JP6265064B2 - ガス燃料の噴射制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、ガス燃料を噴射するインジェクタを備えたエンジンのガス燃料の噴射制御装置に関する。

燃焼室に供給する燃料として、ガソリンなどの液体燃料とＣＮＧ（Compressed Natural Gas）やＬＰＧ（Liquefied Petroleum Gas）などの気体燃料を供給して稼働する内燃機関、所謂、バイフューエルエンジンを車両に搭載して駆動源として利用することが知られている。

このようなバイフューエルエンジンを搭載した車両では、大気汚染抑制及び省資源の観点から、一般的に気体燃料が主燃料として用いられる。ところが、バイフューエルエンジンでは、気体燃料が無くなっても液体燃料での走行が可能であり、その気体燃料の残量をユーザが気にすることも少なく、気体燃料の低残圧状態での走行が行われる恐れがある。このような低残圧状態で走行すると、燃料が十分に供給されず、オーバーリーン燃焼や失火の発生により内燃機関や排気ガス処理用の触媒等の耐久性に悪影響を与えることになる。

このような問題に対応するため、特許文献１には、気体燃料の残量をモニタし、現在地から最短の気体燃料補給所まで到達不可能と判断したとき、運転者に警告するとともに、所定時間経過しても燃料が気体燃料から液体燃料に切り替えられなかった場合は、自動的に燃料を切り替えることが記載されている。

特許第４３００５１１号公報

しかしながら、気体燃料のうちＣＮＧ燃料は、産地によりメタン、炭化水素及び窒素の組成割合が大きく異なることがある。このため、含まれる燃焼成分に差異が生じ、含まれる燃焼成分が少ない場合は、ＣＮＧの残量が十分にある状態であっても、燃焼成分が不足してリーン燃焼になってしまう場合がある。例えば、スロットル開度を全開で走行時等の高流量時には、最大流量の燃料を供給してもリーン燃焼になってしまうという問題があった。

高流量時に適正な燃料制御を行うためには、最大流量を増やすため燃料圧力を上げることが考えられるが、最大流量を増やすために燃料圧力を上げると、精度良く燃料を噴射できる最小流量も増えてしまう。これは、インジェクタが精度良く燃料を噴射できる最大開弁時間と最小開弁時間がインジェクタの単体性能として決まっているからである。このため、高流量時に適正な燃料制御を行うために燃料圧力を上げると、アイドリング時等の要求燃料量が少ないときに、インジェクタの最小開弁時間より短い時間でインジェクタが開弁駆動され、燃料制御が不安定になってしまう。

そこで、本発明は、内燃機関の運転状態に合わせた適正な量のガス燃料の噴射を行うことが可能なガス燃料の噴射制御装置を提供することを目的としている。

上記課題を解決するガス燃料の噴射制御装置の発明の一態様は、ガス燃料を噴射するガス燃料インジェクタを備えるエンジンと、ガス燃料を貯蔵するガス燃料タンクと、ガス燃料タンクから供給されるガス燃料の圧力を減圧するプレッシャレギュレータと、排気管に流れる排気ガス中の酸素濃度に基づいて空燃比のリッチまたはリーンを検出する酸素センサと、を備える車両のガス燃料の噴射制御装置であって、プレッシャレギュレータとガス燃料インジェクタとを接続する配管に、ガス燃料インジェクタに供給されるガス燃料の圧力を減圧させる圧力調整用バルブを配置し、空燃比が目標の空燃比から外れると判定した場合、前記ガス燃料インジェクタの駆動時間が最小駆動時間より短い場合に、目標の空燃比になるまで圧力調整用バルブを閉じる圧力調整部を備えるものである。

このように本発明の一態様によれば、内燃機関の運転状態に合わせた適正な量のガス燃料の噴射を行うことが可能となる。

図１は、本発明の第１実施形態に係るガス燃料の噴射制御装置を示す図であり、その概念ブロック図である。 図２は、本発明の第１実施形態に係るガス燃料の噴射制御装置を示す図であり、そのインジェクタ駆動時間診断処理を説明するフローチャートである。 図３は、本発明の第１実施形態に係るガス燃料の噴射制御装置を示す図であり、その圧力調整用バルブリセット処理を説明するフローチャートである。 図４は、本発明の第２実施形態に係るガス燃料の噴射制御装置を示す図であり、その燃料過多制御処理を説明するフローチャートである。

以下、図面を参照して、本発明の第１実施形態に係るガス燃料の噴射制御装置について詳細に説明する。

（第１実施形態）
図１に示すように、本実施形態に係るガス燃料の噴射制御装置を搭載する車両１は、内燃機関型のエンジン２と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）３とを含んで構成されている。

エンジン２は、ピストン１０が気筒１１内を２往復する間に吸気行程、圧縮行程、膨張行程及び排気行程からなる一連の４行程を行うとともに、圧縮行程及び膨張行程の間に点火を行う４サイクルのエンジンによって構成されている。

なお、本実施形態において、エンジン２は、直列４気筒のエンジンによって構成されているものとするが、本発明においては、直列６気筒エンジン、Ｖ型６気筒エンジン、Ｖ型１２気筒エンジンまたは水平対向６気筒エンジン等の種々の型式のエンジンによって構成されていてもよい。なお、図１に示すエンジン２は、直列に配置された４つの気筒のうちの１つの気筒１１が図示されている。

各気筒１１に収納されたピストン１０は、コネクティングロッド１２を介してクランクシャフト１３に連結されている。コネクティングロッド１２は、ピストン１０の往復動をクランクシャフト１３の回転運動に変換するようになっている。

したがって、エンジン２は、気筒１１内の燃焼室１４で燃料と空気との混合気を燃焼させることによりピストン１０を往復動させ、コネクティングロッド１２を介してクランクシャフト１３を回転させることにより、車両１を駆動させる駆動力を発生するようになっている。

エンジン２の吸気ポート３０には、空気を燃焼室１４に導入するためのインテークマニホールド３１が設けられている。インテークマニホールド３１は、外気を吸入するための吸気管３２に接続されている。すなわち、インテークマニホールド３１は、吸気管３２と各気筒１１の吸気ポート３０とを連通している。

吸気管３２には、エンジン２の吸入空気量を調整するためのスロットルバルブ３３が設けられている。スロットルバルブ３３は、ＥＣＵ３からの指令信号に応じてスロットル開度が制御されることで、エンジン２の吸入空気量を調整するようになっている。スロットルバルブ３３には、スロットルバルブ３３の開度（以下、単に「スロットル開度」という）を検出するスロットル開度センサ３４が設けられている。

エンジン２の排気ポート４０には、燃焼室１４のなかで混合気の燃焼によって発生した排気ガスを車外に排出するためのエキゾーストマニホールド４１が設けられている。エキゾーストマニホールド４１は、排気管４２に接続されている。すなわち、エキゾーストマニホールド４１は、排気管４２と各気筒１１の排気ポート４０とを連通している。

この排気管４２には、三元触媒４３と、上流側酸素センサ４４と、下流側酸素センサ４５とが設けられている。三元触媒４３は、エンジン２の燃焼室１４から排出された排気ガス、すなわち既燃ガスを浄化するようになっている。

上流側酸素センサ４４は、三元触媒４３よりも排気ガスが排出される方向である排気方向の上流側に設けられている。下流側酸素センサ４５は、三元触媒４３よりも排気方向下流側に設けられている。上流側酸素センサ４４及び下流側酸素センサ４５は、排気ガス中の酸素濃度に基づいて、空燃比に対して理論空燃比を基準にしてリッチ側とリーン側とで出力が急変する信号を出力する酸素センサである。

また、エンジン２には、インテークマニホールド３１から燃焼室１４への空気の導入を制御するための吸気バルブ５０と、燃焼室１４からエキゾーストマニホールド４１への排気ガスの排出を制御するための排気バルブ５１と、燃焼室１４内の混合気に点火する点火プラグ５２とが設けられている。

点火プラグ５２は、プラチナやイリジウム合金製の電極を有する公知の点火プラグによって構成されている。点火プラグ５２は、ＥＣＵ３によって電極が通電されることにより放電し、燃焼室１４内の混合気に点火するようになっている。

吸気バルブ５０は、吸気ポート３０と燃焼室１４とを連通または遮断するように開閉されるようになっている。吸気バルブ５０の開閉は、図示しない吸気カムシャフトによって行われるようになっている。

排気バルブ５１は、排気ポート４０と燃焼室１４とを連通または遮断するように開閉されるようになっている。排気バルブ５１の開閉は、図示しない排気カムシャフトによって行われるようになっている。

このエンジン２は、燃焼室１４内に噴射する燃料として、液体燃料のガソリンと気体燃料のＣＮＧ（ＬＰＧでもよい）の２種の燃料から一つが選択されて供給される。エンジン２は、ガソリンタンク６５に貯蔵されるガソリンを燃焼室１４内に供給するガソリン供給系６０と、ガス燃料タンク７８に高圧で貯蔵されるＣＮＧを燃焼室１４内に供給するガス燃料供給系７０とを備えている。

ガソリン供給系６０は、ガソリンインジェクタ６１と、ガソリン用フューエルレール６２と、液体燃料供給管６３と、燃料ポンプ６４と、ガソリンタンク６５とを含んで構成される。

燃料ポンプ６４は、ガソリンタンク６５内に常圧状態で貯留されているガソリンを吸引して、液体燃料供給管６３を介してガソリン用フューエルレール６２に圧送する。ガソリン用フューエルレール６２には、エンジン２の各気筒１１に対応する複数のガソリンインジェクタ６１が連結されている。各ガソリンインジェクタ６１は、吸気ポート３０内にガソリンを噴射する。

ガソリン用フューエルレール６２は、燃料ポンプ６４から圧送されたガソリンを、その圧力を保ちながら蓄える。ガソリン用フューエルレール６２に蓄えられているガソリンは、ガソリンインジェクタ６１が開弁することにより噴射される。ガソリンインジェクタ６１は、ＥＣＵ３に接続され、ＥＣＵ３の制御により、対応する各吸気ポート３０内へのガソリンの噴射タイミングなどが個別に調整される。

ガス燃料供給系７０は、ガス燃料インジェクタ７１と、ガス燃料用フューエルレール７２と、ガス燃料供給管７３と、圧力調整用バルブ７４と、プレッシャレギュレータ７５と、レギュレータシャットオフバルブ７６と、元弁７７と、ガス燃料タンク７８とを含んで構成される。

ガス燃料供給管７３の一方端にはガス燃料タンク７８が接続されており、ガス燃料供給管７３の他方端にはガス燃料用フューエルレール７２が接続されている。ガス燃料タンク７８とガス燃料供給管７３との間には、元弁７７が設けられている。元弁７７は、ＥＣＵ３によって開閉が制御される常閉型の電磁弁により構成される。この元弁７７が閉弁状態である場合、ガス燃料タンク７８内は密閉状態となる。

また、ガス燃料供給管７３のＣＮＧが供給される方向である供給方向の元弁７７よりも下流側には、レギュレータシャットオフバルブ７６、プレッシャレギュレータ７５、圧力調整用バルブ７４、が順に設けられている。

レギュレータシャットオフバルブ７６は、ＥＣＵ３によって開閉が制御されるようになっている。元弁７７及びレギュレータシャットオフバルブ７６が開弁状態である場合には、ガス燃料タンク７８内のＣＮＧがガス燃料供給管７３を介してガス燃料用フューエルレール７２に供給される。一方、レギュレータシャットオフバルブ７６が閉弁状態になった場合には、ガス燃料用フューエルレール７２にＣＮＧが供給されなくなる。

プレッシャレギュレータ７５は、ガス燃料タンク７８から供給されるＣＮＧの圧力、即ち燃圧を減圧させる。このプレッシャレギュレータ７５は、規定の燃圧のＣＮＧがガス燃料用フューエルレール７２に供給されるように作動する。ガス燃料用フューエルレール７２は、プレッシャレギュレータ７５から供給されたＣＮＧを、その圧力を保ちながら蓄える。

ガス燃料用フューエルレール７２には、エンジン２の各気筒１１に対応する複数のガス燃料インジェクタ７１が連結されている。各ガス燃料インジェクタ７１は、インテークマニホールド３１内にＣＮＧを噴射する。また、ガス燃料用フューエルレール７２には、該ガス燃料用フューエルレール７２内の圧力を検出するための圧力センサ７９が設けられている。なお、インテークマニホールド３１内にＣＮＧを噴射するのは、容積の大きいインテークマニホールド３１内で大量のＣＮＧを吸入空気と混合させるためである。

ガス燃料用フューエルレール７２に蓄えられているＣＮＧは、ガス燃料インジェクタ７１が開弁することにより噴射される。ガス燃料インジェクタ７１は、ＥＣＵ３に接続され、ＥＣＵ３の制御により、対応する各インテークマニホールド３１内へのＣＮＧの噴射タイミングなどが個別に制御される。なお、ガス燃料インジェクタ７１が開弁している時間を駆動時間といい、ＥＣＵ３は、ガス燃料インジェクタ７１の駆動時間を制御して、ＣＮＧの噴射量を調整するようになっている。

圧力調整用バルブ７４は、ガス燃料供給管７３を全開から全閉の間で開閉する。圧力調整用バルブ７４は、ＥＣＵ３に電気的に接続されている。圧力調整用バルブ７４は、ＥＣＵ３からの指令信号に応じてバルブ開度が制御されることで、ガス燃料用フューエルレール７２に供給されるＣＮＧの圧力を調整するようになっている。圧力調整用バルブ７４の開度は、圧力調整用バルブ７４の全開時の開口面積に対する開口面積の比率［％］で表され、１［％］単位で開度を調整できるようになっている。

本実施形態では、上述のように構成されたエンジン２は、ＥＣＵ３によってその運転状態が制御されるようになっている。ＥＣＵ３は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、入出力インターフェース等を備えるマイクロコンピュータを含んで構成されており、ＣＰＵは、ＲＡＭの一時記憶機能を利用するとともにＲＯＭに予め記憶されたプログラムに従って信号処理を行うようになっている。ＲＯＭには、各種制御定数や各種マップ等が予め記憶されている。

また、ＥＣＵ３の入力側には、前述したスロットル開度センサ３４、上流側酸素センサ４４、下流側酸素センサ４５、圧力センサ７９、燃料切替スイッチ８０等の各種センサ類及びスイッチ類が接続されている。燃料切替スイッチ８０は、ドライバなどが暖気時や加速時などの運転状況に応じて手動で使用する燃料の切替操作をする。

一方、ＥＣＵ３の出力側には、前述したスロットルバルブ３３、点火プラグ５２、ガソリンインジェクタ６２、燃料ポンプ６４、ガス燃料インジェクタ７１、圧力調整用バルブ７４、レギュレータシャットオフバルブ７６、元弁７７等の各種装置が接続されている。

ＥＣＵ３は、性状の異なる液体燃料と気体燃料とを選択切替してエンジン２の燃焼室１４に供給するように、燃焼室１４内に供給する燃料をガソリンからＣＮＧに、または、ＣＮＧからガソリンに適宜切り替えるようになっている。例えば、ＥＣＵ３は、燃料切替スイッチ８０による手動切替操作時、ガソリンタンク６５内またはガス燃料タンク７８内の燃料切れの検知時、あるいは、暖気運転または定常運転や加速時などのエンジン２の稼働モードに応じて、使用する燃料を切り替える。エンジン２の稼働モードに応じた燃料の選択方法としては、暖気運転や定常運転の際に安価なＣＮＧを選択する方法、また、トルクが必要な加速時や登坂時にガソリンを選択する方法などがある。

さらにＥＣＵ３は、圧力調整部３０１を備えている。圧力調整部３０１は、空燃比が目標の空燃比から外れると判定したとき、上述した圧力調整用バルブ７４を制御することによってガス燃料インジェクタ７１に供給されるＣＮＧの圧力を調整して、目標の空燃比になるようにする。

圧力調整部３０１は、上流側酸素センサ４４の検出信号に基づいて空燃比が目標の空燃比から外れているか否かを判定する。圧力調整部３０１は、上流側酸素センサ４４の検出信号のリッチ側からリーン側への反転またはリーン側からリッチ側への反転の時間間隔をリッチリーン反転時間として監視している。圧力調整部３０１は、リッチリーン反転時間が予め設定された異常診断時間よりも長いか否かにより空燃比が目標の空燃比から外れているか否かを判定する。異常診断時間は、予め実験的に求められ、ＥＣＵ３のＲＯＭに記憶されている。異常診断時間は、例えば、エンジン回転数によって値の決まるマップとして記憶しておいてもよく、エンジン回転数が高いほど異常診断時間を短く設定するとよい。

また、圧力調整部３０１は、ガス燃料インジェクタ７１の駆動時間が予め設定された最小駆動時間より短いか否かによりガス燃料インジェクタ７１が適正な燃料噴射を行っているか否かを判定する。最小駆動時間は、ガス燃料インジェクタ７１の設計値から決まる値で、ＥＣＵ３のＲＯＭに記憶されている。

圧力調整部３０１は、リッチリーン反転時間が異常診断時間よりも長いと判定し、かつ、ガス燃料インジェクタ７１の駆動時間が最小駆動時間より短いと判定した場合、圧力調整用バルブ７４の開度を予め設定された開度調整値、例えば１［％］だけ閉じ、これをリッチリーン反転時間が異常診断時間以下になるまで繰り返す。開度調整値は、予め実験的に求められ、ＥＣＵ３のＲＯＭに記憶されている。

以上のように構成された本実施形態に係るガス燃料の噴射制御装置によるインジェクタ駆動時間診断処理について、図２を参照して説明する。なお、以下に説明するインジェクタ駆動時間診断処理は、ＥＣＵ３の動作開始と同時に開始され、予め設定された時間間隔で繰り返し実行される。なお、圧力調整部３０１は、別の処理としてリッチリーン反転時間の検出を並行して行っており、検出したリッチリーン反転時間はＥＣＵ３のＲＡＭに記憶し、インジェクタ駆動時間診断処理から参照可能になっている。

まず、圧力調整部３０１は、エンジン２に供給される燃料としてガス燃料を使用中か否かを判定する（ステップＳ１１）。ガス燃料を使用中でないと判定した場合、圧力調整部３０１は、処理を終了する。

一方、ガス燃料を使用中であると判定した場合、圧力調整部３０１は、リッチリーン反転時間が異常診断時間よりも長いか否かを判定する（ステップＳ１２）。リッチリーン反転時間が異常診断時間よりも長くないと判定した場合、圧力調整部３０１は、処理を終了する。

一方、リッチリーン反転時間が異常診断時間よりも長いと判定した場合、圧力調整部３０１は、ガス燃料インジェクタ７１の駆動時間が最小駆動時間より短いか否かを判定する（ステップＳ１３）。ガス燃料インジェクタ７１の駆動時間が最小駆動時間より短くないと判定した場合、圧力調整部３０１は、処理を終了する。

一方、ガス燃料インジェクタ７１の駆動時間が最小駆動時間より短いと判定した場合、圧力調整部３０１は、圧力調整用バルブ７４の開度を開度調整値だけ閉じる（ステップＳ１４）。次いで、圧力調整部３０１は、リッチリーン反転時間が異常診断時間以下になったか否かを判定する（ステップＳ１５）。

リッチリーン反転時間が異常診断時間以下になっていないと判定すると、圧力調整部３０１は、ステップＳ１４の処理を繰り返す。一方、リッチリーン判定時間が異常診断時間以下になった場合、圧力調整部３０１は、処理を終了する。

このようにすることで、空燃比が目標の空燃比から外れていて、ガス燃料インジェクタ７１の駆動時間が最小駆動時間より短くなっていた場合に、圧力調整用バルブ７４でガス燃料インジェクタ７１へ供給されるＣＮＧの圧力が低くされる。このため、ガス燃料インジェクタ７１の最小流量を下げることができ、適正な量の燃料噴射を行わせることができる。

また、圧力調整部３０１は、エンジン２への吸入空気量が所定の吸入空気量より多い場合、圧力調整用バルブ７４の開度を最大開度まで開くようになっている。圧力調整部３０１は、スロットル開度センサ３４の検出するスロットル開度が予め設定されたスロットル開度判定値よりも大きいか否かによりエンジンへ２の吸入空気量が所定の吸入空気量より多くなったか否かを判定する。すなわち、スロットル開度センサ３４は、本発明における吸入空気量検出部を構成する。スロットル開度判定値は、予め実験的に求められ、ＥＣＵ３のＲＯＭに記憶されている。スロットル開度判定値は、燃料量の不足が発生しないスロットル開度の上限値である。

圧力調整部３０１は、スロットル開度センサ３４の検出するスロットル開度がスロットル開度判定値よりも大きいと判定した場合、圧力調整用バルブ７４の開度を予め設定された開度調整値、例えば１［％］だけ開き、これを圧力調整用バルブ７４の開度が全開になるまで繰り返す。なお、開度調整値は、上述の空燃比の調整時の値と異ならせてもかまわない。

以上のように構成された本実施形態に係るガス燃料の噴射制御装置による圧力調整用バルブリセット処理について、図３を参照して説明する。なお、以下に説明する圧力調整用バルブリセット処理は、ＥＣＵ３の動作開始と同時に開始され、予め設定された時間間隔で繰り返し実行される。

まず、圧力調整部３０１は、スロットル開度センサ３４の検出するスロットル開度がスロットル開度判定値よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ２１）。スロットル開度がスロットル開度判定値よりも大きくないと判定した場合、圧力調整部３０１は、処理を終了する。

一方、スロットル開度がスロットル開度判定値よりも大きいと判定した場合、圧力調整部３０１は、圧力調整用バルブ７４の開度を開度調整値だけ開く（ステップＳ２２）。次いで、圧力調整部３０１は、圧力調整用バルブ７４の開度が全開になったか否かを判定する（ステップＳ２３）。

圧力調整用バルブ７４の開度が全開になっていないと判定すると、圧力調整部３０１は、ステップＳ２２の処理を繰り返す。一方、圧力調整用バルブ７４の開度が全開になった場合、圧力調整部３０１は、処理を終了する。

このようにすることで、スロットル開度がスロットル開度判定値よりも大きく、要求燃料量が多い場合、圧力調整用バルブ７４が全開にされる。このため、ガス燃料インジェクタ７１の最大流量のガス燃料を供給させることができ、適正な量の燃料噴射を行わせることができる。

このように、上述の実施形態では、プレッシャレギュレータ７５とガス燃料インジェクタ７１の間にガス燃料インジェクタ７１に供給するＣＮＧの圧力を低下させる圧力調整用バルブ７４を設け、空燃比が目標の空燃比から外れると判定した場合に、目標の空燃比になるまで圧力調整用バルブ７４を閉じる圧力調整部３０１を備える。

これにより、ガス燃料インジェクタ７１に供給されるＣＮＧの圧力を低下させて、ガス燃料インジェクタ７１の最小流量を減らすことができ、適正な量の燃料噴射を行わせることができる。

また、圧力調整部３０１は、ガス燃料インジェクタ７１の駆動時間が最小駆動時間より短い場合に、目標の空燃比になるまで圧力調整用バルブ７４を閉じることとした。
これにより、ガス燃料インジェクタ７１の駆動時間が最小駆動時間より短くなっているときに、ガス燃料インジェクタ７１に供給されるＣＮＧの圧力を低下させて、ガス燃料インジェクタ７１の最小流量を下げることができ、精度よく適正な量の燃料噴射を行わせることができる。

また、エンジン２への吸入空気量を検出するスロットル開度センサ３４を備え、圧力調整部３０１は、エンジン２への吸入空気量が所定の吸入空気量より多い場合、圧力調整用バルブ７４を全開まで開くこととした。

これにより、エンジン２への吸入空気量が所定の吸入空気量より多いと圧力調整用バルブ７４が全開にされ、ガス燃料インジェクタ７１の最大流量のガス燃料を供給させることができ、適正な量の燃料噴射を行わせることができる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係るガス燃料の噴射制御装置について説明する。ここで、本実施形態は上述の第１実施形態と略同様に構成されているので、図面を流用して同様な構成には同一の符号を付して特徴部分を説明する。

図１におけるプレッシャレギュレータ７５は、インテークマニホールド３１の負圧（吸気管３２にかかる負圧）を利用してガス燃料タンク７８から供給されるＣＮＧの圧力を減圧させるようになっている。

吸気管３２の負圧を利用してＣＮＧの圧力を減圧させるプレッシャレギュレータ７５では、スロットル開度が急激に変化した、例えば、全開から全閉になった場合に、プレッシャレギュレータ７５による圧力の調整が空気量の変動に追いつかず燃料過多となる可能性がある。

このため、圧力調整部３０１は、スロットル開度センサ３４の検出するスロットル開度の減量速度（時間に対する減少量）が予め設定された減量閾値以上であると判定した場合、圧力調整用バルブ７４の開度を予め設定された調整開度まで閉じるようになっている。

具体的には、圧力調整部３０１は、予め設定された時間間隔でスロットル開度センサ３４の検出するスロットル開度を参照する。圧力調整部３０１は、ＥＣＵ３のＲＡＭ内に記憶されている前回のスロットル開度から今回のスロットル開度の減少量が減量閾値以上であれば、圧力調整用バルブ７４の開度を予め設定された調整開度まで閉じる。また、圧力調整部３０１は、次回の処理時に参照するため、今回参照したスロットル開度をＥＣＵ３のＲＡＭ内に記憶させる。

ここで、減量閾値は、燃料過多となるスロットル開度の減少量の下限値であり、実験的に求められ、ＥＣＵ３のＲＯＭ内に記憶されている。また、調整開度は、燃料過多を回避できる圧力調整用バルブ７４の開度であり、実験的に求められ、ＥＣＵ３のＲＯＭ内に記憶されている。

以上のように構成された本実施形態に係るガス燃料の噴射制御装置による燃料過多制御処理について、図４を参照して説明する。なお、以下に説明する燃料過多制御処理は、ＥＣＵ３の動作開始と同時に開始され、予め設定された時間間隔で繰り返し実行される。

まず、圧力調整部３０１は、スロットル開度センサ３４の検出するスロットル開度が、前回検出時の全開から全閉になったか否かを判定する（ステップＳ３１）。スロットル開度が全開から全閉になっていないと判定した場合、圧力調整部３０１は、処理を終了する。

一方、スロットル開度が全開から全閉になったと判定した場合、圧力調整部３０１は、圧力調整用バルブ７４の開度を開度調整値だけ閉じる（ステップＳ３２）。次いで、圧力調整部３０１は、圧力調整用バルブ７４の開度が調整開度になったか否かを判定する（ステップＳ３３）。

圧力調整用バルブ７４の開度が調整開度になっていないと判定すると、圧力調整部３０１は、ステップＳ３２の処理を繰り返す。一方、圧力調整用バルブ７４の開度が調整開度になった場合、圧力調整部３０１は、処理を終了する。

このようにすることで、スロットル開度が全開から全閉になり、燃料過多になる可能性が高い場合、圧力調整用バルブ７４の開度が調整開度にされる。このため、ガス燃料インジェクタ７１のガス燃料の供給量を減少させることができ、適正な量の燃料噴射を行わせることができる。

このように、上述の第２実施形態では、エンジン２への吸入空気量を検出するスロットル開度センサ３４を備え、圧力調整部３０１は、エンジン２への吸入空気量の時間当たりの減少量が予め設定された減少量より多い場合、圧力調整用バルブ７４を調整開度まで閉じる圧力調整部３０１を備える。

これにより、エンジン２への吸入空気量の時間当たりの減少量が予め設定された減少量より多いと圧力調整用バルブ７４が調整開度まで閉じられ、ガス燃料インジェクタ７１のガス燃料の供給量を減少させることができ、適正な量の燃料噴射を行わせることができる。

本発明の実施形態を開示したが、当業者によっては本発明の範囲を逸脱することなく変更が加えられうることは明白である。すべてのこのような修正及び等価物が次の請求項に含まれることが意図されている。

１ 車両
２ エンジン
３ ＥＣＵ
３０ 吸気ポート
３１ インテークマニホールド
３２ 吸気管
３３ スロットルバルブ
３４ スロットル開度センサ（吸入空気量検出部）
４４ 上流側酸素センサ
７０ ガス燃料供給系
７１ ガス燃料インジェクタ
７２ ガス燃料用フューエルレール
７３ ガス燃料供給管
７４ 圧力調整用バルブ
７５ プレッシャレギュレータ
７６ レギュレータシャットオフバルブ
７７ 元弁
７８ ガス燃料タンク
７９ 圧力センサ
３０１ 圧力調整部

Claims (5)

1. ガス燃料を噴射するガス燃料インジェクタを備えるエンジンと、
   前記ガス燃料を貯蔵するガス燃料タンクと、
   前記ガス燃料タンクから供給される前記ガス燃料の圧力を減圧するプレッシャレギュレータと、
   排気管に流れる排気ガス中の酸素濃度に基づいて空燃比のリッチまたはリーンを検出する酸素センサと、を備える車両のガス燃料の噴射制御装置であって、
   前記プレッシャレギュレータと前記ガス燃料インジェクタとを接続する配管に、前記ガス燃料インジェクタに供給される前記ガス燃料の圧力を減圧させる圧力調整用バルブを配置し、
   前記空燃比が目標の空燃比から外れると判定した場合、前記ガス燃料インジェクタの駆動時間が最小駆動時間より短い場合に、前記目標の空燃比になるまで前記圧力調整用バルブを閉じる圧力調整部を備えるガス燃料の噴射制御装置。
2. ガス燃料を噴射するガス燃料インジェクタを備えるエンジンと、
   前記ガス燃料を貯蔵するガス燃料タンクと、
   前記ガス燃料タンクから供給される前記ガス燃料の圧力を減圧するプレッシャレギュレータと、
   排気管に流れる排気ガス中の酸素濃度に基づいて空燃比のリッチまたはリーンを検出する酸素センサと、を備える車両のガス燃料の噴射制御装置であって、
   前記エンジンへの吸入空気量を検出する吸入空気量検出部を備え、
   前記プレッシャレギュレータと前記ガス燃料インジェクタとを接続する配管に、前記ガス燃料インジェクタに供給される前記ガス燃料の圧力を減圧させる圧力調整用バルブを配置し、
   前記空燃比が目標の空燃比から外れると判定した場合に、前記目標の空燃比になるまで前記圧力調整用バルブを閉じ、前記吸入空気量が予め設定された吸入空気量より多いと判定した場合、前記圧力調整用バルブを最大開度まで開く圧力調整部を備えるガス燃料の噴射制御装置。
3. ガス燃料を噴射するガス燃料インジェクタを備えるエンジンと、
   前記ガス燃料を貯蔵するガス燃料タンクと、
   前記ガス燃料タンクから供給される前記ガス燃料の圧力を減圧するプレッシャレギュレータと、
   排気管に流れる排気ガス中の酸素濃度に基づいて空燃比のリッチまたはリーンを検出する酸素センサと、を備える車両のガス燃料の噴射制御装置であって、
   前記エンジンへの吸入空気量を検出する吸入空気量検出部を備え、
   前記プレッシャレギュレータと前記ガス燃料インジェクタとを接続する配管に、前記ガス燃料インジェクタに供給される前記ガス燃料の圧力を減圧させる圧力調整用バルブを配置し、
   前記空燃比が目標の空燃比から外れると判定した場合に、前記目標の空燃比になるまで前記圧力調整用バルブを閉じ、前記吸入空気量の時間当たりの減少量が予め設定された減少量以上であると判定した場合、前記圧力調整用バルブを予め設定された開度まで閉じる圧力調整部を備えるガス燃料の噴射制御装置。
4. 前記エンジンへの吸入空気量を検出する吸入空気量検出部を備え、
   前記圧力調整部は、前記吸入空気量が予め設定された吸入空気量より多いと判定した場
   合、前記圧力調整用バルブを最大開度まで開く請求項１に記載のガス燃料の噴射制御装置。
5. 前記エンジンへの吸入空気量を検出する吸入空気量検出部を備え、
   前記圧力調整部は、前記吸入空気量の時間当たりの減少量が予め設定された減少量以上であると判定した場合、前記圧力調整用バルブを予め設定された開度まで閉じる請求項１に記載のガス燃料の噴射制御装置。

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