(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数種類の各燃料毎に燃料噴射弁を設けて、噴射が要求される燃料に対応する燃料噴射弁から燃料を噴射させて燃焼させる内燃機関における制御方法であって、
一時的に用いる燃料から定常的に用いる燃料への切り替えが有った場合に噴射停止側燃料噴射弁における噴射圧力を抜き、定常的に用いる燃料から一時的に用いる燃料への切り替えが有った場合に噴射停止側燃料噴射弁における噴射圧力を抜くのを禁止することを特徴とする燃料切替内燃機関制御方法。
【請求項２】
請求項１において、燃料の切り替え時に、前記噴射停止側燃料噴射弁への燃料圧送を停止すると共に、該噴射停止側燃料噴射弁における噴射圧力を抜くことを特徴とする燃料切替内燃機関制御方法。
【請求項３】
請求項２において、燃料の切り替え時に、前記噴射停止側燃料噴射弁から燃料を噴射させることで該噴射停止側燃料噴射弁における噴射圧力を抜くことを特徴とする燃料切替内燃機関制御方法。
【請求項４】
請求項３において、燃料の切り替え後において、前記噴射停止側燃料噴射弁から噴射される燃料量に対応して、新たに噴射される燃料の噴射量を減少することを特徴とする燃料切替内燃機関制御方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかにおいて、前記複数種類の燃料とは、ガソリンと、ガス燃料との組み合わせであることを特徴とする燃料切替内燃機関制御方法。
【請求項６】
複数種類の各燃料毎に燃料噴射弁を設けて、噴射が要求される燃料に対応する燃料噴射弁から燃料を噴射させて燃焼させる内燃機関における制御装置であって、
燃料の切り替え要求を検出する切替要求検出手段と、
前記切替要求検出手段にて検出された要求に応じて燃料を切り替える燃料切替手段と、
前記燃料切替手段にて燃料を切り替える際に、噴射停止側燃料噴射弁における噴射圧力を抜く噴射圧力除去手段とを備え、
前記噴射圧力除去手段は、一時的に用いる燃料から定常的に用いる燃料への切り替えが有った場合に噴射停止側燃料噴射弁における噴射圧力を抜き、定常的に用いる燃料から一時的に用いる燃料への切り替えが有った場合に噴射停止側燃料噴射弁における噴射圧力を抜くのを禁止する
ことを特徴とする燃料切替内燃機関制御装置。
【請求項７】
請求項６において、前記噴射圧力除去手段は、燃料の切り替え時に、前記噴射停止側燃料噴射弁への燃料圧送を停止すると共に、該噴射停止側燃料噴射弁における噴射圧力を抜くことを特徴とする燃料切替内燃機関制御装置。
【請求項８】
請求項７において、前記噴射圧力除去手段は、燃料の切り替え時に、前記噴射停止側燃料噴射弁から燃料を噴射させることで該噴射停止側燃料噴射弁における噴射圧力を抜くことを特徴とする燃料切替内燃機関制御装置。
【請求項９】
請求項８において、燃料の切り替え後において、前記噴射停止側燃料噴射弁から噴射される燃料量に対応して、新たに噴射される燃料の噴射量を減少する噴射開始側燃料噴射量制御手段を備えたことを特徴とする燃料切替内燃機関制御装置。
【請求項１０】
請求項６〜９のいずれかにおいて、前記複数種類の燃料とは、ガソリンと、ガス燃料との組み合わせであることを特徴とする燃料切替内燃機関制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数種類の各燃料毎に燃料噴射弁を設けて、噴射が要求される燃料に対応する燃料噴射弁から燃料を噴射させて燃焼させる内燃機関における燃料切替内燃機関制御方法及び燃料切替内燃機関制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
燃料として複数種類を切り替えて用いる内燃機関、例えば、車両用として用いられるバイフューエルエンジンが知られている。このバイフューエルエンジンは例えばガソリンとＣＮＧ（圧縮天然ガス）との２種類を燃料として使用している。このことにより、例えば、通常走行ではＮＯｘ等の排気有害成分低減の観点からＣＮＧを燃料として内燃機関の運転を行い、一時的に高出力が必要な場合にＣＮＧより高出力となるガソリンを燃料として内燃機関を運転することができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、ＣＮＧを燃料として用いている場合には、他方のガソリンを噴射するための燃料噴射弁は内部に噴射圧力を維持したまま全く開弁しない状態が継続することになる。このような状態が長期間継続すると、燃料噴射弁が内開弁タイプの場合には固着し易くなり、ガソリンに切り替えようとしてもガソリンが噴射されずに内燃機関の運転が継続できなくなるおそれがある。更に、弁シート部の摩耗が生じてシール性が悪化していた場合には、噴射停止中に燃料リークが生じるおそれがある。
【０００４】
又、外開弁タイプの燃料噴射弁でも、噴射圧力を維持したまま閉弁状態が継続すると燃料噴射弁から燃料リークが生じるおそれがある。
本発明は、燃料として複数種類を切り替えて用いる内燃機関において、燃料噴射しない側の燃料噴射弁に生じる異常を防止することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項１に記載の燃料切替内燃機関制御方法は、複数種類の各燃料毎に燃料噴射弁を設けて、噴射が要求される燃料に対応する燃料噴射弁から燃料を噴射させて燃焼させる内燃機関における制御方法であって、一時的に用いる燃料から定常的に用いる燃料への切り替えが有った場合に噴射停止側燃料噴射弁における噴射圧力を抜き、定常的に用いる燃料から一時的に用いる燃料への切り替えが有った場合に噴射停止側燃料噴射弁における噴射圧力を抜くのを禁止することを特徴とする。
【０００６】
一時的に用いる方の燃料噴射弁が噴射停止側燃料噴射弁となった場合に、噴射停止の期間が長期にわたり、燃料噴射弁の固着や燃料リークと言った異常を生じやすい。このため一時的に用いる燃料から定常的に用いる燃料への切り替えが有った場合に噴射停止側燃料噴射弁における噴射圧力を抜いて、噴射停止側燃料噴射弁に働く噴射圧力を低減あるいは消去することにより、一時的に用いる方の燃料噴射弁にて固着や燃料リークと言った異常を防止する。そして、逆の場合、すなわち定常的に用いる燃料から一時的に用いる燃料への切り替えが有った場合に噴射停止側燃料噴射弁における噴射圧力を抜くのを禁止する。このことにより短期間後に定常的に用いる側の燃料が再度噴射対象になった場合に、維持されていた噴射圧力にて初期から十分良好な燃料噴射が可能となるので、定常的に用いる燃料による燃焼に迅速に戻すことができる。
【０００７】
請求項２に記載の燃料切替内燃機関制御方法では、請求項１において、燃料の切り替え時に、前記噴射停止側燃料噴射弁への燃料圧送を停止すると共に、該噴射停止側燃料噴射弁における噴射圧力を抜くことを特徴とする。
【０００８】
このように更に噴射停止側燃料噴射弁への燃料圧送を停止することにより、噴射圧力の低減あるいは消去を確実なものとすることができる。このため噴射停止側燃料噴射弁の固着や燃料リークと言った異常を一層効果的に防止することができる。
【０００９】
請求項３に記載の燃料切替内燃機関制御方法では、請求項２において、燃料の切り替え時に、前記噴射停止側燃料噴射弁から燃料を噴射させることで該噴射停止側燃料噴射弁における噴射圧力を抜くことを特徴とする。
【００１０】
噴射圧力を抜く手法としては、燃料の圧送が停止された状態で噴射停止側燃料噴射弁から燃料を噴射させることで可能であり、特別な機構を設けなくても噴射圧力の低減あるいは消去が可能となる。このため製造コストを抑制できる。
【００１１】
請求項４に記載の燃料切替内燃機関制御方法では、請求項３において、燃料の切り替え後において、前記噴射停止側燃料噴射弁から噴射される燃料量に対応して、新たに噴射される燃料の噴射量を減少することを特徴とする。
【００１２】
噴射停止側燃料噴射弁からの燃料噴射により噴射圧力を抜く場合には、噴射開始した燃料噴射弁から噴射される別種の燃料に対して、噴射停止側燃料噴射弁から噴射される燃料が加わることになる。したがって、過剰な燃料濃度状態を防止するために、噴射停止側燃料噴射弁からの噴射量に対応して、新たに噴射される燃料の噴射量を減少する。このことにより燃料濃度を適切な状態に維持することができる。
【００１３】
請求項５に記載の燃料切替内燃機関制御方法では、請求項１〜４のいずれかにおいて、前記複数種類の燃料とは、ガソリンと、ガス燃料との組み合わせであることを特徴とする。
【００１４】
より具体的には、複数種類の燃料としては、ガソリンとガス燃料（例えば、ＣＮＧ、ＬＰＧ、水素、ジメチルエーテル等）との組み合わせを挙げることができ、前述したごとく噴射停止側燃料噴射弁の固着や燃料リークと言った異常を防止することができる。
【００１７】
請求項６に記載の燃料切替内燃機関制御装置は、複数種類の各燃料毎に燃料噴射弁を設けて、噴射が要求される燃料に対応する燃料噴射弁から燃料を噴射させて燃焼させる内燃機関における制御装置であって、燃料の切り替え要求を検出する切替要求検出手段と、前記切替要求検出手段にて検出された要求に応じて燃料を切り替える燃料切替手段と、前記燃料切替手段にて燃料を切り替える際に、噴射停止側燃料噴射弁における噴射圧力を抜く噴射圧力除去手段とを備え、前記噴射圧力除去手段は、一時的に用いる燃料から定常的に用いる燃料への切り替えが有った場合に噴射停止側燃料噴射弁における噴射圧力を抜き、定常的に用いる燃料から一時的に用いる燃料への切り替えが有った場合に噴射停止側燃料噴射弁における噴射圧力を抜くのを禁止することを特徴とする。
【００１８】
前記請求項１の部分にて述べたごとく、一時的に用いる方の燃料噴射弁が噴射停止側燃料噴射弁となった場合に異常を生じやすい。このため噴射圧力除去手段は、一時的に用いる燃料から定常的に用いる燃料への切り替えが有った場合に噴射停止側燃料噴射弁における噴射圧力を抜いて、噴射停止側燃料噴射弁に働く噴射圧力を低減あるいは消去することにより、燃料噴射弁の固着や燃料リークと言った異常を防止する。そして、燃料の切り替えが逆の場合には噴射停止側燃料噴射弁における噴射圧力を抜くのを禁止する。このことにより短時間後に定常的に用いる側の燃料が再度噴射対象になった場合に、維持されていた噴射圧力にて初期から十分良好な燃料噴射が可能となるので、定常的に用いる燃料による燃焼に迅速に戻すことができる。
【００１９】
請求項７に記載の燃料切替内燃機関制御装置では、請求項６において、前記噴射圧力除去手段は、燃料の切り替え時に、前記噴射停止側燃料噴射弁への燃料圧送を停止すると共に、該噴射停止側燃料噴射弁における噴射圧力を抜くことを特徴とする。
【００２０】
このように更に噴射圧力除去手段は、噴射停止側燃料噴射弁への燃料圧送を停止することにより、噴射圧力の低減あるいは消去を確実なものとすることができる。このため噴射停止側燃料噴射弁の固着や燃料リークと言った異常を一層効果的に防止することができる。
【００２１】
請求項８に記載の燃料切替内燃機関制御装置では、請求項７において、前記噴射圧力除去手段は、燃料の切り替え時に、前記噴射停止側燃料噴射弁から燃料を噴射させることで該噴射停止側燃料噴射弁における噴射圧力を抜くことを特徴とする。
【００２２】
噴射圧力除去手段は、例えば、燃料の圧送が停止された状態で噴射停止側燃料噴射弁から燃料を噴射させることで噴射圧力の低減あるいは消去が可能となる。このことにより特別に噴射圧力を抜く機構を設ける必要が無く、製造コストを抑制できる。
【００２３】
請求項９に記載の燃料切替内燃機関制御装置では、請求項８において、燃料の切り替え後において、前記噴射停止側燃料噴射弁から噴射される燃料量に対応して、新たに噴射される燃料の噴射量を減少する噴射開始側燃料噴射量制御手段を備えたことを特徴とする。
【００２４】
噴射圧力除去手段が噴射停止側燃料噴射弁からの燃料噴射により噴射圧力を抜く場合には、新たに噴射開始した燃料噴射弁から噴射される別種の燃料に対して、噴射停止側燃料噴射弁から噴射される燃料が加わることになる。このため噴射開始側燃料噴射量制御手段を設けて、噴射停止側燃料噴射弁からの噴射量に対応して、新たに噴射される燃料の噴射量を減少する。このことにより燃料の過濃な状態を防止し、燃料濃度を適切な状態に維持することができる。
【００２５】
請求項１０に記載の燃料切替内燃機関制御装置では、請求項６〜９のいずれかにおいて、前記複数種類の燃料とは、ガソリンと、ガス燃料との組み合わせであることを特徴とする。
【００２６】
より具体的には、複数種類の燃料としては、ガソリンとガス燃料（例えば、ＣＮＧ、ＬＰＧ、水素、ジメチルエーテル等）との組み合わせを挙げることができ、前述したごとく噴射停止側燃料噴射弁の固着や燃料リークと言った異常を防止することができる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
［実施の形態１］
図１は、上述した発明が適用された車両用のバイフューエルエンジンの概略構成を表すブロック図である。ここでエンジン２は内部の燃焼室（図示略）に吸気経路４及び吸気バルブ（図示略）を介して空気を導入している。吸気経路４の途中にはモータにて駆動されるスロットルバルブ６が設けられて、吸気経路４を流れる吸入空気の調量を実行している。吸気経路４を流れる吸入空気量ＧＡは吸入空気量センサ８にて検出されている。
【００３０】
燃焼室手前の吸気ポート（図示略）には各気筒につき２つの燃料噴射弁１０，１２が設けられている。これら燃料噴射弁１０，１２はそれぞれ専用のデリバリパイプ１０ａ，１２ａから、異なる種類の燃料を供給され、燃料噴射タイミングにていずれかの燃料噴射弁１０，１２から吸気ポートへ燃料が噴射される。この内、第１燃料噴射弁１０は、ガソリンタンク１４からのガソリンが、ガソリン供給経路１５を介して圧送装置１６により加圧されて圧送されてくる。ガソリンタンク１４には燃料レベルセンサ１４ａが設けられてガソリン残量を検出している。尚、図示していないが噴射量以上にデリバリパイプ１０ａに過剰に供給されたガソリンはリターン経路によりガソリンタンク１４や圧送装置１６に戻される。
【００３１】
又、第２燃料噴射弁１２はＣＮＧタンク１８からＣＮＧ供給経路１９により調圧装置２０を介してＣＮＧが送られてくる。したがってエンジン２ではガソリン又はＣＮＧのいずれかが燃焼室に導入されて、点火プラグ２２により点火されて燃焼がなされることになる。
【００３２】
尚、ガソリン供給経路１５の内、圧送装置１６の下流には第１燃料圧力センサ１５ａが配置され、ガソリンの噴射圧力Ｐｆｇを検出している。又、ＣＮＧ供給経路１９の内、調圧装置２０の上流側にはＣＮＧ圧力センサ１９ａが配置されてＣＮＧ残量を検出し、調圧装置２０の下流には第２燃料圧力センサ１９ｂが配置されてＣＮＧの噴射圧力Ｐｆｃを検出している。又、デリバリパイプ１０ａ，１２ａには、それぞれ燃料温度センサ１０ｂ，１２ｂが設けられて、噴射される各燃料の温度ＴＨｇ，ＴＨｃを検出している。
【００３３】
そして燃焼により燃焼室内に生じた排気は、排気バルブ（図示略）を介して排気経路２４に排出される。この排気経路２４には空燃比センサ２６が設けられており、排気成分に基づいて空燃比ＡＦを検出している。
【００３４】
ＥＣＵ（電子制御ユニット）２８はマイクロコンピュータを中心として構成されたエンジン制御回路である。このＥＣＵ２８は、吸入空気量センサ８、燃料温度センサ１０ｂ，１２ｂ、燃料レベルセンサ１４ａ、燃料圧力センサ１５ａ，１９ｂ、ＣＮＧ圧力センサ１９ａ、空燃比センサ２６、スロットルバルブ６に内蔵されているスロットル開度センサ６ａ、エンジン２のクランク軸の回転を検出するエンジン回転数センサ３０、ノッキングを検出するノックセンサ３１、アクセルペダル３２の操作量を検出するアクセル開度センサ３２ａ、燃料切り替えスイッチ３４、及び冷却水温センサなどの他のセンサ類から必要な信号を受けている。又、ＥＣＵ２８は、変速シフト等の処理を実行する他のＥＣＵ３６とも信号的に接続されて相互に情報を交換している。
【００３５】
そしてこれらの情報に基づいて、ＥＣＵ２８は、スロットルバルブ６の開度（スロットル開度ＴＡ）や燃料噴射弁１０，１２から吸気ポートへ噴射される燃料量を調整している。具体的には、アクセル開度センサ３２ａにて検出されるアクセルペダル３２の操作量（アクセル開度ＡＣＣＰ）に基づいて、エンジン２が要求されている出力トルク算出し、この出力トルクが実現されるスロットル開度ＴＡとなるようにスロットルバルブ６を操作している。又、アイドルフィードバック制御時においては、エンジン回転数ＮＥが目標アイドル回転数となるようにスロットルバルブ６を操作している。
【００３６】
そして、アイドル安定時や定常走行の場合には、吸入空気量センサ８から検出される吸入空気量ＧＡ及びエンジン回転数ＮＥに基づいて理論空燃比での燃焼が実現されるように、燃料噴射弁１０，１２のいずれかから噴射される燃料を、燃料噴射弁１０，１２の開弁時間の長さで調量している。尚、この開弁時間は燃料圧力センサ１５ａ，１９ｂ及び燃料温度センサ１２ｂの検出値を考慮して算出される。更に、この開弁時間は、空燃比センサ２６にて検出される空燃比ＡＦに基づいて高精度に理論空燃比となるようにフィードバック制御されている。
【００３７】
次にＥＣＵ２８により実行される処理の内で、ガソリンとＣＮＧとの間での燃料切り替え時の燃料噴射処理について説明する。図２は燃料噴射量制御処理のフローチャートを示している。本処理はクランク軸がエンジン２の気筒数に対応して予め定めたクランク角（例えば４気筒なら１８０°、６気筒ならば１２０°）を回転する毎に繰り返し実行される処理である。
【００３８】
本処理が開始されると、まず燃料噴射要求がＣＮＧか否かが判定される（Ｓ１００）。ＣＮＧでなければ（Ｓ１００で「ＮＯ」）、すなわちガソリンの燃料噴射要求されていれば、圧送装置１６によるガソリンの圧送が実行される（Ｓ１０１）。尚、既に圧送装置１６による圧送が実行されていれば、ここでは圧送状態が継続される。
【００３９】
そしてガソリンの噴射圧力Ｐｆｇが、第１燃料噴射弁１０から良好に噴射できる圧力Ｂ以上となっているか否かが判定される（Ｓ１０２）。ここで既にＰｆｇ≧Ｂであれば（Ｓ１０２で「ＹＥＳ」）、次式１のごとく第１燃料噴射弁１０による噴射時間ＴＡＵｇが算出される（Ｓ１０３）。
【００４０】
【数１】
ＴＡＵｇ  ←  ｈ（ＮＥ，ＧＡ，Ｐｆｇ，ＡＦ，…）        …  ［式１］
ここで、ｈ（）は噴射時間ＴＡＵｇを求めるための演算式を表し、パラメータとしてエンジン回転数ＮＥ、吸入空気量ＧＡ、ガソリンの噴射圧力Ｐｆｇ及び空燃比ＡＦを用いて噴射時間ＴＡＵｇを算出することを表している。尚、パラメータとしては、ＮＥ，ＧＡ，Ｐｆｇ，ＡＦに限らず、他の検出値や情報を含めても良い。
【００４１】
そして、ＣＮＧ用の第２燃料噴射弁１２による噴射時間ＴＡＵｃに「０」を設定する（Ｓ１０４）。更に後述するＣＮＧ噴射要求継続カウンタＣｃに「０」を設定して（Ｓ１０５）、一旦本処理を終了する。
【００４２】
このように第１燃料噴射弁１０の噴射時間ＴＡＵｇが算出されることにより、噴射時間ＴＡＵｇに基づいて第１燃料噴射弁１０の開弁時間が調整される。このことで、エンジン運転状態に対応した量のガソリンが噴射タイミングとなった気筒の吸気ポートに噴射される。尚、噴射時間ＴＡＵｃ＝０であるので、第２燃料噴射弁１２からのＣＮＧの噴射は停止されている。
【００４３】
以後も、燃料噴射要求がガソリンである限り（Ｓ１００で「ＮＯ」）、第１燃料噴射弁１０の噴射時間ＴＡＵｇが算出され（Ｓ１０３）、第２燃料噴射弁１２の噴射時間ＴＡＵｃに「０」が設定される（Ｓ１０４）ことにより、燃料としてはガソリンのみがエンジン２に供給されることになる。
【００４４】
そして、ＥＣＵ２８による自動判定あるいは燃料切り替えスイッチ３４から運転者が指示することにより、燃料噴射要求がＣＮＧに切り替わった場合には（Ｓ１００で「ＹＥＳ」）、次の処理が行われる。
【００４５】
まず圧送装置１６に対して停止指示信号を出力して、ガソリンタンク１４内のガソリンを、ガソリン専用のデリバリパイプ１０ａに圧送することを停止する（Ｓ１０６）。次にＣＮＧ噴射要求継続カウンタＣｃがガソリン燃料圧力消滅基準カウント値Ａ以下か否かが判定される（Ｓ１０８）。
【００４６】
ＣＮＧ噴射要求継続カウンタＣｃは、ＣＮＧに燃料噴射要求が切り替わってからの噴射回数をカウントするものである。ガソリン燃料圧力消滅基準カウント値Ａは、ＣＮＧに燃料噴射要求が切り替わってから後述する第１燃料噴射弁１０の開弁処理にて第１燃料噴射弁１０におけるガソリンの燃料圧力が消滅するまでの噴射回数を表す値である。
【００４７】
ＣＮＧへの燃料噴射要求の切り替わり初期においては、ＣＮＧ噴射要求継続カウンタＣｃ＝０であるため、Ｃｃ＜Ａである。このためステップＳ１０８で「ＹＥＳ」と判定されて、次式２のごとく、圧送装置１６が停止した状態で、開弁時間αにより、第１燃料噴射弁１０から吸気ポートへ噴射されるガソリン噴射量ｄＴＡＵｇが算出される（Ｓ１１０）。すなわち第１燃料噴射弁１０における残圧によるガソリン噴射量が算出される。
【００４８】
【数２】
ｄＴＡＵｇ  ←  ｇｃ（α，Ｃｃ）    …  ［式２］
ｇｃ（）は、第１燃料噴射弁１０の開弁時間αとＣＮＧ噴射要求継続カウンタＣｃとに基づいて、開弁時間αの間に、第１燃料噴射弁１０が吸気ポートに噴射するガソリン燃料量を、ＣＮＧ量に換算して求める演算式である。すなわち、この演算式は、ＣＮＧへ燃料噴射要求の切り替わる直前におけるガソリンが標準の燃料圧力にあるものとして、第１燃料噴射弁１０の開弁時間α分の開弁毎に、第１燃料噴射弁１０から吸気ポートに噴射されるガソリンの量をＣＮＧに換算して求めるものである。
【００４９】
演算式ｇｃ（）は例えば、図３に示すごとく表すことができる。圧送装置１６からのガソリン圧送は停止されているので、噴射回数を表すＣＮＧ噴射要求継続カウンタＣｃの増加と共に、第１燃料噴射弁１０におけるガソリンの燃料圧力は低下する。したがってＣＮＧ噴射要求継続カウンタＣｃの増加と共に、ｇｃ（α，Ｃｃ）により算出されるガソリン噴射量ｄＴＡＵｇは減少する。そして、最終的にガソリンの噴射圧力は消滅して、ｄＴＡＵｇ＝０となる。そしてこのようにガソリンの噴射圧力が消滅した時のＣＮＧ噴射要求継続カウンタＣｃがガソリン燃料圧力消滅基準カウント値Ａに一致するように、ガソリン燃料圧力消滅基準カウント値Ａの値が予め設定されている。
【００５０】
次に第１燃料噴射弁１０の噴射時間ＴＡＵｇに前記開弁時間αが設定される（Ｓ１１２）。このことにより第１燃料噴射弁１０には圧送装置１６からの燃料供給は無いが、ステップＳ１０８にて「ＹＥＳ」と判定されている限り、第１燃料噴射弁１０は繰り返し、開弁時間αにて開弁することになる。
【００５１】
次に次式３に示すごとくＣＮＧ用の第２燃料噴射弁１２による噴射時間ＴＡＵｃが算出される（Ｓ１１４）。
【００５２】
【数３】
0003888213.tif 000002
ここでｆ（）は、エンジン運転状態から噴射時間ＴＡＵｃを求めるための演算式を表し、パラメータとしてエンジン回転数ＮＥ、吸入空気量ＧＡ、ＣＮＧの噴射圧力Ｐｆｃ、ＣＮＧ温度ＴＨｃ及び空燃比ＡＦを用いて噴射時間ＴＡＵｃを算出することを表している。尚、パラメータとしては、ＮＥ，ＧＡ，Ｐｆｃ，ＴＨｃ，ＡＦに限らず、他の検出値や情報を含めても良い。
【００５３】
又、ｆｃ（）は、前記ステップＳ１１０にて求めたガソリン噴射量ｄＴＡＵｇ（既にＣＮＧ量として換算されている）を、ＣＮＧの現在の噴射圧力Ｐｆｃ及びＣＮＧ温度ＴＨｃに基づいて第２燃料噴射弁１２の開弁時間として換算する演算式である。
【００５４】
このように、ガソリン噴射量ｄＴＡＵｇに対応する開弁時間を減算しているのは、第１燃料噴射弁１０から同時に噴射されるガソリン分を、第２燃料噴射弁１２から噴射されるＣＮＧ量から削除することにより、混合気が過剰な燃料濃度となるのを未然に防止するためである。
【００５５】
そしてＣＮＧ噴射要求継続カウンタＣｃをインクリメントして（Ｓ１１６）、本処理を一旦終了する。
このようにＣｃ≦Ａである時には、第１燃料噴射弁１０の噴射時間ＴＡＵｇと第２燃料噴射弁１２の噴射時間ＴＡＵｃとが算出されることにより、第１燃料噴射弁１０と第２燃料噴射弁１２とから燃料噴射が実行される。このことで、ガソリンとＣＮＧとの混合燃料が吸入タイミングとなった気筒に対して、適切な燃料濃度にて供給される。
【００５６】
そして、この間にＣＮＧ噴射要求継続カウンタＣｃはインクリメント（Ｓ１１６）を繰り返すことにより次第に増加する。このことにより、ステップＳ１１０にて算出されるガソリン噴射量ｄＴＡＵｇは次第に小さくなり、ステップＳ１１４にて算出されるＣＮＧの噴射時間ＴＡＵｃは本来の噴射時間に戻ってゆく。
【００５７】
そして第１燃料噴射弁１０における噴射圧力が燃料噴射により抜けることにより噴射圧力がほぼ「０」となることに対応してガソリン噴射量ｄＴＡＵｇがほぼ「０」となる。この時に、Ｃｃ＞Ａとなるので（Ｓ１０８で「ＮＯ」）、次式４に示すごとく第２燃料噴射弁１２による噴射時間ＴＡＵｃが算出される（Ｓ１１８）。
【００５８】
【数４】
ＴＡＵｃ  ←  ｆ（ＮＥ，ＧＡ，Ｐｆｃ，ＴＨｃ，ＡＦ，…）  …  ［式４］
この式４は、前記式３にて説明した演算式ｆ（）により噴射時間ＴＡＵｃを求めるものである。
【００５９】
そして次に第１燃料噴射弁１０の噴射時間ＴＡＵｇに「０」を設定して（Ｓ１１９）、本処理を一旦終了する。したがって、以後は、噴射時間ＴＡＵｃにより、第２燃料噴射弁１２からＣＮＧのみが吸気ポートに噴射されることになる。この時、第１燃料噴射弁１０におけるガソリンの噴射圧力は、ほぼ「０」に維持されている。
【００６０】
そしてＥＣＵ２８による自動判定あるいは燃料切り替えスイッチ３４から運転者が指示することにより、燃料噴射要求がガソリンに切り替わった場合には（Ｓ１００で「ＮＯ」）、まず圧送装置１６を駆動してガソリンタンク１４内のガソリンをデリバリパイプ１０ａに対して圧送することを開始する（Ｓ１０１）。
【００６１】
次に第１燃料圧力センサ１５ａにより検出されたガソリンの噴射圧力Ｐｆｇが第１燃料噴射弁１０から良好に噴射できる圧力Ｂ以上となっているか否かが判定される（Ｓ１０２）。初期にはＰｆｇ＜Ｂである場合があるので、この場合には（Ｓ１０２で「ＮＯ」）、ステップＳ１１８に移行して、前記式４に示したごとく第２燃料噴射弁１２によるＣＮＧの噴射時間ＴＡＵｃを算出する。そしてガソリンの噴射時間ＴＡＵｇには「０」を設定して（Ｓ１１９）、本処理を一旦終了する。したがって、Ｐｆｇ＜Ｂである（Ｓ１０２で「ＮＯ」）間は、ＣＮＧの噴射が継続される。
【００６２】
圧送装置１６による圧送により、第１燃料噴射弁１０における噴射圧力が圧力Ｂ以上となれば（Ｓ１０２で「ＹＥＳ」）、前記式１のごとく第１燃料噴射弁１０の噴射時間ＴＡＵｇが算出され（Ｓ１０３）、第２燃料噴射弁１２の噴射時間ＴＡＵｃに「０」が設定される（Ｓ１０４）。そして、ＣＮＧ噴射要求継続カウンタＣｃに「０」が設定されて（Ｓ１０５）、一旦本処理を終了する。このことによりエンジン２は第１燃料噴射弁１０から噴射されるガソリンのみによる燃焼に移行する。
【００６３】
本実施の形態における処理の一例を図４のタイミングチャートに示す。燃料噴射要求がガソリンからＣＮＧに切り替わると（ｔ０）、ガソリンの圧送が停止されると共に、ガソリンの噴射時間ＴＡＵｇは予め設定されている開弁時間αに固定される。このことによりガソリンの残圧により第１燃料噴射弁１０から噴射されるガソリン（ｄＴＡＵｇ）は、残圧（Ｐｆｇ）が低下するにしたがって小さくなる。又、ＣＮＧの噴射時間ＴＡＵｃはｄＴＡＵｇの低下に伴い、増加して通常のレベルに近づく。
【００６４】
そしてガソリンの噴射圧力Ｐｆｇがほぼ「０」となる時には、Ｃｃ＞Ａとなるので（ｔ１）。ガソリンの噴射時間ＴＡＵｇは「０」となり、ＣＮＧの噴射時間ＴＡＵｃは通常のレベルとなる。このことにより、以後、ＣＮＧのみの燃料噴射となる。
【００６５】
そして燃料噴射要求がＣＮＧからガソリンに切り替わると（ｔ２）、圧送装置１６から第１燃料噴射弁１０へのガソリン圧送が直ちに開始される。圧送初期においてはガソリンの噴射圧力Ｐｆｇが不十分であるので、第２燃料噴射弁１２によるＣＮＧの噴射は維持される。噴射圧力Ｐｆｇが、良好なガソリン噴射が可能な圧力Ｂまで上昇すれば（ｔ３）、直ちにＣＮＧからガソリンの噴射へ切り替わる。
【００６６】
上述した構成において、ステップＳ１００が切替要求検出手段としての処理に、ステップＳ１０３，Ｓ１０４，Ｓ１１８，Ｓ１１９が燃料切替手段としての処理に相当する。また、ステップＳ１０５，Ｓ１０６，Ｓ１０８，Ｓ１１２，Ｓ１１６が噴射圧力除去手段としての処理に、ステップＳ１１０，Ｓ１１４が噴射開始側燃料噴射量制御手段としての処理に相当する。
【００６７】
以上説明した本実施の形態１によれば、以下の効果が得られる。
（イ）．燃料をガソリンからＣＮＧへ切り替える際に、第１燃料噴射弁１０における噴射圧力Ｐｆｇを抜くことにより、第１燃料噴射弁１０に働く噴射圧力を低減あるいは消去することができる。このため第１燃料噴射弁１０の固着や燃料リークと言った異常を防止することができる。
【００６８】
（ロ）．噴射圧力Ｐｆｇを抜く処理は、圧送装置１６を停止させて、第１燃料噴射弁１０にてガソリンを噴射させることにより実行している。このことにより特別に噴射圧力を抜く機構を設ける必要が無く、製造コストを抑制できる。
【００６９】
（ハ）．噴射圧力Ｐｆｇを抜くために第１燃料噴射弁１０からガソリンを吸気ポートに噴射させる時は、既に第２燃料噴射弁１２からＣＮＧが噴射されているが、この時のＣＮＧの噴射量は、ガソリン噴射量に相当する分が減少されている。このことにより燃料の過濃な状態を防止し、燃料濃度を適切な状態に維持することができる。
【００７０】
（ニ）．本実施の形態では、ＣＮＧが定常的に用いられ、ガソリンは高出力の必要に応じて一時的に用いられるものである。このような場合には、一時的に用いる方の第１燃料噴射弁１０の方が、噴射停止期間中に固着や燃料リークの異常を生じやすい。このため本実施の形態では、ガソリンからＣＮＧに燃料切り替えが有った場合に、第１燃料噴射弁１０側のガソリンの噴射圧力を抜いて、第１燃料噴射弁１０の異常を防止している。
【００７１】
そしてＣＮＧからガソリンに燃料切り替えが有った場合には、第２燃料噴射弁１２側のＣＮＧの噴射圧力を抜くのを禁止している。このことにより短時間後に定常的に用いるＣＮＧの噴射に戻った場合には、維持されていたＣＮＧの噴射圧力にて初期から十分良好な燃料噴射が可能となるので、定常的な燃料による燃焼に迅速に戻すことができる。
【００７２】
尚、ＣＮＧからガソリンに燃料が切り替わった場合においては、ガソリン燃料圧力が十分に上昇した後に、第１燃料噴射弁１０によるガソリン噴射に切り替えているので、機関運転の安定性を阻害することはない。
【００７３】
［実施の形態２］
本実施の形態では、図５に示す燃料噴射量制御処理が実行され、第１燃料噴射弁１０における噴射圧力Ｐｆｇに基づいてガソリンの噴射圧力Ｐｆｇを抜くための第１燃料噴射弁１０の開弁を実行している。他の構成は前記実施の形態１と同じである。燃料噴射量制御処理（図５）について説明する。本処理は前記実施の形態１の燃料噴射量制御処理（図２）と同じタイミングで繰り返し実行される処理である。
【００７４】
本処理が開始されると、まず燃料噴射要求がＣＮＧか否かが判定される（Ｓ２００）。ＣＮＧでなければ（Ｓ２００で「ＮＯ」）、以下、ステップＳ２０１〜Ｓ２０４の処理が実行されて、一旦本処理を終了する。これらの処理は前記実施の形態１の燃料噴射量制御処理（図２）のステップＳ１０１〜Ｓ１０４と同じ処理である。
【００７５】
したがってガソリンの噴射時間ＴＡＵｇが算出されることにより、噴射時間ＴＡＵｇに基づいて第１燃料噴射弁１０の開弁時間が調整される。このことで、エンジン運転状態に対応した量のガソリンが噴射タイミングとなった気筒の吸気ポートに噴射される。
【００７６】
燃料噴射要求がＣＮＧに切り替わった場合には（Ｓ２００で「ＹＥＳ」）、まず圧送装置１６によるガソリンの圧送を停止する（Ｓ２０６）。次に第１燃料圧力センサ１５ａにて検出される第１燃料噴射弁１０における噴射圧力Ｐｆｇが基準圧力Ｐａ以上か否かが判定される（Ｓ２０８）。この基準圧力Ｐａは噴射圧力Ｐｆｇが、第１燃料噴射弁１０の駆動停止期間において燃料リークや弁固着などを生じさせない圧力の上限値を示しており、例えば「０（kg/cm2）」が設定されている。
【００７７】
ＣＮＧへの燃料噴射要求の切り替わり初期においては、Ｐｆｇ＞Ｐａであるため（Ｓ２０８で「ＹＥＳ」）、次式５のごとく、圧送装置１６が停止した状態で、第１燃料噴射弁１０から吸気ポートへ噴射されるガソリン噴射量ｄＴＡＵｇが算出される（Ｓ２１０）。
【００７８】
【数５】
ｄＴＡＵｇ  ←  ｇｐ（α，Ｐｆｇ）    …  ［式５］
ｇｐ（）は、第１燃料噴射弁１０の開弁時間αと噴射圧力Ｐｆｇとに基づいて、開弁時間αの間に、第１燃料噴射弁１０が吸気ポートに噴射するガソリン燃料量を、ＣＮＧ量に換算して求める演算式である。
【００７９】
演算式ｇｐ（）は例えば、図６に示すごとく表すことができる。圧送装置１６からのガソリン圧送は停止されているので、噴射時間αの噴射を繰り返す毎に第１燃料噴射弁１０における噴射圧力Ｐｆｇは低下する。このため周期毎に算出されるガソリン噴射量ｄＴＡＵｇは次第に低下することになる。そして、最終的に噴射圧力Ｐｆｇは基準圧力Ｐａまで低下する。ここではＰａ＝０であり、ｄＴＡＵｇ＝０となる。
【００８０】
次に第１燃料噴射弁１０の噴射時間ＴＡＵｇに前記開弁時間αが設定される（Ｓ２１２）。このことにより第１燃料噴射弁１０には圧送装置１６からの燃料供給は無いが、ステップＳ２０８にて「ＹＥＳ」と判定されている限り、第１燃料噴射弁１０は繰り返し、開弁時間αにて開弁することになる。
【００８１】
次に前記式３と同じ式にて、ＣＮＧ用の第２燃料噴射弁１２による噴射時間ＴＡＵｃが算出される（Ｓ２１４）。こうして本処理を一旦終了する。
このようにＰｆｇ＞Ｐａである時には、第１燃料噴射弁１０の噴射時間ＴＡＵｇと第２燃料噴射弁１２の噴射時間ＴＡＵｃとが算出されることにより、第１燃料噴射弁１０と第２燃料噴射弁１２とから燃料噴射が実行される。このことで、ガソリンとＣＮＧとの混合燃料が吸入タイミングとなった気筒に対して、適切な燃料濃度にて供給される。
【００８２】
そして、この間に、噴射圧力Ｐｆｇは低下する。このことによりステップＳ２１０にて算出されるガソリン噴射量ｄＴＡＵｇは次第に小さくなり、ステップＳ２１４にて算出されるＣＮＧの噴射時間ＴＡＵｃは本来の噴射時間に戻ってゆく。
【００８３】
そしてＰｆｇ≦Ｐａとなると（Ｓ２０８で「ＮＯ」）、次に前記式４と同じ式にて第２燃料噴射弁１２による噴射時間ＴＡＵｃが算出される（Ｓ２１８）。そして次に第１燃料噴射弁１０の噴射時間ＴＡＵｇに「０」を設定して（Ｓ２１９）、本処理を一旦終了する。したがって、以後は、ＣＮＧの噴射時間ＴＡＵｃにより、ＣＮＧのみが吸気ポートに噴射されることになる。この時、第１燃料噴射弁１０におけるガソリンの噴射圧力は、Ｐａ（ここでは「０」）以下に維持されている。
【００８４】
そして、ＥＣＵ２８による自動判定あるいは燃料切り替えスイッチ３４から運転者が指示することにより、燃料噴射要求がガソリンに切り替わった場合には（Ｓ２００で「ＮＯ」）、まず圧送装置１６を駆動してガソリンの圧送を開始する（Ｓ２０１）。そしてガソリンの噴射圧力Ｐｆｇが圧力Ｂ以上となっているか否かが判定される（Ｓ２０２）。切り替え初期においてＰｆｇ＜Ｂであれば（Ｓ２０２で「ＮＯ」）、ステップＳ２１８に移行して、前記式４に示したごとくＣＮＧの噴射時間ＴＡＵｃを算出する。そしてガソリンの噴射時間ＴＡＵｇに「０」を設定して（Ｓ２１９）、本処理を一旦終了する。したがって、Ｐｆｇ＜Ｂである（Ｓ２０２で「ＮＯ」）間は、ＣＮＧの噴射が継続される。
【００８５】
圧送装置１６による圧送によりガソリンの噴射圧力Ｐｆｇが圧力Ｂ以上となれば（Ｓ２０２で「ＹＥＳ」）、前記式１のごとくガソリンの噴射時間ＴＡＵｇが算出され（Ｓ２０３）、ＣＮＧの噴射時間ＴＡＵｃに「０」が設定される（Ｓ２０４）。そして一旦本処理を終了する。このことによりエンジン２はガソリンのみによる燃焼に移行する。
【００８６】
このような処理が行われることにより、噴射圧力Ｐｆｇ、噴射時間ＴＡＵｇ，ＴＡＵｃ、噴射量ｄＴＡＵｇが前記図４に示した状態とほぼ同様な推移を示す。上述した構成において、ステップＳ２００が切替要求検出手段としての処理に、ステップＳ２０３，Ｓ２０４，Ｓ２１８，Ｓ２１９が燃料切替手段としての処理に相当する。また、ステップＳ２０６，Ｓ２０８，Ｓ２１２が噴射圧力除去手段としての処理に、ステップＳ２１０，Ｓ２１４が噴射開始側燃料噴射量制御手段としての処理に相当する。
【００８７】
以上説明した本実施の形態２によれば、以下の効果が得られる。
（イ）．前記実施の形態１の（イ）〜（ニ）の効果を生じる。
（ロ）．噴射圧力Ｐｆｇが基準圧力Ｐａ以下となるまで第１燃料噴射弁１０の開弁を繰り返しているので、第１燃料噴射弁１０に対する圧力抜きを高精度に制御できる。
【００８８】
［その他の実施の形態］
（ａ）．前記各実施の形態において、演算式ｇｃ（），ｇｐ（）の代わりに、ＣＮＧ噴射要求継続カウンタＣｃや噴射圧力Ｐｆｇをパラメータとするマップを用いても良い。
【００８９】
（ｂ）．ＣＮＧ用の第２燃料噴射弁１２についてもＣＮＧからガソリンに燃料を切り替えた際に、調圧装置２０の出口に設けた開閉バルブを閉じて、第２燃料噴射弁１２から燃料を噴射することにより、第２燃料噴射弁１２における噴射圧力を抜いても良い。このことにより、ガソリンが定常的に用いられるエンジンの場合、あるいはＣＮＧ及びガソリンのいずれが定常的に用いられるとは言えない場合においても第２燃料噴射弁１２の固着やＣＮＧリークを防止できる。
【００９０】
（ｃ）．第１燃料噴射弁１０における噴射圧力は、燃料噴射することにより与圧抜きを実行したが、圧送装置１６から第１燃料噴射弁１０まで間のガソリンを、圧送装置１６の上流側あるいはガソリンタンク１４に戻すようにしても良い。すなわち、圧送装置１６から第１燃料噴射弁１０まで間のガソリンを、圧送装置１６の上流側あるいはガソリンタンク１４に戻す燃料経路を設け、この燃料経路に設けた開閉弁を、ガソリンからＣＮＧに燃料が切り替わった時に開くことにより、第１燃料噴射弁１０における燃料圧力を抜いても良い。このことにより、燃料切り替え直後に、前記式３に示したごとくのＣＮＧの噴射時間ＴＡＵｃに対する減量補正は不要となり、直ちに前記式４の処理に移行できる。又、この場合は、前記開閉弁からのガソリン流出量が十分で有れば、圧送装置１６による圧送を止めなくても第１燃料噴射弁１０における圧力を十分に低下できる。更に圧送装置１６による圧送を停止すれば、第１燃料噴射弁１０における圧力低下をより確実にすることができる。
【００９１】
（ｄ）．前記各実施の形態ではガス燃料としてＣＮＧを用いたが、これ以外のガス燃料、例えば、ＬＰＧ、水素、ＤＭＥ（ジメチルエーテル）等を用いても良い。又、ガソリンと前記ガス燃料との組み合わせ以外の複数燃料の組み合わせにおいても本発明を適用できる。
【００９２】
（ｅ）．前記各実施の形態のエンジン２（図１）におけるスロットルバルブ６はＥＣＵ２８にて開度が制御されていたが、アクセルペダルにて運転者が操作するタイプのスロットルバルブでも良い。
【００９３】
（ｆ）．燃料噴射量制御処理（図２）のステップＳ１０２、及び燃料噴射量制御処理（図５）のステップＳ２０２においては、ガソリンの噴射圧力Ｐｆｇの値により、ガソリン噴射が可能か否かを判定していたが、これ以外に圧送装置１６による圧送開始からの経過時間により判定しても良い。すなわち、ステップＳ１００，Ｓ２００にて「ＹＥＳ」から「ＮＯ」に切り替わることにより圧送装置１６による圧送（Ｓ１０１，Ｓ２０１）が開始されてから、一定の待機時間、あるいはエンジン回転数ＮＥ等に基づいて設定された待機時間の経過があったか否かを判定する。待機時間が経過していれば、噴射圧力Ｐｆｇはガソリン噴射が可能な圧力まで上昇したことが推定できるので、ガス燃料に代わってガソリン噴射を開始する。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１としての車両用バイフューエルエンジンの概略構成を表すブロック図。
【図２】実施の形態１のＥＣＵが実行する燃料噴射量制御処理のフローチャート。
【図３】上記燃料噴射量制御処理におけるＣＮＧ噴射要求継続カウンタＣｃとガソリン噴射量ｄＴＡＵｇとの関係を示すグラフ。
【図４】実施の形態１の処理の一例を示すタイミングチャート。
【図５】実施の形態２の燃料噴射量制御処理のフローチャート。
【図６】上記燃料噴射量制御処理におけるガソリンの噴射圧力Ｐｆｇとガソリン噴射量ｄＴＡＵｇとの関係を示すグラフ。
【符号の説明】
２…エンジン、４…吸気経路、６…スロットルバルブ、６ａ…スロットル開度センサ、８…吸入空気量センサ、１０…第１燃料噴射弁、１０ａ，１２ａ…デリバリパイプ、１０ｂ，１２ｂ…燃料温度センサ、１２…第２燃料噴射弁、１４…ガソリンタンク、１４ａ…燃料レベルセンサ、１５…ガソリン供給経路、１５ａ…第１燃料圧力センサ、１６…圧送装置、１８…ＣＮＧタンク、１９…ＣＮＧ供給経路、１９ａ…ＣＮＧ圧力センサ、１９ｂ…第２燃料圧力センサ、２０…調圧装置、２２…点火プラグ、２４…排気経路、２６…空燃比センサ、２８…ＥＣＵ、３０…エンジン回転数センサ、３１…ノックセンサ、３２…アクセルペダル、３２ａ…アクセル開度センサ、３４…スイッチ、３６…他のＥＣＵ。
【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】
0003888213.tif 000008