JP2018105142A - Hybrid car - Google Patents
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Abstract
【課題】排気系に粒子状物質を除去するフィルタの再生を図ると共にエンジンの失火の誤判定を抑制する。
【解決手段】所定判定条件が成立したときに、エンジンの回転変動に基づいてエンジンに失火が生じているか否かを判定する失火判定を実行するハイブリッド自動車であって、所定判定条件が成立し、且つ、所定作動条件が成立している場合において、停車しているときには、エンジンの空燃比がリッチとリーンとを繰り返すようにエンジンを制御するディザ制御と失火判定とを実行する。
【選択図】図2The present invention aims to regenerate a filter for removing particulate matter in an exhaust system and suppress erroneous determination of engine misfire.
A hybrid vehicle that performs a misfire determination that determines whether or not a misfire has occurred in an engine based on engine rotation fluctuation when a predetermined determination condition is satisfied, wherein the predetermined determination condition is satisfied, Further, when the predetermined operating condition is satisfied, when the vehicle is stopped, the dither control for controlling the engine and the misfire determination are executed so that the air-fuel ratio of the engine repeats rich and lean.
[Selection] Figure 2
Description
本発明は、ハイブリッド自動車に関し、詳しくは、排気系に粒子状物質を除去するフィルタを有するエンジンと、走行用のモータと、を備えるハイブリッド自動車に関する。 The present invention relates to a hybrid vehicle, and more particularly, to a hybrid vehicle including an engine having a filter that removes particulate matter in an exhaust system, and a motor for traveling.
従来、この種のハイブリッド自動車としては、エンジンと、モータと、を備えるものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。エンジンは、ポート噴射弁と筒内噴射弁とを備えている。この自動車では、ポート噴射弁のみから燃料が噴射されるようにエンジンを制御したときのエンジンの出力トルク変動量に基づいてポート噴射弁に異常が生じているか否かを判定し、筒内噴射弁のみから燃料が噴射されるようにエンジンを制御したときの出力トルク変動量に基づいて筒内噴射弁に異常が生じているか否かを判定している。 Conventionally, as this type of hybrid vehicle, a vehicle including an engine and a motor has been proposed (see, for example, Patent Document 1). The engine includes a port injection valve and a cylinder injection valve. In this automobile, it is determined whether or not an abnormality has occurred in the port injection valve based on the engine output torque fluctuation amount when the engine is controlled so that fuel is injected only from the port injection valve. Whether or not there is an abnormality in the in-cylinder injection valve is determined based on the output torque fluctuation amount when the engine is controlled so that the fuel is injected only from the engine.
ところで、排気系に粒子状物質を除去するフィルタを有するエンジンを備えるハイブリッド自動車では、フィルタの再生要求があるときには、エンジンの空燃比がリッチとリーンとを繰り返すように制御するディザ制御を実行している。ディザ制御の実行中は、エンジンの回転変動が大きくなる。そのため、エンジンの回転変動に基づいてエンジンが失火しているか否かを判定するハイブリッド自動車において、ディザ制御を実行すると、エンジンが失火していないときでもエンジンの回転変動が大きくなることがあり、エンジンの失火を誤判定してしまう。 By the way, in a hybrid vehicle equipped with an engine having a filter that removes particulate matter in the exhaust system, when there is a request for regeneration of the filter, a dither control is executed to control the engine air-fuel ratio to repeat rich and lean. Yes. During the execution of the dither control, the engine rotational fluctuation becomes large. Therefore, in a hybrid vehicle that determines whether or not the engine has misfired based on engine rotation fluctuation, if dither control is performed, engine rotation fluctuation may increase even when the engine is not misfiring. Misjudgment of misfire.
本発明のハイブリッド自動車は、エンジンの失火の誤判定を抑制することを主目的とする。 The main purpose of the hybrid vehicle of the present invention is to suppress misjudgment of engine misfire.
本発明のハイブリッド自動車は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。 The hybrid vehicle of the present invention employs the following means in order to achieve the main object described above.
本発明のハイブリッド自動車は、
排気系に粒子状物質を除去するフィルタを有するエンジンと、
走行用のモータと、
前記エンジンと前記モータとを制御する制御装置と、
所定判定条件が成立したときに、前記エンジンの回転変動に基づいて前記エンジンに失火が生じているか否かを判定する失火判定を実行する失火判定装置と、
を備えるハイブリッド自動車であって、
前記制御装置は、前記所定判定条件が成立し、且つ、所定作動条件が成立している場合において、停車しているときには、前記エンジンの空燃比がリッチとリーンとを繰り返すように前記エンジンを制御するディザ制御と前記失火判定とを実行する、
ことを要旨とする。
The hybrid vehicle of the present invention
An engine having a filter for removing particulate matter in the exhaust system;
A motor for traveling,
A control device for controlling the engine and the motor;
A misfire determination device that executes a misfire determination that determines whether or not a misfire has occurred in the engine based on fluctuations in rotation of the engine when a predetermined determination condition is satisfied;
A hybrid vehicle comprising:
The control device controls the engine so that the air-fuel ratio of the engine repeats rich and lean when the vehicle is stopped when the predetermined determination condition is satisfied and the predetermined operation condition is satisfied. Executing dither control and misfire determination,
This is the gist.
この本発明のハイブリッド自動車では、所定判定条件が成立し、且つ、所定作動条件が成立している場合において、停車しているときには、エンジンの空燃比がリッチとリーンとを繰り返すようにエンジンを制御するディザ制御と失火判定とを実行する。ディザ制御を実行すると、エンジンの回転変動が大きくなる。走行時には、路面の凹凸などの影響で路面からの入力で車両に振動が生じて、エンジンの回転変動が大きくなることがある。そのため、走行中にディザ制御を実行すると、更にエンジンの回転変動が大きくなる。こうした状況で失火を判定すると、失火が生じていないときでも失火が生じていると誤判定する場合がある。本発明では、停車しているときに、エンジンの空燃比がリッチとリーンとを繰り返すようにエンジンを制御するディザ制御と失火判定とを実行するから、失火の誤判定を抑制することができる。ここで、「所定判定条件」は、エンジンの回転数が下限回転数より大きく上限回転数より小さい範囲内にある条件や、エンジンの1サイクルあたりの行程容積に対する1サイクルで実際に吸入される空気の容積の比である体積効率が所定率以上である条件などとしてもよい。「所定作動条件」は、フィルタに堆積した粒子状物質の堆積量としてのPM堆積量が閾値以上である条件やエンジンの暖機が完了している条件,エンジンの冷却水温が所定温度以上である条件などとしてもよい。 In the hybrid vehicle of the present invention, the engine is controlled so that the air-fuel ratio of the engine repeats rich and lean when the vehicle is stopped when the predetermined determination condition is satisfied and the predetermined operation condition is satisfied. Perform dither control and misfire determination. When the dither control is executed, the engine rotational fluctuation increases. When traveling, the vehicle may be vibrated by input from the road surface due to the unevenness of the road surface, and the rotational fluctuation of the engine may increase. For this reason, if the dither control is executed during traveling, the engine rotational fluctuation further increases. When misfire is determined in such a situation, it may be erroneously determined that misfire has occurred even when no misfire has occurred. In the present invention, when the vehicle is stopped, the dither control for controlling the engine and the misfire determination are executed so that the air-fuel ratio of the engine repeats rich and lean, so that misfire misjudgment can be suppressed. Here, the “predetermined determination condition” is a condition in which the engine speed is in a range larger than the lower limit speed and smaller than the upper limit speed, or air actually sucked in one cycle with respect to the stroke volume per one cycle of the engine. The volume efficiency, which is the volume ratio, may be a condition that is a predetermined rate or more. The “predetermined operating conditions” are a condition that the PM accumulation amount as the accumulation amount of the particulate matter accumulated on the filter is a threshold value or more, a condition that the engine warm-up is completed, and the engine cooling water temperature is a predetermined temperature or more. It is good also as conditions.
こうした本発明の車両において、前記エンジンからの動力で発電する第1モータと、前記モータとしての第2モータと、前記第1,第2モータと電力のやりとりを行なう蓄電装置と、補機と、前記蓄電装置が接続された第1電力ラインの電力を降圧して前記補機が接続された第2電力ラインに供給するDC/DCコンバータと、を備え、前記制御装置は、前記所定判定条件が成立し、且つ、前記所定作動条件が成立している場合において、停車しているときには、前記ディザ制御と前記失火判定とを実行すると共に、前記蓄電装置の電力で前記補機が駆動するように前記補機と前記DC/DCコンバータと、を制御してもよい。こうすれば、補機で蓄電装置の電力を消費することができるから、蓄電装置の過充電を抑制することができる。 In such a vehicle of the present invention, a first motor that generates electric power with power from the engine, a second motor as the motor, a power storage device that exchanges electric power with the first and second motors, an auxiliary machine, A DC / DC converter for stepping down the power of the first power line to which the power storage device is connected and supplying the power to the second power line to which the auxiliary device is connected. When the vehicle is stopped when the predetermined operating condition is satisfied, the dither control and the misfire determination are executed, and the auxiliary machine is driven by the power of the power storage device. The auxiliary machine and the DC / DC converter may be controlled. In this way, since the power of the power storage device can be consumed by the auxiliary machine, overcharging of the power storage device can be suppressed.
次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。 Next, the form for implementing this invention is demonstrated using an Example.
図1は、本発明の一実施例としてのハイブリッド自動車20の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車20は、図示するように、エンジン22と、プラネタリギヤ30と、モータMG1,MG2と、インバータ41,42と、バッテリ50と、補機62と、DC/DCコンバータ64と、ハイブリッド用電子制御ユニット(以下、HVECUという)70と、を備える。
FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of the configuration of a
エンジン22は、ガソリンや軽油などを燃料として動力を出力する多気筒の内燃機関として構成されている。このエンジン22は、エンジン用電子制御ユニット(以下、エンジンECUという)24により運転制御されている。エンジン22の排気系には、排気浄化装置23と粒子状物質除去フィルタ(以下、PMフィルタという)25とが取り付けられている。排気浄化装置23には、排気中の未燃焼燃料や窒素酸化物を除去する触媒23aが充填されている。PMフィルタ25は、セラミックスやステンレスなどにより多孔質フィルタとして形成されており、煤などの粒子状物質(PM:Particulate Matter)を捕捉する。
The
エンジンECU24は、図示しないが、CPUを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、CPUの他に、処理プログラムを記憶するROMやデータを一時的に記憶するRAM,入出力ポート,通信ポートを備える。 Although not shown, the engine ECU 24 is configured as a microprocessor centered on a CPU, and includes a ROM for storing a processing program, a RAM for temporarily storing data, an input / output port, and a communication port in addition to the CPU. .
エンジンECU24には、エンジン22を運転制御するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。各種センサからの信号としては、例えば、クランクシャフト26の回転位置を検出する図示しないクランクポジションセンサからのクランクポジションや、エンジン22の冷却水の温度を検出する図示しない水温センサからの冷却水温Twなどを挙げることができる。また、スロットルバルブのポジションを検出する図示しないスロットルバルブポジションセンサからのスロットル開度THや吸気管に取り付けられた図示しないエアフローメータからの吸入空気量Qa、吸気管に取り付けられた図示しない温度センサからの吸気温Taなども挙げることができる。更に、排気系の排気浄化装置23の上流側に取り付けられた空燃比センサ23bからの空燃比AFや排気浄化装置23の下流側に取り付けられた酸素センサ23cからの酸素信号O2,PMフィルタ25の上流側および下流側に取り付けられた圧力センサ25a,25bからの圧力P1,P2も挙げることができる。
Signals from various sensors necessary for controlling the operation of the
エンジンECU24からは、エンジン22を運転制御するための種々の制御信号が出力ポートを介して出力されている。種々の制御信号としては、例えば、燃料噴射弁への駆動信号や、スロットルバルブのポジションを調節するスロットルモータへの駆動信号,イグナイタと一体化されたイグニッションコイルへの制御信号を挙げることができる。
Various control signals for controlling the operation of the
エンジンECU24は、HVECU70と通信ポートを介して接続されている。このエンジンECU24は、HVECU70からの制御信号によりエンジン22を運転制御する。エンジンECU24は、必要に応じてエンジン22の運転状態に関するデータをHVECU70に出力する。
The engine ECU 24 is connected to the HVECU 70 via a communication port. The engine ECU 24 controls the operation of the
エンジンECU24は、クランク角θcrに基づいて、クランクシャフト26の回転数、即ち、エンジン22の回転数Neを演算している。また、エンジンECU24は、エアフローメータからの吸入空気量Qaとエンジン22の回転数Neとに基づいて、体積効率(エンジン22の1サイクルあたりの行程容積に対する1サイクルで実際に吸入される空気の容積の比)KLも演算している。エンジンECU24は、圧力センサ25a,25bからの圧力P1,P2の差圧ΔP(ΔP=P1−P2)に基づいてPMフィルタ25に補足された粒子状物質の推定される堆積量としてのPM堆積量Qpmを演算したり、エンジン22の運転状態に基づいてPMフィルタ25の推定される温度としてのフィルタ温度Tfを演算したりしている。また、エンジンECU22は、クランク角θcrに基づいて、クランクシャフト26が所定角度(例えば10度)だけ回転するたびに、クランクシャフト26が30度だけ回転するのに要した時間である30度回転所要時間T30(msec)を取得し、当該30度回転所要時間T30に基づいて、クランクシャフト26(エンジン22)の角速度ωeg(rad/sec)を算出する。角速度ωegは、ωeg=2π×(30/360)/T30×1000として算出される。
The engine ECU 24 calculates the rotational speed of the
プラネタリギヤ30は、シングルピニオン式の遊星歯車機構として構成されている。プラネタリギヤ30のサンギヤには、モータMG1の回転子が接続されている。プラネタリギヤ30のリングギヤには、駆動輪38a,38bにデファレンシャルギヤ37を介して連結された駆動軸36が接続されている。プラネタリギヤ30のキャリヤには、エンジン22のクランクシャフト26が接続されている。
The
モータMG1は、永久磁石が埋め込まれた回転子と三相コイルが巻回された固定子とを備える周知の同期発電電動機として構成されており、上述したように回転子がプラネタリギヤ30のサンギヤに接続されている。モータMG2は、モータMG1と同様に同期発電電動機として構成されており、回転子が駆動軸36に接続されている。モータMG1,MG2は、モータECU40によってインバータ41,42を制御することにより駆動する。インバータ41,42は、バッテリ50が接続された電力ライン54aに接続されている。インバータ41,42は、6つのトランジスタと6つのダイオードとにより構成される周知のインバータとして構成されている。インバータ41,42は、電力ライン54aを共用しているから、モータMG1,MG2のいずれかで発電される電力を他のモータに供給することができる。
The motor MG1 is configured as a well-known synchronous generator motor including a rotor in which permanent magnets are embedded and a stator in which a three-phase coil is wound, and the rotor is connected to the sun gear of the
モータECU40は、図示しないが、CPUを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、CPUの他に、処理プログラムを記憶するROMやデータを一時的に記憶するRAM,入出力ポート,通信ポートを備える。モータECU40には、モータMG1,MG2を駆動制御するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。各種センサからの信号としては、例えば、モータMG1,MG2の回転子の回転位置を検出する図示しない回転位置検出センサからの回転位置θm1,θm2や、モータMG1,MG2の各相に流れる電流を検出する電流センサからの相電流、コンデンサ46の端子間に取り付けられた図示しない電圧センサからのコンデンサ46(電力ライン54a)の電圧VLなどを挙げることができる。モータECU40からは、モータMG1,MG2を駆動制御するためのインバータ41,42の各トランジスタへのスイッチング制御信号などが出力ポートを介して出力されている。モータECU40は、HVECU70と通信ポートを介して接続されている。このモータECU40は、HVECU70からの制御信号によってモータMG1,MG2を駆動制御する。また、モータECU40は、必要に応じてモータMG1,MG2の駆動状態に関するデータをHVECU70に出力する。なお、モータECU40は、モータMG1,MG2の回転子の回転位置θm1,θm2に基づいて、モータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2を演算している。
Although not shown, the
バッテリ50は、例えばリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池として構成されており、インバータ41,42を介してモータMG1,MG2と電力をやりとりを行なう。バッテリ50は、バッテリ用電子制御ユニット(以下、バッテリECUという)52により管理されている。
The battery 50 is configured as, for example, a lithium ion secondary battery or a nickel hydride secondary battery, and exchanges electric power with the motors MG1 and MG2 via the
バッテリECU52は、図示しないが、CPUを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、CPUの他に、処理プログラムを記憶するROMやデータを一時的に記憶するRAM,入出力ポート,通信ポートを備える。バッテリECU52には、バッテリ50を管理するのに必要な信号が入力ポートを介して入力されており、必要に応じてバッテリ50の状態に関するデータを通信によりHVECU70に送信する。入力ポートを介して入力される信号としては、例えば、バッテリ50の端子間に設置された図示しない電圧センサからの端子間電圧Vbや、バッテリ50の出力端子に接続された電力ライン54aに取り付けられた図示しない電流センサからの充放電電流Ib、バッテリ50に取り付けられた図示しない温度センサからの電池温度Tbなどを挙げることができる。また、バッテリECU52は、バッテリ50を管理するために蓄電割合SOCや入出力制限Win,Woutを演算している。蓄電割合SOCは、バッテリ50から放電可能な電力の容量の全容量に対する割合であり、電流センサにより検出された充放電電流Ibの積算値に基づいて演算される。入出力制限Win,Woutは、バッテリ50を充放電してもよい最大許容電力であり、演算した蓄電割合SOCと電池温度Tbとに基づいて演算される。
Although not shown, the
補機62としては、空調装置やシートヒータなどを挙げることができる。
Examples of the
DC/DCコンバータ64は、電力ライン54aと補機62が接続された電力ライン54bとに接続されており、HVECU70によって制御されることにより、電力ライン54aの電力を降圧して電力ライン54bに供給する。
The DC /
HVECU70は、図示しないが、CPUを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、CPUの他に、処理プログラムを記憶するROMやデータを一時的に記憶するRAM,入出力ポート,通信ポートを備える。HVECU70には、各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。各種センサからの信号としては、例えば、イグニッションスイッチ80からのイグニッション信号や、シフトレバー81の操作位置を検出するシフトポジションセンサ82からのシフトポジションSPを挙げることができる。また、アクセルペダル83の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ84からのアクセル開度Accや、ブレーキペダル85の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ86からのブレーキペダルポジションBP、車速センサ88からの車速Vなども挙げることができる。HVECU70からは、各種制御信号、例えば、補機62への駆動信号やDC/DCコンバータ64への制御信号などが出力ポートを介して出力されている。HVECU70は、上述したように、エンジンECU24やモータECU40,バッテリECU52と通信ポートを介して接続されている。このHVECU70は、エンジンECU24やモータECU40,バッテリECU52と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。
Although not shown, the
こうして構成された実施例のハイブリッド自動車20は、エンジン22の運転を伴って走行するハイブリッド走行モード(HV走行モード)や、エンジン22の運転を停止して走行する電動走行モード(EV走行モード)で走行する。
The
HV走行モードでの走行時には、HVECU70は、まず、アクセルペダルポジションセンサ84からのアクセル開度Accと車速センサ88からの車速Vとに基づいて、走行に要求される(駆動軸36に出力すべき)要求トルクTr*を設定する。続いて、設定した要求トルクTr*に駆動軸36の回転数Nrを乗じて、走行に要求される走行用パワーPdrv*を計算する。ここで、駆動軸36の回転数Nrとしては、モータMG2の回転数Nm2や車速Vに換算係数を乗じて得られる回転数を用いることができる。そして、計算した走行用パワーPdrv*からバッテリ50の充放電要求パワーPb*(バッテリ50から放電するときが正の値)を減じて、車両に要求される要求パワーPe*を設定する。ここで、充放電要求パワーPb*は、バッテリ50の蓄電割合SOCと目標割合SOC*との差分ΔSOCに基づいて、差分ΔSOCの絶対値が小さくなるように設定する。次に、要求パワーPe*がエンジン22から出力されると共に要求トルクTr*が駆動軸36に出力されるように、エンジン22の目標運転ポイント(目標回転数Ne*,目標トルクTe*)や、モータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*を設定する。エンジン22の目標運転ポイント(目標回転数Ne*,目標トルクTe*)は、エンジン22の運転ポイント(回転数,トルク)のうち騒音や振動等を加味して燃費が最適となる最適動作ラインを予め定めておき、要求パワーPe*に対応する最適動作ライン上の運転ポイント(回転数,トルク)を求めて設定する。エンジン22の目標運転ポイント(目標回転数Ne*,目標トルクTe*)については、エンジンECU24に送信する。モータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*については、モータECU40に送信する。エンジンECU24は、目標運転ポイントに基づいてエンジン22が運転されるように、エンジン22の吸入空気量制御や燃料噴射制御,点火制御などを行なう。モータECU40は、モータMG1,MG2がトルク指令Tm1*,Tm2*で駆動されるように、インバータ41,42の各トランジスタのスイッチング制御を行なう。
When traveling in the HV traveling mode, the
EV走行モードでの走行時には、HVECU70は、まず、アクセルペダルポジションセンサ84からのアクセル開度Accと車速センサ88からの車速Vとに基づいて要求トルクTr*を設定すると共に、要求トルクTr*に駆動軸36の回転数Nrを乗じて走行用パワーPdrv*を計算する。続いて、モータMG1のトルク指令Tm1*に値0を設定すると共に、要求トルクTr*(走行用パワーPdrv*)が駆動軸36に出力されるようにモータMG2のトルク指令Tm2*を設定する。モータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*については、モータECU40に送信する。モータECU40は、上述したように、インバータ41,42を制御する。
During traveling in the EV traveling mode, the
次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車20の動作、特に、エンジン22に失火が発生しているか否かを判定する際の動作について説明する。図2は、エンジンECU24により実行される処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。本ルーチンは、エンジン22を運転しているとき(エンジン22が停止中や燃料カット中ではないとき)に繰り返し実行される。
Next, the operation of the
本ルーチンが実行されると、エンジンECU24は、車速Vと、ディザ制御要求フラグFとを入力する処理を実行する(ステップS100)。車速Vは、車速センサ88により検出されたものを通信によりHVECU70を介して入力する。ディザ制御要求フラグFは、ディザ制御の実行が要求されていないときに値0に設定され、ディザ制御の実行が要求されているときに値1に設定されるフラグである。
When this routine is executed, the
ここで、ディザ制御について説明する。ディザ制御は、エンジン22の空燃比をリッチ(理論空燃比に比して燃料量を多くした状態)とリーンとが繰り返されるように燃料噴射を行なってエンジン22を運転する制御である。このディザ制御では、エンジン22の複数の気筒のうち一部の気筒をリッチとし、残余の気筒をリーンとし、エンジン22全体としての燃料噴射量の増減の平均値が値0となるようにエンジン22を運転する。例えば、エンジン22を6気筒の内燃機関とした場合、各気筒の燃料噴射量は、最初に点火する気筒の燃料噴射量をエンジン22の燃料噴射量を気筒数で除した気筒平均噴射量に対して5%減のリーンとし、次に点火する気筒の燃料噴射量を気筒平均噴射量に対して10%増のリッチとし、残りの気筒の燃料噴射量を、以降点火順に、5%減のリーン,5%減のリーン,10%増のリッチ,5%減のリーンとして、エンジン22を運転する。こうした制御により、PMフィルタ25の温度を迅速に再生可能温度(例えば600℃など)以上の状態に上昇させてPMフィルタ25を再生する。
Here, dither control will be described. The dither control is a control for operating the
こうしたディザ制御は、PMフィルタ25の再生の要求がなされている第1条件と、エンジン22の空燃比が安定している(エンジン22の空燃比制御おけるフィードバック補正量が所定範囲内にあって空燃比に関する学習が完了している)第2条件と、エンジン22の暖機が完了している(エンジン22の冷却水温Twが所定温度(例えば、70℃,75℃,80℃など)以上である)第3条件との全ての条件が成立しているときに、実行要求がなされる。PMフィルタ25の再生要求は、PMフィルタ25に堆積した粒子状物質の堆積量としてのPM堆積量Qpmが閾値Qpmref以上であるときになされる。ここで、PM堆積量Qpmは、圧力センサ25a,25bからの圧力P1,P2の差圧ΔP(ΔP=P1−P2)に基づいて演算(推定)される。閾値Qpmrefは、PMフィルタ25の再生が必要であると判断できるPM堆積量Qpmである。ディザ制御要求フラグFは、上述した第1条件〜第3条件のうち少なくとも一つの条件が成立していないときには値0に設定され、第1条件〜第3条件の全ての条件が成立しているときには値1に設定される。
In such dither control, the first condition for requesting regeneration of the
続いて、失火判定条件が成立しているか否かを判定する(ステップS110)。ここでは、エンジン22の回転数Neが下限回転数Nmin(例えば、800rpm,850rpm,900rpmなど)より高く上限回転数Nmax(例えば、6000rpm,6500rpm,7000rpmなど)より低い第1判定条件、または、体積効率KLが所定率Kref(例えば、9.0%,9.5%,10%など)以上である第2判定条件が成立したときに、失火判定条件が成立していると判定する。
Subsequently, it is determined whether or not a misfire determination condition is satisfied (step S110). Here, the first determination condition in which the rotational speed Ne of the
ステップS110の処理で失火判定条件が成立していないと判定されたときには、失火の判定を実行する必要がないと判断して、本ルーチンを終了する。 If it is determined in step S110 that the misfire determination condition is not satisfied, it is determined that it is not necessary to execute the misfire determination, and this routine is terminated.
ステップS110の処理で失火判定要件が成立していると判定されたときには、続いて、ディザ制御フラグFが値1であるか否かを判定する(ステップS120)。ディザ制御フラグFが値0であるときには、ディザ制御を実行せずに、失火判定を実行して(ステップS150)、本ルーチンを終了する。失火判定では、まずは、燃焼室ごとに点火時期が到来すると、その時点で算出されている角速度ωegと当該燃焼室の前回の点火時期における角速度ωegとに基づいてエンジン22の回転変動量Δωを算出し、回転変動量Δωと判定用閾値dωrefとを比較する。ここで、判定用閾値dωrは、ディザ制御を実行していないときには、一定値に設定されている。そして、回転変動量Δωが判定用閾値dωref以上であるときには、当該燃焼室において失火が発生することにより回転変動量Δωが大きくなっている可能性があると判断して、続いて、回転変動量Δωの時間波形と予め定めた判定用波形とを比較する。そして、回転変動量Δωの時間波形が判定用波形と誤差の範囲内で同一であるときには、失火が生じていると判定する。こうした判定により、失火が生じているか否かを判定することができる。
If it is determined in the process of step S110 that the misfire determination requirement is satisfied, then it is determined whether or not the dither control flag F is a value 1 (step S120). When the dither control flag F is 0, misfire determination is executed without executing dither control (step S150), and this routine is terminated. In the misfire determination, first, when the ignition timing arrives for each combustion chamber, the rotational fluctuation amount Δω of the
ステップS120の処理でディザ制御フラグFが値1であると判定されたときには、続いて、車速Vが値0であるか否かを判定する(ステップS130)。車速Vが値0ではないとき、即ち、車両が走行中であるときには、ディザ制御を実行せずに、失火判定を実行して(ステップS150)、本ルーチンを終了する。ここで、ディザ制御を実行しない理由については後述する。
If it is determined in step S120 that the dither control flag F is a
車速Vが値0であるとき、即ち、停車中であるときには、停車時充電制御の実行要求と補機62の駆動要求とをHVECU70に送信すると共にディザ制御を実行し(ステップS140)、失火判定を実行して(ステップS150)、本ルーチンを終了する。停車時充電制御の実行要求を受信したHVECU70は、エンジン22からの動力によるモータMG1の発電電力でバッテリ50が蓄電割合SOCの上限値SOCmaxより若干低い所定割合SOCrefまで充電されるようにエンジンECU24,モータECU40に各種指令を送信してエンジン22,モータMG1を制御すると共に蓄電割合SOCが所定割合SOCrefに至ったらDC/DCコンバータ64で降圧されたバッテリ50の電力で補機62が駆動されるように補機62とDC/DCコンバータ64とを制御する。このとき、エンジンECU40は、更に、上述したディザ制御を実行しながら、失火判定を実行する。ここでの失火判定では、判定用閾値dωrefを、点火している気筒がリーンであるときはリッチであるときにより大きく設定している。
When the vehicle speed V is 0, that is, when the vehicle is stopped, a request for execution of charge control during stoppage and a drive request for the
図3は、エンジン22の回転変動量Δωの時間変化の一例を示している。図中、実線は、ディザ制御を実行しているときにおける回転変動量Δωの時間変化と判定用閾値dωrefとを示している。破線は、ディザ制御を実行していないときにおける回転変動量Δωの時間変化と判定用閾値dωrefとを示している。ディザ制御では、エンジン22の空燃比を気筒別にリッチまたはリーンとなるように燃料噴射を行なってエンジン22を運転する。このとき、リーンとなっている気筒を点火するときのエンジン22の回転変動量Δωが大きくなる。そのため、リーンとなっている気筒を点火するときの判定用閾値dωrefをリッチとなっている気筒を点火するときより大きくしている。車両が走行している際中にディザ制御を実行すると、路面からの入力で回転変動量Δωが大きくなるため、実際には失火が生じていないにも拘わらず回転変動量Δωが判定用閾値dωrefを超え、失火判定を誤判定してしまう。実施例では、車速Vが値0ではないときに、ディザ制御を実行せずに失火を判定することにより、失火の誤判定を抑制することができる。実施例では、車速Vが値0のときに、ディザ制御を実行すると共に失火を判定することにより、PMフィルタ25の再生を図ることができると共に、失火の誤判定を抑制することができる。
FIG. 3 shows an example of the temporal change of the rotational fluctuation amount Δω of the
以上説明した実施例のハイブリッド自動車20によれば、失火判定条件が成立し、且つ、ディザ制御要求フラグFが値1である場合において、車速Vが値0であるときには、ディザ制御と失火判定とを実行することにより失火の誤判定を抑制することができる。
According to the
実施例のハイブリッド自動車20では、ステップS140の処理で補機62の駆動要求をHVECU70に送信しているが、こうした補機62の駆動要求を送信しなくともよい。この場合、停車時充電制御によりバッテリ50の蓄電割合SOCが所定割合SOCrefになったときに、エンジン22を負荷運転または運転停止して、ディザ制御の実行を停止するのが望ましい。
In the
実施例のハイブリッド自動車20では、ディザ制御要求フラグFを、第1条件〜第3条件のうち少なくとも一つの条件が成立していないときには値0に設定し、第1条件〜第3条件の全ての条件が成立しているときには値1に設定している。しかしながら、少なくとも第1条件が成立しているときに値1に設定されればよいから、第3条件を考慮せずに第1,第2条件が成立しているときに値1に設定したり、第2,第3条件を考慮せずに第1条件のみが成立したときに値1に設定してもよい。また、第1〜第3条件に限定されず、他の条件に基づいてディザ制御要求フラグFを設定してもよい。
In the
実施例のハイブリッド自動車20では、ステップS100の処理で、第1判定条件、または、第2判定条件が成立したときに、失火判定条件が成立していると判定している。しかしながら、第1,第2判定条件の双方が成立しているときに失火判定条件が成立していると判定してもよい。また、第1,第2判定条件に限定されるものではなく、異なる他の条件が成立しているときに失火判定条件が成立していると判定してもよい。
In the
実施例では、ハイブリッド自動車20を、エンジン22とモータMG1とモータMG2とバッテリ50とを備えるタイプのハイブリッド自動車としているが、電源プラグを介して供給される外部電源からの交流電力を充電器を介してバッテリに充電可能であり且つ車両の構成要素でない外部機器(例えば、家庭用電化製品など)のプラグが差込まれたときにバッテリ50からの電力をプラグに供給可能なプラグイン式のハイブリッド自動車としてもよい。この場合、ステップS140の処理では、補機62の駆動要求に代えて外部機器の駆動要求を出力して、HVECU70で外部機器が駆動するように制御してもよい。
In the embodiment, the
実施例のハイブリッド自動車20は、バッテリ50を備えているが、蓄電装置ならば如何なるものでもよく、例えば、バッテリ50に代えてキャパシタを備えていてもよい。
Although the
実施例では、エンジン22とモータMG1とモータMG2とがプラネタリギヤ30に接続されたタイプのハイブリッド自動車に本発明を適用したが、排気系に粒子状物質を除去する粒子状物質除去フィルタを有するエンジンと、走行用の動力を出力するモータと、を備える種々のタイプのハイブリッド自動車、例えば、駆動輪に連結された駆動軸に変速機を介してモータを接続すると共にモータの回転軸にクラッチを介してエンジンを接続するハイブリッド自動車などに本発明を適用してもよい。
In the embodiment, the present invention is applied to a hybrid vehicle of the type in which the
実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、PMフィルタ25が「フィルタ」に相当し、エンジン22が「エンジン」に相当し、モータMG2が「モータ」に相当し、エンジンECU24とモータECU40とHVECU70とが「制御装置」に相当し、エンジンECU24が「失火判定装置」に相当する。
The correspondence between the main elements of the embodiment and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problems will be described. In the embodiment, the
なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。 The correspondence between the main elements of the embodiment and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problem is the same as that of the embodiment described in the column of means for solving the problem. Therefore, the elements of the invention described in the column of means for solving the problems are not limited. In other words, the interpretation of the invention described in the column of means for solving the problem should be made based on the description of the column, and the examples are those of the invention described in the column of means for solving the problem. It is only a specific example.
以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。 As mentioned above, although the form for implementing this invention was demonstrated using the Example, this invention is not limited at all to such an Example, In the range which does not deviate from the summary of this invention, it is with various forms. Of course, it can be implemented.
本発明は、ハイブリッド自動車の製造産業などに利用可能である。 The present invention can be used in the manufacturing industry of hybrid vehicles.
20 ハイブリッド自動車、22 エンジン、23 排気浄化装置、23a 触媒、23b 空燃比センサ、23c 酸素センサ、24 エンジン用電子制御ユニット(エンジンECU)、25 粒子状物質除去フィルタ(PMフィルタ)、25a,25b 圧力センサ、26 クランクシャフト、30 プラネタリギヤ、36 駆動軸、37 デファレンシャルギヤ、38a,38b 駆動輪、40 モータ用電子制御ユニット(モータECU)、41,42 インバータ、46 コンデンサ、50 バッテリ、52 バッテリ用電子制御ユニット(バッテリECU)、54a,54b 電力ライン、62 補機、64 DC/DCコンバータ、70 ハイブリッド用電子制御ユニット(HVECU)、80 イグニッションスイッチ、81 シフトレバー、82 シフトポジションセンサ、83 アクセルペダル、84 アクセルペダルポジションセンサ、85 ブレーキペダル、86 ブレーキペダルポジションセンサ、88 車速センサ、MG1,MG2 モータ。
20 hybrid vehicle, 22 engine, 23 exhaust purification device, 23a catalyst, 23b air-fuel ratio sensor, 23c oxygen sensor, 24 engine electronic control unit (engine ECU), 25 particulate matter removal filter (PM filter), 25a, 25b pressure Sensor, 26 Crankshaft, 30 Planetary gear, 36 Drive shaft, 37 Differential gear, 38a, 38b Drive wheel, 40 Motor electronic control unit (motor ECU), 41, 42 Inverter, 46 Condenser, 50 Battery, 52 Battery electronic control Unit (battery ECU), 54a, 54b Power line, 62 Auxiliary machine, 64 DC / DC converter, 70 Hybrid electronic control unit (HVECU), 80 Ignition switch, 81
Claims (1)
走行用のモータと、
前記エンジンと前記モータとを制御する制御装置と、
所定判定条件が成立したときに、前記エンジンの回転変動に基づいて前記エンジンに失火が生じているか否かを判定する失火判定を実行する失火判定装置と、
を備えるハイブリッド自動車であって、
前記制御装置は、前記所定判定条件が成立し、且つ、所定作動条件が成立している場合において、停車しているときには、前記エンジンの空燃比がリッチとリーンとを繰り返すように前記エンジンを制御するディザ制御と前記失火判定とを実行する、
ハイブリッド自動車。 An engine having a filter for removing particulate matter in the exhaust system;
A motor for traveling,
A control device for controlling the engine and the motor;
A misfire determination device that executes a misfire determination that determines whether or not a misfire has occurred in the engine based on fluctuations in rotation of the engine when a predetermined determination condition is satisfied;
A hybrid vehicle comprising:
The control device controls the engine so that the air-fuel ratio of the engine repeats rich and lean when the vehicle is stopped when the predetermined determination condition is satisfied and the predetermined operation condition is satisfied. Executing dither control and misfire determination,
Hybrid car.
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