JP5510269B2 - 燃料供給量制御装置及びハイブリッド車両 - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関燃料系における燃料劣化状態に応じて燃料供給量を補正する燃料供給量制御装置、及びこの燃料供給量制御装置を搭載したハイブリッド車両に関する。

内燃機関の燃料タンクに貯留されている燃料は、その成分の内で易揮発性の軽質成分は他の重質成分よりも気化により蒸発する程度が高い。このことからハイブリッド車両などにおいて内燃機関が停止している際に軽質成分が重質成分よりも迅速に蒸発する。

したがって長期間、燃料を使用していないと、重質成分の濃度が高まり、その後の内燃機関始動時や内燃機関始動後において燃料の燃焼性悪化を生じるおそれがある。すなわち燃料劣化を生じるおそれがある。

このような燃料劣化問題を解決するために、給油した後の経過時間により劣化状態を推定して燃料噴射量に反映させる制御装置が知られている（例えば特許文献１参照）。

特開２００９−２５５６８０号公報（第８−１０頁、図３〜５）

特許文献１では内燃機関駆動・停止時を含めて経時による燃料劣化を問題としている。ところが燃料劣化は、経時のみでなく、その間の温度状態、すなわち温度履歴が関係している。特許文献１では、この温度履歴を考慮していない。

内燃機関駆動時においては、温度履歴が燃料劣化に影響していても、空燃比フィードバック制御にて燃料噴射量を学習していることから燃料劣化は問題とはならない。
しかし長期間内燃機関が駆動されずに放置された後に内燃機関を始動する場合には、直前の内燃機関駆動停止期間では燃料噴射量の学習は不可能であることから、燃料劣化を学習値により補償した燃料噴射はできない。

この内燃機関駆動停止期間に対して、特許文献１のごとく経過時間にて燃料劣化を推定しようとしても、上述したごとく内燃機関駆動停止期間において燃料の温度変化により生じた燃料成分の濃度変化を反映することができない。このように特許文献１の技術では、燃料劣化状態を正確に検出できない。

本発明は、内燃機関駆動停止期間における内燃機関燃料系の燃料劣化状態を高精度に検出して内燃機関燃焼室への燃料供給量を補正することにより、内燃機関の適切な燃焼を可能とすることを目的とするものである。

以下、上記目的を達成するための手段及びその作用・効果について記載する。
請求項１に記載の燃料供給量制御装置は、内燃機関駆動停止期間における内燃機関燃料系における燃料の温度履歴を検出する燃料温度履歴検出手段と、前記燃料温度履歴検出手段にて検出された前記温度履歴に基づいて内燃機関燃焼室への燃料供給量を補正する燃料供給量補正手段とを備えたことを特徴とする。

燃料温度履歴検出手段が検出する温度履歴は、内燃機関燃料系における燃料温度の高低とその時間経過を表していることから、単に経過時間のみの燃料劣化状態を考慮しているのではなく、燃料温度を反映することで、温度による燃料成分間での蒸発性の違いに対応した燃料劣化状態を考慮していることになる。こうして温度履歴は、燃料劣化状態を高精度に反映した物理量として取り扱うことができる。

そしてこの温度履歴に基づいて燃料供給量補正手段が燃料供給量を補正することで、内燃機関の適切な燃焼を可能にできる。
請求項２に記載の燃料供給量制御装置では、請求項１に記載の燃料供給量制御装置において、前記燃料供給量補正手段による補正は、内燃機関始動時及び内燃機関始動時以後の一方又は両方において行われることを特徴とする。

このようにすることで、内燃機関始動時や内燃機関始動時以後において内燃機関の適切な燃焼を可能として、始動やそれ以後の内燃機関運転を安定したものにできる。
請求項３に記載の燃料供給量制御装置では、請求項２に記載の燃料供給量制御装置において、前記燃料温度履歴検出手段は、内燃機関駆動停止期間の長さと内燃機関燃料系での燃料温度とを計測して、この内燃機関駆動停止期間の長さと、この内燃機関駆動停止期間における内燃機関燃料系での燃料温度とに基づいて前記温度履歴を検出することを特徴とする。

燃料温度履歴検出手段は、上述のごとく内燃機関駆動停止期間の長さと内燃機関燃料系での燃料温度とを計測して、これらに基づいて温度履歴を検出することで、燃料劣化状態を高精度に反映した温度履歴が得られる。

請求項４に記載の燃料供給量制御装置では、請求項３に記載の燃料供給量制御装置において、前記燃料温度履歴検出手段は、内燃機関燃料系における燃料温度を複数の温度領域に分割して、各温度領域における内燃機関駆動停止時間を計測し、この温度領域毎の内燃機関駆動停止時間を、温度領域毎に寄与度を変更して全温度領域について総計した値を、前記温度履歴として検出することを特徴とする。

内燃機関燃料系の燃料温度は変化し、かつ燃料温度の高低により燃料劣化進行速度が異なることから、上述したごとく複数の温度領域にてそれぞれ内燃機関駆動停止時間を計測して、温度領域毎に寄与度を変更して、これらの内燃機関駆動停止時間を総計する。このように求めた温度履歴は高精度に燃料劣化状態を反映したものとなる。

請求項５に記載の燃料供給量制御装置では、請求項４に記載の燃料供給量制御装置において、前記燃料温度履歴検出手段は、内燃機関燃料系での燃料温度として、燃料タンク内での燃料温度を検出することを特徴とする。

燃料タンク内では、内燃機関燃料系の他の部位に比較して、燃料の軽質成分が蒸発し易く、このことにより燃料タンク内にて燃料劣化が進行し易い。したがって特に燃料タンク内の燃料温度を検出して温度履歴を求めることで、燃料劣化状態を高精度に反映した温度履歴が得られる。

請求項６に記載の燃料供給量制御装置では、請求項１〜５のいずれか一項に記載の燃料供給量制御装置において、前記燃料温度履歴検出手段は、給油がなされると前記温度履歴を初期値に戻すことを特徴とする。

給油があれば、劣化していない燃料が内燃機関燃料系に供給されることになる。したがって、それまでの温度履歴にかかわらず、温度履歴を初期値に戻して、改めて温度履歴を検出するようにする。このことで燃料劣化状態を高精度に反映した温度履歴が得られる。

請求項７に記載の燃料供給量制御装置では、請求項６に記載の燃料供給量制御装置において、前記燃料温度履歴検出手段は、給油後の全貯留燃料量内に存在する、給油時に内燃機関燃料系に残留していた燃料量の割合を、前記温度履歴の初期値に反映させることを特徴とする。

給油により劣化していない燃料が内燃機関燃料系に供給されることになるが、この給油時に内燃機関燃料系に燃料が残留している場合には、既に劣化している燃料が劣化していない燃料に混合することになる。このため単に温度履歴を初期値に戻すのではなく、給油後の全貯留燃料量内において残留していた燃料量の割合に応じた初期値に戻すことが、より高精度な温度履歴とする上で重要である。

したがって内燃機関燃料系に残留している燃料量の割合を、給油により設定される温度履歴の初期値に反映させることで、燃料劣化状態を高精度に反映した温度履歴が得られる。

請求項８に記載の燃料供給量制御装置では、請求項１〜７のいずれか一項に記載の燃料供給量制御装置において、前記燃料供給量補正手段は、前記温度履歴に現れている燃料劣化が進行している程、燃料供給量を増量補正することを特徴とする。

燃料の劣化が進行するほど、内燃機関燃焼室での燃焼状態が悪化して出力低下が生じやすくなる。このため温度履歴に現れている燃料劣化が進行している程、燃料供給量を増量補正することで、安定した内燃機関運転が可能となる。

請求項９に記載のハイブリッド車両は、請求項１〜８のいずれか一項に記載の燃料供給量制御装置を搭載したことを特徴とする。
ハイブリッド車両では、状況によって、内燃機関の駆動を停止して、電動モータにて車両を走行駆動することがある。このため内燃機関は車両停止時のみでなく、車両走行時にも駆動を停止した状態が継続する。したがってこのような走行中にて内燃機関を再始動する場合においても、高精度に燃料劣化状態を反映している温度履歴に基づいて内燃機関燃焼室への燃料供給量を補正することで、内燃機関の適切な燃焼を可能にでき、始動やそれ以後の内燃機関運転を安定したものにできる。

請求項１０に記載のハイブリッド車両では、請求項９に記載のハイブリッド車両において、車両外からの電力供給により内部電池の充電が可能であるプラグイン型として構成されていることを特徴とする。

特にハイブリッド車両がプラグイン型である場合には、内燃機関が駆動されない状態が長期にわたることが多くなる。このため特に内燃機関始動時に大きく劣化が進行した燃料を使う頻度が増加する。

しかし、高精度に燃料劣化状態を反映する温度履歴に基づいて内燃機関燃焼室への燃料供給量を補正することで、プラグイン型ハイブリッド車両においても、内燃機関の適切な燃焼を可能にでき、始動やそれ以後の内燃機関運転を安定なものにできる。

実施の形態１のプラグイン型ハイブリッド車両における駆動系のブロック図。 実施の形態１のＥＣＵが実行する燃料温度履歴検出処理のフローチャート。 同じく始動時燃料噴射量算出処理のフローチャート。 上記始動時燃料噴射量算出処理で用いられる始動時燃料補正係数マップＭＡＰｋｆｓの構成説明図。 実施の形態２のＥＣＵが実行する燃料温度履歴検出処理の一部を示すフローチャート。 他の実施の形態にてカウントアップ量Ｃｉを燃料劣化カウンタＣｗの値に応じて変化させる例を示すグラフ。 他の実施の形態にて温度領域毎に積算値Ａ〜Ｅを求めている状態を示すグラフ。

［実施の形態１］
図１は、上述した発明が適用されたハイブリッド車両における駆動系のブロック図である。この駆動系は、内燃機関燃料系２及び内燃機関制御系４を有する内燃機関６と、電動モータ（後述するモータジェネレータＭＧ２）と、を備えている。この内燃機関６はガソリンエンジンである。

このハイブリッド車両はプラグイン型ハイブリッド車両である。したがって、外部電源８を利用して充電機構１０を介してバッテリ１２が充電可能とされている。このバッテリ１２の電力が、電力制御ユニット１４により、モータジェネレータＭＧ２に供給されることにより、モータジェネレータＭＧ２から回転駆動力が出力される。

内燃機関６及びモータジェネレータＭＧ２からの回転駆動力は減速機構１６により減速されて、駆動輪１８に伝達される。
内燃機関６と減速機構１６との間には、動力分割機構２０が配置されており、内燃機関６の回転駆動力を、減速機構１６側と、発電機としてのモータジェネレータＭＧ１とに分割して供給可能としている。

尚、２つのモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２は、それぞれ発電機としても電動モータとしても機能し、必要に応じてその間の機能を切り替えることができる。
内燃機関６の各気筒に対する吸気ポート２２にはそれぞれ燃料噴射弁２４が配置されている。これらの燃料噴射弁２４には、燃料タンク２６内に貯留されている燃料が、燃料ポンプモジュール２８により、燃料経路２８ｂを介して圧送されて来る。そして燃料噴射制御により、燃料噴射弁２４からは所定のタイミングで吸気中に燃料が噴射され、各気筒に吸入されて燃焼される。このことにより内燃機関６が駆動する。

更に燃料ポンプモジュール２８に付属する形で燃料温度センサ２８ａが配置されている。この燃料温度センサ２８ａにより内燃機関燃料系２の燃料温度、ここでは特に燃料タンク２６内の燃料温度Ｔｆを検出している。

燃料タンク２６内には、フロート３０ａにより燃料タンク２６内の燃料液面レベルＳＧＬを検出するためのフューエルセンダーゲージ３０が設けられている。
給油時における燃料タンク２６内への燃料導入は、フューエルインレットパイプ３２から行われる。燃料タンク２６の上部空間２６ａは燃料蒸気排出通路３４によりキャニスタ３６に接続されている。キャニスタ３６は内部に燃料を吸着する活性炭などの吸着材を備え、燃料蒸気排出通路３４を介して燃料タンク２６の上部空間２６ａから排出される燃料蒸気を吸着している。

キャニスタ３６にはフューエルインレットパイプ３２に設けられたフューエルインレットボックス３２ａに連通する大気導入通路３８が接続されている。この大気導入通路３８には途中にエアフィルタ３８ａが設けられている。更に大気導入通路３８には、エアフィルタ３８ａよりもキャニスタ３６側の位置に、キーオフポンプとして機能するベーパーポンプ４０が設けられている。給油時にキーオフされるとベーパーポンプ４０が駆動されて、フューエルインレットボックス３２ａ内の燃料蒸気をキャニスタ３６内に吸引して吸着させる。

更にキャニスタ３６は、パージ通路４２により、スロットルバルブ４４よりも下流の位置で内燃機関６の吸気通路４６に接続されている。パージ通路４２の途中には開弁状態と閉弁状態とで切り替えられる電磁弁としてのパージ制御バルブ４８が配置されている。

このパージ制御バルブ４８が開弁状態とされることで、キャニスタ３６の吸着材から離脱した燃料蒸気がパージ通路４２を介して吸気通路４６を流れる吸気中に放出可能とされる。このことにより吸気通路４６からサージタンク５０内に流れ込んだパージ燃料を含む吸気は各気筒の吸気ポート２２に分配され、燃料噴射弁２４からの燃料と共に、内燃機関６における各気筒の燃焼室内にて燃焼されることになる。

吸気通路４６においては、エアフィルタ５２とスロットルバルブ４４との間にエアフロメータ５４が設けられて、内燃機関６に供給される吸入空気量ＧＡ（ｇ／ｓｅｃ）を検出している。

この他、車両のドライバーが操作するアクセルペダルに設けられてアクセル開度ＡＣＣＰを検出するアクセル開度センサ５６、内燃機関６のクランク軸の回転数ＮＥを検出する機関回転数センサ５８、ＩＧＳＷ（イグニションスイッチ）６０、その他のセンサ・スイッチ類が設けられて、それぞれ信号を出力している。他の信号としては、例えば冷却水温、吸気温、車速などが挙げられる。

燃料温度センサ２８ａ、フューエルセンダーゲージ３０、エアフロメータ５４、アクセル開度センサ５６、機関回転数センサ５８、ＩＧＳＷ６０などの検出信号は、マイクロコンピュータを中心として構成されている電子制御ユニット（以下、ＥＣＵと称する）６２に入力される。

そして、このような信号データや予め記憶されているデータに基づいて、ＥＣＵ６２は演算処理を実行して、燃料噴射弁２４、スロットルバルブ４４などを制御する。更に後述する燃料温度履歴検出処理により燃料タンク２６内の燃料の劣化状態を温度履歴として検出すると共に、始動時燃料噴射量算出処理によりその温度履歴を始動時の燃料噴射量に反映させる処理を実行している。

ＥＣＵ６２が実行する燃料温度履歴検出処理を図２のフローチャートに示す。本処理は、内燃機関６の駆動停止期間において周期的になされる処理である。ここで内燃機関６の駆動停止期間とは、内燃機関６での燃料燃焼を停止させて２つのモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のいずれか一方あるいは両方のみで車両を走行させている期間と、ＩＧＳＷ６０をオフしている期間（キーオフ期間）とが含まれる。この燃料温度履歴検出処理（図２）の実行周期としては、例えば分単位あるいは時単位で設定されている。尚、個々の処理内容に対応するフローチャート中のステップを「Ｓ〜」で表す。

本処理が開始されると、まず給油完了直後か否かが判定される（Ｓ１００）。この給油完了直後か否かの判定は、ここではＩＧＳＷ６０をオフした直後に、フューエルセンダーゲージ３０の示す燃料残量が十分な増加を示した場合に給油がなされたとしている。そしてこの燃料温度履歴検出処理の実行タイミングが、給油がなされた後の最初の処理であれば、給油完了直後であると判定している。

ここで、給油完了直後であるとすると（Ｓ１００でＹＥＳ）、次に燃料劣化カウンタＣｗがリセットされる（Ｓ１０２）。ここでのリセットは、燃料劣化カウンタＣｗの値を「０」にするものである。この燃料劣化カウンタＣｗの値は、内燃機関燃料系２の燃料劣化状態、特に燃料タンク２６内での燃料劣化状態を、燃料の温度履歴にて表しているものであり、値が大きいほど燃料劣化状態が進行していることを示すものである。

次に燃料温度センサ２８ａにて検出される燃料温度Ｔｆが第１判定温度Ｔ１より高いか否かが判定される（Ｓ１０４）。ここで第１判定温度Ｔ１としては「０℃」が設定されているものとする。

燃料温度Ｔｆが第１判定温度Ｔ１以下であるとすると（Ｓ１０４でＮＯ）、式１に示すごとく燃料劣化カウンタＣｗのカウントアップが行われる（Ｓ１１２）。
［式１］ Ｃｗ ← Ｃｗ ＋ Ｃｉ
カウントアップ量Ｃｉは、燃料温度Ｔｆの下で、燃料温度履歴検出処理の１周期中に生じた燃料劣化進行度を示す値であり、内燃機関６に用いられる燃料（ここではガソリン）の性状から予め決定されている値である。ここで燃料の性状とは、燃料に含まれる複数の燃料成分間での蒸発性の違いから生じる劣化の進行度合いを意味する。

尚、ステップＳ１１２の処理は、燃料温度Ｔｆが最低温度領域（Ｔｆ≦０℃）での処理であり、この温度領域では易揮発性の燃料成分についてもその蒸発が最も抑制された状態にある。このことから後述する他の式での燃料劣化カウンタＣｗの増加に比較して、前記式１での燃料劣化カウンタＣｗの増加は最低とされている。

このステップＳ１１２の処理が終了すると、本処理を一旦出る。
次の実行周期となって燃料温度履歴検出処理（図２）が実行されると、給油完了直後ではないので（Ｓ１００でＮＯ）、次に「燃料温度Ｔｆ＞第１判定温度Ｔ１」か否かが判定される（Ｓ１０４）。今回もＴｆ≦Ｔ１であれば（Ｓ１０４でＮＯ）、前記式１により燃料劣化カウンタＣｗのカウントアップが行われる（Ｓ１１２）。このことによりＴｆ≦０℃の状態が継続する限り、燃料劣化カウンタＣｗは最低速度で増加することになる。

内燃機関６の駆動停止期間において燃料温度Ｔｆが第１判定温度Ｔ１より高くなった場合には（Ｓ１０４でＹＥＳ）、次に「燃料温度Ｔｆ＞第２判定温度Ｔ２」か否かが判定される（Ｓ１０６）。

ここで第２判定温度Ｔ２としては「２０℃」が設定されているものとする。
燃料温度Ｔｆが第２判定温度Ｔ２以下であるとすると（Ｓ１０６でＮＯ）、式２に示すごとく燃料劣化カウンタＣｗのカウントアップが行われる（Ｓ１１４）。

［式２］ Ｃｗ ← Ｃｗ ＋ Ｋ１・Ｃｉ
第１カウントアップ補正係数Ｋ１は、第２判定温度Ｔ２≧燃料温度Ｔｆ＞第１判定温度Ｔ１の下で、燃料温度履歴検出処理の１周期中に生じた燃料劣化進行度の増加速度を、カウントアップ量Ｃｉに対する係数（＞１．０）として示す値である。

ステップＳ１１４の処理が終了すると、本処理を一旦出る。
次の実行周期となって燃料温度履歴検出処理（図２）が実行されると、給油完了直後ではないので（Ｓ１００でＮＯ）、今回もＴ２≧Ｔｆ＞Ｔ１であれば、燃料温度Ｔｆ＞Ｔ１か否かの判定（Ｓ１０４）で「ＹＥＳ」と判定され、燃料温度Ｔｆ＞Ｔ２か否かの判定（Ｓ１０６）では「ＮＯ」と判定される。したがって前記式２により燃料劣化カウンタＣｗのカウントアップが行われる（Ｓ１１４）。このことにより２０℃≧Ｔｆ＞０℃の状態が継続する限り、燃料劣化カウンタＣｗは、前記式２によって第１カウントアップ補正係数Ｋ１に対応する速度で増加することになる。

燃料温度Ｔｆが第２判定温度Ｔ２より高くなった場合には（Ｓ１０６でＹＥＳ）、次に「燃料温度Ｔｆ＞第３判定温度Ｔ３」か否かが判定される（Ｓ１０８）。
ここで第３判定温度Ｔ３としては「４０℃」が設定されているものとする。

燃料温度Ｔｆが第３判定温度Ｔ３以下であるとすると（Ｓ１０８でＮＯ）、式３に示すごとく燃料劣化カウンタＣｗのカウントアップが行われる（Ｓ１１６）。
［式３］ Ｃｗ ← Ｃｗ ＋ Ｋ２・Ｃｉ
第２カウントアップ補正係数Ｋ２は、第３判定温度Ｔ３≧燃料温度Ｔｆ＞第２判定温度Ｔ２の下で、燃料温度履歴検出処理の１周期中に生じた燃料劣化進行度の増加速度を、カウントアップ量Ｃｉに対する係数（＞Ｋ１）として示す値である。

ステップＳ１１６の処理が終了すると、本処理を一旦出る。
次の実行周期となって燃料温度履歴検出処理（図２）が実行されると、給油完了直後ではないので（Ｓ１００でＮＯ）、今回もＴ３≧Ｔｆ＞Ｔ２であれば、燃料温度Ｔｆ＞Ｔ１か否かの判定（Ｓ１０４）、燃料温度Ｔｆ＞Ｔ２か否かの判定（Ｓ１０６）でそれぞれ「ＹＥＳ」と判定される。そして燃料温度Ｔｆ＞Ｔ３か否かの判定（Ｓ１０８）では「ＮＯ」と判定され、前記式３により燃料劣化カウンタＣｗのカウントアップが行われる（Ｓ１１６）。このことにより４０℃≧Ｔｆ＞２０℃の状態が継続する限り、燃料劣化カウンタＣｗは、前記式３によって第２カウントアップ補正係数Ｋ２に対応する速度で増加することになる。

燃料温度Ｔｆが第３判定温度Ｔ３より高くなった場合には（Ｓ１０８でＹＥＳ）、次に「燃料温度Ｔｆ＞第４判定温度Ｔ４」か否かが判定される（Ｓ１１０）。
ここで第４判定温度Ｔ４としては「６０℃」が設定されているものとする。

燃料温度Ｔｆが第４判定温度Ｔ４以下であるとすると（Ｓ１１０でＮＯ）、式４に示すごとく燃料劣化カウンタＣｗのカウントアップが行われる（Ｓ１１８）。
［式４］ Ｃｗ ← Ｃｗ ＋ Ｋ３・Ｃｉ
第３カウントアップ補正係数Ｋ３は、第４判定温度Ｔ４≧燃料温度Ｔｆ＞第３判定温度Ｔ３の下で、燃料温度履歴検出処理の１周期中に生じた燃料劣化進行度の増加速度を、カウントアップ量Ｃｉに対する係数（＞Ｋ２）として示す値である。

ステップＳ１１８の処理が終了すると、本処理を一旦出る。
次の実行周期となって燃料温度履歴検出処理（図２）が実行されると、給油完了直後ではないので（Ｓ１００でＮＯ）、今回もＴ４≧Ｔｆ＞Ｔ３であれば、燃料温度Ｔｆ＞Ｔ１か否かの判定（Ｓ１０４）、燃料温度Ｔｆ＞Ｔ２か否かの判定（Ｓ１０６）、燃料温度Ｔｆ＞Ｔ３か否かの判定（Ｓ１０８）でそれぞれ「ＹＥＳ」と判定される。そして燃料温度Ｔｆ＞Ｔ４か否かの判定（Ｓ１１０）では「ＮＯ」と判定され、前記式４により燃料劣化カウンタＣｗのカウントアップが行われる（Ｓ１１８）。このことにより６０℃≧Ｔｆ＞４０℃の状態が継続する限り、燃料劣化カウンタＣｗは、前記式４によって第３カウントアップ補正係数Ｋ３に対応する速度で増加することになる。

燃料温度Ｔｆが第４判定温度Ｔ４より高くなった場合には（Ｓ１１０でＹＥＳ）、式５に示すごとく燃料劣化カウンタＣｗのカウントアップが行われる（Ｓ１２０）。
［式５］ Ｃｗ ← Ｃｗ ＋ Ｋ４・Ｃｉ
第４カウントアップ補正係数Ｋ４は、燃料温度Ｔｆ＞第４判定温度Ｔ４の下で、燃料温度履歴検出処理の１周期中に生じた燃料劣化進行度の増加速度を、カウントアップ量Ｃｉに対する係数（＞Ｋ３）として示す値である。

ステップＳ１２０の処理が終了すると、本処理を一旦出る。
次の実行周期となって燃料温度履歴検出処理（図２）が実行されると、給油完了直後ではないので（Ｓ１００でＮＯ）、今回もＴｆ＞Ｔ４であれば、Ｔｆ＞Ｔ１か否かの判定（Ｓ１０４）、Ｔｆ＞Ｔ２か否かの判定（Ｓ１０６）、Ｔｆ＞Ｔ３か否かの判定（Ｓ１０８）、Ｔｆ＞Ｔ４か否かの判定（Ｓ１１０）でそれぞれ「ＹＥＳ」と判定される。したがって前記式５により燃料劣化カウンタＣｗのカウントアップが行われる（Ｓ１２０）。このことによりＴｆ＞６０℃の状態が継続する限り、燃料劣化カウンタＣｗは、前記式５によって第４カウントアップ補正係数Ｋ４に対応する速度（最高速度）で増加することになる。

このようにして内燃機関６の駆動停止期間においては、燃料タンク２６内の温度履歴として算出される燃料劣化カウンタＣｗが更新されることになる。
このように温度履歴として算出される燃料劣化カウンタＣｗを、始動時の燃料噴射量に反映させる処理として、ＥＣＵ６２は、図３に示すごとくの始動時燃料噴射量算出処理を実行している。本処理は、ＩＧＳＷ６０のオン操作後に、ｍｓｅｃ単位の短時間周期で繰り返し実行される処理である。

本処理が開始されると、まず始動時か否かが判定される（Ｓ１５０）。ここで、始動時としては、ＩＧＳＷ６０のオンのタイミングから、クランキングを経て内燃機関６が駆動し、その回転数ＮＥが始動完了を示す回転数ＮＥに上昇するまでの期間としている。

始動時でなければ（Ｓ１５０でＮＯ）、このまま本処理を出る。したがってＩＧＳＷ６０のオン操作前や始動後においては、始動時燃料噴射量算出処理（図３）では実質的な処理は行われない。

始動時であれば（Ｓ１５０でＹＥＳ）、次に始動時燃料補正係数マップＭＡＰｋｆｓにより、直前の内燃機関６の駆動停止期間にて前記燃料温度履歴検出処理（図２）にて算出されている燃料劣化カウンタＣｗの値に基づいて、始動時燃料補正係数Ｋｆｓが算出される（Ｓ１５２）。

始動時燃料補正係数マップＭＡＰｋｆｓは図４に示すごとくの１次元マップであり、燃料劣化カウンタＣｗが大きくなるにしたがって、始動時燃料補正係数Ｋｆｓは１．０よりも大きくなるように設定される。

これは、燃料劣化が進行して、燃料中での重質成分濃度が増加すると、内燃機関６の燃焼室内での燃焼性が低下するため、燃料劣化カウンタＣｗが増加するほど始動時燃料噴射量を増加させる必要があるためである。

上述したカウントアップ量Ｃｉ、カウントアップ補正係数Ｋ１〜Ｋ４及び始動時燃料補正係数マップＭＡＰｋｆｓの設計は例えば次のように行っている。
すなわち、燃料タンク２６を種々の温度にて種々の時間で保持することにより、燃料中の重質成分の濃度（あるいは軽質成分の濃度）を測定する。このような温度、時間及び燃料中の重質成分の濃度（あるいは軽質成分の濃度）との関係からカウントアップ量Ｃｉ及びカウントアップ補正係数Ｋ１〜Ｋ４を決定する。そして予め実験にて求められている燃料中の重質成分の濃度（あるいは軽質成分の濃度）と燃料の燃焼性との関係から、始動時燃料補正係数マップＭＡＰｋｆｓを設計する。

尚、別の設計手法として次のようにしても良い。すなわち内燃機関６が駆動を停止している際に、燃料タンク２６を所定温度にて所定時間保持し、その後に内燃機関６を駆動させる。この駆動時に内燃機関空燃比フィードバック制御にてフィードバック学習値が求められるが、この始動後のフィードバック学習値の変化に基づいて、例えばフィードバック学習値の極値や増加幅などに基づいてカウントアップ量Ｃｉ及びカウントアップ補正係数Ｋ１〜Ｋ４を、前記所定温度及び前記所定時間に対応させて決定する。そしてフィードバック学習値と燃料増量との関係から、始動時燃料補正係数マップＭＡＰｋｆｓを設計する。

ステップＳ１５２にて始動時燃料補正係数Ｋｆｓが算出されると、次に式６に示すごとく、始動時燃料噴射量を設定する（Ｓ１５４）。
［式６］ 始動時燃料噴射量 ← 基準燃料量・Ｋｆｓ・Ｋｆｂ
ここで基準燃料量は予め始動時燃料噴射量として設定されている燃料噴射量、補正係数Ｋｆｂは、燃料劣化以外の要因（機関駆動時に学習されている燃料噴射量の空燃比フィードバック学習値、始動時冷却水温など）で始動時燃料噴射量を補正するための係数である。

このようにして前記燃料温度履歴検出処理（図２）にて検出した燃料劣化カウンタＣｗの値が始動時燃料噴射量に反映される。したがって燃料劣化カウンタＣｗが小さく、燃料の劣化が進行していない場合には、始動時燃料補正係数Ｋｆｓによる始動時燃料噴射量の増量分は無いか小さい。燃料劣化カウンタＣｗが大きく、燃料の劣化が進行している場合には、始動時燃料補正係数Ｋｆｓによる始動時燃料噴射量の増量分は大きくなる。

上述した構成において、請求項との関係は、ＥＣＵ６２が燃料温度履歴検出手段及び燃料供給量補正手段を備えた燃料供給量制御装置に相当し、燃料温度履歴検出処理（図２）が燃料温度履歴検出手段としての処理に、始動時燃料噴射量算出処理（図３）が燃料供給量補正手段としての処理に相当する。第１カウントアップ補正係数Ｋ１、第２カウントアップ補正係数Ｋ２、第３カウントアップ補正係数Ｋ３及び第４カウントアップ補正係数Ｋ４が、温度領域毎に変更される寄与度に相当する。燃料劣化カウンタＣｗの値が温度履歴に相当し、温度領域毎の内燃機関駆動停止時間を温度領域毎に寄与度を変更して全温度領域について総計した値に相当する。

以上説明した本実施の形態１によれば、以下の効果が得られる。
（１）燃料温度履歴検出処理（図２）が検出している燃料劣化カウンタＣｗの値は、内燃機関燃料系２（ここでは燃料タンク２６）における燃料温度高低の程度とその時間経過を表している。このことから、単に経過時間のみで燃料劣化状態を推定しているのではなく、燃料成分間での蒸発性の違いに影響する温度をも反映した燃料劣化状態を推定していることになる。したがって温度履歴は燃料劣化状態を高精度に反映した物理量として取り扱うことができる。

そしてこのように検出した温度履歴である燃料劣化カウンタＣｗに基づいて始動時燃料噴射量算出処理（図３）では始動時の燃料供給量に相当する始動時燃料噴射量を補正している。実際には、燃料の劣化が進行するほど、出力低下が生じやすくなる。このため燃料劣化カウンタＣｗが大きくなる程、始動時燃料噴射量を増量補正している。このことで、始動時において内燃機関６の適切な燃焼性を確保でき、円滑な機関始動が可能となる。

（２）燃料温度履歴検出処理（図２）では、燃料劣化カウンタＣｗの計算に際して、燃料タンク２６内の燃料温度Ｔｆを複数の温度領域に分割している。ここでは５つの温度領域に分割している。

そして、この各温度領域における内燃機関駆動停止時間を、前記式１〜５に示したごとく、燃料温度履歴検出処理（図２）の周期的実行により、燃料劣化カウンタＣｗに対するカウントアップ量Ｃｉの加算回数として計測している。そして、このカウントアップ量Ｃｉの加算において、カウントアップ量Ｃｉとカウントアップ補正係数Ｋ１〜Ｋ４との積を計算すること、あるいはそのままカウントアップ量Ｃｉを用いることにより、温度領域毎に寄与度を変更している。このことで燃料劣化カウンタＣｗは温度履歴として検出されている。

燃料タンク２６を含めて内燃機関燃料系２の燃料温度は種々変化し、かつ燃料温度により燃料劣化進行速度が異なることから、上述したごとく燃料劣化カウンタＣｗとして求めた温度履歴は高精度に燃料劣化状態を反映したものとなる。このため始動時燃料噴射量に対する補正を、より適切なものとすることができる。

（３）本実施の形態では、燃料温度センサ２８ａは燃料タンク２６内の燃料温度を検出している。燃料タンク２６内では、上部空間２６ａから燃料蒸気がキャニスタ３６へ吸着されることなどにより、内燃機関燃料系２の他の部位に比較して、燃料の軽質成分が先行して排出され易く、このことにより燃料タンク２６内での燃料劣化が進行し易い。

したがって特に燃料タンク２６内の燃料温度を検出して燃料劣化カウンタＣｗの値を計算することで、燃料劣化状態を高精度に反映した燃料劣化カウンタＣｗとすることができる。

（４）給油があれば、劣化していない燃料が燃料タンク２６内に供給されることになる。したがって給油完了直後には（Ｓ１００でＹＥＳ）、それまでの燃料劣化カウンタＣｗの値にかかわらず燃料劣化カウンタＣｗを初期値に戻して（Ｓ１０２）、改めて燃料劣化カウンタＣｗを計算するようにしている。このことで燃料劣化状態を高精度に反映した燃料劣化カウンタＣｗの値が得られる。

（５）特に本実施の形態では、内燃機関６及びその内燃機関燃料系２は、プラグイン型ハイブリッド車両に搭載されている。このようにプラグイン型ハイブリッド車両である場合は、外部電源８からバッテリ１２に充電可能なことから、内燃機関６が運転されない状態が長期にわたることが多くなる。このため他の車両に比較して、内燃機関６の始動時に大きく劣化が進行した燃料を使う頻度が増加することになる。

しかし、上述したごとく高精度な温度履歴検出に基づいて始動時燃料噴射量を補正しているので、プラグイン型ハイブリッド車両においても、始動時における内燃機関６の適切な燃焼を可能にでき、円滑な機関始動が可能となる。

［実施の形態２］
本実施の形態では、前記図２に示した燃料温度履歴検出処理の代わりに、図５のフローチャートに一部を示す燃料温度履歴検出処理を実行する。他の構成は前記実施の形態１と同じであるので、前記実施の形態１の図も参照して説明する。

燃料温度履歴検出処理（図５）について説明する。本処理は、前記図２とは異なり、内燃機関６の駆動停止期間か否かにかかわらず、分単位あるいは時単位で周期的になされる処理である。尚、図５のフローチャートは燃料温度履歴検出処理全体の一部を示し、他の部分は前記図２を参照する。

本処理が開始されると、まず内燃機関６の駆動停止期間か否かが判定される（Ｓ２００）。この内燃機関６の駆動停止期間とは、前記実施の形態１にて述べたごとくである。
駆動停止期間でなければ（Ｓ２００でＮＯ）、フューエルセンダーゲージ３０が検出している燃料液面レベルＳＧＬの値から燃料タンク２６内の燃料残量Ｆｒが検出される（Ｓ２０２）。これは燃料液面レベルＳＧＬと燃料残量Ｆｒとの対応マップを用いて、燃料液面レベルＳＧＬから燃料残量Ｆｒを求める処理である。

そしてこのまま一旦本処理を出る。内燃機関６が駆動停止とならない限り、ステップＳ２０２にて燃料残量Ｆｒ検出を繰り返す。したがって内燃機関６が燃料を消費しても、ＥＣＵ６２は常に最新の燃料残量Ｆｒを検出して記憶していることになる。

そして内燃機関６の駆動が停止されて給油が実行された場合には、まずステップＳ２００で「ＹＥＳ」と判定され、次に給油完了直後か否かが判定される（Ｓ２０４）。例えばフューエルセンダーゲージ３０が検出している燃料液面レベルＳＧＬの上昇が停止して一定秒数経過することにより、給油完了直後であると判定する。

給油前や給油中である場合、あるいは給油後であっても給油直後でない場合は（Ｓ２０４でＮＯ）、次に給油中か否かが判定される（Ｓ２０６）。ここで給油前あるいは給油後であれば（Ｓ２０６でＮＯ）、前記図２にて説明したステップＳ１０４の処理に移って、前記実施の形態１にて説明したごとく、ステップＳ１０４〜Ｓ１２０の処理が実行される。このことにより燃料タンク２６内の燃料について燃料劣化カウンタＣｗが算出されることになる。

給油中の場合には（Ｓ２０６でＹＥＳ）、燃料劣化カウンタＣｗの算出は実行せずに、このまま一旦処理を出る。
その後、給油が完了して、給油完了直後の状態となれば（Ｓ２０４でＹＥＳ）、フューエルセンダーゲージ３０が検出している燃料液面レベルＳＧＬに基づいて、このタイミングでの全貯留燃料量Ｆａが検出される（Ｓ２０８）。

そして式７に示すごとく初期値Ｃｗｒが算出される（Ｓ２１０）。
［式７］ Ｃｗｒ ← Ｃｗ・Ｆｒ／Ｆａ
この式７は、給油後の燃料タンク２６に存在する全貯留燃料量Ｆａにおいて、給油時に燃料タンク２６に残留していた燃料量（燃料残量Ｆｒ）が混合している割合（Ｆｒ／Ｆａ）を、初期値Ｃｗｒに反映させたものである。すなわち新しい燃料に、燃料劣化カウンタＣｗ分の劣化を生じている燃料が混合することにより、全体として「Ｃｗ・Ｆｒ／Ｆａ」で表される劣化状態となる。この値を初期値Ｃｗｒとして設定している。

そして燃料劣化カウンタＣｗに初期値Ｃｗｒを設定することで燃料劣化カウンタＣｗのリセットを実行する（Ｓ２１２）。次に前記実施の形態１にて説明したごとく、ステップＳ１０４〜Ｓ１２０の処理が実行される。このことにより、初期値Ｃｗｒの状態から開始した燃料劣化カウンタＣｗが更新されることになる。

上述した構成において、請求項との関係は、ＥＣＵ６２が燃料温度履歴検出手段及び燃料供給量補正手段を備えた燃料供給量制御装置に相当し、燃料温度履歴検出処理（図５）及び図２のステップＳ１０４〜Ｓ１２０が燃料温度履歴検出手段としての処理に、始動時燃料噴射量算出処理（図３）が燃料供給量補正手段としての処理に相当する。第１カウントアップ補正係数Ｋ１、第２カウントアップ補正係数Ｋ２、第３カウントアップ補正係数Ｋ３及び第４カウントアップ補正係数Ｋ４が、温度領域毎に変更される寄与度に相当する。燃料劣化カウンタＣｗの値が温度履歴に相当し、温度領域毎の内燃機関駆動停止時間を温度領域毎に寄与度を変更して全温度領域について総計した値に相当する。

以上説明した本実施の形態２によれば、以下の効果が得られる。
（１）前記実施の形態１の（１）〜（３）及び（５）と同様な効果を生じる。これと共に、給油時に残留している燃料の劣化状態を考慮して、燃料劣化カウンタＣｗをリセットしている。このため、より高精度な燃料劣化カウンタＣｗの値が得られ、一層安定した内燃機関６の始動が可能となる。

［その他の実施の形態］
・前記各実施の形態では、燃料劣化カウンタＣｗは、内燃機関始動時における燃料噴射量の補正に反映されたが、内燃機関始動時以後の燃料噴射量制御に反映させても良い。すなわち燃料劣化カウンタＣｗの値に応じて燃料噴射量制御の学習値（ここでは空燃比フィードバック学習値）を補正することにより、燃料劣化状態に対応させて燃料噴射量を増量補正でき、フィードバック制御やフィードバック制御時の学習が進行する前に、最初から適切な燃焼を実現して、十分に安定した内燃機関運転を可能とすることができる。

・内燃機関燃料系２の温度としては、燃料温度センサ２８ａによる燃料タンク２６内の燃料温度のみでなく、燃料経路２８ｂの燃料温度、あるいは燃料タンク２６の表面温度でも良い。特に燃料の蒸発は燃料タンク２６内にて行われることから、前記各実施の形態のごとく、燃料タンク２６内の燃料温度を検出することが、内燃機関燃料系２において燃料劣化に大きく影響する温度を高精度に検出できる。

・内燃機関が駆動を停止している状態では、燃料タンク２６などの内燃機関燃料系２の温度履歴は、外気温に大きく依存する。したがって内燃機関燃料系２の温度履歴は、外気温を検出できるセンサ、例えば図１に示した吸気通路４６内に、大気側から吸入される外気の温度を吸気温として検出する吸気温センサを配置することにより測定できる。したがって吸気温センサが検出する吸気温を、燃料温度センサ２８ａにて検出される燃料タンク２６内の燃料温度の代わりに用いて、内燃機関燃料系２の温度履歴（燃料劣化カウンタＣｗの値）を求めても良い。

・前記各実施の形態ではカウントアップ量Ｃｉは、燃料劣化カウンタＣｗの値にかかわらず一定であった。このように一定にする代わりに、燃料劣化カウンタＣｗの値に応じてカウントアップ量Ｃｉの値を変化させても良い。重質成分の濃度が増加すると、すなわち軽質成分の濃度が減少すると、軽質成分の蒸発速度が低下することから、図６に示すごとく燃料劣化カウンタＣｗが増加するほどカウントアップ量Ｃｉの値を低減させるようにしても良い。

・前記各実施の形態では、各温度領域において積算されるカウントアップ量Ｃｉは、最初からカウントアップ補正係数Ｋ１〜Ｋ４により補正されて、燃料劣化カウンタＣｗに積算されていた（ステップＳ１１４〜Ｓ１２０）。このようにするのではなく、単に各温度領域にて、カウントアップ量Ｃｉを補正することなく図７に示すごとくそれぞれ積算値Ａ〜Ｅとして積算しても良い。この場合には、始動時等にて燃料劣化状態を考慮することが必要な際に、これらの積算値Ａ〜Ｅの内で、特に積算値Ｂ〜Ｅに対して、それぞれカウントアップ補正係数Ｋ１〜Ｋ４を掛け算することにより、各温度領域での燃料劣化状態を算出する。そして、これらを総計することにより燃料劣化カウンタＣｗの値を算出し、この値から、前記図４に示した始動時燃料補正係数マップＭＡＰｋｆｓにより、実際に燃料噴射量を補正するための始動時燃料補正係数Ｋｆｓを求めても良い。

・前記各実施の形態はプラグイン型のハイブリッド車両の例を示したが、プラグイン型でないハイブリッド車両にも適用でき、更にハイブリッド車両ではなくても、内燃機関のみを駆動源とする車両においても適用できる。このようなプラグイン型以外の車両においても、長期間車両を使用せずに放置しておいた場合に同様に燃料が劣化するおそれがあり、前記各実施の形態を適用することで、内燃機関駆動時に適切な燃焼状態とすることができる。

２…内燃機関燃料系、４…内燃機関制御系、６…内燃機関、８…外部電源、１０…充電機構、１２…バッテリ、１４…電力制御ユニット、１６…減速機構、１８…駆動輪、２０…動力分割機構、２２…吸気ポート、２４…燃料噴射弁、２６…燃料タンク、２６ａ…上部空間、２８…燃料ポンプモジュール、２８ａ…燃料温度センサ、２８ｂ…燃料経路、３０…フューエルセンダーゲージ、３０ａ…フロート、３２…フューエルインレットパイプ、３２ａ…フューエルインレットボックス、３４…燃料蒸気排出通路、３６…キャニスタ、３８…大気導入通路、３８ａ…エアフィルタ、４０…ベーパーポンプ、４２…パージ通路、４４…スロットルバルブ、４６…吸気通路、４８…パージ制御バルブ、５０…サージタンク、５２…エアフィルタ、５４…エアフロメータ、５６…アクセル開度センサ、５８…機関回転数センサ、６０…ＩＧＳＷ（イグニションスイッチ）、６２…ＥＣＵ、ＭＧ１，ＭＧ２…モータジェネレータ。

Claims (10)

1. 内燃機関駆動停止期間における内燃機関燃料系における燃料の温度履歴を検出する燃料温度履歴検出手段と、
   前記燃料温度履歴検出手段にて検出された前記温度履歴に基づいて内燃機関燃焼室への燃料供給量を補正する燃料供給量補正手段と、
   を備えたことを特徴とする燃料供給量制御装置。
2. 請求項１に記載の燃料供給量制御装置において、前記燃料供給量補正手段による補正は、内燃機関始動時及び内燃機関始動時以後の一方又は両方において行われることを特徴とする燃料供給量制御装置。
3. 請求項２に記載の燃料供給量制御装置において、前記燃料温度履歴検出手段は、内燃機関駆動停止期間の長さと内燃機関燃料系での燃料温度とを計測して、この内燃機関駆動停止期間の長さと、この内燃機関駆動停止期間における内燃機関燃料系での燃料温度とに基づいて前記温度履歴を検出することを特徴とする燃料供給量制御装置。
4. 請求項３に記載の燃料供給量制御装置において、前記燃料温度履歴検出手段は、内燃機関燃料系における燃料温度を複数の温度領域に分割して、各温度領域における内燃機関駆動停止時間を計測し、この温度領域毎の内燃機関駆動停止時間を、温度領域毎に寄与度を変更して全温度領域について総計した値を、前記温度履歴として検出することを特徴とする燃料供給量制御装置。
5. 請求項４に記載の燃料供給量制御装置において、前記燃料温度履歴検出手段は、内燃機関燃料系での燃料温度として、燃料タンク内での燃料温度を検出することを特徴とする燃料供給量制御装置。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の燃料供給量制御装置において、前記燃料温度履歴検出手段は、給油がなされると前記温度履歴を初期値に戻すことを特徴とする燃料供給量制御装置。
7. 請求項６に記載の燃料供給量制御装置において、前記燃料温度履歴検出手段は、給油後の全貯留燃料量内に存在する、給油時に内燃機関燃料系に残留していた燃料量の割合を、前記温度履歴の初期値に反映させることを特徴とする燃料供給量制御装置。
8. 請求項１〜７のいずれか一項に記載の燃料供給量制御装置において、前記燃料供給量補正手段は、前記温度履歴に現れている燃料劣化が進行している程、燃料供給量を増量補正することを特徴とする燃料供給量制御装置。
9. 請求項１〜８のいずれか一項に記載の燃料供給量制御装置を搭載したことを特徴とするハイブリッド車両。
10. 請求項９に記載のハイブリッド車両において、車両外からの電力供給により内部電池の充電が可能であるプラグイン型として構成されていることを特徴とするハイブリッド車両。

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