JP4992563B2 - 走行制御方法及び走行制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、電気走行モードとハイブリッド走行モードとを切り替え得るハイブリッド自動車に適用される走行制御方向及び走行制御装置に関する。

走行用の駆動力を発生するモータと、モータに電力を供給するためのバッテリと、バッテリを充電するためにジェネレータを駆動するエンジンとを含むシリーズハイブリッド自動車において、キャニスタのガス吸着量が多くなったときに該キャニスタのパージを行うためにエンジンを始動させる技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開平８−３０８０１９号公報

しかしながら、上記の如き従来の技術では、バッテリの残容量が大きい場合でもキャニスタの吸着量が多い場合にはエンジンが始動されるので、エンジンの動力すなわち燃料を無駄に消費して燃費が悪化することが懸念される。

本発明は、上記事実を考慮して、電気走行モードとハイブリッド走行モードとを切り替え得るハイブリッド自動車の燃費を向上させることができる走行制御方法及び走行制御装置を得ることが目的である。

請求項１記載の発明に係る走行制御方法は、内燃機関と電気モータとを搭載し、前記内燃機関を停止させたままバッテリからの給電により生じる前記電気モータの駆動力のみで走行する電気走行モードと、前記バッテリに充電するための発電機用の駆動力及び走行用の駆動力の少なくとも一方を発生するために前記内燃機関を作動させ得るハイブリッド走行モードと、を選択し得るように構成されたハイブリッド自動車に適用される走行制御方法であって、前記バッテリの残容量、及び前記内燃機関の燃料の蒸気を吸着するためのキャニスタの燃料吸着量に基づいて、前記電気走行モード及びハイブリッド走行モードの何れか一方を選択すると共に該選択結果を表示装置に表示させ、かつ、前記ハイブリッド走行モードが選択されている場合に、前記キャニスタの燃料吸着量に基づいて、前記内燃機関の作動の要否を判断する。

請求項１記載の走行制御方法では、例えばバッテリの残容量が多くキャニスタの燃料吸着量が少ない場合に電気走行モードを選択し、また例えばバッテリの残容量が少ない場合やキャニスタの燃料吸着量が多い場合等にハイブリッド走行モードを選択する。電気走行モードでは、内燃機関が停止しているので燃費が良好である。ここで、ハイブリッド走行モードでは、内燃機関をバッテリへの充電用、又は走行のための駆動力発生用に作動させることができるため、キャニスタの燃料吸着量が多い場合に内燃機関を作動させても、該内燃機関の駆動力（すなわち燃料）を無駄にすることが防止又は抑制される。

このように、請求項１記載の走行制御方法では、電気走行モードとハイブリッド走行モードとを切り替え得るハイブリッド自動車の燃費を向上させることができる。

請求項２記載の発明に係る走行制御方法は、請求項１記載の走行制御方法において、前記バッテリの残容量が設定残量以下の場合、及び前記キャニスタの吸着量が第１閾値以上の場合の何れかの場合に、前記ハイブリッド走行モードを選択し、かつ、前記ハイブリッドモードが選択されている場合であって、前記キャニスタの吸着量が第２閾値以上の場合に、前記内燃機関を作動させる。

請求項２記載の走行制御方法では、バッテリの残容量が設定残量以下の場合にハイブリッド走行モードを選択するので、バッテリの残量不足で走行不能になることがない。また、キャニスタの吸着量が第１閾値以上の場合にハイブリッド走行モードを選択し、このハイブリッド走行モードでは、キャニスタの吸着量が第２閾値以上の場合に内燃機関を作動させるので、キャニスタに吸着された燃料を内燃機関で消費することが可能になる。これにより、キャニスタによる吸着容量を超えた分の蒸発燃料が大気放出されることが防止される。そして、キャニスタに吸着された燃料を内燃機関で消費する際に、上記の通り内燃機関の駆動力は、充電用又は走行用に用いられ、無駄にされることがない。

請求項３記載の発明に係る走行制御方法は、請求項２記載の走行制御方法において、前記ハイブリッドモードが選択されている場合であって、前記キャニスタの吸着量が前記第２閾値以上の場合に、前記エンジンを作動させると共に、前記キャニスタに吸着されている前記燃料が該キャニスタから離脱されて前記内燃機関で消費されるように燃料パージ装置を作動させる。

請求項３記載の走行制御方法では、ハイブリッド走行モードの選択状態でかつキャニスタの吸着量が第２閾値以上の場合に、キャニスタに吸着された燃料は、パージ装置によって効率的にキャニスタから離脱され、内燃機関にて消費される。これにより、蒸発燃料の大気放出が効果的に防止される。

請求項４記載の発明に係る走行制御方法は、請求項２又は請求項３記載の走行制御方法において、前記第２閾値は、前記第１閾値よりも高く設定されている。

請求項４記載の走行制御方法では、ハイブリッド走行モードで内燃機関の作動要否の判断に用いられる第２閾値が、ハイブリッド走行モードへの移行要否の判断に用いられる第１閾値よりも大であるため、キャニスタの燃料吸着量が第１閾値を超えてハイブリッド走行モードに移行した直後においても、内燃機関を作動させないままモータによる走行が許容される場合がある。すなわち、ハイブリッド走行モードでの走行状態選択の自由度が向上する。このため、例えばバッテリが充電不可の状態でハイブリッド走行モードに移行した場合でも、バッテリをある程度消費してから内燃機関を作動させるように制御される確率が高くなり、上記ハイブリッド自動車の燃費を向上させることができる。

請求項５記載の発明に係る走行制御方法は、請求項２〜請求項４の何れか１項記載の走行制御方法において、前記ハイブリッド走行モードにおいて、前記電気モータの駆動力のみで走行するモータ走行と、前記内燃機関の駆動力で走行するエンジン走行とが選択可能されており、前記ハイブリッドモードが選択されている場合であって、前記キャニスタの吸着量が前記第２閾値以上の場合に、前記エンジン走行を選択すると共に、前記キャニスタに吸着されている前記燃料が該キャニスタから離脱されるように燃料パージ装置を作動させる。

請求項５記載の走行制御方法では、ハイブリッド走行モードの選択状態でかつキャニスタの吸着量が第２閾値以上の場合に、パージ装置の作動によりキャニスタから離脱された燃料が内燃機関に供給されて、該内燃機関で消費される。このとき、エンジン走行が選択されることで、内燃機関が停止している場合及び充電用に駆動される場合と比較して、内燃機関による燃料消費量が多いので、キャニスタに吸着された燃料の離脱（パージ）に要する時間が短くなる。

請求項６記載の発明に係る走行制御方法は、請求項５記載の走行制御方法において、前記ハイブリッド走行モードにおいて、前記エンジン走行において、前記内燃機関の駆動力のみで走行するエンジン単独走行と、前記内燃機関及び前記電気モータの駆動力で走行する併用走行とが選択可能されており、前記ハイブリッドモードが選択されている場合であって、前記キャニスタの吸着量が前記第２閾値以上の場合に、前記エンジン単独走行を選択すると共に、前記キャニスタに吸着されている前記燃料が該キャニスタから離脱されるように燃料パージ装置を作動させる。

請求項６記載の走行制御方法では、ハイブリッド走行モードの選択状態でかつキャニスタの吸着量が第２閾値以上の場合に、パージ装置の作動によりキャニスタから離脱された燃料が内燃機関に供給されて、該内燃機関で消費される。このとき、エンジン単独走行が選択されることで、内燃機関が停止している場合や充電用に駆動される場合、及び内燃機関の駆動力と共にモータの駆動力を利用する併用走行の各場合と比較して、内燃機関による燃料消費量が多いので、キャニスタに吸着された燃料の離脱（パージ）に要する時間が短くなる。

請求項７記載の発明に係る走行制御方法は、請求項１〜請求項６の何れか１項記載の走行制御方法において、前記ハイブリッド走行モードにおいて、前記電気モータの駆動力のみで走行するモータ走行と、前記内燃機関の駆動力のみで走行するエンジン単独走行と、前記内燃機関及び前記電気モータの駆動力で走行する併用走行とが選択可能されており、前記ハイブリッド走行モードが選択されている場合に、前記キャニスタの燃料吸着量に基づいて、前記モータ走行、エンジン単独走行、及び前記併用走行の何れかを選択する。

請求項７記載の走行制御方法では、ハイブリッド走行モードにおいて少なくともモータ走行とエンジン単独走行と併用走行とが選択可能であるため、キャニスタの燃料吸着量及び他の制御パラメータに応じて適切な運転状態を選択することができ、燃費向上に寄与する。

請求項８記載の発明に係る走行制御装置は、前記バッテリの残容量に応じた信号を出力するバッテリ残量検出手段、及び前記キャニスタの吸着量に応じた信号を出力するキャニスタ吸着量検出手段がそれぞれ電気的に接続され、前記バッテリ残量検出手段及びキャニスタ吸着量検出手段からの信号に基づいて、請求項１〜請求項７の何れか１項記載の走行制御方法を行う。

請求項８記載の走行制御装置では、バッテリ残量検出手段、キャニスタ吸着量検出手段からの信号に基づいて、上記請求項１〜請求項８の何れか１項記載の制御を行う。このため、本走行制御装置では、キャニスタの燃料吸着量が多い場合に内燃機関を作動させても、該内燃機関の駆動力（すなわち燃料）を無駄にさせることが防止又は抑制される。

このように、請求項８記載の走行制御装置では、電気走行モードとハイブリッド走行モードとを切り替え得るハイブリッド自動車の燃費を向上させることができる。

以上説明したように本発明に係る走行制御方法及び走行制御装置は、電気走行モードとハイブリッド走行モードとを切り替え得るハイブリッド自動車の燃費を向上させることができるという優れた効果を有する。

本発明の実施形態に係る走行制御方法が適用された走行制御装置としてのハイブリッドＥＣＵ１０について、図１〜図５に基づいて説明する。先ず、ハイブリッドＥＣＵ１０が適用されるハイブリッド自動車１２の概略全体構成、燃料系装置１８の概略構成を説明した後、ハイブリッドＥＣＵ１０について説明することとする。

（ハイブリッド自動車の構成）
図４には、ハイブリッドＥＣＵ１０によって制御されるハイブリッド自動車１２の概略システム構成が模式的な平面図にて示されている。この図に示される如く、ハイブリッド自動車１２は、その走行駆動源として、内燃機関であるエンジン１４と、電気モータとしての駆動用モータ１６とを備えている。エンジン１４は、後述する燃料系装置１８により供給される燃料（この実施形態では、炭化水素燃料であるガソリン）の燃焼によって駆動力を発生するようになっている。

一方、駆動用モータ１６は、インバータ２０から供給される電力によって駆動力を発生するようになっている。インバータ２０は、蓄電池であるバッテリ２２からの直流電力を交流電力に変換してエンジン１４に供給可能とされると共に、エンジン１４によって駆動される発電機としてのジェネレータ２４からの交流電力を駆動用モータ１６に供給可能とされている。また、インバータ２０は、ジェネレータ２４からの交流電力を直流電力に変換してバッテリ２２へ供給（充電）可能とされている。なお、バッテリ２２、ジェネレータ２４、駆動用モータ１６間は、ケーブル２５によって電気的に接続されている。

また、ハイブリッド自動車１２は、エンジン１４の駆動力を走行（直接駆動）用の駆動力とジェネレータ２４を駆動するための駆動力とに分配すると共に、エンジン１４による走行用駆動力と駆動用モータ１６の駆動力とを合わせて該ハイブリッド自動車１２の駆動力とするための動力分割機構２６を備えている。さらに、ハイブリッド自動車１２は、動力分割機構２６からの駆動力を車軸２８に伝達する駆動装置としてのトランスアクスル３０を備えている。図示は省略するが、トランスアクスル３０は、左右の車軸２８により駆動される前輪３２に等しく駆動力を分配すると共に、左右の前輪３２の回転数差を吸収するためのディファレンシャルを含んで構成されている。

以上により、ハイブリッド自動車１２は、駆動用モータ１６の駆動力のみにより走行するモータ走行、エンジンの駆動力を利用して走行するエンジン走行が選択可能である所謂パラレルハイブリッドシステムとされている。この実施形態で、ハイブリッド自動車１２は、エンジン走行において、駆動用モータ１６の駆動力の補助を受けないエンジン単独走行と、駆動用モータ１６の駆動力の補助を受ける併用走行とが選択可能とされている。

また、ハイブリッド自動車１２は、減速（制動）時に、左右の前輪３２から伝わる動力により駆動用モータ１６を回転させて発電機として機能させ、該駆動用モータ１６が発電した電力をインバータ２０によって直流電力に変換してバッテリ２２に充電（蓄電）させることができる構成とされている。これにより、ハイブリッド自動車１２では、ジェネレータ２４（エンジン１４）による発電、駆動用モータ１６による発電（電力回生）によりバッテリ２２を充電し得る構成とされている。

さらに、ハイブリッド自動車１２は、外部電源によってバッテリ２２を充電し得る、所謂プラグインハイブリッドシステムとして構成されている。具体的には、外部電源を接続するための電源接続端子部（プラグ部）３５がケーブル２５を介してバッテリ２２に接続されている。すなわち、ハイブリッド自動車１２は、例えば家庭用電源等によりバッテリ２２を充電し得る構成であり、プラグインハイブリッドシステムを採用しないハイブリッド自動車と比較して、バッテリ２２の充電可能容量が大きく設定されている。このため、ハイブリッド自動車１２は、駆動用モータ１６の駆動力のみで走行できる距離が長い。

これにより、ハイブリッド自動車１２は、上記したパラレルハイブリッドシステムの自動車として走行するハイブリッド走行モードとしてのＨＶモードと、エンジン１４すなわちジェネレータ２４を駆動することなく電気自動車として走行する電気走行モードとしてのＥＶモードとを選択（切り替え）可能とされている。ＥＶモードでは、バッテリ２２に充電された電力のみによって走行しても良く、上記した制動時の電力回生を行うようにしても良い。

（燃料系装置の構成）
図５に示される如く、燃料系装置１８は、エンジン１４に供給する燃料（ＨＣ）を貯留するための燃料タンク３４を備えている。燃料タンク３４には、給油ホース３６及び通気ホース３８が接続されており、給油ホース３６から燃料タンク３４に燃料が給油され、給油時に燃料タンク３４内の空気が通気ホース３８より給油口に逃げるようになっている。

また、燃料タンク３４内には、燃料に浮かぶフロータ４０Ａによって燃料の残量を検出する残量検出ユニット４０、及び燃料ポンプ４２が設けられている。燃料ポンプ４２は、燃料チューブ４４を介してエンジン１４に連通されており、燃料タンク３４内に貯留された燃料をエンジン１４へ送出する構成とされている。この燃料ポンプ４２によって送り出された燃料は、インジェクタ４６によって霧化されてエンジン１４の燃焼室内に噴射される構成である。

さらに、燃料タンク３４の上部は、ブリーザ配管４８を介して、蒸発燃料を吸着するためのキャニスタ５０に接続されている。キャニスタ５０は、ハウジング内に吸着剤としての活性炭を収容して構成されている。また、ブリーザ配管４８と燃料タンク３４との接続部には、ベントバルブ５２、ＣＯＶ（カットオフバルブ）５４、ＲＯＶ（ロールオーババルブ）５６が設けられている。ベントバルブ５２は、燃料タンク３４の内圧がブリーザ配管４８の内圧よりも高くなると開弁し、ブリーザ配管４８を介して燃料タンク３４内の燃料ベーパを含む空気をキャニスタ５０へ流すようになっている。

また、ＲＯＶ５６は、フロータ弁として構成されており、給油時の液面上昇により閉弁し、ベントバルブ５２と燃料タンク３４との接続を遮断するようになっている。さらに、ＲＯＶ５６は、車両転倒時等にベントバルブ５２と燃料タンク３４との接続部を閉弁し、ブリーザ配管４８を経由して外部に燃料が漏れることを防止する機能を有している。ＣＯＶ５４は、フロータ弁として構成されてＲＯＶ５６と並列に配置されており、ＲＯＶ５６よりさらに液面が上昇したときにベントバルブ５２と燃料タンク３４との連通を遮断するようになっている。ＣＯＶ５４は、給油中の液面上昇時にはＲＯＶ５６閉弁後も開弁して燃料タンク３４とベントバルブ５２とを連通するが、車両旋回による液面揺動によりＣＯＶ５４位置まで液面が到達したような場合、及び車両転倒時等には閉弁し、ベントバルブ５２を通って燃料がブリーザ配管４８に進入することを防止する機能を有する。

さらに、キャニスタ５０には、大気と連通した大気配管５８、及び、その活性炭に吸着した燃料ベーパをパージするためのパージ配管６０が接続されている。また、キャニスタ５０における大気配管５８の接続部分には、キャニスタ吸着量検出手段としてのＨＣ濃度センサ６２が設けられている。ＨＣ濃度センサ６２は、エンジン１４の燃料である炭化水素（ＨＣ）の濃度、すなわちキャニスタ５０への燃料吸着量に応じた信号を出力するようになっている。また、大気配管５８には、エアフィルタ６４が設けられている。

パージ配管６０におけるキャニスタ５０への接続側と反対側の端部は、エンジン１４の吸気通路６６におけるスロットルバルブ６８の下流部分に、パージ装置としてのパージ制御弁（この実施形態ではバキュームスイッチングバルブ）７０を介して接続されている。これにより、燃料系装置１８では、エンジン１４の作動中にパージ制御弁７０が開弁されると、エンジンの吸気動作に伴って大気配管５８の開口端から外気を吸い込みつつ該大気配管５８、パージ配管６０中のガスがエンジン１４の吸気通路６６に吸い込まれる流れが生成されるようになっている。

この流れによって、キャニスタ５０に吸着されている燃料蒸気がキャニスタ５０（の活性炭）から離脱して吸気通路６６に排出される、すなわちキャニスタ５０の燃料蒸気がパージされる構成である。パージ制御弁７０は、後に説明するように、ハイブリッドＥＣＵ１０によって開弁のタイミングが制御されるようになっている。

（ハイブリッドＥＣＵの構成）
図３には、ハイブリッドＥＣＵ１０を含むハイブリッド自動車１２の制御系の概略構成がブロック図にて示されている。この図に示される如く、ハイブリッドＥＣＵ１０は、には、上記したインジェクタ４６（エンジン１４）、インバータ２０（駆動用モータ１６）、動力分割機構２６、ＨＣ濃度センサ６２、パージ制御弁７０の他に、少なくともバッテリ２２の残容量に応じた信号を出力するバッテリ充電量センサ７２、ＥＶモード表示装置７４、ＨＶモード表示装置７６、切り替え表示装置７８が電気的に接続されている。

ＥＶモード表示装置７４、ＨＶモード表示装置７６は、それぞれ図示しないインストルメントパネル等に配置され、例えばＯＮ信号を受けて発光することで、運転者に対し選択されている走行モードを視認させるようになっている。切り替え表示装置７８は、ＯＮ信号を受けて、「ＥＶモード充電量小 → ＨＶモードへ切り替え」等の文字情報表示を行うように構成されている。切り替え表示装置７８は、上記の文字情報の表示に代えて又は加えて、音声情報を発生するように構成されても良い。

なお、図示は省略するが、ハイブリッドＥＣＵ１０には、上記のＨＣ濃度センサ６２、パージ制御弁７０の他に、エンジン１４、インバータ２０（駆動用モータ１６、ジェネレータ２４）等の制御に必要な各種センサ類や制御対象機器等が電気的に接続されている。

このハイブリッドＥＣＵ１０は、例えば、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、及びインプットアウトプットインターフェース（Ｉ／Ｏ）がそれぞれバズに接続されて構成されたたマイクロコンピュータとして構成することができる。

ハイブリッドＥＣＵ１０は、上記各種のセンサ類から入力される信号から直接的又は間接的に求められる走行負荷、エンジン１４の状態（暖機要否）、バッテリ２２の残容量（バッテリ充電量センサ７２の信号）、キャニスタ５０の燃料吸着量（ＨＣ濃度センサ６２の信号）等に基づいて、インジェクタ４６（エンジン１４）、インバータ２０（駆動用モータ１６）、動力分割機構２６、パージ制御弁７０を制御するように構成されている。

そして、本発明の実施形態に係るハイブリッドＥＣＵ１０は、ハイブリッド自動車１２がジェネレータ２４によるバッテリ２２への充電（エンジン１４の作動）を伴わなずに走行する上記ＥＶモードと、上記エンジン走行（エンジン単独走行、併用走行）及びモータ走行を切り替えつつ走行するＨＶモード（パラレルハイブリッドシステムの実行モード）とを、走行負荷、エンジン１４の状態（暖機要否）、バッテリ２２の残容量（バッテリ充電量センサ７２の信号）、キャニスタ５０の燃料吸着量（ＨＣ濃度センサ６２の信号）等に基づいて適正に選択する制御を行うようになっている。

以下、ハイブリッドＥＣＵ１０による制御について、図１及び図２に示すフローチャートを参照しつつ説明する。

図１に示される如く、上記構成のハイブリッドＥＣＵ１０では、例えばスタートスイッチの操作によりイグニッションＯＮ状態にされると、ステップＳ１０でＰＨＶ（プラグインハイブリッド）システムを起動する。すると、ステップＳ１２に進み、バッテリ充電量センサ７２からの信号に基づいて、バッテリ２２の残容量がＥＶモードでの走行が可能とされる許容レベル（以下、ＥＶ許容レベルという）であるか否かを判断する。

バッテリ２２の残容量がＥＶ許容レベル未満であると判断した場合には、ステップＳ１４でＥＶモード表示装置７４にＯＦＦ信号を出力して非表示状態にさせ、次いで後に詳述するようにＨＶモードに移行する（ＨＶルーチンを実行する）。これにより、ハイブリッド自動車１２は、エンジン１４の直接駆動力、又はエンジン１４及びジェネレータ２４により発電された電力による連続走行が可能になる。

一方、ステップＳ１２でバッテリ２２の残容量がＥＶ許容レベル以上であるとした場合、ハイブリッドＥＣＵ１０は、ステップＳ１６に進み、ＨＣ濃度センサ６２からの信号に基づいて、キャニスタ５０の燃料吸着量が第１閾値未満であるか否かを判断する。キャニスタ５０の燃料吸着量が第１閾値未満ではない（第１閾値以上である）と判断した場合、上記したステップＳ１４を経由してＨＶモードに移行する。すなわち、ハイブリッド自動車１２は、エンジン１４の作動によるキャニスタ５０のパージが可能な走行モードに移行される。

他方、ステップＳ１６でキャニスタ５０の燃料吸着量が第１閾値未満であると判断した場合、ハイブリッドＥＣＵ１０は、ステップＳ１８に進んでＨＶモード表示装置７６にＯＦＦ信号を出力し、ＥＶモードに移行する。ＥＶモードでは、ステップＳ２０でＥＶモード表示装置７４にＯＮ信号を出力し、ステップＳ２２でインバータ２０に対しモータＯＮ信号を出力する。これにより、ＥＶモードでは、ハイブリッド自動車１２が駆動用モータ１６の駆動力のみにより走行する。

この際、上記のステップＳ２０、Ｓ２２の実行によりＨＶモード表示装置７６が非表示で、ＥＶモード表示装置７４が表示状態となっているので、ＥＶモードが選択されていることが運転者によって視認される。これにより、エンジン１４が作動されない状態が長時間続いても、運転者が違和感を覚えることが抑制される。また、駆動用モータ１６が正常に作動されていることを運転者が確認することができる。

次いでハイブリッドＥＣＵ１０は、ステップＳ２４に進み、バッテリ充電量センサ７２からの信号に基づいて、バッテリ２２の残容量がＥＶモードでの走行が困難となる限界レベル（以下、ＥＶ限界レベルという）に達したか否かを判断する。バッテリ２２の残容量がＥＶ限界レベルに達したと判断した場合には、ステップＳ２６に進み、切り替え表示装置７８にＯＮ信号を出力して、ＥＶモードからＨＶモードへ切り替わる旨の文字情報を切り替え表示装置７８に表示させる。

これにより、運転者はＥＶモードからＨＶモードへの移行を認識することができ、プラグインによる外部電源からバッテリ２２への充電を促すことが期待される。外部電源からの充電後は、キャニスタ５０の燃料吸着量が第１閾値以上である場合を除きＥＶモードからのスタートになるので、ハイブリッド自動車１２の使用性、燃費の向上に寄与する。

ステップＳ２６の実行後、ハイブリッドＥＣＵ１０は、ステップＳ１４を経由してＨＶモードに移行する。これにより、ハイブリッド自動車１２は、エンジン１４の直接駆動力、又はエンジン１４及びジェネレータ２４により発電された電力による連続走行が可能になる。

一方、ステップＳ２４でバッテリ２２の残容量がＥＶ限界レベルに達していないと判断した場合にハイブリッドＥＣＵ１０は、ステップＳ２８に進み、ＰＨＶシステムがＯＦＦされたか否かを判断する。例えばイグニッションＯＦＦ等によってＰＨＶシステムがＯＦＦされた場合、ハイブリッドＥＣＵ１０は制御を終了する。他方、ステップＳ２８でＰＨＶシステムがＯＦＦされていないと判断したハイブリッドＥＣＵ１０は、ステップＳ１８に戻り、ステップＳ２８でＰＨＶシステムがＯＦＦされたと判断するまで上記の動作を繰り返す。また、上記のステップＳ１６でＨＶモード（ルーチン）に移行したハイブリッドＥＣＵ１０は、該ＨＶモードの１サイクル実行後にステップＳ２８に戻り、ステップＳ２８でＰＨＶシステムがＯＦＦされたと判断するまで上記の動作を繰り返す。

一方、図１に示される如く、上記の通りバッテリ残容量がＥＶ許容レベル未満の場合であるか、ＥＶ限界レベルに達した場合、又はキャニスタ５０への燃料吸着量が第１閾値以上であった場合、ステップＳ１４を経由してＨＶモードに移行する。図２には、このＨＶモードのより詳細な制御フローが示されている。

図１及び図２に示される如く、ＨＶに移行したハイブリッドＥＣＵ１０は、ステップＳ３０でＨＶモード表示装置７６にＯＮ信号を出力する。これにより、ＥＶモード表示装置７４が非表示（ステップＳ１４）で、ＨＶモード表示装置７６が表示状態となり、ＨＶモードが選択されていることが運転者によって視認される。このため、後述するようにエンジン１４が作動しても、運転者が違和感を覚えることが抑制される。また、エンジン１４が正常に作動されていることを運転者が確認することができる。

次いで、ハイブリッドＥＣＵ１０は、ステップＳ３２に進み、ＨＣ濃度センサ６２からの信号に基づいて、キャニスタ５０の燃料吸着量が上記第１閾値よりも大である第２閾値以上であるか否かを判断する。ハイブリッドＥＣＵ１０は、キャニスタ５０の燃料吸着量が第２閾値以上ではない（第２閾値未満である）と判断した場合には、図１にステップＳ３４として示されるノーマルＨＶモードを実行する。一方、ハイブリッドＥＣＵ１０は、キャニスタ５０の燃料吸着量が第２閾値以上であると判断した場合には、図１にステップＳ３６として示されるパージＨＶモードを実行する。

具体的には、図２に示される如く、キャニスタ５０の燃料吸着量が第２閾値以上ではないと判断したハイブリッドＥＣＵ１０は、ノーマルＨＶモードのステップＳ３８に進み、エンジン１４の作動要否を判断する。エンジン１４の作動が不要であると判断した場合、ハイブリッドＥＣＵ１０は、ステップＳ４０でエンジン１４を停止させ、ステップＳ４２でインバータ２０に対しモータＯＮ信号を出力する。

これにより、ハイブリッド自動車１２は、駆動用モータ１６が作動（維持）され、駆動用モータ１６の駆動力のみで走行するモータ走行状態とされる。ハイブリッドＥＣＵ１０では、ノーマルＨＶモード（ステップＳ３４）においては、ハイブリッド自動車１２の適正な走行が維持される範囲内で、このモータ走行がエンジン走行（特にエンジン単独走行）に対し優先的に選択される設定になっている。ステップＳ４２の実行後、ハイブリッドＥＣＵ１０は、図１に示すステップＳ２８に戻る。

一方、ステップＳ３８でエンジン１４の作動が必要であると判断したハイブリッドＥＣＵ１０は、ステップＳ４４でエンジン１４を作動させた後、ステップＳ４６に進み、駆動用モータ１６の作動が要求されているか否かを判断する。例えば、エンジン１４の駆動力では走行（加速）用の駆動力が不足する場合等、駆動用モータ１６の作動が要求されていると判断したハイブリッドＥＣＵ１０は、ステップＳ４８に進み、インバータ２０に対しモータＯＮ信号を出力する。これにより、ハイブリッド自動車１２は、駆動用モータ１６が作動（維持）され、駆動用モータ１６の駆動力でエンジン１４を補助する併用走行状態とされる。

さらに、ハイブリッドＥＣＵ１０は、ステップＳ４６で駆動用モータ１６の作動が要求されていないと判断した場合、ステップＳ５０に進み、インバータ２０に対しモータＯＦＦ信号を出力する。この場合、ハイブリッド自動車１２は、駆動用モータ１６が停止（状態で維持）され、エンジン１４の駆動力のみで走行するエンジン単独走行状態とされる。ステップＳ５０の実行後、ハイブリッドＥＣＵ１０は、図１に示すステップＳ２８に戻る。

なお、説明は省略したが、上記のノーマルＨＶモードにおいては、必要に応じてエンジン１４がジェネレータ２４の駆動（バッテリ２２の充電）のために作動され、又は必要に応じてエンジン１４の動力の一部が動力分割機構２６によって適宜ジェネレータ２４の駆動に分配されている。

そして、ステップＳ３２でキャニスタ５０の燃料吸着量が第２閾値以上ではないと判断したハイブリッドＥＣＵ１０は、パージＨＶモードのステップＳ５２でエンジン１４（インジェクタ４６等）を作動させ、かつエンジン走行（エンジン単独走行又は併用走行）となるように動力分割機構２６を制御する。この際、エンジン１４の駆動力の一部をジェネレータ２４の駆動用に用いても良い。

次いで、ハイブリッドＥＣＵ１０は、ステップＳ５４でパージ制御弁７０が開弁されるように開信号を出力する。すると、パージ制御弁７０が開弁されてキャニスタ５０からエンジン１４の吸気通路６６に向かう流れが生成され、キャニスタ５０に吸着されていた燃料蒸気は、該キャニスタ５０の活性炭から離脱されてエンジン１４の吸気通路６６に導入（パージ）され、エンジン１４で消費される。

さらに、ハイブリッドＥＣＵ１０は、ステップＳ５６に進み、駆動用モータ１６を停止可能であるか否かを判断する。駆動用モータ１６を停止可能である判断したハイブリッドＥＣＵ１０は、ステップＳ５８に進んでインバータ２０に対しモータＯＦＦ信号を出力し、駆動用モータ１６が停止（状態で維持）されてから、ステップＳ６０に進む。一方、例えば走行（加速）のための駆動力が不足する場合等、駆動用モータ１６を停止可能ではない判断したハイブリッドＥＣＵ１０は、ステップＳ６２に進んでインバータ２０に対しモータＯＮ信号を出力し、駆動用モータ１６が作動（維持）されてから、ステップＳ６０に進む。ハイブリッドＥＣＵ１０では、ハイブリッド自動車１２の適正な走行が維持される範囲内で、ステップＳ６２（併用走行）よりもステップＳ５８（エンジン単独走行）が優先的に選択される設定になっている。すなわち、キャニスタ５０の吸着燃料のパージが、駆動用モータ１６による駆動力補助よりも優先される設定になっている。

ステップＳ６０に進んだハイブリッドＥＣＵ１０は、ＨＣ濃度センサ６２からの信号に基づいて、キャニスタ５０の燃料吸着量が上記第２閾値よりも小である第３閾値未満であるか否かを判断する。ハイブリッドＥＣＵ１０は、キャニスタ５０の燃料吸着量が第３閾値未満ではない（第３閾値以上である）と判断した場合には、ステップＳ５６に戻り、キャニスタ５０からの蒸発燃料のパージ状態を維持する。

一方、ハイブリッドＥＣＵ１０は、キャニスタ５０の燃料吸着量が第３閾値未満であると判断した場合には、ステップＳ６４に進み、パージ制御弁７０が閉止されるように閉信号を出力する。すると、パージ制御弁７０が閉止されてキャニスタ５０からエンジン１４の吸気通路６６に向かう流れがなくなり、キャニスタ５０からの燃料蒸気のパージが終了される。

ステップＳ５２の実行後、ハイブリッドＥＣＵ１０は、図１のステップＳ２８に戻る。ハイブリッドＥＣＵ１０において、ＰＨＶシステムのＯＦＦを判断するステップＳ２８は、ステップＳ１８でキャニスタ５０への燃料吸着量が第１閾値未満であると判断されて実行されたＥＶモードの実行後、又はステップＳ３２での判断に応じてキャニスタ５０の吸着燃料のパージが行われるＨＶモードの実行後のステップであるため、キャニスタ５０の燃料吸着量が多いままＰＨＶシステムすなわちハイブリッド自動車１２が停止されてしまうことが少ない。

ここで、ハイブリッドＥＣＵ１０では、バッテリ２２の残容量が十分（ＥＶ許容レベル又はＥＶ限界レベル以上）あり、かつキャニスタ５０の燃料吸着量が第１閾値未満である場合には、ＥＶモードで走行するため、換言すればエンジン１４による燃料消費がないので、燃費が良好である。

また、ハイブリッドＥＣＵ１０では、ＨＶモードにおいては、走行用の駆動力を得るため、又はバッテリ２２を充電するためのジェネレータ２４の駆動力を得るためにエンジン１４を作動させる機会があるので、キャニスタ５０の燃料吸着量が第１閾値以上である場合にＥＶモードからＨＶモードに移行して、キャニスタ５０からパージした燃料（エネルギ）を無駄にすることなく消費することができる。すなわち、例えば充電用のジェネレータを駆動するために内燃機関を用いるシリーズハイブリッドでは、バッテリの充電量が十分で充電不可の場合にパージのために内燃機関を作動させると、該内燃機関で消費されたパージ燃料が無駄になるが、ハイブリッドＥＣＵ１０では、パージ燃料をエンジン１４による直接駆動又は発電の少なくとも一方に利用することができるため、上記の通りエネルギ消費が抑制され、燃費が向上する。

しかも、ハイブリッドＥＣＵ１０では、キャニスタ５０の吸着燃料をパージするためのＥＶモードからＨＶモードへの移行を判断するための第１閾値と比較して、ＨＶモードにおいてパージ要否を判断するための第２閾値が大きく設定されているため、ＨＶモードへの移行直後にキャニスタ５０の吸着燃料のパージが実行される確率が低くなる。すなわち、ＨＶモードでの運転状態の選択（制御）の自由度が高くなる。

このため、例えばバッテリ２２の充電量が十分で充電不可の状態でＨＶモードに移行した場合においても、エンジン１４を作動しない運転を選択すること、すなわちエンジン１４の作動要否を走行負荷に応じて決める自由度の高い運転制御が可能になり、燃費向上に寄与する。また、モータ走行でバッテリ２２の電力を消費してバッテリ２２を充電可能とすることでエンジン１４によるジェネレータ２４の駆動を許容し、一層自由度の高い運転を可能にして燃費向上に寄与することも可能になる。

また、ハイブリッドＥＣＵ１０では、キャニスタ５０の燃料吸着量が第２閾値以上である場合には、パージＨＶモードでエンジン走行を選択するため、すなわちエンジン１４の負荷（燃料消費量）が高い運転状態を選択する（ステップＳ５２）ため、キャニスタ５０の吸着燃料のパージを短時間で終了させることができる。特に、ハイブリッドＥＣＵ１０では、パージＨＶモードで併用走行よりもエンジン単独走行が優先的に選択される設定とされているので、エンジン１４の負荷がより高い運転状態で、キャニスタ５０の吸着燃料のパージをより短時間で終了させることができる。

一方、ハイブリッドＥＣＵ１０では、キャニスタ５０の吸着燃料のパージが要求されない（ステップＳ３２で燃料吸着量が第２閾値未満であることで選択される）ノーマルＨＶモードにおいては、エンジン単独走行よりもモータ走行又は併用走行が優先的に選択される（上記したステップＳ３８の説明参照）設定とされているので、エンジン１４による燃料の消費が抑制され、燃費向上に寄与する。

そして、ハイブリッドＥＣＵ１０では、ＨＶモードにおいてモータ走行、エンジン単独走行、及び併用走行の何れかを選択可能であるため、キャニスタ５０の燃料吸着量及びバッテリ残容量や走行負荷等の他の制御パラメータに応じて適切な運転状態に切り替えながらハイブリッド自動車１２を走行させることができ、該ハイブリッド自動車１２の燃費向上に寄与する。

なお、上記した実施形態では、ステップＳ１０でのＰＨＶシステムの起動後、先ずステップＳ１２でバッテリ残容量がＥＶ許容レベル以上であるか否かを判断する例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、図６に示される如く、キャニスタ５０への燃料吸着量が第１閾値未満であるか否かを判断するステップＳ１６の後に、バッテリ残容量がＥＶ許容レベル以上であるか否かを判断するステップＳ７０を実行するようにしても良い。この場合、例えば、ステップＳ２４、Ｓ２６を省略し、ステップＳ７０でバッテリ２２の残容量がＥＶ許容レベル未満であった場合にステップＳ２６と同様のステップを経由してステップＳ１４に進むフローとしても良い。

また、上記した実施形態では、ステップＳ１２におけるキャニスタ５０の燃料吸着量の判断基準である第１閾値が、ＨＶモードのステップＳ３２におけるキャニスタ５０の燃料吸着量の判断基準である第２閾値よりも小である例を示したが、本発明はこれに限定されず、第１閾値と第２閾値とを同じ値に設定しても良い。この場合、例えば、ステップＳ１６でキャニスタ５０への燃料吸着量が第１閾値以上であると判断した場合にＨＶモードのステップＳ５２に進む制御フローを採用することも可能である。

さらに、上記した実施形態では、パージＨＶモードのステップＳ５２で、エンジン走行が選択される例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、バッテリ２２の残容量が少ない場合や走行負荷が小さい場合等には、エンジン１４の駆動力でジェネレータ２４を駆動して発電が行われるように制御しても良い。この場合も、キャニスタ５０からパージされた燃料蒸気（エネルギ）が無駄にされることが著しく抑制又は防止される。

本発明の実施形態に係るハイブリッドＥＣＵが実行する制御フローを示すフローチャートである。 本発明の実施形態に係るハイブリッドＥＣＵが実行する制御フローのうちＨＶモードの詳細フローを示すフローチャートである。 本発明の実施形態に係るハイブリッドＥＣＵのセンサ類及び被制御機器との電気的接続を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係るハイブリッドＥＣＵが適用されたハイブリッド自動車の概略全体構成を模式的に示す平面図である。 本発明の実施形態に係るハイブリッドＥＣＵが適用されたハイブリッド自動車の燃料系装置を示す模式図である。 本発明の実施形態に係るハイブリッドＥＣＵが実行する制御フローの別例を示すフローチャートである。

１０ ハイブリッドＥＣＵ（走行制御装置）
１４ エンジン（内燃機関）
１６ 駆動用モータ（電気モータ）
２２ バッテリ
２４ ジェネレータ（発電機）
５０ キャニスタ
６２ 濃度センサ（キャニスタ吸着量検出手段）
７０ パージ制御弁（パージ装置）
７２ バッテリ充電量センサ（バッテリ残量検出手段）

Claims (8)

1. 内燃機関と電気モータとを搭載し、前記内燃機関を停止させたままバッテリからの給電により生じる前記電気モータの駆動力のみで走行する電気走行モードと、前記バッテリに充電するための発電機用の駆動力及び走行用の駆動力の少なくとも一方を発生するために前記内燃機関を作動させ得るハイブリッド走行モードと、を選択し得るように構成されたハイブリッド自動車に適用される走行制御方法であって、
   前記バッテリの残容量、及び前記内燃機関の燃料の蒸気を吸着するためのキャニスタの燃料吸着量に基づいて、前記電気走行モード及びハイブリッド走行モードの何れか一方を選択すると共に該選択結果を表示装置に表示させ、
   かつ、前記ハイブリッド走行モードが選択されている場合に、前記キャニスタの燃料吸着量に基づいて、前記内燃機関の作動の要否を判断する走行制御方法。
2. 前記バッテリの残容量が設定残量以下の場合、及び前記キャニスタの吸着量が第１閾値以上の場合の何れかの場合に、前記ハイブリッド走行モードを選択し、
   かつ、前記ハイブリッドモードが選択されている場合であって、前記キャニスタの吸着量が第２閾値以上の場合に、前記内燃機関を作動させる請求項１記載の走行制御方法。
3. 前記ハイブリッドモードが選択されている場合であって、前記キャニスタの吸着量が前記第２閾値以上の場合に、前記エンジンを作動させると共に、前記キャニスタに吸着されている前記燃料が該キャニスタから離脱されて前記内燃機関で消費されるように燃料パージ装置を作動させる請求項２記載の走行制御方法。
4. 前記第２閾値は、前記第１閾値よりも高く設定されている請求項２又は請求項３記載の走行制御方法。
5. 前記ハイブリッド走行モードにおいて、前記電気モータの駆動力のみで走行するモータ走行と、前記内燃機関の駆動力で走行するエンジン走行とが選択可能されており、
   前記ハイブリッドモードが選択されている場合であって、前記キャニスタの吸着量が前記第２閾値以上の場合に、前記エンジン走行を選択すると共に、前記キャニスタに吸着されている前記燃料が該キャニスタから離脱されるように燃料パージ装置を作動させる請求項２〜請求項４の何れか１項記載の走行制御方法。
6. 前記エンジン走行において、前記内燃機関の駆動力のみで走行するエンジン単独走行と、前記内燃機関及び前記電気モータの駆動力で走行する併用走行とが選択可能されており、
   前記ハイブリッドモードが選択されている場合であって、前記キャニスタの吸着量が前記第２閾値以上の場合に、前記エンジン単独走行を選択すると共に、前記キャニスタに吸着されている前記燃料が該キャニスタから離脱されるように燃料パージ装置を作動させる請求項５記載の走行制御方法。
7. 前記ハイブリッド走行モードにおいて、前記電気モータの駆動力のみで走行するモータ走行と、前記内燃機関の駆動力のみで走行するエンジン単独走行と、前記内燃機関及び前記電気モータの駆動力で走行する併用走行とが選択可能されており、
   前記ハイブリッドモードが選択されている場合に、前記キャニスタの燃料吸着量に基づいて、前記モータ走行、エンジン単独走行、及び前記併用走行の何れかを選択する請求項１〜請求項６の何れか１項記載の走行制御方法。
8. 前記バッテリの残容量に応じた信号を出力するバッテリ残量検出手段、及び前記キャニスタの吸着量に応じた信号を出力するキャニスタ吸着量検出手段がそれぞれ電気的に接続され、
   前記バッテリ残量検出手段及びキャニスタ吸着量検出手段からの信号に基づいて、請求項１〜請求項７の何れか１項記載の走行制御方法を行う走行制御装置。
   

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