JP2008285073A - ハイブリッド車両 - Google Patents

Abstract

【課題】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。
【解決手段】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１８６と、燃料ＦＬを循環させる循環システム（ポンプ１８６、通路１８７、プレッシャレギュレータ１３０および通路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。
【選択図】図３

Description

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ッド車両に関する。

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、運転時間が短く、長期にわたり燃料タンクの燃料が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２００５−２２６４６２号公報（特許文献１）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。
特開２００５−２２６４６２号公報 特開２００２−７０６８０号公報 特開２００５−２１４１２２号公報 特許第３６４８９９２号明細書

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ブリッド自動車が提案されている。ユーザがこのようなハイブリッド自動車を短距離だけ走行させる場合には、エンジンがほとんど始動しない可能性が高くなる。ハイブ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錆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２００５−２２６４６２号公報に開示される方法、すなわち配管内の燃料をすべ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エ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、ハイブリッド車両の走行への影響が生じ得る。

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、ハイブ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ために運転される内燃機関と、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ＥＶ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ＥＶ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、車両状態に基づいて内燃機関の始動を予測した時に、循環システムを動作させる。

好ましくは、ハイブリッド車両は、外部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。

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。

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に係るハイブリッド車両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２０Ｒ，２０Ｌと、後輪２２Ｒ，２２Ｌと、エンジン２と、プラネタリギヤ１６と、デファレンシャルギヤ１８と、ギヤ４，６とを含む。

ハイブリッド車両１は、さらに、バッテリＢと、バッテリＢの出力する直流電力を昇圧する昇圧ユニット３２と、昇圧ユニット３２との間で直流電力を授受するインバータ３６と、プラネタリギヤ１６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ＭＧ１と、回転軸がプラネタリギヤ１６に接続されるモータジェネレータＭＧ２とを含む。インバータ３６はモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２に接続され、交流電力と昇圧ユニット３２からの直流電力との変換を行なう。

プラネタリギヤ１６は、第１〜第３の回転軸を有する。第１の回転軸はエンジン２に接続され第２の回転軸はモータジェネレータＭＧ１に接続され第３の回転軸はモータジェネレータＭＧ２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ァレンシャルギヤ１８に動力を伝達する。デファレンシャルギヤ１８はギヤ６から受ける動力を前輪２０Ｒ，２０Ｌに伝達するとともに、ギヤ６，４を介して前輪２０Ｒ，２０Ｌの回転力をプラネタリギヤの第３の回転軸に伝達する。

プラネタリギヤ１６は、エンジン２，モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の間で動力を分割する役割を果たす。すなわちプラネタリギヤ１６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、モータジェネレータＭＧ１の発電量を制御してモータジェネレータＭＧ２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ＭＧ２の回転を減速してプラネタリギヤ１６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、たとえばニッケル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３２に供給するとともに、昇圧ユニット３２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。

昇圧ユニット３２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インバータ３６に供給する。インバータ３６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ＭＧ１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ＭＧ１が発電した交流電力はインバータ３６によって直流に変換され、昇圧ユニット３２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３６はモータジェネレータＭＧ２を駆動する。モータジェネレータＭＧ２はエンジン２を補助して前輪２０Ｒ，２０Ｌ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エネルギに変換する。得られた電気エネルギは、インバータ３６および昇圧ユニット３２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ユニットＢ０〜Ｂｎを含む。昇圧ユニット３２とバッテリＢとの間にはシステムメインリレー２８，３０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２５と、コネクタ２６とを備える。ケーブル４３は、ハイブリッド車両１の外部にある交流電源４１とコネクタ２６とに接続される。交流電源４１からの交流電圧（たとえばＡＣ１００Ｖ）はケーブル４３およびコネクタ２６を介して充電装置２５に入力される。充電装置２５は交流電源４１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４３には交流電源４１だけでなく端末装置４０も接続される。端末装置４０はネットワークＮＷを介してサーバ４５から取得した情報をケーブル４３に出力する。充電装置２５はケーブル４３を介して受けた情報（サーバ４５が送信した情報）を制御装置１４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。

ハイブリッド車両１は、さらに、制御装置１４を含む。制御装置１４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，インバータ３６，昇圧ユニット３２およびシステムメインリレー２８，３０の制御を行なう。

図１に示すようにハイブリッド車両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ＭＧ１，ＭＧ２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のコネクタ２６とを備える。なお、上述したように充電装置２５はハイブリッド車両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１４の機能ブロックおよび制御装置１４に関連する周辺装置を示した図である。なお、制御装置１４はハードウエアでもソフトウエアでも実現可能である。

図２を参照して、制御装置１４は、ハイブリッド制御部６２と、走行モード設定部６４とを備える。ハイブリッド制御部６２は、バッテリＢの充電状態（ＳＯＣ：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。ハイブリッド制御部６２は、エンジン２のスロットル制御を行なうとともに、エンジン２のエンジン回転数を検出する。

ハイブリッド制御部６２は、タッチディスプレイを含む表示部４８から乗員によって設定された目的地の情報を得る。ハイブリッド制御部６２は、ＧＰＳアンテナ５０およびジャイロセンサ５２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４８に表示する。ハイブリッド制御部６２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ゲーション動作を行なう。なおＧＰＳアンテナ５０およびジャイロセンサ５２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ゲーションシステムを構成する。

ハイブリッド制御部６２は、アクセルポジションセンサ４２の出力信号Ａｃｃ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（要求パワー）を算出する。ハイブリッド制御部６２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ＳＯＣ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。ハイブリッド制御部６２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。

ハイブリッド制御部６２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３６にモータジェネレータＭＧ２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ＭＧ１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ＭＧ１を駆動する分とに分配される。モータジェネレータＭＧ２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。

運転者がＥＶ優先スイッチ４６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、モータジェネレータＭＧ２の駆動力のみで走行するＥＶ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、ＥＶ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ＨＶ走行モードと呼ぶことにする。

ＥＶ走行モードは、１）ＥＶ優先スイッチ４６をオフにする、２）バッテリの充電状態ＳＯＣが所定値よりも低下する、３）車速が所定値（たとえば５５ｋｍ／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６４は、アクセルポジションセンサ４２からの出力信号Ａｃｃ、車速センサ４４が検出した車速Ｖ、およびＥＶ優先スイッチ４６から送られる、運転者がＥＶ走行モードを選択したか否かを示す情報に基づいて、ハイブリッド車両１の走行モードをＥＶ走行モードとＨＶ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６４は設定した走行モードの情報をハイブリッド制御部６２に出力する。ハイブリッド制御部６２は、走行モード設定部６４か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３６を制御してモータジェネレータＭＧ２の動作を制御する。

すなわち、制御装置１４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ＭＧ２によって車輪を駆動させるＥＶ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である。

ハイブリッド制御部６２は、さらにＥＴＣ（Electronic Toll Collection system）車載器５４から情報を受ける。ＥＴＣ車載器５４は、クレジットカード会社などから発行されたＥＴＣカードを挿入して用いられる。このＥＴＣ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。ＥＴＣ車載器５４は、インフラとして配備されたア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、ＥＴＣ車載器５４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。ＥＴＣ車載器５４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ブリッド制御部６２に送信する。すなわちＥＴＣ車載器５４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。ハイブリッド制御部６２はＥＴＣ車載器５４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、エンジン２は、シリンダヘッドに吸気を導入するための吸気通路１１１と、シリンダヘッドから排気を行なうための排気通路１１３とを含む。

吸気通路１１１の上流から順にエアクリーナ１０２、エアフローメータ１０４、吸気温センサ１０６、スロットル弁１０７が設けられる。スロットル弁１０７は、電子制御スロットル１０８によってその開度が制御される。吸気通路１１１の吸気弁の近くには燃料を噴射するインジェクタ１１０が設けられる。

排気通路１１３には排気弁側から順に空燃比センサ１４５、触媒装置１２７、酸素センサ１４６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ピストン１１４と、ピストン１１４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１４３と、シリンダブロ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１４４と、シリンダブロックの冷却水路に取付けられている水温センサ１４８とを含む。

ハイブリッド制御部６２は、アクセルポジションセンサ４２の出力に応じて電子制御スロットル１０８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１４３から得られるクランク角に応じてイグニッションコイル１１２に点火指示を出力し、インジェクタ１１０に燃料噴射時期を出力する。またハイブリッド制御部６２は、吸気温センサ１０６、ノックセンサ１４４、空燃比センサ１４５、酸素センサ１４６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ＦＬを蓄える燃料タンク１８０と、ポンプ１８６と、プレッシャレギュレータ１３０と、チャコールキャニスタ１８９と、キャニスタパージバキュームスイッチングバルブ１９１とを含む。

ハイブリッド制御部６２はポンプ１８６の動作および停止を制御する。ポンプ１８６によって通路１８５を介して吸上げられた燃料ＦＬは加圧されて通路１８７に送出される。そして所定のタイミングでインジェクタ１１０が開かれると燃料ＦＬは吸気通路１１１内に噴射される。ハイブリッド制御部６２は燃料ＦＬを循環させる場合には、ポンプ１８６を制御して通路１８７に送出される燃料ＦＬの圧力をより高くする。さらにハイブリッド制御部６２はインジェクタ１１０が燃料を噴射しないようにインジェクタ１１０を制御する。これによりポンプ１８６から通路１８７に送出された燃料ＦＬはプレッシャレギュレータ１３０および通路１８４を経由して燃料タンク１８０に戻る。なお、ポンプ１８６、通路１８７、プレッシャレギュレータ１３０および通路１８４は燃料ＦＬを循環させる循環システムを構成する。

なお、ポンプ１８６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１８０内で蒸発した燃料蒸気は、通路１８８を経由してチャコールキャニスタ１８９の内部の活性炭に吸着される。そしてキャニスタパージＶＳＶ（バキュームスイッチングバルブ）１９１がハイブリッド制御部６２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１９０，１９２を経由して吸気通路１１１内に放出される。

運転者が給油扉開閉スイッチ１７０を操作すると、リッド１８１が開く。燃料キャップ１８２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１８３に燃料ＦＬが供給される。

エンジン２の下部にはエンジンオイル１５０（潤滑油）を蓄えるオイルパン１５２が設けられる。エンジンオイル１５０はオイルポンプ１５４により汲み上げられる。オイルポンプ１５４により汲み上げられたエンジンオイル１５０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１５６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１５４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１５２に戻る。ただし図３ではエンジンオイル１５０の循環を模式的に示す。

図１に示すハイブリッド車両１においてはバッテリ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。しかし、たとえばハイブリッド車両１を短距離だけ走行させることを繰返した場合には、モータジェネレータＭＧ２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イオン交換によって配管に錆びが生じる可能性がある。配管の錆びはたとえば、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１１０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。この場合にはエ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、配管内の燃料をすべ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６２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１８６を始動させて燃料ＦＬ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錆びが生じるのを防ぐことができる。また、燃料ＦＬ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ＦＬ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ブリッド制御部６２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Ｓ１）。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Ｓ１においてＹＥＳ）、ハイブリッド制御部６２はポンプ１８６を始動させて燃料ＦＬを循環させる。（ステップＳ２）。エンジン停止期間が所定期間未満である場合（ステップＳ１においてＮＯ）、全体の処理は終了する。

ここで、図２のハイブリッド制御部６２がエンジン停止期間を算出する方法を説明する。ハイブリッド制御部６２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６２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、ハイブリッド制御部６２は、バッテリＢへの充電開始時にサーバ４５から充電開始時刻を取得する。さらに、端末装置４０は、一定の時間間隔でサーバ４５から取得した日時の情報をハイブリッド制御部６２に送信する。ハイブリッド制御部６２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６２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４５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、ハイブリッド制御部６２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。

このように本実施の形態によれば、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ＭＧ２と、車輪の駆動およびモータジェネレータＭＧ２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、通路１８７、および、プレッシャレギュレータ１３０）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ェネレータＭＧ２によって車輪を駆動させるＥＶ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１４とを備える。制御装置１４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。

これにより、本実施の形態によればエンジン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ＥＶ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、ＥＶ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。本実施の形態によればこのようなハイブ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４０および充電装置２５を介してサーバ４５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１Ａ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１Ａの内部にコネクタ２６が設けられ、ハイブリッド車両１の外部に充電装置２５が設けられる。充電装置２５からの直流電圧はバッテリＢに直接入力される。この点でハイブリッド車両１Ａは図１のハイブリッド車両１と異なる。

さらに、ハイブリッド車両１Ａは制御装置１４に代えて制御装置１４Ａを備える点で図１のハイブリッド車両１と異なる。制御装置１４Ａは、日付情報送信部４５Ａ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４５Ａ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１４Ａ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４５Ａ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１４Ａ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１Ａの他の部分の構成はハイブリッド車両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１４Ａ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１４Ａ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１４Ａは記憶部６６をさらに含む点で制御装置１４と異なる。図６に示されるように、ハイブリッド制御部６２は日付情報送信部４５Ａから日付情報を受ける。ハイブリッド制御部６２はこの日付情報を記憶部６６に記憶させる。

ハイブリッド車両１に対して停止指示が与えられた場合にも、記憶部６６は日付情報を保持する。たとえば記憶部６６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６６は、図示しないバックアッ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１４Ａの他の部分の構成は制御装置１４Ａ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６２は、エンジンの停止時に日付情報送信部４５Ａから送られる日付情報を受信する。そしてハイブリッド制御部６２は、ハイブリッド車両１の停止時に取得した日付情報を記憶部６６に保存する。よって、ハイブリッド車両１の走行モードがＨＶ走行モードからＥＶ走行モードに切換わった後にハイブリッド車両１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６６に保存される。

次に、ハイブリッド制御部６２はたとえば一定期間ごとに日付情報送信部４５Ａから送られる日付情報を受信する。ハイブリッド制御部６２は日付情報送信部４５Ａから取得した日付情報と記憶部６６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６６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６２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、ハイブリッド制御部６２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Ｓ４１）。エンジン回転数が０でなければハイブリッド制御部６２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Ｓ４１においてＮＯ）、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、ハイブリッド制御部６２はエンジンが停止したと判定する。この場合（ステップＳ４１においてＹＥＳ）、ハイブリッド制御部６２は、日付情報送信部４５Ａから送信される日付情報を取得する（ステップＳ４２）。なお、この情報は後述するステップＳ４４の処理が実行されるまでハイブリッド制御部６２の内部に保持される。

次にハイブリッド制御部６２は、ハイブリッド車両１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Ｓ４３）。車両の停止が運転者により指示された場合（ステップＳ４３においてＹＥＳ）、ハイブリッド制御部６２は、ステップＳ４２において取得したエンジン停止日時を示す日付情報を記憶部６６に保存する（ステップＳ４４）。ステップＳ４４の処理が終了するとハイブリッド車両１が停止する。その後、ハイブリッド車両１に搭載されたバッテリＢが充電される。

ステップＳ４４に続くステップＳ４５では、ハイブリッド制御部６２はハイブリッド車両１の起動が運転者により指示されたか否かを判定する。ハイブリッド車両１の起動が運転者により指示された場合（ステップＳ４５においてＹＥＳ）、ハイブリッド制御部６２は、記憶部６６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Ｓ４６）。

続いてハイブリッド制御部６２は現時点の日付情報を日付情報送信部４５Ａから取得する（ステップＳ４９）。ハイブリッド制御部６２は取得した日付情報と記憶部６６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Ｓ５０）。ステップＳ５０の処理が終了すると全体の処理はステップＳ４９に戻る。

なお、ステップＳ４３において、車両の停止が指示されていない場合（ステップＳ４３においてＮＯ）、ハイブリッド制御部６２は現時点の日付情報を日付情報送信部４５Ａから取得する（ステップＳ４７）。ハイブリッド制御部６２は取得した日付情報と記憶部６６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Ｓ４８）。ステップＳ４８の処理が終了すると全体の処理はステップＳ４３に戻る。

なお、ステップＳ４７，Ｓ４８の処理およびステップＳ４９，Ｓ５０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１４Ａ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日付情報を取得する。実施の形態２によればエ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に係るハイブリッド車両の構成は図１に示すハイブリッド車両１または図５に示すハイブリッド車両１Ａ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１４または図６の制御装置１４Ａと同様の構成である。

実施の形態３では、ハイブリッド制御部６２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が始動する場合にはポンプ１８６を始動させて燃料ＦＬを循環させる。

図２を参照して、ハイブリッド制御部６２は、たとえばＧＰＳアンテナ５０およびジャイロセンサ５２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、ハイブリッド制御部６２はＥＴＣ車載器５４が高速道路の入口（料金所）に設けられたア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、ＥＴＣ車載器５４はハイブリッド制御部６２に、電波を受信したことを示す情報を送信する。

ハイブリッド制御部６２は、まずポンプ１８６を始動させて燃料を循環させ、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錆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、ハイブリッ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ブ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に予め燃料を循環させる。これによりハイブリッド車両の走行モードがＥＶ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６２は走行モード設定部６４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ＥＶ走行モードであるか否かを判定する（ステップＳ５１）。ハイブリッド車両１の走行モードがＥＶ走行モードでない場合、すなわちハイブリッド車両１の走行モードがＨＶ走行モードである場合（ステップＳ５１においてＮＯ）、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ＥＶ走行モードである場合（ステップＳ５１においてＹＥＳ）、処理はステップＳ５２に進む。

ステップＳ５２において、ハイブリッド制御部６２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６２はナビゲーションシステム（あるいはＥＴＣ車載器５４）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６２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。

ハイブリッド制御部６２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Ｓ５２においてＹＥＳ）、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Ｓ５３）。ハイブリッド制御部６２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。

ハイブリッド制御部６２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Ｓ５３においてＹＥＳ）、ポンプ１８６を始動させて燃料ＦＬを循環させる。（ステップＳ５４）。ステップＳ５４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Ｓ５３においてＮＯ）、全体の処理は終了する。

なお、ステップＳ５２においてＮＯの場合、すなわち、ハイブリッド制御部６２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ードがＥＶ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ＥＶ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、エ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料を循環させる。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ＥＶ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／パラレル型ハイブリッドシステムに適用した例を示した。しかし本発明は、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ブリッド自動車に適用することができる。シリーズ型ハイブ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ータに供給する電力が十分でないことがある。この場合にはエ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ＳＯＣ（State of Charge）が低下した場合にもエンジンが始動する。

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。パラレル型ハイブリッド自動車では、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ブ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。

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１の制御装置１４の機能ブロックおよび制御装置１４に関連する周辺装置を示した図である。 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。 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。 実施の形態２に係るハイブリッド車両１Ａの主たる構成を示す図である。 図５に示す制御装置１４Ａの機能ブロック図である。 図６のハイブリッド制御部６２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。 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。

符号の説明

１，１Ａ ハイブリッド車両、２ エンジン、４，６ ギヤ、１４，１４Ａ 制御装置、１６ プラネタリギヤ、１８ デファレンシャルギヤ、２０Ｒ，２０Ｌ 前輪、２２Ｒ，２２Ｌ 後輪、２５ 充電装置、２６ コネクタ、２８，３０ システムメインリレー、３２ 昇圧ユニット、３６ インバータ、４０ 端末装置、４１ 交流電源、４２ アクセルポジションセンサ、４３ ケーブル、４４ 車速センサ、４５ サーバ、４５Ａ 日付情報送信部、４６ ＥＶ優先スイッチ、４８ 表示部、５０ ＧＰＳアンテナ、５２ ジャイロセンサ、５４ ＥＴＣ車載器、６２ ハイブリッド制御部、６４ 走行モード設定部、６６ 記憶部、１０２ エアクリーナ、１０４ エアフローメータ、１０６ 吸気温センサ、１０７ スロットル弁、１０８ 電子制御スロットル、１１０ インジェクタ、１１１ 吸気通路、１１２ イグニッションコイル、１１３ 排気通路、１１４ ピストン、１２７ 触媒装置、１３０ プレッシャレギュレータ、１４３ クランクポジションセンサ、１４４ ノックセンサ、１４５ 空燃比センサ、１４６ 酸素センサ、１４８ 水温センサ、１５０ エンジンオイル、１５２ オイルパン、１５４ オイルポンプ、１５６ オイルフィルタ、１７０ 給油扉開閉スイッチ、１８０ 燃料タンク、１８１ リッド、１８２ 燃料キャップ、１８３ 燃料供給通路、１８４，１８５，１８７，１８８，１９０，１９２ 通路、１８６ ポンプ、１８９ チャコールキャニスタ、１９１ キャニスタパージバキュームスイッチングバルブ、Ｂ バッテリ、Ｂ０〜Ｂｎ 電池ユニット、ＦＬ 燃料、ＭＧ１，ＭＧ２ モータジェネレータ、ＮＷ ネットワーク。

Claims (4)

1. ハイブ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、
   前記車輪の駆動および前記回転電機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内燃機関と、
   前記内燃機関の燃料を蓄積する燃料タンクと、
   前記燃料タンクから取り出した前記燃料を前記燃料タンクに戻す循環システムと、
   前記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、前記内燃機関を停止させた状態で前記回転電機によって前記車輪を駆動させるＥＶ走行を行なうように前記ハイブリッド車両を制御する制御装置とを備え、
   前記制御装置は、前記内燃機関が所定期間以上停止した場合には、前記循環システムを駆動して前記燃料を循環させる、ハイブリッド車両。
2. 前記制御装置は、前記ハイブリッド車両が前記ＥＶ走行を行なう期間に、前記循環システムを駆動する、請求項１に記載のハイブリッド車両。
3. 前記制御装置は、前記車両状態に基づいて前記内燃機関の始動を予測した時に、前記循環システムを動作させる、請求項２に記載のハイブリッド車両。
4. 前記ハイブリッド車両は、
   外部電源から供給される電力により充電され、かつ、前記回転電機に電力を供給する蓄電装置をさらに備える、請求項１に記載のハイブリッド車両。

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