WO2009110269A1 - 車両の制御装置および制御方法 - Google Patents

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宙 大江
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Definitions

  • the present invention relates to a control device for a vehicle equipped with an internal combustion engine, and relates to a technology for changing the operating line of the internal combustion engine according to the accumulated amount of reducing agent supplied to the exhaust passage.
  • an SCR (Selective Catalytic Reduction) device for purifying nitrogen oxides (hereinafter referred to as NOx) in exhaust gas discharged from an engine.
  • the SCR device injects a reducing agent (for example, ammonia or the like) into the exhaust passage of the engine to cause the NOx in the exhaust gas and the reducing agent to react on the catalyst to reduce and purify the NOx.
  • a reducing agent for example, ammonia or the like
  • JP-A-2005-147118 provides an operator with an early repair of the SCR device when an abnormality occurs in the SCR device.
  • PTL 1 JP-A-2005-147118
  • the exhaust gas control apparatus of this engine includes a reducing agent adding unit that adds a reducing agent of NOx to the exhaust gas of the engine, an abnormality detecting unit that detects that an abnormality has occurred in the reducing agent addition unit, and an abnormality detecting unit
  • Engine control means for limiting the operation of the engine at the time of occurrence of an abnormality detected or for making the output characteristic of the engine with respect to the driver's accelerator operation different from that at normal times other than at the time of occurrence of an abnormality; .
  • this engine exhaust purification device when an abnormality occurs in the addition device and it becomes impossible to add an appropriate amount of reducing agent to the exhaust, the operation of the engine is restricted, for example, after being temporarily stopped By prohibiting the restart of the engine, it is possible to restrict the traveling in a state where NOx is not sufficiently purified and to prompt the driver to repair the addition device. Also, in addition to or in place of limiting the operation of the engine, the output characteristic of the engine with respect to the accelerator operation is changed, for example, the fuel injection amount set under the same accelerator operation amount is Can also limit travel and prompt repair of the dosing device. JP 2005-147118 A
  • the fuel injection amount corresponding to the operation of the engine is restricted in the case where an abnormality occurs in the reducing agent addition device such that the accumulation of the reducing agent disappears. Decrease.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and it is an object of the present invention to suppress the increase of asphyxiation oxides in the exhaust gas of the internal combustion engine when the accumulation of the reducing agent is lost. It is an object of the present invention to provide a control device and control method of a vehicle that exhibit performance corresponding to the intention of the person. A further object of the present invention is to provide a control device and control method of a vehicle that appropriately notify a driver of the presence or absence of a reducing agent.
  • a control device of a vehicle is a control device of a vehicle equipped with an internal combustion engine.
  • the internal combustion engine includes an exhaust passage and an injection device for injecting a reducing agent into the exhaust passage, and an accumulation unit for accumulating the reducing agent.
  • the control device includes an accumulation amount detection unit that detects the accumulation amount of the reducing agent in the accumulation unit, and a control unit that receives an output from the accumulation amount detection unit.
  • the control unit gradually changes the operating line of the internal combustion engine to an operating line with a low degree of generation of nitrogen oxides according to the decrease in the detected storage amount, and based on the changed operating line Control the output of
  • the operating line of the internal combustion engine is changed stepwise to the operating line on the side where the NOx concentration decreases in accordance with the decrease in the accumulated amount of the reducing agent.
  • the accumulated amount of reducing agent is lost, it is suppressed that the driver suddenly feels that the behavior of the vehicle is not normal.
  • the operating line of the internal combustion engine is changed to an operating line with a low degree of generation of NOx, an increase in NOx concentration can be suppressed. Therefore, an increase in the concentration of NOx in the exhaust gas can be suppressed.
  • the vehicle can continue traveling without limiting the output of the internal combustion engine. . Therefore, it is possible to provide a control apparatus and control method of a vehicle that exhibits a performance corresponding to the driver's intention while suppressing an increase in asphyxiation oxides in the exhaust gas of the internal combustion engine when the accumulation of the reducing agent disappears. Can.
  • the operating line changed according to the decrease in the storage amount is an operating line with a lower degree of generation of torque with respect to the rotational speed of the internal combustion engine as compared with the operating line before the change.
  • the degree of generation of torque with respect to the number of revolutions of the internal combustion engine is changed to an operation line having a lower degree as the accumulated amount of reducing agent decreases.
  • the operating line of the internal combustion engine is changed to an operating line where the degree of generation of NOx is small, so it is possible to suppress an increase in NOx concentration.
  • the operation line of the internal combustion engine is set corresponding to the case where the accumulated amount of the reducing agent in the accumulation portion is equal to or more than a predetermined amount, and at least a first operation that is an optimum fuel consumption operation line of the internal combustion engine Line, a second operation line set corresponding to the case where the accumulation amount of reducing agent in the accumulation portion becomes zero, and a third operation set between the first operation line and the second operation line
  • the operation line of The control unit changes the operation line to one corresponding to the detected accumulation amount among the first operation line, the second operation line, and the third operation line.
  • the output of the internal combustion engine is controlled along the optimal fuel consumption line of the internal combustion engine.
  • the output of the internal combustion engine is controlled along an operation line set corresponding to the case where the accumulation amount becomes zero.
  • the degree of generation of NOx can be reduced to suppress an increase in NOx concentration in the exhaust gas.
  • the operation lines are changed stepwise from the first operation line to the second operation line via the third operation line. This prevents the driver from feeling that the behavior of the vehicle suddenly becomes abnormal.
  • control unit changes the operating point along the iso-output line in response to the change of the operating line to control the output of the internal combustion engine.
  • the output of the internal combustion engine is controlled by changing the operating point along the equal output line according to the change of the operating line. Therefore, it is possible to operate without limiting the output of the internal combustion engine.
  • control device includes a travel distance detection unit that detects a physical amount related to the travel distance of the vehicle, an injection amount calculation unit that calculates an injection amount of fuel to the internal combustion engine, and supply of the detected physical amount and fuel.
  • the fuel cell system further includes a deterioration degree calculation unit that calculates the degree of deterioration of fuel efficiency of the internal combustion engine based on the amount, and a fuel consumption notification unit that notifies the driver of the calculated degree of deterioration of fuel consumption.
  • the fuel consumption of the internal combustion engine is deteriorated when the operating line is changed to an operating line where the degree of generation of NOx concentration is small due to the reduction of the accumulated amount of the reducing agent. Therefore, by notifying the driver of the degree of deterioration of the fuel efficiency, the driver can be made to recognize that the fuel efficiency is worse than usual. That is, the supply of the reducing agent can be promoted. Therefore, it is possible to provide a control device and control method of a vehicle that appropriately notify the driver of the presence or absence of the reducing agent.
  • control device further includes a liquid amount notification unit that notifies the driver of the detected accumulated amount.
  • the driver by notifying the driver of the decrease in the accumulated amount of the reducing agent, it is possible to promote the refueling agent supply to the driver. Therefore, the driver can be appropriately notified of the presence or absence of the reducing agent.
  • the internal combustion engine is a lean burn gasoline engine.
  • the present invention by applying the present invention to a lean burn gasoline engine, it is possible to change the operation line in stages to prevent the driver from feeling that the vehicle suddenly becomes abnormal and to avoid NOx An increase in concentration can be suppressed.
  • the internal combustion engine is a diesel engine.
  • the operating line is changed stepwise to prevent the driver from feeling that the vehicle suddenly becomes abnormal, while preventing the NOx concentration The increase can be suppressed.
  • the vehicle is a hybrid vehicle having an internal combustion engine and a rotating electrical machine as drive sources.
  • the driver feels that the vehicle suddenly becomes in an abnormal state by changing the operation line stepwise without limiting the output of the internal combustion engine. It is possible to suppress the increase of the NOx concentration while avoiding the problem.
  • the vehicle is a vehicle mounted with a continuously variable transmission that continuously changes the transmission ratio.
  • the present invention by applying the present invention to a vehicle equipped with a continuously variable transmission, the operating line is changed stepwise without limiting the output of the internal combustion engine, and the vehicle suddenly becomes in an abnormal state. It is possible to suppress the increase in the NOx concentration while avoiding the driver's feeling that the
  • FIG. 2 is a control block diagram of a hybrid vehicle in the present embodiment. It is a figure showing composition of a display. It is a functional block diagram showing the composition of ECU which is a control device of vehicles concerning this embodiment. It is a figure which shows the several operation line set according to the liquid quantity of urea water (the 1). It is a flowchart which shows the control structure of the program performed by ECU which is a control apparatus of the vehicle which concerns on this Embodiment. It is a figure which shows the some operation line set according to the liquid quantity of urea water (the 2).
  • Reference Signs List 120 engine 122 intake passage 122A air cleaner 122B air flow meter 122C electronic throttle valve 122D throttle position sensor 124 exhaust passage 124A air fuel ratio sensor 124B three-way catalytic converter 124C catalyst temperature sensor 124D silencer 130 fuel Injection device, 140A, 140B motor generator, 160 drive wheels, 180 speed reducer, 200 power split mechanism, 220 running battery, 240 inverter, 242 converter, 300 input I / F, 312 urea aqueous solution amount sensor, 314 urea aqueous solution injection Device, 316 urea water tank, 318 accelerator position sensor, 330 vehicle speed sensor, 340 display unit, 342 liquid amount display unit, 344 fuel consumption display unit, 360 Water temperature detection sensor, 380 crank position sensor, 400 arithmetic processing unit, 402 liquid amount determination unit, 404 operation line setting unit, 406 engine control unit, 408 MG control unit, 410 injection amount calculation unit, 412 fuel consumption calculation unit, 414 display control Unit, 460 engine control unit
  • FIG. 1 a control block diagram of a hybrid vehicle to which a control device according to an embodiment of the present invention is applied will be described.
  • the hybrid vehicle is an internal combustion engine (hereinafter simply referred to as engine) 120 that requires NOx purification such as a lean burn gasoline engine or diesel engine as a drive source, and a motor generator (hereinafter simply referred to as MG) (1 And 140) and MG (2) 140B.
  • engine 120 is described as being a lean burn gasoline engine.
  • the present invention is applied to a hybrid vehicle as an example, the present invention is not particularly limited and applied to a hybrid vehicle.
  • an engine and continuously variable transmission The present invention may be applied to a vehicle equipped with an aircraft.
  • an air cleaner 122A that captures dust of intake air
  • an air flow meter 122B that detects an amount of air taken into the engine 120 through the air cleaner 122A
  • an electronic throttle valve 122C which is a valve for the purpose, is provided.
  • a throttle position sensor 122D is provided on the electronic throttle valve 122C.
  • An intake air amount detected by the air flow meter 122B, an opening degree of the electronic throttle valve 122C detected by the throttle position sensor 122D, and the like are input to an ECU (Electronic Control Unit) 320.
  • ECU Electronic Control Unit
  • the engine 120 is provided with a plurality of cylinders and a fuel injection device 130 for injecting fuel to each cylinder.
  • the fuel injection device 130 injects an appropriate amount of fuel to each cylinder at an appropriate time based on a fuel injection control signal from the ECU 320.
  • a three-way catalytic converter 124B an air-fuel ratio sensor 124A for detecting an air-fuel ratio (A / F) in exhaust introduced into the three-way catalytic converter 124B, and a three-way catalytic converter 124B
  • a catalyst temperature sensor 124C for detecting the temperature of the air conditioner and a silencer 124D are provided.
  • the air-fuel ratio of the exhaust introduced into the three-way catalytic converter 124B detected by the air-fuel ratio sensor 124A, the temperature of the three-way catalytic converter 124B detected by the catalyst temperature sensor 124C, and the like are input to the ECU 320.
  • the air-fuel ratio sensor 124A is a full range air-fuel ratio sensor (linear air-fuel ratio sensor) that generates an output voltage proportional to the air-fuel ratio of the air-fuel mixture burned by the engine 120.
  • the air-fuel ratio sensor 124A has a detection element, and outputs a signal corresponding to the air-fuel ratio of the engine 120 by the contact of the exhaust gas of the engine 120 with the detection element.
  • an O2 sensor that detects whether the air-fuel ratio of the mixture burned by the engine 120 is rich or lean with respect to the theoretical air-fuel ratio may be used. .
  • a signal indicating the engine coolant temperature is input to the ECU 320 from a coolant temperature detection sensor 360 that detects the temperature of the coolant of the engine 120.
  • a crank position sensor 380 is provided on an output shaft of the engine 120, and a signal indicating the number of revolutions of the output shaft is input to the ECU 320 from the crank position sensor 380.
  • the reduction gear 180 transmits the power generated by the engine 120 or MG (2) 140B to the drive wheel 160, and transmits the drive of the drive wheel 160 to the engine 120 or MG (2) 140B.
  • Power split mechanism (for example, a planetary gear mechanism) 200 that splits the power generated by engine 120 into two paths of drive wheel 160 and MG (1) 140A, and MG (1) 140A and MG (2) 140B. It includes a running battery 220 for charging electric power for driving, an inverter 240 for controlling current while converting direct current of the running battery 220 and alternating current between MG (1) 140A and MG (2) 140B.
  • the ECU 320 manages and controls the charge / discharge state of the traveling battery 220, controls the operation state of the engine 120, and selects the MG (1) 140A, MG (2) 140B, the inverter 240, etc. according to the state of the hybrid vehicle. It controls, or controls the urea water injection device 314 mentioned later.
  • ECU 320 which integrates charging control of traveling battery 220, control of engine 120, control of MG (1) 140A and MG (2) 140B, and control of urea water injection device 314, is executed.
  • the present invention is not particularly limited to such a form.
  • a battery ECU that manages and controls the charge / discharge state of battery 220 for traveling, an engine ECU that controls the operating state of engine 120, and a catalyst ECU that controls the injection amount of urea water of urea water injection device 314
  • MG_ECU for controlling MG (1) 140A, MG (2) 140B, battery ECU and inverter 240 according to the state of the hybrid vehicle
  • ECU 320 includes a battery ECU, an engine ECU, and a catalyst ECU.
  • the MG_ECU and the like may be mutually managed and controlled to control the entire hybrid system so that the hybrid vehicle can be operated most efficiently.
  • the storage battery may be a capacitor or the like instead of the traveling battery.
  • converter 242 is provided between traveling battery 220 and inverter 240. This is because the rated voltage of the driving battery 220 is lower than the rated voltage of the MG (1) 140A or MG (2) 140B, so the driving battery 220 supplies power to the MG (1) 140A or MG (2) 140B. At the time of supply, converter 242 boosts the power.
  • the converter 242 incorporates a smoothing capacitor, and when the converter 242 performs a boosting operation, charges are accumulated in the smoothing capacitor.
  • the driver's seat is provided with an accelerator pedal (not shown), and an accelerator position sensor 318 detects the amount of depression of the accelerator pedal.
  • the accelerator position sensor 318 outputs a signal indicating the amount of depression of the accelerator pedal to the ECU 320.
  • the ECU 320 controls the output or the generated amount of the MG (1) 140A, the output or the generated amount of the MG (2) 140B, and the output of the engine 120 according to the required driving force corresponding to the stepping amount.
  • the vehicle speed sensor 330 is a sensor that detects a physical quantity related to the speed of the vehicle.
  • the “physical quantity related to the speed of the vehicle” may be, for example, the number of rotations of the wheel shaft or the number of rotations of the output shaft of the transmission.
  • the vehicle speed sensor 330 transmits the detected physical quantity to the ECU 320.
  • the power split mechanism 200 uses a planetary gear mechanism (planetary gear) to distribute the power of the engine 120 to both the drive wheel 160 and the MG (1) 140A. By controlling the rotational speed of MG (1) 140A, power split device 200 also functions as a continuously variable transmission.
  • planetary gear planetary gear
  • the hybrid vehicle is run only by the MG (2) 140B when starting or running at low speed and the efficiency of the engine 120 is poor.
  • the power split mechanism 200 divides the power of the engine 120 into two paths, and directly drives the drive wheel 160, and drives the MG (1) 140A to generate power.
  • the MG (2) 140B is driven by the generated power to assist the drive wheel 160 in driving.
  • the power from the battery 220 for traveling is further supplied to the MG (2) 140B to increase the output of the MG (2) 140B, and the driving force is added to the driving wheel 160.
  • MG (2) 140B driven by drive wheel 160 functions as a generator to perform regenerative power generation, and stores the recovered electric power in traveling battery 220. If the charging amount of running battery 220 decreases and charging is particularly required, the output of engine 120 is increased to increase the amount of power generation by MG (1) 140A and increase the charging amount for running battery 220 Do.
  • control may be performed to increase the driving power of the engine 120 as needed even during low-speed travel. For example, as described above, the case where the traveling battery 220 needs to be charged, the case where an accessory such as an air conditioner is driven, or the case where the temperature of the cooling water of the engine 120 is raised to a predetermined temperature.
  • the engine 120 is stopped to improve fuel efficiency depending on the driving condition of the vehicle and the condition of the traveling battery 220. After that, the engine 120 is restarted by detecting the driving state of the vehicle and the state of the battery 220 for traveling.
  • the engine 120 is operated intermittently, and in a conventional vehicle (a vehicle equipped with only the engine), when the ignition switch is turned to the START position and the engine is started, the ignition switch starts from the ON position to the ACC position The difference is that the engine does not stop until it is in the OFF position.
  • the urea aqueous solution injector 314 injects urea aqueous solution into the exhaust passage 124 upstream of the three-way catalytic converter 124B.
  • the urea water injection device 314 includes, for example, an injection nozzle and a pump.
  • a urea water tank 316 which is a storage unit for storing urea water, is connected to the urea water injection device 314.
  • the urea aqueous solution injection device 314 has a predetermined amount of predetermined amount of urea aqueous solution pumped from the urea aqueous solution tank 316 by the pump according to the injection control signal of the ECU 320 from the injection nozzle into the exhaust passage 124 or a predetermined time. Inject until it passes.
  • the reducing agent for reducing NOx is injected into the exhaust passage 124, and the invention is not particularly limited to urea water.
  • the ECU 320 may control the urea water injection device 314 so that the urea water is injected into the exhaust passage 124 based on the NOx concentration detected from the NOx concentration sensor (not shown).
  • the urea water injection device 314 may be controlled so that the urea water is injected into the exhaust passage 124 when the operating point of the engine 120 is in the region where the NOx concentration increases.
  • the urea aqueous solution amount sensor 312 detects the accumulation amount of urea aqueous solution in the urea aqueous solution tank 316. Specifically, the urea aqueous solution amount sensor 312 detects the accumulation amount of urea aqueous solution by detecting the position of the liquid surface of urea aqueous solution. The urea aqueous solution amount sensor 312 transmits a signal indicating the detected accumulated amount to the ECU 320.
  • the display device 340 notifies the driver of the accumulated amount of urea water accumulated in the urea water tank 316. Specifically, the display device 340 is provided around the driver's seat, and performs display corresponding to the degree of the liquid amount of the urea water tank 316.
  • the display device 340 includes a liquid amount display unit 342 and a fuel consumption display unit 344.
  • the liquid amount display unit 342 is configured, for example, by arranging four rectangular lighting areas adjacent to each other in the vertical direction of the paper surface of FIG. The four lighting regions correspond to “0%”, “10%”, “15%” and “FULL” from the lower side of the paper of FIG. Note that “0%” indicates that the liquid volume of urea water is "0% or more” with respect to the maximum accumulation amount. Also, “10%” indicates that the amount of urea aqueous solution is “10% or more” with respect to the maximum accumulation amount.
  • the liquid amount display unit 342 displays the liquid amount by lighting a lighting area corresponding to the liquid quantity and turning off a non-corresponding lighting area.
  • FIG. 2 shows a state in which the lighting area corresponding to “0%” and the lighting area corresponding to “10%” are on. In this case, it is displayed that the liquid amount is “0% or more”, “10% or more”, and not “15% or more”. That is, the driver is notified that the liquid amount is 0% or more and less than 15% by the lighting mode of FIG.
  • the lighting area of the liquid amount display unit 342 is not particularly limited to the rectangular shape, and the number of lighting areas is not limited to four.
  • the lighted area of the liquid amount display unit 342 may be lighted by, for example, a light emitting diode (LED), or may be displayed on a liquid crystal display (LCD).
  • the liquid level display unit 342 turns on or off each lighting area based on the liquid level display control signal from the ECU 320.
  • the fuel consumption display unit 344 is configured, for example, by arranging four rectangular lighting areas adjacent to each other in the vertical direction of the paper surface of FIG. Among the four lighting areas, the upper end in the vertical direction in the drawing of FIG. 2 corresponds to “normal” and the lower end corresponds to “deterioration”.
  • the lighting area corresponding to the fuel consumption state is turned on, and the non-corresponding lighting area is turned off, whereby the degree of deterioration of the fuel consumption is displayed in four stages.
  • the fuel consumption when the fuel consumption is normal, all the lighting regions are turned on, and each time the fuel consumption is deteriorated, the light is turned off from the “normal” lighting region according to the degree of deterioration.
  • only one lighting area corresponding to the degree of deterioration of the fuel efficiency may be lighted.
  • FIG. 2 shows a state in which the lower two lighting regions in FIG. 2 are on.
  • the lighting area of the fuel consumption display unit 344 is not limited to the rectangular shape, and the number of lighting areas is not limited to four.
  • the lighting area of the fuel consumption display unit 344 may be turned on by an LED or may be displayed on an LCD.
  • the fuel consumption display unit 344 turns on or off each lighting region based on the fuel consumption display control signal from the ECU 320.
  • the ECU 320 sets the operation line of the engine 120 stepwise to the operation line with a small degree of generation of NOx according to the decrease in the detected accumulation amount of urea water. It is characterized in that it changes and controls the output of engine 120 based on the changed operation line.
  • the operating line changed according to the decrease in the storage amount is an operating line with a lower degree of generation of torque with respect to the rotational speed of the engine 120 than the operating line before the change.
  • FIG. 3 shows a functional block diagram of the ECU 320 which is a control device of a vehicle according to the present embodiment.
  • ECU 320 includes an input interface (hereinafter referred to as input I / F) 300, an arithmetic processing unit 400, a storage unit 500, and an output interface (hereinafter referred to as output I / F) 600.
  • input I / F input interface
  • arithmetic processing unit 400 arithmetic processing unit 400
  • storage unit 500 storage unit
  • output I / F output interface
  • Input I / F 300 includes a throttle position signal from throttle position sensor 122 D, a liquid amount detection signal from urea water amount sensor 312, an accelerator position signal from accelerator position sensor 318, and a vehicle speed signal from vehicle speed sensor 330. Are transmitted to the arithmetic processing unit 400.
  • the arithmetic processing unit 400 includes a liquid amount determination unit 402, an operation line setting unit 404, an engine control unit 406, an MG control unit 408, an injection amount calculation unit 410, a fuel consumption calculation unit 412, and a display control unit 414. including.
  • the liquid amount determination unit 402 determines whether the liquid amount is 15% or more based on the liquid amount detection signal. The liquid amount determination unit 402 determines whether the liquid amount is 10% or more unless the liquid amount is 15% or more.
  • the liquid amount determination unit 402 determines whether the detected liquid amount is equal to or more than the accumulated amount corresponding to 15% of the maximum accumulated amount in the accumulation unit, and the accumulated amount corresponding to 15% or more If not, it is determined whether the accumulated amount corresponding to 10% or more. Note that, for example, the fluid amount determination unit 402 turns on the FULL-15% determination flag if the detected fluid amount is the accumulated amount corresponding to 15%, and 10 if the accumulated amount corresponding to 10%. The% determination flag may be turned on, and the 0% determination flag may be turned on unless the accumulated amount corresponding to 10% is exceeded.
  • the operating line setting unit 404 sets an operating line with a smaller degree of NOx generation as the detected liquid amount decreases. For example, predetermined operation lines (1) to (3) shown in FIG. 4 are stored in advance in storage unit 500. The operating line setting unit 404 reads an operating line corresponding to the detected liquid amount from the storage unit 500.
  • the predetermined operation line (1) shown by the solid line in FIG. 4 indicates the optimum fuel consumption operation line, and corresponds to the operation line of the engine 120 when the liquid amount is 15% or more.
  • a predetermined operation line (2) indicated by an alternate long and short dash line in FIG. 4 corresponds to the operation line of the engine 120 when the fluid amount is 10% or more and less than 15%.
  • a predetermined operation line (3) indicated by a broken line in FIG. 4 corresponds to the operation line of the engine 120 when the fluid amount is 0% or more and less than 10%.
  • the number of operation lines is not limited to three, and four or more operation lines may be used.
  • the predetermined operation lines (1) to (3) may be adapted by experiments etc.
  • the predetermined operation line (3) has appropriate exhaust when the liquid volume is 0%.
  • the purification performance is set to develop.
  • the predetermined operation line (3) is set such that the degree of generation of torque with respect to the number of rotations of engine 120 is smaller than that of the optimum fuel consumption line.
  • the predetermined operation line (2) is set to be between the predetermined operation line (1) and the predetermined operation line (3).
  • the predetermined operation line (2) is set such that the degree of generation of torque with respect to the number of rotations of engine 120 is smaller than the predetermined operation line (1), and the predetermined operation The rotational speed of engine 120 is set so that the degree of generation of torque is larger than that of line (3).
  • the operation line setting unit 404 reads out and sets any one of operation lines (1) to (3) predetermined from the storage unit 500 based on the detected liquid volume. For example, when the FULL-15% determination flag is turned on, the operation line setting unit 404 may read out and set a predetermined operation line (1), or the 10% determination flag If it is on, the predetermined operation line (2) may be read and set, or if the 0% determination flag is on, the predetermined operation line (3) will be read. It may be set.
  • Engine control unit 406 controls engine 120 based on the set operation line. Specifically, the driving force required for the vehicle is specified based on the accelerator position and the vehicle speed. Engine control unit 406 specifies an operating point on the operating line based on the specified driving force and the set operating line, and controls engine 120 to be in an operating state corresponding to the specified operating point. . For example, the engine control unit 406 controls the throttle position, the fuel injection amount, the ignition timing and the like of the engine 120 to control the engine 120 so as to be in an operating state corresponding to the specified operating point.
  • engine control unit 406 corresponds to the operation point moved along the equal output line from the operation point on the operation line before the change to the operation line after the change.
  • the engine 120 is controlled to be in an operating state.
  • MG control section 408 controls MG (1) 140A and MG (2) 140B in parallel with control of engine 120.
  • MG control unit 408 sets the degree of power generation by engine 120 (that is, the degree of driving force transmitted from engine 120 to the wheels) based on the specified driving force, and the set degree The MG (1) 140A is controlled to be in an operation state corresponding to
  • MG control unit 408 sets the degree of the driving force transmitted from MG (2) 140B to the wheels based on the specified driving force, and allows MG to be in an operating state corresponding to the set degree. (2) Control the 140B.
  • the injection amount calculation unit 410 calculates a fuel injection amount each time the engine 120 rotates by a predetermined number of revolutions.
  • the injection amount calculation unit 410 may calculate the injection amount based on, for example, an integrated value of the injection time during a period in which the engine 120 rotates by a predetermined number of revolutions.
  • the fuel consumption calculation unit 412 calculates the degree of deterioration of the fuel consumption.
  • the fuel consumption calculation unit 412 calculates the instantaneous fuel consumption based on, for example, the travel distance of the vehicle and the fuel injection amount each time the engine 120 rotates by a predetermined number of rotations.
  • the fuel consumption calculation unit 412 calculates the degree of deterioration of the fuel consumption according to the deviation between the average value of the instantaneous fuel consumption of the last predetermined traveling period (distance or time) and the average value of the past.
  • the fuel consumption calculation unit 412 may calculate the degree of deterioration of the fuel consumption in accordance with the deviation between the average fuel consumption and the average fuel consumption in the past during a predetermined traveling period.
  • the display control unit 414 generates a display control signal corresponding to the liquid amount display unit 342 based on the determined liquid amount, and transmits the display control signal to the display device 340 via the output I / F 600.
  • the display control signal corresponding to the liquid quantity display unit 342 is, for example, a signal indicating which one of the four lighting areas of the liquid quantity display unit 342 is to be lighted.
  • the display control unit 414 generates a display control signal corresponding to the fuel consumption display unit 344 based on the calculated degree of deterioration of the fuel consumption, and transmits the display control signal to the display device 340 via the output I / F 600.
  • the display control signal corresponding to the fuel consumption display unit 344 is, for example, a signal indicating which one of the four lighting regions of the fuel consumption display unit 344 is to be lighted.
  • liquid amount determination unit 402, operation line setting unit 404, engine control unit 406, MG control unit 408, injection amount calculation unit 410, fuel consumption calculation unit 412, display control unit 414 is described as functioning as software, which is realized by executing a program stored in the storage unit 500 by a CPU (Central Processing Unit) which is the arithmetic processing unit 400, but is realized by hardware. It may be done. Such a program is recorded on a storage medium and mounted on a vehicle.
  • CPU Central Processing Unit
  • the storage unit 500 stores various information, programs, threshold values, maps, and the like, and data is read or stored from the arithmetic processing unit 400 as necessary.
  • ECU 320 which is a control device for a vehicle according to the present embodiment will be described.
  • step (hereinafter, step will be described as S) 100 the ECU 320 detects the amount of urea aqueous solution.
  • the ECU 320 determines whether the detected amount of urea water is 15% or more. If the detected amount of urea aqueous solution is 15% or more (YES in S102), the process proceeds to S104. If not (NO at S102), the process proceeds to S106. In S104, ECU 320 sets a predetermined operation line (1) as the operation line of engine 120.
  • the ECU 320 determines whether the detected amount of urea water is 10% or more. If the amount of urea aqueous solution is 10% or more (YES in S106), the process proceeds to S108. If not (NO at S106), the process proceeds to S110. At S108, ECU 320 sets a predetermined operation line (2) as the operation line of engine 120.
  • ECU 320 sets a predetermined operation line (3) as the operation line of engine 120.
  • ECU 320 controls the output of engine 120 based on the traveling state (accelerator position and vehicle speed) of the vehicle and the set operation line.
  • ECU 320 controls the outputs of MG (1) 140A and MG (2) 140B based on the traveling state of the vehicle.
  • ECU 320 calculates the injection amount of fuel.
  • ECU 320 calculates the degree of deterioration of the fuel efficiency.
  • the ECU 320 controls the display device 340 to display the amount of urea water and the degree of deterioration of the fuel consumption on the liquid amount display 342 and the fuel consumption display 344 respectively.
  • ECU 320 which is a control apparatus for a vehicle according to the present embodiment, based on the above-described structure and flowchart will be described using FIG.
  • a predetermined operation line (1) shown by the solid line in FIG. 6 is set as the operation line of the engine 120 (S104). Therefore, the engine 120 is controlled to operate along a predetermined operation line (1) (S112). MG (1) 140A and MG (2) 140B are controlled together with the control of engine 120 (S114). Further, the injection amount of fuel is calculated (S116), the degree of deterioration of fuel consumption is calculated (S118), and the amount of liquid and the degree of deterioration of fuel consumption are displayed on the liquid amount display portion 342 and the fuel consumption display portion 344 of the display device 340. Each is displayed (S120). Since engine 120 operates along the optimal fuel consumption operation line, all the four lighting regions are lit in fuel consumption display unit 344.
  • a predetermined operation line (2) indicated by a chain line is set as an operation line of engine 120 (S108). Therefore, the engine 120 is controlled along a predetermined operation line (2) (S112).
  • the outputs of MG (1) 140A and MG (2) 140B are controlled together with control of engine 120 (S114). Further, the injection amount of fuel is calculated (S116), the degree of deterioration of fuel consumption is calculated (S118), the liquid amount of urea water and the degree of deterioration of fuel consumption indicate the liquid amount display portion 342 of the display device 340 and the fuel consumption display Each is displayed on the part 344 (S120).
  • the predetermined operation line (2) is an operation line set on the side where the NOx concentration is lower than the predetermined operation line (1), the deterioration of the exhaust gas purification performance is suppressed . Since the predetermined operation line (2) is an operation line deviated from the optimum fuel consumption operation line, the fuel efficiency tends to be deteriorated as compared with the case where the engine 120 is operated on the optimum fuel consumption operation line. Therefore, in the fuel consumption display unit 344, only the lighting area on the side that is worse than normal is lit. As a result, the driver is notified of the decrease in the liquid amount and the deterioration of the fuel consumption.
  • the operating line (3) is set as the operating line of the engine 120 (S110). Therefore, the engine 120 is controlled along a predetermined operation line (3) (S112).
  • the outputs of MG (1) 140A and MG (2) 140B are controlled together with control of engine 120 (S114). Further, the injection amount of fuel is calculated (S116), the degree of deterioration of fuel consumption is calculated (S118), the liquid amount of urea water and the degree of deterioration of fuel consumption indicate the liquid amount display portion 342 of the display device 340 and the fuel consumption display Each is displayed on the part 344 (S120).
  • the predetermined operation line (3) is an operation line set on the side where the NOx concentration is lower than the predetermined operation lines (1) and (2), the deterioration of the exhaust gas purification performance is further suppressed It will be done. Since the predetermined operation line (3) is an operation line deviated from the optimum fuel consumption operation line, the fuel efficiency tends to be deteriorated as compared with the case where the engine 120 is operated on the optimum fuel consumption line. As a result, the driver is notified of the decrease of the liquid amount and the deterioration of the fuel consumption.
  • the operation line of the engine is changed stepwise to the operation line on the side where the NOx concentration decreases according to the decrease in the amount of urea aqueous solution.
  • the urea water disappears, it is suppressed that the driver suddenly feels that the behavior of the vehicle is not normal.
  • the operating line of the engine is changed to an operating line with a low degree of generation of NOx, an increase in NOx concentration can be suppressed. Therefore, an increase in the concentration of NOx in the exhaust gas can be suppressed.
  • the engine is operated out of the optimum fuel consumption operation line by changing the operation line to an operation line with a low degree of generation of NOx concentration due to a decrease in the amount of urea aqueous solution, the fuel consumption of the engine is deteriorated. Therefore, by notifying the driver of the degree of deterioration of the fuel efficiency, the driver can be made to recognize that the fuel efficiency is worse than usual. That is, the supply of urea water can be promoted. Therefore, it is possible to provide a control device and control method of a vehicle that appropriately notify the driver of the presence or absence of the reducing agent.
  • the driver can be appropriately notified of the presence or absence of the reducing agent.
  • the urea operating point determined by the driver's request is detected or calculated by detecting or calculating the remaining amount of urea aqueous solution in the urea aqueous solution tank storing urea aqueous solution, which is a reducing agent.
  • the output of the engine may be controlled by changing to an operating point on the output line where the discharge of nitrogen oxides is reduced according to the remaining amount of water.
  • the hybrid vehicle is configured to use electric power from a traveling battery. Since hybrid vehicles can drive a vehicle using a hybrid vehicle, there are fewer restrictions when changing the operating point than a vehicle equipped with a CVT, and the degree of freedom is high.

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Abstract

 ECUは、尿素水の液量を検出するステップ(S100)と、液量が15%以上であると(S102にてYES)、予め定められた動作線(1)を設定するステップ(S104)と、液量が10%以上であると(S106にてYES)、予め定められた動作線(2)を設定するステップ(S108)と、液量が10%以上でないと(S106にてNO)、予め定められた動作線(3)を設定するステップ(S110)と、設定された動作線に基づいてエンジンを制御するステップ(S112)と、モータジェネレータを制御するステップ(S114)と、燃費の悪化の度合を算出するステップ(S118)と、表示制御を実行するステップ(S120)とを含む、プログラムを実行する。

Description

車両の制御装置および制御方法
 本発明は、内燃機関が搭載された車両の制御装置に関し、排気通路に供給される還元剤の蓄積量に応じて内燃機関の動作線を変更する技術に関する。
 従来、エンジンから排出される排気中の窒素酸化物(以下、NOxと記載する)を浄化するものに、SCR(Selective Catalytic Reduction)装置が公知である。
 SCR装置は、エンジンの排気通路に還元剤(たとえば、アンモニア等)を噴射して、排気中のNOxと還元剤とを触媒上で反応させ、NOxを還元し、浄化するものである。
 このようなSCR装置が搭載されたエンジンの制御としてたとえば、特開2005-147118号公報(特許文献1)は、SCR装置に異常が発生したときに、運転者に対し、SCR装置の早期の修理を促し、SCR装置の適正な管理が図られるようにするエンジンの排気浄化装置を開示する。このエンジンの排気浄化装置は、エンジンの排気にNOxの還元剤を添加する還元剤添加手段と、還元剤添加手段に異常が発生したことを検出する異常検出手段と、異常検出手段により異常の発生が検出された異常発生時において、エンジンの作動を制限するか、あるいは運転者のアクセル操作に対するエンジンの出力特性を、異常発生時以外の通常時のものとは異ならせるエンジン制御手段と、を含む。
 このエンジンの排気浄化装置によると、添加装置に異常が発生し、排気に対し、的確な量の還元剤を添加し得なくなったときに、エンジンの作動を制限し、たとえば、一旦停止させた後のエンジンの再始動を禁止することで、NOxが充分に浄化されない状態での走行を制限するとともに、運転者に対し、添加装置の修理を促すことができる。また、エンジンの作動を制限することに加え、あるいはこれに代え、アクセル操作に対するエンジンの出力特性を変化させ、たとえば、同じアクセル操作量のもとで設定される燃料噴射量を通常時のものよりも減少させることで、走行を制限し、添加装置の修理を促すことができる。
特開2005-147118号公報
 ところで、還元剤の蓄積が無くなり、排気通路に還元剤を噴射することができない場合には、NOx濃度を低下することができないため、排気浄化性能が悪化するという問題がある。排気浄化性能の悪化による排気エミッションの悪化を抑制するため、還元剤の蓄積が無くなった時点で車両を停止することも考えられる。しかしながら、このようにすると還元剤を補給するまで車両を移動することができない場合がある。
 上述した公報に開示されたエンジンの排気浄化装置においては、還元剤の蓄積が無くなるなどの還元剤の添加装置に異常が発生した場合にエンジンの作動を制限したりアクセル操作に対応する燃料噴射量を減少させたりしている。
 しかしながら、還元剤の蓄積が無くなった時点でエンジンの出力が突然制限されると、運転者にとって車両の挙動が急に正常でない状態になると感じるという問題がある。また、エンジンの出力が制限されるため、運転者が所望する車両の性能を発揮できないという問題がある。
 本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであって、その目的は、還元剤の蓄積が無くなった場合に内燃機関の排出ガス中の窒息酸化物の増加を抑制しつつ、運転者の意図に対応した性能を発現する車両の制御装置および制御方法を提供することである。本発明のさらなる目的は、運転者に還元剤の有無を適切に通知する車両の制御装置および制御方法を提供することである。
 この発明のある局面に係る車両の制御装置は、内燃機関が搭載された車両の制御装置である。内燃機関は、排気通路と排気通路に還元剤を噴射する噴射装置と還元剤を蓄積する蓄積部とを含む。この制御装置は、蓄積部における還元剤の蓄積量を検出する蓄積量検出ユニットと、蓄積量検出ユニットからの出力を受ける制御ユニットとを含む。制御ユニットは、検出された蓄積量の低下に応じて内燃機関の動作線を、窒素酸化物の発生の度合の小さい動作線に段階的に変更して、変更された動作線に基づいて内燃機関の出力を制御する。
 この発明によると、還元剤の蓄積量の低下に応じて内燃機関の動作線を、NOx濃度が低下する側の動作線に段階的に変更する。これにより、還元剤の蓄積量が無くなった場合に、運転者が急に車両の挙動が正常でない状態になることを感じることが抑制される。また、内燃機関の動作線がNOxの発生の度合の小さい動作線に変更されるため、NOx濃度の増加を抑制することができる。そのため、排気ガス中のNOxの濃度の増加を抑制することができる。さらに、変更前の動作線上の動作点から変更された動作線に対してたとえば、等出力線上で変更するようにすると、内燃機関の出力を制限することなく、車両の走行を継続することができる。したがって、還元剤の蓄積が無くなった場合に内燃機関の排出ガス中の窒息酸化物の増加を抑制しつつ、運転者の意図に対応した性能を発現する車両の制御装置および制御方法を提供することができる。
 好ましくは、蓄積量の低下に応じて変更される動作線は、変更前の動作線と比較して内燃機関の回転数に対するトルクの発生の度合が低い動作線である。
 この発明によると、還元剤の蓄積量が低下するほど複数の予め定められた動作線のうち、内燃機関の回転数に対するトルクの発生の度合が低い動作線に変更する。これにより、内燃機関の動作線がNOxの発生の度合の小さい動作線に変更されるため、NOx濃度の増加を抑制することができる。
 さらに好ましくは、内燃機関の動作線は、蓄積部における還元剤の蓄積量が予め定められた量以上である場合に対応して設定され、少なくとも内燃機関の最適燃費動作線である第1の動作線と、蓄積部における還元剤の蓄積量がゼロとなる場合に対応して設定される第2の動作線と、第1の動作線と第2の動作線との間に設定される第3の動作線とを含む。制御ユニットは、第1の動作線と第2の動作線と第3の動作線とのうちの検出された蓄積量に対応した動作線に変更する。
 この発明によると、還元剤の蓄積量が予め定められた量以上である場合には、内燃機関の最適燃費線に沿って内燃機関の出力を制御する。これにより、還元剤の噴射により排気中のNOx濃度を低下させつつ、内燃機関の燃費の悪化を抑制して内燃機関を作動させることができる。一方、検出された蓄積量がゼロとなった場合には、蓄積量がゼロとなる場合に対応して設定される動作線に沿って内燃機関の出力を制御する。これにより、NOxの発生の度合を低下して排気ガス中のNOx濃度の増加を抑制することができる。また、蓄積量の低下に応じて第1の動作線から第2の動作線に第3の動作線を経由して段階的に動作線を変更する。これにより、運転者が急に車両の挙動が正常でない状態になることを感じることが抑制される。
 さらに好ましくは、制御ユニットは、動作線の変更に応じて等出力線に沿って動作点を変更して内燃機関の出力を制御する。
 この発明によると、動作線の変更に応じて、等出力線に沿って動作点を変更して内燃機関の出力を制御する。これにより、内燃機関の出力を制限することなく作動させることができる。
 さらに好ましくは、制御装置は、車両の走行距離に関連する物理量を検出する走行距離検出ユニットと、内燃機関への燃料の噴射量を算出する噴射量算出ユニットと、検出された物理量と燃料の供給量とに基づいて内燃機関の燃費の悪化の度合を算出する悪化度合算出ユニットと、算出された燃費の悪化の度合を運転者に通知する燃費通知ユニットとをさらに含む。
 この発明によると、還元剤の蓄積量の低下により動作線がNOx濃度の発生の度合が小さい動作線に変更されると内燃機関の燃費は悪化する。そのため、燃費の悪化の度合を運転者に通知することにより、運転者が通常よりも燃費が悪化した状態であることを認識させることができる。すなわち、還元剤の補給を促進することができる。したがって、運転者に還元剤の有無を適切に通知する車両の制御装置および制御方法を提供することができる。
 さらに好ましくは、制御装置は、検出された蓄積量を運転者に通知する液量通知ユニットをさらに含む。
 この発明によると、還元剤の蓄積量の低下を運転者に通知することにより、運転者に還元剤の補給を促進することができる。したがって、運転者に還元剤の有無を適切に通知することができる。
 さらに好ましくは、内燃機関は、リーンバーンガソリンエンジンである。
 この発明によると、本発明をリーンバーンガソリンエンジンに適用することにより、動作線を段階的に変更して、急に車両が正常でない状態になることを運転者が感じることを回避しつつ、NOx濃度の増加を抑制することができる。
 さらに好ましくは、内燃機関は、ディーゼルエンジンである。
 この発明によると、本発明をディーゼルエンジンに適用することにより、動作線を段階的に変更して、急に車両が正常でない状態になることを運転者が感じることを回避しつつ、NOx濃度の増加を抑制することができる。
 さらに好ましくは、車両は、内燃機関と回転電機とを駆動源とするハイブリッド車両である。
 この発明によると、本発明をハイブリッド車両に適用することにより内燃機関の出力を制限することなく、動作線を段階的に変更して、急に車両が正常でない状態になることを運転者が感じることを回避しつつ、NOx濃度の増加を抑制することができる。
 さらに好ましくは、車両は、変速比を連続的に変更する無段変速機が搭載された車両である。
 この発明によると、本発明を無段変速機が搭載された車両に適用することにより内燃機関の出力を制限することなく、動作線を段階的に変更して、急に車両が正常でない状態になることを運転者が感じることを回避しつつ、NOx濃度の増加を抑制することができる。
本実施の形態におけるハイブリッド車両の制御ブロック図である。 表示装置の構成を示す図である。 本実施の形態に係る車両の制御装置であるECUの構成を示す機能ブロック図である。 尿素水の液量に応じて設定される複数の動作線を示す図である(その1)。 本実施の形態に係る車両の制御装置であるECUで実行されるプログラムの制御構造を示すフローチャートである。 尿素水の液量に応じて設定される複数の動作線を示す図である(その2)。
符号の説明
 120 エンジン、122 吸気通路、122A エアクリーナ、122B エアフローメータ、122C 電子スロットルバルブ、122D スロットルポジションセンサ、124 排気通路、124A 空燃比センサ、124B 三元触媒コンバータ、124C 触媒温度センサ、124D 消音器、130 燃料噴射装置、140A,140B モータジェネレータ、160 駆動輪、180 減速機、200 動力分割機構、220 走行用バッテリ、240 インバータ、242 コンバータ、300 入力I/F、312 尿素水液量センサ、314 尿素水噴射装置、316 尿素水タンク、318 アクセルポジションセンサ、330 車速センサ、340 表示装置、342 液量表示部、344 燃費表示部、360 水温検知センサ、380 クランクポジションセンサ、400 演算処理部、402 液量判定部、404 動作線設定部、406 エンジン制御部、408 MG制御部、410 噴射量算出部、412 燃費算出部、414 表示制御部、460 エンジン制御部、500 記憶部、600 出力I/F。
 以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰返さない。
 図1を参照して、本発明の実施の形態に係る制御装置が適用されるハイブリッド車両の制御ブロック図を説明する。
 ハイブリッド車両は、駆動源として、リーンバーンガソリンエンジンやディーゼルエンジン等のNOx浄化が必要な内燃機関(以下、単にエンジンという)120と、回転電機である、モータジェネレータ(以下、単にMGという)(1)140Aと、MG(2)140Bとを含む。本実施の形態において、エンジン120は、リーンバーンガソリンエンジンであるとして説明する。
 なお、本実施の形態においては、本発明をハイブリッド車両に適用する場合を一例として説明するが、本発明は、特にハイブリッド車両に限定して適用されるものではなく、たとえば、エンジンと無段変速機とが搭載される車両に適用するようにしてもよい。
 エンジン120の吸気通路122には、吸入空気のほこりを捕捉するエアクリーナ122A、エアクリーナ122Aを通ってエンジン120に吸入される空気量を検知するエアフローメータ122B、エンジン120に吸入される空気量を調整するためのバルブである電子スロットルバルブ122Cが設けられている。電子スロットルバルブ122Cにはスロットルポジションセンサ122Dが設けられている。ECU(Electronic Control Unit)320には、エアフローメータ122Bにより検出された吸入空気量や、スロットルポジションセンサ122Dにより検出された電子スロットルバルブ122Cの開度等が入力される。
 エンジン120には、複数の気筒および各気筒に燃料を噴射する燃料噴射装置130が設けられる。燃料噴射装置130は、ECU320からの燃料噴射制御信号に基づいて各気筒に対して適切な時期に適切な量の燃料を噴射する。
 また、エンジン120の排気通路124には、三元触媒コンバータ124Bと、三元触媒コンバータ124Bに導入される排気における空燃比(A/F)を検出する空燃比センサ124Aと、三元触媒コンバータ124Bの温度を検出する触媒温度センサ124Cと、消音器124Dとが設けられている。ECU320には、空燃比センサ124Aにより検出された三元触媒コンバータ124Bに導入される排気の空燃比や、触媒温度センサ124Cにより検出された三元触媒コンバータ124Bの温度等が入力される。
 なお、空燃比センサ124Aは、エンジン120で燃焼された混合気の空燃比に比例した出力電圧を発生する全域空燃比センサ(リニア空燃比センサ)である。本実施の形態において、空燃比センサ124Aは、検出素子を有し、エンジン120の排出ガスの検出素子への接触によりエンジン120の空燃比に対応した信号を出力する。なお、空燃比センサ124Aとしては、エンジン120で燃焼された混合気の空燃比が理論空燃比に対してリッチであるかリーンであるかをオン-オフ的に検出するO2センサを用いてもよい。
 また、ECU320には、エンジン120の冷却水の温度を検出する水温検知センサ360からエンジン冷却水温を示す信号が入力される。エンジン120の出力軸には、クランクポジションセンサ380が設けられており、ECU320には、クランクポジションセンサ380から出力軸の回転数を示す信号が入力される。
 ハイブリッド車両には、この他に、エンジン120やMG(2)140Bで発生した動力を駆動輪160に伝達したり、駆動輪160の駆動をエンジン120やMG(2)140Bに伝達する減速機180と、エンジン120の発生する動力を駆動輪160とMG(1)140Aとの2経路に分配する動力分割機構(たとえば、遊星歯車機構)200と、MG(1)140AおよびMG(2)140Bを駆動するための電力を充電する走行用バッテリ220と、走行用バッテリ220の直流とMG(1)140AおよびMG(2)140Bの交流とを変換しながら電流制御を行なうインバータ240等を含む。
 ECU320は、走行用バッテリ220の充放電状態を管理制御したり、エンジン120の動作状態を制御したり、ハイブリッド車両の状態に応じてMG(1)140A、MG(2)140Bおよびインバータ240等を制御したり、後述する尿素水噴射装置314を制御したりする。
 なお、本実施の形態においては、走行用バッテリ220の充電制御、エンジン120の制御、MG(1)140AおよびMG(2)140Bの制御および尿素水噴射装置314の制御を統合したECU320が実行するとして説明するが、特にこのような形態に限定されるものではない。たとえば、車両には、走行用バッテリ220の充放電状態を管理制御するバッテリECUと、エンジン120の動作状態を制御するエンジンECUと、尿素水噴射装置314の尿素水の噴射量を制御する触媒ECUと、ハイブリッド車両の状態に応じてMG(1)140A、MG(2)140B、バッテリECUおよびインバータ240等を制御するMG_ECUとがさらに設けられるものとし、ECU320が、バッテリECU、エンジンECU、触媒ECUおよびMG_ECU等を相互に管理制御して、ハイブリッド車両が最も効率よく運行できるようにハイブリッドシステム全体を制御するようにしてもよい。なお、走行用バッテリではなくキャパシタ等の蓄電装置であってもよい。
 本実施の形態においては、走行用バッテリ220とインバータ240との間にはコンバータ242が設けられている。これは、走行用バッテリ220の定格電圧が、MG(1)140AやMG(2)140Bの定格電圧よりも低いので、走行用バッテリ220からMG(1)140AやMG(2)140Bに電力を供給するときには、コンバータ242で電力を昇圧する。このコンバータ242には平滑コンデンサが内蔵されており、コンバータ242が昇圧動作を行なう際には、この平滑コンデンサに電荷が蓄えられる。
 運転席にはアクセルペダル(図示せず)が設けられており、アクセルポジションセンサ318は、アクセルペダルの踏込み量を検出する。アクセルポジションセンサ318は、アクセルペダルの踏込み量を示す信号をECU320に出力する。ECU320は、踏込み量に対応する要求駆動力に応じて、MG(1)140Aの出力または発電量とMG(2)140Bの出力または発電量とエンジン120の出力とを制御する。
 さらに、車速センサ330は、車両の速度に関連した物理量を検出するセンサである。「車両の速度に関連した物理量」とは、たとえば、車輪軸の回転数であってもよいし、トランスミッションの出力軸の回転数であってもよい。車速センサ330は、検出した物理量をECU320に送信する。
 動力分割機構200は、エンジン120の動力を、駆動輪160とMG(1)140Aとの両方に振り分けるために、遊星歯車機構(プラネタリーギヤ)が使用される。MG(1)140Aの回転数を制御することにより、動力分割機構200は無段変速機としても機能する。
 図1に示すようなハイブリッドシステムを搭載するハイブリッド車両においては、発進時や低速走行時等であってエンジン120の効率が悪い場合には、MG(2)140Bのみによりハイブリッド車両の走行を行ない、通常走行時には、たとえば動力分割機構200によりエンジン120の動力を2経路に分け、一方で駆動輪160の直接駆動を行ない、他方でMG(1)140Aを駆動して発電を行なう。この時、発生する電力でMG(2)140Bを駆動して駆動輪160の駆動補助を行なう。また、高速走行時には、さらに走行用バッテリ220からの電力をMG(2)140Bに供給してMG(2)140Bの出力を増大させて駆動輪160に対して駆動力の追加を行なう。
 一方、減速時には、駆動輪160により従動するMG(2)140Bがジェネレータとして機能して回生発電を行ない、回収した電力を走行用バッテリ220に蓄える。なお、走行用バッテリ220の充電量が低下し、充電が特に必要な場合には、エンジン120の出力を増加してMG(1)140Aによる発電量を増やして走行用バッテリ220に対する充電量を増加する。もちろん、低速走行時でも必要に応じてエンジン120の駆動力を増加する制御を行なう場合もある。たとえば、上述のように走行用バッテリ220の充電が必要な場合や、エアコン等の補機を駆動する場合や、エンジン120の冷却水の温度を所定温度まで上げる場合等である。
 さらに、図1に示すようなハイブリッドシステムを搭載するハイブリッド車両においては、車両の運転状態や走行用バッテリ220の状態によっては、燃費を向上させるために、エンジン120を停止させる。そして、その後も車両の運転状態や走行用バッテリ220の状態を検出して、エンジン120を再始動させる。このように、このエンジン120は間欠運転され、従来の車両(エンジンしか搭載していない車両)においては、イグニッションスイッチがSTART位置にまで回されてエンジンが始動すると、イグニッションスイッチがON位置からACC位置またはOFF位置にされるまでエンジンが停止しない点で異なる。
 尿素水噴射装置314は、三元触媒コンバータ124Bよりも上流の排気通路124内に尿素水を噴射する。尿素水噴射装置314は、たとえば、噴射ノズルとポンプとを含む。尿素水噴射装置314には、尿素水を蓄積する蓄積部である尿素水タンク316が接続される。尿素水噴射装置314は、たとえば、ECU320の噴射制御信号に応じて尿素水タンク316からポンプにより吸い上げた尿素水を噴射ノズルから排気通路124内に予め定められた量だけあるいは予め定められた時間が経過するまで噴射する。なお、排気通路124内にNOxを還元する還元剤を噴射できればよく、特に尿素水に限定されるものではない。また、ECU320は、NOx濃度センサ(図示せず)から検出されるNOx濃度に基づいて尿素水が排気通路124内に噴射されるように尿素水噴射装置314を制御するようにしてもよいし、エンジン120の動作点がNOx濃度が増加する領域であるときに尿素水が排気通路124内に噴射されるように尿素水噴射装置314を制御するようにしてもよい。
 尿素水液量センサ312は、尿素水タンク316の尿素水の蓄積量を検出する。具体的には、尿素水液量センサ312は、尿素水の液面の位置を検出することにより尿素水の蓄積量を検出する。尿素水液量センサ312は、検出された蓄積量を示す信号をECU320に送信する。
 表示装置340は、尿素水タンク316に蓄積された尿素水の蓄積量を運転者に通知する。具体的には、表示装置340は、運転席周辺に設けられ、尿素水タンク316の液量の度合に対応する表示を行なう。
 図2に示すように、表示装置340は、液量表示部342と、燃費表示部344とを含む。液量表示部342は、たとえば、4つの矩形の点灯領域が図2の紙面上下方向に互いに隣接するように配列されて構成される。4つの点灯領域は、図2の紙面下側から「0%」、「10%」、「15%」および「FULL」にそれぞれ対応する。なお、「0%」は、尿素水の液量が最大蓄積量に対して「0%以上」の量であることを示すものとする。また、「10%」は、尿素水の液量が最大蓄積量に対して「10%以上」の量であることを示すものとする。さらに、「15%」は、尿素水の液量が最大蓄積量に対して「15%以上」の量であることを示すものとする。さらに、「FULL」は、尿素水の液量が最大蓄積量であることを示すものとする。液量表示部342は、液量に対応した点灯領域が点灯し、対応しない点灯領域が消灯されることにより液量を表示する。
 図2においては、「0%」に対応する点灯領域と「10%」に対応する点灯領域とが点灯している状態を示す。この場合、液量は、「0%以上」であって、「10%以上」であって、かつ「15%以上」ではないことが表示されていることとなる。すなわち、図2の点灯の態様により運転者に対して液量が0%以上15%未満であることが通知されていることとなる。なお、液量表示部342の点灯領域は、特に矩形形状であることに限定されるものではなく、さらに、点灯領域の数も4つに限定されるものではない。液量表示部342の点灯領域は、たとえば、LED(Light Emitting Diode)により点灯するようにしてもよいし、LCD(Liquid Crystal Display)において表示されるようにしてもよい。液量表示部342は、ECU320からの液量表示制御信号に基づいて各点灯領域が点灯したり消灯したりする。
 また、本実施の形態において、液量の表示として、「0%以上」、「10%以上」、「15%以上」および「FULL」を表示するとして説明したが、少なくとも液量の有無を運転者に通知できればよく、これらの値に限定して表示されるものではない。
 燃費表示部344は、たとえば、4つの矩形の点灯領域が図2の紙面上下方向に互いに隣接するように配列されて構成される。4つの点灯領域のうち図2の紙面上下方向の上方の端部が「通常」、下方の端部が「悪化」にそれぞれ対応する。燃費表示部344は、燃費の状態に対応した点灯領域が点灯し、対応しない点灯領域が消灯されることにより燃費の悪化の度合が4段階で表示される。本実施の形態においては、燃費が通常である場合には、すべての点灯領域が点灯し、燃費が悪化する毎に悪化の度合に応じて「通常」側の点灯領域から消灯していくものとするが、4つの点灯領域のうち燃費の悪化の度合に対応するいずれか1つの点灯領域のみが点灯するようにしてもよい。
 図2においては、図2の下方の2つの点灯領域が点灯している状態を示す。この場合、通常のレベルよりも2段階低い燃費の悪化の度合が表示される。なお、燃費表示部344の点灯領域は、矩形形状であることに限定されるものではなく、さらに、点灯領域の数も4つに限定されるものではない。燃費表示部344の点灯領域は、たとえば、LEDにより点灯するようにしてもよいし、LCDにおいて表示されるようにしてもよい。燃費表示部344は、ECU320からの燃費表示制御信号に基づいて各点灯領域が点灯したり消灯したりする。
 以上のような構成を有する車両において、本発明は、ECU320が、検出された尿素水の蓄積量の低下に応じてエンジン120の動作線を、NOxの発生の度合の小さい動作線に段階的に変更して、変更された動作線に基づいてエンジン120の出力を制御する点に特徴を有する。蓄積量の低下に応じて変更される動作線は、変更前の動作線と比較してエンジン120の回転数に対するトルクの発生の度合が低い動作線である。
 図3に、本実施の形態に係る車両の制御装置であるECU320の機能ブロック図を示す。
 ECU320は、入力インターフェース(以下、入力I/Fと記載する)300と、演算処理部400と、記憶部500と、出力インターフェース(以下、出力I/Fと記載する)600とを含む。
 入力I/F300は、スロットルポジションセンサ122Dからのスロットルポジション信号と、尿素水液量センサ312からの液量検出信号と、アクセルポジションセンサ318からのアクセルポジション信号と、車速センサ330からの車速信号とを受信して、演算処理部400に送信する。
 演算処理部400は、液量判定部402と、動作線設定部404と、エンジン制御部406と、MG制御部408と、噴射量算出部410と、燃費算出部412と、表示制御部414とを含む。
 液量判定部402は、液量検出信号に基づいて、液量が15%以上であるか否かを判定する。液量判定部402は、液量が15%以上でないと、液量が10%以上であるか否かを判定する。
 具体的には、液量判定部402は、検出された液量が蓄積部における最大蓄積量の15%に対応する蓄積量以上であるか否かを判定し、15%に対応する蓄積量以上でないと10%に対応する蓄積量以上であるか否かを判定する。なお、液量判定部402は、たとえば、検出された液量が15%に対応する蓄積量以上であるとFULL-15%判定フラグをオンし、10%に対応する蓄積量以上であると10%判定フラグをオンし、10%に対応する蓄積量以上でないと0%判定フラグをオンするようにしてもよい。
 動作線設定部404は、検出された液量が低下するほどNOxの発生の度合の小さい動作線を設定する。たとえば、図4に示す、予め定められた動作線(1)~(3)が記憶部500に予め記憶される。動作線設定部404は、検出された液量に対応した動作線を記憶部500から読み出す。
 図4の実線に示す予め定められた動作線(1)は、最適燃費動作線を示し、液量が15%以上であるときのエンジン120の動作線に対応する。図4の一点鎖線に示す予め定められた動作線(2)は、液量が10%以上15%未満であるときのエンジン120の動作線に対応する。さらに、図4の破線に示す予め定められた動作線(3)は、液量が0%以上10%未満であるときのエンジン120の動作線に対応する。なお、動作線の数は3つに限定されるものではなく4以上の動作線を用いてもよい。
 予め定められた動作線(1)~(3)は、実験等により適合されればよく、特に、予め定められた動作線(3)は、液量が0%になった場合に適切な排気浄化性能が発現するように設定される。たとえば、予め定められた動作線(3)は、最適燃費線と比較して、エンジン120の回転数に対するトルクの発生の度合が小さくなるように設定される。これにより、予め定められた動作線(1)よりもエンジン120の全回転域においてNOx濃度の増加を抑制することができる。予め定められた動作線(2)は、予め定められた動作線(1)と予め定められた動作線(3)との間になるように設定される。
 すなわち、予め定められた動作線(2)は、予め定められた動作線(1)よりもエンジン120の回転数に対するトルクの発生の度合が小さくなるように設定され、かつ、予め定められた動作線(3)よりもエンジン120の回転数にトルクの発生の度合が大きくなるように設定される。
 動作線設定部404は、検出された液量に基づいて予め定められた動作線(1)~(3)のうちのいずれかの動作線を記憶部500から読み出して設定する。なお、動作線設定部404は、たとえば、FULL-15%判定フラグがオンされていると、予め定められた動作線(1)を読み出して設定するようにしてもよいし、10%判定フラグがオンされていると、予め定められた動作線(2)を読み出して設定するようにしてもよいし、0%判定フラグがオンされていると、予め定められた動作線(3)を読み出して設定するようにしてもよい。
 エンジン制御部406は、設定された動作線に基づいて、エンジン120を制御する。具体的には、アクセルポジションおよび車速に基づいて車両に要求される駆動力が特定される。エンジン制御部406は、特定された駆動力および設定された動作線に基づいて、動作線上の動作点を特定して、特定された動作点に対応する作動状態になるようにエンジン120を制御する。たとえば、エンジン制御部406は、エンジン120のスロットルポジション、燃料噴射量および点火時期等を制御して、特定された動作点に対応する作動状態になるようにエンジン120を制御する。
 なお、エンジン制御部406は、設定された動作線が変更された場合においては、変更前の動作線上の動作点から変更後の動作線上に、等出力線に沿って移動した動作点に対応する作動状態になるようにエンジン120を制御する。
 MG制御部408は、エンジン120の制御に並行して、MG(1)140AおよびMG(2)140Bを制御する。
 具体的には、MG制御部408は、特定された駆動力に基づいて、エンジン120による発電の度合(すなわち、エンジン120から車輪に伝達される駆動力の度合)を設定し、設定された度合に対応した作動状態なるようにMG(1)140Aを制御する。
 さらに、MG制御部408は、特定された駆動力に基づいて、MG(2)140Bから車輪に伝達される駆動力の度合を設定し、設定された度合に対応した作動状態になるようにMG(2)140Bを制御する。
 エンジン120、MG(1)140AおよびMG(2)140Bの作動により車両には要求される駆動力が発現する。
 噴射量算出部410は、エンジン120が予め定められた回転数だけ回転する毎の燃料噴射量を算出する。噴射量算出部410は、たとえば、エンジン120が予め定められた回転数だけ回転する期間の噴射時間の積算値に基づいて噴射量を算出するようにしてもよい。
 燃費算出部412は、燃費の悪化の度合を算出する。燃費算出部412は、たとえば、エンジン120が予め定められた回転数だけ回転する毎の車両の走行距離と燃料噴射量とに基づいて瞬間燃費を算出する。燃費算出部412は、直前の予め定められた走行期間(距離または時間)の瞬間燃費の平均値と過去の平均値との偏差に応じて燃費の悪化の度合を算出する。あるいは、燃費算出部412は、直前の予め定められた走行期間における平均燃費と過去の平均燃費との偏差に応じて燃費の悪化の度合を算出するようにしてもよい。
 表示制御部414は、判定された液量に基づいて、液量表示部342に対応する表示制御信号を生成して、出力I/F600を経由して表示装置340に送信する。液量表示部342に対応する表示制御信号は、たとえば、液量表示部342の4つの点灯領域のうちのいずれの領域を点灯するかを示す信号である。
 さらに、表示制御部414は、算出された燃費の悪化の度合に基づいて、燃費表示部344に対応する表示制御信号を生成して、出力I/F600を経由して表示装置340に送信する。燃費表示部344に対応する表示制御信号は、たとえば、燃費表示部344の4つの点灯領域のうちのいずれの領域を点灯するかを示す信号である。
 また、本実施の形態において、液量判定部402と、動作線設定部404と、エンジン制御部406と、MG制御部408と、噴射量算出部410と、燃費算出部412と、表示制御部414とは、いずれも演算処理部400であるCPU(Central Processing Unit)が記憶部500に記憶されたプログラムを実行することにより実現される、ソフトウェアとして機能するものとして説明するが、ハードウェアにより実現されるようにしてもよい。なお、このようなプログラムは記憶媒体に記録されて車両に搭載される。
 記憶部500には、各種情報、プログラム、しきい値、マップ等が記憶され、必要に応じて演算処理部400からデータが読み出されたり、格納されたりする。
 以下、図5を参照して、本実施の形態に係る車両の制御装置であるECU320で実行されるプログラムの制御構造について説明する。
 ステップ(以下、ステップをSと記載する)100にて、ECU320は、尿素水の液量を検出する。
 S102にて、ECU320は、検出された尿素水の液量が15%以上であるか否かを判定する。検出された尿素水の液量が15%以上であると(S102にてYES)、処理はS104に移される。もしそうでないと(S102にてNO)、S106に移される。S104にて、ECU320は、予め定められた動作線(1)をエンジン120の動作線として設定する。
 S106にて、ECU320は、検出された尿素水の液量が10%以上であるか否かを判定する。尿素水の液量が10%以上であると(S106にてYES)、処理はS108に移される。もしそうでないと(S106にてNO)、処理はS110に移される。S108にて、ECU320は、予め定められた動作線(2)をエンジン120の動作線として設定する。
 S110にて、ECU320は、予め定められた動作線(3)をエンジン120の動作線として設定する。S112にて、ECU320は、車両の走行状態(アクセルポジションおよび車速)および設定された動作線に基づいてエンジン120の出力を制御する。S114にて、ECU320は、車両の走行状態に基づいて、MG(1)140AおよびMG(2)140Bの出力を制御する。
 S116にて、ECU320は、燃料の噴射量を算出する。S118にて、ECU320は、燃費の悪化の度合を算出する。S120にて、ECU320は、尿素水の液量と燃費の悪化の度合とを液量表示部342および燃費表示部344にそれぞれ表示するように表示装置340を制御する。
 以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係る車両の制御装置であるECU320の動作について図6を用いて説明する。
 たとえば、尿素水の液量が15%以上である場合を想定する。尿素水の液量が15%以上であると(S102にてYES)、図6の実線に示す予め定められた動作線(1)がエンジン120の動作線として設定される(S104)。そのため、エンジン120は、予め定められた動作線(1)に沿って作動するように制御される(S112)。エンジン120の制御とともにMG(1)140AおよびMG(2)140Bが制御される(S114)。さらに、燃料の噴射量が算出され(S116)、燃費の悪化の度合が算出され(S118)、液量と燃費の悪化の度合とが表示装置340の液量表示部342および燃費表示部344にそれぞれ表示される(S120)。エンジン120は、最適燃費動作線に沿って作動するため、燃費表示部344においては、4つの点灯領域がすべて点灯することとなる。
 車両の走行に応じて尿素水の噴射が繰返されて、尿素水の液量が15%以上でなく(S102にてNO)、10%以上であると(S106にてYES)、図6の一点鎖線に示す予め定められた動作線(2)がエンジン120の動作線として設定される(S108)。そのため、エンジン120は、予め定められた動作線(2)に沿って制御される(S112)。
 このとき、たとえば、予め定められた動作線(1)に沿ってエンジン120が制御されるとした場合に動作点が図6のA点とされるとき、予め定められた動作線(2)が設定されると図6のB点を動作点としてエンジン120が制御される。このとき、A点とB点とは等出力線上の動作点の関係である。
 エンジン120の制御とともにMG(1)140AおよびMG(2)140Bの出力が制御される(S114)。さらに、燃料の噴射量が算出され(S116)、燃費の悪化の度合が算出され(S118)、尿素水の液量と燃費の悪化の度合とが表示装置340の液量表示部342および燃費表示部344にそれぞれ表示される(S120)。
 予め定められた動作線(2)は、予め定められた動作線(1)よりもNOx濃度が低下する側に設定された動作線であるため、排気浄化性能の悪化が抑制されることとなる。なお、予め定められた動作線(2)は、最適燃費動作線から外れた動作線であるため、最適燃費動作線上でエンジン120を動作させる場合と比較して燃費が悪化する傾向にある。そのため、燃費表示部344においては、通常よりも悪化側の点灯領域のみが点灯する。これにより、運転者に対して液量の低下とともに燃費の悪化が通知される。
 さらに、尿素水の噴射が繰返されて、尿素水の液量が15%以上でも、10%以上でもなくなると(S102にてNO,S106にてNO)、図6の点線に示す予め定められた動作線(3)がエンジン120の動作線として設定される(S110)。そのため、エンジン120は、予め定められた動作線(3)に沿って制御される(S112)。
 このとき、たとえば、予め定められた動作線(1)に沿ってエンジン120が制御されるとした場合に動作点が図6のA点とされるとき、予め定められた動作線(3)が設定されると図6のC点を動作点としてエンジン120が制御される。このとき、A点とC点と(加えて、B点と)は等出力線上の動作点の関係である。
 エンジン120の制御とともにMG(1)140AおよびMG(2)140Bの出力が制御される(S114)。さらに、燃料の噴射量が算出され(S116)、燃費の悪化の度合が算出され(S118)、尿素水の液量と燃費の悪化の度合とが表示装置340の液量表示部342および燃費表示部344にそれぞれ表示される(S120)。
 予め定められた動作線(3)は、予め定められた動作線(1)および(2)よりもNOx濃度が低下する側に設定された動作線であるため、排気浄化性能の悪化がさらに抑制されることとなる。なお、予め定められた動作線(3)は、最適燃費動作線から外れた動作線であるため、最適燃費線上でエンジン120を動作させる場合と比較して燃費が悪化する傾向にある。これにより、運転者に対して液量の低下とともに燃費の悪化とが通知される。
 以上のようにして、本実施の形態に係る車両の制御装置によると、尿素水の液量の低下に応じてエンジンの動作線を、NOx濃度が低下する側の動作線に段階的に変更することにより、尿素水が無くなった場合に、運転者が急に車両の挙動が正常でない状態になることを感じることが抑制される。また、エンジンの動作線がNOxの発生の度合の小さい動作線に変更されるため、NOx濃度の増加を抑制することができる。そのため、排気ガス中のNOxの濃度の増加を抑制することができる。さらに、変更前の動作線上の動作点から変更された動作線に対して等出力線上で変更するようにすると、エンジンの出力を制限することなく、車両の走行を継続することができる。したがって、還元剤の蓄積が無くなった場合に内燃機関の排出ガス中の窒息酸化物の増加を抑制しつつ、運転者の意図に対応した性能を発現する車両の制御装置および制御方法を提供することができる。
 さらに、尿素水の液量の低下により動作線がNOx濃度の発生の度合が小さい動作線に変更されることによりエンジンは最適燃費動作線から外れて作動するためエンジンの燃費は悪化する。そのため、燃費の悪化の度合を運転者に通知することにより、運転者が通常よりも燃費が悪化した状態であることを認識させることができる。すなわち、尿素水の補給を促進することができる。したがって、運転者に還元剤の有無を適切に通知する車両の制御装置および制御方法を提供することができる。
 また、還元剤の蓄積量の低下を運転者に通知することにより、運転者に還元剤の補給を促進することができる。したがって、運転者に還元剤の有無を適切に通知することができる。
 なお、本実施の形態においては、還元剤である尿素水を貯留する尿素水タンクにおける尿素水の残量を検出または算出して、ドライバー要求により定まるエンジンの動作点を、検出または算出された尿素水の残量に応じて、窒素酸化物の排出が少なくなる等出力線上の動作点に変更して、エンジンの出力を制御する構成としてもよい。
 また、上記した本発明に係る構成は、ハイブリッド車両に適用してもよいし、CVT(Continuously Variable Transmission)が搭載された車両に適用してもよいが、ハイブリッド車両は、走行用バッテリからの電力を用いて車両を駆動することができるため、ハイブリッド車両の方が、CVTを搭載した車両よりも動作点を変更する際の制約が少なく、自由度が高い。
 今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

Claims (21)

  1.  内燃機関(120)が搭載された車両の制御装置であって、前記内燃機関(120)は、排気通路(124)と前記排気通路(124)に還元剤を噴射する噴射装置(314)と前記還元剤を蓄積する蓄積部(316)とを含み、
     前記蓄積部(316)における前記還元剤の蓄積量を検出する蓄積量検出ユニット(312)と、
     前記蓄積量検出ユニット(312)からの出力を受ける制御ユニット(320)とを含み、
     前記制御ユニット(320)は、前記検出された蓄積量の低下に応じて前記内燃機関(120)の動作線を、窒素酸化物の発生の度合の小さい動作線に段階的に変更して、前記変更された動作線に基づいて前記内燃機関(120)の出力を制御する、車両の制御装置。
  2.  前記蓄積量の低下に応じて変更される動作線は、変更前の動作線と比較して前記内燃機関(120)の回転数に対するトルクの発生の度合が低い動作線である、請求の範囲第1項に記載の車両の制御装置。
  3.  前記内燃機関(120)の動作線は、前記蓄積部(316)における前記還元剤の蓄積量が予め定められた量以上である場合に対応して設定され、少なくとも前記内燃機関(120)の最適燃費動作線である第1の動作線と、前記蓄積部(316)における前記還元剤の蓄積量がゼロとなる場合に対応して設定される第2の動作線と、前記第1の動作線と前記第2の動作線との間に設定される第3の動作線とを含み、
     前記制御ユニット(320)は、前記第1の動作線と前記第2の動作線と前記第3の動作線とのうちの前記検出された蓄積量に対応した動作線に変更する、請求の範囲第1項または第2項に記載の車両の制御装置。
  4.  前記制御ユニット(320)は、前記動作線の変更に応じて等出力線に沿って動作点を変更して前記内燃機関(120)の出力を制御する、請求の範囲第1項に記載の車両の制御装置。
  5.  前記制御装置は、
     前記車両の走行距離に関連する物理量を検出する走行距離検出ユニット(330)と、
     燃料通知ユニット(344)とをさらに含み、
     前記制御ユニット(320)は、
     前記内燃機関(120)への燃料の噴射量を算出する噴射量算出ユニット(410)と、
     前記検出された物理量と前記燃料の供給量とに基づいて前記内燃機関(120)の燃費の悪化の度合を算出する悪化度合算出ユニット(412)とを含み、
     前記燃費通知ユニット(344)は、前記算出された燃費の悪化の度合を運転者に通知する、請求の範囲第1項に記載の車両の制御装置。
  6.  前記制御装置は、前記検出された蓄積量を前記運転者に通知する液量通知ユニット(342)をさらに含む、請求の範囲第1項に記載の車両の制御装置。
  7.  前記内燃機関(120)は、リーンバーンガソリンエンジンである、請求の範囲第1項に記載の車両の制御装置。
  8.  前記内燃機関(120)は、ディーゼルエンジンである、請求の範囲第1項に記載の車両の制御装置。
  9.  前記車両は、前記内燃機関(120)と回転電機(140B)とを駆動源とするハイブリッド車両である、請求の範囲第1項に記載の車両の制御装置。
  10.  前記車両は、変速比を連続的に変更する無段変速機が搭載された車両である、請求の範囲第1項に記載の車両の制御装置。
  11.  内燃機関(120)が搭載された車両の制御方法であって、前記内燃機関(120)には、排気通路(124)と前記排気通路(124)に還元剤を噴射する噴射装置(314)と前記還元剤を蓄積する蓄積部(316)とを含み、
     前記蓄積部(316)における前記還元剤の蓄積量を検出するステップと、
     前記検出された蓄積量の低下に応じて前記内燃機関(120)の動作線を、窒素酸化物の発生の度合の小さい動作線に段階的に変更して、前記変更された動作線に基づいて前記内燃機関(120)の出力を制御するステップとを含む、車両の制御方法。
  12.  前記蓄積量の低下に応じて変更される動作線は、変更前の動作線と比較して前記内燃機関(120)の回転数に対するトルクの発生の度合が低い動作線である、請求の範囲第11項に記載の車両の制御方法。
  13.  前記内燃機関(120)の動作線は、前記蓄積部(316)における前記還元剤の蓄積量が予め定められた量以上である場合に対応して設定され、少なくとも前記内燃機関(120)の最適燃費動作線である第1の動作線と、前記蓄積部(316)における前記還元剤の蓄積量がゼロとなる場合に対応して設定される第2の動作線と、前記第1の動作線と前記第2の動作線との間に設定される第3の動作線とを含み、
     前記内燃機関(120)の出力を制御するステップは、前記第1の動作線と前記第2の動作線と前記第3の動作線とのうちの前記検出された蓄積量に対応した動作線に変更する、請求の範囲第11項または第12項に記載の車両の制御方法。
  14.  前記内燃機関(120)の出力を制御するステップは、前記動作線の変更に応じて等出力線に沿って動作点を変更して前記内燃機関(120)の出力を制御する、請求の範囲第11項に記載の車両の制御方法。
  15.  前記制御方法は、
     前記車両の走行距離に関連する物理量を検出するステップと、
     前記内燃機関(120)への燃料の噴射量を算出するステップと、
     前記検出された物理量と前記燃料の供給量とに基づいて前記内燃機関(120)の燃費の悪化の度合を算出するステップと、
     前記算出された燃費の悪化の度合を運転者に通知するステップとをさらに含む、請求の範囲第11項に記載の車両の制御方法。
  16.  前記制御方法は、前記検出された蓄積量を前記運転者に通知するステップをさらに含む、請求の範囲第11項に記載の車両の制御方法。
  17.  前記内燃機関(120)は、リーンバーンガソリンエンジンである、請求の範囲第11項に記載の車両の制御方法。
  18.  前記内燃機関(120)は、ディーゼルエンジンである、請求の範囲第11項に記載の車両の制御方法。
  19.  前記車両は、前記内燃機関(120)と回転電機(140B)とを駆動源とするハイブリッド車両である、請求の範囲第11項に記載の車両の制御方法。
  20.  前記車両は、変速比を連続的に変更する無段変速機が搭載された車両である、請求の範囲第11項に記載の車両の制御方法。
  21.  内燃機関(120)が搭載された車両の制御装置であって、
     前記内燃機関(120)は、排気通路(124)と、前記排気通路(124)に配置され排気中の窒素酸化物を浄化する触媒(124B)と、前記触媒(124B)の上流より前記排気通路(124)内へ還元剤を供給する還元剤供給装置(314)と、前記還元剤を貯留する還元剤タンク(316)と、を含み、前記車両は、前記内燃機関(120)の出力を駆動軸にてドライバー要求に応じた状態とする駆動機構を含み、
     前記制御装置は、
     前記還元剤タンク(316)における前記還元剤の残量を検出または算出するための還元剤残量把握ユニット(312)と、
     前記ドライバー要求により定まる前記内燃機関(120)の動作点を、前記検出または算出された還元剤の残量に応じて、窒素酸化物の排出が少なくなる等出力線上の動作点に変更して、前記内燃機関(120)の出力を制御する制御ユニット(320)とを含む、車両の制御装置。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011148811A1 (ja) * 2010-05-25 2011-12-01 いすゞ自動車株式会社 Scrシステム
US20120166062A1 (en) * 2010-12-28 2012-06-28 GM Global Technology Operations LLC Motor vehicle with an exhaust gas retreatment system and method for operating the motor vehicle
JP2014512478A (ja) * 2011-04-19 2014-05-22 スカニア シーブイ アクチボラグ Scrシステムに付随する容器の還元剤の残留体積を決定するための方法および装置
JP5876571B2 (ja) * 2014-02-18 2016-03-02 株式会社小松製作所 作業車両用表示装置及び作業車両

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102356301B (zh) * 2009-03-18 2013-04-10 克朗设备公司 用于工业车辆的燃料液位计
JP5617348B2 (ja) * 2010-05-17 2014-11-05 いすゞ自動車株式会社 Scrシステム
US9030063B2 (en) * 2010-12-17 2015-05-12 Tesla Motors, Inc. Thermal management system for use with an integrated motor assembly
FR2979668B1 (fr) * 2011-09-01 2013-09-20 Peugeot Citroen Automobiles Sa Procede de protection thermique d'un organe de depollution d'une ligne d'echappement et vehicule correspondant
JP5862311B2 (ja) * 2012-01-11 2016-02-16 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車両
JP5998506B2 (ja) * 2012-02-13 2016-09-28 株式会社デンソー ハイブリッド車両の制御装置
DE102012204352B4 (de) * 2012-03-01 2023-09-07 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung
KR101543162B1 (ko) * 2014-05-09 2015-08-07 현대자동차주식회사 요소수 후처리 시스템, 촉감을 이용한 요소수 상태 경고방법 및 컨트롤러
US20160082949A1 (en) * 2014-09-22 2016-03-24 Hyundai Motor Company System for improving exhaust gas purifying performance of diesel hybrid electric vehicle
WO2016047167A1 (ja) * 2014-09-24 2016-03-31 日立建機株式会社 作業機械の表示装置
KR101673336B1 (ko) * 2015-04-02 2016-11-07 현대자동차 주식회사 차량의 운전자 강제 유도 방법 및 장치
JP6358179B2 (ja) * 2015-07-16 2018-07-18 トヨタ自動車株式会社 車両の自動運転システム
JP6319241B2 (ja) * 2015-09-11 2018-05-09 マツダ株式会社 発電機駆動用エンジン搭載の自動車
US10059325B2 (en) * 2016-07-21 2018-08-28 Ford Global Technologies, Llc Method and system for controlling water injection
JP6423026B2 (ja) 2017-02-09 2018-11-14 本田技研工業株式会社 ハイブリッド車
JP6828705B2 (ja) * 2018-03-12 2021-02-10 トヨタ自動車株式会社 車両の制御装置
US11377088B2 (en) 2018-04-02 2022-07-05 Cummins Inc. Electric vehicles with engines and interaction with aftertreatment

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002317670A (ja) * 2001-04-23 2002-10-31 Toyota Motor Corp 内燃機関の制御装置
JP2005147118A (ja) 2003-10-22 2005-06-09 Nissan Diesel Motor Co Ltd エンジンの排気浄化装置
JP2006342771A (ja) * 2005-06-10 2006-12-21 Nissan Diesel Motor Co Ltd エンジンの排気浄化装置

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19629163C1 (de) * 1996-07-19 1997-10-09 Daimler Benz Ag Verfahren und Vorrichtung zum stickoxidemissionsarmen Betrieb eines Verbrennungsmotors
US6063350A (en) 1997-04-02 2000-05-16 Clean Diesel Technologies, Inc. Reducing nox emissions from an engine by temperature-controlled urea injection for selective catalytic reduction
JP3854013B2 (ja) * 1999-06-10 2006-12-06 三菱電機株式会社 内燃機関の排出ガス浄化装置
US6866610B2 (en) * 2001-03-30 2005-03-15 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Control apparatus and method for vehicle having internal combustion engine and continuously variable transmission, and control apparatus and method for internal combustion engine
JP2002371831A (ja) 2001-06-13 2002-12-26 Nissan Diesel Motor Co Ltd 自動車の排ガス浄化装置
US6421599B1 (en) * 2001-08-09 2002-07-16 Ford Global Technologies, Inc. Control strategy for an internal combustion engine in a hybrid vehicle
JP3718209B2 (ja) 2003-10-03 2005-11-24 日産ディーゼル工業株式会社 エンジンの排気浄化装置
JP4158733B2 (ja) * 2004-03-29 2008-10-01 株式会社デンソー 燃料噴射装置
JP4308094B2 (ja) 2004-06-23 2009-08-05 日野自動車株式会社 還元剤供給装置
JP2006170057A (ja) 2004-12-15 2006-06-29 Toyota Motor Corp ハイブリッド車両の内燃機関制御装置及び方法
JP4375248B2 (ja) * 2005-02-17 2009-12-02 株式会社デンソー 走行支援装置
JP2006090334A (ja) * 2005-12-21 2006-04-06 Nissan Diesel Motor Co Ltd エンジンの排ガス浄化装置
US7861518B2 (en) * 2006-01-19 2011-01-04 Cummins Inc. System and method for NOx reduction optimization
JP4937617B2 (ja) 2006-03-24 2012-05-23 三菱ふそうトラック・バス株式会社 車両用内燃機関の排気浄化システム

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002317670A (ja) * 2001-04-23 2002-10-31 Toyota Motor Corp 内燃機関の制御装置
JP2005147118A (ja) 2003-10-22 2005-06-09 Nissan Diesel Motor Co Ltd エンジンの排気浄化装置
JP2006342771A (ja) * 2005-06-10 2006-12-21 Nissan Diesel Motor Co Ltd エンジンの排気浄化装置

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011148811A1 (ja) * 2010-05-25 2011-12-01 いすゞ自動車株式会社 Scrシステム
JP2011247137A (ja) * 2010-05-25 2011-12-08 Isuzu Motors Ltd Scrシステム
CN102906404A (zh) * 2010-05-25 2013-01-30 五十铃自动车株式会社 Scr系统
US8959891B2 (en) 2010-05-25 2015-02-24 Isuzu Motors Limited Selective catalytic reduction system
US20120166062A1 (en) * 2010-12-28 2012-06-28 GM Global Technology Operations LLC Motor vehicle with an exhaust gas retreatment system and method for operating the motor vehicle
JP2014512478A (ja) * 2011-04-19 2014-05-22 スカニア シーブイ アクチボラグ Scrシステムに付随する容器の還元剤の残留体積を決定するための方法および装置
JP5876571B2 (ja) * 2014-02-18 2016-03-02 株式会社小松製作所 作業車両用表示装置及び作業車両
US9500114B2 (en) 2014-02-18 2016-11-22 Komatsu Ltd. Work vehicle display device and work vehicle
JPWO2015025535A1 (ja) * 2014-02-18 2017-03-02 株式会社小松製作所 作業車両用表示装置及び作業車両

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