(57)【要約】【課題】ガス燃料と液体燃料とを切り替えて使用する内燃機関の燃料噴射システムにおいて、使用燃料の切り替えを適切に実施する。【解決手段】燃料噴射システムは、ガス燃料を噴射する第１噴射弁２１と、第１噴射弁２１に供給されるガス燃料の圧力を所定の設定圧力に減圧調整する圧力調整弁６０と、圧力調整弁６０の上流側に設けられたタンク主止弁４４及び遮断弁４５とを備える。制御部８０は、液体燃料を用いる運転状態にある場合に、第２噴射弁２２による液体燃料の噴射を継続しかつ遮断制御弁（４４、４５）を閉弁した状態で第１噴射弁２１による所定量のガス燃料の噴射を行わせる噴射指令を出力する。また、その噴射指令の出力後に、第１噴射弁２１によるガス燃料の噴射を実施可能であるか否かを判定する。【選択図】図１
2014118843.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガス燃料を噴射する第１噴射手段（２１）と、
液体燃料を噴射する第２噴射手段（２２）と、
前記ガス燃料を供給する燃料通路（４１）に設けられ、前記第１噴射手段に供給されるガス燃料の圧力を所定の設定圧力に減圧調整する圧力調整弁（６０）と、
前記燃料通路において前記圧力調整弁の上流側に設けられ、前記ガス燃料の流通を遮断する遮断機能を有する遮断制御弁（４４、４５）と、を備える燃料噴射システムに適用され、前記第１噴射手段によるガス燃料の噴射と前記第２噴射手段による液体燃料の噴射とを切り替えて実施する内燃機関（１０）の燃料噴射制御装置であって、
前記液体燃料を用いる所定の運転状態にある場合に、前記第２噴射手段による液体燃料の噴射を継続しかつ前記遮断制御弁を閉弁した状態で前記第１噴射手段による所定量のガス燃料の噴射を行わせる噴射指令を出力する噴射指令手段と、
前記噴射指令手段による前記噴射指令の出力後に、前記第１噴射手段によるガス燃料の噴射を実施可能であるか否かを判定する噴射判定手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項２】
前記噴射指令手段は、前記液体燃料を用いる運転状態から前記ガス燃料を用いる運転状態への切替要求が生じた場合に前記噴射指令を出力し、
前記噴射判定手段により前記第１噴射手段によるガス燃料の噴射が実施可能であることが判定された場合に、前記ガス燃料を用いる運転状態への切り替えを実施する請求項１に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項３】
前記噴射指令手段による前記噴射指令の出力後において、前記内燃機関に吸入される吸入空気量を前記所定の運転状態での吸入空気量で維持し、
前記噴射指令手段は、前記噴射指令として、前記第１噴射手段による前記所定量のガス燃料の噴射を行わせる指令を出力するとともに、前記第２噴射手段から噴射する液体燃料の燃料量を前記所定量に対応する分だけ減量補正する請求項１又は２に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項４】
前記噴射指令手段による前記噴射指令の出力に伴い、前記内燃機関に吸入される吸入空気量を前記所定の運転状態での吸入空気量に対して増量補正する吸気量補正手段と、
前記内燃機関の点火時期を遅角補正する点火遅角手段と、を備え、
前記噴射指令手段は、前記第２噴射手段から噴射させる燃料量を前記所定の運転状態での液体燃料の燃料噴射量とし、前記第１噴射手段から噴射させる燃料量を前記所定量とする噴射指令を出力し、
前記噴射指令手段による前記噴射指令の出力とともに、前記吸気量補正手段による前記吸入空気量の増量補正及び前記点火遅角手段による前記点火時期の遅角補正を実施する請求項１又は２に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項５】
前記噴射指令手段による前記噴射指令の出力後において、前記内燃機関に吸入される吸入空気量を前記所定の運転状態での吸入空気量で維持し、
前記噴射指令手段は、前記第２噴射手段から噴射させる燃料量を前記所定の運転状態での液体燃料の燃料噴射量とし、前記第１噴射手段から噴射させる燃料量を前記所定量とする噴射指令を出力する請求項１又は２に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項６】
前記第１噴射手段に供給されるガス燃料の圧力である供給圧力が、前記設定圧力よりも高圧側の所定値（Ｋ１）を超えたことを判定する圧力判定手段を備え、
前記噴射指令手段は、前記圧力判定手段により前記供給圧力が前記所定値を超えたことが判定された場合に前記噴射指令を出力する請求項１乃至５のいずれか一項に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項７】
前記内燃機関の運転負荷が所定の高負荷状態であることを判定する負荷判定手段を備え、
前記噴射指令手段は、前記負荷判定手段により前記運転負荷が前記所定の高負荷状態であることが判定された場合に前記噴射指令を出力する請求項１乃至６のいずれか一項に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項８】
前記噴射指令手段は、前記液体燃料を用いる運転状態を継続する継続要求が生じている場合に前記噴射指令を出力し、
該継続要求が生じている場合に、前記噴射判定手段により前記第１噴射手段によるガス燃料の噴射を実施可能であるか否かを判定する請求項１乃至７のいずれか一項に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の燃料噴射制御装置に関し、詳しくはガス燃料及び液体燃料をそれぞれ供給可能な燃料供給系を備える車載内燃機関の燃料噴射制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば圧縮天然ガス（ＣＮＧ）等のガス燃料を燃焼させて駆動する内燃機関が実用化されている。こうした内燃機関において、ガス燃料を燃料噴射弁に供給する燃料供給系の構成として、ガス燃料を高圧状態で貯蔵するガスタンクと、ガスタンクと燃料噴射手段とを繋ぐ燃料配管の途中に設けられ、ガスタンクから供給されるガス燃料の圧力を減圧調整する圧力調整弁と、圧力調整弁よりも上流側（ガスタンク側）に設けられ、圧力調整弁に対するガス燃料の流通を遮断する遮断弁と、を備える構成が知られている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
この特許文献１には、液体燃料によるエンジン運転中にエンジン停止要求があり、その停止要求に伴いエンジンを停止させる場合において、液体燃料の残存量が所定値未満のときには、液体燃料からガス燃料に切り替えて圧抜き制御を行った後にエンジンを停止させることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４３６７２９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、液体燃料を使用して内燃機関の運転を実施している期間では、ガス噴射弁による噴射が実施されないため、例えば燃料配管内の温度上昇などの影響により、ガス噴射弁に供給されるガス燃料の圧力が設定圧力よりも高くなることがある。また、このようなガス燃料の高圧化が生じた場合、ガス噴射弁を開弁しにくくなることが考えられる。そのため、液体燃料の噴射からガス燃料の噴射に切り替えようとした場合に、ガス燃料を噴射できなかったり燃料噴射量が不足したりするといった事態が生じ得る。また、ガス噴射弁によるガス燃料の噴射が実施できないにもかかわらず、ガス燃料の使用を許容した場合、内燃機関の運転を維持できなくなるおそれがある。
【０００６】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、ガス燃料と液体燃料とを切り替えて使用する内燃機関の燃料噴射システムにおいて、使用する燃料の切り替えを適切に実施することができる内燃機関の燃料噴射制御装置を提供することを主たる目的とする。
つまり、第１噴射手段によるガス燃料の不適切な使用を回避することができる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するために、以下の手段を採用した。
【０００８】
本発明は、ガス燃料を噴射する第１噴射手段（２１）と、液体燃料を噴射する第２噴射手段（２２）と、前記ガス燃料を供給する燃料通路（４１）に設けられ、前記第１噴射手段に供給されるガス燃料の圧力を所定の設定圧力に減圧調整する圧力調整弁（６０）と、前記燃料通路において前記圧力調整弁の上流側に設けられ、前記ガス燃料の流通を遮断する遮断機能を有する遮断制御弁（４４、４５）と、を備える燃料噴射システムに適用され、前記第１噴射手段によるガス燃料の噴射と前記第２噴射手段による液体燃料の噴射とを切り替えて実施する内燃機関の燃料噴射制御装置に関する。請求項１に記載の発明は、前記液体燃料を用いる所定の運転状態にある場合に、前記第２噴射手段による液体燃料の噴射を継続しかつ前記遮断制御弁を閉弁した状態で前記第１噴射手段による所定量のガス燃料の噴射を行わせる噴射指令を出力する噴射指令手段と、前記噴射指令手段による前記噴射指令の出力後に、前記第１噴射手段によるガス燃料の噴射を実施可能であるか否かを判定する噴射判定手段と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
要するに、上記構成では、液体燃料を用いて内燃機関を運転している状態において、第２噴射手段による液体燃料の噴射を継続しつつ、かつ遮断制御弁を閉弁した状態で、第１噴射手段による所定量のガス燃料の噴射を行わせるよう指令する。これにより、液体燃料を用いての運転によって内燃機関の運転状態を維持しつつ、第１噴射手段によるガス燃料の噴射が正常に行われるか否かの動作確認を行うことができる。また、液体燃料を用いての運転状態において第１噴射手段の動作確認を行うことから、その後、液体燃料の噴射からガス燃料の噴射への切替要求があった場合に、その要求に対して適切に対処することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】エンジンの燃料噴射システムの概略を示す構成図。
【図２】第１噴射弁の概略構成を示す図。
【図３】レギュレータの概略構成を示す図。
【図４】第１噴射弁への供給ガス圧と燃料の使用領域との関係を示す図。
【図５】第１実施形態における燃料切替処理の手順を示すフローチャート。
【図６】第１実施形態の動作確認処理の手順を示すフローチャート。
【図７】第１実施形態の燃料切替制御の具体的態様を示すタイムチャート。
【図８】第２実施形態の動作確認処理の手順を示すフローチャート。
【図９】第２実施形態の燃料切替制御の具体的態様を示すタイムチャート。
【図１０】他の実施形態の燃料切替制御の具体的態様を示すタイムチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（第１実施形態）
以下、本発明を具体化した第１実施形態を、図面を参照しつつ説明する。本実施形態は、ガス燃料である圧縮天然ガス（ＣＮＧ）と液体燃料であるガソリンとを燃焼用の燃料として使用する、いわゆるバイフューエルタイプの車載多気筒エンジン（多気筒内燃機関）に適用される燃料噴射システムとして具体化するものとしている。本システムの全体概略図を図１に示す。
【００１２】
図１に示すエンジン１０は直列３気筒の火花点火式エンジンよりなり、その吸気ポート及び排気ポートには吸気系統１１、排気系統１２がそれぞれ接続されている。吸気系統１１は、吸気マニホールド１３と吸気管１４とを有している。吸気マニホールド１３は、エンジン１０の吸気ポートに接続される複数（エンジン１０の気筒数分）の分岐管部１３ａと、その上流側であって吸気管１４に接続される集合部１３ｂとを有している。吸気管１４には空気量調整手段としてのスロットル弁１５が設けられている。このスロットル弁１５は、ＤＣモータ等のスロットルアクチュエータ１５ａにより開度調節される電子制御式のスロットル弁として構成されている。スロットル弁１５の開度（スロットル開度）は、スロットルアクチュエータ１５ａに内蔵されたスロットル開度センサ１５ｂにより検出されるようになっている。
【００１３】
また、排気系統１２は、排気マニホールド１６と排気管１７とを有している。排気マニホールド１６は、エンジン１０の排気ポートに接続される複数（エンジン１０の気筒数分）の分岐管部１６ａと、その下流側であって排気管１７に接続される集合部１６ｂとを有している。排気管１７には、排気の成分を検出する排気センサ１８と、排気を浄化する触媒１９とが設けられている。排気センサ１８としては、排気中の酸素濃度から空燃比を検出する空燃比センサが設けられている。
【００１４】
エンジン１０の各気筒には点火プラグ２０が設けられている。点火プラグ２０には、点火コイル等よりなる点火装置２０ａを通じて、所望とする点火時期に高電圧が印加される。この高電圧の印加により、各点火プラグ２０の対向電極間に火花放電が発生し、気筒内（燃焼室内）に導入した燃料が着火され燃焼に供される。
【００１５】
また、本システムは、エンジン１０に対して燃料を噴射供給する燃料噴射手段として、ガス燃料（ＣＮＧ燃料）を噴射する第１噴射弁２１と、液体燃料（ガソリン）を噴射する第２噴射弁２２とを有している。これら各噴射弁２１，２２は、吸気系統１１において吸気マニホールド１３の分岐管部１３ａにそれぞれ燃料を噴射するものであり、第１噴射弁２１の噴射によりガス燃料が各気筒の吸気ポートに供給され、第２噴射弁２２の噴射により液体燃料が各気筒の吸気ポートに供給される。
【００１６】
各噴射弁２１，２２は、電磁駆動部が電気的に駆動されることで弁体が閉位置から開位置にリフトされる開閉タイプの制御弁であり、制御部８０から入力されるオン／オフ式の開弁駆動信号によりそれぞれ開弁駆動される。これら各噴射弁２１，２２は、通電により開弁し、通電遮断により閉弁する。そして、通電時間に応じた量の燃料（ガス燃料、液体燃料）が各噴射弁２１，２２から噴射される。なお、本実施形態では、第１噴射弁２１の先端部に噴射管２３が接続されており、第１噴射弁２１から噴出されたガス燃料は噴射管２３を介して吸気マニホールド１３の分岐管部１３ａに噴射されるようになっている。
【００１７】
ここで、ガス噴射用の第１噴射弁２１の構成を、図２を参照して説明する。図２において（ａ）は非噴射状態を示し、（ｂ）は噴射状態を示している。第１噴射弁２１は、自身に供給されるガス燃料の圧力により閉鎖シール性が高められる、いわゆるセルフシール（自密閉）構造を有している。
【００１８】
図２において、第１噴射弁２１は筒状のボディ３１を有している。ボディ３１には弁体３２が摺動可能に収容されており、そのボディ３１内において弁体３２がばね３３により閉弁方向に付勢されている。図２（ａ）では、弁体３２の先端部によって、噴射弁先端に設けられた噴孔部３４が閉鎖されている。また、ボディ３１内には、弁体３２の後端側（上流側）に第１燃料室３５が設けられているとともに、弁体３２の先端側（下流側）に第２燃料室３６が設けられている。弁体３２には、摺動部分よりも先端側に小径部３２ａが設けられており、その小径部３２ａの周りに第２燃料室３６が設けられている。第１燃料室３５と第２燃料室３６とは、弁体３２に設けられた燃料通路３７を介して連通されており、燃料通路３７の入口側は第１燃料室３５に通じ、出口側は第２燃料室３６に通じている。弁体３２は、ソレノイド等からなる電磁駆動部３８への通電に応じて開弁位置に変位する。
【００１９】
上記構成の第１噴射弁２１では、第１燃料室３５に対して後述のレギュレータ４３からガス燃料が供給され、そのガス燃料が燃料通路３７を介して第２燃料室３６にも導入される。図２（ｂ）に示すように、電磁駆動部３８への通電に伴いばね３３の付勢力に抗して弁体３２が開弁位置に変位すると、噴孔部３４が開放され、ガス燃料が噴射される。
【００２０】
第１噴射弁２１において、弁体３２にはその先端側に小径部３２ａが設けられていることから、閉弁状態での第１燃料室３５側の受圧面積と第２燃料室３６側の受圧面積とは、「第１燃料室３５側の受圧面積＞第２燃料室３６側の受圧面積」となっている（図２（ａ）参照）。そのため、図２（ａ）に示す閉弁状態では、レギュレータ４３側から供給されるガス燃料の圧力（噴射圧に相当）が、弁体３２を閉弁する方向（閉弁方向）に対してはより大きく作用するようになっている。なお、図２（ｂ）に示す開弁状態では、小径部３２ａの端面（図の下端面）にも噴射圧が作用するため、弁体３２に作用する閉弁方向の燃料圧力と開弁方向の燃料圧力とは略同じになっている。
【００２１】
図１の説明に戻り、次に、第１噴射弁２１に対してガス燃料を供給するガス燃料供給部４０の構成と、第２噴射弁２２に対して液体燃料を供給する液体燃料供給部７０の構成とを説明する。
【００２２】
ガス燃料供給部４０において、第１噴射弁２１にはガス配管４１を介してガスタンク４２が接続されており、そのガス配管４１の途中には、第１噴射弁２１に供給されるガス燃料の圧力を減圧調整する圧力調整機能を有するレギュレータ４３が設けられている。レギュレータ４３（より詳しくは後述する圧力調整弁６０）は、ガスタンク４２内に貯蔵された高圧状態（例えば最大２０ＭＰａ）のガス燃料が、第１噴射弁２１の噴射圧である所定の設定圧Ｐｒｅｇ（例えば０．２〜１．０ＭＰａの範囲内の一定圧、本実施形態では０．３±α［ＭＰａ］）になるように減圧調整するものである。また、減圧調整後のガス燃料は、ガス配管４１を通って第１噴射弁２１に供給されるようになっている。なお、ガス配管４１において、レギュレータ４３よりも上流側が高圧側通路を形成する高圧配管部４１ａ、下流側が低圧側通路を形成する低圧配管部４１ｂとなっている。
【００２３】
ガス配管４１等により形成されるガス燃料通路には更に、ガスタンク４２の燃料出口の付近に配置されたタンク主止弁４４（タンク出口弁）と、そのタンク主止弁４４よりも下流側であってレギュレータ４３の燃料入口の付近に配置された遮断弁４５とが設けられており、これら各弁４４，４５によって、ガス配管４１におけるガス燃料の流通が許容及び遮断されるようになっている。タンク主止弁４４及び遮断弁４５はいずれも電磁式の開閉弁であり、非通電時においてガス燃料の流通が遮断され、通電時においてガス燃料の流通が許容される常閉式となっている。なお、タンク主止弁４４及び遮断弁４５が、本発明の「遮断制御弁」に相当する。
【００２４】
ガス配管４１において、高圧配管部４１ａには燃料圧力を検出する圧力センサ４６と、燃料温度を検出する温度センサ４７とが設けられ、低圧配管部４１ｂには燃料圧力を検出する圧力センサ４８と、燃料温度を検出する温度センサ４９とが設けられている。なお、遮断弁４５と圧力センサ４６とはレギュレータ４３に一体に設けることが可能であり、本実施形態では、レギュレータ４３に一体に遮断弁４５と圧力センサ４６とを設ける構成を採用することとしている。
【００２５】
ここで、レギュレータ４３の具体的構成を、図３を用いて説明する。レギュレータ４３は、機械的に定められた設定圧Ｐｒｅｇ（本実施形態では０．３ＭＰａ又はその近傍）に対して低圧配管部４１ｂ内の燃料圧力を調整する機械式の圧力調整装置を構成するものである。
【００２６】
図３において、レギュレータ４３は、高圧配管部４１ａ（すなわちガスタンク４２側）に接続される高圧通路５１と、低圧配管部４１ｂ（すなわち第１噴射弁２１側）に接続される低圧通路５２とを有しており、高圧通路５１には遮断弁４５と圧力センサ４６とが設けられている。圧力センサ４６は、遮断弁４５よりも上流側でガス燃料の圧力を検出する。符号５３は、異物除去用のフィルタである。
【００２７】
遮断弁４５の構成は第１噴射弁２１の構成と概ね同じであり、セルフシール（自密閉）構造を有している。その構成を簡単に説明する。遮断弁４５は、ばね５４により閉弁方向に付勢された弁体５５を有しており、電磁駆動部５６が通電されることによりばね５４の付勢力に抗して弁体５５が閉弁位置から開弁位置に変位するようになっている。弁体５５の後端側（上流側）には第１燃料室５７が設けられるとともに、弁体５５の先端側（小径部が設けられた下流側）には第２燃料室５８が設けられている。これら両燃料室５７，５８は、弁体５５に設けられた燃料通路５９を介して連通されている。この場合、両燃料室５７，５８にはガスタンク４２から高圧のガス燃料が供給され、遮断弁４５の閉鎖状態下ではガスタンク４２側の燃料圧力により弁体５５に閉鎖方向の力が付与されている。そして、電磁駆動部５６への通電に伴いばね５４の付勢力に抗して弁体５５が開弁位置に変位すると（図示の状態）、高圧のガス燃料が下流側に流通する。
【００２８】
レギュレータ４３において、遮断弁４５の下流側には圧力調整弁６０が設けられている。圧力調整弁６０の構成として、高圧通路５１には弁体室６１が設けられており、その弁体室６１には弁体６２が収容されている。弁体６２は低圧通路５２の入口部分である弁座部６３を開閉する開閉部材であり、弁体６２が開位置にあれば、弁座部６３が開かれて高圧通路５１と低圧通路５２とが連通される。また、弁体６２が閉位置にあれば、弁座部６３が閉じられて高圧通路５１と低圧通路５２との連通が遮断される。
【００２９】
弁体６２は、低圧通路５２内の燃料圧力（噴射圧に相当）と、弁体作動部６５により生じる開弁方向の力とに応じて開閉される。弁体作動部６５は、大気に開放された空間であってその内部に調整ばね６６が設けられた大気開放部６７を有するとともに、大気開放部６７と低圧通路５２とを仕切る仕切部材としてのダイアフラム６８を有している。ダイアフラム６８は弁体６２に一体に設けられている。ダイアフラム６８には、閉弁方向の力として低圧通路５２内の燃料圧力が作用し、開弁方向の力として調整ばね６６の付勢力と大気圧とが作用する。
【００３０】
かかる構成において、「閉弁方向の力＞開弁方向の力」になっていれば、弁体６２が閉弁位置で保持される。一方、第１噴射弁２１の燃料噴射等により低圧通路５２内の燃料圧力が低下し、「閉弁方向の力＜開弁方向の力」になると、ダイアフラム６８の変位に伴い弁体６２が開弁される。このとき、閉弁方向の力と開弁方向の力との差に応じて弁体６２の開位置（弁体リフト量）が決まり、その開位置に応じて弁座部６３における開口面積が変更される。また、この開口面積の変更により、高圧通路５１から低圧通路５２に流入する燃料量が調整される。
【００３１】
低圧通路５２から分岐した分岐部５２ａには、低圧通路５２内の燃料圧力が異常高圧になった場合にガス抜きをするリリーフ弁６９が設けられている。リリーフ弁６９は機械駆動式であり、低圧通路５２の燃料圧力が所定のリリーフ圧Ｐｒｅｆよりも高くなった場合に開弁する。
【００３２】
本実施形態では、レギュレータ４３において、弁体６２や弁体作動部６５といった構成部品からなる圧力調整弁６０により圧力調整手段が構成されている。なお、図３の構成では、遮断弁４５と圧力センサ４６と圧力調整弁６０とを一体に設けたが、これを変更してもよく、例えば遮断弁４５と圧力センサ４６とをレギュレータ４３とは別体として高圧配管部４１ａに設けることも可能である。
【００３３】
図１の説明に戻り、液体燃料供給部７０において、第２噴射弁２２には、燃料配管７１を介して燃料タンク７２が接続されている。また、燃料配管７１には、燃料タンク７２内の液体燃料を第２噴射弁２２に給送する燃料ポンプ７３が設けられている。
【００３４】
制御部８０は、ＣＰＵ８１と、ＲＯＭ８２と、ＲＡＭ８３と、バックアップＲＡＭ８４と、インターフェース８５と、双方向バス８６とを備えている。ＣＰＵ８１、ＲＯＭ８２、ＲＡＭ８３、バックアップＲＡＭ８４及びインターフェース８５は、双方向バス８６によって互いに接続されている。
【００３５】
ＣＰＵ８１は、本システムにおける各部の動作を制御するためのルーチン（プログラム）を実行する。ＲＯＭ８２には、ＣＰＵ８１が実行するルーチン、及びこのルーチン実行の際に参照されるマップ類（マップの他、テーブルや関係式等を含む）、パラメータ等の各種データが予め格納されている。ＲＡＭ８３は、ＣＰＵ８１がルーチンを実行する際に、必要に応じてデータを一時的に格納する。バックアップＲＡＭ８４は、電源が投入された状態でＣＰＵ８１の制御下でデータを適宜格納するとともに、この格納されたデータを電源遮断後も保持する。
【００３６】
インターフェース８５は、上述したスロットル開度センサ１５ｂ、排気センサ１８、圧力センサ４６，４８、温度センサ４７，４９を含むセンサ類（クランク角センサ、エアフロメータ、冷却水温センサ、車速センサ、アクセルセンサ等）と電気的に接続されており、これらのセンサからの出力（検出信号）をＣＰＵ８１に伝達する。また、インターフェース８５は、スロットルアクチュエータ１５ａ、点火装置２０ａ、各噴射弁２１，２２、タンク主止弁４４、遮断弁４５等の駆動部と電気的に接続されていて、これらの駆動部を駆動させるためにＣＰＵ８１から送出された駆動信号を当該駆動部に向けて出力する。すなわち、制御部８０は、上述のセンサ類の出力信号等に基づいてエンジン１０の運転状態を取得し、この運転状態に基づいて上述の駆動部の制御を実施する。
【００３７】
具体的には、例えばアクセルセンサにより検出されるアクセル操作量及びクランク角センサにより検出されるエンジン回転速度等に基づいてエンジン１０の吸入空気量を算出し、その算出値に基づいてスロットルアクチュエータ１５ａの駆動を制御する。また、上記エンジン回転速度及びエアフロメータにより検出される吸入空気量などに基づいて燃料噴射量（燃料噴射時間）を算出し、その算出値に基づいて各噴射弁２１、２２の駆動を制御する。また、エンジン回転速度及び吸入空気量などに基づいて最適点火時期を算出し、その最適点火時期で点火が行われるように点火装置２０ａの駆動を制御する。
【００３８】
点火装置２０ａやタンク主止弁４４、遮断弁４５には、制御部８０から制御信号が入力されるようになっている。具体的には、点火装置２０ａは、制御部８０からの制御信号に応じて高電圧を出力し点火プラグに点火火花を生じさせる。タンク主止弁４４及び遮断弁４５は、それぞれ独立に、制御部８０からの制御信号に応じて閉弁状態から開弁状態に切り替えられる。
【００３９】
制御部８０は、タンク内の燃料残量や、図示しない燃料選択スイッチからの入力信号等に応じて使用燃料を選択的に切り替えている。具体的には、ガスタンク４２内のガス燃料の残存量が所定値を下回った場合又は燃料選択スイッチにより液体燃料の使用が選択されている場合には、液体燃料を優先的に使用し、燃料タンク７２内の液体燃料の残存量が所定値を下回った場合又は燃料選択スイッチによりガス燃料の使用が選択されている場合には、ガス燃料を優先的に使用する。また制御部８０は、エンジン運転状態に応じて使用燃料を切り替えている。具体的には、エンジン１０の始動時には、基本的には液体燃料を使用し、エンジン１０の始動完了後、液体燃料からガス燃料に切り替えるようにしている。また制御部８０は、第１噴射弁２１への供給ガス圧及びエンジン負荷に応じて使用燃料を切り替えている。
【００４０】
図４は、第１噴射弁２１への供給ガス圧（噴射圧）と各燃料の使用領域との関係を示す図である。図４の横軸は第１噴射弁２１への供給ガス圧を示し、縦軸はエンジン負荷の大きさを示している。なお、エンジン負荷が大きいことは１燃焼当たりの要求燃料量が大きくなることに相当する。
【００４１】
図４において、破線Ｌ１で示す設定圧Ｐｒｅｇは、圧力調整弁６０により減圧調整される圧力値である。本実施形態では、この設定圧Ｐｒｅｇよりも高圧側に、ガス燃料及び液体燃料のいずれを使用するかを判定するための境界値Ｔ１が定められている。この境界値Ｔ１は、第１噴射弁２１において噴射可能な最小燃料量を考慮して定められている。具体的には、第１噴射弁２１への供給ガス圧が境界値Ｔ１以上となる領域では、ガス密度の上昇に起因して第１噴射弁２１から噴射可能な最小燃料量が増大し、第１噴射弁２１によるガス燃料の噴射を実施した場合に実際の燃料噴射量が要求噴射量よりも過多になってしまうことを意味する。境界値Ｔ１はエンジン負荷に応じて定められており、実線Ｌ２で示すように、第１噴射弁２１の作動が許容される供給ガス圧の範囲内において（作動限界圧Ｐｌｉｍよりも低圧側の領域において）、高負荷側ほど高圧側にシフトするように定められている。そして、供給ガス圧＜境界値Ｔ１となる領域をガス燃料の使用領域とし、供給ガス圧≧境界値Ｔ１となる領域を液体燃料の使用領域としている。
【００４２】
また、設定圧Ｐｒｅｇより低圧側についても、ガス燃料及び液体燃料のいずれを使用するかを判定するための境界値Ｔ２が定められている。図４では境界値Ｔ２を実線Ｌ３で示しており、低負荷側ほど境界値Ｔ２が低圧側にシフトするように定められている。そして、供給ガス圧＞境界値Ｔ２となる領域をガス燃料の使用領域とし、供給ガス圧≦境界値Ｔ２となる領域を液体燃料の使用領域としている。
【００４３】
なお、ガス燃料及び液体燃料の使用領域を定める境界値Ｔ１及びＴ２は、供給ガス圧以外のパラメータ、具体的には、例えばバッテリ電圧、エンジン冷却水温、吸気温、レギュレータ上流圧、ガス燃料温度等の少なくともいずれかに応じて可変にする構成としてもよい。
【００４４】
ところで、圧力調整弁６０において、弁体６２が閉位置にシフトした状態であっても、高圧通路５１と低圧通路５２との連通を完全に遮断することは難しい。そのため、遮断弁４５を閉弁状態にしていても、遮断弁４５と圧力調整弁６０との間に残留する高圧状態のガス燃料が高圧通路５１から低圧通路５２に漏れ出ることは十分に考えられる。特に、液体燃料を使用してエンジン１０の運転を実施している期間では、第１噴射弁２１によるガス燃料の噴射が停止された状態であり、例えば燃料配管内の温度上昇などの影響を受けることによって、第１噴射弁２１への供給ガス圧が設定圧Ｐｒｅｇよりも高くなることがある。また、このようなガス燃料の高圧化が生じた場合、第１噴射弁２１を開弁しにくくなることが考えられる。
【００４５】
供給ガス圧の高圧化によって第１噴射弁２１を開弁しにくくなる理由は以下の通りである。すなわち、第１噴射弁２１は、閉鎖状態下で低圧通路部（低圧配管部４１ｂ、低圧通路５２）からのガス燃料の圧力によって閉鎖方向の力が付与され、その閉鎖方向の力によってガス燃料の流通を遮断するものである。したがって、第１噴射弁２１を開弁させる際には、その燃料圧力に打ち勝つ駆動力を生じさせる必要がある。一方、低圧通路部のガス燃料が設定圧よりも過昇圧していると、第１噴射弁２１において閉鎖方向の力が大きく作用することとなり、第１噴射弁２１に開弁駆動信号を出力しても第１噴射弁２１が開弁しないか、あるいはその開弁量が小さくなることがある。また、このような状況下において、液体燃料を用いる運転状態からガス燃料を用いる運転状態への切替要求が生じた場合、その切替要求に伴い燃料の切り替えを実施すると、エンジン１０に対して運転を維持するのに必要な量の燃料を供給できず、エンジン１０の制御性が低下するおそれがある。
【００４６】
そこで本実施形態では、第１噴射弁２１によるガス燃料の噴射が実施可能であるか否かの動作確認（動作確認処理）を行うこととしている。当該処理について具体的には、制御部８０は、液体燃料を用いてのエンジン運転状態において、第２噴射弁２２による液体燃料の噴射を継続しかつ遮断制御弁を閉弁した状態で、第１噴射弁２１によるガス燃料の噴射を行わせる噴射指令を出力する。また、その噴射指令の出力後において、第１噴射弁２１によるガス燃料の噴射が実施可能であるか否かを判定する。
【００４７】
特に本実施形態では、このような第１噴射弁２１の動作確認処理を、液体燃料を用いてのエンジン運転状態において、その運転状態からガス燃料を用いる運転状態への切替要求が生じた場合に実施することとしている。そして、第１噴射弁２１によるガス燃料の噴射が実施可能であることが判定された場合には、ガス燃料を用いる運転状態への切り替えを行う。一方、同判定がなされなかった場合には、燃料の切替要求が生じていてもガス燃料を用いる運転状態への変更を行わず、液体燃料を用いる運転状態を継続することにより、第１噴射弁２１の作動不良時においてガス燃料への切り替えを回避する。
【００４８】
次に、本実施形態の燃料切替制御の処理手順を図５のフローチャートを用いて説明する。本処理は、エンジン１０が運転状態にある場合に、制御部８０のＣＰＵ８１により所定周期で繰り返し実行される。
【００４９】
図５において、ステップＳ１０１では、液体燃料を用いてのエンジン運転状態であるか否かを判定する。第２噴射弁２２による液体燃料の噴射によりエンジン１０の運転を行っている場合にはステップＳ１０３へ進み、液体燃料を用いた運転状態からガス燃料を用いた運転状態への切替要求が生じたか否かを判定する。この切替要求が生じていなければそのまま本処理を終了し、切替要求が生じている場合にはステップＳ１０４へ進む。
【００５０】
ステップＳ１０４では、圧力センサ４８により検出される第１噴射弁２１への供給ガス圧（噴射圧）が判定値Ｋ１以上か否かを判定する（圧力判定手段）。ここで、判定値Ｋ１は、設定圧Ｐｒｅｇよりも高圧側であって、リリーフ圧Ｐｒｅｆよりも低圧側に定められており、本実施形態では特に、使用燃料を定める境界値Ｔ１の最小値としている（図４参照）。判定値Ｋ１をこのような値に設定することにより、本ステップでは、第１噴射弁２１によるガス燃料の噴射に切り替えた場合に実際の燃料噴射量が要求噴射量よりも過多になってしまう運転領域が存在するか否かを判定する。なお、判定値Ｋ１は、バッテリ電圧、エンジン冷却水温、吸気温、レギュレータ上流圧及びガス燃料温度のうちの少なくともいずれかのパラメータに基づいて可変にしてもよい。
【００５１】
噴射圧≧判定値Ｋ１である場合、ステップＳ１０５へ進み、エンジン負荷が所定の高負荷状態であるか否かを判定する（負荷判定手段）。ここでは、エンジン１０の吸入空気量が所定値以上であるか否かを判定する。吸入空気量＜所定値である、つまりエンジン低負荷時である場合にはそのまま本処理を終了する。一方、吸入空気量≧所定値の場合、つまりエンジン高負荷時である場合には、ステップＳ１０６へ進み、第１噴射弁２１の動作確認処理として図６のサブルーチンを実行する。
【００５２】
第１噴射弁２１の動作確認処理について図６のフローチャートを用いて説明する。本処理は、制御部８０のＣＰＵ８１により実行される。
【００５３】
図６において、ステップＳ２０１では、動作確認用の燃料噴射指令を出力するための前処理を実施する。具体的には、空燃比学習の禁止、ノッキングによる点火遅角学習値の更新処理の禁止及び失火判定の禁止等を指令する。
【００５４】
ここで、第１噴射弁２１の動作確認中は、互いに燃料性状が異なる２種の燃料を併用するため、通常の燃焼状態とは異なる。このような状況下で空燃比学習を実施すると、通常とは異なる特殊な条件を学習してしまい、エミッションの悪化を招くおそれがある。したがって、第１噴射弁２１の動作確認中は空燃比学習を禁止することとしている。また、ノッキングによる点火遅角学習についても同様であり、２種の燃料を併用する状況では、どちらか一方の燃料を使用する場合とはノッキングの発生状態が異なる。そのため、かかる状況下でノッキングによる点火遅角学習の更新処理を実施すると、不適切な点火時期設定になるおそれがある。したがって、第１噴射弁２１の動作確認中はノッキングによる点火遅角学習の更新処理を禁止する。また、失火判定についても同様であり、２種の燃料を併用する状況下で実施することに伴う誤判定を回避するため、第１噴射弁２１の動作確認中は失火判定を禁止する。
【００５５】
続くステップＳ２０２では、液体燃料の減量補正を行う。具体的には、液体燃料を用いる運転状態からガス燃料を用いる運転状態への切替要求が生じる前において設定されていた第２噴射弁２２による液体燃料の燃料噴射量から、第１噴射弁２１の動作確認に必要な燃料量（確認用燃料量）に対応する分を減量補正する。確認用燃料量は、第１噴射弁２１によるガス燃料の噴射が正常に行われるか否かの判定に必要な最小燃料量であり、本実施形態では一定値としている。またこのとき、ガス燃料と液体燃料とはエネルギー密度が相違することを考慮して減量補正する。例えば、切替要求前のエンジン運転状態での燃料噴射量から、確認用燃料量のｎ分の１（例えば３分の１）の量を差し引いた分の燃料量を、動作確認中において第２噴射弁２２から噴射する燃料量として設定する。なお、吸入空気量については、燃料の切替要求が生じる前のエンジン運転状態における吸入空気量をそのまま維持する。
【００５６】
ステップＳ２０３では、第１噴射弁２１の動作確認用の噴射指令を出力する。具体的には、確認用燃料量に相当する噴射時間だけ開弁駆動信号をオンにして、第１噴射弁２１を開弁させる開指令を出力する（噴射指令手段）。続くステップＳ２０４及びＳ２０５では、第１噴射弁２１によるガス燃料の噴射が実施可能であるか否かを判定する（噴射判定手段）。具体的には、ステップＳ２０４では、判定所要時間内において（例えば１〜２秒の間）、排気センサ１８により検出される空燃比が所定範囲内にあるか否かを検出する。また、ステップＳ２０５では、圧力センサ４８の検出値に基づいて、噴射圧が判定所要時間内に（例えば１〜２秒内に）判定値Ｋ２以下まで低下したか否かを判定する。
【００５７】
ここで、動作確認用の噴射指令に伴い第１噴射弁２１によるガス燃料の噴射が実施された場合には、空燃比は、液体燃料からガス燃料への切替要求が生じる前と略同じ（例えば理論空燃比）となる。また、噴射圧は、遮断弁４５を閉弁した状態で第１噴射弁２１によるガス燃料の噴射が実施されることにより低下する。これに対し、動作確認用の噴射指令を出力しても第１噴射弁２１によるガス燃料の噴射が実施されない場合には、空燃比はリーン側にシフトし、また噴射圧はほとんど変化しない。なお、判定値Ｋ２は、設定圧Ｐｒｅｇ又はそれよりも低圧側に定められた値である。
【００５８】
空燃比が所定範囲内にあり、かつ噴射圧が判定値Ｋ２以下まで低下したと判定された場合には、ステップＳ２０６へ進み、第１噴射弁２１からガス燃料の噴射が可能であると判定し、本処理を終了する。一方、空燃比が所定範囲内にあること、及び噴射圧が判定値Ｋ２まで低下したこと、のうちのいずれかでも満たさない場合には、第１噴射弁２１からガス燃料の噴射が可能である旨の判定をすることなく本処理を終了する。
【００５９】
図５の説明に戻り、第１噴射弁２１についての動作確認処理の終了後、ステップＳ１０７では、ステップＳ１０６の動作確認処理によって第１噴射弁２１からガス燃料の噴射が可能である旨の判定がなされたか否かを判定する。そして、噴射可能の判定がなされた場合には、ステップＳ１０８へ進み、遮断弁４５を開弁させる開指令を出力し、ステップＳ１０９で、タンク主止弁４４を開弁させる開指令を出力する。また、ステップＳ１１０では、第２噴射弁２２による液体燃料の噴射から第１噴射弁２１によるガス燃料の噴射に切り替え、本処理を終了する。
【００６０】
一方、第１噴射弁２１からガス燃料の噴射が可能である旨の判定がなされていない場合には、ステップＳ１１１へ進み、今回の使用燃料の切替要求に伴い、動作確認のための噴射指令を所定回数（例えば３回）出力したか否かを判定する。動作確認のための噴射指令を所定回数出力している場合には、ステップＳ１１２へ進み、第１噴射弁２１によるガス燃料の噴射が不可である旨を判定するとともに、第２噴射弁２２による液体燃料の噴射を継続することとし（切替要求を破棄し）、本処理を終了する。
【００６１】
次に、本実施形態の燃料切替制御の具体的態様を図７のタイムチャートを用いて説明する。図７中、実線は第１噴射弁２１によるガス燃料の噴射が可能な場合を示し、破線は第１噴射弁２１によるガス燃料の噴射が不可である場合を示している。
【００６２】
例えば液体燃料を用いてエンジン始動を行い、その後、エンジン１０の始動完了に伴いガス燃料の使用に切り替える場合を考える。なお、液体燃料を用いた運転状態では、タンク主止弁４４及び遮断弁４５を閉弁状態で保持しておくことにより、燃料リークが生じないようにしている。
【００６３】
図７において、エンジン始動完了に伴い、液体燃料を用いた運転状態からガス燃料を用いた運転状態への切替要求が生じると、その切替要求のタイミングｔ１１で、第１噴射弁２１から確認用燃料量に相当するガス燃料を噴射する旨の噴射指令を出力する。また、第２噴射弁２２の燃料噴射量について、確認用燃料量に対応する分だけ減量補正を行う。このとき、第１噴射弁２１によるガス燃料の噴射が可能な場合には、図中に実線で示すように、第１噴射弁２１に対する噴射指令に伴いガス燃料の噴射が実施され、噴射圧が低下する。また空燃比については、例えば理論空燃比で保持される。この場合には、噴射圧が判定値Ｋ２まで低下したタイミングｔ１２で遮断弁４５を開弁し、続いてタンク主止弁４４を開弁する。また、第２噴射弁２２による液体燃料の噴射を停止し、第１噴射弁２１によるガス燃料の噴射に切り替える。
【００６４】
一方、第１噴射弁２１によるガス燃料の噴射が不可である場合には、図中に破線で示すように、第１噴射弁２１に対する噴射指令を出力しても噴射圧が低下せず、また空燃比がリーン側にずれる。また、第１噴射弁２１に対して動作確認用の噴射指令を複数回出力しても同様の挙動を示す場合には、遮断弁４５及びタンク主止弁４４を閉弁させた状態のままとし、第２噴射弁２２による液体燃料の噴射を継続する。
【００６５】
以上詳述した本実施形態によれば、次の優れた効果が得られる。
【００６６】
本実施形態の燃料切替制御では、液体燃料を用いてエンジン１０を運転している状態において、第２噴射弁２２による液体燃料の噴射を継続し、かつ遮断制御弁としてのタンク主止弁４４及び遮断弁４５を閉弁した状態で、第１噴射弁２１による所定量（確認用燃料量）のガス燃料の噴射を行わせるよう指令する。これにより、液体燃料を用いての運転によってエンジン１０を運転状態としつつ、第１噴射弁２１によるガス燃料の噴射が正常に行われるか否かの動作確認を行うことができる。また、液体燃料を用いての運転状態において第１噴射弁２１の動作確認を行うことから、その後、液体燃料の噴射からガス燃料の噴射への切替要求があった場合に、その要求に対して適切に対処することができる。
【００６７】
第１噴射弁２１における上記の動作確認処理を、液体燃料を用いる運転状態からガス燃料を用いる運転状態への切替要求が生じた場合に実施する構成とした。本構成のように、ガス燃料への切り替えを行う前に第１噴射弁２１の動作確認を行うことにより、第１噴射弁２１を開弁できない状態において液体燃料からガス燃料に切り替えないようにすることができる。また、第１噴射弁２１の動作確認をガス燃料への切替直前に実施することから、第１噴射弁２１によるガス燃料の噴射を実施できることの判定結果の信頼性が高く、そのような結果に基づいて燃料の切り替えを実施する本構成によれば、ガス燃料を用いる運転状態に切り替えるか否かの判定を精度良く実施することができる。
【００６８】
第１噴射弁２１の動作確認処理として、エンジン１０の吸入空気量を固定したまま、第１噴射弁２１による確認用燃料量のガス燃料の噴射を行わせる指令を出力するとともに、第２噴射弁２２から噴射する液体燃料量を、第１噴射弁２１により噴射される確認用燃料量に対応する分だけ減量補正する構成とした。この構成によれば、第１噴射弁２１によるガス燃料の噴射が実施可能である時には、切替要求前のエンジン運転状態を維持するのに必要な燃料量がエンジン１０に供給されるため、動作確認処理の実施中にもエンジン出力を維持することができる。これにより、運転者に違和感を与えずに第１噴射弁２１の動作確認を実施することができる。また、動作確認処理の実施に際してエミッションを悪化させずに済む。また更に、第１噴射弁２１によるガス燃料の噴射が不可の場合でも、液体燃料による噴射を継続していることから、エンジン１０を運転状態にしておくことができる。
【００６９】
第１噴射弁２１への供給ガス圧（噴射圧）が高すぎる場合、その高圧状態に起因して第１噴射弁２１が開弁しにくくなることがある。その点に鑑み、噴射圧が判定値Ｋ１を超えたことが判定された場合には第１噴射弁２１の動作確認処理を実施し、その結果に応じて燃料の切り替えを実施する構成とした。この構成によれば、噴射圧の高圧状態に起因して第１噴射弁２１の動作不良が生じている場合において、切替要求に伴い第１噴射弁２１によるガス燃料の噴射に切り替えることを回避することができる。また、噴射圧の高圧状態において上記の動作確認処理を実施することにより、ガス燃料を噴射する前に噴射圧を適切な値まで減圧させることができる。一方、噴射圧が適正値であり、第１噴射弁２１の動作不良が生じにくい状況では上記動作確認処理を実施しないため、ガス燃料への切り替えを速やかに実施することができる。
【００７０】
また、判定値Ｋ１をリリーフ圧Ｐｒｅｆよりも低圧側に定めたため、リリーフ弁６９が開弁する前に第１噴射弁２１によるガス燃料の噴射によって噴射圧を低下させることができる。さらに、判定値Ｋ１を境界値Ｔ１の最小値に設定したため、第１噴射弁２１からの実際の燃料噴射量が要求噴射量よりも過多になる前に噴射圧を低下させることができる。
【００７１】
エンジン１０の運転負荷が所定の高負荷状態である場合に、より具体的には吸入空気量が所定値以上である場合に第１噴射弁２１の動作確認処理を実施する構成とした。動作確認処理において第１噴射弁２１から噴射されるガス燃料量は少量であるが、低負荷運転時（例えばアイドル運転時）に実施すると、エンジン１０に供給する燃料量の全体に対する動作確認用の燃料量（確認用燃料量）の割合が多くなる。そのため、第１噴射弁２１によるガス燃料の噴射が不可である場合にエンジン出力低下の程度が大きくなる。したがって、エンジン負荷が所定の高負荷状態であることを実施条件として含むことにより、動作確認用のガス燃料の噴射指令がエンジン出力に及ぼす影響をできるだけ小さくすることができる。
【００７２】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について上記第１実施形態との相違点を中心に説明する。上記第１実施形態では、第１噴射弁２１の動作確認処理について、第１噴射弁２１によるガス燃料の噴射を所定量（確認用燃料量）だけ行わせる指令を出力するとともに、第２噴射弁２２から噴射する液体燃料の燃料量をその確認用燃料量に対応する分だけ減量補正する構成とした。これに対し、本実施形態では、第２噴射弁２２から噴射する液体燃料について減量補正を行わずにそのまま維持し、第１噴射弁２１による所定量のガス燃料の噴射を行わせる噴射指令を出力する構成とする。
【００７３】
本実施形態の動作確認処理の手順について図８のフローチャートを用いて説明する。なお、燃料切替制御（メインルーチン）については上記図５と同じである。また、図８の説明では、上記図６と同じ処理は図６のステップ番号を付してその説明を省略する。
【００７４】
図８において、ステップＳ３０１では上記図６のステップＳ２０１と同じ処理を実行する。続くステップＳ３０２では、吸入空気量の増量補正を行うとともに、点火時期の遅角補正を行う。具体的には、燃料の切替要求が生じる前のエンジン運転状態に対し、吸入空気量について、第１噴射弁２１からのガス燃料の噴射分に対応する吸気量だけ増量補正するとともに、点火時期について、ガス燃料の噴射及び吸入空気量の増量に伴うトルク増大分を打ち消すのに必要な分だけ遅角補正する。なお、第２噴射弁２２による液体燃料の噴射量については、燃料の切替要求前のエンジン運転状態での燃料噴射量を維持する。その後、ステップＳ３０３〜Ｓ３０６では、上記図６のステップＳ２０３〜Ｓ２０６と同じ処理を実行し、本処理を終了する。
【００７５】
次に、本実施形態の燃料切替制御の具体的態様を図９のタイムチャートを用いて説明する。なお、図９では、第１噴射弁２１によるガス燃料の噴射が可能な場合を示している。
【００７６】
図９において、例えばエンジン始動完了に伴い、液体燃料を用いた運転状態からガス燃料を用いた運転状態への切替要求が生じると、その切替要求のタイミングｔ２１で、吸入空気量を増量補正するとともに点火時期を遅角補正する。また、各補正後において、第１噴射弁２１から確認用燃料量に相当するガス燃料を噴射する旨の噴射指令を出力する。このとき、第１噴射弁２１によるガス燃料の噴射が可能であれば、第１噴射弁２１に対する噴射指令に伴い噴射圧が低下するとともに、空燃比が例えば理論空燃比で保持される。そして、噴射圧が判定値Ｋ２まで低下したタイミングｔ２２で吸入空気量を減らすとともに点火時期を進角側に戻す。また、遮断弁４５を開弁し、続いてタンク主止弁４４を開弁する。その後、第２噴射弁２２による液体燃料の噴射を停止し、第１噴射弁２１によるガス燃料の噴射に切り替える。
【００７７】
上記第２実施形態では、第１噴射弁２１の動作確認処理として、燃料の切替要求前のエンジン運転状態に対してエンジン１０の吸入空気量を増量補正するとともに、第２噴射弁２２による液体燃料の噴射量を維持し、かつ第１噴射弁２１による確認用燃料量のガス燃料の噴射を行わせる指令を出力する構成とした。また、併せて、燃料の切替要求前のエンジン運転状態に対して点火時期を遅角補正する構成とした。この構成によれば、第１噴射弁２１によるガス燃料の噴射が実施可能である時には、切替要求前のエンジン運転状態を維持するのに必要な燃料量よりも多い量の燃料がエンジン１０に供給されるが、併せて点火遅角を行うことにより、動作確認処理の実施中にもエンジン出力を維持することができる。これにより、運転者に違和感を与えずに第１噴射弁２１の動作確認を実施することができる。また、動作確認処理の実施に際してエミッションを悪化させずに済む。また更に、第１噴射弁２１によるガス燃料の噴射が不可の場合でも、液体燃料による噴射を継続していることから、エンジン１０を運転状態にしておくことができる。
【００７８】
（他の実施形態）
本発明は上記実施形態の記載内容に限定されず、例えば次のように実施されてもよい。
【００７９】
・第１噴射弁２１の動作確認処理において、エンジン１０の吸入空気量を、液体燃料を用いる運転状態からガス燃料を用いる運転状態への切替要求が生じる前において設定されていた吸入空気量のままにするとともに、第２噴射弁２２から噴射させる燃料量を、液体燃料を用いる運転状態からガス燃料を用いる運転状態への切替要求が生じる前において設定されていた第２噴射弁２２による液体燃料の燃料噴射量のままとし、その状態で、第１噴射弁２１から噴射させる燃料量を所定の確認用燃料量として噴射指令を出力する構成としてもよい。この構成の場合、第１噴射弁２１の動作確認処理に際し、吸入空気量及び第２噴射弁２２による液体燃料の噴射量を変更せずに済むことから、複雑な制御に寄らずに第１噴射弁２１による噴射が実施可能であるか否かを判定することができる。なお、第１噴射弁２１の動作確認に必要な燃料量は少量であり、動作確認用のガス燃料を余分にエンジン１０に供給してもエミッションに対する影響はさほど多くならずに済む。
【００８０】
図１０は、本実施形態の燃料切替制御の具体的態様を示すタイムチャートである。なお、同図では、第１噴射弁２１によるガス燃料の噴射が可能な場合を示している。
【００８１】
図１０において、例えばエンジン始動完了に伴い、液体燃料を用いた運転状態からガス燃料を用いた運転状態への切替要求が生じると、その切替要求のタイミングｔ３１で、吸入空気量一定のまま、第１噴射弁２１から確認用燃料量に相当するガス燃料を噴射する旨の噴射指令を出力する。第１噴射弁２１によるガス燃料の噴射が可能であれば、第１噴射弁２１に対する噴射指令に伴い噴射圧が低下するとともに、空燃比がリッチ側にずれる。なお、第１噴射弁２１によるガス燃料の噴射が不可である場合には、噴射指令に伴う噴射圧の低下が検出されず、また空燃比の変動も検出されない。そして、噴射圧が判定値Ｋ２まで低下したタイミングｔ３２で遮断弁４５を開弁し、続いてタンク主止弁４４を開弁する。その後、第２噴射弁２２による液体燃料の噴射を停止し、第１噴射弁２１によるガス燃料の噴射に切り替える。
【００８２】
・上記実施形態では、第１噴射弁２１における確認用燃料量を一定値としたが、噴射圧に応じて可変に設定する構成としてもよい。具体的には、噴射圧が高いほど確認用燃料量を多くする。こうすることにより、第１噴射弁２１の動作確認のための燃料噴射によって、噴射圧が高い場合にも速やかに低下させることができる。
【００８３】
・第１噴射弁２１における確認用燃料量を、エンジン負荷に応じて可変に設定する構成としてもよい。具体的には、高負荷であるほど確認用燃料量を多くする。確認用燃料量が多いほど、噴射圧の変化及び空燃比の変化として現れやすく、第１噴射弁２１によるガス燃料の噴射が実施可能か否かの判定精度が高くなる。一方、エンジン負荷が大きいほど１燃焼当たりの要求燃料量が大きくなるため、確認用燃料量を増量してもエンジン出力に及ぼす影響が少ない。したがって、これらの点に鑑み上記構成とすることにより、エンジン出力低下の抑制と、第１噴射弁２１によるガス燃料の噴射が実施可能か否かの判定精度の向上とを両立させつつ第１噴射弁２１の動作確認を実施することができる。
【００８４】
・上記実施形態では、液体燃料を用いた運転状態からガス燃料を用いた運転状態への切替要求が生じた場合に第１噴射弁２１の動作確認処理を実施したが、これを変更し、液体燃料を用いる運転状態を継続する継続要求が生じている場合に上記の動作確認処理を実施する構成としてもよい。つまり、同継続要求が生じている場合に、第１噴射弁２１によるガス燃料の噴射を確認用燃料量だけ行わせる噴射指令を出力するとともに（噴射指令手段）、該噴射指令の出力後にその継続要求が生じている状態で第１噴射弁２１によるガス燃料の噴射を実施可能であるか否かを判定する（噴射判定手段）。この構成によれば、液体燃料を用いての車両走行中に第１噴射弁２１によるガス燃料の噴射を正常に実施できるか否かの異常診断を行うことができる。このとき、異常有りの診断結果であった場合、その異常内容をメモリに書き込むとともに、運転者に通知するようにしてもよい。
【００８５】
・上記実施形態では、噴射圧が判定値Ｋ１以上であることを条件に第１噴射弁２１の動作確認処理を実施することとしたが、噴射圧にかかわらず同処理を実施する構成としてもよい。例えば、液体燃料を用いた運転状態からガス燃料を用いた運転状態への切替要求が生じた場合には、噴射圧にかかわらず常に動作確認処理を実施する構成としてもよい。
【００８６】
・上記実施形態では、遮断制御弁としてタンク主止弁４４及び遮断弁４５とを備え、液体燃料を用いた運転状態ではタンク主止弁４４及び遮断弁４５を閉弁状態にするとともに、ガス燃料を用いた運転状態への切替時では、タンク主止弁４４及び遮断弁４５を開弁状態にする構成としたが、いずれか一方のみを制御対象としてもよい。例えば、上記図１の構成において、液体燃料を用いた運転状態では遮断弁４５のみを閉弁状態にするとともに、ガス燃料を用いた運転状態への切替時では遮断弁４５を開弁状態にする構成としてもよい。また、遮断弁４５の数及び位置は上記構成に限定せず、例えばレギュレータ４３の下流側の低圧配管部４１ｂに更に遮断弁を備える構成に本発明を適用してもよい。
【００８７】
・上記実施形態では、多気筒エンジンの気筒ごとに第１噴射弁２１及び第２噴射弁２２をそれぞれ複数ずつ設ける構成としたが、複数の気筒の共通部分に第１噴射弁２１及び第２噴射弁２２のうちの少なくともいずれかを設ける構成としてもよい。例えば、吸気系統１１の集合部分に対してガス燃料や液体燃料を噴射する構成としてもよい。
【００８８】
・上記実施形態ではガス燃料をＣＮＧ燃料としたが、標準状態で気体のその他のガス燃料を用いることもでき、例えばメタン、エタン、プロパン、ブタン、水素、ＤＭＥなどを主成分とする燃料を用いる構成としてもよい。また、液体燃料についてもガソリン燃料に限らず、例えば軽油などを用いる構成としてもよい。
【符号の説明】
【００８９】
１０…エンジン（内燃機関）、１５…スロットル弁（空気量調整手段）、２１…第１噴射弁（第１噴射手段）、２２…第２噴射弁（第２噴射手段）、４０…ガス燃料供給部、４１…ガス配管（燃料通路）、４１ａ…高圧配管部、４２…ガスタンク、４４…タンク主止弁（遮断制御弁）、４５…遮断弁（遮断制御弁）、５１…高圧通路、８０…制御部（噴射指令手段、噴射判定手段、吸気量補正手段、点火遅角手段、圧力判定手段、負荷判定手段）。
【図１】
2014118843.tif 000003
【図２】
2014118843.tif 000004
【図３】
2014118843.tif 000005
【図４】
2014118843.tif 000006
【図５】
2014118843.tif 000007
【図６】
2014118843.tif 000008
【図７】
2014118843.tif 000009
【図８】
2014118843.tif 000010
【図９】
2014118843.tif 000011
【図１０】
2014118843.tif 000012