JP6394882B2 - 車両の制御装置 - Google Patents
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Description
更に、複数の気筒を有する内燃機関において、回転変動の発生時期に基づいて、複数の気筒のうち失火している気筒を特定する技術が開示されている(特許文献1)。
特許文献1では、例えばクランクシャフトの30度回転する時間を検出し、当該回転所要時間が所定値以上となったときに失火が発生していると判定し、その回転所要時間が所定値以上となった時期に対応する気筒で失火が発生していると判定する。
また、請求項3に係る車両の制御装置は、請求項1または2において、前記失火気筒判定部は、前記回転変動の発生時期に対応する点火時期である気筒を進角させて、前記ノッキングが検出された場合には、当該進角させた気筒の代わりにその1つ前に点火する気筒を進角させて、前記ノッキング検出器によりノッキングが検出されない場合に、当該1つ前に点火する気筒が失火気筒であると判定することを特徴とする。
また、請求項6に係る車両の制御装置は、請求項1から4のいずれか1項において、前記失火気筒判定部により判定された前記失火気筒への燃料供給を遮断する燃料遮断部を備えたことを特徴とする。
また、本願請求項3の発明によれば、回転変動の発生時期に対応する点火時期である気筒を進角させてノッキングが検出された場合には、当該気筒が失火気筒ではなく、その代わりに当該気筒の1つ前に点火する気筒を進角させて、ノッキングが検出されなければ、共振によって回転変動が遅れて発生したものと推定され、この1つ前に点火する気筒が失火気筒であると判定することができる。これにより、失火気筒を精度よく特定することができる。
また、本願請求項5の発明によれば、失火気筒が判定された場合に、シリーズモードからパラレルモードへの切換えが規制されるので、失火気筒がある状態でパラレルモードで運転することを規制することができる。これにより、車両の走行への影響を抑えて、内燃機関の出力を抑制することができ、未燃燃料の排出を抑えて安全性を向上させることができる。
図1は、本発明の一実施形態に係るプラグインハイブリッド車(以下、車両1という)の概略構成図である。
本発明の内燃機関の制御装置を採用した本実施形態の車両1は、エンジン2(内燃機関)の出力によって前輪3(走行駆動輪)を駆動して走行可能であるとともに、前輪3を駆動する電動のフロントモータ4(モータ)及び後輪5を駆動する電動のリヤモータ6を備えた4輪駆動車である。
モータジェネレータ9によって発電された電力は、フロントコントロールユニット10を介して駆動用バッテリ11を充電可能であるとともに、フロントモータ4及びリヤモータ6に電力を供給可能である。
フロントコントロールユニット10は、車両に搭載されたハイブリッドコントロールユニット20(走行モード切換規制部)からの制御信号に基づき、フロントモータ4の出力を制御するとともに、モータジェネレータ9の発電量及び出力を制御する機能を有する。
エンジンコントロールユニット22(回転変動検出部、失火気筒判定部、燃料遮断部)は、ハイブリッドコントロールユニット20からの制御信号(要求出力)に基づき、エンジン2における燃料噴射量及び燃料噴射時期、吸気量等を制御して、エンジン2の駆動制御を行う。
ハイブリッドコントロールユニット20は、車両1の総合的な制御を行うための制御装置であり、入出力装置、記憶装置(ROM、RAM、不揮発性RAM等)、中央演算処理装置(CPU)及びタイマ等を含んで構成される。
一方、ハイブリッドコントロールユニット20の出力側には、フロントコントロールユニット10、リヤコントロールユニット12、エンジンコントロールユニット22、フロントトランスアクスル7のクラッチ16が接続されている。
シリーズモードでは、フロントトランスアクスル7のクラッチ16を切断し、エンジン2によりモータジェネレータ9を作動する。そして、モータジェネレータ9により発電された電力及び駆動用バッテリ11から供給される電力によりフロントモータ4やリヤモータ6を駆動して走行させる。また、シリーズモードでは、エンジン2の回転速度を所定値に設定し、余剰出力によって発電した電力を駆動用バッテリ11に供給して駆動用バッテリ11を充電する。
図2は、本実施形態におけるエンジン2の失火気筒判定装置の構成を示すブロック図である。
エンジン2の各気筒には、夫々燃料噴射弁30が設けられている。燃料噴射弁30は、燃料タンク17から燃料を供給され、エンジンコントロールユニット22によって制御されて、気筒毎に燃料噴射量及び燃料噴射時期を調節可能となっている。燃料噴射弁30は、燃焼室内に燃料を直接噴射する筒内燃料噴射弁、及び吸気ポート内に燃料を噴射する吸気通路燃料噴射弁のいずれか、あるいは両方を用いてもよい。
エンジンコントロールユニット22の入力側には、ハイブリッドコントロールユニット20、クランク角センサ31、エンジン2のノッキングを検出するノックセンサ33(ノッキング検出器)、及び図示しない吸気圧センサ等が接続されており、これらの機器からの検出及び作動情報が入力される。
そして、エンジンコントロールユニット22は、ハイブリッドコントロールユニット20から入力した要求出力が得られるように、燃料噴射弁30及び図示しないエアフロールブ、点火プラグ等を制御する。
更に、本実施形態のエンジンコントロールユニット22は、クランクシャフト32の回転速度変動からエンジン2の失火を検出するとともに、失火気筒を特定する機能を有する。
始めに、ステップS10では、クランク角センサ31の検出値に基づいて、クランクシャフト32の回転速度の変動が所定割合以上であるか否かを判別する。詳しくは、所定角度(例えば10度)毎における回転速度の変動が、所定間隔(例えばクランクシャフトの1〜数回転)での回転速度の平均値に対して所定割合以上のものがあるか否かを判別すればよい。この所定割合については、エンジン2の少なくともいずれかの気筒が失火している場合での回転速度の変動を確認あるいは計算しておき、この失火気筒がある場合での回転速度の変動の割合の最小値以下に設定すればよい。回転速度の変動が所定割合以上のものがある、即ち失火気筒がある場合にはステップS20に進む。回転速度の変動が所定割合以上でない、即ち失火気筒がない場合には本ルーチンを終了する。
ステップS60では、ノックセンサ33から検出値(ノックセンサ値)を入力して、当該検出値が所定値より大きいか否か、即ちノッキングが発生しているか否かを判別する。なお、本ステップでは、少なくとも進角させた気筒によって回転速度に影響が出るべき次回の点火時期を越えてから判定する。ノックセンサ値が所定値より大きい場合には、ステップS70に進む。ノックセンサ値が所定値以下の場合には、ステップS80に進む。
ステップS80では、現状進角させている気筒が失火気筒であると判定する。そして、ステップS90に進む。
ステップS90では、ステップS80またはステップS40で失火気筒であると判定した気筒の燃料噴射量が0になるように燃料噴射弁30を制御する。そして、ステップS100に進む。
以上のように制御することで、本実施形態では、エンジン2の回転速度が所定割合以上変動した場合、パラレルモードでは、回転速度が変動したときに点火時期である気筒が失火気筒であると判定する。
本実施形態では、失火気筒を判定する際に、エンジン2の回転速度を変更させる必要がないので、意図しないエンジン作動音の変化を抑えて違和感の発生を抑制することができる。これは、走行時に静粛性を求められるPHEV車において、特にエンジン2の回転速度を略一定に運転するシリーズモードにおいて有効である。
本発明は、多気筒の内燃機関の出力軸に捩れ要素が接続されており、出力軸の回転変動の発生時期が変化するような駆動系を有する車両に広く適用可能であり、失火気筒の回転変動の発生時期の変化に拘わらず、失火気筒を精度良く判定することができる。
2 エンジン(内燃機関)
3 前輪(走行駆動輪)
4 フロントモータ(モータ)
9 モータジェネレータ(電動機)
15 捩れダンパ(捩れ要素)
20 ハイブリッドコントロールユニット(走行モード切換規制部)
22 エンジンコントロールユニット(回転変動検出部、失火気筒判定部、燃料遮断部)
31 クランク角センサ(回転位置検出器)
33 ノックセンサ(ノッキング検出器)
Claims (6)
- 所定の順番で燃焼する複数の気筒を有し、出力軸に捻れ要素を介して電動機が接続された内燃機関を備えた車両の制御装置であって、
前記出力軸の回転位置を検出する回転位置検出器と、
前記内燃機関のノッキングを検出するノッキング検出器と、
前記回転位置検出器により検出した回転位置に基づいて、少なくとも各気筒の点火時期毎に回転変動を検出する回転変動検出部と、
前記回転変動検出部により回転変動が検出された際に、当該回転変動の発生時期に対応する点火時期である気筒を進角させて、前記ノッキング検出器によりノッキングが検出されない場合に、当該進角させた気筒が失火気筒であると判定する失火気筒判定部と、を備えたことを特徴とする車両の制御装置。 - 前記車両は、前記内燃機関の出力軸と前記車両の走行駆動輪とを変速比固定で接続する走行モードを有することを特徴とする請求項1に記載の車両の制御装置。
- 前記失火気筒判定部は、前記回転変動の発生時期に対応する点火時期である気筒を進角させて、前記ノッキングが検出された場合には、当該進角させた気筒の代わりにその1つ前に点火する気筒を進角させて、前記ノッキング検出器によりノッキングが検出されない場合に、当該1つ前に点火する気筒が失火気筒であると判定することを特徴とする請求項1または2に記載の車両の制御装置。
- 前記車両は、前記内燃機関により前記電動機を駆動して発電し、モータによって前記車両の走行駆動輪を駆動するシリーズモードと、前記内燃機関により前記走行駆動輪を駆動するとともに前記モータにより前記走行駆動輪を駆動するパラレルモードを選択的に行うハイブリッド車であって、
前記失火気筒判定部は、前記シリーズモード時にのみ、前記失火気筒の判定を行うことを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の車両の制御装置。 - 前記回転変動検出部により回転変動が検出されて、前記失火気筒判定部により前記失火気筒が判定された場合に、前記シリーズモードから前記パラレルモードへの切換えを規制する走行モード切換規制部を有することを特徴とする請求項4に記載の車両の制御装置。
- 前記失火気筒判定部により判定された前記失火気筒への燃料供給を遮断する燃料遮断部を備えたことを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の車両の制御装置。
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