JP2008100570A - 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 - Google Patents

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 Download PDF

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Abstract

【課題】ガソリンと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て運転可能なデュアルフューエルエンジンと、モータとを備えたハイブリッド車両に対して、その構成及び制御方法に工夫を凝らすことで排気エミッションの低減と燃費の向上との両立を図る。
【解決手段】ガソリンと水素との一方を車両の乗員が選択可能な燃料切換えスイッチを備え、触媒温度が活性化温度以上に設定された第一所定温度以上にあり且つエンジンが停止状態にある場合において、上記燃料切換えスイッチによりガソリンが選択され且つ触媒温度が低下して上記第一所定温度に達したときにはエンジンを強制的に運転する一方、上記燃料切換えスイッチにより水素が選択されているときには、触媒温度が低下して上記第一所定温度に達したときでもエンジンを運転せずに停止状態のまま維持するようにする。
【選択図】図９

Description

本発明は、２つの使用燃料を選択的に切換えて使用可能なデュアルフューエルエンジンとモータとを備えたハイブリッド車両に関する技術分野に属する。
従来より、エンジンとモータとを備えたハイブリッド車両として、エンジンは専ら発電用に使用してモータのみを駆動源として走行するシリーズ方式のものと、エンジン及びモータの双方を駆動源として必要に応じてそれぞれの駆動力の配分を変更して走行するパラレル方式のものとが知られている。
そして、一般的に、上記ハイブリッド車両は、エンジン効率の高い高負荷運転時においては、エンジンを運転させるとともに、上記シリーズ方式を採用した場合には、該エンジンで駆動されるジェネレータからの電力で駆動されるモータにより走行し、上記パラレル方式を採用した場合には、エンジンと、バッテリからの電力で駆動されるモータとを併用して走行するようになっている一方、エンジン効率の低い低負荷運転時においては、エンジンを停止するとともに、上記何れの方式を採用した場合にもモータのみを駆動源として走行するようになっている。これによりエンジン効率の低い低負荷運転時にはエンジンを停止させて燃費の向上を図っている。
従って、通常のハイブリッド車両では、例えば低負荷運転が続く状況においては、エンジンが長時間停止する結果、触媒を排気熱で加熱することができず、このため、触媒温度が活性化温度を下回って排気エミッションが増加するという問題があり、この問題を解決するために、種々の触媒温度保持技術が提案されている。
例えば特許文献１に示すハイブリッド車両では、触媒の温度を検出するための温度センサと、触媒を加熱するための触媒加熱ヒータとが設けられており、該温度センサにより検出された温度が低下傾向にある場合には、エンジンの運転要求が無くとも、該エンジンを強制運転させることでその排気熱により触媒を加熱して活性化温度以上に保つようにしている。これにより、エンジンの再始動後、触媒が活性化温度に達するまでの間触媒の浄化能力が不足することに起因して発生する排気エミッションを抑制している。
特開平１１−２１０４４８号公報
ところで、近年、エンジン運転時の排気エミッションを低減するために、使用燃料として例えば水素とガソリンとを切換え可能なデュアルフューエルエンジンの開発が進んでおり、該デュアルフューエルエンジンをハイブリッド車両のエンジンとして採用することで、エンジン及びモータをハイブリッド化することによる燃費向上と排気エミッションの低減との両立を図るようにすることが考えられる。
しかしながら、上記のように、２つの燃料を切換えて使用可能なデュアルフューエルエンジンを採用したハイブリッド車両において、例えばエンジン再始動時に使用する燃料が触媒未活性状態における排気エミッションの少ない水素燃料である場合にまで、上述の特許文献１と同様に触媒温度を活性化温度以上に保つためのエンジン運転を行ったとすると、不必要に燃料を消費する結果、燃費の悪化を招くという問題がある。
また更に、上記デュアルフューエルエンジンを採用した場合、使用燃料を乗員の意思に基づいて選択したいという要望もあり、この要望に応えるために、例えば乗員の操作により第一燃料と第二燃料との一方を使用燃料として選択可能な燃料選択手段を更に設けることが考えられる。
しかしながら、このようにした場合、触媒温度が活性化温度を下回っているにも拘わらず、上記燃料選択手段により第一燃料が選択される場合があり、その結果、触媒の浄化作用が十分に機能せずに排気エミッションが増加するという問題がある。
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と、車両の駆動力を出力可能なモータとを備えるとともに上記エンジンを停止した状態で上記モータの駆動力のみで走行可能に構成されたハイブリッド車両に対して、その構成及び制御に工夫を凝らすことで、乗員の意思に基づいた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と燃費の向上との両立を図ろうとすることにある。
上記の目的を達成するために、この発明では、車両の乗員が操作すること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、触媒温度が活性化温度よりも高く設定された所定温度以上にあり且つエンジンが停止状態にある場合において、上記燃料選択手段により上記第一燃料が選択され且つ上記触媒温度が低下して上記所定温度に達したときには、該エンジンを、運転要求が無くとも強制的に運転する一方、上記燃料選択手段により上記第二燃料が選択されているときには、上記触媒温度が低下して上記所定温度に達したときでもエンジンの停止状態を維持するようにした。
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と、車両の駆動力を出力可能なモータとを備えるとともに、上記エンジンを停止した状態で上記モータの駆動力のみで走行可能に構成されたハイブリッド車両の制御装置を対象とする。
そして、上記触媒の温度を検出するための触媒温度検出手段と、上記車両の乗員が操作すること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、上記触媒温度検出手段により検出された触媒温度と上記燃料選択手段により選択された燃料との情報を受けて、上記第一燃料と上記第二燃料との一方を選択するとともに、該選択された燃料を使用燃料として上記エンジンの運転を制御するエンジン運転制御手段とを備え、
上記エンジン運転制御手段は、上記触媒温度検出手段により検出された触媒温度が上記触媒の活性化温度以上に設定された所定温度以上にあり且つ上記エンジンが停止状態にある場合において、上記燃料選択手段により上記第一燃料が選択され且つ上記触媒温度検出手段により検出された触媒温度が低下して上記所定温度に達したときには、上記エンジンを運転させることにより上記触媒温度を活性化温度以上に保つ活性化温度保持制御を実行する一方、上記燃料選択手段により上記第二燃料が選択されているときには、上記触媒温度が上記所定温度に達したときでも、上記活性化温度保持制御の実行を禁止するように構成されているものとする。
上記の構成により、乗員の意思に基づいた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と燃費の向上との両立を図ることができる。
すなわち、ハイブリッド車両では、低負荷運転が続くことによりエンジンが長時間停止する場合や、走行状況によってエンジンの停止と運転とが頻繁に繰り返される場合がある。このため、エンジンが停止状態にあるときには、触媒をエンジンの排気熱で加熱することができず、その結果、触媒温度は時間の経過とともに低下する。例えば、エンジン停止直後の触媒温度（上記触媒温度検出手段により検出される触媒温度）が上記所定温度よりも高いとすると、該触媒温度は時間とともに低下して何れ上記所定温度に到達する。本発明によれば、この到達時に、燃料選択手段により選択されている燃料が第一燃料である場合には、上記エンジン制御手段により上記活性化温度保持制御が実行されて、上記エンジンは、たとえ運転要求が無くとも触媒温度を活性化温度以上に保つように強制的に運転される。以下の説明では、エンジンが停止状態にあるときに、上記エンジンに対する運転要求が無いにも拘わらず開始される運転のことをエンジンの強制運転と呼び、エンジンの運転要求があっためにこれに対応して開始される運転のことをエンジンの再運転と呼ぶものとする。
そして、上記エンジンの強制運転を行う場合には、例えば触媒温度が低下して上記所定温度に到達した後、触媒温度が上記所定温度よりも高く設定された第二所定温度に達するまでエンジンを強制運転させるとともに触媒温度が該第二所定温度に達したときには該強制運転を停止することが考えられる。このようにした場合、上記強制運転前にエンジンが停止状態にあるために上記所定温度まで低下した触媒温度は、上記エンジンの強制運転により上記所定温度から上記第二所定温度まで上昇し、その後エンジンが停止することにより上記所定温度まで低下し、更にその後エンジンが強制運転されることにより再度上記第二所定温度まで上昇する。このようにして、触媒温度は、一度上記所定温度に達した後は、エンジンの強制運転と停止とが交互に繰り返されることにより上記所定温度と第二所定温度との間で上昇と下降とを交互に繰り返すこととなって常に所定温度以上に保たれる。
一方、上述したように、エンジン停止後において、該停止直後の触媒温度が上記所定温度よりも高いときには、該触媒温度は低下して何れ該所定温度に到達する。そして、該到達時に、上記燃料選択手段により第二燃料が選択されているときには、上記第一燃料が選択されいるときと異なり、上記エンジン制御手段による活性化温度保持制御は禁止されており、このためエンジンは停止状態のまま維持される。従って、触媒温度は、更に低下し続けて何れ活性化温度を下回ることとなる。
ところで、乗員の意思に基づいた使用燃料の選択を可能とするために、例えば触媒温度が低下して上記所定温度に達した時に第一燃料が選択されていれば、その後エンジン運転要求があってエンジンの再運転を開始する際に該第一燃料を使用燃料とする一方、上記第二燃料が選択されていれば該第二燃料を使用燃料とすることが考えられる。
このようにした場合、触媒温度が低下して上記所定温度に到達した時に上記燃料選択手段により第一燃料が選択されている場合には、その後のエンジン運転要求により該第一燃料を使用燃料としてエンジンの再運転が開始される。そして、この再運転は、上述したように上記エンジンの強制運転と停止とが繰り返されることにより触媒温度が所定温度以上（活性化温度以上）に保たれているときに開始される。従って、該再運転中は常に触媒温度を活性化温度以上に保つことができ、よって、触媒温度が活性化温度を下回ることで触媒の浄化能力が不足することに起因する排気エミッションの発生を抑制することができる。
また、触媒温度を活性化温度以上に保つためにエンジンを持続的に強制運転させるのではなく、上述したように、例えばエンジンの停止と強制運転とを繰り返し行うようにすることで、エンジンの強制運転時間を短縮して車両の燃費向上を図ることが可能となる。
更に、上記所定温度を、例えば活性化温度よりも高く設定することで、触媒温度が活性化温度に達する前にエンジンの強制運転を開始することができ、従って、仮にエンジンの強制運転を行うタイミングが若干遅れたとしても、触媒温度が活性化温度を下回る前に確実にエンジンを強制運転させて、上記排気エミッションの発生を抑制することができる。
一方、触媒温度が低下して上記所定温度に到達した時に上記燃料選択手段により第二燃料が選択されている場合には、その後のエンジンの運転要求により上記第二燃料を使用燃料としてエンジンの再運転が開始される。この再運転は、上述したように上記活性化温度保持制御が禁止されているために触媒温度が活性化温度を下回っているときに開始されるが、使用燃料とし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を使用するものであるため、該再運転により排気エミッションが著しく増加することもない。よって、上述のように、燃料選択手段により第二燃料が選択されているときには、上記エンジン運転制御手段による上記活性化温度保持制御を禁止するようにしたことで、排気エミッションの発生を抑制しつつ、上記触媒温度を活性化温度以上に保つためのエンジンの強制運転を廃止して燃費の向上を図ることが可能となる。尚、以下の説明では、上記活性化温度保持制御が行われなかったために触媒温度が活性化温度を下回っているときのことを触媒温度低下時と呼ぶ。
請求項２の発明では、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。
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、従って、通常のガソリンエンジンを搭載したハイブリッド車両に比べて排気エミッションを低減することができる。
請求項３の発明では、請求項１又は２記載のハイブリッド車両の制御装置において、
上記活性化温度保持制御の実行を禁止したことにより上記触媒温度が活性化温度を下回っているときには上記燃料選択手段による上記第一燃料の選択を禁止する燃料選択禁止手段を備えているものとする。
これにより、乗員の意思に基づいた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。
すなわち、乗員の意思に基づいた使用燃料の選択を可能とするために、例えばエンジン運転要求があったときに上記燃料選択手段により選択されている燃料を、エンジン再運転時の使用燃料とすることが考えられる。このようにした場合、上記触媒温度低下時に、上記燃料選択手段により第一燃料が新たに選択されていれば、その後のエンジンの運転要求により該第一燃料を使用燃料としてエンジンの再運転が開始される。その結果、触媒温度が未活性状態にあるにも拘わらず第一燃料を使用燃料としてエンジンの再運転が開始されて排気エミッションが著しく増加するという問題がある。
しかしながら本発明によれば、上記触媒温度低下時においては、上記燃料選択手段により第一燃料の選択は禁止されているため常に第二燃料が選択され、その結果、エンジン運転要求が有ったときには該第二燃料を使用燃料としてエンジンの再運転が開始される。これにより、触媒が未活性状態にあるときには排気エミッションの少ない第二燃料を使用燃料としてエンジンの再運転を開始することができ、排気エミッションの発生を確実に抑制することができる。
請求項４の発明では、請求項１又は２記載のハイブリッド車両の制御装置において、上記エンジン運転制御手段は、上記活性化温度保持制御の実行を禁止したことにより上記触媒温度が活性化温度を下回っているときにおいて、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、上記第二燃料を使用燃料として上記エンジンを運転させて上記触媒温度を活性化温度以上に上昇させるように構成されているものとする。
このことにより、乗員の意思に基づいた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。
すなわち、乗員の意思に基づいた燃料選択を可能とするために、例えば、上記触媒温度低下時に上記燃料選択手段により新たに第一燃料が選択されたときには、その後のエンジン運転要求により該第一燃料を使用燃料としてエンジンの再運転を開始することが考えられる。このようにした場合、触媒が未活性状態にあるにも拘わらず、上記第一燃料を使用燃料としてエンジンの再運転が開始され、その結果、排気エミッションが著しく増加するという問題がある。
しかしながら本発明によれば、上記触媒温度低下時において、上記燃料選択手段により第一燃料が選択されたときには、触媒温度が活性化温度以上になるように、第二燃料を使用燃料としてエンジンの強制運転が開始される。従って、例えば触媒温度が活性化温度以上になった後に、エンジン運転要求があってエンジンの再運転を開始する場合には、該再運転中は常に触媒温度を活性化温度以上に保つことができ、これにより、上記強制運転を行わない場合に比べて排気エミッションの発生を確実に抑制することができる。また、上記触媒温度低下時に開始される上記強制運転は、第二燃料を使用燃料とするものであり、従って排気エミッションが著しく増加することもない。
尚、上記強制運転により触媒温度が上昇して活性化温度に達する前にエンジンの運転要求があった場合には、例えば触媒温度が活性化温度に達するまでは排気エミッションの少ない第二燃料を使用燃料としてエンジンの再運転を行うようにすればよい。これにより、触媒温度が未活性状態にあるにも拘わらず第一燃料を使用燃料としてエンジンの再運転が行われることによる排気エミッションの発生を確実に防止することができる。
請求項５の発明では、請求項１又は２記載のハイブリッド車両の制御装置において、上記エンジンの運転要求の有無を判定する運転要求判定手段を備え、上記エンジン運転制御手段は、上記活性化温度保持制御の実行を禁止したことにより上記触媒温度が活性化温度を下回っているときにおいて、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、上記運転要求判定手段によりエンジン運転要求有りと判定されるまで上記エンジンの停止状態を維持するとともに、該運転要求判定手段によりエンジン運転要求有りと判定されたときには、上記触媒温度が活性化温度に達する前まで上記第二燃料を使用燃料として上記エンジンを運転する一方、該活性化温度に達した以後は上記第一燃料を使用燃料として上記エンジンを運転するように構成されているものとする。
このことにより、上記触媒温度低下時において、燃料選択手段により第一燃料が選択されたときには、エンジン運転要求が有るまで待ってから、第二燃料を使用燃料として上記エンジンの再運転が開始される。そしてその後、触媒温度が活性化温度に達した以後は、第一燃料を使用燃料として該再運転が行われる。従って、触媒が未活性状態にあるときには常に、上記第二燃料を使用燃料として上記再運転が行われる結果、排気エミッションを確実に低減することができる。また、触媒温度が活性化温度に達した以後は、乗員の要求燃料として燃料選択手段により選択された第一燃料を使用燃料として上記再運転を行うことができ、従って、排気エミッションの低減を図りつつ乗員の意思に基づいた使用燃料の選択が可能となる。
以上説明したように、本発明のハイブリッド車両によると、車両の乗員が操作すること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、触媒温度が活性化温度以上に設定された所定温度以上にあり且つエンジンが停止状態にある場合において、上記燃料選択手段により上記第一燃料が選択され且つ上記触媒温度が低下して上記所定温度に達したときには、該エンジンを、たとえ運転要求が無くとも強制的に運転させる一方、上記燃料選択手段により上記第二燃料が選択されているときには、上記触媒温度が低下して上記所定温度に達したときでもエンジンの強制運転を行わずにエンジンの停止状態を維持するようにしたことで、乗員の意思に基づいた使用燃料の選択を可能としつつ、燃費の向上と排気エミッションの低減との両立を図ることが可能となる。
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、エンジンと呼ぶ）を搭載したハイブリッド車両１の概略構成図である。この車両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。
上記エンジン１１は、使用燃料として、ガソリン（第一燃料に相当）と、ガソリンに比べて触媒未活性時における排気エミッション（後述する）が少ない水素（第二燃料に相当）とを切換え可能に構成されている。
図３に示すように、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。
上記エンジン１１は、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。
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。
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。
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。尚、以下の説明において、上記触媒（触媒コンバータ３０）通過後の排ガス中に含まれる上記有害成分のことを排気エミッションと呼ぶ。
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。
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。
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１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。
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。
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１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。
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。
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。
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し、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ように構成されている。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。
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。
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の蓄電量が所定値以上になるようにその充電を行う。
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。
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。
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を判定する。
具体的には、ＰＣＭ６は、図４に示すマップから、要求トルクが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、上記所定値に対応する等トルクラインである。そして、上記ＰＣＭ６は、エンジン１１の運転要求の有無を判定する運転要求判定手段を構成することとなる。
一方、上記触媒温度センサ３５は、例えば熱電対やサーミスタ等からなっていて、触媒コンバータ３０内を通過する排ガス温度を検出するとともにその検出信号（電圧信号）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、触媒温度を推定（算出）する。従って、上記触媒温度センサ３５は、触媒の温度を検出するための触媒温度検出手段を構成することとなる。
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５（ａ）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５（ａ）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。具体的には、水素選択用ボタン３４ａに対応する選択信号を受けたときには乗員の要求燃料は水素であると識別し、ガソリン選択用ボタン３４ｂに対応する選択信号を受けたときには上記要求燃料はガソリンであると識別する。従って、上記燃料切換えスイッチ３４は、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。
そして、上記ＰＣＭ６は、上記触媒温度センサ３５からの検出信号と、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に基づいて使用燃料を確定するとともに、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。
具体的には、ＰＣＭ６は、上記各種センサや燃料切換えスイッチ３４からの選択信号を基に運転要求の有無等を判定するとともに使用燃料を確定して上記インジェクタ４，５やスロットル弁２２等に対して駆動信号を出力する主制御部（図示省略）と、上記駆動信号を出力するタイミング等を制御するための制御用プログラムが記憶されたＲＯＭ（図示省略）とを備えている。そして、ＰＣＭ６は、ＲＯＭ内に記憶された制御用プログラムに基づいて上記主制御部からインジェクタ４，５等に対して駆動信号を出力することでエンジン１１の運転制御を行うように構成されている。尚、この制御用プログラムには、後述する活性化温度保持プログラムも含まれる。そして、上記ＰＣＭ６は、上記触媒温度検出手段により検出された触媒温度と上記燃料選択手段により選択された燃料との情報を受けて、上記第一燃料と上記第二燃料との一方を選択するとともに、該選択された燃料を使用燃料として上記エンジン１１の運転を制御するエンジン運転制御手段を構成することとなる。
また、上記ＰＣＭ６は、所定条件成立時つまり最初にエンジン１１が運転を開始して触媒温度が活性化温度ＴＡに達する前までは水素を使用燃料として選択する一方、該所定条件成立時を除いては、上記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。
また更に、ＰＣＭ６は、触媒温度が一度、活性化温度ＴＡ（本実施形態においては３５０℃）を超えて、該活性化温度ＴＡ以上に設定された第一所定温度Ｔ１（本実施形態においては３７０℃）以上に達しているときにおいて、該ＰＣＭ６にてエンジン１１の運転要求無しと判定されてエンジン１１が停止したときには、燃料切換えスイッチ３４により選択されている燃料に応じて異なる方法でエンジン１１を制御する。
すなわち、ＰＣＭ６は、上記触媒温度センサ３５により検出された触媒温度が第一所定温度Ｔ１以上にあり且つ上記エンジン１１が停止状態にある場合において、上記燃料切換えスイッチ３４によりガソリンが選択され且つ上記触媒温度が低下して上記第一所定温度Ｔ１に達したときには、該ＰＣＭ６のＲＯＭ（図示省略）に記憶された活性化温度保持プログラムを実行して、上記第一所定温度Ｔ１よりも高く設定された第二所定温度Ｔ２（本実施形態においては４００℃）に達するまでたとえ運転要求が無くともエンジン１１を強制的に運転することによって触媒温度を活性化温度ＴＡ以上に保つ一方、上記燃料切換えスイッチ３４により上記水素が選択されているときには、上記触媒温度が低下して第二所定温度Ｔ２に達したときでも上記活性化温度保持プログラムを実行せずに上記エンジン１１の運転を禁止するように構成されている（図６及び図７参照）。尚、以下の説明では、エンジン１１が停止状態にあるときに、エンジン１１の運転要求が無くとも強制的に行う運転のことを強制運転と呼び、エンジン１１の運転要求が有ったときに行う運転のことを再運転と呼ぶ。そして、上記強制運転時におけるエンジン回転数やスロットル開度等の運転条件は、触媒温度が速やかに上昇するように設計段階で予め設定されており、上記活性化温度保持プログラムには、この運転条件を実現するための命令文が書き込まれている。
上記ＰＣＭ６は、更に言い換えるならば、上記触媒温度センサ３５により検出された触媒温度が上記第一所定温度Ｔ１以上にあり且つ上記エンジン１１が停止状態にある場合において、上記燃料切換えスイッチ３４により上記ガソリン選択され且つ上記触媒温度が低下して上記触媒の活性化温度ＴＡ以上に設定された第一所定温度Ｔ１に達したときには、上記活性化温度保持プログラムを実行することによりエンジン１１を強制運転させて上記触媒温度を活性化温度ＴＡ以上に保つ活性化温度保持制御を実行する一方、上記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には、上記触媒温度が第一所定温度Ｔ１に達したときでも、上記活性化温度保持制御の実行を禁止するように構成されているとも言える。
そして更に、ＰＣＭ６は、上記活性化温度保持プログラムを実行せずにエンジン１１の運転を禁止したことで（上記活性化温度保持制御の実行を禁止したことで）、触媒温度が活性化温度ＴＡを下回っているときには、上記ディスプレイ７４に水素選択用ボタン３４ａのみを表示してガソリン選択用ボタン３４ｂを表示しないようにする（図５（ｂ）参照）。これにより、燃料切換えスイッチ３４によりガソリンを選択することは不可能となる。つまり、ＰＣＭ６により燃料切換えスイッチ３４の表示を制御してガソリン選択用ボタン３４ｂを非表示にすることによってガソリンの選択は禁止される。そして、上記ＰＣＭ６は、上記活性化温度保持制御の実行を禁止したことにより上記触媒温度が活性化温度ＴＡを下回っているときには上記燃料選択手段による上記第一燃料の選択を禁止する燃料選択禁止手段をも構成することとなる。
従って、図６に示すように、エンジン１１が停止状態にあるために触媒温度が上記第一所定温度Ｔ１まで低下したときに、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には、上記触媒温度は、上記活性化温度保持制御が実行されることによるエンジン１１の強制運転により加熱されて第一所定温度Ｔ１から第二所定温度Ｔ２まで上昇し、その後エンジン１１が停止することにより第一所定温度Ｔ１まで低下し、更にその後エンジン１１が強制運転されることにより再度第二所定温度Ｔ２まで上昇する。このようにして、触媒温度は、一度上記第一所定温度Ｔ１に達した後は、エンジン１１の強制運転と停止とが交互に繰り返されることにより第一所定温度Ｔ１と第二所定温度Ｔ２との間で上昇と下降とを交互に繰り返すこととなる。よって、触媒温度は、一度、第一所定温度Ｔ１に達した後は、常に第一所定温度Ｔ１以上に保たれることとなる。そして、ＰＣＭ６にてエンジン運転要求有りと判定されてときには、上記燃料切換えスイッチ３４により乗員の意思に基づいて選択された燃料であるガソリンを使用燃料としてエンジン１１の再運転が開始される。
一方、図７に示すように、エンジン１１が停止状態にあるために触媒温度が上記第一所定温度Ｔ１まで低下したときに、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には、上記活性化温度保持制御は実行されずエンジン１１は停止状態のまま維持される。従って、触媒温度は、更に低下し続けて何れ活性化温度ＴＡを下回ることとなる。尚、以下の説明では、上記活性化温度保持制御が行われなかったために触媒温度が活性化温度ＴＡを下回っているときのことを触媒温度低下時と呼ぶ。
そして、上記触媒温度低下時においては、上述のように燃料切換えスイッチ３４によるガソリンの選択が禁止されているため、ＰＣＭ６にてエンジン運転要求有りと判定されたときには常に水素を使用燃料としてエンジン１１の再運転が開始される。そして、触媒温度が活性化温度ＴＡ以上になった後は、上記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して上記再運転が継続される。すなわち、上記触媒温度低下時においてはガソリンの選択は禁止されているため、触媒温度が活性化温度ＴＡに達した後も、燃料切換えスイッチ３４により新たにガソリンが選択されない限り、エンジン１１は水素を使用燃料として強制運転が継続される。そして、触媒温度が活性化温度ＴＡ以上になった後、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、使用燃料をガソリンに切換えて上記強制運転が行われる。尚、図７は、触媒温度が低下して定常温度ＴＳにあるときにおいて、エンジン運転要求が有って該エンジン１１の再運転を開始した場合を示しているが、例えば触媒温度が上記定常温度ＴＳに達する前にエンジン運転要求が有った場合にも同様に、水素を使用燃料としてエンジン１１の再運転を開始するようにすればよい。
次に、上記ＰＣＭ６における使用燃料の選択及びエンジン運転制御についての具体的な処理動作を図８及び図９を参照しながら説明する。
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。
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の運転要求が有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。
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が活性化温度ＴＡに達しているか否か、つまり触媒温度が活性化温度ＴＡ以上にあるか否かを判定する。このステップ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。
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読み込んで識別する。
ステップＳ６では、燃料切換えスイッチ３４で選択されている燃料つまりステップＳ６で読み込んだ燃料を使用燃料として選択（確定）する。
ステップＳ４でＮＯの場合に進むステップＳ７では、使用燃料として水素を選択する。
ステップＳ８では、燃料切換えスイッチ３４によるガソリンの選択を禁止する。具体的には、上記ディスプレイ７４には水素選択用ボタン３４ａのみが表示される。
一方、ステップＳ９では、エンジン１１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１１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１１を停止させたままリターンする。
ステップＳ１０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再度読み込む。
ステップＳ１１では、読み込んだ触媒温度が活性化温度ＴＡに達しているか否か、つまり触媒温度が活性化温度ＴＡ以上であるか否かを判定し、このステップＳ１１の判定がＮＯの場合にはステップＳ１２へと進む一方、ＹＥＳの場合にはステップＳ１３へと進む。
ステップＳ１２ではエンジン１１を停止してリターンする。
ステップＳ１１でＹＥＳの場合に進むステップＳ１３ではエンジン１１を停止する。
ステップＳ１４（図９参照）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。
ステップＳ１５では、エンジン１１の運転要求が有るか否かを判定し、このステップＳ１５の判定がＹＥＳの場合にはリターンすることにし、ＮＯの場合にはステップＳ１６へと進む。
ステップＳ１６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Ｓ１７では、読み込んだ触媒温度が第一所定温度Ｔ１以下であるか否かを判定し、このステップＳ１７の判定がＹＥＳの場合にはステップＳ１８へと進み、ＮＯの場合にはステップＳ１４へと戻る。
ステップＳ１８では、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か否かを判定し、この判定がＹＥＳの場合にはステップＳ１９に進み、ＮＯの場合にはステップＳ２３に進む。
ステップＳ１９では、ガソリンを使用燃料としてエンジン１１を強制運転する。
ステップＳ２０では、再度、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Ｓ２１では、読み込んだ触媒温度が第二所定温度Ｔ２以上であるか否かを判定し、この判定がＮＯの場合にはステップＳ２０に戻り、ＹＥＳの場合にはステップＳ２２に進む。
ステップＳ２２では、エンジン１１を停止する。
一方、ステップ１８でＮＯの場合に進むステップＳ２３では、触媒温度が活性化温度ＴＡ以上であるか否かを判定し、この判定がＹＥＳの場合にはステップＳ１４に戻る一方、ＮＯの場合にはステップＳ２４に進む。
ステップＳ２４では、燃料切換えスイッチ３４による燃料選択を禁止する。すなわち、ディスプレイ７４に水素選択用ボタン３４ａのみを表示する。
以上の如く上記実施形態１では、ＰＣＭ６は、上記触媒温度センサ３５により検出された触媒温度が第一所定温度Ｔ１以上にあり且つ上記エンジン１１が停止状態にある場合において、上記燃料切換えスイッチ３４によりガソリンが選択され且つ上記触媒温度が低下して上記第一所定温度Ｔ１に達したと判定されたとき（ステップＳ１７でＮＯの場合）には、上記ＲＯＭ内に記憶された活性化温度保持プログラムを実行して第二所定温度Ｔ２に達するまでガソリンを使用燃料としてエンジン１１を強制運転することによって（上記活性化温度保持制御を実行することによって）触媒温度を活性化温度ＴＡ以上に保つように構成されている。
これにより、エンジン再始動時には常に、触媒温度を活性化温度ＴＡ以上にしておくことができ、従って触媒温度が活性化温度ＴＡを下回っているために触媒の浄化能力が不足することに起因する排気エミッションの増加を抑制することができる。
また、上記実施形態１では、また、触媒温度を活性化温度ＴＡ以上に保つためにエンジン１１を持続的に強制運転させるのではなく、触媒温度が第二所定温度Ｔ２に達したときにはエンジン１１を停止して、該エンジン１１の停止と強制運転とを繰り返し行うことで、触媒温度を活性化温度ＴＡ以上に保つようになっている。従って、エンジン１１の強制運転時間を短縮して車両１の燃費向上を図ることが可能となる。
更に、上記実施形態１では、上記第一所定温度Ｔ１は、活性化温度ＴＡ（本実施形態においては３５０℃）よりも高い３７０℃に設定されている。従って、仮にエンジン１１の強制運転を開始するタイミングが若干遅れたとしても、触媒温度が活性化温度ＴＡを下回る前に確実にエンジン１１を強制運転させて、上記排気エミッションの発生を抑制することができる。
また更に、上記実施形態１では、ＰＣＭ６は、上記燃料切換えスイッチ３４により上記水素が選択されているとき（ステップＳ１８でＮＯの場合）には、上記触媒温度が低下して第一所定温度Ｔ１に達したときでも活性化温度保持プログラムを実行せずに上記エンジン１１を停止状態のまま維持するように構成されている。これにより、排気エミッションの少ない水素を使用燃料とする場合にまで、触媒を加熱するためにエンジン１１を運転するのを防止して燃費の向上を図ることができる。
また、上記実施形態１では、ＰＣＭ６は、触媒温度低下時（ステップ２３でＮＯの場合）には、上記ディスプレイ７４に水素選択用ボタン３４ａのみを表示してガソリン選択用ボタン３４ｂを表示しないようするよう構成されている。これにより、触媒温度が活性化温度ＴＡを下回っているときにガソリン選択用ボタン３４ｂが選択されるのを確実に防止することができる。従って、触媒温度が活性化温度ＴＡを下回っているにも拘わらず、エンジン１１の再運転時の使用燃料としてガソリンが選択されることにより排気エミッションが増加するのを防止することが可能となる。
また、上記実施形態１では、ＰＣＭ６は、触媒温度が活性化温度ＴＡ以上にあるときには、燃料切換スイッチ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。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、例えば乗員がトルクを重視した走行状態を望む場合には、燃料切換えスイッチ３４により、水素に比べてモータ１７の出力トルクが大きいガソリンを選択するようにすればよい。
（実施形態２）
図１０は、本発明の実施形態２を示し、上記ＰＣＭ６において上記触媒温度低下時に行われるエンジン１１の運転制御を上記実施形態１とは異ならせたものである。尚、エンジン１１やモータ１７等の車両１の構成は、以下の実施形態において上記実施形態１と同様である。すなわち、上記ＰＣＭ６は、上記触媒温度低下時において、上記燃料切換えスイッチ３４によるガソリンの選択自体は許容するものの、ガソリンが選択されたときにはガソリンではなく水素を使用燃料として上記エンジン１１の強制運転を行うとともに触媒温度を活性化温度ＴＡまで上昇させるとともに、触媒温度が活性化温度ＴＡに到達した以後はガソリンを使用燃料として上記強制運転を行うように構成されている。
具体的には、エンジン１１は、図１０に示すように、上記触媒温度低下時において、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、ガソリンではなく水素を使用燃料として、触媒温度が活性化温度ＴＡに達する前まで強制運転される。そして、触媒温度が活性化温度ＴＡに達した以後は、燃料切換えスイッチ３４により再度水素が選択されない限り、ガソリンを使用燃料として上記強制運転が持続される。そして、触媒温度は、活性化温度ＴＡから更に上昇を続けて何れ第一所定温度Ｔ１に達し、その後、上記エンジン１１の活性化温度保持制御が実行されることにより常に第一所定温度Ｔ１以上に保たれる（図６参照）。そして、触媒温度が活性化温度ＴＡ以上にあるときにＰＣＭ６にてエンジン運転要求有りと判定されたときには、エンジン１１はガソリンを使用燃料として再運転を開始する。
尚、エンジン１１は、触媒温度が活性化温度ＴＡ未満のときにＰＣＭ６にてエンジン運転要求有りと判定されたときには、水素を使用燃料として触媒温度が活性化温度ＴＡに達する前まで再運転を行い、該触媒温度が活性化温度ＴＡに達した以後はガソリンを使用燃料として再運転を行う。
次に、上記ＰＣＭ６における使用燃料の選択及びエンジン運転制御についての具体的な処理動作を図１１を参照しながら説明する。尚、ステップＳ１乃至ステップＳ１３（図８参照）までのステップでは、上記実施形態１と同様の処理を行うものとし、以下の説明では、このステップＳ１３の後に進むステップＳ３１以降のステップについて説明を行う。
ステップＳ３１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。
ステップＳ３２では、エンジン１１の運転要求が有るか否かを判定し、このステップＳ３２の判定がＹＥＳの場合はリターンする一方、ＮＯの場合にはステップＳ３３に進む。
ステップＳ３３では触媒温度を読み込む。
ステップＳ３４では、触媒が第一所定温度Ｔ１以下にあるか否かを判定し、このステップＳ３４の判定がＹＥＳの場合にはステップＳ３５に進む一方、ＮＯの場合にはステップＳ３１に戻る。
ステップＳ３５では、触媒が活性化温度ＴＡ以上にあるか否かを判定し、このステップＳ３５の判定がＹＥＳの場合はステップＳ３６に進み、ＮＯの場合にはステップＳ４１に進む。
ステップＳ３６では、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か否かを判定し、このステップＳ３６の判定がＮＯの場合にはステップＳ３１に戻る一方、ＹＥＳの場合にはステップＳ３７に進む。
ステップＳ３７では、ガソリンを使用燃料としてエンジン１１を強制運転する。
ステップＳ３８では、再度、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Ｓ３９では、触媒温度が第二所定温度Ｔ２以上にあるか否かを判定し、このステップＳ３９の判定がＮＯの場合はステップＳ３８に戻る一方、ＹＥＳの場合はステップＳ４０に進む。
ステップＳ４０ではエンジン１１を停止してステップＳ３１に戻る。
一方、ステップＳ３５でＮＯの場合に進むステップＳ４１では、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か否かを判定し、この判定がＮＯの場合にはステップＳ３１に戻る一方、ＹＥＳの場合にはステップＳ４２に進む。
ステップＳ４２では、水素を使用燃料としてエンジン１１を強制運転する。
ステップＳ４３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Ｓ４４では、触媒温度が活性化温度ＴＡに達しているか否か、つまり活性化温度ＴＡ以上にあるか否かを判定し、この判定がＹＥＳの場合にはステップＳ３１に戻り、ＮＯの場合にはステップＳ４３に戻る。
以上の如く上記実施形態２では、上記ＰＣＭ６は、上記触媒温度低下時（ステップＳ３５でＮＯのとき）において、上記燃料切換えスイッチ３４によりガソリンが選択されたとき（ステップ４１でＹＥＳのとき）には、水素を使用燃料として上記エンジン１１を強制運転させて、上記触媒温度を活性化温度ＴＡまで上昇させるように構成されている。そして、触媒温度が更に上昇して第一所定温度Ｔ１に達した後は、ＰＣＭ６により上記活性化温度保持制御が実行されて上記触媒温度は常に第一所定温度Ｔ１以上に保たれるようになっている。
これにより、上記触媒温度低下時において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後、エンジン１１の再運転を開始する際に、上記触媒温度を活性化温度ＴＡ以上しておくことができ、従って活性化された触媒により上記排気エミッションを確実に浄化することが可能となる。また、触媒温度が活性化温度ＴＡに達するまでの間、エンジン１１は水素を使用燃料として強制運転され、このためガソリンを使用燃料と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。
（実施形態３）
図１２は、本発明の実施形態３を示し、上記ＰＣＭ６において上記触媒温度低下時に行われるエンジン１１の運転制御を上記実施形態１とは異ならせたものである。すなわち、ＰＣＭ６は、上記触媒温度低下時において、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、該ＰＣＭ６にてエンジン運転要求有りと判定されるまで上記エンジン１１の停止状態を維持するとともに、エンジン運転要求有りと判定されたときには、上記触媒温度が活性化温度ＴＡに達する前まで水素を使用燃料として上記エンジン１１の再運転を行う一方該活性化温度ＴＡに達した以後（活性化温度ＴＡ以上になったとき）はガソリンを使用燃料として上記エンジン１１の再運転を行うように構成されている。
言い換えると、上記ＰＣＭ６は、触媒温度が活性化温度ＴＡ以上にあるときには、燃料切換えスイッチ３４により選択されている燃料を使用燃料とする一方、触媒温度が活性化温度ＴＡ未満のときには、水素を使用燃料とするように構成されている。
次に、上記ＰＣＭ６における使用燃料の選択及びエンジン運転制御についての具体的な処理動作を図１３を参照しながら説明する。尚、ステップＳ１乃至ステップＳ１３（図８参照）までのステップでは、上記実施形態１と同様の処理を行うものとし、以下の説明では、このステップＳ１３の後に進むステップＳ６１以降のステップについて説明を行う。
ステップＳ６１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。
ステップＳ６２では、エンジン１１の運転要求が有るか否かを判定して、このステップ６２の判定がＹＥＳの場合にはリターンする一方、ＮＯの場合にはステップ６３に進む。
ステップＳ６３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Ｓ６４では、触媒温度が第一所定温度Ｔ１以下であるか否かを判定し、このステップ６４の判定がＹＥＳの場合にはステップ６５に進む一方、ＮＯの場合にはステップＳ６１に戻る。
ステップＳ６５では、触媒温度が活性化温度ＴＡ以上であるか否かを判定し、このステップ６５の判定がＮＯの場合にはステップＳ６１に戻る一方、ＹＥＳの場合にはステップＳ６６に進む。
ステップＳ６６では、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か否かを判定し、このステップ６６の判定がＮＯの場合には、ステップＳ６１に戻る一方、ＹＥＳの場合には、ステップＳ６７に進む。
ステップＳ６７では、ガソリンを使用燃料としてエンジン１１を強制運転する。
ステップＳ６８では、再度、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Ｓ６９では、読み込んだ触媒温度が第二所定温度Ｔ２以上であるか否かを判定し、このステップＳ６９の判定がＮＯの場合はステップＳ６８に戻る一方、ＹＥＳの場合はステップＳ７０に進む。
ステップＳ７０ではエンジン１１を停止してステップＳ６１に戻る。
以上の如く上記実施形態３では、上記触媒温度低下時において、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、該ＰＣＭ６にてエンジン運転要求有りと判定されるまで上記エンジン１１の停止状態を維持するとともに、エンジン運転要求有りと判定されたときには、上記触媒温度が活性化温度ＴＡに達する前まで水素を使用燃料として上記エンジン１１の再運転を行う一方該活性化温度ＴＡに達した以後はガソリンを使用燃料として上記エンジン１１の再運転を行うに構成されている。これにより、エンジン１１の再運転中に、使用燃料が水素からガソリンに切換わることによるトルクショックが若干発生するものの、触媒温度が活性化温度ＴＡを下回っている間つまり触媒が未活性状態にあるときには常に、水素を使用燃料としてエンジン１１の再運転を行うことができる。従って、該未活性状態においてガソリンを使用燃料とした場合に比べて排気エミッションを確実に低減することが可能となる。
（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、上記各実施形態では、上記デュアルフューエルエンジン１１を搭載した車両１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１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。
また、上記各実施形態では、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。
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。
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。
本発明は、２つの使用燃料を選択的に切換えて使用可能なデュアルフューエルを備えたハイブリッド車両に有用であり、特に、乗員が使用燃料を選択可能な燃料選択手段を備えた場合に有用である。
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。 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。 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。 燃料切換えマップの一例を示す図である。 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の変化の一例を示す図である。 エンジンが停止状態にあり且つ触媒温度が第一所定温度以上にあるときにおいて、燃料切換スイッチによりガソリンが選択されている場合に、パワートレインコントロールモジュールにより行うエンジンの運転制御についての説明を行うための概略図である。 エンジンが停止状態にあり且つ触媒温度が第一所定温度以上にあるときにおいて、触媒温度が低下して活性化温度を下回っている状態で、パワートレインコントロールモジュールにより行うエンジンの運転制御についての説明を行うための概略図である。 パワートレインコントロールモジュールによるエンジン運転制御に関する処理動作を示すフローチャートである。 触媒温度が活性化温度以上になり且つエンジンが停止状態になった後における、パワートレインコントロールモジュールによるエンジン運転制御に関する処理動作を示すフローチャートである。 実施形態２を示す図７相当図である。 実施形態２を示す図９相当図である。 実施形態３を示す図７相当図である。 実施形態３を示す図９相当図である。
符号の説明
１ 車両
６ パワートレインコントロールモジュール
（エンジン運転制御手段）（運転要求判定手段）
（禁止手段）
１１ デュアルフューエルエンジン
１７ モータ
３４ 燃料切換えスイッチ（燃料選択手段）
３５ 触媒温度センサ（触媒温度検出手段）

Claims (5)

  1. 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と、車両の駆動力を出力可能なモータとを備えるとともに、上記エンジンを停止した状態で上記モータの駆動力のみで走行可能に構成されたハイブリッド車両の制御装置であって、
    上記触媒の温度を検出するための触媒温度検出手段と、
    上記車両の乗員が操作すること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、
    上記触媒温度検出手段により検出された触媒温度と上記燃料選択手段により選択された燃料との情報を受けて、上記第一燃料と上記第二燃料との一方を選択するとともに、該選択された燃料を使用燃料として上記エンジンの運転を制御するエンジン運転制御手段とを備え、
    上記エンジン運転制御手段は、上記触媒温度検出手段により検出された触媒温度が上記触媒の活性化温度以上に設定された所定温度以上にあり且つ上記エンジンが停止状態にある場合において、上記燃料選択手段により上記第一燃料が選択され且つ上記触媒温度検出手段により検出された触媒温度が低下して上記所定温度に達したときには、上記エンジンを運転させることにより上記触媒温度を活性化温度以上に保つ活性化温度保持制御を実行する一方、上記燃料選択手段により上記第二燃料が選択されているときには、上記触媒温度が上記所定温度に達したときでも、上記活性化温度保持制御の実行を禁止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。
  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ハイブリッド車両の制御装置。
  3. 請求項１又は２記載のハイブリッド車両の制御装置において、
    上記活性化温度保持制御の実行を禁止したことにより上記触媒温度が活性化温度を下回っているときには上記燃料選択手段による上記第一燃料の選択を禁止する燃料選択禁止手段を備えていることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
  4. 請求項１又は２記載のハイブリッド車両の制御装置において、
    上記エンジン運転制御手段は、上記活性化温度保持制御の実行を禁止したことにより上記触媒温度が活性化温度を下回っているときにおいて、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、上記第二燃料を使用燃料として上記エンジンを運転させて上記触媒温度を活性化温度以上に上昇させ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。
  5. 請求項１又は２記載のハイブリッド車両の制御装置において、
    上記エンジンの運転要求の有無を判定する運転要求判定手段を備え、
    上記エンジン運転制御手段は、上記活性化温度保持制御の実行を禁止したことにより上記触媒温度が活性化温度を下回っているときにおいて、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、上記運転要求判定手段によりエンジン運転要求有りと判定されるまで上記エンジンの停止状態を維持するとともに、該運転要求判定手段によりエンジン運転要求有りと判定されたときには、上記触媒温度が活性化温度に達する前まで上記第二燃料を使用燃料として上記エンジンを運転する一方、該活性化温度に達した以後は上記第一燃料を使用燃料として上記エンジンを運転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。
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