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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-05-20
(45)【発行日】2024-05-28
(54)【発明の名称】内燃機関の制御装置
(51)【国際特許分類】
F02D 19/02 20060101AFI20240521BHJP
F02D 45/00 20060101ALI20240521BHJP
F02D 9/02 20060101ALI20240521BHJP
F02D 15/00 20060101ALI20240521BHJP
F02B 43/00 20060101ALI20240521BHJP
F02M 21/02 20060101ALI20240521BHJP
【ＦＩ】
F02D19/02 D
F02D45/00 369
F02D9/02 R
F02D15/00 Z
F02B43/00 A
F02M21/02 L
F02M21/02 301Q
【請求項の数】
2
(21)【出願番号】P 2020183767
(22)【出願日】2020-11-02
(65)【公開番号】P2022073643
(43)【公開日】2022-05-17
【審査請求日】2023-09-04
(73)【特許権者】
【識別番号】000002082
【氏名又は名称】スズキ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001520
【氏名又は名称】弁理士法人日誠国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】末廣 和雅
【審査官】津田 真吾
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１５－４８８３１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１６－１６６５６６（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１４／０５４０８１（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２０１９－１００３１１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００３－３２８８４４（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｆ０２Ｄ ４５／００
Ｆ０２Ｄ １９／０２
Ｆ０２Ｍ ２１／０２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
組成が異なる複数の天然ガスのいずれか一つを燃料として用い、前記天然ガスを噴射するインジェクタを備える内燃機関の制御装置であって、メタン価が判明している前記天然ガスである基準燃料を燃料として用いたときの前記インジェクタの駆動時間に基づいて前記基準燃料の学習値である基準燃料学習値を算出し記録する基準燃料記録部と、
前記インジェクタの駆動時間に基づいて現在使用している燃料の学習値である現燃料学習値を算出し、前記基準燃料学習値と前記現燃料学習値との差である燃料学習値差を算出し、当該燃料学習値差及び前記基準燃料のメタン価に基づいて前記現在使用している燃料のメタン価を推定するメタン価推定部と、
前記メタン価推定部により推定されたメタン価に応じて、前記内燃機関の高負荷時にスロットル開度のオフセット値を変更するスロットル開度制御部と、を備える内燃機関の制御装置。
【請求項2】
組成が異なる複数の天然ガスのいずれか一つを燃料として用い、前記天然ガスを噴射するインジェクタを備える内燃機関の制御装置であって、
メタン価が判明している前記天然ガスである基準燃料を燃料として用いたときの前記インジェクタの駆動時間に基づいて前記基準燃料の学習値である基準燃料学習値を算出し記録する基準燃料記録部と、
前記インジェクタの駆動時間に基づいて現在使用している燃料の学習値である現燃料学習値を算出し、前記基準燃料学習値と前記現燃料学習値との差である燃料学習値差を算出し、当該燃料学習値差及び前記基準燃料のメタン価に基づいて前記現在使用している燃料のメタン価を推定するメタン価推定部と、
前記メタン価推定部により推定されたメタン価に応じて、前記内燃機関の圧縮比を変更する圧縮比制御部と、を備える内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１には、メタン価の値が異なる複数種の基準ガスについてのメタン価と基礎熱量との特定の関係式を予め取得しておき、測定対象ガスである天然ガスの基礎熱量を測定し、測定された当該測定対象ガスの基礎熱量の値と、特定の関係式とから測定対象ガスのメタン価を算出することが記載されている。
【0003】
また、特許文献１には、熱量と特定の対応関係を有する物性値を測定し、測定値に基づいて熱量の値（換算熱量）を求める点が記載されている。
【0004】
さらにまた、特許文献１には、測定対象ガスの基礎熱量は、測定対象ガスの屈折率から得られる屈折率換算熱量と、測定対象ガスの音速から得られる音速換算熱量とに基づいて得られると記載されている。
【0005】
以上のように、特許文献１に記載されたメタン価測定装置は、測定対象ガスの屈折率を測定する屈折率測定手段や、測定対象ガスの音速を測定する音速測定手段を備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【文献】国際公開第２０１６／１０４２７０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
しかしながら、屈折率測定手段や音速測定手段は、車両に一般的に備えられていない。このため、これらの測定手段を備えることは、コストアップになるという課題があった。また、これらの測定手段を取り付けるためのスペースや取付工数が必要になる。
【0008】
そこで、本発明は、安価なシステムで天然ガス燃料の組成を推定することができる内燃機関の制御装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0009】
上記課題を解決するため本発明は、組成が異なる複数の天然ガスのいずれか一つを燃料として用い、前記天然ガスを噴射するインジェクタを備える内燃機関の制御装置であって、メタン価が判明している前記天然ガスである基準燃料を燃料として用いたときの前記インジェクタの駆動時間に基づいて前記基準燃料の学習値である基準燃料学習値を算出し記録する基準燃料記録部と、前記インジェクタの駆動時間に基づいて現在使用している燃料の学習値である現燃料学習値を算出し、前記基準燃料学習値と前記現燃料学習値との差である燃料学習値差を算出し、当該燃料学習値差及び前記基準燃料のメタン価に基づいて前記現在使用している燃料のメタン価を推定するメタン価推定部と、前記メタン価推定部により推定されたメタン価に応じて、前記内燃機関の高負荷時にスロットル開度のオフセット値を変更するスロットル開度制御部と、を備えるものである。
【発明の効果】
【0010】
このように、本発明によれば、安価なシステムで天然ガス燃料の組成を推定することができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【発明を実施するための形態】
【0012】
本発明の一実施の形態に係る内燃機関の制御装置は、組成が異なる複数の天然ガスのいずれか一つを燃料として用い、天然ガスを噴射するインジェクタを備える内燃機関の制御装置であって、メタン価が判明している天然ガスである基準燃料を燃料として用いたときのインジェクタの駆動時間に基づいて基準燃料の学習値である基準燃料学習値を算出し記録する基準燃料記録部と、インジェクタの駆動時間に基づいて現在使用している燃料の学習値である現燃料学習値を算出し、基準燃料学習値と現燃料学習値との差である燃料学習値差を算出し、燃料学習値差及び基準燃料のメタン価に基づいて現在使用している燃料のメタン価を推定するメタン価推定部と、を備えるよう構成されている。
【0013】
これにより、本発明の一実施の形態に係る内燃機関の制御装置は、安価なシステムで天然ガス燃料の組成を推定することができる。
【実施例】
【0014】
以下、図面を参照して、本発明の実施例に係る内燃機関の制御装置について詳細に説明する。
【0015】
（内燃機関の構成）
図１において、本発明の一実施例に係る内燃機関１０は、ピストン１１をピストンロッド１２に連結して往復運動自在にシリンダボア１５内に収容する機構を備えて、車両などに駆動源として搭載されている。内燃機関１０は、シリンダボア１５上方のシリンダヘッド１６下部内面とピストン１１上面との間に燃焼室１７が形成されている。この内燃機関１０は、燃焼室１７内に導入する吸気燃焼空気と噴射燃料の混合気を点火することによる燃焼膨張と排気を繰り返すことにより、ピストン１１を図中の上下方向に往復させるようになっている。これにより、内燃機関１０は、その往復運動するピストン１１の駆動力をピストンロッド１２や変速機等を介して伝達することにより、例えば、車軸を回転させて車両の走行を実現する。ここで、内燃機関１０は、イグニッションコイル１９で昇圧した高電圧を不図示の点火プラグに印加してスパークさせることにより、燃焼室１７内の混合気を点火する。
図１において、本発明の一実施例に係る内燃機関１０は、ピストン１１をピストンロッド１２に連結して往復運動自在にシリンダボア１５内に収容する機構を備えて、車両などに駆動源として搭載されている。内燃機関１０は、シリンダボア１５上方のシリンダヘッド１６下部内面とピストン１１上面との間に燃焼室１７が形成されている。この内燃機関１０は、燃焼室１７内に導入する吸気燃焼空気と噴射燃料の混合気を点火することによる燃焼膨張と排気を繰り返すことにより、ピストン１１を図中の上下方向に往復させるようになっている。これにより、内燃機関１０は、その往復運動するピストン１１の駆動力をピストンロッド１２や変速機等を介して伝達することにより、例えば、車軸を回転させて車両の走行を実現する。ここで、内燃機関１０は、イグニッションコイル１９で昇圧した高電圧を不図示の点火プラグに印加してスパークさせることにより、燃焼室１７内の混合気を点火する。
【0016】
この内燃機関１０は、シリンダヘッド１６内に吸気弁１３と排気弁１４とが配設されている。この吸気弁１３と排気弁１４は、カムシャフト２８と一体回転する駆動カム（吸気カムと排気カム）２８ａにより図中押下方向に移動（リフト）して、それぞれ燃焼室１７に連通する吸気ポート２１と排気ポート２２の開口縁との間に隙間を形成することにより開閉するようになっている。
【0017】
吸気ポート２１には、清浄な外気を吸気する吸気側マニホールド２３を構築するように、エアクリーナ２５がサージタンク２６を介して連通接続されている。排気ポート２２には、清浄化処理した燃焼ガスを排気する排気側マニホールド２４を構築するように、触媒２７ａを内蔵する触媒コンバータ２７が接続されている。なお、サージタンク２６の上流側には、車両のアクセルペダルに連動するスロットルバルブ２９が配置されている。この内燃機関１０は、このスロットルバルブ２９の開度を調整することにより燃料と混合する燃焼空気（外気）の吸気量を制御して燃焼室１７に供給する混合気の空燃比を最適化するようになっている。
【0018】
また、内燃機関１０は、燃焼室１７内に噴射する燃料として、液体燃料のガソリンと気体燃料のＣＮＧ（Compressed Natural Gas）（ＬＰＧ（Liquefied Petroleum Gas）でもよい）の２種の燃料を選択供給可能に、吸気側マニホールド２３の吸気ポート２１付近にガソリンインジェクタ３１とインジェクタとしてのＣＮＧインジェクタ３２が配設されている。
【0019】
ガソリンインジェクタ３１は、液体燃料タンク３３に液体燃料供給管３４を介して接続されている。このガソリンインジェクタ３１は、液体燃料タンク３３内に常圧状態で貯留するガソリンを噴射して吸気ポート２１を介して燃焼室１７内に供給する。この液体燃料タンク３３には、貯留するガソリンが一定量の残量に到達するまで使用されたことを検出する残量センサ３３ａを備えており、残量センサ３３ａは、後述する制御装置４１に接続されている。
【0020】
ＣＮＧインジェクタ３２は、気体燃料タンク３６に気体燃料供給管３７を介して接続されている。このＣＮＧインジェクタ３２は、気体燃料タンク３６内に高圧状態で貯留されているＣＮＧを圧力調整した上で噴射して吸気ポート２１を介して燃焼室１７内に供給する。ここで、気体燃料供給管３７には、ガス状のＣＮＧ（気体燃料）の燃焼室１７内への供給をＣＮＧインジェクタ３２のみで遮断することが難しいことから、減圧弁３８と共にストップバルブ３９を配置している。
【0021】
（制御装置の構成）
この内燃機関１０は、ＣＰＵやメモリなどにより構築されている制御装置４１を備えている。制御装置４１は、各種パラメータやセンサ情報などに基づいて予め格納する制御プログラムを実行して、内燃機関１０に供給する燃料の空燃比制御を含めて車両全体を統括制御するようになっている。
この内燃機関１０は、ＣＰＵやメモリなどにより構築されている制御装置４１を備えている。制御装置４１は、各種パラメータやセンサ情報などに基づいて予め格納する制御プログラムを実行して、内燃機関１０に供給する燃料の空燃比制御を含めて車両全体を統括制御するようになっている。
【0022】
ここで、この制御装置４１には、残量センサ３３ａに加えて、吸気温度センサ４２と、上流側酸素センサ４３と、下流側酸素センサ４４と、エンジン水温センサ４５と、クランク角センサ４６と、カム角センサ４７と、燃料切替スイッチ４８と、外気温センサ４９と、吸気圧センサ５１と、車速センサ５２と、が接続されている。
【0023】
吸気温度センサ４２は、エアクリーナ２５の下流側に設置されて、燃焼室１７に供給する燃焼空気の吸気温度を検出する。上流側酸素センサ４３は、触媒コンバータ２７の上流側に設置されて、燃焼室１７から排気される燃焼後の排気ガス中における酸素濃度を検出して燃焼状況を検知する。下流側酸素センサ４４は、触媒コンバータ２７の下流側に設置されて、触媒２７ａによる浄化処理後の排気ガス中における酸素濃度を検出して浄化状況を検知する。
【0024】
エンジン水温センサ４５は、内燃機関１０の冷却水温度であるエンジン水温を検出する。クランク角センサ４６は、駆動回転数（駆動速度）の検出や燃料噴射タイミングの同期などを目的として、不図示のクランクシャフトのクランク角を検出する。カム角センサ４７は、吸気側のカムシャフト２８（吸気カム２８ａ）のカム角を検出する。
【0025】
燃料切替スイッチ４８は、ドライバなどが暖機時や加速時などの運転状況に応じて手動で使用する燃料の切替操作をする。外気温センサ４９は、内燃機関１０が格納されている空間、所謂、エンジンルーム内を介して燃焼空気とする外気の温度を検出する。吸気圧センサ５１は、吸気側マニホールド２３内の吸気燃焼空気と噴射燃料の混合気を燃焼室１７内に導入する際の吸気圧力（負圧）を検出する。車速センサ５２は、車軸の回転速度（車速）を検出する。
【0026】
制御装置４１は、性状の異なる液体燃料と気体燃料とを選択切替して内燃機関１０（燃焼室１７）に供給するように、燃焼室１７内に供給する燃料をガソリンからＣＮＧに、または、ＣＮＧからガソリンに適宜切り替えるようになっている。
【0027】
例えば、制御装置４１は、燃料切替スイッチ４８による手動切替操作時、液体燃料タンク３３内または気体燃料タンク３６内の燃料切れの検知時、あるいは、暖機運転または定常運転や加速時などの内燃機関１０の稼働モードに応じて、使用する燃料を切り替える。
【0028】
内燃機関１０の稼働モードとしては、暖機運転や定常運転の際には安価なＣＮＧを選択して、また、トルクが必要な加速時や登坂時にはガソリンを選択するようにすることもできる。
【0029】
ところで、ＣＮＧ燃料は、メタンやエタンなどの炭化水素の構成比率が違う燃料が多数存在し、ガソリンよりも幅広い特性を有していることから、従来の内燃機関１０の制御では、制御幅がかなり大きく、フィードバック量が過大になりすぎ、最適な制御ができにくく、内燃機関１０の性能を引き出すことが困難になっている。
【0030】
本実施例の制御装置４１は、充填された燃料のメタン価を推定し、推定されたメタン価に基づいて内燃機関１０の制御を行なう。
【0031】
このため、制御装置４１は、図２に示すように、基準燃料記録部６１と、メタン価推定部６２と、スロットル開度制御部６３と、圧縮比制御部６４とを含んで構成される。
【0032】
基準燃料記録部６１は、メタン価が判明している基準燃料を燃料として用いたときのＣＮＧインジェクタ３２の駆動時間に基づいて基準燃料の学習値を算出して記録する。
【0033】
基準燃料記録部６１は、例えば、制御装置４１と通信可能に構成された外部ツール１０１からの入力信号により、基準燃料のメタン価を取得する。外部ツール１０１としては、例えば、制御装置４１に設けられたコネクタに接続して制御装置４１の記録している情報を取得したり、制御装置４１の記憶部に値を設定したりするサービスツールが使用できる。
【0034】
メタン価推定部６２は、ＣＮＧインジェクタ３２の駆動時間に基づいて現在使用している燃料の燃料学習値を算出し、基準燃料学習値と燃料学習値の差及び基準燃料のメタン価に基づいて現在使用している燃料のメタン価を推定する。
【0035】
図３に示すように、メタン価によって単位体積当たりの発熱量が決まり、メタン価と単位体積当たりの発熱量の関係は、概ね線形な関係となり、その傾きは物性により決まる。
【0036】
図３において、基準燃料での発熱量をＱini、現在使用している燃料の発熱量をＱcとすると、ＱiniとＱcの差と傾きで現在使用している燃料のメタン価である推定ＭＮを推定することができる。
【0037】
このような特性に基づいて、メタン価推定部６２は、例えば、図４に示すような、基準燃料の学習値である基準燃料学習値ＦＬiniと現在使用している燃料の学習値である現燃料学習値ＦＬcとの差から推定されるメタン価である推定ＭＮを求めるテーブルを作成する。
【0038】
図４において、基準燃料学習値ＦＬiniと現燃料学習値ＦＬcの差がゼロとなる推定ＭＮが基準燃料のメタン価であり、このメタン価と傾きにより、テーブルを作成する。
【0039】
すなわち、学習値は、学習値の差が単位体積当たりの発熱量の差と等価となるような値である。これら「学習値」は、「ＣＮＧインジェクタ３２の駆動時間に係る学習値」である。
【0040】
スロットル開度制御部６３は、推定された現在使用している燃料のメタン価に応じて、内燃機関１０の高負荷時にスロットル開度のオフセット値を変更する。
【0041】
スロットル開度制御部６３は、例えば、図５に示すような、推定された現在使用している燃料のメタン価である推定ＭＮから、高負荷時のスロットル開度の減少量である高負荷時スロットル減量、または角度を求めるテーブルにより、高負荷時のスロットル開度のオフセット値を求める。
【0042】
圧縮比制御部６４は、推定された現在使用している燃料のメタン価に応じて、内燃機関１０の圧縮比を変更する。圧縮比制御部６４は、例えば、吸気弁１３の開閉タイミングを調整して圧縮比を調整する。
【0043】
圧縮比制御部６４は、例えば、図６に示すような、推定された現在使用している燃料のメタン価である推定ＭＮから、可変圧縮比のモードを求めるテーブルにより、内燃機関１０の圧縮比のモードを求める。
【0044】
制御装置４１は、例えば、図７に示すような、推定された現在使用している燃料のメタン価である推定ＭＮから、点火遅角を求めるテーブルにより、内燃機関１０の点火時期を調整するようにしてもよい。
【0045】
以上のように構成された本実施例に係る内燃機関の制御装置による基準燃料学習値記録処理について、図８を参照して説明する。なお、以下に説明する基準燃料学習値記録処理は、例えば、外部ツール１０１からのコマンドで基準燃料学習値記録モードが選択されると開始される。
【0046】
ステップＳ１において、基準燃料記録部６１は、Ｆiniが１か否かで基準燃料学習が完了しているか否かを判定する。基準燃料学習が完了していると判定した場合には、基準燃料記録部６１は、ステップＳ２の処理を実行する。
【0047】
基準燃料学習が完了していないと判定した場合には、基準燃料記録部６１は、ステップＳ３の処理を実行する。
【0048】
ステップＳ２において、基準燃料記録部６１は、基準燃料学習値ＦＬiniを消去し、Ｆiniにゼロを設定する。ステップＳ２の処理を実行した後、基準燃料記録部６１は、ステップＳ３の処理を実行する。
【0049】
ステップＳ３において、基準燃料記録部６１は、気体燃料タンク３６のＣＮＧの充填量Ｐtankが所定値より大きいか否かを判定する。充填量Ｐtankが所定値より大きいと判定した場合には、基準燃料記録部６１は、ステップＳ５の処理を実行する。
【0050】
充填量Ｐtankが所定値より大きくないと判定した場合には、基準燃料記録部６１は、ステップＳ４の処理を実行する。
【0051】
ステップＳ４において、基準燃料記録部６１は、例えば、外部ツール１０１などに燃料充填指示を送信し、燃料を充填させる。ステップＳ４の処理を実行した後、基準燃料記録部６１は、ステップＳ３の処理を実行する。
【0052】
ステップＳ５において、基準燃料記録部６１は、例えば、外部ツール１０１などから入力された充填されている燃料のメタン価を取得する。ステップＳ５の処理を実行した後、基準燃料記録部６１は、ステップＳ６の処理を実行する。
【0053】
ステップＳ６において、基準燃料記録部６１は、内燃機関１０が作動しているか否かを判定する。内燃機関１０が作動していると判定した場合には、基準燃料記録部６１は、ステップＳ８の処理を実行する。
【0054】
内燃機関１０が作動していないと判定した場合には、基準燃料記録部６１は、ステップＳ７の処理を実行する。
【0055】
ステップＳ７において、基準燃料記録部６１は、ＣＮＧを使って内燃機関１０を作動させるように、エンジン作動指示を出す。ステップＳ７の処理を実行した後、基準燃料記録部６１は、ステップＳ６の処理を実行する。
【0056】
ステップＳ８において、基準燃料記録部６１は、エンジン水温が所定温度より高いか否かを判定する。エンジン水温が所定温度より高いと判定した場合には、基準燃料記録部６１は、ステップＳ１０の処理を実行する。
【0057】
エンジン水温が所定温度より高くないと判定した場合には、基準燃料記録部６１は、ステップＳ９の処理を実行する。
【0058】
ステップＳ９において、基準燃料記録部６１は、例えば、外部ツール１０１などに完全暖機指示を送信し、内燃機関１０を暖機させる。ステップＳ９の処理を実行した後、基準燃料記録部６１は、ステップＳ８の処理を実行する。
【0059】
ステップＳ１０において、基準燃料記録部６１は、充填されているＣＮＧを基準燃料として学習値を算出する基準燃料学習を実施して基準燃料学習値ＦＬiniを算出する。ステップＳ１０の処理を実行した後、基準燃料記録部６１は、ステップＳ１１の処理を実行する。
【0060】
学習値を算出する学習は、例えば、内燃機関１０のアイドリングもしくは定常走行状態で、内燃機関１０の運転状態を目標とする状態にさせる。このとき、ＣＮＧインジェクタ３２の駆動時間がフィードバック制御によって変更される。この変更されたＣＮＧインジェクタ３２の駆動時間に基づいて学習値を算出する。
【0061】
ステップＳ１１において、基準燃料記録部６１は、算出された基準燃料学習値ＦＬiniを制御装置４１の記憶部に記録する。ステップＳ１１の処理を実行した後、基準燃料記録部６１は、ステップＳ１２の処理を実行する。
【0062】
ステップＳ１２において、基準燃料記録部６１は、Ｆiniに１を設定することで基準燃料学習が完了したことを設定する。
【0063】
次に、本実施例に係る内燃機関の制御装置によるメタン価推定処理について、図９を参照して説明する。なお、以下に説明するメタン価推定処理は、例えば、内燃機関１０のアイドリングもしくは定常走行状態時に開始される。
【0064】
ステップＳ２１において、メタン価推定部６２は、Ｆiniが１か否かで基準燃料学習が完了しているか否かを判定する。基準燃料学習が完了していると判定した場合には、メタン価推定部６２は、ステップＳ２２の処理を実行する。
【0065】
基準燃料学習が完了していないと判定した場合には、メタン価推定部６２は、メタン価推定処理を終了する。
【0066】
ステップＳ２２において、メタン価推定部６２は、エンジン水温が所定温度より高いか否かを判定する。エンジン水温が所定温度より高いと判定した場合には、メタン価推定部６２は、ステップＳ２３の処理を実行する。
【0067】
エンジン水温が所定温度より高くないと判定した場合には、メタン価推定部６２は、メタン価推定処理を終了する。
【0068】
ステップＳ２３において、メタン価推定部６２は、充填されているＣＮＧにより学習を行なって、現在使用しているＣＮＧの学習値である現燃料学習値ＦＬcを算出し更新する。ステップＳ２３の処理を実行した後、メタン価推定部６２は、ステップＳ２４の処理を実行する。
【0069】
ステップＳ２４において、メタン価推定部６２は、基準燃料学習値ＦＬiniから現燃料学習値ＦＬcを減算した燃料学習値差を算出する。ステップＳ２４の処理を実行した後、メタン価推定部６２は、ステップＳ２５の処理を実行する。
【0070】
ステップＳ２５において、メタン価推定部６２は、燃料学習値差から現在使用しているＣＮＧの推定されるメタン価である推定ＭＮを算出する。ステップＳ２５の処理を実行した後、メタン価推定部６２は、ステップＳ２６の処理を実行する。
【0071】
ステップＳ２６において、メタン価推定部６２は、推定ＭＮをスロットル開度制御部６３や圧縮比制御部６４などの各制御部に通知して各制御を起動させる。ステップＳ２６の処理を実行した後、メタン価推定部６２は、メタン価推定処理を終了する。
【0072】
このように、本実施例では、メタン価が判明している基準燃料を燃料として用いたときのＣＮＧインジェクタ３２の駆動時間に基づいて基準燃料の学習値を算出して記録する基準燃料記録部６１と、ＣＮＧインジェクタ３２の駆動時間に基づいて現在使用している燃料の燃料学習値を算出し、基準燃料学習値と燃料学習値の差に基づいて現在使用している燃料のメタン価を推定するメタン価推定部６２と、を備える。
【0073】
これにより、基準燃料学習値と燃料学習値の差に基づいて現在使用している燃料のメタン価が推定される。このため、安価なシステムでＣＮＧ燃料の組成を推定することができる。
【0074】
また、基準燃料記録部６１は、外部ツール１０１からの入力信号により基準燃料のメタン価を取得する。
【0075】
これにより、基準燃料のメタン価が外部ツール１０１からの入力信号により設定される。このため、基準燃料のメタン価を容易に変更することができ、世界中の様々な場所で、安価なシステムでＣＮＧ燃料の組成を推定することができる。
【0076】
また、推定された現在使用している燃料のメタン価に応じて、内燃機関１０の高負荷時にスロットル開度のオフセット値を変更するスロットル開度制御部６３を備える。
【0077】
高負荷時のスロットル制御において、適正な位置に制御中心を移すことで、フィードバック制御を過度に使いすぎることを避けることができる。このため、排ガス浄化性能、燃費性能や走行性能を阻害するリスクを低減させることができる。
【0078】
燃料組成の変化に対し、触媒ウィンドウを適正に調整することができる。このため、排ガス浄化性能が改善され、環境負荷を低減させることができる。
【0079】
また、推定された現在使用している燃料のメタン価に応じて、内燃機関１０の圧縮比を変更する圧縮比制御部６４を備える。
【0080】
圧縮比制御において、適正な位置に制御中心を移すことで、フィードバック制御を過度に使いすぎることを避けることができる。このため、排ガス浄化性能、燃費性能や走行性能を阻害するリスクを低減させることができる。
【0081】
燃料組成の変化に対し、触媒ウィンドウを適正に調整することができる。このため、排ガス浄化性能が改善され、環境負荷を低減させることができる。
【0082】
なお、本実施例においては、外部ツール１０１により基準燃料のメタン価を入力したが、予め基準燃料を決めておき、その基準燃料のメタン価などの情報を、生産工場出荷前に制御装置４１に記録するようにしてもよい。
【0083】
本実施例では、各種センサ情報に基づき制御装置４１が各種の判定や算出を行なう例について説明したが、これに限らず、制御装置４１が外部サーバ等の車外装置と通信可能な通信部を備え、該通信部から送信された各種センサの検出情報に基づき車外装置によって各種の判定や算出が行なわれ、その判定結果や算出結果を通信部で受信して、その受信した判定結果や算出結果を用いて各種制御を行なってもよい。
【0084】
本発明の実施例を開示したが、当業者によっては本発明の範囲を逸脱することなく変更が加えられうることは明白である。すべてのこのような修正及び等価物が次の請求項に含まれることが意図されている。
【符号の説明】
【0085】
１０ 内燃機関
２９ スロットルバルブ
３２ ＣＮＧインジェクタ（インジェクタ）
４１ 制御装置
４５ エンジン水温センサ
６１ 基準燃料記録部
６２ メタン価推定部
６３ スロットル開度制御部
６４ 圧縮比制御部
１０１ 外部ツール
２９ スロットルバルブ
３２ ＣＮＧインジェクタ（インジェクタ）
４１ 制御装置
４５ エンジン水温センサ
６１ 基準燃料記録部
６２ メタン価推定部
６３ スロットル開度制御部
６４ 圧縮比制御部
１０１ 外部ツール
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】