JP2013204583A - エンジン及びその燃料供給方法 - Google Patents

Abstract

【課題】燃料の供給圧を有効に利用して、エンジンの実質的な軸出力を維持しながらも、給気ポートへ供給される燃料を圧縮可能なエンジン及び燃料供給方法を提供する。
【解決手段】上流側燃料流路２０から導かれる燃料Ｇの一部が通流する第１燃料流路２１に設けられると共に当該燃料Ｇの一部を膨張させる膨張タービン２３と、燃料Ｇの残部が通流する第２燃料流路２２に設けられると共に当該燃料Ｇの残部を圧縮する圧縮機２４とを備え、膨張タービン２３が圧縮機２４を回転駆動するように構成され、圧縮機２４にて圧縮された燃料Ｇの残部を第２燃料流路２２にて高圧燃料噴射手段３２ａ、３２ｂ、３２ｃへ導く。
【選択図】図１

Description

本発明は、給気路の燃焼室への接続部位である給気ポートへ燃料を噴射する高圧燃料噴射手段を備えたエンジン及びその燃料供給方法に関する。

従来、コジェネレーションシステム等で、都市ガス等の気体燃料が供給されるエンジンにおいては、上流側から中供給圧で供給される燃料を、膨張弁１５等により膨張させ、低供給圧の燃料として供給するように構成されているものが知られている（特許文献１を参照）。即ち、当該エンジンにおいては、中供給圧の燃料を低供給圧に減圧して、ガスエンジンに供給している。
一方、燃料を燃焼室へ直接噴射するエンジンＥとして、高供給圧で燃料を燃焼室２３へ噴射することにより、燃焼室２３における燃焼サイクルに合わせる形態で、所望のタイミングで所望の量の燃料を供給するものが知られている（特許文献２を参照）。
当該特許文献２に記載の技術について、説明を追加すると、燃焼用空気を燃焼室２３へ供給する給気ポート３２を備えると共に、エンジンＥの軸出力にて圧縮空気を生成するエアコンプレッサ１００を備え、燃料を高圧で燃焼室Ｅへ噴射すべく、当該エアコンプレッサ１００にて発生された圧縮空気を燃料と共に燃焼室Ｅへ噴射する燃料噴射弁１７を備えたものが知られている。

特開２００９−９７３８９号公報 特開２００８−８２２５８号公報

しかしながら、上記特許文献１に開示の技術では、燃料を中供給圧から低供給圧として供給しているため、必ずしも、燃料の元圧（中供給圧）が有効に利用されてないという問題があった。
一方、上記特許文献２に開示の技術では、高供給圧で燃料を燃焼室へ噴射すべく、エンジンＥの軸出力にてエアコンプレッサ１００を駆動し、当該エアコンプレッサ１００にて生成した圧縮空気と共に燃料を噴射する必要があった。このため、エンジンＥの実質的な軸出力は、当該エアコンプレッサ１００を駆動させる分だけ低下するという問題があった。
本発明は、この点に着目してなされたものであり、その目的は、燃料の供給圧を有効に利用して、エンジンの実質的な軸出力を維持しながらも、高圧の燃料を噴射可能なエンジン及びエンジンの燃料供給方法を提供する点にある。

上記目的を達成するためのエンジンは、
給気路の燃焼室への接続部位である給気ポートへ燃料を噴射する高圧燃料噴射手段を備えたエンジンであって、その特徴構成は、
上流側燃料流路から導かれる燃料の一部が通流する第１燃料流路に設けられると共に当該燃料の一部を膨張させる膨張タービンと、燃料の残部が通流する第２燃料流路に設けられ、前記膨張タービンにより回転駆動されて当該燃料の残部を圧縮する圧縮機とを備え、
前記圧縮機にて圧縮された燃料の残部を前記第２燃料流路にて前記高圧燃料噴射手段へ導く点にある。

上記特徴構成によれば、燃料の一部を膨張タービンにて膨張させ、当該膨張に伴って発生する動力にて圧縮機を働かせて、燃料の残部を圧縮し、当該圧縮された燃料の残部を高圧燃料噴射手段へ導くことで、当該高圧燃料噴射手段から給気ポートへ高供給圧の燃料を噴射できる。即ち、燃料の供給圧を利用してその燃料を圧縮することになるから、エンジンの軸出力を用いて燃料を圧縮させる場合に比べ、エンジンの実質的な軸出力の低下を抑制できる。
結果、上記特徴構成によれば、エンジンの実質的な軸出力を維持しながらも、高供給圧の燃料を給気ポートへ噴射できるエンジンを実現できる。
尚、上記特徴構成においては、膨張タービンにて膨張された低供給圧の燃料の供給先は限定していないが、当該低供給圧の燃料は、例えば、給気ポートの上流側の給気路へ供給できる。また、当該低供給圧の燃料は、別に当該エンジン以外の燃焼機器へ供給する構成を採用することも可能である。

本発明のエンジンの更なる特徴構成は、
前記膨張タービンにて膨張された燃料が前記第１燃料流路にて導かれる低圧燃料供給手段が、前記給気ポートの上流側の前記給気路に備えられる点にある。

上記特徴構成によれば、低圧燃料供給手段にて低供給圧の燃料を給気路へ導いて、給気路にて燃料と燃焼用空気との予混合状態を実現でき、例えば、燃焼室にて、予混合圧縮自着火燃焼を実行できる。
また、上記特徴構成によれば、低圧燃料供給手段にて低供給圧の燃料を給気路へ供給しながらも、高圧燃料供給手段にて高供給圧の燃料を給気ポートへ噴射できるから、例えば、燃焼室が正常燃焼状態にある場合には、低供給圧の燃料を給気路へ供給して正常燃焼を維持すると共に、燃焼室が失火等の異常燃焼状態にある場合には、高圧燃料噴射手段にて高供給圧で燃料を給気ポートへ噴射できるから、適切な供給タイミングで適切な流量だけ燃料を燃焼室へ供給でき、燃焼室を異常燃焼状態から正常燃焼状態へ戻すことができる。結果、例えば、エンジンとして多気筒型のものを採用する場合、各気筒間の燃焼状態のバラツキを抑制できる。

本発明のエンジンの更なる特徴構成は、
前記燃焼室の燃焼状態を判定する燃焼状態判定手段が設けられ、
前記燃焼状態判定手段による燃焼状態の判定結果に基づいて、前記高圧燃料噴射手段による燃料噴射量を制御する燃料噴射量制御手段が設けられている点にある。

上記特徴構成によれば、例えば、燃焼状態判定手段にて燃焼室で失火等の異常燃焼が発生していると判定された場合には、例えば、異常燃焼状態にある燃焼室に接続される給気ポートに設けられる高圧燃料噴射手段による燃料噴射量を安定的に増加させることができる。これにより、燃焼室での燃焼状態を、異常燃焼状態から正常燃焼状態へ戻すことができる。結果、例えば、エンジンとして多気筒型のものを採用する場合、各気筒間の燃焼状態のバラツキを抑制できる。

本発明のエンジンの更なる特徴構成は、
前記燃焼室は、一のクランク軸に対して複数併設されると共に、
前記高圧燃料噴射手段は、複数の前記燃焼室に接続される複数の前記給気ポートの夫々に設けられ、
前記燃焼状態判定手段が、複数の前記燃焼室の燃焼状態を各別に又は群毎に判定可能に設けられ、
前記燃料噴射量制御手段は、前記燃焼状態判定手段による前記燃焼室の燃焼状態の判定結果に基づいて、前記燃焼室に対応する前記高圧燃料噴射手段による燃料噴射量を、前記燃焼室毎に各別に又は群毎に制御可能に構成されている点にある。

燃焼室が一のクランク軸に対して複数併設されているエンジン、即ち、多気筒型のエンジンにあっては、各気筒間における燃焼状態にバラツキが生じる場合がある。例えば、一の気筒では正常燃焼状態が維持されており、他の気筒では失火等の異常燃焼状態が生じる場合がある。
上記特徴構成によれば、燃焼状態判定手段が複数の燃焼室夫々における燃焼状態を各別に又は群毎に判定し、当該判定結果に基づいて、複数の燃焼室夫々に対応する高圧燃料噴射手段が各別に又は群毎に燃料噴射量を制御可能となっているから、例えば、複数の燃焼室のうち、異常燃焼状態となっている燃焼室に対応する高圧燃料噴射手段を働かせて、異常燃焼状態となっている燃焼室の燃焼状態を制御できる。
即ち、複数の燃焼室を有する多気筒型のエンジンにおいて、各気筒毎に、燃焼状態の判定、制御が実行できる。結果、各気筒間の燃焼状態のバラツキを抑制できる。

本発明のエンジンの更なる特徴構成は、
前記燃焼状態判定手段は、複数の前記燃焼室夫々の内圧に基づいて、複数の前記燃焼室の燃焼状態を各別に又は群毎に判定可能に構成されており、
前記燃焼状態判定手段は、前記燃焼室の内圧が異常燃焼判定圧力よりも低い場合に、前記燃焼室の燃焼状態が異常燃焼状態であると判定する点にある。

上記特徴構成によれば、燃焼室の燃焼状態を判定する一つの指標として燃焼室の内圧を測定し、当該内圧が異常燃焼判定圧力よりも低い状態である場合、燃焼室にて失火等の異常燃焼が発生していると判定するから、比較的簡易な構成にて、燃焼室の異常燃焼状態を判定できる。
尚、本願にあっては、異常燃焼判定圧力とは、複数の燃焼室の内圧のうち、最も高い圧力の８０％以下の圧力であるとする。

上記目的を達成するためのエンジンの運転方法は、
給気路の燃焼室への接続部位である給気ポートへ燃料を噴射するエンジンの燃料供給方法であって、その特徴構成は、
中供給圧で供給される燃料の一部を低供給圧に膨張させると共に、当該膨張により生じたエネルギーにより、中供給圧で供給される燃料の残部を高供給圧に圧縮し、当該高供給圧の燃料を前記給気ポートへ噴射する点にある。

上記燃料供給方法によれば、中供給圧（２ｋＰａ〜１０ｋＰａ程度）で供給される燃料の一部を低供給圧（大気圧〜２ｋＰａ程度）に膨張すると共に、当該膨張により生じたエネルギーにより、中供給圧で供給される燃料の残部を高供給圧（１０ｋＰａ〜２０ｋＰａ程度）に圧縮し、当該高供給圧の燃料を給気ポートへ噴射するので、燃料を圧縮するのにエンジンの軸出力を用いる必要がなくなる。これにより、エンジンの実質的な軸出力を維持しながらも、高供給圧の燃料を噴射できる。

本発明のエンジンの概略構成図 燃料噴射量制御による各燃焼室の圧力変化を示すグラフ図 始動時及び燃料噴射量制御時の各燃焼室への燃料噴射時間及び燃料噴射量を示すグラフ図

本発明のエンジン１００及びその燃料供給方法は、図１に示すように、エンジン１００の軸出力を用いることなく、燃料Ｇの一部を圧縮して給気ポート１４へ供給する構成、及び燃料供給方法に特徴がある。以下、本発明に係るエンジン１００及びその燃料供給方法の実施形態を、図面に基づいて説明する。

本発明のエンジン１００は、図１に示すように、複数の気筒１０ａ、１０ｂ、１０ｃ（当該実施形態では３気筒）を有する多気筒型のエンジンとして構成されている。複数の気筒１０ａ、１０ｂ、１０ｃの夫々には燃焼室（図示せず）が設けられ、当該燃焼室にて燃料Ｇ及び燃焼用空気Ａからなる混合気を圧縮して燃焼させることにより、一のクランク軸１２の回転を維持するように構成されている。このような構成は、通常の多気筒型のエンジンと変るところがない。
尚、上記エンジン１００は、そのクランク軸１２が発電機１３に連結され、その軸出力にて発電機１３を駆動自在となっており、発電機１３にて発電された電力は、電力負荷に供給可能に構成されている。

燃焼用空気Ａを通流する給気路１５には、燃焼用空気Ａに燃料Ｇを混合する混合器３０が備えられると共に、エンジン１００の出力を調整するためのスロットルバルブ５２が備えられ、その下流側にて、上記複数の気筒１０ａ、１０ｂ、１０ｃに設けられる燃焼室の夫々に接続する給気ポート１４ａ、１４ｂ、１４ｃが設けられている。

本願にあっては、燃料Ｇを、エンジン１００の駆動力を用いることなく圧縮して、給気ポート１４ａ、１４ｂ、１４ｃへ供給すべく、以下の如く構成されている。
燃料Ｇを流通する燃料流路は、上流側にて中供給圧の燃料Ｇを流通する上流側燃料流路２０と、当該上流側燃料流路２０の下流側にて、燃料Ｇの一部を通流する第１燃料流路２１と、燃料Ｇの残部を通流する第２燃料流路２２とから成る。

第１燃料流路２１は、燃料Ｇの一部を膨張させる膨張タービン２３を備えると共に、当該膨張タービン２３にて膨張させた低供給圧の燃料Ｇを上記給気路１５の燃焼用空気Ａと混合する混合器３０（低圧燃料供給手段の一例）に接続されている。尚、第１燃料流路２１には、膨張タービン２３の下流側で混合器３０の上流側において、当該第１燃料流路２１を通流する燃料Ｇの流量を計測する流量計５０が設けられると共に、当該第１燃料流路２１を通流する燃料Ｇの流量を調整する流量調整弁５１が設けられており、後述する制御装置４０が、流量計５０の計測結果に基づいて、流量調整弁５１の開度を制御するように構成されている。

第２燃料流路２２は、膨張タービン２３にて回転駆動される圧縮機２４を備えると共に、当該圧縮機２４にて燃料Ｇの残部を圧縮した高供給圧の燃料Ｇを、給気ポート１４ａ、１４ｂ、１４ｃの夫々に供給する高圧燃料噴射弁３２ａ、３２ｂ、３２ｃ（高圧燃料噴射手段の一例）に接続されている。

以上の構成を採用することにより、中供給圧（５ｋＰａ〜１０ｋＰａ程度）の燃料Ｇのうち、膨張された低供給圧（２ｋＰａ〜５ｋＰａ程度）の燃料Ｇは、給気路１５の混合器３０にて燃焼用空気Ａと混合されると共に、圧縮された高供給圧（１０ｋＰａ〜２０ｋＰａ程度）の燃料Ｇは、給気ポート１４ａ、１４ｂ、１４ｃの夫々へ供給されることとなる。
即ち、本願にあっては、燃料Ｇのうち、一部の燃料Ｇを膨張させると共に、当該膨張に伴うエネルギーにて、残部の燃料Ｇを圧縮し高供給圧の燃料Ｇを生成している。つまり、燃料Ｇの圧縮にエンジン１００の軸出力を用いず、エンジン１００の実質的な軸出力を維持している。

因みに、圧縮された後の燃料Ｇの高供給圧Ｐ２は、以下の式にて導出できる。
Ｐ２＝ΔＰ×Ｒ×Ｅ＋Ｐ０
ただし、
ΔＰ：上流側燃料流路２０と第２燃料流路２２との間における燃料供給圧の減圧幅
Ｒ：第１燃料流路２１の燃料流量に対する第２燃料流路２２の燃料流量の流量比
Ｅ：膨張タービン２３及び圧縮機２４による燃料供給圧の変換効率
Ｐ０：上流側燃料流路２０における燃料供給圧

ここで、上記夫々の値を、以下のように仮定すると、Ｐ２は、１６．２ｋＰａ程度となる。
Ｐ０：５ｋＰａ
ΔＰ：Ｐ０−〔第２燃料流路２２での燃料供給圧〕：５ｋＰａ−１ｋＰａ：４ｋＰａ
Ｒ：４
Ｅ：０．７

本発明の多気筒型のエンジン１００は、これまで説明してきたエンジン１００の構成にて、以下の制御を実行することにより、気筒間における燃焼状態のバラツキを抑制するように構成されている。
制御装置４０は、複数の気筒１０ａ、１０ｂ、１０ｃにおける燃焼室の内圧を測定する圧力センサ（図示せず）にて計測された圧力に基づいて、各気筒１０ａ、１０ｂ、１０ｃにおける燃焼室の燃焼状態が、正常な燃焼を行っている正常燃焼状態か、失火等の異常な燃焼状態である異常燃焼状態であるかを、各燃焼室毎に判定する燃焼状態判定手段４０ａとして働くように構成されている。
さらに、制御装置４０は、複数の気筒１０ａ、１０ｂ、１０ｃにおける燃焼室のうち、何れかの燃焼室が異常燃焼状態にあると判定した場合、当該燃焼室に対応する高圧燃料噴射弁３２ａ、３２ｂ、３２ｃの燃料噴射量を、各高圧燃料噴射弁３２ａ、３２ｂ、３２ｃ毎に、増加する燃料噴射量制御手段４０ｂとして働くように構成されている。
具体的には、制御装置４０は、以下に示す燃焼状態判定に係る制御、及び燃料噴射量に係る制御を実行する。

図２に示すように、第１気筒１０ａ、第２気筒１０ｂ、第３気筒１０ｃを備えたエンジン１００において、第１気筒１０ａの内圧が最も高い圧力（図２で（ａ）に示す状態）であり、第２気筒１０ｂの内圧が当該最も高い圧力より低い圧力（図２で（ｂ）に示す状態）であり、第３気筒１０ｃの内圧が第２気筒１０ｂの内圧よりさらに低い圧力（図２で（ｃ）に示す状態）であるとする。
制御装置４０は、エンジン１００の始動後で所定時間経過した後（図２の例では、１分後）において、各気筒１０ａ、１０ｂ、１０ｃの燃焼室のうち、その内圧が異常燃焼判定圧力よりも低いものがある場合、当該内圧を示す燃焼室が異常燃焼状態にあると判定する。
ここで、異常燃焼判定圧力とは、複数の燃焼室の内圧のうち、最も高い圧力の８０％以下の圧力であるとする。
例えば、制御装置４０は、図２に示す例において、３つの気筒のうち、最も高い圧力Ｐａを示している第１気筒１０ａの内圧の８０％を、異常燃焼判定圧力とする。そして、当該異常燃焼判定圧力を下回る内圧を示す第３気筒１０ｃが、異常燃焼状態にあると判定する。

制御装置４０は、第１気筒１０ａ、第２気筒１０ｂ、第３気筒１０ｃの夫々の燃焼室の何れかが異常燃焼状態である場合、即ち、最も高い圧力を示す燃焼室（第１気筒１０ａに対応する燃焼室）の内圧Ｐａと、低い圧力を示す燃焼室(第２気筒１０ｂ或いは第３気筒１０ｃに対応する燃焼室）の内圧との圧力差のうち最大の圧力差ΔＰｃが、最も高い圧力を示す燃焼室（第１気筒１０ａに対応する燃焼室）の内圧Ｐａの２０％以上である場合、各気筒間の燃焼状態にバラツキがあると判定する。
そして、制御装置４０は、最も高い圧力を示す燃焼室（第１気筒１０ａに対応する燃焼室）の内圧Ｐａへ、低い圧力を示す燃焼室（第２気筒１０ｂ、第３気筒１０ｃに対応する燃焼室）の内圧が近づくように、低い圧力を示す燃焼室に接続される給気ポート１４ｂ、１４ｃへ高供給圧の燃料Ｇを噴射する高圧燃料噴射弁３２の燃料噴射量を増加側へ制御する。

当該高圧燃料噴射弁３２ａ、３２ｂ、３２ｃによる燃料噴射量制御につき、説明を加える。
制御装置４０は、エンジン１００の始動時においては、図３（ａ）に示すように、すべての高圧燃料噴射弁３２ａ、３２ｂ、３２ｃを同じ閉タイミングとして、その燃料噴射量が同じになるように制御する。
一方、燃料噴射量制御時においては、図３（ｂ）に示すように、最も高い内圧を示す第１気筒１０ａに対応する高圧燃料噴射弁３２ａの閉タイミングを維持し、中圧を示す第２気筒１０ｂに対応する高圧燃料噴射弁の３２ｂの閉タイミングを遅くしてその燃料噴射量を増加させ、低圧を示す第３気筒１０ｃに対応する高圧燃料噴射弁３２ｃの閉タイミングを、中圧を示す第２気筒１０ｂに対応する高圧燃料噴射弁３２ｂよりも、さらに遅くしてその燃料噴射量をさらに増加させる形態で、制御する。
即ち、燃料Ｇは高供給圧で導かれているから、上述の如く高圧燃料噴射弁３２ａ、３２ｂ、３２ｃの閉タイミングを制御することで、燃焼室に対して、所望のタイミングで所望の量の燃料Ｇを供給できる。

制御装置４０は、以上の燃料噴射量制御により、最も高い圧力を示す燃焼室（第１気筒１０ａに対応する燃焼室）の内圧Ｐａと、低い圧力の燃焼室（第２気筒１０ｂ、第３気筒１０ｃに対応する燃焼室）の内圧との圧力差の最大の圧力差ΔＰｂが、最も高い圧力を示す燃焼室（第１気筒１０ａに対応する燃焼室）の内圧Ｐａの１０％以下となった場合、即ち、各気筒１０ａ、１０ｂ、１０ｃの燃焼室の圧力差が所定の圧力差以内（図２においては、１０％以内）となった場合、高圧燃料噴射弁３２ａ、３２ｂ、３２ｃの閉タイミングをそのタイミングで固定し、夫々の高圧燃料噴射弁３２ａ、３２ｂ、３２ｃにて夫々の燃料噴射量を維持する。

制御装置４０は、上述した燃焼状態判定制御、及び燃料噴射量制御を、繰り返すことで、各気筒間の燃焼状態のバラツキを抑制する。

〔別実施形態〕
（１）上記実施形態においては、多気筒型のエンジン１００を例に説明したが、本発明は、単気筒型のエンジンにも良好に適用可能である。

（２）上記実施形態においては、制御装置４０が、複数の気筒１０ａ、１０ｂ、１０ｃの燃焼室の内圧を監視し、当該内圧の変化に基づいて、複数の気筒１０ａ、１０ｂ、１０ｃの燃焼室の燃焼状態を判定し、当該判定結果に基づいて、高圧燃料噴射弁３２ａ、３２ｂ、３２ｃによる燃料噴射量を、燃焼室毎に制御するように構成した。
しかしながら、一般的に、多気筒型のエンジン１００の場合、失火等の異常燃焼が発生し易い気筒が決まっている場合がある。
このような場合には、制御装置４０は、複数の気筒１０ａ、１０ｂ、１０ｃの燃焼室の内圧を監視することなく、異常燃焼が発生し易い気筒に対応する高圧燃料噴射弁の燃料噴射量を、予め多くする制御を実行するように構成しても構わない。

（３）上記実施形態においては、制御装置４０が、複数の気筒１０ａ、１０ｂ、１０ｃにおける燃焼室夫々の内圧に基づいて、その燃焼室における燃焼状態を判定する例を示したが、制御装置４０は、燃焼室や当該燃焼室の夫々に接続される排気ポート（図示せず）の温度等により、燃焼状態を判定するように構成しても構わない。

（４）上記実施形態においては、制御装置４０は、複数の気筒１０ａ、１０ｂ、１０ｃの燃焼室の何れかが異常燃焼状態にある場合、正常燃焼状態であり最大圧力を示している燃焼室（第１気筒１０ａに対応する燃焼室）の内圧に、低い圧力を示す燃焼室（第２気筒１０ｂ及び第３気筒１０ｃに対応する燃焼室）の内圧が近づくように、高圧燃料噴射弁３２ａ、３２ｂ、３２ｃによる燃料噴射量を制御した。
しかしながら、例えば、制御装置４０は、異常燃焼状態にある燃焼室（第３気筒１０ｃに対応する燃焼室）に対応する高圧燃料噴射弁３２のみの燃料噴射量を制御するように構成しても構わない。

（５）
このような燃焼状態の判定は、燃焼室毎に行う他、複数設けられている燃焼室を所定複数の群に区分けし、群毎に燃焼状態の判定を行い、高圧の燃料供給を群毎に行ってもよい。

本発明のエンジン及びその燃料供給方法は、燃料の供給圧を有効に利用して、エンジンの実質的な軸出力を維持しながらも、給気ポートへ供給される燃料を圧縮可能なエンジン及びその燃料供給方法として、有効に利用可能である。

１０ ：気筒
１４ａ ：給気ポート
１５ ：給気路
２０ ：上流側燃料流路
２１ ：第１燃料流路
２２ ：第２燃料流路
２３ ：膨張タービン
２４ ：圧縮機
３１ ：低圧燃料供給部
３２ ：高圧燃料噴射弁
４０ ：制御装置
５０ ：流量計
５１ ：流量調整弁
５２ ：スロットルバルブ
１００ ：エンジン
Ａ ：燃焼用空気
Ｇ ：燃料

Claims (6)

1. 給気路の燃焼室への接続部位である給気ポートへ燃料を噴射する高圧燃料噴射手段を備えたエンジンであって、
   上流側燃料流路から導かれる燃料の一部が通流する第１燃料流路に設けられると共に当該燃料の一部を膨張させる膨張タービンと、燃料の残部が通流する第２燃料流路に設けられ、前記膨張タービンにより回転駆動されて燃料の残部を圧縮する圧縮機とを備え、
   前記圧縮機にて圧縮された燃料の残部を前記第２燃料流路にて前記高圧燃料噴射手段へ導くエンジン。
2. 前記膨張タービンにて膨張された燃料が前記第１燃料流路にて導かれる低圧燃料供給手段が、前記給気ポートの上流側の前記給気路に備えられる請求項１に記載のエンジン。
3. 前記燃焼室の燃焼状態を判定する燃焼状態判定手段が設けられ、
   前記燃焼状態判定手段による燃焼状態の判定結果に基づいて、前記高圧燃料噴射手段による燃料噴射量を制御する燃料噴射量制御手段が設けられている請求項１又は２に記載のエンジン。
4. 前記燃焼室は、一のクランク軸に対して複数併設されると共に、
   前記高圧燃料噴射手段は、複数の前記燃焼室に接続される複数の前記給気ポートの夫々に設けられ、
   前記燃焼状態判定手段が、複数の前記燃焼室の燃焼状態を各別に又は群毎に判定可能に設けられ、
   前記燃料噴射量制御手段は、前記燃焼状態判定手段による前記燃焼室の燃焼状態の判定結果に基づいて、前記燃焼室に対応する前記高圧燃料噴射手段による燃料噴射量を、前記燃焼室毎に各別に又は群毎に制御可能に構成されている請求項３に記載のエンジン。
5. 前記燃焼状態判定手段は、複数の前記燃焼室夫々の内圧に基づいて、複数の前記燃焼室の燃焼状態を各別に又は群毎に判定可能に構成されており、
   前記燃焼状態判定手段は、前記燃焼室の内圧が異常燃焼判定圧力よりも低い場合に、前記燃焼室の燃焼状態が異常燃焼状態であると判定する請求項４に記載のエンジン。
6. 給気路の燃焼室への接続部位である給気ポートへ燃料を噴射するエンジンの燃料供給方法であって、
   中供給圧で供給される燃料の一部を低供給圧に膨張させると共に、当該膨張により生じたエネルギーにより、中供給圧で供給される燃料の残部を高供給圧に圧縮し、当該高供給圧の燃料を前記給気ポートへ噴射するエンジンの燃料供給方法。

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