(57)【要約】【課題】補給が容易でない燃料の消費を抑制できるデュアルフューエルエンジンの制御装置、および、補給が容易でない燃料の消費をトルクショックが生ずることなく抑制できるデュアルフューエルエンジンを備えたハイブリッド車両の制御装置を提供する。【解決手段】触媒未活性時には水素を使用し、触媒活性後はスイッチ操作等でガソリンと水素とに切換えて運転できるようにする。そして、ガソリン使用時にはガソリン用のマップを使用して運転し、水素使用時には水素用のマップを使用し、リッチ運転とリーン運転とに切り分けて運転する。また、スイッチ操作等による水素使用時で、水素残量が少ない場合には、水素の消費を抑制するようリーン運転領域を拡大し、あるいはリーン度合いを大きくし、その際、車両の駆動トルク不足分をバッテリからモータへの電力供給で補う。【選択図】図５
2008101525.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
使用燃料として相対的に補給が容易な第１燃料と補給が容易でない第２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、
所定条件の成立および非成立に基づいて使用燃料を選択する燃料選択手段を備えるとともに、
前記第２燃料が使用されている時に所定の運転領域において当該エンジンに供給される混合気の空燃比をその他の運転領域における空燃比に比べてリーン化するリーン化制御手段と、
前記第２燃料の残量を検出する残量検出手段と、
前記第２燃料の残量が所定量以下のときに前記リーン化制御手段により空燃比がリーン化される運転領域を拡大するリーン領域拡大手段を備えた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】
使用燃料として相対的に補給が容易な第１燃料と補給が容易でない第２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、
所定条件の成立および非成立に基づいて使用燃料を選択する燃料選択手段を備えるとともに、
前記第２燃料が使用されている時に所定の運転領域において当該エンジンに供給される混合気の空燃比をその他の運転領域における空燃比に比べてリーン化するリーン化制御手段と、
前記第２燃料の残量を検出する残量検出手段と、
前記第２燃料の残量が所定量以下のときに前記リーン化制御手段により空燃比がリーン化される運転領域においてリーン度合いを大きくするリーン度合い変更手段を備えた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】
前記第１燃料が液体燃料で、前記第２燃料が気体燃料であり、排気浄化用の触媒の活性状態に関連する値を検出して触媒の活性状態を判定する触媒活性判定手段を備え、前記所定条件は前記触媒が活性化されていないことで、前記燃料選択手段は、前記触媒が活性化されていないときに使用燃料として前記第２燃料を選択するものであることを特徴とする請求項１または２記載のデュアルフューエルエンジンの制御装置。
【請求項４】
前記所定条件が第１の所定条件であり、前記燃料選択手段が第１の燃料選択手段であって、前記第１の所定条件以外の第２の所定条件の成立および非成立に基づいて使用燃料を選択する制御を実行する第２の燃料選択手段を備え、前記リーン領域拡大手段または前記リーン度合い変更手段は、前記第２の燃料選択手段により使用燃料として前記第２燃料が選択されているときのみ前記空燃比をリーン化する運転領域を拡大する制御または前記リーン度合いを大きくする制御を実行するものであることを特徴とする請求項３記載のデュアルフューエルエンジンの制御装置。
【請求項５】
請求項１、２、３または４記載の制御装置を有するデュアルフューエルエンジンを備えたハイブリッド車両の制御装置であって、
車両の駆動トルクを出力可能なモータと、該モータに電力を供給可能なバッテリとを備えるとともに、
前記リーン領域拡大手段または前記リーン度合い変更手段による制御が実行されているときに、車両の駆動トルク不足分を前記バッテリから前記モータへの電力供給により補完する駆動トルク補完手段を備えたことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、使用燃料として第１燃料と第２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および該デュアルフューエルエンジンを備えたハイブリッド車両の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体燃料であるガソリンと気体燃料であるＣＮＧ（圧縮天然ガス）とを切換えて使用するデュアルフューエルエンジンであって、冷間始動時に触媒が活性化するまでは常に気体燃料を使用することにより、排気エミッション性能の向上を図ったものが従来から知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【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】
【０００３】
エンジンの使用燃料を例えばガソリンや軽油等の液体燃料と水素やＣＮＧ（圧縮天然ガス）等の気体燃料とに切換え可能とし、例えば上記従来のデュアルフューエルエンジンのように排気浄化用の触媒が活性化するまでは排気エミッション性能に優れた気体燃料を使用するというように、ある条件において気体燃料を使用するデュアルフューエルエンジンにおいては、水素やＣＮＧ等の気体燃料は補給用のスタンドが少ないなど、液体燃料に比べて補給が容易でないため、必要なときに使えるように、気体燃料の消費をできるだけ抑制することが望まれる。しかし、従来の技術では、そうした必要な時のための気体燃料量の確保に関して考慮がなされていない。
【０００４】
また、上記従来のデュアルフューエルエンジンの場合は、気体燃料を使用するのは冷間始動時に触媒が活性化するまでの間だけであるが、それとは別に、運転者が、クリーン志向で気体燃料を使って走りたいというようなときに、スイッチ操作によって自由に燃料を切り換えることができるようにするなど、触媒未活性時以外にも乗員の意思で使用燃料の切換えができるようにしたいという要求がある。そこで、例えば車両運転席の前のインストルメントパネル（略してインパネ）に燃料切換え用のスイッチを設けて、運転者がスイッチ操作で使用燃料を選択でき、液体燃料を選択していれば常に液体燃料で走り、気体燃料を選択していれば常に気体燃料で走るようにすることが考えられている。しかし、そのように触媒未活性時以外にも気体燃料を使用できるようにしたのでは、補給が容易でない気体燃料の消費が多くなり、触媒未活性時等、本来必要な時に使用するための気体燃料を確保しづらくなる。
【０００５】
そこで、本発明は、気体燃料等の補給が容易でない燃料の消費を抑制できるデュアルフューエルエンジンの制御装置を提供し、また、補給が容易でない燃料の消費をトルクショックが生ずることなく抑制できるデュアルフューエルエンジンを備えたハイブリッド車両の制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、使用燃料として相対的に補給が容易な第１燃料と補給が容易でない第２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、所定条件の成立および非成立に基づいて使用燃料を選択する燃料選択手段を備えるとともに、第２燃料が使用されている時に所定の運転領域において当該エンジンに供給される混合気の空燃比をその他の運転領域における空燃比に比べてリーン化するリーン化制御手段と、第２燃料の残量を検出する残量検出手段と、第２燃料の残量が所定量以下のときにリーン化制御手段により空燃比がリーン化される運転領域を拡大するリーン領域拡大手段を備えた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を提供する。
【０００７】
このデュアルフューエルエンジンの制御装置によれば、所定条件の成立および非成立に基づいて使用燃料が選択される。また、第２燃料が使用されている時には、所定の運転領域において空燃比がリーン化されるとともに、第２燃料の残量が所定量以下のときにはそのリーン化される領域が拡大され、それにより、補給が容易でない第２燃料の消費が抑制される。
【０００８】
また、本発明は、使用燃料として相対的に補給が容易な第１燃料と補給が容易でない第２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、所定条件の成立および非成立に基づいて使用燃料を選択する燃料選択手段を備えるとともに、第２燃料が使用されている時に所定の運転領域において当該エンジンに供給される混合気の空燃比をその他の運転領域における空燃比に比べてリーン化するリーン化制御手段と、第２燃料の残量を検出する残量検出手段と、第２燃料の残量が所定量以下のときに前記リーン化制御手段により空燃比がリーン化される運転領域においてリーン度合いを大きくするリーン度合い変更手段を備えた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を提供する。
【０００９】
このデュアルフューエルエンジンの制御装置によれば、所定条件の成立および非成立に基づいて使用燃料が選択される。また、第２燃料が使用されている時には、所定の運転領域において空燃比がリーン化されるとともに、第２燃料の残量が所定量以下のときにはそのリーン化される運転領域においてリーン度合いが大きくされ、それにより、補給が容易でない第２燃料の消費が抑制される。
【００１０】
そして、これらデュアルフューエルエンジンの制御装置は、第１燃料が液体燃料で、第２燃料が気体燃料で、排気浄化用の触媒の活性状態に関連する値を検出して触媒の活性状態を判定する触媒活性判定手段を備え、触媒が活性化されていないことが所定条件で、燃料選択手段が、触媒が活性化されていないときに使用燃料として第２燃料を選択するものであってよい。
【００１１】
このデュアルフューエルエンジンの制御装置によれば、触媒が活性化されていないときに使用燃料として気体燃料が選択され、それにより、触媒未活性時の排気エミッション性能が向上する。そして、気体燃料が使用されている時には、所定の運転領域において空燃比がリーン化され、気体燃料の残量が所定量以下のときにはそのリーン化される領域が拡大され、あるいはそのリーン化される運転領域においてリーン度合いが大きくされ、それにより、補給が容易でない第２燃料の消費が抑制される。
【００１２】
また、このデュアルフューエルエンジンの制御装置は、「所定条件の成立および非成立に基づいて使用燃料を選択する燃料選択手段」における「所定条件」が第１の所定条件であり、「燃料選択手段」が第１の燃料選択手段であって、第１の所定条件以外の第２の所定条件の成立および非成立に基づいて使用燃料を選択する制御を実行する第２の燃料選択手段を備え、リーン領域拡大手段またはリーン度合い変更手段は、第２の燃料選択手段により使用燃料として第２燃料（気体燃料）が選択されているときのみ空燃比をリーン化する運転領域を拡大する制御またはリーン度合いを大きくする制御を実行するよう構成することができる。
【００１３】
触媒が活性化されていないために使用燃料として気体燃料が選択されている状態で、その気体燃料の残量が所定量以下のときに空燃比をリーン化する運転領域を拡大したり、リーン度合いを大きくしたりする上記制御を行うと、排気温度が低下し、そのため、触媒が活性化されるまでの時間が長くなる。そのため、空燃比をリーン化する運転領域を拡大する制御またはリーン度合いを大きくする制御は、触媒が活性化されていないために気体燃料が選択されているときには行わず、触媒が活性化されていないこと（第１の所定条件）以外の、運転者によるスイッチ操作等、第２の所定条件の成立および非成立に基づいて気体燃料が選択されているときのみ実行するのであり、これにより、触媒活性化を促進しつつ、補給が容易でない気体燃料の消費を抑制することができる。
【００１４】
また、本発明は、上記構成の制御装置を有するデュアルフューエルエンジンを備えたハイブリッド車両の制御装置であって、車両の駆動トルクを出力可能なモータと、該モータに電力を供給可能なバッテリとを備えるとともに、リーン領域拡大手段またはリーン度合い変更手段による制御が実行されているときに、車両の駆動トルク不足分をバッテリからモータへの電力供給により補完する駆動トルク補完手段を備えたことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置を提供する。
【００１５】
上記デュアルフューエルエンジンの制御装置は、第２燃料が使用されている時に所定の運転領域において当該エンジンに供給される混合気の空燃比をその他の運転領域における空燃比に比べてリーン化するリーン化制御手段を備えるものであり、その場合、空燃比をリーン化する所定の運転領域すなわちリーン運転領域と、その他の運転領域すなわちリッチ運転領域というのは、エンジンの要求トルクを満たすように切り分けられるのであって、そのリーン領域を拡大したり、リーン度合いを大きくすると、必要なトルクが出ず、トルク不足となって、ハイブリッド車両の場合に、ジェネレータの発電量が減少し、その結果、モータが要求する電力を供給できなくて、車両の駆動トルクが低下するという問題が生ずる。そのため、リーン領域を拡大したり、リーン度合いを大きくする制御が実行されているときに、車両の駆動トルク不足分をバッテリからモータへの電力供給により補完するのであり、これにより、リーン化領域を拡大したり、リーン度合いを大きくすることによって生じる車両のトルク不足分を補うことができ、トルクショックが生じることなく、補給が容易でない第２燃料の消費を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１６】
この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れば、デュアルフューエルエンジンにおいて第２燃料の残量が所定量以下のときには第２燃料使用時のリーン運転領域を拡大することにより、あるいはリーン度合いを大きくすることによって、本来必要な時に使用できるよう、補給が容易でない第２燃料の消費を抑制することができる。
【００１７】
そして、このデュアルフューエルエンジンの制御装置は、第１燃料が液体燃料で、第２燃料が気体燃料で、触媒が活性化されていないときに気体燃料を選択するよう構成することで、触媒未活性時の排気エミッション性能を向上させることができ、その場合に、気体燃料の残量が所定量以下のときには気体燃料使用時のリーン運転領域を拡大することにより、あるいはリーン度合いを大きくすることによって、触媒が活性化されるまでの使用に支障が生じないよう気体燃料の消費を抑制することができ、特に、そのリーン運転領域を拡大する制御やリーン度合いを大きくする制御を、触媒の活性状態とは別の条件に基づいて気体燃料が選択されているときのみ行うようにすることで、触媒活性化を促進しつつ、補給が容易でない気体燃料の消費を抑制することができる。
【００１８】
また、本発明のデュアルフューエルエンジンを備えたハイブリッド車両の制御装置によれば、第２燃料使用時にリーン領域を拡大したりリーン度合いを大きくすることによる車両の駆動トルク不足分を、バッテリからモータへの電力供給により補うことができ、トルクショックが生じることなく、補給が容易でない第２燃料の消費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】
【００１９】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１〜図８は本発明の実施形態の一例を示している。図１はこの実施形態のデュアルフューエルエンジンを搭載したハイブリッド車両の駆動システムの全体図、図２はデュアルフューエルエンジンの制御ブロック図、図３はデュアルフューエルエンジンの燃料切換え制御の基本概念説明図、図４はデュアルフューエルエンジンの水素使用時の水素残量が多い場合に選択するエンジン運転マップをグラフ化した図、図５はデュアルフューエルエンジンの水素使用時の水素残量が少ない場合に選択するエンジン運転マップの一例をグラフ化した図、図６はデュアルフューエルエンジンの水素使用時の水素残量が少ない場合に選択するエンジン運転マップの他の例をグラフ化した図、図７はデュアルフューエルエンジンの燃料切換え制御および車両駆動制御のフローチャート、図８はデュアルフューエルエンジンの水素使用時のエンジン運転マップ選択のフローチャートである。
【００２０】
この実施形態は、ガソリン（第１燃料）と水素（第２燃料）とを切換えて運転可能なデュアルフューエルエンジンを、エンジンの駆動力を直接車軸に伝達して車両を駆動するのではなく、モータで車両を駆動し、そのモータに供給する電力を発電するためにエンジンを動かすハイブリッドシステム（シリーズハイブリッドという）のハイブリッド車両に搭載したものである。
【００２１】
この実施形態のハイブリッド車両の駆動システムは、図１に示すとおりで、エンジン１（デュアルフューエルエンジン）と、ガソリン燃料タンク２および水素燃料タンク３と、ガソリン燃料タンク２からエンジン１にガソリンを供給するガソリン供給通路４および水素燃料タンク３からエンジン１に水素を供給する水素供給通路５と、エンジン１の出力軸６によって駆動されるジェネレータ（発電機）７と、デフ（デファレンシャル）８を介して車軸９を駆動するモータ（電動機）１０と、モータ駆動用の電力を蓄電するバッテリ（高電圧バッテリ）１１と、交流電流を直流に変換するＡＣ−ＤＣコンバータ１２と、ジェネレータ７で発電された交流電流を直流に変換するためにＡＣ−ＤＣコンバータ１２へ流す電流経路１３と、直流電流を交流に変換するＤＣ−ＡＣコンバータ１４と、ＡＣ−ＤＣコンバータ１２からの直流電流をバッテリ１１へ流す電流経路１５と、この電流経路１５から分かれてＡＣ−ＤＣコンバータ１２からの直流電流およびバッテリ１１からの直流電流をＤＣ−ＡＣコンバータ１４へ流す電流経路１６と、ＤＣ−ＡＣコンバータ１４からの交流電流をモータ１０へ供給する電流経路１７とで構成されている。
【００２２】
ＡＣ−ＤＣコンバータ１２からの直流電流をバッテリ１１へ流す電流経路１５には、図示していないがＤＣ−ＡＣコンバータ１４への電流経路１６の分岐点よりもバッテリ１１側に、ＡＣ−ＤＣコンバータ１２からの直流電流を蓄電するよう高電圧バッテリ１１側に流す位置と、そのままＤＣ−ＡＣコンバータ１４を介してモータ１０に供給する位置とに切換えるバッテリ切換えスイッチが設けられている。
【００２３】
そして、このハイブリッド車両の運転形態は次のとおりである。
エンジン１は常に動いているわけではなく、車両の始動時や低トルクの場合は、それほど大きな駆動力は必要ないので、わざわざエンジン１を動かすことはせず、高電圧バッテリ１１の電力をＤＣ−ＡＣコンバータ１６を介してモータ１０に供給して車両を駆動する。
【００２４】
一方、トルクが大きくなって、中トルクの状態になると、バッテリ１１からどんどん電力を持ち出していると、バッテリ１１の蓄電量が減ってくるので、その場合はエンジン１を動かして、エンジン１によりジェネレータ７を駆動し、ジェネレータ７の発電電力をモータ１０に供給して車両を駆動する。
【００２５】
そして、さらにトルクが大きくなって、高トルクの状態になると、エンジン１による発電量だけではまかないきれないということで、エンジン１の駆動によりジェネレータ７で発電した電力とバッテリ１１の電力の両方をモータ１０に供給して車両を駆動する。
【００２６】
また、バッテリ１１の蓄電量が少なくて、充電しないといけないという状態のときは、そのとき、もしエンジン１が動いていない状態、例えば、低トルクで走っていて、バッテリ１１の充電量がどんどん下がってきたような状態の場合には、エンジン１を始動させて、バッテリ１１を充電させる。
【００２７】
また、バッテリ１１の蓄電量が少なくて、充電しないといけないという状態になったときに、既にエンジン１が動いている状態、例えば、高トルクで、エンジン１の駆動によりジェネレータ７で発電した電力とバッテリ１１の電力の両方をモータ１０に供給している状態で、バッテリ１１の蓄電量が減ってきた場合には、中トルクの状態になるのを待って、モータ１０が必要とする電力以上の発電量が得られるようにエンジン１を駆動し、ジェネレータ７の発電量をなるべく高い値に保って、その余剰分の電力をバッテリ１１に供給し、バッテリ１１を充電する。
【００２８】
そして、このシリーズハイブリッドのシステムにおいて、エンジン１は、図２に示すように、一対のロータハウジング１０１，１０２と、その内周面に沿い、出力軸６（エキセントリックシャフト）に支持されて回転する２つのロータ１０３，１０４を備えた２ロータのロータリーエンジン（図２には一対のロータハウジング１０１，１０２が左右に展開され模式的に示されている）であって、吸気通路１０５の上流側の共通通路部分にスロットル弁１０６が設けられ、スロットル弁１０６を駆動するスロットル弁アクチュエータ１０７が配置されている。そして、吸気通路１０５の下流側の２つに分岐した独立通路部分に、ポート噴射を行うガソリン用の燃料噴射弁１０８，１０９が設けられ、また、ロータハウジング１０１，１０２に、燃焼室内に燃料を噴射するよう水素用の燃料噴射弁１１０，１１１が設置されている。また、点火プラグ１１２，１１３；１１４，１１５が各ロータハウジング１０１，１０２にそれぞれ２つずつ設置されている。そして、これらスロットル弁アクチュエータ１０７、ガソリン用の燃料噴射弁１０８，１０９、水素用の燃料噴射弁１１０，１１１、および点火プラグ１１２，１１３；１１４，１１５を、コンピュータ（ＰＣＭ）１２０で制御するようエンジン制御系が構成されている。
【００２９】
このコンピュータ（ＰＣＭ）１２０には、スロットル制御、空燃比制御、点火時期制御等のための各種信号がそれ自体従来公知のエンジンと同様に入力されるのに加えて、バッテリ電流・電圧センサ１２１と、水素燃料タンク３の圧力センサ１２２と、ガソリン燃料タンク２の燃料センサ１２３と、インパネ（インストルメントパネル）に設けられた燃料切換えスイッチ１２４と、触媒温度センサ１２５のそれぞれの検出信号が入力される。そして、コンピュータ（ＰＣＭ）１２０は、それら入力信号に基づいてＡＣ−ＤＣコンバータ１２およびＤＣ−ＡＣコンバータ１４の制御によりモータ１０に供給する電力を制御し、バッテリ切換え用のスイッチを制御し、燃料切換え用の弁を制御する。
【００３０】
バッテリ電流・電圧センサ１２１は、バッテリ１１に付設されたもので、バッテリ１１に入ってくる電力とバッテリ１１から出て行く電力を電流と電圧から求め、バッテリ１１の蓄電量を検出する。また、触媒温度センサ１２５は、触媒に付設されて触媒温度を直接検出するものである。ただし、触媒温度は排気温度から推定するようにしてもよい。
【００３１】
このエンジン１は、使用燃料をガソリンと水素とに切換えて運転するもので、エンジン始動時で触媒が活性化するまでは、排気エミッション性能を高めるため自動的に水素を使用し、触媒が活性化した後は、運転者がガソリンを選択しておれば、ガソリンに切換え、水素を選択しておれば、そのまま水素を使用する。また、触媒が活性化していないときでも、水素が燃料切れであれば、ガソリンで始動する。また、水素を使用していて、水素が燃料切れになったら、自動的にガソリンに切換え、ガソリンを使用していて、ガソリンが燃料切れになったら、自動的に水素に切換える。また、このエンジン１は、触媒が活性化された後は、運転者がインパネの燃料切換えスイッチ１２４を操作することで、燃料を切換えることができる。現在どの燃料を使用しているかは、スピードメータなどがついている表示部分に表示が出る。
【００３２】
また、このエンジン１では、図３に示すように、水素の残量が、インジェクタからの水素噴射不可能な燃料切れの状態（第１所定量以下）のときに、水素の使用を禁止して使用燃料をガソリンに切換える。
【００３３】
また、触媒が活性化するまで使用する水素の確保を目的として、水素の残量が少なくなって、燃料切れの状態に近い状態になったときには、運転者の燃料切換えスイッチ１２４による使用燃料の切換えを禁止する。そして、触媒未活性時以外は使用燃料をガソリンにする。そして、燃料切れランプを点灯して運転者に水素の補給を促す。
【００３４】
それより水素の残量が多い（第２所定量より多い）場合には、触媒未活性時の水素の使用も、運転者のスイッチ操作による水素の使用も、両方とも可能である。
【００３５】
そして、このエンジン１では、水素を使用して運転する時で、水素の残量が所定量より多い場合には、空燃比のマップとして、エンジン回転数（ｒｐｍ）と要求トルク（Ｎｍ）のグラフで示す図４のエンジン運転マップ（マップＡ）を選択し、リッチ運転とリーン運転とに切り分けて運転する。
【００３６】
水素はガソリンに比べて排気エミッション性能がはるかに良い。ただ、水素の場合は、リーン運転にすると、トルクが出なくなるので、ある程度リッチ運転の領域を設けなければならない。しかし、水素運転で空燃比をリッチにすると、燃焼温度が上がって、ＮＯｘが発生しやすい。そのため、リッチ運転とリーン運転の切り分けを行うのである。
【００３７】
具体的には、図４に示すように、かなりトルクが必要な領域をリッチ運転の領域とし、この領域では、λ（空気過剰率）＝０．９〜１．０で運転する。そして、アイドリング時等、負荷が低い（要求トルクが小さい）の領域をリーン運転領域とし、λ＝２．０位で運転する。一方、アイドリング時でも、エアコンが最強にかかっているなど負荷が高い（要求トルクが大きい）ときは、λ＝１．８程度でリーン運転する。また、エンジン回転数が上がると、水素の場合、着火性が良いために、異常燃焼が起こるという問題があり、特に燃料が濃いと異常燃焼が起こりやすいということで、エンジン回転数が高い領域では本来はリッチ運転にしてトルクを出したいところではあるが、やむを得ず、λ＝１．５〜１．６でリーン運転する。
【００３８】
また、このエンジン１では、燃料切換えスイッチ１２４の操作で水素を使用していて、水素の残量が少なくなってきた場合（水素の残量が所定量以下のとき）には、なるべく水素をとっておきたい、なるべく水素の消費を減らしたいということで、水素の消費を抑制するよう、空燃比のマップとして、エンジンの回転数（ｒｐｍ）と要求トルク（Ｎｍ）のグラフで示す図５あるいは図６のエンジン運転マップ（マップＢ）を選択して、リーン運転領域を拡大し、あるいはリーン運転領域におけるリーン度合いを大きくする制御を行う。
【００３９】
図５のエンジン運転マップでは、図４のエンジン運転マップ（マップＡ）を基準として、低負荷側のλ＝２．０のリーン運転領域を高トルク側に拡大し、高回転側のλ＝１．５〜１．６のリーン運転領域を低回転側に拡大している。
【００４０】
また、図６のエンジン運転マップでは、図４のエンジン運転マップ（マップＡ）を基準として、リッチ運転領域およびリーン運転領域そのものは変えないで、低負荷側のλ＝２．０のリーン運転領域のリーン度合いを、λ＝２．５程度と大きくし、高回転側のλ＝１．５〜１．６のリーン運転領域のリーン度合いを、λ＝２．０〜２．１と大きくする。
【００４１】
ただし、水素の残量が少ないときの上記制御を、触媒未活性状態での水素使用時に行うと、リーン運転領域が拡大し、あるいはリーン度合いが大きくなることで、排気温度が下がり、触媒活性化までの時間が長くなる。そのため、触媒未活性状態での水素使用時にはこの制御は行わない。触媒が活性化していないときには、たとえ水素の残量が少なくても、図４のマップＡで運転する。
【００４２】
そして、このハイブリッド車両では、上記リーン運転領域を拡大する制御、あるいは、リーン度合いを大きくする制御を実行しているときには、車両の駆動トルク不足分を補うようバッテリ１１からモータ１０への電力供給を制御する。
【００４３】
シリーズハイブリッドシステムの場合、リーン運転領域を拡大したり、リーン度合いを大きくすると、その分、エンジンのトルクが出なくなり、ジェネレータ７の発電量が低下して、ジェネレータ７からモータ１０への供給電力が低下し、モータ１０が必要な車両の駆動トルクを出力できなくなる。そこで、バッテリ１１からの電力供給を制御して不足分の駆動トルクを補うのである。
【００４４】
この実施形態の燃料切換え制御および車両駆動制御の手順は、図７のフローチャートに示すとおりで、スタートすると、まず、ステップＳ１で、車速とアクセル開度から、車両の要求トルクを算出し、次いで、ステップＳ２で、バッテリ蓄電量の値を読み込む。そして、ステップＳ３で、車両の要求トルクとバッテリ蓄電量に基づいて、エンジン運転要求があるかどうかを判定する。
【００４５】
そして、車両の要求トルクが大きい（所定値以上）か、バッテリ蓄電量が少ない（所定量以下）かのいずれでもないときは、エンジン運転要求が無いと判定し、その場合は、ステップＳ４で、バッテリからの電力供給によりモータを駆動する（このときエンジンは動かさない）。
【００４６】
また、車両の要求トルクが大きい（所定値以上）というとき、あるいは、バッテリ蓄電量が少ない（所定量以下）というときは、エンジン運転要求があると判定し、その場合は、ステップＳ５で、触媒温度（触媒温度センサの検出値）を読み込み、ステップＳ６で、触媒温度が触媒活性化温度に達しているかどうかを判定する。
【００４７】
そして、触媒活性化温度に達していない場合は、ステップＳ７で、燃料として水素を選択する。そして、ステップＳ８で、エンジン運転マップとしてマップＡ（図４のエンジン運転マップ）を選択し、マップＡに基づいてエンジンを制御し、リターンする。
【００４８】
また、触媒活性化温度に達している場合は、ステップＳ９で、燃料切換えスイッチにより選択されている燃料が何であるかを読み込む。そして、ステップＳ１０で、選択されている燃料に対応するエンジン運転マップを読み込む。すなわち、ガソリンが選択されているときにはガソリン用のエンジン運転マップを読み込み水素が選択されているときには水素用のエンジン運転マップを読み込む。ただし、水素用のエンジン運転マップとしては、マップＡ（図４のエンジン運転マップ）とマップＢ（図５のエンジン運転マップあるいは図６のエンジン運転マップ）を持っていて、水素残量が少ない（所定量以下）ときはマップＢを読み込み、それ以外はマップＡを読み込む。
【００４９】
そして、ステップＳ１１で、エンジン運転中かどうかを判定する。つまり、ステップＳ３でエンジン運転要求があると判定しても、エンジンが既に運転中である場合と、エンジンがまだ運転されていない場合とがあることから、エンジン運転中かどうかをここで判定する。
【００５０】
そして、エンジン運転中でない場合は、ステップＳ１２で、ジェネレータによってエンジンを始動させ、リターンする。
【００５１】
そして、エンジン運転中であれば、ステップＳ１３で、選択されている燃料に対応するマップに基づいてエンジンを制御する。つまり、ガソリンが選択されているときにはガソリン用のエンジン運転マップで制御し、水素が選択されているときには、水素残量に応じて水素用のマップＡ（図４のエンジン運転マップ）あるいはマップＢ（図５のエンジン運転マップあるいは図６のエンジン運転マップ）で制御する。
【００５２】
そして、ステップＳ１４で、水素で運転されていて、かつ、マップＢ（図５のエンジン運転マップあるいは図６のエンジン運転マップ）が選択されているかどうかを判定し、水素運転かつマップＢ選択中ということであれば、不足トルク分をバッテリアシストで補完する処理を行って、リターンする。
【００５３】
また、水素運転でない場合、すなわちガソリンで運転されている場合や、水素運転でも、マップＢが選択されていない、すなわち、水素の残量が十分あって、マップＡが選択されているという場合は、そのままリターンする。
【００５４】
また、水素使用時のエンジン運転マップ選択の手順は、図８のフローチャートに示すとおりで、スタートし、ステップＳ１０１で、水素燃料タンクの圧力センサの検出値を読み込み、次いで、ステップＳ１０２で、水素残量が所定量以下かどうかを判定する。
【００５５】
そして、水素残量が所定量を超えている場合は、ステップＳ１０３で、エンジン運転マップとしてマップＡ（図４のエンジン運転マップ）を選択し、所定量以下の場合は、マップＢ（図５のエンジン運転マップあるいは図６のエンジン運転マップ）を選択する。
【００５６】
以上、実施形態の一例を説明したが、本発明はこれに限定されず、様々な形態で実施することができる。
【００５７】
例えば、上記実施形態は、シリーズハイブリッド自動車の場合であるが、本発明は、エンジンの出力をそのまま車両に駆動力として伝達する方式のハイブリッド車両にも適用できる。
【００５８】
また、本発明のデュアルフューエルエンジンの制御装置は、エンジンの出力のみが車両の駆動力となる通常のデュアルフューエルエンジン車にも適用できる。
【００５９】
エンジンの使用燃料としては、液体燃料として軽油等を使用するものであってよく、気体燃料としてＣＮＧ等を使用するものであってもよい。
【００６０】
また、使用燃料は、２つの種類の異なる液体燃料であってもよく、２つの種類の異なる気体燃料であってもよい。
【００６１】
また、上記実施形態では、燃料切換え条件として、運転者がインパネの切換えスイッチを操作するものとしたが、他に、車両の要求トルクが小さいときにはエンジントルクの出にくい水素に自動的に切換え、要求トルクが大きいときにはエンジントルクの出るガソリンに自動的に切換えるものであってもよい。また、このような切換え条件を複数備えたものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の実施形態のデュアルフューエルエンジンを搭載したハイブリッド車両の駆動システムの全体図である。
【図２】本発明の実施形態のデュアルフューエルエンジンの制御ブロック図である。
【図３】本発明の実施形態のデュアルフューエルエンジンの燃料切換え制御の基本概念説明図である。
【図４】本発明の実施形態のデュアルフューエルエンジンの水素使用時の水素残量が多い場合に選択するエンジン運転マップをグラフ化した図である。
【図５】本発明の実施形態のデュアルフューエルエンジンの水素使用時の水素残量が少ない場合に選択するエンジン運転マップの一例をグラフ化した図である。
【図６】本発明の実施形態のデュアルフューエルエンジンの水素使用時の水素残量が少ない場合に選択するエンジン運転マップの他の例をグラフ化した図である。
【図７】本発明の実施形態におけるデュアルフューエルエンジンの燃料切換え制御および車両駆動制御のフローチャートである。
【図８】本発明の実施形態におけるデュアルフューエルエンジンの水素使用時のエンジン運転マップ選択のフローチャートである。
【符号の説明】
【００６３】
１  エンジン（デュアルフューエルエンジン）
２  ガソリン燃料タンク
３  水素燃料タンク
７  ジェネレータ（発電機）
８  デフ
９  車軸
１０  モータ（電動機）
１１  バッテリ（高電圧バッテリ）
１２  ＡＣ−ＤＣコンバータ
１４  ＤＣ−ＡＣコンバータ
１０８、１０９  ガソリン用の燃料噴射弁
１１０，１１１  水素用の燃料噴射弁
１２０  コンピュータ（ＰＣＭ）
１２１  バッテリ電流・電圧センサ
１２２  水素燃料タンクの圧力センサ
１２３  ガソリン燃料タンクの燃料センサ
１２４  燃料切換えスイッチ
１２５  触媒温度センサ
【図１】
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【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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【図８】
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