JP7414022B2 - ハイブリッド車両の制御装置 - Google Patents
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Description
GPFにおけるPM堆積量が閾値以上になったとき、GPFの温度を上昇させてPMを燃焼させることによってGPFを再生する制御を行うことが知られている。GPFを再生する制御には、例えば、自動フィルタ再生制御と手動フィルタ再生制御がある。自動フィルタ再生制御は、車両の走行中に実行条件が成立している場合に自動的に実行される再生制御である。手動フィルタ再生制御は、再生制御を開始するための操作をきっかけに開始される再生制御である。
本開示の一態様によれば、複数の気筒を有する内燃機関と、モータと、前記モータに電力を供給するように構成されたバッテリと、前記内燃機関の排気通路に設けられ排気中の粒子状物質(PM)を捕集するように構成されたフィルタと、を備えるハイブリッド車両を制御するハイブリッド車両の制御装置であって、処理回路を備え、前記処理回路は、前記フィルタのPM堆積量を減少させる手動フィルタ再生処理の実行が要求されたことと、前記ハイブリッド車両が停車中であることと、を含む条件が満たされたとき、前記手動フィルタ再生処理を実行するように構成され、前記手動フィルタ再生処理は、前記バッテリの蓄電率が放電閾値未満になった場合に前記内燃機関を介して前記フィルタに酸素を供給しつつ前記内燃機関の出力を電力に変換して前記バッテリを充電するフィルタ再生バッテリ充電処理と、前記バッテリの蓄電率が前記放電閾値以上の閾値である充電閾値以上になった場合に前記モータにより前記内燃機関の出力軸を回転させることによって前記内燃機関を介して前記フィルタに酸素を供給するフィルタ再生バッテリ放電処理と、を含むハイブリッド車両の制御装置が提供される。
前記フィルタ再生バッテリ充電処理は、前記複数の気筒のうちの1つ以上の気筒に対する燃料の供給を停止し、かつ、前記複数の気筒のうちの残りの気筒に対して燃料を供給することを含んでいてもよい。
前記処理回路は、前記フィルタ再生バッテリ充電処理及び前記フィルタ再生バッテリ放電処理のうちの少なくとも一方の実行中において、前記ハイブリッド車両の電力負荷を増大させる電力負荷増大処理を実行するように構成されていてもよい。
上記構成によれば、フィルタ再生バッテリ放電処理の実行中に電力負荷増大処理を実行することにより、電力負荷増大処理を実行しない場合と比較して速やかにバッテリの放電を完了させて、フィルタ再生バッテリ充電処理を再開することができる。このため、上記構成によればフィルタの再生が促進される。
上記構成によれば、車載電動装置を作動させてバッテリの電力を消費させることにより、ハイブリッド車両の電力負荷を増大させることができる。これによっても、フィルタを再生しやすいフィルタ再生バッテリ充電処理を実行する機会が増え、フィルタの再生が促進される。
上記構成によれば、ハイブリッド車両からハイブリッド車両の外部の装置に対する給電を実行するようユーザに通知する。ユーザが係る通知に応じて外部の装置をハイブリッド車両に接続すると、外部の装置に対する給電が実行される。これによって、ハイブリッド車両の電力負荷を増大させることができる。したがって、フィルタを再生しやすいフィルタ再生バッテリ充電処理を実行する機会が増え、フィルタの再生が促進される。
以下、第1の実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置である制御装置39について、図1~図7を参照して説明する。
図1に示すように、本実施形態のハイブリッド車両10は、内燃機関(以下、エンジンと記載する)11を備えている。以下において、ハイブリッド車両10は、車両10と記載する。車両10は、バッテリ28を備えている。車両10は、第1モータ12及び第2モータ13を備えている。第1モータ12及び第2モータ13の各々は、モータモードと発電機モードとを有する。すなわち、第1モータ12及び第2モータ13は、モータとしても発電機としても機能する。モータモードでは、バッテリ28から第1モータ12及び/又は第2モータ13に電力が供給され、供給された電力が駆動力に変換される。すなわち、第1モータ12及び/又は第2モータ13は、車両10を駆動することが可能である。発電機モードでは、外部から供給された駆動力を利用して第1モータ12及び/又は第2モータ13が発電する。そして、第1モータ12及び/又は第2モータ13が発電した電力をバッテリ28に充電する。車両10は車載電動装置29を備え、電力がバッテリ28から車載電動装置29に供給され得る。車載電動装置29は、例えば、電動のエアコン、ヘッドランプ、デフロスタ、シートヒータ、冷却系の電動ウォーターポンプ、電動ファンである。
車両10には、エンジン11を制御する電子制御装置であるエンジン制御部38が搭載されている。また、車両10には、シフトECU54、エンジン制御部38、及びPCU27を統括的に制御する制御装置39が搭載されている。すなわち、この制御装置39は、エンジン制御部38の制御を通じてエンジン11を制御する。また、この制御装置39は、PCU27の制御を通じて放電量及び充電量を調整し、第1モータ12及び第2モータ13を制御する。すなわち、制御装置39は、エンジン11及び第1モータ12及び第2モータ13を制御して車両10を制御する。エンジン制御部38及び制御装置39はそれぞれ、コンピュータユニットとして構成されている。コンピュータユニットは、Read Only Memory(ROM)、Central Processing Unit(CPU)、及びRandom Access Memory(RAM)を備える。ROMは、制御用のプログラムやデータを記憶する。CPUは、ROMに記憶されたプログラムを実行する。RAMは、CPUがプログラムを実行する際の作業領域である。
図2を参照して、フィルタ37において堆積している粒子状物質の堆積量を推定するPM堆積量推定処理を説明する。制御装置39は、PM堆積量推定処理を所定周期で繰り返し実行する。なお、参照符号の先頭文字のSは、ステップを意味する。制御装置39は、前回のPM堆積量を取得する(S200)。制御装置39は、PM生成量を算出する(S202)。制御装置39は、PM燃焼量を算出する(S204)。制御装置39は、PM生成量からPM燃焼量を引くことによって得られた差を、前回のPM堆積量に対して加算することによってPM堆積量を更新する(S206)。
図3を参照して、フィルタ再生処理フラグの設定に係るフローチャートを説明する。図3の処理は、車両10の稼働中、所定周期で常に実行される。フィルタ再生処理フラグは初期設定では0に設定されている。以下において詳述するように、フィルタ再生処理フラグは、ディーラーが手動フィルタ再生を実行する必要がある程度にPM堆積量が大きく、かつ、手動フィルタ再生処理の開始条件が満たされているとき、1に設定される。フィルタ再生処理フラグが1に設定されると、図6において説明する手動フィルタ再生処理が開始される。手動フィルタ再生処理の開始条件は、シフトがPレンジかつ手動フィルタ再生処理の実行が要求されたことである。シフトがPレンジであることは、車両10が停車中であることを意味する。すなわち、制御装置39は、手動フィルタ再生処理の実行が要求されたことと、車両10が停車中であることと、を含む条件が満たされたときに手動フィルタ再生処理を実行する。なお、手動フィルタ再生処理の終了条件は、手動フィルタ再生処理の開始条件が満たされないことである。
図4を参照して、通知処理に係るフローチャートを説明する。通知処理は、ディーラーが手動フィルタ再生を実行する必要がある程度にPM堆積量が大きいことをユーザに通知する処理である。図4の処理は、車両10の稼働中、所定周期で常に実行される。
図5を参照して、充電要求フラグの設定に係るフローチャートを説明する。図5の処理は、車両10の稼働中、所定周期で常に実行される。充電要求フラグが1であるとき、バッテリ28が充電されるように制御が実行される。充電要求フラグが0であるとき、バッテリ28が放電されるように制御が実行される。以下に説明するように、充電要求フラグは、バッテリ28の蓄電率SOCが充電閾値よりも小さい放電閾値未満であるときに1に設定される。充電要求フラグは、バッテリ28の蓄電率SOCが充電閾値以上であるときに0に設定される。これによって、バッテリ28の蓄電率SOCが放電閾値から充電閾値までの範囲内に維持されるように制御が実行される。
図6を参照して、手動フィルタ再生処理を説明する。手動フィルタ再生処理は、フィルタ再生処理フラグが1になることを条件に開始され、フィルタ再生処理フラグが0になることを条件に終了される。
図7を参照して、第1の実施形態の作用について説明する。タイミングT1において、PM堆積量が第2PM堆積量閾値を上回る。タイミングT2において、さらに、手動フィルタ再生処理の開始条件が満たされると、タイミングT2においてフィルタ再生処理フラグが1に設定される。S310に関して上述したように、フィルタ再生処理フラグが1に設定される。また、充電閾値は45%から75%に引き上げられる。図7に示すように、バッテリ28の蓄電率SOCが充電閾値未満である。このため、S310に関して上述したように、充電要求フラグが1に設定される。そのため、タイミングT2からフィルタ再生バッテリ充電処理が開始される。
このように、制御装置39は、PM堆積量が第1PM堆積量閾値以下になるまで、バッテリ28の蓄電率SOCに応じてフィルタ再生バッテリ充電処理とフィルタ再生バッテリ放電処理とを繰り返し実行する。そして、制御装置39は、PM堆積量が第1PM堆積量閾値以下になったときに手動フィルタ再生処理を終了する。
(1)上記構成によれば、制御装置39の処理回路は、手動フィルタ再生処理の実行が要求されたことと、車両10が停車中であることと、を含む条件が満たされたとき、手動フィルタ再生処理を実行する。手動フィルタ再生処理は、エンジン11を介してフィルタ37に酸素を供給しつつ、エンジン11の出力を電力に変換してバッテリ28を充電するフィルタ再生バッテリ充電処理を含む。フィルタ再生バッテリ充電処理では、エンジン11で発生するトルクを充電に利用して消費できるので、停車中でも昇温に必要な負荷を発生させることができる。フィルタ再生バッテリ充電処理においては、エンジン11において燃焼が行われることによって排気の温度が上昇する。排気の温度を上昇させることによって、排気通路33に設けられたフィルタ37の温度を上昇させることができる。これによって、PMの燃焼がされやすくなる。
(2)複数の気筒31のうちの1つ以上の気筒31に対する燃料の供給を停止することによって、フィルタ37に酸素を効果的に供給することができる。複数の気筒31のうちの残りの気筒31において燃焼を行うことによって生じたトルクをバッテリ28への充電によって消費できる。また、燃焼が行われる気筒31からフィルタ37に温度が高い排気が供給される。これによって、フィルタ37の温度を効果的に上昇させることができる。
(第2の実施形態)
第2の実施形態に係る制御装置39は、手動フィルタ再生処理においてさらに電力負荷増大処理を実行する点において、第1の実施形態に係る制御装置39と相違する。電力負荷増大処理とは、車両10の電力負荷を増大させる処理である。電力負荷増大処理とは、バッテリ28の蓄電率SOCの低下に寄与する処理である。例えば、電力負荷増大処理は、パーキングロック53を作動させることにより駆動輪25の回転を物理的に規制した状態で第2モータ13を駆動することによって、第2モータ13による電力負荷を増大させる処理を含む。例えば、電力負荷増大処理は、車載電動装置29を作動させる処理を含む。車載電動装置29のうち消費電力が大きく、かつ、手動フィルタ再生処理に影響を与えにくい装置を優先的に作動させてもよい。例えば、電力負荷増大処理は、車両10から車両10の外部の装置に対する給電を実行するようユーザに通知する処理を含む。
図8を参照して、第2の実施形態に係る制御装置39が実行する手動フィルタ再生処理を説明する。手動フィルタ再生処理は、フィルタ再生処理フラグが1になることを条件に開始され、フィルタ再生処理フラグが0になることを条件に終了される。
第2の実施形態によれば、第1の実施形態の効果(1)~(5)に加えて以下の効果が得られる。
上記構成によれば、フィルタ再生バッテリ放電処理の実行中に電力負荷増大処理を実行することにより、電力負荷増大処理を実行しない場合と比較して速やかにバッテリ28の放電を完了させて、フィルタ再生バッテリ充電処理を再開することができる。このため、上記構成によればフィルタ37の再生が促進される。
上記各実施形態は、以下のように変更して実施することができる。以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・上記第1及び第2の実施形態では、車両10は、第1モータ12及び第2モータ13を備えている。しかしながら、車両10を駆動するためのモータの数は変更可能である。
11…内燃機関(エンジン)
12…第1モータ
13…第2モータ
25…駆動輪
28…バッテリ
29…車載電動装置
31…気筒
33…排気通路
37…フィルタ
39…制御装置
53…パーキングロック
Claims (9)
- 複数の気筒を有する内燃機関と、モータと、前記モータに電力を供給するように構成されたバッテリと、前記内燃機関の排気通路に設けられ排気中の粒子状物質(PM)を捕集するように構成されたフィルタと、を備えるハイブリッド車両を制御するハイブリッド車両の制御装置であって、処理回路を備え、
前記処理回路は、前記フィルタのPM堆積量を減少させる手動フィルタ再生処理の実行が要求されたことと、前記ハイブリッド車両が停車中であることと、を含む条件が満たされたとき、前記手動フィルタ再生処理を実行するように構成され、
前記手動フィルタ再生処理は、
前記バッテリの蓄電率が放電閾値未満になった場合に前記内燃機関を介して前記フィルタに酸素を供給しつつ前記内燃機関の出力を電力に変換して前記バッテリを充電するフィルタ再生バッテリ充電処理と、
前記バッテリの蓄電率が前記放電閾値以上の閾値である充電閾値以上になった場合に前記モータにより前記内燃機関の出力軸を回転させることによって前記内燃機関を介して前記フィルタに酸素を供給するフィルタ再生バッテリ放電処理と、を含み、
前記フィルタ再生バッテリ放電処理は、前記複数の気筒のうちの1つ以上の気筒に対する燃料の供給を停止し、かつ、前記複数の気筒のうちの残りの気筒に対して燃料を供給するとともに点火を停止することを含む、
ハイブリッド車両の制御装置。 - 複数の気筒を有する内燃機関と、モータと、前記モータに電力を供給するように構成されたバッテリと、前記内燃機関の排気通路に設けられ排気中の粒子状物質(PM)を捕集するように構成されたフィルタと、を備えるハイブリッド車両を制御するハイブリッド車両の制御装置であって、処理回路を備え、
前記処理回路は、前記フィルタのPM堆積量を減少させる手動フィルタ再生処理の実行が要求されたことと、前記ハイブリッド車両が停車中であることと、を含む条件が満たされたとき、前記手動フィルタ再生処理を実行するように構成され、
前記手動フィルタ再生処理は、
前記バッテリの蓄電率が放電閾値未満になった場合に前記内燃機関を介して前記フィルタに酸素を供給しつつ前記内燃機関の出力を電力に変換して前記バッテリを充電するフィルタ再生バッテリ充電処理と、
前記バッテリの蓄電率が前記放電閾値以上の閾値である充電閾値以上になった場合に前記モータにより前記内燃機関の出力軸を回転させることによって前記内燃機関を介して前記フィルタに酸素を供給するフィルタ再生バッテリ放電処理と、を含み、
前記処理回路は、前記フィルタ再生バッテリ充電処理及び前記フィルタ再生バッテリ放電処理のうちの少なくとも一方の実行中において、前記ハイブリッド車両の電力負荷を増大させる電力負荷増大処理を実行するように構成されており、
前記モータは第1モータであり、前記ハイブリッド車両は、駆動輪に連結された第2モータを備え、
前記電力負荷増大処理は、パーキングロックを作動させることにより前記駆動輪の回転を物理的に規制した状態で前記第2モータを駆動することによって、前記第2モータによる電力負荷を増大させる処理を含む
ハイブリッド車両の制御装置。 - 複数の気筒を有する内燃機関と、モータと、前記モータに電力を供給するように構成されたバッテリと、前記内燃機関の排気通路に設けられ排気中の粒子状物質(PM)を捕集するように構成されたフィルタと、を備えるハイブリッド車両を制御するハイブリッド車両の制御装置であって、処理回路を備え、
前記処理回路は、前記フィルタのPM堆積量を減少させる手動フィルタ再生処理の実行が要求されたことと、前記ハイブリッド車両が停車中であることと、を含む条件が満たされたとき、前記手動フィルタ再生処理を実行するように構成され、
前記手動フィルタ再生処理は、
前記バッテリの蓄電率が放電閾値未満になった場合に前記内燃機関を介して前記フィルタに酸素を供給しつつ前記内燃機関の出力を電力に変換して前記バッテリを充電するフィルタ再生バッテリ充電処理と、
前記バッテリの蓄電率が前記放電閾値以上の閾値である充電閾値以上になった場合に前記モータにより前記内燃機関の出力軸を回転させることによって前記内燃機関を介して前記フィルタに酸素を供給するフィルタ再生バッテリ放電処理と、を含み、
前記処理回路は、前記フィルタ再生バッテリ充電処理及び前記フィルタ再生バッテリ放電処理のうちの少なくとも一方の実行中において、前記ハイブリッド車両の電力負荷を増大させる電力負荷増大処理を実行するように構成されており、
前記電力負荷増大処理は、前記ハイブリッド車両から前記ハイブリッド車両の外部の装置に対する給電を実行するようユーザに通知する処理を含む
ハイブリッド車両の制御装置。 - 前記フィルタ再生バッテリ充電処理は、前記複数の気筒のうちの1つ以上の気筒に対する燃料の供給を停止し、かつ、前記複数の気筒のうちの残りの気筒に対して燃料を供給することを含む、
請求項1~3のいずれか一項に記載のハイブリッド車両の制御装置。 - 前記フィルタ再生バッテリ充電処理は、前記複数の気筒のうちの1つ以上の気筒に対する燃料の供給を停止し、かつ、前記複数の気筒のうちの残りの気筒における空燃比を理論空燃比よりもリッチに制御して燃焼を行うことを含む、
請求項1~3のいずれか一項に記載のハイブリッド車両の制御装置。 - 前記フィルタ再生バッテリ放電処理は、前記複数の気筒のうちの2つ以上の気筒に対する燃料の供給を停止することを含み、
前記フィルタ再生バッテリ放電処理において燃料の供給が停止される気筒の数は、前記フィルタ再生バッテリ充電処理において燃料の供給が停止される気筒の数よりも多い
請求項4又は5に記載のハイブリッド車両の制御装置。 - 前記処理回路は、前記PM堆積量がPM堆積量閾値以下になるまで、前記バッテリの蓄電率に応じて前記フィルタ再生バッテリ充電処理と前記フィルタ再生バッテリ放電処理とを繰り返し実行し、前記PM堆積量がPM堆積量閾値以下になったときに前記手動フィルタ再生処理を終了するように構成されている
請求項1~6のいずれか一項に記載のハイブリッド車両の制御装置。 - 前記処理回路は、前記フィルタ再生バッテリ充電処理及び前記フィルタ再生バッテリ放電処理のうちの少なくとも一方の実行中において、前記ハイブリッド車両の電力負荷を増大させる電力負荷増大処理を実行するように構成されている
請求項1に記載のハイブリッド車両の制御装置。 - 前記ハイブリッド車両は、車載電動装置を備えており、
前記電力負荷増大処理は、前記車載電動装置を作動させる処理を含む
請求項8に記載のハイブリッド車両の制御装置。
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