(57)【要約】【課題】ＥＧＲを備えるバイフューエルエンジンにおいて、好適にデポジットの発生を抑制する。【解決手段】内燃機関の制御装置は、ガス燃料を供給するガス燃料供給手段（３２０）及び液体燃料を供給する液体燃料供給手段（４２０）、並びに排気ガスを燃焼室内に還流させる還流通路（１２１）を有する。内燃機関の制御装置は特に、還流通路においてデポジットが発生しやすい状況であるか否かを判定する判定手段（５０２）と、判定手段の判定結果に応じて、ガス燃料及び液体燃料の噴射割合を決定する噴射割合決定手段（５０３）と、噴射割合決定手段において決定された噴射割合に基づいて、ガス燃料供給手段及び液体燃料供給手段を制御する制御手段（５１０）とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガス燃料を供給するガス燃料供給手段及び液体燃料を供給する液体燃料供給手段、並びに排気ガスを燃焼室内に還流させる還流通路を有する内燃機関の制御装置であって、
前記還流通路においてデポジットが発生しやすい状況であるか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段の判定結果に応じて、前記ガス燃料及び前記液体燃料の噴射割合を決定する噴射割合決定手段と、
前記噴射割合決定手段において決定された噴射割合に基づいて、前記ガス燃料供給手段及び前記液体燃料供給手段を制御する制御手段と
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】
前記内燃機関の温度を検出する温度検出手段と、
前記還流通路によって還流すべき還流要求量を決定する還流要求量決定手段と
を更に備え、
前記判定手段は、前記内燃機関の温度及び前記還流要求量に基づいて、前記デポジットが発生しやすい状況であるか否かを判定する
ことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記噴射割合決定手段は、前記デポジットが発生しやすい状況であると判定された場合、前記ガス燃料の噴射割合を前記液体燃料の噴射割合に対して増加させることを特徴とする請求項１又は２に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記噴射割合決定手段において決定された噴射割合から導き出される前記液体燃料の噴射量が第１所定値以上である場合に、前記還流通路によって還流すべき還流要求量を少なくするように補正する還流要求量補正手段を更に備えることを特徴とする請求項１から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】
前記噴射割合決定手段において決定された噴射割合から導き出される前記液体燃料の噴射量が第１所定値以上である場合に、前記液体燃料の噴射量を前記第１所定値より小さくすると共に、前記液体燃料の不足分を前記ガス燃料で補うように前記ガス燃料の噴射量を大きくする燃料噴射量補正手段を更に備えることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項６】
前記ガス燃料の残量に基づいて、前記ガス燃料の噴射量制限を行うか否かを判定する噴射量制限判定手段と、
前記ガス燃料の噴射量制限を行うと判定された場合に、前記噴射割合決定手段において決定された噴射割合から導き出される前記ガス燃料の噴射量が第２所定値以上であるか否かを判定する噴射量判定手段と、
前記ガス燃料の噴射量が前記第２所定値以上である場合に、前記還流通路によって還流すべき還流要求量を少なくする還流要求量低減手段と、
前記還流要求量が少なくされたことに応じて、前記ガス燃料の噴射量を少なくするように前記噴射割合を補正する噴射割合補正手段と
を更に備えることを特徴とする請求項１から５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、例えば自動車等の車両に搭載される内燃機関であって、ガス燃料及び液体燃料を選択的に用いることが可能な内燃機関の制御装置の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の内燃機関の制御装置として、例えばＣＮＧ（Compressed Natural Gas）等のガス燃料と、ガソリンやアルコール燃料等の液体燃料を併用する内燃機関（所謂、バイフューエルエンジン）の動作を制御するものがある。このような内燃機関の制御方法としては、内燃機関の運転状況に応じて、ガス燃料及び液体燃料の噴射割合を制御するという技術が知られている。
【０００３】
例えば特許文献１では、水素燃料の消費量増加を防止するために、水素燃料の噴射量が所定値よりも大きい場合にはＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）量を増加させるという技術が提案されている。また特許文献２では、液体燃料の気化が良好でない低温時には、液体燃料よりも気化が良好であるＣＮＧ燃料を供給するという技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１１６３９８号公報
【特許文献２】特開平６−２５７４７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ＥＧＲを備えた内燃機関においては、未燃燃料がＥＧＲ通路の内壁に付着して、所謂デポジットが発生してしまう場合がある。デポジットは、例えば熱交換効率の悪化や乱流等、内燃機関の運転に対して様々な悪影響を及ぼしてしまう。
【０００６】
ここで仮に、上述した特許文献２に係る技術を利用して、低温時にはＣＮＧ燃料のみを供給するように制御すると、デポジットの発生についてはそれなりに抑制できるかもしれないが、その一方でＣＮＧ燃料の消費量が極端に増加し、航続距離の低下が発生してしまう。即ち、上述した技術には、デポジットの発生を抑制すること、及びＣＮＧの消費量を低減することの両立ができないという技術的問題点がある。
【０００７】
本発明は、例えば上述した問題点に鑑みなされたものであり、ＥＧＲを備えるバイフューエルエンジンにおいて、好適にデポジットの発生を抑制することが可能な内燃機関の制御装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の内燃機関の制御装置は上記課題を解決するために、ガス燃料を供給するガス燃料供給手段及び液体燃料を供給する液体燃料供給手段、並びに排気ガスを燃焼室内に還流させる還流通路を有する内燃機関の制御装置であって、前記還流通路においてデポジットが発生しやすい状況であるか否かを判定する判定手段と、前記判定手段の判定結果に応じて、前記ガス燃料及び前記液体燃料の噴射割合を決定する噴射割合決定手段と、前記噴射割合決定手段において決定された噴射割合に基づいて、前記ガス燃料供給手段及び前記液体燃料供給手段を制御する制御手段とを備える。
【０００９】
本発明の内燃機関の制御装置は、例えば自動車等の車両に搭載され、圧縮天然ガス等のガス燃料及びガソリンやアルコール燃料等の液体燃料を選択的に用いて運転する内燃機関の動作を制御する。ガス燃料は、ガス燃料供給手段によって内燃機関に供給される。一方、液体燃料は、液体燃料供給手段によって内燃機関に供給される。ガス燃料及び液体燃料の夫々の供給量は、例えばガス燃料供給手段及び液体燃料供給手段に設けられた調整バルブ等によって調整される。これにより、内燃機関において、ガス燃料による運転、液体燃料による運転、更にはガス燃料及び液体燃料の両方による運転を実現できる。
【００１０】
また、本発明の内燃機関の制御装置によって制御される内燃機関には、排気ガスを燃焼室内に還流させる還流通路が設けられている。このため、本来ならば排出される排気ガスを再利用し、排気エミッションや燃料消費率の向上を実現できる。還流される排気ガスの量は、例えば内燃機関の運転状況（具体的には、内燃機関の回転数や負荷率等）に基づいて設定され、例えば還流通路の途中に設けられた調整バルブ等によって調整される。
【００１１】
本発明の内燃機関の制御装置によれば、内燃機関の運転時に、先ず還流通路においてデポジットが発生しやすい状況であるか否かが判定される。尚、ここでの「デポジットが発生しやすい状況」とは、還流通路においてデポジットが発生する可能性が、所定の値よりも大きくなるような状況を指しており、閾値となる「所定の値」は、例えば内燃機関の温度や還流される排気ガスの量に対応する値として予め設定されている。言い換えれば、どのような状況を「デポジットが発生しやすい状況」と判定するかは、内燃機関の仕様や実現すべきデポジットの抑制量等に応じて、適宜設定可能である。
【００１２】
デポジットが発生しやすい状況であるか否かが判定されると、その判定結果に応じて、ガス燃料及び液体燃料の噴射割合が決定される。即ち、内燃機関において、ガス燃料のみでの運転を行うか、液体燃料のみでの運転を行うか、或いはガス燃料及び液体燃料の両方による運転を行うか、その場合ガス燃料及び液体燃料の供給割合をどうするかが決定される。具体的には、デポジットが発生しやすい状況であると判定された場合には、デポジットが発生しにくい燃料の噴射割合が増加させられる。一方で、デポジットが発生しやすい状況でないと判定された場合には、内燃機関を効率よく運転させることができるような噴射割合が決定される。
【００１３】
噴射割合が決定されると、ガス燃料供給手段及び液体燃料供給手段が、決定された噴射割合に基づいて制御される。これにより、噴射割合に応じた量のガス燃料及び液体燃料が内燃機関の燃焼室内に供給される。本発明では、デポジットが発生しやすい状況であるか否かに応じて、ガス燃料及び液体燃料から適切な燃料を選択して供給することができる。従って、極めて好適にデポジットの発生を抑制することができる。
【００１４】
尚、デポジットが発生しやすい状況、或いは発生しにくい状況において、ガス燃料及び液体燃料の供給割合をどのような値に決定するかは、予め理論的、実験的或いは経験的に決定され、噴射割合決定手段が有する記憶媒体等に記憶されている。或いは、内燃機関の各種パラメータ等を用いて、リアルタイムで算出するように構成してもよい。
【００１５】
以上説明したように、本発明の内燃機関の制御装置によれば、好適にデポジットの発生を抑制することが可能である。
【００１６】
本発明の内燃機関の制御装置の一態様では、前記内燃機関の温度を検出する温度検出手段と、前記還流通路によって還流すべき還流要求量を決定する還流要求量決定手段とを更に備え、前記判定手段は、前記内燃機関の温度及び前記還流要求量に基づいて、前記デポジットが発生しやすい状況であるか否かを判定する。
【００１７】
この態様によれば、内燃機関の運転時には、温度検出手段によって内燃機関の温度が検出される。内燃機関の温度は、例えば冷却水の水温等から検出される。また本態様では更に、還流要求量決定手段によって還流すべき還流要求量が決定される。尚、ここでの「還流要求量」とは、内燃機関の運転状況に対応して導き出される還流すべき排気ガスの量を指しており、例えば排気エミッションや燃料消費率の向上の観点から導き出される値である。具体的には、この還流要求量に応じて、還流通路に設けられた調整バルブ等が制御され、還流される排気ガスの量が調整される。
【００１８】
ここで本態様では特に、デポジットが発生しやすい状況であるか否かは、上述した内燃機関の温度及び還流要求量に基づいて判定される。例えば、始動直後などの内燃機関の温度が低い場合には、排気ガス中の未燃燃料が増加すると考えられるため、デポジットが発生しやすい状況であると判定する。また、還流要求量が高い場合には、還流される排気ガスの量が増える分だけ未燃燃料が付着する確率が高まると考えられるため、デポジットが発生しやすい状況であると判定する。
【００１９】
本態様では、上述した内燃機関の温度及び還流要求量の２つのパラメータを用いればよいため、デポジットが発生しやすい状況を比較的容易に判定することができる。従って、より好適に燃料の噴射割合を決定することが可能となる。
【００２０】
本発明の内燃機関の制御装置の他の態様では、前記噴射割合決定手段は、前記デポジットが発生しやすい状況であると判定された場合、前記ガス燃料の噴射割合を前記液体燃料の噴射割合に対して増加させる。
【００２１】
この態様によれば、デポジットが発生しやすい状況では、ガス燃料の噴射割合が増加させられる。言い換えれば、液体燃料の噴射割合が減少させられる。
【００２２】
ここで特に、例えば圧縮天然ガス等のガス燃料による運転は、ガソリンやアルコール燃料等の液体燃料による運転と比べて、排気ガス中の未燃燃料を少なくできるという特性がある。従って、デポジットが発生しやすい状況であるかによって、ガス燃料及び液体燃料の噴射割合を決定すれば、デポジットの発生を効果的に抑制することが可能となる。
【００２３】
本発明の内燃機関の制御装置の他の態様では、前記噴射割合決定手段において決定された噴射割合から導き出される前記液体燃料の噴射量が第１所定値以上である場合に、前記還流通路によって還流すべき還流要求量を少なくするように補正する還流要求量補正手段を更に備える。
【００２４】
この態様によれば、先ず噴射割合決定手段において決定された噴射割合から導き出される液体燃料の噴射量が第１所定値以上であるか否かが判定される。尚、ここでの「第１所定値」とは、デポジットが発生しやすい状況となってしまう程に液体燃料の噴射量が多いことを判定するための閾値であり、使用する液体燃料の特性等に基づいて予め設定されている。
【００２５】
本態様では、液体燃料の噴射量がデポジットを発生させてしまう程に多い場合に、還流要求量が少なくなるように補正される。即ち、還流通路において還流される排気ガスの量が減少させられる。従って、還流通路を通過する排気ガスの量が減る分だけ、デポジットの発生を確実に抑制できる。
【００２６】
本発明の内燃機関の制御装置の他の態様では、前記噴射割合決定手段において決定された噴射割合から導き出される前記液体燃料の噴射量が第１所定値以上である場合に、前記液体燃料の噴射量を前記第１所定値より小さくすると共に、前記液体燃料の不足分を前記ガス燃料で補うように前記ガス燃料の噴射量を大きくする燃料噴射量補正手段を更に備える。
【００２７】
この態様によれば、液体燃料の噴射量がデポジットを発生させてしまう程に多い場合に、液体燃料の噴射量が小さくされる。そして、液体燃料の噴射量を小さくすることによって生じる不足分を補うように、ガス燃料の噴射量が大きくされる。従って、内燃機関の出力を維持しつつ、好適にデポジットの発生を抑制することができる。
【００２８】
本発明の内燃機関の制御装置の他の態様では、前記ガス燃料の残量に基づいて、前記ガス燃料の噴射量制限を行うか否かを判定する噴射量制限判定手段と、前記ガス燃料の噴射量制限を行うと判定された場合に、前記噴射割合決定手段において決定された噴射割合から導き出される前記ガス燃料の噴射量が第２所定値以上であるか否かを判定する噴射量判定手段と、前記ガス燃料の噴射量が前記第２所定値以上である場合に、前記還流通路によって還流すべき還流要求量を少なくする還流要求量低減手段と、前記還流要求量が少なくされたことに応じて、前記ガス燃料の噴射量を少なくするように前記噴射割合を補正する噴射割合補正手段とを更に備える。
【００２９】
この態様によれば、ガス燃料タンク等におけるガス燃料の残量が検出されており、検出されたガス燃料の残量に基づいて、ガス燃料の噴射量制限を行うか否かが判定される。具体的には、ガス燃料の噴射割合が増加され続けたことで残量が少なくなった場合には、ガス燃料の噴射量制限を行うようにする。
【００３０】
ガス燃料の噴射量制限を行うと判定された場合には、噴射割合決定手段において決定された噴射割合から導き出されるガス燃料の噴射量が、第２所定値以上であるか否かが判定される。尚、ここでの「第２所定閾値」とは、ガス燃料を大量に使い続けることで、残量が極端に少なくなってしまうことを防止するために設定される閾値であり、予め設定されている。或いは、ガス燃料の残量等に基づいて決定されてもよい。
【００３１】
ガス燃料の噴射量が第２所定値以上である場合には、還流通路によって還流すべき還流要求量が少なくなるように制御される。これにより、還流通路におけるデポジットは発生し難くなる。言い換えれば、ガス燃料の噴射割合を大きくしなくとも済むようになる。続いて、ガス燃料の噴射量が少なくなるように噴射割合が補正される。これにより、ガス燃料の噴射量制限が実際に行われることとなる。
【００３２】
ここで仮に、上述したように還流要求量を少なくせず、単にガス燃料の噴射量を少なくしてしまうと、還流通路におけるデポジットの発生を抑制することが困難となってしまう。しかるに本態様では、先ず還流要求量が少なくされた後にガス燃料の噴射量が少なくされる。従って、デポジットの発生を抑制しつつ、ガス燃料の消費量を低減させることが可能である。
【００３３】
ガス燃料は、液体燃料と比べると補給できる場所が限られているため、ガス燃料の消費を低減させるという本態様の効果は極めて有用である。
【００３４】
本発明の作用及び他の利得は次に説明する発明を実施するための形態から明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】エンジンシステムの全体構成を示す概略図である。
【図２】ＥＣＵの内部構成を示すブロック図である。
【図３】噴射量制限判定における各工程を示すフローチャートである。
【図４】噴射量制限がない場合の噴射量制御動作を示すフローチャート（その１）である。
【図５】噴射量制限がない場合の噴射量制御動作を示すフローチャート（その２）である。
【００３６】
【図６】噴射量制限がある場合の噴射量制御動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
以下では、本発明の実施形態について図を参照しつつ説明する。
【００３８】
先ず、本実施形態に係る内燃機関の制御装置が適用されるエンジンシステム全体の構成について、図１を参照して説明する。ここに図１は、エンジンシステムの全体構成を示す概略図である。尚、図１では、説明の便宜上、エンジンシステムを構成する各要素のうち本実施形態と関わりの深いもののみを選択的に図示しており、その他の要素については適宜図示を省略してある。
【００３９】
図１において、本実施形態に係るエンジンシステムは、ＥＣＵ（Engine Control Unit）１００と、コンプレッサ１１０と、タービン１２０と、エンジン２００とを備えている。
【００４０】
ＥＣＵ１００は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）等を備え、エンジンシステムの動作全体を制御する。尚、本実施形態に係る内燃機関の制御装置の主要な部分は、このＥＣＵ１００として構成されている。
【００４１】
コンプレッサ１１０は、流入された空気を圧縮し、圧縮空気として下流に供給する。タービン１２０は、エンジン２００から供給された排気を動力として回転する。タービン１２０は、シャフトを介してコンプレッサ１１０に連結されており、相互に一体に回転することが可能に構成されている。即ち、タービン１２０とコンプレッサ１１０とによって、ターボチャージャが構成される。
【００４２】
エンジン２００は、例えば自動車等の車両の動力源たるバイフューエルエンジンであり、ここではシリンダブロック内にシリンダ２０１が４本直列に配置されてなる直列４気筒エンジンを例に挙げている。エンジン２００には、ガス燃料タンク３１０からガス燃料供給管３２０を介して、例えば圧縮天然ガス等のガス燃料が供給される。またエンジン２００には、液体燃料タンク４１０から液体燃料供給管４２０を介して、例えばガソリンやアルコール燃料等の液体燃料が供給される。
【００４３】
ガス燃料供給管３２０及び液体燃料供給管４２０には夫々、調整バルブ３３０及び４３０が設けられており、開度を変化させることで燃料の供給量を調整可能である。調整バルブ３３０及び４３０の開度は、ＥＣＵ１００によって制御される。燃料供給の具体的な制御方法については、後に詳述する。
【００４４】
エンジン２００におけるシリンダ２０１内の燃焼室には、吸気管を介して供給される空気と、吸気管に連通する吸気ポートにおいてインジェクタ等から噴射供給される燃料とが混合されてなる混合気が吸入される。尚、ここでの詳細な図示は省略しているが、エンジン２００は、各シリンダ２０１内部において空気と燃料との混合気が燃焼するに際して生じるピストンの往復運動を、コネクティングロッドを介してクランクシャフトの回転運動に変換することが可能に構成されている。エンジン２００の温度は、エンジン２００の冷却水の温度を検出する水温センサ２０５によって検出可能とされている。
【００４５】
コンプレッサ１１０より上流側には、エアフローメータ１０２及びエアクリーナ１０３が設けられている。
【００４６】
エアフローメータ１０２は、通過する空気（言い換えれば、外部から吸い込まれた空気）の量を検出することが可能に構成されている。
【００４７】
エアクリーナ１０３は、エアフローメータ１０２の下流に設けられており、外部から吸入した空気を浄化し、コンプレッサ１１０へと供給する。
【００４８】
コンプレッサ１１０より下流側には、インタークーラ１１３及びスロットルバルブ１１４が設けられている。
【００４９】
インタークーラ１１３は、吸入空気を冷却して空気の過給効率を上昇させることが可能に構成されている。
【００５０】
スロットルバルブ１１４は、電子制御式のバルブであり、その開閉動作が不図示のスロットルバルブモータによって制御されるように構成されている。
【００５１】
吸気側からシリンダ２０１内部に導かれた混合気は、不図示の点火装置による点火動作によって点火せしめられ、シリンダ２０１内で爆発工程が行われる。爆発工程が行われると、燃焼済みの混合気（一部未燃状態の混合気を含む）は、爆発工程に続く排気工程において、排気管に導かれる。
【００５２】
エンジン２００の下流側には、ＥＧＲ通路１２１及びＥＧＲ調整バルブ１２２が設けられている。
【００５３】
ＥＧＲ通路１２１は、エンジン２００の下流側及び上流側を繋ぐように設けられており、エンジン２００から排出された排気ガスを、エンジン２００の上流に還流可能に構成されている。
【００５４】
ＥＧＲバルブ１２２は、ＥＧＲ通路１２１上に設けられており、開度が調整されることで、ＥＧＲ量（即ち、還流される排気ガスの量）を調整可能とされている。ＥＧＲバルブ１２２の開度はＥＣＵ１００によって制御されている。
【００５５】
タービン１２０より下流側には、三元触媒１２３が設けられている。
【００５６】
三元触媒１２３は、タービン１２０を通過した排気中に含まれるＨＣ（炭化水素）、ＣＯ２（二酸化炭素）及びＮＯｘ（窒素酸化物）を夫々浄化する。尚、三元触媒１２３は、排気管上に複数設けられていてもよい。
【００５７】
次に、ＥＣＵの具体的な構成について、図２を参照して説明する。ここに図２は、ＥＣＵの内部構成を示すブロック図である。
【００５８】
図２において、ＥＣＵ１００は、要求ＥＧＲ量決定部５０１と、判定部５０２と、噴射割合決定部５０３と、液体燃料噴射量判定部５０４と、要求ＥＧＲ量補正部５０５と、ガス燃料噴射量制限判定部５０６と、ガス燃料噴射量判定部５０７と、要求ＥＧＲ量低減部５０８と、噴射割合補正部５０９と、制御部５１０とを備えて構成されている。
【００５９】
要求ＥＧＲ量決定部５０１は、本発明の「還流要求量決定手段」の一例であり、エンジン２００の運転状況に応じて要求ＥＧＲ量（即ち、ＥＧＲ通路１２１において還流させるべき排気ガスの量）を決定する。
【００６０】
判定部５０２は、本発明の「判定手段」の一例であり、水温センサ２０５において検出されたエンジン２００の温度及び要求ＥＧＲ量決定部５０１において決定された要求ＥＧＲ量に基づいて、ＥＧＲ通路１２１にデポジットが発生しやすい状況であるか否かを判定する。判定部５０２には、エンジン２００の温度及び要求ＥＧＲ量と、デポジットの発生率との関係を示すマップ等が予め記憶されている。
【００６１】
噴射割合決定部５０３は、本発明の「噴射割合決定手段」の一例であり、判定部５０２の判定結果に応じて、ガス燃料及び液体燃料の噴射割合を決定する。具体的には、デポジットが発生しやすい状況であると判定された場合には、未燃燃料が比較的少ないガス燃料の割合が増加させられる。一方で、デポジットが発生し難い状況であると判定された場合には、未燃燃料が比較的少ないガス燃料の割合が増加されない。
【００６２】
液体燃料噴射量判定部５０４は、要求ＥＧＲ量決定部５０４において決定された要求ＥＧＲ量から液体燃料の噴射量を算出する。そして算出された液体燃料の噴射量が、所定の閾値以上であるか否かを判定する。
【００６３】
要求ＥＧＲ量補正部５０５は、本発明の「還流要求量補正手段」の一例であり、液体燃料噴射量が所定の閾値以上である場合に、要求ＥＧＲ量を補正する。即ち、要求ＥＧＲ量決定部５０１において決定された要求ＥＧＲ量を変更する。
【００６４】
ガス燃料噴射量制限判定部５０６は、本発明の「噴射量制限判定手段」の一例であり、残量センサ３１５（図１参照）によって検出されたガス燃料残量に基づいて、ガス燃料の噴射量制限を行うか否かを判定する。
【００６５】
ガス燃料噴射量判定部５０７は、本発明の「噴射量判定手段」の一例であり、要求ＥＧＲ量決定部５０４において決定された要求ＥＧＲ量からガス燃料の噴射量を算出する。そして算出されたガス燃料の噴射量が、所定の閾値以上であるか否かを判定する。
【００６６】
要求ＥＧＲ量低減部５０８は、本発明の「還流要求量低減手段」の一例であり、ガス燃料噴射量が所定の閾値以上である場合に、要求ＥＧＲ量を低減する。即ち、要求ＥＧＲ量決定部５０１において決定された要求ＥＧＲ量を変更する。
【００６７】
噴射割合補正部５０９は、本発明の「噴射割合補正手段」の一例であり、要求ＥＧＲ量低減部５０８によって低減された要求ＥＧＲ量に応じて、ガス燃料及び液体燃料の噴射割合を補正する。即ち、噴射割合決定部５０３において決定された噴射割合を変更する。
【００６８】
制御部５１０は、本発明の「制御手段」の一例であり、噴射割合決定部５０３において最終的に決定された噴射割合（即ち、各種補正が施された噴射割合）に基づいて、ガス燃料及び液体燃料の噴射量を制御する。具体的には、ガス燃料供給管３２０及び液体燃料供給管４２０に設けられた調整バルブ３３０及び４３０の開度を調整する。
【００６９】
次に、本実施形態に係る内燃機関の制御装置による燃料の噴射割合制御について、図１及び図２に加え、図３から図６を参照して説明する。
【００７０】
先ず、ガス燃料の噴射量制御判定について、図３を参照して説明する。ここに図３は、噴射量制限判定における各工程を示すフローチャートである。
【００７１】
図３において、本実施形態に係る内燃機関の制御装置は、エンジン２００の運転時において、先ずガス燃料の残量を検出する（ステップＳ０１）。ガス燃料の残量は、ガス燃料タンク３１０に設けられた残量センサ３１５によって検出され、ＥＣＵ１００におけるガス燃料噴射量制限判定部５０６に伝達される。
【００７２】
ガス燃料噴射量制限判定部５０６は、検出されたガス燃料の残量が閾値Ａより大きいか否かを判定する（ステップＳ０２）。ここで、ガス燃料の残量が閾値Ａより大きい場合（ステップＳ０２：ＹＥＳ）、以降の処理において噴射量制限は行われない（ステップＳ０３）。一方で、ガス燃料の残量が閾値Ａ以下である場合（ステップＳ０２：ＮＯ）、以降の処理において噴射亜量制限が行われることとなる（ステップＳ０４）。即ち、閾値Ａは、ガス燃料の噴射量制限を行うか否かを判定するために設定された閾値である。
【００７３】
上述したガス燃料の噴射量制限を行うことで、ガス燃料の噴射割合が大きくされ続けることによるガス燃料の消費量の増加を抑制できる。
【００７４】
続いて、噴射量制限がない場合の噴射量制御動作について、図４及び図５を参照して説明する。ここに図４及び図５は夫々、噴射量制限がない場合の噴射量制御動作を示すフローチャートである。
【００７５】
図４において、ガス燃料の噴射量制限が行われない場合、本実施形態に係る内燃機関の制御装置は、先ずエンジン２００の冷却水の水温を、水温センサ２０５（図２参照）を用いて検出する（ステップＳ１１）。検出された水温は、ＥＣＵ１００における判定部５０１に伝達される。
【００７６】
ＥＣＵ１００における要求ＥＧＲ量決定部５０１では、要求ＥＧＲ量が決定され（ステップＳ１２）、ＥＧＲ通路１２１において還流される排気ガスの量が調整される。即ち、要求ＥＧＲ量に応じて、ＥＧＲバルブ１２２の開度が調整される。要求ＥＧＲ量は、例えばエンジン２００の回転数や負荷率等を用いて決定される。要求ＥＧＲ量は、ＥＧＲ量の制御に用いられると共に、判定部５０１にも伝達される。
【００７７】
判定部５０１は、水温センサ２０５において検出された冷却水の水温及び要求ＥＧＲ量決定部５０１において決定された要求ＥＧＲ量に基づいて、ＥＧＲ通路１２１におけるデポジットが発生しやすい状況であるか否かを判定する（ステップＳ１３）。具体的には、冷却水の水温が低い程、或いは要求ＥＧＲ量が大きい程、デポジットが発生しやすいと判定する。言い換えれば、冷却水の水温が高い程、或いは要求ＥＧＲ量が小さい程、デポジットが発生しにくいと判定する。
【００７８】
判定部５０１における判定が行われると、その判定結果に応じて、噴射割合決定部５０３が、ガス燃料及び液体燃料の噴射割合を決定する（ステップＳ１４）。具体的には、デポジットが発生しやすい状況であるという判定結果が出た場合、未燃燃料が比較的少ないガス燃料の割合が増加させられる。ガス燃料及び液体燃料の噴射割合は、例えば予め設定された水温及び要求ＥＧＲ量のマップ等を用いて決定される。
【００７９】
各燃料の噴射割合が決定されると、液体燃料噴射量判定部５０４は、決定された噴射割合に基づいて液体燃料の噴射量を算出する（ステップＳ１５）。そして、算出された液体燃料の噴射量が閾値Ｂ以上であるか否かを判定する（ステップＳ１６）。尚、ここでの閾値Ｂは、本発明の「第１所定値」の一例である。
【００８０】
液体燃料の噴射量が閾値Ｂ以上である場合（ステップＳ１６：ＹＥＳ）、要求ＥＧＲ量補正部５０５は要求ＥＧＲ量を低減するように補正する（ステップＳ１７）。これにより、ＥＧＲ調整バルブ１２２の開度は小さくされ、ＥＧＲ通路１２１を介して還流される排気ガスは減少する。よって、ＥＧＲ通路１２１を通過する排気ガスの量が減る分、デポジットは発生し難くなる。
【００８１】
一方で、液体燃料の噴射量が閾値Ｂ以上でない場合（ステップＳ１６：ＮＯ）、上述した要求ＥＧＲ量を補正する工程は省略される。即ち、ＥＧＲ通路１２１を介して還流される排気ガスの量は変更されない。
【００８２】
続いて、決定された噴射割合に基づいて、ガス燃料の噴射量が算出される（ステップＳ１８）。そして、制御部５１０は、ステップＳ１５において算出された液体燃料の噴射量、及びステップＳ１８において算出されたガス燃料の噴射量に応じて、ガス燃料供給管３２０及び液体燃料供給管４２０に設けられた調整バルブ３３０及び４３０の開度を調整する。これにより、ガス燃料及び液体燃料が、決定された噴射割合でエンジン２００内に噴射されることとなる。
【００８３】
上述した制御によれば、デポジットの発生しやすさに応じてガス燃料及び液体燃料の噴射割合が決定されるため、デポジットを好適に抑制できる。また、液体燃料の噴射量が予め設定された閾値Ｂ以上となるような場合には、要求ＥＧＲ量が低減される。従って、より効果的にデポジットを抑制することが可能である。
【００８４】
図５において、ガス燃料の噴射量制限が行われない場合には、上述した要求ＥＧＲ量の低減（即ち、ステップＳ１７）に代えて、液体燃料の噴射量を低減させてもよい。
【００８５】
具体的には、液体燃料の噴射量が閾値Ｂ以上である場合（ステップＳ１６：ＹＥＳ）、先ず液体燃料の噴射量（言い換えれば、液体燃料の噴射割合）が低減させられる（ステップＳ２１）。液体燃料の噴射量は、例えば閾値Ｂ未満となるように低減させられる。
【００８６】
ガス燃料の噴射量が低減されると、決定された噴射割合に基づいてガス燃料の噴射量が算出され（ステップＳ２２）、液体燃料の噴射量が低減されたことによる不足分のガス燃料が算出される（ステップＳ２３）。具体的には、決定された噴射割合から算出された液体燃料の噴射量（即ち、ステップＳ１５において算出された噴射量）と、低減された液体燃料の噴射量（即ち、ステップＳ２１において算出された噴射量）との差分が、ガス燃料の噴射量に換算される。
【００８７】
最後に、噴射割合から算出されたガス燃料の噴射量（即ち、ステップＳ２２において算出された噴射量）と、不足分として算出されたガス燃料の噴射量（即ち、ステップＳ２３において算出された噴射量）とが合算され、最終的なガス燃料の噴射量とされる。
【００８８】
上述した制御によれば、液体燃料の噴射量が予め設定された閾値Ｂ以上となるような場合には、液体燃料の噴射量が低減され、その不足分だけガス燃料が噴射される。よって、未燃燃料を発生させやすい液体燃料の噴射量が減る分、確実にデポジットを抑制することが可能である。
【００８９】
尚、図４で示したＥＧＲ要求量の低減（即ち、ステップＳ１７）と、図５で示した液体燃料の噴射量の低減（即ち、ステップＳ２１〜ステップＳ２４）は、いずれか一方だけでなく両方行われても構わない。
【００９０】
続いて、噴射量制限がある場合の噴射量制御動作について、図６を参照して説明する。ここに図６は、噴射量制限がある場合の噴射量制御動作を示すフローチャートである。
【００９１】
図６において、ガス燃料の噴射量制限が行われる場合、本実施形態に係る内燃機関の制御装置は、ガス燃料の噴射量制限が行われない場合（図４及び図５参照）と同様に、先ずエンジン２００の冷却水の水温を検出し（ステップＳ３１）、要求ＥＧＲ量を決定し（ステップＳ３２）、デポジットが発生しやすい状況であるか否かを判定し（ステップＳ３３）、ガス燃料及び液体燃料の噴射割合を決定する（ステップＳ３４）。
【００９２】
各燃料の噴射割合が決定されると、ガス燃料噴射量判定部５０７は、決定された噴射割合に基づいてガス燃料の噴射量を算出する（ステップＳ３５）。そして、算出されたガス燃料の噴射量が閾値Ｃ以上であるか否かを判定する（ステップＳ３６）。尚、ここでの閾値Ｃは、本発明の「第２所定値」の一例である。
【００９３】
ガス燃料の噴射量が閾値Ｃ以上である場合（ステップＳ３６：ＹＥＳ）、要求ＥＧＲ量低減部５０８は要求ＥＧＲ量を低減する（ステップＳ３７）。これにより、ＥＧＲ調整バルブ１２２の開度は小さくされ、ＥＧＲ通路１２１を介して還流される排気ガスは減少する。よって、ＥＧＲ通路１２１を通過する排気ガスの量が減る分、デポジットは発生し難くなる。
【００９４】
要求ＥＧＲ量が低減されると、再びステップＳ３４に戻り、ガス燃料及び液体燃料の噴射割合が決定される。ここで特に、ステップＳ３７において要求ＥＧＲ量が低減されているため、各燃料の噴射割合は、最初に決定されたものと比べて、ガス燃料の噴射割合が小さく、液体燃料の噴射割合が大きくされる。即ち、デポジットが発生し難くなった分、噴射割合補正部５０９においてガス燃料の噴射割合が小さくされる。
【００９５】
各燃料の噴射割合が再び決定されると、再決定された噴射割合に基づいてガス燃料の噴射量を算出され（ステップＳ３５）、算出されたガス燃料の噴射量が閾値Ｃ以上であるか否かを判定される（ステップＳ３６）。このような処理を繰り返すことで、最終的にガス燃料の噴射量は、閾値Ｃ未満とされる。
【００９６】
ガス燃料の噴射量が閾値Ｃ以上でない場合（ステップＳ３６：ＮＯ）、決定された噴射割合に基づいて、液体燃料の噴射量が算出される（ステップＳ３８）。そして、制御部５１０は、ステップＳ３５において算出されたガス燃料の噴射量、及びステップＳ３８において算出された液体燃料の噴射量に応じて、ガス燃料供給管３２０及び液体燃料供給管４２０に設けられた調整バルブ３３０及び４３０の開度を調整する。これにより、ガス燃料及び液体燃料が、決定された噴射割合でエンジン２００内に噴射されることとなる。
【００９７】
上述した制御によれば、デポジットの発生しやすさに応じてガス燃料及び液体燃料の噴射割合が決定されるため、デポジットを好適に抑制できる。加えて、ガス燃料の噴射量が比較的多い場合は、要求ＥＧＲ量が低減されると共に、ガス燃料の噴射量が低減される。従って、デポジットを抑制しつつ、ガス燃料の消費量を低減することが可能である。
【００９８】
以上説明したように、本実施形態に係る内燃機関の制御装置によれば、ＥＧＲを備えるバイフューエルエンジンにおいて、好適にデポジットの発生を抑制することが可能である。
【００９９】
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う内燃機関の制御装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【０１００】
１００…ＥＣＵ、１０２…エアフローメータ、１０３…エアクリーナ、１１０…タービン、１１３…インタークーラ、１１４…スロットルバルブ、１２０…タービン、１２１…ＥＧＲ通路、１２２…ＥＧＲ調整バルブ、１２３…三元触媒、２００…エンジン、２０１…シリンダ、２０５…水温センサ、３１０…ガス燃料タンク、３１５…残量センサ、３２０…ガス燃料供給管、３３０…調整バルブ、４１０…液体燃料タンク、４２０…液体燃料供給管、４３０…調整バルブ、５０１…要求ＥＧＲ量決定部、５０２…判定部、５０３…噴射割合決定部、５０４…液体燃料噴射量判定部、５０５…要求ＥＧＲ量補正部、５０６…ガス燃料噴射量制限判定部、５０７…ガス燃料噴射量判定部、５０８…要求ＥＧＲ量低減部、５０９…噴射割合補正部、５１０…制御部
【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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