本發(fā)明涉及一種使用燃料氣體進(jìn)行預(yù)混合燃燒的內(nèi)燃機(jī)的控制裝置、具備該內(nèi)燃機(jī)的控制裝置的船舶以及內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)行方法。

背景技術(shù)：

近年，進(jìn)行了能夠應(yīng)用于船用低速二沖程柴油機(jī)的雙燃料內(nèi)燃機(jī)(以下，也稱為“df內(nèi)燃機(jī)”。)的開(kāi)發(fā)(參照下述專利文獻(xiàn)1以及2)。該df內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)行模式具備如以往那樣的進(jìn)行燃油的燃燒的燃油運(yùn)行和進(jìn)行l(wèi)ng等的燃料氣體的燃燒的燃料氣體運(yùn)行。另外，燃料氣體運(yùn)行一般使用燃油作為點(diǎn)火用的先導(dǎo)燃料。

并且，在這樣的df內(nèi)燃機(jī)中，在燃油運(yùn)行時(shí)一般采用進(jìn)行燃油的擴(kuò)散燃燒的燃油擴(kuò)散燃燒方式，但在燃料氣體運(yùn)行時(shí)能夠采用進(jìn)行燃料氣體的擴(kuò)散燃燒的燃料氣體擴(kuò)散燃燒方式和進(jìn)行燃料氣體的預(yù)混合燃燒的燃料氣體預(yù)混合燃燒方式這兩個(gè)燃燒方式。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本專利第5395848號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)2：國(guó)際公開(kāi)第2013/183737a1號(hào)

發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題

然而，根據(jù)預(yù)混合方式，不需要用于減少有害的nox的排出的egr、scr。但是，預(yù)混合方式容易產(chǎn)生過(guò)早點(diǎn)火、爆震等的異常燃燒，為了避免該問(wèn)題，不得不相比于通常的柴油機(jī)降低壓縮比。因此，在預(yù)混合方式中，有最大輸出被限制的課題。在像這樣通過(guò)降低了壓縮比的df內(nèi)燃機(jī)進(jìn)行燃油運(yùn)行的情況下，也有由于低的壓縮比而產(chǎn)生熱效率的降低的課題。

另一方面，燃料氣體擴(kuò)散燃燒方式、燃油擴(kuò)散燃燒方式?jīng)]有異常燃燒的擔(dān)憂，因此能夠?qū)嚎s比提高到與通常的柴油機(jī)并列的程度，這一點(diǎn)上也沒(méi)有了輸出限制。但是，在像這樣通過(guò)提高了壓縮比的df內(nèi)燃機(jī)進(jìn)行燃油運(yùn)行的情況下，雖然不產(chǎn)生熱效率的降低，但nox排出量增多，因此在排氣限制強(qiáng)化海域，有必須對(duì)內(nèi)燃機(jī)追加egr、scr等的追加裝置的課題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種內(nèi)燃機(jī)的控制裝置、具備該內(nèi)燃機(jī)的控制裝置的船舶以及內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)行方法，以在排氣限制強(qiáng)化海域不使用追加裝置就能夠抑制nox的排出，并且能夠在其他的海域確保內(nèi)燃機(jī)的輸出。

(1)為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)的控制裝置的特征在于，具備：

燃燒方式選擇單元，該燃燒方式選擇單元在內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)行中至少能夠選擇燃料氣體擴(kuò)散燃燒方式和燃料氣體預(yù)混合燃燒方式；燃料噴射控制單元，該燃料噴射控制單元控制燃料噴射，以使燃料噴射成為與由所述燃燒方式選擇單元選擇的燃燒方式對(duì)應(yīng)的燃料噴射形態(tài)；以及實(shí)際壓縮比控制單元，該實(shí)際壓縮比控制單元控制實(shí)際壓縮比，以使實(shí)際壓縮比成為與由所述燃燒方式選擇單元選擇的燃燒方式對(duì)應(yīng)的實(shí)際壓縮比，若選擇為所述燃料氣體預(yù)混合燃燒方式，則所述實(shí)際壓縮比控制單元將所述實(shí)際壓縮比控制為低壓縮比，若選擇為所述燃料氣體擴(kuò)散燃燒方式，則所述實(shí)際壓縮比控制單元將所述實(shí)際壓縮比控制為高壓縮比。

(2)優(yōu)選所述燃料氣體預(yù)混合燃燒方式包含：使用燃料氣體而使燃料氣體僅以燃料氣體預(yù)混合燃燒方式燃燒的燃料氣體全部預(yù)混合燃燒方式；以及使燃料氣體的一部分預(yù)混合燃燒且使剩余的燃料氣體擴(kuò)散燃燒的燃料氣體部分預(yù)混合燃燒方式，所述燃燒方式選擇單元在所述內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)行中至少能夠選擇所述燃料氣體擴(kuò)散燃燒方式、所述燃料氣體全部預(yù)混合燃燒方式以及所述燃料氣體部分預(yù)混合燃燒方式，并且若選擇為所述燃料氣體全部預(yù)混合燃燒方式或所述燃料氣體部分預(yù)混合燃燒方式，則所述實(shí)際壓縮比控制單元將所述實(shí)際壓縮比控制為低壓縮比，若選擇為所述燃料氣體擴(kuò)散燃燒方式，則所述實(shí)際壓縮比控制單元將所述實(shí)際壓縮比控制為高壓縮比。

(3)優(yōu)選所述內(nèi)燃機(jī)具備能夠改變排氣閥關(guān)閉時(shí)刻的氣門傳動(dòng)裝置，所述實(shí)際壓縮比控制單元操作所述排氣閥關(guān)閉時(shí)刻來(lái)控制所述實(shí)際壓縮比，在將所述實(shí)際壓縮比控制為低壓縮比時(shí)，所述實(shí)際壓縮比控制單元將所述排氣閥關(guān)閉時(shí)刻控制到延遲角側(cè)，在將所述實(shí)際壓縮比控制為高壓縮比時(shí)，所述實(shí)際壓縮比控制單元將所述排氣閥關(guān)閉時(shí)刻控制到提前角側(cè)。

(4)優(yōu)選所述內(nèi)燃機(jī)具備能夠增減操作增壓量的增壓器，并且具備增壓控制單元，至少在所述內(nèi)燃機(jī)的負(fù)荷大于一定負(fù)荷的高負(fù)荷狀態(tài)的情況下，若所述燃燒方式選擇單元選擇所述燃料氣體擴(kuò)散燃燒方式，則所述增壓控制單元將所述增壓量設(shè)為通常狀態(tài)，若所述燃燒方式選擇單元選擇所述燃料氣體預(yù)混合燃燒方式，則所述增壓控制單元將所述增壓量設(shè)為增加狀態(tài)。

(5)該情況下，優(yōu)選所述增壓器是能夠切換兩級(jí)增壓和單級(jí)增壓的增壓器，

所述增壓控制單元在將所述增壓量設(shè)為通常狀態(tài)時(shí)將所述增壓器設(shè)為單級(jí)增壓，而在將所述增壓量設(shè)為增加狀態(tài)時(shí)將所述增壓器設(shè)為兩級(jí)增壓。

(6)并且，優(yōu)選在所述燃燒方式選擇單元選擇所述燃料氣體擴(kuò)散燃燒方式的情況下，若所述內(nèi)燃機(jī)的負(fù)荷為所述一定負(fù)荷以下的低負(fù)荷狀態(tài)，則所述增壓控制單元將所述增壓量設(shè)為增加狀態(tài)。

(7)優(yōu)選所述內(nèi)燃機(jī)的控制裝置具備判定單元，該判定單元判定是否是應(yīng)限制所述內(nèi)燃機(jī)的排氣的排氣限制狀態(tài)，當(dāng)基于所述判定單元而判定為是排氣限制狀態(tài)時(shí)，所述燃燒方式選擇單元選擇所述燃料氣體預(yù)混合燃燒方式，當(dāng)基于所述判定單元而判定為不是排氣限制狀態(tài)時(shí)，所述燃燒方式選擇單元選擇所述燃料氣體擴(kuò)散燃燒方式。

(8)優(yōu)選所述內(nèi)燃機(jī)是裝備于船舶的船用內(nèi)燃機(jī)，若所述船舶正在航行的航行海域在廢氣限制海域內(nèi)，則所述判定單元判定為是所述排氣限制狀態(tài)，若所述航行海域在廢氣限制海域外，則所述判定單元判定為不是所述排氣限制狀態(tài)。

(9)本發(fā)明的船舶的特征在于，具有上述(1)～(8)的任一項(xiàng)所述的內(nèi)燃機(jī)的控制裝置和由所述控制裝置控制的所述內(nèi)燃機(jī)。

(10)本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)行方法的特征在于，具備：燃燒方式選擇工序和壓縮比控制工序，在燃燒方式選擇工序中，在內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)行中選擇至少包含燃料氣體擴(kuò)散燃燒方式和燃料氣體預(yù)混合燃燒方式的燃燒方式中的一種燃燒方式；在壓縮比控制工序中，根據(jù)在所述燃燒方式選擇工序中選擇的燃燒方式來(lái)控制所述內(nèi)燃機(jī)的實(shí)際壓縮比。

(11)優(yōu)選所述燃料氣體預(yù)混合燃燒方式包含：使用燃料氣體而使燃料氣體僅以燃料氣體預(yù)混合燃燒方式燃燒的燃料氣體全部預(yù)混合燃燒方式；以及使燃料氣體的一部分預(yù)混合燃燒且使剩余的燃料氣體擴(kuò)散燃燒的燃料氣體部分預(yù)混合燃燒方式，在所述燃燒方式選擇工序中，在所述內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)行中選擇至少包含所述燃料氣體擴(kuò)散燃燒方式、所述燃料氣體全部預(yù)混合燃燒方式以及所述燃料氣體部分預(yù)混合燃燒方式的燃燒方式中的一種燃燒方式。

發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明，燃料噴射控制單元控制燃料噴射，以使燃料噴射成為與選擇的燃燒方式對(duì)應(yīng)的燃料噴射形態(tài)，實(shí)際壓縮比控制單元控制實(shí)際壓縮比，以使實(shí)際壓縮比成為與選擇的燃燒方式對(duì)應(yīng)的實(shí)際壓縮比，尤其是，若選擇為燃料氣體預(yù)混合燃燒方式，則實(shí)際壓縮比控制單元將實(shí)際壓縮比控制為低壓縮比，若選擇為燃料氣體擴(kuò)散燃燒方式，則實(shí)際壓縮比控制單元將所述實(shí)際壓縮比控制為高壓縮比，因此能夠穩(wěn)定地執(zhí)行nox排出量少的燃料氣體預(yù)混合燃燒方式。由此，例如船用內(nèi)燃機(jī)在排氣限制強(qiáng)化海域中，能夠選擇燃料氣體預(yù)混合燃燒方式且不使用追加裝置地抑制nox的排出，在其他的海域中，能夠選擇燃料氣體擴(kuò)散燃燒方式而確保內(nèi)燃機(jī)的輸出。

并且，若在內(nèi)燃機(jī)的燃料氣體預(yù)混合燃燒方式中包含：使用燃料氣體而以燃料氣體預(yù)混合燃燒方式燃燒的燃料氣體全部預(yù)混合燃燒方式；以及使燃料氣體的一部分預(yù)混合燃燒且使剩余的燃料氣體擴(kuò)散燃燒的燃料氣體部分預(yù)混合燃燒方式，則當(dāng)選擇為燃料氣體全部預(yù)混合燃燒方式或燃料氣體部分預(yù)混合燃燒方式時(shí)，實(shí)際壓縮比控制單元將實(shí)際壓縮比控制為低壓縮比，當(dāng)選擇為燃料氣體擴(kuò)散燃燒方式時(shí)，實(shí)際壓縮比控制單元將所述實(shí)際壓縮比控制為高壓縮比，因此能夠穩(wěn)定地執(zhí)行nox排出量少的燃料氣體全部預(yù)混合燃燒方式或燃料氣體部分預(yù)混合燃燒方式。由此，例如船用內(nèi)燃機(jī)在排氣限制強(qiáng)化海域中，能夠選擇燃料氣體全部預(yù)混合燃燒方式或燃料氣體部分預(yù)混合燃燒方式，不使用追加裝置地抑制nox的排出，在其他的海域中，能夠選擇燃料氣體擴(kuò)散燃燒方式而確保內(nèi)燃機(jī)的輸出。

附圖說(shuō)明

圖1是表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式所涉及的內(nèi)燃機(jī)的控制裝置的框圖。

圖2是表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式所涉及的內(nèi)燃機(jī)的整體結(jié)構(gòu)圖。

圖3a、圖3b是包含圖2的氣缸套在內(nèi)的缸內(nèi)周圍的結(jié)構(gòu)的概略圖，圖3a是俯視圖，圖3b是縱剖視圖。在圖3a、圖3b中，表示以預(yù)混合燃料方式噴射燃料氣體的狀態(tài)。

圖4是對(duì)基于本發(fā)明的第一實(shí)施方式所涉及的內(nèi)燃機(jī)的控制裝置的控制進(jìn)行說(shuō)明的時(shí)序圖。

圖5是表示本發(fā)明的第二實(shí)施方式所涉及的內(nèi)燃機(jī)的控制裝置的框圖。

具體實(shí)施方式

以下，參照附圖對(duì)本發(fā)明所涉及的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。

另外，以下所示的實(shí)施方式只不過(guò)是例示，并不意味著排除在以下的實(shí)施方式中未明示的各種變形及技術(shù)的應(yīng)用。以下的實(shí)施方式的各結(jié)構(gòu)能夠在不脫離其主旨的范圍內(nèi)實(shí)施各種變形，并且能夠根據(jù)需要進(jìn)行選擇取舍，或者能夠進(jìn)行適當(dāng)組合。

〔第一實(shí)施方式〕

〔內(nèi)燃機(jī)的結(jié)構(gòu)〕

對(duì)本發(fā)明的第一實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。首先，參照?qǐng)D2、圖3a、圖3b對(duì)本實(shí)施方式以及后述的第二實(shí)施方式所涉及的內(nèi)燃機(jī)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。

如圖2所示，本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的內(nèi)燃機(jī)是十字頭型柴油機(jī)(以下，簡(jiǎn)稱為內(nèi)燃機(jī))1。該內(nèi)燃機(jī)1采用作為例如lng船等的液化氣運(yùn)輸船的船用主機(jī)所使用的低速二沖程一循環(huán)的直流掃氣方式。并且，內(nèi)燃機(jī)1構(gòu)成為除燃油之外還能夠使用燃料氣體的雙燃料內(nèi)燃機(jī)(以下，也稱為df內(nèi)燃機(jī))。

該內(nèi)燃機(jī)1具備位于下方的臺(tái)板3、設(shè)于臺(tái)板3上的構(gòu)架5及設(shè)于構(gòu)架5上的封套7。這些臺(tái)板3、構(gòu)架5以及封套7通過(guò)沿上下方向延伸的多個(gè)拉緊螺栓(未圖示)而被緊固而固定成一體。

在封套7設(shè)有氣缸套9，氣缸套9的下端側(cè)形成有多個(gè)掃氣口10。在氣缸套9的上端設(shè)有氣缸蓋11。在氣缸蓋11設(shè)有排氣閥12。如此，采用了如下的直流掃氣方式：空氣作為掃氣而從設(shè)置于氣缸套9的下端側(cè)的掃氣口10并從下方被導(dǎo)入缸內(nèi)，從位于缸內(nèi)的上方的排氣閥12排出燃燒排氣。

從排氣閥12排出的排氣在聚集到排氣歧管14之后被送至增壓器16。在增壓器16中，排氣渦輪(在圖2中省略圖示)通過(guò)被導(dǎo)入的排氣而旋轉(zhuǎn)，由此，同軸地連接的壓縮機(jī)(在圖2中省略圖示)旋轉(zhuǎn)。壓縮機(jī)壓縮從外部引入的空氣，并利用空氣冷卻器18進(jìn)行冷卻之后引導(dǎo)至掃氣歧管20。被引導(dǎo)至掃氣歧管20的壓縮空氣被引導(dǎo)至上述的掃氣口10。另外，關(guān)于增壓器16的具體情況后述。

在由氣缸套9以及氣缸蓋11形成的空間內(nèi)設(shè)有能夠進(jìn)行往復(fù)移動(dòng)的活塞13。在活塞13的下端，可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝有活塞棒15的上端。在本實(shí)施方式的柴油機(jī)1中，設(shè)為活塞13的沖程與氣缸套9的內(nèi)徑的比即缸徑?jīng)_程比為3以上的超長(zhǎng)沖程。

臺(tái)板3構(gòu)成為曲軸箱，且設(shè)有曲軸17。從曲軸17輸出的旋轉(zhuǎn)輸出被向船舶的推進(jìn)用螺旋槳傳遞。在曲軸17的上端，可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接有連接棒19的下端。

構(gòu)架5上設(shè)有可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接活塞棒15和連接棒19的十字頭21。即，活塞棒15的下端及連接棒19的上端與十字頭21連接。沿上下方向延伸的一對(duì)滑動(dòng)板23以固定于構(gòu)架5側(cè)的狀態(tài)設(shè)置在十字頭21的兩側(cè)(圖2中為左右)。

在圖3a、圖3b中，示意性地表示柴油機(jī)1的缸內(nèi)周圍的結(jié)構(gòu)。如這兩圖所示，在氣缸蓋11設(shè)有作為第一燃料氣體噴射閥的預(yù)混合用燃料氣體噴射閥(以下稱為“預(yù)混合氣體閥”。)30、作為第二燃料氣體噴射閥的擴(kuò)散用燃料氣體噴射閥(以下稱為“擴(kuò)散氣體閥”。)32及燃油噴射閥(以下稱為“燃油閥”。)34。

預(yù)混合氣體閥30與未圖示的燃料氣體供給源連接，并將燃料氣體以高壓噴射到由氣缸套9及氣缸蓋11形成的缸內(nèi)。作為燃料氣體，使用氣化的lng等烴類氣體。

來(lái)自預(yù)混合氣體閥30的氣體噴射壓力，例如構(gòu)成為以絕對(duì)壓為1.0mpa以上且50mpa以下，優(yōu)選以絕對(duì)壓為20mpa以上且30mpa以下。設(shè)于預(yù)混合氣體閥30的頂端的噴嘴設(shè)有多個(gè)噴孔，燃料氣體從各噴孔噴射到缸內(nèi)。例如，在圖3b所示的例子中，表示燃料氣體從四個(gè)噴孔分別噴射的狀態(tài)。如該圖所示，從預(yù)混合氣體閥30噴射的燃料氣體的方向被設(shè)為活塞13的方向，更具體而言為朝向通過(guò)活塞13而關(guān)閉掃氣口10之后的活塞13的頂部即活塞13上端的構(gòu)成為圓形的頂面噴射燃料氣體的方向。

另外，預(yù)混合氣體閥30只要以從至少一個(gè)噴孔向活塞13的方向噴射燃料氣體的方式設(shè)置各噴孔即可，無(wú)需設(shè)置成所有的噴孔向活塞13的方向噴射燃料氣體。

預(yù)混合氣體閥30在利用基于燃料氣體的預(yù)混合燃燒(燃料氣體預(yù)混合燃燒)而使柴油機(jī)1動(dòng)作的情況下啟動(dòng)，在基于燃料氣體的擴(kuò)散燃燒運(yùn)行(燃料氣體擴(kuò)散燃燒運(yùn)行)、基于燃油的擴(kuò)散燃燒運(yùn)行(燃油擴(kuò)散燃燒運(yùn)行)時(shí)不啟動(dòng)而停止。預(yù)混合氣體閥30的啟動(dòng)及停止基于來(lái)自后述的控制裝置40的指令而進(jìn)行。

預(yù)混合氣體閥30的噴射時(shí)刻由后述的控制裝置40控制，且設(shè)為燃料氣體不會(huì)從排氣閥12向系統(tǒng)外部泄露的范圍，具體而言，例如設(shè)為140以上且20degbtdc以下(btdc：beforetopdeadcentre，到達(dá)上止點(diǎn)之前)，優(yōu)選設(shè)為100以上且60degbtdc以下。在此，作為排氣閥12關(guān)閉的時(shí)刻，例如設(shè)為約90degbtdc。

作為噴射燃料氣體的期間(即持續(xù)噴射燃料氣體的期間)，在例如柴油機(jī)1的負(fù)荷為100％的情況下設(shè)為20deg以上且30deg以下。

如圖3a所示，在俯視觀察氣缸蓋11的情況下的氣缸蓋11的外周側(cè)設(shè)有兩個(gè)擴(kuò)散氣體閥32。兩個(gè)擴(kuò)散氣體閥32配置于隔著氣缸蓋11的中心(即排氣閥12的中心)彼此相對(duì)的位置。在本實(shí)施方式中，各擴(kuò)散氣體閥32配置在相對(duì)于預(yù)混合氣體閥30沿周向偏離規(guī)定角度的位置，但只要擴(kuò)散氣體閥32和預(yù)混合氣體閥30配置于氣缸蓋11上即可。另外，擴(kuò)散氣體閥32的數(shù)量作為例示而僅設(shè)為兩個(gè)，但可以為一個(gè)，也可以為三個(gè)以上，但設(shè)為與燃油閥34的數(shù)量相同。

擴(kuò)散氣體閥32與未圖示的燃料氣體供給源連接，并將燃料氣體噴射到由氣缸套9以及氣缸蓋11形成的缸內(nèi)。作為燃料氣體，與預(yù)混合氣體閥30同樣地使用氣化的lng等烴類氣體。

來(lái)自擴(kuò)散氣體閥32的氣體噴射壓力設(shè)為高于由活塞13壓縮之后的空氣(掃氣)的壓力，且設(shè)為50mpa以下，例如設(shè)為以絕對(duì)壓為10mpa以上且30mpa以下。設(shè)置于擴(kuò)散氣體閥32的頂端的噴嘴設(shè)有多個(gè)噴孔，燃料氣體從各噴孔噴射到缸內(nèi)。從擴(kuò)散氣體閥32噴射的燃料氣體的方向設(shè)為水平方向或從水平方向稍微朝向下方的方向，且設(shè)為不朝向活塞13的頂部的方向，以使活塞13上升到上止點(diǎn)附近并在變窄了的燃燒空間內(nèi)基于燃料氣體來(lái)進(jìn)行擴(kuò)散燃燒。

擴(kuò)散氣體閥32在通過(guò)擴(kuò)散燃燒而使柴油機(jī)1動(dòng)作的情況下啟動(dòng)，在基于燃料氣體的預(yù)混合燃燒運(yùn)行、基于燃油的擴(kuò)散燃燒運(yùn)行時(shí)不啟動(dòng)而停止。擴(kuò)散氣體閥32的啟動(dòng)及停止基于來(lái)自后述的控制裝置40的指令來(lái)進(jìn)行。

在擴(kuò)散氣體閥32噴射燃料氣體的期間(即持續(xù)噴射的期間)，由未圖示的控制部控制，并在例如柴油機(jī)1的負(fù)荷為100％的情況下設(shè)為20deg以上且30deg以下。

如圖3a所示，在俯視觀察氣缸蓋11的情況下，在排氣閥12的外周側(cè)且在預(yù)混合氣體閥30以及擴(kuò)散氣體閥32的內(nèi)周側(cè)設(shè)有兩個(gè)燃油閥34。兩個(gè)燃油閥34配置于隔著氣缸蓋11的中心(即排氣閥12的中心)彼此相對(duì)的位置。但是，各燃油閥34配置在相對(duì)于擴(kuò)散氣體閥32及預(yù)混合氣體閥30沿周向偏離規(guī)定角度的位置。另外，燃油閥34的數(shù)量作為例示而僅設(shè)為兩個(gè)，但可以為一個(gè)，也以為三個(gè)以上。并且，只要是排氣閥12的外周側(cè)，則也可以不設(shè)在預(yù)混合氣體閥30及擴(kuò)散氣體閥32的內(nèi)周側(cè)。

燃油閥34與未圖示的燃油供給源連接，并將燃油噴射到由氣缸套9以及氣缸蓋11形成的缸內(nèi)。作為燃油，例如使用日本的jis標(biāo)準(zhǔn)所提及的c重油(90％以上為殘?jiān)偷闹赜?等的殘?jiān)偷谋壤^高的重油。

來(lái)自燃油閥34的噴射壓力設(shè)為高于由活塞13壓縮之后的空氣(掃氣)的壓力，例如設(shè)為以絕對(duì)壓為30mpa以上且80mpa以下。在設(shè)于燃油閥34的頂端的噴嘴設(shè)有多個(gè)噴孔，燃油從各噴孔噴射到缸內(nèi)。例如，從燃油閥34噴射的燃油的方向設(shè)為水平方向或從水平方向稍微朝向下方的方向，且設(shè)為不朝向活塞13的頂部的方向，以使活塞13上升到上止點(diǎn)附近并在變窄了的燃燒空間內(nèi)進(jìn)行點(diǎn)火或擴(kuò)散燃燒。

在通過(guò)基于燃油的擴(kuò)散燃燒而使柴油機(jī)1動(dòng)作的情況下，燃油閥34以噴射用于擴(kuò)散燃燒的燃油的方式進(jìn)行動(dòng)作(即所謂的燃油專燒運(yùn)行)，并且，在基于燃料氣體的預(yù)混合燃燒運(yùn)行以及基于燃料氣體的擴(kuò)散燃燒運(yùn)行時(shí)，燃油閥34以噴射點(diǎn)火用的先導(dǎo)油的方式進(jìn)行動(dòng)作。燃油閥34的動(dòng)作基于來(lái)自未圖示的控制部的指令來(lái)進(jìn)行。

〔作為雙燃料內(nèi)燃機(jī)的動(dòng)作模式〕

接著，對(duì)上述結(jié)構(gòu)的柴油機(jī)1的動(dòng)作模式進(jìn)行說(shuō)明。內(nèi)燃機(jī)1適當(dāng)?shù)厍袚Q燃料氣體運(yùn)行和燃油運(yùn)行來(lái)運(yùn)行，在燃料氣體運(yùn)行中，選擇使用燃料氣體擴(kuò)散燃燒方式、燃料氣體全部預(yù)混合燃燒方式、燃料氣體部分預(yù)混合燃燒方式這三種燃燒方式，在燃油運(yùn)行中，使用燃油擴(kuò)散燃燒方式。

雙燃料內(nèi)燃機(jī)有如下動(dòng)作模式：全部預(yù)混合燃料氣體模式、擴(kuò)散燃料氣體模式、部分預(yù)混合燃料氣體模式以及擴(kuò)散燃油模式(所謂的燃油專燒模式)，在全部預(yù)混合燃料氣體模式下，實(shí)施燃料氣體全部預(yù)混合燃燒方式，在該方式中，使用燃料氣體以預(yù)混合燃燒方式進(jìn)行燃燒的方式，在擴(kuò)散燃料氣體模式下，使用燃料氣體以擴(kuò)散燃燒方式進(jìn)行燃燒，在部分預(yù)混合燃料氣體模式下，實(shí)施燃料氣體部分預(yù)混合燃燒方式，在該方式中，使用燃料氣體的一部分以預(yù)混合燃燒方式進(jìn)行燃燒，并使用剩余的燃料氣體以擴(kuò)散燃燒方式進(jìn)行燃燒，在擴(kuò)散燃油模式下，使用燃油以擴(kuò)散燃燒方式進(jìn)行燃燒。另外，在無(wú)法區(qū)別擴(kuò)散燃燒或者擴(kuò)散燃燒方式是燃料氣體擴(kuò)散燃燒還是燃油擴(kuò)散燃燒的情況下，僅稱為擴(kuò)散燃燒或者擴(kuò)散燃燒方式。并且，燃料氣體預(yù)混合燃燒方式是至少將預(yù)混合氣體閥30作為燃料供給用使用的燃燒方式，包含燃料氣體全部預(yù)混合燃燒方式和燃料氣體部分預(yù)混合燃燒方式。即，燃料氣體預(yù)混合燃燒方式寬泛地表示使用燃料氣體以預(yù)混合燃燒方式進(jìn)行燃燒的燃燒方式，表示燃料氣體全部預(yù)混合燃燒方式和燃料氣體部分預(yù)混合燃燒方式的任意一方或兩方。

在全部預(yù)混合燃料氣體模式中，將預(yù)混合氣體閥30作為燃料供給用來(lái)使用，將燃油閥34作為先導(dǎo)用來(lái)使用。

在擴(kuò)散燃料氣體模式中，將擴(kuò)散氣體閥32作為燃料供給用來(lái)使用，將燃油閥34作為先導(dǎo)用來(lái)使用。

在部分預(yù)混合燃料氣體模式中，關(guān)于燃料氣體預(yù)混合燃燒方式的燃燒，將預(yù)混合氣體閥30作為燃料供給用來(lái)使用，并將燃油閥34作為先導(dǎo)用來(lái)使用，關(guān)于燃料氣體擴(kuò)散燃燒方式的燃燒，將擴(kuò)散氣體閥32作為燃料供給用來(lái)使用，并將燃油閥34作為先導(dǎo)用來(lái)使用。

在擴(kuò)散燃油模式中，主要使用燃油閥34。

在全部預(yù)混合燃料氣體模式下，由于nox排出量少，因此例如船舶在eca(大氣污染物質(zhì)排放限制海域，也簡(jiǎn)稱為廢氣限制海域)內(nèi)航行時(shí)優(yōu)選。但是，在全部預(yù)混合燃料氣體模式下容易產(chǎn)生過(guò)早點(diǎn)火、爆震等的異常燃燒，為了避免這些問(wèn)題，與通常的(擴(kuò)散燃燒方式的)情況相比需要降低壓縮比。當(dāng)降低壓縮比時(shí)，最大輸出被限制。

擴(kuò)散燃料氣體模式的燃燒穩(wěn)定性高于預(yù)混合燃料氣體模式，因此能夠采用高的壓縮比，但另一方面，與預(yù)混合燃料氣體模式相比，擴(kuò)散燃料氣體模式的nox產(chǎn)生量多，因此例如船舶在eca外航行時(shí)使用。但是，擴(kuò)散燃料氣體模式的sox產(chǎn)生量同擴(kuò)散燃油模式一樣少，因此即使在eca內(nèi)只要在不超過(guò)nox限制量的范圍且在規(guī)定時(shí)間內(nèi)，則能夠在要求燃燒穩(wěn)定性的情況下代替預(yù)混合燃料氣體模式來(lái)使用。

擴(kuò)散燃油模式由于燃燒穩(wěn)定性更高而能夠采用高的壓縮比，但與使用燃料氣體的情況相比，源自燃油的sox產(chǎn)生地更多。因此，例如在sox排出限制相對(duì)緩和的海域航行時(shí)，在要求更高的燃燒穩(wěn)定性的情況下、相比于燃料氣體使用燃油更好的情況下使用擴(kuò)散燃油模式。

(全部預(yù)混合燃料氣體模式)

對(duì)全部預(yù)混合燃料氣體模式進(jìn)行說(shuō)明。

如圖3a、圖3b所示，在排氣閥12關(guān)閉進(jìn)而活塞13關(guān)閉掃氣口10之后的壓縮沖程的初期，通過(guò)控制部的指令，從預(yù)混合氣體閥30朝向活塞13的頂部噴射以絕對(duì)壓為1.0mpa以上且50mpa以下，優(yōu)選以絕對(duì)壓為20mpa以上且30mpa以下的高壓的燃料氣體。另外，在全部混合燃料氣體模式中，擴(kuò)散氣體閥32關(guān)閉，燃料氣體主要從預(yù)混合氣體閥30噴射。但是，有時(shí)并用擴(kuò)散氣體閥32。

另外，作為來(lái)自預(yù)混合氣體閥30的燃料氣體的噴射時(shí)刻，在活塞13關(guān)閉掃氣口10之后且在燃料氣體不會(huì)從排氣閥12泄露到系統(tǒng)外部的范圍內(nèi)選定，例如在140以上且20degbtdc以下，優(yōu)選在100以上且60degbtdc以下之間選定。該情況下，排氣閥12關(guān)閉的時(shí)刻約為90degbtdc。燃料氣體從預(yù)混合氣體閥30持續(xù)噴射的噴射期間在例如內(nèi)燃機(jī)的負(fù)荷為100％的情況下設(shè)為20deg以上且30deg以下。

預(yù)混合氣體閥30從上方的氣缸蓋11朝向下方的活塞13的頂部噴射，因此，能夠有效地利用通過(guò)活塞13關(guān)閉掃氣口10之后的構(gòu)成為縱長(zhǎng)的燃燒空間的長(zhǎng)度方向而能夠?qū)⑷剂蠚怏w噴射到整體，可促進(jìn)燃料氣體與空氣(掃氣；氧化劑氣體)的混合。尤其是，本實(shí)施方式的柴油機(jī)1構(gòu)成為超長(zhǎng)沖程，因此基于長(zhǎng)度方向的燃料氣體噴射的混合更加有效。

通過(guò)從預(yù)混合氣體閥30噴射的燃料氣體而在缸內(nèi)形成預(yù)混合氣體之后，活塞13向上方移動(dòng)并壓縮預(yù)混合氣體。然后，當(dāng)?shù)竭_(dá)上止點(diǎn)附近時(shí)，從燃油閥34噴射先導(dǎo)油并進(jìn)行點(diǎn)火。由該點(diǎn)火形成的火焰一邊在預(yù)混合氣體內(nèi)傳播，一般進(jìn)行預(yù)混合燃燒，進(jìn)行燃燒及膨脹沖程(此時(shí)，來(lái)自燃油閥34的先導(dǎo)油的噴射停止)，活塞13向下方移動(dòng)。

(擴(kuò)散燃料氣體模式)

對(duì)擴(kuò)散燃料氣體模式進(jìn)行說(shuō)明。

在排氣閥12關(guān)閉進(jìn)而活塞13關(guān)閉掃氣口10之后的壓縮沖程中，僅壓縮從掃氣口10導(dǎo)入的空氣。然后，當(dāng)活塞13到達(dá)上止點(diǎn)附近時(shí)，從燃油閥34噴射燃油作為先導(dǎo)油，并且，與該先導(dǎo)油同時(shí)或緊隨其后從擴(kuò)散氣體閥32噴射壓縮時(shí)的缸內(nèi)壓以上，且50mpa(絕對(duì)壓)以下，更優(yōu)選以絕對(duì)壓為10mpa以上且30mpa以下的高壓的氣體燃料。由此，根據(jù)燃料氣體的噴射而在缸內(nèi)進(jìn)行擴(kuò)散燃燒(此時(shí)，來(lái)自燃油閥34的先導(dǎo)油的噴射停止)，通過(guò)膨脹沖程，活塞13被推壓向下方。

另外，在擴(kuò)散燃料氣體模式中，預(yù)混合氣體閥30始終關(guān)閉。

(部分預(yù)混合燃料氣體模式)

對(duì)部分預(yù)混合燃料氣體模式進(jìn)行說(shuō)明。

在部分預(yù)混合燃料氣體模式中，燃料氣體的一部分以與所述全部預(yù)混合燃料氣體模式相同的絕對(duì)壓以及時(shí)刻，從預(yù)混合氣體閥30朝向活塞13的頂部噴射。此時(shí)，擴(kuò)散氣體閥32關(guān)閉。并且，其后，剩余的燃料氣體以與所述擴(kuò)散燃料氣體模式相同的絕對(duì)壓以及時(shí)刻從擴(kuò)散氣體閥32噴射。此時(shí)，預(yù)混合氣體閥30關(guān)閉。

(擴(kuò)散燃油模式)

關(guān)于擴(kuò)散燃油模式(即燃油專燒模式)，雖未圖示，但與使用一般燃油的擴(kuò)散燃燒相同。具體而言，關(guān)閉排氣閥12并在活塞13的上升的同時(shí)進(jìn)行空氣壓縮，在上止點(diǎn)附近從燃油閥34以高壓噴射燃油并進(jìn)行擴(kuò)散燃燒，通過(guò)基于該擴(kuò)散燃燒的膨脹沖程使活塞13下降。

像這樣，通過(guò)具備擴(kuò)散燃油模式，能夠使柴油機(jī)1作為并用使用燃料氣體的運(yùn)行的雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)(df發(fā)動(dòng)機(jī))成立。

另外，在擴(kuò)散燃油模式中，預(yù)混合氣體閥30及擴(kuò)散氣體閥32始終關(guān)閉。

(預(yù)混合過(guò)渡控制)

本實(shí)施方式的內(nèi)燃機(jī)1還具備在從擴(kuò)散燃料氣體模式或擴(kuò)散燃油模式過(guò)渡到全部預(yù)混合燃料氣體模式或部分預(yù)混合燃料氣體模式時(shí)進(jìn)行的預(yù)混合過(guò)渡控制。

在從使用燃料氣體的擴(kuò)散燃料氣體模式切換到全部預(yù)混合燃料氣體模式或部分預(yù)混合燃料氣體模式時(shí)，減少?gòu)臄U(kuò)散氣體噴射閥32噴射的燃料氣體，并且增加從預(yù)混合氣體閥30噴射的燃料氣體。即，在從擴(kuò)散燃料氣體模式向預(yù)混合燃料氣體模式切換時(shí)，噴射的全部燃料氣體中從預(yù)混合氣體閥30噴射的燃料氣體的比例即預(yù)混合比例從0％(僅進(jìn)行燃料氣體擴(kuò)散燃燒的擴(kuò)散燃料氣體模式)向規(guī)定比例(在僅進(jìn)行預(yù)混合燃燒的全部預(yù)混合燃料氣體模式的情況下為100％，在預(yù)混合燃燒以及擴(kuò)散燃燒并用的部分預(yù)混合燃料氣體模式的情況下為設(shè)定的規(guī)定％)逐漸增加。此時(shí)，通過(guò)基于控制部的預(yù)混合過(guò)渡控制，在緊接著從擴(kuò)散燃料氣體模式切換到預(yù)混合燃料氣體模式之后的最初的循環(huán)中的燃燒沖程中，增加從預(yù)混合氣體閥30噴射的燃料氣體量并不停地提高預(yù)混合比例，直至成為從預(yù)混合氣體閥30噴射的燃料氣體完全燃燒的濃度。具體而言，在模式切換時(shí)的最初的循環(huán)中，將預(yù)混合比例從0％不停地提高到40％以上且60％以下。然后，在緊接著切換模式之后的最初的循環(huán)中成為40％以上且60％以下的預(yù)混合比例之后，在后續(xù)的多個(gè)循環(huán)中逐漸使預(yù)混合比例朝向規(guī)定比例增大。

由此，在從擴(kuò)散燃料氣體模式向預(yù)混合燃料氣體模式切換時(shí)，從最初的循環(huán)進(jìn)行預(yù)混合燃料的完全燃燒，由此能夠防止未燃燒氣體從排氣閥12排出。即，在緊接著切換模式之后經(jīng)多個(gè)循環(huán)而使預(yù)混合比例從0％逐漸增加，則能夠避免在預(yù)混合比例較小的初期的循環(huán)中，從預(yù)混合氣體閥30噴射的燃料氣體量較少且預(yù)混合濃度過(guò)低而無(wú)法使燃料氣體完全燃燒，從而導(dǎo)致從排氣閥12排出未燃燒的燃料氣體即烴(hc)的不良情況。

并且，從使用燃油的擴(kuò)散燃油模式向預(yù)混合燃料氣體模式切換時(shí)，也進(jìn)行相同的控制。即，在從擴(kuò)散燃油模式切換到混合燃料氣體模式時(shí)，減少?gòu)娜加烷y34噴射的燃油，并且增加從預(yù)混合氣體閥30噴射的燃料氣體。即，在從擴(kuò)散燃油模式向預(yù)混合燃料氣體模式切換時(shí)，使噴射的全部燃料中的從預(yù)混合氣體閥30噴射的燃料氣體的發(fā)熱量比例即預(yù)混合比例從0％(僅進(jìn)行燃油擴(kuò)散燃燒的擴(kuò)散燃油模式)朝向規(guī)定比例(在僅進(jìn)行預(yù)混合燃燒的預(yù)混合燃料氣體模式的情況下為100％，在預(yù)混合燃燒以及擴(kuò)散燃燒并用的部分預(yù)混合燃料氣體模式的情況下為設(shè)定的規(guī)定％)逐漸增加。此時(shí)，通過(guò)基于控制部的預(yù)混合過(guò)渡控制，在緊接著從擴(kuò)散燃油模式切換到預(yù)混合燃料氣體模式之后的最初的循環(huán)中的燃燒沖程中，增加從預(yù)混合氣體閥30噴射的燃料氣體量并不斷地提高預(yù)混合比例，直至成為從預(yù)混合氣體閥30噴射的燃料氣體完全燃燒的濃度。具體而言，在模式切換時(shí)的最初的循環(huán)中，將預(yù)混合比例從0％不斷地提高到40％以上且60％以下。然后，在緊接著切換模式之后的最初的循環(huán)中成為40％以上且60％以下的預(yù)混合比例之后，在后續(xù)的多個(gè)循環(huán)中逐漸增加預(yù)混合比例。

由此，在從擴(kuò)散燃油模式向預(yù)混合燃料氣體模式切換時(shí)，從最初的循環(huán)進(jìn)行預(yù)混合燃料的完全燃燒，由此能夠防止未燃燒氣體從排氣閥12排出。即，在緊接著切換模式之后經(jīng)多個(gè)循環(huán)而使預(yù)混合比例從0％逐漸增加，則能夠避免在預(yù)混合比例較小的初期的循環(huán)中從預(yù)混合氣體閥30噴射的燃料氣體量較少且預(yù)混合濃度過(guò)低而無(wú)法使燃料氣體完全燃燒，從而導(dǎo)致從排氣閥12排出未燃燒的燃料氣體即烴(hc)的不良情況。

〔基于雙燃料內(nèi)燃機(jī)的控制裝置的控制〕

在此，參照?qǐng)D1對(duì)本實(shí)施方式所涉及的基于雙燃料內(nèi)燃機(jī)的控制裝置40的控制進(jìn)行說(shuō)明。

如圖1所示，本控制裝置40具備作為功能要素的判定部(判定單元)42、工作模式選擇部(燃燒方式選擇單元)44、燃料噴射控制部(燃料噴射控制單元)46、實(shí)際壓縮比控制部(實(shí)際壓縮比控制單元)48以及增壓控制部(增壓控制單元)50，判定部42判定內(nèi)燃機(jī)1是否處于應(yīng)限制排氣的排氣限制狀態(tài)，工作模式選擇部44在內(nèi)燃機(jī)1的運(yùn)行中適當(dāng)?shù)剡x擇并設(shè)定工作模式(燃燒方式)，燃料噴射控制部46將燃料噴射控制為與選擇設(shè)定的工作模式對(duì)應(yīng)的燃料噴射形態(tài)，實(shí)際壓縮比控制部48將實(shí)際壓縮比控制為與選擇設(shè)定的工作模式對(duì)應(yīng)的實(shí)際壓縮比，增壓控制部50控制增壓器16的增壓量。

首先，對(duì)基于判定部42的判定進(jìn)行說(shuō)明。判定部42判定搭載了內(nèi)燃機(jī)1的船舶所航行的海域是否是廢氣限制海域，若航行海域是廢氣限制海域，則判定為內(nèi)燃機(jī)1處于應(yīng)限制排氣的狀態(tài)，該航行海域的判定能夠從例如gps等取得船舶的位置信息，并基于該位置信息和預(yù)先存儲(chǔ)的廢氣限制海域的信息而執(zhí)行。

若判定部42判定為該船舶的航行海域是廢氣限制海域(內(nèi)燃機(jī)1處于排氣限制狀態(tài))，則工作模式選擇部44選擇全部預(yù)混合燃料氣體模式或部分預(yù)混合燃料氣體模式，若判定部42判定為該船舶的航行海域不是廢氣限制海域(內(nèi)燃機(jī)1不處于排氣限制狀態(tài))，則工作模式選擇部44選擇擴(kuò)散燃油模式或擴(kuò)散燃料氣體模式。

燃料噴射控制部46將燃料噴射控制為與由工作模式選擇部44設(shè)定的工作模式對(duì)應(yīng)的燃料噴射形態(tài)。即，若設(shè)定為全部預(yù)混合燃料氣體模式，則如前所述，將預(yù)混合氣體閥30作為燃料供給用來(lái)使用并將燃油閥34作為先導(dǎo)用使用來(lái)進(jìn)行燃料噴射。若設(shè)定為部分預(yù)混合燃料氣體模式，則如前所述，將預(yù)混合氣體閥30、擴(kuò)散氣體閥32作為燃料供給用使用并將燃油閥34作為先導(dǎo)用使用來(lái)進(jìn)行燃料噴射。并且，若設(shè)定為擴(kuò)散燃料氣體模式，則如前所述，將擴(kuò)散氣體閥32作為燃料供給用使用，并將燃油閥34作為先導(dǎo)用使用來(lái)進(jìn)行燃料噴射。若設(shè)定為擴(kuò)散燃油模式，則如前所述，使用燃油閥34來(lái)進(jìn)行燃料噴射。

實(shí)際壓縮比控制部48將實(shí)際壓縮比控制為與由工作模式選擇部44設(shè)定的工作模式對(duì)應(yīng)。即，若設(shè)定為全部預(yù)混合燃料氣體模式或部分預(yù)混合燃料氣體模式，則將實(shí)際壓縮比控制為低壓縮比，若設(shè)定為擴(kuò)散燃料氣體模式或擴(kuò)散燃油模式，則將實(shí)際壓縮比控制為高壓縮比。

在此，對(duì)基于實(shí)際壓縮比控制部48的實(shí)際壓縮比的控制進(jìn)行說(shuō)明。

如上所述，在全部預(yù)混合燃料氣體模式或部分預(yù)混合燃料氣體模式中，使用預(yù)混合氣體閥30來(lái)朝向通過(guò)活塞13關(guān)閉掃氣口10之后的活塞13(例如，從上方朝向下方)噴射燃料氣體，由此，能夠有效地利用通過(guò)活塞13關(guān)閉掃氣口10之后的燃燒空間的活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向(例如上下方向)而能夠?qū)⑷剂蠚怏w噴射到整體，并且，能夠促進(jìn)燃料氣體與氧化劑氣體的混合。

因此，能夠增大局部燃料氣體濃度變高的局部最小λ(λ是空氣過(guò)剩率)，并且通過(guò)盡可能地避免過(guò)早點(diǎn)火、爆震等的異常燃燒，能夠提高燃燒穩(wěn)定性。并且，由于能夠盡可能地避免過(guò)早點(diǎn)火、爆震等的異常燃燒，因此與以往的預(yù)混合內(nèi)燃機(jī)相比能夠減小壓縮比的下降量，能夠使熱效率的降低最小化，也能夠在較高pme(缸內(nèi)平均有效壓力)的高負(fù)荷下運(yùn)行。

但是像這樣，即使與以往的預(yù)混合內(nèi)燃機(jī)相比能夠減小壓縮比的下降量，但在擴(kuò)散燃油模式、擴(kuò)散燃料氣體模式中，為了提高內(nèi)燃機(jī)1的熱效率，并得到較大的輸出，全部預(yù)混合燃料氣體模式或部分預(yù)混合燃料氣體模式所能夠采用的壓縮比并不足夠，必須使用更高的壓縮比。

因此，內(nèi)燃機(jī)1構(gòu)成為在內(nèi)燃機(jī)1的運(yùn)行中能夠改變實(shí)際壓縮比。

在本實(shí)施方式中，通過(guò)改變排氣閥12的關(guān)閉時(shí)刻來(lái)實(shí)現(xiàn)該實(shí)際壓縮比的改變。即，通過(guò)推遲排氣閥12的關(guān)閉時(shí)刻(即，成為延遲角)，內(nèi)燃機(jī)1的實(shí)質(zhì)上的壓縮開(kāi)始時(shí)的缸內(nèi)容積變小，能夠減小實(shí)際壓縮比。相反，通過(guò)推進(jìn)排氣閥12的關(guān)閉時(shí)刻(即，成為提前角)，內(nèi)燃機(jī)1的實(shí)質(zhì)上的壓縮開(kāi)始時(shí)的缸內(nèi)容積變大，能夠增大實(shí)際壓縮比。

因此，內(nèi)燃機(jī)1具備至少能夠改變排氣閥12的關(guān)閉時(shí)刻的氣門傳動(dòng)裝置(可變氣門式氣門傳動(dòng)裝置)12a。該氣門傳動(dòng)裝置12a是通過(guò)致動(dòng)器(省略圖示)來(lái)控制排氣閥12的所謂無(wú)凸輪方式的氣門傳動(dòng)裝置，并且該氣門傳動(dòng)裝置12a通過(guò)控制裝置40控制致動(dòng)器的動(dòng)作，由此，能夠容易地改變排氣閥12的關(guān)閉時(shí)刻。但可變氣門式氣門傳動(dòng)裝置也可以用使用了內(nèi)燃機(jī)1的機(jī)械式的可變氣門機(jī)構(gòu)的裝置。

在增壓控制部50中，與由工作模式選擇部44設(shè)定的工作模式對(duì)應(yīng)地控制增壓量。即，至少在內(nèi)燃機(jī)1的負(fù)荷大于一定負(fù)荷的高負(fù)荷狀態(tài)的情況下，若設(shè)定為擴(kuò)散燃料氣體模式或擴(kuò)散燃油模式，則將增壓量設(shè)為通常狀態(tài)，若設(shè)定為全部預(yù)混合燃料氣體模式或部分預(yù)混合燃料氣體模式，則將增壓量設(shè)為增加狀態(tài)。

如前所述，這會(huì)導(dǎo)致在設(shè)定為全部預(yù)混合燃料氣體模式或部分預(yù)混合燃料氣體模式時(shí)，當(dāng)通過(guò)排氣閥12的關(guān)閉時(shí)刻的改變而減小實(shí)際壓縮比時(shí)，被捕獲到缸內(nèi)的空氣量減少，從而內(nèi)燃機(jī)1的最大輸出被限制，因此在本實(shí)施方式中，通過(guò)使增壓器16的增壓量增加而使被捕獲到缸內(nèi)的空氣量增大，能夠?qū)崿F(xiàn)內(nèi)燃機(jī)1的最大輸出的提高。

圖4是例示排氣閥12的關(guān)閉時(shí)刻的改變的時(shí)序圖，并且將掃氣口10的開(kāi)閉時(shí)刻、排氣閥12的開(kāi)閉時(shí)刻、對(duì)應(yīng)于此的缸內(nèi)壓與燃料噴射的時(shí)刻一并表示。如圖4所示，隨著活塞13從上止點(diǎn)tdc向下止點(diǎn)bdc移動(dòng)，缸內(nèi)壓降低，且當(dāng)在時(shí)間點(diǎn)t1排氣閥12打開(kāi)時(shí)，缸內(nèi)壓進(jìn)一步降低，但其后，當(dāng)在時(shí)間點(diǎn)t2掃氣口10打開(kāi)時(shí)，缸內(nèi)壓一邊稍稍恢復(fù)，活塞13一邊逼近下止點(diǎn)bdc。當(dāng)在時(shí)間點(diǎn)t3掃氣口10關(guān)閉且其后在時(shí)間點(diǎn)t4排氣閥12關(guān)閉之后，隨著活塞13朝向上止點(diǎn)tdc，缸內(nèi)壓增大。

用實(shí)線表示通常的排氣閥12的開(kāi)閉時(shí)刻，當(dāng)將排氣閥12的關(guān)閉時(shí)刻從時(shí)間點(diǎn)t4向時(shí)間點(diǎn)t5推遲時(shí)，能夠降低實(shí)際壓縮比。但與此同時(shí)，缸內(nèi)壓從實(shí)線所示的通常的關(guān)閉時(shí)刻的程度(擴(kuò)散燃燒)如雙點(diǎn)劃線所示那樣地降低(預(yù)混合燃燒2)。因此，被捕獲到缸內(nèi)的空氣量減少。與此相對(duì)，通過(guò)使增壓器16的增壓量增加，被捕獲到缸內(nèi)的空氣量增大，其結(jié)果是，缸內(nèi)壓如虛線所示的那樣恢復(fù)(預(yù)混合燃燒1)。

對(duì)基于該增壓控制部50的增壓器16的增壓量的控制進(jìn)行具體地說(shuō)明。

在本實(shí)施方式中，裝備于內(nèi)燃機(jī)1的增壓器16設(shè)為以直線排列的方式連接兩個(gè)增壓器16a、16b，并通過(guò)閥的切換而切換兩級(jí)增壓和單級(jí)增壓的結(jié)構(gòu)。

即，在掃氣通路的上流側(cè)且在排氣通路的下流側(cè)的第一增壓器16a的壓縮機(jī)16ac與在掃氣通路的下流側(cè)且在排氣通路的上流側(cè)的第二增壓器16b的壓縮機(jī)16bc之間，設(shè)有掃氣用連接通路161a，在第一增壓器16a的排氣渦輪16at與第二增壓器16b的排氣渦輪16bt之間，設(shè)有排氣用連接通路162a。并且，在第一增壓器16a的壓縮機(jī)16ac與掃氣歧管20(參照?qǐng)D2)之間設(shè)有掃氣用連接通路161b，在第一增壓器16a的排氣渦輪16at與排氣歧管14(參照?qǐng)D2)之間設(shè)有排氣用連接通路162b。此外，在第二增壓器16b的壓縮機(jī)16bc與掃氣歧管20之間設(shè)有掃氣用連接通路161c，在第二增壓器16b的排氣渦輪16bt與排氣歧管14之間設(shè)有排氣用連接通路162c。

另外，在各掃氣用連接通路161b、161c設(shè)有空氣冷卻器18。該掃氣用連接通路161b、161c的空氣冷卻器18能夠兼用。

并且，在各掃氣用連接通路161a～161c插裝有開(kāi)閉閥163a～163c，在各排氣用連接通路163a～163c插裝有開(kāi)閉閥164a～164c。

當(dāng)關(guān)閉開(kāi)閉閥163b以及164b并打開(kāi)開(kāi)閉閥163a、163c以及164a、164c時(shí)，從內(nèi)燃機(jī)1排出的排氣一邊從排氣歧管14經(jīng)由第二增壓器16b的排氣渦輪16bt、第一增壓器16a的排氣渦輪16at排出，一邊旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)排氣渦輪16bt、16at。由此，壓縮機(jī)16ac、16bc被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)并通過(guò)兩級(jí)增壓來(lái)對(duì)掃氣用空氣加壓。

當(dāng)關(guān)閉開(kāi)閉閥163a、163c以及164a、164c時(shí)，打開(kāi)開(kāi)閉閥163b以及164b，從內(nèi)燃機(jī)1排出的排氣一邊從排氣歧管14經(jīng)由第一增壓器16a的排氣渦輪16at排出，一邊旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)排氣渦輪16at。由此，壓縮機(jī)16ac被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，通過(guò)單級(jí)增壓來(lái)對(duì)掃氣用空氣加壓。

如此，在設(shè)定為全部預(yù)混合燃料氣體模式或部分預(yù)混合燃料氣體模式時(shí)，通過(guò)排氣閥12的關(guān)閉時(shí)刻的改變來(lái)減小實(shí)際壓縮比并抑制過(guò)早點(diǎn)火、爆震等的異常燃燒，并且由此，通過(guò)基于兩級(jí)增壓的增壓壓力的增大來(lái)補(bǔ)償被捕獲到缸內(nèi)的空氣量的減少，能夠?qū)崿F(xiàn)內(nèi)燃機(jī)1的最大輸出的提高。

另外，在增壓控制部50中，在設(shè)定為擴(kuò)散燃料氣體模式或擴(kuò)散燃油模式時(shí)，在內(nèi)燃機(jī)1的負(fù)荷為高負(fù)荷狀態(tài)時(shí)，通過(guò)單級(jí)增壓來(lái)將增壓量設(shè)為通常狀態(tài)，但這是由于在高負(fù)荷時(shí)難以基于二級(jí)增壓來(lái)增加增壓量，而在內(nèi)燃機(jī)1的負(fù)荷為一定負(fù)荷以下的低負(fù)荷狀態(tài)時(shí)，能夠預(yù)計(jì)通過(guò)二級(jí)增壓來(lái)增加增壓量，因此執(zhí)行二級(jí)增壓。

本發(fā)明的第一實(shí)施方式所涉及的雙燃料內(nèi)燃機(jī)的控制裝置以及具備該控制裝置的船舶如上述那樣構(gòu)成，因此若船舶進(jìn)入廢氣限制海域，則能夠選擇全部預(yù)混合燃料氣體模式或部分預(yù)混合燃料氣體模式，以nox排出量少的狀態(tài)而解除排氣限制的狀態(tài)使船舶運(yùn)行。并且，若船舶脫離廢氣限制海域，則能夠選擇擴(kuò)散燃料氣體模式或擴(kuò)散燃油模式，以高效率地得到較大的最大輸出的狀態(tài)使船舶運(yùn)行。

在本控制裝置中，尤其是在全部預(yù)混合燃料氣體模式或部分預(yù)混合燃料氣體模式中使實(shí)際壓縮比降低，在擴(kuò)散燃料氣體模式或擴(kuò)散燃油模式中提高實(shí)際壓縮比，因此能夠執(zhí)行穩(wěn)定的預(yù)混合燃料氣體模式下的運(yùn)行和提高實(shí)際壓縮比并高效率地得到較大的最大輸出的擴(kuò)散燃料氣體模式或擴(kuò)散燃油模式下的運(yùn)行。

而且，在設(shè)定為全部預(yù)混合燃料氣體模式或部分預(yù)混合燃料氣體模式時(shí)，若通過(guò)排氣閥12的關(guān)閉時(shí)刻的改變來(lái)減小實(shí)際壓縮比，則導(dǎo)致被捕獲到缸內(nèi)的空氣量減少，從而內(nèi)燃機(jī)1的最大輸出被限制，但在本實(shí)施方式中，使增壓器16的增壓量增加而使被捕獲到缸內(nèi)的空氣量增大，因此能夠提高全部預(yù)混合燃料氣體模式或部分預(yù)混合燃料氣體模式中的內(nèi)燃機(jī)1的最大輸出。

〔第二實(shí)施方式〕

接著對(duì)本發(fā)明的第二實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。

本實(shí)施方式僅在能夠?qū)υ鰤毫窟M(jìn)行增減操作的增壓器16的結(jié)構(gòu)上與第一實(shí)施方式不同。

如圖5所示，本增壓器16的第一增壓器16c和第二增壓器16d以并排排列的方式設(shè)置。在第一增壓器16c的壓縮機(jī)16cc與掃氣歧管20之間設(shè)有掃氣用連接通路165a，在第一增壓器16c的排氣渦輪16ct與排氣歧管14之間設(shè)有排氣用連接通路166a。此外，在第二增壓器16d的壓縮機(jī)16dc與掃氣歧管20之間設(shè)有掃氣用連接通路165b，在第二增壓器16d的排氣渦輪16dt與排氣歧管14之間設(shè)有排氣用連接通路166b。

另外，在各掃氣用連接通路165a、165b設(shè)有空氣冷卻器18。

并且，在掃氣用連接通路165b以及排氣用連接通路166b插裝有開(kāi)閉閥167、168。

第一增壓器16c總是動(dòng)作，但第二增壓器16d在將開(kāi)閉閥167以及168打開(kāi)時(shí)動(dòng)作，并在關(guān)閉開(kāi)閉閥167以及168時(shí)停止。

在內(nèi)燃機(jī)1的低負(fù)荷時(shí)排氣壓低，因此僅通過(guò)第一增壓器16c來(lái)集中地使用排氣壓，在內(nèi)燃機(jī)1的高負(fù)荷時(shí)排氣壓高，因此能夠使用第一增壓器16c和第二增壓器16d這兩方來(lái)有效地使用排氣壓而使增壓量增大。

在本實(shí)施方式中，在設(shè)定為全部預(yù)混合燃料氣體模式或部分預(yù)混合燃料氣體模式時(shí)，為了對(duì)被捕獲到缸內(nèi)的空氣量減少的情況進(jìn)行補(bǔ)償，在全部預(yù)混合燃料氣體模式或部分預(yù)混合燃料氣體模式下的內(nèi)燃機(jī)1的高負(fù)荷時(shí)，使用第一增壓器16c和第二增壓器16d這兩方來(lái)使增壓量增大。另外，在擴(kuò)散燃料氣體模式或擴(kuò)散燃油模式中，若使用第一增壓器16c和第二增壓器16d這兩方則增壓量變得過(guò)剩，因此即使在內(nèi)燃機(jī)1的高負(fù)荷時(shí)也僅使用第一增壓器16c。

本發(fā)明的第二實(shí)施方式所涉及的雙燃料內(nèi)燃機(jī)的控制裝置以及具備該控制裝置的船舶如上述那樣構(gòu)成，因此與第一實(shí)施方式相同，若船舶進(jìn)入廢氣限制海域，則能夠選擇全部預(yù)混合燃料氣體模式或部分預(yù)混合燃料氣體模式，以nox排出量少的狀態(tài)而解除排氣限制的狀態(tài)使船舶運(yùn)行，若船舶脫離廢氣限制海域，則能夠選擇擴(kuò)散燃料氣體模式或擴(kuò)散燃油模式，以高效率地得到較大的最大輸出的狀態(tài)使船舶運(yùn)行。

并且，在全部預(yù)混合燃料氣體模式或部分預(yù)混合燃料氣體模式中使實(shí)際壓縮比降低，在擴(kuò)散燃料氣體模式或擴(kuò)散燃油模式中提高實(shí)際壓縮比，因此與第一實(shí)施方式相同，能夠使穩(wěn)定的全部預(yù)混合燃料氣體模式或部分預(yù)混合燃料氣體模式下的運(yùn)行，與提高實(shí)際壓縮比并高效率地得到較大的最大輸出的擴(kuò)散燃料氣體模式或擴(kuò)散燃油模式下的運(yùn)行這兩者同時(shí)成立。

并且，在設(shè)定為全部預(yù)混合燃料氣體模式或部分預(yù)混合燃料氣體模式時(shí)，使增壓器16的增壓量增加而使被捕獲到缸內(nèi)的空氣量增大，由此能夠提高預(yù)混合燃料氣體模式或部分預(yù)混合燃料氣體模式中的內(nèi)燃機(jī)1的最大輸出。

〔其他〕

以上，對(duì)本發(fā)明的方式進(jìn)行了說(shuō)明，但本發(fā)明能夠在不脫離其主旨的范圍內(nèi)對(duì)上述實(shí)施方式實(shí)施各種變形。

例如，在全部預(yù)混合燃料氣體模式時(shí)或部分預(yù)混合燃料氣體模式時(shí)，作為能夠使增壓量增加的增壓器16，例如能夠應(yīng)用電動(dòng)輔助式的增壓器，并在預(yù)混合燃料氣體模式時(shí)使用電動(dòng)輔助來(lái)使增壓量增加。并且，也能夠應(yīng)用容量可變式的增壓器，并在預(yù)混合燃料氣體模式時(shí)使容量增大并使增壓量增加。

并且，在上述實(shí)施方式中，控制裝置40判定船舶正在航行的航行海域是否是廢氣限制海域內(nèi)，并自動(dòng)選擇內(nèi)燃機(jī)1的動(dòng)作模式(燃燒方式)，但也可以人為判定船舶正在航行的航行海域是否是廢氣限制海域內(nèi)，在是廢氣限制海域內(nèi)的情況下，手動(dòng)對(duì)控制裝置40的燃燒模式選擇部(燃燒方式選擇單元)發(fā)出選擇全部預(yù)混合燃料氣體模式(燃料氣體全部預(yù)混合燃燒方式)或部分預(yù)混合燃料氣體模式(燃料氣體部分預(yù)混合燃燒方式)的指令，在不是廢氣限制海域內(nèi)的情況下，手動(dòng)對(duì)控制裝置40的燃燒模式選擇部(燃燒方式選擇單元)發(fā)出選擇擴(kuò)散燃料氣體模式或擴(kuò)散燃油模式(燃料氣體擴(kuò)散燃燒方式)的指令。

并且，在上述實(shí)施方式中，本發(fā)明例示雙燃料內(nèi)燃機(jī)作為內(nèi)燃機(jī)，但本發(fā)明所涉及的內(nèi)燃機(jī)只要是在運(yùn)行中至少能夠選擇燃料氣體擴(kuò)散燃燒方式和燃料氣體預(yù)混合燃燒方式的內(nèi)燃機(jī)，或，在運(yùn)行中至少能夠選擇燃料氣體擴(kuò)散燃燒方式、燃料氣體全部預(yù)混合燃燒方式以及燃料氣體部分預(yù)混合燃燒方式的內(nèi)燃機(jī)即可，而不限定于雙燃料內(nèi)燃機(jī)，也可以是僅通過(guò)燃料氣體來(lái)運(yùn)行的內(nèi)燃機(jī)(燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī))。

并且，在這樣的內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)行中，通過(guò)執(zhí)行燃燒方式選擇工序和壓縮比控制工序，能夠基于實(shí)際壓縮比的控制來(lái)向抵消方向操作伴隨燃燒方式的改變的內(nèi)燃機(jī)的性能變化量，燃燒方式選擇工序選擇至少包含燃料氣體擴(kuò)散燃燒方式和燃料氣體預(yù)混合燃燒方式的燃燒方式中的一種燃燒方式，或至少包含燃料氣體擴(kuò)散燃燒方式、燃料氣體全部預(yù)混合燃燒方式以及燃料氣體部分預(yù)混合燃燒方式的燃燒方式中的一種燃燒方式，壓縮比控制工序根據(jù)在燃燒方式選擇工序中選擇了的燃燒方式來(lái)控制內(nèi)燃機(jī)的實(shí)際壓縮比。

符號(hào)的說(shuō)明

1雙燃料內(nèi)燃機(jī)(內(nèi)燃機(jī))

9氣缸套

10掃氣口

11氣缸蓋

12排氣閥

13活塞

14排氣歧管

16增壓器

30預(yù)混合氣體閥(第一燃料氣體噴射閥)

32擴(kuò)散氣體閥(第二燃料氣體噴射閥)

34燃油閥(燃油噴射閥)

40控制裝置

42判定部(判定單元)

44工作模式選擇部(燃燒方式選擇單元)

46燃料噴射控制部(燃料噴射控制單元)

48實(shí)際壓縮比控制部(實(shí)際壓縮比控制單元)

50增壓控制部(增壓控制單元)

權(quán)利要求書(shū)(按照條約第19條的修改)

1.(修改后)一種內(nèi)燃機(jī)的控制裝置，其特征在于，具備：

燃燒方式選擇單元，該燃燒方式選擇單元在內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)行中至少能夠選擇燃料氣體擴(kuò)散燃燒方式和燃料氣體預(yù)混合燃燒方式；

燃料噴射控制單元，該燃料噴射控制單元控制燃料噴射，以使燃料噴射成為與由所述燃燒方式選擇單元選擇的燃燒方式對(duì)應(yīng)的燃料噴射方式；

實(shí)際壓縮比控制單元，該實(shí)際壓縮比控制單元控制實(shí)際壓縮比，以使實(shí)際壓縮比成為與由所述燃燒方式選擇單元選擇的燃燒方式對(duì)應(yīng)的實(shí)際壓縮比；

判定單元，該判定單元判定是否是應(yīng)限制所述內(nèi)燃機(jī)的排氣的排氣限制狀態(tài)，

當(dāng)基于所述判定單元而判定為是排氣限制狀態(tài)時(shí)，所述燃燒方式選擇單元選擇所述燃料氣體預(yù)混合燃燒方式，當(dāng)基于所述判定單元而判定為不是排氣限制狀態(tài)時(shí)，所述燃燒方式選擇單元選擇所述燃料氣體擴(kuò)散燃燒方式，

若選擇為所述燃料氣體預(yù)混合燃燒方式，則所述實(shí)際壓縮比控制單元將所述實(shí)際壓縮比控制為比所述燃料氣體擴(kuò)散燃燒方式時(shí)低的低壓縮比，若選擇為所述燃料氣體擴(kuò)散燃燒方式，則所述實(shí)際壓縮比控制單元將所述實(shí)際壓縮比控制為比所述燃料氣體預(yù)混合燃燒方式時(shí)高的高壓縮比。

2.(修改后)根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)的控制裝置，其特征在于，

所述燃料氣體預(yù)混合燃燒方式包含：使用燃料氣體而僅以燃料氣體預(yù)混合燃燒方式燃燒的燃料氣體全部預(yù)混合燃燒方式；以及使燃料氣體的一部分預(yù)混合燃燒且使剩余的燃料氣體擴(kuò)散燃燒的燃料氣體部分預(yù)混合燃燒方式，

所述燃燒方式選擇單元在所述內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)行中至少能夠選擇所述燃料氣體擴(kuò)散燃燒方式、所述燃料氣體全部預(yù)混合燃燒方式以及所述燃料氣體部分預(yù)混合燃燒方式，并且

若選擇為所述燃料氣體全部預(yù)混合燃燒方式或所述燃料氣體部分預(yù)混合燃燒方式，則所述實(shí)際壓縮比控制單元將所述實(shí)際壓縮比控制為所述低壓縮比，若選擇為所述燃料氣體擴(kuò)散燃燒方式，則所述實(shí)際壓縮比控制單元將所述實(shí)際壓縮比控制為所述高壓縮比。

3.(修改后)根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的內(nèi)燃機(jī)的控制裝置，其特征在于，

所述內(nèi)燃機(jī)具備能夠改變排氣閥關(guān)閉時(shí)刻的氣門傳動(dòng)裝置，

所述實(shí)際壓縮比控制單元操作所述排氣閥關(guān)閉時(shí)刻來(lái)控制所述實(shí)際壓縮比，在將所述實(shí)際壓縮比控制為所述低壓縮比時(shí)，所述實(shí)際壓縮比控制單元將所述排氣閥關(guān)閉時(shí)刻控制到所述高壓縮比時(shí)的延遲角側(cè)，在將所述實(shí)際壓縮比控制為所述高壓縮比時(shí)，所述實(shí)際壓縮比控制單元所述排氣閥關(guān)閉時(shí)刻控制到所述低壓縮比時(shí)的提前角側(cè)。

4.(修改后)根據(jù)權(quán)利要求1～3中任一項(xiàng)所述的內(nèi)燃機(jī)的控制裝置，其特征在于，

所述內(nèi)燃機(jī)具備能夠增減操作增壓量的增壓器，

并且具備增壓控制單元，至少在所述內(nèi)燃機(jī)的負(fù)荷大于一定負(fù)荷的高負(fù)荷狀態(tài)的情況下，若所述燃燒方式選擇單元選擇所述燃料氣體擴(kuò)散燃燒方式，則所述增壓控制單元將所述增壓量設(shè)為通常狀態(tài)，若所述燃燒方式選擇單元選擇所述燃料氣體預(yù)混合燃燒方式，則所述增壓控制單元將所述增壓量設(shè)為相比于所述通常狀態(tài)增加的增加狀態(tài)。

5.(修改后)根據(jù)權(quán)利要求4所述的內(nèi)燃機(jī)的控制裝置，其特征在于，

所述增壓器是能夠切換兩級(jí)增壓和單級(jí)增壓的增壓器，

所述增壓控制單元在將所述增壓量設(shè)為所述通常狀態(tài)時(shí)將所述增壓器設(shè)為單級(jí)增壓，而在將所述增壓量設(shè)為所述增加狀態(tài)時(shí)將所述增壓器設(shè)為兩級(jí)增壓。

6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的內(nèi)燃機(jī)的控制裝置，其特征在于，

在所述燃燒方式選擇單元選擇所述燃料氣體擴(kuò)散燃燒方式的情況下，若所述內(nèi)燃機(jī)的負(fù)荷為所述一定負(fù)荷以下的低負(fù)荷狀態(tài)，則所述增壓控制單元將所述增壓量設(shè)為增加狀態(tài)。

7.(刪除)

8.(修改后)根據(jù)權(quán)利要求1～6中任一項(xiàng)所述的內(nèi)燃機(jī)的控制裝置，其特征在于，

所述內(nèi)燃機(jī)是裝備于船舶的船用內(nèi)燃機(jī)，

若所述船舶的正在航行的航行海域?yàn)閺U氣限制海域內(nèi)則所述判定單元判定為是所述排氣限制狀態(tài)，若所述航行海域?yàn)閺U氣限制海域外則所述判定單元判定為不是所述排氣限制狀態(tài)。

9.(修改后)一種船舶，其特征在于

具有權(quán)利要求1～6、8的任一項(xiàng)所述的內(nèi)燃機(jī)的控制裝置和由所述控制裝置控制的所述內(nèi)燃機(jī)。

10.(修改后)一種內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)行方法，其特征在于，具備：

判定單工序、燃燒方式選擇工序以及壓縮比控制工序，

在判定工序中，判定是否是應(yīng)限制內(nèi)燃機(jī)的排氣的排氣限制狀態(tài)；

在燃燒方式選擇工序中，在內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)行中選擇至少包含燃料氣體擴(kuò)散燃燒方式和燃料氣體預(yù)混合燃燒方式的燃燒方式中的一種燃燒方式，當(dāng)基于所述判定工序而判定為是排氣限制狀態(tài)時(shí)，選擇所述燃料氣體預(yù)混合燃燒方式，當(dāng)基于所述判定工序而判定為不是排氣限制狀態(tài)時(shí)，選擇所述燃料氣體擴(kuò)散燃燒方式，

在壓縮比控制工序中，根據(jù)在所述燃燒方式選擇工序中選擇的燃燒方式來(lái)控制所述內(nèi)燃機(jī)的實(shí)際壓縮比。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)行方法，其特征在于，

所述燃料氣體預(yù)混合燃燒方式包含：使用燃料氣體而僅以燃料氣體預(yù)混合燃燒方式燃燒的燃料氣體全部預(yù)混合燃燒方式；以及使燃料氣體的一部分預(yù)混合燃燒且使剩余的燃料氣體擴(kuò)散燃燒的燃料氣體部分預(yù)混合燃燒方式，

在所述燃燒方式選擇工序中，在所述內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)行中選擇至少包含所述燃料氣體擴(kuò)散燃燒方式、所述燃料氣體全部預(yù)混合燃燒方式以及所述燃料氣體部分預(yù)混合燃燒方式的燃燒方式中的一種燃燒方式。

12.(增加)根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)行方法，其特征在于，

所述內(nèi)燃機(jī)是裝備于船舶的船用內(nèi)燃機(jī)，

在所述判定工序中，若所述船舶的正在航行的航行海域?yàn)閺U氣限制海域內(nèi)則判定為是所述排氣限制狀態(tài)，若所述航行海域?yàn)閺U氣限制海域外則判定為不是所述排氣限制狀態(tài)。

說(shuō)明或聲明(按照條約第19條的修改)

關(guān)于修改后的權(quán)利要求1，利用修改前的權(quán)利要求7對(duì)修改前的權(quán)利要求1進(jìn)行進(jìn)一步限定，并以說(shuō)明書(shū)第0068段的記載為依據(jù)明確“低壓縮比”與“高壓縮比”均是相對(duì)關(guān)系。

關(guān)于修改后的權(quán)利要求2，明確“低壓縮比”及“高壓縮比”為上述的“低壓縮比”和“高壓縮比”。

關(guān)于修改后的權(quán)利要求3，明確“低壓縮比”及“高壓縮比”為上述的“低壓縮比”和“高壓縮比”，并以說(shuō)明書(shū)第0072段的記載為依據(jù)明確“延遲角側(cè)”與“提前角側(cè)”均是相對(duì)關(guān)系。

關(guān)于修改后的權(quán)利要求4，以說(shuō)明書(shū)第0074、0075段的記載為依據(jù)明確“通常狀態(tài)”與“增加狀態(tài)”均是相對(duì)關(guān)系。

關(guān)于修改后的權(quán)利要求5，明確“通常狀態(tài)”及“增加狀態(tài)”為上述的“通常狀態(tài)”和“增加狀態(tài)”。

刪除修改前的權(quán)利要求7

關(guān)于修改后的權(quán)利要求8、9，修改了引用關(guān)系。

關(guān)于修改后的權(quán)利要求10，利用與修改前的權(quán)利要求7對(duì)應(yīng)的特征對(duì)修改前的權(quán)利要求10進(jìn)行進(jìn)一步限定。

修改后的權(quán)利要求12是基于修改前的權(quán)利要求8新增加的。