JP2011117377A - 車両の制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】触媒温度を活性温度に保ちつつ、休止気筒群の切替に起因したショックの発生を抑制する。
【解決手段】車両の制御装置は、車両に搭載され、エンジンと、排気通路と、触媒と、制御手段とを備える。エンジンは、複数の気筒群を備える。排気通路は、気筒群ごとに設けられ、気筒群と連通している。各排気通路には、触媒が設けられる。制御手段は、全気筒運転から休止気筒運転に切り替える場合、または、フューエルカットから休止気筒運転に切り替える場合、触媒温度が低い触媒が設置された排気通路と連通する気筒群ほど優先的に稼働させる。
【選択図】図4
【解決手段】車両の制御装置は、車両に搭載され、エンジンと、排気通路と、触媒と、制御手段とを備える。エンジンは、複数の気筒群を備える。排気通路は、気筒群ごとに設けられ、気筒群と連通している。各排気通路には、触媒が設けられる。制御手段は、全気筒運転から休止気筒運転に切り替える場合、または、フューエルカットから休止気筒運転に切り替える場合、触媒温度が低い触媒が設置された排気通路と連通する気筒群ほど優先的に稼働させる。
【選択図】図4
Description
本発明は、多気筒内燃機関を備える車両の制御に関する。
従来から、低負荷運転時あるいはアイドリング時に、一部の気筒を休止させる機能を搭載した内燃機関(エンジン)及びその制御装置が既知である。例えば、特許文献1には、気筒群にそれぞれ個別の触媒が連通するエンジンにおいて、一方の気筒群停止中に他方の気筒群に連通する触媒の触媒温度が所定値以下になった場合、休止する気筒群を切り替えることで触媒温度を活性温度に保つ技術が開示されている。その他、本発明に関連する技術が、特許文献2乃至特許文献4にそれぞれ開示されている。
一方、エンジン動作中に休止させる気筒群(以後、「休止気筒群」と呼ぶ。)を一方の気筒群から他方の気筒群へ切り替えた場合、切り替え時にエンジンの爆発間隔が不等間隔となり、これに起因して振動又はショックが発生する虞がある。
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、触媒温度を活性温度に保ちつつ、休止気筒群の切替に起因したショックの発生を抑制することが可能な車両の制御装置を提供することを目的とする。
本発明の1つの観点では、複数の気筒群を備えるエンジンと、前記気筒群ごとに設けられ、当該気筒群に連通する排気通路と、前記排気通路の各々に設けられた触媒と、全ての気筒群を稼働させる全気筒運転から一部の気筒群を休止させる休止気筒運転に切り替える場合、または、フューエルカットから前記休止気筒運転に切り替える場合、触媒温度が低い前記触媒が設置された前記排気通路と連通する前記気筒群ほど優先的に稼働させる制御手段と、を備える。
上記の車両の制御装置は、車両に搭載され、エンジンと、排気通路と、触媒と、制御手段とを備える。エンジンは、複数の気筒群を備える。排気通路は、気筒群ごとに設けられ、気筒群と連通している。なお、これらの排気通路は、好適には下流で1の排気通路に連通する。各排気通路には、触媒が設けられる。制御手段は、例えばECU(Electronic Control Unit)であり、全気筒運転から休止気筒運転に切り替える場合、または、フューエルカットから休止気筒運転に切り替える場合、触媒温度が低い触媒が設置された排気通路と連通する気筒群ほど優先的に稼働させる。ここで、「全気筒運転」とは、全ての気筒群を稼働させる運転を指し、「休止気筒運転」とは、一部の気筒群を休止させる運転を指す。このように、車両の制御装置は、全気筒運転又はフェールカットから休止気筒運転に切り替える場合、触媒温度が低い触媒を優先的に暖機するように休止気筒群を選択する。これにより、触媒温度の低下に起因した休止気筒群の切替の頻度を低減させることができる。そして、車両の制御装置は、休止気筒群の切替に起因したショックの発生を抑制することができる。
上記の車両の制御装置の一態様では、前記制御手段は、前記エンジンが間欠停止状態から再始動する際に前記休止気筒運転を行う場合、触媒温度が低い前記触媒が設置された前記排気通路と連通する前記気筒群ほど優先的に稼働させる。このように、車両の制御装置は、エンジンの間欠停止から休止気筒運転を行う際に触媒温度が低い触媒を優先的に暖機するように休止させる気筒群を選択する。このようにすることで、車両の制御装置は、触媒温度の低下に起因した休止気筒群の切替頻度を低減させることができる。
上記の車両の制御装置の他の一態様では、前記エンジンの動力により発電機を駆動させて発電を行い、当該発電により発生した電気を電源としてモータを駆動させる構造を備えるハイブリッド車両に搭載される。このように、車両の制御装置は、所謂シリーズ式の構造を備えるハイブリッド車両に好適に適用される。
上記の車両の制御装置の一態様では、前記エンジンは、前記気筒群として第1気筒群及び第2気筒群を備え、前記第1気筒群は前記排気通路のうち第1排気通路と連通すると共に、前記第2気筒群は前記排気通路のうち第2排気通路と連通し、前記第1排気通路上には、前記触媒のうち第1触媒が設けられると共に、前記第2排気通路上には、前記触媒のうち第2触媒が設けられ、前記制御手段は、前記全気筒運転から前記休止気筒運転に切り替える場合、または、前記フューエルカットから前記休止気筒運転に切り替える場合、前記第1触媒又は前記第2触媒のうち、触媒温度が低い触媒が設置された前記排気通路と連通する前記気筒群を稼働させる。この態様では、車両の制御装置は、エンジンが2のバンクを備え、休止させる気筒をバンクごとに行う車両に好適に適用される。そして、車両の制御装置は、触媒温度の低下に起因した休止気筒群の切替の頻度を低減させることができる。
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。
[システム構成]
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。
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。
[車両の構成]
まず、本発明の各実施形態に係る車両の制御装置を適用した車両について説明する。
まず、本発明の各実施形態に係る車両の制御装置を適用した車両について説明する。
図1は、車両100の概略構成を示す図である。車両100は、主に、エンジン(内燃機関)1と、車軸2と、車輪3と、モータ(モータジェネレータ)MG1及びMG2と、動力分割機構4と、インバータ5と、バッテリ6と、ECU50と、を備える。
エンジン1は、供給される燃料と空気との混合気を燃焼させることによって動力を発生する装置である。例えば、エンジン1は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどによって構成される。エンジン1は、車両100の主たる推進力を出力する動力源として機能する。エンジン1は、ECU50によって種々の制御が行われる。なお、ここでは、エンジン1は、一例として、6気筒V型エンジンとする。
車軸2は、エンジン1及びモータMG2の動力を車輪3に伝達する動力伝達系の一部である。車輪3は、車両100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。
モータMG1は、主としてバッテリ6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1の出力をアシスト(補助)する電動機として機能するように構成され、車軸2に動力を伝達することができるように構成されている。モータMG2の回転数は、ECU50によって制御される。
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。
動力分割機構4は、例えばプラネタリギヤ(遊星歯車機構)であり、エンジン1の出力をモータMG1及び車軸2へ分配することが可能に構成される。
インバータ5は、バッテリ6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5は、バッテリ6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6に供給することが可能に構成されている。
バッテリ6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。
ECU50は、図示しないCPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)及びRAM(Random Access Memory)などを備え、車両100内の各構成要素に対して種々の制御を行う。そして、ECU50は、本発明における制御手段の一例である。
なお、上述の車両100の構成は一例であり、本発明が適用可能な構成はこれに限定されない。例えば、車両100は、上述の構成に加えて、外部電源からの電力をバッテリ6に充電可能な外部充電装置を備えてもよい。
[エンジンの概略構成]
図2は、図1に示したエンジン1の排気系の概略構成図を示す。エンジン1は、主に、第1及び第2バンク10R、10Lと、第1及び第2エキゾーストマニホールド12R、12Lと、第1及び第2触媒13R、13Lと、第1及び第2排気通路14R、14Lと、第3排気通路15と、を備える。
図2は、図1に示したエンジン1の排気系の概略構成図を示す。エンジン1は、主に、第1及び第2バンク10R、10Lと、第1及び第2エキゾーストマニホールド12R、12Lと、第1及び第2触媒13R、13Lと、第1及び第2排気通路14R、14Lと、第3排気通路15と、を備える。
第1バンク10Rは、3つの気筒が直列に配列された第1気筒群11Rを備える。第1気筒群11Rの各気筒は、第1エキゾーストマニホールド12Rを介して第1排気通路14Rと連通している。また、第2バンク10Lは、3つの気筒が直列に配列された第2気筒群11Lを備える。第2気筒群11Lの各気筒は、第2エキゾーストマニホールド12Lを介して第2排気通路14Lと連通している。
第1排気通路14R上には、第1触媒13Rが設けられている。第1触媒13Rには、第1温度センサ21Rが設けられている。第1温度センサ21Rは、第1触媒13Rの温度(以後、「第1触媒温度T1」と呼ぶ。)を検出し、その検出値を示す検出信号S21RをECU50へ供給する。また、第2排気通路14L上には、第2触媒13Lが設けられている。第2触媒13Lには、第2温度センサ21Lが設けられている。第2温度センサ21Lは、第2触媒13Lの温度(以後、「第2触媒温度T2」と呼ぶ。)を検出し、その検出値を示す検出信号S21LをECU50へ供給する。また、第1排気通路14Rは、第1触媒13Rの下流側で第3排気通路15と連通する。同様に、第2排気通路14Lは、第2触媒13Lの下流側で第3排気通路15と連通する。
ECU50は、車両100の車速(以後、「車速V」と呼ぶ。)を検出する車速センサ20から検出信号S20の供給を受けると共に、第1及び第2温度センサ21R、21Lから検出信号S21R、S21Lの供給を受ける。また、ECU50は、第1バンク10Rに制御信号S10Rを送信することにより、第1気筒群11Rの各気筒に備えられた図示しない吸気弁、排気弁、及び燃料噴射弁を制御する。同様に、ECU50は、第2バンク10Lに制御信号S10Lを送信することにより、第2気筒群11Lの各気筒に備えられた図示しない吸気弁、排気弁、及び燃料噴射弁を制御する。
なお、図2のエンジン1の構成は、一例であり、本発明が適用可能な構成は、これに限定されない。例えば、上述の構成では、ECU50は、第1及び第2温度センサ21R、21Lから直接的に第1及び第2触媒温度T1、T2を検出していたが、これに代えて、他の各種センサから得られる検出値に基づき間接的に第1及び第2触媒温度T1、T2を推定してもよい。即ち、この場合、第1及び第2温度センサ21R、21Lは、エンジン1の必須の構成とはならない。また、図2では、エンジン1は、6気筒を備えていたが、これに代えて、例えば8気筒以上備えていてもよい。
以下では、[第1実施形態]乃至[第3実施形態]でECU50が実行する制御について説明する。なお、以後では、吸気弁と排気弁の両方が全閉密着され、吸気及び排気、及び燃料供給が停止された気筒群を「休止気筒群」と呼ぶ。そして、第1気筒群11R又は第2気筒群11Lのいずれかを休止気筒群とした運転状態を、「片バンク気筒休止運転」と呼ぶ。このうち、特に、第1気筒群11Rを休止気筒群とし、第2気筒群11Lを稼働させた場合を、「第1バンク気筒休止運転」と呼び、第1気筒群11Rを稼働させ、第2気筒群11Lを休止気筒群とした場合を、「第2バンク気筒休止運転」と呼ぶ。また、第1触媒13R及び第2触媒13Lを、「気筒群別触媒」と総称する。なお、第1及び第2気筒群11R、11Lのいずれも稼働させた場合を、「全気筒運転」と呼ぶ。また、「フューエルカット制御」とは、全部または一部の気筒の燃料噴射を停止する制御を指す。
[第1実施形態]
第1実施形態でECU50が実行する制御について説明する。概略的には、ECU50は、フューエルカット制御から片バンク気筒休止運転に切り替える場合、第1及び第2触媒温度T1、T2に基づき、第1バンク気筒休止運転又は第2バンク気筒休止運転のいずれを実行するか決定する。これにより、ECU50は、第1又は第2触媒13R、13Lが活性温度より下回るのを抑制しつつ、第1バンク気筒休止運転と第2バンク気筒休止運転との切替頻度を低減させる。
第1実施形態でECU50が実行する制御について説明する。概略的には、ECU50は、フューエルカット制御から片バンク気筒休止運転に切り替える場合、第1及び第2触媒温度T1、T2に基づき、第1バンク気筒休止運転又は第2バンク気筒休止運転のいずれを実行するか決定する。これにより、ECU50は、第1又は第2触媒13R、13Lが活性温度より下回るのを抑制しつつ、第1バンク気筒休止運転と第2バンク気筒休止運転との切替頻度を低減させる。
これについて具体的に説明する。ECU50は、まず、車速Vの減速中に所定条件が成立した場合、フューエルカット制御を実行する。上記の所定条件は、例えば、アクセルがオフになった際に車速Vが所定値よりも高い場合と設定される。また、ECU50は、所定条件が成立した場合、フューエルカット制御から復帰する。即ち、ECU50は、この場合、各気筒への燃料噴射を再開する。上記の所定条件は、例えば、フューエルカット制御中に車速Vが上述の所定値以下になった場合と設定される。
そして、ECU50は、フューエルカット制御から復帰する場合、車両100の状態が片バンク気筒休止運転を実行可能な状態にあるか否か判断する。これについて図3を用いて説明する。
図3は、車両100の駆動力(以後、「駆動力T」と呼ぶ。)と車速Vとに対応する各種の運転領域を示すグラフである。グラフGtは、各車速Vでの車両100の最大駆動力を示す。また、グラフGrは、走行抵抗を示す。
領域L1は、エンジン1を停止し、モータMG2を駆動させて走行(所謂、EV走行)を行う運転領域と、エンジン1でモータMG1を駆動し、これにより発電された電力によってモータMG2を駆動させて走行(所謂、シリーズハイブリッド走行)を行う運転領域とを示す。
領域L2及び領域L3は、エンジン1及びモータMG2を動力源とする走行を行う運転領域である。即ち、領域L2及び領域L3では、ECU50は、エンジン1を車両100の主な動力源とし、必要に応じてバッテリ6の電力によりモータMG2を駆動させて補助動力とする走行を行う。このうち、領域L2は、全気筒運転を行う運転領域である。また、領域L3は、片バンク気筒休止運転を行う運転領域(以後、「片バンク気筒休止運転領域」とも呼ぶ。)である。
従って、ECU50は、フューエルカット制御から復帰する際、運転領域が領域L3にあるか否か判断し、領域L3に属する場合、片バンク気筒休止運転を行う。例えば、ECU50は、予め図3に示すような運転領域のマップをメモリに保持しておく。そして、ECU50は、各種センサからの検出値に基づき車速V及び駆動力Tを推定し、これらの値に基づき運転領域が図3の領域L3であるか否か判断する。そして、ECU50は、車速V及び駆動力Tの組が領域L3に属すると判断した場合、片バンク気筒休止運転を行う。
また、ECU50は、片バンク気筒休止運転を行う場合、第1及び第2触媒13R、13Lのうち、触媒温度が低い触媒を暖機するように、休止気筒群を決定する。具体的には、ECU50は、第1触媒温度T1が第2触媒温度T2よりも高い場合、第1バンク気筒休止運転を行う。即ち、この場合、ECU50は、第1気筒群11Rを休止気筒群とし、第2気筒群11Lを稼働させることで、第2触媒13Lを暖機する。一方、第1触媒T1が第2触媒温度T2以下の場合、ECU50は第2バンク気筒休止運転を行う。即ち、この場合、ECU50は、第2気筒群11Lを休止気筒群とし、第1気筒群11Rを稼働させることで、第1触媒13Rを暖機する。
このようにすることで、ECU50は、片バンク気筒休止運転中に、気筒群別触媒が所定温度以下になることに起因した休止気筒群の切替の頻度を低減させる。言い換えると、ECU50は、活性温度未満になる蓋然性が高い方の気筒群別触媒を暖機するように休止気筒群を選択することで、片バンク気筒休止運転中の休止気筒群の切替を未然に防止する。従って、ECU50は、第1バンク気筒休止運転と第2バンク気筒休止運転との切替に起因したショックの発生を抑制することができる。
(処理フロー)
次に、第1実施形態でECU50が実行する処理手順について図4を用いて説明する。図4は、第1実施形態における処理手順を示すフローチャートである。図4に示すフローチャートは、ECU50により所定の周期に従い繰り返し実行される。
次に、第1実施形態でECU50が実行する処理手順について図4を用いて説明する。図4は、第1実施形態における処理手順を示すフローチャートである。図4に示すフローチャートは、ECU50により所定の周期に従い繰り返し実行される。
まず、ECU50は、フューエルカット制御中であるか否か判定する(ステップS101)。そして、ECU50は、フューエルカット制御中である場合(ステップS101;Yes)、ステップS102の処理を実行する。一方、ECU50は、フューエルカット制御中ではない場合(ステップS101;No)、フローチャートの処理を終了する。
次に、ECU50は、フューエルカット制御からの復帰要求があるか否か判定する(ステップS102)。即ち、ECU50は、フューエルカット制御から復帰するための所定条件が満たされているか否か判定する。そして、フューエルカット制御からの復帰要求がある場合(ステップS102;Yes)、ECU50は、ステップS103の処理を実行する。一方、フューエルカット制御からの復帰要求がない場合(ステップS102;No)、ECU50は、フローチャートの処理を終了する。
次に、ECU50は、運転領域が片バンク気筒休止運転領域に属するか否か判定する(ステップS103)。例えば、ECU50は、車速V及び駆動力Tが図3に示す領域L3に属するか否か判定する。そして、車両100の状態が片バンク気筒休止運転領域に属する場合(ステップS103;Yes)、ECU50は、ステップS104の処理を実行する。一方、車両100の状態が片バンク気筒休止運転領域に属しない場合(ステップS103;No)、ECU50は、フローチャートの処理を終了する。
次に、ECU50は、第1触媒温度T1が第2触媒温度T2より高いか否か判定する(ステップS104)。そして、第1触媒温度T1が第2触媒温度T2より高い場合(ステップS104;Yes)、ECU50は、第1バンク気筒休止運転を行う(ステップS105)。即ち、この場合、ECU50は、第1及び第2触媒13R、13Lのうち、触媒温度がより低い第2触媒13Lを優先的に暖機するため、第1気筒群11Rを休止気筒群として選択する。一方、第1触媒温度T1が第2触媒温度T2以下の場合(ステップS104;No)、ECU50は、第2バンク気筒休止運転を行う(ステップS106)。即ち、この場合、ECU50は、第1及び第2触媒13R、13Lのうち、触媒温度がより低い第1触媒13Rを優先的に暖機するため、第2気筒群11Lを休止気筒群として選択する。このように、ECU50は、片バンク気筒休止運転をすることで燃費を向上させると共に、触媒温度が低い方の気筒群別触媒の触媒温度のさらなる低下を抑制することができる。これにより、ECU50は、片バンク気筒休止運転中に、第1バンク気筒休止運転と第2バンク気筒休止運転とを切り替える頻度を低減させることができる。
[第2実施形態]
次に、第2実施形態でECU50が実行する処理について説明する。概略的には、ECU50は、全気筒運転から片バンク気筒休止運転に移行する際、第1及び第2触媒温度T1、T2に基づき、第1及び第2気筒群11R、11Lのうち、いずれを休止気筒群とするか決定する。これにより、ECU50は、触媒温度が低い気筒群別触媒の暖機を実行し、休止気筒群の切替に起因したショックの発生を抑制する。
次に、第2実施形態でECU50が実行する処理について説明する。概略的には、ECU50は、全気筒運転から片バンク気筒休止運転に移行する際、第1及び第2触媒温度T1、T2に基づき、第1及び第2気筒群11R、11Lのうち、いずれを休止気筒群とするか決定する。これにより、ECU50は、触媒温度が低い気筒群別触媒の暖機を実行し、休止気筒群の切替に起因したショックの発生を抑制する。
これについて具体的に説明する。まず、ECU50は、全気筒運転中、片バンク気筒休止運転が可能であるか否か判定する。具体的には、ECU50は、運転領域が図3に示す領域L2から領域L3へ変化したか否か判定し、運転領域が領域L3になった場合、片バンク気筒休止運転へ切り替える。
そして、ECU50は、上述の判定に基づき、全気筒運転から片バンク気筒休止運転に切り替える場合、第1及び第2触媒13R、13Lのうち、触媒温度が低い方を暖機するように、休止気筒群を決定する。具体的には、ECU50は、第1触媒温度T1が第2触媒温度T2よりも高い場合、第1バンク気筒休止運転を行う。即ち、この場合、ECU50は、第1気筒群11Rを休止気筒群とし、第2気筒群11Lを稼働させることで、第2触媒13Lを暖機する。一方、第1触媒T1が第2触媒温度T2以下の場合、第2バンク気筒休止運転を行う。即ち、この場合、ECU50は、第2気筒群11Lを休止気筒群とし、第1気筒群11Rを稼働させることで、第1触媒13Rを暖機する。
このように、ECU50は、全気筒運転から片バンク気筒休止運転に移行する際、触媒温度が低い方の触媒を暖機するように休止気筒群を決定し、片バンク気筒休止運転を実行する。これにより、ECU50は、片バンク気筒休止運転中に、気筒群別触媒が所定温度以下になることに起因した休止気筒群の切替の頻度を低減させる。従って、ECU50は、休止気筒群の切替に起因したショックの発生を抑制することができる。
(処理フロー)
次に、第2実施形態でECU50が実行する処理手順について図5を用いて説明する。図5は、第2実施形態における処理手順を示すフローチャートである。図5に示すフローチャートは、ECU50により所定の周期に従い繰り返し実行される。
次に、第2実施形態でECU50が実行する処理手順について図5を用いて説明する。図5は、第2実施形態における処理手順を示すフローチャートである。図5に示すフローチャートは、ECU50により所定の周期に従い繰り返し実行される。
まず、ECU50は、全気筒運転中であるか否か判定する(ステップS201)。そして、全気筒運転中である場合(ステップS201;Yes)、ECU50は、ステップS202へ処理を進める。一方、全気筒運転中ではない場合(ステップS201;No)、ECU50は、フローチャートの処理を終了する。
次に、ECU50は、車両100の走行状態が片バンク気筒休止運転の領域に属するか否か判定する(ステップS202)。即ち、ECU50は、全気筒運転から片バンク気筒休止運転へ切り替えるか否か判定する。そして、ECU50は、車両100の走行状態が片バンク気筒休止運転の領域に属すると判断した場合(ステップS202;Yes)、即ち、車速V及び駆動力が図3に示す領域L3に属すると判断した場合、ステップS203へ処理を進める。一方、ECU50は、車両100の走行状態が片バンク気筒休止運転の領域に属しないと判断した場合(ステップS202;No)、フローチャートの処理を終了する。
次に、ECU50は、第1触媒温度T1が第2触媒温度T2より高いか否か判定する(ステップS203)。そして、第1触媒温度T1が第2触媒温度T2より高い場合(ステップS203;Yes)、ECU50は、第1バンク気筒休止運転を行う(ステップS204)。即ち、この場合、ECU50は、第1及び第2触媒13R、13Lのうち、触媒温度がより低い第2触媒13Lを優先的に暖機するため、第1気筒群11Rを休止気筒群として選択する。一方、第1触媒温度T1が第2触媒温度T2以下の場合(ステップS203;No)、ECU50は、第2バンク気筒休止運転を行う(ステップS204)。即ち、この場合、ECU50は、第1及び第2触媒13R、13Lのうち、触媒温度がより低い第1触媒13Rを優先的に暖機するため、第2気筒群11Lを休止気筒群として選択する。このようにすることで、ECU50は、全気筒運転から片バンク気筒休止運転へ切り替える場合であっても、触媒温度が低い方、即ち活性温度未満になる蓋然性が高い方の気筒群別触媒の暖機を実行することができる。これにより、ECU50は、片バンク気筒休止運転中に、休止気筒群を切り替える頻度を低減させることができる。
[第3実施形態]
次に、第3実施形態でECU50が実行する処理について説明する。概略的には、ECU50は、エンジン1が間欠停止後再始動する場合であって、当該始動直後に片バンク気筒休止運転を実行する場合、第1及び第2触媒温度T1、T2に基づき、第1バンク気筒休止運転又は第2バンク気筒休止運転のいずれを実行するか決定する。これにより、ECU50は、触媒温度が低い方の気筒群別触媒の暖機を実行し、休止気筒群の切替に起因したショックの発生を抑制する。
次に、第3実施形態でECU50が実行する処理について説明する。概略的には、ECU50は、エンジン1が間欠停止後再始動する場合であって、当該始動直後に片バンク気筒休止運転を実行する場合、第1及び第2触媒温度T1、T2に基づき、第1バンク気筒休止運転又は第2バンク気筒休止運転のいずれを実行するか決定する。これにより、ECU50は、触媒温度が低い方の気筒群別触媒の暖機を実行し、休止気筒群の切替に起因したショックの発生を抑制する。
これについて、具体的に説明する。まず、ECU50は、エンジン1が間欠的に停止中であるか否か判定する。エンジン1が間欠停止する場合は、例えば、車両100の停止時、負荷が極めて小さい走行時、又はバッテリ6の充電量が所定量以上ありEV走行を行っている時などが該当する。そして、ECU50は、エンジン1が間欠停止後、再始動する場合、片バンク気筒休止運転を実行するか否か判定する。例えば、ECU50は、運転領域がエンジン1の始動時に図3に示す領域L3になるか否か判定する。
そして、ECU50は、片バンク気筒休止運転を実行すべきと判断した場合、第1及び第2触媒13R、13Lのうち、触媒温度が低い方を暖機するように、休止気筒群を決定する。具体的には、ECU50は、第1触媒温度T1が第2触媒温度T2よりも高い場合、第1バンク気筒休止運転を行う。即ち、この場合、ECU50は、第1気筒群11Rを休止気筒群とし、第2気筒群11Lを稼働させることで、第2触媒13Lを暖機する。一方、第1触媒T1が第2触媒温度T2以下の場合、第2バンク気筒休止運転を行う。即ち、この場合、ECU50は、第2気筒群11Lを休止気筒群とし、第1気筒群11Rを稼働させることで、第1触媒13Rを暖機する。
このように、ECU50は、エンジン1が間欠的に停止後、再始動時に触媒温度が低い方の触媒を暖機するように休止気筒群を決定し、片バンク気筒休止運転を実行する。これにより、ECU50は、片バンク気筒休止運転中に、気筒群別触媒が所定温度以下になることに起因した休止気筒群の切替の頻度を低減させる。即ち、ECU50は、活性温度未満になる蓋然性が高い方の気筒群別触媒の暖機を実行し、休止気筒群の切替に起因したショックの発生を抑制することができる。
(処理フロー)
次に、第3実施形態でECU50が実行する処理手順について図6を用いて説明する。図6は、第3実施形態における処理手順を示すフローチャートである。図6に示すフローチャートは、ECU50により所定の周期に従い繰り返し実行される。
次に、第3実施形態でECU50が実行する処理手順について図6を用いて説明する。図6は、第3実施形態における処理手順を示すフローチャートである。図6に示すフローチャートは、ECU50により所定の周期に従い繰り返し実行される。
まず、ECU50は、エンジン1が間欠停止中であるか否か判定する(ステップS301)。そして、エンジン1が間欠停止中である場合(ステップS301;Yes)、ECU50は、ステップS302へ処理を進める。一方、エンジン1が間欠停止中ではない場合(ステップS301;No)、ECU50は、フローチャートの処理を終了する。
次に、ECU50は、エンジン1の始動要求があるか否か判定する(ステップS302)。そして、エンジン1の始動要求がある場合(ステップS302;Yes)、ECU50は、ステップS303へ処理を進める。一方、エンジン1の始動要求がない場合(ステップS303;No)、ECU50は、フローチャートの処理を終了する。
次に、ECU50は、エンジン1の始動時の車両100の状態が片バンク気筒休止運転領域に属するか否か判定する(ステップS304)。そして、車両100の状態が片バンク気筒休止運転領域に属する場合(ステップS304;Yes)、即ち、車両V及び駆動力が図3の領域L3に属する場合、ECU50は、ステップS305の処理を実行する。一方、車両100の状態が片バンク気筒休止運転領域に属しない場合(ステップS304;No)、ECU50は、フローチャートの処理を終了する。
次に、ECU50は、第1触媒温度T1が第2触媒温度T2より高いか否か判定する(ステップS305)。そして、第1触媒温度T1が第2触媒温度T2より高い場合(ステップS305;Yes)、ECU50は、第1バンク気筒休止運転を行う(ステップS306)。即ち、この場合、ECU50は、第1及び第2触媒13R、13Lのうち、触媒温度がより低い第2触媒13Lを優先的に暖機するため、第1気筒群11Rを休止気筒群として選択する。一方、第1触媒温度T1が第2触媒温度T2以下の場合(ステップS305;No)、ECU50は、第2バンク気筒休止運転を行う(ステップS306)。即ち、この場合、ECU50は、第1及び第2触媒13R、13Lのうち、触媒温度がより低い第1触媒13Rを優先的に暖機するため、第2気筒群11Lを休止気筒群として選択する。このように、ECU50は、片バンク気筒休止運転をすることで燃費を向上させると共に、触媒温度が低い方の気筒群別触媒の触媒温度のさらなる低下を抑制することができる。これにより、ECU50は、片バンク気筒休止運転中に、第1バンク気筒休止運転と第2バンク気筒休止運転とを切り替える頻度を低減させることができる。
なお、この第3実施形態は、前述の第1実施形態又は第2実施形態に組み合わせて適用することができる。
[変形例]
次に、第1乃至第3実施形態の各変形例について説明する。以下に示す変形例は、任意に組み合わせて第1乃至第3実施形態に適用することができる。
次に、第1乃至第3実施形態の各変形例について説明する。以下に示す変形例は、任意に組み合わせて第1乃至第3実施形態に適用することができる。
(変形例1)
図1の説明では、車両100は、動力分割機構4を備え、エンジン1の動力を動力分割機構4により分割し、一方を駆動、他方を発電に使用するシリーズパラレルハイブリッド方式の車両であった。しかし、本発明が適用可能な車両の方式は、これに限定されない。これに代えて、車両100は、所謂シリーズ式ハイブリッド車両又はパラレル式ハイブリッド車両であってもよい。これについて、具体的に説明する。
図1の説明では、車両100は、動力分割機構4を備え、エンジン1の動力を動力分割機構4により分割し、一方を駆動、他方を発電に使用するシリーズパラレルハイブリッド方式の車両であった。しかし、本発明が適用可能な車両の方式は、これに限定されない。これに代えて、車両100は、所謂シリーズ式ハイブリッド車両又はパラレル式ハイブリッド車両であってもよい。これについて、具体的に説明する。
図7は、シリーズ式ハイブリッド車両である車両100aの概略構成の一例を示す。図7に示すように、車両100aは、主に、エンジン1と、車軸2と、車輪3と、モータ(モータジェネレータ)MG1及びMG2と、インバータ5と、バッテリ6と、ECU50と、を備える。車両100aでは、ECU50は、駆動時に、エンジン1の動力によりモータMG1で発電を行い、発生した電力をバッテリ6に蓄電すると共に、当該電力を用いてモータMG2を駆動させて車両100aの駆動力とする。又、バッテリ6の充電量が所定量以上ある場合、ECU50は、エンジン1を停止させると共にモータMG2を動力源としたEV走行を行う。
図9(a)は、車両100aの車両V及び駆動力Tに基づく運転領域を示した図である。ここで、領域L1aは、EV走行又は全気筒運転を行う運転領域である。また、領域L2aは、EV走行又は片バンク気筒休止運転を行う運転領域である。
ここで、図9(a)に基づきECU50が第1乃至第3実施形態の各処理を実行する場合について補足説明する。車両100aでは、ECU50は、第1乃至第3実施形態の各実施形態で、片バンク気筒休止運転を実行すべきか否か判断する場合、例えば車両V及び駆動力Tが領域L2aに属し、かつ、EV走行でない場合に、片バンク気筒休止運転を行うべきであると判断する。一方、ECU50は、例えば車両V及び駆動力Tが領域L1aに属し、かつ、EV走行でない場合に、全気筒運転を行うべきであると判断する。このように、ECU50は、シリーズ式ハイブリッド車両に搭載される場合であっても、好適に第1乃至第3実施形態に係る処理を実行することができる。
図8は、パラレル式ハイブリッド車両である車両100bの概略構成の一例を示す。図8に示すように、車両100bは、主に、エンジン1と、車軸2と、車輪3と、モータ(モータジェネレータ)MGと、インバータ5と、バッテリ6と、クラッチ9と、ECU50と、を備える。ECU50は、車両100bの駆動時では、クラッチ9をつなぎエンジン1の動力を車軸2へ伝達すると共に、加速時等ではモータMGを補助動力としてバッテリ6の電力を電源として駆動させる。なお、ECU50は、バッテリ6の充電量が所定量以上ある場合には、適宜クラッチ9を切り離し、エンジン1を停止させてEV走行を行う。また、ECU50は、車両100bの制動時には、モータMGを発電機として機能させ、発生した電力をバッテリ6に蓄電する。
図9(b)は、車両100bの車両V及び駆動力に基づく運転領域を示した図である。ここで、領域L1bは、エンジン1のみを動力源とした全気筒運転、又はモータMGを補助動力としてエンジン1の全気筒運転を実行する運転領域である。領域L2bは、EV走行を行う運転領域と、モータMGを補助動力としてエンジン1の片バンク気筒休止運転を実行する運転領域とを示す。
ここで、図9(b)に基づきECU50が第1乃至第3実施形態の各処理を実行する場合について補足説明する。車両100bの場合、ECU50は、第1乃至第3実施形態の各実施形態で、片バンク気筒休止運転を実行すべきか否か判断する場合、例えば車両V及び駆動力Tが領域L2bに属し、かつ、EV走行でない場合に、片バンク気筒休止運転を行うべきであると判断する。一方、ECU50は、例えば車両V及び駆動力Tが領域L1bに属する場合、全気筒運転を行うべきであると判断する。このように、ECU50は、パラレル式ハイブリッド車両に搭載された場合であっても、好適に第1乃至第3実施形態に係る処理を実行することができる。
(変形例2)
本発明は、エンジン1の気筒が3以上の気筒群に分けられていた場合にも好適に適用される。これについて、第1乃至第3実施形態の説明に用いた各フローチャートを参照して説明する。なお、この場合、前提として、各気筒群と連通する排気通路が設けられ、当該排気通路上にはそれぞれ気筒群別触媒が配置されているものとする。
本発明は、エンジン1の気筒が3以上の気筒群に分けられていた場合にも好適に適用される。これについて、第1乃至第3実施形態の説明に用いた各フローチャートを参照して説明する。なお、この場合、前提として、各気筒群と連通する排気通路が設けられ、当該排気通路上にはそれぞれ気筒群別触媒が配置されているものとする。
第1実施形態の場合、ECU50は、ステップS101乃至ステップS103の実行後、図4のステップS104乃至S106に代えて、触媒温度が高い気筒群別触媒に対応する気筒群から優先的に休止気筒群とする。言い換えると、ECU50は、触媒温度が低い気筒群別触媒に対応する気筒群ほど優先的に稼働させる。同様に、第2実施形態の場合、ECU50は、ステップS201、S202の実行後、ステップS203乃至S205に代えて、触媒温度が高い気筒群別触媒に対応する気筒群から優先的に休止気筒群とする。言い換えると、ECU50は、触媒温度が低い気筒群別触媒に対応する気筒群ほど優先的に稼働させる。同様に、第3実施形態の場合、ECU50は、ステップS301乃至S303の実行後、ステップS304乃至ステップS306に代えて、触媒温度が高い気筒群別触媒に対応する気筒群から優先的に休止気筒群とする。言い換えると、ECU50は、触媒温度が低い気筒群別触媒に対応する気筒群ほど優先的に稼働させる。
以上のように、変形例2によっても、ECU50は、触媒温度が低い気筒群別触媒を優先的に暖機するように休止気筒群を選択することで、触媒温度低下に起因して休止気筒群を切り替える頻度を低減させることができる。
(変形例3)
第1乃至第3実施形態は、ハイブリッド車両以外の車両にも、好適に適用される。具体的には、第1、第2実施形態は、ハイブリッド車両以外の車両であって休止気筒運転が可能な車両にも好適に適用される。即ち、この場合であっても、ECU50は、フューエルカット制御から片バンク気筒休止運転へ切り替える場合、又は、全気筒運転から片バンク気筒休止運転に切り替える場合、第1又は第2触媒温度T1、T2に基づき第1バンク気筒休止運転又は第2バンク気筒休止運転のいずれを実行するか決定する。同様に、第3実施形態は、ハイブリッド車両以外の車両であって、例えば車両停止中にエンジン1を停止させるエコラン車両など、間欠的にエンジン1を停止させる車両にも好適に適用される。
第1乃至第3実施形態は、ハイブリッド車両以外の車両にも、好適に適用される。具体的には、第1、第2実施形態は、ハイブリッド車両以外の車両であって休止気筒運転が可能な車両にも好適に適用される。即ち、この場合であっても、ECU50は、フューエルカット制御から片バンク気筒休止運転へ切り替える場合、又は、全気筒運転から片バンク気筒休止運転に切り替える場合、第1又は第2触媒温度T1、T2に基づき第1バンク気筒休止運転又は第2バンク気筒休止運転のいずれを実行するか決定する。同様に、第3実施形態は、ハイブリッド車両以外の車両であって、例えば車両停止中にエンジン1を停止させるエコラン車両など、間欠的にエンジン1を停止させる車両にも好適に適用される。
1 エンジン(内燃機関)
2 車軸
3 車輪
4 動力分割機構
5 インバータ
6 バッテリ
MG1、MG2 モータジェネレータ
10R 第1バンク
10L 第2バンク
13R 第1触媒
13L 第2触媒
20 車速センサ
50 ECU
100、100a、100b 車両
2 車軸
3 車輪
4 動力分割機構
5 インバータ
6 バッテリ
MG1、MG2 モータジェネレータ
10R 第1バンク
10L 第2バンク
13R 第1触媒
13L 第2触媒
20 車速センサ
50 ECU
100、100a、100b 車両
Claims (4)
- 複数の気筒群を備えるエンジンと、
前記気筒群ごとに設けられ、当該気筒群に連通する排気通路と、
前記排気通路の各々に設けられた触媒と、
全ての気筒群を稼働させる全気筒運転から一部の気筒群を休止させる休止気筒運転に切り替える場合、または、フューエルカットから前記休止気筒運転に切り替える場合、触媒温度が低い前記触媒が設置された前記排気通路と連通する前記気筒群ほど優先的に稼働させる制御手段と、
を備えることを特徴とする車両の制御装置。 - 前記制御手段は、前記エンジンが間欠停止状態から再始動する際に前記休止気筒運転を行う場合、触媒温度が低い前記触媒が設置された前記排気通路と連通する前記気筒群ほど優先的に稼働させる請求項1に記載の車両の制御装置。
- 前記エンジンの動力により発電機を駆動させて発電を行い、当該発電により発生した電気を電源としてモータを駆動させる構造を備えるハイブリッド車両に搭載される請求項2に記載の車両の制御装置。
- 前記エンジンは、前記気筒群として第1気筒群及び第2気筒群を備え、
前記第1気筒群は前記排気通路のうち第1排気通路と連通すると共に、前記第2気筒群は前記排気通路のうち第2排気通路と連通し、
前記第1排気通路上には、前記触媒のうち第1触媒が設けられると共に、前記第2排気通路上には、前記触媒のうち第2触媒が設けられ、
前記制御手段は、前記全気筒運転から前記休止気筒運転に切り替える場合、または、前記フューエルカットから前記休止気筒運転に切り替える場合、前記第1触媒又は前記第2触媒のうち、触媒温度が低い触媒が設置された前記排気通路と連通する前記気筒群を稼働させる請求項1乃至3のいずれか一項に記載の車両の制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009276184A JP2011117377A (ja) | 2009-12-04 | 2009-12-04 | 車両の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publication Number | Publication Date |
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JP2011117377A true JP2011117377A (ja) | 2011-06-16 |
Family
ID=44282986
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2009276184A Pending JP2011117377A (ja) | 2009-12-04 | 2009-12-04 | 車両の制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2011117377A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20150112574A1 (en) * | 2013-10-21 | 2015-04-23 | Hyundai Motor Company | Method of Controlling Banks in Vehicle Using CDA |
JP2017106391A (ja) * | 2015-12-10 | 2017-06-15 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
-
2009
- 2009-12-04 JP JP2009276184A patent/JP2011117377A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20150112574A1 (en) * | 2013-10-21 | 2015-04-23 | Hyundai Motor Company | Method of Controlling Banks in Vehicle Using CDA |
KR101534932B1 (ko) * | 2013-10-21 | 2015-07-07 | 현대자동차주식회사 | 차량용 cda를 이용한 뱅크 제어 방법 |
JP2017106391A (ja) * | 2015-12-10 | 2017-06-15 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
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