JP2008014162A - デュアルフューエルエンジンの制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】人間工学的に好ましい運転状態を維持しつつ燃料切換時の過度なトルク変動を可及的に防止し、もって、安全走行を実現すること。
【解決手段】気体燃料からガソリンに使用燃料が切り換えられた際に、切換直前の目標トルクを維持する。その後、時間の経過とともに徐々に目標トルクの設定要素をガソリンによるトルク特性に復帰させる。このため、気体燃料からガソリンに使用燃料が切り換えられた場合でも、乗員が大きなトルクショックを受ける虞はない。さらに、気体燃料からガソリンに使用燃料が切り換えられた後、目標トルクの設定要素を時間の経過とともに徐々にガソリンによるトルク特性に復帰させるので、乗員に違和感を与えることなく、ガソリン本来のトルク特性で車両を走行させることが可能になる。
【選択図】図１２

Description

本発明はデュアルフューエルエンジンの制御装置に関する。

水素ガスや天然ガス等の気体燃料をガソリンと併用するエンジンが知られている。

例えば、特許文献１に開示されたエンジンでは、気体燃料を収容する気体タンクとガソリン燃料を収容するガソリンタンクとを併存させ、所定の条件が成立したとき（例えば操縦者のマニュアル操作が実行されたとき）に両タンクから供給される燃料が択一的に切り換えられるように構成されている。
特開２００３−２９３８０７号公報

ところで、上述のように燃料の切換が実行された場合、燃料の性質が異なるために、切換前により得られているエンジンの運転状態を継続したり、円滑に変更したりすることができないことがある。

例えば、ガソリンと気体燃料とでは、同じ条件では、ガソリンを使用した方がエンジンの出力は高くなる。そのため、気体燃料からガソリンに使用燃料を切り換えると、大きなトルクショックが生じる場合がある。従って、同じアクセル開度であっても、燃料の切換時に車両が急加速し、乗員に大きな衝撃を与えたり、先行車両に急接近したりすることになる。

その一方で、大きな出力が要求される場合や、気体燃料の残量が少なくなってきた場合等、操縦者が使用燃料を気体燃料からガソリンに切り換えるニーズは少なからず存在する。また、マニュアル操作で燃料が切り換えられる方式の場合、操縦者が不用意に使用燃料を切り換えた場合の安全対策を講じる必要もある。

本発明は上述したニーズに鑑みてなされたものであり、人間工学的に好ましい運転状態を維持しつつ燃料切換時の過度なトルク変動を可及的に防止し、もって、安全走行を実現することのできるデュアルフューエルエンジンの制御装置を提供することを課題としている。

上記課題を解決するために本発明は、使用燃料として、気体燃料とガソリンとを切換可能としたデュアルフューエルエンジンの制御装置であって、所定の条件が満たされたときに使用燃料の切換を実行する燃料切換手段と、自車両の運転状態を検出する運転状態検出手段と、前記運転状態検出手段の検出に基づき、前記燃料切換手段に設定されている使用燃料によるトルク特性を設定要素として前記エンジンの目標トルクを設定する目標トルク設定手段と、気体燃料からガソリンに使用燃料が切り換えられた際に、切換直前の目標トルクを維持するように前記目標トルク設定手段の設定を補正する加速緩和手段と、気体燃料からガソリンに使用燃料が切り換えられた後、前記加速緩和手段による目標トルクの設定要素を時間の経過とともに徐々にガソリンによるトルク特性に復帰させる設定要素復帰手段とを備えていることを特徴とするデュアルフューエルエンジンの制御装置である。この態様では、目標トルク設定手段は、使用燃料によるトルク特性を設定要素として、エンジンの目標トルクを設定する。ここで、使用燃料が気体燃料からガソリンに切り換えられた場合には、加速緩和手段が、切換直前の目標トルクを維持するように前記目標トルク設定手段の設定を補正する。このため、気体燃料からガソリンに使用燃料が切り換えられた場合でも、乗員が大きなトルクショックを受ける虞はない。さらに、設定要素復帰手段が、気体燃料からガソリンに使用燃料が切り換えられた後、加速緩和手段による目標トルクの設定要素を時間の経過とともに徐々にガソリンによるトルク特性に復帰させるので、乗員に違和感を与えることなく、ガソリン本来のトルク特性で車両を走行させることが可能になる。

好ましい態様において、前記気体燃料からガソリンに使用燃料が切り換えられた際に、現在の運転状態における気体燃料でのエンジントルクとガソリンに切り換えた場合のエンジントルクとのトルク差が所定のギャップ値以上のときに前記加速緩和手段を作動させる加速緩和制御手段を備えている。この態様では、例えば、車速やアクセル開度が小さく、ガソリンに切り換えても切換後に急加速が生じないような運転領域では、加速緩和処理が実行されないので、使用燃料の切換後に必要以上にエンジントルクが低減することはない。そのため、切換後のエンジントルクが小さくなっていることに対する違和感の防止と、想定外の急加速の発生防止とを両立することが可能になる。

好ましい態様において、乗員の加速要求に関連する値を検出する加速要求検出手段と、前記加速要求検出手段が検出した加速要求に関する値が所定値以上である場合には、前記加速緩和手段の作動を禁止する加速緩和禁止手段とを備えている。この態様では、乗員がガソリンで運転することによる急加速を求めている場合には、加速緩和禁止手段が加速緩和手段の作動を禁止する結果、使用燃料の切換に起因して目標トルクが小さくなることはなく、乗員の要求に応じた急加速を実現することが可能になる。

以上説明したように、本発明は、気体燃料からガソリンに使用燃料が切り換えられた場合でも、人間工学的に好ましい運転状態を維持しつつ燃料切換時の過度なトルク変動を可及的に防止し、もって、安全走行を実現することができるという顕著な効果を奏する。

以下、添付図面を参照しながら本発明の好ましい実施の形態について説明する。

図１は本発明の実施の一形態に係るエンジンの概略構成を示す平面略図である。また、図２は同エンジンを模式的に示したブロック図である。

図１を参照して、同図に示す車両１０には、エンジンルーム１１とトランクルーム１２とが設けられている。エンジンルーム１１には、図略のフレームに支持されたエンジン本体１４が配置されている。

図２を参照して、エンジン本体１４は、ロータリーエンジンである。このエンジン本体１４は、２つのロータハウジング（図２では、展開された状態で模式的に示している）１５を３つのサイドハウジング（図示せず）の間に重ね合わせて一体化し、その間に形成される２つのロータ収容室１６を形成した２ロータタイプのものである。

ロータ収容室１６は、トロコイド内周面を有する繭状を呈しており、その内部には、ロータ１７が収容されている。

ロータ１７は、特殊鋳鉄製品であり、各頂部に固定されたアペックスシールをロータ収容室１６の内周面に常時摺接させた状態で偏心周回するものである。このロータ１７は、ロータ収容室１６内に３つの燃焼室を区画している。ロータハウジング１５には、これら３つの燃焼室に対応して、それぞれに一対の点火プラグ１８と、気体燃料噴射弁１９とが接続されている。気体燃料噴射弁１９は、本実施形態の骨子である気体燃料システム３０から供給された気体燃料（本実施形態では水素）を燃焼室に直接噴射する直噴式のものである。

ロータ１７の中央部には、インターナルギアが形成されており、サイドハウジングに形成された固定ギアと噛合することにより、正確な周回軌道が維持されている。さらにロータ１７の中央部には、エキセントリックシャフト２０が嵌合している。

各ロータ収容室１６には、吸気管２１と図略の排気管とが接続されている。この吸気管２１を介して、新気が燃焼室内に導入されるとともに、排気管を通して既燃ガスが排出されるように構成されている。

各吸気管２１には、ガソリン燃料を噴射するためのポート燃料噴射弁２２が取り付けられている。各吸気管２１は、吸気上流管２３の下流端からロータ収容室１６毎に分岐している。この吸気上流管２３には、スロットル弁２４が設けられており、アクチュエータ２５で開閉駆動されるようになっている。

点火プラグ１８、燃料噴射弁１９および２２、並びにアクチュエータ２５は、詳しくは後述する制御ユニット（ＰＣＭ）１００によって運転制御されるように構成されている。

次に、図１を参照して、気体燃料噴射弁１９に気体燃料を供給するための気体燃料システム３０について説明する。

図１に示すように、気体燃料システム３０は、トランクルーム１２に配置された気体燃料タンク３１を備えている。気体燃料タンク３１の容積は、例えば６０リットルであり、内部には、気体燃料としての水素が約３５ＭＰａで充填されている。

気体燃料タンク３１には、電磁的制御により開閉可能な元弁３２が取り付けられており、この元弁３２は、車両１０の前後方向に延びて、気体燃料噴射弁１９に接続される供給管３３に接続されている。供給管３３の上流側（トランクルーム１２内）には、元弁３２から吐出された気体燃料を例えば０．６ＭＰａに減圧する減圧弁３４が設けられている。

供給管３３には、エンジンルーム１１内に配置された遮断弁３５が接続されている。遮断弁３５は、電磁的制御により、供給管３３を開閉するものであり、これによって、エンジン本体１４の停止時に気体燃料が漏洩するのを防止するようにしている。

次に、車両１０には、ガソリンを貯留するガソリンタンク４０が設けられており、図略のガソリン供給システムにより、このガソリンタンク４０内のガソリンが、エンジン本体１４に設けられたポート燃料噴射弁２２から噴射されるように構成されている。

本実施形態において、ガソリンと気体燃料との切換は、図略のインストゥルメントパネルに設けられた燃料切換スイッチ４１のマニュアル操作で実行されるようになっている。

さらに、車両１０には、周知のブレーキランプ４２が設けられている。

図１および図２を参照して、制御ユニット１００は、マイクロプロセッサ、主記憶装置、補助記憶装置、および入出力装置を主要素とするユニットである。制御ユニット１００に接続される入力要素としては、燃料切換スイッチ４１と、アクセル開度センサＳＷ４と、エンジン回転速度センサＳＷ５と、車速センサＳＷ６と、スロットル開度センサＳＷ７とが含まれている。また、制御ユニット１００に接続される出力要素としては、上述した点火プラグ１８、燃料噴射弁１９および２２、アクチュエータ２５、気体燃料タンク３１の元弁３２、遮断弁３５、並びにブレーキランプ４２が含まれている。

図３は目標トルクＴとスロットル開度Ｋとの関係を示す特性図である。

次に、図３を参照して、制御ユニット１００の補助記憶装置には、燃料の切換制御を実行するためのガソリンマップＭｇおよび気体燃料マップＭｈ（図６、図１２参照）が記憶されている。各マップＭｇ、Ｍｈは、エンジンの目標トルクＴｉとスロットル開度Ｋとの関係を実験値に基づいて作成されたものである。

ガソリンマップＭｇは、図３のガソリン特性Ｇ１〜Ｇ３に基づいて設定されたものである。気体燃料マップＭｈは、図３の気体燃料特性Ｈ１〜Ｈ３に基づいて設定されたものである。図示の例において、Ｇ１、Ｈ１はエンジン回転速度Ｖが１０００ｒｐｍ、Ｇ２、Ｈ２は２５００ｒｐｍ、Ｇ３、Ｈ３は４０００ｒｐｍである。

図４はアクセル開度ＡＯＦと車速Ｖとの関係を示す等トルク線図であり、（Ａ）はガソリンの特性、（Ｂ）は気体燃料の特性である。

次に、図４を参照して、制御ユニット１００の補助記憶装置には、燃料切換時にトルク変動を低減するためのトルク制御マップＭｔ（図１３参照）が記憶されている。トルク制御マップＭｔは、アクセル開度ＡＯＦと車速Ｖとの関係から、気体燃料からガソリンに使用燃料が切り換えられた際、トルクの急速な変動を吸収するためのものである。図示の通り、一方の特性図には、他方の特性図における等トルクが設定されており、Ｇ１はＨ１と等しく、Ｇ２はＨ２と等しく、以下、同様にＧｎはＨｎ（但しｎは整数）とトルクが等しくなっている。図４（Ａ）（Ｂ）に基づくデータでトルク制御マップＭｔを構成することにより、ある目標トルクＴｉで走行中の車両の使用燃料が気体燃料からガソリンに変更された場合、切換直後に目標トルクＴｉの値が等しくなるようなアクセル開度ＡＯＦと車速Ｖとを選定し、後述するように気体燃料からガソリンに使用燃料の切換が行われる際、トルク変動を緩慢にして、ショックを緩衝することが可能になる。

さらに制御ユニット１００には、現在選択されている燃料の種類を識別するための識別子となる燃料フラグを記憶する不揮発性メモリが補助記憶装置の一部として含まれている。

図５は、本実施形態に係るエンジンのトルク制御のフローチャートである。

図５を参照して、エンジン本体１４の運転時においては、制御ユニット１００は、燃料フラグを参照し、何れの燃料が選択されているか否かが判定される（ステップＳ２０）。次いで、選択されている燃料（例えば、ガソリン）に対応するマップＭを設定する（ステップＳ２１）。このステップＳ２１では、使用燃料がガソリンである場合には、ガソリンマップＭｇがマップＭと設定され、気体燃料である場合には、気体燃料マップＭｈがマップＭと設定される。

次いで、制御ユニット１００は、燃料フラグが更新されたか否かを判定する（ステップＳ２２）。このステップＳ２２で燃料フラグが更新されていた場合、すなわち、操縦者が燃料切換スイッチ４１を操作した場合（ステップＳ２２においてＹＥＳの場合）、制御ユニット１００は、さらに使用燃料の切換がガソリンから気体燃料であるか否かを判定する（ステップＳ２３）。そして、後述するように、ガソリンから気体燃料に使用燃料が切り換えられた場合（ステップＳ２３においてＹＥＳの場合）には、図６で示すフローチャートが実行され、気体燃料からガソリンに使用燃料が切り換えられた場合（ステップＳ２３においてＮＯの場合）には、図１２で示すフローチャートが実行される。

他方、ステップＳ２２で燃料フラグが更新されていない場合、すなわち、燃料切換スイッチ４１が操作されていない場合（ステップＳ２２においてＮＯの場合）、制御ユニット１００は、現在のスロットル開度Ｋ、エンジン回転速度Ｎｅ、アクセル開度ＡＯＦ、車速Ｖをそれぞれアクセル開度センサＳＷ４、エンジン回転速度センサＳＷ５、車速センサＳＷ６、およびスロットル開度センサＳＷ７から読み取る（ステップＳ２４）。

次いで、読み取った値に基づき、現在の走行状態に対応する目標トルクＴｉをマップＭに基づき設定する（ステップＳ２５）。

次いで、マップＭに基づき、設定された目標トルクＴｉに基づき、アクチュエータ２５を駆動し、スロットル弁２４を制御する（ステップＳ２６）。

次いで、アクチュエータ２５を駆動した後のスロットル開度Ｋとエンジン回転速度Ｎｅを再度、読み取る（ステップＳ２７）。

次いで、読み取ったスロットル開度Ｋとエンジン回転速度Ｎｅとに基づき、実トルクＴｑを演算する（ステップＳ２８）。

そして、演算された実トルクＴｑと目標トルクＴｉとを比較し、スロットル開度Ｋを補正して（ステップＳ２９）、ステップＳ２２に復帰することにより、目標トルクＴｉと実トルクＴｑとを合致させるためのフィードバック制御が実現される。

次に、図６を参照して、使用燃料がガソリンから気体燃料に切り換えられた場合、制御ユニット１００は、現在のスロットル開度Ｋおよびエンジン回転速度Ｎｅを読み取る（ステップＳ３０）。次いで、読み取った値からガソリンマップＭｇに基づき、目標トルクＴｉを設定する（ステップＳ３１）。

次いで、制御ユニット１００は、気体燃料マップＭｈに基づき、気体燃料によって得られる最大トルクＴｈを読み取る（ステップＳ３２）。次いで、制御ユニット１００は、目標トルクＴｉと最大トルクＴｈとのトルク差Ｔｇｐを演算する（ステップＳ３３）。

次いで、制御ユニット１００は、トルク差Ｔｇｐが予め設定されたギャップ値Ｔｓ未満であるか否かを判定する（ステップＳ３４）。

仮にトルク差Ｔｇｐがギャップ値Ｔｓ未満である場合（ステップＳ３４において、ＹＥＳの場合）、制御ユニット１００は、トルク差Ｔｇｐの絶対値が最小となるトルク値Ｔｈを目標トルクＴｉに設定する（ステップＳ３５）。その後、マップＭを気体燃料マップＭｈに更新し（ステップＳ３６）、ステップＳ２６に復帰する。

他方、仮にトルク差Ｔｇｐがギャップ値Ｔｓ以上である場合（ステップＳ３４において、ＮＯの場合）、制御ユニット１００は、ブレーキランプ４２を強制的に点灯し（ステップＳ３７）、次いで警告解除処理サブルーチンＳ３８を実行した後、ステップＳ３５に移行する。このブレーキランプ４２の強制的な点灯により、制御ユニット１００は、自車両減速報知手段として機能することになる。

図７は、図６のステップＳ３５、Ｓ３６が実行される場合の具体例を示すタイミングチャートであり、図８は、図６のステップＳ３５を説明するための特性図である。

まず、図７を参照して、アクセル開度ＡＯＦが小さい定常走行時において、操縦者がタイミングｔ１で使用燃料をガソリンから気体燃料に切り換えた場合、トルク差Ｔｇｐは、比較的小さいので、実トルクＴｑは、比較的速やかにガソリンでの走行時と同じレベルに復帰し、車速Ｖも殆ど変化しない。そのため、後述するブレーキランプ４２の点灯制御はこのケースでは実行されることはない。この結果、後続する車両の操縦者に対する過度の警告を抑制することが可能になる。

ここで、図８を参照して、Ｔｇｐが小さい場合でも、何等、移行時にトルク設定制御を実行しなければ、制御ポイントは、仮想線で示すようになり、大きなトルクショックが発生し得ることになる。これに対して本実施形態では、図６のステップＳ３５を採用することにより、切換時のトルク差Ｔｇｐを可及的に低減することが可能になる。なお、定常走行時においては、まれにＴｇｐの値がマイナスになる場合もあるが、ステップＳ３５では、絶対値を最小とすることとしているので、その場合では、Ｔｇｐが０となるように制御ポイントが移行することになる。

図９は、図６における警告解除サブルーチンのフローチャートである。

次に、図９を参照して、図６の警告解除処理サブルーチンＳ３８において、制御ユニット１００は、まず、所定タイミングにて車速Ｖ１を読み取る（ステップＳ３８１）。次いで、制御ユニット１００は、車速Ｖ１を読み取ってから所定時間（図示の例では０．１秒）経過するのを待機し（ステップＳ３８２）、経過した場合には、経過後の車速Ｖ２を読み取る（ステップＳ３８３）。次いで、制御ユニット１００は、車速Ｖ１、Ｖ２から減速度-ｄｖを演算する（ステップＳ３８４）。次いで、演算された減速度-ｄｖの絶対値を所定の変化率ｄｖｓと比較し、減速度−ｄｖの勾配が低減しているか否かを判定する（ステップＳ３８５）。仮に減速度の絶対値が変化率ｄｖｓ以下に低減した場合（ステップＳ３８５において、ＹＥＳ）、制御ユニット１００は、ブレーキランプ４２を消灯する（ステップＳ３８６）。この結果、必要以上にブレーキランプ４２を点灯させて、後続車の操縦者を煩わせるむだを回避することが可能になる。他方、減速度の絶対値が依然高い場合（ステップＳ３８５において、ＮＯ）、制御ユニット１００は、ステップＳ３８３で読み取った車速Ｖ２を初期の車速Ｖ１に更新し（ステップＳ３８７）、ステップＳ３８２に復帰する。

次に、図１０および図１１を参照して、ブレーキランプの点灯を要する具体例について説明する。

図１０は図６のステップＳ３７、Ｓ３８が実行される場合の具体例を示すタイミングチャートであり、図１１は図６のステップＳ３７、Ｓ３８が実行される場合の具体例を示すための特性図である。

図１０および図１１を参照して、例えば、車両１０の運転状態が加速中である場合、タイミングｔ２で使用燃料がガソリンから気体燃料に切り換えられると、スロットル開度Ｋを全開（ＷＴＯ）にしても、大きなトルク差Ｔｇｐが生じることになる。この場合には、使用燃料が切り換えられた時点でブレーキランプ４２が点灯される（図６のステップＳ３７）。

その後、車速Ｖが漸減し、減速度-ｄｖの絶対値が小さくなると、警告解除処理サブルーチンＳ３８の制御により、ブレーキランプ４２が消灯される。

次に、図１２、図１３、および図１４を参照して、使用燃料が気体燃料からガソリンに切り換えられた場合の制御について説明する。

図１２は本実施形態において、使用燃料が気体燃料からガソリンに切り換えられた場合におけるトルク制御のフローチャートである。また、図１３は図１２における加速緩和処理サブルーチンのフローチャートである。図１４は使用燃料が気体燃料からガソリンに切り換えられた場合の制御を説明するための特性図である。

まず、図１２を参照して、操縦者が使用燃料を気体燃料からガソリンに切り換えた場合、制御ユニット１００は、現在のスロットル開度Ｋとエンジン回転速度Ｎｅとを読み取る（ステップＳ４０）。次いで、読み取った値から気体燃料マップＭｈに基づき、目標トルクＴｉを設定する（ステップＳ４１）。

次いで、制御ユニット１００は、ガソリンマップＭｇに基づき、目標トルクＴｉに対応するスロットル開度Ｋとエンジン回転速度Ｎｅとによって出力されるガソリンでのトルクＴｇを求める（ステップＳ４２）。次いで、制御ユニット１００は、目標トルクＴｉとトルクＴｇとのトルク差Ｔｇｐを演算する（ステップＳ４３）。

次いで、制御ユニット１００は、トルク差Ｔｇｐが予め設定されたギャップ値Ｔｓ未満であるか否かを判定する（ステップＳ４４）。

仮にトルク差Ｔｇｐがギャップ値Ｔｓ未満である場合（ステップＳ４４において、ＹＥＳの場合）、制御ユニット１００は、トルク差Ｔｇｐの絶対値が最小となるトルク値Ｔｇを目標トルクＴｉに設定する（ステップＳ４５）。その後、マップＭをガソリンマップＭｇに更新し（ステップＳ４６）、ステップＳ２６に復帰する。

他方、仮にトルク差Ｔｇｐがギャップ値Ｔｓ以上である場合（ステップＳ４４において、ＮＯの場合）、制御ユニット１００は、加速緩和処理サブルーチンＳ４７を実行した後、ステップＳ４５に移行する。この加速緩和処理サブルーチンＳ４７を実行することにより、制御ユニット１００は、本発明における加速緩和手段を機能的に構成している。

次に、図１３および図１４を参照して、加速緩和処理サブルーチンＳ４７において、制御ユニット１００は、まず、切換直前の気体燃料による目標トルクＴｈを切換後の目標トルクＴｉに設定する（ステップＳ４７１）。その上で、マップＭをガソリンマップＭｇに設定し（ステップＳ４７２）、さらにトルク制御マップＭｔに基づき、ステップＳ４７１において設定した目標トルクＴｉと等しくなる等トルク線からＫを設定する（ステップＳ４７３）。

図４（Ａ）（Ｂ）を参照して、この制御では、仮に切換直前の気体燃料による目標トルクＴｈが図４（Ｂ）のＨ３であった場合、切換後の目標トルクＴｉは、現在のスロットル開度Ｋや車速Ｖの値に拘わらず、Ｇ３に設定され、このＧ３に基づいて、スロットル開度Ｋが制御されることになる。

図１３に戻って、次に、本実施形態においては、使用燃料の切換後にアクセル開度ＡＯＦが増加したか否かに基づいて、加速要求の有無を判定するように構成されている（ステップＳ４７４）。この判定において、加速要求があった場合には、燃料の切換に伴って車両１０が急加速することが乗員に認識されていると考えられるので、目標トルクＴｉをガソリンによるトルクＴｇに設定した後（ステップＳ４７５）、直ちに元のルーチンに復帰して、加速緩和処理を禁止するようにしているのである。

他方、ステップＳ４７４において、加速要求がなかった場合、制御ユニット１００は、所定時間が経過するのを待機する（ステップＳ４７６）。この所定時間は、例えば６０秒である。また、所定時間を定数ではなく、変数で設定してもよい。

所定時間が経過すると、制御ユニット１００は、目標トルクＴｉに所定の値ｎを加えた値を新たな目標トルクＴｉとして更新する（ステップＳ４７７）。

次いで、制御ユニット１００は、目標トルクＴｉが、燃料切換時の運転状態において、本来設定されるべきガソリンによるトルクＴｇに達しているか否かを判別する（ステップＳ４７８）。この判定は、ステップＳ４７３において、トルク制御マップＭｔを参照した際、アクセル開度ＡＯＦから本来設定されるべきガソリンによるトルクＴｇに相当するトルク線Ｇを読み取って記憶することにより、実現される。

仮に、目標トルクＴｉがトルクＴｇに達している場合（ステップＳ４７８においてＹＥＳの場合）には、制御ユニット１００の制御は、メインルーチンに復帰する。他方、目標トルクＴｉがトルクＴｇに達していない場合（ステップＳ４７８においてＮＯの場合）には、カウント時間をリセットし（ステップＳ４７９）、再度、ステップＳ４７４以降の制御を繰り返す。

図１４を参照して、加速緩和処理サブルーチンＳ４７が実行されると、使用燃料の切換に起因するトルク差Ｔｇｐを極限まで低減し、その後は、経時的に本来のトルクに復帰させることが可能になる。そのため、乗員は、違和感のないままスムーズに加速走行することが可能になる。

以上説明したように、本実施形態では、目標トルクＴｉ設定手段としての制御ユニット１００は、使用燃料によるトルク特性を設定要素として、エンジンの目標トルクＴｉを設定する。ここで、使用燃料が気体燃料からガソリンに切り換えられた場合には、上述した条件に基づいて、制御ユニット１００が加速緩和処理サブルーチンを実行し、切換直前の目標トルクＴｉを維持する。このため、気体燃料からガソリンに使用燃料が切り換えられた場合でも、乗員が大きなトルクショックを受ける虞はない。さらに、制御ユニット１００は、気体燃料からガソリンに使用燃料が切り換えられた後、加速緩和処理サブルーチンＳ４７による目標トルクＴｉの設定要素を時間の経過とともに徐々にガソリンによるトルク特性に復帰させるので、乗員に違和感を与えることなく、ガソリン本来のトルク特性で車両を走行させることが可能になる。

また、本実施形態では、制御ユニット１００が、気体燃料からガソリンに使用燃料が切り換えられた際に、現在の運転状態における気体燃料でのエンジントルクＴｈとガソリンに切り換えた場合のエンジントルクＴｇとのトルク差Ｔｇｐが所定のギャップ値Ｔｓ以上のときに加速緩和処理サブルーチンＳ４７を作動させる加速緩和制御手段としての機能を備えている。このため本実施形態では、例えば、車速やアクセル開度が小さく、ガソリンに切り換えても切換後に急加速が生じないような運転領域では、加速緩和処理が実行されないので、使用燃料の切換後に必要以上にエンジントルクが低減することはない。そのため、切換後のエンジントルクが小さくなっていることに対する違和感の防止と、想定外の急加速の発生防止とを両立することが可能になる。

また、本実施形態では、乗員の加速要求に関連する値を検出する加速要求検出手段としてのアクセル開度センサＳＷ４と、アクセル開度センサＳＷ４が検出した加速要求に関する値が所定値以上である場合には、加速緩和処理サブルーチンＳ４７の作動を禁止する加速緩和禁止手段とを備えている。このため本実施形態では、乗員がガソリンで運転することによる急加速を求めている場合には、加速緩和禁止手段が加速緩和処理サブルーチンＳ４７の作動を禁止する結果、使用燃料の切換に起因して目標トルクＴｉが小さくなることはなく、乗員の要求に応じた急加速を実現することが可能になる。ここで、「加速要求に関する値が所定値以上である」とは、図１３のステップＳ４７４で示したように、加速緩和処理サブルーチンＳ４７が実行されている間において、アクセル開度ＡＯＦが燃料切換時に比べて増加した場合等をいう。このように本実施形態では、加速要求をアクセル開度ＡＯＦの増量で判別しているので、操縦者の実感に近い状態で加速判定を実現することが可能になる。

以上説明したように、本実施形態では、気体燃料からガソリンに使用燃料が切り換えられた場合でも、人間工学的に好ましい運転状態を維持しつつ燃料の切換を実行し、もって、安全走行を実現することができるという顕著な効果を奏する。

上述した実施形態は本発明の好ましい具体例に過ぎず、本発明は上述した実施形態に限定されない。

例えば、使用燃料の切換方式は、上述した実施形態のような手動式に限らず、制御ユニットが運転状態に応じて自動的に切り換える自動式のものであってもよい。

その他、本発明の特許請求の範囲内で種々の変更が可能であることはいうまでもない。

本発明の実施の一形態に係るエンジンの概略構成を示す平面略図である。 同エンジンを模式的に示したブロック図である。 目標トルクとスロットル開度との関係を示す特性図である。 アクセル開度と車速との関係を示す等トルク線図であり、（Ａ）はガソリンの特性、（Ｂ）は気体燃料の特性である。 本実施形態に係るエンジンのトルク制御のフローチャートである。 本実施形態において、使用燃料がガソリンから気体燃料に切り換えられた場合におけるエンジンのトルク制御のフローチャートである。 図６のステップＳ３５、Ｓ３６が実行される場合の具体例を示すタイミングチャートである。 図６のステップＳ３５を説明するための特性図である。 図６における警告解除サブルーチンのフローチャートである。 図６のステップＳ３７、Ｓ３８が実行される場合の具体例を示すタイミングチャートである。 図６のステップＳ３７、Ｓ３８が実行される場合の具体例を示すための特性図である。 本実施形態において、使用燃料が気体燃料からガソリンに切り換えられた場合におけるトルク制御のフローチャートである。 図１２における加速緩和処理サブルーチンのフローチャートである。 使用燃料が気体燃料からガソリンに切り換えられた場合の制御を説明するための特性図である。

符号の説明

１０ 自車両
１４ エンジン本体
１９ 気体燃料噴射弁
２２ ポート燃料噴射弁
１００ 制御ユニット
ＡＯＦ アクセル開度
Ｇ１-Ｇ３ ガソリンのトルク特性
Ｈ１-Ｈ３ 気体燃料のトルク特性
Ｋ スロットル開度
Ｍ マップ
Ｍｇ ガソリンマップ
Ｍｈ 気体燃料マップ
Ｍｔ トルク制御マップ
Ｎｅ エンジン回転速度
Ｓ４７ 加速緩和処理サブルーチン
ＳＷ４ アクセル開度センサ
ＳＷ５ エンジン回転速度センサ
ＳＷ６ 車速センサ
ＳＷ７ スロットル開度センサ

Claims (3)

1. 使用燃料として、気体燃料とガソリンとを切換可能としたデュアルフューエルエンジンの制御装置であって、
   所定の条件が満たされたときに使用燃料の切換を実行する燃料切換手段と、
   自車両の運転状態を検出する運転状態検出手段と、
   前記運転状態検出手段の検出に基づき、前記燃料切換手段に設定されている使用燃料によるトルク特性を設定要素として前記エンジンの目標トルクを設定する目標トルク設定手段と、
   気体燃料からガソリンに使用燃料が切り換えられた際に、切換直前の目標トルクを維持するように前記目標トルク設定手段の設定を補正する加速緩和手段と、
   気体燃料からガソリンに使用燃料が切り換えられた後、前記加速緩和手段による目標トルクの設定要素を時間の経過とともに徐々にガソリンによるトルク特性に復帰させる設定要素復帰手段と
   を備えていることを特徴とするデュアルフューエルエンジンの制御装置。
2. 請求項１記載のデュアルフューエルエンジンの制御装置において、
   前記気体燃料からガソリンに使用燃料が切り換えられた際に、現在の運転状態における気体燃料でのエンジントルクとガソリンに切り換えた場合のエンジントルクとのトルク差が所定のギャップ値以上のときに前記加速緩和手段を作動させる加速緩和制御手段を備えていることを特徴とするデュアルフューエルエンジンの制御装置。
3. 請求項１または２記載のデュアルフューエルエンジンの制御装置において、
   乗員の加速要求に関連する値を検出する加速要求検出手段と、
   前記加速要求検出手段が検出した加速要求に関する値が所定値以上である場合には、前記加速緩和手段の作動を禁止する加速緩和禁止手段と
   を備えていることを特徴とするデュアルフューエルエンジンの制御装置。

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