特許 5890681 エンジン制御システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5890681

(24)【登録日】2016年2月26日

(45)【発行日】2016年3月22日

(54)【発明の名称】エンジン制御システム

(51)【国際特許分類】

   F02D 41/14 20060101AFI20160308BHJP

   F02D 19/06 20060101ALI20160308BHJP

   F02D 45/00 20060101ALI20160308BHJP

   F02M 37/00 20060101ALI20160308BHJP

   F02M 21/02 20060101ALI20160308BHJP

【ＦＩ】

   F02D41/14 310D

   F02D41/14 310L

   F02D19/06 D

   F02D45/00 358N

   F02D45/00 368G

   F02M37/00 341D

   F02M21/02 301Q

【請求項の数】4

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2011-285165(P2011-285165)

(22)【出願日】2011年12月27日

(65)【公開番号】特開2013-133760(P2013-133760A)

(43)【公開日】2013年7月8日

【審査請求日】2014年11月4日

(73)【特許権者】

【識別番号】000141901

【氏名又は名称】株式会社ケーヒン

(74)【代理人】

【識別番号】100064908

【弁理士】

【氏名又は名称】志賀 正武

(74)【代理人】

【識別番号】100108578

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 詔男

(74)【代理人】

【識別番号】100146835

【弁理士】

【氏名又は名称】佐伯 義文

(74)【代理人】

【識別番号】100094400

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 三義

(74)【代理人】

【識別番号】100107836

【弁理士】

【氏名又は名称】西 和哉

(74)【代理人】

【識別番号】100108453

【弁理士】

【氏名又は名称】村山 靖彦

(72)【発明者】

【氏名】日平 喬士

(72)【発明者】

【氏名】島津 隆幸

(72)【発明者】

【氏名】春田 誠人

【審査官】 藤村 泰智

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００３−０９７３２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６３−０６８７２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−０６９６３７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０２Ｄ ４１／００ 〜 ４５／００

Ｆ０２Ｄ １９／０６

Ｆ０２Ｍ ２１／０２

Ｆ０２Ｍ ３７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１，第２燃料を選択的に切り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、
前記エンジンから排出される排気ガスの残留酸素量を検出するセンサと、
前記センサの検出信号が入力可能な入力端を有しており、前記第１燃料による前記エンジンの運転制御を行うとともに、前記入力端から入力される信号に基づいて空燃比が目標空燃比になるように空燃比フィードバック制御を行う第１制御装置と、
前記センサの検出信号が入力される入力部と、前記第２燃料が選択された場合に前記入力部に入力された検出信号の酸素濃度値を補正する補正部と、該補正部で補正された検出信号を前記第１制御装置の入力端に出力する出力部とを有する第２制御装置と
を備えることを特徴とするエンジン制御システム。

【請求項2】

前記補正部は、前記第１燃料が選択されるときの空燃比と前記センサの出力との関係に対する、前記第２燃料が選択されるときの空燃比と前記センサの出力との関係のずれ量に応じて、前記入力部に入力された検出信号を補正することを特徴とする請求項１記載のエンジン制御システム。

【請求項3】

前記補正部は、前記第１燃料が選択された場合には、前記入力部に入力された検出信号を補正せずに前記出力部に出力することを特徴とする請求項１又は請求項２記載のエンジン制御システム。

【請求項4】

前記第２制御装置は、前記第２燃料による前記エンジンの運転制御を行い、
前記第１制御装置は、前記第２燃料が選択された場合には、前記空燃比フィードバック制御に係る制御量を前記第２制御装置に出力する
ことを特徴とする請求項１から請求項３の何れか一項に記載のエンジン制御システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、エンジン制御システムに関する。

【背景技術】

【0002】

近年、環境対策を図りつつ燃費性能を向上させるべく、気体燃料を使用する車両が注目されている。このような車両の代表的なものの１つに、ガソリン等の液体燃料と圧縮天然ガス（ＣＮＧ：Compressed Natural Gas）等の気体燃料とを選択的に切り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搭載する車両が挙げられる。

【0003】

上記のバイフューエルエンジンシステムは、液体燃料を使用するエンジンシステムにおいて気体燃料を使用できるように開発されたものが多い。このため、バイフューエルエンジンシステムのエンジン制御システムは、液体燃料が選択された場合のエンジン制御に適した制御装置に対して、気体燃料が選択された場合のエンジン制御に適した制御装置を増設した構成にされることが多い。

【0004】

以下の特許文献１には、ガソリン用制御装置を備えたガソリン用エンジンシステムに非ガソリン燃料用制御装置を増設したシステムにおいて、簡易な構成で排ガスの状態を良好に維持する技術が開示されている。具体的に、以下の特許文献１では、排気管に設けられたＯ_２センサからの出力信号を波形整形手段で整形させてからガソリン用制御装置に入力することによって排ガスの状態を良好に維持している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００８−６９６３７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ところで、上述した特許文献１に開示された技術では、Ｏ_２センサからの出力信号を波形整形手段で整形してからガソリン用制御装置に入力させるだけであるから、確かに構成が大幅に複雑化することはないと考えられる。しかしながら、引用文献１では、Ｏ_２センサからの出力信号を単純に波形整形するだけであるため、高精度な空燃比フィードバック制御を実現することができないという問題がある。

【0007】

ここで、空燃比フィードバック制御は、周知の通り、エンジンの運転制御において、空燃比が目標値（理論空燃比）となるように燃料噴射量を制御することをいう。一般的な空燃比フィードバック制御は、空燃比が目標値に対して「リッチ」であれば、燃料噴射量が減少するようにフィードバック補正量を設定し、空燃比が目標値に対して「リーン」であれば、燃料噴射量が増加するようにフィードバック補正量を設定することで空燃比を目標値に収束させるものである。

【0008】

上記の空燃比フィードバック制御の精度が悪いと、排気ガスの状態が悪化して環境に影響を与えるとともに燃費性能の低下を招く虞がある。このため、バイフューエルエンジンシステムにおいて、環境対策を図りつつ燃費性能を向上させるためには、液体燃料を使用する場合、及び気体燃料を使用する場合の何れの場合であっても、高精度に空燃比フィードバック制御を行う必要がある。

【0009】

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、使用燃料に応じた高精度の空燃比フィードバック制御を実現することができるエンジン制御システムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

上記課題を解決するために、本発明のエンジン制御システムは、第１，第２燃料を選択的に切り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、前記エンジンから排出される排気ガスの残留酸素量を検出するセンサと、前記センサの検出信号が入力可能な入力端を有しており、前記第１燃料による前記エンジンの運転制御を行うとともに、前記入力端から入力される信号に基づいて空燃比が目標空燃比になるように空燃比フィードバック制御を行う第１制御装置と、前記センサの検出信号が入力される入力部と、前記第２燃料が選択された場合に前記入力部に入力された検出信号を補正する補正部と、該補正部で補正された検出信号を前記第１制御装置の入力端に出力する出力部とを有する第２制御装置とを備えることを特徴としている。
また、本発明のエンジン制御システムは、前記補正部が、前記第１燃料が選択されるときの空燃比と前記センサの出力との関係に対する、前記第２燃料が選択されるときの空燃比と前記センサの出力との関係のずれ量に応じて、前記入力部に入力された検出信号を補正することを特徴としている。
また、本発明のエンジン制御システムは、前記補正部が、前記第１燃料が選択された場合には、前記入力部に入力された検出信号を補正せずに前記出力部に出力することを特徴としている。
また、本発明のエンジン制御システムは、前記第２制御装置が、前記第２燃料による前記エンジンの運転制御を行い、前記第１制御装置が、前記第２燃料が選択された場合には、前記空燃比フィードバック制御に係る制御量を前記第２制御装置に出力することを特徴としている。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、第２燃料が選択された場合に、第２制御装置の入力部に入力されたセンサからの検出信号を補正部で補正し、補正した検出信号を出力部から出力して第１制御装置の入力端に入力させるようにしているため、第２燃料が選択されたときに生ずるセンサの特性変化が補正され、これにより第２燃料が選択された場合であっても高精度の空燃比フィードバック制御を実現することができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の一実施形態によるエンジン制御システムの要部構成を示すブロック図である。

【図2】本発明の一実施形態において、気体燃料が選択された場合に生ずるＯ_２センサの特性変化を説明する図である。

【図3】本発明の一実施形態における効果を説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、図面を参照して本発明の一実施形態によるエンジン制御システムについて詳細に説明する。尚、以下では、ガソリン等の液体燃料（第１燃料）と圧縮天然ガス（ＣＮＧ）等の気体燃料（第２燃料）とを選択的に切り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の制御を行うエンジン制御システムを例に挙げて説明する。

【0014】

図１は、本発明の一実施形態によるエンジン制御システムの要部構成を示すブロック図である。図１に示す通り、本実施形態のエンジン制御システム１は、センサ群１０、制御対象群２０、燃料切替スイッチ３０、第１ＥＣＵ（Electronic Control Unit）４０（第１制御装置）、及び第２ＥＣＵ５０（第２制御装置）を備えており、液体燃料又は気体燃料をエンジンに供給してエンジンの運転制御を行う。

【0015】

センサ群１０は、クランク角度センサ１１、吸気圧センサ１２、吸気温センサ１３、スロットル開度センサ１４、冷却水温センサ１５、Ｏ_２センサ１６（センサ）等からなり、エンジンの状態を検出するために設けられる。クランク角度センサ１１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回転する毎に極性の異なる一対のパルス信号を第１ＥＣＵ４０及び第２ＥＣＵ５０に出力する。

【0016】

吸気圧センサ１２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第１ＥＣＵ４０に出力する。吸気温センサ１３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第１ＥＣＵ４０に出力する。スロットル開度センサ１４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第１ＥＣＵ４０に出力する。

【0017】

冷却水温センサ１５は、エンジンの冷却水温度に応じた冷却水温信号を第１ＥＣＵ４０に出力する。Ｏ_２センサ１６は、例えばガス検知物質としてジルコニアを用いた酸素センサであり、ガス接触部が排気流路に露出するようにエンジンの排気管に設置されており、排気ガスの酸素濃度（残留酸素量）を示す酸素濃度信号を第２ＥＣＵ５０に出力する。

【0018】

制御対象群２０は、点火コイル２１、液体燃料噴射弁２２、燃料ポンプ２３、気体燃料噴射弁２４、及び遮断弁２５等からなり、エンジンを動作させるために設けられる。点火コイル２１は、１次巻線と２次巻線からなるトランスであり、第１ＥＣＵ４０から１次巻線に供給される点火信号を昇圧して２次巻線からエンジンの点火プラグに供給する。

【0019】

液体燃料噴射弁２２は、吸気流路に噴射口が露出するように吸気管に設置された電磁弁であり、第１ＥＣＵ４０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を噴射口から噴射する。燃料ポンプ２３は、第１ＥＣＵ４０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２２の燃料入口に圧送する。

【0020】

気体燃料噴射弁２４は、吸気流路に噴射口が露出するように吸気管に設置された電磁弁であり、第２ＥＣＵ５０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を噴射口から噴射する。遮断弁２５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、第２ＥＣＵ５０から供給される遮断弁駆動信号に応じて、気体燃料タンクからの気体燃料を気体燃料噴射弁２４に供給するか否かを切り替える。

【0021】

燃料切替スイッチ３０は、手動操作による燃料の切り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第２ＥＣＵ５０に出力する。

【0022】

第１ＥＣＵ４０は、波形整形回路４１、回転数カウンタ４２、Ａ／Ｄ変換器４３、点火回路４４、燃料噴射弁駆動回路４５、ポンプ駆動回路４６、ＲＯＭ（Read Only Memory）４７ａ、ＲＡＭ（Random Access Memory）４７ｂ、通信回路４８、及びＣＰＵ（Central Processing Unit：中央処理装置）４９を備える。かかる構成の第１ＥＣＵ４０は、液体燃料によるエンジン運転制御及び空燃比フィードバック制御を行う。

【0023】

波形整形回路４１は、クランク角度センサ１１からのパルス信号を、方形波のパルス信号に波形整形し、回転数カウンタ４２及びＣＰＵ４９に出力する。つまり、この方形波のパルス信号は、クランクシャフトが一定角度回転するのに要した時間を１周期とする信号である。以下では、この波形整形回路４１から出力される方形波のパルス信号をクランクパルス信号という。

【0024】

回転数カウンタ４２は、波形整形回路４１からのクランクパルス信号に基づいてエンジン回転数を算出し、その算出結果をＣＰＵ４９に出力する。Ａ／Ｄ変換器４３は、吸気圧センサ１２からの吸気圧信号、吸気温センサ１３からの吸気温信号、スロットル開度センサ１４からのスロットル開度信号、冷却水温センサ１５からの冷却水温信号、及び入力端Ｔ１から入力される酸素濃度信号（詳細は後述する）を入力とし、これらをディジタル信号（吸気圧値、吸気温値、スロットル開度値、冷却水温値、酸素濃度値）に変換してＣＰＵ４９に出力する。

【0025】

点火回路４４は、不図示のバッテリから供給される電力を蓄えるコンデンサを備えており、ＣＰＵ４９からの要求に応じてコンデンサに蓄えられた電力を放電することによって点火コイル２１の１次巻線に点火信号を出力する。燃料噴射弁駆動回路４５は、ＣＰＵ４９からの要求に応じて、燃料噴射弁駆動信号を生成して液体燃料噴射弁２２に出力する。ポンプ駆動回路４６は、ＣＰＵ４９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２３に出力する。

【0026】

ＲＯＭ４７ａは、ＣＰＵ４９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。ＲＡＭ４７ｂは、ＣＰＵ４９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、エンジン制御プログラムで用いられる各種データを一時的に保存するために用いられる揮発性メモリである。通信回路４８は、通信ケーブルＣ１を介して第２ＥＣＵ５０と接続されており、ＣＰＵ４９による制御の下で、第２ＥＣＵ５０との間でデータ通信を行う。

【0027】

ＣＰＵ４９は、ＲＯＭ４７ａに記憶されているエンジン制御プログラムに従って、液体燃料によるエンジン運転制御を行う。具体的には、波形整形回路４１からのクランクパルス信号、回転数カウンタ４２からのエンジン回転数、及びＡ／Ｄ変換器４３からのディジタル信号（吸気圧値、吸気温値、スロットル開度値、冷却水温値、酸素濃度値）と、通信回路４８を介して得られる第２ＥＣＵ５０からの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。

【0028】

より具体的に、ＣＰＵ４９は、波形整形回路４１からのクランクパルス信号に基づいてクランクシャフトの回転状態（言い換えると、シリンダ内におけるピストン位置）を監視する。そして、ピストンが点火時期に対応する位置に到達した時点で、点火回路４４に対して点火信号の出力を要求して、点火コイル２１を点火させる制御を行う。

【0029】

また、ＣＰＵ４９は、通信回路４８で受信される第２ＥＣＵ５０からの燃料指定信号で示される燃料が液体燃料である場合には、液体燃料の噴射制御を行う。つまり、ＣＰＵ４９は、ポンプ駆動回路４６に対してポンプ駆動信号の生成を要求するとともに、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燃料噴射弁駆動回路４５に対して燃料噴射弁駆動信号の生成を要求することにより、液体燃料噴射弁２２による液体燃料の噴射を実施する。

【0030】

更に、ＣＰＵ４９は、上述した液体燃料によるエンジン運転制御に加えて、Ａ／Ｄ変換器４３からの酸素濃度値を参照しつつ空燃比フィードバック制御を行う。具体的に、ＣＰＵ４９は、Ａ／Ｄ変換器４３からの酸素濃度値に基づいて空燃比を算出し、この空燃比が目標空燃比に対して「リッチ」であれば、燃料噴射量が減少するようなフィードバック補正量を演算し、空燃比が目標空燃比に対して「リーン」であれば、燃料噴射量が増加するようなフィードバック補正量を演算する。

【0031】

そして、ＣＰＵ４９は、通信回路４８で受信される第２ＥＣＵ５０からの燃料指定信号で示される燃料が液体燃料である場合には、演算により得られたフィードバック補正量を用いて燃料噴射量の補正を行い、補正後の燃料噴射量分の液体燃料がエンジンに噴射されるように液体燃料噴射弁２２を制御する。これに対し、上記の燃料指定信号で示される燃料が気体燃料である場合には、ＣＰＵ４９は、演算により得られたフィードバック補正量（空燃比フィードバック制御に係る制御量）を、通信回路４８を介して第２ＥＣＵ５０に送信する。

【0032】

第２ＥＣＵ５０は、波形整形回路５１、回転数カウンタ５２、Ａ／Ｄ変換器５３（入力部）、Ｄ／Ａ変換器５４（出力部）、燃料噴射弁駆動回路５５、遮断弁駆動回路５６、ＲＯＭ５７ａ、ＲＡＭ５７ｂ、通信回路５８、及びＣＰＵ５９(補正部）を備える。かかる構成の第２ＥＣＵ５０は、気体燃料によるエンジン運転制御を行う。

【0033】

波形整形回路５１は、クランク角度センサ１１からのパルス信号を、方形波のパルス信号（クランクパルス信号）に波形整形して回転数カウンタ５２及びＣＰＵ５９に出力する。回転数カウンタ５２は、波形整形回路５１からのクランクパルス信号に基づいてエンジン回転数を算出し、その算出結果をＣＰＵ５９に出力する。

【0034】

Ａ／Ｄ変換器５３は、Ｏ_２センサ１６からの酸素濃度信号を入力とし、この酸素濃度信号をディジタル信号（酸素濃度値）に変換してＣＰＵ５９に出力する。Ｄ／Ａ変換器５４は、ＣＰＵ５９で補正された酸素濃度値（詳細は後述する）をアナログ信号（酸素濃度信号）に変換し、変換したアナログ信号を、第１ＥＣＵ４０の入力端Ｔ１に接続された信号線Ｃ２を介して第１ＥＣＵ４０に出力する。

【0035】

燃料噴射弁駆動回路５５は、ＣＰＵ５９からの要求に応じて燃料噴射弁駆動信号を生成して気体燃料噴射弁２４に出力する。遮断弁駆動回路５６は、ＣＰＵ５９からの要求応じて遮断弁駆動信号を生成して遮断弁２５に出力する。ＲＯＭ５７ａは、ＣＰＵ５９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。ＲＡＭ５７ｂは、ＣＰＵ５９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、エンジン制御プログラムで用いられる各種データを一時的に保存するために用いられる揮発性メモリである。通信回路５８は、通信ケーブルＣ１を介して第１ＥＣＵ４０と接続されており、ＣＰＵ５９による制御の下で、第１ＥＣＵ４０との間でデータ通信を行う。

【0036】

ＣＰＵ５９は、ＲＯＭ５７ａに記憶されているエンジン制御プログラムに従って、気体燃料によるエンジン運転制御を行う。具体的には、燃料切替スイッチ３０から入力される燃料指定信号、波形整形回路５１から入力されるクランクパルス信号、及び回転数カウンタ５２から得られるエンジン回転数と、通信回路５８を介して第１ＥＣＵ４０から得られる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。

【0037】

より具体的に、ＣＰＵ５９は、燃料切替スイッチ３０からの燃料指定信号で示される燃料が気体燃料である場合に、気体燃料の噴射制御を行う。つまり、ＣＰＵ５９は、遮断弁駆動回路５６に対して遮断弁駆動信号の生成を要求して遮断弁２５を開放させるとともに、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、燃料噴射弁駆動回路５５に対して燃料噴射弁駆動信号の生成を要求することにより、気体燃料噴射弁２４による気体燃料の噴射を実施する。

【0038】

また、ＣＰＵ５９は、上記の燃料指定信号で示される燃料が気体燃料である場合に、通信回路５８で受信される第１ＥＣＵ４０からのフィードバック補正量を用いて燃料噴射量の補正を行い、補正後の燃料噴射量分の気体燃料がエンジンに噴射されるように気体燃料噴射弁２４を制御する。つまり、ＣＰＵ５９は、気体燃料が選択されている場合には、第１ＥＣＵ４０で行われる空燃比フィードバック制御が、第２ＥＣＵ５０を介して実現されるようにする。

【0039】

更に、ＣＰＵ５９は、上記の燃料指定信号で示される燃料が気体燃料である場合に、Ａ／Ｄ変換器５３からの酸素濃度値を補正し、補正した酸素濃度値をＤ／Ａ変換器５４に出力する処理を行う。具体的に、ＣＰＵ５９は、液体燃料が選択されるときの空燃比とＯ_２センサ１６の出力との関係に対する、気体燃料が選択されるときの空燃比とＯ_２センサ１６の出力との関係のずれ量に応じてＡ／Ｄ変換器５３からの酸素濃度値を補正する。

【0040】

このような補正を行うのは、気体燃料が選択される場合であっても、高精度の空燃比フィードバック制御を実現するためである。図２は、本発明の一実施形態において、気体燃料が選択された場合に生ずるＯ_２センサの特性変化を説明する図である。図２に示す通り、Ｏ_２センサ１６は、ガス検知物質としてのジルコニアの両面に白金系の電極を取り付けた構成であり、酸素濃度が高い側（センサ側）から低い側（排気流路側）へ酸素イオンが移動することによって生ずる起電力によって酸素濃度を検出するものである。

【0041】

ここで、気体燃料が選択される場合には、液体燃料が選択される場合に比べて、排気ガス中の水素（Ｈ_２）の濃度が増加（例えば、２倍程度に増加）し、図２に示す通り、ジルコニアの内部を排気流路側からセンサ側に移動する水素イオンの量が増大する。すると、増大した水素イオンの分だけ大きな起電力が生じ、これによってＯ_２センサ１６の出力が大きくなる。これは、Ｏ_２センサ１６の特性が、実際の酸素濃度よりも高い酸素濃度を検出する特性に変化したことを意味する。

【0042】

このような特性が変化したＯ_２センサ１６から出力される酸素濃度信号を用いて算出される空燃比は、実際の空燃比よりも「リッチ」になるため、空燃比フィードバック制御の精度が低下する。本実施形態では、以上の特性が変化したＯ_２センサ１６から出力される酸素濃度信号（Ａ／Ｄ変換器５３からの酸素濃度値）を前述した通りに補正することによって、気体燃料が選択される場合であっても、高精度の空燃比フィードバック制御を実現するようにしている。

【0043】

具体的に、ＣＰＵ５９は、例えばＲＯＭ５７ａに記憶された補正テーブル（上述したＯ_２センサ１６の特性変化（液体燃料が選択されるときの空燃比とＯ_２センサ１６の出力との関係に対する、気体燃料が選択されるときの空燃比とＯ_２センサ１６の出力との関係のずれ量）を補正し得るテーブル）を用いてＡ／Ｄ変換器５３からの酸素濃度値を補正する。この補正テーブルは、Ｏ_２センサ１６から出力される酸素濃度信号の値毎に補正量を規定したテーブルであり、予め実験を行って作成されたものである。

【0044】

尚、高精度の空燃比フィードバック制御を実現するためには、上記の補正テーブルを用いてＡ／Ｄ変換器５３からの酸素濃度値を補正するのが望ましい。但し、空燃比フィードバック制御を行っている最中に、排気ガス中の水素濃度が大幅に変わらないのであれば、補正テーブルを用いずに、予め値が固定された補正値を用いて補正を行っても良い。このような補正値を用いると、補正テーブルを用いる場合に比べてＣＰＵ５９の処理量を低減することができる。

【0045】

ＣＰＵ５９は、燃料切替スイッチ３０からの燃料指定信号で示される燃料が液体燃料である場合には、Ａ／Ｄ変換器５３からの酸素濃度値を補正せずにＤ／Ａ変換器５４に出力する。これは、液体燃料が選択される場合には、気体燃料が選択される場合に生ずるＯ_２センサ１６の特性変化が生じないため、補正をする必要がないからである。尚、ＣＰＵ５９は、通信回路５８を制御して、燃料切替スイッチ３０から入力される燃料指定信号を第１ＥＣＵ４０に送信させる機能も有する。

【0046】

次に、上記構成におけるエンジン制御システムの動作について説明する。尚、以下では、説明を簡単にするために、空燃比フィードバック制御に関する動作のみを説明するものとし、燃料切替スイッチ３０によって液体燃料が選択された場合の動作、燃料切替スイッチ３０によって気体燃料が選択された場合の動作について順に説明する。

【0047】

〈液体燃料が選択された場合の動作〉
燃料切替スイッチ３０が手動操作されることによって液体燃料が選択されると、燃料切替スイッチ３０から第２ＥＣＵ５０のＣＰＵ５９に対して、液体燃料が選択された旨を示す燃料指定信号が出力される。すると、ＣＰＵ５９は、通信回路５８を制御して燃料指定信号を第１ＥＣＵ４０に送信させるとともに、Ａ／Ｄ変換器５３からの酸素濃度値を補正せずにＤ／Ａ変換器５４に出力する。これにより、Ｏ_２センサ１６から出力される酸素濃度信号が、第２ＥＣＵ５０で補正されずに第１ＥＣＵ４０の入力端Ｔ１に入力される。

【0048】

第２ＥＣＵ５０からの燃料指定信号が通信回路４８で受信されると、第１ＥＣＵ４０のＣＰＵ４９は、ＲＯＭ４７ａから目標空燃比を読み出し、その目標空燃比を用いて空燃比フィードバック制御を行う。具体的に、ＣＰＵ４９は、Ａ／Ｄ変換器４３から出力される酸素濃度値（第２ＥＣＵで補正が行われていない酸素濃度値）に基づいて空燃比を算出し、この空燃比が目標空燃比に対して「リッチ」であれば、燃料噴射量が減少するようなフィードバック補正量を演算し、算出した空燃比が目標空燃比に対して「リーン」であれば、ＣＰＵ４９は、燃料噴射量が増加するようなフィードバック補正量を演算する。

【0049】

そして、ＣＰＵ４９は、演算により得られたフィードバック補正量を用いて燃料噴射量の補正を行い、補正後の燃料噴射量分の液体燃料がエンジンに噴射されるように液体燃料噴射弁２２を制御する。尚、補正前の燃料噴射量は、ＣＰＵ４９が事前にエンジン回転数やスロットル開度値等のエンジン運転状態を示す情報を基に算出していた値である。

【0050】

〈気体燃料が選択された場合の動作〉
燃料切替スイッチ３０が手動操作されることによって気体が選択されると、燃料切替スイッチ３０から第２ＥＣＵ５０のＣＰＵ５９に対して、気体燃料が選択された旨を示す燃料指定信号が出力される。すると、ＣＰＵ５９は、通信回路５８を制御して燃料指定信号を第１ＥＣＵ４０に送信させるとともに、ＲＯＭ５７ａから補正テーブルを読み出してＡ／Ｄ変換器５３からの酸素濃度値を補正し、補正した酸素濃度値をＤ／Ａ変換器５４に出力する。これにより、第２ＥＣＵ５０で補正された酸素濃度信号が第１ＥＣＵ４０の入力端Ｔ１に入力される。

【0051】

第２ＥＣＵ５０からの燃料指定信号が通信回路４８で受信されると、第１ＥＣＵ４０のＣＰＵ４９は、ＲＯＭ４７ａから目標空燃比を読み出し、その目標空燃比を用いて空燃比フィードバック制御を行う。具体的に、ＣＰＵ４９は、Ａ／Ｄ変換器４３から出力される酸素濃度値（第２ＥＣＵで補正が行われた酸素濃度値）に基づいて空燃比を算出し、目標空燃比に対する空燃比の関係（「リッチ」又は「リーン」）に応じたフィードバック補正量を演算する。そして、ＣＰＵ４９は、通信回路４８を制御して、演算により得られたフィードバック補正量を第２ＥＣＵ５０に送信する。

【0052】

第１ＥＣＵ４０から送信されてきたフィードバック補正値が通信回路５８で受信されると、第２ＥＣＵ５０のＣＰＵ５９は、そのフィードバック補正量を用いて燃料噴射量の補正を行う。そして、補正後の燃料噴射量分の気体燃料がエンジンに噴射されるように気体燃料噴射弁２４を制御する。

【0053】

図３は、本発明の一実施形態における効果を説明するための図である。図３に示すグラフは、Ｏ_２センサ１６の特性を示すグラフであって、横軸に空燃比をとり、縦軸にＯ_２センサ１６の出力電圧をとっている。尚、図３に示す通り、液体燃料が選択されている場合には、Ｏ_２センサ１６の出力電圧がＶ２のときに目標空燃比Ｒ１になるものとする。

【0054】

気体燃料が選択された場合には、Ｏ_２センサ１６の特性変化が生ずるため、例えば実際の空燃比が目標空燃比Ｒ１であったとしても、Ｏ_２センサ１６の出力電圧は、Ｖ２よりも高いＶ１になる。すると、このＯ_２センサ１６の出力電圧に基づいて算出される空燃比は目標空燃比Ｒ１に対して「リッチ」になる（目標空燃比Ｒ１からδだけずれた空燃比になる）ため、目標空燃比Ｒ１からずれた空燃比になるように空燃比フィードバック制御が行われることになる。

【0055】

これに対し、本実施形態では、電圧がＶ１からＶ２になるように、第２ＥＣＵ５０のＣＰＵ５９がＯ_２センサ１６の出力電圧を補正しているため、Ｏ_２センサ１６の出力電圧に基づいて算出される空燃比は本来の目標空燃比Ｒ１になる。このようにして、Ｏ_２センサ１６の特性変化に起因する空燃比のずれ量（δ）が、Ｏ_２センサ１６の出力電圧が補正されることによって解消され、高精度の空燃比フィードバック制御を実現することができる。

【0056】

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に制限されることなく、本発明の範囲内で自由に変更が可能である。例えば、上記実施形態では、ガソリン等の液体燃料と圧縮天然ガス（ＣＮＧ）等の気体燃料とを用いる場合を例に挙げて説明したが、本発明はガソリン及び圧縮天然ガス以外の燃料を用いる場合にも適用可能である。

【符号の説明】

【0057】

１…エンジン制御システム、１６…Ｏ_２センサ、４０…第１ＥＣＵ、５０…第２ＥＣＵ、５３…Ａ／Ｄ変換器、５４…Ｄ／Ａ変換器、５９…ＣＰＵ、Ｔ１…入力端

【図1】

【図2】

【図3】