JP4535051B2 - 多種燃料内燃機関 - Google Patents

Description

本発明は、性状の異なる少なくとも２種類の燃料の内の少なくとも１種類を燃焼室に導いて又は当該少なくとも２種類の燃料からなる混合燃料を燃焼室に導いて、主として理論空燃比で運転される多種燃料内燃機関に関する。

従来、性状の異なる複数種類の燃料を用いて運転される所謂多種燃料内燃機関が知られている。例えば、下記の特許文献１にはガソリンと軽油の混合燃料を用いて運転される多種燃料内燃機関について開示されている。この多種燃料内燃機関は、機関始動時に着火性の高い軽油の混合割合を高くして拡散燃焼運転させ、また、スモーク排出量が多い場合やノッキングが発生している場合にスモーク抑制効果や耐ノック性の高いガソリンの混合割合高くして予混合燃焼させている。また、下記の特許文献２には、ガソリンや軽油、エタノールの様に多種類の燃料の中から運転者が選択したものを用いて運転可能な多種燃料内燃機関が開示されている。更に、この特許文献２には、機関負荷が所定の負荷よりも軽負荷であれば火花点火モードで運転され、高負荷であれば圧縮自着火拡散燃焼モードで運転される多種燃料内燃機関についても記載されており、使用する燃料の着火性が高いほど圧縮自着火拡散燃焼モードでの運転領域を拡大している。

特開平９−６８０６１号公報 特開２００４−２４５１２６号公報

しかしながら、例えば、特定の燃料固有の性状に依存する運転モードでの運転が継続された場合には、その特定の燃料が消費し尽くされてしまうことによって、その後はその運転モードでの運転を行えなくなってしまう虞がある。そして、そのような状況に陥ったときには、あらゆる運転条件において残りの他の燃料の性状に依存した別の運転モードでの運転に制限されてしまうので、時としてエミッション性能や出力性能等に代表される機関性能を悪化させることがある。また、車輌の仕向地によっては同種の燃料であっても品質に差が出てしまうことがあるので、例えば、その燃料は、本来であれば燃料特性が高着火性と認識され、また、期待されているにも拘わらず、望むだけの高い着火性を備えていない場合がある。これが為、かかる場合には、着火性だけでなくスモーク抑制効果や耐ノック性についても低い混合燃料しか作り出すことができずに、機関性能を悪化させてしまう可能性がある。

そこで、本発明は、かかる従来例の有する不都合を改善し、燃焼室内に導かれる燃料の燃料特性に応じた最適な燃焼制御を行うことのできる多種燃料内燃機関を提供することを、その目的とする。

上記目的を達成する為、請求項１記載の発明では、性状の異なる少なくとも２種類の燃料の内の少なくとも１種類が燃焼室に導かれ又は当該少なくとも２種類の燃料からなる混合燃料が燃焼室に導かれて理論空燃比運転される多種燃料内燃機関において、その燃焼室内に導かれる燃料の燃料特性について、目標出力性能、目標エミッション性能や目標燃費性能を実現させる圧縮自着火拡散燃焼が可能な燃料ならば着火性が良いと判定する一方、そのような圧縮自着火拡散燃焼が不可能な燃料ならば着火性が悪いと判定し、目標出力性能、目標エミッション性能や目標燃費性能を実現させる予混合火花点火火炎伝播燃焼が可能な燃料ならば耐ノック性が良いと判定する一方、そのような予混合火花点火火炎伝播燃焼が不可能な燃料ならば耐ノック性が悪いと判定する燃料特性判定手段と、その燃焼室内に導かれる燃料の着火性が良ければ圧縮自着火拡散燃焼モードを設定し、その燃焼室内に導かれる燃料の耐ノック性が良ければ予混合火花点火火炎伝播燃焼モードを設定し、その燃焼室内に導かれる燃料の着火性と耐ノック性の双方が悪ければスパークアシスト圧縮自着火拡散燃焼モードを設定する燃焼モード設定手段と、この燃焼モード設定手段により設定された燃焼モードで運転させる燃焼制御実行手段と、を備えている。

この請求項１記載の多種燃料内燃機関においては、高着火性燃料であれば、良好な機関性能（出力性能、エミッション性能や燃費性能等）を発揮させる圧縮自着火拡散燃焼が行われる。また、この多種燃料内燃機関は、着火性が悪くとも高耐ノック性燃料であれば、良好な機関性能（出力性能、エミッション性能や燃費性能等）を発揮させる予混合火花点火火炎伝播燃焼が行われる。更に、この多種燃料内燃機関は、着火性と耐ノック性の双方共に悪い燃料であれば、スパークアシスト圧縮自着火拡散燃焼モードで着火を補助することによって、良好な機関性能（出力性能、エミッション性能や燃費性能等）を発揮させる圧縮自着火拡散燃焼が行われる。

また、上記目的を達成する為、請求項２記載の発明では、上記請求項１記載の多種燃料内燃機関において、燃焼室内に導かれる燃料の蒸発性又はＰＭ／スモーク発生特性を更に判定するよう燃料特性判定手段を構成し、燃焼室内に導かれる燃料が蒸発性の悪いものである又は粒子状物質（ＰＭ）やスモークを発生させ易いものであるときに、圧縮自着火拡散燃焼モードを選択しないように燃焼モード設定手段を構成している。

一般に、着火性が高くとも低蒸発性の燃料の場合には不完全燃焼が起こってＰＭやスモークを発生させてしまうが、この請求項２記載の多種燃料内燃機関においては、そのような燃料特性の燃料のときに圧縮自着火拡散燃焼モード以外の燃焼モード（予混合火花点火火炎伝播燃焼モード又はスパークアシスト圧縮自着火拡散燃焼モード）を選択させることによって、ＰＭやスモークの発生を抑えることができる。

また、上記目的を達成する為、請求項３記載の発明では、上記請求項１又は２に記載の多種燃料内燃機関において、燃焼室内に導かれる燃料が複数種類の燃焼モードを設定対象とすることのできる燃料特性を備えている場合、燃費性能及びエミッション性能又はその何れかに優れた燃焼モードの選択を行うように燃焼モード設定手段を構成している。

この請求項３記載の多種燃料内燃機関においては、燃費性能やエミッション性能を更に向上させることのできる更に最適な燃焼モードを設定することができるようになる。

本発明に係る多種燃料内燃機関は、燃焼室内に導かれる燃料の燃料特性に応じた最適な燃焼モードが設定されるので、その燃料特性に応じた最適な燃焼制御を行うことができるようになり、これに伴って良好な機関性能（出力性能、エミッション性能や燃費性能等）を発揮させることができるようになる。

以下に、本発明に係る多種燃料内燃機関の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。尚、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。

本発明に係る多種燃料内燃機関の実施例１を図１から図４に基づいて説明する。この多種燃料内燃機関とは、性状の異なる少なくとも２種類の燃料の内の少なくとも１種類を燃焼室に導いて又は当該少なくとも２種類の燃料からなる混合燃料を燃焼室に導いて運転される内燃機関である。本実施例１にあっては、後者の多種燃料内燃機関を例に挙げて説明する。

この多種燃料内燃機関は、図１に示す電子制御装置（ＥＣＵ）１によって燃焼制御等の各種制御動作が実行される。その電子制御装置１は、図示しないＣＰＵ（中央演算処理装置），所定の制御プログラム等を予め記憶しているＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ），そのＣＰＵの演算結果を一時記憶するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ），予め用意された情報等を記憶するバックアップＲＡＭ等で構成されている。

最初に、ここで例示する多種燃料内燃機関の構成について図１に基づき説明を行う。尚、その図１においては１気筒のみを図示しているが、本発明は、これに限らず、多気筒の多種燃料内燃機関にも適用可能である。本実施例１においては、複数の気筒を具備しているものとして説明する。

この多種燃料内燃機関には、燃焼室ＣＣを形成するシリンダヘッド１１，シリンダブロック１２及びピストン１３が備えられている。ここで、そのシリンダヘッド１１とシリンダブロック１２は図１に示すヘッドガスケット１４を介してボルト等で締結されており、これにより形成されるシリンダヘッド１１の下面の凹部１１ａとシリンダブロック１２のシリンダボア１２ａとの空間内にピストン１３が往復移動可能に配置される。そして、上述した燃焼室ＣＣは、そのシリンダヘッド１１の凹部１１ａの壁面とシリンダボア１２ａの壁面とピストン１３の頂面１３ａとで囲まれた空間によって構成される。

本実施例１の多種燃料内燃機関は、機関回転数や機関負荷等の運転条件及び燃焼モードに従って空気と燃料を燃焼室ＣＣに送り込み、その運転条件等に応じた燃焼制御を実行する。その空気については、図１に示す吸気通路２１とシリンダヘッド１１の吸気ポート１１ｂを介して外部から吸入される。一方、その燃料については、図１に示す燃料供給装置５０を用いて供給される。

先ず、空気の供給経路について説明する。本実施例１の吸気通路２１上には、外部から導入した空気に含まれる塵埃等の異物を除去するエアクリーナ２２と、外部からの吸入空気量を検出するエアフロメータ２３と、が設けられている。この多種燃料内燃機関においては、そのエアフロメータ２３の検出信号が電子制御装置１へと送られ、その検出信号に基づいて電子制御装置１が吸入空気量や機関負荷等を算出する。

また、その吸気通路２１上におけるエアフロメータ２３よりも下流側には、燃焼室ＣＣ内への吸入空気量を調節するスロットルバルブ２４と、このスロットルバルブ２４を開閉駆動するスロットルバルブアクチュエータ２５と、が設けられている。本実施例１の電子制御装置１は、そのスロットルバルブアクチュエータ２５を運転条件及び燃焼モードに従って駆動制御し、その運転条件等に応じた弁開度（換言すれば、吸入空気量）となるようにスロットルバルブ２４の開弁角度を調節させる。例えば、そのスロットルバルブ２４は、運転条件や燃焼モードに応じた空燃比を成す為に必要な吸入空気量の空気が燃焼室ＣＣに吸入されるよう調節される。この多種燃料内燃機関においては、そのスロットルバルブ２４の弁開度を検出し、その検出信号を電子制御装置１に送信するスロットル開度センサ２６が設けられている。

更に、吸気ポート１１ｂはその一端が燃焼室ＣＣに開口しており、その開口部分に当該開口を開閉させる吸気バルブ３１が配設されている。その開口の数量は１つでも複数でもよく、その開口毎に吸気バルブ３１が配備される。従って、この多種燃料内燃機関においては、その吸気バルブ３１を開弁させることによって吸気ポート１１ｂから燃焼室ＣＣ内に空気が吸入される一方、その吸気バルブ３１を閉弁させることによって燃焼室ＣＣ内への空気の流入が遮断される。

ここで、その吸気バルブ３１としては、例えば、図示しない吸気側カムシャフトの回転と弾性部材（弦巻バネ）の弾発力に伴って開閉駆動されるものがある。この種の吸気バルブ３１においては、その吸気側カムシャフトとクランクシャフト１５の間にチェーンやスプロケット等からなる動力伝達機構を介在させることによってその吸気側カムシャフトをクランクシャフト１５の回転に連動させ、予め設定された開閉時期に開閉駆動させる。本実施例１の多種燃料内燃機関においては、このようなクランクシャフト１５の回転に同期して開閉駆動される吸気バルブ３１を適用する。

但し、この多種燃料内燃機関は、その吸気バルブ３１の開閉時期やリフト量を変更可能な所謂可変バルブタイミング＆リフト機構等の可変バルブ機構を具備してもよく、これにより、その吸気バルブ３１の開閉時期やリフト量を運転条件及び燃焼モードに応じた好適なものへと可変させることができるようになる。更にまた、この多種燃料内燃機関においては、かかる可変バルブ機構と同様の作用効果を得るべく、電磁力を利用して吸気バルブ３１を開閉駆動させる所謂電磁駆動弁を利用してもよい。

続いて、燃料供給装置５０について説明する。この燃料供給装置５０は、性状の異なる複数種類の燃料を燃焼室ＣＣに導くものである。本実施例１にあっては、性状の異なる２種類の燃料（第１燃料タンク４１Ａに貯留された第１燃料Ｆ１と第２燃料タンク４１Ｂに貯留された第２燃料Ｆ２）を予め所定の燃料混合比率で混合して、その混合燃料を燃焼室ＣＣ内に直接噴射させるべく構成したものについて例示する。

具体的に、この燃料供給装置５０は、第１燃料Ｆ１を第１燃料タンク４１Ａから吸い上げて第１燃料通路５１Ａに送出する第１フィードポンプ５２Ａと、第２燃料Ｆ２を第２燃料タンク４１Ｂから吸い上げて第２燃料通路５１Ｂに送出する第２フィードポンプ５２Ｂと、その第１及び第２の燃料通路５１Ａ，５１Ｂから各々送られてきた第１及び第２の燃料Ｆ１，Ｆ２を混ぜ合わせる燃料混合手段５３と、この燃料混合手段５３にて生成された混合燃料を加圧して高圧燃料通路５４に圧送する高圧燃料ポンプ５５と、その高圧燃料通路５４の混合燃料を夫々の気筒に分配するデリバリ通路５６と、このデリバリ通路５６から供給された混合燃料を燃焼室ＣＣ内に噴射する各気筒の燃料噴射弁５７と、を備える。

この燃料供給装置５０においては、その第１フィードポンプ５２Ａ，第２フィードポンプ５２Ｂ及び燃料混合手段５３を電子制御装置１の燃料混合制御手段に駆動制御させ、これにより、所定の燃料混合比率の混合燃料が燃料混合手段５３で生成されるように構成する。例えば、この燃料供給装置５０は、その第１フィードポンプ５２Ａと第２フィードポンプ５２Ｂの夫々の吐出量を電子制御装置１の燃料混合制御手段に加減させることによって混合燃料の燃料混合比率を調節してもよく、その燃料混合制御手段の指示に従って燃料混合手段５３に第１及び第２の燃料Ｆ１，Ｆ２の夫々の混合割合を増減させて混合燃料の燃料混合比率を調節してもよい。ここで、その燃料混合比率は、予め設定されている一定の値であってもよく変動値であってもよい。

また、この燃料供給装置５０は、その高圧燃料ポンプ５５及び燃料噴射弁５７を電子制御装置１の燃料噴射制御手段に駆動制御させ、これにより、所望の燃料噴射量，燃料噴射時期及び燃料噴射期間等の燃料噴射条件で上記の生成された混合燃料が噴射されるように構成する。例えば、その電子制御装置１の燃料噴射制御手段には、その混合燃料を高圧燃料ポンプ５５から圧送させ、運転条件や燃焼モード等に応じた燃料噴射条件で燃料噴射弁５７に噴射を実行させる。

そのようにして燃焼室ＣＣに供給された混合燃料は、上述した空気と相俟って燃焼モードに対応する着火モードの着火動作によって燃焼させられる。そして、その燃焼された後の筒内ガス（燃焼ガス）は、燃焼室ＣＣから図１に示す排気ポート１１ｃへと排出される。ここで、この排気ポート１１ｃには、燃焼室ＣＣとの間の開口を開閉させる排気バルブ６１が配設されている。その開口の数量は１つでも複数でもよく、その開口毎に上述した排気バルブ６１が配備される。従って、この多種燃料内燃機関においては、その排気バルブ６１を開弁させることによって燃焼室ＣＣ内から排気ポート１１ｃに燃焼ガスが排出され、その排気バルブ６１を閉弁させることによって燃焼ガスの排気ポート１１ｃへの排出が遮断される。

ここで、その排気バルブ６１としては、上述した吸気バルブ３１と同様に、動力伝達機構を介在させたもの、所謂可変バルブタイミング＆リフト機構等の可変バルブ機構を具備したものや所謂電磁駆動弁を適用することができる。

また、本実施例１の多種燃料内燃機関においては、その排気ポート１１ｃに排出された燃焼ガス（以下、「排気ガス」という。）が図１に示す排気通路７１を介して大気に放出される。ここで、その排気通路７１上には、排気ガス中の有害成分の浄化を行う排気触媒装置７２が配設されている。

一般に、その排気触媒装置７２としては、理論空燃比運転や過濃空燃比運転で発生した排気ガス中の炭化水素（ＨＣ），一酸化炭素（ＣＯ）及び窒素酸化物（ＮＯｘ）に対して有効な浄化作用を発揮する三元触媒と、希薄空燃比運転で大量に発生した排気ガス中のＮＯｘに対して有効な浄化作用を発揮するリーンＮＯｘ触媒（ＮＯｘ吸蔵還元型触媒）と、が知られている。しかしながら、そのリーンＮＯｘ触媒は、現状において三元触媒よりも高価である。また、リーンＮＯｘ触媒は、そのＮＯｘの吸蔵量に限界があるので、容量が小さいとその吸蔵されたＮＯｘを頻繁に理論空燃比運転や過濃空燃比運転を行って還元しなければならず、この還元の際に発生したＨＣ，ＣＯ及びＮＯｘの一部を大気へと放出してしまう虞がある。

そこで、本実施例１の多種燃料内燃機関においては、燃焼室ＣＣ内の空燃比を主として理論空燃比に制御して運転させ、その際に発生した排気ガス中のＨＣ，ＣＯ及びＮＯｘを効果的に浄化させるべく三元触媒を排気触媒装置７２として適用する。

ところで、内燃機関においては、一般に、拡散燃焼モードと火炎伝播燃焼モードとに燃焼モードが大別され、その夫々に対応する着火モードとして圧縮自着火モードと予混合火花点火モードとが用意される。以下においては、それらを一括して燃焼モードと総称し、各々圧縮自着火拡散燃焼モード、予混合火花点火火炎伝播燃焼モードと称する。

先ず、圧縮自着火拡散燃焼モードとは、圧縮行程の燃焼室ＣＣ内で形成された高温の圧縮空気の中に高圧の燃料を噴射することによって燃料の一部を自己着火させ、その燃料と空気を拡散混合させながら燃焼を進行させる燃焼形態のことである。ここで、燃焼室ＣＣ内の圧縮空気と燃料は瞬時に混合され難いので、燃料の噴射開始直後においては、所々で空燃比に濃淡が生じてしまう。一方、拡散燃焼させる際には一般的に下記の如き着火性に優れた燃料を使用することが好ましく、そのような着火性の良好な燃料は、全噴射量が噴射し終わるのを待つことなく、燃焼に適した空燃比の部分において自ら発火してしまう。これが為、この圧縮自着火拡散燃焼モードにおいては、燃焼に適した空燃比の部分の燃料が先に自己着火し、これにより形成された火炎が残りの燃料と空気を巻き込みながら徐々に燃焼を進行させる。

この圧縮自着火拡散燃焼モードで運転させる為には、通常、発火点が圧縮空気の圧縮熱よりも低い着火性の良好な燃料が必要とされる。例えば、その着火性の高い燃料としては、軽油やジメチルエーテルなどが考えられる。更に、近年、軽油の代替燃料としてＧＴＬ（Ｇａｓ Ｔｏ Ｌｉｑｕｉｄｓ）燃料が注目されており、このＧＴＬ燃料は、所望の性状のものとして生成し易い。これが為、着火性の高い燃料には、着火性を高めるべく生成されたＧＴＬ燃料を使用することもできる。このような着火性の高い燃料は、圧縮自着火拡散燃焼を可能にするだけでなく、圧縮自着火拡散燃焼モードで運転する際にＮＯｘの発生量を減少させ、更に、燃焼時の騒音や振動を抑えることができる。

一方、予混合火花点火火炎伝播燃焼モードとは、燃料と空気を予め混ぜ合わせた燃焼室ＣＣ内の予混合気に火花点火にて火種を与え、その火種を中心にして火炎を伝播させながら燃焼を進行させる燃焼形態のことである。この予混合火花点火火炎伝播燃焼モードには、均質に混ぜ合わされた予混合気に対して点火を行う均質燃焼や、点火手段の周囲に濃度の高い予混合気を形成すると共に更にその周囲に希薄予混合気を形成し、その濃い予混合気に対して点火を行う成層燃焼などの燃焼形態も含む。

一般に、この予混合火花点火火炎伝播燃焼モード運転は、圧縮自着火拡散燃焼モード運転とは異なり、異常燃焼に伴うノッキングが発生し易い。これが為、この予混合火花点火火炎伝播燃焼モードに適している燃料としては、一般に、ガソリンに代表される耐ノック性の高い燃料が考えられる。このような耐ノック性の高い燃料としては、ガソリン以外に、耐ノック性の高い性状のものとして生成されたＧＴＬ燃料やアルコール燃料などが知られている。

本実施例１の多種燃料内燃機関は、その双方の燃焼モードでの運転を可能にすべく構成する。従って、本実施例１の多種燃料内燃機関には、予混合火花点火火炎伝播燃焼モードでの運転を可能にする為、予混合気に対して火花点火させる図１に示す点火プラグ８１を配設する。この点火プラグ８１は、電子制御装置１の指示に従い、予混合火花点火火炎伝播燃焼モード時の運転条件に応じた点火時期になると火花点火を実行する。

また、本実施例１においては、第１燃料タンク４１Ａ内の第１燃料Ｆ１として着火性が高く耐ノック性の低い燃料を貯留させ、第２燃料タンク４１Ｂ内の第２燃料Ｆ２として耐ノック性が高く着火性の低い燃料を貯留させておく。例えば、第１燃料Ｆ１としては軽油が貯留され、第２燃料Ｆ２としてはガソリンが貯留されている。従って、本実施例１の燃焼室ＣＣ内に導かれる燃料については、夫々の燃料Ｆ１，Ｆ２の様々な燃料特性を総合して勘案しなければならないが、第１燃料Ｆ１の燃料混合割合が高ければ着火性が良好で耐ノック性に劣る燃料特性となり、第２燃料Ｆ２の燃料混合割合が高ければ着火性に劣り耐ノック性が良好な燃料特性となる。

ここで示す「燃焼室ＣＣ内に導かれる燃料」とは、本実施例１の多種燃料内燃機関のように燃料混合手段５３で混合された各燃料Ｆ１，Ｆ２の混合燃料が燃焼室ＣＣへと送られる形態を採っているときにはその混合燃料のことをいう。尚、後述する図１２に示す多種燃料内燃機関のように各燃料Ｆ１，Ｆ２が個別に燃焼室ＣＣへと供給される形態を採っている場合には、その供給された各燃料Ｆ１，Ｆ２の全体のことを「燃焼室ＣＣ内に導かれる燃料」という。かかる場合には、第１燃料Ｆ１の供給割合が多ければ着火性が良好で耐ノック性に劣る燃料特性となり、第２燃料Ｆ２の供給割合が多ければ着火性に劣り耐ノック性が良好な燃料特性となる。

ここで、燃料は、同種のものであっても、その販売地域毎に大なり小なり品質の差があり、例えば、ある地域において着火性の良好なものが入手できたからといって、他の地域において同等の着火性のものを入手できるとは限らない。従って、通常の内燃機関においては、所定の範囲内から外れた燃料特性の燃料を用いた場合に、燃焼不良や出力低下、エミッション性能の悪化等を引き起こす可能性がある。しかしながら、通常、入手した燃料の性状を所望のものへと変えたり、入手不可能な地域に入った後で所望の性状の燃料を探し求めたりすることは現実的でない。これが為、その機関性能の低下については、その燃料の性状の変化に対して機関側で対応させて、特に燃焼モードや燃料混合比率等の燃焼制御形態を変えることのみによって防ぐことができれば好ましい。

そこで、本実施例１の電子制御装置１には、燃焼室ＣＣ内に導かれる燃料の燃料特性（ここでは、少なくとも着火性と耐ノック性）を判定させる燃料特性判定手段と、その判定結果に応じて燃焼モードを設定させる燃焼モード設定手段と、が用意されている。

先ず、燃料特性判定手段について説明する。

燃料の着火性と耐ノック性についてはその良否を指数化した指数値を用いて表すことができるので、本実施例１の燃料特性判定手段には、燃焼室ＣＣ内に導かれる燃料の着火性の指数値（以下、「着火性指数値」という。）Ｐｃと耐ノック性の指数値（以下、「耐ノック性指数値」という。）Ｐｋを検出させ、これらと燃焼モードの切替条件たる所定の閾値とを比較させることによって、燃焼室ＣＣ内に導かれる燃料の着火性と耐ノック性の善し悪しを判定させる。

具体的に、その着火性指数値Ｐｃとしては、燃焼室ＣＣ内に導かれる燃料のセタン価や圧縮自着火拡散燃焼時の着火遅れ期間を利用することができる。例えば、燃焼室ＣＣ内に導かれる燃料のセタン価は、給油時に燃料特性判定手段が認識した夫々の燃料Ｆ１，Ｆ２の性状から把握可能である。しかしながら、本実施例１にあっては、その夫々の燃料Ｆ１，Ｆ２が燃料混合手段５３において所定の燃料混合比率で混合された後に燃焼室ＣＣへと送られるので、その燃料混合比率も考慮しなければ燃焼室ＣＣ内に導かれる燃料（混合燃料）の正確なセタン価を把握することができない。これが為、本実施例１の燃料特性判定手段には、夫々の燃料Ｆ１，Ｆ２のセタン価とこれらの燃料混合比率に基づいて燃焼室ＣＣ内に導かれる燃料（混合燃料）のセタン価を算出させる。尚、給油時に燃料特性判定手段が取得する夫々の燃料Ｆ１，Ｆ２のセタン価については、例えば、各燃料Ｆ１，Ｆ２の性状を給油作業者に入力させる入力装置を車輌に設けて認識させてもよく、給油燃料の種別や性状、給油量等の給油情報を給油設備から車輌に夫々の通信装置を介して送受信させることで認識させてもよい。一方、圧縮自着火拡散燃焼時の着火遅れ期間については、圧縮自着火拡散燃焼時に図１に示す筒内圧センサ９１，着火時期センサ９２又はクランク角センサ１６の検出信号を用いて検出することができる。

ここで、その着火性を判断する際の閾値としては、例えば、機関性能（出力性能、エミッション性能や燃費性能等）を悪化させることなく圧縮自着火拡散燃焼させることが可能な最低限の（即ち、最も低い）着火性に係る着火性指数値（以下、「着火性限界値」という。）Ｐｃ０を設定する。この着火性限界値Ｐｃ０は、機関回転数Ｎｅが高回転になるほど、また、機関負荷Ｋｌが低負荷になるほど大きくなる。これが為、本実施例１においては、運転条件（機関回転数Ｎｅ及び機関負荷Ｋｌ）に応じた着火性限界値Ｐｃ０を予め実験やシミュレーションで求めておき、これらの対応関係を図２に示す着火性限界値マップデータとして用意しておく。

また、耐ノック性指数値Ｐｋとしては、燃焼室ＣＣ内に導かれる燃料のオクタン価やノック制御時のトレースノック点火時期の情報を利用することができる。そのオクタン価は、上述したセタン価と同様にして求めればよい。一方、トレースノック点火時期を適用する場合には、図１に示すノックセンサ９３の検出信号に基づき行われるノック制御時のトレースノック点火時期と基準点火時期との関係を耐ノック性指数値Ｐｋとして利用すればよい。

ここで、その耐ノック性を判断する際の閾値としては、例えば、少なくとも異常燃焼に伴うノッキングを発生させることなく（より好ましくは機関性能を悪化させることなく）予混合火花点火火炎伝播燃焼させることが可能な最低限の（即ち、最も低い）耐ノック性に係る耐ノック性指数値（以下、「耐ノック性限界値」という。）Ｐｋ０を設定する。この耐ノック性限界値Ｐｋ０は、機関回転数Ｎｅが低回転になるほど、また、機関負荷Ｋｌが高負荷になるほど大きくなる。これが為、本実施例１においては、運転条件（機関回転数Ｎｅ及び機関負荷Ｋｌ）に応じた耐ノック性限界値Ｐｋ０を予め実験やシミュレーションで求めておき、これらの対応関係を図３に示す耐ノック性限界値マップデータとして用意しておく。

次に、燃焼モード設定手段について説明する。

一般に、内燃機関は、予混合火花点火火炎伝播燃焼モード運転よりも圧縮自着火拡散燃焼モード運転の方が高出力を得ることができる。従って、本実施例１にあっては、燃焼室ＣＣ内に導かれる燃料が良好な着火性を備えていれば、燃焼モード設定手段に圧縮自着火拡散燃焼モードを設定させる。

一方、その燃焼室ＣＣ内に導かれる燃料の着火性が劣っていても耐ノック性に優れている場合には、圧縮空気中で自己着火できなくなる又は自己着火後に失火してしまう可能性は高いが、良好な予混合火花点火火炎伝播燃焼を行うことができる。従って、かかる燃料の場合には、燃焼モード設定手段に予混合火花点火火炎伝播燃焼モードを設定させる。

その反面、燃焼室ＣＣ内に導かれる燃料が着火性と耐ノック性の双方で劣っている場合には、圧縮自着火拡散燃焼モード運転も予混合火花点火火炎伝播燃焼モード運転も行うことができない。しかしながら、かかる燃料の場合には、強制的にでも火種を与えることによって、その後良好な圧縮自着火拡散燃焼を行うことができるようになる。従って、本実施例１の多種燃料内燃機関には点火プラグ８１で着火補助を行って圧縮自着火拡散燃焼（スパークアシスト圧縮自着火拡散燃焼）させるスパークアシスト圧縮自着火拡散燃焼モードも用意しておき、かかる燃料の場合には、そのスパークアシスト圧縮自着火拡散燃焼モードを燃焼モード設定手段に設定させる。

ここで、本実施例１の電子制御装置１には燃焼制御実行手段を用意しており、この燃焼制御実行手段が燃焼モード設定手段により設定された燃焼モードで多種燃料内燃機関を運転させる。その際、この燃焼制御実行手段には、例えば、機関冷間時等のように急速な燃焼温度の上昇が必要とされる運転時を除いた通常運転時であれば、何れの燃焼モードであっても主として理論空燃比で運転させる。

以下に、本実施例１における電子制御装置１の制御動作の一例を図４のフローチャートに基づき説明する。

先ず、本実施例１の電子制御装置１には、燃料特性判定手段によって上記の如く検出された燃焼室ＣＣ内に導かれる燃料の燃料特性（着火性指数値Ｐｃ及び耐ノック性指数値Ｐｋ）と、クランク角センサ１６やエアフロメータ２３の検出信号から各々把握された運転条件（機関回転数Ｎｅ及び機関負荷Ｋｌ）と、が入力される（ステップＳＴ５，ＳＴ１０）。

そして、この電子制御装置１の燃焼モード設定手段は、そのステップＳＴ１０の運転条件（機関回転数Ｎｅ及び機関負荷Ｋｌ）を図２の着火性限界値マップデータと図３の耐ノック性限界値マップデータに夫々当てはめて、各々に該当する燃焼モード切替条件（着火性限界値Ｐｃ０及び耐ノック性限界値Ｐｋ０）を求める（ステップＳＴ１５）。

続いて、この燃焼モード設定手段は、その着火性指数値Ｐｃと着火性限界値Ｐｃ０を比較して（Ｐｃ＜Ｐｃ０？）、燃焼室ＣＣ内に導かれる燃料の着火性の善し悪しを判断する（ステップＳＴ２０）。

ここで、そのステップＳＴ２０にて否定判定され、燃焼室ＣＣ内に導かれる燃料が高い着火性を備えていることが明らかになった場合、燃焼モード設定手段は、圧縮自着火拡散燃焼モードを燃焼モードとして設定する（ステップＳＴ２５）。

一方、そのステップＳＴ２０にて肯定判定され、燃焼室ＣＣ内に導かれる燃料が着火性に劣るものであることが明らかになった場合、燃焼モード設定手段は、耐ノック性指数値Ｐｋと耐ノック性限界値Ｐｋ０を比較して（Ｐｋ＜Ｐｋ０？）、燃焼室ＣＣ内に導かれる燃料の耐ノック性の善し悪しを判断する（ステップＳＴ３０）。

そして、そのステップＳＴ３０にて肯定判定され、燃焼室ＣＣ内に導かれる燃料が着火性と耐ノック性の双方に劣るものであることが明らかになった場合、燃焼モード設定手段は、スパークアシスト圧縮自着火拡散燃焼モードを燃焼モードとして設定する（ステップＳＴ３５）。

また、この燃焼モード設定手段は、そのステップＳＴ３０にて否定判定され、燃焼室ＣＣ内に導かれる燃料が高い耐ノック性を備えていることが明らかになった場合、予混合火花点火火炎伝播燃焼モードを燃焼モードとして設定する（ステップＳＴ４０）。

本実施例１の電子制御装置１は、そのようにして設定した燃焼モードで理論空燃比運転させるように燃焼制御実行手段が燃焼制御を実行する（ステップＳＴ４５）。

これにより、本実施例１の多種燃料内燃機関は、燃焼室ＣＣ内に導かれる燃料が高着火性燃料であれば良好な理論空燃比下での圧縮自着火拡散燃焼を行うことができ、また、その燃料が高耐ノック性燃料であれば良好な理論空燃比下での予混合火花点火火炎伝播燃焼を行うことができるようになる。また、燃焼室ＣＣ内に導かれる燃料が着火性と耐ノック性の双方に劣るものであっても、スパークアシスト圧縮自着火拡散燃焼モード運転で着火補助させることによって、この多種燃料内燃機関は、理論空燃比下で良好な圧縮自着火拡散燃焼を行うことができるようになる。

このように、本実施例１の多種燃料内燃機関によれば、燃焼室ＣＣ内に導かれる燃料の燃料特性に適応させた燃焼モードで主に理論空燃比運転させるので、夫々の燃焼モードに適した出力性能や燃費性能を確保しつつ、発生した排気ガス中の有害成分を排気触媒装置７２（三元触媒）にて浄化することができ、その燃料特性に応じた最適な燃焼制御を行って良好な機関性能（出力性能、エミッション性能や燃費性能等）を発揮させることができる。

次に、本発明に係る多種燃料内燃機関の実施例２を図５及び図６に基づいて説明する。

前述した実施例１の多種燃料内燃機関においては、燃焼室ＣＣ内に導かれる燃料が高い着火性を備えていれば、これのみを根拠にして圧縮自着火拡散燃焼モードが選択されるように構成している。しかしながら、圧縮自着火拡散燃焼モード運転時には、高着火性燃料であっても蒸発性が低い場合、燃料と空気との混合状態が不均一になって不完全燃焼が引き起こされるので、粒子状物質（ＰＭ）やスモークを発生させてしまう。

そこで、本実施例２においては、燃焼室ＣＣ内に導かれる燃料の蒸発性についても燃料特性判定手段に判定させ、その燃料が所定の蒸発性を備えていなければ圧縮自着火拡散燃焼モード以外の燃焼モードが選択されるように構成する。

ここでは、着火性や耐ノック性のときと同様に、燃焼室ＣＣ内に導かれる燃料の蒸発性の良否を指数化した指数値（以下、「蒸発性指数値」という。）Ｐｖを検出させ、これと燃焼モード切替条件としての閾値（以下、「蒸発性限界値」という。）Ｐｖ０を比較させることによって、その燃料の蒸発性の善し悪しを判定させる。

具体的に、その蒸発性指数値Ｐｖとしては、圧縮自着火拡散燃焼時の排気ガス中のスモーク量を利用することができる。そのスモーク量については、例えば、排気通路７１上に配置された図１に示すスモークセンサ９４から検出させる。従って、本実施例２の燃料特性判定手段には、そのような蒸発性に替えて、同様のスモーク量等からＰＭやスモークについての発生し易さの特性（ＰＭ／スモーク発生特性）を判定させるように構成してもよい。

また、蒸発性限界値Ｐｖ０としては、圧縮自着火拡散燃焼モード運転させた際にＰＭやスモークの発生を抑えることが可能な最低限の（即ち、最も低い）蒸発性に係る蒸発性指数値を設定する。この蒸発性限界値Ｐｖ０は、機関回転数Ｎｅが高回転になるほど、また、機関負荷Ｋｌが高負荷になるほど大きくなるものであり、本実施例２においては、運転条件（機関回転数Ｎｅ及び機関負荷Ｋｌ）に応じた値を予め実験やシミュレーションで求めておき、これらの対応関係を図５に示す蒸発性限界値マップデータとして用意しておく。

以下に、本実施例２における電子制御装置１の制御動作の一例を図６のフローチャートに基づき説明する。尚、実施例１の制御動作と重複する内容については、必要に応じて省略又は簡略化する。

先ず、本実施例２の電子制御装置１には、燃料特性判定手段によって上記の如く検出された燃焼室ＣＣ内に導かれる燃料の燃料特性（着火性指数値Ｐｃ，耐ノック性指数値Ｐｋ及び蒸発性指数値Ｐｖ）と、運転条件（機関回転数Ｎｅ及び機関負荷Ｋｌ）と、が入力される（ステップＳＴ６，ＳＴ１０）。

そして、この電子制御装置１の燃焼モード設定手段は、そのステップＳＴ１０の運転条件（機関回転数Ｎｅ及び機関負荷Ｋｌ）を図２の着火性限界値マップデータ，図３の耐ノック性限界値マップデータ及び図５の蒸発性限界値マップデータに夫々当てはめて、各々に該当する燃焼モード切替条件（着火性限界値Ｐｃ０，耐ノック性限界値Ｐｋ０及び蒸発性限界値Ｐｖ０）を求める（ステップＳＴ１６）。

本実施例２の燃焼モード設定手段は、実施例１と同様に着火性指数値Ｐｃと着火性限界値Ｐｃ０を比較して燃焼室ＣＣ内に導かれる燃料の着火性の善し悪しを判断し（ステップＳＴ２０）、このステップＳＴ２０にて否定判定され、燃焼室ＣＣ内に導かれる燃料が高い着火性を備えていることが明らかになった場合、続けて蒸発性指数値Ｐｖと蒸発性限界値Ｐｖ０を比較して（Ｐｖ≧Ｐｖ０？）、燃焼室ＣＣ内に導かれる燃料の蒸発性の善し悪しを判断する（ステップＳＴ２２）。

ここで、そのステップＳＴ２２にて肯定判定され、燃焼室ＣＣ内に導かれる燃料が高い着火性と高い蒸発性を備えているものであることが明らかになった場合、燃焼モード設定手段は、圧縮自着火拡散燃焼モードを燃焼モードとして設定する（ステップＳＴ２５）。

一方、そのステップＳＴ２２にて否定判定され、燃焼室ＣＣ内に導かれる燃料が高い着火性を備える反面、蒸発性に劣るものであることが明らかになった場合、燃焼モード設定手段は、耐ノック性指数値Ｐｋと耐ノック性限界値Ｐｋ０を比較して燃焼室ＣＣ内に導かれる燃料の耐ノック性の善し悪しを判断し（ステップＳＴ３０）、この耐ノック性の善し悪しに応じて実施例１と同様の燃焼モード（スパークアシスト圧縮自着火拡散燃焼モード又は予混合火花点火火炎伝播燃焼モード）を選択する（ステップＳＴ３５，ＳＴ４０）。

本実施例２にあっても、電子制御装置１の燃焼制御実行手段は、そのようにして設定した燃焼モードで理論空燃比運転させるように燃焼制御を実行する（ステップＳＴ４５）。

これにより、本実施例２の多種燃料内燃機関は、燃焼室ＣＣ内に導かれる燃料が高着火性燃料であり、更に高い蒸発性も備えていれば、ＰＭやスモークを発生させることなく良好な理論空燃比下での圧縮自着火拡散燃焼を行うことができるようになる。

ここで、本実施例２においては、燃焼室ＣＣ内に導かれる燃料が蒸発性の劣るものである場合、燃焼室ＣＣ内に導かれる燃料が高耐ノック性燃料であれば良好な理論空燃比下での予混合火花点火火炎伝播燃焼を実行させ、その燃料が耐ノック性に劣るものであればスパークアシスト圧縮自着火拡散燃焼を実行させている。しかしながら、かかる場合の多種燃料内燃機関は、その何れの燃焼モードであっても点火プラグ８１で着火が行われるので、その燃料の蒸発性が低くとも不完全燃焼が引き起こされる可能性が少ない。これが為、本実施例２の多種燃料内燃機関は、燃焼室ＣＣ内に導かれる燃料が蒸発性に劣るものであっても、ＰＭやスモークを発生させることなく夫々の燃焼モードに応じた良好な理論空燃比運転を行うことができる。

このように、本実施例２の多種燃料内燃機関によれば、燃焼室ＣＣ内に導かれる燃料の燃料特性に実施例１よりも更に適応させた燃焼モードで主に理論空燃比運転させるので、夫々の燃焼モードに適した出力性能や燃費性能を確保しつつ、発生した排気ガス中の有害成分を排気触媒装置７２（三元触媒）にて浄化することができ、その燃料特性に応じた最適な燃焼制御を行って良好な機関性能（出力性能、エミッション性能や燃費性能等）を発揮させることができる。

次に、本発明に係る多種燃料内燃機関の実施例３を図７及び図８に基づいて説明する。

前述した実施例１，２の多種燃料内燃機関においては、燃焼室ＣＣ内に導かれる燃料の燃料特性に基づき選択可能な燃焼モードが複数存在しているときでも、その燃料特性に応じて予め定めた所定の燃焼モードのみが選択されるように構成している。例えば、実施例１にてその燃料の着火性が高い場合には、また、実施例２にてその燃料の着火性と蒸発性の双方が高い場合には、その燃料が耐ノック性についても高くて予混合火花点火火炎伝播燃焼モード運転が可能であるにも拘わらず、圧縮自着火拡散燃焼モードを選択するように構成されている。尚、その実施例１，２においては、高出力化を図るべく、かかる燃料の場合に圧縮自着火拡散燃焼モードを選択させている。

しかしながら、同じ燃焼モードが選択される同種の燃料特性であっても実施例１，２においては燃料特性に幅を持たせており、厳密な燃料の燃料特性によっては、必ずしも実施例１，２で選択される燃焼モードが最良であるとは限らない。例えば、上記の例を用いれば、圧縮自着火拡散燃焼モード運転よりも予混合火花点火火炎伝播燃焼モード運転の方が燃費性能やエミッション性能の観点から望ましい場合もあり得る。

そこで、本実施例３においては、燃焼室ＣＣ内に導かれる燃料の燃料特性と運転条件（機関回転数Ｎｅ及び機関負荷Ｋｌ）とに応じた燃焼モード毎の予想燃費及び予想エミッション排出量を考慮に入れて、燃費性能及びエミッション性能又はその何れかに優れた燃焼モードを選択させるように構成する。以下においては、実施例２を基にした構成を例示するが、実施例１を基にしたものについても同様の考えを用いて構成することができる。

具体的に、本実施例３においては、燃焼モード毎の予想燃費の高低と予想エミッション排出量の多少を総合的に判断させることのできる指数値（以下、「予想燃費・エミッション指数値」という。）Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３が燃焼モード毎に求められるよう燃焼モード設定手段の構成を行う。例えば、この燃焼モード毎の予想燃費・エミッション指数値Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３は、各々に、燃焼モード毎の予想燃費の高低を指数化した指数値（以下、「予想燃費指数値」という。）Ｃｆ１，Ｃｆ２，Ｃｆ３と、燃焼モード毎の予想エミッション排出量の多少を指数化した指数値（以下、「予想エミッション指数値」という。）Ｃｅ１，Ｃｅ２，Ｃｅ３と、その燃焼モード毎の予想燃費と予想エミッション排出量との間における重み付け（以下、「燃費・エミッション性能重み付け」という。）ｋ１，ｋ２，ｋ３と、に基づき下記の式１から式３を用いて求めさせる。

Ｃ１＝Ｃｆ１＋Ｃｅ１・ｋ１ … （１）
Ｃ２＝Ｃｆ２＋Ｃｅ２・ｋ２ … （２）
Ｃ３＝Ｃｆ３＋Ｃｅ３・ｋ３ … （３）

その「Ｃ１」，「Ｃ２」，「Ｃ３」は、夫々に、圧縮自着火拡散燃焼モードで運転させた際の予想燃費・エミッション指数値（以下、「圧縮自着火拡散燃焼時の予想燃費・エミッション指数値」という。），予混合火花点火火炎伝播燃焼モードで運転させた際の予想燃費・エミッション指数値（以下、「予混合火花点火火炎伝播燃焼時の予想燃費・エミッション指数値」という。），スパークアシスト圧縮自着火拡散燃焼モードで運転させた際の予想燃費・エミッション指数値（以下、「スパークアシスト圧縮自着火拡散燃焼時の予想燃費・エミッション指数値」という。）を表しており、ここでは数値が小さいほどに燃費性能やエミッション性能に優れているものとする。従って、本実施例３においては、複数の燃焼モードが選択できるときに、その「Ｃ１」，「Ｃ２」，「Ｃ３」の内で数値の小さいものの燃焼モードを選択させるように燃焼モード設定手段を構成しておく。

また、その「Ｃｆ１」，「Ｃｆ２」，「Ｃｆ３」は、夫々に、圧縮自着火拡散燃焼モードで運転させた際の予想燃費指数値（以下、「圧縮自着火拡散燃焼時の予想燃費指数値」という。），予混合火花点火火炎伝播燃焼モードで運転させた際の予想燃費指数値（以下、「予混合火花点火火炎伝播燃焼時の予想燃費指数値」という。），スパークアシスト圧縮自着火拡散燃焼モードで運転させた際の予想燃費指数値（以下、「スパークアシスト圧縮自着火拡散燃焼時の予想燃費指数値」という。）を表しており、ここでは数値が小さいほどに燃費性能に優れているものとする。

これら燃焼モード毎の予想燃費指数値Ｃｆ１，Ｃｆ２，Ｃｆ３は、下記の式４から式６に示しているように、運転条件（機関回転数Ｎｅ及び機関負荷Ｋｌ）と燃焼室ＣＣ内に導かれる燃料の燃料特性（着火性指数値Ｐｃ，耐ノック性指数値Ｐｋ及び蒸発性指数値Ｐｖ）とに基づいて算出させる。これら各式４〜６における各々のパラメータの対応関係については、予め実験やシミュレーションを行い、その結果に基づいて設定しておく。

Ｃｆ１＝Ｆｃ１（Ｎｅ，Ｋｌ，Ｐｃ，Ｐｋ，Ｐｖ） … （４）
Ｃｆ２＝Ｆｃ２（Ｎｅ，Ｋｌ，Ｐｃ，Ｐｋ，Ｐｖ） … （５）
Ｃｆ２＝Ｆｃ３（Ｎｅ，Ｋｌ，Ｐｃ，Ｐｋ，Ｐｖ） … （６）

また、上記「Ｃｅ１」，「Ｃｅ２」，「Ｃｅ３」は、夫々に、圧縮自着火拡散燃焼モードで運転させた際の予想エミッション指数値（以下、「圧縮自着火拡散燃焼時の予想エミッション指数値」という。），予混合火花点火火炎伝播燃焼モードで運転させた際の予想エミッション指数値（以下、「予混合火花点火火炎伝播燃焼時の予想エミッション指数値」という。），スパークアシスト圧縮自着火拡散燃焼モードで運転させた際の予想エミッション指数値（以下、「スパークアシスト圧縮自着火拡散燃焼時の予想エミッション指数値」という。）を表しており、ここでは数値が小さいほどにエミッション性能に優れているものとする。

これら燃焼モード毎の予想エミッション指数値Ｃｅ１，Ｃｅ２，Ｃｅ３についても、下記の式７から式９に示しているように、運転条件（機関回転数Ｎｅ及び機関負荷Ｋｌ）と燃焼室ＣＣ内に導かれる燃料の燃料特性（着火性指数値Ｐｃ，耐ノック性指数値Ｐｋ及び蒸発性指数値Ｐｖ）と基づいて算出させる。これら各式７〜９における各々のパラメータの対応関係についても、予め実験やシミュレーションを行い、その結果に基づいて設定しておく。

Ｃｅ１＝Ｇｃ１（Ｎｅ，Ｋｌ，Ｐｃ，Ｐｋ，Ｐｖ） … （７）
Ｃｅ２＝Ｇｃ２（Ｎｅ，Ｋｌ，Ｐｃ，Ｐｋ，Ｐｖ） … （８）
Ｃｅ３＝Ｇｃ３（Ｎｅ，Ｋｌ，Ｐｃ，Ｐｋ，Ｐｖ） … （９）

尚、その燃焼モード毎の予想燃費指数値Ｃｆ１，Ｃｆ２，Ｃｆ３と予想エミッション指数値Ｃｅ１，Ｃｅ２，Ｃｅ３については、上記の各式４〜９に相当するマップデータを用意して求めさせてもよい。

また、上記「ｋ１」，「ｋ２」，「ｋ３」は、夫々に、圧縮自着火拡散燃焼モードで運転させた際の燃費・エミッション性能重み付け（以下、「圧縮自着火拡散燃焼時の燃費・エミッション性能重み付け」という。），予混合火花点火火炎伝播燃焼モードで運転させた際の燃費・エミッション性能重み付け（以下、「予混合火花点火火炎伝播燃焼時の燃費・エミッション性能重み付け」という。），スパークアシスト圧縮自着火拡散燃焼モードで運転させた際の燃費・エミッション性能重み付け（以下、「スパークアシスト圧縮自着火拡散燃焼時の燃費・エミッション性能重み付け」という。）を表している。

これら燃焼モード毎の燃費・エミッション性能重み付けｋ１，ｋ２，ｋ３とは、燃費性能を向上させたいのかエミッション性能を向上させたいのかによって変動する値であり、ここでは、その数値が小さくなるにつれてエミッション性能が向上されるものとして例示している。例えば、これら燃焼モード毎の燃費・エミッション性能重み付けｋ１，ｋ２，ｋ３については、燃料残存量や実際のエミッション排出量等に応じて燃焼モード設定手段に求めさせればよい。この場合には、これらの対応関係を予め行った実験やシミュレーションの結果に基づいてマップデータ等の形で用意しておけばよい。また、これら燃焼モード毎の燃費・エミッション性能重み付けｋ１，ｋ２，ｋ３については、運転者から指定させる形を採ってもよい。この場合には、燃料残存量や実際のエミッション排出量等の情報をインスツルメンタルパネル等に表示させ、この情報に基づき運転者が判断した燃費・エミッション性能重み付けｋ１，ｋ２，ｋ３を入力装置から入力させればよい。

以下に、本実施例３における電子制御装置１の制御動作の一例を図７及び図８のフローチャートに基づき説明する。尚、実施例２の制御動作と重複する内容については、必要に応じて省略又は簡略化する。

先ず、本実施例３の電子制御装置１には、燃料特性判定手段によって実施例２と同様にして検出された燃焼室ＣＣ内に導かれる燃料の燃料特性（着火性指数値Ｐｃ，耐ノック性指数値Ｐｋ及び蒸発性指数値Ｐｖ）と、運転条件（機関回転数Ｎｅ及び機関負荷Ｋｌ）と、が入力される（ステップＳＴ５５，ＳＴ６０）。また、この電子制御装置１の燃焼モード設定手段は、そのステップＳＴ６０の運転条件（機関回転数Ｎｅ及び機関負荷Ｋｌ）に応じた燃焼モード切替条件（着火性限界値Ｐｃ０，耐ノック性限界値Ｐｋ０及び蒸発性限界値Ｐｖ０）を実施例２と同様にして求める（ステップＳＴ６５）。

続いて、本実施例３の燃焼モード設定手段は、燃焼モード毎の予想燃費指数値Ｃｆ１，Ｃｆ２，Ｃｆ３と、燃焼モード毎の予想エミッション指数値Ｃｅ１，Ｃｅ２，Ｃｅ３と、燃焼モード毎の燃費・エミッション性能重み付けｋ１，ｋ２，ｋ３と、を夫々に上述したが如くして求め（ステップＳＴ７０，ＳＴ７５，ＳＴ８０）、これらを上記式１〜３に各々代入して燃焼モード毎の予想燃費・エミッション指数値Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３を算出する（ステップＳＴ８５）。

そして、この燃焼モード設定手段は、着火性指数値Ｐｃと着火性限界値Ｐｃ０、耐ノック性指数値Ｐｋと耐ノック性限界値Ｐｋ０を夫々に比較して（Ｐｃ＞Ｐｃ０かつＰｋ＞Ｐｋ０？）、燃焼室ＣＣ内に導かれる燃料が高着火性かつ高蒸発性であるのか否かを判断する（ステップＳＴ９０）。

ここで、このステップＳＴ９０にて肯定判定され、燃焼室ＣＣ内に導かれる燃料が高い着火性と高い蒸発性を備えているものであることが明らかになった場合、この燃焼モード設定手段は、圧縮自着火拡散燃焼時の予想燃費・エミッション指数値Ｃ１を予混合火花点火火炎伝播燃焼時の予想燃費・エミッション指数値Ｃ２及びスパークアシスト圧縮自着火拡散燃焼時の予想燃費・エミッション指数値Ｃ３と比較して（Ｃ１＜Ｃ２かつＣ１＜Ｃ３？）、圧縮自着火拡散燃焼モード運転が最も燃費性能やエミッション性能に優れているのか否かを判断する（ステップＳＴ９５）。

その際、このステップＳＴ９５にて肯定判定され、圧縮自着火拡散燃焼モード運転が最も燃費性能やエミッション性能に優れていることが明らかになった場合、この燃焼モード設定手段は、続けて蒸発性指数値Ｐｖと蒸発性限界値Ｐｖ０を比較して燃焼室ＣＣ内に導かれる燃料の蒸発性の善し悪しを判断し（ステップＳＴ１００）、その燃料が蒸発性の高いものであればＰＭやスモークの発生を抑えることができるので、圧縮自着火拡散燃焼モードを燃焼モードとして設定する（ステップＳＴ１０５）。

一方、この燃焼モード設定手段は、上記ステップＳＴ９５にて否定判定され、圧縮自着火拡散燃焼モード以外の燃焼モードでの運転が最も燃費性能やエミッション性能に優れていることが明らかになった場合、又は、上記ステップＳＴ１００にて否定判定され、燃焼室ＣＣ内に導かれる燃料が蒸発性に劣るものであることが明らかになった場合、予混合火花点火火炎伝播燃焼時の予想燃費・エミッション指数値Ｃ２とスパークアシスト圧縮自着火拡散燃焼時の予想燃費・エミッション指数値Ｃ３とを比較して（Ｃ２＜Ｃ３？）、どちらの燃焼モードでの運転が最も燃費性能やエミッション性能に優れているのか否かを判断する（ステップＳＴ１１０）。

その際、この燃焼モード設定手段は、その予混合火花点火火炎伝播燃焼時の予想燃費・エミッション指数値Ｃ２の方が小さければ、予混合火花点火火炎伝播燃焼モードを燃焼モードとして設定し（ステップＳＴ１１５）、そのスパークアシスト圧縮自着火拡散燃焼時の予想燃費・エミッション指数値Ｃ３の方が小さければ、スパークアシスト圧縮自着火拡散燃焼モードを燃焼モードとして設定する（ステップＳＴ１２０）。尚、このフローチャートにおいては予混合火花点火火炎伝播燃焼時とスパークアシスト圧縮自着火拡散燃焼時の夫々の予想燃費・エミッション指数値Ｃ２，Ｃ３が同じ値の場合に否定判定させているが、燃焼モード設定手段は、かかる場合に肯定判定させるように構成してもよい。

更に、上記ステップＳＴ９０にて否定判定され、燃焼室ＣＣ内に導かれる燃料が高い着火性と高い蒸発性の双方を備えていないものであることが明らかになった場合、この燃焼モード設定手段は、着火性指数値Ｐｃと着火性限界値Ｐｃ０を比較して（Ｐｃ＞Ｐｃ０？）、燃焼室ＣＣ内に導かれる燃料の着火性の善し悪しを判断する（ステップＳＴ１３０）。

そして、この燃焼モード設定手段は、このステップＳＴ１３０にて肯定判定され、その燃料が高い着火性を備えていることが明らかになった場合、続けて蒸発性指数値Ｐｖと蒸発性限界値Ｐｖ０を比較して上記ステップＳＴ１００と同様に燃焼室ＣＣ内に導かれる燃料の蒸発性の善し悪しを判断する（ステップＳＴ１３５）。

ここで、この燃焼モード設定手段は、このステップＳＴ１３５にてその燃料が蒸発性に劣るものであるとの判断結果であれば、上記ステップＳＴ１２０に進んでスパークアシスト圧縮自着火拡散燃焼モードを燃焼モードとして設定し、そのステップＳＴ１３５にてその燃料が高い蒸発性を備えているとの判断結果であれば、圧縮自着火拡散燃焼時の予想燃費・エミッション指数値Ｃ１とスパークアシスト圧縮自着火拡散燃焼時の予想燃費・エミッション指数値Ｃ３とを比較して（Ｃ１＜Ｃ３？）、どちらの燃焼モードでの運転が最も燃費性能やエミッション性能に優れているのか否かを判断する（ステップＳＴ１４０）。

ここでは、その圧縮自着火拡散燃焼時の予想燃費・エミッション指数値Ｃ１の方が小さければ、上記ステップＳＴ１０５に進んで圧縮自着火拡散燃焼モードを燃焼モードとして設定し、そのスパークアシスト圧縮自着火拡散燃焼時の予想燃費・エミッション指数値Ｃ３の方が小さければ、上記ステップＳＴ１２０に進んでスパークアシスト圧縮自着火拡散燃焼モードを燃焼モードとして設定する。尚、このフローチャートにおいては圧縮自着火拡散燃焼時とスパークアシスト圧縮自着火拡散燃焼時の夫々の予想燃費・エミッション指数値Ｃ１，Ｃ３が同じ値の場合に否定判定させているが、燃焼モード設定手段は、かかる場合に肯定判定させるように構成してもよい。

また、この燃焼モード設定手段は、上記ステップＳＴ１３０にて否定判定され、その燃料が着火性に劣るものであることが明らかになった場合、続けて蒸発性指数値Ｐｖと蒸発性限界値Ｐｖ０を比較して（Ｐｋ＞Ｐｋ０？）、燃焼室ＣＣ内に導かれる燃料の耐ノック性の善し悪しを判断する（ステップＳＴ１４５）。

そして、この燃焼モード設定手段は、その燃料が高い耐ノック性を備えている場合、予混合火花点火火炎伝播燃焼モード運転させても問題無いので、一旦上記ステップＳＴ１１０に進んで予混合火花点火火炎伝播燃焼モードとスパークアシスト圧縮自着火拡散燃焼モードの内のどちらでの運転が最も燃費性能やエミッション性能に優れているのか否かを判断し、その結果応じて上記と同様に何れかの燃焼モードに設定する。一方、この燃焼モード設定手段は、その燃料が耐ノック性に劣るものである場合、予混合火花点火火炎伝播燃焼モード運転させると燃焼不良を引き起こすので、上記ステップＳＴ１２０に進んでスパークアシスト圧縮自着火拡散燃焼モードを燃焼モードとして設定する。

本実施例３にあっても、電子制御装置１の燃焼制御実行手段は、そのようにして設定した燃焼モードで理論空燃比運転させるように燃焼制御を実行する（ステップＳＴ１５０）。

これにより、本実施例３の多種燃料内燃機関は、燃焼室ＣＣ内に導かれる燃料が複数種類の燃焼モードで良好な運転を行うことのできる燃料特性を備えている場合、燃費性能及びエミッション性能又はその何れかに優れた燃焼モードにて理論空燃比運転することができるようになる。これが為、この本実施例３の多種燃料内燃機関においては、その燃料特性に応じた最適な燃焼制御を行って良好な機関性能（出力性能、エミッション性能や燃費性能等）を発揮させることができるだけでなく、燃費性能やエミッション性能の更なる向上を図ることができる。

ところで、本実施例３においては燃費性能とエミッション性能の双方を考慮して変更対象の燃焼モードを選定させたが、その内の何れか一方の性能に優れた燃焼モードへと変更させるべく燃焼モード設定手段を構築してもよい。例えば、燃費性能に優れた燃焼モードへの変更を行わせる場合には、図８のステップＳＴ９５以降の「Ｃ１」，「Ｃ２」，「Ｃ３」を各々「Ｃｆ１」，「Ｃｆ２」，「Ｃｆ３」に置き換えて判断すればよく、また、エミッション性能に優れた燃焼モードへの変更を行わせる場合には、そのステップＳＴ９５以降の「Ｃ１」，「Ｃ２」，「Ｃ３」を各々「Ｃｅ１」，「Ｃｅ２」，「Ｃｅ３」に置き換えて判断すればよい。

次に、本発明に係る多種燃料内燃機関の実施例４を図９及び図１０に基づいて説明する。

前述した実施例３の多種燃料内燃機関においては、燃焼室ＣＣ内に導かれる燃料が複数の燃焼モードで良好な運転のできる燃料特性を備えている場合に、燃費性能やエミッション性能に優れた方の燃焼モードを選択させている。しかしながら、燃焼モードの変更直後には変更時の空燃比の変動やＥＧＲ（Ｅｘｈａｕｓｔ Ｇａｓ Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ）量の変動に起因して燃焼状態が不安定になるので、頻繁に燃焼モードの変更を行うことは好ましくない。

そこで、本実施例４においては、例えば、燃費性能やエミッション性能が僅かに向上する程度では燃焼モードを変更させないように、現在の燃焼モードから変更することによる燃費性能やエミッション性能の向上代が所定の大きさを超えて初めて燃焼モードの変更を実行させるように構成する。

具体的に、本実施例４においては、実施例３における燃焼モード毎の予想燃費・エミッション指数値Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３が夫々の燃焼モードにおける燃費性能とエミッション性能の総合的な向上代を表している。これが為、現行の燃焼モードからの変更要否については、その燃焼モード毎の予想燃費・エミッション指数値Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３と所定の閾値とを比較させることによって判断してもよく、また、その燃焼モード毎の予想燃費・エミッション指数値Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３を現行の燃焼モードに応じて補正しておくことによって判断してもよい。本実施例４においては、その内の後者について例示する。

ここでは、その燃焼モード毎の予想燃費・エミッション指数値Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３の補正値（以下、「燃焼モード毎の予想燃費・エミッション指数補正値」という。）Ｃ１’，Ｃ２’，Ｃ３’を求め、これらを燃焼モード毎の予想燃費・エミッション指数値Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３と置き換えて燃焼モードの選択を行うように燃焼モード設定手段を構成する。

その「Ｃ１’」，「Ｃ２’」，「Ｃ３’」は、夫々に、圧縮自着火拡散燃焼モードで運転させた際の予想燃費・エミッション指数補正値（以下、「圧縮自着火拡散燃焼時の予想燃費・エミッション指数補正値」という。），予混合火花点火火炎伝播燃焼モードで運転させた際の予想燃費・エミッション指数補正値（以下、「予混合火花点火火炎伝播燃焼時の予想燃費・エミッション指数補正値」という。），スパークアシスト圧縮自着火拡散燃焼モードで運転させた際の予想燃費・エミッション指数補正値（以下、「スパークアシスト圧縮自着火拡散燃焼時の予想燃費・エミッション指数補正値」という。）を表している。

ここで、その「Ｃ１’」，「Ｃ２’」，「Ｃ３’」は、数値が小さいほどに燃費性能やエミッション性能に優れているものとし、複数の燃焼モードが選択できるときに、これらの内で数値の小さいものの燃焼モードを選択させるように燃焼モード設定手段を構成しておく。これが為、現行の燃焼モードと同一の燃焼モードの予想燃費・エミッション指数値Ｃ１（Ｃ２，Ｃ３）を小さな値へと補正し、更に、現行の燃焼モードと異なる燃焼モードの予想燃費・エミッション指数値Ｃ１（Ｃ２，Ｃ３）を大きな値へと補正する又は現状のまま維持することによって、現行の燃焼モードが選択され易くなる。

従って、本実施例４においては、例えば、下記の式１０，１１を用いて現行の燃焼モードに対する燃焼モード毎の予想燃費・エミッション指数補正値Ｃ１’，Ｃ２’，Ｃ３’の算出を行わせる。

Ｃｉ’＝Ｃｉ−ΔＣｉ（ｉ＝１，２，３） … （１０）
Ｃｉ’＝Ｃｉ（ｉ＝１，２，３） … （１１）

ここで、式１０は、算出された予想燃費・エミッション指数値Ｃ１（Ｃ２，Ｃ３）が現行の燃焼モードと同一の燃焼モードのものである場合に使用される演算式であり、式１１は、算出された予想燃費・エミッション指数値Ｃ１（Ｃ２，Ｃ３）が現行の燃焼モードと異なる燃焼モードのものである場合に使用される演算式である。

その補正項ΔＣｉは、燃焼モード毎の燃費性能とエミッション性能の総合的なヒステリシスを表したものであり、例えば、実験やシミュレーションを行って、燃焼モードの変更に伴い燃焼状態が不安定になったとしても燃費性能やエミッション性能の向上による利点の方が大きいと判断された際の値を予め用意しておけばよい。その値としては、その際における変更後の燃焼モードの予想燃費・エミッション指数値Ｃ１（Ｃ２，Ｃ３）と、現行の燃焼モードと同一の燃焼モードの予想燃費・エミッション指数値Ｃ１（Ｃ２，Ｃ３）と、の差の絶対値を使用することができる。

以下に、本実施例４における電子制御装置１の制御動作の一例を図９及び図１０のフローチャートに基づき説明する。尚、実施例３の制御動作と重複する内容については、必要に応じて省略又は簡略化する。

先ず、本実施例４の電子制御装置１は、実施例３と同様にして、燃焼モード毎の予想燃費・エミッション指数値Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３を算出する（ステップＳＴ５５〜ＳＴ８５）。

そして、本実施例４においては、電子制御装置１の燃焼モード設定手段が現行の燃焼モードに対する燃焼モード毎の予想燃費・エミッション指数補正値Ｃ１’，Ｃ２’，Ｃ３’の算出を上記の式１０，１１に基づき行う（ステップＳＴ８７）。

そして、この燃焼モード設定手段は、着火性指数値Ｐｃと着火性限界値Ｐｃ０、耐ノック性指数値Ｐｋと耐ノック性限界値Ｐｋ０を夫々に比較して（Ｐｃ＞Ｐｃ０かつＰｋ＞Ｐｋ０？）、燃焼室ＣＣ内に導かれる燃料が高着火性かつ高蒸発性であるのか否かを判断する（ステップＳＴ９０）。

ここで、このステップＳＴ９０にて肯定判定され、燃焼室ＣＣ内に導かれる燃料が高い着火性と高い蒸発性を備えているものであることが明らかになった場合、本実施例４の燃焼モード設定手段は、圧縮自着火拡散燃焼時の予想燃費・エミッション指数補正値Ｃ１’を予混合火花点火火炎伝播燃焼時の予想燃費・エミッション指数補正値Ｃ２’及びスパークアシスト圧縮自着火拡散燃焼時の予想燃費・エミッション指数補正値Ｃ３’と比較して（Ｃ１’＜Ｃ２’かつＣ１’＜Ｃ３’？）、圧縮自着火拡散燃焼モード運転が最も燃費性能やエミッション性能に優れているのか否かを判断する（ステップＳＴ９６）。

その際、このステップＳＴ９６にて肯定判定された場合には、実施例３と同様に、ステップＳＴ１００に進み、その判断結果に応じた燃焼モードに設定する。尚、本実施例４においては、そのステップＳＴ１００にて否定判定された際に下記のステップＳＴ１１１に進む。

一方、そのステップＳＴ９６にて否定判定された場合、本実施例４の燃焼モード設定手段は、予混合火花点火火炎伝播燃焼時の予想燃費・エミッション指数補正値Ｃ２’とスパークアシスト圧縮自着火拡散燃焼時の予想燃費・エミッション指数補正値Ｃ３’とを比較して（Ｃ２’＜Ｃ３’？）、どちらの燃焼モードでの運転が最も燃費性能やエミッション性能に優れているのか否かを判断し（ステップＳＴ１１１）、その判断結果に応じて予混合火花点火火炎伝播燃焼モード又はスパークアシスト圧縮自着火拡散燃焼モードの何れかを燃焼モードとして設定する。

また、ステップＳＴ９０→ステップＳＴ１３０→ステップＳＴ１３５を経て、燃焼室ＣＣ内に導かれる燃料が耐ノック性には劣るが高着火性で且つ高蒸発性であることが明らかになった場合（ステップＳＴ１３５で肯定判定された場合）、本実施例４の燃焼モード設定手段は、圧縮自着火拡散燃焼時の予想燃費・エミッション指数補正値Ｃ１’とスパークアシスト圧縮自着火拡散燃焼時の予想燃費・エミッション指数補正値Ｃ３’とを比較して（Ｃ１’＜Ｃ３’？）、どちらの燃焼モードでの運転が最も燃費性能やエミッション性能に優れているのか否かを判断し（ステップＳＴ１４１）、その判断結果に応じて圧縮自着火拡散燃焼モード又はスパークアシスト圧縮自着火拡散燃焼モードの何れかを燃焼モードとして設定する。

本実施例４にあっても、電子制御装置１の燃焼制御実行手段は、そのようにして設定した燃焼モードで理論空燃比運転させるように燃焼制御を実行する（ステップＳＴ１５０）。

このように、本実施例４の多種燃料内燃機関は、実施例３の多種燃料内燃機関と同様の効果を得ることができる一方で、この実施例３とは異なり、ある程度大きく燃費性能やエミッション性能が向上しない限り現行の燃焼モードを維持し続けるので、頻繁に燃焼モードが変更されなくなる。これが為、この多種燃料内燃機関においては、燃焼モード変更時における空燃比の変動やＥＧＲ量の変動に起因する不安定な燃焼状態の発生頻度を減少させることができるようになる。

ここで、上述した例示とは逆に、現行の燃焼モードと同一の燃焼モードの予想燃費・エミッション指数値Ｃ１（Ｃ２，Ｃ３）を現状のまま維持小さな値へと補正する又は現状のまま維持し、更に、現行の燃焼モードと異なる燃焼モードの予想燃費・エミッション指数値Ｃ１（Ｃ２，Ｃ３）を大きな値へと補正することによっても、現行の燃焼モードが選択され易くなる。従って、例えば、下記の式１２，１３を用いて現行の燃焼モードに対する燃焼モード毎の予想燃費・エミッション指数補正値Ｃ１’，Ｃ２’，Ｃ３’の算出を行わせてもよく、この場合、式１２は、算出された予想燃費・エミッション指数値Ｃ１（Ｃ２，Ｃ３）が現行の燃焼モードと同一の燃焼モードのものである場合に使用される演算式となり、式１３は、算出された予想燃費・エミッション指数値Ｃ１（Ｃ２，Ｃ３）が現行の燃焼モードと異なる燃焼モードのものである場合に使用される演算式となる。

Ｃｉ’＝Ｃｉ（ｉ＝１，２，３） … （１２）
Ｃｉ’＝Ｃｉ＋ΔＣｉ（ｉ＝１，２，３） … （１３）

また、ここでは補正項ΔＣｉを用いているが、燃焼モード毎の予想燃費・エミッション指数補正値Ｃ１’，Ｃ２’，Ｃ３’は、補正係数を乗算等させることによって求めさせてもよい。

次に、本発明に係る多種燃料内燃機関の実施例５を図１１及び図１２に基づいて説明する。

前述した各実施例１〜４では第１燃料Ｆ１と第２燃料Ｆ２の混合燃料を燃焼室ＣＣに直接噴射させる所謂筒内直接噴射式の多種燃料内燃機関について例示したが、これら各実施例１〜４における燃焼モードの設定動作については、別構成の多種燃料内燃機関に対しても適用することができる。

例えば、その燃焼モード設定動作は、実施例１〜４の多種燃料内燃機関において燃料供給装置５０を図１１に示す燃料供給装置１５０へと置き換え、第１燃料Ｆ１と第２燃料Ｆ２の混合燃料を燃焼室ＣＣ内だけでなく吸気ポート１１ｂへも噴射させるよう構成した多種燃料内燃機関に適用してもよく、これにおいても各実施例１〜４の多種燃料内燃機関と同様の効果を奏することができる。

ここで、その図１１に示す燃料供給装置１５０とは、実施例１〜４における燃料供給装置５０の各種構成部品に加えて、燃料混合手段５３で生成された混合燃料を燃料通路１５４に吐出する燃料ポンプ１５５と、その燃料通路１５４の混合燃料を夫々の気筒に分配するデリバリ通路１５６と、このデリバリ通路１５６から供給された混合燃料を夫々の気筒の吸気ポート１１ｂに噴射する各気筒の燃料噴射弁１５７と、を設けたものである。この場合の多種燃料内燃機関においては、例えば、圧縮自着火拡散燃焼モードやスパークアシスト圧縮自着火拡散燃焼モードで運転する際に燃料噴射弁５７を駆動制御して混合燃料を燃焼室ＣＣ内へと噴射させ、予混合火花点火火炎伝播燃焼モードで運転する際に燃料噴射弁１５７を駆動制御して混合燃料を吸気ポート１１ｂへと噴射させる。

また、その燃焼モード設定動作は、実施例１〜４の多種燃料内燃機関において燃料供給装置５０を図１２に示す燃料供給装置２５０へと置き換え、燃料混合手段５３を用いることなく第１燃料Ｆ１と第２燃料Ｆ２を個別に噴射させるよう構成した多種燃料内燃機関に適用してもよく、これにおいても各実施例１〜４の多種燃料内燃機関と同様の効果を奏することができる。

ここで、その図１２に示す燃料供給装置２５０とは、燃焼室ＣＣ内に第１燃料Ｆ１（高着火性燃料）を直接噴射する第１燃料供給手段と、吸気ポート１１ｂに第２燃料Ｆ２（高蒸発性燃料、高耐ノック性）を噴射する第２燃料供給手段と、を備えている。その第１燃料供給手段は、第１燃料Ｆ１を第１燃料タンク４１Ａから吸い上げて第１燃料通路２５１Ａに送出する第１フィードポンプ２５２Ａと、その第１燃料通路２５１Ａの第１燃料Ｆ１を高圧燃料通路２５４Ａに圧送する高圧燃料ポンプ２５５Ａと、その高圧燃料通路２５４Ａの第１燃料Ｆ１を夫々の気筒に分配する第１デリバリ通路２５６Ａと、この第１デリバリ通路２５６Ａから供給された第１燃料Ｆ１を燃焼室ＣＣ内に噴射する各気筒の燃料噴射弁２５７Ａと、を備える。一方、第２燃料供給手段は、第２燃料Ｆ２を第２燃料タンク４１Ｂから吸い上げて第２燃料通路２５１Ｂに送出する第２フィードポンプ２５２Ｂと、その第２燃料通路２５１Ｂの第２燃料Ｆ２を夫々の気筒に分配する第２デリバリ通路２５６Ｂと、この第２デリバリ通路２５６Ｂから供給された第２燃料Ｆ２を吸気ポート１１ｂに噴射する各気筒の燃料噴射弁２５７Ｂと、を備える。この場合の多種燃料内燃機関においては、例えば、圧縮自着火拡散燃焼モードやスパークアシスト圧縮自着火拡散燃焼モードで運転する際に燃料噴射弁２５７Ａのみ又は双方の燃料噴射弁２５７Ａ，２５７Ｂを駆動制御して燃料を燃焼室ＣＣ内へと導き、予混合火花点火火炎伝播燃焼モードで運転する際に燃料噴射弁２５７Ｂのみ又は双方の燃料噴射弁２５７Ａ，２５７Ｂを駆動制御して燃料を燃焼室ＣＣ内へと導く。

尚、上述した各実施例１〜５においては２種類の燃料で運転される多種燃料内燃機関について例示したが、これら各実施例１〜５の多種燃料内燃機関に係る燃焼モード設定動作については、これよりも多くの種類の燃料を用いて運転される多種燃料内燃機関に対して適用してもよい。また、その各実施例１〜５においては夫々の燃料を種別毎に個別の燃料タンクへと貯留させているが、これら各実施例１〜５の多種燃料内燃機関に係る燃焼モード設定動作については、全ての燃料を１つの燃料タンクに所定の燃料混合比率で貯留させ、その混合燃料を用いて運転される多種燃料内燃機関に対して適用してもよい。

以上のように、本発明に係る多種燃料内燃機関は、燃料特性に応じた最適な燃焼モードを設定させる技術に有用である。

本発明に係る多種燃料内燃機関の実施例１〜４の構成について示す図である。 着火性限界値マップデータの一例について示す図である。 耐ノック性限界値マップデータの一例について示す図である。 実施例１の多種燃料内燃機関の動作について説明するフローチャートである。 耐蒸発性限界値マップデータの一例について示す図である。 実施例２の多種燃料内燃機関の動作について説明するフローチャートである。 実施例３の多種燃料内燃機関の動作について説明するフローチャートである。 実施例３の多種燃料内燃機関の動作について説明するフローチャートであって、図７のフローチャートの続きを示す図である。 実施例４の多種燃料内燃機関の動作について説明するフローチャートである。 実施例４の多種燃料内燃機関の動作について説明するフローチャートであって、図９のフローチャートの続きを示す図である。 本発明に係る多種燃料内燃機関の実施例５の構成について示す図である。 本発明に係る多種燃料内燃機関の実施例５の変形例の構成について示す図である。

符号の説明

１ 電子制御装置
４１Ａ 第１燃料タンク
４１Ｂ 第２燃料タンク
９１ 筒内圧センサ
９２ 着火時期センサ
９３ ノックセンサ
９４ スモークセンサ
ＣＣ 燃焼室
Ｆ１ 第１燃料
Ｆ２ 第２燃料
Ｋｌ 機関負荷
Ｎｅ 機関回転数
Ｐｃ 着火性指数値
Ｐｃ０ 着火性限界値
Ｐｋ 耐ノック性指数値
Ｐｋ０ 耐ノック性限界値
Ｐｖ 蒸発性指数値
Ｐｖ０ 蒸発性限界値

Claims (3)

1. 性状の異なる少なくとも２種類の燃料の内の少なくとも１種類が燃焼室に導かれ又は当該少なくとも２種類の燃料からなる混合燃料が燃焼室に導かれて理論空燃比運転される多種燃料内燃機関であって、
   前記燃焼室内に導かれる燃料の燃料特性について、目標出力性能、目標エミッション性能や目標燃費性能を実現させる圧縮自着火拡散燃焼が可能な燃料ならば着火性が良いと判定する一方、該圧縮自着火拡散燃焼が不可能な燃料ならば着火性が悪いと判定し、目標出力性能、目標エミッション性能や目標燃費性能を実現させる予混合火花点火火炎伝播燃焼が可能な燃料ならば耐ノック性が良いと判定する一方、該予混合火花点火火炎伝播燃焼が不可能な燃料ならば耐ノック性が悪いと判定する燃料特性判定手段と、
   前記燃焼室内に導かれる燃料の着火性が良ければ圧縮自着火拡散燃焼モードを設定し、前記燃焼室内に導かれる燃料の耐ノック性が良ければ予混合火花点火火炎伝播燃焼モードを設定し、前記燃焼室内に導かれる燃料の着火性と耐ノック性の双方が悪ければスパークアシスト圧縮自着火拡散燃焼モードを設定する燃焼モード設定手段と、
   該燃焼モード設定手段により設定された燃焼モードで運転させる燃焼制御実行手段と、
   を備えたことを特徴とする多種燃料内燃機関。
2. 前記燃料特性判定手段は、前記燃焼室内に導かれる燃料の蒸発性又はＰＭ／スモーク発生特性を更に判定するよう構成し、前記燃焼モード設定手段は、前記燃焼室内に導かれる燃料が蒸発性の悪いものである又はＰＭやスモークを発生させ易いものであるときに、圧縮自着火拡散燃焼モードを選択しないように構成したことを特徴とする請求項１記載の多種燃料内燃機関。
3. 前記燃焼モード設定手段は、前記燃焼室内に導かれる燃料が複数種類の燃焼モードを設定対象とすることのできる燃料特性を備えている場合、燃費性能及びエミッション性能又はその何れかに優れた燃焼モードの選択を行うように構成したことを特徴とする請求項１又は２に記載の多種燃料内燃機関。

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