JP2013095406A - ハイブリッドシステムの制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】機関動力と電動機動力とを出力可能であり、少なくとも機関運転を行わせる機関運転モードと少なくとも機関運転を行わせない機関運転停止モードとを選択的に実行するハイブリッドシステムの制御装置に関する。
【解決手段】内燃機関１０が蒸発燃料捕捉放出手段７３、７４、７８Ａ、７８Ｂ、７９を具備する。蒸発燃料の放出が要求された場合に蒸発燃料の放出以外を目的とした機関運転が行われているときには蒸発燃料捕捉放出手段に異常がない場合に限り、蒸発燃料の放出を開始し、その後、目的が達成されたことによって機関運転が停止されるべきであっても、蒸発燃料の放出が完了するまで機関運転を継続させて蒸発燃料の放出が行われ、蒸発燃料の放出が要求された場合に機関運転が行われていないときには蒸発燃料捕捉放出手段に異常がない場合に限り、機関運転が開始されるとともに蒸発燃料の放出が開始される。
【選択図】図２

Description

本発明はハイブリッドシステムの制御装置に関する。

内燃機関から出力される動力と電動機から出力される動力とを出力可能なハイブリッドシステムであって、少なくとも内燃機関の運転を行わせる機関運転モードと、少なくとも内燃機関の運転を行わせない機関運転停止モードと、を選択的に実行するハイブリッドシステムが特許文献１に記載されている。また、内燃機関の燃料タンク内で発生する蒸発燃料を捕捉するとともに捕捉した蒸発燃料を内燃機関の吸気通路に放出する蒸発燃料捕捉放出装置を備えた内燃機関が知られている。

特開２００８−２３８８３７号公報 特開２０００−２８２９６９号公報 特開２００７−６２６３９号公報 特開平６−１６５３０９号公報

ところで、蒸発燃料捕捉放出装置を備えた内燃機関が上述したようなハイブリッドシステムに用いられている場合、ハイブリッドシステムにおいて機関運転停止モードが実行されている間も、燃料タンクから蒸発燃料捕捉放出装置に蒸発燃料が流入し続ける。したがって、機関運転停止モードが長時間に亘って実行されると蒸発燃料捕捉放出装置に捕捉されている蒸発燃料の量が多くなり、機関運転停止モードが実行されている間に蒸発燃料捕捉放出装置から蒸発燃料を放出させる必要が生じる場合がある。

ところが、蒸発燃料捕捉放出装置から蒸発燃料を放出する必要が生じたときに、蒸発燃料捕捉放出装置に異常がある場合、蒸発燃料捕捉放出手段からの蒸発燃料の放出（以下この放出を単に「蒸発燃料の放出」という）を行おうとしても、蒸発燃料の放出を良好に行うことができない。したがって、蒸発燃料捕捉放出装置に異常があるにもかかわらず、蒸発燃料の放出を行うためだけに内燃機関の運転を行わせると、内燃機関の燃料を無用に消費し、内燃機関の燃費を無用に低下させることになる。

本発明の目的は、蒸発燃料捕捉放出装置に異常があるにもかかわらず、蒸発燃料の放出を行うためだけに機関運転を継続させ、あるいは、機関運転を開始させることによる内燃機関の燃費の低下を抑制することにある。

本願の発明は、内燃機関から出力される動力と電動機から出力される動力とを出力可能なハイブリッドシステムの制御装置であって、少なくとも内燃機関の運転を行わせる機関運転モードと、少なくとも内燃機関の運転を行わせない機関運転停止モードと、を選択的に実行するハイブリッドシステムの制御装置に関する。そして、本発明では、前記内燃機関が燃料タンク内で発生する蒸発燃料を捕捉するとともに捕捉した蒸発燃料を放出する蒸発燃料捕捉放出手段を具備する。そして、本発明では、前記蒸発燃料捕捉放出手段に捕捉されている蒸発燃料の放出が要求された場合に前記蒸発燃料の放出以外を目的とした内燃機関の運転が行われているときには、前記蒸発燃料捕捉放出手段に異常がない場合に限り、前記蒸発燃料の放出が開始され、その後、前記目的が達成されたことによって内燃機関の運転が停止されるべきであっても、前記蒸発燃料の放出が完了するまで内燃機関の運転を継続させて前記蒸発燃料の放出が行われる。あるいは、本発明では、前記蒸発燃料の放出が要求された場合に内燃機関の運転が行われていないときには、前記蒸発燃料捕捉放出手段に異常がない場合に限り、内燃機関の運転が開始されるとともに前記蒸発燃料の放出が開始される。

本発明によれば、以下の効果が得られる。すなわち、蒸発燃料捕捉放出手段に異常がある場合、蒸発燃料捕捉放出手段からの蒸発燃料の放出（以下この放出を単に「蒸発燃料の放出」ともいう）を行おうとしても、蒸発燃料の放出を良好に行うことができない。したがって、蒸発燃料捕捉放出手段に異常があるにもかかわらず、蒸発燃料の放出を行うためだけに内燃機関の運転を継続させ、あるいは、内燃機関の運転を開始させると、内燃機関の燃料を無用に消費し、内燃機関の燃費を無用に低下させることになる。

しかしながら、本発明では、蒸発燃料の放出が要求された場合、蒸発燃料の放出以外を目的とした内燃機関の運転が行われているときには、蒸発燃料捕捉放出手段に異常がない場合に限り、蒸発燃料の放出が開始され、上記目的が達成されたことによって内燃機関の運転が停止されるべきであっても蒸発燃料の放出が完了するまで内燃機関の運転を継続させて蒸発燃料の放出が行われ、あるいは、蒸発燃料の放出が要求された場合、内燃機関の運転が行われていないときには、蒸発燃料捕捉放出手段に異常がない場合に限り、内燃機関の運転が開始されるとともに蒸発燃料の放出が開始される。

言い方を換えれば、本発明では、蒸発燃料捕捉放出手段に異常がある場合には、内燃機関の運転が行われているときに蒸発燃料の放出が要求されたとしても、蒸発燃料の放出を開始せず、したがって、上記目的が達成されたときに内燃機関の運転が停止され、あるいは、内燃機関の運転が行われていないときに蒸発燃料の放出が要求されたとしても、内燃機関の運転を開始しない。

したがって、本発明によれば、蒸発燃料捕捉放出手段に異常があるにもかかわらず、蒸発燃料の放出を行うためだけに内燃機関の運転を継続させ、あるいは、内燃機関の運転を開始させることによる内燃機関の燃費の低下を抑制することができるという効果が得られる。

なお、上記発明の前記目的として、たとえば、内燃機関の動力伝達系の保護を採用することができる。

第１実施形態の制御装置が適用されるハイブリッドシステムを備えたハイブリッド車両の構成を示した図である。 図１に示されている内燃機関の詳細を示した図である。 第１実施形態の強制機関運転を実行するルーチンの一例を示した図である。 第１実施形態の蒸発燃料の放出を実行するルーチンの一例の一部を示した図である。 第１実施形態の蒸発燃料の放出を実行するルーチンの一例の一部を示した図である。

以下、本発明のハイブリッドシステムの制御装置の実施形態について説明する。本発明の１つの実施形態（以下「第１実施形態」）の制御装置が適用されるハイブリッドシステムを備えたハイブリッド車両の構成が図１に示されている。図１において、ＭＧ１およびＭＧ２は発電電動機（以下これら発電電動機をそれぞれ「第１発電電動機」および「第２発電電動機」という）、１０は内燃機関、１５はクランクシャフト（出力軸）、１６はクランクポジションセンサ、２１は入力軸、２６はトーショナルダンパ、５０は動力分配機構、１００はインバータ、１０１はバッテリ、８０はアクセルペダル、８１はアクセルペダル踏込量センサ、８２はタコメータ、９０は電子制御装置をそれぞれ示している。

電子制御装置９０はマイクロコンピュータからなる。また、電子制御装置９０はＣＰＵ（マイクロプロセッサ）９１、ＲＯＭ（リードオンリメモリ）９２、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）９３、バックアップＲＡＭ９４、および、インターフェース９５を有する。これらＣＰＵ９１、ＲＯＭ９２、ＲＡＭ９３、バックアップＲＡＭ９４、および、インターフェース９５は双方向バスによって互いに接続されている。

図２に内燃機関１０の詳細が示されている。図２に示されている内燃機関１０は火花点火式の内燃機関（いわゆるガソリンエンジン）である。図２において、１１は燃料噴射弁、１２は燃焼室、１３はピストン、１４はコンロッド、１５はクランクシャフト、１６はクランクポジションセンサ、１７は点火栓、１８は吸気弁、１９は吸気弁駆動機構、２０は吸気弁駆動機構１９を駆動するためのアクチュエータ、２２は排気弁、２３は排気弁駆動機構、２４は排気弁駆動機構２３を駆動するためのアクチュエータをそれぞれ示している。なお、図２には、１つの燃焼室１２のみが示されているが、図１に４つのピストン１３が示されているように、第１実施形態の内燃機関は４つの燃焼室（つまり、気筒）とそれに対応する上述した構成要素をそれぞれ具備している。

また、図２において、３０は吸気通路、３１は吸気ポート、３２は吸気マニホルド、３３はサージタンク、３４は吸気管、３５はスロットル弁、３６はスロットル弁３５を駆動するためのアクチュエータ、３７はエアフローメータ、３８はエアクリーナ、４０は排気通路、４１は排気ポート、４２は排気マニホルド、４３は排気管、４４は空燃比センサをそれぞれ示している。なお、吸気通路３０は、吸気ポート３１、吸気マニホルド３２、サージタンク３３、および、吸気管３４から構成されている。一方、排気通路４０は、排気ポート４１、排気マニホルド４２、および、排気管４３から構成されている。

また、図２において、７０は燃料タンク、７１は燃料ポンプ、７２は燃料供給通路、７３はキャニスタ、７４は吸着剤、７５は燃料タンクポート、７６はパージポート、７７は大気ポート、７８Ａは上流側蒸発燃料通路、７８Ｂは下流側蒸発燃料通路、７９はパージ制御弁をそれぞれ示している。

燃料噴射弁１１は、吸気ポート３１に隣接した吸気マニホルド３２の部分に取り付けられている。燃料噴射弁１１には、燃料供給通路７２を介して燃料ポンプ７１が接続されている。燃料ポンプ７１は、燃料噴射弁１１に燃料供給通路７２を介して高圧の燃料を供給する。また、燃料噴射弁１１は、電子制御装置９０のインターフェース９５に電気的に接続されている。電子制御装置９０は、燃料噴射弁１１に燃料を噴射させるための指令信号を燃料噴射弁１１に供給する。また、燃料ポンプ７１も、電子制御装置９０のインターフェース９５に電気的に接続されている。電子制御装置９０は、燃料ポンプ７１から燃料噴射弁１１に供給される燃料の圧力が予め定められた圧力に維持されるように燃料ポンプ７１の作動を制御する制御信号を燃料ポンプ７１に供給する。なお、電子制御装置９０から燃料噴射弁１１に指令信号が供給されると、燃料噴射弁１１は、吸気ポート３１に燃料を噴射する。

点火栓１２は、その放電電極が燃焼室１２に露出するように内燃機関１０のシリンダヘッドに取り付けられている。また、点火栓１２は、電子制御装置９０のインターフェース９５に電気的に接続されている。電子制御装置９０は、点火栓１２に火花を発生させるための指令信号を点火栓１２に供給する。

吸気マニホルド３２は、その一端で複数の管に分岐しており、これら分岐した管は、それぞれ内燃機関の燃焼室１２にそれぞれ対応して形成されている吸気ポート３１に接続されている。また、吸気マニホルド３２は、その他端でサージタンク３３の一端に接続されている。排気マニホルド４２は、その一端で複数の管に分岐しており、これら分岐した管は、それぞれ内燃機関の燃焼室１２にそれぞれ対応して形成されている排気ポート４１に接続されている。また、排気マニホルド４２は、その他端で排気管４３の一端に接続されている。

スロットル弁３５は、吸気管３４に配置されている。スロットル弁３５の開度（以下この開度を「スロットル弁開度」ともいう）が変更されると、スロットル弁３５が配置された領域における吸気管３４内の流路面積が変わる。これによってスロットル弁３５を通過する空気の量が変わり、ひいては、燃焼室に吸入される空気の量が変わる。スロットル弁３５には、その開度を変更するためのアクチュエータ（以下このアクチュエータを「スロットル弁アクチュエータ」という）３６が接続されている。スロットル弁アクチュエータ３６は、電子制御装置９０のインターフェース９５に電気的に接続されている。電子制御装置９０は、スロットル弁開度を目標スロットル弁開度に制御するようにスロットル弁アクチュエータ３６を駆動するための制御信号をスロットル弁アクチュエータ３６に供給する。

内燃機関１０は燃焼室１２に吸入される空気と燃料噴射弁１１から噴射される燃料とによって混合気を形成し、この混合気を点火栓１２から発せられる火花によって燃焼させる。燃焼室１２において燃料が燃焼すると、ピストン１３およびコンロッド１４を介してクランクシャフト１５にトルクが出力される。

エアフローメータ３７は、スロットル弁３５よりも上流において吸気管３４に配置されている。また、エアフローメータ３７は、電子制御装置９０のインターフェース９５に電気的に接続されている。エアフローメータ３７は、そこを通過する空気の量に対応する出力値を出力する。この出力値は、電子制御装置９０に入力される。電子制御装置９０は、この出力値に基づいてエアフローメータ３７を通過する空気の量、ひいては、燃焼室に吸入される空気の量を算出する。

クランクポジションセンサ１６は、内燃機関の出力軸、すなわち、クランクシャフト１５近傍に配置されている。また、クランクポジションセンサ１６は、電子制御装置９０のインターフェース９５に電気的に接続されている。クランクポジションセンサ１６は、クランクシャフト１５の回転位相に対応する出力値を出力する。この出力値は、電子制御装置９０に入力される。電子制御装置９０は、この出力値に基づいて機関回転数（すなわち、内燃機関のクランクシャフト１５の回転数）を算出する。

空燃比センサ４４は、排気通路４０（より具体的には、排気管４３）に配置されている。また、空燃比センサ４４は、電子制御装置９０のインターフェース９５に電気的に接続されている。空燃比センサ４４は、そこに到来する排気ガス中の酸素濃度に対応する出力値を出力する。この出力値は、電子制御装置９０に入力される。電子制御装置９０は、この出力値に基づいて燃焼室に形成される混合気の空燃比を算出する。

吸気弁駆動機構１９は、吸気弁１８に接続されている。また、吸気弁駆動機構１９は、吸気弁１８のリフト量を制御するように動作可能である。吸気弁１８のリフト量に応じて燃焼室１２に吸入される気体の量が変化する。吸気弁駆動機構１９には、それを駆動させるためのアクチュエータ（以下このアクチュエータを「吸気弁駆動機構アクチュエータ」という）２０が接続されている。吸気弁駆動機構アクチュエータ２０は、電子制御装置９０のインターフェース９５に電気的に接続されている。電子制御装置９０は、吸気弁１８のリフト量が目標リフト量に制御されるように吸気弁駆動機構１９を動作させるための制御信号を吸気弁駆動機構アクチュエータ２０に供給する。

排気弁駆動機構２３は、排気弁２２に接続されている。また、排気弁駆動機構２３は、排気弁２２のリフト量を制御するように動作可能である。排気弁２２のリフト量に応じて燃焼室１２から排出される排気ガスの量が変化し、したがって、燃焼室１２に残留する排気ガスの量が変化し、ひいては、燃焼室１２に吸入される気体の量が変化する。排気弁駆動機構２３には、それを駆動させるためのアクチュエータ（以下このアクチュエータを「排気弁駆動機構アクチュエータ」という）２４が接続されている。排気弁駆動機構アクチュエータ２５は、電子制御装置９０のインターフェース９５に電気的に接続されている。電子制御装置９０は、排気弁２２のリフト量が目標リフト量に制御されるように排気弁駆動機構２３を動作させるための制御信号を排気弁駆動機構アクチュエータ２４に供給する。

上流側蒸発燃料通路７８Ａは、その一端で燃料タンク７０に接続され、その他端で燃料タンクポート７５（つまり、キャニスタ７３）に接続されている。燃料タンク７０内で発生した蒸発燃料は、上流側蒸発燃料通路７８Ａを介してキャニスタ７３内に流入することができる。キャニスタ７３に流入した蒸発燃料は、吸着剤７４に吸着する。すなわち、キャニスタ７３に流入した蒸発燃料は、吸着剤７４に吸着することによってキャニスタ７３に捕捉されるか、あるいは、吸着剤７４に吸着されていないがキャニスタ７３の内部に存在することによってキャニスタ７３に捕捉される。下流側蒸発燃料通路７８Ｂは、その一端でパージポート７６（つまり、キャニスタ７３）に接続され、その他端でサージタンク３３（つまり、吸気通路３０）に接続されている。キャニスタ７３内の蒸発燃料は、下流側蒸発燃料通路７８Ｂを介して吸気通路３０に流入することができる。大気ポート７７は、吸着剤７４に関して燃料タンクポート７５およびパージポート７６とは反対側においてキャニスタ７３に設けられている。大気ポート７７は、大気に開放されており、キャニスタ７３の内部と大気とを連通している。

パージ制御弁７９は、下流側蒸発燃料通路７８Ｂに配置されている。パージ制御弁７９は、その開度（以下この開度を「パージ制御弁開度」という）が変更可能に構成されている。パージ制御弁開度が変更されると、パージ制御弁７９を通過する蒸発燃料の量が変化する。また、パージ制御弁７９が開弁されると、キャニスタ７３に捕捉されている蒸発燃料が吸気通路３０に放出される。パージ制御弁７９は、電子制御装置９０のインターフェース９５に電気的に接続されている。電子制御装置９０は、パージ制御弁開度が目標パージ制御弁開度に制御されるようにパージ制御弁７９を動作させるための制御信号をパージ制御弁７９に供給する。

動力分配装置５０は、遊星歯車装置５１を有する。遊星歯車装置５１は、サンギア５２とプラネタリギア５３とリングギア５４とを有する。プラネタリギア５３は、サンギア５２に噛合せしめられているとともに、リングギア５４に噛合せしめられている。サンギア５２は、第１発電電動機ＭＧ１のシャフト６１に接続されている。したがって、第１発電電動機ＭＧ１は、サンギア５２から当該第１発電電動機ＭＧ１に入力されるトルクによって回転駆動可能であるし、サンギア５２にトルクを出力可能である。そして、第１発電電動機ＭＧ１は、それがサンギア５２から当該第１発電電動機ＭＧ１に入力されるトルクによって回転駆動されることによって発電可能である。リングギア５４は、リングギアキャリア５６を介して第２発電電動機ＭＧ２のシャフト６２に接続されている。したがって、第２発電電動機ＭＧ２は、リングギア５４にトルクを出力可能であるし、リングギア５４から当該第２発電電動機ＭＧ２に入力されるトルクによって回転駆動可能である。そして、第２発電電動機ＭＧ２は、それがリングギア５４から当該第２発電電動機ＭＧ２に入力されるトルクによって回転駆動されることによって発電可能である。

プラネタリギア５３は、プラネタリギアキャリア５５を介してクランクシャフト１５に接続されている。したがって、プラネタリギア５３は、クランクシャフト１５から当該プラネタリギア５３に入力されるトルクによって回転駆動せしめられる。また、プラネタリギア５３は、サンギア５２およびリングギア５４に噛合されている。したがって、プラネタリギア５３からサンギア５２にトルクが入力されたときには、そのトルクによってサンギア５２が回転駆動されるし、プラネタリギア５３からリングギア５４にトルクが入力されたときには、そのトルクによってリングギア５４が回転駆動される。逆に、サンギア５２からプラネタリギア５３にトルクが入力されたときには、そのトルクによってプラネタリギア５３が回転駆動されるし、リングギア５４からプラネタリギア５３にトルクが入力されたときには、そのトルクによってプラネタリギア５３が回転駆動される。

リングギア５４は、リングギアキャリア５６を介して出力ギア５７に接続されている。したがって、出力ギア５７は、リングギア５４から当該出力ギア５７に入力されるトルクによって回転駆動されるし、リングギア５４は、出力ギア５７から当該リングギア５４に入力されるトルクによって回転駆動される。

また、第１発電電動機ＭＧ１は、レゾルバ６３を有する。レゾルバ６３は、電子制御装置９０のインターフェース９５に接続されている。レゾルバ６３は、第１発電電動機ＭＧ１の回転角度に対応する出力値を出力する。この出力値は、電子制御装置９０に入力される。電子制御装置９０は、この出力値に基づいて第１発電電動機の回転数を算出する。一方、第２発電電動機ＭＧ２は、レゾルバ６４を有する。レゾルバ６４は、電子制御装置９０のインターフェース９５に接続されている。レゾルバ６４は、第２発電電動機の回転角度に対応する出力値を出力する。この出力値は電子制御装置９０に入力される。電子制御装置９０は、この出力値に基づいて第２発電電動機の回転数を算出する。

また、第１発電電動機ＭＧ１は、インバータ１００を介してバッテリ１０１に電気的に接続されている。したがって、第１発電電動機ＭＧ１が電力を発電しているときには、第１発電電動機ＭＧ１が発電した電力（以下この電力を「第１発電電力」という）は、インバータ１００を介してバッテリ１０１に供給可能である。また、第１発電電動機ＭＧ１は、バッテリ１０１から供給される電力によって回転駆動可能であるし、バッテリ１０１から供給される電力によって当該第１発電電動機ＭＧ１に加えられる制御トルクを制御することによってその回転数が制御可能に構成されている。

また、第２発電電動機ＭＧ２は、インバータ１００を介してバッテリ１０１に電気的に接続されている。したがって、第２発電電動機ＭＧ２は、バッテリ１０１から供給される電力によって回転駆動可能であるし、バッテリ１０１から供給される電力によって当該第２発電電動機ＭＧ２に加えられる制御トルクを制御することによってその回転数が制御可能である。また、第２発電電動機ＭＧ２が電力を発電しているときには、第２発電電動機ＭＧ２が発電した電力（以下この電力を「第２発電電力」という）はインバータ１００を介してバッテリ１０１に供給可能である。なお、第１発電電力は、第２発電電動機ＭＧ２に直接供給可能でもあるし、第２発電電力は、第１発電電動機に直接供給可能でもある。

また、バッテリ１０１は、電子制御装置９０のインターフェース９５に接続されている。そして、バッテリ蓄電量（すなわち、バッテリ１０１に蓄電されている電力量）に関する情報が電子制御装置９０のインターフェース９５に入力される。また、インバータ１００も、電子制御装置９０のインターフェース９５に接続されている。そして、インターフェース９５を介して電子制御装置９０から送られる指令によって、インバータ１００から第２発電電動機ＭＧ２に供給される電力量および第１発電電動機ＭＧ１に供給される電力量が制御される。

また、出力ギア５７は、ギア列６５を介してディファレンシャルギア６６に接続されている。ディファレンシャルギア６６は、ドライブシャフト６７に取り付けられている。ドライブシャフト６７の両端には、駆動輪６８が取り付けられている。したがって、出力ギア５７からのトルクは、ギア列６５、ディファレンシャルギア６６、および、ドライブシャフト６７を介して駆動輪６８に伝達される。

アクセルペダル踏込量センサ８１は、アクセルペダル８０に接続されている。また、アクセルペダル踏込量センサ８１は、電子制御装置９０のインターフェース９５に電気的に接続されている。アクセルペダル踏込量センサ８１は、アクセルペダル８０の踏込量に対応する出力値を出力する。この出力値は、電子制御装置９０に入力される。電子制御装置９０は、この出力値に基づいてアクセルペダル８０の踏込量、ひいては、ハイブリッドシステムに要求されている出力を算出する。なお、第１実施形態のハイブリッドシステムは、概して、内燃機関１０と第１発電電動機ＭＧ１と第２発電電動機ＭＧ２とから構成されている。

次に、第１実施形態の機関運転モードおよび機関運転停止モードについて説明する。なお、以下の説明において「機関運転」は「内燃機関の運転」を意味する。第１実施形態の機関運転モードは、少なくとも機関運転を行わせるモードである。より具体的には、第１実施形態の機関運転モードは、たとえば、第１発電電動機も第２発電電動機も駆動させずに機関運転を行わせるモード、あるいは、第１発電電動機および第２発電電動機の少なくとも一方を駆動させるとともに機関運転を行わせるモードである。したがって、第１実施形態では、機関運転モードが選択されると、機関運転が行われる。

一方、第１実施形態の機関運転停止モードは、少なくとも機関運転を行わせないモードである。より具体的には、第１実施形態の機関運転停止モードは、たとえば、機関運転を行わせずに第１発電電動機および第２発電電動機の少なくとも一方を駆動させるモードである。したがって、第１実施形態では、機関運転モードが選択されると、機関運転が停止される。

次に、第１実施形態の蒸発燃料の放出について説明する。なお、以下の説明において「機関運転」は「内燃機関の運転」を意味し、「蒸発燃料捕捉放出装置」は「キャニスタに蒸発燃料を捕捉するとともに捕捉した蒸発燃料をキャニスタから吸気通路に放出するために用いられる構成、たとえば、上流側蒸発燃料通路、キャニスタ、下流側蒸発燃料通路、および、パージ制御弁から構成される装置」を意味し、「蒸発燃料の放出」は「キャニスタに捕捉されている蒸発燃料をキャニスタから吸気通路に放出すること」を意味する。

第１実施形態では、蒸発燃料の放出が要求された場合に蒸発燃料の放出以外を目的（以下この目的を「特定の目的」という）として機関運転が行われているときには、蒸発燃料捕捉放出装置に異常がなければ、蒸発燃料の放出が開始される。そして、上記特定の目的が達成されたことによって機関運転が停止されるべきであっても、蒸発燃料の放出が完了するまで機関運転を継続して蒸発燃料の放出が行われる。一方、蒸発燃料捕捉放出装置に異常があれば、蒸発燃料の放出が禁止され、したがって、蒸発燃料の放出は開始されず、上記特定の目的が達成されたことによって機関運転が停止されるべきときに機関運転が停止される。

あるいは、第１実施形態では、蒸発燃料の放出が要求された場合に機関運転が行われていないときには、蒸発燃料捕捉放出装置に異常がなければ、機関運転が開始されるとともに蒸発燃料の放出が開始される。そして、蒸発燃料の放出が完了するまで機関運転を継続して蒸発燃料の放出が行われる。一方、蒸発燃料捕捉放出装置に異常があれば、機関運転の開始および蒸発燃料の放出が禁止され、したがって、機関運転も蒸発燃料の放出も開始されない。

なお、第１実施形態では、キャニスタ内の蒸発燃料、機関運転が行われているときにパージ制御弁が開弁されることによって吸気通路に放出される。すなわち、機関運転が行われているとき、下流側蒸発燃料通路が接続されている吸気通路の領域に負圧が発生する。したがって、機関運転が行われているときにパージ制御弁が開弁されれば、吸気通路内の負圧によってキャニスタ内の蒸発燃料が吸気通路に放出されるのである。

しかしながら、吸気通路内に発生する負圧が小さく、キャニスタから吸気通路に蒸発燃料を良好に放出することができない場合には、たとえば、キャニスタの大気ポートにポンプを取り付けておき、蒸発燃料の放出を行うときに、パージ制御弁を開弁するとともにポンプによって高い圧力の空気をキャニスタ内に送り込み、これによって、キャニスタから吸気通路に蒸発燃料を放出させるようにしてもよい。

また、蒸発燃料の放出を行うには、上述したように吸気通路内に負圧を発生させるためにも、吸気通路に放出された蒸発燃料を燃焼室に吸入させて消費するためにも、機関運転が行われることが必要である。

第１実施形態によれば、以下の効果が得られる。すなわち、蒸発燃料捕捉放出装置に異常がある場合、蒸発燃料の放出を行おうとしても、当該蒸発燃料の放出を良好に行うことができない。したがって、蒸発燃料捕捉放出装置に異常があるにもかかわらず、蒸発燃料の放出を行うためだけに機関運転を継続させ、あるいは、機関運転を開始させると、内燃機関の燃料を無用に消費し、内燃機関の燃費を無用に低下させることになる。

しかしながら、第１実施形態では、蒸発燃料捕捉放出装置に異常がある場合には、蒸発燃料の放出以外を目的（すなわち、上記特定の目的）として機関運転が行われているときに蒸発燃料の放出が要求されたとしても、蒸発燃料の放出が開始されず、したがって、上記目的が達成されたときに機関運転が停止され、あるいは、期間運転が行われていないときに蒸発燃料の放出が要求されたとしても、機関運転が開始されない。

したがって、第１実施形態によれば、蒸発燃料捕捉放出装置に異常があるにもかかわらず、蒸発燃料の放出を行うためだけに機関運転を継続させ、あるいは、機関運転を開始させることによる内燃機関の燃費の低下を抑制することができるという効果が得られる。

次に、第１実施形態の機関運転の制御を実行するルーチンの一例について説明する。このルーチンの一例が図３に示されている。なお、このルーチンは、所定のクランク角度が到来する毎に開始されるルーチンである。

図３のルーチンが開始されると、始めに、ステップ１０１において、機関運転モードが選択されているか否かが判別される。ここで、機関運転モードが選択されていると判別されたときには、ルーチンはステップ１０２に進み、機関運転が開始され、その後、ルーチンが終了する。一方、機関運転モードが選択されていないと判別されたときには、ルーチンはステップ１０３に進む。

ステップ１０３では、機関運転継続要求フラグＦｃｏｎがリセットされているか否かが判別される。ここで、機関運転継続要求フラグＦｃｏｎがリセットされていると判別されたときには、ルーチンはステップ１０４に進み、機関運転が停止され、その後、ルーチンが終了する。一方、機関運転継続要求フラグＦｃｏｎがリセットされていないと判別されたときには、ルーチンは終了する。なお、機関運転継続要求フラグＦｃｏｎは、機関運転を継続して行うことが要求されたときにセットされ、その要求がなくなったときにリセットされるフラグであり、より具体的には、図４および図５のルーチンでセットされ或いはリセットされるフラグである。

次に、第１実施形態の蒸発燃料の放出を実行するルーチンの一例について説明する。このルーチンの一例が図４および図５に示されている。なお、このルーチンは、所定のクランク角度が到来する毎に開始されるルーチンである。

図４および図５のルーチンが開始されると、始めに、ステップ２０１において、蒸発燃料放出フラグＦｐがセットされているか否かが判別される。ここで、蒸発燃料放出フラグＦｐがセットされていると判別されたときには、ルーチンはステップ２０２に進む。一方、蒸発燃料放出フラグＦｐがセットされていないと判別されたときには、ルーチンは終了する。なお、蒸発燃料放出フラグＦｐは、蒸発燃料の放出が必要になったときにセットされ、蒸発燃料の放出が完了したときにリセットされるフラグである。

ステップ２０２では、故障フラグＦｍｕｌがリセットされているか否かが判別される。ここで、故障フラグＦｍｕｌがリセットされていると判別されたときには、ルーチンはステップ２０３に進む。一方、故障フラグＦｍｕｌがリセットされていないと判別されたときには、ルーチンは終了する。ここで、故障フラグＦｍｕｌは、蒸発燃料捕捉放出装置に故障があるときにはセットされており、蒸発燃料捕捉放出装置に故障がないときにはリセットされているフラグである。

ステップ２０３では、機関運転フラグＦｅｎｇがセットされているか否かが判別される。ここで、機関運転フラグＦｅｎｇがセットされていると判別されたときには、ルーチンはステップ２０４に進む。一方、機関運転フラグＦｅｎｇがセットされていないと判別されたときには、ルーチンはステップ２１０に進む。なお、機関運転フラグＦｅｎｇは、蒸発燃料の放出以外の目的（すなわち、上記特定の目的）で機関運転が開始されたときにセットされ、上記特定の目的が達成されたことによって機関運転を停止させるべきときにリセットされるフラグである。

ステップ２０４では、機関運転継続要求フラグＦｃｏｎがセットされる。次いで、ステップ２０５において、蒸発燃料の放出が開始される。次いで、ステップ２０６において、蒸発燃料放出フラグＦｐがリセットされているか否かが判別される。ここで、蒸発燃料放出フラグＦｐがリセットされていると判別されたときには、ルーチンはステップ２０７に進む。一方、蒸発燃料放出フラグＦｐがリセットされていないと判別されたときには、ルーチンはステップ２０９に進む。

ステップ２０９では、故障フラグＦｍｕｌがセットされているか否かが判別される。ここで、故障フラグＦｍｕｌがセットされていると判別されたときには、ルーチンはステップ２０７に進む。一方、故障フラグＦｍｕｌがセットされていないと判別されたときには、ルーチンはステップ２０６に戻る。

ステップ２０７では、機関運転継続要求フラグＦｃｏｎがリセットされる。次いで、ステップ２０８において、蒸発燃料の放出が停止され、その後、ルーチンが終了する。

ステップ２１０では、機関運転が開始される。次いで、ステップ２１１において、蒸発燃料の放出が開始される。次いで、ステップ２１２において、蒸発燃料放出フラグＦｐがリセットされているか否かが判別される。ここで、蒸発燃料放出フラグＦｐがリセットされていると判別されたときには、ルーチンはステップ２１３に進む。一方、蒸発燃料放出フラグＦｐがリセットされていないと判別されたときには、ルーチンはステップ２１５に進む。

ステップ２１５では、故障フラグＦｍｕｌがセットされているか否かが判別される。ここで、故障フラグＦｍｕｌがセットされていると判別されたときには、ルーチンはステップ２１３に進む。一方、故障フラグＦｍｕｌがセットされていないと判別されたときには、ルーチンはステップ２１２に戻る。

ステップ２１３では、機関運転が停止される。次いで、ステップ２１４において、蒸発燃料の放出が停止され、その後、ルーチンが終了する。

なお、機関運転モードが選択される条件（すなわち、機関運転が行われる条件）としては、たとえば、以下の条件を採用することができる。機関運転停止モードが選択されると、機関運転が行われないことから、内燃機関の動力伝達系を潤滑油が循環しないことになる。しかしながら、このことは、内燃機関の動力伝達系の保護の観点から好ましくない。そこで、機関運転モードが選択される条件として、内燃機関の動力伝達系を保護するために機関運転を行わせて潤滑油に動力伝達系を循環させる必要の有無を採用することができる。この場合、潤滑油に動力伝達系を循環させる必要が生じたときに機関運転モードが選択されて機関運転が開始され、この必要がなくなったときに機関運転停止モードが選択されて機関運転が停止される。

また、機関運転が行われないことは、動力伝達系を含む内燃機関の構成要素全体の保護の観点からも好ましくない。そこで、機関運転モードが選択される条件として、内燃機関の構成要素全体を保護するために機関運転を行わせる必要の有無を採用することができる。この場合、内燃機関の構成要素全体を保護するために機関運転を行わせる必要が生じたときに機関運転モードが選択されて機関運転が開始され、この必要がなくなったときに機関運転停止モードが選択されて機関運転が停止される。

また、内燃機関の異常検出を行う場合、機関運転を行わせる必要がある。したがって、機関運転が行われなければ、内燃機関の異常検出を行えないのであるから、機関運転が行われないことは、内燃機関の異常検出の観点からも好ましくない。そこで、機関運転モードが選択される条件として、内燃機関の異常検出を行う必要の有無を採用することができる。この場合、内燃機関の異常検出を行う必要が生じたときに機関運転モードが選択されて機関運転が開始され、この必要がなくなったときに機関運転停止モードが選択されて機関運転が停止される。

また、機関運転が長時間に亘って行われない（つまり、機関運転停止モードが長時間に亘って選択されている）ことは、内燃機関の動力伝達系を潤滑油が長時間に亘って循環しないことになるので、内燃機関の動力伝達系の保護の観点から特に好ましくない。また、機関運転が長時間に亘って行われないことは、内燃機関の構成要素全体の保護および内燃機関の異常検出の観点から特に好ましくない。そこで、内燃機関の動力伝達系を保護するために機関運転を行わせて潤滑油に動力伝達系を循環させる必要の有無の判断、内燃機関の構成要素全体を保護するために機関運転を行わせる必要の有無の判断、および、内燃機関の異常検出を行う必要の有無の判断に、機関運転停止モードが継続して選択されている時間を用いるようにしてもよい。この場合、機関運転停止モードが継続して実行されている時間が比較的長い予め定められた時間に達したときに、潤滑油に動力伝達系を循環させる必要があると判断され、あるいは、内燃機関の構成要素全体を保護するために機関運転を行う必要があると判断され、あるいは、内燃機関の異常検出を行う必要があると判断される。

また、動力伝達系を保護するためには潤滑油に動力伝達系を一定時間に亘って循環させる必要があり、内燃機関の構成要素全体を保護するためには機関運転を一定時間に亘って循環させる必要がある。そこで、動力伝達系の保護のため或いは内燃機関の構成要素全体の保護のために機関運転モードが選択されて機関運転が開始された場合、たとえば、機関運転が開始されてから一定時間が経過したときに機関運転を停止するようにすればよい。また、内燃機関の異常を検出するためには内燃機関の異常検出が完了するまで機関運転を行わせる必要がある。そこで、内燃機関の異常検出のために機関運転モードが選択されて機関運転が開始された場合、たとえば、内燃機関の異常検出が完了したときに機関運転を停止するようにすればよい。

もちろん、機関運転モードが選択される条件として、要求動力（すなわち、ハイブリッドシステムから出力される動力として要求される動力）をハイブリッドシステムから出力するために機関運転を行わせる必要の有無を採用することもできる。この場合、要求動力をハイブリッドシステムから出力するために機関運転を行わせる必要が生じたときに機関運転モードが選択されて機関運転が開始され、この必要がなくなったときに機関運転停止モードが選択されて機関運転が停止される。

また、蒸発燃料の放出の完了の判断には、たとえば、蒸発燃料の放出が開始されてから放出された蒸発燃料の総量が予め定められた量に達したか否か、あるいは、蒸発燃料の放出によって放出される蒸発燃料の濃度が予め定められた濃度に達したか否か、あるいは、これら両方を用いることができる。この場合、蒸発燃料の放出が開始されてから放出された蒸発燃料の総量が予め定められた量に達したとき、あるいは、蒸発燃料の放出によって放出される蒸発燃料の濃度が予め定められた濃度に達したとき、あるいは、上記蒸発燃料の総量が予め定められた量に達し且つ上記蒸発燃料の濃度が予め定められた濃度に達したときに、蒸発燃料の放出が完了したと判断される。

ＭＧ１…第１発電電動機、ＭＧ２…第２発電電動機、１０…内燃機関、１２…燃焼室、３０…吸気通路、７０…燃料タンク、７３…キャニスタ、７４…吸着剤、７８Ａ…上流側蒸発燃料通路、７８Ｂ…下流側蒸発燃料通路、７９…パージ制御弁

Claims (2)

1. 内燃機関から出力される動力と電動機から出力される動力とを出力可能なハイブリッドシステムの制御装置であって、少なくとも内燃機関の運転を行わせる機関運転モードと、少なくとも内燃機関の運転を行わせない機関運転停止モードと、を選択的に実行するハイブリッドシステムの制御装置において、前記内燃機関が燃料タンク内で発生する蒸発燃料を捕捉するとともに捕捉した蒸発燃料を放出する蒸発燃料捕捉放出手段を具備し、前記蒸発燃料捕捉放出手段に捕捉されている蒸発燃料の放出が要求された場合に前記蒸発燃料の放出以外を目的とした内燃機関の運転が行われているときには、前記蒸発燃料捕捉放出手段に異常がない場合に限り、前記蒸発燃料の放出を開始し、その後、前記目的が達成されたことによって内燃機関の運転が停止されるべきであっても、前記蒸発燃料の放出が完了するまで内燃機関の運転を継続させて前記蒸発燃料の放出を行い、あるいは、前記蒸発燃料の放出が要求された場合に内燃機関の運転が行われていないときには、前記蒸発燃料捕捉放出手段に異常がない場合に限り、内燃機関の運転を開始するとともに前記蒸発燃料の放出を開始するハイブリッドシステムの制御装置。
2. 請求項１に記載のハイブリッドシステムの制御装置において、前記目的が内燃機関の動力伝達系の保護であるハイブリッドシステムの制御装置。

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