特開 2024-80190 燃料供給システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024080190

(43)【公開日】2024-06-13

(54)【発明の名称】燃料供給システム

(51)【国際特許分類】

   F02D 19/08 20060101AFI20240606BHJP

   F02D 43/00 20060101ALI20240606BHJP

   F02D 41/04 20060101ALI20240606BHJP

   F02D 41/34 20060101ALI20240606BHJP

   F02P 5/15 20060101ALI20240606BHJP

【ＦＩ】

F02D19/08 B

F02D43/00 301B

F02D43/00 301H

F02D41/04

F02D41/34

F02P5/15 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022193170

(22)【出願日】2022-12-01

(71)【出願人】

【識別番号】000002967

【氏名又は名称】ダイハツ工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100103517

【弁理士】

【氏名又は名称】岡本 寛之

(72)【発明者】

【氏名】山下 翔平

(72)【発明者】

【氏名】伊澤 希

【テーマコード（参考）】

3G022

3G092

3G301

3G384

【Ｆターム（参考）】

3G022EA01

3G092AA06

3G092AB09

3G092AB15

3G092AB19

3G092BA04

3G092BB01

3G092BB20

3G092EA01

3G092EA02

3G092EA03

3G092EA04

3G092EA08

3G092FA15

3G092HB01Z

3G092HC01Z

3G092HC09Z

3G092HE03Z

3G301HA04

3G301HA24

3G301JA21

3G301LB01

3G301LB04

3G301MA01

3G301MA11

3G301NE01

3G301NE06

3G301NE11

3G301NE12

3G301PB03Z

3G301PC01Z

3G301PE03Z

3G301PE09Z

3G384AA06

3G384AA14

3G384AA16

3G384BA13

3G384BA24

3G384DA44

3G384EB01

3G384EB02

3G384EB03

3G384EB04

3G384ED07

3G384FA29Z

3G384FA37Z

3G384FA58Z

(57)【要約】

【課題】エンジンの燃焼室内における実際の燃焼状態に基づいて、第１燃料が不完全燃焼することを抑制できる燃料供給システムを提供する。
【解決手段】
燃料供給システム１は、引火点がガソリンよりも高い第１燃料を噴射する第１インジェクタ１４と、引火点が第１燃料よりも低い第２燃料を噴射する第２インジェクタ１５と、制御装置１８とを備える。制御装置１８は、パラメータ計算処理（Ｓ２）と、噴射量変更処理（Ｓ３）とを実行する。パラメータ計算処理（Ｓ２）では、筒内圧センサ１６からの出力値とクランク角センサ１７からの出力値とに基づいて、ＭＢＦ５０％クランク角度θを計算する。噴射量変更処理（Ｓ３）では、第１閾値Ｔ１とＭＢＦ５０％クランク角度θとの関係が、燃焼速度が遅いことを示す場合、第１インジェクタ１４からの第１燃料の噴射量に対する第２インジェクタ１５からの第２燃料の噴射量の割合を増加させる。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

引火点がガソリンよりも高い第１燃料と、引火点が前記第１燃料よりも低い第２燃料とをエンジンに供給可能な燃料供給システムであって、
前記第１燃料を噴射する第１インジェクタと、
前記第２燃料を噴射する第２インジェクタと、
筒内圧センサと、
クランク角センサと、
制御装置と
を備え、
前記制御装置は、
前記筒内圧センサからの出力値と前記クランク角センサからの出力値とに基づいて、前記エンジンの燃焼室内における前記第１燃料、前記第２燃料および空気の混合気体の燃焼速度に応じて変化するパラメータを計算するパラメータ計算処理と、
前記パラメータについての第１閾値と前記パラメータとの関係が、前記燃焼速度が遅いことを示す場合、前記第１インジェクタからの前記第１燃料の噴射量である第１噴射量に対する前記第２インジェクタからの前記第２燃料の噴射量である第２噴射量の割合を増加させる噴射量変更処理と
を実行可能である、燃料供給システム。

【請求項2】

前記制御装置は、前記噴射量変更処理において、
前記第１噴射量と前記第２噴射量との総量に対する前記第２噴射量の質量割合である第２燃料率を計算する第２燃料率計算処理を実行し、
前記第１閾値と前記パラメータとの関係が、前記燃焼速度が速いことを示し、かつ、前記第２燃料率計算処理で計算された前記第２燃料率が、第２閾値以下である場合、前記第１噴射量に対する前記第２噴射量の割合を増加させ、
前記第１閾値と前記パラメータとの関係が、前記燃焼速度が速いことを示し、かつ、前記第２燃料率計算処理で計算された前記第２燃料率が前記第２閾値を超えている場合、前記第２噴射量に対する前記第１噴射量の割合を増加させる、請求項１に記載の燃料供給システム。

【請求項3】

前記制御装置は、前記噴射量変更処理において、
空気過剰率を計算する空気過剰率計算処理を実行し、
前記第１閾値と前記パラメータとの関係が、前記燃焼速度が遅いことを示し、前記第２燃料率計算処理で計算された前記第２燃料率が前記第２閾値を超えており、かつ、空気過剰率が１未満である場合、前記第１噴射量および前記第２噴射量の両方を減少させつつ、前記第１噴射量に対する前記第２噴射量の割合を増加させ、かつ、点火タイミングを進角させ、
前記第１閾値と前記パラメータとの関係が、前記燃焼速度が速いことを示し、前記第２燃料率計算処理で計算された前記第２燃料率が前記第２閾値以下であり、かつ、空気過剰率が１を超えている場合、前記第１噴射量および前記第２噴射量の両方を増加させつつ、前記第１噴射量に対する前記第２噴射量を増加させ、かつ、点火タイミングを遅角させる、請求項２に記載の燃料供給システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、燃料供給システムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、アンモニアと、アンモニアの燃焼を促進させるためのガソリン（助燃燃料）とを燃料として使用する内燃機関において、内燃機関の回転数および負荷のいずれか１つ以上の変化に応じて、アンモニアと助燃燃料との噴射配分を変化させる内燃機関の制御装置が知られている（例えば、下記特許文献１参照。）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００９－８５１６８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記した特許文献１に記載の制御装置では、回転数および負荷のいずれか１つ以上の変化に応じて、アンモニアと助燃燃料との噴射配分を変化させており、燃焼室内における燃料の燃焼状態をモニターしていない。

【0005】

そのため、例えば、アンモニアインジェクタおよびガソリンインジェクタの少なくとも一方の不具合などによって、アンモニアの噴射量に対して助燃燃料の噴射量が少なくなってしまっていた場合、アンモニアが不完全燃焼してしまう可能性がある。

【0006】

そこで、本発明の目的は、エンジンの燃焼室内における実際の燃焼状態に基づいて、第１燃料が不完全燃焼することを抑制できる燃料供給システムを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明［１］は、引火点がガソリンよりも高い第１燃料と、引火点が前記第１燃料よりも低い第２燃料とをエンジンに供給可能な燃料供給システムであって、前記第１燃料を噴射する第１インジェクタと、前記第２燃料を噴射する第２インジェクタと、筒内圧センサと、クランク角センサと、制御装置とを備え、前記制御装置が、前記筒内圧センサからの出力値と前記クランク角センサからの出力値とに基づいて、前記エンジンの燃焼室内における前記第１燃料、前記第２燃料および空気の混合気体の燃焼速度に応じて変化するパラメータを計算するパラメータ計算処理と、前記パラメータについての第１閾値と前記パラメータとの関係が、前記燃焼速度が遅いことを示す場合、前記第１インジェクタからの前記第１燃料の噴射量である第１噴射量に対する前記第２インジェクタからの前記第２燃料の噴射量である第２噴射量を増加させる噴射量変更処理とを実行可能である、燃料供給システムを含む。

【0008】

このような構成によれば、筒内圧センサからの出力値とクランク角センサからの出力値とに基づいて、混合気体の燃焼速度に応じて変化するパラメータを計算することにより、エンジンの燃焼室内における実際の燃焼状態をモニターできる。

【0009】

そして、第１閾値とパラメータとの関係から、燃焼速度が遅い場合に、第１噴射量に対する第２噴射量を増加させる。

【0010】

これにより、エンジンの燃焼室内における実際の燃焼状態に基づいて、第１燃料が不完全燃焼することを抑制できる。

【0011】

本発明［２］は、前記制御装置が、前記噴射量変更処理において、前記第１噴射量と前記第２噴射量との総量に対する前記第２噴射量の質量割合である第２燃料率を計算する第２燃料率計算処理を実行し、前記第１閾値と前記パラメータとの関係が、前記燃焼速度が遅いことを示し、かつ、前記第２燃料率計算処理で計算された前記第２燃料率が第２閾値以下である場合、前記第１噴射量に対する前記第２噴射量の割合を増加させ、前記第１閾値と前記パラメータとの関係が、前記燃焼速度が遅いことを示し、かつ、前記第２燃料率計算処理で計算された前記第２燃料率が前記第２閾値を超えている場合、前記第２噴射量に対する前記第１噴射量の割合を増加させる、上記［１］の燃料供給システムを含む。

【0012】

このような構成によれば、第２燃料率が第２閾値以下である場合に、第１噴射量に対する第２噴射量の割合を増加させて、失火を抑制することができる。

【0013】

一方、燃焼速度が速く、かつ、第２燃料率が第２閾値を超えている場合、第２噴射量に対する第１噴射量の割合を増加させて、プレイグニッションの発生を抑制できる。

【0014】

本発明［３］は、前記制御装置が、前記噴射量変更処理において、空気過剰率を計算する空気過剰率計算処理を実行し、前記第１閾値と前記パラメータとの関係が、前記燃焼速度が遅いことを示し、前記第２燃料率計算処理で計算された前記第２燃料率が前記第２閾値を超えており、かつ、空気過剰率が１未満である場合、前記第１噴射量および前記第２噴射量の両方を減少させつつ、前記第１噴射量に対する前記第２噴射量の割合を増加させ、かつ、点火タイミングを進角させ、前記第１閾値と前記パラメータとの関係が、前記燃焼速度が速いことを示し、前記第２燃料率計算処理で計算された前記第２燃料率が前記第２閾値以下であり、かつ、空気過剰率が１を超えている場合、前記第１噴射量および前記第２噴射量の両方を増加させつつ、前記第１噴射量に対する前記第２噴射量の割合を増加させ、かつ、点火タイミングを遅角させる、上記［２］の燃料供給システムを含む。

【0015】

このような構成によれば、燃焼速度が遅く、第２燃料率が第２閾値を超えており、かつ、空気過剰率が１未満である場合、第１噴射量および第２噴射量の両方の設定値を減少させつつ、燃焼速度を速くしようとしても、空気過剰率が１を超えてしまわない範囲での第１噴射量および第２噴射量の調節では、燃焼速度を十分に速くできない可能性がある。

【0016】

この点、第１噴射量および第２噴射量の両方の設定値を減少させるとともに、燃焼速度に合わせて点火タイミングを進角させて、第１燃料の不完全燃焼を抑制できる。

【0017】

また、燃焼速度が速く、第２燃料率が第２閾値以下であり、かつ、空気過剰率が１を超えている場合、第２燃料率が第２閾値を超えるように、第２噴射量を第１噴射量よりも大きく増加させつつ、第１噴射量および第２噴射量の両方の設定値を増加させると、プレイグニッションが発生する可能性がある。

【0018】

この点、第１噴射量および第２噴射量の両方の設定値を増加させるとともに、点火タイミングを遅角させて、失火を抑制しつつ、プレイグニッションの発生も抑制できる。

【発明の効果】

【0019】

本発明の燃料供給システムによれば、エンジンの燃焼室内における実際の燃焼状態に基づいて、第１燃料が不完全燃焼することを抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】図１は、本発明の燃料供給システムの一実施形態を備える車両の概略構成図である。

【図2】図２は、図１に示す燃料供給システムの制御についてのフローチャートである。

【図3】図３は、図２に示す噴射量変更処理のフローチャートであって、燃焼速度が第１閾値よりも遅く、第２燃料率が第２閾値以下である場合のフローチャートである。

【図4】図４は、図３に示すフローチャートから分岐して、燃焼速度が第１閾値よりも遅く、第２燃料率が第２閾値を超えている場合のフローチャートである。

【図5】図５は、図３に示すフローチャートから分岐して、燃焼速度が第１閾値よりも速く、第２燃料率が第２閾値以下である場合のフローチャートである。

【図6】図６は、図５に示すフローチャートから分岐して、燃焼速度が第１閾値よりも速く、第２燃料率が第２閾値を超えている場合のフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0021】

１．燃料供給システムの構成
図１に示すように、燃料供給システム１は、例えば、車両１００に搭載される。

【0022】

車両１００は、エンジン１０１と、バッテリー（図示せず）を含む電気システムと、エンジン１０１に吸気するための吸気システム１０２と、エンジン１０１に燃料を供給するための燃料供給システム１と、エンジン１０１から排気するための排気システム１０３とを備える。エンジン１０１は、例えば、直列４気筒の４ストロークエンジンである。

【0023】

燃料供給システム１は、第１燃料と、第２燃料とをエンジン１０１に供給可能である。第１燃料の引火点は、ガソリンよりも高い。本実施形態では、第１燃料は、アンモニアである。第２燃料は、第１燃料の燃焼を促進させる。第２燃料の引火点は、第１燃料よりも低い。本実施形態では、第２燃料は、水素である。第１燃料が、アンモニアであり、第２燃料が、水素であると、二酸化炭素の排出を抑制できる。

【0024】

燃料供給システム１は、燃料タンク１１と、気化器１２と、改質器１３と、第１インジェクタ１４と、第２インジェクタ１５と、筒内圧センサ１６と、クランク角センサ１７と、制御装置１８とを備える。

【0025】

（１）燃料タンク
燃料タンク１１は、第１燃料としてのアンモニアを貯蔵する。本実施形態では、燃料タンク１１は、液体アンモニアを貯蔵する。

【0026】

（２）気化器
気化器１２は、燃料タンク１１と接続される。気化器１２は、燃料タンク１１からの液体アンモニアを気化させる。

【0027】

（３）改質器
改質器１３は、気化器１２と接続される。改質器１３は、気化器１２を介して、燃料タンク１１と接続される。改質器１３は、気化器１２によって気化されたアンモニアを改質して、第２燃料としての水素を生成する。「改質」とは、アンモニアを水素と窒素とに分解することをいう。詳しくは、改質器１３は、プラズマによって、アンモニアを水素と窒素とに分解する。なお、改質器１３は、アンモニアを分解可能な触媒により、アンモニアを水素と窒素とに分解してもよい。

【0028】

（４）第１インジェクタ
第１インジェクタ１４は、気化器１２と接続される。第１インジェクタ１４は、気化器１２によって気化されたアンモニアを、エンジン１０１の吸気ポート内に噴射する。つまり、第１インジェクタ１４は、第１燃料を噴射する。なお、第１インジェクタ１４は、気化器１２によって気化されたアンモニアを、エンジン１０１の燃焼室内に噴射してもよい。

【0029】

（５）第２インジェクタ
第２インジェクタ１５は、改質器１３と接続される。第２インジェクタ１５は、改質器１３によって生成された水素を、エンジン１０１の燃焼室内に噴射する。つまり、第２インジェクタ１５は、第２燃料を噴射する。

【0030】

（６）センサ
筒内圧センサ１６は、エンジン１０１の燃焼室内の圧力を計測するためのセンサである。筒内圧センサ１６は、制御装置１８と電気的に接続される。

【0031】

クランク角センサ１７は、クランク角度を計測するためのセンサである。クランク角センサ１７は、制御装置１８と電気的に接続される。

【0032】

（７）制御装置
制御装置１８は、車両１００における電気的な制御を実行するＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）であり、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）およびＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）などを備える。制御装置１８は、バッテリーと電気的に接続される。制御装置１８は、車両１００のイグニッションスイッチがオンされたときに、バッテリーから電力が供給されることにより、起動する。

【0033】

制御装置１８は、第１インジェクタ１４および第２インジェクタ１５と電気的に接続される。制御装置１８は、第１インジェクタ１４によるアンモニアの噴射のタイミング、第２インジェクタ１５による水素の噴射のタイミング、および、点火タイミングを制御する。

【0034】

２．燃料供給システムの制御
次に、燃料供給システム１の制御について説明する。

【0035】

燃料供給システム１において、燃焼室内における燃料（アンモニアおよび水素）の燃焼状態を適正に保つために、第１インジェクタ１４からのアンモニアの噴射量（第１噴射量）と第２インジェクタ１５からの水素の噴射量（第２噴射量）とを制御する必要がある。

【0036】

そこで、図２に示すように、制御装置１８は、１回の燃焼サイクル毎に、燃料噴射処理（Ｓ１）と、パラメータ計算処理（Ｓ２）と、噴射量変更処理（Ｓ３）とを実行する。

【0037】

（１）燃料噴射処理
燃料噴射処理（Ｓ１）では、制御装置１８は、第１インジェクタ１４を作動させてエンジン１０１の吸気ポート内にアンモニアを噴射するとともに、第２インジェクタ１５を作動させてエンジン１０１の燃焼室内に水素を噴射する。

【0038】

詳しくは、制御装置１８は、第１インジェクタ１４および第２インジェクタ１５のそれぞれの噴射時間が記憶している。

【0039】

制御装置１８は、エンジン１０１の燃焼室内に吸気されるタイミングで、第１インジェクタ１４に、所定の噴射時間、アンモニアを噴射させる。第１噴射量は、第１インジェクタ１４の噴射時間により制御される。吸気ポート内に噴射されたアンモニアは、空気と混合されつつ、エンジン１０１の燃焼室内に入る。

【0040】

また、制御装置１８は、第２インジェクタ１５に、所定の噴射時間、アンモニアを噴射させる。第２噴射量は、第２インジェクタ１５の噴射時間により制御される。エンジン１０１の燃焼室内に噴射された水素は、エンジン１０１の燃焼室内において、アンモニア、および、空気と混合される。

【0041】

アンモニア、水素および空気の混合気体は、エンジン１０１のピストンが下死点から上死点に向かうときに、エンジン１０１の燃焼室内で圧縮される。制御装置１８は、図示しない点火プラグにより、所定の点火タイミングで、圧縮された混合気体に点火する。

【0042】

（２）パラメータ計算処理
次に、パラメータ計算処理（Ｓ２）では、筒内圧センサ１６からの出力値とクランク角センサ１７からの出力値とに基づいて、ＭＢＦ（質量燃焼割合）５０％クランク角度θを計算する。

【0043】

エンジン１０１のピストンが上死点に位置したときのクランク角度を０°とした場合、エンジン１０１の燃焼室内における混合気体の燃焼速度が遅くなると、ＭＢＦ５０％クランク角度θは、遅角する（ＭＢＦ５０％クランク角度θの数値が大きくなる）。一方、エンジン１０１の燃焼室内における混合気体の燃焼速度が速くなると、ＭＢＦ５０％クランク角度θは、進角する（ＭＢＦ５０％クランク角度θの数値が小さくなる）。すなわち、ＭＢＦ５０％クランク角度θは、エンジン１０１の燃焼室内における混合気体の燃焼速度に応じて変化するパラメータの一例である。なお、エンジン１０１の燃焼室内における混合気体の燃焼速度に応じて変化するパラメータは、ＭＢＦ５０％クランク角度θに限定されない。

【0044】

ＭＢＦ５０％クランク角度θは、例えば、１回の燃焼サイクルにおける「単位クランク角度あたりの熱発生率」の積算値が５０％になるクランク角度として求めることができる。「単位クランク角度あたりの熱発生率」は、例えば、下記計算式により計算できる。

【0045】

式：

【0046】

式中、ｄＱは、熱発生率を示し、ｐは、筒内圧を示し、Ｖは、筒内体積を示し、κは、比熱比を示す。

【0047】

筒内体積は、エンジン１０１の燃焼室の容積である。筒内体積は、シリンダの容積と、クランク角度から計算できる。

【0048】

比熱比は、第１噴射量の設定値、および、第２噴射量の設定値から計算できる。

【0049】

（３）噴射量変更処理
次に、噴射量変更処理（Ｓ３）では、制御装置１８は、パラメータ計算処理（Ｓ２）で計算されたＭＢＦ５０％クランク角度θ、第１噴射量と第２噴射量との総量に対する第２噴射量の質量割合（第２燃料率Ｒ）、および、空気過剰率λに基づいて、第１噴射量および第２噴射量の少なくとも一方を、変更する。

【0050】

詳しくは、図３に示すように、制御装置１８は、噴射量変更処理（Ｓ３）において、第２燃料率計算処理（Ｓ１１）と、空気過剰率計算処理（Ｓ１２）とを実行する。

【0051】

第２燃料率計算処理（Ｓ１１）では、制御装置１８は、第２燃料率Ｒを計算する。第２燃料率Ｒは、燃料噴射処理（Ｓ１）で第１インジェクタ１４から噴射されたアンモニアの噴射量（第１噴射量）、および、燃料噴射処理（Ｓ１）で第２インジェクタ１５から噴射された水素の噴射量（第２噴射量）から計算される。具体的には、第２燃料率Ｒは、下記式（１）により計算される。

【0052】

式（１）：第２噴射量／（第１噴射量＋第２噴射量）
空気過剰率計算処理（Ｓ１２）では、空気過剰率λを計算する。空気過剰率λは、吸入空気量、第１噴射量、および、第２噴射量に基づいて計算される。具体的には、空気過剰率λは、下記式（２）により計算される。

【0053】

式（２）：空気過剰率＝吸入空気量／必要空気量
必要空気量は、１回の燃焼サイクルにおいて燃焼室内に供給されたアンモニアの全部を燃焼させるために必要な空気の質量である。必要空気量は、第１噴射量および第２噴射量によって定まる。

【0054】

そして、制御装置１８は、ＭＢＦ５０％クランク角度θが第１閾値Ｔ１よりも遅角しており（Ｓ１３：ＮＯ）、第２燃料率Ｒが第２閾値Ｔ２以下であり（Ｓ１４：ＹＥＳ）、空気過剰率λが１未満である場合（Ｓ１５：ＹＥＳ）、第１噴射量の設定値を減少させるとともに、第２噴射量の設定値を増加させる（Ｓ１６）。

【0055】

第１閾値Ｔ１は、第１噴射量、第２噴射量および点火タイミングのそれぞれが初期設定値（噴射量変更処理で変更されていない設定値）であり、かつ、空気過剰率λが１である場合のＭＢＦ５０％クランク角度であり、例えば、燃焼実験または燃焼シミュレーションの結果に基づいて設定される。つまり、第１閾値Ｔ１は、ＭＢＦ５０％クランク角度θについての閾値である。

【0056】

パラメータ計算処理（Ｓ２）で計算されたＭＢＦ５０％クランク角度θが第１閾値Ｔ１よりも遅角している場合、エンジン１０１の燃焼室内における混合気体の燃焼速度が遅くなっていると推定できる。つまり、第１閾値Ｔ１とＭＢＦ５０％クランク角度θとの関係は、エンジン１０１の燃焼室内における混合気体の燃焼速度が遅いことを示す。燃焼速度が遅いと、未燃焼のアンモニアが排気ガスとして排出されてしまう可能性がある。また、第２燃料率Ｒが第２閾値Ｔ２以下であると、失火する可能性がある。

【0057】

この点、第１噴射量を減少させるとともに第２噴射量を増加させることにより、第１噴射量に対する第２噴射量の割合が増加する。つまり、第１閾値Ｔ１とＭＢＦ５０％クランク角度θとの関係が、燃焼速度が遅いことを示す場合、制御装置１８は、第１噴射量に対する第２噴射量の割合を増加させる。第１噴射量に対する第２噴射量の割合が増加することにより、燃焼速度を速くすることができ、アンモニアの不完全燃焼を抑制できる。これにより、未燃焼のアンモニアが排気ガスとして排出されてしまうことを抑制できる。

【0058】

また、第１噴射量に対する第２噴射量の割合が増加することにより、第２燃料率Ｒが高くなる。これにより、失火を抑制できる。

【0059】

また、第１噴射量が減少することにより、アンモニアの不完全燃焼をより抑制できる。

【0060】

一方、制御装置１８は、ＭＢＦ５０％クランク角度θが第１閾値Ｔ１よりも遅角しており（Ｓ１３：ＮＯ）、第２燃料率Ｒが第２閾値Ｔ２以下であり（Ｓ１４：ＹＥＳ）、空気過剰率λが１以上である場合（Ｓ１５：ＮＯ）、第１噴射量の設定値を変更せずに、第２噴射量の設定値を増加させる（Ｓ１７）。

【0061】

第２噴射量を増加させることにより、第１噴射量に対する第２噴射量の割合が増加し、第２燃料率Ｒが高くなる。これにより、未燃焼のアンモニアが排気ガスとして排出されてしまうことを抑制でき、かつ、失火を抑制できる。

【0062】

また、第２噴射量が増加することにより、増加した水素によって混合気体中の酸素を消費できるため、余剰の酸素と窒素とから窒素酸化物（ＮＯｘ）が発生することを抑制できる。

【0063】

また、図３および図４に示すように、制御装置１８は、ＭＢＦ５０％クランク角度θが第１閾値Ｔ１よりも遅角しており（Ｓ１３：ＮＯ）、第２燃料率Ｒが第２閾値Ｔ２を超えており（Ｓ１４：ＮＯ）、空気過剰率λが１未満である場合（Ｓ２１：ＹＥＳ）、第１噴射量および第２噴射量の両方の設定値を減少させる（Ｓ２２）。

【0064】

この場合、制御装置１８は、第１噴射量に対する第２噴射量の割合が増加するように、第１噴射量の設定値を、第２噴射量の設定値よりも大きく減少させる。これにより、燃焼速度を速くして、アンモニアの不完全燃焼を抑制できる。

【0065】

ここで、制御装置１８は、空気過剰率λが１を超えてしまわないように、第１噴射量および第２噴射量の両方の設定値を減少させる。

【0066】

そのため、第１噴射量および第２噴射量の両方の設定値を減少させても、燃焼速度を十分に速くできない可能性がある。

【0067】

そこで、制御装置１８は、第１噴射量および第２噴射量の両方の設定値を減少させるとともに、点火タイミングの進角させる（Ｓ２２）。

【0068】

つまり、第１閾値Ｔ１とＭＢＦ５０％クランク角度θとの関係が、燃焼速度が遅いことを示し（Ｓ１３：ＮＯ）、第２燃料率計算処理（Ｓ１１）で計算された第２燃料率Ｒが第２閾値Ｔ２を超えており（Ｓ１４：ＮＯ）、かつ、空気過剰率λが１未満である場合（Ｓ２１：ＹＥＳ）、制御装置１８は、第１噴射量および第２噴射量の両方を減少させつつ、第１噴射量に対する第２噴射量の割合を増加させ、かつ、点火タイミングを進角させる（Ｓ２２）。これにより、燃焼速度に合わせて点火タイミングを進角させることにより、アンモニアの不完全燃焼を抑制できる。

【0069】

一方、制御装置１８は、ＭＢＦ５０％クランク角度θが第１閾値Ｔ１よりも遅角しており（Ｓ１３：ＮＯ）、第２燃料率Ｒが第２閾値Ｔ２を超えており（Ｓ１４：ＮＯ）、空気過剰率λが１以上である場合（Ｓ２１：ＮＯ）、第２噴射量の設定値を増加させる（Ｓ２３）。

【0070】

第２噴射量を増加させることにより、第１噴射量に対する第２噴射量の割合が増加する。これにより、アンモニアの不完全燃焼をより抑制できる。

【0071】

また、第２噴射量が増加することにより、増加した水素によって混合気体中の酸素を消費できるため、余剰の酸素と窒素とから窒素酸化物（ＮＯｘ）が発生することを抑制できる。

【0072】

また、図３および図５に示すように、制御装置１８は、ＭＢＦ５０％クランク角度θが第１閾値Ｔ１よりも進角しており（Ｓ１３：ＹＥＳ）、第２燃料率Ｒが第２閾値Ｔ２以下であり（Ｓ３１：ＹＥＳ）、空気過剰率λが１未満である場合（Ｓ３２：ＹＥＳ）、第１噴射量および第２噴射量の両方の設定値を減少させる（Ｓ３３）。

【0073】

なお、制御装置１８は、第２燃料率Ｒが第２閾値Ｔ２を超えるように、第１噴射量の設定値を、第２噴射量の設定値よりも大きく減少させる。これにより、第１噴射量に対する第２噴射量の割合は、増加する。

【0074】

ＭＢＦ５０％クランク角度θが第１閾値Ｔ１よりも進角している場合、エンジン１０１の燃焼室内における混合気体の燃焼速度が速くなっていると推定できる。つまり、第１閾値Ｔ１とＭＢＦ５０％クランク角度θとの関係は、エンジン１０１の燃焼室内における混合気体の燃焼速度が速いことを示す。つまり、第１閾値Ｔ１とＭＢＦ５０％クランク角度θとの関係が、燃焼速度が速いことを示し（Ｓ１３：ＹＥＳ）、第２燃料率Ｒが第２閾値Ｔ２以下である場合（Ｓ３１：ＹＥＳ）、制御装置１８は、第１噴射量に対する第２噴射量の割合を増加させる。

【0075】

第１噴射量に対する第２噴射量の割合が増加することにより、アンモニアの不完全燃焼を抑制できる。

【0076】

また、第１噴射量が減少することにより、アンモニアの不完全燃焼をより抑制できる。

【0077】

一方、制御装置１８は、ＭＢＦ５０％クランク角度θが第１閾値Ｔ１よりも進角しており（Ｓ１３：ＹＥＳ）、第２燃料率Ｒが第２閾値Ｔ２以下であり（Ｓ３１：ＹＥＳ）、空気過剰率λが１以上である場合（Ｓ３２：ＮＯ）、第１噴射量および第２噴射量の両方の設定値を増加させる（Ｓ３４）。

【0078】

なお、制御装置１８は、第２燃料率Ｒが第２閾値Ｔ２を超えるように、第２噴射量の設定値を、第１噴射量の設定値よりも大きく増加させる。第２燃料率Ｒが第２閾値Ｔ２を超えることにより、失火を抑制できる。

【0079】

また、第２噴射量が増加することにより、増加した水素によって混合気体中の酸素を消費できるため、余剰の酸素と窒素とから窒素酸化物（ＮＯｘ）が発生することを抑制できる。

【0080】

ここで、第２噴射量を第１噴射量よりも大きく増加させつつ、第１噴射量および第２噴射量の両方の設定値を増加させると、プレイグニッションが発生する可能性がある。

【0081】

そこで、制御装置１８は、第１噴射量および第２噴射量の両方の設定値を増加させるとともに、点火タイミングを遅角させる（Ｓ３４）。

【0082】

つまり、第１閾値Ｔ１とＭＢＦ５０％クランク角度θとの関係が、燃焼速度が速いことを示し（Ｓ１３：ＹＥＳ）、第２燃料率計算処理（Ｓ１１）で計算された第２燃料率Ｒが第２閾値Ｔ２以下であり（Ｓ３１：ＹＥＳ）、かつ、空気過剰率λが１を超えている場合（Ｓ３２：ＮＯ）、第１噴射量および第２噴射量の両方を増加させつつ、第１噴射量に対する第２噴射量の割合を増加させ、かつ、点火タイミングを遅角させる（Ｓ３４）。これにより、失火を抑制しつつ、プレイグニッションの発生も抑制できる。

【0083】

また、図５および図６に示すように、制御装置１８は、ＭＢＦ５０％クランク角度θが第１閾値Ｔ１よりも進角しており（Ｓ１３：ＹＥＳ、図３参照）、第２燃料率Ｒが第２閾値Ｔ２を超えており（Ｓ３１：ＮＯ）、空気過剰率λが１未満である場合（Ｓ４１：ＹＥＳ）、第２噴射量の設定値を減少させる（Ｓ４２）。

【0084】

第２噴射量を減少させることにより、第２噴射量に対する第１噴射量の割合が増加する。つまり、第１閾値Ｔ１とＭＢＦ５０％クランク角度θとの関係が、燃焼速度が速いことを示し（Ｓ１３：ＹＥＳ）、第２燃料率Ｒが第２閾値Ｔ２を超えている場合（Ｓ３１：ＮＯ）、制御装置１８は、第２噴射量に対する第１噴射量の割合を増加させる。これにより、プレイグニッションの発生を抑制できる。

【0085】

また、制御装置１８は、ＭＢＦ５０％クランク角度θが第１閾値Ｔ１よりも進角しており（Ｓ１３：ＹＥＳ、図３参照）、第２燃料率Ｒが第２閾値Ｔ２を超えており（Ｓ３１：ＮＯ）、空気過剰率λが１以上である場合（Ｓ４１：ＮＯ）、第１噴射量の設定値を増加させる（Ｓ４３）。

【0086】

第１噴射量を増加させることにより、第２噴射量に対する第１噴射量の割合が増加する。これにより、プレイグニッションの発生を抑制できる。

【0087】

また、第１噴射量が増加することによって、増加した水素によって混合気体中の酸素を消費できるため、余剰の酸素と窒素とから窒素酸化物（ＮＯｘ）が発生することを抑制できる。

【0088】

３．作用効果
（１）燃料供給システム１によれば、図２に示すように、筒内圧センサ１６からの出力値とクランク角センサ１７からの出力値とに基づいて、ＭＢＦ５０％クランク角度θを計算する（Ｓ２）ことにより、エンジン１０１の燃焼室内における実際の燃焼状態をモニターできる。

【0089】

そして、図３および図４に示すように、ＭＢＦ５０％クランク角度θが第１閾値Ｔ１よりも遅角している場合（Ｓ１３：ＮＯ）に、第１噴射量に対する第２噴射量を増加させる。

【0090】

これにより、エンジン１０１の燃焼室内における実際の燃焼状態に基づいて、第１燃料が不完全燃焼することを抑制できる。

【0091】

（２）燃料供給システム１によれば、図５に示すように、ＭＢＦ５０％クランク角度θが第１閾値Ｔ１よりも進角している場合（Ｓ１３：ＹＥＳ、図３参照）であっても、第２燃料率Ｒが第２閾値Ｔ２以下である場合（Ｓ３１：ＹＥＳ）に、第１噴射量に対する第２噴射量の割合を増加させて、失火を抑制することができる。

【0092】

一方、図６に示すように、燃焼速度が第１閾値よりも進角しており（Ｓ１３：ＹＥＳ、図３参照）、かつ、第２燃料率Ｒが第２閾値Ｔ２を超えている場合（Ｓ３１：ＮＯ）、第２噴射量に対する第１噴射量の割合を増加させて、プレイグニッションの発生を抑制できる。

【0093】

（３）燃料供給システム１によれば、図４に示すように、ＭＢＦ５０％クランク角度θが第１閾値Ｔ１よりも遅角しており（Ｓ１３：ＮＯ、図３参照）、第２燃料率Ｒが第２閾値Ｔ２を超えており（Ｓ１４：ＮＯ、図３参照）、かつ、空気過剰率λが１未満である場合（Ｓ２１：ＹＥＳ）、第１噴射量および第２噴射量の両方の設定値を減少させつつ、燃焼速度を速くしようとしても、空気過剰率λが１を超えてしまわない範囲での第１噴射量および第２噴射量の調節では、燃焼速度を十分に速くできない可能性がある。

【0094】

この点、第１噴射量および第２噴射量の両方の設定値を減少させるとともに、燃焼速度に合わせて点火タイミングを進角させて（Ｓ２２）、アンモニアの不完全燃焼を抑制できる。

【0095】

また、図５に示すように、ＭＢＦ５０％クランク角度θが第１閾値Ｔ１よりも進角しており（Ｓ１３：ＹＥＳ、図３参照）、第２燃料率Ｒが第２閾値Ｔ２以下であり（Ｓ３１：ＹＥＳ）、かつ、空気過剰率λが１を超えている場合（Ｓ３２：ＮＯ）、第２燃料率Ｒが第２閾値Ｔ２を超えるように、第２噴射量を第１噴射量よりも大きく増加させつつ、第１噴射量および第２噴射量の両方の設定値を増加させると、プレイグニッションが発生する可能性がある。

【0096】

この点、第１噴射量および第２噴射量の両方の設定値を増加させるとともに、点火タイミングを遅角させて（Ｓ３４）、失火を抑制しつつ、プレイグニッションの発生も抑制できる。

【0097】

４．変形例
燃料供給システム１は、燃料タンク１１、気化器１２および改質器１３に代えて、第１燃料を貯蔵する第１燃料タンクと、第２燃料を貯蔵する第２燃料タンクとを備えてもよい。この場合、第１インジェクタ１４は、第１燃料タンクと接続され、第２インジェクタ１５は、第２燃料タンクと接続される。

【符号の説明】

【0098】

１ 燃料供給システム
１４ 第１インジェクタ
１５ 第２インジェクタ
１６ 筒内圧センサ
１７ クランク角センサ
１８ 制御装置
１０１ エンジン

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】