JP5310113B2 - Internal combustion engine - Google Patents

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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve fuel economy by making unnecessary the starting of an internal combustion engine just for a purge process. <P>SOLUTION: An internal combustion engine 10 equipped with an intake air passage 111 including a throttle valve 114 and purging evaporated fuel to the intake air passage 111 includes an engine control unit 61 controlling a throttle valve 114 to a full close position (S20) before the engine 10 stops (S50). Negative pressure necessary for purge process is secured by fully closing the throttle valve before stop of the internal combustion engine. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、吸気通路に蒸発燃料をパージする内燃機関に関するものである。   The present invention relates to an internal combustion engine that purges evaporated fuel into an intake passage.

ハイブリッド電気自動車において、車輌アイドル状態の間にエンジンを始動することで、パージ処理に必要な負圧を吸気マニホールド内に確保する技術が知られている（例えば特許文献１参照）。   In a hybrid electric vehicle, a technique is known in which an engine is started during a vehicle idle state to ensure a negative pressure necessary for a purge process in an intake manifold (see, for example, Patent Document 1).

特開２００２−２７６４７８号公報JP 2002-276478 A

しかしなから、上記の技術では、パージ処理のみのためにエンジンを始動するため、燃費が低下するおそれがあるという問題があった。   However, in the above technique, the engine is started only for the purge process, so that there is a problem that fuel consumption may be reduced.

本発明が解決しようとする課題は、燃費を向上することができる内燃機関を提供することである。   The problem to be solved by the present invention is to provide an internal combustion engine capable of improving fuel consumption.

本発明は、内燃機関が停止する前にスロットルバルブを全閉すると共に、スロットルバルブの全閉と同時に、又は、スロットルバルブが全閉してから、パージコントロールバルブを開く制御を実行し、吸気通路内の圧力が大気圧以下である間はパージコントロールバルブを開状態に維持することによって上記課題を解決する。 The present invention performs a control to open the purge control valve by fully closing the throttle valve before the internal combustion engine is stopped , and simultaneously with or after the throttle valve is fully closed. The above-mentioned problem is solved by maintaining the purge control valve in the open state while the internal pressure is below atmospheric pressure .

本発明によれば、内燃機関停止前のスロットルバルブの全閉によって、パージ処理に必要な負圧を確保するので、パージ処理のみのために内燃機関を始動する必要がなく、燃費の向上を図ることができる。   According to the present invention, since the negative pressure necessary for the purge process is ensured by fully closing the throttle valve before the internal combustion engine is stopped, it is not necessary to start the internal combustion engine only for the purge process, thereby improving the fuel consumption. be able to.

図１は、本発明の実施形態におけるハイブリッド電気自動車の全体構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing an overall configuration of a hybrid electric vehicle according to an embodiment of the present invention. 図２は、図１に示すハイブリッド電気自動車のエンジンのシステム構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing a system configuration of the engine of the hybrid electric vehicle shown in FIG. 図３は、本発明の実施形態におけるパージ制御のフローチャートである。FIG. 3 is a flowchart of purge control in the embodiment of the present invention. 図４は、図３のパージ制御におけるエンジン回転数、エンジン停止信号、スロットル開度、ブースト圧、パージコントロールバルブのＯＮ／ＯＦＦ、触媒のＯ２ストレージ量、空燃比の変化を示すタイムチャートである。FIG. 4 is a time chart showing changes in engine speed, engine stop signal, throttle opening, boost pressure, purge control valve ON / OFF, catalyst O 2 storage amount, and air-fuel ratio in the purge control of FIG. .

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１は本実施形態におけるハイブリッド電気自動車の全体構成を示すブロック図である。   FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of a hybrid electric vehicle according to this embodiment.

本発明の実施形態におけるハイブリッド電気自動車１は、複数の動力源を車輌の駆動に使用するパラレル方式の電気自動車である。このハイブリッド電気自動車１は、図１に示すように、エンジン１０、第１のクラッチ１５、モータジェネレータ（電動機・発電機）２０、第２のクラッチ２５、バッテリ３０、インバータ３５、自動変速機４０、プロペラシャフト５１、ディファレンシャルギアユニット５２、ドライブシャフト５３、及び左右の駆動輪５４を備えている。   The hybrid electric vehicle 1 according to the embodiment of the present invention is a parallel electric vehicle that uses a plurality of power sources for driving the vehicle. As shown in FIG. 1, the hybrid electric vehicle 1 includes an engine 10, a first clutch 15, a motor generator (electric motor / generator) 20, a second clutch 25, a battery 30, an inverter 35, an automatic transmission 40, A propeller shaft 51, a differential gear unit 52, a drive shaft 53, and left and right drive wheels 54 are provided.

エンジン１０は、ガソリン又は軽油を燃料として作動する内燃機関であり、エンジンコントロールユニット６１からの制御信号に基づいて、スロットルバルブのバルブ開度や燃料噴射量等が制御される。エンジン１０の細部の構造については後述する。   The engine 10 is an internal combustion engine that operates using gasoline or light oil as fuel, and based on a control signal from the engine control unit 61, the valve opening of the throttle valve, the fuel injection amount, and the like are controlled. The detailed structure of the engine 10 will be described later.

第１のクラッチ１５は、エンジン１０の出力軸とモータジェネレータ２０の回転軸との間に介装されており、エンジン１０とモータジェネレータ２０との間の動力伝達を断接する。この第１のクラッチ１５の具体例としては、例えば比例ソレノイドで油流量及び油圧を連続的に制御できる湿式多板クラッチなどを例示することができる。この第１のクラッチ１５は、統合コントロールユニット６０からの制御信号に基づいて油圧ユニット１６の油圧が制御されることで、クラッチ板を締結（スリップ状態も含む。）／解放させる。   The first clutch 15 is interposed between the output shaft of the engine 10 and the rotation shaft of the motor generator 20, and connects and disconnects power transmission between the engine 10 and the motor generator 20. As a specific example of the first clutch 15, for example, a wet multi-plate clutch capable of continuously controlling the oil flow rate and hydraulic pressure with a proportional solenoid can be exemplified. The first clutch 15 controls the hydraulic pressure of the hydraulic unit 16 based on a control signal from the integrated control unit 60, thereby engaging / disengaging the clutch plate (including a slip state).

モータジェネレータ２０は、ロータに永久磁石を埋設し、ステータにステータコイルが巻きつけられた同期型モータジェネレータである。このモータジェネレータ２０には、ロータ回転角を検出するレゾルバ２１が設けられている。このモータジェネレータ２０は、電動機としても機能するし発電機としても機能する。インバータ３５から三相交流電力が供給されている場合には、モータジェネレータ２０は回転駆動する（力行）。一方、外力によってロータが回転している場合には、モータジェネレータ２０は、ステータコイルの両端に起電力を生じさせることで交流電力を生成する（回生）。モータジェネレータ２０によって発電された交流電力は、インバータ３５によって直流電力に変換された後に、バッテリ３０に充電される。   The motor generator 20 is a synchronous motor generator in which a permanent magnet is embedded in a rotor and a stator coil is wound around a stator. The motor generator 20 is provided with a resolver 21 that detects a rotor rotation angle. The motor generator 20 functions not only as an electric motor but also as a generator. When three-phase AC power is supplied from the inverter 35, the motor generator 20 is driven to rotate (powering). On the other hand, when the rotor is rotated by an external force, motor generator 20 generates AC power by generating electromotive force at both ends of the stator coil (regeneration). The AC power generated by the motor generator 20 is converted into DC power by the inverter 35 and then charged to the battery 30.

バッテリ３０の具体例としては、リチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池などを例示することができる。このバッテリ３０には電流・電圧センサ３１が取り付けられており、当該検出結果をモータコントロールユニット６２に出力することが可能となっている。   Specific examples of the battery 30 include a lithium ion secondary battery and a nickel hydride secondary battery. A current / voltage sensor 31 is attached to the battery 30, and the detection result can be output to the motor control unit 62.

第２のクラッチ２５は、モータジェネレータ２０の出力軸と自動変速機４０の入力軸との間に介装されており、モータジェネレータ２０と自動変速機４０との間の動力伝達を断接する。この第２のクラッチ２５の具体例としては、上述の第１のクラッチ１５と同様に、たとえば湿式多板クラッチなどを例示することができる。この第２のクラッチ２５は、統合コントロールユニット６０からの制御信号に基づいて油圧ユニット２６の油圧が制御されることで、クラッチ板を締結（スリップ状態も含む。）／解放させる。   The second clutch 25 is interposed between the output shaft of the motor generator 20 and the input shaft of the automatic transmission 40, and connects and disconnects power transmission between the motor generator 20 and the automatic transmission 40. As a specific example of the second clutch 25, for example, a wet multi-plate clutch can be exemplified as in the case of the first clutch 15 described above. The second clutch 25 controls the hydraulic pressure of the hydraulic unit 26 based on a control signal from the integrated control unit 60, thereby engaging / disengaging the clutch plate (including a slip state).

自動変速機４０は、変速比を自動的且つ連続的に変化させることが可能な無段変速機（ＣＶＴ:Continuously Variable Transmission）である。この自動変速機４０は、トランスミッションコントロールユニット６３からの制御信号に基づいて変速比を変化させる。この無段変速機４０の具体例としては、ベルトドライブ式やトロイダル式などを例示することができる。なお、自動変速機４０として、前進５速、後退１速といった有段階で自動的に変速比を切り換えるものを用いてもよい。   The automatic transmission 40 is a continuously variable transmission (CVT) capable of changing a gear ratio automatically and continuously. The automatic transmission 40 changes the gear ratio based on a control signal from the transmission control unit 63. Specific examples of the continuously variable transmission 40 include a belt drive type and a toroidal type. As the automatic transmission 40, a gear that automatically switches the gear ratio in a stepped manner such as forward 5th speed and reverse 1st speed may be used.

自動変速機４０の出力軸は、プロペラシャフト５１、ディファレンシャルギアユニット５２、及び左右のドライブシャフト５３を介して、左右の駆動輪５４に連結されている。なお、図１において５５は左右の操舵前輪である。   The output shaft of the automatic transmission 40 is connected to the left and right drive wheels 54 via a propeller shaft 51, a differential gear unit 52, and left and right drive shafts 53. In FIG. 1, reference numeral 55 denotes left and right steering front wheels.

本実施形態におけるハイブリッド電気自動車１は、第１及び第２のクラッチ１５，２５の締結／解放状態に応じて以下の３つの走行モードに切り替えることが可能となっている。   The hybrid electric vehicle 1 according to the present embodiment can be switched to the following three travel modes according to the engaged / released state of the first and second clutches 15 and 25.

第１の走行モード（モータ使用走行モード）では、第１のクラッチ１５を開放させると共に第２のクラッチ２５を締結させて、モータジェネレータ２０の動力のみを動力源として走行する。   In the first travel mode (motor travel mode), the first clutch 15 is disengaged and the second clutch 25 is engaged, so that the vehicle travels using only the power of the motor generator 20 as a power source.

第２の走行モード（エンジン使用走行モード）では、第１のクラッチ１５及び第２のクラッチ２５をいずれも締結させて、エンジン１０を動力源に含みながら走行する。   In the second travel mode (engine use travel mode), both the first clutch 15 and the second clutch 25 are engaged, and the engine 10 travels with the power source included.

第３の走行モード（エンジン使用スリップ走行モード）では、第１のクラッチ１５を締結させると共に、第２のクラッチ２５をスリップ状態として、エンジン１０を動力源に含みながら走行する。この第３の走行モードは、特にバッテリ３０の充電状態ＳＯＣ（State of Charge）が低下している場合やエンジン１０の冷却水の温度が低い場合、クリープ走行を達成するモードである。さらに、エンジン停止状態から発進時にエンジン始動をしつつ駆動力を出力可能なモードでもある。   In the third travel mode (engine-use slip travel mode), the first clutch 15 is engaged and the second clutch 25 is in a slip state to travel while including the engine 10 as a power source. This third travel mode is a mode in which creep travel is achieved particularly when the state of charge (SOC) of the battery 30 is lowered or when the temperature of the cooling water of the engine 10 is low. Furthermore, it is also a mode in which driving force can be output while starting the engine when starting from an engine stopped state.

さらに、上記の第２の走行モードは、エンジン走行モード、モータアシストモード、及び走行発電モードの３つに細分化することができる。   Furthermore, the second travel mode can be subdivided into three modes: an engine travel mode, a motor assist mode, and a travel power generation mode.

エンジン走行モードでは、モータジェネレータ２０を駆動させずに、エンジン１０のみを動力源として駆動輪５４を動かす。   In the engine running mode, the drive wheel 54 is moved using only the engine 10 as a power source without driving the motor generator 20.

モータアシスト走行モードでは、エンジン１０とモータジェネレータ２０の両方を駆動させて、これら２つを動力源として駆動輪５４を動かす。   In the motor assist travel mode, both the engine 10 and the motor generator 20 are driven, and the drive wheels 54 are moved using these two as power sources.

走行発電モードは、エンジン１０を動力源に駆動させて駆動輪５４を動かすと同時に、モータジェネレータ２０を発電機として機能させ、バッテリ３０を充電する。   In the traveling power generation mode, the engine 10 is driven by a power source to move the drive wheels 54, and at the same time, the motor generator 20 functions as a generator to charge the battery 30.

なお、以上に説明したモードの他に、停車時において、エンジン１０の動力を利用してモータジェネレータ２０を発電機として機能させ、バッテリ３０を充電したり電装品へ電力を供給する発電モードを備えてもよい。   In addition to the modes described above, there is a power generation mode for charging the battery 30 and supplying power to the electrical components by causing the motor generator 20 to function as a generator using the power of the engine 10 when the vehicle is stopped. May be.

次に、エンジン１０の構成について説明する。   Next, the configuration of the engine 10 will be described.

図２は本実施形態におけるエンジンのシステム構成を示すブロック図である。なお、本実施形態では、エンジン１０として、燃料を吸気ポート１１１ａに噴射するマルチポイント・インジェクションタイプ（ＭＰＩ）のガソリンエンジンを例にとって説明するが、燃料を燃焼室内に直接噴射する筒内直噴型のガソリンエンジンであってもよい。   FIG. 2 is a block diagram showing the system configuration of the engine in this embodiment. In the present embodiment, a multipoint injection type (MPI) gasoline engine that injects fuel into the intake port 111a will be described as an example of the engine 10, but an in-cylinder direct injection type that injects fuel directly into a combustion chamber. It may be a gasoline engine.

エンジン１０の吸気通路１１１には、エアフィルタ１１２、吸入空気流量を検出するエアフローメータ１１３、吸入空気流量を制御するスロットルバルブ１１４及びコレクタ１１５が設けられている。   The intake passage 111 of the engine 10 is provided with an air filter 112, an air flow meter 113 for detecting the intake air flow rate, a throttle valve 114 for controlling the intake air flow rate, and a collector 115.

スロットルバルブ１１４には、当該スロットルバルブ１１４の開度を調整するＤＣモータ等のアクチュエータ１１６が設けられている。このスロットルバルブアクチュエータ１１６は、運転者のアクセルペダル操作量等に基づいて演算される要求トルクを達成するように、エンジンコントロールユニット６１からの駆動信号に基づいてスロットルバルブ１１４の開度を電子制御する。また、スロットルバルブ１１４の開度を検出するスロットル開度センサ１１７が設けられており、その検出信号はエンジンコントロールユニット６１に出力される。   The throttle valve 114 is provided with an actuator 116 such as a DC motor that adjusts the opening of the throttle valve 114. The throttle valve actuator 116 electronically controls the opening of the throttle valve 114 based on the drive signal from the engine control unit 61 so as to achieve the required torque calculated based on the driver's accelerator pedal operation amount and the like. . A throttle opening sensor 117 that detects the opening of the throttle valve 114 is provided, and a detection signal is output to the engine control unit 61.

また、コレクタ１１５から各気筒へ分岐した吸気ポート１１１ａに臨むようにインジェクタ１１８が設けられている。インジェクタ１１８は、フューエルパイプ１５３を介してフューエルタンク１５０に接続されている。フューエルタンク１５０内の燃料は、フューエルポンプ１５１によってプレッシャレギュレータ１５２に圧送される。そして、プレッシャレギュレータ１５２がその燃料を所定圧力に調整してインジェクタ１１８に供給する。インジェクタ１１８は、エンジンコントロールユニット６１において設定される駆動パルス信号によって開弁駆動することで、吸気ポート１１１ａ内に燃料を噴射する。   Further, an injector 118 is provided so as to face the intake port 111a branched from the collector 115 to each cylinder. The injector 118 is connected to the fuel tank 150 via the fuel pipe 153. The fuel in the fuel tank 150 is pumped to the pressure regulator 152 by the fuel pump 151. Then, the pressure regulator 152 adjusts the fuel to a predetermined pressure and supplies it to the injector 118. The injector 118 is driven to open by a drive pulse signal set in the engine control unit 61, thereby injecting fuel into the intake port 111a.

また、フューエルタンク１５０には、第１の通路１６３を介してキャニスタ１６０が接続されている。キャニスタ１６０は、たとえば活性炭などの吸着材１６１が収容されており、フューエルタンク１５０内で発生した蒸発燃料（エバポ）を第１の通路１６３を導いて吸着材１６１に一時的に吸着することが可能となっている。また、このキャニスタ１６０の下部には、外部に連通した大気開放口１６２が形成されている。   Further, a canister 160 is connected to the fuel tank 150 via a first passage 163. The canister 160 contains an adsorbent 161 such as activated carbon, and can evaporate the evaporated fuel (evaporation) generated in the fuel tank 150 through the first passage 163 and temporarily adsorb it on the adsorbent 161. It has become. An air opening 162 communicating with the outside is formed at the lower portion of the canister 160.

さらに、このキャニスタ１６０は、第２の通路１６４を介して吸気通路１１１のコレクタ１１５に接続されている。また、この第２の通路１６４には、常閉のパージコントロールバルブ１６５が設けられている。このパージコントロールバルブ１６５は、エンジンコントロールユニット６１からの制御信号に基づいて、第２の通路１６４を開閉する。コレクタ１１５内に負圧が確保されている状態でパージコントロールバルブ１６５を開くと、大気開放口１６２から新気が導入され、吸着材１６１に吸着されていた蒸発燃料が脱離して、第２の通路１６４を介してコレクタ１１５内へと導かれる。コレクタ１１５内に導かれた蒸発燃料はその後に燃焼室１２３内で燃焼処理される。   Further, the canister 160 is connected to the collector 115 of the intake passage 111 via the second passage 164. Further, a normally closed purge control valve 165 is provided in the second passage 164. The purge control valve 165 opens and closes the second passage 164 based on a control signal from the engine control unit 61. When the purge control valve 165 is opened while a negative pressure is secured in the collector 115, fresh air is introduced from the atmosphere opening 162, and the evaporated fuel adsorbed on the adsorbent 161 is desorbed, and the second It is led into the collector 115 through the passage 164. The evaporated fuel introduced into the collector 115 is then burned in the combustion chamber 123.

シリンダ１１９と、当該シリンダ１１９内を往復移動するピストン１２０の冠面と、吸気バルブ１２１及び排気バルブ１２２が設けられたシリンダヘッドとで囲まれる空間が燃焼室１２３を構成している。点火プラグ１２４は、各気筒の燃焼室１２３に臨むように装着され、エンジンコントロールユニット６１からの点火信号に基づいて吸入混合気に対して点火を行う。   A space surrounded by the cylinder 119, the crown surface of the piston 120 that reciprocates in the cylinder 119, and the cylinder head provided with the intake valve 121 and the exhaust valve 122 forms a combustion chamber 123. The spark plug 124 is attached so as to face the combustion chamber 123 of each cylinder, and ignites the intake air-fuel mixture based on an ignition signal from the engine control unit 61.

一方、エンジン１０の排気通路１２５には、空燃比センサ１２６、排気を浄化する排気浄化触媒１２７、及びマフラ１２８が設けられている。   On the other hand, the exhaust passage 125 of the engine 10 is provided with an air-fuel ratio sensor 126, an exhaust purification catalyst 127 for purifying exhaust, and a muffler 128.

空燃比センサ１２６は、排気中の特定成分、たとえば酸素濃度を検出することにより排気、ひいては吸入混合気の空燃比（Ａ／Ｆ）を検出する。この空燃比センサ１２６は、エンジンコントロールユニット６１に接続されており、検出信号をエンジンコントロールユニット６１に出力する。この空燃比センサ１２６は、リッチ・リーン出力する酸素センサであってもよいし、空燃比をリニアに広域に亘って検出する広域空燃比センサであってもよい。   The air-fuel ratio sensor 126 detects the air-fuel ratio (A / F) of the exhaust gas and the intake air-fuel mixture by detecting a specific component in the exhaust gas, for example, the oxygen concentration. The air-fuel ratio sensor 126 is connected to the engine control unit 61 and outputs a detection signal to the engine control unit 61. The air-fuel ratio sensor 126 may be an oxygen sensor that performs rich / lean output, or a wide-area air-fuel ratio sensor that linearly detects the air-fuel ratio over a wide area.

排気浄化触媒１２７の具体例としては、ストイキ（理論空燃比、λ＝１、空気重量／燃料重量＝１４．７）近傍において排気中の一酸化炭素ＣＯと炭化水素ＨＣを酸化すると共に、窒素酸化物ＮＯｘの還元を行って排気を浄化することのできる三元触媒や、排気中の一酸化炭素ＣＯと炭化水素ＨＣの酸化を行う酸化触媒などを例示することができる。 As a specific example of the exhaust purification catalyst 127, in the vicinity of stoichiometric (theoretical air-fuel ratio, λ = 1, air weight / fuel weight = 14.7), the carbon monoxide CO and the hydrocarbon HC in the exhaust gas are oxidized and oxidized with nitrogen. it can be illustrated three-way catalyst and capable of purifying exhaust by performing the reduction of goods NO x, such as an oxide catalyst for performing oxidation of carbon monoxide CO and hydrocarbon HC in the exhaust gas.

エンジン１０のクランク軸１３０にはクランク角センサ１３１が設けられており、エンジンコントロールユニット６１は、クランク角センサ１３１から機関回転と同期して出力されるクランク単位角信号を一定時間カウントすることで、又は、クランク基準角信号の周期を計測することで、エンジン回転数Ｎｅを検出することができる。   The crankshaft 130 of the engine 10 is provided with a crank angle sensor 131, and the engine control unit 61 counts a crank unit angle signal output from the crank angle sensor 131 in synchronization with the engine rotation for a certain period of time. Alternatively, the engine speed Ne can be detected by measuring the cycle of the crank reference angle signal.

また、エンジン１０の冷却ジャケット１３２には、水温センサ１３３が当該冷却ジャケットに臨むように設けられている。この水温センサ１３３は、冷却ジャケット１３２内の冷却水の温度を検出して、当該検出結果をエンジンコントロールユニット６１に出力する。   The cooling jacket 132 of the engine 10 is provided with a water temperature sensor 133 so as to face the cooling jacket. The water temperature sensor 133 detects the temperature of the cooling water in the cooling jacket 132 and outputs the detection result to the engine control unit 61.

図１に戻り、本実施形態におけるハイブリッド電気自動車１の制御系は、同図に示すように、統合コントロールユニット６０、エンジンコントロールユニット６１、モータコントロールユニット６２、及びトランスミッションコントロールユニット６３を備えている。これらのコントローラユニット６０〜６３は、たとえばＣＡＮ通信を介して相互に接続されている。   Returning to FIG. 1, the control system of the hybrid electric vehicle 1 in this embodiment includes an integrated control unit 60, an engine control unit 61, a motor control unit 62, and a transmission control unit 63, as shown in the figure. These controller units 60 to 63 are connected to each other through, for example, CAN communication.

エンジンコントロールユニット６１は、水温センサ１３３からのエンジン水温、エアフローメータ１１３からの吸入空気量、スロットル開度センサ１１７からのスロットル開度、クランク角センサ１３１からのエンジン回転数Ｎｅの情報を入力し、統合コントロールユニット６０からの目標エンジントルク司令値等に応じて、エンジン動作点（エンジン回転数Ｎｅ、エンジントルクＴｅ）を制御する指令を、スロットルバルブアクチュエータ１１６に出力する。スロットルバルブアクチュエータ１１６は、エンジンコントロールユニット６１からの指令に応じてスロットルバルブ１１４の開度を調節する。また、エンジンコントロールユニット６１は、エンジン１０の燃料噴射量やスロットル開度等に基づいてエンジントルクＴｅを推定する。エンジン回転数ＮｅやエンジントルクＴｅの情報は、ＣＡＮ通信を介して統合コントロールユニット６０に送出される。   The engine control unit 61 inputs information on the engine water temperature from the water temperature sensor 133, the intake air amount from the air flow meter 113, the throttle opening from the throttle opening sensor 117, and the engine speed Ne from the crank angle sensor 131, A command for controlling the engine operating point (engine speed Ne, engine torque Te) is output to the throttle valve actuator 116 in accordance with the target engine torque command value from the integrated control unit 60. The throttle valve actuator 116 adjusts the opening of the throttle valve 114 in accordance with a command from the engine control unit 61. Further, the engine control unit 61 estimates the engine torque Te based on the fuel injection amount of the engine 10, the throttle opening degree, and the like. Information on the engine speed Ne and the engine torque Te is sent to the integrated control unit 60 via CAN communication.

モータコントロールユニット６２は、モータジェネレータ２０に設けられたレゾルバ２１からの情報を入力し、統合コントロールユニット６０からの目標モータジェネレータトルク司令値等に応じて、モータジェネレータ２０の動作点（モータ回転数Ｎｍ、モータトルクＴｍ）を制御する指令をインバータ３５に出力する。また、このモータコントロールユニット６２は、電流・電圧センサ３１により検出された電流値及び電圧値に基づいてバッテリ３０のＳＯＣを演算及び管理する。このバッテリＳＯＣ情報は、モータジェネレータ２０の制御情報に用いられると共に、ＣＡＮ通信を介して統合コントロールユニット６０に送出される。また、モータコントロールユニット６２は、モータジェネレータ２０に流れる電流値（電流値の正負によって駆動トルクと回生制御トルクを区別している）に基づいて、モータジェネレータトルクＴｍを推定する。このモータジェネレータトルクＴｍの情報は、ＣＡＮ通信を介して統合コントロールユニット６０に送出される。   The motor control unit 62 inputs information from the resolver 21 provided in the motor generator 20, and according to the target motor generator torque command value from the integrated control unit 60, the operating point of the motor generator 20 (motor rotation speed Nm). , A command for controlling the motor torque Tm) is output to the inverter 35. The motor control unit 62 calculates and manages the SOC of the battery 30 based on the current value and the voltage value detected by the current / voltage sensor 31. The battery SOC information is used as control information for the motor generator 20 and is sent to the integrated control unit 60 via CAN communication. Further, the motor control unit 62 estimates the motor generator torque Tm based on the value of the current flowing through the motor generator 20 (the driving torque and the regenerative control torque are distinguished based on whether the current value is positive or negative). Information on the motor generator torque Tm is sent to the integrated control unit 60 via CAN communication.

トランスミッションコントロールユニット６３は、アクセルセンサ６４により検出されたアクセルペダルの開度や車速センサ６５により検出された車速等に基づいて、自動変速機４０の変速比を変化させる制御を行う。なお、アクセルペダルの開度や車速の情報は、ＣＡＮ通信を介して統合コントロールユニット６０に送出される。   The transmission control unit 63 performs control to change the gear ratio of the automatic transmission 40 based on the opening degree of the accelerator pedal detected by the accelerator sensor 64, the vehicle speed detected by the vehicle speed sensor 65, and the like. Note that information on the accelerator pedal opening and vehicle speed is sent to the integrated control unit 60 via CAN communication.

統合コントロールユニット６０は、車輌全体の消費エネルギを管理することで車輌を効率的に走行させるための機能を担うものである。この統合コントロールユニット６０は、エンジンコントロールユニット６１への制御指令によるエンジン１０の動作制御と、モータコントロールユニット６２への制御指令によるモータジェネレータ２０の動作制御と、トランスミッションコントロールユニット６３への制御指令による自動変速機４０の動作制御と、第１のクラッチ１５の油圧ユニット１６への制御指令による第１のクラッチ１５の締結・解放制御と、第２のクラッチ２５の油圧ユニット２６への制御指令による第２のクラッチ２５の締結・解放制御と、を実行する。   The integrated control unit 60 bears a function for efficiently running the vehicle by managing the energy consumption of the entire vehicle. The integrated control unit 60 controls the operation of the engine 10 by a control command to the engine control unit 61, controls the operation of the motor generator 20 by a control command to the motor control unit 62, and automatically by the control command to the transmission control unit 63. Operation control of the transmission 40, engagement / release control of the first clutch 15 by a control command to the hydraulic unit 16 of the first clutch 15, and second control command by the control command to the hydraulic unit 26 of the second clutch 25 The clutch 25 is engaged / released.

さて、キャニスタ１６０に所定量の蒸発燃料が蓄積すると、当該蒸発燃料をコレクタ１１５にパージする必要がある。こうしたパージは、コレクタ１１５内のブースト圧（負圧）を利用してキャニスタ１６０からコレクタ１１５内に吸入するが、ハイブリッド電気自動車ではエンジンを高負荷領域で運転するため、コレクタ１１５内に十分なブースト圧を確保することが比較的困難であり、十分な量の蒸発燃料をパージすることができないおそれがある。そこで、本実施形態では、以下のパージ制御を実行する。   When a predetermined amount of evaporated fuel accumulates in the canister 160, the evaporated fuel needs to be purged to the collector 115. Such a purge uses the boost pressure (negative pressure) in the collector 115 to be sucked into the collector 115 from the canister 160. However, in a hybrid electric vehicle, the engine is operated in a high load region. It is relatively difficult to secure the pressure, and there is a possibility that a sufficient amount of evaporated fuel cannot be purged. Therefore, in the present embodiment, the following purge control is executed.

図３は本実施形態におけるパージ制御のフローチャートであり、図４は図３のパージ制御におけるエンジン回転数、エンジン停止信号、スロットル開度、ブースト圧、パージコントロールバルブのＯＮ／ＯＦＦ、触媒のＯ２ストレージ量、及び空燃比の変化を示すタイムチャートである。 FIG. 3 is a flowchart of the purge control in this embodiment. FIG. 4 is an engine speed, engine stop signal, throttle opening, boost pressure, purge control valve ON / OFF, and catalyst O 2 in the purge control of FIG. It is a time chart which shows the change of storage amount and an air fuel ratio.

図３のステップＳ１０において、統合コントロールユニット６０からエンジンコントロールユニット６１にエンジン停止信号が入力されると（図４の(ii)参照）、エンジン１０を停止する前に、先ず、ステップＳ２０において、エンジンコントロールユニット６０は、スロットルバルブアクチュエータ１１６に対して、スロットルバルブ１１４を完全に閉じる（全閉する）ように制御信号を出力する。スロットルバルブアクチュエータ１１６は、この制御信号に基づいて、スロットルバルブ１１４の開度をゼロ（スロットル開度（TVO）＝０[deg]）とする（図４の(iii)参照）。なお、エンジン停止信号は、たとえば、車輌１がコースト走行から停止したり、停車時に実行していた発電モードを終了した場合に、エンジン１０を停止させるために、統合コントロールユニット６０からエンジンコントロールユニット６１に出力される信号である。   When an engine stop signal is input from the integrated control unit 60 to the engine control unit 61 in step S10 in FIG. 3 (see (ii) in FIG. 4), first, in step S20, the engine is stopped before the engine 10 is stopped. The control unit 60 outputs a control signal to the throttle valve actuator 116 so that the throttle valve 114 is completely closed (fully closed). Based on this control signal, the throttle valve actuator 116 sets the opening of the throttle valve 114 to zero (throttle opening (TVO) = 0 [deg]) (see (iii) of FIG. 4). The engine stop signal is sent from the integrated control unit 60 to the engine control unit 61 in order to stop the engine 10 when the vehicle 1 stops from coasting or ends the power generation mode that was being executed when the vehicle stopped, for example. Is a signal to be output.

このように、エンジン１０を停止する前にスロットルバルブ１１４を全閉することで、吸気通路１１１がスロットルバルブ１１４によって閉塞されるのに対し、ピストン１２０やバルブ１２１，１２２の動作によって吸気が継続されるため、図４の(iv)に示すように、コレクタ１１５内のブースト圧（負圧）を強めることができる。   Thus, by fully closing the throttle valve 114 before stopping the engine 10, the intake passage 111 is closed by the throttle valve 114, whereas intake is continued by the operation of the piston 120 and the valves 121 and 122. Therefore, as shown in (iv) of FIG. 4, the boost pressure (negative pressure) in the collector 115 can be increased.

次いで、図３のステップＳ３０において、エンジンコントロールユニット６１は、パージコントロールバルブ１６５に対してバルブを開放するように制御信号を出力する。パージコントロールバルブ１６５は、この制御信号に基づいて当該バルブを開放して（図４の(v)）、キャニスタ１６０とコレクタ１１５とを第２の通路１６４を介して連通させる。なお、ステップＳ３０におけるパージコントロールバルブ１６５の開放は、ステップＳ２０におけるスロットルバルブ１１４の全閉と同時であってもよい。   Next, in step S30 of FIG. 3, the engine control unit 61 outputs a control signal to the purge control valve 165 so as to open the valve. The purge control valve 165 opens the valve based on this control signal ((v) in FIG. 4), and allows the canister 160 and the collector 115 to communicate with each other via the second passage 164. Note that the opening of the purge control valve 165 in step S30 may be simultaneous with the fully closing of the throttle valve 114 in step S20.

このパージコントロールバルブ１６５の開放によって、キャニスタ１６０内に大気開放口１６２を介して新気が導入され、吸着材１６１に吸着されていた蒸発燃料がこの新気によって脱離して、第２の通路１６４を介してコレクタ１１５にパージされる。   When the purge control valve 165 is opened, fresh air is introduced into the canister 160 through the atmosphere opening port 162, and the evaporated fuel adsorbed on the adsorbent 161 is desorbed by the fresh air, and the second passage 164. Is purged to the collector 115 via

次いで、ステップＳ４０において、エンジンコントロールユニット６１は、エアフローメータ１１３によって検出された吸入空気流量に対して、空燃比がストイキよりリーンとなる量の燃料を噴射するように、インジェクタ１１８に制御信号を出力する。インジェクタ１１８は、この制御信号に基づいて空燃比がリーンとなる量の燃料を吸気ポート１１０ａ内に噴射する。さらに、エンジンコントロールユニット６１は、点火プラグ１２４に対して、圧縮行程において混合気を点火するように制御信号を出力する。点火プラグ１２４は、この制御信号に基づいて混合気を点火し、これにより燃焼室１２３内で混合気がリーン燃焼する（図４の(vii)参照）。リーン燃焼する時間については、あらかじめ所定時間を設定しておいても良いし、酸素センサが所定の空燃比（リーンの値）を検出したときにリーン燃焼を停止することにしても良い。   Next, in step S40, the engine control unit 61 outputs a control signal to the injector 118 so as to inject an amount of fuel that makes the air-fuel ratio leaner than the stoichiometric ratio with respect to the intake air flow rate detected by the air flow meter 113. To do. The injector 118 injects an amount of fuel that makes the air-fuel ratio lean based on the control signal into the intake port 110a. Further, the engine control unit 61 outputs a control signal to the spark plug 124 so as to ignite the air-fuel mixture in the compression stroke. The spark plug 124 ignites the air-fuel mixture based on this control signal, whereby the air-fuel mixture lean burns in the combustion chamber 123 (see (vii) in FIG. 4). A predetermined time may be set in advance for the lean combustion time, or the lean combustion may be stopped when the oxygen sensor detects a predetermined air-fuel ratio (lean value).

コレクタ１１５に蒸発燃料をパージすると、当該蒸発燃料の分オーバーリッチとなるためにエンジン再始動時にリッチスパイクが発生し、テールパイプ１２９からの炭化水素ＨＣの排出が増加するおそれがある。これに対し、本実施形態では、図４の(vi)及び(vii)に示すように、エンジン１０を停止させる直前（エンジン停止信号がONになった直後）にリーン燃焼を行い、排気浄化触媒１２７に酸素Ｏ２をトラップさせる。これにより、エンジン再始動時に発生する炭化水素ＨＣをこの酸素Ｏ２と反応させることができるので、テールパイプ１２９からの炭化水素ＨＣの排出を抑制することができる。 When evaporative fuel is purged to the collector 115, the fuel becomes over-rich due to the evaporative fuel, so that a rich spike occurs when the engine is restarted, and hydrocarbon HC emissions from the tail pipe 129 may increase. In contrast, in this embodiment, as shown in FIGS. 4 (vi) and (vii), lean combustion is performed immediately before the engine 10 is stopped (immediately after the engine stop signal is turned ON), and the exhaust purification catalyst. 127 traps oxygen O 2 . Thereby, since hydrocarbon HC generated at the time of engine restart can be reacted with this oxygen O 2 , emission of hydrocarbon HC from the tail pipe 129 can be suppressed.

なお、パージコントロールバルブ１６５の開放がスロットルバルブ１１４の全閉よりも後である場合には、パージコントロールバルブ１６５をエンジンの停止と同時に開放してもよい。   If the purge control valve 165 is opened after the throttle valve 114 is fully closed, the purge control valve 165 may be opened simultaneously with the stop of the engine.

次いで、ステップＳ５０において、エンジンコントロールユニット６１は、エンジン停止信号の入力から所定時間ｔ１（第１の所定時間）経過したら、エンジン１０を停止させる（図４の(i)参照）。具体的には、エンジンコントロールユニット６１は、インジェクタ１１８による燃料噴射量をゼロにすると共に、点火プラグ１２４による点火を停止することで、エンジン１０を停止させる。 Next, in step S50, the engine control unit 61 stops the engine 10 when a predetermined time t 1 (first predetermined time) has elapsed from the input of the engine stop signal (see (i) of FIG. 4). Specifically, the engine control unit 61 stops the engine 10 by setting the fuel injection amount by the injector 118 to zero and stopping the ignition by the spark plug 124.

次いで、ステップＳ６０において、エンジンコントロールユニット６１は、パージコントロールバルブ１６５の開放（ステップＳ３０）から所定時間ｔ２（第２の所定時間）経過したら、パージコントロールバルブ１６５に対して当該バルブを閉じるように制御信号を出力する。パージコントロールバルブ１６５は、この制御信号に基づいてバルブを閉じ（図４の(v)参照）、第２の通路１６４を閉塞してキャニスタ１６０とコレクタ１１５との連通を解除する。 Next, in step S60, the engine control unit 61 closes the purge control valve 165 when the predetermined time t 2 (second predetermined time) has elapsed since the purge control valve 165 was opened (step S30). Output a control signal. The purge control valve 165 closes the valve based on this control signal (see (v) in FIG. 4), closes the second passage 164, and releases the communication between the canister 160 and the collector 115.

次いで、ステップＳ７０において、エンジンコントロールユニット６１は、スロットルバルブアクチュエータ１１６に対して、スロットルバルブ１１４をアイドル開度に開くように制御信号を出力する。スロットルバルブアクチュエータ１１６は、この制御信号に基づいて、スロットルバルブ１１４の開度を４度（スロットル開度（TVO）＝４[deg]）とする（図４の(iii)参照）。これにより、スロットルバルブ１１４の固着を防止することができる。なお、スロットルバルブ１１４のアイドル開度への開放を、パージコントロールバルブ１６５の開放と同時に行ってもよい。また、スロットルバルブ１１４をアイドル開度ではなく、デフォルト開度に開くように制御してもよい。デフォルト開度とは、車両に何らかの不具合が発生してフェールセーフモードに移行した際に設定されるスロットル開度のことであり、通常は、アイドル開度よりもより全閉に近い開度である。   Next, in step S70, the engine control unit 61 outputs a control signal to the throttle valve actuator 116 so as to open the throttle valve 114 to the idle opening. Based on this control signal, the throttle valve actuator 116 sets the opening of the throttle valve 114 to 4 degrees (throttle opening (TVO) = 4 [deg]) (see (iii) of FIG. 4). Thereby, sticking of the throttle valve 114 can be prevented. Note that the throttle valve 114 may be opened to the idle opening at the same time as the purge control valve 165 is opened. Further, the throttle valve 114 may be controlled to open to the default opening instead of the idle opening. The default opening is a throttle opening that is set when a malfunction occurs in the vehicle and the vehicle shifts to the fail-safe mode, and is normally an opening that is closer to being fully closed than the idle opening.

以上のように、本実施形態では、エンジン１０を停止する前に、スロットルバルブ１１４を全閉することで、コレクタ１１５内に十分なブースト圧を確保することができ、パージ処理のみのためにエンジンを始動する必要がなく、燃費の向上を図ることができる。   As described above, in this embodiment, the throttle valve 114 is fully closed before the engine 10 is stopped, so that a sufficient boost pressure can be secured in the collector 115, and the engine is used only for the purge process. There is no need to start the engine, and fuel consumption can be improved.

また、本実施形態では、エンジン停止直前にリーン燃焼を行うことで、エンジン再始動時のリッチスパイクを減少することができ、テールパイプ１２９からの炭化水素ＨＣの排出を抑制することができる。   Further, in the present embodiment, by performing lean combustion immediately before the engine stops, rich spikes at the time of engine restart can be reduced, and hydrocarbon HC emissions from the tail pipe 129 can be suppressed.

また、本実施形態では、スロットルバルブ１１４の全閉から所定時間ｔ２経過後に、スロットルバルブ１１４をアイドル開度若しくはデフォルト開度に開くので、スロットルバルブ１１４の固着を防止することができる。 Further, in the present embodiment, after a predetermined time t 2 has elapsed from the fully closed throttle valve 114, will open the throttle valve 114 to the idle opening or default opening, it is possible to prevent sticking of the throttle valve 114.

なお、本実施形態におけるエンジンコントロールユニット６１が本発明における制御手段の一例に相当し、本実施形態におけるキャニスタ１６０が本発明における蒸発燃料貯蔵手段の一例に相当し、本実施形態における第２の通路が本発明におけるパージ通路の一例に相当する。   The engine control unit 61 in the present embodiment corresponds to an example of the control means in the present invention, the canister 160 in the present embodiment corresponds to an example of the evaporated fuel storage means in the present invention, and the second passage in the present embodiment. Corresponds to an example of the purge passage in the present invention.

なお、以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。   The embodiment described above is described for facilitating the understanding of the present invention, and is not described for limiting the present invention. Therefore, each element disclosed in the above embodiment is intended to include all design changes and equivalents belonging to the technical scope of the present invention.

上述の実施形態では、パラレル方式のハイブリッド電気自動車に本発明を適用した例について説明したが特にこれに限定されない。たとえば、シリーズ方式やスプリット方式のハイブリッド電気自動車に本発明を適用してもよい。   In the above-described embodiment, an example in which the present invention is applied to a parallel hybrid electric vehicle has been described, but the present invention is not particularly limited thereto. For example, the present invention may be applied to a series type or split type hybrid electric vehicle.

また、ハイブリッド電気自動車に特に限定されず、エンジンのみを動力源とする自動車であって停車毎にエンジン１０を停止するアイドルストップ機能を備えた自動車に本発明を適用してもよい。   Further, the present invention is not particularly limited to a hybrid electric vehicle, and the present invention may be applied to a vehicle having only an engine as a power source and having an idle stop function for stopping the engine 10 every stop.

１…ハイブリッド電気自動車
１０…エンジン
１１１…吸気通路
１１４…スロットルバルブ
１１５…コレクタ
１１６…スロットルバルブアクチュエータ
１２７…排気浄化触媒
１６０…キャニスタ
１６３…第１の通路
１６４…第２の通路（パージ通路）
１６５…パージコントロールバルブ
１５…第１のクラッチ
２０…モータジェネレータ
２５…第２のクラッチ
３０…バッテリ
３５…インバータ
４０…自動変速機
６０…統合コントロールユニット
６１…エンジンコントロールユニット
６２…モータコントロールユニット
６３…トランスミッションコントロールユニット DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Hybrid electric vehicle 10 ... Engine 111 ... Intake passage 114 ... Throttle valve 115 ... Collector 116 ... Throttle valve actuator 127 ... Exhaust purification catalyst 160 ... Canister 163 ... 1st passage 164 ... 2nd passage (purge passage)
165 ... Purge control valve 15 ... first clutch 20 ... motor generator 25 ... second clutch 30 ... battery 35 ... inverter 40 ... automatic transmission 60 ... integrated control unit 61 ... engine control unit 62 ... motor control unit 63 ... transmission control unit

Claims (5)

スロットルバルブを有する吸気通路を備え、前記吸気通路に蒸発燃料をパージする内燃機関であって、
前記蒸発燃料を貯蔵する蒸発燃料貯蔵手段と、
前記蒸発燃料貯蔵手段と前記吸気通路とを接続するパージ通路と、
前記パージ通路を開閉するパージコントロールバルブと、
前記内燃機関が停止する前に前記スロットルバルブを全閉する制御を実行する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記スロットルバルブの全閉と同時に、又は、前記スロットルバルブが全閉してから、前記パージコントロールバルブを開く制御を実行し、前記吸気通路内の圧力が大気圧以下である間は前記パージコントロールバルブを開状態に維持することを特徴とする内燃機関。 An internal combustion engine that includes an intake passage having a throttle valve and purges evaporated fuel into the intake passage,
Evaporative fuel storage means for storing the evaporative fuel;
A purge passage connecting the evaporated fuel storage means and the intake passage;
A purge control valve for opening and closing the purge passage;
Control means for executing control to fully close the throttle valve before the internal combustion engine stops ,
The control means executes control to open the purge control valve simultaneously with the throttle valve being fully closed or after the throttle valve is fully closed , while the pressure in the intake passage is below atmospheric pressure. Maintains the purge control valve in an open state . 請求項１に記載の内燃機関であって、
前記制御手段は、内燃機関停止信号が入力されたら前記スロットルバルブを全閉する制御を実行し、前記内燃機関停止信号の入力から第１の所定時間経過後に前記内燃機関を停止させる制御を実行することを特徴とする内燃機関。 The internal combustion engine according to claim 1,
The control means executes control to fully close the throttle valve when an internal combustion engine stop signal is input, and executes control to stop the internal combustion engine after a first predetermined time has elapsed since the input of the internal combustion engine stop signal. An internal combustion engine characterized by that. 請求項２に記載の内燃機関であって、
前記内燃機関を停止させる制御は、前記内燃機関の燃焼室での混合気の燃焼を中止する制御を含むことを特徴とする内燃機関。 An internal combustion engine according to claim 2 ,
The control for stopping the internal combustion engine includes a control for stopping the combustion of the air-fuel mixture in the combustion chamber of the internal combustion engine. 請求項１〜３の何れかに記載の内燃機関であって、
前記制御手段は、前記内燃機関が停止する直前に、前記内燃機関の燃焼室内で空燃比がストイキよりリーンな混合気を燃焼させる制御を実行することを特徴とする内燃機関。 An internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3 ,
The internal combustion engine, wherein the control means executes control to burn an air-fuel mixture whose air-fuel ratio is leaner than stoichiometric in a combustion chamber of the internal combustion engine immediately before the internal combustion engine stops. 請求項１〜４の何れかに記載の内燃機関であって、
前記制御手段は、前記スロットルバルブを全閉してから第２の所定時間経過後に前記スロットルバルブをアイドル開度若しくはデフォルト開度に開く制御を実行することを特徴とする内燃機関。 An internal combustion engine according to any one of claims 1 to 4 ,
The internal combustion engine, wherein the control means executes control to open the throttle valve to an idle opening or a default opening after a second predetermined time has elapsed since the throttle valve is fully closed.
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