WO2008143310A1 - ハイブリッド車両 - Google Patents

Abstract

ハイブリッド車両は、エンジン（２）の燃料（ＦＬ）を蓄積する燃料タンク（１８０）と、燃料（ＦＬ）を循環させる循環システム（ポンプ（１８６）、第１の通路（１８７）、プレッシャレギュレータ（１３０）および第２の通路（１８４））と、制御装置（ハイブリッド制御部（６２））とを備える。制御装置は、ハイブリッド車両の車両状態が所定の条件を満たすときに、エンジン（２）を停止させた状態で回転電機によって車輪を駆動させるＥＶ走行（電気自動車走行）を行なうようにハイブリッド車両を制御する。制御装置は、エンジン（２）の停止期間が所定期間以上になった場合には、循環システムを駆動して燃料（ＦＬ）を循環させる。

Description

明細書 ハイブリッド車両 技術分野

本発明は、 ハイブリッド車両に関し、 特に、 内燃機関と回転電機を併用するハ イブリツド車両に関する。 背景技術

近年、 環境に配慮した自動車として、 ハイブリッド自動車が大きく注目されて いる。 ハイブリッド自動車は、 従来のエンジンに加え、 蓄電装置 （バッテリ） と インバータとインバータによって駆動される電動機 （モータ） とを動力源とする 自動車である。

このような自動車では、 定期的にエンジンを始動させたとしても、 運転時間が 短いために長期にわたり燃料タンクの燃料がほとんど消費されない場合も発生し 得る。 この場合には、 燃料の劣化や変質によりエンジンの始動性の悪化や、 エミ ッションの悪化が起こる可能性がある。

特開 2 0 0 5— 2 2 6 4 6 2号公報は、 燃料ポンプと経路切換手段とが一体化 された燃料供給装置を開示する。 この燃料供給装置は、 燃料タンク内の燃料を気 化器に供給する運転状態と、 気化器内の燃料を燃料タンクに戻す還流状態とが切 換自在に構成されている。 長期にわたりエンジンを停止する際には還流状態とな るように燃料供給装置の操作が行なわれることで、 エンジンの次回始動時には燃 料の劣化や変質による始動不良等の不都合を解消することが可能になる。

外部電源を用いて直流電源を充電することにより、 モータの出力のみにより走 行可能な距離を長くすることが可能なハイプリッド自動車が提案されている。 ュ 一ザがこのようなハイプリッド自動車を短距離だけ走行させる場合には、 ェンジ ンがほとんど始動しない可能性が高くなる。 ハイプリッド自動車を短距離だけ走 行させることを繰返した場合にはエンジンが長期間にわたり停止する可能性があ る。 エンジンの停止期間が長期間である場合、 たとえば配管内に残存する燃料から 分離した水分によって配管に鲭びが生じる可能性がある。 また、 配管内の燃料の 劣化が進行することでエンジンの動作に影響が生じる可能性がある。

このような問題を防ぐための方法として、 特開 2 0 0 5— 2 2 6 4 6 2号公報 に開示される方法、 すなわち配管内の燃料をすベて燃料タンクに戻す方法が考え られる。 しかしながらこの方法によれば、 ハイブリッド車両の走行モードがェン ジンの動作が許可されるモードに設定されても、 配管には燃料が残っていないた め、 燃料をすぐにエンジンに供給することができない。 これによりエンジンがす ぐに始動できないため、 ハイプリッド車両の走行への影響が生じ得る。 発明の開示

本発明の目的は、 エンジンが長期間停止した場合において、 燃料が車両に与え る影響を小さくすることを可能にするハイブリッド車両を提供することである。 本発明は要約すれば、 ハイプリッド車両であって、 車輪を駆動するトルクを発 生する回転電機と、 車輪の駆動および回転電機への動力供給の少なくとも一方を 実行する内燃機関と、 内燃機関の燃料を蓄積する燃料タンクと、 燃料タンクから 燃料を取り出して、 取り出した燃料を燃料タンクに戻す循環システムと、 ハイブ リッド車両の車両状態が所定の条件を満たすときに、 内燃機関を停止させた状態 で回転電機によって車輪を駆動させる電気自動車走行を行なうようにハイプリッ ド車両を制御する制御装置とを備える。 制御装置は、 内燃機関が所定期間以上停 止した場合には、 循環システムを駆動して燃料を循環させる。

好ましくは、 制御装置は、 ハイブリッド車両が電気自動車走行を行なう期間に、 循環システムを駆動する。

より好ましくは、 制御装置は、 ハイプリッド車両の状態に基づいて内燃機関の 始動の必要性を予測した時に、 循環システムを動作させる。

好ましくは、 ハイプリッド車両は、 ハイプリッド車両の外部の電源から供給さ れる電力により充電され、 かつ、 回転電機に電力を供給する蓄電装置をさらに備 える。

したがって、 本発明によれば、 ハイブリッド車両に搭載されたエンジンの停止 期間が長期間に及ぶ場合において、 燃料が車両に与える影響を小さくすることが 可能になる。 図面の簡単な説明

図 1は、 実施の形態 1に係るハイブリッド車両 1の主たる構成を示す図である。 図 2は、 図 1の制御装置 1 4の機能プロックおよび制御装置 1 4に関連する周 辺装置を示した図である。

図 3は、 エンジン 2の周辺について説明するための概略図である。

図 4は、 実施の形態 1に係る燃料循環処理を示すフローチヤ一トである。

図 5は、 実施の形態 2に係るハイブリッド車両 1 Aの主たる構成を示す図であ る。

図 6は、 図 5に示す制御装置 1 4 Aの機能ブロック図である。

図 7は、 図 6のハイブリッド制御部 6 2が実行するエンジン停止期間の算出処 理を説明するフローチヤ一トである。

図 8は、 実施の形態 3に係る燃料循環処理を示すフローチャートである。 発明を実施するための最良の形態

以下において、 本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返さない。

[実施の形態 1 ]

図 1は、 実施の形態 1に係るハイプリッド車両 1の主たる構成を示す図である。 以下に説明するように、 ハイブリッド車両 1は動力源として、 エンジンとモータ とを備える車両である。

図 1を参照して、 ハイブリッド車両 1は、 前輪 2 0 R , 2 0 Lと、 後輪 2 2 R， 2 2 Lと、 エンジン 2と、 プラネタリギヤ 1 6と、 デフアレンシャルギヤ 1 8と、 ギヤ 4， 6とを含む。

ハイブリッド車両 1は、 さらに、 ノ ッテリ Bと、 バッテリ Bの出力する直流電 力を昇圧する昇圧ュエツト 3 2と、 昇圧ュニット 3 2との間で直流電力を授受す るインバータ 3 6と、 プラネタリギヤ 1 6を介してエンジン 2と結合され主とし て発電を行なうモータジェネレータ MG 1と、 回転軸がプラネタリギヤ 1 6に接 続されるモータジェネレータ MG 2とを含む。 インバータ 3 6はモータジエネレ ータ MG 1， MG 2に接続され、 交流電力と昇圧ユニット 3 2からの直流電力と の変換を行なう。

プラネタリギヤ 1 6は、 第 1〜第 3の回転軸を有する。 第 1の回転軸はェンジ ン 2に接続され第 2の回転軸はモータジェネレータ MG 1に接続され第 3の回転 軸はモータジェネレータ MG 2に接続される。

この第 3の回転軸にはギヤ 4が取付けられ、 このギヤ 4はギヤ 6を駆動するこ とによりデフアレンシャルギヤ 1 8に動力を伝達する。 デフアレンシャルギヤ 1 8はギヤ 6から受ける動力を前輪 2 O R , 2 0 Lに伝達するとともに、 ギヤ 6，

4を介して前輪 2 O R , 2 0 Lの回転力をブラネタリギヤの第 3の回転軸に伝達 する。

' プラネタリギヤ 1 6は、 エンジン 2， モータジェネレータ MG 1， MG 2の間 で動力を分割する役割を果たす。 すなわちブラネタリギヤ 1 6の 3つの回転軸の うち 2つの回転軸の回転が定まれば、 残る 1つの回転軸の回転は強制的に決定さ れる。 したがって、 エンジン 2を最も効率のよい領域で動作させつつ、 モータジ エネレータ MG 1の発電量を制御してモータジェネレータ MG 2を駆動させるこ とにより車速の制御を行ない、 全体としてエネルギ効率のよい自動車を実現して いる。

なお、 モータジェネレータ MG 2の回転を減速してプラネタリギヤ 1 6に伝達 する減速ギヤを設けても良く、 その減速ギヤの減速比を変更可能にした変速ギヤ を設けても良い。

蓄電装置であるバッテリ Bは、 たとえばニッケ /レ水素またはリチウムイオンな どの二次電池を含み、 直流電力を昇圧ユニット 3 2に供給するとともに、 昇圧ュ ニット 3 2からの直流電力によって充電される。 なおハイブリッド車両 1に搭載 される蓄電装置は、 たとえば電気二重層キャパシタでもよい。

昇圧ュニット 3 2は、 バッテリ Bから受ける直流電圧を昇圧してその昇圧され た直流電圧をィンバータ 3 6に供給する。 ィンバータ 3 6は供給された直流電圧 を交流電圧に変換してエンジン始動時にはモータジェネレータ MG 1を駆動制御 する。 また、 エンジン始動後には、 モータジェネレータ MG 1が発電した交流電 力はインバータ 3 6によって直流に変換され、 昇圧ュエツト 3 2によってバッテ リ Bの充電に適切な電圧に変換されてバッテリ Bが充電される。

また、 インバータ 3 6はモータジェネレータ MG 2を駆動する。 モータジエネ レータ MG 2はエンジン 2を補助して前輪 2 0 R， 2 0 Lを駆動する。 制動時に は、 モータジェネレータは回生運転を行ない、 車輪の回転エネルギを電気工ネル ギに変換する。 得られた電気工ネルギは、 インバータ 3 6および昇圧ュ-ット 3 2を経由してバッテリ Bに戻される。 バッテリ Bは組電池であり、 直列に接続さ れた複数の電池ュ-ット B 0〜 B nを含む。 昇圧ュニット 3 2とバッテリ Bとの 間にはシステムメインリレー 2 8， 3 0が設けられ、 車両非運転時には高電圧が 遮断される。

ハイブリッド車両 1は、 さらに充電装置 2 5と、 コネクタ 2 6とを備える。 ケ 一ブル 4 3は、 ハイブリッド車両 1の外部にある交流電源 4 1とコネクタ 2 6と に接続される。 交流電源 4 1からの交流電圧 （たとえば A C 1 0 0 V) はケープ ル 4 3およびコネクタ 2 6を介して充電装置 2 5に入力される。 充電装置 2 5は 交流電源 4 1からの交流電圧をバッテリ Bの充電に適切な直流電圧に変換し、 そ の直流電圧をバッテリ Bに供給する。

ケーブル 4 3には交流電源 4 1だけでなく端末装置 4 0も接続される。 端末装 置 4 0はネットワーク NWを介してサーバ 4 5から取得した情報をケーブル 4 3 に出力する。 充電装置 2 5はケーブル 4 3を介して受けた情報 （サーバ 4 5が送 信した情報） を制御装置 1 4に出力する。 この情報はたとえばハイブリッド車両 1の充電開始時の日時を含む。

ハイプリッド車両 1は、 さらに、 制御装置 1 4を含む。 制御装置 1 4は、 運転 者の指示および車両に取付けられた各種センサからの出力に応じて、 エンジン 2， ィンバータ 3 6 , 昇圧ユニット 3 2およびシステムメインリレー 2 8 , 3 0の制 御を行なう。

図 1に示すようにハイプリッド車両 1は外部から充電可能なように構成される。 具体的には、 ハイブリッド車両 1はモータジェネレータ MG 1， MG 2に電力を 供給するバッテリ Bと、 バッテリ Bを車外から充電するためにバッテリ Bと交流 電源 4 1とを電気的に接続可能に構成されたコネクタ 2 6とを備える。 なお、 上 述したように充電装置 2 5はハイプリッド車両 1の内部に設けられるよう限定さ れるものではなく、 ハイブリッド車両 1の外部に設置されてもよい。

図 2は、 図 1の制御装置 1 4の機能プロックおよび制御装置 1 4に関連する周 辺装置を示した図である。 なお、 制御装置 1 4はハードウェアでもソフトウェア でも実現可能である。

図 2を参照して、 制御装置 1 4は、 ハイプリッド制御部 6 2と、 走行モード設 定部 6 4とを備える。 ハイブリ ッド制御部 6 2は、 バッテリ Bの充電状態 （ S O C ： State of charge) をバッテリ Bの充放電電流の積算などにより求める。 ノヽ イブリッド制御部 6 2は、 エンジン 2のスロットル制御を行なうとともに、 ェン ジン 2のエンジン回転数を検出する。

ハイブリッド制御部 6 2は、 タッチデイスプレイを含む表示部 4 8から乗員に よって設定された目的地の情報を得る。 ハイプリッド制御部 6 2は、 G P Sアン テナ 5 0およびジャイロセンサ 5 2を用いて車両の現在位置を把握し、 その現在 位置を道路地図データに重ねて表示部 4 8に表示する。 ハイプリッド制御部 6 2 は、 さらに現在位置から目的地までの走行経路を探索して表示するナビグーショ ン動作を行なう。 なお G P Sァンテナ 5 0およびジャイロセンサ 5 2はハイブリ ッド車両 1の現在位置の情報を取得するナビグーションシステムを構成する。 ハイブリッド制御部 6 2は、 ァクセルポジシヨンセンサ 4 2の出力信号 A c c と車速センサで検出された車速 Vとに基づいて、 運転者の要求する出力 （要求パ ヮー） を算出する。 ハイブリッド制御部 6 2は、 この運転者の要求パワーに加え、 バッテリ Bの充電状態 S O Cを考慮して必要な駆動力 （トータルパワー） を算出 し、 エンジンに要求する回転数とエンジンに要求するパワーとをさらに算出する。 ハイプリッド制御部 6 2は、 要求回転数と要求パワーとに基づいてエンジン 2の スロットル制御を行なう。

ハイプリッド制御部 6 2は、 車両の走行状態に応じた運転者要求トルクを算出 し、 インバータ 3 6にモータジェネレータ MG 2を駆動させるとともに、 必要に 応じてモータジェネレータ MG 1に発電を行なわせる。

エンジン 2の駆動力は、 車輪を直接駆動する分とモータジェネレータ MG 1を 駆動する分とに分配される。 モータジェネレータ MG 2の駆動力とエンジンの直 接駆動分との合計が車両の駆動力となる。 すなわち、 本実施の形態において、 ェ ンジン 2は、 車両を駆動するだけでなく、 モータジェネレータ MG 1を駆動する ことによってモータジェネレータ M G 2に動力を供給する。 この 「動力」 は、 ェ ンジン 2から機械的動力として出力されたものであり、 モータジェネレータ M G 1によって機械的動力からモータジェネレータ MG 2の駆動用の電力に変換され たものである。

運転者が E V (electrical vehicle；電気自動車） 優先スィツチ 4 6を押すと エンジン 2の動作が制限される。 これにより車両の走行モードは、 モータジエネ レータ MG 2の駆動力のみで走行する E V走行モード （電気自動車走行モード） に設定される。 深夜、 早朝の住宅密集地での低騒音化や屋内駐車場、 車庫内での 排気ガス低減化のために、 E V走行モードは適している。 なお、 これに対して、 エンジンを作動させる通常の走行モードを H V (hybrid vehicle；ハイプリッド 自動車） 走行モードと呼ぶことにする。

E V走行モードは、 たとえば 1 ) E V優先スィッチ 4 6をオフにする、 2 ) バ ッテリの充電状態 S O Cが所定値よりも低下する、 3 ) 車速が所定値 （たとえば

5 5 k m/ h ) 以上となる、 4 ) アクセル開度が規定値以上となる、 といういず れかの条件が成立すると自動的に解除される。

走行モード設定部 6 4は、 ァクセルポジションセンサ 4 2からの出力信号 A c c、 車速センサ 4 4が検出した車速 V、 および E V優先スィッチ 4 6から送られ る、 運転者が E V走行モードを選択したか否かを示す情報に基づいて、 ハイプリ ッド車両 1の走行モードを E V走行モードと H V走行モードとのいずれか一方に 定める。 この情報は、 すなわち 「ハイブリッド車両 1の車両状態」 を示す情報で ある。 走行モード設定部 6 4は設定した走行モードの情報をハイプリッド制御部

6 2に出力する。 ハイブリッド制御部 6 2は、 走行モード設定部 6 4カゝら受ける 情報に基づいて、 エンジン 2を制御するとともに、 インバータ 3 6を制御してモ ータジェネレータ M G 2の動作を制御する。

すなわち、 制御装置 1 4は、 車両状態が所定の条件を満たすときに、 エンジン 2を停止させた状態でモータジェネレータ M G 2によつて車輪を駆動させる E V 走行を行なうようにハイプリッド車両 1を制御する制御装置である。

ハイプリ ッ ド制御部 6 2は、 さらに E T C (Electronic Toll Collection system) 車载器 5 4から情報を受ける。 E T C車載器 5 4は、 クレジットカード 会社などから発行された E T Cカードを揷入して用いられる。 この E T Cカード の所有者が、 料金を支払う者、 および料金を受取る者として認定される。 E T C 車载器 5 4は、 インフラとして配備されたァンテナとの間で料金に関する情報な どを無線で交信する。

多くの場合、 E T C車載器 5 4の交信対象となるアンテナは高速道路の入口に 設けられている。 E T C車載器 5 4は、 アンテナとの間で交信を行なったことを 示す情報をハイプリッド制御部 6 2に送信する。 すなわち E T C車載器 5 4は、 ハイブリッド車両 1が走行する高速道路の入口 （料金所） の存在を検知する検知 装置である。 ハイプリッド制御部 6 2は E T C車载器 5 4から、 高速道路の入口 を検知したことを示す情報を受ける。

図 3は、 エンジン 2の周辺について説明するための概略図である。 図 3を参照 して、 ハイブリッド車両 1は、 エンジン 2を備える。 エンジン 2は、 シリンダへ ッドに吸気を導入するための吸気通路 1 1 1と、 シリンダへッドから排気を行な うための排気通路 1 1 3とを含む。

吸気通路 1 1 1の上流から順にエアクリーナ 1 0 2、 エアフローメータ 1 0 4、 吸気温センサ 1 0 6、 スロッ トル弁 1 0 7が設けられる。 スロットル弁 1 0 7は、 電子制御スロッ トル 1 0 8によってその開度が制御される。 吸気通路 1 1 1の吸 気弁の近くには燃料を噴射するインジェクタ 1 1 0が設けられる。

排気通路 1 1 3には排気弁側から順に空燃比センサ 1 4 5、 触媒装置 1 2 7、 酸素センサ 1 4 6が配置される。 エンジン 2は、 さらに、 シリンダブロックに設 けられたシリンダを上下するビストン 1 1 4と、 ピストン 1 1 4の上下に応じて 回転するクランクシャフトの回転を検知するクランクポジションセンサ 1 4 3と、 シリンダブ口ックの振動を検知してノッキングの発生を検出するノックセンサ 1 4 4と、 シリンダブ口ックの冷却水路に取付けられている水温センサ 1 4 8とを 含む。

ハイブリッド車両 1は、 さらに、 ハイプリッド制御部 6 2と、 アクセルポジシ PC蘭賺 59411 ヨンセンサ 4 2とを備える。 ハイブリツド制御部 6 2は、 ァクセルポジションセ ンサ 4 2の出力に応じて電子制御スロットノレ 1 0 8を制御して吸気量を変化させ、 またクランクポジションセンサ 1 4 3から得られるクランク角に応じてイダニッ シヨンコイル 1 1 2に点火指示を出力し、 インジェクタ 1 1 0に燃料噴射時期を 出力する。 またハイブリッド制御部 6 2は、 吸気温センサ 1 0 6、 ノックセンサ 1 4 4、 空燃比センサ 1 4 5、 酸素センサ 1 4 6の出力に応じて燃料噴射量や空 気量および点火タイミングを補正する。

ハイブリッド車両 1は、 さらに、 燃料 F Lを蓄える燃料タンク 1 8 0と、 ボン プ 1 8 6と、 プレツシャレギュレータ 1 3 0と、 チヤコールキヤエスタ 1 8 9と、 キヤニスタパージバキュームスィツチングバルブ 1 9 1 とを含む。

ハイプリッド制御部 6 2はポンプ 1 8 6の動作および停止を制御する。 ポンプ 1 8 6によって通路 1 8 5を介して吸上げられた燃料 F Lは加圧されて通路 1 8 7に送出される。 そして所定のタイミングでインジェクタ 1 1 0が開かれると燃 料 F Lは吸気通路 1 1 1内に噴射される。 ハイプリッド制御部 6 2は燃料 F Lを 循環させる場合には、 ポンプ 1 8 6を制御して通路 1 8 7に送出される燃料 F L の圧力をより高くする。 さらにハイプリッド制御部 6 2はインジェクタ 1 1 0が 燃料を噴射しないようにインジェクタ 1 1 0を制御する。 これによりポンプ 1 8 6から通路 1 8 7に送出された燃料 F Lはプレツシャレギユレータ 1 3 0および 通路 1 8 4を経由して燃料タンク 1 8 0に戻る。 なお、 ポンプ 1 8 6、 通路 1 8 7、 プレツシャレギユレータ 1 3 0および通路 1 8 4は燃料 F Lを循環させる循 環システムを構成する。

なお、 ポンプ 1 8 6はエンジンとは独立して駆動するものであり、 たとえば電 動ポンプ等である。

燃料タンク 1 8 0内で蒸発した燃料蒸気は、 通路 1 8 8を経由してチヤコール キヤニスタ 1 8 9の内部の活性炭に吸着される。 そしてキヤエスタパージ V S V (バキュームスィツチングバルブ） 1 9 1がハイブリッド制御部 6 2によって開 かれることにより吸着されていた燃料蒸気が通路 1 9 0 , 1 9 2を経由して吸気 通路 1 1 1内に放出される。

運転者が給油扉開閉スィツチ 1 7 0を操作すると、 リツド 1 8 1が開く。 燃料 キャップ 1 8 2が外されて、 ガソリンスタンド等の燃料供給装置から燃料供給通 路 1 8 3に燃料 F Lが供給される。

エンジン 2の下部にはエンジンオイル 1 5 0 (潤滑油） を蓄えるオイルパン 1 5 2が設けられる。 エンジンオイル 1 5 0はオイルポンプ 1 5 4により汲み上げ られる。 オイルポンプ 1 5 4により汲み上げられたエンジンオイル 1 5 0は、 そ の中に含まれる異物を吸着するためのオイルフィルタ 1 5 6を通り、 エンジン 2 の各構成部品へと供給される。 なお、 オイルポンプ 1 5 4はエンジン 2の駆動力 を用いてオイル通路にオイルを吐出させるポンプでもよいし、 電動ポンプでもよ い。 エンジン 2の各構成部品へと供給されたオイルはエンジン 2内の隙間を落下 したり、 エンジン 2の内壁に沿って流れ落ちたりしてオイルパン 1 5 2に戻る。 ただし図 3ではエンジンオイル 1 5 0の循環を模式的に示す。

図 1に示すハイプリッド車両 1においてはパッテリ Bの容量を大きくすること により電気自動車走行の領域を広げることができる。 しカゝし、 たとえばハイプリ ッド車両 1を短距離だけ走行させることを繰返した場合には、 モータジエネレー タ MG 2のみが車両の駆動に用いられる可能性が高くなる。 すなわちエンジン 2 の停止期間が長くなる可能性がある。

エンジンの停止期間が長期間におよんだ場合には、 たとえば配管内に残存する 燃料から分離した水分や、 配管の内壁と燃料とのィオン交換によつて配管に鲭び が生じる可能性がある。 配管の鲭びはたとえば、 配管の亀裂や燃料通路の閉塞を もたらす可能性がある。 また、 燃料の性状 （たとえば粘性） が変化することによ りインジェクタ 1 1 0からの燃料の噴射が適切に行なえなくなることも考えられ る。 この場合にはェンジンの始動性が悪くなることが予想される。

このような問題を防ぐための方法として、 配管内の燃料をすベて燃料タンクに 戻す方法が考えられる。 しかしながらこの方法によれば、 エンジンが長期間停止 した場合には、 エンジン再始動時にエンジンに燃料を供給するための時間が長く なるのでエンジンの始動性が低下する。 ·

実施の形態 1では、 ハイブリッド制御部 6 2はエンジン 2の停止期間が所定期 間以上である場合には、 ポンプ 1 8 6を始動させて燃料 F Lを循環させる。 これ により、 燃料から水分が分離するのを防ぐことができるため配管に鲭びが生じる のを防ぐことができる。 また、 燃料 F Lの性状が変化するのを防ぐことができ、 かつ、 配管内に燃料 F Lを残すこともできるので、 エンジンの始動性が低下する のを防ぐことが可能になる。 .

図 4は、 実施の形態 1に係る燃料循環処理を示すフローチャートである。 図 4 および図 2を参照して、 処理が開始されるとハイプリッド制御部 6 2はエンジン 停止期間が所定期間以上であるか否かを判定する （ステップ S 1 ) 。 この 「所定 期間」 は、 たとえば実験や設計により求められる。 エンジン停止期間が所定期間 以上である場合 （ステップ S 1において Y E S ) 、 ハイブリッド制御部 6 2はポ ンプ 1 8 6を始動させて燃料 F Lを循環させる。 （ステップ S 2 ) 。 エンジン停 止期間が所定期間未満である場合 （ステップ S 1において N〇） 、 全体の処理は 終了する。

ここで、 図 2のハイプリッド制御部 6 2がエンジン停止期間を算出する方法を 説明する。 ハイプリッド制御部 6 2は、 エンジンが停止するとエンジン停止期間 のカウントを開始する。 ハイブリッド制御部 6 2はたとえばエンジン回転数が 0 であればエンジン 2が停止したと判定する。

なお、 ハイプリッド制御部 6 2は、 バッテリ Bへの充電開始時にサーバ 4 5か ら充電開始時刻を取得する。 さらに、 端末装置 4 0は、 一定の時間間隔でサーバ 4 5から取得した日時の情報をハイプリッド制御部 6 2に送信する。 ハイプリッ ド制御部 6 2は、 予め定められた期間 （たとえば 1分間） 、 日時の情報を受けて いない場合にはバッテリ Bの充電が終了したと判定する。 なお、 ハイブリッド制 御部 6 2は、 バッテリ Bの充電期間において、 自身がカウント処理を行なうこと によりエンジン停止期間を計測してもよいし、 サーバ 4 5からの日時の情報に基 づいてエンジン停止期間を算出してもよい。 バッテリ Bの充電が終了すると、 ハ イブリツド制御部 6 2は、 カウント処理を行なうことによりエンジン停止期間の 計測を継続する。

このように実施の形態 1によれば、 ハイブリッド車両 1は、 ハイブリッド車両 1の車輪を駆動するトルクを発生するモータジェネレータ MG 2と、 車輪の駆動 およびモータジェネレータ MG 2への動力供給の少なくとも一方を実行するため に運転される運転されるエンジン 2と、 エンジン 2の燃料 F Lを蓄積する燃料タ ンク 1 8 0と、 燃料 F Lを循環させる循環システム （ポンプ 1 8 6、 通路 1 8 7、 および、 プレツシャレギユレータ 1 3 0 ) と、 ハイブリッド車両 1の車両状態が 所定の条件を満たすときに、 エンジン 2を停止させた状態でモータジエネレータ MG 2によって車輪を駆動させる E V走行を行なうようにハイブリッド車両 1を 制御する制御装置 1 4とを備える。 制御装置 1 4は、 エンジン 2の停止期間が所 定期間以上になった場合には、 循環システムを駆動して燃料 F Lを循環させる。 これにより、 実施の形態 1によればエンジン 2が長期間停止しても、 燃料が車 両 （より特定的にはエンジンあるいは燃料配管） に与える影響を小さくすること が可能になる。

特に、 図 1に示すハイブリッド車両 （外部から充電可能に構成されることによ り E V走行モードで比較的長い距離を走行できる車両） の走行時には、 E V走行 モードが選択される機会が多くなることが予想される。 すなわちエンジンを長期 間停止する可能性が高くなることが予想される。 実施の形態 1によればこのよう なハイプリッド車両において、 燃料が車両に与える影響を防ぐことが可能である。

[実施の形態 2 ]

実施の形態 1では、 制御装置は、 ネットワーク NW、 端末装置 4 0および充電 装置 2 5を介してサーバ 4 5から充電開始日時の情報を取得する。 実施の形態 2 では、 実施の形態 1と異なる方法によりエンジン停止期間を算出する。

図 5は、 実施の形態 2に係るハイブリッド車両 1 Aの主たる構成を示す図であ る。 図 5を参照して、 ハイブリッド車両 1 Aの内部にコネクタ 2 6が設けられ、 ハイブリッド車両 1 Aの外部に充電装置 2 5が設けられる。 充電装置 2 5力ゝらの 直流電圧はバッテリ Bに直接入力される。 この点でハイプリッド車両 1 Aは図 1 のハイプリッド車両 1と異なる。

さらに、 ハイブリッド車両 1 Aは制御装置 1 4に代えて制御装置 1 4 Aを備え る点で図 1のハイプリッド車両 1と異なる。 制御装置 1 4 Aは、 日付情報送信部 4 5 Aから送信される日付情報 （現時刻を示す情報） を受ける。 なお日付情報の 送信方法、 および送信形態は特に限定されるものではない。 たとえば日付情報送 信部 4 5 Aは、 ラジオ放送の電波あるいはテレビ放送の電波を送信する放送局 (または送信アンテナ） である。 制御装置 1 4 Aはラジオ放送の電波あるいはテ レビ放送の電波を受信することにより、 現時点の日付の情報を取得する。 別の例 では日付情報送信部 4 5 Aは、 電波時計が受信する電波 （時刻情報を含む電波信 号） を送信する送信局である。 制御装置 1 4 Aは、 その送信局からの電波を受信 することにより日付情報を取得してもよい。

なおハイブリッド車両 1 Aの他の部分の構成はハイプリッド車両 1の対応する 部分の構成と同様であるので以後の説明は繰返さない。 また、 制御装置 1 4 Aが 行なう燃料循環処理は実施の形態 1に係る燃料循環処理と同様であるので以後の 説明は繰返さない。

図 6は、 図 5に示す制御装置 1 4 Aの機能ブロック図である。 図 6および図 2 を参照して、 制御装置 1 4 Aは記憶部 6 6をさらに含む点で制御装置 1 4と異な る。 図 6に示されるように、 ハイブリッド制御部 6 2は日付情報送信部 4 5 Aか ら日付情報を受ける。 ハイプリッド制御部 6 2はこの日付情報を記憶部 6 6に記 Ί® ¾せる。

ハイプリッド車両 1 Aに対して停止指示が与えられた場合にも、 記憶部 6 6は 日付情報を保持する。 たとえば記憶部 6 6は不揮発性記憶装置 （たとえばフラッ シュメモリ） を含んで構成される。 また、 たとえば記憶部 6 6は、 図示しないバ ックアツプ電源により電源が供給される揮発性の半導体メモリであってもよい。 なお制御装置 1 4 Aの他の部分の構成は制御装置 1 4の対応する部分の構成と同 様であるので以後の説明は繰返さない。

ハイブリッド制御部 6 2は、 エンジンの停止時に B付情報送信部 4 5 Aから送 られる日付情報を受信する。 そしてハイプリッド制御部 6 2は、 ハイプリッド車 両 1 Aの停止時に取得した日付情報を記憶部 6 6に保存する。 よって、 ハイプリ ッド車両 1 Aの走行モードが HV走行モードから E V走行モードに切換わった後 にハイブリッド車両 1 Aが停止しても、 エンジンが停止したときの日付情報は記 憶部 6 6に保存される。

次に、 ハイブリッド制御部 6 2はたとえば一定期間ごとに日付情報送信部 4 5 Aから送られる日付情報を受信する。 ハイプリッド制御部 6 2は日付情報送信部 4 5 Aから取得した日付情報と記憶部 6 6に記憶される日付情報とに基づいて、 エンジン停止期間を算出する。 エンジンが停止したときの日時を示す日付情報が 記憶部 6 6に記憶されることで、 エンジン停止期間を正確に算出することが可能 になる。

図 7は、 図 6のハイブリッド制御部 6 2が実行するエンジン停止期間の算出処 理を説明するフローチャートである。 図 7を参照して処理が開始されると、 ハイ プリッド制御部 6 2はたとえばエンジン回転数に基づいてエンジン 2が停止した か否かを判定する （ステップ S 4 1 ) 。 エンジン回転数が 0でなければハイブリ ッド制御部 6 2はエンジン 2が停止していないと判定する。 この場合 （ステップ S 4 1において N O) 、 全体の処理が終了する。 一方、 エンジン回転数が 0の場 合には、 ハイプリッド制御部 6 2はエンジンが停止したと判定する。 この場合

(ステップ S 4 1において Y E S ) 、 ハイプリッド制御部 6 2は、 日付情報送信 部 4 5 Aから送信される日付情報を取得する （ステップ S 4 2 ) 。 なお、 この情 報は後述するステップ S 4 4の処理が実行されるまでハイブリッド制御部 6 2の 内部に保持される。

次にハイブリッド制御部 6 2は、 ハイブリッド車両 1 Aの停止が運転者により 指示されたか否かを判定する （ステップ S 4 3 ) 。 車両の停止が運転者により指 示された場合 （ステップ S 4 3において Y E S ) 、 ハイブリッド制御部 6 2は、 ステップ S 4 2において取得したエンジン停止 0時を示す日付情報を記憶部 6 6 に保存する （ステップ S 4 4 ) 。 ステップ S 4 4の処理が終了するとハイブリツ ド車両 1 Aが停止する。 その後、 ハイブリッド車両 1 Aに搭載されたバッテリ B が充電される。

ステップ S 4 4に続くステップ S 4 5では、 ハイブリ ッド制御部 6 2はハイブ リッド車両 1 Aの起動が運転者により指示されたか否かを判定する。 ハイプリッ ド車両 1 Aの起動が運転者により指示された場合 (ステップ S 4 5において Y E S ) 、 ハイブリッド制御部 6 2は、 記憶部 6 6からエンジン停止日時を示す日付 情報を読み出す （ステップ S 4 6 ) 。

続いてハイブリッド制御部 6 2は現時点の日付情報を日付情報送信部 4 5 Aか ら取得する （ステップ S 4 9 ) 。 ハイブリッド制御部 6 2は取得した日付情報と 記憶部 6 6に記憶される日付情報とに基づいて、 エンジン停止期間を算出する (ステップ S 5 0 ) 。 ステップ S 5 0の処理が終了すると全体の処理はステップ S 4 9に戻る。

なお、 ステップ S 4 3において、 車両の停止が指示されていない場合 （ステツ プ S 4 3において N〇） 、 ハイブリッド制御部 6 2は現時点の日付情報を日付情 報送信部 4 5 Aから取得する （ステップ S 4 7 ) 。 ハイブリツド制御部 6 2は取 得した日付情報と記憶部 6 6に記憶される日付情報とに基づいて、 エンジン停止 期間を算出する （ステップ S 4 8 ) 。 ステップ S 4 8の処理が終了すると全体の 処理はステップ S 4 3に戻る。

なお、 ステップ S 4 7 , S 4 8の処理およびステップ S 4 9， S 5 0の処理は 一定の期間'（たとえば 1分間） ごとに繰返される。

このように実施の形態 2によれば、 制御装置 1 4 Aはエンジン停止期間を算出 するための日付情報を外部から取得する。 実施の形態 2によればェンジン停止期 間の算出処理を簡単にすることができる。

[実施の形態 3 ]

実施の形態 3に係るハイプリッド車両の構成は図 1に示すハイプリッド車両 1 または図 5に示すハイブリッド車両 1 Aの構成と同様である。 また、 実施の形態 3に係るハイブリッド車両が備える制御装置の構成は図 2の制御装置 1 4または 図 6の制御装置 1 4 Aと同様の構成である。 したがって、 以後は、 図 1、 図 2等 を適宜参照しながら実施の形態 3にっき説明する。

実施の形態 3では、 ハイプリッド制御部 6 2は、 エンジンの停止期間が所定期 間以上であり、 かつ、 現時点から一定時間内にエンジン 2を始動させる必要が生 じた場合にはポンプ 1 8 6を始動させて燃料 F Lを循環させる。

図 2を参照して、 ハイプリッド制御部 6 2は、 たとえば G P Sアンテナ 5 0お よびジャイロセンサ 5 2からの情報に基づいて、 ハイブリッド車両 1が高速道路 の入口に向かっていると判定した場合にはポンプを始動させる。 なお、 ハイプリ ッド制御部 6 2は E T C車载器 5 4が高速道路の入口 （料金所） に設けられたァ ンテナから電波を受信した場合にエンジンを始動させてもよい。 この場合、 E T C車載器 5 4はハイブリッド制御部 6 2に、 電波を受信したことを示す情報を送 信する。

ハイプリッド制御部 6 2は、 まずポンプ 1 8 6を始動させて燃料を循環させ、 T JP2008/059411 次にエンジン 2を始動させる。 たとえばエンジン 2が長期間停止している際に、 燃料によって配管に鲭びが生じることが考えられる。 配管内のすべての燃料を燃 料タンクに戻した場合には、 このような問題を防ぐことが可能になるものの、 ノヽ イブリツド車両の走行モードが HV走行モードに設定されたときに燃料をすぐに エンジン 2に供給することができなくなる可能性がある。 エンジンをすぐに始動 できない場合にはハイプリッド車両の走行に影響が生じる可能性がある。

実施の形態 3によれば、 エンジンの始動が予測される場合、 すなわちエンジン の始動の必要性が生じた場合に予め燃料を循環させる。 これによりハイプリッド 車両の走行モードが E V走行モードから HV走行モードに切換わった際に速やか にエンジンを始動させることが可能になる。

図 8は、 実施の形態 3に係る燃料循環処理を示すフローチャートである。 図 8 および図 2を参照して、 処理が開始されるとハイブリッド制御部 6 2は走行モー ド設定部 6 4からの情報に基づいてハイブリッド車両 1の走行モードが E V走行 モードであるか否かを判定する （ステップ S 5 1 ) 。 ハイブリッド車両 1の走行 モードが E V走行モードでない場合、 すなわちハイプリッド車両 1の走行モード が HV走行モードである場合 （ステップ S 5 1において N O) 、 全体の処理が終 了する。 ハイブリッド車両 1の走行モードが E V走行モードである場合 （ステツ プ S 5 1において Y E S ) 、 処理はステップ S 5 2に進む。

ステップ S 5 2において、 ハイブリッド制御部 6 2は現時点から一定時間内

(たとえば現時点から数秒後までの間でもよいし、 現時点から数分後までの間で もよい） にエンジンの始動があるか否かを判定する。 たとえばハイブリッド制御 部 6 2はナビゲーシヨンシステム （あるいは E T C車載器 5 4 ) からの情報に基 づいて、 ハイブリッド車両 1が高速道路の入口に向かっていると判定する。 この 場合には、 ハイブリッド制御部 6 2は現時点から一定の時間の後にエンジンの始 動があると判定する。

ハイプリッド制御部 6 2は、 現時点から一定時間内にエンジン 2の始動がある と判定した場合 （ステップ S 5 2において Y E S ) 、 エンジン 2の停止期間が所 定期間以上であるか否かを判定する (ステップ S 5 3 ) 。 ハイブリッド制御部 6 2は、 図 6または図 7に示す処理を行なって、 エンジン 2の停止期間を求める。 ハイプリッド制御部 6 2は、 エンジン 2の停止期間が所定期間以上である場合 (ステップ S 5 3において Y E S ) 、 ポンプ 1 8 6を始動させて燃料 F Lを循環 させる。 （ステップ S 5 4 ) 。 ステップ S 5 4の処理が終了すると全体の処理が 終了する。 一方、 エンジンの停止期間が所定期間未満である場合 （ステップ S 5 3において N〇） 、 全体の処理は終了する。

なお、 ステップ S 5 2において N Oの場合、 すなわち、 ハイブリッド制御部 6 2が、 現時点から一定の時間内にエンジンを始動させる状況が生じないと判定し た場合にも全体の処理は終了する。

このように実施の形態 3では、 エンジン 2の始動に先立って燃料を循環させる ことで燃料の圧送遅れを防止することができるので、 ハイブリッド車両の走行モ 一ドが E V走行モードから HV走行モードに切換わった際に速やかにエンジンを 始動させることが可能になる。

なお、 実施の形態 3では、 エンジン始動が事前に予測される場合に燃料を循環 させる。 すなわち実施の形態 3では、 走行モードが E V走行モードであるという 条件、 現時点から一定時間内にエンジン始動があるという条件、 および、 ェンジ ン停止期間が所定の期間以上であるという条件がいずれも満たされる場合に燃科 を循環させる。 ただし、 エンジン始動の事前予測を行なわずに、 走行モードが E V走行モードであり、 かつ、 エンジン停止期間が所定期間以上である場合に燃料 ポンプを始動させてもよい。 これにより車両が停車しているときに燃料ポンプを 始動させる場合に比較して、 ユーザの違和感が生じることなく配管やポンプ内の 燃料劣化、 あるいは配管およびポンプ自体の劣化を抑制することが可能になる。 なお、 本実施の形態では動力分割機構によりエンジンの動力を車軸と発電機と に分割して伝達可能なシリーズ/パラレル型ハイプリッドシステムに適用した例 を示した。 しかし本究明は、 発電機を駆動するためにのみエンジンを用い、 発電 機により発電された電力を使うモータでのみ車軸の駆動力を発生させるシリーズ 型ハイプリッド自動車に適用することができる。 シリーズ型ハイプリッド自動車 においては、 駆動要求に応じてモータを駆動させる場合に、 バッテリだけではモ 一タに供給する電力が十分でないことがある。 この場合にはェンジンを始動させ ることにより発電機を発電させるとともに、 バッテリの電力と発電機からの電力 との合計をモータに供給する。 また、 バッテリの S O Cが低下した場合にもェン ジンが始動する。

さらに、 本発明は、 エンジンとモータとで車輪を直接駆動するパラレル型ハイ ブリッド自動車にも適用することができる。 パラレノレ型ハイプリッド自動車では、 モータはエンジンの動力のアシストを行なうとともに、 バッテリを充電する発電 機としても機能する。 パラレル型ハイブリッド自動車は、 発電機によりバッテリ を充電しつつ走行することができる。

シリーズ型ハイブリッド自動車およびパラレル型ハイプリッド自動車のいずれ も、 エンジンを作動状態にする動作モード、 および、 エンジンを停止させ、 かつ、 モータを作動状態にする動作モードを有する。 よってこれらの自動車に対しても 本発明が適用可能である。

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て請求の範囲に よって示され、 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。

Claims

請求の範囲

1. 車輪 （20 R， 20 L) を駆動するトルクを発生する回転電機 （MG 2) と、

前記車輪 （2 OR, 20 L) の駆動および前記回転電機 (MG2) への動力供 給の少なくとも一方を実行する内燃機関 （2) と、

前記内燃機関 （2) の燃料を蓄積する燃料タンク （180) と、

前記燃料タンク （180) から前記燃料を取り出して、 取り出した前記燃料を 前記燃料タンク （180) に戻す循環システム （186， 187， 130， 18 4) と、

前記ハイプリッド車両の状態が所定の条件を満たすときに、 前記内燃機関 (2) を停止させた状態で前記回転電機 (MG2) によって前記車輪 （20R， 20 L) を駆動させる電気自動車走行を行なうように前記ハイプリッド車両を制 御するとともに、 前記内燃機関 （2) が所定期間以上停止した場合には、 前記循 環システム （186， 187， 130， 184) を駆動して前記燃料を循環させ る制御装置 （14, 14A) とを備える、 ハイブリッド車両。

2. 前記制御装置 （14， 14A) は、 前記ハイブリッド車両が前記電気自 動車走行を行なう期間に、 前記循環システム （1 86 , 1 87, 1 30, 18 4) を駆動する、 請求の範囲第 1項に記載のハイブリッド車両。

3. 前記制御装置 （14A) は、 前記ハイブリッド車両の状態に基づいて前 記内燃機関 （2) の始動の必要性を予測した時に、 前記循環システム （186， 187, 1 30， 184) を動作させる、 請求の範囲第 2項に記載のハイブリツ ド車両。

4. 前記ハイブリッド車両は、

前記ハイプリッド車両の外部の電源から供給される電力により充電され、 かつ、 前記回転電機 (MG2) に電力を供給する蓄電装置 （B) をさらに備える、 請求 の範囲第 1項に記載のハイブリッド車両。