【実施例1】
【0027】
本発明の実施例1に係るハイブリッド自動車の構成について、
図1および
図2を参照して説明する。
【0028】
図1に示すように、ハイブリッド自動車1には、エンジン10と駆動用モータ20とが備えられており、このエンジン10または駆動用モータ20の少なくとも一方を駆動することによって駆動ギヤ30が駆動され、図示しない車輪が回転してハイブリッド自動車1は走行することができる。
【0029】
また、
図2に示すように、ハイブリッド自動車1には、エンジン10に供給する燃料100を貯えるための燃料タンク40が備えられており、この燃料タンク40には、燃料100をエンジン10へ送給するための燃料ポンプ50が備えられている。燃料タンク40に貯えられた燃料100が、燃料ポンプ50によってエンジン10に送給され、図示しない点火装置によって燃焼されることにより、エンジン10は駆動される。
【0030】
燃料ポンプ50は、燃料100の液面に浮くフロート51を備えており、このフロート51の高さ位置(
図2における上下方向位置)によって燃料タンク40内の燃料残量を検出することができるようになっている。フロート51には、所定の可動領域51aが設けられており、この可動領域51aにおけるフロート51の下限位置(
図2において実線で示す位置)は、フロート51によって燃料残量を検出することができる検出限界液面100aである。なお、フロート51の高さ位置、すなわち、燃料タンク40内の燃料残量は、図示しない燃料表示メータに表示され、運転者が認識(視認)することができるようになっており、燃料残量が検出限界液面100aを下回った場合には、燃料残量を検出することができない。
【0031】
また、燃料ポンプ50は、燃料タンク40の底部40a近傍に開口部52aを有する燃料吸引管52を備えており、この燃料吸引管52によって燃料タンク40内の燃料100を吸い込んでエンジン10へ送給することができるようになっている。この燃料吸引管52の開口部52aの位置は、燃料吸引管52によって燃料100を吸い込むことができる吸い込み限界液面100bであり、フロート51の検出限界液面100aよりも下方に設定されている。燃料吸引管52は、燃料タンク40の底部40aに接触しないように設けられており、燃料残量が吸い込み限界液面100bを下回った場合には、燃料100を吸い込むことができない。
【0032】
また、
図1に示すように、ハイブリッド自動車1には、ジェネレータ60が備えられており、このジェネレータ60は、駆動ギヤ30を介してエンジン10と連結される一方で、バッテリ70と電気的に接続されている。つまり、ハイブリッド自動車1においては、ジェネレータ60によってエンジン10の駆動を利用した発電を行い、この発電された電気をバッテリ70に蓄えることができるようになっている。なお、バッテリ70は、駆動用モータ20と電気的に接続されており、バッテリ70に蓄えられた電気が供給されることによって駆動用モータ20は駆動される。
【0033】
ハイブリッド自動車1には、ECU(エレクトロニックコントロールユニット、制御装置)80が備えられている。ECU80には、エンジン10の駆動を制御するエンジン駆動制御部81が設けられている。エンジン駆動制御部81は、エンジン10と、燃料ポンプ50と、ジェネレータ60と電気的に接続され、これらエンジン10、燃料ポンプ50、ジェネレータ60の動作をそれぞれ制御することができるようになっている。
【0034】
例えば、エンジン10を始動する場合には、ECU80におけるエンジン駆動制御部81は、エンジン10と燃料ポンプ50とジェネレータ60をそれぞれ駆動するようエンジン始動制御を行う。つまり、バッテリ70に蓄えられた電気を利用してジェネレータ60を駆動し、駆動ギヤ30を介してエンジン10を強制駆動すると共に、燃料タンク40に貯えられた燃料100を燃料ポンプ50によってエンジン10に送給し、図示しない点火装置によってエンジン10が自立駆動するよう制御する。このとき、燃料タンク40に燃料100がある場合には、エンジン10に燃料100が供給されるので、エンジン10は自立駆動し、燃料タンク40に燃料100がない場合には、エンジン10に燃料100が供給されないので、エンジン10は自立駆動することはない。
【0035】
ここで、エンジン10が自立駆動したか否かは、ジェネレータ60に掛かるトルクによって判定される。エンジン10が自立駆動した場合には、エンジン10を強制駆動するためにジェネレータ60に掛かるトルクは低減し、エンジン10が自立駆動しない場合には、エンジン10を強制駆動するためにジェネレータ60に掛かるトルクは低減されないので、ジェネレータ60に掛かるトルクによってエンジン10の自立駆動を判定することができる。エンジン駆動制御部81は、ジェネレータ60によってエンジン10を所定時間だけ強制駆動した後に、エンジン10が自立駆動したか否かを判定するようになっている。
【0036】
また、ECU80には、燃欠判定部82が設けられており、この燃欠判定部82は、燃料100がエンジン10へ供給されていない際に燃欠状態と判定する、すなわち、エンジン駆動制御部81におけるエンジン10の自立駆動の判定に基づいて、ハイブリッド自動車1が燃欠状態であるか否かを判定する。
【0037】
つまり、エンジン駆動制御部81においてエンジン10が自立駆動したと判定された場合には、燃欠判定部82においてハイブリッド自動車1が燃欠状態ではないと判定され、エンジン駆動制御部81は、ジェネレータ60によるエンジン10の強制駆動を停止すると共に燃料ポンプ50等を継続して駆動してエンジン10が自立駆動を継続するよう制御する。一方、エンジン駆動制御部81においてエンジン10が自立駆動していないと判定した場合には、燃欠判定部82においてハイブリッド自動車1が燃欠状態であると判定され、エンジン駆動制御部81は、ジェネレータ60によるエンジン10の強制駆動および燃料ポンプ50等の駆動を停止するよう制御する。
【0038】
ここで、エンジン10が自立駆動していない、すなわち、燃欠状態であると判定された場合に、エンジン駆動制御部81は、エンジン始動要求キャンセルモードとなる。このエンジン始動要求モードにおいて、エンジン駆動制御部81は、エンジン10の始動要求(図示しないスタートスイッチ等の操作)がなされても、その要求を受け入れないようになっている。つまり、エンジン駆動制御部81は、エンジン始動を禁止してジェネレータ60および燃料ポンプ50等を駆動しない、または、エンジン始動を中止してジェネレータ60および燃料ポンプ50等の駆動を停止する。
【0039】
このエンジン駆動制御部81のエンジン始動要求キャンセルモードは、ハイブリッド自動車1に対する所定の給油操作(動作)が検出されると、解除されるようになっている。つまり、エンジン10の始動要求が一時的に許可され、エンジン駆動制御部81によるエンジン始動制御がなされる。ハイブリッド自動車1に対する所定の給油操作(動作)として、例えば、フィラドア41の開閉動作、フィラドア開扉ボタン43の操作、燃料タンク40内の圧力の変化(動作)等が挙げられる。
【0040】
ハイブリッド自動車1には、フィラドア41の開閉動作(状態)を検出するフィラドアセンサ42と、フィラドア41を開扉操作するためのフィラドア開扉ボタン43と、燃料タンク40内の圧力(圧力変化)を検出するタンク内圧センサ44が設けられており、これらフィラドアセンサ42、フィラドア開扉ボタン43、タンク内圧センサ44は、それぞれECU80に設けられた給油操作判定部83と電気的に接続されている。
【0041】
よって、前述したハイブリッド自動車1に対する所定の給油操作(動作)が、フィラドアセンサ42、フィラドア開扉ボタン43、または、タンク内圧センサ44によって検出され、その検出結果が給油操作判定部83に送られるようになっている。給油操作判定部83は、その検出結果に基づいて給油操作がなされたか否かを判定し、その判定結果をエンジン駆動制御部81へ送るようになっている。
【0042】
よって、給油操作判定部83において、給油操作がなされたと判定されると、エンジン駆動制御部81のエンジン始動要求キャンセルモードが解除され、エンジン10の始動要求に基づいてエンジン始動制御がなされるようになる。このとき、実際にハイブリッド自動車1への給油操作がなされ、燃料タンク40内に燃料100が供給されていた場合には、エンジン始動制御によってエンジン10は自立駆動され、エンジン始動要求キャンセルモードの解除は維持される。一方、検出された給油操作が誤操作であり、ハイブリッド自動車1への給油操作がなされておらず、燃料タンク40内に燃料100が供給されていない場合には、エンジン始動制御によってエンジン10は自立駆動せず、エンジン駆動制御部81は再びエンジン始動要求キャンセルモードとなる。
【0043】
本発明の実施例1に係るハイブリッド自動車におけるエンジン制御の流れについて、
図3を参照して説明する。
【0044】
図3に示すように、まず、ステップS1において、エンジン10の始動要求がなされると、ステップS2において、ハイブリッド自動車1の燃欠判定を行う。つまり、エンジン駆動制御部81は、ジェネレータ60によってエンジン10を第一所定時間t
1だけ強制駆動した後に、エンジン10が自立駆動したか否かを判定し、その判定結果に基づいて、燃欠判定部82は、ハイブリッド自動車1が燃欠状態であるか否かを判定する。
【0045】
ステップS2において、エンジン10が自立駆動しない場合には、燃欠判定部82は燃料タンク40内を燃欠状態と判定し、ステップS3において、エンジン始動要求キャンセルモードとなり、後述するステップS4へ移行する。一方、ステップS2において、エンジン10が自立駆動した場合には、燃欠判定部82は燃料タンク40内を燃欠状態でない(燃欠状態が解消された)と判定して終了する。
【0046】
ここで、燃欠状態は、燃料100の液面が検出限界液面100a(フロート51の下限位置)よりも下方に位置する吸込み限界液面100bを下回った状態であり、燃料ポンプ50が燃料吸引管52によって燃料タンク40内の燃料100を吸い込むことができない、すなわち、燃料100をエンジン10へ供給することができない状態である。
【0047】
前述のステップS4において、給油操作判定部83は、第一給油判定を行う。つまり、エンジン駆動制御部81のエンジン始動要求キャンセルモード中において、給油操作判定部83によって給油操作がなされたと判定されると、ステップS5において、エンジン駆動制御部81はエンジン始動要求キャンセルモードを解除し、後述するステップS6に移行する。一方、ステップS4において、給油操作がなされていないと判定されると、ステップS4を繰り返すこととなる。よって、エンジン駆動制御部81は、エンジン始動要求キャンセルモード中において、給油操作が検出されるまでエンジン始動要求をキャンセルし続ける。
【0048】
ここで、給油操作判定部83による給油操作の判定は、フィラドアセンサ42によるフィラドア41の開閉動作(状態)の検出、フィラドア開扉ボタン43によるフィラドア41の開操作の検出、または、タンク内圧センサ44による燃料タンク40内の圧力(変化)の検出などに基づいてなされる。
【0049】
前述のステップS6において、エンジン10の始動要求がなされると、ステップS7において、エンジン駆動制御部81は、ジェネレータ60のトルクによる第二給油判定を行う。つまり、エンジン駆動制御部81は、エンジン始動要求キャンセルモードが解除された直後のエンジン10の始動要求がなされると、ジェネレータ60によってエンジン10を第二所定時間t
2だけ強制駆動した後に、エンジン10が自立駆動したか否かを判定する。
【0050】
ここで、第二所定時間t
2は、第一所定時間t
1よりも長い時間(t
2>t
1)とする。これは、給油操作後に、燃料100が燃料タンク40から燃料ポンプ50および燃料供給配管53を通ってエンジン10に供給されるまでの時間を考慮したものであり、燃欠状態で給油操作を行った際には、エンジン10に燃料100が供給されるまでに所定の時間を要するためである。
【0051】
また、ジェネレータ60に掛かるトルクによってエンジン10の自立駆動を判定することにより、エンジン10において燃焼される燃料100の状態(リーン状態またはリッチ状態)等の判定を行うこともできる。例えば、燃欠時には燃料系統に空気が混入することがあり、燃欠直後にエンジン10を始動する際にエンジン10で燃焼される燃料100が薄い場合(リーン状態)には、判定時間を延長し(t
2+α)、燃料100の状態が良好になった時点でエンジン10の自立駆動を判定するようにしても良い。
【0052】
ステップS7において、エンジン10が自立駆動しない場合には、エンジン10に燃料100が供給されておらず、燃欠判定部82は燃料タンク40内を燃欠状態と判定し、ステップS3に戻って、エンジン始動要求キャンセルモードとなる。一方、ステップS7において、エンジン10が自立駆動した場合には、エンジン10に燃料100が供給されており、燃欠判定部82は燃料タンク40内を燃欠状態でない(燃欠状態が解消された)と判定して終了する。
【0053】
本実施例においては、エンジン始動要求がなされた後の燃欠判定によって、エンジン駆動制御部81をエンジン始動要求キャンセルモードとするようにしているが、これに限定されることはない。例えば、ハイブリッド自動車1の走行中などエンジン10が駆動している際に燃料100の液面が検出限界液面100a(フロート51の下限位置)よりも下方に位置する吸込み限界液面100bに達してエンジン10が停止した状態を燃欠状態と判定し、エンジン駆動制御部81をエンジン始動要求キャンセルモードとするようにしても良い。
【0054】
このように、ハイブリッド自動車1によれば、燃欠状態における燃料ポンプ50等の空転を抑制することができる。よって、ハイブリッド自動車1は、燃料タンク40内の燃料100が検出限界液面100aよりも下方の吸込み限界液面100bに達するまで、エンジン10を駆動した走行を行うことができるので、ハイブリッド自動車1の航続走行距離が向上される。
【0055】
本発明における回転機は、本実施例のようにエンジン10の駆動によって発電するジェネレータに限定されない。本発明における回転機としては、エンジンを強制駆動することができるものであれば良く、例えば、駆動用モータおよびジェネレータとして機能するものであっても良く、単にエンジン10を強制駆動するセルモータであっても良い。