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特開2024-157376エンジン制御方法、エンジン制御装置、及びエンジン制御プログラム
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  • 特開-エンジン制御方法、エンジン制御装置、及びエンジン制御プログラム 図1
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024157376
(43)【公開日】2024-11-07
(54)【発明の名称】エンジン制御方法、エンジン制御装置、及びエンジン制御プログラム
(51)【国際特許分類】
   F02D 45/00 20060101AFI20241030BHJP
   F02D 9/02 20060101ALI20241030BHJP
   F02P 5/15 20060101ALI20241030BHJP
   F02D 43/00 20060101ALI20241030BHJP
【FI】
F02D45/00 368
F02D9/02 305D
F02D45/00 364A
F02D45/00 362
F02P5/15 E ZHV
F02D43/00 301B
F02D43/00 301K
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2023071706
(22)【出願日】2023-04-25
(71)【出願人】
【識別番号】000002967
【氏名又は名称】ダイハツ工業株式会社
(71)【出願人】
【識別番号】000003207
【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002147
【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】原 悠輔
(72)【発明者】
【氏名】多比良 慎也
【テーマコード(参考)】
3G022
3G065
3G384
【Fターム(参考)】
3G022EA01
3G022FA03
3G065BA06
3G065CA13
3G065EA02
3G065GA00
3G065GA10
3G384AA28
3G384BA02
3G384BA05
3G384BA24
3G384CA03
3G384DA56
3G384EB01
3G384EB03
3G384EB04
3G384EE16
3G384EE17
3G384FA27Z
3G384FA46Z
3G384FA54Z
3G384FA57Z
3G384FA58Z
(57)【要約】
【課題】触媒暖機運転中にタッピングノイズが発生することを防止することができるエンジン制御方法を提供すること。
【解決手段】エンジン制御方法は、エンジンの点火時期を最適点火時期から遅角させて燃焼を緩慢にすることにより、前記エンジンからの排気ガスを浄化する触媒を早期に暖機して活性化する触媒暖機運転中に前記エンジンの燃焼が悪化しているか否かを判定し、前記エンジンの燃焼が悪化していると判定した場合、前記エンジンのトルクを制御する目標値である目標トルクを増大させることを含む。
【選択図】図2
【特許請求の範囲】
【請求項1】
エンジンの点火時期を最適点火時期から遅角させて燃焼を緩慢にすることにより、前記エンジンからの排気ガスを浄化する触媒を早期に暖機して活性化する触媒暖機運転中に前記エンジンの燃焼が悪化しているか否かを判定し、
前記エンジンの燃焼が悪化していると判定した場合、前記エンジンのトルクを制御する目標値である目標トルクを増大させる
ことを含むエンジン制御方法。
【請求項2】
前記エンジンのスロットルを開いて前記エンジンに流入する空気量を増大させることにより前記目標トルクを増大させ、
前記触媒暖機運転を早期に終了させる
ことを含む請求項1に記載のエンジン制御方法。
【請求項3】
前記エンジンの点火時期を進角させることにより前記目標トルクを増大させる請求項1に記載のエンジン制御方法。
【請求項4】
前記エンジンの実エンジントルクを取得し、
前記実エンジントルクに応じて前記エンジンの燃焼が悪化しているか否かを判定する請求項1に記載のエンジン制御方法。
【請求項5】
前記エンジンの回転変動を取得し、
前記回転変動に応じて前記エンジンの燃焼が悪化しているか否かを判定する請求項1に記載のエンジン制御方法。
【請求項6】
エンジンの点火時期を最適点火時期から遅角させて燃焼を緩慢にすることにより、前記エンジンからの排気ガスを浄化する触媒を早期に暖機して活性化する触媒暖機運転中に前記エンジンの燃焼が悪化しているか否かを判定し、
前記エンジンの燃焼が悪化していると判定した場合、前記エンジンのトルクを制御する目標値である目標トルクを増大させるように構成されるプロセッサを備えるエンジン制御装置。
【請求項7】
プロセッサに、
エンジンの点火時期を最適点火時期から遅角させて燃焼を緩慢にすることにより、前記エンジンからの排気ガスを浄化する触媒を早期に暖機して活性化する触媒暖機運転中に前記エンジンの燃焼が悪化しているか否かを判定し、
前記エンジンの燃焼が悪化していると判定した場合、前記エンジンのトルクを制御する目標値である目標トルクを増大させる
ことを実行させるエンジン制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、エンジン制御方法、エンジン制御装置、及びエンジン制御プログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
ハイブリッド自動車のエンジン制御において、エンジンの点火時期を最適点火時期から遅角させて燃焼を緩慢にすることにより、エンジンからの排気ガスを浄化する触媒を早期に暖機して活性化する触媒暖機運転を実行する場合がある。
【0003】
図4は、従来のエンジン制御方法を示すタイミングチャートである。図4の例では、時間T11において、エンジンの点火時期を最適点火時期として燃焼を開始し、その後、点火時期を破線に示す最適点火時期から遅角させて時間T12まで触媒暖機運転を実行する。すると、排気ガス温度が破線から実線へと上昇し、触媒を早期に暖機して活性化することができる。ハイブリッド自動車では、モータによる走行が可能であるため、走行中においてエンジンの回転数とトルクとを略一定に制御して触媒暖機運転を実行することができる。図4において、実エンジントルクL12は、目標トルクL11を跨いで振動する。この振動のばらつきは、エンジンの部品の製造誤差や経年劣化等に影響される。
【0004】
また、特許文献1には、発電トルクを低く抑えた発電運転時、エンジンと発電機とを直結するギヤトレーンの伝達トルクがゼロトルクを挟んで連続的に変動し、このとき連続的な歯打ち音(いわゆるタッピングノイズ)が発生することが記載されている。特許文献1では、発電機に対し所定のトルクを付与し続けることにより、タッピングノイズを防止する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】国際公開第2018/047224号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
触媒暖機運転では、燃焼を緩慢にするため、実エンジントルクがゼロを跨ぐ場合があり、タッピングノイズが発生しやすいという課題があった。
【0007】
特許文献1は、発電運転時のタッピングノイズを防止することができるが、触媒暖機運転中のタッピングノイズについては考慮されていない。
【0008】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、触媒暖機運転中にタッピングノイズが発生することを防止することができるエンジン制御方法、エンジン制御装置、及びエンジン制御プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
上述の課題を解決するために、本発明のエンジン制御方法は、エンジンの点火時期を最適点火時期から遅角させて燃焼を緩慢にすることにより、前記エンジンからの排気ガスを浄化する触媒を早期に暖機して活性化する触媒暖機運転中に前記エンジンの燃焼が悪化しているか否かを判定し、前記エンジンの燃焼が悪化していると判定した場合、前記エンジンのトルクを制御する目標値である目標トルクを増大させることを含む。
【0010】
上記方法によれば、触媒暖機運転中にエンジンの燃焼が悪化していると判定した場合、エンジンのトルクを制御する目標値である目標トルクを増大させるため、触媒暖機運転中にタッピングノイズが発生することを防止することができる。
【0011】
また、前記エンジン制御方法において、前記エンジンのスロットルを開いて前記エンジンに流入する空気量を増大させることにより前記目標トルクを増大させ、前記触媒暖機運転を早期に終了させることを含む。
【0012】
上記方法によれば、エンジンのスロットルを開いてエンジンに流入する空気量を増大させることにより目標トルクを増大させ、触媒暖機運転中にタッピングノイズが発生することを防止することができる。
【0013】
また、前記エンジン制御方法において、前記エンジンの点火時期を進角させることにより前記目標トルクを増大させる。
【0014】
上記方法によれば、エンジンの点火時期を進角させることにより目標トルクを増大させ、触媒暖機運転中にタッピングノイズが発生することを防止することができる。
【0015】
また、前記エンジン制御方法において、前記エンジンの実エンジントルクを取得し、前記実エンジントルクに応じて前記エンジンの燃焼が悪化しているか否かを判定する。
【0016】
上記方法によれば、実エンジントルクに応じてエンジンの燃焼が悪化しているか否かを判定し、エンジンの燃焼が悪化していると判定した場合、エンジンのトルクを制御する目標値である目標トルクを増大させるため、触媒暖機運転中にタッピングノイズが発生することを防止することができる。
【0017】
また、本発明の一態様に係るエンジン制御方法は、前記エンジンの回転変動を取得し、前記回転変動に応じて前記エンジンの燃焼が悪化しているか否かを判定する。
【0018】
上記方法によれば、回転変動に応じてエンジンの燃焼が悪化しているか否かを判定し、エンジンの燃焼が悪化していると判定した場合、エンジンのトルクを制御する目標値である目標トルクを増大させるため、触媒暖機運転中にタッピングノイズが発生することを防止することができる。
【0019】
また、本発明の一態様に係るエンジン制御装置は、エンジンの点火時期を最適点火時期から遅角させて燃焼を緩慢にすることにより、前記エンジンからの排気ガスを浄化する触媒を早期に暖機して活性化する触媒暖機運転中に前記エンジンの燃焼が悪化しているか否かを判定し、前記エンジンの燃焼が悪化していると判定した場合、前記エンジンのトルクを制御する目標値である目標トルクを増大させるように構成されるプロセッサを備える。
【0020】
上記構成によれば、触媒暖機運転中にエンジンの燃焼が悪化していると判定した場合、エンジンのトルクを制御する目標値である目標トルクを増大させるため、触媒暖機運転中にタッピングノイズが発生することを防止することができる。
【0021】
また、本発明の一態様に係るエンジン制御プログラムは、プロセッサに、エンジンの点火時期を最適点火時期から遅角させて燃焼を緩慢にすることにより、前記エンジンからの排気ガスを浄化する触媒を早期に暖機して活性化する触媒暖機運転中に前記エンジンの燃焼が悪化しているか否かを判定し、前記エンジンの燃焼が悪化していると判定した場合、前記エンジンのトルクを制御する目標値である目標トルクを増大させることを実行させる。
【0022】
上記プログラムによれば、触媒暖機運転中にエンジンの燃焼が悪化していると判定した場合、エンジンのトルクを制御する目標値である目標トルクを増大させるため、触媒暖機運転中にタッピングノイズが発生することを防止することができる。
【発明の効果】
【0023】
本発明によれば、触媒暖機運転中にタッピングノイズが発生することを防止することができるエンジン制御方法、エンジン制御装置、及びエンジン制御プログラムを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【0024】
図1図1は、実施の形態に係るエンジン制御装置の構成を示すブロック図である。
図2図2は、実施の形態に係るエンジン制御方法を示すフローチャートである。
図3図3は、実施の形態に係るエンジン制御方法を示すタイミングチャートを示す図である。
図4図4は、従来のエンジン制御方法を示すタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0025】
以下に、図面を参照して本発明に係るエンジン制御方法、エンジン制御装置、及びエンジン制御プログラムの実施の形態を説明する。なお、これらの実施の形態により本発明が限定されるものではない。本発明は、エンジン制御方法、エンジン制御装置、及びエンジン制御プログラム一般に適用することができる。
【0026】
また、図面の記載において、同一又は対応する要素には適宜同一の符号を付している。また、図面は模式的なものであり、各要素の寸法の関係、各要素の比率などは、現実と異なる場合があることに留意する必要がある。図面の相互間においても、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。
【0027】
(実施の形態)
〔エンジン制御装置の構成〕
図1は、実施の形態に係るエンジン制御装置の構成を示すブロック図である。図1に示すように、本実施の形態に係るエンジン制御装置1は、取得部2と、判定部3と、制御部4と、記憶部5と、を備える。
【0028】
エンジン制御装置1は、例えばエンジンを有するハイブリッド自動車のECU(Electronic Control Unit)であり、CPU(Central Processing Unit)、フラッシュメモリなどの不揮発性メモリ及びDRAM(Dynamic Random Access Memory)などの揮発性メモリを含んで構成されている。エンジン制御装置1は、エンジンの点火時期を最適点火時期から遅角させて燃焼を緩慢にすることにより、エンジンからの排気ガスを浄化する触媒を早期に暖機して活性化する触媒暖機運転を実行する。
【0029】
取得部2は、エンジンの実エンジントルク、エンジンの回転変動、又は排気側の空気量を計測した触媒暖機カウンタ値の等のエンジンの制御に用いられる各種計測値を取得する。
【0030】
判定部3は、エンジンの燃焼が悪化しているか否かを判定する。判定部3は、例えば実エンジントルクに応じてエンジンの燃焼が悪化しているか否かを判定する。具体的には、判定部3は、実エンジントルクが閾値以下である場合に、エンジンの燃焼が悪化していると判定する。
【0031】
制御部4は、判定部3が、エンジンの燃焼が悪化していると判定した場合、エンジンのトルクを制御する目標値である目標トルクを増大させる。具体的には、制御部4は、エンジンのスロットルを開いてエンジンに流入する空気量を増大させることにより目標トルクを増大させる。この場合、制御部4は、触媒暖機運転を早期に終了させる。
【0032】
記憶部5は、例えば、HDD(Hard Disk Drive)やSSD(Solid State Drive)等の不揮発性の記憶媒体を備えた記憶装置で構成される。記憶部5は、制御部4が実行する制御プログラムを記憶する。なお、制御プログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルで、CD-ROM、フレキシブルディスク(FD)、CD-R、DVD(Digital Versatile Disc)等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録されて提供されてもよい。また、制御プログラムは、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納しておき、ネットワーク経由で取得部2が取得してもよい。また、記憶部5は、判定部3が判定に用いる実エンジントルクの閾値等のエンジンの制御に用いられる各種パラメータ等を記憶する。
【0033】
〔エンジン制御方法〕
次に、エンジン制御装置1の動作について説明する。図2は、実施の形態に係るエンジン制御方法を示すフローチャートである。図3は、実施の形態に係るエンジン制御方法を示すタイミングチャートを示す図である。図3の横軸は時間である。
【0034】
まず、エンジンが始動すると、エンジン制御装置1は、触媒暖機運転を開始する(ステップS1)。具体的には、制御部4は、エンジンの点火時期を最適点火時期から遅角させて燃焼を緩慢にする処理を実行する。図3の時間T1において、エンジンが始動すると、制御部4は、点火時期を進角(図3の上方に行くほど進角)させて最適点火時期としてエンジンを燃焼させ、エンジン回転数が増大する。その後、触媒暖機を実行する触媒暖機実行フラグがON状態になると、制御部4は、点火時期を最適点火時期から遅角させるとともに、スロットルの開度を増大させ、目標トルクL1が得られるようエンジンを制御する。実際に測定された実エンジントルクL3は、目標トルクL1を跨いで振動するが、実エンジントルクL3がゼロ(0Nmの線)を跨ぐとタッピングノイズが発生する。
【0035】
触媒暖機運転が開始されると、判定部3は、エンジンの燃焼が悪化しているか否かを判定する(ステップS2)。具体的には、判定部3は、実エンジントルクL3が閾値以下であるか否かを判定する。実エンジントルクL3がゼロに近い十分小さい閾値以下である場合、実エンジントルクL3がゼロを跨ぎ、タッピングノイズが発生していることを検知することができる。
【0036】
判定部3が、実エンジントルクが閾値以下であり、エンジンの燃焼が悪化していると判定した場合(ステップS2:Yes)、制御部4は、目標トルクを増大させる(ステップS3)。図3の時間T2において、制御部4は、エンジンのスロットルを破線に示すように開いてエンジンに流入する空気量を増大させる。その結果、目標トルクL1は破線で示す目標トルクL2となり、実エンジントルクL3がゼロを跨ぐことが防止され、タッピングノイズが発生することが防止される。また、エンジンのスロットルを開くことにより、排気量が増大するため触媒暖機カウンタ値の上昇速度も破線に示すように速くなる。
【0037】
その後、判定部3が、触媒暖機カウンタ値が閾値以上であると判定した場合(ステップS4:Yes)、触媒が十分に暖機されたと判断できるため、触媒暖機運転を終了する。ステップS3で目標スロットルを増大させると、図3に破線で示すように、触媒暖機カウンタ値の上昇速度が速まり、触媒カウンタ値が閾値以上になるのが早まるため、触媒暖機実行フラグがOFF状態になるのも時間T4から時間T3に早められる。従って、触媒暖機運転が早期に終了するが、排気量が増大しているため、触媒暖機性が損なわれることはない。さらに、触媒暖機運転が早期に終了するため、排気ガスの排出量が増大することも防止されている。また、制御部4は、触媒暖機実行フラグがOFF状態になると、破線に示すようにエンジンの点火時期の遅角を終了し、初期の点火時期に戻す処理を実行する。
【0038】
ステップS2において、判定部3が、実エンジントルクが閾値より大きく、エンジンの燃焼が悪化していないと判定した場合(ステップS2:No)、ステップS4の処理に移行する。
【0039】
ステップS4において、判定部3が、触媒暖機カウンタ値が閾値より小さいと判定した場合(ステップS4:No)、触媒が十分に暖機されていないと判断できるため、ステップS2に戻り、触媒暖機運転を継続する。
【0040】
以上説明したエンジン制御装置1によれば、エンジンの燃焼が悪化していると判定した場合、エンジンのトルクを制御する目標値である目標トルクを増大させるため、触媒暖機運転中にタッピングノイズが発生することを防止することができる。
【0041】
また、制御部4は、エンジンの点火時期を進角させることにより目標トルクを増大させてもよい。この場合、排気量は増大しないため、触媒暖機運転が早期に終了することはない。
【0042】
また、上述した実施の形態では、エンジンの燃焼が悪化しているか否かに依らず、同一の触媒暖機カウンタ値の閾値を用いた例を説明したがこれに限られない。エンジンの燃焼が悪化しているか否かに応じて、異なる触媒暖機カウンタ値の閾値を用いることにより、触媒暖機性を向上させる、又は排気ガスの排出量を低減させてもよい。
【0043】
また、判定部3は、回転変動に応じてエンジンの燃焼が悪化しているか否かを判定してもよい。具体的には、判定部3は、回転変動が所定の挙動を示した場合に、エンジンの燃焼が悪化していると判定する。
【0044】
さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。よって、本発明のより広範な態様は、以上のように表し、かつ記述した特定の詳細及び代表的な実施の形態に限定されるものではない。従って、添付のクレーム及びその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神又は範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。
【符号の説明】
【0045】
1 エンジン制御装置
2 取得部
3 判定部
4 制御部
5 記憶部
図1
図2
図3
図4