(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関と電動機とを動力源として備えるハイブリッド型動力出力装置に装備される内燃機関の回転中に燃料ポンプを駆動して、燃料タンクから該内燃機関が有する燃料噴射弁に燃料を供給する燃料供給装置において、
前記内燃機関の回転が、前記内燃機関を前記電動機が回転させるモータリングによるものである場合においては、前記燃料ポンプの駆動を停止する燃料ポンプ制御手段を備え、
前記ハイブリッド型動力出力装置は、前記内燃機関を摩擦熱で暖機するために前記モータリングを行う、燃料供給装置。
【請求項２】
請求項１の燃料供給装置において、
前記ハイブリッド型動力出力装置は、前記内燃機関の動力と前記電動機の動力とを伝達する遊星歯車の回転数を、前記回転数の制限内に維持するように前記モータリングを行う、燃料供給装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の燃料供給装置において、
前記ハイブリッド型動力出力装置は、前記電動機に電力を供給するバッテリを備えるとともに、前記バッテリの残容量が過多とならないように前記モータリングを行う、燃料供給装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の回転中に燃料ポンプを駆動して、燃料タンクから該内燃機関に燃料を供給する燃料供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
噴射された燃料を燃焼して動力を出力する内燃機関に、燃料タンクから燃料を供給する燃料供給装置としては、従来より、該内燃機関の回転中にのみ燃料ポンプを駆動するものがある（例えば実開昭５７−４９５６０号等）。この装置は、内燃機関の回転に伴い発電する交流発電機からの電圧で燃料ポンプを駆動するためのリレーをオン・オフすることにより、内燃機関の回転中のみ燃料を供給するものである。また、内燃機関の吸気管を流れる空気量や内燃機関の出力軸の回転信号に基づいて内燃機関の回転を感知して、燃料ポンプの駆動または停止を行うものも知られている。
【０００３】
一方、内燃機関を用いた動力出力装置として、従来は内燃機関のみを動力源とするものが主流であったが、近年、動力源として内燃機関の他に電動機を備える、いわゆるハイブリッド型の動力出力装置が提案されている。かかるハイブリッド型の動力出力装置は、内燃機関を最も効率の良い運転ポイントで運転できるものであり、燃費および環境性に優れている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このようなハイブリッド型の動力出力装置に装備された内燃機関に、従来の燃料供給装置を用いた場合には、次の様な課題があった。ハイブリッド型の動力出力装置においては、動力源として電動機を備えることから、動力出力装置の運転中において内燃機関が回転しているにも関わらず、動力を出力していない場合がある。従来の燃料供給装置では、このように内燃機関が燃料の供給を必要としない場合にも燃料ポンプを作動することになり、無駄な電力を消費していた。
【０００５】
また、燃料ポンプが作動しているときは、燃料ポンプにおいて熱が発生するため、この熱が燃料に吸収され、燃料の温度が上昇することになる。内燃機関に用いられるガソリン等の燃料は、蒸発することにより炭化水素（ＨＣ）からなる有害ガス（以下、エバポエミッションと呼ぶ）を発生する。上記燃料ポンプの作動により燃料の温度が上昇すれば、このエバポエミッションが発生しやすくなる。動力出力装置には、例えばチャコールキャニスタ等を用いたエバポエミッションの回収装置が備えられているものの、その発生量は極力抑えられることが望ましい。
【０００６】
上記課題はハイブリッド型の動力出力装置に限らず、内燃機関のみを動力源とする従来の動力出力装置にもいえるものである。例えば、車両に搭載された動力出力装置を考えれば、内燃機関に異常が生じ燃料の噴射を伴う運転を行わないが、車軸の回転動力によって内燃機関が回転している場合もあり得るからである。かかる場合に従来の燃料供給装置は、バッテリの電力を無駄に消費し、またエバポエミッションを余分に発生していた。
【０００７】
本発明の内燃機関の燃料供給装置は、こうした問題を解決し、バッテリの電力消費およびエバポエミッションの発生を抑制することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】
上記課題を解決するために、本発明では以下の構成を採った。
本発明の燃料供給装置は、噴射された燃料を燃焼して動力を出力する内燃機関の回転中に燃料ポンプを駆動して、燃料タンクから該内燃機関に燃料を供給する燃料供給装置において、
燃料が内燃機関に噴射される噴射制御状態にあるか否かを判別する燃料噴射状態判別手段と、
該燃料噴射状態判別手段により噴射制御状態にないことが判別された場合には、該内燃機関が回転中であっても、前記燃料ポンプの駆動を停止する燃料ポンプ制御手段とを備えることを要旨とする。
【０００９】
かかる燃料供給装置によれば、上記噴射制御状態にないことが判別された場合には、内燃機関が回転中であっても、前記燃料ポンプの駆動を停止する燃料ポンプ制御手段とを備えるため、例えば内燃機関がモータリングされている場合や、内燃機関に異常がある場合等、内燃機関が燃料の供給を必要としない場合には燃料ポンプの駆動を停止することができる。この結果、燃料ポンプの駆動による電力の消費を抑制することができる。また、燃料ポンプの駆動により発生する熱量も低減することができるため、燃料の蒸発ガスであるエバポエミッションの発生を抑制することができる。
【００１０】
なお、上記燃料噴射状態判別手段は、例えば内燃機関の燃料噴射弁に送られる電気信号を検出するようなハード的な手段としてもよいし、燃料が内燃機関の回転に応じて間欠的に噴射されるための種々の条件が成立しているか否かに基づいて噴射制御状態にあるか否かを判断するようなソフト的な手段としてもよい。また、上記燃料噴射状態判別手段と、燃料ポンプ制御手段とを併合して、一つのハードウェアにより構成されるものとしてもよい。例えば、ハード的に検出される燃料噴射状態に応じて燃料ポンプの駆動を制御する信号を出力できる電気回路により構成するものとしてもよい。
【００１１】
なお、上記発明における「燃料が内燃機関に噴射される」噴射制御状態とは、言い換えれば内燃機関が通常に運転されている状態である。一般に内燃機関に噴射される燃料は燃料の噴射時間で制御されるため、内燃機関が通常に運転されている場合、燃料噴射は間欠的に行われる。噴射制御状態とは、このように間欠的に燃料噴射が行われる一連の状態をいう。また、噴射とは燃料を内燃機関で燃焼可能な状態にすることをいい、内燃機関に空気を吸入する吸気管において空気中に燃料を噴き出すものや、直接内燃機関内に燃料を噴き出すもの等、種々の態様が含まれる。
【００１２】
上記燃料供給装置において、
前記内燃機関は、該内燃機関と電動機とを動力源として備えるハイブリッド型動力出力装置に装備される内燃機関であることが望ましい。
【００１３】
動力源として電動機を備えるハイブリッド型の動力出力装置においては、該電動機の電源ともなるバッテリについて、無駄な電力消費を抑える必要性が特に高いため、上記燃料供給装置によれば、燃料供給時の無駄な電力消費を抑えることができる点で特に有効性が高い。
【００１４】
【発明の他の態様】
なお、本発明の燃料供給装置は、以下のような態様を採ることもできる。
第１の態様は、
駆動用電動機と共に動力源としてハイブリッド型動力出力装置に装備される内燃機関に対し、その回転中に燃料ポンプを駆動して燃料タンクから燃料を供給する燃料供給装置において、
燃料を内燃機関に噴射するための燃料噴射条件が成立しているか否かを判定する燃料噴射条件判定手段と、
該燃料噴射条件が成立しないときは、該内燃機関が回転中であっても、前記燃料ポンプの駆動を停止する燃料ポンプ制御手段とを備える燃料供給装置である。
【００１５】
また、前記態様において、
前記燃料噴射条件は、
前記内燃機関に対して所定値以上の出力が要求されている条件、
および前記内燃機関の自立運転が強制されている条件
の少なくとも一方を満足する条件とすることもできる。
【００１６】
本発明の第２の態様は、
動力源としての内燃機関および電動機と、該内燃機関の回転中に燃料ポンプを駆動して燃料タンクから該内燃機関に燃料を供給する燃料供給装置と、燃料の蒸発ガスを回収する燃料蒸発ガス排出抑止装置とを少なくとも備えるハイブリッド型動力出力装置において、
前記燃料蒸発ガス排出抑止装置は前記内燃機関の運転状態に応じて燃料の蒸発ガスを回収する能力が影響を受ける装置であり、
前記内燃機関を運転効率の高い運転ポイントで運転する内燃機関運転制御装置と、
燃料が内燃機関の回転に応じて間欠的に噴射される噴射制御状態にあるか否かを判別する燃料噴射状態判別手段と、
該燃料噴射状態判別手段により噴射制御状態にないことが判別された場合には、該内燃機関が回転中であっても、前記燃料ポンプの駆動を停止する燃料ポンプ正手段とを備えることを特徴とする動力出力装置である。
【００１７】
かかる動力出力装置によれば、内燃機関を運転効率の高い運転ポイントで運転し続けることにより能力が低下する燃料蒸発ガス排出抑止装置を備える動力出力装置において、燃料の蒸発ガスの発生量が該燃料蒸発ガス排出抑止装置の処理能力を越え難くすることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について実施例に基づいて説明する。
（１）実施例の構成
はじめに、実施例の構成について図１を用いて説明する。図１は本実施例の燃料供給装置を有する動力出力装置を搭載したハイブリッド車両の概略構成を示す説明図である。
【００１９】
このハイブリッド車両の構成は大きくは、駆動力を発生する動力系統と、その制御系統と、駆動源からの駆動力を駆動輪１１６、１１８に伝達する動力伝達系統と、運転操作部等とからなっている。また、上記、動力系統はエンジン１５０および燃料供給装置を含む系統とモータＭＧ１，ＭＧ２を含む系統とからなっており、制御系統は、エンジン１５０の運転を主に制御するための電子制御ユニット（以下、ＥＦＩＥＣＵと呼ぶ）１７０と、モータＭＧ１，ＭＧ２の運転を主に制御する制御ユニット１９０と、ＥＦＩＥＣＵ１７０および制御ユニット１９０に必要な信号を検出し入出力する種々のセンサ部とからなっている。なお、ＥＦＩＥＣＵ１７０および制御ユニット１９０の内部構成は図示していないが、これらはそれぞれ内部にＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を有するワンチップ・マイクロコンピュータであり、ＣＰＵがＲＯＭに記録されたプログラムに従い、以下に示す種々の制御処理を行うよう構成されている。
【００２０】
エンジン１５０は、吸入口２００から吸入した空気と燃料噴射弁１５１から噴射されたガソリンとの混合気の燃焼室１５２への吸入する吸気行程、ピストン１５４の上昇運動による混合気の圧縮する圧縮行程、混合気を燃焼爆発しピストン１５４を押し下げる燃焼行程、および燃焼後の排気を排気口２０２から大気中に排出する排気行程の繰り返しで運転され、ピストン１５４の往復運動をクランクシャフト１５６の回転運動に変換する。混合気の燃焼はイグナイタ１５８からディストリビュータ１６０を介して導かれた高電圧によって点火プラグ１６２に電気火花を形成させることで行う。
【００２１】
エンジン１５０の運転は、ＥＦＩＥＣＵ１７０により制御されている。ＥＦＩＥＣＵ１７０が行うエンジン１５０の制御としては、エンジン１５０の回転数に応じた点火プラグ１６２の点火時期制御や、吸入空気量に応じた燃料噴射量制御等がある。エンジン１５０の制御を可能とするために、ＥＦＩＥＣＵ１７０にはエンジン１５０の運転状態を示す種々のセンサが接続されている。例えばクランクシャフト１５６の回転数と回転角度を検出する回転数センサ１７６、回転角度センサ１７８、吸気管負圧センサ１７２（図２参照）および水温センサ１７４などである。なお、ＥＦＩＥＣＵ１７０には、この他、例えばイグニッションキーの状態ＳＴを検出するスタータスイッチ１７９なども接続されているが、その他のセンサ，スイッチなどの図示は省略した。
【００２２】
上記エンジン１５０に燃料を供給する燃料供給装置について説明する。図２は、燃料供給装置の概略を示す説明図である。図２に示す通り、燃料供給装置においては、燃料タンク３００にフューエル・パイプ３０２が接続され、その途中に設けられた燃料ポンプ３０６を駆動することにより燃料を燃料噴射弁１５１まで加圧供給することができるようになっている。燃料噴射弁１５１では供給された全ての燃料を噴射する訳ではないため、一部の燃料は余ることになる。この余りの燃料は、プレッシャ・レギュレータ３０８およびフューエル・リターン・パイプ３０４を通って再び燃料タンクに戻される。なお、プレッシャ・レギュレータ３０８は、燃料噴射弁１５１で適切に燃料を噴射することができるように、燃料ポンプ３０６からプレッシャ・レギュレータ３０８の区間で燃料の圧力を一定値に保持する役目を果たしている。
【００２３】
燃料ポンプ３０６は、リレー３２０を介してバッテリ１９４に接続されている。リレー３２０はＥＦＩＥＣＵ１７０からの制御信号によりオン・オフし得るように接続されているため、ＥＦＩＥＣＵ１７０は燃料ポンプ３０６の駆動を制御することができる。
【００２４】
燃料タンク３００には、燃料蒸発ガス排出抑止装置として上記２つのパイプとは異なるキャニスタ・パイプ３１０およびチャコール・キャニスタ３１２が接続されている。燃料であるガソリンのエバポエミッションは、このキャニスタ・パイプ３１０を通って、チャコール・キャニスタ３１２に一旦、吸着される。チャコール・キャニスタ３１２にはエンジン１５０の吸気管２０１に接続されるパージ・パイプ３１４および大気に開放されているエア・パイプ３１６が接続されているから、スロットルバルブ１６６が閉じて吸気管２０１に負圧が生じたときには、チャコール・キャニスタ３１２に吸着されていたエバポエミッションがエア・パイプ３１６から吸入される大気とともにパージ・パイプ３１４を通って、吸気管２０１にパージされる。
【００２５】
次に、図１に戻り動力系統を構成するモータＭＧ１，ＭＧ２の概略構成について説明する。モータＭＧ１，ＭＧ２は、同期電動発電機として構成され、外周面に複数個の永久磁石を有するロータ１３２，１４２と、回転磁界を形成する三相コイルが巻回され、ケース１１９に固定されたステータ１３３，１４３とを備える。これらのモータＭＧ１，ＭＧ２は、ロータ１３２，１４２に備えられた永久磁石による磁界とステータ１３３，１４３に備えられた三相コイルによって形成される磁界との相互作用によりロータ１３２，１４２を回転駆動する電動機として動作し、場合によってはこれらの相互作用によりステータ１３３，１４３に備えられた三相コイルの両端に起電力を生じさせる発電機としても動作する。
【００２６】
これらのモータＭＧ１，ＭＧ２は、スイッチングを行うトランジスタを複数内蔵した第１および第２の駆動回路１９１，１９２を介してバッテリ１９４および制御ユニット１９０に電気的に接続されている。制御ユニット１９０からは、第１および第２の駆動回路１９１，１９２に設けられたスイッチング素子である６個のトランジスタおよびを駆動する制御信号が出力されている。各駆動回路１９１，１９２内の６個のトランジスタは、ソース側とシンク側となるよう２個ずつペアで配置されることによりトランジスタインバータを構成している。制御ユニット１９０によりソース側とシンク側のトランジスタのオン時間の割合を制御信号により順次制御し、三相コイルの各相に流れる電流を、ＰＷＭ制御によって擬似的な正弦波にすると、三相コイルにより、回転磁界が形成され、これらのモータＭＧ１，ＭＧ２が駆動される。
【００２７】
モータＭＧ１，ＭＧ２の制御を含むハイブリッド車両の運転状態の制御を可能とするために、制御ユニット１９０には、この他各種のセンサおよびスイッチが電気的に接続されている。制御ユニット１９０に接続されているセンサおよびスイッチとしては、アクセルペダルポジションセンサ１６４ａ、ブレーキペダルポジションセンサ１６５ａ、シフトポジションセンサ１８４、バッテリ１９４の残容量検出器１９９などがある。また、制御ユニット１９０はエンジン１５０を制御するＥＦＩＥＣＵ１７０との間で種々の情報を、通信によってやりとりしている。
【００２８】
駆動源からの駆動力を駆動輪１１６、１１８に伝達する動力伝達系統の構成は次の通りである。エンジン１５０の動力を伝達するためのクランクシャフト１５６はダンパ１３０を介してプラネタリキャリア軸１２７に結合され、このプラネタリキャリア軸１２７と、モータＭＧ１，モータＭＧ２の回転を伝達するサンギヤ軸１２５、リングギヤ軸１２６とは、後述するプラネタリギヤ１２０に機械的に結合されている。ダンパ１３０は、このエンジン１５０のクランクシャフト１５６とプラネタリキャリア軸１２７とを接続し、クランクシャフト１５６のねじり振動の振幅を抑制する目的で設けられているものである。
【００２９】
リングギヤ１２２には、動力取り出し用の動力取出ギヤ１２８が、リングギヤ１２２とモータＭＧ１との間の位置で結合されている。この動力取出ギヤ１２８は、チェーンベルト１２９により動力伝達ギヤ１１１に接続されており、動力取出ギヤ１２８と動力伝達ギヤ１１１との間で動力の伝達がなされる。また、この動力伝達ギヤ１１１はディファレンシャルギヤ１１４を介して左右の駆動輪１１６、１１８に結合され、これらに動力を伝達できるようになっている。
【００３０】
ここで、プラネタリギヤ１２０の構成と併せてクランクシャフト１５６、プラネタリキャリア軸１２７、モータＭＧ１の回転軸であるサンギヤ軸１２５、ＭＧ２の回転軸であるリングギヤ軸１２６の結合について説明する。プラネタリギヤ１２０は、サンギヤ１２１、リングギヤ１２２なる同軸の２つのギヤと、サンギヤ１２１とリングギヤ１２２との間に配置されサンギヤ１２１の外周を自転しながら公転する複数のプラネタリピニオンギヤ１２３の３つから構成される。サンギヤ１２１はプラネタリキャリア軸１２７に軸中心を貫通された中空のサンギヤ軸１２５を介してモータＭＧ１のロータ１３２に結合され、リングギヤ１２２はリングギヤ軸１２６を介してモータＭＧ２のロータ１４２に結合されている。また、プラネタリピニオンギヤ１２３は、その回転軸を軸支するプラネタリキャリア１２４を介してプラネタリキャリア軸１２７に結合され、プラネタリキャリア軸１２７はクランクシャフト１５６に結合されている。機構学上周知のことであるが、プラネタリギヤ１２０は上述のサンギヤ軸１２５、リングギヤ軸１２６およびプラネタリキャリア軸１２７の３軸のうちいずれか２軸の回転数およびこれらの軸に入出力されるトルクが決定されると、残余の１軸の回転数および該回転軸に入出力されるトルクが決定されるという性質を有している。
【００３１】
（２）一般的動作
次に、本実施例のハイブリッド車両の一般的な動作について簡単に説明する。前述した構成を有するハイブリッド車輌は走行時において、駆動軸１１２に出力すべき要求動力に相当する動力をエンジン１５０から出力し、出力された動力を以下の通りトルク変換して駆動軸１１２に伝達している。トルク変換は、例えば駆動軸１１２から出力すべき要求回転数および要求トルクに対し、エンジン１５０のクランクシャフト１５６が高回転数かつ低トルクで回転している場合には、エンジン１５０の出力している動力の一部をモータＭＧ１により電力として回収し、その電力によりモータＭＧ２を駆動する。具体的には、まずエンジン１５０から出力された動力が、プラネタリギヤ１２０においてサンギヤ軸１２５に結合されたモータＭＧ１に伝達される動力と、リングギヤ軸１２６を介して駆動軸１１２に伝達される動力とに分配される。この動力分配は、リングギヤ軸１２６の回転数が要求回転数に一致するような条件下で行われる。サンギヤ軸１２５に伝達された動力は、モータＭＧ１により電力として回生される。一方、この電力を用いてリングギヤ軸１２６に結合されたモータＭＧ２を駆動することにより、リングギヤ軸１２６にはトルクが付加される。このトルク付加は駆動軸１１２に要求トルクが出力されるように行われる。こうしてモータＭＧ１およびＭＧ２を介して電力の形でやりとりされる動力を調整することによりエンジン１５０から出力された動力を所望の回転数およびトルクとして駆動軸１１２から出力することができるのである。
【００３２】
逆に、駆動軸１１２から出力すべき要求回転数および要求トルクに対し、エンジン１５０のクランクシャフト１５６が低回転数かつ高トルクで回転している場合には、エンジン１５０の出力している動力の一部をモータＭＧ２により電力を回収し、その電力によりモータＭＧ１を駆動する。
【００３３】
このようにハイブリッド車両はエンジン１５０の出力をモータＭＧ１，ＭＧ２により要求トルクおよび回転数にトルク変換して出力することができるため、エンジン１５０の運転ポイントを自由に設定することができる。一般にエンジン１５０は運転される回転数および出力トルクにより、運転効率が大きく変化することが知られている。ハイブリッド車両では、上述の特性を活かして、効率のよい運転ポイントを選択してエンジン１５０を運転するように制御している。
【００３４】
かかる動作原理に基づき、ハイブリッド車両はモータＭＧ２のみを駆動源として走行することもできるし、エンジン１５０とモータＭＧ２の双方を駆動源として走行することもできる。具体的には、ハイブリッド車輌は減速時または降坂時等のエンジン動力を必要としないとき、および初期加速時には、エンジン１５０の運転を停止し、モータＭＧ２のみで走行する。通常走行時には、エンジン１５０を主駆動源としつつ、モータＭＧ２の動力も用いて走行する。エンジン１５０とモータＭＧ２の双方を駆動源として走行する場合には、必要なトルクおよびモータＭＧ２で発生し得るトルクに応じて、エンジン１５０を効率のよい運転ポイントで運転できるため、エンジン１５０のみを駆動源とする車両に比べて省資源性および排気浄化性に優れている。一方、クランクシャフト１５６の回転を、プラネタリキャリア軸１２７およびサンギヤ軸１２５を介してモータＭＧ１に伝達することができるため、エンジン１５０の運転によりモータＭＧ１で発電しつつ走行することも可能である。
【００３５】
なお、上記トルク変換において用いられるプラネタリギヤ１２０について、サンギヤ１２１とリングギヤ１２２のギヤ比（サンギヤの歯数／リングギヤの歯数）をρとすれば、サンギヤ軸１２５の回転数Ｎｓ、プラネタリキャリア軸１２７の回転数Ｎｃ、リングギヤ軸１２６の回転数Ｎｒの間には、一般に
Ｎｓ＝Ｎｃ＋（Ｎｃ−Ｎｒ）／ρ
なる関係が成立することが知られている。本実施例の場合、リングギヤ軸１２６の回転数Ｎｒは車速と等価なパラメータであり、プラネタリキャリア軸１２７の回転数Ｎｃはエンジン１５０の回転数と等価なパラメータである。
【００３６】
仮にエンジン１５０が回転していない状態、即ちＮｃ＝０の状態を考えると、上式はＮｓ＝−Ｎｒ／ρとなる。ギヤ比ρは値１よりも小さい実数であるから、この式はエンジン１５０が回転していないとき、サンギヤ軸１２５の回転数はリングギヤ軸１２６の回転数よりも大きな値になることを意味している。サンギヤ軸１２５の回転数には当然、機械的な制限値が存在するため、リングギヤ軸１２６の回転数、即ち車速によっては、エンジン１５０を停止したままでは運転できない可能性もある。従って、本実施例のハイブリッド車両では、エンジン１５０からの出力要求がない場合であっても、車速に応じてエンジン１５０を回転させている。このときエンジン１５０は、モータＭＧ１またはＭＧ２の動力により、いわゆるモータリングされている状態に相当する。
【００３７】
その他、エンジン１５０のモータリングはバッテリ１９４の残容量が過多である場合にも生じ得る。バッテリ１９４の残容量が過多である場合には、エンジン１５０をモータリングすることにより電力を消費すれば、残容量を適正な値にすることができるからである。また、冷間時にエンジン１５０を始動する必要がある場合等に、摩擦熱でエンジン１５０の暖機をするために、始動に先立ちエンジン１５０をモータリングする場合もある。
【００３８】
（３）燃料供給制御処理
次に本実施例における燃料供給制御処理について図３を用いて説明する。図３は燃料供給制御ルーチンの流れを示すフローチャートである。このルーチンは、図１に示したＥＦＩＥＣＵ１７０により所定のタイミングで繰り返し実行されるものである。
【００３９】
燃料供給制御ルーチンが開始されると、ＥＦＩＥＣＵ１７０は、強制噴射要求があるか否か（ステップＳ１００）およびエンジン１５０の要求出力があるか否か（ステップＳ１０５）を判定する。強制噴射要求は、例えばエンジン１５０を暖機運転する必要がある場合等、動力の出力が要求されていないにも関わらずエンジン１５０を運転する必要がある場合に、制御ユニット１９０から出され、ＥＦＩＥＣＵ１７０への通信により送られる。エンジン１５０の要求出力は、ハイブリッド車両の走行状態やアクセルポジションセンサ１６４ａその他の操作部からの入力に基づいて制御ユニット１９０で算出され、通信によりＥＦＩＥＣＵ１７０に送信される。要求出力の有無は、制御ユニット１９０からＥＦＩＥＣＵ１７０に出力される要求出力が所定値以上であるか否かで判断するものとしてもよいし、制御ユニット１９０で所定のフラグを設定するようにしてもよい。また、要求出力の有無の判断については、チャタリング防止のためヒステリシスを設けるものとしてもよい。
【００４０】
上記２つの条件の少なくとも一方が満足された場合には、ＥＦＩＥＣＵ１７０は燃料噴射制御処理を実行する（ステップＳ１２０）。図３のフローチャートでは、図示の便宜上まず強制噴射要求を判断し（ステップＳ１００）、次に要求出力があるか否かを判定しているが（ステップＳ１０５）、これらの判断順序は逆であっても構わない。
【００４１】
燃料噴射制御処理（ステップＳ１２０）は、エンジン１５０の回転に応じて燃料を間欠的に噴射する処理をいう。この処理は、ＥＦＩＥＣＵ１７０がエンジン１５０の運転状態に応じて必要な燃料量、即ち燃料噴射弁１５１の燃料噴射時間を算出した上で、燃料噴射をするための制御信号（以下、噴射信号という）を出力する処理である。先に説明した通り、燃料はエンジン１５０の吸気行程に合わせて間欠的に噴射されるから、上記制御信号は周期的なパルス状の信号となる。
【００４２】
こうして燃料噴射制御処理（ステップＳ１２０）を実行した後、ＥＦＩＥＣＵ１７０は、燃料供給処理（ステップＳ１２５）を実行して、本ルーチンを一旦終了する。燃料供給処理は、バッテリ１９４と燃料ポンプ３０６を接続するリレー３２０（図２参照）に制御信号を出力してオン状態に維持することにより、燃料ポンプ３０６の駆動を継続する処理をいう。
【００４３】
一方、強制噴射要求あり（ステップＳ１００）および要求出力あり（ステップＳ１０５）の条件が双方とも満たされていない場合には、ＥＦＩＥＣＵ１７０は、燃料噴射制御停止処理（ステップＳ１１０）および燃料供給停止処理（ステップＳ１１５）を実行して本ルーチンを一旦終了する。上記条件が双方とも満たされていない場合としては、例えば、エンジン１５０が暖機運転等をする必要がなく、またバッテリ１９４の残容量が十分ある等の理由によりモータＭＧ２のみで駆動軸１１２に動力を出力している場合において、先に説明したプラネタリギヤ１２０の回転数制限によりエンジン１５０をモータリングする必要がある場合が挙げられる。また、バッテリ１９４の残容量が過多となっているおり、電力を消費するためにエンジン１５０をモータリングする場合もある。さらに、エンジン１５０に異常が検出された場合もある。エンジン１５０に異常が検出された場合は、制御ユニット１９０はＥＦＩＥＣＵ１７０に出力を要求しないからである。
【００４４】
燃料噴射制御停止処理（ステップ  Ｓ１１０）は、燃料噴射弁１５１に噴射信号を送信しない処理である。図３では説明の便宜上、燃料供給制御ルーチン内に先に説明した燃料噴射制御処理（ステップＳ１２０）も全て含まれているかのように示しているが、実際には燃料噴射制御処理は別のルーチンにて、周期的に実行されている。従って、本実施例における燃料噴射制御停止処理（ステップ１１０）では、別のルーチンで行われる燃料噴射をスキップするようにフラグを設定する処理を実行することになる。
【００４５】
燃料供給停止処理（ステップＳ１１５）は、バッテリ１９４と燃料ポンプ３０６を接続するリレー３２０をオフにする制御信号を出力する処理である。この信号が出力されるとリレー３２０がオフになり、電力が供給されなくなるため、燃料ポンプ３０６の駆動が停止し、燃料噴射弁１５１に燃料が供給されなくなる。
【００４６】
以上で説明したハイブリッド車両に搭載された燃料供給装置によれば、エンジン１５０に燃料噴射が必要な状態であるか否かを判断して、燃料ポンプ３０６の駆動を制御するため、エンジン１５０が燃料の供給を必要としない場合には、エンジン１５０が回転中であっても燃料ポンプ３０６の駆動を停止することができる。この結果、燃料ポンプ３０６の駆動による電力の消費を抑制することができる。また、燃料ポンプ３０６の駆動により発生する熱量も低減することができるため、エバポエミッションの発生を抑制することができる。本実施例のハイブリッド車両においては、エバポエミッションを抑制できる効果は特に大きい。その理由は次の通りである。
【００４７】
先に説明した通り、本実施例のエンジン１５０は運転効率の高い運転ポイントで運転される。エンジン１５０の運転効率は吸入される空気量に大きく影響されることを考えれば、効率のよい運転ポイントとは空気を吸入しやすい状態に相当することが分かる。エンジン１５０は吸気管２０１の断面積をスロットルバルブ１６６により変化させて吸入空気量を調整しているから、効率のよい運転ポイントとはスロットルバルブ１６６が大きく開いた状態を意味する。スロットルバルブ１６６を小さく閉じた場合、つまり吸気管２０１の断面積が小さい場合はエンジン１５０の吸気行程では吸気管２０１に負圧が生じるため空気を吸気しづらくなり、断面積が広い場合にはその逆に空気を吸気しやすくなるからである。
【００４８】
一方、先に示した通り、エンジン１５０に燃料を供給する系統で発生したエバポエミッションは外部に排出されないように、チャコール・キャニスタ３１２に一旦吸着され、吸気管２０１に生じる負圧を利用して吸気管２０１にパージされている。
【００４９】
ところが、本実施例のハイブリッド車両のようにエンジン１５０が効率のよい運転ポイントで運転されると、運転効率の悪い状態、つまり吸気管２０１に負圧が生じる状態となることが比較的少なくなる。この結果、チャコール・キャニスタ３１２に吸着されたエバポエミッションは吸気管２０１にパージされる機会が少なくなり、エバポエミッションが多量に生じた場合にはチャコール・キャニスタ３１２に吸着しきれない可能性がある。
【００５０】
上記燃料供給装置によれば、エバポエミッションの発生を抑制することができるため、エンジン１５０を運転効率の高い運転ポイントで運転し続けることによりチャコール・キャニスタ３１２がパージしづらい状況下でも、エバポエミッションの発生量がチャコール・キャニスタ３１２の吸着能力を越え難くすることができる。かかる点で本実施例のハイブリッド車両においては、エバポエミッションを抑制できる効果は特に大きい。
【００５１】
上記実施例では、燃料ポンプ３０６の駆動をソフト的に制御する燃料供給装置を示したが、かかる制御をハード的に行うものとしてもよい。例えば、エンジン１５０が燃料の噴射を必要としている場合には、燃料噴射弁１５１にパルス状の噴射信号が出力されているため、この噴射信号に基づいてリレー３２０をオン・オフする電気回路を燃料噴射弁１５１とリレー３２０の間に設けるものとしてもよい。このときは、リレー３２０とＥＦＩＥＣＵ１７０を接続する必要はなくなる。
【００５２】
上記電気回路としては、例えば、水晶発振器とカウンタ回路を組み合わせて所定のクロック数がカウントされた後にリレー３２０をオフにする信号を出力するような回路、いわゆるウォッチドッグタイマの構成が考えられる。ここでカウンタ回路に水晶発信器からのクロック信号の他、ＥＦＩＥＣＵ１７０から燃料噴射弁１５１への噴射信号も同時に入力されるようにし、噴射信号がハイ（Ｈレベル）、即ち燃料を噴射する状態となったときにカウンタがリセットされるようにしておけば、噴射信号が一定期間以上ロウ（Ｌレベル）になった場合、即ち燃料が一定期間噴射されていない状態となった場合に、エンジン１５０が回転していてもリレー３２０がオフとなり燃料ポンプ３０６の駆動を停止する回路を構成することができる。
【００５３】
また、上記電気回路は、いわゆるリトリガブルなモノ・マルチ・バイブレータなるＩＣを用いて構成することもできる。モノ・マルチ・バイブレータとは、入力がＨレベルとなってから所定時間（ディレイ）遅れてＨレベルを出力し、入力がＬレベルになったと同時に出力がＬレベルになる作用をするＩＣである。かかるＩＣに上記噴射信号をインバータにてハイ・ロウ逆転させて入力する。燃料の噴射が間欠的に行われているとき、即ち噴射信号が周期的にＨレベルになるときは、インバータを介してモノ・マルチ・バイブレータに入力される信号は周期的にＬレベルとなる。モノ・マルチ・バイブレータのディレイをこの周期に比べて長くしておけば、燃料噴射中におけるモノ・マルチ・バイブレータからの出力はＬレベルが維持されることになる。一方、燃料が噴射されないときには、モノ・マルチ・バイブレータへの入力信号はＨレベルが維持されることになるため、その出力もディレイ時間遅れてＨレベルが維持されるようになる。従って、Ｈレベルの信号でリレー３２０がオフとなるようにしておけば、燃料が一定期間噴射されていない状態となった場合に、エンジン１５０が回転していても燃料ポンプ３０６の駆動を停止することができる。
【００５４】
ここで示した電気回路は単なる一例に過ぎず、上記作用を奏する電気回路としては種々のものが考え得る。これらの電気回路を用いれば、ＥＦＩＥＣＵ１７０で実行している従来の制御ルーチンはそのままで若干のハードウェアを追加するのみで本発明の燃料供給装置を容易に構成できる利点がある。
【００５５】
以上の実施例を適用するハイブリッド車両も種々の構成が可能である。図１ではエンジン１５０およびモータＭＧ２の駆動力をプラネタリギヤ１２０を介して駆動輪１１６、１１８に伝達するハイブリッド車両の構成を示したが、エンジン１５０、モータＭＧ１，ＭＧ２についてプラネタリギヤ１２０を介した接続は図４および図５に示す種々の形態としてもよい。例えば、図１に示した構成では、リングギヤ軸１２６に出力された動力をリングギヤ１２２に結合された動力取出ギヤ１２８を介してモータＭＧ１とモータＭＧ２との間から取り出したが、図４に変形例として示した構成のように、リングギヤ軸１２６Ａを延出して動力を取り出すものとしてもよい。また、図５に変形例として示した構成のように、エンジン１５０側からプラネタリギヤ１２０Ｂ，モータＭＧ２，モータＭＧ１の順になるよう配置してもよい。この場合、サンギヤ軸１２５Ｂは中空でなくてもよく、リングギヤ軸１２６Ｂは中空軸とする必要がある。この構成では、リングギヤ軸１２６Ｂに出力された動力をエンジン１５０とモータＭＧ２との間から取り出すことができる。さらに、図示しないが、図４においてモータＭＧ２とモータＭＧ１を入れ替えた構成とすることも可能である。
【００５６】
以上は、プラネタリギヤ１２０を用いた変形例であるが、図６に示すように、プラネタリギヤ１２０を用いない構成をとってもよい。図６に示す構成では、図１におけるモータＭＧ１およびプラネタリギヤ１２０に代えて、ロータ（インナロータ）２３４およびステータ（アウタロータ）２３２の双方が同じ軸中心に相対的に回転可能であり電磁継手として作用し得るクラッチモータＭＧ３を用いている。クラッチモータＭＧ３のアウタロータ２３２はエンジン１５０のクランクシャフト１５６に機械的に結合され、クラッチモータＭＧ３のインナロータ２３４およびモータＭＧ２のロータ１４２は駆動軸１１２Ａに結合されている。モータＭＧ２のステータ１４３はケース１１９に固定されている。かかる構成であっても、エンジン１５０をモータＭＧ３によりモータリングすることが可能であるため、本発明の燃料供給装置を適用することが可能である。
【００５７】
さらに、ハイブリッド車両は図７に示すような、いわゆるシリーズ式の構成であっても構わない。シリーズ式のハイブリッド車両では、エンジン１５０の出力軸は発電機Ｇに機械的に結合されている。発電機Ｇは電動機としても駆動し得るものである。駆動輪１１６、１１８には、モータＭＧ４が動力伝達ギヤ１１１等を介して結合されているが、エンジン１５０は結合されてはいないため、エンジン１５０の動力は駆動輪１１６、１１８に伝達されることはなく発電機Ｇの運転に使われ、車両はバッテリ１９４の電力によりモータＭＧ４を動かすことにより駆動される。かかる構成からなるハイブリッド車両においても、発電機Ｇを電動機として駆動することによりエンジン１５０をモータリングすること可能であるため、本発明を適用することができる。
【００５８】
その他、エンジン１５０のみを動力源とする通常の車両においても、エンジン１５０に異常があるにも関わらず、駆動軸の回転等が伝達されたエンジン１５０が回転しているような場合が考え得るため、本発明を適用することができる。例えば、図３に示した燃料供給制御ルーチンを、燃料噴射制御を行うか否かを判定するルーチン（ステップＳ１０５，Ｓ１００）、燃料噴射制御処理等を行うルーチン（ステップＳ１１０，Ｓ１２０）、および燃料供給処理またはその停止処理を行うルーチン（ステップＳ１１５，Ｓ１２５）等のいくつかのルーチンに分けて実行するものとしてもよい。以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこうした実施の形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例としての燃料供給装置を搭載した車両の概略構成を示す構成図である。
【図２】燃料供給装置の概略を示す説明図である。
【図３】燃料供給制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図４】機械分配式ハイブリッド車両の第１の変形構成例を示す説明図である。
【図５】機械分配式ハイブリッド車両の第２の変形構成例を示す説明図である。
【図６】電気分配式ハイブリッド車両の構成例を示す説明図である。
【図７】シリーズ式ハイブリッド車両の構成例を示す説明図である。
【符号の説明】
１１１…動力伝達ギヤ
１１２，１１２Ａ…駆動軸
１１４…ディファレンシャルギヤ
１１６，１１８…駆動輪
１１９…ケース
１２０，１２０Ａ，１２０Ｂ…プラネタリギヤ
１２１…サンギヤ
１２２…リングギヤ
１２３…プラネタリピニオンギヤ
１２４…プラネタリキャリア
１２５，１２５Ａ，１２５Ｂ…サンギヤ軸
１２６，１２６Ａ，１２６Ｂ…リングギヤ軸
１２７，１２７Ａ，１２７Ｂ…プラネタリキャリア軸
１２８…動力取出ギヤ
１２９…チェーンベルト
１３０…ダンパ
１３２…ロータ
１３３…ステータ
１４２…ロータ
１４３…ステータ
１５０，１５０ａ…エンジン
１５１…燃料噴射弁
１５２…燃焼室
１５４…ピストン
１５６…クランクシャフト
１５８…イグナイタ
１６０…ディストリビュータ
１６２…点火プラグ
１６４…アクセルペダル
１６４ａ…アクセルペダルポジションセンサ
１６５…ブレーキペダル
１６５ａ…ブレーキペダルポジションセンサ
１６６…スロットルバルブ
１７０…ＥＦＩＥＣＵ
１７２…吸気管負圧センサ
１７４…水温センサ
１７６…回転数センサ
１７８…回転角度センサ
１７９…スタータスイッチ
１８２…シフトレバー
１８４…シフトポジションセンサ
１９０，１９０Ａ，１９０Ｂ…制御ユニット
１９１…第１の駆動回路
１９２…第２の駆動回路
１９４…バッテリ
１９９…残容量検出器
２００…吸気口
２０１…吸気管
２０２…排気口
２３２…アウタロータ
２３４…インナロータ
２３８…回転トランス
３００…燃料タンク
３０２…フューエル・パイプ
３０４…フューエル・リターン・パイプ
３０６…燃料ポンプ
３０８…プレッシャ・レギュレータ
３１０…キャニスタ・パイプ
３１２…チャコール・キャニスタ
３１４…パージ・パイプ
３１６…エア・パイプ
３１８…パージ・ポート
３２０…リレー
ＭＧ１、ＭＧ２、ＭＧ３、ＭＧ４…モータ
Ｇ…発電機
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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