JP7392611B2 - 車両の制御装置、車両、及び制御方法 - Google Patents
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Description
本開示は、車両の制御装置、車両、及び制御方法に関する。
内燃機関（以下、「エンジン」と称する）を有する車両が知られている（例えば、特許文献１を参照）。
車両が使用される環境は、様々であり、大雨等の影響で、走行路が浸水し、車両が水没した状況下で、車両を走行させざるを得ない場合がある。このような状況下で、車両を走行させる場合、エンジンの排気管から浸入した水により、排気側の異常な圧力上昇が発生し、エンジンが停止（エンジンストール）してしまうおそれがある。又、排気管への水の浸入は、排気管中の排気浄化装置の故障を引き起こすおそれもある。
このような背景から、車両においては、エンジンの排気管への浸水状態を早期に検出する要請がある。加えて、エンジンの排気管への浸水状態が発生した際には、エンジンの停止リスクを低減し、車両が自走不可状態となる事態を防止することが求められる。
本開示は、上記の問題点に鑑みてなされたもので、エンジンの排気管への浸水状態を早期に検出することを可能とする車両の制御装置、及び制御方法を提供することを目的とする。又、他の局面では、本開示は、エンジンの排気管への浸水状態が発生した際には、エンジンが停止する事態を抑制し得る車両の制御装置、車両、及び制御方法を提供することを目的とする。
前述した課題を解決する主たる本開示は、
内燃機関を有する車両の制御装置であって、
前記内燃機関の排気管内の上流側の第１地点において測定された第１排気温度に係る情報を取得する第１排気温度情報取得部と、
前記排気管内の下流側の第２地点において測定された第２排気温度に係る情報を取得する第２排気温度情報取得部と、
前記排気管内の上流側の第３地点において測定された排気圧に係る情報を取得する排気圧情報取得部と、
前記第１排気温度、前記第２排気温度、及び、前記排気圧に基づいて、前記排気管内への水の浸入状態を検出する浸水状態検出部と、
を備え、
前記浸水状態検出部は、単位時間当たりの前記排気圧の上昇量が第１閾値以上で、且つ、単位時間当たりの前記第１排気温度に対する前記第２排気温度の下降量が第２閾値以上である場合、前記浸入状態が発生しているものと判定する、
制御装置である。
内燃機関を有する車両の制御装置であって、
前記内燃機関の排気管内の上流側の第１地点において測定された第１排気温度に係る情報を取得する第１排気温度情報取得部と、
前記排気管内の下流側の第２地点において測定された第２排気温度に係る情報を取得する第２排気温度情報取得部と、
前記排気管内の上流側の第３地点において測定された排気圧に係る情報を取得する排気圧情報取得部と、
前記第１排気温度、前記第２排気温度、及び、前記排気圧に基づいて、前記排気管内への水の浸入状態を検出する浸水状態検出部と、
を備え、
前記浸水状態検出部は、単位時間当たりの前記排気圧の上昇量が第１閾値以上で、且つ、単位時間当たりの前記第１排気温度に対する前記第２排気温度の下降量が第２閾値以上である場合、前記浸入状態が発生しているものと判定する、
制御装置である。
又、他の局面では、
上記制御装置を備える車両である。
上記制御装置を備える車両である。
又、他の局面では、
内燃機関を有する車両の制御方法であって、
前記内燃機関の排気管内の上流側の第１地点において測定された第１排気温度に係る情報を取得する第１処理と、
前記排気管内の下流側の第２地点において測定された第２排気温度に係る情報を取得する第２処理と、
前記排気管内の上流側の第３地点において測定された排気圧に係る情報を取得する第３処理と、
前記第１排気温度、前記第２排気温度、及び、前記排気圧に基づいて、前記排気管内への水の浸入状態を検出する第４処理と、
を備え、
前記第４処理では、単位時間当たりの前記排気圧の上昇量が第１閾値以上で、且つ、単位時間当たりの前記第１排気温度に対する前記第２排気温度の下降量が第２閾値以上である場合、前記浸入状態が発生しているものと判定する、
制御方法である。
内燃機関を有する車両の制御方法であって、
前記内燃機関の排気管内の上流側の第１地点において測定された第１排気温度に係る情報を取得する第１処理と、
前記排気管内の下流側の第２地点において測定された第２排気温度に係る情報を取得する第２処理と、
前記排気管内の上流側の第３地点において測定された排気圧に係る情報を取得する第３処理と、
前記第１排気温度、前記第２排気温度、及び、前記排気圧に基づいて、前記排気管内への水の浸入状態を検出する第４処理と、
を備え、
前記第４処理では、単位時間当たりの前記排気圧の上昇量が第１閾値以上で、且つ、単位時間当たりの前記第１排気温度に対する前記第２排気温度の下降量が第２閾値以上である場合、前記浸入状態が発生しているものと判定する、
制御方法である。
本開示に係る車両の制御装置によれば、エンジンの排気管への浸水状態を早期に検出することが可能である。
以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施形態について詳細に説明する。尚、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
［車両の構成］
以下、図１を参照して、一実施形態に係る車両の構成について説明する。本実施形態では、本発明の車両の制御装置を、ディーゼルエンジン車両に適用した態様ついて説明する。
以下、図１を参照して、一実施形態に係る車両の構成について説明する。本実施形態では、本発明の車両の制御装置を、ディーゼルエンジン車両に適用した態様ついて説明する。
図１は、本実施形態に係る車両Ｕの構成を示す図である。
本実施形態に係る車両Ｕは、エンジン１０、トランスミッション１２、吸気管２０、エアクリーナ２１、ターボチャージャ２２、吸気スロットルバルブ２３、排気管３０、ＥＧＲ装置３１、排気ブレーキバルブ３２、排気浄化装置４０、各種センサ５１～５３、及び、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１００等を備えている。
エンジン１０は、燃焼室及び当該燃焼室に燃料供給を行う燃料噴射装置等（図示せず）を含んで構成される。エンジン１０は、燃焼室内で、燃料と空気の混合気を燃焼及び膨張させて、動力を発生する。エンジン１０には、燃焼室内に空気を導入する吸気管２０と、燃焼室から排出される燃焼後の排気を、車両の外部に排出する排気管３０と、が接続されている。又、エンジン１０の出力軸であるクランクシャフトは、トルクコンバータを介してトランスミッション１２に連結されている。
エンジン１０は、ＥＣＵ１００からの制御信号によって動作制御されている。即ち、エンジン１０は、ＥＣＵ１００からの制御信号により決定された燃料噴射量及び燃料噴射タイミングで、燃料噴射装置に燃料噴射を行わせる。
トランスミッション１２は、エンジン１０から入力される回転運動を変速して、駆動輪（図示せず）側に伝達する。トランスミッション１２は、例えば、有段式の変速機であり、複数の油圧式の摩擦係合要素及び遊星歯車装置を含んで構成され、複数の摩擦係合要素が選択的に係合されることにより、複数のギヤ段（変速段）を選択的に成立させることが可能である。尚、トランスミッション１２は、ＥＣＵ１００からの制御信号によって動作制御可能とされている。
吸気管２０は、吸気口２０ａから新気（空気）を吸入し、エンジン１０に当該新気を供給する流路である。吸気管２０内には、上流側の吸気口２０ａからエンジン１０の燃焼室にかけて、順に、エアクリ－ナ２１、ターボチャージャ２２のコンプレッサ、吸気スロットルバルブ２３が設けられている。
エアクリ－ナ２１は、吸気口２０ａから吸入された空気が供給され、当該空気から不純物質を除去してターボチャージャ２２側に送り出す。
ターボチャージャ２２は、排気管３０の排気の圧力を利用してタービンを回転させ、当該タービンの回転運動によって、同軸上のコンプレッサを動作させ、吸気管２０を通流する空気を圧縮して、エンジン１０側に送り出す。
吸気スロットルバルブ２３は、吸気口２０ａからエンジン１０の燃焼室に向かって、吸気管２０内を通流する空気の量を調整する。吸気スロットルバルブ２３は、例えば、吸気管２０内に配設されたバタフライ式の電磁バルブであり、ＥＣＵ１００からの制御信号によって、吸気管２０が形成する吸気通路の開放度合いを調整する。
排気管３０は、エンジン１０から排出される燃焼後の排気を、車両Ｕの外部に排出する流路である。排気管３０内には、エンジン１０から下流側に向かって、順に、ＥＧＲ装置３１、ターボチャージャ２２のタービン、排気浄化装置４０が設けられている。
ＥＧＲ装置３１は、排気管３０を流れる排気の一部を吸気管２０に環流させる。ＥＧＲ装置３１は、排気管３０と吸気管２０とを連通し、燃焼室１１から排気管３０に排気される排気の一部を、吸気管２０の側に通流させるＥＧＲ通路、ＥＧＲ通路を通流する排気を冷却するＥＧＲクーラ、及びＥＧＲ通路を通流する排気の流量を調整するＥＧＲバルブ等を含んで構成される。
排気ブレーキバルブ３２は、必要に応じて、排気管３０が形成する排気通路を遮断して、車両にブレーキ力を作用させる。排気ブレーキ弁３２は、例えば、排気管３０内に配設されたバタフライ式の電磁バルブであり、ＥＣＵ１００からの制御信号によって、排気管３０が形成する排気通路の開放度合いを調整する。
排気浄化装置４０は、酸化触媒４１、ＰＭフィルタ４２、ＳＣＲ触媒４３、及び尿素水噴射装置４３ａ等を備えている。酸化触媒４１、ＰＭフィルタ４２、及びＳＣＲ触媒４３は、排気管３０内に上流側から下流側に向かってこの順に配設されている。
酸化触媒４１は、排気中に含まれるＨＣやＣＯを酸化して除去する。酸化触媒４１は、例えば、コージェライトや炭化ケイ素等の担持体に、白金や酸化セリウム等の酸化触媒が担持されて構成されている。
酸化触媒４１は、排気管３０のＰＭフィルタ４２の上流側に隣接して配設されている。酸化触媒４１は、ＰＭフィルタ４２の再生時には、エンジン１０側から排出されるＨＣを酸化して、当該酸化熱により、排気を高温化するようにも機能する。
ＰＭフィルタ４２は、排気中に含まれるＰＭ（Particulate Matter）を捕捉する。ＰＭフィルタ４２は、例えば、多孔質セラミック（例えば、コージェライトや炭化ケイ素の多孔質セラミック）で形成された捕集壁でハニカム状の複数の流路を形成し、当該捕集壁中を排気が通過するように入口と出口を交互に目封じした構造を呈している。
ＳＣＲ触媒４３は、自身の上流側に配された尿素水噴射装置４３ａの噴射ノズルから噴射される尿素水が加水分解したアンモニアを吸着すると共に、当該吸着したアンモニアによって排気中からＮＯｘを選択的に還元浄化する。
各種センサ５１～５３は、車両Ｕの各部の状態を検出するために設けられている。ここでは、エンジン１０から排出される排気の状態を検出するべく、各種センサ５１～５３として、第１温度センサ５１、第２温度センサ５２、及び圧力センサ５３が設けられている。
第１温度センサ５１は、排気管３０内の上流側の地点（排気浄化装置４０よりも上流側の地点を意味する。以下同じ）に配設され、当該地点を通流する排気の温度を検出する。尚、本実施形態に係る第１温度センサ５１は、排気管３０の排気マニホールドの地点に配設されている。
第２温度センサ５２は、排気管３０内の下流側の地点（排気浄化装置４０よりも下流側の地点を意味する。以下同じ）に配設され、当該地点を通流する排気の温度を検出する。尚、本実施形態に係る第２温度センサ５２は、排気管３０の出口付近の地点に配設されている。
圧力センサ５３は、排気管３０内を通流する排気の排気圧を検出する。尚、本実施形態に係る圧力センサ５３は、排気管３０の排気マニホールドの地点に配設されている。
これらの各種センサ５１～５３は、検出により得られた情報を検出信号として、逐次、ＥＣＵ１００に送信する。尚、これらの各種センサ５１～５３は、公知のセンサで実現され得る。
ＥＣＵ１００（本発明の「制御装置」に相当）は、車両Ｕの各部の動作を統括制御する。ＥＣＵ１００は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、入力ポート、及び出力ポート等を含んで構成されている。ＥＣＵ１００の後述する各機能は、例えば、ＣＰＵがＲＯＭ、ＲＡＭ等に記憶された制御プログラムや各種データを参照することによって実現される。但し、当該機能は、ソフトウェアによる処理に限られず、専用のハードウェア回路によっても実現できることは勿論である。
尚、ＥＣＵ１００は、エンジン１０等の車両Ｕの各部と通信することで、これらを制御したり、これらからデータを受信したりする。又、ＥＣＵ１００は、車両Ｕに設けられた各種センサ（第１温度センサ５１、第２温度センサ５２、及び圧力センサ５３等）からセンサ情報を取得して、排気浄化装置４０や車両Ｕの各部の状態を検出している。
［ＥＣＵの構成］
次に、図１～図４を参照して、本実施形態に係るＥＣＵ１００の構成の一例について説明する。
次に、図１～図４を参照して、本実施形態に係るＥＣＵ１００の構成の一例について説明する。
ＥＣＵ１００は、第１排気温度情報取得部１０１、第２排気温度情報取得部１０２、排気圧情報取得部１０３、浸水状態検出部１０４、車両制御部１０５、及び、報知部１０６を備えている。
第１排気温度情報取得部１０１は、エンジン１０の排気管３０内の上流側地点において測定された排気温度（以下、「上流側排気温度」と称する）に係る情報を取得する。本実施形態では、第１排気温度情報取得部１０１は、排気管３０の排気マニホールドに配設された第１温度センサ５１から、上流側排気温度に係る情報を取得している。
第２排気温度情報取得部１０２は、エンジン１０の排気管３０内の下流側地点において測定された排気温度（以下、「下流側排気温度」と称する）に係る情報を取得する。本実施形態では、第２排気温度情報取得部１０２は、排気管３０の出口付近の地点に配設された第２温度センサ５２から、下流側排気温度に係る情報を取得している。
排気圧情報取得部１０３は、エンジン１０の排気管３０内で測定された排気圧に係る情報を取得する。本実施形態では、排気圧情報取得部１０３は、排気管３０内に配設された圧力センサ５３から、排気圧に係る情報を取得している。
浸水状態検出部１０４は、第１排気温度情報取得部１０１が取得した上流側排気温度に係る情報、第２排気温度情報取得部１０２が取得した下流側排気温度に係る情報、及び、排気圧情報取得部１０３が取得した排気圧に係る情報に基づいて、エンジン１０の排気管３０内への水の浸入状態を検出する。
具体的には、浸水状態検出部１０４は、単位時間当たりの排気圧の上昇量が第１閾値以上で、且つ、単位時間当たりの上流側排気温度に対する下流側排気温度の下降量が第２閾値以上である場合、エンジン１０の排気管３０内に水が浸入しているものと判定し、この条件を充足しない場合には、エンジン１０の排気管３０内に水が浸入していないものと判定する。
図２は、車両Ｕが走行している際に、エンジン１０の排気管３０内へ水が浸入したときの上流側排気温度及び下流側排気温度それぞれの時間的変化を示す図である。図３は、車両Ｕが走行している際に、エンジン１０の排気管３０内へ水が浸入したときの排気圧の時間的変化を示す図である。尚、図２、図３では、Ｔ１のタイミングで、排気管３０内へ水が浸入した状況を示している。
車両Ｕが走行している際、排気温度は、通常状態（排気管３０内への浸水状態が発生していない定常運転状態を表す。以下同じ）では、エンジン１０の運転状態に依拠して緩やかに変化する。そして、上流側排気温度と下流側排気温度との間の温度差は、通常、主に、エンジン１０から排出された排気が下流に至るまでの間の排気浄化装置４０及び排気管３０における放熱量に依拠し、通常状態では、例えば、上流側排気温度は５００℃程度、下流側排気温度は３００℃程度となる。又、車両Ｕが走行している際、排気圧は、通常、エンジン負荷の変動に起因した緩やかな変動となる。
この点、排気管３０内に水が浸入した場合（図２のＴ１のタイミング）、排気管３０の下流側では、周囲に存在する水の影響により、急速に温度低下することになる。排気管３０内に水が浸入した直後には、当該水は、排気管３０の上流側には到達していないため、このとき、排気管３０の上流側排気温度は、略同一温度に維持された状態となっている。又、このとき、排気管３０内の排気通路の一部が、水に閉塞されるため、排気圧が急上昇することになる。
このように、排気温度及び排気圧に着目することによって、排気管３０内に水が浸入した状況を検出することが可能である。但し、排気圧の推移のみから、排気管３０への水の浸入状態の発生の有無を判定しようとすると、ＥＣＵ１００は、排気ブレーキバルブ３２の作動時のような場合にも、排気管３０内に水が浸入しているものとして、誤判定してしまうおそれがある。又、仮に、排気温度の推移のみから、排気管３０への水の浸入状態の発生の有無を判定しようとすると、ＥＣＵ１００は、排気管３０の周囲に氷雪が付着したような場合にも、排気管３０内に水が浸入しているものとして、誤判定してしまうおそれがある。又、その他、ターボチャージャ２２の作動時や、ＰＭフィルタ４２のフィルタ再生制御時等にも、排気温度及び排気圧は、大きく変動するため、排気温度又は排気圧のいずれか一方のみに着目すると、ＥＣＵ１００における誤判定を引き起こす場合がある。
かかる観点から、浸水状態検出部１０４は、単位時間当たりの排気圧の上昇量が第１閾値以上か否かという第１条件と、単位時間当たりの上流側排気温度に対する下流側排気温度の下降量が第２閾値以上か否かという第２条件と、が共に充足している場合に限って、排気管３０内に水が浸入しているものと断定する。浸水状態検出部１０４は、例えば、１秒の間の排気圧の上昇量が直前の排気圧の２倍～４倍以上で、且つ、１０秒の間の上流側排気温度に対する下流側排気温度の下降量が１００℃～３００℃以上である場合に限って、排気管３０内に水が浸入しているものと断定する。
又、ここで、浸水状態検出部１０４が、単位時間当たりの時間変化量を観測対象としているのは、排気管３０内への浸水状態の早期検出及び検出精度の確保のためである。
尚、浸水状態検出部１０４は、上記の判定処理にて、一旦、排気管３０内に水が浸入しているものと断定した場合、上記条件が充足しない状態となっても、暫くの間は、浸水状態を示すフラグの解除を行わないようにするのが好ましい。具体的には、浸水状態検出部１０４は、例えば、上記条件が充足しない状態となっても、今回走行時にキーオフされて、次回走行時にキーオンされるまでの間、又は、上記条件が充足しない状態となった時点から所定時間（例えば、数分間）の間は、浸水状態を示すフラグの解除を行わないようにするのが好ましい。排気管３０内に水が浸入し得る状況は、車両Ｕが走行している走行路自体の状況に依拠するためである。
車両制御部１０５は、浸水状態検出部１０４により浸水状態の発生が検出された場合、排気管３０が閉塞されることに伴ってエンジン１０が停止してしまう事態を避けるため、車両Ｕを、浸水時非常モードで動作させる。尚、車両制御部１０５は、浸水状態検出部１０４により浸水状態の発生が検出されていない場合（即ち、通常状態）、例えば、最適燃費モード（エネルギー効率及び排ガス低減を優先させた通常の動作モード）で、車両Ｕを動作させている。
具体的には、車両制御部１０５は、浸水時非常モードでは、エンジン１０に対して、最適燃費モードの運転状態から、エンジン回転数を上昇させるように指令する。これによって、エンジン１０からの排気流量を増加させ、排気管３０への水の浸入を抑制する。即ち、これによって、排気管３０内の浸水状態がさらに悪化することを防ぎ、エンジン１０の停止リスクを低減する。尚、このとき、車両制御部１０５は、例えば、最適燃費モード（エネルギー効率を優先させた通常の動作モード）で参照しているエンジン回転数を決定する制御マップ（例えば、トルクベースの制御マップ）から、浸水時非常モード用の制御マップに変更することで、かかる制御を実現してもよい。
又、車両制御部１０５は、浸水時非常モードでは、トランスミッション１２に対して、シフトアップを禁止させるとともに、最適燃費モードで設定された変速比から、シフトダウンを実行させる。これによって、車両Ｕを走行させるための駆動力を確保するためのエンジン負荷を軽減し、エンジン１０の停止リスクを低減する。尚、車両制御部１０５は、このとき、トランスミッション１２の変速比が既に最小の場合（即ち、１速の場合）には、特に処理を実行しない。
又、車両制御部１０５は、浸水時非常モードでは、最適燃費モードで設定された吸気スロットルバルブ２３及び／又は排気ブレーキバルブ３２の開度から、吸気スロットルバルブ２３及び／又は排気ブレーキバルブ３２の開度を増加させる。これによって、車両Ｕを走行させるための駆動力を確保するためのエンジン負荷を軽減し、エンジン１０の停止リスクを低減する。尚、車両制御部１０５は、このとき、吸気スロットルバルブ２３や排気ブレーキバルブ３２の開度が既に全開状態の場合には、特に処理を実行しない。
又、車両制御部１０５は、浸水時非常モードでは、車両Ｕに搭載された補機類（空調装置、及びオイルポンプ等、エンジン１０の駆動力で動作する補助装置を意味する。以下同じ）（図示せず）の動作を停止させる。つまり、車両Ｕを走行させる際には必ずしも必要でない補機類の動作を停止させることで、エンジン負荷を軽減し、エンジン１０の停止リスクを低減する。
尚、車両制御部１０５は、浸水時非常モード時、上記に挙げた制御のうち、いずれか一つのみを実行してもよいし、エンジン１０の停止リスクをより効果的に低減するべく、すべてを実行してもよい。
報知部１０６は、浸水状態検出部１０４により浸水状態の発生が検出された場合、車両Ｕの搭乗者及び／又は車両Ｕの外部に、車両Ｕの状況（即ち、エンジン停止のリスクがある状況）を報知する。ここで、報知部１０６が用いる報知手段は、任意である。
報知部１０６は、例えば、車両Ｕに搭載されたインジケータ表示装置を用いて、車両Ｕの搭乗者に対して、車両Ｕの状況を報知してもよい。又、報知部１０６は、例えば、車両Ｕに搭載された通信装置を用いて、車両Ｕの外部の交通管理システムに対して、車両Ｕの状況を報知してもよい。又、報知部１０６は、例えば、車両Ｕに搭載された点灯装置（例えば、ハザードランプ又はブレーキランプ）を用いて、車両Ｕの周囲の歩行者に対して、車両Ｕの状況を報知してもよい。又、報知部１０６は、これらの報知処理の全てを実行してもよい。
これによって、例えば、車両Ｕの搭乗者に対して、現在の走行路から車両Ｕを退避させることを促したり、車両Ｕの周囲の歩行者や、車両Ｕの外部の交通管理システムに対して、緊急走行中であることを周知させることができる。
［ＥＣＵの動作フロー］
図４は、本実施形態に係るＥＣＵ１００の動作フローの一例を示す図である。図４に示すフローチャートは、例えば、ＥＣＵ１００がコンピュータプログラムに従って、所定間隔（例えば、１００ｍｓｅｃ毎）で繰り返し実行する処理である。
図４は、本実施形態に係るＥＣＵ１００の動作フローの一例を示す図である。図４に示すフローチャートは、例えば、ＥＣＵ１００がコンピュータプログラムに従って、所定間隔（例えば、１００ｍｓｅｃ毎）で繰り返し実行する処理である。
ステップＳ１において、ＥＣＵ１００（第１排気温度情報取得部１０１）は、排気管３０内の上流側排気温度を把握するべく、第１温度センサ５１のセンサ値を取得する。
ステップＳ２において、ＥＣＵ１００（第２排気温度情報取得部１０２）は、排気管３０内の下流側排気温度を把握するべく、第２温度センサ５２のセンサ値を取得する。
ステップＳ３において、ＥＣＵ１００（排気圧情報取得部１０３）は、排気管３０内の排気圧を把握するべく、圧力センサ５３のセンサ値を取得する。
ステップＳ４において、ＥＣＵ１００（浸水状態検出部１０４）は、単位時間当たりの排気圧の上昇量が第１閾値以上か否かを判定する。ここで、ＥＣＵ１００は、単位時間当たりの排気圧の上昇量が第１閾値以上の場合（Ｓ４：ＹＥＳ）、ステップＳ５に処理を進め、単位時間当たりの排気圧の上昇量が第１閾値未満の場合（Ｓ４：ＮＯ）、特に処理を行うことなく、図４のフローチャートの処理を終了する。
ステップＳ５において、ＥＣＵ１００（浸水状態検出部１０４）は、単位時間当たりの上流側排気温度に対する下流側排気温度の下降量が第２閾値以上か否かを判定する。ここで、ＥＣＵ１００は、単位時間当たりの上流側排気温度に対する下流側排気温度の下降量が第２閾値以上の場合（Ｓ５：ＹＥＳ）、ステップＳ６に処理を進め、単位時間当たりの上流側排気温度に対する下流側排気温度の下降量が第２閾値未満の場合（Ｓ５：ＮＯ）、特に処理を行うことなく、図４のフローチャートの処理を終了する。
ステップＳ６において、ＥＣＵ１００（浸水状態検出部１０４）は、排気管３０内に水が浸入していると断定し、当該浸入状態を示す浸水状態フラグを設定する。尚、ＥＣＵ１００は、一旦、浸水状態フラグを設定した場合、その後のルーチンのステップＳ４又はステップＳ５でＮＯ判定を行っても、所定時間経過するまでの間、浸水状態フラグの解除を行わないようにするのが好ましい。
ステップＳ７において、ＥＣＵ１００（車両制御部１０５）は、車両Ｕの各部を、浸水時非常モードで動作させる。このとき、ＥＣＵ１００は、例えば、エンジン１０に対するエンジン回転数の上昇指令、トランスミッション１２に対するシフトダウン実行指令、吸気スロットルバルブ２３及び／又は排気ブレーキバルブ３２に対する開度増加指令、及び、補機類の動作停止指令等を行う。
ステップＳ８において、ＥＣＵ１００（報知部１０６）は、車両Ｕに搭載された通信装置、インジケータ表示装置、及び、点灯装置等を用いて、車両Ｕの搭乗者及び／又は車両Ｕの外部に、車両Ｕの状況（即ち、エンジン停止のリスクがある状況）を報知する。
本実施形態に係るＥＣＵ１００は、このような処理によって、排気管３０への浸水状態を早期に検出すると共に、排気管３０への浸水状態が発生した場合には、エンジン１０の停止による自走不可状態となることを抑制することを可能としている。
［効果］
以上のように、本実施形態に係るＥＣＵ１００は、上流側排気温度、下流側排気温度、及び、排気圧に基づいて、排気管３０内への水の浸入状態を検出する機能を有し、このとき、ＥＣＵ１００は、単位時間当たりの排気圧の上昇量が第１閾値以上であるか否かを判定すると共に、且つ、単位時間当たりの上流側排気温度に対する下流側排気温度の下降量が第２閾値以上であるか否かを判定して、これらの２条件を充足している場合に限って、排気管３０内に水が浸入しているものと断定する。
以上のように、本実施形態に係るＥＣＵ１００は、上流側排気温度、下流側排気温度、及び、排気圧に基づいて、排気管３０内への水の浸入状態を検出する機能を有し、このとき、ＥＣＵ１００は、単位時間当たりの排気圧の上昇量が第１閾値以上であるか否かを判定すると共に、且つ、単位時間当たりの上流側排気温度に対する下流側排気温度の下降量が第２閾値以上であるか否かを判定して、これらの２条件を充足している場合に限って、排気管３０内に水が浸入しているものと断定する。
これによって、排気管３０に水が浸入した状態を、早期に且つ正確に検出することが可能である。尚、かかる検出方法は、車両Ｕに既設の温度センサ及び圧力センサを用いて、排気管３０への浸水状態を検出できる点でも有用である。
加えて、本実施形態に係るＥＣＵ１００では、排気管３０に水が浸入した場合には、車両Ｕを、浸水時非常モードで動作させる。これによって、排気管３０に水が浸入した場合にも、エンジン１０が停止するリスクを低減することが可能である。
尚、上記実施形態では、ＥＣＵ１００を適用する車両Ｕの一例として、ディーゼルエンジン車両に適用した態様について説明した。但し、本発明に係るＥＣＵ１００は、ガソリンエンジン車両にも適用し得る。
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、請求の範囲を限定するものではない。請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
本開示に係る車両の制御装置によれば、エンジンの排気管への浸水状態を早期に検出することが可能である。
Ｕ 車両
１０ エンジン
１２ トランスミッション
２０ 吸気管
２０ａ 吸気口
２１ エアクリーナ
２２ ターボチャージャ
２３ 吸気スロットルバルブ
３０ 排気管
３１ ＥＧＲ装置
３２ 排気ブレーキバルブ
４０ 排気浄化装置
４１ 酸化触媒
４２ ＰＭフィルタ
４３ ＳＣＲ触媒
５１ 第１温度センサ
５２ 第２温度センサ
５３ 圧力センサ
１００ ＥＣＵ
１０１ 第１排気温度情報取得部
１０２ 第２排気温度情報取得部
１０３ 排気圧情報取得部
１０４ 浸水状態検出部
１０５ 車両制御部
１０６ 報知部
１０ エンジン
１２ トランスミッション
２０ 吸気管
２０ａ 吸気口
２１ エアクリーナ
２２ ターボチャージャ
２３ 吸気スロットルバルブ
３０ 排気管
３１ ＥＧＲ装置
３２ 排気ブレーキバルブ
４０ 排気浄化装置
４１ 酸化触媒
４２ ＰＭフィルタ
４３ ＳＣＲ触媒
５１ 第１温度センサ
５２ 第２温度センサ
５３ 圧力センサ
１００ ＥＣＵ
１０１ 第１排気温度情報取得部
１０２ 第２排気温度情報取得部
１０３ 排気圧情報取得部
１０４ 浸水状態検出部
１０５ 車両制御部
１０６ 報知部
Claims (10)
- 内燃機関を有する車両の制御装置であって、
前記内燃機関の排気管内の上流側の第１地点において測定された第１排気温度に係る情報を取得する第１排気温度情報取得部と、
前記排気管内の下流側の第２地点において測定された第２排気温度に係る情報を取得する第２排気温度情報取得部と、
前記排気管内の上流側の第３地点において測定された排気圧に係る情報を取得する排気圧情報取得部と、
前記第１排気温度、前記第２排気温度、及び、前記排気圧に基づいて、前記排気管内への水の浸入状態を検出する浸水状態検出部と、
を備え、
前記浸水状態検出部は、単位時間当たりの前記排気圧の上昇量が第１閾値以上で、且つ、単位時間当たりの前記第１排気温度に対する前記第２排気温度の下降量が第２閾値以上である場合、前記浸入状態が発生しているものと判定する、
制御装置。 - 前記浸水状態検出部により前記浸入状態が検出された場合、前記内燃機関の動作停止を抑制するべく、前記車両を、浸水時非常モードで動作させる車両制御部を有する、
請求項１に記載の制御装置。 - 前記車両制御部は、前記浸水時非常モードでは、前記内燃機関のエンジン回転数を上昇させる、
請求項２に記載の制御装置。 - 前記車両制御部は、前記浸水時非常モードでは、前記車両のトランスミッションに対して、シフトダウンを実行させる、
請求項２又は３に記載の制御装置。 - 前記車両制御部は、前記浸水時非常モードでは、前記内燃機関の吸気管内に設けられたバルブ及び／又は前記排気管内に設けられたバルブの開度を増加させる、
請求項２乃至４のいずれか一項に記載の制御装置。 - 前記車両制御部は、前記浸水時非常モードでは、前記車両に搭載された補機類の動作を停止させる、
請求項２乃至５のいずれか一項に記載の制御装置。 - 前記浸水状態検出部により前記浸入状態が検出された場合、前記排気管内に水が浸入していることを、前記車両の搭乗者及び／又は前記車両の外部に報知する報知部を有する、
請求項１乃至６のいずれか一項に記載の制御装置。 - 前記報知部は、前記車両に搭載された通信装置、インジケータ表示装置、又は、点灯装置の少なくともいずれかを用いて、前記排気管内に水が浸入していることを、前記車両の搭乗者及び／又は前記車両の外部に報知する、
請求項７に記載の制御装置。 - 請求項１乃至８のいずれか一項に記載の制御装置を備える車両。
- 内燃機関を有する車両の制御方法であって、
前記内燃機関の排気管内の上流側の第１地点において測定された第１排気温度に係る情報を取得する第１処理と、
前記排気管内の下流側の第２地点において測定された第２排気温度に係る情報を取得する第２処理と、
前記排気管内の上流側の第３地点において測定された排気圧に係る情報を取得する第３処理と、
前記第１排気温度、前記第２排気温度、及び、前記排気圧に基づいて、前記排気管内への水の浸入状態を検出する第４処理と、
を備え、
前記第４処理では、単位時間当たりの前記排気圧の上昇量が第１閾値以上で、且つ、単位時間当たりの前記第１排気温度に対する前記第２排気温度の下降量が第２閾値以上である場合、前記浸入状態が発生しているものと判定する、
制御方法。
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|---|---|---|---|---|
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| JPH11117771A (ja) * | 1997-10-16 | 1999-04-27 | Denso Corp | 内燃機関のスロットル制御装置 |
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2021
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- 2021-08-20 WO PCT/JP2021/030635 patent/WO2022039264A1/ja active Application Filing
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