特開 2023-139331 車両の制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023139331

(43)【公開日】2023-10-04

(54)【発明の名称】車両の制御装置

(51)【国際特許分類】

   F02D 45/00 20060101AFI20230927BHJP

   F02D 41/04 20060101ALI20230927BHJP

   B60K 6/46 20071001ALI20230927BHJP

   B60W 20/16 20160101ALI20230927BHJP

   B60W 10/08 20060101ALI20230927BHJP

【ＦＩ】

F02D45/00 369

F02D41/04 ZHV

B60K6/46

B60W20/16

B60W10/08 900

【審査請求】未請求

【請求項の数】2

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022044802

(22)【出願日】2022-03-22

(71)【出願人】

【識別番号】000002967

【氏名又は名称】ダイハツ工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100085338

【弁理士】

【氏名又は名称】赤澤 一博

(74)【代理人】

【識別番号】100148910

【弁理士】

【氏名又は名称】宮澤 岳志

(72)【発明者】

【氏名】浅野 俊雄

(72)【発明者】

【氏名】武田 大輝

【テーマコード（参考）】

3D202

3G301

3G384

【Ｆターム（参考）】

3D202AA07

3D202BB09

3D202BB11

3D202CC46

3D202DD01

3D202DD05

3D202DD18

3D202DD21

3D202DD22

3D202DD45

3G301JA21

3G301MA11

3G301NE06

3G301PB09Z

3G384AA28

3G384BA13

3G384BA14

3G384BA31

3G384DA14

3G384EB02

3G384EB10

3G384FA24Z

(57)【要約】

【課題】キャニスタから燃料蒸気を放出させるパージ処理の機会を十分に確保し、また燃料の浪費を避ける。
【解決手段】燃料タンクで発生する燃料蒸気をキャニスタに捕捉しその燃料蒸気を含むパージガスをキャニスタから吸気通路に適時放出する燃料蒸発ガス排出抑制装置が付帯した内燃機関が搭載されている車両を制御するものであり、内燃機関の運転中にその運転を停止するべき条件が成立したとき、キャニスタに捕捉しており吸気通路に流入することになるパージガスに含まれる燃料の濃度がある限度を超えて高くなると考えられる場合には、それ以前と比較してエンジン回転数を低下させまたはインジェクタからの燃料噴射量を低減した上で、内燃機関の運転を停止せず続行する車両の制御装置を構成した。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

燃料タンクで発生する燃料蒸気をキャニスタに捕捉し前記燃料蒸気を含むパージガスを前記キャニスタから吸気通路に適時放出する燃料蒸発ガス排出抑制装置が付帯した内燃機関が搭載されている車両において、
前記内燃機関の運転中にその運転を停止するべき条件が成立したとき、前記キャニスタに捕捉しており吸気通路に流入することになるパージガスに含まれる燃料の濃度が所定閾値以上に高くなると考えられる場合には、それ以前と比較してエンジン回転数を低下させまたはインジェクタからの燃料噴射量を低減した上で、前記内燃機関の運転を停止せず続行する車両の制御装置。

【請求項2】

内燃機関の運転を停止するべき前記条件が成立したとき、前記キャニスタに捕捉しており吸気通路に流入することになるパージガスに含まれる燃料の濃度が所定閾値以上に高くなると考えられる場合に、インジェクタからの燃料噴射を止め電動機により前記内燃機関を回転駆動することで、前記内燃機関の運転を停止せず続行する請求項１記載の車両の制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両に搭載される内燃機関の運転を制御する制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、内燃機関には、燃料タンク内で蒸発した燃料蒸気を捕捉する燃料蒸発ガス排出抑制装置が付設されている（例えば、下記特許文献１を参照）。普遍的な燃料蒸発ガス排出抑制装置は、チャコールキャニスタと呼称され、発生した燃料蒸気を、活性炭を充填したキャニスタに吸着させて捕捉し、適時その燃料蒸気を内燃機関の吸気通路に送出して吸気に混交し、気筒にて燃焼処理するものである。

【0003】

キャニスタには、燃料タンク内の燃料蒸気を回収するための回収路の他、大気に開放した大気導入路、及び当該キャニスタを内燃機関の吸気通路におけるスロットルバルブの下流に連通するパージガス流路が接続している。キャニスタに吸着した燃料蒸気をパージする処理では、パージガス流路上に設けた制御バルブを開弁し、スロットルバルブの下流で発生する吸気負圧を利用して、キャニスタに外気を取り入れながら燃料蒸気を吸気通路に引き込む。

【0004】

近時では、電動機及び内燃機関の二種の動力源を備えるハイブリッド車両が一定の普及を見ている。シリーズ方式のハイブリッド車両（例えば、下記特許文献２を参照）は、内燃機関が発電用モータジェネレータを駆動して発電を行い、発電した電力を蓄電装置、即ちリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池等のバッテリ及び／またはキャパシタに蓄えるとともに、走行用モータジェネレータに供給する。そして、走行用モータジェネレータによって車両の駆動輪を回転させて走行する。

【0005】

発電用モータジェネレータのみならず、走行用モータジェネレータもまた、回生制動により発電を行い、発電した電力を蓄電装置に蓄えることができる。蓄電装置の容量一杯まで既に電荷が蓄えられている場合には、回生制動により得られる電力を敢えて発電用モータジェネレータに供給し、これを電動機として作動させて内燃機関を回転駆動するモータリングを行うことで、余剰の電力を消費する。

【0006】

ハイブリッド車両では、内燃機関が燃料を燃焼させて回転駆動力を発生させるファイアリングを行わなくとも、走行用モータジェネレータが出力する回転駆動力により車両を走行させることが可能である。故に、車両の運用中であっても、内燃機関の回転を停止している状態が継続することがある。

【0007】

シリーズ方式のハイブリッド車両にあって、発電用モータジェネレータは、停止した内燃機関を始動する準備として内燃機関をモータリング即ちクランキングする役割を兼ねる。クランキング時には、蓄電装置から必要な電力の供給を受ける。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】特開２０１９－０４４６６９号公報

【特許文献2】特開２０２０－１５６１３４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

キャニスタに捕捉した燃料蒸気は、できるだけこまめにパージすることが望ましい。キャニスタに多量の燃料蒸気が貯留された状態で、制御バルブを開弁してパージ処理を実施すると、高濃度の燃料成分を含むパージガスが内燃機関の吸気通路に流れ込み、気筒に充填される混合気の空燃比が過リッチとなって、不当なエンジントルクの変動やエミッションの悪化を招く懸念が生じる。

【0010】

内燃機関の停止中は、キャニスタに吸着した燃料蒸気をパージできず、キャニスタに燃料蒸気が溜まってゆく。特に、ハイブリッド車両は、内燃機関を停止させたままで走行を続けることができるため、キャニスタのパージ処理を実施する機会が乏しくなり、上述の問題が顕在化する。

【0011】

以上の点に着目してなされた本発明は、キャニスタから燃料蒸気を放出させるパージ処理の機会を十分に確保し、また燃料の浪費を避けることを所期の目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0012】

本発明では、燃料タンクで発生する燃料蒸気をキャニスタに捕捉し前記燃料蒸気を含むパージガスを前記キャニスタから吸気通路に適時放出する燃料蒸発ガス排出抑制装置が付帯した内燃機関が搭載されている車両において、前記内燃機関の運転中にその運転を停止するべき条件が成立したとき、前記キャニスタに捕捉しており吸気通路に流入することになるパージガスに含まれる燃料の濃度が所定閾値以上に高くなると考えられる場合には、それ以前と比較してエンジン回転数を低下させまたはインジェクタからの燃料噴射量を低減した上で、前記内燃機関の運転を停止せず続行する車両の制御装置を構成した。

【0013】

なお、内燃機関の運転を停止するべき前記条件が成立したとき、前記キャニスタに捕捉しており吸気通路に流入することになるパージガスに含まれる燃料の濃度が所定閾値以上に高くなると考えられる場合に、インジェクタからの燃料噴射を止め電動機により前記内燃機関を回転駆動することで、前記内燃機関の運転を停止せず続行することがある。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、燃料蒸発ガス排出抑制装置のキャニスタに捕捉した燃料蒸気を放出させるパージ処理の機会を十分に確保できる。燃料の浪費も避けられる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の一実施形態におけるシリーズ方式のハイブリッド車両及び制御装置の概略構成を示す図。

【図2】同実施形態のハイブリッド車両に搭載される内燃機関の概要を示す図。

【図3】同実施形態のハイブリッド車両に搭載される走行用モータジェネレータの要求出力の区分を示す図。

【図4】同実施形態の制御装置がプログラムに従い実行する処理の手順例を示すフロー図。

【図5】同実施形態の制御装置が制御する内燃機関の運転条件を示す図。

【発明を実施するための形態】

【0016】

本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。図１に、本実施形態における車両の主要システムの概略構成を示す。本実施形態の車両は、二種類の動力源を搭載したハイブリッド車両である。内燃機関１と、内燃機関１により駆動されて発電を行う回転電機である発電用モータジェネレータ２と、発電用モータジェネレータ２が発電した電力を蓄える蓄電装置３と、発電用モータジェネレータ２及び／または蓄電装置３から電力の供給を受けて車両の駆動輪６２を駆動する回転電機である走行用モータジェネレータ４とを備えている。

【0017】

本ハイブリッド車両は、内燃機関１を発電にのみ使用するシリーズハイブリッド方式の電気自動車であり、車両の駆動輪６２には専ら走行用モータジェネレータ４から走行のための駆動力を供給する。内燃機関１と駆動輪６２との間は機械的に切り離されており、元来両者の間で回転駆動力の伝達がなされない。従って、内燃機関１は、走行用モータジェネレータ４及び駆動輪６２から完全に独立して回転し、また完全に独立して停止することが可能である。従って、イグニッションスイッチ（パワースイッチ、またはイグニッションキー）がＯＮに操作されている車両の運用中、運転者がアクセルペダルを踏むことで車両が走行可能な状態にあっても、蓄電装置３が十分な電荷を蓄え、かつブレーキブースタ１５が十分な負圧を蓄えている状況下では、燃料の燃焼を伴う内燃機関１の運転を実施しないことがある。

【0018】

内燃機関１の回転軸であるクランクシャフトは、発電用モータジェネレータ２の回転軸と歯車機構７を介して機械的に接続している（両者は常に接続しており、この接続が切り離されることはない。両者の間に断接切換可能なクラッチ等は存在しない）。そして、内燃機関１が出力する回転駆動力を発電用モータジェネレータ２に入力することで、発電用モータジェネレータ２が発電する。発電した電力は、蓄電装置３に充電し、及び／または、走行用モータジェネレータ４に供給する。また、発電用モータジェネレータ２は、自らが回転駆動力を発生させて内燃機関１のクランクシャフトを回転駆動するモータリング用の電動機としても機能する。例えば、発電用モータジェネレータ２は、停止している内燃機関１を始動する準備としてのクランキングを実行する。

【0019】

走行用モータジェネレータ４は、車両の走行のための駆動力を発生させ、その駆動力を減速機６１を介して駆動輪６２に入力する。また、走行用モータジェネレータ４は、駆動輪６２に連れ回されて回転することで発電し、車両の運動エネルギを電気エネルギとして回収する。この回生制動により発電した電力は、蓄電装置３に充電する。

【0020】

尤も、既に蓄電装置３の容量一杯まで電荷が蓄えられており、それ以上の充電が困難であるならば、走行用モータジェネレータ４が回生発電した電力を発電用モータジェネレータ２に供給し、発電用モータジェネレータ２を電動機として作動させて内燃機関１を回転駆動する。これにより、車両の制動性能を維持しながら、余剰の電力を消尽する。また、このとき、内燃機関１の回転が保たれることから、内燃機関１の気筒への燃料供給を一時的に停止する燃料カットを実行することができる。

【0021】

発電機インバータ２１は、発電用モータジェネレータ２が発電する交流電力を直流電力に変換する。そして、その直流電力を蓄電装置３または駆動機インバータ４１に入力する。並びに、発電機インバータ２１は、発電用モータジェネレータ２を電動機として作動させる際に、蓄電装置３及び／または駆動機インバータ４１から供給される直流電力を交流電力に変換した上で発電用モータジェネレータ２に入力する。

【0022】

駆動機インバータ４１は、蓄電装置３及び／または発電機インバータ２１から供給される直流電力を交流電力に変換した上で走行用モータジェネレータ４に入力する。並びに、駆動機インバータ４１は、車両の回生制動を行うときに走行用モータジェネレータ４が発電する交流電力を直流電力に変換した上で蓄電装置３または発電機インバータ２１に入力する。発電機インバータ２１及び駆動機インバータ４１は、ＰＣＵ（Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）０２の一部をなす。

【0023】

蓄電装置３は、バッテリ及び／またはキャパシタ等である。バッテリは、例えばリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池等の、エネルギ密度の大きい高電圧の二次電池である。蓄電装置３は、発電用モータジェネレータ２及び走行用モータジェネレータ４の各々が発電する電力を充電して蓄える。並びに、蓄電装置３は、発電用モータジェネレータ２及び走行用モータジェネレータ４の各々を電動機として作動させるための電力を放電し、それらモータジェネレータ２、４に必要な電力を供給する。

【0024】

図２に、本実施形態のハイブリッド車両に搭載される内燃機関１の概要を示している。内燃機関１は、例えば火花点火式の４ストロークレシプロエンジンであり、複数の気筒１１（例えば、三気筒。図２には、そのうち一つを図示する）を包有している。各気筒１１の吸気ポート近傍には、吸気ポートに向けて燃料を噴射するインジェクタ１１１を設けている。また、各気筒１１の燃焼室の天井部に、点火プラグ１１２を取り付けてある。点火プラグ１１２は、点火コイルにて発生した誘導電圧の印加を受けて、中心電極と接地電極との間で火花放電を惹起するものである。

【0025】

吸気を供給するための吸気通路１３は、外部から空気を取り入れて各気筒１１の吸気ポートへと導く。吸気通路１３上には、エアクリーナ１３１、電子スロットルバルブ１３２、サージタンク１３３、吸気マニホルド１３４を、上流からこの順序に配置している。エアクリーナ１３１は、吸気通路１３における最上流の、空気を取り入れる吸気口にある。吸気口は、冷たい空気を取り入れて内燃機関の充填効率を上げるために、車両の前方に開口している。

【0026】

燃料蒸発ガス排出抑制装置は、燃料タンクにおいて蒸発した燃料蒸気を活性炭を充填したキャニスタ１３５に吸着させて捕捉し、適時その燃料蒸気を吸気通路１３に送出して吸気に混交し、気筒１１にて燃焼処理するものである。キャニスタ１３５は、吸気通路１３におけるスロットルバルブ１３２の下流の箇所、より具体的にはサージタンク１３３または吸気マニホルド１３４に接続している。

【0027】

キャニスタ１３５と吸気通路１３とを接続するパージガス流路上には、当該パージガス流路を開閉する制御バルブであるパージＶＳＶ（Ｖａｃｕｕｍ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ Ｖａｌｖｅ）１３６を設けてある。ＶＳＶ１３６を開弁している間、当該パージガス流路を介してキャニスタ１３５と吸気通路１３とが連通し、スロットルバルブ１３２の下流に発生する吸気負圧によってキャニスタ１３５内の燃料蒸気が吸気通路１３に引き込まれる。

【0028】

排気を排出するための排気通路１４は、気筒１１内で燃料を燃焼させた結果発生した排気を各気筒１１の排気ポートから外部へと導く。この排気通路１４上には、排気マニホルド１４２及び排気浄化用の三元触媒１４１を配置している。

【0029】

ＥＧＲ装置１２は、排気通路１４と吸気通路１３とを連通する外部ＥＧＲ通路１２１と、ＥＧＲ通路１２１上に設けたＥＧＲクーラ１２２と、ＥＧＲ通路１２１を開閉し当該ＥＧＲ通路１２１を流れるＥＧＲガスの流量を制御するＥＧＲバルブ１２３とを要素とする。ＥＧＲ通路１２１の入口は、排気通路１４における触媒１４１の下流の箇所に接続している。ＥＧＲ通路１２１の出口は、吸気通路１３におけるスロットルバルブ１３２の下流の箇所（特に、サージタンク１３３または吸気マニホルド１３４）に接続している。

【0030】

本実施形態にあって、内燃機関１、発電用モータジェネレータ２、蓄電装置３、インバータ２１、４１及び走行用モータジェネレータ４等を制御する制御装置０は、複数基のＥＣＵ、即ち内燃機関１を制御するＥＦＩ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｆｕｅｌ Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ）ＥＣＵ０１、モータジェネレータ２、４及びインバータ２１、４１を制御するＭＧ（Ｍｏｔｏｒ Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）ＥＣＵ０２、蓄電装置３を制御するＢＭＳ（Ｂａｔｔｅｒｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）ＥＣＵ０３、並びに、それらの制御を統括する上位のコントローラであるＨＶ（Ｈｙｂｒｉｄ Ｖｅｈｉｃｌｅ）ＥＣＵ００等が、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）等の電気通信回線を介して相互に通信可能に接続されてなるものである。各ＥＣＵ００、０１、０２、０３はそれぞれ、プロセッサ、メモリ、入力インタフェース、出力インタフェース等を有したマイクロコンピュータシステムである。

【0031】

制御装置０に対しては、車両の実車速を検出する車速センサから出力される車速信号ａ、内燃機関１のクランクシャフトの回転角度及びエンジン回転数を検出するクランク角センサから出力されるクランク角信号ｂ、運転者によるアクセルペダルの踏込量をアクセル開度（いわば、運転者が車両（の走行用モータジェネレータ４）に対して要求している駆動力）として検出するセンサから出力されるアクセル開度信号ｃ、内燃機関１の気筒１１に連なる吸気通路１３（特に、サージタンク１３３または吸気マニホルド１３４）内の吸気温及び吸気圧を検出する温度・圧力センサから出力される吸気温・吸気圧信号ｄ、内燃機関１の冷却水の温度を検出する水温センサから出力される冷却水温信号ｅ、内燃機関１の排気通路１４を流れる排気ガスの空燃比を検出する空燃比センサ（リニアＡ／ＦセンサまたはＯ₂センサ）から出力される空燃比信号ｆ、蓄電装置３に蓄えている電荷量を検出するセンサ（特に、バッテリ電流及び／またはバッテリ電圧センサ）から出力されるバッテリＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ Ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）信号ｇ、ブレーキブースタ１５の定圧室に蓄えている負圧を検出する負圧センサから出力される負圧信号ｈ等が入力される。

【0032】

そして、制御装置０は、各種センサを介してセンシングしている、運転者が操作するアクセルペダルの踏込量や、現在の車両の車速、蓄電装置３が蓄えている電荷の量、発電用モータジェネレータ２の発電電力等に応じて、走行用モータジェネレータ４が出力する回転駆動力、内燃機関１が出力する回転駆動力、及び発電用モータジェネレータ２が発電する電力の大きさ等を増減制御する。

【0033】

原則として、蓄電装置３が現在十分な電荷を蓄えており、走行用モータジェネレータ４に対して要求される出力が小さいならば、内燃機関１への燃料の供給を遮断して内燃機関１を運転しない。翻って、蓄電装置３が蓄えている電荷の量が下限値を下回り、または走行用モータジェネレータ４に対して要求される出力が大きいならば、内燃機関１を始動し気筒１１に燃料を供給してこれを燃焼させるファイアリングを実行し、内燃機関１の出力する回転駆動力により発電機モータジェネレータ２を駆動し、発電を実施して蓄電装置３を充電し、または走行用モータジェネレータ４に供給する電力を増強する。

【0034】

図３に、車両の運転者が要求する出力と、内燃機関１及び発電用モータジェネレータ２の運転の要否との関係を示している。走行用モータジェネレータ４に対して要求される出力は、運転者が操作するアクセルペダルの踏込量及び車速によって決まる。駆動輪６２に与えるべき駆動力は、アクセル開度が大きいほど大きくなる。その要求出力は、駆動輪６２に与えるべき駆動力が大きいほど大きくなり、車速が高くなるほど大きくなる。図３上、右上方に向かうほど要求出力が大きいということになる。

【0035】

制御装置０は、駆動輪６２に与えるべき駆動力が比較的小さく、車速も比較的低い低出力領域Ｉでは、内燃機関１に燃料を供給せずにそのファイアリング運転を停止し、発電用モータジェネレータ２を発電機として作動させない。低出力領域Ｉでは、走行用モータジェネレータ４が、蓄電装置３のみから電力供給を受けて、車両の走行のための駆動力を出力する。低出力領域Ｉは、典型的には、アクセル開度が０または所定値以下に小さいとき、あるいは車両の減速走行中である。

【0036】

制御装置０は、駆動輪６２に与えるべき駆動力がある程度以上大きい、または車速がある程度以上高い中高出力領域II、IIIでは、内燃機関１に燃料を供給してこれをファイアリング運転し、発電用モータジェネレータ２を発電機として作動させる。要求出力が顕著に大きくない中出力領域IIでは、走行用モータジェネレータ４が、主として発電用モータジェネレータ２から電力供給を受けて、車両の走行のための駆動力を出力する。このとき、蓄電装置３からは、少量の電力供給を受けるか、または全く電力供給を受けない。要求出力が顕著に大きい高出力領域IIIでは、走行用モータジェネレータ４が、発電用モータジェネレータ２及び蓄電装置３の双方から電力供給を受けて、車両の走行のための駆動力を出力する。

【0037】

ファイアリング運転中の内燃機関１に対して要求される出力も、基本的には、走行用モータジェネレータ４に対して要求される出力が大きいほど大きくなる。但し、現在蓄電装置３が蓄えている電荷量にもよる。蓄電装置３の電荷量が欠乏したときには、可及的速やかにこれを充電する必要があり、たとえ走行用モータジェネレータ４に対する要求出力が小さくとも、発電のために内燃機関１に対する要求出力が大きくなることがある。

【0038】

内燃機関１の気筒１１に燃料を供給して内燃機関１を運転しておらず、走行用モータジェネレータ４により駆動輪６２を駆動して車両を走行させている最中に、内燃機関１を始動して発電用モータジェネレータ２による発電を実行しようとするためには、まず、発電用モータジェネレータ２を電動機として作動させ、これにより内燃機関１の始動のためのモータリングを行う。そして、内燃機関１のクランクシャフトが所定回数以上または所定角度以上回転し、内燃機関１の各気筒１１の現在の行程またはピストンの位置を知得する気筒判別が完了したならば、内燃機関１の各気筒１１の行程に合わせて適切なタイミングで燃料を噴射し、かつ適切なタイミングで燃料を着火燃焼させるファイアリングを開始する。内燃機関１のクランクシャフトの回転角度及び回転数、または発電用モータジェネレータ２の回転軸の回転角度及び回転数（発電用モータジェネレータ２の回転数は内燃機関１の回転数に比例し、その比例定数は既知）は、内燃機関１に付帯するクランク角センサを介して（ＥＦＩ ＥＣＵ０１において）検出することができ、発電用モータジェネレータ２に付帯するレゾルバを介して（ＰＣＵ（または、ＭＧ ＥＣＵ）０２において）検出することもできる。

【0039】

内燃機関１が自立的に回転し発電のために必要な回転駆動力を出力可能となり、発電用モータジェネレータ２の出力を低減させてもなおエンジン回転数が上昇傾向を維持できるようになったならば、電動機として作動させている発電用モータジェネレータ２の出力を０まで低減させてモータリングを終了し、今度は内燃機関１により発電用モータジェネレータ２を回転駆動する。さらに、発電用モータジェネレータ２を発電機として作動させ、その発電電力を０から増大させる。

【0040】

しかる後、エンジン回転数を段階的に引き上げられる目標回転数に追従させるように、内燃機関１の気筒１に供給する吸気量及び燃料噴射量、並びに発電用モータジェネレータ２の発電電力を増減調整する。最終的な目標回転数は、内燃機関１を最適または最適に近い効率で運転でき燃料消費率にとって最も有利な回転数、あるいは、内燃機関１が最大トルク若しくは最大出力またはこれに近いトルク若しくは出力を達成できるような回転数に設定する。

【0041】

制御装置０の一部をなすＥＦＩ ＥＣＵ０１は、内燃機関１の運転制御に必要な各種情報ｂ、ｄ、ｅ、ｆを入力インタフェースを介して取得し、エンジン回転数を知得するとともに気筒１１に吸入される空気量を推算する。そして、吸入空気量に見合った（目標空燃比を具現するために必要な）要求燃料噴射量、燃料噴射タイミング（一度の燃焼に対する燃料噴射の回数を含む）、燃料噴射圧、点火タイミング（一度の燃焼に対する点火の回数を含む）、要求ＥＧＲ率（または、ＥＧＲガス量）等といった内燃機関１の運転パラメータを決定する。ＥＦＩ ＥＣＵ０１は、運転パラメータに対応した各種制御信号ｉ、ｊ、ｋ、ｌ、ｐを、出力インタフェースを介して点火プラグ１１２のイグナイタ、インジェクタ１１１、スロットルバルブ１３２、ＥＧＲバルブ１２３、ＶＳＶ１３６等に対して出力する。

【0042】

車両が停車しまたは停車に近い低車速の状況から、運転者がアクセルペダルを踏み込み車両を発進させようとするときには、走行用モータジェネレータ４に対する要求出力が低出力領域Ｉから中高出力領域II、IIIに遷移することから、それまで停止していた内燃機関１を始動する。または、蓄電装置３に蓄えている電荷量（ＳＯＣ）が所定値以下に減少したり、ブレーキブースタ１５の定圧室に蓄えている負圧が所定値以下に減少したりしたときにも、内燃機関１を始動することになる。

【0043】

図４に示すように、制御装置０は、内燃機関１のファイアリング運転中（ステップＳ１、Ｓ６）、その運転を停止するべき所定の条件が成立したときに（ステップＳ２）、原則として内燃機関１のファイアリング運転を終了し内燃機関１を停止させる（ステップＳ５）。ステップＳ２に言う停止条件とは、具体的には、走行用モータジェネレータ４に対する要求出力が低出力領域Ｉ、蓄電装置３に蓄えている電荷量が所定値以上、ブレーキブースタ１５に蓄えている負圧が所定値以上であることを含む。

【0044】

但し、現在キャニスタ１３５に捕捉しており、ＶＳＶ１３６を開くことで吸気通路１３に流入することになるパージガスに含まれる燃料の濃度が、ある限度を超えて高くなると考えられる場合には（ステップＳ３）、ステップＳ２の停止条件が成立していても、直ちには内燃機関１のファイアリング運転を停止せずに続行する（ステップＳ４）。これは、キャニスタ１３５に吸着した燃料蒸気をパージ処理する機会を十分に確保するための措置である。

【0045】

ステップＳ３における、パージガス濃度の推定の手法の一例を述べる。制御装置０は、停止していた内燃機関１を始動した当初、パージガス濃度の初期推定を行う。具体的には、内燃機関１の始動前の停止時間の長さと、内燃機関１の停止中の燃料タンク若しくはその周囲の温度とを基に、内燃機関１の始動直後の時期にパージガス流路を流れるパージガスの推定濃度の初期値を定める。内燃機関１の停止時間の長さ、内燃機関１の停止中の燃料タンクの温度は何れも、内燃機関１の停止中に燃料タンクで発生しキャニスタ１３５に捕集される燃料蒸気の量に影響を及ぼす。原則として、内燃機関１の停止時間が長いほど、キャニスタ１３５に捕集される燃料蒸気の量が増加して、始動直後の時期におけるパージガスの濃度が濃くなる。また、内燃機関１の停止中の燃料タンクの温度が高いほど、キャニスタ１３５に捕集される燃料蒸気の量が増加して、始動直後の時期におけるパージガスの濃度が濃くなる。

【0046】

制御装置０（ＥＦＩ ＥＣＵ０１）のメモリには予め、内燃機関１の停止時間の長さ、並びに内燃機関１の停止中の燃料タンク若しくはその周囲の温度を示唆する値と、内燃機関１の始動直後のパージガスの推定濃度の初期値との関係を規定するマップデータが格納されている。内燃機関１の停止中の燃料タンク若しくはその周囲の温度を示唆する値の例として、内燃機関１の停止時または始動時の外気温を挙げることができる。ボデーＥＣＵが内燃機関１の停止中の車体の温度を実測できる場合には、その実測温度を内燃機関１の停止中の燃料タンク若しくはその周囲の温度を示唆する値として用いてもよい。制御装置０は、内燃機関１の停止時間の長さ、並びに停止中の燃料タンク若しくはその周囲の温度を示唆する値をキーとして当該マップを検索し、始動直後のパージガスの推定濃度の初期値を知得する。

【0047】

加えて、制御装置０は、内燃機関１の運転中にＶＳＶ１３６を開弁して燃料蒸気のパージ処理を実行する都度、パージガス流路を流れるパージガスに含まれる燃料の濃度の推定値をその初期値から逓減するように更新する演算を行う。ＶＳＶ１３６を開弁して燃料蒸気をパージ処理すると、キャニスタ１３５内に滞留する燃料蒸気の量が徐々に減少し、いずれはパージガス濃度も薄くなる。制御装置０は、パージガス流路を流れるパージガス中の燃料の濃度を、内燃機関１のファイアリング運転中の空燃比フィードバック制御により燃料噴射量を補正する補正係数に基づいて推定する。仮に、気筒１１に吸入される空気量に比例した噴射量の燃料を噴射している状況下で、ＶＳＶ１３６を開弁した結果、排気通路１４を流れるガスの空燃比が目標空燃比よりもリッチとなったならば、吸気通路１３に流入したパージガス中の燃料成分が濃いと考えられる。その濃度は、燃料噴射量に乗ずるフィードバック補正係数が減少するほど高いと推定できる。翻って、排気通路１４を流れるガスの空燃比が目標空燃比よりもリーンとなったならば、吸気通路１３に流入したパージガス中の燃料成分が薄いと考えられる。その濃度は、フィードバック補正係数が増加するほど低いと推定できる。

【0048】

パージガス流路を流れるパージガス中の燃料成分の濃度を推定した制御装置０は、ステップＳ３にて、その現在の推定濃度を閾値と比較する。そして、推定濃度が閾値よりも高ければ、内燃機関１の運転を続行し（ステップＳ４）、適宜ＶＳＶ１３６を開弁して燃料蒸気のパージ処理を実行する。パージガス中の燃料成分の濃度が閾値以下に低減したならば、内燃機関１の運転を停止する（ステップＳ５）。なお、ステップＳ４及びＳ５について、ステップＳ３にて推定したパージガス中の燃料成分の濃度に応じた（濃度が高いほど長い）待機時間を設定するとともに、その待機時間が経過するまで内燃機関１の運転を続行し、待機時間が経過したら内燃機関１の運転を停止するようにしてもよい。

【0049】

ステップＳ４に関して、燃料蒸気のパージ処理のために内燃機関１の運転を続行する際には、それ以前の内燃機関の運転中（ステップＳ１、Ｓ６）と比較して、エンジン回転数をより低下させ、及び／または、燃料噴射量をより低減する。

【0050】

図５に示すように、制御装置０（ＨＶ ＥＣＵ００）のメモリには予め、内燃機関１をファイアリングして運転する際の運転条件、特にエンジン回転数とエンジントルクとの関係を規定する動作線Ｌのマップデータを記憶保持している。図５中、細い破線は、内燃機関１の出力が一定となる等出力線を表している。エンジン回転数を横軸にとり、エンジントルクを縦軸にとると、エンジン回転数とエンジントルクとの積であるエンジン出力が一定となる等出力線が双曲線の形で描かれる。細い鎖線は、内燃機関１の正味燃料消費率（Ｂｒａｋｅ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｆｕｅｌ Ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ）が一定となるエンジン回転数及びエンジントルクの組である等燃料消費率線を表している。燃料消費率は、内燃機関１が単位量の機械エネルギを出力するために消費する燃料の量［ｇ／ｋＷｈ］であって、燃料消費率線はその等高線である。当然ながら、燃料消費率が小さいほど、内燃機関１の熱効率は高い。

【0051】

これら等出力線と等燃料消費率線とを組み合わせることで、ある要求出力を達成するときに最も燃料消費率が小さくなる（よくなる）エンジン回転数及びエンジントルクの組を、様々な出力についてプロットすることができる。それが、最適燃費線となる動作線Ｌである。通常、制御装置０は、最適燃費線Ｌに沿って、即ち最適燃費線Ｌ上またはその近傍の範囲内に、エンジン回転数及びエンジントルクを制御する。

【0052】

走行用モータジェネレータ４に対する要求出力が中高出力領域II、IIIにある、または蓄電装置３に蓄えている電荷量が減少しておりこれを速やかに充電する必要があるときには、この運転領域Ａにて内燃機関１をファイアリング運転する（ステップＳ１、Ｓ６）。

【0053】

要求出力が低出力領域Ｉにあり、蓄電装置３も十分に充電されているが、キャニスタ１３５のパージ処理のために内燃機関１の運転を続行する（ステップＳ４）ときには、上記の運転領域Ａよりもエンジン回転数及びエンジントルクが低い運転領域Ｂにて内燃機関１をファイアリング運転する。

【0054】

因みに、蓄電装置３を充電する必要があるが、車両の運転者がアクセルペダルを踏んでおらず車速が０または０に近い低車速のときの運転領域は、上掲の運転領域Ａ、Ｂよりもエンジントルクを低下させる。これは、内燃機関１により発電用モータジェネレータ２を駆動して発電を行うが、それにより発生する騒音が走行騒音によりマスキングされないことによる。

【0055】

本実施形態では、燃料タンクで発生する燃料蒸気をキャニスタ１３５に捕捉しその燃料蒸気を含むパージガスをキャニスタ１３５から吸気通路１３に適時放出する燃料蒸発ガス排出抑制装置が付帯した内燃機関１が搭載されている車両を制御するものであり、内燃機関１の運転中にその運転を停止するべき条件（ステップＳ２）が成立したとき、キャニスタ１３５に捕捉しており吸気通路１３に流入することになるパージガスに含まれる燃料の濃度がある限度を超えて高くなると考えられる場合には（ステップＳ３）、それ以前（ステップＳ１、Ｓ６）と比較してエンジン回転数を低下させまたはインジェクタ１１１からの燃料噴射量を低減した上で、内燃機関の運転を停止せず続行する（ステップＳ４）車両の制御装置０を構成した。

【0056】

本実施形態によれば、ハイブリッド車両のような内燃機関１の回転が停止している期間が長い車両にあっても、キャニスタパージ処理の実行機会（頻度）を増やすことができる。また、特に、シリーズハイブリッド車では、平常の内燃機関１のファイアリング中の運転領域Ａが、熱機械変換効率の高い比較的高負荷の領域に設定されている。つまり、スロットルバルブ１３２の開度が大きく開かれるので、吸気通路１３２におけるスロットルバルブ１３２の下流に生じる吸気負圧が小さくなりがちで、キャニスタ１３５に捕捉された燃料蒸気を十分に吸い出すことができない可能性がある。本実施形態では、運転領域Ｂにて内燃機関１のファイアリングを続行し、スロットルバルブ１３２の開度を絞って吸気負圧を大きくして、キャニスタ１３５に捕捉した燃料蒸気を確実にパージすることが可能である。燃料の浪費も避けられる。

【0057】

キャニスタ１３５に多量の燃料蒸気が滞留、蓄積されることが抑制されるので、燃料蒸気の大気への漏洩を抑止できる上、内燃機関１のファイアリング中にＶＳＶ１３６を開弁したときに不当なエンジントルクの変動や燃焼の不安定化、エミッションの悪化が起こる問題を有効に回避できる。キャニスタ１３５の劣化も防止できる。

【0058】

加えて、既製のキャニスタ１３５やＶＳＶ１３６からハードウェアを改変する必要がなく、コスト増を招かない。

【0059】

なお、本発明は以上に詳述した実施形態に限られるものではない。例えば、本発明を適用する対象は、シリーズ方式のハイブリッド車両に搭載される内燃機関１に限定されない。

【0060】

また、ステップＳ４にて、内燃機関１のファイアリング運転を続行することに代えて、インジェクタ１１１からの燃料噴射及び燃焼を停止し（即ち、ファイアリングを終了し）、電動機たる発電用モータジェネレータ２により内燃機関１を回転駆動することにより、内燃機関１の運転を停止せず続行し、以てキャニスタパージ処理を可能とすることがある。現在蓄電装置３に蓄えている電荷量が満充電、またはそれに近い所定値以上に多いときには、燃料ではなく電力を消費して蓄電装置３の空き容量を確保しつつ内燃機関１を回転させる方が、エネルギ効率の面で有利となり得る。

【0061】

その他、各部の具体的構成や処理の手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。

【符号の説明】

【0062】

０…制御装置（ＥＣＵ）
１…内燃機関
１３…吸気通路
１３２…スロットルバルブ
１３５、１３６…燃料蒸発ガス排出抑制装置（キャニスタ、制御バルブ（パージＶＳＶ））
２…発電機、モータリング用電動機（発電用モータジェネレータ）
３…蓄電装置
４…走行用電動機（走行用モータジェネレータ）
６２…駆動輪

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】