecting liquid fuel; and
Hydrogen mixing means for mixing fine bubbles of hydrogen gas with the liquid fuel supplied to the fuel injection device;
Hydrogen mixing amount determining means for determining the amount of hydrogen gas mixed into the liquid fuel by the hydrogen mixing means based on the operating state of the internal combustion engine and the pressure and / or temperature of the liquid fuel;
An internal combustion engine using hydrogen.
炭化水素系の液体燃料と水素ガスとを燃料として使用可能な水素利用内燃機関において、
液体燃料を噴射する燃料噴射装置と、
前記燃料噴射装置に供給される液体燃料に水素ガスの微細気泡を混合する水素混合手段と、
前記内燃機関の運転状態に基づいて、前記水素混合手段により液体燃料に混合する水素ガスの量を決定する水素混合量決定手段と、
前記水素混合量決定手段により決定された水素ガスの混合量に基づいて、前記燃料噴射装置に供給される液体燃料の圧力及び/又は温度を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする水素利用内燃機関。
In a hydrogen-based internal combustion engine that can use hydrocarbon-based liquid fuel and hydrogen gas as fuel,
A fuel injection device for injecting liquid fuel; and
Hydrogen mixing means for mixing fine bubbles of hydrogen gas with the liquid fuel supplied to the fuel injection device;
Hydrogen mixing amount determining means for determining the amount of hydrogen gas mixed into the liquid fuel by the hydrogen mixing means based on the operating state of the internal combustion engine;
Control means for controlling the pressure and / or temperature of the liquid fuel supplied to the fuel injection device based on the mixing amount of the hydrogen gas determined by the hydrogen mixing amount determining means;
An internal combustion engine using hydrogen.
液体水素化合物から水素ガスを生成する水素生成手段をさらに備え、
前記水素生成手段は、前記水素混合手段により液体燃料に混合される量の水素ガスのみを生成することを特徴とする請求項1又は2記載の水素利用内燃機関。
A hydrogen generation means for generating hydrogen gas from the liquid hydrogen compound;
3. The hydrogen-utilizing internal combustion engine according to claim 1, wherein the hydrogen generating unit generates only an amount of hydrogen gas mixed with the liquid fuel by the hydrogen mixing unit.
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