JP2013220680A - ハイブリッド車両 - Google Patents

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Abstract

【課題】アクセル操作量を頻繁に変更する運転が行われた場合でも、蒸発燃料ガスパージを適切に行えるようにする。
【解決手段】内燃機関20の運転及び停止を間欠的に行うとともに、機関の発生するトルクと第2発電電動機MG2の発生するトルクとを制御するハイブリッド車両10において、内燃機関の冷却水温THWが許可温度以上であることを含む所定条件が成立した場合蒸発燃料ガスパージ装置100を駆動するとともに、単位時間あたりのアクセル操作回数が閾値以上であることを含む特定運転状態が検出された場合許可温度を低い値に設定し、更に特定運転状態が検出された場合蒸発燃料ガスの濃度学習値の更新速度を高めるとともに目標パージ率の増大速度を低下させる。
【選択図】図1

Description

本発明は、内燃機関と電動機とを駆動源として搭載するとともに、燃料タンク内に発生した蒸発燃料をパージするための蒸発燃料ガスパージ装置を備えた、ハイブリッド車両に関する。
ハイブリッド車両の一つは、内燃機関の運転を停止して電動機の出力のみを用いた走行(以下、「電動走行」と称呼する。)と、内燃機関及び電動機の両方の出力を用いた走行(以下、「ハイブリッド走行」と称呼する。)と、を行うことができる。
より具体的に述べると、ハイブリッド車両は、「アクセル操作量と車速とに応じて変化する車両要求パワー」が「始動パワー閾値」以上になると機関を始動させてハイブリッド走行を開始し、ハイブリッド走行中に車両要求パワーが停止パワー閾値以下になると機関の運転を停止して電動走行を行う。即ち、ハイブリッド車両は、機関を効率良く運転し得る場合及び/又は電動機のみでは十分な車両駆動力が得られない場合に機関の運転を行い、機関を効率良く運転し得ない場合及び/又は電動機のみで十分な車両駆動力が得られる場合には機関の運転を停止する(例えば、特許文献1を参照。)。このように、ハイブリッド車両は機関を間欠的に運転する。即ち、ハイブリッド車両は「機関の間欠運転」を実行する。
一方、ハイブリッド車両は、電動機に電力を供給可能であり且つ充電可能である蓄電装置(例えば、バッテリ)を搭載している。更に、近年において、蓄電装置を車両の外部から供給される電力により充電することができるハイブリッド車両(所謂「プラグイン・ハイブリッド車両」)が開発されて来ている。以下、車両の外部から供給される電力による蓄電装置の充電を「外部充電」とも称呼する。
外部充電が行われると、蓄電装置は満充電状態に近い状態となることが多いので、蓄電装置の残容量は大きい。そのため、ハイブリッド車両は、外部充電後において蓄電装置の残容量がモード切替閾値に低下するまで、電動走行をハイブリッド走行よりも優先するEVモード(CDモード)にて走行する。その後、蓄電装置の残容量がモード切替閾値以下になると、ハイブリッド車両はHVモード(CSモード)にて走行する。
例えば、EVモードでは、始動パワー閾値及び停止パワー閾値がHVモードでの始動パワー閾値及び停止パワー閾値のそれぞれよりも高く設定される。従って、ハイブリッド車両がEVモードにて走行する場合、機関が運転されない状態が多く発生する。
一方、ハイブリッド車両に搭載される内燃機関も、通常の車両に搭載される内燃機関と同様、燃料タンク内に発生した蒸発燃料を内燃機関の吸気通路に導入する(即ち、蒸発燃料ガスパージを実行する)蒸発燃料ガスパージ装置を備える。蒸発燃料ガスパージは、機関の負荷が安定しているときに実行され、負荷の変化量が大きいときには停止される。
アクセル操作量が0である状態から0でない状態へと変更されることによってフューエルカット制御が終了し、その直後において蒸発燃料ガスパージが開始されると、機関に供給される混合気の空燃比が大きく変動する。そこで、従来技術の一つは、フューエルカット制御の終了後から所定の時間の経過後に蒸発燃料ガスパージを開始する。更に、その従来技術は、アクセル操作量が頻繁に変更されることによってフューエルカット制御が頻繁に行われる所定運転状態が検出された場合、通常運転状態に比較して「フューエルカット制御の終了後から蒸発燃料ガスパージを開始するまでの時間」を短くする。前記所定運転状態においてはアクセル操作量が頻繁に変更されることから、蒸発燃料ガスパージを早期に開始することにより空燃比が多少変動したとしても、運転者がトルク変化を感じる可能性は低い。その結果、従来技術によれば、運転者にトルク変動を感じさせないようにしながら、蒸発燃料ガスを確実にパージすることができる。
特開2006−9668号公報
ところで、車速を大きく変更しないにも関わらずアクセル操作量を頻繁に変更しながら車両の運転を行う運転者が存在する。即ち、このような運転者は、車速を大きく変更しようとする意図はないが、アクセル操作量を「0」である状態から「0」でない状態へと、又は、その逆へと頻繁に変更する。このような運転は「アグレッシブ運転(特定運転)又はアグレッシブアクセル操作」とも称呼される。アグレッシブ運転がなされると機関の負荷の変化量が大きくなるので、蒸発燃料ガスパージは頻繁に停止される。加えて、上述したように、ハイブリッド車両においては、間欠運転によって機関の運転が停止される頻度が高いので、内燃機関のみを駆動源として備える通常の車両に比べて蒸発燃料ガスパージが実行される機会が少ない。以上のことから、ハイブリッド車両においてアグレッシブ運転がなされると、蒸発燃料ガスパージの量が不足する怖れがある。
本発明のハイブリッド車両は、上述した課題に対処するためになされた。即ち、本発明の目的の一つは、アグレッシブ運転がなされる場合であっても蒸発燃料ガスパージを適切に行うことが可能なハイブリッド車両を提供することにある。
本発明に係るハイブリッド車両(以下、「本ハイブリッド車両」と称呼する。)は、内燃機関と電動機とを駆動源として搭載する。本ハイブリッド車両は、その機関に供給される燃料を貯蔵する燃料タンク内に発生した蒸発燃料をその機関の吸気通路に導入する蒸発燃料ガスパージを実行する蒸発燃料ガスパージ装置を備える。
更に、本ハイブリッド車両は、駆動制御部と、パージ制御部と、を備える。
前記駆動制御部は、
(1)所定の運転停止条件が成立すると前記機関の運転を停止し、且つ、所定の始動条件が成立すると前記機関の運転を開始する間欠運転を行うとともに、
(2)前記機関の発生するトルクと前記電動機の発生するトルクとを制御することにより、アクセル操作量に応じたトルクを駆動軸に作用させて前記ハイブリッド車両を走行させる。
前記パージ制御部は、
前記機関の温度(例えば、冷却水温)が許可温度以上であり且つ前記機関の負荷の単位時間あたりの変化量が第1閾値未満である場合に前記蒸発燃料ガスパージを実行させる。
加えて、前記パージ制御部は、
「単位時間あたりに前記アクセル操作量が0である状態から0でない状態へと変化した回数」又は「単位時間あたりに前記アクセル操作量が0でない状態から0である状態へと変化した回数」が、所定の第2閾値以上であることを含む特定運転状態(アグレッシブ運転状態)が検出された場合、前記許可温度を、前記特定運転状態が検出されない場合よりも低い値に設定するように構成されている。
これによれば、特定運転状態が検出されたときには、特定運転状態が検出されないときに比べ、機関の温度がより低い時点から蒸発燃料ガスパージが開始される。即ち、特定運転状態が検出された場合、蒸発燃料ガスパージの開始時期を早めることができる。その結果、負荷の単位時間あたりの変化量が大きくなるために蒸発燃料ガスパージの実行頻度が低くなるアグレッシブ運転が行われる場合であっても、蒸発燃料ガスのパージ量を確保することができる。
この場合、前記駆動制御部は、
前記機関の吸入空気量に基づいて基本燃料噴射量を算出し、
前記機関の排気通路に配設された空燃比センサの出力値により表される空燃比が所定の目標空燃比に一致するように燃料噴射弁から噴射される燃料の量をフィードバック補正するためのフィードバック補正量を算出し、
前記蒸発燃料ガスパージが実行されている期間において前記フィードバック補正量に基づいて前記蒸発燃料ガスの濃度を濃度学習値として学習し、
前記基本燃料噴射量を、前記フィードバック補正量と、前記濃度学習値に応じて定まるパージ補正量と、によって補正することにより、前記燃料噴射弁から噴射される燃料の量を決定する、
噴射量制御部を含むことができる。
更に、前記噴射量制御部は、
前記特定運転状態が検出されたとき前記濃度学習値の更新速度を同特定運転状態が検出されていないときに比べて増大するように構成され得る。
これによれば、アグレッシブ運転が行われることにより蒸発燃料ガスパージが早期に開始される場合において、濃度学習値の精度を早期に高くすることができる。その結果、燃料噴射量を適正化することができるので、エミッションの悪化を抑制することができる。また、蒸発燃料ガスパージの量(例えば、目標パージ率)を濃度学習値に基づいて定めている場合、蒸発燃料ガスのパージ量を適正化することができる。
更に、前記パージ制御部は、前記機関の温度が許可温度以上となった時点から、前記機関の吸入空気流量に対する前記吸気通路に導入される蒸発燃料ガスの流量の比(即ち、パージ率)を次第に増大するように構成され得る。この場合、前記パージ制御部は、前記特定運転状態が検出されたとき、前記パージ率を増大させる速度を同特定運転状態が検出されていないときに比べて小さくするように構成され得る。
本ハイブリッド車両によれば、特定運転状態が検出された場合、早い時点から蒸発燃料ガスパージが開始される。但し、この場合にパージ率を特定運転状態が検出されない通常時と同様に増大させると、エミッションが悪化する怖れがある。これに対し、上記構成によれば、特定運転状態が検出されたときにはパージ率増大速度が低下させられるので、エミッションの悪化を抑制することができる。
本発明の他の目的、他の特徴及び付随する利点は、以下の図面を参照しつつ記述される本発明の実施形態についての説明から容易に理解されるであろう。
図1は、本発明の実施形態に係るハイブリッド車両の概略図である。 図2は、図1に示したパワーマネジメントECUのCPUが実行するルーチンを示したフローチャートである。 図3は、図1に示したパワーマネジメントECUのCPUが始動パワー閾値を決定する際に参照するテーブルである。 図4は、図1に示したエンジンECUのCPUが実行するルーチンを示したフローチャートである。 図5は、図1に示したエンジンECUのCPUが実行するルーチンを示したフローチャートである。 図6は、図1に示したエンジンECUのCPUが実行するルーチンを示したフローチャートである。 図7は、図1に示したパワーマネジメントECUのCPUが実行するルーチンを示したフローチャートである。 図8は、図1に示したエンジンECUのCPUが実行するルーチンを示したフローチャートである。 図9は、図1に示したエンジンECUのCPUが実行するルーチンを示したフローチャートである。 図10は、図1に示したエンジンECUのCPUが実行するルーチンを示したフローチャートである。
以下、本発明の実施形態に係る車両について図面を参照しながら説明する。図1に示したように、本発明の実施形態に係る車両10はハイブリッド車両(プラグイン・ハイブリッド車両)である。車両10は、後述する「EVモード(CDモード、第1走行モード)及びHVモード(CSモード、第2走行モード)」の何れかのモードにて走行することができる。
(構成)
図1に示したように、ハイブリッド車両10は、第1発電電動機MG1、第2発電電動機MG2、内燃機関20、動力分配機構30、駆動力伝達機構50、第1インバータ61、第2インバータ62、昇圧コンバータ63、バッテリ64、パワーマネジメントECU70、バッテリECU71、モータECU72及びエンジンECU73等を備えている。
なお、ECUは、エレクトリックコントロールユニットの略称であり、CPU、ROM、RAM、バックアップRAM(又は不揮発性メモリ)及びインターフェース等を含むマイクロコンピュータを主要構成部品として有する電子制御回路である。バックアップRAMは車両10の図示しないイグニッション・キー・スイッチがオン状態にあるかオフ状態にあるかに関わらずデータを保持することができる。
第1発電電動機MG1(モータジェネレータ)は、発電機及び電動機の何れとしても機能することができる同期発電電動機である。第1発電電動機MG1は本例において主として発電機としての機能を発揮する。第1発電電動機MG1は、出力軸(以下、「第1シャフト」とも称呼する。)41を備えている。
第2発電電動機MG2(モータジェネレータ)は、第1発電電動機MG1と同様、発電機及び電動機の何れとしても機能することができる同期発電電動機である。第2発電電動機MG2は本例において主として電動機としての機能を発揮する。第2発電電動機MG2は、出力軸(以下、「第2シャフト」とも称呼する。)42を備えている。
機関20は、4サイクル・火花点火式・多気筒内燃機関である。機関20は、吸気管及びインテークマニホールドを含む吸気通路部21、スロットル弁22、スロットル弁アクチュエータ22a、複数の燃料噴射弁23、点火プラグを含む複数の点火装置24、機関20の出力軸であるクランクシャフト25、エキゾーストマニホールド26、排気管27及び上流側の三元触媒28を含んでいる。なお、機関20は図示しない可変吸気弁制御装置(VVT)及び下流側の三元触媒を備えていてもよい。
スロットル弁22は吸気通路部21に回転可能に支持されている。
スロットル弁アクチュエータ22aはエンジンECU73からの指示信号に応答してスロットル弁22を回転し、吸気通路部21の通路断面積を変更できるようになっている。
複数の燃料噴射弁23のそれぞれは、その噴射孔が各燃焼室に連通した吸気ポートに露呈するように配置されている。燃料噴射弁23は、燃料噴射指示信号に応じ、その燃料噴射指示信号に含まれる指示燃料噴射量の燃料を吸気ポート内に噴射するようになっている。燃料噴射弁23には後述する燃料タンク101から燃料が供給されている。
複数の点火装置24のそれぞれは、エンジンECU73からの指示信号に応答して点火用火花を各気筒の燃焼室内において所定のタイミングにて発生するようになっている。
上流側の三元触媒28は、排気浄化用触媒であり、エキゾーストマニホールド26の排気集合部に配設されている。触媒28の下流は排気管27に接続されている。即ち、触媒28は機関20の排気通路に設けられている。触媒28は、機関20から排出される未燃物(HC,CO等)及びNOxを浄化するようになっている。
機関20は、スロットル弁アクチュエータ22aによりスロットル弁22の開度を変更することによって吸入空気量を変更するとともに燃料噴射量を変更すること等により、機関20の「出力トルク及び機関回転速度(従って、機関出力)」を変更することができる。
動力分配機構30は周知の遊星歯車装置31を備えている。遊星歯車装置31はサンギア32と、複数のプラネタリギア33と、リングギア34と、を含んでいる。
サンギア32は第1発電電動機MG1の第1シャフト41に接続されている。従って、第1発電電動機MG1はサンギア32にトルクを出力することができる。更に、第1発電電動機MG1は、サンギア32から第1発電電動機MG1(第1シャフト41)に入力されるトルクによって回転駆動され得る。第1発電電動機MG1は、サンギア32から第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り発電することができる。
複数のプラネタリギア33のそれぞれは、サンギア32と噛合するとともにリングギア34と噛合している。プラネタリギア33の回転軸(自転軸)はプラネタリキャリア35に設けられている。プラネタリキャリア35はサンギア32と同軸に回転可能となるように保持されている。従って、プラネタリギア33は、サンギア32の外周を自転しながら公転することができる。プラネタリキャリア35は機関20のクランクシャフト25に接続されている。よって、プラネタリギア33は、クランクシャフト25からプラネタリキャリア35に入力されるトルクによって回転駆動され得る。
リングギア34は、サンギア32と同軸に回転可能となるように保持されている。
上述したように、プラネタリギア33はサンギア32及びリングギア34と噛合している。従って、プラネタリギア33からサンギア32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32が回転駆動される。プラネタリギア33からリングギア34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34が回転駆動される。逆に、サンギア32からプラネタリギア33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33が回転駆動される。リングギア34からプラネタリギア33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33が回転駆動される。
リングギア34はリングギアキャリア36を介して第2発電電動機MG2の第2シャフト42に接続されている。従って、第2発電電動機MG2はリングギア34にトルクを出力することができる。更に、第2発電電動機MG2は、リングギア34から第2発電電動機MG2(第2シャフト42)に入力されるトルクによって回転駆動され得る。第2発電電動機MG2は、リングギア34から第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り、発電することができる。
更に、リングギア34はリングギアキャリア36を介して出力ギア37に接続されている。従って、出力ギア37は、リングギア34から出力ギア37に入力されるトルクによって回転駆動され得る。リングギア34は、出力ギア37からリングギア34に入力されるトルクによって回転駆動され得る。
駆動力伝達機構50は、ギア列51、ディファレンシャルギア52及び駆動軸(ドライブシャフト)53を含んでいる。
ギア列51は、出力ギア37とディファレンシャルギア52とを動力伝達可能に歯車機構により接続している。ディファレンシャルギア52は駆動軸53に取り付けられている。駆動軸53の両端には駆動輪54が取り付けられている。従って、出力ギア37からのトルクはギア列51、ディファレンシャルギア52、及び、駆動軸53を介して駆動輪54に伝達される。この駆動輪54に伝達されたトルクによりハイブリッド車両10は走行することができる。
第1インバータ61は、第1発電電動機MG1及び昇圧コンバータ63に電気的に接続されている。従って、第1発電電動機MG1が発電しているとき、第1発電電動機MG1が発生した電力は、第1インバータ61及び昇圧コンバータ63を介してバッテリ64に供給される。逆に、第1発電電動機MG1は昇圧コンバータ63及び第1インバータ61を介してバッテリ64から供給される電力によって回転駆動させられる。
第2インバータ62は、第2発電電動機MG2及び昇圧コンバータ63に電気的に接続されている。従って、第2発電電動機MG2が発電しているとき、第2発電電動機MG2が発生した電力は、第2インバータ62及び昇圧コンバータ63を介してバッテリ64に供給される。逆に、第2発電電動機MG2は昇圧コンバータ63及び第2インバータ62を介してバッテリ64から供給される電力によって回転駆動させられる。
なお、第1発電電動機MG1の発生する電力は第2発電電動機MG2に直接供給可能であり、且つ、第2発電電動機MG2の発生する電力は第1発電電動機MG1に直接供給可能である。
バッテリ64は、本例においてリチウムイオン電池である。但し、バッテリ64は放電及び充電が可能な蓄電装置であればよく、ニッケル水素電池及び他の二次電池であってもよい。
パワーマネジメントECU70(以下、「PMECU70」と表記する。)は、バッテリECU71、モータECU72及びエンジンECU73と通信により情報交換可能に接続されている。
PMECU70は、パワースイッチ81、シフトポジションセンサ82、アクセル操作量センサ83、ブレーキスイッチ84及び車速センサ85等と接続され、これらのセンサ類が発生する出力信号を入力するようになっている。
パワースイッチ81はハイブリッド車両10のシステム起動用スイッチである。PMECU70は、何れも図示しない車両キーがキースロットに挿入され且つブレーキペダルが踏み込まれているときにパワースイッチ81が操作されると、システムを起動する(Ready−On状態となる)ように構成されている。システム起動状態において、ハイブリッド車両10は走行することができる。
シフトポジションセンサ82は、ハイブリッド車両10の運転席近傍に運転者により操作可能に設けられた図示しないシフトレバーによって選択されているシフトポジションを表す信号を発生するようになっている。シフトポジションは、P(パーキングポジション)、R(後進ポジション)、N(ニュートラルポジション)及びD(走行ポジション)を含む。
アクセル操作量センサ83は、運転者により操作可能に設けられた図示しないアクセルペダルの操作量(アクセル操作量AP)を表す出力信号を発生するようになっている。アクセル操作量APは加速操作量と表現することもできる。
ブレーキスイッチ84は、運転者により操作可能に設けられた図示しないブレーキペダルが操作されたときに、ブレーキペダルが操作された状態にあることを示す出力信号を発生するようになっている。
車速センサ85は、ハイブリッド車両10の車速SPDを表す出力信号を発生するようになっている。
PMECU70は、バッテリECU71により推定・算出される「バッテリ64の残容量SOC(State Of Charge)」を入力するようになっている。この残容量SOCは、バッテリ64に流出入する電流の積算値及びバッテリ64の電圧等に基づいて周知の手法に従って算出される。残容量SOCは、バッテリ64が新品であって且つ満充電の場合の放電可能電力を100%と定義し、バッテリ64が完全に放電した場合の放電可能電力を0%と定義した場合において、バッテリ64が新品且つ満充電の場合の放電可能電力に対する現時点のバッテリ64の放電可能電力の比を「百分率(%)」にて表した量である。なお、残容量SOCは残容量の絶対値(単位は「Wh(ワット時)」)により表されてもよい。
PMECU70は、モータECU72を介して、第1発電電動機MG1の回転速度(以下、「MG1回転速度Nm1」と称呼する。)を表す信号及び第2発電電動機MG2の回転速度(以下、「MG2回転速度Nm2」と称呼する。)を表す信号を入力するようになっている。
なお、MG1回転速度Nm1は、モータECU72によって「第1発電電動機MG1に設けられ且つ第1発電電動機MG1のロータの回転角度に対応する出力値を出力するレゾルバ97の出力値」に基づいて算出されている。同様に、MG2回転速度Nm2は、モータECU72によって「第2発電電動機MG2に設けられ且つ第2発電電動機MG2のロータの回転角度に対応する出力値を出力するレゾルバ98の出力値」に基づいて算出されている。
PMECU70は、エンジンECU73を介して、エンジン状態を表す種々の出力信号を入力するようになっている。このエンジン状態を表す出力信号には、機関回転速度Ne、スロットル弁開度TA及び機関の冷却水温THW等が含まれている。
PMECU70は、AC/DCコンバータを含む充電器152とも接続され、充電器152に指示信号を送出するようになっている。充電器152はインレット151と電力線を介して接続されている。更に、充電器152の出力電力線は、昇圧コンバータ63とバッテリ64との間に接続されている。インレット151は、車体の側面に露呈可能となっていて、図示しない「外部電源に接続された電力ケーブル」のコネクタが接続されるようになっている。インレット151に電力ケーブルのコネクタが接続された状態において、PMECU70が充電器152を制御することにより、バッテリ64は外部電源から電力ケーブルを通して供給される電力により充電(外部充電)されるようになっている。即ち、充電器152は、インレット151に供給される外部電源からの交流電力を所定の電圧の直流電圧へと変換してバッテリ64へ供給するようになっている。
バッテリECU71は、バッテリ64の状態を監視し、前述したように残容量SOCを算出するようになっている。更に、バッテリECU71は、周知の手法に従って、バッテリ64の瞬時出力可能電力Woutを推定(算出)するようになっている。瞬時出力可能電力Woutは残容量SOCが大きくなるほど大きくなる値である。
モータECU72は、第1インバータ61,第2インバータ62及び昇圧コンバータ63に接続されていて、これらに指示信号を送出するようになっている。モータECU72は、第1インバータ61及び昇圧コンバータ63を用いて第1発電電動機MG1を制御し、且つ、第2インバータ62及び昇圧コンバータ63を用いて第2発電電動機MG2を制御するようになっている。
エンジンECU73は、エンジンアクチュエータである「スロットル弁アクチュエータ22a、燃料噴射弁23、点火装置24、及び、後述するパージ制御弁105等」と接続されていて、これらに指示信号を送出するようになっている。更に、エンジンECU73は、エアフローメータ91、スロットル弁開度センサ92、吸気圧力センサ93、冷却水温センサ94、機関回転速度センサ95及び空燃比センサ96等と接続されていて、これらの発生する出力信号を取得するようになっている。
エアフローメータ91は、機関20に吸入される単位時間あたりの空気量を計測し、その空気量(吸入空気流量)Gaを表す信号を出力するようになっている。
スロットル弁開度センサ92は、スロットル弁22の開度(スロットル弁開度)を検出し、その検出したスロットル弁開度TAを表す信号を出力するようになっている。
吸気圧力センサ93は、スロットル弁22の下流位置における吸気通路部内の圧力を検出し、その検出した吸気管圧力Pmを表す信号を出力するようになっている。
冷却水温センサ94は、機関20の冷却水の温度を検出し、その検出した冷却水温THWを表す信号を出力するようになっている。冷却水温THWは、機関20の暖機状態を表すパラメータ(機関20の温度を表す機関温度パラメータ)であり、且つ、触媒28の温度を表すパラメータ(触媒暖機状態パラメータ)でもある。なお、機関温度パラメータは機関20の潤滑油の温度であってもよい。
機関回転速度センサ95は、機関20のクランクシャフト25が所定角度だけ回転する毎にパルス信号を発生するようになっている。エンジンECU73は、このパルス信号に基づいて機関回転速度Neを取得するようになっている。
空燃比センサ96は、エキゾーストマニホールド26の排気集合部であって、上流側の三元触媒28よりも上流位置に配設されている。空燃比センサ96は、所謂「限界電流式広域空燃比センサ」である。空燃比センサ96は排ガスの空燃比を検出し、その検出した排ガスの空燃比(検出空燃比)abyfsに応じた出力値Vabyfsを出力するようになっている。エンジンECU73はこの出力値VabyfsをルックアップテーブルMapabyfs(Vabyfs)に適用することにより検出空燃比abyfsを取得するようになっている。
エンジンECU73は、これらのセンサ等から取得される信号及びPMECU70からの指令に基づいてエンジンアクチュエータに指示信号を送出することにより、機関20を制御するようになっている。なお、機関20には図示しないカムポジションセンサが設けられている。エンジンECU73は、機関回転速度センサ95及びカムポジションセンサからの信号に基いて、特定の気筒の吸気上死点を基準とした機関20のクランク角度(絶対クランク角)を取得するようになっている。
更に、機関20は、蒸発燃料ガスパージ装置100を備えている。蒸発燃料ガスパージ装置100は、燃料タンク101、キャニスタ102、ベーパ捕集管103、パージ流路管104、及び、パージ制御弁105を含んでいる。
燃料タンク101は、燃料噴射弁23から機関20に供給される燃料を貯留する。
キャニスタ102は、燃料タンク101内にて発生した蒸発燃料(蒸発燃料ガス)を吸蔵する「周知のチャコールキャニスタ」である。キャニスタ102は、タンクポート102aと、パージポート102bと、大気に曝されている大気ポート102cと、が形成された筐体を備える。キャニスタ102は、その筐体内に、蒸発燃料を吸着するための吸着剤102dを収納している。
ベーパ捕集管103の一端は燃料タンク101の上部に接続され、ベーパ捕集管103の他端はタンクポート102aに接続されている。ベーパ捕集管103は、燃料タンク101内に発生した蒸発燃料を燃料タンク101からキャニスタ102へと導入するための管である。
パージ流路管104の一端はパージポート102bに接続され、パージ流路管104の他端は「スロットル弁22よりも下流の吸気通路」に接続されている。パージ流路管104は、キャニスタ102の吸着剤102dから脱離した蒸発燃料を吸気通路へと導入するための管である。ベーパ捕集管103及びパージ流路管104はパージ通路(パージ通路部)を構成している。
パージ制御弁105はパージ流路管104に介装されている。パージ制御弁105は、指示信号であるデューティ比DPGを表す駆動信号により開度(開弁期間)が調節されることにより、パージ流路管104の通路断面積を変更するようになっている。パージ制御弁105は、デューティ比DPGが「0」であるときにパージ流路管104を完全に閉じるようになっている。
このように構成された蒸発燃料ガスパージ装置100において、パージ制御弁105が完全に閉じられている場合、燃料タンク101内で発生した蒸発燃料はキャニスタ102に吸蔵される。パージ制御弁105が開かれている場合、キャニスタ102に吸蔵された蒸発燃料はパージ流路管104を通して「スロットル弁22よりも下流の吸気通路」に放出され、内燃機関20の燃焼室へと供給される。即ち、パージ制御弁105が開かれているとき、蒸発燃料ガスパージ(「エバポパージ」とも称呼される。)が行われる。
(作動:駆動制御)
次に、ハイブリッド車両10の作動について説明する。なお、以下に述べる処理は「PMECU70のCPU及びエンジンECU73のCPU」により実行される。但し、以下においては、記載を簡素化するため、PMECU70のCPUを「PM」と表記し、且つ、エンジンECU73のCPUを「EG」と表記する。
ハイブリッド車両10は、「ユーザのアクセル操作量に応じて定まるトルクであって車両の駆動軸53に要求されるトルク(即ち、ユーザ要求トルク)」に等しいトルクを、「機関20の効率が最良となるようにしながら、機関20の出力トルクと第2発電電動機MG2の出力トルクとを制御すること」により駆動軸に作用させる。このとき、ハイブリッド車両10は、機関20の出力が機関要求出力を満たし且つ機関20の効率が最高となる機関動作点でって、「機関発生トルクTeと機関回転速度Neとにより決まる最適機関動作点」にて機関20を運転する。更に、ハイブリッド車両10は、運転状態に応じて第2発電電動機MG2の出力トルクのみを用いて走行することもある。
ハイブリッド車両10は、実際には機関20、第1発電電動機MG1及び第2発電電動機MG2を関連させながら制御する。前述したように、ハイブリッド車両10は、EVモード及びHVモードの何れかのモードにて走行することができる。
EVモードは、外部充電後において残容量SOCがモード切替閾値SOCEVtoHVよりも大きい場合等において実行される。EVモードは、「機関20を運転することなく第2発電電動機MG2を駆動することにより車両10の駆動力の全部を第2発電電動機MG2から発生させる第1運転状態(即ち、電動走行)」を、「機関20を運転するとともに第2発電電動機MG2を駆動することにより車両10の駆動力を機関20及び第2発電電動機MG2の両方から発生させる第2運転状態(即ち、ハイブリッド走行)」よりも優先させて車両10を走行させるモードである。
HVモードは、EVモード走行中に残容量SOCがモード切替閾値SOCEVtoHVよりも小さくなった場合等において実行されるモードである。HVモードは、EVモードと比較して、前記第2運転状態を前記第1運転状態よりも優先させて車両10を走行させるモードである。これらのモードは周知であり、例えば、特開2011−57115号公報及び特開2011−57116号公報に記載されている。これらは、参照することにより本願明細書に組み込まれる。
また、HVモードにおける制御の基本的内容は、例えば、特開2009−126450号公報(米国公開特許番号 US2010/0241297)、及び、特開平9−308012号公報(米国出願日1997年3月10日の米国特許第6,131,680号)等に詳細に記載されている。これらは、参照することにより本願明細書に組み込まれる。
以下、ハイブリッド車両10がEVモードにて運転している場合の制御内容について詳細に説明する。
<駆動制御>
PMは、所定時間が経過する毎に図2にフローチャートにより示した「EVモード駆動制御ルーチン」を実行するようになっている。
PMは適当なタイミングにて図2のステップ200から処理を開始し、ステップ205に進んで「現時点の走行モードがEVモードであるか否か」を判定する。現時点の走行モードがEVモードでなければ(HVモードであれば)、PMはステップ205にて「No」と判定してステップ295に直接進み、本ルーチンを一旦終了する。
いま、現時点の運転モードがEVモードであると仮定する。この場合、PMはステップ205にて「Yes」と判定してステップ210に進み、ユーザ要求トルクTuをアクセル操作量APと車速SPDとに基づいて決定する。より具体的に述べると、ユーザ要求トルクTuは、アクセル操作量APが大きいほど大きくなり、車速SPDが大きいほど小さくなるように決定される。
次いで、PMはステップ215に進み、ユーザ要求トルクTuと車速SPDとの積を車両要求パワーPvとして取得する。次に、PMはステップ220に進み、車両要求パワーPvが始動パワー閾値Pegthよりも小さいか否かを判定する。始動パワー閾値Pegthは、図3の太い実線によりに示したように車速SPDに応じて変化する。始動パワー閾値Pegthは、線TQにより示されたトルク要件閾値と線PWにより示されたパワー要件閾値とのうちの小さい値により決定される。
車両要求パワーPvが始動パワー閾値Pegthよりも小さい場合、PMはステップ220にて「Yes」と判定してステップ225に進み、触媒暖機要求フラグXwupreqの値が「0」であるか否かを判定する。触媒暖機要求フラグXwupreqの値は、後述するルーチンにより、触媒28を暖機する必要があるときに「1」に設定され、触媒28を暖機する必要がないときに「0」に設定される。
触媒暖機要求フラグXwupreqの値が「0」である場合、PMはステップ225にて「Yes」と判定してステップ230に進み、機関20が運転中であるか否かを判定する。そして、機関20が運転中である場合、PMはステップ230にて「Yes」と判定してステップ235に進み、エンジンECU73に対して機関20の運転を停止する指示を送出する。その後、PMはステップ240に進む。これに対し、機関20が運転中でない場合、PMはステップ230にて「No」と判定してステップ240に直接進む。
PMは、ステップ240にて、車両要求パワーPvを満たすように第2発電電動機MG2を制御する。この結果、ハイブリッド車両10は、第2発電電動機MG2の出力のみを用いた走行(即ち、電動走行)を行う。
一方、PMがステップ220の処理を実行する時点において、車両要求パワーPvが始動パワー閾値Pegth以上である場合、PMはそのステップ220にて「No」と判定してステップ245に進む。更に、PMがステップ225の処理を実行する時点において、触媒暖機要求フラグXwupreqの値が「1」である場合、PMはそのステップ225にて「No」と判定してステップ245に進む。
PMはステップ245にて機関20の運転が停止中であるか否かを判定する。そして、機関20の運転が停止中である場合、PMはステップ245にて「Yes」と判定してステップ250に進み、エンジンECU73に対して機関20の運転を開始する指示(機関20を始動させる指示)を送出する。その後、PMはステップ255に進む。これに対し、機関20が運転中である場合、PMはステップ245にて「No」と判定してステップ255に直接進む。
PMはステップ255にて、車両要求パワーPvを満たすように、機関20のトルクと第2発電電動機MG2のトルクとを制御する。より具体的に述べると、PMは、車両要求パワーPvを満たす出力を機関20から発生させる。その際、PMは、機関20が機関最適動作点(機関20の効率が最高となる運転状態)にて運転されるように、目標機関出力トルクTe*と目標機関回転速度Ne*を決定する。そしてPMは第1発電電動機MG1を制御することによって機関回転速度Neを目標機関回転速度Ne*に一致させるとともに、エンジンECU73に目標機関出力トルクTe*を出力する。エンジンECU73は図示しないルーチンにより、この目標機関出力トルクTe*が機関20から出力されるようにスロットル弁22の開度を調整する。更に、PMは、機関20の出力トルクでは不足するトルクを第2発電電動機MG2から発生させる。この結果、ハイブリッド車両10はハイブリッド走行を行う。
このように、車両要求パワーPvが始動パワー閾値Pegthよりも小さく且つ触媒暖機要求フラグXwupreqの値が「0」である場合、ハイブリッド車両10は電動走行を行う。これに対し、車両要求パワーPvが始動パワー閾値Pegth以上であるか、又は、触媒暖機要求フラグXwupreqの値が「1」である場合、ハイブリッド車両10はハイブリッド走行を行う。
<燃料噴射量制御>
EGは、PMECU70から目標機関出力トルクTe*と目標機関回転速度Ne*とを受信すると、それらに基づいてスロットル弁アクチュエータ22aに駆動信号を送出し、機関20の出力トルクを目標機関出力トルクTe*に一致させる。
更に、EGは、所定時間が経過する毎に図4にフローチャートにより示した「燃料噴射量制御ルーチン」を実行するようになっている。従って、EGは適当なタイミングにて図4のステップ400から処理を開始し、以下に述べるステップ410乃至ステップ450の処理を順に行い、ステップ495に進んで本ルーチンを一旦終了する。
ステップ410:EGは「エアフローメータ91により計測された吸入空気量Ga、及び、機関回転速度Ne」をルックアップテーブルMapMcに適用することにより現時点において吸気行程を迎える気筒(燃料噴射気筒)に吸入される吸入空気量(筒内吸入空気量)Mc(k)を求める。
ステップ420:EGは、下記(1)式に示したように、筒内吸入空気量Mc(k)を現時点における上流側目標空燃比abyfr(ここでは、理論空燃比)によって除すことにより基本燃料噴射量Fb(k)を求める。

Fb(k)=Mc(k)/abyfr …(1)
ステップ430:EGはパージ補正係数FPGを下記の(2)式に従って求める。(2)式において、tPGtgtは目標パージ率である。目標パージ率tPGtgtは、後述する図6に示したルーチンにおいて機関20の運転状態に基いて求められている。FGPGは濃度学習値(蒸発燃料ガス濃度学習値)である。濃度学習値FGPGは、後述する図5に示したルーチンにより求められている。

FPG=1+tPGtgt(1−FGPG) …(2)
ステップ440:EGは、基本燃料噴射量Fb(k)を下記(3)式に従って補正することにより、最終的な燃料噴射量の指令値である指示燃料噴射量Fiを求める。(3)式において、FAFは、メインフィードバック制御により更新(算出)されるメインフィードバック係数である。

Fi=FPG・FAF・Fb(k) …(3)
メインフィードバック係数FAFは空燃比のフィードバック補正量、又は、メインフィードバック量とも称呼される。メインフィードバック係数FAFは、メインフィードバック制御条件が成立しているとき、空燃比センサ96の出力値により表される空燃比(検出空燃比abyfs)が目標空燃比abyfrよりも小さい(リッチであるとき)次第に減少され、検出空燃比abyfsが目標空燃比abyfrよりも大きい(リーンであるとき)次第に増大されるように、周知の手法に基づいて算出される。
ステップ450:CPUは、指示燃料噴射量Fiの燃料が燃料噴射気筒に対応して設けられている燃料噴射弁23から噴射されるように、その燃料噴射弁23に指示信号を送出する。
<蒸発燃料ガス濃度学習>
更に、EGは、所定時間が経過する毎に図5に示した蒸発燃料ガス濃度学習ルーチンを実行するようになっている。このルーチンの実行によって、濃度学習値FGPGの更新が行われる。
EGは所定のタイミングになるとステップ500から処理を開始してステップ510に進み、メインフィードバック制御が実行中であるか否か(メインフィードバック係数FAFを更新中であるか否か)を判定する。このとき、メインフィードバック制御が実行されていなければ、EGはそのステップ510にて「No」と判定し、ステップ595に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。この結果、濃度学習値FGPGは更新されない。
一方、メインフィードバック制御が実行中であるとき、EGはステップ510にて「Yes」と判定してステップ520に進み、「蒸発燃料ガスパージが行われているか否か(具体的には、後述する図6のルーチンにより求められるデューティ比DPGが「0」でないか否か)」を判定する。このとき、蒸発燃料ガスパージが行われていないと、EGはそのステップ520にて「No」と判定し、ステップ595に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。この結果、濃度学習値FGPGの更新は行われない。
他方、EGがステップ520に進んだ際に蒸発燃料ガスパージが行われていると、EGはステップ520にて「Yes」と判定してステップ530に進み、学習値更新時間Tevpgの値を「1」だけ増大する。
次に、EGはステップ540に進み、学習値更新時間Tevpgが学習値更新時間閾値Tevpgth以上であるか否かを判定する。このとき、学習値更新時間Tevpgが学習値更新時間閾値Tevpgth未満であると、EGはステップ540にて「No」と判定し、ステップ595に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。この結果、濃度学習値FGPGの更新は行われない。
これに対し、EGがステップ540に進んだ際に学習値更新時間Tevpgが学習値更新時間閾値Tevpgth以上であると、EGはステップ540にて「Yes」と判定し、ステップ550に進んで学習値更新時間Tevpgを「0」に設定する。EGは、その後、ステップ560以降に進んで濃度学習値FGPGを更新する。従って、学習値更新時間閾値Tevpgthが短くなるほど、濃度学習値FGPGの更新速度(学習速度)は大きくなる。学習値更新時間閾値Tevpgthは後述する図9に示したルーチンにより設定される。
EGはステップ560にて、補正係数平均FAFAVから「1」を減じた値の絶対値|FAFAV−1|が所定値β以上であるか否かを判定する。ここで、補正係数平均FAFAVは、現時点から学習値更新時間閾値Tevpgthだけ前の時点から現時点に至るまでのメインフィードバック係数FAFの平均値である。βは0より大きく1より小さい微小な所定値であり、例えば、0.02である。
このとき、絶対値|FAFAV−1|がβ以上であると、EGはステップ560にて「Yes」と判定してステップ570に進み、下記(4)式に従って更新値tFGを求める。(4)式における目標パージ率tPGtgtは、図6のルーチンにおいて設定されている。(4)式から明らかなように、更新値tFGは目標パージ率1%当たりの「偏差εa(1からのFAFAVの差=1−FAFAV)」である。その後、EGはステップ590に進む。

tFG=(1−FAFAV)/tPGtgt …(4)
蒸発燃料ガスに含まれる蒸発燃料ガスの濃度が高いほど、検出空燃比abyfsは理論空燃比よりもより小さい空燃比(理論空燃比よりもリッチ側の空燃比)となる。従って、メインフィードバック係数FAFはより小さい値になるので、補正係数平均FAFAVも「1」より小さい値となる。その結果、1−FAFAVは正の値となるので、更新値tFGは正の値となる。更に、更新値tFGの絶対値は、FAFAVが小さいほど(「1」から乖離するほど)大きな値となる。つまり、蒸発燃料ガスの濃度が高いほど、更新値tFGはその絶対値の大きい正の値となる。
これに対し、絶対値|FAFAV−1|が値β以下である場合、EGはステップ560にて「No」と判定してステップ580に進み、更新値tFGを「0」に設定する。その後、EGはステップ590に進む。
EGは、ステップ590において、下記(5)式に従って濃度学習値FGPGを更新し、ステップ595に進んで本ルーチンを一旦終了する。(5)式においてFGPGnewは更新後の濃度学習値FGPGである。この結果、濃度学習値FGPGは、蒸発燃料ガスの濃度が高いほど大きい値になる。なお、濃度学習値FGPGの初期値は「1」に設定されている。

FGPGnew=FGPG+tFG …(5)
<パージ制御弁駆動>
一方、EGは図6に示したパージ制御弁駆動ルーチンを所定時間の経過毎に実行するようになっている。従って、所定のタイミングになるとEGステップ600から処理を開始し、ステップ605に進んでパージ条件が成立しているか否かを判定する。
このパージ条件は、例えば、以下の(1)乃至(3)の総ての条件が成立したときに成立する。
(1)メインフィードバック制御が実行中である。
(2)機関20の負荷KLの単位時間あたりの変化量ΔKLが第1閾値ΔKLevpthよりも小さい。
(3)単位時間あたりの検出空燃比abyfsの変化量Δabyfsが第3閾値Δafevpthよりも小さい。
いま、パージ条件が成立していると仮定する。この場合、EGは図6のステップ605にて「Yes」と判定してステップ610に進み、冷却水温THWが許可温度(蒸発燃料ガスパージ許可温度)THWevpth以上であるか否かを判定する。許可温度THWevpthは、後述する図9のルーチンにより設定される。より具体的に述べると、許可温度THWevpthは、アグレッシブ運転が検出された場合に相対的に低い低側許可温度THWevpLo(例えば、30℃)に設定され、アグレッシブ運転が検出されない場合に相対的に高い高側許可温度THWevpHi(例えば、40℃)に設定される。
冷却水温THWが許可温度THWevpth未満であると、EGはステップ610にて「No」と判定してステップ670に進み、デューティ比DPGを「0」に設定する。その後、EGはステップ695に進んで本ルーチンを一旦終了する。
これに対し、機関20の運転が行われることにより冷却水温THWが許可温度THWevpth以上となると、EGはステップ610にて「Yes」と判定してステップ615に進み、所定時間前の冷却水温THWoldが許可温度THWevpth未満であるか否かを判定する。換言すると、ステップ610及びステップ615の処理により、現時点が、冷却水温THWが始めて許可温度THWevpthを超えた直後であるか否かが判定される。
このとき、所定時間前の冷却水温THWoldが許可温度THWevpth未満であると、EGはステップ615にて「Yes」と判定してステップ620に進み、目標パージ率増大フラグXupの値を「1」に設定する。次いで、EGはステップ625に進み、最終目標パージ率PGTを濃度学習値FGPGに基づいて決定する。ここでは、最終目標パージ率PGTは、濃度学習値FGPGが大きいほど大きくなるように設定される。その後、EGはステップ630に進む。なお、EGがステップ615の処理を実行する時点において、所定時間前の冷却水温THWoldが許可温度THWevpth未満でなければ、EGはステップ615にて「No」と判定してステップ630に直接進む。
EGはステップ630にて目標パージ率増大フラグXupの値が「1」であるか否かを判定する。いま、目標パージ率増大フラグXupの値が「1」であると仮定すると、EGはステップ630にて「Yes」と判定してステップ635に進み、その時点の目標パージ率tPGtgtに所定値(目標パージ率増大量)dPGを加えた値を新たな目標パージ率tPGtgtに設定する。即ち、目標パージ率増大フラグXupの値が「1」であるとき、目標パージ率tPGtgtは本ルーチンが実行される毎に(所定時間の経過毎に)値dPGだけ増大させられる。この目標パージ率増大量dPGは、後述する図9に示したルーチンによって、アグレッシブ運転が検出されたときには相対的に小さい値dPGsmallに設定され、アグレッシブ運転が検出されないときには相対的に大きい値dPGlargeに設定される(dPGlarge>dPGsmall)。
次に、EGはステップ640に進み、目標パージ率tPGtgtが最終目標パージ率PGT以上であるか否かを判定する。目標パージ率tPGtgtが最終目標パージ率PGT未満であると、EGはステップ640にて「No」と判定してステップ655に直接進む。
これに対し、目標パージ率tPGtgtが最終目標パージ率PGT以上であると、EGはステップ640にて「Yes」と判定してステップ645に進み、目標パージ率tPGtgtを最終目標パージ率PGTに設定する。次に、EGはステップ650に進み、目標パージ率増大フラグXupの値を「0」に設定する。
次いで、EGは以下に述べるステップ655乃至ステップ665の処理を順に行い、ステップ695に進んで本ルーチンを一旦終了する。
ステップ655:EGは、機関回転速度Ne及び負荷KLをマップMapPGRMXに適用することにより、全開パージ率PGRMXを求める。この全開パージ率PGRMXは、パージ制御弁105を全開にしたときのパージ率である。パージ率は、吸入空気量Gaに対するパージ流量KPの比(パージ率=KP/Ga)である。
マップMapPGRMXは実験又はシミュレーションの結果に基づき予め取得され、ROM内に格納されている。マップMapPGRMXによれば、全開パージ率PGRMXは機関回転速度Neが大きくなるほど、又は、負荷KLが大きくなるほど、小さくなる。
ステップ660:EGは、目標パージ率tPGtgtを全開パージ率PGRMXにより除することによって、デューティ比DPGを算出する。
ステップ665:EGは、パージ制御弁105をデューティ比DPGに基いて開閉制御する。
なお、EGがステップ630の処理を実行する時点において、目標パージ率増大フラグXupの値が「0」であると、EGはステップ630にて「No」と判定してステップ655以降に直接進む。よって、この場合、目標パージ率tPGtgtは増大されない。更に、EGがステップ605の処理を実行する時点においてパージ条件が成立していなければ、EGはステップ605にて「No」と判定し、ステップ670を経由してステップ695に進む。
<アグレッシブアクセル操作(アグレッシブ運転)判定>
ところで、PMは図7に示したアグレッシブアクセル操作判定ルーチンを所定時間の経過毎に実行するようになっている。従って、所定のタイミングになるとPMはステップ700から処理を開始し、ステップ705に進んでタイマTの値を「1」だけ増大する。
次に、PMはステップ710に進み、現時点から所定時間前のアクセル操作量APである前回アクセル操作量APoldが「0」であり且つ現時点のアクセル操作量APが「0」よりも大きいか否かを判定する。即ち、PMは、アクセル操作量APが「0」である状態から「0」でない状態へと変化したか否かを判定する。
ステップ710の判定条件が成立していると、PMはステップ710にて「Yes」と判定してステップ715に進み、アグレッシブアクセル操作カウンタCACの値を「1」だけ増大する。その後、PMはステップ720に進む。これに対し、ステップ710の判定条件が成立していなければ、PMはステップ710にて「No」と判定してステップ720に直接進む。
なお、PMはステップ710にて、現時点のアクセル操作量APが「0」であり且つ前回アクセル操作量APoldが「0」よりも大きいか否かを判定してもよい。或いは、PMはステップ710にて「No」と判定した場合、現時点のアクセル操作量APが「0」であり且つ前回アクセル操作量APoldが「0」よりも大きいか否かを更に判定し、この判定条件が成立する場合にステップ715に進んでもよい。
PMはステップ720にて、現時点から所定時間前の車速の変化量(微分値)ΔSPDoldが正の閾値Aよりも大きく(即ち、所定時間前に車速SPDが増大しており)、且つ、現時点の車速の変化量(微分値)ΔSPDが負の閾値Bよりも小さい(即ち、現時点において車速SPDが減少している)、か否かを判定する。この条件が成立すると、PMはステップ720にて「Yes」と判定してステップ730に進み、車速増減頻度カウンタCΔSPDの値を「1」だけ増大する。
ステップ720の判定条件が成立していない場合、PMはステップ720にて「No」と判定してステップ725に進み、現時点から所定時間前の車速の変化量(微分値)ΔSPDoldが負の閾値Bよりも小さく(即ち、所定時間前に車速SPDが減少しており)、且つ、現時点の車速の変化量(微分値)ΔSPDが正の閾値Aよりも小さい(即ち、現時点において車速SPDが増大している)、か否かを判定する。この条件が成立していなければ、PMはステップ725にて「No」と判定してステップ735に直接進む。これに対し、ステップ725の条件が成立していると、PMはステップ725にて「Yes」と判定してステップ730に進み、車速増減頻度カウンタCΔSPDの値を「1」だけ増大する。
次に、PMはステップ735に進み、タイマTの値が時間閾値Tth以上であるか否かを判定する。タイマの値が時間閾値Tth未満であると、PMはステップ735にて「No」と判定してステップ795に直接進み、本ルーチンを一旦終了する。
これに対し、タイマTの値が時間閾値Tth以上であると、PMはステップ735にて「Yes」と判定してステップ740に進み、カウンタCACの値がアクセル操作判定閾値(第4閾値)CACth以上であるか否かを判定する。カウンタCACの値が第4閾値CACth以上であると、PMはステップ740にて「Yes」と判定してステップ745に進み、アグレッシブアクセル操作フラグXaconoffの値を「1」に設定する。その後、PMはステップ750に進む。
これに対し、カウンタCACの値が第4閾値CACth未満であると、PMはステップ740にて「No」と判定してステップ750に直接進む。なお、操作フラグXaconoffの値はシステムがReady−On状態となったときに「0」に設定される。更に、操作フラグXaconoffの値はステップ740にて「No」と判定された場合、「0」に設定されてもよい。操作フラグXaconoffの値はPMECU70からエンジンECU73に送信される。
PMはステップ750にて車速増減頻度カウンタCΔSPDの値が車速増減頻度閾値C(第5閾値)ΔSPDthよりも小さいか否かを判定する。このとき、カウンタCΔSPDの値が第5閾値CΔSPDthよりも小さいと、PMはステップ750にて「Yes」と判定してステップ755に進み、車速一定フラグXdspdの値を「1」に設定する。次いで、PMはステップ760に進む。
これに対し、カウンタCΔSPDの値が第5閾値CΔSPDth以上であると、PMはステップ750にて「No」と判定してステップ760に直接進む。なお、車速一定フラグXdspdの値はシステムがReady−On状態となったときに「0」に設定される。更に、車速一定フラグXdspdの値はステップ750にて「No」と判定された場合、「0」に設定されてもよい。車速一定フラグXdspdの値はPMECU70からエンジンECU73に送信される。
PMはステップ760にて、タイマT、カウンタCAC及びカウンタCΔSPD、の各値を「0」に設定し、ステップ795に進んで本ルーチンを一旦終了する。
このように、PMは、時間閾値Tthに対応する時間が経過する期間において、アクセル操作量APが「0」から「0」でない状態へ(又は、その逆へ)と変更された回数がアクセル操作判定閾値CACth以上であるときアグレッシブアクセル操作フラグXaconoffの値を「1」に設定するとともに、車速の増減(又は減増)回数が車速増減頻度閾値CΔSPDth未満であるとき車速一定フラグXdspdの値を「1」に設定する。
<蒸発燃料ガスパージ早期化フラグ設定>
EGは図8に示した蒸発燃料ガスパージ早期化フラグ設定ルーチンを所定時間の経過毎に実行するようになっている。従って、所定のタイミングになるとEGはステップ800から処理を開始し、ステップ810に進んでフラグXaconoffの値が「1」であるか否かを判定する。
フラグXaconoffの値が「1」であると、EGはステップ810にて「Yes」と判定してステップ820に進み、フラグXdspdの値が「1」であるか否かを判定する。
そして、フラグXdspdの値が「1」であると、EGはステップ820にて「Yes」と判定してステップ830に進み、蒸発燃料ガスパージ早期化フラグXevpの値を「1」に設定する。その後、EGはステップ895に進み本ルーチンを一旦終了する。即ち、フラグXevpの値は、フラグXaconoffの値が「1」であり且つフラグXdspdの値が「1」である場合に「1」に設定される。
これに対し、フラグXaconoffの値が「1」でなければ、EGはステップ810にて「No」と判定してステップ840に進み、フラグXevpの値を「0」に設定する。その後、EGはステップ895に進み本ルーチンを一旦終了する。
同様に、フラグXdspdの値が「1」でなければ、EGはステップ820にて「No」と判定してステップ840に進み、フラグXevpの値を「0」に設定する。その後、EGはステップ895に進み本ルーチンを一旦終了する。
<蒸発燃料ガスパージ制御パラメータ設定>
EGは図9に示した「蒸発燃料ガスパージ制御パラメータ・設定ルーチン」を所定時間の経過毎に実行するようになっている。従って、所定のタイミングになるとEGはステップ900から処理を開始し、ステップ910に進んでフラグXevpの値が「1」であるか否かを判定する。
フラグXevpの値が「1」であると、EGはステップ910にて「Yes」と判定し、以下に述べるステップ920乃至ステップ950の処理を順に行い、その後、ステップ995に進んで本ルーチンを一旦終了する。
ステップ920:EGは、許可温度THWevpthを低側許可温度THWevpLo(例えば、30℃)に設定する。
ステップ930:EGは、学習値更新時間閾値Tevpgthを相対的に短い時間(第1時間)Tshortに設定する。
ステップ940:EGは、目標パージ率増大量dPGを相対的に小さい値(第1目標パージ率増大量)dPGsmallに設定する。
ステップ950:EGは、触媒暖機終了水温THWwupendthを相対的に高い温度(第1触媒暖機終了水温)THWwupendHiに設定する。
これに対し、フラグXevpの値が「0」であると、EGはステップ910にて「No」と判定し、以下に述べるステップ960乃至ステップ990の処理を順に行い、その後、ステップ995に進んで本ルーチンを一旦終了する。
ステップ960:EGは、許可温度THWevpthを高側許可温度THWevpHi(例えば、40℃)に設定する。高側許可温度THWevpHiは、低側許可温度THWevpLoよりも高い。
ステップ970:EGは、学習値更新時間閾値Tevpgthを相対的に長い時間(第2時間)Tlongに設定する。第2時間Tlongは第1時間Tshortよりも長い。
ステップ980:EGは、目標パージ率増大量dPGを相対的に大きい値(第2目標パージ率増大量)dPGlargeに設定する。第2目標パージ率増大量dPGlargeは、第1目標パージ率増大量dPGsmallよりも大きい。
ステップ990:EGは、触媒暖機終了水温THWwupendthを相対的に低い度(第2触媒暖機終了水温)THWwupendLo定する。水温THWwupendLoは水温THWwupendHiよりも低い。
<蒸発燃料ガスパージ制御パラメータ設定>
EGは図10に示した触媒暖機要求フラグ設定ルーチンを所定時間の経過毎に実行するようになっている。従って、所定のタイミングになるとEGはステップ1000から処理を開始し、ステップ1010に進んで「現時点がシステムの起動直後(Ready−On直後)であるか否か」を判定する。
現時点がシステムの起動直後であると、EGはステップ1010にて「Yes」と判定してステップ1020に進み、冷却水温THWが触媒暖機開始要求水温THWwupstth未満であるか否かを判定する。冷却水温THWが水温THWwupstth未満であれば、EGはステップ1020にて「Yes」と判定してステップ1030に進み、触媒暖機要求フラグXwupreqの値を「1」に設定する。フラグXwupreqの値はPMECU70に送信される。この結果、PMは図2のステップ225にて「No」と判定するようになるので、機関20の運転は停止されることなく継続される。なお、フラグXwupreqの値はシステムの起動時に「0」に設定される。
これに対し、冷却水温THWが水温THWwupstth以上であると、EGはステップ1020にて「No」と判定してステップ1095に直接進み、本ルーチンを一旦終了する。
更に、EGがステップ1010の処理を実行する時点がシステムの起動直後でなければ、EGはステップ1010にて「No」と判定してステップ1040に進み、フラグXwupreqの値が「1」であるか否かを判定する。このとき、フラグXwupreqの値が「1」でなければ、PMはステップ1040にて「No」と判定し、ステップ1095に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。
これに対し、フラグXwupreqの値が「1」であると、PMはステップ1040にて「Yes」と判定してステップ1050に進み、冷却水温THWが触媒暖機終了水温THWwupendth以上であるか否かを判定する。水温THWwupendthは水温THWwupstthよりも高く、前述した図9のルーチンにより設定される。冷却水温THWが水温THWwupendth以上であれば、EGはステップ1050にて「Yes」と判定してステップ1060に進み、触媒暖機要求フラグXwupreqの値を「0」に設定する。この結果、PMは図2のステップ225にて「Yes」と判定するようになるので、機関20の運転は間欠的に停止される。
EGがステップ1050の処理を実行する時点において、冷却水温THWが水温THWwupendth未満であれば、EGはステップ1050にて「No」と判定し、ステップ1095に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。
以上、説明したように、本発明の実施形態に係るハイブリッド車両10は、
所定の運転停止条件が成立すると機関20の運転を停止し(図2のステップ220乃至ステップ235を参照。)且つ所定の始動条件が成立すると機関20の運転を開始する間欠運転を行う(図2のステップ220、ステップ225、ステップ245及びステップ250を参照。)とともに、機関20の発生するトルクと第2発電電動機MG2の発生するトルクとを制御することによりアクセル操作量APに応じたトルクを駆動軸に作用させてハイブリッド車両10を走行させる(図2のステップ240及びステップ255を参照。)駆動制御部と、
前記機関の温度(例えば、冷却水温THW)が許可温度THWevpth以上であり、且つ、機関20の負荷の単位時間あたりの変化量ΔKLが第1閾値ΔKLevpth未満である場合に(図6のステップ605を参照。)、蒸発燃料ガスパージを蒸発燃料ガスパージ装置100に実行させるパージ制御部(図6のルーチン)と、
を備える。
前記パージ制御部は、
単位時間あたりに前記アクセル操作量が0である状態から0でない状態へと変化した回数及び/又は同単位時間あたりに前記アクセル操作量が0でない状態から0である状態へと変化した回数(アグレッシブアクセル操作カウンタCAC)が所定の第2閾値(アクセル操作判定閾値CACth)以上であることを含む特定運転状態が検出された場合(図7のルーチン、及び、図8のステップ810乃至ステップ830を参照。)、許可温度THWevpthを、前記特定運転状態が検出されない場合よりも低い値に設定するように構成されている(図9のステップ910、ステップ920及びステップ960を参照。)。
これによれば、特定運転状態が検出されたときには、特定運転状態が検出されないときに比べ、機関20の温度がより低い時点から蒸発燃料ガスパージが開始される。即ち、特定運転状態が検出された場合、蒸発燃料ガスパージの開始時期を早めることができる。その結果、負荷の単位時間あたりの変化量が大きくなるために蒸発燃料ガスパージの実行頻度が低くなるアグレッシブ運転が行われる場合であっても、蒸発燃料ガスのパージ量を確保することができる。
更に、前記駆動制御部は噴射量制御部を含む。この噴射量制御部は、フィードバック補正量FAFを算出し、蒸発燃料ガスパージが実行されている期間においてフィードバック補正量FAFに基づいて濃度学習値FGPGを学習し(図5のルーチンを参照。)、基本燃料噴射量を、フィードバック補正量FAFと、濃度学習値FGPGに応じて定まるパージ補正量FPGと、によって補正することにより、燃料噴射弁23から噴射される燃料の量を決定する(図4のルーチンを参照。)。
更に、前記噴射量制御部は、
前記特定運転状態が検出されたとき濃度学習値FGPGの更新速度を同特定運転状態が検出されていないときに比べて増大するように構成されている(図9のステップ930及びステップ970、図5のステップ530及びステップ540を参照。)。
従って、特定運転(アグレッシブ運転)が行われることにより蒸発燃料ガスパージが早期に開始される場合において、濃度学習値の精度を早期に高くすることができる。また、蒸発燃料ガスパージの量(例えば、最終目標パージ率PGT)が濃度学習値FGPGに基づいて定められているので(図6のステップ625を参照。)、蒸発燃料ガスのパージ量を適正化することができる。
更に、前記パージ制御部は、特定運転状態が検出されたとき、蒸発燃料ガスパージの開始後におけるパージ率を増大させる速度を特定運転状態が検出されていないときに比べて小さくするように構成されている(図9のステップ940及びステップ980、図6のステップ635を参照。)。従って、蒸発燃料ガスパージの開始時期を早めた場合であってもエミッションの悪化を抑制することができる。
更に、ハイブリッド車両10は、アグレッシブ運転が検出された場合の触媒暖機終了水温THWwupendthをアグレッシブ運転が検出されない場合の触媒暖機終了水温THWwupendthよりも高い値に設定する(図9のステップ950及びステップ990)。その結果、触媒暖機要求の終了時点が遅れる。換言すると、間欠運転により機関20の運転が停止される頻度が低下する(図10のルーチン、図2のステップ225での「No」との判定を参照。)。従って、蒸発燃料ガスパージの量を特定運転が検出された場合に確保することができる。
なお、本発明は上記実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。例えば、ハイブリッド車両10は、HVモードで運転している場合にも、上記実施形態と同様に、蒸発燃料ガスパージの開始時期を早め、濃度学習値FGPGの学習速度を高め、且つ、目標パージ率の増大速度を小さくすることができる。
10…ハイブリッド車両、20…内燃機関、22…スロットル弁、22a…スロットル弁アクチュエータ、23…燃料噴射弁、28…三元触媒、30…動力分配機構、50…駆動力伝達機構、53…駆動軸、96…空燃比センサ、100…蒸発燃料ガスパージ装置、101…燃料タンク、102…キャニスタ、105…パージ制御弁。

Claims (3)

  1. 内燃機関と電動機とを駆動源として搭載するとともに同機関に供給される燃料を貯蔵する燃料タンク内に発生した蒸発燃料を同機関の吸気通路に導入する蒸発燃料ガスパージを実行する蒸発燃料ガスパージ装置を備えるハイブリッド車両であって、
    所定の運転停止条件が成立すると前記機関の運転を停止し且つ所定の始動条件が成立すると前記機関の運転を開始する間欠運転を行うとともに、前記機関の発生するトルクと前記電動機の発生するトルクとを制御することによりアクセル操作量に応じたトルクを駆動軸に作用させて前記ハイブリッド車両を走行させる駆動制御部と、
    前記機関の温度が許可温度以上であり且つ前記機関の負荷の単位時間あたりの変化量が第1閾値未満である場合に前記蒸発燃料ガスパージを実行させるパージ制御部と、
    を備え、
    前記パージ制御部は、
    単位時間あたりに前記アクセル操作量が0である状態から0でない状態へと変化した回数又は同単位時間あたりに前記アクセル操作量が0でない状態から0である状態へと変化した回数が所定の第2閾値以上であることを含む特定運転状態が検出された場合、前記許可温度を、前記特定運転状態が検出されない場合よりも低い値に設定するように構成されたハイブリッド車両。
  2. 請求項1に記載のハイブリッド車両において、
    前記駆動制御部は、
    前記機関の吸入空気量に基づいて基本燃料噴射量を算出し、
    前記機関の排気通路に配設された空燃比センサの出力値により表される空燃比が所定の目標空燃比に一致するように燃料噴射弁から噴射される燃料の量をフィードバック補正するためのフィードバック補正量を算出し、
    前記蒸発燃料ガスパージが実行されている期間において前記フィードバック補正量に基づいて前記蒸発燃料ガスの濃度を濃度学習値として学習し、
    前記基本燃料噴射量を、前記フィードバック補正量と、前記濃度学習値に応じて定まるパージ補正量と、によって補正することにより、前記燃料噴射弁から噴射される燃料の量を決定する、
    噴射量制御部を含み、
    前記噴射量制御部は、
    前記特定運転状態が検出されたとき前記濃度学習値の更新速度を同特定運転状態が検出されていないときに比べて増大するように構成されたハイブリッド車両。
  3. 請求項2に記載のハイブリッド車両において、
    前記パージ制御部は、
    前記機関の温度が前記許可温度以上となった時点から、前記機関の吸入空気流量に対する前記吸気通路に導入される蒸発燃料ガスの流量の比であるパージ率を次第に増大するとともに、前記特定運転状態が検出されたとき前記パージ率を増大させる速度を同特定運転状態が検出されていないときに比べて小さくするように構成されたハイブリッド車両。
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