JP2012026314A - エンジン制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】主燃料とその代替燃料とを選択的に切替えて単一エンジンの運転制御を行うエンジン制御システムにおいて、代替燃料噴射量の制御精度向上を図る。
【解決手段】主燃料とその代替燃料とを選択的に切替えて単一エンジンの運転制御を行うエンジン制御システムであって、主燃料噴射量を算出する第１制御部と、前記第１制御部とデジタル通信可能に接続され、前記主燃料噴射量の算出処理が実施された行程と同一行程中に、前記第１制御部から受信した前記主燃料噴射量に基づいて代替燃料噴射量を算出する第２制御部とを具備する。
【選択図】図１

Description

本発明は、エンジン制御システムに関する。

近年では、車両の燃費性能及び環境保護性能を向上させる技術として、ガソリン等の液体燃料とその代替燃料である圧縮天然ガス（ＣＮＧ）等の気体燃料とを選択的に切替えて単一エンジンの運転制御を行うバイフューエルエンジンシステムの導入が進んでいる（下記特許文献１参照）。

このバイフューエルエンジンシステムは、開発及び製造コストを抑えるために、既存のガソリンシステムに対してガスシステムを後付けで組み合わせて構成されることが多い。そのため、バイフューエルエンジンシステムには、ガソリン噴射量の制御を行う１ｓｔ−ＥＣＵ（Electronic Control Unit）と、ＣＮＧ噴射量の制御を行う２ｎｄ−ＥＣＵとの２つのＥＣＵが別個に設けられている。

１ｓｔ−ＥＣＵは、エンジン運転状態に応じて要求されるガソリン噴射量を算出すると共に、そのガソリン噴射量に応じて設定されたパルス幅を有する駆動パルス信号をガソリンインジェクタに供給することでガソリン噴射量の制御を行う。ここで、１ｓｔ−ＥＣＵは、生成した駆動パルス信号を２ｎｄ−ＥＣＵへ送信する。

一方、２ｎｄ−ＥＣＵは、１ｓｔ−ＥＣＵから駆動パルス信号を受信すると、ガス圧力やガス温度に応じて駆動パルス信号を補正し（つまりガソリン運転に適した駆動パルス信号をＣＮＧ運転に適合するように補正し）、補正後の駆動パルス信号をＣＮＧインジェクタに供給することでＣＮＧ噴射量の制御を行う。

特開２００６−２６６１６０号公報

上記のように、１ｓｔ−ＥＣＵから２ｎｄ−ＥＣＵへ駆動パルス信号を直接送信する構成を採用した場合、２ｎｄ−ＥＣＵは１ｓｔ−ＥＣＵによる駆動パルス信号の送信を待たなければ駆動パルス信号の補正処理を行うことができないため、１ｓｔ−ＥＣＵによるガソリン噴射量の算出処理と２ｎｄ−ＥＣＵによる補正処理は運転条件及び環境条件が異なる別々の行程で実施されることになり、ＣＮＧ噴射量の制御精度が低下する虞がある。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、主燃料とその代替燃料とを選択的に切替えて単一エンジンの運転制御を行うエンジン制御システムにおいて、代替燃料噴射量の制御精度の向上を図ることを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明では、エンジン制御システムに係る第１の解決手段として、主燃料とその代替燃料とを選択的に切替えて単一エンジンの運転制御を行うエンジン制御システムであって、主燃料噴射量を算出する第１制御部と、前記第１制御部とデジタル通信可能に接続され、前記主燃料噴射量の算出処理が実施された行程と同一行程中に、前記第１制御部から受信した前記主燃料噴射量に基づいて代替燃料噴射量を算出する第２制御部とを具備することを特徴とする。
このような特徴を有するエンジン制御システムによれば、第１制御部による主燃料噴射量の算出処理と第２制御部による代替燃料噴射量の算出処理とが、運転条件及び環境条件が同じとなる同一行程内で実施されることになり、その結果、代替燃料噴射量の制御精度が向上する。

また、本発明では、エンジン制御システムに係る第２の解決手段として、上記第１の解決手段において、前記代替燃料噴射量の算出タイミングは、前記主燃料噴射量の算出時間及び前記主燃料噴射量の通信遅れ時間を考慮して設定されていることを特徴とする。
これによれば、代替燃料噴射量の算出タイミングには、主燃料噴射量の算出処理及び第１制御部から第２制御部への通信処理が完了しているため、確実に代替燃料噴射量を算出することができる。

本発明によれば、主燃料とその代替燃料とを選択的に切替えて単一エンジンの運転制御を行うエンジン制御システムにおいて、代替燃料噴射量の制御精度の向上を図ることが可能となる。

本実施形態におけるエンジン制御システムの構成概略図である。 エンジン制御システムの気体燃料使用時におけるエンジン制御動作を表すタイミングチャートである。

以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下では、本発明に係るエンジン制御システムとして、ガソリン等の液体燃料（主燃料）とその代替燃料である圧縮天然ガス（ＣＮＧ）等の気体燃料とを選択的に切替えて単一エンジンに供給するバイフューエルエンジンシステムを例示して説明する。

図１は、本実施形態におけるエンジン制御システムの構成概略図である。この図１に示すように、本実施形態におけるエンジン制御システムは、クランク角度センサ１、ＴＤＣセンサ２、吸気圧センサ３、吸気温センサ４、スロットル開度センサ５、冷却水温センサ６、燃料圧力センサ７、燃料温度センサ８、点火コイル９＃１〜９＃４、液体燃料噴射弁１０＃１〜１０＃４、燃料ポンプ１１、気体燃料噴射弁１２＃１〜１２＃４、遮断弁１３、燃料切替スイッチ１４、１ｓｔ−ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１５及び２ｎｄ−ＥＣＵ１６から構成されている。

なお、本実施形態において、制御対象であるエンジンは４気筒エンジンであり、燃料噴射順序が第２気筒→第１気筒→第３気筒→第４気筒というサイクルで設定されていると仮定する。また、点火コイル９＃１〜９＃４は、第１気筒（＃１）から第４気筒（＃４）のそれぞれの気筒に設置された点火コイルである。同様に、液体燃料噴射弁１０＃１〜１０＃４と気体燃料噴射弁１２＃１〜１２＃４は、第１気筒から第４気筒のそれぞれの気筒に設置された液体燃料噴射弁と気体燃料噴射弁である。

クランク角度センサ１は、例えば電磁式ピックアップセンサであり、エンジンのクランクシャフトが一定角度（例えば３０°）回転する毎に極性の異なる１対のパルス信号を１ｓｔ−ＥＣＵ１５及び２ｎｄ−ＥＣＵ１６に出力する。ＴＤＣセンサ２は、例えば電磁式ピックアップセンサであり、エンジンのカムシャフトが１回転する毎に（言い換えれば、第２気筒のピストンが吸気行程のＴＤＣ（上死点）直前の位置に到達する毎に）極性の異なる１対のパルス信号を１ｓｔ−ＥＣＵ１５及び２ｎｄ−ＥＣＵ１６に出力する。

吸気圧センサ３は、感部が吸気流路に露出するようにエンジンの吸気管に設置されており、吸気管の内部圧力（吸気圧）に応じた吸気圧信号を１ｓｔ−ＥＣＵ１５に出力する。吸気温センサ４は、感部が吸気流路に露出するようにエンジンの吸気管に設置されており、吸気管の内部温度（吸気温度）に応じた吸気温信号を１ｓｔ−ＥＣＵ１５に出力する。スロットル開度センサ５は、エンジンの吸気管に設けられたスロットルバルブの開度に応じたスロットル開度信号を１ｓｔ−ＥＣＵ１５に出力する。冷却水温センサ６は、エンジンの冷却水温度に応じた冷却水温信号を１ｓｔ−ＥＣＵ１５に出力する。

燃料圧力センサ７は、気体燃料タンクから気体燃料噴射弁１２＃１〜１２＃４へ至る気体燃料供給経路におけるレギュレータ下流側の気体燃料の圧力を検出し、その検出結果を表す燃料圧力信号を２ｎｄ−ＥＣＵ１６に出力する。燃料温度センサ８は、上記レギュレータ下流側の気体燃料の温度を検出し、その検出結果を表す燃料温度信号を２ｎｄ−ＥＣＵ１６に出力する。

点火コイル９＃１〜９＃４は、それぞれ１次巻線と２次巻線からなるトランスであり、１ｓｔ−ＥＣＵ１５から１次巻線に供給される点火用電圧信号を昇圧して２次巻線からエンジンの各気筒に設置された点火プラグに供給する。液体燃料噴射弁１０＃１〜１０＃４は、それぞれ吸気流路に噴射口が露出するように吸気管（インテークマニホールド）に設置された電磁弁であり、１ｓｔ−ＥＣＵ１５から供給される燃料噴射弁駆動信号に応じて、液体燃料タンクから供給される液体燃料（ガソリン等）を噴射口から噴射する。燃料ポンプ１１は、１ｓｔ―ＥＣＵ１５から供給されるポンプ駆動信号に応じて、液体燃料タンク内の液体燃料を汲み出して液体燃料噴射弁１０＃１〜１０＃４の燃料入口に圧送する。

気体燃料噴射弁１２＃１〜１２＃４は、吸気流路に噴射口が露出するように吸気管（インテークマニホールド）に設置された電磁弁であり、２ｎｄ−ＥＣＵ１６から供給される燃料噴射弁駆動信号に応じて、気体燃料タンクから供給される気体燃料（ＣＮＧ等）を噴射口から噴射する。遮断弁１３は、気体燃料タンクからレギュレータに至る気体燃料供給経路に介挿された電磁弁であり、２ｎｄ−ＥＣＵ１６から供給される遮断弁駆動信号に応じて開弁動作及び閉弁動作を行うことで、気体燃料タンクからの気体燃料の供給開始と停止を切替える役割を担っている。

燃料切替スイッチ１４は、手動操作による燃料の切替えを可能とするスイッチであり、そのスイッチの状態、つまりエンジンで使用する燃料として液体燃料が選択されているのか、気体燃料が選択されているのかを示す燃料指定信号を２ｎｄ−ＥＣＵ１６に出力する。

１ｓｔ−ＥＣＵ１５は、液体燃料（主燃料）によるエンジン運転制御を担当する第１制御部であり、波形整形回路１５ａ、Ａ／Ｄ変換器１５ｂ、点火回路１５ｃ、燃料噴射弁駆動回路１５ｄ、ポンプ駆動回路１５ｅ、ＲＯＭ(Read Only Memory)１５ｆ、ＲＡＭ(Random Access Memory)１５ｇ、通信回路１５ｈ及びＣＰＵ（Central Processing Unit）１５ｉを備えている。

波形整形回路１５ａは、クランク角度センサ１及びＴＤＣセンサ２から入力される信号を方形波のパルス信号（クランクパルス信号、ＴＤＣパルス信号）に波形整形してＣＰＵ１５ｉに出力する。なお、クランクパルス信号は、クランクシャフトが一定角度（３０°）回転するのに要した時間を１周期とする信号である（図２参照）。また、ＴＤＣパルス信号は、カムシャフトが１回転（クランクシャフトが２回転）するのに要した時間を１周期とする信号であって、詳細には第２気筒のピストンが吸気行程のＴＤＣ直前の位置に到達した時点で方形波パルスの立上がりエッジが発生する信号である（図２参照）。

Ａ／Ｄ変換器１５ｂは、吸気圧センサ３から入力される吸気圧信号、吸気温センサ４から入力される吸気温信号、スロットル開度センサ５から入力されるスロットル開度信号、及び冷却水温センサ６から入力される冷却水温信号を、デジタル信号（吸気圧値、吸気温値、スロットル開度値、冷却水温値）に変換してＣＰＵ１５ｉに出力する。

点火回路１５ｃは、不図示のバッテリから供給される電源電圧を蓄積するコンデンサを備え、ＣＰＵ１５ｉからの要求に応じて、コンデンサに蓄積された電荷を点火用電圧信号として各気筒の点火コイル９＃１〜９＃４の１次巻線に放電する。燃料噴射弁駆動回路１５ｄは、ＣＰＵ１５ｉからの要求に応じて燃料噴射弁駆動信号を生成して各気筒の液体燃料噴射弁１０＃１〜１０＃４に出力する。なお、燃料噴射弁駆動信号とは、要求される液体燃料噴射量に応じて設定されたパルス幅を有する方形波状のパルス信号である。
ポンプ駆動回路１５ｅは、ＣＰＵ１５ｉからの要求に応じてポンプ駆動信号を生成して燃料ポンプ１１に出力する。

ＲＯＭ１５ｆは、ＣＰＵ１５ｉの各種機能を実現するためのエンジン制御プログラムや各種設定データを予め記憶している不揮発性メモリである。ＲＡＭ１５ｇは、ＣＰＵ１５ｉがエンジン制御プログラムを実行して各種動作を行う際に、データの一時保存先に用いられる揮発性のワーキングメモリである。通信回路１５ｈは、ＣＰＵ１５ｉによる制御の下、１ｓｔ−ＥＣＵ１５と２ｎｄ−ＥＣＵ１６とのデジタル通信（例えばＣＡＮ通信）を実現する通信インターフェイスであり、通信ケーブルを介して２ｎｄ−ＥＣＵ１６と接続されている。

ＣＰＵ１５ｉは、ＲＯＭ１５ｆに記憶されているエンジン制御プログラムに従い、波形整形回路１５ａから入力されるクランクパルス信号及びＴＤＣパルス信号と、Ａ／Ｄ変換器１５ｂから得られる吸気圧値、吸気温値、スロットル開度値及び冷却水温値と、通信回路１５ｈを介して２ｎｄ−ＥＣＵ１６から得られる各種情報に基づいて、液体燃料によるエンジン運転制御を行う。

具体的には、ＣＰＵ１５ｉは、波形整形回路１５ａから入力されるクランクパルス信号及びＴＤＣパルス信号に基づいて各気筒の行程及びピストン位置を判断する機能を有しており、ピストンが点火時期に対応する位置に到達した時点で、点火コイル９＃１〜９＃４のいずれかに点火用電圧信号が供給されるように点火回路１５ｃを制御する。

また、このＣＰＵ１５ｉは、通信回路１５ｈを介して２ｎｄ−ＥＣＵ１６から受信した燃料切替信号を基に現在選択中の燃料が液体燃料であると判断した場合、ポンプ駆動回路１５ｅに対してポンプ駆動信号の生成を要求して燃料ポンプ１１を作動させて、各気筒の液体燃料噴射弁１０＃１〜１０＃４へ液体燃料の供給を開始すると共に、ピストンが燃料噴射時期に対応する位置に到達した時点で、液体燃料噴射弁１０＃１〜１０＃４のいずれかに燃料噴射弁駆動信号が供給されるように燃料噴射弁駆動回路１５ｄを制御する。

なお、ＣＰＵ１５ｉは、燃料噴射弁駆動回路１５ｄを制御して燃料噴射弁駆動信号を生成する前に、クランクパルス信号から求めたエンジン回転数と、Ａ／Ｄ変換器１５ｂから得たスロットル開度値などの情報を基に、現在のエンジン運転状態に応じて要求される液体燃料噴射量を算出することで、液体燃料噴射弁１０＃１〜１０＃４に供給すべき燃料噴射弁駆動信号のパルス幅を決定する。

さらに、詳細は後述するが、ＣＰＵ１５ｉは、本実施形態における特徴的な機能として、通信回路１５ｈを介して２ｎｄ−ＥＣＵ１６から受信した燃料切替信号を基に現在選択中の燃料が気体燃料であると判断した場合、上記と同様に、現在のエンジン運転状態に応じて要求される液体燃料噴射量を算出すると共に、その算出結果を通信回路１５ｈを介して２ｎｄ−ＥＣＵ１６に送信する機能を有している。

一方、２ｎｄ−ＥＣＵ１６は、気体燃料（代替燃料）によるエンジン運転制御を担当する第２制御部であり、波形整形回路１６ａ、Ａ／Ｄ変換器１６ｂ、通信回路１６ｃ、燃料噴射弁駆動回路１６ｄ、遮断弁駆動回路１６ｅ、ＲＯＭ１６ｆ、ＲＡＭ１６ｇ及びＣＰＵ１６ｈを備えている。

波形整形回路１６ａは、クランク角度センサ１及びＴＤＣセンサ２から入力される信号を方形波のパルス信号（クランクパルス信号、ＴＤＣパルス信号）に波形整形してＣＰＵ１６ｈに出力する。Ａ／Ｄ変換器１６ｂは、燃料圧力センサ７から入力される燃料圧力信号及び燃料温度センサ８から入力される燃料温度信号を、デジタル信号（燃料圧力値、燃料温度値）に変換してＣＰＵ１６ｈに出力する。

通信回路１６ｃは、ＣＰＵ１６ｈによる制御の下、１ｓｔ−ＥＣＵ１５と２ｎｄ−ＥＣＵ１６とのデジタル通信（例えばＣＡＮ通信）を実現する通信インターフェイスであり、通信ケーブルを介して１ｓｔ−ＥＣＵ１５（詳細には通信回路１５ｈ）と接続されている。燃料噴射弁駆動回路１６ｄは、ＣＰＵ１６ｈからの要求に応じて燃料噴射弁駆動信号を生成して各気筒の気体燃料噴射弁１２＃１〜１２＃４に出力する。遮断弁駆動回路１６ｅは、ＣＰＵ１６ｈからの要求応じて遮断弁駆動信号を生成して遮断弁１３に出力する。

ＲＯＭ１６ｆは、ＣＰＵ１６ｈの各種機能を実現するためのエンジン制御プログラムや各種設定データを予め記憶している不揮発性メモリである。ＲＡＭ１６ｇは、ＣＰＵ１６ｈがエンジン制御プログラムを実行して各種動作を行う際に、データの一時保存先に用いられる揮発性のワーキングメモリである。

ＣＰＵ１６ｈは、ＲＯＭ１６ｆに記憶されているエンジン制御プログラムに従って、燃料切替スイッチ１４から入力される燃料指定信号と、波形整形回路１６ａから入力されるクランクパルス信号及びＴＤＣパルス信号と、Ａ／Ｄ変換器１６ｂから得られる燃料圧力値及び燃料温度値と、通信回路１６ｃを介して１ｓｔ−ＥＣＵ１５から受信した各種情報とに基づいて気体燃料によるエンジン運転制御を行う。

具体的には、ＣＰＵ１６ｈは、波形整形回路１６ａから入力されるクランクパルス信号及びＴＤＣパルス信号に基づいて各気筒の行程及びピストン位置を判断する機能を有しており、燃料切替スイッチ１４から入力される燃料指定信号を基に現在選択中の燃料が気体燃料であると判断した場合、遮断弁駆動回路１６ｅに対して遮断弁駆動信号の生成を要求して遮断弁１３を開弁させて、各気筒の気体燃料噴射弁１２＃１〜１２＃４へ気体燃料の供給を開始すると共に、ピストンが燃料噴射時期に対応する位置に到達した時点で、気体燃料噴射弁１２＃１〜１２＃４のいずれかに燃料噴射弁駆動信号が供給されるように燃料噴射弁駆動回路１６ｄを制御する。

また、詳細は後述するが、ＣＰＵ１６ｈは、本実施形態における特徴的な機能として、燃料噴射弁駆動回路１６ｄを制御して燃料噴射弁駆動信号を生成する前に、１ｓｔ−ＥＣＵ１５にて液体燃料噴射量の算出処理が実施された行程と同一行程中に、通信回路１６ｃを介して１ｓｔ−ＥＣＵ１５から受信した液体燃料噴射量に基づいて気体燃料噴射量を算出することで、気体燃料噴射弁１２＃１〜１２＃４に供給すべき燃料噴射弁駆動信号のパルス幅を決定する機能を有している。
なお、このＣＰＵ１６ｈは、燃料切替スイッチ１４から入力される燃料指定信号を基に、現在選択されている燃料が気体燃料であるか液体燃料であるかを判断し、その判断結果を示す燃料切替信号を通信回路１６ｃを介して１ｓｔ−ＥＣＵ１５に送信する機能も有している。

次に、上記のように構成されたエンジン制御システムの気体燃料使用時におけるエンジン制御動作について、図２のタイミングチャートを参照しながら詳細に説明する。
この図２に示すように、クランクパルス信号は、クランクシャフトが３０°回転するのに要した時間を１周期とする信号である。つまり、図２中の時刻ｔ１から時刻ｔ５までの期間にクランクシャフトは２回転する。なお、このクランクパルス信号には、クランクシャフトが３６０°回転する毎に、周期が長いパルス信号が発生する（図２中の時刻ｔ２の直後と、時刻ｔ４の直後）。
また、ＴＤＣパルス信号は、カムシャフトが１回転（クランクシャフトが２回転）するのに要した時間を１周期とする信号であって、詳細には、第２気筒のピストンが吸気行程のＴＤＣ直前の位置に到達した時点（時刻ｔ２の直前）で方形波パルスの立上がりエッジが発生する信号である。

１ｓｔ−ＥＣＵ１５のＣＰＵ１５ｉ及び２ｎｄ−ＥＣＵ１６のＣＰＵ１６ｈは、上記のようなクランクパルス信号（特に周期が長いパルス信号の部分）とＴＤＣパルス信号との関係に基づいて吸気行程を判別すると共に、クランクパルス信号（特に周期が長いパルス信号の部分）のみによって爆発行程を判別する。
つまり、１ｓｔ−ＥＣＵ１５のＣＰＵ１５ｉ及び２ｎｄ−ＥＣＵ１６のＣＰＵ１６ｈは、
図２中の時刻ｔ１から時刻ｔ２までの期間において、第１気筒は爆発行程、第２気筒は排気行程、第３気筒は圧縮行程、第４気筒は吸気行程と判断する。

同様に、１ｓｔ−ＥＣＵ１５のＣＰＵ１５ｉ及び２ｎｄ−ＥＣＵ１６のＣＰＵ１６ｈは、図２中の時刻ｔ２から時刻ｔ３までの期間において、第１気筒は排気行程、第２気筒は吸気行程、第３気筒は爆発行程、第４気筒は圧縮行程と判断する。
また、１ｓｔ−ＥＣＵ１５のＣＰＵ１５ｉ及び２ｎｄ−ＥＣＵ１６のＣＰＵ１６ｈは、図２中の時刻ｔ３から時刻ｔ４までの期間において、第１気筒は吸気行程、第２気筒は圧縮行程、第３気筒は排気行程、第４気筒は爆発行程と判断する。
また、１ｓｔ−ＥＣＵ１５のＣＰＵ１５ｉ及び２ｎｄ−ＥＣＵ１６のＣＰＵ１６ｈは、図２中の時刻ｔ４から時刻ｔ５までの期間において、第１気筒は圧縮行程、第２気筒は爆発行程、第３気筒は吸気行程、第４気筒は排気行程と判断する。

ここで、１ｓｔ−ＥＣＵ１５のＣＰＵ１５ｉは、時刻ｔ１、つまり第２気筒のピストンが排気行程のＢＤＣ（下死点）位置に達した時点で、現在のエンジン運転状態に応じて要求される液体燃料噴射量を算出すると共に、その算出結果を通信回路１５ｈを介して２ｎｄ−ＥＣＵ１６に送信する（処理Ａ）。

一方、２ｎｄ−ＥＣＵ１６のＣＰＵ１６ｈは、１ｓｔ−ＥＣＵ１５にて液体燃料噴射量の算出処理が実施された行程と同一行程中に（言い換えれば、時刻ｔ１からｔ２までの期間内に）、通信回路１６ｃを介して１ｓｔ−ＥＣＵ１５から液体燃料噴射量を受信する（受信ａ）と、受信した液体燃料噴射量と、Ａ／Ｄ変換器１６ｂから得られる燃料圧力値及び燃料温度値に基づいて、第２気筒の気体燃料噴射弁１２＃２から噴射すべき気体燃料噴射量を算出する（処理ａ）。具体的には、ＣＰＵ１６ｈは、受信した液体燃料噴射量を燃料圧力値及び燃料温度値に応じて気体燃料運転に適合するように補正し、補正後に得られる噴射量を気体燃料噴射量とする。

なお、ＣＰＵ１６ｈによる気体燃料噴射量の算出タイミングは、１ｓｔ−ＥＣＵ１５のＣＰＵ１５ｉによる液体燃料噴射量の算出時間及び液体燃料噴射量の通信遅れ時間（通信遅れ時間の主な要因はＡＴ情報と車体コントロールに必要な情報である）を考慮して設定されている。これによれば、気体燃料噴射量の算出タイミングには、液体燃料噴射量の算出処理及び１ｓｔ−ＥＣＵ１５から２ｎｄ−ＥＣＵ１６への通信処理が完了しているため、確実に気体燃料噴射量を算出することができる。

また、ＣＰＵ１６ｈは、処理ａにおいて上記のように算出した気体燃料噴射量が第２気筒の吸気行程中に噴き終わるように気体燃料の噴射時期を決定し、第２気筒のピストンが燃料噴射時期に対応する位置に到達した時点で燃料噴射弁駆動回路１６ｄを制御することにより、気体燃料噴射量に応じたパルス幅を有する燃料噴射弁駆動信号を第２気筒の気体燃料噴射弁１２＃２に供給する。

続いて、１ｓｔ−ＥＣＵ１５のＣＰＵ１５ｉは、時刻ｔ２、つまり第２気筒のピストンが吸気行程のＴＤＣ位置に達した時点で、現在のエンジン運転状態に応じて要求される液体燃料噴射量を算出すると共に、その算出結果を通信回路１５ｈを介して２ｎｄ−ＥＣＵ１６に送信する（処理Ｂ）。

一方、２ｎｄ−ＥＣＵ１６のＣＰＵ１６ｈは、１ｓｔ−ＥＣＵ１５にて液体燃料噴射量の算出処理が実施された行程と同一行程中に（言い換えれば、時刻ｔ２からｔ３までの期間内に）、通信回路１６ｃを介して１ｓｔ−ＥＣＵ１５から液体燃料噴射量を受信する（受信ｂ）と、受信した液体燃料噴射量と、Ａ／Ｄ変換器１６ｂから得られる燃料圧力値及び燃料温度値に基づいて、第１気筒の気体燃料噴射弁１２＃１から噴射すべき気体燃料噴射量を算出する（処理ｂ）。

また、ＣＰＵ１６ｈは、処理ｂにおいて上記のように算出した気体燃料噴射量が第１気筒の吸気行程中に噴き終わるように気体燃料の噴射時期を決定し、第１気筒のピストンが燃料噴射時期に対応する位置に到達した時点で燃料噴射弁駆動回路１６ｄを制御することにより、気体燃料噴射量に応じたパルス幅を有する燃料噴射弁駆動信号を第１気筒の気体燃料噴射弁１２＃１に供給する。

続いて、１ｓｔ−ＥＣＵ１５のＣＰＵ１５ｉは、時刻ｔ３、つまり第２気筒のピストンが圧縮行程のＢＤＣ位置に達した時点で、現在のエンジン運転状態に応じて要求される液体燃料噴射量を算出すると共に、その算出結果を通信回路１５ｈを介して２ｎｄ−ＥＣＵ１６に送信する（処理Ｃ）。

一方、２ｎｄ−ＥＣＵ１６のＣＰＵ１６ｈは、１ｓｔ−ＥＣＵ１５にて液体燃料噴射量の算出処理が実施された行程と同一行程中に（言い換えれば、時刻ｔ３からｔ４までの期間内に）、通信回路１６ｃを介して１ｓｔ−ＥＣＵ１５から液体燃料噴射量を受信する（受信ｃ）と、受信した液体燃料噴射量と、Ａ／Ｄ変換器１６ｂから得られる燃料圧力値及び燃料温度値に基づいて、第３気筒の気体燃料噴射弁１２＃３から噴射すべき気体燃料噴射量を算出する（処理ｃ）。

また、ＣＰＵ１６ｈは、処理ｃにおいて上記のように算出した気体燃料噴射量が第３気筒の吸気行程中に噴き終わるように気体燃料の噴射時期を決定し、第３気筒のピストンが燃料噴射時期に対応する位置に到達した時点で燃料噴射弁駆動回路１６ｄを制御することにより、気体燃料噴射量に応じたパルス幅を有する燃料噴射弁駆動信号を第３気筒の気体燃料噴射弁１２＃３に供給する。

続いて、１ｓｔ−ＥＣＵ１５のＣＰＵ１５ｉは、時刻ｔ４、つまり第２気筒のピストンが爆発行程のＴＤＣ位置に達した時点で、現在のエンジン運転状態に応じて要求される液体燃料噴射量を算出すると共に、その算出結果を通信回路１５ｈを介して２ｎｄ−ＥＣＵ１６に送信する（処理Ｄ）。

一方、２ｎｄ−ＥＣＵ１６のＣＰＵ１６ｈは、１ｓｔ−ＥＣＵ１５にて液体燃料噴射量の算出処理が実施された行程と同一行程中に（言い換えれば、時刻ｔ４からｔ５までの期間内に）、通信回路１６ｃを介して１ｓｔ−ＥＣＵ１５から液体燃料噴射量を受信する（受信ｄ）と、受信した液体燃料噴射量と、Ａ／Ｄ変換器１６ｂから得られる燃料圧力値及び燃料温度値に基づいて、第４気筒の気体燃料噴射弁１２＃４から噴射すべき気体燃料噴射量を算出する（処理ｄ）。

また、ＣＰＵ１６ｈは、処理ｄにおいて上記のように算出した気体燃料噴射量が第４気筒の吸気行程中に噴き終わるように気体燃料の噴射時期を決定し、第４気筒のピストンが燃料噴射時期に対応する位置に到達した時点で燃料噴射弁駆動回路１６ｄを制御することにより、気体燃料噴射量に応じたパルス幅を有する燃料噴射弁駆動信号を第４気筒の気体燃料噴射弁１２＃４に供給する。

以上のように、本実施形態におけるエンジン制御システムによれば、１ｓｔ−ＥＣＵ１５による液体燃料噴射量の算出処理と２ｎｄ−ＥＣＵ１６による気体燃料噴射量の算出処理とが、運転条件及び環境条件が同じとなる同一行程内で実施されることになり、その結果、気体燃料噴射量の制御精度が向上する。

なお、上記実施形態では、４気筒のエンジンを例示して説明したが、エンジンの気筒数に関係なく、本発明を適用することができる。また、１つのＥＣＵ内において、ＣＰＵ１５ｉ及びＣＰＵ１６ｈに相当する２つのＣＰＵが互いにデジタル通信可能に接続されているようなシステムであっても、本発明を適用することができる。この場合、２つのＣＰＵが本発明の第１制御部及び第２制御部に相当する。

１…クランク角度センサ、２…ＴＤＣセンサ、３…吸気圧センサ、４…吸気温センサ、５…スロットル開度センサ、６…冷却水温センサ、７…燃料圧力センサ、８…燃料温度センサ、９＃１〜９＃４…点火コイル、１０＃１〜１０＃４…液体燃料噴射弁、１１…燃料ポンプ、１２＃１〜１２＃４…気体燃料噴射弁、１３…遮断弁、１４…燃料切替スイッチ、５…１ｓｔ−ＥＣＵ（第１制御部）、６…２ｎｄ−ＥＣＵ（第２制御部）

Claims (2)

1. 主燃料とその代替燃料とを選択的に切替えて単一エンジンの運転制御を行うエンジン制御システムであって、
   主燃料噴射量を算出する第１制御部と、
   前記第１制御部とデジタル通信可能に接続され、前記主燃料噴射量の算出処理が実施された行程と同一行程中に、前記第１制御部から受信した前記主燃料噴射量に基づいて代替燃料噴射量を算出する第２制御部と、
   を具備することを特徴とするエンジン制御システム。
2. 前記代替燃料噴射量の算出タイミングは、前記主燃料噴射量の算出時間及び前記主燃料噴射量の通信遅れ時間を考慮して設定されていることを特徴とする請求項１に記載のエンジン制御システム。

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