JP2013238194A - バイフューエルエンジンの過給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 バイフューエルエンジンの出力を簡易に増大すること。
【解決手段】 気体燃料と液体燃料を燃料として使用し、エンジン１０又は電動モータの出力軸により、エンジン１０の吸気通路３０に配置されたコンプレッサ３１Ａを駆動し、エンジン１０の燃焼室に大量の吸入空気を過給するスーパーチャージャー３１を有してなるバイフューエルエンジン１０の過給装置であって、気体燃料の使用時にはスーパーチャージャー３１のコンプレッサ３１Ａによる過給を行ない、液体燃料の使用時にはスーパーチャージャー３１のコンプレッサ３１Ａによる過給を行なわない。
【選択図】 図１

Description

本発明はバイフューエルエンジンの過給装置に関する。

従来、ＣＮＧ（天然ガス）等の気体燃料と、ガソリン等の液体燃料を燃料として使用するバイフューエルエンジンがある。

バイフューエルエンジンを搭載した車両では、通常のガソリンエンジン及びディーゼルエンジンを搭載する場合の装備に加え、ＣＮＧ専用の燃料ボンベ、燃料ライン、インジェクタ等の装備が取付けられる。この結果、バイフューエルエンジンを搭載した車両では、車両重量が大幅に増加し、車両の走行性能（動力性能）が低下する。

そこで、従来のバイフューエルエンジンとして、特許文献１に記載の如く、エンジンの排気通路に配置されたタービンにより、エンジンの吸気通路に配置されたコンプレッサを駆動し、エンジンの燃焼室に大量の吸入空気を過給するターボチャージャーを有するものがある。ターボチャージャーのコンプレッサによる過給によってエンジンの出力を増大し、車両の重量の増加に伴う走行性能の低下を補うものである。

実開昭63-22342

しかしながら、従来のターボチャージャーを用いたバイフューエルエンジンには以下の問題点がある。

(1)オクタン価の高い気体燃料（例えばＣＮＧのオクタン価は120）と、オクタン価の低い液体燃料（例えばガソリンのオクタン価は90〜100）の双方に対し、ターボチャージャーのコンプレッサによる過給を行なっている。即ち、気体燃料の使用時だけでなく、液体燃料の使用時にも、ノッキングの発生によるエンジン部品の損傷や出力ダウン等の不都合を回避するため、ターボチャージャーのコンプレッサによる過給圧が使用燃料に対応する過給圧限界値を下回るように、ターボチャージャーを過給圧制御する必要がある。

(2)エンジンの冷間始動時に、ターボチャージャーのタービンを回転した排気がタービンに接触して温度低下し、ひいてはその下流側に設置されている排気浄化触媒の昇温を遅延化する。排気浄化触媒の昇温の遅延化はその還元能力の停滞を招き、排気浄化性能の悪化をもたらす。

本発明の課題は、バイフューエルエンジンの出力を簡易に増大することにある。
本発明の他の課題は、排気浄化触媒の昇温の遅延化を回避し、排気浄化性能を向上することにある。

請求項１に係る発明は、気体燃料と液体燃料を燃料として使用し、エンジン又は電動モータの出力軸により、エンジンの吸気通路に配置されたコンプレッサを駆動し、エンジンの燃焼室に大量の吸入空気を過給するスーパーチャージャーを有してなるバイフューエルエンジンの過給装置であって、気体燃料の使用時にはスーパーチャージャーのコンプレッサによる過給を行ない、液体燃料の使用時にはスーパーチャージャーのコンプレッサによる過給を行なわないようにしたものである。

請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において更に、前記エンジン又は電動モータの出力軸とスーパーチャージャーのコンプレッサとの間に電磁クラッチを設け、気体燃料の使用時には電磁クラッチを接続し、液体燃料の使用時には電磁クラッチを遮断するようにしたものである。

請求項３に係る発明は、請求項２に係る発明において更に、前記スーパーチャージャーのコンプレッサを迂回する吸気バイパス通路と、この吸気バイパス通路を開閉する吸気バイパス弁を設け、気体燃料の使用時には吸気バイパス弁を閉じ、液体燃料の使用時には吸気バイパス弁を開くようにしたものである。

請求項４に係る発明は、請求項１〜３のいずれかに係る発明において更に、前記エンジンの排気通路に排気浄化触媒を設けてなるようにしたものである。

請求項５に係る発明は、気体燃料と液体燃料を燃料として使用し、エンジンの排気通路に配置されたタービンにより、エンジンの吸気通路に配置されたコンプレッサを駆動し、エンジンの燃焼室に大量の吸入空気を過給するターボチャージャーを有してなるバイフューエルエンジンの過給装置であって、気体燃料の使用時にはターボチャージャーのコンプレッサによる過給を行ない、液体燃料の使用時にはターボチャージャーのコンプレッサによる過給を行なわないようにしたものである。

請求項６に係る発明は、請求項５に係る発明において更に、前記ターボチャージャーのタービンを迂回する排気バイパス通路と、この排気バイパス通路を開閉する排気バイパス弁を設けるとともに、前記ターボチャージャーのコンプレッサを迂回する吸気バイパス通路と、この吸気バイパス通路を開閉する吸気バイパス弁を設け、気体燃料の使用時には排気バイパス弁と吸気バイパス弁を閉じ、液体燃料の使用時には排気バイパス弁と吸気バイパス弁を開くようにしたものである。

（請求項１）
(a)エンジンの通常運転時（通常の冷間始動時を含む）には、オクタン価が高い気体燃料（例えばＣＮＧのオクタン価は120）を使用する。そして、この気体燃料に対し、エンジン又は電動モータの出力により駆動されるスーパーチャージャーのコンプレッサにより、そのようなノッキングを生じにくい気体燃料用の高い最大限界過給圧まで過給圧制御され得る過給を実施する。これにより、ノッキングの発生によるエンジン部品の損傷や出力ダウン等のないエンジンの高い燃料効率を引き出し、エンジンの出力を増大できる。

これに対し、エンジンの非常運転時（極冷間始動時や気体燃料のボンベ圧力低下時等）に、オクタン価の低い液体燃料（例えばガソリンのオクタン価は90〜100）を使用するときには、スーパーチャージャーのコンプレッサによる過給を全く実施しない。

スーパーチャージャーによる過給圧制御を気体燃料に対してだけ適用するという簡易を図りながら、バイフューエルエンジンの出力を増大するものになる。

（請求項２）
(b)前記エンジン又は電動モータの出力軸とスーパーチャージャーのコンプレッサとの間に電磁クラッチを設け、気体燃料の使用時には電磁クラッチを接続し、液体燃料の使用時には電磁クラッチを遮断する。従って、気体燃料と液体燃料の使用の切換わりに応じて、電磁クラッチをオン／オフ（接続／遮断）することにより、上述(a)の過給の実施と不実施を簡易に切換えできる。

（請求項３）
(c)前記スーパーチャージャーのコンプレッサを迂回する吸気バイパス通路と、この吸気バイパス通路を開閉する吸気バイパス弁を設け、気体燃料の使用時には吸気バイパス弁を閉じ、液体燃料の使用時には吸気バイパス弁を開く。これにより、液体燃料の使用時に、スーパーチャージャーのコンプレッサにより過給されない吸入空気を、該コンプレッサを迂回する吸気バイパス通路から燃焼室に導き、該コンプレッサによる吸気抵抗を排除できる。

（請求項４）
(d)エンジンの冷間始動時に気体燃料を使用し、併せてこの気体燃料に対し、スーパーチャージャーのコンプレッサによる過給を行なうとき、ターボチャージャーを用いる場合におけるような排気の温度低下を生じない。即ち、この冷間始動時の排気は、ターボチャージャーのタービンに接触して温度低下する如くがなく、ひいてはその排気熱により排気下流側の排気浄化触媒の温度を早期に昇温させる。これにより、排気浄化触媒の還元能力の高まりを促進し、排気浄化性能を向上することができる。

（請求項５）
(e)エンジンの通常運転時（通常の冷間始動時を含む）には、オクタン価が高い気体燃料（例えばＣＮＧのオクタン価は120）を使用する。そして、この気体燃料に対し、エンジン又は電動モータの出力により駆動されるターボチャージャーのコンプレッサにより、そのようなノッキングを生じにくい気体燃料用の高い最大限界過給圧まで過給圧制御され得る過給を実施する。これにより、ノッキングの発生によるエンジン部品の損傷や出力ダウン等のないエンジンの高い燃料効率を引き出し、エンジンの出力を増大できる。

これに対し、エンジンの非常運転時（極冷間始動時や気体燃料のボンベ圧力低下時等）に、オクタン価の低い液体燃料（例えばガソリンのオクタン価は90〜100）を使用するときには、ターボチャージャーのコンプレッサによる過給を全く実施しない。

ターボチャージャーによる過給圧制御を気体燃料に対してだけ適用するという簡易を図りながら、バイフューエルエンジンの出力を増大するものになる。

（請求項６）
(f)前記ターボチャージャーのタービンを迂回する排気バイパス通路と、この排気バイパス通路を開閉する排気バイパス弁を設けるとともに、前記ターボチャージャーのコンプレッサを迂回する吸気バイパス通路と、この吸気バイパス通路を開閉する吸気バイパス弁を設け、気体燃料の使用時には排気バイパス弁と吸気バイパス弁を閉じ、液体燃料の使用時には排気バイパス弁と吸気バイパス弁を開く。従って、気体燃料と液体燃料の使用の切換えに応じて、排気バイパス弁と吸気バイパス弁をオン／オフ（閉／開）することにより、上述(e)の過給の実施と不実施を簡易に切換えできる。

図１は実施例１のバイフューエルエンジンの過給装置を示す模式図である。 図２は実施例２のバイフューエルエンジンの過給装置を示す模式図である。

（実施例１）（図１）
図１に示したバイフューエルエンジン１０は、ＣＮＧ（気体燃料）とガソリン（液体燃料）を燃料として使用する。

即ち、エンジン１０は、ＣＮＧインジェクタ１１とガソリンインジェクタ２１を有する。ＣＮＧボンベ１２に充填され、加圧されたＣＮＧが、燃料ライン１２Ａを通じてＣＮＧインジェクタ１１に送られ、ＣＮＧインジェクタ１１からエンジン１０の燃焼室に噴射される。この燃料ライン１２Ａには、ＣＮＧを遮断するシャットバルブ１３と、ＣＮＧボンベ１２の圧力を測定する高圧ＣＮＧ圧力センサ１４が設けられている。ＣＮＧボンベ１２の残量は高圧ＣＮＧ圧力センサ１４の測定圧力で監視される。ガソリンタンク２２に充填されたガソリンが、燃料ライン２２Ａを通じてガソリンインジェクタ２１に送られ、ガソリンインジェクタ２１からエンジン１０の燃焼室に噴射される。

エンジン１０の燃焼室に燃焼用空気を導入する吸気通路３０には、スーパーチャージャー３１のコンプレッサ３１Ａが設けられている。吸気通路３０におけるコンプレッサ３１Ａの上流側にはエアクリーナ３２、エアフローメータ３３が設けられている。吸気通路３０に取込まれた吸入空気中の塵等がエアクリーナ３２によりろ過され、取込まれた吸入空気の量がエアフローメータ３３により測定される。スーパーチャージャー３１のコンプレッサ３１Ａは、エアクリーナ３２、エアフローメータ３３を経て取込まれた吸入空気を圧縮（過給）する。コンプレッサ３１Ａにより加圧されて高温になった吸入空気は、コンプレッサ３１Ａの下流側に設けられているインタークーラー３４により冷却され、エンジン１０の燃焼室に供給される。吸入空気は、コンプレッサ３１Ａにより過給されてインタークーラー３４により高密度化され、エンジン１０の燃焼室への充填効率が向上され、エンジン１０の燃焼室に大量に供給される。

スーパーチャージャー３１のコンプレッサ３１Ａは、駆動源３５の回転力を駆動伝達部３６経由で電磁クラッチ３７を介して伝えられる。駆動源３５は、エンジン１０の出力とされる。エンジン１０のクランク軸（出力軸）に設けた駆動プーリと、電磁クラッチ３７の入力軸に設けた従動プーリに、駆動伝達部３６としてのベルトが巻き掛けられる。電磁クラッチ３７の出力軸がコンプレッサ３１Ａに結合される。電磁クラッチ３７が接続（オン）されることにより、エンジン１０の出力によりコンプレッサ３１Ａが駆動される。

尚、スーパーチャージャー３１のコンプレッサ３１Ａはエンジン１０の出力によらず、電動モータの出力により駆動されても良い。

スーパーチャージャー３１のコンプレッサ３１Ａを迂回する吸気バイパス通路３８が、吸気通路３０におけるエアフローメータ３３とコンプレッサ３１Ａとの中間部と、インタークーラー３４の下流部（インタークーラー３４の上流部でも可）とを連通するように延在される。吸気バイパス通路３８には、この吸気バイパス通路３８を開閉する吸気バイパス弁（電磁弁）３８Ａが設けられる。吸気バイパス弁３８Ａは、スーパーチャージャー３１のコンプレッサ３１Ａによる過給圧を小さくし、又はコンプレッサ３１Ａを停止するときに開弁される。

エンジン１０の燃焼室から排気を排出する排気通路４０には、排気を浄化する三元触媒４１が設けられている。三元触媒４１は、排気中のＣＯ、ＨＣ、ＮＯxを無害なＣＯ₂、Ｎ₂、Ｈ₂Ｏに酸化又は還元処理する。排気通路４０における三元触媒４１の上流側にはＡ／Ｆセンサ４２が配置され、下流側にはＯ₂センサ４３が配置されている。Ａ／Ｆセンサ４２は排気中の酸素量と大気中の酸素量の濃度差を検知し、空燃比（燃料と空気の割合）を検出する。Ｏ₂センサ４３は排気中の酸素濃度を検出する。Ａ／Ｆセンサ４２とＯ₂センサ４３の検出結果はＥＣＵ（純正ＥＣＵ６０）に送られる。

エンジン１０の制御は、ＣＮＧ用ＥＣＵ５０及びガソリン用ＥＣＵ６０により行なう。
本実施例では、Ａ／Ｆセンサ４２とＯ₂センサ４３の検出信号を純正ＥＣＵたるガソリン用ＥＣＵ６０に送り、排気の空燃比が三元触媒４１の活性化に必要な値に制御されたことをＡ／Ｆセンサ４２の検出結果によって検出するとともに、三元触媒４１の酸化又は還元処理が適正になっていることをＯ₂センサ４３の検出結果によって検出するＡ／Ｆフィードバック制御をガソリン用ＥＣＵ６０において行なう。また、ガソリン用ＥＣＵ６０のＡ／Ｆフィードバック制御を利用し、ＣＮＧ用ＥＣＵ５０におけるＡ／Ｆフィードバック制御も行なう。

しかるに、本実施例では、エンジン１０に設けた水温センサ１０Ｓにより、エンジン１０の冷却水の温度を検出する。そして、水温センサ１０Ｓの検出信号をＣＮＧ用ＥＣＵ５９とガソリン用ＥＣＵ６０に送る。ガソリン用ＥＣＵ６０は、水温センサ１０Ｓの検出温度が極低温の極冷間始動時（非常運転時）に、エンジン１０の使用燃料をガソリンとするガソリン運転制御を行なう。ＣＮＧ用ＥＣＵ５０は、水温センサ１０Ｓの検出温度が極低温以外のとき（通常の冷間始動時を含む通常運転時）、エンジン１０の使用燃料をＣＮＧとするＣＮＧ運転制御を行なう。

また、本実施例では、ＣＮＧボンベ１２の圧力を測定する高圧ＣＮＧ圧力センサ１４の検出信号もＣＮＧ用ＥＣＵ５０とガソリン用ＥＣＵ６０に送る。高圧ＣＮＧ圧力センサ１４の検出圧力が基準値以下に下がったとき（非常運転時）、ＣＮＧ用ＥＣＵ５０はエンジン１０のＣＮＧ運転制御を停止し、ガソリン用ＥＣＵ６０はエンジン１０のガソリン運転制御を開始する。尚、ＣＮＧ用ＥＣＵ５０によるエンジン１０のＣＮＧ運転制御と、ガソリン用ＥＣＵ６０によるエンジン１０のガソリン運転制御とを、運転者が任意に切換え得るように構成することもできる。

以下、ＣＮＧ運転制御とガソリン運転制御について説明する。
（ＣＮＧ運転制御）
エンジン１０の通常運転時であるＣＮＧ使用時、エンジン１０は、各センサ及び純正ＥＣＵとしての、ガソリン用ＥＣＵ６０からの情報に基づき、ＣＮＧ用ＥＣＵ５０により運転制御される。そして、エンジン１０の出力が電磁クラッチ３７によりスーパーチャージャー３１のコンプレッサ３１Ａに接続され、コンプレッサ３１Ａによる過給を行なう。コンプレッサ３１Ａにより過給される最良の吸入空気がエンジン１０の燃焼室に供給される。具体的には、吸気通路３０のエアクリーナ３２から吸入された空気が、エアフローメータ３３で流量測定後、スーパーチャージャー３１のコンプレッサ３１Ａで圧縮し、更にインタークーラー３４で冷却してエンジン１０の燃焼室に過給される。

このとき、ＣＮＧ用ＥＣＵ５０は、スーパーチャージャー３１のコンプレッサ３１Ａを迂回する吸気バイパス通路３８に設けられている吸気バイパス弁３８Ａを全閉、もしくは閉じ側に設定する。ＣＮＧ用ＥＣＵ５０は、吸気通路３０におけるコンプレッサ３１Ａの下流側に設けてある過給圧センサ３１Ｓの出力値に基づき、吸気バイパス弁３８Ａを開閉制御することにより、コンプレッサ３１ＡによるＣＮＧの過給圧をＣＮＧ用の最大限界過給圧の範囲内で制御する。

（ガソリン運転制御）
エンジン１０の非常運転時であるガソリン使用時、エンジン１０は各センサからの情報に基づき、ガソリン用ＥＣＵ６０により運転制御される。そして、スーパーチャージャー３１のコンプレッサ３１Ａに対するエンジン１０の出力の接続が電磁クラッチ３７により遮断され、コンプレッサ３１Ａによる過給が停止される。コンプレッサ３１Ａにより過給されない吸入空気がエンジン１０の燃焼室に供給される。具体的には、吸気通路３０のエアクリーナ３２から吸入された空気が、エアフローメータ３３で流量測定後、エンジン１０の燃焼室に供給される。

このとき、電磁クラッチ３７の遮断により駆動されないスーパーチャージャー３１のコンプレッサ３１Ａは吸気抵抗になるから、ＣＮＧ用ＥＣＵ５０は、スーパーチャージャー３１のコンプレッサ３１Ａを迂回する吸気バイパス通路３８に設けられている吸気バイパス弁３８Ａを全開する。エアフローメータ３３を通過した吸入空気は吸気バイパス通路３８からエンジン１０の燃焼室に供給される。

本実施例によれば以下の作用効果を奏する。
(a)エンジン１０の通常運転時（通常の冷間始動時を含む）には、オクタン価が高い気体燃料（例えばＣＮＧのオクタン価は120）を使用する。そして、この気体燃料に対し、エンジン１０又は電動モータの出力により駆動されるスーパーチャージャー３１のコンプレッサ３１Ａにより、そのようなノッキングを生じにくい気体燃料用の高い最大限界過給圧まで過給圧制御され得る過給を実施する。これにより、ノッキングの発生によるエンジン部品の損傷や出力ダウン等のないエンジン１０の高い燃料効率を引き出し、エンジン１０の出力を増大できる。

これに対し、エンジン１０の非常運転時（極冷間始動時や気体燃料のボンベ圧力低下時等）に、オクタン価の低い液体燃料（例えばガソリンのオクタン価は90〜100）を使用するときには、スーパーチャージャー３１のコンプレッサ３１Ａによる過給を全く実施しない。

スーパーチャージャー３１による過給圧制御を気体燃料に対してだけ適用するという簡易を図りながら、バイフューエルエンジン１０の出力を増大するものになる。

(b)前記エンジン１０又は電動モータの出力軸とスーパーチャージャー３１のコンプレッサ３１Ａとの間に電磁クラッチ３７を設け、気体燃料の使用時には電磁クラッチ３７を接続し、液体燃料の使用時には電磁クラッチ３７を遮断する。従って、気体燃料と液体燃料の使用の切換わりに応じて、電磁クラッチ３７をオン／オフ（接続／遮断）することにより、上述(a)の過給の実施と不実施を簡易に切換えできる。

(c)前記スーパーチャージャー３１のコンプレッサ３１Ａを迂回する吸気バイパス通路３８と、この吸気バイパス通路３８を開閉する吸気バイパス弁３８Ａを設け、気体燃料の使用時には吸気バイパス弁３８Ａを閉じ、液体燃料の使用時には吸気バイパス弁３８Ａを開く。これにより、液体燃料の使用時に、スーパーチャージャー３１のコンプレッサ３１Ａにより過給されない吸入空気を、該コンプレッサ３１Ａを迂回する吸気バイパス通路３８から燃焼室に導き、該コンプレッサ３１Ａによる吸気抵抗を排除できる。

(d)エンジン１０の冷間始動時に気体燃料を使用し、併せてこの気体燃料に対し、スーパーチャージャー３１のコンプレッサ３１Ａによる過給を行なうとき、ターボチャージャーを用いる場合におけるような排気の温度低下を生じない。即ち、この冷間始動時の排気は、ターボチャージャーのタービンに接触して温度低下する如くがなく、ひいてはその排気熱により排気下流側の排気浄化触媒４１の温度を早期に昇温させる。これにより、排気浄化触媒４１の還元能力の高まりを促進し、排気浄化性能を向上することができる。

（実施例２）（図２）
実施例２が実施例１と異なる点は、ＣＮＧの使用時に、エンジン１０の燃焼室に大量の吸入空気を過給する手段として、スーパーチャージャー３１に代わるターボチャージャー４４を用いたことにある。尚、実施例２において、実施例１におけると同様の部材は同一の符号を付して説明を省略する。

ターボチャージャー４４は、吸気通路３０におけるエアフローメータ３３の下流側に配置されたコンプレッサ４４Ａと、排気通路４０における三元触媒４１の上流側に配置されたタービン４４Ｂとを有する。ターボチャージャー４４は、エンジン１０の排気圧力により回転されるタービン４４Ｂによりコンプレッサ４４Ａを駆動し、エンジン１０の燃焼室に大量の吸入空気を過給する。

ターボチャージャー４４は、コンプレッサ４４Ａを迂回する吸気バイパス通路４５と、この吸気バイパス通路４５を開閉する吸気バイパス弁４５Ａを付帯的に設けている。吸気バイパス通路４５は、吸気通路３０におけるエアフローメータ３３とコンプレッサ４４Ａとの中間部と、インタークーラー３４の上流部（インタークーラー３４の下流部でも可）とを連通するように延在される。

また、ターボチャージャー４４は、タービン４４Ｂを迂回する排気バイパス通路４６と、この排気バイパス通路４６を開閉する排気バイパス弁４６Ａを付帯的に設けている。排気バイパス通路４６は、排気通路４０におけるタービン４４Ｂの上流部と、タービン４４Ｂと三元触媒４１との中間部とを連通するように延在される。吸気バイパス弁４５Ａと排気バイパス弁４６Ａは、ターボチャージャー４４のコンプレッサ４４Ａによる過給圧を小さくし、又はコンプレッサ４４Ａを停止するときに開弁される。

本実施例においても、エンジン１０の制御は、ＣＮＧ用ＥＣＵ５０及びガソリン用ＥＣＵ６０により行なう。

即ち、本実施例では、Ａ／Ｆセンサ４２とＯ₂センサ４３の検出信号を純正ＥＣＵたるガソリン用ＥＣＵ６０に送り、排気の空燃比が三元触媒４１の活性化に必要な値に制御されたことをＡ／Ｆセンサ４２の検出結果によって検出するとともに、三元触媒４１の酸化又は還元処理が適正になっていることをＯ₂センサ４３の検出結果によって検出するＡ／Ｆフィードバック制御をガソリン用ＥＣＵ６０において行なう。また、ガソリン用ＥＣＵ６０のＡ／Ｆフィードバック制御を利用し、ＣＮＧ用ＥＣＵ５０におけるＡ／Ｆフィードバック制御も行なう。

しかるに、本実施例では、エンジン１０に設けた水温センサ１０Ｓにより、エンジン１０の冷却水の温度を検出する。そして、水温センサ１０Ｓの検出信号をＣＮＧ用ＥＣＵ５０とガソリン用ＥＣＵ６０に送る。ガソリン用ＥＣＵ６０は、水温センサ１０Ｓの検出温度が極低温の極冷間始動時（非常運転時）に、エンジン１０の使用燃料をガソリンとするガソリン運転制御を行なう。ＣＮＧ用ＥＣＵ５０は、水温センサ１０Ｓの検出温度が極低温以外のとき（通常の冷間始動時を含む通常運転時）、エンジン１０の使用燃料をＣＮＧとするＣＮＧ運転制御を行なう。

また、本実施例では、ＣＮＧボンベ１２の圧力を測定する高圧ＣＮＧ圧力センサ１４の検出信号もＣＮＧ用ＥＣＵ５０とガソリン用ＥＣＵ６０に送る。高圧ＣＮＧ圧力センサ１４の検出圧力が基準値以下に下がったとき（非常運転時）、ＣＮＧ用ＥＣＵ５０はエンジン１０のＣＮＧ運転制御を停止し、ガソリン用ＥＣＵ６０はエンジン１０のガソリン運転制御を開始する。尚、ＣＮＧ用ＥＣＵ５０によるエンジン１０のＣＮＧ運転制御と、ガソリン用ＥＣＵ６０によるエンジン１０のガソリン運転制御とを、運転者が任意に切換え得るように構成することもできる。

以下、ＣＮＧ運転制御とガソリン運転制御について説明する。
（ＣＮＧ運転制御）
エンジン１０の通常運転時であるＣＮＧ使用時、エンジン１０は、各センサ及び純正ＥＣＵとしての、ガソリン用ＥＣＵ６０からの情報に基づき、ＣＮＧ用ＥＣＵ５０により運転制御される。ＣＮＧ用ＥＣＵ５０は、ターボチャージャー４４のタービン４４Ｂをエンジン１０の排気圧力により回転させ、タービン４４Ｂにより駆動されるコンプレッサ４４Ａにより過給される大量の吸入空気をエンジン１０の燃焼室に供給する。具体的には、吸気通路３０のエアクリーナ３２から吸入された空気を、エアフローメータ３３で流量測定後、ターボチャージャー４４のコンプレッサ４４Ａで圧縮し、更にインタークーラー３４で冷却してエンジン１０の燃焼室に供給する。

このとき、ＣＮＧ用ＥＣＵ５０は、ターボチャージャー４４のコンプレッサ４４Ａを迂回する吸気バイパス通路４５に設けられている吸気バイパス弁４５Ａと、ターボチャージャー４４のタービン４４Ｂを迂回する排気バイバス通路４６に設けられている排気バイパス弁４６Ａの両者を、全閉、もしくは閉じ側に設定する。ＣＮＧ用ＥＣＵ５０は、吸気通路３０におけるコンプレッサ４４Ａの下流側に設けてある過給圧センサ４４Ｓの出力値に基づき、吸気バイパス弁４５Ａと排気バイパス弁４６Ａを開閉制御することにより、コンプレッサ４４ＡによるＣＮＧの過給圧をＣＮＧ用の最大限界過給圧の範囲内で制御する。

（ガソリン運転制御）
エンジン１０の非常運転時であるガソリン使用時、エンジン１０は各センサからの情報に基づき、ガソリン用ＥＣＵ６０により運転制御される。このとき、ＣＮＧ用ＥＣＵ５０は、吸気バイパス弁４５Ａと排気バイパス弁４６Ａの両者を全開してエンジン１０の排気圧力によるターボチャージャー４４のタービン４４Ｂの回転を停止し、コンプレッサ４４Ａによる過給を停止する。コンプレッサ４４Ａにより過給されない吸入空気がエンジン１０の燃焼室に供給される。具体的には、吸気通路３０のエアクリーナ３２から吸入された空気が、エアフローメータ３３で流量測定後、吸気バイパス通路４５を通ってエンジン１０の燃焼室に供給される。

本実施例によれば以下の作用効果を奏する。
(a)エンジン１０の通常運転時（通常の冷間始動時を含む）には、オクタン価が高い気体燃料（例えばＣＮＧのオクタン価は120）を使用する。そして、この気体燃料に対し、エンジン１０又は電動モータの出力により駆動されるターボチャージャー４４のコンプレッサ４４Ａにより、そのようなノッキングを生じにくい気体燃料用の高い最大限界過給圧まで過給圧制御され得る過給を実施する。これにより、ノッキングの発生によるエンジン部品の損傷や出力ダウン等のないエンジン１０の高い燃料効率を引き出し、エンジン１０の出力を増大できる。

これに対し、エンジン１０の非常運転時（極冷間始動時や気体燃料のボンベ圧力低下時等）に、オクタン価の低い液体燃料（例えばガソリンのオクタン価は90〜100）を使用するときには、ターボチャージャー４４のコンプレッサ４４Ａによる過給を全く実施しない。

ターボチャージャー４４による過給圧制御を気体燃料に対してだけ適用するという簡易を図りながら、バイフューエルエンジン１０の出力を増大するものになる。

(b)前記ターボチャージャー４４のタービン４４Ｂを迂回する排気バイパス通路４６と、この排気バイパス通路４６を開閉する排気バイパス弁４６Ａを設けるとともに、前記ターボチャージャー４４のコンプレッサ４４Ａを迂回する吸気バイパス通路４５と、この吸気バイパス通路４５を開閉する吸気バイパス弁４５Ａを設け、気体燃料の使用時には排気バイパス弁４６Ａと吸気バイパス弁４５Ａを閉じ、液体燃料の使用時には排気バイパス弁４６Ａと吸気バイパス弁４５Ａを開く。従って、気体燃料と液体燃料の使用の切換えに応じて、排気バイパス弁４６Ａと吸気バイパス弁４５Ａをオン／オフ（閉／開）することにより、上述(a)の過給の実施と不実施を簡易に切換えできる。

以上、本発明の実施例を図面により詳述したが、本発明の具体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。例えば、気体燃料はＣＮＧに限らず、液体燃料はガソリンに限らない。

本発明は、気体燃料と液体燃料を燃料として使用し、エンジン又は電動モータの出力軸により、エンジンの吸気通路に配置されたコンプレッサを駆動し、エンジンの燃焼室に大量の吸入空気を過給するスーパーチャージャーを有してなるバイフューエルエンジンの過給装置であって、気体燃料の使用時にはスーパーチャージャーのコンプレッサによる過給を行ない、液体燃料の使用時にはスーパーチャージャーのコンプレッサによる過給を行なわない。これにより、バイフューエルエンジンの出力を簡易に増大することができる。

また、本発明は、前記エンジンの排気通路に排気浄化触媒を設けた。これにより、排気浄化触媒の昇温の遅延化を回避し、排気浄化性能を向上することができる。

また、本発明は、気体燃料と液体燃料を燃料として使用し、エンジンの排気通路に配置されたタービンにより、エンジンの吸気通路に配置されたコンプレッサを駆動し、エンジンの燃焼室に大量の吸入空気を過給するターボチャージャーを有してなるバイフューエルエンジンの過給装置であって、気体燃料の使用時にはターボチャージャーのコンプレッサによる過給を行ない、液体燃料の使用時にはターボチャージャーのコンプレッサによる過給を行なわない。これにより、バイフューエルエンジンの出力を簡易に増大することができる。

１０ バイフューエルエンジン
３０ 吸気通路
３１ スーパーチャージャー
３１Ａ コンプレッサ
３７ 電磁クラッチ
３８ 吸気バイパス通路
３８Ａ 吸気バイパス弁
４０ 排気通路
４１ 三元触媒（排気浄化触媒）
４４ ターボチャージャー
４４Ａ コンプレッサ
４４Ｂ タービン
４５ 吸気バイパス通路
４５Ａ 吸気バイパス弁
４６ 排気バイパス通路
４６Ａ 排気バイパス弁
５０ ＣＮＧ用ＥＣＵ
６０ ガソリン用ＥＣＵ

Claims (6)

1. 気体燃料と液体燃料を燃料として使用し、
   エンジン又は電動モータの出力軸により、エンジンの吸気通路に配置されたコンプレッサを駆動し、エンジンの燃焼室に大量の吸入空気を過給するスーパーチャージャーを有してなるバイフューエルエンジンの過給装置であって、
   気体燃料の使用時にはスーパーチャージャーのコンプレッサによる過給を行ない、液体燃料の使用時にはスーパーチャージャーのコンプレッサによる過給を行なわないバイフューエルエンジンの過給装置。
2. 前記エンジン又は電動モータの出力軸とスーパーチャージャーのコンプレッサとの間に電磁クラッチを設け、
   気体燃料の使用時には電磁クラッチを接続し、液体燃料の使用時には電磁クラッチを遮断する請求項１に記載のバイフューエルエンジンの過給装置。
3. 前記スーパーチャージャーのコンプレッサを迂回する吸気バイパス通路と、この吸気バイパス通路を開閉する吸気バイパス弁を設け、
   気体燃料の使用時には吸気バイパス弁を閉じ、液体燃料の使用時には吸気バイパス弁を開く請求項２に記載のバイフューエルエンジンの過給装置。
4. 前記エンジンの排気通路に排気浄化触媒を設けてなる請求項１〜３のいずれかに記載のバイフューエルエンジンの過給装置。
5. 気体燃料と液体燃料を燃料として使用し、
   エンジンの排気通路に配置されたタービンにより、エンジンの吸気通路に配置されたコンプレッサを駆動し、エンジンの燃焼室に大量の吸入空気を過給するターボチャージャーを有してなるバイフューエルエンジンの過給装置であって、
   気体燃料の使用時にはターボチャージャーのコンプレッサによる過給を行ない、液体燃料の使用時にはターボチャージャーのコンプレッサによる過給を行なわないバイフューエルエンジンの過給装置。
6. 前記ターボチャージャーのタービンを迂回する排気バイパス通路と、この排気バイパス通路を開閉する排気バイパス弁を設けるとともに、
   前記ターボチャージャーのコンプレッサを迂回する吸気バイパス通路と、この吸気バイパス通路を開閉する吸気バイパス弁を設け、
   気体燃料の使用時には排気バイパス弁と吸気バイパス弁を閉じ、液体燃料の使用時には排気バイパス弁と吸気バイパス弁を開く請求項５に記載のバイフューエルエンジンの過給装置。

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