JP2021011855A - 制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】バイフューエル車両の発進性を向上させる。【解決手段】燃料として液体燃料と気体燃料とを切り替えて使用可能な内燃機関（２）が搭載されたバイフューエル車両（１）の制御装置（６）であって、該制御装置は、所定の燃料カット開始条件が成立した場合に内燃機関への燃料の供給を停止させ、内燃機関への燃料の供給を停止した後で所定の燃料カット終了条件が成立した場合に、液体燃料を内燃機関に供給して該内燃機関を再始動させる制御部（６００）を備える。【選択図】図２

Description

本発明は、制御装置に関し、より具体的には、液体燃料と気体燃料とを切り替えて使用することが可能な内燃機関を搭載したバイフューエル車両の制御装置に関する。

内燃機関を搭載した車両の１つとして、２種類の燃料を切り替えて使用することが可能な内燃機関を搭載した車両（以下「バイフューエル車両」という）がある。バイフューエル車両に搭載された内燃機関には、ガソリン等の液体燃料を供給して使用することと、圧縮天然ガス等の気体燃料を供給して使用することとが可能なものがある。

バイフューエル車両には、所定の停止条件が満たされると内燃機関への燃料の供給を自動的に停止して内燃機関を自動停止させるアイドリングストップ機能を備えたものがある。この種のバイフューエル車両には、内燃機関に対する所定の停止条件が満たされ内燃機関への気体燃料の供給が停止された後、該停止条件が解除されたときに、気体燃料の供給量を増加させることにより内燃機関に安定した気体燃料を供給するものがある（例えば、特許文献１を参照）。

特開２０１４−２１８９５７号公報

バイフューエル車両においては、内燃機関への気体燃料の供給を開始した直後の始動性能が液体燃料の供給を開始した直後の始動性能よりも低い。このため、所定の停止条件が解除されたときに気体燃料を供給して内燃機関を再始動させると、十分な駆動力を即座に確保することができず、発進するまでに要する時間が長くなることがある。

本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、バイフューエル車両の発進性を向上させることを目的とする。

本発明に係る制御装置は、燃料として液体燃料と気体燃料とを切り替えて使用可能な内燃機関が搭載されたバイフューエル車両の制御装置であって、所定の燃料カット開始条件が成立した場合に前記内燃機関への燃料の供給を停止させ、前記内燃機関への前記燃料の供給を停止した後で所定の燃料カット終了条件が成立した場合に、前記液体燃料を前記内燃機関に供給して該記内燃機関を再始動させる制御部を備えることを特徴とする。

上述の制御装置によれば、液体燃料及び気体燃料のうち始動性能が高いほうの燃料である液体燃料を内燃機関に供給して再始動させることにより、バイフューエル車両の発進に要する駆動力を即座に確保することができ、バイフューエル車両の発進性を向上させることができる。

一実施形態に係るバイフューエル車両の主要な構成を説明する図である。 一実施形態に係る制御装置の機能ブロック図である。 一実施形態に係るバイフューエル車両の制御の一例を説明するフローチャートである。 一実施形態に係るバイフューエル車両の制御の一例を説明するタイミングチャートである。

以下、図面を参照しながら、バイフューエル車両の制御装置及び制御方法に関する実施形態を詳細に説明する。なお、以下の説明で例示するバイフューエル車両（以下、単に「車両」ともいう）は、液体燃料と気体燃料とを切り替えて使用することが可能な内燃機関を搭載した車両である。車両に搭載されるこの種の内燃機関は、例えば、液体燃料としてガソリンや軽油等を使用することができ、気体燃料として圧縮天然ガス（ＣＮＧ）や液化石油ガス（ＬＰＧ）を使用することができる。バイフューエル車両は、走行状態等に応じて、或いは運転者による選択に応じて、液体燃料を内燃機関に供給して走行することと、気体燃料を内燃機関に供給して走行することとを切り替えることができる。以下の説明では、例示するバイフューエル車両の構成のうち既知のバイフューエル車両と同様の構成でよい構成についての詳細な説明を省略する。

図１は、一実施形態に係るバイフューエル車両の主要な構成を説明する図である。図２は、一実施形態に係る制御装置の機能ブロック図である。

図１に例示するバイフューエル車両１は、内燃機関２と、第１の燃料噴射装置３１と、第２の燃料噴射装置３２と、オルタネータ４と、バッテリ５と、制御装置６とを含む。
内燃機関２は、液体燃料又は気体燃料を供給して燃焼させることにより発生する動力を出力する。液体燃料は、第１の燃料噴射装置３１により、第１の燃料タンク７１から内燃機関２に供給される。気体燃料は、第２の燃料噴射装置３２により、第２の燃料タンク７２から内燃機関２に供給される。内燃機関２に供給する燃料の種類は、制御装置６によって選択され制御される。第１の燃料噴射装置３１及び第２の燃料噴射装置３２の動作は、制御装置６によって制御される。例えば、制御装置６は、アクセルペダル７６の踏み込み量等に基づいて、第１の燃料噴射装置３１又は第２の燃料噴射装置３２により内燃機関２に供給される燃料の量と、該燃料と共に内燃機関２に供給する空気の量とを制御する。内燃機関２で発生した動力は、クラッチ７３ａ及び変速機７３ｂを含む動力伝達経路７３を介して車両１の駆動輪７４に伝達される。動力伝達経路７３は、例えば、クラッチペダル７７を踏み込むことによりクラッチ７３ａにおいて動力の伝達を遮断する。また、動力伝達経路７３は、例えば、シフトレバー７５により変速機７３ｂの減速比を切り替えることにより、駆動輪７４に伝達する動力を所望の回転数及びトルクに変換する。また、車両１は、ブレーキペダル７８を踏み込むことにより、駆動輪７４を含む車輪に対するブレーキ８２が作動して減速する。

オルタネータ４は、内燃機関２と駆動輪７４との間の動力伝達経路７３により伝達される動力を利用して発電する発電機である。オルタネータ４で発電した電力は、車両１内の電気負荷８６による消費や、バッテリ５の充電等に利用される。電気負荷８６は、例えば、インストゥルメントパネル、各種ライト（ランプ）、エアコンディショナー（カーエアコン）、カーナビゲーションシステム、及びパワースライドドア等を含む。オルタネータ４で発電する際の電圧（指示電圧）は、制御装置６により制御される。

制御装置６は、内燃機関２の動作に関する制御、及びオルタネータ４の動作に関する制御を行う。制御装置６は、内燃機関２の動作に関する制御の１つとして、例えば、液体燃料を供給することと、気体燃料を供給することと、燃料を供給しないこと（燃料カット）との切り替えを制御する。また、制御装置６は、内燃機関２の動作に関する別の制御として、スタータ８４による内燃機関２の始動、及び内燃機関２に供給された燃料と空気との混合気に点火する点火プラグ８５の動作を制御する。制御装置６は、オルタネータ４の動作に関する制御の１つとして、例えば、第１の指示電圧に従って発電することと、第２の指示電圧に従って発電することと、発電しないこととの切り替えを制御する。制御装置６は、車両１の走行状態を示す情報に基づいて、内燃機関２の動作に関する制御、及びオルタネータ４の動作に関する制御を行う。車両１の走行状態を示す情報は、例えば、車速を示す情報、並びにアクセルペダル７６，クラッチペダル７７，及びブレーキペダル７８の踏み込み量を示す情報を含む。車速を示す情報は、車速センサ８３により取得する。アクセルペダル７６，クラッチペダル７７，及びブレーキペダル７８の踏み込み量を示す情報は、各ペダルの踏み込み量を検知するアクセルペダルセンサ７９、クラッチペダルセンサ８０、及びブレーキペダルセンサ８１により取得する。また、制御装置６は、車両１の運転者等が燃料選択スイッチ８７を操作して選択した液体燃料又は気体燃料を内燃機関２に供給することが可能であってもよい。

本実施形態で例示する制御装置６は、ＥＣＵ（Engine Control Unit）あるいはエンジンＥＣＵ（Electronic Control Unit）と呼ばれる電子装置であり、機能構成の観点では、図２に示すように、制御部６００と、記憶部６０５と、通信部６０６とを含む。制御部６００は、記憶部６０５に記憶させた制御プログラム及び制御用のデータ、並びに車両１に配設された各種電子部品（電気負荷８６）の設定及び出力等に基づいて、内燃機関２の動作に関する制御、及びオルタネータ４の動作に関する制御を行う。記憶部６０５は、当該制御装置６により実施される制御に関する制御プログラム及び制御用のデータを含む、各種情報を記憶する。通信部６０６は、ワイヤーハーネス等の導線を介して車両１に配設された各種部品との通信を行う。通信部６０６は、例えば、第１の燃料噴射装置３１、第２の燃料噴射装置３２、オルタネータ４、アクセルペダルセンサ７９、クラッチペダルセンサ８０、ブレーキペダルセンサ８１、及び車速センサ８３との通信を行う。制御装置６は、ハードウェア構成の観点では、例えば、プロセッサと、メモリと、入出力インタフェースとを含み、メモリ及び入出力インタフェースが、それぞれ、記憶部６０５及び通信部６０６として機能する。制御装置６のプロセッサは、メモリに記憶させた制御プログラムを実行することにより制御部６００として機能する。

制御装置６の制御部６００は、例えば、燃料選択部６０１、燃料噴射制御部６０２、燃料停止制御部６０３、及び発電制御部６０４を含む。

燃料選択部６０１は、内燃機関２に供給する燃料を選択する。燃料選択部６０１は、車両１の走行状態に応じて、或いは運転者による燃料選択スイッチ８７の操作に応じて、内燃機関２に供給する燃料を液体燃料及び気体燃料のいずれにするかを選択する。本実施形態に係る燃料選択部６０１は、燃料の供給を停止した後で内燃機関２を再始動させる際に該内燃機関２に供給する燃料として液体燃料を選択する。また、本実施形態に係る燃料選択部６０１は、内燃機関２が再始動した後で所定の切替条件が成立した場合に、該内燃機関２に供給する燃料を液体燃料から気体燃料に切り替える。切替条件は、例えば、内燃機関２が再始動してから、或いは内燃機関２の再始動後にオルタネータ４の発電を開始してから所定の燃料切替抑止期間が経過したこととする。該燃料切替抑止期間は、例えば、オルタネータ４の発電が安定するまでの期間に基づいて設定する。

燃料噴射制御部６０２は、燃料選択部６０１によって内燃機関２に供給する燃料に選択された燃料を噴射する燃料噴射装置（第１の燃料噴射装置３１及び第２の燃料噴射装置３２のいずれか）における燃料の噴射量及び噴射タイミングを制御する。また、本実施形態に係る燃料噴射制御部６０２は、燃料と共に内燃機関２に供給する空気の量（吸気量）を制御する。燃料噴射制御部６０２は、例えば、アクセルペダル７６の踏み込み量や吸気温度等に基づいて、燃料の噴射量及び噴射タイミング、並びに吸気量を制御する。なお、燃料噴射制御部６０２は、燃料停止制御部６０３から取得した燃料カット制御情報が内燃機関２への燃料の供給を停止することを示している場合には、第１の燃料噴射装置３１及び第２の燃料噴射装置３２の燃料の噴射を停止させる。

燃料停止制御部６０３は、内燃機関２への燃料の供給を停止するタイミング及び燃料の供給を再開するタイミングを制御する。本実施形態に係る燃料停止制御部６０３は、車両１の走行状態に基づいて、燃料カット制御フラグのオンとオフとを切り替えることにより、燃料の供給を停止するタイミング及び燃料の供給を再開するタイミングを制御する。燃料カット制御フラグは、上記の燃料カット制御情報の一例である。本実施形態に係る燃料停止制御部６０３は、内燃機関２への燃料の供給を停止する期間（すなわち燃料カット制御を行う期間）に燃料カット制御フラグをオンにする。この場合、燃料停止制御部６０３は、所定の燃料カット開始条件が成立すると燃料カット制御フラグをオフからオンに切り替え、所定の燃料カット終了条件が成立すると燃料カット制御フラグをオンからオフに切り替える。燃料カット開始条件は、例えば、車両１が減速して所定の速度を下回ることとする。燃料カット終了条件は、例えば、アクセルペダル７６を踏み込む操作や車速が０になったこと、エンジントルク出力要求（アクセル踏み込み量、ＡＣＣ（Adaptive Cruise Control））を検知することである。

発電制御部６０４は、オルタネータ４による発電に関する制御をする。本実施形態に係る発電制御部６０４は、車両１の走行状態に基づいて、オルタネータ４の指示電圧を制御する。指示電圧は、例えば、第１の指示電圧、第２の指示電圧、及び０Ｖの３通りとする。ここで、０Ｖの指示電圧は、オルタネータ４による発電をしないことを意味する。第１の指示電圧は、車両１が所定の車速以上で走行（巡航）しているときに設定される指示電圧である。指示電圧が第１の指示電圧に設定されているときにオルタネータ４で発電した電力は、主として電気負荷８６による消費に利用される。第２の指示電圧は、第１の指示電圧よりも高い電圧である。発電制御部６０４は、燃料カット制御フラグがオンであり、かつ車両１が所定の車速以上である場合に、オルタネータ４の指示電圧を第２の指示電圧に設定する。指示電圧が第２の指示電圧に設定されているときにオルタネータ４で発電した電力は、電気負荷８６による消費とともに、バッテリ５の充電にも利用される。発電制御部６０４は、内燃機関２が再始動したときに、再始動してから所定の発電抑止期間が経過するまで指示電圧を０Ｖに設定する。

本実施形態に係る制御装置６は、バイフューエル車両１において行われる種々の制御の１つとして、例えば、図３のフローチャートに示したような制御を行う。図３は、一実施形態に係るバイフューエル車両の制御の一例を説明するフローチャートである。

本実施形態に係る制御装置６は、内燃機関２に燃料を供給している状態で走行しているバイフューエル車両１において、減速時内燃機関停止条件が成立したか否かを判定する（ステップＳ１）。ステップＳ１の判定は、燃料停止制御部６０３が行う。減速時内燃機関停止条件は、車両１の減速時に内燃機関２への燃料の供給を停止するか否かを判定するための条件であり、上記の燃料カット開始条件の一例である。燃料停止制御部６０３は、例えば、車両１が減速しており、かつ所定の車速ＶＬ（例えば、ＶＬ＝１０ｋｍ／ｈ）以下になった場合に、減速時内燃機関停止条件が成立したと判定する。減速時内燃機関停止条件が成立していない場合（ステップＳ１；ＮＯ）、制御装置６は、内燃機関２への燃料の供給を制御する処理（図示せず）を行いながら、ステップＳ１の判定を繰り返す。すなわち、ステップＳ１の判定を繰り返している間、燃料停止制御部６０３は、燃料カット制御フラグをオフにしておく。

減速時内燃機関停止条件が成立した場合（ステップＳ１；ＹＥＳ）、制御装置６は、燃料カット制御を開始する（ステップＳ２）。ステップＳ２では、例えば、燃料停止制御部６０３が燃料カット制御フラグをオフからオンに切り替え、燃料カット制御フラグがオンになったことに応じて燃料噴射制御部６０２が内燃機関２に燃料を供給している燃料噴射装置の動作を停止させる。

燃料カット制御を開始すると、制御装置６は、オルタネータ４の指示電圧を高電圧に変更する（ステップＳ３）とともに、内燃機関２の燃料として液体燃料を選択する（ステップＳ４）。ステップＳ３の処理は発電制御部６０４が行う。ステップＳ３において、発電制御部６０４は、燃料カット制御フラグがオンに切り替わったこと、或いは燃料噴射制御部６０２が燃料噴射装置の動作を停止させたことに応じて、オルタネータ４の指示電圧を第２の指示電圧に設定する。ステップＳ４の処理は燃料選択部６０１が行う。ステップＳ４において、燃料選択部６０１は、燃料カット制御フラグがオンに切り替わったこと、或いは燃料噴射制御部６０２が燃料噴射装置の動作を停止させたことに応じて、内燃機関２の燃料として液体燃料を選択する。なお、ステップＳ４の処理は、燃料カット制御中の処理であるため、内燃機関２に液体燃料は供給されない。ステップＳ３及びステップＳ４の処理は、順序が逆であってもよいし、同じタイミングで並列に行ってもよい。更に、ステップＳ３及びＳ４の処理は、ステップＳ２の処理に組み込み、燃料カット制御フラグがオフからオンに切り替わった後、燃料噴射制御部６０２が内燃機関２に燃料を供給している燃料噴射装置の動作を停止させる処理と並列に行ってもよい。

ステップＳ２〜Ｓ４の処理を行った後、制御装置６は、燃料カット制御終了条件が成立したか否かを判定する（ステップＳ５）。ステップＳ５の判定は、燃料停止制御部６０３が行う。燃料カット制御終了条件は、内燃機関２への燃料の供給を再開する否かを判定するための条件であり、上述した所定の燃料カット終了条件の一例である。燃料停止制御部６０３は、例えば、アクセルペダル７６を踏み込む操作や車速が０になったこと、エンジントルク出力要求（アクセル踏み込み量、ＡＣＣ）を検知した場合に、燃料カット制御終了条件が成立したと判定する。条件が成立していない場合（ステップＳ５；ＮＯ）、制御装置６は、ステップＳ５の判定を繰り返す。ステップＳ５の判定を繰り返している間、燃料停止制御部６０３は、上述した燃料カット制御フラグをオンにしておく。

燃料カット制御終了条件が成立した場合（ステップＳ５；ＹＥＳ）、制御装置６は、燃料カット制御を終了し（ステップＳ６）、オルタネータ４の指示電圧を０に変更する（ステップＳ７）。ステップＳ６では、例えば、燃料停止制御部６０３が燃料カット制御フラグをオンからオフに切り替え、燃料カット制御フラグがオフになったことに応じて燃料噴射制御部６０２が内燃機関２に液体燃料を供給する第１の燃料噴射装置３１の動作を開始させる。また、ステップＳ６において、制御装置６は、スタータ８４により内燃機関２を始動させ、液体燃料と空気との混合気に点火する点火プラグ８５の制御を開始する。ステップＳ７の処理は、発電制御部６０４が行う。発電制御部６０４は、燃料カット制御フラグがオンからオフに切り替わったこと、或いは燃料噴射制御部６０２が第１の燃料噴射装置３１の動作を開始させたことに応じて、オルタネータ４の指示電圧を０Ｖに変更する。これにより、オルタネータ４は動力伝達経路７３を伝達する動力による発電を行わない状態になり、再始動した内燃機関２が出力する動力は、バイフューエル車両１を発進させる駆動力のみに利用される。なお、ステップＳ７の処理は、ステップＳ６に組み込み、内燃機関２を始動（再始動）させる処理と並列に行ってもよい。

ステップＳ６及びＳ７の処理を行った後、制御装置６は、燃料カット制御を終了してから所定の発電抑止期間が経過したか否かを判定する（ステップＳ８）。ステップＳ８の判定は、例えば、発電制御部６０４が行う。発電抑止期間は、オルタネータ４の発電を抑止する期間であり、例えば、液体燃料を供給して再始動させた内燃機関２における燃焼が安定するまでの時間に基づいて設定する。また、発電抑止期間は、例えば、バイフューエル車両１が発進して所定の速度になるまで又は所定のトルクが得られるまでの期間等に基づいて設定してもよい。発電抑止期間が経過していない場合（ステップＳ８；ＮＯ）、制御装置６は、内燃機関２への液体燃料の供給を制御する処理（図示せず）を行いながら、ステップＳ８の判定を繰り返す。

発電抑止期間が経過すると（ステップＳ８；ＹＥＳ）、制御装置６は、オルタネータ４の指示電圧を通常時電圧に変更する（ステップＳ９）。ステップＳ９の処理は、発電制御部６０４が行う。ステップＳ９において、発電制御部６０４は、オルタネータ４の指示電圧を、０Ｖから第１の指示電圧に変更する。

ステップＳ９の処理の後、制御装置６は、所定の燃料切替抑止期間が経過したか否かを判定する（ステップＳ１０）。燃料切替抑止期間は、再始動後の内燃機関２に供給する燃料を液体燃料から気体燃料に切り替えることを抑止する期間であり、例えば、オルタネータ４の指示電圧を０Ｖから第１の指示電圧に変更してからの経過期間、又は内燃機関２が再始動してからの経過期間として設定する。燃料切替抑止期間が経過していない場合（ステップＳ１０；ＮＯ）、制御装置６は、内燃機関２への液体燃料の供給を制御する処理（図示せず）を行いながら、ステップＳ１０の判定を繰り返す。

切替抑止期間が経過した場合（ステップＳ１０；ＹＥＳ）、制御装置６は、内燃機関２に供給する燃料として気体燃料を選択し、内燃機関２に供給する燃料を液体燃料から気体燃料に切り替える（ステップＳ１１）。ステップＳ１１の処理は、燃料選択部６０１と燃料噴射制御部６０２とが行う。燃料選択部６０１は、内燃機関２に供給する燃料として選択されている燃料を示す情報を、液体燃料を示す情報から気体燃料を示す情報に切り替える。燃料噴射制御部６０２は、燃料選択部６０１により選択された燃料を示す情報に基づいて、液体燃料を内燃機関２に噴射する第１の燃料噴射装置３１の動作を停止させ、気体燃料を内燃機関２に噴射する第２の燃料噴射装置３２の動作を開始させる。

ステップＳ１１の後、制御装置６は、ステップＳ１以降の処理を繰り返す。

なお、ステップＳ１の判定は、例えば、内燃機関２に燃料を供給している状態で走行しているバイフューエル車両１が減速した場合にのみ実施してもよい。言い換えると、図３に示した処理は、内燃機関２に燃料を供給している状態で走行している車両１が減速した場合に開始してもよい。すなわち、制御装置６は、ステップＳ１１で内燃機関２に供給する燃料を液体燃料から気体燃料に切り替えた後、図３に示したステップＳ１〜Ｓ１１の一連の処理を終了し、車両１が減速した場合にステップＳ１の判定を開始してもよい。更に、制御装置６は、ステップＳ１の判定を繰り返しているときに車両１が定速走行になったこと、又は加速していることを検知した場合に、図３に示したステップＳ１〜Ｓ１１の一連の処理を終了し、車両１が減速した場合にステップＳ１の判定を開始してもよい。

図４は、一実施形態に係るバイフューエル車両の制御の一例を説明するタイミングチャートである。図４には、本実施形態に係る制御装置６を搭載したバイフューエル車両１が減速して停車し、その後内燃機関２を再始動させて走行を再開する場合の、選択燃料、燃料カット（Ｆ／Ｃ）制御フラグ、オルタネータ４の指示電圧、及び車速の時間変化を示している。図４における太い実線の折れ線９１，９２，９３，及び９４は、それぞれ、選択燃料の時間変化、Ｆ／Ｃ制御フラグの時間変化、オルタネータ４の指示電圧の時間変化、及び車速の時間変化を示す。

以下、図３のフローチャートに示した処理を参照しながら、図４のタイミングチャートを説明する。なお、バイフューエル車両１は、時刻ｔ０よりも前の期間、Ｆ／Ｃ制御フラグをオフにし、選択燃料を気体燃料にして走行しており、車速は閾値速度ＶＬよりも大きいとする。また、車両１におけるオルタネータ４の指示電圧は、通常時電圧（第１の指示電圧）に設定されているとする。また、車両１の運転者は、時刻ｔ０に車両１を減速させる操作（例えば、アクセルペダル７６の踏み込み量を０にする等）を行ったとする。

時刻ｔ０に車速Ｖ０で走行している車両１が減速すると、制御装置６は、減速時内燃機関停止条件が成立したか否かを判定する（ステップＳ１）。折れ線９４のように、時刻ｔ０の車速Ｖ０は閾値速度ＶＬよりも大きく、時刻ｔ１になるまで車速は閾値速度ＶＬよりも大きい。このため、制御装置６は、車速が閾値速度ＶＬに低下する時刻ｔ１まで、ステップＳ１の判定を繰り返す。したがって、時刻ｔ０から時刻ｔ１までの期間、折れ線９２のようにＦ／Ｃ制御フラグはオフのままであり、折れ線９１のように選択燃料は気体燃料のままである。よって、時刻ｔ０から時刻ｔ１までの期間、内燃機関２には気体燃料が供給される。また、時刻ｔ０から時刻ｔ１までの期間、折れ線９３のようにオルタネータ４の指示電圧は通常時電圧のままであり、オルタネータ４は、内燃機関２から出力される動力の一部を利用して、指示電圧（通常時電圧）に従った発電を行う。

時刻ｔ１において、減速している車両１の車速が閾値速度ＶＬになると、制御装置６は、減速時内燃機関停止条件が成立した（ステップＳ１；ＹＥＳ）と判定する。このため、時刻ｔ１において、制御装置６は、燃料カット制御を開始する（ステップＳ２）。制御装置６は、折れ線９２のようにＦ／Ｃ制御フラグをオフからオンに切り替え、内燃機関２への燃料の供給を停止させる。また、制御装置６は、時刻ｔ１において折れ線９３のようにオルタネータ４の指示電圧を通常時電圧から高電圧（第２の指示電圧）に変更する（ステップＳ３）。したがって、時刻ｔ１から折れ線９４で示される車速が０になる時刻ｔ２までの期間、オルタネータ４は、駆動輪７４から内燃機関２に伝達される動力を利用して、指示電圧（高電圧）に従った発電を行う。更に、制御装置６は、時刻ｔ１において折れ線９１のように選択燃料を気体燃料から液体燃料に変更する（ステップＳ４）。なお、制御装置６が実際に行う制御においては、ステップＳ３及びＳ４の処理は、ステップＳ２を行うタイミング（時刻ｔ１）よりもわずかに遅れて行われてもよい。

また、制御装置６は、時刻ｔ１に燃料カット制御を開始した後、燃料カット制御終了条件が成立したか否かの判定（ステップＳ５）を行い、該条件が成立するまでステップＳ５の判定を繰り返す。燃料カット制御終了条件は、アクセルペダル７６を踏み込む操作や車速が０になったこと、エンジントルク出力要求（アクセル踏み込み量、ＡＣＣ）を検知することである。

時刻ｔ１に内燃機関２への燃料の供給が停止された車両１は、更に減速し、折れ線９４に示したように時刻ｔ２において車速が０となる。車速が０になると、制御装置６は、例えば、折れ線９３のようにオルタネータ４の指示電圧を高電圧から通常時電圧に変更する。時刻ｔ１から時刻ｔ２までの間、制御装置６は、ステップＳ５の判定を繰り返す。また、時刻ｔ２以降も、制御装置６は、燃料カット制御終了条件が成立するまで、ステップＳ５の判定を繰り返す。

車速が０になった後の時刻ｔ３において運転者が内燃機関２への燃料供給を再開させるための所定の操作を行うと、制御装置６は、燃料カット制御終了条件が成立した（ステップＳ５；ＹＥＳ）と判定し、燃料カット制御を終了する（ステップＳ６）。このとき、車両状態が所定の状態にあれば燃料の供給を停止したままとし内燃機関２も停止させる。制御装置６は、折れ線９２のようにＦ／Ｃ制御フラグをオンからオフに切り替えて内燃機関２への燃料の供給を再開させ、内燃機関２を再始動させる。このとき、折れ線９１のように選択燃料は液体燃料であるため、制御装置６は、液体燃料を内燃機関２に供給する第１の燃料噴射装置３１の動作を開始させる。また、制御装置６は、時刻ｔ３において折れ線９３のようにオルタネータ４の指示電圧を通常時電圧から０Ｖに変更する（ステップＳ７）。

時刻ｔ３で内燃機関２を再始動させた後、制御装置６は、所定の発電抑止期間ΔＴ２が経過したか否かの判定（ステップＳ８）を行い、該期間ΔＴ２が経過するまでステップＳ８の判定を繰り返す。そして、時刻ｔ３から発電抑止期間ΔＴ２が経過した時刻ｔ４において、制御装置６は、発電抑止期間ΔＴ２が経過した（ステップＳ８；ＹＥＳ）と判定する。このため、制御装置６は、時刻ｔ４において、折れ線９３のようにオルタネータ４の指示電圧を０Ｖから通常時電圧に変更する（ステップＳ９）。このように、制御装置６は、内燃機関２を再始動させてから所定の発電抑止期間ΔＴ２が経過した後でオルタネータ４の指示電圧に従った発電を開始させる。

時刻ｔ４でオルタネータ４の発電を開始させた後、制御装置６は、所定の燃料切替抑止期間が経過したか否かの判定（ステップＳ１０）を行い、該期間が経過するまでステップＳ１０の判定を繰り返す。燃料切替抑止期間は、オルタネータ４の指示電圧を変更した時刻ｔ４からの期間ΔＴ３、又は内燃機関２を再始動させた時刻ｔ３からの期間ΔＴ１（＝ΔＴ２＋ΔＴ３）とする。時刻ｔ４から燃料切替抑止期間ΔＴ３が経過した時刻ｔ５において、制御装置６は、燃料切替抑止期間が経過した（ステップＳ１０；ＹＥＳ）と判定する。このため、制御装置６は、時刻ｔ５において、折れ線９１のように選択燃料、すなわち内燃機関２に供給する燃料として気体燃料を選択し、内燃機関２に供給する燃料を液体燃料から気体燃料に切り替える（ステップＳ１１）。制御装置６は、液体燃料を供給する第１の燃料噴射装置３１の動作を停止させ、第２の燃料噴射装置３２の動作を開始させる。

時刻ｔ５以降、バイフューエル車両１は、気体燃料を内燃機関２に供給している状態で走行する。そして、閾値速度ＶＬよりも高速で走行している車両１が減速して減速時内燃機関停止条件が成立すると、制御装置６は、上記の制御を再度行う。

なお、内燃機関２を再始動させるタイミングは、図４に示したような車速が０になった後に限らず、車速が０になる前、すなわち時刻ｔ１から時刻ｔ２までの期間内の場合もある。車速が０になる前に運転者が内燃機関２への燃料の供給を再開させるための操作を行い燃料カット制御終了条件が成立した場合も、制御装置６は、該条件が成立した時点で内燃機関２に液体燃料を供給して内燃機関２を再始動させるとともに、オルタネータ４の指示電圧を０Ｖに変更する。その後、制御装置６は、発電抑止期間ΔＴ２が経過するとオルタネータ４の指示電圧を通常時電圧に変更し、燃料切替抑止期間ΔＴ１又はΔＴ３が経過すると内燃機関２に供給する燃料を液体燃料から気体燃料に切り替える。

このように、本実施形態に係る制御装置６は、バイフューエル車両１において減速時内燃機関停止条件が成立した場合に、燃料カット制御を開始して内燃機関２への燃料の供給を停止するとともに、該内燃機関２を再始動させる際に供給する燃料として液体燃料を選択する。液体燃料と気体燃料とを切り替えて使用可能な内燃機関２では、気体燃料を使用した場合と比べて、液体燃料を使用した場合のほうが短時間でより多くの駆動力を確保することができる。このため、燃料カット制御を終了して内燃機関２を再始動させる際に、液体燃料が供給されるように制御することで、再始動後に車両１の発進に必要な駆動力を即座に確保することができ、車両１の発進性が向上する。更に、気体燃料は液体燃料と比べて燃費性能が高く、排ガス中の有害物質の量が少ないため、液体燃料により内燃機関２を再始動させて車両１を発進させた後、所定の期間が経過した時点で内燃機関２に供給する燃料を液体燃料から気体燃料に切り替えることにより、車両１の燃費及び排ガス性能の低下を抑制することができる。

また、内燃機関２を再始動させてから所定の発電抑止期間ΔＴ２が経過するまで、オルタネータ４の発電を抑止することにより、再始動直後の内燃機関２が出力する動力を車両１の発進にのみ利用することができる。更に、始動直後の内燃機関２の燃焼が安定していない期間におけるオルタネータ４の発電負荷により、車両１に対する駆動力や電気負荷８６に対する発電量が不安定になることを防げる。このため、再始動後に車両１の発進に必要な駆動力をより短時間に安定して確保することができ、車両１の発進性がより向上する。

また、液体燃料を供給して内燃機関２を再始動させた後、オルタネータ４の指示電圧を変更するタイミングとは異なるタイミングで内燃機関２に供給する燃料を液体燃料から気体燃料に切り替えることにより、例えば、内燃機関２の出力の変動の増大を抑制することができ、車両１の発進性を安定させることができる。

バイフューエル車両１では、内燃機関２に供給する燃料を切り替えた場合、及びオルタネータ４の指示電圧を変更した場合に、内燃機関２の出力、例えば、内燃機関２から変速機７３ｂに動力を伝達する回転軸の回転数に変動が生じることがある。このため、燃料を切り替えるタイミングとオルタネータ４の指示電圧を変更するタイミングとが一致している場合、内燃機関２から変速機７３ｂに動力を伝達する回転軸の回転数の変動が大きくなり、内燃機関２の燃焼が不安定になることがある。内燃機関２の燃焼が不安定になると、内燃機関２の出力が変動し、動力伝達経路７３における回転軸の回転数が不安定になる。このように、動力伝達経路７３における回転時の回転数が不安定になると、例えば、トルク変動等により車両１の発進性が不安定になることがある。このため、本実施形態のように、内燃機関２を再始動させた後、オルタネータ４の指示電圧を変更するタイミングとは異なるタイミングで燃料を液体燃料から気体燃料に切り替えることにより、動力伝達経路７３における回転軸の回転数の変動が大きくなることを防げ、車両１の発進性を安定させることができる。

また、図４に示したように、燃料カット制御を開始する時刻ｔ１において内燃機関２を再始動させる際の燃料として液体燃料を選択する処理（ステップＳ４）を行った場合、時刻ｔ３において、燃料を切り替える処理を実施することなく、内燃機関２を再始動させることができる。このため、内燃機関２を即座に再始動することができ、車両１の発進性がより一層向上する。なお、内燃機関２を再始動させる際の燃料として液体燃料を選択する処理（ステップＳ４）は、燃料カット制御を開始する時刻ｔ１に限らず、燃料カット制御を開始してから、燃料カット制御を終了して内燃機関２を再始動させるまでの期間のいずれかで行えばよい。例えば、図４に太い点線の折れ線９５で示したように、内燃機関２を再始動させる時刻ｔ３において、選択燃料を気体燃料から液体燃料に切り替えてもよいことはもちろんである。更に、内燃機関２を再始動させる際の燃料として液体燃料を選択する処理（ステップＳ４）は、例えば、車両１の車速が０になった時刻ｔ２に実施してもよい。

また、図４のタイミングチャートでは、車両１の車速が０になった時刻ｔ２においてオルタネータ４の指示電圧を高電圧から通常時電圧に変更している。しかしながら、車両１の車速が０になってから内燃機関２を再始動させるまでの期間は内燃機関２と変速機７３ｂとの間で動力を伝達する回転軸が回転しておらず、オルタネータ４は発電しない。このため、オルタネータ４の指示電圧は、例えば、車両１の車速が０になった時刻ｔ２において、高電圧から０Ｖに変更してもよい。更に、オルタネータ４の指示電圧は、例えば、内燃機関２を再始動させる時刻ｔ３において高電圧から０Ｖに変更してもよい。

また、内燃機関２を再始動させた後の、指示電圧を変更してオルタネータ４の発電を再開するタイミングと燃料を切り替えるタイミングとは、本実施形態で説明した順序とは逆であってもよい。しかしながら、液体燃料及び気体燃料を利用可能な内燃機関２を搭載したバイフューエル車両１においては、オルタネータ４の発電を再開した後で燃料を切り替えることが好ましい場合が多い。燃料を切り替えた場合に内燃機関２の燃焼が安定するまでに要する時間は、オルタネータ４の発電を再開した場合に燃焼が安定するまでに要する時間よりも長いことが多い。このため、燃料を切り替えた後でオルタネータ４の発電を再開する場合、例えば、燃料切り替え後の内燃機関２の燃焼が不安定な時期にオルタネータ４の発電が再開してしまうことがある。したがって、燃料を切り替えた後で、例えば、カーエアコンをオンにするなどの電気負荷８６が大きくなるような状況が発生したときには、発電量を即座に確保することができず、車両１の発進性が不安定になる可能性がある。これに対し、オルタネータ４の発電を再開してから所定の期間ΔＴ３が経過した後で燃料を切り替える場合、オルタネータ４の発電が安定してから燃料を切り替えることができるので、車両１の発進性が不安定になることを防げる。

以上、図面を参照しながらバイフューエル車両１の制御装置６の実施形態を説明したが、本発明に係るバイフューエル車両１の制御装置６の構成及び制御方法は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本明細書で説明した本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。例えば、内燃機関２への燃料の供給を停止するか否かの判定に用いる燃料カット開始条件、及び内燃機関２に液体燃料を供給して内燃機関２を再始動させるか否かの判定に用いる燃料カット終了条件は、それぞれ、上述した条件に限らず、適宜変更可能である。

また、例えば、図１に例示したバイフューエル車両１は、運転者がクラッチペダル７７を操作することによりクラッチ７３ａを操作するマニュアルトランスミッション（ＭＴ）車であるが、上述した制御装置６を搭載するバイフューエル車両は、オートマチックトランスミッション（ＡＴ）車等であってもよい。更に、これらのバイフューエル車両に搭載された内燃機関２において使用可能な燃料は、液体燃料と気体燃料との組み合わせに限らず、２種類の液体燃料の組み合わせ、又は２種類の気体燃料の組み合わせであって、第１の燃料は第２の燃料よりも発進性能が高く、かつ第２の燃料は第１の燃料よりも燃費性能が良いような組み合わせであってもよい。２種類の液体燃料又は２種類の気体燃料のいずれかを使用可能な場合、制御装置６は、内燃機関２を再始動させる際に供給する燃料として、発進性能の高い第１の燃料、言い換えるとより短時間で発進に必要な駆動力を確保することのできる燃料を選択する。また、制御装置６は、内燃機関２を再始動させてから燃料切替抑止期間が経過した後、第１の燃料から燃費性能の良い第２の燃料に切り替える。これにより、上述した液体燃料と気体燃料との組み合わせと同様の効果が得られる。加えて、上述した制御装置６は、例えば、３種類以上の異なる燃料を切り替えて使用可能な内燃機関を搭載したマルチフューエル車両における燃料カットの制御に適用することも可能である。

また、上述した制御装置６は、単一の電子装置に限らず、ワイヤーハーネス等で通信可能に接続された２つ以上の電子装置の組み合わせにより実現してもよい。加えて、バイフューエル車両１は、単一のバッテリ５に限らず、複数種類のバッテリ（例えば、鉛バッテリとリチウムイオンバッテリ）を搭載した車両であってもよい。

１ バイフューエル車両
２ 内燃機関
３１，３２ 燃料噴射装置
４ オルタネータ
５ バッテリ
６ 制御装置
６００ 制御部
６０１ 燃料選択部
６０２ 燃料噴射制御部
６０３ 燃料停止制御部
６０４ 発電制御部
６０５ 記憶部
６０６ 通信部
７１，７２ 燃料タンク
７３ 動力伝達経路
７３ａ クラッチ
７３ｂ 変速機
７４ 駆動輪
７５ シフトレバー
７６ アクセルペダル
７７ クラッチペダル
７８ ブレーキペダル
７９ アクセルペダルセンサ
８０ クラッチペダルセンサ
８１ ブレーキペダルセンサ
８２ ブレーキ
８３ 車速センサ
８４ スタータ
８５ 点火プラグ
８６ 電気負荷
８７ 燃料選択スイッチ

Claims (6)

1. 燃料として液体燃料と気体燃料とを切り替えて使用可能な内燃機関が搭載されたバイフューエル車両の制御装置であって、
   所定の燃料カット開始条件が成立した場合に前記内燃機関への燃料の供給を停止させ、前記内燃機関への前記燃料の供給を停止した後で所定の燃料カット終了条件が成立した場合に、前記液体燃料を前記内燃機関に供給して該内燃機関を再始動させる制御部を備える
   ことを特徴とする制御装置。
2. 前記バイフューエル車両は前記内燃機関の動力により発電可能なオルタネータを備え、
   前記制御部は、更に、前記内燃機関が再始動してから所定の発電抑止期間が経過するまで前記オルタネータの発電を停止する
   ことを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
3. 前記制御部は、更に、
   前記内燃機関が再始動してから前記所定の発電抑止期間が経過した後、前記オルタネータの発電を開始させ、
   前記オルタネータが発電を開始してから所定の燃料切替抑止期間が経過した後、前記内燃機関に供給する燃料を前記液体燃料から前記気体燃料に切り替える
   ことを特徴とする請求項２に記載の制御装置。
4. 前記制御部は、更に、
   前記内燃機関が再始動してから前記所定の発電抑止期間が経過した後、前記オルタネータの発電を開始させ、
   前記内燃機関が再始動してから所定の燃料切替抑止期間が経過した後、前記内燃機関に供給する燃料を前記液体燃料から前記気体燃料に切り替え、
   前記所定の燃料切替抑止期間は前記所定の発電抑止期間とは異なる
   ことを特徴とする請求項２に記載の制御装置。
5. 前記所定の燃料切替抑止期間は、前記所定の発電抑止期間よりも長い
   ことを特徴とする請求項４に記載の制御装置。
6. 前記制御部は、前記所定の燃料カット開始条件が成立した後、前記所定の燃料カット終了条件が成立する前に、前記内燃機関に供給する燃料として前記液体燃料を選択する
   ことを特徴とする請求項１−５のいずれか１項に記載の制御装置。

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