特許 7180275 バイフューエルエンジン搭載車両

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-11-21

(45)【発行日】2022-11-30

(54)【発明の名称】バイフューエルエンジン搭載車両

(51)【国際特許分類】

   F02D 19/06 20060101AFI20221122BHJP

   F02D 17/00 20060101ALI20221122BHJP

   F02D 29/02 20060101ALI20221122BHJP

【ＦＩ】

F02D19/06 D

F02D17/00 Q

F02D29/02 321A

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2018198340

(22)【出願日】2018-10-22

(65)【公開番号】P2020066996

(43)【公開日】2020-04-30

【審査請求日】2021-08-19

(73)【特許権者】

【識別番号】000002082

【氏名又は名称】スズキ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001520

【氏名又は名称】弁理士法人日誠国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】那須田 悠貴

(72)【発明者】

【氏名】丸屋 徹

【審査官】池田 匡利

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１４－２３８０１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－１０４９４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－２９４２１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－２０６７７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－０３６７９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－０２３９０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－０６４１５０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０２Ｄ １９／０６

Ｆ０２Ｄ １７／００

Ｆ０２Ｄ ２９／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の燃料を切り替えて使用するエンジンを搭載したバイフューエルエンジン搭載車両であって、
予め設定された自動停止条件が成立した場合に前記エンジンを自動停止させ、予め設定された再始動条件が成立した場合に前記エンジンを再始動させるアイドリングストップを制御する制御部を備え、
前記制御部は、前記エンジンを自動停止させたときに、現在使用中の燃料とは異なる燃料の残量が所定量未満である場合、前記エンジンの停止が前記自動停止であることの報知と、前記現在使用中の燃料とは異なる燃料の残量が低下していることの報知を行なわせるバイフューエルエンジン搭載車両。

【請求項2】

複数の燃料を切り替えて使用するエンジンを搭載したバイフューエルエンジン搭載車両であって、
予め設定された自動停止条件が成立した場合に前記エンジンを自動停止させ、予め設定された再始動条件が成立した場合に前記エンジンを再始動させるアイドリングストップを制御する制御部を備え、
前記複数の燃料は、少なくとも液体燃料と気体燃料とを含み、
前記制御部は、前記エンジンを自動停止させたときに、現在使用中の燃料の残量が低下していると判定した場合、使用する燃料を前記現在使用中の燃料から別の燃料に切り替えるよう促す報知を行なわせ、前記自動停止後に前記エンジンを再始動させるときに使用する燃料を前記現在使用中の燃料と異なる燃料に自動で切り替え、前記現在使用中の燃料が前記液体燃料である場合には、走行中の前記エンジンの自動停止を禁止するバイフューエルエンジン搭載車両。

【請求項3】

複数の燃料を切り替えて使用するエンジンを搭載したバイフューエルエンジン搭載車両であって、
予め設定された自動停止条件が成立した場合に前記エンジンを自動停止させ、予め設定された再始動条件が成立した場合に前記エンジンを再始動させるアイドリングストップを制御する制御部を備え、
前記複数の燃料は、少なくとも液体燃料と気体燃料とを含み、
前記制御部は、前記エンジンを自動停止させたときに、現在使用中の燃料の残量が低下していると判定した場合、使用する燃料を前記現在使用中の燃料から別の燃料に切り替えるよう促す報知を行なわせ、前記液体燃料の残量が第１の所定量未満である場合に前記液体燃料の残量が低下していると判定し、前記気体燃料の残量が第２の所定量未満である場合に前記気体燃料の残量が低下していると判定し、
前記第１の所定量は、前記第２の所定量よりも小さい値であるバイフューエルエンジン搭載車両。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、バイフューエルエンジン搭載車両に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、燃料タンク内の燃料残量が所定以下であると判定された際に、エンジンの自動停止の許可または禁止の判定をすることが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特許第６１０７４８６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、ガソリンとＣＮＧ（Compressed Natural Gas）燃料のような二種類の燃料を搭載し、いずれか一方を選択して走行燃料に用いるバイフューエル車両が知られている。このようなバイフューエル車両においては、一方の燃料が枯渇しても、もう一方の燃料があり、直ちに走行不可能になることがないため、特許文献１のように燃料残量が所定以下でアイドリングストップを許可または禁止すると、一方の燃料残量が低下する度にアイドリングストップが禁止されてしまい、燃費が低下してしまう可能性がある。

【0005】

また、従来の車両のように燃料残量によらずアイドリングストップを実行すると、燃料残量によってはアイドリングストップと燃料不足によるエンジンストールとの区別がつかず、乗員が混乱する可能性がある。

【0006】

そこで、本発明は、ユーザの混乱を防止しつつ燃費の低下を抑制することのできるバイフューエルエンジン搭載車両を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決するため本発明は、複数の燃料を切り替えて使用するエンジンを搭載したバイフューエルエンジン搭載車両であって、予め設定された自動停止条件が成立した場合に前記エンジンを自動停止させ、予め設定された再始動条件が成立した場合に前記エンジンを再始動させるアイドリングストップを制御する制御部を備え、前記制御部は、前記エンジンを自動停止させたときに、現在使用中の燃料とは異なる燃料の残量が所定量未満である場合、前記エンジンの停止が前記自動停止であることの報知と、前記現在使用中の燃料とは異なる燃料の残量が低下していることの報知を行なわせるものである。

【発明の効果】

【0008】

このように、本発明によれば、ユーザの混乱を防止しつつ燃費の低下を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、本発明の一実施例に係るバイフューエルエンジン搭載車両のブロック図である。

【図2】図２は、本発明の一実施例に係るバイフューエルエンジン搭載車両の燃料枯渇報知処理の手順を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0010】

本発明の一実施の形態に係るバイフューエルエンジン搭載車両は、複数の燃料を切り替えて使用するエンジンを搭載したバイフューエルエンジン搭載車両であって、予め設定された自動停止条件が成立した場合にエンジンを自動停止させ、予め設定された再始動条件が成立した場合にエンジンを再始動させるアイドリングストップを制御する制御部を備え、制御部は、エンジンを自動停止させたときに、現在使用中の燃料とは異なる燃料の残量が所定量未満である場合、エンジンの停止が自動停止であることの報知と、現在使用中の燃料とは異なる燃料の残量が低下していることの報知を行なわせるよう構成されている。

【0011】

これにより、本発明の一実施の形態に係るバイフューエルエンジン搭載車両は、ユーザの混乱を防止しつつ燃費の低下を抑制することができる。

【実施例】

【0012】

以下、図面を参照して、本発明の実施例に係るバイフューエルエンジン搭載車両について詳細に説明する。

【0013】

図１において、本発明の一実施例に係るバイフューエルエンジン搭載車両１（以下、単に「車両１」ともいう）は、内燃機関としてのエンジン２と、変速機３と、報知部７と、制御部としてのＥＣＵ（Electronic Control Unit）８とを含んで構成される。

【0014】

エンジン２には、複数の気筒が形成されている。本実施例において、エンジン２は、各気筒に対して、吸気行程、圧縮行程、膨張行程および排気行程からなる一連の４行程を行なうように構成されている。

【0015】

エンジン２には、スタータ２１が連結されている。スタータ２１は、図示しないベルトを介してエンジン２のクランクシャフトに連結されている。スタータ２１は、電力が供給されることにより回転することでクランクシャフトを回転させて、エンジン２に始動時の回転力を与える。

【0016】

このエンジン２は、各気筒の燃焼室内に噴射する燃料として、液体燃料のガソリンと気体燃料のＣＮＧ（ＬＰＧ（Liquefied Petroleum Gas）でもよい）の２種の燃料から、一つが選択されて供給される。エンジン２は、ガソリンタンク４に貯蔵されるガソリンを燃焼室内に供給するガソリン供給系と、ガス燃料タンク５に高圧で貯蔵されるＣＮＧを燃焼室内に供給するガス燃料供給系とを備えている。

【0017】

燃料切替装置６は、エンジン２の各気筒の燃焼室内に噴射する燃料を切り替える。燃料切替装置６は、ＥＣＵ８の制御により、エンジン２の各気筒の燃焼室内に噴射する燃料を、ガソリンタンク４に貯蔵されるガソリンと、ガス燃料タンク５に貯蔵されるＣＮＧとで切り替える。

【0018】

ガソリンタンク４には、ガソリンタンク４内の燃料の残量を検出する第１燃料残量センサ４１が設けられている。ガス燃料タンク５には、ガス燃料タンク５内の燃料の残量を検出する第２燃料残量センサ５１が設けられている。

【0019】

変速機３は、エンジン２から出力された回転を変速し、駆動軸１１を介して駆動輪１０を駆動する。変速機３は、図示しない平行軸歯車機構からなる常時噛合式の変速機構を備えている。変速機３は、運転者による図示しないシフトレバーの操作に応じて、変速機構における変速段を選択するようになっている。

【0020】

変速機３は、シフトレバーの操作に応じて、例えば、所定の変速比に対応する１速～５速の変速状態、エンジン２から出力された回転を駆動軸１１に伝達しないニュートラル状態、車両１を後進させるためのリバース状態のいずれかの状態をとる。

【0021】

エンジン２と変速機３の間には、例えば乾式単板式のクラッチ３１が設けられており、クラッチ３１は、エンジン２と変速機３との間の動力伝達を接続または切断する。

【0022】

このクラッチ３１における動力伝達の接続状態と切断状態との間の状態の遷移は、クラッチペダル８１の踏み込み位置、すなわちクラッチストロークに対応している。

【0023】

クラッチペダル８１が踏み込まれていない状態では、クラッチ３１は接続状態となり、クランクシャフトの回転が変速機３に伝達される。

【0024】

一方、クラッチペダル８１が踏み込まれている状態では、クラッチ３１は切断状態となり、クランクシャフトから変速機３への動力の伝達が切断される。

【0025】

クラッチペダル８１には、クラッチペダルスイッチ８２が設けられている。クラッチペダルスイッチ８２は、クラッチ３１が切断状態か否かを検出する。

【0026】

報知部７は、例えば、モニタ装置、スピーカ、ランプ、メータ、ブザーなどで構成され、視覚、聴覚などを通じて各種情報を運転者に報知する。

【0027】

ＥＣＵ８は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＲＡＭ（Random Access Memory）と、ＲＯＭ（Read Only Memory）と、バックアップ用のデータなどを保存するフラッシュメモリと、入力ポートと、出力ポートとを備えたコンピュータユニットによって構成されている。

【0028】

このコンピュータユニットのＲＯＭには、各種定数や各種マップ等とともに、当該コンピュータユニットをＥＣＵ８として機能させるためのプログラムが格納されている。

【0029】

すなわち、ＣＰＵがＲＡＭを作業領域としてＲＯＭに格納されたプログラムを実行することにより、このコンピュータユニットは、本実施例におけるＥＣＵ８として機能する。

【0030】

ＥＣＵ８の入力ポートには、前述の第１燃料残量センサ４１、第２燃料残量センサ５１、クラッチペダルスイッチ８２に加え、使用燃料選択スイッチ９、アクセル開度センサ８４、ブレーキスイッチ８６、車速センサ８７等の各種センサ類が接続されている。

【0031】

使用燃料選択スイッチ９は、運転者の操作を受け付け、エンジン２の各気筒の燃焼室内に噴射する燃料として、ガソリンとＣＮＧのどちらかを選択する信号を出力する。ＥＣＵ８は、使用燃料選択スイッチ９からの信号に従って、エンジン２の各気筒の燃焼室内に噴射する燃料を切り替える。

【0032】

アクセル開度センサ８４は、運転者によって操作されるアクセルペダル８３の開度であるアクセル開度を検出する。ブレーキスイッチ８６は、ブレーキペダル８５が運転者により踏み込まれたか否かを検出する。車速センサ８７は、駆動輪１０の回転速度などから車両１の速度を検出する。

【0033】

一方、ＥＣＵ８の出力ポートには、前述の燃料切替装置６、報知部７、スタータ２１、に加え、図示しないインジェクタを含む各種制御対象類が接続されている。インジェクタは、エンジン２に燃料を供給する。ＥＣＵ８は、スタータ２１やインジェクタを制御することで、エンジン２の始動や停止、出力トルクなどを制御する。

【0034】

ＥＣＵ８は、予め設定された自動停止条件が成立するとエンジン２を停止させ、予め設定された再始動条件が成立するとエンジン２を再始動させるアイドリングストップ機能を制御するようになっている。

【0035】

自動停止条件としては、例えば、車速が所定車速以下であること、変速機３がニュートラル状態であること、ブレーキペダル８５が踏み込まれたこと、クラッチペダル８１が踏み込まれていない状態であること、アクセル開度が所定開度以下であること、などの全てが成立したことを条件とする。一方、再始動条件としては、例えば、変速機３がニュートラル状態において、クラッチペダル８１が踏み込まれたこと、ブレーキペダル８５の踏み込みがないこと、などのうち少なくともいずれか１つが成立したことを条件とする。

【0036】

ＥＣＵ８は、前述の自動停止条件が成立してエンジン２を自動停止させたとき、第１燃料残量センサ４１及び第２燃料残量センサ５１の検出する燃料残量に基づいて、エンジン２の停止が自動停止であることや、燃料残量について報知部７により報知させる。

【0037】

ＥＣＵ８は、自動停止条件が成立してエンジン２を自動停止させたとき、現在使用中の燃料とは異なる燃料の残量が所定量より少ない場合、エンジン２の停止が自動停止であることと、残量が低下している燃料が現在使用中の燃料と異なることを、報知部７により報知させる。

【0038】

ＥＣＵ８は、自動停止条件が成立してエンジン２を自動停止させたとき、現在使用中の燃料の残量が所定量より少ない場合、使用する燃料を別の燃料に切り替えることを促すことを、報知部７により報知させる。

【0039】

ＥＣＵ８は、自動停止条件が成立してエンジン２を自動停止させたとき、現在使用中の燃料の残量が所定量より少ない場合、その後の再始動時に使用する燃料を、使用中の燃料から別の燃料に自動で切り替える。

【0040】

ＥＣＵ８は、自動停止条件が成立してエンジン２を自動停止させたとき、現在使用中の燃料が液体燃料のガソリンで、その残量が所定量より少ない場合、その後の再始動後の走行中のエンジン２の自動停止を禁止する。

【0041】

燃料の残量を判定する所定量は、燃料の種類に応じて変えてもよい。また、液体燃料のガソリンの所定量は、気体燃料のＣＮＧの所定量より小さい値とするとよい。

【0042】

以上のように構成された本実施例に係るバイフューエルエンジン搭載車両１による燃料枯渇報知処理について、図２を参照して説明する。なお、以下に説明する燃料枯渇報知処理は、自動停止条件が成立してエンジン２を自動停止させると開始される。

【0043】

ステップＳ１において、ＥＣＵ８は、エンジン２の燃料としてガソリンを使用して走行中か否かを判定する。

【0044】

ガソリンで走行中であると判定した場合、ステップＳ２において、ＥＣＵ８は、第１燃料残量センサ４１により検出されたガソリンの残量が、第１の所定量であるα未満であるか否かを判定する。

【0045】

ガソリンの残量がα未満であると判定した場合、ステップＳ３において、ＥＣＵ８は、第２燃料残量センサ５１により検出されたＣＮＧの残量が、第２の所定量であるβ未満であるか否かを判定する。

【0046】

ＣＮＧの残量がβ未満であると判定した場合、ステップＳ４において、ＥＣＵ８は、ガソリンとＣＮＧが枯渇していることを報知部７により報知させる。

【0047】

ステップＳ５において、ＥＣＵ８は、アイドリングストップの実施を許可した状態として、処理を終了する。

【0048】

ステップＳ３においてＣＮＧの残量がβ未満でないと判定した場合、ステップＳ６において、ＥＣＵ８は、使用する燃料の切替を促すことを報知部７により報知させる。

【0049】

ステップＳ７において、ＥＣＵ８は、走行中のアイドリングストップである減速時アイドリングストップの実施を禁止する状態とし、車両１が停止したときのアイドリングストップである停車時アイドリングストップの実施を許可した状態として、処理を終了する。

【0050】

ステップＳ２においてガソリンの残量がα未満でないと判定した場合、ステップＳ８において、ＥＣＵ８は、第２燃料残量センサ５１により検出されたＣＮＧの残量がβ未満であるか否かを判定する。

【0051】

ＣＮＧの残量がβ未満であると判定した場合、ステップＳ９において、ＥＣＵ８は、現在使用している燃料ではないＣＮＧが枯渇していることと、アイドリングストップによりエンジン２が停止したことを報知部７により報知させる。

【0052】

ステップＳ１０において、ＥＣＵ８は、アイドリングストップの実施を許可した状態として、処理を終了する。

【0053】

ステップＳ８においてＣＮＧの残量がβ未満でないと判定した場合、ステップＳ１１において、ＥＣＵ８は、アイドリングストップの実施を許可した状態として、処理を終了する。

【0054】

ステップＳ１においてガソリンで走行中でないと判定した場合、ステップＳ１２において、ＥＣＵ８は、第２燃料残量センサ５１により検出されたＣＮＧの残量がβ未満であるか否かを判定する。

【0055】

ＣＮＧの残量がβ未満であると判定した場合、ステップＳ１３において、ＥＣＵ８は、第１燃料残量センサ４１により検出されたガソリンの残量がα未満であるか否かを判定する。

【0056】

ガソリンの残量がα未満であると判定した場合、ステップＳ１４において、ＥＣＵ８は、ガソリンとＣＮＧが枯渇していることを報知部７により報知させる。

【0057】

ステップＳ１５において、ＥＣＵ８は、アイドリングストップの実施を許可した状態として、処理を終了する。

【0058】

ステップＳ１３においてガソリンの残量がα未満でないと判定した場合、ステップＳ１６において、ＥＣＵ８は、使用する燃料の切替を促すことを報知部７により報知させる。

【0059】

ステップＳ１７において、ＥＣＵ８は、アイドリングストップの実施を許可した状態として、処理を終了する。

【0060】

ステップＳ１２において、ＣＮＧの残量がβ未満でないと判定した場合、ステップＳ１８において、ＥＣＵ８は、第１燃料残量センサ４１により検出されたガソリンの残量がα未満であるか否かを判定する。

【0061】

ガソリンの残量がα未満であると判定した場合、ステップＳ１９において、ＥＣＵ８は、現在使用している燃料ではないガソリンが枯渇していることと、アイドリングストップによりエンジン２が停止したことを報知部７により報知させる。

【0062】

ステップＳ２０において、ＥＣＵ８は、減速時アイドリングストップの実施を禁止する状態とし、停車時アイドリングストップの実施を許可した状態として、処理を終了する。

【0063】

ステップＳ１８においてガソリンの残量がα未満でないと判定した場合、ステップＳ２１において、ＥＣＵ８は、アイドリングストップの実施を許可した状態として、処理を終了する。

【0064】

このように、上述の実施例では、アイドリングストップによりエンジン２が停止したときに、燃料の残量が低下している場合には、現在使用している燃料と、残量が低下している燃料と、が異なる旨の報知を行ないつつ、アイドリングストップによりエンジン２が停止したことを報知しているため、乗員がアイドリングストップによるエンジン２の停止をエンジンストールと勘違いして混乱することを防止することができる。

【0065】

また、現在使用している燃料の残量が低下している場合に燃料の切替を促しているため、アイドリングストップによりエンジン２が停止したとしても、切替を促されている燃料の残量があることを乗員が把握することができるため、乗員がアイドリングストップによるエンジン２の停止をエンジンストールと勘違いして混乱することを防止することができる。

【0066】

また、現在使用している燃料の残量が低下しているときにアイドリングストップによりエンジン２が停止した場合、その後の再始動から使用する燃料を自動で切り替えるため、燃料不足のため再始動が行なえずにエンジン２がストールし、乗員が混乱することを防止することができる。

【0067】

また、液体燃料であるガソリンが枯渇している場合は、アイドリングストップによりエンジン２が停止した後に、走行時（減速時）のアイドリングストップを禁止しているため、素早い始動性が求められる走行時（減速時）のアイドリングストップ後の再始動時に、ガソリンと比較して始動性の悪い気体燃料であるＣＮＧにより再始動することを禁止することができ、乗員がアイドリングストップ後の再始動時に違和感を覚えることを防止することができる。

【0068】

また、液体燃料のガソリンの第１の所定量は、気体燃料のＣＮＧの第２の所定量より小さい値としているため、ガソリンよりも再始動時に必要な燃料量が多いＣＮＧ使用中の方がガソリン使用中よりも早く残量低下と判定されて燃料の切替を促され、再始動時に燃料が不足することを防止することができる。

【0069】

なお、本実施例においては、燃料として、ガソリンとＣＮＧの場合を示したが、軽油やＬＰＧなどでもよく、特性が異なる複数種類の燃料において同様の効果が得られる。

【0070】

また、変速機３として、マニュアルトランスミッションの場合を示したが、自動変速機のＣＶＴ（Continuously Variable Transmission）、ＡＴ（Automatic Transmission）、ＤＣＴ（Dual Clutch Transmission）、ＡＧＳ（Auto Gear Shift）などであっても、同様の効果が得られる。

【0071】

また、バイフューエルエンジンのみで駆動するバイフューエルエンジン搭載車両の場合を示したが、駆動用電動モータを搭載するストロングハイブリッド車両や、発電だけでなくエンジン始動機能を備えた電動モータを搭載するマイルドハイブリッド車両であっても、バイフューエルエンジンを搭載していれば同様に実施することができる。

【0072】

本実施例では、各種センサ情報に基づきＥＣＵ８が各種の判定や算出を行なう例について説明したが、これに限らず、車両１が外部サーバ等の車外装置と通信可能な通信部を備え、該通信部から送信された各種センサの検出情報に基づき車外装置によって各種の判定や算出が行なわれ、その判定結果や算出結果を通信部で受信して、その受信した判定結果や算出結果を用いて各種制御を行なってもよい。

【0073】

本発明の実施例を開示したが、当業者によっては本発明の範囲を逸脱することなく変更が加えられうることは明白である。すべてのこのような修正及び等価物が次の請求項に含まれることが意図されている。

【符号の説明】

【0074】

１ バイフューエルエンジン搭載車両（車両）
２ エンジン
４ ガソリンタンク
５ ガス燃料タンク
６ 燃料切替装置
７ 報知部
８ ＥＣＵ（制御部）
９ 使用燃料選択スイッチ
４１ 第１燃料残量センサ
５１ 第２燃料残量センサ

【図1】

【図2】