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公開番号2024058908
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-30
出願番号2022166313
出願日2022-10-17
発明の名称車両制御装置
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人個人,個人
主分類F02D 19/02 20060101AFI20240422BHJP(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】燃焼により生成された水のエンジンオイルへの混入を抑える。
【解決手段】電子制御ユニット30は、燃焼室20の水残存量を推定するとともに、推定した水残存量が既定値以上の場合には、既定値未満の場合よりもリーン側の空燃比を水素ガスエンジン10の目標空燃比として設定する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
水素エンジンと、同水素エンジンに連結された伝動装置と、を搭載する車両の制御装置であって、
前記水素エンジンの要求出力を演算する演算処理と、
前記水素エンジンの目標空燃比を設定する設定処理と、
前記要求出力に等しいエンジン出力、及び前記目標空燃比に等しい空燃比が得られる動作点で前記水素エンジンが動作するように同水素エンジン及び前記伝動装置を制御する制御処理と、
前記水素エンジンの燃焼室から排気通路に排出されずに残留する水の量である水残存量を推定する推定処理と、
を実行し、
かつ前記設定処理は、前記水残存量が既定値以上の場合には、同水残存量が前記既定値未満の場合よりも、リーン側の空燃比となるように前記目標空燃比を設定する
車両制御装置。
続きを表示（約 330 文字）【請求項２】
前記車両は、第１走行モードと、前記第１走行モードよりも前記水素エンジンの燃費性能を高める第２走行モードと、を有しており、
前記設定処理は、前記第１走行モードの場合には前記第２走行モードの場合よりもリーン側の空燃比となるように前記目標空燃比を設定する
請求項１に記載の車両制御装置。
【請求項３】
前記設定処理は、アクセルペダル操作量の変化率が大きい場合には、同変化率が小さい場合よりもリーン側の空燃比となるように前記目標空燃比を設定する請求項１に記載の車両制御装置。
【請求項４】
前記車両は、前記伝動装置に発電電動機を有するハイブリッド車両である請求項１～３のいずれか１項に記載の車両制御装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両制御装置に関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、ハイブリッド車両のエンジンを、燃費性能を向上する上で最適な動作点で駆動することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第５５２２２６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
水素ガスを燃料とする水素エンジンでは、燃焼室での水素ガスの燃焼により水が生成される。燃焼により生成された水は、排気と共に燃焼室が排出される。しかしながら、排気量が少ない場合等には、水の一部が燃焼室に残留することがある。そして、その水がエンジンオイルに混入して、エンジンオイルの潤滑性能を低下させる虞がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決する車両制御装置は、水素エンジンと、同水素エンジンに連結された伝動装置と、を搭載する車両を制御する装置であって、水素エンジンの要求出力を演算する演算処理と、水素エンジンの目標空燃比を設定する設定処理と、要求出力に等しいエンジン出力、及び目標空燃比に等しい空燃比が得られる動作点で水素エンジンが動作するように同水素エンジン及び前記伝動装置を制御する制御処理と、水素エンジンの燃焼室から排気通路に排出されずに残留する水の量である水残存量を推定する推定処理と、を実行する。同制御装置における設定処理は、水残存量が既定値以上の場合には、同水残存量が既定値未満の場合よりも、リーン側の空燃比を目標空燃比として設定する処理となっている。
【０００６】
上記車両制御装置は、水残存量が既定値以上の場合には、既定値未満の場合よりも空燃比がリーン側の空燃比となるように、水素エンジン及び伝動装置を制御する。水素エンジンの燃焼室で生成される水の量は、燃焼室で燃焼した水素ガスの量に比例する。一方、燃焼室内の水は、燃焼室からの排気の排出量が多いほど、排気と共に燃焼室から排気通路に排出され易くなる。空燃比がリーン側に変化すると、燃焼室での水の生成量に対する燃焼室からの排気の排出量の割合が大きくなる。そのため、目標空燃比をリーン側に変更すると、燃焼室での水の生成量に対する排気通路に排出される水の量の割合が増加する。これにより、燃焼室から排気通路に排出されずに残留する水の量が減少するため、エンジンオイルに混入する水の量も減少する。したがって、上記車両制御装置は、エンジンオイルへの水の混入を抑えるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
車両制御装置の一実施形態の構成を模式的に示す図である。
水素エンジンの回転数及びトルクと目標空燃比との関係を示すグラフである。
図１の車両制御装置が実行する駆動制御ルーチンのフローチャートである。
同車両制御装置の目標動作点の設定態様を示す図である。
車両制御装置の他の実施形態における目標動作点の設定態様を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、車両制御装置の一実施形態を、図１～図４を参照して詳細に説明する。
＜車両制御装置の構成＞
まず、図１を参照して、同実施形態の車両制御装置の構成を説明する。図１に示すように、本実施形態の車両制御装置が制御の対象とする車両Ｃは、水素エンジン１０と、２つの発電電動機を備えている。以下の説明では、２つの発電電動機をそれぞれＭＧ１、ＭＧ２と記載する。ＭＧ１は、水素エンジン１０に連結されている。ＭＧ２は、変速機１１を介して車輪１２に連結されている。ＭＧ１及びＭＧ２は、それぞれインバータ１３、１４を介してバッテリ１５に接続されている。
【０００９】
水素エンジン１０は、水素エンジン１０は、水素ガスを燃料とする内燃機関である。水素エンジン１０は、複数の燃焼室２０と、各燃焼室２０への吸気の導入路である吸気通路２１と、各燃焼室２０からの排気の排出路である排気通路２２と、を備えている。吸気通路２１には、吸気の流路面積を変更するバルブであるスロットルバルブ２３が設けられている。排気通路２２には、排気浄化用の触媒２４が設置されている。触媒２４は、例えばＮＳＲ（ＮＯｘ吸蔵還元）触媒である。さらに、水素エンジン１０は、燃焼室２０毎に個別のインジェクタ２５を備えている。インジェクタ２５は、吸気通路２１を通じて燃焼室２０に導入される吸気中に水素ガスを噴射する。
【００１０】
また、車両Ｃには、車両制御装置としての電子制御ユニット３０が設置されている。電子制御ユニット３０は、処理装置３１と記憶装置３２とを備えている。記憶装置３２には、車両制御用のプログラムやデータが記憶されている。処理装置３１は、記憶装置３２からプログラムを読込んで実行することで、車両制御のための各種処理を実行する。電子制御ユニット３０は、スロットルバルブ２３の開度制御や、インジェクタ２５の水素ガス噴射量の制御等を通じて水素エンジン１０の運転状態を制御している。また、電子制御ユニット３０は、インバータ１３、１４の駆動制御を通じて、ＭＧ１及びＭＧ２の回生／力行トルクを制御している。
（【００１１】以降は省略されています）

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