(57)【要約】【課題】排気系から吸気系へ導入可能な排気ガスの量を増加させて内燃機関の燃費向上が可能な車両を提供するを提供する。【解決手段】排気系から排気ガスの一部を吸気系へ導入するＥＧＲシステムを備える内燃機関１０と、モータ２０４及びジェネレータ２０２と、車両の周囲情報を取得する周囲情報取得手段としてのナビゲーションシステム４００あるいはミリ波レーダー装置５００とを有し、ＥＣＵ１００は、ナビゲーションシステム４００から得られる情報に基いて、車両の減速が予想されるかを判断し、車両の減速が予想されると判断した場合には、排気ガス導入量を制限する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気系から排気ガスの一部を吸気系へ導入する排気ガス環流手段を備える内燃機関と、
モータ及び／又はジェネレータと、
車両の周囲情報を取得する周囲情報取得手段と、
前記周囲情報取得手段から得られる情報に基いて、車両の減速が予想されるかを判断する減速予測手段と、
前記減速予測手段が車両の減速が予想されると判断した場合には、前記排気ガス環流手段の排気ガス導入量を制限する導入量制御手段と
を有することを特徴とする車両。
【請求項２】
前記導入量制御手段は、前記内燃機関において失火が発生しない程度に前記排気ガスの導入量を制限することを特徴とする請求項１に記載の車両。
【請求項３】
前記減速予測手段が減速が予想されないと判断した場合に、車両の減速が開始された際には、前記吸気系に設けられたスロットルバルブを徐々に閉じるように制御するバルブ制御手段をさらに有することを特徴とする請求項１又は２に記載の車両。
【請求項４】
前記スロットルバルブを徐々に閉じる際に、発生する余剰トルクを前記モータ及び／又はジェネレータに分配する動力分配手段をさらに有することを特徴とする請求項３に記載の車両。
【請求項５】
前記減速予測手段は、ナビゲーションシステム及びレーダーシステムの少なくとも一を含むことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に関し、特に、内燃機関、モータ及び／又はジェネレータを備える車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、ＥＧＲシステムは、エンジンから排出される排ガスの一部を排気パイプ側からＥＧＲパイプを介して吸気パイプ側へ再循環させ、吸気マニホールドからエンジンの各気筒へ送り込むことにより、排ガスの大部分を構成する不活性ガスのもつ熱容量により燃焼温度を低下させ、排ガス中におけるＮＯｘを低減するようにすると共に、排気ガス中に含まれる未燃燃料を燃焼させて燃費の向上を図るものである。なお、ＥＧＲシステムに関する技術とは、例えば、特許文献１，２等に開示されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１９４１４３号公報
【特許文献２】特開２００４−１００４６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ＥＧＲシステムを備えた内燃機関では、排気ガスを吸気系に導入させている時に、車両の減速が開始されると、吸気系に設けられたスロットルバルブが閉じられる。このため、スロットルバルブの下流の吸気系の圧力は減圧され、吸気系に還流される排気ガスの量が急激に増加するため、燃焼室内で失火を起こす可能性がある。
【０００５】
このため、従来においては、吸気系に導入させる排気ガスの量を、常時、失火が発生しない程度の量に制限することで対応していた。
【０００６】
したがって、吸気系に導入させる排気ガスの量が制限を受けることから、排気ガスの循環による燃費向上の効果が十分でないという問題が存在した。
【０００７】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、排気系から吸気系へ導入可能な排気ガスの量を増加させて内燃機関の燃費向上が可能な車両
を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る車両は、排気系から排気ガスの一部を吸気系へ導入する排気ガス環流手段を備える内燃機関と、モータ及び／又はジェネレータと、車両の周囲情報を取得する周囲情報取得手段と、前記周囲情報取得手段から得られる情報に基いて、車両の減速が予想されるかを判断する減速予測手段と、前記減速予測手段が車両の減速が予想されると判断した場合には、前記排気ガス循環手段の排気ガス導入量を制限する導入量制御手段とを有することを特徴とする。
【０００９】
上記構成において、前記導入量制御手段は、前記内燃機関において失火が発生しない程度に前記排気ガスの導入量を制限する、構成を採用できる。
【００１０】
上記構成において、前記減速予測手段が減速開始が予想されないと判断した場合に、車両の減速が開始された場合には、前記吸気系に設けられたスロットルバルブを徐々に閉じるように制御するバルブ制御手段をさらに有する、構成を採用できる。
【００１１】
上記構成において、前記スロットルバルブを徐々に閉じる際に、発生する余剰トルクを前記モータ及び／又はジェネレータに分配する動力分配手段をさらに有する、構成を採用できる。
【００１２】
上記構成において、前記減速予測手段は、ナビゲーションシステム及びレーダーシステムの少なくとも一を含む、構成を採用できる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、排気ガスの吸気系への導入量を最大限増加させることができて、燃費の向上が可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の好適一実施形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００１５】
図１は本発明の一実施形態に係る車両の構成図である。
【００１６】
この車両は、内燃機関１０、この内燃機関１０の排気管２０に設けられた排気ガス浄化のための三元触媒等からなる触媒３０、動力伝達機構２００から回転駆動力が伝達される駆動軸５０、この駆動軸５０から回転トルクが伝達される車輪６０、車両を総合的に制御する電子制御ユニット（ＥＣＵ）１００、動力伝達機構２００、ナビゲーションシステム４００、及び、ミリ波レーダ装置５００を備えている。
【００１７】
動力伝達機構２００は、動力分割機構２０１、ジェネレータ２０２、動力分割機構２０１から伝達される回転を減速して駆動軸５０へ伝達する減速機２０３、電動モータ２０４、インバータ２１０及びバッテリ２２０を含む。
【００１８】
動力伝達機構２００は、ＥＣＵ１００により制御される。
ＥＣＵ１００は、プロセッサ、メモリ等のハードウエア及び所要のソフトウエアで構成され、車両を総合的に制御する。また、後述するように、ＥＣＵ１００は、周囲情報取得手段、減速予測手段、導入量制御手段、バルブ制御手段、及び、動力分配手段を構成する。
【００１９】
インバータ２１０は、ＥＣＵ１００により制御され、直流／交流変換を行うと共に、バッテリ２２０、ジェネレータ２０２及びモータ２０４との間で電力の授受を行う。
【００２０】
バッテリ２２０は、充電した直流電力をインバータ２１０へ供給し、また、インバータ２１０から供給される直流電力を充電する。
【００２１】
ジェネレータ２０２は、動力分割機構２０１から回転トルクが供給されることにより発電する。また、インバータ２１０からジェネレータ２０２に交流電力が供給されるときには、モータとして機能し、動力分割機構２０１へ回転トルクを供給可能である。
【００２２】
電動モータ２０４は、インバータ２１０から交流電力が供給されることにより回転トルクを発生し、この回転トルクが動力分割機構２０１を介して車輪６０に供給される。また、動力分割機構２０１から電動モータ２０４へ回転トルクが供給されるときには、電動モータ２０４は交流電力を発電してインバータ２１０へ供給可能である。
【００２３】
動力分割機構２０１は、上記したＥＣＵ１００により制御され、内燃機関１０と、ジェネレータ２０２と、減速機２０３と、モータ２０４との間で動力（回転トルク）の授受を行う。
【００２４】
例えば、内燃機関１０の始動時には、動力分割機構２０１は、内燃機関１０のクランキングのために、ジェネレータ２０２から供給される回転トルクを内燃機関１０へ供給する。
【００２５】
また、車両の停車中に、バッテリ２２０の充電状態が低下したような場合には、内燃機関１０の動力をジェネレータ２０２へ供給して発電させる。
【００２６】
さらに、車両の発進時、通常走行時等には、電動モータ２０４の回転トルクを減速機２０３へ伝達して駆動軸５０を回転駆動させる。
【００２７】
定常走行時などの内燃機関の効率のよい運転領域では、内燃機関１０の動力を減速機２０３に伝達して駆動軸５０を回転駆動させると共に、内燃機関１０の動力の一部を、ジェネレータ２０２へ供給する。このとき、モータ２０４の回転トルクを減速機２０３に追加的に伝達することもできる。
【００２８】
ナビゲーションシステム４００は、主に、ＧＰＳ（全地球測位システム）や車速パルス、ジャイロなどの自律航法装置を利用して、車両の運行時に運転者に対して、ディスプレイ画面上に現在位置や目的地への走行経路案内を行なう。また、ナビゲーションシステム４００は、ＥＣＵ１００に対して現在の位置情報を出力する。
【００２９】
ミリ波レーダ装置５００は、主に、車両の衝突軽減を目的とするレーダであり、ミリ波を出射することで対象物から反射してきた電波を受信し、伝搬時間やドップラー効果によって生じる周波数差などを基に、対象物の位置や自車両との相対速度を測定する。ミリ波は周波数が３０〜３００GHzの電波であり、車載ミリ波レーダとしては主に７６〜７７GHzが使用される。
【００３０】
通常の走行時はミリ波レーダから得た情報を基にクルマの速度を調節し、先行車との車間距離を一定に保つといった動作をする。衝突しそうになった場合、その状態を事前に察知してブレーキやシートベルトなどの安全装備を早期に作動させる。
【００３１】
また、ミリ波レーダ装置５００は、先行車と自車両との距離等の情報をＥＣＵ１００へ出力する。
【００３２】
図２は、内燃機関１０に備わる排気ガス環流手段としてのＥＧＲシステムの構成を示す図である。
【００３３】
このＥＧＲシステムは、内燃機関１０の排気通路２０の触媒３０の下流と、内燃機関１０の吸気通路１８とを接続するＥＧＲガス通路１４を有する。
【００３４】
ＥＧＲガス通路１４は、スロットルバルブ２６とその下流に設けられたサージタンク２４との間の吸気通路１８に接続されている。
【００３５】
ＥＧＲガス通路１４の途中には、内燃機関１０の排気ガスの一部であるＥＧＲガスを冷却するためのＥＧＲクーラー１６が設けられている。
【００３６】
ＥＧＲガス通路１４の吸気通路１８側の出口には、吸気通路１８へのＥＧＲガスの環流量を調整するためのＥＧＲバルブ２２が設けられている。
【００３７】
なお、ＥＧＲバルブ２２及びスロットルバルブ２６は、上記したＥＣＵ１００により制御される。
【００３８】
次に、ＥＣＵ１００によるＥＧＲガス環流量制御の一例について図３のフローチャートを参照して説明する。なお、図３に示す処理は、所定時間毎に繰り返し実行される。
【００３９】
先ず、車両の運行中、許容できる最大量のＥＧＲガスＧが吸気通路１８に導入されるように制御する（ステップＳ１）。
【００４０】
次いで、ナビゲーションシステム４００やミリ波レーダー装置５００から、車両の周囲の情報を逐次取得する（ステップＳ２）。
【００４１】
次いで、取得した車両の周囲情報から、車両がこれから減速を開始するかを予想する（ステップＳ３）。
【００４２】
例えば、ナビゲーションシステム４００から得られる車両の現在位置が、比較的長い下り坂が続く場所にさしかかったような場合には、これから減速が開始されると予想できる。また、ミリ波レーダー装置５００の情報から、自車両の前方車両との間隔が所定間隔よりも狭まっているような場合には、これから減速が開始されると予想できる。
【００４３】
ステップＳ３において、自車両がこれから減速を開始すると予想される場合には、図４に示すように、ＥＧＲバルブ２２を制御して吸気通路１８へ導入されるＥＧＲガスＧの導入量を内燃機関１０において失火が生じない程度に制限する。これにより、自車両が減速を開始する際に、スロットルバルブ２６が急に閉じられる前に、吸気通路１８へ導入されるＥＧＲガスＧの導入量が制限されているので、内燃機関１０の燃焼室に大量のＥＧＲガスＧが導入されることがなく、失火が生じるのを確実に防ぐことができる。
【００４４】
次いで、減速が終了したかを判断し（ステップＳ８）、減速が終了した場合には処理を終了し、減速が終了していないと判断した場合には、ステップＳ３に戻って同様の処理を実行する。
【００４５】
一方、ステップＳ３において、減速が開始されると予測されない場合に、車両の運転者から減速要求があったか、すなわち、運転者によるアクセル開度の状態から減速されるかを判断する（ステップＳ５）。
【００４６】
ステップＳ５において、減速要求がない場合には処理を終了し、減速要求がある場合には、内燃機関１０において失火が生じないようにスロットルバルブ２６を徐々に閉じていく（ステップＳ６）。すなわち、例えば図５に示すように、スロットルバルブ２６をアクセル開度に合わせて閉じるのではなく、アクセル開度とは独立に徐々に閉じていく。これにより、スロットルバルブ２６の下流の吸気通路１８が急に減圧されないので、内燃機関１０の燃焼室に大量のＥＧＲガスＧが導入されることがなく、失火が生じるのを確実に防ぐことができる。
【００４７】
スロットルバルブ２６を徐々に閉じると、車両に作用する内燃機関１０による制動力が小さくなるので、余剰のトルクが発生する。このため、上記した動力分割機構２０１を制御して、余剰のトルクを電気モータ２０４あるいはジェネレータ２０２へ吸収させる（ステップＳ７）。そして、減速が終了したかを判断し（ステップＳ８）、減速が終了した場合には処理を終了し、減速が終了していないと判断した場合には、ステップＳ３に戻って同様の処理を実行する。
【００４８】
なお、上記実施形態では、ミリ波レーダー装置５００を用いる場合について説明したが、ミリ波以外のレーダー装置を使用することも可能である。
【００４９】
また、上記実施形態では、ＥＣＵ１００により、本発明の各手段を構成した場合について説明したが、これに限定されるわけではなく、各手段を異なるプロセッサ等で分散して構成することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明が適用される車両の要部構成の一例を示す図である。
【図２】図１の車両に適用されるＥＧＲシステムの一例を示す図である。
【図３】ＥＣＵにおける処理の一例を示すフローチャートである。
【図４】ＥＧＲシステムの排気ガス環流量を制限した状態を示す図である。
【図５】本発明の一実施形態におけるアクセル開度とスロットバルブ開度との関係を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
【００５１】
１０…内燃機関
１８…吸気通路
２０…排気通路
２２…ＥＧＲバルブ
２４…サージタンク
２６…スロットルバルブ
３０…触媒
１００…ＥＣＵ
２００…動力伝達機構
２０１…動力分割機構
２０２…ジェネレータ
２０３…減速機
２０４…電動モータ
２１０…インバータ
２２０…バッテリ
４００…ナビゲーションシステム
５００…ミリ波レーダー装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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