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JP7740197B2 - Hybrid vehicle control device - Google Patents
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JP7740197B2 - Hybrid vehicle control device - Google Patents

Hybrid vehicle control device

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JP7740197B2
JP7740197B2 JP2022166883A JP2022166883A JP7740197B2 JP 7740197 B2 JP7740197 B2 JP 7740197B2 JP 2022166883 A JP2022166883 A JP 2022166883A JP 2022166883 A JP2022166883 A JP 2022166883A JP 7740197 B2 JP7740197 B2 JP 7740197B2
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Description

本発明は、ハイブリッド車両の制御装置に関する。 The present invention relates to a control device for a hybrid vehicle.

内燃機関の排気を浄化する装置として、三元触媒、酸化触媒、NOx吸蔵還元触媒等の排気浄化触媒がある。排気浄化触媒は、炭化水素、一酸化炭素、及び水を含む排気が流入することで、触媒作用により水素を生成する。さらに、この水素が排気中の窒素酸化物と反応すると、アンモニアが生成される。こうした排気浄化触媒でのアンモニアの生成は、内燃機関の空燃比がリーン空燃比からリッチ空燃比に変化した直後に発生し易い。 Exhaust purification catalysts, such as three-way catalysts, oxidation catalysts, and NOx storage reduction catalysts, are used to purify the exhaust gases emitted by internal combustion engines. When exhaust gas containing hydrocarbons, carbon monoxide, and water flows into an exhaust purification catalyst, it generates hydrogen through catalytic action. Furthermore, when this hydrogen reacts with nitrogen oxides in the exhaust, ammonia is produced. Ammonia is likely to be produced in such exhaust purification catalysts immediately after the air-fuel ratio of an internal combustion engine changes from lean to rich.

排気浄化触媒で発生したアンモニアの外気放出を抑える技術として、特許文献1に記載の内燃機関の制御装置が知られている。この文献に記載の制御装置が制御の対象とする内燃機関は、排気通路における排気浄化触媒よりも下流側の部分を流れる排気の一部を吸気中に再循環する排気再循環装置を備えている。こうした内燃機関では、排気浄化触媒で発生したアンモニアの一部が排気と共に吸気中に再循環されて、燃焼室内で燃焼される。特許文献1に記載の内燃機関の制御装置は、リーン空燃比からリッチ空燃比に切り替わったときに、排気の再循環量を増加して、排気と共に吸気中に再循環するアンモニアの量を増やすことで、アンモニアの外気放出を抑えている。 A control device for an internal combustion engine described in Patent Document 1 is known as a technology for suppressing the release of ammonia generated by an exhaust gas purification catalyst into the outside air. The internal combustion engine controlled by the control device described in this document is equipped with an exhaust gas recirculation device that recirculates a portion of the exhaust gas flowing in the portion of the exhaust passage downstream of the exhaust gas purification catalyst into the intake air. In such an internal combustion engine, a portion of the ammonia generated by the exhaust gas purification catalyst is recirculated into the intake air together with the exhaust gas and burned in the combustion chamber. The control device for an internal combustion engine described in Patent Document 1 suppresses the release of ammonia into the outside air by increasing the amount of exhaust gas recirculated when switching from a lean to a rich air-fuel ratio, thereby increasing the amount of ammonia recirculated into the intake air together with the exhaust gas.

特開2022-100067号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2022-100067

燃焼の悪化を伴う再循環排気の増量には限界がある。そのため、特許文献1に記載の内燃機関では、排気浄化触媒で大量のアンモニアが発生した場合には、アンモニアの外気放出を十分に抑え切れない場合がある。 There is a limit to how much recirculated exhaust gas can be increased, which would result in a deterioration of combustion. Therefore, in the internal combustion engine described in Patent Document 1, if a large amount of ammonia is generated in the exhaust purification catalyst, it may not be possible to sufficiently prevent ammonia from being released into the outside air.

上記課題を解決するハイブリッド車両の制御装置は、排気浄化触媒が排気通路に設置された内燃機関と、電動機と、を駆動源として備えるハイブリッド車両の制御を行う。この制御装置は、排気浄化触媒でのアンモニアの生成量が許容量を超えているか否かを判定する判定処理と、判定処理によりアンモニアの生成量が許容量を超えていると判定された場合に、内燃機関の吸入空気量を減量するとともに同内燃機関の空燃比をストイキ空燃比よりもリーン側のリーン空燃比とするリーン化処理と、リーン化処理により内燃機関の空燃比がリーン空燃比とされている期間、電動機のトルクを増加させるトルク増加処理と、を行う。 A hybrid vehicle control device that solves the above problem controls a hybrid vehicle equipped with an internal combustion engine with an exhaust purification catalyst installed in the exhaust passage and an electric motor as drive sources. This control device performs a determination process to determine whether the amount of ammonia produced in the exhaust purification catalyst exceeds an allowable amount, and if the determination process determines that the amount of ammonia produced exceeds the allowable amount, performs a leaning process to reduce the amount of intake air into the internal combustion engine and make the air-fuel ratio of the internal combustion engine leaner than the stoichiometric air-fuel ratio, and a torque increase process to increase the torque of the electric motor while the air-fuel ratio of the internal combustion engine is kept lean by the leaning process.

内燃機関の空燃比をリーン空燃比とすると、排気浄化触媒に流入する排気の窒素酸化物の濃度が高くなる。窒素酸化物とアンモニアとが結合すると、窒素と水となる。そのため、リーン化処理により排気浄化触媒に窒素酸化物を供給することで、排気浄化触媒で生成されたアンモニアを浄化できる。さらに、リーン化処理により吸入空気量を減量すると、排気浄化触媒に流入する排気の量が減少する。そのため、排気浄化触媒からのアンモニアの流出が抑えられる。したがって、リーン化処理を実施することで、排気浄化触媒で生成されたアンモニアの外気への放出を抑えられる。 When the air-fuel ratio of an internal combustion engine is lean, the concentration of nitrogen oxides in the exhaust gas flowing into the exhaust purification catalyst increases. When nitrogen oxides and ammonia combine, they form nitrogen and water. Therefore, by supplying nitrogen oxides to the exhaust purification catalyst through lean processing, the ammonia generated in the exhaust purification catalyst can be purified. Furthermore, when the amount of intake air is reduced through lean processing, the amount of exhaust gas flowing into the exhaust purification catalyst decreases. This reduces the outflow of ammonia from the exhaust purification catalyst. Therefore, by performing lean processing, the release of ammonia generated in the exhaust purification catalyst into the outside air can be reduced.

ただし、リーン化処理を実施すると内燃機関のトルクが低下する。上記制御装置は、リーン化処理と共にトルク増加処理を実施して、電動機のトルクを増加させている。そのため、リーン化処理の実施中のハイブリッド車両の駆動トルクの低下が抑えられる。 However, when leaning is performed, the torque of the internal combustion engine decreases. The control device performs torque increase processing in conjunction with leaning to increase the torque of the electric motor. This reduces the decrease in drive torque of the hybrid vehicle while leaning is being performed.

ハイブリッド車両の制御装置の一実施形態の構成を模式的に示す図である。1 is a diagram illustrating a schematic configuration of an embodiment of a control device for a hybrid vehicle; 同実施形態の制御装置が実行する燃焼切替制御ルーチンのフローチャートである。4 is a flowchart of a combustion switching control routine executed by the control device of the embodiment.

以下、ハイブリッド車両の制御装置の一実施形態を、図1及び図2を参照して詳細に説明する。
<ハイブリッド車両の制御装置の構成>
まず、図1を参照して、同実施形態の車両制御装置が適用されるハイブリッド車両Cの駆動系の構成を説明する。図1に示すように、ハイブリッド車両Cは、走行用の駆動源として、内燃機関10と電動機11とを備えている。
An embodiment of a control device for a hybrid vehicle will be described in detail below with reference to FIGS. 1 and 2. FIG.
<Configuration of the control device for the hybrid vehicle>
First, the configuration of the drive system of a hybrid vehicle C to which the vehicle control device of this embodiment is applied will be described with reference to Fig. 1. As shown in Fig. 1, the hybrid vehicle C includes an internal combustion engine 10 and an electric motor 11 as drive sources for traveling.

内燃機関10は、複数の燃焼室12と、吸気通路13と、排気通路14と、を備えている。吸気通路13は、各燃焼室12への吸気の導入路である。排気通路14は、各燃焼室12からの排気の排出路である。吸気通路13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15が設けられている。排気通路14には、排気浄化触媒16が設置されている。排気浄化触媒16の例は、三元触媒、酸化触媒、NOx吸蔵還元触媒である。各燃焼室12には、火花放電により混合気を点火する点火装置17が設置されている。さらに、内燃機関10は、燃焼室12毎に個別のインジェクタ18を備えている。インジェクタ18は、吸気通路13を通じて燃焼室12に導入される吸気中にガソリンや軽油等の燃料を噴射する。 The internal combustion engine 10 has multiple combustion chambers 12, an intake passage 13, and an exhaust passage 14. The intake passage 13 is a passage through which intake air is introduced into each combustion chamber 12. The exhaust passage 14 is a passage through which exhaust gas is discharged from each combustion chamber 12. The intake passage 13 is provided with a throttle valve 15, which is a valve that changes the flow area of the intake air. The exhaust passage 14 is provided with an exhaust purification catalyst 16. Examples of exhaust purification catalysts 16 include a three-way catalyst, an oxidation catalyst, and a NOx storage reduction catalyst. Each combustion chamber 12 is provided with an ignition device 17 that ignites the air-fuel mixture by spark discharge. Furthermore, the internal combustion engine 10 has an individual injector 18 for each combustion chamber 12. The injector 18 injects fuel such as gasoline or diesel into the intake air introduced into the combustion chamber 12 through the intake passage 13.

内燃機関10の出力軸であるクランク軸19は、クラッチ20を介して電動機11の回転軸21に機械的に連結されている。さらに、電動機11の回転軸21は、変速機22及びディファレンシャル23を介して車輪24に機械的に連結されている。また、電動機11は、インバータ25を介してバッテリ26に電気的に接続されている。 The crankshaft 19, which is the output shaft of the internal combustion engine 10, is mechanically connected to the rotating shaft 21 of the electric motor 11 via a clutch 20. Furthermore, the rotating shaft 21 of the electric motor 11 is mechanically connected to wheels 24 via a transmission 22 and a differential 23. Furthermore, the electric motor 11 is electrically connected to a battery 26 via an inverter 25.

こうしたハイブリッド車両Cの制御装置は、電子制御ユニット30を備えている。電子制御ユニット30には、処理装置31と記憶装置32とが設けられている。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、ハイブリッド車両Cの制御のための各種処理を実行する。電子制御ユニット30には、ハイブリッド車両Cの各部に設置されたセンサの検出信号が入力されている。センサには、エアフローメータ33、クランク角センサ34、水温センサ35、アクセルペダルセンサ36、車速センサ37が含まれる。エアフローメータ33は、吸気通路13を流れる吸気の流量である吸入空気量GAを検出するセンサである。クランク角センサ34は、クランク軸19の回転角を検出するセンサである。水温センサ35は、内燃機関10の冷却水の温度であるエンジン水温THWを検出するセンサである。アクセルペダルセンサ36は、運転者のアクセルペダルの踏込量であるアクセルペダル操作量ACCを検出するセンサである。車速センサ37は、ハイブリッド車両Cの走行速度である車速SPDを検出するセンサである。なお、電子制御ユニット30は、クランク角センサ34の検出結果からクランク軸19の回転速度であるエンジン回転数NEを求めている。 The control device for the hybrid vehicle C includes an electronic control unit 30. The electronic control unit 30 includes a processing unit 31 and a storage unit 32. The storage unit 32 stores programs and data for vehicle control. The processing unit 31 reads and executes programs from the storage unit 32 to perform various processes for controlling the hybrid vehicle C. The electronic control unit 30 receives detection signals from sensors installed in various parts of the hybrid vehicle C. These sensors include an air flow meter 33, a crank angle sensor 34, a water temperature sensor 35, an accelerator pedal sensor 36, and a vehicle speed sensor 37. The air flow meter 33 detects the intake air volume GA, which is the flow rate of intake air flowing through the intake passage 13. The crank angle sensor 34 detects the rotation angle of the crankshaft 19. The water temperature sensor 35 detects the engine water temperature THW, which is the temperature of the coolant for the internal combustion engine 10. The accelerator pedal sensor 36 detects the accelerator pedal depression amount ACC, which is the driver's accelerator pedal depression amount. The vehicle speed sensor 37 is a sensor that detects the vehicle speed SPD, which is the traveling speed of the hybrid vehicle C. The electronic control unit 30 also obtains the engine speed NE, which is the rotational speed of the crankshaft 19, from the detection result of the crank angle sensor 34.

電子制御ユニット30は、これらセンサの検出結果に基づき、内燃機関10、電動機11、クラッチ20、及び変速機22を制御することで、ハイブリッド車両Cの制御を行っている。電子制御ユニット30は、スロットルバルブ15の開度、点火装置17の点火時期、インジェクタ18の燃料噴射量等を操作することで、内燃機関10を制御する。また、電子制御ユニット30は、インバータ25の操作を通じて、電動機11のトルクを制御する。また、電子制御ユニット30は、アクセルペダル操作量ACC及び車速SPDに基づき、変速機22の変速比を制御する。 The electronic control unit 30 controls the internal combustion engine 10, electric motor 11, clutch 20, and transmission 22 based on the detection results of these sensors, thereby controlling the hybrid vehicle C. The electronic control unit 30 controls the internal combustion engine 10 by manipulating the throttle valve 15 opening, the ignition timing of the ignition device 17, the fuel injection amount of the injector 18, etc. The electronic control unit 30 also controls the torque of the electric motor 11 through operation of the inverter 25. The electronic control unit 30 also controls the gear ratio of the transmission 22 based on the accelerator pedal operation amount ACC and the vehicle speed SPD.

<ハイブリッド車両Cの駆動制御>
次に、電子制御ユニット30が実行するハイブリッド車両Cの駆動制御について説明する。ハイブリッド車両Cの駆動制御に際して電子制御ユニット30はまず、アクセルペダル操作量ACC及び車速SPDに基づいて要求駆動トルクTR*を演算する。要求駆動トルクTR*は、電動機11の回転軸21から変速機22に入力するトルクの要求値である。次に電子制御ユニット30は、要求駆動トルクTR*を目標エンジントルクTE*と目標モータトルクTM*とに分配する。目標エンジントルクTE*は、内燃機関10に発生させるトルクの目標値である。目標モータトルクTM*は、電動機11に発生させるトルクの目標値である。電子制御ユニット30は、目標モータトルクTM*に等しいトルクを電動機11に発生させるようにインバータ25を操作する。また、電子制御ユニット30は、目標エンジントルクTE*に等しいトルクを発生させるために必要なスロットルバルブ15の開度、点火装置17の点火時期、インジェクタ18の燃料噴射量等の内燃機関10の操作量を演算する。そして、電子制御ユニット30は、演算した操作量に応じてスロットルバルブ15、点火装置17、インジェクタ18等を操作する。
<Drive control of hybrid vehicle C>
Next, the drive control of the hybrid vehicle C executed by the electronic control unit 30 will be described. When controlling the drive of the hybrid vehicle C, the electronic control unit 30 first calculates a required drive torque TR* based on the accelerator pedal depression amount ACC and the vehicle speed SPD. The required drive torque TR* is a required value of torque input from the rotating shaft 21 of the electric motor 11 to the transmission 22. Next, the electronic control unit 30 distributes the required drive torque TR* into a target engine torque TE* and a target motor torque TM*. The target engine torque TE* is a target value of torque to be generated in the internal combustion engine 10. The target motor torque TM* is a target value of torque to be generated in the electric motor 11. The electronic control unit 30 operates the inverter 25 so that the electric motor 11 generates a torque equal to the target motor torque TM*. The electronic control unit 30 also calculates the operation amounts of the internal combustion engine 10, such as the opening of the throttle valve 15, the ignition timing of the ignition device 17, and the amount of fuel injected by the injector 18, which are required to generate a torque equal to the target engine torque TE*.The electronic control unit 30 then operates the throttle valve 15, the ignition device 17, the injector 18, etc., in accordance with the calculated operation amounts.

なお、電子制御ユニット30は、燃焼室12で燃焼される混合気の空燃比を、内燃機関10の運転状況に応じて調整している。例えば電子制御ユニット30は、ハイブリッド車両Cの加速時には、ストイキ空燃比よりもリッチ側のリッチ空燃比とするように、空燃比を調整している。また、電子制御ユニット30は、軽負荷運転時には、ストイキ空燃比よりもリーン側のリーン空燃比とするように空燃比を調整している。これ以外にも、電子制御ユニット30は、内燃機関10や排気浄化触媒16の暖機状況等にも基づいて、空燃比の調整を行っている。電子制御ユニット30は、こうした空燃比の調整を、スロットルバルブ15の開度及びインジェクタ18の燃料噴射量の操作を通じて行っている。なお、以下の説明では、ストイキ空燃比の混合気の燃焼をストイキ燃焼、リッチ空燃比の混合気の燃焼をリッチ燃焼、リーン空燃比の混合気の燃焼をリーン燃焼、と記載する。 The electronic control unit 30 adjusts the air-fuel ratio of the mixture combusted in the combustion chamber 12 depending on the operating conditions of the internal combustion engine 10. For example, when the hybrid vehicle C accelerates, the electronic control unit 30 adjusts the air-fuel ratio to a rich air-fuel ratio richer than the stoichiometric air-fuel ratio. Furthermore, when the hybrid vehicle C is operating under light load, the electronic control unit 30 adjusts the air-fuel ratio to a lean air-fuel ratio leaner than the stoichiometric air-fuel ratio. The electronic control unit 30 also adjusts the air-fuel ratio based on the warm-up status of the internal combustion engine 10 and the exhaust purification catalyst 16. The electronic control unit 30 adjusts the air-fuel ratio by manipulating the opening of the throttle valve 15 and the fuel injection amount of the injector 18. In the following description, combustion of a stoichiometric air-fuel ratio mixture is referred to as stoichiometric combustion, combustion of a rich air-fuel ratio mixture is referred to as rich combustion, and combustion of a lean air-fuel ratio mixture is referred to as lean combustion.

<アンモニア放出の抑制制御>
次に、排気浄化触媒16で生成されたアンモニアの外気への放出を抑制するために電子制御ユニット30が実行する抑制制御について説明する。
<Suppression and control of ammonia release>
Next, the suppression control executed by the electronic control unit 30 to suppress the release of ammonia generated in the exhaust purification catalyst 16 into the outside air will be described.

図2に、こうした抑制制御のために電子制御ユニット30が実行する抑制制御ルーチンのフローチャートを示す。電子制御ユニット30は、内燃機関10の運転中、既定の制御周期毎に同ルーチンを繰り返し実行する。 Figure 2 shows a flowchart of the suppression control routine executed by the electronic control unit 30 for such suppression control. The electronic control unit 30 repeatedly executes this routine at predetermined control intervals while the internal combustion engine 10 is operating.

本ルーチンを開始すると、電子制御ユニット30はまずステップS100において、リーン化処理フラグFがセットされているか否かを判定する。リーン化処理フラグFは、後述するリーン化処理の実施中であるか否かを示すフラグである。電子制御ユニット30は、リーン化処理フラグFがセットされている場合(YES)にはステップS160に、セットされていない場合(NO)にはステップS110に、それぞれ処理を進める。 When this routine starts, the electronic control unit 30 first determines in step S100 whether the lean processing flag F is set. The lean processing flag F is a flag that indicates whether the lean processing described below is being performed. If the lean processing flag F is set (YES), the electronic control unit 30 proceeds to step S160; if it is not set (NO), the electronic control unit 30 proceeds to step S110.

ステップS110に処理を進めた場合、電子制御ユニット30は、そのステップS110において、排気浄化触媒16でのアンモニアの生成量が許容量を超えるか否かを、内燃機関10の運転状態に基づいて判定する。そして、電子制御ユニット30は、アンモニアの生成量が許容量以下であると判定した場合(S110:NO)にはそのまま今回の本ルーチンの処理を終了する。また、電子制御ユニット30は、アンモニアの生成量が許容量を超えていると判定した場合(S110:YES)には、ステップS120に処理を進める。 If the process proceeds to step S110, the electronic control unit 30 determines in step S110 whether the amount of ammonia produced in the exhaust purification catalyst 16 exceeds the allowable amount based on the operating state of the internal combustion engine 10. If the electronic control unit 30 determines that the amount of ammonia produced is equal to or less than the allowable amount (S110: NO), it ends the current processing of this routine. If the electronic control unit 30 determines that the amount of ammonia produced exceeds the allowable amount (S110: YES), it proceeds to step S120.

排気浄化触媒16でのアンモニアの生成量は、空燃比がリーン空燃比からリッチ空燃比に変化したときに多くなる。こうした空燃比の変化は、例えば内燃機関10の始動時、ハイブリッド車両Cの発進時、降坂走行から登坂走行への移行時に発生する。電子制御ユニット30は、これらの場合に排気浄化触媒16でのアンモニアの生成量が許容量を超えると判定している。 The amount of ammonia produced in the exhaust purification catalyst 16 increases when the air-fuel ratio changes from a lean air-fuel ratio to a rich air-fuel ratio. Such changes in the air-fuel ratio occur, for example, when the internal combustion engine 10 is started, when the hybrid vehicle C starts moving, and when transitioning from downhill driving to uphill driving. In these cases, the electronic control unit 30 determines that the amount of ammonia produced in the exhaust purification catalyst 16 exceeds the allowable amount.

ステップS120に処理を進めると、電子制御ユニット30は、そのステップS120において、リーン化処理フラグFをセットする。また、電子制御ユニット30は、続くステップS130において、積算吸入空気量IGAの値を「0」にリセットした後、ステップS140に処理を進める。 When the process proceeds to step S120, the electronic control unit 30 sets the lean processing flag F in step S120. In the following step S130, the electronic control unit 30 resets the value of the cumulative intake air amount IGA to "0", and then proceeds to step S140.

ステップS140に処理を進めた場合の電子制御ユニット30は、そのステップS140において、内燃機関10のリーン化処理を実施する。リーン化処理は、内燃機関10の吸入空気量GAを減量するとともに、内燃機関10の空燃比をリーン空燃比とする処理である。本実施形態の場合、電子制御ユニット30は、リーン化処理において、リーンアイドル運転の実施を内燃機関10に指令する。リーンアイドル運転は、空燃比をストイキ空燃比よりもリーン側のリーン空燃比とした状態での内燃機関10のアイドル運転である。この指令により、内燃機関10の吸入空気量GAは、空燃比をリーン空燃比とした状態で自立運転可能な最小の量に減量される。リーンアイドル運転中の内燃機関10の実トルクは「0」となる。続くステップS150において、電子制御ユニット30は、電動機11のトルク増加処理を実施する。本実施形態の場合、電子制御ユニット30は、要求駆動トルクTR*に等しい値とするように目標モータトルクTM*を再設定することで、トルク増加処理を行っている。そして、電子制御ユニット30は、今回の制御周期における本ルーチンの処理を終了する。 When the processing proceeds to step S140, the electronic control unit 30 performs a lean operation on the internal combustion engine 10 in step S140. The lean operation is a process of reducing the intake air amount GA of the internal combustion engine 10 and setting the air-fuel ratio of the internal combustion engine 10 to a lean air-fuel ratio. In this embodiment, the electronic control unit 30 commands the internal combustion engine 10 to perform lean idle operation during the lean operation. Lean idle operation is an idle operation of the internal combustion engine 10 in which the air-fuel ratio is set to a lean air-fuel ratio that is leaner than the stoichiometric air-fuel ratio. This command reduces the intake air amount GA of the internal combustion engine 10 to the minimum amount that allows the internal combustion engine 10 to operate autonomously with the air-fuel ratio set to a lean air-fuel ratio. The actual torque of the internal combustion engine 10 during lean idle operation becomes "0". In the following step S150, the electronic control unit 30 performs a torque increase process on the electric motor 11. In this embodiment, the electronic control unit 30 performs torque increase processing by resetting the target motor torque TM* so that it is equal to the required drive torque TR*. The electronic control unit 30 then ends the processing of this routine for the current control cycle.

一方、ステップS160に処理を進めた場合の電子制御ユニット30は、そのステップS160において、現在の吸入空気量GAに基づいて積算吸入空気量IGAの値を更新する。具体的には、電子制御ユニット30は、更新前の値と現在の吸入空気量GAとの和を更新後の値とすることで、積算吸入空気量IGAの値を更新している。なお、積算吸入空気量IGAの値は、リーン化処理フラグFをセットしたとき(S120)に、「0」にリセットされている。こうした積算吸入空気量IGAの値は、リーン化処理開始後の吸入空気量GAの積算値を表わしている。 On the other hand, if the processing proceeds to step S160, the electronic control unit 30 updates the value of the integrated intake air amount IGA based on the current intake air amount GA in step S160. Specifically, the electronic control unit 30 updates the value of the integrated intake air amount IGA by setting the updated value to the sum of the pre-update value and the current intake air amount GA. Note that the value of the integrated intake air amount IGA was reset to "0" when the lean processing flag F was set (S120). This value of the integrated intake air amount IGA represents the integrated value of the intake air amount GA after the lean processing began.

続くステップS170において電子制御ユニット30は、更新後の積算吸入空気量IGAの値が既定のリーン化終了判定値Y以上であるか否かを判定する。そして、電子制御ユニット30は、積算吸入空気量IGAがリーン化終了判定値Y未満の場合(NO)にはステップS140に処理を進める。これに対して、積算吸入空気量IGAがリーン化終了判定値Y以上の場合(YES)には、電子制御ユニット30は、ステップS180においてリーン化処理フラグFをクリアした後、今回の本ルーチンの処理を終了する。 In the following step S170, the electronic control unit 30 determines whether the updated cumulative intake air amount IGA is equal to or greater than the predetermined lean adjustment completion determination value Y. If the cumulative intake air amount IGA is less than the lean adjustment completion determination value Y (NO), the electronic control unit 30 proceeds to step S140. On the other hand, if the cumulative intake air amount IGA is equal to or greater than the lean adjustment completion determination value Y (YES), the electronic control unit 30 clears the lean adjustment processing flag F in step S180 and then terminates the current processing of this routine.

<実施形態の作用、効果>
以上のように構成された本実施形態の作用及び効果について説明する。
電子制御ユニット30は、図2のステップS110において、排気浄化触媒16でのアンモニアの生成量が許容量を超えるか否かを判定する判定処理を行っている。そして、電子制御ユニット30は、判定処理においてアンモニアの生成量が許容量を超えると判定した場合には、次のリーン化処理とトルク増加処理と、を実施する。リーン化処理は、内燃機関10の吸入空気量GAを減量するとともに内燃機関10の空燃比をストイキ空燃比よりもリーン側のリーン空燃比とする処理である。トルク増加処理は、電動機11のトルクを増加させる処理である。図2の場合、ステップS140の処理がリーン化処理に、ステップS150の処理がトルク増加処理に、それぞれ対応している。
<Actions and Effects of the Embodiment>
The operation and effects of the present embodiment configured as above will be described.
In step S110 of Fig. 2, the electronic control unit 30 performs a determination process to determine whether the amount of ammonia produced in the exhaust purification catalyst 16 exceeds the allowable amount. If the electronic control unit 30 determines in the determination process that the amount of ammonia produced exceeds the allowable amount, the electronic control unit 30 performs the following leaning process and torque increasing process. The leaning process is a process to reduce the intake air amount GA of the internal combustion engine 10 and to make the air-fuel ratio of the internal combustion engine 10 leaner than the stoichiometric air-fuel ratio. The torque increasing process is a process to increase the torque of the electric motor 11. In the case of Fig. 2, the process of step S140 corresponds to the leaning process, and the process of step S150 corresponds to the torque increasing process.

リーン化処理により空燃比をリーン空燃比とすると、排気浄化触媒16に流入する排気の窒素酸化物の濃度が高くなる。窒素酸化物とアンモニアとが結合すると、窒素と水となる。そのため、リーン化処理により排気浄化触媒16に窒素酸化物を供給することで、排気浄化触媒16で生成されたアンモニアを浄化できる。さらに、リーン化処理により吸入空気量GAを減量すると、排気浄化触媒16に流入する排気の量が減少する。そのため、排気浄化触媒16からのアンモニアの流出が抑えられる。したがって、リーン化処理を実施することで、排気浄化触媒16で生成されたアンモニアの外気への放出を抑えられる。 When the air-fuel ratio is made lean by the leaning process, the concentration of nitrogen oxides in the exhaust gas flowing into the exhaust purification catalyst 16 increases. When nitrogen oxides and ammonia combine, they become nitrogen and water. Therefore, by supplying nitrogen oxides to the exhaust purification catalyst 16 by the leaning process, the ammonia generated in the exhaust purification catalyst 16 can be purified. Furthermore, when the intake air amount GA is reduced by the leaning process, the amount of exhaust gas flowing into the exhaust purification catalyst 16 decreases. Therefore, the outflow of ammonia from the exhaust purification catalyst 16 is suppressed. Therefore, by performing the leaning process, the release of ammonia generated in the exhaust purification catalyst 16 into the outside air can be suppressed.

電子制御ユニット30は、リーン化処理において、空燃比をリーン空燃比とした状態で内燃機関10をアイドル運転させている。すなわち、リーン化処理において電子制御ユニット30は、リーン空燃比のもとで内燃機関10が自立運転可能な最小の量まで吸入空気量GAを減量している。そのため、リーン化処理による排気浄化触媒16からのアンモニアの流出の抑制効果が高くなる。 During the leaning process, the electronic control unit 30 causes the internal combustion engine 10 to idle with the air-fuel ratio set to a lean air-fuel ratio. That is, during the leaning process, the electronic control unit 30 reduces the intake air amount GA to the minimum amount that allows the internal combustion engine 10 to operate autonomously at a lean air-fuel ratio. This increases the effectiveness of the leaning process in suppressing the outflow of ammonia from the exhaust purification catalyst 16.

なお、リーン化処理を実施すると、内燃機関10のトルクが低下する。よって、単にリーン化処理を実施するだけでは、ハイブリッド車両Cの駆動トルクの不足を招く。これに対して電子制御ユニット30は、電動機11のトルクを増加させるトルク増加処理を、リーン化処理に併せて実施している。そのため、電子制御ユニット30は、リーン化処理に伴う内燃機関10のトルクの低下分が、電動機11のトルクの増加により補償される。したがって、リーン化処理の実施によるハイブリッド車両Cの駆動トルクの低下を抑制できる。 Note that when leaning is performed, the torque of the internal combustion engine 10 decreases. Therefore, simply performing leaning would result in a lack of drive torque for the hybrid vehicle C. In response to this, the electronic control unit 30 performs a torque increase process, which increases the torque of the electric motor 11, in addition to the leaning process. As a result, the electronic control unit 30 compensates for the decrease in torque of the internal combustion engine 10 that occurs during leaning by increasing the torque of the electric motor 11. This makes it possible to suppress a decrease in drive torque for the hybrid vehicle C that would occur when leaning is performed.

<他の実施形態>
本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
<Other Embodiments>
This embodiment can be modified as follows: This embodiment and the following modifications can be combined and implemented within the scope of technical compatibility.

・排気浄化触媒16でのアンモニアの生成量を推定するとともに、その推定結果に基づいて判定処理を行うようにしてもよい。アンモニアの生成量の推定は、例えば内燃機関10の空燃比、吸入空気量GA、排気浄化触媒16の温度等に基づいて行える。 - The amount of ammonia produced in the exhaust purification catalyst 16 may be estimated, and a determination process may be performed based on the estimated result. The amount of ammonia produced may be estimated based on, for example, the air-fuel ratio of the internal combustion engine 10, the intake air amount GA, the temperature of the exhaust purification catalyst 16, etc.

・排気浄化触媒16の内部、又は排気通路14における排気浄化触媒16よりも下流側の部分に、排気中のアンモニアの濃度又は量を検出するアンモニアセンサを設置する。そして、そのアンモニアセンサの検出結果に基づいて判定処理を行うようにしてもよい。 - An ammonia sensor that detects the concentration or amount of ammonia in the exhaust gas may be installed inside the exhaust purification catalyst 16 or downstream of the exhaust purification catalyst 16 in the exhaust passage 14. The determination process may then be performed based on the detection results of the ammonia sensor.

・上記実施形態では、リーン化処理において吸入空気量GAを、内燃機関10がリーンアイドル運転となる量まで減量していた。リーン化処理での減量後の吸入空気量GAを、内燃機関10がリーンアイドル運転となる量よりも多い量としてもよい。そして、トルク増加処理での電動機11のトルクの増加量を、そうしたリーン化処理による内燃機関10のトルクの低下量と等しい量とするとよい。 - In the above embodiment, the intake air amount GA was reduced in the leaning process to an amount that would cause the internal combustion engine 10 to operate in lean idle mode. The intake air amount GA after reduction in the leaning process may be set to an amount greater than the amount that would cause the internal combustion engine 10 to operate in lean idle mode. The torque increase amount of the electric motor 11 in the torque increase process may be set to an amount equal to the amount of torque reduction of the internal combustion engine 10 due to the leaning process.

・上記実施形態では、処理の開始からの積算吸入空気量IGAに基づいてリーン化処理及びトルク増加処理を実施する期間を定めていた。処理の開始からの経過時間等の積算吸入空気量IGA以外のパラメータに基づいて、リーン化処理及びトルク増加処理を実施する期間を定めるようにしてもよい。 - In the above embodiment, the period during which the leaning process and torque increase process are performed is determined based on the cumulative intake air amount IGA from the start of the process. The period during which the leaning process and torque increase process are performed may also be determined based on parameters other than the cumulative intake air amount IGA, such as the elapsed time from the start of the process.

・上記実施形態の制御装置は、内燃機関及び電動機を駆動源として備えるハイブリッド車両であれば、例えば複数の電動機を備える等、図1とは異なる構成のハイブリッド車両にも適用できる。 - The control device of the above embodiment can also be applied to hybrid vehicles with a configuration different from that shown in Figure 1, such as hybrid vehicles equipped with an internal combustion engine and an electric motor as drive sources, such as hybrid vehicles equipped with multiple electric motors.

10…内燃機関、11…電動機、12…燃焼室、13…吸気通路、14…排気通路、15…スロットルバルブ、16…排気浄化触媒、17…点火装置、18…インジェクタ、19…クランク軸、20…クラッチ、21…回転軸、22…変速機、23…ディファレンシャル、24…車輪、25…インバータ、26…バッテリ、30…電子制御ユニット、31…処理装置、32…記憶装置、33…エアフローメータ、34…クランク角センサ、35…水温センサ、36…アクセルペダルセンサ、37…車速センサ 10...internal combustion engine, 11...electric motor, 12...combustion chamber, 13...intake passage, 14...exhaust passage, 15...throttle valve, 16...exhaust purification catalyst, 17...ignition device, 18...injector, 19...crankshaft, 20...clutch, 21...rotating shaft, 22...transmission, 23...differential, 24...wheels, 25...inverter, 26...battery, 30...electronic control unit, 31...processing device, 32...storage device, 33...air flow meter, 34...crank angle sensor, 35...water temperature sensor, 36...accelerator pedal sensor, 37...vehicle speed sensor

Claims (3)

排気浄化触媒が排気通路に設置された内燃機関と、電動機と、を駆動源として備えるハイブリッド車両の制御を行う装置であって、
前記排気浄化触媒でのアンモニアの生成量が許容量を超えるか否かを判定する判定処理を実施するとともに、
前記内燃機関の吸入空気量を減量するとともに同内燃機関の空燃比をストイキ空燃比よりもリーン側のリーン空燃比とするリーン化処理と、前記電動機のトルクを増加させるトルク増加処理と、を、前記判定処理においてアンモニアの生成量が許容量を超えると判定された場合に実施する
ハイブリッド車両の制御装置。
A device for controlling a hybrid vehicle having an internal combustion engine with an exhaust purification catalyst installed in an exhaust passage and an electric motor as drive sources,
A determination process is carried out to determine whether or not the amount of ammonia produced in the exhaust purification catalyst exceeds an allowable amount,
a leaning process for reducing an intake air amount of the internal combustion engine and making the air-fuel ratio of the internal combustion engine leaner than a stoichiometric air-fuel ratio, and a torque increasing process for increasing the torque of the electric motor, when it is determined in the determination process that the amount of ammonia produced will exceed an allowable amount.
前記リーン化処理は、空燃比をリーン空燃比とした状態で前記内燃機関をアイドル運転させる処理である請求項1に記載のハイブリッド車両の制御装置。 The control device for a hybrid vehicle described in claim 1, wherein the leaning process is a process of idling the internal combustion engine with the air-fuel ratio set to a lean air-fuel ratio. 前記リーン化処理の開始後の吸入空気量の積算値が既定の判定値以上となったときに同リーン化処理を終了する請求項1に記載のハイブリッド車両の制御装置。 A control device for a hybrid vehicle as described in claim 1, which terminates the leaning process when the cumulative intake air volume after the start of the leaning process reaches or exceeds a predetermined judgment value.
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