(57)【要約】【課題】異なる２つの燃料を使用可能な車両で、内燃機関の自動停止状態からの再始動性を向上させる。【解決手段】異なる２つの燃料（Ｆ１、Ｆ２）を使用可能な内燃機関（１１）と、所定の自動停止条件が成立した際に内燃機関を自動停止し、所定の再始動条件が成立した際に内燃機関を再始動する制御部（１２）と、を有する車両（１０）であって、制御部は、内燃機関が自動停止をしている間に、内燃機関の使用燃料の変更を決定した場合には、再始動の完了後に前記使用燃料の切り替えを行い、内燃機関が自動停止以外の停止をしている間に、使用燃料を変更する決定をした場合には、内燃機関の始動を開始する前に使用燃料を切り替える燃料切替制御を行う。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
異なる２つの燃料を使用可能な内燃機関と、
所定の自動停止条件が成立した際に前記内燃機関を自動停止し、所定の再始動条件が成立した際に前記内燃機関を再始動する制御部と、を有する車両であって、
前記制御部は、
前記内燃機関が前記自動停止をしている間に、前記内燃機関の使用燃料の変更を決定した場合には、前記再始動の完了後に前記使用燃料の切り替えを行い、
前記内燃機関が前記自動停止以外の停止をしている間に、前記使用燃料を変更する決定をした場合には、前記内燃機関の始動を開始する前に前記使用燃料を切り替える燃料切替制御を行うことを特徴とする車両。
【請求項２】
前記制御部は、前記自動停止中に前記使用燃料の変更を決定し、且つ、車両状態に基づき車両駆動力が要求されないと判定する非駆動判定が成立する場合には、前記再始動を開始する前に前記使用燃料の切り替えを行うことを特徴とする請求項１に記載の車両。
【請求項３】
前記非駆動判定は、
前記車両の車速が所定値以下であるかを判定する停車判定と、
前記車両に搭載される変速機の変速段がニュートラルか否かを判定するニュートラル判定と、
前記車両が直進状態であるかを判定する直進判定と、
のうち少なくとも１つによって判定されることを特徴とする請求項２に記載の車両。
【請求項４】
前記制御部は、前記再始動完了後に前記使用燃料の切り替えを行う際には、運転者の操作に基づく車両の駆動力要求の低下を判定する駆動力要求低下判定が成立した場合に、前記使用燃料の切り替えを開始することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の車両。
【請求項５】
前記２つの燃料はガソリンと圧縮天然ガスであり、
前記制御部は、前記使用燃料をガソリンから圧縮天然ガスへ変更するように決定した場合にのみ、前記燃料切替制御を行うことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の車両。
【請求項６】
運転者の操作で前記使用燃料を選択可能な使用燃料選択手段を備え、
前記制御部は、車両状態や前記使用燃料選択手段の操作に基づいて、使用する燃料を決定することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２種類の燃料を切り替えて走行する車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
バイフューエル車両は、ガソリンと圧縮天然ガス（Compressed  Natural  Gas：以下、ＣＮＧとする）のように、異なる燃料を切り替えて内燃機関に供給して走行する。例えば、ＣＮＧはガソリンに比べて、燃費性能が高く、排ガス中の有害物質（窒素酸化物、二酸化炭素、硫黄酸化物など）の量が少ない、という特性を有する。そのため、ガソリンとＣＮＧを使用するバイフューエル車両では、ガソリンの消費低減による燃費向上や排ガス性能向上といった効果を見込める。
【０００３】
バイフューエル車両における燃料の切り替えには、所定の時間を要する。例えば、ガソリンとＣＮＧを使用するバイフューエル車両では、ＣＮＧは常閉型の電磁弁によって燃料タンクからの送出が制御されており、使用燃料を切り替える際に、電磁弁の開閉などに一定の時間がかかる。また、所定の自動停止条件が成立したときにエンジンを自動停止させるアイドリングストップ機能を備えた車両では、エンジンの自動停止中は再始動が完了するまで、車両の駆動力を発生できない。そのため、エンジンの自動停止中に燃料の切り替えを行うと、駆動力要求が発生した場合に、燃料切り替えが完了するまでの時間と、再始動が完了するまでの時間が合わせて必要になり、車両駆動力が発生するまでの時間が長くなってしまう場合があった。
【０００４】
特許文献１には、ガソリンと液化石油ガス（Liquefied  Petroleum  Gas：ＬＰＧ）を選択的に切り替えて使用可能なエンジンの制御装置において、エンジンが所定回転数以上であることが検出されたときに、エンジンに供給する燃料をガソリンからＬＰＧに自動的に切り替えることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平３−９２５７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の発明では、エンジンの自動停止中の燃料切り替えに関する制御は検討されておらず、自動停止状態から車両駆動力が発生するまでの時間の長期化は対策されていなかった。
【０００７】
本発明は係る点に鑑みてなされたものであり、異なる２つの燃料を使用可能な車両で、内燃機関の自動停止状態からの再始動性を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、異なる２つの燃料を使用可能な内燃機関と、所定の自動停止条件が成立した際に内燃機関を自動停止し、所定の再始動条件が成立した際に内燃機関を再始動する制御部と、を有する車両であって、制御部は、内燃機関が自動停止をしている間に、内燃機関の使用燃料の変更を決定した場合には、再始動の完了後に使用燃料の切り替えを行い、内燃機関が自動停止以外の停止をしている間に、使用燃料を変更する決定をした場合には、内燃機関の始動を開始する前に使用燃料を切り替える燃料切替制御を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、内燃機関が自動停止している間に使用燃料の変更を決定した場合、再始動の完了後に使用燃料の切り替えを行うことで、内燃機関の自動停止状態からの再始動性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本実施の形態のバイフューエル車両の構成図である。
【図２】本実施の形態のバイフューエル車両における燃料切り替えの制御を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。まず、図１を参照して、本実施の形態に係る車両の構成要素について説明する。図１は、説明の便宜上、本開示の技術を説明するために簡略化したものであり、車両が通常備える構成については図示されていなくても備えているものとする。
【００１２】
本実施の形態の車両１０は、燃料特性の異なる第１燃料Ｆ１と第２燃料Ｆ２を切り替えて内燃機関であるエンジン１１に供給して、エンジン１１を駆動させるバイフューエル車両である。エンジン１１及び関連機器を制御する制御部として、エンジンＥＣＵ（Electrical  Control  Unit）１２を備える。エンジンＥＣＵ１２は、エンジン１１を統括的に制御するものであり、運転中のエンジン１１の自動停止（アイドリングストップ）と、自動停止状態からのエンジン１１の再始動を制御する自動停止制御装置（制御部）としての機能を備える。また、エンジンＥＣＵ１２は、後述する燃料切替制御を行う燃料切替制御装置（制御部）としての機能も備える。
【００１３】
本実施の形態では、第１燃料Ｆ１として液体のガソリン燃料を使用し、第２燃料Ｆ２として気体のＣＮＧ（圧縮天然ガス）燃料を使用する。ガソリンとＣＮＧは、エンジン１１を始動させる際の始動性能が異なり、第１燃料Ｆ１であるガソリンの方が第２燃料Ｆ２であるＣＮＧに比してエンジン始動性能が高い。始動性能以外の燃料特性として、第２燃料Ｆ２（ＣＮＧ）は、第１燃料Ｆ１（ガソリン）に比して、燃費性能に優れ、燃焼後の排ガス中の有害物質の量が少ない（排ガス性能が高い）。車両１０は、これら２種類の燃料Ｆ１、Ｆ２をエンジン１１に供給する２系統の燃料供給系を備えている。
【００１４】
第１燃料Ｆ１に関する燃料供給系として、第１燃料タンク２０、第１燃料管路２１、フューエルポンプ２２、ポンプモータ２３、第１インジェクタ２４を有する。第１燃料タンク２０内には、液体の第１燃料Ｆ１（ガソリン）が貯留される。第１燃料管路２１は、第１燃料Ｆ１を第１燃料タンク２０から第１インジェクタ２４まで搬送する管路である。フューエルポンプ２２はポンプモータ２３によって駆動されるポンプであり、フューエルポンプ２２によって、第１燃料Ｆ１が第１燃料管路２１内を第１インジェクタ２４まで圧送される。第１インジェクタ２４は、エンジン１１の吸気ポート（不図示）又は燃焼室（不図示）内に第１燃料Ｆ１を噴射する。第１インジェクタ２４から噴射された第１燃料Ｆ１は、図示を省略する吸気系からエンジン１１に取り込まれた空気と混ざって混合気を生成する。
【００１５】
第２燃料Ｆ２に関する燃料供給系として、第２燃料タンク２５、第２燃料管路２６、電磁弁２７、第２インジェクタ２８を有する。第２燃料タンク２５内には、気体の第２燃料Ｆ２（ＣＮＧ）が高圧状態で貯留される。第２燃料管路２６は、第２燃料Ｆ２を第２燃料タンク２５から第２インジェクタ２８まで搬送する管路である。電磁弁２７は常閉型の電磁弁であり、閉じた状態では、第２インジェクタ２８側への第２燃料Ｆ２の送出を遮断する。通電によって電磁弁２７を開放すると、第２燃料Ｆ２が第２燃料管路２６を経て第２インジェクタ２８まで送られる。なお、エンジン１１側の燃料要求圧力が第２燃料タンク２５の充填圧力よりも低いため、第２燃料タンク２５内の高圧の第２燃料Ｆ２はレギュレータ（不図示）によって減圧された後、第２インジェクタ２８に供給される。第２インジェクタ２８は、エンジン１１の吸気ポート（不図示）又は燃焼室（不図示）内に第２燃料Ｆ２を噴射する。第２インジェクタ２８から噴射された第２燃料Ｆ２は、吸気系からエンジン１１に取り込まれた空気と混ざって混合気を生成する。
【００１６】
第１燃料Ｆ１と第２燃料Ｆ２のいずれをエンジン１１に供給するかの選択は、車両状態に応じてエンジンＥＣＵ１２が自動で行う自動選択と、車両１０を運転する運転者が使用燃料選択スイッチ（使用燃料選択手段）１４を操作して行う手動選択によって行われる。使用燃料選択スイッチ１４の操作で行われる手動の燃料選択には、通常切替モードと強制切替モードがある。強制切替モードは、エンジン１１に供給する燃料を強制的に切り替えさせるモードである。特定の操作（例えば、使用燃料選択スイッチ１４を所定時間以上押し続ける操作）を行うことで、強制切替モードに入る。通常切替モードと強制切替モードでの制御の違いについては後述する。
【００１７】
手動選択と自動選択のいずれの場合も、上記２つの燃料供給系をエンジンＥＣＵ１２が制御して、選択された燃料をエンジン１１に供給する。具体的には、第１燃料Ｆ１の燃料供給では、エンジンＥＣＵ１２からポンプモータ２３に駆動信号が送られてフューエルポンプ２２を駆動させると共に、エンジンＥＣＵ１２によって第１インジェクタ２４からの第１燃料Ｆ１の噴射時期と噴射量が制御される。第２燃料Ｆ２の燃料供給では、エンジンＥＣＵ１２から電磁弁２７に信号が送られて電磁弁２７を開放させると共に、エンジンＥＣＵ１２によって第２インジェクタ２８からの第２燃料Ｆ２の噴射時期と噴射量が制御される。
【００１８】
車両１０は、車内の乗員が視認可能な位置に、車両情報を表示する表示器６０を備えている。表示器６０には、第１燃料Ｆ１と第２燃料Ｆ２のうちどちらを使用中であるか、第１燃料Ｆ１と第２燃料Ｆ２のそれぞれの残量、などの情報が表示される。また、燃料関連以外の各種車両情報も表示器６０に表示される。
【００１９】
エンジン１１は、燃焼室内に点火プラグ２９を備えている。エンジンＥＣＵ１２が点火プラグ２９の点火時期を制御し、点火プラグ２９の点火によって燃焼室内の混合気に着火して燃焼させる。混合気の燃焼により、エンジン１１のシリンダ（不図示）内でピストン（不図示）が往復移動し、ピストンの往復運動がクランク軸３０の回転運動に変換される。クランク軸３０の回転角を検出するクランク角センサ３１を備えている。
【００２０】
クランク軸３０の回転は変速機３２に伝達される。クランク軸３０と変速機３２の間には、接続状態と切断状態に動作可能なクラッチ３３が設けられており、クラッチ３３の接続状態でクランク軸３０から変速機３２への回転力伝達が行われる。変速機３２は、クランク軸３０から伝達された回転を変速してドライブシャフト３４に伝達し、ドライブシャフト３４に接続する駆動輪３５が回転して車両１０が走行する。
【００２１】
ドライブシャフト３４や駆動輪３５など、変速機３２以降の回転部分の回転速度が、車速センサ３７によって検出される。車速センサ３７による検出値はエンジンＥＣＵ１２に送信され、車速センサ３７の検出値に基づいて車両１０の車速が算出される。エンジン１１を冷却する冷却系（不図示）を備え、冷却系の冷却水の温度が水温センサ３８によって測定されて、測定値がエンジンＥＣＵ１２に送信される。また、吸気系から取り込まれた空気の温度（外気温）を測定する吸気温センサ３９を備え、吸気温センサ３９の測定値がエンジンＥＣＵ１２に送信される。クランク角センサ３１、車速センサ３７、水温センサ３８、吸気温センサ３９などによって、エンジンＥＣＵ１２は、車両１０の走行状態やエンジン１１の駆動状態などの車両情報を判定する。
【００２２】
本実施の形態の車両１０は、手動操作によって変速機３２の変速段を切り替えるマニュアルトランスミッション（ＭＴ）車である。アクセルペダル４０、クラッチペダル４１、ブレーキペダル４２、変速操作装置４３、ハンドル４４を介して、車両１０の走行に関する運転者の操作が入力される。
【００２３】
アクセルペダル４０の操作によって、エンジン１１の出力要求が発生する。運転者によるアクセルペダル４０の操作量（アクセル開度）が、アクセル開度センサ４５によって検出される。アクセル開度センサ４５で検出されるアクセル開度に基づく出力要求の大きさに応じて、エンジンＥＣＵ１２が、第１インジェクタ２４や第２インジェクタ２８からの燃料の噴射時期及び噴射量、点火プラグ２９の点火時期、吸気系で取り込む空気量などを制御して、エンジン１１を駆動させる。
【００２４】
クラッチペダル４１の操作によって、クラッチ３３の接続状態が変更される。クラッチペダル４１を踏み込まない非操作状態ではクラッチ３３が接続しており、運転者がクラッチペダル４１を踏み込み操作するとクラッチ３３の接続が解除される。クラッチペダル４１の操作量（クラッチストローク）がクラッチストロークセンサ４６によって検出される。クラッチストロークセンサ４６による検出信号に基づいて、エンジンＥＣＵ１２においてクラッチ３３の接続状態が識別される。
【００２５】
ブレーキペダル４２の操作によって、ブレーキ機構３６による制動動作が行われる。運転者がブレーキペダル４２を踏み込み操作すると、踏力がブレーキ倍力装置（不図示）によって増幅されてブレーキ機構３６に伝達される。すると、ブレーキ機構３６は、機械的な摩擦接触によって車輪の回転を減速させて、車両１０の速度を低下させる。ブレーキペダル４２の操作量（ブレーキストローク）は、ブレーキストロークセンサ４７によって検出される。
【００２６】
変速操作装置４３の操作入力部であるチェンジレバーを運転者が操作することによって、変速機３２の変速段の選択が行われる。変速操作装置４３は、変速機３２における複数の変速段のいずれも選択しないニュートラル位置を有しており、ニュートラル位置では変速機３２からドライブシャフト３４への動力伝達が行われない。変速操作装置４３をニュートラル位置から操作して変速段を選択すると、シフト装置（不図示）を介して変速機３２が動作して、対応した変速段に切り替わる。変速操作装置４３がニュートラル位置に設定されているか否かが、ニュートラルスイッチ４８によって検出される。
【００２７】
ハンドル４４の操作によって、車輪（操舵輪）の向きが変更される。ハンドル４４の操舵角は、舵角センサ４９によって検出される。
【００２８】
停止状態のエンジン１１は、電動のエンジン始動装置であるスタータ５０によって初期回転を与えられて始動する。スタータ５０は、車載のバッテリ（不図示）からの電力供給によって駆動されるモータ（不図示）を備えており、エンジンＥＣＵ１２から始動信号がスタータ５０に入力されると、モータによって回転軸（不図示）を回転させる。スタータ５０の回転軸の回転がギヤ類を介してクランク軸３０に伝達され、クランク軸３０の回転開始によってエンジン１１が始動する。
【００２９】
エンジン１１の停止状態で、運転者がイグニッションスイッチ１５をオン操作（イグニッションオン）すると、スタータ５０が駆動されて、エンジン１１が始動される。また、エンジン１１の運転中に、運転者がイグニッションスイッチ１５をオフ操作（イグニッションオフ）すると、エンジン１１が停止する。イグニッションオフでエンジン１１が停止された状態から、イグニッションオンによりエンジン１１を始動させる場合を、エンジン１１の初回始動とする。
【００３０】
エンジンＥＣＵ１２は、エンジン１１の運転中に所定の自動停止条件（アイドリングストップ条件）が満たされた場合に、エンジン１１の駆動を自動停止してアイドリングストップ状態にさせる。アイドリングストップによって燃料の消費を防いで燃費を向上させることができる。また、エンジン１１の自動停止によって騒音や振動の発生を抑制できる。
【００３１】
アクセル開度センサ４５、クラッチストロークセンサ４６、ブレーキストロークセンサ４７、ニュートラルスイッチ４８、舵角センサ４９などによって得られる運転者の操作情報や、クランク角センサ３１、車速センサ３７、水温センサ３８、吸気温センサ３９などによって得られる車両情報などに基づいて、自動停止条件の成立が判定される。例えば、運転者がハンドル４４の操作を行っていないこと、ブレーキペダル４２が踏み込まれていること、変速操作装置４３がニュートラル位置であること、クラッチペダル４１が踏み込まれていないこと、アクセル開度が所定開度以下であること、という条件を全て満たすと、自動停止条件が成立したと判定されて、エンジンＥＣＵ１２の制御によってエンジン１１が自動的に停止される。
【００３２】
また、アイドリングストップ中に所定の再始動条件が満たされた場合に、エンジンＥＣＵ１２はエンジン１１の再始動を行わせる。例えば、変速操作装置４３がニュートラル位置である状態において、ハンドル４４の操作を行ったこと、クラッチペダル４１が踏み込まれたこと、エンジン１１の自動停止から所定時間が経過したこと、バッテリの放電が所定以上進んだこと、などのうちいずれかの条件を満たすと、エンジンＥＣＵ１２の制御によってスタータ５０が駆動されて、エンジン１１が自動的に再始動される。バッテリの状態を再始動条件に含むのは、エンジン１１の停止時には車載の発電機（不図示）による発電が行われないので、バッテリの過放電を防ぐためである。
【００３３】
なお、以上に例示したアイドリングストップに関する自動停止条件及び再始動条件は、マニュアルトランスミッション（ＭＴ）車の場合の一例であり、各条件の詳細は上記の例に限定されるものではない。例えば、オートマチックトランスミッション（ＡＴ）車では、変速操作装置であるセレクタ位置を参照して自動停止条件及び再始動条件を判定することができる。
【００３４】
ところで、アイドリングストップ制御中（エンジン１１の自動停止中）に、迅速な車両駆動力の発生が求められる場合がある。一例として、交差点の右折待ちでアイドリングストップ状態になり、対向車線の走行が途切れたタイミングで右折を行おうとした場合、アクセルペダル４０の操作による出力要求に応じて、早期にエンジン１１を再始動させて素早く車両１０を発進させることが求められる。このような場合に、エンジン１１に供給する燃料の切り替え指示を受け付けて、燃料の切り替えが完了してからエンジン１１の再始動を実行すると、車両駆動力が発生するまでのタイムラグが長くなり、運転者が望む発進性が得られない可能性がある。
【００３５】
このような課題に鑑みて、本実施の形態の車両１０では、エンジン１１が自動停止している状態で使用燃料の切り替えが決定された場合、エンジン１１の再始動の完了後に使用燃料の切り替えを行い、エンジン１１が自動停止以外の停止をしている状態で使用燃料の切り替えが決定された場合、エンジン１１の始動開始前に使用燃料の切り替えを行うように制御する。なお、使用燃料の切り替えの決定とは、車両状態に応じてエンジンＥＣＵ１２が自動で行う自動選択による燃料の切り替え指示と、運転者が使用燃料選択スイッチ１４を操作して行う手動選択による燃料の切り替え指示のいずれも含む。
【００３６】
本説明では、自動停止中からのエンジン始動を「再始動」、自動停止以外の停止状態からのエンジン始動を「始動」と定義する。自動停止以外のエンジン１１の停止とは、運転者のイグニッションオフ操作による停止や、エンジンストールによる停止などである。そして、自動停止以外の停止状態からのエンジン１１の始動は、イグニッションスイッチ１５を操作して始動する通常の初回始動や、エンジンストール後の始動である。また、エンジン１１の自動停止は、上記のような自動停止条件を満たしていれば、車両１０の停車中だけでなく、走行中にも行われる。
【００３７】
エンジン１１の始動や再始動の完了は、エンジン回転数を参照して判定される。エンジン回転数以外に、電源電圧の落ち込み、クランク角センサ３１により得られるクランクパルス信号、クランキング開始からの経過時間、などの指標を用いて始動や再始動の完了を判定することもできる。
【００３８】
エンジン１１の自動停止時は、自動停止以外の停止状態に比べて、周辺環境（走行環境）の変化に対応するために、車両の駆動力が直ちに（突発的に）必要になる場合が多い。そのため、エンジン１１の再始動の完了後に使用燃料の切り替えを行うことで、再始動時における燃料切り替えに伴うタイムラグの発生を防ぎ、エンジン１１の自動停止状態からの再始動性や車両１０の発進性を向上させることができる。一方、発進性を要求されない初回始動時などでは、先に使用燃料を切り替えてからエンジン１１の始動を行うので、走行開始後の燃料切り替えに伴うトルク変動などを抑えることができる。
【００３９】
エンジン１１の自動停止は、燃料消費の抑制による燃費向上に加えて、静粛性や振動抑制といった車両環境向上に関する効果も得られる。そして、エンジン１１の自動停止中に使用燃料の切り替えを行わないことで、燃料供給系の動作に伴う振動や動作音の発生を防ぎ、静粛で振動のない車両環境の維持に寄与する。
【００４０】
例えば、第２燃料タンク２５からの第２燃料Ｆ２の送出及び遮断は、電磁弁２７の開閉動作によって制御され、燃料の切り替え時には電磁弁２７が動作する。エンジン１１の自動停止中に燃料切り替えを行わないことで、電磁弁２７の動作による振動や動作音の発生を防ぎ、静粛で振動のない状態を維持できる。エンジン１１の再始動完了後は、燃料切り替えに際して生じる電磁弁２７からの動作音や振動は、エンジン１１が発する動作音や振動に紛れるので、乗員に感知されにくい。
【００４１】
第１燃料Ｆ１用の燃料供給系と第２燃料Ｆ２用の燃料供給系は、それぞれの燃料タンク２０、２５からインジェクタ２４、２８に至るまで独立している（図１参照）。車両１０の走行に使用している側の燃料については、燃料供給系による燃料の供給状態を、システムの異常を含めて検出することができる。一方、使用されていない側の燃料については、燃料供給系の異常を全て検出することは難しい。
【００４２】
しかし、使用されていない側の燃料供給系に何らかの異常がある場合でも、エンジン１１の再始動が完了するまで燃料切り替えを行わないことにより、当該異常の影響を受けずに再始動を実行でき、再始動不良になる可能性を低減できる。また、エンジン回転数が所定値以上になってから使用燃料を切り替えるので、切り替え後の燃料の供給に異常が検出された場合には、エンジンストールするようなエンジン回転数まで低下する前に、切り替え前の燃料に戻してエンジン駆動を継続させることができる。なお、燃料供給系における異常とは、例えば、インジェクタ２４、２８のような燃料噴射装置で閉固着が生じている場合などである。
【００４３】
燃料の切り替えを行う前に、使用されていない側の燃料の供給系において、異常が既に検出されている場合もある。この場合、エンジンＥＣＵ１２は、燃料切り替え指示を受けている条件下でエンジン１１の再始動や始動が完了しても、燃料の切り替えを行わないように制御する。すなわち、燃料切り替え指示があっても、燃料供給系に異常が検出されている側の燃料は使用しないように制御する。これにより、燃料供給不良によるエンジンストールのおそれを低減させることができる。
【００４４】
本実施の形態の車両１０ではさらに、アイドリングストップ制御中に、一律にエンジン再始動完了後に使用燃料の切り替えを実行するのではなく、車両状態に基づいて、再始動を開始する前に使用燃料の切り替えを行う場合と、再始動が完了した後に使用燃料の切り替えを行う場合とに分けて制御する。この制御は、非駆動判定の結果に応じて行われる。非駆動判定とは、直近で車両駆動力が必要であるか否かを判定するものである。即時の車両駆動力が必要ではない場合は、非駆動判定が成立となり、即時の車両駆動力が必要である場合は、非駆動判定が不成立となる。非駆動判定が成立した場合は、再始動を開始する前に使用燃料の切り替えを行う。非駆動判定が不成立の場合、再始動の完了後に使用燃料の切り替えを行う。非駆動判定の例として、停車判定、ニュートラル判定、直進判定、などがある。
【００４５】
停車判定は、車速センサ３７などを用いて検出される車速が、所定値以下であるかを判定するものである。車両１０の走行中は、停車中と比較して、他の車両や障害物によって車両周辺の環境が変わりやすく、突発的に車両駆動力が要求される可能性が高くなる。そのため、車速が所定値よりも高い場合は、即時の車両駆動力が必要になりやすい状態、すなわち非駆動判定が不成立であるとして、エンジン１１の再始動が完了するまで使用燃料の切り替えを行わないようにする。一方、車速が所定値以下である場合は、即時の車両駆動力が必要になりにくい状態、すなわち非駆動判定が成立するとして、エンジン１１の再始動を開始する前に使用燃料の切り替えを行う。なお、停車判定における停車とは、車両が完全に停止している場合だけではなく、停車に近い低車速状態の場合を含む。
【００４６】
ニュートラル判定は、ニュートラルスイッチ４８などを用いて、変速操作装置４３の変速段がニュートラル位置に設定されているかを判定するものである。変速段をニュートラル位置に設定している状態は、主に駐車時などであり、即時の車両駆動力が要求される可能性が低い。そして、ニュートラル状態から駆動力が必要になった場合には、運転者が変速操作装置４３を操作してニュートラル位置以外の変速段に設定する。
【００４７】
従って、変速段がニュートラル位置に設定されているときは、即時の車両駆動力が必要ではない状態、すなわち非駆動判定が成立するとして、エンジン１１の再始動を開始する前に使用燃料の切り替えを行う。一方、変速段がニュートラル位置に設定されていないときは、走行用のいずれかの変速段が選択されていて、車両１０が走行中、あるいは間もなく走行する状態になると想定されるので、非駆動判定を不成立として、エンジン１１の再始動が完了するまで使用燃料の切り替えを行わないようにする。
【００４８】
なお、ニュートラル位置のみを検出するニュートラルスイッチ４８に代えて、変速操作装置４３の全ての変速段の選択を検出可能なシフトセンサを用いて、変速操作装置４３の状態を検出してもよい。また、オートマチックトランスミッション車でＰ（パーキング）レンジやＮ（ニュートラル）レンジが選択されている場合に、非駆動判定が成立する（ニュートラル位置である）としてもよい。
【００４９】
直進判定は、車両１０の直進状態を判定するものである。車両１０が直進する状態にあるか否かは、舵角センサ４９、方向指示器（図示略）のオン・オフ、左右の車輪の速度差などによって検出できる。例えば、上述した交差点での右折待ちなど、直進中ではない場合には、即時に車両駆動力を必要とする可能性が高い。そのため、直進中ではないと検出された場合には、非駆動判定を不成立として、エンジン１１の再始動が完了するまで使用燃料の切り替えを行わないようにし、再始動性や発進性を確保する。一方、直進中であると検出された場合は、非駆動判定が成立するとして、エンジン１１の再始動を開始する前に使用燃料の切り替えを行う。
【００５０】
以上の停車判定とニュートラル判定と直進判定は、個別に用いて制御してもよいし、複数の判定を組み合わせて制御してもよい。また。再始動性や発進性の要求を判断する基準になるものであれば、停車判定やニュートラル判定や直進判定以外の判定基準を別途設定してもよい。
【００５１】
以上の燃料切替制御（再始動完了後に使用燃料の切り替えを行う制御）は、第１燃料Ｆ１（ガソリン）から第２燃料Ｆ２（ＣＮＧ）に使用燃料を変更する決定が行われた場合にのみ行うようにしてもよい。先に述べたように、使用燃料を第１燃料Ｆ１から第２燃料Ｆ２に切り替える際には、常閉型の電磁弁２７を駆動して開放させる。この電磁弁２７の駆動時に生じる動作音や振動を乗員が感知しやすいため、第２燃料Ｆ２への切り替えが決定された場合にのみ、以上の燃料切替制御を行うことで、動作音や振動の低減に関する所要の効果を得ることができる。
【００５２】
また、第２燃料Ｆ２をエンジン１１に供給していない状態では、電磁弁２７が閉じられていて、第２燃料管路２６内の第２燃料Ｆ２の内圧が低下する。そのため、第１燃料Ｆ１から第２燃料Ｆ２に切り替えて再始動する場合には、最初に電磁弁２７に通電して開放させる必要があり、第２インジェクタ２８での第２燃料Ｆ２の内圧が所定の圧まで上昇するのに所定の時間がかかる。これに対し、第１燃料Ｆ１は、前回に使用した残存分が第１燃料管路２１内に存在しており、この残存燃料を再始動の初期段階で使用できる。さらに、第１燃料Ｆ１であるガソリンの方が、第２燃料Ｆ２であるＣＮＧよりも、エンジン始動性能に優れる。従って、燃料切り替えに先立って再始動を完了させるという上記の燃料切替制御は、再始動性への制約が多い第２燃料Ｆ２への切り替えが決定されている場合に有用性が高い。
【００５３】
変形例として、運転者が使用燃料選択スイッチ１４を操作して行う使用燃料の切り替えのうち、通常切替モードでは以上の燃料切替制御を行い、強制切替モードでは以上の燃料切替制御を行わないようにしてもよい。
【００５４】
より詳しくは、通常切替モードでは、使用燃料選択スイッチ１４からの信号入力（使用燃料の変更決定）があった場合に、どのタイミングで使用燃料の切り替えを実行するかをエンジンＥＣＵ１２が制御する。つまり、エンジン１１の自動停止状態で、通常切替モードでの使用燃料の切り替え指示が使用燃料選択スイッチ１４から入力された場合、所定の要件を満たすと、再始動完了後に使用燃料を切り替える上記の燃料切替制御が行われる。これにより、燃料切り替えに起因する再始動性や発進性の悪化が抑制されるため、運転者は自動停止中に躊躇なく燃料切り替え操作を行うことができる。
【００５５】
これに対し、エンジン１１の自動停止状態で、強制切替モードでの使用燃料の切り替え指示が入力された場合には、上記の燃料切替制御を行わず、常に再始動前に使用燃料の切り替えを実行させるように制御される。これにより、運転者が使用を望む燃料への早期の切り替えを実現して、運転者の意図に沿ったタイミングで燃料切り替えできるというオプションを残すことができる。
【００５６】
続いて、図２のフローチャートを参照して、本実施の形態の車両１０における燃料切替制御の流れについて説明する。以下の制御は、エンジンＥＣＵ１２によって行われる。
【００５７】
ステップＳ１では、使用燃料の切り替えが指示（決定）されたか否かを判定する。より詳しくは、各種センサなどから得られる車両状態に基づいてエンジンＥＣＵ１２が第１燃料Ｆ１と第２燃料Ｆ２のいずれを使用するかを自動的に決定する場合（自動燃料選択）と、運転者が使用燃料選択スイッチ１４を操作して第１燃料Ｆ１と第２燃料Ｆ２のいずれを使用するかを選択する場合（手動燃料選択）とがある。いずれの場合も、現在使用されている燃料とは異なる燃料の使用が選択された場合に、燃料切替決定有りとして（ＹＥＳ）、ステップＳ２に進む。現在使用されている燃料からの燃料変更の指示が無い場合には（ＮＯ）、フローチャートから抜ける。
【００５８】
ステップＳ２では、エンジン１１が運転中であるか停止中であるかを判定する。この判定は、クランク角センサ３１の検出値、もしくはエンジンＥＣＵ１２内部の制御ステートによって判断される。エンジン１１が運転状態にある場合（ＮＯ）、ステップＳ１５に進んで、エンジン１１に供給する燃料の切り替えを実行して処理を完了する。エンジン１１が停止中である場合（ＹＥＳ）、ステップＳ３に進む。ステップＳ２で判定するエンジン１１の停止状態は、アイドリングストップ制御による自動停止の場合と、自動停止以外の停止（初回始動前やエンジンストールの状態など）の場合の両方を含む。
【００５９】
ステップＳ３では、エンジン１１が自動停止中（アイドリングストップ制御中）であるかを判定する。エンジン１１が自動停止中である場合（ＹＥＳ）、ステップＳ４に進む。エンジン１１が自動停止以外の停止状態である場合（ＮＯ）、ステップＳ１２へ進む。
【００６０】
ステップＳ１２では、エンジン１１に供給する燃料の切り替えを実行する。ステップＳ１３では、運転者がイグニッションスイッチ１５を操作することによる始動要求を待ち、当該始動要求が入力されると、エンジンＥＣＵ１２がスタータ５０を駆動させてエンジン１１を始動（初回始動やエンジンストールからの始動）させる。ステップＳ１３でのエンジン始動は、ステップＳ１２で切り替えた燃料を用いて行われる。つまり、燃料切り替え後にエンジン１１の始動を行う。ステップＳ１４で、エンジン回転数などを参照してエンジン１１の始動完了が検出されると（ＹＥＳ）、処理を完了してフローチャートから抜ける。
【００６１】
ステップＳ４では、非駆動判定が成立しているかを判定する。上述したように、非駆動判定は、車両状態に基づいて、即時の車両駆動力が要求される状態であるか否かを判定するものである。上述した停車判定、ニュートラル判定、直進判定などを非駆動判定の判定基準として用いる。停車判定で車速が所定値以下の場合、ニュートラル判定で変速操作装置４３がニュートラル位置である場合、直進判定で直進状態である場合が、即時の車両駆動力を要さない状態に該当する。そして、これら３つの判定基準のうち少なくとも１つ（複数でも可）を満たした場合、非駆動判定が成立する。なお、これら３つ以外の判定基準を用いて非駆動判定を行ってもよい。
【００６２】
ステップＳ４で非駆動判定が成立した場合（ＹＥＳ）、即時に車両駆動力が必要とならないため、使用する燃料を切り替えてからエンジン１１の再始動を行う制御（ステップＳ９からステップＳ１１）に進む。具体的には、ステップＳ９でエンジン１１に供給する燃料の切り替えを実行し、続くステップＳ１０でエンジンＥＣＵ１２がスタータ５０を駆動させてエンジン１１を再始動させる。つまり、燃料切り替え後にエンジン１１の再始動を行う。ステップＳ１１で、エンジン回転数などを参照してエンジン１１の再始動完了が検出されると（ＹＥＳ）、処理を完了してフローチャートから抜ける。
【００６３】
なお、ステップＳ１０では、燃料の切り替え決定（ステップＳ１のＹＥＳ）に応じた燃料の切り替え（ステップＳ９）が完了すると直ちに再始動を行うのではなく、上述した再始動条件が満たされることで生じる再始動要求を待ち、再始動要求の入力に応じて再始動するように制御してもよい。
【００６４】
ステップＳ９からステップＳ１１に示すように、自動停止中であっても、即時の車両駆動力を要求されない場合には、エンジン１１の再始動を開始する前に使用燃料の切り替えを許可することで、再始動前の使用燃料の切り替えを一律に禁止する場合に比べて、車両状態に応じた適切な燃料切り替えを実現できる。つまり、より多くの場合に、燃料の切り替え済み状態での再始動の機会を確保させることができる。
【００６５】
なお、エンジン１１の自動停止中に、運転者による使用燃料選択スイッチ１４の操作のうち強制切替モードでの使用燃料の変更指示が入力された場合、非駆動判定が成立する場合と同じ処理（ステップＳ４のＹＥＳ）に進むように制御してもよい。つまり、ステップＳ９で使用する燃料を切り替えてから、ステップＳ１０でエンジン１１の再始動を行う。
【００６６】
ステップＳ４で非駆動判定が成立しない場合（ＮＯ）、すなわち即時の車両駆動力が必要と判断される場合には、ステップＳ５に進み、使用燃料の切り替えを行う前にエンジン１１の再始動を行う。
【００６７】
このように、燃料切り替えの実行前にエンジン１１の再始動を行わせることによって、燃料切り替えにかかる時間を削減して、車両の駆動力が発生するまでの遅れを少なくさせることができる。
【００６８】
ステップＳ６で、エンジン回転数などを参照してエンジン１１の再始動完了が検出されると（ＹＥＳ）、ステップＳ７に進む。ステップＳ７では、アクセル開度センサ４５によって検出されるアクセルペダル４０の操作量（アクセル開度）が、所定値以下であるかを判定する。アクセルペダル４０の操作量が所定値以下である場合、駆動力要求低下判定が成立する。
【００６９】
アクセルペダル４０の操作量が所定値よりも大きい場合は、エンジン１１の再始動後に運転者が継続して車両１０の駆動力を要求している状態であり、駆動力要求低下判定が不成立となる。燃料の切り替え中はエンジン１１の駆動力が低下するため、運転者の操作で所定以上の駆動力要求が継続しているときに燃料を切り替えると、駆動力不足や、要求駆動力に対する実際の駆動力の遅れを、運転者が感じる可能性がある。従って、所定以上の駆動力が継続して要求されている間は、燃料の切り替えを行わないことで、ドライバビリティの向上を図ることができる。具体的な処理としては、アクセルペダル４０の踏み込み量が大きく、ステップＳ７で駆動力要求低下判定が不成立（ＮＯ）となる場合は、燃料の切り替えを実行しない。そして、アクセルペダル４０の踏み込みが浅くなって、ステップＳ７で駆動力要求低下判定が成立（ＹＥＳ）すると、ステップＳ８に進んでエンジン１１に供給する燃料の切り替えを実行し、処理を完了する。
【００７０】
なお、ステップＳ７での駆動力要求低下判定は、アクセルペダル４０の操作量以外に、吸気系のスロットルバルブの開度などを判定基準として用いることも可能である。また、車速やエンジン回転数が所定値以下などの条件を、駆動力要求低下判定に追加して判定してもよい。
【００７１】
以上のように、本実施の形態の車両１０は、エンジン１１が自動停止している間に燃料の変更が決定された場合に、再始動が完了してから使用燃料の切り替えを行う制御を行うことで、エンジン１１の再始動性や車両の発進性を向上させることができる。
【００７２】
また、エンジン１１が自動停止しているときの車両１０や運転操作の状態に応じて、再始動の完了後に使用燃料の切り替えを行う場合と、再始動前に使用燃料の切り替えを行う場合を選択して制御することで、より最適化された燃料切替制御を行うことができる。
【００７３】
なお、本発明は上記実施形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。上記実施の形態において、添付図面に図示されている構成や制御等については、これに限定されず、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更することが可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。
【００７４】
上記実施形態では車両１０の燃料としてガソリンとＣＮＧを併用しているが、本発明を適用するバイフューエル車両における燃料の組み合わせは、これに限定されない。例えば、軽油、液化天然ガス（Liquefied  Natural  Gas：ＬＮＧ）、液化石油ガス（Liquefied  Petroleum  Gas：ＬＰＧ）、その他の代替燃料など、特性の異なる複数種の燃料の組み合わせが選択可能である。
【００７５】
上記実施形態は、手動で有段の変速操作を行うマニュアルトランスミッション（ＭＴ）車を例示したが、本発明のバイフューエル車両は変速機構のタイプを問わずに適用が可能である。例えば、自動変速機を搭載した車両にも適用が可能であり、より詳しくは、無段変速機（ＣＶＴ）、デュアル・クラッチ・トランスミッション（ＤＣＴ）、トルクコンバーター式オートマチックトランスミッション（ＡＴ）、自動変速マニュアルトランスミッション（ＡＭＴ）、などにも対応が可能である。なお、アイドリングストップの自動停止条件や再始動条件は、変速機構のタイプによっても異なるため、上記実施形態で記載した条件には限定されない。
【００７６】
上記実施形態は、走行用の動力発生源として内燃機関であるエンジン１１のみを備えた車両に適用したが、内燃機関と電動機を動力発生源として併用する車両（いわゆるハイブリッド車）に本発明を適用することも可能である。この場合、電動機単独でも車両の走行を行わせることが可能なタイプ、電動機がエンジンの始動及びエンジン駆動力の補助に限定して使用されるタイプなど、様々なタイプのハイブリッド車が適用対象となる。つまり、電動機搭載の有無に関わらず、複数の燃料を内燃機関に供給するバイフューエル車両であれば、広く本発明を適用できる。
【００７７】
また、停止もしくは停止に近い低車速状態でエンジン１１を自動停止させる狭義のアイドリングストップだけでなく、ハイブリッド車において、ある程度以上の車速で走行している状態でエンジンを自動停止させる場合にも、本発明を適用することが可能である。上記実施形態におけるアイドリングストップを、広義のエンジン自動停止と読み替えることで、ハイブリッド車の走行中におけるエンジン自動停止の制御にも応用が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
以上説明したように、本発明は、異なる２つの燃料を使用可能な車両で、内燃機関の自動停止状態からの再始動性を向上させることができ、特に、内燃機関の自動停止が高頻度に行われる車両に有用である。
【符号の説明】
【００７９】
１０      ：車両（バイフューエル車両）
１１      ：エンジン
１２      ：エンジンＥＣＵ（制御部）
１４      ：使用燃料選択スイッチ（使用燃料選択手段）
１５      ：イグニッションスイッチ
２０      ：第１燃料タンク
２２      ：フューエルポンプ
２４      ：第１インジェクタ
２５      ：第２燃料タンク
２７      ：電磁弁
２８      ：第２インジェクタ
３０      ：クランク軸
３２      ：変速機
３３      ：クラッチ
３５      ：駆動輪
３６      ：ブレーキ機構
４０      ：アクセルペダル
４１      ：クラッチペダル
４２      ：ブレーキペダル
４３      ：変速操作装置
４４      ：ハンドル
５０      ：スタータ
【図１】
2020169603.tif 000003
【図２】
2020169603.tif 000004