(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンを停止した状態でバッテリの放電電力によって走行するバッテリ走行モードと、エンジンを運転して該エンジンの出力によって上記バッテリを充電しながら走行する充電走行モードとを有するハイブリッド車両の制御装置であって、
上記エンジンの燃料は、第１燃料と、該第１燃料に対して、単位体積当たりの発熱量が高い第２燃料とを含み、
上記バッテリの残存容量を検出するバッテリ残存容量検出手段と、
上記第１燃料及び第２燃料の残量をそれぞれ検出する残量検出手段と、
上記バッテリ走行モードと上記充電走行モードとの切換え動作を含めて、上記ハイブリッド車両の走行を制御する制御手段とを備え、
上記制御手段は、上記バッテリ走行モード時に、上記バッテリ残存容量検出手段により検出されるバッテリの残存容量が第１所定値よりも低くなったときには、上記充電走行モードに切り換える一方、上記充電走行モード時に、上記バッテリ残存容量検出手段により検出されるバッテリの残存容量が、上記第１所定値よりも高い値に設定された第２所定値よりも高くなったときに、上記バッテリ走行モードに切り換えるとともに、上記残量検出手段により検出される上記第１燃料及び上記第２燃料の残量を比較して、上記第１燃料と上記第２燃料との残量差が所定量以下であるときには、上記充電走行モード時における上記エンジンの運転を上記第１燃料と上記第２燃料との混合で行うように構成され、
更に上記制御手段は、
上記残量差が上記所定量よりも多くかつ上記第１燃料の残量の方が多いときには、上記バッテリ走行モード時に、上記第１燃料を使用して上記エンジンを運転して、該エンジンの出力と上記バッテリの放電電力とによって走行する一方、
上記残量差が上記所定量よりも多くかつ上記第２燃料の残量の方が多いときには、上記充電走行モード時における上記エンジンの運転を上記第２燃料で行う
ように構成されていることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
【請求項２】
請求項１記載のハイブリッド車両の制御装置において、
上記ハイブリッド車両は、上記エンジンにより駆動されて発電する発電機と、該発電機による発電電力を充電する上記バッテリと、該バッテリの放電電力及び上記発電機による発電電力のうちの少なくとも一方の電力で駆動される車両駆動用の駆動モータとを有するシリーズハイブリッド車両であり、
上記制御手段は、
上記残量差が上記所定量よりも多くかつ上記第１燃料の残量の方が多いときの上記バッテリ走行モード時には、上記第１燃料を使用して運転される上記エンジンの出力により発電する上記発電機による発電電力と上記バッテリの放電電力とによって走行する一方、
上記残量差が上記所定量よりも多くかつ上記第２燃料の残量の方が多いときの上記充電走行モード時には、上記第２燃料を使用して運転される上記エンジンの出力により発電する上記発電機による発電電力でもって、上記バッテリへの充電と上記駆動モータの駆動を行う
ように構成されていることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
【請求項３】
請求項２記載のハイブリッド車両の制御装置において、
上記制御手段は、上記残量差が上記所定量よりも多くかつ上記第１燃料の残量の方が多いときの上記バッテリ走行モード時において、上記バッテリ残存容量検出手段により検出されるバッテリの残存容量が、上記第１所定値よりも高くかつ上記第２所定値よりも低い値に予め設定された設定値以下であるときにのみ、上記第１燃料を使用して運転される上記エンジンの出力により発電する上記発電機による発電電力と上記バッテリの放電電力とによって走行するように構成されていることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
【請求項４】
請求項２又は３記載のハイブリッド車両の制御装置において、
上記制御手段は、上記充電走行モード時には、上記エンジンを、予め設定した設定回転数で定常運転するとともに、上記残量差が上記所定量よりも多くかつ上記第２燃料の残量の方が多いときの上記充電走行モード時において、上記バッテリ残存容量検出手段により検出されるバッテリの残存容量が、上記第１所定値よりも高くかつ上記第２所定値よりも低い値に予め設定された基準値以下であるときにのみ、上記エンジンの運転を上記第２燃料で行うように構成されていることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
【請求項５】
請求項２〜４のいずれか１つに記載のハイブリッド車両の制御装置において、
上記制御手段は、上記残量差が上記所定量よりも多くかつ上記第１燃料の残量の方が多いときの上記バッテリ走行モード時において、上記駆動モータの要求出力が上記バッテリの最大放電可能電力以下であるときに、上記第１燃料を使用した上記エンジンの運転を行う一方、上記バッテリ走行モード時において、上記駆動モータの要求出力が上記最大放電可能電力を超えているときには、上記第１燃料及び上記第２燃料の残量に関係なく上記エンジンを運転するとともに、上記残量差が上記所定量よりも多いときには、該エンジンの運転を、残量の多い側の燃料で行うように構成されている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、ハイブリッド車両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、バッテリの放電電力によって走行するバッテリ走行モードと、エンジンを運転して該エンジンの出力によって上記バッテリを充電しながら走行する充電走行モードとを有するハイブリッド車両が知られている。このハイブリッド車両では、バッテリ走行モード時に、上記バッテリの残存容量（ＳＯＣ）が第１所定値よりも低くなったときには、上記充電走行モードに切り換えられる一方、上記充電走行モード時に、上記バッテリの残存容量が、上記第１所定値よりも高い値に設定された第２所定値よりも高くなったときに、上記バッテリ走行モードに切り換えられるようになされている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
また、上記エンジンとして、第１燃料と第２燃料とを用いる多種燃料エンジンが知られており、例えば特許文献１では、ガソリンと水素とが用いられ、例えば特許文献２では、水素とメタンとが用いられている。特に特許文献２では、水素とメタンとを混合して用いる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１０１５２６号公報
【特許文献２】特開２００４−１９０６４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記ハイブリッド車両のエンジンを、第１燃料と第２燃料とを用いる多種燃料エンジンとした場合において、エンジンの運転によりバッテリを充電する際、通常は、第１燃料と第２燃料とを略同じ比率で混合して使用することが好ましい。すなわち、いずれか一方の燃料を他方の燃料に対して常に多く使用すると、該一方の燃料の残量が該他方の燃料の残量に対して大きく減少して、航続距離が短くなるとともに、その一方の燃料のみを頻繁に補給するという手間が生じる。
【０００６】
しかし、第１燃料と第２燃料とをたとえ略同じ比率で混合して使用しようとしても、実際には、燃料の特性を有効に活かすべく、一方の燃料を他方の燃料よりも多く使用する場合があり、このことから、第１燃料の残量と第２燃料の残量とに差が生じることがある。
【０００７】
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、バッテリ走行モードと充電走行モードとを有するハイブリッド車両のエンジンを、第１燃料と第２燃料とを用いる多種燃料エンジンとした場合において、残量が多い側の燃料を有効に利用して、第１燃料と第２燃料との残量差を出来る限り少なくしようとすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために、本発明では、エンジンを停止した状態でバッテリの放電電力によって走行するバッテリ走行モードと、エンジンを運転して該エンジンの出力によって上記バッテリを充電しながら走行する充電走行モードとを有するハイブリッド車両の制御装置を対象として、上記エンジンの燃料は、第１燃料と、該第１燃料に対して、単位体積当たりの発熱量が高い第２燃料とを含み、上記バッテリの残存容量を検出するバッテリ残存容量検出手段と、上記第１燃料及び第２燃料の残量をそれぞれ検出する残量検出手段と、上記バッテリ走行モードと上記充電走行モードとの切換え動作を含めて、上記ハイブリッド車両の走行を制御する制御手段とを備え、上記制御手段は、上記バッテリ走行モード時に、上記バッテリ残存容量検出手段により検出されるバッテリの残存容量が第１所定値よりも低くなったときには、上記充電走行モードに切り換える一方、上記充電走行モード時に、上記バッテリ残存容量検出手段により検出されるバッテリの残存容量が、上記第１所定値よりも高い値に設定された第２所定値よりも高くなったときに、上記バッテリ走行モードに切り換えるとともに、上記残量検出手段により検出される上記第１燃料及び上記第２燃料の残量を比較して、上記第１燃料と上記第２燃料との残量差が所定量以下であるときには、上記充電走行モード時における上記エンジンの運転を上記第１燃料と上記第２燃料との混合で行うように構成され、更に上記制御手段は、上記残量差が上記所定量よりも多くかつ上記第１燃料の残量の方が多いときには、上記バッテリ走行モード時に、上記第１燃料を使用して上記エンジンを運転して、該エンジンの出力と上記バッテリの放電電力とによって走行する一方、上記残量差が上記所定量よりも多くかつ上記第２燃料の残量の方が多いときには、上記充電走行モード時における上記エンジンの運転を上記第２燃料で行うように構成されている、という構成にした。
【０００９】
上記の構成により、第１燃料の残量の方が多い場合には、バッテリ走行モード時に、バッテリの放電電力に加えて、第１燃料を使用して運転されるエンジンの出力を走行に利用するので、そのエンジンの出力の分だけバッテリの放電電力を少なくすることができる。この結果、第１燃料を有効に利用して、第１燃料と第２燃料との残量差を少なくすることができる。一方、第２燃料の残量の方が多い場合には、充電走行モード時におけるエンジンの運転を、発熱量が高い第２燃料で行うので、バッテリの残存容量を上記第１所定値から比較的高いレベルにまで早期に回復させることができる。この結果、第２燃料を有効に利用して、第１燃料と第２燃料との残量差を少なくすることができる。
【００１０】
上記ハイブリッド車両の制御装置の一実施形態では、上記ハイブリッド車両は、上記エンジンにより駆動されて発電する発電機と、該発電機による発電電力を充電する上記バッテリと、該バッテリの放電電力及び上記発電機による発電電力のうちの少なくとも一方の電力で駆動される車両駆動用の駆動モータとを有するシリーズハイブリッド車両であり、上記制御手段は、上記残量差が上記所定量よりも多くかつ上記第１燃料の残量の方が多いときの上記バッテリ走行モード時には、上記第１燃料を使用して運転される上記エンジンの出力により発電する上記発電機による発電電力と上記バッテリの放電電力とによって走行する一方、上記残量差が上記所定量よりも多くかつ上記第２燃料の残量の方が多いときの上記充電走行モード時には、上記第２燃料を使用して運転される上記エンジンの出力により発電する上記発電機による発電電力でもって、上記バッテリへの充電と上記駆動モータの駆動を行うように構成されている。
【００１１】
このことにより、シリーズハイブリッド車両において、残量が多い側の燃料を有効に利用して、第１燃料と第２燃料との残量差を少なくすることができる。
【００１２】
上記ハイブリッド車両が上記のようなシリーズハイブリッド車両である場合、上記制御手段は、上記残量差が上記所定量よりも多くかつ上記第１燃料の残量の方が多いときの上記バッテリ走行モード時において、上記バッテリ残存容量検出手段により検出されるバッテリの残存容量が、上記第１所定値よりも高くかつ上記第２所定値よりも低い値に予め設定された設定値以下であるときにのみ、上記第１燃料を使用して運転される上記エンジンの出力により発電する上記発電機による発電電力と上記バッテリの放電電力とによって走行するように構成されている、ことが好ましい。
【００１３】
すなわち、上記残量差が上記所定量よりも多くかつ第１燃料の残量の方が多いときのバッテリ走行モード時には、エンジンが運転されるので、バッテリ残存容量が比較的高い場合にもエンジン音が乗員に聞こえることになり、この場合のエンジン音は乗員に違和感を与える可能性がある。しかし、バッテリの残存容量が設定値以下であるときにのみ、エンジンを運転するようにすれば、バッテリ残存容量が上記設定値よりも高い場合には、エンジンを停止した状態でバッテリの放電電力のみによって走行することができ、乗員に違和感を与えるのを防止することができる。
【００１４】
上記ハイブリッド車両が上記のようなシリーズハイブリッド車両である場合、上記制御手段は、上記充電走行モード時には、上記エンジンを、予め設定した設定回転数で定常運転するとともに、上記残量差が上記所定量よりも多くかつ上記第２燃料の残量の方が多いときの上記充電走行モード時において、上記バッテリ残存容量検出手段により検出されるバッテリの残存容量が、上記第１所定値よりも高くかつ上記第２所定値よりも低い値に予め設定された基準値以下であるときにのみ、上記エンジンの運転を上記第２燃料で行うように構成されている、ことが好ましい。
【００１５】
これにより、エンジンの定常運転時の設定回転数を、エンジンの効率が所定以上となるようなエンジン回転数に設定しておくことで、エンジンを効率良く運転することができる。また、バッテリの残存容量が基準値以下であるときにのみ、エンジンの運転を第２燃料で行うことで、バッテリの残存容量を上記第１所定値から比較的高いレベル（基準値）にまで早期に回復させることができる。さらに、バッテリの残存容量が基準値よりも高いときには、エンジンの運転を第１燃料と第２燃料との混合で行うことで、バッテリの残存容量が急激に高くなりすぎて第２所定値を大きく超えるのを防止することができる。
【００１６】
上記ハイブリッド車両が上記のようなシリーズハイブリッド車両である場合、上記制御手段は、上記残量差が上記所定量よりも多くかつ上記第１燃料の残量の方が多いときの上記バッテリ走行モード時において、上記駆動モータの要求出力が上記バッテリの最大放電可能電力以下であるときに、上記第１燃料を使用した上記エンジンの運転を行う一方、上記バッテリ走行モード時において、上記駆動モータの要求出力が上記最大放電可能電力を超えているときには、上記第１燃料及び上記第２燃料の残量に関係なく上記エンジンを運転するとともに、上記残量差が上記所定量よりも多いときには、該エンジンの運転を、残量の多い側の燃料で行うように構成されている、ことが好ましい。
【００１７】
このように、駆動モータの要求出力がバッテリの最大放電可能電力を超えているときには、バッテリの放電電力のみではその要求出力を満たすことができないので、第１燃料及び第２燃料の残量に関係なくエンジンを運転する必要があるが、そのときのエンジンの運転を、残量の多い側の燃料で行うことで、残量の多い側の燃料を有効に利用して、第１燃料と第２燃料との残量差を少なくすることができる。
【発明の効果】
【００１８】
以上説明したように、本発明のハイブリッド車両の制御装置によると、第１燃料と第２燃料との残量差が所定量よりも多くかつ第１燃料の残量の方が多いときには、バッテリ走行モード時に、第１燃料を使用してエンジンを運転して、該エンジンの出力とバッテリの放電電力とによって走行する一方、上記残量差が上記所定量よりも多くかつ第２燃料の残量の方が多いときには、充電走行モード時におけるエンジンの運転を第２燃料で行うようにしたことにより、残量が多い側の燃料を有効に利用して、第１燃料と第２燃料との残量差を出来る限り少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態に係る制御装置が搭載されたハイブリッド車両の概略図である。
【図２】上記ハイブリッド車両のエンジン及びその制御系の構成を示すブロック図である。
【図３】水素ガス、天然ガス及びこれらの混合ガスＡ，Ｂ，Ｃについて、エンジンで燃焼させたときの、空気過剰率λとエンジンからのＮＯｘ排出量との関係を示すグラフである。
【図４】水素ガス、天然ガス及びこれらの混合ガスＡ，Ｂ，Ｃについて、エンジンで燃焼させたときの、空気過剰率λとエンジンの出力トルクとの関係、及び、空気過剰率λとエンジンの熱効率との関係を示すグラフである。
【図５】コントロールユニットによる、イグニッションスイッチがＯＮになったときにスタートする処理動作の一部を示すフローチャートである。
【図６】コントロールユニットによる上記処理動作の残部を示すフローチャートである。
【図７】コントロールユニットによる、エンジンを制御するための処理動作を示すフローチャートである。
【図８】バッテリの残存容量及び走行モードの変化を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
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。
【００２１】
図１は、本発明の実施形態に係る制御装置が搭載されたハイブリッド車両１（以下、単に車両１という）の概略図である。この車両１は、所謂レンジエクステンダーＥＶ車両（シリーズハイブリッド車両であるとも言える）であって、エンジン１０と、該エンジン１０により駆動されて発電する発電機２０と、この発電機２０によって発電された電力が蓄電（充電）される高電圧・大容量のバッテリ３０と、エンジン１０により駆動されて発電する発電機２０の発電電力及びバッテリ３０の蓄電電力（放電電力）の少なくとも一方により駆動される駆動モータ４０とを備えている。本実施形態では、発電機２０は、モータの機能も有するモータジェネレータであり、モータとしての発電機２０によりエンジン１０を駆動して（クランキングして）、エンジン１０を始動するようになされている。
【００２２】
発電機２０とバッテリ３０との間には、第１インバータ５０が設けられ、バッテリ３０と駆動モータ４０との間には、第２インバータ５１が設けられている。第１インバータ５０と第２インバータ５１とは互いに接続され、その接続ラインにバッテリ３０が接続されている。発電機２０の発電電力は、第１インバータ５０を介してバッテリ３０に供給されるとともに、第１及び第２インバータ５０，５１を介して駆動モータ４０に供給される。バッテリ３０からの放電電力は、第２インバータ５１を介して駆動モータ４０に供給される。
【００２３】
駆動モータ４０の出力は、デファレンシャル装置６０を介して、駆動輪６１（ステアリングホイール６２により操舵される左右の前輪）に伝達され、これにより、車両１が走行する。
【００２４】
駆動モータ４０は、回生発電電力を発生可能なものであって、車両１の減速時に発電機として作動して、その発電した電力（回生発電電力）がバッテリ３０に充電される。また、後述の充電走行モードでは、エンジン１０が始動されて発電機２０の発電電力でもってバッテリ３０が充電される。尚、バッテリ３０は、車両１の外部の電源による外部充電も可能になされている。
【００２５】
エンジン１０は、発電機２０を駆動して発電させるために用いられる発電用エンジンである。エンジン１０は、水素タンク７０に貯留されている水素ガス、及び、ＣＮＧタンク７１に貯留されている天然ガス（ＣＮＧ）が、燃料としてそれぞれ供給可能に構成された多種燃料エンジンである。水素ガスは、第１燃料に相当し、天然ガスは、第１燃料に対して、単位体積当たりの発熱量が高い第２燃料に相当する。この第２燃料としては、天然ガスに限らず、例えばプロパンやブタンであってもよい。第１燃料は、水素ガスのように、第２燃料に対して着火性が高い燃料であることが好ましい。
【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内（気筒内）に形成されるロータ収容室１１ａに、概略三角形状のロータ１２がそれぞれ収容されて構成されている。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なり、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が形成される。尚、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】
上記各ロータ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摺接しており、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。そして、各ロータ１２は、該ロータ１２の３つのアペックスシールが各々ロータハウジング１１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１３の周りを自転しながら、該エキセントリックシャフト１３の軸心の周りに公転するようになっている。ロータ１２が１回転する間に、該ロータ１２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】
上記各ロータ収容室１１ａには、吸気行程にある作動室に開口する吸気開口に連通するように吸気通路１４が接続されているとともに、排気行程にある作動室に開口する排気開口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、上流側では１つであるが、下流側では、２つの分岐路に分岐してそれぞれ上記各ロータ収容室１１ａに連通している。吸気通路１４の上記分岐部よりも上流側（後述のインタークーラ８６よりも下流側）には、ステッピングモータ等のスロットル弁アクチュエータ９０により駆動されて吸気通路１４の断面積（弁開度）を調節するスロットル弁１６が配設されている。このスロットル弁１６により、各ロータ収容室１１ａ（吸気行程にある作動室）内への吸気量が調節されることになる。本実施形態における後述のエンジン制御では、スロットル弁１６は全開とされる。
【００２９】
吸気通路１４の上記分岐部よりも下流側の各分岐路には、上記水素タンク７０からの水素ガス、及び、上記ＣＮＧタンク７１からの天然ガスを、吸気通路１４内にそれぞれ噴射する水素用ポート噴射弁１７Ａ及びＣＮＧ用ポート噴射弁１７Ｂが配設されている。これら水素用及びＣＮＧ用ポート噴射弁１７Ａ，１７Ｂによりそれぞれ噴射された水素ガス及び天然ガスは、空気と混合された状態で、吸気行程にある作動室に供給される。尚、水素用及びＣＮＧ用ポート噴射弁１７Ａ，１７Ｂは、エンジン１０の極冷間時（エンジン冷間時の中でもエンジン冷却水の温度がかなり低くて、予め設定された設定温度よりも低いとき）における始動時のみに使用される燃料噴射弁であり、基本的には、後述の水素用及びＣＮＧ用直噴噴射弁１８Ａ，１８Ｂより燃料（水素ガス及び天然ガス）が燃焼室内に直接噴射される。すなわち、エンジン１０の極冷間時における始動時においては、水素用及びＣＮＧ用直噴噴射弁１８Ａ，１８Ｂの燃料噴射開口が、燃料の燃焼により生じた水分の凍結により塞がれている可能性があるので、極冷間時における始動時には例外的に水素用及びＣＮＧ用ポート噴射弁１７Ａ，１７Ｂより燃料を噴射するようにしている。尚、水素用及びＣＮＧ用ポート噴射弁１７Ａ，１７Ｂをなくすことも可能である。以下の説明では、水素用及びＣＮＧ用直噴噴射弁１８Ａ，１８Ｂより燃料（水素ガス及び天然ガス）を噴射するものとする。
【００３０】
上記排気通路１５は、上流側では、各ロータ収容室１１ａにそれぞれ連通するように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１５の該合流部よりも下流側には、排気ガスを浄化するための低温活性三元触媒８１及びＮＯｘ吸蔵還元触媒８２が配設されている。低温活性三元触媒８１は、ＮＯｘ吸蔵還元触媒８２よりも触媒活性化温度が低い三元触媒であって、ＮＯｘ吸蔵還元触媒８２よりも上流側に配設されている。尚、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。
【００３１】
上記ＮＯｘ吸蔵還元触媒８２は、例えば、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）等の貴金属を含んだ担体に、バリウム（Ｂａ）、カリウム（Ｋ）等のＮＯｘ吸蔵剤を担持させて構成されていて、エンジン１０の排気ガス中のＮＯｘをリーン空燃比雰囲気下で吸蔵するとともに、該吸蔵したＮＯｘを、リッチ空燃比雰囲気下で放出して、該ＮＯｘを、排気ガス中のＨＣやＣＯと反応させて還元する機能を有する。
【００３２】
上記各ロータハウジング１１（各気筒）には、水素タンク７０からの水素ガスを、ロータ収容室１１ａの圧縮行程にある作動室（燃焼室）内に直接噴射する水素用直噴噴射弁１８Ａと、ＣＮＧタンク７１からの天然ガスを、ロータ収容室１１ａの圧縮行程にある作動室（燃焼室）内に直接噴射するＣＮＧ用直噴噴射弁１８Ｂとが設けられている。各ロータハウジング１１において、ＣＮＧ用直噴噴射弁１８Ｂは、２つ設けられていて、これら２つのＣＮＧ用直噴噴射弁１８Ｂが、ロータ１２の幅方向（エキセントリックシャフト１３が延びる方向）に並んでいる（図２では、紙面奥側のＣＮＧ用直噴噴射弁１８Ｂが見えていない）。各ロータハウジング１１において、水素用直噴噴射弁１８Ａ、水素用ポート噴射弁１７Ａ及びＣＮＧ用ポート噴射弁１７Ｂの数は全て１つである。本実施形態では、天然ガスは、常に２つのＣＮＧ用直噴噴射弁１８Ｂから噴射される。
【００３３】
また、各ロータハウジング１１には、水素用及びＣＮＧ用直噴噴射弁１８Ａ，１８Ｂよりそれぞれ噴射された水素ガス及び天然ガスの点火を行う２つの点火プラグ１９が設けられている。これら両点火プラグ１９は、圧縮トップ（ＴＤＣ）の近傍で、リーディング側及びトレーリング側の順で点火されて、圧縮乃至膨張行程にある作動室内の混合気の点火を行う。
【００３４】
エンジン１０には、該エンジン１０の各ロータ収容室１１ａにおける吸気行程にある作動室（燃焼室）内への吸気の過給を行う排気ターボ過給機８５が設けられている。この排気ターボ過給機８５は、吸気通路１４におけるスロットル弁１６よりも上流側に配設されたコンプレッサ８５ａと、排気通路１５における上記合流部よりも下流側でかつ低温活性三元触媒８１よりも上流側に配設されたタービン８５ｂとで構成されている。タービン８５ｂが排気ガス流により回転し、このタービン８５ｂの回転により、該タービン８５ｂと連結されたコンプレッサ８５ａが作動して、吸気通路１４に吸入された空気を圧縮する。この圧縮された空気は、吸気通路１４におけるコンプレッサ８５ａよりも下流側でかつスロットル弁１６よりも上流側に配設されたインタークーラ８６によって冷却された後、上記各分岐路を介して各ロータ収容室１１ａにおける吸気行程にある作動室内に吸入される。尚、ＮＯｘ吸蔵還元触媒８２は、排気通路１５におけるタービン８５ｂの下流側に配設されることになる。
【００３５】
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と、車両１の乗員によるアクセルペダルの踏み込み量（乗員の操作によるアクセル開度）を検出するアクセル開度センサ１０２と、車両１の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に設けられ、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と、排気通路１５における低温活性三元触媒８１とタービン８５ｂとの間に配設され、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（本実施形態では、リニアＯ２センサで構成されている）と、ロータハウジング１１の内部に形成されたウォータジャケット（図示せず）に臨んで該ウォータジャケット内を流れるエンジン冷却水の温度（エンジン水温）を検出するエンジン水温センサ１０６と、水素タンク７０内の圧力（つまり水素タンク７０内の水素ガス残量）及びＣＮＧタンク７１内の圧力（つまりＣＮＧタンク７１内の天然ガス残量）をそれぞれ検出する残量検出手段としてのタンク圧力センサ１０７（水素タンク７０とＣＮＧタンク７１とに別々に設けられている）と、吸気通路１４内に吸入される吸気流量を検出するエアフローセンサ１０８と、バッテリ３０の温度を検出するバッテリ温度センサ１０９と、エンジン１０の作動制御や、第１及び第２インバータ５０，５１の作動制御（つまり発電機２０及び駆動モータ４０の作動制御）等を行うコントロールユニット１００とが設けられている。上記回転角センサ１０４は、エンジン１０の回転数を検出するエンジン回転数センサを兼ねている。
【００３６】
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）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）バスと、を備えている。コントロールユニット１００には、バッテリ電流・電圧センサ１０１、アクセル開度センサ１０２、車速センサ１０３、回転角センサ１０４、空燃比センサ１０５、エンジン水温センサ１０６、タンク圧力センサ１０７、エアフローセンサ１０８、バッテリ温度センサ１０９等からの各種情報の信号が入力されるようになっている。
【００３７】
発電機２０は、該発電機２０による発電電圧及び発電電流の情報をコントロールユニット１００に送信するようになっており、コントロールユニット１００は、その情報を入力して該情報から発電機２０による発電電力（発電量）を検出する。
【００３８】
駆動モータ４０は、該駆動モータ４０の回転数の情報や、駆動モータ４０による回生発電電圧及び回生発電電流の情報をコントロールユニット１００に送信するようになっており、コントロールユニット１００は、その情報を入力して駆動モータ４０の作動制御に用いる。
【００３９】
そして、コントロールユニット１００は、上記入力信号に基づいて、スロットル弁アクチュエータ９０、水素用ポート噴射弁１７Ａ、ＣＮＧ用ポート噴射弁１７Ｂ、水素用直噴噴射弁１８Ａ、ＣＮＧ用直噴噴射弁１８Ｂ、及び点火プラグ１９に対して制御信号を出力してエンジン１０を制御するとともに、第１及び第２インバータ５０，５１に対して制御信号を出力して発電機２０及び駆動モータ４０を制御する。
【００４０】
車両１は、バッテリ３０の放電電力によって走行するバッテリ走行モード（このとき、エンジン１０は停止された状態にある）と、エンジン１０を運転して該エンジン１０の出力によって発電機２０を介してバッテリ３０を充電しながら走行する充電走行モードとを有する。本実施形態では、車両１がシリーズハイブリッド車両であるので、充電走行モードでは、エンジン１０の出力により発電する発電機２０による発電電力でもって、バッテリ３０への充電と駆動モータ４０の駆動を行う。
【００４１】
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、バッテリ３０に出入りする電流及びバッテリ３０の電圧に基づいて、バッテリ３０の残存容量（ＳＯＣ）を検出する。このことで、バッテリ電流・電圧センサ１０１及びコントロールユニット１００は、バッテリ３０の残存容量を検出するバッテリ残存容量検出手段を構成することになる。
【００４２】
そして、コントロールユニット１００は、上記バッテリ走行モード時に、上記検出されるバッテリ３０の残存容量が第１所定値（例えば３０％）よりも低くなったときには、上記充電走行モードに切り換える一方、上記充電走行モード時に、上記検出されるバッテリ３０の残存容量が、上記第１所定値よりも高い値に設定された第２所定値（例えば７０％）よりも高くなったときに、上記バッテリ走行モードに切り換える。これにより、バッテリ３０の残存容量を、低過ぎずかつ高過ぎない好ましい範囲内に維持することができる。コントロールユニット１００は、上記バッテリ走行モードと上記充電走行モードとの切換え動作を含めて、車両１の走行を制御する（つまり、エンジン１０、発電機２０及び駆動モータ４０の作動を制御する）制御手段を構成することになる。
【００４３】
また、コントロールユニット１００は、上記タンク圧力センサ１０７により検出される水素ガス及び天然ガスの残量を比較して、水素ガスと天然ガスとの残量差が所定量以下であるときには、上記充電走行モード時におけるエンジン１０の運転を水素ガスと天然ガスとの混合で行う。本実施形態では、水素ガス及び天然ガスを略同じ体積比率（共に約５０％）でもってエンジン１０の燃焼室内に噴射する。このとき、コントロールユニット１００は、上記燃焼室内の燃焼空燃比を、エンジン１０（燃焼室）からのＮＯｘ排出量が、例えば、天然ガスのみをそのリーン限界の燃焼空燃比でもって燃焼させたときのＮＯｘ排出量と略同じになるリーン空燃比にするべく、水素用及びＣＮＧ用直噴噴射弁１８Ａ，１８Ｂを制御するとともに、エンジン１０を、予め設定した設定回転数で定常運転する。この設定回転数は、エンジン１０の効率が所定以上となるような、エンジン１０の最高効率点を含む範囲（例えば１８００ｒｐｍ〜２３００ｒｐｍ）内のエンジン回転数であり、本実施形態では、２０００ｒｐｍとする。上記充電走行モード時において、車両１の所定以上の加速要求時のように、駆動モータ４０の要求出力が、上記定常運転でのエンジン出力（発電電力）よりも大きいときには、その不足分をバッテリ３０の放電電力で補う（充電はしない）。但し、バッテリ３０の放電電力が該バッテリ３０の最大放電可能電力になっても駆動モータ４０の要求出力を満たすことができない場合には、例外的にエンジン回転数を上記設定回転数よりも高くする。
【００４４】
尚、ＮＯｘ吸蔵還元触媒８２からのＮＯｘ放出時には、エンジン１０は、リッチ空燃比（例えば、空気過剰率λ＝０．９）でもって運転される。ＮＯｘが放出されるのは、ＮＯｘ吸蔵還元触媒８２のＮＯｘ吸蔵量が所定吸蔵量（これ以上吸蔵することができないレベルよりも僅かに小さい量）よりも多くなったときである。上記ＮＯｘ吸蔵量は、エンジン１０の運転履歴から計算することができ、コントロールユニット１００が、エンジン１０の運転中、その運転状態に基づいてＮＯｘ吸蔵量を積算していく。
【００４５】
ここで、図３に、水素ガス、天然ガス及びこれらの混合ガスＡ，Ｂ，Ｃについて、エンジン１０（回転数２０００ｒｐｍ、スロットル弁１６全開）で燃焼させたときの、空気過剰率λとエンジン１０（燃焼室）からのＮＯｘ排出量との関係を示す。混合ガスＡは、水素ガスと天然ガスとを略同じ体積比率（共に約５０％）としたものであり、混合ガスＢは、混合ガスＡよりも水素ガスの体積比率を多くしたものであり、混合ガスＣは、混合ガスＢよりも水素ガスの体積比率を多くしたものである。また、図４に、図３の上記各ガスについて、エンジン１０（回転数２０００ｒｐｍ、スロットル弁１６全開）で燃焼させたときの、空気過剰率λとエンジン１０の出力トルクとの関係、及び、空気過剰率λとエンジン１０の熱効率との関係を示す。ここでは、天然ガスはＣＮＧ用直噴噴射弁１８Ｂより噴射させ、水素ガスは水素用ポート噴射弁１７Ａより噴射させている。この場合、水素ガス及び天然ガスを水素用及びＣＮＧ用直噴噴射弁１８Ａ，１８Ｂよりそれぞれ噴射させる場合と比べて、出力トルクの大きさ等は変わるものの、上記関係の傾向は大きくは変わらない。
【００４６】
図３及び図４より、天然ガスのリーン限界の燃焼空燃比（ここでは、空気過剰率λ）は、１．６であり、これよりも空気過剰率λを大きくしても、安定した点火を行うことができない。図３及び図４では、空気過剰率λが２．７までしかないが、水素ガスのリーン限界の空気過剰率λは約３である。尚、図３及び図４では、水素ガスについての、空気過剰率λが１．８よりも低い場合の結果は省略している。
【００４７】
図３より、空気過剰率λが同じであれば、天然ガスの方が水素ガスよりもＮＯｘ排出量が少なく、混合ガスＡ，Ｂ，Ｃにおいては、天然ガスの体積比率が大きい（水素ガスの体積比率が小さい）ほど、ＮＯｘ排出量が少なくなることが分かる。すなわち、水素ガスや、混合ガスにおいて水素ガスの体積比率が大きい場合、ＮＯｘ排出量は多くなる。しかし、水素ガスや、混合ガスにおいて水素ガスの体積比率が大きい場合、リーン限界の燃焼空燃比が高くなるので、燃焼室内の燃焼空燃比を高くすることで、ＮＯｘ排出量を少なくすることができる。
【００４８】
本実施形態では、上記定常運転時には、水素ガス及び天然ガスを略同じ体積比率（共に５０％）でもって燃焼室内に噴射するが、このとき、燃焼室内の燃焼空燃比（空気過剰率λ）を、エンジン１０からのＮＯｘ排出量が、例えば、天然ガスのみをそのリーン限界の燃焼空燃比（λ＝１．６）でもって燃焼させたときのＮＯｘ排出量と略同じになるリーン空燃比にする。このリーン空燃比は、本実施形態では、図３の天然ガスのライン上のλ＝１．６の点Ｑ１を通る、横軸と平行なラインと、混合ガスＡのラインとが交わる点Ｑ２のλの値（つまりλ＝１．９）となる。
【００４９】
コントロールユニット１００は、上記残量差が上記所定量よりも多くかつ水素ガスの残量の方が多いときには、上記バッテリ走行モード時に、水素ガスを使用してエンジン１０を運転して、該エンジン１０の出力とバッテリ３０の放電電力とによって走行する。本実施形態では、シリーズハイブリッド車両であるので、水素ガスを使用して運転されるエンジン１０の出力により発電する発電機２０による発電電力とバッテリ３０の放電電力とによって走行する。このとき、エンジン１０を上記設定回転数（２０００ｒｐｍ）で定常運転するとともに、燃焼室内の燃焼空燃比（空気過剰率λ）を、ＮＯｘ排出量を出来る限り少なくするべく、水素ガス及び天然ガスを略同じ体積比率でもって燃焼室内に噴射する場合よりもリーン空燃比（本実施形態では、λ＝２．２）にする。エンジン１０の出力（発電機２０による発電電力）を走行に利用することで、発電機２０による発電電力の分だけ、バッテリ３０の放電電力は少なくて済む。このように、水素ガスの残量の方が多いときには、上記バッテリ走行モード時において、水素ガスを使用したエンジン１０の運転により上記残量差を少なくする。
【００５０】
本実施形態では、コントロールユニット１００は、上記残量差が上記所定量よりも多くかつ水素ガスの残量の方が多いときの上記バッテリ走行モード時において、バッテリ３０の残存容量が、上記第１所定値よりも高くかつ上記第２所定値よりも低い値に予め設定された設定値以下であるときにのみ、エンジン１０の出力（発電機２０による発電電力）を走行に利用する（水素ガスを使用して運転されるエンジン１０の出力により発電する発電機２０による発電電力とバッテリ３０の放電電力とによって走行する）。すなわち、バッテリ３０の残存容量が上記設定値よりも高いときには、エンジン１０が停止された状態で、バッテリ３０の放電電力によって走行することになる。上記設定値は、上記第１所定値と上記第２所定値との間の中央値又はそれに近い値が好ましい。例えば、上記第１所定値が３０％であり、上記第２所定値が７０％である場合、上記設定値は約５０％に設定するのがよい。
【００５１】
また、本実施形態では、コントロールユニット１００は、上記残量差が上記所定量よりも多くかつ水素ガスの残量の方が多いときの上記バッテリ走行モード時において、駆動モータ４０の要求出力がバッテリ３０の最大放電可能電力以下であるときに、水素ガスを使用したエンジン１０の運転を行う。一方、コントロールユニット１００は、上記バッテリ走行モード時において、駆動モータ４０の要求出力が上記最大放電可能電力を超えているときには、水素ガス及び天然ガスの残量に関係なくエンジン１０を上記設定回転数（２０００ｒｐｍ）で運転するとともに、上記残量差が上記所定量よりも多いときには、該エンジン１０の運転を、残量の多い側の燃料で行う。上記残量差が上記所定量以下であるときには、エンジン１０の運転を水素ガスと天然ガスとの混合（略同じ体積比率）で行う。こうして、残量の多い側の燃料、又は、水素ガス及び天然ガスを使用して運転されるエンジン１０の出力と、バッテリ３０の放電電力（エンジン１０の出力に応じて、上記最大放電可能電力よりも小さくしてもよい）とにより、駆動モータ４０の要求出力を満たすようにする。
【００５２】
ここで、上記最大放電可能電力はバッテリ３０の温度によって変化する。このバッテリ３０の温度と上記最大放電可能電力との関係が、マップとして、コントロールユニット１００のメモリに記憶されており、コントロールユニット１００は、そのマップを用いて、バッテリ温度センサ１０９により検出されるバッテリ３０の温度から上記最大放電可能電力を検出する。
【００５３】
一方、コントロールユニット１００は、上記残量差が上記所定量よりも多くかつ天然ガスの残量の方が多いときには、上記充電走行モード時におけるエンジン１０の運転を天然ガスで行う。本実施形態では、シリーズハイブリッド車両であるので、天然ガスを使用して運転されるエンジン１０の出力により発電する発電機２０による発電電力でもって、バッテリ３０への充電と駆動モータ４０の駆動を行う。このとき、燃焼室内の燃焼空燃比（空気過剰率λ）を、天然ガスのリーン限界の燃焼空燃比（λ＝１．６）よりも小さくかつＮＯｘ排出量が出来る限り少なくなるような値（本実施形態では、λ＝１．５）にする。このとき、上記充電走行モード時にエンジン１０の運転を水素ガスと天然ガスとの混合で行う場合と同様に、エンジン回転数を２０００ｒｐｍにする。駆動モータ４０の要求出力が、天然ガスを使用した２０００ｒｐｍでのエンジン出力（発電電力）よりも大きいときには、その不足分をバッテリ３０の放電電力で補う（充電はしない）。但し、バッテリ３０の放電電力が該バッテリ３０の最大放電可能電力になっても駆動モータ４０の要求出力を満たすことができない場合には、例外的にエンジン回転数を２０００ｒｐｍよりも高くする。このように、天然ガスの残量の方が多いときには、上記充電走行モード時において、天然ガスを使用したエンジン１０の運転により上記残量差を少なくする。
【００５４】
本実施形態では、上記残量差が上記所定量よりも多くかつ天然ガスの残量の方が多いときの上記充電走行モード時において、バッテリ３０の残存容量が、上記第１所定値よりも高くかつ上記第２所定値よりも低い値に予め設定された基準値以下であるときにのみ、エンジン１０の運転を天然ガスで行う。すなわち、上記充電走行モード時において、バッテリ３０の残存容量が上記基準値よりも高いときには、上記残量差が上記所定量よりも多くかつ天然ガスの残量の方が多くても、水素ガスと天然ガスとの残量差が所定量以下であるときと同様に、エンジン１０の運転を水素ガスと天然ガスとの混合（略同じ体積比率）で行う。このときのエンジン１０の制御は、水素ガスと天然ガスとの残量差が所定量以下であるときと同様である。上記基準値は、上記第１所定値と上記第２所定値との間の中央値よりも高い値（上記設定値よりも高い値）が好ましい。例えば、上記第１所定値が３０％であり、上記第２所定値が７０％である場合、上記基準値は約６０％に設定するのがよい。
【００５５】
上記所定量は、上記残量差が比較的多くて、上記のように、上記バッテリ走行モード時の水素ガスを使用したエンジン１０の運転、又は、上記充電走行モード時に天然ガスを使用したエンジン１０の運転を行わなければ、もはや上記残量差が小さくならないような量である。
【００５６】
次に、コントロールユニット１００による処理動作を、図５〜図７のフローチャートに基づいて説明する。尚、図５及び図６のフローチャートは、車両１の不図示のイグニッションスイッチがＯＮになったときにスタートし、図７のフローチャートは、エンジン１０を制御するための処理動作であって、エンジン１０が運転されたとき（後述のフラグＦが１〜６のいずれか１つになったとき）にスタートする。
【００５７】
上記イグニッションスイッチがＯＮになると、ステップＳ１で、フラグＦを０に設定するとともに、エンジン１０を停止した状態にする。フラグＦが０に設定されるということは、エンジン１０が停止された状態で、バッテリ３０の放電電力によって走行するバッテリ走行モードであることを意味する。したがって、イグニッションスイッチがＯＮになったとき、最初は、エンジン１０を停止した状態のバッテリ走行モードにする。
【００５８】
次のステップＳ２で、各種センサ等からの各種入力信号を読み込み、次のステップＳ３で、アクセル開度センサ１０２及び車速センサ１０３からの信号に基づき、駆動モータ４０の要求出力を計算する。
【００５９】
次のステップＳ４で、バッテリ３０の残存容量（ＳＯＣ）が上記第１所定値よりも低いか否かを判定する。このステップＳ４の判定がＮＯであるときには、ステップＳ１０に進む一方、ステップＳ４の判定がＹＥＳであるときには、ステップＳ５に進む。
【００６０】
上記ステップＳ５では、水素ガスと天然ガスとの残量差が上記所定量よりも多くかつ天然ガスの残量の方が多いか否かを判定する。このステップＳ５の判定がＮＯであるときには、ステップＳ６に進んで、フラグＦを１に設定し、しかる後にステップＳ８に進む。一方、ステップＳ５の判定がＹＥＳであるときには、ステップＳ７に進んで、フラグＦを２に設定し、しかる後にステップＳ８に進む。フラグＦが１に設定されるということは、上記充電走行モードであってエンジン１０の運転を水素ガスと天然ガスとの混合（略同じ体積比率）で行うことを意味し、フラグＦが２に設定されるということは、上記充電走行モードであってエンジン１０の運転を天然ガスで行うことを意味する。
【００６１】
上記ステップＳ８では、エンジン１０を運転（つまり、発電機２０により発電）し、次のステップＳ９で、上記イグニッションスイッチがＯＦＦになったか否かを判定する。このステップＳ９の判定がＮＯであるときには、上記ステップＳ２に戻る一方、ステップＳ９の判定がＹＥＳであるときには、本処理動作を終了する。
【００６２】
上記ステップＳ４の判定がＮＯであるときに進むステップＳ１０では、フラグＦが０、３〜６のいずれかで、かつ、駆動モータ４０の要求出力がバッテリ３０の最大放電可能電力よりも大きいか否かを判定する。このステップＳ１０の判定がＹＥＳであるときには、ステップＳ１１に進む一方、ステップＳ１０の判定がＮＯであるときには、ステップＳ１６に進む。
【００６３】
上記ステップＳ１１では、上記残量差が上記所定量以下であるか否かを判定し、このステップＳ１１の判定がＮＯであるときには、ステップＳ１２に進んで、水素ガスの残量の方が多いか否かを判定する。
【００６４】
上記ステップＳ１２の判定がＹＥＳであるときには、ステップＳ１３に進んで、フラグＦを３に設定し、しかる後に上記ステップＳ８に進む。一方、ステップＳ１２の判定がＮＯであるときには、ステップＳ１４に進んで、フラグＦを５に設定し、しかる後に上記ステップＳ８に進む。また、上記ステップＳ１１の判定がＹＥＳであるときには、ステップＳ１５に進んで、フラグＦを４に設定し、しかる後に上記ステップＳ８に進む。フラグＦが３に設定されるということは、駆動モータ４０の要求出力が上記最大放電可能電力を超えているときの上記バッテリ走行モードであって、エンジン１０の運転を、残量の多い側の燃料である水素ガスで行うことを意味する。また、フラグＦが５に設定されるということは、駆動モータ４０の要求出力が上記最大放電可能電力を超えているときの上記バッテリ走行モードであって、エンジン１０の運転を、残量の多い側の燃料である天然ガスで行うことを意味する。さらに、フラグＦが４に設定されるということは、駆動モータ４０の要求出力が上記最大放電可能電力を超えているときの上記バッテリ走行モードであって、上記残量差が上記所定量以下であることでエンジン１０の運転を水素ガスと天然ガスとの混合で行うことを意味する。
【００６５】
上記ステップＳ１０の判定がＮＯであるときに進むステップＳ１６では、フラグＦが３〜５のいずれか１つに設定されていたか否かを判定する。このステップＳ１６の判定がＮＯであるときには、ステップＳ１８に進む一方、ステップＳ１６の判定がＹＥＳであるときには、ステップＳ１７に進んで、フラグＦを、０又は６に戻し（フラグＦが０から３〜５のいずれかになったときには０に戻し、６から３〜５のいずれかになったときには６に戻す）、しかる後にステップＳ１８に進む。
【００６６】
上記ステップＳ１８では、フラグＦが１又は２であるかを判定する。このステップＳ１８の判定がＹＥＳであるときには、ステップＳ１９に進む一方、ステップＳ１８の判定がＮＯであるときには、ステップＳ２５に進む。
【００６７】
上記ステップＳ１９では、フラグＦが２であるか否かを判定する。このステップＳ１９の判定がＮＯであるときには、ステップＳ２２に進む一方、ステップＳ１９の判定がＹＥＳであるときには、ステップＳ２０に進んで、バッテリ３０の残存容量（ＳＯＣ）が上記基準値よりも高いか否かを判定する。このステップＳ２０の判定がＮＯであるときには、上記ステップＳ９に進む一方、ステップＳ２０の判定がＹＥＳであるときには、ステップＳ２１に進んで、フラグＦを１に設定変更し、しかる後にステップＳ２２に進む。
【００６８】
上記ステップＳ２２では、バッテリ３０の残存容量（ＳＯＣ）が上記第２所定値よりも高いか否かを判定する。このステップＳ２２の判定がＮＯであるときには、上記ステップＳ９に進む一方、ステップＳ２２の判定がＹＥＳであるときには、ステップＳ２３に進んで、フラグＦを０に設定し、次のステップＳ２４で、エンジン１０を停止し、しかる後に上記ステップＳ９に進む。
【００６９】
上記ステップＳ１８の判定がＮＯであるときに進むステップＳ２５では、フラグＦが０であるか否かを判定する。このステップＳ２５の判定がＮＯであるときには、上記ステップＳ９に進む一方、ステップＳ２５の判定がＹＥＳであるときには、ステップＳ２６に進んで、上記残量差が上記所定量よりも多くかつ水素ガスの残量の方が多いか否かを判定する。
【００７０】
上記ステップＳ２６の判定がＮＯであるときには、上記ステップＳ９に進む一方、ステップＳ２６の判定がＹＥＳであるときには、ステップＳ２７に進んで、バッテリ３０の残存容量（ＳＯＣ）が上記設定値以下であるか否かを判定する。
【００７１】
上記ステップＳ２７の判定がＮＯであるときには、上記ステップＳ９に進む一方、ステップＳ２７の判定がＹＥＳであるときには、ステップＳ２８に進んで、フラグＦを６に設定し、しかる後に上記ステップＳ８に進む。フラグＦが６に設定されるということは、上記バッテリ走行モード時に、水素ガスを使用してエンジン１０を運転して、該エンジン１０の出力とバッテリ３０の放電電力とによって走行することを意味する。
【００７２】
図７のフローチャートでは、上記のように設定されたフラグの値に応じて、エンジン１０がどのように制御されるかが示されている。このフローチャートは、エンジン１０が運転されたときに、図５及び図６のフローチャートと並行して実行される。
【００７３】
最初のステップＳ５１で、フラグＦが１であるか否かを判定する。このステップＳ５１の判定がＮＯであるときには、ステップＳ５３に進む一方、ステップＳ５１の判定がＹＥＳであるときには、ステップＳ５２に進んで、充電走行モードでのエンジン１０の運転を水素ガスと天然ガスとの混合（略同じ体積比率）で行うとともに、燃焼室内の空気過剰率λをλ＝１．９にしかつエンジン回転数を２０００ｒｐｍにする。このとき、駆動モータ４０の要求出力が、水素ガス及び天然ガスを使用した２０００ｒｐｍでのエンジン出力（発電電力）よりも大きいときには、充電走行モードであっても、その不足分をバッテリ３０の放電電力で補う。但し、上記の如く、例外的にエンジン回転数を２０００ｒｐｍよりも高くする場合がある。ステップＳ５２の後は、ステップＳ６２に進む。
【００７４】
上記ステップＳ５３では、フラグＦが２であるか否かを判定する。このステップＳ５３の判定がＮＯであるときには、ステップＳ５５に進む一方、ステップＳ５３の判定がＹＥＳであるときには、ステップＳ５４に進んで、充電走行モードでのエンジン１０の運転を天然ガスで行うとともに、燃焼室内の空気過剰率λをλ＝１．５にしかつエンジン回転数を２０００ｒｐｍにする。このとき、駆動モータ４０の要求出力が、天然ガスを使用した２０００ｒｐｍでのエンジン出力（発電電力）よりも大きいときには、充電走行モードであっても、その不足分をバッテリ３０の放電電力で補う。但し、上記の如く、例外的にエンジン回転数を２０００ｒｐｍよりも高くする場合がある。ステップＳ５４の後は、ステップＳ６２に進む。
【００７５】
上記ステップＳ５５では、フラグＦが３であるか否かを判定する。このステップＳ５５の判定がＮＯであるときには、ステップＳ５７に進む一方、ステップＳ５５の判定がＹＥＳであるときには、ステップＳ５６に進んで、バッテリ走行モードで、水素ガスによるエンジン１０の運転を行うとともに、燃焼室内の空気過剰率λをλ＝２．２にしかつエンジン回転数を２０００ｒｐｍにする。こうして、水素ガスを使用して運転されるエンジン１０の出力と、バッテリ３０の放電電力（エンジン１０の出力に応じて、バッテリ３０の最大放電可能電力よりも小さくしてもよい）とにより、駆動モータ４０の要求出力を満たすようにする。尚、バッテリ３０の放電電力を最大放電可能電力にしても、水素ガスを使用した運転では、駆動モータ４０の要求出力を満たすことができない場合には、天然ガスを混合すること、及び、エンジン回転数を２０００ｒｐｍよりも高くすることの少なくとも一方を実行するようにしてもよい。ステップＳ５６の後は、ステップＳ６２に進む。
【００７６】
上記ステップＳ５７では、フラグＦが４であるか否かを判定する。このステップＳ５７の判定がＮＯであるときには、ステップＳ５９に進む一方、ステップＳ５７の判定がＹＥＳであるときには、ステップＳ５８に進んで、バッテリ走行モードで、水素ガスと天然ガスとの混合（略同じ体積比率）によるエンジン１０の運転を行うとともに、燃焼室内の空気過剰率λをλ＝１．９にしかつエンジン回転数を２０００ｒｐｍにする。こうして、水素ガス及び天然ガスを使用して運転されるエンジン１０の出力と、バッテリ３０の放電電力（エンジン１０の出力に応じて、上記最大放電可能電力よりも小さくしてもよい）とにより、駆動モータ４０の要求出力を満たすようにする。尚、バッテリ３０の放電電力を最大放電可能電力にしても、水素ガス及び天然ガスを略同じ体積比率で使用した運転では、駆動モータ４０の要求出力を満たすことができない場合には、天然ガスの体積比率を高くすること、及び、エンジン回転数を２０００ｒｐｍよりも高くすることの少なくとも一方を実行するようにしてもよい。ステップＳ５８の後は、ステップＳ６２に進む。
【００７７】
上記ステップＳ５９では、フラグＦが５であるか否かを判定する。このステップＳ５９の判定がＮＯであるときには、フラグＦが６となる場合のステップＳ６１に進む一方、ステップＳ５９の判定がＹＥＳであるときには、ステップＳ６０に進んで、バッテリ走行モードで、天然ガスによるエンジン１０の運転を行うとともに、燃焼室内の空気過剰率λをλ＝１．５にしかつエンジン回転数を２０００ｒｐｍにする。こうして、天然ガスを使用して運転されるエンジン１０の出力と、バッテリ３０の放電電力（エンジン１０の出力に応じて、上記最大放電可能電力よりも小さくしてもよい）とにより、駆動モータ４０の要求出力を満たすようにする。尚、バッテリ３０の放電電力を最大放電可能電力にしても、天然ガスを使用した運転では、駆動モータ４０の要求出力を満たすことができない場合には、エンジン回転数を２０００ｒｐｍよりも高くするようにしてもよい。ステップＳ６０の後は、ステップＳ６２に進む。
【００７８】
上記ステップＳ６１では、バッテリ走行モードで、水素ガスによるエンジン１０の運転を行うとともに、燃焼室内の空気過剰率λをλ＝２．２にしかつエンジン回転数を２０００ｒｐｍにする。こうして、水素ガスを使用して運転されるエンジン１０の出力とバッテリ３０の放電電力（上記最大放電可能電力よりも小さい）とによって走行する。ステップＳ６１の後は、ステップＳ６２に進む。
【００７９】
上記ステップＳ６２では、エンジン回転数、エンジン要求出力、吸入空気量、空気過剰率λ、使用燃料（比率）から、当該使用燃料の噴射量を計算する。
【００８０】
次のステップＳ６３では、フラグＦが０になったか否かを判定し、ステップＳ６３の判定がＮＯであるときには、上記ステップＳ５１に戻る一方、ステップＳ６３の判定がＹＥＳであるときには、図７の処理動作を終了する（エンジン１０を停止する）。
【００８１】
上記のコントロールユニット１００による処理動作により、バッテリ３０の残存容量（ＳＯＣ）及び走行モードが図８のように変化する。尚、図８では、駆動モータ４０の要求出力が一定であって、バッテリ３０の最大放電可能電力よりも小さいものとする。
【００８２】
すなわち、上記残量差が上記所定量以下であるときには、エンジン１０が停止した状態のバッテリ走行モード（Ｆ＝０）で、バッテリ３０の残存容量（ＳＯＣ）が上記第２所定値から減少していき、上記第１所定値よりも低くなったときに充電走行モードに切り換えられて、今度は、バッテリ３０の残存容量が第２所定値にまで増大する（ＳＯＣのグラフで実線参照）。この充電走行モード時におけるエンジン１０の運転は、水素ガスと天然ガスとの混合（略同じ体積比率）で行われる（Ｆ＝１）。
【００８３】
一方、上記残量差が上記所定量よりも多くかつ水素ガスの残量の方が多いときには、バッテリ３０の残存容量が上記設定値よりも高いと、エンジン１０が停止した状態のバッテリ走行モード（Ｆ＝０）であるが、バッテリ３０の残存容量が上記設定値以下になると、バッテリ走行モードで、水素ガスによるエンジン１０の運転が行われる（Ｆ＝６）。これにより、バッテリ３０の残存容量の減少速度が、上記残量差が上記所定量以下であるときに比べて遅くなり、バッテリ３０の残存容量が上記第１所定値に達する時間が遅くなる。バッテリ３０の残存容量が上記第１所定値よりも低くなったときに充電走行モードに切り換えられて、今度は、バッテリ３０の残存容量が第２所定値にまで増大する（ＳＯＣのグラフで破線参照）。この充電走行モード時におけるエンジン１０の運転は、上記残量差が上記所定量以下であるときと同様に、水素ガスと天然ガスとの混合（略同じ体積比率）で行われ（Ｆ＝１）、バッテリ３０の残存容量の増大速度は、上記残量差が上記所定量以下であるときと同じである。
【００８４】
また、上記残量差が上記所定量よりも多くかつ天然ガスの残量の方が多いときには、バッテリ走行モードは、上記残量差が上記所定量以下であるときと同様に、エンジン１０が停止した状態（Ｆ＝０）であるが、充電走行モードに切り換わって、バッテリ３０の残存容量が上記基準値に達するまでは、エンジン１０の運転が天然ガスで行われる（Ｆ＝２）。これにより、バッテリ３０の残存容量の増大速度が、上記残量差が上記所定量以下であるときよりも速くなる（ＳＯＣのグラフで二点鎖線参照）。バッテリ３０の残存容量が上記基準値よりも高くなると、エンジン１０の運転が水素ガスと天然ガスとの混合（略同じ体積比率）で行われ（Ｆ＝１）、バッテリ３０の残存容量の増大速度が、上記残量差が上記所定量以下であるときと同じになる。
【００８５】
したがって、本実施形態では、水素ガスと天然ガスとの残量差が上記所定量よりも多くかつ水素ガスの残量の方が多い場合には、バッテリ走行モード時に、バッテリ３０の放電電力に加えて、水素ガスを使用して運転されるエンジン１０の出力（該エンジン１０の出力により発電する発電機２０による発電電力）を走行に利用することで、そのエンジン１０の出力（発電機２０による発電電力）の分だけバッテリ３０の放電電力を少なくすることができる。この結果、多く残っている水素ガスを有効に利用して、上記残量差を少なくすることができる。一方、上記残量差が上記所定量よりも多くかつ天然ガスの残量の方が多い場合には、充電走行モード時におけるエンジン１０の運転を、発熱量が高い天然ガスで行うので、バッテリ３０の残存容量を上記第１所定値から比較的高いレベル（上記基準値）にまで早期に回復させることができる。この結果、天然ガスを有効に利用して、上記残量差を少なくすることができる。
【００８６】
本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、請求の範囲の主旨を逸脱しない範囲で代用が可能である。
【００８７】
例えば、上記実施形態では、エンジン１０を、シリーズハイブリッド車両おいて発電機２０を駆動して発電させるために用いられる発電用エンジンとしたが、エンジン１０を、パラレルハイブリッド車両の駆動輪６１を駆動しかつ駆動モータを発電状態で駆動してバッテリを充電するエンジンとすることも可能である。
【００８８】
また、上記実施形態では、エンジン１０をロータリピストンエンジンとしたが、往復動型エンジンとすることも可能である。
【００８９】
また、上記実施形態では、充電走行モード時において、水素ガスと天然ガスとの残量差が所定量以下であるとき、及び、上記残量差が上記所定量よりも多くかつ天然ガスの残量の方が多くても、バッテリ３０の残存容量が上記基準値よりも高いときに、エンジン１０の運転を、略同じ体積比率の水素ガス及び天然ガスの混合で行うようにしたが、水素ガス及び天然ガスの混合比率を常に略同じ体積比率にする必要はなく、エンジン１０の運転状態に応じて混合比率を設定変更することも可能である。例えば、エンジン水温が所定温度よりも低いときには、着火性の高い水素ガスの混合比率を多くする。
【００９０】
上述の実施形態は単なる例示に過ぎず、本発明の範囲を限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は請求の範囲によって定義され、請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。
【産業上の利用可能性】
【００９１】
本発明は、エンジンを停止した状態でバッテリの放電電力によって走行するバッテリ走行モードと、エンジンを運転して該エンジンの出力によって上記バッテリを充電しながら走行する充電走行モードとを有するハイブリッド車両の制御装置に有用である。
【符号の説明】
【００９２】
１      ハイブリッド車両
１０    エンジン
２０    発電機
３０    バッテリ
４０    駆動モータ
１００  コントロールユニット（制御手段）（バッテリ残存容量検出手段）
１０１  バッテリ電流・電圧センサ（バッテリ残存容量検出手段）
１０７  タンク圧力センサ（残量検出手段）
【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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