JP2024003883A - Vehicle control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両の制御装置に関する。 The present invention relates to a vehicle control device.
内燃機関の複数の気筒のうち、一部の気筒に対して燃料供給を停止する燃料カット制御が知られている(例えば特許文献1参照)。また、駆動輪に付与される駆動力及び制動力を制御して車両の挙動の安定化を図る車両安定制御が知られている(例えば特許文献2参照)。 BACKGROUND ART Fuel cut control for stopping fuel supply to some cylinders among a plurality of cylinders of an internal combustion engine is known (for example, see Patent Document 1). Furthermore, vehicle stability control is known in which the driving force and braking force applied to the drive wheels are controlled to stabilize the behavior of the vehicle (for example, see Patent Document 2).
上記の燃料カット制御では、一部の気筒のみに燃料供給が停止されるため、内燃機関の出力トルクの変動が増大する。ここで、上記の車両安定制御の実行中にこのような燃料カット制御が実行されると、車両の挙動が不安定となるおそれがある。 In the above-mentioned fuel cut control, since fuel supply is stopped only to some cylinders, fluctuations in the output torque of the internal combustion engine increase. Here, if such fuel cut control is executed while the above vehicle stability control is being executed, the behavior of the vehicle may become unstable.
そこで本発明は、車両の挙動が不安定となることを回避できる車両の制御装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide a vehicle control device that can prevent the behavior of the vehicle from becoming unstable.
上記目的は、駆動輪に駆動力を付与する内燃機関と、前記駆動輪に制動力を付与する制動装置と、を有した車両の制御装置であって、前記内燃機関の複数の気筒のうち一部の気筒に対して燃料供給を停止する燃料カット制御を実行する燃料カット制御部と、前記駆動力及び制動力を制御して前記車両の挙動の安定化を図る車両安定制御を実行する車両安定制御部と、前記車両安定制御の実行中は前記燃料カット制御の実行を禁止する禁止部と、を備えた車両の制御装置によって達成できる。 The above object is a control device for a vehicle having an internal combustion engine that applies driving force to driving wheels, and a braking device that applies braking force to the driving wheels, wherein one of a plurality of cylinders of the internal combustion engine a fuel cut control section that executes fuel cut control that stops fuel supply to the cylinders of the vehicle; and a vehicle stability control section that executes vehicle stability control that controls the driving force and braking force to stabilize the behavior of the vehicle. This can be achieved by a vehicle control device including a control section and a prohibition section that prohibits execution of the fuel cut control while the vehicle stability control is being executed.
本発明によれば、車両の挙動が不安定となることを回避できる車両の制御装置を提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide a vehicle control device that can prevent the behavior of the vehicle from becoming unstable.
[車両の概略構成]
図1は、車両1の概略構成図である。車両1は、駆動源としてエンジン10を搭載したエンジン車両であるが、これに限定されず、駆動源としてエンジン及びモータが搭載されたハイブリッド車両であってもよい。エンジン10は内燃機関の一例であり、4つの気筒♯1~♯4を有した4気筒直列ガソリンエンジンであるが、図1には気筒♯1を示している。尚、エンジン10の気筒数はこれに限定されず、またディーゼルエンジンであってもよい。エンジン10の4つの気筒♯1~♯4のそれぞれにはピストン13が備えられている。ピストン13は、エンジン10の出力軸であるクランク軸15にコネクティングロッド14を介して連結されている。ピストン13の往復運動は、コネクティングロッド14によりクランク軸15の回転運動に変換される。クランク軸15の駆動力は、エンジン10側からトルクコンバータ、自動変速機、及び差動歯車装置を介して左右の駆動輪50に伝達される。
[Schematic configuration of vehicle]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a
気筒♯1~♯4のそれぞれには、ピストン13の上方には燃焼室16が形成されており、この燃焼室16には、燃料及び空気の混合気に対して点火を行う点火プラグ18が取り付けられている。この点火プラグ18による混合気への点火タイミングは、点火プラグ18の上方に設けられたイグナイタ19によって調整される。
A
吸気通路20の一部を構成する各吸気ポート20aには、吸気ポート20a内に燃料を噴射するポート噴射弁22が気筒♯1~♯4のそれぞれに対して設けられている。エンジン10には、各燃焼室16内に燃料をそれぞれ噴射する筒内噴射弁17が設けられている。エンジン10には筒内噴射弁17とポート噴射弁22との双方が設けられているが、これに限定されず、何れか一方が設けられているエンジンであってもよい。
In each
燃焼室16には、吸気通路20及び排気通路21が連通されている。吸気通路20には、燃焼室16に導入される空気量を調量するスロットルバルブ23が設けられている。
The
排気通路21には上流側から順に、空燃比センサ35、三元触媒41、及びGPF(Gasoline Particulate Filter)42が設けられている。三元触媒41は例えば、白金(Pt)、パラジウム(Pd)、ロジウム(Rh)等の触媒金属を含み、酸素吸蔵能を有し、NOx、HC及びCOを浄化する。GPF42は、多孔質セラミックス構造体において、多数のセルのうち隣り合うものの前端部と後端部とを交互に目封じした構造である。
An air-
ホイールブレーキ装置60は、駆動輪50に制動力を付与する制動装置の一例である。ホイールブレーキ装置60は、運転者による制動操作(例えばブレーキペダル操作)などに応じて、ホイールブレーキに設けられたホイールシリンダへブレーキ油圧(=制動油圧)を供給する。このホイールブレーキ装置60では、通常時には、ブレーキマスタシリンダから発生させられる、ブレーキペダルの踏力に対応した大きさのブレーキフルード圧力(=マスタシリンダ油圧)が直接的に制動油圧としてホイールシリンダへ供給される。
The
ECU(Electronic Control Unit)100は、エンジン10に関する制御処理を行う電子制御ユニットである。ECU100は、CPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)やROM(Read Only Memory)等の揮発性や不揮発性のメモリを含むコンピュータを中心に構成される。ECU100は、メモリにインストールされるプログラムをCPU上で実行することによりエンジン10に関する各種の制御処理を実現する。ECU100には詳しくは後述するが、各種センサが接続されている。ECU100は、車両の制御装置の一例であり、詳しくは後述する燃料カット制御部、車両安定制御部、及び禁止部を機能的に実現する。
ECU (Electronic Control Unit) 100 is an electronic control unit that performs control
ECU100には、アクセル開度センサ31、水温センサ32、エアフロメータ33、クランク角センサ34、及び空燃比センサ35が接続されており、それら各種センサからの出力信号が入力される。アクセル開度センサ31は、アクセル開度を検出する。水温センサ32は、エンジン10を冷却する冷却水の温度を検出する。エアフロメータ33は、吸入空気量を検出する。クランク角センサ34は、クランク軸15の回転角を検出する。空燃比センサ35は、三元触媒41よりも上流の排気通路21に設けられ、三元触媒41に流入する排気の空燃比を検出する。
An
ECU100は、クランク角センサ34の検出値に基づいてエンジン回転数を算出し、エンジン回転数と吸入空気量とに基づいてエンジン負荷を算出する。ECU100は、アクセル開度に基づいて、目標回転数及び目標負荷を算出し、エンジン回転数及び負荷がそれぞれ目標回転数及び目標負荷になるように、燃料噴射量や吸入空気量、点火時期を制御する。
The
ECU100は、エンジン10及びホイールブレーキ装置60を制御することにより、駆動輪50に付与される駆動力及び制動力を制御して車両1の挙動の安定化を図る車両安定制御を実行する。車両安定制御は、例えばABS(Anti-lock Brake System)制御、TRC(Traction Control)制御、及びVSC(Vehicle Stability Control)制御である。これらの制御では、上記踏力に対応する制動油圧とは別に、各制御で必要な制動油圧がホイールシリンダへ供給される。ABS制御は、急な制動操作に伴う制動時や滑り易い路面での制動時における車両1の安定性を確保するために、車輪のロックを防止するように各車輪への制動力や駆動輪50への駆動力を制御する。TRC制御は、滑り易い路面での発進/加速時や旋回中での加速時における車両1の安定性を確保するために、駆動輪50のスリップを抑え、路面状況に応じた駆動力を確保するように、駆動輪50への駆動力及び制動力を制御する。VSC制御は、車両1の旋回方向の安定性を確保する為に、後輪横滑り又は前輪横滑りを緩和するように、各車輪への制動力と駆動輪50への駆動力とを制御する。車両安定制御は、車両安定制御部が実行する制御の一例である。
The
[1気筒燃料カット制御]
ECU100は、GPF42での煤の堆積量を推定し、堆積量が所定値以上となった場合には再生要求を実行する。GPF42での煤の堆積量の推定方法は、例えば前回の再生制御完了からのエンジン10の駆動履歴に基づいて推定してもよいし、GPF42前後の差圧に基づいて推定してもよいし、その他公知の方法により推定してもよい。このようにGPF42の再生要求があるとECU100は、エンジン10の4つの気筒♯1~♯4のうちの何れか一つに対して燃料供給を停止する燃料カット制御(以下、1気筒燃料カット制御と称する)を実行する。例えば気筒♯1に対して燃料供給が停止され、その他の気筒♯2~♯4に対しては空燃比が理論空燃比よりもリッチ側となるように燃料噴射量及び吸入空気量が調整される。これにより、リッチ空燃比に制御された気筒から排出された余剰燃料が、GPF42に付着し、燃料供給が停止された気筒から排出された空気によるリーン雰囲気下で燃焼する。これによりGPF42に堆積した煤が燃焼してGPF42が再生する。
[1 cylinder fuel cut control]
The
図2A及び図2Bは、気筒♯1~♯4の各発生トルクを示したグラフの一例である。図2Aは、1気筒燃料カット制御が停止中での通常運転状態でのグラフである。図2Bは、1気筒燃料カット制御が実行中でのグラフである。1気筒燃料カット制御の実行中は気筒♯1の発生トルクがゼロとなる。このため、気筒♯1~♯4の発生トルクの平均値が、通常運転状態と1気筒燃料カット制御の実行中とで同じとなるように、他の気筒♯2~♯4の各発生トルクが増大するように燃料噴射量や吸入空気量、及び点火時期が制御される。これにより、1気筒燃料カット制御の実行中でのエンジン10の出力トルクを、通常運転状態と同様に制御することができる。上記制御は燃料カット制御部が実行する制御の一例である。
FIGS. 2A and 2B are examples of graphs showing the torques generated in
しかしながら1気筒燃料カット制御の実行中では、気筒♯1では燃焼は行われないため、気筒♯1の燃焼行程でエンジン10の出力トルクが低下し、それ以外の気筒♯2~♯4の燃焼行程でエンジン10の出力トルクが増大する。従って通常運転状態と比較して、1気筒燃料カット制御の実行中ではエンジン10の出力トルクの変動が増大する。
However, while the one-cylinder fuel cut control is being executed, combustion does not occur in
ここで上述したように車両安定制御の実行中に上述した1気筒燃料カット制御が実行されると、車両安定制御が実行されているにも関わらずにエンジン10の出力トルクが変動して、車両の挙動が不安定となるおそれがある。そのため本実施例のECU100は、以下のような1気筒燃料カット禁止制御を実行する。
As described above, if the one-cylinder fuel cut control described above is executed while the vehicle stability control is being executed, the output torque of the
[1気筒燃料カット禁止制御]
次にECU100が実行する1気筒燃料カット禁止制御について説明する。図3は、ECU100が実行する1気筒燃料カット禁止制御の一例を示したフローチャートである。本制御はイグニッションオンの状態で繰り返し実行される。
[1 cylinder fuel cut prohibition control]
Next, the one-cylinder fuel cut prohibition control executed by the
ECU100は、車両安定制御の実行中であるか否かを判定する(ステップS1)。車両安定制御とは、上述したようにABS制御、TRC制御、及びVSC制御を含み、これらの制御のうち少なくとも一つが実行中の場合には車両安定制御が実行中であると判定される。
ステップS1でYesの場合にECU100は、1気筒燃料カット制御の実行を禁止する(ステップS2)。具体的にはECU100は、1気筒燃料カット制御の禁止フラグをONにする。ステップS2は、禁止部が実行する処理の一例である。ステップS1でNoの場合にECU100は、1気筒燃料カット制御の実行を許可する(ステップS3)。具体的にはECU100は、1気筒燃料カット制御の禁止フラグをOFFにする。ECU100は1気筒燃料カット制御の実行要求があり上記の禁止フラグがOFFの場合には、1気筒燃料カット制御を実行し、禁止フラグがONの場合には1気筒燃料カット制御を実行しない。このように車両安定制御の実行中には1気筒燃料カット制御の実行を禁止することにより、車両の挙動が不安定となることを回避できる。
If Yes in step S1, the
上記実施例では複数の気筒♯1~♯4のうち一つの気筒に対して燃料供給を停止する1気筒燃料カット制御を例に説明したが、これに限定されない。例えば、少なくとも一つの気筒に対しては燃料供給を行いつつ残りの複数の気筒に対して燃料供給を停止する燃料カット制御であってもよい。例えばV型エンジンであって左右のバンクにそれぞれ対応したGPFが設けられている場合には、左バンクの複数の気筒の一つと右バンクの複数の気筒の一つとに対して燃料カット制御を実行してもよい。また、上述した1気筒燃料カットでは、気筒♯1~♯4の発生トルクの平均値が通常運転状態と同じとなるように制御されたが、これに限定されない。
In the above embodiment, one-cylinder fuel cut control for stopping fuel supply to one cylinder among the plurality of
上記実施例では、走行用動力源としてエンジン10のみが搭載された車両1を例に説明したが、これに限定されない。例えば走行用動力源としてエンジンに加えてモータを備えたハイブリッド車両であってもよい。
In the above embodiment, the
以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明はかかる特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。 Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to these specific embodiments, and various modifications and variations can be made within the scope of the gist of the present invention as described in the claims. Changes are possible.
1 車両
10 エンジン(内燃機関)
50 駆動輪
60 ホイールブレーキ装置(制動装置)
100 ECU(車両の制御装置、燃料カット制御部、車両安定制御部、禁止部)
1
50
100 ECU (vehicle control device, fuel cut control section, vehicle stability control section, inhibition section)
Claims (1)
前記内燃機関の複数の気筒のうち一部の気筒に対して燃料供給を停止する燃料カット制御を実行する燃料カット制御部と、
前記駆動力及び制動力を制御して前記車両の挙動の安定化を図る車両安定制御を実行する車両安定制御部と、
前記車両安定制御の実行中は前記燃料カット制御の実行を禁止する禁止部と、を備えた車両の制御装置。 A control device for a vehicle, comprising an internal combustion engine that applies driving force to driving wheels, and a braking device that applies braking force to the driving wheels,
a fuel cut control unit that executes fuel cut control to stop fuel supply to some of the plurality of cylinders of the internal combustion engine;
a vehicle stability control unit that executes vehicle stability control that controls the driving force and the braking force to stabilize the behavior of the vehicle;
A control device for a vehicle, comprising: a prohibition unit that prohibits execution of the fuel cut control while the vehicle stability control is being executed.
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