特開 2022-173735 ＬＰＧエンジンシステムの制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022173735

(43)【公開日】2022-11-22

(54)【発明の名称】ＬＰＧエンジンシステムの制御装置

(51)【国際特許分類】

   F02D 19/02 20060101AFI20221115BHJP

   F02D 41/34 20060101ALI20221115BHJP

   F02B 43/00 20060101ALI20221115BHJP

   F02M 21/02 20060101ALI20221115BHJP

【ＦＩ】

F02D19/02 F

F02D41/34

F02B43/00 A

F02M21/02 L

F02M21/02 311B

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021079622

(22)【出願日】2021-05-10

(71)【出願人】

【識別番号】000003218

【氏名又は名称】株式会社豊田自動織機

(74)【代理人】

【識別番号】110000394

【氏名又は名称】弁理士法人岡田国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】滝川 嘉大

【テーマコード（参考）】

3G092

3G301

【Ｆターム（参考）】

3G092AB07

3G092BB01

3G092DE04S

3G092EA01

3G092EA02

3G092EC01

3G301HA22

3G301JA28

3G301JA29

3G301LC01

3G301LC04

3G301NE13

3G301NE15

3G301PD02Z

(57)【要約】

【課題】ステップモータを有する燃料ミキサとインジェクタにて燃料量を調整するＬＰＧエンジンシステムにおいて、ステップモータのステップ数に応じた燃料量に落ち込み部が有る場合であっても、より短時間に、狙った空燃比とすることができる、ＬＰＧエンジンシステムの制御装置を提供する。
【解決手段】制御装置は、ベースステップ数とベース噴射量とを算出するベース燃料量算出部と、空燃比補正量算出部と、補正ステップ数を更新するステップ数補正部と、ステップモータとインジェクタを制御するアクチュエータ制御部とを有し、ステップ数補正部にて、リーン継続状態の場合は空燃比補正量（空燃比補正係数）による増量を禁止してリッチ状態に切り替わるまで第１所定タイミング毎に補正ステップ数を更新し、リッチ継続状態の場合は空燃比補正量による減量を禁止してリーン状態に切り替わるまで第２所定タイミング毎に補正ステップ数を更新する。
【選択図】図１０

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ＬＰＧエンジンへの燃料量を調整する、ＬＰＧエンジンシステムの制御装置であって、
前記ＬＰＧエンジンシステムは、
前記ＬＰＧエンジンと、
吸気経路に設けられて、前記吸気経路内を流れる吸気に燃料を混合させるとともに、混合させる燃料量をステップモータにて調整可能な燃料ミキサと、
前記吸気経路に設けられて、前記吸気経路内に燃料を噴射するとともに、噴射する燃料量を調整可能なインジェクタと、
前記ＬＰＧエンジンの排気経路に設けられて、理論空燃比に対して酸素が過剰なリーン状態と理論空燃比に対して燃料が過剰なリッチ状態に関連する空燃比関連情報を出力する空燃比関連量検出装置と、
前記リーン状態と前記リッチ状態を含む前記ＬＰＧエンジンの運転状態を検出し、検出した前記運転状態に基づいて、前記ステップモータと前記インジェクタを制御する前記制御装置と、
を有し、
前記制御装置は、
前記運転状態に基づいて、前記ステップモータのベースステップ数と、前記インジェクタからのベース噴射量とを算出する、ベース燃料量算出部と、
前記リーン状態が検出されている場合は前記ベース噴射量を増量する側に補正し、前記リッチ状態が検出されている場合は前記ベース噴射量を減量する側に補正する空燃比補正量を算出する、空燃比補正量算出部と、
前記リーン状態が所定の継続状態であるリーン継続状態の場合、あるいは前記リッチ状態が所定の継続状態であるリッチ継続状態の場合に、前記ベースステップ数を補正する補正ステップ数を更新する、ステップ数補正部と、
前記ベースステップ数と前記補正ステップ数に基づいた最終ステップ数にて前記ステップモータを制御し、前記ベース噴射量と前記空燃比補正量に基づいた最終噴射量にて前記インジェクタを制御する、アクチュエータ制御部と、
を有し、
前記制御装置は、前記ステップ数補正部にて、
前記リーン継続状態の場合は、前記空燃比補正量による前記ベース噴射量の増量を禁止するとともに、前記リッチ状態に切り替わるまで、第１所定タイミング毎に、混合される燃料量が増加する側に前記補正ステップ数を更新し、
前記リッチ継続状態の場合は、前記空燃比補正量による前記ベース噴射量の減量を禁止するとともに、前記リーン状態に切り替わるまで、第２所定タイミング毎に、混合される燃料量が減少する側に前記補正ステップ数を更新する、
ＬＰＧエンジンシステムの制御装置。

【請求項2】

請求項１に記載のＬＰＧエンジンシステムの制御装置であって、
前記リーン継続状態は、前記リーン状態が継続されて前記空燃比補正量が補正の上限である上限補正量に張り付いた状態であり、
前記第１所定タイミング毎とは、第１所定待機時間が経過する毎である、
ＬＰＧエンジンシステムの制御装置。

【請求項3】

請求項１または２に記載のＬＰＧエンジンシステムの制御装置であって、
前記リッチ継続状態は、前記リッチ状態が継続されて前記空燃比補正量が補正の下限である下限補正量に張り付いた状態であり、
前記第２所定タイミング毎とは、第２所定待機時間が経過する毎である、
ＬＰＧエンジンシステムの制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ＬＰＧエンジンへの燃料量を調整する、ＬＰＧエンジンシステムの制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、ＬＰＧエンジンを搭載したフォークリフト等では、排ガス対策として、理論空燃比の近傍となるように燃料量が調整され、排気経路に設けられた三元触媒を用いて、排気ガスが浄化されている。燃料量を理論空燃比の近傍となるように調整するために、排気経路にはＯ₂センサまたはＡ／Ｆセンサが設けられている。そして、狙った空燃比となるように、吸気経路にはインジェクタが配置され、Ｏ₂センサまたはＡ／Ｆセンサからの検出信号（空燃比関連情報）に基づいて、インジェクタからの燃料量がフィードバック制御にて調整されている。

【0003】

なお、ＬＰＧエンジンの場合、インジェクタから供給される燃料量だけでは燃料量が不足するので、インジェクタとは別に、吸気に燃料を混合する燃料ミキサが吸気経路に配置されている。燃料ミキサは、ＬＰＧレギュレータから吸気経路に接続された燃料配管の開度を調整可能なニードルと、当該ニードルを駆動するステップモータと、を有している。

【0004】

例えば特許文献１には、ＬＰＧレギュレータからの燃料を吸気に混合するフローコントロールバルブ（ステップモータとニードルを有し、燃料ミキサに相当）と、インジェクタと、負圧センサが吸気経路に設けられ、Ｏ₂センサと、三元触媒とが排気経路に設けられたＬＰＧエンジンの空燃比制御装置が開示されている。ＬＰＧエンジンの空燃比制御装置は、負圧センサ、Ｏ₂センサからの検出信号（空燃比関連情報）に基づいて、フローコントロールバルブのステップモータとインジェクタとを制御している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開平５－１０２１２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ここで図１２は、ステップモータを有する燃料ミキサにおける、ステップ数に応じた空気流量の例を示しており、空気流量の落ち込み部Ｒを有する例を示している。例えばフォークリフトの吸気経路に設けられた燃料ミキサは、ニードル形状とＬＰＧエンジン燃料系（例えば吸気経路の径や長さ等）の組み合わせによっては、図１２の例に示すように、ステップモータのステップ数に応じた空気流量が、落ち込み部Ｒを有している場合がある。

【0007】

そして図１３の例は、特許文献１や従来の制御装置において、Ｏ₂センサ（またはＡ／Ｆセンサ）からの空燃比関連情報が、時刻Ｚ０４からリーン状態（理論空燃比に対して空気が過剰な状態）が継続した場合の例を示している。制御装置は、時刻Ｚ０４からリーン状態が継続した場合、理論空燃比に近付けるように、インジェクタから噴射する燃料量を徐々に増加させていく。しかし、噴射量（または噴射関連量）が上限値に張り付いた場合、インジェクタからの噴射量をそれ以上増量できないので、吸気に混合させる燃料量を増量させるために、ステップモータのステップ数を更新（増加）している（図１３中の時刻Ｚ１１、時刻Ｚ２１、時刻Ｚ３１）。なお制御装置は、ステップ数を更新した直後の所定時間（Ｔａ）の間は、インジェクタからの噴射量をベース噴射量としている。そして当該所定時間が経過した後、制御装置は、Ｏ₂センサ（またはＡ／Ｆセンサ）からの空燃比関連情報に基づいて、リーン状態の場合は噴射量を増量し、リッチ状態の場合は噴射量を減量している。

【0008】

しかし、ステップモータの特性が図１２の例に示す特性であって、図１３の例にて時刻Ｚ０１でのステップモータのステップ数がＳａの場合では、図１３の時刻Ｚ１１にてステップ数を増加させてステップ数をＳａからＳａ＋１に更新しても、混合される燃料量はほとんど増加しない（図１２参照）。このため、図１３の例に示すように、図１３の時刻Ｚ３１にて混合される燃料量が実際に増加されるステップ数Ｓａ＋３（図１２参照）となるまで、噴射量（または噴射関連量）を徐々に増加させて上限値に張り付いた場合にステップ数を更新する処理（図１３に示す時刻Ｚ０４～時刻Ｚ１２の処理）が繰り返されている。このため、狙った空燃比となるまでに、図１３の例では時間ＴＳｚもの長い時間がかかり、その間の排気の浄化率が低下するので、好ましくない。図１２の例に示す落ち込み部Ｒの位置が予めわかっていれば、落ち込み部Ｒをスキップさせることで回避できるが、燃料ミキサやＬＰＧエンジン燃料系の個体差等により、決まった位置に落ち込み部Ｒがあるとは限らない。

【0009】

また図１４の例は、特許文献１や従来の制御装置において、Ｏ₂センサ（またはＡ／Ｆセンサ）からの空燃比関連情報が、時刻Ｚ５３からリッチ状態（理論空燃比に対して燃料が過剰な状態）が継続した場合の例を示している。上記と同様、ステップモータの特性が図１２の例に示す特性であって、図１４の例にて時刻Ｚ５１でのステップモータのステップ数がＳａ＋２の場合では、ステップ数を減少させてステップ数をＳａ＋２からＳａ＋１に更新しても、混合される燃料量はほとんど減少しない（図１２参照）。このため、図１４の例に示すように、混合される燃料量が実際に減少されるステップ数Ｓａ－１（図１２参照）となるまで、噴射量（または噴射関連量）を徐々に減少させて下限値に張り付いた場合にステップ数を更新する処理（図１４に示す時刻Ｚ５３～時刻Ｚ６２の処理）が繰り返されている。このため、狙った空燃比となるまでに、図１４の例では時間ＴＳｚもの長い時間がかかり、その間の排気の浄化率が低下するので、好ましくない。

【0010】

本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、ステップモータを有する燃料ミキサとインジェクタにて燃料量を調整するＬＰＧエンジンシステムにおいて、ステップモータのステップ数に応じた燃料量に落ち込み部が有る場合であっても、より短時間に、狙った空燃比とすることができる、ＬＰＧエンジンシステムの制御装置を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0011】

上記課題を解決するため、本発明の第１の発明は、ＬＰＧエンジンへの燃料量を調整する、ＬＰＧエンジンシステムの制御装置であって、前記ＬＰＧエンジンシステムは、前記ＬＰＧエンジンと、吸気経路に設けられて、前記吸気経路内を流れる吸気に燃料を混合させるとともに、混合させる燃料量をステップモータにて調整可能な燃料ミキサと、前記吸気経路に設けられて、前記吸気経路内に燃料を噴射するとともに、噴射する燃料量を調整可能なインジェクタと、前記ＬＰＧエンジンの排気経路に設けられて、理論空燃比に対して酸素が過剰なリーン状態と理論空燃比に対して燃料が過剰なリッチ状態に関連する空燃比関連情報を出力する空燃比関連量検出装置と、前記リーン状態と前記リッチ状態を含む前記ＬＰＧエンジンの運転状態を検出し、検出した前記運転状態に基づいて、前記ステップモータと前記インジェクタを制御する前記制御装置と、を有する。そして前記制御装置は、前記運転状態に基づいて、前記ステップモータのベースステップ数と、前記インジェクタからのベース噴射量とを算出する、ベース燃料量算出部と、前記リーン状態が検出されている場合は前記ベース噴射量を増量する側に補正し、前記リッチ状態が検出されている場合は前記ベース噴射量を減量する側に補正する空燃比補正量を算出する、空燃比補正量算出部と、前記リーン状態が所定の継続状態であるリーン継続状態の場合、あるいは前記リッチ状態が所定の継続状態であるリッチ継続状態の場合に、前記ベースステップ数を補正する補正ステップ数を更新する、ステップ数補正部と、前記ベースステップ数と前記補正ステップ数に基づいた最終ステップ数にて前記ステップモータを制御し、前記ベース噴射量と前記空燃比補正量に基づいた最終噴射量にて前記インジェクタを制御する、アクチュエータ制御部と、を有する。また前記制御装置は、前記ステップ数補正部にて、前記リーン継続状態の場合は、前記空燃比補正量による前記ベース噴射量の増量を禁止するとともに、前記リッチ状態に切り替わるまで、第１所定タイミング毎に、混合される燃料量が増加する側に前記補正ステップ数を更新し、前記リッチ継続状態の場合は、前記空燃比補正量による前記ベース噴射量の減量を禁止するとともに、前記リーン状態に切り替わるまで、第２所定タイミング毎に、混合される燃料量が減少する側に前記補正ステップ数を更新する、ＬＰＧエンジンシステムの制御装置である。

【0012】

次に、本発明の第２の発明は、上記第１の発明に係るＬＰＧエンジンシステムの制御装置であって、前記リーン継続状態は、前記リーン状態が継続されて前記空燃比補正量が補正の上限である上限補正量に張り付いた状態であり、前記第１所定タイミング毎とは、第１所定待機時間が経過する毎である、ＬＰＧエンジンシステムの制御装置である。

【0013】

次に、本発明の第３の発明は、上記第１の発明または第２の発明に係るＬＰＧエンジンシステムの制御装置であって、前記リッチ継続状態は、前記リッチ状態が継続されて前記空燃比補正量が補正の下限である下限補正量に張り付いた状態であり、前記第２所定タイミング毎とは、第２所定待機時間が経過する毎である、ＬＰＧエンジンシステムの制御装置である。

【発明の効果】

【0014】

第１の発明によれば、リーン継続状態の場合、空燃比補正量によるベース噴射量の増量を禁止するとともにリッチ状態に切り替わるまで、第１所定タイミング毎に、補正ステップ数を更新する。またリッチ継続状態の場合、空燃比補正量によるベース噴射量の減量を禁止するとともにリーン状態に切り替わるまで、第２所定タイミング毎に、補正ステップ数を更新する。これにより、補正ステップ数の２回目以降の更新では、空燃比補正量が上限または下限に張り付くまで待つ必要が無く、ステップモータのステップ数に応じた燃料量に落ち込み部が有る場合であっても、より短時間に、狙った空燃比とすることができる。

【0015】

第２の発明によれば、リーン継続状態における補正ステップ数の更新を、適切に行うことができる。

【0016】

第３の発明によれば、リッチ継続状態における補正ステップ数の更新を、適切に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】ＬＰＧエンジンシステムの概略構成の例を説明する図である。

【図2】運転状態に応じた、燃料ミキサのステップモータに対する、ベースステップ数特性の例を説明する図である。

【図3】運転状態に応じた、インジェクタに対する、ベース噴射量特性の例を説明する図である。

【図4】燃料ミキサのステップモータのベースステップ数にて吸気に混合される燃料量と、インジェクタのベース噴射量にて噴射される燃料量と、を説明する図である。

【図5】制御装置における［全体処理］の処理手順の例を説明するフローチャートである。

【図6】図５に示すフローチャートにおける［仮空燃比補正係数の算出処理］の詳細を説明するフローチャートである。

【図7】図５に示すフローチャートにおける［補正ステップ数の算出処理］の詳細を説明するフローチャートである。

【図8】ステップモータを駆動する［ステップモータの駆動処理］の例を説明するフローチャートである。

【図9】インジェクタを駆動する［インジェクタの駆動処理］の例を説明するフローチャートである。

【図10】本実施の形態における、リーン継続状態の場合の動作の例を説明する図である。

【図11】本実施の形態における、リッチ継続状態の場合の動作の例を説明する図である。

【図12】ステップモータを有する燃料ミキサの、ステップ数・空気流量特性の例を説明する図であり、流量の落ち込み部を有する例を説明する図である。

【図13】従来の、リーン継続状態の場合の動作の例を説明する図である。

【図14】従来の、リッチ継続状態の場合の動作の例を説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

●［ＬＰＧエンジンシステム１の概略構成の例（図１）］
以下に本発明を実施するための形態を、図面を用いて説明する。まず図１を用いて、ＬＰＧエンジンシステム１の概略構成の例について説明する。本実施の形態の説明では、フォークリフトに搭載されたＬＰＧエンジンシステム１を例として説明する。

【0019】

以下、ＬＰＧエンジンシステム１の概略全体構成について、吸気側から排気側に向かって順に説明する。なお、吸気管１１Ａ、１１Ｂ、吸気マニホルド１１Ｃは吸気経路に相当し、排気マニホルド１２Ａ、排気管１２Ｂは排気経路に相当している。

【0020】

吸気管１１Ａには、エアクリーナ２１が設けられている。また吸気管１１Ａの流出側には、吸気管１１Ｂの流入側が接続されている。

【0021】

吸気管１１Ｂには、燃料ミキサ３０の燃料配管３３が接続されている。燃料ミキサ３０には、ＬＰＧレギュレータ５０からの主燃料配管５１が接続され、ＬＰＧレギュレータ５０から燃料（燃料ガス）が供給されている。主燃料配管５１から供給された燃料は、燃料配管３３から吸気管１１Ｂへと流れ、吸気と混合される。また燃料ミキサ３０には、ステップモータ３１とニードル３２が設けられており、制御装置６０は、ステップモータ３１を制御することでニードル３２の位置を制御し、燃料配管３３の開度を調整することで、吸気に混合される燃料量を調整することができる。燃料ミキサ３０は、吸気経路に設けられて、吸気経路内を流れる吸気に燃料を混合するとともに、混合させる燃料量をステップモータ３１にて調整可能である。

【0022】

吸気管１１Ｂにおける燃料配管３３との接続個所よりも吸気の下流側には、ユーザのアクセルペダル操作に応じて吸気管１１Ｂの開度を調整するスロットル弁２２が設けられている。

【0023】

吸気管１１Ｂにおけるスロットル弁２２よりも吸気の下流側には、インジェクタ４０が設けられている。インジェクタ４０には、ＬＰＧレギュレータ５０からの補助燃料配管５２が接続され、ＬＰＧレギュレータ５０から燃料（燃料ガス）が供給されている。補助燃料配管５２から供給された燃料は、インジェクタ４０から吸気管１１Ｂの内部に噴射される。制御装置６０は、インジェクタ４０を制御することで、インジェクタから噴射される燃料量を調整することができる。インジェクタ４０は、吸気経路に設けられて、吸気経路内に燃料を噴射するとともに、噴射する燃料量を調整可能である。

【0024】

吸気管１１Ｂの流出側には、吸気マニホルド１１Ｃの流入側が接続されている。また吸気マニホルド１１Ｃの流出側は、ＬＰＧエンジン１０の吸気口が接続されている。そして吸気マニホルド１１Ｃには、圧力検出装置２３（例えば、圧力センサ）が設けられている。制御装置６０は、圧力検出装置２３からの検出信号に基づいて、吸気マニホルド１１Ｃ内の吸気の圧力を検出することができる。

【0025】

ＬＰＧエンジン１０には、回転検出装置２５、クーラント温度検出装置（図示省略）等が設けられている。回転検出装置２５は、例えば回転センサであり、ＬＰＧエンジン１０のクランクシャフトの回転角度（すなわち、エンジン回転数）に応じた検出信号を制御装置６０に出力する。クーラント温度検出装置は、例えば温度センサであり、ＬＰＧエンジン１０内に循環されている冷却用クーラントの温度に応じた検出信号を制御装置６０に出力する。

【0026】

またＬＰＧエンジン１０には、点火プラグ４２が設けられている。制御装置６０は、イグナイタ４１を介して点火プラグ４２に点火信号を出力する。

【0027】

ＬＰＧエンジン１０の排気口には排気マニホルド１２Ａの流入側が接続され、排気マニホルド１２Ａの流出側には排気管１２Ｂの流入側が接続されている。

【0028】

排気管１２Ｂには、空燃比関連量検出装置２４が設けられており、空燃比関連量検出装置２４は、例えばＯ₂センサまたはＡ／Ｆセンサである。Ｏ₂センサは、排気ガスが、理論空燃比に対して酸素が過剰なリーン状態の場合にはリーン検出信号を出力し、理論空燃比に対して燃料が過剰なリッチ状態の場合にはリッチ検出信号を出力する。またＡ／Ｆセンサは、排気ガスの空燃比（リーン状態、リッチ状態を含む）に応じた検出信号を出力する。つまり、空燃比関連量検出装置２４は、リーン状態とリッチ状態に関連する空燃比関連情報を、制御装置６０に出力する。

【0029】

排気管１２Ｂの流出側には三元触媒７０（排気浄化装置）が接続されている。三元触媒７０を用いて排気を効率よく浄化するには、理論空燃比の近傍となるように燃料量を調整する必要がある。

【0030】

制御装置６０は、ＣＰＵ６１、ＲＡＭ６２、記憶装置６３、タイマ６４等を有している。制御装置６０（ＣＰＵ６１）には、上述した種々の検出装置からの検出信号が入力され制御装置６０（ＣＰＵ６１）は、上述した種々のアクチュエータへの制御信号を出力する。なお、制御装置６０の入出力は、上記の検出装置やアクチュエータに限定されるものではない。また、各部の温度や圧力等はセンサを搭載せずに推定計算により算出しても良い。制御装置６０は、上記の検出装置を含めた各種の検出装置からの検出信号に基づいてＬＰＧエンジン１０の運転状態を検出し、上記のアクチュエータを含む各種のアクチュエータを制御する。記憶装置６３は、例えばＦｌａｓｈ－ＲＯＭ等の記憶装置であり、ＬＰＧエンジン１０の制御や自己診断等を実行するためのプログラムやデータ等が記憶されている。また制御装置６０（ＣＰＵ６１）は、ベース燃料量算出部６１Ａ、空燃比補正量算出部６１Ｂ、ステップ数補正部６１Ｃ、アクチュエータ制御部６１Ｄ等を有しているが、これらの詳細については後述する。

【0031】

●［ベースステップ数とベース噴射量（図２～図４）］
ＬＰＧエンジン１０に供給される燃料量は、燃料ミキサ３０から吸気に混合される燃料量と、インジェクタ４０から噴射される燃料量と、の合計となる。

【0032】

例えば記憶装置６３には、ＬＰＧエンジンの回転数（Ｎ１、Ｎ２・・）と、吸気マニホルド内の吸気圧（Ｐ１、Ｐ２・・）と、に応じたベースステップ数（Ｓｘｘ）が設定されたベースステップ数特性（図２参照）が記憶されている。制御装置６０は、ＬＰＧエンジンの運転状態を検出し、運転状態に応じて求めたベースステップ数に基づいて、燃料ミキサ３０のステップモータ３１を制御し、燃料ミキサ３０から吸気に混合される燃料量を調整する。なおベースステップ数特性は、ＬＰＧエンジンの回転数と吸気マニホルド内の吸気圧に応じた図２に示す特性に限定されるものではなく、種々の運転状態に応じて設定されていてもよい。

【0033】

また例えば記憶装置６３には、ＬＰＧエンジンの回転数（Ｎ１、Ｎ２・・）と、吸気マニホルド内の吸気圧（Ｐ１、Ｐ２・・）と、に応じたベース噴射量（Ｂｘｘ）が設定されたベース噴射量特性（図３参照）が記憶されている。制御装置６０は、ＬＰＧエンジンの運転状態を検出し、運転状態に応じて求めたベース噴射量に基づいて、インジェクタ４０を制御し、インジェクタ４０から吸気管１１Ｂ内に噴射される燃料量を調整する。なおベース噴射量特性は、ＬＰＧエンジンの回転数と吸気マニホルド内の吸気圧に応じた図３に示す特性に限定されるものではなく、種々の運転状態に応じて設定されていてもよい。

【0034】

図４は、ＬＰＧエンジン１０に供給される燃料量のイメージを示している。上記のようにＬＰＧエンジンには、燃料ミキサ３０から吸気に混合される燃料量Ｍと、インジェクタから噴射される燃料量Ｂ（ベース噴射量）と、を合計した総燃料量Ｑが供給される。また制御装置６０は、インジェクタ４０から噴射される燃料量Ｂ（ベース噴射量）を、空燃比等に応じて、下限量Ｂｍｉｎから上限量Ｂｍａｘの間で、燃料ミキサ３０からの燃料量Ｍと比較して、瞬時に、かつ、高精度に調整することができる。

【0035】

なお後述するように、制御装置６０は、ステップモータ３１を制御する際、「ベースステップ数＋補助ステップ数」にて「最終ステップ数」を求め、最終ステップ数にてステップモータ３１を制御する。また後述するように、制御装置６０は、インジェクタ４０を制御する際、「ベース噴射量＊空燃比補正係数」にて「最終噴射量」を求め、最終噴射量にてインジェクタ４０を制御する。

【0036】

●［制御装置６０の処理手順（図５～図９）］
次に図５～図９に示すフローチャートを用いて、制御装置６０による処理手順の例について説明する。制御装置６０（ＣＰＵ６１）は、例えば所定時間間隔（例えば数［ｍｓ］間隔）にて、図５に示す処理を起動し、ステップＳ０１０に処理を進める。

【0037】

ステップＳ０１０にて制御装置６０は、ＬＰＧエンジンの種々の運転状態を検出し、ステップＳ０１５に処理を進める。例えば制御装置６０は、図１に示す各種の検出装置からの検出信号等に基づいて、エンジン回転数、吸気マニホルド内圧力、空燃比関連情報に基づいたリーン状態やリッチ状態等を検出する。

【0038】

ステップＳ０１５にて制御装置６０は、検出した運転状態に基づいて、ベースステップ数、ベース噴射量を求め、求めたベースステップ数、ベース噴射量を記憶してステップＳ０２０へ処理を進める。例えば記憶装置６３には、図２に示すベースステップ数特性が記憶されており、制御装置６０は、エンジン回転数と、吸気マニホルド内圧力と、ベースステップ数特性とに基づいて、ステップモータのベースステップ数を求める。また例えば記憶装置６３には、図３に示すベース噴射量特性が記憶されており、制御装置６０は、エンジン回転数と、吸気マニホルド内圧力と、ベース噴射量特性とに基づいて、インジェクタのベース噴射量を求める。

【0039】

ステップＳ０１５の処理を実行している制御装置６０（ＣＰＵ６１）は、運転状態に基づいて、ステップモータのベースステップ数と、インジェクタからのベース噴射量とを算出するベース燃料量算出部６１Ａ（図１参照）に相当している。

【0040】

ステップＳ０２０にて制御装置６０は、［仮空燃比補正係数の算出処理］を実行してステップＳ０３０へ処理を進める。なお［仮空燃比補正係数の算出処理］の詳細については後述する。

【0041】

ステップＳ０３０にて制御装置６０は、［補正ステップ数の算出処理］を実行してステップＳ０４０へ処理を進める。なお［補正ステップ数の算出処理］の詳細については後述する。

【0042】

ステップＳ０４０にて制御装置６０は、リーン継続フラグ（図１０、図１１参照）がＯＮであるか否かを判定する。制御装置６０は、リーン継続フラグがＯＮである場合（Ｙｅｓ）はステップＳ０５０へ処理を進め、リーン継続フラグがＯＦＦである場合（Ｎｏ）はステップＳ０４５へ処理を進める。

【0043】

ステップＳ０４５へ処理を進めた場合、制御装置６０は、リッチ継続フラグがＯＮであるか否かを判定する。制御装置６０は、リッチ継続フラグがＯＮである場合（Ｙｅｓ）はステップＳ０５０へ処理を進め、リッチ継続フラグがＯＦＦである場合（Ｎｏ）はステップＳ０５５へ処理を進める。

【0044】

ステップＳ０５０へ処理を進めた場合、制御装置６０は、仮空燃比補正係数に１．０（増量も減量もしない値）を設定し、ステップＳ０５５へ処理を進める。例えば図１０の例では、時刻Ｚ１１から時刻Ｚ１４における空燃比補正係数は、このステップＳ０４０、Ｓ０４５、Ｓ０５０にて設定される。

【0045】

ステップＳ０５５にて制御装置６０は、仮空燃比補正係数の値を空燃比補正係数に代入してステップＳ０６０へ処理を進める。

【0046】

ステップＳ０６０にて制御装置６０は、ステップモータの制御に用いる最終ステップ数と、インジェクタの制御に用いる最終噴射量とを算出して記憶し、ステップＳ０６５へ処理を進める。例えば制御装置６０は、ベースステップ数＋補正ステップ数を求め、求めた値を最終ステップ数に代入して記憶する。また制御装置６０は、ベース噴射量＊空燃比補正係数を求め、求めた値を最終噴射量に代入して記憶する。

【0047】

ステップＳ０６５にて制御装置６０は、今回の処理にて取得した空燃比関連情報を前回空燃比に代入して記憶し、図５に示す処理を終了する。

【0048】

●［仮空燃比補正係数の算出処理（図６）］
次に図６を用いて、図５のステップＳ０２０の［仮空燃比補正係数の算出処理］の詳細について説明する。制御装置６０は、図５に示すステップＳ０２０に処理を進めた場合、図６に示すステップＳ１１０へ処理を進める。

【0049】

ステップＳ１１０にて制御装置６０は、ＬＰＧエンジンの運転状態に基づいて、空燃比補正の実行条件が成立しているか否かを判定する。なお、当該実行条件は既存の実行条件と同様であるので詳細については説明を省略する。制御装置６０は、空燃比補正の実行条件が成立している場合（Ｙｅｓ）はステップＳ１１５へ処理を進め、実行条件が成立していない場合（Ｎｏ）はステップＳ１３０Ａへ処理を進める。

【0050】

ステップＳ１３０Ａへ処理を進めた場合、制御装置６０は、仮空燃比補正係数に１．０（増量も減量もしない値）を代入して記憶し、ステップＳ１４０へ処理を進める。

【0051】

ステップＳ１１５へ処理を進めた場合、制御装置６０は、前回空燃比（前回の空燃比関連情報）がリーン状態であり、かつ、今回空燃比（今回の空燃比関連情報）がリッチ状態であるか否かを判定する。制御装置６０は、前回空燃比がリーン状態であり、かつ、今回空燃比がリッチ状態である場合（Ｙｅｓ）はステップＳ１３０Ｂへ処理を進め、そうでない場合（Ｎｏ）はステップＳ１２０へ処理を進める。

【0052】

ステップＳ１３０Ｂへ処理を進めた場合、制御装置６０は、空燃比補正係数－Ｋ２を仮空燃比補正係数に代入して記憶し、ステップＳ１４０へ処理を進める。例えば図１０の例では、時刻Ｚ０１のタイミングにおける空燃比補正係数は、このステップＳ１３０Ｂにて算出される。

【0053】

ステップＳ１２０へ処理を進めた場合、制御装置６０は、前回空燃比（前回の空燃比関連情報）がリッチ状態であり、かつ、今回空燃比（今回の空燃比関連情報）がリーン状態であるか否かを判定する。制御装置６０は、前回空燃比がリッチ状態であり、かつ、今回空燃比がリーン状態である場合（Ｙｅｓ）はステップＳ１３０Ｃへ処理を進め、そうでない場合（Ｎｏ）はステップＳ１２５へ処理を進める。

【0054】

ステップＳ１３０Ｃへ処理を進めた場合、制御装置６０は、空燃比補正係数＋Ｋ１を仮空燃比補正係数に代入して記憶し、ステップＳ１４０へ処理を進める。例えば図１０の例では、時刻Ｚ０２のタイミングにおける空燃比補正係数は、このステップＳ１３０Ｃにて算出される。

【0055】

ステップＳ１２５に処理を進めた場合、制御装置６０は、今回空燃比（今回の空燃比関連情報）がリッチ状態であるか否かを判定する。制御装置６０は、今回空燃比がリッチ状態である場合（Ｙｅｓ）はステップＳ１３０Ｄへ処理を進め、今回空燃比がリーン状態である場合（Ｎｏ）はステップＳ１３０Ｅへ処理を進める。

【0056】

ステップＳ１３０Ｄへ処理を進めた場合、制御装置６０は、空燃比補正係数－Ｌ２を仮空燃比補正係数に代入して記憶し、ステップＳ１４０へ処理を進める。例えば図１０の例では、時刻Ｚ０１から時刻Ｚ０２の期間において徐々に減少する空燃比補正係数は、このステップＳ１３０Ｄにて算出される。

【0057】

ステップＳ１３０Ｅへ処理を進めた場合、制御装置６０は、空燃比補正係数＋Ｌ１を仮空燃比補正係数に代入して記憶し、ステップＳ１４０へ処理を進める。例えば図１０の例では、時刻Ｚ０２から時刻Ｚ０３の期間において徐々に増加する空燃比補正係数は、このステップＳ１３０Ｅにて算出される。

【0058】

ステップＳ１４０に処理を進めた場合、制御装置６０は、仮空燃比補正係数が上限補正量よりも大きいか否かを判定する。制御装置６０は、仮空燃比補正係数が上限補正量よりも大きい場合（Ｙｅｓ）はステップＳ１４５へ処理を進め、仮空燃比補正量が上限補正量以下である場合（Ｎｏ）はステップＳ１５０へ処理を進める。

【0059】

ステップＳ１４５に処理を進めた場合、制御装置６０は、上限補正量を仮空燃比補正係数に代入して記憶し、ステップＳ１５０へ処理を進める。例えば図１０の例では、時刻Ｚ１０から時刻Ｚ１１の期間において上限補正量に張り付いている空燃比補正係数は、このステップＳ１４０、Ｓ１４５の処理による。

【0060】

ステップＳ１５０へ処理を進めた場合、制御装置６０は、仮空燃比補正係数が下限補正量よりも小さいか否かを判定する。制御装置６０は、仮空燃比補正係数が下限補正量よりも小さい場合（Ｙｅｓ）はステップＳ１５５へ処理を進め、仮空燃比補正量が下限補正量以上である場合（Ｎｏ）は、図６に示す処理を終了してリターンし、図５に示すステップＳ０３０へと処理を戻す。

【0061】

ステップＳ１５５に処理を進めた場合、制御装置６０は、下限補正量を仮空燃比補正係数に代入して記憶し、図６に示す処理を終了してリターンし、図５に示すステップＳ０３０へと処理を戻す。例えば図１１の例では、時刻Ｚ６０から時刻Ｚ６１の期間において下限補正量に張り付いている空燃比補正係数は、このステップＳ１５０、Ｓ１５５の処理による。

【0062】

図６に示す［仮空燃比補正係数の算出処理］を実行している制御装置６０（ＣＰＵ６１）は、リーン状態が検出されている場合はベース噴射量を増量する側に補正し、リッチ状態が検出されている場合はベース噴射量を減量する側に補正する空燃比補正量（この場合、ベース噴射量に乗算する空燃比補正係数）を算出する、空燃比補正量算出部６１Ｂ（図１参照）に相当している。

【0063】

なお、Ｋ１、Ｋ２、Ｌ１、Ｌ２の値は、実際の車両を用いた実験やシミュレーション等によって、適切な値が設定されている。

【0064】

●［補正ステップ数の算出処理（図７）］
次に図７を用いて、図５のステップＳ０３０の［補正ステップ数の算出処理］の詳細について説明する。制御装置６０は、図５に示すステップＳ０３０に処理を進めた場合、図７に示すステップＳ２１０へ処理を進める。

【0065】

ステップＳ２１０にて制御装置６０は、リーン継続フラグがＯＮであるか否かを判定する。制御装置６０は、リーン継続フラグがＯＮである場合（Ｙｅｓ）はステップＳ２４０へ処理を進め、リーン継続フラグがＯＦＦである場合（Ｎｏ）はステップＳ２１５へ処理を進める。

【0066】

ステップＳ２１５へ処理を進めた場合、制御装置６０は、仮空燃比補正係数が上限補正量以上であるか否かを判定する。制御装置６０は、仮空燃比補正係数が上限補正量以上（仮空燃比補正係数が上限補正量に張り付いている）である場合（Ｙｅｓ）はステップＳ２２０へ処理を進め、そうでない場合（Ｎｏ）はステップＳ３１０へ処理を進める。

【0067】

●［仮空燃比補正係数が上限補正量に張り付いている場合の処理］
ステップＳ２２０へ処理を進めた場合、制御装置６０は、上下限タイマが起動中であるか否かを判定する。制御装置６０は、上下限タイマを起動中である場合（Ｙｅｓ）はステップＳ２３０へ処理を進め、上下限タイマを起動中でない場合（Ｎｏ）はステップＳ２２５へ処理を進める。

【0068】

ステップＳ２２５へ処理を進めた場合、制御装置６０は、上下限タイマを起動して、仮空燃比補正係数が上限補正量以上となっている期間の計測を開始し、ステップＳ２３０へ処理を進める。

【0069】

ステップＳ２３０へ処理を進めた場合、制御装置６０は、上下限タイマが上限継続時間Ｔｈ１（図１０の例では、時刻Ｚ１０から時刻Ｚ１１参照）以上であるか否かを判定する。制御装置６０は、上下限タイマの計測時間が上限継続時間Ｔｈ１以上である場合（Ｙｅｓ）はステップＳ２３５へ処理を進め、そうでない場合（Ｎｏ）は図７に示す処理を終了してリターンし、図５に示すステップＳ０４０へ処理を戻す。

【0070】

ステップＳ２３５へ処理を進めた場合、制御装置６０は、リーン継続フラグをＯＮに設定し、補正ステップ数＋１を補正ステップ数に代入して記憶し、上下限タイマを初期化（リセット）し、ステップＳ２４０へ処理を進める。図１０に示す例の場合、時刻Ｚ１０から時刻Ｚ１１にて空燃比補正係数≧上限補正量が継続し、時刻Ｚ１１にて上下限タイマ≧上限継続時間Ｔｈ１となり、リーン継続フラグがＯＮに設定され、補正ステップ数が０から＋１へと更新されている。

【0071】

ステップＳ２４０に処理を進めた場合、制御装置６０は、待機タイマを起動中であるか否かを判定する。制御装置６０は、待機タイマを起動中である場合（Ｙｅｓ）はステップＳ２５０へ処理を進め、待機タイマを起動中でない場合（Ｎｏ）はステップＳ２４５へ処理を進める。

【0072】

ステップＳ２４５へ処理を進めた場合、制御装置６０は、待機タイマを起動してステップＳ２５０へ処理を進める。

【0073】

ステップＳ２５０へ処理を進めた場合、制御装置６０は、待機タイマが第１所定待機時間Ｔｗ１（図１０の例では、時刻Ｚ１１から時刻Ｚ１４参照）以上であるか否かを判定する。制御装置６０は、待機タイマが第１所定待機時間Ｔｗ１以上である場合（Ｙｅｓ）はステップＳ２５５へ処理を進め、そうでない場合（Ｎｏ）は図７に示す処理を終了してリターンし、図５に示すステップＳ０４０へ処理を戻す。

【0074】

ステップＳ２５５へ処理を進めた場合、制御装置６０は、待機タイマを初期化（図１０の例では、時刻Ｚ１２、Ｚ１３、Ｚ１４で待機タイマをリセット）して、ステップＳ２６０へ処理を進める。

【0075】

ステップＳ２６０にて制御装置６０は、今回リッチ状態（今回の空燃比関連情報がリッチ状態）であるか否かを判定する。制御装置６０は、今回リッチ状態である場合（Ｙｅｓ）はステップＳ２６５へ処理を進め、今回リッチ状態でない場合（Ｎｏ）はステップＳ２７０へ処理を進める。

【0076】

ステップＳ２６５へ処理を進めた場合、制御装置６０は、リーン継続フラグをＯＦＦに設定し、空燃比補正係数－Ｋ２を仮空燃比補正係数に代入して記憶し、図７に示す処理を終了してリターンし、図５に示すステップＳ０４０へ処理を戻す。図１０に示す例では、ステップＳ２６５の処理は、時刻Ｚ１４のタイミングで実行されている。

【0077】

ステップＳ２７０へ処理を進めた場合、制御装置６０は、補正ステップ数＋１を補正ステップ数に代入して記憶し、図７に示す処理を終了してリターンし、図５に示すステップＳ０４０へ処理を戻す。図１０に示す例では、ステップＳ２７０の処理は、時刻Ｚ１２、Ｚ１３のタイミングで実行されている。

【0078】

ステップＳ３１０に処理を進めた場合、制御装置６０は、リッチ継続フラグがＯＮであるか否かを判定する。制御装置６０は、リッチ継続フラグがＯＮである場合（Ｙｅｓ）はステップＳ３４０へ処理を進め、リッチ継続フラグがＯＦＦである場合（Ｎｏ）はステップＳ３１５へ処理を進める。

【0079】

ステップＳ３１５へ処理を進めた場合、制御装置６０は、仮空燃比補正係数が下限補正量以下であるか否かを判定する。制御装置６０は、仮空燃比補正係数が下限補正量以下（仮空燃比補正係数が下限補正量に張り付いている）である場合（Ｙｅｓ）はステップＳ３２０へ処理を進め、そうでない場合（Ｎｏ）はステップＳ３９０へ処理を進める。

【0080】

ステップＳ３９０へ処理を進めた場合、制御装置６０は、上下限タイマと待機タイマを初期化（リセット）して、図７に示す処理を終了してリターンし、図５に示すステップＳ０４０へ処理を戻す。

【0081】

●［仮空燃比補正係数が下限補正量に張り付いている場合の処理］
ステップＳ３２０へ処理を進めた場合、制御装置６０は、上下限タイマが起動中であるか否かを判定する。制御装置６０は、上下限タイマを起動中である場合（Ｙｅｓ）はステップＳ３３０へ処理を進め、上下限タイマを起動中でない場合（Ｎｏ）はステップＳ３２５へ処理を進める。

【0082】

ステップＳ３２５へ処理を進めた場合、制御装置６０は、上下限タイマを起動して、仮空燃比補正係数が下限補正量以下となっている期間の計測を開始し、ステップＳ３３０へ処理を進める。

【0083】

ステップＳ３３０へ処理を進めた場合、制御装置６０は、上下限タイマが下限継続時間Ｔｈ２（図１１の例では、時刻Ｚ６０から時刻Ｚ６１参照）以上であるか否かを判定する。制御装置６０は、上下限タイマの計測時間が下限継続時間Ｔｈ２以上である場合（Ｙｅｓ）はステップＳ３３５へ処理を進め、そうでない場合（Ｎｏ）は図７に示す処理を終了してリターンし、図５に示すステップＳ０４０へ処理を戻す。

【0084】

ステップＳ３３５へ処理を進めた場合、制御装置６０は、リッチ継続フラグをＯＮに設定し、補正ステップ数－１を補正ステップ数に代入して記憶し、上下限タイマを初期化（リセット）し、ステップＳ３４０へ処理を進める。図１１に示す例の場合、時刻Ｚ６０から時刻Ｚ６１にて空燃比補正係数≦下限補正量が継続し、時刻Ｚ６１にて上下限タイマ≧下限継続時間Ｔｈ２となり、リッチ継続フラグがＯＮに設定され、補正ステップ数が０から－１へと更新されている。

【0085】

ステップＳ３４０に処理を進めた場合、制御装置６０は、待機タイマを起動中であるか否かを判定する。制御装置６０は、待機タイマを起動中である場合（Ｙｅｓ）はステップＳ３５０へ処理を進め、待機タイマを起動中でない場合（Ｎｏ）はステップＳ３４５へ処理を進める。

【0086】

ステップＳ３４５へ処理を進めた場合、制御装置６０は、待機タイマを起動してステップＳ３５０へ処理を進める。

【0087】

ステップＳ３５０へ処理を進めた場合、制御装置６０は、待機タイマが第２所定待機時間Ｔｗ２（図１１の例では、時刻Ｚ６１から時刻Ｚ６４参照）以上であるか否かを判定する。制御装置６０は、待機タイマが第２所定待機時間Ｔｗ２以上である場合（Ｙｅｓ）はステップＳ３５５へ処理を進め、そうでない場合（Ｎｏ）は図７に示す処理を終了してリターンし、図５に示すステップＳ０４０へ処理を戻す。

【0088】

ステップＳ３５５へ処理を進めた場合、制御装置６０は、待機タイマを初期化（図１１の例では、時刻Ｚ６２、Ｚ６３、Ｚ６４で待機タイマをリセット）して、ステップＳ３６０へ処理を進める。

【0089】

ステップＳ３６０にて制御装置６０は、今回リーン状態（今回の空燃比関連情報がリーン状態）であるか否かを判定する。制御装置６０は、今回リーン状態である場合（Ｙｅｓ）はステップＳ３６５へ処理を進め、今回リーン状態でない場合（Ｎｏ）はステップＳ３７０へ処理を進める。

【0090】

ステップＳ３６５へ処理を進めた場合、制御装置６０は、リッチ継続フラグをＯＦＦに設定し、空燃比補正係数＋Ｋ１を仮空燃比補正係数に代入して記憶し、図７に示す処理を終了してリターンし、図５に示すステップＳ０４０へ処理を戻す。図１１に示す例では、ステップＳ３６５の処理は、時刻Ｚ６４のタイミングで実行されている。

【0091】

ステップＳ３７０へ処理を進めた場合、制御装置６０は、補正ステップ数－１を補正ステップ数に代入して記憶し、図７に示す処理を終了してリターンし、図５に示すステップＳ０４０へ処理を戻す。図１１に示す例では、ステップＳ３７０の処理は、時刻Ｚ６２、Ｚ６３のタイミングで実行されている。

【0092】

図７に示す［補正ステップ数の算出処理］を実行している制御装置６０（ＣＰＵ６１）は、リーン状態が所定の継続状態であるリーン継続状態の場合、あるいはリッチ状態が所定の継続状態であるリッチ継続状態の場合に、ベースステップ数を補正する補正ステップ数を更新する、ステップ数補正部６１Ｃ（図１参照）に相当している。なおリーン継続状態とは、リーン状態が継続されて空燃比補正係数（空燃比補正量）が補正の上限である上限補正量に張り付いた状態であり、リーン継続フラグ（図１０参照）がＯＮに設定された状態である。またリッチ継続状態とは、リッチ状態が継続されて空燃比補正係数（空燃比補正量）が補正の下限である下限補正量に張り付いた状態であり、リッチ継続フラグ（図１１参照）がＯＮに設定された状態である。

【0093】

以上、［補正ステップ数の算出処理］では、制御装置６０は、リーン継続状態の場合（リーン継続フラグ＝ＯＮの場合）、空燃比補正係数（空燃比補正量）によるベース噴射量の増量を禁止するとともに（図５のステップＳ０４０、Ｓ０５０参照）、リッチ状態に切り替わるまで、第１所定タイミング毎（第１所定待機時間Ｔｗ１が経過する毎）に、混合される燃料量が増加する側に補正ステップ数を更新し、リッチ状態に切り替わった場合は、リーン継続フラグをＯＦＦに設定して処理を終了する。同様に、制御装置６０は、リッチ継続状態の場合（リッチ継続フラグ＝ＯＮの場合）、空燃比補正係数（空燃比補正量）によるベース噴射量の減量を禁止するとともに（図５のステップＳ０４５、Ｓ０５０参照）、リーン状態に切り替わるまで、第２所定タイミング毎（第２所定待機時間Ｔｗ２が経過する毎）に、混合される燃料量が減少する側に補正ステップ数を更新し、リーン状態に切り替わった場合は、リッチ継続フラグをＯＦＦに設定して処理を終了する。

【0094】

なお、上限継続時間Ｔｈ１、下限継続時間Ｔｈ２、第１所定待機時間Ｔｗ１、第２所定待機時間Ｔｗ２の値は、実際の車両を用いた実験やシミュレーション等によって、適切な値が設定されている。

【0095】

●［ステップモータの駆動処理（図８）と、インジェクタの駆動処理（図９）］
次に図８を用いて、ステップモータの駆動処理について説明する。制御装置６０は、ステップモータの駆動タイミング毎（例えば数［ｍｓ］程度の所定時間間隔）にて、ステップモータの駆動処理を起動し、図８に示すステップＳ５１０へ処理を進める。

【0096】

ステップＳ５１０の処理は、最終ステップ数（図５のステップＳ０６０にて算出して記憶）を用いてステップモータ３１を制御する既存の処理であり、詳細については説明を省略する。

【0097】

次に図９を用いて、インジェクタの駆動処理について説明する。制御装置６０は、インジェクタの駆動タイミング毎（例えば所定クランク角度毎）にて、インジェクタの駆動処理を起動し、図９に示すステップＳ６１０へ処理を進める。

【0098】

ステップＳ６１０の処理は、最終噴射量（図５のステップＳ０６０にて算出して記憶）を用いてインジェクタ４０を制御する既存の処理であり、詳細については説明を省略する。

【0099】

ステップＳ５１０、Ｓ６１０の処理を実行している制御装置６０（ＣＰＵ６１）は、ベースステップ数と補正ステップ数に基づいた最終ステップ数にてステップモータ３１を制御し、ベース噴射量と空燃比補正量（この場合、空燃比補正係数）に基づいた最終噴射量にてインジェクタ４０を制御する、アクチュエータ制御部６１Ｄ（図１参照）に相当している。

【0100】

●［本実施の形態におけるリーン継続状態の場合の動作（図１０）］
図１０は、リーン継続状態（リーン継続フラグがＯＮとされた状態）の場合における、上記の処理による動作の例を示している。なお図１０に示す例は、時刻Ｚ０１において、ベースステップ数＝Ｓａ、補正ステップ数＝０、の場合の例を示しており、燃料ミキサのステップモータ３１の特性が図１２に示す特性である例を示している。

【0101】

時刻Ｚ０１～時刻Ｚ１０の期間において、リーン状態からリッチ状態へと切り替わったタイミング（時刻Ｚ０１、時刻Ｚ０３）では、空燃比補正係数は－Ｋ２だけ減量されている。またリッチ状態からリーン状態へと切り替わったタイミング（時刻Ｚ０２、時刻Ｚ０４）では、空燃比補正係数は＋Ｋ１だけ増量されている。またリーン状態が維持されている時刻Ｚ０２から時刻Ｚ０３の期間、及び時刻Ｚ０４から時刻Ｚ１０の期間では、空燃比補正係数は＋Ｌ１ずつ徐々に増加されている。またリッチ状態が維持されている時刻Ｚ０１から時刻Ｚ０２の期間、及び時刻Ｚ０３から時刻Ｚ０４の期間では、空燃比補正係数は－Ｌ２ずつ徐々に減少されている。

【0102】

時刻Ｚ１０では、リーン状態の継続によって空燃比補正係数が上限補正量に張り付いている。また時刻Ｚ１１では、上下限タイマ≧上限継続時間Ｔｈ１により、補正ステップ数が０から＋１に更新され、最終ステップ数＝Ｓａ＋１とされているとともに、リーン継続フラグがＯＮに設定されて空燃比補正係数が１．０に設定されている。なお図１２に示すように、最終ステップ数をＳａからＳａ＋１に更新しても、落ち込み部Ｒにより、空気流量はほとんど増量されないので、混合される燃料量もほとんど増量されず、空燃比関連情報はリーン状態のままである。

【0103】

時刻Ｚ１１にてリーン継続フラグがＯＮに設定されると、その後は、リッチ状態が検出されるまで、待機タイマ≧第１所定待機時間Ｔｗ１となる毎（第１所定待機時間Ｔｗ１が経過する毎）に、補正ステップ数が更新される。図１０の例では、時刻Ｚ１２のタイミングにてリッチ状態が検出されていないので、補正ステップ数が＋１から＋２に更新されて最終ステップ数がＳａ＋２に更新されている。さらに時刻Ｚ１３のタイミングでもリッチ状態が検出されていないので、補正ステップ数が＋２から＋３に更新されて最終ステップ数がＳａ＋３に更新されている。

【0104】

図１２に示すように、ステップ数がＳａ＋３になると、空気流量が増量されて混合される燃料量も増量されるので、時刻Ｚ１４のタイミングでは、空燃比関連情報がリッチ状態に切り替わっている。時刻Ｚ１４のタイミングでは、リーン継続フラグがＯＦＦに設定され、補正ステップ数の値は維持され、空燃比補正係数が減量側に制御される。

【0105】

図１０に示す本実施の形態におけるリーン継続状態の場合の動作では、図１３に示す従来のリーン継続状態の場合の動作と比較して、空燃比補正係数（図１３の例ではインジェクタの噴射量）が上限に張り付いてからステップモータのステップ数を更新して実際にリッチ状態が検出されるまでの時間（図１０の例では時間ＴＳｈ、図１３の例では時間ＴＳｚ）を、非常に短くすることができる。これにより、狙った空燃比となるまでの時間をより短くすることが可能であり、その間の排気の浄化率の低下を抑制することができる。

【0106】

●［本実施の形態におけるリッチ継続状態の場合の動作（図１１）］
図１１は、リッチ継続状態（リッチ継続フラグがＯＮとされた状態）の場合における、上記の処理による動作の例を示している。なお図１１に示す例は、時刻Ｚ５１において、ベースステップ数＝Ｓａ＋２、補正ステップ数＝０、の場合の例を示しており、燃料ミキサのステップモータ３１の特性が図１２に示す特性である例を示している。

【0107】

時刻Ｚ５１～時刻Ｚ６０の期間において、リーン状態からリッチ状態へと切り替わったタイミング（時刻Ｚ５１、時刻Ｚ５３）では、空燃比補正係数は－Ｋ２だけ減量されている。またリッチ状態からリーン状態へと切り替わったタイミング（時刻Ｚ５２）では、空燃比補正係数は＋Ｋ１だけ増量されている。またリーン状態が維持されている時刻Ｚ５２から時刻Ｚ５３の期間では、空燃比補正係数は＋Ｌ１ずつ徐々に増加されている。またリッチ状態が維持されている時刻Ｚ５１から時刻Ｚ５２の期間、及び時刻Ｚ５３から時刻Ｚ６０の期間では、空燃比補正係数は－Ｌ２ずつ徐々に減少されている。

【0108】

時刻Ｚ６０では、リッチ状態の継続によって空燃比補正係数が下限補正量に張り付いている。また時刻Ｚ６１では、上下限タイマ≧下限継続時間Ｔｈ２により、補正ステップ数が０から－１に更新され、最終ステップ数＝Ｓａ＋１とされているとともに、リッチ継続フラグがＯＮに設定されて空燃比補正係数が１．０に設定されている。なお図１２に示すように、最終ステップ数をＳａ＋２からＳａ＋１に更新しても、落ち込み部Ｒにより、空気流量はほとんど減量されないので、混合される燃料量もほとんど減量されず、空燃比関連情報はリッチ状態のままである。

【0109】

時刻Ｚ６１にてリッチ継続フラグがＯＮに設定されると、その後は、リーン状態が検出されるまで、待機タイマ≧第２所定待機時間Ｔｗ２となる毎（第２所定待機時間Ｔｗ２が経過する毎）に、補正ステップ数が更新される。図１１の例では、時刻Ｚ６２のタイミングにてリーン状態が検出されていないので、補正ステップ数が－１から－２に更新されて最終ステップ数がＳａに更新されている。さらに時刻Ｚ６３のタイミングでもリーン状態が検出されていないので、補正ステップ数が－２から－３に更新されて最終ステップ数がＳａ－１に更新されている。

【0110】

図１２に示すように、ステップ数がＳａ－１になると、空気流量が減量されて混合される燃料量も減量されるので、時刻Ｚ６４のタイミングでは、空燃比関連情報がリーン状態に切り替わっている。時刻Ｚ６４のタイミングでは、リッチ継続フラグがＯＦＦに設定され、補正ステップ数の値は維持され、空燃比補正係数が増量側に制御される。

【0111】

図１１に示す本実施の形態におけるリッチ継続状態の場合の動作では、図１４に示す従来のリッチ継続状態の場合の動作と比較して、空燃比補正係数（図１４の例ではインジェクタの噴射量）が下限に張り付いてからステップモータのステップ数を更新して実際にリーン状態が検出されるまでの時間（図１１の例では時間ＴＳｈ、図１３の例では時間ＴＳｚ）を、非常に短くすることができる。これにより、狙った空燃比となるまでの時間をより短くすることが可能であり、その間の排気の浄化率の低下を抑制することができる。

【0112】

本発明のＬＰＧエンジンシステムの制御装置は、本実施の形態で説明した構成、構造、処理手順等に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更、追加、削除が可能である。例えば処理手順は、本実施の形態で説明したフローチャートに限定されるものではなく、動作波形も図１０や図１１に示した波形に限定されるものではない。

【0113】

本実施の形態の説明では、最終噴射量＝ベース噴射量＊空燃比補正係数、としたが、最終噴射量＝ベース噴射量＊空燃比補正係数＊その他の係数、としてもよいし、最終噴射量＝（ベース噴射量＋空燃比補正量）＊その他の係数、等としてもよい。なお、その他の係数とは、例えば暖機用の係数や、加速時や減速時の過渡補正係数などであり、空燃比補正量は、空燃比に応じて増減させた量である。

【0114】

本実施の形態の説明では、空燃比関連情報を出力する空燃比関連量検出装置の例として、Ｏ₂センサを用いたが、Ｏ₂センサの代わりにＡ／Ｆセンサを用いてもよい。

【0115】

また、本発明のＬＰＧエンジンシステムの制御装置は、ＬＰＧエンジンに限定されず、ステップモータを有する燃料ミキサと、インジェクタと、にて燃料量を理論空燃比の近傍に調整する種々のエンジンに適用することが可能である。

【0116】

また、以上（≧）、以下（≦）、より大きい（＞）、未満（より小さい）（＜）等は、等号を含んでも含まなくてもよい。

【符号の説明】

【0117】

１ ＬＰＧエンジンシステム
１０ ＬＰＧエンジン
１１Ａ、１１Ｂ 吸気管
１１Ｃ 吸気マニホルド
１２Ａ 排気マニホルド
１２Ｂ 排気管
２１ エアクリーナ
２２ スロットル弁
２３ 圧力検出装置
２４ 空燃比関連量検出装置
２５ 回転検出装置
３０ 燃料ミキサ
３１ ステップモータ
３２ ニードル
３３ 燃料配管
４０ インジェクタ
４１ イグナイタ
４２ 点火プラグ
５０ ＬＰＧレギュレータ
５１ 主燃料配管
５２ 補助燃料配管
６０ 制御装置
６１ ＣＰＵ
６１Ａ ベース燃料量算出部
６１Ｂ 空燃比補正量算出部
６１Ｃ ステップ数補正部
６１Ｄ アクチュエータ制御部
６３ 記憶装置
７０ 三元触媒
Ｔｈ１ 上限継続時間
Ｔｈ２ 下限継続時間
Ｔｗ１ 第１所定待機時間
Ｔｗ２ 第２所定待機時間

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】