JP6319239B2 - Control device for gaseous fuel engine - Google Patents

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Description

本発明は、車両に搭載された、気体燃料エンジンの制御装置に関する技術分野に属する。   The present invention belongs to a technical field related to a control device for a gaseous fuel engine mounted on a vehicle.

従来より、エンジンの燃料として気体燃料を使用する場合、その燃料を貯留する燃料タンクから気体燃料をエンジンに供給することになる。この場合、燃料タンク内の燃料が残り少なくなって燃料タンク内の圧力が低くなると、燃料タンク内に燃料が残っていても、その燃料のエンジンへの安定した供給が困難になる。   Conventionally, when a gaseous fuel is used as an engine fuel, the gaseous fuel is supplied to the engine from a fuel tank that stores the fuel. In this case, when the fuel in the fuel tank is reduced and the pressure in the fuel tank is reduced, it is difficult to stably supply the fuel to the engine even if the fuel remains in the fuel tank.

そこで、特許文献1では、燃料タンクの外部に冷媒還流装置の本体部を設け、この本体部から、燃料タンクに対し冷媒を還流(循環)させる冷媒配管を接続し、燃料タンクの内部で冷媒配管を櫛歯状に屈曲させ、この屈曲部分にフィンを設け、本体部から冷媒を順方向に流すことで、燃料タンク内の気体燃料を加熱し、本体部から冷媒を逆方向に流すことで、燃料タンク内の気体燃料を冷却するように構成しておき、燃料タンク内の圧力が低下している場合に、冷媒還流装置を駆動して気体燃料を高温高圧にすることが開示されている。   Therefore, in Patent Document 1, a main body part of a refrigerant recirculation device is provided outside the fuel tank, and a refrigerant pipe for recirculating (circulating) the refrigerant to the fuel tank is connected from the main body part, and the refrigerant pipe is provided inside the fuel tank. Is bent into a comb-like shape, fins are provided at the bent portion, and the refrigerant is flowed in the forward direction from the main body, thereby heating the gaseous fuel in the fuel tank and flowing the refrigerant in the reverse direction from the main body. It is disclosed that the gaseous fuel in the fuel tank is cooled, and when the pressure in the fuel tank is lowered, the refrigerant reflux device is driven to bring the gaseous fuel to high temperature and high pressure.

特開2009−257286号公報JP 2009-257286 A

しかし、上記特許文献1のような冷媒還流装置を設けると、冷媒還流装置の本体部や冷媒配管のスペースが必要になるとともに、燃料タンク内の構成が複雑になり、車両の大型化やコストアップを招いてしまう。   However, when the refrigerant recirculation device as in Patent Document 1 is provided, a space for the main body of the refrigerant recirculation device and the refrigerant piping is required, and the configuration in the fuel tank becomes complicated, which increases the size and cost of the vehicle. Will be invited.

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、車両を大型化することなく、低コストで、燃料タンク内の気体燃料を出来る限り使い切れるようにすることにある。   The present invention has been made in view of such a point, and an object of the present invention is to make it possible to use the gaseous fuel in the fuel tank as much as possible at low cost without increasing the size of the vehicle. It is in.

上記の目的を達成するために、本発明の一側面では、車両に搭載された、気体燃料エンジンの制御装置を対象として、エンジンの燃料としての気体燃料を貯留する燃料タンクと、上記燃料タンク内の圧力を検出する圧力検出手段と、上記燃料タンク内の温度を検出する温度検出手段と、上記エンジンの作動を制御する制御手段とを備え、上記制御手段は、上記圧力検出手段による上記燃料タンク内の圧力が所定圧以下でかつ上記温度検出手段による上記燃料タンク内の温度が所定温度以下になるという条件が成立したときに、上記エンジンの排気熱を増大させる排気熱増大制御を実行することで、上記燃料タンクの近傍を通る排気流により該燃料タンクを加温するように構成され、上記燃料タンクを加熱する電気ヒータを更に備え、上記排気熱増大制御は、上記エンジンの出力を増大させる制御であり、更に上記制御手段は、上記電気ヒータの作動を制御する電気ヒータ制御部と、上記エンジンにより駆動されて発電する発電機の作動を制御する発電機制御部とを含み、上記電気ヒータ制御部は、上記排気熱増大制御の実行時に上記電気ヒータを作動させるように構成され、上記発電機制御部は、上記排気熱増大制御による上記エンジンの出力の増大により、上記発電機による発電電力を、少なくとも上記電気ヒータの消費電力分だけ増大させるように構成されている、という構成とした。 In order to achieve the above object, according to one aspect of the present invention , a fuel tank that is mounted on a vehicle and that stores gaseous fuel as fuel for the engine, and a fuel tank inside the fuel tank. Pressure detecting means for detecting the pressure of the fuel, temperature detecting means for detecting the temperature in the fuel tank, and control means for controlling the operation of the engine, wherein the control means comprises the fuel tank by the pressure detecting means. Exhaust heat increase control for increasing the exhaust heat of the engine is executed when the condition that the internal pressure is equal to or lower than the predetermined pressure and the temperature inside the fuel tank by the temperature detecting means is equal to or lower than the predetermined temperature is satisfied. in, the exhaust flow through the vicinity of the fuel tank is composed of the fuel tank so as to warm, further comprising an electric heater for heating the fuel tank, the exhaust The increase control is control for increasing the output of the engine, and the control means controls the operation of an electric heater control unit that controls the operation of the electric heater and a generator that is driven by the engine and generates electric power. A generator control unit, wherein the electric heater control unit is configured to operate the electric heater when the exhaust heat increase control is executed, and the generator control unit is configured to control the engine by the exhaust heat increase control. The configuration is such that the power generated by the generator is increased by at least the power consumption of the electric heater by increasing the output .

上記の構成により、燃料タンク内の圧力が所定圧以下でかつ燃料タンク内の温度が所定温度以下になるという条件が成立したとき、つまり、燃料タンク内に燃料が或る程度残っているが、燃料タンク内の燃料をエンジンへ供給することが困難な状況にあるときに、排気熱増大制御の実行によって、燃料タンクの近傍を通る排気流により該燃料タンクを加温するので、燃料タンク内の温度及び圧力を容易に上昇させることができる。よって、車両を大型化することなく、低コストで、燃料タンク内の気体燃料を出来る限り使い切ることができるようになる。尚、エンジンの排気管(排気経路)を、燃料タンクの近傍を通るように配置しておけば、燃料タンクの近傍を通る排気流により燃料タンクを容易に加温することができる。或いは、エンジンの排気経路を、燃料タンクの近傍を通る近接経路と、該近接経路よりも該燃料タンクから離れた位置を通る遠隔経路とで構成しておき、排気熱増大制御の非実行時には、上記排気流が上記遠隔経路を流れるようにする一方、排気熱増大制御の実行時には、上記排気流が上記近接経路を流れるように構成してもよい。   With the above configuration, when the condition that the pressure in the fuel tank is equal to or lower than the predetermined pressure and the temperature in the fuel tank is equal to or lower than the predetermined temperature, that is, a certain amount of fuel remains in the fuel tank, When it is difficult to supply the fuel in the fuel tank to the engine, the fuel tank is heated by the exhaust flow passing near the fuel tank by executing the exhaust heat increase control. Temperature and pressure can be easily increased. Therefore, the gaseous fuel in the fuel tank can be used up as much as possible at low cost without increasing the size of the vehicle. If the exhaust pipe (exhaust path) of the engine is arranged so as to pass through the vicinity of the fuel tank, the fuel tank can be easily heated by the exhaust flow passing through the vicinity of the fuel tank. Alternatively, the exhaust path of the engine is configured with a proximity path that passes through the vicinity of the fuel tank and a remote path that passes through a position farther from the fuel tank than the proximity path, and when exhaust heat increase control is not executed, The exhaust flow may flow through the remote path, while the exhaust heat flow may be configured to flow through the proximity path when the exhaust heat increase control is performed.

また、排気熱増大制御によるエンジンの出力の増大により、燃料タンクの近傍を通る排気流により燃料タンクを加温することができるとともに、発電機による発電電力の増大分で電気ヒータを作動させることができ、燃料タンク内の温度及び圧力をより一層効果的に上昇させることができる。 Further, by increasing the engine output by the exhaust heat increase control, the fuel tank can be heated by the exhaust flow passing near the fuel tank, and the electric heater can be operated by the increase in the generated power by the generator. It is possible to increase the temperature and pressure in the fuel tank more effectively.

上記一側面の気体燃料エンジンの制御装置において、上記車両は、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バッテリと、該バッテリの放電電力で駆動可能な車両駆動用の駆動モータとを有していて、上記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、上記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であり、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を更に備え、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走行モード切換制御部を含むとともに、上記充電走行モード時に上記排気熱増大制御を実行するように構成され、上記電気ヒータ制御部は、上記排気熱増大制御の実行時に上記電気ヒータを作動させることに加えて、上記バッテリ走行モードにおいて、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所定値よりも高い値でかつ上記第2所定値よりも低い値に設定された第3所定値よりも低くなったときでかつ上記条件の成立時に、上記電気ヒータを作動させるように構成されていてもよい。 In the control device for a gaseous fuel engine according to the one aspect, the vehicle includes a generator that is driven by the engine to generate electric power, a battery that charges the electric power generated by the electric generator, and a vehicle that can be driven by the discharged electric power of the battery. A drive motor for driving, and a battery travel mode in which the battery travels with the discharge power of the battery, and a charge travel mode in which the engine is operated and the battery is charged with the output of the engine. The hybrid vehicle is further provided with battery remaining capacity detecting means for detecting the remaining capacity of the battery, and the control means has a first battery remaining capacity detected by the battery remaining capacity detecting means in the battery running mode. When it becomes lower than the predetermined value, the charging mode is switched to the charging mode. When the remaining battery capacity detected by the battery remaining capacity detecting means is higher than a second predetermined value set higher than the first predetermined value during the mode, the mode is switched to the battery running mode. A travel mode switching control unit, and configured to execute the exhaust heat increase control during the charge travel mode, wherein the electric heater control unit operates the electric heater during the exhaust heat increase control. In addition, in the battery running mode, a battery remaining capacity detected by the battery remaining capacity detecting means is set to a value higher than the first predetermined value and lower than the second predetermined value. 3 The electric heater may be configured to operate when the value is lower than a predetermined value and when the condition is satisfied.

このことにより、バッテリ走行モードにおいて、バッテリの残存容量が第3所定値よりも低くなったとき、つまり、バッテリ走行モードから充電走行モードに切り換わる少し前に、電気ヒータを作動させることで、燃料タンク内の温度及び圧力を上昇させておくことができ、充電走行モードに切り換わった直後(エンジンの始動直後)から、燃料タンク内の燃料をエンジンへ安定して供給することができるようになる。   Thus, in the battery running mode, when the remaining capacity of the battery becomes lower than the third predetermined value, that is, shortly before the battery running mode is switched to the charging running mode, the electric heater is operated to The temperature and pressure in the tank can be raised, and the fuel in the fuel tank can be stably supplied to the engine immediately after switching to the charge running mode (immediately after starting the engine). .

本発明の別の側面の気体燃料エンジンの制御装置は、車両に搭載された、気体燃料エンジンの制御装置であって、エンジンの燃料としての気体燃料を貯留する燃料タンクと、上記燃料タンク内の圧力を検出する圧力検出手段と、上記燃料タンク内の温度を検出する温度検出手段と、上記エンジンの作動を制御する制御手段とを備え、上記制御手段は、上記圧力検出手段による上記燃料タンク内の圧力が所定圧以下でかつ上記温度検出手段による上記燃料タンク内の温度が所定温度以下になるという条件が成立したときに、上記エンジンの排気熱を増大させる排気熱増大制御を実行することで、上記燃料タンクの近傍を通る排気流により該燃料タンクを加温するように構成され、上記車両は、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バッテリと、該バッテリの放電電力で駆動可能な車両駆動用の駆動モータとを有するハイブリッド車両であり、上記排気熱増大制御は、上記エンジンの出力を増大させる制御であり、上記制御手段は、上記発電機による発電電力の上記バッテリへの充電を制御する充電制御部を含み、上記充電制御部は、上記排気熱増大制御による上記エンジンの出力の増大により増大した、上記発電機による発電電力の該増大分を、上記バッテリに充電させるように構成されている。 A control device for a gaseous fuel engine according to another aspect of the present invention is a control device for a gaseous fuel engine mounted on a vehicle, the fuel tank storing gaseous fuel as fuel for the engine, Pressure detecting means for detecting pressure, temperature detecting means for detecting the temperature in the fuel tank, and control means for controlling the operation of the engine, wherein the control means is provided in the fuel tank by the pressure detecting means. When the condition that the pressure of the engine is equal to or lower than a predetermined pressure and the temperature inside the fuel tank by the temperature detecting means is equal to or lower than the predetermined temperature is satisfied, exhaust heat increase control for increasing the exhaust heat of the engine is executed. , by the exhaust flow through the vicinity of the fuel tank is composed of the fuel tank so as to warm, the vehicle includes a generator for power generation by being driven by the engine, A hybrid vehicle having a battery that charges the power generated by the generator and a drive motor for driving the vehicle that can be driven by the discharged power of the battery, and the exhaust heat increase control is a control that increases the output of the engine. And the control means includes a charge control unit that controls charging of the battery with the electric power generated by the generator, and the charge control unit is increased by an increase in output of the engine by the exhaust heat increase control. The increased amount of power generated by the generator is configured to charge the battery.

こうすることで、車両を大型化することなく、低コストで、燃料タンク内の気体燃料を出来る限り使い切ることができるようになる。また、発電機による発電電力の増大分を、バッテリに充電させるので、燃料を完全に使い切った後に、その増大分で充電した分のバッテリの放電電力によって、駆動モータで走行することができるようになり、よって、航続距離を長くすることができる。 By doing so, the gaseous fuel in the fuel tank can be used up as much as possible at low cost without increasing the size of the vehicle. In addition, since the increased amount of power generated by the generator is charged to the battery, after the fuel is completely used up, the drive motor can be driven by the discharged power of the battery charged by the increased amount. Therefore, the cruising distance can be increased.

上記別の側面の気体燃料エンジンの制御装置において、上記車両は、上記駆動モータが、上記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シリーズハイブリッド車両であり、上記エンジンは、上記気体燃料として、単位体積当たりの発熱量が互いに異なる第1燃料及び第2燃料を使用するものであり、上記燃料タンクは、上記第1燃料を貯留する第1燃料用タンクと、上記第2燃料を貯留する第2燃料用タンクとを含み、上記圧力検出手段は、上記第1燃料用タンク内及び上記第2燃料用タンク内の圧力をそれぞれ検出するように構成され、上記温度検出手段は、上記第1燃料用タンク内及び上記第2燃料用タンク内の温度をそれぞれ検出するように構成され、上記制御手段は、上記第1燃料用タンク内の圧力及び温度について上記条件が成立したときには、上記排気熱増大制御を実行することで、該第1燃料用タンクの近傍を通る排気流により該第1燃料用タンクを加温するとともに、上記第2燃料用タンクの圧力及び温度について上記条件が成立したときには、上記排気熱増大制御を実行することで、該第2燃料用タンクの近傍を通る排気流により該第2燃料用タンクを加温するように構成され、更に上記制御手段は、上記エンジンを所定回転数で運転するエンジン定常運転時に、上記第1及び第2燃料を所定の比率でもって上記エンジンに供給するとともに、上記排気熱増大制御の実行時には、上記エンジンを上記所定回転数で運転しながら、上記所定の比率に対して、上記発熱量が高い方の燃料の供給割合を高くするように構成されていてもよい。 In the control apparatus for a gaseous fuel engine according to the other aspect, the vehicle is a series hybrid vehicle in which the drive motor is driven by at least one of the electric power discharged from the battery and the electric power generated by the generator. The engine uses, as the gaseous fuel, a first fuel and a second fuel having different calorific values per unit volume, and the fuel tank stores a first fuel tank. And a second fuel tank for storing the second fuel, wherein the pressure detection means is configured to detect pressures in the first fuel tank and the second fuel tank, respectively. The temperature detecting means is configured to detect temperatures in the first fuel tank and the second fuel tank, respectively, and the control means is configured to detect the first fuel tank. When the above conditions for the pressure and temperature in the fuel tank are satisfied, the exhaust fuel heat increase control is executed to heat the first fuel tank by the exhaust flow passing through the vicinity of the first fuel tank. When the above conditions are satisfied for the pressure and temperature of the second fuel tank, the exhaust heat increase control is executed, so that the second fuel tank is moved by the exhaust flow passing through the vicinity of the second fuel tank. The controller is configured to warm, and the control means supplies the first and second fuels to the engine at a predetermined ratio during steady engine operation in which the engine is operated at a predetermined rotation speed, and the exhaust When the heat increase control is performed, the fuel supply ratio with the higher calorific value is increased with respect to the predetermined ratio while the engine is operated at the predetermined rotation speed. It may be configured.

このことにより、所定回転数を、エンジンの効率が所定以上となるような回転数にすることで、エンジン定常運転時に燃費を向上させることができる。そして、排気熱増大制御の実行時においても、所定回転数を維持しながら、エンジンの出力を容易に増大させることができる。   Thus, the fuel efficiency can be improved during steady engine operation by setting the predetermined rotational speed to a rotational speed at which the engine efficiency is equal to or higher than a predetermined value. Even when the exhaust heat increase control is executed, the output of the engine can be easily increased while maintaining the predetermined rotational speed.

或いは、上記別の側面の気体燃料エンジンの制御装置において、上記車両は、上記駆動モータが、上記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シリーズハイブリッド車両であり、上記エンジンは、上記気体燃料として、第1燃料及び第2燃料を使用するものであり、上記燃料タンクは、上記第1燃料を貯留する第1燃料用タンクと、上記第2燃料を貯留する第2燃料用タンクとを含み、上記圧力検出手段は、上記第1燃料用タンク内及び上記第2燃料用タンク内の圧力をそれぞれ検出するように構成され、上記温度検出手段は、上記第1燃料用タンク内及び上記第2燃料用タンク内の温度をそれぞれ検出するように構成され、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を更に備え、上記制御手段は、上記第1燃料用タンク内の圧力及び温度について上記条件が成立したときには、上記排気熱増大制御を実行することで、該第1燃料用タンクの近傍を通る排気流により該第1燃料用タンクを加温するとともに、上記第2燃料用タンク内の圧力及び温度について上記条件が成立したときには、上記排気熱増大制御を実行することで、該第2燃料用タンクの近傍を通る排気流により該第2燃料用タンクを加温するように構成され、更に上記制御手段は、上記エンジンを所定回転数で運転するエンジン定常運転時に、上記第1及び第2燃料を所定の比率でもって上記エンジンに供給しかつ上記エンジンの燃焼室内の燃焼空燃比を所定空燃比にするとともに、上記排気熱増大制御の実行時には、上記エンジンを上記所定回転数で運転しながら、上記残量検出手段により検出される残量が多い方の燃料の供給量を、上記エンジン定常運転時よりも増量するように構成されていてもよい。 Alternatively, in the control apparatus for a gaseous fuel engine according to the other aspect , the vehicle is a series hybrid vehicle in which the drive motor is driven by at least one of the electric power discharged from the battery and the electric power generated by the generator. The engine uses a first fuel and a second fuel as the gaseous fuel, and the fuel tank contains a first fuel tank for storing the first fuel, and the second fuel. A second fuel tank to be stored, wherein the pressure detection means is configured to detect pressures in the first fuel tank and the second fuel tank, respectively, and the temperature detection means A remaining amount detection unit configured to detect the temperatures in the first fuel tank and the second fuel tank, respectively, and detects the remaining amounts of the first fuel and the second fuel, respectively. The control means further includes the control means, when the conditions for the pressure and temperature in the first fuel tank are satisfied, by executing the exhaust heat increase control and passing the vicinity of the first fuel tank. The first fuel tank is heated by the exhaust flow, and when the above condition is satisfied with respect to the pressure and temperature in the second fuel tank, the exhaust heat increase control is executed to execute the second fuel tank The second fuel tank is heated by an exhaust flow passing through the vicinity of the tank, and the control means further includes the first and second fuels during steady operation of the engine that operates the engine at a predetermined speed. Is supplied to the engine at a predetermined ratio, the combustion air-fuel ratio in the combustion chamber of the engine is set to a predetermined air-fuel ratio, and when the exhaust heat increase control is executed, the engine is While driving at a predetermined rotational speed, the amount of fuel supplied it is often remaining amount detected by the remaining amount detecting means may be configured to increase than when the engine steady operation.

このことで、排気熱増大制御の実行時において、所定回転数を維持しながら、残量が少ない方の燃料の消費を抑制しつつ、エンジンの出力を容易に増大させることができる。   As a result, when the exhaust heat increase control is executed, the engine output can be easily increased while suppressing the consumption of the fuel having the smaller remaining amount while maintaining the predetermined rotational speed.

或いは、上記別の側面の気体燃料エンジンの制御装置において、上記車両は、上記駆動モータが、上記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シリーズハイブリッド車両であり、上記エンジンは、上記気体燃料として、第1燃料と、該第1燃料に対して、着火性が低くかつ単位体積当たりの発熱量が高い第2燃料とを使用するものであり、上記燃料タンクは、上記第1燃料を貯留する第1燃料用タンクと、上記第2燃料を貯留する第2燃料用タンクとを含み、上記圧力検出手段は、上記第1燃料用タンク内及び上記第2燃料用タンク内の圧力をそれぞれ検出するように構成され、上記温度検出手段は、上記第1燃料用タンク内及び上記第2燃料用タンク内の温度をそれぞれ検出するように構成され、上記制御手段は、上記第1燃料用タンク内の圧力及び温度について上記条件が成立したときに、上記排気熱増大制御を実行することで、該第1燃料用タンクの近傍を通る排気流により該第1燃料用タンクを加温するように構成され、更に上記制御手段は、上記エンジンを所定回転数で運転するエンジン定常運転時に、上記第1及び第2燃料を所定の比率でもって上記エンジンに供給するとともに、上記排気熱増大制御の実行時には、上記エンジンを上記所定回転数で運転しながら、上記所定の比率に対して上記第2燃料の供給割合を高くするように構成されていてもよい。 Alternatively, in the control apparatus for a gaseous fuel engine according to the other aspect , the vehicle is a series hybrid vehicle in which the drive motor is driven by at least one of the electric power discharged from the battery and the electric power generated by the generator. The engine uses, as the gaseous fuel, a first fuel and a second fuel having a low ignitability and a high calorific value per unit volume with respect to the first fuel. The fuel tank includes a first fuel tank that stores the first fuel, and a second fuel tank that stores the second fuel, and the pressure detection means includes the first fuel tank and the first fuel tank. And a temperature detecting means for detecting temperatures in the first fuel tank and the second fuel tank, respectively. The control means is configured to execute the exhaust heat increase control when the above conditions are satisfied with respect to the pressure and temperature in the first fuel tank, so that exhaust passing through the vicinity of the first fuel tank is performed. The first fuel tank is configured to be heated by the flow, and the control means further includes the first and second fuels at a predetermined ratio during steady engine operation in which the engine is operated at a predetermined speed. While supplying to the engine and executing the exhaust heat increase control, the second fuel supply ratio is configured to be higher than the predetermined ratio while operating the engine at the predetermined rotation speed. May be.

すなわち、第1燃料は第2燃料よりも着火性が高いので、エンジンを確実に始動するために、出来る限り使い切れるようにしたい燃料であり、このことから、第1燃料用タンク内の圧力及び温度について上記条件が成立したときに、排気熱増大制御を実行することで、本発明の効果を有効に発揮させることができる。また、第1燃料用タンク内の圧力及び温度について上記条件が成立するということは、基本的に第1燃料の残量が少なくなっていることになるが、上記排気熱増大制御の実行時に、所定の比率に対して第2燃料の供給割合を高くするので、第1燃料の消費を抑制しつつ、エンジンの出力を容易に増大させることができる。   That is, since the first fuel has higher ignitability than the second fuel, it is a fuel that should be used up as much as possible in order to reliably start the engine. From this, the pressure in the first fuel tank and By executing the exhaust heat increase control when the above condition is satisfied for the temperature, the effect of the present invention can be effectively exhibited. In addition, the fact that the above conditions are satisfied with respect to the pressure and temperature in the first fuel tank basically means that the remaining amount of the first fuel is low, but at the time of executing the exhaust heat increase control, Since the supply ratio of the second fuel is increased with respect to the predetermined ratio, the output of the engine can be easily increased while suppressing the consumption of the first fuel.

上記一側面及び別の側面の気体燃料エンジンの制御装置において、上記エンジンは、上記排気流が流れる排気経路として、上記燃料タンクの近傍を通る近接経路と、該近接経路よりも該燃料タンクから離れた位置を通る遠隔経路とを有し、上記排気経路を、上記近接経路と上記遠隔経路とに切り換える排気経路切換装置を更に備え、上記制御手段は、上記排気経路切換装置の作動を制御する切換装置制御部を含み、上記切換装置制御部は、上記排気熱増大制御の実行時には、上記排気経路を上記近接経路に切り換える一方、上記排気熱増大制御の非実行時には、上記排気経路を上記遠隔経路に切り換えるように構成されている、ことが好ましい。 In the control device for the gaseous fuel engine according to the one aspect and the other aspect , the engine has an adjacent path that passes through the vicinity of the fuel tank as an exhaust path through which the exhaust flow flows, and is further away from the fuel tank than the adjacent path. An exhaust path switching device that switches the exhaust path between the proximity path and the remote path, and the control means is a switch that controls the operation of the exhaust path switching device. The switching device control unit switches the exhaust path to the proximity path when the exhaust heat increase control is executed, and switches the exhaust path to the remote path when the exhaust heat increase control is not executed. It is preferable to be configured to switch to

これにより、排気熱増大制御の実行時には、燃料タンクを効果的に加温して燃料タンク内の温度及び圧力を上昇させることができるとともに、排気熱増大制御の非実行時には、燃料タンクの排気熱による熱害を防止することができる。   Thus, when the exhaust heat increase control is executed, the fuel tank can be effectively heated to increase the temperature and pressure in the fuel tank, and when the exhaust heat increase control is not executed, the exhaust heat of the fuel tank can be increased. Can prevent heat damage.

以上説明したように、本発明の一側面及び別の側面の気体燃料エンジンの制御装置によると、燃料タンク内の圧力が所定圧以下でかつ該燃料タンク内の温度が所定温度以下になるという条件が成立したときに、エンジンの排気熱を増大させる排気熱増大制御を実行することで、上記燃料タンクの近傍を通る排気流により該燃料タンクを加温するようにしたことにより、車両を大型化することなく、低コストで、燃料タンク内の気体燃料を出来る限り使い切れるようにすることができる。 As described above, according to the control device for a gaseous fuel engine according to one aspect and another aspect of the present invention, the condition that the pressure in the fuel tank is equal to or lower than the predetermined pressure and the temperature in the fuel tank is equal to or lower than the predetermined temperature. When the above is established, the exhaust tank heat increase control for increasing the exhaust heat of the engine is executed, so that the fuel tank is heated by the exhaust flow passing through the vicinity of the fuel tank, thereby increasing the size of the vehicle. Therefore, the gas fuel in the fuel tank can be used up as much as possible at low cost.

また、本発明の一側面の気体燃料エンジンの制御装置によると、上記気熱増大制御による上記エンジンの出力の増大により、発電機による発電電力を、少なくとも電気ヒータの消費電力分だけ増大させるようにしたことにより、燃料タンク内の温度及び圧力をより一層効果的に上昇させることができる。Further, according to the control device for the gaseous fuel engine according to one aspect of the present invention, the power generated by the generator is increased by at least the power consumption of the electric heater by increasing the output of the engine by the heat increase control. As a result, the temperature and pressure in the fuel tank can be increased more effectively.

さらに、本発明の別の側面の気体燃料エンジンの制御装置によると、上記排気熱増大制御による上記エンジンの出力の増大により増大した、発電機による発電電力の該増大分を、バッテリに充電させるようにしたことにより、燃料を完全に使い切った後に、発電電量の増大分で充電した分のバッテリの放電電力によって、駆動モータで走行することができるようになり、よって、航続距離を長くすることができる。Further, according to the control device for the gaseous fuel engine according to another aspect of the present invention, the battery is charged with the increased amount of the power generated by the generator, which is increased by the increase in the engine output by the exhaust heat increase control. As a result, after the fuel is completely used up, it becomes possible to run with the drive motor by the discharge power of the battery that is charged by the increase in the amount of power generation, and thus the cruising distance can be increased. it can.

本発明の実施形態に係る制御装置により制御される気体燃料エンジンが搭載された車両の概略図である。It is the schematic of the vehicle carrying the gaseous fuel engine controlled by the control apparatus which concerns on embodiment of this invention. 上記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。It is a block diagram which shows the structure of the engine of the said vehicle, and its control system. 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。It is a graph which shows the relationship between the excess air ratio (lambda) and NOx discharge | emission amount from an engine when making it burn with an engine about hydrogen gas, natural gas, and these mixed gas A, B, and C. FIG. 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。Regarding hydrogen gas, natural gas, and mixed gas A, B, and C thereof, the relationship between the excess air ratio λ and the engine output torque and the excess air ratio λ and the thermal efficiency of the engine when the engine is burned It is a graph which shows a relationship. コントロールユニットによる処理動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the processing operation by a control unit. 排気経路の構成を変更した別の例を示す概略図である。It is the schematic which shows another example which changed the structure of the exhaust path.

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。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は、本発明の実施形態に係る制御装置により制御される気体燃料エンジン10(以下、エンジン10という)が搭載された車両1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に駆動されることによる発電機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。   FIG. 1 is a schematic diagram of a vehicle 1 equipped with a gaseous fuel engine 10 (hereinafter referred to as an engine 10) controlled by a control device according to an embodiment of the present invention. The vehicle 1 is a so-called range extender EV vehicle (also referred to as a series hybrid vehicle), and includes an engine 10, a generator 20 driven by the engine 10 to generate electric power, and electric power generated by the generator 20. Motor 30 that is driven by at least one of the high-voltage / large-capacity battery 30 that is charged (charged), and the generated power of the generator 20 driven by the engine 10 and the stored power (discharged power) of the battery 30 40. In the present embodiment, the generator 20 is a motor generator having a function of a motor, and the engine 10 is driven (cranked) by the generator 20 as a motor to start the engine 10. .

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。   A first inverter 50 is provided between the generator 20 and the battery 30, and a second inverter 51 is provided between the battery 30 and the drive motor 40. The first inverter 50 and the second inverter 51 are connected to each other, and the battery 30 is connected to the connection line. The power generated by the generator 20 is supplied to the battery 30 via the first inverter 50 and also supplied to the drive motor 40 via the first and second inverters 50 and 51. Discharged power from the battery 30 is supplied to the drive motor 40 via the second inverter 51.

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。   The output of the drive motor 40 is transmitted to the drive wheels 61 (the left and right front wheels steered by the steering wheel 62) via the differential device 60, whereby the vehicle 1 travels.

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。   The drive motor 40 is capable of generating regenerative power and operates as a generator when the vehicle 1 is decelerated, and the generated power (regenerative power) is charged in the battery 30. In the charging travel mode described later, the engine 10 is started and the battery 30 is charged with the generated power of the generator 20. The battery 30 can be externally charged by a power source external to the vehicle 1.

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、気体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、着火性が低くかつ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。水素タンク70は第1燃料用タンクに相当し、CNGタンク71は第2燃料用タンクに相当することになる。   The engine 10 is a power generation engine used to drive the generator 20 to generate power. The engine 10 is a multi-fuel engine configured such that hydrogen gas stored in the hydrogen tank 70 and natural gas (CNG) stored in the CNG tank 71 can be supplied as gaseous fuels. Hydrogen gas is equivalent to the first fuel, and natural gas is equivalent to the second fuel having lower ignitability and higher calorific value per unit volume than the first fuel. The second fuel is not limited to natural gas but may be propane or butane, for example. The hydrogen tank 70 corresponds to the first fuel tank, and the CNG tank 71 corresponds to the second fuel tank.

水素タンク70(第1燃料用タンク)とエンジン10とは、水素用供給管72により接続され、水素タンク70内の水素ガスが、水素用供給管72を介してエンジン10(詳細には、後述の水素用ポート噴射弁17A及び水素用直噴噴射弁18A)に供給される。また、CNGタンク71(第2燃料用タンク)とエンジン10とは、CNG用供給管73により接続され、CNGタンク71内の天然ガスが、CNG用供給管73を介してエンジン10(詳細には、後述のCNG用ポート噴射弁17B及びCNG用直噴噴射弁18B)に供給される。   The hydrogen tank 70 (first fuel tank) and the engine 10 are connected by a hydrogen supply pipe 72, and hydrogen gas in the hydrogen tank 70 is passed through the hydrogen supply pipe 72 to the engine 10 (details will be described later). To the hydrogen port injection valve 17A and the hydrogen direct injection valve 18A). The CNG tank 71 (second fuel tank) and the engine 10 are connected by a CNG supply pipe 73, and the natural gas in the CNG tank 71 passes through the CNG supply pipe 73 to the engine 10 (in detail). , Supplied to a CNG port injection valve 17B and a CNG direct injection valve 18B, which will be described later.

水素用供給管72には、2つの減圧弁74,75が配設されている。水素タンク70内に水素ガスが充満されている状態では、水素タンク70内の圧力(水素ガスの圧力)が、例えば35MPaとされる。そして、その水素ガスが減圧弁74を通過すると、その水素ガスの圧力が例えば1.3MPaに減圧され、更に減圧弁75を通過すると、例えば0.6MPaに減圧され、この減圧弁75を通過した後の圧力でもって水素ガスがエンジン10に供給されることになる。   Two pressure reducing valves 74 and 75 are disposed in the hydrogen supply pipe 72. In a state where the hydrogen tank 70 is filled with hydrogen gas, the pressure in the hydrogen tank 70 (hydrogen gas pressure) is set to 35 MPa, for example. Then, when the hydrogen gas passes through the pressure reducing valve 74, the pressure of the hydrogen gas is reduced to, for example, 1.3 MPa, and when further passed through the pressure reducing valve 75, the pressure is reduced to, for example, 0.6 MPa, and passes through the pressure reducing valve 75. Hydrogen gas is supplied to the engine 10 at a later pressure.

また、CNG用供給管73にも、2つの減圧弁76,77が配設されている。CNGタンク71内に天然ガスが充満されている状態では、CNGタンク71内の圧力(天然ガスの圧力)が、例えば20MPaとされる。そして、その天然ガスが減圧弁76を通過すると、その天然ガスの圧力が例えば1.3MPaに減圧され、更に減圧弁77を通過すると、例えば0.6MPaに減圧され、この減圧弁77を通過した後の圧力でもって天然ガスがエンジン10に供給されることになる。   The CNG supply pipe 73 is also provided with two pressure reducing valves 76 and 77. In the state where the CNG tank 71 is filled with natural gas, the pressure in the CNG tank 71 (natural gas pressure) is set to 20 MPa, for example. When the natural gas passes through the pressure reducing valve 76, the pressure of the natural gas is reduced to, for example, 1.3 MPa, and when further passed through the pressure reducing valve 77, the pressure is reduced to, for example, 0.6 MPa, and passes through the pressure reducing valve 77. Natural gas is supplied to the engine 10 at a later pressure.

本実施形態では、水素タンク70には、該水素タンク70(水素タンク70内の水素ガス)を加熱する水素用電気ヒータ78が設けられ、CNGタンク71には、該CNGタンク71(CNGタンク71内の天然ガス)を加熱するCNG用電気ヒータ79が設けられている。これら水素用及びCNG用電気ヒータ78,79は、後述のコントロールユニット100によりその作動がそれぞれ制御されるようになっていて、バッテリ30からの電力(放電電力)でもって作動する。水素用及びCNG用電気ヒータ78,79は、水素タンク70及びCNGタンク71の外側の面にそれぞれ設けられてもよく、水素タンク70及びCNGタンク71の内部にそれぞれ設けられてもよい。尚、水素用及びCNG用電気ヒータ78,79は、必ずしも必要なものではなく、なくてもよい。   In the present embodiment, the hydrogen tank 70 is provided with an electric heater 78 for hydrogen that heats the hydrogen tank 70 (hydrogen gas in the hydrogen tank 70), and the CNG tank 71 includes the CNG tank 71 (CNG tank 71). The CNG electric heater 79 is provided for heating the natural gas. The operation of the electric heaters 78 and 79 for hydrogen and CNG is controlled by a control unit 100 described later, and operates with electric power (discharge power) from the battery 30. The electric heaters 78 and 79 for hydrogen and CNG may be provided on the outer surfaces of the hydrogen tank 70 and the CNG tank 71, respectively, or may be provided inside the hydrogen tank 70 and the CNG tank 71, respectively. Note that the electric heaters 78 and 79 for hydrogen and CNG are not always necessary.

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。   As shown in FIG. 2, the engine 10 is a twin-rotor (two-cylinder) rotary piston engine, and is roughly arranged in a rotor housing chamber 11 a formed in two saddle-shaped rotor housings 11 (inside cylinders). Each of the triangular rotors 12 is accommodated. The two rotor housings 11 are integrated with the side housings so as to be sandwiched between three side housings (not shown), and each rotor housing chamber 11a is composed of each rotor housing 11 and the side housings on both sides thereof. Is formed. In FIG. 2, the two rotor housings 11 (two cylinders) are shown in an unfolded state, and the eccentric shafts 13 respectively drawn in the central portions in the two rotor housings 11 are the same.

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。   Each of the rotors 12 has apex seals (not shown) at the apexes of the triangles, and the apex seals are in sliding contact with the inner surface of the trochoid of the rotor housing 11. Three working chambers (corresponding to combustion chambers) are defined in 11a (each cylinder). Each rotor 12 rotates around the eccentric shaft 13 in a state where the three apex seals of the rotor 12 are in contact with the inner peripheral surface of the trochoid of the rotor housing 11, and around the axis of the eccentric shaft 13. To revolve around. While the rotor 12 makes one revolution, the working chambers formed between the tops of the rotor 12 move in the circumferential direction, and the intake, compression, expansion (combustion), and exhaust strokes are performed. The rotating force is output from the eccentric shaft 13 as the output shaft through the rotor 12.

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。   An intake passage 14 is connected to each of the rotor accommodating chambers 11a so as to communicate with an intake opening that opens to the working chamber in the intake stroke, and communicates with an exhaust opening that opens to the working chamber in the exhaust stroke. An exhaust passage 15 is connected to the front. There is one intake passage 14 on the upstream side, but on the downstream side, the intake passage 14 branches into two branch passages and communicates with each of the rotor accommodating chambers 11a. The cross-sectional area (valve opening degree) of the intake passage 14 is adjusted by being driven by a throttle valve actuator 90 such as a stepping motor on the upstream side of the branch portion of the intake passage 14 (downstream side of an intercooler 86 described later). A throttle valve 16 is provided. The throttle valve 16 adjusts the amount of intake air into each rotor accommodating chamber 11a (the working chamber in the intake stroke). In engine control described later in this embodiment, the throttle valve 16 is fully opened.

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(特に吸気ポート又はその近傍が好ましい)内にそれぞれ噴射する水素用ポート噴射弁17A(第2燃料用ポート噴射弁)及びCNG用ポート噴射弁17B(第1燃料用ポート噴射弁)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。   In each branch passage downstream of the branch portion of the intake passage 14, hydrogen gas from the hydrogen tank 70 and natural gas from the CNG tank 71 are supplied to the intake passage 14 (especially the intake port or its vicinity). A hydrogen port injection valve 17A (second fuel port injection valve) and a CNG port injection valve 17B (first fuel port injection valve), which are respectively injected, are disposed in the (preferably). The hydrogen gas and natural gas injected by the hydrogen and CNG port injection valves 17A and 17B, respectively, are mixed with air and supplied to the working chamber in the intake stroke.

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10の冷却水(以下、エンジン冷却水という)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)における始動時に使用される。それ以外のときには、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)が作動室(燃焼室)内に直接噴射される。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、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。尚、エンジン10の始動時及び運転時において、水素用及びCNG用ポート噴射弁17A,17Bのみにより燃料を噴射するか、又は、水素用及びCNG用直噴噴射弁18A,18Bと水素用及びCNG用ポート噴射弁17A,17Bとにより燃料を噴射するようにすることも可能である。逆に、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により燃料(水素ガス及び天然ガス)を噴射するものとする。   The hydrogen and CNG port injection valves 17A and 17B are set in advance because the temperature of the cooling water of the engine 10 (hereinafter referred to as engine cooling water) is extremely low even when the engine 10 is extremely cold (even when the engine is cold). Used when starting at a temperature lower than the set temperature. In other cases, fuel (hydrogen gas and natural gas) is directly injected into the working chamber (combustion chamber) from hydrogen and CNG direct injection valves 18A and 18B described later. When the engine 10 is extremely cold, the fuel injection openings of the hydrogen and CNG direct injection valves 18A and 18B may be blocked by freezing of water generated by fuel combustion. Therefore, the fuel is exceptionally injected from the hydrogen and CNG port injection valves 17A and 17B. In addition, when the engine 10 is started and operated, fuel is injected only by the hydrogen and CNG port injection valves 17A and 17B, or the hydrogen and CNG direct injection valves 18A and 18B and the hydrogen and CNG are injected. It is also possible to inject fuel through the port injection valves 17A and 17B. Conversely, the hydrogen and CNG port injection valves 17A and 17B can be eliminated. In the following description, it is assumed that fuel (hydrogen gas and natural gas) is injected by the hydrogen and CNG direct injection valves 18A and 18B.

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。   Two exhaust passages 15 are provided on the upstream side so as to communicate with the respective rotor accommodating chambers 11a, but are joined together on the downstream side. A low temperature active three-way catalyst 81 and a NOx occlusion reduction catalyst 82 for purifying exhaust gas are disposed downstream of the merging portion of the exhaust passage 15. The low temperature active three-way catalyst 81 is a three-way catalyst having a catalyst activation temperature lower than that of the NOx storage reduction catalyst 82, and is disposed upstream of the NOx storage reduction catalyst 82. In FIG. 2, arrows shown in the intake passage 14 and the exhaust passage 15 indicate the flow of intake and exhaust.

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。   The NOx occlusion reduction catalyst 82 is configured, for example, by supporting a NOx occlusion agent such as barium (Ba) or potassium (K) on a carrier containing a noble metal such as platinum (Pt) or palladium (Pd). The NOx in the exhaust gas of the engine 10 is occluded in a lean air-fuel ratio atmosphere, and the occluded NOx is released in a rich air-fuel ratio atmosphere to cause the NOx to react with HC and CO in the exhaust gas. Have the function of reducing

上記排気通路15(排気管)のNOx吸蔵還元触媒82よりも下流側の部分は、図1に示すように(尚、図1では、低温活性三元触媒81やNOx吸蔵還元触媒82等の記載は省略している)、水素タンク70及びCNGタンク71の近傍を通る。すなわち、排気通路15を流れる排気流が水素タンク70及びCNGタンク71の近傍を通り、その排気流から排気熱が水素タンク70及びCNGタンク71に伝わって、水素タンク70及びCNGタンク71を加温することが可能になっている。尚、図1に示す排気通路15,水素タンク70、CNGタンク71等の位置は正確ではなく、模式的に示すものである。例えば、水素タンク70及びCNGタンク71が車幅方向に並んでいて、該両タンク70,71の間を排気通路15が車両前側から後側に向かって通るようにしてもよく、水素タンク70及びCNGタンク71が車両前後方向に並んでいて、該両タンク70,71の車幅方向一方側又は下側を排気通路15が車両前側から後側に向かって通るようにしてもよい。   A portion of the exhaust passage 15 (exhaust pipe) on the downstream side of the NOx storage reduction catalyst 82 is shown in FIG. 1 (in FIG. 1, the low temperature active three-way catalyst 81, the NOx storage reduction catalyst 82, etc. are described. Pass through the vicinity of the hydrogen tank 70 and the CNG tank 71. That is, the exhaust flow flowing through the exhaust passage 15 passes through the vicinity of the hydrogen tank 70 and the CNG tank 71, and the exhaust heat is transmitted from the exhaust flow to the hydrogen tank 70 and the CNG tank 71, thereby heating the hydrogen tank 70 and the CNG tank 71. It is possible to do. It should be noted that the positions of the exhaust passage 15, the hydrogen tank 70, the CNG tank 71, etc. shown in FIG. For example, the hydrogen tank 70 and the CNG tank 71 may be arranged in the vehicle width direction, and the exhaust passage 15 may pass between the tanks 70 and 71 from the front side of the vehicle toward the rear side. The CNG tanks 71 may be arranged in the vehicle front-rear direction, and the exhaust passage 15 may pass through one side or the lower side in the vehicle width direction of the tanks 70, 71 from the vehicle front side toward the rear side.

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)。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。   In each rotor housing 11 (each cylinder), a hydrogen direct injection valve 18A for directly injecting hydrogen gas from the hydrogen tank 70 into the working chamber (combustion chamber) in the compression stroke of the rotor accommodating chamber 11a; A CNG direct injection valve 18B for directly injecting natural gas from the CNG tank 71 into the working chamber (combustion chamber) in the compression stroke of the rotor accommodating chamber 11a is provided. In each rotor housing 11, two CNG direct injection valves 18B are provided, and these two CNG direct injection valves 18B are arranged in the width direction of the rotor 12 (the direction in which the eccentric shaft 13 extends). (In FIG. 2, the CNG direct injection valve 18B on the back side of the drawing is not visible). The number of the hydrogen direct injection valves 18A, the hydrogen port injection valves 17A, and the CNG port injection valves 17B are all one. In this embodiment, natural gas is always injected from the two CNG direct injection valves 18B.

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。   Each rotor housing 11 is provided with two spark plugs 19 for igniting hydrogen gas and natural gas respectively injected from hydrogen and CNG direct injection valves 18A and 18B. These spark plugs 19 are ignited in the order of the leading side and the trailing side in the vicinity of the compression top (TDC), and ignite the air-fuel mixture in the working chamber in the compression or expansion stroke.

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。 The engine 10 is provided with an exhaust turbocharger 85 that supercharges intake air into the working chamber (combustion chamber) in the intake stroke in each rotor accommodating chamber 11a of the engine 10. The exhaust turbocharger 85 includes a compressor 85a disposed upstream of the throttle valve 16 in the intake passage 14 and a downstream side of the merging portion in the exhaust passage 15 and the low temperature active three-way catalyst 81. And a turbine 85b disposed on the upstream side. The turbine 85b is rotated by the exhaust gas flow, and the rotation of the turbine 85b activates the compressor 85a connected to the turbine 85b to compress the air taken into the intake passage 14. The compressed air is cooled by an intercooler 86 disposed downstream of the compressor 85a and upstream of the throttle valve 16 in the intake passage 14, and then accommodated in each rotor via each branch passage. Inhaled into the working chamber in the intake stroke of the chamber 11a.

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内の圧力及びCNGタンク71内の圧力をそれぞれ検出するタンク圧力センサ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、水素タンク70内の温度(水素タンク70内の水素ガスの温度)及びCNGタンク71内の温度(CNGタンク71内の天然ガスの温度)をそれぞれ検出するタンク温度センサ109(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、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。   The vehicle 1 includes a battery current / voltage sensor 101 that detects a current flowing in and out of the battery 30 and a voltage of the battery 30, and an accelerator that detects an amount of depression of an accelerator pedal by an occupant of the vehicle 1 (accelerator opening by an occupant's operation). An opening sensor 102, a vehicle speed sensor 103 that detects the vehicle speed of the vehicle 1, a rotation angle sensor 104 that is provided on the eccentric shaft 13 and detects the rotation angle position of the eccentric shaft 13, and a low-temperature active three-way catalyst in the exhaust passage 15 An air-fuel ratio sensor 105 (configured by a linear O2 sensor in this embodiment) that is disposed between the turbine 81 and the turbine 85 b and detects the air-fuel ratio of the exhaust gas of the engine 10, and the rotor housing 11 It faces the formed water jacket (not shown) and flows through the water jacket. An engine water temperature sensor 106 for detecting the temperature of the engine coolant (engine water temperature) and a tank pressure sensor 107 for detecting the pressure in the hydrogen tank 70 and the pressure in the CNG tank 71 (into the hydrogen tank 70 and the CNG tank 71). Provided separately), an air flow sensor 108 for detecting the intake flow rate drawn into the intake passage 14, the temperature in the hydrogen tank 70 (the temperature of the hydrogen gas in the hydrogen tank 70), and the CNG tank 71 A tank temperature sensor 109 (provided separately for the hydrogen tank 70 and the CNG tank 71) for detecting the temperature (the temperature of the natural gas in the CNG tank 71), the operation control of the engine 10, and the first and first Control for performing operation control of the inverters 50 and 51 (that is, operation control of the generator 20 and the drive motor 40) Knit 100 and is provided. The rotation angle sensor 104 also serves as an engine rotation speed sensor that detects the rotation speed of the engine 10.

タンク圧力センサ107は、水素タンク70内及びCNGタンク71内の圧力をそれぞれ検出する圧力検出手段を構成するとともに、水素タンク70内の水素ガス残量及び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を兼ねている。また、タンク温度センサ109は、水素タンク70内及びCNGタンク71内の温度をそれぞれ検出する温度検出手段を構成する。   The tank pressure sensor 107 constitutes pressure detection means for detecting the pressure in the hydrogen tank 70 and the CNG tank 71, respectively, and the remaining hydrogen gas in the hydrogen tank 70 and the remaining natural gas in the CNG tank 71, respectively. It also serves as a remaining amount detecting means for detection. The tank temperature sensor 109 constitutes temperature detection means for detecting the temperatures in the hydrogen tank 70 and the CNG tank 71, respectively.

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、タンク温度センサ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。   The control unit 100 is a controller based on a well-known microcomputer, and includes a central processing unit (CPU) that executes a program, a memory that is configured by, for example, a RAM or ROM, and stores a program and data, and an electrical signal An input / output (I / O) bus. The control unit 100 includes a battery current / voltage sensor 101, an accelerator opening sensor 102, a vehicle speed sensor 103, a rotation angle sensor 104, an air-fuel ratio sensor 105, an engine water temperature sensor 106, a tank pressure sensor 107, an air flow sensor 108, a tank temperature sensor. Various information signals from 109 etc. are input.

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。   The generator 20 transmits information on the voltage and current generated by the generator 20 to the control unit 100. The control unit 100 inputs the information and generates power generated by the generator 20 from the information. (Power generation amount) is detected.

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。   The drive motor 40 transmits information on the rotational speed of the drive motor 40 and information on the regenerative power generation voltage and regenerative power generation current generated by the drive motor 40 to the control unit 100, and the control unit 100 transmits the information. The input is used to control the operation of the drive motor 40.

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を制御し、また、水素用及びCNG用電気ヒータ78,79の不図示の駆動回路に対して制御信号を出力して該水素用及びCNG用電気ヒータ78,79をそれぞれ制御する。コントロールユニット100は、エンジン10の作動を制御する制御手段を構成するとともに、水素用及びCNG用電気ヒータ78,79の作動を制御する電気ヒータ制御部と、発電機20の作動を制御する発電機制御部とを含むことになる。   Then, based on the input signal, the control unit 100 controls the throttle valve actuator 90, the hydrogen port injection valve 17A, the CNG port injection valve 17B, the hydrogen direct injection valve 18A, the CNG direct injection valve 18B, and A control signal is output to the spark plug 19 to control the engine 10, and a control signal is output to the first and second inverters 50 and 51 to control the generator 20 and the drive motor 40. Control signals are output to drive circuits (not shown) for the hydrogen and CNG electric heaters 78 and 79 to control the hydrogen and CNG electric heaters 78 and 79, respectively. The control unit 100 constitutes a control means for controlling the operation of the engine 10, an electric heater controller for controlling the operation of the electric heaters 78 and 79 for hydrogen and CNG, and a generator for controlling the operation of the generator 20. And a control unit.

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、上記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の駆動とを行う。   The vehicle 1 is driven by the battery 30 in the battery running mode (at this time, the engine 10 is stopped), the engine 10 is operated, and the output of the engine 10 causes the battery to pass through the generator 20. And a charging travel mode in which the vehicle travels while charging 30. In the present embodiment, since the vehicle 1 is a series hybrid vehicle, in the charging travel mode, charging of the battery 30 and driving of the drive motor 40 are performed with electric power generated by the generator 20 that generates electric power from the output of the engine 10. Do.

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。   The control unit 100 detects the remaining capacity (SOC) of the battery 30 based on the current flowing into and out of the battery 30 and the voltage of the battery 30 detected by the battery current / voltage sensor 101. Thus, the battery current / voltage sensor 101 and the control unit 100 constitute a battery remaining capacity detecting means for detecting the remaining capacity of the battery 30.

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SOC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SOC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SOC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。   Then, when the detected SOC of the battery 30 is lower than a first predetermined value (for example, 30%) in the battery running mode, the control unit 100 switches to the charging running mode while the charging running mode Sometimes, when the detected SOC of the battery 30 becomes higher than a second predetermined value (for example, 70%) set to a value higher than the first predetermined value, the battery driving mode is switched. Thereby, the SOC of battery 30 can be maintained within a preferable range that is neither too low nor too high.

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の要求出力及びバッテリ30のSOCの値に基づいて、エンジン10の運転要求の有無(本実施形態では、発電要求の有無と同じことである)を確認し、エンジン10の運転要求(発電要求)が有るときには、モータとしての発電機20によりエンジン10をクランキングしてエンジン10を始動させ、その始動後に発電機20に発電を行わせるべくエンジン10を運転する。すなわち、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、バッテリ30のSOCが上記第1所定値よりも低くなったとき、又は、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を超えたときに、エンジン10の運転要求が有るとして、エンジン10を運転する。   In the battery running mode, the control unit 100 determines whether or not there is an operation request for the engine 10 based on the required output of the drive motor 40 and the SOC value of the battery 30 (in this embodiment, the same as the presence or absence of a power generation request). If there is an operation request (power generation request) for the engine 10, the engine 10 is cranked by the generator 20 as a motor to start the engine 10, and after that start, the generator 20 generates power. Therefore, the engine 10 is operated. That is, when the SOC of the battery 30 is lower than the first predetermined value or the required output of the drive motor 40 exceeds the maximum dischargeable power of the battery 30 in the battery running mode. Sometimes, the engine 10 is operated on the assumption that there is a request for operating the engine 10.

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。 Here, the maximum dischargeable power varies depending on the temperature of the battery 30. The relationship between the temperature of the battery 30 and the maximum dischargeable electric power, as a map, is stored in the memory of the control unit 100, control unit 100 uses the map, the more the detection of the battery temperature sensor The maximum dischargeable power is detected from the temperature of the battery 30.

コントロールユニット100は、上記充電走行モード時には、基本的に、エンジン10を所定回転数でもって定常運転し、このエンジン定常運転時のエンジン回転数(上記所定回転数)は、エンジン10の最高効率点を含む効率の良い領域(例えば1800rpm〜2200rpm)の値であり、本実施形態では、2000rpmとする。上記エンジン定常運転時のエンジン負荷は、所定負荷よりも大きい中負荷ないし高負荷である。このときのエンジン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の駆動とを行う(上記発電電力から駆動モータ40の要求出力を引いた残りの電力がバッテリ30に充電される)。また、上記エンジン定常運転時において、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、2000rpmでのエンジン出力(発電電力)よりも大きくなったときには、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所定回転数よりも高くする(エンジン10を非定常運転とする)。   In the charging travel mode, the control unit 100 basically operates the engine 10 at a predetermined rotational speed, and the engine rotational speed during the engine steady operation (the predetermined rotational speed) is the highest efficiency point of the engine 10. Is a value in an efficient region including 1800 rpm to 2200 rpm, for example, 2000 rpm in this embodiment. The engine load during the engine steady operation is a medium load or a high load larger than a predetermined load. At this time, the battery 30 is charged and the drive motor 40 is driven with the power generated by the generator 20 that generates power by the output of the engine 10 (the remaining power obtained by subtracting the required output of the drive motor 40 from the generated power). Is charged to the battery 30). Further, when the required output of the drive motor 40 becomes larger than the engine output (generated power) at 2000 rpm as in the case of the acceleration request of the vehicle 1 or more during the steady engine operation, the shortage is reduced. It is supplemented by the discharge power of the battery 30 (not charged). However, if the required output of the drive motor 40 cannot be satisfied even if the discharge power of the battery 30 reaches the maximum dischargeable power of the battery 30, the engine speed is exceptionally made higher than the predetermined speed. (Engine 10 is unsteady operation).

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を超えたときのエンジン10の運転も、上記所定回転数(2000rpm)での定常運転とし、バッテリ30の放電電力を調整して駆動モータ40の要求出力を満たすようにする。   The operation of the engine 10 when the required output of the drive motor 40 exceeds the maximum dischargeable power of the battery 30 in the battery running mode is also a steady operation at the predetermined rotational speed (2000 rpm), and the discharge power of the battery 30 is reduced. It adjusts so that the required output of the drive motor 40 may be satisfied.

以下、後述のような排気熱増大制御を実行しないときのエンジン10の運転(上記エンジン定常運転を含む)を、エンジン通常運転という。   Hereinafter, the operation of the engine 10 when the exhaust heat increase control as described later is not executed (including the engine steady operation) is referred to as engine normal operation.

コントロールユニット100は、上記エンジン通常運転時において、水素ガス及び天然ガスを所定の比率でもってエンジン10に供給するべく水素用直噴噴射弁18A及びCNG用直噴噴射弁18Bを制御する。本実施形態では、上記エンジン通常運転時において、水素ガス及び天然ガスは、略同じ体積比率(共に50%)でもって燃焼室内に噴射される。   The control unit 100 controls the hydrogen direct injection valve 18A and the CNG direct injection valve 18B to supply hydrogen gas and natural gas to the engine 10 at a predetermined ratio during the normal operation of the engine. In the present embodiment, during normal operation of the engine, hydrogen gas and natural gas are injected into the combustion chamber at substantially the same volume ratio (both 50%).

また、コントロールユニット100は、上記エンジン通常運転時において、エンジン10の燃焼室内の燃焼空燃比を所定空燃比にする。この所定空燃比は、リーン空燃比であって、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空燃比である。   Further, the control unit 100 sets the combustion air-fuel ratio in the combustion chamber of the engine 10 to a predetermined air-fuel ratio during the engine normal operation. The predetermined air-fuel ratio is a lean air-fuel ratio, and the NOx emission amount from the engine 10 (combustion chamber) is, for example, the NOx emission amount when only natural gas is combusted with the lean combustion air-fuel ratio. The air-fuel ratio becomes substantially the same.

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。   Here, FIG. 3 shows the excess air ratio λ and the engine 10 when hydrogen gas, natural gas, and mixed gas A, B, and C thereof are burned by the engine 10 (rotation speed 2000 rpm, throttle valve 16 fully opened). The relationship with the NOx emission amount from (combustion chamber) is shown. The mixed gas A has hydrogen gas and natural gas at substantially the same volume ratio (both are about 50%), and the mixed gas B has a larger volume ratio of hydrogen gas than the mixed gas A, The mixed gas C has a volume ratio of hydrogen gas larger than that of the mixed gas B. FIG. 4 shows the relationship between the excess air ratio λ and the output torque of the engine 10 when the above-mentioned gases shown in FIG. 3 are burned by the engine 10 (rotation speed 2000 rpm, throttle valve 16 fully opened), and air. The relationship between excess ratio (lambda) and the thermal efficiency of the engine 10 is shown. Here, natural gas is injected from the CNG direct injection valve 18B, and hydrogen gas is injected from the hydrogen port injection valve 17A. In this case, compared with the case where hydrogen gas and natural gas are respectively injected from the hydrogen and CNG direct injection valves 18A and 18B, the magnitude of the output torque and the like change, but the tendency of the above relationship does not change greatly.

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。   From FIG. 3 and FIG. 4, the lean air limit combustion air-fuel ratio (here, the excess air ratio λ) of natural gas is 1.6, and even if the excess air ratio λ is larger than this, stable ignition is achieved. I can't do it. 3 and 4, the excess air ratio λ is only up to 2.7, but the lean excess air excess ratio λ of hydrogen gas is about 3. In FIGS. 3 and 4, the results when the excess air ratio λ of hydrogen gas is lower than 1.8 are omitted.

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。   From FIG. 3, if the excess air ratio λ is the same, natural gas has a smaller NOx emission than hydrogen gas, and the mixed gas A, B, C has a larger volume ratio of natural gas (hydrogen gas It can be seen that the smaller the volume ratio), the smaller the NOx emissions. That is, when the volume ratio of hydrogen gas in the hydrogen gas or mixed gas is large, the NOx emission amount increases. However, when the volume ratio of hydrogen gas in the hydrogen gas or mixed gas is large, the lean combustion air-fuel ratio becomes high, so the NOx emission can be reduced by increasing the combustion air-fuel ratio in the combustion chamber. .

本実施形態では、上記エンジン定常運転時には、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。   In the present embodiment, during the engine steady operation, hydrogen gas and natural gas are injected into the combustion chamber at substantially the same volume ratio (both 50%). At this time, the combustion air-fuel ratio (excess air ratio λ) in the combustion chamber NOx emission amount from the engine 10 is, for example, a lean air-fuel ratio that is substantially the same as the NOx emission amount when only natural gas is burned with its lean-limit combustion air-fuel ratio (λ = 1.6). To do. In this embodiment, the lean air-fuel ratio is obtained at the point Q2 where the line parallel to the horizontal axis passing through the point Q1 of λ = 1.6 on the natural gas line in FIG. The value of λ (that is, λ = 1.9) is obtained.

ここで、水素タンク70内又はCNGタンク71内の燃料が残り少なくなって水素タンク70内又はCNGタンク71内の圧力が低くなると、水素タンク70内又はCNGタンク71内に燃料が残っていても、その燃料のエンジン10への安定した供給が困難になる。本実施形態では、水素タンク70内又はCNGタンク71内の圧力が、減圧弁75,77によって減圧された後の圧力(上記の例では、0.6MPa)よりも少し大きい圧力(例えば1MPa)になると、燃料のエンジン10への安定した供給が困難になる。尚、仮に、水素タンク70(CNGタンク71)内の圧力が1MPaであれば、水素ガス(天然ガス)が減圧弁74(減圧弁76)を通過しても水素ガス(天然ガス)の圧力はそのままの1MPaであり、減圧弁75(減圧弁77)を通過した後に、水素ガス(天然ガス)の圧力が0.6MPaになる。   Here, if the fuel in the hydrogen tank 70 or the CNG tank 71 is reduced and the pressure in the hydrogen tank 70 or the CNG tank 71 is reduced, even if the fuel remains in the hydrogen tank 70 or the CNG tank 71, It becomes difficult to stably supply the fuel to the engine 10. In the present embodiment, the pressure in the hydrogen tank 70 or the CNG tank 71 is set to a pressure (for example, 1 MPa) slightly higher than the pressure (0.6 MPa in the above example) after the pressure is reduced by the pressure reducing valves 75 and 77. Then, it becomes difficult to stably supply the fuel to the engine 10. If the pressure in the hydrogen tank 70 (CNG tank 71) is 1 MPa, the pressure of the hydrogen gas (natural gas) is not limited even if the hydrogen gas (natural gas) passes through the pressure reducing valve 74 (pressure reducing valve 76). The pressure is 1 MPa as it is, and after passing through the pressure reducing valve 75 (pressure reducing valve 77), the pressure of hydrogen gas (natural gas) becomes 0.6 MPa.

そこで、水素タンク70内又はCNGタンク71内の燃料を出来る限り使い切れるようにするために、本実施形態では、コントロールユニット100は、上記エンジン定常運転時において、タンク圧力センサ107による水素タンク70内の圧力が第1所定圧以下でかつタンク温度センサ109による水素タンク70内の温度が第1所定温度以下になるという第1条件が成立したときに、エンジン10の排気熱を増大させる排気熱増大制御を実行することで、水素タンク70の近傍を通る排気流により水素タンク70を加温する。尚、本実施形態では、排気流がCNGタンク71の近傍も通るので、上記排気熱増大制御の実行により、CNGタンク71も加温することになる。   Therefore, in order to use up the fuel in the hydrogen tank 70 or the CNG tank 71 as much as possible, in the present embodiment, the control unit 100 causes the tank pressure sensor 107 to set the inside of the hydrogen tank 70 during the engine steady operation. Exhaust heat increase that increases the exhaust heat of the engine 10 when the first condition that the pressure in the hydrogen tank 70 is lower than the first predetermined pressure and the temperature in the hydrogen tank 70 by the tank temperature sensor 109 is lower than the first predetermined temperature is satisfied. By executing the control, the hydrogen tank 70 is heated by the exhaust flow passing through the vicinity of the hydrogen tank 70. In the present embodiment, since the exhaust flow also passes in the vicinity of the CNG tank 71, the CNG tank 71 is also heated by the execution of the exhaust heat increase control.

また、コントロールユニット100は、上記エンジン定常運転時において、タンク圧力センサ107によるCNGタンク71内の圧力が第2所定圧以下でかつタンク温度センサ109によるCNGタンク71内の温度が第2所定温度以下になるという第2条件が成立したときにも、上記排気熱増大制御を実行することで、CNGタンク71の近傍を通る排気流によりCNGタンク71を加温する。尚、本実施形態では、上記第2条件が成立したときの上記排気熱増大制御の実行により、水素タンク70も加温することになる。   Further, during the engine steady operation, the control unit 100 determines that the pressure in the CNG tank 71 by the tank pressure sensor 107 is equal to or lower than the second predetermined pressure, and the temperature in the CNG tank 71 by the tank temperature sensor 109 is equal to or lower than the second predetermined temperature. Even when the second condition is satisfied, the exhaust gas heat passing through the vicinity of the CNG tank 71 is heated by executing the exhaust heat increase control. In the present embodiment, the hydrogen tank 70 is also heated by executing the exhaust heat increase control when the second condition is satisfied.

上記第1所定圧は、水素タンク70内の圧力が該第1所定圧よりも低くなると、水素ガスのエンジン10への安定した供給が困難になるような値であり、上記第2所定圧も同様である。上記第1所定圧と上記第2所定圧とは同じ値であってもよく、互いに異なる値であってもよい。   The first predetermined pressure is a value that makes it difficult to stably supply hydrogen gas to the engine 10 when the pressure in the hydrogen tank 70 becomes lower than the first predetermined pressure. It is the same. The first predetermined pressure and the second predetermined pressure may be the same value or different values.

水素タンク70内の温度が上記第1所定温度よりも高いときに水素タンク70内の圧力が第1所定圧以下であれば、水素タンク70内に水素ガスが殆ど残っていない状態であり、水素タンク70を加温しても、もはや水素ガスをエンジン10に供給することができないので、上記第1条件に、水素タンク70内の温度が第1所定温度以下であることを加えている。上記第2条件も同様である。上記第1所定温度と上記第2所定温度とは同じ値であってもよく、互いに異なる値であってもよい。   If the pressure in the hydrogen tank 70 is equal to or lower than the first predetermined pressure when the temperature in the hydrogen tank 70 is higher than the first predetermined temperature, almost no hydrogen gas remains in the hydrogen tank 70, and hydrogen Since the hydrogen gas can no longer be supplied to the engine 10 even when the tank 70 is heated, the temperature in the hydrogen tank 70 is added to the first condition above the first predetermined temperature. The same applies to the second condition. The first predetermined temperature and the second predetermined temperature may be the same value or different values.

本実施形態では、上記エンジン定常運転時において、上記第1条件又は上記第2条件が成立したときに、上記排気熱増大制御を実行するが、上記エンジン通常運転時において、上記第1条件又は上記第2条件が成立したときに、上記排気熱増大制御を実行するようにしてもよい。すなわち、エンジン10の非定常運転時(エンジン回転数を上記所定回転数よりも高くする運転時)においても、上記第1条件又は上記第2条件が成立したときに、上記排気熱増大制御を実行するようにしてもよい。但し、エンジン10の非定常運転時には、上記排気熱増大制御を実行しなくても、上記エンジン定常運転時よりもエンジン10の排気熱が増大するので、必ずしも上記排気熱増大制御を実行する必要はない。   In the present embodiment, the exhaust heat increase control is executed when the first condition or the second condition is satisfied during the engine steady operation. However, during the engine normal operation, the first condition or the above is performed. The exhaust heat increase control may be executed when the second condition is satisfied. In other words, the exhaust heat increase control is executed when the first condition or the second condition is satisfied even during the unsteady operation of the engine 10 (when the engine speed is higher than the predetermined speed). You may make it do. However, when the engine 10 is in an unsteady operation, even if the exhaust heat increase control is not executed, the exhaust heat of the engine 10 increases more than in the engine steady operation. Therefore, it is not always necessary to execute the exhaust heat increase control. Absent.

上記排気熱増大制御は、エンジン10の出力を増大させる制御である。本実施形態では、上記排気熱増大制御では、上記エンジン定常運転時に対して、エンジン回転数はそのままで、エンジン負荷(エンジントルク)を増大させる。この排気熱増大制御によるエンジン10の出力の増大により、発電機20による発電電力を増大させ、その増大分で、成立した条件に対応する燃料タンクを加熱する電気ヒータ(上記第1条件が成立したときには、水素タンク70を加熱する水素用電気ヒータ78であり、上記第2条件が成立したときには、CNGタンク71を加熱するCNG用電気ヒータ79であり、以下、特定電気ヒータという)の消費電力分を賄う。すなわち、上記排気熱増大制御の実行時に、特定電気ヒータを作動させるとともに、上記排気熱増大制御によるエンジン10の出力の増大により、発電機20による発電電力を、少なくとも特定電気ヒータの消費電力分だけ増大させる。尚、上記排気熱増大制御の実行時に、特定電気ヒータだけでなく、水素用及びCNG用電気ヒータ78,79の両方を作動させるようにしてもよい。   The exhaust heat increase control is control for increasing the output of the engine 10. In the present embodiment, in the exhaust heat increase control, the engine load (engine torque) is increased while maintaining the engine speed as compared with the engine steady operation. By increasing the output of the engine 10 by the exhaust heat increase control, the electric power generated by the generator 20 is increased, and the electric heater that heats the fuel tank corresponding to the satisfied condition by the increase (the first condition is satisfied). Sometimes it is a hydrogen electric heater 78 that heats the hydrogen tank 70, and when the second condition is satisfied, it is a CNG electric heater 79 that heats the CNG tank 71, hereinafter referred to as a specific electric heater). To cover. That is, when the exhaust heat increase control is performed, the specific electric heater is operated, and the power generated by the generator 20 is increased by at least the power consumption of the specific electric heater by the increase in the output of the engine 10 by the exhaust heat increase control. Increase. In addition, when the exhaust heat increase control is executed, not only the specific electric heater but also both the hydrogen heaters and the CNG electric heaters 78 and 79 may be operated.

本実施形態では、バッテリ30のSOCが、上記第2所定値よりも低い値に予め設定された設定値よりも低いときには、上記エンジン定常運転時における発電機20による発電電力に対して、特定電気ヒータの電力消費分及びバッテリ30への充電分を増大させて発電し、その発電電力をバッテリ30に充電させる。その充電された上記発電電力の増大分の一部は、特定電気ヒータで消費されるので、上記増大分の残りと上記エンジン定常運転時の発電電力のうちバッテリ30への充電分(該発電電力から駆動モータ40の要求出力を引いた値)とにより、バッテリ30のSOCが高くなる。   In the present embodiment, when the SOC of the battery 30 is lower than a preset value set to a value lower than the second predetermined value, the specific electric power is generated with respect to the power generated by the generator 20 during the engine steady operation. Electric power is generated by increasing the power consumption of the heater and the charge to the battery 30, and the battery 30 is charged with the generated power. Since a part of the charged increase in the generated power is consumed by the specific electric heater, the remaining amount of the increase and the charged power to the battery 30 among the generated power during the engine steady operation (the generated power) The value obtained by subtracting the required output of the drive motor 40 from the above) increases the SOC of the battery 30.

上記設定値は、上記第2所定値に近い値であって、上記増大分の残りを上記エンジン定常運転時の発電電力分に加えてバッテリ30に充電させると、バッテリ30のSOCが、上記第2所定値を大きく超える可能性があるような値である。   The set value is a value close to the second predetermined value, and when the battery 30 is charged by adding the remainder of the increase to the generated power during the steady operation of the engine, the SOC of the battery 30 becomes the first value. 2 A value that may greatly exceed a predetermined value.

一方、バッテリ30のSOCが上記設定値以上であるときには、上記エンジン定常運転時における発電機20による発電電力に対して、特定電気ヒータの電力消費分を増大させて発電し、その発電電力をバッテリ30に充電させる。その充電された上記発電電力の増大分の全部が、特定電気ヒータで消費されるので、バッテリ30のSOCは、上記エンジン定常運転時の発電電力のうちバッテリ30への充電分(該発電電力から駆動モータ40の要求出力を引いた値)によって高くなる。   On the other hand, when the SOC of the battery 30 is equal to or higher than the set value, power is generated by increasing the power consumption of the specific electric heater with respect to the power generated by the generator 20 during the steady engine operation. 30 is charged. Since all of the charged increase in the generated power is consumed by the specific electric heater, the SOC of the battery 30 is the amount of charge to the battery 30 (from the generated power in the generated power during the steady engine operation). The value increases by subtracting the required output of the drive motor 40).

本実施形態では、コントロールユニット100は、上記排気熱増大制御の実行時には、エンジン10を上記所定回転数(2000rpm)で運転しながら、上記所定の比率に対して、天然ガス(第1燃料に対して、着火性が低くかつ単位体積当たりの発熱量が高い第2燃料)の供給割合を高くする。このとき、エンジン10の燃焼室内の燃焼空燃比を、上記所定空燃比と同じにしてもよい。上記燃焼室内の燃焼空燃比が上記所定空燃比と同じであっても、発熱量が高い方の天然ガスの供給割合を高くすることで、エンジン10の出力を増大させることができる。或いは、天然ガスの供給量を上記エンジン定常運転時よりも増量することで、上記所定の比率に対して天然ガスの供給割合を高くしかつエンジン10の燃焼室内の燃焼空燃比を上記所定空燃比よりもリッチにするようにしてもよい。   In the present embodiment, when the exhaust heat increase control is performed, the control unit 100 operates the engine 10 at the predetermined rotational speed (2000 rpm) and performs natural gas (relative to the first fuel) with respect to the predetermined ratio. Thus, the supply ratio of the second fuel having low ignitability and high calorific value per unit volume is increased. At this time, the combustion air-fuel ratio in the combustion chamber of the engine 10 may be the same as the predetermined air-fuel ratio. Even if the combustion air-fuel ratio in the combustion chamber is the same as the predetermined air-fuel ratio, the output of the engine 10 can be increased by increasing the supply ratio of natural gas having a higher calorific value. Alternatively, by increasing the supply amount of natural gas compared to that during steady operation of the engine, the supply ratio of natural gas is increased relative to the predetermined ratio, and the combustion air-fuel ratio in the combustion chamber of the engine 10 is set to the predetermined air-fuel ratio. It may be made richer.

尚、上記排気熱増大制御の実行時に、上記所定の比率に対して、天然ガスの供給割合を高くすることに代えて、上記残量検出手段としてのタンク圧力センサ107による残量が多い方の燃料の供給量を、上記エンジン定常運転時よりも増量するようにしてもよい。これにより、上記所定の比率に対して、上記残量が多い方の燃料の供給割合が高くなるとともに、エンジン10の燃焼室内の燃焼空燃比が、上記所定空燃比よりもリッチになる。   In addition, when the exhaust heat increase control is executed, instead of increasing the supply ratio of the natural gas with respect to the predetermined ratio, the tank pressure sensor 107 serving as the remaining amount detecting means has a larger remaining amount. The fuel supply amount may be increased as compared with the steady engine operation. As a result, the fuel supply ratio with the larger remaining amount becomes higher than the predetermined ratio, and the combustion air-fuel ratio in the combustion chamber of the engine 10 becomes richer than the predetermined air-fuel ratio.

次に、コントロールユニット100による処理動作について、図5のフローチャートに基づいて説明する。ここでは、このフローチャートのスタート時においては、エンジン10を停止した状態のバッテリ走行モードとする。   Next, the processing operation by the control unit 100 will be described based on the flowchart of FIG. Here, at the start of this flowchart, the battery running mode is set in a state where the engine 10 is stopped.

最初のステップS1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S2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。   In the first step S1, various input signals from various sensors are read, and in the next step S2, the required output of the drive motor 40 is calculated based on the signals from the accelerator opening sensor 102 and the vehicle speed sensor 103.

次のステップS3では、上記駆動モータ40の要求出力とバッテリ30のSOCとに基づき、エンジン10の運転要求の有無を確認する。すなわち、バッテリ30のSOCが上記第1所定値よりも低いとき、又は、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を超えているときに、エンジン10の運転要求が有るとする。   In the next step S <b> 3, the presence or absence of an operation request for the engine 10 is confirmed based on the required output of the drive motor 40 and the SOC of the battery 30. That is, when the SOC of the battery 30 is lower than the first predetermined value, or when the required output of the drive motor 40 exceeds the maximum dischargeable power of the battery 30, there is a request for operation of the engine 10.

次のステップS4で、エンジン10の運転要求が有るか否かを判定する。このステップS4の判定がNOであるときには、上記ステップS1に戻る一方、ステップS4の判定がYESであるときには、ステップS5に進んで、上記エンジン定常運転時に、上記第1条件又は上記第2条件が成立したか否かを判定する。   In the next step S4, it is determined whether or not there is an operation request for the engine 10. When the determination in step S4 is NO, the process returns to step S1, while when the determination in step S4 is YES, the process proceeds to step S5, and the first condition or the second condition is satisfied during the steady engine operation. It is determined whether or not it is established.

上記ステップS5の判定がNOであるときには、ステップS6に進んで、上記エンジン通常運転(基本的には、上記エンジン定常運転)を行い、しかる後にリターンする。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、上記排気熱増大制御を実行し、しかる後にステップS8に進む。   When the determination in step S5 is NO, the process proceeds to step S6 to perform the engine normal operation (basically, the engine steady operation), and then returns. On the other hand, when the determination in step S5 is YES, the process proceeds to step S7, the exhaust heat increase control is executed, and then the process proceeds to step S8.

上記ステップS8では、バッテリ30の残存容量(SOC)が上記設定値よりも低いか否かを判定する。このステップS8の判定がYESであるときには、ステップS9に進んで、上記エンジン定常運転時における発電機20による発電電力に対して、特定電気ヒータの電力消費分及びバッテリ30への充電分を上乗せして発電できるように、上記所定の比率に対して、天然ガスの供給割合を高くし、しかる後にステップS11に進む。   In step S8, it is determined whether the remaining capacity (SOC) of the battery 30 is lower than the set value. When the determination in step S8 is YES, the process proceeds to step S9, where the power consumption of the specific electric heater and the charge to the battery 30 are added to the power generated by the generator 20 during the engine steady operation. Therefore, the natural gas supply ratio is increased with respect to the predetermined ratio so that the process proceeds to step S11.

一方、ステップS8の判定がNOであるときには、ステップS10に進んで、上記エンジン定常運転時における発電機20による発電電力に対して、特定電気ヒータの電力消費分を上乗せして発電できるように、上記所定の比率に対して、天然ガスの供給割合を高くし、しかる後にステップS11に進む。   On the other hand, when the determination in step S8 is NO, the process proceeds to step S10 so that the power generated by the generator 20 during the engine steady operation can be added with the power consumption of the specific electric heater to generate power. The supply ratio of natural gas is increased with respect to the predetermined ratio, and then the process proceeds to step S11.

上記ステップS11では、上記上乗せ分の一部(S9からの場合)又は全部(S10からの場合)で特定電気ヒータを作動させ、上記上乗せ分の残り及び上記エンジン定常運転時の発電電力のうちバッテリ30への充電分により(S9からの場合)、又は、該充電分により(S10からの場合)、バッテリ30を充電する。尚、上記エンジン定常運転時の発電電力のうち駆動モータ40の要求出力分は、駆動モータ40に供給されて該駆動モータ40を駆動する。   In step S11, the specific electric heater is operated in part (in the case of S9) or all (in the case of S10) of the extra part, and the remaining part of the extra part and the generated electric power during the steady engine operation of the battery The battery 30 is charged by the charge to 30 (from S9) or from the charge (from S10). Of the generated power during the engine steady operation, the required output of the drive motor 40 is supplied to the drive motor 40 to drive the drive motor 40.

次のステップS12では、新たに各種入力信号を読み込んで新たにエンジン要求運転の有無を確認して、エンジン10の運転要求がなくなったか否かを判定する。このステップS12の判定がNOであるときには、上記ステップS5に戻る。一方、ステップS12の判定がYESであるとき、すなわち、バッテリ30のSOCが上記第2所定値よりも高くなったとき、又は、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になったときには、ステップS13に進んで、エンジン10を停止し、しかる後にリターンする。   In the next step S12, various input signals are newly read and the presence or absence of the engine request operation is newly confirmed to determine whether or not the operation request for the engine 10 is lost. When the determination in step S12 is NO, the process returns to step S5. On the other hand, when the determination in step S12 is YES, that is, when the SOC of the battery 30 becomes higher than the second predetermined value, or the required output of the drive motor 40 becomes equal to or less than the maximum dischargeable power of the battery 30. If so, the routine proceeds to step S13, where the engine 10 is stopped and then the routine returns.

したがって、本実施形態では、上記第1条件が成立したとき、つまり、水素タンク70内に水素ガスが或る程度残っているが、水素タンク70内の水素ガスをエンジン10へ供給することが困難な状況にあるとき、又は、上記第2条件が成立したとき、つまり、CNGタンク71内に天然ガスが或る程度残っているが、CNGタンク71内の天然ガスをエンジン10へ供給することが困難な状況にあるときに、上記排気熱増大制御の実行により、水素タンク70及びCNGタンク71の近傍を通る排気流により該水素タンク70及びCNGタンク71を加温するので、水素タンク70及びCNGタンク71内の温度及び圧力を容易に上昇させることができる。よって、車両1を大型化することなく、低コストで、水素タンク70内の水素ガス及びCNGタンク71内の天然ガスを出来る限り使い切ることができるようになる。   Therefore, in the present embodiment, when the first condition is satisfied, that is, a certain amount of hydrogen gas remains in the hydrogen tank 70, it is difficult to supply the hydrogen gas in the hydrogen tank 70 to the engine 10. When the second condition is satisfied, that is, a certain amount of natural gas remains in the CNG tank 71, the natural gas in the CNG tank 71 may be supplied to the engine 10. When the exhaust heat increase control is executed in a difficult situation, the hydrogen tank 70 and the CNG tank 71 are heated by the exhaust flow passing through the vicinity of the hydrogen tank 70 and the CNG tank 71. The temperature and pressure in the tank 71 can be easily increased. Therefore, the hydrogen gas in the hydrogen tank 70 and the natural gas in the CNG tank 71 can be used up as much as possible without increasing the size of the vehicle 1 at a low cost.

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。   The present invention is not limited to the embodiment described above, and can be substituted without departing from the spirit of the claims.

例えば、上記実施形態では、エンジン10の排気通路15(排気経路)が、水素タンク70及びCNGタンク71の近傍を通るようにしたが、図6に一例を示すように、排気通路15を、水素タンク70の近傍(図6の例では、水素タンク70の下側近傍)を通る第1分岐路15aと、CNGタンク71の近傍(図6の例では、CNGタンク71の下側近傍)を通る第2分岐路15bと、第1分岐路15aよりも水素タンク70から離れた位置でかつ第2分岐路15bよりもCNGタンク71から離れた位置(図6の例では、車幅方向に並ぶ水素タンク70及びCNGタンク71の間)を通る第3分岐路15cとに分岐するようにしてもよい。第1分岐路15aは、水素タンク70に対する近接経路に相当し、第2分岐路15bは、CNGタンク71に対する近接経路に相当し、第3分岐路15cは、水素タンク70及びCNGタンク71に対する遠隔経路に相当する。尚、1種類の燃料しか使用しない場合(燃料タンクが1つしかない場合)には、第1分岐路15a及び第2分岐路15bの一方は不要になる。   For example, in the above embodiment, the exhaust passage 15 (exhaust passage) of the engine 10 passes through the vicinity of the hydrogen tank 70 and the CNG tank 71. However, as shown in FIG. The first branch path 15a that passes through the vicinity of the tank 70 (in the example of FIG. 6, the lower side of the hydrogen tank 70) and the vicinity of the CNG tank 71 (in the example of FIG. 6, the lower side of the CNG tank 71) pass. The second branch path 15b and a position farther from the hydrogen tank 70 than the first branch path 15a and farther from the CNG tank 71 than the second branch path 15b (in the example of FIG. You may make it branch to the 3rd branch path 15c which passes between the tank 70 and the CNG tank 71). The first branch path 15a corresponds to a proximity path to the hydrogen tank 70, the second branch path 15b corresponds to a proximity path to the CNG tank 71, and the third branch path 15c is a remote path to the hydrogen tank 70 and the CNG tank 71. Corresponds to the route. When only one type of fuel is used (when there is only one fuel tank), one of the first branch path 15a and the second branch path 15b is not necessary.

上記第1〜第3分岐路15a,15b,15cには、排気経路を、第1分岐路15a又は第2分岐路(近接経路)と第3分岐路15c(遠隔経路)とに切り換えるための第1〜第3切換弁111〜113がそれぞれ配設されている。第1〜第3切換弁111〜113は、コントロールユニット100により開閉がそれぞれ制御される。第1〜第3切換弁111〜113は、排気経路を、上記近接経路と上記遠隔経路とに切り換える排気経路切換装置に相当し、コントロールユニット100は、上記排気経路切換装置の作動を制御する切換装置制御部を含むことになる。   In the first to third branch paths 15a, 15b, 15c, the exhaust path is switched to the first branch path 15a or the second branch path (proximity path) and the third branch path 15c (remote path). 1st-3rd switching valve 111-113 is each arrange | positioned. The first to third switching valves 111 to 113 are controlled to be opened and closed by the control unit 100, respectively. The first to third switching valves 111 to 113 correspond to an exhaust path switching device that switches the exhaust path between the proximity path and the remote path, and the control unit 100 is a switch that controls the operation of the exhaust path switching device. A device controller is included.

コントロールユニット100(切換装置制御部)は、上記エンジン通常運転時(上記排気熱増大制御の非実行時)には、第3切換弁113を開状態にしかつ第1及び第2切換弁111,112を閉状態にして、排気流が第3分岐路15cを流れるようにする。これにより、上記排気熱増大制御の非実行時における水素タンク70及びCNGタンク71の排気熱による熱害を防止する。   The control unit 100 (switching device control unit) opens the third switching valve 113 and performs the first and second switching valves 111 and 112 during the normal operation of the engine (when the exhaust heat increase control is not executed). Is closed so that the exhaust flow flows through the third branch 15c. This prevents thermal damage caused by the exhaust heat of the hydrogen tank 70 and the CNG tank 71 when the exhaust heat increase control is not executed.

一方、上記第1条件が成立して上記排気熱増大制御を実行する際には、コントロールユニット100(切換装置制御部)は、第1切換弁111を開状態にしかつ第2及び第3切換弁112,113を閉状態にして、排気流が第1分岐路15aを流れるようにする。これにより、水素タンク70を加温する。   On the other hand, when the first condition is satisfied and the exhaust heat increase control is executed, the control unit 100 (switching device controller) opens the first switching valve 111 and the second and third switching valves. 112 and 113 are closed so that the exhaust flow flows through the first branch 15a. Thereby, the hydrogen tank 70 is heated.

また、上記第2条件が成立して上記排気熱増大制御を実行する際には、コントロールユニット100(切換装置制御部)は、第2切換弁112を開状態にしかつ第1及び第3切換弁111,113を閉状態にして、排気流が第2分岐路15bを流れるようにする。これにより、CNGタンク71を加温する。   When the second condition is satisfied and the exhaust heat increase control is executed, the control unit 100 (the switching device control unit) opens the second switching valve 112 and the first and third switching valves. 111 and 113 are closed so that the exhaust flow flows through the second branch 15b. Thereby, the CNG tank 71 is heated.

図6の例では、水素用及びCNG用電気ヒータ78,79を設けていないが、上記実施形態と同様に、これらを設けるようにしてもよい。   In the example of FIG. 6, the electric heaters 78 and 79 for hydrogen and CNG are not provided, but these may be provided as in the above embodiment.

また、上記実施形態では、コントロールユニット100(電気ヒータ制御部)が、上記排気熱増大制御の実行時に、特定電気ヒータを作動させるようにしたが、上記排気熱増大制御の実行時に特定電気ヒータを作動させることに加えて、上記バッテリ走行モードにおいて、バッテリ30のSOCが、上記第1所定値よりも高い値でかつ上記第2所定値よりも低い値に設定された第3所定値よりも低くなったときでかつ上記第1条件又は上記第2条件の成立時に、特定電気ヒータを作動させるようにすることも可能である。上記第3所定値は、上記第1所定値に近い値であって、上記充電走行モードに切り換わった直後には、成立した条件に対応する燃料タンクを十分に加温できるような値である。このようにすれば、上記バッテリ走行モードにおいて、バッテリ30のSOCが上記第3所定値よりも低くなったとき、つまり、上記バッテリ走行モードから上記充電走行モードに切り換わる少し前に、特定電気ヒータを作動させることで、成立した条件に対応する燃料タンク内の温度及び圧力を上昇させておくことができ、上記充電走行モードに切り換わった直後(エンジン10の始動直後)から、その燃料タンク内の燃料をエンジン10へ安定して供給することができるようになる。   In the above embodiment, the control unit 100 (electric heater control unit) operates the specific electric heater when the exhaust heat increase control is performed. However, the specific electric heater is activated when the exhaust heat increase control is performed. In addition to being operated, in the battery running mode, the SOC of the battery 30 is lower than a third predetermined value set to a value higher than the first predetermined value and lower than the second predetermined value. It is also possible to operate the specific electric heater when the first condition or the second condition is satisfied. The third predetermined value is a value close to the first predetermined value, and is a value that can sufficiently heat the fuel tank corresponding to the established condition immediately after switching to the charging travel mode. . In this way, in the battery running mode, when the SOC of the battery 30 becomes lower than the third predetermined value, that is, shortly before switching from the battery running mode to the charging running mode, the specific electric heater , The temperature and pressure in the fuel tank corresponding to the established condition can be increased, and immediately after switching to the charging travel mode (immediately after starting the engine 10), the fuel tank The fuel can be stably supplied to the engine 10.

また、上記実施形態では、上記第1条件又は上記第2条件が成立したときに、上記排気熱増大制御を実行するようにしたが、エンジン10を確実に始動するために、着火性のより高い水素ガスを出来る限り使い切れるようにするために、上記第1条件のみが成立したときに、上記排気熱増大制御を実行するようにしてもよい。この場合、上記排気熱増大制御の実行時には、エンジン10を上記所定回転数で運転しながら、上記所定の比率に対して、単位体積当たりの発熱量がより高い天然ガスの供給割合を高くするようにすれば、残量が少なくなっている水素ガスの消費を抑制しつつ、エンジン10の出力を容易に増大させることができる。   In the above embodiment, the exhaust heat increase control is executed when the first condition or the second condition is satisfied. However, in order to start the engine 10 reliably, the ignitability is higher. In order to use up hydrogen gas as much as possible, the exhaust heat increase control may be executed when only the first condition is satisfied. In this case, when the exhaust heat increase control is performed, the supply ratio of the natural gas having a higher calorific value per unit volume is made higher than the predetermined ratio while the engine 10 is operated at the predetermined rotation speed. If so, the output of the engine 10 can be easily increased while suppressing the consumption of the hydrogen gas whose remaining amount is low.

さらに、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、パラレルハイブリッド車両のエンジンや、エンジンのみで駆動される車両の該エンジンにも、本発明を適用することができる。また、本発明に適用されるエンジンは、多種燃料エンジンに限らず、1種類の気体燃料を使用するエンジンであってもよく、往復動型エンジンであってもよい。   Furthermore, in the above embodiment, the engine 10 is a power generation engine used to drive the generator 20 in a series hybrid vehicle to generate power. However, the engine of a parallel hybrid vehicle or a vehicle driven only by the engine is used. The present invention can also be applied to this engine. The engine applied to the present invention is not limited to a multi-fuel engine, and may be an engine using one kind of gaseous fuel or a reciprocating engine.

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。   The above-described embodiments are merely examples, and the scope of the present invention should not be interpreted in a limited manner. The scope of the present invention is defined by the scope of the claims, and all modifications and changes belonging to the equivalent scope of the claims are within the scope of the present invention.

本発明は、車両に搭載された、気体燃料エンジンの制御装置に有用である。   The present invention is useful for a control device for a gaseous fuel engine mounted on a vehicle.

1 車両
10 エンジン
15 排気通路
15a 第1分岐路(近接経路)
15b 第2分岐路(近接経路)
15c 第3分岐路(遠隔経路)
20 発電機
30 バッテリ
70 水素タンク(第1燃料用タンク)
71 CNGタンク(第2燃料用タンク)
78 水素用電気ヒータ
79 CNG用電気ヒータ
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(圧力検出手段)(残量検出手段)
109 タンク温度センサ(温度検出手段)
111 第1切換弁(排気経路切換装置)
112 第2切換弁(排気経路切換装置)
113 第3切換弁(排気経路切換装置)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vehicle 10 Engine 15 Exhaust passage 15a 1st branch path (close proximity path)
15b Second branch path (proximity path)
15c 3rd branch (remote route)
20 Generator 30 Battery 70 Hydrogen tank (first fuel tank)
71 CNG tank (second fuel tank)
78 Electric heater for hydrogen 79 Electric heater for CNG 100 Control unit (control means) (remaining battery capacity detection means)
101 Battery current / voltage sensor (Battery remaining capacity detection means)
107 Tank pressure sensor (pressure detection means) (remaining amount detection means)
109 Tank temperature sensor (temperature detection means)
111 1st switching valve (exhaust path switching device)
112 Second switching valve (exhaust path switching device)
113 3rd switching valve (exhaust path switching device)

Claims (7)

車両に搭載された、気体燃料エンジンの制御装置であって、
エンジンの燃料としての気体燃料を貯留する燃料タンクと、
上記燃料タンク内の圧力を検出する圧力検出手段と、
上記燃料タンク内の温度を検出する温度検出手段と、
上記エンジンの作動を制御する制御手段とを備え、
上記制御手段は、上記圧力検出手段による上記燃料タンク内の圧力が所定圧以下でかつ上記温度検出手段による上記燃料タンク内の温度が所定温度以下になるという条件が成立したときに、上記エンジンの排気熱を増大させる排気熱増大制御を実行することで、上記燃料タンクの近傍を通る排気流により該燃料タンクを加温するように構成され
上記燃料タンクを加熱する電気ヒータを更に備え、
上記排気熱増大制御は、上記エンジンの出力を増大させる制御であり、
更に上記制御手段は、上記電気ヒータの作動を制御する電気ヒータ制御部と、上記エンジンにより駆動されて発電する発電機の作動を制御する発電機制御部とを含み、
上記電気ヒータ制御部は、上記排気熱増大制御の実行時に上記電気ヒータを作動させるように構成され、
上記発電機制御部は、上記排気熱増大制御による上記エンジンの出力の増大により、上記発電機による発電電力を、少なくとも上記電気ヒータの消費電力分だけ増大させるように構成されていることを特徴とする気体燃料エンジンの制御装置。
A control device for a gaseous fuel engine mounted on a vehicle,
A fuel tank for storing gaseous fuel as engine fuel;
Pressure detecting means for detecting the pressure in the fuel tank;
Temperature detecting means for detecting the temperature in the fuel tank;
Control means for controlling the operation of the engine,
When the condition that the pressure in the fuel tank by the pressure detecting means is equal to or lower than a predetermined pressure and the temperature in the fuel tank by the temperature detecting means is equal to or lower than a predetermined temperature is satisfied, By performing exhaust heat increase control for increasing exhaust heat, the fuel tank is configured to be heated by an exhaust flow passing through the vicinity of the fuel tank ,
An electric heater for heating the fuel tank;
The exhaust heat increase control is a control to increase the output of the engine,
Further, the control means includes an electric heater control unit that controls the operation of the electric heater, and a generator control unit that controls the operation of the generator that is driven by the engine to generate electric power,
The electric heater control unit is configured to operate the electric heater when executing the exhaust heat increase control,
The generator control unit is configured to increase the power generated by the generator by at least the power consumption of the electric heater by increasing the output of the engine by the exhaust heat increase control. Control device for gas fuel engine.
請求項記載の気体燃料エンジンの制御装置において、
上記車両は、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バッテリと、該バッテリの放電電力で駆動可能な車両駆動用の駆動モータとを有していて、上記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、上記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であり、
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を更に備え、
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走行モード切換制御部を含むとともに、上記充電走行モード時に上記排気熱増大制御を実行するように構成され、
上記電気ヒータ制御部は、上記排気熱増大制御の実行時に上記電気ヒータを作動させることに加えて、上記バッテリ走行モードにおいて、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所定値よりも高い値でかつ上記第2所定値よりも低い値に設定された第3所定値よりも低くなったときでかつ上記条件の成立時に、上記電気ヒータを作動させるように構成されていることを特徴とする気体燃料エンジンの制御装置。
In the control device of the gaseous fuel engine according to claim 1 ,
The vehicle has a generator that is driven by the engine to generate power, a battery that charges the power generated by the generator, and a drive motor for driving the vehicle that can be driven by the discharged power of the battery, A hybrid vehicle having a battery travel mode in which the battery is driven by the discharged power of the battery and a charge travel mode in which the engine is operated and the battery is charged by the output of the engine;
A battery remaining capacity detecting means for detecting the remaining capacity of the battery;
When the remaining battery capacity detected by the battery remaining capacity detecting means is lower than a first predetermined value during the battery running mode, the control means switches to the charging running mode, while in the charging running mode. The battery running mode is switched to the battery running mode when the remaining battery capacity detected by the battery remaining capacity detecting means is higher than a second predetermined value set to a value higher than the first predetermined value. Including a switching control unit and configured to execute the exhaust heat increase control during the charging travel mode,
In addition to operating the electric heater during execution of the exhaust heat increase control, the electric heater control unit determines whether the remaining battery capacity detected by the battery remaining capacity detecting means in the battery running mode is the first The electric heater is configured to operate when the condition is satisfied when the value is lower than a third predetermined value that is higher than one predetermined value and lower than the second predetermined value. A control device for a gaseous fuel engine.
車両に搭載された、気体燃料エンジンの制御装置であって、
エンジンの燃料としての気体燃料を貯留する燃料タンクと、
上記燃料タンク内の圧力を検出する圧力検出手段と、
上記燃料タンク内の温度を検出する温度検出手段と、
上記エンジンの作動を制御する制御手段とを備え、
上記制御手段は、上記圧力検出手段による上記燃料タンク内の圧力が所定圧以下でかつ上記温度検出手段による上記燃料タンク内の温度が所定温度以下になるという条件が成立したときに、上記エンジンの排気熱を増大させる排気熱増大制御を実行することで、上記燃料タンクの近傍を通る排気流により該燃料タンクを加温するように構成され、
上記車両は、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バッテリと、該バッテリの放電電力で駆動可能な車両駆動用の駆動モータとを有するハイブリッド車両であり、
上記排気熱増大制御は、上記エンジンの出力を増大させる制御であり、
上記制御手段は、上記発電機による発電電力の上記バッテリへの充電を制御する充電制御部を含み、
上記充電制御部は、上記排気熱増大制御による上記エンジンの出力の増大により増大した、上記発電機による発電電力の該増大分を、上記バッテリに充電させるように構成されていることを特徴とする気体燃料エンジンの制御装置。
A control device for a gaseous fuel engine mounted on a vehicle,
A fuel tank for storing gaseous fuel as engine fuel;
Pressure detecting means for detecting the pressure in the fuel tank;
Temperature detecting means for detecting the temperature in the fuel tank;
Control means for controlling the operation of the engine,
When the condition that the pressure in the fuel tank by the pressure detecting means is equal to or lower than a predetermined pressure and the temperature in the fuel tank by the temperature detecting means is equal to or lower than a predetermined temperature is satisfied, By performing exhaust heat increase control for increasing exhaust heat, the fuel tank is configured to be heated by an exhaust flow passing through the vicinity of the fuel tank,
The vehicle is a hybrid vehicle having a generator that is driven by the engine to generate electric power, a battery that charges electric power generated by the generator, and a drive motor for driving the vehicle that can be driven by the discharged electric power of the battery. ,
The exhaust heat increase control is a control to increase the output of the engine,
The control means includes a charge control unit that controls charging of the battery with power generated by the generator,
The charge control unit is configured to charge the battery with the increased amount of power generated by the generator, which is increased by an increase in the output of the engine by the exhaust heat increase control. Control device for gaseous fuel engine.
請求項記載の気体燃料エンジンの制御装置において、
上記車両は、上記駆動モータが、上記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シリーズハイブリッド車両であり、
上記エンジンは、上記気体燃料として、単位体積当たりの発熱量が互いに異なる第1燃料及び第2燃料を使用するものであり、
上記燃料タンクは、上記第1燃料を貯留する第1燃料用タンクと、上記第2燃料を貯留する第2燃料用タンクとを含み、
上記圧力検出手段は、上記第1燃料用タンク内及び上記第2燃料用タンク内の圧力をそれぞれ検出するように構成され、
上記温度検出手段は、上記第1燃料用タンク内及び上記第2燃料用タンク内の温度をそれぞれ検出するように構成され、
上記制御手段は、上記第1燃料用タンク内の圧力及び温度について上記条件が成立したときには、上記排気熱増大制御を実行することで、該第1燃料用タンクの近傍を通る排気流により該第1燃料用タンクを加温するとともに、上記第2燃料用タンクの圧力及び温度について上記条件が成立したときには、上記排気熱増大制御を実行することで、該第2燃料用タンクの近傍を通る排気流により該第2燃料用タンクを加温するように構成され、
更に上記制御手段は、上記エンジンを所定回転数で運転するエンジン定常運転時に、上記第1及び第2燃料を所定の比率でもって上記エンジンに供給するとともに、上記排気熱増大制御の実行時には、上記エンジンを上記所定回転数で運転しながら、上記所定の比率に対して、上記発熱量が高い方の燃料の供給割合を高くするように構成されていることを特徴とする気体燃料エンジンの制御装置。
The control device for a gaseous fuel engine according to claim 3 ,
The vehicle is a series hybrid vehicle in which the drive motor is driven by at least one of the electric power discharged from the battery and the electric power generated by the generator.
The engine uses a first fuel and a second fuel having different calorific values per unit volume as the gaseous fuel,
The fuel tank includes a first fuel tank that stores the first fuel, and a second fuel tank that stores the second fuel,
The pressure detecting means is configured to detect pressures in the first fuel tank and the second fuel tank, respectively.
The temperature detecting means is configured to detect temperatures in the first fuel tank and the second fuel tank, respectively.
The control means executes the exhaust heat increase control when the above conditions are satisfied with respect to the pressure and temperature in the first fuel tank, thereby performing the exhaust flow through the vicinity of the first fuel tank. When the fuel tank is heated and the above conditions are satisfied with respect to the pressure and temperature of the second fuel tank, exhaust heat passing through the vicinity of the second fuel tank is performed by executing the exhaust heat increase control. Configured to heat the second fuel tank by a flow;
Further, the control means supplies the first and second fuels to the engine at a predetermined ratio at the time of engine steady operation in which the engine is operated at a predetermined rotation speed, and at the time of executing the exhaust heat increase control, A control device for a gaseous fuel engine, characterized in that, while operating the engine at the predetermined rotational speed, the supply ratio of the fuel having the higher calorific value is increased with respect to the predetermined ratio. .
請求項記載の気体燃料エンジンの制御装置において、
上記車両は、上記駆動モータが、上記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シリーズハイブリッド車両であり、
上記エンジンは、上記気体燃料として、第1燃料及び第2燃料を使用するものであり、
上記燃料タンクは、上記第1燃料を貯留する第1燃料用タンクと、上記第2燃料を貯留する第2燃料用タンクとを含み、
上記圧力検出手段は、上記第1燃料用タンク内及び上記第2燃料用タンク内の圧力をそれぞれ検出するように構成され、
上記温度検出手段は、上記第1燃料用タンク内及び上記第2燃料用タンク内の温度をそれぞれ検出するように構成され、
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を更に備え、
上記制御手段は、上記第1燃料用タンク内の圧力及び温度について上記条件が成立したときには、上記排気熱増大制御を実行することで、該第1燃料用タンクの近傍を通る排気流により該第1燃料用タンクを加温するとともに、上記第2燃料用タンク内の圧力及び温度について上記条件が成立したときには、上記排気熱増大制御を実行することで、該第2燃料用タンクの近傍を通る排気流により該第2燃料用タンクを加温するように構成され、
更に上記制御手段は、上記エンジンを所定回転数で運転するエンジン定常運転時に、上記第1及び第2燃料を所定の比率でもって上記エンジンに供給しかつ上記エンジンの燃焼室内の燃焼空燃比を所定空燃比にするとともに、上記排気熱増大制御の実行時には、上記エンジンを上記所定回転数で運転しながら、上記残量検出手段により検出される残量が多い方の燃料の供給量を、上記エンジン定常運転時よりも増量するように構成されていることを特徴とする気体燃料エンジンの制御装置。
The control device for a gaseous fuel engine according to claim 3 ,
The vehicle is a series hybrid vehicle in which the drive motor is driven by at least one of the electric power discharged from the battery and the electric power generated by the generator.
The engine uses a first fuel and a second fuel as the gaseous fuel,
The fuel tank includes a first fuel tank that stores the first fuel, and a second fuel tank that stores the second fuel,
The pressure detecting means is configured to detect pressures in the first fuel tank and the second fuel tank, respectively.
The temperature detecting means is configured to detect temperatures in the first fuel tank and the second fuel tank, respectively.
Further comprising remaining amount detecting means for detecting the remaining amounts of the first fuel and the second fuel,
The control means executes the exhaust heat increase control when the above conditions are satisfied with respect to the pressure and temperature in the first fuel tank, thereby performing the exhaust flow through the vicinity of the first fuel tank. When one fuel tank is heated and the above conditions are satisfied with respect to the pressure and temperature in the second fuel tank, the exhaust heat increase control is executed to pass the vicinity of the second fuel tank. The second fuel tank is configured to be heated by the exhaust flow,
Further, the control means supplies the first and second fuels to the engine at a predetermined ratio and operates at a predetermined combustion air-fuel ratio in the combustion chamber of the engine when the engine is operated at a predetermined rotational speed. When the exhaust gas heat increase control is executed, the fuel supply amount of the fuel with the larger remaining amount detected by the remaining amount detecting means is set while the engine is operated at the predetermined rotational speed. A control device for a gaseous fuel engine, wherein the control device is configured to increase the amount of fuel during steady operation.
請求項記載の気体燃料エンジンの制御装置において、
上記車両は、上記駆動モータが、上記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シリーズハイブリッド車両であり、
上記エンジンは、上記気体燃料として、第1燃料と、該第1燃料に対して、着火性が低くかつ単位体積当たりの発熱量が高い第2燃料とを使用するものであり、
上記燃料タンクは、上記第1燃料を貯留する第1燃料用タンクと、上記第2燃料を貯留する第2燃料用タンクとを含み、
上記圧力検出手段は、上記第1燃料用タンク内及び上記第2燃料用タンク内の圧力をそれぞれ検出するように構成され、
上記温度検出手段は、上記第1燃料用タンク内及び上記第2燃料用タンク内の温度をそれぞれ検出するように構成され、
上記制御手段は、上記第1燃料用タンク内の圧力及び温度について上記条件が成立したときに、上記排気熱増大制御を実行することで、該第1燃料用タンクの近傍を通る排気流により該第1燃料用タンクを加温するように構成され、
更に上記制御手段は、上記エンジンを所定回転数で運転するエンジン定常運転時に、上記第1及び第2燃料を所定の比率でもって上記エンジンに供給するとともに、上記排気熱増大制御の実行時には、上記エンジンを上記所定回転数で運転しながら、上記所定の比率に対して上記第2燃料の供給割合を高くするように構成されていることを特徴とする気体燃料エンジンの制御装置。
The control device for a gaseous fuel engine according to claim 3 ,
The vehicle is a series hybrid vehicle in which the drive motor is driven by at least one of the electric power discharged from the battery and the electric power generated by the generator.
The engine uses, as the gaseous fuel, a first fuel and a second fuel having a low ignitability and a high calorific value per unit volume with respect to the first fuel,
The fuel tank includes a first fuel tank that stores the first fuel, and a second fuel tank that stores the second fuel,
The pressure detecting means is configured to detect pressures in the first fuel tank and the second fuel tank, respectively.
The temperature detecting means is configured to detect temperatures in the first fuel tank and the second fuel tank, respectively.
The control means executes the exhaust heat increase control when the above conditions are satisfied with respect to the pressure and temperature in the first fuel tank, thereby causing the exhaust flow to pass through the vicinity of the first fuel tank. Configured to heat the first fuel tank;
Further, the control means supplies the first and second fuels to the engine at a predetermined ratio at the time of engine steady operation in which the engine is operated at a predetermined rotation speed, and at the time of executing the exhaust heat increase control, A control device for a gaseous fuel engine, wherein the second fuel supply rate is increased with respect to the predetermined ratio while the engine is operated at the predetermined rotation speed.
請求項1〜のいずれか1つに記載の気体燃料エンジンの制御装置において、
上記エンジンは、上記排気流が流れる排気経路として、上記燃料タンクの近傍を通る近接経路と、該近接経路よりも該燃料タンクから離れた位置を通る遠隔経路とを有し、
上記排気経路を、上記近接経路と上記遠隔経路とに切り換える排気経路切換装置を更に備え、
上記制御手段は、上記排気経路切換装置の作動を制御する切換装置制御部を含み、
上記切換装置制御部は、上記排気熱増大制御の実行時には、上記排気経路を上記近接経路に切り換える一方、上記排気熱増大制御の非実行時には、上記排気経路を上記遠隔経路に切り換えるように構成されていることを特徴とする気体燃料エンジンの制御装置。
In the control apparatus of the gaseous fuel engine as described in any one of Claims 1-6 ,
The engine has, as an exhaust path through which the exhaust flow flows, a proximity path that passes through the vicinity of the fuel tank and a remote path that passes through a position farther from the fuel tank than the proximity path,
An exhaust path switching device that switches the exhaust path between the proximity path and the remote path;
The control means includes a switching device control unit that controls the operation of the exhaust path switching device,
The switching device control unit is configured to switch the exhaust path to the proximity path when the exhaust heat increase control is executed, and to switch the exhaust path to the remote path when the exhaust heat increase control is not executed. A control device for a gaseous fuel engine.
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