JP2014109247A - 燃料供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】バイフューエル内燃機関において、液体燃料から気体燃料への切替えが行われた際（特に切替直後）の、気筒内における燃焼状態の悪化の発生を、可及的に抑制すること。
【解決手段】噴射制御部（５３）は、液体燃料噴射弁（５１１）及び気体燃料噴射弁（５２１）における燃料噴射動作を制御するように、より詳細には、液体燃料噴射弁による燃料噴射と気体燃料噴射弁による燃料噴射とを切替えるように設けられている。この噴射制御部は、燃料噴射量補正部（５３４）を備えている。この燃料噴射量補正部は、補正対象噴射（液体燃料から気体燃料への切替えの直後の燃料噴射）における、気体燃料の噴射量を、通常噴射（補正対象噴射の後の燃料噴射）よりも減量補正するように設けられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、内燃機関の気筒内に供給する燃料を、液体燃料と気体燃料との間で切替可能に構成された、燃料供給装置に関する。

近年、排気中の有害成分を低減する等の観点から、内燃機関用燃料として、圧縮天然ガス（Compressed Natural Gas：以下「ＣＮＧ」と略称する）等の気体燃料が注目されている。しかしながら、ＣＮＧは、ガソリンや軽油等の液体燃料に比べて、エネルギー密度が小さい。このため、ＣＮＧ用内燃機関及びこれを搭載した車両においては、液体燃料用内燃機関及びこれを搭載した車両に比べて、機関出力が低くなったり航続距離が短くなったりするという問題がある。また、現在のところ、車両の一般ユーザが気体燃料を入手可能な箇所の数は少ない。このため、気体燃料用内燃機関を搭載した車両においては、長距離の移動に関して難点がある。

そこで、液体燃料と気体燃料とを切替えて使用可能な、いわゆるバイフューエル内燃機関が提案されている（例えば、特開平７−３４９１５号公報等参照。）。かかるバイフューエル内燃機関においては、気筒内に供給される燃料が、液体燃料と気体燃料との間で、運転状態等に応じて適宜切替えられる。これにより、排気中の有害成分の低減が気体燃料の使用によって図られるとともに、高出力及び充分な航続距離が液体燃料の使用によって確保される。

特開平７−３４９１５号公報

ところで、液体燃料の噴射中には、吸気通路内への液体燃料の壁面付着が（特に冷間時において顕著に）生じる。このため、液体燃料の噴射中には（特に冷間時にて）、燃料噴射量に対して、壁面付着を考慮した増量補正が行われることがある（例えば、特開２００１−１５２９２４号公報等参照）。

この点、バイフューエル内燃機関においては、上述のような壁面付着及び増量補正の影響で、液体燃料から気体燃料への切替えが行われた際（特に切替直後）に、壁面付着していた液体燃料が揮発して気体燃料とともに気筒内に吸入されることで、気筒内における燃料混合気が不用意にリッチとなり、燃焼状態が悪化する懸念がある。本発明は、かかる課題に対処するためになされたものである。

本発明の対象となる燃料供給装置は、内燃機関の気筒内に供給する燃料を、液体燃料と気体燃料との間で切替可能に構成されている。ここで、液体燃料とは、常温常圧にて液体状態の燃料をいう（ガソリン、軽油、ジメチルエーテル、アルコール、等。）。また、気体燃料とは、常温常圧にて気体状態の燃料をいう（ＣＮＧ、液化天然ガス、液化石油ガス、水素、等。）。前記燃料供給装置は、液体燃料噴射弁と、気体燃料噴射弁と、噴射制御部と、を備えている。

前記液体燃料噴射弁は、前記気筒に連通する吸気ポート内にて前記液体燃料を噴射するように設けられている。前記気体燃料噴射弁は、前記気体燃料を噴射することで前記気筒に前記気体燃料を供給するように設けられている。前記噴射制御部は、前記液体燃料噴射弁及び前記気体燃料噴射弁における燃料噴射動作を制御するように、より詳細には、前記液体燃料噴射弁による燃料噴射と前記気体燃料噴射弁による燃料噴射とを切替えるように設けられている。

本発明の特徴は、前記噴射制御部が、燃料噴射量補正部を備えたことにある。この燃料噴射量補正部は、補正対象噴射（前記液体燃料から前記気体燃料への切替えの直後の前記気体燃料の噴射）における前記気体燃料の燃料噴射量を減量補正するように設けられている。具体的には、例えば、前記燃料噴射量補正部は、冷間時における、前記液体燃料噴射弁による前記液体燃料の噴射中の増量補正の実施状態に応じて、前記補正対象噴射における減量補正量を設定するように構成され得る。

かかる構成を有する、本発明の燃料供給装置においては、前記噴射制御部は、前記内燃機関の運転状態等に応じて、前記気筒内に供給する燃料を、前記液体燃料と前記気体燃料との間で適宜切替える。ここで、前記液体燃料から前記気体燃料への切替えが行われる場合、前記燃料噴射量補正部は、前記補正対象噴射における前記気体燃料の燃料噴射量を、通常時（同一の運転状態にて当該燃料噴射が前記補正対象噴射ではないとき）よりも減量補正する。これにより、前記気筒内における燃料混合気が不用意にリッチとなることによる燃焼状態の悪化の発生（特に冷間時）が、良好に抑制され得る。

本発明の一実施形態が適用された内燃機関及びその周辺の概略構成を示す図。 図１に示されている燃料供給装置にて実行される燃料噴射の様子を示すタイムチャート。 図１に示されているＥＣＵにて実行される燃料切替処理の具体例を示すフローチャート。 図１に示されているＥＣＵにて実行される燃料噴射制御の具体例を示すフローチャート。 図１に示されているＥＣＵにて実行される燃料噴射制御の具体例を示すフローチャート。 図１に示されている燃料供給装置の一変形例の概略構成を示す図。

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。なお、変形例は、当該実施形態の説明中に挿入されると首尾一貫した一実施形態の説明の理解が妨げられるので、末尾にまとめて記載されている。

＜実施形態の装置構成＞
図１を参照すると、本実施形態が適用される内燃機関１０は、内部に設けられた気筒１１内に供給される燃料を、気体燃料としてのＣＮＧと、液体燃料としてのガソリンと、の間で切替可能な、いわゆるバイフューエルエンジンとして構成されている。具体的には、本実施形態においては、内燃機関１０は、複数（例えば４つ）の気筒１１を有していて、車両の駆動輪を回転駆動させるための動力を発生するように、当該車両に搭載されている。以下、最初に、内燃機関１０及びその周辺の構成について説明する。

内燃機関１０におけるシリンダヘッドには、複数の吸気ポート１２及び排気ポート１３が、各気筒１１と連通可能に形成されている。吸気ポート１２及び排気ポート１３は、それぞれ、各気筒１１に対応して設けられている。また、内燃機関１０におけるシリンダヘッドには、複数の吸気弁１４と、これらの吸気弁１４を所定のタイミングで開閉動作させるための吸気弁駆動機構１５と、が装着されている。吸気弁１４は、吸気ポート１２を開閉する（気筒１１と吸気ポート１２との連通と非連通とを切替える）ように設けられている。同様に、内燃機関１０におけるシリンダヘッドには、複数の排気弁１６と、これらの排気弁１６を所定のタイミングで開閉動作させるための排気弁駆動機構１７と、が装着されている。さらに、内燃機関１０におけるシリンダヘッドには、複数の点火プラグ１８が装着されている。点火プラグ１８は、各気筒１１に対応して設けられていて、点火コイル等を含む点火装置を介して所定タイミングに高電圧が印加されることで、燃料混合気を着火するための火花放電を気筒１１内にて発生するようになっている。

各気筒１１は、吸気ポート１２を介して、吸気通路２１と接続されている。吸気通路２１は、吸気管部と、この吸気管部から各気筒１１に対応して枝分かれした吸気マニホールドと、を備えている。吸気通路２１における上述の吸気管部には、気筒１１内への吸入空気量を調整する手段としてのスロットル弁２２が設けられている。このスロットル弁２２は、ＤＣモータ等のスロットルアクチュエータ２３によって開度調節されるようになっている。

また、各気筒１１は、排気ポート１３を介して、排気通路３１と接続されている。排気通路３１は、排気管部と、この排気管部から各気筒１１に対応して枝分かれした排気マニホールドと、を備えている。上述の排気管部には、排気中のＣＯ，ＨＣ，ＮＯｘ等を浄化するための触媒３２が設けられている。

＜＜燃料供給装置の構成＞＞
次に、内燃機関１０における各気筒１１に燃料を供給する燃料供給装置５０の構成について説明する。この燃料供給装置５０は、気筒１１内に供給する燃料を、ガソリンとＣＮＧとの間で切替可能に構成されている。具体的には、この燃料供給装置５０は、ガソリン供給部５１と、ＣＮＧ供給部５２と、噴射制御部５３と、を備えている。

ガソリン供給部５１は、ガソリン噴射弁５１１と、ガソリン配管５１２と、ガソリンタンク５１３と、フィードポンプ５１４と、を備えている。複数のガソリン噴射弁５１１は、各気筒１１に対応して設けられている。本発明の「液体燃料噴射弁」としてのガソリン噴射弁５１１は、ガソリン配管５１２を介して供給されたガソリンを吸気ポート１２内にて噴射するように、吸気ポート１２の近傍に装着されている。各ガソリン噴射弁５１１は、ガソリン配管５１２を介して、ガソリンが貯留されているガソリンタンク５１３に接続されている。ガソリンタンク５１３内には、ガソリンをガソリン配管５１２に送出するためのフィードポンプ５１４が設けられている。

ＣＮＧ供給部５２は、ＣＮＧ噴射弁５２１と、ガス配管５２２と、ガスタンク５２３と、レギュレータ５２４と、第１遮断弁５２５と、第２遮断弁５２６と、を備えている。複数のＣＮＧ噴射弁５２１は、各気筒１１に対応して設けられている。本実施形態においては、本発明の「気体燃料噴射弁」としてのＣＮＧ噴射弁５２１は、ガス配管５２２を介して供給されたＣＮＧを吸気ポート１２内にて噴射することで、気筒１１内にＣＮＧを供給するように、吸気ポート１２の近傍に装着されている。各ＣＮＧ噴射弁５２１は、ガス配管５２２を介して、ガスタンク５２３に接続されている。ガスタンク５２３内には、高圧状態（例えば２０ＭＰａ）のＣＮＧが充填されている。

ガス配管５２２には、レギュレータ５２４が装着されている。このレギュレータ５２４は、いわゆる減圧弁と称されるものであって、ＣＮＧ噴射弁５２１側に供給されるＣＮＧの圧力（噴射側供給圧）を、ガスタンク５２３内における高圧状態から減圧して所定供給圧（例えば０．４ＭＰａ）に調整するようになっている。ガスタンク５２３とガス配管５２２との接続部には、第１遮断弁５２５が装着されている。同様に、レギュレータ５２４とガス配管５２２との接続部には、第２遮断弁５２６が装着されている。第１遮断弁５２５及び第２遮断弁５２６は、常閉式の電磁駆動弁であって、非通電時においてガス通路におけるＣＮＧ燃料の通流を遮断する一方で、通電時においてガス通路におけるＣＮＧ燃料の通流を許容するようになっている。

噴射制御部５３は、ガソリン噴射弁５１１によるガソリン噴射とＣＮＧ噴射弁５２１によるＣＮＧ噴射とが択一的に行われる（すなわち１つの気筒１１における同一の吸気行程に対していずれか一方の噴射のみが行われる）べく、ガソリン噴射弁５１１及びＣＮＧ噴射弁５２１における燃料噴射動作を制御するように設けられている。具体的には、噴射制御部５３は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、等よりなるマイクロコンピュータ５３１を主体として構成されたＥＣＵ５３０を備えている。ＥＣＵ５３０は、マイクロコンピュータ５３１の他に、インタフェース等を備えている。インタフェースは、マイクロコンピュータ５３１と、ＥＣＵ５３０の外部の、各種動作部（スロットルアクチュエータ２３、ガソリン噴射弁５１１、ＣＮＧ噴射弁５２１、等。）、後述するセンサ類、スイッチ類、等と、の間の信号の授受を仲介するように設けられている。マイクロコンピュータ５３１は、ＲＯＭに記憶された各種の制御プログラム（制御ルーチン）を実行することで、後述する各種センサ等からの入力に基づいて燃料噴射量や点火タイミング等を演算し、この演算結果に基づいて上述の各種動作部の駆動を制御するための駆動制御信号を出力するようになっている。

図１におけるマイクロコンピュータ５３１内には、上述の制御プログラムの実行により当該マイクロコンピュータ５３１上に構築される機能ブロックが示されている。図１に示されているように、本実施形態においては、マイクロコンピュータ５３１は、切替指令出力部５３２と、使用燃料決定部５３３と、燃料噴射量補正部５３４と、噴射タイミング設定部５３５と、噴射信号出力部５３６と、を備えている。また、燃料供給装置５０には、スロットル開度センサ５４１、吸気圧センサ５４２、クランクポジションセンサ５４３、カムポジションセンサ５４４、冷却水温センサ５４５、第１圧力センサ５４６、及び第２圧力センサ５４７を含むセンサ類と、燃料選択スイッチ５４８を含むスイッチ類と、が設けられている。

切替指令出力部５３２は、上述のセンサ類及びスイッチ類からの出力信号に基づいて、切替指令信号を出力するように設けられている。ここで、「切替指令信号」とは、ガソリン噴射弁５１１によるガソリンの噴射と、ＣＮＧ噴射弁５２１によるＣＮＧの噴射と、を切替えるための信号である。すなわち、この切替指令信号は、気筒１１内へ供給する燃料の切替え（本実施形態においてはガソリンからＣＮＧへの切替えとＣＮＧからガソリンへの切替えとの２つの態様がある）を行うために出力される信号である。

使用燃料決定部５３３は、切替指令出力部５３２による切替指令信号の出力に基づいて、ガソリン噴射指令信号とＣＮＧ噴射指令信号とを切替えて、燃料噴射量補正部５３４、噴射タイミング設定部５３５、及び噴射信号出力部５３６に向けて出力するように設けられている。ここで、「ガソリン噴射指令信号」とは、ガソリン噴射弁５１１にてガソリンを噴射させるために、噴射信号出力部５３６等に向けて出力される信号である。一方、「ＣＮＧ噴射指令信号」とは、ＣＮＧ噴射弁５２１にてＣＮＧを噴射させるために、噴射信号出力部５３６等に向けて出力される信号である。すなわち、使用燃料決定部５３３は、切替指令出力部５３２による切替指令信号の出力に基づいて、気筒１１内へ供給する燃料を、ガソリンとＣＮＧとの間で選択（決定）するようになっている。

燃料噴射量補正部５３４は、使用燃料決定部５３３からの出力信号（ガソリン噴射指令信号又はＣＮＧ噴射指令信号：以下同様）と、上述のスロットル開度センサ５４１等を含むセンサ類からの出力信号と、に基づいて、ガソリン又はＣＮＧの燃料噴射における基本燃料噴射量（これはＥＣＵ５３０に含まれる他の手段によって運転状態に応じて設定される）に対する、補正量を設定（算出）し出力するようになっている。特に、本実施形態においては、燃料噴射量補正部５３４は、使用燃料決定部５３３からの出力がガソリン噴射指令信号からＣＮＧ噴射指令信号に切替えられた直後のＣＮＧ噴射（各気筒１１に対する切替え後の最初のＣＮＧ噴射）である補正対象噴射に用いられる減量補正量を設定するように設けられている。この減量補正量は、上述の補正対象噴射における燃料噴射量を、その直前までのガソリン噴射の状況（具体的には吸気ポート１２の内壁面におけるガソリン付着状態）に応じて減量補正するための補正量である。この減量補正量の設定の詳細については後述する。

噴射タイミング設定部５３５は、使用燃料決定部５３３からの出力信号と、上述センサ類からの出力信号と、に基づいて、ガソリン噴射弁５１１及びＣＮＧ噴射弁５２１における燃料噴射のタイミングを設定するように設けられている。

噴射信号出力部５３６は、使用燃料決定部５３３からガソリン噴射指令信号を受信した場合に、基本燃料噴射量と、燃料噴射量補正部５３４によって設定された補正量と、噴射タイミング設定部５３５によって設定された燃料噴射タイミングと、に基づいて、ガソリン噴射弁５１１に対して、所定のタイミング及びパルス幅のガソリン噴射信号を出力するようになっている。同様に、噴射信号出力部５３６は、使用燃料決定部５３３からＣＮＧ噴射指令信号を受信した場合に、基本燃料噴射量と、燃料噴射量補正部５３４によって設定された補正量と、噴射タイミング設定部５３５によって設定された燃料噴射タイミングと、に基づいて、ＣＮＧ噴射弁５２１に対して、所定のタイミング及びパルス幅のＣＮＧ噴射信号を出力するようになっている。

スロットル開度センサ５４１は、スロットル弁２２の開度（スロットル開度）に対応する出力を生じるセンサであって、スロットルアクチュエータ２３に内蔵されている。吸気圧センサ５４２は、吸気管圧力に対応する出力を生じるセンサであって、スロットル弁２２よりも吸気通流方向における下流側にて、吸気通路２１の吸気管部に装着されている。クランクポジションセンサ５４３は、機関回転速度の算出（検出）に用いられる信号、具体的には、クランクシャフトが１０度回転する毎に幅狭のパルスを有するとともに同クランクシャフトが３６０度回転する毎に幅広のパルスを有する信号を出力するようになっている。カムポジションセンサ５４４は、吸気弁駆動機構１５に備えられている吸気カムシャフトが９０度回転する毎に（すなわちクランクシャフトが１８０度回転する毎に）一つのパルスを有する信号（Ｇ２信号）を発生するようになっている。冷却水温センサ５４５は、内燃機関１０におけるシリンダブロック内を通流する冷却水の温度に対応する出力を生じるように、シリンダブロックに装着されている。

第１圧力センサ５４６は、レギュレータ５２４の上流側の燃料圧力に対応する出力を生じるように、レギュレータ５２４とガス配管５２２（レギュレータ５２４よりもガスタンク５２３側）との接続部付近に装着されている。第２圧力センサ５４７は、レギュレータ５２４の下流側の燃料圧力（すなわち上述の噴射側供給圧）に対応する出力を生じるように、ＣＮＧ噴射弁５２１とガス配管５２２との接続部付近に装着されている。燃料選択スイッチ５４８は、内燃機関１０を搭載した車両の運転者が内燃機関１０の運転（気筒１１内への供給及び気筒１１内での燃焼）に使用される燃料を選択できるように、当該運転者によって操作可能に設けられている。

＜動作説明＞
以下、本実施形態の構成による動作（作用・効果）について説明する。

噴射信号出力部５３６は、使用燃料決定部５３３からの出力信号（今回噴射すべき燃料種別を規定するための出力信号：ガソリン噴射指令信号又はＣＮＧ噴射指令信号）と、当該出力信号等に応じて噴射タイミング設定部５３５によって設定された燃料噴射タイミングと、燃料噴射量補正部５３４によって適宜設定された補正量（通常の空燃比フィードバック補正量等を含む）と、に基づいて、ガソリン噴射弁５１１又はＣＮＧ噴射弁５２１に対して、所定のタイミング及びパルス幅の噴射信号（上述のガソリン噴射信号又はＣＮＧ噴射信号）を出力する。これにより、かかる噴射信号に基づいてガソリン噴射弁５１１又はＣＮＧ噴射弁５２１が駆動され、所望の量及びタイミングにて所望の燃料が噴射されて気筒１１内に供給される。なお、本実施形態においても、周知のこの種の装置と同様に、始動時（特に冷間始動時）には、ガソリン噴射が行われる（特開平１１−３２４７４９号公報、特開２００３−２０６７７２号公報、特開２００４−２１１６１０号公報、等参照。）。

燃料の切替要求の原因となる事象（例えば運転状態の変化あるいは運転者による燃料選択スイッチ５４８の操作）が発生すると、切替指令出力部５３２は、切替指令信号を適宜出力する。すなわち、切替指令出力部５３２は、上述センサ類や燃料選択スイッチ５４８からの出力信号に基づいて、切替指令信号を出力する。切替指令出力部５３２から切替指令信号が出力されると、使用燃料決定部５３３は、切替指令信号を受信してから所定時間経過後に、燃料噴射量補正部５３４、噴射タイミング設定部５３５、及び噴射信号出力部５３６に対する出力信号を、ガソリン噴射指令信号とＣＮＧ噴射指令信号との間で切替える。この切替えにより、ガソリン噴射弁５１１によるガソリンの噴射と、ＣＮＧ噴射弁５２１によるＣＮＧの噴射とが切替えられる。

ここで、ガソリンからＣＮＧへの切替えが行われる場合、かかる切替えに伴う特段の燃料噴射量補正を行わないと、気筒１１内における燃料混合気が不用意にリッチとなり、燃焼状態が悪化する懸念がある。かかるリッチ化は、吸気ポート１２の内壁面における付着ガソリンの揮発により、ＣＮＧへの切替え直後の気筒１１内に、所定量のＣＮＧに加えて揮発ガソリンが導入されることによって生じる。特に、冷間時においては、吸気ポート１２の内壁面へのガソリンの付着が顕著に生じる。よって、冷間時（さらにいえば冷間始動時）におけるガソリン噴射を経てＣＮＧ噴射に切替えられる際に、上述の燃焼悪化の懸念が高まる。

そこで、本実施形態においては、燃料噴射量補正部５３４は、ガソリンからＣＮＧへの切替え直後のＣＮＧ噴射（切替え後の最初の各気筒１１における吸気行程に対応するＣＮＧ噴射）である上述の補正対象噴射における、ＣＮＧ噴射量を、通常時（同一の運転状態にて当該ＣＮＧ噴射が補正対象噴射ではないとき）よりも減量補正する。これにより、気筒１１内における燃料混合気が不用意にリッチとなることによる燃焼状態の悪化の発生（特に冷間時、さらにいえば冷間始動時）が、良好に抑制され得る。

すなわち、本実施形態においては、燃料噴射量補正部５３４は、使用燃料決定部５３３からの出力がガソリン噴射指令信号からＣＮＧ噴射指令信号に切替えられた場合に、その直前までのガソリン噴射の状況（吸気ポート１２の内壁面におけるガソリン付着状態）に応じた減量補正量を設定する。具体的には、燃料噴射量補正部５３４は、冷間時におけるガソリン噴射弁５１１によるガソリン噴射中の増量補正の実施状態（より詳細には当該増量補正の積算値）に応じて、減量補正量を設定する。そして、燃料噴射量補正部５３４は、設定した減量補正量を用いて、補正対象噴射における通常時噴射量（同一の運転状態にて当該ＣＮＧ噴射が補正対象噴射ではないことを前提としたときの噴射量）に対する補正を行う。

図２のタイムチャートを用いて、切替時の燃料噴射の様子をさらに詳細に説明する。なお、説明の簡単のため、図２においては、燃料選択スイッチ５４８の操作による燃料切替の例が示されているものとする。また、図中、横軸は時間経過を示すものとする。

時刻ｔ１にて、燃料選択スイッチ５４８が、液体燃料（ガソリン）側から気体燃料（ＣＮＧ）側に操作されると、切替えが可能である場合（例えばガスタンク５２３内のＣＮＧの残量が充分である場合）に、切替指令信号が出力される。すると、時刻ｔ１から所定時間経過後の時刻ｔ２にて、実際に燃料がガソリンからＣＮＧに切替えられる。

ここで、本実施形態においては、図２に示されているように、時刻ｔ２の直後のＣＮＧ噴射である補正対象噴射にて、燃料噴射量が減量補正される。これにより、上述のように、ガソリンからＣＮＧに切替えられた直後における、気筒１１内での燃焼状態の悪化の発生が、可及的に抑制される。

図３〜図５のフローチャートを用いて、動作手順の具体例について説明する。これらのフローチャートに示された各ルーチンは、ＥＣＵ５３０に備えられたマイクロコンピュータ５３１によって、所定タイミング毎（例えば４ｍｓｅｃあるいは所定クランク角毎）に実行されるものである。なお、図中の「Ｓ」は「ステップ」を示すものとする。

図３に示された燃料切替ルーチンにおいては、まず、ステップ３１０にて、切替指令出力部５３２にて燃料切替要求が生じたか否かが判定される（この段階では未だ切替指令信号は出力されていない）。この燃料切替要求は、上述センサ類や燃料選択スイッチ５４８からの出力信号に基づいて生じるものである。燃料切替要求が生じていない場合（ステップ３１０＝ＮＯ）、ステップ３２０以降の処理がスキップされ、本ルーチンが終了する。

燃料切替要求が生じている場合（ステップ３１０＝ＹＥＳ）、処理がステップ３２０に進行する。ステップ３２０においては、燃料の切替えが許可されるか否かが判定される。すなわち、例えば、燃料切替要求があっても、切替えるべき燃料の残量が少ない場合や、切替えるべき燃料の供給系に異常がある場合は、切替えを行うべきではない。よって、燃料の切替えが許可されない場合（ステップ３２０＝ＮＯ）、ステップ３３０以降の処理がスキップされ、本ルーチンが終了する。

燃料の切替えが許可された場合（ステップ３２０＝ＹＥＳ）、切替指令出力部５３２から切替指令信号が出力されるとともに、処理がステップ３３０以降に進行する。ステップ３３０においては、今回の燃料の切替えが液体燃料から気体燃料であるか否かが判定される。今回の燃料の切替えが液体燃料から気体燃料である場合（ステップ３３０＝ＹＥＳ）、処理がステップ３４０に進行して、切替時補正フラグがセットされる。一方、今回の燃料の切替えが気体燃料から液体燃料である場合（ステップ３３０＝ＮＯ）、ステップ３４０の処理がスキップされる。

このようにして、ステップ３３０における判定結果（すなわち燃料の切替態様）に応じたフラグ処理が行われた後、処理がステップ３５０に進行し、燃料の切替え（使用燃料決定部５３３からの出力の、ガソリン噴射指令信号とＣＮＧ噴射指令信号との間の切替え）が実行され、本ルーチンが終了する。

図４に示された液体燃料噴射制御ルーチンは、今回の燃料噴射における使用燃料が液体燃料（ガソリン）である場合に、上述の所定タイミング毎に起動される。このルーチンにおいては、まず、ステップ４１０において、上述のセンサ類やスイッチ類等からの出力に基づいて、現在の運転状態を表す制御パラメータである運転状態パラメータ（機関回転速度等）が取得される。次に、ステップ４２０において、上述の基本燃料噴射量と、基本噴射タイミング（噴射タイミング設定部５３５によって設定される：以下同様）とが、ステップ４２０にて取得された運転状態パラメータに基づいて設定される。その後、処理がステップ４３０に進行する。

ステップ４３０においては、現在の運転状態が冷間であるか否かが、ステップ４２０にて取得された運転状態パラメータに基づいて判定される。具体的には、マイクロコンピュータ５３１は、ステップ４３０において、冷却水温センサ５４５の出力に基づいて取得（検出）された冷却水温が所定の閾値温度以下であるか否かを判定する。現在の運転状態が冷間である場合（ステップ４３０＝ＹＥＳ）、処理がステップ４４０〜４６０に進行する。一方、現在の運転状態が冷間ではない場合（ステップ４３０＝ＮＯ）、処理がステップ４８０に進行する。

ステップ４４０においては、ステップ４２０にて取得された運転状態パラメータと、マイクロコンピュータ５３１におけるＲＯＭに予め格納されたマップ（ルックアップテーブル）と、に基づいて、冷間増量補正量（冷間時の吸気ポート１２の内壁面へのガソリン付着を考慮した、ガソリン噴射の増量補正量）が設定される。なお、かかる冷間増量補正は、上述の通り、本願の出願時においてすでに周知であるので、その詳細については説明を省略する。次に、ステップ４５０においては、冷間増量補正量の積算が行われる。すなわち、前回の本ルーチンの実行時点までの積算値に対して、今回設定された冷間増量補正量が加算される。また、ステップ４６０においては、今回設定された冷間増量補正量を用いて、上述の基本燃料噴射量が補正される（なお、通常の空燃比フィードバック補正値も、このステップにおいて、必要に応じて併せて反映される。）。一方、ステップ４８０においては、通常の空燃比フィードバック補正値を用いて、上述の基本燃料噴射量が補正される。

このようにして、基本燃料噴射量に対する補正が適宜行われた後、処理がステップ４９０に進行する。ステップ４９０においては、ステップ４６０又は４８０における補正処理を経て取得された燃料噴射量に基づいてガソリン噴射弁５１１の駆動が制御されることで、ガソリン噴射弁５１１にてガソリンが所望量噴射される。その後、本ルーチンが終了する。

図５に示された気体燃料噴射制御ルーチンは、今回の燃料噴射における使用燃料が気体燃料（ＣＮＧ）である場合に、上述の所定タイミング毎に起動される。このルーチンにおいては、まず、ステップ５１０において、上述のセンサ類やスイッチ類等からの出力に基づいて、現在の運転状態を表す制御パラメータである運転状態パラメータ（機関回転速度等）が取得される。次に、ステップ５２０において、基本燃料噴射量と基本噴射タイミングとが、ステップ５２０にて取得された運転状態パラメータに基づいて設定される。その後、処理がステップ５３０に進行する。

ステップ５３０においては、今回の気体燃料噴射が上述の補正対象噴射であるか否かが、切替時補正フラグの設定状態に基づいて判定される。切替時補正フラグがセットされている場合（ステップ５３０＝ＹＥＳ）、処理がステップ５４０〜５６０（５７０）に進行する。一方、切替時補正フラグがリセットされている場合（ステップ５３０＝ＮＯ）、処理がステップ５８０に進行する。

ステップ５４０においては、吸気ポート１２の内壁面におけるガソリンの付着状態に応じた、ＣＮＧ噴射量の減量補正量が設定される。具体的には、ステップ５４０において、マイクロコンピュータ５３１は、上述の冷間増量補正量の積算値と、マイクロコンピュータ５３１におけるＲＯＭに予め格納されたマップ（ルックアップテーブル）と、に基づいて、減量補正量を設定する。次に、ステップ５５０において、上述の減量補正量を用いて、上述の基本燃料噴射量が補正される（なお、通常の空燃比フィードバック補正値も、このステップにおいて、必要に応じて併せて反映される。）。すなわち、ステップ５５０において、通常時噴射量（基本燃料噴射量あるいはこれが通常の空燃比フィードバック補正値によって補正されたもの）に対して、さらに、上述の減量補正量を用いた噴射量補正が行われる。

続くステップ５６０においては、補正対象噴射がこれで終了であるか否かが判定される。ここで、本実施形態においては、補正対象噴射は、各気筒１１において１回ずつ行われる。このため、各気筒１１において１回ずつ補正対象噴射が実行された場合（ステップ５６０＝ＹＥＳ）、処理がステップ５７０に進行して、切替時補正フラグがリセットされる。なお、このとき、上述の冷間増量補正量の積算値もまたリセットされる。一方、まだ各気筒１１において１回ずつ補正対象噴射が実行されていない場合（ステップ５６０＝ＮＯ）、ステップ５７０の処理はスキップされる。

今回の気体燃料噴射が上述の補正対象噴射ではない場合（ステップ５３０＝ＮＯ）、ステップ５８０において、通常時の燃料噴射補正（通常の空燃比フィードバック補正）が行われる。

このようにして、基本燃料噴射量に対する補正が適宜行われた後、処理がステップ５９０に進行する。ステップ５９０においては、ステップ５５０又は５８０における補正処理を経て取得された燃料噴射量に基づいてＣＮＧ噴射弁５２１の駆動が制御されることで、ＣＮＧ噴射弁５２１にてＣＮＧが所望量噴射される。その後、本ルーチンが終了する。

＜変形例＞
以下、代表的な変形例について、幾つか例示する。以下の変形例の説明において、上述の実施形態にて説明されているものと同様の構成及び機能を有する部分に対しては、上述の実施形態と同様の符号が用いられ得るものとする。そして、かかる部分の説明については、技術的に矛盾しない範囲内において、上述の実施形態における説明が適宜援用され得るものとする。もっとも、言うまでもなく、変形例とて、以下に列挙されたものに限定されるものではない。また、上述の実施形態の一部、及び、複数の変形例の全部又は一部が、技術的に矛盾しない範囲内において、適宜、複合的に適用され得る。

本発明は、上述した具体的な装置構成に限定されない。すなわち、例えば、図６に示されているように、ＣＮＧ噴射弁５２１は、気筒１１内に気体燃料を直接噴射するように、内燃機関１０に装着されていてもよい。また、気筒１１の数、及びＣＮＧ噴射弁５２１の数についても、特段の限定はない。

本発明は、上述した具体的な処理態様に限定されない。すなわち、例えば、切替指令信号は、命令（コマンド）であってもよいし、フラグ設定であってもよい。また、補正量の算出は、マップ（ルックアップテーブル）を用いた取得であってもよいし、所定の計算式（計算プログラム）による算出であってもよい。さらに、マップの格納場所は、ＲＯＭ以外（例えばバックアップＲＡＭ）であってもよい。なお、「バックアップＲＡＭ」とは、給電中に書き換え可能にデータ等を記憶するとともに給電が停止されてもデータ等の記憶を保持する不揮発性メモリであって、フラッシュＲＯＭやＥＥＰＲＯＭ（登録商標）等がこれに該当する。

補正対象噴射は、各気筒１１に対する切替え後の燃料の最初の噴射（使用燃料決定部５３３からの出力がガソリン噴射指令信号からＣＮＧ噴射指令信号に切替えられた後の最初の各気筒１１における吸気行程に対応する燃料噴射）に限定されない。すなわち、例えば、補正対象噴射は、使用燃料決定部５３３からの出力がガソリン噴射指令信号からＣＮＧ噴射指令信号に切替えられてから、各気筒１１における吸気行程が数回到来するまで行われてもよい。

減量補正量の設定（算出）に際して、上述のような冷間時（特に冷間始動時）の増量補正量の積算値に代えて、周知の燃料付着モデル（特開平７−１３９３９３号公報、特開平１１−２２３１４５号公報、特開２００３−９７３０４号公報、等参照。）によって推定された壁面付着量が用いられてもよい。

１０…内燃機関、１１…気筒、１２…吸気ポート、５０…燃料供給装置、５３…噴射制御部、５１１…ガソリン噴射弁、５２１…ＣＮＧ噴射弁、５３４…燃料噴射量補正部。

Claims (2)

1. 内燃機関（１０）の気筒（１１）内に供給する燃料を、液体燃料と気体燃料との間で切替可能に構成された、燃料供給装置（５０）であって、
   前記気筒に連通する吸気ポート（１２）内にて前記液体燃料を噴射するように設けられた、液体燃料噴射弁（５１１）と、
   前記気体燃料を噴射することで前記気筒に前記気体燃料を供給するように設けられた、気体燃料噴射弁（５２１）と、
   前記液体燃料噴射弁による燃料噴射と前記気体燃料噴射弁による燃料噴射とを切替えるように、前記液体燃料噴射弁及び前記気体燃料噴射弁における燃料噴射動作を制御する、噴射制御部（５３）と、
   を備え、
   前記噴射制御部は、
   前記液体燃料から前記気体燃料への切替えの直後の燃料噴射である補正対象噴射における、前記気体燃料の燃料噴射量を減量補正するように設けられた、燃料噴射量補正部（５３４）を備えたことを特徴とする、燃料供給装置。
2. 請求項１に記載の燃料供給装置であって、
   前記燃料噴射量補正部は、冷間時における、前記液体燃料噴射弁による前記液体燃料の噴射中の増量補正の実施状態に応じて、前記補正対象噴射における減量補正量を設定することを特徴とする、燃料供給装置。

Images