(57)【要約】【課題】キャニスタの性能を保ちつつ、燃費も向上させることができるハイブリッド車両の制御装置を提供する。【解決手段】給油口開閉センサ１２０による燃料タンク２２１の給油口２２１ａの開口検出により、エンジン１２の運転状態をパージ運転状態とし、積算パージ量がパージ終了しきい値以上となった場合に、エンジン１２の運転状態を燃費最適運転状態とすることにより、キャニスタ２５１への蒸発燃料の吸着量が多い場合には、吸気管２３１の負圧が大きく、キャニスタ２５１から蒸発燃料が充分にパージされ、キャニスタ２５１から充分に蒸発燃料がパージされた場合には、エンジン１２の燃費を最適とすることができ、キャニスタ２５１の性能を保ちつつ、燃費も向上させることができる。【選択図】図２
2011105040.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関および電動機の運転状態を制御する動力源制御手段と、
前記内燃機関で燃焼される燃料を貯留する燃料タンクと、
前記燃料タンク内で発生した蒸発燃料を脱離可能に吸着するキャニスタと、
前記キャニスタに吸着した蒸発燃料の吸着量を推定する吸着推定手段と、
前記キャニスタから脱離した蒸発燃料を前記内燃機関の吸気通路に導いて前記蒸発燃料を吸引するパージ通路と、
前記キャニスタから脱離して前記吸気通路に吸引された前記蒸発燃料のパージ量を推定するパージ量推定手段と、を備え、
前記内燃機機関の運転状態は、前記キャニスタに吸着された前記蒸発燃料を前記吸気通路に負圧を与えて前記パージ通路を介して吸引することにより前記内燃機関で燃焼させるパージ運転状態と、前記パージ運転状態よりも燃費のよい燃費最適運転状態と、を有し、
前記動力源制御手段は、前記吸着推定手段により推定された前記蒸発燃料の吸着量が予め定められた吸着量以上と推定された場合に、前記内燃機関の運転状態を前記パージ運転状態とし、前記パージ量推定手段により推定された前記蒸発燃料のパージ量が予め定められたパージ量以上と推定された場合に、前記内燃機関の運転状態を前記燃費最適運転状態とすることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動力源の運転状態を制御するハイブリッド車両の制御装置に関し、特に、蒸発燃料をキャニスタに吸着させるハイブリッド車両の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、内燃機関（以下、エンジンという）の燃料として使用されるガソリンは、揮発性があるため、燃料タンク内の圧力や温度等により蒸発する。このように蒸発されたガソリン、いわゆるエバポガス（以下、蒸発燃料という）は、車外に排出されることを防ぐため、キャニスタに吸着される。キャニスタは、燃料タンク内で発生した蒸発燃料を脱離可能に吸着する。
【０００３】
ハイブリッド車両は、キャニスタに吸着された蒸発燃料を、エンジンが稼働されたときに、吸気系に循環させ、燃焼させる。すなわち、ハイブリッド車両は、キャニスタに吸着された蒸発燃料を、エンジンの吸気管内に発生する負圧により、吸気管に放出・吸引（以下、パージという）させ、吸入空気とともにエンジンの燃焼室に導入し、燃焼させることにより、蒸発燃料の車外への放出を抑制するようにしている。
【０００４】
一方、ハイブリッド車両では、アイドルストップやモータ走行によりエンジンを停止して燃料消費量を抑制するという構成になっているため、キャニスタに吸着された蒸発燃料をパージして燃焼させる頻度が小さくなり、キャニスタに蒸発燃料が溜まって、キャニスタの性能が低下してしまう。
【０００５】
これに対し、エンジンの運転時間を延長してパージを行うことにより、キャニスタの性能を維持するハイブリッド車両の制御装置が知られている。このハイブリッド車両の制御装置は、例えば、バッテリの充電のためエンジンを駆動し、バッテリの充電が完了した後も蒸発燃料のパージ量が所定量となるまでエンジンの運転を継続するものである。
【０００６】
また、エンジンを停止させたままバッテリからの給電により生じる電気モータの駆動力のみで走行する電気走行モードと、バッテリに充電するための発電用の駆動力および走行用の駆動力の少なくとも一方を発生させるためにエンジンを作動させ得るハイブリッド走行モードと、を選択し得るように構成し、燃費の悪化を低減させるハイブリッド車両の制御装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
このハイブリッド車両の制御装置においては、電気走行モードとハイブリッド走行モードとを選択し得るように構成し、バッテリの残容量、およびキャニスタの燃料吸着量に基づいて、電気走行モードおよびハイブリッド走行モードのいずれか一方を選択し、ハイブリッド走行モードが選択されている場合に、キャニスタの燃料吸着量に基づいて、エンジンの作動の要否を判断するものである。
【０００８】
これにより、バッテリの残容量が多くキャニスタの燃料吸着量が少ない場合には、電気走行モードを選択し、バッテリの残容量が少ない場合や、キャニスタの燃料吸着量が多い場合に、ハイブリッド走行モードを選択する。したがって、電気走行モードでは、エンジンが停止しているので燃費が良好であり、ハイブリッド走行モードでは、エンジンをバッテリへの充電用、または走行のための駆動力発生用に作動させることができるため、キャニスタの燃焼吸着量が多い場合にエンジンを作動させても、燃料を無駄にすることを防止するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００８−３０７９１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、このような従来のハイブリッド車両の制御装置においては、エンジンの作動効率を高めるため、エンジンを作動させる際に、エンジン回転数に対してエンジントルクが最大となるように作動させるため、吸気管内の負圧が小さく、キャニスタに吸着された蒸発燃料を充分に排気管内にパージすることができず、キャニスタから蒸発燃料をあまり脱離させられず、キャニスタの性能を充分に復帰させることができないという問題があった。
【００１１】
本発明は、このような従来の問題を解決するためになされたもので、キャニスタから蒸発燃料をパージする際に、吸気管内の負圧を充分に確保し、また、負圧確保を行う期間を限定して、キャニスタの性能を保ちつつ、燃費も向上させることができるハイブリッド車両の制御装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係るハイブリッド車両の制御装置は、上記課題を解決するため、（１）内燃機関および電動機の運転状態を制御する動力源制御手段と、前記内燃機関で燃焼される燃料を貯留する燃料タンクと、前記燃料タンク内で発生した蒸発燃料を脱離可能に吸着するキャニスタと、前記キャニスタに吸着した蒸発燃料の吸着量を推定する吸着推定手段と、前記キャニスタから脱離した蒸発燃料を前記内燃機関の吸気通路に導いて前記蒸発燃料を吸引するパージ通路と、前記キャニスタから脱離して前記吸気通路に吸引された前記蒸発燃料のパージ量を推定するパージ量推定手段と、を備え、前記内燃機機関の運転状態は、前記キャニスタに吸着された前記蒸発燃料を前記吸気通路に負圧を与えて前記パージ通路を介して吸引することにより前記内燃機関で燃焼させるパージ運転状態と、前記パージ運転状態よりも燃費のよい燃費最適運転状態と、を有し、前記動力源制御手段は、前記吸着推定手段により推定された前記蒸発燃料の吸着量が予め定められた吸着量以上と推定された場合に、前記内燃機関の運転状態を前記パージ運転状態とし、前記パージ量推定手段により推定された前記蒸発燃料のパージ量が予め定められたパージ量以上と推定された場合に、前記内燃機関の運転状態を前記燃費最適運転状態とすることを特徴とした構成を有している。
【００１３】
この構成により、吸着推定手段により推定されたキャニスタへの蒸発燃料の吸着量が予め定められた吸着量以上と推定された場合に、内燃機関の運転状態をパージ運転状態とし、パージ量推定手段により推定されたキャニスタからの蒸発燃料のパージ量が予め定められたパージ量以上と推定された場合に、内燃機関の運転状態を燃費最適運転状態とするので、蒸発燃料の吸着量が多い場合には、吸気通路の負圧が大きく、キャニスタから蒸発燃料が充分にパージされ、キャニスタから充分に蒸発燃料がパージされた場合には、内燃機関の燃費を最適とすることができ、キャニスタの性能を保ちつつ、燃費も向上させることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、キャニスタから蒸発燃料をパージする際に、吸気通路内の負圧を充分に確保し、また、負圧確保を行う期間を限定して、キャニスタの性能を保ちつつ、燃費も向上させることができるハイブリッド車両の制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態における制御装置を備えたハイブリッド車両を示す概略ブロック構成図である。
【図２】本発明の実施の形態におけるエンジンの構成を示す概略ブロック構成図である。
【図３】本発明の実施の形態におけるエンジンの運転状態別のエンジン回転数とエンジントルクとの関係を示したグラフである。
【図４】本発明の実施の形態におけるハイブリッド車両のエンジン運転状態を示すタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。  
まず、本発明の実施の形態における制御装置を備えたハイブリッド車両の構成について、図１に示すハイブリッド車両の概略ブロック構成図、および、図２に示すエンジンの概略ブロック構成図を参照して、説明する。
【００１７】
図１に示すように、本実施の形態におけるハイブリッド車両１１は、内燃機関であるエンジン１２と、エンジン１２から出力された動力を駆動軸としてのドライブシャフト１３を介して駆動輪１４Ｌ、１４Ｒに伝達する動力伝達装置１５と、ハイブリッド車両１１全体を制御するハイブリッド用電子制御ユニット１００と、を備えている。
【００１８】
エンジン１２は、ガソリンあるいは軽油等の炭化水素系の燃料と空気との混合気を、後述する燃焼室２１４（図２参照）内で燃焼させることによって動力を出力する公知の動力装置により構成されている。エンジン１２は、燃焼室２１４内で混合気の吸気、燃焼および排気を断続的に繰り返すことによりシリンダブロック２１１内のピストン２１３（図２参照）を往復動させ、ピストン２１３と動力伝達可能に連結されたクランクシャフト１９を回転させることにより、動力伝達装置１５にトルクを伝達するようになっている。また、エンジン１２は、エンジン１２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）１０１によって燃料噴射制御や点火制御、吸入空気量調節制御等の運転制御が行われるようになっている。
【００１９】
エンジンＥＣＵ１０１は、ハイブリッド用電子制御ユニット１００と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット１００から入力される制御信号によりエンジン１２を運転制御するとともに必要に応じてエンジン１２の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット１００に出力するようになっている。
【００２０】
動力伝達装置１５は、モータジェネレータＭＧ１と、モータジェネレータＭＧ２と、モータジェネレータＭＧ２のロータシャフト３６に接続される変速機１７と、エンジン１２およびモータジェネレータＭＧ１の間で動力分配を行う動力分配機構１８と、を備えている。
【００２１】
動力分配機構１８は、エンジン１２のクランクシャフト１９に軸中心を貫通された中空のサンギヤ軸２０に結合されたサンギヤ２１と、サンギヤ２１と中心軸を同一とするリングギヤ２２と、サンギヤ２１とリングギヤ２２との間に配置され、サンギヤ２１の外周を自転しながら公転する複数のピニオンギヤ２３と、クランクシャフト１９の端部にダンパ２４を介して結合された入力軸２６と、を備えている。また、動力分配機構１８は、各ピニオンギヤ２３の回転軸を支持するキャリア２５を備えており、サンギヤ２１、リングギヤ２２およびキャリア２５を回転要素として差動作用を行う遊星歯車機構を構成している。
【００２２】
この動力分配機構１８により、モータジェネレータＭＧ１は、発電機および電動機として機能する。すなわち、キャリア２５から入力されるエンジン１２からの動力を、サンギヤ２１側と、リングギヤ２２側と、にそのギヤ比に応じて分配するとき、モータジェネレータＭＧ１が発電機として機能するようになっている。また、モータジェネレータＭＧ１が電動機として機能するときには、キャリア２５から入力されるエンジン１２からの動力と、サンギヤ２１から入力されるモータジェネレータＭＧ１からの動力と、を統合してリングギヤ２２側に出力するようになっている。
【００２３】
また、モータジェネレータＭＧ１は、回転磁界を形成するステータ２８と、ステータ２８の内部に配置され、複数個の永久磁石が埋め込まれているロータ２９と、を備えており、ステータ２８は、ステータコアおよびステータコアに巻回される三相コイルを備えている。
【００２４】
ロータ２９は、動力分配機構１８のサンギヤ２１と一体的に回転するサンギヤ軸２０に結合されており、ステータ２８のステータコアは、例えば、電磁鋼板の薄板を積層して形成され、本体ケース５１の内周部に固定されている。したがって、モータジェネレータＭＧ１は本体ケース５１に収納されている。
【００２５】
このように構成されるモータジェネレータＭＧ１は、ロータ２９に埋め込まれた永久磁石による磁界と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２９を回転駆動する電動機として動作するようになっている。また、モータジェネレータＭＧ１は、永久磁石による磁界とロータ２９の回転との相互作用により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ようになっている。
【００２６】
また、モータジェネレータＭＧ２は、回転磁界を形成するステータ３２と、ステータ３２の内部に配置され複数個の永久磁石が埋め込まれたロータ３３と、を備えており、ステータ３２は、ステータコアおよびステータコアに巻回される三相コイルを備えている。
【００２７】
ロータ３３のロータシャフト３６は、変速機１７に接続されており、ステータ３２のステータコアは、例えば、電磁鋼板の薄板を積層して形成され、本体ケース５１の内周部に固定されている。したがって、モータジェネレータＭＧ２は本体ケース５１に収納されている。
【００２８】
モータジェネレータＭＧ２は、永久磁石による磁界とロータ３３の回転との相互作用によって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ようになっており、モータジェネレータＭＧ２は、永久磁石による磁界と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３３を回転駆動する電動機として動作するようになっている。
【００２９】
また、変速機１７は、キャリア３８が動力伝達装置１５の本体ケース５１に固定された構造により変速を行うようになっている。具体的には、変速機１７は、ロータシャフト３６に結合されたサンギヤ３７と、動力分配機構１８のリングギヤ２２と一体的に回転するリングギヤ３９と、リングギヤ３９およびサンギヤ３７に噛合し、サンギヤ３７の回転をリングギヤ３９に伝達するピニオンギヤ４０と、ピニオンギヤ４０を回転自在に支持する支持軸を有するキャリア３８と、を備えている。また、変速機１７は、サンギヤ３７、リングギヤ３９およびキャリア３８を回転要素として差動作用を行う遊星歯車機構を構成している。
【００３０】
さらに、変速機１７のリングギヤ３９および動力分配機構１８のリングギヤ２２には、カウンタドライブギヤ５２が一体回転するように設けられている。カウンタドライブギヤ５２は、ギヤ機構５６に接続され、ギヤ機構５６は、デファレンシャルギヤ５７に接続されている。カウンタドライブギヤ５２に出力された動力は、カウンタドライブギヤ５２からギヤ機構５６を介して、デファレンシャルギヤ５７に伝達されるようになっている。
【００３１】
デファレンシャルギヤ５７は、ドライブシャフト１３に接続され、ドライブシャフト１３は、駆動輪１４Ｌ、１４Ｒに接続されている。デファレンシャルギヤ５７に伝達された動力は、ドライブシャフト１３を介して、駆動輪１４Ｌ、１４Ｒに出力するようになっている。
【００３２】
また、モータジェネレータＭＧ１およびモータジェネレータＭＧ２は、インバータ６１およびインバータ６２を介してバッテリ６３との間で電力のやりとりを行うようになっている。
【００３３】
インバータ６１およびインバータ６２とバッテリ６３とを接続する電力ライン６４は、インバータ６１およびインバータ６２が共用する正極母線および負極母線として構成されており、モータジェネレータＭＧ１、ＭＧ２の何れかで発電される電力を他のモータジェネレータで消費することができるようになっている。
【００３４】
したがって、バッテリ６３は、モータジェネレータＭＧ１およびモータジェネレータＭＧ２の何れかから生じた電力や不足する電力により充放電されることになる。なお、モータジェネレータＭＧ１およびモータジェネレータＭＧ２により電力収支のバランスをとるものとすれば、バッテリ６３は充放電されない。
【００３５】
また、モータジェネレータＭＧ１およびモータジェネレータＭＧ２は、何れもモータ用電子制御ユニット（以下、モータＥＣＵという）１０２により駆動制御されるようになっている。
【００３６】
モータＥＣＵ１０２には、モータジェネレータＭＧ１およびモータジェネレータＭＧ２を駆動制御するために必要な信号、例えば、モータジェネレータＭＧ１およびモータジェネレータＭＧ２の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ１１１および回転位置検出センサ１１２から入力される信号や図示しない電流センサにより検出されるモータジェネレータＭＧ１およびモータジェネレータＭＧ２に印加される相電流等が入力されており、モータＥＣＵ１０２からは、インバータ６１およびインバータ６２へのスイッチング制御信号が出力されるようになっている。
【００３７】
モータＥＣＵ１０２は、ハイブリッド用電子制御ユニット１００と通信するようになっており、ハイブリッド用電子制御ユニット１００から入力される制御信号に応じてインバータ６１およびインバータ６２を駆動制御することにより、モータジェネレータＭＧ１およびモータジェネレータＭＧ２を駆動制御する。また、モータＥＣＵ１０２は、必要に応じてモータジェネレータＭＧ１およびモータジェネレータＭＧ２の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット１００に出力するようになっている。
【００３８】
バッテリ６３は、バッテリ用電子制御ユニット（以下、バッテリＥＣＵという）１０３によって管理されており、バッテリＥＣＵ１０３には、バッテリ６３を管理するのに必要な信号、例えば、バッテリ６３の端子間に設置された図示しない電圧センサからの端子間電圧、バッテリ６３の出力端子に接続された電力ライン６４に取り付けられた図示しない電流センサからの充放電電流、バッテリ６３に取り付けられた図示しない温度センサからの電池温度等が入力されており、必要に応じてバッテリ６３の状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット１００に出力するようになっている。なお、バッテリＥＣＵ１０３にあっては、バッテリ６３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残容量（ＳＯＣ：State of charge）も演算している。
【００３９】
一方、図１に示すように、ハイブリッド用電子制御ユニット１００は、ＣＰＵ（Central processing unit）１００ａを中心とするマイクロプロセッサから構成されており、ＣＰＵ１００ａの他に処理プログラム等を記憶するＲＯＭ（Read only memory）１００ｂと、一時的にデータを記憶するＲＡＭ（Random access memory）１００ｃと、図示しない入出力ポートおよび通信ポートと、を備え、ハイブリッド車両１１の制御を統括するようになっている。
【００４０】
ハイブリッド用電子制御ユニット１００には、イグニッションスイッチ（ＩＧ）１１３からのイグニッション信号Ｉｇ、ドライバーにより手動操作されるシフトレバー９１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ１１４からのシフトポジション信号ＳＰ、ドライバーにより踏み込まれるアクセルペダル９２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１１５からのアクセル開度信号Ａｃｃ、ブレーキペダル９３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１１６からのブレーキペダルポジション信号ＢＰ、車速センサ１１７からの車速信号Ｖ等が、それぞれ入力ポートを介して入力されるようになっている。
【００４１】
なお、ハイブリッド用電子制御ユニット１００は、前述したように、エンジンＥＣＵ１０１やモータＥＣＵ１０２、バッテリＥＣＵ１０３と通信ポートを介して接続されており、エンジンＥＣＵ１０１やモータＥＣＵ１０２、バッテリＥＣＵ１０３と各種制御信号やデータのやりとりを行うようになっている。
【００４２】
次に、エンジン１２のシリンダ周辺の詳細な構成について、説明する。  
図２に示すように、エンジン１２は、複数の気筒からなる燃焼部２１０と、燃焼部２１０に燃料を供給する燃料供給部２２０と、空気等の気体を燃焼部２１０に供給する吸気部２３０と、燃焼部２１０における混合気の燃焼によって生成した排気ガスを車外へ排出する排気部２４０と、蒸発した燃料を燃焼部２１０に供給できるように処理する蒸発燃料処理部２５０と、を備えている。
【００４３】
燃焼部２１０は、シリンダブロック２１１と、シリンダブロック２１１の上部に固定されたシリンダヘッド２１２と、シリンダブロック２１１とシリンダヘッド２１２とにより形成された空間に往復動可能に収容されたピストン２１３と、を備えている。また、シリンダブロック２１１とシリンダヘッド２１２とピストン２１３とによって、燃焼室２１４が形成されている。
【００４４】
シリンダブロック２１１には、冷却水の流路を形成し、流れている冷却水とシリンダブロック２１１との温度差を利用してシリンダブロック２１１を冷却するためのウォータジャケット２１１ｗが設けられている。
【００４５】
シリンダヘッド２１２には、空気を燃焼室２１４へ導入するための吸気弁２１５と、排気ガスを排気部２４０へ排出するための排気弁２１６と、燃焼室２１４内の混合気に点火するための点火プラグ２１７と、が設けられている。
【００４６】
また、後述する吸気管２３１には、燃料を噴射するためのインジェクタ２１８が設けられており、吸気弁２１５が開かれることにより、上記混合気が燃焼室２１４内へ導入されるようになっている。
【００４７】
ピストン２１３は、クランクシャフト１９に動力伝達可能に連結されており、燃料の燃焼によって往復動し、この往復動をクランクシャフト１９に伝達するようになっている。
【００４８】
吸気弁２１５および排気弁２１６は、クランクシャフト１９とタイミングベルトを介して連結しており、クランクシャフト１９の回転に伴い、所望のタイミングで開閉を行うようになっている。
【００４９】
点火プラグ２１７は、プラチナやイリジウム合金の電極を有する公知の点火プラグである。点火プラグ２１７は、エンジンＥＣＵ１０１によって所望のタイミングで上記電極に通電されて放電を発生させることにより、燃焼室２１４内に噴射された燃料に、所望のタイミングで点火するようになっている。
【００５０】
インジェクタ２１８は、図示しないソレノイドコイルおよびニードルバルブを有しており、エンジンＥＣＵ１０１によってソレノイドコイルに所望のタイミングで通電されるとニードルバルブを開くように構成されている。インジェクタ２１８は、ニードルバルブを開くことによって、吸気管２３１から燃焼室２１４内に所望のタイミングで燃料を噴射するようになっている。
【００５１】
燃焼部２１０は、図示しない他の３個の燃焼部２１０を含めて直列４気筒のエンジン１２を構成しているが、エンジン１２は、直列４気筒のものに限られず、単気筒または任意に気筒配列された多気筒であってもよい。
【００５２】
燃料供給部２２０は、燃料を貯留するための燃料タンク２２１と、燃料をインジェクタ２１８に圧送するための燃料ポンプ２２２と、圧送される燃料の圧力を調整する圧力レギュレータ２２３と、燃料タンク２２１とインジェクタ２１８とを連結させる燃料圧送用の燃料供給管２２４と、を備えている。
【００５３】
燃料タンク２２１は、ガソリンあるいは軽油等の炭化水素系の燃料を貯留するためのものであり、内部に防錆処理が施された鉄製または樹脂製の公知の燃料タンクである。燃料タンク２２１は、車外と連通する給油口２２１ａを有しており、給油口２２１ａから燃料の供給を受けるようになっている。なお、燃料タンク２２１は、燃料に含まれる異物を取り除くための燃料フィルターを内蔵するものであってもよい。
【００５４】
また、給油口２２１ａには、給油口開閉センサ１２０が取り付けられている。この給油口開閉センサ１２０は、給油口２２１ａの開閉を検出するものであり、給油口２２１ａの開閉検出信号を、ハイブリッド用電子制御ユニット１００に出力するようになっている。
【００５５】
ここで、本実施の形態においては、給油口２２１ａが開口されることにより、給油が行われ、燃料タンク２２１内の圧力が上昇し、蒸発燃料（エバポガスともいう）が後述するキャニスタ２５１に吸着されて、キャニスタ２５１に所定量の蒸発燃料が吸着されたものとする。したがって、給油口開閉センサ１２０は、給油口２２１ａの開口を検出することにより、キャニスタ２５１に吸着した蒸発燃料の吸着量が予め定められた吸着量以上となったと推定するようになっている。
【００５６】
燃料ポンプ２２２は、ポンプケース内に設けたインペラの回転によって燃料を圧送する公知の電動ポンプである。燃料ポンプ２２２は、この構成により、インジェクタ２１８に対して予め定められた圧力で燃料を圧送するように構成されており、エンジンＥＣＵ１０１によって制御されるようになっている。なお、燃料ポンプ２２２は、燃料タンク２２１の内部に収納されるものであってもよい。
【００５７】
圧力レギュレータ２２３は、燃料ポンプ２２２によりインジェクタ２１８に圧送される燃料の圧力を、所望の圧力に調整するようになっている。これにより、インジェクタ２１８は、燃料ポンプ２２２によって所望の燃料の圧力がかけられているので、エンジンＥＣＵ１０１に制御されることによって開弁すると、開弁時間に応じた体積の燃料を吸気管２３１から燃焼室２１４に噴射することができる。
【００５８】
吸気部２３０は、図示しないエアクリーナを通過して車外から流入した空気を燃焼室２１４に導入するための吸気通路である吸気管２３１と、空気の流量を調整するためのスロットルバルブ２３２と、を備えている。
【００５９】
スロットルバルブ２３２は、薄い円板状の弁体の中央にシャフトを備えて構成されており、このシャフトが図示しないスロットルバルブアクチュエータによって回動させられることによって弁体が回動し、吸気管２３１における空気の流量を変更するようなっている。
【００６０】
また、スロットルバルブ２３２の開度は、スロットルバルブ開度センサ１２１によって検出され、スロットルバルブ２３２の開度を表す検出信号がスロットルバルブ開度センサ１２１によってエンジンＥＣＵ１０１に入力されるようになっている。なお、スロットルバルブ２３２の開度は、エンジンＥＣＵ１０１により、アクセルペダルポジションセンサ１１５からのアクセル開度信号Ａｃｃに基づいて、予め記憶されたスロットル開度制御マップにより求められたスロットル開度θｔｈとなるように制御される。また、スロットル開度制御マップは、運転状態によって切り替えられる。
【００６１】
排気部２４０は、排気弁２１６を介して燃焼室２１４と連通する排気管２４１と、排気管２４１に設けられ、排気ガスを浄化処理するための触媒コンバータ２４２と、を備えている。
【００６２】
触媒コンバータ２４２は、排気ガスに含まれる未燃炭化水素（ＨＣ）、一酸化炭素（ＣＯ）および窒素酸化物（ＮＯｘ）といった有害物質を効率的に除去することができる三元触媒を備えたものであり、好ましくはＮＯｘ含有率の高い排気ガスからでも、ＮＯｘを効率的に除去する機能を有するものが用いられる。
【００６３】
蒸発燃料処理部２５０は、燃料タンク２２１内の蒸発燃料を吸着させるためのキャニスタ２５１と、キャニスタ２５１と燃料タンク２２１とを連通するタンク側通路２５２と、キャニスタ２５１と吸気管２３１とを連通するパージ通路２５３と、パージ通路２５３に設けられたパージバルブ２５４と、を備えている。
【００６４】
キャニスタ２５１は、大気と連通する大気開放管２５５を有し、蒸発燃料を一時的に吸着させるための活性炭等の吸着材が充填されている。パージバルブ２５４は、エンジンＥＣＵ１０１の制御信号にしたがって、パージ通路２５３をキャニスタ２５１および吸気管２３１の連通状態または非連通状態に切り替えるようになっている。
【００６５】
蒸発燃料処理部２５０は、このような構成により、燃料タンク２２１内の燃料が使用されると、大気開放管２５５からタンク側通路２５２を介して燃料タンク２２１内の空気が供給され、燃料タンク２２１内の圧力が低下することを防止している。また、燃料タンク２２１内の蒸発燃料は、給油等により所定の圧力を超えると、タンク側通路２５２を介してキャニスタ２５１に導入され、吸着材に吸着される。
【００６６】
キャニスタ２５１の吸着材に吸着された蒸発燃料は、パージバルブ２５４が開弁され、吸気管２３１内の圧力が負圧となると、キャニスタ２５１からパージ通路２５３を介して吸気管２３１に供給される。吸気管２３１に供給される蒸発燃料の流量は、パージバルブ２５４の開度等によって定まる。また、吸気管２３１内の負圧は、エンジン１２におけるピストン２１３の往復動、吸気弁２１５の開閉タイミング、スロットルバルブ２３２の開度等によって発生する。
【００６７】
ここで、吸気管２３１内の負圧発生について、説明する。図３は、エンジンの運転状態におけるエンジン回転数とエンジントルクとの関係を示したグラフである。
【００６８】
図３に示すように、エンジン１２は、燃費最適運転状態で作動させると、実線に示す燃費最適動作線のようにエンジン回転数に対して、最もエンジントルクが高くなるように動作する。一方、エンジン１２は、パージ運転状態で作動させると、破線に示す負圧確保動作線のようにエンジン回転数に対して、燃費最適動作線よりもエンジントルクが低くなるように動作する。ここで、負圧確保動作線で動作している方が、燃費最適動作線で動作している場合よりも、吸気管２３１内の負圧は大きくなる。
【００６９】
ここで、ハイブリッド車両１１のハイブリッド用電子制御ユニット１００は、エンジン１２とモータジェネレータＭＧ１およびモータジェネレータＭＧ２とを協調して動作させるので、常に燃費最適運転状態とすることができるが、意図的にパージ運転状態とすることにより、吸気管２３１内の負圧を大きくすることができる。
【００７０】
以下、本発明の実施の形態に係るハイブリッド車両１１の特徴的な構成について説明する。
【００７１】
燃料タンク２２１は、エンジン１２の燃焼室２１４で燃焼される燃料を貯留するようになっている。キャニスタ２５１は、燃料タンク２２１内で発生した蒸発燃料を脱離可能に吸着するようになっている。パージ通路２５３は、キャニスタ２５１から脱離した蒸発燃料を吸気管２３１に導いて蒸発燃料を吸引するようになっている。
【００７２】
給油口開閉センサ１２０は、キャニスタ２５１に吸着した蒸発燃料の吸着量を推定するようになっている。すなわち、給油口開閉センサ１２０は、本発明における吸着推定手段を構成している。
【００７３】
ハイブリッド用電子制御ユニット１００は、エンジンＥＣＵ１０１を制御して、エンジン１２を複数の運転状態から運転状態を選択して、作動させるようになっている。エンジン１２の運転状態には、吸気管２３１に負圧を与え、キャニスタ２５１に吸着された蒸発燃料を、パージ通路２５３を介して吸引してエンジン１２の燃焼室２１４で燃焼させるパージ運転状態と、パージ運転状態よりも燃費のよい燃費最適運転状態と、を有している。
【００７４】
また、ハイブリッド用電子制御ユニット１００は、キャニスタ２５１から脱離して吸気管２３１に吸引された蒸発燃料のパージ量を推定するようになっている。すなわち、ハイブリッド用電子制御ユニット１００は、パージ量推定手段を構成している。
【００７５】
また、ハイブリッド用電子制御ユニット１００は、エンジン１２、モータジェネレータＭＧ１およびモータジェネレータＭＧ２の運転状態を制御するようになっている。さらに、ハイブリッド用電子制御ユニット１００は、給油口開閉センサ１２０により推定された蒸発燃料の吸着量が予め定められた吸着量以上と推定された場合に、エンジン１２の運転状態をパージ運転状態とし、推定した蒸発燃料のパージ量が予め定められたパージ終了しきい値以上と推定した場合に、エンジン１２の運転状態を燃費最適運転状態とするようになっている。すなわち、ハイブリッド用電子制御ユニット１００は、動力源制御手段を構成している。
【００７６】
次に、図４に本発明の実施の形態におけるハイブリッド車両のエンジン運転状態のタイミングチャートを示し、動作について説明する。
【００７７】
図４に示すように、ハイブリッド用電子制御ユニット１００のＣＰＵ１００ａは、給油口開閉センサ１２０により、給油口２２１ａの開口が検出されると、キャニスタ２５１に所定量の蒸発燃料が吸着されたものと判定する。ハイブリッド用電子制御ユニット１００のＣＰＵ１００ａは、このキャニスタ２５１に所定量の蒸発燃料が吸着されたものと判定すること（以下、キャニスタ付着判定という）により、エンジンＥＣＵ１０１を制御してエンジン１２の運転状態をパージ運転状態とする。また、ハイブリッド用電子制御ユニット１００のＣＰＵ１００ａは、キャニスタ付着判定により、パージ量の積算値（以下、積算パージ量という）を、クリア（積算パージ量を０）する。
【００７８】
次いで、ハイブリッド用電子制御ユニット１００のＣＰＵ１００ａは、エンジン１２のパージ運転状態を継続し、積算パージ量を監視する。この積算パージ量は、パージ流量を積算していくことにより求める。パージ流量は、パージバルブ２５４の開度、エンジン回転数およびスロットル開度から推定する。
【００７９】
ハイブリッド用電子制御ユニット１００のＣＰＵ１００ａは、積算パージ量が予め定められたパージ終了しきい値以上となった場合に、エンジンＥＣＵ１０１を制御して、エンジン１２の運転状態を燃費最適運転状態とする。
【００８０】
以後、ハイブリッド用電子制御ユニット１００のＣＰＵ１００ａは、給油口開閉センサ１２０により、給油口２２１ａの開口が検出されるまで、エンジン１２の運転状態を燃費最適運転状態で動作させる。
【００８１】
ハイブリッド用電子制御ユニット１００のＣＰＵ１００ａは、給油口開閉センサ１２０により、給油口２２１ａの開口が検出されると、キャニスタ２５１に所定量の蒸発燃料が吸着されたものと判定し、エンジンＥＣＵ１０１を制御してエンジン１２の運転状態をパージ運転状態として、上記処理を繰り返す。
【００８２】
以上のように、本実施の形態におけるハイブリッド車両の制御装置は、給油口開閉センサ１２０による燃料タンク２２１の給油口２２１ａの開口検出により、キャニスタ２５１への蒸発燃料の吸着量が予め定められた吸着量以上と推定し、エンジン１２の運転状態をパージ運転状態とし、積算パージ量がパージ終了しきい値以上となった場合に、エンジン１２の運転状態を燃費最適運転状態とするので、キャニスタ２５１への蒸発燃料の吸着量が多い場合には、吸気管２３１の負圧が大きく、キャニスタ２５１から蒸発燃料が充分にパージされ、キャニスタ２５１から充分に蒸発燃料がパージされた場合には、エンジン１２の燃費を最適とすることができ、キャニスタ２５１の性能を保ちつつ、燃費も向上させることができる。
【００８３】
なお、上述した実施の形態においては、キャニスタ２５１への蒸発燃料の吸着量の推定を、給油口開閉センサ１２０による燃料タンク２２１の給油口２２１ａの開口検出のみにより推定するようにしているが、これに限らず、他のセンサの検出値等を考慮に入れるようにしてもよい。例えば、温度センサを設け、燃料タンク２２１内の燃料の蒸発や蒸発燃料の膨張量を考慮に入れたり、既存の燃料残量センサから残燃料量の検出値から、残燃料量が増加しない場合には、燃料タンク２２１の給油口２２１ａの開口を検出しても、キャニスタ２５１への蒸発燃料の吸着量の増加を推定しないようにしてもよい。この場合も上述したハイブリッド車両の制御装置と同様の効果が得られるとともに、検出精度の向上が得られる。
【００８４】
また、上述した実施の形態においては、燃料タンク２２１の給油口２２１ａの開口検出を、給油口開閉センサ１２０によって検出するようにしているが、これに限らず、運転席にある給油口開口スイッチのオン検出、燃料残量センサから残燃料量の増加検出、あるいは、上記それぞれのセンサを組み合わせて使用するようにしてもよい。この場合も上述したハイブリッド車両の制御装置と同様の効果、または、検出精度の向上が得られる。
【００８５】
さらに、上述した実施の形態においては、ハイブリッド用電子制御ユニット１００、エンジンＥＣＵ１０１、モータＥＣＵ１０２およびバッテリＥＣＵ１０３をそれぞれ独立した別ＥＣＵとして説明したが、これに限らず、１つのＥＣＵによって構成されるものであってもよい。
【００８６】
以上説明したように、本発明に係るハイブリッド車両の制御装置は、キャニスタから蒸発燃料をパージする際に、吸気通路内の負圧を充分に確保し、また、負圧確保を行う期間を限定して、キャニスタの性能を保ちつつ、燃費も向上させることができるという効果を有し、蒸発燃料をキャニスタに吸着させるハイブリッド車両の制御装置等として有用である。
【符号の説明】
【００８７】
１１  ハイブリッド車両
１２  エンジン（内燃機関）
１３  ドライブシャフト
１４Ｌ、１４Ｒ  駆動輪
１９  クランクシャフト
６３  バッテリ
１００  ハイブリッド用電子制御ユニット（動力源制御手段、パージ量推定手段）
１０１  エンジンＥＣＵ
１０２  モータＥＣＵ
１２０  給油口開閉センサ（吸着推定手段）
１２１  スロットルバルブ開度センサ
２１０  燃焼部
２１３  ピストン
２１４  燃焼室
２１５  吸気弁
２１６  排気弁
２１７  点火プラグ
２１８  インジェクタ
２２０  燃料供給部
２２１  燃料タンク
２２１ａ  給油口
２２２  燃料ポンプ
２２３  圧力レギュレータ
２２４  燃料供給管
２３０  吸気部
２３１  吸気管（吸気通路）
２３２  スロットルバルブ
２４０  排気部
２５０  蒸発燃料処理部
２５１  キャニスタ
２５２  タンク側通路
２５３  パージ通路
２５４  パージバルブ
２５５  大気開放管
ＭＧ１、ＭＧ２  モータジェネレータ（電動機）
【図１】
2011105040.tif 000003
【図２】
2011105040.tif 000004
【図３】
2011105040.tif 000005
【図４】
2011105040.tif 000006