KR101895144B1 - 차량 및 차량의 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

차량은, 엔진과, 엔진을 사용하여 발전된 전력을 차량 외부로 출력하도록 구성된 전력 출력 장치를 포함한다. 엔진은 엔진의 배기 가스를 흡기측에 재순환하기 위한 EGR 장치를 포함한다. 차량은 엔진의 부하에 따라 EGR 장치에 의한 배기 가스의 재순환량을 제어하기 위한 제어장치를 더 포함한다. 제어장치는, 전력 출력 장치가 차량 외부로 전력을 출력하는 경우에는, 전력 출력 장치가 차량 외부로 전력을 출력하지 않는 경우에 비해, 동일한 부하 하에서의 배기 가스의 재순환량을 제한한다.

Description

차량 및 차량의 제어 방법{VEHICLE AND CONTROL METHOD FOR VEHICLE}
본 발명은 차량 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 특히 내연 기관을 사용하여 발전된 전력을 차량 외부로 공급하는 것이 가능한 차량 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
정차 시에 차량 외부로 전력을 공급하는(이하, 차량 외부로의 전력 공급을 "외부 전력 공급"이라고도 칭함) 것이 가능하게 구성된 차량이 알려져 있다. 이와 같은 차량의 대표예인 하이브리드 차량에 있어서는, 차량에 탑재된 축전 장치에 축적된 전력을 공급할 뿐만 아니라, 내연 기관의 동력을 사용하여 발전된 전력을 공급하는 것도 가능하다.
예를 들어, 일본 특허 출원 공개 공보 제2013-142380호(JP 2013-142380 A)에는 외부 전력 공급을 행할 때에, 차량 외부로부터의 정보(장래의 예측을 포함한 전력 수요의 시간 추이 또는 장래의 예측을 포함한 다른 전력원으로부터의 공급 가능 전력량)에 기초하여, 내연 기관의 제어량을 결정하는 전력 공급 시스템이 개시된다.
내연 기관의 일부에는 내연 기관의 배기 가스의 일부를 흡기측에 재순환하기 위한 재순환 장치(이하, "배기 가스 재순환(exhaust gas recirculation)(EGR) 장치"라고도 칭함)가 제공되어 있다. JP 2013-142380 A에서는 내연 기관의 제어량으로서, 내연 기관에 의한 발전량 및 EGR 장치에 의한 배기 가스의 재순환량(이하, "EGR 양"이라고도 칭함)을 결정한다. 보다 구체적으로는, JP 2013-142380 A에서는 외부 전력 공급 시, 장래적으로 전력 수요가 증가할 전망이 없다고 판정된 경우에는, EGR 양을, 차량의 주행 시에 사용되는 것과 유사한 방법을 사용하여, 내연 기관의 속도 및 요구 토크에 따라 설정한다. 한편, 현재부터 특정 기간 후까지 전력 사용이 증가할 가능성이 있다고 판정된 경우에는, 상기의 EGR 양의 설정값에 대해, EGR 증가량을 추가시킨다. 이와 같이, JP 2013-142380 A에 있어서는, 장래적으로 전력 수요의 증가 가능성이 있는 경우에는, 촉매 온도가 저하될 수 있으므로, EGR 양을 증가시킨다. 이에 의해, 촉매의 배기 가스 정화 성능을 유지하면서, 내연 기관의 발전 효율을 향상시킨다.
상기의 차량에 있어서, 외부 전력 공급 시에는, 내연 기관은, 통상, 차량 주행 시의 부하 상태보다 상대적으로 부하가 낮은 상태에서 장시간 운전된다.
여기서, 내연 기관의 부하가 낮은 상태에서 EGR 장치를 작동시키면, 흡기측에 환류된 배기 가스에 포함되는 미연소 연료(그을음, 탄화수소 등)가 인젝터의 분사 구멍이나 점화 플러그에 부착되고, 서서히 퇴적되기 쉬워진다. 이 디포짓의 퇴적에 의해 인젝터의 막힘이나 점화 플러그의 스모킹이 발생하면, 정상적인 연료 분사 및 점화가 더 이상 실행될 수 없다. 결과적으로, 내연 기관의 연소 상태가 불안정해지고, 나아가 실화 상태에 이를 가능성이 있다. 또한, 실화 상태가 계속되면, 미연소 연료가 촉매에 도달한다. 미연소 연료와 산소의 반응에 의해 촉매의 온도가 상승하고, 촉매가 침식될 우려가 있다.
내연 기관의 부하가 높은 상태에서는, 인젝터의 분사 구멍으로부터 분사되는 연료 분사량이 많아진다. 따라서, 분사 구멍 부근의 디포짓을 연료 분사에 의해 날려 버리는 것이 가능하다. 또한, 연소실 온도도 상승하므로, 점화 플러그의 스모킹을 해소할 수 있다.
한편, 외부 전력 공급 시에는 상기와 같이 저부하의 운전이 장시간에 걸쳐서 행해지므로, 퇴적한 디포짓을 제거하는 것이 어려워진다. 이로 인해, JP 2013-142380 A에 기재된 바와 같이, 외부 전력 공급 시에 있어서, 차량 주행 시의 EGR 양 이상의 EGR 양을 설정하면, 디포짓의 퇴적을 더 촉진시켜 버리게 된다.
본 발명은 내연 기관을 사용하여 발전된 전력을 차량 외부로 공급할 수 있는 차량에 있어서 외부 전력 공급 시에 내연 기관에 디포짓이 퇴적되는 것을 억제한다.
본 발명의 제1 양태에 따른 차량은 내연기관을 포함하고, 내연기관은, 내연기관의 배기 가스를 흡기 통로에 재순환시키는 재순환 장치; 내연기관을 사용하여 발전된 전력을, 차량 외부로 출력하도록 구성된 전력 출력 장치; 및 전력 출력 장치가 차량 외부로 전력을 출력할 때에는 전력 출력 장치가 차량 외부로 전력을 출력하지 않을 때에 비해 동일한 부하 하에서 배기 가스의 재순환량을 제한하도록 내연기관의 부하에 따라 재순환 장치에 의한 배기 가스의 재순환량을 제어하도록 구성되는 전자 제어 유닛을 포함한다.
상기 차량에 따르면, 내연기관을 사용하여 발전된 전력이 차량 외부로 공급되는 외부 전력 공급 시에는, 동일한 부하 하에서의 배기 가스(EGR 양)의 재순환량은 차량이 전력을 외부로 공급하지 않을 때에 비해 억제된다. 이런 이유로, 공기-연료 혼합물에 포함되는 재순환 배기 가스의 미연소 성분이 감소된다. 따라서, 외부 전력 공급 중에 저부하 운전이 장시간에 걸쳐서 행해져도, 내연기관에 디포짓이 퇴적되는 것을 억제할 수 있다. 결과적으로, 인젝터의 막힘이나 점화 플러그의 스모킹을 억제할 수 있다. 따라서, 내연기관이 실화 상태에 이르는 것을 미연에 회피할 수 있다.
전자 제어 유닛은, i) 전력 출력 장치가 차량 외부로 전력을 출력할 때, 및 ii) 내연기관의 회전 속도의 변동 범위가 임계치 이상일 때에는, 전력 출력 장치가 차량 외부로 전력을 출력하지 않을 때에 비해, 동일한 부하 하에서 배기 가스의 재순환량을 제한하도록 구성될 수 있다.
이러한 구성에 의하면, 내연기관의 속도의 큰 변동 범위로부터, 인젝터의 막힘 또는 점화 플러그의 스모킹이 발생하고 있다고 판정되는 경우에는, EGR 양이 제한된다. 바꿔 말하면, 외부 전력 공급 시에도, 내연기관의 속도의 변동 범위가 작고, 인젝터의 막힘 또는 점화 플러그의 스모킹이 발생하고 있지 않다고 판정되는 경우에는, EGR 양이 제한되지 않는다. 이에 의해, 내연기관이 실화 상태에 이르는 것을 회피하면서, EGR에 의한 연비 향상의 효과를 향수할 수 있다.
전자 제어 유닛은, i) 전력 출력 장치가 차량 외부로 전력을 출력할 때, 및 ii) 내연기관의 배기 가스 통로의 공연비의 변동 범위가 임계치 이상이 될 때에는, 전력 출력 장치가 차량 외부로 전력을 출력하지 않을 때에 비해, 동일한 부하 하에서 배기의 재순환량을 제한하도록 구성될 수 있다.
이러한 구성에 의하면, 배기 통로의 공연비의 큰 변동 범위로부터, 인젝터의 막힘 또는 점화 플러그의 스모킹이 발생하고 있다고 판정되는 경우에는, EGR 양이 제한된다. 바꿔 말하면, 외부 전력 공급 시에도, 배기 통로의 공연비의 변동 범위가 작고, 인젝터의 막힘 또는 점화 플러그의 스모킹이 발생하고 있지 않다고 판정되는 경우에는, EGR 양이 제한되지 않는다. 이에 의해, 내연기관이 실화 상태에 이르는 것을 회피하면서, EGR에 의한 연비 향상의 효과를 향수할 수 있다.
전자 제어 유닛은, 전력 출력 장치가 차량 외부로의 전력 출력을 개시하고 나서의 경과 시간이 길어질수록, 배기 가스의 재순환량의 저감량을 증가시키도록 구성될 수 있다.
저부하에서의 운전 시간이 길어질수록 디포짓의 퇴적이 촉진된다. 그러나, 이러한 구성에 의하면, 내연기관의 운전 시간이 길어질수록 EGR 양이 더 제한된다. 그러므로, 디포짓의 퇴적을 효과적으로 억제할 수 있다. 한편, 저부하에서의 운전 시간이 짧을 때에는, EGR 양의 제한이 완화된다. 따라서, EGR 양을 증가시킬 수 있다. 결과적으로, 디포짓의 퇴적을 억제하면서, 연비를 향상시킬 수 있다.
전자 제어 유닛은 내연기관의 부하가 높아질수록 배기 가스의 재순환량의 저감량을 감소시키도록 구성될 수 있다.
이러한 구성에 의하면, 내연기관에 디포짓이 퇴적되기 어려운 고부하에서 내연기관이 운전되는 경우에는, EGR 양의 제한이 완화된다. 즉, 고부하에서의 운전 시에는 차량이 외부로 전력을 공급하지 않는 때와 동일한 레벨까지 EGR 양을 증가시킬 수 있다. 이에 의해, 디포짓의 퇴적을 억제하면서, EGR에 의한 연비 향상의 효과를 얻을 수 있다.
전자 제어 유닛은 내연기관의 회전 속도의 변동 범위가 커질수록 배기 가스의 재순환량의 저감량을 증가시키도록 구성될 수 있다.
이러한 구성에 의하면, 내연기관의 속도의 변동 범위가 커질수록, 인젝터의 막힘 또는 점화 플러그의 스모킹의 정도가 높다고 판정되어 EGR 양의 제한이 강화된다. 이에 의해, 인젝터의 막힘이나 점화 플러그의 스모킹의 추가적인 진행이 억제된다. 그러므로, 내연기관이 실화 상태에 이르는 것을 회피할 수 있다.
전자 제어 유닛은 내연기관의 배기 가스 통로의 공연비의 변동 범위가 커질수록 배기 가스의 재순환량의 저감량을 증가시키도록 구성된다.
이러한 구성에 의하면, 배기 가스 통로의 공연비의 변동 범위가 커질수록, 인젝터의 막힘 또는 점화 플러그의 스모킹의 정도가 높다고 판정되고, 따라서 EGR 양의 제한이 강화된다. 따라서, EGR 양이 감소한다. 이에 의해, 인젝터의 막힘이나 점화 플러그의 스모킹의 추가적인 진행이 억제된다. 그러므로, 내연기관이 실화 상태에 이르는 것을 회피할 수 있다.
전자 제어 유닛은, 전력 출력 장치가 차량 외부로 전력을 출력하는 경우에는, 재순환 장치의 작동을 정지시키도록 구성될 수 있다.
이러한 구성에 의하면, 외부 전력 공급 시에 내연기관에 디포짓이 퇴적되는 것을 보다 확실하게 억제할 수 있다.
전자 제어 유닛은, i) 전력 출력 장치가 차량 외부로 전력을 출력하는 때, 및 ii) 내연기관의 회전 속도의 변동 범위가 임계치 이상이 될 때에는, 재순환 장치의 작동을 정지시키도록 구성될 수 있다.
이러한 구성에 의하면, 내연기관의 속도의 큰 변동 범위로부터, 인젝터의 막힘 또는 점화 플러그의 스모킹이 발생하고 있다고 판정되는 경우에는, 배기 가스가 재순환되지 않는다. 그러므로, 인젝터의 막힘이나 점화 플러그의 스모킹의 추가적인 진행을 보다 확실하게 억제할 수 있다.
전자 제어 유닛은, i) 전력 출력 장치가 차량 외부로 전력을 출력할 때, 및 ii) 내연기관의 배기 통로의 공연비의 변동 범위가 임계치 이상이 될 때에는, 재순환 장치의 작동을 정지시키도록 구성될 수 있다.
이러한 구성에 의하면, 배기 통로의 공연비의 큰 변동 범위로부터, 인젝터의 막힘 또는 점화 플러그의 스모킹이 발생하고 있다고 판정되는 경우에는, 배기 가스가 재순환되지 않는다. 그러므로, 인젝터의 막힘이나 점화 플러그의 스모킹의 추가적인 진행을 보다 확실하게 억제할 수 있다.
본 발명의 제2 양태에 따른 차량의 제어 방법이며, 차량은 차량은 내연기관을 포함하고, 내연기관은 내연기관의 배기 가스를 흡기 통로에 재순환시키는 재순환 장치 및 내연기관을 사용하여 발전된 전력을 차량 외부로 출력하도록 구성되는 전력 출력 장치를 포함한다. 제어 방법은, 전력 출력 장치에 의한 차량 외부로의 전력의 출력이 요구되고 있는지 여부를 판정하는 단계와; 내연기관의 부하에 따라 재순환 장치에 의한 배기 가스의 재순환량을 설정하는 단계와; 전력 출력 장치가 차량 외부로 전력을 출력할 때에는, 전력 출력 장치가 차량 외부로 전력을 출력하지 않을 때에 비해, 동일한 부하 하에서 배기 가스의 재순환량을 제한하는 단계를 포함한다.
상기 차량의 제어 방법에 따르면, 내연기관을 사용하여 발전된 전력을 차량 외부로 공급하는 외부 전력 공급 시에는, 차량이 외부 전력 공급을 행하지 않을 때에 비해 동일한 부하 하에서의 배기 가스의 재순환량(EGR 양)이 제한된다. 이에 의해, 외부 전력 공급 중에 저부하의 운전이 장시간에 걸쳐서 행해져도, 내연기관에 디포짓이 퇴적되는 것을 억제할 수 있다. 결과적으로, 인젝터의 막힘이나 점화 플러그의 스모킹을 억제할 수 있다. 그러므로, 내연기관이 실화 상태에 이르는 것을 미연에 회피할 수 있다.
본 발명의 양태에 따르면, 내연기관을 사용하여 발전된 전력을 차량 외부로 공급할 수 있는 차량에 있어서, 외부 전력 공급 시에 내연기관에 디포짓이 퇴적되는 것을 억제할 수 있다. 이에 의해, 인젝터의 막힘이나 점화 플러그의 스모킹을 억제할 수 있다. 그러므로, 내연기관이 실화 상태에 이르는 것을 미연에 회피할 수 있다.
본 발명의 예시적인 실시형태의 특징과, 장점과, 기술적 및 산업적 중요성을 첨부의 도면을 참고하여 이하에서 설명하였으며, 도면에서 유사 번호는 유사 요소를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 차량의 대표예로서 나타나는 하이브리드 차량의 전체 구성을 도시하는 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시한 엔진의 구성도를 도시한다.
도 3은 도 1 및 도 2에 도시한 제어장치의 기능 블록도이다.
도 4는 제어장치에 의한 EGR 양의 제어를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5는 외부 전력 공급 모드에 있어서의 EGR 개방도의 변화를 나타내는 타이밍 차트이다.
도 6은 엔진의 부하와 EGR 개방도의 저감량 사이의 관계를 설명하기 위한 개략적인 그래프이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시형태에 따른 차량에 있어서의 외부 전력 공급 모드 시의 EGR 제한 제어의 특징을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 8은 엔진의 속도의 변동 범위와 EGR 개방도의 저감량 사이의 관계를 설명하기 위한 개략적인 그래프이다.
도 9는 본 발명의 제2 실시형태의 변형예에 따른 차량에 있어서의 외부 전력 공급 모드 시의 EGR 제한 제어의 특징을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 10은 배기 가스 통로의 공연비의 변동 범위와 EGR 개방도의 저감량 사이의 관계를 설명하기 위한 개략적인 그래프이다.
도면을 참고하여 본 발명의 실시형태에 대해서 상세하게 설명한다. 이하, 복수의 실시형태에 대해서 설명한다. 그러나, 각 실시형태에서 설명되는 구성을 적절히 조합하는 것은 출원 단초부터 예정되어 있다. 도면 중 동일 또는 대응 부분에는 동일 참조 번호를 부여하고, 그 설명은 반복하지 않는다.
[제1 실시형태] (하이브리드 차량의 전체 구성)
도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 차량의 대표예로서 나타나는 하이브리드 차량(1)의 전체 구성의 블록도이다. 도 1을 참조하면, 하이브리드 차량(1)은 엔진(100)과, 모터 제너레이터(MG1, MG2)와, 동력 분할 기구(4)와, 감속기(5)와, 구동륜(6)을 포함한다. 또한, 하이브리드 차량(1)은 축전 장치(B)와, 전력 제어 유닛(power control unit)(PCU)(20)과, 전압 변환기(30)와, 외부 전력 공급구(40)와, 제어장치(200)를 더 포함한다.
하이브리드 차량(1)은 엔진(100) 및 모터 제너레이터(MG2) 중 적어도 하나로부터 출력되는 구동력에 의해 주행될 수 있다. 동력 분할 기구(4)는 엔진(100)에 의해 발생되는 구동력을, 구동륜(6)을 구동하기 위한 구동력과, 모터 제너레이터(MG1)를 구동하기 위한 구동력으로 분할할 수 있도록 구성된다. 동력 분할 기구(4)는 예를 들어 유성 기어 기구를 포함하여 구성된다.
엔진(100)은, 가솔린 엔진이나 디젤 엔진 같은 내연기관을 포함하여 구성된다. 엔진(100)은 배기 가스의 일부를 흡기측에 재순환시키기 위한 재순환 장치(EGR 장치)를 갖는다. 제어장치(200)는 EGR 장치에 있어서의 배기 가스의 재순환량(EGR 양)을 엔진(100)의 운전 상태나 외부 전력 공급이 요구되고 있는지 여부에 따라 제어한다. 엔진(100) 및 EGR 장치의 구성에 대해서는 이하에서 상세하게 설명한다.
모터 제너레이터(MG1, MG2) 각각은, AC 회전 전기 기구이고, 예를 들어 삼상 AC 동기 전동 발전기이다. 모터 제너레이터(MG1)는 동력 분할 기구(4)를 경유하여 전달되는 엔진(100)의 구동력을 사용하여 발전기로서 동작한다. 예를 들어, 축전 장치(B)의 충전 상태(이하, "충전 상태(state of charge)(SOC)"라고도 칭함)가 특정 하한에 도달하면, 엔진(100)이 시동되고, 모터 제너레이터(MG1)에 의해 전력이 발전된다. 모터 제너레이터(MG1)에 의해 발전된 전력의 전압은 PCU(20)에 의해 변환된다. 그 후, 발전된 전력은 축전 장치(B)에 축전되거나 모터 제너레이터(MG2)에 직접 공급된다. 또한, 외부 전력 공급 시에는, 모터 제너레이터(MG1)에 의해 발전된 전력의 전압은 전압 변환기(30)에 의해 더 변환된다. 그 후, 발전된 전력은 외부 전력 공급구(40)로부터 차량 외부로 공급된다.
모터 제너레이터(MG2)는 축전 장치(B)에 저장된 전력 및 모터 제너레이터(MG1)에 의해 발전된 전력 중 적어도 하나를 사용하여 구동력을 발생한다. 모터 제너레이터(MG2)의 구동력은 감속기(5)를 통해 구동륜(6)에 전달된다. 도 1에서는, 구동륜(6)은 전륜으로서 도시되어 있지만, 전륜 대신에, 또는 전륜과 함께, 모터 제너레이터(MG2)에 의해 후륜을 구동해도 된다.
하이브리드 차량(1)의 제동 시에는, 감속기(5)를 통해 구동륜(6)에 의해 모터 제너레이터(MG2)가 구동된다. 따라서, 모터 제너레이터(MG2)가 발전기로서 동작한다. 모터 제너레이터(MG2)에 의한 발전 전력의 전압은 PCU(20)에 의해 변환된다. 그 후, 발전된 전력은 축전 장치(B)에 저장될 수 있다.
PCU(20)는 모터 제너레이터(MG1, MG2)를 구동하기 위한 구동 장치이다. PCU(20)는 모터 제너레이터(MG1, MG2)를 구동하기 위한 인버터를 포함할 수 있고, 인버터와 축전 장치(B) 사이에서 전압 변환하는 컨버터를 더 포함할 수 있다.
축전 장치(B)는 재충전 가능하게 구성된 전력 저장 요소이다. 축전 장치(B)는, 예를 들어 니켈 수소 전지나 리튬 이온 같은 이차 전지, 또는 전기 이중층 캐패시터 등의 축전 소자의 셀을 포함하여 구성된다. 축전 장치(B)에는 축전 장치(B)의 온도(TB), 전류(IB) 및 전압(VB)을 검출하기 위한 센서(도시하지 않음)가 제공된다. 센서에 의한 검출값은 제어장치(200)로 출력된다. 제어장치(200)는 센서에 의한 검출값에 기초하여 축전 장치(B)의 SOC를 산출한다.
전압 변환기(30)는 외부 전력 공급 시에 제어장치(200)로부터 받은 구동 신호(DS)에 의해 구동된다. 따라서, 전압 변환기(30)는, 축전 장치(B) 및 PCU(20) 중 적어도 하나로부터 받은 전력의 전압을 변환하고, 외부 전력 공급구(40)로 전력을 전달한다. 더 구체적으로는, 전압 변환기(30)는 엔진(100)의 구동력을 사용하여 모터 제너레이터(MG1)에 의해 발전된 전력을 PCU(20)로부터 직접 받거나 또는 발전 전력을 일시적으로 저장하는 축전 장치(B)로부터 받으면, 전압 변환기(30)는 그 발전 전력의 전압을 외부 전력 공급용으로 변환한 후 그 전력을 외부 전력 공급구(40)에 출력한다. 전압 변환기(30)는 예를 들어 인버터를 포함하여 구성된다. 전압 변환기(30)는 쌍방향으로 전압을 변환할 수 있도록 구성될 수 있다. 따라서, 전압 변환기(30)는, 차량 외부의 전원으로부터 공급되어 외부 전력 공급구(40)로부터 입력되는 전력의 전압을 변환하여 축전 장치(B)를 충전할 수 있다. 즉, 외부 전력 공급구(40)는 외부 전력 공급 시에 차량 외부로 전력을 공급하기 위해 사용되는 전력 인터페이스를 구성한다.
제어장치(200)는, 대표적으로는 전자 제어 유닛(electronic control unit)(ECU)을 포함하여 구성된다. ECU는 중앙 처리 유닛(central processing unit)(CPU)과, 랜덤 액세스 메모리(random access memory)(RAM) 및 리드 온리 메모리(read only memory)(ROM) 등의 메모리 영역과, 입력/출력 인터페이스(모두 도시하지 않음)를 주요 구성요소로서 포함한다. 제어장치(200)는, 미리 ROM 등에 저장된 프로그램을 CPU가 RAM에서 판독하여 그 프로그램을 실행할 때, 하이브리드 차량(1)의 주행 및 축전 장치(B)의 충전/방전에 관한 제어를 실행한다.
제어장치(200)는 EGR 장치를 포함하는 엔진(100)의 제어 및 전압 변환기(30)에 의한 외부 전력 공급 제어를 더 실행한다. ECU의 적어도 일부는 전자 회로 등의 하드웨어를 사용함으로써 특정 산술 및 논리 연산 처리를 실행하도록 구성되어도 된다.
(엔진(100)의 구성)
도 2는 도 1에 도시한 엔진(100)의 구성을 나타낸다. 도 2를 참조하면, 엔진(100)에는 에어 클리너(102)로부터 공기가 흡입된다. 흡입 공기량은 스로틀 밸브(104)에 의해 조정된다. 스로틀 밸브(104)는 스로틀 모터(312)에 의해 구동된다.
흡입된 공기는 실린더(연소실)(106)에서 연료와 혼합된다. 실린더(106)에는 인젝터(108)로부터 연료가 분사된다. 실린더(106) 내의 공기-연료 혼합물은 점화 플러그(110)에 의해 점화되어 연소한다. 연소 후의 공기-연료 혼합물, 즉 배기 가스는 3원 촉매(112)에 의해 정화된 후, 차량 외부로 배출된다. 공기-연료 혼합물의 연소에 의해 피스톤(114)이 압하되어, 크랭크샤프트(116)가 회전한다.
실린더(106)의 정상부에는 흡기 밸브(118) 및 배기 밸브(120)가 제공된다. 실린더(106)에 도입되는 공기의 양 및 시기는 흡기 밸브(118)에 의해 제어된다. 실린더(106)로부터 배출되는 배기 가스의 양 및 시기는 배기 밸브(120)에 의해 제어된다.
엔진(100)은 EGR 장치를 포함한다. EGR 장치는 EGR 통로(140)와 EGR 밸브(142)를 포함한다. EGR 통로(140)는 엔진(100)의 배기 가스를 흡기측(예를 들어, 흡기 매니폴드)으로 재순환하기 위한 관로이다. EGR 밸브(142)는 EGR 통로(140)에 제공되고, 제어장치(200)에 의해 그 개방/폐쇄가 제어된다. EGR 밸브(142)가 개방되면, EGR 통로(140)에 의해 배기로와 흡기로가 연통된다. EGR 밸브(142)가 폐쇄되면, EGR 통로(140)는 차단된다. EGR 밸브(142)를 개방하여 배기 가스를 흡기로에 재순환시킴으로써, 연소 온도가 내려간다. 따라서, 질소산화물(NOx)의 발생이 억제된다. 또한, 배기 가스의 도입에 의해 흡기 매니폴드의 부압이 감소된다. 따라서, 펌핑 손실이 저감되고, 연비를 향상시킬 수 있다.
제어장치(200)는, 엔진(100)이 원하는 운전 상태가 되도록, 스로틀 밸브(104)의 개방도(스로틀 개방도), 점화 시기, 연료 분사 시기, 연료 분사량 등을 제어한다. 더 구체적으로는, 제어장치(200)는 점화 플러그(110)에 제어 신호를 출력하여 점화 시기를 조정하고, 스로틀 밸브(104)에 제어 신호를 출력하여 스로틀 개방도를 조정하고, 인젝터(108)에 제어 신호를 출력하여 특정 타이밍에서 특정 시간 동안 인젝터(108)의 노즐을 개방한다.
제어장치(200)는 크랭크각 센서(302), 스로틀 개방도 센서(306), A/F 센서(304), 액셀러레이터 페달 센서 및 차속 센서로부터 신호를 수신한다. 크랭크각 센서(302)는 크랭크샤프트(116)의 회전 속도(엔진 속도) 및 크랭크샤프트(116)의 회전 각도를 나타내는 신호를 출력한다. 스로틀 개방도 센서(306)는 스로틀 개방도를 나타내는 신호를 출력한다. A/F 센서(304)는 배기 가스 통로의 공연비(A/F)를 나타내는 신호를 출력한다. 액셀러레이터 페달 센서는 운전자에 의한 액셀러레이터 페달의 조작량을 검출하고, 검출된 조작량을 나타내는 신호를 출력한다. 차속 센서는 하이브리드 차량(1)의 차속을 검출하고, 검출된 차속을 나타내는 신호를 출력한다.
또한, 제어장치(200)는 외부 전력 공급 스위치(308)로부터 신호 PS를 받는다. 외부 전력 공급 스위치(308)는 이용자가 외부 전력 공급을 요구하기 위해 사용하는 스위치이다. 외부 전력 공급 스위치(308)가 온 조작되면, 신호 PS가 활성화된다. 외부 전력 공급 요구에 대해서는, 외부 전력 공급 스위치(308)를 제공하지 않고, 외부 전력 공급구(40)에 전력 공급 커넥터가 접속된 경우, 외부 전력 공급구(40)에 접속된 전력 공급 커넥터로부터 전력 공급 요구 신호를 받은 경우 등의 경우에, 외부 전력 공급이 요구된 것이라고 판정하도록 해도 된다. 제어장치(200)는 각종 센서 및 외부 전력 공급 스위치(308)로부터의 신호에 기초하여 엔진(100)을 제어한다.
(제어장치(200)의 구성)
도 3은 도 1 및 도 2에 도시한 제어장치(200)의 기능 블록도이다. 도 3에는, 제어장치(200)의 기능 중, 엔진(100)의 제어에 관련되는 기능의 기능 블록이 도시된다.
도 3을 참조하면, 제어장치(200)는 SOC 산출부(202)와, HV 제어부(204)와, 외부 전력 공급 제어부(206)와, EGR 제어부(208)를 포함한다. SOC 산출부(202)는 축전 장치(B)의 온도(TB), 전류(IB) 및 전압(VB)의 검출값에 기초하여 축전 장치(B)의 SOC를 산출한다. SOC의 산출 방법으로서는, 다양한 공지된 방법 중 임의의 것을 사용할 수 있다.
HV 제어부(204)는 하이브리드 차량(1)의 제어 전반을 실행한다. 대표적인 제어 예로서, HV 제어부(204)는, 엔진(100)을 정지시킨 상태에서 모터 제너레이터(MG2)의 출력에 의해 하이브리드 차량(1)이 주행하는 EV 주행의 실행 중에 하이브리드 차량(1)에 요구되는 파워가 임계치(엔진 시동 임계치)를 초과했을 때, 또는 축전 장치(B)의 SOC가 특정 하한을 하회했을 때에는, 엔진 시동 명령을 생성하여 엔진(100)을 시동시킨다. 그리고, 엔진(100)이 작동되는 도안, HV 제어부(204)는, 엔진(100)이 원하는 동작점에서 운전되도록, 스로틀 개방도, 점화 시기, 연료 분사 시기, 연료 분사량 등을 제어한다.
외부 전력 공급 제어부(206)는, 하이브리드 차량(1)의 정차 중에, 외부 전력 공급 스위치(308)(도 2)가 온 조작되는 경우, 하이브리드 차량(1)의 동작 모드를 외부 전력 공급 모드로 설정한다. 그리고, 외부 전력 공급 모드 시, 외부 전력 공급 제어부(206)는 전압 변환기(30)(도 1)를 구동하기 위한 구동 신호(DS)를 생성하여 그 신호를 전압 변환기(30)에 출력한다. 또한, 외부 전력 공급 제어부(206)는, 외부 전력 공급 모드에서는, 하이브리드 차량(1)이 외부 전력 공급 모드에 있다는 것을 EGR 제어부(208)에 통지한다.
EGR 제어부(208)는 EGR 밸브(142)의 개방/폐쇄를 제어한다. 더 구체적으로는, EGR 제어부(208)는 엔진(100)의 부하에 따라 EGR 밸브(142)의 개방도(이하, "EGR 개방도"라고도 칭함)를 조정함으로써 배기 가스의 재순환량(EGR 양)을 제어한다. 더 구체적으로는, 하이브리드 차량(1)이 엔진(100)을 작동시킨 상태에서 주행하는 HV 주행 중에는, EGR 제어부(208)는 엔진(100)의 부하 및 속도의 조합에 의해 규정되는 동작점을 따라 EGR 개방도를 제어한다. EGR 개방도이 제어에는 완전 개방 상태(EGR 개방도가 100％) 및 완전 폐쇄 상태(EGR 개방도가 0％)가 포함된다. 예를 들어, EGR 제어부(208)는 개방도 맵을 참조하여 EGR 개방도의 목표값을 산출한다. 개방도 맵은 각 동작점마다 미리 EGR 개방도를 규정한다. 개방도 맵은 제어장치(200) 내의 ROM 등에 미리 저장되어 있다. 개방도 맵의 맵값은, 실험 결과 등에 기초하여, 그 동작점에 있어서 연비가 최적이 되도록 EGR 개방도에 미리 정합되도록 구성되어 있으며, EGR 개방도는 엔진(100)의 동작점을 나타내는 파라미터값에 대응한다. EGR 제어부(208)는 목표값에 따라 EGR 개방도를 제어한다.
이와 같이 하여, 하이브리드 차량(1)이 HV 주행 모드에서 주행하고 있는 동안 엔진(100)의 요구 부하가 변화되는 경우, EGR 개방도의 목표값이 부하의 변화에 대응하여 변화된다. EGR 제어부(208)는 목표값의 변화에 추종하도록 EGR 개방도(즉, EGR 양)를 제어한다. 이에 의해, 하이브리드 차량(1)의 연비를 향상시킬 수 있다.
한편, 하이브리드 차량(1)의 동작 모드가 외부 전력 공급 모드일 때에는, 엔진(100)은 상술한 HV 주행 모드 중의 부하보다 상대적으로 낮은 부하 하에서 장시간 운전된다. 일반적으로, 엔진(100)의 부하가 낮은 상태에서 EGR 장치를 작동시킨 경우에는, 흡기측에 재순환된 배기 가스에 포함되는 미연소 연료가 인젝터(108)의 분사 개구나 점화 플러그(110)에 부착되어 퇴적되기 쉬워진다. 그로 인해, 외부 전력 공급 모드에 있어서 HV 주행 모드시와 동일한 EGR 양의 제어를 행하면, 디포짓의 퇴적이 촉진되어, 인젝터(108)의 막힘이나 점화 플러그(110)의 스모킹을 유발시키게 된다. 결과적으로, 엔진(100)의 연소 상태가 불안정해지고, 나아가 실화 상태에 이를 가능성이 있다.
상기 관점에서, 이 제1 실시형태에서는, EGR 제어부(208)는, 하이브리드 차량(1)이 외부 전력 공급 모드에 있지 않을 때에 비하여, 외부 전력 공급 모드에서는 동일한 엔진 부하에 대하여 EGR 양을 제한한다. 이에 의해, 공기-연료 혼합물에 포함되는 재순환 배기 가스의 미연소 성분이 저감된다. 따라서, 외부 전력 공급 모드에서 저부하 운전이 장시간에 걸쳐서 행해져도, 엔진(100)에 디포짓이 퇴적되는 것을 억제할 수 있다. 결과적으로, 인젝터(108)의 막힘이나 점화 플러그(110)의 스모킹을 억제할 수 있다. 그러므로, 엔진(100)이 실화 상태에 이르는 것을 미연에 회피할 수 있다.
이하의 설명에서는, 두 유형의 EGR 양의 제어를 구별하기 위해, 하이브리드 차량(1)이 외부 전력 공급 모드에 있지 않을 경우의 EGR 양의 제어를 "EGR 통상 제어"라고도 기재하고, 하이브리드 차량(1)이 외부 전력 공급 모드에 있을 때의 EGR 양의 제어를 "EGR 제한 제어"라고도 기재한다.
도 4는 제어장치(200)에 의한 EGR 양의 제어를 설명하기 위한 흐름도이다. 이 흐름도는 제어장치(200)에 미리 저장된 프로그램을 특정 간격으로 실행할 때 실현된다. 대안적으로, 일부 단계는 그것을 위한 전용의 하드웨어(전자 회로)를 구축하여 처리할 수 있다.
도 4를 참조하면, 제어장치(200)는 먼저 EGR 장치에 의한 배기 가스를 재순환시키기 위한 특정 EGR 실행 조건이 성립되어 있는지 여부를 판정한다(단계 S10). EGR 실행 조건의 대표적 예는, (1) 엔진 시동 또는 연료 단절로부터의 복귀 후 특정 시간이 경과하고 있는 것, (2) 엔진(100)의 체적 효율이 특정 값 이상인 것, (3) 하이브리드 차량(1)이 공회전하지 않는 것, (4) 엔진(100)의 냉각제 온도가 특정 온도 이상인 것, 및 (5) 연료가 증가되지 않는 것을 포함한다.
이들의 EGR 실행 조건 모두가 성립되어 배기 가스가 재순환될 수 있는 경우에는(단계 S10에서 예로 판정되는 경우에는), 제어장치(200)는 EGR 장치의 작동을 허가한다. 한편, EGR 실행 조건 중 어느 하나가 성립되지 않고 따라서 배기 가스가 재순환될 수 없는 경우에는(단계 S10에서 아니오로 판정되는 경우에는), 제어장치(200)는 EGR 장치의 작동을 정지(EGR 커트)시킨다(단계 S30). 더 구체적으로는, 제어장치(200)는 EGR 밸브(142)를 완전히 폐쇄한다(EGR 개방도가 0％이다).
EGR 장치의 작동이 허가되면(단계 S10에서 예로 판정되는 경우), 제어장치(200)는 계속해서 하이브리드 차량(1)의 동작 모드가 외부 전력 공급 모드인지 여부를 판정한다(단계 S20). 동작 모드가 외부 전력 공급 모드가 아니라고 판정되는 경우에는(단계 S20에서 아니오로 판정되는 경우에는), 제어장치(200)는 EGR 통상 제어를 실행한다(단계 S40). 즉, 제어장치(200)는, 상술한 개방도 맵을 참조하고, 엔진(100)의 부하 및 회전에 의해 규정되는 동작점에 따라 EGR 개방도의 목표값을 결정한다. 그리고, 제어장치(200)는 목표값에 따라 EGR 개방도를 제어한다.
한편, 동작 모드가 외부 전력 공급 모드라고 판정되는 경우에는(단계 S20에서 예로 판정되는 경우에는), 제어장치(200)는 EGR 제한 제어를 실행한다(단계 S50). 더 구체적으로는, 제어장치(200)는, EGR 통상 제어가 실행되는 경우에 비해, 동일한 엔진(100)의 동작점에서의 EGR 개방도의 목표값을 제한한다. 이에 의해, 제어장치(200)는 외부 전력 공급 모드에 있어서의 EGR 양을 저감시켜, 디포짓의 퇴적을 억제한다.
(EGR 제한 제어)
이하, 도 4에 도시된 단계 S50에서의 EGR 제한 제어의 실시예에 대해 상세하게 설명한다.
도 5는 외부 전력 공급 모드에 있어서의 EGR 개방도의 변화를 나타내는 타이밍 차트이다. 도 5를 참조하면, 파선 k1은 EGR 통상 제어가 실행되는 경우의 EGR 개방도의 변화를 나타낸다. 실선 k2 내지 k4는 EGR 제한 제어를 실행한 경우의 EGR 개방도의 변화를 나타낸다. 파선 k1과 실선 k2 내지 k4는 동일한 엔진 부하 하에서의 EGR 개방도의 변화를 각각 나타내고 있다.
외부 전력 공급 모드에서는, 축전 장치(B)의 SOC가 특정 하한을 하회하면, 엔진(100)이 시동된다(시각 t1). EGR 장치가 작동하면, EGR 제어부(208)(도 3)는 엔진(100)의 부하에 따라 EGR 개방도를 제어한다. EGR 통상 제어의 실행 시에는, EGR 제어부(208)는, 상술한 바와 같이, 개방도 맵을 참조하여 엔진(100)의 동작점에서의 EGR 개방도의 목표값을 산출한다. 그리고, EGR 제어부(208)는 목표값(도면 중의 X％에 대응)에 따라 EGR 개방도를 제어한다.
한편, EGR 제한 제어에 있어서는, EGR 제어부(208)는 원하는 동작점에서의 EGR 개방도의 목표값을, 개방도 맵의 맵값보다도 작아지도록 제한한다. 이에 의해, EGR 제한 제어에서는, 동일한 동작점에서의 EGR 개방도는 EGR 통상 제어에서보다도 작아지도록 제어된다. 이하의 설명에서는, 동일한 동작점에서의 EGR 통상 제어에서의 EGR 개방도와 EGR 제한 제어에서의 EGR 개방도 사이의 차분(도면 중의 ΔX에 대응)을 "EGR 개방도의 저감량"이라고도 칭한다.
EGR 제한 제어에 있어서, EGR 제어부(208)는 엔진(100)이 시동하고 나서의 경과 시간에 따라 EGR 개방도의 저감량을 변화시킬 수 있다. 더 구체적으로는, 도 5에서 실선 k2로 나타낸 바와 같이, EGR 제어부(208)는 엔진(100)이 시동하고 나서의 경과 시간이 길어질수록, EGR 개방도의 저감량을 증가시킨다. 바꿔 말하면, EGR 제어부(208)는 엔진(100)이 시동하고 나서의 경과 시간이 길어질수록, EGR 개방도를 감소시킨다. 이는, 저부하에서의 운전 시간이 길어질수록 디포짓의 퇴적이 촉진되므로, 저부하에서의 운전 시간이 길어질수록 EGR 양이 더 제한되기 때문이다. 그러므로, 디포짓의 퇴적을 효과적으로 억제할 수 있다. 한편, 저부하에서의 운전 시간이 짧을 때에는, EGR 양의 제한이 완화된다. 따라서, EGR에 의한 연비 향상의 효과를 얻을 수 있다. 결과적으로, 디포짓의 퇴적을 억제하면서, 연비를 향상시킬 수 있다.
대안적으로, 도 5의 실선 k3에 의해 나타낸 바와 같이, EGR 제어부(208)는 외부 전력 공급 모드에서는 EGR 개방도를 특정값(도면 중의 Y％에 대응)으로 고정해도 된다. 이 특정값(Y％)은, 상정되는 부하가 최소값인 경우에도 외부 전력 공급 모드에서 디포짓의 퇴적이 억제될 수 있도록, 실험 결과 등에 기초하여 미리 적합화되어 있다. 이에 의하면, 외부 전력 공급 모드에 있어서도, 디포짓의 퇴적을 억제할 수 있는 한도에서 EGR에 의한 연비 향상의 효과를 얻을 수 있다.
또한 대안적으로는, 도 5의 실선 k4에 의해 나타낸 바와 같이, EGR 제어부(208)는 외부 전력 공급 모드에서는 EGR 장치의 작동을 정지(EGR 커트)시켜도 된다. EGR 밸브(142)를 완전히 폐쇄시킴으로써(EGR 개방도가 0％임), 외부 전력 공급 모드에 있어서의 디포짓의 퇴적을 확실하게 억제할 수 있다.
상술한 EGR 제한 제어의 예 중, 외부 전력 공급 모드에 있어서의 EGR 개방도의 저감량을 변화시키는 실시예에 대해서는, 엔진(100)을 시동하고 나서의 경과 시간에 따라 EGR 개방도의 저감량을 변화시키는 구성 외에, 엔진(100)의 부하에 따라 EGR 개방도의 저감량을 변화시키는 구성을 채택할 수 있다. 도 6은 엔진(100)의 부하와 EGR 개방도의 저감량 사이의 관계를 설명하기 위한 개략적인 그래프이다. 도 6을 참조하면, EGR 제어부(208)는, 엔진(100)의 부하가 높아질수록, EGR 개방도의 저감량을 감소시킨다. 즉, EGR 제어부(208)는, 엔진(100)의 부하가 높아질수록, EGR 양의 제한을 완화한다.
엔진(100)의 부하가 높으면, 연소 온도가 상승하여 배기 가스에 포함되는 미연소 연료의 양이 저감된다. 따라서, 이와 같은 경우에는 EGR 장치를 작동시켜도, 디포짓이 퇴적되기 어려워진다. 따라서, 이와 같은 경우에는, EGR 양의 제한을 완화한다. 즉, EGR 통상 제어 시와 동등한 레벨까지 EGR 양을 증가시킨다. 이에 의해, 디포짓의 퇴적을 억제하면서, EGR에 의한 연비 향상의 효과를 얻을 수 있다.
이와 같이, 이 제1 실시형태에 따르면, 외부 전력 공급 모드에서는, 차량이 외부 전력 공급 모드에 있지 않는 경우에 비해, 동일한 엔진 부하 하에서의 EGR 양이 제한된다. 이에 의해, 외부 전력 공급 중에 저부하 운전이 장시간에 걸쳐서 행해져도, 엔진(100)에 디포짓이 퇴적되는 것을 억제할 수 있다. 결과적으로, 인젝터(108)의 막힘이나 점화 플러그(110)의 스모킹을 억제할 수 있다. 그러므로, 엔진(100)이 실화 상태에 이르는 것을 미연에 회피할 수 있다.
[제2 실시형태]
상기 제1 실시형태에서는, 외부 전력 공급 모드에서 EGR 제한 제어를 행하는 구성에 대해 설명하였다. 외부 전력 공급 중에 EGR 양을 제한함으로써 디포짓의 퇴적을 억제할 수 있지만, EGR에 의한 연비 향상의 효과가 약화될 가능성이 있다. 바꿔 말하면, 인젝터(108)의 막힘이나 점화 플러그(110)의 스모킹이 회피되는 조건에서는 EGR 장치를 적극적으로 사용하는 것이 연비를 향상시키는 점에서 유리하다.
제2 실시형태에 있어서는, 연비의 추가적인 향상이 가능한 EGR 제한 제어에 대해 설명한다. 본 발명의 제2 실시형태에 따른 차량의 전체 구성은 도 1과 마찬가지이므로, 그에 대한 상세한 설명은 반복하지 않는다. 또한, 엔진(100)의 제어 구성에 대해서도, 제어장치(200)(EGR 제어부(208))에 의한 EGR 양의 제어를 제외하고, 도 3 및 도 4와 마찬가지이다. 따라서, 그에 대한 상세한 설명은 반복하지 않는다.
도 7은 본 발명의 제2 실시형태에 따른 차량에 있어서의 외부 전력 공급 모드 시의 EGR 제한 제어의 특징을 설명하기 위한 흐름도이다. 제2 실시형태에 따른 외부 전력 공급 모드에서의 EGR 제한 제어에서는, 도 4의 흐름도에 있어서의 단계 S50(EGR 제한 제어)이 도 7의 흐름도에 따라 실행된다. 그 밖의 제어 동작에 대해서는, 제1 실시형태와 마찬가지로 하면 되므로, 그에 대한 상세한 설명은 반복하지 않는다.
도 7을 참조하면, 동작 모드가 외부 전력 공급 모드일 경우에는, EGR 제어부(208)는 인젝터(108)의 막힘이나 점화 플러그(110)의 스모킹이 발생하고 있지 않은지 여부를 판정한다. 이 판정은, 예를 들어 엔진(100)의 속도의 변동을 감시함으로써 행할 수 있다. 더 구체적으로는, 인젝터(108)의 막힘에 의해 연료 분사량이 감소하면, 연소실 내에서의 연소가 완만해지므로, 연소 상태가 불안정해진다. 결과적으로, 엔진(100)의 회전 속도가 크게 변동된다. 점화 플러그(110)의 스모킹에 의해 점화를 정상적으로 할 수 없게 될 때 동일한 현상이 일어날 수 있다.
EGR 제어부(208)는 크랭크각 센서(302)(도 2)로부터의 신호에 기초하여 엔진(100)의 회전 속도의 변동을 감시한다. EGR 제어부(208)는 엔진(100)의 속도의 변동 범위와 그 임계치를 비교한다(단계 S51). 속도의 변동 범위가 임계치 이상이 되면(단계 S51에서 예로 판정되면), EGR 제어부(208)는 인젝터(108)의 막힘 또는 점화 플러그(110)의 스모킹이 발생하고 있다고 판정한다(단계 S52)
인젝터(108)의 막힘 또는 점화 플러그(110)의 스모킹이 발생하고 있을 때에는, EGR 제어부(208)는 차량이 외부 전력 공급 모드에 있지 않을 경우에 비해 동일한 엔진 부하 하에서의 EGR 양을 제한한다(단계 S53). EGR 제어부(208)는, 도 5의 실선 k2 내지 k4 및 도 6에도 나타낸 바와 같이, 동일한 동작점에서의 EGR 개방도를 EGR 통상 제어에서다도 작아지도록(EGR 커트를 포함함) 제어한다.
제2 실시형태에 있어서는, 엔진(100)의 회전 속도의 변동 범위의 크기에 따라, EGR 개방도의 저감량을 변화시키는 구성으로 해도 된다. 도 8은 엔진(100)의 회전 속도의 변동 범위와 EGR 개방도의 저감량 사이의 관계를 설명하기 위한 개략적인 그래프이다. 도 8을 참조하면, EGR 제어부(208)는 엔진(100)의 속도의 변동 범위가 커질수록, EGR 개방도의 저감량을 크게 한다. 즉, EGR 제어부(208)는, 엔진(100)의 속도의 변동 범위가 커질수록, 인젝터(108)의 막힘의 정도 또는 점화 플러그(110)의 스모킹의 정도가 높다고 판정하여, EGR 양의 제한을 강화한다. 이에 의해, 인젝터(108)의 막힘이나 점화 플러그(110)의 스모킹의 추가적인 진행이 억제된다. 그러므로, 엔진(100)이 실화 상태에 이르는 것을 회피할 수 있다.
도 7로 돌아가, 엔진(100)의 속도의 변동 범위가 임계치보다도 작을 경우(단계 S51에서 아니오로 판정되는 경우)에는, EGR 제어부(208)는 인젝터(108)의 막힘 및 점화 플러그(110)의 스모킹이 발생하고 있지 않다고 판정한다. 이 경우, EGR 제어부(208)는 상술한 바와 같은 EGR 양의 제한을 행하지 않는다(단계 S54). 따라서, EGR 제어부(208)는 EGR 통상 제어를 실행함으로써, 엔진(100)의 동작점에 따라 EGR 개방도를 제어한다.
단계 S54의 처리 대신에, EGR 제어부(208)는 인젝터(108)의 막힘 및 점화 플러그(110)의 스모킹이 발생하고 있지 않을 때에도 EGR 양을 제한하면서, 인젝터(108)의 막힘 또는 점화 플러그(110)의 스모킹이 발생하고 있을 경우에 비해, EGR 양의 제한을 완화해도 된다. 디포짓의 퇴적을 억제할 수 있는 점에서 위 처리는 바람직하다.
[제2 실시형태의 변형예]
인젝터(108)의 막힘이나 점화 플러그(110)의 스모킹이 발생하고 있지 않은지 여부는 배기 가스 통로의 공연비(A/F)의 변동을 감시함으로써 판정될 수도 있다. 인젝터(108)의 막힘이나 점화 플러그(110)의 스모킹이 발생하면, 연료 분사량이나 점화 시기의 제어가 불안정해진다. 이는 나아가 연소실 내에서 연소된 공기-연료 혼합물의 불안정한 공연비를 야기하고, 공연비가 크게 변동한다.
도 9는 본 발명의 제2 실시형태의 변형예에 따른 차량에 있어서의 외부 전력 공급 모드에서의 EGR 제한 제어의 특징을 설명하기 위한 흐름도이다. 제2 실시형태의 변형예에 따른 외부 전력 공급 모드에서의 EGR 제한 제어에서는, 도 4의 흐름도에 있어서의 단계 S50(EGR 제한 제어)가 도 9의 흐름도에 따라 실행된다.
도 9를 참조하면, 동작 모드가 외부 전력 공급 모드일 경우에는, EGR 제어부(208)는 인젝터(108)의 막힘이나 점화 플러그(110)의 스모킹이 발생하고 있는지 여부를 판정한다. 더 구체적으로는, EGR 제어부(208)는 A/F 센서(304)(도 2)로부터의 신호에 기초하여 배기 가스 통로의 공연비(A/F)의 변동을 감시한다. EGR 제어부(208)는 배기 가스 통로의 공연비(A/F)의 변동 범위와 그 임계치를 비교한다(단계 S55). 그리고, EGR 제어부(208)는 도 7과 동일한 단계 S52 내지 S54에서의 비교 결과에 기초하여 EGR 양의 제어를 실행한다.
제2 실시형태의 변형예에 있어서는, 배기 가스 통로의 공연비(A/F)의 변동 범위의 크기에 따라, EGR 개방도의 저감량을 변화시키는 구성으로 해도 된다. 도 10은 배기 가스 통로의 공연비(A/F)의 변동 범위와 EGR 개방도의 저감량 사이의 관계를 설명하기 위한 개략적인 그래프이다. 도 10을 참조하면, EGR 제어부(208)는 배기 가스 통로의 공연비(A/F)의 변동 범위가 커질수록, EGR 개방도의 저감량을 크게 한다. 즉, EGR 제어부(208)는 배기 가스 통로의 공연비(A/F)의 변동 범위가 커질수록, 인젝터(108)의 막힘의 정도 또는 점화 플러그(110)의 스모킹의 정도가 높다고 판정하여, EGR 양의 제한을 강화한다. 이에 의해, 인젝터(108)의 막힘이나 점화 플러그(110)의 스모킹의 추가적인 진행이 억제된다. 그러므로, 엔진(100)이 실화 상태에 이르는 것을 회피할 수 있다.
이와 같이, 본 제2 실시형태 및 변형예의 차량에 따르면, 외부 전력 공급 모드에서도, 인젝터(108)의 막힘이나 점화 플러그(110)의 스모킹이 발생하고 있지 않은 경우에는, EGR 양이 제한되지 않거나, 또는 EGR 양의 제한을 완화한다. 따라서, EGR에 의한 연비 향상의 효과를 향수할 수 있다. 결과적으로, 엔진(100)이 실화 상태에 이르는 것을 회피하면서, 연비를 향상시킬 수 있다.
상술한 제1 및 제2 실시형태에 있어서, 엔진(100)은 본 발명에 있어서의 "내연기관"의 일례에 대응하고, 전압 변환기(30) 및 외부 전력 공급구(40)는 본 발명에 있어서의 "전력 출력 장치"의 일례를 구성한다.
EGR 장치는 본 발명에 있어서의 "재순환 장치"의 일례에 대응한다.
또한, 상술한 제1 및 제2 실시형태에서는, 외부 전력 공급이 가능한 차량의 대표예로서 하이브리드 차량에 대해 설명하였다. 그러나, 본 발명은 엔진을 사용하여 발전된 전력을 차량 외부로 공급하기 위한 전력 출력 장치가 차량에 탑재되어 있는 한, 다른 형식의 차량에도 적용 가능하다. 즉, 예를 들어 엔진만을 구동력원으로서 갖는 엔진 차량이나, 도 1의 구성과는 다른 구성의 하이브리드 차량에도 본 발명은 적용 가능하다. 예를 들어, 본 발명은, 모터 제너레이터(MG1)를 구동하기 위해서만 엔진(100)을 사용하고, 모터 제너레이터(MG2)에 의해서만 차량의 구동력을 생성하는, 소위 시리즈형 하이브리드 차량에도 적용될 수 있다. 또한, 본 발명은, 엔진(100)에 의해 생성된 운동 에너지 중 회생 에너지만이 전기 에너지로서 회수되는 하이브리드 차량, 또는 엔진이 주동력을 생성하고 필요에 따라 모터가 엔진을 보조하는 모터 보조형 하이브리드 차량에도 적용될 수 있다. 또한, 본 발명은 모터가 완전히 분리되고 엔진의 동력만을 사용하여 차량이 주행하는 하이브리드 차량에도 적용될 수 있다.
여기 개시된 실시형태는 모든 점에서 예시이며 제한적인 것은 아니라고 생각되어야 한다. 본 발명의 범위는, 상기한 설명이 아니라 청구항에 의해 나타나고, 청구항과 균등한 의미 및 범위 내에 있는 모든 변경을 포함하는 것이 의도된다.

Claims (11)

  1. 차량이며,
    내연기관으로서, 내연기관의 배기 가스를 흡기 통로에 재순환시키는 재순환 장치를 포함하는, 내연기관,
    내연기관을 사용하여 발전된 전력을 차량 외부로 출력하도록 구성되는 전력 출력 장치, 및
    내연 기관이 운전되어 전력을 발전하고 전력 출력 장치가 차량 외부로 전력을 출력할 때는 내연 기관이 운전되어 차량을 구동시킬 때에 비해 동일한 부하 하에서 배기 가스의 재순환량을 억제하도록, 내연기관의 부하에 따라 재순환 장치에 의한 배기 가스의 재순환량을 제어하도록 구성되는 전자 제어 유닛을 포함하는, 차량.
  2. 제1항에 있어서,
    전자 제어 유닛은, i) 전력 출력 장치가 차량 외부로 전력을 출력할 때, 및 ii) 내연기관의 회전 속도의 변동 범위가 임계치 이상일 때는, 전력 출력 장치가 차량 외부로 전력을 출력하지 않을 때에 비해, 동일한 부하 하에서의 배기 가스의 재순환량을 제한하도록 구성되는, 차량.
  3. 제1항에 있어서,
    전자 제어 유닛은, i) 전력 출력 장치가 차량 외부로 전력을 출력할 때, 및 ii) 내연기관의 배기 가스 통로의 공연비의 변동 범위가 임계치 이상일 때는, 전력 출력 장치가 차량 외부로 전력을 출력하지 않을 때에 비해, 동일한 부하 하에서의 배기 가스의 재순환량을 제한하도록 구성되는, 차량.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    전자 제어 유닛은, 전력 출력 장치가 차량 외부로의 전력의 출력을 개시하고 나서의 경과 시간이 길어질수록, 배기 가스의 재순환량의 저감량을 증가시키도록 구성되는, 차량.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    전자 제어 유닛은, 내연기관의 부하가 증가할수록, 배기 가스의 재순환량의 저감량을 감소시키도록 구성되는, 차량.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    전자 제어 유닛은, 내연기관의 회전 속도의 변동 범위가 증가할수록, 배기 가스의 재순환량의 저감량을 증가시키도록 구성되는, 차량.
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    전자 제어 유닛은, 내연기관의 배기 가스 통로의 공연비의 변동 범위가 증가할수록, 배기 가스의 재순환량의 저감량을 증가시키도록 구성되는, 차량.
  8. 제1항에 있어서,
    전자 제어 유닛은, 전력 출력 장치가 차량 외부로 전력을 출력하는 경우에는, 재순환 장치의 작동을 정지시키도록 구성되는, 차량.
  9. 제1항에 있어서,
    전자 제어 유닛은, i) 전력 출력 장치가 차량 외부로 전력을 출력할 때, 및 ii) 내연기관의 회전 속도의 변동 범위가 임계치 이상일 때는, 재순환 장치의 작동을 정지시키도록 구성되는, 차량.
  10. 제1항에 있어서,
    전자 제어 유닛은, i) 전력 출력 장치가 차량 외부로 전력을 출력할 때, 및 ii) 내연기관의 배기 가스 통로의 공연비의 변동 범위가 임계치 이상일 때는, 재순환 장치의 작동을 정지시키도록 구성되는, 차량.
  11. 차량의 제어 방법이며, 차량은,
    내연 기관으로서, 내연기관의 배기 가스를 흡기 통로로 재순환시키는 재순환 장치를 포함하는, 내연기관, 및
    내연 기관을 사용하여 발전된 전력을 차량 외부로 출력하도록 구성된 전력 출력 장치를 포함하고,
    제어 방법은,
    전력 출력 장치에 대한 차량 외부로의 전력의 출력 요구가 이루어졌는지의 여부를 판정하는 단계,
    내연기관의 부하에 따라 재순환 장치에 의한 배기 가스의 재순환량을 설정하는 단계, 및
    내연 기관이 운전되어 전력을 발전하고 전력 출력 장치가 차량 외부로 전력을 출력할 때는, 내연 기관이 운전되어 차량을 구동시킬 때에 비해, 동일한 부하 하에서의 배기 가스의 재순환량을 제한하는 단계를 포함하는, 차량의 제어 방법.
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