JP2024066861A - Vehicle control device - Google Patents
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Abstract
【課題】ドライバビリティを確保しつつフィルタの昇温制御及び再生制御の双方を実行できる車両の制御装置を提供することを課題とする。【解決手段】走行動力源であるエンジンと、前記エンジンからの排気微粒子を捕集するフィルタと、前記エンジンと駆動輪との間の動力伝達経路上に設けられたロックアップクラッチを有したトルクコンバータと、を備えた車両の制御装置であって、前記エンジンの点火時期の遅角処理による前記フィルタの昇温要求、及び前記エンジンでの燃料カットによる前記フィルタの再生要求があるか否かを判定する判定部と、前記昇温要求及び再生要求がある場合において、アクセルオンの場合に前記ロックアップクラッチを解放して前記フィルタの昇温制御を実行し、前記昇温制御の完了後にアクセルオンからアクセルオフに切り替えられた場合には前記ロックアップクラッチを係合して前記フィルタの再生制御を実行する制御部と、を備えた車両の制御装置。【選択図】図3[Problem] To provide a vehicle control device capable of executing both filter temperature increase control and regeneration control while ensuring drivability. [Solution] A control device for a vehicle including an engine as a driving power source, a filter that collects exhaust particulates from the engine, and a torque converter having a lock-up clutch provided on a power transmission path between the engine and drive wheels, the control device including a determination unit that determines whether there is a request to increase the temperature of the filter by retarding the ignition timing of the engine and a request to regenerate the filter by cutting fuel in the engine, and a control unit that, when there is a request to increase the temperature and a request to regenerate the filter, releases the lock-up clutch when the accelerator is on and executes the temperature increase control of the filter, and engages the lock-up clutch when the accelerator is switched from on to off after the temperature increase control is completed. [Selected Figure] Figure 3
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.
エンジンでの点火時期の遅角処理によるフィルタの昇温制御が実行される場合がある。この場合にロックアップクラッチが解放されることにより、点火時期の遅角処理に起因したエンジンの振動が駆動輪にまで伝達されることを防ぐことができる(例えば特許文献1参照)。また、エンジンでの燃料カットによるフィルタの再生制御が実行される場合がある。この場合にトルクコンバータのロックアップクラッチを係合させることにより、駆動輪からエンジンに動力が伝達され、エンジン回転数の低下を抑制してエンジンのストールを防ぐことができる(例えば特許文献2参照)。 Filter temperature control may be performed by retarding the ignition timing in the engine. In this case, the lock-up clutch is released, thereby preventing engine vibrations caused by retarding the ignition timing from being transmitted to the drive wheels (see, for example, Patent Document 1). Filter regeneration control may be performed by cutting fuel in the engine. In this case, engaging the lock-up clutch of the torque converter transmits power from the drive wheels to the engine, suppressing a drop in engine speed and preventing engine stall (see, for example, Patent Document 2).
上記の特許文献では、昇温要求及び再生要求の双方がある場合については開示されておらず、ドライバビリティを確保しつつ昇温制御及び再生制御の双方を実行することが望まれる。 The above patent documents do not disclose the case where both a temperature increase request and a regeneration request are made, and it is desirable to execute both temperature increase control and regeneration control while ensuring drivability.
そこで本発明は、ドライバビリティを確保しつつフィルタの昇温制御及び再生制御の双方を実行できる車両の制御装置を提供することを目的とする。 The present invention aims to provide a vehicle control device that can perform both filter temperature increase control and regeneration control while ensuring drivability.
上記目的は、走行動力源であるエンジンと、前記エンジンからの排気微粒子を捕集するフィルタと、前記エンジンと駆動輪との間の動力伝達経路上に設けられたロックアップクラッチを有したトルクコンバータと、を備えた車両の制御装置であって、前記エンジンの点火時期の遅角処理による前記フィルタの昇温要求、及び前記エンジンでの燃料カットによる前記フィルタの再生要求があるか否かを判定する判定部と、前記昇温要求及び再生要求がある場合において、アクセルオンの場合に前記ロックアップクラッチを解放して前記フィルタの昇温制御を実行し、前記昇温制御の完了後にアクセルオンからアクセルオフに切り替えられた場合には前記ロックアップクラッチを係合して前記フィルタの再生制御を実行する制御部と、を備えた車両の制御装置によって達成できる。 The above object can be achieved by a vehicle control device that includes an engine as a driving power source, a filter that collects exhaust particulates from the engine, and a torque converter having a lock-up clutch provided on a power transmission path between the engine and drive wheels, the vehicle control device including: a determination unit that determines whether there is a request to heat the filter by retarding the ignition timing of the engine and a request to regenerate the filter by cutting fuel in the engine; and a control unit that, when there is a request to heat the filter and a request to regenerate the filter, releases the lock-up clutch when the accelerator is on and executes temperature rise control of the filter, and engages the lock-up clutch when the accelerator is switched from on to off after completion of the temperature rise control.
前記制御部は、前記昇温制御の完了前にアクセルオンからアクセルオフに切り替えられた場合には、前記昇温制御を継続してもよい。 The control unit may continue the temperature rise control if the accelerator is switched from on to off before the temperature rise control is completed.
前記エンジンと前記トルクコンバータとの間の動力伝達経路上に設けられた走行動力源であるモータと、前記モータとの間で電力を授受するバッテリと、を備えていてもよい。 The vehicle may also include a motor that is a driving power source provided on the power transmission path between the engine and the torque converter, and a battery that supplies and receives power between the motor.
本発明によれば、ドライバビリティを確保しつつフィルタの昇温制御及び再生制御の双方を実行できる車両の制御装置を提供できる。 The present invention provides a vehicle control device that can perform both filter temperature increase control and regeneration control while ensuring drivability.
[ハイブリッド車両の概略構成]
図1は、ハイブリッド車両1の概略構成図である。ハイブリッド車両1には、走行用動力源としてエンジン10とモータ15とが搭載されている。エンジン10は、複数の気筒を有したガソリンエンジンであるが、ディーゼルエンジンであってもよい。エンジン10から駆動輪13への動力伝達経路には、変速ユニット11が設けられている。変速ユニット11と左右の駆動輪13とは、ディファレンシャル12を介して駆動連結されている。
[General configuration of hybrid vehicle]
1 is a schematic diagram of a
変速ユニット11には、K0クラッチ14とモータ15とが設けられている。モータ15は、エンジン10から駆動輪13への動力伝達経路上に設けられている。
The
K0クラッチ14は、同動力伝達経路におけるエンジン10とモータ15との間に設けられている。K0クラッチ14は、油圧の供給を受けて係合状態となって、エンジン10とモータ15との動力伝達を接続する。K0クラッチ14は、油圧供給の停止に応じて解放状態となって、エンジン10とモータ15との動力伝達を遮断する。また、K0クラッチ14は、トルク伝達を開始してから完全係合するまでスリップ状態となる。
The
モータ15は、インバータ17を介してバッテリ16に接続されている。バッテリ16は、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池等の充放電可能な二次電池である。モータ15は、バッテリ16からの給電に応じて車両の駆動力を発生するモータとして機能する。更にモータ15は、エンジン10や駆動輪13からの動力伝達に応じてバッテリ16に充電する電力を発電する発電機としても機能する。モータ15とバッテリ16との間で授受される電力は、インバータ17により調整される。
The
変速ユニット11には、トルクコンバータ18及び自動変速機19が設けられている。トルクコンバータ18は、トルク増幅機能を有した流体継ぎ手である。自動変速機19は、変速比を多段階に切替える有段式の変速機である。トルクコンバータ18は、上記動力伝達経路上のモータ15と駆動輪13との間に設けられている。自動変速機19は、上記動力伝達経路上のトルクコンバータ18と駆動輪13との間に設けられている。トルクコンバータ18には、油圧の供給を受けて係合してモータ15と自動変速機19とを直結するロックアップクラッチ(以下、LUクラッチと称する)20が設けられている。
The
LUクラッチ20は、油圧の供給を受けて係合状態となって、モータ15と駆動輪13との動力伝達を接続する。LUクラッチ20は、油圧供給の停止に応じて解放状態となる。またLUクラッチ20は、解放から係合するまでスリップ状態となる。
The
変速ユニット11には、更にオイルポンプ21及び油圧制御機構22が設けられている。オイルポンプ21で発生した油圧は、油圧制御機構22を介して、K0クラッチ14、トルクコンバータ18、自動変速機19、及びLUクラッチ20にそれぞれ供給される。油圧制御機構22には、K0クラッチ14、トルクコンバータ18、自動変速機19、及びLUクラッチ20のそれぞれの油圧回路と、それらの作動油圧を制御するための各種の油圧制御弁と、が設けられている。
The
ハイブリッド車両1には、同車両の制御装置としてのECU(Electronic Control Unit)50が設けられている。ECU50は、車両の走行制御に係る各種演算処理を行う演算処理回路と、制御用のプログラムやデータが記憶されたメモリと、を備える電子制御ユニットである。ECU50は車両の制御装置の一例であり、詳しくは後述する判定部及び制御部を機能的に実現する。
The
ECU50には、イグニッションスイッチ61、クランク角センサ62、エアフローメータ63、空燃比センサ64及び65、及びアクセル開度センサ66からの信号が入力される。イグニッションスイッチ61は、イグニッションのオンオフを検出する。クランク角センサ62は、エンジン10のクランクシャフトの回転速度を検出する。エアフローメータ63は、エンジン10に導入される吸入空気量を検出する。空燃比センサ64及び65は、エンジン10の排気の空燃比を検出する。アクセル開度センサ66は、アクセルペダルによって操作されるアクセル開度を検出する。
Signals are input to the
ECU50は、エンジン10及びモータ15の駆動を制御する。具体的にはECU50は、インバータ17を制御して、モータ15とバッテリ16との間での電力の授受量を調整することによりモータ15のトルク制御を行う。ECU50は、油圧制御機構22の制御を通じて、K0クラッチ14やLUクラッチ20、自動変速機19の駆動制御を行う。
The ECU 50 controls the operation of the
ECU50は、モータ走行モード及びハイブリッド走行モードの何れかでハイブリッド車両1を走行させる。モータ走行モードでは、ECU50はK0クラッチ14を解放してモータ15の動力で駆動輪13を回転させる。ハイブリッド走行モードでは、ECU50はK0クラッチ14を係合してエンジン10及びモータ15の少なくとも一方の動力で駆動輪13を回転させる。バッテリ16の充電残量に充分な余裕がある場合には、モータ走行モードが選択される。バッテリ16の充電残量が少ない場合や車速がモータ走行モードでの上限を超えた場合、急加速の場合には、ハイブリッド走行モードが選択される。
The ECU 50 drives the
[エンジンの概略構成]
図2は、エンジン10の概略構成図である。エンジン10は、シリンダブロック30、シリンダヘッド32、ピストン33、コネクティングロッド34、クランクシャフト35、吸気通路36、吸気バルブ36v、排気通路37、及び排気バルブ37vを有している。
[General configuration of engine]
2 is a schematic diagram of the
シリンダブロック30には、円筒状のボア31が設けられている。ピストン33は、ボア31内に往復動可能に収容されている。ボア31の壁面、シリンダヘッド32の下面、及びピストン33の頂面により、燃焼室Cが画定される。燃焼室Cは、ピストン33の往復動によりその容積が増減する。
The
エンジン10の出力軸であるクランクシャフト35には、コネクティングロッド34を介して連結されている。コネクティングロッド34及びクランクシャフト35は、ピストン33の往復動をクランクシャフト35の回転運動に変換するクランク機構を構成する。エンジン10には、上述したクランク角センサ62が設けられている。
The
吸気通路36は、燃焼室Cに吸気バルブ36vを介して接続されている。排気通路37は、燃焼室Cに排気バルブ37vを介して接続されている。吸気通路36には、上述したエアフローメータ63が設けられている。
The
シリンダブロック30には、燃焼室C内に直接燃料を噴射する筒内噴射弁41Dが設けられている。吸気通路36には、吸気ポートに向けて燃料を噴射するポート噴射弁41Pが設けられている。シリンダヘッド32には、燃焼室C内に導入された吸気と燃料との混合気を点火する点火プラグ42が設けられている。尚、筒内噴射弁41D及びポート噴射弁41Pの何れか一方のみが設けられていてもよい。
The
排気通路37には、三元触媒43及びGPF(Gasoline Particulate Filter)44が設けられている。三元触媒43は触媒金属を含み、酸素吸蔵能を有し、NOx、HC及びCOを浄化する。GPF44は、多孔質セラミックス構造体であり、排気ガス中の排気微粒子(以下、PM(Particulate Matter)と称する)を捕集する。GPF44はフィルタの一例である。尚、例えばエンジン10がディーゼルエンジンである場合には、GPF44の代わりにDPF(Diesel Particulate Filter)が設けられる。
A three-
三元触媒43とGPF44との間には、空燃比センサ64が設けられている。空燃比センサ64は三元触媒43から排出された排気の空燃比を検出する。GPF44よりも下流側には、空燃比センサ65が設けられている。空燃比センサ65はGPF44から排出された排気の空燃比を検出する。
An air-
ECU50には、上述したセンサの検出信号に基づいて、スロットルバルブ40の開度、筒内噴射弁41Dやポート噴射弁41Pの燃料噴射量、点火プラグ42による点火時期等を制御することにより、エンジン10の駆動を制御する。
Based on the detection signals of the above-mentioned sensors, the
[昇温制御及び再生制御]
次にECU50が実行するGPF44の昇温制御及び再生制御の一例について説明する。図3は、本実施例でのGPF44の昇温制御及び再生制御を例示したフローチャートである。本制御はイグニッションがオンの間は繰り返し実行される。
[Temperature increase control and regeneration control]
Next, a description will be given of an example of the temperature increase control and regeneration control of the
ECU50は、GPF44の昇温要求があるか否かを判定する(ステップS1)。ステップS1でYesの場合には、ECU50はGPF44の再生要求があるか否かを判定する(ステップS2)。ステップS1でYesでありステップS2でNoの場合には、ECU50はLUクラッチ20を解放してGPF44の昇温制御を実行する(ステップS3)。昇温制御では、点火時期の遅角処理が実行される。点火時期の遅角処理により排気熱量が増大してGPF44が昇温する。また、LUクラッチ20が解放されているため、点火時期の遅角処理によるエンジン10の燃焼状態の変動が駆動輪13に伝達することを回避できる。
The
ステップS1でNoの場合には、ECU50はGPF44の再生要求があるか否かを判定する(ステップS4)。ステップS1及びS4でNoの場合には本制御は終了する。ステップS1でNoでありステップS4でYesの場合には、ECU50は再生制御を実行する(ステップS5)。再生制御では、LUクラッチ20は係合状態で燃料カットが実行される。燃料カットの実行により、GPF44に酸素を供給して堆積したPMの燃焼を促進することができる。また、LUクラッチ20が係合状態で燃料カットされるため、エンジン10のストールを防止することができる。
If step S1 is No, the
ステップS1及びS2でYesの場合、ECU50はアクセル開度センサ66の検出値に基づいて、アクセルオンか否か、即ちアクセルペダルが踏まれている状態か否かを判定する(ステップS6)。ステップS6でYesの場合、ハイブリッド車両1は加速中とみなすことができ、ECU50はLUクラッチ20を解放して昇温制御を実行する(ステップS7)。ドライバの加速要求を満たしつつ、昇温制御を実行することができる。ステップS1及びS2は判定部が実行する処理の一例である。
If steps S1 and S2 are Yes, the
次にECU50は再度ステップS6が実行される。ステップS6でNoの場合、即ちアクセルオフでありハイブリッド車両1が減速中である場合、ECU50は昇温制御が完了したか否かを判定する(ステップS8)。具体的には、GPF44の温度が所定値以上の場合に昇温制御が完了したものと判定される。GPF44の温度は、エンジン回転数やエンジン負荷に基づいて算出された推定値であってもよいし、GPF44に設けられた温度センサの検出値であってもよいし、その他公知の方法により算出してもよい。ステップS8でNoの場合には、再度ステップS7が実行される。
Next, the
ステップS6でNoでありステップS8でYesの場合、ハイブリッド車両1は減速中であって昇温制御は完了したものとみなされ、ECU50はLUクラッチ20を係合して燃料カットによる再生制御を実行する(ステップS9)。アクセルオフの場合に燃料カットが実行されるため、ドライバビリティへの影響も抑制できる。ステップS6~S9は、制御部が実行する処理の一例である。
If step S6 is No and step S8 is Yes, it is assumed that the
このように、昇温要求及び再生要求の双方がある場合にアクセルオンオフに応じて連続的に昇温制御及び再生制御を実行することができる。これにより、ドライバビリティへの影響を抑制しつつ昇温制御及び再生制御の双方を実行することができる。 In this way, when there is both a temperature increase request and a regeneration request, temperature increase control and regeneration control can be executed continuously in response to accelerator on/off. This makes it possible to execute both temperature increase control and regeneration control while minimizing the impact on drivability.
上述したようにハイブリッド車両1はエンジン10に加えて、モータ15やバッテリ16を備えている。例えばバッテリ16は、走行動力源であるモータ15へ電力を供給しモータ15の回生電力を充電する。このため、バッテリ16はエンジン車両に搭載されたバッテリよりも重量が大きい。このようにハイブリッド車両1の重量は、エンジン車両と比較して大きい。これによりハイブリッド走行モードでのエンジン10への負荷は、エンジン車両のエンジンと比較して大きい。このため、ハイブリッド走行モードでのPMの排出量は、エンジン車両と比較して増大するおそれがある。このためハイブリッド車両1では、エンジン車両と比較して昇温制御や再生制御の実行頻度が増えるおそれがある。上記実施例の内容は、このような昇温制御や再生制御の実行頻度が多いハイブリッド車両1に適している。但し、上記実施例の内容は、走行動力源としてエンジンのみを有したエンジン車両の制御装置にも適用できる。
As described above, 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 are possible within the scope of the gist of the present invention as described in the claims.
1 ハイブリッド車両
10 エンジン
15 モータ
16 バッテリ
18 トルクコンバータ
20 ロックアップクラッチ
44 GPF(フィルタ)
50 ECU(車両の制御装置、判定部、制御部)
50 ECU (vehicle control device, determination unit, control unit)
Claims (3)
前記エンジンの点火時期の遅角処理による前記フィルタの昇温要求、及び前記エンジンでの燃料カットによる前記フィルタの再生要求があるか否かを判定する判定部と、
前記昇温要求及び再生要求がある場合において、アクセルオンの場合に前記ロックアップクラッチを解放して前記フィルタの昇温制御を実行し、前記昇温制御の完了後にアクセルオンからアクセルオフに切り替えられた場合には前記ロックアップクラッチを係合して前記フィルタの再生制御を実行する制御部と、を備えた車両の制御装置。 A control device for a vehicle including an engine as a driving power source, a filter for collecting exhaust particulates from the engine, and a torque converter having a lock-up clutch provided on a power transmission path between the engine and a drive wheel,
a determination unit that determines whether or not there is a request to increase the temperature of the filter due to a retardation process of the ignition timing of the engine and a request to regenerate the filter due to a fuel cut in the engine;
and a control unit that, when there is a temperature increase request and a regeneration request, releases the lock-up clutch when the accelerator is on and executes temperature increase control of the filter, and engages the lock-up clutch and executes regeneration control of the filter when the accelerator is switched from on to off after completion of the temperature increase control.
前記モータとの間で電力を授受するバッテリと、を備えた請求項1又は2の車両の制御装置。
a motor serving as a driving power source provided on a power transmission path between the engine and the torque converter;
3. The vehicle control device according to claim 1, further comprising: a battery for supplying and receiving electric power to and from the motor.
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