JP2016132994A - 多種燃料エンジンの燃料制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】第１及び第２の燃料噴射弁１８Ａ，１８Ｂのうちのどの燃料噴射弁が劣化しているかを特定し、その特定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。【解決手段】合算フィードバック補正量が基準量を超えたときに、エンジン１０の出力一定運転時に、第２燃料でエンジン１０を運転しながら、第１の燃料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第２燃料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、該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、そ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第１の燃料噴射弁の劣化の有無を判定し、該第１の燃料噴射弁に劣化が有ると判定したときに上記噴射信号を補正する第１制御、及び、第２の燃料噴射弁について同様の第２制御のうちの一方の制御を先に実行し、その実行後に他方の制御を実行する。【選択図】図２

Description

本発明は、多種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。

従来より、例えば特許文献１に示されているように、複数種類の燃料が単独で或いは混合されてエンジンに供給される多種燃料エンジンが知られている。特許文献１では、第１燃料（例えば、アルコール）と第１燃料よりも気化し易い第２燃料（例えば、ガソリン）とがエンジンに供給されるとともに、燃料の総噴射量が補正されて空燃比フィードバック制御が行われるようになっている。

また、特許文献２には、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ことが開示されている。

特開２００９−０４７０５４号公報 特開２０１４−１９６７３４号公報

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。

そこで、上記特許文献２のように、空燃比フィードバック補正量が大きくなった場合に、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。

しかし、第１燃料及び第２燃料が所定の比率でもってエンジンに供給されている場合には、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り、また、各燃料噴射弁の無効噴射期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困難である。

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、第１燃料及び第２燃料が所定の比率でもって供給されて運転される多種燃料エンジンの燃料制御装置において、第１燃料を噴射する第１の燃料噴射弁、及び、第２燃料を噴射する第２の燃料噴射弁の少なくとも一方が劣化して無効噴射期間が長くなったときに、どの燃料噴射弁が劣化しているかを特定し、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。

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第１燃料及び第２燃料が所定の比率でもって供給されて運転される多種燃料エンジンの燃料制御装置を対象として、上記第１燃料を上記エンジンに供給するべく噴射する第１の燃料噴射弁と、上記第２燃料を上記エンジンに供給するべく噴射する第２の燃料噴射弁と、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、上記第１及び第２の燃料噴射弁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、上記エンジンの運転時に、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、上記第１及び第２燃料の噴射量をフィードバック補正するとともに、該第１及び第２燃料の噴射量の合算フィードバック補正量が、予め設定された基準量を超えたときには、上記エンジンの出力一定運転時に、第１制御及び第２制御のうちの一方の制御を先に実行し、その実行後に他方の制御を実行するよう構成され、上記第１制御は、上記第２の燃料噴射弁より噴射される第２燃料で上記出力を維持してエンジンを運転しながら、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、上記第２燃料の噴射量をフィードバック補正するとともに、上記第１の燃料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第２燃料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、第２燃料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、第２燃料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第２燃料の噴射量のフィードバック補正量とから、上記第１の燃料噴射弁の劣化の有無を判定し、該第１の燃料噴射弁に劣化が有ると判定したときに、該第１の燃料噴射弁に付与される噴射信号を補正する制御であり、上記第２制御は、上記第１の燃料噴射弁より噴射される第１燃料で上記出力を維持してエンジンを運転しながら、上記空燃比検出手段による検出空燃比が上記第２目標空燃比になるように、上記第１燃料の噴射量をフィードバック補正するとともに、上記第２の燃料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第１燃料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、第１燃料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、第１燃料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第１燃料の噴射量のフィードバック補正量とから、上記第２の燃料噴射弁の劣化の有無を判定し、該第２の燃料噴射弁に劣化が有ると判定したときに、該第２の燃料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。

上記の構成により、第１制御では、第１の燃料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第２燃料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、第２燃料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る。すなわち、第２燃料の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、第１燃料が噴射されないようなパルス幅を有する噴射信号）が第１の燃料噴射弁に付与されたときには、第１の燃料噴射弁から第１燃料が実際には噴射されず、第２燃料の噴射量のフィードバック補正量は変化しない。一方、第２燃料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、第１燃料が噴射されるようなパルス幅を有する噴射信号）が第１の燃料噴射弁に付与されたときには、第１の燃料噴射弁から第１燃料が実際に噴射され、その噴射された第１燃料の分だけリッチになるので、第２燃料の噴射量のフィードバック補正量が変化することになる。このように第２燃料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第２燃料の噴射量のフィードバック補正量とから、実際の噴射量、つまり第１の燃料噴射弁の無効噴射期間が分かり、この無効噴射期間から、第１の燃料噴射弁が劣化しているか否かが分かる。そして、第１の燃料噴射弁に劣化が有ると判定したときには、第１の燃料噴射弁の無効噴射期間から、第１の燃料噴射弁に付与される噴射信号を補正することができる。また、第１制御では、第２の燃料噴射弁より噴射される第２燃料で、必要な出力を維持するので、第１制御を実行しても、エンジンの運転に対して大きな影響を与えることはない。さらに、第２制御についても、第１制御と同様であり、第１制御及び第２制御の両方を実行した後は、上記合算フィードバック補正量が基準量以下になる。よって、第１及び第２の燃料噴射弁の少なくとも一方が劣化して無効噴射期間が長くなったときに、どの燃料噴射弁が劣化しているかを特定し、その特定した燃料噴射弁に付与される噴射信号を補正することができる。

上記多種燃料エンジンの燃料制御装置の一実施形態では、上記第１及び第２燃料は共に気体燃料であり、上記第１の燃料噴射弁は、上記第１燃料を上記エンジンの燃焼室内に直接噴射する燃料噴射弁であり、上記第２の燃料噴射弁は、上記第２燃料を上記エンジンの燃焼室内に直接噴射する燃料噴射弁であり、上記制御手段は、上記第１制御及び第２制御の非実行時には、上記エンジンをリーン運転するべく、上記第１及び第２燃料の噴射量を制御するよう構成されている。

すなわち、気体燃料をエンジンの吸気通路に噴射して吸入空気と共にエンジンに供給すると、液体燃料とは異なり、吸気量が減少するという問題があるが、気体燃料をエンジンの燃焼室内に直接噴射するようにすれば、吸気量を十分に確保して、リーン運転により燃費を向上させることができる。一方、気体燃料を燃焼室内に直接噴射するようにすれば、燃料噴射弁の噴射開口部の径が大きいので、噴射開口部にエンジンオイルが浸入して付着するために劣化し易くなるが、劣化しても、第１制御及び第２制御の実行により、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なる。

上記多種燃料エンジンの燃料制御装置の他の実施形態では、上記制御手段は、上記エンジンのアイドル運転時に、上記第１制御及び第２制御を実行するよう構成されている。

このようにエンジンのアイドル運転時に第１制御及び第２制御を実行することで、第１制御又は第２制御の実行による車両走行への影響をなくすことができる。

上記他の実施形態の場合、上記車両は、該車両の非加速時にバッテリからの電力でもって走行するシリーズハイブリッド車両であり、上記制御手段は、上記車両の非加速時における上記エンジンの無負荷運転時に、上記第１制御及び第２制御を実行するよう構成されていてもよい。

すなわち、車両の加速時には、その加速に対応するべく、通常は、バッテリからの電力に加えて、エンジンの駆動により作動する発電機からの電力も車両走行に利用され、このようなときに第１制御又は第２制御を実行すると、車両走行に影響する可能性が高くなるが、車両の非加速時におけるエンジンの無負荷運転時（アイドル運転時）に第１制御及び第２制御を実行することで、車両走行への影響をなくすことができるとともに、発電機による発電への影響もなくすことができる。

上記多種燃料エンジンの燃料制御装置において、上記制御手段は、上記第２目標空燃比を上記第１目標空燃比よりも低くするよう構成されている、ことが好ましい。

すなわち、第１制御及び第２制御を実行する（第１及び第２燃料の噴射量の合算フィードバック補正量が基準量を超える）ということは、第１及び第２の燃料噴射弁の少なくとも一方が劣化して無効噴射期間が長くなっているために、第１及び第２燃料の合算噴射量が不足気味であることを意味する。したがって、第１制御及び第２制御の実行時における第２目標空燃比を、第１目標空燃比よりも低くする（リッチ空燃比にする）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。

上記多種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出力一定でリッチ運転されているときに、上記第１制御及び第２制御を実行するよう構成されている、ことが好ましい。

このことにより、ＮＯｘ吸蔵還元触媒からＮＯｘを放出しながら、第１制御及び第２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。

以上説明したように、本発明の多種燃料エンジンの燃料制御装置によると、第１及び第２の燃料噴射弁の少なくとも一方が劣化して無効噴射期間が長くなったときに、どの燃料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、その特定した燃料噴射弁に付与される噴射信号を補正して、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。

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多種燃料エンジンが搭載された車両の概略図である。 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。 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。 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。 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。

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。

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多種燃料エンジン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システムを有する車両（シリーズハイブリッド車両）であるとも言える）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。

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。

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。

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。

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多種燃料エンジンである。本実施形態では、水素ガスは、第１燃料に相当し、天然ガスは、第２燃料に相当する。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好ましい。しかし、水素ガスのみでは、出力性能が不十分となるので、第２燃料として、天然ガスを用いる。この第２燃料としては、天然ガスに限らず、例えばプロパンやブタンであってもよい。第２燃料は、第１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１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２燃料として好適な燃料である。尚、第１及び第２燃料は、このような気体燃料に限るものではなく、気体燃料及び液体燃料を含めてどのような燃料の組み合わせであってもよい。

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。

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。

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。

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、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（後述の所定温度よりも低い温度）よりも低いとき）における始動時のみ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用ポート噴射弁１７Ａ，１７Ｂのみより燃料を噴射するか、又は、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。逆に、水素用及びＣＮＧ用ポート噴射弁１７Ａ，１７Ｂをなくすことも可能である。以下の説明では、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）を噴射するものとする。

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。

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。

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、後述の第１制御時及び第２制御時を除いて、略同じ体積比率（共に約５０％）でもってエンジン１０（燃焼室）に噴射供給される。

本実施形態では、水素用直噴噴射弁１８Ａが、第１燃料をエンジン１０に供給するべく噴射する第１の燃料噴射弁に相当し、ＣＮＧ用直噴噴射弁１８Ｂが、第２燃料をエンジン１０に供給するべく噴射する第２の燃料噴射弁に相当する。

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と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。

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ＣＨＧ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。

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。

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。

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。

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。

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、第１の燃料噴射弁としての水素用直噴噴射弁１８Ａ（例外的に水素用ポート噴射弁１７Ａ）、及び、第２の燃料噴射弁としてのＣＮＧ用直噴噴射弁１８Ｂ（例外的にＣＮＧ用ポート噴射弁１７Ｂ）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。

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態様とに切換える。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。

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おいては、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。尚、タンク圧力センサ１０７による水素タンク７０内の水素ガス残量が、予め設定された第１設定値以下になった場合や、ＣＮＧタンク７１内の天然ガス残量が、予め設定された第２設定値以下になった場合等においては、上記第１態様を選択する。

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。

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（本実施形態では、上記のように略同じ体積比率）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、後述の第１制御及び第２制御の実行時には、第１制御及び第２制御の非実行時に比べて、燃焼室内の燃焼空燃比を低くする（リッチにする）。特に、第１制御及び第２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。

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。

ここで、図３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４に、図３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より噴射させ、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、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。

図３及び図４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３及び図４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３及び図４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。

図３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。

そこで、本実施形態では、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、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３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）となる。

コントロールユニット１００は、ＮＯｘ吸蔵還元触媒８２のＮＯｘ吸蔵量が所定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。上記所定量は、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。

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、エンジン１０を無負荷運転（アイドル運転）にしかつ該エンジン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、モータとしての発電機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。

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。

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。この少なくなった分は、上記フィードバック補正により噴射量を多くする側に補正される。しかし、その補正量が大きくなり過ぎた場合には、噴射弁が劣化していることになる。

そこで、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、水素用直噴噴射弁１８Ａ及び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噴射弁に対する噴射信号を補正する。

すなわち、コントロールユニット１００は、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が、予め設定された基準量（噴射量を多くする側の補正量）を超えたときには、車両１の所定以上の加速要求がない非加速時におけるエンジン１０の出力一定運転時に、第１制御及び第２制御のうちの一方の制御を先に実行し、その実行後に他方の制御を実行する。本実施形態では、上記ＮＯｘ放出制御時、つまり、ＮＯｘ吸蔵還元触媒８２からＮＯｘを放出するためにエンジン１０が出力一定（本実施形態では、無負荷）でリッチ運転されているときに、上記第１制御及び第２制御を実行する。また、本実施形態では、ＮＯｘ放出制御時でなくても、上記合算フィードバック補正量が上記基準量を超えたときには、車両１の所定以上の加速要求がなければ、エンジン１０を無負荷運転（出力一定）にし、この無負荷運転時に上記第１制御及び第２制御を実行する。尚、車両１の所定以上の加速要求がないエンジン１０の運転要求時（発電要求時）には、中負荷ないし高負荷の出力一定運転であるので、上記第１制御及び第２制御を実行することも可能である。

上記第１制御は、ＣＮＧ用直噴噴射弁１８Ｂより噴射される天然ガスで、エンジン１０の上記一定出力（本実施形態では、無負荷に相当する出力）を維持してエンジン１０を運転しながら、空燃比センサ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上記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（予め設定された設定量ずつ増大する）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天然ガス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、該水素用直噴噴射弁１８Ａに劣化が有ると判定したときに、該水素用直噴噴射弁１８Ａに付与される噴射信号を補正する制御である。

すなわち、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に対応する噴射信号（つまり、水素ガスが噴射されないようなパルス幅（前回の第１制御の実行時に記憶した無効噴射期間よりも短いパルス幅）を有する噴射信号）が水素用直噴噴射弁１８Ａに付与されたときには、水素用直噴噴射弁１８Ａから水素ガスが実際には噴射されないので、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、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、水素ガスが噴射されるようなパルス幅を有する噴射信号）が水素用直噴噴射弁１８Ａに付与されたときには、水素用直噴噴射弁１８Ａから水素ガスが実際に噴射され、その噴射された水素ガスの分だけリッチになるので、天然ガスの噴射量のフィードバック補正量は、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該フィードバック補正量とから、実際の噴射量、つまり水素用直噴噴射弁１８Ａの無効噴射期間が分かり、この無効噴射期間から、水素用直噴噴射弁１８Ａが劣化しているか否かが分かる。例えば、前回の第１制御の実行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、水素用直噴噴射弁１８Ａが劣化していると判定する。そして、水素用直噴噴射弁１８Ａに劣化が有ると判定したときには、水素用直噴噴射弁１８Ａ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、水素用直噴噴射弁１８Ａ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。

上記第２制御は、上記第１制御と同様に、水素用直噴噴射弁１８Ａより噴射される水素ガスで上記一定出力を維持してエンジン１０を運転しながら、空燃比センサ１０５による検出空燃比が上記第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、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上記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、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水素ガスの噴射量のフィードバック補正量とから、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、該ＣＮＧ用直噴噴射弁１８Ｂに付与される噴射信号（パルス幅）を補正する制御である。

上記第１制御及び第２制御の両方を実行した後は、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が基準量以下になる。

本実施形態では、上記第２目標空燃比は、上記第１目標空燃比（上記リーン空燃比（λ＝１．９））よりも低い（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、第１制御の実行時と第２制御の実行時とでは異ならせることが好ましい。すなわち、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、天然ガスでエンジン１０を運転する第１制御の実行時においては、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）が、第２制御の実行時においては、第１制御の実行時よりも高くする（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。

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５のフローチャートに基づいて説明する。

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。

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。

上記ステップＳ４の判定がＮＯであるときには、上記ステップＳ１に戻る一方、ステップＳ４の判定がＹＥＳであるときには、ステップＳ５に進んで、エンジン１０を始動する。

次のステップＳ６では、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の燃焼室内に噴射し、次のステップ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。

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。

次のステップＳ９では、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が上記基準量（例えば、上記基本噴射量に対して体積比率で３０％）を超えたか否かを判定する。このステップＳ９の判定がＮＯであるときには。ステップＳ１６に進む一方、ステップＳ９の判定がＹＥＳであるときには、ステップＳ１０に進む。

上記ステップＳ１０では、車両１の所定以上の加速要求がない非加速時であるか否かを判定する。このステップＳ１０の判定がＮＯであるときには、ステップＳ１６に進む一方、ステップＳ１０の判定がＹＥＳであるときには、ステップＳ１１に進む。

上記ステップＳ１１では、エンジン１０の回転数２０００ｒｐｍを維持するべく、モータとしての発電機２０によりエンジン１０を駆動しながら、エンジン１０を無負荷運転する。

次のステップＳ１２では、ＮＯｘ放出制御中であるか否かを判定する。このステップＳ１２の判定がＹＥＳであるときには、ステップＳ１３に進んで、第１制御の場合には、天然ガスでエンジン１０をリッチ運転しながら、空燃比センサ１０５による検出空燃比が上記第２目標空燃比（λ＝０．９）になるように、天然ガスの噴射量をフィードバック補正し、第２制御の場合には、水素ガスでエンジン１０をリッチ運転しながら、空燃比センサ１０５による検出空燃比が上記第２目標空燃比（λ＝０．９）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。ステップＳ１３の後は、ステップＳ１５に進む。

一方、ステップＳ１２の判定がＮＯであるときには、ステップＳ１４に進んで、第１制御の場合には、天然ガスでエンジン１０をリーン運転しながら、空燃比センサ１０５による検出空燃比が上記第２目標空燃比（λ＝１．４）になるように、天然ガスの噴射量をフィードバック補正し、第２制御の場合には、水素ガスでエンジン１０をリーン運転しながら、空燃比センサ１０５による検出空燃比が上記第２目標空燃比（λ＝１．７）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。ステップＳ１４の後は、ステップＳ１５に進む。

上記ステップＳ１５では、第１制御の場合には、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、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天然ガス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、該無効噴射期間から、水素用直噴噴射弁１８Ａに付与される噴射信号（パルス幅）を補正し、第２制御の場合には、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、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水素ガスの噴射量のフィードバック補正量とから、ＣＮＧ用直噴噴射弁１８Ｂの無効噴射期間を算出して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、該無効噴射期間から、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。ステップＳ１５の後は、ステップＳ１６に進む。

上記ステップＳ１６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Ｓ１６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Ｓ１６の判定がＹＥＳであるときには、ステップＳ１７に進んで、エンジン１０を停止し、しかる後にリターンする。

したがって、本実施形態では、水素ガス及び天然ガスが所定の比率（略同じ体積比率）でもって供給されているときの、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が基準量を超えたときに、エンジン１０の出力一定運転時（無負荷運転時）に、第１制御及び第２制御のうちの一方の制御を先に実行し、その実行後に他方の制御を実行するようにしたので、水素用直噴噴射弁１８Ａ及びＣＮＧ用直噴噴射弁１８Ｂの少なくとも一方が劣化して無効噴射期間が長くなったときに、どの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、その特定した噴射弁に付与される噴射信号を補正して、その特定した噴射弁（劣化した噴射弁）から正確な燃料噴射が行えるようにすることができる。

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。

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。この場合、例えば、車両１の停止時におけるエンジン１０のアイドル運転時に、上記第１制御及び第２制御を実行するようにしてもよい。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。

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。

本発明は、車両に搭載されかつ第１燃料及び第２燃料が所定の比率でもって供給されて運転される多種燃料エンジンの燃料制御装置に有用である。

１ 車両
１０ 多種燃料エンジン
１５ 排気通路
１８Ａ 水素用直噴噴射弁（第１の燃料噴射弁）
１８Ｂ ＣＮＧ用直噴噴射弁（第２の燃料噴射弁）
８２ ＮＯｘ吸蔵還元触媒
１００ コントロールユニット（制御手段）
１０５ 空燃比センサ（空燃比検出手段）

Claims (6)

1. 車両に搭載されかつ第１燃料及び第２燃料が所定の比率でもって供給されて運転される多種燃料エンジンの燃料制御装置であって、
   上記第１燃料を上記エンジンに供給するべく噴射する第１の燃料噴射弁と、
   上記第２燃料を上記エンジンに供給するべく噴射する第２の燃料噴射弁と、
   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、
   上記第１及び第２の燃料噴射弁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、上記エンジンの運転時に、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、上記第１及び第２燃料の噴射量をフィードバック補正するとともに、該第１及び第２燃料の噴射量の合算フィードバック補正量が、予め設定された基準量を超えたときには、上記エンジンの出力一定運転時に、第１制御及び第２制御のうちの一方の制御を先に実行し、その実行後に他方の制御を実行するよう構成され、
   上記第１制御は、上記第２の燃料噴射弁より噴射される第２燃料で上記出力を維持してエンジンを運転しながら、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、上記第２燃料の噴射量をフィードバック補正するとともに、上記第１の燃料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第２燃料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、第２燃料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、第２燃料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第２燃料の噴射量のフィードバック補正量とから、上記第１の燃料噴射弁の劣化の有無を判定し、該第１の燃料噴射弁に劣化が有ると判定したときに、該第１の燃料噴射弁に付与される噴射信号を補正する制御であり、
   上記第２制御は、上記第１の燃料噴射弁より噴射される第１燃料で上記出力を維持してエンジンを運転しながら、上記空燃比検出手段による検出空燃比が上記第２目標空燃比になるように、上記第１燃料の噴射量をフィードバック補正するとともに、上記第２の燃料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第１燃料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、第１燃料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、第１燃料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第１燃料の噴射量のフィードバック補正量とから、上記第２の燃料噴射弁の劣化の有無を判定し、該第２の燃料噴射弁に劣化が有ると判定したときに、該第２の燃料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多種燃料エンジンの燃料制御装置。
2. 請求項１記載の多種燃料エンジンの燃料制御装置において、
   上記第１及び第２燃料は共に気体燃料であり、
   上記第１の燃料噴射弁は、上記第１燃料を上記エンジンの燃焼室内に直接噴射する燃料噴射弁であり、
   上記第２の燃料噴射弁は、上記第２燃料を上記エンジンの燃焼室内に直接噴射する燃料噴射弁であり、
   上記制御手段は、上記第１制御及び第２制御の非実行時には、上記エンジンをリーン運転するべく、上記第１及び第２燃料の噴射量を制御するよう構成されていることを特徴とする多種燃料エンジンの燃料制御装置。
3. 請求項１又は２記載の多種燃料エンジンの燃料制御装置において、
   上記制御手段は、上記エンジンのアイドル運転時に、上記第１制御及び第２制御を実行するよう構成されていることを特徴とする多種燃料エンジンの燃料制御装置。
4. 請求項３記載の多種燃料エンジンの燃料制御装置において、
   上記車両は、該車両の非加速時にバッテリからの電力でもって走行するシリーズハイブリッド車両であり、
   上記制御手段は、上記車両の非加速時における上記エンジンの無負荷運転時に、上記第１制御及び第２制御を実行するよう構成されていることを特徴とする多種燃料エンジンの燃料制御装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１つに記載の多種燃料エンジンの燃料制御装置において、
   上記制御手段は、上記第２目標空燃比を上記第１目標空燃比よりも低くするよう構成されていることを特徴とする多種燃料エンジンの燃料制御装置。
6. 請求項１〜５のいずれか１つに記載の多種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出力一定でリッチ運転されているときに、上記第１制御及び第２制御を実行するよう構成されていることを特徴とする多種燃料エンジンの燃料制御装置。

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