(57)【要約】      （修正有）【課題】停止条件の解除による燃料停止の復帰直後から内燃機関に安定した気体燃料を供給でき、内燃機関の燃焼安定性を確保でき、排気ガスの浄化、燃費、また運転性能に対する弊害を改善する。【解決手段】内燃機関１に接続された第１吸気通路８と、第１吸気通路に備えられ液体燃料を内燃機関へ供給する第１噴射装置１１と、減速時に内燃機関の停止条件が満たされたとき、液体燃料の供給を停止する燃料停止制御部と、を備えた内燃機関の制御装置１５において、気体燃料を内燃機関へ供給する第２噴射装置１３と、第２噴射装置を備え第１吸気通路に接続された第２吸気通路１２と、液体燃料と気体燃料とを切り替える燃料切替制御部と、燃料停止制御部により気体燃料の供給が停止された後、停止条件が解除されたとき、気体燃料の供給量を増加させる燃料増加制御部と、を備えることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関に接続された第１吸気通路と、前記第１吸気通路に備えられ液体燃料を前記内燃機関へ供給する第１噴射装置と、減速時に前記内燃機関の停止条件が満たされたとき、前記液体燃料の供給を停止する燃料停止制御部と、を備えた内燃機関の制御装置において、気体燃料を前記内燃機関へ供給する第２噴射装置と、前記第２噴射装置を備え前記第１吸気通路に接続された第２吸気通路と、前記液体燃料と前記気体燃料とを切り替える燃料切替制御部と、前記燃料停止制御部により前記気体燃料の供給が停止された後、前記停止条件が解除されたとき、前記気体燃料の供給量を増加させる燃料増加制御部と、を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記燃料停止制御部による燃料停止時間が長いほど大きくなる用に設定した補正量を算出する補正燃料算出部を備え、前記燃料増加制御部は、前記停止条件が解除されたとき、前記補正燃料算出部が算出した補正量により前記気体燃料の供給量を増加させることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記第２吸気通路の前記気体燃料が減少したか否かを判定する漏出検出部を備え、前記燃料増加制御部は、前記漏出検出部が前記気体燃料の減少を判定したとき、前記気体燃料の供給量を増加させることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は内燃機関の制御装置に係り、特に、内燃機関の停止条件が解除されたときの燃焼安定性を確保できる内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両等に搭載される内燃機関には、液体燃料（例えば、ガソリン、軽油など）を使用する内燃機関や、気体燃料（例えば、圧縮天然ガス：ＣＮＧ、液化石油ガス：ＬＰＧなど）を使用する内燃機関、あるいは、液体燃料と気体燃料との２種類の燃料を切り替えて使用す内燃機関などがある。このような内燃機関の制御装置には、内燃機関の停止条件（例えば、車両の減速時など）が満たされたとき、燃料停止制御を実行して燃料の供給を停止し、その後、停止条件が解除されたとき、燃料停止制御を終了して燃料の供給を再開する制御を行うものがある。
液体燃料を供給される内燃機関の場合は、燃料の停止中に、吸気ポートに形成されていた液体燃料の液膜が内燃機関の吸気負圧により減量、または無くなってしまうため、再度吸気ポートヘ液体燃料の液膜を再形成させるために、停止条件の解除による燃料供給の再開時に、通常の供給量に対して増加させる制御を行うのが一般的である。（特開昭６１−４９１５０号公報）
一方、気体燃料を供給される内燃機関の場合は、燃料性状が気体であり、吸気ポートヘ気体燃料の膜を形成させるという概念、また必要性がないため、停止条件の解除による燃料停止からの復帰時も、通常の供給量に制御している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６１−４９１５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、気体燃料を供給される内燃機関においては、燃料停止制御が行われると、吸気負圧により、気体燃料の噴射装置から吸気ポートまでの間の気体燃料用の吸気通路に充満されていた気体燃料も引かれて、気体燃料用の吸気通路内の混合気が吸気ポート内と同様に薄く（理論空燃比に対して、空気の割合が多くなる）なり、または新気のみとなる。
つまり、通常時の燃料供給だけでは、気体燃料用の吸気通路内の体積分の燃料供給が考慮されていないため、燃料停止からの復帰直後から燃焼室内での燃焼安定性を確保するだけの燃料としては不足となる。その結果、気体燃料を供給される内燃機関の場合は、燃料停止からの復帰直後に安定した燃焼を実現させるのが困難となり、排気ガスの浄化、燃費、また運転性能に対して弊害を及ぼしてしまうという課題があった。
【０００５】
この発明は、停止条件の解除による燃料停止の復帰直後から内燃機関に安定した気体燃料を供給でき、内燃機関の燃焼安定性を確保でき、排気ガスの浄化、燃費、また運転性能に対する弊害を改善することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明は、内燃機関に接続された第１吸気通路と、前記第１吸気通路に備えられ液体燃料を前記内燃機関へ供給する第１噴射装置と、減速時に前記内燃機関の停止条件が満たされたとき、前記液体燃料の供給を停止する燃料停止制御部と、を備えた内燃機関の制御装置において、気体燃料を前記内燃機関へ供給する第２噴射装置と、前記第２噴射装置を備え前記第１吸気通路に接続された第２吸気通路と、前記液体燃料と前記気体燃料とを切り替える燃料切替制御部と、前記燃料停止制御部により前記気体燃料の供給が停止された後、前記停止条件が解除されたとき、前記気体燃料の供給量を増加させる燃料増加制御部と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
この発明は、第２吸気通路が第１吸気通路とは別に設けられている。このため、燃料停止の実行中には、主に第１吸気通路側から空気が吸われ、第２吸気通路内の気体燃料は吸気負圧の影響を受け難くなる。従って、気体燃料は、第２吸気通路に残存しやすくなり、燃料停止からの復帰直後であっても、内燃機関に安定した気体燃料を供給できる。そして、たとえ第２吸気通路内の気体燃料の残存量が少なくなっても、燃料増加制御部により気体燃料の供給量が増加されるため、内燃機関に安定した気体燃料を供給できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は内燃機関の制御装置のシステム構成図である。（実施例１）
【図２】図２は内燃機関の制御装置のブロック構成図である。（実施例１）
【図３】図３は制御装置による制御フローチャートである。（実施例１）
【図４】図４は燃料停止時間と補正量との関係を示すである。（実施例１）
【図５】図５は燃料停止から復帰後の噴射時期を示すタイミングチャートである。（実施例１）
【図６】図６は内燃機関の制御装置のブロック構成図である。（実施例２）
【図７】図７は制御装置による制御フローチャートである。（実施例２）
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面に基づいて、この発明の実施例を説明する。
【実施例１】
【００１０】
図１〜図５は、この発明の実施例１を示すものである。図１において、車両に搭載される内燃機関１は、ピストン２で拡縮される燃焼室３を備え、燃焼室３に連通する吸気ポート４と排気ポート５とを備え、吸気ポート４を開閉する吸気弁６を備え、排気ポート５を開閉する排気弁７を備えている。吸気ポート４には、第１吸気通路８を接続している。排気ポート５には、排気通路９を接続している。
前記吸気通路８には、燃焼室３に吸入される空気量を調整するスロットル弁１０を備えている。スロットル弁１０よりも下流側の吸気通路８には、吸気ポート４に近接させて、液体燃料を内燃機関１へ噴射して供給する第１噴射装置（液体燃料噴射弁）１１を備えている。
前記スロットル弁１０と第１噴射装置１１との間の第吸気通路８には、第２吸気通路１２の下流端を接続している。第２吸気通路１２の上流端には、気体燃料を内燃機関１へ噴射して供給する第２噴射装置（気体燃料噴射弁）１３を備えている。この内燃機関１は、液体燃料と気体燃料との２種類の燃料を切り替えて供給される。
前記第１噴射装置１１と前記第２噴射装置１３とは、制御装置１４の制御手段１５に接続している。制御手段１５には、図２に示すように、車両のブレーキペダルの踏込み状態を検出するブレーキペダルセンサ１６と、車両のアクセルペダルの踏込み状態を検出するアクセルペダルセンサ１７と、第２吸気通路１２が接続する部分の第１吸気通路８の圧力（吸気負圧）を検出する吸気圧センサ１８と、内燃機関１のクランク軸のクランク角を検出するクランク角センサ１９と、運転者の操作により液体燃料と気体燃料とのいずれか一方を選択して内燃機関１に供給するように切り替える燃料切替スイッチ２０と、を接続している。
【００１１】
前記制御手段１５は、燃料噴射制御部２１と、燃料切替制御部２２と、燃料停止制御部２３と、燃料増加制御部２４と、補正燃料算出部２５と、を備えている。
前記燃料噴射制御部２１は、第１噴射装置１１が内燃機関１に供給する液体燃料の噴射量を制御し、第２噴射装置１３が内燃機関１に供給する気体燃料の噴射量を制御する。前記燃料切替制御部２２は、内燃機関１の運転状態に応じて、あるいは運転者による燃料切替スイッチ２０の操作により、内燃機関１に供給する燃料を液体燃料または気体燃料に切り替える。内燃機関１の運転状態による燃料の切り替えは、例えば、機関負荷と回転数が共に低い場合、液体燃料が選択され、機関負荷と回転数が高くなると、気体燃料へ切り替えられる。
前記燃料停止制御部２３は、液体燃料を供給されている内燃機関１の停止条件（例えば、車速が低下してフットブレーキが踏み込まれている車両の減速時など）が満たされたとき、第１噴射装置１１による液体燃料の供給を停止し、内燃機関１の停止後に停止条件が解除（例えば、アクセルが踏み込まれたときなど）されたとき、第１噴射装置１１による燃料の供給を再開する。また、燃料停止制御部２３は、気体燃料が供給されている内燃機関１の停止条件が満たされたとき、第２噴射装置１３による気体燃料の供給を停止し、内燃機関１の停止後に停止条件が解除されたとき、第１噴射装置１１による燃料の供給を再開する。する。
前記燃料増加制御部２４は、燃料停止制御部２３により気体燃料の供給が停止された後、停止条件が解除されたとき、第２噴射装置１３による気体燃料の供給量を増加させる。前記補正燃料算出部２５は、図４に示すように、燃料停止時間（燃料停止制御部２３による気体燃料の供給停止から再開までの時間）が長いほど大きくなる用に設定した補正量を算出する。これより、燃料増加制御部２４は、前記停止条件が解除されたとき、補正燃料算出部２３が算出した補正量により第２噴射装置１３による気体燃料の供給量を増加させる。
【００１２】
次に作用を説明する。
内燃機関１の制御装置１４は、制御手段１５によって、図３に示すように、制御のプログラムがスタートすると（１００）、内燃機関１に気体燃料が供給されているかを判断する（１０１）。
この判断（１０１）がＮＯの場合は、プログラムをエンドにする（１０６）。この判断（１０１）がＹＥＳの場合は、第２噴射装置１３により気体燃料が供給されている内燃機関１の停止条件が満たされて、気体燃料の供給が停止されたかを判断する（１０２）。
この判断（１０２）がＮＯの場合は、プログラムをエンドにする（１０６）。この判断（１０２）がＹＥＳの場合は、燃料停止制御部２３により内燃機関１の停止条件が解除されて、第２噴射装置１３による気体燃料の供給が再開されたかを判断する（１０３）。
この判断（１０３）がＮＯの場合は、プログラムをエンドにする（１０６）。この判断（１０３）がＹＥＳの場合は、図４に示すように、補正燃料算出部２５により燃料停止時間が長いほど大きくなるように設定した補正量を算出し（１０４）、燃料増加制御部２４は算出された補正量の気体燃料を第２噴射装置１３により内燃機関１に供給する（１０５）とともに、通常の供給量の気体燃料を第２噴射装置１３により内燃機関１に供給し、プログラムをエンドにする（１０６）。
制御装置１４は、算出された補正量の気体燃料の供給を、図５に示すように、内燃機関１の停止条件が解除されて気体燃料の供給が再開（復帰信号）されたとき、初回の排気行程中に１回だけ行う。このとき、通常の供給量の気体燃料も合わせて供給する。２回目以降の排気行程中においては、補正量の気体燃料の供給を行わず、通常の供給量の気体燃料が供給される。これにより、制御装置１４は、内燃機関１の停止条件が解除されたとき、燃料停止時間が長いほど大きくなるように設定した補正量により気体燃料の供給量を増加させる。
【００１３】
この内燃機関１の制御装置１４は、第２吸気通路１２が第１吸気通路８とは別に設けられている。このため、内燃機関１に気体燃料が供給されている状況で、燃料停止制御部２３による燃料停止の実行中には、主に第１吸気通路８側から空気が燃焼室３に吸われ、第２吸気通路１２内の気体燃料は吸気負圧の影響を受け難くなる。
従って、気体燃料は、第２吸気通路１２に残存しやすくなり、燃料停止からの復帰直後であっても、内燃機関１に安定した気体燃料を供給できる。そして、たとえ第２吸気通路１２内の気体燃料の残存量が少なくなっても、燃料増加制御部２４により気体燃料の供給量が増加されるため、内燃機関１に安定した気体燃料を供給できる。このため、内燃機関１の燃焼安定性を確保でき、排気ガスの浄化、燃費、また運転性能に対する弊害を改善することができる。
制御装置１４は、燃料停止制御部２３による燃料停止時間が長いほど大きくなるように設定した補正量を算出する補正燃料算出部２５を備えている。燃料増加制御部２４は、停止条件が解除されたとき、補正燃料算出部２５が算出した補正量により気体燃料の供給量を増加させる。
これにより、内燃機関１の制御装置１４は、燃料停止が長期間継続し、第２吸気通路１２内の気体燃料が内燃機関１側ヘ漏れ出したとしても、燃料増加制御部２４により気体燃料の供給量が補われるため、燃料停止制御が解除されたとき、常に十分な気体燃料を供給することができる。
【実施例２】
【００１４】
図６、図７は、この発明の実施例２を示すものである。実施例２において、内燃機関１は前述実施例１と同様に構成されている。また、実施例２において、内燃機関１の制御装置１４は、前述実施例１と同様に構成されている。図６に示すように、内燃機関１の制御装置１４は、制御手段１５に、第１噴射装置１１と、第２噴射装置１３と、ブレーキペダルセンサ１６と、アクセルペダルセンサ１７と、吸気圧センサ１８と、クランク角センサ１９と、燃料切替スイッチ２０と、を接続している。また、内燃機関１の制御装置１４は、制御手段１５に、燃料噴射制御部２１と、燃料切替制御部２２と、燃料停止制御部２３と、燃料増加制御部２４と、補正燃料算出部２５と、を備えている。これら各部１１、１３、１６〜２５については、実施例１に説明されているので、詳細な説明は省略する。
実施例２の制御装置１４は、さらに、漏洩検出部２６を備えている。漏洩検出部２６は、吸気圧センサ１８が検出する圧力（吸気負圧）に基づき、第２吸気通路１２の気体燃料が減少したか否かを判定する。漏洩検出部２６は、圧力が高い（吸気負圧が強い）場合、第２吸気通路１２から気体燃料が吸い出され、減少したと判定する。一方、漏洩検出部２６は、圧力が低い（吸気負圧が弱い）場合、気体燃料が第２吸気通路１２に残留するため、減少しないと判定する。
前記燃料増加制御部２６は、漏出検出部２６が気体燃料の減少を判定したとき、気体燃料の供給量を増加させる。これより、燃料増加制御部２４は、前記停止条件が解除され、気体燃料が減少したとき、補正燃料算出部２３が算出した補正量により第２噴射装置１３による気体燃料の供給量を増加させる。
【００１５】
次に作用を説明する。
内燃機関１の制御装置１４は、制御手段１５によって、図７に示すように、制御のプログラムがスタートすると（２００）、内燃機関１に気体燃料が供給されているかを判断する（２０１）。
この判断（２０１）がＮＯの場合は、プログラムをエンドにする（２０７）。この判断（２０１）がＹＥＳの場合は、第２噴射装置１３により気体燃料が供給されている内燃機関１の停止条件が満たされて、気体燃料の供給が停止されたかを判断する（２０２）。
この判断（２０２）がＮＯの場合は、プログラムをエンドにする（２０７）。この判断（２０２）がＹＥＳの場合は、燃料停止制御部２３により内燃機関１の停止条件が解除されて、第２噴射装置１３による気体燃料の供給が再開されたかを判断する（２０３）。
この判断（２０３）がＮＯの場合は、プログラムをエンドにする（２０７）。この判断（２０３）がＹＥＳの場合は、図４に示すように、補正燃料算出部２５により燃料停止時間が長いほど大きくなるように設定した補正量を算出し（２０４）、漏洩検出部２６により第２吸気通路１２の気体燃料が減少したかを判断する（２０５）。
この判断（２０５）がＮＯの場合は、プログラムをエンドにする（２０７）。この判断（２０５）がＹＥＳの場合は、燃料増加制御部２４は算出された補正量の気体燃料を第２噴射装置１３により内燃機関１に供給する（２０６）とともに、通常の供給量の気体燃料を第２噴射装置１３により内燃機関１に供給し、プログラムをエンドにする（２０７）。
制御装置１４は、算出された補正量の気体燃料の供給を、内燃機関１の停止条件が解除されて気体燃料の供給が再開され、第２吸気通路１２の気体燃料が減少したとき、初回の排気行程中に１回だけ行う。このとき、通常の供給量の気体燃料も合わせて供給する。２回目以降の排気行程中においては、補正量の気体燃料の供給を行わず、通常の供給量の気体燃料が供給される。これにより、制御装置１４は、内燃機関１の停止条件が解除され、第２吸気通路１２の気体燃料が減少したとき、燃料停止時間が長いほど大きくなるように設定した補正量により気体燃料の供給量を増加させる。
【００１６】
実施例２の内燃機関１の制御装置１４は、実施例１と同様に、気体燃料が第２吸気通路１２に残存しやすくなり、燃料停止からの復帰直後であっても、内燃機関１に安定した気体燃料を供給できる。そして、たとえ第２吸気通路１２内の気体燃料の残存量が少なくなっても、燃料増加制御部２４により気体燃料の供給量が増加されるため、内燃機関１に安定した気体燃料を供給できる。
また、実施例２の制御装置１４は、実施例１と同様に、燃料停止が長期間継続し、第２吸気通路１２内の気体燃料が内燃機関１側ヘ漏れ出したとしても、燃料増加制御部２４により気体燃料の供給量が補われるため、燃料停止制御が解除されたとき、常に十分な気体燃料を供給することができる。
そして、実施例２の制御装置１４は、漏出検出部２６が第２吸気通路１２の気体燃料の減少を判定したとき、気体燃料の供給量を増加させるので、吸気負圧が第２吸気通路１２の気体燃料を減少させない程度であるにもかかわらず、燃料を増加させ、運転状態を悪化させることを防止できる。
なお、漏洩検出部２６は、吸気圧センサ１８が検出する圧力（吸気負圧）により第２吸気通路１２の気体燃料が減少したか否かを判定したが、クランク角センサ１９が検出するクランク角から算出される内燃機関１の回転数に基づき、第２吸気通路１２の気体燃料が減少したか否かを判定することもできる。この場合、漏洩検出部２６は、内燃機関１の回転数が高い場合、第２吸気通路１２から気体燃料が吸い出され、減少したと判定する。一方、漏洩検出部２６は、内燃機関１の回転数が低い場合、気体燃料が第２吸気通路１２に残留するため、減少しないと判定する。
【産業上の利用可能性】
【００１７】
この発明は、停止条件の解除による燃料停止の復帰直後から内燃機関に安定した気体燃料を供給でき、内燃機関の燃焼安定性を確保できるものであり、気体燃料と液体燃料を切り替えて使用する内燃機関だけでなく、気体燃料を使用する内燃機関に応用することができる。
【符号の説明】
【００１８】
１  内燃機関
３  燃焼室
８  第１吸気通路
１１  第１噴射装置
１２  第２吸気通路
１３  第２噴射装置
１４  制御装置
１５  制御手段
１６  ブレーキペダルセンサ
１７  アクセルペダルセンサ
１８  吸気圧センサ
１９  クランク角センサ
２０  燃料切替スイッチ
２１  燃料噴射制御部
２２  燃料切替制御部
２３  燃料停止制御部
２４  燃料増加制御部
２５  補正燃料算出部
２６  漏洩検出部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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