(57)【要約】【課題】デュアルフューエルエンジンにおいて蒸発燃料のパージを行う際に、排気エミッションの増大を抑制することが可能なエンジン制御方法及びエンジン制御装置を提供する。【解決手段】第１燃料と第２燃料を使用燃料とするデュアルフューエルエンジン２と、高電圧バッテリ５とを備えたハイブリッド車両１におけるエンジンの制御方法であって、第１燃料又は第２燃料による運転モードを選択しエンジン２を制御するエンジン制御ステップと、第２燃料の蒸発燃料のパージの要否を判定するパージ要求判定ステップと、触媒活性化判定ステップと、パージ実行ステップとを備え、パージ実行ステップは、第１燃料運転モード選択時、パージ要且つ触媒非活性化が判定されている場合、第２燃料運転モードに切り替える運転モード切替ステップと、第２燃料運転モードに切替え後、蒸発燃料の供給を実行する供給ステップとを備えている。【選択図】図５
2010030458.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼時の熱量が低い非炭化水素系の第１燃料で運転する運転モードと第１燃料に対し燃焼時の熱量が高い炭化水素系の第２燃料で運転する運転モードのいずれか一方で運転するデュアルフューエルエンジンと、他の駆動源と、を備えたハイブリッド車両におけるエンジンの制御方法であって、
運転者の要求に応じて、第１燃料又は第２燃料の内の一方による運転モードを選択し、選択した運転モードでエンジンを制御するエンジン制御ステップと、
第２燃料の蒸発燃料をエンジンに供給するためのパージの要否を判定するパージ要求判定ステップと、
エンジン排気ガスを浄化するための触媒の活性化を、触媒温度又は排気ガス温度に基づいて判定する触媒活性化判定ステップと、
前記運転モード，前記パージ要求判定ステップによるパージの要否判定，及び，前記触媒活性化判定ステップによる触媒の活性化判定に基づいて、前記蒸発燃料の供給を実行するパージ実行ステップと、を備え、
前記パージ実行ステップは、
第１燃料による運転モードが選択されているとき、前記パージ要求判定ステップでパージが必要と判定され、且つ、前記触媒活性化判定ステップで触媒の非活性化が判定されている場合に、第２燃料による運転モードに切り替える運転モード切替ステップと、
前記運転モード切替ステップで運転モードを第２燃料による運転モードに切り替えた後に、蒸発燃料の供給を実行する供給ステップと、を含むことを特徴とするエンジンの制御方法。
【請求項２】
前記運転モード切替ステップでは、第１燃料による運転モードから第２燃料による運転モードに、運転モードを所定期間の間だけ一時的に切り替えて、触媒を非活性化状態から活性化状態にすることを特徴とする請求項１に記載のエンジン制御方法。
【請求項３】
前記運転モード切替ステップでは、触媒が活性化状態に到達後さらに所定温度に到達するまでの間継続して運転モードを第２燃料による運転モードに保持することを特徴とする請求項２に記載のエンジン制御方法。
【請求項４】
前記運転モード切替ステップでは、触媒が活性化状態に到達後所定期間の間継続して第２燃料による運転モードを保持することを特徴とする請求項２又は３に記載のエンジン制御方法。
【請求項５】
前記パージ実行ステップは、運転モードを切り替えた後の前記第２燃料による運転モード中の蒸発燃料供給量を、第１燃料による運転モード中における蒸発燃料供給量に対して増量させるステップをさらに備えたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のエンジン制御方法。
【請求項６】
前記供給ステップは、触媒が活性化状態となった後に行われることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のエンジン制御方法。
【請求項７】
燃焼時の熱量が低い非炭化水素系の第１燃料で運転する運転モードと第１燃料に対し燃焼時の熱量が高い炭化水素系の第２燃料で運転する運転モードのいずれか一方で運転するデュアルフューエルエンジンと、他の駆動源と、を備えたハイブリッド車両におけるエンジンの制御装置であって、
運転者の要求に応じて、第１燃料又は第２燃料の内の一方による運転モードを選択し、選択した運転モードでエンジン制御するエンジン制御手段と、
第２燃料の蒸発燃料をエンジンに供給するためのパージの要否を判定するパージ要求判定手段と、
エンジン排気ガスを浄化するための触媒の活性化を、触媒温度又は排気ガス温度に基づいて判定する触媒活性化判定手段と、
前記運転モード，前記パージ要求判定手段によるパージの要否判定，及び，前記触媒活性化判定手段による触媒の活性化判定に基づいて、前記蒸発燃料の供給を実行するパージ実行手段と、を備え、
前記パージ実行手段は、第１燃料による運転モードが選択されているとき、前記パージ要求判定手段がパージを必要と判定し、且つ、前記触媒活性化判定手段が触媒の非活性化を判定している場合に、第２燃料による運転モードに切り替える運転モード切替処理を行い、運転モードが第２燃料による運転モードに切り替えられた後に、蒸発燃料の供給を実行することを特徴とするエンジンの制御装置。
【請求項８】
前記パージ実行手段は、前記運転モード切替処理において、触媒を非活性化状態から活性化状態にするために、第１燃料による運転モードから第２燃料による運転モードに、運転モードを所定期間の間だけ一時的に切り替えることを特徴とする請求項７に記載のエンジン制御装置。
【請求項９】
前記パージ実行手段は、前記運転モード切替処理において、触媒が活性化状態に到達後さらに所定温度に到達するまでの間継続して運転モードを第２燃料による運転モードに保持することを特徴とする請求項８に記載のエンジン制御装置。
【請求項１０】
前記パージ実行手段は、前記運転モード切替処理において、触媒が活性化状態に到達後所定期間の間継続して第２燃料による運転モードを保持することを特徴とする請求項８又は９に記載のエンジン制御装置。
【請求項１１】
前記パージ実行手段は、前記運転モード切替処理において、運転モードが第２燃料による運転モードに切り替えられた後の第２燃料による運転モード中における蒸発燃料供給量を、第１燃料による運転モード中における蒸発燃料供給量に対して増量させることを特徴とする請求項７乃至１０のいずれか１項に記載のエンジン制御装置。
【請求項１２】
前記パージ実行手段は、触媒が活性化状態となった後に、蒸発燃料の供給を実行することを特徴とする請求項７乃至１１のいずれか１項に記載のエンジン制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジン制御方法及びエンジン制御装置に係り、特に第１燃料と第２燃料を用いてエンジンを運転可能なデュアルフューエルエンジンにおいて蒸発燃料のパージを実行するためのエンジン制御方法及びエンジン制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、気体燃料による運転と液体燃料による運転を選択可能なデュアルフューエルエンジンが知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載のデュアルフューエルエンジンは、水素ガスによる運転モードとガソリンによる運転モードを選択可能である。このエンジンでは、ガソリンタンクからの蒸発燃料をキャニスタでトラップし、水素ガス運転モードとガソリン運転モードで所定のパージ条件が成立した場合に、トラップした蒸発燃料をエンジンに供給するようになっている。これにより、液体燃料からの蒸発燃料が大気中へ蒸散するのを防止することができる。
【０００３】
そして、特許文献１に記載のデュアルフューエルエンジンでは、ガソリン運転モード中に、所定のパージ条件が成立して蒸発燃料がエンジンに供給されると、蒸発燃料も燃焼し、エンジンから排気通路に排出された排気ガスは、浄化装置（触媒コンバータ）によって浄化される。
【０００４】
また、特許文献１に記載のデュアルフューエルエンジンでは、水素ガス運転モード中に水素ガスの着火性の良さ及び燃費向上のためリーン燃焼が行われると、エンジンの燃焼温度が低く、これにより排気温度も低くなり、触媒が活性化温度に達していない状況が生じる。しかしながら、水素ガス運転でのリーン燃焼では、排気エミッション（ＮＯｘ等）となる有害物質の排出量自体が低いので、触媒が活性化していなくても車外に排出される排気エミッションも低減されたものとなる。
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１６２６３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載のデュアルフューエルエンジンでは、水素ガス運転モードにおいて、燃焼温度が低く、触媒が活性化温度に達していない場合には、キャニスタのパージにより蒸発燃料が供給されると、蒸発燃料が燃焼せず、また、排気ガスが触媒により浄化されないので、蒸発燃料に起因した排気エミッション（特に、ＨＣ）の排出量が多くなってしまうという問題があった。
【０００７】
また、デュアルフューエルエンジンと他の駆動源を搭載したハイブリッド車両の場合、エンジンを運転しない時間的割合が増加するため、水素ガス運転モードにおいて、触媒温度が活性化温度に達していない状態でパージが行われるおそれがより高くなり、排気エミッションが増大してしまうという問題が生じる。
【０００８】
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、燃焼時の熱量が低い非炭化水素系の第１燃料（例えば、水素ガス）で運転する運転モードと第１燃料に対し燃焼時の熱量が高い炭化水素系の第２燃料（例えば、ガソリン）で運転する運転モードのいずれか一方で運転するデュアルフューエルエンジンにおいて、第１燃料による運転モード中に第２燃料の蒸発燃料のパージを行う際、排気エミッション（特に、ＨＣ）の増大を抑制することが可能なエンジン制御方法及びエンジン制御装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するために、本発明のエンジンの制御方法は、燃焼時の熱量が低い非炭化水素系の第１燃料で運転する運転モードと第１燃料に対し燃焼時の熱量が高い炭化水素系の第２燃料で運転する運転モードのいずれか一方で運転するデュアルフューエルエンジンと、他の駆動源と、を備えたハイブリッド車両におけるエンジンの制御方法であって、運転者の要求に応じて、第１燃料又は第２燃料の内の一方による運転モードを選択し、選択した運転モードでエンジンを制御するエンジン制御ステップと、第２燃料の蒸発燃料をエンジンに供給するためのパージの要否を判定するパージ要求判定ステップと、エンジン排気ガスを浄化するための触媒の活性化を、触媒温度又は排気ガス温度に基づいて判定する触媒活性化判定ステップと、運転モード，パージ要求判定ステップによるパージの要否判定，及び，触媒活性化判定ステップによる触媒の活性化判定に基づいて、蒸発燃料の供給を実行するパージ実行ステップと、を備え、パージ実行ステップは、第１燃料による運転モードが選択されているとき、パージ要求判定ステップでパージが必要と判定され、且つ、触媒活性化判定ステップで触媒の非活性化が判定されている場合に、第２燃料による運転モードに切り替える運転モード切替ステップと、運転モード切替ステップで運転モードを第２燃料による運転モードに切り替えた後に、蒸発燃料の供給を実行する供給ステップと、を含むことを特徴としている。
【００１０】
このように構成された本発明によれば、第１燃料（例えば水素ガス）による運転モードが選択されているときに、第２燃料（例えばガソリン）の蒸発燃料のパージが必要となった場合において、触媒の活性化状態の判定の結果、触媒が非活性化状態であると判定したときには、運転モードを第１燃料による運転モードから第２燃料による運転モードに切り替える処理を行う。これにより、第２燃料によるエンジン運転によって、触媒温度を上昇させて、触媒を活性化状態にすることができる。これに対して、第２燃料によるエンジン運転に切り替えず、触媒が非活性状態のまま蒸発燃料をパージすると、未燃焼の蒸発燃料が排気ガスに含まれ、触媒が排気ガス中の排気エミッション（特に、ＨＣ）を浄化できないまま車外に排出してしまうおそれがある。
【００１１】
しかしながら、本発明では、触媒が非活性化状態であると判定されたときには、運転モードを第２燃料による運転モードに切り替えた状態で、蒸発燃料のパージを実行するので、活性化した触媒により排気ガスを浄化し、排気エミッション（特に、ＨＣ）が低減された排気ガスを車外に排出することが可能となる。
【００１２】
また、本発明において好ましくは、運転モード切替ステップでは、第１燃料による運転モードから第２燃料による運転モードに、運転モードを所定期間の間だけ一時的に切り替えて、触媒を非活性化状態から活性化状態にする。このように構成された本発明によれば、運転モードを切り替えて触媒を活性化させ、排気ガスを浄化して排気エミッション（特に、ＨＣ）の少ない排気ガスを排出することができると共に、所定期間後には元々運転者により選択されていた運転モードに戻すことができる。
【００１３】
また、本発明において好ましくは、運転モード切替ステップでは、触媒が活性化状態に到達後さらに所定温度に到達するまでの間継続して運転モードを第２燃料による運転モードに保持する。このように構成された本発明によれば、再度、第１燃料による運転モードに切り替わっても、少なくともしばらくの期間は触媒活性化状態を維持できるため、第１燃料による運転モードにおいても、ＨＣの排出を低減することができる。
【００１４】
また、本発明において好ましくは、運転モード切替ステップでは、触媒が活性化状態に到達後所定期間の間継続して第２燃料による運転モードを保持する。このように構成された本発明によれば、第２燃料による運転モードが保持された期間にパージを行うことで、排気エミッションの少ない排気ガスを排出することができる。
【００１５】
また、本発明において好ましくは、パージ実行ステップは、運転モードを切り替えた後の第２燃料による運転モード中の蒸発燃料供給量を、第１燃料による運転モード中における蒸発燃料供給量に対して増量させるステップをさらに備えている。このように構成された本発明によれば、第２燃料による運転モードへの切り替え時におけるパージ量を増大させ、蒸発燃料の蓄積量を低減させることで、第１燃料による運転モードに戻ったときのパージ量を低減でき、ＨＣの排出を低減することができる。
【００１６】
また、本発明において好ましくは、供給ステップは、触媒が活性化状態となった後に行われる。このように構成された本発明によれば、活性化状態の触媒により確実に排気ガスを浄化することができる。
【００１７】
また、上記の目的を達成するために、本発明のエンジンの制御装置は、燃焼時の熱量が低い非炭化水素系の第１燃料で運転する運転モードと第１燃料に対し燃焼時の熱量が高い炭化水素系の第２燃料で運転する運転モードのいずれか一方で運転するデュアルフューエルエンジンと、他の駆動源と、を備えたハイブリッド車両におけるエンジンの制御装置であって、運転者の要求に応じて、第１燃料又は第２燃料の内の一方による運転モードを選択し、選択した運転モードでエンジン制御するエンジン制御手段と、第２燃料の蒸発燃料をエンジンに供給するためのパージの要否を判定するパージ要求判定手段と、エンジン排気ガスを浄化するための触媒の活性化を、触媒温度又は排気ガス温度に基づいて判定する触媒活性化判定手段と、運転モード，パージ要求判定手段によるパージの要否判定，及び，触媒活性化判定手段による触媒の活性化判定に基づいて、蒸発燃料の供給を実行するパージ実行手段と、を備え、パージ実行手段は、第１燃料による運転モードが選択されているとき、パージ要求判定手段がパージを必要と判定し、且つ、触媒活性化判定手段が触媒の非活性化を判定している場合に、第２燃料による運転モードに切り替えるために運転モード切替処理を行い、運転モードが第２燃料による運転モードに切り替えられた後に、蒸発燃料の供給を実行することを特徴としている。
【００１８】
また、本発明において好ましくは、パージ実行手段は、運転モード切替処理において、触媒を非活性化状態から活性化状態にするために、第１燃料による運転モードから第２燃料による運転モードに、運転モードを所定期間の間だけ一時的に切り替える。
【００１９】
また、本発明において好ましくは、パージ実行手段は、運転モード切替処理において、触媒が活性化状態に到達後さらに所定温度に到達するまでの間継続して運転モードを第２燃料による運転モードに保持する。
【００２０】
また、本発明において好ましくは、パージ実行手段は、運転モード切替処理において、触媒が活性化状態に到達後所定期間の間継続して第２燃料による運転モードを保持する。
【００２１】
また、本発明において好ましくは、パージ実行手段は、運転モード切替処理において、運転モードが第２燃料による運転モードに切り替えられた後の第２燃料による運転モード中における蒸発燃料供給量を、第１燃料による運転モード中における蒸発燃料供給量に対して増量させる。
また、本発明において好ましくは、パージ実行手段は、触媒が活性化状態となった後に、蒸発燃料の供給を実行する。
【発明の効果】
【００２２】
本発明のエンジン制御方法及びエンジン制御装置によれば、燃焼時の熱量が低い非炭化水素系の第１燃料と第１燃料に対し燃焼時の熱量が高い炭化水素系の第２燃料の内のいずれか一方で運転する運転モードを有するデュアルフューエルエンジンにおいて、第１燃料による運転モード中に第２燃料の蒸発燃料のパージを行う際、排気エミッション（特に、ＨＣ）の増大を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図１はハイブリッド車両の構成図、図２はデュアルフューエルエンジンの構成図、図３はハイブリッド車両の電気ブロック図、図４はハイブリッド車両の運転領域を表すマップデータ、図５はパージ実行制御処理の概略を示すタイミングチャート、図６はパージ実行制御処理のフローチャートである。
【００２４】
図１は、本発明の実施形態に係るデュアルフューエルエンジン２を搭載したハイブリッド車両１の構成図である。この車両１は、エンジン２と、ジェネレータ（発電機）３と、ＡＣ−ＤＣコンバータ４と、高電圧バッテリ５と、ＤＣ−ＡＣコンバータ６と、モータ７と、これらを制御するためのＥＣＵ５０（図３参照）を備えている。
【００２５】
この車両１では、エンジン２は、コントローラ２０からの制御信号によって作動し、エンジン２の回転出力によってジェネレータ３を駆動する。これにより、ジェネレータ３は、交流電力を発電し、ＡＣ−ＤＣコンバータ４に交流電力を供給する。
ＡＣ−ＤＣコンバータ４は、供給された交流電力を直流電力に変換し、直流電力を高電圧バッテリ５及びＤＣ−ＡＣコンバータ６に供給する。これにより、高電圧バッテリ５は、ＡＣ−ＤＣコンバータ４から供給される直流電力によって充電されると共に、所定の運転状態において、ＤＣ−ＡＣコンバータ６へ直流電力を供給する。
【００２６】
ＤＣ−ＡＣコンバータ６は、運転状態に応じて、高電圧バッテリ５及びＡＣ−ＤＣコンバータ４の少なくとも一方から供給される直流電力を交流電力に変換する。モータ７は、ＤＣ−ＡＣコンバータ６から供給される交流電力によって駆動され、回転出力をディファレンシャルギア８に伝達する。そして、このモータ出力は、ディファレンシャルギア８を介して駆動輪９に伝達され、これにより、車両１が走行するようになっている。
【００２７】
このように、本実施形態の車両１は、シリーズ方式のハイブリッド車両であり、モータ７がエンジン２と高電圧バッテリ５を駆動源とする電力によって駆動され、モータ７の回転出力によって駆動輪９を駆動するように構成されている。
本実施形態の車両１は、シリーズ方式のハイブリッド車両であるが、これに限らず、パラレル方式又はスプリット方式のハイブリッド車両であってもよい。なお、この場合は、駆動輪をモータの回転出力又はエンジンの回転出力が直接、機械的接続を介して駆動輪を駆動するので、エンジンとモータが駆動源となる。
【００２８】
本実施形態のデュアルフューエルエンジン２は、燃焼時の熱量が低い非炭化水素系の第１燃料である水素ガスと、第１燃料に対し燃焼時の熱量が高い炭化水素系の第２燃料であるガソリンを使用燃料としている。体積当りではガソリンの方が水素ガスよりも燃焼時の熱量が高く、本実施形態では、ガソリン運転モードの方が水素ガス運転モードよりも燃焼時の熱量が高い運転が行われ、このエンジン２では、同じエンジン回転数（ｒｐｍ）及びスロットル開度でのエンジントルクは、ガソリン運転の方が水素ガス運転よりも大きくなる。
【００２９】
図２に示すように、エンジン２は、トロコイド内周面を有するロータハウジングとその両側に配置されたサイドハウジングとからなるハウジング１０と、ハウジング１０内に形成されたロータ収容室（以下、「気筒」という）１１に配置された概略三角形状のロータ１２とを備えたロータリーエンジンである。
このエンジン２は、２つのロータハウジングを３つのサイドハウジングの間に挟みこむようにして一体化し、その間に形成される２つの気筒１１にそれぞれロータ１２を収容した２ロータタイプであり、図２では、一方の気筒１１のみを示している。
【００３０】
ロータ１２は、エキセントリックシャフト１３に支持されており、このエキセントリックシャフト１３と共に、偏心回転するように構成されている。ロータ１２は、外周の３つの頂部にそれぞれ配設されたシール部がロータハウジングのトロコイド内周面に当接した状態で偏心回転を行う。気筒１１内には、ロータ１２の外周側に３つの作動室が区画される。この作動室の容積は、ロータ１２の偏心回転により変化する。そして、作動室における吸気，圧縮，膨張（燃焼）及び排気の一連の工程により、ロータ１２及びエキセントリックシャフト１３が回転し、この回転出力がジェネレータ３側に伝達される。
【００３１】
以下の説明において、各ロータ１２に対するスロットル弁１７下流側の構成は同様である。
ハウジング１０には、各気筒１１に２つの点火プラグ１４が設けられている。また、ハウジング１０には、吸気ポート１５ａ及び排気ポート１５ｂが形成されており、吸気ポート１５ａには吸気通路１６ａが接続され、排気ポート１５ｂには排気通路１６ｂが接続されている。吸気通路１６ａを介して、吸気工程にある作動室に空気が導入され、排気通路１６ｂを介して、排気工程にある作動室から排気ガスが排出される。
【００３２】
また、吸気通路１６ａの上流側には電磁弁であるスロットル弁１７が配設され、さらに上流側にはエアクリーナ１９が配設されている。スロットル弁１７には、開度を検出するスロットル開度センサ１８が設けられている。
さらに、吸気通路１６ａの最下流側の吸気ポート１５ａ近傍には、ガソリンを噴射して空気とガソリンとの混合気を作動室内に供給するガソリンインジェクタ３０と、水素ガスを噴射して水素ガスと空気との混合気を作動室内に供給するポート噴射式の水素ガスインジェクタ４０ａが配設されている。
【００３３】
ガソリンインジェクタ３０は、ガソリン供給通路３１を介してガソリンタンク３２に接続されている。ガソリンタンク３２は、所定容量のガソリンを貯留する本体部に、ガソリンポンプ３３，タンク温度センサ３４ａ，タンク圧力センサ３４ｂ等が配設されて構成されている。
ガソリンポンプ３３は、ガソリン供給通路３１を介してガソリンインジェクタ３０にガソリンを圧送するように構成されている。
【００３４】
また、ガソリンタンク３２は、蒸発燃料通路３５によってキャニスタ３６と接続されており、ガソリンタンク３２内で蒸発したガソリン（蒸発燃料ガス）は、蒸発燃料通路３５を介してキャニスタ３６に導入され、キャニスタ３６で吸着されトラップされるようになっている。
キャニスタ３６は、活性炭等の吸着剤を内部に収容する本体部を有し、本体部には内部に連通する大気取入口３６ａが設けられている。また、キャニスタ３６には、蒸発燃料通路３５に加えて、パージ通路３７が接続されている。
【００３５】
キャニスタ３６は、パージ通路３７を介して、スロットル弁１７の下流側の吸気通路１６ａに接続されている。パージ通路３７には、キャニスタ３６と吸気通路１６ａとの間に蒸発燃料濃度センサ２９及びパージ制御弁３８が配設されている。また、パージ制御弁３８には、開度を検出するパージ制御弁開度センサ３９が設けられている。蒸発燃料濃度センサ２９は、パージ通路３７内の蒸発燃料濃度を検出してＥＣＵ５０へ出力するように構成されている。パージ制御弁３８は、その開閉動作が後述するようにＥＣＵ５０によって電磁式に制御される。キャニスタ３６で吸着された蒸発燃料は、パージ制御弁３８の開度に応じて、キャニスタ３６からパージされる。脱離された蒸発燃料は、開度に応じた単位時間当りの蒸発燃料供給量（供給速度）で、吸気通路１６ａを介して気筒１１内に供給される。
【００３６】
また、排気通路１６ｂには、排気ガス中のＨＣ，ＣＯ，ＮＯｘ等の有害物質を浄化するための三元触媒を用いた排気浄化装置（触媒コンバータ）２０が配設されている。この排気浄化装置２０には、触媒温度を検出する触媒温度センサ２１が付設されている。触媒温度センサ２１は、熱電対やサーミスタ等から構成され、排気浄化装置２０内を通過する排気ガス温度を触媒温度として検出すると共に、その検出信号をＥＣＵ５０へ出力する。
なお、以下の説明において、排気浄化装置２０通過後の排気ガス中に含まれる上記有害物質を排気エミッションと呼ぶ。
【００３７】
また、本実施形態においては、触媒温度センサ２１により、排気浄化装置２０内を通過する排気ガス温度を触媒温度として検出しているが、これに限らず、触媒の温度を直接検出するように構成してもよい。
【００３８】
また、ハウジング１０には、水素ガスを作動室内に直接噴射する直噴式の水素ガスインジェクタ４０ｂが配設されている。水素ガスインジェクタ４０ａ，４０ｂは、途中で合流する水素ガス供給通路４１を介して水素高圧ガスタンク４２に接続され、この水素高圧ガスタンク４２から水素ガスが供給される。
水素高圧ガスタンク４２の排出口には、タンクから水素ガス供給通路４１への水素ガスの供給を制御するための停止弁４３が設けられ、さらに下流側には、水素ガスインジェクタ４０ａ，４０ｂへの水素ガス供給量（供給圧力）を制御する制御弁４４が配設されている。インジェクタ３０，４０ａ，４０ｂは、ＥＣＵ５０からの制御信号に基づいて、所定の噴射タイミングで、所定量のガソリン又は水素ガスを噴射するように構成されている。
【００３９】
ＥＣＵ５０は、周知のマイクロコンピュータをベースとするコントローラであって、エンジン制御方法を記憶したプログラムを実行する中央演算処理装置（ＣＰＵ）と、例えばＲＡＭやＲＯＭにより構成されてプログラム及びデータを格納するメモリと、電気信号の入出力をする入出力（Ｉ／Ｏ）バス等を備えている。
【００４０】
図３に示すように、エンジン制御装置としてのＥＣＵ５０は、ジェネレータ３，ＡＣ−ＤＣコンバータ４，ＤＣ−ＡＣコンバータ６，点火プラグ１４，スロットル弁１７，スロットル開度センサ１８，触媒温度センサ２１，蒸発燃料濃度センサ２９，ガソリンインジェクタ３０，タンク温度センサ３４ａ，タンク圧力センサ３４ｂ，水素ガスインジェクタ４０ａ及び４０ｂ，パージ制御弁３８，パージ制御弁開度センサ３９，運転モード選択スイッチ６０，アクセル開度センサ６１，車速センサ６２，エンジン回転数センサ６３等に接続され、これらのうち検出センサから検出信号を受け取り、制御対象に制御信号を出力することにより動作制御を行う。
【００４１】
本実施形態の車両１では、ＥＣＵ５０は、運転条件に応じて、駆動源を切り替えてモータ７を駆動する制御を行う。すなわち、ＥＣＵ５０は、エンジン２を運転して、これにより発電した電力でモータ７を駆動するか、高電圧バッテリ５からの電力によってモータ７を駆動するかを決定する。
【００４２】
具体的には、ＥＣＵ５０は、アクセル開度センサ６１及び車速センサ６２からのアクセル及び車速を表す検出信号に基づいて、エンジン２の運転要求の有無、つまりエンジン２を運転させる必要があるか否かを判定する。
【００４３】
この判定のために、ＥＣＵ５０は、エンジン２と高電圧バッテリ５のいずれを使用してモータ７を駆動するのかを、アクセル開度と車速との関係に応じて決定するためのマップデータを記憶している（図４参照）。図４に示すように、このマップデータは、アクセル開度及び車速が小さい領域（モータ７に要求される出力トルクが小さい領域）がバッテリ駆動領域に設定されており、一方、アクセル開度及び車速の少なくとも一方が大きい領域（モータ要求トルクが大きい領域）がエンジン駆動領域に設定されている。ＥＣＵ５０は、このマップデータを用いて、アクセル開度及び車速の関係がバッテリ駆動領域に含まれる場合には、駆動源を高電圧バッテリ５に選択して、モータ７を駆動するように制御を行い、一方、アクセル開度及び車速の関係がエンジン駆動領域に含まれる場合には、駆動源をエンジン２に選択して、モータ７を駆動するように制御を行う。
【００４４】
したがって、ＥＣＵ５０は、要求トルクが低い低トルク運転時や車両始動時には、高電圧バッテリ５から供給される電力によりモータ７を駆動するように制御を行う。また、ＥＣＵ５０は、中トルク運転時には、エンジン２により駆動されるジェネレータ３から供給される電力によりモータ７を駆動するように制御を行う。ただし、急加速時等の要求トルクが高い高トルク運転時には、ＥＣＵ５０は、ジェネレータ３及び高電圧バッテリ５の双方から供給される電力によってモータ７を駆動するように制御を行う。
このように、エンジン２は、常時、運転状態にあるわけではなく、例えば低トルク時等には、停止した状態となる。
【００４５】
また、ＥＣＵ５０は、高電圧バッテリ５の蓄電量が少ないときには、要求トルクに応じたモータ７の駆動のために必要な電力に加えて、高電圧バッテリ５を充電するために必要な電力を余分にジェネレータ３で発生させるようにエンジン２を運転させて、モータ７を駆動すると共に、高電圧バッテリ５の充電を行うようにエンジン２の制御を行う。
【００４６】
また、本実施形態では、車両１には、運転者により選択可能な運転モード選択スイッチ６０が設けられている。運転者は、この運転モード選択スイッチ６０を操作することにより、エンジン２の運転モードを、水素ガスによる第１運転モードと、ガソリンによる第２運転モードとの間で択一的に選択可能となっている。エンジン制御手段としてのＥＣＵ５０は、運転モード選択スイッチ６０の操作により出力される運転モード選択信号を受け取り、運転モード選択信号で選択されている運転モードでエンジン２を運転するように、点火時期，使用燃料，スロットル開度等を制御するエンジン制御処理を行う。
【００４７】
なお、本実施形態では、運転者が運転モード選択スイッチ６０を手動で操作することにより、運転モードが選択されるように構成されているが、これに限らず、要求トルク等に基づく運転状態や水素ガス残量等に応じて、ＥＣＵ５０が、水素ガス運転モードとガソリン運転モードの間で運転モードを自動的に切り替えるように構成してもよい。
【００４８】
また、本実施形態では、ＥＣＵ５０は、第１運転モード及び第２運転モードでのエンジン運転中に、所定のタイミングでパージ制御弁３８の開度を制御するパージ実行制御処理を行う。このため、ＥＣＵ５０は、キャニスタ３６内の蒸発燃料のトラップ量（蓄積量）を算出（推定）する処理を行う。この処理は、例えば、パージ制御弁３８を閉じてからの経過時間，ガソリンタンク３２の温度，ガソリンタンク３２内の圧力，蒸発燃料濃度等に基づいて公知の手法により行われる。
【００４９】
すなわち、パージ制御弁３８を閉じてから所定時間以上経過した場合や、タンク温度センサ３４ａの検出温度が所定温度以上である場合や、タンク圧力センサ３４ｂの検出圧力が所定圧力以上である場合や、パージ通路３７に設けられた蒸発燃料濃度センサ２９の検出濃度が所定濃度以上である場合に、ＥＣＵ５０は、キャニスタ３６のパージが必要、すなわち「パージ要求」有りと判定する。
そして、パージが必要であるとの判定に基づいて、そのときの運転モード，及び排気浄化装置２０の触媒温度が所定条件を満たす場合に、ＥＣＵ５０は、所定タイミングで、所定時間の間、パージ制御弁３８を所定開度で開く処理を行う。
【００５０】
次に、図５に基づいて、本実施形態のパージ実行制御の概略についてさらに説明する。図５は、パージ実行制御処理におけるタイミングチャートを示しており、同図（Ａ）は運転モード選択スイッチ６０の操作により出力される運転モード選択信号の時間変化であり、同図（Ｂ）はパージ要求の時間変化であり、同図（Ｃ）はパージ制御弁３８の開度の時間変化であり、同図（Ｄ）はエンジン２で実際に行われている運転モードの時間変化であり、同図（Ｅ）は触媒温度センサ２１の検出温度Ｔｃの時間変化である。
【００５１】
図５では、運転者は運転モード選択スイッチ６０により水素ガス運転モードを選択しており、ＥＣＵ５０は、水素ガス運転モードを行うための運転モード選択信号を受け取っている。
時間ｔ0において、エンジン２は水素ガス運転モードで運転されている。水素ガス運転モードでは、水素ガスの燃焼時の熱量が低いことに加えて、リーン燃焼が行われるため燃焼温度及び排気ガス温度が低くなっている。このため、時間ｔ0では、触媒温度Ｔｃは活性化温度Ｔ0よりも低く、排気浄化装置２０内の触媒は非活性化状態となっている。また、パージ制御弁３８は、完全に閉じた状態（ＶCL）となっている。
なお、水素ガス運転モードでは、リーン燃焼が行われるため、排気エミッションの排出量自体が低減されるので、触媒が非活性化状態であっても車外へ排出される排気エミッションの量を抑制することができる。
【００５２】
そして、時間ｔ1において、ＥＣＵ５０がパージ要求有り且つ触媒非活性状態と判定すると、ＥＣＵ５０は、運転モード選択スイッチ６０の選択位置に反して、エンジン２の運転モードをガソリン運転モードに切り替える処理を行う。これにより、エンジン２がガソリン運転されると、エンジン２の燃焼温度が上昇し、これに伴って触媒温度Ｔｃが徐々に上昇していき、時間ｔ2に触媒温度Ｔｃが活性化温度Ｔ0に到達する。時間ｔ2以後も触媒温度Ｔｃは上昇していき、時間ｔ3に所定の設定温度Ｔ1に到達した後は、温度Ｔ1から所定温度範囲の温度が保持される。
【００５３】
時間ｔ2に触媒温度Ｔｃが活性化温度Ｔ0に到達すると、ＥＣＵ５０は、パージ制御弁３８を増大した開度（ＶOP+）で開成する。この開度（ＶOP+）は、通常時の蒸発燃料供給量よりも増量された大きな蒸発燃料供給量で蒸発燃料を供給するように、第１及び第２運転モードにおけるパージ実行時の通常の開度（ＶOP）よりも大きく設定されている。すなわち、パージ制御弁３９の開度を大きくすることで、吸気負圧によって供給される蒸発燃料の供給量が開度に応じて増量される。これにより、キャニスタ３６にトラップされていた蒸発燃料は、増量された蒸発燃料供給量で気筒１１内に供給されるので、短期間で大量の蒸発燃料がキャニスタ３６から脱離され、キャニスタ３６内の蒸発燃料の蓄積量を低減することができる。このとき、エンジン２がガソリン運転されているので、供給蒸発燃料も燃焼し、さらに、触媒温度Ｔｃが活性化温度Ｔ0以上であるので、排気浄化装置２０は、排気ガスを浄化し排気エミッションの排出を抑制することができる。
なお、本実施形態のように、時間ｔ2から時間ｔ4の間、パージ制御弁３８を増大した開度（ＶOP+）で開成することが望ましいが、これに限らず、この間の開度を通常の開度ＶOPに設定してもよい。
【００５４】
これに対し、水素ガス運転モード中のパージ要求に応じて、運転モードをガソリン運転モードに切り替えることなく蒸発燃料をパージしてしまうと、燃焼温度が低い場合、供給蒸発燃料が未燃焼のまま排気通路１６ｂに排出され、さらに、触媒温度Ｔｃが活性化温度Ｔ0よりも低く触媒が非活性化状態であると、未燃焼の蒸発燃料に含まれるＨＣを浄化できないまま、車外へ排出してしまうおそれがある。しかしながら、本実施形態では、運転モードをガゾリン運転モードに切り替えて触媒が活性化した状態でパージを行うので、排気ガスに未燃焼の蒸発燃料が含まれることもなく、また、触媒の浄化作用が機能するので、排気エミッションの少ないクリーンな排気ガスを車外に排出することができる。
【００５５】
ＥＣＵ５０は、触媒温度Ｔｃが所定の設定温度Ｔ1に到達した時間ｔ3から所定時間Ｐ1経過後の時間ｔ4に、運転モードを、運転モード選択スイッチ６０により選択されている水素ガス運転モードに戻す処理を行う。
なお、本実施形態では、時間ｔ3から所定時間Ｐ1経過後に水素ガス運転モードに戻す処理を行っているが、これに限らず、触媒温度Ｔｃが活性化温度Ｔ0に到達した（又はパージ制御弁３８が開成した）時間ｔ2から所定時間Ｐ2経過後の時間ｔ4に、水素ガス運転モードに戻す処理を行うように構成してもよい。
また、時間ｔ4に、ＥＣＵ５０は、パージ制御弁３８を、増大された開度（ＶOP+）よりも閉じた通常の開度（ＶOP）に変更する。これにより、通常の蒸発燃料供給量で蒸発燃料が気筒１１内へ供給される。
【００５６】
時間ｔ4以降は運転モードが水素ガス運転モードに戻るが、気筒１１に供給された蒸発燃料がたとえ未燃焼で排気通路１６ｂに排出されたとしても、触媒温度Ｔcは活性化温度Ｔ0以上をしばらくの間保持するので、未燃焼の蒸発燃料を含む排気ガス（特に、ＨＣ）は排気浄化装置２０で浄化され、排気エミッションの排出を抑制することができる。
【００５７】
また、水素ガス運転モードからガソリン運転モードに切り替えられた期間中の時間ｔ2から時間ｔ4においては、パージ制御弁３８が増大された開度（ＶOP+）で開成されるので、この期間（時間ｔ2−ｔ4）に、キャニスタ３６にトラップされていた蒸発燃料を大量に気筒１１内に供給することができる。このため、キャニスタ３６にトラップされていた蒸発燃料の蓄積量を短期間に大幅に減少させることで、その後時間ｔ4以降に供給される蒸発燃料の総量を低下させることが可能となる。
【００５８】
図６は、具体的なパージ実行制御処理のフローチャートを示している。
この処理では、ＥＣＵ５０は、まず車速センサ６２，アクセル開度センサ６１から受け取った車速，アクセル開度を読み込む（ステップＳ１）。そして、読み込んだ車速及びアクセル開度と、マップデータ（図４）に基づいて、現在のトルク要求状態がエンジン駆動領域であるか否かを判定する（ステップＳ２）。
【００５９】
現在の運転条件がエンジン駆動領域でない場合（ステップＳ２；Ｎｏ）、ステップＳ１の処理に戻る。一方、現在の運転条件がエンジン駆動領域である場合（ステップＳ２；Ｙｅｓ）、ＥＣＵ５０は、運転モード選択スイッチ６０の選択に基づいて受け取っている運転モード選択信号を読み込む（ステップＳ３）。
【００６０】
次いで、ＥＣＵ５０は、読み込んだ運転モード選択信号が、水素ガス運転モードを表しているものであるか否かを判定する（ステップＳ４）。運転モード選択信号が水素ガス運転モードを表していない場合（ステップＳ４；Ｎｏ）、すなわちガソリン運転モードを表している場合、エンジン制御手段としてのＥＣＵ５０は、ガソリン運転モードを選択し、エンジン２をガソリンで運転する制御を行う（ステップＳ５；エンジン制御ステップ）。そして、パージ要求判定手段としてのＥＣＵ５０は、パージ要求の有無を判定する（ステップＳ６；パージ要求判定ステップ）。
【００６１】
ガソリン運転モード中に、パージ要求が無い場合（ステップＳ６；Ｎｏ）、ＥＣＵ５０は、パージ制御弁３８を閉状態（ＶCL）とし（ステップＳ１９）、処理を終了して、再びステップＳ１の処理に戻る。一方、ガソリン運転モード中に、パージ要求が有る場合（ステップＳ６；Ｙｅｓ）、パージ実行手段としてのＥＣＵ５０は、パージ制御弁３８を通常の開度（ＶOP）まで開成し、パージ処理を実行し（ステップＳ７）、処理を終了して、再びステップＳ１の処理に戻る。この場合、パージ制御弁３８は、パージ要求が無くなるまで開状態に保持される。なお、本実施形態では、ガソリン運転モード中は、触媒の活性化状態を判定することなく、パージ要求が有った場合に、パージ処理を実行するように構成されているが、これに限らず、触媒の活性化状態を判定するように構成してもよい。
【００６２】
一方、運転モード選択信号が水素ガス運転モードを表している場合（ステップＳ４；Ｙｅｓ）、エンジン制御手段としてのＥＣＵ５０は、水素ガス運転モードを選択し、エンジン２を水素ガスで運転する制御を行う（ステップＳ８；エンジン制御ステップ）。そして、パージ要求判定手段としてのＥＣＵ５０は、パージ要求の有無を判定する（ステップＳ９；パージ要求判定ステップ）。
【００６３】
水素ガス運転モード中に、パージ要求が無い場合（ステップＳ９；Ｎｏ）、ＥＣＵ５０は、パージ制御弁３８を閉状態（ＶCL）とし（ステップＳ２０）、処理を終了して、再びステップＳ１の処理に戻る。一方、水素ガス運転モード中に、パージ要求が有る場合（ステップＳ９；Ｙｅｓ）、ＥＣＵ５０は、触媒温度センサ２１から受け取った触媒温度Ｔｃを表す検出信号を読み込む（ステップＳ１０）。そして、触媒活性化判定手段としてのＥＣＵ５０は、読み込んだ触媒温度Ｔｃが所定の活性化温度Ｔ0よりも低いか否かを判定する（ステップＳ１１；触媒活性化判定ステップ）。この処理では、触媒温度Ｔｃが活性化温度Ｔ0より低い場合に、触媒が非活性化状態であると判定される。
【００６４】
触媒温度Ｔｃが活性化温度Ｔ0よりも低い場合（ステップＳ１１；Ｙｅｓ）、パージ実行手段としてのＥＣＵ５０は、運転モードをガソリン運転モードに切り替える処理を行う（ステップＳ１２；運転モード切替ステップ）。具体的には、運転モード選択スイッチ６０からの運転モード選択信号を、ガソリン運転モードを表す運転モード選択信号に変更する。これにより、ＥＣＵ５０は、この変更された運転モード選択信号に基づいて、運転モードを変更する。そして、ＥＣＵ５０は、触媒温度Ｔｃが活性化温度Ｔ0以上になるまで待ち（ステップＳ１３）、パージ制御弁３８を増大された開度（ＶOP+）まで開状態にし、パージを実行する（ステップＳ１４；供給ステップ）。
【００６５】
そして、ＥＣＵ５０は、再度読み込んだ触媒温度Ｔｃが所定の設定温度Ｔ1以上になったか否かを判定する（ステップＳ１５）。触媒温度Ｔｃが設定温度Ｔ1以上になっていない場合（ステップＳ１５；Ｎｏ）、ＥＣＵ５０は、触媒温度Ｔｃが設定温度Ｔ1以上になるまで待ち、触媒温度Ｔｃが設定温度Ｔ1以上になった場合（ステップＳ１５；Ｙｅｓ）、ステップＳ１６へ進む。
【００６６】
ステップＳ１６では、触媒温度Ｔｃが設定温度Ｔ1に到達して所定時間Ｐ1が経過するまで待つ処理を行い（ステップＳ１６；Ｎｏ）、所定時間Ｐ1経過すると（ステップＳ１６；Ｙｅｓ）、ＥＣＵ５０は、運転モード選択スイッチ６０で選択されている運転モードである水素ガス運転モードに戻す処理を行い（ステップＳ１７）、処理を終了して、再びステップＳ１の処理に戻る。ステップＳ１７では、切り替えていた運転モード選択信号を、運転モード選択スイッチ６０で選択されている運転モード選択信号に戻し、ＥＣＵ５０は、この運転モード選択信号に基づいて、水素ガス運転モードでエンジン２を制御する。
【００６７】
一方、ステップＳ１１において、読み込んだ触媒温度Ｔｃが活性化温度Ｔ0よりも低くない場合（ステップＳ１１；Ｎｏ）、すなわち触媒温度Ｔｃが活性化温度Ｔ0以上である合、パージ実行手段としてのＥＣＵ５０は、ガソリン運転モードに運転モードを変更することなく、パージを実行し（ステップＳ１８）、処理を終了して、再びステップＳ１の処理に戻る。ステップＳ１８では、ＥＣＵ５０は、パージ制御弁３８を通常の開度（ＶOP）まで開成した状態を保持する。この場合、パージ制御弁３８は、パージ要求が無くなるまで開状態に保持される。
【００６８】
以上のように、本実施形態では、運転者によって水素ガス運転モードが選択されているときに、ガソリンの蒸発燃料のパージが必要となった場合、触媒の活性化状態の判定が行われる。その判定の結果、触媒が非活性化状態であるときには、運転モードを水素ガス運転モードからガソリン運転モードに切り替える処理を行う。これにより、ガソリンによるエンジン運転によって、触媒温度を上昇させて、触媒を活性化状態にすることができる。
【００６９】
そして、本実施形態では、触媒が活性化した状態で、蒸発燃料のパージを実行するので、活性化した触媒により排気ガスを浄化し、排気エミッション（特に、ＨＣ）が低減された排気ガスを車外に排出することが可能となる。このように本実施形態では、水素ガス運転モードでパージ要求が生じた場合でも、排気エミッション（特に、ＨＣ）を抑制することができる。
【００７０】
また、本実施形態では、ガソリンによるエンジン運転によって、触媒温度を活性化温度Ｔ0よりも高い温度Ｔ1まで上昇させるので、その後、運転モードが水素ガス運転モードに戻された後も、しばらくの期間は、触媒温度を活性化温度以上に保持することができる。これにより、水素ガス運転モードのまま蒸発燃料のパージを継続することが可能となる。
【００７１】
さらに、本実施形態では、パージ要求がある状態で、触媒温度を上昇させるために、強制的に運転モードを水素ガス運転モードからガソリン運転モードに切り替えた場合には、パージ量を通常よりも増大させるように、パージ制御弁３８の開度を大きく設定する。これにより、再び運転モードが水素ガス運転モードに戻されるまでに、キャニスタ３６の蒸発燃料の蓄積量を低減しておくことができる。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の実施形態によるハイブリッド車両の構成図である。
【図２】本発明の実施形態によるデュアルフューエルエンジンの構成図である。
【図３】本発明の実施形態によるハイブリッド車両の電気ブロック図である。
【図４】本発明の実施形態によるハイブリッド車両の運転領域を表すマップデータである。
【図５】本発明の実施形態によるパージ実行制御処理の概略を示すタイミングチャートである。
【図６】本発明の実施形態によるパージ実行制御処理のフローチャートである。
【符号の説明】
【００７３】
１    ハイブリッド車両
２    デュアルフューエルエンジン
１０    ハウジング
１１    気筒
１２    ロータ
１６ａ  吸気通路
１６ｂ  排気通路
１７    スロットル弁
１８    スロットル開度センサ
２０    排気浄化装置
２１    触媒温度センサ
３０    ガソリンインジェクタ
３２    ガソリンタンク
３５    蒸発燃料通路
３６    キャニスタ
３７    パージ通路
３８    パージ制御弁
３９    パージ制御弁開度センサ
４０ａ，４０ｂ  水素ガスインジェクタ
４２    水素高圧ガスタンク
６０    運転モード選択スイッチ
【図１】
2010030458.tif 000003
【図２】
2010030458.tif 000004
【図３】
2010030458.tif 000005
【図４】
2010030458.tif 000006
【図５】
2010030458.tif 000007
【図６】
2010030458.tif 000008