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公開番号2024070446
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-05-23
出願番号2022180949
出願日2022-11-11
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B60W 10/04 20060101AFI20240516BHJP(車両一般)
要約【課題】燃焼により生じた水のエンジンオイルへの混入を抑える。
【解決手段】水素エンジン10と、水素エンジン10から入力した回転を変速して車輪39に伝える変速部30と、を備える車両Cにおいて、水素エンジン10の温度が低い場合には同温度が高い場合よりも空燃比を大きくするリーン化処理と、空燃比が大きい場合には小さい場合よりも変速部30の変速比を大きくする変速比増加処理と、を行うようにした。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
水素エンジンと、同水素エンジンから入力した回転を変速して車輪に伝える変速部と、を備える車両を制御する装置であって、
前記水素エンジンの温度が低い場合には、前記水素エンジンで燃焼する混合気の空燃比を、前記水素エンジンの温度が高い場合よりも大きくするリーン化処理と、
前記空燃比が大きいときには、同空燃比が小さいときよりも前記変速部の変速比を大きくする変速比増加処理と、
を実行する車両制御装置。
続きを表示（約 480 文字）【請求項２】
前記水素エンジンの温度の指標値として、前記水素エンジンの排気通路に設置された触媒の温度、前記水素エンジンの冷却水の温度、前記水素エンジンの潤滑油の温度、前記水素エンジンの燃焼室内の温度、外気の温度のうちの１つ以上を用いる請求項１に記載の車両制御装置。
【請求項３】
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、
かつ前記リーン化処理は、前記第２走行モードの場合には前記第１走行モードの場合よりも前記空燃比を大きくするように実施される
請求項１に記載の車両制御装置。
【請求項４】
前記リーン化処理は、アクセルペダル操作量の変化率が小さい場合には、同変化率が大きい場合よりも前記空燃比を大きくするように実施される請求項１に記載の車両制御装置。
【請求項５】
前記リーン化処理は、大気圧が低い場合には、同大気圧が高い場合よりも前記空燃比を大きくするように実施される請求項１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 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載の車両制御装置は、エンジンの空燃比を、出力空燃比とリーン空燃比とに切替える。また、同文献の車両制御装置は、エンジンの空燃比の切替えに際して、その切替えに伴うエンジントルクの変化を補うように、自動変速機の変速比を制御している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開平６－２４９０１４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。そして、その水がエンジンオイルに混入して、同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、同水素エンジンから入力した回転を変速して車輪に伝える変速部と、を備える車両を制御する。同車両制御装置は、水素エンジンが低温状態にある場合に同水素エンジンで燃焼する混合気の空燃比をリーン側に変更するリーン化処理と、リーン化処理を実行している場合には、同リーン化処理を実行していない場合よりも変速部の変速比を大きくする変速比増加処理と、を実行する。
【０００６】
水素エンジンが低温状態にある場合には、燃焼により生じた水分が燃焼室内で凝縮し易い。このとき、空燃比をリーン側に変更すれば、燃焼室内の導入される吸気の量が増えて、ガス中に水分が蒸発し易くなる。また、燃焼室から排出される排気の流量が増えるため、排気の流勢で凝縮水が燃焼室から排出され易くなる。したがって、上記車両制御装置は、水素ガスの燃焼により生成された水がエンジンオイルに混入することを抑えられる。ただし、空燃比をリーン側に変更すると、エンジントルクが低下する。一方、変速比増加処理により変速部の変速比を大きくすると、エンジン回転数が高まる。そのため、リーン化処理と共に変速比増加処理を併せ実行することで、リーン化処理の実行に伴う車両の駆動力の低下を抑えられる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
車両制御装置の一実施形態が制御する車両の駆動系の構成を模式的に示す図である。
同実施形態の車両制御装置の構成を模式的に示す図である。
エンジン回転数及びエンジントルクと空燃比との関係を示すグラフである。
図２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。
触媒温度と目標空燃比との関係を示すグラフである。
車両制御装置の変形例の目標空燃比の設定態様を示すグラフである。
【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５を参照して詳細に説明する。
＜車両Ｃの駆動系の構成＞
まず、図１を参照して、同実施形態の車両制御装置が適用される車両Ｃの駆動系の構成を説明する。図１に示すように、車両Ｃの駆動系には、水素エンジン１０と、水素エンジン１０の回転を変速して車輪３９に伝える変速部３０と、が設けられている。
【０００９】
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１１と、吸気通路１２と、排気通路１３と、を備えている。吸気通路１２は、各燃焼室１１への吸気の導入路である。排気通路１３は、各燃焼室１１からの排気の排出路である。吸気通路１２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１４が設けられている。排気通路１３には、排気浄化用の触媒１５が設置されている。触媒１５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１１毎に個別のインジェクタ１６を備えている。インジェクタ１６は、吸気通路１２を通じて燃焼室１１に導入される吸気中に水素ガスを噴射する。
【００１０】
変速部３０は、動力分割機構３１と、第１及び第２の発電電動機と、有段式の自動変速機３２と、を備えている。以下の説明では、第１の発電電動機をＭＧ１、第２の発電電動機をＭＧ２と記載する。ＭＧ１、ＭＧ２はそれぞれ、インバータ３３、３４を介してバッテリ３５に電気的に接続されている。動力分割機構３１は、シングルピニオンタイプの遊星歯車機構として構成されている。動力分割機構３１は、サンギア３１Ａ、リングギア３１Ｂ、及びキャリア３１Ｃの３つの回転要素を備えている。サンギア３１Ａは、ＭＧ１の回転子に接続されている。また、リングギア３１Ｂは、ＭＧ２の回転子、及び自動変速機３２の入力軸３２Ａに接続されている。そして、キャリア３１Ｃは、水素エンジン１０の出力軸であるクランクシャフト１０Ａに接続されている。自動変速機３２の出力軸３２Ｂは、ディファレンシャル３８を介して車輪３９に接続されている。以上のように構成された変速部３０は、ＭＧ１の回転数、及び自動変速機３２のギア段切替えを通じて、無段階の変速を実現する。
（【００１１】以降は省略されています）

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