(57)【要約】【課題】主燃料供給量補正空燃比制御と補助燃料供給量補正空燃比制御との切替時に空燃比を速やかにストイキに制御して排気エミッションの悪化を防止すること。【解決手段】ＬＰＧエンジン１は、主燃料調整弁４２及びインジェクタ１１と、空燃比を検出する酸素センサ５５と、運転状態に対応して主燃料調整弁４２による主燃料供給量を検出空燃比に基づき補正したり、インジェクタ１１による補助燃料供給量を検出空燃比に基づき補正したりする電子制御装置（ＥＣＵ）４とを備える。ＥＣＵ４は、主燃料供給量補正による空燃比制御と補助燃料供給量補正による空燃比制御との切り替え時に、その切替前後における主燃料供給量補正量と補助燃料供給量補正量とが同じになるように切替後の補正量を所定供給比率に基づき変換し、その切替途中の主燃料供給量補正量又は補助燃料供給量補正量を切替前の補正量の所定割合とするように制御する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の吸気通路に主燃料を供給するための主燃料供給手段と、
前記吸気通路に前記主燃料を補助する補助燃料を供給するための補助燃料供給手段と、
前記内燃機関の空燃比を検出するための空燃比検出手段と、
前記内燃機関の運転状態を検出するための運転状態検出手段と、
前記検出される運転状態に対応して、前記主燃料供給手段による主燃料供給量を前記検出される空燃比に基づき補正することにより空燃比を制御する主燃料供給制御手段と、
前記検出される運転状態に対応して、前記補助燃料供給手段による補助燃料供給量を前記検出される空燃比に基づき補正することにより空燃比を制御する補助燃料供給制御手段と
を備えた内燃機関の空燃比制御装置において、
前記主燃料供給量の補正による空燃比制御と前記補助燃料供給量の補正による空燃比制御とが相互に切り替えられるときに、その切り替え前後における前記主燃料供給量の補正量と前記補助燃料供給量の補正量とが同じになるように前記切り替え後の補正量を所定の供給比率に基づき変換すると共に、その切り替え途中における前記主燃料供給量の補正量又は前記補助燃料供給量の補正量を切り替え前における前記補正量の所定割合とするための切替補正量設定手段を備えたことを特徴とする内燃機関の空燃比制御装置。
【請求項２】
内燃機関の吸気通路に主燃料を供給するための主燃料供給手段と、
前記吸気通路に前記主燃料を補助する補助燃料を供給するための補助燃料供給手段と、
前記内燃機関の空燃比を検出するための空燃比検出手段と、
主燃料供給量を補正するために、前記検出される空燃比に基づいて主空燃比補正係数を算出するための主空燃比補正係数算出手段と、
補助燃料供給量を補正するために、前記検出される空燃比に基づいて補助空燃比補正係数を算出するための補助空燃比補正係数算出手段と、
前記内燃機関の運転状態を検出するための運転状態検出手段と、
前記検出される運転状態に対応して、前記主燃料供給手段による主燃料供給量を前記算出される前記主空燃比補正係数に基づき補正することにより空燃比を制御する主燃料供給制御手段と、
前記検出される運転状態に対応して、前記補助燃料供給手段による補助燃料供給量を前記算出される補助空燃比補正係数に基づき補正することにより空燃比を制御する補助燃料供給制御手段と
を備えた内燃機関の空燃比制御装置において、
前記主燃料供給量の補正による空燃比制御と前記補助燃料供給量の補正による空燃比制御とが相互に切り替えられるときに、その切替前後における前記主燃料供給量の補正量と前記補助燃料供給量の補正量とが同じになるように予め設定された前記主燃料供給量と前記補助燃料供給量との供給比率に基づき前記切り替え後における前記主空燃比補正係数又は前記補助空燃比補正係数を変換すると共に、その切り替え途中における前記主空燃比補正係数又は前記補助空燃比補正係数を、今回以前に算出された前記主空燃比補正係数又は前記補助空燃比補正係数の相加平均値とするための切替補正係数設定手段を備えたことを特徴とする内燃機関の空燃比制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、内燃機関の運転状態に応じた要求空燃比に合致するように内燃機関に対する燃料供給量を制御するようにした内燃機関の空燃比制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の技術して、下記の特許文献１及び２に記載されたＬＰＧエンジンの空燃比制御装置が知られている。この装置は、吸気通路のベンチュリにＬＰＧを主燃料として供給して吸気と混合し、その混合気をＬＰＧエンジンに供給するための主燃料混合手段と、吸気通路に補助燃料を噴射供給するためのインジェクタと、ＬＰＧエンジンの空燃比を検出するための酸素センサと、ＬＰＧエンジンの負荷状態を検出するための負荷状態検出手段（吸気圧センサ及びスロットルセンサ）と、空燃比制御を実行するための電子制御装置（ＥＣＵ）とを備える。ＥＣＵは、混合気供給量（主燃料供給量）及び補助燃料噴射量をそれぞれ補正するために、検出される空燃比に基づいて空燃比補正係数を算出する。ＥＣＵは、高負荷検出時には、主燃料混合手段による混合気供給量（主燃料供給量）を、算出される空燃比補正係数に基づき増減させて空燃比フィードバック制御を行う。また、ＥＣＵは、中軽負荷検出時には、インジェクタからの補助燃料噴射量を、算出される空燃比補正係数に基づき増減させて空燃比フィードバック制御を行う。ここで、主燃料供給量の増減は、ベンチュリに通じる主燃料通路に設けられた燃料絞り弁により行われる。この燃料絞り弁はステップモータにより開閉駆動される。空燃比補正係数として、ＥＣＵは、高負荷時制御用の空燃比補正係数ＦＡＦＳＴを算出し、中軽負荷時制御用の空燃比補正係数ＦＡＦＩＮＪを算出する。また、ＥＣＵは、高負荷時制御のために、空燃比補正係数ＦＡＦＳＴに基づき空燃比フィードバック制御を行う。すなわち、空燃比補正係数ＦＡＦＳＴに基づいて算出された目標ステップ数ＳＴによりステップモータを制御して燃料絞り弁の開度を調整して主燃料供給量を調整することにより、空燃比フィードバック制御を行う。一方、ＥＣＵは、中軽負荷時制御のために、空燃比補正係数ＦＡＦＩＮＪに基づき空燃比フィードバック制御を行う。すなわち、空燃比補正係数ＦＡＦＩＮＪに基づいて算出された目標噴射時間ＴＡＵによりインジェクタを制御して補助燃料噴射量を調整することにより、空燃比フィードバック制御を行う。そして、ＥＣＵは、高負荷時制御と中軽負荷時制御との切り替えに際して、その切り替え後の制御態様に対応して使用される空燃比補正係数ＦＡＦＳＴ又はＦＡＦＩＮＪを、一旦初期化するようになっている。ここでは、初期化として、具体的には、空燃比補正係数ＦＡＦＳＴ又はＦＡＦＩＮＪを「１．０」にセットするようになっている。
【０００３】
【特許文献１】特開平５−４４５２５号公報
【特許文献２】特開平５−３４０２８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、特許文献１に記載の装置では、高負荷時制御と中軽負荷時制御との切り替えに際して、すなわち、主燃料供給補正による空燃比制御と補助燃料供給補正による空燃比制御との制御態様の切り替えに際して、空燃比補正係数ＦＡＦＳＴ又はＦＡＦＩＮＪが一旦「１．０」に初期化されるので、この切り替えの途中で供給される燃料が過少となり、空燃比がリーンとなる懸念があった。例えば、制御態様切り替え前の空燃比フィードバック状態が増量側又は減量側へ大きくずれていた場合には、空燃比補正係数ＦＡＦＳＴ又はＦＡＦＩＮＪを「１．０」に初期化することで、補正値に乖離が生じることとなる。このため、空燃比がリーンとなってストイキに制御できなくなり、エンジンの排気エミッションが悪化するおそれがあった。
【０００５】
図１５に、特許文献１に記載の制御に係り、中軽負荷時制御と高負荷時制御との切り替えに際して、インジェクタによる空燃比フィードバック制御のための空燃比補正係数ＦＡＦＩＮＪ、燃料絞り弁（ステップモータ）による空燃比フィードバック制御のための空燃比補正係数ＦＡＦＳＴ及び空燃比（Ａ／Ｆ）の挙動をそれぞれタイムチャートにより示す。ここで、燃料絞り弁（ステップモータ）とインジェクタとでは、燃料の調整感度が異なることから、空燃比補正係数ＦＡＦＳＴと空燃比補正係数ＦＡＦＩＮＪが同じ数値であっても、ある変換率で置き換える必要がある。そこで、図１５に示すように、高負荷時制御では、空燃比補正係数ＦＡＦＳＴを「ＦＡＦ＝１．０」を中心に増減させるのに対し、中軽負荷時制御では、空燃比補正係数ＦＡＦＩＮＪを「ＦＡＦ＝１．４」を中心に増減させるようになっている。そして、図１５に示すように、中軽負荷時制御から高負荷時制御への切り替え時（ｔ１）には、空燃比補正係数ＦＡＦＳＴが「１．０」からスタートするので、空燃比が４０％分だけリーンとなり、空燃比（Ａ／Ｆ）を直ちにストイキ空燃比に制御することができなかった。
【０００６】
上記した制御態様の切替時における燃料供給量の推移を、図１６にグラフに示す。すなわち、燃料絞り弁で調整される主燃料供給量のベース量（ＦＣＭベース）が「１６５」で、インジェクタで調整される補助燃料噴射量のベース量（ＩＮＪベース）が「１５」であるとき、それらのベース合計量は「１８０」となる。ここで、例えば、中軽負荷時制御では、空燃比フィードバック制御が、図１６（ａ）に示すように、補助燃料噴射量を増量することで行われ、その増量分（ＩＮＪ増量）が「２４」であったとする。特許文献１に記載の装置では、中軽負荷時制御から高負荷時制御への切り替え時には、空燃比補正係数が一旦「１．０」に初期化されることから、この切り替えの途中では、図１６（ｂ）に示すように、補助燃料噴射量の増量分が一旦「０」となる。そして、高負荷時制御に切り替われると、空燃比フィードバック制御に必要な「２４」の増量が、図１６（ｃ）に示すように、主燃料供給量を増量することで行われることとなる（ＦＣＭ増量）。従って、中軽負荷時制御から高負荷時制御への制御態様の切り替え途中、換言すれば、補助燃料供給補正による空燃比フィードバック制御から主燃料供給補正による空燃比フィードバック制御への制御態様の切り替え途中では、図１６（ｂ）に示すように、燃料の増量分が全く入らなくなる。この結果、図１５（ｂ）に示すように、空燃比（Ａ／Ｆ）がリーンになってしまう。
【０００７】
この発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、主燃料供給量の補正による空燃比制御と補助燃料供給量の補正による空燃比制御とが相互に切り替えられるときに、空燃比を速やかにストイキに制御し、排気エミッションの悪化を防止することを可能とした内燃機関の空燃比制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、内燃機関の吸気通路に主燃料を供給するための主燃料供給手段と、吸気通路に主燃料を補助する補助燃料を供給するための補助燃料供給手段と、内燃機関の空燃比を検出するための空燃比検出手段と、内燃機関の運転状態を検出するための運転状態検出手段と、検出される運転状態に対応して、主燃料供給手段による主燃料供給量を検出される空燃比に基づき補正することにより空燃比を制御する主燃料供給制御手段と、検出される運転状態に対応して、補助燃料供給手段による補助燃料供給量を検出される空燃比に基づき補正することにより空燃比を制御する補助燃料供給制御手段とを備えた内燃機関の空燃比制御装置において、主燃料供給量の補正による空燃比制御と補助燃料供給量の補正による空燃比制御とが相互に切り替えられるときに、その切り替え前後における主燃料供給量の補正量と補助燃料供給量の補正量とが同じになるように切り替え後の補正量を所定の供給比率に基づき変換すると共に、その切り替え途中における主燃料供給量の補正量又は補助燃料供給量の補正量を切り替え前における補正量の所定割合とするための切替補正量設定手段を備えたことを趣旨とする。
【０００９】
上記発明の構成によれば、主燃料供給手段により主燃料が吸気通路に供給されることにより、主燃料と吸気との混合気が内燃機関に供給され、燃焼に供される。一方、補助燃料供給手段により補助燃料が吸気通路に供給されることにより、主燃料の混合気を補助する混合気が内燃機関に供給され、燃焼に供される。ここで、内燃機関の運転時には、内燃機関に供給される混合気の空燃比が空燃比検出手段により検出され、内燃機関の運転状態が運転状態検出手段により検出される。そして、検出される運転状態に対応して、主燃料供給制御手段により、検出される空燃比に基づき主燃料供給手段による主燃料供給量が補正されることにより、空燃比が制御される。一方、検出される運転状態に対応して、補助燃料供給制御手段により、検出される空燃比に基づき補助燃料供給手段による補助燃料供給量が補正されることにより、空燃比が制御される。そして、主燃料供給量の補正による空燃比制御と補助燃料供給量の補正による空燃比制御とが相互に切り替えられるときに、切替補正量設定手段により、その切り替え前後における主燃料供給量の補正量と補助燃料供給量の補正量とが同じになるように、切り替え後の補正量が所定の供給比率に基づいて変換されると共に、その切り替え途中における主燃料供給量の補正量又は補助燃料供給量の補正量が切り替え前における補正量の所定割合とされる。ここで、「所定割合」は、適宜設定される割合であり、例えば「１／２」とすることができる。従って、主燃料供給量の補正による空燃比制御と補助燃料供給量の補正による空燃比制御とが相互に切り替えられるときには、この所定割合に設定された補正量により、主燃料供給量の補正量又は補助燃料供給量の補正量の急変が抑えられ、空燃比の変動が抑えられる。
【００１０】
上記目的を達成するために、請求項２に記載の発明は、内燃機関の吸気通路に主燃料を供給するための主燃料供給手段と、吸気通路に主燃料を補助する補助燃料を供給するための補助燃料供給手段と、内燃機関の空燃比を検出するための空燃比検出手段と、主燃料供給量を補正するために、検出される空燃比に基づいて主空燃比補正係数を算出するための主空燃比補正係数算出手段と、補助燃料供給量を補正するために、検出される空燃比に基づいて補助空燃比補正係数を算出するための補助空燃比補正係数算出手段と、内燃機関の運転状態を検出するための運転状態検出手段と、検出される運転状態に対応して、主燃料供給手段による主燃料供給量を算出される主空燃比補正係数に基づき補正することにより空燃比を制御する主燃料供給制御手段と、検出される運転状態に対応して、補助燃料供給手段による補助燃料供給量を算出される補助空燃比補正係数に基づき補正することにより空燃比を制御する補助燃料供給制御手段とを備えた内燃機関の空燃比制御装置において、主燃料供給量の補正による空燃比制御と補助燃料供給量の補正による空燃比制御とが相互に切り替えられるときに、その切替前後における主燃料供給量の補正量と補助燃料供給量の補正量とが同じになるように予め設定された主燃料供給量と補助燃料供給量との供給比率に基づき切り替え後における主空燃比補正係数又は補助空燃比補正係数を変換すると共に、その切り替え途中における主空燃比補正係数又は補助空燃比補正係数を、今回以前に算出された主空燃比補正係数又は補助空燃比補正係数の相加平均値とするための切替補正係数設定手段を備えたことを趣旨とする。
【００１１】
上記発明の構成によれば、主燃料供給手段により主燃料が吸気通路に供給されることにより、主燃料と吸気との混合気が内燃機関に供給され、燃焼に供される。一方、補助燃料供給手段により補助燃料が吸気通路に供給されることにより、主燃料の混合気を補助する混合気が内燃機関に供給され、燃焼に供される。ここで、内燃機関の運転時には、内燃機関に供給される混合気の空燃比が空燃比検出手段により検出される。そして、検出される空燃比に基づき、主燃料供給量を補正するために、主空燃比補正係数算出手段により主空燃比補正係数が算出され、補助燃料供給量を補正するために、補助空燃比補正係数算出手段により補助空燃比補正係数が算出される。また、内燃機関の運転時には、内燃機関の運転状態が運転状態検出手段により検出される。そして、検出される運転状態に対応して、主燃料供給制御手段により、主燃料供給手段による主燃料供給量が、算出される主空燃比補正係数に基づき補正されることにより、空燃比が制御される。一方、検出される運転状態に対応して、補助燃料供給制御手段により、補助燃料供給手段による補助燃料供給量が、算出される補助空燃比補正係数に基づき補正されることにより、空燃比が制御される。そして、主燃料供給量の補正による空燃比制御と補助燃料供給量の補正による空燃比制御とが相互に切り替えられるときに、切替補正係数設定手段により、その切り替え前後における主燃料供給量の補正量と補助燃料供給量の補正量とが同じになるように予め設定された供給比率に基づき、切替後補正係数変換手段により、切り替え後の補正係数が変換されると共に、その切り替え途中における主空燃比補正係数又は補助空燃比補正係数が、今回以前に算出された主空燃比補正係数又は補助空燃比補正係数の相加平均値とされる。ここで、「相加平均値」は、例えば、今回と前回に算出された主空燃比補正係数又は補助空燃比補正係数を相加平均するものであってもよく、今回と前回と前々回に算出された主空燃比補正係数又は補助空燃比補正係数を相加平均するものであってもよい。従って、主燃料供給量の補正による空燃比制御と補助燃料供給量の補正による空燃比制御とが相互に切り替えられるときには、相加平均値とされた空燃比補正係数により、主空燃比補正係数又は補助空燃比補正係数の急変が抑えられて主燃料供給量の補正量又は補助燃料供給量の補正量の急変が抑えられ、空燃比の変動が抑えられる。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に記載の発明によれば、主燃料供給量の補正による空燃比制御と補助燃料供給量の補正による空燃比制御とが相互に切り替えられるときに、空燃比を速やかにストイキに制御することができ、排気エミッションの悪化を防止することができる。
【００１３】
請求項２に記載の発明によれば、主燃料供給量の補正による空燃比制御と補助燃料供給量の補正による空燃比制御とが相互に切り替えられるときに、空燃比を速やかにストイキに制御することができ、排気エミッションの悪化を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明における内燃機関の空燃比制御装置を具体化した一実施形態について図面を参照して詳細に説明する。この実施形態は、本発明の空燃比制御装置をＬＰＧエンジンシステムに適用したものである。
【００１５】
図１に、本実施形態に係るＬＰＧエンジンシステムを概略構成図により示す。このＬＰＧエンジンシステムは、車両に搭載されるものであり、ＬＰＧエンジン１、ＬＰＧボンベ２、ＬＰＧレギュレータ３及び電子制御装置（ＥＣＵ）４を備える。ＬＰＧエンジン１は、液化石油ガス（ＬＰＧ）を燃料として採用する多気筒の内燃機関である。ＬＰＧボンベ２には、ＬＰＧが高圧状態で収容される。ＬＰＧレギュレータ３は、ＬＰＧボンベ２の高圧ＬＰＧを導入して減圧し、ＬＰＧエンジン１へ燃料として供給するためのものである。ＥＣＵ４は、ＬＰＧエンジン１に供給されるＬＰＧの供給制御等を行うものであり、本発明における主燃料供給制御手段、補助燃料供給制御手段、切替途中補正量設定手段、切替後補正量変換手段、主空燃比補正係数算出手段、補助空燃比補正係数算出手段、切替途中補正係数設定手段及び切替後補正係数変換手段に相当する。
【００１６】
ＬＰＧエンジン１には、各燃焼室５に連通する吸気通路６が設けられる。吸気通路６の入口側には、エアクリーナ７が設けられる。吸気通路６の途中には、ベンチュリ８を含むキャブレタ９が設けられる。キャブレタ９の下流側には、スロットルバルブ１０が設けられる。スロットルバルブ１０は、アクセルペダル等のアクセル操作手段（図示略）の操作に連動して開閉されるようになっている。このスロットルバルブ１０により、エアクリーナ７から吸気通路６を通じて各燃焼室５に吸入される空気量（吸気量）と、ＬＰＧと吸気との混合気量が調節される。
【００１７】
スロットルバルブ１０の下流側には、本発明の補助燃料供給手段に相当する燃料噴射用のインジェクタ１１が設けられる。ＬＰＧエンジン１には、各燃焼室５に対応して点火プラグ１２が設けられる。ＬＰＧエンジン１には、各燃焼室５に連通する排気通路１３が設けられる。排気通路１３の途中には、排気ガス浄化用の触媒コンバータ１４が設けられる。
【００１８】
各点火プラグ１２には、ディストリビュータ１５を介して点火コイル１６が接続される。ディストリビュータ１５は、点火コイル１６から出力される高電圧を受けて各点火プラグ１２へ点火信号を分配するものである。
【００１９】
吸気通路６には、スロットルバルブ１０をバイパスして、同バルブ１０の上流側と下流側とを連通させるバイパス通路１７が設けられる。このバイパス通路１７の途中には、スロットルバルブ１０が全閉となるＬＰＧエンジン１のアイドル運転時等に、その運転を安定化させるべくＬＰＧエンジン１への吸気量（混合気量）を調節するために駆動さるリニアソレノイド式のアイドルスピードコントロールバルブ（ＩＳＣＶ）１８が設けられる。周知のように、このＩＳＣＶ１８は、その内部に図示しないソレノイドにより駆動されるバルブシャフトを備える。この実施形態では、バイパス通路１７及びＩＳＣＶ１８によって、アイドル回転速度制御手段が構成される。ＩＳＣＶ１８は、そのソレノイドが所定の制御信号（制御量）に応じて磁力が変えられることにより、バルブシャフトがその軸方向へ移動してバイパス通路１７に通じる隙間の大きさ、すなわち開度が変えられるようになっている。
【００２０】
ここで、ＬＰＧレギュレータ３はケーシング２１を備える。このケーシング２１の内部は、隔壁２２により一次室２３と二次室２４とに区画される。一次室２３は、一次ダイアフラム２５により一次減圧室２３ａと大気室２３ｂとに仕切られる。一次ダイアフラム２５は、一次減圧室２３ａの圧力と、大気室２３ｂに設けられたスプリング２６の付勢力とのバランスにより変位するようになっている。隔壁２２に設けられた高圧通路２７には、ＬＰＧボンベ２からの高圧ＬＰＧが導入されるようになっている。高圧通路２７から一次減圧室２３ａに通じる一次ポート２７ａには、一次弁２８が設けられる。一次弁２８は、一次ダイアフラム２５の変位に応じて開閉するように構成される。一次減圧室２３ａには、補助燃料ポート２９が設けられる。この補助燃料ポート２９には、インジェクタ１１に通じる補助燃料通路３０が接続される。
【００２１】
二次室２４は、二次ダイアフラム３１により二次減圧室２４ａと大気室２４ｂとに仕切られる。大気室２４ｂには、エアクリーナ７に連通する大気通路３２の一端が接続される。二次ダイアフラム３１は、二次減圧室２４ａの圧力と、大気通路３２を通じて大気室２４ｂに導入される外気圧とのバランスにより変位するようになっている。一次減圧室２３ａと二次減圧室２４ａとの間の隔壁２２に設けられた連通ポート２２ａには、二次弁３３が設けられる。二次弁３３は、二次ダイアフラム３１の変位に応じて開閉するよう構成される。二次減圧室２４ａには、主燃料ポート３４が設けられる。主燃料ポート３４には、キャブレタ９に通じる主燃料通路３５が接続される。
【００２２】
主燃料通路３５の途中には、ステップモータ４１を駆動源とする主燃料調整弁４２が設けられる。ステップモータ４１を制御して主燃料調整弁４２の開度を調節することにより、主燃料通路３５からキャブレタ９及び吸気通路６を介してＬＰＧエンジン１へ供給される主燃料としてのＬＰＧの供給量（主燃料供給量）が調整されるようになっている。この実施形態では、キャブレタ９及び主燃料調整弁４２により、本発明の主燃料供給手段が構成される。
【００２３】
一次減圧室２３ａと主燃料通路３５との間には、スロー通路３６が設けられる。スロー通路３６は、ＬＰＧエンジン１のアイドル運転時に一次減圧室２３ａの中のＬＰＧをスロー燃料として主燃料通路３５を通じてキャブレタ９へ流すためのものである。スロー通路３６には、アイドル運転時のスロー燃料流量を調整するために操作される調整スクリュウ３７が設けられる。
【００２４】
スロー通路３６には、スロー燃料の流れを遮断するための電磁弁より構成されるスロー燃料遮断弁３９が設けられる。この遮断弁３９は、ＬＰＧエンジン１の減速運転時にキャブレタ９へ流れるスロー燃料を瞬時に遮断するために閉弁されるようになっている。この遮断弁３９の閉弁により、減速燃料カットが実施されるようになっている。高圧通路２７の入口には、ＬＰＧボンベ２からの高圧ＬＰＧを遮断するための電磁弁よりなる主燃料遮断弁４０が設けられる。この遮断弁４０は、ＬＰＧエンジン１の停止時等に強制的に閉弁されるようになっている。
【００２５】
ここで、ＬＰＧエンジン１のアイドル・軽負荷運転時（ベンチュリ負圧が小さいとき）には、ＬＰＧレギュレータ４で一次減圧されたＬＰＧの一部（スロー通路３６を経由したスロー燃料を含む）が、主燃料通路３５及び主燃料調整弁４２を通じてキャブレタ９へ流れ、吸気通路６に供給されるようになっている。この主燃料が外気と共にバイパス通路１７及び吸気通路６を通じて各燃焼室５に取り込まれる。各燃焼室５に対する主燃料の取込量は、主燃料調整弁４２の開度及びＩＳＣＶ１８の開度により決定される。
【００２６】
また、ＬＰＧエンジン１の中軽負荷運転時には、エアクリーナ７を通じて吸気通路６へ外気が吸入される。この外気の吸入時に、ＬＰＧレギュレータ３で二次減圧されたＬＰＧが、ベンチュリ８で発生するベンチュリ負圧に基づき主燃料として主燃料通路３５及び主燃料調整弁４２を通じてキャブレタ９へ流れ、吸気通路６に供給される。そして、この主燃料が外気と共に吸気通路６を通じて各燃焼室５に取り込まれる。各燃焼室５に対する主燃料の取込量は、主燃料調整弁４２の開度及びスロットルバルブ１０の開度により決定される。
【００２７】
更に、ＬＰＧエンジン１の運転時には、インジェクタ１１の噴射時間（開弁時間）が制御されることにより、主燃料を補助する補助燃料が吸気通路６に供給され、その供給量が調整される。すなわち、インジェクタ１１の噴射時間（開弁時間）が制御されることにより、主燃料調整弁４２及びキャブレタ９を介して吸気通路６に供給される主燃料としてのＬＰＧに対し、その主燃料を補助するために、ＬＰＧレギュレータ３の一次減圧室２３ａで一次減圧されたＬＰＧが補助燃料としてインジェクタ１１を介して吸気通路６へ噴射供給される。これにより、主燃料であるＬＰＧと空気と共に補助燃料であるＬＰＧが各燃焼室５に供給される。
【００２８】
この実施形態では、吸気通路６に供給される主燃料と補助燃料は、質的には同じＬＰＧであることから、主として量的に異なる点で区別される。すなわち、主燃料と補助燃料との供給比率は、主燃料がキャブレタ９等を介して供給され、補助燃料がインジェクタ１１を介して供給されるという供給構造上の違いから、例えば「８：１〜１０：１」程度となっている。このため、この実施形態では、ＬＰＧエンジン１に供給される燃料全体の「９０％」程度がキャブレタ９等を介して供給されることから、その燃料分を「主燃料」とし、インジェクタ１１から補助的に供給される残りの「１０％」程度の燃料分を「補助燃料」としている。従って、ＬＰＧエンジン１における空燃比を主燃料を調整することでフィードバック制御しようとした場合に、その調整感度は粗くなりがちである。一方、空燃比を補助燃料を調整することでフィードバック制御しようとした場合には、その調整感度を精密にすることができる。このことから、この実施形態では、ＬＰＧエンジン１の運転に際して、調整感度による影響の小さい高負荷運転時に、主燃料の調整により空燃比をフィードバック制御し、調整感度による影響の大きい中軽負荷運転時に、補助燃料の調整により空燃比をフィードバック制御するようになっている。また、空燃比フィードバック制御のために使用される同じ空燃比補正係数といっても、主燃料と補助燃料では燃料感度が異なるので、相互に空燃比補正係数をある変換率で置き換えるようになっている。例えば、主燃料と補助燃料との供給比率が「８：１」である場合には、主燃料で「５％増量」を行う場合には、補助燃料で「４０％増量」を行うこととなる。
【００２９】
上記したＬＰＧエンジン１では、運転時に各点火プラグ１２が作動することにより、各燃焼室５に取り込まれた主燃料及び補助燃料と空気との混合気が爆発・燃焼し、ＬＰＧエンジン１に駆動力が得られる。燃焼後の排気ガスは、各燃焼室５から排気通路１３へ排出され、触媒コンバータ１４で浄化されて外部へ排出される。
【００３０】
ＬＰＧエンジン１に設けられた回転速度センサ５１は、クランクシャフト１ａの回転速度をエンジン回転速度ＮＥとして検出し、その検出値に応じた信号を出力するようになっている。吸気通路２に設けられた吸気温センサ５２は、エアクリーナ７から吸入される外気の温度を吸気温ＴＨＡとして検出し、その検出値に応じた信号を出力するようになっている。スロットルバルブ１０に設けられたスロットルセンサ５３は、同バルブ１０の開度（スロットル開度）ＴＡを検出し、その検出値に応じた信号を出力するようになっている。吸気通路６に設けられた吸気圧センサ５４は、吸気通路６における吸気圧ＰＭを検出し、その検出値に応じた信号を出力するようになっている。排気通路１３に設けられた酸素センサ５５は、各燃焼室５から排出される排気ガス中の酸素濃度Ｏｘを検出し、その検出値に応じた信号を出力するようになっている。酸素センサ５５は、吸気通路６からＬＰＧエンジン１の各燃焼室５へ供給される混合気の空燃比を検出するために使用され、本発明の空燃比検出手段に相当する。ＬＰＧエンジン１に設けられた水温センサ５６は、同エンジン１を流れる冷却水の温度（冷却水温）ＴＨＷを検出し、その検出値に応じた信号を出力するようになっている。上記した各種センサ５１〜５６は、本発明の運転状態検出手段に相当する。
【００３１】
ＥＣＵ４には、各種センサ５１〜５６から出力される各種信号が入力される。ＥＣＵ４には、ＬＰＧエンジン１のクランキングに使用されるスタータ（図示略）からのスタート信号、点火コイル１６で発生する点火１次信号がそれぞれ入力されるようになっている。ＥＣＵ４は、これらの入力信号に基づいて、空燃比制御を含む燃料供給制御等を実行するために、インジェクタ１１、ＩＳＣＶ１８、スロー燃料遮断弁３９、主燃料遮断弁４０及び主燃料調整弁４２のステップモータ４１等をそれぞれ制御するようになっている。ＥＣＵ４とインジェクタ１１との間には、ＥＣＵ４からの制御信号を保持するためのレジスタ１９が接続される。ＥＣＵ４は、酸素センサ５５で検出される酸素濃度Ｏｘに基づきＬＰＧエンジン１の空燃比が所定の理論空燃比となるように、所要の制御量を出力してインジェクタ１１及び主燃料調整弁４２のステップモータ４１を制御するようになっている。また、ＥＣＵ４は、スロットルバルブ１０が全閉となるＬＰＧエンジン１のアイドル運転時等において、エンジン回転速度ＮＥが目標アイドル回転速度となるようにＩＳＣＶ１８の開度を制御するようになっている。
【００３２】
周知のように、ＥＣＵ４は中央処理装置（ＣＰＵ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、バックアップＲＡＭ、外部入力回路及び外部出力回路等を含むマイコンを備える。ＥＣＵ４は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及びバックアップＲＡＭと、外部入力回路及び外部出力回路等とをバスにより接続してなる論理演算回路として構成される。ＲＯＭには、各種制御に関する所定の制御プログラムが予め記憶される。ＲＡＭには、ＣＰＵの演算結果が一時記憶される。バックアップＲＡＭには、予め記憶したデータが保存されている。ＣＰＵは、入力回路を介して入力される各種センサ５１〜５６等からの信号に基づき、所定の制御プログラムに従って前述した各種制御等を実行するようになっている。
【００３３】
次に、ＥＣＵ４により実行されるＬＰＧエンジン１の空燃比制御の処理内容について、図２〜図１１を参照して詳細に説明する。図２は、ＥＣＵ４により実行される処理のうち、主燃料調整弁４２とインジェクタ１１の制御に関連した「メインルーチン」を示すフローチャートである。ＥＣＵ４は、このルーチンを所定期間毎に周期的に実行する。
【００３４】
処理がこのルーチンへ移行すると、ステップ１００で、ＥＣＵ４は「ＳＴ算出ルーチン」の処理を実行する。この処理は、主燃料調整弁４２のステップモータ４１に係る目標ステップ数ＳＴを算出するものである。
【００３５】
ステップ２００で、ＥＣＵ４は「ＦＡＦ算出ルーチン」の処理を実行する。この処理は、空燃比フィードバック制御のための空燃比補正係数ＦＡＦを算出するものである。
【００３６】
ステップ３００で、ＥＣＵ４は「学習ルーチン」の処理を実行する。この処理は、空燃比を理論空燃比へ近付けるために制御精度を更に向上させるためのものである。
【００３７】
終わりに、ステップ４００で、ＥＣＵ４は「ＴＡＵ算出ルーチン」の処理を実行する。この処理は、インジェクタ１１による開弁時間に相当する目標噴射時間ＴＡＵを算出するものである。その後、ＥＣＵ４は、この「メインルーチン」の処理を一旦終了する。
【００３８】
次に、前述した「メインルーチン」における各ステップ１００，２００，３００，４００の処理内容について、以下に詳しく説明する。
【００３９】
先ず「ＳＴ算出ルーチン」の処理につき、図３のフローチャートを参照して説明する。この「ＳＴ算出ルーチン」は、ステップ１００でサブルーチンコールされて実行される。
【００４０】
このルーチンの処理が開始されると、先ずステップ１１０で、ＥＣＵ４は、主燃料調整弁４２のステップモータ４１の基本ステップ数ＳＴｂを算出する。ＥＣＵ４は、この算出を、回転速度センサ５１及び吸気圧センサ５４で検出されるエンジン回転速度ＮＥ及び吸気圧ＰＭに基づき、予め記憶された３次元マップを参照して行う。この３次元マップの基本ステップ数ＳＴｂは、主燃料通路３５を通じて供給される主燃料がリーン側になるように設定されている。
【００４１】
ステップ１２０で、ＥＣＵ４は、基本ステップ数ＳＴｂを補正するための学習補正値ＫＧを読み込む。この学習補正値ＫＧは、後述する「学習ルーチン」により求められる。
【００４２】
ステップ１３０で、ＥＣＵ４は、吸気温補正係数ＦＴＨＡを算出する。ＥＣＵ４は、この算出を、吸気温センサ５２で検出される吸気温ＴＨＡに基づき、予め記憶された２次元マップを参照することにより行う。
【００４３】
ステップ１４０で、ＥＣＵ４は、水温補正係数ＦＴＨＷを算出する。ＥＣＵ４は、この算出を、水温センサ５６で検出される冷却水温ＴＨＷに基づき、予め記憶された２次元マップを参照することにより行う。
【００４４】
ステップ１５０で、ＥＣＵ４は、主燃料調整弁４２のステップモータ４１をフィードバック制御するための主空燃比補正係数ＦＡＦＳＴを読み込む。この主空燃比補正係数ＦＡＦＳＴは、後述する「ＦＡＦ算出ルーチン」の処理で求められる。
【００４５】
最後に、ステップ１６０で、ＥＣＵ４は、基本ステップ数ＳＴｂに学習補正値ＫＧ、吸気温補正係数ＦＴＨＡ、水温補正係数ＦＴＨＷ及び主空燃比補正係数ＦＡＦＳＴを掛け算して基本ステップ数ＳＴｂを補正することにより、ステップモータ１４の目標ステップ数ＳＴを算出する。その後。ＥＣＵ４は処理を一旦終了する。
【００４６】
次に、「ＦＡＦ算出ルーチン」の処理につき、図４，５のフローチャートを参照して説明する。この「ＦＡＦ算出ルーチン」は、ステップ２００でサブルーチンコールされて実行される。
【００４７】
この処理が開始されると、先ずステップ２０１で、ＥＣＵ４は、フィードバック（Ｆ／Ｂ）制御条件が成立したか否かを判断する。この実施例では、ＥＣＵ４は、水温センサ５６及び回転数センサ５１の検出結果に基づき、冷却水温ＴＨＷが充分に高く、かつエンジン回転速度ＮＥが必要以上に高くないという条件が成立したか否かを判断する。
【００４８】
ここで、フィードバック制御条件が成立している場合は、ステップ２０２で、ＥＣＵ４は、酸素センサ５５の検出結果に基づき、空燃比（Ａ／Ｆ）がリッチか否かを判断する。そして、空燃比がリッチである場合、ＥＣＵ４は、続くステップ２０３〜ステップ２０８の処理を実行する。
【００４９】
すなわち、ステップ２０３で、ＥＣＵ４は、前回の制御周期でこの「ＦＡＦ算出ルーチン」の処理が実行されたときに、空燃比がリーンであったか否かを空燃比フラグＹＯＸに基づき判断する。ここで、空燃比フラグＹＯＸが「０」の場合、ステップ２０２，２０３における判断により、空燃比がリーンからリッチへ変わったものとして、ＥＣＵ４は処理をステップ２０４へ移行する。
【００５０】
ステップ２０４で、ＥＣＵ４は、空燃比フィードバック制御中における平均空燃比補正係数ＦＡＦＡＶを算出する。ＥＣＵ４は、この算出を、今回の空燃比補正係数ＦＡＦと、前回のリッチからリーンへ変わったときの空燃比補正係数ＦＡＦ０との相加平均値を求めることにより行う。この今回の空燃比補正係数ＦＡＦと、前回の空燃比補正係数ＦＡＦ０との相加平均値は、空燃比補正係数ＦＡＦの「１／２なまし値」に相当する。この「１／２」が、本発明の所定割合に相当する。
【００５１】
ステップ２０５で、ＥＣＵ４は、今回の空燃比補正係数ＦＡＦを前回の空燃比補正係数ＦＡＦ０として設定する。続いて、ステップ２０６で、ＥＣＵ４は、空燃比補正係数ＦＡＦから所定のスキップ定数ＲＳを減算することにより、新たな空燃比補正係数ＦＡＦを算出する。
【００５２】
ステップ２０７で、ＥＣＵ４は、現在の空燃比がリッチであることから、学習タイミングフラグＹＫＧを「１」にセットする。このフラグＹＫＧは、学習補正値ＫＧを学習すべきタイミングであるか否かを判断するために使用されるものであり、これについては後述する。
【００５３】
そして、ステップ２０８で、ＥＣＵ４は、空燃比がリッチであることから空燃比フラグＹＯＸを「１」にセットする。その後、ＥＣＵ４は、処理をステップ２１２へ移行する。
【００５４】
一方、ステップ２０３で、空燃比フラグＹＯＸが「１」である場合、ＥＣＵ４は、空燃比がリッチの状態を維持しているものとして、ステップ２０９〜ステップ２１１の処理を実行する。
【００５５】
すなわち、ステップ２０９で、ＥＣＵ４は、タイマカウンタＣＮＴが所定の基準値Ｔ０を上回るか否かを判断する。このカウンタＣＮＴは、この「ＦＡＦ算出ルーチン」の処理よりも周期の短い、後述する「コンペア割込みルーチン」の処理により加算される値である。ここで、タイマカウンタＣＮＴが基準値Ｔ０を上回る場合、ステップ２１０で、ＥＣＵ４は、空燃比補正係数ＦＡＦから積分定数ＫＩを減算することにより、新たな空燃比補正係数ＦＡＦを算出する。
【００５６】
そして、ステップ２１１で、ＥＣＵ４は、タイマカウンタＣＮＴを「０」にクリアする。その後、ＥＣＵ４は、処理をステップ２１２へ移行する。
【００５７】
一方、ステップ２０９で、タイマカウンタＣＮＴが基準値Ｔ０以下の場合は、ＥＣＵ４は、そのまま処理をステップ２１２へ移行する。つまり、ステップ２０９〜ステップ２１１では、ＥＣＵ４は、所定時間毎に空燃比補正係数ＦＡＦの値を積分定数ＫＩの分だけ減算することとなる。
【００５８】
そして、ステップ２０８、２０９又は２１１から移行してステップ２１２では、ＥＣＵ４は、インジェクタフィードバック判定フラグＹＦＢＩＮＪが「１」か否かを判断する。このフラグＹＦＢＩＮＪは、インジェクタ１１のフィードバック制御を実行すべきか否かを示すものであり、図６に示す「ＹＦＢＩＮＪ算出ルーチン」の処理により決定される。
【００５９】
ここで、その「ＹＦＢＩＮＪ算出ルーチン」について説明する。このルーチンの処理が開始されると、先ずステップ２５１で、ＥＣＵ４は、スロットルバルブ１０の開度がある程度大きいときの吸気圧ＰＭを示す所定の基準吸気圧ＰＭＶＬから所定の定数ｊを減算することにより、高負荷判定吸気圧ＰＭＧを算出する。
【００６０】
次に、ステップ２５２で、ＥＣＵ４は、スロットルセンサ５３で検出されるスロットル開度ＴＡが所定値（この実施形態では「５０°」）より大きいか否かを判断する。ここで、スロットル開度ＴＡが所定値より大きくない場合、ＥＣＵ４は、そのまま処理をステップ２５４へ移行する。
【００６１】
一方、ステップ２５２で、スロットル開度ＴＡが所定値よりも大きい場合、ステップ２５３で、ＥＣＵ４は、吸気圧センサ５４で検出される吸気圧力ＰＭを次回の基準吸気圧ＰＭＶＬとして設定し、処理をステップ２５４へ移行する。
【００６２】
そして、ステップ２５２又は２５３から移行してステップ２５４では、ＥＣＵ４は、吸気圧センサ５４で検出される吸気圧力ＰＭが、上記算出された高負荷判定吸気圧ＰＭＧより小さいか否か、すなわち、ＬＰＧエンジン１が高負荷状態でないか否かを判断する。そして、吸気圧力ＰＭが高負荷判定吸気圧ＰＭＧより小さい場合、ＥＣＵ４は、ＬＰＧエンジン１が高負荷状態でなく中軽負荷状態であるものとして、処理をステップ２５５へ移行する。そして、ステップ２５５で、ＥＣＵ４は、インジェクタフィードバック判定フラグＹＦＢＩＮＪを「１」にセットし、その後の処理を一旦終了する。
【００６３】
一方、ステップ２５４で、吸気圧力ＰＭが高負荷判定吸気圧ＰＭＧより小さくない場合、ＥＣＵ４は、ＬＰＧエンジン１が高負荷状態であるものとして、ステップ２５６で、インジェクタフィードバック判定フラグＹＦＢＩＮＪを「０」にリセットし、その後の処理を一旦終了する。
【００６４】
再び図４の「ＦＡＦ算出ルーチン」に戻り、ステップ２１２で、インジェクタフィードバック判定フラグＹＦＢＩＮＪが「１」の場合、ＬＰＧエンジン１が中軽負荷状態であるものとして、ＥＣＵ４は、インジェクタ１１のフィードバック制御を実行するために、処理をステップ２１３へ移行する。そして、ステップ２１３で、ＥＣＵ４は、主燃料調整弁４２のステップモータ４１のための主空燃比補正係数ＦＡＦＳＴの値を「１．０」に設定する。
【００６５】
続くステップ２１４で、ＥＣＵ４は、ステップ２０６又は２１０で算出された空燃比補正係数ＦＡＦを、インジェクタ１１のための補助空燃比補正係数ＦＡＦＩＮＪとして設定する。
【００６６】
そして、ステップ２１５で、ＥＣＵ４は、前回のインジェクタフィードバック判定フラグＹＦＢＩＮＪ０を「１」にセットして、その後の処理を一旦終了する。
【００６７】
一方、ステップ２１２で、インジェクタフィードバック判定フラグＹＦＢＩＮＪが「１」でない場合、すなわち、ＬＰＧエンジン１が高負荷状態である場合、ＥＣＵ４は、処理をステップ２１６へ移行する。
【００６８】
そして、ステップ２１６では、ＥＣＵ４は、前回のインジェクタフィードバック判定フラグＹＦＢＩＮＪ０が「１」か否かを判断する。ここで、同判定フラグＹＦＢＩＮＪ０が「１」でない場合、すなわち前回の制御周期でＬＰＧエンジン１が高負荷状態である場合には、ＥＣＵ４は、そのまま処理をステップ２１８へ移行する。
【００６９】
一方、ステップ２１６で、同判定フラグＹＦＢＩＮＪ０が「１」の場合、すなわちＬＰＧエンジン１が中軽負荷状態である場合には、ステップ２１７で、ＥＣＵ４は、ステップ２０６又は２１０で算出された空燃比補正係数ＦＡＦを、ステップ２０４で算出された平均空燃比補正係数ＦＡＦＡＶの値（今回の空燃比補正係数ＦＡＦと、前回のリッチからリーンへ変わったときの空燃比補正係数ＦＡＦ０との相加平均値）に初期化した上で、処理をステップ２１８へ移行する。
【００７０】
そして、ステップ２１６又は２１７から移行してステップ２１８では、ＥＣＵ４は、そのときの空燃比補正係数ＦＡＦに燃料比率αを乗算した結果を主燃料調整弁４２のステップモータ４１のための主空燃比補正係数ＦＡＦＳＴとして設定する。ここで、燃料比率αは、本発明における「供給比率」に相当する。このように空燃比補正係数ＦＡＦに燃料比率αを乗算するのは、主空燃比補正係数ＦＡＦＳＴと補助空燃比補正係数ＦＡＦＩＮＪの最下位ビット（ＬＳＢ）が異なるからであり、変換の前後で同じ値を受け渡しても変換後に反映される補正係数の量が変わってしまうからである。この実施形態では、例えば、燃料比率αとして、例えば「１／８」を当てはめることができる。図１２に、燃料比率αを「１／８」にした場合の補助空燃比補正係数ＦＡＦＩＮＪと主空燃比補正係数ＦＡＦＳＴの違いを表に示す。この表から分かるように、例えば、例１では、補助空燃比補正係数ＦＡＦＩＮＪが「１．４０」の場合、主空燃比補正係数ＦＡＦＳＴは「１．０５」となり、例２では、補助空燃比補正係数ＦＡＦＩＮＪが「０．６」の場合、主空燃比補正係数ＦＡＦＳＴは「０．９５」となり、例３では、補助空燃比補正係数ＦＡＦＩＮＪが「１．０」の場合、主空燃比補正係数ＦＡＦＳＴは「１．０」となる。
【００７１】
続いて、ステップ２１９で、ＥＣＵ４は、インジェクタ１１のための補助空燃比補正係数ＦＡＦＩＮＪを「１．０」に設定する。更に、ステップ２２０で、ＥＣＵ４は、前回のインジェクタフィードバック判定フラグＹＦＢＩＮＪ０を「０」にリセットして、その後の処理を一旦終了する。
【００７２】
上記したステップ２０３〜ステップ２１１の処理は、空燃比がリッチの場合の処理であって、空燃比補正係数ＦＡＦを減少させる処理である。この処理に対して、図５のフローチャートに示すステップ２２１〜ステップ２２９の処理は、空燃比がリーンの場合の処理であって、空燃比補正係数ＦＡＦを増加させるための処理である。
【００７３】
すなわち、ステップ２０２で、空燃比がリーンである場合、ＥＣＵ４は、処理をステップ２２１へ移行する。ステップ２２１で、ＥＣＵ４は、空燃比フラグＹＯＸが「１」か否かを判断する。ここで、空燃比フラグＹＯＸが「１」の場合、空燃比がリッチからリーンに切り替わったものとして、ＥＣＵ４は、処理をステップ２２２へ移行する。ステップ２２２で、ＥＣＵ４は、前述したステップ２０４の処理と同様に空燃比フィードバック制御中の平均空燃比補正係数ＦＡＦＡＶを算出する。
【００７４】
続いて、ステップ２２３で、ＥＣＵ４は、今回の空燃比補正係数ＦＡＦの値を前回の空燃比補正係数ＦＡＦ０として設定する。又、ステップ２２４で、ＥＣＵ４は、空燃比補正係数ＦＡＦにスキップ定数ＲＳを加算することにより、新たな空燃比補正係数ＦＡＦを算出する。
【００７５】
更に、ステップ２２５で、ＥＣＵ４は、学習タイミングフラグＹＫＧを「１」にセットする。そして、ステップ２２６で、ＥＣＵ４は、空燃比がリーンであるものとして空燃比フラグＹＯＸを「０」にリセットし、処理をステップ２１２へ移行してステップ２１２〜ステップ２２０の処理を実行する。
【００７６】
一方、ステップ２２１で、空燃比フラグＹＯＸが「０」の場合は、空燃比がリーンの状態を維持しているものとして、ＥＣＵ４は、ステップ２２７〜ステップ２２９の処理を実行する。
【００７７】
すなわち、ステップ２２７で、ＥＣＵ４は、前述したタイマカウンタＣＮＴが所定の基準値Ｔ０を上回るか否かを判断する。ここで、タイマカウンタＣＮＴが基準値Ｔ０を上回る場合、ステップ２２８で、ＥＣＵ４は、空燃比補正係数ＦＡＦに積分定数ＫＩを加算することにより、新たな空燃比補正係数ＦＡＦを算出する。
【００７８】
そして、ステップ２２９で、ＥＣＵ４は、このタイマカウンタＣＮＴを「０」にクリアした後、ステップ２１２へ移行し、ステップ２１２〜ステップ２２０の処理を実行する。
【００７９】
一方、ステップ２２７で、タイマカウンタＣＮＴが基準値Ｔ０以下の場合は、ＥＣＵ４は、そのまま処理をステップ２１２へ移行する。つまり、ステップ２２７〜ステップ２２９の処理は、前述したステップ２０９〜ステップ２１１と反対の処理であり、所定時間毎に空燃比補正係数ＦＡＦの値を積分定数ＫＩだけ増加させるものである。
【００８０】
また、図４に示すように、ステップ２０１で、フィードバック制御条件が成立していない場合、ステップ２３０で、ＥＣＵ４は、今回の空燃比補正係数ＦＡＦ及び前回の空燃比補正係数ＦＡＦ０の値をそれぞれ「１」にセットする。その後、ＥＣＵ４は、処理をステップ２１２へ移行し、ステップ２１２〜ステップ２２０で、空燃比補正係数ＦＡＦを用いて主燃料調整弁４２のステップモータ４１のための主空燃比補正係数ＦＡＦＳＴ又はインジェクタ１１のための補助空燃比補正係数ＦＡＦＩＮＪを決定する。
【００８１】
次に、「学習ルーチン」につき、図７のフローチャートを参照して説明する。この「学習ルーチン」は、ステップ３００にてサブルーチンコールされて実行される。
【００８２】
このルーチンの処理が開始されると、先ずステップ３１０で、ＥＣＵ４は、学習タイミングフラグＹＫＧが「１」か否かを判断する。ここで、同フラグＹＫＧが「１」でない場合、ＥＣＵ４は、そのまま処理をステップ３６０へ移行し、同ステップ３６０で、学習タイミングフラグＹＫＧを「０」にリセットし、その後の処理を一旦終了する。すなわち、学習タイミングフラグＹＫＧが「１」の場合のみ、つまりは空燃比がリッチからリーンに、又はリーンからリッチに切り替わった時のみ、以下の処理を実行する。
【００８３】
一方、ステップ３１０で、学習タイミングフラグＹＫＧが「１」の場合、ステップ３２０で、ＥＣＵ４は、インジェクタフィードバック判定フラグＹＦＢＩＮＪが「１」か否か、すなわちＬＰＧエンジン１が中軽負荷状態であるか否かを判断する。ここで、同判定フラグＹＦＢＩＮＪが「１」の場合、ＥＣＵ４は、ＬＰＧエンジン１が中軽負荷状態であるものとして、処理をステップ３３０へ移行し、ステップ３３０〜ステップ３６０の処理を実行する。
【００８４】
すなわち、ステップ３３０で、ＥＣＵ４は、「ＦＡＦ算出ルーチン」の処理で求められた平均空燃比補正係数ＦＡＦＡＶの値の大きさを判断する。そして、ステップ３３０で、平均空燃比補正係数ＦＡＦＡＶが「１」の場合、実際の空燃比が理論空燃比になっているものとして、ＥＣＵ４は、そのままステップ３６０で、学習タイミングフラグＹＫＧを「０」にリセットし、その後の処理を一旦終了する。
【００８５】
一方、ステップ３３０で、平均空燃比補正係数ＦＡＦＡＶが「１」よりも大きい場合には、ＥＣＵ４は、ステップ３４０で、その時の吸気圧ＰＭに対応する学習補正値ＫＧを定数ｉだけ加算する。その後、ステップ３６０で、ＥＣＵ４は、学習タイミングフラグＹＫＧを「０」にリセットして、その後の処理を一旦終了する。
【００８６】
更に、ステップ３３０で、平均空燃比補正係数ＦＡＦＡＶが「１」よりも小さい場合には、ＥＣＵ４は、ステップ３５０で、学習補正値ＫＧから定数ｉだけ減算する。その後、ステップ３６０で、学習タイミングフラグＹＫＧを「０」にリセットして、その後の処理を一旦終了する。
【００８７】
このように、ＥＣＵ４が、前述したステップ３３０〜ステップ３６０における一連の処理を、空燃比がリーン、リッチに切り替わる度に実行することにより、学習補正値ＫＧが定数ｉだけ増減され、やがてそのときの吸気圧ＰＭに最適な値となる。そして、この学習補正値ＫＧを用いることにより、「ＳＴ算出ルーチン」のステップ１６０で、ＬＰＧエンジン１が中軽負荷状態、すなわち通常運転時等における目標ステップ数ＳＴが算出されると共に、後述する「ＴＡＵ算出ルーチン」のステップ４６０で、アイドル運転時等における目標噴射時間ＴＡＵが算出されることとなる。
【００８８】
一方、ステップ３２０で、インジェクタフィードバック判定フラグＹＦＢＩＮＪが「１」でない場合、すなわちＬＰＧエンジン１が高負荷状態である場合には、ＥＣＵ４は、学習補正値ＫＧを算出することなく、そのまま処理をステップ３６０へ移行する。そして、ステップ３６０で、ＥＣＵ４は、学習タイミングフラグＹＫＧを「０」にリセットして、その後の処理を一旦終了する。
【００８９】
次に、「ＴＡＵ算出ルーチン」につき、図８のフローチャートを参照して説明する。この「ＴＡＵ算出ルーチン」は、ステップ４００でサブルーチンコールされて実行される。
【００９０】
このルーチンの処理が開始されると、先ずステップ４１０で、ＥＣＵ４は、基本噴射時間ＴＡＵＢＳＥを算出する。ＥＣＵ４は、この基本噴射時間ＴＡＵＢＳＥを、回転速度センサ５１、吸気圧センサ５４で検出されるエンジン回転速度ＮＥと吸気圧ＰＭの値に基づき、予め記憶された３次元マップを参照して算出する。
【００９１】
その後、ステップ４２０で、ＥＣＵ４は、前述した「ＦＡＦ算出ルーチン」の処理で算出されたインジェクタ１１のための補助空燃比補正係数ＦＡＦＩＮＪを読み込む。
【００９２】
ステップ４３０で、ＥＣＵ４は、吸気温センサ５２で検出される吸気温ＴＨＡに基づき、予め記憶された２次元マップを参照して吸気温補正係数ＦＴＨＡＩを算出する。
【００９３】
ステップ４４０で、ＥＣＵ４は、水温センサ５６で検出される冷却水温ＴＨＷに基づき、予め記憶された２次元マップを参照して水温補正係数ＦＴＨＷＩを算出する。
【００９４】
続いて、ステップ４５０で、ＥＣＵ４は、前述した「学習ルーチン」の処理で求められた学習補正値ＫＧを読み込む。
【００９５】
そして、ステップ４６０で、ＥＣＵ４は、上記した基本噴射時間ＴＡＵＢＳＥに、吸気温補正係数ＦＴＨＡＩ、水温補正係数ＦＴＨＷＩ、補助空燃比補正係数ＦＡＦＩＮＪ及び学習補正値ＫＧをそれぞれ乗算することにより、基本噴射時間ＴＡＵＢＳＥを補正して、インジェクタ１１を開弁制御するための目標噴射時間ＴＡＵを算出する。その後、ＥＣＵ４は、このルーチンの処理を一旦終了する。
【００９６】
次に、上記のように求められた目標ステップ数ＳＴ及び目標噴射時間ＴＡＵを用いて、主燃料調整弁４２のステップモータ４１及びインジェクタ１１をどのように制御するかについて、図９〜図１１の各フローチャートを参照して以下に説明する。
【００９７】
図９は「キャプチャー割込みルーチン」の処理である。このルーチンの処理が開始されると、先ずステップ５００で、ＥＣＵ４は、回転速度センサ５１の検出結果に基づきエンジン回転速度ＮＥを計算する。
【００９８】
次に、ステップ５１０で、ＥＣＵ４は、計算されたエンジン回転速度ＮＥに基づき、インジェクタ１１の噴射タイミングであるか否かを判断する。ここで、そのインジェクタ１１の噴射タイミングでない場合は、ＥＣＵ４は、そのままその後の処理を一旦終了する。
【００９９】
一方、ステップ５１０で、インジェクタ１７の噴射タイミングである場合は、ステップ５２０で、ＥＣＵ４は、インジェクタ１１に通電を開始してインジェクタ１１を開弁させる。
【０１００】
その後、ステップ５３０で、ＥＣＵ４は、前述した目標噴射時間ＴＡＵに基づき、そのインジェクタ１１の通電終了時刻をセットして、その後の処理を一旦終了する。
【０１０１】
図１０は「コンペア割込みルーチン」の処理である。ＥＣＵ４は、このルーチンを比較的短い所定時間毎に実行する。このルーチンの処理が開始されると、先ずステップ６００で、ＥＣＵ４は、前述した「キャプチャー割込みルーチン」のステップ５３０でセットされた通電終了時刻に基づき、インジェクタ通電終了タイミングであるか否かを判断する。ここで、そのタイミングでない場合は、ＥＣＵ４は、そのまま処理をステップ６２０へ移行する。
【０１０２】
一方、ステップ６００で、インジェクタ通電終了タイミングである場合は、ステップ６１０で、ＥＣＵ４は、インジェクタ１１の通電を終了してインジェクタ１１を閉弁させ、処理をステップ６２０へ移行する。
【０１０３】
そして、ステップ６００又はステップ６１０から移行してステップ６２０では、ＥＣＵ４は、後述する処理で定められるステップモータ４１の制御タイミングであるか否かを判断する。ここで、その制御タイミングでない場合は、ＥＣＵ４は、そのままその後の処理を一旦終了する。
【０１０４】
一方、ステップ６２０で、ステップモータ４１の制御タイミングである場合は、ステップ６３０で、ＥＣＵ４は「ステップモータ制御ルーチン」の処理を実行する。この「ステップモータ制御ルーチン」は、ステップ６３０でサブルーチンコールされて実行されるものであり、図１１のフローチャートに示される。
【０１０５】
このルーチンの処理が開始されると、先ずステップ６３１で、ＥＣＵ４は、ステップモータ４１の現在のステップ数を表す現在ステップ数ＳＮＯＷを読み込む。この現在ステップ数ＳＮＯＷとは、ＥＣＵ４のＣＰＵが外部出力回路を介してステップモータ４１に回転指令値を出力した際に、バックアップＲＡＭに書き込まれる値である。
【０１０６】
次に、ステップ６３２で、先に「ＳＴ算出ルーチン」で求められた目標ステップ数ＳＴを読み込む。そして、ステップ６３３で、ＥＣＵ４は、読み込まれた現在ステップ数ＳＮＯＷと目標ステップ数ＳＴとを比較する。ＥＣＵ４は、その比較結果に基づいて、ステップ６３３〜ステップ６３７では、ステップ数を示す現在ステップ数ＳＮＯＷを目標ステップ数ＳＴに収束させる処理を行う。
【０１０７】
すなわち、ステップ６３３で、目標ステップ数ＳＴと現在ステップ数ＳＮＯＷとが等しい場合は、ステップモータ４１を駆動する必要がないことから、ＥＣＵ４は、そのままその後の処理を一旦終了する。
【０１０８】
一方、ステップ６３３で、目標ステップ数ＳＴが現在ステップ数ＳＮＯＷよりも大きい場合は、ステップ６３４で、ＥＣＵ４は、ステップモータ４１のステップ数を増加させるべく正回転命令をステップモータ４１へ出力して、同モータ４１を１ステップだけ正回転させる。
【０１０９】
続いて、ステップ６３５で、ＥＣＵ４は、現在ステップ数ＳＮＯＷを「１」だけインクリメントして、その後の処理を一旦終了する。
【０１１０】
また、ステップ６３３で、目標ステップ数ＳＴが現在ステップ数ＳＮＯＷよりも小さい場合は、ステップ６３６で、ＥＣＵ４は、ステップモータ４１のステップ数を減少させるべく逆回転命令をステップモータ４１へ出力して、同モータ４１を１ステップだけ逆回転させる。
【０１１１】
続いて、ステップ６３７で、ＥＣＵ４は、現在ステップ数ＳＮＯＷを「１」だけデクリメントして、その後の処理を一旦終了する。
【０１１２】
そして、ＥＣＵ４は、上記のように一連のステップ６３３〜６３７の処理を繰り返し実行することにより、ステップモータ４１のステップ数を目標ステップ数ＳＴに収束させるのである。
【０１１３】
上記のように「ステップモータ制御ルーチン」の処理を終了した後、ＥＣＵ４は、図１０のフローチャートの処理に戻り、ステップ６４０で、次回の制御タイミングを設定する。この制御タイミングは、ステップ６２０で、その判断に用いられるものであり、例えば現在の時刻に一定の時間を加えた時刻を当てはめることができる。
【０１１４】
その後、ステップ６５０で、ＥＣＵ４は、前述したタイマカウンタＣＮＴの値を「１」だけインクリメントして、その後の処理を一旦終了する。
【０１１５】
以上説明したこの実施形態の内燃機関の空燃比制御装置によれば、主燃料調整弁４２及びキャブレタ９により吸気通路６に主燃料（ＬＰＧ）が供給されることにより、その主燃料と吸気との混合気がＬＰＧエンジン１に供給される。一方、インジェクタ１１により吸気通路６に補助燃料（ＬＰＧ）が供給されることにより、主燃料の混合気を補助する補助燃料を含む混合気がＬＰＧエンジン１に供給される。ＬＰＧエンジン１に供給された混合気は、燃焼に供されることにより、ＬＰＧエンジン１に動力が得られる。
【０１１６】
ここで、ＬＰＧエンジン１の運転時には、同エンジン１に供給される混合気の空燃比（Ａ／Ｆ）が、酸素センサ５５で検出される酸素濃度Ｏｘに基づいて検出される。そして、主燃料の供給量を補正するために、検出された空燃比に基づきＥＣＵ４により主空燃比補正係数ＦＡＦＳＴが算出される。同様に、補助燃料の供給量を補正するために、検出された空燃比に基づきＥＣＵ４により補助空燃比補正係数ＦＡＦＩＮＪが算出される。また、ＬＰＧエンジン１の運転状態が各種センサ５１〜５６により検出される。そして、検出された運転状態が高負荷運転状態であるときには、主燃料調整弁４２及びキャブレタ９による主燃料供給量が、上記算出された主空燃比補正係数ＦＡＦＳＴに基づきＥＣＵ４により補正されることにより、主燃料による空燃比フィードバック制御（高負荷時制御）が行われる。一方、検出された運転状態が中軽負荷運転状態であるときには、インジェクタ１１による補助燃料供給量が、上記算出された補助空燃比補正係数ＦＡＦＩＮＪに基づきＥＣＵ４により補正されることにより、補助燃料による空燃比フィードバック制御（中軽負荷時制御）が行われる。
【０１１７】
この実施形態では、ＬＰＧエンジン１の運転状態が切り替わるとき、すなわち、中軽負荷運転状態から高負荷運転状態へ切り替わるときに、補助燃料供給量の補正による空燃比フィードバック制御（中軽負荷時制御）から主燃料供給量の補正による空燃比フィードバック制御（高負荷時制御）へ切り換えられる。このとき、その制御態様の切り替えられるときに、その切り替え前後における補助燃料供給量の補正量と主燃料供給量の補正量とが同じになるように予め設定された燃料比率αに基づき、切り替え後の主空燃比補正係数ＦＡＦＳＴが変換されると共に、その切り替え途中における主空燃比補正係数ＦＡＦＳＴが、今回と前回にて算出された空燃比補正係数ＦＡＦ，ＦＡＦＯの相加平均値である平均空燃比補正係数ＦＡＦＡＶにより設定される。また、その制御態様の切り替え前後における補助燃料供給量の補正量と主燃料供給量の補正量とが同じになるように予め設定された燃料比率αに基づき、切り替え後の主空燃比補正係数ＦＡＦＳＴが変換される。従って、この実施形態では、主空燃比補正係数ＦＡＦＳＴと補助空燃比補正係数ＦＡＦＩＮＪの最下位ビット（ＬＳＢ）が異なることで主燃料と補助燃料の供給比率が異なるものの、補助燃料供給量の補正による空燃比フィードバック制御（中軽負荷時制御）から主燃料供給量の補正による空燃比フィードバック制御（高負荷時制御）へ切り替えられるときには、主空燃比補正係数ＦＡＦＳＴが、一旦、平均空燃比補正係数ＦＡＦＡＶに設定され、その主空燃比補正係数ＦＡＦＳＴの急変が抑えられて主燃料供給量の補正量の急変が抑えられ、空燃比の変動が抑えられる。このため、主燃料と補助燃料の供給比率が異なる場合であっても、補助燃料供給量の補正による空燃比フィードバック制御（中軽負荷時制御）から主燃料供給量の補正による空燃比フィードバック制御（高負荷時制御）へ切り替えられるときに、空燃比を速やかにストイキに制御することができ、ＬＰＧエンジン１の排気エミッションの悪化を防止することができる。
【０１１８】
ここで、図１３に、本実施形態の制御に係り、中軽負荷時制御と高負荷時制御との切り替えに際して、インジェクタ１１による空燃比フィードバック制御のための補助空燃比補正係数ＦＡＦＩＮＪ、主燃料調整弁４２（ステップモータ４１）による空燃比フィードバック制御のための主空燃比補正係数ＦＡＦＳＴ及び空燃比（Ａ／Ｆ）の挙動をそれぞれタイムチャートにより示す。この実施形態では、主燃料調整弁４２（ステップモータ４１）とインジェクタ１１とで燃料の調整感度が異なることから、主空燃比補正係数ＦＡＦＳＴと補助空燃比補正係数ＦＡＦＩＮＪが同じ数値であっても所定の燃料比率αに基づいて変換するようになっている。この実施形態では、図１３（ａ）に示すように、中軽負荷時制御から高負荷時制御へ切り替えられるとき（ｔ１）には、それまでの中軽負荷時制御での補助空燃比補正係数ＦＡＦＩＮＪの相加平均値である平均空燃比補正係数ＦＡＦＡＶにより主空燃比補正係数ＦＡＦＳＴが初期化されることとなる。ここで、高負荷時制御では、主空燃比補正係数ＦＡＦＳＴを「ＦＡＦ＝１．０」を中心に増減させるのに対し、中軽負荷時制御では、補助空燃比補正係数ＦＡＦＩＮＪを「ＦＡＦ＝１．４」を中心に増減させる。このとき、中軽負荷時制御から高負荷時制御への切り替え時（ｔ１）には、主空燃比補正係数ＦＡＦＳＴが平均空燃比補正係数ＦＡＦＡＶである「１．４」からスタートするので、切り替え前後の空燃比補正係数のつなぎの悪さを解消することができる。この結果、図１３（ｂ）に示すように、空燃比（Ａ／Ｆ）の「リッチ」又は「リーン」が緩和され、空燃比（Ａ／Ｆ）の変動を抑えることができ、ストイキ空燃比に速やかに制御することができる。
【０１１９】
上記した制御態様の切替時における燃料供給量の推移を、図１４にグラフに示す。すなわち、主燃料調整弁４２で調整される主燃料供給量のベース量（ＦＣＭベース）が「１６５」で、インジェクタ１１で調整される補助燃料噴射量のベース量（ＩＮＪベース）が「１５」であるとき、それらのベース合計量は「１８０」となる。ここで、例えば、中軽負荷時制御では、空燃比フィードバック制御が、図１４（ａ）に示すように、補助燃料噴射量を増量することで行われ、その増量分（ＩＮＪ増量）が「２４」であったとする。この実施形態では、中軽負荷時制御から高負荷時制御への切り替え時に、主空燃比補正係数ＦＡＦＳＴが一旦、平均空燃比補正係数ＦＡＦＡＶに初期化されることから、この切り替えにおいては、図１４（ｂ）に示すように、補助燃料噴射量の増量分が一旦「１２」となる。すなわち、「２４」の増量分の半分となる。その後、高負荷時制御に切り替われると、空燃比フィードバック制御に必要な「２４」の増量が、図１４（ｃ）に示すように、主燃料供給量を増量することで行われる（ＦＣＭ増量）。従って、中軽負荷時制御から高負荷時制御への制御態様の切替時、換言すれば、補助燃料供給量の補正による空燃比フィードバック制御から主燃料供給量の補正による空燃比フィードバック制御へ切り替えられるときには、図１４（ｂ）に示すように、適度に燃料の増量分が保たれることとなる。この結果、図１３（ｂ）に示すように、空燃比（Ａ／Ｆ）を速やかにストイキに制御することができる。
【０１２０】
なお、この発明は前記実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱することのない範囲で構成の一部を適宜に変更して実施することもできる。
【０１２１】
例えば、前記実施形態では、補助燃料供給量の補正による空燃比フィードバック制御（中軽負荷時制御）から主燃料供給量の補正による空燃比フィードバック制御（高負荷時制御）へ切り替わるときの空燃比補正係数及び補正量の設定等について構成したが、主燃料供給量の補正による空燃比フィードバック制御（高負荷時制御）から補助燃料供給量の補正による空燃比フィードバック制御（中軽負荷時制御）へ切り替わるときの空燃比補正係数及び補正量の設定等について構成することもできる。
【図面の簡単な説明】
【０１２２】
【図１】ＬＰＧエンジンシステムを示す概略構成図。
【図２】空燃比制御に関連した「メインルーチン」を示すフローチャート。
【図３】「ＳＴ算出ルーチン」を示すフローチャート。
【図４】「ＦＡＦ算出ルーチン」を示すフローチャート。
【図５】「ＦＡＦ算出ルーチン」を示すフローチャート。
【図６】「ＹＦＢＩＮＪ算出ルーチン」を示すフローチャート。
【図７】「学習ルーチン」を示すフローチャート。
【図８】「ＴＡＵ算出ルーチン」を示すフローチャート。
【図９】「キャプチャー割込みルーチン」を示すフローチャート。
【図１０】「コンペア割込みルーチン」を示すフローチャート。
【図１１】「ステップモータ制御ルーチン」を示すフローチャート。
【図１２】補助空燃比補正係数と主空燃比補正係数の違いを示す表。
【図１３】制御態様切替時の空燃比補正係数及び空燃比の挙動を示すタイムチャート。
【図１４】制御態様切替時の燃料供給量の推移を示すグラフ。
【図１５】制御態様切替時の空燃比補正係数及び空燃比の挙動を示すタイムチャート。
【図１６】制御態様切替時の燃料供給量の推移を示すグラフ。
【符号の説明】
【０１２３】
１    ＬＰＧエンジン（内燃機関）
４    ＥＣＵ（主燃料供給制御手段、補助燃料供給制御手段、切替補正量設定手段、主空燃比補正係数算出手段、補助空燃比補正係数、切替補正係数設定手段）
６    吸気通路
９    キャブレタ（主燃料供給手段）
１１    インジェクタ（補助燃料供給手段）
４２    主燃料調整弁（主燃料供給手段）
５１    回転速度センサ（運転状態検出手段）
５２    吸気温センサ（運転状態検出手段）
５３    スロットルセンサ（運転状態検出手段）
５４    吸気圧センサ（運転状態検出手段）
５５    酸素センサ（運転状態検出手段、空燃比検出手段）
５６    水温センサ（運転状態検出手段）
ＦＡＦＳＴ    主空燃比補正係数
ＦＡＦＩＮＪ    補助空燃比補正係数
ＦＡＦＡＶ    平均空燃比補正係数
α    燃料比率
【図１】
2008223578.tif 000003
【図２】
2008223578.tif 000004
【図３】
2008223578.tif 000005
【図４】
2008223578.tif 000006
【図５】
2008223578.tif 000007
【図６】
2008223578.tif 000008
【図７】
2008223578.tif 000009
【図８】
2008223578.tif 000010
【図９】
2008223578.tif 000011
【図１０】
2008223578.tif 000012
【図１１】
2008223578.tif 000013
【図１２】
2008223578.tif 000014
【図１３】
2008223578.tif 000015
【図１４】
2008223578.tif 000016
【図１５】
2008223578.tif 000017
【図１６】
2008223578.tif 000018