(57)【要約】【課題】構成の簡素化を図りつつ、内燃機関において燃焼の適正化を実現する。【解決手段】エンジン１０において、燃焼順序が連続する２気筒ずつの気筒グループごとにガス燃料噴射弁２１が設けられている。気筒グループごとの各ガス燃料噴射弁２１にはそれぞれ分配器２４が接続され、その分配器２４には気筒ごとに燃料導管２３が接続されている。ガス燃料噴射弁２１から噴射されたガス燃料は、同一の気筒グループの各吸気部に対して分配器２４及び燃料導管２３を介して放出される。制御部６０は、同一の気筒グループにおける２気筒分のガス燃料の要求量を算出し、その要求量に基づいて気筒グループごとにガス燃料噴射弁２１による燃料噴射を制御する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
偶数個の気筒を有し、該気筒内においてガス燃料が燃焼に供される内燃機関（１０）に適用される燃料噴射装置であって、
前記内燃機関において燃焼順序が連続する２気筒ずつの気筒グループごとに設けられ、前記気筒グループに対して前記ガス燃料を噴射するガス燃料噴射弁（２１）と、
一端が前記ガス燃料噴射弁に接続され、かつ他端が同一の前記気筒グループにおける各気筒の吸気部（１３ａ）に接続され、前記ガス燃料噴射弁から噴射されたガス燃料を同一グループの各吸気部に分配して放出する分配手段（２３，２４）と、
同一の気筒グループにおける２気筒分のガス燃料の要求量を算出し、その要求量に基づいて前記気筒グループごとに前記ガス燃料噴射弁による燃料噴射を制御する噴射制御手段（６０）と、
を備えることを特徴とする内燃機関の燃料噴射装置。
【請求項２】
前記噴射制御手段は、前記同一の気筒グループにおける２気筒のうち燃焼順序が先となる先燃焼気筒の排気行程又は吸気行程前半にて燃料噴射が終了するように、前記ガス燃料噴射弁による燃料噴射を制御する請求項１に記載の内燃機関の燃料噴射装置。
【請求項３】
前記噴射制御手段は、前記同一の気筒グループにおける２気筒のうち燃焼順序が先になる先燃焼気筒の排気行程又は吸気行程前半にて燃料噴射が終了するように、前記ガス燃料噴射弁による燃料噴射を実施する第１噴射と、燃焼順序が後になる後燃焼気筒の排気行程又は吸気行程前半にて燃料噴射が終了するように、前記ガス燃料噴射弁による燃料噴射を実施する第２噴射とを実施する請求項１又は２に記載の内燃機関の燃料噴射装置。
【請求項４】
前記噴射制御手段は、前記内燃機関の運転状態に基づいて、前記第１噴射及び前記第２噴射のうち第１噴射のみを実施する状態と、それら両噴射を実施する状態とを切り替える手段を有する請求項３に記載の内燃機関の燃料噴射装置。
【請求項５】
前記内燃機関において加速過渡の状態になったことを判定する過渡判定手段（６０）を備え、
前記噴射制御手段は、前記過渡判定手段により加速過渡の状態であることが判定された場合に、前記第１噴射及び前記第２噴射の両方が実施されるよう前記ガス燃料噴射弁による燃料噴射を制御する請求項４に記載の内燃機関の燃料噴射装置。
【請求項６】
前記噴射制御手段は、
前記第１噴射の開始前の第１タイミングにおいて前記内燃機関の運転状態に基づいて要求噴射量を算出し、その要求噴射量に基づいて前記第１噴射を実施する第１制御手段と、
前記第２噴射の開始前の第２タイミングにおいて前記第１タイミングとの前記運転状態の差異に基づいて追加噴射量を算出し、その追加噴射量に基づいて前記第２噴射を実施する第２制御手段と、
を有している請求項５に記載の内燃機関の燃料噴射装置。
【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装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、圧縮天然ガス（ＣＮＧ）等のガス燃料を燃焼させるようにした内燃機関が実用化されている。また、内燃機関において、構成の簡素化を図るべく気筒数よりも少ない数の燃料噴射弁を用いて各気筒への燃料供給を実施する技術が提案されている。例えば特許文献１では、６気筒エンジンにおいて位相が２４０°ＣＡずれている３気筒ずつの気筒群を個別に吸気マニホールドで結合させ、その吸気マニホールドごとに燃料噴射弁による燃料噴射を実施する構成としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭５４−１５２７１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、気筒数よりも少ない数の燃料噴射弁を用いる構成では、過渡応答性が低いという問題がある。また、複数気筒の燃料を同時噴射するため、気筒ごとに燃料と空気とのミキシング性に差異が生じ、それに起因して気筒内で燃焼のばらつきが生じることが懸念される。特にガス燃料を用いる場合には、空気に対してガス燃料がミキシングしにくく、ミキシング性の差異に基づく燃焼ばらつきが顕著になるとも考えられる。
【０００５】
本発明は、構成の簡素化を図りつつ、内燃機関において燃焼の適正化を実現することができる内燃機関の燃料噴射装置を提供することを主たる目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以下、上記課題を解決するための手段、及びその作用効果について説明する。
【０００７】
請求項１に記載の発明では、偶数個の気筒を有し、該気筒内においてガス燃料が燃焼に供される内燃機関（１０）に適用される燃料噴射装置であって、前記内燃機関において燃焼順序が連続する２気筒ずつの気筒グループごとに設けられ、前記気筒グループに対して前記ガス燃料を噴射するガス燃料噴射弁（２１）と、一端が前記ガス燃料噴射弁に接続され、かつ他端が同一の前記気筒グループにおける各気筒の吸気部（１３ａ）に接続され、前記ガス燃料噴射弁から噴射されたガス燃料を同一グループの各吸気部に分配して放出する分配手段（２３，２４）と、同一の気筒グループにおける２気筒分のガス燃料の要求量を算出し、その要求量に基づいて前記気筒グループごとに前記ガス燃料噴射弁による燃料噴射を制御する噴射制御手段（６０）と、備えることを特徴とする。
【０００８】
上記構成では、ガス燃料噴射弁からガス燃料が噴射されると、そのガス燃料は分配手段を介して、同一グループに属する各気筒の吸気部に放出される。そして、それら各気筒の吸気行程においてガス燃料が気筒内に流入し、燃焼に供される。この場合、２つの気筒に対して１つのガス燃料噴射弁が設けられる構成であるため、構成の簡素化を図ることができる。
【０００９】
また、同一グループに属する２つの気筒は燃焼順序が連続するものであり、それら２つの気筒では吸気行程が連続する。したがって、２気筒分のガス燃料をまとめてガス燃料噴射弁により噴射する構成において、燃料噴射後に気筒流入までに生じる吸気遅れを極力少なくすることができる。例えば加速過渡により燃料増量が要求される状況下において、燃焼順序が後になる後燃焼気筒で増量要求分が不足したとしても、その不足分による影響を極力少なくすることができる。
【００１０】
また、同一グループに属する２つの気筒では吸気行程が連続してまとまるため、それら両気筒で共に吸気行程にならない非吸気行程の期間（継続時間）が長くなり、ガス燃料の噴射期間を確保する上でも有利となる。特にガス燃料の場合には、液体燃料に比べて噴射燃料の体積が大きく、その噴射期間が長めになることから、噴射期間の確保が容易となることは大いに有益であると考えられる。さらに、同一グループに属する２気筒についてガス燃料と空気とのミキシング性に差が生じることを抑制でき、燃焼のばらつきを抑える上でも有益となる。以上により、構成の簡素化を図りつつ、内燃機関において燃焼の適正化を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【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】各気筒の行程順序とガス燃料の噴射時期との関係を示すタイムチャート。
【図３】比較例において各気筒の行程順序とガス燃料の噴射時期との関係を示すタイムチャート。
【図４】ガス燃料の噴射制御処理の手順を示すフローチャート。
【図５】ガス燃料の噴射制御をより具体的に説明するためのタイムチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を具体化した一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。
【００１３】
図１に示すエンジン１０は直列４気筒の火花点火式エンジンよりなり、１番気筒（＃１）〜４番気筒（＃４）を有している。エンジン１０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。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、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。
【００１４】
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として具体的には、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。
【００１５】
エンジン１０の各気筒には点火プラグ（図示略）が設けられている。点火プラグには、点火コイル等よりなる点火装置２０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。
【００１６】
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）を噴射するガス燃料噴射弁２１と、液体燃料（ガソリン）を噴射する液体燃料噴射弁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、ガス燃料噴射弁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、液体燃料噴射弁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。
【００１７】
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６０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、ガス燃料噴射弁２１の先端部側に燃料導管２３が接続されており、ガス燃料噴射弁２１から噴射されたガス燃料は燃料導管２３を介して吸気マニホールド１３の分岐管部１３ａに放出されるようになっている。
【００１８】
次に、ガス燃料噴射弁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、液体燃料噴射弁２２に対して液体燃料を供給する液体燃料供給部５０の構成とを説明する。
【００１９】
ガス燃料供給部４０において、ガス燃料噴射弁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、ガス燃料噴射弁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）のガス燃料を、ガス燃料噴射弁２１の噴射圧である所定の設定圧（例えば０．２〜１．０ＭＰａ）に減圧調整するものであり、減圧調整後のガス燃料がガス配管４１を通ってガス燃料噴射弁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。
【００２０】
また、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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
また、液体燃料供給部５０において、液体燃料噴射弁２２には、燃料配管５１を介して燃料タンク５２が接続されている。また、燃料配管５１には、燃料タンク５２内の液体燃料を液体燃料噴射弁２２に給送する燃料ポンプ５３が設けられている。
【００２４】
制御部６０は、ＣＰＵ６１と、ＲＯＭ６２と、ＲＡＭ６３と、バックアップＲＡＭ６４と、インターフェース６５と、双方向バス６６とを備えている。ＣＰＵ６１、ＲＯＭ６２、ＲＡＭ６３、バックアップＲＡＭ６４、及びインターフェース６５は、双方向バス６６によって互いに接続されている。
【００２５】
ＣＰＵ６１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。ＲＯＭ６２には、ＣＰＵ６１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。ＲＡＭ６３は、ＣＰＵ６１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ＲＡＭ６４は、電源が投入された状態でＣＰＵ６１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。
【００２６】
インターフェース６５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、本システムに設けられたセンサ類（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ＣＰＵ６１に伝達する。また、インターフェース６５は、スロットルアクチュエータ１５ａ、点火装置２０、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ＣＰＵ６１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６０は、上述のセンサ類の出力信号等に基づいて運転状態を取得し、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。
【００２７】
ところで、本実施形態のように、エンジン１０の気筒数よりも少ない数のガス燃料噴射弁２１を用いて吸気部に対するガス燃料の供給を行う構成では、過渡応答の点で応答遅れが生じることが考えられる。つまり、複数気筒分のガス燃料を一斉に噴射する場合、次の噴射機会が到来する前に過渡変化が生じると、その過渡変化に応じた燃料増量を直ちに実施できず、過渡要求に対する応答が遅れることが考えられる。この点、本実施形態では、エンジン１０の全気筒（＃１〜＃４）を、燃焼順序（行程）が連続する２つずつの気筒でグループ分けし、その２つずつの気筒に対して同じガス燃料噴射弁２１からそれぞれガス燃料を噴射する構成としている。そしてこれにより、過渡要求に対する応答の遅れを抑制するようにしている。
【００２８】
具体的には、エンジン１０の燃焼順序が＃１→＃３→＃４→＃２である場合に、４つの気筒を「＃１及び＃２」と「＃３及び＃４」との２グループに分け、「＃１及び＃２」の気筒グループに対して一方のガス燃料噴射弁２１から燃料噴射を行うとともに、「＃３及び＃４」の気筒グループに対して他方のガス燃料噴射弁２１から燃料噴射を行うようにしている。この場合、図１に示すように、２つのガス燃料噴射弁２１のそれぞれに分配器２４が接続されており、一方の分配器２４には＃１用及び＃２用の燃料導管２３が接続され、他方の分配器２４には＃３用及び＃４用の燃料導管２３が接続されている。各気筒グループにおいて分配器２４と２気筒分の燃料導管２３とが分配手段に相当し、この分配手段により、ガス燃料噴射弁２１から噴射されたガス燃料が同一グループの各分岐管部１３ａに分配して放出される。
【００２９】
図２は、エンジン１０の各気筒における行程順序とガス燃料の噴射時期との関係を示すタイムチャートである。
【００３０】
図２において、ＴＸ１は、＃１及び＃２に対するガス燃料噴射弁２１の燃料噴射時期であり、ＴＸ２は、＃３及び＃４に対するガス燃料噴射弁２１の燃料噴射時期である。この場合、＃１及び＃２に対しては、そのうち燃焼順序が先になる＃２（先燃焼気筒に相当）の膨張行程及び排気行程においてガス燃料噴射弁２１からガス燃料が噴射され、その後の＃２の吸気行程及び＃１の吸気行程においてそれら各気筒（＃２，＃１）にガス燃料が吸入される。ガス燃料噴射弁２１による燃料噴射から各気筒での燃料吸入までの遅れ時間（吸気遅れ）は、＃２ではＴｄ２、＃１ではＴｄ１となっている。
【００３１】
なお、燃料噴射時期は、噴射終了タイミングを基準として定められるようになっている。すなわち、＃１及び＃２のうち先の燃焼気筒である＃２の排気行程における所定タイミング（所定のクランク角度位置）が噴射終了タイミングとして定められており、都度の要求噴射量に基づいて、噴射終了タイミングよりも先の噴射開始タイミングが決定されるようになっている。
【００３２】
また、＃３及び＃４に対しては、そのうち燃焼順序が先になる＃３（先燃焼気筒に相当）の膨張行程及び排気行程においてガス燃料噴射弁２１からガス燃料が噴射され、その後の＃３の吸気行程及び＃４の吸気行程においてそれら各気筒（＃３，＃４）にガス燃料が吸入される。ガス燃料噴射弁２１による燃料噴射から各気筒での燃料吸入までの遅れ時間（吸気遅れ）は、＃３ではＴｄ３、＃４ではＴｄ４となっている。
【００３３】
なお、図２では、各気筒グループにおいて先燃焼気筒（＃２，＃３）の排気行程にて燃料噴射が終了するようにしてガス燃料噴射弁２１の燃料噴射が実施されるようになっているが、これを変更し、各気筒グループにおいて先燃焼気筒（＃２，＃３）の吸気行程前半にて燃料噴射が終了するようにしてガス燃料噴射弁２１の燃料噴射が実施されるようになっていてもよい。要は、気筒グループごとに燃料噴射が実施される場合に、そのガス燃料が、先燃焼気筒の吸気行程にて気筒内に確実に流入するようになっていればよい。
【００３４】
図３には、比較のために、燃焼順序が連続しない２気筒ずつの２グループに分け、それら各気筒グループに対して同じガス燃料噴射弁２１からそれぞれガス燃料を噴射する場合について示している。具体的には、４つの気筒を「＃１及び＃４」と「＃２及び＃３」との２グループに分けている。図３において、ＴＹ１は、＃１及び＃４に対する燃料噴射時期であり、ＴＹ２は、＃２及び＃３に対する燃料噴射時期である。この場合、＃１及び＃４に対しては、そのうち＃１の膨張行程及び排気行程においてガス燃料噴射弁２１からガス燃料が噴射され、その後の＃１の吸気行程及び＃４の吸気行程においてそれら各気筒（＃１，＃４）にガス燃料が吸入される。なお、燃料噴射時期ＴＹ１は＃４の吸気行程にも差し掛かるため、＃１の吸気行程以前に噴射燃料の一部が＃４に吸入されることが想定される。ガス燃料噴射弁２１による燃料噴射から各気筒での燃料吸入までの遅れ時間（吸気遅れ）は、＃１ではＴｄ１’、＃４ではＴｄ４’となっている。
【００３５】
また、＃２及び＃３に対しては、そのうち＃２の膨張行程及び排気行程においてガス燃料噴射弁２１からガス燃料が噴射され、その後の＃２の吸気行程及び＃３の吸気行程においてそれら各気筒（＃２，＃３）にガス燃料が吸入される。ガス燃料噴射弁２１による燃料噴射から各気筒での燃料吸入までの遅れ時間（吸気遅れ）は、＃２ではＴｄ２’、＃３ではＴｄ３’となっている。
【００３６】
ここで、図２では吸気遅れの最長がＴｄ１，Ｔｄ４であり、図３では吸気遅れの最長がＴｄ３’，Ｔｄ４’である。これら図２の場合と図３の場合とを比べると、図２の場合の方が吸気遅れが短くなり、過渡応答に優れていることが分かる。つまり、図２の場合には、同一の気筒グループに属する各気筒は吸気行程が連続するものであり、それ故に吸気遅れの短縮が可能となっている。
【００３７】
また、上記図２の場合には、吸気遅れが短いことから、ガス燃料噴射弁２１から噴射されたガス燃料が燃料導管２３内に滞留している時間が短くなっており、ガス燃料噴射弁２１から噴射されたガス燃料は早期に各気筒に流入する。つまり、ガス燃料が燃料導管２３から他に流出してしまい、結果として空燃比が乱れるといった不都合が生じにくくなっている。
【００３８】
一方、車両の加速過渡時には、エンジン負荷の増加に伴い、同一の気筒グループの２気筒のうち燃焼順序が後になる気筒において燃料不足が生じることが懸念される。そこで、加速過渡時には、吸気量の変化から後の気筒の燃料不足を予測し、必要に応じて追加噴射することで、過渡時の燃料不足を解消するようにしている。
【００３９】
図４は、ガス燃料の噴射制御処理の手順を示すフローチャートであり、本処理は制御部６０により所定時間周期で、又は所定クランク角ごとに繰り返し実施される。
【００４０】
図４において、ステップＳ１１では、エアフロメータやクランク角センサの検出値から吸気量及びエンジン回転速度を算出し、続くステップＳ１２では、これら吸気量やエンジン回転速度に基づいて要求噴射量を算出する。このとき、「＃１及び＃２」、「＃３及び＃４」の組み合わせで２気筒分の燃料量が要求噴射量として算出される。その後、ステップＳ１３では、今現在が要求噴射量に基づく燃料噴射（第１噴射）のセットタイミングであるか否かを判定する。本実施形態では、同一の気筒グループの２気筒のうち先燃焼気筒の膨張行程〜排気行程の期間で、要求噴射量分の燃料噴射を行うことが可能となるように、第１噴射のセットタイミングが定められている。この第１噴射のセットタイミングが「第１タイミング」に相当する。
【００４１】
ステップＳ１３がＹＥＳの場合、ステップＳ１４に進んで、要求噴射量を噴射するためのガス燃料噴射弁２１の噴射パルス（第１噴射の噴射パルス）をセットする。このとき、噴射パルスは、先燃焼気筒の排気行程（又は吸気行程前半）に第１噴射が終了されるようにしてセットされる。
【００４２】
ステップＳ１３がＮＯの場合には、ステップＳ１５に進んで、今現在が加速過渡に基づく燃料噴射（第２噴射）のセットタイミングであるか否かを判定する。本実施形態では、同一の気筒グループの２気筒のうち後燃焼気筒の排気行程〜吸気行程前半の期間（先燃焼気筒の吸気行程後半〜後燃焼気筒の吸気行程前半の期間）で、追加分の燃料噴射を行うことが可能となるように、第２噴射のセットタイミングが定められている。この第２噴射のセットタイミングが「第２タイミング」に相当する。
【００４３】
ステップＳ１５がＹＥＳの場合、ステップＳ１６に進み、今現在が加速過渡の状態であるか否かを判定する。加速過渡の判定は、第１噴射のセットタイミングから第２噴射のセットタイミングまでの吸気量の変化量（増加量）に基づき行われ、その変化量が、あらかじめ定めた所定量以上であれば、加速過渡の状態である旨を判定する。
【００４４】
ステップＳ１６がＹＥＳの場合、ステップＳ１７に進んで、吸気量の増加分に相当する追加燃料量を算出する。このとき、エンジン回転速度の変化量（増加量）を加味することも可能である。続くステップＳ１８では、追加燃料量を噴射するためのガス燃料噴射弁２１の噴射パルス（第２噴射の噴射パルス）をセットする。このとき、噴射パルスは、後燃焼気筒の排気行程（又は吸気行程前半）に第２噴射が終了されるようにしてセットされる。
【００４５】
また、ステップＳ１６がＮＯの場合には、ステップＳ１７，Ｓ１８を実施することなく、そのまま本処理を終了する。要するに、ステップＳ１６の判定結果に基づいて、換言すればエンジン運転状態に基づいて、第１噴射及び第２噴射のうち第１噴射のみを実施する状態とそれら両噴射を実施する状態とが切り替えられるようになっている。
【００４６】
加速過渡に基づき第２噴射が実施される場合、ガス燃料噴射弁２１から噴射された追加分のガス燃料は、分配器２４で連通されている２つの燃料導管２３にそれぞれ分配される。この場合、第２噴射は、気筒グループの後燃焼気筒の排気行程又は吸気行程前半にて実施されるため、後燃焼気筒については、第２噴射の実施と前後又は重複する吸気行程で直ちに気筒内に流入するが、先燃焼気筒については、追加分の燃料が燃料導管２３内に残留し、気筒内への流入が次回に持ち越される。そのため、次回の第１噴射のセットタイミングにおいて、前回の第２噴射の燃料分（燃料導管２３内の残留分）を加味して、第１噴射の燃料量を算出するとよい（ステップＳ１４）。例えば、要求噴射量から、前回の第２噴射の燃料量の１／２を差し引いて第１噴射の燃料量を算出する。
【００４７】
図５は、ガス燃料の噴射制御をより具体的に説明するためのタイムチャートである。図５では、タイミングｔａ以前においてエンジン１０が定常運転されており、タイミングｔａにおいてアクセルの踏込み操作により吸気量が増加している。そして、吸気量の増加に伴い、各気筒において燃焼に必要な燃料量が増量されるようになっている。
【００４８】
さて、タイミングｔａ以前におけるタイミングｔ１では、吸気量はＱ１であり、その吸気量Ｑ１に基づく要求噴射量で「＃１及び＃２」用のガス燃料の噴射が行われる（第１噴射）。その後、タイミングｔａで加速操作が生じると、第２噴射のセットタイミング（追加噴射の判定タイミング）であるタイミングｔ２で、加速過渡により生じた、先の要求噴射量に対する燃料の増量分が算出され、その燃料増量分のガス燃料の噴射が行われる（第２噴射）。このとき、先のタイミングｔ１での吸気量Ｑ１と、タイミングｔ２での吸気量Ｑ２との差（Ｑ２−Ｑ１）に基づく追加噴射が実施される。
【００４９】
要求噴射量に基づく燃料噴射（第１噴射）と加速過渡に基づく燃料噴射（第２噴射）とは、同一の気筒グループに属する「＃１及び＃２」のそれぞれの排気行程又は吸気行程前半にて終了するようにして実施される。つまり、図５において、要求噴射量に基づく燃料噴射（第１噴射）は、＃１及び＃２のうち先燃焼気筒である＃２の排気行程で終了するようにして実施され、加速過渡に基づく燃料噴射（第２噴射）は、後燃焼気筒である＃１の吸気行程前半に終了するようにして実施される。
【００５０】
その後、タイミングｔ３では、再びその時の吸気量Ｑ３に基づく要求噴射量で「＃１及び＃２」用のガス燃料の噴射が行われる（第１噴射）。その後、タイミングｔ４では、先のタイミングｔ３での吸気量Ｑ３と、タイミングｔ４での吸気量Ｑ４との差（Ｑ４−Ｑ３）に基づく追加噴射が実施される（第２噴射）。
【００５１】
一方、「＃３及び＃４」でも同様の処理が実施される。すなわち、「＃３及び＃４」用のガス燃料の噴射として、タイミングｔ１１では、その時の吸気量Ｑ１１に基づく要求噴射量でガス燃料の噴射が行われる（第１噴射）。その後、タイミングｔ１２では、先のタイミングｔ１１での吸気量Ｑ１１と、タイミングｔ１２での吸気量Ｑ１２との差（Ｑ１２−Ｑ１１）に基づく追加噴射が実施される（第２噴射）。
【００５２】
「＃３及び＃４」においても、「＃１及び＃２」と同様の時期で燃料噴射が実施される。つまり、図５において、要求噴射量に基づく燃料噴射（第１噴射）は、＃３及び＃４のうち先燃焼気筒である＃３の排気行程で終了するようにして実施され、加速過渡に基づく燃料噴射（第２噴射）は、後燃焼気筒である＃４の吸気行程前半に終了するようにして実施される。
【００５３】
以上詳述した本実施形態によれば、以下の優れた効果が得られる。
【００５４】
燃焼順序が連続する２気筒ずつの気筒グループごとにガス燃料噴射弁２１を設け、そのガス燃料噴射弁２１から噴射されたガス燃料を、分配手段（分配器２４及び燃料導管２３）を介して同一グループの各気筒に供給するようにした。そして、同一の気筒グループにおける２気筒分のガス燃料の要求量を算出し、その要求量に基づいて気筒グループごとにガス燃料噴射弁２１による燃料噴射を制御するようにした。かかる構成では、２つの気筒について同一のガス燃料噴射弁２１によりまとめて燃料噴射が実施されるため、構成の簡素化を図ることができる。
【００５５】
また、同一グループに属する２つの気筒は燃焼順序が連続するものであり、それら２つの気筒では吸気行程が連続する。したがって、２気筒分のガス燃料をまとめてガス燃料噴射弁２１により噴射する構成において、燃料噴射後に気筒流入までに生じる吸気遅れを極力少なくすることができる。例えば加速過渡により燃料増量が要求される状況下において、燃焼順序が後になる後燃焼気筒で増量要求分が不足したとしても、その不足分による影響を極力少なくすることができる。
【００５６】
また、同一グループに属する２つの気筒では吸気行程が連続してまとまるため、それら両気筒で共に吸気行程にならない非吸気行程の期間（継続時間）が長くなり、ガス燃料の噴射期間を確保する上でも有利となる。特にガス燃料の場合には、液体燃料に比べて噴射燃料の体積が大きく、その噴射期間が長めになることから、噴射期間の確保が容易となることは大いに有益であると考えられる。さらに、同一グループに属する２気筒についてガス燃料と空気とのミキシング性に差が生じることを抑制でき、燃焼のばらつきを抑える上でも有益となる。以上により、構成の簡素化を図りつつ、エンジン１０において燃焼の適正化を実現することができる。
【００５７】
同一の気筒グループにおける２気筒のうち先燃焼気筒の排気行程又は吸気行程前半にて燃料噴射が終了するように、ガス燃料噴射弁２１による燃料噴射（第１噴射）を制御するようにした。これにより、２気筒分の噴射燃料は、その噴射後に引き続く同一グループの各気筒の吸気行程で気筒内に順次流入する。この場合、燃料噴射に対して筒内流入を極力早めることができ、過渡応答の点などにおいて有利となる。
【００５８】
第１噴射として、同一グループにおける２気筒のうち先燃焼気筒の排気行程又は吸気行程前半にて燃料噴射が終了するように、ガス燃料噴射弁２１の燃料噴射を実施し、第２噴射として、後燃焼気筒の排気行程又は吸気行程前半にて燃料噴射が終了するように、ガス燃料噴射弁２１の燃料噴射を実施する構成とした。これにより、第１噴射の後に燃料増量の要求が生じた場合において、その増量要求に対応させつつ後燃焼気筒の燃料噴射を好適に実施できる。
【００５９】
第１噴射のみが必要となる場合と、第１及び第２の両噴射が必要となる場合とは、エンジン１０の運転状態に応じて変わりうる。この点、エンジン運転状態に基づいて、第１噴射と第２噴射とを適宜実施するようにしたため、都度のエンジン運転状態に応じた適正な燃料噴射制御を実現できる。
【００６０】
加速過渡の状態であることが判定された場合に、第１噴射及び第２噴射の両方が実施されるようガス燃料噴射弁２１による燃料噴射を制御するようにした。加速過渡が生じる場合には、吸気量が時間経過とともに上昇し、それに伴いエンジン１０における燃料の要求量が増える。かかる場合において、燃料増量の要求分を第２噴射にて補うことができる。これにより、エンジン１０の加速過渡に対する要求に好適に対応することができる。
【００６１】
（他の実施形態）
上記実施形態を例えば次のように変更してもよい。
【００６２】
・上記実施形態では、加速過渡であると判定された場合に、第２噴射（後燃焼気筒の排気行程又は吸気行程前半にて燃料噴射が終了するように実施される追加噴射）を実施する構成としたが、これを変更してもよい。例えば、エンジン運転状態が高負荷状態であって、ガス燃料の要求噴射量が多くなっていると、その要求噴射量の全てを第１噴射（先燃焼気筒の排気行程又は吸気行程前半にて燃料噴射が終了するように実施される先噴射）で噴射することが困難な場合が生じうると考えられる。かかる場合に、第１噴射として、要求噴射量のうち、先燃焼気筒の排気行程又は吸気行程前半にて燃料噴射が終了することが可能な量の燃料量を噴射し、その後、第２噴射として、要求噴射量の残りの量を噴射する。
【００６３】
また、第１噴射の後にリッチ化の要求が生じた場合に、第２噴射を実施するようにしてもよい。リッチ化の要求としては、例えば、排気浄化用の触媒において吸着酸素の除去のためのリッチ化などが考えられる。
【００６４】
・上記実施形態では、ガス燃料（ＣＮＧ）と液体燃料（ガソリン）とを燃焼用の燃料として使用するバイフューエルエンジンにて本発明を具体化したが、これを変更し、ガス燃料のみを用いるガスエンジンにて本発明を具体化することも可能である。
【００６５】
・上記実施形態では、ガス燃料としてＣＮＧ燃料を用いたが、標準状態で気体となる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。
【００６６】
・上記実施形態では、多気筒エンジンとして直列４気筒エンジンを例示したが、これ以外にも具体化が可能であり、６気筒エンジンや８気筒エンジンなど、偶数個の気筒を有するエンジンに広く適用可能である。また、直列エンジン以外に、Ｖ型エンジンや水平対向エンジンにも適用可能である。
【符号の説明】
【００６７】
１０…エンジン（内燃機関）、１３ａ…分岐管部（吸気部）、２１…ガス燃料噴射弁、２３…燃料導管（分配手段）、２４…分配器（分配手段）、６０…制御部（噴射制御手段）。
【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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