JP2021099049A - On-vehicle device and filter regeneration control method - Google Patents
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Abstract
Description
開示の実施形態は、車載装置およびフィルタ再生制御方法に関する。 The disclosed embodiments relate to in-vehicle devices and filter regeneration control methods.
近年、自動車の排出ガスについてより厳しい排出規制が導入されており、排出微粒子の粒子数(PN:Particulate Number)の規制値が強化されている。 In recent years, stricter emission regulations have been introduced for automobile exhaust gas, and the regulation value of the particle number (PN: Particulate Number) of emitted fine particles has been strengthened.
そこで、各自動車メーカーでは、微小な粒子状物質(PM:Particulate Matter)の排出個数を抑えるために、自動車のエンジンから排出される排出微粒子の捕集機能を有するガソリン・パティキュレート・フィルタ(GPF:Gasoline Particulate Filter)を、たとえば三元触媒の後段などに搭載することが検討されている。 Therefore, in order to reduce the number of fine particulate matter (PM: Particulate Matter) emitted by each automobile manufacturer, a gasoline particulate filter (GPF:) having a function of collecting particulate matter emitted from an automobile engine is used. Gasoline Particulate Filter) is being considered for mounting, for example, in the subsequent stage of a three-way catalyst.
GPFは、微粒子が堆積し過ぎると捕集機能が低下するため、定期的に再生を行う必要がある。再生方法として一般的なのは、GPFがある程度高温であるときに、エンジンをフューエルカット(以下、「F/C」と記載する)して酸素を供給することで、堆積した微粒子を燃焼させる方法である。 GPF needs to be regenerated regularly because the collection function deteriorates when fine particles are accumulated too much. A common regeneration method is to burn the accumulated fine particles by fuel-cutting the engine (hereinafter referred to as "F / C") and supplying oxygen when the GPF is at a high temperature to some extent. ..
ただし、GPFが高温になり過ぎると、GPFが焼損するおそれがある。こうした事態に対しては、(1)GPFの微粒子堆積推定量と推定温度から、高堆積・高温時にF/Cを禁止する方法や、(2)GPFの後段に温度センサを搭載し、温度上昇の傾きからF/Cの終了タイミングを制御する方法などを用いることができる(たとえば、特許文献1参照)。 However, if the GPF becomes too hot, the GPF may burn out. For such a situation, (1) a method of prohibiting F / C at the time of high deposition and high temperature from the estimated amount of fine particle deposition and estimated temperature of GPF, and (2) a temperature sensor is installed after the GPF to raise the temperature. A method of controlling the end timing of the F / C from the inclination of the F / C can be used (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、従来技術は、GPFの再生を最適化するうえで、さらなる改善の余地がある。たとえば、上記(1)の方法では、推定精度不足により、再生が不十分で捕集機能が低下したり、故障や無駄が生じたりするおそれがあった。また、上記(2)の方法では、温度センサのバラツキや応答遅れにより、故障や無駄が生じたりするおそれがあった。 However, there is room for further improvement in the prior art in optimizing the regeneration of GPF. For example, in the method (1) above, due to insufficient estimation accuracy, reproduction may be insufficient, the collection function may be deteriorated, or failure or waste may occur. In addition, in the method (2) above, there is a risk of failure or waste due to variations in the temperature sensor and response delay.
なお、かかる課題は、GPFに限らず、ディーゼル・パティキュレート・フィルタ(DPF:Diesel Particulate Filter)といった、内燃機関から排出される排出微粒子の捕集機能を有するフィルタ全般に共通する課題である。 It should be noted that such a problem is not limited to GPF, but is a problem common to all filters having a function of collecting exhaust fine particles discharged from an internal combustion engine, such as a diesel particulate filter (DPF).
実施形態の一態様は、上記に鑑みてなされたものであって、フィルタの再生を最適化することができる車載装置およびフィルタ再生制御方法を提供することを目的とする。 One aspect of the embodiment is made in view of the above, and an object of the present invention is to provide an in-vehicle device and a filter regeneration control method capable of optimizing the regeneration of the filter.
実施形態の一態様に係る車載装置は、内燃機関を有する車両に搭載された車載装置であって、取得部と、推定部と、再生制御部とを備える。前記取得部は、前記車両の状況を取得する。前記推定部は、前記取得部によって取得された状況に基づいて、前記内燃機関のフューエルカットの継続時間を推定する。前記再生制御部は、前記推定部によって推定された前記継続時間に基づいて、前記内燃機関の排気経路に設けられたフィルタの再生を制御する。 The in-vehicle device according to one aspect of the embodiment is an in-vehicle device mounted on a vehicle having an internal combustion engine, and includes an acquisition unit, an estimation unit, and a reproduction control unit. The acquisition unit acquires the status of the vehicle. The estimation unit estimates the duration of fuel cut of the internal combustion engine based on the situation acquired by the acquisition unit. The regeneration control unit controls the regeneration of the filter provided in the exhaust path of the internal combustion engine based on the duration estimated by the estimation unit.
実施形態の一態様によれば、フィルタの再生を最適化することができる。 According to one aspect of the embodiment, the regeneration of the filter can be optimized.
以下、添付図面を参照して、本願の開示する車載装置およびフィルタ再生制御方法の実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、以下では、フィルタがGPFである場合を例に挙げて説明を行う。 Hereinafter, embodiments of the in-vehicle device and the filter regeneration control method disclosed in the present application will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The present invention is not limited to the embodiments shown below. Further, in the following, the case where the filter is GPF will be described as an example.
まず、実施形態に係るGPF再生制御方法の概要について、図1A〜図1Cを用いて説明する。図1A〜図1Cは、実施形態に係るGPF再生制御方法の概要説明図(その1)〜(その3)である。 First, the outline of the GPF regeneration control method according to the embodiment will be described with reference to FIGS. 1A to 1C. 1A to 1C are schematic explanatory views (No. 1) to (No. 3) of the GPF reproduction control method according to the embodiment.
図1Aに示すように、GPF5は、エンジン2の排気経路3上に、たとえば三元触媒4の後段に設けられる。GPF5は、微粒子が堆積し過ぎると捕集機能が低下するため、定期的にF/Cを行って酸素を供給することで、堆積した微粒子を燃焼させる必要がある。ただし、GPFが高温になり過ぎると、GPFが焼損するおそれがある。
As shown in FIG. 1A, the GPF 5 is provided on the
ここで、(1)GPF5の微粒子堆積推定量と推定温度から、高堆積・高温時にF/Cを禁止する方法や、(2)GPF5の後段に温度センサを搭載し、温度上昇の傾きからF/Cの終了タイミングを制御する方法などを用いることが考えられる。 Here, (1) a method of prohibiting F / C at the time of high deposition and high temperature from the estimated amount of fine particle deposition and estimated temperature of GPF5, and (2) a temperature sensor is mounted in the subsequent stage of GPF5, and F from the inclination of temperature rise. It is conceivable to use a method of controlling the end timing of / C.
しかしながら、上記(1)の方法では、推定精度不足により、また、上記(2)の方法では、温度センサのバラツキや応答遅れにより、それぞれ再生が不十分で捕集機能が低下したり、故障や無駄が生じたりするおそれがあった。 However, in the method (1) above, the estimation accuracy is insufficient, and in the method (2) above, the reproduction is insufficient due to the variation of the temperature sensor and the response delay, respectively, and the collection function deteriorates or malfunctions. There was a risk of waste.
そこで、実施形態に係るGPF制御方法では、車両の状況を取得し、取得された状況に基づいてF/C継続時間を推定し、推定されたF/C継続時間に基づき、スロットル開度を制御することとした。 Therefore, in the GPF control method according to the embodiment, the vehicle condition is acquired, the F / C duration is estimated based on the acquired condition, and the throttle opening is controlled based on the estimated F / C duration. It was decided to.
具体的には、図1Bに示すように、実施形態に係るGPF再生制御方法を適用したGPF再生制御システム1では、車載装置10が、車両の状況を取得する(ステップS1)。
Specifically, as shown in FIG. 1B, in the GPF
車載装置10は、たとえばカメラや、加速度センサ、舵角センサ、ジャイロセンサ、温度センサ、GPS(Global Positioning System)センサ、ミリ波レーダ等の各種センサ、記憶デバイス、マイクロコンピュータなどを有するECU(Electronic Control Unit)や、カーナビゲーション装置等として構成される。
The in-
かかる車載装置10が取得する状況は、車両内外の静的状況および動的状況のいずれをも含むものであって、たとえば図1Bに示すように、車速や、勾配、前方車両との車間距離、運転者のペダルワークのクセ、といった各種の状況を含む。なお、これらは、車両に関する各種の特性と言い換えてもよい。
The situation acquired by the in-
そして、車載装置10は、取得したこれら各種の状況に基づいて、F/C開始時からF/C継続時間を推定する(ステップS2)。車載装置10は、かかる推定において、たとえばディープラーニング等の機械学習のアルゴリズムを用いて予め生成された推定モデルを利用する。かかる推定モデルについては、図3を用いた説明で後述する。
Then, the in-
そして、車載装置10は、推定されたF/C継続時間に基づき、F/C中のスロットル開度を制御する(ステップS3)。
Then, the in-
より具体的には、図1Cに示すように、たとえば車載装置10は、F/C開始とともにF/C継続時間の推定を時々刻々と繰り返し、時間の経過とともに推定F/C継続時間を微調整しながら、GPF5が上限温度に到達して焼損しない範囲で最大限に酸素を供給できるようにスロットル開度を制御する。これにより、車載装置10は、GPF5に堆積した微粒子を、F/C中に可能な限り燃焼させる。
More specifically, as shown in FIG. 1C, for example, the in-
スロットル開度の制御値は、たとえばスロットル開度ごとのGPF温度の時間的推移が予め設定されたマップ情報に基づいて行われる。かかるマップ情報については、図4を用いた説明で後述する。 The control value of the throttle opening degree is performed, for example, based on the map information in which the temporal transition of the GPF temperature for each throttle opening degree is set in advance. Such map information will be described later with reference to FIG.
このように、実施形態に係るGPF再生制御方法では、車載装置10が、実施形態に係るGPF制御方法では、車両の状況を取得し、取得された状況に基づいてF/C継続時間を推定し、推定されたF/C継続時間に基づき、スロットル開度を制御することとした。
As described above, in the GPF regeneration control method according to the embodiment, the in-
したがって、実施形態に係るGPF再生制御方法によれば、GPF5に堆積した微粒子を、時々刻々と取得される各種の状況から推定されるF/C継続時間に応じて、F/C中に可能な限り燃焼させることが可能となる。 Therefore, according to the GPF regeneration control method according to the embodiment, fine particles deposited on the GPF 5 can be formed during the F / C according to the F / C duration estimated from various situations acquired from moment to moment. It is possible to burn as much as possible.
すなわち、実施形態に係るGPF再生制御方法によれば、GPFの再生を最適化することができる。 That is, according to the GPF regeneration control method according to the embodiment, the regeneration of GPF can be optimized.
以下、上述した実施形態に係るGPF再生制御方法を適用したGPF再生制御システム1の構成例について、より具体的に説明する。
Hereinafter, a configuration example of the GPF
図2Aは、実施形態に係るGPF再生制御システム1の構成例を示すブロック図である。また、図2Bは、実施形態に係る推定部12bの構成例を示すブロック図である。なお、図2Aおよび図2Bでは、本実施形態の特徴を説明するために必要な構成要素のみを表しており、一般的な構成要素についての記載を省略している。
FIG. 2A is a block diagram showing a configuration example of the GPF
換言すれば、図2Aおよび図2Bに図示される各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。例えば、各ブロックの分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することが可能である。 In other words, each component shown in FIGS. 2A and 2B is functionally conceptual and does not necessarily have to be physically configured as shown. For example, the specific form of distribution / integration of each block is not limited to the one shown in the figure, and all or part of it may be functionally or physically distributed in arbitrary units according to various loads and usage conditions. It can be integrated and configured.
また、図2Aおよび図2Bを用いた説明では、既に説明済みの構成要素については、説明を簡略するか、説明を省略する場合がある。 Further, in the description using FIGS. 2A and 2B, the description of the components already described may be simplified or omitted.
図2Aに示すように、実施形態に係るGPF再生制御システム1は、車載装置10と、各種センサ20と、電子制御スロットル30とを含む。車載装置10は、上述したように、たとえばカーナビゲーション装置やECU等として構成される。
As shown in FIG. 2A, the GPF
各種センサ20は、上述したカメラや加速度センサ、舵角センサ、ジャイロセンサ、温度センサ、GPSセンサ、ミリ波レーダ等の各種の車載センサに相当し、車載装置10と通信可能に接続される。
The
電子制御スロットル30は、エンジン2への吸気の流入量を調整し、エンジン2の出力を調節する弁であるスロットルを含むいわゆるスロットル・バイ・ワイヤであって、再生制御部12cによって算出されたスロットル開度の制御値に基づいてスロットル開度が制御される。
The electronically controlled
なお、各種センサ20および電子制御スロットル30は、車載装置10に対して、たとえばCAN(Controller Area Network)バス等を介して接続される。CAN以外の他のプロトコルで通信可能となるように接続されてもよい。また、無線形態であってもよい。
The
車載装置10は、記憶部11と、制御部12とを備える。記憶部11は、たとえば、RAM(Random Access Memory)、フラッシュメモリ(Flash Memory)等の半導体メモリ素子、または、ハードディスク、光ディスク等の記憶装置によって実現され、図2Aの例では、特性情報11aと、推定モデル11bと、マップ情報11cとを記憶する。
The in-
特性情報11aは、車両に関する各種の特性に関する情報であって、かかる特性のうち、主に静的な情報を含む。たとえば、特性情報11aは、ユーザ特性に関する情報を含み、かかるユーザ特性に関する情報には、車両の運転者の性別や年齢、運転歴、運転のクセ等を示す各種パラメータが含まれる。
The
また、特性情報11aは、たとえば車両特性に関する情報を含み、かかる車両特性に関する情報には、車種や車体形状等が含まれる。また、特性情報11aは、たとえば経路特性に関する情報を含み、かかる経路特性に関する情報には、高精度地図やダイナミックマップ等の地図情報や、ユーザにより設定される経路情報等が含まれる。特性情報11aは、たとえばデータセンタ等のサーバ装置から適宜取得され、更新されてもよい。
Further, the
推定モデル11bは、後述する取得部12aによって特性情報11aおよび各種センサ20から取得された静的および動的な各種の状況を入力することによって、F/C開始時のGPF温度やF/C継続時間を推定して出力する予測モデルである。上述したように、推定モデル11bは、ディープラーニング等の機械学習のアルゴリズムを用いて予め生成され、記憶部11に格納される。
The
ここで、図3を用いて、より具体的に推定モデル11bについて説明する。図3は、実施形態に係る推定モデル11bの説明図である。
Here, the
図3に示すように、推定モデル11bは、車両に関する各種の状況を入力することによって、F/C開始時のGPF温度や、F/C継続時間を推定して出力する予測モデルとして生成される。図3に推定モデル11bをオートエンコーダとして図示するように、推定モデル11bの生成に際しては、機械学習のアルゴリズムとしてたとえばディープラーニングを用いる。ディープラーニングについては公知のため、ここでの詳細な説明は省略する。
As shown in FIG. 3, the
たとえば推定モデル11bは、温度推定モデル11baと、継続時間推定モデル11bbとを含む。温度推定モデル11baは、学習時には、学習用データとして収集された各種の動作状況を示す各データに基づいて機械学習を実行し、これら各データが入力された場合にF/C開始時のGPF温度の推定値(以下、「推定GPF温度」と記載する場合がある)が出力される関数として機能するように生成される。
For example, the
また、継続時間推定モデル11bbは、学習時には、学習用データとして収集された、各種の動作状況を示す各データや、経路状況を示す各データ、ユーザ状況を示す各データに基づいて機械学習を実行し、これら各データが入力された場合にF/C継続時間(以下、「推定F/C継続時間」と記載する場合がある)が出力される関数として機能するように生成される。 Further, the duration estimation model 11bb executes machine learning based on each data indicating various operation statuses, each data indicating a route status, and each data indicating a user status collected as learning data at the time of learning. However, when each of these data is input, the F / C duration (hereinafter, may be referred to as "estimated F / C duration") is generated so as to function as an output function.
動作状況を示す各データにはたとえば、図3に示すように、GPF5の上流に設けられた温度センサ値や、車速、車間距離等に関する情報が各種パラメータとして含まれる。経路状況を示す各データにはたとえば、勾配や、カーブ、信号等に関する情報が各種パラメータとして含まれる。ユーザ状況に関する各データにはたとえば、ペダルワークのクセ、あるいは、上述した性別や年齢、運転歴等に関する情報が各種パラメータとして含まれる。 As shown in FIG. 3, for example, as shown in FIG. 3, each data showing the operating state includes information on the temperature sensor value provided upstream of the GPF 5, the vehicle speed, the inter-vehicle distance, and the like as various parameters. Each data indicating the route status includes, for example, information on a gradient, a curve, a signal, and the like as various parameters. Each data related to the user situation includes, for example, the habit of pedal work, or the above-mentioned information on gender, age, driving history, etc. as various parameters.
これら動作状況、経路状況、ユーザ状況等を示す各データは、車両に関する状況を示す各データと言い換えることができ、静的な情報および動的な情報のいずれをも含む。 Each of the data indicating the operation status, the route status, the user status, and the like can be rephrased as each data indicating the status of the vehicle, and includes both static information and dynamic information.
なお、推定モデル11bは、たとえば車載装置10の開発時等に、データセンタ等のサーバ装置において生成され、車載装置10の出荷前にプリインストールされ、利用される。なお、車載装置10の運用時において、時々刻々と取得される各種データに基づき、車載装置10自体が追加学習を行い、推定モデル11bを適宜更新するようにしてもよい。
The
また、運用中の車載装置10で取得された各種データをサーバ装置側で随時収集し、収集されたデータに基づいてデータセンタ側で追加学習を行って、更新された推定モデル11bを車載装置10へ適宜配信するようにしてもよい。
In addition, various data acquired by the in-
図2Aの説明に戻る。マップ情報11cは、たとえばスロットル開度ごとのGPF温度の時間的推移が予め設定されたマップ情報である。ここで、図4を用いて、より具体的にマップ情報11cについて説明する。図4は、実施形態に係るマップ情報11cの説明図である。
Returning to the description of FIG. 2A. The
図4に示すように、マップ情報11cは、スロットル開度ごとのGPF温度の時間的推移が設定されたマップ情報である。マップ情報11cは、たとえば車載装置10の開発時等におけるシミュレーションや実験等による検証結果に基づいて予め生成される。なお、推定モデル11bと同様に、機械学習を実行することによって生成されてもよい。
As shown in FIG. 4, the
図4では、スロットル開度が「大」、「中」、「小」の3種別である例を示しているが、あくまで大まかな一例であって、より細かい分解能でスロットル開度が設定されていてもよい。なお、図4に示す例の場合、推定F/C継続時間からみれば、GPF5を上限温度に到達させずに最大限にGPF5に酸素を供給しうるのはスロットル開度「中」であるので、この場合はスロットル開度「中」のカーブが制御に採用されることとなる。 FIG. 4 shows an example in which the throttle opening is of three types, "large", "medium", and "small", but this is just a rough example, and the throttle opening is set with a finer resolution. You may. In the case of the example shown in FIG. 4, from the viewpoint of the estimated F / C duration, it is the throttle opening "medium" that can supply oxygen to the GPF 5 to the maximum without reaching the upper limit temperature. In this case, the curve with the throttle opening "medium" is adopted for control.
図2Aの説明に戻る。制御部12は、コントローラ(controller)であり、たとえば、CPU(Central Processing Unit)やMPU(Micro Processing Unit)等によって、車載装置10内部の記憶デバイスに記憶されている各種プログラムがRAMを作業領域として実行されることにより実現される。また、制御部12は、たとえば、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)やFPGA(Field Programmable Gate Array)等の集積回路により実現することができる。
Returning to the description of FIG. 2A. The
制御部12は、取得部12aと、推定部12bと、再生制御部12cとを有し、以下に説明する情報処理の機能や作用を実現または実行する。
The
取得部12aは、各種センサ20からの出力データを受信し、これに基づいて時々刻々と変化する車両内外の動的な状況を取得する。
The
たとえば取得部12aは、カメラに基づいて車両内外の撮像データを取得する。また、たとえば取得部12aは、GPSセンサに基づいて車両の現在位置を取得する。また、たとえば取得部12aは、加速度センサや舵角センサ、ジャイロセンサ、温度センサ、ミリ波レーダ等に基づいて車両の動作状況や経路状況、ユーザ状況を取得する。また、取得部12aは、特性情報11aに基づいて主に静的な状況を取得する。
For example, the
推定部12bは、取得部12aによって取得された状況に基づき、推定モデル11bを用いることによって、F/C開始時のGPF温度、および、F/C継続時間を推定する。
The
具体的には、図2Bに示すように、推定部12bは、温度推定部12baと、継続時間推定部12bbとを有する。温度推定部12baは、F/C開始時に、たとえば車両の動作状況を示す各データを温度推定モデル11ba(図3参照)へ入力することによって、温度推定モデル11baから推定GPF温度の出力を得る。
Specifically, as shown in FIG. 2B, the
また、継続時間推定部12bbは、F/C中に、たとえば車両の動作状況や経路状況、ユーザ状況を示す各データを継続時間推定モデル11bb(図3参照)へ入力することによって、継続時間推定モデル11bbから推定F/C継続時間の出力を得る。 Further, the duration estimation unit 12bb estimates the duration by inputting data indicating, for example, the operating status, the route status, and the user status of the vehicle into the duration estimation model 11bb (see FIG. 3) during the F / C. Obtain the estimated F / C duration output from model 11bb.
図2Aの説明に戻る。また、推定部12bは、推定GPF温度および推定F/C継続時間を再生制御部12cへ通知する。また、推定部12bは、F/C中に、随時取得部12aによって取得される車両に関する状況に基づいて繰り返しF/C継続時間を推定し、再生制御部12cへ通知する。
Returning to the description of FIG. 2A. Further, the
再生制御部12cは、推定部12bによって推定された推定GPF温度、推定F/C継続時間およびマップ情報11cに基づいて、スロットル開度の制御値を算出し、電子制御スロットル30へ出力する。
The
ここで、GPF再生制御システム1の具体的な動作例について、図5を用いて説明する。図5は、実施形態に係るGPF再生制御システム1の動作説明図である。
Here, a specific operation example of the GPF
F/Cが開始されると、図5に示すように、温度推定部12baは、GPF上流温度センサ等に基づいてF/C開始時のGPF温度を推定し、再生制御部12cへ通知する。
When the F / C is started, as shown in FIG. 5, the temperature estimation unit 12ba estimates the GPF temperature at the start of the F / C based on the GPF upstream temperature sensor and the like, and notifies the
また、継続時間推定部12bbはたとえば、車速センサに基づいて現在車速を、ミリ波レーダに基づいて前方車両との車間距離を、高精度地図やダイナミックマップに基づいて勾配、カーブ、信号等の状況を、また、ユーザのペダルワークのクセを取得する。そして、継続時間推定部12bbは、取得したこれらの情報に基づいてF/C継続時間を推定し、再生制御部12cへ通知する。
Further, the duration estimation unit 12bb determines, for example, the current vehicle speed based on the vehicle speed sensor, the inter-vehicle distance to the vehicle in front based on the millimeter-wave radar, and the status of the gradient, curve, signal, etc. based on the high-precision map or dynamic map. Also, get the habit of the user's pedal work. Then, the duration estimation unit 12bb estimates the F / C duration based on the acquired information and notifies the
そして、再生制御部12cは、所定のGPF上限温度、F/C開始時の推定GPF温度、推定F/C継続時間のほか、各種センサ20に基づくエンジン回転数、推定GPF堆積量などに基づいてスロットル開度の制御値を算出し、これに基づいてスロットル開度を制御する。推定GPF堆積量は、たとえばエンジン2の燃焼状態をモニタリングすることで算出することが可能である。
Then, the
次に、実施形態に係る車載装置10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、実施形態に係る車載装置10が実行する処理手順を示すフローチャートである。
Next, the processing procedure executed by the in-
図6に示すように、まず、取得部12aが、各種センサ20および特性情報11aから車両の状況を取得する(ステップS101)。
As shown in FIG. 6, first, the
そして、取得された状況に基づいてトリップ終了か否かが判定される(ステップS102)。ここで、トリップ終了の場合(ステップS102,Yes)、処理を終了する。トリップ終了でない場合(ステップS102,No)、F/Cが開始されたか否かが判定される(ステップS103)。 Then, it is determined whether or not the trip is completed based on the acquired situation (step S102). Here, when the trip ends (step S102, Yes), the process ends. If it is not the end of the trip (steps S102, No), it is determined whether or not the F / C has been started (step S103).
ここで、F/C開始の場合(ステップS103,Yes)、F/CフラグをONする(するS104)。そして、推定部12bが、取得された状況に基づき、F/C開始時のGPF温度を推定する(ステップS105)。F/C開始でない場合(ステップS103,No)、ステップS106へ移行する。
Here, when the F / C is started (steps S103, Yes), the F / C flag is turned ON (S104). Then, the
つづいて、F/CフラグがONか否かが判定される(ステップS106)。ここで、F/CフラグがONの場合(ステップS106,Yes)、推定部12bが、取得された状況に基づき、F/C継続時間を推定する(ステップS107)。
Subsequently, it is determined whether or not the F / C flag is ON (step S106). Here, when the F / C flag is ON (step S106, Yes), the
そして、再生制御部12cが、推定部12bによって推定された推定GPF温度および推定F/C継続時間に基づいてスロットル開度を算出し(ステップS108)、スロットル開度を制御する(ステップS109)。F/CフラグがONでない場合(ステップS106,No)、ステップS110へ移行する。
Then, the
つづいて、F/Cが終了したか否かが判定される(ステップS110)。ここで、F/C終了の場合(ステップS110,Yes)、F/CフラグをOFFする(ステップS111)。そして、ステップS101からの処理を繰り返す。F/C終了でない場合も(ステップS110,No)、ステップS101からの処理を繰り返す。 Subsequently, it is determined whether or not the F / C has been completed (step S110). Here, when the F / C is completed (step S110, Yes), the F / C flag is turned off (step S111). Then, the process from step S101 is repeated. Even if the F / C is not completed (steps S110, No), the processing from step S101 is repeated.
上述してきたように、実施形態に係る車載装置10は、エンジン2(「内燃機関」の一例に相当)を有する車両に搭載された車載装置であって、取得部12aと、推定部12bと、再生制御部12cとを備える。取得部12aは、車両の状況を取得する。推定部12bは、取得部12aによって取得された状況に基づいて、エンジン2のF/C(フューエルカット)の継続時間を推定する。再生制御部12cは、推定部12bによって推定された継続時間に基づいて、エンジン2の排気経路3に設けられたGPF5の再生を制御する。
As described above, the in-
したがって、実施形態に係る車載装置10によれば、GPFの再生を最適化することができる。
Therefore, according to the in-
また、再生制御部12cは、スロットル開度の制御により、F/C中のGPF5への酸素供給量を調整することでGPF5を再生する。
Further, the
したがって、実施形態に係る車載装置10によれば、GPF5に堆積した微粒子を燃焼させることで、GPF5を再生することができる。
Therefore, according to the in-
また、推定部12bは、取得部12aによって取得された状況に基づいてF/C開始時のGPF5の温度を推定し、再生制御部12cは、GPF5の温度および上記継続時間に基づいてスロットル開度を算出する。
Further, the
したがって、実施形態に係る車載装置10によれば、GPF5の温度および上記継続時間に応じた最適なGPF5の再生制御が可能となる。
Therefore, according to the in-
また、推定部12bは、F/C中に繰り返し上記継続時間を推定し、再生制御部12cにスロットル開度を更新させる。
Further, the
したがって、実施形態に係る車載装置10によれば、時々刻々と変化する状況に応じて上記継続時間およびスロットル開度を適宜更新できるので、再生制御部12cに、これに応じた最適なGPF5の再生制御を行わせることができる。
Therefore, according to the in-
また、再生制御部12cは、スロットル開度ごとにGPF5の温度の時間的推移が対応付けられたマップ情報11cに基づいて、上記継続時間中にGPF5が上限温度に到達しない範囲で最も酸素を供給できるスロットル開度を選択する。
Further, the
したがって、実施形態に係る車載装置10によれば、上記継続時間中に最大限の効率で、GPF5に堆積した微粒子を燃焼させることができる。また、GPF5を上限温度に到達させないので、GPF5の焼損を防ぐことができる。
Therefore, according to the in-
また、推定部12bは、車両の状況を示す各要素を用いた機械学習を実行することによって生成された推定モデル11bを用いてGPF5の温度および上記継続時間を推定する。
In addition, the
したがって、実施形態に係る車載装置10によれば、推定モデル11bを用いることで、車両の状況に応じたGPF5の温度および上記継続時間を精度高く推定することが可能となる。
Therefore, according to the in-
また、上記車両の状況を示す各要素は、車速、前方車両との車間距離、勾配、カーブ、信号およびペダルワークのクセの少なくともいずれかに関するパラメータを含む。 In addition, each element indicating the situation of the vehicle includes parameters relating to at least one of the vehicle speed, the distance from the vehicle in front, the slope, the curve, the signal, and the habit of pedal work.
したがって、実施形態に係る車載装置10によれば、上記パラメータの少なくともいずれかに基づく、高精度なGPF5の温度および上記継続時間の推定を可能にすることができる。
Therefore, according to the in-
また、取得部12aは、ミリ波レーダ、高精度地図またはダイナミックマップを用いて車両の状況を取得する。
In addition, the
したがって、実施形態に係る車載装置10によれば、前方車両との車間距離や、高精度な地図情報等に基づく、より高度なGPF5の温度および上記継続時間の推定を可能にすることができる。
Therefore, according to the in-
なお、上述した実施形態では、機械学習のアルゴリズムとしてディープラーニングを用いるものとしたが、用いるアルゴリズムを限定するものではない。したがって、SVM(Support Vector Machine)のようなパターン識別器を用いたサポートベクタ回帰等の回帰分析手法により機械学習を実行し、推定モデル11bを生成してもよい。また、ここで、パターン識別器はSVMに限らず、たとえばアダブースト(AdaBoost)などであってもよい。また、ランダムフォレストなどを用いてもよい。
In the above-described embodiment, deep learning is used as the machine learning algorithm, but the algorithm used is not limited. Therefore, machine learning may be executed by a regression analysis method such as support vector regression using a pattern classifier such as SVM (Support Vector Machine) to generate an
また、上述した実施形態では、フィルタがGPF5である場合を例に挙げたが、フィルタはGPF5に限らず、たとえばDPFといった、内燃機関から排出される排出微粒子の捕集機能を有するフィルタであればよい。 Further, in the above-described embodiment, the case where the filter is GPF5 is taken as an example, but the filter is not limited to GPF5, and any filter having a function of collecting particulates discharged from an internal combustion engine, such as DPF, is used. Good.
さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。 Further effects and variations can be easily derived by those skilled in the art. For this reason, the broader aspects of the invention are not limited to the particular details and representative embodiments expressed and described as described above. Therefore, various modifications can be made without departing from the spirit or scope of the general concept of the invention as defined by the appended claims and their equivalents.
1 GPF再生制御システム
2 エンジン
3 排気経路
5 GPF
10 車載装置
11 記憶部
11a 特性情報
11b 推定モデル
11c マップ情報
12 制御部
12a 取得部
12b 推定部
12c 再生制御部
20 各種センサ
30 電子制御スロットル
1 GPF
10 In-
Claims (9)
前記車両の状況を取得する取得部と、
前記取得部によって取得された状況に基づいて、前記内燃機関のフューエルカットの継続時間を推定する推定部と、
前記推定部によって推定された前記継続時間に基づいて、前記内燃機関の排気経路に設けられたフィルタの再生を制御する再生制御部と
を備えることを特徴とする車載装置。 An in-vehicle device mounted on a vehicle having an internal combustion engine.
The acquisition unit that acquires the status of the vehicle and
An estimation unit that estimates the duration of fuel cut of the internal combustion engine based on the situation acquired by the acquisition unit, and an estimation unit.
An in-vehicle device including a regeneration control unit that controls regeneration of a filter provided in an exhaust path of the internal combustion engine based on the duration estimated by the estimation unit.
スロットル開度の制御により、フューエルカット中の前記フィルタへの酸素供給量を調整することで前記フィルタを再生する
ことを特徴とする請求項1に記載の車載装置。 The reproduction control unit
The vehicle-mounted device according to claim 1, wherein the filter is regenerated by adjusting the amount of oxygen supplied to the filter during fuel cutting by controlling the throttle opening degree.
前記取得部によって取得された状況に基づいてフューエルカット開始時の前記フィルタの温度を推定し、
前記再生制御部は、
前記フィルタの温度および前記継続時間に基づいてスロットル開度を算出する
ことを特徴とする請求項1または2に記載の車載装置。 The estimation unit
The temperature of the filter at the start of fuel cut is estimated based on the situation acquired by the acquisition unit.
The reproduction control unit
The vehicle-mounted device according to claim 1 or 2, wherein the throttle opening degree is calculated based on the temperature of the filter and the duration of the filter.
フューエルカット中に繰り返し前記継続時間を推定し、前記再生制御部にスロットル開度を更新させる
ことを特徴とする請求項1、2または3に記載の車載装置。 The estimation unit
The vehicle-mounted device according to claim 1, 2 or 3, wherein the duration is repeatedly estimated during the fuel cut, and the reproduction control unit updates the throttle opening degree.
スロットル開度ごとに前記フィルタの温度の時間的推移が対応付けられたマップ情報に基づいて、前記継続時間中に前記フィルタが上限温度に到達しない範囲で最も酸素を供給できるスロットル開度を選択する
ことを特徴とする請求項1〜4のいずれか一つに記載の車載装置。 The reproduction control unit
Based on the map information associated with the temporal transition of the temperature of the filter for each throttle opening, the throttle opening that can supply the most oxygen within the range in which the filter does not reach the upper limit temperature during the duration is selected. The vehicle-mounted device according to any one of claims 1 to 4, wherein the in-vehicle device is characterized by the above.
前記車両の状況を示す各要素を用いた機械学習を実行することによって生成された推定モデルを用いて前記フィルタの温度および前記継続時間を推定する
ことを特徴とする請求項3、4または5に記載の車載装置。 The estimation unit
The third, fourth or fifth aspect of the present invention, wherein the temperature and the duration of the filter are estimated using an estimation model generated by performing machine learning using each element indicating the situation of the vehicle. The in-vehicle device described.
車速、前方車両との車間距離、勾配、カーブ、信号およびペダルワークのクセの少なくともいずれかに関するパラメータを含む
ことを特徴とする請求項6に記載の車載装置。 Each element indicating the condition of the vehicle is
The vehicle-mounted device according to claim 6, further comprising parameters relating to at least one of a vehicle speed, a distance from a vehicle in front, a gradient, a curve, a signal, and a habit of pedal work.
ミリ波レーダ、高精度地図またはダイナミックマップを用いて前記車両の状況を取得する
ことを特徴とする請求項1〜7のいずれか一つに記載の車載装置。 The acquisition unit
The vehicle-mounted device according to any one of claims 1 to 7, wherein the condition of the vehicle is acquired by using a millimeter-wave radar, a high-precision map, or a dynamic map.
前記車両の状況を取得する取得工程と、
前記取得工程において取得された状況に基づいて、前記内燃機関のフューエルカットの継続時間を推定する推定工程と、
前記推定工程において推定された前記継続時間に基づいて、前記内燃機関の排気経路に設けられたフィルタの再生を制御する再生制御工程と
を含むことを特徴とするフィルタ再生制御方法。 It is a filter regeneration control method using an in-vehicle device mounted on a vehicle having an internal combustion engine.
The acquisition process for acquiring the status of the vehicle and
An estimation process for estimating the duration of fuel cut of the internal combustion engine based on the situation acquired in the acquisition process, and an estimation process.
A filter regeneration control method including a regeneration control step of controlling regeneration of a filter provided in an exhaust path of an internal combustion engine based on the duration estimated in the estimation step.
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