(57)【要約】    【課題】  ２種類の燃料によって運転可能な内燃機関の使用燃料を切り換える際に、スロットル弁開度制御をより適切に行い、切換を円滑かつ迅速に行うことができる制御装置を提供する。    【解決手段】  第１燃料噴射弁４によってガソリンを噴射する第１運転モードから第２燃料噴射弁５によってＣＮＧを噴射する第２運転モードへ、またはその逆の切換を行い、運転モード切換を実行するときに、スロットル弁開度ＴＨを切換後目標開度ＴＨＴＧＴへ向けて変更速度ＶＣＧで徐々に移行させる制御を行う。エンジン運転状態（エンジン回転数ＮＥ、吸気圧ＰＢＡ、及び冷却水温ＴＷ）に応じて変更速度ＶＣＧを補正し、切換後目標開度ＴＨＴＧＴは、使用燃料の切換によるエンジン出力トルク差が抑制されるように設定する。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１燃料を噴射する第１燃料噴射弁と、前記第１燃料とは異なる第２燃料を噴射する第２燃料噴射弁とを備える内燃機関の制御装置において、
前記第１燃料噴射弁を用いて前記機関へ燃料供給を行う第１運転モードから前記第２燃料噴射弁を用いて前記機関へ燃料供給を行う第２運転モードへ、または前記第２運転モードから前記第１運転モードへの切換を行う切換手段と、
前記切換手段による運転モード切換を実行するときに、前記機関のスロットル弁の開度を目標開度へ向けて設定速度で徐々に移行させるスロットル弁制御手段と、
前記機関の運転状態に応じて前記設定速度を補正する速度補正手段とを備え、
前記目標開度は前記運転モード切換による前記機関の出力トルクの変化が抑制されるように設定されることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記速度補正手段は、前記機関の回転数が、前記機関の出力トルクがピーク値をとる所定回転数から離れるほど、前記設定速度を減少させる回転数依存補正、前記機関の負荷が増加するほど前記設定速度を増加させる負荷依存補正、及び前記機関の温度が低くなるほど前記設定速度を減少させる温度依存補正の少なくとも一つを実行す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運転モードにおける前記機関の最大出力トルクは、前記第１運転モードにおける前記機関の最大出力トルクより小さく、
前記切換手段は、前記第１運転モードから前記第２運転モードへの切換要求が行われたときに、切換実行可否を判定する判定手段を有し、該判定手段による判定結果に応じて前記切換を実行し、
前記判定手段は、前記第２燃料を使用したときの前記出力トルクと前記第１燃料を使用したときの前記出力トルクとの相対関係に基づいて前記判定を行うことを特徴とする請求項１または２に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記スロットル弁制御手段は、前記運転モードの切換要求が行われたとき、または
前記判定手段により実行可との判定が行われたときに、前記スロットル弁開度の前記目標開度へ向けての移行を開始することを特徴とする請求項３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】
本発明は、内燃機関の制御装置に関し、特に２種類の燃料によって運転可能な内燃機関の燃料切換制御及び出力トルク制御を行う制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、２種類の燃料、すなわち液体燃料（例えばガソリン）とガス燃料（例えば圧縮天然ガス（ＣＮＧ））とによって運転可能な内燃機関の燃料噴射制御装置が示されている。この装置によれば、アクセル開度に応じて目標トルクが設定され、その目標トルクが実現されるようにスロットル弁開度及び点火時期が制御される。使用燃料をガス燃料から液体燃料へ切り換えるときは、ガス燃料に対応したスロットル弁開度及び点火時期から、液体燃料に対応したスロットル弁開度及び点火時期に徐々に変更される。また使用燃料を液体燃料からガス燃料へ切り換えるときは、液体燃料に対応したスロットル弁開度及び点火時期から、ガス燃料に対応したスロットル弁開度及び点火時期に徐々に変更される。このような切換時の制御によって機関出力トルクの急変が防止される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２８５１２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１には、使用燃料切換時にスロットル弁開度を変更する速度については、具体的な記載がなく、予め設定された速度で変更すると推測される。しかしながら、スロットル弁開度の最適な変更速度は、機関運転状態によって変化するため、特許文献１に示された燃料切換時の制御には改善の余地があった。
【０００５】
本発明は上述した点に着目してなされたものであり、２種類の燃料によって運転可能な内燃機関の使用燃料を切り換える際に、スロットル弁開度制御をより適切に行い、切換を円滑かつ迅速に行うことができる制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため請求項１に記載の発明は、第１燃料を噴射する第１燃料噴射弁（４）と、前記第１燃料とは異なる第２燃料を噴射する第２燃料噴射弁（５）とを備える内燃機関の制御装置において、前記第１燃料噴射弁（４）を用いて前記機関へ燃料供給を行う第１運転モードから前記第２燃料噴射弁（５）を用いて前記機関へ燃料供給を行う第２運転モードへ、または前記第２運転モードから前記第１運転モードへの切換を行う切換手段と、前記切換手段による運転モード切換を実行するときに、前記機関のスロットル弁の開度（ＴＨ）を目標開度（ＴＨＴＧＴ）へ向けて設定速度（ＶＣＧ）で徐々に移行させるスロットル弁制御手段と、前記機関の運転状態に応じて前記設定速度（ＶＣＧ）を補正する速度補正手段とを備え、前記目標開度（ＴＨＴＧＴ）は前記運転モード切換による前記機関の出力トルクの変化が抑制されるように設定されることを特徴とする。
【０００７】
この構成によれば、第１燃料噴射弁を用いて機関へ燃料供給を行う第１運転モードから第２燃料噴射弁を用いて機関へ燃料供給を行う第２運転モードへ、またはその逆の切換が行われ、運転モード切換を実行するときに、機関のスロットル弁の開度を目標開度へ向けて設定速度で徐々に移行させる制御が行われ、機関の運転状態に応じて設定速度が補正される。ここで目標開度は、運転モード切換による機関出力トルクの変化が抑制されるように設定される。したがって、目標開度への移行速度を機関運転状態に適したものすることにより、トルクショックを抑制してより円滑かつ迅速な切換を実現することができる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の内燃機関の制御装置において、前記速度補正手段は、前記機関の回転数（ＮＥ）が、前記機関の出力トルクがピーク値をとる所定回転数（ＮＥＴＭ）から離れるほど、前記設定速度（ＶＣＧ）を減少させる回転数依存補正、前記機関の負荷（ＰＢＡ）が増加するほど前記設定速度（ＶＣＧ）を増加させる負荷依存補正、及び前記機関の温度（ＴＷ）が高くなるほど前記設定速度（ＶＣＧ）を増加させる温度依存補正の少なくとも一つを実行することを特徴とする。
【０００９】
この構成によれば、機関の回転数が、機関の出力トルクがピーク値をとる所定回転数から離れるほど、設定速度を減少させる回転数依存補正、機関の負荷が増加するほど設定速度を増加させる負荷依存補正、及び機関の温度が低くなるほど設定速度を減少させる温度依存補正の少なくとも一つが実行される。このように機関運転状態に応じた設定速度補正を行うことによって、機関運転状態に適したスロットル弁開度の変更を行い、切換に伴う出力トルク変化を抑制するとともに迅速な切換を行うことができる。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の内燃機関の制御装置において、前記第２運転モードにおける前記機関の最大出力トルクは、前記第１運転モードにおける前記機関の最大出力トルクより小さく、前記切換手段は、前記第１運転モードから前記第２運転モードへの切換要求が行われたときに、切換実行可否を判定する判定手段を有し、該判定手段による判定結果に応じて前記切換を実行し、前記判定手段は、前記第２燃料を使用したときの前記出力トルク（ＴＲＱＣＮＧ）と前記第１燃料を使用したときの前記出力トルク（ＴＲＱＧＡＳ）との相対関係に基づいて前記判定を行うことを特徴とする。
【００１１】
この構成によれば、最大出力トルクが大きい第１運転モードから最大出力トルクが小さい第２運転モードへの切換要求が行われたときに、切換実行可否が判定され、その判定結果に応じて切換が実行される。切換実行可否の判定は、第２燃料を使用したときの出力トルクと第１燃料を使用したときの出力トルクとの相対関係に基づいて行われる。第２運転モードの最大出力トルクは、第１運転モードの最大出力トルクより小さいので、高負荷運転状態では、スロットル弁開度を変更してもトルク差を解消できない場合があるため、そのような場合は切換を実行しないようにすることで、トルクショックの発生を防止することができる。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の内燃機関の制御装置において、前記スロットル弁制御手段は、前記運転モードの切換要求が行われたとき、または前記判定手段により実行可との判定が行われたときに、前記スロットル弁開度（ＴＨ）の前記目標開度（ＴＨＴＧＴ）へ向けての移行を開始することを特徴とする。
【００１３】
この構成によれば、運転モードの切換要求が行われたとき、または前記判定手段により実行可との判定が行われたときに、スロットル弁開度の目標開度へ向けての移行が開始される。吸入空気量の変化はスロットル弁開度の変更より遅れるため、スロットル弁開度の変更を直ちに開始することにより、切換動作を円滑かつ迅速に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態にかかる内燃機関及びその制御装置の構成を示す図である。
【図２】ガソリンを使用したときの最大出力トルク特性及びＣＮＧを使用したときの最大出力トルク特性を示す図である。
【図３】ガソリンを使用する第１運転モードからＣＮＧを使用する第２運転モードへ切り換える第１切換制御処理のフローチャートである。
【図４】図３の処理で参照されるテーブルを示す図である。
【図５】図４の処理を説明するためのタイムチャートである。
【図６】ＣＮＧを使用する第２運転モードからガソリンを使用する第１運転モードに切り換える第２切換制御処理のフローチャートである。
【図７】図６の処理を説明するためのタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は本発明の一実施形態にかかる内燃機関及びその制御装置の構成を示す図である。
内燃機関（以下「エンジン」という）１は、ガソリン及びＣＮＧ（圧縮天然ガス）を燃料として使用する、いわゆるバイフューエルエンジンである。本実施形態では、２つの電子制御ユニット（ＥＣＵ）２１，２２を用いて、エンジン１の作動制御、具体的には燃料噴射量制御及び点火時期制御が行われる。２つのＥＣＵを以下の説明では、第１ＥＣＵ２１及び第２ＥＣＵ２２という。
【００１６】
エンジン１は４つの気筒＃１〜＃４を有し、各気筒には図示しない点火プラグが設けられている。吸気通路２は４つの気筒に対応して４つの吸気マニホールド２ａに分岐する。吸気通路２にはスロットル弁３が配置され、吸気マニホールド２ａの吸気弁（図示せず）の少し上流側（吸気ポート）には、ガソリンを噴射する第１燃料噴射弁４、及びＣＮＧを噴射する第２燃料噴射弁５が装着されている。図１に示すように第１燃料噴射弁４は第２燃料噴射弁５の下流側に配置される。
【００１７】
第１燃料噴射弁４は、燃料通路８を介してガソリンタンク６内の燃料ポンプユニット７に接続されている。燃料ポンプユニット７は、燃料ポンプ及び圧力レギュレータを備え、所定の燃料圧に調圧されたガソリンが第１燃料噴射弁４に供給される。
【００１８】
第２燃料噴射弁５は、燃料通路１１を介してＣＮＧボンベ１０に接続されており、燃料通路１１の途中には遮断弁１２及び圧力レギュレータ１３が設けられている。第２燃料噴射弁５には調圧されたＣＮＧが燃料通路１１を介して供給される。
【００１９】
スロットル弁３には、スロットル弁３の開度を変更するためのアクチュエータ１５が取り付けられており、アクチュエータ１５は第１ＥＣＵ２１によりその作動が制御される。
【００２０】
第１ＥＣＵ２１には、エンジン１の回転数ＮＥを検出するエンジン回転数センサ３１、吸入空気流量ＧＡＩＲを検出する吸入空気流量センサ３２、エンジン１の吸気圧（スロットル弁３の下流側における吸気通路内圧力）ＰＢＡを検出する吸気圧センサ３３、スロットル弁３の開度ＴＨを検出するスロットル弁開度センサ３４、エンジン１の冷却水温ＴＷを検出する冷却水温センサ３５、吸気温ＴＡを検出する吸気温センサ３６、エンジン１により駆動される車両のアクセルペダルの踏み込み量（以下「アクセルペダル操作量」という）ＡＰを検出するアクセルセンサ３７、及び図示しない他のセンサが接続されており、これらのセンサの検出信号がＥＣＵ２１に供給される。
【００２１】
第１ＥＣＵ２１にはさらに燃料切換スイッチ３８が接続されており、運転者の操作によって使用燃料が選択可能に構成されている。燃料切換スイッチ３８は、ガソリンを選択する第１位置と、ＣＮＧを選択する第２位置と、自動切換を選択する第３位置とに切換可能に構成されており、第３位置に設定されると、使用燃料の切換（運転モードの切換）は、エンジン１の運転状態、エンジン１により駆動される車両の走行状態、及びＣＮＧとガソリンの残燃料量に応じて第１ＥＣＵ２１によって行われる。
【００２２】
第１ＥＣＵ２１は各気筒の点火プラグＩＧ＃１〜ＩＧ＃４に接続されており、点火プラグＩＧ＃１〜ＩＧ＃４による点火制御を行う。さらにアクセルペダル操作量ＡＰに応じてスロットル弁開度ＴＨの目標開度ＴＨＣＭＤを設定し、スロットル弁開度ＴＨが目標開度ＴＨＣＭＤと一致するようにアクチュエータ１５の駆動制御を行う。
【００２３】
第２ＥＣＵ２２は、第１ＥＣＵ２１とデータバス２３を介して接続されており、２つのＥＣＵ２１，２２は、センサによる検出データや制御データをデータバス２３を介して相互に伝送する。第２ＥＣＵ２２は、各気筒に対応する第１燃料噴射弁４及び第２燃料噴射弁５に接続されており、選択されている使用燃料に対応する燃料噴射弁を駆動することによって燃料噴射を行う。なお、図１においては＃２〜＃４気筒に対応する第１燃料噴射弁４をそれぞれ４（＃２），４（＃３），４（＃４）と表示し、＃２〜＃４気筒に対応する第２燃料噴射弁５をそれぞれ５（＃２），５（＃３），５（＃４）と表示して、接続関係を示している。
【００２４】
第１ＥＣＵ２１は、各種センサの検出信号に応じてガソリン使用時の燃料噴射時間ＴＩＮＪ１を算出するとともに、各気筒の点火プラグの点火時期ＩＧＬＯＧを算出し、算出した燃料噴射時間ＴＩＮＪ１（以下「第１燃料噴射時間ＴＩＮＪ１」という）と、使用燃料指令信号ＳＦＵＥＬとを第２ＥＣＵ２２に伝送するとともに、点火時期ＩＧＬＯＧに基づく点火指令信号を各気筒の点火プラグＩＧ＃１〜ＩＧ＃４に供給する。
【００２５】
第２ＥＣＵ２２は、第１燃料噴射時間ＴＩＮＪ１に応じてＣＮＧ使用時の燃料噴射時間ＴＩＮＪ２（以下「第２燃料噴射時間ＴＩＮＪ１」という）を算出する。第１及び第２燃料噴射弁４，５の開弁時間が同一である場合には、ガソリン使用時の方がエンジン１の出力トルクが大きくなる。したがって、第２燃料噴射時間ＴＩＮＪ２は、第１燃料噴射時間ＴＩＮＪ１を増加方向に修正し、第１燃料噴射時間ＴＩＮＪ１と同じエンジン出力が得られるように算出される。
【００２６】
図２は、エンジン回転数ＮＥと、エンジン１の最大出力トルクとの関係を示す図であり、実線がガソリンを使用した場合の第１最大出力トルクＴＭＡＸＧＡＳを示し、破線がＣＮＧを使用した場合の第２最大トルクＴＭＡＸＣＮＧを示す（スロットル弁３を全開状態としかつ点火時期ＩＧＬＯＧを最適に設定した場合の出力トルク）。この図から明らかなように、第１最大出力トルクＴＭＡＸＧＡＳがエンジン回転数ＮＥの全範囲で第２最大出力トルクＴＭＡＸＣＮＧより大きくなる。具体的には、第２最大出力トルクＴＭＡＸＣＮＧは、ガソリンを使用してスロットル弁開度ＴＨを全開状態の８０％程度としたときの出力トルクに相当する。
【００２７】
したがって、使用燃料を切り換えるときは、切換前後の出力トルク差を最小限に抑制することが望まれる。前述したように燃料の切換に伴って吸入空気量を変更すべく、スロットル弁開度ＴＨを徐々に変更する手法は、従来より知られているが、本実施形態ではさらにスロットル弁開度ＴＨの変更速度をエンジン運転状態に応じて変更することにより、エンジン運転状態に応じて吸入空気量を変化させ、トルクショックを抑制してより円滑な切換を実現するようにしている。
【００２８】
図３は、ガソリンを使用する第１運転モードからＣＮＧを使用する第２運転モードへ切り換える第１切換制御処理のフローチャートである。この処理は、第１ＥＣＵ２１において実行される。
【００２９】
ステップＳ１１では、第１切換要求フラグＦＣＮＧＲＥＱが「１」であるか否かを判別する。第１切換要求フラグＦＣＮＧＲＥＱは、燃料切換スイッチ３８が第２位置に切り換えられたとき、あるいは第３位置に切換された状態で第１ＥＣＵ２１がガソリンからＣＮＧへの切換が必要と判定したときに、「１」に設定される。
【００３０】
ステップＳ１１の答が否定（ＮＯ）であるときは直ちに処理を終了し、肯定（ＹＥＳ）あるときは、ステップＳ１２以下を実行する。ステップＳ１２では、検出されるエンジン回転数ＮＥ及び吸入空気流量ＧＡＩＲに応じてＣＮＧを使用した場合のエンジン出力トルク（以下「ＣＮＧ出力トルク」という）ＴＲＱＣＮＧを算出し、ステップＳ１３では、検出されるエンジン回転数ＮＥ及び吸入空気流量ＧＡＩＲに応じてガソリンを使用した場合の出力トルク（以下「ＧＡＳ出力トルク」という））ＴＲＱＧＡＳ、すなわち現在のエンジン出力トルクを算出する。
【００３１】
ステップＳ１４では、ＧＡＳ出力トルクＴＲＱＧＡＳ及びＣＮＧ出力トルクＴＲＱＣＮＧと、現在のスロットル弁開度ＴＨとに応じて、切換後の目標開度（以下「切換後目標開度」という）ＴＨＴＧＴを算出し、切換の実行可否を判定する。切換後目標開度ＴＨＴＧＴは、切換によるエンジン出力トルクの差が抑制されるように設定される。具体的には、例えば、現在のスロットル弁開度ＴＨが全開開度の４０％であれば、切換後目標開度ＴＨＴＧＴは全開開度の５０％相当の開度となり、切換実行可と判定される。一方、現在のスロットル弁開度ＴＨが全開開度の９０％であれば、切換後目標開度ＴＨＴＧＴは全開開度より大きくなる。したがってトルク差なしの切換はできないので、切換不可と判定される。切換実行可と判定したときは、切換実行許可フラグＦＳＷＰＴを「１」に設定し、切換実行不可と判定したときは、切換実行許可フラグＦＳＷＰＴを「０」に設定する。
【００３２】
ステップＳ１５では、切換実行許可フラグＦＳＷＰＴが「１」であるか否かを判別し、その答が否定（ＮＯ）であるときは直ちに処理を終了する。切換実行許可フラグＦＳＷＰＴが「１」であるときは、ステップＳ１６に進み、エンジン回転数ＮＥに応じて図４（ａ）に示すＫＮＥテーブルを検索して回転数補正係数ＫＮＥを算出し、吸気圧ＰＢＡに応じて図４（ｂ）に示すＫＰＢテーブルを検索して負荷補正係数ＫＰＢを算出するとともに、エンジン冷却水温ＴＷに応じて図４（ｃ）に示すＫＴＷテーブルを検索して冷却水温補正係数ＫＴＷを算出する。
【００３３】
ＫＮＥテーブルにおけるＮＥＴＭは、エンジン１の出力トルクが最大となるエンジン回転数（以下「最大トルク回転数」という）であり、ＫＮＥテーブルは、エンジン回転数ＮＥが最大トルク回転数ＮＥＴＭであるときに、回転数補正係数ＫＮＥが最大値ＫＮＥＨ（例えば４．０）をとり、エンジン回転数ＮＥが最大トルク回転数ＮＥＴＭから離れるほど回転数補正係数ＫＮＥが減少するように設定され、エンジン回転数ＮＥが低いとき（例えば８００ｒｐｍ以下で）「１．０」をとるように設定されている。エンジン１の最大出力トルクは、図２に示すようにエンジン回転数ＮＥによって変化するため、この特性を考慮して図４（ａ）に示すように回転数補正係数ＫＮＥを設定することによって、切換時のトルクショック（トルク変化速度）を抑制することができる。
【００３４】
ＫＰＢテーブルは、吸気圧ＰＢＡが低いとき（例えば２１．３ｋＰａ（１６０mmHg）以下で）、負荷補正係数ＫＰＢが「１．０」をとり、吸気圧ＰＢＡが高くなるほど負荷補正係数ＫＰＢが増加するように設定されている。最大値ＫＰＢＨは例えば４．０に設定される。吸気圧ＰＢＡが高くなるほど、エンジン負荷が増加して吸入空気流量が増加することから、図４（ｂ）に示すように負荷補正係数ＫＰＢを設定することによって、切換時のトルクショックを抑制することができる。
【００３５】
ＫＴＷは、エンジン１の暖機完了後は冷却水温補正係数ＫＴＷが「１．０」をとり、冷却水温ＴＷが低下するほど冷却水温補正係数ＫＴＷが減少するように設定されている。最小値ＫＴＷＬは例えば０．０１に設定され、所定冷却水温度ＴＷＬ，ＴＷＨはそれぞれ例えば４０℃及び８０℃に設定される。冷却水温ＴＷで示されるエンジン温度の変化に対応して吸入空気の充填量が変化することから、図４（ｃ）に示すように冷却水温補正係数ＫＴＷを設定することにより、切換時のトルクショックを抑制することができる。
【００３６】
ステップＳ１７では、下記式（１）に上記補正係数ＫＮＥ，ＫＰＢ，ＫＴＷを適用して、スロットル弁開度の変更速度ＶＣＧを算出する。式（１）のＶＣＧＲは、切換後目標開度ＴＨＴＧＴ及びスロットル弁開度ＴＨの現在値ＴＨ０を式（２）に適用して算出される基準変更速度である。変更速度ＶＣＧは、単位時間（例えば１ｍｓｅｃ）当たりのスロットル弁開度ＴＨの変更量で定義される。
【００３７】
ＶＣＧ＝ＶＣＧＲ×ＫＮＥ×ＫＰＢ×ＫＴＷ                （１）
ＶＣＧＲ＝（ＴＨＴＧＴ−ＴＨ０）／ＴＲＥＦ              （２）
ここでＴＲＥＦは４ＴＤＣ期間に相当する時間（すなわち１燃焼サイクルに相当する期間）であり、ＮＥ［ｒｐｍ］を用いると、１２００００／ＮＥ［ｍｓｅｃ］で示される。
【００３８】
ステップＳ１８では、スロットル弁開度ＴＨを変更速度ＶＣＧで切換後目標開度ＴＨＴＧＴに向けて変更を行う。ステップＳ２８では、変更速度ＶＣＧに応じた切換タイミングＣＡＳＷで、噴射燃料をガソリンからＣＮＧへの切換を行う。
【００３９】
図５は、図４の処理を説明するためのタイムチャートであり、同図（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ、第１切換要求フラグＦＣＮＧＲＥＱ、スロットル弁開度ＴＨ、及び＃１〜＃４気筒の燃料噴射時期（ＩＮＪＧＡＳ，ＩＮＧＣＮＧ）及び点火時期（ＩＧ）を示す。
【００４０】
図５に示す動作例は、上記補正係数ＫＮＥ，ＫＰＢ，ＫＴＷがすべて「１．０」である基準状態（暖機完了後の低回転低負荷運転状態）に対応するものであり、スロットル弁開度ＴＨは時刻ｔ０からｔ１までの４ＴＤＣ期間で初期値ＴＨ０から切換後目標開度ＴＨＴＧＴまで変化するように制御され、切換タイミングＣＡＳＷは１ＴＤＣ期間経過後に設定されている。
【００４１】
図６は、図３の処理とは逆に、ＣＮＧを使用する第２運転モードからガソリンを使用する第１運転モードに切り換える第２切換制御処理のフローチャートである。この処理は、第１ＥＣＵ２１において実行される。
【００４２】
ステップＳ２１では、第２切換要求フラグＦＧＡＳＲＥＱが「１」であるか否かを判別する。第２切換要求フラグＦＧＡＳＲＥＱは、燃料切換スイッチ３８が第１位置に切り換えられたとき、あるいは第３位置に切り換えられた状態で第１ＥＣＵ２１がＣＮＧからガソリンへの切換が必要と判定したときに、「１」に設定される。
【００４３】
ステップＳ２１の答が否定（ＮＯ）であるときは直ちに処理を終了し、肯定（ＹＥＳ）あるときは、ステップＳ２２以下を実行する。ステップＳ２２では、検出されるエンジン回転数ＮＥ及び吸入空気流量ＧＡＩＲに応じてＣＮＧ出力トルクＴＲＱＣＮＧ、すなわち現在のエンジン出力トルクを算出し、ステップＳ２３では、検出されるエンジン回転数ＮＥ及び吸入空気流量ＧＡＩＲに応じてＧＡＳ出力トルクＴＲＱＧＡＳを算出する。
【００４４】
ステップＳ２４では、ＧＡＳ出力トルクＴＲＱＧＡＳ及びＣＮＧ出力トルクＴＲＱＣＮＧと、現在のスロットル弁開度ＴＨ０とに応じて、切換前後の出力トルク差が抑制されるように切換後目標開度ＴＨＴＧＴを算出する。ＣＮＧからガソリンに切り換えるときは、スロットル弁開度ＴＨを閉弁方向に変更するので、切換実行可否の判定は不要である。すなわち、切換後目標開度ＴＨＴＧＴは現在のスロットル弁開度ＴＨ０より小さな値に設定される。
【００４５】
ステップＳ２５〜Ｓ２８では、図３のステップＳ１６〜Ｓ１９の処理と同様の処理が行う。すなわち、変更速度ＶＣＧを算出し、変更速度ＶＣＧでスロットル弁開度ＴＨを切換後目標開度ＴＨＴＧＴに向けて徐々に減少させる動作を直ちに開始するとともに、変更速度ＶＣＧに応じた切換タイミングＣＡＳＷで噴射燃料の切換を行う。
【００４６】
図７は、図６の処理を説明するためのタイムチャートであり、同図（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ、第２切換要求フラグＦＧＡＳＲＥＱ、スロットル弁開度ＴＨ、及び＃１〜＃４気筒の燃料噴射時期（ＩＮＪＧＡＳ，ＩＮＧＣＮＧ）及び点火時期（ＩＧ）を示す。
【００４７】
図７に示す動作例は、上記補正係数ＫＮＥ，ＫＰＢ，ＫＴＷがすべて「１．０」である基準状態（暖機完了後の低回転低負荷運転状態）に対応するものであり、スロットル弁開度ＴＨは時刻ｔ１０からｔ１１までの４ＴＤＣ期間で初期値ＴＨ０から切換後目標開度ＴＨＴＧＴまで変化するように制御され、切換タイミングＣＡＳＷは１ＴＤＣ期間経過後に設定されている。
【００４８】
以上のように本実施形態では、第１燃料噴射弁４によってガソリンを噴射する第１運転モードから第２燃料噴射弁５によってＣＮＧを噴射する第２運転モードへ、またはその逆の切換が行われ、運転モード切換を実行するときに、スロットル弁開度ＴＨを切換後目標開度ＴＨＴＧＴへ向けて変更速度ＶＣＧで徐々に移行させる制御が行われ、エンジン運転状態、具体的にはエンジン回転数ＮＥ、吸気圧ＰＢＡ、及び冷却水温ＴＷに応じて変更速度ＶＣＧが補正される。切換後目標開度ＴＨＴＧＴは、運転モード切換、すなわち使用燃料の切換によるエンジン出力トルク差が抑制されるように設定される。したがって、切換後目標開度ＴＨＴＧＴへの移行速度をエンジン運転状態に適したものとすることにより、トルクショックを抑制してより円滑かつ迅速な切換を実現することができる。
【００４９】
すなわち、エンジン回転数ＮＥが、エンジン出力トルクが最大となる最大トルク回転数ＮＥＴＭから離れるほど、変更速度ＶＣＧを減少させるように回転数補正係数ＫＮＥが算出され、エンジン負荷を示す吸気圧ＰＢＡが増加するほど変更速度ＶＣＧを増加させるように負荷補正係数ＫＰＢが算出され、さらにエンジン温度を示す冷却水温ＴＷが低くなるほど変更速度ＶＣＧを減少させる冷却水温補正係数ＫＴＷが算出され、これらの補正係数を用いて変更速度ＶＣＧが補正される。このようにエンジン状態に応じた変更速度ＶＣＧの補正を行うことによって、エンジン運転状態に適したスロットル弁開度ＴＨの変更を行い、切換に伴う出力トルク変化を抑制するとともに、迅速な切換を行うことができる。
【００５０】
また最大出力トルクが大きい第１運転モードから最大出力トルクが小さい第２運転モードへの切換要求が行われたときに（第１切換要求フラグＦＣＮＧＲＥＱが「１」に設定されたときに）、図３のステップＳ１４で切換実行可否が判定され、その判定結果を示す切換要求フラグＦＳＷＰＴが「１」であるときに切換が実行される。切換実行可否の判定は、ＣＮＧを使用したときの出力トルクとガソリンを使用したときの出力トルクとの相対関係に基づいて行われ、ＣＮＧを使用する第２運転モードの最大出力トルクは、ガソリンを使用する第１運転モードの最大出力トルクより小さいので、高負荷運転状態では、スロットル弁開度ＴＨを変更してもトルク差を解消できない場合があるため、そのような場合は切換を実行しないようにすることで、トルクショックの発生を防止することができる。
【００５１】
また第２切換制御処理では運転モードの切換要求が行われたときに、また第１切換制御処理では実行可との判定が行われたときに、スロットル弁開度ＴＨの切換後目標開度ＴＨＴＧＴへ向けての移行が開始される。吸入空気量の変化はスロットル弁開度ＴＨの変更より遅れるため、スロットル弁開度ＴＨの変更を直ちに開始することにより、切換動作を円滑かつ迅速に行うことができる。
【００５２】
本実施形態では、第１ＥＣＵ２１が切換手段、スロットル弁制御手段、速度補正手段、及び判定手段を構成する。具体的には、図３のステップＳ１５，Ｓ１９及び図６のステップＳ２８が切換手段に相当し、図３のステップＳ１８及び図６のステップＳ２７がスロットル弁関手段に相当し、図３のステップＳ１６，Ｓ１７及び図６のステップＳ２５，Ｓ２６が速度補正手段に相当し、図３のステップＳ１４が判定手段に相当する。
【００５３】
なお本発明は上述した実施形態に限るものではなく、種々の変形が可能である。例えば、上述した実施形態では、第２燃料としてＣＮＧを使用する内燃機関を示したが、本発明は、第２燃料としてアルコールあるいは他の気体燃料、例えば液化天然ガス、水素などを使用する内燃機関の制御装置にも適用可能である。
【００５４】
また上述した実施形態では、スロットル弁開度ＴＨの変更速度ＶＣＧを、３つの補正係数ＫＮＥ，ＫＰＢ，ＫＴＷをすべて用いて補正するようにしたが、何れか１つ、あるいは何れか２つの組み合わせを用いて補正するようにしてもよい。
【００５５】
また上述した実施形態では、エンジン１の暖機完了後の低回転低負荷運転状態を基準状態として、図４に示す各テーブルを設定するようにしたが、基準状態はこれに限るものではなく、他の運転状態としてもよい。さらに、上述した実施形態では、スロットル弁開度ＴＨの変更期間（変更開始から終了までの期間）の基準値を４ＴＤＣ期間としたが、これに限るものではなく、８ＴＤＣ期間、１２ＴＤＣ期間などの期間としてもよい。
【００５６】
また本発明は、クランク軸を鉛直方向とした船外機などのような船舶推進機用エンジンなどの制御にも適用が可能である。
【符号の説明】
【００５７】
１  内燃機関
４  第１燃料噴射弁
５  第２燃料噴射弁
２１  電子制御ユニット（切換手段、スロットル弁制御手段、速度補正手段、判定手段）
【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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【図６】
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【図７】
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