JP2009280082A - Controller for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関の失火を正確に判定する車両の制御装置に関する。 The present invention relates to a vehicle control apparatus that accurately determines misfire of an internal combustion engine.
特許文献1に開示されている内燃機関の気筒異常検出装置は、内燃機関の回転変動に基づいて、失火を生じるような気筒の異常を検出している。また、特許文献2に開示されている失火検出装置は、ハイブリッド車両の電動機の動作状態に基づいて車両の運転条件を検出した上で、内燃機関の失火を誤検出する条件が成立するおそれのある失火誤検出想定条件下で車両が運転されているときには、失火検出処理を抑制又は中止することによって、内燃機関の失火の誤検出を確実に回避している。なお、特許文献2で説明されている誤検出想定条件とは、直ちに失火を誤検出するわけではないが、失火を誤検出する条件が現れる前提となる運転条件であり、主に、車体側の振動の影響で内燃機関が振動する走行時(例えば、悪路走行時)を指している。 The cylinder abnormality detection device for an internal combustion engine disclosed in Patent Document 1 detects a cylinder abnormality that causes misfire based on the rotational fluctuation of the internal combustion engine. In addition, the misfire detection device disclosed in Patent Document 2 may detect a vehicle operating condition based on the operation state of the electric motor of the hybrid vehicle and then establish a condition for erroneously detecting the misfire of the internal combustion engine. When the vehicle is operated under the misfire misdetection assumption condition, the misfire detection process of the internal combustion engine is reliably avoided by suppressing or stopping the misfire detection process. Note that the false detection assumption condition described in Patent Document 2 does not immediately falsely detect misfire, but is an operating condition on which the condition for false detection of misfire appears. This refers to traveling (for example, traveling on a rough road) in which the internal combustion engine vibrates due to the influence of vibration.
上記説明した特許文献2に開示されている失火検出装置は、失火誤検出想定条件が満たされるときには失火検出処理を抑制又は中止する。しかし、失火検出処理を抑制又は中止してしまうと、正確な失火診断を行う処理に進む回数(頻度)が通常時よりも減る。このため、失火誤検出想定条件下での車両の走行時に、触媒に多大な影響を与えるような失火が内燃機関に実際に発生しても、当該失火が正確に検出される可能性は低くなってしまう。 The misfire detection device disclosed in Patent Document 2 described above suppresses or cancels the misfire detection process when a misfire misdetection assumption is satisfied. However, if the misfire detection process is suppressed or stopped, the number (frequency) of proceeding to the process of performing an accurate misfire diagnosis is reduced as compared with the normal time. For this reason, even when a misfire that has a great influence on the catalyst actually occurs in the internal combustion engine when the vehicle travels under a misfire misdetection assumption condition, the possibility that the misfire will be accurately detected becomes low. End up.
本発明の目的は、失火誤検出想定条件下での車両走行時であっても内燃機関の失火を正確に判定可能な車両の制御装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide a vehicle control device that can accurately determine misfire of an internal combustion engine even when the vehicle is running under a misfire misdetection assumption condition.
上記課題を解決して係る目的を達成するために、請求項1に記載の発明の車両の制御装置は、内燃機関(例えば、実施の形態での多気筒内燃機関107)と、前記内燃機関の駆動によって発電する発電機(例えば、実施の形態での発電機109)と、前記電動機に電力を供給する蓄電器(例えば、実施の形態での蓄電器101)と、前記蓄電器及び前記発電機の少なくとも一方からの電力供給によって駆動する電動機(例えば、実施の形態での電動機105)と、前記発電機と駆動輪(例えば、実施の形態での駆動輪129)の間に配置され、前記内燃機関から前記発電機を介した前記駆動輪までの動力の伝達経路を断接する動力伝達断接部(例えば、実施の形態でのロックアップクラッチ113)と、を備え、前記電動機及び前記内燃機関の少なくとも一方からの動力によって走行する車両の制御装置であって、前記内燃機関の失火発生を判定する失火判定部(例えば、実施の形態でのマネジメントECU117)と、前記失火判定部によって前記内燃機関に失火が発生したと判断されたとき、前記伝達経路を切断するよう前記動力伝達断接部を制御する動力伝達断接制御部(例えば、実施の形態でのマネジメントECU117)と、前記失火判定部によって前記内燃機関に失火が発生したと判断された後、前記伝達経路が切断された状態で、前記失火判定部が前記内燃機関の失火発生を再び判定するよう前記失火判定部を制御する制御部(例えば、実施の形態でのマネジメントECU117)と、を備えたことを特徴としている。
In order to solve the above-described problems and achieve the object, a vehicle control apparatus according to a first aspect of the present invention includes an internal combustion engine (for example, the multi-cylinder
さらに、請求項2に記載の発明の車両の制御装置では、前記動力伝達断接部によって前記伝達経路が接続された状態で前記内燃機関が駆動中に、前記失火判定部によって前記内燃機関に失火が発生したと判断されたとき、前記動力伝達断接制御部は、前記伝達経路を切断するよう前記動力伝達断接部を制御し、前記制御部は、前記車両の走行形態を、少なくとも前記発電機からの電力供給によって駆動する前記電動機からの駆動力による第1走行に設定することを特徴としている。 Furthermore, in the vehicle control apparatus according to the second aspect of the present invention, the internal combustion engine is misfired by the misfire determination unit while the internal combustion engine is driven in a state where the transmission path is connected by the power transmission connection / disconnection unit. When it is determined that the power transmission / disconnection has occurred, the power transmission / disconnection control unit controls the power transmission / disconnection unit to disconnect the transmission path, and the control unit determines at least the power generation mode of the vehicle. It is characterized by setting to the 1st run by the driving force from the electric motor driven by the electric power supply from the machine.
さらに、請求項3に記載の発明の車両の制御装置では、前記伝達経路が切断された状態で前記失火判定部により前記内燃機関に失火発生と再び判定されたとき、前記制御部は、前記車両の走行形態を、少なくとも前記発電機からの電力供給によって駆動する前記電動機からの駆動力による第1走行、又は前記内燃機関の駆動を停止して、前記蓄電器からの電力供給のみによって駆動する前記電動機からの駆動力による第2走行のいずれかに設定することを特徴としている。 Furthermore, in the vehicle control apparatus according to claim 3, when the misfire determination unit determines again that the internal combustion engine has misfired in a state where the transmission path is disconnected, the control unit The electric motor driven by only the electric power supplied from the battery by stopping the driving of the internal combustion engine by stopping the driving of the internal combustion engine at least in the first driving by the driving force from the electric motor driven by the electric power supply from the generator It is set to either the 2nd driving | running | working by the driving force from.
さらに、請求項4に記載の発明の車両の制御装置では、前記内燃機関は、複数の気筒と、前記複数の気筒の少なくとも1つによって回動されるクランク軸と、を有し、当該制御装置は、前記クランク軸の回転角速度を検出する回転検出部(例えば、実施の形態での回転数センサ108)を備え、前記失火判定部は、前記内燃機関の各気筒の燃焼行程に同期して前記回転検出部によって検出された回転角速度が変動又は低下するクランク角度に基づいて、失火気筒を判別することを特徴としている。
Furthermore, in the vehicle control device of the invention according to claim 4, the internal combustion engine includes a plurality of cylinders and a crankshaft rotated by at least one of the plurality of cylinders. Includes a rotation detection unit (for example, the
さらに、請求項5に記載の発明の車両の制御装置では、前記蓄電器の残容量を検出する残容量検出部(例えば、実施の形態でのバッテリECU123)と、前記車両の速度を検出する車速検出部(例えば、実施の形態での車速センサ)と、前記車両のドライバによって要求された前記車両の駆動力を検出する駆動力検出部(例えば、実施の形態での要求駆動力センサ)と、を備え、前記失火判定部によって、前記内燃機関の全気筒ではないが少なくとも1つの気筒で失火発生と判別されたとき、前記制御部は、前記蓄電器の残容量と、前記内燃機関中の失火発生していない気筒による前記内燃機関の駆動によって前記発電機が発電可能な電力とに基づいて、前記車両が前記第1走行可能な第1領域及び前記第2走行可能な第2領域を含む、車速に対する出力可能な駆動力を示すマップを参照し、前記車両の速度に対する前記車両のドライバによって要求された駆動力が前記マップ上の前記第1領域内に位置する場合は、前記車両の走行形態を前記第1走行に設定し、前記車両の速度に対する前記車両のドライバによって要求された駆動力が前記マップ上の前記第2領域内に位置する場合は、前記車両の走行形態を前記第2走行に設定することを特徴としている。
Furthermore, in the vehicle control device according to the fifth aspect of the present invention, a remaining capacity detection unit (for example,
さらに、請求項6に記載の発明の車両の制御装置では、前記蓄電器の残容量を検出する残容量検出部(例えば、実施の形態でのバッテリECU123)を備え、前記失火判定部によって前記内燃機関の全気筒で失火発生と判別され、かつ、前記蓄電器の残容量が所定値より大きいとき、前記制御部は、前記車両の走行形態を前記第2走行に設定することを特徴としている。
Furthermore, the vehicle control apparatus according to the sixth aspect of the present invention further includes a remaining capacity detection unit (for example,
さらに、請求項7に記載の発明の車両の制御装置では、前記失火判定部によって前記内燃機関の全気筒で失火発生と判別され、かつ、前記蓄電器の残容量が前記所定値以下のとき、前記制御部は、前記車両の走行を停止するよう制御することを特徴としている。 Furthermore, in the vehicle control apparatus according to claim 7, when the misfire determination unit determines that misfire has occurred in all cylinders of the internal combustion engine, and the remaining capacity of the capacitor is equal to or less than the predetermined value, The control unit controls the vehicle to stop traveling.
さらに、請求項8に記載の発明の車両の制御装置では、前記マップ上の前記第2領域は、前記蓄電器の残容量が高いほど広いことを特徴としている。 Furthermore, in the vehicle control apparatus according to an eighth aspect of the present invention, the second region on the map is wider as the remaining capacity of the battery is higher.
請求項1及び2に記載の発明の車両の制御装置によれば、失火判定されたとき、内燃機関から駆動輪までの動力の伝達経路を切断した状態で失火判定を再び行うため、失火誤検出想定条件下での車両走行時であっても内燃機関の失火を正確に判定することができる。 According to the vehicle control device of the first and second aspects of the present invention, when misfire is determined, misfire detection is performed again while the misfire determination is performed again with the power transmission path from the internal combustion engine to the drive wheels disconnected. Even when the vehicle is running under the assumed conditions, it is possible to accurately determine misfire of the internal combustion engine.
請求項3〜8に記載の発明の車両の制御装置によれば、内燃機関に失火が発生しても、失火状況に応じて適当な走行形態に切り替えることができる。 According to the control device for a vehicle of the invention described in claims 3 to 8, even if misfire occurs in the internal combustion engine, it is possible to switch to an appropriate traveling mode according to the misfire situation.
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
HEV(Hybrid Electrical Vehicle:ハイブリッド電気自動車)は、電動機及び内燃機関を備え、車両の走行状態に応じて電動機及び/又は内燃機関の駆動力によって走行する。HEVには、大きく分けてシリーズ方式とパラレル方式の2種類がある。シリーズ方式のHEVは、蓄電器を電源とした電動機の駆動力によって走行する。内燃機関は発電のためだけに用いられ、内燃機関の駆動力によって発電された電力は蓄電器に充電されるか、電動機に供給される。一方、パラレル方式のHEVは、電動機及び内燃機関のいずれか一方又は双方の駆動力によって走行する。 A HEV (Hybrid Electrical Vehicle) includes an electric motor and an internal combustion engine, and travels by the driving force of the electric motor and / or the internal combustion engine according to the traveling state of the vehicle. There are two types of HEVs: a series method and a parallel method. The series-type HEV travels by the driving force of an electric motor using a capacitor as a power source. The internal combustion engine is used only for power generation, and the electric power generated by the driving force of the internal combustion engine is charged in a capacitor or supplied to an electric motor. On the other hand, the parallel HEV travels by the driving force of one or both of the electric motor and the internal combustion engine.
上記両方式を複合したシリーズ・パラレル方式のHEVも知られている。図1は、シリーズ・パラレル方式のHEVの動力系及び電源系を示すブロック図である。図1に示すHEVでは、クラッチ113の状態に応じて、内燃機関(ENG)107からの駆動力がギアボックス115を介して駆動輪129に伝達される。すなわち、クラッチ113が切断状態であれば、内燃機関107からの駆動力は駆動輪129に伝達されず、クラッチ113が接続状態であれば、内燃機関107からの駆動力は駆動輪129に伝達される。
A series-parallel HEV that combines both of the above-mentioned methods is also known. FIG. 1 is a block diagram showing a power system and a power supply system of a series / parallel HEV. In the HEV shown in FIG. 1, the driving force from the internal combustion engine (ENG) 107 is transmitted to the
図1に示したHEVでは、クラッチ113を切断又は接続する(断接する)ことによって、駆動力の伝達系統が切り替わる。駆動力の伝達系統及び内燃機関107の駆動に応じて、図1に示したHEVの走行形態は、「EV走行」、「シリーズ走行」及び「エンジン走行」のいずれかとなる。EV走行時のHEVは、蓄電器(BATT)101からの電源供給によって駆動する電動機(MOT)105の駆動力によって走行する。図2は、シリーズ・パラレル方式のHEVがEV走行時の駆動力の伝達経路及び電源供給を示す図である。EV走行時、内燃機関107は駆動されず、クラッチ113は切断状態である。
In the HEV shown in FIG. 1, the driving force transmission system is switched by disconnecting or connecting (disconnecting) the
また、シリーズ走行時のHEVは、蓄電器101からの電源供給及び内燃機関107の駆動により発電機(GEN)109で発生した電力の供給によって駆動する電動機105の駆動力によって走行する。図3は、シリーズ・パラレル方式のHEVがシリーズ走行時の駆動力の伝達経路及び電源供給を示す図である。シリーズ走行時、内燃機関107は駆動され、クラッチ113は切断状態である。
Further, the HEV during the series running is driven by the driving force of the
また、エンジン走行時のHEVは、内燃機関107の駆動力によって走行する。図4は、シリーズ・パラレル方式のHEVがエンジン走行時の駆動力の伝達経路及び電源供給を示す図である。エンジン走行時、電動機105は駆動されず、クラッチ113は接続状態である。なお、内燃機関107の駆動によって発電機109及び電動機105も回転する。
Further, the HEV during engine travel travels by the driving force of the
図5は、シリーズ・パラレル方式のHEVの内部構成を示すブロック図である。図5に示すシリーズ・パラレル方式のHEV(以下、単に「車両」という。)は、蓄電器(BATT)101と、第1インバータ(第1INV)103と、電動機(MOT)105と、多気筒内燃機関(ENG)107と、回転数センサ108と、発電機(GEN)109と、第2インバータ(第2INV)111と、ロックアップクラッチ(以下、単に「クラッチ」という。)113と、ギアボックス(以下、単に「ギア」という。)115と、マネジメントECU(MG ECU)117と、モータECU(MOT ECU)119と、エンジンECU(ENG ECU)121と、バッテリECU(BATT ECU)123と、警告灯(MIL)125とを備える。なお、当該車両の動力系及び電源系の構成は、図1のブロック図に示した構成と同様である。このため、図1中の動力系及び電源系に含まれる各構成要素には、図5中の対応する構成要素に付した同一の参照符号が付されている。
FIG. 5 is a block diagram showing an internal configuration of a series / parallel HEV. A series-parallel HEV shown in FIG. 5 (hereinafter simply referred to as “vehicle”) includes a battery (BATT) 101, a first inverter (first INV) 103, an electric motor (MOT) 105, and a multi-cylinder internal combustion engine. (ENG) 107, a
蓄電器101は、直列に接続された複数の蓄電セルを有し、例えば100〜200Vの高電圧を供給する。第1インバータ103は、蓄電器101からの直流電圧を交流電圧に変換して、3相電流を電動機105に供給する。電動機105は、車両が走行するための動力(トルク)を発生する。電動機105で発生したトルクは、ギア115を介して駆動輪129の駆動軸127に伝達される。
The
多気筒内燃機関(以下、単に「内燃機関」という。)107は、クラッチ113が接続されて車両がパラレル方式に切り替えられた状態で、車両が走行するための動力(トルク)を発生する。当該状態のとき内燃機関107で発生したトルクは、発電機109、クラッチ113及びギア115を介して駆動輪129の駆動軸127に伝達される。なお、発電機109は内燃機関107に直結されている。また、ギア115と電動機105の回転子は直結されている。このため、内燃機関107で発生したトルクは、駆動輪129を回転させる他、発電機109及び電動機105の回転のためにも消費される。回転数センサ108は、内燃機関107のクランク軸の回転角速度を検出する。回転数センサ108によって検出された回転角速度を示す信号は、マネジメントECU117に送られる。
A multi-cylinder internal combustion engine (hereinafter simply referred to as “internal combustion engine”) 107 generates power (torque) for the vehicle to travel in a state where the clutch 113 is connected and the vehicle is switched to the parallel system. The torque generated in the
発電機109は、内燃機関107によって駆動されることで電力を発生する。発電機109によって発電された電力は、蓄電器101に充電されるか、電動機105に供給される。第2インバータ111は、発電機109で発生した交流電圧を直流電圧に変換する。第2インバータ111によって変換された電力は蓄電器101に充電されるか、第1インバータ103を介して電動機105に供給される。
The
クラッチ113は、マネジメントECU117からの指示に基づいて、内燃機関107から駆動輪129までの駆動力の伝達経路を断接する。ギア115は、発電機109を介した内燃機関107からの駆動力又は電動機105からの駆動力を、所望の変速比での回転数及びトルクに変換して、駆動軸127に伝達する変速機である。
The clutch 113 connects and disconnects the transmission path of the driving force from the
マネジメントECU117は、駆動力の伝達系統の切り替えや、内燃機関107の回転数の検出、電動機105や内燃機関107の制御、クラッチ113に対する断接指示等を行う。また、マネジメントECU117には、車両の速度を検出する車速センサ(図示せず)からの情報や、アクセル開度等のドライバによって要求された車両の駆動力を検出する要求駆動力センサ(図示せず)からの情報が入力される。さらに、マネジメントECU117は、内燃機関107の回転数等に基づいて、内燃機関107に発生した失火を検出する。内燃機関107に失火が発生したとマネジメントECU117が判断したとき、マネジメントECU117は、警告灯125を点灯するよう制御する。
The
失火検出を行うマネジメントECU117は、回転数センサ108から得られた内燃機関107の回転角速度NEと基準角速度NEBを比較し、両者の偏差である回転変動DLNE(=NEB−NE)が判定値Xを超えたとき、内燃機関107に失火が発生したと判断する。また、マネジメントECU117は、内燃機関107の各気筒の燃焼行程に同期して検出された回転角速度NEが特定のクランク角度毎に変動又は低下した際には、失火した気筒を特定することもできる。
The
モータECU119は、マネジメントECU117からの指示に応じて、電動機105を制御する。なお、モータECU119は、マネジメントECU117から車速制限が指示されているとき、蓄電器101から電動機105に供給する電流を制限する。エンジンECU121は、マネジメントECU117からの指示に応じて、内燃機関107の始動及び停止や、各気筒におけるスロットルバルブの開閉制御及び燃料噴射制御、内燃機関107のクランク軸の回転数を制御する。バッテリECU123は、蓄電器101の状態を示す残容量(SOC:State of Charge)等を検知して、当該状態を示す情報をマネジメントECU117に送る。
The
以下、マネジメントECU117による内燃機関107の失火検出に関して詳細に説明する。図6は、内燃機関107の失火検出を行うマネジメントECU117の動作を示すフローチャートである。図6に示すように、マネジメントECU117は、回転数センサ108から得られた内燃機関107のクランク軸の回転角速度NEを示す信号に基づいて、内燃機関107に失火が発生したかを判定し(ステップS101)、失火発生と判断した際にはステップS103に進む。
Hereinafter, the
ステップS103では、マネジメントECU117は、仮失火フラグを立てる(仮失火フラグ←1)。次に、マネジメントECU117は、本失火判定モードに移行して、クラッチ113の断接状態、電動機105の状態及び内燃機関107の状態に基づいて車両の走行形態を判定し(ステップS105)、車両がエンジン走行中であればステップS107に進み、シリーズ走行中であればステップS109に進む。なお、車両がEV走行中のとき、内燃機関107は駆動されていないため、ステップS101からステップS103には進まない。
In step S103, the
ステップS107では、マネジメントECU117は、クラッチ接続許可フラグを降ろす(クラッチ接続許可フラグ←0)ことによってクラッチ113を切断し、かつ、電動機105を駆動することにより、車両の走行形態をエンジン走行からシリーズ走行に変更する。なお、エンジン走行中はクラッチ113が接続されているため、路面の変化による外乱が駆動輪129から内燃機関107に伝わる。一方、シリーズ走行中はクラッチ113が切断されているため、路面の変化による外乱が内燃機関107に及ぼす影響は小さい。ステップS101では、内燃機関107の回転角速度NEが外乱によって変動したために、マネジメントECU117が、内燃機関107に失火が発生したと判断した可能性がある。このため、本実施形態では、マネジメントECU117は、シリーズ走行状態で内燃機関107の失火判定を再び行う。
In step S107, the
ステップS109では、ステップS101と同様に、マネジメントECU117は、回転数センサ108から得られた内燃機関107のクランク軸の回転角速度NEを示す信号に基づいて内燃機関107の失火判定を行い、失火発生と判断した際にはステップS111に進み、失火が発生していないと判断した際にはステップS113に進む。ステップS111では、マネジメントECU117は、本失火フラグを立てて(本失火フラグ←1)、警告灯125を点灯するよう制御した後、失火検出処理を終了する。一方、ステップS113では、マネジメントECU117は、仮失火フラグを降ろす(仮失火フラグ←0)。次に、ステップS115で、マネジメントECU117は、クラッチ接続許可フラグを立てて(クラッチ接続許可フラグ←1)本失火モードを解除し、失火検出処理を終了する。
In step S109, similarly to step S101, the
以下、マネジメントECU117によって失火が検出された際の車両の走行形態の制御に関して詳細に説明する。図7〜図9は、内燃機関の失火時に車両の走行形態を制御するマネジメントECU117の動作を示すフローチャートである。図7に示すように、マネジメントECU117は、本失火フラグが立っているかを判定し(ステップS201)、本失火フラグが立っている(本失火フラグ=1)場合はステップS203に進み、本失火フラグが降りている(本失火フラグ=0)場合は処理を終了する。
Hereinafter, the control of the traveling mode of the vehicle when misfire is detected by the
ステップS203では、マネジメントECU117は、内燃機関107の失火した気筒を特定する。なお、マネジメントECU117は、内燃機関107の各気筒の燃焼行程に同期してクランク軸の回転角速度を検出し、回転角速度が変動又は低下するクランク角度に対応した気筒を失火気筒と判別する。次に、マネジメントECU117は、ステップS203で全気筒が失火と判定されたか否かを判別し(ステップS205)、全気筒が失火の場合は図8に示すステップS207に進み、一部気筒が失火の場合は図9に示すステップS231に進む。
In step S203, the
ステップS207では、マネジメントECU117は、全気筒休止フラグを立てて(全気筒休止フラグ←1)、内燃機関107の駆動を停止するようエンジンECU121に指示する。次に、ステップS209では、マネジメントECU117は、クラッチ接続許可フラグを降ろす(クラッチ接続許可フラグ←0)。次に、マネジメントECU117は、バッテリECU123が検知した蓄電器101の残容量(SOC)が所定値(SOC下限値)よりも大きいかを判別し、SOCがSOC下限値以下(SOC≦SOC下限値)の場合はステップS213に進み、SOCがSOC下限値よりも大きい(SOC>SOC下限値)場合はステップS215に進む。
In step S207, the
ステップS213に進んだとき、蓄電器101は車両の走行に必要な電力を電動機105に供給できない状態であるため、マネジメントECU117は、電動機105の駆動を停止するようモータECU119に指示して、車両の走行を停止する。一方、ステップS215に進んだとき、マネジメントECU117は、バッテリECU123が検知した蓄電器101の残容量(SOC)に応じたEV領域マップを参照する。このEV領域マップは、EV走行時の車速に対する電動機105が出力可能な駆動力を示すデータベースであり、図示しない記憶部に格納されている。
When the processing proceeds to step S213, the
図10は、EV領域マップの一例を示す図である。EV走行時の車速に対する電動機105が出力可能な駆動力は、蓄電器101のSOCによって異なる。蓄電器101のSOCが充分であるとき、電動機105は図10中の符号Yに示す領域で駆動力を出力可能であるが、図10中の符号Xに示すように、SOCが低下するに従って電動機105が出力可能な駆動力は低下する。
FIG. 10 is a diagram illustrating an example of the EV area map. The driving force that can be output by the
マネジメントECU117は、車速情報が示す車速と、ドライバから要求された駆動力と、ステップS215で参照したEV領域マップとに基づいて、車速に対する駆動力がEV領域マップ中に示されるEV領域(X)内に位置するかを判断する(ステップS217)。ステップS217による判断の結果、車速に対する駆動力がEV領域(X)内に位置すればステップS219に進み、EV領域(X)内に位置しなければステップS221に進む。
Based on the vehicle speed indicated by the vehicle speed information, the driving force requested by the driver, and the EV area map referenced in step S215, the
ステップS219では、マネジメントECU117は、車両の走行形態をEV走行に設定する。一方、ステップS221では、マネジメントECU117は、ステップS219と同様に車両の走行形態をEV走行に設定するが、電動機105は蓄電器101から供給される電力ではドライバから要求された駆動力を出力できない。このため、ステップS221におけるEV走行は、蓄電器101から供給可能な電力に応じて駆動される電動機105による走行、すなわち車速が制限された走行である。
In step S219, the
ステップS205で、内燃機関107の一部気筒が失火したとマネジメントECU117が判断したときは、ステップS231に進む。ステップS231では、ステップS203で特定された失火気筒におけるスロットルバルブを閉制御し、かつ、燃料噴射制御を停止することによって、当該失火気筒での駆動を停止するようエンジンECU121に指示する。次に、ステップS233では、マネジメントECU117は、クラッチ接続許可フラグを降ろす(クラッチ接続許可フラグ←0)。
When the
次に、マネジメントECU117は、正常に動作する気筒数に対する内燃機関107のトルクマップを参照する(ステップS235)。トルクマップは、内燃機関107のクランク軸の回転数に対するトルクを正常動作気筒数毎に示すデータベースであり、図示しない記憶部に格納されている。図11は、内燃機関107のトルクマップの一例を示す図である。図11に示すように、内燃機関107のクランク軸が一定の回転数以上で回転数しているとき、内燃機関107の一部の気筒が動作していないときのトルクB,Cは、内燃機関107の全気筒が正常に動作しているときのトルクAよりも低い。なお、図11中の点線は、内燃機関107の駆動によって発電機109から発生される電力が等しい点を結ぶ等出力線である。
Next, the
マネジメントECU117は、正常に動作する気筒数と、ステップS235で参照したトルクマップとに基づいて、内燃機関107の駆動によって発電機109が発電可能な電力を算出する(ステップS237)。次に、マネジメントECU117は、バッテリECU123が検知した蓄電器101の残容量(SOC)及びステップS237で算出された電力の合計に応じたEV/シリーズ領域マップを参照する(ステップS239)。このEV/シリーズ領域マップは、EV走行又はシリーズ走行時の車速に対する電動機105が出力可能な駆動力を示すデータベースであり、図示しない記憶部に格納されている。
The
図12は、EV/シリーズ領域マップの一例を示す図である。EV走行時の車速に対する電動機105が出力可能な駆動力は、蓄電器101のSOCによって異なる。また、シリーズ走行時の車速に対する電動機105が出力可能な駆動力は、蓄電器101のSOC及び内燃機関107の駆動によって発電機109が発電可能な電力によって異なる。蓄電器101のSOCが充分かつ失火が発生していない内燃機関107の駆動によって発電機109が発電するとき、電動機105は図12中の符号Qに示す領域で駆動力を出力可能であるが、図12中の符号Pに示すように、内燃機関107の一部の気筒に失火が発生すると、失火気筒の数が増加するに従って電動機105が出力可能な駆動力は低下する。
FIG. 12 is a diagram showing an example of the EV / series area map. The driving force that can be output by the
マネジメントECU117は、車速情報が示す車速と、ドライバから要求された駆動力と、ステップS239で参照したEV/シリーズ領域マップとに基づいて、車速に対する駆動力がEV/シリーズ領域マップ中に示されるEV領域(X)内に位置するかを判断する(ステップS241)。ステップS241による判断の結果、車速に対する駆動力がEV領域(X)内に位置すればステップS243に進み、EV領域(X)内に位置しなければステップS245に進む。
Based on the vehicle speed indicated by the vehicle speed information, the driving force requested by the driver, and the EV / series area map referred to in step S239, the
ステップS243では、マネジメントECU117は、車両の走行形態をEV走行に設定する。一方、ステップS245では、車速情報が示す車速と、ドライバから要求された駆動力と、ステップS239で参照したEV/シリーズ領域マップとに基づいて、車速に対する駆動力がEV/シリーズ領域マップ中に示されるシリーズ領域(P)内に位置するかを判断する。ステップS245による判断の結果、車速に対する駆動力がシリーズ領域(P)内に位置すればステップS247に進み、シリーズ領域(P)内に位置しなければステップS249に進む。
In step S243, the
ステップS247では、マネジメントECU117は、車両の走行形態をシリーズ走行に設定する。一方、ステップS249では、マネジメントECU117は、ステップS247と同様に車両の走行形態をシリーズ走行に設定するが、電動機105は蓄電器101から供給される電力及び発電機109から供給される電力ではドライバから要求された駆動力を出力できない。このため、ステップS249におけるシリーズ走行は、蓄電器101及び発電機109から供給可能な電力に応じて駆動される電動機105による走行、すなわち車速が制限された走行である。
In step S247, the
以上説明したように、本実施形態のシリーズ・パラレル方式のHEVによれば、内燃機関107に失火が発生したと判定されたとき、車両がエンジン走行中であればクラッチ113を切断してシリーズ走行に変更した後に失火判定を再び行う。エンジン走行中はクラッチ113が接続されているため、路面の変化による外乱が駆動輪129から内燃機関107に伝わるが、シリーズ走行中はクラッチ113が切断されているため、路面の変化による外乱が内燃機関107に及ぼす影響は小さい。本実施形態のように、車両の走行形態をシリーズ走行に切り替えて失火判定を行えば、車両が悪路を走行中であっても内燃機関107の失火を正確に判定することができる。さらに、内燃機関107に失火が発生しても、失火状況に応じて適当な走行形態に切り替えることができる。
As described above, according to the series-parallel HEV of the present embodiment, when it is determined that a misfire has occurred in the
101 蓄電器(BATT)
103 第1インバータ(第1INV)
105 電動機(MOT)
107 多気筒内燃機関(ENG)
108 回転数センサ
109 発電機(GEN)
111 第2インバータ(第2INV)
113 ロックアップクラッチ
115 ギアボックス
117 マネジメントECU(MG ECU)
119 モータECU(MOT ECU)
121 エンジンECU(ENG ECU)
123 バッテリECU(BATT ECU)
125 警告灯(MIL)
101 Battery (BATT)
103 1st inverter (1st INV)
105 Electric motor (MOT)
107 Multi-cylinder internal combustion engine (ENG)
108
111 Second inverter (second INV)
113 Lock-up
119 Motor ECU (MOT ECU)
121 Engine ECU (ENG ECU)
123 Battery ECU (BATT ECU)
125 Warning light (MIL)
Claims (8)
前記内燃機関の駆動によって発電する発電機と、
前記電動機に電力を供給する蓄電器と、
前記蓄電器及び前記発電機の少なくとも一方からの電力供給によって駆動する電動機と、
前記発電機と駆動輪の間に配置され、前記内燃機関から前記発電機を介した前記駆動輪までの動力の伝達経路を断接する動力伝達断接部と、を備え、
前記電動機及び前記内燃機関の少なくとも一方からの動力によって走行する車両の制御装置であって、
前記内燃機関の失火発生を判定する失火判定部と、
前記失火判定部によって前記内燃機関に失火が発生したと判断されたとき、前記伝達経路を切断するよう前記動力伝達断接部を制御する動力伝達断接制御部と、
前記失火判定部によって前記内燃機関に失火が発生したと判断された後、前記伝達経路が切断された状態で、前記失火判定部が前記内燃機関の失火発生を再び判定するよう前記失火判定部を制御する制御部と、
を備えたことを特徴とする車両の制御装置。 An internal combustion engine;
A generator for generating electric power by driving the internal combustion engine;
A battery for supplying power to the motor;
An electric motor driven by power supply from at least one of the capacitor and the generator;
A power transmission connecting / disconnecting portion that is disposed between the generator and the drive wheel and connects / disconnects a power transmission path from the internal combustion engine to the drive wheel via the generator,
A control device for a vehicle that travels by power from at least one of the electric motor and the internal combustion engine,
A misfire determination unit for determining the occurrence of misfire in the internal combustion engine;
A power transmission connection / disconnection control unit that controls the power transmission connection / disconnection unit to disconnect the transmission path when the misfire determination unit determines that a misfire has occurred in the internal combustion engine;
After the misfire determination unit determines that a misfire has occurred in the internal combustion engine, the misfire determination unit is configured so that the misfire determination unit again determines the occurrence of misfire in the internal combustion engine in a state where the transmission path is disconnected. A control unit to control;
A vehicle control device comprising:
前記動力伝達断接部によって前記伝達経路が接続された状態で前記内燃機関が駆動中に、前記失火判定部によって前記内燃機関に失火が発生したと判断されたとき、
前記動力伝達断接制御部は、前記伝達経路を切断するよう前記動力伝達断接部を制御し、
前記制御部は、前記車両の走行形態を、少なくとも前記発電機からの電力供給によって駆動する前記電動機からの駆動力による第1走行に設定することを特徴とする車両の制御装置。 The vehicle control device according to claim 1,
When it is determined by the misfire determination unit that misfire has occurred in the internal combustion engine while the transmission path is connected by the power transmission connecting / disconnecting unit,
The power transmission connection / disconnection control unit controls the power transmission connection / disconnection unit to cut the transmission path,
The said control part sets the driving | running | working form of the said vehicle to the 1st driving | running | working by the driving force from the said electric motor driven by the electric power supply from the said generator at least, The vehicle control apparatus characterized by the above-mentioned.
前記伝達経路が切断された状態で前記失火判定部により前記内燃機関に失火発生と再び判定されたとき、
前記制御部は、前記車両の走行形態を、少なくとも前記発電機からの電力供給によって駆動する前記電動機からの駆動力による第1走行、又は前記内燃機関の駆動を停止して、前記蓄電器からの電力供給のみによって駆動する前記電動機からの駆動力による第2走行のいずれかに設定することを特徴とする車両の制御装置。 The vehicle control device according to claim 1 or 2,
When the misfire determination unit again determines that the misfire has occurred in the internal combustion engine in a state where the transmission path is disconnected,
The controller is configured to stop the driving of the vehicle, the first driving by the driving force from the electric motor driven by at least power supply from the generator, or the driving of the internal combustion engine, and the electric power from the battery A vehicle control device, wherein the vehicle control device is set to any one of the second traveling by the driving force from the electric motor driven only by supply.
前記内燃機関は、複数の気筒と、前記複数の気筒の少なくとも1つによって回動されるクランク軸と、を有し、
当該制御装置は、前記クランク軸の回転角速度を検出する回転検出部を備え、
前記失火判定部は、前記内燃機関の各気筒の燃焼行程に同期して前記回転検出部によって検出された回転角速度が変動又は低下するクランク角度に基づいて、失火気筒を判別することを特徴とする車両の制御装置。 The vehicle control device according to any one of claims 1 to 3,
The internal combustion engine has a plurality of cylinders and a crankshaft rotated by at least one of the plurality of cylinders,
The control device includes a rotation detection unit that detects a rotation angular velocity of the crankshaft,
The misfire determination unit determines a misfire cylinder based on a crank angle at which a rotation angular velocity detected by the rotation detection unit fluctuates or decreases in synchronization with a combustion stroke of each cylinder of the internal combustion engine. Vehicle control device.
前記蓄電器の残容量を検出する残容量検出部と、
前記車両の速度を検出する車速検出部と、
前記車両のドライバによって要求された前記車両の駆動力を検出する駆動力検出部と、を備え、
前記失火判定部によって、前記内燃機関の全気筒ではないが少なくとも1つの気筒で失火発生と判別されたとき、
前記制御部は、
前記蓄電器の残容量と、前記内燃機関中の失火発生していない気筒による前記内燃機関の駆動によって前記発電機が発電可能な電力とに基づいて、前記車両が前記第1走行可能な第1領域及び前記第2走行可能な第2領域を含む、車速に対する出力可能な駆動力を示すマップを参照し、
前記車両の速度に対する前記車両のドライバによって要求された駆動力が前記マップ上の前記第1領域内に位置する場合は、前記車両の走行形態を前記第1走行に設定し、
前記車両の速度に対する前記車両のドライバによって要求された駆動力が前記マップ上の前記第2領域内に位置する場合は、前記車両の走行形態を前記第2走行に設定することを特徴とする車両の制御装置。 The vehicle control device according to claim 4,
A remaining capacity detector for detecting the remaining capacity of the battery;
A vehicle speed detector for detecting the speed of the vehicle;
A driving force detector for detecting the driving force of the vehicle requested by the driver of the vehicle,
When the misfire determination unit determines that a misfire has occurred in at least one cylinder, but not all the cylinders of the internal combustion engine,
The controller is
Based on the remaining capacity of the battery and the electric power that can be generated by the generator by driving the internal combustion engine by a cylinder in which no misfire has occurred in the internal combustion engine, the first region in which the vehicle can perform the first travel And a map showing a driving force that can be output with respect to vehicle speed, including the second region where the second traveling is possible,
If the driving force requested by the driver of the vehicle relative to the speed of the vehicle is located in the first region on the map, the traveling form of the vehicle is set to the first traveling,
The vehicle travel mode is set to the second travel when the driving force requested by the driver of the vehicle with respect to the speed of the vehicle is located in the second region on the map. Control device.
前記蓄電器の残容量を検出する残容量検出部を備え、
前記失火判定部によって前記内燃機関の全気筒で失火発生と判別され、かつ、前記蓄電器の残容量が所定値より大きいとき、前記制御部は、前記車両の走行形態を前記第2走行に設定することを特徴とする車両の制御装置。 The vehicle control device according to claim 4,
A remaining capacity detector for detecting the remaining capacity of the battery;
When the misfire determination unit determines that a misfire has occurred in all cylinders of the internal combustion engine and the remaining capacity of the battery is greater than a predetermined value, the control unit sets the travel mode of the vehicle to the second travel. A control apparatus for a vehicle.
前記失火判定部によって前記内燃機関の全気筒で失火発生と判別され、かつ、前記蓄電器の残容量が前記所定値以下のとき、前記制御部は、前記車両の走行を停止するよう制御することを特徴とする車両の制御装置。 The vehicle control device according to claim 6,
When the misfire determination unit determines that a misfire has occurred in all the cylinders of the internal combustion engine, and the remaining capacity of the battery is equal to or less than the predetermined value, the control unit performs control to stop the traveling of the vehicle. A vehicle control device characterized by the above.
前記マップ上の前記第2領域は、前記蓄電器の残容量が高いほど広いことを特徴とする車両の制御装置。 The vehicle control device according to claim 5,
The vehicle control apparatus, wherein the second region on the map is wider as a remaining capacity of the battery is higher.
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