(57)【要約】【課題】燃料不足状態における再起動の要求回数によらずに、動力を駆動輪に出力することが可能な動力出力装置を提供する。【解決手段】ハイブリッドＥＣＵ７０は、エンジン回転数Ｒｅｖが下限回転数を満たす間は、燃料残量Ｆｕが下限残量Ｆｕ−ｍｉｎを下回った場合でも、まだ燃料が残っていると判断して、エンジン２２からの動力を駆動軸３２へ出力することを継続する。つまり、燃料残量Ｆｕが下限残量Ｆｕ−ｍｉｎを下回った場合でも、エンジン回転数Ｒｅｖが下限回転数を満たすだけの燃料が存在する限り、エンジン２２からの動力を駆動軸３２へ出力することを継続する。【選択図】図１
2008254648.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関からの動力および電動機からの動力のうち少なくとも一方からの動力を駆動輪に出力する動力出力装置において、
前記内燃機関に供給される燃料の残量が所定の下限残量を下回った場合でも、前記内燃機関の回転数が、要求された回転数を満たす間は、前記内燃機関からの動力のみ前記駆動輪に出力することを継続する制御部、
を備える動力出力装置。
【請求項２】
内燃機関からの動力および電動機からの動力のうち少なくとも一方からの動力を駆動輪に出力する動力出力装置において、
前記内燃機関に供給される燃料の残量が所定の下限残量を下回った場合、前記電動機に電力を供給するバッテリの充電量が所定の下限充電量を下回るまで、前記電動機からの動力のみ駆動輪への出力を継続し、バッテリの充電量が前記下限充電量を下回った場合には、前記駆動輪に出力される前記電動機からの動力を停止する動力制限を実行する制御部であって、前記動力制限の実行により、バッテリの充電量が前記下限充電量を下回り、前記駆動輪に出力される前記電動機からの動力が停止された後、前記燃料の残量が所定の下限量を下回ったままの状態で、再度前記駆動輪への動力供給の要求を受けた場合、前記内燃機関の回転数が、要求された回転数を満たす間は、前記内燃機関からの動力のみ前記駆動輪に出力する制御部、
を備える動力出力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動力出力装置および動力出力装置を備える車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の動力出力装置としては、例えば特許文献１に記載された動力出力装置がある。
【０００３】
特許文献１における動力出力装置は、内燃機関に供給される燃料が不足した場合、電動機による動力のみ駆動軸に出力し、電動機に供給する電力が不足した時点で、電動機による動力についても駆動軸への出力を停止する。その後、動力出力装置は、燃料不足の状態で、再度イグニッションスイッチがオンされた場合、所定の回数だけイグニッションスイッチのオンを受け付け、電動機による動力を駆動輪に出力する。つまり、燃料不足の場合でも、動力出力装置は、所定の回数のみ再起動を許可して、電動機による動力を駆動輪に出力する。
【０００４】
なお、燃料残量の算出に関する技術として、例えば、特許文献２に、エンジン停止中の給油キャップの開閉に応じて燃料残量を算出する技術が開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−５１８３０号公報
【特許文献２】特開２００７−８３８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記のように、燃料不足の場合でも、動力出力装置が所定の回数のみ再起動を許可して、電動機による動力を駆動輪に出力する構成とした場合、所定回数を超えると、燃料不足が解消するまで、再起動を行えない。つまり、駆動輪に動力が提供されない。
【０００７】
本発明は、燃料不足状態における再起動の要求回数によらずに、動力を駆動輪に出力することが可能な動力出力装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る動力出力装置は、内燃機関からの動力および電動機からの動力のうち少なくとも一方からの動力を駆動輪に出力する動力出力装置において、前記内燃機関に供給される燃料の残量が所定の下限残量を下回った場合でも、前記内燃機関の回転数が、要求された回転数を満たす間は、前記内燃機関からの動力のみ前記駆動輪に出力することを継続する制御部、を備えることを特徴とする。
【０００９】
本発明に係る動力出力装置は、内燃機関からの動力および電動機からの動力のうち少なくとも一方からの動力を駆動輪に出力する動力出力装置において、前記内燃機関に供給される燃料の残量が所定の下限残量を下回った場合、前記電動機に電力を供給するバッテリの充電量が所定の下限充電量を下回るまで、前記電動機からの動力のみ駆動輪への出力を継続し、バッテリの充電量が前記下限充電量を下回った場合には、前記駆動輪に出力される前記電動機からの動力を停止する動力制限を実行する制御部であって、前記動力制限の実行により、バッテリの充電量が前記下限充電量を下回り、前記駆動輪に出力される前記電動機からの動力が停止された後、前記燃料の残量が所定の下限量を下回ったままの状態で、再度前記駆動輪への動力供給の要求を受けた場合、前記内燃機関の回転数が、要求された回転数を満たす間は、前記内燃機関からの動力のみ前記駆動輪に出力する制御部を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、燃料不足状態における再起動の要求回数によらずに、可能な限り、内燃機関や電動機からの動力を駆動輪に出力することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明を実施するための最良の形態を具体的に示す第１の実施形態について、以下図面を用いる説明する。
【００１２】
図１は、第１の実施形態に係るハイブリッド車１０の概略の構成を示す図である。ハイブリッド車１０は、図示するように、エンジン２２と、エンジン２２の出力軸としてのクランクシャフト２６にダンパを介して接続された３軸式の動力分配統合機構３０と、動力分配統合機構３０に接続された発電可能なモータＭＧ１と、動力分配統合機構３０に駆動軸３２を介して接続されたモータＭＧ２と、動力出力装置全体をコントロールするハイブリッド用電子制御ユニット（以下、ハイブリッドＥＣＵという）７０とを備える。駆動軸３２は、エンジン２２や、モータＭＧ１，ＭＧ２からの動力を、減速機３４およびドライブシャフト３６を介して駆動輪に伝達する。
【００１３】
エンジン２２は、燃料タンク２３からのガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料の供給を受けて動力を出力する内燃機関であり、エンジン２２の運転状態を検出する各種センサから信号を入力するエンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）２４により燃料噴射制御や点火制御，吸入空気量調節制御などの運転制御を受けている。エンジンＥＣＵ２４は、ハイブリッドＥＣＵ７０と通信しており、ハイブリッドＥＣＵ７０からの制御信号によりエンジン２２を運転制御すると共に必要に応じてエンジン２２のエンジン回転数などの運転状態に関するデータをハイブリッドＥＣＵ７０に出力する。
【００１４】
動力分配統合機構３０は、エンジン２２の動力により駆動輪を直接駆動するための車両駆動力と、エンジン２２の動力によりモータＭＧ１を作動させて発電を行わせる発電駆動力とに適切に分割するための周知のいわゆる遊星歯車機構として構成され、さらに、モータＭＧ２のロータシャフトと駆動軸３２を介して回転伝達可能な機構を備える。
【００１５】
モータＭＧ１およびモータＭＧ２は、いずれも発電機として駆動することができると共に電動機として駆動できる周知の同期発電電動機として構成されており、インバータ４１，４２を介してバッテリ５０と電力のやりとりを行なう。モータＭＧ１，ＭＧ２は、インバータ４１，４２を介していずれもモータ用電子制御ユニット（以下、モータＥＣＵという）４０により駆動制御されている。モータＥＣＵ４０には、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するために必要な信号、例えばモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサからの信号や電流センサにより検出されるモータＭＧ１，ＭＧ２に印加される相電流などが入力されており、モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２へのスイッチング制御信号が出力されている。モータＥＣＵ４０は、ハイブリッドＥＣＵ７０と通信しており、ハイブリッドＥＣＵ７０からの制御信号によってモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御すると共に必要に応じてモータＭＧ１，ＭＧ２の運転状態に関するデータをハイブリッドＥＣＵ７０に出力する。
【００１６】
バッテリ５０は、バッテリ用電子制御ユニット（以下、バッテリＥＣＵという）５２によって管理されている。バッテリＥＣＵ５２には、バッテリ５０を管理するのに必要な信号、例えば、バッテリ５０の端子間に設置された電圧センサからの端子間電圧，バッテリ５０の出力端子に接続された電力ラインに取り付けられた電流センサからの充放電電流，バッテリ５０に取り付けられた温度センサからの電池温度などが入力されており、必要に応じてバッテリ５０の状態に関するデータを通信によりハイブリッドＥＣＵ７０に出力する。なお、バッテリＥＣＵ５２では、バッテリ５０を管理するために電流センサにより検出された充放電電流の積算値に基づいて充電状態（ＳＯＣ）も演算している。
【００１７】
ハイブリッドＥＣＵ７０は、ＣＰＵ７２を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ７２の他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ７４と、データを一時的に記憶するＲＡＭ７６と、入出力ポートおよび通信ポートとを備える。
【００１８】
ハイブリッドＥＣＵ７０には、燃料タンク２３に取り付けられた残量計２３ａからの燃料残量Ｆｕやイグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号、エンジンＥＣＵ２４からエンジン２２のエンジン回転数Ｒｅｖなどが入力ポートを介して入力される。ハイブリッドＥＣＵ７０には、さらに、シフトレバーの操作位置を検出するシフトポジションセンサからのシフトポジションＳＰ，アクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサからのアクセル開度Ａｃｃ，ブレーキペダルの踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサからのブレーキペダルポジションＢＰ，車速センサからの車速Ｖなどが入力ポートを介して入力されている。ハイブリッドＥＣＵ７０は、前述したように、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と通信ポートを介して接続されており、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。
【００１９】
このように構成された第１の実施形態のハイブリッド車１０は、運転者によるアクセルペダルの踏み込み量に対応するアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて駆動軸３２に出力すべき要求トルクを計算し、この要求トルクに対応する要求動力が駆動軸３２に出力されるように、エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２とが運転制御される。
【００２０】
次に、第１の実施形態のハイブリッド車１０の動作、特に燃料残量Ｆｕが、燃料の補給を促す警告をユーザに通知する際の目安となる所定の下限残量Ｆｕ−ｍｉｎ（例えば、１０Ｌ）を下回った場合におけるハイブリッド車１０の動作について説明する。
【００２１】
図２は、第１の実施形態のハイブリッド車１０のハイブリッドＥＣＵ７０により、燃料残量Ｆｕが下限残量Ｆｕ−ｍｉｎを下回った場合、もしくは下限残量Ｆｕ−ｍｉｎを下回った後、燃料不足によりエンジン出力の低下を検知した場合において、実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【００２２】
図２において、ハイブリッドＥＣＵ７０は、残量計２３ａから燃料残量Ｆｕを取得して、取得した燃料残量Ｆｕが下限残量Ｆｕ−ｍｉｎを下回ったことを検知する、あるいは、取得した燃料残量Ｆｕが下限残量Ｆｕ−ｍｉｎを下回ったことを検知した後、さらにエンジン出力の低下を検定すると（Ｓ１００）、ハイブリッドＥＣＵ７０は、モータＭＧ１，ＭＧ２を発電機としては機能させず、エンジン２２からの動力のみを駆動軸３２に出力するように運転制御する（Ｓ１０２）。さらに、ハイブリッドＥＣＵ７０は、エンジン回転数ＲｅｖをエンジンＥＣＵ２４から取得し、エンジン回転数Ｒｅｖが、燃料不足でエンジンの回転が全くできなくなる寸前の下限回転数（例えば、５０ｒｐｍ）をより小さいか否かを判定する（Ｓ１０４）。
【００２３】
判定の結果、燃料残量Ｆｕが不足し、エンジン回転数Ｒｅｖが下限回転数より小さい場合（ステップＳ１０４の判定結果が、肯定「Ｙ」）、ハイブリッドＥＣＵ７０は、エンジン２２からの動力を駆動軸３２に出力することを停止し、ハイブリッド車１０の走行を停止させる（Ｓ１０６）。一方、エンジン回転数Ｒｅｖが下限回転数以上の場合（ステップＳ１０４の判定結果が、否定「Ｎ」）、ハイブリッドＥＣＵ７０は、エンジン２２からの動力を駆動軸３２へ出力することを継続する。
【００２４】
以上、第１の実施形態では、ハイブリッドＥＣＵ７０は、エンジン回転数Ｒｅｖが下限回転数以上の間は、燃料残量Ｆｕが下限残量Ｆｕ−ｍｉｎを下回った場合でも、まだ燃料が残っていると判断して、エンジン２２からの動力を駆動軸３２へ出力することを継続する。もしくは、ハイブリッドＥＣＵ７０は、燃料残量Ｆｕが下限残量Ｆｕ−ｍｉｎを下回ったことを検知した後、さらに走行を継続して、燃料不足によりエンジン出力が低下した場合でも、エンジン回転数Ｒｅｖが下限回転数以上の場合には、まだ燃料が残っていると判断して、エンジン２２からの動力を駆動軸３２へ出力することを継続する。第１の実施形態によれば、燃料残量Ｆｕが下限残量Ｆｕ−ｍｉｎを下回った場合でも、エンジン回転数Ｒｅｖが下限回転数を満たすだけの燃料が存在する限り、エンジン２２からの動力を駆動軸３２へ出力することを継続する。
【００２５】
従来のハイブリッドＥＣＵは、エンジンに供給される燃料が不足した場合、モータによる動力のみ駆動軸に出力し、モータに供給する電力が不足した時点で、モータによる動力についても駆動軸への出力を停止する。さらにその後、ハイブリッドＥＣＵは、燃料不足の状態で、再度イグニッションスイッチがオンされた場合、所定の回数だけイグニッションスイッチのオンを受け付け、つまり、所定の回数だけ再起動を受け付けて、モータからの動力を駆動軸へ出力する。一方、第１の実施形態によれば、燃料不足状態における再起動の要求回数（イグニッションスイッチのオン回数）によらずに、燃料が存在する限り、エンジン２２からの動力を駆動軸３２へ出力することを継続することができる。
【００２６】
続いて、第２の実施形態について、以下図面を用いて説明する。第２の実施形態に係るハイブリッド車１０の構成の概略は、第１の実施形態と同様でよいため、図１に示す通りである。
【００２７】
図３は、第２の実施形態のハイブリッド車１０のハイブリッドＥＣＵ７０により、燃料不足が検知された場合に実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【００２８】
図３において、ハイブリッドＥＣＵ７０は、走行中に燃料残量Ｆｕが下限残量Ｆｕ−ｍｉｎを下回り、燃料不足を検知すると（Ｓ２００）、後述の図４に示すステップＳ３００〜Ｓ３０６の処理を実行する（Ｓ２０１）。つまり、バッテリ５０の充電量が下限残量Ｆｕ−ｍｉｎ（例えば、１０Ｌ）を下回るまで、走行を継続し、バッテリ５０の充電量が下限残量を下回ると、燃料不足フラグを「１」にセットし、走行を停止する。その後、ハイブリッドＥＣＵ７０は、再度イグニッションスイッチがオンされたことを検知すると（Ｓ２０２）、燃料不足状態か否かを判定する（Ｓ２０３）。例えば、ハイブリッドＥＣＵ７０は、燃料残量Ｆｕが下限残量Ｆｕ−ｍｉｎ（例えば、１０Ｌ）未満の場合に、燃料不足状態であると判定する。なお、燃料不足状態であると判定するか否かを判定するには、ある程度の時間を有する。つまり、ユーザが、イグニッションスイッチをオンしてから、燃料不足状態であるか否かを判定して、起動状態（走行可能状態）に至るまでにはある程度の時間を有する。そこで、イグニッションスイッチをオンしてから、燃料不足状態であるか否かを判定するまでの間（例えば、イグニッションスイッチのオン後、４秒間）、インパネ（計器盤）などに、現在燃料状態の確認中であることを示すメッセージなどを表示し、ユーザに通知してもよい。また、判定結果についても表示してもよい。
【００２９】
さて、判定の結果、燃料不足状態でない場合には（ステップＳ２０３の判定結果が、否定「Ｎ」）、ハイブリッドＥＣＵ７０は、燃料不足フラグをリセットし、つまり、「０」にセットして（Ｓ２０４）、エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２とを各ＥＣＵを介して通常通り運転制御する（Ｓ２０６）。
【００３０】
一方、燃料不足状態であると判定した場合（ステップＳ２０３の判定結果が、肯定「Ｙ」）、ハイブリッドＥＣＵ７０は、燃料不足フラグが「１」か否かを判定する（Ｓ２０８）。ここで、ハイブリッドＥＣＵ７０は、燃料不足フラグが「１」の場合には（ステップＳ２０８の判定結果が、肯定「Ｙ」）、エンジンのみでの運転制御を行う（Ｓ２１２）。より具体的には、ハイブリッドＥＣＵ７０は、図２に示すステップＳ１０２〜Ｓ１０６の処理を実行する。
【００３１】
また、ハイブリッドＥＣＵ７０は、燃料不足フラグが「０」の場合には（ステップＳ２０８の判定結果が、否定「Ｎ」）、モータのみでの運転制御を行う（Ｓ２１０）。より具体的には、ハイブリッドＥＣＵ７０は、後述の図４に示すステップＳ３００〜Ｓ３０６の処理を実行する。
【００３２】
図４は、燃料不足の状態で、燃料不足フラグが「０」の場合に、ハイブリッドＥＣＵ７０がモータのみの運転制御を行う際のフローチャートを示す。
【００３３】
図４において、ハイブリッドＥＣＵ７０は、燃料不足状態であり、かつ、燃料不足フラグが「０」の場合に、モータＭＧ１もしくはモータＭＧ２の少なくとも１つからの動力のみを駆動軸３２へ出力する（Ｓ３００）。つまり、ハイブリッドＥＣＵ７０は、エンジン２２を停止して、モータのみの走行となるように運転制御する。次いで、ハイブリッドＥＣＵ７０は、バッテリのＳＯＣなどに基づいて走行可能時間を算出し、ユーザに通知する（Ｓ３０１）。さらに、ハイブリッドＥＣＵ７０は、バッテリ５０の充電状態をバッテリＥＣＵ５２から取得して、充電量が所定の下限残量（例えば、ＳＯＣが２０％）を下回ったか否かを判定する（Ｓ３０２）。
【００３４】
判定の結果、充電量が所定の下限残量を下回った場合には（ステップＳ３０２の判定結果が、肯定「Ｙ」）、燃料不足フラグを「０」から「１」に変更して（Ｓ３０４）、ハイブリッドＥＣＵ７０は、モータＭＧ１，ＭＧ２からの動力を駆動軸３２に出力することを停止し、ハイブリッド車１０の走行を停止させる（Ｓ３０６）。
【００３５】
一方、判定の結果、充電量が所定の下限残量を下回っていない場合には（ステップＳ３０２の判定結果が、否定「Ｎ」）、ハイブリッドＥＣＵ７０は、モータのみの走行となる運転制御を継続する。
【００３６】
以上、第２の実施形態では、燃料不足状態の場合、ハイブリッドＥＣＵ７０は、まず、エンジン２２を停止した状態で、バッテリ５０の充電量が下限残量を下回るまで、モータＭＧ１，ＭＧ２からの動力のみを駆動軸３２に出力する。その後、バッテリ５０の充電量が下限残量を下回り、ハイブリッド車１０が停止した後、燃料不足状態において再び、イグニッションスイッチがオンされたとする。その場合には、ハイブリッドＥＣＵ７０は、エンジン回転数Ｒｅｖが下限回転数を満たすだけの燃料が存在する限り、エンジン２２からの動力を駆動軸３２へ出力する。つまり、ハイブリッドＥＣＵ７０は、エンジン回転数Ｒｅｖが下限回転数を満たすだけの燃料が存在する限り、エンジン２２のみの走行となるように運転制御する。
【００３７】
以上、第２の実施形態によれば、燃料不足状態において、モータのみの運転制御を行った後、さらに、イグニッションスイッチのオンの回数によらず、燃料が続く限りエンジンのみでの運転制御を行う。これにより、燃料不足状態におけるイグニッションスイッチのオンの回数によらず、可能な限りエンジンやモータからの動力を駆動輪に出力することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】第１および第２の実施形態に係るハイブリッド車の概略の構成を示す図である。
【図２】第１の実施形態に係るハイブリッドＥＣＵにより、燃料残量Ｆｕが下限残量Ｆｕ−ｍｉｎを下回った場合に実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図３】イグニッションスイッチがオンされた際に第２の実施形態に係るハイブリッドＥＣＵにより実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図４】第２の実施形態に係るハイブリッドＥＣＵにより、燃料残量Ｆｕが下限残量Ｆｕ−ｍｉｎを下回った場合に実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００３９】
１０  ハイブリッド車、２２  エンジン、２３ａ  残量計、２３  燃料タンク、２４  エンジンＥＣＵ、２６  クランクシャフト、３０  動力分配統合機構、３２  駆動軸、３４  減速機、３６  ドライブシャフト、４０  モータＥＣＵ、４１，４２  インバータ、５０  バッテリ、５２  バッテリＥＣＵ、７０  ハイブリッドＥＣＵ、８０  イグニッションスイッチ。
【図１】
2008254648.tif 000003
【図２】
2008254648.tif 000004
【図３】
2008254648.tif 000005
【図４】
2008254648.tif 000006