JP2017048727A - シリーズハイブリッド車両のエンジン制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高エンジン出力要求時において、シリーズハイブリッド車両１の乗員にエンジン音の上昇による違和感を与えないようにしつつ、燃費の悪化を出来る限り抑制する。
【解決手段】高エンジン出力要求時において、エンジン回転数の所定回転数に対する上昇量を設定回転数以下にすることで、上記高エンジン出力要求時のエンジン出力を達成可能であるときには、エンジン回転数を、該高エンジン出力要求時のエンジン出力を達成可能な回転数に高める第１の運転を実行する一方、上記上昇量を上記設定回転数よりも大きくしないと、上記高エンジン出力要求時のエンジン出力を達成することができないときには、エンジン１０を上記所定回転数で運転しつつ、第２燃料に対して単位体積当たりの発熱量が高い第１燃料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ストイキ空燃比にする第２の運転を実行する。
【選択図】図１

Description

本発明は、シリーズハイブリッド車両のエンジン制御装置に関する技術分野に属する。

従来より、エンジンと、該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車両駆動用の駆動モータとを有するシリーズハイブリッド車両が知られている（例えば、特許文献１参照）。このシリーズハイブリッド車両は、通常、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、エンジンを運転して該エンジンの出力によって上記発電機を介し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し、バッテリの残存容量（ＳＯＣ）が低くなって充電走行モードに切り換える際に、エンジンが運転されて発電機による発電が行われ、その発電電力がバッテリに供給されるとともに駆動モータにも供給される。特許文献１では、エンジンは、所定回転数（特許文献１では、１８００ｒｐｍ〜２２００ｒｐｍの範囲の回転数）で運転される。

また、上記エンジンとして、第１燃料と第２燃料とを用いる多種燃料エンジンが知られており、例えば特許文献２では、水素とメタンとを混合して用いる。

特開２０１４−２１０４５７号公報 特開２００４−１９０６４０号公報

上記シリーズハイブリッド車両において、エンジンは、通常、特許文献１のように所定回転数で定常運転することが好ましい。すなわち、その所定回転数を、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、燃費を向上させることができる。

また、上記シリーズハイブリッド車両のエンジンを、第１燃料と第２燃料とを用いる多種燃料エンジンとした場合においては、上記定常運転時に、第１及び第２燃料を所定の比率でもってエンジンに供給する。さらに、エミッションを向上させるために、上記定常運転時に、エンジンの燃焼室内の燃焼空燃比を所定のリーン空燃比にすることが好ましい。

ところで、例えば、バッテリ走行モードから充電走行モードに切り換えたときにおいて、特に、バッテリの残存容量が、バッテリ走行モードから充電走行モードに切り換るべき値よりも下回っている際には、バッテリの残存容量を出来る限り早期に該値以上になるようにすることが好ましい。このためには、エンジン出力を上記定常運転時よりも高くして、発電機による発電電力を上昇させることで、バッテリの充電電力を大きくする。

しかし、エンジン出力を上記定常運転時よりも高くする際に、単純にエンジン回転数を高くすると、車両の乗員にエンジン音の上昇による違和感を与えるとともに、燃費が悪化する懸念がある。

本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、エンジン定常運転時よりもエンジン出力を高くする要求がなされる高エンジン出力要求時において、車両の乗員にエンジン音の上昇による違和感を与えないようにしつつ、燃費の悪化を出来る限り抑制しようとすることにある。

上記の目的を達成するために、本発明では、第１燃料と第２燃料とがそれぞれ供給可能に構成されたエンジンと、該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車両駆動用の駆動モータとを有するシリーズハイブリッド車両のエンジン制御装置を対象として、上記第１燃料は、上記第２燃料に対して、単位体積当たりの発熱量が高い燃料であり、上記エンジンの作動を制御する制御手段を備え、上記制御手段は、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該エンジンの燃焼室内の燃焼空燃比を所定のリーン空燃比にしながら該エンジンを所定回転数で運転するエンジン定常運転時よりもエンジン出力を高くする要求がなされる高エンジン出力要求時において、上記所定の比率及び上記所定のリーン空燃比でもって、エンジン回転数を上記所定回転数よりも上昇させかつ該所定回転数に対する上昇量を、予め設定された設定回転数以下にすることで、上記高エンジン出力要求時のエンジン出力を達成可能であるときには、上記所定の比率及び上記所定のリーン空燃比でもって、エンジン回転数を、該高エンジン出力要求時のエンジン出力を達成可能な回転数に高める第１の運転を実行する一方、上記所定の比率及び上記所定のリーン空燃比では、エンジン回転数の上記所定回転数に対する上昇量を上記設定回転数よりも大きくしないと、上記高エンジン出力要求時のエンジン出力を達成することができないときには、上記エンジンを上記所定回転数で運転しつつ、上記所定の比率に対して上記第１燃料の供給割合を高くしかつ該エンジンの燃焼室内の燃焼空燃比をストイキ空燃比にする第２の運転を実行するように構成されている、という構成とした。

上記の構成により、エンジン回転数の上昇量が設定回転数以下である場合には、第１の運転を実行してエンジン回転数を上昇させても、その上昇量が小さいので、車両の乗員にエンジン音の上昇による違和感を与えないようにすることができるとともに、燃費の悪化を出来る限り抑制することができる。一方、上記所定の比率及び上記所定のリーン空燃比では、エンジン回転数の上昇量を上記設定回転数よりも大きくしないと、上記高エンジン出力要求時のエンジン出力を達成することができないときに、その高エンジン出力要求時のエンジン出力を達成可能な回転数に高めると、車両の乗員にエンジン音の上昇による違和感を与える。そこで、第２の運転を実行して、エンジンを所定回転数で運転することで、車両の乗員にエンジン音の上昇による違和感を与えないようにする。但し、上記所定回転数での運転では、高エンジン出力要求時のエンジン出力を達成できないので、第１燃料の供給割合を高くしかつエンジンの燃焼室内の燃焼空燃比をストイキ空燃比にすることで、上記高エンジン出力要求時のエンジン出力を達成するようにする。この場合、エンジンの効率はエンジン定常運転時よりも低下するものの、エンジンを所定回転数で運転することで、燃費の悪化を出来る限り抑制することができる。

上記シリーズハイブリッド車両のエンジン制御装置において、上記第１燃料は、上記第２燃料に対して、同じ燃焼空燃比下で上記エンジンからのＮＯｘ排出量が少なくかつ着火性が低い燃料であり、上記制御手段は、上記第２の運転の実行時において、上記高エンジン出力要求時のエンジン出力が高いほど、上記第１燃料の供給割合を高くするように構成されている、ことが好ましい。

このことにより、高エンジン出力要求時のエンジン出力が高くなっても、ＮＯｘ排出量を抑制しながら、該エンジン出力を達成することができるとともに、第１燃料は着火性が低くて燃焼が緩慢であるので、第１燃料の供給割合を高くすることで、燃焼音を小さくすることができる。

上記のように、上記第２の運転の実行時において、上記高エンジン出力要求時のエンジン出力が高いほど、上記第１燃料の供給割合を高くする構成の場合、上記エンジンの排気通路に設けられ、該エンジンの排気ガスを浄化するＮＯｘ吸蔵還元触媒を更に備え、上記ＮＯｘ吸蔵還元触媒は、上記エンジンの排気ガス中の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、ストイキ空燃比雰囲気下又はリッチ空燃比雰囲気下で放出し還元するものであり、上記制御手段は、上記高エンジン出力要求時において上記ＮＯｘ吸蔵還元触媒からのＮＯｘの放出要求があったときには、上記第１の運転又は上記第２の運転を実行する条件に関係なく、上記第２の運転を実行するように構成されている、ことが好ましい。

こうすることで、第２の運転を実行しながら、ＮＯｘ吸蔵還元触媒からのＮＯｘを放出し還元することができる。

また、上記第２の運転の実行時において、上記高エンジン出力要求時のエンジン出力が高いほど、上記第１燃料の供給割合を高くする構成の場合、上記エンジンの冷却水の温度を検出するエンジン水温検出手段を更に備え、上記制御手段は、上記第２の運転の実行時において、上記エンジン水温検出手段による上記冷却水の温度が低いほど、上記第１燃料の供給割合を高くする度合いを低くするように構成されている、ことが好ましい。

すなわち、冷却水の温度が低い場合に、第１燃料の供給割合を高くし過ぎると、着火性が低くなって、燃焼安定性が低下するが、第１燃料の供給割合を高くする度合いを低くすることで、着火性の高い第２燃料により、燃焼安定性を確保することができるようになる。

上記シリーズハイブリッド車両のエンジン制御装置の一実施形態において、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、上記車両は、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発電機を介し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ものであり、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み、上記高エンジン出力要求がなされるのは、上記充電走行モード時において、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所定値よりも低い値に設定された第３所定値以下になったときから上記第１所定値になるまでの間である。

このことにより、過放電したバッテリを早急に充電して、バッテリの残存容量を、好ましい使用範囲に早期に戻すことができる。ここで、車両の乗員は、エンジンが作動すると、充電走行モードに切り換わったことは理解できるが、上記間で上記第２の運転の実行によりエンジン音が高くなると、その理由は理解できず、違和感を生じさせ易い。しかし、上記第２の運転の実行により上記エンジン定常運転時と同じエンジン回転数になるので、エンジン音で乗員に違和感を生じさせるようなことはない。

以上説明したように、本発明のシリーズハイブリッド車両のエンジン制御装置によると、第１及び第２燃料を所定の比率でもってエンジンに供給しかつ該エンジンの燃焼室内の燃焼空燃比を所定のリーン空燃比にしながら該エンジンを所定回転数で運転するエンジン定常運転時よりもエンジン出力を高くする要求がなされる高エンジン出力要求時において、上記所定の比率及び上記所定のリーン空燃比でもって、エンジン回転数を上記所定回転数よりも上昇させかつ該所定回転数に対する上昇量を、予め設定された設定回転数以下にすることで、上記高エンジン出力要求時のエンジン出力を達成可能であるときには、上記所定の比率及び上記所定のリーン空燃比でもって、エンジン回転数を、該高エンジン出力要求時のエンジン出力を達成可能な回転数に高める第１の運転を実行する一方、上記所定の比率及び上記所定のリーン空燃比では、エンジン回転数の上記所定回転数に対する上昇量を上記設定回転数よりも大きくしないと、上記高エンジン出力要求時のエンジン出力を達成することができないときには、上記エンジンを上記所定回転数で運転しつつ、上記所定の比率に対して上記第１燃料（第２燃料に対して単位体積当たりの発熱量が高い燃料）の供給割合を高くしかつ該エンジンの燃焼室内の燃焼空燃比をストイキ空燃比にする第２の運転を実行するようにしたことにより、高エンジン出力要求時において、車両の乗員にエンジン音の上昇による違和感を与えないようにしつつ、燃費の悪化を出来る限り抑制することができる。

本発明の実施形態に係るエンジン制御装置が搭載されたシリーズハイブリッド車両の概略図である。 上記シリーズハイブリッド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。 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。 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ＨＣ排出量との関係を示すグラフである。 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。 第２の運転の実行時における、エンジン出力及びエンジン水温と、天然ガスの供給割合との関係を示すグラフである。 コントロールユニットによる、イグニッションスイッチがＯＮになったときにスタートする処理動作を示すフローチャートである。 コントロールユニットによる、エンジンを制御するための処理動作の一部を示すフローチャートである。 コントロールユニットによる、エンジンを制御するための上記処理動作の残部を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

図１は、本発明の実施形態に係るエンジン制御装置が搭載されたシリーズハイブリッド車両１（以下、単に車両１という）の概略図である。この車両１は、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により駆動されて発電する発電機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。

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。

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。

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。

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、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。天然ガスは、第１燃料に相当し、水素ガスは、第２燃料に相当する。天然ガスは、水素ガスに対し、単位体積当たりの発熱量が高い燃料である。このような第１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。また、天然ガスは、水素ガスに対し、同じ燃焼空燃比下でエンジン１０（燃焼室）からのＮＯｘ排出量が少なくかつ着火性が低い燃料である（プロパン、ブタンも同様）。第２燃料は、水素ガスのように、着火性が高い燃料であることが好ましい。

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。

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。

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（アイドル運転時は除く）では、スロットル弁１６は全開とされる。

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内にそれぞれ噴射する水素用ポート噴射弁１７Ａ及びＣＮＧ用ポート噴射弁１７Ｂ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。尚、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冷却水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）における始動時のみに使用される燃料噴射弁であり、基本的には、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）が燃焼室内に直接噴射される。すなわち、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、極冷間時における始動時には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ようにしている。尚、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より燃料（水素ガス及び天然ガス）を噴射するものとする。

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。

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、ストイキ空燃比雰囲気下又は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。

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）。各ロータハウジング１１において、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。

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。

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。尚、ＮＯｘ吸蔵還元触媒８２は、排気通路１５におけるタービン８５ｂの下流側に配設されることになる。

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検出手段としてのエンジン水温センサ１０６と、水素タンク７０内の圧力（つまり水素タンク７０内の水素ガス残量）及びＣＮＧタンク７１内の圧力（つまりＣＮＧタンク７１内の天然ガス残量）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、バッテリ３０の温度を検出するバッテリ温度センサ１０９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。

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、バッテリ温度センサ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。

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。

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。

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ことになる。

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、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の駆動を行う。

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。

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の残存容量が第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（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の残存容量を、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。コントロールユニット１００は、上記バッテリ走行モードと上記充電走行モードとを切り換える走行モード切換制御部を含むことになる。

また、コントロールユニット１００は、上記充電走行モード時に、通常は、エンジン１０を、所定回転数で運転するエンジン定常運転を行う。この所定回転数は、エンジン１０の効率が所定以上となるような、エンジン１０の最高効率点を含む範囲（例えば１８００ｒｐｍ〜２３００ｒｐｍ）内のエンジン回転数であり、本実施形態では、２０００ｒｐｍとする。また、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（上記エンジン定常運転時のエンジントルクは、所定トルクよりも大きい中トルクないし高トルクである）。そして、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けるエンジン１０の運転を、水素ガスと天然ガスとの混合で行うべく、水素用及びＣＮＧ用直噴噴射弁１８Ａ，１８Ｂを制御する。本実施形態では、水素ガス及び天然ガスを略同じ体積比率（共に約５０％）でもってエンジン１０の燃焼室内に噴射する。このとき、コントロールユニット１００は、上記燃焼室内の燃焼空燃比を、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リーン空燃比にするべく、水素用及びＣＮＧ用直噴噴射弁１８Ａ，１８Ｂを制御する。

上記充電走行モード時において、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、上記エンジン定常運転時のエンジン出力（発電電力）よりも大きいときには、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）。

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（燃焼室）からのＨＣ排出量との関係を示す。さらに、図５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。

図３〜図５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〜図５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〜図５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。

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。

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。

また、図４より、天然ガスや、混合ガスにおいて天然ガスの体積比率が大きい場合、リーン空燃比にし過ぎると、ＨＣ排出量が多くなり過ぎて、低温活性三元触媒８１でＨＣを適切に浄化しきれなくなる可能性がある。燃焼空燃比がストイキ空燃比（λ＝１）であれば、燃料が天然ガスのみであっても、ＨＣ排出量は問題のないレベルとなる。

コントロールユニット１００は、水素ガス及び天然ガスを所定の比率（本実施形態では、共に５０％）でもってエンジン１０に供給しかつ該エンジン１０の燃焼室内の燃焼空燃比を所定のリーン空燃比（本実施形態では、λ＝１．９）にしながら該エンジン１０を所定回転数（本実施形態では、２０００ｒｐｍ）で運転する上記エンジン定常運転時よりもエンジン出力を高くする要求がなされる高エンジン出力要求時には、以下のような第１の運転を実行するか、又は、第２の運転を実行する。

上記高エンジン出力要求がなされるのは、本実施形態では、上記充電走行モード時において、バッテリの残存容量が、上記第１所定値よりも低い値に設定された第３所定値以下になったときから上記第１所定値になるまでの間である。これは、過放電したバッテリ３０を早急に充電して、バッテリ３０の残存容量を、好ましい使用範囲（３０％〜７０％）に早期に戻すためである。

上記第１の運転は、上記所定の比率及び上記所定のリーン空燃比でもって、エンジン回転数を上記所定回転数よりも上昇させかつ該所定回転数に対する上昇量を、予め設定された設定回転数以下にすることで、上記高エンジン出力要求時のエンジン出力を達成可能であるときに、実行される。この第１の運転は、上記所定の比率及び上記所定のリーン空燃比でもって、エンジン回転数を、該高エンジン出力要求時のエンジン出力を達成可能な回転数に高める運転である。上記設定回転数は、エンジン回転数の上記所定回転数に対する上昇量が、該設定回転数よりも大きくなると、車両１の乗員にエンジン音の上昇による違和感を与えるような上昇量であり、また、上昇後のエンジン回転数でのエンジン１０の効率が、上記所定回転数での効率よりも大きく低下しないような上昇量（例えば５００ｒｐｍ）である。

一方、上記第２の運転は、上記所定の比率及び上記所定のリーン空燃比では、エンジン回転数の上記所定回転数に対する上昇量を上記設定回転数よりも大きくしないと、上記高エンジン出力要求時のエンジン出力を達成することができないときに、実行される。この第２の運転は、エンジン１０を上記所定回転数で運転しつつ、上記所定の比率に対して上記第１燃料の供給割合を高くしかつ該エンジン１０の燃焼室内の燃焼空燃比をストイキ空燃比（λ＝１）にする運転である。

本実施形態では、コントロールユニット１００は、上記第２の運転の実行時において、図６に示すように、上記高エンジン出力要求時のエンジン出力が高いほど、天然ガスの供給割合を高くする。但し、上記第２の運転の実行時において、図６に示すように、エンジン水温センサ１０６によるエンジン水温が低いほど、天然ガスの供給割合を高くする度合いを低くする。すなわち、エンジン水温が低いと、低温活性三元触媒８１が活性化されておらず、この状態で天然ガスの供給割合を高くし過ぎると、ＨＣ排出量が多くなって、低温活性三元触媒８１でＨＣを適切に浄化しきれなくなる可能性がある。そこで、エンジン水温が低いほど、天然ガスの供給割合を高くする度合いを低くして、低温活性三元触媒８１でＨＣを適切に浄化できるようにする。

また、コントロールユニット１００は、上記高エンジン出力要求時においてＮＯｘ吸蔵還元触媒８２からのＮＯｘの放出要求があったときには、上記第１の運転又は上記第２の運転を実行する条件に関係なく、上記第２の運転を実行する。すなわち、ＮＯｘ吸蔵還元触媒８２からのＮＯｘ放出時には、エンジン１０を、ストイキ空燃比又はリッチ空燃比で運転する必要があるので、第２の運転を実行しながら、ＮＯｘ吸蔵還元触媒８２からのＮＯｘを放出し還元することができるようになる。ここで、ＮＯｘの放出要求があるときとは、ＮＯｘ吸蔵還元触媒８２のＮＯｘ吸蔵量が所定吸蔵量（これ以上吸蔵することができないレベルよりも僅かに小さい量）よりも多くなったときである。上記ＮＯｘ吸蔵量は、エンジン１０の運転履歴から計算することができ、コントロールユニット１００が、エンジン１０の運転中、その運転状態に基づいてＮＯｘ吸蔵量を積算していく。

尚、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ＮＯｘ吸蔵還元触媒８２からのＮＯｘの放出要求があったときには、エンジン１０を、水素ガスのみでかつストイキ空燃比でもって運転して、ＮＯｘ吸蔵還元触媒８２からＮＯｘを放出し還元する。このとき、エンジン１０はアイドル運転とする。

上記バッテリ走行モード時には、基本的には、エンジン１０が停止された状態にあるが、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は、コントロールユニット１００は、エンジン１０を、上記所定回転数（２０００ｒｐｍ）でかつ上記所定の比率（共に５０％）でかつ上記所定のリーン空燃比（λ＝１．９）でもって運転して、該運転されるエンジン１０の出力と、バッテリ３０の放電電力とにより、駆動モータ４０の要求出力を満たすようにする。このとき、バッテリ３０の放電電力の値を調整して、エンジン負荷を、常に、上記所定負荷よりも高い値に設定された設定負荷以上の高負荷にする。（エンジントルクを、常に、上記所定トルクよりも高い値に設定された設定トルク以上の高トルクにする）。

上記バッテリ走行モード時におけるエンジン１０の運転時においてＮＯｘ吸蔵還元触媒８２からのＮＯｘの放出要求があったときには、エンジン１０を、上記所定回転数でかつ天然ガスのみでかつストイキ空燃比でもって運転して、ＮＯｘ吸蔵還元触媒８２からＮＯｘを放出し還元する。このときも、バッテリ３０の放電電力の値を調整して、エンジン負荷を、常に、上記設定負荷以上の高負荷にする（エンジントルクを、上記設定トルク以上の高トルクにする）。

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１０９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。

次に、コントロールユニット１００による処理動作を、図７〜図９のフローチャートに基づいて説明する。尚、図７のフローチャートは、車両１の不図示のイグニッションスイッチがＯＮになったときにスタートし、図８及び図９のフローチャートは、エンジン１０を制御するための処理動作であって、エンジン１０が運転されたとき（後述のフラグＦが１になったとき）にスタートする。

上記イグニッションスイッチがＯＮになると、ステップＳ１で、フラグＦを０に設定するとともに、エンジン１０を停止した状態にする。フラグＦが０に設定されるということは、エンジン１０が停止された状態で、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であることを意味する。したがって、イグニッションスイッチがＯＮになったとき、最初は、エンジン１０を停止した状態のバッテリ走行モードにする。

次のステップＳ２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Ｓ３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。

次のステップＳ４で、バッテリ３０の残存容量（ＳＯＣ）が上記第１所定値よりも低いか否かを判定する。このステップＳ４の判定がＹＥＳであるときには、ステップＳ５に進む一方、ステップＳ４の判定がＮＯであるときには、ステップＳ８に進む。

上記ステップＳ５では、フラグＦを１に設定する。但し、後述の如くフラグＦが３に設定されている間は、フラグＦを３に維持する。フラグＦが１に設定されるということは、上記充電走行モードであることを意味する。

次のステップＳ６で、エンジン１０を運転（つまり、発電機２０により発電）し、次のステップＳ７で、上記イグニッションスイッチがＯＦＦになったか否かを判定する。このステップＳ７の判定がＮＯであるときには、上記ステップＳ２に戻る一方、ステップＳ７の判定がＹＥＳであるときには、本処理動作を終了する。

上記ステップＳ４の判定がＮＯであるときに進むステップＳ８では、フラグＦが０で、かつ駆動モータ４０の要求出力がバッテリ３０の最大放電可能電力よりも大き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、上記ステップＳ６に進む一方、ステップＳ８の判定がＮＯであるときには、ステップＳ９に進む。

上記ステップＳ９では、フラグＦが１であるか否かを判定し、このステップＳ９の判定がＮＯであるときには、上記ステップＳ７に進む一方、ステップＳ９の判定がＹＥＳであるときには、ステップＳ１０に進む。

上記ステップＳ１０では、バッテリ３０の残存容量（ＳＯＣ）が上記第２所定値よりも高いか否かを判定する。このステップＳ１０の判定がＮＯであるときには、上記ステップＳ７に進む一方、ステップＳ１０の判定がＹＥＳであるときには、ステップＳ１１に進んで、フラグＦを０に設定し、次のステップＳ１２で、エンジン１０を停止し、しかる後に上記ステップＳ７に進む。

図８及び図９のフローチャートでは、上記ステップＳ６でエンジン１０が運転されたときに、エンジン１０がどのように運転されるかが示されている。このフローチャートは、エンジン１０が運転されたときに、図７のフローチャートと並行して実行される。

最初のステップＳ５１で、エンジン１０の制御に必要な各種入力信号（特に、エンジン水温センサ１０６からのエンジン水温、バッテリ３０の残存容量、ＮＯｘ吸蔵量）を読み込む。

次のステップＳ５２で、フラグＦが１又は３であるか否かを判定する。このステップＳ５２の判定がＹＥＳであるときには、ステップＳ５３に進む一方、ステップＳ５２の判定がＮＯであるとき（つまり、バッテリ走行モードで、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よりも大きいとき）には、ステップＳ５５に進む。

上記ステップＳ５３では、バッテリ３０の残存容量（ＳＯＣ）が上記第３所定値よりも低いか否かを判定する。このステップＳ５３の判定がＮＯであるときには、ステップＳ５８に進む一方、ステップＳ５３の判定がＹＥＳであるときには、ステップＳ５４に進んで、フラグＦを３に設定し、しかる後にステップＳ６４に進む。フラグＦが３に設定されるということは、上記充電走行モード時での上記高エンジン出力要求時であることを意味する。

上記ステップＳ５２の判定がＮＯであるときに進むステップＳ５５では、ＮＯｘ吸蔵還元触媒８２のＮＯｘ吸蔵量が上記所定吸蔵量よりも多いか否かを判定する。このステップＳ５５の判定がＹＥＳであるときには、ステップＳ５６に進んで、天然ガスのみでエンジン１０を運転するとともに燃焼室内の空気過剰率λを１にしかつエンジン回転数を２０００ｒｐｍにして、高トルクで運転する。しかる後にステップＳ６９に進む。

一方、ステップＳ５５の判定がＮＯであるときには、ステップＳ５７に進んで、水素ガスと天然ガスとの混合（略同じ体積比率）でエンジン１０を運転するとともに、燃焼室内の空気過剰率λを１．９にしかつエンジン回転数を２０００ｒｐｍにして、高トルクで運転する。しかる後にステップＳ６９に進む。

上記ステップＳ５３の判定がＮＯであるときに進むステップＳ５８では、フラグＦが３であるか否かを判定する。このステップＳ５８の判定がＮＯであるときには、ステップＳ６１に進む一方、ステップＳ５８の判定がＹＥＳであるときには、ステップＳ５９に進む。

上記ステップＳ５９では、バッテリ３０の残存容量（ＳＯＣ）が上記第１所定値以上であるか否かを判定する。このステップＳ５９の判定がＮＯであるときには、ステップＳ６４に進む一方、ステップＳ５９の判定がＹＥＳであるときには、ステップＳ６０に進んで、フラグＦを１に設定し、しかる後にステップＳ６１に進む。

上記ステップＳ６１では、ＮＯｘ吸蔵還元触媒８２のＮＯｘ吸蔵量が上記所定吸蔵量よりも多いか否かを判定する。このステップＳ６１の判定がＹＥＳであるときには、ステップＳ６２に進んで、水素ガスのみでエンジン１０を運転するとともに、燃焼室内の空気過剰率λを１にして、アイドル運転し、しかる後にステップＳ６９に進む。

一方、ステップＳ６１の判定がＮＯであるときには、ステップＳ６３に進んで、水素ガスと天然ガスとの混合（略同じ体積比率）でエンジン１０を運転するとともに、燃焼室内の空気過剰率λを１．９にしかつエンジン回転数を２０００ｒｐｍにして、中トルクないし高トルクで運転する（つまり、上記エンジン定常運転時の運転を行う）。しかる後にステップＳ６９に進む。

上記ステップＳ５４に続くステップＳ６４では、エンジン１０に対して高エンジン出力要求を行い、次のステップＳ６５で、上記所定の比率（共に５０％）及び上記所定のリーン空燃比（λ＝１．９）でもって、エンジン回転数を上記所定回転数（２０００ｒｐｍ）よりも上昇させかつ該所定回転数に対する上昇量を上記設定回転数以下にすることで、上記高エンジン出力要求時のエンジン出力を達成可能であるか否かを判定する。

上記ステップＳ６５の判定がＮＯであるときには、ステップＳ６８に進む一方、ステップＳ６５の判定がＹＥＳであるときには、ステップＳ６６に進んで、ＮＯｘ吸蔵還元触媒８２のＮＯｘ吸蔵量が上記所定吸蔵量よりも多いか否かを判定する。

上記ステップＳ６６の判定がＹＥＳであるときには、ステップＳ６８に進む一方、ステップＳ６６の判定がＮＯであるときには、ステップＳ６７に進んで、上記第１の運転を実行し、しかる後にステップＳ６９に進む。

上記ステップＳ６５の判定がＮＯであるとき、及び、上記ステップＳ６６の判定がＹＥＳであるときに進むステップＳ６８では、上記第２の運転を実行し、しかる後にステップＳ６９に進む。

上記ステップＳ６９では、エンジン回転数、エンジン要求出力、吸入空気量、空気過剰率λ、使用燃料（比率）等から、当該使用燃料の噴射量を計算する。

次のステップＳ７０では、フラグＦが０になったか否かを判定し、ステップＳ７０の判定がＮＯであるときには、上記ステップＳ５１に戻る一方、ステップＳ７０の判定がＹＥＳであるときには、図８及び図９の処理動作を終了する（エンジン１０を停止する）。

したがって、本実施形態では、上記高エンジン出力要求時において、上記所定の比率及び上記所定のリーン空燃比でもって、エンジン回転数を上記所定回転数よりも上昇させかつ該所定回転数に対する上昇量を、予め設定された設定回転数以下にすることで、上記高エンジン出力要求時のエンジン出力を達成可能であるときには、上記所定の比率及び上記所定のリーン空燃比でもって、エンジン回転数を、該高エンジン出力要求時のエンジン出力を達成可能な回転数に高める第１の運転を実行するようにしたので、エンジン回転数を上昇させても、その上昇量が小さいので、車両１の乗員にエンジン音の上昇による違和感を与えないようにすることができるとともに、燃費の悪化を出来る限り抑制することができる。

一方、上記高エンジン出力要求時において、上記所定の比率及び上記所定のリーン空燃比では、エンジン回転数の上記所定回転数に対する上昇量を上記設定回転数よりも大きくしないと、上記高エンジン出力要求時のエンジン出力を達成することができないときに、その高エンジン出力要求時のエンジン出力を達成可能な回転数に高めると、車両１の乗員にエンジン音の上昇による違和感を与える。そこで、第２の運転を実行して、エンジンを所定回転数で運転することで、車両の乗員にエンジン音の上昇による違和感を与えないようにする。但し、上記所定回転数での運転では、高エンジン出力要求時のエンジン出力を達成できないので、第１燃料の供給割合を高くしかつエンジンの燃焼室内の燃焼空燃比をストイキ空燃比にすることで、上記高エンジン出力要求時のエンジン出力を達成するようにする。この場合、エンジンの効率は上記エンジン定常運転時よりも低下するものの、エンジンを所定回転数で運転することで、燃費の悪化を出来る限り抑制することができる。

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。

例えば、上記実施形態では、エンジン１０をロータリピストンエンジンとしたが、往復動型エンジンとすることも可能である。

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。

本発明は、第１燃料と第２燃料とがそれぞれ供給可能に構成されたエンジンと、該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車両駆動用の駆動モータとを有するシリーズハイブリッド車両のエンジン制御装置に有用である。

１ シリーズハイブリッド車両
１０ エンジン
２０ 発電機
３０ バッテリ
４０ 駆動モータ
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）
１０６ エンジン水温センサ（エンジン水温検出手段）

Claims (5)

1. 第１燃料と第２燃料とがそれぞれ供給可能に構成されたエンジンと、該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車両駆動用の駆動モータとを有するシリーズハイブリッド車両のエンジン制御装置であって、
   上記第１燃料は、上記第２燃料に対して、単位体積当たりの発熱量が高い燃料であり、
   上記エンジンの作動を制御する制御手段を備え、
   上記制御手段は、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該エンジンの燃焼室内の燃焼空燃比を所定のリーン空燃比にしながら該エンジンを所定回転数で運転するエンジン定常運転時よりもエンジン出力を高くする要求がなされる高エンジン出力要求時において、
   上記所定の比率及び上記所定のリーン空燃比でもって、エンジン回転数を上記所定回転数よりも上昇させかつ該所定回転数に対する上昇量を、予め設定された設定回転数以下にすることで、上記高エンジン出力要求時のエンジン出力を達成可能であるときには、上記所定の比率及び上記所定のリーン空燃比でもって、エンジン回転数を、該高エンジン出力要求時のエンジン出力を達成可能な回転数に高める第１の運転を実行する一方、
   上記所定の比率及び上記所定のリーン空燃比では、エンジン回転数の上記所定回転数に対する上昇量を上記設定回転数よりも大きくしないと、上記高エンジン出力要求時のエンジン出力を達成することができないときには、上記エンジンを上記所定回転数で運転しつつ、上記所定の比率に対して上記第１燃料の供給割合を高くしかつ該エンジンの燃焼室内の燃焼空燃比をストイキ空燃比にする第２の運転を実行する
   ように構成されていることを特徴とするシリーズハイブリッド車両のエンジン制御装置。
2. 請求項１記載のシリーズハイブリッド車両のエンジン制御装置において、
   上記第１燃料は、上記第２燃料に対して、同じ燃焼空燃比下で上記エンジンからのＮＯｘ排出量が少なくかつ着火性が低い燃料であり、
   上記制御手段は、上記第２の運転の実行時において、上記高エンジン出力要求時のエンジン出力が高いほど、上記第１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シリーズハイブリッド車両のエンジン制御装置。
3. 請求項２記載のシリーズハイブリッド車両のエンジン制御装置において、
   上記エンジンの排気通路に設けられ、該エンジンの排気ガスを浄化するＮＯｘ吸蔵還元触媒を更に備え、
   上記ＮＯｘ吸蔵還元触媒は、上記エンジンの排気ガス中の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、ストイキ空燃比雰囲気下又はリッチ空燃比雰囲気下で放出し還元するものであり、
   上記制御手段は、上記高エンジン出力要求時において上記ＮＯｘ吸蔵還元触媒からのＮＯｘの放出要求があったときには、上記第１の運転又は上記第２の運転を実行する条件に関係なく、上記第２の運転を実行するように構成されていることを特徴とするシリーズハイブリッド車両のエンジン制御装置。
4. 請求項２又は３記載のシリーズハイブリッド車両のエンジン制御装置において、
   上記エンジンの冷却水の温度を検出するエンジン水温検出手段を更に備え、
   上記制御手段は、上記第２の運転の実行時において、上記エンジン水温検出手段による上記冷却水の温度が低いほど、上記第１燃料の供給割合を高くする度合いを低くするように構成されていることを特徴とするシリーズハイブリッド車両のエンジン制御装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１つに記載のシリーズハイブリッド車両のエンジン制御装置において、
   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、
   上記車両は、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発電機を介し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ものであり、
   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み、
   上記高エンジン出力要求がなされるのは、上記充電走行モード時において、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所定値よりも低い値に設定された第３所定値以下になったときから上記第１所定値になるまでの間であることを特徴とするシリーズハイブリッド車両のエンジン制御装置。

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