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。
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。
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。
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、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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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、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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。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。