(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の駆動用モータに電力を供給する燃料電池システムに使用され、前記燃料電池システムが有する燃料電池へ気体燃料を供給する気体燃料供給装置において、
インジェクタと、
制御部と、を有し、
前記制御部は、
前記インジェクタの上流側の燃圧を制御し、
アクセル開度が全閉のときの前記駆動用モータの回転数に応じて前記アクセル開度が全閉のときの前記燃圧の下限値を設定する燃圧下限ガード制御を行い、
前記燃圧下限ガード制御では、前記アクセル開度が全閉のときの前記駆動用モータの回転数が高いほど、前記アクセル開度が全閉のときの前記燃圧の下限値を高く設定すること、
を特徴とする気体燃料供給装置。
【請求項２】
請求項１の気体燃料供給装置において、
前記制御部は、前記燃料電池への供給燃料流量と前記駆動用モータの回転数に応じて前記燃圧の目標値を設定すること、
を特徴とする気体燃料供給装置。
【請求項３】
請求項１または２の気体燃料供給装置において、
前記アクセル開度に基づいて前記車両の減速判定を行う減速判定部を有し、
前記制御部は、前記減速判定部にて前記車両が減速しているとの判定を行ったときに、前記燃圧を前記減速判定部にて前記車両が減速しているとの判定を行う前よりも低下させる低燃圧制御を開始すること、
を特徴とする気体燃料供給装置。
【請求項４】
請求項３の気体燃料供給装置において、
前記減速判定部は、前記アクセル開度が所定の判定値以下になったときに前記車両が減速しているとの判定を行い、
前記所定の判定値は、前記駆動用モータの回転数が低くなるほど高く設定されること、
を特徴とする気体燃料供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、気体燃料を供給するための気体燃料供給装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来技術として、エンジンなどの動力源に対しインジェクタ（燃料噴射弁）により気体燃料を供給する気体燃料供給装置が存在する（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１６０１３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような気体燃料供給装置において、エンジン回転数が所定値よりも高い条件下での車両の加速時には、エンジンへ多くの燃料を供給するために燃圧（インジェクタの上流側の燃圧）が高くなるように制御する必要がある。そのため、加速の開始時の燃圧が低いと、燃圧の制御幅が非常に大きくなるので、いち早く燃圧を要求値に到達させるためには燃圧の応答性を高くしなければならない。したがって、良好な燃圧の応答性を確保するために、高価かつ複雑な装置を構築する必要がある。
【０００５】
また、アイドリング時などのエンジン回転数が低い条件下では、暗騒音が小さいので、インジェクタの作動音による騒音を低減する必要がある。
【０００６】
そこで、本発明は上記した問題点を解決するためになされたものであり、良好な燃圧の応答性の確保とインジェクタの作動音による騒音の低減とを両立できる気体燃料供給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】
【０００７】
上記課題を解決するためになされた本発明の一態様は、車両の駆動用モータに電力を供給する燃料電池システムに使用され、前記燃料電池システムが有する燃料電池へ気体燃料を供給する気体燃料供給装置において、インジェクタと、制御部と、を有し、前記制御部は、前記インジェクタの上流側の燃圧を制御し、アクセル開度が全閉のときの前記駆動用モータの回転数に応じて前記アクセル開度が全閉のときの前記燃圧の下限値を設定する燃圧下限ガード制御を行い、前記燃圧下限ガード制御では、前記アクセル開度が全閉のときの前記駆動用モータの回転数が高いほど、前記アクセル開度が全閉のときの前記燃圧の下限値を高く設定すること、を特徴とする。
【０００８】
この態様によれば、インジェクタの上流側の燃圧の下限値を、動力源の回転数に応じて制御することができる。そのため、例えば、動力源の回転数が所定値よりも高い条件下では、燃圧の下限値を高く維持させるようにすることができる。これにより、動力源の回転数が所定値よりも高い条件下での車両の加速時において、燃圧の制御幅を所定値以下に抑制させることができる。したがって、要求される燃圧の応答性を緩和させることができるので、低コストで良好な燃圧の応答性を確保できる。また、動力源の回転数が低い条件下では、燃圧の下限値を低く設定することで、インジェクタの作動音による騒音を低減できる。
【０００９】
上記の態様においては、前記制御部は、前記燃料電池への供給燃料流量と前記駆動用モータの回転数に応じて前記燃圧の目標値を設定すること、が好ましい。
【００１０】
この態様によれば、より確実に、良好な燃圧の応答性の確保とインジェクタの作動音による騒音の低減とを両立できる。
【００１１】
上記の態様においては、前記アクセル開度に基づいて前記車両の減速判定を行う減速判定部を有し、前記制御部は、前記減速判定部にて前記車両が減速しているとの判定を行ったときに、前記燃圧を前記減速判定部にて前記車両が減速しているとの判定を行う前よりも低下させる低燃圧制御を開始すること、が好ましい。
【００１２】
この態様によれば、車両の減速時において、早期にインジェクタの作動音による騒音の対策を行うことができる。
【００１３】
上記の態様においては、前記減速判定部は、前記アクセル開度が所定の判定値以下になったときに前記車両が減速しているとの判定を行い、前記所定の判定値は、前記駆動用モータの回転数が低くなるほど高く設定されること、が好ましい。
【００１４】
この態様によれば、より確実に、車両の減速時において、早期にインジェクタの作動音による騒音の対策を行うことができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の気体燃料供給装置によれば、良好な燃圧の応答性の確保とインジェクタの作動音による騒音の低減とを両立できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の気体燃料供給装置を有するバイフューエルエンジンシステムの概略構成図である。
【図２】第１実施例の制御フロー図である。
【図３】吸入空気量に応じた目標燃圧のマップ図である。
【図４】エンジン回転数に応じた目標燃圧のマップ図である。
【図５】第２実施例の制御フロー図である。
【図６】第２実施例のタイムチャート図の一例である。
【図７】第３実施例の制御フロー図である。
【図８】第３実施例のタイムチャート図の一例である。
【図９】第４実施例の制御フロー図である。
【図１０】第４実施例のタイムチャート図の一例である。
【図１１】本発明の気体燃料供給装置を有する燃料電池システムの概略構成図である。
【図１２】吸入空気量に応じて燃圧を制御するときの課題を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
＜第１実施例＞
〔バイフューエルエンジンシステムの説明〕
まず、本実施例の気体燃料供給装置を有するバイフューエルエンジンシステム１について説明する。図１に示すように、車両に搭載されるバイフューエルエンジンシステム１は、ガソリンとＣＮＧ（圧縮天然ガス）とを燃料として使用可能なエンジン１０（動力源、バイフューエル内燃機関）を備える。吸気口（図示略）から吸入された空気をエンジン１０へ導く吸気通路１２には、その上流側から順に、エアクリーナ１４、スロットルバルブ１６、サージタンク１８などが設けられる。サージタンク１８に流入した空気は、吸気マニホールド２０を介して、エンジン１０に設けられた複数の気筒２２へ分流される。吸気マニホールド２０又は吸気ポート２４では、燃料供給システム４０により供給される燃料（ＣＮＧ及びガソリン）と空気とを混合した混合気が生成され、この混合気が各気筒２２内へ供給される。
【００２２】
１つの気筒２２には、ピストン２６が上死点から下方へ移動するタイミングで吸気バルブ２８を介して混合気が供給される（吸気行程）。その後、その気筒２２では、ピストン２６が上方へ移動することで混合気が圧縮される（圧縮行程）。次に、上死点に到達したピストン２６が再び下方へ移動し始めるタイミングで、点火プラグ３０の点火によって気筒２２内で混合気が爆発・燃焼し、その燃焼による圧力がピストン２６を介してクランクシャフト３２へ動力として伝達される（燃焼行程）。クランクシャフト３２は、伝達された動力によって回転する。その後、下死点に到達したピストン２６が再び上方へ移動し始めると、燃焼後の排気ガスが排気バルブ３４を介して気筒２２から排気される（排気行程）。
【００２３】
燃料供給システム４０は、ガソリン供給系４２とＣＮＧ供給系４４とを含む。ガソリン供給系４２は、ガソリンタンク４６に貯留されるガソリンを供給先であるエンジン１０の各気筒２２へ供給する。ＣＮＧ供給系４４は、本発明の気体燃料供給装置の一例に相当し、ＣＮＧタンク４８に高圧で貯留されるＣＮＧ（燃料ガス、気体燃料）を供給先であるエンジン１０の各気筒２２へ供給する。
【００２４】
ガソリン供給系４２には、ガソリンタンク４６内からガソリンを吸引する燃料ポンプ５０と、その燃料ポンプ５０から吐出された燃料が導入されるガソリン用デリバリパイプ５２とが設けられる。このガソリン用デリバリパイプ５２には、各気筒２２に個別対応する各吸気マニホールド２０内にガソリンを噴射するための複数のガソリン用インジェクタ５４が設けられる。これら各ガソリン用インジェクタ５４は、コントローラ８０によって、対応する各吸気マニホールド２０内へのガソリン噴射タイミングなどが個別に制御される。なお、コントローラ８０は、本発明の「制御部」の一例である。
【００２５】
ＣＮＧ供給系４４には、ＣＮＧタンク４８に接続される高圧燃料供給通路５６と、その通路５６の下流端（図１では右端）に接続されるＣＮＧ用デリバリパイプ６４とが設けられる。ＣＮＧタンク４８と高圧燃料供給通路５６との間には、コントローラ８０によって開閉制御される常閉型の電磁弁を備えた元弁５８が設けられる。この元弁５８が閉弁状態である場合、ＣＮＧタンク４８内は密閉状態となる。
【００２６】
また、高圧燃料供給通路５６において、元弁５８よりも下流側（図１では右側）には、高圧燃料供給通路５６内の圧力を検出するための第１圧力センサ６０と、コントローラ８０によって開閉制御される遮断弁６２とが設けられる。元弁５８及び遮断弁６２が開弁状態である場合には、ＣＮＧタンク４８内のＣＮＧが高圧燃料供給通路５６を介してＣＮＧ用デリバリパイプ６４に供給される。一方、遮断弁６２が閉弁状態になった場合には、ＣＮＧ用デリバリパイプ６４にＣＮＧが供給されなくなる。
【００２７】
また、高圧燃料供給通路５６において遮断弁６２よりも下流側には、ＣＮＧタンク４８から供給されるＣＮＧの圧力、即ち気体燃料の圧力（燃圧）を減圧させるための高圧レギュレータ６６が設けられる。この高圧レギュレータ６６は、所定の圧力のＣＮＧがＣＮＧ用デリバリパイプ６４に供給されるように作動する。
【００２８】
ＣＮＧ用デリバリパイプ６４には、各気筒２２に個別対応する各吸気マニホールド２０内にＣＮＧを噴射するための複数のＣＮＧ用インジェクタ６８が設けられる。なお、ＣＮＧ用インジェクタ６８は、本発明の「インジェクタ」の一例である。また、ＣＮＧ用デリバリパイプ６４には、同パイプ６４内の圧力を検出するための第２圧力センサ７０と、ＣＮＧ用デリバリパイプ６４内に供給されたＣＮＧの温度を検出するための温度センサ７２とが設けられる。そして、各ＣＮＧ用インジェクタ６８は、第２圧力センサ７０及び温度センサ７２からの検出信号が入力されるコントローラ８０によって、対応する各吸気マニホールド２０内へのＣＮＧの噴射タイミングなどが個別に制御される。
【００２９】
コントローラ８０は、中央処理装置（ＣＰＵ）及びメモリを備え、エンジン１０へ供給されるＣＮＧの量及びガソリンの量を制御するために、メモリに記憶された所定の制御プログラムに基づいてガソリン用インジェクタ５４及びＣＮＧ用インジェクタ６８等を制御する。
【００３０】
〔燃圧制御の説明〕
次に、コントローラ８０によるＣＮＧ用インジェクタ６８の上流側（ＣＮＧ用デリバリパイプ６４側）の燃圧（以下、単に「燃圧」という。）の制御について説明する。具体的には、コントローラ８０は、図２に示す制御ルーチンを所定時間毎に周期的に実行する。なお、コントローラ８０は、高圧レギュレータ６６などを制御することにより、燃圧を制御する。
【００３１】
図２に示すように、コントローラ８０は、エンジン回転数ｎｅと、吸入空気量ｇａを取込む（ステップＳ１）。なお、このとき、コントローラ８０は、エンジン負荷ｋｌとスロットル開度ｔａ（スロットルバルブ１６の開度）も取り込んでもよい。なお、吸入空気量ｇａは、吸気通路１２を流れる空気量であり、要求されるエンジン１０への供給燃料流量に対応する。
【００３２】
次に、コントローラ８０は、図３のマップ図をもとに吸入空気量ｇａに応じた目標燃圧ｔｐｆｕｅｌ＿１と、図４のマップ図をもとにエンジン回転数ｎｅに応じた目標燃圧ｔｐｆｕｅｌ＿２を求める（ステップＳ２，３）。
【００３３】
次に、コントローラ８０は、目標燃圧ｔｐｆｕｅｌ＿１が目標燃圧ｔｐｆｕｅｌ＿２よりも大きいとき（ステップＳ４：ＹＥＳ）には、最終目標燃圧ＴＰＦＵＥＬを目標燃圧ｔｐｆｕｅｌ＿１に設定して（ステップＳ５）、燃圧を最終目標燃圧ＴＰＦＵＥＬに制御する（ステップＳ６）。
【００３４】
一方、コントローラ８０は、目標燃圧ｔｐｆｕｅｌ＿１が目標燃圧ｔｐｆｕｅｌ＿２以下のとき（ステップＳ４：ＮＯ）には、最終目標燃圧ＴＰＦＵＥＬを目標燃圧ｔｐｆｕｅｌ＿２に設定して（ステップＳ７）、燃圧を最終目標燃圧ＴＰＦＵＥＬに制御する（ステップＳ６）。
【００３５】
このようにして、コントローラ８０は、最終目標燃圧ＴＰＦＵＥＬを、吸入空気量ｇａに応じた目標燃圧ｔｐｆｕｅｌ＿１とエンジン回転数ｎｅに応じた目標燃圧ｔｐｆｕｅｌ＿２のうちの大きい方に設定する。すなわち、コントローラ８０は、吸入空気量ｇａに応じて燃圧を制御するとともに、エンジン回転数ｎｅに応じても燃圧を制御する。
【００３６】
そして、コントローラ８０は、エンジン回転数ｎｅに応じて燃圧の下限値を設定することにより、燃圧の下限値を高く維持する。そして、これにより、アクセル開度ａｃｃ（不図示のアクセルペダルの踏む込み量）が全閉のときでも燃圧を高く維持して、車両の加速時にてアクセル開度ａｃｃが全閉から全開へ移行するときに要求される燃圧の制御幅を所定値以下に抑制する。
【００３７】
〔本実施例の効果〕
ここで、図１２に示すように、吸入空気量に応じて要求される燃圧は、吸入空気量が高いほど高くなる。そこで、例えば、エンジン回転数ｎｅが高い条件下では、必要となる吸入空気量が高くなるので、要求される燃圧が高くなる。そのため、エンジン回転数ｎｅが所定値よりも高い条件下（例えば、エンジン回転数ｎｅ＝３０００ｒｐｍよりも高い条件下）での加速時（例えば、スロットル開度ｔａが全閉から全開へ移行するとき）に要求される燃圧の制御幅（図１２にて「高ｎｅ」と表記）は、エンジン回転数ｎｅが所定値以下の条件下での加速時に要求される燃圧の制御幅（図１２にて「低ｎｅ」と表記）よりも大きくなる。したがって、エンジン回転数ｎｅが所定値よりも高い条件下での加速の開始時（例えば、スロットル開度ｔａが全閉のとき）にて燃圧が低い場合には、要求される燃圧の制御幅は非常に大きくなるので、いち早く燃圧を要求される燃圧に到達させるためには燃圧の応答性を高くしなければならない。
【００３８】
そこで、本実施例では、コントローラ８０は、アクセル開度ａｃｃ（スロットル開度ｔａ）が全閉から全開へ移行するときの燃圧の制御幅が所定値以下に抑制されるように、エンジン回転数ｎｅに応じて燃圧の下限値を設定する燃圧下限ガード制御を行う。
【００３９】
これにより、燃圧の下限値を、エンジン回転数ｎｅに応じて制御することができる。そのため、例えば、エンジン回転数ｎｅが所定値よりも高い条件下では、燃圧の下限値を高く維持させることができる。これにより、加速の開始時（例えば、スロットル開度ｔａが全閉のとき）の燃圧を高くできるので、エンジン回転数ｎｅが所定値よりも高い条件下での車両の加速時において、燃圧の制御幅を抑制させることができる。したがって、要求される燃圧の応答性を緩和させることができるので、低コストで良好な燃圧の応答性を確保できる。
【００４０】
なお、エンジン回転数ｎｅが所定値よりも高い条件下においては、暗騒音（エンジン１０の作動音や車両の走行音）が大きくなるので、ＣＮＧ用インジェクタ６８の作動音は暗騒音で打ち消される。そのため、エンジン回転数ｎｅが所定値よりも高い条件下においては、ＣＮＧ用インジェクタ６８の作動音は問題とならない。
【００４１】
また、吸入空気量ｇａに応じた目標燃圧ｔｐｆｕｅｌ＿１とエンジン回転数ｎｅに応じた目標燃圧ｔｐｆｕｅｌ＿２は、吸入空気量ｇａやエンジン回転数ｎｅが低い条件下においては、低く設定されている。そのため、低流量域（吸入空気量ｇａが低い条件下、例えばアイドリング時（エンジン１０がアイドリング状態であるとき））においては、燃圧は低く維持される。したがって、暗騒音が小さい低流量域において、ＣＮＧ用インジェクタ６８の作動音による騒音が低減される。なお、目標燃圧ｔｐｆｕｅｌ＿１と目標燃圧ｔｐｆｕｅｌ＿２は、ＣＮＧ用インジェクタ６８の上流側にて目標とする燃圧である。
【００４２】
また、コントローラ８０は、エンジン回転数ｎｅと吸入空気量ｇａに応じて目標燃圧を設定する。これにより、より確実に、低流量域において燃圧を低く維持する一方で、高流量域（吸入空気量ｇａが高い条件下）において燃圧を高く維持することが可能になる。そのため、より確実に、良好な燃圧の応答性の確保とＣＮＧ用インジェクタ６８の作動音による騒音の低減とを両立できる。
【００４３】
＜第２実施例＞
次に、第２実施例について説明する。そこで、本実施例におけるコントローラ８０による燃圧の制御について説明する。具体的には、コントローラ８０は、図５に示す制御ルーチンを所定時間毎に周期的に実行する。
【００４４】
図５に示すように、コントローラ８０は、エンジン回転数ｎｅと、吸入空気量ｇａと、アクセル開度ａｃｃを取込む（ステップＳ１１）。なお、このとき、コントローラ８０は、エンジン負荷ｋｌとスロットル開度ｔａも取り込んでもよい。
【００４５】
次に、コントローラ８０は、アクセル開度ａｃｃが所定値Ａよりも大きいとき（ステップＳ１２：ＹＥＳ）には、最終目標燃圧ＴＰＦＵＥＬを目標燃圧ｔｐｆｕｅｌ＿Ｈｉに設定して（ステップＳ１３）。燃圧を最終目標燃圧ＴＰＦＵＥＬに制御する（ステップＳ１４）。ここで、目標燃圧ｔｐｆｕｅｌ＿Ｈｉは、例えば、吸入空気量ｇａに応じた目標燃圧ｔｐｆｕｅｌ＿１である。
【００４６】
一方、コントローラ８０は、アクセル開度ａｃｃが所定値Ａ以下のとき（ステップＳ１２：ＮＯ）には、最終目標燃圧ＴＰＦＵＥＬを目標燃圧ｔｐｆｕｅｌ＿Ｌｏｗに設定して（ステップＳ１５）、燃圧を最終目標燃圧ＴＰＦＵＥＬに制御する（ステップＳ１４）。すなわち、コントローラ８０は、アクセル開度ａｃｃが所定値Ａ以下であるときには、車両が減速しているとの減速判定を行い、燃圧を低下させる低燃圧制御を行う。ここで、目標燃圧ｔｐｆｕｅｌ＿Ｌｏｗは、例えば、エンジン回転数ｎｅに応じた目標燃圧ｔｐｆｕｅｌ＿２である。
【００４７】
そして、燃料供給システム４０のＣＮＧ供給系４４は、コントローラ８０が図５に示す制御ルーチンを所定時間毎に周期的に実行することにより、例えば、図６に示すような制御の一例を行うことができる。
【００４８】
図６に示すように、時間Ｔ１においてアクセル開度ａｃｃが所定値Ａ以下になったときに、コントローラ８０は、最終目標燃圧ＴＰＦＵＥＬを目標燃圧ｔｐｆｕｅｌ＿Ｌｏｗに制御して、低燃圧制御を開始する。なお、所定値Ｂは、アイドリング時にて要求される燃圧の値である。なお、図６において、スロットル開度ｔａが所定値Ａ以下になったときに低燃圧制御が開始される場合の動作の様子が、点線で示されている。
【００４９】
本実施例によれば、コントローラ８０は、アクセル開度ａｃｃに基づいて車両の減速判定を行う減速判定部としても機能する。そして、コントローラ８０は、アクセル開度ａｃｃに基づいて車両の減速判定を行ったときに、低燃圧制御を開始する。ここで、スロットル開度ｔａは、アクセル開度ａｃｃの変化に遅れて変化する。そのため、本実施例によれば、スロットル開度ｔａに基づいて車両の減速判定を行う場合よりも、車両の減速時に早期に燃圧を低下させて、早期に燃圧を所定値Ｂ以下に低下させることができる。したがって、車両の減速時において、ＣＮＧ用インジェクタ６８の作動音による騒音の対策を、早期に行うことができる。
【００５０】
また、コントローラ８０は、アクセル開度ａｃｃが所定値Ａ以下になったときに車両の減速判定を行う。そして、このとき、所定値Ａは、エンジン回転数ｎｅに応じて設定される。
【００５１】
＜第３実施例＞
次に、第３実施例について説明する。そこで、本実施例におけるコントローラ８０による燃圧の制御について説明する。具体的には、コントローラ８０は、図７に示す制御ルーチンを所定時間毎に周期的に実行する。なお、第２実施例と異なる点を中心に説明する。
【００５２】
図７に示すように、コントローラ８０は、減速フューエルカット中であるとき（ステップＳ２５：ＹＥＳ）に、実燃圧ｐｆｕｅｌを取込む（ステップＳ２６）。ここで、実燃圧ｐｆｕｅｌとは、センサ（不図示）などで検出される実際の燃圧である。
【００５３】
次に、コントローラ８０は、実燃圧ｐｆｕｅｌが所定値Ｂ以下のとき（ステップＳ２７：ＮＯ）には、エンジン回転数ｎｅが所定値Ｃ以下であれば（ステップＳ３１：ＮＯ）、減速フューエルカット（Ｆ／Ｃ）から復帰させる、すなわち、エンジン１０を減速フューエルカット運転状態から通常運転状態（燃料が供給される運転状態）に復帰させる（ステップＳ３２）。ここで、所定値Ｃは、Ｆ／Ｃ復帰回転数（減速フューエルカットから復帰させるときの基準となるエンジン回転数ｎｅ）である。
【００５４】
一方、コントローラ８０は、実燃圧ｐｆｕｅｌが所定値Ｂよりも高いとき（ステップＳ２７：ＹＥＳ）には、エンジン回転数ｎｅが所定値Ｄ以下であれば（ステップＳ２８：ＮＯ）、減速フューエルカットから復帰させる（ステップＳ３２）。ここで、所定値Ｄは、Ｆ／Ｃ復帰回転数であり、所定値Ｃよりも高く設定されている。このようにして、実燃圧ｐｆｕｅｌが所定値Ｂよりも高いときには、Ｆ／Ｃ復帰回転数は、実燃圧ｐｆｕｅｌが所定値Ｂよりも低いときよりも高く設定されている。これにより、実燃圧ｐｆｕｅｌが所定値Ｂよりも高いときには、エンジン１０は、実燃圧ｐｆｕｅｌが所定値Ｂよりも低いときよりも早期に、減速フューエルカットから復帰する。
【００５５】
そして、燃料供給システム４０のＣＮＧ供給系４４は、コントローラ８０が図７に示す制御ルーチンを所定時間毎に周期的に実行することにより、例えば、図８に示すような制御の一例を行うことができる。
【００５６】
図８に示すように、時間Ｔ１１において、燃圧が所定値Ｂよりも高い条件下で、エンジン回転数ｎｅが所定値Ｄ以下になったとする。このとき、コントローラ８０は、減速フューエルカットから復帰させる。なお、図８において、エンジン回転数ｎｅが所定値Ｃ以下になったときに減速フューエルカットから復帰させる場合の動作の様子が、点線で示されている。
【００５７】
ここで、例えば、燃圧が所定値よりも高いときに車両が減速されて減速フューエルカットが行われると、ＣＮＧ用インジェクタ６８は作動しなくなるので燃圧は高い状態に維持されてしまう一方で、エンジン回転数ｎｅと車速ｓｐｄは低下する。そうすると、その後、減速フューエルカットから復帰してＣＮＧ用インジェクタ６８の作動が再開されたときには、燃圧が高い状態のまま、エンジン回転数ｎｅと車速ｓｐｄは低くなってエンジン１０はアイドリング状態になっているおそれがある。本来であれば、アイドリング時には燃圧を低くしたいが、燃圧を下げるためにはＣＮＧ用インジェクタ６８を作動させる必要がある。すると、アイドリング時には暗騒音が小さくなっているので、インジェクタの作動音が問題になる。
【００５８】
そこで、本実施例によれば、コントローラ８０は、Ｆ／Ｃ復帰回転数を燃圧に応じて設定する。これにより、燃圧に応じて減速フューエルカットから復帰させる時期を制御できる。そのため、例えば、燃圧が所定値よりも高いときには、Ｆ／Ｃ復帰回転数を高く設定して、すなわち、Ｆ／Ｃ復帰回転数を所定値Ｄに設定して、減速フューエルカットから復帰させる時期を早めて、早期に減速フューエルカットから復帰させることができる。したがって、車両の減速時において低下し続けるエンジン回転数ｎｅや車速ｓｐｄが未だ高い状態にあるときに、減速フューエルカットから復帰させて、ＣＮＧ用インジェクタ６８の作動を再開させることができる。ゆえに、減速フューエルカットから復帰させた後のＣＮＧ用インジェクタ６８の作動音を暗騒音で打ち消すことができる。
【００５９】
＜第４実施例＞
次に、第４実施例について説明する。そこで、本実施例におけるコントローラ８０による燃圧の制御について説明する。具体的には、コントローラ８０は、図９に示す制御ルーチンを所定時間毎に周期的に実行する。なお、第３実施例と異なる点を中心に説明する。
【００６０】
図９に示すように、コントローラ８０は、予め、車速ｓｐｄも取り込んでおく（ステップＳ４１）。
【００６１】
そして、コントローラ８０は、減速フューエルカット中であり（ステップＳ４５：ＹＥＳ）、かつ、車速ｓｐｄが２０ｋｍ／ｈ以上のとき（ステップＳ４７：ＮＯ）には、ステップＳ５２の処理に移行する。すなわち、コントローラ８０は、エンジン回転数ｎｅが所定値Ｃ以下のとき（ステップＳ５２：ＮＯ）に、減速フューエルカットから復帰させる（ステップＳ５３）。
【００６２】
一方、コントローラ８０は、減速フューエルカット中であり（ステップＳ４５：ＹＥＳ）、かつ、車速ｓｐｄが２０ｋｍ／ｈよりも低いとき（ステップＳ４７：ＹＥＳ）には、ステップＳ４８の処理に移行する。すなわち、コントローラ８０は、実燃圧ｐｆｕｅｌが所定値Ｂよりも大きく（ステップＳ４８：ＹＥＳ）、かつ、エンジン回転数ｎｅが所定値Ｄ以下（ステップＳ４９：ＮＯ）ときには、減速フューエルカットから復帰させる（ステップＳ５３）。
【００６３】
本実施例によれば、コントローラ８０は、Ｆ／Ｃ復帰回転数を車速に応じて設定する。これにより、車速に応じて減速フューエルカットから復帰させる時期を制御できる。そのため、例えば、車速が所定値よりも低いときには、Ｆ／Ｃ復帰回転数を高く設定して、すなわち、Ｆ／Ｃ復帰回転数を所定値Ｄに設定して、減速フューエルカットから復帰させる時期を早めて、早期に減速フューエルカットから復帰させることができる。これにより、車両の減速時において低下し続けるエンジン回転数ｎｅや車速ｓｐｄが未だ高い状態にあるときに、減速フューエルカットから復帰させて、ＣＮＧ用インジェクタ６８の作動を再開させることができる。そのため、減速フューエルカットから復帰した後のＣＮＧ用インジェクタ６８の作動音を暗騒音で打ち消すことができる。
【００６４】
また、コントローラ８０は、車速が所定値よりも高いときには、Ｆ／Ｃ復帰回転数を高く設定しない、すなわち、Ｆ／Ｃ復帰回転数を所定値Ｃに設定する。例えば、図１０に示すように、時間Ｔ２１において、車速ｓｐｄが２０ｋｍ／ｈよりも高くなっているので、エンジン回転数ｎｅが所定値Ｄ以下になっていても、コントローラ８０は、減速フューエルカットを継続させる。そして、その後、時間Ｔ２２において、エンジン回転数ｎｅが所定値Ｃ以下になったときに、コントローラ８０は、減速フューエルカットから復帰させる。このように、車速が所定値よりも高いときにはＣＮＧ用インジェクタ６８の作動音を暗騒音で打ち消すことができるので、Ｆ／Ｃ復帰回転数を高く設定しない。
【００６５】
＜その他の適用例＞
本発明の気体燃料供給装置は、図１１に示すような燃料電池システム１０１にも使用される。車両に搭載される燃料電池システム１０１は、図１１に示すように、燃料電池（ＦＣ）１１０、水素ボンベ１１２、水素供給通路１１４、水素排出通路１１６、主止弁１１８、第１切換弁１２０、高圧レギュレータ１２２、水素供給ユニット１２４、中圧リリーフ弁１２６、低圧リリーフ弁１２８、エア供給通路１３０、エア排出通路１３２、エアポンプ１３４、第２切換弁１３６、１次圧センサ１３８、エア圧センサ１４０、コントローラ１４２などを有している。
【００６６】
この燃料電池システム１０１は、電動自動車に搭載され、その駆動用モータ（図示略）に電力を供給するために使用される。燃料電池１１０は、燃料ガス（気体燃料）としての水素ガスと酸化剤ガスとしてのエアの供給を受けて発電を行う。燃料電池１１０で発電した電力は、インバータ（図示略）を介して駆動用モータ（図示略）に供給される。水素ボンベ１１２には、高圧の水素ガスが蓄えられる。なお、燃料電池１１０と駆動用モータは、本発明の「動力源」の一例である。
【００６７】
燃料電池１１０のアノード側には、本発明の気体燃料供給装置の一例である水素供給システム１６０が設けられている。この水素供給システム１６０は、水素ボンベ１１２から供給先の燃料電池１１０へ水素ガスを供給するための水素供給通路１１４と、燃料電池１１０から導出される水素オフガスを排出するための水素排出通路１１６とを備えている。水素ボンベ１１２の直下流の水素供給通路１１４には、水素ボンベ１１２から水素供給通路１１４への水素ガスの供給と遮断を切り換える電磁弁よりなる主止弁１１８が設けられる。水素排出通路１１６には、電磁弁よりなる第１切換弁１２０が設けられる。
【００６８】
主止弁１１８より下流の水素供給通路１１４には、水素ガスの圧力を減圧するための高圧レギュレータ１２２が設けられる。主止弁１１８と高圧レギュレータ１２２との間の水素供給通路１１４には、その中の圧力を検出するための１次圧センサ１３８が設けられる。
【００６９】
高圧レギュレータ１２２より下流の水素供給通路１１４には、燃料電池１１０へ供給される水素ガスの流量及び圧力を調節するための水素供給ユニット１２４が設けられる。
【００７０】
水素供給ユニット１２４は、導入ブロック１５０と、導出ブロック１５２と、インジェクタ１５４と、２次圧センサ１５６と、３次圧センサ１５８などを備えている。導入ブロック１５０は、水素供給通路１１４の水素ガスをインジェクタ１５４へ分配する部材である。導出ブロック１５２は、インジェクタ１５４から噴射される水素ガスを合流させる部材である。２次圧センサ１５６は、導入ブロック１５０内の圧力を検出する。また、３次圧センサ５８は、導出ブロック１５２内の圧力を検出する。なお、インジェクタ１５４は、本発明の「インジェクタ」の一例である。
【００７１】
以上のような構成の水素供給ユニット１２４は、導入ブロック１５０に導入された水素ガスをインジェクタ１５４により導出ブロック１５２へ噴射することで、水素ガスを減圧する。
【００７２】
中圧リリーフ弁１２６は、高圧レギュレータ１２２と水素供給ユニット１２４との間の水素供給通路１１４に配置されている。低圧リリーフ弁１２８は、水素供給ユニット１２４と燃料電池１１０との間の水素供給通路１１４に配置されている。中圧リリーフ弁１２６と低圧リリーフ弁１２８は、各々、水素供給通路１１４の中の圧力が所定値以上となったときに開弁して圧力を抜く。
【００７３】
一方、燃料電池１１０のカソード側には、エア供給システムが設けられている。エア供給システムには、燃料電池１１０にエアを供給するためのエア供給通路１３０と、燃料電池１１０から導出されるエアオフガスを排出するためのエア排出通路１３２とが設けられている。エア供給通路１３０には、燃料電池１１０に供給されるエア流量を調節するためのエアポンプ１３４が設けられている。エアポンプ１３４より下流のエア供給通路１３０には、エア圧力を検出するためのエア圧センサ１４０が設けられる。エア排出通路１３２には、電磁弁よりなる第２切換弁１３６が設けられる。
【００７４】
上記構成の水素供給システム１６０において、水素ボンベ１１２から導出される水素ガスは、水素供給通路１１４を通り、主止弁１１８、高圧レギュレータ１２２、水素供給ユニット１２４を介して燃料電池１１０に供給される。燃料電池１１０に供給された水素ガスは、燃料電池１１０にて発電に使用された後、燃料電池１１０から水素オフガスとして水素排出通路１１６及び第１切換弁１２０を介して排出される。
【００７５】
また、上記構成のエア供給システムにおいて、エアポンプ１３４によりエア供給通路１３０へ吐出されたエアは燃料電池１１０に供給される。燃料電池１１０に供給されたエアは、燃料電池１１０にて発電に使用された後、燃料電池１１０からエアオフガスとしてエア排出通路１３２及び第２切換弁１３６を介して排出される。
【００７６】
この燃料電池システム１０１は、システムの制御を司るコントローラ１４２を更に備える。コントローラ１４２は、燃料電池１１０へ供給される水素ガスの流れを制御するために、１次圧センサ１３８、水素供給ユニット１２４に備わる２次圧センサ１５６及び３次圧センサ１５８の検出値に基づき、主止弁１１８、水素供給ユニット１２４に備わるインジェクタ１５４を制御する。また、コントローラ１４２は、水素排出通路１１６の水素オフガスの流れを制御するために、第１切換弁１２０を制御する。なお、コントローラ１４２は、本発明の「制御部」の一例である。
【００７７】
一方、コントローラ１４２は、燃料電池１１０へ供給されるエアの流れを制御するために、エア圧センサ１４０の検出値に基づきエアポンプ１３４を制御する。また、コントローラ１４２は、エア排出通路１３２のエアオフガスの流れを制御するために、第２切換弁１３６を制御する。また、コントローラ１４２は、燃料電池１１０の発電に係る電圧値及び電流値をそれぞれ入力するようになっている。コントローラ１４２は、中央処理装置（ＣＰＵ）及びメモリを備え、燃料電池１１０へ供給される水素ガス量及びエア量を制御するために、メモリに記憶された所定の制御プログラムに基づいてインジェクタ１５４及びエアポンプ１３４等を制御する。
【００７８】
以上のような構成の燃料電池システム１０１の水素供給システム１６０において、コントローラ１４２は、インジェクタ１５４の上流側の燃圧を制御する。具体的には、コントローラ１４２は、前記のエンジン回転数ｎｅを駆動用モータの回転数に置き換え、吸入空気量ｇａを燃料電池１１０への供給水素量または供給空気量に置き換えて、前記のコントローラ８０と同様の制御を行う。
【００７９】
なお、上記した実施の形態は単なる例示にすぎず、本発明を何ら限定するものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることはもちろんである。
【符号の説明】
【００８０】
１    バイフューエルエンジンシステム
１０  エンジン
１２  吸気通路
１６  スロットルバルブ
４０  燃料供給システム
４２  ガソリン供給系
４４  ＣＮＧ供給系
４８  ＣＮＧタンク
５６  高圧燃料供給通路
６４  ＣＮＧ用デリバリパイプ
６６  高圧レギュレータ
６８  ＣＮＧ用インジェクタ
８０  コントローラ
１０１  燃料電池システム
１１０  燃料電池（ＦＣ）
１１２  水素ボンベ
１１４  水素供給通路
１２４  水素供給ユニット
１４２  コントローラ
１５４  インジェクタ
１６０  水素供給システム
【図１】
0006512843.tif 000002
【図２】
0006512843.tif 000003
【図３】
0006512843.tif 000004
【図４】
0006512843.tif 000005
【図５】
0006512843.tif 000006
【図６】
0006512843.tif 000007
【図７】
0006512843.tif 000008
【図８】
0006512843.tif 000009
【図９】
0006512843.tif 000010
【図１０】
0006512843.tif 000011
【図１１】
0006512843.tif 000012
【図１２】
0006512843.tif 000013