JP2008230443A - Control device of internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ハイブリッド車両に対して適用され、排気通路に設けられた触媒を回復させるための制御を行う内燃機関の制御装置に関する。 The present invention relates to a control device for an internal combustion engine that is applied to a hybrid vehicle and performs control for recovering a catalyst provided in an exhaust passage.
従来から、排気通路に設けられた触媒の硫黄(S)被毒を回復するために、触媒が昇温されるようにS被毒再生制御が実行されている。例えば、特許文献1には、ハイブリッド車両において、S被毒再生制御時に、エンジン出力を所定値以上に保持する技術が記載されている。また、特許文献2には、S被毒再生制御時のエンジン出力の増加分を、ハイブリッド車両が有するモータによって回生する技術が記載されている。 Conventionally, in order to recover sulfur (S) poisoning of the catalyst provided in the exhaust passage, S poisoning regeneration control has been executed so that the temperature of the catalyst is raised. For example, Patent Document 1 describes a technique for maintaining an engine output at a predetermined value or higher during S poisoning regeneration control in a hybrid vehicle. Patent Document 2 describes a technique for regenerating an increase in engine output during S poisoning regeneration control using a motor included in a hybrid vehicle.
しかしながら、上記した特許文献1及び2に記載された技術では、エンジンの低負荷時やS被毒再生制御の実行条件から一時的に外れた時などにおいて、触媒の温度が低下してしまう場合があった。そのため、S被毒再生制御に時間がかかってしまう場合があった。 However, with the techniques described in Patent Documents 1 and 2 described above, the temperature of the catalyst may decrease when the engine is under a low load or when it temporarily deviates from the execution condition of the S poisoning regeneration control. there were. For this reason, the S poisoning regeneration control may take time.
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、触媒を早期に昇温させることにより、S被毒再生制御時間を短縮することが可能な内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides an internal combustion engine control device capable of shortening the S-poisoning regeneration control time by raising the temperature of the catalyst early. The purpose is to do.
本発明の1つの観点では、内燃機関及び電動機のそれぞれからの出力を、車両の駆動力及びバッテリの充放電に分配可能なハイブリッド車両に対して制御を行う内燃機関の制御装置は、排気通路に設けられた触媒における硫黄被毒を回復するためのS被毒再生制御の実行時において、前記内燃機関における要求出力が所定値以上となった場合に、前記内燃機関の出力を前記要求出力よりも上げる制御を行う出力制御手段を備えることを特徴とする。 In one aspect of the present invention, an internal combustion engine control device that controls a hybrid vehicle that can distribute outputs from an internal combustion engine and an electric motor to vehicle driving force and battery charge / discharge is provided in an exhaust passage. When the required output in the internal combustion engine exceeds a predetermined value during execution of the S poison regeneration control for recovering sulfur poisoning in the provided catalyst, the output of the internal combustion engine is set to be higher than the required output. Output control means for performing control to increase is provided.
上記の内燃機関の制御装置は、内燃機関及び電動機のそれぞれからの出力を、車両の駆動力及びバッテリの充放電に分配可能なハイブリッド車両に対して制御を行うために好適に利用される。具体的には、内燃機関の制御装置は、排気通路に設けられた触媒の硫黄(S)被毒を回復するために、触媒が昇温されるようにS被毒再生制御を実行する。この場合、出力制御手段は、S被毒再生制御の実行時において、内燃機関における要求出力が所定値以上となった場合に、内燃機関の出力を要求出力よりも上げる制御を行う。上記の内燃機関の制御装置によれば、要求出力が所定値以上である領域において、内燃機関の出力を上昇させてS被毒再生制御を実行するため、触媒を早期に昇温させることができる。よって、S被毒再生制御時間を短縮することが可能となる。また、S被毒再生制御時において、内燃機関の出力と要求出力との差に対応する出力を発電機によって回生させて、バッテリを充電させることができるので、燃費を確保することが可能となる。 The control device for the internal combustion engine is preferably used for controlling a hybrid vehicle that can distribute the output from each of the internal combustion engine and the electric motor to the driving force of the vehicle and the charge / discharge of the battery. Specifically, the control device for the internal combustion engine executes S poisoning regeneration control so that the temperature of the catalyst is raised in order to recover sulfur (S) poisoning of the catalyst provided in the exhaust passage. In this case, the output control means performs control to increase the output of the internal combustion engine beyond the required output when the required output in the internal combustion engine becomes equal to or greater than a predetermined value during the execution of the S poisoning regeneration control. According to the control device for an internal combustion engine described above, in the region where the required output is equal to or greater than a predetermined value, the output of the internal combustion engine is increased and the S poisoning regeneration control is executed, so that the catalyst can be raised in temperature early. . Therefore, it is possible to shorten the S poisoning regeneration control time. In addition, during S poisoning regeneration control, the battery can be charged by regenerating output corresponding to the difference between the output of the internal combustion engine and the required output by the generator, so that fuel consumption can be ensured. .
上記の内燃機関の制御装置の一態様では、前記出力制御手段は、前記S被毒再生制御の実行中において、前記要求出力が前記所定値未満となった場合に、所定時間、前記内燃機関の出力を前記要求出力よりも上げた状態を維持する。 In one aspect of the control apparatus for an internal combustion engine, the output control means is configured to perform a predetermined time when the required output becomes less than the predetermined value during execution of the S poisoning regeneration control. The output is maintained higher than the required output.
この態様では、出力制御手段は、S被毒再生制御時において短期的な要求出力の低下があった場合に、つまりS被毒再生制御時において一時的にS被毒再生制御の実行条件から外れた場合に、内燃機関の出力を要求出力よりも上げる制御を継続する。これにより、触媒温度の低下を効果的に抑制することができるので、S被毒再生制御時間を効果的に短縮することが可能となる。 In this aspect, the output control means temporarily deviates from the execution condition of the S poisoning regeneration control when there is a short-term decrease in the required output during the S poisoning regeneration control, that is, during the S poisoning regeneration control. If this happens, the control to increase the output of the internal combustion engine above the required output is continued. Thereby, since the fall of catalyst temperature can be suppressed effectively, it becomes possible to shorten S poisoning reproduction | regeneration control time effectively.
上記の内燃機関の制御装置の他の一態様では、前記S被毒再生制御の実行時において、前記内燃機関を運転させて前記触媒に排気ガスを流すよりも、前記内燃機関の運転を停止させた方が前記触媒の温度が低下しないような要求出力である場合に、前記内燃機関の運転を停止させる停止制御手段を更に備える。 In another aspect of the control device for an internal combustion engine, when the S poisoning regeneration control is executed, the operation of the internal combustion engine is stopped rather than operating the internal combustion engine and flowing exhaust gas through the catalyst. When the required output is such that the temperature of the catalyst does not decrease, stop control means for stopping the operation of the internal combustion engine is further provided.
この態様では、停止制御手段は、S被毒再生制御時において内燃機関の負荷がかなり低い領域の運転になる場合に、内燃機関の運転を停止する。これにより、温度が低下した排気ガスが触媒に供給されてしまうことを抑制でき、触媒温度の低下を適切に抑制することができる。 In this aspect, the stop control means stops the operation of the internal combustion engine when the load of the internal combustion engine is in a considerably low region during the S poisoning regeneration control. Thereby, it can suppress that the exhaust gas from which temperature fell is supplied to a catalyst, and can suppress the fall of catalyst temperature appropriately.
上記の内燃機関の制御装置において好適には、前記所定値は、前記触媒を昇温させるために必要な前記内燃機関の出力と、発電機によって回生可能な出力とに基づいて設定することができる。 Preferably, in the control device for an internal combustion engine, the predetermined value can be set based on an output of the internal combustion engine necessary for raising the temperature of the catalyst and an output that can be regenerated by a generator. .
好ましくは、前記出力制御手段は、前記バッテリの充電量が所定値以下で、且つ前記触媒の温度が所定温度未満である場合に、前記内燃機関の出力を前記要求出力よりも上げる制御を行うことができる。 Preferably, the output control means performs control to increase the output of the internal combustion engine above the required output when the charge amount of the battery is equal to or lower than a predetermined value and the temperature of the catalyst is lower than a predetermined temperature. Can do.
以下、図面を参照して本発明の好適な実施の形態について説明する。 Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[車両の構成]
まず、本実施形態に係る内燃機関の制御装置を適用したハイブリッド車両について、図1を参照して説明する。
[Vehicle configuration]
First, a hybrid vehicle to which the control device for an internal combustion engine according to the present embodiment is applied will be described with reference to FIG.
図1は、ハイブリッド車両10の概略構成を示す図である。ハイブリッド車両10は、主に、車軸110と、車輪120と、ECU(Electronic Control Unit)100と、エンジン(内燃機関)200と、モータMG1、MG2と、プラネタリギヤ300と、インバータ400と、バッテリ500と、SOC(State Of Charge)センサ600と、アクセル開度センサ700と、を備える。なお、ハイブリッド車両10は、所謂シリーズ・パラレルハイブリッド車両として構成される。
FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of the
車軸110は、エンジン200及びモータMG2の動力を車輪120に伝達する動力伝達系の一部である。車輪120は、ハイブリッド車両10の車輪であり、説明の簡略化のため、図1では特に左右前輪のみが表示されている。エンジン200は、ガソリンエンジンなどによって構成され、ハイブリッド車両10の主たる動力源として機能する。なお、エンジン200の詳細な構成については、後述する。
The
モータMG1は、主としてバッテリ500を充電するための発電機、或いはモータMG2に電力を供給するための発電機として機能するように構成されている。また、モータMG2は、主としてエンジン200の出力をアシストする電動機として機能するように構成されている。これらのモータMG1及びモータMG2は、例えば同期電動発電機として構成され、外周面に複数個の永久磁石を有するロータと、回転磁界を形成する三相コイルが巻回されたステータとを備える。プラネタリギヤ(遊星歯車機構)300は、エンジン200の出力をモータMG1及び車軸110へ分配することが可能に構成され、動力分割機構として機能する。
The motor MG1 is configured to function mainly as a generator for charging the
インバータ400は、バッテリ500と、モータMG1及びモータMG2との間の電力の入出力を制御する直流交流変換機である。例えば、インバータ400は、バッテリ500から取り出した直流電力を交流電力に変換して、或いはモータMG1によって発電された交流電力をそれぞれモータMG2に供給すると共に、モータMG1によって発電された交流電力を直流電力に変換してバッテリ500に供給することが可能に構成されている。
バッテリ500は、モータMG1及びモータMG2を駆動するための電源として機能することが可能に構成された充電可能な蓄電池である。また、SOCセンサ600は、バッテリ500の充電状態/充電量(以下、単に「SOC」と呼ぶ。)を検出することが可能に構成されたセンサである。SOCセンサ600は、ECU100と電気的に接続されており、バッテリ500のSOCは、常にECU100によって把握される構成となっている。
The
アクセル開度センサ700は、ドライバーによるアクセルペダルの踏み込み量(アクセル開度)を検出することが可能に構成されたセンサである。アクセル開度センサ700が検出したアクセル開度に対応する検出信号は、ECU100に供給される。
The
ECU100は、図示しないCPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)及びRAM(Random Access Memory)を備え、ハイブリッド車両10の動作全体を制御する電子制御ユニットである。本実施形態では、ECU100は、ドライバーからの要求出力や後述するS被毒再生制御の要求などに基づいて、エンジン200からの出力、バッテリ500の充電(モータMG1による回生)、及びバッテリ500の放電(モータMG2の出力を用いたアシスト)を制御する。つまり、ECU100は、エンジン200及びモータMG2のそれぞれからの出力を、車両の駆動力とバッテリの充放電とに分配する制御を行う。
The ECU 100 is an electronic control unit that includes an unshown CPU (Central Processing Unit), ROM (Read Only Memory), and RAM (Random Access Memory), and controls the entire operation of the
[エンジンの構成]
次に、前述したエンジン200の具体的な構成について、図2を参照して説明する。
[Engine configuration]
Next, a specific configuration of the
図2は、エンジン200の概略構成を示す図である。なお、図2では、実線矢印はガスの流れを示し、破線矢印は信号の入出力を示している。また、図2中の太線は、ガスが通過する通路(配管)を示している。
FIG. 2 is a diagram illustrating a schematic configuration of the
エンジン200は、左右のバンク(気筒群)8L、8Rにそれぞれ3つずつの気筒(シリンダ)8La、8Raが設けられたV型6気筒のエンジンとして構成されている。エンジン200は、吸気通路3及び吸気マニホールド(不図示)を介して供給された空気と燃料との混合気を燃焼することによって、動力を発生する装置である。エンジン200は、ECU100から供給される制御信号S8L、S8Rによって、燃料の噴射量や噴射時期などの制御が行われる。
The
各気筒8La、8Raに吸気を導くための吸気通路3には、インタークーラー(IC)5、及びスロットルバルブ6などが設けられている。インタークーラー5は吸気を冷却する装置である。スロットルバルブ6は、ECU100からの制御信号S6に基づいてスロットル開度が制御され、吸気通路3に流れる吸気の流量を制御する。更に、吸気通路3中には、ターボチャージャー4Lのコンプレッサ4La、及びターボチャージャー4Rのコンプレッサ4Raが配設されている。
An intercooler (IC) 5 and a
また、各バンク8L、8Rには、それぞれ排気通路11L、11Rが接続されている。排気通路11L中には、ターボチャージャー4Lのタービン4Lbが配設されており、排気通路11R中には、ターボチャージャー4Rのタービン4Rbが配設されている。また、排気通路11Lにはスタート触媒(Start Catalyst)12Lが設けられ、排気通路11Rにはスタート触媒12Rが設けられている。例えば、スタート触媒12L、12Rとして、三元触媒などを用いることができる。
Further,
更に、排気通路11Lと排気通路11Rは、スタート触媒12L、12Rの下流において合流する。そして、この合流した箇所の下流側の排気通路11には、アンダーフロア触媒(以下、「U/F触媒」と呼ぶ。)16が設けられている。例えば、U/F触媒16として、NOxを浄化可能なNOx触媒を用いることができる。更に、U/F触媒16には、温度を検出可能に構成された温度センサ17が設けられている。温度センサ17は、U/F触媒16の温度(以下、単に「触媒温度」と呼ぶ。)を検出し、検出した触媒温度に対応する検出信号S17をECU100に供給する。
Further, the exhaust passage 11L and the
ECU100は、主に、U/F触媒16の硫黄(S)被毒を回復するために、触媒が昇温されるようにS被毒再生制御を実行する。具体的には、ECU100は、S被毒再生制御時において、エンジン200から要求出力以上の出力が出されるように制御を行うと共に(以下、このような制御を「S被毒再生昇温制御」とも呼ぶ。)、バンク制御を実行する。ここで、バンク制御とは、各バンク8L、8Rの一方をリーン燃焼させ、他方をリッチ燃焼させることで、U/F触媒16に供給させる排気ガスの空燃比をストイキにしてU/F触媒16で反応させるための制御である。以上のようなS被毒再生制御を実行することにより、U/F触媒16が昇温されて、U/F触媒16におけるS被毒が回復することとなる。なお、以下では、バンク制御のことを「S被毒再生A/F制御」とも呼ぶ。
The
以上のように、ECU100は、本発明における内燃機関の制御装置として機能する。具体的には、ECU100は、本発明における出力制御手段、及び停止制御手段として機能する。
As described above, the
なお、上記では、エンジン200に対する制御、及びモータMG1、MG2、バッテリ500に対する制御の両方を、ECU100が実行する実施形態を示したが、これに限定はされない。他の例では、エンジン200に対する制御を行うECUと、モータMG1、MG2、バッテリ500に対する制御を行うECUとが別個に存在する場合には、これらのECUが協調して、前述したような制御などを実行することができる。
In the above, the embodiment has been described in which the
以下では、本発明の実施形態に係るS被毒再生制御方法について説明する。 Below, the S poisoning reproduction | regeneration control method which concerns on embodiment of this invention is demonstrated.
[第1実施形態]
第1実施形態では、S被毒再生制御の実行時において、エンジン200における要求出力が所定値(以下、「S被毒再生許可出力」と呼ぶ。)以上となった場合に、エンジン200の出力を要求出力よりも上げる制御(S被毒再生昇温制御)を実行すると共に、モータMG1で回生させることによってバッテリ500を充電させる。このようにS被毒再生制御の実行時にS被毒再生昇温制御を実行するのは、U/F触媒16を早期に昇温させてS被毒再生制御時間を短縮するためである。
[First Embodiment]
In the first embodiment, when the S-poisoning regeneration control is executed, the output of the
ここで、要求出力がS被毒再生許可出力以上である場合にS被毒再生昇温制御を実行する理由は、以下の通りである。要求出力とモータMG1によって回生する出力とを合わせた出力がエンジン200の出力に概ね対応するが、モータMG1によって回生可能な出力(つまりモータMG1によって最大限回生することができる出力)は概ね決まっているので、要求出力がある程度の出力(この出力がS被毒再生許可出力に相当する)以上でなければ、エンジン200の出力が、U/F触媒16を効果的に昇温させるために必要な出力にまで達しない場合がある。言い換えると、要求出力がS被毒再生許可出力未満である際に、U/F触媒16を効果的に昇温させるために必要な出力をエンジン200から出力させた場合には、エンジン200の出力をモータMG1によって最大限吸収しても、車両から要求出力以上の出力が発生してしまう場合がある。したがって、本実施形態では、要求出力がS被毒再生許可出力以上である場合にのみ、エンジン200の出力を要求出力よりも上げる制御を実行する。なお、要求出力に対する判定に用いるS被毒再生許可出力は、U/F触媒16を昇温させるために必要なエンジン200の出力と、モータMG1によって回生可能な出力とに基づいて設定される。
Here, the reason why the S poisoning regeneration temperature increase control is executed when the requested output is equal to or higher than the S poisoning regeneration permission output is as follows. The combined output of the requested output and the output regenerated by the motor MG1 generally corresponds to the output of the
次に、図3を参照して、第1実施形態に係るS被毒再生制御方法を具体的に説明する。図3に示すグラフは、それぞれ横軸に時間を示している。具体的には、図3(a)はS被毒再生制御の要求がある場合に設定されるS被毒再生フラグのオン/オフを示し、図3(b)は負荷率を示し、図3(c)はエンジン200の回転数を示し、図3(d)は車速を示している。また、図3(e)はエンジン200などの出力を示し、図3(f)はバッテリ500のSOCを示し、図3(g)はU/F触媒16の触媒温度を示している。詳しくは、図3(e)では、実線P1はエンジン200の出力を示し、一点鎖線P2は駆動輪出力を示し、破線はS被毒再生許可出力を示している。
Next, with reference to FIG. 3, the S poisoning reproduction | regeneration control method which concerns on 1st Embodiment is demonstrated concretely. In the graph shown in FIG. 3, time is shown on the horizontal axis. Specifically, FIG. 3A shows on / off of an S poisoning regeneration flag that is set when there is a request for S poisoning regeneration control, FIG. 3B shows a load factor, and FIG. (C) shows the rotation speed of the
この場合、S被毒再生フラグがオンとなっている際中において、時刻t10に、エンジン200の要求出力がS被毒再生許可出力以上となる。したがって、ECU100は、図3中の実線P1で示すように、時刻t10において、エンジン200の出力を要求出力よりも上げる制御(S被毒再生昇温制御)を実行する。詳しくは、ECU100は、負荷/回転数を上昇させる(図3(b)、(c)参照)。これにより、図3(g)に示すように、時刻t10以降、触媒温度が大きく上昇する。更に、ECU100は、上記のようにエンジン200の出力を上昇させる制御を実行した際に、エンジン200の出力と要求出力との差に対応する出力をモータMG1によって回生させて、バッテリ500を充電させる。これにより、図3(f)に示すように、時刻t10以降、バッテリ500のSOCが上昇する。
In this case, the requested output of the
次に、図4を参照して、第1実施形態に係るS被毒再生制御処理について説明する。図4は、第1実施形態に係るS被毒再生制御処理を示すフローチャートである。なお、この処理は、ECU100によって繰り返し実行される。
Next, with reference to FIG. 4, the S poisoning regeneration control process according to the first embodiment will be described. FIG. 4 is a flowchart showing the S poisoning regeneration control process according to the first embodiment. This process is repeatedly executed by the
まず、ステップS101では、ECU100は、S被毒再生制御要求が有るか否かを判定する。ここでは、ECU100は、S被毒再生制御を行うべき状況であるか否かを判定する。1つの例では、ECU100は、U/F触媒16における硫黄(S)の量を推定することによって、S被毒再生制御を行うべき状況であるか否かを判定する。この場合、ECU100は、走行距離や燃料中の硫黄の量などに基づいてU/F触媒16における硫黄(S)の量を推定する。他の例では、ECU100は、U/F触媒16の浄化能力を推定することによって、S被毒再生制御を行うべき状況であるか否かを判定する。この場合、ECU100は、排気通路11に設けられたNOxセンサの出力などに基づいてU/F触媒16の浄化能力を推定する。S被毒再生制御要求が有る場合(ステップS101;Yes)、処理はステップS102に進み、S被毒再生制御要求が無い場合(ステップS101;No)、処理は当該フローを抜ける。
First, in step S101, the
ステップS102では、ECU100は、バッテリ500のSOCが所定値A以下であるか否かを判定する。この場合、ECU100は、SOCセンサ600から取得される検出信号に基づいて判定を行う。このような判定を行うのは、S被毒再生制御においてバッテリ500の充電を行うので、バッテリ500の過充電などを防止するためには、バッテリ500のSOCにある程度の余裕があることが望ましいからである。SOCが所定値A以下である場合(ステップS102;Yes)、処理はステップS103に進み、SOCが所定値Aより大きい場合(ステップS102;No)、処理は当該フローを抜ける。なお、ステップS102の判定を、バッテリ500のSOCの代わりにバッテリ電圧に基づいて行っても良い。
In step S102, the
ステップS103では、ECU100は、ドライバーからの要求出力がS被毒再生許可出力以上であるか否かを判定する。この場合、ECU100は、アクセル開度センサ700の検出信号などに基づいて要求出力を求めて判定を行う。このような判定を行うのは、モータMG1によって最大限回生することができる出力は概ね決まっているので、要求出力がある程度の出力以上でなければ、エンジン200の出力が、U/F触媒16を昇温させるために必要な出力にまで達しない場合があるからである。要求出力がS被毒再生許可出力以上である場合(ステップS103;Yes)、処理はステップS104に進み、要求出力がS被毒再生許可出力未満である場合(ステップS103;No)、処理は当該フローを抜ける。
In step S103, the
ステップS104では、ECU100は、U/F触媒16の触媒温度が所定温度以上であるか否かを判定する。ここでは、ECU100は、触媒温度が、S被毒再生昇温制御(以降のステップS105で実行される制御)を行うことによって昇温させる必要があるような温度であるか否かを判定する。言い換えると、S被毒再生昇温制御を既に実行している場合には、S被毒再生昇温制御を終了させても良い状況(触媒温度を昇温させる必要がないような状況)であるか否かを判定する。この場合、ECU100は、温度センサ17から取得される温度(検出信号S17に対応する)に基づいて判定を行う。触媒温度が所定温度以上である場合(ステップS104;Yes)、処理はステップS106に進む。この場合には、S被毒再生昇温制御を実行する必要はない状況であると言える。これに対して、触媒温度が所定温度未満である場合(ステップS104;No)、処理はステップS105に進む。この場合には、S被毒再生昇温制御を実行する必要がある状況であると言える。
In step S104, the
ステップS105では、ECU100は、S被毒再生昇温制御を実行する。具体的には、ECU100は、触媒温度が所定温度にまで昇温されるように、エンジン200の出力を要求出力よりも上げる制御を実行する。この場合、ECU100は、エンジン200の負荷/回転数を上昇させる。更に、ECU100は、エンジン200の出力と要求出力との差に対応する出力をモータMG1によって回生させて、バッテリ500を充電させる。以上の処理が終了すると、処理はステップS106に進む。
In step S105, the
ステップS106では、ECU100は、S被毒再生A/F制御を実行する。つまり、ECU100は、バンク制御を実行する。具体的には、ECU100は、各バンク8L、8Rの一方をリーン燃焼させ、他方をリッチ燃焼させる制御を行うことによって、U/F触媒16に供給させる排気ガスの空燃比をストイキにしてU/F触媒16で反応させる。そして、処理はステップS107に進む。
In step S106, the
ステップS107では、ECU100は、S被毒再生実行積算ガス量を算出する。つまり、ECU100は、S被毒再生制御の開始からのガス量(吸入空気量に対応する)を積算する。そして、処理はステップS108に進む。
In step S107, the
ステップS108では、ECU100は、ステップS107で算出されたS被毒再生実行積算ガス量が所定値B以上であるか否かを判定する。ここでは、ECU100は、S被毒再生制御の実行を終了しても良い状況であるか否かを判定する。S被毒再生実行積算ガス量が所定値B以上である場合(ステップS108;Yes)、処理はステップS109に進む。ステップS109では、ECU100は、S被毒再生制御の実行を終了する。そして、処理は当該フローを抜ける。一方、S被毒再生実行積算ガス量が所定値B未満である場合(ステップS108;No)、処理は当該フローを抜ける。この場合には、S被毒再生制御を終了せずに、S被毒再生制御を継続する。
In step S108, the
以上の第1実施形態に係るS被毒再生制御処理によれば、S被毒再生制御の実行時にS被毒再生昇温制御を実行するため、U/F触媒16を早期に昇温させることができ、S被毒再生制御時間を短縮することが可能となる。また、S被毒再生制御時においてバッテリ500を充電させるため、燃費を確保することが可能となる。
According to the S poisoning regeneration control process according to the first embodiment described above, the temperature of the U /
[第2実施形態]
次に、第2実施形態に係るS被毒再生制御方法について説明する。
[Second Embodiment]
Next, an S poisoning regeneration control method according to the second embodiment will be described.
第2実施形態においても、第1実施形態と同様に、S被毒再生制御時において、エンジン200における要求出力がS被毒再生許可出力以上となった場合にのみ、エンジン200の出力を要求出力よりも上げるS被毒再生昇温制御を実行する。しかしながら、第2実施形態では、S被毒再生制御の実行中において、要求出力がS被毒再生許可出力未満となった場合に、所定時間、エンジン200の出力を要求出力よりも上げた状態を維持する制御を行う点で、第1実施形態とは異なる。
Also in the second embodiment, as in the first embodiment, during the S poisoning regeneration control, the output of the
つまり、第2実施形態では、S被毒再生制御時において短期的な要求出力の低下があった場合に、つまりS被毒再生制御時において要求出力がS被毒再生許可出力以上であるとの条件(以下、単に「再生条件」と呼ぶ。)から一時的に外れた場合に、S被毒再生昇温制御を停止せずに、S被毒再生昇温制御を継続する。詳しくは、ECU100は、要求出力がS被毒再生許可出力未満となった際にカウンタをカウントアップし、カウンタが所定値未満である場合にはS被毒再生昇温制御を継続し、カウンタが所定値以上である場合にはS被毒再生昇温制御を停止する。なお、カウンタを判定する際に用いる所定値は、前述した所定時間に対応する。このような制御を行うことにより、触媒温度の低下を抑制することが可能となる。
That is, in the second embodiment, when there is a short-term decrease in the required output during the S poisoning regeneration control, that is, during the S poisoning regeneration control, the requested output is greater than or equal to the S poisoning regeneration permission output. When the condition (hereinafter, simply referred to as “regeneration condition”) is temporarily deviated, the S poisoning regeneration temperature increase control is continued without stopping the S poisoning regeneration temperature increase control. Specifically, the
ここで、図5を参照して、第2実施形態に係るS被毒再生制御方法を具体的に説明する。図5に示すグラフは、それぞれ横軸に時間を示している。具体的には、図5(a)はS被毒再生フラグのオン/オフを示し、図5(b)は負荷率を示し、図5(c)はエンジン200の回転数を示し、図5(d)は車速を示している。また、図5(e)はエンジン200などの出力を示し、図5(f)はバッテリ500のSOCを示し、図5(g)はU/F触媒16の触媒温度を示し、図5(h)はS被毒再生制御の再生条件から外れた際にカウントアップされるカウンタを示している。詳しくは、図5(e)では、実線Q1はエンジン200の出力を示し、一点鎖線Q2は駆動輪出力を示し、破線はS被毒再生許可出力を示している。また、図5(h)では、破線Cはカウンタの判定に用いる所定値(以下、「所定値C」と呼ぶ。)を示している。
Here, with reference to FIG. 5, the S poisoning reproduction | regeneration control method which concerns on 2nd Embodiment is demonstrated concretely. In the graph shown in FIG. 5, time is shown on the horizontal axis. Specifically, FIG. 5A shows on / off of the S poisoning regeneration flag, FIG. 5B shows the load factor, FIG. 5C shows the rotation speed of the
この場合、時刻t20において、S被毒再生フラグがオンとなっており、且つS被毒再生昇温制御が実行されている。具体的には、ECU100は、図5(e)中の実線Q1で示すように、時刻t20において、エンジン200の出力を要求出力以上に維持する制御を実行している。この後、時刻t21において、エンジン200の要求出力がS被毒再生許可出力未満となる。そのため、ECU100は、図5(h)に示すように、カウンタのカウントアップを開始する。この場合、カウンタのカウントアップが開始されたばかりであるため(つまりカウンタが所定値C未満であるため)、時刻t21では、ECU100は、図5(e)中の実線Q1で示すようにエンジン200の出力を上げた状態を維持する。つまり、S被毒再生昇温制御を継続する。
In this case, at time t20, the S poisoning regeneration flag is on, and the S poisoning regeneration temperature increase control is executed. Specifically, as indicated by a solid line Q1 in FIG. 5 (e), the
この後、時刻t22まで、要求出力がS被毒再生許可出力未満の状態が継続し、時刻t22において、エンジン200の要求出力がS被毒再生許可出力以上となる。そのため、時刻t22において、ECU100は、図5(h)に示すように、カウンタをリセットする(カウンタを0にする)。この場合、時刻t21から時刻t22において、要求出力がS被毒再生許可出力未満となるが、カウンタは所定値Cを超えない。そのため、ECU100は、図5(e)中の実線Q1で示すように、時刻t21から時刻t22においてエンジン200の出力を上げた状態を維持する。このような制御を実行することにより、図5(g)に示すように、時刻t21から時刻t22において、触媒温度が概ね一定に維持される、つまり触媒温度の低下が抑制される。なお、図5(e)中の一点鎖線Q2で示すように要求出力に応じて駆動輪出力が低下するが、実線Q1で示すようにエンジン200の出力が維持されているため、図5(f)に示すように、バッテリ500のSOCは上昇する傾向にある。
Thereafter, the state in which the requested output is less than the S poisoning regeneration permission output continues until time t22, and the requested output of the
次に、図6を参照して、第2実施形態に係るS被毒再生制御処理について説明する。図6は、第2実施形態に係るS被毒再生制御処理を示すフローチャートである。この処理は、ECU100によって繰り返し実行される。なお、ステップS201〜S203の処理は図4に示したステップS101〜S103の処理と同様であり、ステップS207〜S212の処理は図4に示したステップS104〜S109の処理と同様であるため、これらの説明を省略する。
Next, with reference to FIG. 6, the S poisoning regeneration control process according to the second embodiment will be described. FIG. 6 is a flowchart showing the S poisoning regeneration control process according to the second embodiment. This process is repeatedly executed by the
第2実施形態でも、要求出力がS被毒再生許可出力以上であるか否かの判定を行うが(ステップS203)、要求出力がS被毒再生許可出力以上である場合には(ステップS203;Yes)、処理はステップS204に進み、要求出力がS被毒再生許可出力未満である場合には(ステップS203;No)、処理はステップS205に進む。ステップS204では、ECU100は、再生条件を満たすものとして、カウンタをリセットする(つまりカウンタをリセットする)。そして、処理はステップS207に進む。
Also in the second embodiment, it is determined whether or not the requested output is equal to or higher than the S poisoning regeneration permission output (step S203). If the requested output is equal to or greater than the S poisoning regeneration permission output (step S203; If yes, the process proceeds to step S204, and if the requested output is less than the S poisoning regeneration permission output (step S203; No), the process proceeds to step S205. In step S204, the
これに対して、ステップS205では、ECU100は、再生条件を満たしていないものとして、カウンタをカウントアップする。そして、処理はステップS206に進む。
On the other hand, in step S205, the
ステップS206では、ECU100は、カウンタが所定値C未満であるか否かを判定する。ここでは、ECU100は、S被毒再生制御時において一時的に再生条件から外れたか否かを判定する。言い換えると、要求出力の低下が短期的なものであるか否かを判定する。カウンタが所定値C未満である場合(ステップS206;Yes)、処理はステップS207に進む。この場合には、ECU100は、要求出力の低下が短期的なものであると判定し、ステップS207以降の処理を実行する。つまり、S被毒再生昇温制御などを継続する。一方、カウンタが所定値C以上である場合(ステップS206;No)、処理は当該フローを抜ける。この場合には、ECU100は、要求出力の低下が短期的なものではないと判定し、S被毒再生昇温制御などを停止する。
In step S206, the
以上の第2実施形態に係るS被毒再生制御処理によれば、一時的にS被毒再生制御の再生条件から外れた場合にS被毒再生昇温制御を継続できるため、触媒温度の低下を効果的に抑制することができる。よって、S被毒再生制御時間を効果的に短縮することが可能となる。 According to the S poisoning regeneration control process according to the second embodiment described above, since the S poisoning regeneration temperature increase control can be continued when temporarily deviating from the regeneration condition of the S poison regeneration control, the catalyst temperature is lowered. Can be effectively suppressed. Therefore, it is possible to effectively shorten the S poisoning regeneration control time.
なお、一時的にS被毒再生制御における再生条件から外れた場合に、バッテリ500のSOCをモニターしつつ、SOCに基づいてS被毒再生昇温制御を実行することが好ましい。こうすることにより、バッテリ500が過充電状態になることを効果的に防止することができる。
In addition, when temporarily deviating from the regeneration conditions in the S poison regeneration control, it is preferable to execute the S poison regeneration regeneration temperature control based on the SOC while monitoring the SOC of the
[第3実施形態]
次に、第3実施形態に係るS被毒再生制御方法について説明する。
[Third Embodiment]
Next, an S poisoning regeneration control method according to the third embodiment will be described.
第3実施形態においても、第1実施形態及び第2実施形態と同様に、S被毒再生制御時において、エンジン200における要求出力がS被毒再生許可出力以上となった場合にのみ、エンジン200の出力を要求出力よりも上げるS被毒再生昇温制御を実行する。また、第2実施形態と同様に、S被毒再生制御時において一時的にS被毒再生制御における再生条件から外れた場合には、S被毒再生昇温制御を継続する。しかしながら、第3実施形態では、S被毒再生制御の実行時において、エンジン200を運転させてU/F触媒16に排気ガスを流すよりも、エンジン200の運転を停止させた方が(つまりU/F触媒16に排気ガスを流さない方が)U/F触媒16の温度が低下しないような要求出力である場合に、エンジン200の運転を停止させる点で、第1実施形態及び第2実施形態と異なる。具体的には、第3実施形態では、S被毒再生制御時においてエンジン200の負荷がかなり低い領域の運転になる場合に、エンジン200を停止して、モータMG2によりEV走行を実行する。こうすることにより、低負荷領域により温度が低下した排気ガスがU/F触媒16に供給されてしまうことを抑制でき、触媒温度の低下を適切に抑制することが可能となる。
Also in the third embodiment, as in the first and second embodiments, the
より詳しくは、第3実施形態では、ECU100は、S被毒再生制御の実行時において要求出力が概ね0となった際に、エンジン200を停止してEV走行を実行する。例えば、ECU100は、S被毒再生制御中に要求出力が一時的に概ね0となった場合(赤信号などで車両が停止した場合など)において、このようなエンジン200を停止する制御を実行する。一方、ECU100は、S被毒再生制御の実行時において、要求出力が概ね0ではなく、且つ要求出力がS被毒再生許可出力未満である場合には、前述した第2実施形態と同様に、カウントをカウントアップし、このカウンタが所定値C未満であるか否かに基づいてS被毒再生昇温制御を継続又は停止する。
More specifically, in the third embodiment, the
ここで、図7を参照して、第3実施形態に係るS被毒再生制御方法を具体的に説明する。図7に示すグラフは、それぞれ横軸に時間を示している。具体的には、図7(a)はS被毒再生フラグのオン/オフを示し、図7(b)は負荷率を示し、図7(c)はエンジン200の回転数を示し、図7(d)は車速を示している。また、図7(e)はエンジン200などの出力を示し、図7(f)はバッテリ500のSOCを示し、図7(g)はU/F触媒16の触媒温度を示し、図7(h)はS被毒再生制御の再生条件から外れた際にカウントアップされるカウンタを示している。詳しくは、図7(e)では、実線R1はエンジン200の出力を示し、一点鎖線R2は駆動輪出力を示し、破線はS被毒再生許可出力を示している。また、図7(h)では、破線Cはカウンタの判定に用いる所定値を示している。
Here, with reference to FIG. 7, the S poisoning reproduction | regeneration control method which concerns on 3rd Embodiment is demonstrated concretely. In the graph shown in FIG. 7, time is shown on the horizontal axis. Specifically, FIG. 7A shows on / off of the S poisoning regeneration flag, FIG. 7B shows the load factor, FIG. 7C shows the rotational speed of the
この場合、時刻t30において、S被毒再生フラグがオンとなっており、且つS被毒再生昇温制御が実行されている。具体的には、ECU100は、図7(e)中の実線R1で示すように、時刻t30において、エンジン200の出力を要求出力以上に維持する制御を実行している。この後、時刻t31において、エンジン200の要求出力がS被毒再生許可出力未満となる。そのため、ECU100は、図7(h)に示すように、カウンタのカウントアップを開始する。この場合、カウンタのカウントアップが開始されたばかりであるため(つまりカウンタが所定値C未満であるため)、時刻t31では、ECU100は、図7(e)中の実線R1で示すようにエンジン200の出力を上げた状態を維持する。つまり、S被毒再生昇温制御を継続する。
In this case, at time t30, the S poisoning regeneration flag is on, and the S poisoning regeneration temperature increase control is executed. Specifically, as indicated by the solid line R1 in FIG. 7 (e), the
この後、時刻t32において、要求出力が概ね0となる。そのため、ECU100は、図7(e)中の実線R1で示すように、エンジン200の出力を概ね0とする、つまりエンジン200を停止させる。また、ECU100は、時刻t32において、図7(h)に示すように、カウンタのカウントアップを停止する。次に、時刻t33において、要求出力が概ね0でなくなる(つまり0よりも大きくなる)。したがって、ECU100は、エンジン200の運転を再開する。この場合、要求出力が概ね0ではなく、且つカウンタが所定値C未満であるため、ECU100は、図7(e)中の実線R1で示すように、エンジン200の出力を要求出力よりも上げる制御(S被毒再生昇温制御)を実行する。更に、ECU100は、時刻t33において、図7(h)に示すように、カウンタのカウントアップを再開する。
Thereafter, the requested output becomes approximately 0 at time t32. Therefore, the
この後、時刻t34まで、要求出力がS被毒再生許可出力未満の状態が継続し、時刻t34において、エンジン200の要求出力がS被毒再生許可出力以上となる。そのため、時刻t34において、ECU100は、図7(h)に示すように、カウンタをリセットする(カウンタを0にする)。この場合、時刻t33から時刻t34において、要求出力がS被毒再生許可出力未満となるが、カウンタは所定値Cを超えない。そのため、ECU100は、図7(e)中の実線R1で示すように、時刻t33から時刻t34においてエンジン200の出力を上げた状態を維持する。以上のような制御を実行することにより、図7(g)に示すように、時刻t31から時刻t34において、触媒温度が概ね一定に維持される、つまり触媒温度の低下が抑制される。
Thereafter, the state where the requested output is less than the S poisoning regeneration permission output continues until time t34, and the requested output of the
次に、図8を参照して、第3実施形態に係るS被毒再生制御処理について説明する。図8は、第3実施形態に係るS被毒再生制御処理を示すフローチャートである。この処理は、ECU100によって繰り返し実行される。なお、ステップS301〜S304の処理は図6に示したステップS201〜S204の処理と同様であり、ステップS309〜S314の処理は図6に示したステップS207〜S212の処理と同様であるため、これらの説明を省略する。ここでは、ステップS305〜S308の処理を主に説明する。
Next, the S poisoning regeneration control process according to the third embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a flowchart showing the S poisoning regeneration control process according to the third embodiment. This process is repeatedly executed by the
ステップS305の処理は、要求出力がS被毒再生許可出力未満である場合(ステップS303;No)に実行される。具体的には、ステップS305では、ECU100は、要求出力が0より大きいか否かを判定する。言い換えると、ECU100は、負荷がかなり低い領域の運転になる場合に相当するか否かを判定する。要求出力が0より大きい場合(ステップS305;Yes)、処理はステップS306に進み、要求出力が0以下である場合(ステップS305;No)、処理はステップS308に進む。
The process of step S305 is executed when the requested output is less than the S poisoning regeneration permission output (step S303; No). Specifically, in step S305,
ステップS306では、ECU100は、要求出力がS被毒再生許可出力未満であるが0よりも大きいため、エンジン200を停止させることなく、カウンタをカウントアップする。そして、処理はステップS307に進む。
In step S306, the
ステップS307では、ECU100は、カウンタが所定値C未満であるか否かを判定する。ここでは、ECU100は、S被毒再生制御時において一時的にS被毒再生制御における再生条件から外れたか否かを判定する。言い換えると、要求出力の低下が短期的なものであるか否かを判定する。カウンタが所定値C未満である場合(ステップS307;Yes)、処理はステップS309に進む。この場合には、ECU100は、要求出力の低下が短期的なものであると判定し、ステップS309以降の処理を実行する。つまり、S被毒再生昇温制御などを継続する。これに対して、カウンタが所定値C以上である場合(ステップS307;No)、処理は当該フローを抜ける。この場合には、ECU100は、要求出力の低下が短期的なものではないと判定し、S被毒再生昇温制御などを停止する。
In step S307, the
一方、ステップS308では、要求出力が0以下であるため(つまり要求出力が0であるため)、ECU100は、エンジン200を停止する。こうするのは、負荷がかなり低い領域の運転になる場合に相当するため、エンジン200を運転させてU/F触媒16に排気ガスを流すよりも、エンジン200の運転を停止させた方がU/F触媒16の温度が低下しないものと考えられるからである。なお、ECU100は、このようにエンジン200を停止させた場合、モータMG2によりEV走行を実行する。以上の処理が終了すると、処理は当該フローを抜ける。
On the other hand, in step S308, since the required output is 0 or less (that is, the required output is 0),
以上の第3実施形態に係るS被毒再生制御処理によれば、S被毒再生制御時において要求出力が概ね0になった際にエンジン200を停止するため、温度が低下した排気ガスがU/F触媒16に供給されてしまうことを抑制でき、触媒温度の低下を適切に抑制することができる。よって、S被毒再生制御時間を効果的に短縮することが可能となる。また、要求出力が概ね0となった際にエンジン200を停止するため、この際にエンジン200の音や振動などがほとんど発生しないので、ドライバーが違和感を覚えてしまうことを抑制することができる。
According to the S poisoning regeneration control process according to the third embodiment described above, since the
なお、上記では、S被毒再生制御時において要求出力が概ね0になった際に、エンジン200を停止する例を示したが、これに限定はされない。他の例では、S被毒再生制御時において、0よりも大きい所定値にまで要求出力が低下した場合に、エンジン200を停止することができる。つまり、エンジン200を運転させてU/F触媒16に排気ガスを流すよりも、エンジン200の運転を停止させた方がU/F触媒16の温度が低下しないような要求出力である場合に、エンジン200を停止すれば良い。
In the above description, the example is shown in which the
[変形例]
前述した第1実施形態乃至第3実施形態のいずれかのS被毒再生制御を実行する場合において、S被毒再生制御が最も早く完了されるように、触媒温度、要求出力、及びバッテリ500のSOCなどに基づいて、エンジン200の出力を制御することが好ましい。例えば、ECU100は、バッテリ500のSOCに余裕がある場合などにおいて、U/F触媒16がより早期に昇温されるように、エンジン200を高出力運転させることができる。
[Modification]
When performing the S poisoning regeneration control of any of the first to third embodiments described above, the catalyst temperature, the required output, and the
また、本発明は、図2に示すようなV型エンジンへの適用に限定されず、直列エンジンに対しても適用することができる。更に、本発明は、ターボチャージャーを用いて構成されたエンジンへの適用に限定されず、自然吸気タイプのエンジンに対しても適用することができる。 Further, the present invention is not limited to application to a V-type engine as shown in FIG. 2, but can also be applied to an in-line engine. Furthermore, the present invention is not limited to application to an engine configured using a turbocharger, and can also be applied to a naturally aspirated type engine.
3 吸気通路
4L、4R ターボチャージャー
8L、8R バンク(気筒群)
11、11L、11R 排気通路
12L、12R スタート触媒
16 U/F触媒
100 ECU
200 エンジン(内燃機関)
500 バッテリ
MG1、MG2 モータ
3
11, 11L,
200 engine (internal combustion engine)
500 Battery MG1, MG2 Motor
Claims (5)
排気通路に設けられた触媒における硫黄被毒を回復するためのS被毒再生制御の実行時において、前記内燃機関における要求出力が所定値以上となった場合に、前記内燃機関の出力を前記要求出力よりも上げる制御を行う出力制御手段を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。 In a control device for an internal combustion engine that controls a hybrid vehicle that can distribute the output from each of the internal combustion engine and the electric motor to the driving force of the vehicle and charge / discharge of the battery,
When the required output in the internal combustion engine exceeds a predetermined value during the execution of the S poison regeneration control for recovering sulfur poisoning in the catalyst provided in the exhaust passage, the output of the internal combustion engine is determined as the required output. A control apparatus for an internal combustion engine, comprising output control means for performing control to raise the output more than the output.
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