(57)【要約】【課題】内燃機関において、内燃機関の運転中に燃料の性状を把握できる、内燃機関及び内燃機関の制御方法を提供することである。【解決手段】内燃機関の運転中に、内燃機関の気筒に供給される液化天然ガスが気化した天然ガスの２つのガス成分を検出し、この２つのガス成分の割合を記憶したマップデータと比較して、ガス成分の全体構成を推定する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液化天然ガスを燃料とする内燃機関において、
当該内燃機関の気筒に供給される気化した天然ガスのガス成分を検出するガス成分検出システムと、当該内燃機関を制御する制御装置とを備えて、
前記制御装置が、当該内燃機関の運転中に、前記ガス成分検出システムにより前記気筒に供給される天然ガスの２つのガス成分を検出して、この２つのガス成分の割合を記憶したマップデータと比較して、ガス成分の全体構成を推定することを特徴とする内燃機関。
【請求項２】
前記ガス成分検出システムが、
当該内燃機関の吸気通路から分岐されて吸気マニホールド又は前記吸気通路に接続される吸気バイパス通路を有し、
前記吸気バイパス通路に希釈バルブと分析室を備え、
前記分析室が、２つのガス成分検出センサと、前記気筒に供給される天然ガスの一部を噴射するガス燃料噴射器とを備えて構成され、
前記２つのガス成分検出センサが、ガス成分に対して互いに異なるガス感度特性を持つ第１ガス成分検出センサと第２ガス成分検出センサである請求項１に記載の内燃機関。
【請求項３】
前記第１ガス成分検出センサがメタンを検出するガス成分検出センサであり、前記第２ガス成分検出センサが炭化水素を検出するガス成分検出センサである請求項２に記載の内燃機関。
【請求項４】
前記ガス成分検出システムにより前記気筒に供給される天然ガスの２つのガス成分を検出して、この２つのガス成分に応じて前記気筒へ供給する吸入混合気量と点火プラグによる点火時期の少なくとも一方を補正する補正制御を行うように構成されている請求項１〜３のいずれか１項に記載の内燃機関。内燃機関。
【請求項５】
前記制御装置が、前記補正制御を行う時期を、エンジン回転数が予め設定された設定回転数以上で、かつ、エンジン負荷が予め設定した設定範囲内で、かつ、エンジン冷却水温度が予め設定された設定水温以上で、かつ、前記燃料タンクの液化天然ガスの液量が予め設定した設定量以下である時期とするように構成されている請求項１〜４のいずれか１項に記載の内燃機関。
【請求項６】
前記制御装置が、前記ガス成分検出システムにより前記気筒に供給される天然ガスのガス成分を検出するときに、前記第１ガス成分検出センサの検出値が予め設定した第１設定値以下で、且つ、前記第２ガス成分検出センサの検出値が予め設定した第２設定値以下になるように、前記希釈バルブの弁開度を調整する制御を行うように構成されている請求項１〜５のいずれか１項に記載の内燃機関。
【請求項７】
燃料タンクに貯留された液化天然ガスを気化させて天然ガスとし、この天然ガスを燃料とする内燃機関の制御方法において、
当該内燃機関の運転中に、当該内燃機関の気筒に供給される液化天然ガスが気化した天然ガスの２つのガス成分を検出して、この２つのガス成分の割合を記憶したマップデータと比較して、ガス成分の全体構成を推定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、液化天然ガスを燃料とする内燃機関及び内燃機関の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液化天然ガス（ＬＮＧ）を燃料とする内燃機関が知られている。（特許文献１）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−２８６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
燃料となる天然ガスは、主成分のメタン（ＣＨ4）以外に、エタン（Ｃ2Ｈ6）、プロパン（Ｃ3Ｈ8）、ブタン（Ｃ4Ｈ10）などの沸点と比重の異なる成分が含まれており、燃料タンクに貯留して燃料として消費している途中で、気化した天然ガスの成分が変化していく。つまり、沸点の低いものから気化していくため、燃料の液化天然ガスの成分比が変化して、気化する天然ガスの性状も異なってくる。この性状変化により、ノッキングが発生し易くなり、内燃機関の運転が悪影響を受ける可能性がある。
【０００５】
本開示は、上記のことを鑑みてなされたものであり、その目的は、液化天然ガスを燃料とする内燃機関において、内燃機関の運転中に燃料の性状を把握できる、内燃機関及び内燃機関の制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するための本発明の態様の内燃機関は、液化天然ガスを燃料とする内燃機関において、当該内燃機関の気筒に供給される気化した天然ガスのガス成分を検出するガス成分検出システムと、当該内燃機関を制御する制御装置とを備えて、前記制御装置が、当該内燃機関の運転中に、前記ガス成分検出システムにより前記気筒に供給される天然ガスの２つのガス成分を検出して、この２つのガス成分の割合を記憶したマップデータと比較して、ガス成分の全体構成を推定するように構成されている。
【０００７】
また、上記の目的を達成するための本発明の態様の内燃機関の制御方法は、燃料タンクに貯留された液化天然ガスを気化させて天然ガスとし、この天然ガスを燃料とする内燃機関の制御方法において、当該内燃機関の運転中に、当該内燃機関の気筒に供給される液化天然ガスが気化した天然ガスの２つのガス成分を検出して、この２つのガス成分の割合を記憶したマップデータと比較して、ガス成分の全体構成を推定することを特徴とする方法である。
【発明の効果】
【０００８】
上記の態様の内燃機関及び内燃機関の制御方法によれば、液化天然ガスを燃料とする内燃機関において、内燃機関の運転中に燃料の性状を把握できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明に係る実施の形態の液化天然ガスを燃料とする内燃機関の構成を模式的に示す図である。
【図２】燃料系統の構成を模式的に示す図である。
【図３】本発明に係る実施の形態の液化天然ガスを燃料とする内燃機関の制御方法の制御フローの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明に係る実施の形態の内燃機関及び内燃機関の制御方法について、図面を参照しながら説明する。本実施の形態では液化天然ガス（ＬＮＧ）を燃料とする内燃機関を用いて説明するが、圧縮天然ガス（ＣＮＧ）を燃料とするガス燃料エンジンなどその他の内燃機関にも本発明を適用できる。
【００１１】
図１に示すように、本発明の実施の形態の内燃機関（以下、エンジン）１０においては、吸気系として、エンジン本体１１の各気筒（シリンダ）３１の吸気孔には吸気分岐通路１３が接続され、この吸気分岐通路１３は吸気マニホールド（インテークマニホールド）１２に接続している。また、この吸気マニホールド１２に吸気通路２１が接続している。この吸気通路２１に上流側からエアクリーナー２２、ターボ式過給機２３のコンプレッサ２３ａ、インタークーラ２４、吸気スロットルバルブ（電制スロットル）２５、吸気温度センサ２６、ＭＡＰセンサ２７が配設されている。
【００１２】
そして、吸気Ａは、吸気通路２１と吸気マニホールド１２と吸気分岐通路１３を経由して吸気弁（図示しない）を通過して気筒３１のピストン（図示しない）の上部の燃焼室（図示しない）に導入される。
【００１３】
一方、燃料系として、図２に示すように、超低温容器である燃料タンク４１と、この燃料タンク４１とフューエルレール４７と間に燃料通路４２が設けられている。この燃料通路４２には、気化器４３と緩衝容器４４と開閉バルブ４５と圧力レギュレータ４６が上流側から順に配設されている。なお、この気化器４３は、エンジン冷却水と冷媒の間で熱交換する液冷式熱交換器と、空気式熱交換器からの冷媒とＬＮＧとの間で熱交換してＬＮＧを気化させるＬＮＧ熱交換器とを有している。
【００１４】
また、燃料タンク４１には、液化天然ガスＬの液量（残量）Ｗｆを検出する液面計４１ａが設けられている。また、特に詳細な説明はしないが、この燃料タンク４１には、外部から液化天然ガスＬを燃料タンク４１の内部に供給するための燃料導入ラインや、燃料タンク４１で発生するボイルオフガスを処理するためのボイルオフガスラインや、燃料タンク４１の圧力が異常に高くなるのを回避するための安全バルブ（圧力逃がし弁）などが設けられている。
【００１５】
この燃料通路４２は図１に示すフューエルレール４７に接続され、このフューエルレール４７には、吸気分岐通路１３のそれぞれに設けられた燃料噴射装置（フェールインジェクタ）４９に接続する燃料分岐通路４８が設けられている。
【００１６】
液化天然ガスＬは、燃料タンク４１を出た後、気化器４３で気化された後、気化した天然ガスＦは、圧力レギュレータ４６で一定の圧力（例えば０．４ＭＰａ）になるように圧力調整された後、フューエルレール４７に供給され、一旦貯留される。この天然ガスＦは、燃料分岐通路４８を経由して燃料噴射装置４９から吸気分岐通路１３の内部に噴射される。
【００１７】
この天然ガスＦと吸気Ａの混合気Ｍが気筒３１内の燃焼室で燃焼して排気ガスＧを発生する。つまり、混合気Ｍを吸気行程で導入し、圧縮行程において気筒３１の内部の燃焼室に設けられた点火プラグ（点火コイル）３２で点火して天然ガスＦを燃焼させる。この気筒３１の周辺には、図示しないが、ノックセンサ、エンジン冷却水温度センサ、クランク角度センサ、シリンダ判別センサ（カム角度センサ）等が設けられている。
【００１８】
そして、図１に示すように、各気筒３１には、排気分岐通路１４が設けられ、この排気分岐通路１４は、排気マニホールド（エキゾーストマニホールド）１５に接続している。この排気マニホールド１５には、排気通路３３が接続していて、この排気通路３３にはターボ式過給機２３のタービン２３ｂ、空燃比センサ（λセンサ）３４と三元触媒装置３５が上流側から順に設けられている。また、タービン２３ｂには、ウエストゲート２３ｃが設けられ、ウエストゲートコントロール装置２３ｄによりその開閉を調整制御される。
【００１９】
そして、排気ガスＧは、排気行程で気筒３１から排気弁（図示しない）を通過して排出され、排気分岐通路１４、排気マニホールド１５、排気通路３３を経由して、三元触媒装置３５で浄化された後、消音器（図示しない）から大気中に放出される。
【００２０】
この三元触媒装置３５は、セラミックなどで形成された触媒担持体（モノリス担体など）にプラチナ、パラジウム、ロジウム等の触媒を担持して、その酸化還元能力により排気ガスＧ中の未燃のガス成分（ＮＭＨＣ：非メタン系炭化水素）、ＣＯ、ＮＯｘ等を酸化して浄化する装置である。
【００２１】
また、排気マニホールド１５から分岐して、吸気マニホールド１２に接続するＥＧＲ通路５１が設けられている。このＥＧＲ通路５１にＥＧＲクーラー５２とＥＧＲバルブ５３とが設けられている。そして、排気ガスＧの一部であるＥＧＲガスＧｅを気筒３１に還流している。
【００２２】
また、エンジン１０は制御装置７０を備える。この制御装置７０には吸気温度センサ２６、ＭＡＰセンサ２７、空燃比センサ３４、及び、その他の各種センサの検出値が入力される。そして、入力された各種センサの検出値を基に、吸気スロットルバルブ２５で開度検量された空気量を算出し、目標混合比の混合気を作るために燃料噴射量を制御し、エンジンの気筒３１に供給する吸入混合気量Ｖｇを制御したり、点火プラグ３２の点火時期Ｔｇを制御したりする。
【００２３】
この制御装置７０は、通常は、ターボ過給システムやＥＧＲシステムや燃料供給システム等を含めたエンジンの運転全般を制御するＥＣＵ（エンジンコントロールユニット）と呼ばれるエンジン制御装置に組み入れられて構成される。
【００２４】
そして、本発明の実施の形態においては、エンジン１０の気筒３１に供給される気化した天然ガスＦのガス成分を検出するガス成分検出システム６０を備えている。このガス成分検出システム６０は、吸気スロットルバルブ２５よりも上流側で吸気通路２１から分岐されて吸気マニホールド１２又は吸気通路２１(図１の構成では、吸気マニホールド１２)に接続される吸気バイパス通路６１を有し、この吸気バイパス通路６１に希釈バルブ６２と分析室６３を備えて構成される。
【００２５】
この吸気バイパス通路６１は吸気スロットルバルブ２５よりも上流側で吸気通路２１から分岐されるのが好ましく、これにより、希釈用空気を確保し易くなる。また、吸気バイパス通路６１を吸気マニホールド１２に接続することにより、分析室からの検出用天然ガスＦを含むガスが大気中に排出されるのを防止する。そして、希釈バルブ６２を、吸気通路２１からの分岐部と燃料成分検出部である分析室６３との間に設けて、分析室６３に流入する希釈空気量を調整するように構成する。
【００２６】
この分析室６３は、２つのガス成分検出センサ６４、６５と、気筒３１に供給される天然ガスＦの一部を噴射するガス燃料噴射器６６とを備えて構成される。このガス燃料噴射器６６には、フューエルレール４７に接続する燃料管６７が接続され、この燃料管６７には、遮断バルブ（カットバルブ）６８が設けられている。この遮断バルブ６８により、ガス成分の割合の推定を行わないときには、燃料管６７の流通を遮断して分析室６３の内部への燃料噴射を停止する。
【００２７】
また、この２つのガス成分検出センサ６４、６５は、ガス成分に対して互いに異なるガス感度特性を持つ、言い換えれば、反応する成分が異なる第１ガス成分検出センサ６４と第２ガス成分検出センサ６５で構成される。より好ましくは、第１ガス成分検出センサ６４を、メタンガスに対するガス感度が優れている、メタンを検出するガス成分検出センサで構成し、第２ガス成分検出センサ６５を、メタンガスよりもエタンガスに対するガス感度が優れているガス成分検出センサで構成する。なお、エタンガスの限らず、プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサン、イソブタン、水素、一酸化炭素等に対するガス感度が優れているガス成分検出センサを用いることができる。
【００２８】
このメタンを検出するガス成分検出センサと炭化水素を検出するガス成分検出センサは、都市ガスやＬＰガス等のガス漏れを検知するためのガス警報器のセンサとして市販されており、いずれも比較的低価格で容易に入手できるセンサである。しかしながら、これらのガス成分検出センサはガス漏れ検知用に非常に低濃度のガス成分を検出するようになっているため、検出時には吸気バイパス通路６１に吸気Ａの一部を導入して、天然ガスＦを希釈してガス成分を検出する。
【００２９】
つまり、現状では、高価な成分分析計はあるが、ガス燃料の性状を把握できるセンサが無い。そのため、低コストのガス漏れ警報器のセンサを利用して、ガス成分を推定する。しかし、ガス漏れ警報器のセンサは低濃度で反応するように構成されているため、ガス燃料のような高濃度では測定できない。そこで、エンジン１０で吸引した吸気Ａの一部を使用して、ガス漏れ警報器のセンサで検出できるレベルまで、ガス燃料を希釈する。また、この希釈した可燃性ガスは大気中に排出できないので気筒３１に導入して燃焼する。
【００３０】
一般的に、液化天然ガスＬにはおいては、主成分のメタンのほかに、エタン、プロパン、ブタンなどの沸点と比重が異なる成分を含んでいるため、燃料タンク４１の液量Ｗｆが少なくなると、オクタン価の低い、プロパン、ブタンの成分の割合が多くなり、ノッキングが発生し易くなる。
【００３１】
そして、液化天然ガスＬは冷却しないで放置すると、メタンが気化し易いため、燃料タンク４１に充填した後では、充填後の時間と温度状態と燃料使用量によって、液化天然ガスＬ中のメタンの含有率が変化する。しかしながら、燃料タンク４１の液量Ｗｆだけでは、天然ガスＦのガス成分の割合が変化していることは推定できるが、吸入混合気又は点火時期を補正できる程度まで、ガス成分の割合を推定することは困難である。そのため、上記の方法で推定する。
【００３２】
そして、２つのガス成分検出センサ６４、６５で検出される検出値Ｃ１、Ｃ２を比較することで、この検出値の比率Ｒｃ（＝Ｃ１／Ｃ２）と天然ガスＦのガス成分の割合（全体構成：性状）との関係を、予めマップデータ等のデータベースにしておき、検出値の比率Ｒｃからこのデータベースを参照して天然ガスＦのガス成分の割合を推定する。更には、この天然ガスＦのガス成分の割合から要求されている出力トルクを発生するのに必要な吸気スロットル２５で検量された空気Ａと燃料噴射量の吸入混合気量Ｖｂと点火プラグ３２による点火時期Ｔｂの少なくとも一方を補正する。
【００３３】
つまり、ガス漏れ警報器のセンサも多様な種類のものが市販されているわけではなく、メタン検出用のセンサとそれ以外のセンサ位しかないので、天然ガスＦのガス成分分析をすることは考えない。その替りに、次の方法でガス成分の割合を推定する。つまり、燃料として使用する液化天然ガスＬのガス成分は、事前に分かっており、エンジン１０の運転中において、燃料タンク４１内の液化天然ガスＬのガス成分の割合の変化と、２つのガス成分検出センサ６４、６５で検出される検出値の比率Ｒｃとの関係も予め実験的にも求めることが容易にできる。従って、この検出値の比率Ｒｃと液化天然ガスＬの成分の割合との関係を求めてマップデータ等でデータベース化しておき、エンジン１０の運転時に、２つのガス成分検出センサ６４、６５の検出値Ｃ１、Ｃ２から得られる検出値の比率Ｒｃから液化天然ガスＬのガス成分の割合を推定する。
【００３４】
なお、吸入混合気量Ｖｂと点火時期Ｔｂの補正に関しては、必ずしも、天然ガスＦのガス成分の割合の推定工程を経ることなく、検出値の比率Ｒｃと吸入混合気量Ｖｂの補正量（あるいは補正率）Ｋｃ、あるいは、点火時期Ｔｂの補正量Ｋｄとの関係の補正用データベースをそれぞれ設定しておき、計測された検出値Ｃ１、Ｃ２の比率Ｒｃから補正データベースを参照して補正量Ｋｃ、Ｋｄを求め、この補正量Ｋｃ、Ｋｄに基づいて、吸入混合気量Ｖｂ、点火時期Ｔｂを補正する。
【００３５】
本発明の実施の形態においては、この制御装置７０が、エンジン１０の運転中に、ガス成分検出システム６０により気筒３１に供給される天然ガスＦのガス成分を検出して、このガス成分に応じて気筒３１へ供給する吸入混合気量Ｖｂと点火プラグ３２による点火時期Ｔｂの少なくとも一方を補正する補正制御を行うように構成されている。
【００３６】
更に、制御装置７０が、補正制御を行う時期を、エンジン回転数Ｎｅが予め設定された設定回転数Ｎｅｃ以上で、かつ、エンジン負荷Ｑが予め設定した設定範囲内（Ｑ１≦Ｑ≦Ｑ２）で、かつ、エンジン冷却水温度Ｔｗが予め設定された設定水温Ｔｗｃ以上で、かつ、燃料タンク４１の液化天然ガスＬの液量Ｗｆが予め設定した設定液量Ｗｆｃ以下である時期とするように構成される。
【００３７】
これらの条件は、エンジン１０の運転状態がエンジン停止時やアイドリング時や冷間始動時では無く、分析室６３に入る希釈用の吸気量を調整できる状態であるという条件である。また、燃料タンク４１の液化天然ガスＬの液量Ｗｆがある程度少なくなるまでは、液化天然ガスＬのガス成分の略９０％前後を占めるメタンが、気化した天然ガスＦの主成分となっているため、吸入混合気量Ｖｂ又は点火時期Ｔｂを補正する必要性は小さいので、メタンが気化して、エタン、プロパン、ブタンなどの他の成分の割合が多くなる、燃料タンク４１の液化天然ガスＬの液量Ｗｆが少なくなったタイミングを見て、補正制御を行う。これにより効率よく補正制御を行うことができる。
【００３８】
また、制御装置７０が、ガス成分検出システム６０により気筒３１に供給される天然ガスＦのガス成分を検出するときに、第１ガス成分検出センサ６４の検出値Ｃ１が予め設定した第１設定値Ｃ１ｃ以下で、且つ、第２ガス成分検出センサ６５の検出値Ｃ２が予め設定した第２設定値Ｃ２ｃ以下になるように、希釈バルブ６２の弁開度を調整する制御を行うように構成される。
【００３９】
つまり、ガス漏れ警報器として使用されているガス成分検出センサを第１ガス成分検出センサ６４と第２ガス成分検出センサ６５として用いる場合は、これらのガス成分検出センサは、非常に低濃度のガス成分を検出するようになっているため、検出時には、希釈バルブ６２の弁開度を調整制御することにより、吸気バイパス通路６１に吸気Ａの一部を導入して天然ガスＦを希釈してガス成分を検出する。
【００４０】
なお、この希釈は、ガス成分の濃度Ｃ１、Ｃ２の値自体を精度よく検出する必要はないので、ガス成分の濃度Ｃ１、Ｃ２を検出して２つの濃度の検出値の比率Ｒｃを求められればよく、希釈バルブ６２の弁開度の精密な制御は不要である。そのため、例えば、ガス成分検出センサ６４、６５の検出値Ｃ１、Ｃ２が、それぞれ設定値Ｃ１ｃ、Ｃ２ｃ以下になるように、希釈バルブ６２の弁開度をフィードバック制御することで、希釈バルブ６２の制御ができる。
【００４１】
次に、本発明に係る実施の形態の内燃機関の制御方法について説明する。この方法は、燃料タンク４１に貯留された液化天然ガスＬを気化させて天然ガスＦとし、この天然ガスＦを燃料とする内燃機関の制御方法である。この制御方法において、エンジン１０の運転中に、エンジン１０の気筒３１に供給される液化天然ガスＬが気化した天然ガスＦのガス成分を検出し、この検出されたガス成分に応じて気筒３１へ供給する吸入混合気量Ｖｂと点火プラグ３２による点火時期Ｔｂの少なくとも一方を補正する補正制御を行う方法である。
【００４２】
以下において、より詳細に、この内燃機関の制御方法を図３の制御フローを参照しながら説明する。この図３の制御フローは、エンジン１０の運転が開始されると、天然ガスＦの吸入混合気量Ｖｇと点火時期Ｔｇを設定するときに、上級の制御フローから呼ばれて、実行され、上級の制御フローに戻り、エンジン１０の運転の停止と共に、この上級の制御フローの終了とともに終了するものとして示している。なお、以下では、吸入混合気量Ｖｇと点火時期Ｔｇの両方を補正するとして説明するが、どちらか一方の補正のみであってもよい。
【００４３】
この図３の制御フローが上級の制御フローで天然ガスＦの吸入混合気量Ｖｇと点火時期Ｔｇを設定するときに呼ばれてスタートすると、ステップＳ１０の運転状態の判定で、エンジン１０の運転状態の判定条件を満たしているか否かを判定する。この判定条件は、エンジン回転数Ｎｅが予め設定された設定回転数Ｎｅｃ以上で、かつ、エンジン負荷Ｑが予め設定した設定範囲内（Ｑ１≦Ｑ≦Ｑ２）で、かつ、エンジン冷却水温度Ｔｗが予め設定された設定水温Ｔｗｃ以上を満たしていることである。
【００４４】
これらの条件を満たしていない場合は（ＮＯ）、リターンに行き、これらの条件を満たしている場合は（ＹＥＳ）、ステップＳ１１に行く。この運転状態の判定で、エンジン停止時や冷間始動時やアイドリング等の分析室６３への吸気Ａの一部の導入や供給量の調整が難しくなるエンジン運転状態における補正制御を回避する。
【００４５】
次のステップＳ１１のＬＮＧ液量の判定で、燃料タンク４１に貯留された液化天然ガス（ＬＮＧ）Ｌの液量Ｗｆが予め設定した設定液量Ｗｆｃ以下になったか否かを判定する。この判定は、例えば、液面計４１ａにより液面高さＨｆが予め設定した判定用液面高さＨｆｃ以下になったか否かで判定する。
【００４６】
そして、液化天然ガスＬの液量Ｗｆが予め設定した設定液量Ｗｆｃ以下になっていない場合は（ＮＯ）、リターンに行き、上級の制御フローに戻る。ステップＳ１１で、液化天然ガスＬの液量Ｗｆが予め設定した設定液量Ｗｆｃ以下になっている場合は（ＹＥＳ）、ステップＳ１２に行き、補正制御を開始する。
【００４７】
ステップＳ１２では、希釈バルブ６２を予め設定した初期設定の弁開度に開弁し、遮断バルブ６８を開弁する。これにより、吸気Ａの一部で希釈しつつ、フューエルレール４７からの天然ガスＦを分析室６３の内部に噴射する。
【００４８】
ステップＳ１３で、ガス成分検出センサ６４、６５の検出値Ｃ１、Ｃ２を検出し、ステップＳ１４で、第１検出値Ｃ１が第１設定値Ｃ１ｃ以下で、かつ、第２検出値Ｃ２が第２設定値Ｃ２ｃ以下であるか否かを判定する。この判定で否である場合は（ＮＯ）、ステップＳ１５で希釈バルブ６２の弁開度を予め設定した制御量だけ開弁して、ステップＳ１３に戻る。この期間では、上級の制御フローで設定される吸入混合気量Ｖｂと点火時期Ｔｂの補正はしない。つまり、この図３の制御フローに入力された吸入混合気量Ｖｂと点火プラグ３２による点火時期Ｔｂの少なくとも一方を補正することなく、そのまま、吸入混合気量Ｖｇ（＝Ｖｂ）と点火時期Ｔｇ（＝Ｔｂ）として出力する。
【００４９】
なお、図３の制御フローには図示していないが、希釈バルブ６２の弁開度がその上限値に達してもステップＳ１４の判定が否である場合は（ＮＯ）、ガス成分検出センサ６４、６５が故障していると判定して、希釈バルブ６２と遮断バルブ６８を閉弁し、補正制御を停止する。また、同時に、ランプの点灯やメッセージの表示などにより、ガス成分検出システム６０の故障が発生したとの警報を発生する。
【００５０】
ステップ１３の判定で両方の検出値Ｃ１、Ｃ２が設定値Ｃ１ｃ、Ｃ２ｃ以下である場合は（ＹＥＳ）、ステップＳ１６で、検出値の比率Ｒｃ＝（Ｃ１／Ｃ２）を算出して、予め設定してある補正用データベース（Ｒｃ→Ｋｃ、Ｒｃ→Ｋｄ）を参照して、補正量Ｋｃ、Ｋｄを算出する。
【００５１】
次のステップＳ１７で、上級の制御フローから入力した吸入混合気量Ｖｂを補正量Ｋｃで補正して、補正後の吸入混合気量Ｖｇ（＝Ｖｂ×Ｋｃ）を上級の制御フローに出力する。また、点火時期Ｔｂを補正量Ｋｄで補正して、補正後の点火時期Ｔｇ（＝Ｔｂ＋Ｋｄ）を上級の制御フローに出力する。そして、リターンに行き、上級の制御フローに戻る。制御装置７０は、上級の制御フローにおける吸入混合気量制御で、この出力された補正後の吸入混合気量Ｖｇと点火時期Ｔｇで燃料噴射する。
【００５２】
なお、これらの制御の途中でエンジン運転の停止が行われると割り込みが生じて、リターンに行き、上級の制御フローに戻って、上級の制御フローの終了と共にこの図３の制御フローも終了する。
【００５３】
上記の構成の内燃機関及び内燃機関の制御方法によれば、燃料タンク４１に貯留された液化天然ガスＬを気化させて天然ガスＦとし、この天然ガスＦを燃料とするエンジン１０において、比較的安価なセンサで、エンジン１０の運転中に燃料Ｆの性状を把握できて、この燃料Ｆの性状に合わせて吸入混合気量Ｖｂと点火プラグ３２による点火時期Ｔｂの少なくとも一方を補正することにより、吸入混合気量Ｖｇと点火時期Ｔｇの少なくとも一方を最適化できる。
【符号の説明】
【００５４】
１０  エンジン（内燃機関）
１１  エンジン本体
１２  吸気マニホールド（インテークマニホールド）
１３  吸気分岐通路
２１  吸気通路
２５  吸気スロットルバルブ
３１  気筒（シリンダ）
３２  点火プラグ
３３  排気通路
４１  燃料タンク
４１ａ  液面計
４２  燃料通路
４３  気化器
４４  緩衝容器
４５  開閉バルブ
４６  圧力レギュレータ
４７  フューエルレール
４８  燃料分岐通路
４９  燃料噴射装置（フェールインジェクタ）
６０  ガス成分検出システム
６１  吸気バイパス通路
６２  希釈バルブ
６３  分析室
６４  第１ガス成分検出センサ
６５  第２ガス成分検出センサ
６６  ガス燃料噴射器
６７  燃料管
６８  遮断バルブ（カットバルブ）
７０  制御装置
Ａ  吸気
Ｌ  液化天然ガス
Ｆ  天然ガス
Ｇ  排気ガス
Ｇｅ  ＥＧＲガス
Ｍ  混合気
【図１】
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【図２】
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【図３】
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