(57)【要約】【課題】ハイブリッド車に使用される燃料の種別を精度良く判定する。【解決手段】エンジンの燃料噴射量を該エンジンの出力トルクが目標トルクになるように制御したときの噴射パルス幅を検出するパルス幅検出手段と、この噴射パルス幅に基いて当該エンジンに供給される気体燃料の種別を判定する燃料種別判定手段と、判定された気体燃料の種別に応じてエンジンの運転パラメータを設定するパラメータ設定手段とを備えている。【選択図】図５
2015174491.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料噴射弁によって気体燃料が供給されるエンジンと、該エンジンによって駆動されて発電するモータジェネレータと、該モータジェネレータで発電された電力により充電されるバッテリと、上記モータジェネレータの発電電力または上記バッテリからの電力の少なくとも一方によって車両を走行駆動する走行用モータとを備えたハイブリッド車の制御装置であって、
上記エンジンによる駆動によって上記モータジェネレータの回転軸に作用するトルクに基いて上記エンジンの出力トルクを検出するトルク検出手段と、
上記トルク検出手段によって検出される出力トルクに基いて、上記エンジンの燃料噴射量を該エンジンの出力トルクが目標トルクになるように制御したときの上記燃料噴射弁の噴射パルス幅を検出するパルス幅検出手段と、
上記パルス幅検出手段によって検出される噴射パルス幅に基いて上記エンジンに供給される気体燃料の種別を判定する燃料種別判定手段と、
上記判定された気体燃料の種別に応じて上記エンジンの運転パラメータを設定するパラメータ設定手段とを備えていることを特徴とするハイブリッド車の制御装置。
【請求項２】
請求項１において、
上記パルス幅検出手段は、上記エンジンの空燃比、点火時期及び噴射時期をそれぞれベースとなる気体燃料を使用した際のエンジン出力が所定目標トルクとなるよう予め記憶されている所定値に固定して、上記エンジンの出力トルクが上記目標トルクとなるように該エンジンのスロットル開度をフィードバック制御し、該出力トルクが上記目標トルクになったときの上記噴射パルス幅を検出することを特徴とするハイブリッド車の制御装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２において、
上記エンジンの吸入空気の温度を検出する吸気温センサと、
上記エンジンの冷却水の温度を検出する水温センサとを備え、
上記燃料種別判定手段は、複数種類の気体燃料各々について、吸入空気温度及び冷却水温度に応じて変わる噴射パルス幅情報を備え、上記吸気温センサ及び水温センサで検出される温度に基いて噴射パルス幅情報を参照して、上記噴射パルス幅から当該気体燃料の種別を判定することを特徴とするハイブリッド車の制御装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか一において、
燃料タンクの内圧を検出する圧力センサを備え、
上記圧力センサによって検出される上記タンクの内圧の上昇に基いて燃料が燃料タンクに供給された給燃が判定されたときに、上記気体燃料の種別の判定を行なうことを特徴とするハイブリッド車の制御装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか一において、
上記パラメータ設定手段は、ベースとなる所定の気体燃料についてエンジン回転数とエンジン負荷に対応してそれぞれ設定された基本点火時期マップ及び基本噴射時期マップを備え、上記気体燃料の種別の判定結果に基づいて該種別が変わったときはその変化に応じて上記基本点火時期マップ及び基本噴射時期マップを補正することを特徴とするハイブリッド車の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はハイブリッド車の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンと電気モーターの２つの動力源を持つハイブリッド車では、エンジンの燃料として、水素、ＣＮＧ（圧縮天然ガス）、ＬＰＧ（液化天然ガス）等の気体燃料が注目されている。使用される気体燃料の性状が一定であれば問題は特にないが、その燃料の性状が変わると、エンジン出力等に影響が出てくる。そのため、使用される燃料の性状を判定し、その性状に応じたエンジン運転制御を行なうことが望ましい。
ハイブリッド車の燃料性状の判定に関し、特許文献１には、エンジンの要求出力に対する実出力の過不足量に基いて当該燃料の性状を判定し、その結果を燃料噴射量に反映させることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１２０２６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
エンジンの実出力自体は、このエンジンによって駆動されるモータジェネレータをトルクセンサとして機能させることにより、精度良く検出することができる。しかし、燃料性状に応じてエンジンの実出力が変わるとはいうものの、その燃料性状の違いによる出力トルクの変化は一般に小さく、要求出力に対する実出力の過不足量では燃料性状を正確に判定することが難しい。
【０００５】
そこで、本発明は、ハイブリッド車に使用される燃料の種別を精度良く判定することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するために、燃料噴射弁の噴射パルス幅を燃料種別の判定に用いるようにした。以下、具体的に説明する。
【０００７】
ここに提示するハイブリッド車の制御装置は、燃料噴射弁によって気体燃料が供給されるエンジンと、該エンジンによって駆動されて発電するモータジェネレータと、該モータジェネレータで発電された電力により充電されるバッテリと、上記モータジェネレータの発電電力または上記バッテリからの電力の少なくとも一方によって車両を走行駆動する走行用モータとを備え、さらに、
上記エンジンによる駆動によって上記モータジェネレータの回転軸に作用するトルクに基いて上記エンジンの出力トルクを検出するトルク検出手段と、
上記トルク検出手段によって検出される出力トルクに基いて、上記エンジンの燃料噴射量を該エンジンの出力トルクが目標トルクになるように制御したときの上記燃料噴射弁の噴射パルス幅を検出するパルス幅検出手段と、
上記パルス幅検出手段によって検出される噴射パルス幅に基いて上記エンジンに供給される気体燃料の種別を判定する燃料種別判定手段と、
上記判定された気体燃料の種別に応じて上記エンジンの運転パラメータを設定するパラメータ設定手段とを備えていることを特徴とする。
【０００８】
これによれば、エンジンの出力トルクを目標トルクになるように制御したときの噴射パルス幅は、気体燃料の性状（発熱量）に応じて変わる。つまり、気体燃料の性状が噴射パルス幅に反映されるが、先行技術のようなエンジン出力の過不足量への反映とは違って、噴射パルス幅は気体燃料の性状によって比較的大きく変化するから、気体燃料の種別を精度良く判定することができる。
【０００９】
本発明の好ましい態様では、上記パルス幅検出手段は、上記エンジンの空燃比、点火時期及び噴射時期をそれぞれベースとなる気体燃料を使用した際のエンジン出力が所定目標トルクとなるよう予め記憶されている所定値に固定して、上記エンジンの出力トルクが上記目標トルクとなるように該エンジンのスロットル開度をフィードバック制御し、該出力トルクが目標トルクになったときの上記噴射パルス幅を検出することを特徴とする。
【００１０】
エンジンの空燃比、点火時期及び噴射時期をそれぞれベースとなる気体燃料を使用した際の所定値に固定してスロットル開度をフィードバック制御するから、気体燃料の性状の相違によるエンジン出力の相違が、吸入空気量を調整することによる噴射パルス幅の変化として現れ、よって、気体燃料の性状が噴射パルス幅に精度良く反映されることになる。
【００１１】
本発明の好ましい態様は、上記エンジンの冷却水の温度を検出する水温センサを備え、上記燃料種別判定手段は、複数種類の気体燃料各々について、冷却水温度に応じて変わる噴射パルス幅についての予め設定された情報を備え、上記水温センサで検出される温度に基いて噴射パルス幅情報を参照して、上記噴射パルス幅から当該気体燃料の種別を判定することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の好ましい態様は、上記エンジンの吸入空気の温度を検出する吸気温センサと、上記エンジンの冷却水の温度を検出する水温センサとを備え、
上記燃料種別判定手段は、複数種類の気体燃料各々について、吸入空気温度及び冷却水温度に応じて変わる噴射パルス幅情報を備え、上記吸気温センサ及び水温センサで検出される温度に基いて噴射パルス幅情報を参照して、上記噴射パルス幅から当該気体燃料の種別を判定することを特徴とする。
【００１３】
すなわち、エンジンの吸入空気温度や冷却水温度に応じてエンジンの機械的抵抗が変わるから、噴射パルス幅も吸入空気温度や冷却水温度に影響される。そこで、冷却水温度に対応する噴射パルス幅情報、又は吸入空気温度及び冷却水温度に対応する噴射パルス幅情報を記憶しておき、エンジンの出力トルクを目標トルクに合わせたときの温度に基いて当該噴射パルス幅情報を参照して、気体燃料の種別を判定するようにしたものである。
【００１４】
本発明の好ましい態様は、燃料タンクの内圧を検出する圧力センサを備え、この圧力センサによって検出される上記タンクの内圧の上昇に基いて燃料が燃料タンクに供給された給燃が判定されたときに、上記気体燃料の種別の判定を行なうことを特徴とする。
【００１５】
燃料の気体が変わるのは給燃があったときである。そこで、燃料タンクの内圧の変化に基いて給燃を判定し、適宜に気体燃料の種別判定を行なうようにしたものである。これにより、気体燃料の性状が変わったときは、この性状の変化に速やかに対応してエンジンを適正なパラメータで運転することができる。
【００１６】
本発明の好ましい態様では、上記パラメータ設定手段は、ベースとなる所定の気体燃料についてエンジン回転数とエンジン負荷に対応してそれぞれ設定された基本点火時期マップ及び基本噴射時期マップを備え、上記気体燃料の種別の判定結果に基づいて該種別が変わったときはその変化に応じて上記基本点火時期マップ及び基本噴射時期マップを補正することを特徴とする。
【００１７】
これによれば、気体燃料の性状の変化に対して、マップの補正で対応するから、予め記憶しておくデータ量を最小限にすることができるとともに、パラメータの変更の処理負担が軽減される。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、モータジェネレータを利用してエンジンの出力トルクを検出し、エンジンの出力トルクが目標トルクになるように燃料噴射量を制御したときの噴射パルス幅に基いて気体燃料の種別を判定し、その判定結果に応じてエンジンの運転パラメータを設定するようにしたから、気体燃料の種別を精度良く判定して、エンジンを気体燃料の性状に応じた適正なパラメータで運転することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態に係るハイブリッド車の概略構成図である。
【図２】同ハイブリッド車の制御システムを示す図である。
【図３】各種気体燃料の噴射パルス幅を模式的に示す図である。
【図４】吸入空気温度及び冷却水温度に係る温度ゾーンを示す図である。
【図５】エンジン始動制御のフローチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。
【００２１】
＜ハイブリッド車の全体構成＞
図１を参照しながら、本実施形態に係るシリーズハイブリッド車１の全体構成について説明する。
【００２２】
ハイブリッド車（以下、単に「車両」という。）１は、エンジン１０と、該エンジン１０の出力軸に連結され該エンジン１０によって駆動されて発電する、モータとしての作動が可能なモータジェネレータ２０と、該モータジェネレータ２０で発電された電力により充電される高電圧バッテリ３０と、モータジェネレータ２０の発電電力又はバッテリ３０からの電力の少なくとも一方により駆動されて前輪（駆動輪）６１を駆動する走行用モータ４０とを備えている。
【００２３】
モータジェネレータ２０、バッテリ３０及び走行用モータ４０の間には、インバータ５０が設けられている。このインバータ５０を介して、モータジェネレータ２０の発電電力が、バッテリ３０及び／又は走行用モータ４０に供給されるとともに、バッテリ３０からの放電電力が、モータジェネレータ２０及び／又は走行用モータ４０に供給される。
【００２４】
走行用モータ４０の駆動力はデファレンシャル装置６０を介して左右の前輪６１に伝達され、これにより、車両１が走行する。走行用モータ４０は、車両１の減速時にはジェネレータとして作動して、その発電した電力がバッテリ３０に充電される。また、バッテリ３０は、外部電源による充電が可能である。
【００２５】
エンジン１０は、モータジェネレータ２０による発電用にのみ使用される。本実施形態では、燃料タンク７０に貯留されている水素ガス、ＣＮＧ、ＬＰＧ等の気体燃料がエンジン１０に使用される。
【００２６】
図２に示すように、エンジン１０は、ツインロータ式（２気筒）のロータリピストンエンジンであって、２つの繭状のロータハウジング１１を備えている。ロータハウジング１１内に形成されたロータ収容室１１ａに、概略三角形状のロータ１２が収容されている。２つのロータハウジング１１は、３つのサイドハウジング（図示せず）の間に挟み込むようにして該サイドハウジングと一体化されており、各ロータハウジング１１とその両側のサイドハウジングとで各ロータ収容室１１ａが形成されている。図２では、２つのロータハウジング１１（２つの気筒）を展開した状態で図示しており、２つのロータハウジング１１内の中央部にそれぞれ描いているエキセントリックシャフト１３は、同じものである。
【００２７】
各ロータ１２は、その三角形の各頂部に図示しないアペックスシールを有し、これらアペックスシールがロータハウジング１１のトロコイド内周面に接している。このことで、各ロータ１２により各ロータ収容室１１ａ（各気筒内）に３つの作動室（燃焼室に相当）が画成される。各ロータ１２は、サイドハウジングを貫通するエキセントリックシャフト１３の偏心輪に支持されている。ロータ１２が１回転する間に、各作動室が周方向に移動し、吸気、圧縮、膨張（燃焼）及び排気の各行程が行なわれ、これにより発生する回転力がロータ１２を介して出力軸としてのエキセントリックシャフト１３から出力される。
【００２８】
各ロータ収容室１１ａには、吸気行程にある作動室に連通するように吸気通路１４が接続され、排気行程にある作動室に連通するように排気通路１５が接続されている。吸気通路１４はその下流側で分岐して各ロータ収容室１１ａに連通している。吸気通路１４の分岐部よりも上流側には、ステッピングモータ等のアクチュエータ９０により駆動されるスロットル弁１６が配設されている。吸気通路１４の各分岐路には、燃料タンク７０から供給された気体燃料を分岐路内に噴射する予混合用インジェクタ（燃料噴射弁）１７が配設されている。この予混合用インジェクタ１７により噴射された気体燃料は空気と混合された状態（予混合状態）で、吸気行程にある作動室に供給される。
【００２９】
排気通路１５は、各ロータ収容室１１に接続された枝通路が合流して１本の本通路になっている。合流部よりも下流側の本通路に排気ガス浄化触媒８０が配設されている。図２において吸気通路１４及び排気通路１５に図示した矢印は、吸気及び排気の流れを示している。
【００３０】
各ロータハウジング１１には、燃料タンク７０から供給された気体燃料をロータ収容室１１内（気筒内）に直接噴射する直噴用インジェクタ（燃料噴射弁）１８と、予混合用インジェクタ１７又は直噴用インジェクタ１８より噴射された気体燃料の点火を行う点火プラグ１９とが設けられている。
【００３１】
予混合用インジェクタ１７は、エンジン水温センサ１０６により検出されたエンジン冷却水の温度（エンジン水温）が所定温度よりも低いときに用いられる。一方、直噴用インジェクタ１８は、エンジン水温が上記所定温度以上であるときに用いられる。エンジン水温が低いときには、気体燃料が燃焼した際に生じる水蒸気が氷結してロータハウジング１１のトロコイド内周面に付着し、その付着した氷がロータ１２のアペックスシールによって直噴用インジェクタ１８の噴口内に掻き込まれて直噴用インジェクタ１８からの燃料噴射に支障が生じるからである。エンジン水温が高くなれば、直噴用インジェクタ１８の噴口内の氷が溶けるとともに、気体燃料が燃焼した際に生じる水蒸気が氷結することもないので、空気の充填率を高めて高トルクが得られるように直噴用インジェクタ１８から気体燃料を噴射する。
【００３２】
ここで、エンジン１０の始動時においては、その前のエンジン停止直前のエンジン水温が、通常は上記所定温度以上であり、そのエンジン停止直前に発生した水蒸気は蒸発しているので、始動時におけるエンジン水温が所定温度よりも低くても、直噴用インジェクタ１８の噴口内に氷が存在する可能性は低い。そこで、エンジン１０の始動性を高めるべく、直噴用インジェクタ１８から気体燃料を圧縮行程で噴射する。エンジン１０の始動後においても、上記エンジン水温が上記所定温度よりも低い場合には、直噴用インジェクタ１８から予混合用インジェクタ１７に切り換えることになる。
【００３３】
本実施形態では、予混合用インジェクタ１７は各分岐路に１つ設けられ、直噴用インジェクタ１８は各ロータハウジング１１にエキセントリックシャフト１３の軸方向（図２の紙面に垂直な方向）に並んで２つ設けられている（図２では、１つしか見えていない）。
【００３４】
車両１には、バッテリ３０に出入りする電流及びバッテリ３０の電圧を検出するバッテリ電流・電圧センサ１０１、アクセルペダルの踏み込み量（アクセル開度）を検出するアクセル開度センサ１０２、車速を検出する車速センサ１０３と、エキセントリックシャフト１３の回転角度位置を検出する回転角センサ１０４（エンジン回転数検出手段を兼ねている）、エンジン１０の排気ガスの空燃比を検出する空燃比センサ１０５と、ロータハウジング１１のウォータジャケット内を流れる冷却水の温度（エンジン水温）を検出する水温センサ１０６、燃料タンク７０内の圧力を検出するタンク圧力センサ１０７、エンジン１０の吸入空気量を検出するエアフローセンサ１０８、エンジン１０の吸入空気の温度（外気温）を検出する吸気温センサ１０９、並びにエンジン１０の作動制御や、インバータ５０の作動制御（つまりモータジェネレータ２０及び走行用モータ４０の作動制御）等を行うコントロールユニット１００が設けられている。
【００３５】
コントロールユニット１００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、プログラムを実行する中央演算処理装置（ＣＰＵ）、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、電気信号の入出力（Ｉ／Ｏ）バス等を備えている。コントロールユニット１００には各種センサ１０１〜１０８からの信号が入力される。この入力信号に基づいて、コントロールユニット１００は、スロットル弁アクチュエータ９０、予混合用インジェクタ１７、直噴用インジェクタ１８、点火プラグ１９に制御信号を出力してエンジン１０を制御するとともに、インバータ５０に制御信号を出力してモータジェネレータ２０及び走行用モータ４０を制御する。
【００３６】
コントロールユニット１００は、インバータ５０を制御することにより、モータジェネレータ２０の作動状態を、バッテリ３０からの電力供給によりエンジン１０を駆動する駆動状態と、エンジン１０による駆動により発電して該発電電力をバッテリ３０や走行用モータ４０に供給する発電状態とに切り換える。コントロールユニット１００は、エンジン１０の始動時には、モータジェネレータ２０を上記駆動状態として（つまりスタータとして機能させて）エンジン１０を始動し、エンジン１０の完爆を判定したときはモータジェネレータ２０を上記発電状態に切り換える。
【００３７】
コントロールユニット１００は、インバータ５０を制御することにより、走行用モータ４０を、バッテリ３０からの放電電力のみで駆動する態様と、モータジェネレータ２０からの発電電力のみで駆動する態様と、バッテリ３０及びモータジェネレータ２０の両方からの電力で駆動する態様とに切換え可能に構成されている。コントロールユニット１００は、バッテリ電流・電圧センサ１０１により検出された電流及び電圧に基づいて、バッテリ３０の残存容量（ＳＯＣ）を検出し、このバッテリ残存容量と燃料タンク７０内の気体燃料残量とに基づいて、走行用モータ４０を、バッテリ３０からの放電電力のみで駆動する態様か、又は、モータジェネレータ２０からの発電電力のみで駆動する態様にする。バッテリ残存容量及び燃料残量によっては、走行用モータ４０を上記いずれの態様で駆動してもよい場合がある。この場合、車両１の乗員が操作するスイッチによる選択により、いずれの態様にするかを決定してもよい。
【００３８】
上記いずれの態様でもよい場合でかつ走行用モータ４０をバッテリ３０からの放電電力のみで駆動する態様にあるとき（エンジン１０が停止しているとき）において、アクセル開度センサ１０２や車速センサ１０３等からの入力情報に基づき、乗員の加速要求レベルが所定閾値よりも高くなったと判定されたときは、走行用モータ４０をバッテリ３０及びモータジェネレータ２０の両方からの電力で駆動する態様に切り換える。その後、乗員の加速要求レベルが上記所定閾値よりも高い状態から該所定閾値以下になったときには、バッテリ３０からの放電電力のみで駆動する態様に戻す。
【００３９】
走行用モータ４０を、バッテリ３０からの放電電力のみで駆動する態様から、モータジェネレータ２０からの発電電力のみで駆動する態様、又は、バッテリ３０及びモータジェネレータ２０の両方からの電力で駆動する態様への切り換えは、すなわち、エンジン１０の始動要求（モータジェネレータ２０による発電要求）であり、その逆の切り換えは、エンジン１０の停止要求である。
【００４０】
＜気体燃料の種別判定＞
コントロールユニット１００には、エンジン１０の出力トルクを検出するトルク検出手段１００ａ、燃料タンク７０への燃料の注入を判定する給燃判定手段１００ｂ、直噴用インジェクタ１８の噴射パルス幅を検出するパルス幅検出手段１００ｃ、該噴射パルス幅に基いて気体燃料の種別を判定する燃料種別判定手段１００ｄ、気体燃料の種別に応じてエンジン１０の運転パラメータを設定するパラメータ設定手段１００ｅを備えている。
【００４１】
インバータ５０は、モータジェネレータ２０に流れる電流（駆動電流又は発電電流）及びモータジェネレータ２０にかかる電圧の情報をコントロールユニット１００に送信する。トルク検出手段１００ａは、インバータ５０の上記電流・電圧情報に基づいて、モータジェネレータ２０の回転軸に作用するエンジン１０の出力トルクを検出する。
【００４２】
給燃判定手段１００ｂは、タンク圧力センサ１０７で検出される燃料タンク７０の内圧が所定時間内に所定値以上の上昇があったときに、給燃があった（燃料タンク７０に気体燃料が注入された）と判定する。
【００４３】
パルス幅検出手段１００ｃは、上記給燃が判定されたときに、コントロールユニット１００から直噴用インジェクタ１８に出力される噴射パルス信号のパルス幅を検出する。
【００４４】
ここに、気体燃料の種別を判定するために、パルス幅検出手段１００ｃでは、トルク検出手段１００ａによって検出される出力トルクに基いて、スロットル開度を調整することで燃料噴射量をエンジン１０の出力トルクが目標トルクになるように制御したときの噴射パルス幅が検出される。水素とＣＮＧでは燃焼時の発熱量が異なるため、図３に示すように、同じ目標トルクを出力する場合、通常は水素の噴射パルス幅の方がＣＮＧの噴射パルス幅よりも大きくなる（すなわち、水素の方がＣＮＧと比較して発熱量が少ないため、同じ出力トルクを得るためには、より多くの燃料を必要とする）。また、例えば、ＬＰＧの噴射パルス幅は、水素及びＣＮＧの中間の大きさになる。
【００４５】
燃料種別判定のための目標トルクとしては、例えば、ＳＯＣが所定値以下になったことに基いて、バッテリ３０への充電のためのモータジェネレータ２０による発電要求があるときのエンジン出力トルクが採用される。
【００４６】
また、気体燃料の性状が噴射パルス幅に及ぼす影響をみるべく、エンジン回転数、エンジンの空燃比に対応するλ（空気過剰率）、点火時期及び噴射時期がそれぞれベースとなる気体燃料を使用した際のエンジン出力が所定目標トルクとなるよう予め記憶されている所定値に固定され、その状態でエンジン１０の出力トルクが目標トルクとなるように、エンジン１０のスロットル開度がフィードバック制御され、該出力トルクが目標トルクになったときの噴射パルス幅が検出される。
【００４７】
燃料種別判定手段１００ｄによる燃料種別の判定においては、エンジン吸入空気温度とエンジン冷却水温度が考慮される。吸入空気温度や冷却水温度に応じてエンジン１０の機械的抵抗が変わり、その結果、噴射パルス幅も吸入空気温度や冷却水温度に影響されるからである。すなわち、燃料種別判定手段１００ｄは、複数種類の気体燃料各々について、吸入空気温度及び冷却水温度に応じて変わる噴射パルス幅についての情報が予め設定された噴射パルス幅マップを備え、吸気温センサ１０９及び水温センサ１０６で検出される各温度に基いて噴射パルス幅マップを参照して、上記噴射パルス幅から当該気体燃料の種別を判定する。
【００４８】
図４に一例を示すように、噴射パルス幅マップは、複数種類の気体燃料各々について、吸入空気温度と冷却水温度の二次元マップのＡ〜Ｌの各ゾーンに、吸入空気温度と冷却水温度に対応する噴射パルス幅情報が設定されたものである。気体燃料として水素とＣＮＧの２種類がユーザーによってそれぞれ単独で又は混合して使用されることが想定されるときについて説明する。各ゾーンには、水素とＣＮＧの混合比率に応じて変わる噴射パル幅情報が記憶されている。例えば、水素に対するＣＮＧの混合比率が０％（水素単独使用）、２５％、５０％、７５％及び１００％（ＣＮＧ単独使用）の各々について、λ、点火時期及び噴射時期をそれぞれ所定値に固定してエンジン１０をその出力トルクが目標トルクとなるように制御したときの噴射パル幅が予め実験により求められて記憶されている。
【００４９】
本実施形態では、吸気温センサ１０９及び水温センサ１０６で検出される各温度に基いて、気体燃料種別判定時の温度ゾーンが判定される。そして、当該温度ゾーンにおいて、パルス幅検出手段１００ｃで検出される噴射パルス幅との一致度が最も高い噴射パルス幅が設定されているＣＮＧ／水素の混合比率が検出され、当該気体燃料は水素とＣＮＧが当該混合比率で混合されたものであると判定する。内挿（補間）によって、気体燃料が有する当該混合比率をもっと細かく、例えば１０％刻みで求めるようにしてもよい。
【００５０】
パラメータ設定手段１００ｅは、燃料種別判定手段１００ｄによって判定された気体燃料の種別に応じてエンジン１０の運転パラメータを設定する。具体的には、パラメータ設定手段１００ｅは、所定の気体燃料、ここでは水素単独燃料についてエンジン回転数とエンジン負荷に対応してそれぞれ設定された基本点火時期マップ及び基本噴射時期マップと、ＣＮＧ単独燃料についてエンジン回転数とエンジン負荷に対応してそれぞれ設定された点火時期マップ及び噴射時期マップを備えている。そして、気体燃料の種別の変更が判定されたときに、ＣＮＧ用の点火時期マップ及び噴射時期マップのデータを用いて上記基本点火時期マップ及び基本噴射時期マップを補正し、その後、さらに、出力トルクを検出しながらベストな点火時期及び噴射時期へ補正する。
【００５１】
すなわち、燃料種別判定手段１００ｄによって判定された水素・ＣＮＧ混合比率に相応しい点火時期を、水素用基本点火時期マップとＣＮＧ用点火時期マップのデータから内挿によって求め、これに基いて給燃された混合気体燃料の基本点火時期マップを補正する。また、燃料種別判定手段１００ｄによって判定された水素・ＣＮＧ混合比率に相応しい噴射時期を、水素用基本噴射時期マップとＣＮＧ用噴射時期マップのデータから内挿によって求め、これに基いて給燃された混合気体燃料の基本噴射時期マップを補正する。
【００５２】
予め代表的ないくつかの水素・ＣＮＧ混合比率について点火時期マップ及び噴射時期マップを設定して記憶させておき、それらマップのデータに基いて、同様の内挿によって、燃料種別判定手段１００ｄによって判定された水素・ＣＮＧ混合比率に相応しい点火時期及び噴射時期を求めてマップの補正を行なうようにしてもよい。
【００５３】
（燃料種別判定等の流れ）
図５に示すように、スタート後のステップＳ１で燃料種別判定等のための各種信号が入力される。ステップＳ２で圧力センサ１０７で検出される燃料タンク７０の内圧が急上昇（所定時間内に所定値以上の上昇）があったか否か判定される。タンク圧の急上昇があったときは、給燃があったとしてステップＳ３に進み、燃料種別判定のための目標トルクが設定される。
【００５４】
続くステップＳ４で、λ、点火時期及び噴射時期はそれぞれベースとなる気体燃料（例えば水素）を使用した際のエンジン出力が所定目標トルクとなるよう予め記憶されている所定値に固定され、ステップＳ５で、エンジン１０の出力トルクが目標トルクとなるようにスロットル開度のフィードバック制御がなされ、吸入空気量が調整されるとともに、ステップＳ６で、空燃比が目標空燃比λとなるよう燃料噴射量がフィードバック制御される。これにより、λ、点火時期及び噴射時期はベースとなる気体燃料の値に固定であるから、スロットル開度のフィードバック制御により、吸入空気量が変化し、それに応じて、燃料の噴射パルス幅（燃料噴射量）が燃料の種別に応じたパルス幅に制御されることになる。そして、ステップＳ７でエンジン１０の出力トルクが目標トルクとなるときの噴射パルス幅が算出される。
【００５５】
続くステップＳ８では、吸気温センサ１０９及び水温センサ１０６で検出される各温度に基いて、図４に示す温度ゾーンの判定がなされる。そして、この判定された温度ゾーンの噴射パルス幅情報と噴射パルス幅の上記算出値とに基いて燃料種別が判定される（ステップＳ９）。すなわち、水素とＣＮＧの例で云えば、水素とＣＮＧの混合比率が判定される。
【００５６】
そうして、燃料種別の判定結果に基づいて、燃料種別が変わったとき（例えば、水素燃料のみが貯留されていた燃料タンクにＣＮＧが注入されたとき）は、その判定された燃料種別に応じて、点火時期及び噴射時期の基本マップが補正される（ステップＳ１０，Ｓ１１）。
【００５７】
上記燃料種別の判定手法によれば、気体燃料の性状が変わったとき、そのことが噴射パルス幅に反映されるが、エンジン出力の過不足量による判定とは違って、噴射パルス幅は気体燃料の性状によって比較的大きく変化するから、気体燃料の種別を精度良く判定することができる。
【００５８】
また、吸入空気温度と冷却水温度で定まる温度ゾーン毎に設定した噴射パルス幅情報を備え、この温度ゾーンの情報を用いて燃料種別を判定するから、吸入空気温度や冷却水温度によって変わるエンジンの機械的抵抗に左右されず、燃料種別を精度良く判定することができる。
【００５９】
また、給燃を判定したときに燃料種別の判定を行なうから、気体燃料の性状が変わったときは、この気体燃料の性状の変化に速やかに対応してエンジンを適正なパラメータで運転することができる。
【００６０】
また、燃料種別が変わったときはその変化に応じて基本点火時期マップ及び基本噴射時期マップを補正するから、予め記憶しておくデータ量を最小限にすることができるとともに、パラメータの変更の処理負担が軽減される。
【００６１】
なお、上記実施形態は水素とＣＮＧが選択的に又は混合して使用されるケースであるが、ＬＮＧやＬＰＧなど他の気体燃料が選択的に又は混合して使用されるケースにも本発明は適用することができる。
【００６２】
また、上記実施形態は一つの燃料タンクに異なる燃料が注入されるケースであるが、それぞれ異なる燃料が貯留される複数の燃料タンクを備え、それら燃料タンクが切り替えられて単独燃料がエンジンに供給されるケースや、それら燃料タンクから燃料が混合されてエンジンに供給されるケースにも本発明は適用することができる。
【符号の説明】
【００６３】
１    ハイブリッド車
１０    エンジン
２０    モータジェネレータ
３０    バッテリ
４０    走行用モータ
１００    コントロールユニット
１００ａ    トルク検出手段
１００ｂ    給燃判定手段
１００ｃ    パルス幅検出手段
１００ｄ    燃料種別判定手段
１００ｅ    パラメータ設定手段
１０６    水温センサ
１０７    圧力センサ
１０９    吸気温センサ
【図１】
2015174491.tif 000003
【図２】
2015174491.tif 000004
【図３】
2015174491.tif 000005
【図４】
2015174491.tif 000006
【図５】
2015174491.tif 000007