JP2017133396A - バイフューエルエンジンシステム - Google Patents

Abstract

【課題】ＳＰＩ方式でガス燃料を供給するバイフューエルエンジンシステムにおいて、ガス燃料運転中からのエンジン加速応答性を向上させること。【解決手段】多気筒エンジン１の各気筒近傍にて各気筒に対応してガソリンを噴射するＭＰＩ方式のガソリンインジェクタ２２と、エンジン１の各気筒から離れた位置にて吸気マニホルド１３にＣＮＧを噴射するＳＰＩ方式のＣＮＧインジェクタ３２と、エンジン１の運転状態に応じてガソリンインジェクタ２２及びＣＮＧインジェクタ３２を制御する電子制御装置（ＥＣＵ）５０とを備える。ＥＣＵ５０は、ＣＮＧによる運転中に、エンジン１に加速が要求されたと判断したとき、ＣＮＧによる運転からガソリンによる運転へ切り替えるために、ガソリンインジェクタ２２とＣＮＧインジェクタ３２を制御する。【選択図】図１

Description

この発明は、多気筒エンジンに燃料としてガソリンとガス燃料とを切り替えて供給し運転するように構成したバイフューエルエンジンシステムに関する。

従来、この種の技術として、例えば、下記の特許文献１に記載されるバイフューエルエンジンの制御方法が知られている。この制御方法は、エンジンのシリンダ（気筒）近傍にてガソリンを吸気管に噴射するガソリンインジェクタと、エンジンの気筒から離れた吸気管にホースを介してガス燃料としてのＣＮＧを噴射するＣＮＧインジェクタとを備え、ガソリンインジェクタとＣＮＧインジェクタとを切替スイッチにより切り替えて使用し、ガソリン又はＣＮＧによりエンジンを運転するようになっている。そして、この制御方法では、ガソリンインジェクタによりガソリンを噴射して運転している状態で切替スイッチによりガソリンインジェクタからＣＮＧインジェクタに切り替えたときに、ガソリンインジェクタからのガソリン噴射とＣＮＧインジェクタからのＣＮＧ噴射とをオーバラップさせるようになっている。これにより、ガソリンによる運転からＣＮＧによる運転に切り替えた際に、ホース等の容積増加によるＣＮＧの希薄化が生じることなく何ら支障なく燃料の切り替えを行えるようにしている。

特開２０１５−１７５９４号公報

ところで、特許文献１に記載されるバイフューエルエンジンでは、ＣＮＧによる運転中にエンジンに加速が要求されることがある。ところが、特許文献１に記載の技術では、ＣＮＧインジェクタが、エンジンの各気筒から離れた位置にてＣＮＧを噴射するようになっている。そのため、加速時にＣＮＧ噴射を増量しても、その増量噴射したＣＮＧが気筒に到達するまでに時間がかかり、加速に応答遅れが生じるおそれがあった。

ここで、バイフューエルエンジンをより安価に構成するために、ＣＮＧ等のガス燃料の噴射方式をシングル・ポイント・インジェクション（ＳＰＩ）方式にすることが考えられる。このようにガス燃料の噴射をＳＰＩ方式にすることで、車両に対する搭載自由度を高められることが期待される。その反面、ＳＰＩ方式では、加速時の増量噴射に応答遅れが生じたり、各気筒への燃料分配が悪化したりするなどのおそれがある。

図６に、従来のバイフューエルエンジンに係り、エンジン加速時における（ａ）ＣＮＧ又はガソリンによる運転、（ｂ）エンジン回転速度ＮＥ、（ｃ）スロットル開度ＴＡ、（ｄ）スロットル開度の変化量ΔＴＡ及び（ｅ）空燃比Ａ／Ｆの挙動をタイムチャートにより示す。図６において、時刻ｔ１で、スロットル開度ＴＡ及びスロットル開度の変化量ΔＴＡが変化してエンジンに加速が要求されると、ＣＮＧによる運転は変わらず、スロットル開度ＴＡに応じてＣＮＧ噴射が増量されることになる。しかしながら、ＣＮＧ噴射が各気筒から離れた位置にてＳＰＩ方式により行われる場合には、ＣＮＧが各気筒に到達するまでに遅れが生じ、時刻ｔ２〜ｔ３の間で、エンジン回転速度ＮＥに回転上昇のもたつきが生じたり、空燃比Ａ／Ｆがリーン化したりしてしまう。

この発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、ＳＰＩ方式を採用してエンジンにガス燃料を供給するように構成したバイフューエルエンジンシステムにおいて、ガス燃料による運転中からのエンジンの加速応答性を向上させることを可能としたバイフューエルエンジンシステムを提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、多気筒のエンジンに燃料としてガソリンとガス燃料とを切り替えて供給し運転するように構成したバイフューエルエンジンシステムであって、エンジンにガソリンを供給するために、各気筒の近傍にて各気筒に対応してガソリンを噴射するためのマルチ・ポイント・インジェクション（ＭＰＩ）方式を採用したガソリン供給手段と、エンジンにガス燃料を供給するために、各気筒から離れた位置にて吸気通路にガス燃料を噴射するためのシングル・ポイント・インジェクション（ＳＰＩ）方式を採用したガス燃料供給手段と、エンジンの運転状態に応じてガソリン供給手段及びガス燃料供給手段を制御するための制御手段とを備え、制御手段は、ガス燃料による運転中に、エンジンに加速が要求されたと判断したとき、ガス燃料による運転からガソリンによる運転へ切り替えるために、ガソリン供給手段とガス燃料供給手段を制御することを趣旨とする。

上記発明の構成によれば、ガス燃料による運転中に、エンジンに加速が要求されたときには、ガス燃料による運転からガソリンによる運転へ切り替えられ、ガソリンによる運転によりエンジンが加速される。従って、ガス燃料供給手段に、各気筒から離れた位置にて吸気通路に燃料ガスを噴射するＳＰＩ方式が採用されても、エンジンの加速時には、各気筒の近傍にて各気筒に対応してガソリンを噴射するＭＰＩ方式のガソリン供給手段により応答性良く各気筒にガソリンが供給されることになる。

上記目的を達成するために、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、制御手段は、ガス燃料による運転中に、ガス燃料の供給遮断からの復帰が要求されたと判断したとき、ガス燃料による運転からガソリンによる運転へ切り替えるために、ガソリン供給手段とガス燃料供給手段を制御することを趣旨とする。

上記発明の構成によれば、請求項１に記載の発明の作用に加え、ガス燃料による運転中に、ガス燃料の供給遮断（ガス燃料カット）からの復帰が要求されたときには、ガス燃料による運転からガソリンによる運転へ切り替えられ、ガソリンによりエンジンが運転される。従って、ガス燃料供給手段に、各気筒から離れた位置にて吸気通路に燃料ガスを噴射するＳＰＩ方式が採用されても、ガス燃料カットからの復帰時には、各気筒の近傍にて各気筒に対応してガソリンを噴射するＭＰＩ方式のガソリン供給手段により応答性良く各気筒にガソリンが供給されることになる。

請求項１に記載の発明によれば、ＳＰＩ方式を採用してエンジンにガス燃料を供給するように構成したバイフューエルエンジンシステムにおいて、ガス燃料による運転中からのエンジンの加速応答性を向上させることができる。

請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の効果に加え、ガス燃料による運転中でのガス燃料カットからの復帰時にエンジンの回転低下を抑え、エンストの発生を未然に防止することができる。

一実施形態に係り、自動車に搭載されたバイフューエルエンジンシステムを示す概略構成図。 一実施形態に係り、ＣＮＧ運転中の加速時における燃料噴射制御の内容を示すフローチャート。 一実施形態に係り、ＣＮＧ運転中のＦ／Ｃ復帰時における燃料噴射制御の内容を示すフローチャート。 一実施形態に係り、エンジンの加速時における（ａ）ＣＮＧ又はガソリンによる運転、（ｂ）エンジン回転速度、（ｃ）スロットル開度、（ｄ）スロットル開度の変化量、（ｅ）加速判定、（ｆ）噴射推定回数及び（ｇ）空燃比の挙動を示すタイムチャート。 一実施形態に係り、ＣＮＧカットからの復帰時における（ａ）ＣＮＧ又はガソリンによる運転、（ｂ）エンジン回転速度、（ｃ）噴射推定回数、（ｄ）燃料カット復帰判定及び（ｅ）空燃比の挙動を示すタイムチャート。 従来例に係り、エンジン加速時における（ａ）ＣＮＧ又はガソリンによる運転、（ｂ）エンジン回転速度、（ｃ）スロットル開度、（ｄ）スロットル開度の変化量及び（ｅ）空燃比の挙動を示すタイムチャート。

以下、本発明におけるバイフューエルエンジンシステムを具体化した一実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。

図１に、この実施形態における自動車に搭載されたバイフューエルエンジンシステムを概略構成図により示す。多気筒のエンジン１は、吸気通路２を通じて供給される燃料と空気との可燃混合気を、各気筒３の燃焼室にて爆発・燃焼させ、その燃焼後の排気ガスを排気通路４を介して外部へ排出させる。これにより、エンジン１は、ピストン５を動作させてクランクシャフト６を回転させ、動力を得るようになっている。

吸気通路２は、その入口側から順にエアクリーナ１１、電子スロットル装置１２及び吸気マニホルド１３を備える。エアクリーナ１１は、吸気通路２に吸入される空気を清浄化する。電子スロットル装置１２は、吸気通路２を流れ各気筒３の燃焼室に吸入される空気量（吸気量）Ｇａを調節する。電子スロットル装置１２は、モータ１４によりスロットル弁１５を開閉駆動させる。電子スロットル装置１２に設けられたスロットルセンサ４１は、スロットル弁１５の開度（スロットル開度）ＴＡを検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。吸気マニホルド１３は、吸気通路２を流れる吸気を各気筒３へ分配する。

この実施形態のバイフューエルエンジシステムは、多気筒のエンジン１に対し、燃料としてガソリンと圧縮天然ガス（ＣＮＧ）とを切り替えて供給し運転するように構成され、ガソリンを供給するガソリン供給装置２１と、ＣＮＧを供給するＣＮＧ供給装置３１とからなる燃料供給装置２０を備える。この実施形態で、ＣＮＧは本発明のガス燃料の一例に相当する。ガソリン供給装置２１は、各気筒３に対応して設けられた複数のガソリンインジェクタ２２と、各ガソリンインジェクタ２２へガソリンを供給するためのガソリンタンク２３、ガソリンライン２４、ガソリンポンプ２５及びデリバリパイプ２６とを備える。ガソリンインジェクタ２２は、エンジン１の各気筒３の近傍にて各気筒３に対応して吸気ポート７にガソリンを噴射するポート噴射式及びマルチ・ポイント・インジェクション（ＭＰＩ）方式を採用したものであり、本発明のガソリン供給手段の一例に相当する。ガソリンタンク２３は、ガソリンが貯留する。ガソリンポンプ２５は、ガソリンタンク２３からガソリンライン２４へガソリンを圧送する。ガソリンライン２４へ圧送されたガソリンは、デリバリパイプ２６を介して各ガソリンインジェクタ２２へ供給される。供給されたガソリンは、各インジェクタ２２が制御されることで、各吸気ポート７へ噴射され、各気筒３へ供給される。

ＣＮＧ供給装置３１は、一つのＣＮＧインジェクタ３２と、そのインジェクタ３２へＣＮＧを供給するためのＣＮＧボンベ３３及びＣＮＧライン３４とを備える。ＣＮＧインジェクタ３２は、エンジン１の各気筒３から離れた位置にて吸気マニホルド１３にＣＮＧを噴射するためのシングル・ポイント・インジェクション（ＳＰＩ）方式を採用したものであり、本発明のガス燃料供給手段の一例に相当する。ＣＮＧライン３４には、元弁３５、遮断弁３６及びＣＮＧレギュレータ３７が設けられる。元弁３５は、ＣＮＧボンベ３３からＣＮＧライン３４へのＣＮＧの供給と遮断を制御するために開閉される電磁弁より構成される。遮断弁３６は、ＣＮＧの流れを制御するために開閉される電磁弁より構成される。ＣＮＧレギュレータ３７は、ＣＮＧインジェクタ３２へ圧送されるＣＮＧを所定圧力に調整する。ＣＮＧボンベ３３からＣＮＧライン３４を通じてＣＮＧインジェクタ３２へ供給されるＣＮＧは、ＣＮＧインジェクタ３２が制御されることで、吸気マニホルド１３へ噴射され、各吸気ポート７を介して各気筒３へ供給される。

元弁３５より下流のＣＮＧライン３４には、その部位におけるＣＮＧの圧力を検出するための第１ＣＮＧ圧力センサ６１が設けられる。ＣＮＧレギュレータ３７とＣＮＧインジェクタ３２との間のＣＮＧライン３４には、デリバリパイプ３８が設けられる。このデリバリパイプ３８には、同パイプ３８におけるＣＮＧの圧力を検出するための第２ＣＮＧ圧力センサ６２と、同パイプ３８におけるＣＮＧの温度を検出するためのＣＮＧ温度センサ６３とが設けられる。元弁３５及び遮断弁３６が共に開弁された場合には、ＣＮＧボンベ３３からＣＮＧがＣＮＧライン３４等を介してＣＮＧインジェクタ３２へ供給される。一方、元弁３５又は遮断弁３６が閉弁された場合には、ＣＮＧインジェクタ３２へＣＮＧが供給されなくなる。

各気筒３に対応してエンジン１に設けられた複数の点火プラグ１６は、イグニションコイル１７から出力される高電圧を受けて点火動作をする。各点火プラグ１６の点火時期は、イグニションコイル１７による高電圧の出力タイミングにより決定される。

排気通路４に設けられた触媒コンバータ８は、エンジン１から排気通路４へ排出される排気を浄化する。排気通路４に設けられた酸素センサ４３は、エンジン１から排気通路４へ排出される排気中の酸素濃度Ｏｘを検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。

エンジン１に設けられた回転速度センサ４４は、クランクシャフト６の回転速度、即ち、エンジン回転速度ＮＥを検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。エンジン１に設けられた水温センサ４５は、エンジン１の内部を流れる冷却水の温度（冷却水温度）ＴＨＷを検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。また、自動車には、その車速ＳＰＤを検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する車速センサ４６が設けられる。

この実施形態で、電子制御装置（ＥＣＵ）５０は、各種センサ４１，４３〜４６から出力される各種信号を入力する。ＥＣＵ５０は、これら入力信号に基づいて、すなわちエンジン１の運転状態に応じて、空燃比制御を含む燃料噴射制御及び点火時期制御等を実行するために、各ガソリンインジェクタ２２、ＣＮＧインジェクタ３２及びイグニションコイル１７を制御するようになっている。

ここで、燃料噴射制御とは、エンジン１の運転状態に応じて各インジェクタ２２，３２を制御することにより、燃料噴射量及び燃料噴射時期を制御することである。空燃比制御とは、酸素センサ４３の検出信号に基づいて各インジェクタ２２，３２を制御することにより、エンジン１の空燃比を理論空燃比等の所定の目標空燃比にフィードバック制御することである。この実施形態で、ＥＣＵ５０は、燃料噴射制御におけるガソリンとＣＮＧの使い分けとして、エンジン１の始動と始動完了直後のアイドル運転をガソリンを使用して行い、その後、ＣＮＧを使用した運転へ切り替えるようになっている。点火時期制御とは、エンジン１の運転状態に応じてイグニションコイル１７を制御することにより、各点火プラグ１６による点火時期を制御することである。

この実施形態で、ＥＣＵ５０は、本発明の制御手段の一例に相当する。ＥＣＵ５０は中央処理装置（ＣＰＵ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）及びバックアップＲＡＭ等よりなる周知の構成を備える。ＲＯＭは、前述した各種制御に係る所定の制御プログラムを予め記憶している。ＥＣＵ５０は、これらの制御プログラムに従って前述した各種制御等を実行するようになっている。

この他、自動車の運転席には、エンジン１の運転にガソリンのみを使用するガソリンモードと、ＣＮＧのみを使用するＣＮＧモードと、ガソリンとＣＮＧを選択的に使用する通常モードとを選択するためのモードスイッチ６６が設けられる。同じく、運転席には、現在の運転がガソリンモードであるか、ＣＮＧモードであるか、通常モードであるかを表示するためのモードランプ６７が設けられる。モードスイッチ６６及びモードランプ６７は、それぞれＥＣＵ５０に接続される。モードランプ６７は、その表示がＥＣＵ５０により制御されるようになっている。

上記したように、この実施形態のバイフューエルエンジンシステムは、ＣＮＧ噴射のためにＳＰＩ方式を採用していることから、比較的安価に構成できると共に、車両に対する搭載自由度を高めることができる。しかしながら、ＣＮＧ噴射をＳＰＩ方式とすることで、エンジン１の加速時に増量噴射されたＣＮＧの各気筒３への到達に遅れが生じたり、各気筒３へのＣＮＧ分配が悪化したりするおそれがある。また、燃料カットからの復帰時にも噴射されたＣＮＧの各気筒３への到達に遅れが生じたり、各気筒３へのＣＮＧ分配が悪化したりするおそれがある。この結果、燃料カットからの復帰時に、エンジン１の回転が低下し、エンストに至るおそれがある。そこで、この実施形態では、ＣＮＧ運転中におけるエンジン１の加速時と燃料カットからの復帰時における燃料噴射制御を以下のように改善している。図２に、ＣＮＧ運転中の加速時における燃料噴射制御の内容をフローチャートにより示す。

処理がこのルーチンへ移行すると、ステップ１００で、ＥＣＵ５０は、現在がガソリンとＣＮＧを選択的に使用する通常モードであるか否かを判断する。ＥＣＵ５０は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ１１０へ移行し、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ１００へ戻す。

ステップ１１０では、ＥＣＵ５０は、現在がＣＮＧを使用したＣＮＧ運転であるか否かを判断する。ＥＣＵ５０は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ１２０へ移行し、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ１３０へ移行する。

ステップ１２０で、ＥＣＵ５０は、ガソリンへ切り替えるための前提条件が成立しているか否かを判断する。ＥＣＵ５０は、例えば、（ａ）エンジン回転速度ＮＥが所定の範囲内にあること、（ｂ）スロットル開度ＴＡが所定範囲内にあること、（ｃ）スロットル開度ＴＡの変化量ΔＴＡが所定値以上であること、すなわちエンジン１の加速時であること、（ｄ）車速ＳＰＤが所定値以上であること、（ｅ）ＣＮＧを使用した運転時間が所定時間以上であることを前提条件とし、これら（ａ）〜（ｅ）の全ての条件が成立したときに前提条件が成立したと判断する。ＥＣＵ５０は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ１５０へ移行し、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ１００へ戻す。

一方、ステップ１３０では、ＥＣＵ５０は、ＣＮＧ運転が可能であるか否かを判断する。ＥＣＵ５０は、エンジン１の加速開始時からガソリン噴射を所定回数以上行った場合にＣＮＧ運転が可能であると判断する。ＥＣＵ５０は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ１４０へ移行し、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ１００へ戻す。

ステップ１４０で、ＥＣＵ５０は、ＣＮＧ運転へ切り替える。すなわち、ＥＣＵ５０は、ＣＮＧを噴射するためにＣＮＧインジェクタ３２の開弁を許容する。これにより各ＣＮＧインジェクタ３２からは、所定のタイミングでＣＮＧが噴射されるようになる。

ステップ１２０から移行してステップ１５０では、ＥＣＵ５０は、噴射推定回数ＣＥＩを「０」にクリアする。ＥＣＵ５０は、エンジン１の運転時にガソリンインジェクタ２２による噴射回数を推定するようになっている。

次に、ステップ１６０で、ＥＣＵ５０は、ガソリン運転へ切り替える。すなわち、ＥＣＵ５０は、ガソリンを噴射するためにガソリンポンプ２５を駆動すると共に、各ガソリンインジェクタ２２の開弁を許容する。これにより各ガソリンインジェクタ２２からは、所定のタイミングでガソリンが噴射されるようになる。その後、ＥＣＵ５０は、処理をステップ１００へ戻す。

上記制御によれば、ＥＣＵ５０は、ＣＮＧによる運転中に、エンジン１に加速が要求されたと判断したとき、ＣＮＧによる運転からガソリンによる運転へ切り替えるために、ガソリンポンプ２５及びガソリンインジェクタ２２とＣＮＧインジェクタ３２とを制御するようになっている。詳しくは、ガソリンポンプ２５を駆動させ、ガソリンインジェクタ２２を所定のタイミングで開弁すると共に、ＣＮＧインジェクタ３２を閉止するようになっている。

次に、図３に、ＣＮＧ運転中の燃料カット復帰時における燃料噴射制御の内容をフローチャートにより示す。ＣＮＧ運転中の燃料カット復帰時とは、ＣＮＧ運転中にＣＮＧ噴射を一旦遮断し、その後ＣＮＧ噴射へ復帰するときを意味する。図３のフローチャートは、ステップ１００，１１０，１３０〜１６０の内容の点で図２のフローチャートのそれと同じである。また、図３のフローチャートは、ステップ１２５の内容が図２のフローチャートのステップ１２０と異なり、ステップ１２０とステップ１５０との間にステップ２００が加えられた点で図２のフローチャートと異なる。

従って、処理がこのルーチンへ移行すると、ＥＣＵ５０は、ステップ１００とステップ１１０の処理を実行した後、ステップ１２５で、ガソリンへ切り替えるための前提条件が成立したか否かを判断する。ここで、ＥＣＵ５０は、例えば、（ｇ）エンジン回転速度ＮＥが所定値以上であること、（ｈ）車速ＳＰＤが所定値以上であること、（ｉ）前回燃料カット中であることを前提条件とし、これら（ｇ）〜（ｉ）の全ての条件が成立したときに前提条件が成立したと判断するようになっている。ＥＣＵ５０は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ２００へ移行し、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ１００へ戻す。

この実施形態で、ＥＣＵ５０は、ステップ１３０で、エンジン１の燃料カット復帰時からガソリン噴射を所定回数以上行った場合にＣＮＧ運転が可能であると判断するようになっている。

そして、ステップ２００で、ＥＣＵ５０は、燃料カット（Ｆ／Ｃ）からの復帰か否かを判断する。この実施形態では、ＥＣＵ５０は、推定される噴射推定回数ＣＥＩが所定値となったときに燃料カット（Ｆ／Ｃ）からの復帰と判断するようになっている。ＥＣＵ５０は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ１５０へ移行し、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ１００へ戻す。

その後、ＥＣＵ５０は、ステップ１５０及びステップ１６０の処理を実行した後、処理をステップ１００へ戻す。

上記制御によれば、ＥＣＵ５０は、ＣＮＧによる運転中に、ＣＮＧの燃料カットからの復帰が要求されたと判断したとき、ＣＮＧによる運転からガソリンによる運転へ切り替えるために、ガソリンポンプ２５及びガソリンインジェクタ２２とＣＮＧインジェクタ３２とを制御するようになっている。詳しくは、ガソリンポンプ２５を駆動させ、ガソリンインジェクタ２２を所定のタイミングで開弁すると共に、ＣＮＧインジェクタ３２を閉止するようになっている。

以上説明したこの実施形態のバイフューエルエンジンシステムによれば、ＣＮＧによる運転中に、エンジン１に加速が要求されたときには、ＣＮＧによる運転からガソリンによる運転へ切り替えられ、ガソリンによる運転によりエンジン１が加速される。従って、ＣＮＧインジェクタ３２につき、各気筒３から離れた位置にて吸気マニホルド１３にＣＮＧを噴射するＳＰＩ方式が採用されても、エンジン１の加速時には、各気筒３の近傍（吸気ポート７）にて各気筒３に対応してガソリンを噴射するＭＰＩ方式のガソリンインジェクタ２２により応答性良く各気筒３にガソリンが供給されることになる。このため、ＳＰＩ方式を採用してエンジン１にＣＮＧを供給するように構成したバイフューエルエンジンシステムにおいて、ＣＮＧによる運転中からのエンジンの加速応答性を向上させることができる。

図４に、この実施形態のバイフューエルエンジンシステムに係り、エンジン１の加速時における（ａ）ＣＮＧ又はガソリンによる運転、（ｂ）エンジン回転速度ＮＥ、（ｃ）スロットル開度ＴＡ、（ｄ）スロットル開度の変化量ΔＴＡ、（ｅ）加速判定、（ｆ）噴射推定回数ＣＥＩ及び（ｇ）空燃比Ａ／Ｆの挙動をタイムチャートにより示す。図４において、時刻ｔ１で、スロットル開度ＴＡ及びスロットル開度の変化量ΔＴＡが変化してエンジン１が加速判定されると、ＣＮＧによる運転からガソリンによる運転に切り替えられ、スロットル開度ＴＡに応じてガソリン噴射が増量される。そして、この実施形態では、ガソリン噴射が各気筒３の近傍（吸気ポート７）にて各気筒３に対応してガソリンを噴射するＭＰＩ方式が採用されることから、噴射されたガソリンが各気筒３へ直ちに供給される。このため、図４（ｂ）に破線楕円で囲って示すように、時刻ｔ２から、エンジン回転速度ＮＥがもたつくことなく上昇することになり、エンジン１の回転上昇に問題がない。また、図４（ｇ）に示すように、空燃比Ａ／Ｆも、時刻ｔ２〜ｔ３の間でリーン化することがない。なお、この実施形態では、図４において、時刻ｔ１で、「０」にクリアされた噴射推定回数ＣＥＩが、時刻ｔ３で所定値Ｃ１に達したときに、ガソリンによる運転からＣＮＧによる運転へ戻るようになっている。

また、この実施形態では、ＣＮＧによる運転中に、ＣＮＧの燃料カットからの復帰が要求されたときには、ＣＮＧによる運転からガソリンによる運転へ切り替えられ、ガソリンによりエンジン１が運転される。従って、ＣＮＧインジェクタ３２につき、各気筒３から離れた位置にて吸気マニホルド１３にＣＮＧを噴射するＳＰＩ方式が採用されても、ＣＮＧの燃料カットからの復帰時には、各気筒３の近傍（吸気ポート７）にて各気筒３に対応してガソリンを噴射するＭＰＩ方式のガソリンインジェクタ２２により応答性良く各気筒３にガソリンが供給されることになる。このため、ＳＰＩ方式を採用してエンジン１にＣＮＧを供給するように構成したバイフューエルエンジンシステムにおいて、ＣＮＧによる運転中での燃料カットからの復帰時にエンジン１の回転低下を抑え、エンストの発生を未然に防止することができる。

図５に、この実施形態のバイフューエルエンジンシステムに係り、ＣＮＧの燃料カットからの復帰時における（ａ）ＣＮＧ又はガソリンによる運転、（ｂ）エンジン回転速度ＮＥ、（ｃ）噴射推定回数ＣＥＩ、（ｄ）燃料カット（Ｆ／Ｃ）復帰判定及び（ｅ）空燃比Ａ／Ｆの挙動をタイムチャートにより示す。図５において、時刻ｔ１で、燃料カット（Ｆ／Ｃ）復帰が判定（ＹＥＳ）されると、ＣＮＧによる運転からガソリンによる運転に切り替えられ、ガソリン噴射によりエンジン１に燃料が供給される。すなわち、各気筒３の近傍（吸気ポート７）に配置されたＭＰＩ方式のガソリンインジェクタ２２により噴射されたガソリンが各気筒３へ直ちに供給される。そのため、図５（ｂ）に示すように、時刻ｔ１〜ｔ２の間で、エンジン回転速度ＮＥの低下が緩やかとなり、エンジン１がエンストすることなく回転を持ちこたえることになる。また、図５（ｅ）に示すように、時刻ｔ１〜ｔ２の間では、空燃比Ａ／Ｆがリーン化することがない。なお、この実施形態では、図５において、時刻ｔ１で、「０」にクリアされた噴射推定回数ＣＥＩが、時刻ｔ２で所定値Ｃ１に達したときに、ガソリンによる運転からＣＮＧによる運転へ戻るようになっている。

ところで、この実施形態では、ＣＮＧによる運転中の加速時及び燃料カットからの復帰時に、ＣＮＧによる運転からガソリンによる運転に切り替えるように構成した。これに対し、ＣＮＧによる運転中の加速時及び燃料カットからの復帰時に、ＣＮＧによる運転からＣＮＧとガソリンの両方による運転に切り替えることも考えられ、これによっても加速応答性を高められると考えられる。しかしながら、エンジン１をＣＮＧとガソリンの両方により運転した場合は、２種類の燃料を同時に消費することになり、エンジン１の総合的な燃費が悪化することになる。この実施形態では、ＣＮＧとガソリンの両方による運転を採用しないので、エンジンの総合的な燃費の悪化を抑えることができる。

なお、この発明は前記実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱することのない範囲で構成の一部を適宜変更して実施することもできる。

（１）前記実施形態では、ガソリン供給手段として、ポート噴射方式のガソリンインジェクタ２２を使用したが、筒内噴射方式のガソリンインジェクタを使用することもできる。この場合も前記実施形態と同等の作用効果を得ることができる。

（２）前記実施形態では、ガス燃料としてＣＮＧを採用したが、液化石油ガス（ＬＰＧ）を採用することもできる。この場合も前記実施形態と同等の作用効果を得ることができる。

（３）前記実施形態では、加速判定のためにスロットル開度ＴＡ及びスロットル開度の変化量ΔＴＡを使用したが、電子スロットル装置１２を開閉するために操作されるアクセルペダルの開度を検出し、その開度及び開度の変化量を使用することもできる。この場合、エンジンの加速判定の応答性を高めることができる。

この発明は、多気筒エンジンに燃料としてガソリンとガス燃料とを切り替えて供給し運転するように構成したバイフューエルエンジンシステムに使用することができる。

１ エンジン
２ 吸気通路
３ 気筒
１３ 吸気マニホルド
２２ ガソリンインジェクタ（ガソリン供給手段）
３２ ＣＮＧインジェクタ（ガス燃料供給手段）
５０ ＥＣＵ（制御手段）

Claims (2)

1. 多気筒のエンジンに燃料としてガソリンとガス燃料とを切り替えて供給し運転するように構成したバイフューエルエンジンシステムであって、
   前記エンジンに前記ガソリンを供給するために、各気筒の近傍にて前記各気筒に対応して前記ガソリンを噴射するためのマルチ・ポイント・インジェクション（ＭＰＩ）方式を採用したガソリン供給手段と、
   前記エンジンに前記ガス燃料を供給するために、前記各気筒から離れた位置にて吸気通路に前記ガス燃料を噴射するためのシングル・ポイント・インジェクション（ＳＰＩ）方式を採用したガス燃料供給手段と、
   前記エンジンの運転状態に応じて前記ガソリン供給手段及び前記ガス燃料供給手段を制御するための制御手段と
   を備え、前記制御手段は、前記ガス燃料による運転中に、前記エンジンに加速が要求されたと判断したとき、前記ガス燃料による運転から前記ガソリンによる運転へ切り替えるために、前記ガソリン供給手段と前記ガス燃料供給手段を制御することを特徴とするバイフューエルエンジンシステム。
2. 前記制御手段は、前記ガス燃料による運転中に、前記ガス燃料の供給遮断からの復帰が要求されたと判断したとき、前記ガス燃料による運転から前記ガソリンによる運転へ切り替えるために、前記ガソリン供給手段と前記ガス燃料供給手段を制御することを特徴とする請求項１に記載のバイフューエルエンジンシステム。

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