(57)【要約】【課題】使用燃料として、ガソリンと該ガソリンに比べて触媒未活性時の排気エミッションが少ない水素とを切換え可能としたデュアルフューエルエンジン１１において、排気エミッションの低減を図るための触媒状態に基づいた燃料選択条件と、乗員の望む走行状況を可能とするための該乗員の意思に基づいた燃料選択条件との干渉を防止して適切な使用燃料を選択可能にする。【解決手段】ＰＣＭ６にて、触媒が活性状態にあると判定されたときにおいて、触媒が未活性状態にあるときには、燃料切換えスイッチ３４により選択されている燃料に拘わらず水素を使用燃料とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載され、使用燃料として、第一燃料と該第一燃料に比べて触媒未活性時の排気エミッションが少ない第二燃料とを切換え可能としたデュアルフューエルエンジンの制御装置であって、
上記触媒の活性状態に関連する値を検出する触媒状態関連値検出手段と、
上記触媒状態関連値検出手段により検出された値に基づいて、上記触媒が活性状態にあるか未活性状態にあるかを判定する触媒状態判定手段と、
上記車両の乗員の操作により上記第一燃料と上記第二燃料との一方を選択可能な燃料選択手段と、
上記第一燃料と上記第二燃料との一方を使用燃料とする燃料確定手段とを備え、
上記燃料確定手段は、上記触媒状態判定手段により上記触媒が未活性状態にあると判定されたときには、上記燃料選択手段により選択された燃料に拘わらず上記第二燃料を使用燃料とするように構成されていることを特徴とするデュアルフューエルエンジンの制御装置。
【請求項２】
請求項１記載のデュアルフューエルエンジンの制御装置において、
上記第一燃料はガソリンであり、
上記第二燃料は水素であることを特徴とするデュアルフューエルエンジンの制御装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載のデュアルフューエルエンジンの制御装置おいて、
上記乗員の加速要求の大きさに関連する値を検出する加速要求関連値検出手段と、
上記加速要求関連値検出手段により検出された値に基づいて、上記乗員の加速要求レベルが所定レベルよりも大きいか否かを判定する加速要求判定手段とを備え、
上記第一燃料使用時におけるエンジントルクは、上記第二燃料使用時に比べて大きいものであり、
上記燃料確定手段は、上記触媒状態判定手段により触媒が未活性状態にあると判定されて上記第二燃料が使用燃料とされているときにおいて、上記加速要求判定手段により乗員の加速要求レベルが所定レベルよりも大きいと判定され且つ上記燃料選択手段により上記第一燃料が選択されたときには、使用燃料を上記第二燃料から該第一燃料に切換えるように構成されていることを特徴とするデュアルフューエルエンジンの制御装置。
【請求項４】
請求項３記載のデュアルフューエルエンジンの制御装置において、
上記燃料確定手段は、上記加速要求判定手段により乗員の加速要求レベルが所定レベルよりも大きいと判定され且つ上記燃料選択手段により上記第一燃料が選択されて該第一燃料が使用燃料とされた後、上記加速要求判定手段により乗員の加速要求レベルが所定レベル以下になったと判定されたときには、上記触媒状態判定手段により上記触媒が未活性状態にあると判定されたとしても、上記燃料選択手段により上記第二燃料が選択されない限り、上記使用燃料を上記第一燃料から上記第二燃料に切換えずに上記第一燃料のまま維持するように構成されていることを特徴とするデュアルフューエルエンジンの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２つの使用燃料を選択的に切換えて駆動可能なデュアルフューエルエンジンの制御装置に関する技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、使用燃料をガソリン（第一燃料）と気体燃料（第二燃料）とで選択的に切換え可能なデュアルフューエルエンジンは知られており（例えば特許文献１参照）、このデュアルフューエルエンジン（以下、エンジンと呼ぶ）は、上記使用燃料の燃焼過程で発生するＨＣやＮＯｘ等の有害物質を浄化するための触媒を排気通路中に有している。
【０００３】
ここで、上記気体燃料を使用燃料として上記エンジンを運転した場合に上記触媒通過後の排ガス中に含まれる有害物質（以下、排気エミッションと呼ぶ）は、該触媒が未活性状態にあるときにおいては上記ガソリンを使用燃料とした場合に比べて少ないものとされており、上記エンジンは、エンジン始動直後等の冷間始動時において該触媒がその温度が活性化温度よりも低いために未活性状態にあるときには、上記気体燃料を使用燃料とする一方、該エンジン内の暖気が進むに伴って、触媒が加熱されて活性化温度に達するとともに活性化状態になったときには、上記ガソリンを使用燃料とするように構成されている。
【０００４】
従って、触媒が未活性状態にあるときには常に、ガソリンに比べて該未活性状態における排気エミッションが少ない気体燃料を使用燃料とすることができ、これにより排気エミッションの低減を図ってクリーンなエンジンを実現している。
【特許文献１】特開２０００−２１３３９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上述のようなデュアルフューエルエンジンを搭載した車両においては、第一燃料と第二燃料との化学的性質の違いに起因して、そのいずれを使用燃料とするかによって車両の燃費やエンジンの出力トルク（以下、エンジントルクと呼ぶ）が異なってくる場合がある。このため、燃費を重視した走行状態やトルクを重視した走行状態等、乗員が望む走行状態に応じて、使用燃料を乗員自らの意思で選択したいという要求がある。
【０００６】
このような要求に応えるために、例えば乗員が操作可能な燃料切換えスイッチ（燃料選択手段）を予め設けておくとともに、該燃料切換えスイッチを乗員が操作することで、乗員が使用燃料を選択可能にすることが考えられる。この場合、触媒の活性状態に基づいて使用燃料を選択する燃料選択条件（以下、第一の燃料選択条件と呼ぶ）の他に、乗員が上記燃料切換えスイッチを操作することにより決まる該乗員の意思に基づく燃料選択条件（以下、第二の燃料選択条件と呼ぶ）を更に付加する必要がある。
【０００７】
しかしながら、このような乗員の意図に基づく第二の燃料選択条件を単に付加した場合、上記第一の燃料選択条件及び上記第二の燃料選択条件の２つの条件が互いに干渉するという問題がある。すなわち、例えば、第一の燃料選択条件を基に使用燃料として第二燃料が選択されているときにおいて、上記第二の燃料選択条件を基に使用燃料として第一燃料が選択されたときに、該第一燃料と第二燃料のうちのいずれを使用燃料とするかが問題がとなる。
【０００８】
本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、使用燃料として、第一燃料と該第一燃料に比べて触媒未活性時の排気エミッションが少ない第二燃料とを切換え可能としたデュアルフューエルエンジンにおいて、該エンジンを搭載した車両の乗員が使用燃料を選択するための燃料選択手段を備えた場合に、上記排気エミッションの低減を図るための触媒の活性状態に基づいた燃料選択条件と、乗員の望む走行状態を可能とするための該乗員の意思に基づいた燃料選択条件との干渉を防止して適切な使用燃料を選択可能にしようとすることにある。
【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、この発明では、乗員の操作により第一燃料と第二燃料との一方を選択可能な燃料選択手段を備え、触媒が未活性状態にあるときには、上記燃料選択手段により選択された燃料に拘わらず上記第二燃料を使用燃料とするようにした。
【００１０】
具体的には、請求項１の発明では、使用燃料として、第一燃料と該第一燃料に比べて触媒未活性時の排気エミッションが少ない第二燃料とを切換え可能としたデュアルフューエルエンジンの制御装置を対象とする。
【００１１】
そして、上記触媒の活性状態に関連する値を検出する触媒状態関連値検出手段と、上記触媒状態関連値検出手段により検出された値に基づいて上記触媒が活性状態にあるか未活性状態にあるかを判定する触媒状態判定手段と、乗員の操作により上記第一燃料と上記第二燃料との一方を選択可能な燃料選択手段と、上記第一燃料と上記第二燃料との一方を使用燃料とする燃料確定手段とを備え、上記燃料確定手段は、上記触媒状態判定手段により上記触媒が未活性状態にあると判定されたときには、上記燃料選択手段により選択された燃料に拘わらず上記第二燃料を使用燃料とするように構成されているものとする。
【００１２】
上記の構成により、例えばエンジン始動直後等の冷間始動時において触媒がその温度が低いために未活性状態にある場合には、上記第一燃料に比べて触媒未活性時における排気エミッションが少ない第二燃料が使用燃料として選択されることとなる。従って、触媒未活性時において上記第一燃料を使用燃料とするようにした場合に比べて排気エミッションを低減することができる。
【００１３】
尚、触媒が活性化温度に達して活性状態にあるときには、例えば上記燃料選択手段により乗員が選択した燃料を使用燃料とすることで、乗員の望む走行状態に応じて、乗員自らが使用燃料を選択することが可能となる。具体的には、例えば、上記第一燃料及び第二燃料のうちのいずれを使用燃料とするかによって車両の燃費が異なる場合に、乗員が燃費重視の走行を望んでいるときには、使用燃料として燃費が良い方の燃料を選択する等すればよい。
【００１４】
請求項２の発明では、請求項１記載のデュアルフューエルエンジンの制御装置において、上記第一燃料はガソリンであり、上記第二燃料は水素であるものとする。
【００１５】
これによれば、水素を第二燃料として使用燃料とすることで、その燃焼過程において、若干ＮＯｘが排出されるものの、ガソリン等の化石燃料とは異なり燃料中にＣ（炭素）やＳ（硫黄）を含まないためにＣＯ２（二酸化炭素）やＳＯｘ等を排出せずにクリーンなエンジンを実現することが可能となる。
【００１６】
請求項３の発明では、請求項１又は２記載のデュアルフューエルエンジンの制御装置おいて、乗員の加速要求の大きさに関連する値を検出する加速要求関連値検出手段と、上記加速要求関連値検出手段により検出された値に基づいて乗員の加速要求レベルが所定レベルよりも大きいか否かを判定する加速要求判定手段とを備え、上記第一燃料使用時におけるエンジントルクは、上記第二燃料使用時に比べて大きいものであり、上記燃料確定手段は、上記触媒状態判定手段により触媒が未活性状態にあると判定されて上記第二燃料が使用燃料とされているときにおいて、上記加速要求判定手段により乗員の加速要求レベルが所定レベルよりも大きいと判定され且つ上記燃料選択手段により上記第一燃料が選択されたときには、使用燃料を上記第二燃料から該第一燃料に切換えるように構成されているものとする。
【００１７】
このことにより、例えば、上記加速要求の大きさに関連する値として、車速やアクセル開度を検出するとともに、該検出値を基にエンジンの要求トルクを算出して、該要求トルクが所定値よりも大きいか否かを判定することで、乗員の加速要求の大きさを示す加速要求レベルが所定レベルよりも大きいか否かを判定することが可能となる。
【００１８】
また、上記加速要求判定手段により乗員の加速要求レベルが所定レベルよりも大きいと判定され且つ上記燃料選択手段により乗員が第一燃料を選択したときに限り、触媒が未活性状態であっても、使用燃料を第二燃料から第一燃料に切換えることが可能となる。
【００１９】
従って、触媒が未活性状態にあるときに、上記第一燃料を使用燃料とすることで排気エミッションが増加する嫌いはあるものの、第二燃料を使用燃料とした場合に比べて高いエンジントルクを得ることができ、この結果、例えば、駆動源として上記エンジンの駆動力をドライブシャフト等を介してエンジンの駆動輪に伝達するタイプの車両（エンジン駆動車両）において、該車両の駆動輪を高トルクで駆動して強い加速を実現することが可能となる。
【００２０】
よって、例えば高速道路の登坂車線等において十分な加速ができないために車速が不足することにより後方車両に追突される等の危険を防止することができ、この結果、車両の走行安全性を高めることができる。
【００２１】
また、例えば、駆動輪を駆動するモータと発電用のエンジンとを備えた所謂シリーズハイブリッド車両においても、上記エンジン駆動車両と同様の作用効果を得ることができる。
【００２２】
すなわち、通常、シリーズハイブリッド車両は、エンジンにより駆動されるジェネレータ（発電機）を有していて、該ジェネレータから供給される電力によりモータを駆動するようになっている。従って、上記第一燃料を使用燃料とすることで、第二燃料を使用燃料とした場合に比べてジェネレータを高トルクで駆動することができる。よって、ジェネレータからモータに対してより多くの電力を供給して、該モータにより駆動される駆動輪を高トルクで駆動することが可能となる。
【００２３】
請求項４の発明では、請求項３記載のデュアルフューエルエンジンの制御装置において、上記燃料確定手段は、上記加速要求判定手段により乗員の加速要求レベルが所定レベルよりも大きいと判定され且つ上記燃料選択手段により上記第一燃料が選択されて該第一燃料が使用燃料とされた後、上記加速要求判定手段により乗員の加速要求レベルが所定レベル以下になったと判定されたときには、上記触媒状態判定手段により上記触媒が未活性状態にあると判定されたとしても、上記使用燃料を上記第一燃料から上記第二燃料に切換えずに上記第一燃料のまま維持するように構成されているものとする。
【００２４】
このことにより、例えば加速を頻繁に繰り返す状況下において、触媒が未活性状態にあったとしても、使用燃料を、第二燃料に比べてエンジントルクの大きな第一燃料のまま維持することができる。従って、再度の加速時（加速要求レベルが再度所定レベルを上回ったとき）に、使用燃料が第二燃料から第一燃料に切換わることにより発生するトルクショックを抑制することができる。
【発明の効果】
【００２５】
以上説明したように、本発明のデュアルフューエルエンジンの制御装置によると、乗員の操作により第一燃料と該第一燃料に比べて該未活性時における排気エミッションが少ない第二燃料との一方を選択可能な燃料選択手段を備えるとともに、触媒が未活性状態にあるときには、上記燃料選択手段により選択されている燃料に拘わらず上記第二燃料を使用燃料とするようにしたことで、乗員が望む走行状態を実現するための該乗員の意思による使用燃料の選択を可能としつつ、排気エミッションの低減を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２７】
（実施形態１）
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（以下、エンジンと呼ぶ）の制御装置を搭載したハイブリッド車両の概略構成図である。車両１は、エンジン１１及びモータ１７を動力源として備え、このエンジン１１は発電にのみ使用して、車両１が動くための動力は全てモータ１７に頼る所謂シリーズハイブリッド車両である。車両１は、上記エンジン１１及びモータ１７の他に、高電圧バッテリ１２（以下、バッテリ１２と呼ぶ）と、上記エンジン１１により駆動されるジェネレータ１３（発電機）とを備えている。
【００２８】
上記エンジン１１は、図３に示すように、同じエンジン運転条件下で使用した時のエンジントルクが互いに異なるガソリン（第一燃料に相当）及び水素（第二燃料に相当）を切換えて使用可能に構成されており、同じエンジン回転数及びスロットル開度でのエンジントルクは、ガソリンを使用燃料としたときの方が水素を使用燃料としたときよりも大きい。また、後述する高トルク運転時や中トルク運転時等、エンジン１１により駆動されるジェネレータ１３によってモータ１７を駆動する場合には、ガソリンを使用燃料とすることによって水素を使用燃料とした場合に比べてジェネレータ１３のロータ（図示略）を高トルクで高速回転させることができ、この結果、より多くの電力をモータ１７に供給することが可能となる。従って、モータ１７の出力トルク（以下、モータトルクと呼ぶ）も、同じエンジン回転数及びスロットル開度においては、ガソリンを使用燃料としたときの方が水素を使用燃料としたときに比べて大きくなる。
【００２９】
上記エンジン１１は、図２に示すようにトロコイド内周面を有する繭状のロータハウジングとサイドハウジングとにより囲まれてなるロータ収容室（以下、気筒という）２３に概略三角形状のロータ２４が収容されて構成されており、そのロータ２４の外周側に３つの作動室が区画されている。このエンジン１１は、図示は省略するが、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込むようにして一体化し、その間に形成される２つの気筒２３，２３にそれぞれロータ２４，２４を収容した２ロータタイプのものであり、図２では、その２つの気筒２３，２３を展開した状態で図示している。
【００３０】
上記各ロータ２４は、該ロータ２４外周の３つの頂部にそれぞれ配設されたシール部が各々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エキセントリックシャフト２５の周りを自転しながら、該エキセントリックシャフト２５の軸心の周りに公転するようになっている。そして、ロータ２４が１回転する間に、該ロータ２４の各頂部間にそれぞれ形成された作動室が周方向に移動しながら、吸気、圧縮、膨張（燃焼）及び排気の各行程を行い、これにより発生する回転力がロータ２４を介してエキセントリックシャフト２５から出力される。
【００３１】
上記エンジン１１の各気筒２３には、それぞれ２つの点火プラグ１４，１４が設けられており、この２つの点火プラグ１４，１４はそれぞれ、ロータハウジングの短軸近傍に配設されている一方、各気筒２３には、後述の水素燃料タンク１６（図１参照）から供給された水素を筒内に直接噴射する２つの水素噴射用のインジェクタ４がそれぞれ設けられており（図２では各気筒２３に１つのみ示す）、各気筒２３に設けられた２つのインジェクタ４はそれぞれ、ロータハウジングの長軸近傍に、エキセントリックシャフト２５の軸方向に並んで配置されている。
【００３２】
また、上記各気筒２３には、吸気行程にある作動室に連通するように吸気通路２が連通していると共に、排気行程にある作動室に連通するように排気通路３が連通している。吸気通路２は、上流側では１つであるが、下流側では、２つに分岐してそれぞれ上記各気筒２３の作動室に連通している。また、排気通路３は、上流側では、各気筒２３の作動室にそれぞれ連通して２つ設けられているが、下流側では、１つに合流されている。この排気通路３の該合流部よりも下流側には、排気ガス中のＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘ等の有害成分を浄化するために三元触媒を用いた排気浄化装置（触媒コンバータ）３０が配設され、この排気浄化装置３０には、触媒温度を検出する触媒温度センサ３５が付設されている。
【００３３】
上記吸気通路２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２１により駆動されて通路２の断面積（弁開度）を調節するスロットル弁２２が配設され、吸気通路２の分岐部よりも下流側には、ガソリン燃料タンク１５（図１参照）から供給されるガソリンを吸気通路２（分岐した部分）内に噴射するためのガソリン噴射用のインジェクタ５，５が配設されている。
【００３４】
そして、上記各点火プラグ１４、スロットル弁２２のアクチュエータ２１並びに水素及びガソリン噴射用の各インジェクタ４，５は、パワートレインコントロールモジュール６（以下、ＰＣＭ６と呼ぶ）によって作動制御されるようになっている。
【００３５】
すなわち、各点火プラグ１４は、ロータ２４の回転位置に応じて所定のタイミングで点火される。また、スロットル弁２２のアクチュエータ２１は、車両の乗員のアクセルペダルの踏込み量（アクセル開度）を検出するアクセル開度センサ３３（図２参照）の出力信号に応じてＰＣＭ６により制御されてスロットル弁２２の開度を調整する。つまり、スロットル弁２２の開度を、該開度を検出するスロットル弁開度センサ（本実施形態では、アクチュエータ２１が兼ねている）の出力値が、上記アクセル開度センサ３３の出力値に対応して予め決められた値になるように調整する。更に、水素噴射用のインジェクタ４は、使用燃料が水素である場合に、ロータ２４の回転位置に応じて所定のタイミングで水素を気筒２３内（作動室内）に噴射し、ガソリン噴射用のインジェクタ５は、使用燃料がガソリンである場合に、ロータ２４の回転位置に応じて所定のタイミングでガソリンを吸気通路２内に噴射する。
【００３６】
一方、上記バッテリ１２は、図１に示すように、ジェネレータ１３及びモータ１７にそれぞれ、ＡＣ−ＤＣコンバータ２０ａ及びＤＣ−ＡＣコンバータ２０ｂを介して接続されていて、ジェネレータ１３からの発電電力及びモータ１７からの回生電力が供給されることで充電される。また、該バッテリ１２は、ジェネレータ１３及びモータ１７を駆動させるためのものであって、電力をジェネレータ１３及びモータ１７へ供給する。
【００３７】
上記モータ１７は、両駆動輪１８にディファレンシャルギア１９を介して連結されていて、車両の定速運転時等のように該モータ１７に要求される出力トルク（以下、要求トルクと呼ぶ）が低い低トルク運転時や車両始動時にはバッテリ１２から供給される電力により駆動され、中トルク運転時にはエンジン１１により駆動されるジェネレータ１３から供給される電力によって駆動され、急加速時等の要求トルクが高い高トルク運転時には該ジェネレータ１３及びバッテリ１２の双方から供給される電力により駆動される。
【００３８】
尚、バッテリ１２の蓄電量が少ないときには、上記エンジン１１を運転させてジェネレータ１３を作動させることによって、モータ１７を上記要求トルクで駆動するために必要な電力（以下、モータの必要電力と呼ぶ）よりも大きな電力を該ジェネレータ１３にて発生させるとともに、該ジェネレータ１３で発生した電力と上記モータ１７の必要電力との差分をバッテリ１２に供給して充電を行う。
【００３９】
上記ＡＣ−ＤＣコンバータ２０ａ及びＤＣ−ＡＣコンバータ２０ｂは、上記ＰＣＭ６により制御されていて、バッテリ１２、ジェネレータ１３，及びモータ１７の相互間での電力の授受及び変換を制御するように構成されている。
【００４０】
具体的には上記ＡＣ−ＤＣコンバータ２０ａは、交流電力を直流電力に変換するものであり、上記ＤＣ−ＡＣコンバータ２０ｂは、直流電力を周波数等を制御した交流電力に変換するものである。そして、ジェネレータ１３からの電力をモータ１７に供給する際には、該ジェネレータ１３で発生した交流電力は一旦、ＡＣ−ＤＣコンバータ２０ａにより直流電力に変換された後、再度、上記ＤＣ−ＡＣコンバータ２０ｂにより直流電力から交流電力に変換されてモータ１７へと供給される。また、バッテリ１２からの電力をモータ１７に供給する際には、該バッテリ１２から出力された直流電力は、上記ＤＣ−ＡＣコンバータ２０ｂにより所定の周波数の交流電力に変換されてモータ１７へと供給される。また更に、バッテリ１２の充電を行う際には、ジェネレータ１３で発生した交流電力はＡＣ−ＤＣコンバータ２０ａにより直流電力に変換されてバッテリ１２へと供給される。
【００４１】
一方、図２に示すように、上記ＰＣＭ６には、バッテリ電流／電圧センサ３１と、車速センサ３２と、アクセル開度センサ３３と、燃料切換えスイッチ３４と、触媒温度センサ３５とが信号の授受可能に接続されている。
【００４２】
上記バッテリ電流／電圧センサ３１は、バッテリ１２の電流の強さ及び電圧を検出するものであって、バッテリ１２の電流の強さ及び電圧を検出すると、その検出信号をＰＣＭ６へ出力する。そして、ＰＣＭ６は、バッテリ電流／電圧センサ３１からの検出信号を受けると、バッテリ１２の蓄電量とバッテリ１２の充放電量とを算出する。尚、ＰＣＭ６は、算出されたバッテリ１２の蓄電量が所定量を下回ったときには、エンジン１１を運転させてジェネレータ１３を作動させることで、該バッテリ１２の蓄電量が所定量以上になるようにその充電を行う。
【００４３】
上記アクセル開度センサ３３は、車両１のアクセル（図示せず）の開度を検出するものであって、アクセル開度を検出すると、その検出信号をＰＣＭ６へ出力する。
【００４４】
上記車速センサ３２は、車両１の車速を検出するものであって、車速を検出すると、その検出信号をＰＣＭ６へ出力する。
【００４５】
そして、ＰＣＭ６は、アクセル開度センサ３３及び車速センサ３２からの検出信号を受けると、上記要求トルクを算出（推定）するとともに、該要求トルクに基づいて、エンジン１１の運転要求の有無つまりエンジン１１を運転させる必要があるか否か、及び、乗員の加速要求の大きさ（加速要求レベル）を判定する。
【００４６】
具体的には、ＰＣＭ６は、図４に示すマップから、要求トルクが第一所定値よりも大きいときには、上述した中トルク運転及び高トルク運転が求められているものとしてエンジン１１の運転要求が有ると判定する一方、要求トルクが第一所定値以下のときには、上述した低トルク運転が求められているものとしてエンジン１１の運転要求が無いと判定する。ここで、図４におけるエンジン運転要求有りとエンジン運転要求無しとの境界ラインは、上記第一所定値に対応する等トルクラインである。
【００４７】
また更に、ＰＣＭ６は、図４に示すマップから、上記エンジン運転要求があるときにおいて要求トルクが第二所定値よりも大きいときには、加速要求レベルが所定レベルよりも大きいと判定し、要求トルクが第二所定値以下のときには、加速要求レベルが所定レベルよりも小さいと判定する。ここで、図４における加速要求レベル大と加速要求レベル小との境界ラインは、上記第二所定値（所定レベル）に対応する等トルクラインである。従って、上記アクセル開度センサ３３及び車速センサ３２は、乗員の加速要求に関連する値を検出する加速要求関連値検出手段を構成し、ＰＣＭ６は、この加速要求関連値検出手段により検出された値に基づいて乗員の加速要求レベルが所定レベルよりも大きいか否かを判定する判定手段を構成することとなる。
【００４８】
一方、上記触媒温度センサ３５は、上述したように触媒温度を検出して、その検出信号をＰＣＭ６へと出力する。ＰＣＭ６は、該触媒温度センサ３５からの検出信号を受けて、触媒の活性状態つまり触媒が活性状態にあるか未活性状態にあるかを判定するとともに、排気エミッションの低減を図るうえで望ましい燃料（以下、排気最適化燃料と呼ぶ）を上記触媒の活性状態に基づいて選択する。具体的には、ＰＣＭ６は、検出された触媒温度が活性化温度（本実施形態においては３５０℃）以上のときには、該触媒が活性状態にあると判定してガソリンを上記排気最適化燃料として選択する一方、触媒温度が活性化温度未満であるときには、触媒が未活性状態にあると判定して、該未活性状態における排気エミッションがガソリンに比べて少ない水素を上記排気最適化燃料として選択する。
【００４９】
こうして、上記触媒温度センサ３５は、触媒の活性状態に関連する値（本実施形態においては触媒温度）を検出する触媒状態関連値検出手段を構成することになり、ＰＣＭ６は、上記触媒状態関連値検出手段により検出された値に基づいて上記触媒が活性状態にあるか未活性状態にあるかを判定する触媒状態判定手段を構成することとなる。
【００５０】
上記燃料切換えスイッチ３４は、ガソリン及び水素のうち、使用燃料として乗員が要求する燃料（以下、乗員の要求燃料と呼ぶ）を選択するためのものであって、図示しないインストルメントパネルに設けられたナビゲーション装置のタッチパネル式のディスプレイ７４（図７参照）に乗員が指示可能に表示されている。この燃料切換えスイッチ３４は、図７に示すように、水素を選択するための水素選択用ボタン３４ａと、ガソリンを選択するためのガソリン選択用ボタン３４ｂとを備えていて、該両ボタン３４ａ，３４ｂのうちの一方を乗員が指で触れて選択することで、該選択されたボタン３４ａ，３４ｂに対応する選択信号を上記ＰＣＭ６へと出力し続けるようになっている。具体的には、燃料切換えスイッチ３４は、例えば水素選択用ボタン３４ａが選択されると該ボタン３４ａに対応する選択信号を持続的に出力し、その後、ガソリン選択用ボタン３４ｂが選択されたときには該ボタン３４ｂに対応する選択信号を持続的に出力する。ＰＣＭ６は、該燃料切換えスイッチ３４からの選択信号を受けて、上記乗員の要求燃料を識別する。従って、上記燃料切換えスイッチ３４は、車両１の乗員の操作により上記第一燃料と上記第二燃料との一方を選択可能な燃料選択手段を構成することとなる。
【００５１】
そして、上記ＰＣＭ６は、上記触媒温度センサ３５からの検出信号に基づいて該ＰＣＭ６にて選択された排気最適化燃料と、上記燃料切換えスイッチ３４により選択された乗員の要求燃料とを比較することで使用燃料を確定して、該使用燃料に対応する燃料噴射用のインジェクタ４，５を駆動させてエンジン１１を作動させる。こうして、該ＰＣＭ６は、上記第一燃料と上記第二燃料との一方を使用燃料とする燃料確定手段を構成することとなる。
【００５２】
具体的には上記ＰＣＭ６は、該ＰＣＭ６にて上記触媒温度センサ３５からの検出信号に基づいて上記触媒が活性状態にあると判定されて、上記排気最適化燃料としてガソリンが選択されているときには、上記燃料切換えスイッチ３４により乗員が選択した要求燃料を、上記排気最適化燃料として選択されているガソリンよりも優先して使用燃料とするように構成されている。
【００５３】
一方、ＰＣＭ６は、該ＰＣＭ６にて上記触媒が未活性状態にあると判定されて上記排気最適化燃料として水素が選択されているときにおいて、上記燃料切換えスイッチ３４によりガソリン（ガソリン選択用ボタン３４ｂ）が選択されているときには、後述する所定条件１又は所定条件２が満たされている場合を除いて、該選択されたガソリンを使用燃料とするのを禁止して、上記排気最適化燃料として選択されている水素を使用燃料とする。
【００５４】
言い換えると、ＰＣＭ６は、該ＰＣＭ６にて上記触媒が未活性状態にあると判定されているときには、後述する所定条件１又は所定条件２が満たされている場合を除いて、上記燃料切換えスイッチ３４により選択されている燃料に拘わらず水素を使用燃料とする。
【００５５】
ここで、上記ディスプレイ７４には、ガソリンを使用燃料とすることが禁止されたときにその旨を知らせる警告パネル７３が表示される。尚、本実施形態においては、上記ディスプレイ７４に常にガソリン選択用ボタン３４ｂ及び水素選択用ボタン３４ａの２つのボタンが表示されるようになっているが、これに限ったものではなく、例えば、ＰＣＭ６によりディスプレイ７４の画面表示を制御することによって、上述したようにガソリンを使用燃料とすることが禁止されているときには、ガソリン選択用ボタン３４ｂが表示されないようにして、該燃料切換えスイッチ３４によるガソリンの選択自体を不可能にするようにしてもよい。
【００５６】
また、ＰＣＭ６は、所定条件１が満たされているとき、つまり該ＰＣＭ６にて上記触媒が未活性状態にあると判定されて使用燃料として水素が選択されているときにおいて乗員の加速要求レベルが所定レベルよりも大きいと判定され且つ上記燃料切換えスイッチ３４によりガソリンが選択されたときには、使用燃料を当該ガソリンとすることを禁止せずに水素からガソリンに切換える。
【００５７】
すなわち、ＰＣＭ６は、上記所定条件１が満たされているときには、燃料切換えスイッチ３４により選択されている燃料を使用燃料とするように構成されているとも言える。
【００５８】
また更に、ＰＣＭ６は、所定条件２が満たされているとき、つまり該ＰＣＭ６にて乗員の加速要求レベルが所定レベルよりも大きいと判定され且つ燃料切換えスイッチ３４によりガソリンが選択されて使用燃料が該ガソリンとされた後、乗員の加速要求レベルが所定レベル以下になったと判定されたときには、該ＰＣＭ６にて触媒が未活性状態にあると判定されたとしても、使用燃料を、上記排気最適化燃料として選択されている水素に切換えずにガソリンのまま維持するように構成されている。
【００５９】
次に、上記ＰＣＭ６における使用燃料確定のための具体的な処理動作を図５及び図６を参照しながら説明する。
【００６０】
先ず、最初のステップＳ１では、車速センサ３２、アクセル開度センサ３３、及びバッテリ電流／電圧センサ３１のそれぞれから出力される検出信号、並びに、燃料切換えスイッチ３４から出力される選択信号を読み込む。
【００６１】
ステップＳ２では、ステップ１にて読み込んだ検出信号を基に、エンジン１１の運転要求があるか否かを判定する。ステップＳ２の判定がＹＥＳの場合はステップＳ３に進み、ＮＯの場合はステップＳ９に進む。
【００６２】
ステップＳ３では、触媒温度センサ３５からの検出信号を基に触媒温度を読み込む。ステップＳ４では、読み込んだ触媒温度から触媒が活性状態にあるか未活性状態にあるかを判定する。ステップＳ４の判定がＹＥＳの場合はステップＳ５に進み、ＮＯの場合はステップＳ６に進む。
【００６３】
ステップＳ５では、燃料切換えスイッチ３４で選択されている燃料を使用燃料とすることにしてリターンする。
【００６４】
一方、ステップＳ４でＮＯの場合に進むステップＳ６では、加速要求レベルが所定レベルよりも大きく且つ燃料切換えスイッチ３４でガソリンが選択されているか否かを判定する。このステップＳ６の判定がＹＥＳの場合はステップＳ８に進み、ＮＯの場合はステップＳ７に進む。
【００６５】
ステップＳ７では、使用燃料として水素を選択してリターンする一方、ステップＳ８では、使用燃料としてガソリンを選択して更にステップＳ１１（図６参照）へと進む。
【００６６】
一方、ステップＳ２でＮＯの場合に進むステップＳ９では、エンジンが運転状態にあるか否かを判定し、このステップＳ９の判定がＹＥＳの場合には、ステップＳ１０へと進みエンジンを停止してリターンする。また、上記ステップＳ９の判定がＮＯの場合には、エンジンを停止させたままリターンする。
【００６７】
ステップＳ１１（図６参照）では、再度、車速センサ３２、アクセル開度センサ３３、及びバッテリ電流／電圧センサ３１のそれぞれから出力される検出信号、並びに、燃料切換えスイッチ３４から出力される選択信号を読み込む。
【００６８】
ステップＳ１２では、ステップ１１にて読み込んだ上記検出信号を基に、エンジン１１の運転要求があるか否かを判定する。ステップＳ１２の判定がＹＥＳの場合はステップＳ１３に進む一方、ＮＯの場合はステップＳ１７に進みエンジンを停止してリターンする。
【００６９】
ステップＳ１３では、加速要求レベルが所定レベル以下であるか否かを判定する。このステップ１３の判定がＹＥＳの場合にはステップ１４に進み、ＮＯの場合にはステップＳ１６に進む。
【００７０】
ステップＳ１４では、燃料切換えスイッチ３４により水素が選択されているか否かを判定する。ステップＳ１４の判定がＹＥＳの場合には、ステップＳ１５に進んで水素を使用燃料とすることにしてリターンする。
【００７１】
一方、ステップＳ１３及びステップＳ１４でＮＯの場合に進むステップＳ１６では、ガソリンを使用燃料として継続して使用することにしてステップ１１へと戻る。
【００７２】
以上の如く上記実施形態では、上記ＰＣＭ６は、該ＰＣＭ６にて上記触媒温度センサ３５からの検出信号に基づいて上記触媒が活性状態にあると判定されたときには、上記燃料切換えスイッチ３４により乗員が選択した要求燃料を使用燃料とするよう構成されている。これにより、触媒が活性状態になった後は、使用燃料を乗員の意思で選択することができる。従って、乗員の望む走行状況に応じて適切な使用燃料を乗員自らが選択することが可能となる。具体的には、例えば乗員が環境面を重視した走行状態を望む場合には、上記燃料切換えスイッチ３４により水素を使用燃料として選択することで若干ＮＯｘが発生するもののＳＯｘやＣＯ２（二酸化炭素）を全く排出しないクリーンな走行が可能となる。また、例えば、トルクを重視した走行を望む場合には、上記燃料切換えスイッチ３４により、水素に比べてエンジントルクの大きいガソリンを使用燃料として選択すればよい。この場合には、触媒は活性状態にあるので、ガソリン燃焼時に発生するＮＯｘやＨＣの有害物質を該触媒により酸化又は還元して排気エミッションを低減することが可能となる。
【００７３】
また、上記実施形態では、ＰＣＭ６は、該ＰＣＭ６にて上記触媒が未活性状態にあると判定されたときには、上記所定条件１又は所定条件２が満たされている場合（触媒が未活性状態にあるときにおいて、一旦、加速要求レベルが所定レベルを超え且つ燃料切換えスイッチ３４によりガソリンが選択された場合）を除いて、上記燃料切換えスイッチ３４により選択されている燃料に拘わらず水素を使用燃料とするように構成されている。
【００７４】
これにより、乗員から大きな加速要求があった場合を除いては、触媒未活性状態において、ガソリンが使用燃料とされることはない。つまり、触媒の浄化作用が機能していない状態で、使用燃料としてガソリンが選択されるのを防止することができ、その結果、排気エミッションを確実に低減することが可能となる。
【００７５】
更に、上記実施形態では、ＰＣＭ６は、該ＰＣＭ６にて上記触媒が未活性状態にあると判定されて使用燃料として水素が選択されているときにおいて乗員の加速要求レベルが所定レベルよりも大きいと判定され且つ上記燃料切換えスイッチ３４によりガソリンが選択されたときには、使用燃料を該ガソリンとすることを禁止せずに水素からガソリンに切換えるように構成されている。これにより、乗員が車両の加速を望んでいるときには、燃料切換えスイッチ３４により水素に比べてエンジントルクの大きいガソリンを選択して使用燃料とすることで高いモータトルクを獲得することによって、車両を確実に加速させることができる。従って、例えば高速道路の登坂車線において、乗員がアクセルを踏み込むことによって車速が増して加速要求レベルが所定レベルを超え且つ乗員が燃料切換えスイッチ３４によりガソリンを選択したときには、ガソリンを使用燃料として車両を確実に加速させることができる。よって、車速の加速が不十分であるために車速が不足することに起因する後方車両からの追突等を防止することができ、車両の走行安全性を向上させることが可能となる。
【００７６】
また更に、上記実施形態では、ＰＣＭ６は、該ＰＣＭ６にて乗員の加速要求レベルが所定レベルよりも大きいと判定され且つ燃料切換えスイッチ３４によりガソリンが選択されて使用燃料が該ガソリンとされた後、乗員の加速要求レベルが所定レベル以下になったと判定されたときには、該ＰＣＭ６にて触媒が未活性状態にあると判定されたとしても、使用燃料を水素とはせずに上記ガソリンのまま維持するように構成されている。すなわち、図６のフローチャートからも分かるように、該ＰＣＭ６にて乗員の加速要求レベルが所定レベルよりも大きいと判定され且つ燃料切換えスイッチ３４によりガソリンが選択されて使用燃料が該ガソリンとされた後つまりステップＳ８以降のステップにおいては、上記燃料切換えスイッチ３４により乗員が水素を選択しない限り、該乗員が意図せずに使用燃料がガソリンから水素に切換わることもない。
【００７７】
従って、例えば高速道路等において前方車両に対して頻繁に追越しをかける状況にある場合に、該追越しの度に使用燃料が水素からガソリンに切換わることによりトルクショックが発生して、車両の乗り心地が損なわれるのを防止することができる。
【００７８】
（他の実施形態）
本発明の構成は、上記実施形態に限定されるものではなく、それ以外の種々の構成を包含するものである。すなわち、上記実施形態では、上記デュアルフューエルエンジン１１を搭載した車両としてシリーズハイブリッド車両を採用しているが、これに限ったものではなく、例えば、上記車両を、エンジン１１及びモータ１７を動力源として備え且つこれら双方の動力で動くパラレルハイブリッド車両としてもよいし、動力源としてエンジンのみを有するエンジン駆動車両とするようにしてもよい。
【００７９】
また、上記実施形態では、使用燃料としてガソリンと水素とを切換え可能になっているが、これに限ったものではなく、例えば水素の代わりに天然ガスを採用してもよいし、ガソリンの代わりに軽油を採用するようにしてもよい。
【００８０】
また、上記各実施形態では、燃料切換えスイッチ３４を、ナビゲーション装置のタッチパネル式のディスプレイ７４で構成したが、例えば上記各ボタン３４ａ，３４ｂのそれぞれをメカ的なスイッチ（例えばプッシュ式のもの）等で構成する等してもよい。
【００８１】
また、上記各実施形態では、燃料切換えスイッチ３４により燃料を選択する際に、水素選択用ボタン３４ａ及びガソリン選択用ボタン３４ｂのうち、選択されたボタン３４ａ，３４ｂに対応する選択信号がＰＣＭ６に出力し続けるようになっているが、これに限ったものではなく、例えばボタン３４ａ，３４ｂが選択されたときのみ、上記ＰＣＭ６に対して選択信号を出力するようにしてもよい。この場合、例えばＰＣＭ６内のＲＡＭ等により該選択信号を記憶するとともに、新たな選択信号を受けたときには、当該選択信号を新たにＲＡＭに記憶するようにすればよい。この場合、水素選択用ボタン３４ａに対応する選択信号が、上記ＰＣＭ６のＲＡＭに記憶されているときを、燃料切換えスイッチ３４により水素が選択されているときとし、ガソリン選択用ボタン３４ｂに対応する選択信号が記憶されているときを、燃料切換えスイッチ３４によりガソリンが選択されているときとすればよい。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
本発明は、２つの使用燃料を選択的に切換えて駆動可能なデュアルフューエルエンジンの制御装置に有用であり、特に排気浄化用の触媒コンバータを備えたデュアルフューエルエンジンの制御装置に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明の実施形態に係るデュアルフューエルエンジンの制御装置を備えたハイブリッド車両の全体構成を示す図である。
【図２】デュアルフューエルエンジンの制御装置を示す概略構成図である。
【図３】スロットル開度とエンジンの最大出力トルクとの関係を示す図である。
【図４】燃料切換えマップの一例を示す図である。
【図５】デュアルフューエルエンジンの制御装置による燃料切換えに関する処理動作を示すフローチャートである。
【図６】デュアルフューエルエンジンの制御装置による燃料切換えに関する処理動作を示すフローチャートである。
【図７】ナビゲーション装置のディスプレイに表示される燃料切換えスイッチを示す図である。
【符号の説明】
【００８４】
６      パワートレインコントロールモジュール
（燃料確定手段）（触媒状態判定手段）
（加速要求判定手段）
１１    デュアルフューエルエンジン
３２    車速センサ（加速要求関連値検出手段）
３３    アクセル開度センサ（加速要求関連値検出手段）
３４    燃料切換えスイッチ（第二燃料選択手段）
３５    触媒温度センサ（触媒状態関連値検出手段）
【図１】
2008101506.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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