JP5582249B2 - 内燃機関の燃料噴射制御システム - Google Patents
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Description
本発明は、複数種の燃料を使用可能な内燃機関の制御技術に関する。
近年、複数種の燃料により運転可能な内燃機関が提案されている。このような内燃機関において、始動時から排気浄化用触媒が活性するまでの期間は気体燃料（ＣＮＧ）を使用し、排気浄化用触媒が活性した後は液体燃料（ガソリン）を使用する技術が提案されている（たとえば、特許文献１を参照）。
また、複数種の燃料を使用可能な内燃機関において、該内燃機関の排気系に配置された吸蔵還元型ＮＯＸ触媒のＮＯＸ還元処理を行うときに、液体燃料を使用する技術についても提案されている（たとえば、特許文献２を参照）。
ところで、内燃機関の始動時や暖機運転時などの冷間時に、排気中に含まれるＮＯＸを三元触媒などの排気浄化用触媒に吸着させることにより、排気エミッションの低減を図る場合がある。
しかしながら、内燃機関の排気中に非メタン系の炭化水素が含まれていると、炭化水素がＮＯＸに優先して三元触媒に吸着される。その結果、排気浄化用触媒の表面が炭化水素により覆われる現象（ＨＣ被毒）が発生する。特に、ガソリンなどの液体燃料により内燃機関が運転されると、排気中に含まれる非メタン系の炭化水素が多くなるため、上記したＨＣ被毒が発生しやすい。排気浄化用触媒のＨＣ被毒が発生すると、排気浄化用触媒に吸着されるＮＯＸが少なくなるため、排気エミッションが増加する虞がある。
本発明は、上記したような実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、液体燃料と気体燃料を使用可能な内燃機関の燃料噴射制御システムにおいて、排気浄化用触媒のＨＣ被毒を好適に解消することができる技術の提供にある。
本発明は、上記した課題を解決するために、液体燃料と気体燃料を使用可能な内燃機関の燃料噴射制御システムにおいて、排気浄化用触媒のＨＣ被毒が発生したときに、該排気浄化用触媒の温度に応じて内燃機関の使用燃料を選択するようにした。
詳細には、本発明は、液体燃料と気体燃料を使用可能な内燃機関の燃料噴射制御システムにおいて、
内燃機関の排気通路に配置された排気浄化用触媒の温度を取得する取得部と、
前記排気浄化用触媒のＨＣ被毒が発生したときに、前記取得部により取得された温度が規定値未満であれば気体燃料により内燃機関を運転させ、前記取得部により取得された温度が規定値以上であれば高ければ液体燃料により内燃機関を運転させる制御部と、
を備えるようにした。
内燃機関の排気通路に配置された排気浄化用触媒の温度を取得する取得部と、
前記排気浄化用触媒のＨＣ被毒が発生したときに、前記取得部により取得された温度が規定値未満であれば気体燃料により内燃機関を運転させ、前記取得部により取得された温度が規定値以上であれば高ければ液体燃料により内燃機関を運転させる制御部と、
を備えるようにした。
本願発明者が鋭意の実験および検証を行った結果、排気浄化用触媒のＨＣ被毒が発生したときに、内燃機関が気体燃料により運転されると、排気浄化用触媒の表面を覆っている炭化水素が速やかに酸化及び除去されることがわかった。
上記した知見によれば、排気浄化用触媒のＨＣ被毒が発生したときに、内燃機関が気体燃料により運転されれば、排気浄化用触媒のＨＣ被毒を回復させることが可能になる。しかしながら、気体燃料は、液体燃料に比してエネルギ貯蔵密度が低いため、自動車などの車両に搭載可能な量は液体燃料より少なくなる可能性がある。よって、排気浄化用触媒のＨＣ被毒が発生する度に気体燃料が使用されると、気体燃料の消費量が過多となる可能性がある。その結果、気体燃料を頻繁に補給する必要が生じたり、気体燃料を使用すべき運転領域において気体燃料を使用することができなくなったりする可能性がある。
これに対し、本発明の内燃機関の燃料噴射制御システムは、ＨＣ被毒が発生したときに、排気浄化用触媒の温度が規定値未満である場合は気体燃料により内燃機関を運転させ、排気浄化用触媒の温度が規定値以上であるときは液体燃料により内燃機関を運転させる。ここでいう「規定値」は、内燃機関が液体燃料により運転されている場合において、単位時間当たりのＨＣ被毒量（たとえば、排気浄化用触媒に付着するＨＣ量）に対して、単位時間当たりのＨＣ被毒回復量（たとえば、排気浄化用触媒で酸化されるＨＣ量）が多くなると考えられる排気浄化用触媒の温度である。
このような内燃機関の燃料噴射制御システムによれば、気体燃料の消費量を少なく抑えつつ排気浄化用触媒のＨＣ被毒を解消することができる。
本発明に係わる内燃機関の燃料噴射制御システムにおいて、気体燃料の残量が多いときは少ないときに比べ、規定値が高くされるようにしてもよい。このように規定値が定められると、気体燃料の残量が少ないときに排気浄化用触媒のＨＣ被毒を回復するために消費される気体燃料を少なく抑えることができる。その結果、気体燃料の補給頻度が過多となる事態や、気体燃料を使用すべき運転領域において気体燃料を使用することができなくなる事態を回避することができる。
本発明に係わる内燃機関の燃料噴射制御システムは、
内燃機関がＨＣ被毒を促進させる運転領域（以下、「被毒運転領域」と称する）において運転された時間の積算値である第１積算値と、内燃機関がＨＣ被毒を回復させる運転領域（以下、「回復運転領域」と称する）において運転された時間の積算値である第２積算値と、を演算する演算部と、
第１積算値から第２積算値を減算した値が上限値を超えたときに排気浄化用触媒のＨＣ被毒が発生していると判定する判定部と、
を更に備えるようにしてもよい。
内燃機関がＨＣ被毒を促進させる運転領域（以下、「被毒運転領域」と称する）において運転された時間の積算値である第１積算値と、内燃機関がＨＣ被毒を回復させる運転領域（以下、「回復運転領域」と称する）において運転された時間の積算値である第２積算値と、を演算する演算部と、
第１積算値から第２積算値を減算した値が上限値を超えたときに排気浄化用触媒のＨＣ被毒が発生していると判定する判定部と、
を更に備えるようにしてもよい。
前記被毒運転領域は、たとえば、内燃機関が液体燃料を使用して低負荷運転される領域である。また、前記回復運転領域は、たとえば、内燃機関が気体燃料を使用して運転される領域、及び、内燃機関が液体燃料を使用して高負荷運転される領域である。
ここでいう「低負荷運転」は、たとえば、単位時間当たりのＨＣ被毒量が単位時間当たりのＨＣ被毒回復量を上回ると考えられる運転領域、或いは、単位時間当たりに排気浄化用触媒へ流入するＨＣ量が単位時間当たりに排気浄化用触媒で酸化されるＨＣ量を上回ると考えられる運転領域である。また、ここでいう「高負荷運転」は、たとえば、単位時間当たりのＨＣ被毒量が単位時間当たりのＨＣ被毒回復量を下回ると考えられる運転領域、或いは、単位時間当たりに排気浄化用触媒へ流入するＨＣ量が単位時間当たりに排気浄化用触媒で酸化されるＨＣ量を下回ると考えられる運転領域である。
よって、前記判定部は、内燃機関が液体燃料を使用した低負荷運転を行った時間の積算値（以下、「積算被毒時間」と称する）から、内燃機関が気体燃料を使用して運転された時間の積算値と内燃機関が液体燃料を使用して高負荷運転された時間の積算値との和（以下、「積算回復時間」と称する）を減算し、その減算値（＝（積算被毒時間）−（積算回復時間））が上限値以上に達した場合に、排気浄化用触媒のＨＣ被毒が発生していると判定することができる。また、前記判定部は、内燃機関の前回の運転停止時において該内燃機関が液体燃料を使用した低負荷運転を行っていた場合に、排気浄化用触媒のＨＣ被毒を回復させる必要があると判定してもよい。ここでいう「上限値」は、ＨＣ被毒に起因した排気エミッションの悪化が規制値を上回ると考えられる値である。
このようにＨＣ被毒回復処理の実行条件が定められると、気体燃料の消費量をより少なく抑えつつ、排気浄化用触媒のＨＣ被毒を回復させることが可能となる。
本発明によれば、液体燃料と気体燃料を使用可能な内燃機関の燃料噴射制御システムにおいて、排気浄化用触媒のＨＣ被毒を好適に解消することができる。
以下、本発明の具体的な実施形態について図面に基づいて説明する。本実施形態に記載される構成部品の寸法、材質、形状、相対配置等は、特に記載がない限り発明の技術的範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
図１は、本発明を適用する内燃機関の概略構成を示す図である。図１に示す内燃機関１は、液体燃料と気体燃料を使用可能な火花点火式内燃機関である。なお、ここでいう液体燃料としては、ガソリン等の石油系液体燃料、またはエタノールやメタノール等が石油系液体燃料に混合された混合液体燃料などの非メタン炭化水素燃料を用いることができる。また、気体燃料としては、圧縮天然ガス（ＣＮＧ）を用いることができる。
内燃機関１の気筒２には、ピストン３が摺動自在に装填されている。ピストン３は、図示しないコネクティングロッドを介して機関出力軸（クランクシャフト）に連結されている。内燃機関１は、気筒２内へ新気（空気）を導入するための吸気ポート４と、気筒２内から既燃ガスを排出するための排気ポート５と、を備えている。内燃機関１は、吸気ポート４の開口端を開閉するための吸気バルブ６と、排気ポート５の開口端を開閉するための排気バルブ７と、を備えている。吸気バルブ６と排気バルブ７は、図示しないインテークカムシャフトとエキゾーストカムシャフトによりそれぞれ開閉駆動される。また、内燃機関１は、気筒２内に火種としての火花を発生させるための点火プラグ８を備えている。
前記吸気ポート４には、吸気通路９が接続されている。吸気通路９は、大気中から取り込んだ新気（空気）を吸気ポート４へ導くための通路である。一方、前記排気ポート５には、排気通路１０が接続されている。排気通路１０は、排気ポート５から流出する既燃ガス（排気）を後述する排気浄化装置１５，１６などを経由させた後に大気中へ排出させるための通路である。
ここで、内燃機関１には、液体燃料と気体燃料を選択的に内燃機関１へ供給するための供給装置が設けられている。供給装置は、第１燃料噴射弁１１と、第１燃料通路１１０と、第１燃料タンク１１１と、燃料ポンプ１１２と、第１遮断弁１１３と、第２燃料噴射弁１２と、第２燃料通路１２０と、第２燃料タンク１２１と、レギュレータ１２２と、を備えている。なお、第１燃料噴射弁１１と第２燃料噴射弁１２は、それぞれ気筒毎に設けられるものとする。
第１燃料噴射弁１１は、吸気ポート４近傍の内燃機関１に取り付けられ、吸気ポート４内へ液体燃料を噴射する。第１燃料噴射弁１１は、第１燃料通路１１０を介して第１燃料タンク１１１に連通している。第１燃料通路１１０の途中には、燃料ポンプ１１２と第１遮断弁１１３が配置されている。燃料ポンプ１１２は、第１燃料タンク１１１に貯留されている液体燃料を第１燃料噴射弁１１へ供給する。第１遮断弁１１３は、第１燃料通路１１０の遮断と導通を切り替える機器である。
第２燃料噴射弁１２は、前記吸気通路９における前記吸気ポート４の近傍に取り付けられ、吸気通路９内へ気体燃料を噴射する。第２燃料噴射弁１２は、第２燃料通路１２０を介して第２燃料タンク（ＣＮＧボンベ）１２１に連通している。第２燃料通路１２０の途中には、レギュレータ１２２と第２遮断弁１２３が配置されている。レギュレータ１２２は、圧縮天然ガス（ＣＮＧ）を所定の圧力まで減圧する機器である。第２遮断弁１２３は、第２燃料通路１２０の遮断と導通を切り替える機器である。また、第２燃料タンク１２１には、該第２燃料タンク１２１に貯蔵されている気体燃料の量に相関した電気信号を出力する残量センサ１２４が取り付けられている。
次に、前記第２燃料噴射弁１２より上流の吸気通路９には、スロットル弁１３が配置されている。スロットル弁１３は、吸気通路９の通路断面積を変更することにより、気筒２内へ導入される空気量を調整する機器である。スロットル弁１３より上流の吸気通路９には、エアフローメータ１４が取り付けられている。エアフローメータ１４は、吸気通路９内を流れる空気量（質量）に相関した電気信号を出力するセンサである。
前記排気通路１０には、第１排気浄化装置１５が配置されている。第１排気浄化装置１５は、低温状態にあるときに排気中の窒素酸化物（ＮＯＸ）を吸着する三元触媒を含有している。第１排気浄化装置１５は、本発明にかかる排気浄化用触媒に相当する。
前記第１排気浄化装置１５より下流の排気通路１０には、第２排気浄化装置１６が配置されている。第２排気浄化装置１６は、第１排気浄化装置１５と同様に、排気中の窒素酸化物（ＮＯＸ）を吸着する触媒を含有している。
前記第１排気浄化装置１５より上流の排気通路１０には、空燃比センサ１７が配置されている。空燃比センサ１７は、排気通路１０を流れる排気の空燃比と相関する電気信号を出力するセンサである。第２排気浄化装置１６より下流の排気通路１０には、Ｏ２センサ１８と排気温度センサ１９が配置されている。Ｏ２センサ１８は、排気に含まれる酸素の濃度と相関する電気信号を出力するセンサである。排気温度センサ１９は、排気の温度と相関する電気信号を出力するセンサである。
このように構成された内燃機関１には、電子制御ユニット（ＥＣＵ）２０が併設されている。ＥＣＵ２０は、上記したエアフローメータ１４、空燃比センサ１７、Ｏ２センサ１８、および排気温度センサ１９などの各種センサと電気的に接続され、各種センサの出力信号を入力可能に構成されている。ＥＣＵ２０は、上記した点火プラグ８、第１燃料噴射弁１１、第２燃料噴射弁１２、スロットル弁１３、燃料ポンプ１１２、第１遮断弁１１３、第２遮断弁１２３などの各種機器と電気的に接続され、上記した各種センサの出力信号に応じて各種機器を制御可能に構成されている。
たとえば、ＥＣＵ２０は、第１排気浄化装置１５のＨＣ被毒が発生したときに、該第１排気浄化装置１５のＨＣ被毒を回復させる処理（ＨＣ被毒回復処理）を実行する。以下、本実施例におけるＨＣ被毒回復処理の実行方法について述べる。
第１排気浄化装置１５に含有される三元触媒は、低温状態にあるときに、排気中のＮＯＸを吸着する特性を有する。そのため、内燃機関１が冷間状態にあるときなどに、排気中のＮＯＸが第１排気浄化装置１５に吸着される。その結果、大気中に排出されるＮＯＸ量を少なく抑えることができる。
ところで、排気中に非メタン炭化水素が含まれている場合は、非メタン炭化水素がＮＯＸに優先して三元触媒に吸着される。そのため、三元触媒の表面がＨＣにより覆われるＨＣ被毒が発生すると、三元触媒が吸着可能なＮＯＸ量が減少する。たとえば、三元触媒がＨＣにより被毒された状態で内燃機関１の運転が停止された場合は、次回の始動時や暖機運転時において三元触媒が吸着可能なＮＯＸ量が減少する。また、内燃機関１が低負荷運転を継続した場合は、内燃機関１が運転中であっても三元触媒が失活する可能性がある。そのような場合に、三元触媒がＨＣによって被毒されていると、三元触媒が吸着可能なＮＯＸ量が減少する。このように、三元触媒が吸着可能なＮＯＸ量が減少すると、大気中に排出されるＮＯＸ量が多くなる虞がある。
したがって、三元触媒のＨＣ被毒が発生した場合は、三元触媒を速やかにＨＣ被毒から回復させることが望ましい。これに対し、本願発明者が鋭意の実験及び検証を行った結果、三元触媒のＨＣ被毒が発生しているときに内燃機関１が気体燃料により運転されると、三元触媒に吸着しているＨＣが速やかに酸化及び除去されることがわかった。そこで、三元触媒のＨＣ被毒が発生したときに、気体燃料を使用して内燃機関１を運転させることにより、三元触媒のＨＣ被毒を回復させる方法が考えられる。
しかしながら、気体燃料は、液体燃料に比してエネルギ貯蔵密度が低いため、車両に搭載可能な量が少なくなる可能性がある。そのため、三元触媒のＨＣ被毒が発生する都度、気体燃料が使用されると、気体燃料の消費量が過多となる可能性がある。
本実施例のＨＣ被毒回復処理では、ＥＣＵ１５は、液体燃料の使用により三元触媒のＨＣ被毒を回復させることができない場合に限り、気体燃料を使用するようにした。詳細には、ＥＣＵ１５は、三元触媒の温度が規定値未満である場合に限り気体燃料を使用して内燃機関１を運転させ、三元触媒の温度が規定温度以上である場合は液体燃料を使用して内燃機関１を運転させるようにした。
前記規定値は、内燃機関が液体燃料により運転されている場合において、単位時間当たりのＨＣ被毒量（たとえば、排気浄化用触媒に付着するＨＣ量）に対して、単位時間当たりのＨＣ被毒回復量（たとえば、排気浄化用触媒で酸化されるＨＣ量）が多くなるときの排気浄化用触媒の温度であり、予め実験などを用いた適合処理によって求められた値である。
なお、規定値は、残量センサ１２４の測定値に応じて変更されるようにしてもよい。たとえば、残量センサ１２４の測定値が大きいときは小さいときに比べ、規定値が高い値に設定されてもよい。規定値が気体燃料の残量に応じて変更されると、気体燃料の残量が少ないときに気体燃料の消費量を抑えつつＨＣ被毒の回復処理を行うことができるとともに、気体燃料の残量が多いときにＨＣ被毒を速やかに解消することができる。ただし、規定値が過剰に高い値に設定されると、気体燃料の消費量の増加を招くことになる。よって、規定値の上限ガードを設定しおくことが望ましい。
このような方法によりＨＣ被毒回復処理が実行されると、気体燃料の消費量を少なく抑えつつ、三元触媒のＨＣ被毒を回復させることが可能となる。その結果、三元触媒のＮＯＸ吸着能を有効に活用することが可能になる。さらに、気体燃料を頻繁に補給する必要が生じたり、気体燃料を使用すべき運転領域において気体燃料を使用することができなくなったりする事態を回避することも可能となる。
なお、三元触媒のＨＣ被毒が発生しているか否かを判別する方法としては、内燃機関１の運転履歴から三元触媒に付着しているＨＣ量（ＨＣ被毒量）を求め、そのＨＣ被毒量が上限値を超えていることを条件にＨＣ被毒が発生していると判定する方法を用いることができる。
前記ＨＣ被毒量を求める具体的な方法としては、内燃機関１がＨＣ被毒を促進させる運転領域（以下、「被毒運転領域」と称する）において運転された時間の積算値である第１積算値、及び内燃機関１がＨＣ被毒を回復させる運転領域（以下、「回復運転領域」と称する）において運転された時間の積算値である第２積算値を演算し、第１積算値から第２積算値を減算した値をＨＣ被毒量の相関値とする方法を用いることができる。
ここで、使用燃料毎の被毒運転領域と回復運転領域を図２に示す。内燃機関１が気体燃料を使用して運転される場合は、低負荷運転領域から高負荷運転領域の全域においてＨＣ被毒が回復される。また、内燃機関１が液体燃料を使用して運転される場合は、低負荷運転領域においてＨＣ被毒が促進され、高負荷運転領域においてＨＣ被毒が回復される。
図２に示す低負荷運転領域は、単位時間当たりのＨＣ被毒量と単位時間当たりのＨＣ被毒回復量とが同等となるときの機関負荷（以下、「基準負荷」と称する）より低い運転領域である。前記基準負荷は、予め実験などを利用した適合作業により求めておき、ＥＣＵ１５のＲＯＭなどに記憶させておくものとする。なお、基準負荷は、単位時間当たりに三元触媒へ流入するＨＣ量と単位時間当たりに三元触媒で酸化されるＨＣ量とが同等となるときの機関負荷であってもよい。
ＥＣＵ１５は、内燃機関１の燃料として液体燃料が使用され、且つ機関負荷が前記基準負荷より低くなる状態で運転された時間を積算することにより、前記第１積算値を演算する。また、ＥＣＵ１５は、内燃機関１が気体燃料により運転された時間を積算するとともに、内燃機関１の燃料として液体燃料が使用され且つ機関負荷が前記基準負荷以上となる状態で運転された時間を積算し、それらの積算値を加算することにより、前記第２積算値を演算する。
ＥＣＵ１５は、前記第１積算値から前記第２積算値を減算することにより、ＨＣ被毒量の相関値を演算する。次いで、ＥＣＵ１５は、ＨＣ被毒量の相関値が上限値を超えていれば、三元触媒をＨＣ被毒から回復させる必要があると判定する。なお、前記上限値は、ＨＣ被毒に起因した排気エミッション（大気中へ排出されるＮＯＸ量）が規制値を上回ると考えられる値である。
また、液体燃料にアルコールが含有されている場合は、液体燃料中のアルコール濃度に応じて第１積算値が補正されてもよい。液体燃料のアルコール濃度が高いときは低いときに比べ、排気中に含まれる非メタン系の炭化水素が多くなる。よって、液体燃料中のアルコール濃度が高いときは低いときに比べ、第１積算値が大きくなるような補正を行うようにしてもよい。液体燃料中に含まれるアルコール濃度は、第１燃料タンク１１１から第１燃料噴射弁１１に至る液体燃料通路にアルコール濃度センサを取り付けることにより検出してもよく、或いは空燃比フィードバック制御に用いられる補正係数から推定してもよい。
以下、本実施例におけるＨＣ被毒回復処理の実行手順について図３に沿って説明する。図３は、ＨＣ被毒回復処理ルーチンを示すフローチャートである。ＨＣ被毒回復処理ルーチンは、予めＥＣＵ１５のＲＯＭに記憶されているルーチンであり、ＥＣＵ１５によって周期的に実行される。
ＨＣ被毒回復処理ルーチンでは、ＥＣＵ１５は、先ずＳ１０１において三元触媒のＨＣ被毒が発生しているか否かを判別する。詳細には、ＥＣＵ１５は、図４に示すＨＣ被毒判定処理ルーチンを実行することにより、三元触媒のＨＣ被毒が発生しているか否かを判別する。
図４に示すＨＣ被毒判定処理ルーチンは、予めＥＣＵ１５のＲＯＭに記憶されているルーチンであり、ＥＣＵ１５によって周期的に実行されるルーチンである。図４に示すＨＣ被毒判定処理ルーチンでは、ＥＣＵ１５は、Ｓ２０１において、内燃機関１の使用燃料が気体燃料であるか否か、すなわち、内燃機関１が気体燃料により運転されているか否かを判別する。
前記Ｓ２０１において否定判定された場合（内燃機関１が液体燃料により運転されている場合）は、ＥＣＵ１５は、Ｓ２０２へ進む。Ｓ２０２では、ＥＣＵ１５は、機関負荷が前述した基準負荷以上であるか否かを判別する。
前記Ｓ２０１において肯定判定された場合（内燃機関１が気体燃料により運転されている場合）、及び前記Ｓ２０２において肯定判定された場合（内燃機関１が液体燃料を使用して高負荷運転されている場合）は、ＥＣＵ１５は、Ｓ２０３へ進む。
Ｓ２０３では、ＥＣＵ１５は、回復運転領域において内燃機関１が運転された時間の積算値（第２積算値）Σｔ２の値を更新する。詳細には、ＥＣＵ１５は、第２積算値の前回値Σｔ２ｏｌｄに当該ルーチンの実行周期に相当する時間Δｔを加算することにより、第２積算値Σｔ２（＝Σｔ２ｏｌｄ＋Δｔ）を更新する。
前記Ｓ２０２において否定判定された場合（内燃機関１が液体燃料を使用して低負荷運転されている場合）は、ＥＣＵ１５は、Ｓ２０４ヘ進む。Ｓ２０４では、ＥＣＵ１５は、被毒運転領域において内燃機関１が運転された時間の積算値（第１積算値）Σｔ１の値を更新する。詳細には、ＥＣＵ１５は、第１積算値の前回値Σｔ１ｏｌｄに当該ルーチンの実行周期に相当する時間Δｔを加算することにより、第１積算値Σｔ１（＝Σｔ１ｏｌｄ＋Δｔ）を更新する。
なお、ＥＣＵ１５が前記Ｓ２０３または前記Ｓ２０４の処理を実行することにより、本発明に係わる演算部が実現される。
ＥＣＵ１５は、前記Ｓ２０３または前記Ｓ２０４の処理を実行した後にＳ２０５へ進む。Ｓ２０５では、ＥＣＵ１５は、前記Ｓ２０４で算出された第１積算値Σｔ１から前記Ｓ２０３で算出された第２積算値Σｔ２を減算することにより、両者の差ΔΣｔ（＝Σｔ１−Σｔ２）を演算する。
Ｓ２０６では、ＥＣＵ１５は、前記Ｓ２０５で算出された差ΔΣｔが上限値αより大きいか否かを判別する。Ｓ２０５において否定判定された場合（ΔΣｔ≦α）は、ＥＣＵ１５は、Ｓ２０１へ戻る。一方、Ｓ２０５において肯定判定された場合（ΔΣｔ＞α）は、ＥＣＵ１５は、Ｓ２０６へ進み、三元触媒のＨＣ被毒が発生していると判定する。
なお、ＥＣＵ１５が前記Ｓ２０５及び前記Ｓ２０６の処理を実行することにより、本発明に係わる判定部が実現される。
ここで図３のＨＣ被毒回復処理ルーチンへ戻り、ＥＣＵ１５は、前記Ｓ１０１において否定判定された場合は、ＥＣＵ１５は、本ルーチンの実行を一旦終了する。一方、前記Ｓ１０１において肯定判定された場合は、ＥＣＵ１５は、Ｓ１０２へ進む。
Ｓ１０２では、ＥＣＵ１５は、三元触媒の温度（触媒温度）Ｔを取得する。触媒温度Ｔとしては、三元触媒の床温を直接検出する温度センサの測定値を用いてもよく、或いは排気温度センサ１９の測定値を用いてもよい。ＥＣＵ１５がＳ１０２の処理を実行することにより、本発明に係わる取得部が実現される。
Ｓ１０３では、ＥＣＵ１５は、前記Ｓ１０２で取得された触媒温度Ｔが規定値Ｔｂａｓｅ未満であるか否かを判別する。Ｓ１０３において肯定判定された場合（Ｔ＜Ｔｂａｓｅ）は、ＥＣＵ１５は、Ｓ１０４へ進み、内燃機関１を気体燃料により運転させる。一方、Ｓ１０３において否定判定された場合（Ｔ≧Ｔｂａｓｅ）は、ＥＣＵ１５は、Ｓ１０５へ進み、内燃機関１を液体燃料により運転させる。なお、ＥＣＵ１５がＳ１０４またはＳ１０５の処理を実行することにより、本発明に係わる制御部が実現される。
以上述べた実施例によれば、気体燃料と液体燃料を使用可能な内燃機関１において、気体燃料の消費量を少なく抑えつつ、第１排気浄化装置１５（三元触媒）のＨＣ被毒を解消することが可能となる。
なお、本実施例では、内燃機関１の運転履歴（被毒運転時間の積算値と回復運転時間の積算値との差）に基づいて三元触媒のＨＣ被毒が発生しているか否かを判別する例について述べたが、第１排気浄化装置１５から排出されるＮＯＸの量に基づいて三元触媒のＨＣ被毒が発生しているか否かを判別してもよい。たとえば、第１排気浄化装置１５より下流、且つ第２排気浄化装置１６より上流の排気通路にＮＯＸセンサを配置し、該ＮＯＸセンサの測定値が所定値を超えたときに三元触媒のＨＣ被毒が発生していると判定してもよい。
１ 内燃機関
２ 気筒
３ ピストン
９ 吸気通路
１０ 排気通路
１１ 第１燃料噴射弁
１２ 第２燃料噴射弁
１５ 第１排気浄化装置
１６ 第２排気浄化装置
１７ 空燃比センサ
１８ Ｏ２センサ
１９ 排気温度センサ
１１０ 第１燃料通路
１１１ 第１燃料タンク
１１２ 第１燃料ポンプ
１１３ 第１遮断弁
１２０ 第２燃料通路
１２１ 第２燃料タンク
１２２ レギュレータ
１２３ 第２遮断弁
１２４ 残量センサ
２ 気筒
３ ピストン
９ 吸気通路
１０ 排気通路
１１ 第１燃料噴射弁
１２ 第２燃料噴射弁
１５ 第１排気浄化装置
１６ 第２排気浄化装置
１７ 空燃比センサ
１８ Ｏ２センサ
１９ 排気温度センサ
１１０ 第１燃料通路
１１１ 第１燃料タンク
１１２ 第１燃料ポンプ
１１３ 第１遮断弁
１２０ 第２燃料通路
１２１ 第２燃料タンク
１２２ レギュレータ
１２３ 第２遮断弁
１２４ 残量センサ
Claims (4)
- 液体燃料と気体燃料を使用可能な内燃機関の燃料噴射制御システムにおいて、
内燃機関の排気通路に配置された排気浄化用触媒の温度を取得する取得部と、
前記排気浄化用触媒のＨＣ被毒が発生したときに、前記取得部により取得された温度が規定値未満であれば気体燃料により内燃機関を運転させ、前記取得部により取得された温度が規定値以上であれば液体燃料により内燃機関を運転させる制御部と、
を備える内燃機関の燃料噴射制御システム。 - 請求項１において、気体燃料の残量が多いときは少ないときに比べ、規定値が高くされる内燃機関の燃料噴射制御システム。
- 請求項１または２において、前記内燃機関が前記ＨＣ被毒を促進させる運転条件により運転された時間の積算値である第１積算値と、前記内燃機関が前記ＨＣ被毒を回復させる運転条件により運転された時間の積算値である第２積算値と、を演算する演算部と、
前記第１積算値から前記第２積算値を減算した値が上限値を超えたときに、前記排気浄化用触媒のＨＣ被毒が発生していると判定する判定部と、
を更に備える内燃機関の燃料噴射制御システム。 - 請求項１乃至３の何れか１項において、前記液体燃料は非メタン系の炭化水素燃料であり、前記気体燃料は天然ガス燃料である内燃機関の燃料噴射制御システム。
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