(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載されかつ複数の燃料噴射弁により気体燃料を供給されて運転される気体燃料エンジンの燃料制御装置であって、
上記エンジンは、複数の気筒を有し、
上記エンジンの各気筒には、上記燃料噴射弁として、上記気筒内に気体燃料を直接噴射する複数の直噴噴射弁と、上記エンジンの吸気通路内に気体燃料を噴射するポート噴射弁と、が配置され、
上記エンジンの出力トルクを検出するエンジン出力トルク検出手段と、
上記エンジンの排気ガスの空燃比を検出する空燃比検出手段と、
上記複数の直噴噴射弁及びポート噴射弁に対して噴射信号をそれぞれ付与して、それぞれの噴射弁からの上記気体燃料の噴射量を制御する制御手段と、を備え、
上記制御手段は、上記エンジンが所定回転数で運転される定常運転時には、上記複数の直噴噴射弁のみで上記エンジンを運転するとともに、上記空燃比検出手段による検出空燃比が、予め設定された第１目標空燃比になるように、上記気体燃料の噴射量をフィードバック補正する一方、上記エンジン出力トルク検出手段によって検出された検出トルクの変動幅が、予め設定された基準量よりも大きくなったときには、任意の１つの気筒の各直噴噴射弁に対して劣化補正制御を順次実行する所定の補正制御を、各気筒に対して順次実行するように構成されており、
上記劣化補正制御は、該劣化補正制御の対象となる制御対象噴射弁を含む一部の上記直噴噴射弁による燃料噴射を停止させ、かつ上記ポート噴射弁を作動させて、上記空燃比検出手段による検出空燃比が、予め設定された第２目標空燃比になるように、停止させた直噴噴射弁以外の他の直噴噴射弁による噴射量をフィードバック補正するとともに、上記制御対象噴射弁に付与される噴射信号を、該噴射信号を付与しても上記他の直噴噴射弁の噴射量のフィードバック補正量が変化しない噴射量から、上記他の直噴噴射弁の噴射量のフィードバック補正量が変化する噴射量まで漸増するように変化させて、上記他の直噴噴射弁の噴射量のフィードバック補正量が変化したときの噴射信号と該変化したときのフィードバック補正量とから、上記制御対象噴射弁の劣化の有無を判定し、劣化が有ると判定した上記制御対象噴射弁に付与される噴射信号を補正する制御である
ことを特徴とする気体燃料エンジンの燃料制御装置。
【請求項２】
請求項１記載の気体燃料エンジンの燃料制御装置において、
上記気体燃料は、第１気体燃料と、第１気体燃料に対して単位体積当たりの発熱量が低くかつ着火性が高い第２気体燃料であり、
上記ポート噴射弁は、上記第１気体燃料を噴射する第１のポート噴射弁と、上記第２気体燃料を噴射する第２のポート噴射弁と、により構成され、
上記制御手段は、上記直噴噴射弁の上記劣化補正制御の実行時に、作動させるポート噴射弁を上記第１のポート噴射弁とするように構成されている
ことを特徴とする気体燃料エンジンの燃料制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載の気体燃料エンジンの燃料制御装置において、
エンジン冷却水の温度を検出するエンジン水温検出手段を更に備え、
上記直噴噴射弁は、上記第１気体燃料を噴射する複数の第１の直噴噴射弁と、上記第２気体燃料を噴射する第２の直噴噴射弁と、により構成され、
上記制御手段は、上記エンジン水温検出手段によって検出された検出温度が、予め定められた基準温度よりも低く、かつ上記エンジンの負荷が所定負荷以下の負荷である中負荷ないし低負荷であって、上記制御対象噴射弁を上記第２の直噴噴射弁とするときには、上記作動させるポート噴射弁を、上記第１のポート噴射弁ではなく上記第２のポート噴射弁とするように構成されている
ことを特徴とする気体燃料エンジンの燃料制御装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１つに記載の気体燃料エンジンの燃料制御装置において、
上記直噴噴射弁は、第１気体燃料を噴射する複数の第１の直噴噴射弁と、第１気体燃料に対して単位体積当たりの発熱量が低くかつ着火性が高い第２気体燃料を噴射する第２の直噴噴射弁と、により構成され、
上記制御手段は、上記第１及び第２の直噴噴射弁の全てにより上記エンジンを運転させており、かつ上記制御対象噴射弁を上記第１の直噴噴射弁とするときには、上記停止させる直噴噴射弁を上記第１の直噴噴射弁の全てとするように構成されている
ことを特徴とする気体燃料エンジンの燃料制御装置。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれか１つに記載の気体燃料エンジンの燃料制御装置において、
上記直噴噴射弁は、第１気体燃料を噴射する複数の第１の直噴噴射弁と、第１気体燃料に対して単位体積当たりの発熱量が低くかつ着火性が高い第２気体燃料を噴射する第２の直噴噴射弁と、により構成され、
上記制御手段は、上記第１及び第２の直噴噴射弁の全てにより上記エンジンを運転させており、かつ上記制御対象噴射弁を上記第１の直噴噴射弁とするときには、上記停止させる直噴噴射弁を、上記制御対象噴射弁を含む一部の上記第１の直噴噴射弁とするように構成されている
ことを特徴とする気体燃料エンジンの燃料制御装置。
【請求項６】
請求項１又は２に記載の気体燃料エンジンの燃料制御装置において、
上記直噴噴射弁は、第１気体燃料を噴射する複数の第１の直噴噴射弁と、第１気体燃料に対して単位体積当たりの発熱量が低くかつ着火性が高い第２気体燃料を噴射する第２の直噴噴射弁と、により構成され、
上記制御手段は、上記第１の直噴噴射弁のみによりエンジンを運転させており、かつ上記制御対象噴射弁を上記第１の直噴噴射弁とするときには、上記第２の直噴噴射弁を作動させるとともに、上記停止させる直噴噴射弁を上記第１の直噴噴射弁の全てとするように構成されている
ことを特徴とする気体燃料エンジンの燃料制御装置。
【請求項７】
請求項１又は２に記載の気体燃料エンジンの燃料制御装置において、
上記直噴噴射弁は、第１気体燃料を噴射する複数の第１の直噴噴射弁と、第１気体燃料に対して単位体積当たりの発熱量が低くかつ着火性が高い第２気体燃料を噴射する第２の直噴噴射弁と、により構成され、
上記制御手段は、上記第１の直噴噴射弁のみによりエンジンを運転させており、かつ上記制御対象噴射弁を上記第１の直噴噴射弁とするときには、上記第２の直噴噴射弁を作動させるとともに、上記停止させる直噴噴射弁を、上記制御対象噴射弁を含む一部の上記第１の直噴噴射弁とするように構成されている
ことを特徴とする気体燃料エンジンの燃料制御装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１つに記載の気体燃料エンジンの燃料制御装置において、
上記車両は、バッテリと、該バッテリから電力を供給されて駆動する駆動モータと、上記バッテリの残量を検出するバッテリ残量検出手段と、を備えていて、上記エンジン又は上記駆動モータの少なくとも一方からエネルギーを供給されて走行するハイブリッド車両であり、
上記制御手段は、上記バッテリから上記駆動モータへの電力の供給を制御する電力供給制御手段を含み、
上記電力供給制御手段は、上記バッテリ残量検出手段による検出残量が所定容量より多いと検出され、かつ上記制御手段により上記劣化補正制御が実行されるときには、上記バッテリから上記駆動モータへ供給する電力を増加させるように構成されている
ことを特徴とする気体燃料エンジンの燃料制御装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１つに記載の気体燃料エンジンの燃料制御装置において、
上記エンジンの排気通路に配設され、該エンジンの排気ガスを浄化するＮＯｘ吸蔵還元触媒を更に備え、
上記ＮＯｘ吸蔵還元触媒は、上記エンジンの排気ガス中のＮＯｘをリーン空燃比雰囲気下で吸蔵するとともに、該吸蔵したＮＯｘを、リッチ空燃比雰囲気下で放出するものであり、
上記制御手段は、ＮＯｘ吸蔵還元触媒からＮＯｘを放出するために上記エンジンがリッチ運転されているときに、上記劣化補正制御を実行するように構成されている
ことを特徴とする気体燃料エンジンの燃料制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、気体燃料エンジンの燃料制御装置に関する技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、例えば特許文献１に示されているように、複数の燃料噴射弁により燃料が供給されるエンジンが知られている。特許文献１に記載のエンジンは、気体燃料供給部と液体燃料供給部とを有し、気体燃料と液体燃料とがエンジンに切り換えて供給され、気体燃料及び液体燃料のうち一方の燃料の燃焼によりエンジンの運転を実施している期間において、例えば空燃比フィードバック補正量が正常範囲を逸脱したか否かにより、エンジンの燃焼状態が正常か異常かを判定し、該判定後に、使用燃料を上記一方の燃料から他方の燃料に切り替え、その切替後、上記他方の燃料の燃焼によりエンジンの運転を実施している期間において、例えば空燃比フィードバック補正量が正常範囲を逸脱したか否かにより、エンジンの燃焼状態が正常か異常かを判定し、上記燃焼状態が異常であると判定された場合に、上記判定結果に基づいて異常部位を特定するものである。
【０００３】
また、特許文献２には、直噴噴射弁とポート噴射弁とが、エンジンの各気筒にそれぞれ設けられ、直噴噴射弁及びポート噴射弁の両方から燃料を噴射してエンジンを運転しているときに、気筒間で空燃比の不均衡が検出された場合には、直噴噴射弁又はポート噴射弁のうちの一方からの燃料噴射を停止させかつ他方からのみ燃料を噴射させて、そのときの空燃比を検出することで、異常が発生した噴射弁を特定するものが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−１９６７３４号公報
【特許文献２】特開２０１２−２１９６２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、燃料を噴射する燃料噴射弁の使用期間が長くなると、エンジンオイル等が噴射開口部に付着することにより、燃料噴射弁に対して噴射信号を出力してから実際に噴射が開始されるまでの無効噴射期間が長くなるという劣化現象が生じる。特に気体燃料を噴射する燃料噴射弁では、噴射開口部の径が大きいために、エンジンオイル等が噴射開口部に浸入して付着し易く、また、燃料をエンジンの燃焼室内に直接噴射する場合には、エンジンオイルが噴射開口部により一層付着し易くなる。無効噴射期間が長くなると、実際の噴射量は、噴射信号に対応する噴射量よりも少なくなる。
【０００６】
そこで、上記特許文献１のように、空燃比フィードバック補正量が大きくなったときに、第１燃料を噴射する第１の燃料噴射弁、又は、第２燃料を噴射する第２の燃料噴射弁が劣化して無効噴射期間が長くなったと判定するようにすることが考えられる。
【０００７】
しかし、複数の燃料噴射弁により燃料を噴射してエンジンを運転させている場合には、どの燃料噴射弁が劣化しているかという判定は困難である。また、各燃料噴射弁の無効噴射時間がどの程度長くなっているかが分からず、劣化に対応して噴射信号を補正することも難しい。
【０００８】
これに対して、上記特許文献２のように、一方の燃料噴射弁による燃料噴射を停止させて、他方の燃料噴射弁のみから燃料を噴射させることで、該他方の燃料噴射弁の劣化の判定を行うことも想定されるが、一方の燃料噴射弁を停止させることで、エンジンの出力トルクが低下するおそれがある。この出力トルクの低下によって、車両の走行状態に影響が出ることが懸念されることから、特に走行中は、上記劣化の判定を実行するのは難しい。
【０００９】
本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、複数の燃料噴射弁を備えた気体燃料エンジンの燃料制御装置において、複数の燃料噴射弁の少なくとも１つが劣化して無効期間が長くなり、どの燃料噴射弁が劣化しているかの判定が必要となったときに、車両の走行状態に影響を与えることなく、劣化した燃料噴射弁を特定し、その特定した燃料噴射弁に付与される噴射信号を補正できるようにして、その特定した燃料噴射弁（劣化した燃料噴射弁）から正確な燃料噴射が行えるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するために、本発明では、車両に搭載されかつ複数の燃料噴射弁により気体燃料を供給されて運転される気体燃料エンジンの燃料制御装置を対象として、上記エンジンは、複数の気筒を有し、上記エンジンの各気筒には、上記燃料噴射弁として、上記気筒内に気体燃料を直接噴射する複数の直噴噴射弁と、上記エンジンの吸気通路内に気体燃料を噴射するポート噴射弁と、が配置され、上記エンジンの出力トルクを検出するエンジン出力トルク検出手段と、上記エンジンの排気ガスの空燃比を検出する空燃比検出手段と、上記複数の直噴噴射弁及びポート噴射弁に対して噴射信号をそれぞれ付与して、それぞれの噴射弁からの上記気体燃料の噴射量を制御する制御手段と、を備え、上記制御手段は、上記エンジンが所定回転数で運転される定常運転時には、上記複数の直噴噴射弁のみで上記エンジンを運転するとともに、上記空燃比検出手段による検出空燃比が、予め設定された第１目標空燃比になるように、上記気体燃料の噴射量をフィードバック補正する一方、上記エンジン出力トルク検出手段によって検出された検出トルクの変動幅が、予め設定された基準量よりも大きくなったときには、任意の１つの気筒の各直噴噴射弁に対して劣化補正制御を順次実行する所定の補正制御を、各気筒に対して順次実行するように構成されており、上記劣化補正制御は、該劣化補正制御の対象となる制御対象噴射弁を含む一部の上記直噴噴射弁による燃料噴射を停止させ、かつ上記ポート噴射弁を作動させて、上記空燃比検出手段による検出空燃比が、予め設定された第２目標空燃比になるように、上記停止させた直噴噴射弁以外の他の直噴噴射弁による噴射量をフィードバック補正するとともに、上記制御対象噴射弁に付与される噴射信号を、該噴射信号を付与しても上記他の直噴噴射弁の噴射量のフィードバック補正量が変化しない噴射量から、上記他の直噴噴射弁の噴射量のフィードバック補正量が変化する噴射量まで漸増するように変化させて、上記他の直噴噴射弁の噴射量のフィードバック補正量が変化したときの噴射信号と該変化したときのフィードバック補正量とから、上記制御対象噴射弁の劣化の有無を判定し、劣化が有ると判定した上記制御対象噴射弁に付与される噴射信号を補正する制御である、という構成とした。
【００１１】
上記の構成によると、上記劣化補正制御では、劣化補正制御の対象となる制御対象噴射弁を含む一部の直噴噴射弁による燃料噴射を停止させる代わりに、ポート噴射弁を作動させる。これにより、一部の直噴噴射弁による燃料噴射を停止させたことによるエンジン出力トルクの低下を、ポート噴射による気体燃料の供給によって抑制することができる。また、ポート噴射により、劣化補正制御に伴い低下したエンジン出力トルクを補うことで、劣化補正制御の実行時に車両の加速要求等があったとしても、走行状態に大きな影響を与えることなく、車両を加速等させることができる。さらに、ポート噴射によって気体燃料を供給することで、一部の直噴噴射弁からの燃料噴射を停止させたとしても、気筒内での燃料の均一性が低下するのを抑制して、燃焼性の悪化を抑えることができる。
【００１２】
また、上記劣化補正制御では、上記制御対象噴射弁に付与される噴射信号を、該噴射信号を付与しても停止させた直噴噴射弁以外の他の直噴噴射弁に対する噴射量のフィードバック補正量が変化しない噴射量から、他の直噴噴射弁に対する噴射量のフィードバック補正量が変化する噴射量まで漸増するように変化させる。すなわち、他の直噴噴射弁に対する噴射量のフィードバック補正量が変化しない噴射量に対応する噴射信号（つまり、制御対象噴射弁から燃料が噴射されないようなパルス幅を有する噴射信号）が、制御対象噴射弁に付与されたときには、制御対象噴射弁から燃料が実際には噴射されず、他の直噴噴射弁に対する噴射量のフィードバック補正量は変化しない。一方、他の直噴噴射弁に対する噴射量のフィードバック補正量が変化する噴射量に対応する噴射信号（つまり、制御対象噴射弁から燃料が噴射されるようなパルス幅を有する噴射信号）が制御対象噴射弁に付与されたときには、制御対象噴射弁から燃料が実際に噴射され、その噴射された燃料の分だけリッチになるので、他の直噴噴射弁に対する噴射量のフィードバック補正量が変化することになる。このように他の直噴噴射弁に対するフィードバック補正量が変化したときの噴射信号と該変化したときの他の直噴噴射弁に対する噴射量のフィードバック補正量とから、実際の噴射量、つまり制御対象噴射弁の無効噴射期間が分かり、この無効噴射期間から、制御対象噴射弁が劣化しているか否かが分かる。そして、制御対象噴射弁に劣化が有ると判定したときには、制御対象噴射弁の無効噴射期間から、制御対象噴射弁に付与される噴射信号を補正することができる。
【００１３】
上記気体燃料エンジンの燃料制御装置の一実施形態では、上記燃料は、第１気体燃料と、第１気体燃料に対して単位体積当たりの発熱量が低くかつ着火性が高い第２気体燃料であり、上記ポート噴射弁は、上記第１気体燃料を噴射する第１のポート噴射弁と、上記第２気体燃料を噴射する第２のポート噴射弁と、により構成され、上記制御手段は、上記直噴噴射弁の上記劣化補正制御の実行時に、上記作動させるポート噴射弁を上記第１のポート噴射弁とするように構成されている。
【００１４】
このように、劣化補正制御によって低下したエンジン出力トルクをポート噴射により補う際に、作動させるポート噴射弁を第１のポート噴射弁として、第２気体燃料に対して単位体積当たりの発熱量の高い第１気体燃料を供給するようにすることで、エンジン出力トルクの低下を、より効率的に抑制することができる。
【００１５】
上記気体燃料エンジンの燃料制御装置の他の実施形態では、上記エンジン冷却水の温度を検出するエンジン水温検出手段を更に備え、上記直噴噴射弁は、上記第１気体燃料を噴射する複数の第１の直噴噴射弁と、上記第２気体燃料を噴射する第２の直噴噴射弁と、により構成され、上記制御手段は、上記エンジン水温検出手段によって検出された検出温度が、予め定められた基準温度よりも低く、かつ上記エンジンの負荷が所定負荷以下の負荷である中負荷ないし低負荷であって、上記制御対象噴射弁を上記第２の直噴噴射弁とするときには、上記作動させるポート噴射弁を、上記第１のポート噴射弁ではなく上記第２のポート噴射弁とするように構成されている。
【００１６】
エンジン冷却水の温度が低い状況（例えば、エンジン冷間時など）で、かつエンジンの負荷も所定負荷以下の負荷である中負荷ないし低負荷であるような場合には、エンジンが所定負荷以上の負荷である高負荷で運転されている場合等に比べて、燃料が燃焼しにくくなる。このようなときに、劣化補正制御のために第１気体燃料に対して着火性の良い第２気体燃料の噴射を停止させると、エンジンの燃焼安定性が悪化するおそれがある。そこで、そのときには、第２気体燃料を噴射する第２のポート噴射弁を作動させて、第２気体燃料を供給するようにすることで、燃焼安定性の悪化を抑制することができる。
【００１７】
上記気体燃料エンジンの燃料制御装置では、上記直噴噴射弁は、第１気体燃料を噴射する複数の第１の直噴噴射弁と、第１気体燃料に対して単位体積当たりの発熱量が低くかつ着火性が高い第２気体燃料を噴射する第２の直噴噴射弁と、により構成され、上記制御手段は、上記第１及び第２の直噴噴射弁の全てにより上記エンジンを運転させており、かつ上記制御対象噴射弁を上記第１の直噴噴射弁とするときには、上記停止させる直噴噴射弁を上記第１の直噴噴射弁の全てとするように構成されている、ことが望ましい。
【００１８】
一方、上記直噴噴射弁は、第１気体燃料を噴射する複数の第１の直噴噴射弁と、第１気体燃料に対して単位体積当たりの発熱量が低くかつ着火性が高い第２気体燃料を噴射する第２の直噴噴射弁と、により構成され、上記制御手段は、上記第１及び第２の直噴噴射弁の全てにより上記エンジンを運転させており、かつ上記制御対象噴射弁を上記第１の直噴噴射弁とするときには、上記停止させる直噴噴射弁を、上記制御対象噴射弁を含む一部の上記第１の直噴噴射弁とするように構成されていてもよい。
【００１９】
すなわち、複数の第１の直噴噴射弁の全てにより第１気体燃料を供給している場合は、劣化補正制御によって、そのうちの一部のみを停止させてしまうと、残った第１の直噴噴射弁付近に第１気体燃料が偏って、気筒内での燃焼が不均一になるおそれがある。ポート噴射により、ある程度の均一性は維持できるが、燃焼安定性を確保する観点からはより確実に不均一な燃焼を防止することが望ましい。一方、加速時など、燃焼安定性を確保するよりも、エンジン出力トルクの低下を抑制させる方が望ましいこともある。そこで、制御対象噴射弁を第１の直噴噴射弁とするときに、前者の場合は、上記停止させる噴射弁を第１の直噴噴射弁の全てとすることで、燃焼安定性を確保することができるようにする一方、後者の場合は、上記停止させる噴射弁を、制御対象噴射弁を含む一部の第１の直噴噴射弁とすることで、エンジン出力トルクの低下を抑制することができるようにする。
【００２０】
上記気体燃料エンジンの燃料制御装置の他の実施形態では、上記直噴噴射弁は、第１気体燃料を噴射する複数の第１の直噴噴射弁と、第１気体燃料に対して単位体積当たりの発熱量が低くかつ着火性が高い第２気体燃料を噴射する第２の直噴噴射弁と、により構成され、上記制御手段は、上記第１の直噴噴射弁のみによりエンジンを運転させており、かつ上記制御対象噴射弁を上記第１の直噴噴射弁とするときには、上記第２の直噴噴射弁を作動させるとともに、上記停止させる直噴噴射弁を上記第１の直噴噴射弁の全てとするように構成されている、ことが望ましい。
【００２１】
一方、上記直噴噴射弁は、上記直噴噴射弁は、第１気体燃料を噴射する複数の第１の直噴噴射弁と、第１気体燃料に対して単位体積当たりの発熱量が低くかつ着火性が高い第２気体燃料を噴射する第２の直噴噴射弁と、により構成され、上記制御手段は、上記第１の直噴噴射弁のみによりエンジンを運転させており、かつ上記制御対象噴射弁を上記第１の直噴噴射弁とするときには、上記第２の直噴噴射弁を作動させるとともに、上記停止させる直噴噴射弁を、上記制御対象噴射弁を含む一部の上記第１の直噴噴射弁とするように構成されていてもよい。
【００２２】
第２気体燃料の残量が予め設定された基準蓄積量以下になっている場合などには、第１気体燃料のみをエンジンに供給して運転することがある。このような場合に、第１の直噴噴射弁に対して劣化補正制御を行うために、第１の直噴噴射弁を停止させることになると、ポート噴射のみでは、低下したエンジン出力トルクを十分に補うことができない。そこで、このときに、第１の直噴噴射弁に対して劣化補正制御を行うために、第１の直噴噴射弁を停止させる場合は、第２の直噴噴射弁を作動させることによって、ポート噴射のみでは補いきれない分のエンジン出力トルクを補うことができる。
【００２３】
上記気体燃料エンジンの燃料制御装置において、上記車両は、上記バッテリと、該バッテリから電力を供給されて駆動する駆動モータと、上記バッテリの残量を検出するバッテリ残量検出手段と、を更に備えていて、上記エンジン又は上記駆動モータの少なくとも一方からエネルギーを供給されて走行するハイブリッド車両であり、上記制御手段は、上記バッテリから上記駆動モータへの電力の供給を制御する電力供給制御手段を含み、上記電力供給制御手段は、上記バッテリ残量検出手段による検出残量が所定容量より多いと検出され、かつ上記制御手段により上記劣化補正制御が実行されるときには、上記バッテリから上記駆動モータへ供給する電力を増加させるように構成されている、ことが望ましい。
【００２４】
すなわち、劣化補正制御のために、制御対象噴射弁を含む一部の直噴噴射弁を停止させ、それによって低下したエンジン出力トルクを補うようにポート噴射弁を作動させているが、低下したエンジン出力トルクをポート噴射弁のみで補いきれないときには、バッテリから駆動モータへ電力の供給量を増加させることにより、ポート噴射のみでは補いきれない分のエンジン出力トルクを補うことができる。
【００２５】
上記気体燃料エンジンの燃料制御装置において、上記エンジンの排気通路に配設され、該エンジンの排気ガスを浄化するＮＯｘ吸蔵還元触媒を更に備え、上記ＮＯｘ吸蔵還元触媒は、上記エンジンの排気ガス中のＮＯｘをリーン空燃比雰囲気下で吸蔵するとともに、該吸蔵したＮＯｘを、リッチ空燃比雰囲気下で放出するものであり、上記制御手段は、ＮＯｘ吸蔵還元触媒からＮＯｘを放出するために上記エンジンがリッチ運転されているときに、上記劣化補正制御を実行するように構成されている、ことが望ましい。
【００２６】
このことにより、ＮＯｘ吸蔵還元触媒からＮＯｘを放出しながら、劣化補正制御を実行することで、燃料不足を出来る限り解消して、エンジンの運転に対して大きな影響を与えるのを防止することができる。
【発明の効果】
【００２７】
以上説明したように、本発明の気体燃料エンジンの燃料制御装置によれば、複数の燃料噴射弁の少なくとも１つが劣化して無効期間が長くなり、どの燃料噴射弁が劣化しているかの判定が必要となった場合に、車両走行に影響を与えることなく、劣化した燃料噴射弁を特定し、その特定した燃料噴射弁に付与される噴射信号を補正できるようにして、その特定した燃料噴射弁（劣化した燃料噴射弁）から正確な燃料噴射が行えるようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施形態に係る燃料制御装置により燃料制御される気体燃料エンジンが搭載された車両の概略図である。
【図２】上記車両のエンジン及びその制御系の構成を示すブロック図である。
【図３】コントロールユニットによるエンジンの運転時における燃料噴射弁の選択の処理動作を示すフローチャートである。
【図４】水素ガス、天然ガス及びこれらの混合ガスＡ，Ｂ，Ｃについて、エンジンで燃焼させたときの、空気過剰率λとエンジンからのＮＯｘ排出量との関係を示すグラフである。
【図５】水素ガス、天然ガス及びこれらの混合ガスＡ，Ｂ，Ｃについて、エンジンで燃焼させたときの、空気過剰率λとエンジンの出力トルクとの関係、及び、空気過剰率λとエンジンの熱効率との関係を示すグラフである。
【図６】コントロールユニットによる直噴噴射弁及びポート噴射弁の選択時の処理動作を示すフローチャートである。
【図７】コントロールユニットによるＮＯｘ放出制御時のエンジン制御の処理動作を示すフローチャートである。
【図８】コントロールユニットによるエンジンの始動時及び運転時の処理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】
【００２９】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００３０】
図１は、本発明の実施形態に係る燃料制御装置により燃料制御される気体燃料エンジン１０（以下、エンジン１０という）が搭載された車両１の概略図である。この車両１は、所謂レンジエクステンダーＥＶ車両（シリーズハイブリッド車両）であって、エンジン１０と、該エンジン１０により駆動されて発電する発電機２０と、この発電機２０によって発電された電力が蓄電（充電）される高電圧・大容量のバッテリ３０と、エンジン１０に駆動されることによる発電機２０の発電電力及びバッテリ３０の蓄電電力（放電電力）の両方又はバッテリ３０の放電電力のみで駆動される駆動モータ４０とを備えている。本実施形態では、発電機２０は、モータの機能も有するモータジェネレータであり、モータとしての発電機２０によりエンジン１０を駆動して（クランキングして）、エンジン１０を始動するようになされている。
【００３１】
発電機２０とバッテリ３０との間には、第１インバータ５０が設けられ、バッテリ３０と駆動モータ４０との間には、第２インバータ５１が設けられている。第１インバータ５０と第２インバータ５１とは互いに接続され、その接続ラインにバッテリ３０が接続されている。発電機２０の発電電力は、第１インバータ５０を介してバッテリ３０に供給されるとともに、第１及び第２インバータ５０，５１を介して駆動モータ４０に供給される。バッテリ３０からの放電電力は、第２インバータ５１を介して駆動モータ４０に供給される。
【００３２】
駆動モータ４０は、基本的には、バッテリ３０の放電電力で駆動され、車両１の乗員による車両１の加速要求時等のように、バッテリ３０の放電電力のみでは駆動モータ４０の出力が不足するときには、エンジン１０が始動されて発電機２０の発電電力も駆動モータ４０に供給される。駆動モータ４０の出力は、デファレンシャル装置６０を介して、駆動輪６１（ステアリングホイール６２により操舵される左右の前輪）に伝達され、これにより、車両１が走行する。
【００３３】
また、駆動モータ４０は、回生発電電力を発生可能なものであって、車両１の減速時に発電機として作動して、その発電した電力（回生発電電力）がバッテリ３０に充電される。バッテリ３０の残存容量（ＳＯＣ）が所定容量以下になると、エンジン１０が始動されて発電機２０の発電電力でもってバッテリ３０が充電される。上記所定容量は、バッテリ３０の充電が早急に必要な緊急性を要するレベルよりも多い容量であって、バッテリ３０の残存容量として少なすぎずかつ多すぎない適切なレベルに維持できるような容量である。尚、バッテリ３０は、車両１の外部の電源による外部充電も可能になされている。
【００３４】
エンジン１０は、発電機２０を駆動して発電させるために用いられる発電用エンジンである。エンジン１０は、水素タンク７０に貯留されている水素ガス、及び、ＣＮＧタンク７１に貯留されている天然ガス（ＣＮＧ）が、燃料としてそれぞれ供給可能に構成された気体燃料エンジンである。本実施形態では、天然ガスは、第１気体燃料に相当し、水素ガスは、第２気体燃料に相当する。第１気体燃料としては、天然ガス以外にも例えばプロパンやブタンであってもよい。第１気体燃料は、第２気体燃料に対して、単位体積当たりの発熱量が高くかつ同じ燃焼空燃比下でエンジン１０（燃焼室）からのＮＯｘ排出量が少なくかつリーン限界の燃焼空燃比が低い気体燃料が好ましく、この点から、第２気体燃料が水素ガスである場合、天然ガス、プロパン、ブタンは、第１気体燃料として好適な燃料である。一方、第２気体燃料としては、第１気体燃料に対して着火性が良く、リーン限界の燃焼空燃比が高い気体燃料が好ましい。水素ガスは、着火性が良好であることから、リーン運転を行うことで、大気並のエミッション性能と低燃費とを達成することができる点で第２気体燃料として好ましい。
【００３５】
図２に示すように、エンジン１０は、ツインロータ式（２気筒）のロータリピストンエンジンであって、２つの繭状のロータハウジング１１内（気筒内）に形成されるロータ収容室１１ａに、概略三角形状のロータ１２がそれぞれ収容されて構成されている。２つのロータハウジング１１は、３つのサイドハウジング（図示せず）の間に挟み込むようにして該サイドハウジングと一体化されてなり、各ロータハウジング１１とその両側のサイドハウジングとで各ロータ収容室１１ａが形成される。尚、図２では、２つのロータハウジング１１（２つの気筒）を展開した状態で図示しており、２つのロータハウジング１１内の中央部にそれぞれ描いているエキセントリックシャフト１３は、同じものである。
【００３６】
上記各ロータ１２は、その三角形の各頂部に図示しないアペックスシールを有し、これらアペックスシールがロータハウジング１１のトロコイド内周面に摺接しており、このことで、各ロータ１２により各ロータ収容室１１ａ（各気筒）内に３つの作動室（燃焼室に相当）が画成される。そして、各ロータ１２は、該ロータ１２の３つのアペックスシールが各々ロータハウジング１１のトロコイド内周面に当接した状態でエキセントリックシャフト１３の周りを自転しながら、該エキセントリックシャフト１３の軸心の周りに公転するようになっている。ロータ１２が１回転する間に、該ロータ１２の各頂部間にそれぞれ形成された作動室が周方向に移動しながら、吸気、圧縮、膨張（燃焼）及び排気の各行程から成る燃焼サイクルを行い、これにより発生する回転力がロータ１２を介して出力軸としてのエキセントリックシャフト１３から出力される。
【００３７】
上記各ロータ収容室１１ａには、吸気行程にある作動室に開口する吸気開口に連通するように吸気通路１４が接続されているとともに、排気行程にある作動室に開口する排気開口に連通するように排気通路１５が接続されている。吸気通路１４は、上流側では１つであるが、下流側では、２つの分岐路に分岐してそれぞれ上記各ロータ収容室１１ａに連通している。吸気通路１４の上記分岐部よりも上流側（後述の排気ターボ過給機８５のコンプレッサ８５ａよりも上流側）には、ステッピングモータ等のスロットル弁アクチュエータ９０により駆動されて吸気通路１４の断面積（弁開度）を調節するスロットル弁１６が配設されている。このスロットル弁１６により、各ロータ収容室１１ａ（吸気行程にある作動室）内への吸気量が調節されることになる。本実施形態における後述のエンジン制御では、スロットル弁１６は全開とされる。
【００３８】
吸気通路１４の上記分岐部よりも下流側の各分岐路には、上記水素タンク７０からの水素ガス、及び、上記ＣＮＧタンク７１からの天然ガスを、吸気通路１４内にそれぞれ噴射する水素用ポート噴射弁１７Ａ及びＣＮＧ用ポート噴射弁１７Ｂが配設されている。これら水素用及びＣＮＧ用ポート噴射弁１７Ａ，１７Ｂによりそれぞれ噴射された水素ガス及び天然ガスは、空気と混合された状態で、吸気行程にある作動室に供給される。尚、水素用及びＣＮＧ用ポート噴射弁１７Ａ，１７Ｂは、後述する劣化補正制御を実行する場合を除いて、エンジン１０の極冷間時（エンジン冷間時の中でもエンジン冷却水の温度がかなり低くて、予め設定された設定温度（後述する基準温度よりも低い温度）よりも低いとき）における始動時に主に使用される燃料噴射弁であり、極冷間以外の始動時、及びエンジン１０の定常運転時には、後述の水素用及びＣＮＧ用直噴噴射弁１８Ａ，１８Ｂより燃料（水素ガス及び天然ガス）が燃焼室内に直接噴射される。すなわち、エンジン１０の極冷間時における始動時においては、水素用及びＣＮＧ用直噴噴射弁１８Ａ，１８Ｂの燃料噴射開口が、燃料の燃焼により生じた水分の凍結により塞がれている可能性があるので、極冷間時における始動時には例外的に水素用及びＣＮＧ用ポート噴射弁１７Ａ，１７Ｂより燃料を噴射するようにしている。尚、エンジン１０の始動時及び運転時において、水素用及びＣＮＧ用直噴噴射弁１８Ａ，１８Ｂと水素用及びＣＮＧ用ポート噴射弁１７Ａ，１７Ｂとより燃料を噴射するようにすることも可能である。
【００３９】
本実施形態では、ＣＮＧ用ポート噴射弁１７Ｂが、第１気体燃料をエンジン１０に供給するべく噴射する第１のポート噴射弁に相当し、水素用ポート噴射弁１７Ａが、第２気体燃料をエンジン１０に供給するべく噴射する第２のポート噴射弁に相当する。
【００４０】
上記排気通路１５は、上流側では、各ロータ収容室１１ａにそれぞれ連通するように２つ設けられているが、下流側では、１つに合流されている。この排気通路１５の該合流部よりも下流側には、排気ガスを浄化するための低温活性三元触媒８１及びＮＯｘ吸蔵還元触媒８２が配設されている。低温活性三元触媒８１は、ＮＯｘ吸蔵還元触媒８２よりも触媒活性化温度が低い三元触媒であって、ＮＯｘ吸蔵還元触媒８２よりも上流側に配設されている。尚、図２において吸気通路１４及び排気通路１５に図示した矢印は、吸気及び排気の流れを示している。
【００４１】
上記ＮＯｘ吸蔵還元触媒８２は、例えば、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）等の貴金属を含んだ担体に、バリウム（Ｂａ）、カリウム（Ｋ）等のＮＯｘ吸蔵剤を担持させて構成されていて、エンジン１０の排気ガス中のＮＯｘをリーン空燃比雰囲気下で吸蔵するとともに、該吸蔵したＮＯｘを、リッチ空燃比雰囲気下で放出して、該ＮＯｘを、排気ガス中のＨＣやＣＯと反応させて還元する機能を有する。
【００４２】
上記各ロータハウジング１１（各気筒）には、水素タンク７０からの水素ガスを、ロータ収容室１１ａの圧縮行程にある作動室（燃焼室）内に直接噴射する水素用直噴噴射弁１８Ａと、ＣＮＧタンク７１からの天然ガスを、ロータ収容室１１ａの圧縮行程にある作動室（燃焼室）内に直接噴射する２本のＣＮＧ用直噴噴射弁１８Ｂと、水素用及びＣＮＧ用直噴噴射弁１８Ａ，１８Ｂよりそれぞれ噴射された水素ガス及び天然ガスの点火を行う２つの点火プラグ１９とが設けられている。水素ガス及び天然ガスは、通常は、同じ体積比率（共に約５０％）でもってエンジン１０（燃焼室）に噴射供給されているが、例えば、水素ガスの残量が基準蓄積量よりも少なくなっている場合などは、天然ガスの体積比率が大きくされたり、天然ガスのみがエンジン１０に噴射供給されたりすることもある。また、後述する第１〜第３制御の場合も同様に水素ガスと天然ガスとの体積比率を変動させることがある。尚、２本のＣＮＧ用直噴噴射弁１８Ｂは、ロータハウジング１１の厚さ方向（図２で紙面方向）に並行して配列されており、図２では、奥側のＣＮＧ用直噴噴射弁１８Ｂは見えていない。また、本実施形態では、ＣＮＧ用直噴噴射弁１８Ｂを２本備える構成としているが、３本以上備える構成としてもよい。
【００４３】
本実施形態では、ＣＮＧ用直噴噴射弁１８Ｂが、第１気体燃料をエンジン１０に供給するべく噴射する第１の直噴噴射弁に相当し、水素用直噴噴射弁１８Ａが、第２気体燃料をエンジン１０に供給するべく噴射する第２の直噴噴射弁に相当する。
【００４４】
エンジン１０には、該エンジン１０の各ロータ収容室１１ａにおける吸気行程にある作動室（燃焼室）内への吸気の過給を行う排気ターボ過給機８５が設けられている。この排気ターボ過給機８５は、吸気通路１４におけるスロットル弁１６よりも下流側に配設されたコンプレッサ８５ａと、排気通路１５における上記合流部よりも下流側でかつ三元触媒８１よりも上流側に配設されたタービン８５ｂとで構成されている。タービン８５ｂが排気ガス流により回転し、このタービン８５ｂの回転により、該タービン８５ｂに連結されたコンプレッサ８５ａが作動して、吸気通路１４に吸入された空気を圧縮する。この圧縮された空気は、吸気通路１４におけるコンプレッサ８５ａよりも下流側に配設されたインタークーラ８６によって冷却された後、上記各分岐路を介して各ロータ収容室１１ａにおける吸気行程にある作動室内に吸入される。
【００４５】
車両１には、バッテリ３０に出入りする電流及びバッテリ３０の電圧を検出するバッテリ残量検出手段としてのバッテリ電流・電圧センサ１０１と、車両１の乗員によるアクセルペダルの踏み込み量（乗員の操作によるアクセル開度）を検出するアクセル開度センサ１０２と、車両１の車速を検出する車速センサ１０３と、エキセントリックシャフト１３に設けられ、エキセントリックシャフト１３の回転角度位置を検出する回転角センサ１０４と、排気通路１５における低温活性三元触媒８１とタービン８５ｂとの間に配設され、エンジン１０の排気ガスの空燃比を検出する空燃比検出手段としての空燃比センサ１０５（本実施形態では、リニアＯ２センサで構成されている）と、ロータハウジング１１の内部に形成されたウォータジャケット（図示せず）に臨んで該ウォータジャケット内を流れるエンジン冷却水の温度（エンジン水温）を検出するエンジン水温検出手段としてのエンジン水温センサ１０６と、水素タンク７０内の圧力（つまり水素タンク７０内の水素ガス残量）及びＣＮＧタンク７１内の圧力（つまりＣＮＧタンク７１内の天然ガス残量）をそれぞれ検出するタンク圧力センサ１０７（水素タンク７０とＣＮＧタンク７１とに別々に設けられている）と、吸気通路１４内に吸入される吸気流量を検出するエアフローセンサ１０８と、エンジン１０の作動制御や、第１及び第２インバータ５０，５１の作動制御（つまり発電機２０及び駆動モータ４０の作動制御）等を行うコントロールユニット１００とが設けられている。上記回転角センサ１０４は、エンジン１０の回転数を検出するエンジン回転数センサを兼ねている。
【００４６】
コントロールユニット１００は、周知のマイクロコンピュータをベースとするコントローラであって、プログラムを実行する中央演算処理装置（ＣＰＵ）と、例えばＲＡＭやＲＯＭにより構成されてプログラム及びデータを格納するメモリと、電気信号の入出力をする入出力（Ｉ／Ｏ）バスと、を備えている。コントロールユニット１００には、バッテリ電流・電圧センサ１０１、アクセル開度センサ１０２、車速センサ１０３、回転角センサ１０４、空燃比センサ１０５、エンジン水温センサ１０６、タンク圧力センサ１０７、エアフローセンサ１０８等からの各種情報の信号が入力されるようになっている。
【００４７】
発電機２０は、該発電機２０による発電電圧及び発電電流の情報をコントロールユニット１００に送信するようになっており、コントロールユニット１００は、その情報を入力して該情報から発電機２０による発電電力（発電量）を検出する。
【００４８】
駆動モータ４０は、該駆動モータ４０の回転数の情報や、駆動モータ４０による回生発電電圧及び回生発電電流の情報をコントロールユニット１００に送信するようになっており、コントロールユニット１００は、その情報を入力して駆動モータ４０の作動制御に用いる。
【００４９】
そして、コントロールユニット１００は、上記入力信号に基づいて、スロットル弁アクチュエータ９０、水素用ポート噴射弁１７Ａ、ＣＮＧ用ポート噴射弁１７Ｂ、水素用直噴噴射弁１８Ａ、ＣＮＧ用直噴噴射弁１８Ｂ、及び点火プラグ１９に対して制御信号を出力してエンジン１０を制御するとともに、第１及び第２インバータ５０，５１に対して制御信号を出力して発電機２０及び駆動モータ４０を制御する。
【００５０】
コントロールユニット１００は、水素用ポート噴射弁１７Ａ、ＣＮＧ用ポート噴射弁１７Ｂ、水素用直噴噴射弁１８Ａ及び２本のＣＮＧ用直噴噴射弁１８Ｂのそれぞれに対して、パルス信号を含む噴射信号を出力して、その噴射信号により各噴射弁を作動させて燃料を噴射させる。その際、パルスの立ち上がりから立ち下がりまでのパルス幅（パルス時間）によって、各噴射弁からの燃料の噴射量を制御する。このようにコントロールユニット１００は、ＣＮＧ用ポート噴射弁１７Ｂ、ＣＮＧ用直噴噴射弁１８Ｂ、水素用ポート噴射弁１７Ａ、水素用直噴噴射弁１８Ａに対して噴射信号をそれぞれ付与して、上記第１及び第２気体燃料の噴射量を制御する制御手段を構成することになる。
【００５１】
第１及び第２インバータ５０，５１は、モータとしての発電機２０に流れる電流（駆動電流及び発電電流）及び該発電機２０に係る電圧情報をコントロールユニット１００に送信する。コントロールユニット１００は、これら電流及び電圧に基づいて、上記発電機２０の回転軸（つまりエキセントリックシャフト６）に作用するトルクを検出する。すなわち、上記発電機２０の作動状態が発電状態にあるとき、上記検出されたトルクは、エンジン１０の出力トルクを表す。このことで、第１及び第２インバータ５０，５１及びコントロールユニット１００は、エンジン１０の出力トルクを検出するエンジン出力トルク検出手段を構成する。
【００５２】
また、コントロールユニット１００は、第１及び第２インバータ５０，５１の制御により、エンジン１０が停止した状態でバッテリ３０からの放電電力のみでもって駆動モータ４０を駆動する第１態様と、発電機２０の発電電力でもってバッテリ３０を充電しながら、バッテリ３０からの放電電力でもって駆動モータ４０を駆動する第２態様と、バッテリ３０及び発電機２０の両方からの電力でもって駆動モータ４０を駆動する第３態様とに切り替える。この第３態様には、発電機２０の発電電力の全てが駆動モータ４０に供給される場合と、発電機２０の発電電力の一部が駆動モータ４０に供給されながら、残りがバッテリ３０に供給される場合とが含まれる。
【００５３】
コントロールユニット１００は、バッテリ電流・電圧センサ１０１により検出された、バッテリ３０に出入りする電流及びバッテリ３０の電圧に基づいて、バッテリ３０の残存容量（ＳＯＣ）を検出する。そして、コントロールユニット１００は、バッテリ３０のＳＯＣが上記所定容量よりも高いときには、上記第１態様を選択し、バッテリ３０のＳＯＣが上記所定容量よりも高くても、車両１の所定以上の加速要求があったときのように、アクセル開度センサ１０２及び車速センサ１０３からの信号に基づく駆動モータ４０の要求出力が大きい場合には、上記第３態様を選択する。また、コントロールユニット１００は、バッテリ３０のＳＯＣが上記所定容量以下であるときには、上記第２態様を選択する。さらに、上記第３態様を選択しているときに、後述する劣化補正制御を実行する場合は、バッテリ３０のＳＯＣが上記所定容量よりも大きければ、バッテリ３０からの電力供給量を増加させて、エンジン１０の低下した出力トルクをバッテリ３０及び駆動モータ４０により補う。つまり、本実施形態では、コントロールユニット１００が、上記バッテリ３０から上記駆動モータ４０への電力の供給を制御する電力供給制御手段を構成する。
【００５４】
コントロールユニット１００は、エンジン１０が停止した状態にあるときにおいて、駆動モータ４０の要求出力及びバッテリ３０のＳＯＣの値に基づいて、エンジン１０の運転要求の有無（本実施形態では、発電要求の有無と同じことである）を確認し、エンジン１０の運転要求（発電要求）が有るときには、モータとしての発電機２０によりエンジン１０をクランキングしてエンジン１０を始動させ、その始動後に発電機２０に発電を行わせるべくエンジン１０を運転する。
【００５５】
コントロールユニット１００は、水素ガス及び天然ガスを所定の比率でもってエンジン１０に供給し、かつ、該エンジン１０の燃焼室内の燃焼空燃比を、該エンジン１０（燃焼室）からのＮＯｘ排出量が、天然ガスのみをそのリーン限界の燃焼空燃比でもって燃焼させたときのＮＯｘ排出量と略同じになるリーン空燃比にするべく、水素用及びＣＮＧ用直噴噴射弁１８Ａ，１８Ｂを制御する（水素ガス及び天然ガスの噴射量を制御する）。すなわち、コントロールユニット１００は、エンジン１０をリーン運転するべく、水素ガス及び天然ガスの噴射量を制御する。但し、水素ガスの残量が上記基準蓄積量より小さく、天然ガスのみでエンジン１０を運転する場合や後述の劣化補正制御の実行時には、通常に比べて、燃焼室内の燃焼空燃比を低くする（リッチにする）。特に、劣化補正制御が実行される、ＮＯｘ吸蔵還元触媒８２からのＮＯｘ放出時（後述のＮＯｘ放出制御時）には、上記燃焼室内の燃焼空燃比をリッチ空燃比（λ＝０．９）にする。
【００５６】
以下に、このときのコントロールユニット１００によるエンジン１０の運転時の燃料噴射弁の選択について、図３のフローチャートに基づいて説明する。なお、エンジン１０の始動までの処理動作については後述する。
【００５７】
先ず、ステップＳ１０１では、タンク圧力センサ１０７による検出圧力に基づいて、水素タンク７０に水素ガスが、上記基準蓄積量よりも多く蓄積されているか否かについて判定する。このステップＳ１０１の判定がＹＥＳの場合は、ステップＳ１０２に進む一方、このステップＳ１０１の判定がＮＯの場合は、ステップＳ１０４に進む。
【００５８】
上記ステップＳ１０２では、水素用直噴噴射弁１８Ａと２本のＣＮＧ用直噴噴射弁１８Ｂとを作動させ、続くステップＳ１０３で、水素ガス及び天然ガスを略同じ体積比率（水素ガスの噴射量：天然ガスの噴射量＝５０：５０）でもってエンジン１０の燃焼室に噴射させ、リーン運転を行う。
【００５９】
一方、上記ステップＳ１０４では、２本のＣＮＧ用直噴噴射弁１８Ｂのみを作動させ、天然ガスのみをエンジン１０の燃焼室に噴射させるよう制御する。前述したように、水素ガスは、天然ガスに対して着火性が高く、燃焼性の良いガスであるため、例えば、エンジン冷間時の始動時など、筒内温度を迅速に上昇させる必要がある際に必要となる。そのため、水素ガスの残量が基準蓄積量より少ない場合は、天然ガスのみをエンジン１０に供給して、水素ガスの消費を抑えることが望ましい。
【００６０】
上記ステップＳ１０３又は上記ステップＳ１０４の後は、しかる後にリターンし、エンジン１０の運転を継続させる。
【００６１】
コントロールユニット１００は、エンジン１０の運転要求（発電要求）によりエンジン１０を運転する際には、車両１の所定以上の加速要求がなければ、基本的に定常運転する。コントロールユニット１００は、このように発電要求時において定常運転する際には、所定負荷以上の負荷である中負荷ないし高負荷でかつ所定回転数領域で運転する。上記所定回転数領域は、本実施形態では、エンジン１０の最高効率点を含む効率の良い領域（例えば１８００ｒｐｍ〜２２００ｒｐｍ）であり、本実施形態では、基本的に、２０００ｒｐｍで運転する。一方、コントロールユニット１００は、車両１の所定以上の加速要求があったときには、エンジン１０の目標回転数を、駆動モータ４０の要求出力が大きいほど高い値に設定する。
【００６２】
ここで、図４に、水素ガス、天然ガス及びこれらの混合ガスＡ，Ｂ，Ｃについて、エンジン１０（回転数２０００ｒｐｍ、スロットル弁１６全開）で燃焼させたときの、空気過剰率λとエンジン１０（燃焼室）からのＮＯｘ排出量との関係を示す。混合ガスＡは、水素ガスと天然ガスとを略同じ体積比率（共に約５０％）としたものであり、混合ガスＢは、混合ガスＡよりも水素ガスの体積比率を多くしたものであり、混合ガスＣは、混合ガスＢよりも水素ガスの体積比率を多くしたものである。また、図５に、図４の上記各ガスについて、エンジン１０（回転数２０００ｒｐｍ、スロットル弁１６全開）で燃焼させたときの、空気過剰率λとエンジン１０の出力トルクとの関係、及び、空気過剰率λとエンジン１０の熱効率との関係を示す。ここでは、天然ガスはＣＮＧ用直噴噴射弁１８Ｂで噴射させ、水素ガスは水素用ポート噴射弁１７Ａより噴射させている。この場合、水素ガス及び天然ガスを水素用及びＣＮＧ用直噴噴射弁１８Ａ，１８Ｂよりそれぞれ噴射させる場合と比べて、エンジン１０の出力トルクの大きさ等は変わるものの、上記関係の傾向は大きくは変わらない。
【００６３】
図４及び図５より、天然ガスのリーン限界の燃焼空燃比（ここでは、空気過剰率λ）は、１．６であり、これよりも空気過剰率λを大きくしても、安定した点火を行うことができない。図４及び図５では、空気過剰率λが２．７までしかないが、水素ガスのリーン限界の空気過剰率λは約３である。尚、図４及び図５では、水素ガスについての、空気過剰率λが１．８よりも低い場合の結果は省略している。
【００６４】
図４より、空気過剰率λが同じであれば、天然ガスの方が水素ガスよりもＮＯｘ排出量が少なく、混合ガスＡ，Ｂ，Ｃにおいては、天然ガスの体積比率が大きい（水素ガスの体積比率が小さい）ほど、ＮＯｘ排出量が少なくなることが分かる。すなわち、水素ガスや、混合ガスにおいて水素ガスの体積比率が大きい場合、ＮＯｘ排出量は多くなる。しかし、水素ガスや、混合ガスにおいて水素ガスの体積比率が大きい場合、リーン限界の燃焼空燃比が高くなるので、燃焼室内の燃焼空燃比を高くすることで、ＮＯｘ排出量を少なくすることができる。
【００６５】
そこで、本実施形態では、水素ガス及び天然ガスによってエンジン１０を運転する場合は、燃焼室内の燃焼空燃比（空気過剰率λ）を、エンジン１０からのＮＯｘ排出量が、例えば、天然ガスのみをそのリーン限界の燃焼空燃比（λ＝１．６）でもって燃焼させたときのＮＯｘ排出量と略同じになるリーン空燃比にする。このリーン空燃比は、本実施形態では、図４の天然ガスのライン上のλ＝１．６の点Ｑ１を通る、横軸と平行なラインと、混合ガスＡのラインとが交わる点Ｑ２のλの値（つまりλ＝１．９）になる。一方、天然ガスのみによってエンジン１０を運転する場合は、天然ガスのリーン限界の燃焼空燃比がλ＝１．６であるので、それよりも低い空燃比にする必要があり、λ＝１．４としてエンジン１０の出力トルクを確保している。
【００６６】
コントロールユニット１００は、ＮＯｘ吸蔵還元触媒８２のＮＯｘ吸蔵量が基準吸蔵量以上になったとき、ＮＯｘ吸蔵還元触媒８２からＮＯｘを放出させるためのＮＯｘ放出制御を実行する。上記基準吸蔵量は、これ以上ＮＯｘを吸蔵することができなくなるレベルに近い量であって、吸蔵したＮＯｘの放出が必要となる量である。ＮＯｘ吸蔵還元触媒８２のＮＯｘ吸蔵量は、エンジン１０の運転履歴から計算することができ、コントロールユニット１００が、エンジン１０の運転中、その運転状態に基づいてＮＯｘ吸蔵量を積算していく。コントロールユニット１００は、ＮＯｘ放出開始から、予め設定された設定時間が経過したときに、ＮＯｘ放出完了と判断して、ＮＯｘ放出制御を停止する。上記設定時間は、ＮＯｘ放出制御により、ＮＯｘ吸蔵還元触媒８２に吸蔵されているＮＯｘの略全量が放出されるのに要する時間（例えば１０ｓ）である。
【００６７】
コントロールユニット１００は、上記ＮＯｘ放出制御時においては、エンジン１０を出力一定でリッチ運転する。本実施形態では、上記ＮＯｘ放出制御時においては、上記エンジン１０の燃焼室内の燃焼空燃比をリッチ空燃比（λ＝０．９）にする。このとき、コントロールユニット１００は、エンジン１０の回転数２０００ｒｐｍを維持するべく、発電機２０によりエンジン１０を駆動する。これにより、ＮＯｘ放出制御の実行に伴うエンジン音の変化が無くなり、車両１の乗員に違和感を生じさせることはない。
【００６８】
コントロールユニット１００は、エンジン１０の運転時に、空燃比センサ１０５による検出空燃比が、予め設定された第１目標空燃比になるように、水素ガス及び天然ガスの噴射量をフィードバック補正する。このフィードバック補正の際、先ず、上記検出空燃比が上記第１目標空燃比になるような、水素ガス及び天然ガスの噴射量の合算フィードバック補正量を算出し、この合算フィードバック補正量から、水素ガスの噴射量のフィードバック補正量と天然ガスの噴射量のフィードバック補正量とを算出する。その際、水素ガス及び天然ガスの噴射量のフィードバック補正量の体積比率は、噴射時の水素ガス及び天然ガスの体積比率と同じく、略同じ体積比率とする。上記第１目標空燃比は、上記リーン空燃比（λ＝１．９）に相当する空燃比である。尚、天然ガスのみで運転する場合には、上記第１目標空燃比をリーン空燃比（λ＝１．４）に相当する空燃比として、天然ガスのフィードバック補正量を算出する。
【００６９】
ここで、特に、燃料をエンジン１０の燃焼室内に直接噴射する水素用直噴噴射弁１８Ａ及び２本のＣＮＧ用直噴噴射弁１８Ｂは、その噴射開口部へのエンジンオイル等の付着により、噴射弁に対して噴射信号を出力してから（パルスの立ち上がりから）実際に噴射が開始されるまでの無効噴射期間が長くなるという劣化現象が生じ易い。上記無効噴射期間が長くなると、実際の噴射量は、噴射信号に対応する噴射量よりも少なくなる。噴射量が減少すると、噴射量が減少した気筒からのエンジン出力トルクが減少し、気筒間にトルク差が生じる。このとき、気筒間のトルク差は、第１及び第２インバータ５０，５１及びコントロールユニット１００によって検出される検出トルクの変動幅として現れる。
【００７０】
すなわち、エンジン出力トルクは、各気筒の吸気、圧縮、膨張（燃焼）及び排気の燃焼サイクルにおいて、膨張行程時に最大の出力トルクが得られ、その他の吸気、圧縮、排気行程では出力トルクが減少していく略正弦波のような変動を示す。各気筒の出力トルクにほとんど差が無い場合は、膨張行程時の出力トルクによって、出力トルクの減少を互いに相殺し合うため、エンジン１０全体での上記検出トルクは、比較的小さい、所定の変動幅でもって変動する。しかし、一方の気筒からの出力トルクのみが低下した場合は、該気筒からの出力トルクでは、他方の気筒の出力トルクの減少を相殺できなくなり、上記検出トルクの変動幅は、上記所定の変動幅よりも大きくなる。つまり、この変動幅が大きくなり過ぎた場合には、一方の気筒の少なくとも一部の直噴噴射弁が劣化したことで、気筒間にトルク差が生じていることになる。
【００７１】
そこで、上記検出トルクの変動幅から、上記劣化現象が予測されたときには、コントロールユニット１００は、以下のような制御を実行して、各気筒における、水素用直噴噴射弁１８Ａ及び２本のＣＮＧ用直噴噴射弁１８Ｂの劣化の有無の判定と、劣化が有ると判定した直噴噴射弁に対する噴射信号の補正を行う。
【００７２】
すなわち、コントロールユニット１００は、上記検出トルクの変動幅が、予め設定された基準量よりも大きくなったときには、上記劣化現象に伴い、気筒間にトルク差が生じたと判断して、任意の１つの気筒の各直噴噴射弁１８Ａ，１８Ｂに対して劣化補正制御を順次実行するという、所定の補正制御を各気筒に対して順次実行する。具体的に、劣化補正制御は、水素用直噴噴射弁１８Ａ及び２本のＣＮＧ用直噴噴射弁１８Ｂのうちから、劣化補正制御の対象なる制御対象噴射弁を含む一部の直噴噴射弁からの燃料噴射を停止させるとともに、水素用及びＣＮＧ用ポート噴射弁１７Ａ，１７Ｂの一部を作動させる。その後、後述する第１〜第３制御のうちの該当する制御を実行する。上記基準量は、例えば上記所定の変動幅の３０％増の変動幅である。尚、以下の説明において、停止させた（停止させる）直噴噴射弁とは、燃料噴射を停止させた（停止させる）直噴噴射弁を意味する。
【００７３】
上記劣化補正制御において、停止させる直噴噴射弁及び作動させるポート噴射弁は、劣化補正制御を開始するまでのエンジン１０の制御状態、より具体的には、作動させている直噴噴射弁の種類や本数、エンジン冷却水の温度、エンジン負荷等によって決定される。
【００７４】
以下に、停止させる直噴噴射弁及び作動させるポート噴射弁の選択について、図６のフローチャートを参照しながら説明する。
【００７５】
先ず、ステップＳ２０１では、水素用直噴噴射弁１８Ａが作動中であるか否かについて判定する。前述したようにエンジン制御において、天然ガスのみでエンジン１０を運転する制御を行っている場合は、水素用直噴噴射弁１８Ａは停止している。この状態で、劣化補正制御によりＣＮＧ用直噴噴射弁１８Ｂを停止させると、エンジン１０の出力トルクが大きく低下するおそれがある。そこで、水素用直噴噴射手段１８Ａが停止しているＮＯの場合は、ステップＳ２０２に進み、水素用直噴噴射弁１８Ａを作動させる。一方、水素用直噴噴射手段１８Ａが作動しているＹＥＳの場合は、ステップＳ２０３に進む。
【００７６】
上記ステップＳ２０３では、水素用直噴噴射弁１８Ａ及び２本のＣＮＧ用直噴噴射弁１８Ｂのうちの水素用直噴噴射弁１８Ａを停止させるか否かを判定する。
【００７７】
上記ステップＳ２０３の判定がＹＥＳのときには、ステップＳ２０４に進み、エンジン水温センサ１０６によって検出されるエンジン冷却水の温度（Ｔｗ）が基準温度（Ｔｗｏ）よりも低いか否かについて判定する。このステップＳ２０４の判定がＹＥＳであるときはＳ２０５に進む一方、ステップＳ２０４の判定がＮＯのときにはステップＳ２１１に進む。上記基準温度は、例えば外気温と同等の温度である。
【００７８】
上記ステップＳ２０５では、エンジン１０が、所定負荷以下の負荷である中負荷ないし低負荷で運転されているか否かについて判定する。このステップＳ２０５の判定が、ＹＥＳであるときはＳ２０６に進む一方、ステップＳ２０５の判定がＮＯのときにはステップＳ２１１に進む。
【００７９】
上記ステップＳ２０６では、劣化補正制御を実行する気筒内の燃焼安定性を確保すべく水素用ポート噴射弁１７Ａを作動させる。エンジン冷却水の温度が基準温度よりも低く、エンジンの負荷も所定負荷以下の場合は、水素ガスに対して着火性の低い天然ガスのみで運転すると気筒内での燃焼性が悪化してしまう。そこで、ＣＮＧ用ポート噴射弁１７Ｂではなく水素用ポート噴射弁１７Ａを作動させて、天然ガスに対して着火性の高い水素ガスをエンジン１０に供給し、気筒内での燃焼安定性を確保する。このステップＳ２０６が終了した後は、しかる後にリターンする。
【００８０】
上記ステップＳ２０３の判定がＮＯのときには、上記ステップＳ２０７に進み、ＳＯＣが所定容量より大きいか否かについて判定する。このステップＳ２０７の判定がＹＥＳであるときは、ステップＳ２０８に進む一方、このステップＳ２０７の判定がＮＯであるときにはステップＳ２１０に進む。
【００８１】
上記ステップＳ２０８では、２本のＣＮＧ用直噴噴射弁１８Ｂを両方とも停止させる。前述したように、２本のＣＮＧ用直噴噴射弁１８Ｂは、気筒内に天然ガスを均一に分散させるために並列に配列されている。そのため、このうち１本のみを停止させると、残ったＣＮＧ用直噴噴射弁１８Ｂ側に天然ガスが偏って、気筒内で不均一な燃焼が発生して、燃焼性を悪化させるおそれがある。これを回避するためにステップＳ２０８では、２本のＣＮＧ用直噴噴射弁１８Ｂを両方とも停止させることとしている。そして、続く、ステップＳ２０９にて、後述の第２制御を実行するＣＮＧ用直噴噴射弁１８Ｂ（つまり、制御対象噴射弁）を１本選択する。選択後は、ステップＳ２１１に進む。
【００８２】
一方、上記ステップＳ２１０では、２本のＣＮＧ用直噴噴射弁１８Ｂのうち１本のみを停止させる。ＳＯＣが所定容量以下の場合は、バッテリ３０への充電効率を低下させないために、エンジン１０の出力トルクの低下を抑えることが望ましい。そこで、ステップＳ２１０では、２本のＣＮＧ用直噴噴射弁１８Ｂのうちの１本のみ停止させ、残る１本は作動状態を維持することとしている。ステップＳ２１０の後は、ステップＳ２１１に進む。
【００８３】
上記ステップＳ２１１では、ＣＮＧ用ポート噴射弁１７Ｂを作動させる。これにより、水素用又はＣＮＧ用直噴噴射弁１８Ａ，１８Ｂを停止させたことによって低下したエンジン１０の出力トルクを補う。ステップＳ２１１後は、しかる後にリターンする。
【００８４】
前述のフローに従い、停止させる直噴噴射弁と、作動させるポート噴射弁が決定した後は、停止させた直噴噴射弁の本数及び種類に基づいて、第１〜第３制御のうち該当する制御を実行する。
【００８５】
第１制御は、２本のＣＮＧ用直噴噴射弁１８Ｂのうちの１本のＣＮＧ用直噴噴射弁１８Ｂを停止させたときの制御である。具体的には、制御対象噴射弁となるＣＮＧ用直噴噴射弁１８Ｂを停止させ、ＣＮＧ用ポート噴射弁１７Ｂを作動させた後、水素用直噴噴射弁１８Ａ、残った１本のＣＮＧ用直噴噴射弁１８Ｂ、及び作動させたＣＮＧ用ポート噴射弁１７Ｂによって、エンジン１０の出力を維持してエンジン１０を運転しながら、空燃比検出センサ１０５による検出空燃比が、予め設定された第２目標空燃比になるように、水素ガスと天然ガスとの噴射量をフィードバック補正するとともに、制御対象のＣＮＧ用直噴噴射弁１８Ｂに付与される噴射信号を、該噴射信号を付与しても供給されている水素ガス及び天然ガスの噴射量のフィードバック補正量が変化しない噴射量から、供給されている水素ガス及び天然ガスのフィードバック補正量が変化する噴射量まで漸増する（予め設定された設定量ずつ増大する）ように変化させて、供給されている水素ガス及び天然ガスの噴射量のフィードバック補正量が変化したときの噴射信号と該変化したときの噴射量のフィードバック補正量とから、制御対象のＣＮＧ用直噴噴射弁１８Ｂの劣化の有無を判定し、劣化が有ると判定したときに、上記ＣＮＧ用直噴噴射弁１８Ｂに付与される噴射信号を補正する制御である。
【００８６】
すなわち、水素用直噴噴射弁１８Ａ及び残ったＣＮＧ用直噴噴射弁１８Ｂに対する噴射量のフィードバック補正量が変化しない噴射量に対応する噴射信号（つまり、制御対象のＣＮＧ用直噴噴射弁１８Ｂから天然ガスが噴射されないようなパルス幅を有する噴射信号）が制御対象のＣＮＧ用直噴噴射弁１８Ｂに付与されたときには、制御対象のＣＮＧ用直噴噴射弁１８Ｂから天然ガスが実際には噴射されないので、供給されている水素ガス及び天然ガスの噴射量のフィードバック補正量は変化しない。一方、供給されている水素ガス及び天然ガスの噴射量のフィードバック補正量が変化する噴射量に対応する噴射信号（つまり、制御対象のＣＮＧ用直噴噴射弁１８Ｂから天然ガスが噴射されるようなパルス幅を有する噴射信号）が制御対象のＣＮＧ用直噴噴射弁１８Ｂに付与されたときには、制御対象のＣＮＧ用直噴噴射弁１８Ｂから天然ガスが実際に噴射され、その噴射された天然ガスの分だけリッチになるので、供給されている水素ガス及び天然ガスの噴射量のフィードバック補正量は、供給されている水素ガス及び天然ガスの噴射量を少なくする側に変化することになる。このように供給されている水素ガス及び天然ガスの噴射量のフィードバック補正量が変化したときの噴射信号と該変化したときのフィードバック補正量とから、実際の噴射量、つまり制御対象のＣＮＧ用直噴噴射弁１８Ｂの無効噴射期間が分かり、この無効噴射期間から、制御対象のＣＮＧ用直噴噴射弁１８Ｂが劣化しているか否かが分かる。例えば、前回の劣化補正制御時に記憶した無効噴射期間から所定期間以上長くなったときに、制御対象のＣＮＧ用直噴噴射弁１８Ｂが劣化していると判定する。そして、制御対象のＣＮＧ用直噴噴射弁１８Ｂに劣化が有ると判定したときには、制御対象のＣＮＧ用直噴噴射弁１８Ｂの無効噴射期間（これをコントロールユニット１００のメモリに記憶（更新）しておく）から、制御対象のＣＮＧ用直噴噴射弁１８Ｂに付与される噴射信号（パルス幅）を補正する。つまり、補正後のパルス幅（パルス時間）を、補正前のパルス幅に、無効噴射期間の前回からの増大分を加えた時間にする。
【００８７】
上記第２制御は、２本のＣＮＧ用直噴噴射弁１８Ｂを全て停止させたときの制御である。具体的には、ＣＮＧ用直噴噴射弁１８Ｂを全て停止させて、ＣＮＧ用ポート噴射弁１７Ｂを作動させた後、水素用直噴噴射弁１８Ａ及び作動させたＣＮＧ用ポート噴射弁１７Ｂによって、エンジン１０の出力を維持してエンジン１０を運転しながら、空燃比検出センサ１０５による検出空燃比が、予め設定された第２目標空燃比になるように、水素ガスの噴射量をフィードバック補正するとともに、制御対象噴射弁となるＣＮＧ用直噴噴射弁１８Ｂに付与される噴射信号を、該噴射信号を付与しても水素ガスの噴射量のフィードバック補正量が変化しない噴射量から、水素ガスのフィードバック補正量が変化する噴射量まで漸増するように変化させて、水素ガスの噴射量のフィードバック補正量が変化したときの噴射信号と該変化したときの噴射量のフィードバック補正量とから、制御対象のＣＮＧ用直噴噴射弁１８Ｂの劣化の有無を判定し、劣化が有ると判定したときに、上記ＣＮＧ用直噴噴射弁１８Ｂに付与される噴射信号を補正する制御である。
【００８８】
上記第３制御は、水素用直噴噴射弁１８Ａを停止させたときの制御である。具体的には、制御対象噴射弁となる水素用直噴噴射弁１８Ａを停止させて、水素用又はＣＮＧ用ポート噴射弁１７Ａ，１７Ｂを作動させた後、２本のＣＮＧ用直噴噴射弁１８Ｂ及び作動させた水素用若しくはＣＮＧ用ポート噴射弁１７Ａ，１７Ｂによって、エンジン１０の出力を維持してエンジン１０を運転しながら、空燃比検出センサ１０５による検出空燃比が、予め設定された第２目標空燃比になるように、天然ガスの噴射量をフィードバック補正するとともに、水素用直噴噴射弁１８Ａに付与される噴射信号を、該噴射信号を付与しても天然ガスの噴射量のフィードバック補正量が変化しない噴射量から、天然ガスのフィードバック補正量が変化する噴射量まで漸増するように変化させて、天然ガスの噴射量のフィードバック補正量が変化したときの噴射信号と該変化したときの噴射量のフィードバック補正量とから、水素用直噴噴射弁１８Ａの劣化の有無を判定し、劣化が有ると判定したときに、水素用直噴噴射弁１８Ａに付与される噴射信号を補正する制御である。
【００８９】
そして、一方の気筒の各直噴噴射弁１８Ａ，１８Ｂに対して、上記劣化補正制御を実行した後は、他方の気筒の各直噴噴射弁１８Ａ，１８Ｂに対して、上記劣化補正制御を実行する。
【００９０】
上記所定の補正制御を実行した後は、上記検出トルクの変動幅は、基準量以下となる。尚、本実施形態では、各気筒の各直噴噴射弁１８Ａ，１８Ｂに対して、上記劣化補正制御を実行しているが、例えば、一方の気筒の一部の直噴噴射弁１８Ａ，１８Ｂについて、上記劣化補正制御を実行した結果、エンジン出力トルクの変動幅が、基準値以下になったことが確認された場合には、他方の気筒の各直噴噴射弁に対する上記劣化補正制御を行わない、という制御としてもよい。
【００９１】
実施形態では、上記第２目標空燃比は、上記第１目標空燃比（水素ガスと天然ガスの混合ガスのときはλ＝１．９、天然ガスのみのときはλ＝１．４））に対して同等または低い（リッチな）空燃比である。第２目標空燃比は、上記ＮＯｘ放出制御時とＮＯｘ放出制御時でないときとでは異なり、上記ＮＯｘ放出制御時では、上記リッチ空燃比（λ＝０．９）に相当する空燃比である。つまり、エンジン１０はリッチ運転される。一方、ＮＯｘ放出制御時でないときには、エンジン１０はリーン運転される。ＮＯｘ放出制御時でないときの第２目標空燃比は、作動させているポート噴射弁及び実行している制御によって異ならせることが好ましい。すなわち、天然ガスでエンジン１０を運転する第３制御の実行時でかつ作動させているポート噴射弁がＣＮＧ用ポート噴射弁１７Ｂである場合は、天然ガスのみでエンジン１０を運転することとなる。天然ガスのリーン限界の燃焼空燃比はλ＝１．６であるので、ＮＯｘ放出制御時でないときの第２目標空燃比は、そのリーン限界の燃焼空燃比よりも低くする必要がある（例えば、λ＝１．４に相当する空燃比とする）。一方、第１制御又は第２制御の実行時や第３制御の実行時であっても水素用ポート噴射弁１７Ａを作動させている場合においては、第３制御の実行時でかつ作動させているポート噴射弁がＣＮＧ用ポート噴射弁１７Ｂであるときよりも空燃比を高くする（リーンにする）ことができる（例えば、λ＝１．７に相当する空燃比とする）。尚、ＮＯｘ放出制御時でないときの第２目標空燃比を、上記第１目標空燃比よりも高い（リーンな）空燃比にすることも可能である。
【００９２】
図７には、コントロールユニット１００が実行する上記ＮＯｘ放出制御時のエンジン制御の処理動作のフローチャートを示している。以下、このフローについて説明する。
【００９３】
先ず、ステップＳ３０１にて、ＮＯｘ放出制御中であるか否かを判定する。
【００９４】
ＮＯｘ放出制御中であるＹＥＳのときは、ステップＳ３０２に進み、水素用ポート噴射弁１７Ａ又は水素用直噴噴射弁１８Ａにより、水素ガスがエンジン１０に供給されているか否かについて判定する。このステップＳ３０２の判定がＹＥＳのときにはステップＳ３０３に進み、水素ガスと天然ガスとでエンジン１０をリッチ運転しながら、上記第２目標空燃比（λ＝０．９）になるように、作動中の直噴噴射弁からの噴射量をフィードバック補正する。一方、ステップＳ３０２の判定がＮＯのときにはステップＳ３０４に進み、天然ガスでエンジン１０をリッチ運転しながら、上記第２目標空燃比（λ＝０．９）になるように、作動中の直噴噴射弁からの噴射量をフィードバック補正する。ステップＳ３０３又はステップＳ３０４の後は、しかる後にリターンする。
【００９５】
一方、ＮＯｘ放出制御中でないＮＯのときは、ステップＳ３０５に進み、ステップＳ３０２と同様に、水素用ポート噴射弁１７Ａ又は水素用直噴噴射弁１８Ａにより、水素ガスがエンジン１０に供給されているか否かについて判定する。このステップＳ３０５の判定がＹＥＳのときにはステップＳ３０６に進み、水素ガスと天然ガスとでエンジン１０をリーン運転しながら、上記第２目標空燃比（例えば、λ＝１．７）になるように、作動中の直噴噴射弁からの噴射量をフィードバック補正する。一方、ステップＳ３０５の判定がＮＯのときにはステップＳ３０７に進み、天然ガスでエンジン１０をリッチ運転しながら、上記第２目標空燃比（例えば、λ＝１．４）になるように、作動中の直噴噴射弁からの噴射量をフィードバック補正する。ステップＳ３０６又はステップＳ３０７の後は、しかる後にリターンする。
【００９６】
次に、コントロールユニット１００によるエンジン１０の始動時及び運転時の処理動作
を、図８のフローチャートに基づいて説明する。
【００９７】
最初のステップＳ１で、各種センサからの信号を読み込み、次のステップＳ２で、アクセル開度センサ１０２及び車速センサ１０３からの信号に基づき、駆動モータ４０の要求出力を計算する。
【００９８】
次のステップＳ３では、上記駆動モータ４０の要求出力とバッテリ３０のＳＯＣとに基づき、エンジン１０の運転要求の有無を確認し、次のステップＳ４では、エンジン１０の運転要求が有るか否かを判定する。
【００９９】
上記ステップＳ４の判定がＮＯのときには、上記ステップＳ１に戻る一方、ステップＳ４の判定がＹＥＳのときには、ステップＳ５に進んで、エンジン１０を始動する。
【０１００】
次のステップＳ６では、エンジン１０の制御を行う。詳しくは、前述した図３のフローに基づいて、作動させる直噴噴射弁の種類、本数及び燃料の割合を決定する。
【０１０１】
上記ステップＳ７で、エンジン１０の要求出力（車両１の所定以上の加速要求があるときには、その加速要求（つまり駆動モータ４０の要求出力）に対応する出力であり、該加速要求がないときには、一定の出力）、吸入空気量、エンジン回転数、第１目標空燃比に基づき、各燃料の基本噴射量を計算する。
【０１０２】
次のステップＳ８では、空燃比センサ１０５の出力（検出空燃比）より、水素ガス及び天然ガスの噴射量の合算フィードバック補正量を算出した後に、各燃料の噴射量のフィードバック補正量を計算し、上記基本噴射量と該フィードバック補正量とから、各燃料の最終噴射量を計算する。
【０１０３】
次のステップＳ９では、第１及び第２インバータ５０，５１及びコントロールユニット１００によって検出されたエンジン出力トルクの変動幅が、基準量よりも大きいか否かについて判定する。
【０１０４】
上記ステップＳ９の判定がＮＯであるときには、全ての直噴噴射弁が正常に作動していると判断して、ステップＳ１５に進む。一方、上記ステップＳ９の判定がＹＥＳであるときは、一方の気筒の少なくとも一部の直噴噴射弁に劣化が生じたことで、気筒間にトルク差が生じたと判断して、上記劣化補正制御を実行するべく、ステップＳ１０に進む。
【０１０５】
上記ステップＳ１０では、一方の気筒の各直噴噴射弁１８Ａ，１８Ｂに対して上記第１〜第３制御のいずれか１つの制御を実行するために、上記制御対象噴射弁を含む一部の直噴噴射弁を停止させるとともに、ポート噴射弁を作動させる。停止させる直噴噴射弁と作動させるポート噴射弁とは前述したように、図６のフローチャートに従い決定する。ステップＳ１０の後は、ステップＳ１１に進む。
【０１０６】
次のステップＳ１１では、ＮＯｘ放出制御中であるか否かに基づいてエンジン１０を制御する。各燃料の噴射量は、前述したように、図７のフローチャートに従い決定する。
【０１０７】
上記ステップＳ１２では、上記第１〜第３制御のうちの該当する制御を行う。上記第１制御では、制御対象のＣＮＧ用直噴噴射弁１８Ｂに付与される噴射信号を、該噴射信号を付与しても供給されている水素ガス及び天然ガスの噴射量のフィードバック補正量が変化しない噴射量から、供給されている水素ガス及び天然ガスのフィードバック補正量が変化する噴射量まで漸増するように変化させて、供給されている水素ガス及び天然ガスの噴射量のフィードバック補正量が変化したときの噴射信号と該変化したときの噴射量のフィードバック補正量とから、制御対象のＣＮＧ用直噴噴射弁１８Ｂの無効噴射期間を算出して該ＣＮＧ用直噴噴射弁１８Ｂの劣化の有無を判定し、該ＣＮＧ用直噴噴射弁１８Ｂに劣化が有ると判定したときに、上記無効噴射期間から制御対象のＣＮＧ用直噴噴射弁１８Ｂに付与される噴射信号（パルス幅）を補正する。上記第２制御では、制御対象のＣＮＧ用直噴噴射弁１８Ｂに付与される噴射信号を、該噴射信号を付与しても水素ガスの噴射量のフィードバック補正量が変化しない噴射量から、水素ガスのフィードバック補正量が変化する噴射量まで漸増するように変化させて、水素ガスの噴射量のフィードバック補正量が変化したときの噴射信号と該変化したときの噴射量のフィードバック補正量とから、制御対象のＣＮＧ用直噴噴射弁１８Ｂの無効噴射期間を算出して、該ＣＮＧ用直噴噴射弁１８Ｂの劣化の有無を判定し、該ＣＮＧ用直噴噴射弁１８Ｂに劣化が有ると判定したときに、上記無効噴射期間から制御対象のＣＮＧ用直噴噴射弁１８Ｂに付与される噴射信号を補正する。上記第３制御では、水素用直噴噴射弁１８Ａに付与される噴射信号を、該噴射信号を付与しても天然ガスの噴射量のフィードバック補正量が変化しない噴射量から、天然ガスのフィードバック補正量が変化する噴射量まで漸増するように変化させて、天然ガスの噴射量のフィードバック補正量が変化したときの噴射信号と該変化したときの噴射量のフィードバック補正量とから、水素用直噴噴射弁１８Ａの無効噴射期間を算出して該水素用直噴噴射弁１８Ａの劣化の有無を判定し、該水素用直噴噴射弁１８Ａに劣化が有ると判定したときに、上記無効噴射期間から水素用直噴噴射弁１８Ａに付与される噴射信号を補正する。ステップＳ１２後は、ステップＳ１３に進む。
【０１０８】
上記ステップＳ１３では、制御対象となった気筒の各直噴噴射弁１８Ａ，１８Ｂに対して上記劣化補正制御に基づく判定を実行したか否かについて判定する。このステップＳ１３の判定がＮＯであるときは、ステップＳ１０に戻り、制御対象の気筒の他の直噴噴射弁に対して、上記劣化補正制御を実行する。一方、ステップＳ１３の判定がＹＥＳであるときは、ステップＳ１４に進む。
【０１０９】
上記ステップＳ１４では、各気筒の各直噴噴射弁１８Ａ，１８Ｂに対して上記劣化補正制御に基づく判定を実行したか否かについて判定する。このステップＳ１４の判定がＮＯであるときは、ステップＳ１０に戻り、他の気筒の各直噴噴射弁１８Ａ，１８Ｂに対して上記劣化補正制御に基づく判定を実行する。一方、ステップＳ１４の判定がＹＥＳであるときは、ステップＳ１０にて作動させたポート噴射弁を停止させた後、ステップＳ１５に進む。
【０１１０】
上記ステップＳ１５では、新たに各種センサからの信号を読み込んで新たにエンジン要求の有無を確認して、エンジン運転要求がなくなったか否かを判定する。このステップＳ１５の判定がＮＯであるときには、上記ステップＳ６に戻る一方、ステップＳ１５の判定がＹＥＳであるときには、ステップＳ１６に進んで、エンジン１０を停止し、しかる後にリターンする。
【０１１１】
したがって、本実施形態では、エンジン１０が運転されているときに、第１及び第２インバータ５０，５１及びコントロールユニット１００によって検出されたエンジン出力トルクの変動幅が、基準量よりも大きくなったときに、上記劣化補正制御を任意の１つの気筒の各直噴噴射弁１８Ａ，１８Ｂに対して順次実行するという所定の補正制御を、各気筒に対して順次実行する。これにより、車両の走行中に、水素用直噴噴射弁１８Ａ及び２本のＣＮＧ用直噴噴射弁１８Ｂの少なくとも一部が劣化して無効噴射期間が長くなったときであっても、車両１の走行状態に大きな影響を与えることなく、どの直噴噴射弁が劣化しているかを特定することができるとともに、その特定した直噴噴射弁に付与される噴射信号を補正して、その特定した直噴噴射弁（劣化した直噴噴射弁）から正確な燃料噴射が行えるようにすることができる。
【０１１２】
本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、請求の範囲の主旨を逸脱しない範囲で代用が可能である。
【０１１３】
例えば、上記実施形態では、エンジン１０を、シリーズハイブリッドシステムにおいて発電機２０を駆動して発電させるために用いられる発電用エンジンとしたが、エンジン１０を、車両１の駆動輪６１を駆動するエンジン（パラレルハイブリッドシステムのエンジンを含む）とすることも可能である。また、上記実施形態では、エンジン１０をロータリピストンエンジンとしたが、往復動型エンジンとすることも可能である。
【０１１４】
上述の実施形態は単なる例示に過ぎず、本発明の範囲を限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は請求の範囲によって定義され、請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。
【産業上の利用可能性】
【０１１５】
本発明は、車両に搭載されかつ直噴噴射弁とポート噴射弁とにより燃料を供給され運転される気体燃料エンジンの燃料制御装置に有用である。
【符号の説明】
【０１１６】
１      車両
１０    気体燃料エンジン
１７Ａ  水素用ポート噴射弁（第２のポート噴射弁）
１７Ｂ  ＣＮＧ用ポート噴射弁（第１のポート噴射弁）
１８Ａ  水素用直噴噴射弁（第２の直噴噴射弁）
１８Ｂ  ＣＮＧ用直噴噴射弁（第１の直噴噴射弁）
３０    バッテリ
４０    駆動モータ
５０    第１インバータ（エンジン出力トルク検出手段）
５１    第２インバータ（エンジン出力トルク検出手段）
８２    ＮＯｘ吸蔵還元触媒
１００  コントロールユニット（制御手段）（電力供給制御手段）
１０１  バッテリ電流・電圧センサ（バッテリ残量検出手段）    
１０５  空燃比センサ（空燃比検出手段）
【図１】
0006269602.tif 000002
【図２】
0006269602.tif 000003
【図３】
0006269602.tif 000004
【図４】
0006269602.tif 000005
【図５】
0006269602.tif 000006
【図６】
0006269602.tif 000007
【図７】
0006269602.tif 000008
【図８】
0006269602.tif 000009