JP2015155276A - Vehicle control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両の動力源として搭載されたエンジンの排出ガスを浄化する触媒を備えた車両の制御装置に関する発明である。 The present invention relates to a vehicle control device including a catalyst for purifying exhaust gas from an engine mounted as a power source of the vehicle.
近年、エンジン(内燃機関)を搭載した車両は、エンジンの排出ガスを浄化するために三元触媒等の触媒が設けられている。しかし、エンジンの始動後に触媒が活性温度に暖機されるまでは触媒の排出ガス浄化率が低いため、排出ガス浄化率を向上させるには触媒を早期に暖機する必要がある。 In recent years, vehicles equipped with an engine (internal combustion engine) are provided with a catalyst such as a three-way catalyst in order to purify exhaust gas from the engine. However, since the exhaust gas purification rate of the catalyst is low until the catalyst is warmed up to the activation temperature after the engine is started, it is necessary to warm up the catalyst early in order to improve the exhaust gas purification rate.
車両の動力源としてエンジン及びMG(モータジェネレータ)を搭載すると共にMGと電力を授受するバッテリを搭載したハイブリッド車において、触媒を早期に暖機する技術として、例えば、特許文献1(特開2012−158303号公報)に記載されたものがある。このものは、触媒の暖機要求時に、バッテリの蓄電割合に基づいて第1暖機制御の実行時間である第1暖機時間を設定し、この第1暖機時間に基づいて暖機時エンジンパワーと第2暖機制御の実行時間である第2暖機時間を設定し、第1暖機制御を第1暖機時間に亘って実行した後、第2暖機制御を第2暖機時間に亘って実行する。この際、第1暖機制御では、略値0のパワーを出力する動作点でエンジンを運転し、第2暖機制御では、暖機時エンジンパワーを燃費用動作ライン(エンジンを効率良く運転する動作ライン)上で出力する動作点でエンジンを運転するようにしている。 As a technology for warming up the catalyst at an early stage in a hybrid vehicle in which an engine and an MG (motor generator) are mounted as a power source of the vehicle and a battery that exchanges electric power with the MG is mounted, for example, Patent Document 1 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2012-123). No. 158303). This system sets a first warm-up time, which is the execution time of the first warm-up control, based on the battery storage ratio when a catalyst warm-up request is made, and the warm-up engine is based on the first warm-up time. After setting the power and the second warm-up time, which is the execution time of the second warm-up control, and executing the first warm-up control over the first warm-up time, the second warm-up control is performed for the second warm-up time. To run. At this time, in the first warm-up control, the engine is operated at an operating point that outputs a power value of approximately 0, and in the second warm-up control, the engine power during warm-up is set to the fuel efficiency operation line (the engine is operated efficiently). The engine is operated at the operating point output on the operating line).
上記特許文献1の技術では、触媒の暖機要求時に、略値0のパワーを出力する動作点でエンジンを運転する自立運転(アイドル運転)と、暖機時エンジンパワーを燃費用動作ライン上で出力する動作点でエンジンを運転する燃費用動作ライン運転を行うようにしている。しかし、自立運転は、エンジン効率が低下するため、燃費が悪化する可能性がある。また、燃費用動作ライン運転は、エンジンの排気熱量が低下するため、触媒の暖機時間が長くなる可能性がある。
In the technique of the above-mentioned
そこで、本発明が解決しようとする課題は、触媒の早期暖機と燃費の改善を両立することができる車両の制御装置を提供することにある。 Therefore, the problem to be solved by the present invention is to provide a vehicle control device that can achieve both early warm-up of the catalyst and improvement of fuel consumption.
上記課題を解決するために、請求項1に係る発明は、車両の動力源として搭載されたエンジン(11)と、該エンジン(11)の排出ガスを浄化する触媒(22)とを備えた車両の制御装置において、触媒(22)の暖機要求時に、車両の走行要求パワーに基づいて設定されるエンジン(11)の出力(以下「要求エンジン出力」という)を満たしながら触媒(22)の暖機に必要なエンジン(11)の排気熱量(以下「要求排気熱量」という)を満たすと共にエンジン(11)の燃費が最適となる動作点を結んだ最適燃費ライン上で要求エンジン出力を満たす動作点に対してエンジン(11)の効率の乖離が第1の閾値以内になるようにエンジン(11)の動作点を設定する動作点設定手段(25)を備えた構成としたものである。
In order to solve the above problems, an invention according to
この構成では、要求エンジン出力を満たしながら要求排気熱量を満たす動作点(つまり要求エンジン出力を満たす動作点を結んだ等出力ライン上で要求排気熱量を満たす動作点)でエンジンを運転することができる。このため、最適燃費ライン上で要求エンジン出力を満たす動作点でエンジンを運転する場合よりもエンジンの排気熱量を増加させて、触媒を早期に暖機することができる。しかも、最適燃費ライン上で要求エンジン出力を満たす動作点に対するエンジン効率の低下を小さくする(第1の閾値以内にする)ことができ、燃費の悪化を抑制することができる。 With this configuration, the engine can be operated at an operating point that satisfies the required engine output while satisfying the required exhaust heat amount (that is, an operating point that satisfies the required exhaust gas amount on the output line that connects the operating points that satisfy the required engine output). . Therefore, the amount of exhaust heat of the engine can be increased and the catalyst can be warmed up earlier than when the engine is operated at an operating point that satisfies the required engine output on the optimum fuel efficiency line. In addition, a decrease in engine efficiency with respect to an operating point that satisfies the required engine output on the optimum fuel efficiency line can be reduced (within the first threshold), and deterioration in fuel efficiency can be suppressed.
以下、本発明を実施するための形態を具体化した一実施例を説明する。
まず、図1に基づいてハイブリッド車の駆動制御システムの概略構成を説明する。
車両の動力源として内燃機関であるエンジン11とモータジェネレータ(以下「MG」と表記する)12とが搭載されている。エンジン11の出力軸(クランク軸)の動力がMG12を介して変速機13に伝達され、この変速機13の出力軸の動力がデファレンシャルギヤ機構14や車軸15等を介して車輪16に伝達される。変速機13は、複数段の変速段の中から変速段を段階的に切り換える有段変速機であっても良いし、無段階に変速するCVT(無段変速機)であっても良い。
Hereinafter, an embodiment embodying a mode for carrying out the present invention will be described.
First, a schematic configuration of a drive control system for a hybrid vehicle will be described with reference to FIG.
An
エンジン11の動力を車輪16に伝達する動力伝達系のうちのエンジン11と変速機13との間に、MG12の回転軸が動力伝達可能に連結されている。更に、エンジン11とMG12との間に、動力伝達を断続するための第1のクラッチ17が設けられ、MG12と変速機13との間に、動力伝達を断続するための第2のクラッチ18が設けられている。これらのクラッチ17,18は、油圧駆動式の油圧クラッチであっても良いし、電磁駆動式の電磁クラッチであっても良い。また、MG12を駆動するインバータ19がバッテリ20に接続され、MG12がインバータ19を介してバッテリ20と電力を授受するようになっている。
A rotating shaft of the MG 12 is connected between the
一方、エンジン11の排気管21には、排出ガスを浄化する三元触媒等の触媒22が設けられ、この触媒22の上流側と下流側に、それぞれ排出ガスの空燃比又はリッチ/リーン等を検出する排出ガスセンサ23,24(空燃比センサ、酸素センサ等)が設けられている。
On the other hand, the
ハイブリッドECU25は、車両全体を総合的に制御するコンピュータであり、アクセルセンサ、シフトスイッチ、ブレーキスイッチ、車速センサ等(いずれも図示せず)の各種のセンサやスイッチの出力信号を読み込んで、車両の運転状態を検出する。このハイブリッドECU25は、エンジン11を制御するエンジンECU26と、インバータ19を制御してMG12を制御するMG−ECU27と、変速機13やクラッチ17,18を制御するトランスミッションECU28との間で制御信号やデータ信号等を送受信し、各ECU26〜28によって車両の運転状態に応じて、エンジン11、MG12、変速機13、クラッチ17,18等を制御する。
The
また、本実施例では、ハイブリッドECU25により後述する図2及び図3のエンジン動作点設定ルーチンを実行することで、車両の走行要求パワーに基づいて設定されるエンジン11の出力(以下「要求エンジン出力」という)を満たすようにエンジン11の動作点(例えばエンジン回転速度とエンジントルク)を次のようにして設定する。
In this embodiment, the
図4に示すように、触媒22の非暖機要求時(暖機要求が発生していないとき)には、エンジン11の燃費が最適となる動作点を結んだ最適燃費ライン上で要求エンジン出力を満たすようにエンジン11の動作点を設定する。この場合、最適燃費ライン上で要求エンジン出力を満たす動作点でエンジン11を運転する。
As shown in FIG. 4, when the
一方、触媒22の暖機要求時(暖機要求が発生しているとき)には、要求エンジン出力を満たしながら触媒22の暖機に必要なエンジン11の排気熱量(以下「要求排気熱量」という)を満たすと共に、最適燃費ライン上で要求エンジン出力を満たす動作点に対してエンジン効率の乖離が第1の閾値以内で且つエンジン回転速度の乖離が第2の閾値以内になるようにエンジン11の動作点を設定する。この場合、要求エンジン出力を満たしながら要求排気熱量を満たす動作点(つまり、要求エンジン出力を満たす動作点を結んだ等出力ライン上で要求排気熱量を満たす動作点、言い換えると、要求排気熱量を満たす動作点を結んだ暖機優先ライン上で要求エンジン出力を満たす動作点)でエンジン11を運転する。
On the other hand, when the warm-up of the
また、本実施例では、触媒22の暖機要求時には、要求排気熱量に基づいて触媒22の暖機に必要なエンジン11の出力(以下「触媒暖機エンジン出力」という)を算出し、走行要求パワーとバッテリ最大パワー(バッテリ20の最大パワー)と触媒暖機エンジン出力とに基づいて要求エンジン出力を設定する。
In this embodiment, when the
具体的には、走行要求パワーがバッテリ最大パワーと触媒暖機エンジン出力との和以下の場合には、要求エンジン出力を触媒暖機エンジン出力に設定しても、走行要求パワーを実現することができるため、要求エンジン出力を触媒暖機エンジン出力に設定する。 Specifically, when the required travel power is equal to or less than the sum of the battery maximum power and the catalyst warm-up engine output, the travel required power can be realized even if the required engine output is set to the catalyst warm-up engine output. Therefore, the required engine output is set to the catalyst warm-up engine output.
一方、走行要求パワーがバッテリ最大パワーと触媒暖機エンジン出力との和よりも大きい場合には、要求エンジン出力を触媒暖機エンジン出力に設定すると、バッテリ20による走行パワーを最大値にしても、走行要求パワーを実現することができないため、要求エンジン出力を走行要求パワーとバッテリ最大パワーとの差(つまり触媒暖機エンジン出力よりも大きい値)に設定する。 On the other hand, when the required travel power is larger than the sum of the battery maximum power and the catalyst warm-up engine output, if the required engine output is set to the catalyst warm-up engine output, Since the required travel power cannot be realized, the required engine output is set to the difference between the required travel power and the maximum battery power (that is, a value larger than the catalyst warm-up engine output).
以下、本実施例でハイブリッドECU25が実行する図2及び図3のエンジン動作点設定ルーチンの処理内容を説明する。
図2及び図3に示すエンジン動作点設定ルーチンは、ハイブリッドECU25の電源オン期間中に所定周期で繰り返し実行され、特許請求の範囲でいう動作点設定手段としての役割を果たす。
Hereinafter, processing contents of the engine operating point setting routine of FIGS. 2 and 3 executed by the
The engine operating point setting routine shown in FIGS. 2 and 3 is repeatedly executed at a predetermined cycle during the power-on period of the
本ルーチンが起動されると、まず、ステップ101で、アクセル開度、車速、MG回転速度(MG12の回転速度)等の制御に必要なセンサ値(検出値)を読み込むと共に、触媒温度(触媒22の温度)、バッテリ温度(バッテリ20の温度)等の推定値(算出値)を読み込む。尚、触媒温度を検出するセンサやバッテリ温度を検出するセンサを備えたシステムの場合には、触媒温度やバッテリ温度のセンサ値(検出値)を読み込むようにしても良い。
When this routine is started, first, in
この後、ステップ102に進み、バッテリ出力上限値Wout (バッテリ20の出力上限値)、目標触媒暖機時間(触媒22の目標暖機時間)、変速機13のギヤ比、点火遅角量の調整量θdiff、要求排気熱量(要求暖機熱量)の調整量Qdiff等の制御に必要な設定値を読み込む。
この後、ステップ103に進み、アクセル開度と車速に基づいて車両の走行要求パワーPd をマップ又は数式等により算出する。
Thereafter, the process proceeds to
Thereafter, the process proceeds to step 103, where the required travel power Pd of the vehicle is calculated based on the accelerator opening and the vehicle speed using a map or a mathematical expression.
この後、ステップ104に進み、現在の触媒温度と目標触媒温度(例えば触媒22の活性温度)に基づいて触媒暖機要求フラグを設定する。この場合、例えば、現在の触媒温度が目標触媒温度よりも低い場合には、触媒暖機要求フラグを触媒22の暖機要求が発生していることを意味するON(オン)にセットする。一方、現在の触媒温度が目標触媒温度以上の場合には、触媒暖機要求フラグを触媒22の暖機要求が発生していないことを意味するOFF(オフ)にリセットする。
この後、ステップ105に進み、触媒暖機要求フラグがONである(触媒22の暖機要求が発生している)か否を判定する。
Thereafter, the routine proceeds to step 104, where a catalyst warm-up request flag is set based on the current catalyst temperature and the target catalyst temperature (for example, the activation temperature of the catalyst 22). In this case, for example, when the current catalyst temperature is lower than the target catalyst temperature, the catalyst warm-up request flag is set to ON, which means that a warm-up request for the
After this, the routine proceeds to step 105, where it is determined whether or not the catalyst warm-up request flag is ON (the
このステップ105で、触媒暖機要求フラグがOFFである(触媒22の暖機要求が発生していない)と判定された場合には、ステップ123に進み、要求エンジン出力Pe を走行要求パワーPd からバッテリ充放電パワーPbattを差し引いた値(Pd −Pbatt)に設定する。
Pe =Pd −Pbatt
If it is determined in
Pe = Pd -Pbatt
この後、ステップ124に進み、エンジン11の燃費が最適となる動作点を結んだ最適燃費ライン上で要求エンジン出力Pe を満たすようにエンジン11の動作点(目標エンジン回転速度Ntgと目標エンジントルクTtg)を設定する。具体的には、最適燃費ライン上で要求エンジン出力Pe を満たす動作点のエンジン回転速度Nopt とエンジントルクTopt をそれぞれ目標エンジン回転速度Ntgと目標エンジントルクTtgとして設定する。
Ntg=Nopt
Ttg=Topt
Thereafter, the routine proceeds to step 124, where the operating point of the engine 11 (the target engine speed Ntg and the target engine torque Ttg is set so as to satisfy the required engine output Pe on the optimal fuel consumption line connecting the operating points at which the fuel consumption of the
Ntg = Nopt
Ttg = Topt
一方、上記ステップ105で、触媒暖機要求フラグがONである(触媒22の暖機要求が発生している)と判定された場合には、ステップ106に進み、現在の触媒温度と目標触媒温度に基づいて要求排気熱量Qr (触媒22の暖機に必要なエンジン11の排気熱量)をマップ又は数式等により算出する。
この後、ステップ107に進み、要求排気熱量Qr に基づいて触媒暖機エンジン出力Pth(触媒22の暖機に必要なエンジン11の出力)をマップ又は数式等により算出する。
On the other hand, if it is determined in
Thereafter, the routine proceeds to step 107, where the catalyst warm-up engine output Pth (the output of the
この後、ステップ108に進み、走行要求パワーPd がバッテリ最大パワー(k×Wout )と触媒暖機エンジン出力Pthとの和(k×Wout +Pth)以下であるか否かを判定する。ここで、バッテリ最大パワー(k×Wout )は、バッテリ20による走行パワー(バッテリ20の電力で駆動されるMG12による走行パワー)の最大値である。
Thereafter, the routine proceeds to step 108, where it is determined whether or not the required travel power Pd is equal to or less than the sum (k × Wout + Pth) of the battery maximum power (k × Wout) and the catalyst warm-up engine output Pth. Here, the battery maximum power (k × Wout) is the maximum value of the traveling power by the battery 20 (the traveling power by the
このステップ108で、走行要求パワーPd がバッテリ最大パワー(k×Wout )と触媒暖機エンジン出力Pthとの和(k×Wout +Pth)以下であると判定された場合には、要求エンジン出力Pe を触媒暖機エンジン出力Pthに設定しても、走行要求パワーPd を実現することができるため、ステップ109に進み、要求エンジン出力Pe を触媒暖機エンジン出力Pthに設定する。
Pe =Pth
If it is determined in
Pe = Pth
一方、上記ステップ108で、走行要求パワーPd がバッテリ最大パワー(k×Wout )と触媒暖機エンジン出力Pthとの和(k×Wout +Pth)よりも大きいと判定された場合には、要求エンジン出力Pe を触媒暖機エンジン出力Pthに設定すると、バッテリ20による走行パワーをバッテリ最大パワー(k×Wout )にしても、走行要求パワーPd を実現することができないため、ステップ110に進み、要求エンジン出力Pe を走行要求パワーPd とバッテリ最大パワー(k×Wout )との差に設定する。
Pe =Pd −k×Wout
On the other hand, if it is determined in
Pe = Pd−k × Wout
この後、ステップ111に進み、点火遅角量θretardを初期値(例えば0)に設定した後、ステップ112に進み、エンジン回転速度の閾値Nth(第2の閾値)を所定値に設定する。この所定値は、エンジン回転速度の変動による悪影響(例えば騒音や振動の悪化)を抑制できる値である。 Thereafter, the process proceeds to step 111, the ignition retard amount θretard is set to an initial value (for example, 0), and then the process proceeds to step 112, where the engine speed threshold Nth (second threshold) is set to a predetermined value. This predetermined value is a value that can suppress adverse effects (for example, deterioration of noise and vibration) due to fluctuations in engine rotation speed.
この後、ステップ113に進み、目標触媒暖機時間に応じてエンジン効率の閾値ηth(第1の閾値)をマップ又は数式等により設定する。ここで、エンジン効率の閾値ηthのマップ又は数式等は、目標触媒暖機時間が短いほどエンジン効率の閾値ηthが大きくなるように設定されている。 Thereafter, the process proceeds to step 113, and the engine efficiency threshold value ηth (first threshold value) is set by a map or a mathematical expression in accordance with the target catalyst warm-up time. Here, the engine efficiency threshold value ηth is set such that the engine efficiency threshold value ηth increases as the target catalyst warm-up time is shorter.
この後、図3のステップ114〜122の処理により、要求エンジン出力Pe を満たしながら要求排気熱量Qr を満たすと共に、最適燃費ライン上で要求エンジン出力Pe を満たす動作点に対してエンジン効率の乖離が閾値ηth以内で且つエンジン回転速度の乖離が閾値Nth以内になるようにエンジン11の動作点(目標エンジン回転速度Ntgと目標エンジントルクTtg)を設定する。
Thereafter, the processing in
まず、ステップ114で、点火遅角量θretardと要求エンジン出力Pe と要求排気熱量Qr とに基づいて、要求エンジン出力Pe を満たしながら要求排気熱量Qr を満たすエンジン回転速度Nr を算出する。具体的には、点火遅角量とエンジン出力を固定すると、エンジン回転速度と排気熱量との関係(図5参照)が決まるため、要求排気熱量Qr に応じたエンジン回転速度Nr をマップ又は数式等により算出する。このエンジン回転速度Nr のマップ又は数式等は、点火遅角量θretard毎及び要求エンジン出力Pe 毎に設定されている。このステップ114で算出したエンジン回転速度Nr を「要求排気熱量Qr を満たすエンジン回転速度Nr 」という。
First, at
この後、ステップ115に進み、点火遅角量θretardと要求エンジン出力Pe とに基づいて、最適燃費ライン上で要求エンジン出力Pe を満たすエンジン回転速度Nopt を算出する。このステップ115で算出したエンジン回転速度Nopt を「最適燃費ラインのエンジン回転速度Nopt 」という。
Thereafter, the routine proceeds to step 115, where the engine speed Nopt that satisfies the required engine output Pe on the optimum fuel efficiency line is calculated based on the ignition retard amount θretard and the required engine output Pe. The engine speed Nopt calculated in
この後、ステップ116に進み、要求排気熱量Qr を満たすエンジン回転速度Nr でエンジン11を運転した場合のエンジン効率ηr を算出する。具体的には、エンジン出力を固定すると、エンジン回転速度とエンジン効率との関係(図6参照)が決まるため、要求排気熱量Qr を満たすエンジン回転速度Nr に応じたエンジン効率ηr をマップ又は数式等により算出する。このエンジン効率ηr のマップ又は数式等は、要求エンジン出力Pe 毎に設定されている。このステップ116で算出したエンジン効率ηr を「要求排気熱量Qr を満たすエンジン効率ηr 」という。
Thereafter, the routine proceeds to step 116, where the engine efficiency ηr when the
この後、ステップ117に進み、最適燃費ラインのエンジン回転速度Nopt でエンジン11を運転した場合のエンジン効率ηopt を算出する。具体的には、最適燃費ラインのエンジン回転速度Nopt に応じたエンジン効率ηopt をマップ又は数式等により算出する。このステップ117で算出したエンジン効率ηopt を「最適燃費ラインのエンジン効率ηopt 」という。
Thereafter, the routine proceeds to step 117, where the engine efficiency ηopt when the
この後、ステップ118に進み、Nr −Nopt ≦Nth(要求排気熱量Qr を満たすエンジン回転速度Nr と最適燃費ラインのエンジン回転速度Nopt との差が閾値Nth以下)で、且つ、ηopt −ηr ≦ηth(最適燃費ラインのエンジン効率ηopt と要求排気熱量Qr を満たすエンジン効率ηr との差が閾値ηth以下)であるか否かを判定する。 Thereafter, the routine proceeds to step 118, where Nr−Nopt ≦ Nth (the difference between the engine rotational speed Nr satisfying the required exhaust heat quantity Qr and the engine rotational speed Nopt of the optimum fuel consumption line is equal to or smaller than a threshold Nth) and ηopt−ηr ≦ ηth It is determined whether or not the difference between the engine efficiency ηopt of the optimum fuel efficiency line and the engine efficiency ηr satisfying the required exhaust heat quantity Qr is equal to or less than the threshold value ηth.
このステップ118で、Nr −Nopt ≦Nthで、且つ、ηopt −ηr ≦ηthであると判定された場合には、ステップ122に進み、要求排気熱量Qr を満たすエンジン回転速度Nr を目標エンジン回転速度Ntgとして設定すると共に、この目標エンジン回転速度Ntgと要求エンジン出力Pe に基づいて目標エンジントルクTtg(=Pe /Ntg)を設定する。
Ntg=Nr
Ttg=Pe /Ntg
If it is determined in
Ntg = Nr
Ttg = Pe / Ntg
これに対して、上記ステップ118で、Nr −Nopt >Nthであると判定された場合、又は、ηopt −ηr >ηthであると判定された場合には、ステップ119に進み、点火遅角量θretardを調整量θdiffだけ増加補正(つまりエンジン11の排気熱量が増加する方向に補正)する。
θretard=θretard+θdiff
On the other hand, if it is determined in
θretard = θretard + θdiff
この後、ステップ120に進み、点火遅角量θretardが遅角限界を越えているか否かを判定し、点火遅角量θretardが遅角限界を越えていない(点火遅角量θretardが遅角限界以下である)と判定されれば、上記ステップ114に戻る。 Thereafter, the routine proceeds to step 120, where it is determined whether or not the ignition retardation amount θretard exceeds the retardation limit, and the ignition retardation amount θretard does not exceed the retardation limit (ignition retardation amount θretard is the retardation limit). If it is determined that the following is true, the process returns to step 114.
一方、上記ステップ120で、点火遅角量θretardが遅角限界を越えていると判定された場合には、ステップ121に進み、要求排気熱量Qr を調整量Qdiffだけ減少補正(つまりエンジン回転速度の差(Nr −Nopt )やエンジン効率の差(ηopt −ηr )が減少する方向に補正)して、上記ステップ107に戻る。
Qr =Qr −Qdiff
On the other hand, if it is determined in
Qr = Qr -Qdiff
その後、上記ステップ118で、Nr −Nopt ≦Nthで、且つ、ηopt −ηr ≦ηthであると判定された場合には、ステップ122に進み、要求排気熱量Qr を満たすエンジン回転速度Nr を目標エンジン回転速度Ntgとして設定すると共に、この目標エンジン回転速度Ntgと要求エンジン出力Pe に基づいて目標エンジントルクTtg(=Pe /Ntg)を設定する。
Ntg=Nr
Ttg=Pe /Ntg
Thereafter, if it is determined in
Ntg = Nr
Ttg = Pe / Ntg
以上説明した本実施例では、触媒22の暖機要求時に、要求エンジン出力Pe を満たしながら要求排気熱量Qr を満たすと共に、最適燃費ライン上で要求エンジン出力Pe を満たす動作点に対してエンジン効率の乖離が閾値ηth以内で且つエンジン回転速度の乖離が閾値Nth以内になるようにエンジン11の動作点(目標エンジン回転速度Ntgと目標エンジントルクTtg)を設定するようにしている。
In the present embodiment described above, when the warming-up request of the
このようにすれば、要求エンジン出力Pe を満たしながら要求排気熱量Qr を満たす動作点(つまり、要求エンジン出力Pe を満たす動作点を結んだ等出力ライン上で要求排気熱量Qr を満たす動作点、言い換えると、要求排気熱量Qr を満たす動作点を結んだ暖機優先ライン上で要求エンジン出力Pe を満たす動作点)でエンジン11を運転することができる。このため、最適燃費ライン上で要求エンジン出力Pe を満たす動作点でエンジンを運転する場合よりもエンジン11の排気熱量を増加させて、触媒22を早期に暖機することができる。
In this way, the operating point that satisfies the required engine output Pe while satisfying the required exhaust heat quantity Qr (that is, the operating point that satisfies the required exhaust heat quantity Qr on the output line connecting the operating points that satisfy the required engine output Pe), in other words. The
しかも、最適燃費ライン上で要求エンジン出力Pe を満たす動作点に対してエンジン効率の乖離が閾値ηth以内になるようにエンジン11の動作点を設定するため、最適燃費ライン上で要求エンジン出力Pe を満たす動作点に対するエンジン効率の低下を小さくする(閾値ηth以内にする)ことができ、燃費の悪化を抑制することができる。
In addition, since the operating point of the
更に、最適燃費ライン上で要求エンジン出力Pe を満たす動作点に対してエンジン回転速度の乖離が閾値Nth以内になるようにエンジン11の動作点を設定するため、最適燃費ライン上で要求エンジン出力Pe を満たす動作点に対するエンジン回転速度の変動も小さくする(閾値Nth以内にする)ことができ、エンジン回転速度の変動による悪影響(例えば騒音や振動の悪化)を抑制することができる。
Further, since the operating point of the
更に、本実施例では、目標触媒暖機時間に応じてエンジン効率の閾値ηthを設定するようにしているため、目標触媒暖機時間に応じて閾値ηthを変化させて閾値ηthを適正値に設定することができる。例えば、目標触媒暖機時間が短いほど閾値ηthを大きくすることで、目標触媒暖機時間が短いほどエンジン効率(燃費)よりも触媒22の暖機を優先させるようにできる。
Furthermore, in this embodiment, since the threshold ηth of engine efficiency is set according to the target catalyst warm-up time, the threshold ηth is set to an appropriate value by changing the threshold ηth according to the target catalyst warm-up time. can do. For example, by increasing the threshold ηth as the target catalyst warm-up time is shorter, the warm-up of the
また、本実施例では、触媒22の暖機要求時には、要求排気熱量Qr に基づいて触媒暖機エンジン出力Pthを算出し、走行要求パワーPd とバッテリ最大パワー(k×Wout )と触媒暖機エンジン出力Pthとに基づいて要求エンジン出力Pe を設定するようにしている。このようにすれば、バッテリ最大パワー(k×Wout )と触媒暖機エンジン出力Pthを考慮に入れて走行要求パワーPd を実現できるように要求エンジン出力Pe を設定することができる。
In this embodiment, when the
具体的には、走行要求パワーPd がバッテリ最大パワー(k×Wout )と触媒暖機エンジン出力Pthとの和(k×Wout +Pth)以下の場合には、要求エンジン出力Pe を触媒暖機エンジン出力Pthに設定しても、走行要求パワーPd を実現することができるため、要求エンジン出力Pe を触媒暖機エンジン出力Pthに設定するようにしている。これにより、触媒暖機エンジン出力Pth(触媒22の暖機に必要なエンジンの出力)を確保しながら走行要求パワーPd を実現できるように要求エンジン出力Pe を設定することができる。 一方、走行要求パワーPd がバッテリ最大パワー(k×Wout )と触媒暖機エンジン出力Pthとの和(k×Wout +Pth)よりも大きい場合には、要求エンジン出力Pe を触媒暖機エンジン出力Pthに設定すると、バッテリ20による走行パワーをバッテリ最大パワー(k×Wout )にしても、走行要求パワーPd を実現することができないため、要求エンジン出力Pe を走行要求パワーPd とバッテリ最大パワー(k×Wout )との差(つまり触媒暖機エンジン出力Pthよりも大きい値)に設定するようにしている。これにより、走行要求パワーPd がバッテリ最大パワー(k×Wout )と触媒暖機エンジン出力Pthとの和(k×Wout +Pth)よりも大きい場合でも、触媒暖機エンジン出力Pth(触媒22の暖機に必要なエンジンの出力)を確保しながら走行要求パワーPd を実現できるように要求エンジン出力Pe を設定することができる。
Specifically, when the required travel power Pd is equal to or less than the sum (k × Wout + Pth) of the battery maximum power (k × Wout) and the catalyst warm-up engine output Pth, the required engine output Pe is set as the catalyst warm-up engine output. Even if it is set to Pth, the required travel power Pd can be realized, so the required engine output Pe is set to the catalyst warm-up engine output Pth. Thus, the required engine output Pe can be set so that the required travel power Pd can be realized while ensuring the catalyst warm-up engine output Pth (engine output necessary for warming up the catalyst 22). On the other hand, when the required travel power Pd is larger than the sum (k × Wout + Pth) of the battery maximum power (k × Wout) and the catalyst warm-up engine output Pth, the required engine output Pe is set to the catalyst warm-up engine output Pth. If set, the travel request power Pd cannot be realized even if the travel power from the
尚、上記実施例では、ハイブリッドECU25でエンジン動作点設定ルーチンを実行するようにしたが、これに限定されず、ハイブリッドECU25以外の他のECU(例えばエンジンECU26)でエンジン動作点設定ルーチンを実行するようにしたり、或は、ハイブリッドECU25と他のECUの両方でエンジン動作点設定ルーチンを実行するようにしても良い。
In the above-described embodiment, the engine operating point setting routine is executed by the
また、上記実施例では、最適燃費ライン上で要求エンジン出力Pe を満たす動作点に対してエンジン効率の乖離が閾値ηth以内で且つエンジン回転速度の乖離が閾値Nth以内になるようにエンジン11の動作点を設定するようにしたが、これに限定されず、エンジン回転速度の条件を省略して、最適燃費ライン上で要求エンジン出力Pe を満たす動作点に対してエンジン効率の乖離が閾値ηth以内になるようにエンジン11の動作点を設定するようにしても良い。
Further, in the above embodiment, the operation of the
更に、上記実施例では、目標触媒暖機時間に応じてエンジン効率の閾値ηthを設定するようにしたが、これに限定されず、エンジン効率の閾値ηthを予め設定した固定値としても良い。 Furthermore, in the above-described embodiment, the engine efficiency threshold value ηth is set according to the target catalyst warm-up time. However, the present invention is not limited to this, and the engine efficiency threshold value ηth may be a fixed value set in advance.
また、本発明は、図1に示す構成のハイブリッド車に限定されず、車両の動力源としてエンジンとMGを搭載した種々の構成のハイブリッド車に適用して実施できる。例えば、エンジンの動力を車輪に伝達する動力伝達系に複数のMGを配置したハイブリッド車、エンジンと複数のMGとを動力分割機構(例えば遊星ギヤ機構)を介して連結したハイブリッド車、エンジンで駆動する車軸とは別の車軸をMGで駆動するハイブリッド車等に本発明を適用しても良い。 Further, the present invention is not limited to the hybrid vehicle having the configuration shown in FIG. 1, but can be implemented by being applied to hybrid vehicles having various configurations in which an engine and MG are mounted as a power source of the vehicle. For example, a hybrid vehicle in which a plurality of MGs are arranged in a power transmission system that transmits engine power to wheels, a hybrid vehicle in which an engine and a plurality of MGs are connected via a power split mechanism (for example, a planetary gear mechanism), and driving by the engine The present invention may be applied to a hybrid vehicle that drives an axle different from the axle to be driven by MG.
更に、本発明は、エンジンとMGを動力源とするハイブリッド車に限定されず、エンジンのみを動力源とする車両に本発明を適用しても良い。 Furthermore, the present invention is not limited to a hybrid vehicle using an engine and MG as a power source, and the present invention may be applied to a vehicle using only an engine as a power source.
11…エンジン、12…MG(モータジェネレータ)、20…バッテリ、22…触媒、25…ハイブリッドECU(動作点設定手段)
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記触媒(22)の暖機要求時に、前記車両の走行要求パワーに基づいて設定される前記エンジン(11)の出力(以下「要求エンジン出力」という)を満たしながら前記触媒(22)の暖機に必要な前記エンジン(11)の排気熱量(以下「要求排気熱量」という)を満たすと共に前記エンジン(11)の燃費が最適となる動作点を結んだ最適燃費ライン上で前記要求エンジン出力を満たす動作点に対して前記エンジン(11)の効率の乖離が第1の閾値以内になるように前記エンジン(11)の動作点を設定する動作点設定手段(25)を備えていることを特徴とする車両の制御装置。 In a vehicle control device comprising an engine (11) mounted as a vehicle power source and a catalyst (22) for purifying exhaust gas of the engine (11),
When the catalyst (22) is requested to warm up, the catalyst (22) is warmed up while satisfying the output of the engine (11) set based on the required travel power of the vehicle (hereinafter referred to as “required engine output”). The engine (11) exhaust heat quantity (hereinafter referred to as “required exhaust heat quantity”) necessary for the engine is satisfied, and the required engine output is satisfied on an optimum fuel consumption line connecting operating points at which the fuel consumption of the engine (11) is optimized. An operating point setting means (25) is provided for setting the operating point of the engine (11) so that the deviation of the efficiency of the engine (11) with respect to the operating point is within a first threshold value. A vehicle control device.
前記動作点設定手段(25)は、前記要求排気熱量に基づいて前記触媒(22)の暖機に必要な前記エンジン(11)の出力(以下「触媒暖機エンジン出力」という)を算出し、前記走行要求パワーと前記バッテリ(20)の最大パワーと前記触媒暖機エンジン出力とに基づいて前記要求エンジン出力を設定することを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の車両の制御装置。 The engine (11) and the motor generator (12) are mounted as a power source of the vehicle, and a battery (20) for transferring power to and from the motor generator (12) is mounted.
The operating point setting means (25) calculates the output of the engine (11) necessary for warming up the catalyst (22) (hereinafter referred to as “catalyst warming engine output”) based on the required exhaust heat quantity, The vehicle control according to any one of claims 1 to 3, wherein the required engine output is set based on the required travel power, the maximum power of the battery (20), and the catalyst warm-up engine output. apparatus.
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