WO2009019991A1

WO2009019991A1 - ハイブリッド車両、ハイブリッド車両の制御方法およびその制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体

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Publication number: WO2009019991A1
Application number: PCT/JP2008/063340
Authority: WO
Inventors: Takashi Watanabe
Original assignee: Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha
Priority date: 2007-08-09
Filing date: 2008-07-17
Publication date: 2009-02-12
Also published as: JP4321641B2; EP2174849B1; EP2174849A4; US8290650B2; CN101772444B; CN101772444A; JP2009040255A; EP2174849A1; US20100121510A1

Abstract

温度センサ（２６）は、燃料タンク（２２）からエンジン（２）へ燃料を供給するための燃料配管（２４）の温度（Ｔ１）を検出する。ＨＶ−ＥＣＵ（３６）は、エンジン（２）を停止させて走行するＥＶモードとエンジン（２）を動作させて走行するＨＶモードとを含む走行モードの切替を制御する。そして、ＨＶ−ＥＣＵ（３６）は、温度（Ｔ１）の検出値をエンジンＥＣＵ（３２）から受け、ＥＶモードで走行中に燃料配管（２４）の温度（Ｔ１）が規定のしきい値以上に上昇すると、ＥＶモードからＨＶモードへ走行モードを切替える。

Description

明細書ハイブリッド車両、ハイブリッド車両の制御方法およびその制御方法をコンビュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体技術分野

この発明は、内燃機関と車両走行用の電動機とを搭載したハイプリッド車両の走行制御に関する。背景技術

近年、環境に配慮した車両としてハイプリッド車両（Hybrid Vehicle) が注目されている。ハイブリッド車両は、従来の内燃機関に加え、蓄電装置とインバータとインバータによって駆動される電動機とを車両走行用の動力源として搭載した車両である。

このようなハイブリッド車両について、内燃機関を停止させて走行する第 1の走行モードと内燃機関を動作させて走行する第 2の走行モードとを車両状態に応じて切替えて走行可能なハイプリッド車両が知られている。

たとえば、特開 2 0 0 5— 1 4 6 9 1 0号公報では、エンジンのお出ガスを浄化する触媒の暖気が終了するまで第 1の走行モードから第 2の走行モードへの切替を禁止し、触媒が所定温度まで加熱されてから第 2の走行モードへ切替可能とするハイプリッド車両が開示されている。

しかしながら、特開 2 0 0 5— 1 4 6 9 1 0号公報で開示されるハイブリッド車両では、燃料供給系の温度を考慮することなく走行モードの切替が行なわれるので、以下に説明する通り、燃料配管が腐食するいわゆるドライコロージヨンが発生し得る。

ドライコロージヨンとは、アルコール含有燃料によりアルミニウムが腐食する現象であり、特に高温かつ低水分濃度の環境下でアルミニウムの酸化腐食が急激に進行する。そして、燃料配管の少なくとも一部がアルミニウムから成る場合、第 1の走行モードでの走行時間が長くなると、燃料タンクから燃料配管に供給される燃料による燃料配管の冷却効果が得られず、日射やエンジン周囲の雰囲気等の影響により燃料配管が高温となってドライコロージョンが発生する。

特に、車両外部の電源（系統電源など）から蓄電装置を充電可能ないわゆるプラグイン ·ハイプリッド車両においては、車両外部の電源から蓄電装置に蓄えられた電力のみを用いての走行距離が拡大され、内燃機関を停止させて走行する第 1の走行モードでの走行時間が長時間となるので、ドライコロージョンの発生を抑制することは重要な課題である。発明の開示

そこで、この発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、その目的は、燃料配管においてドライコロージョンの発生を抑制可能なハイプリッド車両を提供することである。

また、この発明の別の目的は、燃料配管においてドライコロージヨンの発生を抑制可能なハイブリッド車両の制御方法およびその制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体を提供することである。

この発明によれば、ハイブリッド車両は、蓄電装置と、電動機と、内燃機関と、燃料配管と、第 1の温度推定部と、走行モード制御部とを備える。蓄電装置は、車両走行用の電力を蓄える。電動機は、蓄電装置から電力の供給を受けて走行駆動力を発生する。燃料配管は、少なくとも一部がアルミニウム製であり、燃料タンクから内燃機関へ燃料を供給するためのものである。第 1の温度推定部は、燃料配管の温度を推定する。走行モード制御部は、内燃機関を停止させて走行する第 1のモード（E Vモード）と内燃機関を動作させて走行する第 2のモード（H Vモード）とを含む走行モードの切替を制御する。そして、走行モード制御部は、第 1のモードで走行中に第 1の温度推定部によって推定された燃料配管の温度が第 1の規定値以上のとき、第 1のモードから第 2のモードへ走行モードを切替える。

好ましくは、ハイブリッド車両は、第 2の温度推定部をさらに備える。第 2の温度推定部は、燃料の温度を推定する。走行モード制御部は、さらに、第 2の温度推定部によって推定された燃料の温度が第 2の規定値以上のとき、走行モードを第 1のモードとする。

さらに好ましくは、ハイブリッド車両は、充電状態推定部をさらに備える。充電状態推定部は、蓄電装置の充電状態を示す状態量（S O C ) を推定する。走行モード制御部は、さらに、状態量（S O C ) が第 3の規定値よりも少ないとき、走行モードを第 2のモードとする。

好ましくは、ハイブリッド車両は、アルコール濃度検出装置と、水分濃度検出装置とをさらに備える。アルコール濃度検出装置は、燃料に含まれるアルコールの濃度を検出可能に構成される。水分濃度検出装置は、燃料に含まれる水分濃度を検出可能に構成される。走行モード制御部は、アルコール濃度検出装置によつて検出されたアルコール濃度および水分濃度検出装置によつて検出された水分濃度が所定の条件を満たしている場合に限り、第 1のモードから第 2のモードへ走行モードを切替える。

好ましくは、ハイブリッド車両は、発電装置と、充電装置とをさらに備える。発電装置は、内燃機関が発生する運動エネルギーを用いて発電し、蓄電装置を充電可能に構成される。充電装置は、車両外部の電源から電力の供給を受けて蓄電装置を充電可能に構成される。

また、この発明によれば、制御方法は、ハイブリッド車両の制御方法である。ハイブリッド車両は、蓄電装置と、電動機と、内燃機関と、第 1の温度推定部とを備える。蓄電装置は、車両走行用の電力を蓄える。電動機は、蓄電装置から電力の供給を受けて走行駆動力を発生する。燃料配管は、少なくとも一部がアルミニゥム製であり、燃料タンクから内燃機関へ燃料を供給するためのものである。第 1の温度推定部は、燃料配管の温度を推定する。そして、制御方法は、内燃機関を停止させて走行する第 1のモード（E Vモード）で走行中か否かを判定するステップと、第 1の温度推定部によって推定された燃料配管の温度が第 1の規定値以上か否かを判定するステップと、第 1のモードで走行中に燃料配管の温度が第 1の規定値以上であると判定されたとき、第 1のモードから内燃機関を動作させて走行する第 2のモード（H Vモード）へ走行モードを切替えるステップとを含む。好ましくは、ハイブリッド車両は、第 2の温度推定部をさらに備える。第 2の温度推定部は、燃料の温度を推定する。そして、制御方法は、第 2の温度推定部によって推定された燃料の温度が第 2の規定値以上か否かを判定するステップと、燃料の温度が第 2の規定値以上であると判定されたとき、走行モードを第 1のモードとするステップとをさらに含む。

さらに好ましくは、ハイブリッド車両は、蓄電装置の充電状態を示す状態量 ( S O C ) を推定するステップと、状態量（S O C ) が第 3の規定値よりも少ないか否かを判定するステップと、状態量（S O C ) が第 3の規定値よりも少ないと判定されたとき、走行モードを第 2のモードとするステップとをさらに含む。好ましくは、ハイブリッド車両は、アルコール濃度検出装置と、水分濃度検出装置とをさらに備える。アルコール濃度検出装置は、燃料に含まれるアルコールの濃度を検出可能に構成される。水分濃度検出装置は、燃料に含まれる水分濃度を検出可能に構成される。制御方法は、アルコール濃度検出装置によって検出されたアルコール濃度および水分濃度検出装置によって検出された水分濃度が所定の条件を満たしているか否かを判定するステップをさらに含む。そして、第 1のモードから第 2のモードへ走行モードを切替えるステップにおいて、アルコール濃度および水分濃度が所定の条件を満たしているとさらに判定された場合に限り、走行モードが切替えられる。

また、この発明によれば、記録媒体は、コンピュータ読取可能な記録媒体であつて、上述したいずれかの制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録する。

この発明においては、第 1のモード（E Vモード）で走行中に燃料配管の温度が第 1の規定値以上になると、第 1のモードから第 2のモード（HVモード）へ走行モードが切替えられるので、内燃機関が動作することにより燃料タンクから燃料配管へ燃料が供給され、その供給された燃料により燃料配管が冷却される。

したがって、この発明によれば、燃料配管の温度上昇が抑制され、その結果、ドライコロージヨンの発生を抑制することができる。図面の簡単な説明図 1は、この発明の実施の形態 1によるハイブリッド車両の全体ブロック図である。

図 2は、図 1に示す HV— E C Uの機能ブロック図である。

図 3は、燃料配管の温度に基づく走行モードの制御を説明するためのフローチヤートである。

図 4は、実施の形態 2によるハイブリッド車両の全体プロック図である。

図 5は、図 4に示す H V— E C Uの機能ブロック図である。

図 6は、図 5に示す走行モード制御部による走行モードの制御を説明するためのフローチヤ一トである。

図 7は、変形例における走行モードの制御を説明するためのフローチャートで. ある。

図 8は、実施の形態 3によるハイプリ'ッド車両の全体プロック図である。

図 9は、図 8に示す HV— E C Uの機能ブロック図である。

図 1 0は、図 9に示す走行モード制御部による走行モードの制御を説明するための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、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、この発明の実施の形態 1によるハイプリッド車両の全体ブロック図である。図 1を参照して、ハイブリッド車両 1 0 0は、エンジン 2と、動力分割機構 4と、モータジェネレータ 6， 1 0と、減速機 8と、駆動軸 1 2と、車輪 1 4 とを備える。また、ハイブリッド車両 1 0 0は、蓄電装置 1 6と、電力変換器 1 8， 2 0と、燃料タンク 2 2と、燃料配管 2 4と、温度センサ 2 6と、充電器 2 8と、充電プラグ 3 0と、エンジン E C U (Electronic Control Unit) 3 2と、 MG— E C U 3 4と、 H V— E C U 3 6とをさらに備える。

動力分割機構 4は、エンジン 2、モータジェネレータ 6および減速機 8に結合されてこれらの間で動力を分配する。たとえば、サンギヤ、プラネタリキヤリャおよびリングギヤの 3つの回転軸を有する遊星歯車を動力分割機構 4として用いることができ、この 3つの回転軸がエンジン 2およびモータジェネレータ 6の回転軸ならびに減速機 8の入力軸にそれぞれ接続される。また、モータジエネレータ 1 0の回転軸は、減速機 8の入力軸に連結される。すなわち、モータジエネレータ 1 0と減速機 8とは、同一の回転軸を有し、その回転軸が動力分割機構 4のリングギヤに接続される。

そして、エンジン 2が発生する運動エネルギーは、動力分割機構 4によってモータジェネレータ 6と減速機 8とに分配される。すなわち、エンジン 2は、駆動軸 1 2を駆動するとともにモータジェネレータ 6を駆動する動力源としてハイブリツド車両 1 0 0に組込まれる。モータジェネレータ 6は、エンジン 2によって駆動される発電機として動作し、かつ、エンジン 2の始動を行ない得る電動機として動作するものとしてハイブリッド車両 1 0 0に組込まれる。また、モータジエネレータ 1 0は、駆動軸 1 2を駆動する動力源としてハイプリッド車両 1 0 0 に組込まれる。

蓄電装置 1 6は、車両走行用の電力を蓄える充放電可能な直流電源であり、たとえば、ニッケル水素やリチウムイオン等の二次電池から成る。蓄電装置 1 6は、電力変換器 1 8， 2 0へ電力を供給する。また、蓄電装置 1 6は、モータジエネレータ 6および Zまたは 1 0の発電時、電力変換器 1 8およびノまたは 2 0から電力を受けて充電される。さらに、蓄電装置 1 6は、充電プラグ 3 0に接続される図示されない車両外部の電源（以下「外部電源」と称する。）からの充電時、充電器 2 8から電力を受けて充電される。なお、蓄電装置 1 6として、大容量のキャパシタも採用可能であり、モータジェネレータ 6 , 1 0による発電電力や外部電源からの電力を一時的に蓄え、その蓄えた電力をモータジェネレータ 6， 1 ◦へ供給可能な電力バッファであれば如何なるものでもよい。なお、蓄電装置 1 6の電圧 V Bおよび蓄電装置 1 6に入出力される電流 I Bが図示されないセンサによって検出され、その検出値が HV— E C U 3 6へ出力される。

電力変換器 1 8は、 MG— E C U 3 4からの信号 P WM 1に基づいて、モータジェネレータ 6により発電された電力を直流電力に変換して蓄電装置 1 6へ出力する。電力変換器 2 0は、 MG— E C U 3 4からの信号 P WM 2に基づいて、蓄電装置 1 6から供給される直流電力を交流電力に変換してモータジェネレータ 1 0へ出力する。なお、電力変換器 1 8は、エンジン 2の始動時、信号 PWM 1に基づいて、蓄電装置 1 6から供給される直流電力を交流電力に変換してモータジエネレータ 6へ出力する。また、電力変換器 2 0は、車両の制動時や下り斜面での加速度低減時、信号 P WM 2に基づいて、モータジェネレータ 1 0により発電された電力を直流電力に変換して蓄電装置 1 6へ出力する。なお、各電力変換器 1 8， 2 0は、たとえば、三相分のスイッチング素子を含む三相 P WM (Pulse Width Modulation) インバータから成る。

モータジェネレータ 6 , 1 0は、交流電動機であり、たとえばロータに永久磁石が埋設された三相交流同期電動機から成る。モータジェネレータ 6は、ェンジン 2により生成された運動エネルギーを電気エネルギーに変換して電力変換器 1 8へ出力する。また、モータジェネレータ 6は、電力変換器 1 8から受ける三相交流電力によつて駆動力を発生し、エンジン 2の始動を行なう。

モータジェネレータ 1 0は、電力変換器 2 0から受ける三相交流電力によって車両の駆動トルクを発生する。また、モータジェネレータ 1 0は、車両の制動時や下り斜面での加速度低減時、運動エネルギーや位置エネルギーとして車両に蓄えられた力学的エネルギーを電気エネルギーに変換して電力変換器 2 0へ出力する。

エンジン 2は、燃料タンク 2 2から燃料配管 2 4を介して燃料の供給を受ける。そして、エンジン 2は、燃料の燃焼による熱エネルギーをピストンやロータなどの運動子の運動エネルギーに変換し、その変換された運動エネルギーを動力分割機構 4へ出力する。たとえば、運動子がピストンであり、その運動が往復運動であれば、いわゆるクランク機構を介して往復運動が回転運動に変換され、ピストンの運動エネルギーが動力分割機構 4に伝達される。

燃料タンク 2 2は、車両外部から供給される燃料を貯蔵する。燃料配管 2 4は、燃料タンク 2 2からエンジン 2へ燃料を供給するための配管であり、燃料タンクに接続される燃料供給パイプや、燃料供給パイプから供給される燃料をエンジン 2の燃料噴射装置へ供給するデリバリ一パイプ等から成る。この燃料配管 2 4の少なくとも一部は、アルミニウム製であり、たとえば、デリバリーパイプがアルミニゥムで形成される。なお、燃料配管 24の全てをアルミニウム製としてもよい。

温度センサ 26は、燃料配管 24の温度 T 1を.検出し、その検出をエンジン ECU 32へ出力する。一例として、温度センサ 26は、燃料配管 24を構成するデリバリ一パイプの外面に据付けられる。

充電プラグ 30は、外部電源から蓄電装置 1 6を充電するための電力を受電する外部充電インターフェースである。充電器 28は、 HV— ECU3 6からの信号 PWM3に基づいて、充電プラグ 30に与えられる外部電源からの電力を蓄電装置 1 6の電圧レベルに変換して蓄電装置 1 6へ出力する。

エンジン ECU 3 2は、 HV— ECU3 6からの動作指令に基づいてエンジン 2を制御する。また、エンジン ECU32は、燃料配管 24の温度 T 1の検出値を温度センサ 26かち受け、その検出値を HV— ECU 3 6へ出力する。

MG— ECU 34は、モータジェネレータ 6， 1 0の各々のトルク指令値および蓄電装置 1 6の電圧 VBの検出値を HV— ECU3 6から受ける。そして、 M G— ECU 34は、その受けたトルク指令値および電圧 VBの検出値、ならびにモータジェネレータ 6， 1 0の各々のモータ電流およびモータ回転角に基づいて、モータジェネレータ 6， 1 0をそれぞれ駆動するための信号 PWM1， PWM2 を生成し、その生成した信号 PWM1, PWM 2をそれぞれ電力変換器 1 8, 2 0へ出力する。なお、各モータジェネレータのモータ電流およびモータ回転角は、図示されないセンサによって検出される。

HV— ECU 3 6は、アクセル開度や車両速度、シフト位置などの車両状態に基づいて、モータジェネレータ 6， 1 0およびエンジン 2を駆動制御するのに必要な各種指令値を生成し、その生成した指令値を MG_ ECU 34およびェンジン ECU 3 2へ出力する。

また、 HV— ECU 3 6は、このハイブリッド車両 1 00の走行モードを制御する。すなわち、 HV— ECU36は、エンジン 2を停止してモータジエネレータ 1 0のみを用いて走行するか（電動機走行モード）、それともエンジン 2を動作させて走行するか（ハイブリッド走行モード）の切替を制御する（以下では、電動機走行モードを「EVモード」と称し、ハイブリッド走行モードを「HVモード」と称する）。

ここで、 HV_ ECU 36は、蓄電装置 16の電圧 VBおよび電流 I Bに基づいて、蓄電装置 16の充電状態（以下「SOC (State of Charge) 」と称し、満充電状態に対して 0~100%で表わされる。）を推定し、その推定された S OCに基づいて走行モードの切替を制御する。さらにここで、 HV— ECU 36 は、温度センサ 26によって検出された燃料配管の温度 T 1の検出値をエンジン ECU32から受け、その受けた温度 T 1の検出値に基づいて、後述の制御構造に従って走行モードの制御を行なう。

また、 HV_ ECU 36は、充電プラグ 30に接続される外部電源から蓄電装置 16の充電時、充電器 28を駆動するための信号 PWM 3を生成し、その生成した信号 PWM 3を充電器 28へ出力する。

図 2は、図 1に示した HV_ ECU 36の機能ブロック図である。図 2を参照して、 HV— ECU 36は、走行モード制御部 54と、 3〇〇推定部56と、充電制御部 58とを含む。

走行モード制御部 54は、蓄電装置 16の S O Cを示す S O C推定部 56からの信号 SOC、および温度センサ 26によって検出される燃料配管 24の温度 T 1の検出値に基づいて、走行モードの切替を制御する。一例として、蓄電装置 1 6の SOCが規定のしきい値（たとえば 20〜 30%に設定）よりも高いとき、走行モード制御部 54は、走行モードを EVモードとする。そして、蓄電装置 1 6の SOCが上記しきい値に達すると、走行モード制御部 54は、 SOCをそのしきい値近傍に維持するために、走行モードを HVモードとする（すなわち、ェンジン 2が起動される。 ) 。

ここで、走行モード制御部 54は、燃料配管 24が高温になっていることを示す規定のしきい値以上に燃料配管 24の温度 T 1が上昇すると、 S〇Cに拘わらず EVモードでの走行を禁止する。すなわち、 EVモードで走行中であれば、ェンジン 2を起動し、走行モードを HVモードへ切替える。

このように燃料配管 24が高温になると SOCに拘わらず走行モードを強制的に HVモードとするのは、燃料配管 24においてドライコロージョンが発生するのを抑制するためである。すなわち、燃料配管 24は、少なくとも一部（デリバリーパイプなど）がアルミニウム製であるので、燃料としてアルコール含有燃料が用いられた場合、当該部分が高温になるとドライコロージヨンが発生する。特に、この実施の形態 1によるハイブリッド車両 1 0 0では、充電器 2 8を用いて外部電源から蓄電装置 1 6を充電可能であり、外部電源から補給される電力を用いて E Vモードでの長距離走行が可能であるので、エンジン 2が長時間停止することにより燃料配管 2 4への燃料供給による燃料配管 2 4の冷却効果が得られず、日射やエンジン 2の周囲の雰囲気の影響により燃料配管 2 4が高温になり得る。そこで、この実施の形態 1では、ドライコロージヨンが発生し得る温度を燃料配管 2 4の温度 T 1が超えた場合、走行モードを強制的に H Vモードとすることによってエンジン 2を動作させ、エンジン 2の動作に伴なつて燃料タンク 2 2から燃料配管 2 4へ供給される燃料により燃料配管 2 4を冷却することとしたものである。

なお、 E Vモードでの走行中であっても、運転者によりアクセルペダルが大きく踏込まれたり、エンジン駆動タイプのエアコン動作時やエンジン暖機時などは、エンジン 2の動作が許容される。すなわち、 E Vモードでの走行中は、駆動力的に必要がない限りはエンジン 2を始動させず、基本的に蓄電装置 1 6の充電電力をモータジェネレータ 1 0で消費して車両を走行させる。

S O C推定部 5 6は、蓄電装置 1 6の電圧 V Bおよび電流 I Bの各検出値に基づいて蓄電装置 1 6の S O Cを推定し、その推定された S O Cを示す信号 S O C を走行モード制御部 5 4へ出力する。なお、 S O Cの推定方法については、種々の公知の手法を用いることができる。

充電制御部 5 8は、充電器 2 8による蓄電装置 1 6の充電を要求する信号 C H R Gが活性化されているとき、充電プラグ 3 0から入力される電力の電圧 V A C および電流 I A Cの各検出値に基づいて、充電器 2 8を駆動するための信号 PW M 3を生成して充電器 2 8へ出力する。なお、電圧 V A Cおよび電流 I A Cは、それぞれ図示されないセンサによって検出される。

図 3は、燃料配管 2 4の温度 T 1に基づく走行モードの制御を説明するためのフローチャートである。なお、このフローチャートの処理は、車両が走行可能な状態にあるとき（たとえば、車両システムの起動中）、一定時間毎または所定の条件が成立するごとにメインルーチンから呼び出されて実行される。

図 3を参照して、走行モード制御部 5 4は、燃料配管 2 4の温度 T 1が規定のしきい値 T t h 1以上であるか否かを判定する（ステップ S 1 0 ) 。なお、このしきい値 T t h 1は、燃料配管 2 4においてドライコロージヨンが発生し得る所定の温度に基づいて予め設定される。

温度 T 1がしきい値 T t h 1以上であると判定されると（ステップ S 1 0において Y E S ) 、走行モード制御部 5 4は、現在の走行モードが E Vモードであるか否かを判定する（ステップ S 2 0 ) 。

そして、走行モードが E Vモードであると判定されると（ステップ S 2 0において Y E S ) 、走行モード制御部 5 4は、 E Vモードでの走行を禁止する（ステップ S 3 0 ) 。すなわち、走行モード制御部 5 4は、エンジン 2を起動し、走行モードを HVモードへ切替える。これにより、エンジン 2の動作に伴なつて燃料タンク 2 2から燃料配管 2 4へ燃料が供給され、その供給された燃料によって燃料配管 2 4が冷却される。

—方、ステップ S 1 0において燃料配管 2 4の温度 T 1がしきい値 T t h 1よりも低いと判定された場合（ステップ S 1 0において N O) 、または、ステップ S 2 0において走行モードが E Vモードでない（すなわち H Vモード）と判定された場合（ステップ S 2 0において N O) 、走行モード制御部 5 4は、 E Vモードでの走行禁止を解除する（ステップ S 4 0 ) 。したがって、この場合は、蓄電装置 1 6の S〇Cに基づいて走行モードが制御される。

なお、上記においては、燃料配管 2 4の温度 T 1は、燃料配管 2 4に据付けられた温度センサ 2 6によって検出されるものとしたが、燃料配管 2 4の温度 T 1 は、エンジン 2の冷却水温度や車両周囲の外気温度、エンジンルーム内の温度、燃料温度、燃料消費量などに基づいて推定してもよい。

以上のように、この実施の形態 1においては、 E Vモードで走行中に燃料配管

2 4の温度 T 1が高温になると、 E Vモードから H Vモードへ走行モードが切替えられるので、エンジン 2が動作することにより燃料タンク 2 2から燃料配管 2 4へ燃料が供給され、その供給された燃料により燃料配管 2 4が冷却される。したがって、この実施の形態 1によれば、燃料配管 2 4の温度上昇が抑制され、その結果、ドライコロージヨンの発生を抑制することができる。

[実施の形態 2]

図 4は、実施の形態 2によるハイブリッド車両の全体ブロック図である。図 4 を参照して、このハイブリッド車両 10 OAは、図 1に示した実施の形態 1におけるハイブリッド車両 100の構成において、温度センサ 38をさらに備え、 H V— ECU36に代えて HV— ECU36 Aを備える。

温度センサ 38は、燃料の温度 T 2を検出し、その検出値をエンジン ECU 3 2へ出力する。一例として、温度センサ 38は、燃料タンク 22に据付けられ、燃料タンク 22内の燃料の温度を検出する。

HV— ECU36Aは、蓄電装置 16の S O Cを推定し、その推定された SO

Cに基づいて走行モードの切替を制御する。ここで、 HV— ECU36Aは、温度センサ 26によって検出された燃料配管の温度 T 1および温度センサ 38によつて検出された燃料の温度 T 2の各検出値をエンジン ECU 32から受け、その受けた温度 T l， Τ 2の各検出値に基づいて、後述の制御構造に従って走行モードの制御を行なう。

なお、 HV— ECU 36 Αのその他の機能は、実施の形態 1における HV— E CU 36と同じである。また、ハイブリッド車両 10 OAのその他の構成は、実施の形態 1によるハイブリッド車両 100と同じである。

図 5は、図 4に示した HV— ECU36 Aの機能ブロック図である。図 5を参照して、 HV— ECU 36 Aは、図 2に示した実施の形態 1における HV— E C U 36の構成において、走行モード制御部 54に代えて走行モード制御部 54 A を含む。

走行モード制御部 54 Aは、実施の形態 1における走行モード制御部 54と同様に、蓄電装置 16の SOCが規定のしきい値（たとえば 20〜 30%に設定）よりも高いとき、走行モードを EVモードとし、 SOCが上記しきい値に達すると、走行モードを HVモードとする。

ここで、燃料配管 24が高温になっていることを示すしきい値 T t h 1以上に燃料配管 24の温度 T 1が上昇した場合、走行モード制御部 54 Aは、燃料の温度 T 2が規定のしきい値よりも低ければ、ドライコロージョンの発生を抑制するために、 SOCに拘わらず EVモードでの走行を禁止する。すなわち、 EVモードで走行中であれば、エンジン 2を起動し、走行モードを HVモードへ切替える。 —方、燃料配管 24の温度 T 1がしきい値 T t h 1以上に上昇した場合であつても、燃料の温度 T 2が高温であれば、燃料タンク 22から燃料配管 24に供給される燃料による燃料配管 24の冷却効果は見込めず、逆に高温の燃料が燃料配管 24へ供給されることによりドライコロージヨンの発生が助長されるので、走行モード制御部 54 Aは、走行モードを EVモードに維持する。伹し、蓄電装置 16の SOCが低下している場合には、蓄電装置 16が過放電となり車両の走行に支障をきたす可能性があるので、走行モード制御部 54 Aは、走行モードを H Vモードとする。

なお、 EVモードでの走行中であっても、運転者によりアクセルペダルが大きく踏込まれたりした場合にエンジン 2の動作が許容されるのは、実施の形態 1と同じである。また、 HV— ECU 36 Aのその他の構成は、実施の形態 1における HV— ECU36と同じである。

図 6は、図 5に示した走行モード制御部 54 Aによる走行モードの制御を説明するためのフローチャートである。なお、このフローチャートの処理も、車両が走行可能な状態にあるとき（たとえば、車両システムの起動中）、一定時間毎または所定の条件が成立するごとにメインルーチンから呼び出されて実行される。図 6を参照して、走行モード制御部 54 Aは、燃料配管 24の温度 T 1がしきい値 T t h 1以上であるか否かを判定する（ステップ S 1 10) 。温度 T 1がしきい値 T t h 1よりも低いと判定されると（ステップ S 1 10において NO) 、走行モード制御部 54 Aは、温度 T 1 , T 2に基づく走行モードの制限を行なうことなく、蓄電装置 16の S O Cに基づいて走行モードを切替える通常制御を行なう。

ステップ S 1 10において燃料配管 24の温度 T 1がしきい値 T t h 1以上であると判定されると（ステップ S 1 10において YE S) 、走行モード制御部 5 4 Aは、燃料の温度 T 2が規定のしきい値 T t h 2以上であるか否かを判定する (ステップ S 1 20) なお、このしきい値 T t h 2は、燃料配管 24においてドライコロージヨンが発生し得る所定の温度に基づいて予め設定され、しきい値 T t h 1と同じ値であっても異なる値であってもよい。

温度 T 2がしきい値 T t h 2よりも低いと判定されると（ステップ S 120において NO) 、走行モード制御部 54 Aは、 EVモードでの走行を禁止する（ステツプ S 160) 。すなわち、走行モード制御部 54 Aは、エンジン 2を起動し、走行モードを HVモードへ切替える。これにより、エンジン 2の動作に伴なつて燃料タンク 22から燃料配管 24へ燃料が供給され、その供給された燃料によつて燃料配管 24が冷却される。

ステップ S 1 20において燃料の温度 T 2がしきい値 T t h 2以上であると判定されると（ステップ S 120において YE S) 、走行モード制御部 54 Aは、蓄電装置 16の SOCが規定のしきい値 S t h以上であるか否かを判定する（ステツプ S 1 30) 。なお、このしきい値 S t hは、蓄電装置 16が過放電とならない所定の SO C値に設定される。

そして、 SOCがしきい値 S t h以上であると判定されると（ステップ S 13 〇において YES) 、走行モード制御部 54 Aは、走行モードを EVモードとする（ステップ S 140) 。これにより、高温の燃料が燃料配管 24に供給されることはない。一方、 SOCがしきい値 S t hよりも低いと判定されると（ステツプ S 130において NO) 、走行モード制御部 54 Aは、走行モードを HVモードとする（ステップ S 1 50) 。これにより、蓄電装置 16の過放電が防止される。

なお、上記においては、燃料の温度 T 2は、温度センサ 38によって検出されるものとしたが、燃料の温度 T 2は、エンジン 2の冷却水温度や車両周囲の外気温度、排気系に設けられる触媒の温度、車両速度などに基づいて推定してもよい。以上のように、この実施の形態 2においては、燃料配管 24の温度 T 1だけでなく、燃料の温度 T 2および蓄電装置 16の SOCも考慮して走行モードの切替が制御される。したがって、この実施の形態 2によれば、蓄電装置 1 6の過放電に配慮しつつ、ドライコロージヨンの発生をより確実に抑制することができる。

[変形例]

上記の実施の形態 2においては、燃料配管 24の温度 T 1と燃料の温度 T 2とに基づいて走行モードの制御を行なうものとしたが、より簡易な構成として、燃料の温度 T 2に基づいて走行モードを制御してもよい。すなわち、実施の形態 1 では、燃料配管 2 4の温度 T 1に基づいて走行モードを制御するのに対し、この変形例では、燃料の温度 Τ 2に基づいて走行モードの制御が行なわれる。

図 7は、この変形例における走行モードの制御を説明するためのフローチヤ一トである。なお、このフローチャートの処理も、車両が走行可能な状態にあるとき（たとえば、車両システムの起動中）、一定時間毎または所定の条件が成立するごとにメインルーチンから呼び出されて実行される。

図 7を参照して、この変形例における走行モード制御部は、燃料の温度 Τ 2がしきい値 T t h 2以上であるか否かを判定する（ステップ S 2 1 0 ) 。温度 T 2 がしきい値 T t h 2以上であると判定されると（ステップ S 2 1 0において Y E S ) 、走行モード制御部は、蓄電装置 1 6の S O Cがしきい値 S t h以上であるか否かを判定する（ステップ S 2 2 0 ) 。

S O Cがしきぃィ直 S t h以上であると判定されると（ステップ S 2 2 0において Y E S ) 、走行モード制御部は、 HVモードでの走行を禁止する（ステップ S 2 3 0 ) 。すなわち、走行モード制御部は、エンジン 2を停止し、走行モードを E Vモードとする。これにより、高温の燃料が燃料配管 2 4に供給されることはなく、ドライコロージヨンの発生が抑制される。

一方、ステップ S 2 1 0において燃料の温度 T 2がしきい値 T t h 2よりも低いと判定された場合（ステップ S 2 1 0において N O) 、または、ステップ S 2 2 0において S O Cがしきい値 S t hよりも低いと判定された場合（ステップ S 2 2 0において N O) 、走行モード制御部は、 HVモードでの走行禁止を解除する（ステップ S 2 4 0 ) 。これにより、蓄電装置 1 6の過放電が防止される。この変形例によれば、実施の形態 2に比べてより簡易な構成で、蓄電装置 1 6 の過放電に配慮しつつドライコロージヨンの発生を抑制することができる。

[実施の形態 3 ]

この実施の形態 3では、ドライコロージョンの発生条件をより正確に検知するために、燃料配管 2 4の温度 T 1に加えて、燃料中のアルコール濃度および水分濃度が検出され、これらの各検出値に基づいて走行モードの制御が行なわれる。図 8は、実施の形態 3によるハイブリッド車両の全体ブロック図である。図 8 を参照して、ハイブリッド車両 100 Bは、図 1に示した実施の形態 1におけるハイブリッド車両 100の構成において、アルコール濃度センサ 40と、水分濃度センサ 42とをさらに備え、 HV— ECU 36に代えて HV—ECU 36 Bを備える。

アルコール濃度センサ 40は、燃料に含まれるアルコール濃度 D 1を検出し、その検出値を HV— ECU 36 Bへ出力する。なお、アルコール濃度センサ 40 としては、電気式や光学式のものなど公知のセンサを用いることができる。水分濃度センサ 42は、燃料に含まれる水分濃度 D 2を検出し、その検出値を HV— ECU36 Bへ出力する。なお、水分濃度センサ 42としても、種々の公知のセンサを用いることができる。

なお、この図 8では、アルコール濃度センサ 40および水分濃度センサ 42が燃料配管 24に据付けられる場合が一例として示されているが、アルコール濃度センサ 40および水分濃度センサ 42の少なくとも一方を燃料タンク 22に据付けてもよレヽ。

HV— ECU36Bは、蓄電装置 16の S O Cを推定し、その推定された SO

Cに基づいて走行モードの切替を制御する。ここで、 HV— ECU36 Bは、温度センサ 26からの燃料配管 24の温度 T 1、アルコール濃度センサ 40力ゝらのアルコール濃度 D 1、および水分濃度センサ 42からの水分濃度 D 2の各検出値に基づいて、後述の制御構造に従って走行モードの制御を行なう。

なお、 HV— ECU 36 Bのその他の機能は、実施の形態 1における H V— E

CU 36と同じである。また、ハイブリッド車両 100 Bのその他の構成は、実施の形態 1によるハイプリッド車両 100と同じである。

図 9は、図 8に示した HV— ECU 36 Bの機能ブロック図である。図 9を参照して、 HV— ECU 36 Bは、図 2に示した実施の形態 1における HV— EC U 36の構成において、走行モード制御部 54に代えて走行モード制御部 54 B を含む。

走行モード制御部 54 Bは、実施の形態 1における走行モード制御部 54と同様に、蓄電装置 16の SOCが規定のしきい値（たとえば 20〜 30%に設定）よりも高いとき、走行モードを EVモードとし、 SOCが上記しきい値に達すると、走行モードを HVモードとする。

ここで、燃料配管 24の温度 T 1がしきい値 T t h 1以上であって、さらに、アルコール濃度 D 1が規定のしきい値以上であり、かつ、水分濃度 D 2が規定のしきい値以下の場合、走行モード制御部 54 Bは、 SOCに拘わらず EVモードでの走行を禁止する。すなわち、 EVモードで走行中であれば、エンジン 2を起動し、走行モードを HVモードへ切替える。

ドライコロージヨンは、燃料に高濃度のアルコールが含まれ、かつ、高温 '低水分濃度の環境下で発生しやすいので、この実施の形態 3では、このような条件が揃ったときにドライコロージョンが発生するものとして、エンジン 2を起動し、走行モードを HVモードへ切替えることとしたものである。言い換えると、燃料配管 24の温度 T 1が高温であっても、燃料中のアルコール濃度 D 1が低い場合、または、低水分濃度でないときは、ドライコロージヨンが発生する可能性は低いものとして、走行モードを強制的に HVモードへ切替えることはしない。これにより、エンジン 2が不必要に駆動されて燃費が悪化するのを防止することができる。

なお、 EVモードでの走行中であっても、運転者によりアクセルペダルが大きく踏込まれたりした場合にエンジン 2の動作が許容されるのは、実施の形態 1と同じである。また、 HV— ECU 36 Bのその他の構成は、実施の形態 1における HV— ECU 36と同じである。

図 10は、図 9に示した走行モード制御部 54 Bによる走行モードの制御を説明するためのフローチャートである。なお、このフローチャートの処理も、車両が走行可能な状態にあるとき（たとえば、車両システムの起動中）、一定時間毎または所定の条件が成立するごとにメインルーチンから呼び出されて実行される。図 10を参照して、このフローチャートは、図 3に示したフローチャートにおいて、ステップ S 1 2， S 14をさらに含む。すなわち、ステップ S 10におレヽて、燃料配管 24の温度 T 1がしきい値 T t h 1以上であると判定されると（ステツプ S 10において YES) 、走行モード制御部 54 Bは、燃料中のアルコール濃度 D 1が規定のしきい値 D t h 1以上であるか否かを判定する（ステップ S 1 2) 。なお、このしきい値 D t h iは、ドライコロ一ジョンが発生し得る所定のアルコール濃度に基づいて予め設定される。

アルコール濃度 D 1がしきい値 D t h 1以上であると判定されると（ステップ S 1 2において Y E S ) 、走行モード制御部 5 4 Bは、燃料中の水分濃度 D 2が規定のしきい値 D t h 2以下であるか否かを判定する（ステップ S 1 4 ) 。なお、このしきい値 D t h 2は、ドライコロージョンが発生し得る所定の水分濃度に基づいて予め設定される。そして、水分濃度 D 2がしきい値 D t h 2以下であると判定されると（ステップ S 1 4において Y E S ) 、走行モード制御部 5 4 Bは、ステップ S 2 0へ処理を移行する。

一方、ステップ S 1 2においてアルコール濃度 D 1がしきぃィ直 D t h 1よりも低いと判定された場合（ステップ S 1 2において N O) 、または、ステップ S 1 4において水分濃度 D 2がしきい値 D t h 2よりも高いと判定された場合（ステップ S 1 4において N O) 、走行モード制御部 5 4 Bは、ステップ S 4 0へ処理を移行し、 E Vモードでの走行禁止が解除される。

以上のように、この実施の形態 3においては、燃料配管 2 4の温度 T 1だけでなく、燃料中のアルコール濃度 D 1および水分濃度 D 2も考慮して走行モードの切替が制御される。したがって、この実施の形態 3によれば、ドライコロージョンの発生を抑制可能であり、さらに、エンジン 2が不必要に駆動されて燃費が悪化するのを防止可能である。

なお、上記の各実施の形態においては、蓄電装置 1 6は、専用の充電器 2 8によって外部電源から充電するものとしたが、外部電源から蓄電装置 1 6の充電方法は、このような方法に限られない。たとえば、充電プラグ 3 0に接続される電力線対をモータジェネレータ 6 , 1 0の中性点に接続し、充電プラグ 3 0からモ —タジェネレータ 6 , 1 0の中性点に与えられる外部電源からの電力を電力変換器 1 8， 2 0により変換することによって蓄電装置 1 6を充電してもよレ、。

また、上記の各実施の形態においては、動力分割機構 4によりエンジン 2の動力を減速機 8とモータジェネレータ 6とに分割して伝達可能なシリーズ/パラレル型のハイブリッド車両について説明したが、この発明は、その他の形式のハイブリツド車両にも適用可能である。すなわち、たとえば、モータジェネレータ 6 を駆動するためにのみエンジン 2を用い、モータジェネレータ 1 0でのみ車両の駆動力を発生する、いわゆるシリーズ型のハイブリッド車両や、エンジン 2が生成した運動エネルギーのうち回生エネルギーのみが電気エネルギーとして回収されるハイブリッド車両、エンジンを主動力として必要に応じてモータがアシストするモータアシスト型のハイブリッド車両などにもこの発明は適用可能である。なお、上記において、 H V— E C U 3 6 , 3 6 A, 3 6 Bにおける制御は、実際には、 C P U (Central Processing Unit) によって行なわれ、 C P Uは、各実施の形態において説明したフローチヤ一トの各ステップを備えるプログラムを R OM (Read Only Memory) から読出し、その読出したプログラムを実行してフローチャートに従って処理を実行する。したがって、 R OMは、各実施の形態において説明したフローチャートの各ステップを備えるプログラムを記録したコンピュータ（C P U) 読取可能な記録媒体に相当する。

なお、上記において、モータジェネレータ 1 0は、この発明における「電動機」に対応し、エンジン 2は、この発明における「内燃機関 J に対応する。また、温度センサ 2 6は、この発明における「第 1の温度推定部」に対応し、温度センサ 3 8は、この発明における「第 2の温度推定部」に対応する。

さらに、アルコール濃度センサ 4 0は、この発明における「アルコール濃度検出装置」に対応し、水分濃度センサ 4 2は、この発明における「水分濃度検出装置」に対応する。また、さらに、モータジェネレータ 6および電力変換器 1 8は、この発明における「発電装置」を形成し、充電器 2 8および充電プラグ 3 0は、この発明における「充電装置」を形成する。

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、上記した実施の形態の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. 車両走行用の電力を蓄える蓄電装置（16) と、

前記蓄電装置（1 6) から電力の供給を受けて走行駆動力を発生する電動機 (10) と、

内燃機関（2) と、

少なくとも一部がアルミニウム製であり、燃料タンク（22) から前記内燃機関（2) へ燃料を供給するための燃料配管（24) と、

前記燃料配管（24) の温度を推定する第 1の温度推定部（26) と、前記内燃機関（2) を停止させて走行する第 1のモード（EVモード）と前記内燃機関（2) を動作させて走行する第 2のモード（HVモード）とを含む走行モードの切替を制御する走行モード制御部（54， 54A, 54 B) とを備え、 - 前記走行モード制御部（54， 54 A, 54 B) は、前記第 1のモード（E V モード）で走行中に前記第 1の温度推定部（26) によって推定された前記燃料配管（24) の温度が第 1の規定値以上のとき、前記第 1のモード（EVモード）から前記第 2のモード（HVモード）へ前記走行モードを切替える、ハイブリッド、单両。

2. 前記燃料の温度を推定する第 2の温度推定部（38) をさらに備え、前記走行モード制御部（ 54 A) は、さらに、前記第 2の温度推定部（38) によって推定された前記燃料の温度が第 2の規定値以上のとき、前記走行モードを前記第 1のモード（EVモード）とする、請求の範囲 1に記載のハイブリッド車両。

3. 前記蓄電装置（16) の充電状態を示す状態量（SOC) を推定する充電状態推定部（56) をさらに備え、

前記走行モード制御部（54A) は、さらに、前記状態量（SOC) が第 3の規定値よりも少ないとき、前記走行モードを前記第 2のモード（HVモード）とする、請求の範囲 2に記載のハイブリッド車両。

4. 前記燃料に含まれるアルコールの濃度を検出可能に構成されたアルコール濃度検出装置（40) と、前記燃料に含まれる水分濃度を検出可能に構成された水分濃度検出装置（4 2) とをさらに備え、

前記走行モード制御部（54B) は、前記アルコール濃度検出装置（40) によって検出されたアルコール濃度および前記水分濃度検出装置（42) によって検出された水分濃度が所定の条件を満たしている場合に限り、前記第 1のモード (EVモード）から前記第 2のモード（HVモード）へ前記走行モードを切替える、請求の範囲 1から 3のいずれか 1項に記載のハイブリッド車両。

5. 前記内燃機関（2) が発生する運動エネルギーを用いて発電し、前記蓄電装置（16) を充電可能に構成された発電装置（6， 18) と、

車両外部の電源から電力の供給を受けて前記蓄電装置（16) を充電可能に構成された充電装置（28， 30) とをさらに備える、請求の範囲 1から 3のいずれか 1項に記載のハイブリッド車両。

6. ハイブリツド車両の制御方法であって、

前記ハイブリッド車両は、

車両走行用の電力を蓄える蓄電装置（16) と、

内燃機関（2) と、

前記燃料配管（24) の温度を推定する第 1の温度推定部（26) とを備え、前記制御方法は、

前記内燃機関（2) を停止させて走行する第 1のモード（EVモード）で走行中か否かを判定するステップと、

前記第 1の温度推定部（26) によって推定された前記燃料配管（24) の温度が第 1の規定値以上力否かを判定するステップと、

前記第 1のモード（EVモード）で走行中に前記燃料配管（24) の温度が前記第 1の規定値以上であると判定されたとき、前記第 1のモード（EVモード）から前記内燃機関（2) を動作させて走行する第 2のモード（HVモード）へ走行モードを切替えるステップとを含む、ハイプリッド車両の制御方法。

7. 前記ハイプリッド車両は、前記燃料の温度を推定する第 2の温度推定部 (38) をさらに備え、

前記制御方法は、

前記第 2の温度推定部（38) によって推定された前記燃料の温度が第 2の規定値以上か否かを判定するステップと、

前記燃料の温度が第 2の規定値以上であると判定されたとき、前記走行モードを前記第 1のモード（EVモード）とするステップとをさらに含む、請求の範囲 6に記載のハイプリッド車両の制御方法。

8. 前記蓄電装置（16) の充電状態を示す状態量（SOC) を推定するステップと、

前記状態量（SOC) が第 3の規定値よりも少ないか否かを判定するステップと、

前記状態量（SOC) が前記第 3の規定値よりも少ないと判定されたとき、前記走行モードを前記第 2のモード（HVモード）とするステップとをさらに含む、請求の範囲 7に記載のハイプリッド車両の制御方法。

9. 前記ハイブリッド車両は、

前記燃料に含まれるアルコールの濃度を検出可能に構成されたアルコール濃度検出装置（40) と、

前記燃料に含まれる水分濃度を検出可能に構成された水分濃度検出装置（4 2) とをさらに備え、

前記制御方法は、前記アルコール濃度検出装置（40) によって検出されたァルコール濃度および前記水分濃度検出装置（42) によって検出された水分濃度が所定の条件を満たしているか否かを判定するステップをさらに含み、

前記第 1のモード（EVモード）から前記第 2のモード（HVモード）へ前記走行モードを切替えるステップにおいて、前記アルコール濃度および前記水分濃度が前記所定の条件を満たしているとさらに判定された場合に限り、前記走行モ一ドが切替えられる、請求の範囲 6から 8のいずれか 1項に記載のハイブリッド車両の制御方法。

1 0 . 請求の範囲 6から 8のいずれか l項に記載の制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体。