JP2017094892A - ハイブリッド車両 - Google Patents

Abstract

【課題】燃料タンク内に専用の温度センサを設けることなく、比較的正確な燃料温度に従って精度の高いリーク診断を行なう。【解決手段】パージシステム５０は、エンジンの吸気管に生じる負圧を利用して、燃料タンク１００から生じる蒸発燃料をエンジンの吸気管に吸入させる。圧力センサ１５０は、パージシステム５０内の圧力を検知する。ＥＣＵ２００は、エンジンの停止中に圧力センサ１５０により検知された圧力の変動に従ってパージシステム５０のリーク診断を行なう。燃料タンク１００は、バッテリ１９０に近接して配置される。ＥＣＵ２００は、温度センサ１９５の出力から算出される燃料タンク１００の燃料の温度が所定温度以下である場合にリーク診断を実行する。【選択図】図２

Description

この発明は、ハイブリッド車両に関し、特に、パージシステムのリーク診断を行なうハイブリッド車両に関する。

特開２０１４−１５６７８７号公報（特許文献１）は、キャニスタを通じて燃料タンク内で発生した蒸発燃料を内燃機関の吸気管にパージするエバポ系のリーク診断を行なうリーク診断装置を開示する。このリーク診断装置においては、エバポ系内に負圧が導入されたときのエバポ系内の圧力に従ってリーク診断が行なわれる。そして、このリーク診断装置においては、内燃機関の停止後に、冷却水温度や吸気温度等に従ってリーク診断の実行可否が決定される（特許文献１参照）。

特開２０１４−１５６７８７号公報

燃料タンク内の燃料温度によってエバポ系（パージシステム）内の圧力は変化する。したがって、リーク診断が行なわれる場合に燃料温度が考慮されないと、燃料温度によってはリーク診断の精度が低下する。そこで、上記特許文献１においては、冷却水温度や吸気温度等と燃料温度との相関が考慮され、冷却水温度や吸気温度等に従ってリーク診断の実行可否が決定される。これにより、燃料温度が考慮されたリーク診断が行なわれる。

しかしながら、冷却水温度や吸気温度は、燃料温度と比較して外気温度や地面温度の影響を受けやすい。したがって、冷却水温度や吸気温度は、実際の燃料温度と乖離を生じやすい。よって、冷却水温度や吸気温度に従ってリーク診断が行なわれたとしても、必ずしもリーク診断の精度は高く維持されない。

この発明は、このような問題を解決するためになされたものであって、その目的は、燃料タンク内に専用の温度センサを設けることなく、比較的正確な燃料温度に従って精度の高いリーク診断を行なうことができるハイブリッド車両を提供することである。

この発明のある局面に従うハイブリッド車両は、蓄電装置と、回転電機と、内燃機関と、パージシステムと、圧力センサと、制御装置とを備える。蓄電装置は温度センサを含む。回転電機は、蓄電装置の電力により車両の走行駆動力を発生する。パージシステムは、内燃機関の吸気管に生じる負圧を利用して、燃料タンクから生じる蒸発燃料を吸気管に吸入させる。圧力センサは、パージシステム内の圧力を検知する。制御装置は、内燃機関の停止中に圧力センサにより検知された圧力の変動に従ってパージシステムのリーク診断を行なう。燃料タンクは、蓄電装置に近接して配置される。制御装置は、温度センサの出力から算出される燃料タンクの燃料の温度が所定温度以下である場合にリーク診断を実行する。

このハイブリッド車両においては、蓄電装置は燃料タンクに近接して配置される。したがって、蓄電装置の温度センサは、燃料タンク内の燃料温度を比較的正確に検知することができる。そして、蓄電装置の温度センサの出力から推定される燃料温度に従ってリーク診断が行なわれる。よって、このハイブリッド車両によれば、比較的正確な燃料温度に従って精度の高いリーク診断を行なうことができる。

この発明によれば、燃料タンク内に専用の温度センサを設けることなく、比較的正確な燃料温度に従って精度の高いリーク診断を行なうことができるハイブリッド車両を提供することができる。

ハイブリッド車両の構成図である。 リーク診断システムの構成図である。 ハイブリッド車両のＩＩＩ−ＩＩＩ断面の一部を示す図である。 リーク診断の処理手順を示すフローチャートである。

以下、この発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。

（リーク診断システムの構成）
図１は、この実施の形態に従うハイブリッド車両の構成図である。図１を参照して、ハイブリッド車両１は、エンジン２０と、走行用モータ３０と、パージシステム５０と、バッテリ１９０とを備える。エンジン２０は、燃料タンク（後述）から供給される燃料により車両の走行駆動力を発生する。また、走行用モータ３０は、バッテリ１９０の電力により車両の走行駆動力を発生する。ハイブリッド車両１は、エンジン２０及び走行用モータ３０の少なくとも一方を駆動源として走行する。パージシステム５０は、エンジン２０の吸気管に生じる負圧を利用して、燃料タンクから生じる蒸発燃料を吸気管に吸入させる。

図２は、この実施の形態におけるリーク診断システムの構成図である。リーク診断システム１０は、エンジン２０の停止中にパージシステム５０の内部圧力に基づいて、パージシステム５０が正常に作動しているか否かを診断するシステムである。図２を参照して、リーク診断システム１０は、パージシステム５０と、圧力センサ１５０と、負圧ポンプ１６０と、ポンプ用モータ１７０と、吸気温センサ１８０と、バッテリ１９０（温度センサ１９５を含む。）と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）２００とを備える。パージシステム５０は、燃料タンク１００と、エバポ配管１１０と、キャニスタ１２０と、パージ配管１３０と、パージ制御弁１４０とを含む。

燃料タンク１００は、エバポ配管１１０を通じてキャニスタ１２０に接続されている。キャニスタ１２０内には、燃料タンク１００から生じる蒸発燃料を吸着する活性炭等の吸着体が収容されている。エバポ配管１１０には、負圧ポンプ１６０が接続されている。パージ制御弁１４０が閉弁状態であるときに、ポンプ用モータ１７０により負圧ポンプ１６０が駆動されると、負圧がパージシステム５０内に導入される。

キャニスタ１２０とエンジン２０の吸気管との間には、キャニスタ１２０内の吸着体に吸着されている蒸発燃料を吸気管にパージ（放出）するためのパージ配管１３０が設けられている。パージ配管１３０の途中には、パージ流量を制御するパージ制御弁１４０が設けられている。

燃料タンク１００には、内部の圧力を検知する圧力センサ１５０が設けられている。パージシステム５０が密閉されている場合（パージ制御弁１４０が閉弁状態である場合）、燃料タンク１００の内圧とパージシステム５０の他の部分の内圧とが一致する。したがって、圧力センサ１５０により燃料タンク１００の内圧を検知することにより、パージシステム５０内の圧力を検知することができる。

吸気温センサ１８０は、エンジン２０の吸気管を流れる吸気の温度を検知する。したがって、吸気温センサ１８０の検知結果を監視することにより、風の影響等により急激に外気の温度が変化しているか否かを判定することができる。

バッテリ１９０は、充放電可能に構成された電力貯蔵要素である。バッテリ１９０は、たとえば、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池あるいは鉛蓄電池などの二次電池や、電気二重層キャパシタなどの蓄電素子を含んで構成される。バッテリ１９０に蓄えられる電力は、走行用モータ３０（図１）に供給される。また、バッテリ１９０は、温度センサ１９５を含む。温度センサ１９５は、バッテリ１９０の温度を検知する。バッテリ１９０は、燃料タンク１００に近接して配置される。

ＥＣＵ２００は、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）及びメモリを内蔵し、当該メモリに記憶された情報や各センサ（たとえば、圧力センサ１５０、吸気温センサ１８０、及び温度センサ１９５）からの情報に基づいてハイブリッド車両１の各機器（たとえば、パージ制御弁１４０、及びポンプ用モータ１７０）を制御する。

ＥＣＵ２００の主要な機能として、パージシステム５０のリーク診断機能がある。リーク診断機能とは、パージシステム５０において蒸発燃料が漏出してしまう故障が生じているか否かを診断する機能である。リーク診断を実行するために、ＥＣＵ２００は、パージシステム５０内を密閉した状態（パージ制御弁１４０を閉弁した状態）で、パージシステム５０内に負圧を導入するようにポンプ用モータ１７０を制御する。パージシステム５０内に負圧が導入され、その後、負圧ポンプ１６０が停止された状態で、ＥＣＵ２００は、パージシステム５０内の圧力変化（圧力センサ１５０の出力変化）を監視することによりリーク診断を実行する。たとえば、ＥＣＵ２００は、圧力変化が予め定められた範囲に収まっている場合にはパージシステム５０は正常であると診断し、圧力変化が予め定められた範囲を超えている場合にはパージシステム５０は異常であると診断する。

なお、リーク診断の方法は上述の方法に限られない。たとえば、ＥＣＵ２００は、パージシステム５０内に負圧を導入することなく、パージシステム５０内を密閉した状態で、パージシステム５０内の圧力の変化を監視することによりリーク診断を行なってもよい。たとえば、ＥＣＵ２００は、燃料の蒸発によりパージシステム５０内の圧力が予め定められた値以上増加した場合にはパージシステム５０は正常であると診断し、圧力が予め定められた値未満しか増加しなかった場合にはパージシステム５０は異常であると診断してもよい。

（リーク診断精度の低下抑制）
以上のようなハイブリッド車両１においては、燃料タンク１００内の燃料温度によってパージシステム５０内の圧力は変化する。したがって、リーク診断が行なわれる場合に燃料温度が考慮されないと、燃料温度によってはリーク診断の精度が低下する（たとえば、燃料温度が高い場合）。たとえば、燃料温度を考慮する方法として、エンジン２０の冷却水温度や吸気温度等から燃料温度を推定する方法が考えられる。

しかしながら、冷却水温度や吸気温度は、燃料温度と比較して外気温度や地面温度の影響を受けやすい。したがって、冷却水温度や吸気温度は、実際の燃料温度と乖離を生じやすい。よって、冷却水温度や吸気温度に従ってリーク診断が行なわれたとしても、必ずしもリーク診断の精度は高く維持されない。

この実施の形態に従うハイブリッド車両１において、燃料タンク１００は、バッテリ１９０に近接して配置される。したがって、バッテリ１９０の温度センサ１９５は、燃料タンク１００内の燃料温度を比較的正確に検知することができる。そして、ＥＣＵ２００は、温度センサ１９５の出力から算出される燃料温度が所定温度以下である場合にリーク診断を実行する。よって、このハイブリッド車両１によれば、比較的正確な燃料温度に従って精度の高いリーク診断を行なうことができる。

なお、ハイブリッド車両１の走行中において、バッテリ１９０の温度は、燃料タンク１００の燃料温度よりも高くなる。したがって、温度センサ１９５は、バッテリ１９０が燃料タンク１００に近接して配置されていたとしても、ハイブリッド車両１の走行中には燃料温度の影響をほとんど受けずにバッテリ１９０の温度を正確に検知することができる。

図３は、ハイブリッド車両１（図１）のＩＩＩ−ＩＩＩ断面の一部を示す図である。図３を参照して、バッテリ１９０は、後部座席３００の下部に配置されている。燃料タンク１００は、バッテリ１９０の下部に、バッテリ１９０に近接して配置されている。このように、バッテリ１９０が燃料タンク１００と近接して配置されているため、バッテリ１９０の温度センサ１９５は、燃料タンク１００の燃料温度を比較的正確に検知することができる。その結果、ハイブリッド車両１によれば、精度の高いリーク診断を行なうことができる。

なお、温度センサ１９５は、バッテリ１９０内において燃料タンク１００により近接する位置に配置されることが好ましい。次に、リーク診断の処理手順について説明する。

（リーク診断の処理手順）
図４は、リーク診断の処理手順を示すフローチャートである。図４を参照して、ＥＣＵ２００は、エンジン２０の動作中にリーク診断処理を実行しないようにするために、ハイブリッド車両１のシステムが停止（Ready Off）しているか否かを判定する（ステップＳ１００）。

ハイブリッド車両１のシステムが停止していないと判定されると（ステップＳ１００においてＮＯ）、ＥＣＵ２００は、エンジン２０が停止しているか否かを判定する（ステップＳ１１０）。エンジン２０が停止していないと判定されると（ステップＳ１１０においてＮＯ）、ＥＣＵ２００は、リーク診断処理を非実行とする（ステップＳ１８０）。

ハイブリッド車両１のシステムが停止していると判定された場合（ステップＳ１００においてＹＥＳ）、又はエンジン２０が停止していると判定された場合には（ステップＳ１１０においてＹＥＳ）、ＥＣＵ２００は、リーク診断処理の実行可否の判定のために、温度センサ１９５からバッテリ１９０の温度を取得する（ステップＳ１２０）。

その後、ＥＣＵ２００は、吸気温センサ１８０の出力に従って吸気温度を監視する（ステップＳ１３０）。ハイブリッド車両１の外部で急激な風が吹いているような場合には、燃料タンク１００の燃料温度に影響が生じるためリーク診断には不向きである。風による温度変化は、吸気温センサ１８０の方が温度センサ１９５よりも早く検知する傾向にある。そこで、このハイブリッド車両１において、ＥＣＵ２００は、外部で急激な風が吹いているか否かを判定するために、吸気温センサ１８０の出力を監視している。

その後、ＥＣＵ２００は、吸気温度の監視結果に従って、吸気温度に急激な変化がなかったか否かを判定する（ステップＳ１４０）。たとえば、ＥＣＵ２００は、予め定められた期間における吸気温度の変化が予め定められた範囲に収まっているか否かを判定する。吸気温度に急激な変化があったと判定されると（ステップＳ１４０においてＮＯ）、ＥＣＵ２００は、リーク診断処理を非実行とする（ステップＳ１８０）。

吸気温度に急激な変化がなかったと判定されると（ステップＳ１４０においてＹＥＳ）、ＥＣＵ２００は、ステップＳ１２０で取得したバッテリ１９０の温度から燃料タンク１００の燃料温度を算出する（ステップＳ１５０）。たとえば、ＥＣＵ２００は、バッテリ１９０の温度に予め定められた係数を掛け合わせることにより燃料温度を算出することができる。

その後、ＥＣＵ２００は、算出された燃料温度が所定温度Ｔ１以下であるか否かを判定する（ステップＳ１６０）。所定温度Ｔ１は、燃料の蒸発が所定範囲に収まると想定される温度であり、予め定められる。燃料温度が所定温度Ｔ１を上回ると判定された場合には（ステップＳ１６０においてＮＯ）、燃料が蒸発しやすい状態でありリーク診断には不向きであるため、ＥＣＵ２００は、リーク診断処理を非実行とする（ステップＳ１８０）。

燃料温度が所定温度Ｔ１以下であると判定された場合には（ステップＳ１６０においてＹＥＳ）、燃料が蒸発しにくい状態であり高精度なリーク診断が可能であるため、ＥＣＵ２００は、リーク診断処理を実行する（ステップＳ１７０）。

このように、この実施の形態に従うハイブリッド車両１においては、バッテリ１９０の温度センサ１９５の出力に従ってパージシステム５０のリーク診断の実行可否が判定される。したがって、このハイブリッド車両１によれば、比較的正確な燃料温度に従ってパージシステム５０のリーク診断の可否を決定できるため、精度の高いリーク診断を行なうことができる。

なお、リチウムイオン電池は充放電による温度変化が小さい。すなわち、ハイブリッド車両１の走行中においてリチウムイオン電池の温度は低く抑えられる。したがって、バッテリ１９０がリチウムイオン電池である場合には、ハイブリッド車両１の停車後、比較的早い段階で、温度センサ１９５の検知結果が燃料タンク１００の燃料温度に近づく。その結果、ハイブリッド車両１の停車後、燃料温度が所定温度Ｔ１以下となった後、比較的早い段階でリーク診断処理を実行することができる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ ハイブリッド車両、１０ リーク診断システム、２０ エンジン、３０ 走行用モータ、５０ パージシステム、１００ 燃料タンク、１１０ エバポ配管、１２０ キャニスタ、１２２ 大気連通孔、１３０ パージ配管、１４０ パージ制御弁、１５０ 圧力センサ、１６０ 負圧ポンプ、１７０ ポンプ用モータ、１８０ 吸気温センサ、１９０ バッテリ、１９５ 温度センサ、２００ ＥＣＵ、３００ 後部座席。

Claims (1)

1. 温度センサを含む蓄電装置と、
   前記蓄電装置の電力により車両の走行駆動力を発生する回転電機と、
   内燃機関と、
   前記内燃機関の吸気管に生じる負圧を利用して、燃料タンクから生じる蒸発燃料を前記吸気管に吸入させるパージシステムと、
   前記パージシステム内の圧力を検知する圧力センサと、
   前記内燃機関の停止中に前記圧力センサにより検知された圧力の変動に従って前記パージシステムのリーク診断を行なう制御装置とを備え、
   前記燃料タンクは、前記蓄電装置に近接して配置され、
   前記制御装置は、前記温度センサの出力から算出される前記燃料タンクの燃料の温度が所定温度以下である場合に前記リーク診断を実行する、ハイブリッド車両。

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