JP4560782B2

JP4560782B2 - エンジンのガソリン代替燃料噴射制御装置

Info

Publication number: JP4560782B2
Application number: JP2005028056A
Authority: JP
Inventors: 智津坂; 真也山口; 州俊稲生; 正義田沼; 剛史布川
Original assignee: Nikki Co Ltd
Current assignee: Nikki Co Ltd
Priority date: 2005-02-03
Filing date: 2005-02-03
Publication date: 2010-10-13
Anticipated expiration: 2025-02-03
Also published as: KR20060089138A; KR101264153B1; JP2006214354A

Description

本発明は、ガソリン噴射制御ユニットを有するエンジンにおいて液化石油ガス（以下「ＬＰＧ」という）や液化天然ガス（以下「ＬＮＧ」という）等のガソリン代替燃料を各シリンダ毎に噴射供給するための制御装置に関するものである。

近頃、都市環境改善や燃料資源の問題などから従来のガソリンに代えてＬＰＧやＬＮＧ等のガソリン代替燃料の使用が取り上げられ、その一例としてガソリン代替燃料を液体状態のままで噴射する燃料供給システムがオランダのＶｉａｌｌｅ社により「ＬＰｉシステム」として販売されている。

この「ＬＰｉシステム」は、『自動車技術』Ｖｏ１．５５，ナンバー
５．２００１．３０頁〜７頁（[非特許文献１]）に第５世代（電子制御液状噴射方式）の研究開発として記載されており、具体的には図４に示すように、べースエンジンとなるガソリン用エンジン１ａの各シリンダＣＬにガソリンインジェクタ２ａとガソリン代替燃料（ＬＰＧ）インジェクタ３ａおよび前記各インジェクタ２ａ，３ａに制御信号を送るガソリン用エンジンコントロールユニット（以下「ガソリンＥＣＵ」という）４ａと、ガソリン代替燃料用コントロールコンピュータ（以下「ＬＰＥ」という）５ａとを有し、、ＬＰＧ／ガソリン切替スイッチ６ａにガソリンとガソリン代替燃料とを切り換えて使用する所謂、「バイフューエルシステム」として構成される。

そして、前記「ＬＰｉシステム」では、ガソリン代替燃料（ＬＰＧ）使用する際には、ベースとなるガソリンＥＣＵ４ａが空気量、吸気温、エンジン冷却水温及びエンジン負荷等の測定値に基づいて求めたガソリン噴射条件をＬＰＥ５ａに出力し、この値をガソリン代替燃料噴射量に補正してＬＰＧインジェクタ７ａヘ出力することにより、ＬＰＧの噴射を実行する。

ところが、例えば特開２００３−２０６７７３号公報（[特許文献１]）、特開２００３−２０６７７４号公報（[特許文献２]）、特開２００４−１５０４１１号公報（[特許文献３]）における[従来技術]の項目にも記載されているように、「ＬＰｉシステム」では、ベースとなるガソリンシステムが独立噴射を採用する場合でも、ガソリン代替燃料（ＬＰＧ）システムについては、２シリンダへ同時に噴射するグループ噴射が採用されるとともに、ＬＰＥ５ａにはクランク角信号が取り込まれず、べースのガソリンＥＣＵ４ａで決定されるガソリン噴射時間の噴射終了タイミングに同期してＬＰＧインジェクタ３ａによる噴射が開始されるようになっていることから、ＬＰＧ噴射制御を多シリンダの独立噴射制御に適用した場合、各シリンダＣＬ１〜ＣＬ４では、べースとなるガソリン噴射では各シリンダＣＬ１〜ＣＬ４毎に吸気行程の初めにガソリン噴射を行っているのに対して、ＬＰＧ噴射制御では、それと対応したシリンダＣＬ１〜ＣＬ４でＬＰＧ噴射タイミングが、吸気行程の中・後期にかかることになり、ＬＰＧ噴射の終了時期近くで噴射されるＬＰＧが対応するシリンダＣＬ１〜ＣＬ４に吸い込まれ難くなり、適正な空燃比が得られなくなり、エンジンの出力低下を招いたり、排気エミッションを悪化させるおそれがある。

特に、高負荷のエンジンにおいてはガソリンＥＣＵ４ａで算出されるべースのガソリン噴射量が相対的に多くなり、ＬＰＥで補正されるＬＰＧ噴射信号も長くなることから、ＬＰＧ噴射の終了時期付近が圧縮行程にさしかかることと相俟ってＬＰＧが対応するシリンダＣＬ１〜ＣＬ４に完全に入らなくなるので特に問題となる。
『自動車技術』Ｖｏ１．５５，ナンバー５．２００１，ｐ．３０−３７特開２００３−２０６７７３号公報特開２００３−２０６７７４号公報、特開２００４−１５０４１１号公報

本発明は前記従来の問題点に鑑みてなされたものであり、全シリンダでガソリン代替燃料の噴射遅れを防止し、エンジンの空燃比の適正化を図ることを可能にしたエンジンのガソリン代替燃料噴射制御装置を提供することにある。

前記課題を解決するため本発明は、それぞれ吸気、圧縮、膨張及び排気の各行程を相互に位相をずらして順に繰り返すように動作する複数のシリンダを有するとともに前記各シリンダにガソリン代替燃料を噴射供給するためのインジェクタを備えたエンジンと、前記エンジンの各種状態を検出するための検出手段と、前記検出手段からの検出値に基づいて前記各シリンダへ供給すべきガソリン噴射量を各シリンダ毎に出力するとともに前記各シリンダへ供給すべきガソリン噴射量をガソリン代替燃料へ適合させるために補正して前記所定の噴射順序に対応するシリンダへ供給すべきガソリン噴射量を前記各シリンダの吸気行程の初めにガソリン噴射信号として出力するためのガソリン用電子制御装置を有するガソリン噴射制御ユニットとを有し、前記ガソリン代替燃料噴射制御ユニットは、あるシリンダの今回のガソリン代替燃料噴射に際し、前記ガソリン噴射制御ユニットからの今回のガソリン噴射信号の出力開始時から、所定の遅れ時間の後、前記今回のガソリン噴射量に対応するガソリン代替燃料噴射信号を出力するエンジンのガソリン代替燃料噴射制御装置において、前記所定の遅れ時間を、前記ガソリン代替噴射制御ユニットにおいて各種信号から算出し、前記所定の遅れ時間により、前記ガソリン噴射制御ユニットから出力される噴射信号が噴射を終了すると、前記ガソリン代替燃料噴射信号も速やかに噴射を終了することを特徴とする。

本発明によれば、ガソリン代替燃料噴射制御ユニットにおいて、あるシリンダの今回のガソリン代替燃料噴射に際し、最初に、ガソリン噴射制御ユニットからの今回のガソリン噴射信号の出力開始時から、所定の遅れ時間の後、前記ガソリン代替燃料噴射信号が対応するインジェクタヘ出力されることになり、あるシリンダの今回のガソリン代替燃料噴射量の分の噴射が、所定の遅れ時間の後、当該シリンダの吸気行程が完了するまでの間に行われることになる。特に、所定の遅れ時間が、前記ガソリン代替噴射制御ユニットにおいて、そのときどきのエンジンの運転状態に応じて決定されるので、そのときどきのエンジンの運転状態に応じた所定の遅れ時間が得られる。それにより、ガソリン噴射制御ユニットにて最適に制御される噴射終了タイミングに準じ、ガソリン代替噴射も噴射を終了できる。

更に、前記発明において、急激な噴射量の変化が起こり、前記所定の遅れ時間中に今回のガソリン噴射の信号が終了してしまった場合には、前記ガソリン代替燃料噴射信号は速やかに噴射を開始する事とすれば、所定の遅れ時間中に今回のガソリン噴射の信号が終了してしまった場合にも、前記ガソリン代替燃料噴射信号は速やかに噴射を開始するので、必要以上に噴射遅れ時間が発生することを回避することができる。

本発明によれば、全てのシリンダでガソリン代替燃料の噴射遅れを防止することができ、エンジンの空燃比の適正化を図ることができる。また、そのときどきのエンジンの運転状態に応じた所定の遅れ時間を得ることにより、ガソリン噴射制御ユニットから出力される噴射信号が噴射を終了すると、ガソリン代替燃料噴射信号も速やかに噴射を終了することが可能となり、ガソリン噴射制御ユニットにて最適に制御される噴射終了タイミングに準じ、ガソリン代替噴射も噴射を終了でき、可燃混合気の良好な燃焼特性を確保できる。更に、急激な噴射量の変化が起こり、前記所定の遅れ時間中に今回のガソリン噴射の信号が終了してしまった場合にも素早く対応でき、可燃混合気の良好な燃焼特性を確保できる。

次に、本発明の好ましい実施の形態について図面を参照して説明する。

図１は、例えばガソリン用ＥＣＵ２を有するＣＬ１（１番シリンダ），ＣＬ２（２番シリンダ），ＣＬ３（３番シリンダ）及びＣＬ４（４番シリンダ）のそれぞれ毎に一連の吸気行程、圧縮行程、膨張行程及び排気行程を相互にずらしながら順次繰り返すように動作するレシプロタイプの４気筒を有するエンジン１をベースとするガソリン噴射制御ユニットと、ガソリン代替燃料としてＬＰＧを使用したガソリン代替燃料噴射制御ユニットとからなるガソリン代替燃料噴射制御装置の一例を示すものであり、特に、ＬＰＧであるガソリン代替燃料を用いて運転するモノフューエル型である。

そして、ガソリン噴射制御ユニットは、ガソリン用ＥＣＵ２から出力されるガソリン噴射信号を、ガソリン代替燃料噴射制御ユニットを構成するＬＰＧ用電子制御装置（以下「ＬＰＧ用ＥＣＵ」という）３に送り、ＬＰＧ用ＥＣＵ３においてＬＰＧ噴射に適合するように補正して、前記各シリンダＣＬ１（ＣＬ２，ＣＬ３，ＣＬ４）にそれぞれ備えたＬＰＧインジェクタ４によりＬＰＧ噴射を行うようにしたものである。

尚、ガソリン用ＥＣＵ２およびＬＰＧ用ＥＣＵ３は、従来この種のＥＣＵとして用いられるもので、中央演算処理装置（ＣＰＵ）、各種メモリ（ＲＡＭ、ＲＯＭ）、入出力回路などを備えており、入力回路を介して入力される各種センサからの検出信号を始めとする各種入力信号に基づき、所定の制御プログラムに従って例えばＬＰＧインジェクタ４等の機器へ出力信号を送って制御をする。

ガソリン代替燃料噴射制御ユニットは、ガソリン代替燃料であるＬＰＧを貯留するためのＬＰＧ燃料タンク５を有し、このＬＰＧ燃料タンク５には内部に貯留されたＬＰＧを吐出するためのポンプ６を備えており、ＬＰＧポンプ６と燃料通路７との間には、ＬＰＧの流通を強樹的に遮断するための遮断弁８，９がそれぞれ設けられる。更に、デリバリパイプ１０からＬＰＧタンク５に戻る戻し通路１１の末端には、デリバリパイプ１０におけるＬＰＧ圧力を一定に保つためのプレッシャレギュレータ１２が設けられている。ここで、ＬＰＧタンク５、ＬＰＧポンプ６、燃料供給通路７、プレッシャレギュレータ１２、各ＬＰＧインジェクタ４、戻し通路１１及び遮断弁８，９は、べースのガソリン噴射制御ユニットにはなく、ガソリン代替燃料噴射制御ユニットとして新たに設けられたものである。

ＬＰＧポンプ６から吐出されたＬＰＧが燃料通路７及びデリバリパイプ１０を通じて各ＬＰＧインジェクタ４へ供給され、各シリンダＣＬ１（ＣＬ２，ＣＬ３，ＣＬ４）の吸気ポートヘ液状に噴射されて吸気通路１３からスロットルバルブ１４の開度に応じて取り込まれる所定量の空気と混合して可燃混合気として各シリンダＣＬ１（ＣＬ２，ＣＬ３，ＣＬ４）の燃焼室１５に吸入される。

各シリンダＣＬ１（ＣＬ２，ＣＬ３，ＣＬ４）の燃焼室１５には、イグニッションコイル１６から出力される点火信号を受けて作動する点火プラグ１８が配置されており、エンジン１の吸気行程で燃焼室１５に吸入された可燃混合気が、圧縮行程で圧縮され、膨張行程で点火プラグ１８が動作することにより爆発・燃焼して膨張するのでピストン１７が往復運動する。燃焼後の排気ガスは、排気行程で燃焼室１５から排気通路１９を通じて外部へ排出される。

また、本実施の形態では、ガソリン用ＥＣＵ２に接続されたエンジン１の運転状態を検出する各種センサ２１，２２，２３，２４，２５が配置される。センサ２１はスロットルバルブ１４の開度（スロットル開度）（ＴＶＯ）を検出して電気信号を出力する。センサ２２は吸気通路１３に設けられた吸気圧センサで、スロットルバルブ１４より下流側の吸気通路１３における吸気圧（ＭＡＰ）を検出して電気信号を出力する。センサ２３はエンジン１に設けられた水温センサでエンジン１の内部を流れる冷却水の温度（冷却水温）（ＷＴ）を検出して電気信号を出力する。センサ２４はエンジン１に設けられた回転速度センサでクランクシャフト２０の回転速度（エンジン回転速度）（Ｎ）を検出して電気信号を出力する。センサ２５は排気通路１９に設けられた酸素センサで、排気通路１９へ排出された排気ガス中の酸素濃度（出力電圧）（Ｏ２ＡＤ）を検出して電気信号を出力する。

そして、前記各センサー２１〜２５からの検出信号がガソリン用ＥＣＵ２に送られ、ガソリン用ＥＣＵ２において、入力信号に基づき、ベースであるガソリン噴射制御において適切な各シリンダＣＬ１（ＣＬ２，ＣＬ３，ＣＬ４）に対応していたガソリン噴射信号（ガソリン噴射量及びその噴射時期）をＬＰＧ用ＥＣＵ３に、各シリンダＣＬ１（ＣＬ２，ＣＬ３，ＣＬ４）に設置したイグニションコイル１６にそれぞれ点火信号（点火時期）を出力する。

ＬＰＧ用ＥＣＵ３にはＬＰＧポンプ６、二つの遮断弁８，９及び各シリンダＣＬ１（ＣＬ２，ＣＬ３，ＣＬ４）のＬＰＧインジェクタ４とスロットルバルブ１４の開度（スロットル開度）（ＴＶＯ）を検出するセンサー２１とが接続されて前記ガソリン用ＥＣＵ２から出力された各シリンダＣＬ１（ＣＬ２，ＣＬ３，ＣＬ４）に対応した各ガソリン噴射信号に基づいてＬＰＧ用ＥＣＵ３から現にエンジン１の各シリンダＣＬ１（ＣＬ２，ＣＬ３，ＣＬ４）にそれぞれ備えられた各ＬＰＧインジェクタ４に出力されるのであるが、ＬＰＧは、ガソリンに比べ、温度や圧力に対する性状変化が大きいことから、ベースのガソリンを対象としたガソリン噴射信号をそのまま用いることができず、ＬＰＧの温度状態及び圧力状態に合わせてＬＰＧ噴射量を補正する必要がある。

そこで、ＬＰＧの温度状態及び圧力状態を検出するために、ＬＰＧタンク５とデリバリパイプ１０に、それぞれＬＰＧ用ＥＣＵ３に接続された温度センサ２６，２７および圧力センサ２８，２９が設けられる。

各種センサ２１，２６〜２９から出力される各種検出信号が入力されたＬＰＧ用ＥＣＵ３は、これらの入力信号に基づき、各シリンダＣＬ１（ＣＬ２，ＣＬ３，ＣＬ４）に対する各ガソリン噴射信号をＬＰＧへの適合のために補正する補正制御と、ガソリン噴射時期をＬＰＧ噴射時期に置き換えるための時期制御を実行し、各シリンダＣＬ１（ＣＬ２，ＣＬ３，ＣＬ４）毎のＬＰＧインジェクタ４へＬＰＧ噴射信号として順次出力する。

即ち、ガソリン用ＥＣＵ２に接続された前記センサー２１〜２５が、ＬＰＧ用ＥＣＵ３に前記センサー２１，２６〜２９がそれぞれ接続されているとともに、ガソリン用ＥＣＵ２にはＣＬ２（２番シリンダ），ＣＬ１（１番シリンダ），ＣＬ３（３番シリンダ），ＣＬ４（４番シリンダ）のそれぞれに対応したガソリン噴射信号を出力するための出力端子を有しており、これらの出力端子がＬＰＧ用ＥＣＵ３のＣＬ２（２番シリンダ），ＣＬ１（１番シリンダ），ＣＬ３（３番シリンダ），ＣＬ４（４番シリンダ）のそれぞれに対応した入力端子に接続されているとともに、これらの入力端子に対応してＬＰＧ噴射信号をＣＬ２（２番シリンダ），ＣＬ１（１番シリンダ），ＣＬ３（３番シリンダ），ＣＬ４（４番シリンダ）の各ＬＰＧインジェクタ４へＬＰＧ噴射信号を出力するための出力端子を有している。

従って、ガソリン用ＥＣＵ２からＣＬ２（ＣＬ１，ＣＬ３，ＣＬ４）へ出力される各ガソリン噴射信号はＬＰＧ用ＥＣＵ３ににおいてＬＰＧへの適合のために補正されて、ＣＬ２（ＣＬ１，ＣＬ３，ＣＬ４）に対応する各ＬＰＧインジェクタ４へＬＰＧ噴射信号が出力される。

次に、ＬＰＧ用ＥＣＵ３が実行するＬＰＧ噴射制御の処理内容を図２に従って説明する。

図２は、各シリンダＣＬ１〜ＣＬ４に対応して、ガソリン用ＥＣＵ２から出力される各ガソリン噴射信号と、ＬＰＧ用ＥＣＵ３から出力されるＬＰＧ噴射信号の関係を示すタイムチャートである。

このチャートでは、ＣＬ１（１番シリンダ），ＣＬ３（３番シリンダ），ＣＬ４（４番シリンダ）及びＣＬ２（２番シリンダ）の順序でＬＰＧ噴射が行われる。ガソリン噴射信号のタイムチャートにおいて、「Ａ」、「Ｂ」、「Ｃ」，「Ｄ」を付した長方形は、各シリンダＣＬ１（１番シリンダ），ＣＬ３（３番シリンダ），ＣＬ４（４番シリンダ）及びＣＬ２（２番シリンダ）に対応したガソリン噴射量（ガソリン噴射時間）に相当するガソリン噴射信号を示し、ＬＰＧ噴射信号のタイムチャートにおいて、「ａ」、「ｂ」、「ｃ」，「ｄ」を付した長方形は、各シリンダＣＬ１（１番シリンダ），ＣＬ３（３番シリンダ），ＣＬ４（４番シリンダ）及びＣＬ２（２番シリンダ）に対応したＬＰＧ噴射量〔ＬＰＧ噴射時間〕に相当するＬＰＧ噴射信号を示し、ガソリン噴射開始タイミングとＬＰＧ噴射開始タイミングの差が所定の遅れ時間を表している。

以下に、図２のガソリン噴射信号のタイムチャートに楕円で示すＣＬ４（４番シリンダ）に係るタイミングにおけるＬＰＧ噴射を例にとって説明する。

始めに、時刻Ｂ１では、ＬＰＧ用ＥＣＵ３は、ガソリン用ＥＣＵ２からのＣＬ３（３番シリンダ）に対するガソリン噴射信号における噴射開始時刻〔ＣＬ３（ＯＮ）〕をＲＡＭに記憶する。次に、時刻Ｂ２で、ＬＰＧ用ＥＣＵ３が、ＣＬ３（３番シリンダ）に対するガソリン噴射信号における噴射終了時刻〔ＣＬ３（ＯＦＦ）〕をＲＡＭに記憶する。そして、時刻Ａ２〜時刻Ｃ１までの聞で、ＬＰＧ用ＥＣＵ３は以下の値を算出する。
（１）ガソリン噴射時間〔Ｔｉ＿ｇａｓｏ３〕は、
Ｔｉ＿ｇａｓｏ３（ガソリン噴射時間）
＝〔ＣＬ３ＯＦＦ〕−〔ＣＬ３ＯＮ〕
ここで、ガソリン噴射時間〔Ｔｉ＿ｇａｓｏ３〕は、ＣＬ４（４番シリンダ）から見て１８０℃Ａ前のガソリン噴射時間を意味する。即ち、図２のガソリン噴射信号のタイムチャートにおいて最初に「Ｂ」を付した長方形の幅方向の長さに相当する時間である。
（２）エンジン回転速度〔Ｎ〕
（３）燃料噴射圧力〔Ｐｉｎｊ〕
（４）冷却水温〔ＷＴ〕
（５）ガソリン補正係数〔Ｋｇａｓｏ〕
ここで、ガソリン補正係数Ｋｇａｓｏは、ガソリン用の噴射時間が基本噴射量に対してどれだけ補正を行っているかを示す補正値である。
（６）吸気圧〔ＭＡＰ〕または吸入空気量〔Ｑａ〕
（７）ＬＰＧ噴射遅れ時間〔Ｄｅｌａｙｃ〕
ＬＰＧ噴射遅れ時間〔Ｄｅｌａｙｃ〕は前記（１）〜（６）に示したパラメータの内で、１つ以上のデータ表或いは２つ以上のマップから求めた値を適用する。また、前記（１）〜（６）に示したパラメータ以外のものも使用することができる。

次に、時刻Ｃ１で、ＬＰＧ用ＥＣＵ３は、ガソリン用ＥＣＵ２からのガソリン噴射信号における噴射開始時刻ＣＬ４（ＯＮ）をＲＡＭに記憶する。即ち、図２のガソリン噴射信号のタイムチャートにおいて最初に「Ｃ」を付した長方形の先頭にかかる時刻を記憶する。そして、ＬＰＧ用ＥＣＵ３は、このタイミングから、ＬＰＧ噴射遅れ時間〔Ｄｅｌａｙｃ〕経過後ＣＬ４（４番シリンダ）のＬＰＧインジエクタ４をＯＮする。つまり、ここでは、ＬＰＧ用ＥＣＵ３は、ＣＬ４（４番シリンダ）における今回のＬＰＧ噴射に際し、ガソリン用ＥＣＵ２からの今回のガソリン噴射信号の出力開始時から、ＬＰＧ噴射遅れ時間〔Ｄｅｌａｙｃ〕経過後ＬＰＧインジェクタ４へＬＰＧ噴射信号を出力するのである。

次に、時刻Ｃ２で、ＬＰＧ用ＥＣＵ３は、ガソリン噴射信号における噴射終了時刻ＣＬ４（ＯＦＦ）をＲＡＭに記憶する。即ち、図２のガソリン噴射信号のタイムチャートにおいて最初に「Ｃ」を付した長方形の末尾にかかる時刻を記憶する。そして、ＬＰＧ用ＥＣＵ３は、このタイミングで以下の値を算出する。
（１）ガソリン噴射時間〔Ｔｉ＿ｇａｓｏ４〕
Ｔｉ＿ｇａｓｏ４〔ＬＰＧ噴射時間の真の要求値〕
＝〔ＣＬ４（出力終了時）−〔ＣＬ４（出力開始時）〕
（２）有効ガソリン噴射時間〔Ｔｅ＿ｇａｓｏ４〕
Ｔｅ＿ｇａｓｏ４（有効ガソリン噴射時間）＝Ｔｉ＿ｇａｓｏ４−Ｔｓ
尚、「Ｔｓ」は、ガソリン噴射時間の無効通電時間（定数として定義）である。
（３）ＬＰＧ燃料特有の補正係数〔Ｃｌｐｇ〕
補正係数〔Ｃｌｐｇ〕は、ガソリン噴射量をＬＰＧへ適合するために補正することに使用されるものであり、ガソリンとＬＰＧの燃料性状の違いによる補正、ＬＰＧタンク５内の燃料温度、燃料圧力、デリバリパイプ１０内の燃料温度、燃料圧力から所定の計算式により求められる。
（４）ＣＬ４（４番シリンダ）におけるＬＰＧインジェクタ４に関するＬＰＧ噴射時間の真の要求値Ｔｉ＿ｌｐｇ４
Ｔｉ＿ｌｐｇ４（ＬＰＧ噴射時間の真の要求値）
＝Ｔｅ＿ｇａｓｏ４＊Ｃｌｐｇ
そして、ＬＰＧ用ＥＣＵ３は、時刻Ｃ１からＤｅｌａｙ＿ｃ経過後ＯＮしたＣＬ４（４番シリンダ）のＬＰＧインジェクタ４を、Ｔｉ＿ｌｐｇ４だけ経過したときにＯＦＦする。これにより、図２のＬＰＧ噴射信号のタイムチャートにおいて、「ｃ」を付した長方形の幅方向の分だけＬＰＧ噴射が行われる。つまり、ＬＰＧ用ＥＣＵ３は、ガソリン用ＥＣＵ２からの今回のガソリン噴射信号の出力開始時よりＤｅｌａｙ＿ｃ経過後、今回のガソリン噴射量に対応するＬＰＧ噴射量「ｃ」だけＬＰＧ噴射信号を対応するインジェクタ４へ出力して同インジェクタ４を通電するのである。他のシリンダＣＬ２，ＣＬ１，ＣＬ３のＬＰＧ噴射についても同様である。

尚、Ｄｅｌａｙ＿ｃ経過中に、ＣＬ４(４番シリンダ)におけるガソリン噴射信号における噴射終了時刻ＣＬ４（ＯＦＦ）となってしまった場合には、ＬＰＧ用ＥＣＵ３は、Ｄｅｌａｙ＿ｃの経過を待たずにＣＬ４（４番シリンダ）のＬＰＧインジェクタ４をＯＮする。

以上のように本実施の形態によれば、各種センサ２１〜２５により検出された運転状態に基づきガソリン用ＥＣＵ２において算出されたガソリン用エンジン１の所定の噴射順序に対応するシリンダＣＬ１，ＣＬ３，ＣＬ４，ＣＬ２へ供給すべきガソリン噴射量が各シリンダＣＬ１，ＣＬ３，ＣＬ４，ＣＬ２の吸気行程の初めにガソリン噴射信号出力され、ＬＰＧ用ＥＣＵ３では、前記噴射信号が、ＬＰＧへの適合のために補正されてＬＰＧ噴射信号として各シリンダＣＬ１，ＣＬ３，ＣＬ４，ＣＬ２毎のＬＰＧインジェクタ４へ順次出力され、各ＬＰＧインジェクタＬＰＧ噴射が行われる。

ここで、ＬＰＧ用ＥＣＵ３では、あるシリンダＣＬ１（ＣＬ３，ＣＬ４，ＣＬ２）の今回のＬＰＧ噴射に際し、最初に、ガソリン用ＥＣＵ２からの今回のガソリン噴射信号の出力開始時から、所定の遅れ時間の後、前記ガソリン代替燃料噴射信号が対応するインジェクタヘの出力が開始される。

その後、ガソリン用ＥＣＵ２からの今回のガソリン噴射信号の出力終了時から、今回のガソリン噴射量に対応するＬＰＧ噴射量としてＬＰＧ噴射時間の分だけＬＰＧ噴射信号が対応するＬＰＧインジェクタ４が噴射を継続し、その後、噴射が完了する。従って、あるシリンダＣＬ１（ＣＬ３，ＣＬ４，ＣＬ２）の今回のＬＰＧ噴射に際し、今回のＬＰＧ噴射量分の噴射が、当該シリンダＣＬ１（ＣＬ３，ＣＬ４，ＣＬ２）の吸気行程が完了するまでの間に行われる。このため、全シリンダＣＬ１，ＣＬ３，ＣＬ４，ＣＬ２でＬＰＧの噴射遅れを防止することができ、エンジン１における空燃比の適正化を図ることができ、不適正な空燃比によるエンジン１の出力低下と排気エミッションの悪化を抑えることができるようになる。

この実施の形態では、所定の遅れ時間がＬＰＧ用ＥＣＵ３にて直前に算出された各種信号より算出されて決定される。従って、今回の噴射順序の噴射開始前のエンジン１の運転状態に応じた所定の遅れ時間が得られ、そのときの運転状態に適合したＬＰＧ噴射時間Ｔｉ＿ｌｐｇがＬＰＧ噴射として使用される。このため、噴射量に過不足が生じることがなく、１回分のＬＰＧ噴射量を適正に噴射することができる。これにより、可燃混合気の良好な燃焼特性を確保することができる。

この実施の形態では、ガソリン噴射信号に応じたガソリン噴射量をＬＰＧへ適合させるために、各種センサ２６〜２９で実際に検出されるＬＰＧの温度状態及び圧力状態に応じてガソリン噴射信号が補正される。このため、より正確なＬＰＧ噴射信号を得ることができ、ＬＰＧ噴射制御の精度を向上させることができる。

尚、本発明は前記実施の形態では、今回のＬＰＧ噴射における所定の遅れ時間を、１８０℃Ａ前、即ち前回の噴射順序に対応して算出されたガソリン噴射量や噴射直前に算出された各種信号によりガソリン代替ＥＣＵで算出してた。これに対して、所定の遅れ時間を、前々回の噴射順序のタイミングに対応して算出とたり、一周期前の同一シリンダに関わるタイミング対応して算出したりすることもできる。また、所定の遅れ時間を所定値とすることもできる。

また、前記実施の形態では、４気筒のガソリンエンジン１に実施した場合を示したが、他の気筒数のエンジンについても同様にして実施することがで可能である。更に、前記実施の形態ではガソリン代替燃料としてＬＰＧを用いたが、ＬＮＧなど他のガソリン代替燃料であってもよい。

更にまた、前記実施の形態ではガソリン用のエンジンをガソリン代替燃料噴射制御ユニットによりガソリン代替燃料でだけ駆動する方式であるが、併設したガソリン燃料噴射制御ユニットに切り換えることによりガソリンでも駆動するバイフェールシステム型であってもよい。

本発明の好ましい実施の形態の一例を示す概略図である。各シリンダに対応したガソリン噴射信号とＬＰＧ噴射信号との関係を示すタイムチャートである。従来のエンジンシステムを示す概略構成図である。

１ガソリン用エンジン、２ガソリン用ＥＣＵ、３ＬＰＧ用ＥＣＵ、４ＬＰＧインジェクタ、ＣＬ１，ＣＬ２，ＣＬ３，ＣＬ４シリンダ

Claims

それぞれ吸気、圧縮、膨張及び排気の各行程を相互に位相をずらして順に繰り返すように動作する複数のシリンダを有するとともに前記各シリンダにガソリン代替燃料を噴射供給するためのインジェクタを備えたエンジンと、前記エンジンの各種状態を検出するための検出手段と、前記検出手段からの検出値に基づいて前記各シリンダへ供給すべきガソリン噴射量を各シリンダ毎に出力するとともに前記各シリンダへ供給すべきガソリン噴射量をガソリン代替燃料へ適合させるために補正して前記所定の噴射順序に対応するシリンダへ供給すべきガソリン噴射量を前記各シリンダの吸気行程の初めにガソリン噴射信号として出力するためのガソリン用電子制御装置を有するガソリン噴射制御ユニットとを有し、前記ガソリン代替燃料噴射制御ユニットは、あるシリンダの今回のガソリン代替燃料噴射に際し、前記ガソリン噴射制御ユニットからの今回のガソリン噴射信号の出力開始時から、所定の遅れ時間の後、前記今回のガソリン噴射量に対応するガソリン代替燃料噴射信号を出力するエンジンのガソリン代替燃料噴射制御装置において、前記所定の遅れ時間を、前記ガソリン代替燃料噴射ユニットにおいて各種信号から算出し、前記所定の遅れ時間により、前記ガソリン噴射制御ユニットから出力される噴射信号が噴射を終了すると、前記ガソリン代替燃料噴射信号も速やかに噴射を終了することを特徴とするエンジンのガソリン代替燃料噴射制御装置。
前記所定の遅れ時間中に、前記ガソリン噴射制御ユニットから出力される噴射信号が噴射を終了すると、前記ガソリン代替燃料噴射信号は速やかに噴射を開始する請求項１に記載のエンジンのガソリン代替燃料噴射制御装置。