(57)【要約】【課題】気体燃料及び液体燃料をそれぞれ供給可能な燃料供給系を備えるシステムにおいて、燃焼に使用する燃料に応じてＥＧＲ装置による排気再循環の実施を最適化する。【解決手段】内燃機関システムは、気体燃料を噴射する第１噴射弁２１と、液体燃料を噴射する第２噴射弁２２と、エンジン１０の気筒２４内から排気通路に排出される排気の一部を気筒内に再循環させるＥＧＲ装置とを備える。制御部８０は、エンジン運転状態に基づいてＥＧＲ装置による排気の再循環を実施する。また、エンジン運転時において使用燃料が気体燃料である場合に、液体燃料を用いてのエンジン運転時に比べて、ＥＧＲ装置による排気の再循環の実施を制限する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
気体燃料を噴射する第１噴射手段（２１）と、液体燃料を噴射する第２噴射手段（２２）と、内燃機関（１０）の気筒（２４）内から排気通路に排出される排気の一部を前記気筒内に再循環させるＥＧＲ装置（２８，２９、３０）とを備える内燃機関システムに適用され、前記内燃機関の運転状態に基づいて前記ＥＧＲ装置による前記排気の再循環を実施する内燃機関の制御装置であって、
前記内燃機関の運転時において使用燃料が前記気体燃料であるか否かを判定する燃料判定手段と、
前記燃料判定手段により使用燃料が前記気体燃料であると判定された場合に、前記液体燃料を用いての前記内燃機関の運転時に比べて、前記ＥＧＲ装置による前記排気の再循環の実施を制限するＥＧＲ制限手段と、
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ＥＧＲ制限手段は、前記ＥＧＲ装置による排気の再循環の実施を禁止することにより前記排気の再循環の実施を制限する請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記ＥＧＲ制限手段は、前記ＥＧＲ装置による前記排気の再循環を実施する前記内燃機関の運転領域を制限することにより前記排気の再循環の実施を制限する請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
使用燃料を前記気体燃料及び前記液体燃料のうちの一方の燃料から他方の燃料に切り替える切替要求があったか否かを判定する要求判定手段と、
前記要求判定手段により前記切替要求があったと判定された場合に、前記一方の燃料の噴射量を徐々に減量しつつ前記他方の燃料の噴射量を徐々に増量することにより使用燃料の切り替えを実施する噴射制御手段と、を備え、
前記噴射制御手段により使用燃料の切り替えを実施する場合に、その燃料切替の開始から完了するまでの期間において、前記一方の燃料と前記他方の燃料との使用比率に応じて、前記ＥＧＲ装置により再循環させる前記排気の量を可変制御する請求項１乃至３のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項５】
前記気筒内に導入される空気量を調整する機関バルブとして吸気弁（２５）及び排気弁（２６）を備え、
前記ＥＧＲ装置は、前記機関バルブのバルブ特性を調節することにより前記排気の一部を前記気筒内に再循環させる内部ＥＧＲ装置（２８，２９）であり、
前記ＥＧＲ制限手段は、前記吸気弁と前記排気弁とのバルブオーバーラップ量を変更することにより前記排気の再循環の実施を制限する請求項１乃至４のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項６】
前記気体燃料を用いての前記内燃機関の運転時において、前記吸気弁の閉弁時期を、前記液体燃料を用いての前記内燃機関の運転時よりも前記内燃機関の圧縮下死点に近付けて前記内燃機関の実圧縮比を増大させる圧縮比増大手段を備える請求項５に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項７】
前記ＥＧＲ装置は、前記排気通路と前記内燃機関の吸気系統（１１）とを接続するＥＧＲ通路と、同ＥＧＲ通路に配置され前記吸気系統に再循環させる前記排気の量を調整するＥＧＲ弁（３２）とを備える外部ＥＧＲ装置（３０）であり、
前記ＥＧＲ制限手段は、前記ＥＧＲ弁の開度を変更することにより前記排気の再循環の実施を制限する請求項１乃至４のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の制御装置に関し、詳しくは気体燃料及び液体燃料をそれぞれ供給可能な燃料供給系を備える車載内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば圧縮天然ガス（ＣＮＧ）等の気体燃料を燃焼させて駆動する内燃機関が実用化されている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１には、運転状態に応じて気体燃料と液体燃料とを切り替えて使用する内燃機関において、吸気弁の開弁時期を、液体燃料の使用時よりも気体燃料の使用時の方を遅くすることが開示されている。こうした制御により、気体燃料の混合気の吸気圧の方が気体燃料の供給圧分だけ高くなることを加味して燃焼室に燃料を供給することによって、混合気の燃焼室への供給を各燃料の性質に応じて最適化するようにしている。
【０００３】
また従来、内燃機関の制御装置としては、燃焼室から排気通路に排出される排気の一部を燃焼室に戻し入れるＥＧＲ制御（排気再循環制御）を行うものが知られている。また、ＥＧＲ制御としては、吸気系と排気系とを接続する配管を介して排気を吸気系に導入し、これを新気とともに吸気弁から燃焼室に導入する外部ＥＧＲと、機関バルブのバルブオーバーラップ量を調整することにより排気弁から燃焼室に排気を戻し入れる内部ＥＧＲとが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第２６５６１８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
気体燃料と液体燃料とでは、オクタン価などの各種特性が相違する。そのため、気体燃料と液体燃料とを切り替えて使用するＥＧＲ制御を行う場合、液体燃料ではＥＧＲの導入効果を十分に得られても、気体燃料で同じような効果を得ることができるとは必ずしも言えない。また、燃焼に寄与しないガスの導入によって燃焼安定性が低下するなど却って不都合が生じることも考えられる。
【０００６】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、気体燃料及び液体燃料をそれぞれ供給可能な燃料供給系を備えるシステムにおいて、燃焼に使用する燃料に応じてＥＧＲ装置による排気再循環の実施を最適化することができる内燃機関の制御装置を提供することを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するために、以下の手段を採用した。
【０００８】
本発明は、気体燃料を噴射する第１噴射手段（２１）と、液体燃料を噴射する第２噴射手段（２２）と、内燃機関（１０）の気筒（２４）内から排気通路に排出される排気の一部を前記気筒内に再循環させるＥＧＲ装置（２８，２９、３０）とを備える内燃機関システムに適用され、前記内燃機関の運転状態に基づいて前記ＥＧＲ装置による前記排気の再循環を実施する内燃機関の制御装置に関する。請求項１に記載の発明は、前記内燃機関の運転時において使用燃料が前記気体燃料であるか否かを判定する燃料判定手段と、前記燃料判定手段により使用燃料が前記気体燃料であると判定された場合に、前記液体燃料を用いての前記内燃機関の運転時に比べて、前記ＥＧＲ装置による前記排気の再循環の実施を制限するＥＧＲ制限手段と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
要するに、上記構成では、気体燃料の使用時には液体燃料の使用時に比べて、ＥＧＲ装置による排気再循環の実施を制限する。一般に、ガソリン燃料などの液体燃料を燃焼に用いる場合には、ＮＯｘ発生やノッキング発生の抑制のために、あるいはポンプ損失及び冷却損失の低減、燃料気化促進などを図るべく、ＥＧＲ装置を用いての排気再循環が実施される。ところが、気体燃料は元々、燃焼によるＮＯｘ発生が生じにくく、ノッキングも起こりにくい。また、気体であることから、吸気負圧がさほど大きくないためポンプ損失が少なく、また燃料の気化促進を考慮する必要もない。更には、ガソリン等の液体燃料に比べて燃焼温度が低いため、冷却損失も生じにくい。こうした気体燃料の特性を考慮し、上記構成としたため、燃焼に使用する燃料に応じて、ＥＧＲ装置による排気再循環を適切に実施することができる。
【００１０】
なお、ＥＧＲ装置による排気再循環の実施を制限する態様としては、例えば排気再循環の実施を禁止する態様、排気の導入量を少なくする態様、排気再循環を実施する運転領域を制限する態様等を含む。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】内燃機関システムの概略を示す構成図。
【図２】第１実施形態のＥＧＲ率設定用マップの一例を示す図。
【図３】第１実施形態の排気再循環制御の処理手順を示すフローチャート。
【図４】第１実施形態の切替時サブルーチンの処理手順を示す図。
【図５】第１実施形態の排気再循環制御の具体的態様を示すタイムチャート。
【図６】第２実施形態の排気再循環制御の概要を説明する図。
【図７】第２実施形態の排気再循環制御の処理手順を示すフローチャート。
【図８】第２実施形態の切替時サブルーチンの処理手順を示す図。
【図９】第２実施形態の排気再循環制御の具体的態様を示すタイムチャート。
【図１０】他の実施形態のＥＧＲ率設定用マップの一例を示す図。
【図１１】他の実施形態の排気再循環制御の概要を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（第１実施形態）
以下、本発明を具体化した第１実施形態について図面を参照しつつ説明する。本実施形態は、気体燃料である圧縮天然ガス（ＣＮＧ）と液体燃料であるガソリンとをエンジン燃焼用の燃料として使用する、いわゆるバイフューエルタイプの車載多気筒エンジンの内燃機関システムとして具体化している。本システムの全体概略図を図１に示す。
【００１３】
図１に示すエンジン１０は直列３気筒の火花点火式エンジンよりなり、その吸気ポート及び排気ポートには吸気系統１１、排気系統１２がそれぞれ接続されている。吸気系統１１は、吸気マニホールド１３と吸気管１４とを有している。吸気マニホールド１３は、エンジン１０の吸気ポートに接続される複数（エンジン１０の気筒数分）の分岐管部１３ａと、その上流側であって吸気管１４に接続される集合部１３ｂとを有している。吸気管１４には、空気量調整手段としてのスロットル弁１５が設けられている。このスロットル弁１５は、ＤＣモータ等のスロットルアクチュエータ１５ａにより開度調節される電子制御式のスロットル弁として構成されている。スロットル弁１５の開度（スロットル開度）は、スロットルアクチュエータ１５ａに内蔵されたスロットル開度センサ１５ｂにより検出される。
【００１４】
また、排気系統１２は、排気マニホールド１６と排気管１７とを有している。排気マニホールド１６は、エンジン１０の排気ポートに接続される複数（エンジン１０の気筒数分）の分岐管部１６ａと、その下流側であって排気管１７に接続される集合部１６ｂとを有している。エンジン１０の燃焼後の排気は、エンジン１０の各気筒２４内から排気管１７に排出される。排気管１７には、排気の成分を検出する排気センサ１８と、排気を浄化する触媒１９とが設けられている。排気センサ１８としては、排気中の酸素濃度から空燃比を検出する空燃比センサが設けられている。
【００１５】
エンジン１０の吸気ポート及び排気ポートには、開閉駆動により気筒２４内に導入される空気量を調整する機関バルブとしての吸気バルブ２５及び排気バルブ２６がそれぞれ設けられている。吸気バルブ２５の開動作により空気と燃料との混合気が気筒２４内に導入され、排気バルブ２６の開動作により燃焼後の排気が排気通路に排出される。また、吸気バルブ２５及び排気バルブ２６のそれぞれには、吸排気の各バルブ２５，２６の開閉タイミングを可変制御する手段として吸気側バルブ駆動機構２８及び排気側バルブ駆動機構２９が設けられている。各バルブ駆動機構２８，２９は、エンジン１０のクランク軸に対する吸気側又は排気側の各カム軸の進角量（位相角）を調整するものである。吸気側バルブ駆動機構２８によれば、吸気バルブ２５の開閉時期が進角側又は遅角側に変更され、排気側バルブ駆動機構２９によれば、排気バルブ２６の開閉時期が進角側又は遅角側に変更される。
【００１６】
エンジン１０の各気筒２４には点火プラグ２０が設けられている。点火プラグ２０には、点火コイル等よりなる点火装置２０ａを通じて、所望とする点火時期に高電圧が印加される。この高電圧の印加により、各点火プラグ２０の対向電極間に火花放電が発生し、気筒２４内（燃焼室内）に導入した燃料が着火され燃焼に供される。
【００１７】
また、本システムは、エンジン１０に対して燃料を噴射供給する燃料噴射手段として、気体燃料（ＣＮＧ燃料）を噴射する第１噴射弁２１と、液体燃料（ガソリン）を噴射する第２噴射弁２２とを有している。これら噴射弁２１，２２は、吸気系統１１において、吸気マニホールド１３の分岐管部１３ａにそれぞれ燃料を噴射する。なお、第２噴射弁２２について、エンジン１０の気筒２４内に燃料を直接噴射する直噴式を採用してもよい。
【００１８】
各噴射弁２１，２２は、電磁駆動部が電気的に駆動されることで弁体が閉位置から開位置にリフトされる開閉タイプの制御弁であり、制御部８０から入力されるオン／オフ式の開弁駆動信号によりそれぞれ開弁駆動される。これら各噴射弁２１，２２は、通電により開弁し、通電遮断により閉弁するとともに、通電時間に応じた量の燃料（気体燃料、液体燃料）を噴射する。なお、本実施形態では、第１噴射弁２１の先端部に噴射管２３が接続されており、第１噴射弁２１から噴出された気体燃料は、噴射管２３を介して吸気マニホールド１３の分岐管部１３ａに噴射されるようになっている。
【００１９】
本システムは、第１噴射弁２１に対して気体燃料を供給する気体燃料供給部４０を備えている。気体燃料供給部４０において、第１噴射弁２１にはガス配管４１を介してガスタンク４２が接続されている。また、ガス配管４１の途中には、第１噴射弁２１に供給される気体燃料の圧力を減圧調整する圧力調整機能を有するレギュレータ４３が設けられている。レギュレータ４３は、ガスタンク４２内に貯蔵された高圧状態（例えば最大２０ＭＰａ）の気体燃料が、第１噴射弁２１の噴射圧である所定の設定圧（例えば０．２〜１．０ＭＰａの範囲内の一定圧）になるように減圧調整するものである。また、減圧調整後の気体燃料は、ガス配管４１を通って第１噴射弁２１に供給されるようになっている。なお、ガス配管４１において、レギュレータ４３よりも上流側が高圧側通路を形成する高圧配管部４１ａ、下流側が低圧側通路を形成する低圧配管部４１ｂとなっている。
【００２０】
ガス配管４１等により形成されるガス燃料通路には更に、ガスタンク４２の燃料出口の付近に配置されたタンク主止弁４４（タンク出口弁）と、そのタンク主止弁４４よりも下流側であってレギュレータ４３の燃料入口の付近に配置された遮断弁４５と、が設けられている。これら各弁４４，４５によって、ガス配管４１における気体燃料の流通が許容及び遮断される。タンク主止弁４４及び遮断弁４５はいずれも電磁式の開閉弁であり、非通電時において気体燃料の流通が遮断され、通電時において気体燃料の流通が許容される常閉式である。
【００２１】
ガス配管４１において、高圧配管部４１ａには燃料圧力を検出する圧力センサ４６と、燃料温度を検出する温度センサ４７とが設けられ、低圧配管部４１ｂには燃料圧力を検出する圧力センサ４８と、燃料温度を検出する温度センサ４９とが設けられている。なお、遮断弁４５と圧力センサ４６とはレギュレータ４３に一体に設けることが可能であり、本実施形態では、レギュレータ４３に一体に遮断弁４５と圧力センサ４６とを設ける構成を採用することとしている。
【００２２】
本システムは、第２噴射弁２２に対して液体燃料を供給する液体燃料供給部７０を備えている。液体燃料供給部７０において、第２噴射弁２２には、燃料配管７１を介して燃料タンク７２が接続されている。また、燃料配管７１には、燃料タンク７２内の液体燃料を第２噴射弁２２に給送する燃料ポンプ７３が設けられている。
【００２３】
本システムには、排気を利用して空気の圧縮を行う過給機５０が設けられている。過給機５０は、吸気管１４においてスロットル弁１５の上流側に配置された吸気コンプレッサ５１と、排気管１７においてエンジン１０の燃焼室の出口近傍であって触媒１９の上流側に配置された排気タービン５２と、吸気コンプレッサ５１及び排気タービン５２を連結する回転軸５３と、により構成されている。排気管１７内を流れる排気によって排気タービン５２が回転されると、その回転に伴い吸気コンプレッサ５１が回転され、吸気コンプレッサ５１の回転により生じる遠心力によって吸気が圧縮される（過給される）。また、吸気管１４には、吸気コンプレッサ５１の下流側に、過給された吸気を冷却する熱交換器としての図示しないインタクーラが設けられており、これにより圧縮効率の低下が抑制されるようになっている。なお、本実施形態において過給機５０は、図示しない可変ベーンの開度を調節することにより吸気の過給圧を調節可能になっている。
【００２４】
また、本システムには、排気の一部を燃焼室に再循環させるＥＧＲ装置として外部ＥＧＲ装置３０が設けられている。外部ＥＧＲ装置３０は、排気管１７と吸気管１４とを接続するＥＧＲ配管３１と、ＥＧＲ配管３１に設けられた電磁式の開閉弁としてのＥＧＲ弁３２と、ＥＧＲ配管３１内を通過する排気を冷却するＥＧＲクーラ３３と、を備えている。このＥＧＲ弁３２の開度（ＥＧＲ開度）を変更することによって、吸気系統１１に再循環させる排気の量（ＥＧＲガス量）を調整可能になっている。なお、ＥＧＲ配管３１は、吸気管１４において吸気コンプレッサ５１の上流側と、排気管１７において触媒１９の下流側とを接続する構成としたが、これに限定せず、例えば吸気コンプレッサ５１の上流側又は下流側と触媒１９の上流側とを接続する構成であってもよい。また、ＥＧＲ開度によってＥＧＲガス量を変更する構成に代えて、ＥＧＲ弁３２の開弁時間を変更することによってＥＧＲガス量を変更する構成としてもよい。
【００２５】
制御部８０は、ＣＰＵ８１と、ＲＯＭ８２と、ＲＡＭ８３と、バックアップＲＡＭ８４と、インターフェース８５と、双方向バス８６とを備えている。ＣＰＵ８１、ＲＯＭ８２、ＲＡＭ８３、バックアップＲＡＭ８４及びインターフェース８５は、双方向バス８６によって互いに接続されている。
【００２６】
ＣＰＵ８１は、本システムにおける各部の動作を制御するためのルーチン（プログラム）を実行する。ＲＯＭ８２には、ＣＰＵ８１が実行するルーチン、及びこのルーチン実行の際に参照されるマップ類（マップの他、テーブルや関係式等を含む）、パラメータ等の各種データが予め格納されている。ＲＡＭ８３は、ＣＰＵ８１がルーチンを実行する際に、必要に応じてデータを一時的に格納する。バックアップＲＡＭ８４は、電源が投入された状態でＣＰＵ８１の制御下でデータを適宜格納するとともに、この格納されたデータを電源遮断後も保持する。
【００２７】
インターフェース８５は、上述したスロットル開度センサ１５ｂ、排気センサ１８、圧力センサ４６，４８、温度センサ４７，４９や、本システムに設けられたその他のセンサ類（クランク角センサ、エアフロメータ、冷却水温センサ、車速センサ、アクセルセンサ等）と電気的に接続されており、これらのセンサからの出力（検出信号）をＣＰＵ８１に伝達する。また、インターフェース８５は、スロットルアクチュエータ１５ａ、点火装置２０ａ、各噴射弁２１，２２、タンク主止弁４４、遮断弁４５等の駆動部と電気的に接続されており、ＣＰＵ８１から送出された駆動信号を駆動部に向けて出力することにより、これら駆動部を駆動させる。すなわち、制御部８０は、上述のセンサ類の出力信号等に基づいてエンジン１０の運転状態を取得し、その取得した運転状態に基づいて上述の駆動部の制御を実施する。
【００２８】
具体的には、例えばアクセルセンサにより検出されるアクセル操作量及びクランク角センサにより検出されるエンジン回転速度等に基づいてエンジン１０の吸入空気量を算出し、その算出値に基づいてスロットルアクチュエータ１５ａの駆動を制御する。また、上記エンジン回転速度及びエアフロメータにより検出される吸入空気量等に基づいて燃料噴射量（燃料噴射時間）を算出し、その算出値に基づいて各噴射弁２１，２２の駆動を制御する。また、エンジン回転速度及び吸入空気量などに基づいて最適点火時期を算出し、その最適点火時期で点火が行われるように点火装置２０ａの駆動を制御する。
【００２９】
点火装置２０ａやタンク主止弁４４、遮断弁４５、ＥＧＲ弁３２には、制御部８０から制御信号が入力されるようになっている。具体的には、点火装置２０ａは、制御部８０からの制御信号に応じて高電圧を出力し点火プラグに点火火花を生じさせる。タンク主止弁４４及び遮断弁４５は、それぞれ独立に、制御部８０からの制御信号に応じて閉弁状態と開弁状態とが切り替えられる。ＥＧＲ弁３２は、制御部８０からの制御信号に応じてその開度が変更される。なお、ＥＧＲ開度＝ゼロではＥＧＲ弁３２が全閉状態となり、外部ＥＧＲ装置３０による排気の再循環が実施されない状態となる。
【００３０】
制御部８０は、タンク内の燃料残量や、図示しない燃料選択スイッチからの入力信号等に応じて、エンジン１０の燃焼に使用する燃料を選択的に切り替えている。具体的には、ガスタンク４２内の気体燃料の残存量が所定値を下回った場合又は燃料選択スイッチにより液体燃料の使用が選択されている場合には液体燃料を優先的に使用し、燃料タンク７２内の液体燃料の残存量が所定値を下回った場合又は燃料選択スイッチにより気体燃料の使用が選択されている場合には気体燃料を優先的に使用する。また、制御部８０は、エンジン運転状態に応じて使用燃料を切り替えている。具体的には、エンジン１０の始動の際には、基本的には液体燃料を使用してエンジン１０の運転を行い、エンジン１０の始動完了後、使用燃料を液体燃料から気体燃料に切り替えてエンジン１０の運転を行うようにしている。
【００３１】
本システムにおいて、制御部８０は、エンジン運転状態に基づいて、外部ＥＧＲ装置３０による排気の再循環を実施している。燃焼室内に排気を戻すことにより燃焼温度を低下させ、これによりＮＯｘ発生の抑制や、冷却損失の低減、ノッキングの抑制を図ったり、あるいは低温時において燃料気化を促進させたりするようにしている。また、エンジン１０の中回転・中負荷領域にて排気再循環を実施することによりポンプ損失を低減させ、燃費向上を図るようにしている。
【００３２】
詳しくは、制御部８０は、都度のエンジン運転状態に基づいて、エンジン１０の燃焼室内に導入される空気量全体に対するＥＧＲガス量の占める割合（外部ＥＧＲ率）の目標値を算出し、その算出した目標値になるようにＥＧＲ開度を制御する。本実施形態では、エンジン回転速度とエンジン負荷と外部ＥＧＲ率との関係がＥＧＲ率設定用マップとしてＲＯＭ８２に予め格納されている。制御部８０は、このＥＧＲ率設定用マップを参照することにより、都度のエンジン回転速度とエンジン負荷とに基づいて外部ＥＧＲ率の目標値を算出している。図２に、ＥＧＲ率設定用マップの一例を示す。同図によれば、中回転・中負荷のエンジン運転領域で外部ＥＧＲ率が最も大きく、アイドル運転領域（低回転・低負荷領域）及び高回転・高負荷領域では外部ＥＧＲ率がゼロに設定されるようになっている。
【００３３】
ところで、液体燃料を用いてエンジン運転を行う場合には、排気再循環を実施することによる上記の効果、すなわちＮＯｘ発生の抑制や、冷却損失の低減、ノッキングの抑制、燃料気化促進、ポンプ損失の低減等といった種々の効果を十分に得ることができる。ところが、気体燃料については、排気再循環の実施による効果を液体燃料ほど得ることができない。すなわち、気体燃料（特にＣＮＧ燃料）は、元々、燃焼によるＮＯｘ排出量が少なく、またオクタン価が高くノッキングが生じにくいといった特性を有する。また更に、ガソリン等の液体燃料に比べて燃焼温度が低く、気体であることから吸気負圧が比較的小さく、また気化促進を図る必要がない等といった、ガソリン燃料とは異なる種々の特性を有する。そのため、気体燃料を使用している場合には、液体燃料では排気再循環による効果が十分に得られるエンジン運転状態であっても、上記のようなＥＧＲによる効果が目減りするか、あるいは同効果を得ることができない。逆に、排気を燃焼室内に導入することによって燃焼が不安定性になるといったデメリットが生じる可能性がある。
【００３４】
そこで本実施形態では、燃焼用の燃料として気体燃料を用いてエンジン１０の運転を行っている場合には、液体燃料を用いてのエンジン運転時よりも、外部ＥＧＲ装置３０による排気の再循環の実施を制限することとしている。特に本実施形態では、気体燃料の使用時には、エンジン運転状態に関わらず、外部ＥＧＲ装置３０による排気の再循環の実施を禁止することとしている。
【００３５】
次に、本実施形態の排気再循環制御の処理手順について、図３のフローチャートを用いて説明する。本処理は、エンジン１０が運転状態にある場合に、制御部８０のＣＰＵ８１により所定周期で繰り返し実行される。
【００３６】
図３において、ステップＳ１０１では、センサによって検出されるエンジン回転速度ＮＥ及びエンジン負荷を取得する。続くステップＳ１０２では、使用燃料を、気体燃料及び液体燃料のうちの一方の燃料から他方の燃料に切り替える切替要求があり（要求判定手段）、かつその切替要求に伴う使用燃料の切り替えが完了する前であるか否かを判定する。ステップＳ１０２で２つの要件の少なくともいずれかが否定判定された場合、すなわち燃料の切替要求がない場合、切替要求に伴う燃料の切り替えの実施中でない場合にはステップＳ１０３へ進む。
【００３７】
ステップＳ１０３では、使用燃料が気体燃料であるか否かを判定する（燃料判定手段）。液体燃料を用いてのエンジン運転時であればステップＳ１０４へ進み、ＥＧＲ禁止フラグをオフにするとともに、取得したエンジン回転速度及びエンジン負荷に基づいて、ＥＧＲ率設定用マップ（図２参照）を用いて外部ＥＧＲ率の目標値を算出する。また、続くステップＳ１０６では、算出した目標値に基づいてＥＧＲ開度の目標値（目標ＥＧＲ開度）を算出するとともに、ＥＧＲ弁３２の実開度が目標ＥＧＲ開度になるようＥＧＲ弁３２に駆動指令を出力する。ここで、目標ＥＧＲ開度は、外部ＥＧＲ率の目標値が大きいほど開弁側の値に設定される。このとき、エンジン回転速度が高回転側であるほどＥＧＲガスが吸気系に導入されにくいことを考慮して、エンジン回転速度に基づいて目標ＥＧＲ開度を可変設定することが望ましい。
【００３８】
一方、使用燃料が気体燃料である場合には、ステップＳ１０５へ進み、ＥＧＲ禁止フラグをオンにするとともに、外部ＥＧＲ率をゼロに設定する。また、ステップＳ１０６で、ＥＧＲ弁３２の実開度が目標ＥＧＲ開度（ゼロ）になるようにＥＧＲ弁３２に駆動指令を出力する（ＥＧＲ制限手段）。このＥＧＲ禁止フラグがオンされている期間では外部ＥＧＲ装置３０による排気再循環の実施が禁止される。そして本処理を終了する。
【００３９】
ここで、使用燃料に応じて外部ＥＧＲ率を相違させる構成では、使用燃料の切り替えに伴いＥＧＲ開度を変更する必要がある。一方、目標ＥＧＲ開度を変更してＥＧＲ弁３２に駆動指令を出力してから、ＥＧＲ弁３２の実開度が目標ＥＧＲ開度になるまでにはある程度の時間を要する。そのため、エンジン１０の燃焼に使用する燃料を一方の燃料から他方の燃料に切り替える場合に、燃料の切り替えを一気に行うと、ＥＧＲ開度の変化が燃料の切り替えに追いつけず、ＥＧＲガス量の過不足が生じることによってエンジン運転状態が悪化するおそれがある。
【００４０】
例えば、液体燃料（ガソリン燃料）を用いてのエンジン運転時であって、外部ＥＧＲ装置３０による排気再循環が実施されている状況において、使用燃料を液体燃料（ガソリン燃料）から気体燃料（ＣＮＧ燃料）に切り替える場合を考える。このとき、液体燃料１００％、気体燃料０％の噴射態様から、液体燃料０％、気体燃料１００％の噴射態様に一気に切り替えると、ＥＧＲ開度がゼロになる前に気体燃料への切り替えが完了することによってエンジン出力が低下するおそれがある。また、気体燃料（ＣＮＧ燃料）を用いてのエンジン運転時であって、外部ＥＧＲ装置３０による排気再循環が禁止されている状況において、使用燃料を気体燃料（ＣＮＧ燃料）から液体燃料（ガソリン燃料）に切り替える場合を考える。このとき、液体燃料０％、気体燃料１００％の噴射態様から、液体燃料１００％、気体燃料０％の噴射態様に一気に切り替えると、液体燃料の使用時における適正なＥＧＲ開度への変更が完了する前に液体燃料への切り替えが完了することによって、ノッキングが発生するおそれがある。
【００４１】
そこで本実施形態では、使用燃料を、気体燃料及び液体燃料のうちの一方の燃料から他方の燃料に切り替える切替要求があった場合には、その一方の燃料の噴射量を徐々に減量しつつ他方の燃料の噴射量を徐々に増量することによって使用燃料の切り替えを実施する。また、その燃料切替の開始から完了するまでの期間において、一方の燃料と他方の燃料との使用比率に応じて、ＥＧＲガス量（外部ＥＧＲ率）を可変制御することとしている。
【００４２】
すなわち、上記図３の排気再循環制御において、ステップＳ１０２で２つの要件が共に肯定判定された場合、具体的には、燃料の切替要求があった直後のタイミング又は同切替要求に伴う燃料切替の実施中である場合には、ステップＳ１０７へ進み、図４に示す切替時サブルーチンを実行する。
【００４３】
図４において、ステップＳ２０１では、気体燃料及び液体燃料の噴射量をそれぞれ算出する。具体的には、切替要求があった直前まで使用していた燃料（切替前燃料）について、前回噴射量から所定量αだけ減量補正した値を今回噴射量として算出するとともに、他方の燃料（切替後燃料）について、前回噴射量から所定量αだけ増量補正した値を今回噴射量として算出する（噴射制御手段）。なお、算出した噴射量に基づく第１噴射弁２１及び第２噴射弁２２の駆動は図示しない別ルーチンにより実行される。
【００４４】
続くステップＳ２０２では、燃料の使用比率に応じて外部ＥＧＲ率の目標値を算出する。本実施形態では、液体燃料の使用時での外部ＥＧＲ率Ｅｇｒ１と、気体燃料の使用時での外部ＥＧＲ率Ｅｇｒ２とを線形補間し、燃料の使用比率に応じた値を外部ＥＧＲ率の目標値として取得する。ここで、外部Ｅｇｒ１は、ＥＧＲ率設定用マップにおいて現在のエンジン回転速度及びエンジン負荷に対応する外部ＥＧＲ率であり、Ｅｇｒ２はゼロである。なお、ここでの外部ＥＧＲ率の算出方法は上記に限定せず、例えば燃料の使用比率と外部ＥＧＲ率との関係をマップ等としてＲＯＭ８２に予め格納しておき、同マップを用いることにより算出してもよい。このマップによれば、液体燃料の使用比率が高いほど、外部ＥＧＲ率が大きい値に設定されるようになっている。ステップＳ２０３では、算出した目標値に基づいて目標ＥＧＲ開度を算出するとともに、ＥＧＲ弁３２の実開度が目標ＥＧＲ開度になるようＥＧＲ弁３２に駆動指令を出力する。
【００４５】
次に、本実施形態の排気再循環制御の具体的態様を、図５のタイムチャートを用いて説明する。この図５では、液体燃料を用いてのエンジン運転中に気体燃料への切替要求があった場合（例えば燃料選択スイッチの切替操作があった場合など）を想定している。なお、図５では、エンジン運転状態（エンジン回転速度及びエンジン負荷）が一定の場合について示している。
【００４６】
図５において、液体燃料を用いてのエンジン運転が行われている期間では、ＥＧＲ禁止フラグがオフにされ、エンジン運転状態に応じた外部ＥＧＲ率で排気の再循環が実施される。この状況下において、使用燃料を気体燃料に切り替える切替要求があった場合、その要求タイミングｔ１１以降の期間では、液体燃料の噴射量が所定量ずつ徐々に減量されるとともに、気体燃料の噴射量が所定量ずつ徐々に増量される。なお、噴射量の変更の際には、エンジン出力が変動しないように、液体燃料の減量分に相当するエンジン出力を気体燃料で賄うことができるように気体燃料を増量させるようにする。また、燃料の切替開始から完了するまでの期間ＴＡ１では、液体燃料の使用比率が小さくなるのに伴い、外部ＥＧＲ率が小さくなるようにＥＧＲ弁３２が徐々に閉弁される。そして、使用燃料が液体燃料から気体燃料に完全に切り替わったタイミングｔ１２で、ＥＧＲ禁止フラグがオンにされる。これにより、タイミングｔ１２以降、気体燃料を用いてエンジン運転を行っている期間では、ＥＧＲガスの再循環が禁止される。
【００４７】
なお、気体燃料（ＣＮＧ燃料）と液体燃料（ガソリン燃料）とでは最適点火時期についても相違しており、ＣＮＧ燃料の方が進角側に最適点火時期が存在する。この点を考慮し、本実施形態では、使用燃料に応じて点火時期を変更している。また、使用燃料の切替要求に伴い２種の燃料を併用する期間ＴＡ１では、エンジン１０の出力安定性を保つ観点から、点火時期を徐々に変更することとしている（図５）。具体的には、ガソリン燃料からＣＮＧ燃料への切替時には、点火時期を、ガソリン燃料での最適点火時期からＣＮＧ燃料での最適点火時期に向けて所定角度ずつ進角側に設定し（図５の破線）、ＣＮＧ燃料からガソリン燃料への切替時には、ＣＮＧ燃料での最適点火時期からガソリン燃料での最適点火時期に向けて所定角度ずつ遅角側に設定する。また、使用燃料の切り替えを開始してから完了するまでの期間（外部ＥＧＲ率を変更している期間）ＴＡ１では、ノッキングの抑制を図るべく、燃料の使用比率に応じて設定した最適点火時期（図５の破線）に対して更に遅角補正を行ってもよい（図５の実線）。
【００４８】
また、期間ＴＡ１では、互いに燃料性状が異なる２種の燃料を併用するため、通常の燃焼状態とは異なる。かかる状況下でノッキングによる点火遅角学習の更新処理を実施すると、不適切な点火時期設定になるおそれがある。したがって、本実施形態では、同期間ＴＡ１において、ノッキングによる点火遅角学習の更新処理を禁止することとしている。具体的には、使用燃料を液体燃料から気体燃料に切り替える切替要求があったタイミングｔ１１で、点火学習許可フラグをオンからオフに切り替える。また、燃料の切り替えが完了したタイミングｔ１２で、点火学習許可フラグをオフからオンに切り替える。これにより、点火学習許可フラグがオフされている期間において、ノッキングによる点火遅角学習の更新処理の実施が禁止される。
【００４９】
以上詳述した本実施形態によれば、次の優れた効果が得られる。
【００５０】
気体燃料の使用時には液体燃料の使用時に比べて、ＥＧＲ装置による排気再循環の実施を制限する構成とした。液体燃料（ガソリン燃料）ではＥＧＲガスの導入効果が十分に得られても、気体燃料（ＣＮＧ燃料）ではその燃料特性から、ＥＧＲガスの導入による効果が少ない。また、燃焼に寄与しないガスが燃焼室に導入されることにより、却って不都合が生じるおそれもある。この点、上記構成によれば、燃焼に使用する燃料に応じてＥＧＲ装置による排気再循環を適切に実施することができる。
【００５１】
ＥＧＲ装置による排気再循環の実施を制限する態様として、その実施を禁止する構成としたため、気体燃料の使用時において、燃焼室内にＥＧＲガスを導入することに起因する燃焼安定性の低下を確実に抑制することができる。
【００５２】
使用燃料を、気体燃料及び液体燃料のうちの一方の燃料から他方の燃料に切り替える切替要求があった場合に、その一方の燃料の噴射量を徐々に減量しつつ他方の燃料の噴射量を徐々に増量することにより使用燃料の切り替えを実施する構成とした。燃料の切替要求に伴い燃料の切り替えを一気に行うと、例えばオクタン価などの相違に起因してノッキングが生じたりするおそれがある。特に、使用燃料に応じてＥＧＲの実施態様を変更する構成では、使用燃料の切り替えに伴いＥＧＲ開度を変更する必要があるが、その際、燃料の切り替えに対しＥＧＲ開度の変化が追い付かず、ＥＧＲガス量の過不足に起因してエンジン運転状態が悪化することが考えられる。これに対し、上記構成では、燃料の切り替えを段階的に実施するため、エンジン運転状態を安定させた状態で使用燃料を切り替えることができる。
【００５３】
また、燃料の切替要求に伴い燃料の切り替えを開始してから完了するまでの期間において、一方の燃料と他方の燃料との使用比率に応じて外部ＥＧＲ率（ＥＧＲガス量）を可変制御することとした。この構成によれば、燃料を併用する場合にも、ＥＧＲガス量を都度のエンジン運転状態に応じた適切な値で制御することができる。
【００５４】
過給機付きのエンジン１０では、自然吸気エンジンよりも燃焼温度が高くなる傾向にあり、ガソリン燃料の使用時において、ノッキング抑制のためにＥＧＲガスを導入する運転領域及びＥＧＲガス量が多い。一方、過給機付きのエンジン１０で、気体燃料の使用時にもガソリン燃料の使用時と同じようにＥＧＲガスの導入を積極的に行うと、燃焼が不安定性になるといった不都合が生じやすい。この点、上記実施形態によれば、過給機付きのエンジン１０に本発明を適用することにより、ＥＧＲガス導入に起因する燃焼安定性の低下を抑制するといった効果をより好適に得ることができる。
【００５５】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について、上記第１実施形態との相違点を中心に説明する。上記第１実施形態では、気体燃料を用いてのエンジン運転中において、外部ＥＧＲ装置３０による排気再循環の実施を制限する場合について説明した。これに対し、本実施形態では、機関バルブのバルブ特性を調節することによって排気再循環させる内部ＥＧＲ装置（吸気側バルブ駆動機構２８、排気側バルブ駆動機構２９）による排気再循環につき、気体燃料を用いてのエンジン運転中にはその実施を制限する構成とする。
【００５６】
本実施形態の排気再循環制御について、図６を用いて説明する。なお、図６では、エンジン１０の運転状態が中負荷の場合を想定している。まず、液体燃料を用いてのエンジン運転時には、図６（ａ）に示すように、排気バルブ２６の閉弁時期を吸気バルブ２５の開弁時期よりも遅くしてバルブオーバーラップを生じさせる。このオーバーラップにより、排気ポートから燃焼室内に戻された排気を利用してＥＧＲ効果を得るようにしている。また、本実施形態では、更なるノッキング抑制のために、吸気バルブ２５の閉弁時期を圧縮下死点（圧縮ＢＤＣ）から離すことで実圧縮比を低下させるようにしている。具体的には、図６（ａ）に示すように、吸気バルブ２５の閉弁時期を圧縮ＢＤＣから所定角度θ１だけ遅角側に設定する。この場合、吸気バルブの開弁時期が、吸気行程の上死点（ＴＤＣ）以降に設定される。したがって、排気バルブ２６については、その閉弁時期を吸気ＴＤＣ以降であって、かつバルブオーバーラップ量がΔθ１となるようにバルブタイミングを制御する。
【００５７】
これに対し、気体燃料を用いてのエンジン運転時には、液体燃料を用いてのエンジン運転時よりもバルブオーバーラップ量が小さくなるように、吸気バルブ２５及び排気バルブ２６のバルブタイミングを制御する。これにより、ＥＧＲ装置による排気再循環の実施を制限している。本実施形態では、図６（ｂ）に示すように、気体燃料を用いてのエンジン運転時には、エンジン運転状態に関らずバルブオーバーラップ量をゼロとする、つまり燃焼室内への排気の戻りが生じないようにする。また、気体燃料（ＣＮＧ燃料）はノッキングが生じにくいといった特性を有することを利用し、気体燃料を用いてのエンジン運転時には、液体燃料（ガソリン燃料）を用いてのエンジン運転時よりも、吸気バルブ２５の閉弁時期を圧縮ＢＤＣに近付けて、エンジン１０の実圧縮比を高くしている。具体的には、図６（ｂ）に示すように、吸気バルブ２５の閉弁時期を圧縮ＴＤＣから所定角度θ２（θ１＞θ２）だけ遅角側に設定する。この場合、吸気バルブの開弁時期が、吸気ＴＤＣ又はその近傍に設定される。したがって、排気バルブ２６については、バルブオーバーラップ量がゼロになるようにバルブタイミングを制御する。なお、図６（ｂ）では、排気バルブ２６の閉弁時期を吸気ＴＤＣ又はその近傍としているが、これは排気の掃気量をできるだけ大きくするためである。
【００５８】
次に、本実施形態の排気再循環制御の処理手順について、図７及び図８のフローチャートを用いて説明する。本処理は、エンジン１０が運転状態にある場合に、制御部８０のＣＰＵ８１により所定周期で繰り返し実行される。なお、図７及び図８の説明では、上記図３，図４と同じ処理については図３，図４のステップ番号を付してその説明を省略する。
【００５９】
図７において、ステップＳ３０１〜Ｓ３０３では、上記図３のステップＳ１０１〜Ｓ１０３と同じ処理を実行する。使用燃料が液体燃料である場合、ステップＳ３０４へ進む。ステップＳ３０４では、ＥＧＲ禁止フラグをオフにするとともに、エンジン運転状態に基づいてバルブオーバーラップ量及び吸気バルブ２５の閉弁時期（吸気閉じ時期）を設定する。このとき、エンジン１０の中回転・中負荷運転領域でバルブオーバーラップ量が最も大きい値に設定され、低回転・低負荷ほど又は高回転・高負荷ほどバルブオーバーラップ量が小さい値（本実施形態ではゼロ）に設定される。また、吸気閉じ時期は、ノッキングが生じやすい運転領域（例えば高回転・高負荷運転領域）ほど、圧縮ＢＤＣに対してより遅角側に設定される。
【００６０】
一方、使用燃料が気体燃料である場合には、ステップＳ３０５へ進み、ＥＧＲ禁止フラグをオンにする。また、バルブオーバーラップ量をゼロに設定するとともに（ＥＧＲ制限手段）、吸気閉じ時期を、液体燃料の使用時よりも圧縮ＴＤＣに近付ける側に（進角側に）設定する（圧縮比増大手段）。
【００６１】
ステップＳ３０６では、設定した吸気閉じ時期及びオーバーラップ量に基づいて排気閉じ時期を設定するとともに、その設定した閉じ時期で吸気バルブ２５及び排気バルブがそれぞれ閉弁されるよう吸気側バルブ駆動機構２８及び排気側バルブ駆動機構２９に駆動指令を出力する。
【００６２】
また、燃料の切替要求があった場合又は同切替要求に伴う燃料切替の実施中である場合にはステップＳ３０７へ進み、図８に示す切替時サブルーチンを実行する。図８において、ステップＳ４０１では、上記図４のステップＳ２０１と同様の処理を実行し、続くステップＳ４０２では、燃料の使用比率に応じて、バルブオーバーラップ量及び吸気閉じ時期を設定する。具体的には、液体燃料の使用比率が高いほど、バルブオーバーラップ量を大きい値に設定するとともに、吸気閉じ時期を圧縮ＢＤＣに対して遅角側に設定する。また、ステップＳ４０３では、その設定した吸気閉じ時期及びバルブオーバーラップ量に基づいて排気閉じ時期を設定するとともに、吸気側バルブ駆動機構２８及び排気側バルブ駆動機構２９に駆動指令を出力する。
【００６３】
次に、本実施形態の排気再循環制御の具体的態様を、図９のタイムチャートを用いて説明する。図９では、液体燃料を用いてのエンジン運転中に気体燃料への切替要求があった場合（例えば燃料選択スイッチの切替操作があった場合など）を想定している。なお、図９では、エンジン運転状態（エンジン回転速度及びエンジン負荷）が一定の場合について示している。
【００６４】
図９において、液体燃料を用いてのエンジン運転中の期間では、ＥＧＲ禁止フラグがオフにされ、エンジン運転状態に応じたバルブオーバーラップ量（ＥＧＲガス量）になるようバルブタイミングが制御される。この状況下において、使用燃料を気体燃料に切り替える切替要求があった場合、要求タイミングｔ２１以降では、液体燃料の噴射量を所定量ずつ徐々に減量させるとともに、気体燃料の噴射量を所定量ずつ徐々に増量させる。また、燃料の切替開始から完了するまでの期間ＴＡ２では、液体燃料の使用比率が小さくなるのに伴いＥＧＲガス量が少なくなるように、バルブオーバーラップ量が徐々に少なくされる。また、液体燃料の使用比率が小さくなる（気体燃料の使用比率が大きくなる）のに伴いエンジン１０実圧縮比が大きくなるように、吸気閉じ時期が徐々に進角側に（圧縮ＢＤＣに近付ける側に）変更される。そして、使用燃料が液体燃料から気体燃料に完全に切り替わったタイミングｔ２２でＥＧＲ禁止フラグをオンにする。こうして、タイミングｔ２２以降、気体燃料を用いてエンジン運転を行っている間はＥＧＲガスの再循環が禁止される。
【００６５】
以上詳述した第２実施形態によれば、上記第１実施形態の効果に加え、更に次の優れた効果を得ることができる。
【００６６】
ＣＮＧ燃料は高オクタン価であり、ノッキングが発生しにくい。この点に鑑み、ＣＮＧ燃料を用いてのエンジン運転時には、ガソリン燃料を用いてのエンジン運転時よりも、吸気バルブ２５の閉弁時期を圧縮ＢＤＣに近付けることによりエンジン１０の実圧縮比を高くする構成とした。こうすることにより、ＣＮＧ燃料の使用時においてエンジン１０の出力確保を図ることができる。
【００６７】
特に、気体燃料の使用時にバルブオーバーラップを利用して排気の戻しを行った場合、気体燃料は軽量であるため、吸気バルブ２５から燃焼室内に導入された気体燃料を含む混合気が、吸気マニホールドを介して他の気筒に吸引されることが考えられる。また、他の気筒に吸引された混合気が燃焼に供されることで空燃比が悪化するおそれがある。この点、上記構成では、気体燃料の使用時には、ＥＧＲ装置による排気の再循環の実施を制限する構成としたことから、上記のような不都合を抑制することができる。
【００６８】
（他の実施形態）
本発明は上記実施形態の記載内容に限定されず、例えば次のように実施されてもよい。
【００６９】
・上記実施形態では、気体燃料を用いてのエンジン運転時には、ＥＧＲ装置による排気の再循環の実施を禁止することにより、排気の再循環の実施を制限する構成とした。これに対し、本実施形態では、気体燃料を用いてのエンジン運転時には、ＥＧＲ装置による排気の再循環を実施するエンジン運転領域を制限することにより、排気の再循環の実施を制限する構成とする。スロットル弁１５が閉じ側の運転領域（低〜中負荷運転領域）では、高負荷運転領域に比べて吸気負圧が大きく、ポンプ損失が高くなる。そこで、気体燃料を用いてのエンジン運転時において、液体燃料の使用時にＥＧＲ装置による排気再循環を実施するエンジン運転領域のうちの一部について（例えば中回転・中負荷運転領域）は排気再循環を実施する。これにより、ポンプ損失を低減させることができ、ひいては燃費向上を図ることができる。具体的には、外部ＥＧＲ装置３０に適用する場合であれば、上記第１実施形態において、ＥＧＲ率設定用マップを、上記図２のマップに代えて図１０のマップを用いる構成とする。
【００７０】
・上記第２実施形態では、吸気側バルブ駆動機構２８及び排気側バルブ駆動機構２９を、機関バルブの開閉タイミングを可変制御することによりバルブ特性を調整する構成としたが、機関バルブの作用角を可変制御することによりバルブ特性を調整する構成であってもよい。この構成における排気再循環制御について図１１に示す。なお、図１１では、内部ＥＧＲ装置として、吸気バルブ２５の作用角を可変制御する吸気側バルブ駆動機構２８を備えるシステムに適用した場合を説明する。
【００７１】
例えば中負荷状態において、液体燃料を用いてのエンジン運転時には、図１１（ａ）に示すように、吸気バルブ２５の作用角を広げることによって、吸気バルブ２５と排気バルブ２６とのバルブオーバーラップを生じさせる。このオーバーラップにより、排気ポートから燃焼室内に戻された排気によるＥＧＲ効果を得るようにしている。また、吸気バルブ２５の閉弁時期を圧縮ＢＤＣから離すことでエンジン１０の実圧縮比を低下させる。具体的には、図１１（ａ）に示すように、吸気バルブ２５の閉弁時期が圧縮ＢＤＣから所定角度θ３だけ遅角側になるように、かつバルブオーバーラップ量がΔθ２となるように吸気側バルブ駆動機構２８を駆動する。
【００７２】
これに対し、気体燃料を用いてのエンジン運転時には、液体燃料を用いてのエンジン運転時よりもバルブオーバーラップ量が小さくなるように、例えばバルブオーバーラップ量がゼロとなるように吸気バルブ２５の作用角を狭くする（図１１（ｂ）参照）。また、気体燃料の使用時には、液体燃料（ガソリン燃料）の使用時よりも吸気バルブ２５の閉弁時期を圧縮ＢＤＣに近付けて、エンジン１０の実圧縮比を高くする。具体的には、図１１（ｂ）に示すように、吸気バルブ２５の閉弁時期が圧縮ＴＤＣから所定角度θ４（θ３＞θ４）だけ遅角側になるように、かつバルブオーバーラップ量がゼロになるように吸気側バルブ駆動機構２８を駆動する。
【００７３】
・ＥＧＲ装置による排気再循環の実施を制限する態様として、ＥＧＲガス量が、同一運転領域で比較した場合に液体燃料の使用時よりも少なくなるようにする態様としてもよい。このとき、排気再循環を実施するエンジン運転領域については液体燃料の場合と同じにしてもよいし、液体燃料の場合の一部としてもよい。例えば前者であれば、気体燃料の使用時において、上記図２のＥＧＲ率設定用マップを用いて現在のエンジン運転状態に対応する外部ＥＧＲ率を算出し、その算出値から所定量を差し引くか又は所定係数（＜１）を乗算することにより、該算出値よりも小さい値を外部ＥＧＲ率の目標値に設定する構成とする。あるいは、液体燃料用のマップと気体燃料用のマップとを別個に有する構成としてもよい。
【００７４】
・上記第２実施形態では、気体燃料を用いてのエンジン運転時には、液体燃料を用いてのエンジン運転時に比べて、圧縮ＢＤＣからの遅角量が小さくなる角度位置に吸気閉じ時期を設定することにより実圧縮比を増大させる構成とした。気体燃料の使用時に実圧縮比を増大させる態様としてはこれに限定せず、吸気閉じ時期を、圧縮ＢＤＣよりも進角側であって、かつ液体燃料の使用時よりも圧縮ＢＤＣからの位相角が小さくなる角度位置に設定することにより実圧縮比を増大させる構成としてもよい。
【００７５】
・上記第２実施形態では、同一運転領域であっても使用燃料に応じて実圧縮比を変更する構成としたが、使用燃料に関わらず実圧縮比を一定にしてもよい。
【００７６】
・上記実施形態では、過給機を備えるシステムに本発明を適用したが、過給機を備えないシステムに本発明を適用してもよい。この場合にも、気体燃料の使用時に排気再循環の実施を制限することにより、気体燃料の使用時においてＥＧＲガス導入による燃焼不安定化を抑制するといった効果を得ることができるからである。
【００７７】
・上記実施形態では、多気筒エンジンの気筒ごとに第１噴射弁２１及び第２噴射弁２２をそれぞれ複数ずつ設ける構成としたが、複数の気筒の共通部分に第１噴射弁２１及び第２噴射弁２２のうちの少なくともいずれかを設ける構成としてもよい。例えば、吸気系統１１の集合部分に対して気体燃料や液体燃料を噴射する構成としてもよい。
【００７８】
・上記実施形態では気体燃料をＣＮＧ燃料としたが、標準状態で気体のその他のガス燃料を用いることもでき、例えばメタン、エタン、プロパン、ブタン、水素、ジメチルエーテルなどを主成分とする燃料を用いる構成としてもよい。また、液体燃料についてもガソリン燃料に限定しない。例えば、液体燃料としての軽油を燃焼用の燃料とするディーゼルエンジンに、気体燃料の燃料噴射システムを搭載した構成に本発明を適用してもよい。
【符号の説明】
【００７９】
１０…エンジン（内燃機関）、１４…吸気管、１７…排気管、２１…第１噴射弁（第１噴射手段）、２２…第２噴射弁（第２噴射手段）、２４…気筒、２５…吸気バルブ、２６…排気バルブ、２８…吸気側バルブ駆動機構（ＥＧＲ装置）、２９…排気側バルブ駆動機構（ＥＧＲ装置）、３０…外部ＥＧＲ装置（ＥＧＲ装置）、３１…ＥＧＲ配管、３２…ＥＧＲ弁、５０…過給機、８０…制御部（燃料判定手段、ＥＧＲ制限手段、要求判定手段、噴射制御手段、圧縮比増大手段）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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