(57)【要約】【課題】パージ量を確保することができるパージ制御装置を提供することを目的とする。【解決手段】パージ制御装置は、発電機と駆動モータと内燃機関とを搭載したハイブリッド車両における内燃機関のパージを制御するためのパージ制御装置であって、予め定めた大量パージを必要とする所定条件が成立している場合にはパージ率を第一パージ率に増加させ所定条件が成立していない場合にパージ率を第一パージ率よりも低い第二パージ率に設定するように、パージ制御におけるパージ率を可変設定するパージ率設定手段と、所定条件が成立している場合には内燃機関を予め定めた高効率動作点で駆動している状態において第一パージ率でパージ制御を実施するパージ手段と、を備える。【選択図】図１
2020115000.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発電機と駆動モータと内燃機関とを搭載したハイブリッド車両における前記内燃機関のパージを制御するためのパージ制御装置であって、
予め定めた大量パージを必要とする所定条件が成立している場合にはパージ率を第一パージ率に増加させ前記所定条件が成立していない場合にパージ率を前記第一パージ率よりも低い第二パージ率に設定するように、パージ制御におけるパージ率を可変設定するパージ率設定手段と、
前記所定条件が成立している場合には前記内燃機関を予め定めた高効率動作点で駆動している状態において前記第一パージ率で前記パージ制御を実施するパージ手段と、
を備えるパージ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パージ制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば特開２０１０−１７４８４０号公報に開示されているように、パージを実施するハイブリッド車両が知られている。上記従来の技術では、バッテリ充電量が所定ＳＯＣ閾値以下となった場合にエンジンが始動されてバッテリの充電が行われる。また、キャニスタのパージ必要量が多い場合にはＳＯＣ閾値が増加される。これによりパージの必要性に応じてエンジンを早期に始動できるので、エンジン吸気系に負圧が生じるようにエンジントルクを変化させてもエンジンの運転時間を長くすることで発電量を確保することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１７４８４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の技術においてエンジン早期始動によりエンジン運転時間の長期化が図られたとしても、実際の車両走行時間が短ければ実際のエンジン運転時間も短くなってしまう。その結果、所望量のパージを実施できないおそれがあった。
【０００５】
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、所望のパージを実施することができるように改良されたパージ制御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】
【０００６】
本発明にかかるパージ制御装置は、
発電機と駆動モータと内燃機関とを搭載したハイブリッド車両における前記内燃機関のパージを制御するためのパージ制御装置であって、
予め定めた大量パージを必要とする所定条件が成立している場合にはパージ率を第一パージ率に増加させ前記所定条件が成立していない場合にパージ率を前記第一パージ率よりも低い第二パージ率に設定するように、パージ制御におけるパージ率を可変設定するパージ率設定手段と、
前記所定条件が成立している場合には前記内燃機関を予め定めた高効率動作点で駆動している状態において前記第一パージ率で前記パージ制御を実施するパージ手段と、
を備える。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、大量パージが必要と判断されたときにはパージ率を増加させることができるので、所望量のパージを確実に実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態にかかるパージ制御装置が搭載されたハイブリッド車両の構成を示す図である。
【図２】実施の形態にかかるパージ制御装置の構成を示す図である。
【図３】実施の形態にかかるパージ制御装置で実施される制御を示すフローチャートである。
【図４】実施の形態にかかるパージ制御装置で実施される制御を示すフローチャートである。
【図５】実施の形態にかかるパージ制御装置で実施される制御を示すフローチャートである。
【図６】実施の形態にかかるパージ制御装置の動作に関する説明を行うための図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１は、実施の形態にかかるパージ制御装置が搭載されたハイブリッド車両の構成を示す図である。図１は、ＳＨＥＶ（シリーズハイブリッド電気自動車）のシステム構成を模式的に示した説明図である。図１に示すように、ＳＨＥＶは、発電機１１を駆動するためのエンジン１０と、エンジン１０によって駆動して電力を発電する発電機１１と、電気エネルギを蓄積及び供給するバッテリ１２と、車両の駆動及び減速時のエネルギ回生に用いられる駆動のためのモータ１３と、モータ１３の回転を駆動輪１５に伝える変速機、減速機等の駆動系１４と、エンジン１０や発電機１１やモータ１３等を制御する制御部１６とから構成されている。
【００１０】
制御部１６は、各種センサ値などの入力値に基づいて、各種制御を実施する。制御部１６に入力される入力値には、車速を検知する車速センサ（図示せず）から読み込んだ車速、バッテリ１２に付加された電圧センサ（図示せず）から読み込んだバッテリ電圧、バッテリ１２に付加された温度センサ（図示せず）から読み込んだバッテリ１２の温度、エンジン１０からのクランク角信号、発電機１１からの発電機トルク、アクセル（図示せず）からのアクセル開度、および変速機からのシフト位置信号等が含まれる。制御部１６が実施する各種制御には、モータ１３の入出力、バッテリ１２の充放電、発電機１１の出力、及び発電機１１を駆動するためのエンジン１０の始動、停止、およびスロットルバルブによるエンジントルク等の制御が含まれる。
【００１１】
図２は、実施の形態にかかるパージ制御装置の構成を示す図である。図２に示すように、実施の形態にかかるパージ制御装置は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）である制御部１６と、燃料タンク２１と、ベントバルブ２２と、キャニスタ２３と、エバポ通路２４と、スロットルバルブ下流の吸気通路２５と、パージ通路２６と、パージコントロールバルブ２７と、を備えている。
【００１２】
燃料タンク２１とエバポ通路２４との間には、燃料タンク２０内の燃料がキャニスタ２３側に流れるのを防止するため、フロート弁からなるベントバルブ２２が設けられている。このベントバルブ２２は、通常、開状態となっているが、燃料によってフロート弁が液没した時には、閉状態となる。また、パージ通路２６には、パージコントロールバルブ２７が設けられており、このパージコントロールバルブ２７の開度は、前述の制御部１６によって制御される。
【００１３】
燃料タンク２１で発生した蒸発燃料は、エバポ通路２４を介してキャニスタ２３に導かれ、燃料成分だけがキャニスタ２３内の活性炭に吸着される。なお、残りの空気は、ドレーン通路を介して、大気開放されたコネクタより外部に放出される。
【００１４】
キャニスタ２３内の活性炭に吸着された燃料を処理するには、パージコントロールバルブ２７を開き、スロットルバルブ下流に発達する吸気負圧を利用し、大気に開放されたドレーン通路からキャニスタ２３内に新気を導入する。この新気により活性炭に吸着されていた燃料が脱離され、新気とともにパージ通路２６を介してエンジン１０の吸気通路２５内に導入される。
【００１５】
シリーズハイブリッドシステムでは、エンジン運転領域の「安定化」つまり定常運転が可能である。一方、例えば給油後であるいは外気温度上昇時などの特定の条件下では、多量のパージが必要であると判断される。そこで、実施の形態では、上記の特定の条件に当てはまる場合には、大量パージとなるようにパージ制御を変更して、早期にパージを実施及び完了する。これにより、エバポエミッションの向上および活性炭の劣化防止という利点がある。
【００１６】
一方、パージが不要である場合には、必要以上にパージを実施しないように制御が変更される。これにより、排気エミッションおよび燃費が悪化することを抑制することができる。このように、実施の形態では、パージ量（あるいはパージ率）を積極的に可変設定できるようにパージ制御が構築されている。パージ率の可変設定は、具体的には、大量パージが必要である場合に設定される第一パージ率と第一パージ率よりも低い第二パージ率とを少なくとも含む複数のパージ率の中で可変設定が実施されてもよい。
【００１７】
図３〜図５は、実施の形態にかかるパージ制御装置で実施される制御を示すフローチャートである。図６は、実施の形態にかかるパージ制御装置の動作に関する説明を行うための図である。図３〜図５のルーチンは、制御部１６の内蔵不揮発性メモリに予めプログラムの形態で保存されており、制御部１６はこのプログラムを読み出すことで図３〜図５の処理を実施する。
【００１８】
図３のルーチンでは、大量のパージが必要となる条件に当てはまるか否かの判定が実施される。この場合には、「強制パージ運転モード」が実施される。シリーズハイブリッド車両には、航続距離延長型電気自動車（ＲＥＥＶ）およびプラグインハイブリッド（ＰＨＶ）車両が含まれる。
【００１９】
より詳しく説明すると、図３のルーチンでは、まずベーパー発生量の推定が行われる（ステップＳ１００）。給油直後の新品燃料であったり、燃料温度が上昇したときであったり、さらに走行などでの振動が加わったりすると、ベーパーの発生量は非常に多くなる。そこで、それらの大量ベーパー発生状況の有無に基づいてベーパー発生量が推定される。
【００２０】
次に、ステップＳ１００で推定されたベーパー発生量が、予め定めた閾値を超えているか否かに基づいて、大量パージが必要であるか否かが判定される（ステップＳ１０２）。大量パージが必要であれば判定フラグがオンとされ（ステップＳ１０４）、大量パージが必要でなければ判定フラグがオフとされる（ステップＳ１０６）。その後、今回のルーチンが終了する。
【００２１】
図４のルーチンでは、外部充電中の強制パージ運転が実施される。外部充電ありのシステムであるＰＨＶでは、駐車時などの外部充電時に大量パージ判定フラグがオンならば、エンジン運転が実施され、パージが実施される。このとき、エンジン最高効率にて完全定常運転が実施される。狙いとして、パージ運転時に最高効率にて運転し、発電を行うことで、エネルギが無駄にならず、エンジン過渡運転不要なのでエミッション悪化しない利点もある。さらにエンジンの発電も同時に実施されるので、外部充電量をトータル的に節約できる。
【００２２】
図４のルーチンでは、まず、イグニッションオフであり且つ外部充電中であるかが判定される（ステップＳ２００）。条件不成立の場合には、今回のルーチンが終了する。ステップＳ２００の判定結果が肯定（ＹＥＳ）であれば、続いて、図３のルーチンで設定されるべき大量パージ判定フラグがオンであるか否かが判定される（ステップＳ２０２）。ステップＳ２０２の条件が不成立の場合には、今回のルーチンが終了する。
【００２３】
一方、大量パージ判定フラグがオンであれば、エンジンが始動されるとともに、パージ制御が実施される（ステップＳ２０４）。つまり、前回の走行などで大量パージ判定フラグがオンとなっている場合には、この図４のルーチンが作動することで外部充電中にエンジン１０が始動され、エンジン１０の最高熱効率点で発電運転が実施される。なお、最高熱効率点は、例えば図６の星印Ａなどである。
【００２４】
図５のルーチンは、前述の図４のルーチンで十分にパージを実施できなかった場合に用いられる好ましいルーチンである。図５のルーチンでは、走行中にパージが実施される。
【００２５】
このとき、図６に示すように、通常の運転領域よりも高出力側かつ大量のパージ率でエンジン運転を実施する。つまり、大量パージ判定時は、標準時と比べて下記の違いがある。第一に、高出力つまり高吸入空気量でエンジン運転が行われ、パージ流量が大量となるようにパージ制御が実施される。
【００２６】
この場合、図６に示すエンジントルク・エンジン回転速度の出力特性グラフにおいて、標準時が図６の星印Ｂに示す動作点での運転だとすると、大量パージのときには図６の星印Ａに示す動作点での運転となる。第二に、高パージ率で運転されるので、パージ流量が大量に増加される。高パージ率は例えば１０〜１５％程度とされてもよく、低パージ率は例えば５％以下程度とされてもよい。
【００２７】
さらに、始動のタイミングを遅らせた制御が実施される（ＳＯＣ条件を低めに設定する）。さらに、大量パージ運転実施後に、十分なパージが行われた場合には、大量パージ判定フラグをオフとしてもよく、その後は少量の低パージ率でエンジン運転を実施しても良い。なお、ここで述べた「高パージ率」は上記「第一パージ率」に相当し、「低パージ率」は上記「第二パージ率」に相当している。
【００２８】
上述した制御を行う第一の狙いとして、単位時間あたりのパージ流量を多くすることで、パージ実施時間を短縮させる利点がある。第二の狙いとして、通常の運転領域よりも高出力側であるため、最高熱効率点に近づけることができる利点がある。なお、通常運転要求で既に最高熱効率点が実現されているのであれば、通常運転のままとされる。第三の狙いとして、通常要求よりも高出力側での発電となるので、最小のエンジン始動要求を遅くすることが可能であり、電動車両の走行距離を延長することができる。
【００２９】
具体的制御を説明すると、図５のルーチンでは、まず、イグニッションオンでハイブリッドシステムが起動中であるか否かが判定される（ステップＳ３００）。条件不成立の場合には、今回のルーチンが終了する。
【００３０】
ステップＳ３００でイグニッションオンかつハイブリッドシステム起動中であると判定された場合、続いて大量パージ判定フラグがオンであるか否かが判定される（ステップＳ３０２）。大量パージ判定フラグがオンであれば、処理はステップＳ３０４に進む。ステップＳ３０４では、現在のＳＯＣが、予め定めた第一判定閾値αよりも小さいか否かが判定される。ＳＯＣ＜αである場合には、第一運転条件Ａによるエンジン運転が実施される（ステップＳ３０６）。
【００３１】
次に、積算パージ流量が、予め定めた流量Ａｆを超えているか否かが判定される（ステップＳ３０８）。ステップＳ３０８の判定結果が肯定（ＹＥＳ）であれば、大量パージ判定フラグがオフとされ（ステップＳ３１０）、その後今回のルーチンが終了する。条件が不成立の場合には、大量パージ判定フラグはオンのままで、今回のルーチンが終了する。
【００３２】
一方、ステップＳ３０２において大量パージ判定フラグがオフであれば、処理はステップＳ３１２に進む。ステップＳ３１２では、現在のＳＯＣが、予め定めた第二判定閾値βよりも小さいか否かが判定される。ただし、前述の第一判定閾値αとの関係では、α＜βである。ＳＯＣ＜βである場合には、第二運転条件Ｂによるエンジン運転が実施される（ステップＳ３１４）。その後、今回のルーチンが終了する。
【００３３】
ステップＳ３０４でＳＯＣが第一判定閾値α以上である場合、あるいはステップＳ３１２でＳＯＣが第二判定閾値β以上である場合には、エンジン停止（ステップＳ３１６）が行われた後、今回のルーチンが終了する。
【符号の説明】
【００３４】
１０  エンジン
１１  発電機
１２  バッテリ
１３  モータ
１４  駆動系
１５  駆動輪
１６  制御部
２１  燃料タンク
２２  ベントバルブ
２３  キャニスタ
２４  エバポ通路
２５  吸気通路
２６  パージ通路
２７  パージコントロールバルブ
α  第一判定閾値
β  第二判定閾値
【図１】
2020115000.tif 000003
【図２】
2020115000.tif 000004
【図３】
2020115000.tif 000005
【図４】
2020115000.tif 000006
【図５】
2020115000.tif 000007
【図６】
2020115000.tif 000008