JP7491475B2 - ハイブリッド車の制御装置 - Google Patents
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Description
好ましくは、前記排気通路に排気浄化触媒が設けられ、前記排気浄化触媒の温度を検出する触媒温度検出手段を更に備え、前記制御部は、前記ウォームアップ運転の実行中に、前記排気浄化触媒の温度が所定温度以上になった場合に前記故障ウォームアップ運転モードを終了するとよい。
好ましくは、前記制御部は、前記ウォームアップ運転において前記エンジンの回転数を前記所定時間一定に制御するとよい。
好ましくは、前記故障判定部は、排気還流弁を故障判定した際に前記排気還流弁の開度を推定し、前記制御部は、前記故障判定されたときの前記排気還流弁の開度に応じて、前記故障ウォームアップ運転モードにおける前記通常ウォームアップ運転モードに対する前記エンジンの負荷の増加量を設定するとよい。
好ましくは、前記制御部は、前記故障ウォームアップ運転モードにおいて、少なくとも前記発電機の出力を増加させることで、前記エンジンの負荷を増加させるとよい。
好ましくは、前記制御部は、前記ウォームアップ運転の実行中に、前記エンジンの要求出力が前記ウォームアップ運転における前記エンジンの出力よりも高くなった場合には、前記ウォームアップ運転を中止して前記エンジンの要求出力に基づいて前記エンジンを作動制御するとよい。
好ましくは、前記制御部は、前記故障ウォームアップ運転モードにおいて、前記エンジンの要求出力に基づいて設定される排気還流量が、故障時の排気還流量と前記エンジンの負荷の前記所定量の増加に伴う排気還流量の増加量との和よりも多い場合に、前記ウォームアップ運転を中止して前記エンジンの要求出力に基づいて前記エンジンを作動制御するとよい。
好ましくは、前記蓄電池の充電率を推定する充電率推定部を備え、前記走行モード切替制御部は、前記第1の走行モードにおいて、前記蓄電池の充電率が第1の所定値以下になった場合に、前記第2の走行モードに切り替え、前記ウォームアップ運転は、前記蓄電池の充電率が前記第1の所定値より高い第2の所定値以下になった場合に実行開始されるとよい。
図1は、本発明の一実施形態に係るプラグインハイブリッド車(以下、車両1という)の概略構成図である。
図1に示すように、本実施形態のEGRシステムの故障診断装置を備えた車両1は、エンジン2の出力によって前輪3を駆動して走行可能であるとともに、前輪3を駆動する電動のフロントモータ4(電動機)及び後輪5を駆動する電動のリヤモータ6(電動機)を備えた四輪駆動車である。
フロントモータ4は、フロントインバータ10を介して、車両1に搭載された車載電池11(蓄電池)及びモータジェネレータ9から高電圧の電力を供給されて駆動し、減速機7を介して前輪3の駆動軸8を駆動する。減速機7には、エンジン2の出力軸と前輪3の駆動軸8との間の動力の伝達を断接切換え可能なクラッチ7aが内蔵されている。
モータジェネレータ9によって発電された電力は、フロントインバータ10を介して車載電池11を充電可能であるとともに、フロントモータ4及びリヤモータ6に電力を供給可能である。
リヤインバータ12は、ハイブリッドコントロールユニット20からの制御信号に基づきリヤモータ6の出力を制御する機能を有する。
また、車両1には、車載電池11から外部へ電力を供給するための外部コンセント24が備えられている。
ハイブリッドコントロールユニット20は、車両1の走行制御を行うための総合的な制御装置であり、入出力装置、記憶装置(ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、不揮発性RAM等)、中央処理装置(CPU)、タイマ等を含んで構成されている。また、エンジンコントロールユニット22も、入出力装置、記憶装置(ROM、RAM、不揮発性RAM等)、中央処理装置(CPU)、タイマ等を含んで構成されている。
そして、ハイブリッドコントロールユニット20は、アクセル開度センサ40、車速センサ41等の上記各種検出量及び各種操作情報に基づいて、車両1の走行駆動に必要とする車両要求出力、駆動トルクを演算し、エンジンコントロールユニット22、フロントインバータ10、リヤインバータ12、減速機7に制御信号を送信して、走行モード((EVモード:電気自動車モード)、シリーズモード、パラレルモード)の切換え、エンジン2とフロントモータ4とリヤモータ6の出力、モータジェネレータ9の出力を制御する。
なお、本実施形態では、EVモードが本発明の第1の走行モードに該当し、シリーズモードあるいはパラレルモードが本発明の第2の走行モードに該当する。
EGR制御部55は、エンジンコントロールユニット22に備えられている。EGR制御部55は、エンジン2の運転状態、例えばアクセル操作量に基づくエンジン2の要求出力等に基づいて、EGRバルブ54の開度を制御する。
また、エンジン2の排気通路52には、三元触媒等の排気浄化触媒58が備えられている。更に、排気浄化触媒58には、触媒温度を検出する触媒温度センサ59(触媒温度検出手段)が備えられている。
EGR故障判定部60は、EGRバルブ54を作動制御して、インマニ圧センサ57によって検出した吸気圧の変化に基づいて、またEGR温度センサ56によって検出したEGRガスの温度の変化に基づいて、EGR故障判定制御を行う。EGR故障判定部60は、EGRバルブ54を作動制御して、EGRガスの温度及び圧力の変化に基づいて、EGRバルブ54の故障判定を行う。
図3は、EGR故障判定部60において実行されるEGR故障判定制御の手順を示すフローチャートである。図4は、EGR正常時での第1の故障判定制御におけるEGRバルブ54の作動及びインマニ圧等の推移を示すタイムチャートの一例である。図5は、EGRシステム50が故障状態である場合での第1の故障判定制御及び第2の故障判定制御におけるEGRバルブ54の作動、インマニ圧及びEGR温度の推移を示すタイムチャートの一例である。なお、図5のEGR温度変化量において、実線はEGRバルブ54の開故障時であり、破線は閉故障時を示す。
図3に示すように、始めにステップS10では、EGR故障判定部60は、第1のEGR故障判定条件が満たされているか(ONであるか)否かを判別する。第1のEGR故障判定条件は、第1の故障判定制御によるEGRバルブ54の故障判定を行う条件であり、例えばアイドル運転や減速運転のように、エンジン稼働状態であり、かつエンジンの負荷及び回転数が一定の定常運転時である。第1のEGR故障判定条件が満たされている(ONである)場合には(ステップS10にてYes)、ステップS20に進む。第1のEGR故障判定条件が満たされていない(OFFである)場合には(ステップS10にてNo)、本ルーチンを終了する。
ステップS50では、EGR故障判定部60は、EGRシステム50が故障であると判定する。そして、ステップS60に進む。
ステップS100では、EGR故障判定部60は、EGR閉故障、即ちEGRバルブ54が閉状態で固着した故障状態であると判定する。そして、本ルーチンを終了する。
図6に示すように、始めにステップS210では、エンジン負荷補正部61は、上記EGR故障判定制御において判定されたEGR開故障であるか否かといった判定結果を読み込む。そして、EGR開故障である場合には(ステップS210にてYes)、ステップS230に進む。EGR開故障であると判定されていない場合には(ステップS210にてNo)、ステップS220に進む。
通常プレモードは、エンジン始動直後のプレ運転におけるエンジン2の運転モードの1つであり、例えば図7の破線で示すように、エンジン始動から所定の低回転、低負荷でエンジン2を作動させる。なお、通常プレモードにおいて設定されるエンジン2の負荷は、本実施形態では、本発明の第一負荷に該当し、シリーズモードで設定される所定の負荷よりも小さい値である。
なお、本制御において判定された後述する通常プレモード、故障大プレモード、故障小プレモードについては、エンジン停止及び車両電源オフされたとしても記憶され、次回のEGR故障判定制御が行うまではエンジン始動時に適用される。
また、プレ運転においてはエンジン回転数を一定に制御するので、プレ運転での静粛性を向上させることができる。
なお、故障小プレモード及び故障大プレモードにおいて、モータジェネレータ9の出力増加によってエンジン負荷を増加させるとよい。これにより、EGRバルブ54の開故障状態でのプレ運転時にエンジン2の負荷を増加させることで、モータ4、6や車載電池11に供給する電力を増加させ、車載電池11の充電率の低下を抑制することができる。
また、EVモードからシリーズモードへ移行時にプレ運転が実行されるが、この走行モードの切り換えは、要求出力だけでなく、車載電池11のSOCにも基づいて判定される。例えば、EVモードにおいて車載電池11のSOCが第1の所定値以下になった場合にEVモードに始動するが、上記のプレ運転は、この第1の所定値よりも若干高い第2の所定値に設定する。これにより、車載電池11のSOCが第1の所定値以下になる前にプレ運転が開始されるので、車載電池11のSOCがシリーズモードに切り替わる前にEGR故障判定を及び故障に応じたエンジン負荷制御を実行し、車載電池11のSOCが第1の所定値よりも低下することを抑制することができる。
例えば、上記の実施形態では、EGRバルブ54を作動制御して、EGRガスの温度及び圧力の変化に基づいて、EGRバルブ54の開故障判定を行っているが、EGRガスの温度及び圧力のいずれか一方のみで開故障判定を行ってもよいし、他の方法で開故障判定を行ってもよい。また、開故障の程度を2段階に判定しているが、1段階でもよいし、多段階あるいはリニアに判定してもよい。開故障の程度に応じてプレ運転時におけるエンジン負荷を細かく制御することで、より効果的にかつ燃費を抑えてエンジン運転を安定させるとともに迅速にエンジン温度を上昇させることができる。
また、例えば、上記実施形態の車両1はPHEV車であるが、HEV車のエンジンにも発明を適用できる。また、ガソリンエンジン車やディーゼルエンジン車のエンジンにも、発明を適用することができる。また本発明は、車両以外でも、EGRシステムを備えたエンジンに対して適用することができる。
2 エンジン
4 フロントモータ(モータ)
6 モータ(電動機)
9 モータジェネレータ(発電機)
11 車載電池(蓄電池)
11a モニタリングユニット(充電率推定部)
20 ハイブリッドコントロールユニット(走行モード切替制御部)
22 エンジンコントロールユニット(制御部)
50 EGRシステム(排気還流システム)
53 EGR通路(排気還流路)
54 EGRバルブ(排気還流弁)
58 排気浄化触媒
59 触媒温度検出手段(触媒温度センサ)
60 EGR故障判定部(故障判定部)
Claims (8)
- 排気通路から排気の一部を吸気通路に導く排気還流システムを備えたエンジンと、蓄電池と、前記エンジンにより駆動されて発電する発電機と、前記発電機及び前記蓄電池の少なくとも一方から供給された電力によって車両を走行駆動する電動機と、前記エンジンを停止した状態で前記蓄電池から供給された電力により前記電動機を駆動して走行する第1の走行モードと、作動させた前記エンジンの駆動力により前記発電機を所定の負荷以上で発電させつつ走行する第2の走行モードと、を前記車両に要求される要求出力に基づいて切り替える走行モード切替制御部と、を備えたハイブリッド車の制御装置であって、
前記排気還流システムに流れる流量を調整する排気還流弁の故障有無を判定する故障判定部と、
前記第1の走行モードから前記第2の走行モードに切り替わる以前に、前記電動機により走行駆動しつつ、前記エンジンを前記所定の負荷より小さい第一負荷で運転するウォームアップ運転を実行させる制御部と、を備え、
前記ウォームアップ運転は、前記故障判定部において前記排気還流弁が故障判定されていない場合に前記エンジンを前記第一負荷で運転する通常ウォームアップ運転モードと、前記故障判定部において前記排気還流弁が故障判定されている場合に前記第一負荷より大きく前記所定の負荷より小さい第二負荷に前記エンジンの負荷を増加させて運転する故障ウォームアップ運転モードと、を有し、
前記制御部は、前記故障ウォームアップ運転モードの終了以降、故障判定に関わらず、前記エンジンの負荷を前記第二負荷に増加させる制御を中止するとともに、切り替え後の前記第2の走行モードにおいて前記エンジンの負荷を前記第二負荷に増加させる制御を行わないで、前記エンジンの負荷を要求出力に対応した運転となるよう前記発電機を前記所定の負荷以上で発電させつつ走行させることを特徴とするハイブリッド車の制御装置。 - 前記排気通路に排気浄化触媒が設けられ、
前記排気浄化触媒の温度を検出する触媒温度検出手段を更に備え、
前記制御部は、前記ウォームアップ運転の実行中に、前記排気浄化触媒の温度が所定温度以上になった場合に前記故障ウォームアップ運転モードを終了することを特徴とする請求項1に記載のハイブリッド車の制御装置。 - 前記制御部は、前記ウォームアップ運転において前記エンジンの回転数を所定時間一定に制御することを特徴とする請求項1に記載のハイブリッド車の制御装置。
- 前記故障判定部は、排気還流弁を故障判定した際に前記排気還流弁の開度を推定し、
前記制御部は、前記故障判定されたときの前記排気還流弁の開度に応じて、前記故障ウォームアップ運転モードにおける前記通常ウォームアップ運転モードに対する前記エンジンの負荷の増加量を設定することを特徴とする請求項1に記載のハイブリッド車の制御装置。 - 前記制御部は、前記故障ウォームアップ運転モードにおいて、少なくとも前記発電機の出力を増加させることで、前記エンジンの負荷を増加させることを特徴とする請求項1に記載のハイブリッド車の制御装置。
- 前記制御部は、前記ウォームアップ運転の実行中に、前記エンジンの要求出力が前記ウォームアップ運転における前記エンジンの出力よりも高くなった場合には、強制的に前記ウォームアップ運転を中止して前記エンジンの要求出力に基づいて前記エンジンを作動制御することを特徴とする請求項1に記載のハイブリッド車の制御装置。
- 前記制御部は、前記故障ウォームアップ運転モードにおいて、前記エンジンの要求出力に基づいて設定される排気還流量が、故障時の排気還流量と前記エンジンの負荷の増加に伴う排気還流量の増加量との和よりも多い場合に、前記故障ウォームアップ運転モードを中止することを特徴とする請求項6に記載のハイブリッド車の制御装置。
- 前記蓄電池の充電率を推定する充電率推定部を備え、
前記走行モード切替制御部は、前記第1の走行モードにおいて、前記蓄電池の充電率が第1の所定値以下になった場合に、前記第2の走行モードに切り替え、
前記ウォームアップ運転は、前記蓄電池の充電率が前記第1の所定値より高い第2の所定値以下になった場合に実行開始されることを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載のハイブリッド車の制御装置。
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