(57)【要約】【課題】内燃機関が異なる種類の燃料を用いて運転する場合に、燃料噴射の制御精度を向上させる。【解決手段】第１及び第２燃料を噴射するインジェクタ３５を備える内燃機関１０の制御装置１００であって、内燃機関１０の出力回転数を取得する回転数センサ９０と、取得される出力回転数が所定回転数となるようにインジェクタ３５に第１燃料を噴射させる指示信号を出力する第１噴射制御と、取得される出力回転数が所定回転数となるようにインジェクタ３５に第２燃料を噴射させる指示信号を出力する第２噴射制御とを順不同で行うと共に、第１噴射制御時の噴射量指示値と、第２噴射制御時の噴射量指示値とに基づいて、燃料噴射量の補正係数を演算する補正係数演算部１１０と、補正係数により補正した補正後の燃料噴射量に基づいて、インジェクタ３５による第1又は第２燃料の燃料噴射を制御する噴射制御部１２０とを備えた。【選択図】図１
2020026734.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１燃料及び、該第１燃料と異なる種類の第２燃料を噴射可能なインジェクタを備える内燃機関の制御装置であって、
前記内燃機関の出力回転数を取得する回転数取得手段と、
取得される前記出力回転数が所定回転数となるように前記インジェクタに前記第１燃料を噴射させる指示信号を出力する第１噴射制御と、取得される前記出力回転数が前記所定回転数となるように前記インジェクタに前記第２燃料を噴射させる指示信号を出力する第２噴射制御とを順不同で行うと共に、前記第１噴射制御時の噴射量指示値と、前記第２噴射制御時の噴射量指示値とに基づいて、燃料噴射量の補正係数を演算する補正係数演算手段と、
取得される前記出力回転数及び、前記補正係数により補正した補正後の燃料噴射量に基づいて、前記インジェクタによる前記第1燃料又は前記第２燃料の燃料噴射を制御する噴射制御手段と、を備える
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記第１燃料が前記第２燃料よりも発熱量の低い燃料であり、
前記補正係数演算手段は、前記第１噴射制御時の噴射量指示値を前記第２噴射制御時の噴射量指示値で除算することにより前記補正係数を演算し、
前記噴射制御手段は、取得される前記出力回転数及び、前記補正係数により補正した補正後の燃料噴射量に基づいて、前記インジェクタによる前記第1燃料の燃料噴射を制御する
請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記補正係数演算手段は、順に、前記第１噴射制御、前記第２噴射制御、前記第１噴射制御を実行すると共に、一回目の第１噴射制御時の噴射量指示値と、二回目の第１噴射制御時の噴射量指示値との差が所定の閾値以下の場合に、前記補正係数を演算する
請求項１又は２に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記補正係数演算手段は、前記第１噴射制御から前記第２噴射制御に移行する場合には、該第２噴射制御の開始後、前記インジェクタから前記第２燃料が噴射され始めると前記第２噴射制御時の噴射量指示値を取得し、前記第２噴射制御から前記第１噴射制御に移行する場合には、該第１噴射制御の開始後、前記インジェクタから前記第１燃料が噴射され始めると前記第１噴射制御時の噴射量指示値を取得する
請求項１から３の何れか一項に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項５】
前記内燃機関は、排気を吸気系に再循環させる排気再循環装置を備えており、
取得される前記出力回転数及び、前記補正係数により補正した補正後の燃料噴射量に基づいて、前記排気再循環装置による排気の再循環量を制御する再循環排気制御手段をさらに備える
ことを特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項６】
第１燃料及び、該第１燃料と異なる種類の第２燃料を噴射可能なインジェクタを備える内燃機関の制御方法であって、
前記内燃機関の出力回転数が所定回転数となるように前記インジェクタに前記第１燃料を噴射させる指示信号を出力する第１噴射制御と、前記出力回転数が前記所定回転数となるように前記インジェクタに前記第２燃料を噴射させる指示信号を出力する第２噴射制御とを順不同で行うと共に、前記第１噴射制御時の噴射量指示値と、前記第２噴射制御時の噴射量指示値とに基づいて、燃料噴射量の補正係数を演算し、前記出力回転数及び、前記補正係数により補正した補正後の燃料噴射量に基づいて、前記インジェクタによる前記第1燃料又は前記第２燃料の燃料噴射を制御する
ことを特徴とする内燃機関の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、内燃機関の制御装置及び制御方法に関し、特に、複数種類の燃料を噴射可能なインジェクタを備える内燃機関の制御装置及び、制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の内燃機関の一例として、例えば、特許文献１には、主燃料を貯留するメインタンクと、副燃料を貯留するサブタンクとを備える構造が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−５５９３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、内燃機関の燃料噴射は、運転状態等に基づいて参照される噴射量マップや噴射時期マップ等の各種マップを用いて制御されるのが一般的である。このため、例えば、単位体積当たりの発熱量が低い燃料の燃料噴射を、発熱量が高い燃料用に設定された各種マップに基づいて制御すると、出力トルクの低下等を招くといった課題がある。
【０００５】
本開示の技術は、内燃機関が異なる種類の燃料を用いて運転する場合に、燃料噴射の制御精度を効果的に向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の制御装置は、第１燃料及び、該第１燃料と異なる種類の第２燃料を噴射可能なインジェクタを備える内燃機関の制御装置であって、前記内燃機関の出力回転数を取得する回転数取得手段と、取得される前記出力回転数が所定回転数となるように前記インジェクタに前記第１燃料を噴射させる指示信号を出力する第１噴射制御と、取得される前記出力回転数が前記所定回転数となるように前記インジェクタに前記第２燃料を噴射させる指示信号を出力する第２噴射制御とを順不同で行うと共に、前記第１噴射制御時の噴射量指示値と、前記第２噴射制御時の噴射量指示値とに基づいて、燃料噴射量の補正係数を演算する補正係数演算手段と、取得される前記出力回転数及び、前記補正係数により補正した補正後の燃料噴射量に基づいて、前記インジェクタによる前記第1燃料又は前記第２燃料の燃料噴射を制御する噴射制御手段と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
また、前記第１燃料が前記第２燃料よりも発熱量の低い燃料であり、前記補正係数演算手段は、前記第１噴射制御時の噴射量指示値を前記第２噴射制御時の噴射量指示値で除算することにより前記補正係数を演算し、前記噴射制御手段は、取得される前記出力回転数及び、前記補正係数により補正した補正後の燃料噴射量に基づいて、前記インジェクタによる前記第1燃料の燃料噴射を制御することが好ましい。
【０００８】
また、前記補正係数演算手段は、順に、前記第１噴射制御、前記第２噴射制御、前記第１噴射制御を実行すると共に、一回目の第１噴射制御時の噴射量指示値と、二回目の第１噴射制御時の噴射量指示値との差が所定の閾値以下の場合に、前記補正係数を演算することが好ましい。
【０００９】
また、前記補正係数演算手段は、前記第１噴射制御から前記第２噴射制御に移行する場合には、該第２噴射制御の開始後、前記インジェクタから前記第２燃料が噴射され始めると前記第２噴射制御時の噴射量指示値を取得し、前記第２噴射制御から前記第１噴射制御に移行する場合には、該第１噴射制御の開始後、前記インジェクタから前記第１燃料が噴射され始めると前記第１噴射制御時の噴射量指示値を取得することが好ましい。
【００１０】
また、前記内燃機関は、排気を吸気系に再循環させる排気再循環装置を備えており、取得される前記出力回転数及び、前記補正係数により補正した補正後の燃料噴射量に基づいて、前記排気再循環装置による排気の再循環量を制御する再循環排気制御手段をさらに備えてもよい。
【００１１】
本開示の制御方法は、第１燃料及び、該第１燃料と異なる種類の第２燃料を噴射可能なインジェクタを備える内燃機関の制御方法であって、前記内燃機関の出力回転数が所定回転数となるように前記インジェクタに前記第１燃料を噴射させる指示信号を出力する第１噴射制御と、前記出力回転数が前記所定回転数となるように前記インジェクタに前記第２燃料を噴射させる指示信号を出力する第２噴射制御とを順不同で行うと共に、前記第１噴射制御時の噴射量指示値と、前記第２噴射制御時の噴射量指示値とに基づいて、燃料噴射量の補正係数を演算し、前記出力回転数及び、前記補正係数により補正した補正後の燃料噴射量に基づいて、前記インジェクタによる前記第1燃料又は前記第２燃料の燃料噴射を制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本開示の技術によれば、内燃機関が異なる種類の燃料を用いて運転する場合に、燃料噴射の制御精度を効果的に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施形態に係る内燃機関の吸排気系及び燃料噴射システムを示す模式的な全体構成図である。
【図２】第一実施形態に係る補正処理を説明するフローチャート図である。
【図３】第二実施形態に係る補正処理を説明するフローチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、添付図面に基づいて、本実施形態に係る内燃機関の制御装置及び制御方法について説明する。同一の部品には同一の符号を付してあり、それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。
【００１５】
［第一実施形態］
図１は、本実施形態に係る内燃機関の吸排気系及び燃料噴射システムを示す模式的な全体構成図である。内燃機関１０は、例えば、直噴式のエンジンであって、シリンダヘッドの側部には、吸気マニホールド１１及び、排気マニホールド１２が設けられている。吸気マニホールド１１には、エンジン１０に吸気を導入する吸気管１３が接続されている。排気マニホールド１２には、エンジン１０から排気を導出する排気管１４が接続されている。なお、図示例において、エンジン１０は４気筒エンジンとして示されているが、単気筒、或は、４気筒以外の多気筒エンジンであってもよい。
【００１６】
排気再循環（以下、ＥＧＲ）装置１５は、エンジン１０の吸排気系（図示例では、排気管１４と吸気管１３）を接続するＥＧＲ配管１６と、ＥＧＲ配管１６に設けられたＥＧＲクーラ１７と、ＥＧＲ量を調整するＥＧＲバルブ１８とを備えている。ＥＧＲバルブ１８の開閉作動は、電子制御ユニット（Electronic Control Unit：以下、ＥＣＵ）１００によって制御される。
【００１７】
燃料噴射システム２０は、メインタンク２１と、サブタンク２２と、メインタンク用燃料吸入配管２３と、サブタンク用燃料吸入配管２４と、三方弁２５と、フィルタ用燃料吸入配管２６と、燃料フィルタ３０と、フィルタ用燃料導出配管２７と、フィードポンプ３１と、高圧ポンプ３２と、燃料供給配管２８と、コモンレール３３と、エンジン１０の各筒内Ｃに燃料を直接噴射する複数のインジェクタ３５と、圧力制御弁３６と、リターン燃料配管３７とを備えている。
【００１８】
サブタンク２２は、主として後述する補正係数ｋの演算時に用いられる副燃料を貯留する。本実施形態において、サブタンク２２には、軽油（第２燃料の一例）が貯留されている。メインタンク２１は、主としてエンジン１０の通常運転時に用いられる主燃料を貯留する。本実施形態において、メインタンク２１には、軽油よりも単位体積当たりの発熱量が低い燃料の一例として、燃料の分子中に酸素原子を含む含酸素燃料（第１燃料の一例）が貯留されている。
【００１９】
メインタンク用燃料吸入配管２３は、その上流端側をメインタンク２１内の含酸素燃料に浸漬させると共に、その下流端を三方弁２５に接続されている。サブタンク用燃料吸入配管２４は、その上流端側をサブタンク２２内の軽油に浸漬させると共に、その下流端を三方弁２５に接続されている。
【００２０】
三方弁２５は、燃料供給源をメインタンク２１又はサブタンク２２に切り替えるもので、フィルタ用燃料吸入配管２６を介して燃料フィルタ３０に接続されている。三方弁２０の切り替えは、ＥＣＵ１００によって制御される。具体的には、三方弁２５は、燃料供給源をメインタンク２１とする場合には、メインタンク用燃料吸入配管２３とフィルタ用燃料吸入配管２６とを連通させる。一方、三方弁２５は、燃料供給源をサブタンク２２とする場合には、サブタンク用燃料吸入配管２４とフィルタ用燃料吸入配管２６とを連通させる。
【００２１】
燃料フィルタ３０は、フィルタ用燃料導出配管２７を介してフィードポンプ３１に接続されている。フィードポンプ３１及び、高圧ポンプ３２は、エンジン１０の動力で駆動する。フィードポンプ３１は、各燃料配管２３，２４，２６，２７を介して汲み上げた燃料を高圧ポンプ３２に供給する。高圧ポンプ３２は、何れも図示しないシャフトの回転によって往復駆動するプランジャ等を備えており、プランジャの往復運動によって燃料を加圧して吐出する。高圧ポンプ３２で加圧された高圧燃料は、燃料供給配管２８を介してコモンレール３３に供給される。
【００２２】
コモンレール３３は、高圧ポンプ３２から供給される高圧燃料を蓄圧して各インジェクタ３５に分配する。また、コモンレール３３には、圧力制御弁３６が設けられており、コモンレール３３内の圧力が所定値に達すると、高圧燃料がリターン配管３７を介してメインタンク２１に戻されるようになっている。
【００２３】
エンジン回転数センサ９０（回転数取得手段）は、エンジン１０の不図示のクランクシャフトからエンジン回転数Ｎｅを取得する。アクセル開度センサ９１は、不図示のアクセルペダルの踏み込み量に応じた燃料の噴射量指示値ＱＩｎｊを取得する。これら各センサ９０，９１のセンサ値は、電気的に接続されたＥＣＵ１００に出力される。
【００２４】
ＥＣＵ１００は、エンジン１０等の各種制御を行うもので、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、入力ポート、出力ポート等を備えて構成されている。また、ＥＣＵ１００は、補正係数演算部１１０（補正係数演算手段）と、燃料噴射制御部１２０（噴射制御手段）と、ＥＧＲ制御部１３０（再循環排気制御手段）とを一部の機能要素として有する。これら各機能要素は、本実施形態では一体のハードウェアであるＥＣＵ１００に含まれるものとして説明するが、これらのいずれか一部を別体のハードウェアに設けることもできる。
【００２５】
補正係数演算部１１０は、エンジン１０が含酸素燃料を用いて通常運転する際の燃料噴射量Ｑの補正係数ｋを演算する。以下、具体的な補正係数ｋの演算手順を説明する。
【００２６】
［第１ステップ］
まず、補正係数演算部１１０は、補正係数ｋの演算開始条件が成立するか否かを判定する。ここで、演算開始条件が成立する場合としては、例えば、不図示の運転室等に設けられた補正開始ボタン９３が操作者によりＯＮ操作された時、或は、メインタンク２１に新たな含酸素燃料（例えば、混合率が異なる含酸素燃料）が給油された後の車両の信号待ち停車時や惰性走行時等が該当する。
【００２７】
［第２ステップ］
次いで、補正係数演算部１１０は、エンジン１０に含酸素燃料を用いてアイドリング運転を実行させる。具体的には、補正係数演算部１１０は、演算開始条件が成立すると、三方弁２５にメインタンク用燃料吸入配管２３とフィルタ用燃料吸入配管２６とを連通させる指示信号を出力し、燃料供給源を含酸素燃料のメインタンク２１とする。さらに、補正係数演算部１１０は、エンジン回転数センサ９０により取得される実エンジン回転数Ｎｅが所定の目標アイドリング回転数ＮｅＩｄｌ（例えば、約６００ｒｐｍ）となるように、インジェクタ３５に噴射指示信号を出力する（第１噴射制御）。インジェクタ３５への噴射量指示値は、例えば、実エンジン回転数Ｎｅと目標アイドリング回転数ＮｅＩｄｌとの回転数差ΔＮｅに基づいてフィードバック制御すればよい。
【００２８】
［第３ステップ］
次いで、補正係数演算部１１０は、インジェクタ３５から含酸素燃料が噴射されている状態で、エンジン回転数センサ９０により取得される実エンジン回転数Ｎｅが目標アイドリング回転数ＮｅＩｄｌと略一致した時（例えば、実エンジン回転数Ｎｅが目標アイドリング回転数ＮｅＩｄｌに基づいて設定される範囲内に到達した時）の噴射量指示値ＱＩｎｊを第１比較用噴射量指示値ＱＩｎｊ＿１としてＥＣＵ１００のメモリに記憶する。第１比較用噴射量指示値ＱＩｎｊ＿１は、１燃焼サイクル当たりの１回の指示値でもよく、或は、所定期間（例えば、約２〜３分間）における指示値の平均値であってもよい。
【００２９】
［第４ステップ］
次いで、補正係数演算部１１０は、燃料を含酸素燃料から軽油に切り替える第１燃料切替制御を開始する。具体的には、補正係数演算部１１０は、三方弁２５にサブタンク用燃料吸入配管２４とフィルタ用燃料吸入配管２６とを連通させる指示信号を出力して燃料供給源をメインタンク２１からサブタンク２２に切り替える。さらに、補正係数演算部１１０は、エンジン回転数センサ９０により取得される実エンジン回転数Ｎｅが所定の目標アイドリング回転数ＮｅＩｄｌ（例えば、約６００ｒｐｍ）となるように、インジェクタ３５に噴射指示信号を出力する（第２噴射制御）。
【００３０】
［第５ステップ］
次いで、補正係数演算部１１０は、各燃料配管２３，２４，２６，２７，燃料供給配管２８やコモンレール３３等の燃料供給系統から含酸素燃料が完全に抜け切り、インジェクタ３５の噴孔から軽油が噴射され始めたか否かを判定する。具体的には、ＥＣＵ１００のメモリには、予め実験等により取得した含酸素燃料が燃料供給系統から完全に抜け切るまでの所要時間が第１閾値時間Ｔ１として格納されている。補正係数演算部１１０は、第１燃料切替制御の開始からＥＣＵ１００内蔵の不図示のタイマにより計時した経過時間Ｔが第１閾値時間Ｔ１を超えた場合に、インジェクタ３５の噴孔から軽油が噴射され始めたと判定する。
【００３１】
［第６ステップ］
次いで、補正係数演算部１１０は、インジェクタ３５から軽油が噴射されている状態で、エンジン回転数センサ９０により取得される実エンジン回転数Ｎｅが目標アイドリング回転数ＮｅＩｄｌと略一致した時の噴射量指示値ＱＩｎｊを基準噴射量指示値ＱＩｎｊ＿ＳＴとしてＥＣＵ１００のメモリに記憶する。基準噴射量指示値ＱＩｎｊ＿ＳＴは、１燃焼サイクル当たりの１回の指示値でもよく、或は、所定期間（例えば、約２〜３分間）における指示値の平均値であってもよい。
【００３２】
［第７ステップ］
次いで、補正係数演算部１１０は、燃料を軽油から含酸素燃料に切り替える第２燃料切替制御を開始する。具体的には、補正係数演算部１１０は、三方弁２５にメインタンク用燃料吸入配管２３とフィルタ用燃料吸入配管２６とを連通させる指示信号を出力して燃料供給源をサブタンク２２からメインタンク２１に切り替える。さらに、補正係数演算部１１０は、エンジン回転数センサ９０により取得される実エンジン回転数Ｎｅが所定の目標アイドリング回転数ＮｅＩｄｌ（例えば、約６００ｒｐｍ）となるように、インジェクタ３５に噴射指示信号を出力する（第１噴射制御）。
【００３３】
［第８ステップ］
次いで、補正係数演算部１１０は、各燃料配管２３，２４，２６，２７，燃料供給配管２８やコモンレール３３等の燃料供給系統から軽油が完全に抜け切り、インジェクタ３５の噴孔から含酸素燃料が噴射され始めたか否かを判定する。具体的には、ＥＣＵ１００のメモリには、予め実験等により取得した軽油が燃料供給系統から完全に抜け切るまでの所要時間が第２閾値時間Ｔ２として格納されている。補正係数演算部１１０は、第２燃料切替制御の開始からＥＣＵ１００内蔵の不図示のタイマにより計時した経過時間Ｔが第２閾値時間Ｔ２を超えた場合に、インジェクタ３５の噴孔から含酸素燃料が噴射され始めたと判定する。
【００３４】
［第９ステップ］
次いで、補正係数演算部１１０は、インジェクタ３５から含酸素燃料が噴射されている状態で、エンジン回転数センサ９０により取得される実エンジン回転数Ｎｅが目標アイドリング回転数ＮｅＩｄｌと略一致した時の噴射量指示値ＱＩｎｊを第２比較用噴射量指示値ＱＩｎｊ＿２としてＥＣＵ１００のメモリに記憶する。第２比較用噴射量指示値ＱＩｎｊ＿２は、１燃焼サイクル当たりの１回の指示値でもよく、或は、所定期間（例えば、約２〜３分間）における指示値の平均値であってもよい。
【００３５】
［第１０ステップ］
次いで、補正係数演算部１１０は、第１比較用噴射量指示値ＱＩｎｊ＿１と第２比較用噴射量指示値ＱＩｎｊ＿２との差ΔＱＩｎｊ（絶対値）が、所定の閾値ＱＭｉｎ以下であるか否かを判定する。差ΔＱＩｎｊが閾値ＱＭｉｎ以下であれば、補正係数ｋの演算手順に進む。一方、差ΔＱＩｎｊが閾値ＱＭｉｎよりも大きい場合には、エンジン１０が暖機に達していない等、エンジン１０の出力回転数が不安定な状態で各比較用噴射量指示値ＱＩｎｊ＿１，ＱＩｎｊ＿２を取得した可能性が大きい。このような場合、補正係数演算部１１０は、差ΔＱＩｎｊが所定の閾値ＱＭｉｎ以下になるまで、上述の第４〜第１０ステップを繰り返し実行する。
【００３６】
［第１１ステップ］
次いで、補正係数演算部１１０は、補正係数ｋを演算する。ここで、補正係数ｋは、基準噴射量指示値ＱＩｎｊ＿ＳＴに対する比較用噴射量指示値ＱＩｎｊ＿１，ＱＩｎｊ＿２の比率（比較用噴射量指示値ＱＩｎｊ＿１，ＱＩｎｊ＿２を基準噴射量指示値ＱＩｎｊ＿ＳＴで除算した値）として算出される。補正係数ｋは、第１比較用噴射量指示値ＱＩｎｊ＿１と第２比較用噴射量指示値ＱＩｎｊ＿２との平均値を基準噴射量指示値ＱＩｎｊ＿ＳＴで除算した値でもよく、或いは、第１比較用噴射量指示値ＱＩｎｊ＿１又は第２比較用噴射量指示値ＱＩｎｊ＿２の何れか一方を基準噴射量指示値ＱＩｎｊ＿ＳＴで除算した値であってもよい。以上のように演算された補正係数ｋは、燃料噴射制御部１２０及び、ＥＧＲ制御部１３０にそれぞれ出力される。
【００３７】
燃料噴射制御部１２０は、エンジン１０がメインタンク２１内の含酸素燃料を用いて通常運転する際の噴射制御量を設定し、該噴射制御量に基づいてインジェクタ３５の燃料噴射を制御する。ここで、噴射制御量とは、例えば、１燃焼サイクル当たりの総噴射量、噴射時期、多段噴射回数等であって、これら各噴射制御量は、エンジン１０の運転状態に基づいて設定される。具体的には、ＥＣＵ１００のメモリには、予め軽油の発熱量等を基準に作成した噴射量マップＭ１、噴射時期マップＭ２、多段噴射回数マップＭ３等が格納されている。これら各マップＭ１〜Ｍ３には、エンジン回転数Ｎｅ及び燃料噴射量Ｑに応じた各噴射制御量の目標値がそれぞれ設定されている。
【００３８】
燃料噴射制御部１１０は、各マップＭ１〜Ｍ３の燃料噴射量Ｑを補正係数ｋにより補正した補正後の燃料噴射量ＱＣｏｒｒ（＝Ｑ×ｋ）とし、各センサ９０，９１から入力されるエンジン回転数Ｎｅ及び噴射量指示値ＱＩｎｊに基づいて各マップＭ１〜３を参照することにより、含酸素燃料の各噴射制御量を設定する。そして、燃料噴射制御部１１０は、設定された各噴射制御量に応じた噴射指示信号をインジェクタ３５に出力することにより、インジェクタ３５の燃料噴射を制御する。このように、各マップＭ１〜Ｍ３の燃料噴射量Ｑを補正係数ｋにより補正した補正後の燃料噴射量ＱＣｏｒｒとすることで、エンジン１０が軽油よりも発熱量の低い含酸素燃料を用いて通常運転する場合においても、燃料噴射の制御精度が確実に向上されるようになり、エンジン１０の出力トルク低下や燃焼不良等を効果的に防止することが可能になる。
【００３９】
ＥＧＲ制御部１３０は、エンジン１０がメインタンク２１内の含酸素燃料を用いて通常運転する際のＥＧＲ量の目標値（目標ＥＧＲ率）を設定すると共に、設定した目標ＥＧＲ率に応じてＥＧＲバルブ１８の開度を制御する。具体的には、ＥＣＵ１００のメモリには、エンジン回転数Ｎｅ及び燃料噴射量Ｑに基づいて参照される目標ＥＧＲ率マップＭ４が格納されている。
【００４０】
ＥＧＲ制御部１３０は、目標ＥＧＲ率マップＭ４の燃料噴射量Ｑを補正係数ｋにより補正した補正後の燃料噴射量ＱＣｏｒｒ（＝Ｑ×ｋ）とし、各センサ９０，９１から入力されるエンジン回転数Ｎｅ及び噴射量指示値ＱＩｎｊに基づいて目標ＥＧＲ率マップＭ４を参照することにより目標ＥＧＲ率を設定する。そして、ＥＧＲ制御部１３０は、設定した目標ＥＧＲ率に応じた開度信号をＥＧＲバルブ１８に出力することにより、エンジン１０が含酸素燃料を用いて通常運転する際のＥＧＲ量を制御する。このように、目標ＥＧＲ率マップＭ４の燃料噴射量Ｑを補正係数ｋにより補正した補正後の燃料噴射量ＱＣｏｒｒとすることで、エンジン１０が含酸素燃料を用いて通常運転する場合においても、ＥＧＲ量が適正に制御されるようになり、排気エミッション性能の悪化を効果的に防止することが可能になる。
【００４１】
次に、図２に示すフローチャートに基づいて、第一実施形態に係る補正処理を説明する。
【００４２】
ステップＳ１００では、補正係数ｋの演算開始条件が成立するか否かを判定する。本実施形態において、演算開始条件は、補正開始ボタン９３がＯＮ操作された場合、或は、メインタンク２１に新たな含酸素燃料が給油された後の車両の信号待ち停車時や惰性走行時等に成立する。演算開始条件が成立する場合（Ｙｅｓ）、本制御はステップＳ１１０に進む。
【００４３】
ステップＳ１１０では、燃料供給源を含酸素燃料のメインタンク２１とし、エンジン１０に含酸素燃料を用いてアイドリング運転を実行させる。この際、インジェクタ３５への噴射量指示値は、好ましくは、エンジン回転数センサ９０により取得される実エンジン回転数Ｎｅが目標アイドリング回転数ＮｅＩｄｌと一致するように、これらの回転数差ΔＮｅに基づいてフィードバック制御される。
【００４４】
ステップＳ１２０では、インジェクタ３５が含酸素燃料を噴射している状態で、実エンジン回転数Ｎｅが目標アイドリング回転数ＮｅＩｄｌと略一致した時の噴射量指示値ＱＩｎｊを第１比較用噴射量指示値ＱＩｎｊ＿１としてＥＣＵ１００のメモリに記憶する。
【００４５】
ステップＳ１３０では、燃料供給源をメインタンク２１からサブタンク２２に切り替えて、インジェクタ３５が噴射する燃料を含酸素燃料から軽油に切り替える第１燃料切替制御を実行する。この際、インジェクタ３５への噴射量指示値は、好ましくは、エンジン回転数センサ９０により取得される実エンジン回転数Ｎｅが目標アイドリング回転数ＮｅＩｄｌと一致するように、これらの回転数差ΔＮｅに基づいてフィードバック制御される。
【００４６】
ステップＳ１４０では、第１燃料切替制御の開始からＥＣＵ１００内蔵の不図示のタイマにより計時した経過時間Ｔが第１閾値時間Ｔ１を超えたか否かを判定する。経過時間Ｔが第１閾値時間Ｔ１を超えた場合（Ｙｅｓ）、インジェクタ３５の噴孔から軽油が噴射され始めたと判定し、本制御はステップＳ１５０に進む。
【００４７】
ステップＳ１５０では、インジェクタ３５が軽油を噴射している状態で、エンジン回転数センサ９０により取得される実エンジン回転数Ｎｅが目標アイドリング回転数ＮｅＩｄｌと略一致した時の噴射量指示値ＱＩｎｊを基準噴射量指示値ＱＩｎｊ＿ＳＴとしてＥＣＵ１００のメモリに記憶する。
【００４８】
ステップＳ１６０では、燃料供給源をサブタンク２２からメインタンク２１に切り替えて、インジェクタ３５が噴射する燃料を軽油から含酸素燃料に切り替える第２燃料切替制御を実行する。この際、インジェクタ３５への噴射量指示値は、好ましくは、エンジン回転数センサ９０により取得される実エンジン回転数Ｎｅが目標アイドリング回転数ＮｅＩｄｌと一致するように、これらの回転数差ΔＮｅに基づいてフィードバック制御される。
【００４９】
ステップＳ１７０では、第２燃料切替制御の開始からＥＣＵ１００内蔵の不図示のタイマにより計時した経過時間Ｔが第２閾値時間Ｔ２を超えたか否かを判定する。経過時間Ｔが第２閾値時間Ｔ２を超えた場合（Ｙｅｓ）、インジェクタ３５の噴孔から含酸素燃料が噴射され始めたと判定し、本制御はステップＳ１８０に進む。
【００５０】
ステップＳ１８０では、インジェクタ３５が含酸素燃料を噴射している状態で、実エンジン回転数Ｎｅが目標アイドリング回転数ＮｅＩｄｌと略一致した時の噴射量指示値ＱＩｎｊを第２比較用噴射量指示値ＱＩｎｊ＿２としてＥＣＵ１００のメモリに記憶する。
【００５１】
ステップＳ１９０では、ステップＳ１２０で記憶した第１比較用噴射量指示値ＱＩｎｊ＿１と、ステップＳ１８０で記憶した第２比較用噴射量指示値ＱＩｎｊ＿２とを比較し、これらの差ΔＱＩｎｊ（絶対値）が所定の閾値ＱＭｉｎ以下であるか否かを判定する。差ΔＱＩｎｊが所定の閾値ＱＭｉｎ以下の場合（Ｙｅｓ）、本制御はステップＳ１９５に進む。一方、差ΔＱＩｎｊが閾値ＱＭｉｎよりも大きい場合（Ｎｏ）、エンジン１０が暖機に達していない等、エンジン１０の出力回転数が不安定な状態で第１又は第２比較用噴射量指示値ＱＩｎｊ＿１，ＱＩｎｊ＿２を取得した可能性が大きい。この場合、本制御はステップＳ１３０に戻される。すなわち、差ΔＱＩｎｊが所定の閾値ＱＭｉｎ以下になるまで、ステップＳ１３０〜１９０の各処理が繰り返し実行される。
【００５２】
ステップＳ１９５では、比較用噴射量指示値ＱＩｎｊ＿１，ＱＩｎｊ＿２を基準噴射量指示値ＱＩｎｊ＿ＳＴで除算することにより補正係数ｋを演算する。次いで、ステップＳ１９６では、演算した補正係数ｋを燃料噴射制御部１２０及び、ＥＧＲ制御部１３０にそれぞれ出力し、その後、本制御はリターンされる。
【００５３】
以上詳述した第一実施形態によれば、インジェクタ３５に含酸素燃料を噴射させてエンジン１０にアイドリング運転させた時の第１及び第２比較用噴射量指示値ＱＩｎｊ＿１，ＱＩｎｊ＿２と、インジェクタ３５に軽油を噴射させてエンジン１０にアイドリング運転させた時の基準噴射量指示値ＱＩｎｊ＿ＳＴとに基づいて、燃料噴射量の補正係数ｋを求めると共に、エンジン１０が含酸素燃料を用いて通常運転する場合には、補正係数ｋで補正した補正後の燃料噴射量ＱＣｏｒｒに基づいて、インジェクタ３５の燃料噴射やＥＧＲバルブ１８の開度が制御されるように構成されている。これにより、エンジン１０が含酸素燃料を用いて通常運転する場合においても、燃料噴射及びＥＧＲ量の制御精度が確実に向上されるようになり、エンジン１０の出力トルク低下や排気エミッション性能の悪化を効果的に防止することが可能になる。
【００５４】
［第二実施形態］
次に、第二実施形態に係る内燃機関の制御装置及び制御方法について説明する。第二実施形態は、補正係数ｋを演算する際に、軽油を噴射するアイドリング運転→含酸素燃料を噴射するアイドリング運転→軽油を噴射するアイドリング運転を順に行うようにしたものである。以下、図３に示すフローチャートに基づいて、第二実施形態に係る補正処理を説明する。
【００５５】
ステップＳ２００では、補正係数ｋの演算開始条件が成立するか否かを判定する。演算開始条件が成立する場合（Ｙｅｓ）、本制御はステップＳ２１０に進む。
【００５６】
ステップＳ２１０では、燃料供給源を軽油のサブタンク２２とし、エンジン１０に軽油を用いてアイドリング運転を実行させる。この際、インジェクタ３５への噴射量指示値は、好ましくは、エンジン回転数センサ９０により取得される実エンジン回転数Ｎｅが目標アイドリング回転数ＮｅＩｄｌと一致するように、これらの回転数差ΔＮｅに基づいてフィードバック制御される。
【００５７】
ステップＳ２２０では、インジェクタ３５が軽油を噴射している状態で、実エンジン回転数Ｎｅが目標アイドリング回転数ＮｅＩｄｌと略一致した時の噴射量指示値ＱＩｎｊを第１基準噴射量指示値ＱＩｎｊ＿ＳＴ１としてＥＣＵ１００のメモリに記憶する。
【００５８】
ステップＳ２３０では、燃料供給源をサブタンク２２からメインタンク２１に切り替えて、インジェクタ３５が噴射する燃料を軽油から含酸素燃料に切り替える第２燃料切替制御を実行する。この際、インジェクタ３５への噴射量指示値は、好ましくは、エンジン回転数センサ９０により取得される実エンジン回転数Ｎｅが目標アイドリング回転数ＮｅＩｄｌと一致するように、これらの回転数差ΔＮｅに基づいてフィードバック制御される。
【００５９】
ステップＳ２４０では、第２燃料切替制御の開始からＥＣＵ１００内蔵の不図示のタイマにより計時した経過時間Ｔが第２閾値時間Ｔ２を超えたか否かを判定する。経過時間Ｔが第２閾値時間Ｔ２を超えた場合（Ｙｅｓ）、インジェクタ３５の噴孔から含酸素燃料が噴射され始めたと判定し、本制御はステップＳ２５０に進む。
【００６０】
ステップＳ２５０では、インジェクタ３５が含酸素燃料を噴射している状態で、エンジン回転数センサ９０により取得される実エンジン回転数Ｎｅが目標アイドリング回転数ＮｅＩｄｌと略一致した時の噴射量指示値ＱＩｎｊを比較用噴射量指示値ＱＩｎｊ＿１としてＥＣＵ１００のメモリに記憶する。
【００６１】
ステップＳ２６０では、燃料供給源をメインタンク２１からサブタンク２１に切り替えて、インジェクタ３５が噴射する燃料を含酸素燃料から軽油に切り替える第１燃料切替制御を実行する。この際、インジェクタ３５への噴射量指示値は、好ましくは、エンジン回転数センサ９０により取得される実エンジン回転数Ｎｅが目標アイドリング回転数ＮｅＩｄｌと一致するように、これらの回転数差ΔＮｅに基づいてフィードバック制御される。
【００６２】
ステップＳ２７０では、第１燃料切替制御の開始からＥＣＵ１００内蔵の不図示のタイマにより計時した経過時間Ｔが第１閾値時間Ｔ１を超えたか否かを判定する。経過時間Ｔが第１閾値時間Ｔ１を超えた場合（Ｙｅｓ）、インジェクタ３５の噴孔から軽油が噴射され始めたと判定し、本制御はステップＳ２８０に進む。
【００６３】
ステップＳ２８０では、インジェクタ３５が軽油を噴射している状態で、実エンジン回転数Ｎｅが目標アイドリング回転数ＮｅＩｄｌと略一致した時の噴射量指示値ＱＩｎｊを第２基準噴射量指示値ＱＩｎｊ＿ＳＴ２としてＥＣＵ１００のメモリに記憶する。
【００６４】
ステップＳ２９０では、ステップＳ２２０で記憶した第１基準噴射量指示値ＱＩｎｊ＿ＳＴ１と、ステップＳ１８０で記憶した第２基準噴射量指示値ＱＩｎｊ＿ＳＴ２とを比較し、これらの差ΔＱＩｎｊ（絶対値）が所定の閾値ＱＭｉｎ以下であるか否かを判定する。差ΔＱＩｎｊが所定の閾値ＱＭｉｎ以下の場合（Ｙｅｓ）、本制御はステップＳ２９５に進む。一方、差ΔＱＩｎｊが閾値ＱＭｉｎよりも大きい場合（Ｎｏ）、エンジン１０が暖機に達していない等、エンジン１０の出力回転数が不安定な状態で第１及び第２基準噴射量指示値ＱＩｎｊ＿ＳＴ１，ＱＩｎｊ＿ＳＴ２を取得した可能性が大きい。この場合、本制御はステップＳ２３０に戻される。すなわち、差ΔＱＩｎｊが所定の閾値ＱＭｉｎ以下になるまで、ステップＳ２３０〜２９０の各処理が繰り返し実行される。
【００６５】
ステップＳ２９５では、比較用噴射量指示値ＱＩｎｊ＿１を基準噴射量指示値ＱＩｎｊ＿ＳＴ１，ＱＩｎｊ＿ＳＴ２で除算することにより補正係数ｋを演算する。補正係数ｋは、比較用噴射量指示値ＱＩｎｊ＿１を第１基準噴射量指示値ＱＩｎｊ＿ＳＴ１と第２基準噴射量指示値ＱＩｎｊ＿ＳＴ２との平均値で除算した値でもよく、或いは、比較用噴射量指示値ＱＩｎｊ＿１を第１基準噴射量指示値ＱＩｎｊ＿ＳＴ１又は第２基準噴射量指示値ＱＩｎｊ＿ＳＴ２の何れか一方で除算した値であってもよい。次いで、ステップＳ２９６では、演算した補正係数ｋを燃料噴射制御部１２０及び、ＥＧＲ制御部１３０にそれぞれ出力し、その後、本制御はリターンされる。
【００６６】
以上詳述した第二実施形態によれば、インジェクタ３５に軽油を噴射させてエンジン１０にアイドリング運転させた時の第１及び第２基準噴射量指示値ＱＩｎｊ＿ＳＴ１，ＱＩｎｊ＿ＳＴ２と、インジェクタ３５に含酸素燃料を噴射させてエンジン１０にアイドリング運転させた時の比較用噴射量指示値ＱＩｎｊ＿１とに基づいて、燃料噴射量の補正係数ｋを求めると共に、エンジン１０が含酸素燃料を用いて通常運転する場合には、補正係数ｋで補正した補正後の燃料噴射量ＱＣｏｒｒに基づいて、インジェクタ３５の燃料噴射やＥＧＲバルブ１８の開度が制御されるように構成されている。これにより、エンジン１０が含酸素燃料を用いて通常運転する場合においても、燃料噴射及びＥＧＲ量の制御精度が確実に向上されるようになり、エンジン１０の出力トルク低下や排気エミッション性能の悪化を効果的に防止することが可能になる。
【００６７】
［その他］
なお、本開示は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変形して実施することが可能である。
【００６８】
例えば、上記各実施形態において、補正係数ｋの演算開始条件に、エンジン１０の冷却水温が暖機温度に達していることを条件として追加してもよい。この場合は、例えば、エンジン冷却水温センサのセンサ値が所定の暖機温度（例えば、約８０℃）に達していることを条件に補正係数ｋの演算処理を開始し、軽油を噴射するアイドリング運転及び、含酸素燃料を噴射するアイドリング運転をそれぞれ１回実施するように構成すればよい。
【００６９】
また、上記実施形態において、サブタンク２２内には軽油が貯留されるものとして説明したが、軽油以外の他の燃料を貯留してもよい。
【００７０】
また、上記実施形態において、エンジン１０の通常運転時に用いられる燃料は含酸素燃料として説明したが、エタノール等のアルコール燃料やバイオディーゼル燃料等、軽油よりも発熱量が低い他の燃料を通常運転時に用いるように構成してもよい。
【符号の説明】
【００７１】
１０  エンジン
１５  ＥＧＲ装置
１８  ＥＧＲバルブ
２０  燃料噴射システム
２１  メインタンク
２２  サブタンク
２３  メインタンク用燃料吸入配管
２４  サブタンク用燃料吸入配管
２５  三方弁
２６  フィルタ用燃料吸入配管
２７  フィルタ用燃料導出配管
２８  燃料供給配管
３０  燃料フィルタ
３１  フィードポンプ
３２  高圧ポンプ
３３  コモンレール
３５  インジェクタ
３６  圧力制御弁
３７  リターン燃料配管
９０  エンジン回転数センサ（回転数取得手段）
９１  アクセル開度センサ
１００  ＥＣＵ
１１０  補正係数演算部（補正係数演算手段）
１２０  燃料噴射制御部（噴射制御手段）
１３０  ＥＧＲ制御部（再循環排気制御手段）
【図１】
2020026734.tif 000003
【図２】
2020026734.tif 000004
【図３】
2020026734.tif 000005