JP2008031915A - デュアルフューエルエンジンの制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】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において、デュアルフューエルエンジンの使用燃料の切換え時におけるエンジントルクの変動を起因とするトルクショックの発生を確実に抑制する。
【解決手段】ハイブリッド車両１に、デュアルフューエルエンジン１１、高電圧バッテリ１２、ジェネレータ１３、及びモータ１４を設ける。エンジンの制御装置３に、ＰＣＭ３１を設ける。ＰＣＭ３１は、エンジン１１の使用燃料の切換え時には、モータ１４のアシストトルク又はジェネレータ１３の発電量を制御することでその切換え時のエンジントルクの変動を起因とするトルクショックの発生を抑制する。また、ＰＣＭ３１は、使用燃料の切換え時においてモータ１４又はジェネレータ１３によりトルクショックの発生を抑制することができないと予想されるときには、使用燃料の切換えを禁止する。
【選択図】図２

Description

本発明は、デュアルフューエルエンジンの制御装置に関するものである。

従来から、同じエンジン運転条件下での使用時のエンジントルクが互いに異なる２つの燃料を切り換えて使用可能なデュアルフューエルエンジンが知られている。例えば、特許文献１のものでは、ガソリン燃料及びＣＮＧ（圧縮天然ガス）燃料を切り換えて使用可能になっている。
特開２００３−２９３８０７号公報

ところで、デュアルフューエルエンジンでは、使用燃料を切り換えるとエンジントルクが変動し、これを原因としてトルクショックが発生するおそれがある。

ここで、デュアルフューエルエンジンを、モータを備えたハイブリッド車両に適用することも考えられるが、このような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において、使用燃料の切換え時におけるエンジントルクの変動を起因とするトルクショックの発生を確実に抑制する手段は未だ案出されていない。

本発明は、か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、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において、デュアルフューエルエンジンの使用燃料の切換え時におけるエンジントルクの変動を起因とするトルクショックの発生を確実に抑制することにある。

第１の発明は、同じエンジン運転条件下での使用時のエンジントルクが互いに異なる２つの燃料を切り換えて使用可能なデュアルフューエルエンジンの制御装置であって、上記エンジンにより駆動可能な発電機と、少なくとも上記発電機からの発電電力が供給されて充電されるバッテリと、駆動輪に連結され、少なくとも上記バッテリからの電力が供給されて該駆動輪を駆動させるモータと、所定条件を満足するときに、上記エンジンの使用燃料を切り換える燃料切換手段と、上記燃料切換手段により使用燃料を切り換えたときに、上記発電機の発電量又は上記モータのモータトルクを制御することで上記切換え時のエンジントルクの変動を起因とするトルクショックの発生を抑制するトルクショック抑制手段と、上記切換え時において上記トルクショック抑制手段によりトルクショックの発生を抑制することができないと予想されるときに、上記燃料切換手段の作動を禁止する燃料切換禁止手段とを備えたことを特徴とするものである。

これにより、燃料切換手段によりデュアルフューエルエンジンの使用燃料を切り換えたときには、トルクショック抑制手段により、発電機の発電量又はモータのモータトルクを制御することでその切換え時のエンジントルクの変動を起因とするトルクショックの発生を抑制する。また、使用燃料の切換え時においてトルクショック抑制手段によりトルクショックの発生を抑制することができないと予想されるときには、燃料切換禁止手段により、燃料切換手段の作動を禁止するので、エンジントルクは変動せず、トルクショックは発生しない。以上から、デュアルフューエルエンジンの使用燃料の切換え時におけるエンジントルクの変動を起因とするトルクショックの発生を確実に抑制することができる。

第２の発明は、上記第１の発明において、上記燃料切換手段は、上記所定条件を満足する場合であって、該満足時における車両の要求トルクを、上記バッテリからの電力のみ上記モータへ供給することで発生するモータトルクだけで賄うことができるときには、該要求トルクをすべて該モータトルクで賄った後、該賄っている間に上記使用燃料を切り換えるように構成され、上記トルクショック抑制手段は、上記要求トルクをすべて上記モータトルクで賄ったときには、上記燃料切換手段により使用燃料を切り換えても、作動しないように構成されていることを特徴とするものである。

ところで、使用燃料の切換え時のエンジントルクの変動を起因とするトルクショックの発生を抑制するように発電機の発電量又はモータのモータトルクを制御するためには、シビアな制御応答性が要求されるので、トルクショック抑制手段の作動を抑制するのが望ましい。

ここで、本発明によれば、所定条件を満足する場合であって、その満足時の車両の要求トルクを、バッテリからの電力のみモータへ供給することで発生するモータトルクだけで賄うことができるときには、その要求トルクをすべてそのモータトルクで賄った後、その賄っている間に、燃料切換手段により、使用燃料を切り換える。そして、トルクショック抑制手段は、その要求トルクをすべてそのモータトルクで賄ったときには、燃料切換手段により使用燃料を切り換えても、作動しないようになっている。このため、トルクショック抑制手段の作動を抑制することができる。

第３の発明は、同じエンジン運転条件下での使用時のエンジントルクが互いに異なる２つの燃料を切り換えて使用可能なデュアルフューエルエンジンの制御装置であって、上記エンジンにより駆動可能な発電機と、少なくとも上記発電機からの発電電力が供給されて充電されるバッテリと、駆動輪に連結され、少なくとも上記バッテリからの電力が供給されて該駆動輪を駆動させるモータと、所定条件を満足するときに、上記エンジンの使用燃料を切り換える燃料切換手段と、上記燃料切換手段により使用燃料を切り換えたときに、上記発電機の発電量又は上記モータのモータトルクを制御することで上記切換え時のエンジントルクの変動を起因とするトルクショックの発生を抑制するトルクショック抑制手段と、上記切換え時において上記トルクショック抑制手段によりトルクショックの発生を抑制することができないと予想される場合であって、上記満足時における車両の要求トルクを、上記バッテリからの電力のみ上記モータへ供給することで発生するモータトルクだけで賄うことができないときに、上記燃料切換手段の作動を禁止する燃料切換禁止手段とを備えたことを特徴とするものである。

これにより、燃料切換手段によりデュアルフューエルエンジンの使用燃料を切り換えたときには、トルクショック抑制手段により、発電機の発電量又はモータのモータトルクを制御することでその切換え時のエンジントルクの変動を起因とするトルクショックの発生を抑制する。また、使用燃料の切換え時においてトルクショック抑制手段によりトルクショックの発生を抑制することができないと予想される場合であって、その満足時の車両の要求トルクを、バッテリからの電力のみモータへ供給することで発生するモータトルクだけで賄うことができないときには、燃料切換禁止手段により、燃料切換手段の作動を禁止するので、エンジントルクは変動せず、トルクショックは発生しない。以上から、デュアルフューエルエンジンの使用燃料の切換え時におけるエンジントルクの変動を起因とするトルクショックの発生を確実に抑制することができる。

第４の発明は、上記第１〜第３のいずれか１つの発明において、上記２つの燃料は、ガソリン燃料と水素燃料とであることを特徴とするものである。

これにより、エンジンの使用燃料を、給油が容易であるガソリン燃料と、使用時の排ガスがクリーンである水素燃料で構成しているので、燃料が切れることを抑制しながら、低公害化を図ることができる。

本発明によれば、デュアルフューエルエンジンの使用燃料を切り換えたときには、発電機の発電量又はモータのモータトルクを制御することでその切換え時のエンジントルクの変動を起因とするトルクショックの発生を抑制し、また、使用燃料の切換え時においてトルクショックの発生を抑制することができないと予想されるときには、使用燃料の切換えを禁止するので、エンジントルクは変動せず、トルクショックは発生しないので、デュアルフューエルエンジンの使用燃料の切換え時におけるエンジントルクの変動を起因とするトルクショックの発生を確実に抑制することができる。

別の発明によれば、デュアルフューエルエンジンの使用燃料を切り換えたときには、発電機の発電量又はモータのモータトルクを制御することでその切換え時のエンジントルクの変動を起因とするトルクショックの発生を抑制し、また、使用燃料の切換え時においてトルクショックの発生を抑制することができないと予想される場合であって、その満足時の車両の要求トルクを、バッテリからの電力のみモータへ供給することで発生するモータトルクだけで賄うことができないときには、使用燃料の切換えを禁止するので、エンジントルクは変動せず、トルクショックは発生しないので、デュアルフューエルエンジンの使用燃料の切換え時におけるエンジントルクの変動を起因とするトルクショックの発生を確実に抑制することができる。

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。

（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、エンジンという）の制御装置３を搭載したハイブリッド車両１（以下、車両１という）の概略構成図であり、図２は、エンジンの制御装置３のブロック図である。車両１は、図１に示すように、エンジン１１及びモータ１４を動力源として備え、これら双方の動力で動くパラレルハイブリッド車両である。車両１は、エンジン１１、高電圧バッテリ１２（以下、バッテリ１２という）、ジェネレータ（発電機）１３、及びモータ（電動機）１４を備えている。

上記エンジン１１は、図２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（エンジン出力）が互いに異なるガソリン燃料及び水素燃料（「２つの燃料」に相当）を切り換えて使用可能な２ロータ式のロータリーエンジンである。同じエンジン回転数及びスロットル開度での使用時のエンジントルクは、ガソリン燃料の方が水素燃料よりも大きい（図３参照）。

エンジン１１は、２つのロータハウジング１１ａを有している。この各ロータハウジング１１ａは、略２節３葉トロコイド状の内周面を有しており、各ロータハウジング１１ａ内には、略三角形状のロータ１１ｂが収容されている。このロータ１１ｂは、ロータハウジング１１ａ内を遊星回転運動するようになっている。ロータ１１ｂの周囲には、ロータハウジング１１ａとの間に３つの作動室が形成されている。この各作動室は、ロータ１１ｂが１回転する間に吸気、圧縮、爆発、排気の４行程を順に行うようになっている。これにより、エキセントリックシャフト１１ｃが、ロータ１１ｂが１回転する間に３回転する。

各ロータハウジング１１ａには、吸気工程中の作動室へ水素燃料を直接噴射する水素燃料噴射弁１１ｄと、圧縮された混合気に着火する２つの点火プラグ１１ｅとが配設されている。

エンジン１１の吸気通路１１ｆには、エンジン１１の吸入空気量を加減するスロットル弁１１ｇが配設されている。このスロットル弁１１ｇは、スロットル弁アクチュエータ１１ｈによって駆動される。また、吸気通路１１ｆは、スロットル弁１１ｇの下流側で二股に分岐されており、この各分岐通路１１ｉは、各ロータハウジング１１ａにつながっている。各分岐通路１１ｉには、吸気工程中の作動室へガソリン燃料を間接噴射するガソリン燃料噴射弁１１ｊが配設されている。

エンジン１１には、図１に示すように、ガソリン燃料を収容するガソリン燃料タンク１５と、水素燃料タンクを収容する水素燃料タンク１６とが接続されている。ガソリン燃料タンク１５は、ガソリン燃料をガソリン燃料噴射弁１１ｊ（図２参照）へ供給する一方、水素燃料タンク１６は、水素燃料を水素燃料噴射弁１１ｄ（図２参照）へ供給する。

エンジン１１は、エキセントリックシャフト１１ｃが動力分割機構１７に接続されていて、この動力分割機構１７へ動力を供給する。動力分割機構１７は、ジェネレータ１３に接続されているとともに、左右の駆動輪１８にディファレンシャルギア１９を介して接続されていて、エンジン１１からの動力を分割してジェネレータ１３及び駆動輪１８へ伝達可能になっている。

上記バッテリ１２は、ジェネレータ１３及びモータ１４にインバータ・コンバータ２０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１４からの回生電力が供給されて充電される。また、バッテリ１２は、ジェネレータ１３及びモータ１４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１４へ供給する。

上記ジェネレータ１３は、エンジン１１の起動時には、バッテリ１２からの電力が供給されてエンジン１１を始動し、エンジン１１の始動後には、エンジントルクが車両１（運転者）の要求トルク（出力トルク）を超過しているときに、エンジン１１からの動力が供給されて駆動され、バッテリ１２へ電力を供給する。上記インバータ・コンバータ２０は、バッテリ１２からの直流電力を周波数などを制御した交流電力に変換してジェネレータ１３へ供給し、ジェネレータ１３からの交流電力を周波数などを制御した直流電力に変換してバッテリ１２へ供給する。

上記モータ１４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１の要求トルクをエンジントルクだけで賄うことができないときには、バッテリ１２からの電力が供給されてエンジン１１とともに両駆動輪１８を駆動させる。また、モータ１４は、車両１の減速（ブレーキ）時には、両駆動輪１８からの駆動力を利用して回生動作して各駆動輪１８へ回生制動力を付与し且つバッテリ１２へ回生電力を供給する。上記インバータ・コンバータ２０は、バッテリ１２からの直流電力を周波数などを制御した交流電力に変換してモータ１４へ供給し、モータ１４からの交流電力を周波数などを制御した直流電力に変換してバッテリ１２へ供給する。

上記エンジンの制御装置３は、図２に示すように、パワー・コントロール・モジュール３１（以下、ＰＣＭ３１という。燃料切換手段、トルクショック抑制手段、燃料切換禁止手段に相当）を備えている。このＰＣＭ３１には、燃料切換えスイッチ３２と、エンジン回転数センサ３３と、スロットル開度センサ３４と、アクセル開度センサ３５と、車速センサ３６と、バッテリ電流／電圧センサ３７と、上記インバータ・コンバータ２０と、上記水素燃料噴射弁１１ｄと、上記点火プラグ１１ｅと、上記スロットル弁アクチュエータ１１ｈと、上記ガソリン燃料噴射弁１１ｊとが信号の授受可能に接続されている。

上記燃料切換えスイッチ３２は、車両１のインストルメントパネル（図示せず）に設けられ、エンジン１１の使用燃料を切り換えるためのものである。燃料切換えスイッチ３２は、オン操作が行われることでＰＣＭ３１に燃料切換え信号を供給する。そして、ＰＣＭ３１は、燃料切換え信号を受けると、所定条件を満足するとして、水素燃料噴射弁１１ｄ及びガソリン燃料噴射弁１１ｊに制御信号を供給することで使用燃料を切り換える。

上記エンジン回転数センサ３３は、エンジン１１の回転数を検出するものであって、エンジン回転数を検出すると、その検出信号をＰＣＭ３１へ供給する。上記スロットル開度センサ３４は、スロットル弁１１ｇの開度を検出するものであって、スロットル開度を検出すると、その検出信号をＰＣＭ３１へ供給する。そして、ＰＣＭ３１は、エンジン回転数センサ３３及びスロットル開度センサ３４からの検出信号を受けると、マップから、現在の使用燃料で出力されていると推定されるエンジントルクと、今のエンジン回転数及びスロットル開度と同じエンジン回数数及びスロットル開度で現在の使用燃料からもう一つの燃料へと切り換えることで出力されると推定されるエンジントルクとを読み出す。それから、ＰＣＭ３１は、それらのエンジントルクに基づき、今のエンジン回転数及びスロットル開度と同じエンジン回数数及びスロットル開度で使用燃料を切り換えたときにおけるエンジントルクの変動量を算出する。

上記マップは、エンジン回転数毎に設けられていて、図３に示すように、スロットル開度及びエンジントルクをパラメータとし、実線がガソリン燃料使用時のエンジントルクを、破線が水素燃料使用時のエンジントルクを示している。図３に示すマップは、エンジン回転数が２５００ｒｐｍのときのものである。図３から明らかなように、スロットル開度が大きくなるほど（すなわち、エンジン負荷が高くなるほど）、両方のエンジントルクが大きくなり、また、両者の差が大きくなる。

上記アクセル開度センサ３５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ＰＣＭ３１へ供給する。上記車速センサ３６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ＰＣＭ３１へ供給する。そして、ＰＣＭ３１は、アクセル開度センサ３５及び車速センサ３６からの検出信号を受けると、車両１の要求トルクを算出（推定）する。

上記バッテリ電流／電圧センサ３７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ＰＣＭ３１へ供給する。そして、ＰＣＭ３１は、バッテリ電流／電圧センサ３７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。

上記インバータ・コンバータ２０は、ＰＣＭ３１からの制御信号を受けると、モータ１４のモータトルク（すなわち、バッテリ１２からモータ１４への電力供給量）及びジェネレータ１３の発電量（すなわち、ジェネレータ１３からバッテリ１２への電力供給量）を制御する。上記水素燃料噴射弁１１ｄ及びガソリン燃料噴射弁１１ｊは、ＰＣＭ３１からの制御信号を受けると、燃料噴射量が制御される。上記点火プラグ１１ｅは、ＰＣＭ３１からの制御信号を受けると、点火タイミングが制御される。上記スロットル弁アクチュエータ１１ｈは、ＰＣＭ３１からの制御信号を受けると、スロットル開度を制御する。

以下、本実施形態の特徴について説明する。

ＰＣＭ３１は、エンジン１１の使用燃料の切換え時には、モータ１４のアシストトルク又はジェネレータ１３の発電量を制御することでその切換え時のエンジントルクの変動を起因とするトルクショックの発生を抑制する。具体的には、ＰＣＭ３１は、ガソリン燃料から水素燃料へと切り換えるときには、モータ１４にトルクアシストさせることでその切換え時のトルクダウンを補ってトルクショックの発生を抑制する一方、水素燃料からガソリン燃料へと切り換えるときには、ジェネレータ１３に発電させることでその切換え時のトルクアップを吸収してトルクショックの発生を抑制するようになっている。

また、ＰＣＭ３１は、エンジン１１の使用燃料の切換え時においてモータ１４又はジェネレータ１３によりトルクショックの発生を抑制することができないと予想されるときには、使用燃料の切換えを禁止する。具体的には、ＰＣＭ３１は、ガソリン燃料から水素燃料への切換え時においてトルクダウン量がモータ１４の最大アシストトルクよりも大きいと予測されるとき、又は水素燃料からガソリン燃料への切換え時においてトルクアップ量がジェネレータ１３の最大吸収トルクよりも大きいと予測されるときには、使用燃料の切換えを禁止するようになっている。

さらに、ＰＣＭ３１は、燃料切換え信号を受信した場合であって、その受信時の車両１の要求トルクを、バッテリ１２からの電力のみモータ１４へ供給して発生するモータトルクだけで賄うことができるときには、インバータ・コンバータ２０に制御信号を供給することでその要求トルクをすべてそのモータトルクで賄った後、その賄っている間にエンジン１１の使用燃料を切り換える。そして、ＰＣＭ３１は、上記受信時の車両１の要求トルクをすべて、バッテリ１２からの電力のみモータ１４へ供給して発生するモータトルクで賄ったときには、使用燃料を切り換えても、モータ１４のアシストトルク又はジェネレータ１３の発電量を制御しないようになっている。なお、ＰＣＭ３１は、上記賄っている間に使用燃料を切り換えると、その要求トルクをすべてそのモータトルクで賄うのを停止し、上述の如くモータ１４のモータトルク及びジェネレータ１３の発電量を制御する。

−エンジンの制御装置による燃料切換え制御−
以下、図４のフローチャートを参照しながら、エンジンの制御装置３による燃料切換え制御について説明する。

ステップＳＡ１では、現在の使用燃料の情報、並びに車速センサ３６、アクセル開度センサ３５、及び燃料切換えスイッチ３２からの信号を読み込む。ステップＳＡ２では、燃料切換えスイッチ３２がＯＮされた否かを判定する。ステップＳＡ２の判定結果がＹＥＳの場合はステップＳＡ３に進み、ＮＯの場合はスタートにリターンする。

ステップＳＡ３では、車両１の要求トルクが所定値以上であるか否かを判定する。つまり、ステップＳＡ３では、燃料切換えスイッチ３２がＯＮされた時の車両１の要求トルクを、バッテリ１２からの電力のみモータ１４へ供給して発生するモータトルクだけで賄うことができるか否かを判定する。ステップＳＡ３の判定結果がＹＥＳの場合（すなわち、賄うことができない場合）はステップＳＡ４に進み、ＮＯの場合（すなわち、賄うことができる場合）はステップＳＡ２０に進む。

ステップＳＡ４では、ガソリン燃料から水素燃料への切換えであるか否かを判定する。ステップＳＡ４の判定結果がＹＥＳの場合はステップＳＡ５に進み、ＮＯの場合はステップＳＡ１２に進む。

ステップＳＡ５では、ガソリン燃料でのエンジントルクＡを読み込む。ステップＳＡ６では、現在のエンジン回転数及びスロットル開度と同じエンジン回転数及びスロットル開度における水素燃料でのエンジントルクＢを読み込む。ステップＳＡ７では、エンジントルクＡからエンジントルクＢを引いた差Ｃを算出する。ステップＳＡ８では、バッテリ１２の蓄電量とバッテリ１２の充放電量とを読み込む。ステップＳＡ９では、バッテリ１２からモータ１４へ供給可能な最大電力に基づき、モータ１４の最大アシストトルクＤを算出する。ステップＳＡ１０では、差Ｃが最大アシストトルクＤよりも大きいか否かを判定する。ステップＳＡ１０の判定結果がＹＥＳの場合はステップＳＡ１９に進み、ＮＯの場合はステップＳＡ１１に進む。

ステップＳＡ１１では、モータ１４のアシストトルクＤ´を差Ｃと等しくなるように設定し、ガソリン燃料から水素燃料への切換えを行う。その後、スタートにリターンする。

また、ステップＳＡ１２では、水素燃料でのエンジントルクαを読み込む。ステップＳＡ１３では、現在のエンジン回転数及びスロットル開度と同じエンジン回転数及びスロットル開度におけるガソリン燃料でのエンジントルクβを読み込む。ステップＳＡ１４では、エンジントルクαからエンジントルクβを引いた差の絶対値γを算出する。ステップＳＡ１５では、バッテリ１２の蓄電量とバッテリ１２の充放電量とを読み込む。ステップＳＡ１６では、発電機１３からバッテリ１２へ供給可能な最大電力に基づき、発電機１３の最大吸収トルクΔを算出する。ステップＳＡ１７では、絶対値γが最大吸収トルクΔよりも大きいか否かを判定する。ステップＳＡ１７の判定結果がＹＥＳの場合はステップＳＡ１９に進み、ＮＯの場合はステップＳＡ１８に進む。

ステップＳＡ１８では、発電機１３の吸収トルクＤ´を絶対値γと等しくなるように設定し、水素燃料からガソリン燃料への切換えを行う。その後、スタートにリターンする。

一方、ステップＳＡ１９では、燃料切換えを中止する。その後、スタートにリターンする。

他方、ステップＳＡ２０では、エンジン１１の駆動力出力を中止し、バッテリ１２からの電力のみモータ１４へ供給して発生するモータトルクだけで走行する。ステップＳＡ２１では、その走行中に、燃料切換えを行う。その後、スタートにリターンする。

−効果−
以上により、本実施形態によれば、エンジン１１の使用燃料を切り換えたときには、ＰＣＭ３１により、ジェネレータ１３の発電量又はモータ１４のモータトルクを制御することでその切換え時のエンジントルクの変動を起因とするトルクショックの発生を抑制する。また、使用燃料の切換え時においてトルクショックの発生を抑制することができないと予想されるときには、ＰＣＭ３１により、使用燃料の切換えを禁止するので、エンジントルクは変動せず、トルクショックは発生しない。以上から、エンジン１１の使用燃料の切換え時におけるエンジントルクの変動を起因とするトルクショックの発生を確実に抑制することができる。

ところで、使用燃料の切換え時のエンジントルクの変動を起因とするトルクショックの発生を抑制するようにジェネレータ１３の発電量又はモータ１４のモータトルクを制御するためには、シビアな制御応答性が要求されるので、ジェネレータ１３の発電量又はモータ１４のモータトルクの制御を抑制するのが望ましい。

ここで、本実施形態によれば、燃料切換え信号を受信した場合であって、その受信時の車両１の要求トルクを、バッテリ１２からの電力のみモータ１４へ供給することで発生するモータトルクだけで賄うことができるときには、その要求トルクをすべてそのモータトルクで賄った後、その賄っている間に、ＰＣＭ３１により、使用燃料を切り換える。そして、ＰＣＭ３１は、その要求トルクをすべてそのモータトルクで賄ったときには、使用燃料を切り換えても、ジェネレータ１３の発電量又はモータ１４のモータトルクを制御しないようになっている。このため、ジェネレータ１３の発電量又はモータ１４のモータトルクの制御を抑制することができる。

また、エンジン１１の使用燃料を、給油が容易であるガソリン燃料と、使用時の排ガスがクリーンである水素燃料で構成しているので、燃料が切れることを抑制しながら、低公害化を図ることができる。

なお、本実施形態では、ＰＣＭ３１は、燃料切換え信号を受信した場合であって、その受信時の車両１の要求トルクを、バッテリ１２からの電力のみモータ１４へ供給して発生するモータトルクだけで賄うことができるときには、その要求トルクをすべてそのモータトルクで賄った後、その賄っている間に使用燃料を切り換えるが、このような制御をしなくても良い。

（実施形態２）
本実施形態に係るＰＣＭ３１は、エンジン１１の使用燃料の切換え時においてモータ１４又はジェネレータ１３によりトルクショックの発生を抑制することができないと予想される場合であって、燃料切換え信号を受信した時における車両１の要求トルクを、バッテリ１２からの電力のみモータ１４へ供給して発生するモータトルクだけで賄うことができないときには、使用燃料の切換えを禁止する。具体的には、ＰＣＭ３１は、ガソリン燃料から水素燃料への切換え時においてトルクダウン量がモータ１４の最大アシストトルクよりも大きいと予測されるとき、又は水素燃料からガソリン燃料への切換え時においてトルクアップ量がジェネレータ１３の最大吸収トルクよりも大きいと予測される場合であって、その受信時の車両１の要求トルクを、バッテリ１２からの電力のみモータ１４へ供給して発生するモータトルクだけで賄うことができないときには、使用燃料の切換えを禁止するようになっている。その他の点に関しては、実施形態１とほぼ同様である。

−効果−
以上により、本実施形態によれば、エンジン１１の使用燃料を切り換えたときには、ＰＣＭ３１により、ジェネレータ１３の発電量又はモータ１４のモータトルクを制御することでその切換え時のエンジントルクの変動を起因とするトルクショックの発生を抑制する。また、使用燃料の切換え時においてトルクショックの発生を抑制することができないと予想される場合であって、燃料切換え信号の受信時の車両１の要求トルクを、バッテリ１２からの電力のみモータ１４へ供給することで発生するモータトルクだけで賄うことができないときには、ＰＣＭ３１により、使用燃料の切換えを禁止するので、エンジントルクは変動せず、トルクショックは発生しない。以上から、エンジン１１の使用燃料の切換え時におけるエンジントルクの変動を起因とするトルクショックの発生を確実に抑制することができる。

（実施形態３）
本実施形態に係る車両１は、いわゆるシリーズハイブリッド車両である。以下、実施形態１との相違点について説明する。

図５は、本実施形態に係る車両１の構成図である。この車両１は、図５に示すように、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１４に頼るものである。

上記エンジン１１は、ジェネレータ１３を駆動させるためのものであって、エキセントリックシャフト１１ｃがジェネレータ１３に接続されていて、ジェネレータ１３へ動力を供給する。

ジェネレータ１３は、車両１の要求トルクを、その発電電力のみモータ１４へ供給して発生するモータトルクだけで賄うことができないときには、その発電電力をすべてモータ１４へ供給する一方、車両１の要求トルクを、その発電電力のみモータ１４へ供給して発生するモータトルクだけで賄うことができるときには、その要求トルクを賄うために必要な発電電力をモータ１４へ供給するとともに、残りの発電電力をバッテリ１２へ供給する。

上記モータ１４は、車両１の要求トルクを、ジェネレータ１３からの発電電力のみモータ１４へ供給して発生するモータトルクだけで賄うことができるときには、ジェネレータ１３からの発電電力のみ供給されて両駆動輪１８を駆動させる一方、車両１の要求トルクを、ジェネレータ１３からの発電電力のみモータ１４へ供給して発生するモータトルクだけで賄うことができないときには、ジェネレータ１３からの発電電力が供給されるとともにその賄い切れないトルクに相当する分の電力がバッテリ１２から供給されて両駆動輪１８を駆動させる。

なお、シリーズハイブリッド車両１でも、エンジン１１の使用燃料を切り換えるとエンジントルクが変動し、これを原因としてジェネレータ１３の発電量が変動し、トルクショックが発生するおそれがある。

−エンジンの制御装置による燃料切換え制御−
以下、図６のフローチャートを参照しながら、エンジンの制御装置３による燃料切換え制御について説明する。

ステップＳＢ１では、現在の使用燃料の情報、並びに車速センサ３６、アクセル開度センサ３５、及び燃料切換えスイッチ３２からの信号を読み込む。ステップＳＢ２では、燃料切換えスイッチ３２がＯＮされた否かを判定する。ステップＳＢ２の判定結果がＹＥＳの場合はステップＳＢ３に進み、ＮＯの場合はスタートにリターンする。

ステップＳＢ３では、車両１の要求トルクが所定値以上であるか否かを判定する。ステップＳＢ３の判定結果がＹＥＳの場合はステップＳＢ４に進み、ＮＯの場合はステップＳＢ２０に進む。

ステップＳＢ４では、ガソリン燃料から水素燃料への切換えであるか否かを判定する。ステップＳＢ４の判定結果がＹＥＳの場合はステップＳＢ５に進み、ＮＯの場合はステップＳＢ１２に進む。

ステップＳＢ５では、ガソリン燃料でのジェネレータ１３の発電量Ａを読み込む。ステップＳＢ６では、現在のエンジン回転数及びスロットル開度と同じエンジン回転数及びスロットル開度における水素燃料でのジェネレータ１３の発電量Ｂを読み込む。ステップＳＢ７では、発電量Ａから発電量Ｂを引いた差Ｃを算出する。ステップＳＢ８では、バッテリ１２の蓄電量とバッテリ１２の充放電量とを読み込む。ステップＳＢ９では、バッテリ１２からモータ１４へ供給可能な最大電力Ｄを算出する。ステップＳＢ１０では、差Ｃが最大電力Ｄよりも大きいか否かを判定する。ステップＳＢ１０の判定結果がＹＥＳの場合はステップＳＢ１９に進み、ＮＯの場合はステップＳＢ１１に進む。

ステップＳＢ１１では、バッテリ１２からモータ１４へ供給する電力Ｄ´を差Ｃと等しくなるように設定し、ガソリン燃料から水素燃料への切換えを行う。その後、スタートにリターンする。

また、ステップＳＢ１２では、水素燃料でのジェネレータ１３の発電量αを読み込む。ステップＳＢ１３では、現在のエンジン回転数及びスロットル開度と同じエンジン回転数及びスロットル開度におけるガソリン燃料でのジェネレータ１３の発電量βを読み込む。ステップＳＢ１４では、発電量αから発電量βを引いた差の絶対値γを算出する。ステップＳＢ１５では、バッテリ１２の蓄電量とバッテリ１２の充放電量とを読み込む。ステップＳＢ１６では、発電機１３からバッテリ１２へ供給可能な最大電力Δを算出する。ステップＳＢ１７では、絶対値γが最大電力Δよりも大きいか否かを判定する。ステップＳＢ１７の判定結果がＹＥＳの場合はステップＳＢ１９に進み、ＮＯの場合はステップＳＢ１８に進む。

ステップＳＢ１８では、発電機１３からバッテリ１２へ供給する電力Ｄ´を絶対値γと等しくなるように設定し、水素燃料からガソリン燃料への切換えを行う。その後、スタートにリターンする。

一方、ステップＳＢ１９では、燃料切換えを中止する。その後、スタートにリターンする。

他方、ステップＳＢ２０では、エンジン１１の駆動力出力を中止することで発電機１３からモータ１４への電力供給を中止し、バッテリ１２からの電力のみモータ１４へ供給して発生するモータトルクだけで走行する。ステップＳＢ２１では、その走行中に燃料切換えを行う。その後、スタートにリターンする。

本実施形態によれば、実施形態１とほぼ同様の効果が得られる。

（その他の実施形態）
上記各実施形態では、エンジン１１の使用燃料をガソリン燃料及び水素燃料で構成しているが、同じエンジン運転条件下での使用時のエンジントルクが互いに異なる限り、如何なるもので構成しても良く、例えば、ガソリン燃料及びＣＮＧ燃料で構成しても良い。

また、上記各実施形態では、エンジン１１をロータリーエンジンで構成しているが、デュアルフューエルエンジンである限り、如何なるもので構成しても良く、例えば、４サイクル・エンジンで構成しても良い。

また、上記各実施形態では、バッテリ１２は、ジェネレータ１３からの発電電力及びモータ１４からの回生電力が供給されて充電されるが、少なくともジェネレータ１３からの発電電力が供給されて充電されれば良い。

また、上記各実施形態では、所定条件とは、燃料切換えスイッチ３２がオン操作されることであるが、これ以外の条件であっても良い。

本発明は、実施形態に限定されず、その精神又は主要な特徴から逸脱することなく他の色々な形で実施することができる。

このように、上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、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示すものであって、明細書本文には何ら拘束されない。さらに、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。

以上説明したように、本発明に係るデュアルフューエルエンジンの制御装置は、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において、デュアルフューエルエンジンの使用燃料の切換え時におけるエンジントルクの変動を起因とするトルクショックの発生を確実に抑制するための用途に適用できる。

本発明の実施形態に係るパラレルハイブリッド車両の概略構成図である。 デュアルフューエルエンジンの制御装置のブロック図である。 エンジン回転数が２５００ｒｐｍのときにおけるスロットル開度とエンジントルクとの関係を示すマップである。 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制御のフローチャートである。 シリーズハイブリッド車両の概略構成図である。 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制御のフローチャートである。

符号の説明

１ ハイブリッド車両
３ デュアルフューエルエンジンの制御装置
１１ デュアルフューエルエンジン
１２ 高電圧バッテリ
１３ ジェネレータ（発電機）
１４ モータ
１８ 駆動輪
２０ インバータ・コンバータ
３１ ＰＣＭ（燃料切換手段、トルクショック抑制手段、燃料切換禁止手段）

Claims (4)

1. 同じエンジン運転条件下での使用時のエンジントルクが互いに異なる２つの燃料を切り換えて使用可能なデュアルフューエルエンジンの制御装置であって、
   上記エンジンにより駆動可能な発電機と、
   少なくとも上記発電機からの発電電力が供給されて充電されるバッテリと、
   駆動輪に連結され、少なくとも上記バッテリからの電力が供給されて該駆動輪を駆動させるモータと、
   所定条件を満足するときに、上記エンジンの使用燃料を切り換える燃料切換手段と、
   上記燃料切換手段により使用燃料を切り換えたときに、上記発電機の発電量又は上記モータのモータトルクを制御することで上記切換え時のエンジントルクの変動を起因とするトルクショックの発生を抑制するトルクショック抑制手段と、
   上記切換え時において上記トルクショック抑制手段によりトルクショックの発生を抑制することができないと予想されるときに、上記燃料切換手段の作動を禁止する燃料切換禁止手段と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。
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、
   上記燃料切換手段は、上記所定条件を満足する場合であって、該満足時における車両の要求トルクを、上記バッテリからの電力のみ上記モータへ供給することで発生するモータトルクだけで賄うことができるときには、該要求トルクをすべて該モータトルクで賄った後、該賄っている間に上記使用燃料を切り換えるように構成され、
   上記トルクショック抑制手段は、上記要求トルクをすべて上記モータトルクで賄ったときには、上記燃料切換手段により使用燃料を切り換えても、作動しない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。
3. 同じエンジン運転条件下での使用時のエンジントルクが互いに異なる２つの燃料を切り換えて使用可能なデュアルフューエルエンジンの制御装置であって、
   上記エンジンにより駆動可能な発電機と、
   少なくとも上記発電機からの発電電力が供給されて充電されるバッテリと、
   駆動輪に連結され、少なくとも上記バッテリからの電力が供給されて該駆動輪を駆動させるモータと、
   所定条件を満足するときに、上記エンジンの使用燃料を切り換える燃料切換手段と、
   上記燃料切換手段により使用燃料を切り換えたときに、上記発電機の発電量又は上記モータのモータトルクを制御することで上記切換え時のエンジントルクの変動を起因とするトルクショックの発生を抑制するトルクショック抑制手段と、
   上記切換え時において上記トルクショック抑制手段によりトルクショックの発生を抑制することができないと予想される場合であって、上記満足時における車両の要求トルクを、上記バッテリからの電力のみ上記モータへ供給することで発生するモータトルクだけで賄うことができないときに、上記燃料切換手段の作動を禁止する燃料切換禁止手段と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。
4. 請求項１〜３のいずれか１つに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２つの燃料は、ガソリン燃料と水素燃料と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。

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