JP6332839B2 - レンジエクステンダー用エンジンの制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、レンジエクステンダー用エンジンの制御装置に係わり、特に、電気自動車に搭載された発電機を駆動するためのエンジンを、発電要求に応じて制御するレンジエクステンダー用エンジンの制御装置に関する。

近年、電気自動車の航続距離を延伸するために、必要に応じてエンジンにより発電を行うレンジエクステンダーが提案されている。
レンジエクステンダーは、バッテリの残容量が低下したときや、比較的大きい電力が必要となる加速時や暖房時等、必要に応じてエンジンによる発電を行い、発電の必要がない場合にはエンジンを停止させる。即ち、レンジエクステンダー用エンジンは、短時間の運転と停止を頻繁に繰り返す（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１５−１６８３７９号公報

冷間時に上記のような短時間の運転及び停止を行うと、混合気の燃焼により生じた水分が燃焼室の壁面に結露し、エンジン停止後も水蒸気として排気されずに壁面上に残留することがある。特に、点火プラグの近傍に生じた結露が残留すると、水分が点火プラグの中心電極と碍子との間に浸透する可能性がある。この場合、浸透した水分がエンジン運転時の温度上昇によって熱膨張し、碍子に高い応力が加わり、碍子が割れてしまう。

本発明は、上述した従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、エンジンの短時間の運転及び停止を行う場合でも、点火プラグの近傍に生じた結露が残留することを防止し、点火プラグの破損を防止することができる、レンジエクステンダー用エンジンの制御装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明のレンジエクステンダー用エンジンの制御装置は、電気自動車に搭載された発電機を駆動するためのエンジンを、発電要求に応じて制御するレンジエクステンダー用エンジンの制御装置であって、エンジンの冷却水の温度を取得する冷却水温度取得手段と、発電要求の発生から終了までの間におけるエンジンの実運転時間を取得する実運転時間取得手段と、冷却水温度に基づき設定されたエンジンの必要運転時間を取得する必要運転時間取得手段と、発電要求が終了した場合において、実運転時間が必要運転時間以上であるときにはエンジンを停止し、実運転時間が必要運転時間未満であるときには発電要求の発生からの経過時間が必要運転時間に到達するまでエンジンの運転を継続するエンジン制御手段と、を有し、さらに、冷却水温度に基づき設定されたエンジンの点火プラグの必要スパーク時間を取得する必要スパーク時間取得手段を有し、エンジン制御手段は、発電要求が終了した場合において、実運転時間が必要運転時間未満であり、且つ、エンジンの運転を継続することが不可能である場合、エンジンを停止し、必要スパーク時間の間点火プラグによるスパークを行う、ことを特徴とする。
このように構成された本発明においては、エンジン制御手段は、発電要求が終了した場合において、発電要求の発生から終了までの間におけるエンジンの実運転時間が、冷却水温度に基づき設定された必要運転時間以上であるときには、エンジンを停止し、実運転時間が必要運転時間未満であるときには、発電要求の発生からの経過時間が必要運転時間に到達するまでエンジンの運転を継続するので、冷間時にエンジンの短時間の運転及び停止を行うことによりエンジンの燃焼室内に結露が生じた場合においても、冷却水温度に応じた必要運転時間が経過するまでエンジンの運転を継続して燃焼室内の水分を蒸発させて排気することができ、これにより、エンジンの短時間の運転及び停止を行う場合でも、点火プラグの近傍に生じた結露が残留することを防止し、点火プラグの破損を防止することができる。
さらに、エンジン制御手段は、発電要求が終了した場合において、実運転時間が必要運転時間未満であり、且つ、エンジンの運転を継続することが不可能である場合、エンジンを停止し、冷却水温度に基づき設定された必要スパーク時間の間点火プラグによるスパークを行うので、冷間時にエンジンの短時間の運転及び停止を行うことによりエンジンの燃焼室内に結露が生じた場合において、発電要求がない状態でエンジンを運転することができない状況でも、冷却水温度に応じた必要スパーク時間の間点火プラグによるスパークを行うことで点火プラグ近傍の温度を上昇させ、点火プラグの近傍に結露した水分を蒸発させて排気することができ、これにより、エンジンの短時間の運転及び停止を行う場合でも、点火プラグの近傍に生じた結露が残留することを防止し、点火プラグの破損を防止することができる。

また、本発明において、好ましくは、必要運転時間は、冷却水の温度が高くなるほど短くなるように設定される。
このように構成された本発明においては、冷却水温度が相対的に高く、燃焼室内に結露した水分を蒸発させるのに要する時間が短い場合には必要運転時間を短縮し、冷却水温度が相対的に低く、燃焼室内に結露した水分を蒸発させるのに要する時間が長い場合には必要運転時間を延長することができ、これにより、発電要求が終了した後、燃焼室内に結露した水分を蒸発させるのに必要な時間だけエンジンの運転を継続することができる。したがって、燃費の悪化を抑制しつつ、点火プラグの近傍に生じた結露が残留することを防止し、点火プラグの破損を防止することができる。

また、本発明において、好ましくは、必要運転時間取得手段は、冷却水の温度と外気温とに基づき設定されたエンジンの必要運転時間を取得し、必要運転時間は、外気温が高くなるほど短くなるように設定される。
このように構成された本発明においては、外気温が相対的に高く、燃焼室内に結露した水分を蒸発させるのに要する時間が短い場合には必要運転時間を短縮し、外気温が相対的に低く、燃焼室内に結露した水分を蒸発させるのに要する時間が長い場合には必要運転時間を延長することができ、これにより、発電要求が終了した後、燃焼室内に結露した水分を蒸発させるのに必要な時間だけエンジンの運転を継続することができる。したがって、燃費の悪化を抑制しつつ、点火プラグの近傍に生じた結露が残留することを防止し、点火プラグの破損を防止することができる。

また、本発明において、好ましくは、必要スパーク時間は、冷却水の温度が高くなるほど短くなるように設定される。
このように構成された本発明においては、冷却水温度が相対的に高く、燃焼室内に結露した水分を蒸発させるのに要する時間が短い場合には必要スパーク時間を短縮し、冷却水温度が相対的に低く、燃焼室内に結露した水分を蒸発させるのに要する時間が長い場合には必要スパーク時間を延長することができ、これにより、発電要求が終了した後、燃焼室内に結露した水分を蒸発させるのに必要な時間だけ点火プラグによるスパークを行うことができる。したがって、スパークのための電力消費を抑制しつつ、点火プラグの近傍に生じた結露が残留することを防止し、点火プラグの破損を防止することができる。

また、本発明において、好ましくは、必要スパーク時間取得手段は、冷却水の温度と外気温とに基づき設定された点火プラグの必要スパーク時間を取得し、必要スパーク時間は、外気温が高くなるほど短くなるように設定される。
このように構成された本発明においては、外気温が相対的に高く、燃焼室内に結露した水分を蒸発させるのに要する時間が短い場合には必要スパーク時間を短縮し、外気温が相対的に低く、燃焼室内に結露した水分を蒸発させるのに要する時間が長い場合には必要スパーク時間を延長することができ、これにより、発電要求が終了した後、燃焼室内に結露した水分を蒸発させるのに必要な時間だけ点火プラグによるスパークを行うことができる。したがって、スパークのための電力消費を抑制しつつ、点火プラグの近傍に生じた結露が残留することを防止し、点火プラグの破損を防止することができる。

本発明によるレンジエクステンダー用エンジンの制御装置によれば、エンジンの短時間の運転及び停止を行う場合でも、点火プラグの近傍に生じた結露が残留することを防止し、点火プラグの破損を防止することができる。

本発明の実施形態による電気自動車の概略構成図である。 本発明の実施形態によるレンジエクステンダーのシステム構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態によるレンジエクステンダー用エンジンの制御装置がエンジンを制御するエンジン制御処理のフローチャートである。 エンジン水温とエンジンの必要運転時間との関係を示す線図である。 エンジン水温と点火プラグの必要スパーク時間との関係を示す線図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態によるレンジエクステンダー用エンジンの制御装置を説明する。

まず、図１により、本発明の実施形態によるレンジエクステンダー用エンジンの制御装置が適用された電気自動車について説明する。図１は、本発明の実施形態による電気自動車の概略構成図である。

図１に示すように、符号１は本発明の実施形態による電気自動車を示し、この電気自動車１は、エンジン３と、このエンジン３によって駆動されて発電するとともに、エンジン３の始動時にはスタータとしても作動可能なモータジェネレータ５と、モータジェネレータ５が発電した電力によって充電されるバッテリ７と、モータジェネレータ５の発電電力又はバッテリ７からの電力の少なくとも一方によって駆動輪９を駆動する走行用モータ１１とを備えている。

モータジェネレータ５、バッテリ７及び走行用モータ１１の間には、インバータ１３が設けられている。このインバータ１３を介して、モータジェネレータ５の発電電力が、バッテリ７及び／又は走行用モータ１１に供給されるとともに、バッテリ７からの電力が、モータジェネレータ５及び／又は走行用モータ１１に供給される。

エンジン３は、モータジェネレータ５による発電用にのみ使用される。本実施形態では、エンジン３は、水素タンク１５に貯留されている水素ガスを燃料として使用する水素エンジンである。レンジエクステンダーは、これらのエンジン３、モータジェネレータ５及び水素タンク１５を含んで構成される。

次に、図２により、本発明の実施形態によるレンジエクステンダーの構成を説明する。図２は、本発明の実施形態によるレンジエクステンダーのシステム構成を示すブロック図である。
図２に示すように、本実施形態のエンジン３は、ロータリピストンエンジンである。このエンジン３のロータとロータハウジングとの間に画成される３つの作動室（燃焼室）の内、吸気行程にある作動室に連通するように吸気通路１７が接続され、排気行程にある作動室に連通するように排気通路１９が接続されている。
吸気通路１７には、ステッピングモータ等のアクチュエータにより駆動されるスロットル弁２１が配設されている。また、吸気通路１７には、水素タンク１５から供給された水素を吸気通路１７内に噴射する予混合用インジェクタ２３が配設されている。この予混合用インジェクタ２３により噴射された水素は、空気と混合された状態（予混合状態）で吸気行程にある作動室に供給される。

また、エンジン３には、水素タンク１５から供給された水素を作動室内に直接噴射する直噴用インジェクタ２５と、作動室内の混合気の点火を行う点火プラグとが設けられている。

また、電気自動車１には、各種の状態を検出するセンサ１０１〜１０９が設けられている。これらセンサ１０１〜１０９は、具体的には以下の通りである。アクセル開度センサ１０１は、アクセルペダルの開度（ドライバがアクセルペダルを踏み込んだ量に相当する）であるアクセル開度を検出する。車速センサ１０３は、電気自動車１の速度（車速）を検出する。回転角センサ１０５は、エンジン３のエキセントリックシャフトの回転角度位置を検出する。外気温センサ１０７は、外気温を検出する。エンジン水温センサ１０９は、エンジン３の冷却水の温度（エンジン水温）を検出する。これらの各種センサ１０１〜１０９は、それぞれ、検出したパラメータに対応する検出信号をＰＣＭ（Power-train Control Module）２９に出力する。

ＰＣＭ２９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）、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、電気信号の入出力（Ｉ／Ｏ）バス等を備えている。ＰＣＭ２９は、各種センサ１０１〜１０９から入力された信号に基づいて、スロットル弁２１、予混合用インジェクタ２３、直噴用インジェクタ２５、点火プラグ２７に制御信号を出力してエンジン３を制御するとともに、インバータ１３に制御信号を出力してモータジェネレータ５及び走行用モータ１１を制御する。

ＰＣＭ２９は、インバータ１３を制御することにより、モータジェネレータ５の作動状態を、バッテリ７からの電力によりエンジン３を始動する状態と、エンジン３の動力により発電して電力をバッテリ７や走行用モータ１１に供給する状態とに切り換える。

また、ＰＣＭ２９は、バッテリ７の残容量（ＳＯＣ）や水素タンク１５内の水素残量に応じてインバータ１３を制御することにより、走行用モータ１１を、バッテリ７からの電力のみで駆動する状態と、モータジェネレータ５からの電力のみで駆動する状態と、バッテリ７及びモータジェネレータ５の両方からの電力で駆動する状態との間で切換える。
なお、ＰＣＭ２９は、本発明における「レンジエクステンダー用エンジンの制御装置」に相当し、本発明における「実運転時間取得手段」、「必要運転時間取得手段」及び「エンジン制御手段」として機能する。

次に、図３乃至図５により、レンジエクステンダー用エンジンの制御装置が行うエンジン制御処理について説明する。
図３は、本発明の実施形態によるレンジエクステンダー用エンジンの制御装置がエンジン３を制御するエンジン制御処理のフローチャートであり、図４は、エンジン水温とエンジン３の必要運転時間との関係を示す線図であり、図５は、エンジン水温と点火プラグ２７の必要スパーク時間との関係を示す線図である。

図３のエンジン制御処理は、電気自動車１のイグニッションがオンにされ、ＰＣＭ２９に電源が投入された場合に起動され、繰り返し実行される。
エンジン制御処理が開始されると、図３に示すように、ステップＳ１において、ＰＣＭ２９は、上述した各種センサ１０１〜１０９が出力した検出信号を、電気自動車１の運転状態に関する各種情報として取得する。

次に、ステップＳ２において、ＰＣＭ２９は、ステップＳ１において取得した情報に基づき、モータジェネレータ５に対する発電要求が発生したか否かを判定する。具体的には、ＰＣＭ２９は、バッテリ７の電流や電圧に基づきバッテリ７の残容量（ＳＯＣ）が所定の下限値未満まで低下したと判定した場合や、現在の車速、エンジン回転数、アクセル開度等に基づきドライバの加速要求レベルが所定のレベル以上であると判定した場合、あるいは暖房がＯＮにされた場合等、モータジェネレータ５による発電が必要な状況である場合に、発電要求が発生したと判定する。

その結果、発電要求が発生していない場合、エンジン３の運転を行う必要がないので、ＰＣＭ２９はエンジン制御処理を終了する。
一方、発電要求が発生した場合、ステップＳ３に進み、ＰＣＭ２９は、モータジェネレータ５をバッテリ７からの電力により駆動してエンジン３を始動し、エンジン３の運転を開始する。

次に、ステップＳ４において、ＰＣＭ２９は、モータジェネレータ５に対する発電要求が終了するまで待機する。具体的には、ＰＣＭ２９は、バッテリ７の残容量が所定値の下限値以上となった場合や、ドライバの加速要求レベルが所定のレベル未満であると判定した場合、あるいは暖房がＯＦＦにされた場合等、モータジェネレータ５による発電が不要となった場合に、発電要求が終了したと判定する。

発電要求が終了した場合、ステップＳ５に進み、ＰＣＭ２９は、発電要求の発生から終了までの間におけるエンジン３の運転時間（実運転時間）Ｔｒを取得する。例えば、ＰＣＭ２９は、ステップＳ２において発電要求が発生したことによりステップＳ３においてエンジン３を始動した時から、ステップＳ４において発電要求が終了した時までの時間をタイマにより取得する。

続いて、ステップＳ６において、ＰＣＭ２９は、冷間時に作動室内に結露した水分を蒸発させるために必要なエンジン３の運転時間（必要運転時間）Ｔｎを取得する。具体的には、ＰＣＭ２９は、エンジン水温と必要運転時間との関係を種々の外気温について規定したマップ（予め作成されてメモリなどに記憶されている）の中から、ステップＳ１において取得した現在の外気温に対応するマップを参照し、ステップＳ１において取得した現在のエンジン水温に対応する必要運転時間Ｔｎを取得する。

図４のマップに示すように、外気温が同一である場合には、エンジン水温が高いほど必要運転時間が短くなるように設定されている。これは、エンジン水温が高いほど、すなわち作動室の壁面の温度が高いほど、壁面上の水分が蒸発し易くなり、作動室内に結露した水分を蒸発させるのに要する時間が短くなるからである。
また、エンジン水温が同一である場合には、外気温が高いほど必要運転時間が短くなるように設定されている。これは、外気温が高いほど、運転停止後においてエンジン３が冷却され難くなり、作動室内に結露した水分を蒸発させるのに要する時間が短くなるからである。

図３に戻り、ステップＳ７において、ＰＣＭ２９は、ステップＳ５において取得した実運転時間ＴｒがステップＳ６において取得した必要運転時間Ｔｎ以上か否かを判定する。
その結果、実運転時間Ｔｒが必要運転時間Ｔｎ以上である場合、冷間時に作動室内に結露した水分は蒸発して排気されたと考えられるので、ステップＳ８に進み、ＰＣＭ２９はエンジン３を停止する。その後、ＰＣＭ２９は、エンジン制御処理を終了する。

一方、実運転時間Ｔｒが必要運転時間Ｔｎ以上ではない（実運転時間Ｔｒが必要運転時間Ｔｎ未満である）場合、冷間時に作動室内に結露した水分が作動室の壁面上に残留している可能性がある。そこで、ステップＳ９に進み、ＰＣＭ２９は、エンジン３の運転を継続することが可能か否かを判定する。具体的には、ＰＣＭ２９は、バッテリ７の残容量が所定の上限値未満でバッテリ７を充電可能であり、且つ、水素タンク１５内の水素残量が所定の下限値以上である場合、エンジン３の運転を継続することが可能と判定する。

その結果、エンジン３の運転を継続することが可能である場合、ステップＳ１０に進み、ＰＣＭ２９は、発電要求の発生からの経過時間が必要運転時間Ｔｎに到達するまで、エンジン３の運転を継続する。そして、発電要求の発生からの経過時間が必要運転時間Ｔｎに到達した後、ステップＳ８に進み、ＰＣＭ２９はエンジン３を停止する。

一方、ステップＳ９において、エンジン３の運転を継続することが不可能である場合、すなわち、バッテリ７の残容量が所定の上限値以上でバッテリ７を充電不可能である場合、又は、水素タンク１５内の水素残量が所定の下限値未満である場合、ステップＳ１１に進み、ＰＣＭ２９はエンジン３を停止する。

次に、ステップＳ１２において、ＰＣＭ２９は、冷間時に作動室内において点火プラグ２７の近傍に結露した水分を蒸発させるために必要な点火プラグ２７のスパーク時間（必要スパーク時間）Ｔｓを取得し、その必要スパーク時間Ｔｓの間、点火プラグ２７によるスパークを行う。ここで「スパーク時間」とは、スパークのための高電圧をイグニッションコイルから点火プラグ２７に断続的に供給することにより、点火プラグ２７がスパークを繰り返し継続する時間である。
具体的には、ＰＣＭ２９は、エンジン水温と必要スパーク時間との関係を種々の外気温について規定したマップ（予め作成されてメモリなどに記憶されている）の中から、ステップＳ１において取得した現在の外気温に対応するマップを参照し、ステップＳ１において取得した現在のエンジン水温に対応する必要スパーク時間Ｔｓを取得する。そして、その必要スパーク時間Ｔｓの間、点火プラグ２７によるスパークを行う。

図５のマップに示すように、外気温が同一である場合には、エンジン水温が高いほど必要スパーク時間が短くなるように設定されている。これは、エンジン水温が高いほど、すなわち作動室の壁面の温度が高いほど、壁面上の水分が蒸発し易くなり、作動室内に結露した水分を蒸発させるのに要する時間が短くなるからである。
また、エンジン水温が同一である場合には、外気温が高いほど必要スパーク時間が短くなるように設定されている。これは、外気温が高いほど、運転停止後においてエンジン３が冷却され難くなり、作動室内に結露した水分を蒸発させるのに要する時間が短くなるからである。

図３に戻り、ステップＳ１２の後、ＰＣＭ２９はエンジン制御処理を終了する。

次に、本発明の実施形態のさらなる変形例を説明する。
上述した実施形態においては、ＰＣＭ２９は、発電要求が終了したとき実運転時間Ｔｒが必要運転時間Ｔｎ未満である場合において、エンジン３の運転を継続することが可能である場合にエンジン３の運転を継続し、エンジン３の運転を継続することが不可能である場合にはエンジン３を停止して点火プラグ２７によるスパークを行うと説明したが、発電要求が終了したとき実運転時間Ｔｒが必要運転時間Ｔｎ未満である場合、運転継続の可否にかかわらずエンジン３を停止し、点火プラグ２７によるスパークを必要スパーク時間Ｔｓの間行うようにしてもよい。

また、上述した実施形態においては、エンジン３は、水素ガスを燃料とするロータリピストンエンジンであると説明したが、ガソリンやバイオメタノール等の他の燃料を使用するエンジンでもよく、レシプロエンジンでもよい。

次に、上述した本発明の実施形態及び本発明の実施形態の変形例によるレンジエクステンダー用エンジンの制御装置の効果を説明する。

まず、ＰＣＭ２９は、発電要求に応じてエンジン３を運転中に発電要求が終了した場合において、発電要求の発生から終了までの間におけるエンジン３の実運転時間Ｔｒが、エンジン水温に基づき設定された必要運転時間Ｔｎ以上であるときには、エンジン３を停止し、実運転時間Ｔｒが必要運転時間Ｔｎ未満であるときには、発電要求の発生からの経過時間が必要運転時間Ｔｎに到達するまでエンジン３の運転を継続するので、冷間時にエンジン３の短時間の運転及び停止を行うことによりエンジン３の作動室内に結露が生じた場合においても、エンジン水温に応じた必要運転時間Ｔｎが経過するまでエンジン３の運転を継続して作動室内の水分を蒸発させて排気することができ、これにより、エンジン３の短時間の運転及び停止を行う場合でも、点火プラグ２７の近傍に生じた結露が残留することを防止し、点火プラグ２７の破損を防止することができる。

特に、必要運転時間Ｔｎは、エンジン水温が高くなるほど短くなるように設定されるので、エンジン水温が相対的に高く、作動室内に結露した水分を蒸発させるのに要する時間が短い場合には必要運転時間Ｔｎを短縮し、エンジン水温が相対的に低く、作動室内に結露した水分を蒸発させるのに要する時間が長い場合には必要運転時間Ｔｎを延長することができ、これにより、発電要求が終了した後、作動室内に結露した水分を蒸発させるのに必要な時間だけエンジン３の運転を継続することができる。したがって、燃費の悪化を抑制しつつ、点火プラグ２７の近傍に生じた結露が残留することを防止し、点火プラグ２７の破損を防止することができる。

また、必要運転時間Ｔｎは、外気温が高くなるほど短くなるように設定されるので、外気温が相対的に高く、作動室内に結露した水分を蒸発させるのに要する時間が短い場合には必要運転時間Ｔｎを短縮し、外気温が相対的に低く、作動室内に結露した水分を蒸発させるのに要する時間が長い場合には必要運転時間Ｔｎを延長することができ、これにより、発電要求が終了した後、作動室内に結露した水分を蒸発させるのに必要な時間だけエンジン３の運転を継続することができる。したがって、燃費の悪化を抑制しつつ、点火プラグ２７の近傍に生じた結露が残留することを防止し、点火プラグ２７の破損を防止することができる。

また、ＰＣＭ２９は、発電要求が終了した場合において、実運転時間Ｔｒが必要運転時間Ｔｎ未満であり、且つ、エンジン３の運転を継続することが不可能である場合、エンジン３を停止し、エンジン水温に基づき設定された必要スパーク時間Ｔｓの間点火プラグ２７によるスパークを行うので、冷間時にエンジン３の短時間の運転及び停止を行うことによりエンジン３の作動室内に結露が生じた場合において、発電要求がない状態でエンジン３を運転することができない状況でも、エンジン水温に応じた必要スパーク時間Ｔｓの間点火プラグ２７によるスパークを行うことで点火プラグ２７近傍の温度を上昇させ、点火プラグ２７の近傍に結露した水分を蒸発させて排気することができ、これにより、エンジン３の短時間の運転及び停止を行う場合でも、点火プラグ２７の近傍に生じた結露が残留することを防止し、点火プラグ２７の破損を防止することができる。

特に、必要スパーク時間Ｔｓは、エンジン水温が高くなるほど短くなるように設定されるので、エンジン水温が相対的に高く、作動室内に結露した水分を蒸発させるのに要する時間が短い場合には必要スパーク時間Ｔｓを短縮し、エンジン水温が相対的に低く、作動室内に結露した水分を蒸発させるのに要する時間が長い場合には必要スパーク時間Ｔｓを延長することができ、これにより、発電要求が終了した後、作動室内に結露した水分を蒸発させるのに必要な時間だけ点火プラグ２７によるスパークを行うことができる。したがって、スパークのための電力消費を抑制しつつ、点火プラグ２７の近傍に生じた結露が残留することを防止し、点火プラグ２７の破損を防止することができる。

また、必要スパーク時間Ｔｓは、外気温が高くなるほど短くなるように設定されるので、外気温が相対的に高く、作動室内に結露した水分を蒸発させるのに要する時間が短い場合には必要スパーク時間Ｔｓを短縮し、外気温が相対的に低く、作動室内に結露した水分を蒸発させるのに要する時間が長い場合には必要スパーク時間Ｔｓを延長することができ、これにより、発電要求が終了した後、作動室内に結露した水分を蒸発させるのに必要な時間だけ点火プラグ２７によるスパークを行うことができる。したがって、スパークのための電力消費を抑制しつつ、点火プラグ２７の近傍に生じた結露が残留することを防止し、点火プラグ２７の破損を防止することができる。

また、ＰＣＭ２９は、発電要求が終了した場合、エンジン３を停止するとともに、実運転時間Ｔｒが必要運転時間Ｔｎ未満であるときにはエンジン水温に基づき設定された必要スパーク時間Ｔｓの間点火プラグ２７によるスパークを行うので、冷間時にエンジン３の短時間の運転及び停止を行うことによりエンジン３の作動室内に結露が生じた場合においても、エンジン水温に応じた必要スパーク時間Ｔｓの間点火プラグ２７によるスパークを行うことで点火プラグ２７近傍の温度を上昇させ、点火プラグ２７の近傍に結露した水分を蒸発させて排気することができ、これにより、エンジン３の短時間の運転及び停止を行う場合でも、余分な燃料を消費することなく点火プラグ２７の近傍に生じた結露が残留することを防止し、点火プラグ２７の破損を防止することができる。

１ 電気自動車
３ エンジン
５ モータジェネレータ
１５ 水素タンク
１７ 吸気通路
１９ 排気通路
２１ スロットル弁
２３ 予混合用インジェクタ
２５ 直噴用インジェクタ
２７ 点火プラグ
２９ ＰＣＭ
１０７ 外気温センサ
１０９ エンジン水温センサ

Claims (5)

1. 電気自動車に搭載された発電機を駆動するためのエンジンを、発電要求に応じて制御するレンジエクステンダー用エンジンの制御装置であって、
   上記エンジンの冷却水の温度を取得する冷却水温度取得手段と、
   上記発電要求の発生から終了までの間における上記エンジンの実運転時間を取得する実運転時間取得手段と、
   上記冷却水温度に基づき設定された上記エンジンの必要運転時間を取得する必要運転時間取得手段と、
   上記発電要求が終了した場合において、上記実運転時間が上記必要運転時間以上であるときには上記エンジンを停止し、上記実運転時間が上記必要運転時間未満であるときには上記発電要求の発生からの経過時間が上記必要運転時間に到達するまで上記エンジンの運転を継続するエンジン制御手段と、を有し、
   さらに、上記冷却水温度に基づき設定された上記エンジンの点火プラグの必要スパーク時間を取得する必要スパーク時間取得手段を有し、
   上記エンジン制御手段は、上記発電要求が終了した場合において、上記実運転時間が上記必要運転時間未満であり、且つ、上記エンジンの運転を継続することが不可能である場合、上記エンジンを停止し、上記必要スパーク時間の間上記点火プラグによるスパークを行う、ことを特徴とするレンジエクステンダー用エンジンの制御装置。
2. 上記必要運転時間は、上記冷却水の温度が高くなるほど短くなるように設定される、請求項１に記載のレンジエクステンダー用エンジンの制御装置。
3. 上記必要運転時間取得手段は、上記冷却水の温度と外気温とに基づき設定された上記エンジンの必要運転時間を取得し、
   上記必要運転時間は、上記外気温が高くなるほど短くなるように設定される、請求項２に記載のレンジエクステンダー用エンジンの制御装置。
4. 上記必要スパーク時間は、上記冷却水の温度が高くなるほど短くなるように設定される、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のレンジエクステンダー用エンジンの制御装置。
5. 上記必要スパーク時間取得手段は、上記冷却水の温度と外気温とに基づき設定された上記点火プラグの必要スパーク時間を取得し、
   上記必要スパーク時間は、上記外気温が高くなるほど短くなるように設定される、請求項４に記載のレンジエクステンダー用エンジンの制御装置。

Images