WO2020235501A1 - 車両制御装置、及び車両制御方法 - Google Patents

車両制御装置、及び車両制御方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2020235501A1
WO2020235501A1 PCT/JP2020/019510 JP2020019510W WO2020235501A1 WO 2020235501 A1 WO2020235501 A1 WO 2020235501A1 JP 2020019510 W JP2020019510 W JP 2020019510W WO 2020235501 A1 WO2020235501 A1 WO 2020235501A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
engine
exhaust gas
temperature
determination
vehicle
Prior art date
Application number
PCT/JP2020/019510
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
健太 今岡
松永 英雄
和通 ▲高▼橋
Original Assignee
三菱自動車工業株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 三菱自動車工業株式会社 filed Critical 三菱自動車工業株式会社
Priority to JP2021520773A priority Critical patent/JP7201077B2/ja
Publication of WO2020235501A1 publication Critical patent/WO2020235501A1/ja

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/44Series-parallel type
    • B60K6/442Series-parallel switching type
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/06Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of combustion engines
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B60W20/10Controlling the power contribution of each of the prime movers to meet required power demand
    • B60W20/15Control strategies specially adapted for achieving a particular effect
    • B60W20/16Control strategies specially adapted for achieving a particular effect for reducing engine exhaust emissions
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B60W20/50Control strategies for responding to system failures, e.g. for fault diagnosis, failsafe operation or limp mode
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N11/00Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D45/00Electrical control not provided for in groups F02D41/00 - F02D43/00
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40Engine management systems
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62Hybrid vehicles

Definitions

  • the present disclosure relates to a vehicle control device for a vehicle equipped with an engine and a vehicle control method.
  • a vehicle equipped with an engine has a device for treating exhaust gas discharged from the engine (exhaust gas treatment device) on the exhaust flow path, for example, as represented by an exhaust gas treatment filter.
  • exhaust gas treatment device is removable. Therefore, some vehicles have a function of determining whether or not an exhaust gas treatment device is installed on the exhaust flow path.
  • Japanese Patent No. 4500359 discloses a method of diagnosing whether or not an exhaust gas aftertreatment device (exhaust gas treatment device) for an internal combustion engine is present in a vehicle. This method obtains a first signal of a temperature having a fluctuating amplitude by continuously measuring the temperature of the exhaust gas downstream of the aftertreatment device for a certain period of time, the first temperature. To obtain a temperature-modulated second signal by modulating the signal of, and to detect any significant difference between the signals by comparing the first and second signals of that temperature. including.
  • the temperature of the exhaust gas of the engine is used to determine whether or not the exhaust gas treatment device is attached.
  • the temperature of the exhaust gas of the engine fluctuates according to the operating state of the engine. Therefore, an erroneous determination may occur depending on the operating state of the engine. For example, if the engine is restarted when the exhaust gas treatment device is in a high temperature state, the exhaust gas that has blown through the high temperature exhaust gas treatment device may flow into the flow path on the downstream side, and the exhaust gas temperature on the downstream side may change suddenly. There is. This can lead to a false positive that the exhaust gas treatment device is installed but not installed.
  • the embodiment of the present disclosure provides a vehicle control device for more accurately determining whether or not an exhaust gas treatment device is attached, and a vehicle control method.
  • the vehicle control device is a vehicle control device for a vehicle including an exhaust gas treatment device mounted on an exhaust gas flow path of exhaust gas discharged from an engine, and the vehicle control device is said to be on the exhaust gas flow path.
  • a first temperature sensor provided downstream of the engine and upstream of the mounting position of the exhaust gas treatment device, and a second temperature sensor provided downstream of the mounting position of the exhaust gas treatment device on the exhaust flow path. The temperature difference between the first detection temperature detected by the first temperature sensor and the second detection temperature detected by the second temperature sensor is equal to or higher than the predetermined determination temperature within the predetermined determination period.
  • the mounting determination unit is provided with a mounting determination unit for determining that the exhaust gas treatment device is not installed at the installation position, and the installation determination unit is a predetermined soak condition indicating that the exhaust flow path is in a cooled state.
  • the determination is started when the engine is started while the above is established.
  • the vehicle control method is a vehicle control method for a vehicle including an exhaust gas treatment device mounted on an exhaust flow path of exhaust gas discharged from an engine, wherein a processor is used. The first temperature of the exhaust gas on the exhaust flow path downstream of the engine and upstream of the mounting position of the exhaust gas treatment device, and the first temperature of the exhaust gas downstream of the mounting position of the exhaust gas treatment device on the exhaust flow path.
  • the determination is started when the engine is started, and if the temperature difference between the first temperature and the second temperature does not exceed the predetermined determination temperature within the predetermined determination period, the exhaust at the mounting position. Judge that the gas treatment device is not installed.
  • FIG. 1 is a schematic view showing a configuration of a hybrid vehicle 12 on which the vehicle control device 10 according to the embodiment is mounted.
  • a hybrid vehicle including an engine and a motor will be described as an example of a vehicle equipped with a vehicle control device.
  • the vehicle equipped with the vehicle control device is not limited to a hybrid vehicle, and may be an engine vehicle equipped with only an engine. Further, in the present embodiment, the engine mounted on the vehicle is a gasoline engine using gasoline as fuel, but the engine may be a diesel engine using light oil as fuel.
  • the hybrid vehicle may be a diesel hybrid vehicle using a diesel engine and a motor.
  • the hybrid vehicle 12 includes a traveling system 20, a power generation system 30, and an ECU (Electronic Control Unit) 70.
  • the traveling system 20 is a drive mechanism of the hybrid vehicle 12, and includes front wheels 21, rear wheels 22, a motor (first rotary electric machine) 23, an inverter 24, an engine 25, and rotation of the output shaft 23A of the motor 23. It includes a transmission mechanism 26 that transmits the rotation of the output shaft 25A of the engine 25 to the front wheels 21, a fuel tank 40, and a battery 50.
  • the front wheels 21 and the rear wheels 22 are each composed of two pairs of wheels in the vehicle width direction.
  • the front wheels 21 are the driving wheels of the motor 23 and the engine 25.
  • a motor 23 front wheel drive motor and rear wheel drive motor
  • the motor 23 operates using the electric power stored in the battery 50, and outputs a rotational force (torque) from the output shaft 23A.
  • the motor 23 can also perform regenerative operation to generate regenerative power when the hybrid vehicle 12 is decelerated (such as when the accelerator pedal is released).
  • the electric power generated by the regenerative power generation is supplied to the battery 50 via the inverter 24 to charge the battery 50.
  • the inverter 24 adjusts the electric power of the battery 50 according to the request of the user (driver) and supplies it to the motor 23.
  • the user's request is, for example, the operation of the accelerator pedal, the brake pedal, the shift lever (not shown), the vehicle speed measured by the vehicle speed sensor, and the like, and the ECU 70 described later has a required output value corresponding to the user's request. Is calculated.
  • the ECU 70 controls the inverter 24 based on the calculated required output value.
  • the engine 25 operates by burning the fuel supplied from the fuel tank 40 in the combustion chamber.
  • the engine 25 is a gasoline-fueled reciprocating engine.
  • the engine 25 is controlled by an ECU 70 described later.
  • the transmission mechanism 26 transmits the rotation of the output shaft 23A of the motor 23 to the front wheels 21 and the rotation of the output shaft 25A of the engine 25 to the front wheels 21.
  • the transmission mechanism 26 includes a clutch device 27.
  • the clutch device 27 includes a pair of clutch plates 27A and 27B and a drive unit 27C that enables the clutch plates 27A and 27B to come into contact with each other and release the contact state.
  • the clutch plate 27A rotates integrally with the output shaft 25A of the engine 25.
  • the clutch plate 27B rotates integrally with the output shaft 23A of the motor 23.
  • the clutch plates 27A and 27B come into contact with each other by the drive unit 27C, the clutch plates 27A and 27B rotate integrally with each other.
  • the rotation of the output shaft 25A of the engine 25 is transmitted to the front wheels 21.
  • the clutch plates 27A and 27B are separated from each other by the drive unit 27C, the rotation of the output shaft 25A of the engine 25 is not transmitted to the front wheels 21.
  • the drive unit 27C is controlled by the ECU 70 described later.
  • the fuel tank 40 stores fuel (gasoline in the present embodiment) that is a power source of the engine 25.
  • the battery 50 stores electric power which is a power source of the motor 23.
  • the battery 50 is charged by power generation by a generator 31, which will be described later, regenerative power generation by a motor 23, supply from an external power source connected to a charging connector (not shown) provided on the vehicle body of the hybrid vehicle 12, and the like.
  • a BMU (Battery Management Unit) 50A is connected to the battery 50.
  • the BMU 50A detects the voltage and temperature of the battery 50, the input / output current, and the like, and detects the state of the battery 50 including the charge rate (SOC: State Of Charge).
  • the BMU 50A transmits the state of the battery 50 (charge rate, battery voltage, battery temperature, etc.) to the ECU 70.
  • the power generation system 30 is a mechanism for charging the battery 50, and includes an engine 25, a generator (second rotary electric machine) 31, and an inverter 24.
  • the rotation of the output shaft 25A of the engine 25 is transmitted to the rotation shaft 31A of the generator 31 via the second transmission mechanism 32.
  • the generator 31 When the generator 31 is in a state where it can generate electricity under the control of the ECU 70, the rotating shaft 31A rotates in response to the rotation of the output shaft 25A of the engine 25 to generate electricity.
  • the generator 31 is connected to the inverter 24, and the AC power generated by the generator 31 is converted into DC power by the inverter 24 and charged into the battery 50. Further, in the series traveling mode described later, the AC power generated by the generator 31 is used as it is for driving the motor 23. In this case, the AC power generated by the generator 31 is supplied to the motor 23 after the frequency is appropriately converted by the inverter 24.
  • the generator 31 also functions as an electric motor (starter) when starting the engine 25.
  • starter When the engine 25 is started, the ECU 70 controls the inverter 24 to drive the generator 31.
  • the rotation shaft 31A rotates when the generator 31 operates. Since the rotary shaft 31A is connected to the output shaft 25A of the engine 25 via the second transmission mechanism 32, when the generator 31 operates and the rotary shaft 31A rotates, the output shaft 25A of the engine 25 rotates.
  • the ECU 70 functions as a vehicle control device 10 that controls the entire hybrid vehicle 12.
  • the ECU 70 includes a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory) for storing and storing control programs, a RAM (Random Access Memory) as an operating area for control programs, and an EEPROM (Electrically) for rewritably holding various data. Erasable Programmable Read-Only Memory), including an interface section that interfaces with peripheral circuits.
  • the CPU executes the control program
  • the ECU 70 functions as a drive control unit 700 (engine stop unit) and an attachment determination unit 702 of the vehicle control device 10.
  • the drive control unit 700 includes various parts of the hybrid vehicle 12, such as the motor 23, the engine 25, the generator 31, and the clutch device, based on the settings from the user input via various operation units (not shown), the charge rate of the battery 50, and the like.
  • the drive unit 27C and the like of 27 are controlled.
  • the drive control unit 700 drives the hybrid vehicle 12 by appropriately switching between three driving modes of the hybrid vehicle 12, that is, an EV (Electric Vehicle) traveling mode, a series traveling mode, and a parallel traveling mode.
  • EV Electric Vehicle
  • the EV traveling mode is a mode in which the engine 25 is stopped and the axle is rotated by the driving force of the motor 23 to travel.
  • the electric power supplied to the motor 23 in the EV traveling mode is only the stored electric power stored in the battery 50.
  • the series running mode is a mode in which the engine 25 drives the generator 31 to generate electricity while rotating the axle with the driving force of the motor 23.
  • the electric power supplied to the motor 23 in the series traveling mode is the stored electric power stored in the battery 50 and the generated electric power generated by the generator 31.
  • the drive control unit 700 shifts the hybrid vehicle 12 to the series driving mode, for example, when the charging rate of the battery 50 drops below a predetermined value (hereinafter, referred to as “engine start SOC”) during the EV driving mode. That is, when the charge rate of the battery 50 becomes equal to or less than the predetermined charge rate (engine start SOC), the drive control unit 700 executes forced power generation by the generator 31.
  • engine start SOC a predetermined value
  • the drive control unit 700 adds the power from the battery 50 to the generator 31 even when the required output value becomes a predetermined value or more (such as when the accelerator is depressed) at low to medium speeds in the EV driving mode. In order to supply the electric power generated in the above to the motor 23, the hybrid vehicle 12 is shifted to the series traveling mode.
  • the parallel traveling mode is a mode in which the axle is rotated by the driving force of the engine 25 and the driving force of the motor 23 to travel.
  • the drive control unit 700 shifts the hybrid vehicle 12 to the parallel travel mode, especially when the efficiency of axle drive by the engine 25 is high, such as during high-speed travel.
  • the engine 25 mainly drives the axle, and the motor 23 assists during acceleration or the like. Even in the parallel traveling mode, it is possible to transmit the driving force of the engine 25 to the generator 31 to generate electricity (that is, to distribute the driving force of the engine 25 to traveling and power generation).
  • the drive control unit 700 functions as an engine stop unit that stops the drive of the engine 25 when a predetermined engine stop condition is satisfied. For example, when the accelerator pedal is depressed (high output is required) and the accelerator pedal is depressed back or the brake pedal is depressed while driving in series driving mode or parallel driving mode (engine stop condition). Established), the drive control unit 700 stops the engine 25 and drives the hybrid vehicle 12 in the EV traveling mode. Further, when the vehicle equipped with the vehicle control device 10 is not a hybrid vehicle but an engine vehicle equipped with only an engine, the drive control unit 700 uses the idling stop function to stop the vehicle such as waiting for a signal or decelerate (engine stop). The engine 25 is stopped when the condition is satisfied).
  • FIG. 2 is a schematic view showing an exhaust system 60 of exhaust gas generated by the engine 25.
  • the engine 25 is connected to an intake flow path 602 to which intake air sucked from the outside of the vehicle is supplied and an exhaust flow path 604 to discharge the exhaust gas generated in the combustion chamber to the outside of the vehicle.
  • the exhaust flow path 604 connects the engine 25 and a muffler opening (not shown) leading to the outside of the vehicle body of the hybrid vehicle 12.
  • An exhaust gas treatment filter 606 (exhaust gas treatment device) for treating exhaust gas is mounted on the exhaust flow path 604.
  • the exhaust gas treatment filter 606 is, for example, a gasoline particulate filter (GPF) that collects and removes particulate matter contained in the exhaust gas.
  • GPF gasoline particulate filter
  • a three-way catalyst converter or the like may be provided as the exhaust gas treatment filter 606 or separately from the exhaust gas treatment filter 606.
  • a first temperature sensor 608 is provided downstream of the engine 25 on the exhaust flow path 604 and upstream of the mounting position of the exhaust gas treatment filter 606. Further, a second temperature sensor 610 is provided downstream of the mounting position of the exhaust gas treatment filter 606 on the exhaust flow path 604. The first temperature sensor 608 and the second temperature sensor 610 each detect the temperature of the exhaust gas at the installation position, and output the detected temperature to the ECU 70 functioning as the attachment determination unit 702 of the vehicle control device 10.
  • the mounting determination unit 702 uses an exhaust gas treatment filter based on the temperature difference between the first detected temperature detected by the first temperature sensor 608 and the second detected temperature detected by the second temperature sensor 610.
  • the mounting state (presence / absence of mounting) of 606 is determined.
  • the determination by the attachment determination unit 702 is referred to as "attachment determination”. More specifically, the mounting determination unit 702 determines the temperature difference between the first detection temperature and the second detection temperature within a predetermined determination period (hereinafter referred to as "failure determination period") after the start of the installation determination. If the temperature does not exceed the determination temperature of, it is determined that the exhaust gas treatment filter 606 is not attached at the attachment position.
  • the mounting determination unit 702 after the mounting determination is started, the temperature difference between the first detection temperature and the second detection temperature becomes equal to or higher than the determination temperature within the failure determination period, and the state is in a predetermined period (hereinafter, "" If it continues (referred to as "normal determination period"), it is determined that the exhaust gas treatment filter 606 is attached at the attachment position.
  • the exhaust gas treatment filter 606 the judgment is made by such a method because the exhaust temperature differs between the upstream and the downstream of the attachment position of the exhaust gas treatment filter 606 depending on the heat capacity of the exhaust gas treatment filter 606.
  • the exhaust gas treatment filter 606 when the exhaust gas treatment filter 606 is not attached, it is considered that there is almost no difference in the exhaust temperature between the upstream and the downstream of the attachment position of the exhaust gas treatment filter 606.
  • FIGS. 3A and 3B are timing charts showing the mounting determination performed by the mounting determination unit 702.
  • the operating state (operating / stopped) of the engine 25 the exhaust temperature upstream of the exhaust gas processing filter 606 (first detected temperature detected by the first temperature sensor 608), and downstream in order from the top.
  • Exhaust temperature (second detected temperature detected by the second temperature sensor 610) elapsed time from the start of the engine 25
  • exhaust temperature difference between upstream and downstream normal (with filter) judgment result
  • failure (filter) None) Judgment results are shown in chronological order.
  • FIG. 3A is a timing chart when the exhaust gas treatment filter 606 is attached (with a filter).
  • the engine 25 is stopped, and the exhaust temperature difference between the upstream and downstream of the filter is substantially zero.
  • the engine 25 is started at time T1
  • the elapsed time from the start of the engine 25 is counted.
  • time T2 the exhaust temperature upstream of the filter begins to rise, and an exhaust temperature difference occurs between the upstream and downstream.
  • the attachment determination unit 702 determines that the exhaust gas treatment filter 606 is attached.
  • the exhaust temperature difference between the upstream and the downstream becomes equal to or higher than the determination temperature TN at the time T3, and the normal determination is established at the time T4 when the state continues for the normal determination period TM.
  • FIG. 3B is a timing chart when the exhaust gas treatment filter 606 is not attached (without the filter). Also in this case, at time T0, the engine 25 is stopped, and the exhaust temperature difference between the upstream and downstream of the filter is substantially zero.
  • the engine 25 is started at time T1
  • the elapsed time from the start of the engine 25 is counted.
  • time T2 the exhaust temperature upstream of the filter begins to rise as in the case with the filter, but at about the same time, the exhaust temperature downstream also begins to rise, so between the upstream and downstream. There is almost no difference in exhaust temperature. That is, the state in which the exhaust temperature difference between the upstream and the downstream is less than the determination temperature TN continues.
  • the attachment determination unit 702 determines that the exhaust gas treatment filter 606 has been removed.
  • the failure determination is established at the time T5 when the exhaust temperature difference between the upstream and the downstream is less than the determination temperature TN and the failure determination period TL continues.
  • the ECU 70 notifies the user by, for example, turning on the warning light of the instrument panel.
  • the determination temperature TN, the failure determination period TL, and the normal determination period TM shown in FIGS. 3A and 3B may change depending on the magnitude of the intake air amount ( ⁇ engine load) of the engine 25. Specifically, for example, as the intake air amount of the engine 25 increases, the mounting determination unit 702 increases the determination temperature TN and decreases the failure determination period TL and the normality determination period TM. This is because when the amount of intake air of the engine 25 changes, the magnitude of the increase in the exhaust temperature and the time required for the temperature change also change.
  • the failure determination period TL is defined by the elapsed time from the start of the engine 25, but may be defined by, for example, the integrated value of the exhaust flow rate from the start of the engine 25. That is, for example, the failure determination period TL may have elapsed when the integrated value of the exhaust flow rate from the start of the engine 25 becomes SA or more.
  • the normal determination period TM may be defined by the integrated value of the exhaust flow rate.
  • the mounting determination unit 702 starts the mounting determination when the engine 25 is started while the predetermined soak condition is satisfied.
  • the soak condition is a condition indicating that a certain time has passed since the engine 25 was stopped and the exhaust system 60 including the exhaust gas processing filter 606 and the exhaust flow path 604 is in a cooled state.
  • the attachment determination unit 702 determines that the attachment determination can be performed when, for example, any of the following conditions 1 to 3 is satisfied.
  • ⁇ Condition 1> The state in which the engine 25 is stopped continues for a predetermined time or longer. Under condition 1, the mounting determination unit 702 directly monitors the operating state of the engine 25, and determines that the soak condition is satisfied when a predetermined time has elapsed since the engine 25 stopped.
  • the "duration of the state in which the engine is stopped" in the condition 1 includes the duration of the EV traveling mode in which the motor 23 drives the drive wheels of the vehicle to travel.
  • FIG. 4 is a timing chart showing the relationship between the operating state of the engine 25 and the establishment of the soak condition.
  • the operating state of the engine 25 (operating / stopped), the operating state of the motor 23 (operating / stopped), the running speed of the vehicle (vehicle speed), and the determination period of the soak condition (soak time: engine stopped state).
  • the duration) and the state of establishment of the soak condition (establishment / failure) are shown in chronological order.
  • the engine 25 and the motor 23 are operating, and the vehicle is traveling at a predetermined vehicle speed V (series traveling mode or parallel traveling mode). Since the engine 25 is operating, the soak time is zero and the soak condition is not satisfied.
  • V series traveling mode or parallel traveling mode
  • the soak time count is started from the time T1, and the soak condition is satisfied at the time T2 when the soak time becomes the first predetermined time t ⁇ . Even after the engine 25 and the motor 23 are restarted at time T3 and the vehicle resumes running, the soak condition is maintained.
  • the state in which the soak condition is satisfied is maintained until the restarted engine 25 is stopped (until time T4 in FIG. 4). This is because it is necessary to make an attachment determination in a state where the soak condition is satisfied.
  • the mounting determination is made at the timing when the engine 25 is restarted at time T3.
  • the engine 25 and the motor 23 are operating, and the engine 25 is stopped at time T5 from the state of traveling at the vehicle speed V, and the vehicle travels in the EV traveling mode in which only the motor 23 is operated. If so, the soak time is counted from the time T5.
  • the exhaust system 60 is cooled better by the influence of the traveling wind as compared with the case where the vehicle is simply stopped. Therefore, during EV travel, the soak condition may be satisfied when the soak time reaches the second predetermined time t ⁇ , which is shorter than the first predetermined time t ⁇ (time T6).
  • the first predetermined time t ⁇ is shown by a dotted line near the time T6.
  • the mounting determination unit 702 when the mounting determination unit 702 counts the duration of the EV driving mode as the duration of the state in which the engine 25 is stopped, the soak determination is established as compared with the case where the engine 25 is stopped and the vehicle is stopped.
  • Time TS predetermined time
  • the accuracy of the mounting determination can be further improved by determining whether or not the soak condition is satisfied using the temperature parameters as in the conditions 2 and 3.
  • the drive control unit 700 may stop stopping the engine 25 while the mounting determination is being performed by the mounting determination unit 702. This is because, in the mounting determination in the present embodiment, the high-temperature exhaust gas needs to be continuously supplied to the exhaust flow path 604 for a predetermined period, and an accurate determination cannot be made when the engine 25 is stopped. That is, in the hybrid vehicle 12, the drive control unit 700 uses the engine even when the vehicle is normally in the EV driving mode immediately after the installation determination is started during traveling in the series driving mode or the parallel driving mode. Continue driving 25.
  • the drive control unit 700 continues to drive the engine 25 even when the engine 25 normally stops, such as when waiting for a traffic light. When the key is turned off by the user, the engine 25 is stopped.
  • the drive control unit 700 may drive the engine 25 in a predetermined high load state while the installation determination is performed by the installation determination unit 702. This is because, as described above, in the mounting determination of the present embodiment, high-temperature exhaust gas needs to be continuously supplied to the exhaust flow path 604 for a predetermined period, but in a low load state, the engine speed is low and the displacement is also large. This is because the exhaust gas treatment filter 606 is less likely to have an exhaust temperature difference between the upstream and the downstream, and the determination accuracy may be lowered.
  • the transmission of the output of the engine 25 to the drive wheels can be disconnected and disconnected by the clutch device 27, the operating state of the engine 25 is attached without directly affecting the running by increasing the load of the generator 31.
  • the area suitable for judgment (high load state) can be set.
  • the increase amount of the load of the engine 25 may be changed based on the charge rate of the battery 50. That is, when the drive control unit 700 drives the engine 25 in a high load state regardless of the running state of the vehicle, it is necessary to increase the power generation amount of the generator 31 to increase the load of the engine 25, but the charge rate of the battery 50. If the value is high, there will be a shortage of recipients for the power generated by power generation. Therefore, the drive control unit 700 reduces the load of the engine 25 (the amount of increase from the load required for traveling) at the time of mounting determination as the charge rate of the battery 50 increases. Further, when the charge rate of the battery 50 is close to full charge (when the charge rate is equal to or higher than a predetermined charge rate), the drive control unit 700 may stop the increase in the load of the engine 25 at the time of attachment determination.
  • the vehicle control device 10 makes an attachment determination while the soak condition indicating that the exhaust flow path 604 is in the cooling state is satisfied. While the soak condition is satisfied, the temperature difference between upstream and downstream depending on the presence or absence of the exhaust gas treatment filter 606 becomes large. As a result, the determination accuracy is improved. Further, when there is a possibility that the engine 25 may stop during traveling due to idling stop or the like, the stop of the engine 25 may be stopped during the mounting determination. As a result, the determination can be made stably without stopping the exhaust from the engine 25. Further, when the controlled vehicle is a hybrid vehicle 12 having a motor 23 in addition to the engine 25, the duration of the EV traveling mode may be included in the soak condition.
  • the soak condition can be easily satisfied and the chance of mounting determination can be increased.
  • the time until the soak condition is satisfied may be shorter than when the vehicle is stopped.
  • the determination can be made more efficiently.
  • the engine 25 may be driven in a high load state during the mounting determination.
  • the engine 25 can be driven in a region suitable for the mounting determination, and the accuracy of the mounting determination can be improved.
  • the amount of increase in the load of the engine 25 may be changed based on the charge rate of the battery 50. This makes it possible to avoid problems with the battery 50 such as overcharging.
  • a program for making the ECU 70 function as a drive control unit 700 (engine stop unit) and an attachment determination unit 702 can be recorded and provided on a computer-readable non-transitory recording medium.
  • a computer-readable recording medium includes, for example, an optical storage medium such as a CD-ROM (Compact Disc-ROM), a magnetic recording medium such as an HDD (Hard Disk Drive), and a semiconductor storage medium such as a flash memory.
  • Such programs can also be provided by downloading over the network.
  • Vehicle control device 12 Hybrid vehicle 23 Motor 25 Engine 31 Generator 40 Fuel tank 50 Battery 60 Exhaust system 602 Intake flow path 604 Exhaust flow path 606 Exhaust gas processing filter 608 First temperature sensor 610 Second temperature sensor 70 ECU 700 Drive control unit (engine stop unit) 702 Mounting judgment unit

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

車両は、エンジンと、エンジンから排出される排気ガスの排気流路上に取り付けられる排気ガス処理フィルタとを備える。車両制御装置の取り付け判定部は、排気流路上のエンジンの下流かつ排気ガス処理フィルタの取り付け位置の上流に設けられた第1の温度センサの検出温度と、排気ガス処理フィルタの取り付け位置の下流に設けられた第2の温度センサの検出温度との温度差が、所定の判定期間以内に所定の判定温度以上とならない場合、取り付け位置に排気ガス処理フィルタが取り付けられていないと判定する。取り付け判定部は、排気流路が冷却状態にあることを示す所定のソーク条件の成立中にエンジンが始動した際に判定を開始する。

Description

車両制御装置、及び車両制御方法
 本開示は、エンジンを備える車両の車両制御装置、及び車両制御方法に関する。
 従来、エンジンを備える車両は、例えば排気ガス処理フィルタに代表されるような、エンジンから排出される排気ガスの処理用装置(排気ガス処理装置)を排気流路上に有する。このような排気ガス処理装置は取り外しが可能である。このため、一部の車両は、排気流路上に排気ガス処理装置が取り付けられているか否かを判定する機能を有する。
 例えば、日本国特許第4500359号公報は、内燃エンジンの排ガスの後処理装置(排気ガス処理装置)が車輌に存在するか否かを診断する方法を開示している。この方法は、該後処理装置の下流側で排ガスの温度をある時間の間連続的に測定することによって、変動する振幅を持っている温度の第一の信号を得ること、該第1の温度の信号を変調することによって温度の変調された第二の信号を得ること、そして該温度の第一の信号及び第二の信号を比較することによって信号の間の何らかの有意な差異を検出することを含む。
 上述した従来技術は、エンジンの排気ガスの温度を用いて排気ガス処理装置が取り付けられているかを判定している。しかし、エンジンの排気ガスの温度は、エンジンの動作状態に応じて変動する。このため、エンジンの動作状態によっては誤判定が生じる可能性がある。
 例えば、排気ガス処理装置が高温状態の時にエンジンが再始動した場合に、高温状態の排気ガス処理装置を吹き抜けた排気が下流側の流路に流入し、下流側の排気温度が急変する可能性がある。これは、排気ガス処理装置が取り付けられているにも関わらず取り付けられていないとする誤判定を生じさせる可能性がある。
 本開示の実施形態は、排気ガス処理装置の取り付けの有無をより精度よく判定する車両制御装置、及び車両制御方法を提供する。
 本開示の一実施形態によれば、車両制御装置は、エンジンから排出される排気ガスの排気流路上に取り付けられる排気ガス処理装置を備える車両の車両制御装置であって、前記排気流路上の前記エンジンの下流かつ前記排気ガス処理装置の取り付け位置の上流に設けられた第1の温度センサと、前記排気流路上の前記排気ガス処理装置の取り付け位置の下流に設けられた第2の温度センサと、前記第1の温度センサによって検出される第1の検出温度と前記第2の温度センサによって検出される第2の検出温度との温度差が、所定の判定期間以内に所定の判定温度以上とならない場合、前記取り付け位置に前記排気ガス処理装置が取り付けられていないと判定する取り付け判定部と、を備え、前記取り付け判定部は、前記排気流路が冷却状態にあることを示す所定のソーク条件の成立中に前記エンジンが始動した際に前記判定を開始する。
 また、本開示の他の実施形態によれば、車両制御方法は、エンジンから排出される排気ガスの排気流路上に取り付けられる排気ガス処理装置を備える車両の車両制御方法であって、プロセッサが、前記排気流路上の前記エンジンの下流かつ前記排気ガス処理装置の取り付け位置の上流における排気ガスの第1の温度と、前記排気流路上の前記排気ガス処理装置の取り付け位置の下流における排気ガスの第2の温度とに基づいて、前記取り付け位置に前記排気ガス処理装置が取り付けられているか否かの判定を行い、前記排気流路が冷却状態にあることを示す所定のソーク条件の成立中に前記エンジンが始動した際に前記判定を開始し、前記第1の温度と前記第2の温度との温度差が、所定の判定期間以内に所定の判定温度以上とならない場合、前記取り付け位置に前記排気ガス処理装置が取り付けられていないと判定する。
実施の形態にかかる車両制御装置が搭載されたハイブリッド車両の構成を示す模式図である。 エンジンで発生した排気ガスの排気系統を示す模式図である。 取り付け判定部が行う取り付け判定を示すタイミングチャートである。 取り付け判定部が行う取り付け判定を示すタイミングチャートである。 エンジンの動作状態とソーク条件成立との関係を示すタイミングチャートである。
 以下に添付図面を参照して、本開示の一実施形態にかかる車両制御装置を詳細に説明する。本実施の形態では、排気ガス処理装置の一例としての排気ガス処理フィルタの取り付けの有無を判定する場合について説明する。
 図1は、実施の形態にかかる車両制御装置10が搭載されたハイブリッド車両12の構成を示す模式図である。
 本実施の形態では、車両制御装置が搭載される車両の一例として、エンジンとモータとを備えるハイブリッド車両について説明する。なお、車両制御装置が搭載される車両はハイブリッド車両に限らず、エンジンのみを備えたエンジン車であってもよい。また、本実施の形態では、車両に搭載されたエンジンが、ガソリンを燃料に用いるガソリンエンジンであるが、エンジンは、軽油を燃料に用いるディーゼルエンジンであってもよい。ハイブリッド車両は、ディーゼルエンジンとモータとを用いたディーゼルハイブリッド車両であってもよい。
 図1に示すように、ハイブリッド車両12は、走行システム20と、発電システム30と、ECU(Electronic Control Unit)70とを備えている。
 走行システム20は、ハイブリッド車両12の駆動機構であり、前輪21および後輪22と、モータ(第1の回転電機)23と、インバータ24と、エンジン25と、モータ23の出力軸23Aの回転とエンジン25の出力軸25Aの回転とを前輪21に伝達する伝達機構26と、燃料タンク40と、バッテリ50とを備えている。
 前輪21および後輪22は、それぞれ車幅方向で対となった2つの車輪で構成されている。本実施の形態では、前輪21がモータ23およびエンジン25の駆動輪となっている。例えば前輪21および後輪22のそれぞれに対してモータ23(前輪駆動用モータおよび後輪駆動用モータ)を設けるようにしてもよい。
 モータ23は、バッテリ50に蓄積された電力を用いて動作し、出力軸23Aから回転力(トルク)を出力する。なお、モータ23は、ハイブリッド車両12の減速時(アクセルペダルの戻し時など)に回生運転を行い回生発電することも可能である。回生発電により発生した電力はインバータ24を介してバッテリ50に供給され、バッテリ50を充電する。
 インバータ24は、バッテリ50の電力をユーザ(運転者)の要求に合わせて調整してモータ23に供給する。ユーザの要求とは、一例として、アクセルペダルやブレーキペダル、シフトレバー(図示なし)等の操作や車速センサによって計測された車速などであり、後述するECU70が、ユーザの要求に対応する要求出力値を算出する。ECU70は、算出した要求出力値に基づいてインバータ24を制御する。
 エンジン25は、燃料タンク40から供給される燃料を燃焼室内で燃焼することによって動作する。本実施の形態では、エンジン25は、ガソリンを燃料とするレシプロエンジンである。エンジン25は、後述するECU70によって制御される。
 伝達機構26は、モータ23の出力軸23Aの回転を前輪21に伝達するとともに、エンジン25の出力軸25Aの回転を前輪21に伝達する。伝達機構26は、クラッチ装置27を備えている。クラッチ装置27は、一対のクラッチ板27A,27Bと、クラッチ板27A,27Bを互いに接触可能とさせ、かつ、接触状態を解除可能とする駆動部27Cを備えている。
 クラッチ板27Aは、エンジン25の出力軸25Aと一体に回転する。クラッチ板27Bは、モータ23の出力軸23Aと一体に回転する。駆動部27Cによってクラッチ板27A,27Bどうしが互いに接触すると、クラッチ板27A,27Bは互いに一体に回転する。このことによって、エンジン25の出力軸25Aの回転が前輪21に伝達される。駆動部27Cによってクラッチ板27A,27Bが互いに離れた状態になると、エンジン25の出力軸25Aの回転は前輪21に伝達されなくなる。駆動部27Cは、後述するECU70によって制御される。
 燃料タンク40は、エンジン25の動力源である燃料(本実施の形態ではガソリン)を蓄積する。
 バッテリ50は、モータ23の動力源である電力を蓄積する。バッテリ50は、後述するジェネレータ31による発電、モータ23による回生発電、およびハイブリッド車両12の車体に設けられた充電コネクタ(図示なし)に接続される外部電源からの供給等によって充電される。
 バッテリ50にはBMU(Battery Management Unit)50Aが接続されている。BMU50Aは、バッテリ50の電圧や温度、入出力される電流等を検出し、充電率(SOC:State Of Charge)を含むバッテリ50の状態を検出する。BMU50Aは、バッテリ50の状態(充電率やバッテリ電圧、バッテリ温度等)をECU70に送信する。
 発電システム30は、バッテリ50を充電するための機構であり、エンジン25と、ジェネレータ(第2の回転電機)31と、インバータ24とを備えている。
 ジェネレータ31の回転軸31Aには、第2の伝達機構32を介してエンジン25の出力軸25Aの回転が伝達される。ジェネレータ31は、ECU70の制御によって発電可能な状態になると、エンジン25の出力軸25Aの回転を受けて回転軸31Aが回転し、発電する。ジェネレータ31はインバータ24に接続されており、ジェネレータ31が発電した交流電力はインバータ24によって直流電力に変換されてバッテリ50に充電される。
 また、後述するシリーズ走行モードでは、ジェネレータ31が発電した交流電力がそのままモータ23の駆動に用いられる。この場合、ジェネレータ31の発電した交流電力はインバータ24で適宜周波数が変換された上でモータ23に供給される。
 ジェネレータ31は、エンジン25を始動する際の電動機(スタータ)としても機能する。ECU70は、エンジン25を始動するときは、インバータ24を制御してジェネレータ31を駆動する。ジェネレータ31が動作することによって回転軸31Aが回転する。回転軸31Aは第2の伝達機構32を介してエンジン25の出力軸25Aに連結されているので、ジェネレータ31が作動して回転軸31Aが回転すると、エンジン25の出力軸25Aが回転する。
 ECU70は、ハイブリッド車両12全体を制御する車両制御装置10として機能する。
 ECU70は、CPU(Central Processing Unit)、制御プログラムなどを格納・記憶するROM(Read Only Memory)、制御プログラムの作動領域としてのRAM(Random Access Memory)、各種データを書き換え可能に保持するEEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)、周辺回路等とのインターフェースをとるインターフェース部などを含む。
 上記CPUが上記制御プログラムを実行することにより、ECU70は、車両制御装置10の駆動制御部700(エンジン停止部)および取り付け判定部702として機能する。
 駆動制御部700は、図示しない各種操作部を介して入力されるユーザからの設定やバッテリ50の充電率等に基づいて、ハイブリッド車両12の各部、例えばモータ23、エンジン25、ジェネレータ31、クラッチ装置27の駆動部27C等を制御する。
 駆動制御部700は、ハイブリッド車両12の3つの走行モード、すなわちEV(Electric Vehicle)走行モード、シリーズ走行モード、パラレル走行モードの3種類を適宜切り替えてハイブリッド車両12を駆動する。
 以下、3つの走行モードについて説明する。
 EV走行モードは、エンジン25は停止し、モータ23の駆動力で車軸を回転させて走行するモードである。EV走行モードでモータ23に供給される電力は、バッテリ50に蓄積された蓄積電力のみである。
 シリーズ走行モードは、エンジン25でジェネレータ31を駆動して発電しながら、モータ23の駆動力で車軸を回転させて走行するモードである。シリーズ走行モードでモータ23に供給される電力は、バッテリ50に蓄積された蓄積電力およびジェネレータ31で発電された発電電力となる。
 駆動制御部700は、例えばEV走行モード中にバッテリ50の充電率が所定値(以下、「エンジン始動SOC」という)以下に低下した場合にハイブリッド車両12をシリーズ走行モードに移行させる。すなわち、駆動制御部700は、バッテリ50の充電率が所定充電率(エンジン始動SOC)以下となった場合、ジェネレータ31による強制発電を実施する。また、駆動制御部700は、EV走行モード中、低~中速時に要求出力値が所定値以上となった場合(アクセルが踏み込まれた場合など)にも、バッテリ50からの電力に加えジェネレータ31で発電された電力をモータ23に供給するために、ハイブリッド車両12をシリーズ走行モードに移行させる。
 パラレル走行モードは、エンジン25の駆動力およびモータ23の駆動力で車軸を回転させて走行するモードである。
 駆動制御部700は、特に、高速走行時等、エンジン25による車軸駆動の効率が高い場合にハイブリッド車両12をパラレル走行モードに移行させる。パラレル走行モードでは、主にエンジン25が車軸を駆動し、加速時等にモータ23がアシストする。パラレル走行モード時にも、エンジン25の駆動力をジェネレータ31に伝達して発電を行う(すなわち、エンジン25の駆動力を走行と発電とに振り分ける)ことが可能である。
 ここで、駆動制御部700は、所定のエンジン停止条件成立時にエンジン25の駆動を停止するエンジン停止部として機能する。例えば、アクセルペダルが踏み込まれ(高出力が要求され)、シリーズ走行モードやパラレル走行モードで走行している際に、アクセルペダルが踏み戻されたり、ブレーキペダルが踏み込まれたりした場合(エンジン停止条件成立)、駆動制御部700はエンジン25を停止させ、EV走行モードでハイブリッド車両12を走行させる。
 また、車両制御装置10が搭載された車両がハイブリッド車両ではなく、エンジンのみを備えたエンジン車の場合、駆動制御部700は、アイドリングストップ機能により信号待ちなどの停車時や減速時など(エンジン停止条件成立時)にエンジン25を停止させる。
 図2は、エンジン25で発生した排気ガスの排気系統60を示す模式図である。
 エンジン25には、車外から吸入した吸気が供給される吸気流路602と、燃焼室内で生じる排気ガスを車外へと排出する排気流路604とが接続されている。排気流路604は、エンジン25とハイブリッド車両12の車体外部に通じるマフラー開口部(図示なし)とを接続している。
 排気流路604上には、排気ガスを処理する排気ガス処理フィルタ606(排気ガス処理装置)が取り付けられている。排気ガス処理フィルタ606は、例えば排気ガスに含まれる粒子状物質を捕集し、除去するガソリン・パティキュレート・フィルタ(GPF)などである。なお、排気ガス処理フィルタ606として、または排気ガス処理フィルタ606とは別個に、三元触媒コンバータ等が設けられていてもよい。
 排気流路604上のエンジン25の下流かつ排気ガス処理フィルタ606の取り付け位置の上流には、第1の温度センサ608が設けられている。また、排気流路604上の排気ガス処理フィルタ606の取り付け位置の下流には、第2の温度センサ610が設けられている。
 第1の温度センサ608および第2の温度センサ610はそれぞれ、その設置位置における排気ガスの温度を検出し、検出温度を、車両制御装置10の取り付け判定部702として機能するECU70に出力する。
 取り付け判定部702は、第1の温度センサ608によって検出された第1の検出温度と、第2の温度センサ610によって検出された第2の検出温度との温度差に基づいて、排気ガス処理フィルタ606の取り付け状態(取り付けの有無)を判定する。以下、取り付け判定部702による判定を「取り付け判定」という。
 より詳細には、取り付け判定部702は、取り付け判定開始後、第1の検出温度と第2の検出温度との間の温度差が所定の判定期間(以下「故障判定期間」という)以内に所定の判定温度以上とならない場合、取り付け位置に排気ガス処理フィルタ606が取り付けられていないと判定する。また、取り付け判定部702は、取り付け判定開始後、第1の検出温度と第2の検出温度との間の温度差が、故障判定期間以内に判定温度以上となり、その状態が所定期間(以下「正常判定期間」という)継続した場合、取り付け位置に排気ガス処理フィルタ606が取り付けられていると判定する。
 このような方法で判定を行うのは、排気ガス処理フィルタ606が取り付けられている場合、排気ガス処理フィルタ606の熱容量によって、排気ガス処理フィルタ606の取り付け位置の上流と下流で排気温度に差が生じる一方で、排気ガス処理フィルタ606が取り付けられていない場合には、排気ガス処理フィルタ606の取り付け位置の上流と下流で排気温度にほとんど差が生じないと考えられるためである。
 図3A及び図3Bは、取り付け判定部702が行う取り付け判定を示すタイミングチャートである。
 図3A及び図3Bでは、上から順にエンジン25の動作状態(作動/停止)、排気ガス処理フィルタ606の上流の排気温度(第1の温度センサ608によって検出される第1の検出温度)および下流の排気温度(第2の温度センサ610によって検出される第2の検出温度)、エンジン25の始動からの経過時間、上流・下流間の排気温度差、正常(フィルタ有)判定結果、故障(フィルタ無)判定結果を時系列で示している。
 図3Aは、排気ガス処理フィルタ606が取り付けられている(フィルタ有)場合のタイミングチャートである。
 時刻T0では、エンジン25は停止しており、フィルタの上流と下流で排気温度差は略ゼロである。
 時刻T1でエンジン25が始動すると、エンジン25の始動からの経過時間がカウントされる。エンジン25の始動からしばらくすると(時刻T2)、フィルタの上流の排気温度が上昇し始め、上流・下流間で排気温度差が生じる。
 この排気温度差が所定の判定温度TN以上になり、その状態が正常判定期間TM継続すると、取り付け判定部702は排気ガス処理フィルタ606が取り付けられていると判断する。図3Aでは、時刻T3に上流・下流間で排気温度差が判定温度TN以上となり、その状態が正常判定期間TM継続した時刻T4に正常判定が成立する。
 図3Bは、排気ガス処理フィルタ606が取り付けられていない(フィルタ無)場合のタイミングチャートである。
 この場合も、時刻T0では、エンジン25は停止しており、フィルタの上流と下流で排気温度差は略ゼロである。
 時刻T1でエンジン25が始動すると、エンジン25の始動からの経過時間がカウントされる。エンジン25の始動からしばらくすると(時刻T2)、フィルタ有の場合と同様にフィルタの上流の排気温度が上昇し始めるが、これとほぼ同時に下流の排気温度も上昇し始めるため、上流・下流間で排気温度差がほとんど生じない。すなわち、上流・下流間の排気温度差が判定温度TN未満の状態が継続する。
 この状態がエンジン25の始動から故障判定期間TL継続すると、取り付け判定部702は排気ガス処理フィルタ606が取り外されていると判断する。図3Bでは、上流・下流間の排気温度差が判定温度TN未満の状態が故障判定期間TL継続した時刻T5に、故障判定が成立する。故障判定が成立した場合は、ECU70は、例えばインストゥルメントパネルの警告灯を点灯させるなどしてユーザに報知する。
 なお、図3A及び図3Bに示す判定温度TNや故障判定期間TL、正常判定期間TMは、エンジン25の吸入空気量(≒エンジン負荷)の大小によって変化してもよい。具体的には、例えばエンジン25の吸入空気量が大きいほど、取り付け判定部702は、判定温度TNを大きくし、故障判定期間TL及び正常判定期間TMを小さくする。これは、エンジン25の吸入空気量が変化すると、排気温度の上昇の大きさや温度変化にかかる所要時間も変化するためである。
 本実施の形態では、上記故障判定期間TLはエンジン25の始動からの経過時間によって規定されるが、例えばエンジン25の始動からの排気流量の積算値によって規定されてもよい。すなわち、例えばエンジン25の始動からの排気流量の積算値がSA以上となった時に故障判定期間TLが経過したものとしてもよい。同様に、正常判定期間TMも排気流量の積算値によって規定されてもよい。
 ここで、本実施の形態では、取り付け判定部702は、所定のソーク条件の成立中にエンジン25が始動した際に取り付け判定を開始する。ソーク条件とは、エンジン25が停止してから一定の時間が経過し、排気ガス処理フィルタ606や排気流路604を含む排気系統60が冷却状態にあることを示す条件である。
 排気ガス処理フィルタ606が十分に冷却された状態からエンジン25が始動すると、排気ガス処理フィルタ606に多くの熱量が吸収されるため、排気ガス処理フィルタ606の取り付け位置の上流の排気温度と下流の排気温度の差がより大きくなる(上流の排気温度>>下流の排気温度)。このため、ソーク条件成立中に取り付け判定を行うことにより、排気ガス処理フィルタ606の取り付けの有無をより精度よく判定することができる。
 ソーク条件としては、例えば以下のようなものが挙げられる。取り付け判定部702は、例えば下記条件1~3のいずれかが成立した場合に、取り付け判定を実施可能と判断する。
<条件1>
 エンジン25が停止している状態が所定時間以上継続する。
 条件1では、取り付け判定部702は、エンジン25の動作状態を直接監視し、エンジン25が停止してから所定時間経過した場合に、ソーク条件が成立したと判定する。
 本実施の形態では、条件1における「エンジンが停止している状態の継続時間」は、モータ23が車両の駆動輪を駆動して走行するEV走行モードの継続時間を含むものとする。
 図4は、エンジン25の動作状態とソーク条件成立との関係を示すタイミングチャートである。
 図4では、上から順にエンジン25の動作状態(作動/停止)、モータ23の動作状態(作動/停止)、車両の走行速度(車速)、ソーク条件の判定期間(ソーク時間:エンジン停止状態の継続時間)、ソーク条件の成立状態(成立/不成立)を時系列で示している。
 時刻T0では、エンジン25およびモータ23が作動しており、車両は所定の車速Vで走行している(シリーズ走行モードまたはパラレル走行モード)。エンジン25が作動しているため、ソーク時間はゼロ、ソーク条件は不成立である。
 時刻T1でエンジン25およびモータ23が停止すると、車両は停車し、車速ゼロとなる。時刻T1からソーク時間のカウントが開始され、ソーク時間が第1の所定時間tαとなった時刻T2にソーク条件が成立する。
 時刻T3でエンジン25およびモータ23が再度始動し、車両が走行を再開した後もソーク条件が成立した状態が維持される。ソーク条件が成立した状態は、再度始動したエンジン25が停止するまで(図4では時刻T4まで)維持される。これは、ソーク条件が成立した状態で取り付け判定を行う必要があるためである。一般には、時刻T3でエンジン25が再度始動したタイミングで取り付け判定が行われる。
 また、例えば波線より右側において、エンジン25およびモータ23が作動しており、車速Vで走行していた状態から、時刻T5にエンジン25が停止して、モータ23のみが作動するEV走行モードで走行した場合、時刻T5からソーク時間のカウントが実施される。EV走行モードで走行した場合、単に車両が停車している場合と比較して、走行風の影響により排気系統60がより良く冷やされる。よって、EV走行時には、ソーク時間が上記第1の所定時間tαよりも短い第2の所定時間tβとなった時点(時刻T6)でソーク条件が成立してもよい。なお、比較のため第1の所定時間tαを時刻T6付近の点線で示している。
 すなわち、取り付け判定部702は、エンジン25が停止している状態の継続時間としてEV走行モードの継続時間をカウントする場合、エンジン25が停止して車両が停車している場合よりもソーク判定成立までの時間TS(所定時間)を短くしてもよい。
<条件2>
 前回エンジン停止時の温度パラメータ(冷却水温など)が暖機状態を示す所定温度以上であり、かつ今回エンジン始動時の温度パラメータと外気温との差が所定値以下となっている。
<条件3>
 前回エンジン停止時の温度パラメータ(冷却水温など)が暖機状態を示す所定温度以上であり、かつ今回エンジン始動時の温度パラメータが所定値以下となっている。
 条件2、条件3では、取り付け判定部702は、エンジン25停止状態の継続時間を監視するのではなく、温度パラメータを用いてソーク条件の成立の可否を判定している。これは、例えば外気温が高温の場合、エンジン25が停止してから十分時間が経過しても、排気系統60の冷却が十分になされなかったり、エンジン25の排気と外気との温度差が小さかったりする場合があり、取り付け判定の精度が低下する可能性があるためである。条件2、条件3のように、温度パラメータを用いてソーク条件の成立の可否を判定することによって、取り付け判定の精度をより向上させることができる。
 また、取り付け判定を安定して行うため、駆動制御部700(エンジン停止部)は、取り付け判定部702による取り付け判定の実施中はエンジン25の停止を中止してもよい。これは、本実施の形態における取り付け判定では、高温の排気が所定期間継続して排気流路604に供給される必要があり、エンジン25が停止すると正確な判定が行えないためである。
 すなわち、ハイブリッド車両12において、シリーズ走行モードまたはパラレル走行モードでの走行時に取り付け判定が開始された直後に、通常であればEV走行モードとなる車両状態となった場合でも、駆動制御部700はエンジン25の駆動を継続する。
 また、例えばアイドリングストップ機能が付いたガソリン車の場合には、信号待ち時など通常であればエンジン25が停止する車両状態となった場合でも、駆動制御部700はエンジン25の駆動を継続する。
 なお、ユーザによりキーオフされた場合には、エンジン25を停止させる。
 また、駆動制御部700は、取り付け判定部702により取り付け判定が行われている間は、エンジン25を所定の高負荷状態で駆動してもよい。これは、上述のように本実施の形態の取り付け判定では、高温の排気が所定期間継続して排気流路604に供給される必要があるが、低負荷状態ではエンジン回転数が少なく排気量も少ないため、排気ガス処理フィルタ606の上流と下流とで排気温度差が生じにくく、判定精度が低下する可能性があるためである。ハイブリッド車両12では、クラッチ装置27によりエンジン25の出力の駆動輪への伝達を断接可能であるため、ジェネレータ31の負荷を上げることにより走行に直接影響を与えることなくエンジン25の動作状態を取り付け判定に適した領域(高負荷状態)とすることができる。
 また、駆動制御部700は、取り付け判定時にエンジン25を高負荷状態で駆動する場合、バッテリ50の充電率に基づいてエンジン25の負荷の増加量を変更してもよい。すなわち、駆動制御部700が、エンジン25を車両の走行状態に関わらず高負荷状態で駆動する場合、ジェネレータ31の発電量を上げてエンジン25の負荷を増やす必要があるが、バッテリ50の充電率が高い場合、発電によって生じた電力の受け入れ先が不足する。
 このため、駆動制御部700は、バッテリ50の充電率が高いほど取り付け判定時におけるエンジン25の負荷(走行に要する負荷からの増加量)を少なくする。さらに、バッテリ50の充電率が満充電に近い場合(所定充電率以上の場合)には、駆動制御部700は、取り付け判定時におけるエンジン25の負荷の増加を停止してもよい。
 以上説明したように、実施の形態にかかる車両制御装置10は、排気流路604が冷却状態にあることを示すソーク条件の成立中に取り付け判定を行う。ソーク条件の成立中は、排気ガス処理フィルタ606の有無に基づく上下流の温度差が大きくなる。これにより、判定精度が向上する。
 また、アイドリングストップ等で走行中にエンジン25が停止する可能性のある場合に、取り付け判定の実施中はエンジン25の停止を中止してもよい。これにより、エンジン25からの排気が停止することなく安定して判定を行うことができる。
 また、制御対象車両がエンジン25に加えモータ23を備えるハイブリッド車両12の場合に、EV走行モードの継続時間をソーク条件に含めてもよい。これにより、ソーク条件が成立しやすくなり取り付け判定の機会を増やすことができる。この時、EV走行モード中は走行風により排気系統が冷却されやすいので、車両が停車している場合よりもソーク条件成立までの時間を短くしてもよい。これにより、さらに効率的に判定を行うことができる。
 また、取り付け判定中はエンジン25を高負荷状態で駆動させてもよい。これにより、取り付け判定に適した領域でエンジン25を駆動することができ、取り付け判定の精度を向上させることができる。
 また、バッテリ50の充電率に基づいてエンジン25の負荷の増加量を変更してもよい。これにより、過充電等のバッテリ50の不具合を回避することができる。
 なお、ECU70を駆動制御部700(エンジン停止部)および取り付け判定部702として機能させるためのプログラムは、コンピュータが読取可能な一時的でない(non-transitory)記録媒体に記録されて提供可能である。コンピュータが読取可能な記録媒体は、たとえば、CD-ROM(Compact Disc-ROM)等の光学記憶媒体や、HDD(Hard Disk Drive)等の磁気記録媒体や、フラッシュメモリ等の半導体記憶媒体を含む。また、このようなプログラムは、ネットワークを介したダウンロードによっても提供可能である。
 本出願は、2019年5月17日出願の日本特許出願特願2019-093745に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
 10 車両制御装置
 12 ハイブリッド車両
 23 モータ
 25 エンジン
 31 ジェネレータ
 40 燃料タンク
 50 バッテリ
 60 排気系統
 602 吸気流路
 604 排気流路
 606 排気ガス処理フィルタ
 608 第1の温度センサ
 610 第2の温度センサ
 70 ECU
 700 駆動制御部(エンジン停止部)
 702 取り付け判定部

Claims (7)

  1.  エンジンから排出される排気ガスの排気流路上に取り付けられる排気ガス処理装置を備える車両の車両制御装置であって、
     前記排気流路上の前記エンジンの下流かつ前記排気ガス処理装置の取り付け位置の上流に設けられた第1の温度センサと、
     前記排気流路上の前記排気ガス処理装置の取り付け位置の下流に設けられた第2の温度センサと、
     前記第1の温度センサによって検出される第1の検出温度と前記第2の温度センサによって検出される第2の検出温度との温度差が、所定の判定期間以内に所定の判定温度以上とならない場合、前記取り付け位置に前記排気ガス処理装置が取り付けられていないと判定する取り付け判定部と、
     を備え、
     前記取り付け判定部は、前記排気流路が冷却状態にあることを示す所定のソーク条件の成立中に前記エンジンが始動した際に前記判定を開始する、
     車両制御装置。
  2.  前記車両の走行中、所定のエンジン停止条件成立時に前記エンジンを停止するエンジン停止部を更に備え、
     前記エンジン停止部は、前記取り付け判定部による前記判定の実施中は前記エンジンの停止を中止する、
     請求項1記載の車両制御装置。
  3.  前記車両は、前記エンジン及びモータの少なくとも一方により駆動輪を駆動するハイブリッド車両であり、
     前記ソーク条件の成立は、前記エンジンが停止している状態が所定時間継続することを含み、
     前記エンジンが停止している状態の継続時間は、前記モータにより前記車両の駆動輪を駆動して走行するEV走行モードの継続時間を含む、
     請求項1または2記載の車両制御装置。
  4.  前記取り付け判定部は、前記エンジンが停止している状態の継続時間として前記EV走行モードの継続時間をカウントする場合、前記エンジンが停止して前記車両が停車している場合よりも前記所定時間を短くする、
     請求項3記載の車両制御装置。
  5.  前記エンジンおよび前記モータの動作状態を制御する駆動制御部を更に備え、
     前記駆動制御部は、前記取り付け判定部により前記判定が行われている間は、前記エンジンを所定の高負荷状態で駆動する、
     請求項3または4記載の車両制御装置。
  6.  前記駆動制御部は、前記モータが消費する電力を蓄積するバッテリの充電率に基づいて前記エンジンの負荷の増加量を変更する、
     請求項5記載の車両制御装置。
  7.  エンジンから排出される排気ガスの排気流路上に取り付けられる排気ガス処理装置を備える車両の車両制御方法であって、
     プロセッサが、
     前記排気流路上の前記エンジンの下流かつ前記排気ガス処理装置の取り付け位置の上流における排気ガスの第1の温度と、前記排気流路上の前記排気ガス処理装置の取り付け位置の下流における排気ガスの第2の温度とに基づいて、前記取り付け位置に前記排気ガス処理装置が取り付けられているか否かの判定を行い、
     前記排気流路が冷却状態にあることを示す所定のソーク条件の成立中に前記エンジンが始動した際に前記判定を開始し、前記第1の温度と前記第2の温度との温度差が、所定の判定期間以内に所定の判定温度以上とならない場合、前記取り付け位置に前記排気ガス処理装置が取り付けられていないと判定する、
     車両制御方法。
PCT/JP2020/019510 2019-05-17 2020-05-15 車両制御装置、及び車両制御方法 WO2020235501A1 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021520773A JP7201077B2 (ja) 2019-05-17 2020-05-15 車両制御装置、及び車両制御方法

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019-093745 2019-05-17
JP2019093745 2019-05-17

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2020235501A1 true WO2020235501A1 (ja) 2020-11-26

Family

ID=73458321

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2020/019510 WO2020235501A1 (ja) 2019-05-17 2020-05-15 車両制御装置、及び車両制御方法

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP7201077B2 (ja)
WO (1) WO2020235501A1 (ja)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013181453A (ja) * 2012-03-01 2013-09-12 Toyota Motor Corp 触媒劣化判定システム
JP2015137541A (ja) * 2014-01-20 2015-07-30 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
JP2016535831A (ja) * 2013-10-24 2016-11-17 ローベルト ボッシュ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング 粒子フィルタを監視するための方法および装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013181453A (ja) * 2012-03-01 2013-09-12 Toyota Motor Corp 触媒劣化判定システム
JP2016535831A (ja) * 2013-10-24 2016-11-17 ローベルト ボッシュ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング 粒子フィルタを監視するための方法および装置
JP2015137541A (ja) * 2014-01-20 2015-07-30 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2020235501A1 (ja) 2021-11-18
JP7201077B2 (ja) 2023-01-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5067445B2 (ja) 車両用制御装置および車両用制御方法
JP5547699B2 (ja) 車両の駆動装置
KR100497865B1 (ko) 차량의 전원제어장치
JP3904192B2 (ja) 車両駆動装置
JP3901235B2 (ja) ハイブリッド型車両
WO2010100748A1 (ja) ハイブリッド車両の制御装置および制御方法
JP6237977B2 (ja) ハイブリッド車の故障判定装置
KR101641847B1 (ko) 충전 제어 장치, 충전 제어 방법, 컴퓨터 프로그램을 기록한 기록 매체
JP2005051863A (ja) 車両の制御装置および制御方法
JP3951847B2 (ja) 車両の制御装置、制御方法、その制御方法を実現するプログラムおよびそのプログラムを記録した記録媒体
JP5622004B2 (ja) ハイブリッド車の制御装置
JP4172222B2 (ja) 電動車両の制御装置
JP2019209811A (ja) バッテリ診断装置
JPH0924752A (ja) 車両用駆動装置の制御装置
JPH1122503A (ja) 電気自動車の制御装置
JP4048766B2 (ja) ハイブリッド車両
WO2020235501A1 (ja) 車両制御装置、及び車両制御方法
JP6819214B2 (ja) エンジンの自動停止装置
JP3772730B2 (ja) 車両用バッテリの劣化診断装置
JP3843934B2 (ja) ハイブリッド車両の制御装置
JP3826295B2 (ja) 車両用電源制御装置
JP2009095143A (ja) 車両の制御装置、制御方法およびその方法をコンピュータで実現されるプログラムならびにそのプログラムを記録した記録媒体
JP6686404B2 (ja) ハイブリッド車両
JPH11148397A (ja) ハイブリッド型電気自動車
JP2020186714A (ja) 車両制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 20810506

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2021520773

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 20810506

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1