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公開番号2021102935
公報種別公開特許公報(A)
公開日20210715
出願番号2019234136
出願日20191225
発明の名称車両
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人特許業務法人アイテック国際特許事務所
主分類F02D 45/00 20060101AFI20210618BHJP(燃焼機関;熱ガスまたは燃焼生成物を利用する機関設備)
要約【課題】暖機判定用パラメータを、供給流路の温度(暖機の状態の程度)をより適切に反映した値とする。
【解決手段】エンジンと燃料供給装置とを制御すると共に、システムオフされてからシステムオフの状態が予め設定された設定時間だけ経過した後に、システムオフ時の供給流路の暖機の状態の程度を示す暖機判定用パラメータが所定値以上であることを条件の1つに含む異常診断前提条件が成立しているときには燃圧センサに特性異常が生じているか否かの特性異常診断を行なう。そして、システムオンからシステムオフの間でエンジンの運転中において、供給流路で受熱量よりも放熱量が多いと想定される流路放熱状態でないときには、暖機判定用パラメータを加算し、流路放熱状態でその継続時間が第1所定時間以上のときには、暖機判定用パラメータを下限値以上となる範囲内で減算する。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項1】
筒内に燃料を噴射する筒内噴射弁を有するエンジンと、
燃料タンクからの燃料を加圧して前記筒内噴射弁が接続された供給流路に供給する高圧燃料ポンプを有する燃料供給装置と、
前記供給流路内の燃料の圧力を検出する燃圧センサと、
前記エンジンと前記燃料供給装置とを制御すると共に、システムオフされてからシステムオフの状態が予め設定された設定時間だけ経過した後に、システムオフ時の前記供給流路の暖機の状態の程度を示す暖機判定用パラメータが所定値以上であることを条件の1つに含む異常診断前提条件が成立しているときには前記燃圧センサに特性異常が生じているか否かの特性異常診断を行なう制御装置と、
を備える車両であって、
前記制御装置は、
前記暖機判定用パラメータを、前記エンジンの吸入空気量の積算に基づいて演算し、
システムオンからシステムオフの間で前記エンジンの運転中において、前記供給流路で受熱量よりも放熱量が多いと想定される流路放熱状態でないときには、前記暖機判定用パラメータを加算し、前記流路放熱状態でその継続時間が第1所定時間以上のときには、前記暖機判定用パラメータを下限値以上となる範囲内で減算する
車両。
続きを表示(約 570 文字)【請求項2】
請求項1記載の車両であって
前記制御装置は、システムオンからシステムオフの間で前記エンジンの運転中において、前記流路放熱状態の前記継続時間が前記第1所定時間以上のときには、前回の前記暖機判定用パラメータに基づいて減算値を設定し、前記減算値で前記暖機判定用パラメータを減算する
車両。
【請求項3】
請求項2記載の車両であって
前記制御装置は、システムオンからシステムオフの間で前記エンジンの運転中において、前記流路放熱状態の前記継続時間が前記第1所定時間以上のときには、前記暖機判定用パラメータと車速および/または外気温とに基づいて前記暖機判定用パラメータが前記下限値以上となる範囲内で減算されるように前記減算値を設定する
車両。
【請求項4】
請求項1ないし3のいずれか1つの請求項に記載の車両であって、
前記制御装置は、システムオンからシステムオフの間で前記エンジンの運転中において、前記流路放熱状態の前記継続時間が前記第1所定時間未満の第2所定時間未満のときには、前記暖機判定用パラメータを加算し、前記流路放熱状態の前記継続時間が前記第2所定時間以上で且つ前記第1所定時間未満のときには、前記暖機判定用パラメータを保持する
車両。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、車両に関する。
続きを表示(約 9,000 文字)【背景技術】
【0002】
従来、この種の車両としては、筒内噴射弁を有するエンジンと、燃料タンクからの燃料を加圧して筒内噴射弁が接続された供給流路に供給する高圧燃料ポンプを有する燃料供給装置と、供給流路内の燃料の圧力を検出する燃圧センサ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)。この車両では、システムオフされてからシステムオフの状態が予め設定された設定時間だけ経過した後に、システムオフ時の供給流路の暖機の状態の程度を示す暖機判定用パラメータが所定値以上であることを条件の1つに含む異常診断前提条件が成立しているときには、燃圧センサに特性異常が生じているか否かの特性異常診断を行なう。この場合、システムオンからシステムオフの間において、エンジンを運転しているときには暖機判定用パラメータを加算し、エンジンを運転していないときには所定条件が成立した以降に暖機判定用パラメータを減算する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
特開2018−96278号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上述の車両では、エンジンを運転しているときには暖機判定用パラメータを加算するものの、エンジンを低負荷運転しながら走行するときなどには、供給流路の温度が低下する場合がある。このため、暖機判定用パラメータが供給流路の温度(暖機の状態の程度)を十分に反映していない不都合が生じることがある。こうした不都合を回避する手法として、エンジンを低負荷運転しながら走行するときなどには、暖機判定用パラメータを所定減算量で減算する手法が考えられる。この手法では、暖機判定用パラメータが時間の経過と共に低下して所定値未満となり、異常診断前提条件が成立しなくなり、特性異常診断を行なう機会が少なくなってしまう。エンジンを比較的長く低負荷運転しながら走行しているときにはエンジンで発生する熱を供給流路が受熱することから、実際の供給流路の暖機の状態が特性異常診断を行なうことが可能な状態となっていることが多い。そのため、暖機判定用パラメータを所定減算量で減算する手法では、暖機判定用パラメータが、供給流路の温度(暖機の状態の程度)を反映した値となっていない可能性がある。
【0005】
本発明の車両は、暖機判定用パラメータを、供給流路の温度(暖機の状態の程度)をより適切に反映した値とすることを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の車両は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【0007】
本発明の車両は、
筒内に燃料を噴射する筒内噴射弁を有するエンジンと、
燃料タンクからの燃料を加圧して前記筒内噴射弁が接続された供給流路に供給する高圧燃料ポンプを有する燃料供給装置と、
前記供給流路内の燃料の圧力を検出する燃圧センサと、
前記エンジンと前記燃料供給装置とを制御すると共に、システムオフされてからシステムオフの状態が予め設定された設定時間だけ経過した後に、システムオフ時の前記供給流路の暖機の状態の程度を示す暖機判定用パラメータが所定値以上であることを条件の1つに含む異常診断前提条件が成立しているときには前記燃圧センサに特性異常が生じているか否かの特性異常診断を行なう制御装置と、
を備える車両であって、
前記制御装置は、
前記暖機判定用パラメータを、前記エンジンの吸入空気量の積算に基づいて演算し、
システムオンからシステムオフの間で前記エンジンの運転中において、前記供給流路で受熱量よりも放熱量が多いと想定される流路放熱状態でないときには、前記暖機判定用パラメータを加算し、前記流路放熱状態でその継続時間が第1所定時間以上のときには、前記暖機判定用パラメータを下限値以上となる範囲内で減算する
ことを要旨とする。
【0008】
この本発明の車両では、システムオフされてからシステムオフの状態が予め設定された設定時間だけ経過した後に、システムオフ時の供給流路の暖機の状態の程度を示す暖機判定用パラメータが所定値以上であることを条件の1つに含む異常診断前提条件が成立しているときには、燃圧センサに特性異常が生じているか否かの特性異常診断を行なう。この場合、システムオンからシステムオフの間でエンジンの運転中において、供給流路で受熱量よりも放熱量が多いと想定される流路放熱状態でないときには、暖機判定用パラメータを加算し、流路放熱状態でその継続時間が第1所定時間以上のときには、暖機判定用パラメータを下限値以上となる範囲内で減算する。したがって、暖機判定用パラメータが下限値未満とならないから、暖機判定用パラメータが過度に低い値となることを抑制できる。この結果、暖機判定用パラメータを供給流路の温度をより適切に反映した値とすることができる。
【0009】
こうした本発明の車両において、前記制御装置は、システムオンからシステムオフの間で前記エンジンの運転中において、前記流路放熱状態の前記継続時間が前記第1所定時間以上のときには、前回の前記暖機判定用パラメータに基づいて減算値を設定し、前記減算値で前記暖機判定用パラメータを減算してもよい。
【0010】
この場合において、前記制御装置は、システムオンからシステムオフの間で前記エンジンの運転中において、前記流路放熱状態の前記継続時間が前記第1所定時間以上のときには、前記暖機判定用パラメータと車速および/または外気温とに基づいて前記暖機判定用パラメータが前記下限値以上となる範囲内で減算されるように前記減算値を設定してもよい。こうすれば、暖機判定用パラメータを供給流路の温度をより適切に反映した値とすることができる。
【0011】
また、本発明の車両において、システムオンからシステムオフの間で前記エンジンの運転中において、前記流路放熱状態の前記継続時間が前記第1所定時間未満の第2所定時間未満のときには、前記暖機判定用パラメータを加算し、前記流路放熱状態の前記継続時間が前記第2所定時間以上で且つ前記第1所定時間未満のときには、前記暖機判定用パラメータを保持してもよい。こうすれば、暖機判定用パラメータを供給流路の温度をより適切に反映した値とすることができる。
【0012】
さらに、本発明の車両において、前記制御装置は、車速が、前記エンジンの吸入空気量が大きいほど高くなるように設定された閾値以上のときに、前記流路放熱状態であると判定するものとしてもよい。これは、エンジンの吸入空気量が大きいほどエンジンの発熱量が多くなって供給流路の受熱量が多くなることと、車速が高いほど走行風が大きくなって供給流路からの放熱量が多くなることとに基づく。こうすれば、車速やエンジンの吸入空気量に基づいて流路放熱状態であるか否かを判定することができる。この場合、閾値は、外気温が低いほど低くなるように設定されるものとしてもよい。これは、外気温が低いほど供給流路からの放熱量が多くなることに基づく。
【0013】
そして、本発明の車両において、前記制御装置は、前記エンジンの吸入空気量が第1閾値未満で且つ車速が第2閾値以上のときに、前記流路放熱状態であると判定するものとしてもよい。こうすれば、車速やエンジンの吸入空気量に基づいて流路放熱状態であるか否かを判定することができる。ここで、所定空気量は、外気温が低いほど大きくなるように設定されるものとしてもよい。また、所定車速は、外気温が低いほど低くなるように設定されるものとしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【0014】
本発明の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。
エンジン22や燃料供給装置60の構成の概略を示す構成図である。
実施例のHVECU70により実行されるパラメータ演算処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。
閾値設定用マップの一例を示す説明図である。
レート値設定用マップの一例を示す説明図である。
イグニッションスイッチ80がオフされてから所定時間が経過したときにHVECU70により実行される特性異常診断処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。
エンジン22の状態、カウンタC、積算パラメータJ、高圧側流路66の温度の時間変化の様子の一例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0015】
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。
【実施例】
【0016】
図1は、本発明の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り、図2は、エンジン22や燃料供給装置60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1に示すように、エンジン22と、燃料供給装置60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、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。
【0017】
エンジン22は、ガソリンや軽油などの燃料を用いて動力を出力する内燃機関として構成されている。図2に示すように、エンジン22は、吸気ポートに燃料を噴射するポート噴射弁125と、筒内に燃料を噴射する筒内噴射弁126とを有する。エンジン22は、ポート噴射弁125と筒内噴射弁126とを有することにより、ポート噴射モードと筒内噴射モードと共用噴射モードとのいずれかで運転が可能となっている。ポート噴射モードでは、エアクリーナ122によって清浄された空気をスロットルバルブ124を介して吸入すると共にポート噴射弁125から燃料を噴射して空気と燃料とを混合する。そして、この混合気を吸気バルブ128を介して燃焼室に吸入し、点火プラグ130による電気火花によって爆発燃焼させて、そのエネルギによって押し下げられるピストン132の往復運動をクランクシャフト26の回転運動に変換する。筒内噴射モードでは、ポート噴射モードと同様に空気を燃焼室に吸入し、吸気行程の途中あるいは圧縮行程に至ってから筒内噴射弁126から燃料を噴射し、点火プラグ130による電気火花によって爆発燃焼させてクランクシャフト26の回転運動を得る。共用噴射モードでは、空気を燃焼室に吸入する際にポート噴射弁125から燃料を噴射すると共に吸気行程や圧縮行程で筒内噴射弁126から燃料を噴射し、点火プラグ130による電気火花によって爆発燃焼させてクランクシャフト26の回転運動を得る。これらの噴射モードは、エンジン22の運転状態に基づいて切り替えられる。燃焼室からの排気は、一酸化炭素(CO)や炭化水素(HC)、窒素酸化物(NOx)の有害成分を浄化する浄化触媒(三元触媒)を有する浄化装置134を介して外気に排出される。
【0018】
図2に示すように、燃料供給装置60は、エンジン22のポート噴射弁125および筒内噴射弁126に燃料を供給する装置として構成されている。燃料供給装置60は、燃料タンク61と、燃料タンク61の燃料をポート噴射弁125が接続された低圧側流路(第1流路)63に供給するフィードポンプ(第1ポンプ)62と、低圧側流路63に設けられた逆止弁64と、低圧側流路63における逆止弁64よりもポート噴射弁125側の燃料を加圧して筒内噴射弁126が接続された高圧側流路(第2流路)66に供給する高圧燃料ポンプ(第2ポンプ)65とを備える。
【0019】
フィードポンプ62および逆止弁64は、燃料タンク61内に配置されている。フィードポンプ62は、バッテリ50からの電力の供給を受けて作動する電動ポンプとして構成されている。逆止弁64は、低圧側流路63におけるフィードポンプ62側の燃圧(燃料の圧力)がポート噴射弁125側の燃圧よりも高いときには開弁し、フィードポンプ62側の圧力がポート噴射弁125側の燃圧以下のときには閉弁する。
【0020】
高圧燃料ポンプ65は、エンジン22からの動力(カムシャフトの回転)によって駆動されて低圧側流路63内の燃料を加圧するポンプである。高圧燃料ポンプ65は、その吸入口に接続されて燃料を加圧する際に開閉する電磁バルブ65aと、その吐出口に接続されて燃料の逆流を防止すると共に高圧側流路66内の燃圧を保持するチェックバルブ65bとを有する。この高圧燃料ポンプ65は、エンジン22の運転中に電磁バルブ65aが開弁されると、フィードポンプ62からの燃料を吸入し、電磁バルブ65aが閉弁されたときに、エンジン22からの動力によって作動する図示しないプランジャによって圧縮した燃料をチェックバルブ65bを介して高圧側流路66に断続的に送り込むことにより、高圧側流路66に供給する燃料を加圧する。なお、高圧燃料ポンプ65の駆動時には、低圧側流路63内の燃圧や高圧側流路66内の燃圧がエンジン22の回転(カムシャフトの回転)に応じて脈動する。
【0021】
エンジン22および燃料供給装置60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によって運転制御されている。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、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。
【0022】
エンジンECU24には、エンジン22を運転制御したり燃料供給装置60を制御したり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。エンジンECU24に入力される信号としては、例えば、クランクシャフト26の回転位置を検出するクランクポジションセンサ140からのクランクポジションθcrや、エンジン22の冷却水の温度を検出する水温センサ142からの冷却水温Twを挙げることができる。また、吸気バルブ128を開閉するインテークカムシャフトや排気バルブを開閉するエキゾーストカムシャフトの回転位置を検出するカムポジションセンサ144からのカムポジションθcaも挙げることができる。さらに、スロットルバルブ124のポジションを検出するスロットルバルブポジションセンサ146からのスロットル開度THや、吸気管に取り付けられたエアフローメータ148からの吸入空気量Qa、吸気管に取り付けられた温度センサ149からの吸気温Taも挙げることができる。加えて、排気管に取り付けられた空燃比センサ135aからの空燃比AFや、排気管に取り付けられた酸素センサ135bからの酸素信号O2も挙げることができる。また、燃料供給装置60のフィードポンプ62に取り付けられた回転数センサ62aからのフィードポンプ62の回転数Nfpや、低圧側流路63におけるポート噴射弁125付近に取り付けられた燃圧センサ68からのポート噴射弁125に供給する燃料の燃圧Pfp、高圧側流路66における筒内噴射弁126付近に取り付けられた燃圧センサ69からの筒内噴射弁126に供給する燃料の燃圧Pfdも挙げることができる。
【0023】
エンジンECU24からは、エンジン22を運転制御したり燃料供給装置60を制御したりするための各種制御信号が出力ポートを介して出力されている。エンジンECU24から出力される信号としては、例えば、ポート噴射弁125への駆動信号や筒内噴射弁126への駆動信号、スロットルバルブ124のポジションを調節するスロットルモータ136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138への制御信号を挙げることができる。また、フィードポンプ62への駆動制御信号、高圧燃料ポンプ65の電磁バルブ65aへの駆動制御信号も挙げることができる。
【0024】
エンジンECU24は、HVECU70と通信ポートを介して接続されている。エンジンECU24は、クランクポジションセンサ140からのクランクポジションθcrに基づいてエンジン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148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を演算している。
【0025】
図1に示すように、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39a,39bにデファレンシャルギヤ38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、ダンパ28を介してエンジン22のクランクシャフト26が接続されている。
【0026】
モータMG1は、例えば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、例えば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。インバータ41,42は、モータMG1,MG2と接続されると共に電力ライン54を介してバッテリ50と接続されている。モータMG1,MG2は、モータ用電子制御ユニット(以下、「モータECU」という)40によって、インバータ41,42の図示しない複数のスイッチング素子がスイッチング制御されることにより、回転駆動される。
【0027】
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、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、例えば、モータMG1,MG2の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ43,44からの回転位置θm1,θm2、モータMG2の温度を検出する温度センサからのモータMG2の温度tm2などが入力ポートを介して入力されている。モータECU40からは、インバータ41,42の図示しない複数のスイッチング素子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。モータECU40は、回転位置検出センサ43,44からのモータ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。
【0028】
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、電力ライン54を介してインバータ41,42と接続されている。このバッテリ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によって管理されている。
【0029】
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、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。バッテリECU52に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電圧センサ51aからの電池電圧Vbやバッテリ50の出力端子に取り付けられた電流センサ51bからの電池電流Ib、バッテリ50に取り付けられた温度センサ51cからの電池温度Tbを挙げることができる。バッテリECU52は、HVECU70と通信ポートを介して接続されている。バッテリECU52は、電流センサ51bからの電池電流Ibの積算値に基づいて蓄電割合SOCを演算している。蓄電割合SOCは、バッテリ50の全容量に対するバッテリ50から放電可能な電力の容量の割合である。
【0030】
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、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。HVECU70に入力される信号としては、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、外気温センサ89からの外気温Toutも挙げることができる。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。
(【0031】以降は省略されています)

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