WO2021205561A1 - 車両の制御方法及び車両の制御装置 - Google Patents

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露木 毅
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Definitions

  • the present invention relates to a vehicle control method and a vehicle control device.
  • JP2020-12404A discloses that in a vehicle equipped with a gasoline particulate filter (Gasoline Particulate Filter (GPF)), fuel cut is prohibited when the temperature of the GPF is higher than a predetermined temperature.
  • GPF gasoline particulate filter
  • the present invention has been made in view of such technical problems, and while setting a lower limit for the engine speed based on the temperature of the GPF, it reduces the influence on the drivability of the vehicle due to the release of the lower limit setting.
  • the purpose is.
  • a method for controlling a vehicle including a gasoline particulate filter that collects particulate matter contained in exhaust gas from an engine when the accelerator is off and the temperature of the gasoline particulate filter is equal to or lower than the predetermined first temperature or higher than the predetermined first temperature and is equal to or higher than the predetermined second temperature, the lower limit of the engine speed is set. Set. Further, when the temperature of the gasoline particulate filter exceeds the predetermined first temperature from the predetermined first temperature or lower after setting the lower limit of the engine rotation speed, or from the predetermined second temperature or higher. When the temperature falls below the predetermined second temperature, the setting of the lower limit of the engine rotation speed is continued until the accelerator is turned on.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a main configuration of a vehicle according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing a main configuration of an engine exhaust system.
  • FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the state of GPF and the operation mode of the engine.
  • FIG. 4 is a shift map of an automatic transmission.
  • FIG. 5 is a functional block diagram of the engine controller.
  • FIG. 6 is a flowchart showing the mode setting process.
  • FIG. 7 is a flowchart showing the lower limit setting process.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a main configuration of a vehicle 100 according to an embodiment of the present invention.
  • the vehicle 100 includes an engine 1, an automatic transmission 2, a reduction gear train 3, a differential unit 4, a drive wheel 5, and an engine controller (control device) 20 that controls the engine 1.
  • a transmission controller 30 that controls the automatic transmission 2 is provided.
  • Engine 1 is an internal combustion engine that uses gasoline as fuel.
  • the automatic transmission 2 includes a torque converter 6, a forward clutch 7, a variator 8, and a hydraulic control circuit 9.
  • the torque converter 6 has a lockup clutch 6a.
  • the torque converter 6 amplifies and outputs the torque input from the engine 1 by the torque amplification action when the lockup clutch 6a is not engaged, and rotates the engine 1 when the lockup clutch 6a is engaged. Is transmitted without loss.
  • the forward clutch 7 is a hydraulic multi-plate clutch that connects and disconnects the power transmission path between the engine 1 and the drive wheels 5, and is engaged when the vehicle 100 moves forward.
  • the forward clutch 7 can adjust the torque capacity (maximum value of the torque that can be transmitted) by adjusting the oil pressure supplied from the hydraulic control circuit 9.
  • the automatic transmission 2 also includes a reverse brake that is engaged when the vehicle moves backward. When the reverse brake is engaged, the rotation of the engine 1 is reversed and input to the variator 8.
  • the variator 8 is a continuously variable transmission mechanism composed of a primary pulley 8a and a secondary pulley 8b, and a belt 8c hung around them.
  • the variator 8 can change the groove widths of the pulleys 8a and 8b by adjusting the oil pressure supplied from the hydraulic control circuit 9. As a result, the gear ratio (input rotation speed / output rotation speed) can be changed steplessly.
  • the rotation of the engine 1 is changed by the variator 8 and transmitted to the left and right drive wheels 5 via the reduction gear train 3 and the differential unit 4.
  • the hydraulic control circuit 9 adjusts the hydraulic pressure supplied to the lockup clutch 6a, the forward clutch 7, the reverse brake, the primary pulley 8a, the secondary pulley 8b, etc., using the hydraulic pressure of the hydraulic oil supplied from an oil pump (not shown) as the main pressure. The pressure is applied and the adjusted hydraulic pressure is supplied to each part. As a result, the engaged state of the lockup clutch 6a, the engaged state of the forward clutch 7, the engaged state of the reverse brake, and the gear ratio of the variator 8 are changed.
  • the engine controller 20 is composed of a microcomputer equipped with a CPU, RAM, ROM, an input / output interface, and the like.
  • the engine controller 20 performs various processes by the CPU reading and executing the program stored in the ROM.
  • the engine controller 20 can also be composed of a plurality of microcomputers.
  • the signal from is input.
  • the engine controller 20 controls the ignition timing by the spark plug, the fuel injection amount from the injector, and the like based on the input signal. The engine controller 20 will be described in more detail later.
  • the transmission controller 30 is composed of a microcomputer provided with a CPU, RAM, ROM, an input / output interface, etc., and is communicably connected to the engine controller 20.
  • the transmission controller 30 performs various processes by the CPU reading and executing the program stored in the ROM.
  • the transmission controller 30 can also be composed of a plurality of microcomputers.
  • the transmission controller 30 controls the engaged state of the lockup clutch 6a, the engaged state of the forward clutch 7, the engaged state of the reverse brake, and the gear ratio of the variator 8 via the hydraulic control circuit 9.
  • FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing a main configuration of the exhaust system of the engine 1.
  • an exhaust passage 10 is connected to the engine 1.
  • a catalytic converter 11 a gasoline particulate filter (GPF) 12, a muffler 13, and a differential pressure sensor 44 for detecting the differential pressure Pd between the upstream side and the downstream side of the GPF 12 are provided.
  • a temperature sensor 45 for detecting the exhaust temperature Ti at the inlet of the GPF 12 and a temperature sensor 46 for detecting the exhaust temperature To at the outlet of the GPF 12 are provided.
  • the catalyst converter 11 has a built-in exhaust gas purification catalyst such as a three-way catalyst and is arranged on the upstream side of the GPF 12.
  • the catalytic converter 11 purifies the exhaust gas by oxidizing unburned components such as HC and CO contained in the exhaust gas of the engine 1 and reducing oxidizing components such as NOx.
  • a catalytic converter may be further arranged on the downstream side of the GPF 12.
  • the GPF 12 is a filter that collects particulate matter (Particulate Matter (PM)) in the exhaust gas of the engine 1.
  • PM particulate Matter
  • the muffler 13 is provided on the downstream side of the GPF 12 to reduce the exhaust noise of the passing exhaust gas.
  • the exhaust gas from the engine 1 flows through the exhaust passage 10, is purified by the catalytic converter 11, PM is removed by the GPF 12, and then is discharged to the outside from the muffler 13.
  • FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the state of GPF 12 and the operation mode of engine 1.
  • FIG. 4 is a shift map of the automatic transmission 2.
  • the operation mode of the engine 1 is the normal mode.
  • APO 0
  • air is sent to the GPF 12, so that when the floor temperature of the GPF 12 (hereinafter referred to as the GPF temperature) rises above the PM combustion temperature at which the PM starts to burn, the heat possessed by the GPF 12 is supplied. Combustion of PM is promoted with oxygen.
  • Region B in FIG. 3 is a region in which the density of PM deposited on GPF12 (hereinafter referred to as PM deposition density) is a predetermined density D1 or higher and the GPF temperature is a predetermined first temperature T1 or lower.
  • the operation mode of the engine 1 is a temperature rise mode in which the ignition retard of the engine 1 is executed and the lower limit (first lower limit) is set for the engine rotation speed to raise the GPF temperature. Further, in the temperature rising mode, the fuel cut of the engine 1 is executed when the accelerator is off.
  • the shift control of the variator 8 is performed so that the target rotation speed TNpri of the primary pulley 8a does not fall below the first lower limit line shown in FIG.
  • the exhaust temperature of the engine 1 is raised to raise the GPF temperature by executing the ignition retard and setting the lower limit (first lower limit) for the engine rotation speed to increase the work load of the engine 1. Actively raise the temperature above the PM combustion temperature.
  • the specific density D1 is set according to the specifications of the vehicle. It is also possible to raise the GPF temperature by performing only one of the ignition retard and the lower limit setting of the engine speed.
  • Region C in FIG. 3 is a region where the GPF temperature is a predetermined second temperature T2 or higher.
  • the operation mode of the engine 1 is a fuel cut prohibition mode in which the fuel cut of the engine 1 is not executed even when the accelerator is off. Further, in the fuel cut prohibition mode, a lower limit (second lower limit) is set for the engine rotation speed.
  • the shift control of the variator 8 is performed so that the target rotation speed TNpri of the primary pulley 8a does not fall below the second lower limit line shown in FIG.
  • the GPF temperature is the second temperature T2 or higher, if the fuel cut is executed, the GPF temperature may rise due to the combustion of PM and the GPF 12 may be thermally deteriorated.
  • the fuel cut prohibition mode the fuel cut of the engine 1 is not executed even when the accelerator is off, so that the combustion of PM is suppressed.
  • the second temperature T2 can also be a constant temperature regardless of the PM deposition density.
  • the second lower limit is set so that the engine rotation speed becomes higher than the specific low rotation speed region. This makes it possible to suppress the generation of rattle noise from the drive system. Further, by limiting the lower limit of the engine rotation speed even when the accelerator is on, it is possible to smoothly shift to the fuel cut prohibition state when the accelerator is off.
  • FIG. 5 is a functional block diagram of the engine controller 20.
  • the engine controller 20 includes a density estimation unit 21 for estimating PM deposition density, a temperature estimation unit 22 for estimating GPF temperature, a mode setting unit 23 for setting the operation mode of the engine 1, and ignition. It has an engine control unit 24 that controls ignition timing by a plug, a fuel injection amount from an injector, and a lower limit setting unit 25 that sets a lower limit (first lower limit, second lower limit) for the engine rotation speed.
  • FIG. 5 shows each function of the engine controller 20 as a virtual unit, and does not mean a physical existence.
  • a microcomputer corresponding to each function may physically exist.
  • the engine controller 20 includes a first microcomputer having the functions of the density estimation unit 21, the temperature estimation unit 22, and the mode setting unit 23, a second microcomputer having the functions of the engine control unit 24, and a lower limit setting unit 25.
  • a third microcomputer having the above-mentioned function may be provided.
  • Signals from the accelerator opening sensor 41, the rotation speed sensor 42, the vehicle speed sensor 43, the differential pressure sensor 44, the temperature sensor 45, the temperature sensor 46, etc. are input to the engine controller 20.
  • the density estimation unit 21 estimates the PM deposition density based on, for example, the differential pressure Pd detected by the differential pressure sensor 44. Not limited to this, the estimation of PM deposition density can be performed by various known methods.
  • the temperature estimation unit 22 estimates the GPF temperature based on, for example, the exhaust temperature Ti detected by the temperature sensor 45 and the exhaust temperature To detected by the temperature sensor 46. Not limited to this, the GPF temperature can be estimated by various known methods.
  • the mode setting unit 23 executes the mode setting process to set the operation mode of the engine 1.
  • FIG. 6 is a flowchart showing the contents of the mode setting process.
  • the mode setting process is executed at regular intervals.
  • step S11 the mode setting unit 23 determines whether the GPF temperature estimated by the temperature estimation unit 22 is equal to or higher than the second temperature T2.
  • the second temperature T2 used in the determination in step S11 is determined according to the PM deposition density estimated by the density estimation unit 21.
  • the mode setting unit 23 determines that the GPF temperature is equal to or higher than the second temperature T2
  • the mode setting unit 23 shifts the process to step S12. Further, when the mode setting unit 23 determines that the GPF temperature is lower than the second temperature T2, the mode setting unit 23 shifts the process to step S13.
  • step S12 the mode setting unit 23 sets the operation mode of the engine 1 to the fuel cut prohibition mode.
  • the mode setting unit 23 When the mode setting unit 23 determines that the accelerator is off, the mode setting unit 23 shifts the process to step S14. Further, when the mode setting unit 23 determines that the accelerator is on, the process shifts to step S15.
  • step S14 the mode setting unit 23 determines whether the current operation mode of the engine 1 is the fuel cut prohibition mode.
  • the mode setting unit 23 determines that the current operation mode of the engine 1 is the fuel cut prohibition mode
  • the mode setting unit 23 shifts the process to step S12. Further, when the mode setting unit 23 determines that the current operation mode of the engine 1 is not the fuel cut prohibition mode, the mode setting unit 23 shifts the process to step S15.
  • step S11 YES
  • step S12 YES
  • step S13 YES
  • steps S13 and S14 may not be performed.
  • the mode setting unit 23 determines in step S11 that the GPF temperature is lower than the second temperature T2, and shifts the processing to step S15.
  • step S15 the mode setting unit 23 determines whether the GPF temperature estimated by the temperature estimation unit 22 is equal to or lower than the first temperature T1.
  • step S16 When the mode setting unit 23 determines that the GPF temperature is equal to or lower than the first temperature T1, the process proceeds to step S16. Further, when the mode setting unit 23 determines that the GPF temperature is higher than the first temperature T1, the process shifts to step S18.
  • step S16 the mode setting unit 23 determines whether the PM deposition density estimated by the density estimation unit 21 is equal to or higher than the density D1.
  • step S17 When the mode setting unit 23 determines that the PM deposition density is equal to or higher than the density D1, the process proceeds to step S17. Further, when the mode setting unit 23 determines that the PM deposition density is lower than the density D1, the process proceeds to step S18.
  • step S17 the mode setting unit 23 sets the operation mode of the engine 1 to the temperature rising mode.
  • step S18 the mode setting unit 23 sets the operation mode of the engine 1 to the normal mode.
  • the mode setting unit 23 executes the mode setting process and sets the operation mode of the engine 1 to any one of the normal mode, the temperature rising mode, and the fuel cut prohibition mode.
  • the engine control unit 24 controls the ignition timing by the spark plug, the fuel injection amount from the injector, and the like based on the operation mode of the engine 1 set by the mode setting unit 23.
  • the lower limit setting unit 25 executes the lower limit setting process to set the lower limit (first lower limit, second lower limit) of the engine rotation speed.
  • FIG. 7 is a flowchart showing the contents of the lower limit setting process.
  • the lower limit setting process is executed at regular intervals.
  • step S23 When the lower limit setting unit 25 determines that the accelerator is off, the process proceeds to step S23. Further, when the lower limit setting unit 25 determines that the accelerator is on, the process proceeds to step S22.
  • step S22 the lower limit setting unit 25 updates the operation mode of the engine 1 stored in the RAM. Specifically, the lower limit setting unit 25 reads the operation mode set by the mode setting unit 23 and stores it in the RAM.
  • step S23 the lower limit setting unit 25 determines whether the operation mode stored in the RAM is the fuel cut prohibition mode.
  • step S24 When the lower limit setting unit 25 determines that the operation mode stored in the RAM is the fuel cut prohibition mode, the process shifts to step S24. Further, when the lower limit setting unit 25 determines that the operation mode stored in the RAM is not the fuel cut prohibition mode, the process shifts to step S25.
  • step S24 the lower limit setting unit 25 sets the second lower limit as the lower limit of the engine speed.
  • step S25 the lower limit setting unit 25 determines whether the operation mode stored in the RAM is the temperature rising mode.
  • step S26 When the lower limit setting unit 25 determines that the operation mode stored in the RAM is the temperature rising mode, the process shifts to step S26. Further, when the lower limit setting unit 25 determines that the operation mode stored in the RAM is not the temperature rising mode, the process shifts to step S27.
  • step S26 the lower limit setting unit 25 sets the first lower limit as the lower limit of the engine rotation speed.
  • step S27 the lower limit setting unit 25 sets normal control. In normal control, the engine speed is not limited. If the lower limit of the engine speed has already been set, the lower limit setting is released by the process of step S27.
  • the lower limit setting unit 25 executes the lower limit setting process to set the lower limit of the engine speed.
  • the transmission controller 30 shifts the variator 8 so that the target rotation speed TNpri of the primary pulley 8a does not fall below the first lower limit line shown in FIG. Take control.
  • the transmission controller 30 shifts the variator 8 so that the target rotation speed TNpri of the primary pulley 8a does not fall below the second lower limit line shown in FIG. Take control.
  • the transmission controller 30 When the normal control is set in the lower limit setting unit 25, the transmission controller 30 performs the shift control of the variator 8 according to the shift map shown in FIG.
  • the operation mode update process (step S22) is not performed. Therefore, the lower limit setting of the engine speed set when the accelerator is off is continued until the accelerator is turned on.
  • the lower limit is set. In the process, the first lower limit setting is continued.
  • the lower limit is reached. In the setting process, the second lower limit setting is continued.
  • the target rotation speed TNpri is determined by the first lower limit line as shown by the arrow A.
  • the speed is changed to the rotation speed determined by the coastline. Therefore, the engine rotation speed may change suddenly, which may affect the drivability of the vehicle 100.
  • the target rotation speed TNpri is changed from the rotation speed determined by the second lower limit line to the rotation speed determined by the coast line, as shown by arrow B. Therefore, the engine rotation speed may change suddenly, which may affect the drivability of the vehicle 100.
  • the lower limit setting set with the accelerator off is continued until the accelerator is turned on. Then, when the accelerator is turned on, the setting is changed according to the operation mode of the engine 1 at that time.
  • the target rotation speed TNpri after the lower limit setting is released becomes a rotation speed higher than the rotation speed determined by the coast line. Therefore, the sudden change in the engine speed is suppressed as compared with the case where the lower limit setting is released when the accelerator is off, and the influence on the drivability of the vehicle 100 due to the release of the lower limit setting can be reduced. Further, since the accelerator is on, it can be said that the driver expects a change in the motility of the vehicle 100. Therefore, if it is a certain level, it is unlikely that the driver will feel uncomfortable even if the engine speed changes suddenly.
  • the speed change control of the variator 8 is performed so that the engine rotation speed gradually changes, so that the drivability of the vehicle 100 is released.
  • the effect on the engine can be reduced.
  • the engine controller 20 of the vehicle 100 including the GPF 12 that collects PM contained in the exhaust from the engine 1 has the accelerator off and the GPF temperature is the first temperature T1 or less or the first temperature.
  • the second temperature is T2 or higher, which is higher than the first temperature T1
  • the lower limit first lower limit, second lower limit
  • the lower limit of the engine rotation speed is set, and then the GPF temperature is the first temperature T1. If the temperature exceeds the first temperature T1 or falls below the second temperature T2 from the second temperature T2 or higher, the lower limit of the engine rotation speed is continuously set until the accelerator is turned on.
  • the engine controller 20 executes the fuel cut of the engine 1 when the accelerator is off, and prohibits the fuel cut even when the accelerator is off when the GPF temperature is the second temperature T2 or higher.
  • the engine controller 20 continues to prohibit fuel cut even if the GPF temperature falls below the second temperature T2 while the accelerator is off and fuel cut is prohibited.
  • the engine controller 20 sets the first lower limit of the engine rotation speed and executes the ignition retard of the engine 1 when the density of PM in the GPF 12 is equal to or higher than the density D1 and the GPF temperature is equal to or lower than the first temperature T1.
  • the GPF temperature can be positively raised to the PM combustion temperature or higher. Therefore, the reproduction process of GPF 12 can be efficiently performed.
  • the first temperature T1 and the second temperature T2 are set so that the region B and the region C do not overlap.
  • the first temperature T1 may be set so that the region B and the region C overlap.
  • the state of the GPF 12 when the state of the GPF 12 is in the overlapping region of the region B and the region C, it is determined in advance which of the temperature rise mode and the fuel cut prohibition mode is preferentially set as the operation mode of the engine 1. Can be considered. From the viewpoint of protecting the GPF 12, it is preferable to set the fuel cut prohibition mode so as to be set with priority.
  • the mode setting unit 23 can determine that the state of the GPF 12 is in the overlapping region of the region B and the region C, and the first lower limit and the second lower limit of the engine rotation speed are set according to the vehicle speed Vsp.
  • the operation mode of the engine 1 may be selected and set so that whichever of the two is higher is set.
  • the lower limit setting of the engine rotation speed set in the state where the accelerator is off is continued until the accelerator is turned on.
  • the lower limit setting is released when the operation mode of the engine 1 becomes the normal mode even if the accelerator is off. You may.
  • a predetermined condition for example, a condition that the differential rotation of the target rotation speed TNpri before and after the lower limit setting is released is equal to or less than a predetermined value can be adopted.
  • the engine controller 20 and the transmission controller 30 are individually provided. However, instead of providing the engine controller 20 and the transmission controller 30 individually, an integrated controller having both functions may be provided. Further, the function of the engine controller 20 may be shared by the transmission controller 30 or another controller (not shown). The same applies to the transmission controller 30.

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Abstract

アクセルがオフで、ガソリンパティキュレートフィルタの温度が所定の第1温度以下又は所定の第1温度よりも高い所定の第2温度以上の場合に、エンジン回転速度に下限を設定し、エンジン回転速度の下限を設定した後に、ガソリンパティキュレートフィルタの温度が所定の第1温度以下から所定の第1温度を上回った場合又は所定の第2温度以上から所定の第2温度を下回った場合は、アクセルがオンになるまでエンジン回転速度の下限の設定を継続する。

Description

車両の制御方法及び車両の制御装置
 本発明は、車両の制御方法及び車両の制御装置に関する。
 JP2020-12404Aには、ガソリンパティキュレートフィルタ(Gasoline Particulate Filter(GPF))を備える車両において、GPFの温度が所定の温度よりも高い場合に燃料カットを禁止することが開示されている。
 GPFを備える車両においては、例えば、上記のように燃料カットを禁止することに伴う駆動系からのラトル音の発生を抑制すること、GPFの再生処理を促進するためにGPFの温度を上昇させること、等を目的として、GPFの温度に基づいてエンジン回転速度に下限を設定することが考えられる。
 しかしながら、エンジン回転速度に下限を設定した場合は、GPFの温度変化に伴って下限設定が解除されると、エンジン回転速度が急変して車両の運転性に影響を及ぼすおそれがある。
 本発明は、このような技術的課題に鑑みてなされたもので、GPFの温度に基づいてエンジン回転速度に下限を設定しつつ、下限設定の解除に伴う車両の運転性への影響を低減することを目的とする。
 本発明のある態様によれば、エンジンからの排気に含まれる粒子状物質を捕集するガソリンパティキュレートフィルタを備える車両の制御方法が提供される。この制御方法では、アクセルがオフで、前記ガソリンパティキュレートフィルタの温度が所定の第1温度以下又は前記所定の第1温度よりも高い所定の第2温度以上の場合に、エンジン回転速度に下限を設定する。また、前記エンジン回転速度の前記下限を設定した後に、前記ガソリンパティキュレートフィルタの温度が前記所定の第1温度以下から前記所定の第1温度を上回った場合又は前記所定の第2温度以上から前記所定の第2温度を下回った場合は、前記アクセルがオンになるまで前記エンジン回転速度の前記下限の設定を継続する。
図1は、本発明の実施形態に係る車両の主要構成を示す概略構成図である。 図2は、エンジンの排気系の主要構成を示す概略構成図である。 図3は、GPFの状態とエンジンの動作モードとの関係を示す図である。 図4は、自動変速機の変速マップである。 図5は、エンジンコントローラの機能ブロック図である。 図6は、モード設定処理を示すフローチャートである。 図7は、下限設定処理を示すフローチャートである。
 以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
 図1は、本発明の実施形態に係る車両100の主要構成を示す概略構成図である。
 図1に示すように、車両100は、エンジン1と、自動変速機2と、減速ギヤ列3と、ディファレンシャルユニット4と、駆動輪5と、エンジン1を制御するエンジンコントローラ(制御装置)20と、自動変速機2を制御する変速機コントローラ30と、を備える。
 エンジン1は、ガソリンを燃料とする内燃機関である。
 自動変速機2は、トルクコンバータ6と、前進クラッチ7と、バリエータ8と、油圧制御回路9と、を有する。
 トルクコンバータ6は、ロックアップクラッチ6aを有する。トルクコンバータ6は、ロックアップクラッチ6aが締結されていない状態では、トルク増幅作用によりエンジン1から入力されるトルクを増幅して出力し、ロックアップクラッチ6aが締結された状態では、エンジン1の回転をロスなく伝達する。
 前進クラッチ7は、エンジン1と駆動輪5との間の動力伝達経路を断接する油圧式多板クラッチであり、車両100の前進時に締結される。前進クラッチ7は、油圧制御回路9から供給される油圧を調整することによってトルク容量(伝達可能なトルクの最大値)を調整することができる。なお、図1には前進クラッチ7のみが示されているが、自動変速機2は、後進時に締結される後進ブレーキも備えている。後進ブレーキ締結時には、エンジン1の回転が反転されてバリエータ8に入力される。
 バリエータ8は、プライマリプーリ8a及びセカンダリプーリ8bと、これらに掛け回されたベルト8cとから構成される無段変速機構である。バリエータ8は、油圧制御回路9から供給される油圧を調整することによって各プーリ8a、8bの溝幅を変更することができる。これにより、変速比(入力回転速度/出力回転速度)を無段階に変更することができる。
 エンジン1の回転は、バリエータ8で変速され、減速ギヤ列3、ディファレンシャルユニット4を介して左右の駆動輪5へと伝達される。
 油圧制御回路9は、図示しないオイルポンプから供給される作動油の油圧を元圧として、ロックアップクラッチ6a、前進クラッチ7、後進ブレーキ、プライマリプーリ8a、及びセカンダリプーリ8b等に供給する油圧を調圧し、調圧した油圧を各部位に供給する。これにより、ロックアップクラッチ6aの締結状態、前進クラッチ7の締結状態、後進ブレーキの締結状態、及びバリエータ8の変速比が変更される。
 エンジンコントローラ20は、CPU、RAM、ROM、入出力インターフェース等を備えたマイクロコンピュータで構成される。エンジンコントローラ20は、CPUがROMに記憶されたプログラムを読み出して実行することで各種の処理を行う。エンジンコントローラ20は、複数のマイクロコンピュータで構成することも可能である。
 エンジンコントローラ20には、アクセル開度APOを検出するアクセル開度センサ41、プライマリプーリ8aの回転速度Npri(=エンジン回転速度)を検出する回転速度センサ42、車速Vspを検出する車速センサ43、等からの信号が入力される。エンジンコントローラ20は、入力される信号に基づき点火プラグによる点火時期、インジェクタからの燃料噴射量等を制御する。エンジンコントローラ20については後でより詳しく説明する。
 変速機コントローラ30は、CPU、RAM、ROM、入出力インターフェース等を備えたマイクロコンピュータで構成され、エンジンコントローラ20と通信可能に接続される。変速機コントローラ30は、CPUがROMに記憶されたプログラムを読み出して実行することで各種の処理を行う。変速機コントローラ30は、複数のマイクロコンピュータで構成することも可能である。
 変速機コントローラ30は、油圧制御回路9を介して、ロックアップクラッチ6aの締結状態、前進クラッチ7の締結状態、後進ブレーキの締結状態、及びバリエータ8の変速比を制御する。
 次に、図2を参照しながらエンジン1の排気系について説明する。図2は、エンジン1の排気系の主要構成を示す概略構成図である。
 図2に示すように、エンジン1には排気通路10が接続されている。排気通路10には、触媒コンバータ11と、ガソリンパティキュレートフィルタ(Gasoline Particulate Filter(GPF))12と、マフラー13と、GPF12の上流側と下流側との差圧Pdを検出する差圧センサ44と、GPF12の入口の排気温度Tiを検出する温度センサ45と、GPF12の出口の排気温度Toを検出する温度センサ46と、が設けられる。
 触媒コンバータ11は、三元触媒等の排気浄化触媒を内蔵し、GPF12の上流側に配置される。触媒コンバータ11は、エンジン1の排気に含まれるHC、CO等の未燃成分の酸化や、NOx等の酸化成分の還元を行うことにより排気を浄化する。GPF12の下流側にさらに触媒コンバータを配置してもよい。
 GPF12は、エンジン1の排気中の粒子状物質(Particulate Matter(PM))を捕集するフィルタである。
 マフラー13は、GPF12の下流側に設けられ、通過する排気の排気音を低減する。
 上記の構成により、エンジン1からの排気は、排気通路10を流れ、触媒コンバータ11により浄化され、GPF12によりPMが除去された後、マフラー13から外部に排出される。
 ところで、GPF12は、PMが堆積すると目詰まりが発生するおそれがあるため、適切なタイミングでGPF12に堆積したPMを燃焼させてGPF12を再生する必要がある。
 以下、図3、図4を参照しながら、GPF12の再生処理について説明する。
 図3は、GPF12の状態とエンジン1の動作モードとの関係を示す図である。図4は、自動変速機2の変速マップである。
 図3の領域Aでは、エンジン1の動作モードは、ノーマルモードとなる。
 ノーマルモードでは、アクセルがオフ(APO=0)の場合に、エンジン1の燃料カットが実行される。これにより、GPF12に空気が送り込まれるので、PMが燃焼し始めるPM燃焼温度以上までGPF12の床温(以下、GPF温度という。)が上昇している場合は、GPF12が保有する熱と供給された酸素とでPMの燃焼が促進される。
 図3の領域Bは、GPF12に堆積したPMの密度(以下、PM堆積密度という。)が所定の密度D1以上でGPF温度が所定の第1温度T1以下の領域である。領域Bでは、エンジン1の動作モードは、エンジン1の点火リタードを実行するとともにエンジン回転速度に下限(第1下限)を設定してGPF温度を上昇させる昇温モードとなる。また、昇温モードでは、アクセルがオフの場合に、エンジン1の燃料カットが実行される。
 エンジン回転速度の下限として第1下限を設定すると、プライマリプーリ8aの目標回転速度TNpriが図4に示す第1下限線を下回ることがないように、バリエータ8の変速制御が行われる。
 PM堆積密度が密度D1以上の場合は、PM堆積密度が上限Dmaxに達する前に堆積したPMを燃焼させてGPF12の目詰まりを防止することが求められる。そのため、昇温モードでは、点火リタードを実行するとともにエンジン回転速度に下限(第1下限)を設定してエンジン1の仕事量を増加させることにより、エンジン1の排気温度を上昇させてGPF温度をPM燃焼温度以上まで積極的に上昇させる。具体的な密度D1は、車両の仕様に応じて設定される。なお、点火リタードとエンジン回転速度の下限設定とのいずれか一方のみを行ってGPF温度を上昇させることも可能である。
 図3の領域Cは、GPF温度が所定の第2温度T2以上の領域である。領域Cでは、エンジン1の動作モードは、アクセルがオフであってもエンジン1の燃料カットを実行しない燃料カット禁止モードとなる。また、燃料カット禁止モードでは、エンジン回転速度に下限(第2下限)が設定される。
 エンジン回転速度の下限として第2下限を設定すると、プライマリプーリ8aの目標回転速度TNpriが図4に示す第2下限線を下回ることがないように、バリエータ8の変速制御が行われる。
 GPF温度が第2温度T2以上の場合は、燃料カットを実行するとPMの燃焼によりGPF温度が上昇してGPF12を熱劣化させるおそれがある。これに対して、燃料カット禁止モードでは、アクセルがオフであってもエンジン1の燃料カットを実行しないので、PMの燃焼が抑制される。
 PM堆積密度が高いほど第2温度T2が低くなるのは、PM堆積密度が高いほどPMが燃焼することによるGPF温度の上昇が大きいからである。しかしながら、第2温度T2は、PM堆積密度に関わらず一定の温度とすることもできる。
 アクセルがオフの状態で燃料カットを禁止すると、エンジン回転速度が特定の低回転速度領域にある場合に駆動系からラトル音が発生するおそれがある。よって、燃料カット禁止モードでは、エンジン回転速度が特定の低回転速度領域よりも高い回転速度となるように、第2下限を設定する。これにより、駆動系からのラトル音の発生を抑制できる。また、アクセルがオンの状態でもエンジン回転速度の下限を制限しておくことで、アクセルがオフになった時の燃料カット禁止状態への移行を円滑に行うことができる。
 次に、図5を参照しながらエンジンコントローラ20について説明する。図5は、エンジンコントローラ20の機能ブロック図である。
 図5に示すように、エンジンコントローラ20は、PM堆積密度を推定する密度推定部21と、GPF温度を推定する温度推定部22と、エンジン1の動作モードを設定するモード設定部23と、点火プラグによる点火時期、インジェクタからの燃料噴射量等を制御するエンジン制御部24と、エンジン回転速度に下限(第1下限、第2下限)を設定する下限設定部25と、を有する。
 図5は、エンジンコントローラ20の各機能を仮想的なユニットとして示したものであり、物理的な存在を意味しない。しかしながら、各機能に対応するマイクロコンピュータが物理的に存在してもよい。例えば、エンジンコントローラ20が、密度推定部21、温度推定部22、及びモード設定部23の機能を有する第1マイクロコンピュータと、エンジン制御部24の機能を有する第2マイクロコンピュータと、下限設定部25の機能を有する第3マイクロコンピュータと、を備えるようにしてもよい。
 エンジンコントローラ20には、アクセル開度センサ41、回転速度センサ42、車速センサ43、差圧センサ44、温度センサ45、温度センサ46、等からの信号が入力される。
 密度推定部21は、例えば、差圧センサ44で検出した差圧Pdに基づいてPM堆積密度を推定する。これに限らず、PM堆積密度の推定は既知の様々な方法で行うことができる。
 温度推定部22は、例えば、温度センサ45で検出した排気温度Tiと温度センサ46で検出した排気温度Toとに基づいてGPF温度を推定する。これに限らず、GPF温度の推定は既知の様々な方法で行うことができる。
 モード設定部23は、モード設定処理を実行してエンジン1の動作モードを設定する。
 以下、図6を参照しながらモード設定処理について説明する。図6は、モード設定処理の内容を示すフローチャートである。モード設定処理は一定時間ごとに実行される。
 ステップS11では、モード設定部23は、温度推定部22で推定したGPF温度が第2温度T2以上であるか判定する。ステップS11の判定で用いる第2温度T2は、密度推定部21で推定したPM堆積密度に応じて定まる。
 モード設定部23は、GPF温度が第2温度T2以上であると判定すると、処理をステップS12に移行する。また、モード設定部23は、GPF温度が第2温度T2よりも低いと判定すると、処理をステップS13に移行する。
 ステップS12では、モード設定部23は、エンジン1の動作モードを燃料カット禁止モードに設定する。
 ステップS13では、モード設定部23は、アクセルがオフ(APO=0)であるか判定する。
 モード設定部23は、アクセルがオフであると判定すると、処理をステップS14に移行する。また、モード設定部23は、アクセルがオンであると判定すると、処理をステップS15に移行する。
 ステップS14では、モード設定部23は、現在のエンジン1の動作モードが燃料カット禁止モードであるか判定する。
 モード設定部23は、現在のエンジン1の動作モードが燃料カット禁止モードであると判定すると、処理をステップS12に移行する。また、モード設定部23は、現在のエンジン1の動作モードが燃料カット禁止モードでないと判定すると、処理をステップS15に移行する。
 アクセルがオフで燃料カットの禁止中にGPF温度が第2温度T2を下回ったとしても、すぐに燃料カットを実行すると、アクセル操作と異なる車両挙動により、運転者に違和感を与えることが考えられる。
 よって、本実施形態では、アクセルがオフ(ステップS12:YES)で燃料カットの禁止中(ステップS13:YES)に、GPF温度が第2温度T2を下回っても(ステップS11:YES)、燃料カットの禁止を継続する(ステップS12)。
 なお、ステップS13及びステップS14の処理を行わないようにしてもよい。ステップS13及びステップS14の処理を行わない場合は、モード設定部23は、ステップS11でGPF温度が第2温度T2よりも低いと判定すると、処理をステップS15に移行する。
 ステップS15では、モード設定部23は、温度推定部22で推定したGPF温度が第1温度T1以下であるか判定する。
 モード設定部23は、GPF温度が第1温度T1以下であると判定すると、処理をステップS16に移行する。また、モード設定部23は、GPF温度が第1温度T1よりも高いと判定すると、処理をステップS18に移行する。
 ステップS16では、モード設定部23は、密度推定部21で推定したPM堆積密度が密度D1以上であるか判定する。
 モード設定部23は、PM堆積密度が密度D1以上であると判定すると、処理をステップS17に移行する。また、モード設定部23は、PM堆積密度が密度D1よりも低いと判定すると、処理をステップS18に移行する。
 ステップS17では、モード設定部23は、エンジン1の動作モードを昇温モードに設定する。
 ステップS18では、モード設定部23は、エンジン1の動作モードをノーマルモードに設定する。
 以上のように、モード設定部23は、モード設定処理を実行してエンジン1の動作モードをノーマルモード、昇温モード、燃料カット禁止モードのいずれかに設定する。
 エンジン制御部24は、モード設定部23で設定されたエンジン1の動作モードに基づいて、点火プラグによる点火時期、インジェクタからの燃料噴射量等を制御する。
 下限設定部25は、下限設定処理を実行してエンジン回転速度の下限(第1下限、第2下限)を設定する。
 以下、図7を参照しながら下限設定処理について説明する。図7は、下限設定処理の内容を示すフローチャートである。下限設定処理は一定時間ごとに実行される。
 ステップS21では、下限設定部25は、アクセルがオフ(APO=0)であるか判定する。
 下限設定部25は、アクセルがオフであると判定すると、処理をステップS23に移行する。また、下限設定部25は、アクセルがオンであると判定すると、処理をステップS22に移行する。
 ステップS22では、下限設定部25は、RAMに記憶されているエンジン1の動作モードを更新する。具体的には、下限設定部25は、モード設定部23で設定された動作モードを読み込み、RAMに記憶する。
 ステップS23では、下限設定部25は、RAMに記憶されている動作モードが燃料カット禁止モードであるか判定する。
 下限設定部25は、RAMに記憶されている動作モードが燃料カット禁止モードであると判定すると、処理をステップS24に移行する。また、下限設定部25は、RAMに記憶されている動作モードが燃料カット禁止モードでないと判定すると、処理をステップS25に移行する。
 ステップS24では、下限設定部25は、エンジン回転速度の下限として第2下限を設定する。
 ステップS25では、下限設定部25は、RAMに記憶されている動作モードが昇温モードであるか判定する。
 下限設定部25は、RAMに記憶されている動作モードが昇温モードであると判定すると、処理をステップS26に移行する。また、下限設定部25は、RAMに記憶されている動作モードが昇温モードでないと判定すると、処理をステップS27に移行する。
 ステップS26では、下限設定部25は、エンジン回転速度の下限として第1下限を設定する。
 ステップS27では、下限設定部25は、通常制御を設定する。通常制御では、エンジン回転速度は制限されない。既にエンジン回転速度の下限が設定されている場合は、ステップS27の処理によって下限設定が解除される。
 以上のように、下限設定部25は、下限設定処理を実行してエンジン回転速度の下限を設定する。
 下限設定部25で第1下限が設定された場合は、変速機コントローラ30は、プライマリプーリ8aの目標回転速度TNpriが図4に示す第1下限線を下回ることがないように、バリエータ8の変速制御を行う。
 下限設定部25で第2下限が設定された場合は、変速機コントローラ30は、プライマリプーリ8aの目標回転速度TNpriが図4に示す第2下限線を下回ることがないように、バリエータ8の変速制御を行う。
 下限設定部25で通常制御が設定された場合は、変速機コントローラ30は、図4に示す変速マップに従い、バリエータ8の変速制御を行う。
 ここで、上述したように、下限設定処理では、アクセルがオフ(APO=0)の場合は、動作モードの更新処理(ステップS22)が行われない。よって、アクセルがオフの状態で設定されたエンジン回転速度の下限設定は、アクセルがオンになるまで継続される。
 例えば、アクセルがオフの状態で、GPF温度が第1温度T1以下から第1温度T1を上回ってモード設定部23で設定された動作モードが昇温モードからノーマルモードになったとしても、下限設定処理では、第1下限設定が継続される。
 また、アクセルがオフの状態で、GPF温度が第2温度T2以上から第2温度T2を下回ってモード設定部23で設定された動作モードが燃料カット禁止モードからノーマルモードになったとしても、下限設定処理では、第2下限設定が継続される。
 アクセルがオフの状態で第1下限設定が解除された場合について図4を参照して検討すると、例えば、車速V1では、矢印Aで示すように、目標回転速度TNpriが第1下限線で定まる回転速度からコースト線で定まる回転速度に変更される。よって、エンジン回転速度が急変して車両100の運転性に影響を及ぼすおそれがある。
 アクセルがオフの状態で第2下限設定が解除された場合は、矢印Bで示すように、目標回転速度TNpriが第2下限線で定まる回転速度からコースト線で定まる回転速度に変更される。よって、エンジン回転速度が急変して車両100の運転性に影響を及ぼすおそれがある。
 これに対して、本実施形態では、アクセルがオンになるまでは、アクセルがオフの状態で設定された下限設定が継続される。そして、アクセルがオンになると、その時点でのエンジン1の動作モードに応じて設定変更が行われる。
 これによれば、アクセルがオンになることで、下限設定が解除された後の目標回転速度TNpriがコースト線で定まる回転速度よりも高い回転速度となる。よって、アクセルがオフの状態で下限設定が解除される場合よりもエンジン回転速度の急変が抑制され、下限設定の解除に伴う車両100の運転性への影響を低減することができる。また、アクセルがオンであることから、運転者は、車両100の運動性に変化が生じることを期待していると言える。よって、一定程度であれば、エンジン回転速度が急変しても運転者に違和感を与える可能性は低い。
 なお、アクセルがオフの状態で下限設定を解除する場合は、例えば、下限設定を解除した後はエンジン回転速度が徐々に変化するようにバリエータ8の変速制御を行うことで、車両100の運転性への影響を低減することができる。
 以上述べたように、本実施形態では、エンジン1からの排気に含まれるPMを捕集するGPF12を備える車両100のエンジンコントローラ20は、アクセルがオフで、GPF温度が第1温度T1以下又は第1温度T1よりも高い第2温度T2以上の場合に、エンジン回転速度に下限(第1下限、第2下限)を設定し、エンジン回転速度の下限を設定した後に、GPF温度が第1温度T1以下から第1温度T1を上回った場合又は第2温度T2以上から第2温度T2を下回った場合は、アクセルがオンになるまで、エンジン回転速度の下限の設定を継続する。
 これによれば、GPF温度に基づいてエンジン回転速度に下限を設定しつつ、下限設定の解除に伴う車両100の運転性への影響を低減することができる。
 エンジンコントローラ20は、アクセルがオフの場合に、エンジン1の燃料カットを実行し、GPF温度が第2温度T2以上の場合は、アクセルがオフであっても燃料カットを禁止する。
 これによれば、PMの燃焼が抑制されるので、GPF12の熱劣化を抑制できる。
 エンジンコントローラ20は、アクセルがオフで燃料カットの禁止中に、GPF温度が第2温度T2を下回っても、燃料カットの禁止を継続する。
 これによれば、アクセル操作と異なる車両挙動により運転者に違和感を与えることを防止できる。
 エンジンコントローラ20は、GPF12内のPMの密度が密度D1以上でGPF温度が第1温度T1以下の場合に、エンジン回転速度に第1下限を設定するとともにエンジン1の点火リタードを実行する。
 これによれば、エンジン1の排気温度が上昇するので、GPF温度をPM燃焼温度以上まで積極的に上昇させることができる。よって、GPF12の再生処理を効率よく行うことができる。
 以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一つを示したものに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。
 例えば、上記実施形態では、図3に示すように、領域Bと領域Cとが重ならないように第1温度T1と第2温度T2とが設定されている。しかしながら、2点鎖線で示すように、領域Bと領域Cとが重複するように第1温度T1を設定してもよい。
 この場合は、GPF12の状態が領域Bと領域Cとの重複領域にある場合に、エンジン1の動作モードとして昇温モードと燃料カット禁止モードとのいずれを優先して設定するか予め定めておくことが考えられる。GPF12の保護の観点からは、燃料カット禁止モードが優先して設定されるように定めておくことが好ましい。
 また、例えば、GPF12の状態が領域Bと領域Cとの重複領域にあることをモード設定部23で判定できるようにしておき、車速Vspに応じてエンジン回転速度の第1下限と第2下限とのいずれか高いほうが設定されるように、エンジン1の動作モードが選択して設定されるようにしてもよい。
 また、上記実施形態では、アクセルがオフの状態で設定されたエンジン回転速度の下限設定は、アクセルがオンになるまで継続される。しかしながら、車両100の運転性への影響が小さいと考えられる所定の条件が成立した場合は、アクセルがオフであっても、エンジン1の動作モードがノーマルモードになると下限設定が解除されるようにしてもよい。所定の条件としては、例えば、下限設定を解除する前後の目標回転速度TNpriの差回転が所定値以下という条件を採用し得る。
 また、上記実施形態では、エンジンコントローラ20と変速機コントローラ30とを個別に設けている。しかしながら、エンジンコントローラ20と変速機コントローラ30とを個別に設けるのではなく、両者の機能を備える統合コントローラを設けてもよい。また、エンジンコントローラ20の機能を変速機コントローラ30や図示しない他のコントローラに分担させてもよい。変速機コントローラ30についても同様である。

Claims (5)

  1.  エンジンからの排気に含まれる粒子状物質を捕集するガソリンパティキュレートフィルタを備える車両の制御方法であって、
     アクセルがオフで、前記ガソリンパティキュレートフィルタの温度が所定の第1温度以下又は前記所定の第1温度よりも高い所定の第2温度以上の場合に、エンジン回転速度に下限を設定し、
     前記エンジン回転速度の前記下限を設定した後に、前記ガソリンパティキュレートフィルタの温度が前記所定の第1温度以下から前記所定の第1温度を上回った場合又は前記所定の第2温度以上から前記所定の第2温度を下回った場合は、前記アクセルがオンになるまで前記エンジン回転速度の前記下限の設定を継続する、
    車両の制御方法。
  2.  請求項1に記載の車両の制御方法であって、
     前記アクセルがオフの場合に、前記エンジンの燃料カットを実行し、
     前記ガソリンパティキュレートフィルタの温度が前記所定の第2温度以上の場合は、前記アクセルがオフであっても前記燃料カットを禁止する、
    車両の制御方法。
  3.  請求項2に記載の車両の制御方法であって、
     前記アクセルがオフで前記燃料カットの禁止中に、前記ガソリンパティキュレートフィルタの温度が前記所定の第2温度を下回っても、前記燃料カットの禁止を継続する、
    車両の制御方法。
  4.  請求項1から3のいずれか1つに記載の車両の制御方法であって、
     前記ガソリンパティキュレートフィルタ内の前記粒子状物質の密度が所定の密度以上で前記ガソリンパティキュレートフィルタの温度が前記所定の第1温度以下の場合に、前記エンジン回転速度に前記下限を設定するとともに前記エンジンの点火リタードを実行する、
    車両の制御方法。
  5.  エンジンからの排気に含まれる粒子状物質を捕集するガソリンパティキュレートフィルタを備える車両の制御装置であって、
     アクセルがオフで、前記ガソリンパティキュレートフィルタの温度が所定の第1温度以下又は前記所定の第1温度よりも高い所定の第2温度以上の場合に、エンジン回転速度に下限を設定し、
     前記エンジン回転速度の前記下限を設定した後に、前記ガソリンパティキュレートフィルタの温度が前記所定の第1温度以下から前記所定の第1温度を上回った場合又は前記所定の第2温度以上から前記所定の第2温度を下回った場合は、前記アクセルがオンになるまで前記エンジン回転速度の前記下限の設定を継続する、
    車両の制御装置。
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