JP2008303741A - Vehicle control device, control method, program for realizing the method, and recording medium recording the program - Google Patents
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Abstract
【課題】内燃機関の始動時に回転電機により内燃機関がクランキングされる車両において、内燃機関が始動しない状態になることを抑制しつつ、内燃機関の始動時における燃焼不良を抑制する。
【解決手段】ECUは、エンジンの再始動時間Tに基づいて係数K(1)を算出するステップ(S104)と、エンジンの再始動回数に基づいて係数K(2)を算出するステップ(S112)と、係数K(1)および係数K(2)に基づいて減量係数Kを設定するステップ(S114)と、走行用バッテリのSOCが大きい状態であると(S118にてYES)、基準量F(0)と減量係数Kとの積を始動時噴射量Fとして設定するステップ(S120)と、走行用バッテリのSOCが小さい状態であると(S118にてNO)、基準量F(0)を始動時噴射量Fとして設定するステップ(S122)とを含む、プログラムを実行する。
【選択図】図3In a vehicle in which an internal combustion engine is cranked by a rotating electrical machine when the internal combustion engine is started, combustion failure at the start of the internal combustion engine is suppressed while preventing the internal combustion engine from starting.
An ECU calculates a coefficient K (1) based on an engine restart time T (S104), and calculates a coefficient K (2) based on the number of engine restarts (S112). And a step of setting the reduction coefficient K based on the coefficient K (1) and the coefficient K (2) (S114), and if the SOC of the traveling battery is large (YES in S118), the reference amount F ( 0) and the reduction coefficient K as a starting injection amount F (S120), and when the SOC of the traveling battery is small (NO in S118), the reference amount F (0) is started. A program including a step (S122) of setting as the hourly injection amount F is executed.
[Selection] Figure 3
Description
本発明は、内燃機関の始動時の燃料供給制御に関し、特に、内燃機関の始動時に回転電機により内燃機関をクランキングする車両における燃料供給制御に関する。 The present invention relates to fuel supply control at the start of an internal combustion engine, and more particularly to fuel supply control in a vehicle in which the internal combustion engine is cranked by a rotating electrical machine when the internal combustion engine is started.
内燃機関に設けられた燃料噴射弁を電子的に制御して燃料を噴射供給する燃料噴射制御装置を備えた車両が公知である。燃料噴射制御装置には、停止していた内燃機関を始動するため、内燃機関の始動時の燃料噴射量を通常よりも増量する始動時噴射量制御装置がある。このような始動時噴射量制御装置を備えた車両において、低温時に内燃機関を繰り返し始動する際の燃焼不良を抑制する技術が、たとえば特開平8−100692号公報(特許文献1)に開示されている。 2. Description of the Related Art A vehicle including a fuel injection control device that electronically controls a fuel injection valve provided in an internal combustion engine to supply and inject fuel is known. The fuel injection control device includes a start-time injection amount control device that increases the fuel injection amount at the time of starting the internal combustion engine in order to start the stopped internal combustion engine. In a vehicle equipped with such a starting injection amount control device, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. H8-100692 (Patent Document 1) discloses a technique for suppressing combustion failure when an internal combustion engine is repeatedly started at low temperatures. Yes.
この公報に開示された内燃機関の始動時噴射量制御装置は、内燃機関と、内燃機関に燃料を噴射供給する燃料噴射弁と、内燃機関の始動時に内燃機関の冷却水温度が設定値以下であり、かつ始動前の内燃機関の運転時間が設定値以下であり、かつ始動前の内燃機関の停止時間が設定値以下である場合は、内燃機関の始動時に要求される始動時噴射量を減量して噴射するように燃料噴射弁を制御するための手段とを含む。 The internal combustion engine start-up injection amount control device disclosed in this publication includes an internal combustion engine, a fuel injection valve that injects fuel into the internal combustion engine, and a cooling water temperature of the internal combustion engine that is less than a set value when the internal combustion engine is started. If the operating time of the internal combustion engine before starting is less than or equal to the set value and the stop time of the internal combustion engine before starting is less than or equal to the set value, the starting injection amount required when starting the internal combustion engine is reduced. And means for controlling the fuel injection valve to inject.
この公報に開示された始動時噴射量制御装置によると、内燃機関の始動時に、内燃機関の冷却水温度が設定値以下であり、かつ始動前の内燃機関の運転時間が設定値以下であり、かつ始動前の内燃機関の停止時間が設定値以下である場合は、燃料噴射弁から噴射される始動時噴射量が減量される。そのため、低温時に内燃機関を繰り返し始動する際に、燃焼室内の温度が高い温度となって燃料の気化が促進されていることを考慮して、燃焼に必要な適正な量の燃料を供給し、燃焼不良を抑制することができる。
近年、環境問題対策の一環として、内燃機関および回転電機の少なくともいずれかを走行源とするとともに、内燃機関の始動時に内燃機関を回転電機によりクランキングするハイブリッド車両が実用化されている。このようなハイブリッド車両において、回転電機に電力を供給する蓄電機構の蓄電状態が低下していると、回転電機により内燃機関をクランキングするときの上限回転数が低下する。このような状態において、特許文献1に開示された始動時噴射量制御装置のように、内燃機関の始動時の燃料噴射量が減量されると、燃料が少ない状態(リーン状態)となりエンジンが始動しない場合がある。
In recent years, hybrid vehicles that use at least one of an internal combustion engine and a rotating electrical machine as a travel source and crank the internal combustion engine with the rotating electrical machine when starting the internal combustion engine have been put into practical use as part of measures against environmental problems. In such a hybrid vehicle, when the power storage state of the power storage mechanism that supplies electric power to the rotating electrical machine is reduced, the upper limit rotational speed when the internal combustion engine is cranked by the rotating electrical machine is reduced. In such a state, when the fuel injection amount at the start of the internal combustion engine is reduced, as in the start-up injection amount control device disclosed in
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、内燃機関と回転電機とを走行源とするとともに、内燃機関の始動時に回転電機により内燃機関がクランキングされる車両において、内燃機関が始動しない状態を抑制しつつ、内燃機関の始動時における燃焼不良を抑制することができる、制御装置、制御方法、その方法を実現するプログラムおよびそのプログラムを記録した記録媒体を提供することである。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to use the internal combustion engine and the rotating electrical machine as travel sources, and the internal combustion engine is cranked by the rotating electrical machine when the internal combustion engine is started. The control device, the control method, the program for realizing the method, and the recording medium on which the program is recorded can suppress the combustion failure at the start of the internal combustion engine while suppressing the state where the internal combustion engine does not start Is to provide.
第1の発明に係る制御装置は、内燃機関と、内燃機関に燃料を供給する燃料供給機構と、回転電機に電力を供給する蓄電機構とを備えた車両を制御する。この車両においては、内燃機関と回転電機とを走行源とするとともに、内燃機関の始動時に回転電機により内燃機関がクランキングされる。制御装置は、内燃機関が始動されてから停止されて再び始動されるまでの再始動時間を検出するための手段と、蓄電機構の蓄電状態を検出するための手段と、蓄電状態がしきい値より大きい状態であるか否かを判断するための手段と、蓄電状態がしきい値より大きい状態である場合、再始動時の燃料供給量を、再始動時間が短い場合は長い場合に比べて少なくなるように算出するための第1の算出手段と、蓄電状態がしきい値より小さい状態である場合、燃料供給量を、大きい状態である場合に比べて多くなるように算出するための第2の算出手段と、第1の算出手段および第2の算出手段のいずれかで算出された燃料供給量が内燃機関に供給されるように、燃料供給機構を制御するための手段とを含む。第4の発明に係る制御方法は、第1の発明に係る制御装置と同様の要件を備える。 A control device according to a first invention controls a vehicle including an internal combustion engine, a fuel supply mechanism that supplies fuel to the internal combustion engine, and a power storage mechanism that supplies electric power to a rotating electrical machine. In this vehicle, the internal combustion engine and the rotating electric machine are used as travel sources, and the internal combustion engine is cranked by the rotating electric machine when the internal combustion engine is started. The control device includes means for detecting a restart time from when the internal combustion engine is started to when it is stopped and then restarted, means for detecting the power storage state of the power storage mechanism, and the power storage state is a threshold value Means for determining whether or not the state is larger, and when the power storage state is larger than the threshold value, the fuel supply amount at the time of restart is compared with the case where the restart time is short compared to the case where it is long A first calculating means for calculating so as to decrease, and a first calculating means for calculating the fuel supply amount to be larger when the state of charge is smaller than the threshold value compared to when it is larger. 2 calculating means, and means for controlling the fuel supply mechanism so that the fuel supply amount calculated by any of the first calculating means and the second calculating means is supplied to the internal combustion engine. The control method according to the fourth invention has the same requirements as the control device according to the first invention.
第1または4の発明によると、内燃機関が始動されてから停止されて再び始動されるまでの再始動時間が短いと、燃料が多く残存していると考えられる。そこで、蓄電機構の蓄電状態がしきい値より大きい状態である場合、内燃機関の再始動時の燃料供給量が、再始動時間が短い場合は長い場合に比べて少なくなるように算出される。これにより、燃料が多く残存していると考えられる再始動時において、燃料が多い状態(リッチ状態)であるによる燃焼不良を抑制することができる。さらに、蓄電機構の蓄電状態が良好であり、回転電機により内燃機関をクランキングするときの上限回転数を高く維持できているため、再始動時の燃料供給量を少なくしても、内燃機関を始動させることができる。一方、蓄電機構の蓄電状態がしきい値より小さい状態である場合は大きい状態である場合に比べて、内燃機関の再始動時の燃料供給量が多くなるように算出される。そのため、蓄電機構の蓄電状態の低下によりクランキングするときの上限回転数が低下している場合において、リーン状態によって内燃機関が始動しない状態になることを抑制することができる。その結果、内燃機関と回転電機とを走行源とするとともに、内燃機関の始動時に回転電機により内燃機関がクランキングされる車両において、内燃機関が始動しない状態になることを抑制しつつ、内燃機関の始動時における燃焼不良を抑制することができる、制御装置および制御方法を提供することができる。 According to the first or fourth invention, if the restart time from when the internal combustion engine is started to when it is stopped and then restarted is short, it is considered that a large amount of fuel remains. Therefore, when the power storage state of the power storage mechanism is larger than the threshold value, the fuel supply amount at the time of restarting the internal combustion engine is calculated to be smaller when the restart time is short than when it is long. As a result, it is possible to suppress poor combustion due to a state where there is a large amount of fuel (rich state) at the time of restart when it is considered that a large amount of fuel remains. Furthermore, since the power storage state of the power storage mechanism is good and the upper limit rotational speed when cranking the internal combustion engine by the rotating electrical machine can be maintained high, the internal combustion engine can be operated even if the fuel supply amount at the time of restart is reduced. Can be started. On the other hand, when the power storage state of the power storage mechanism is smaller than the threshold value, the fuel supply amount at the time of restarting the internal combustion engine is calculated to be larger than when it is larger. Therefore, it is possible to prevent the internal combustion engine from starting due to the lean state when the upper limit rotational speed when cranking is reduced due to a decrease in the power storage state of the power storage mechanism. As a result, the internal combustion engine and the rotating electrical machine are used as the travel sources, and in the vehicle in which the internal combustion engine is cranked by the rotating electrical machine when the internal combustion engine is started, the internal combustion engine is prevented from starting. Thus, it is possible to provide a control device and a control method capable of suppressing the combustion failure at the start-up.
第2の発明に係る制御装置においては、第1の発明の構成に加えて、第1の算出手段は、予め定められた基準量を減量して燃料供給量を算出するための手段を含む。第2の算出手段は、基準量を燃料供給量として算出するための手段を含む。第5の発明に係る制御方法は、第2の発明に係る制御装置と同様の要件を備える。 In the control device according to the second invention, in addition to the configuration of the first invention, the first calculation means includes means for calculating a fuel supply amount by reducing a predetermined reference amount. The second calculation means includes means for calculating the reference amount as the fuel supply amount. The control method according to the fifth invention has the same requirements as those of the control device according to the second invention.
第2または5の発明によると、蓄電状態がしきい値より大きい場合(すなわちクランキングするときの上限回転数を高く維持できる場合)において、予め定められた基準量を減量することにより、リッチ状態による燃焼不良を抑制することができる。一方、蓄電状態がしきい値より小さい場合(すなわちクランキングするときの上限回転数が低下する場合)において、予め定められた基準量を維持することにより、リーン状態によって内燃機関が始動しない状態になることを抑制することができる。 According to the second or fifth invention, when the storage state is larger than the threshold value (that is, when the upper limit rotational speed when cranking can be maintained high), the rich state is obtained by reducing the predetermined reference amount. Combustion failure due to can be suppressed. On the other hand, when the power storage state is smaller than the threshold value (that is, when the upper limit rotational speed when cranking is reduced), the internal combustion engine is not started by the lean state by maintaining the predetermined reference amount. It can be suppressed.
第3の発明に係る制御装置においては、第1の発明の構成に加えて、第2の算出手段は、蓄電状態に基づいて、回転電機により内燃機関をクランキングするときの上限回転数を算出するための手段と、上限回転数に基づいて、燃料供給量を算出するための手段とを含む。第6の発明に係る制御方法は、第3の発明に係る制御装置と同様の要件を備える。 In the control device according to the third aspect of the invention, in addition to the configuration of the first aspect, the second calculation means calculates an upper limit rotational speed when cranking the internal combustion engine by the rotating electrical machine based on the storage state. And means for calculating the fuel supply amount based on the upper limit rotational speed. The control method according to the sixth invention has the same requirements as those of the control device according to the third invention.
第3または6の発明によると、蓄電状態がしきい値より小さい場合(すなわちクランキングするときの上限回転数が低下する場合)において、蓄電状態に基づいて、クランキングするときの上限回転数が算出される。クランキングするときの上限回転数に基づいて、燃料供給量が算出される。これにより、たとえば、クランキングするときの上限回転数の低下量に応じて、燃料供給量を増加させることができる。そのため、リーン状態によって内燃機関が始動しない状態になることをより適切に抑制することができる。 According to the third or sixth invention, when the storage state is smaller than the threshold value (that is, when the upper limit rotational speed when cranking decreases), the upper limit rotational speed when cranking is based on the storage state. Calculated. The fuel supply amount is calculated based on the upper limit rotational speed when cranking. Thereby, for example, the fuel supply amount can be increased according to the amount of decrease in the upper limit rotational speed when cranking. Therefore, it can suppress more appropriately that the internal combustion engine will not start due to the lean state.
第7の発明に係るプログラムにおいては、第3〜6のいずれかの発明に係る制御方法をコンピュータに実行させる。第8の発明に係る記録媒体は、第3〜6のいずれかの発明に係る制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムをコンピュータ読み取り可能に記録する。 In the program according to the seventh invention, a computer is caused to execute the control method according to any one of the third to sixth inventions. A recording medium according to an eighth aspect records a computer-readable program for causing a computer to execute the control method according to any of the third to sixth aspects.
第7または8の発明によると、コンピュータ(汎用でも専用でもよい)を用いて、第3〜6のいずれかの発明に係る制御方法を実現することができる。 According to the seventh or eighth invention, the control method according to any one of the third to sixth inventions can be realized using a computer (which may be general purpose or dedicated).
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the same parts are denoted by the same reference numerals. Their names and functions are also the same. Therefore, detailed description thereof will not be repeated.
<第1の実施の形態>
図1を参照して、本実施の形態に係る制御装置を備えたハイブリッド車両全体の制御ブロック図を説明する。なお、本発明は、図1に示すハイブリッド車両に限定されない。
<First Embodiment>
With reference to FIG. 1, the control block diagram of the whole hybrid vehicle provided with the control apparatus which concerns on this Embodiment is demonstrated. The present invention is not limited to the hybrid vehicle shown in FIG.
ハイブリッド車両は、エンジン120と、モータジェネレータ(MG)140とを含む。なお、以下においては、説明の便宜上、モータジェネレータ140を、モータジェネレータ140A(MG(2)140A)と、モータジェネレータ140B(MG(1)140B)とも表現するが、ハイブリッド車両の走行状態に応じて、モータジェネレータ140Aがジェネレータとして機能したり、モータジェネレータ140Bがモータとして機能したりする。このモータジェネレータがジェネレータとして機能する場合に回生制動が行なわれる。モータジェネレータがジェネレータとして機能するときには、車両の運動エネルギが電気エネルギに変換されて、車両が減速される。
The hybrid vehicle includes an
ハイブリッド車両は、この他に、エンジン120やモータジェネレータ140で発生した動力を駆動輪160に伝達したり、駆動輪160の駆動をエンジン120やモータジェネレータ140に伝達したりする減速機180と、エンジン120の発生する動力を駆動輪160とMG(1)140Bとの2経路に分配する動力分割機構200と、モータジェネレータ140を駆動するための電力を充電する走行用バッテリ220と、走行用バッテリ220の直流とMG(2)140AおよびMG(1)140Bの交流とを変換しながら電流制御を行なうインバータ240と、走行用バッテリ220の蓄電状態(SOC(State Of Charge))を管理制御するバッテリ制御ユニット(以下、バッテリECU(Electronic Control Unit)という)260と、エンジン120の点火時期やエンジン120に設けられた燃料噴射弁(図示せず)から噴射される燃料噴射量を制御するエンジンECU280と、ハイブリッド車両の状態に応じてモータジェネレータ140およびバッテリECU260、インバータ240等を制御するMG_ECU300と、バッテリECU260、エンジンECU280およびMG_ECU300等を相互に管理制御して、ハイブリッド車両が最も効率よく運行できるようにハイブリッドシステム全体を制御するHV_ECU320等を含む。
In addition to this, the hybrid vehicle transmits a power generated by the
なお、図1においては、各ECUを別構成としているが、2個以上のECUを統合したECUとして構成してもよい(たとえば、図1に、点線で示すように、MG_ECU300とHV_ECU320とを統合したECU400とすることがその一例である)。
In FIG. 1, each ECU is configured separately, but may be configured as an ECU in which two or more ECUs are integrated (for example,
動力分割機構200は、エンジン120の動力を、駆動輪160とMG(1)140Bとの両方に振り分けるために、プラネタリーキャリア(C)、サンギヤ(S)およびリングギヤ(R)を備えた遊星歯車機構(プラネタリーギヤ)が使用される。エンジン120はプラネタリーキャリア(C)に、MG(1)140Aはサンギヤ(S)に、MG(2)140Bおよび駆動輪160はリングギヤ(R)に、それぞれ接続される。MG(1)140Bの回転数を制御することにより、動力分割機構200は無段変速機としても機能する。エンジン120の回転力はプラネタリーキャリア(C)に入力され、それがサンギヤ(S)によってMG(1)140Aに、リングギヤ(R)によってMG(2)140Bおよび駆動輪160に伝えられる。回転中のエンジン120を停止させる時には、エンジン120が回転しているので、この回転の運動エネルギをMG(1)140Bで電気エネルギに変換して、エンジン120の回転数を低下させる。
The
インバータ240は、6つのIGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)と、IGBTのエミッタ側からコレクタ側に電流を流すように、各IGBTにそれぞれ並列に接続された6つのダイオードとを含む。
インバータ240は、ECU400からの制御信号に基づいて、モータジェネレータ140をモータまたはジェネレータとして機能させる。インバータ240は、モータジェネレータ140をモータとして機能させる場合、各IGBTのゲートをオン/オフ(通電/遮断)して走行用バッテリ220から供給された直流電力を交流電力に変換し、モータジェネレータ140に供給する。インバータ240は、モータジェネレータ140をジェネレータとして機能させる場合、各IGBTのゲートをオン/オフ(通電/遮断)してモータジェネレータ140が発電した交流電力を直流電力に変換し、走行用バッテリ220に充電する。なお、インバータ240およびIGBTには、周知の技術を利用すればよいため、ここではさらなる詳細な説明は繰返さない。
さらに、走行用バッテリ220とインバータ240との間には、昇圧コンバータ242が設けられている。これは、走行用バッテリ220の定格電圧が、MG(2)140AやMG(1)140Bの定格電圧よりも低いので、走行用バッテリ220からMG(2)140AやMG(1)140Bに電力を供給するときには、昇圧コンバータ242で電力を昇圧する。なお、充電する場合にはこの昇圧コンバータで降圧して走行用バッテリ220に充電電力が供給される。
Further, a
ECU400には、アクセル開度センサ402と、車速センサ404と、スタートスイッチ406とがハーネスなどにより接続されている。
アクセル開度センサ402は、アクセルペダル(図示せず)の開度(実アクセル開度)を検出し、検出結果を表わす信号をECU400に送信する。
車速センサ404は、ドライブシャフトの回転数から車両の速度を検出し、検出結果を表わす信号をECU400に送信する。
スタートスイッチ406は、ハイブリッドシステムを起動することを運転者が選択するためのスイッチである。運転者によりスタートスイッチ406がオフからオンに切り換えられると、スタートスイッチ406は、ECU400にハイブリッドシステムの起動要求信号を送信する。
The
ECU400は、バッテリECU260、アクセル開度センサ402、車速センサ404、スタートスイッチ406などから送られてきた信号、ROM(Read Only Memory)に記憶されたマップおよびプログラムに基づいて、車両が所望の走行状態となるように、機器類を制御する。
ECU400は、スタートスイッチ406からハイブリッドシステムの起動要求信号を受信すると、停止していたエンジン120を始動させるために、MG(1)140Bをモータとして駆動する。この駆動力が、動力分割機構200を経由してエンジン120のクランクシャフトに伝達される。これにより、エンジン120がクランキングされる。なお、ここでいうクランキングとは、エンジン120のクランクシャフトを燃料の燃焼エネルギ以外の力で回すことを意味するものとする。
When
ECU400は、エンジン120がクランキングされた後、始動時噴射量Fの燃料が燃料噴射弁から噴射されるように、エンジンECU280に燃料噴射指令を送信する。なお、始動時噴射量Fとは、ハイブリッドシステムの起動要求信号を受信してエンジン120を始動する際に要求される燃料噴射量である。始動時噴射量Fは、停止しているエンジン120を始動するために、通常運転時の燃料噴射量よりも増量された値に設定される。
After
図2を参照して、本実施の形態に係る制御装置の機能ブロック図について説明する。図2に示すように、この制御装置は、再始動時間検出部410と、再始動回数算出部420と、SOC検出部430と、始動時噴射量算出部440と、燃料噴射指令部450とを含む。
With reference to FIG. 2, a functional block diagram of the control device according to the present embodiment will be described. As shown in FIG. 2, the control device includes a restart
再始動時間検出部410は、スタートスイッチ406からの信号に基づいて、スタートスイッチ406がオンされてから、オフされて再びオンされるまでの時間(以下、再始動時間Tとも記載する)を検出する。
Based on a signal from the
再始動回数算出部420は、再始動時間Tに基づいて、再始動時間Tが予め定められたしきい値Aより短い再始動が連続して行われた回数(以下、再始動回数とも記載する)を算出する。なお、算出された再始動回数は、ECU400に含まれるメモリ等に記憶される。
The number-of-
SOC検出部430は、バッテリECU260からの信号に基づいて、走行用バッテリ220のSOCを検出する。
始動時噴射量算出部440は、再始動時間T、再始動回数およびSOCに基づいて、始動時噴射量Fを算出する。
The startup injection
燃料噴射指令部450は、算出された始動時噴射量Fの燃料が燃料噴射弁から噴射されるように、エンジンECU280に燃料噴射指令を送信する。
The fuel
このような機能ブロックを有する本実施の形態に係る制御装置は、デジタル回路やアナログ回路の構成を主体としたハードウェアでも、ECU400に含まれるCPU(Central Processing Unit)およびメモリとメモリから読み出されてCPUで実行されるプログラムとを主体としたソフトウェアでも実現することが可能である。一般的に、ハードウェアで実現した場合には動作速度の点で有利で、ソフトウェアで実現した場合には設計変更の点で有利であると言われている。以下においては、ソフトウェアとして制御装置を実現した場合を説明する。なお、このようなプログラムを記録した記録媒体についても本発明の一態様である。
The control device according to the present embodiment having such a functional block is read out from a CPU (Central Processing Unit) and a memory and a memory included in the
図3を参照して、本実施の形態に係る制御装置であるECU400が実行するプログラムの制御構造について説明する。なお、このプログラムは、予め定められたサイクルタイムで繰り返し実行される。
With reference to FIG. 3, a control structure of a program executed by
ステップ(以下、ステップをSと略す。)100にて、ECU400は、スタートスイッチ406からの信号に基づいて、スタートスイッチ406の状態を検出する。
In step (hereinafter step is abbreviated as S) 100,
S102にて、ECU400は、再始動時間Tを検出する。ECU400は、スタートスイッチ406がオンされてから、オフされて再びオンされるまでの時間を、再始動時間Tとして検出する。
In S102,
S104にて、ECU400は、再始動時間Tに基づいて、係数K(1)を算出する。ECU400は、たとえば、図4に示すような、再始動時間Tをパラメータとするマップに基づいて、係数K(1)を算出する。図4に示すマップにおいては、再始動時間TがT(0)以上で1に設定され、T(0)より小さいほど1より小さくなるように設定されている。なお、係数K(1)の算出方法はこれに限定されない。
In S104,
S106にて、ECU400は、再始動時間Tがしきい値Aより短いか否かを判断する。しきい値Aは、再始動前におけるエンジン120のシリンダ内の燃料残存量に基づいて設定される。しきい値Aより短いと(S106にてYES)、処理はS108に移される。そうでないと(S106にてNO)、処理はS110に移される。
In S106,
S108にて、ECU400は、メモリに記憶されている再始動回数をインクリメントする。なお、再始動回数とは、上述したように、再始動時間Tがしきい値Aより短い再始動が連続して行われた回数である。
In S108,
S110にて、ECU400は、メモリに記憶されている再始動回数を「0回」にクリアする。
In S110,
S112にて、ECU400は、再始動回数に基づいて、係数K(2)を算出する。ECU400は、たとえば、図5に示すような、再始動回数をパラメータとするマップに基づいて、係数K(2)を算出する。図5に示すマップにおいては、再始動回数が0回の場合に1に設定され、再始動回数が増加するほど1より小さくなるように設定されている。なお、係数K(2)の算出方法はこれに限定されない。
In S112,
S114にて、ECU400は、係数K(1)および係数K(2)に基づいて、減量係数Kを設定する。ECU400は、係数K(1)および係数K(2)のいずれか小さい方を、減量係数Kとして設定する。なお、減量係数Kの設定方法はこれに限定されない。
In S114,
S116にて、ECU400は、バッテリECU260からの信号に基づいて、走行用バッテリ220のSOCを検出する。
In S116,
S118にて、ECU400は、走行用バッテリ220のSOCがしきい値Bより大きい状態であるか否かを判断する。しきい値Bは、走行用バッテリ220の電力によりMG(1)140Bを駆動してエンジン120をクランキングすることができる上限回転数(以下、クランキング上限回転数NKとも記載する)に基づいて設定される。しきい値Bより大きい状態であると(S118にてYES)、処理はS120に移される。そうでないと(S118にてNO)、処理はS122に移される。
In S118,
S120にて、ECU400は、予め定められた基準量F(0)と減量係数Kとの積を、始動時噴射量Fとして設定する。なお、基準量F(0)は、停止しているエンジン120を始動するために、通常運転時の燃料噴射量よりも増量された値に設定される。
In S120,
S122にて、ECU400は、予め定められた基準量F(0)を、始動時噴射量Fとして設定する。
In S122,
S124にて、ECU400は、始動時噴射量Fの燃料が燃料噴射弁から噴射されるように、エンジンECU280に燃料噴射指令を送信する。
In S124,
以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係る制御装置であるECU400により制御されるエンジン120の動作について説明する。
An operation of
エンジン120の始動時の燃料噴射量は、停止していたエンジン120を始動するために、通常運転時の燃料噴射量よりも増量される。しかし、再始動時間Tが短い場合あるいは再始動回数が多い場合、増量された燃料がエンジン120のシリンダ内に多く残存していると考えられる。
The fuel injection amount at the start of the
そこで、再始動時間Tに基づいて係数K(1)が算出され(S104)、再始動回数に基づいて係数K(2)が算出され(S112)、係数K(1)および係数K(2)の小さい方が減量係数Kとして設定される(S114)。走行用バッテリ220のSOCがしきい値Bよりも大きい状態であると(S118にてYES)、基準量F(0)と減量係数Kとの積が始動時噴射量Fとして設定される(S120)。これにより、再始動時間Tが短い場合や再始動回数が多い場合に、始動時噴射量Fが減量される。そのため、エンジン120のシリンダ内がリッチ状態になることによる燃焼不良を抑制することができる。なお、SOCが大きいため、クランキング上限回転数NKは高い値に維持されるので、始動時噴射量Fを少なくしても、エンジン120を始動させることができる。
Therefore, the coefficient K (1) is calculated based on the restart time T (S104), the coefficient K (2) is calculated based on the number of restarts (S112), the coefficient K (1), and the coefficient K (2). The smaller one is set as the weight loss coefficient K (S114). If SOC of traveling
一方、走行用バッテリ220のSOCがしきい値Bよりも小さい状態であると(S118にてNO)、走行用バッテリ220の出力が低下するため、クランキング上限回転数NKが低下してしまう。クランキング上限回転数NKが低下しているにも関わらず始動時噴射量Fを少なくすると、エンジン120を始動させることができない場合がある。
On the other hand, when SOC of traveling
そこで、走行用バッテリ220のSOCが小さい状態であると(S118にてNO)、基準量F(0)が減量されずに始動時噴射量Fとして設定される(S122)。そのため、クランキング上限回転数NKが低下している状態において、始動時噴射量Fが減量されてエンジン120のシリンダ内がリーン状態になることが抑制される。これにより、エンジン120が始動しない状態になることを抑制することができる。
Therefore, when SOC of traveling
さらに、エンジン120を始動させることにより、エンジン120の動力を動力分割機構200を経由してモータジェネレータ140に伝達し、モータジェネレータ140をジェネレータとして機能させて発電することが可能となる。この発電した電力を、走行用バッテリ220に充電することにより、低下したSOCを回復させて、モータジェネレータ140での走行を安定して行なうことができる。さらに、SOCがしきい値Bよりも大きい状態に回復した場合には(S118にてYES)、再び始動時噴射量Fを減量して、リッチ状態になることによる燃焼不良を抑制することができる。
Furthermore, by starting
以上のように、本実施の形態に係る制御装置によれば、走行用バッテリのSOCがしきい値よりも小さい状態であると、たとえ短時間で再始動さる場合や短時間で再始動される回数が多い場合であっても、エンジンの始動時の燃料噴射量が減量されない。そのため、クランキング上限回転数が低下している状態においてリーン状態になることが抑制される。これにより、エンジンが始動しない状態になることを抑制することができる。 As described above, according to the control device according to the present embodiment, when the SOC of the traveling battery is in a state smaller than the threshold value, even when restarting in a short time or restarting in a short time. Even when the number of times is large, the fuel injection amount at the start of the engine is not reduced. Therefore, the lean state is suppressed in a state where the cranking upper limit rotational speed is decreasing. Thereby, it can suppress that an engine will be in the state which does not start.
<第2の実施の形態>
以下、本実施の形態に係る制御装置について説明する。本実施の形態に係る制御装置を備えたハイブリッド車両は、上述の第1の実施の形態に係るハイブリッド車両の構成と比較して、ECU400で実行されるプログラムの制御構造のみが異なる。これら以外の構成は、上述の第1の実施の形態に係るハイブリッド車両の構成と同じ構成である。同じ構成については同じ参照符号が付してある。それらの機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。
<Second Embodiment>
Hereinafter, the control device according to the present embodiment will be described. The hybrid vehicle provided with the control device according to the present embodiment differs from the configuration of the hybrid vehicle according to the first embodiment described above only in the control structure of the program executed by
図6を参照して、本実施の形態に係る制御装置であるECU400が実行するプログラムの制御構造について説明する。なお、図6に示したフローチャートの中で、前述の図3に示したフローチャートと同じ処理については同じステップ番号を付してある。それらについて処理も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。
With reference to FIG. 6, a control structure of a program executed by
S200にて、ECU400は、走行用バッテリ220のSOCがしきい値Bより大きい状態であるか否かを判断する。しきい値Bより大きい状態であると(S200にてYES)、処理はS120に移される。そうでないと(S200にてNO)、処理はS202に移される。
In S200,
S202にて、ECU400は、走行用バッテリ220のSOCに基づいて、クランキング上限回転数NKを算出する。たとえば、ECU400は、図7に示すような、SOCをパラメータとするマップに基づいて、クランキング上限回転数NKを算出する。図7に示すマップにおいては、SOCがしきい値Bのときのクランキング上限回転数NKをNK(B)とし、SOCがしきい値Bより小さいほどクランキング上限回転数NKがNK(B)より小さくなるように設定される。
In S202,
S202にて、ECU400は、クランキング上限回転数NKに基づいて、始動時噴射量Fを算出する。たとえば、ECU400は、図8に示すような、クランキング上限回転数NKをパラメータとするマップに基づいて、始動時噴射量Fを算出する。図8に示すマップにおいては、クランキング上限回転数NKがNK(B)より小さいほど始動時噴射量Fが多くなるように設定される。
In S202,
以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係る制御装置であるECU400により制御されるエンジン120の動作について説明する。
An operation of
走行用バッテリ220のSOCがしきい値Bよりも大きい状態であると(S118にてYES)、上述の第1の実施の形態と同様に、再始動時間Tが短い場合や再始動回数が多い場合に、始動時噴射量Fが減量される(S104、S112、S114、S120)。
If SOC of traveling
一方、走行用バッテリ220のSOCがしきい値Bよりも小さい状態であると(S118にてNO)、SOCに基づいてクランキング上限回転数NKが算出され(S202)、
クランキング上限回転数NKが小さいほど始動時噴射量Fが多くなるように算出される(S204)。
On the other hand, when SOC of traveling
It is calculated so that the starting injection amount F increases as the cranking upper limit rotational speed NK decreases (S204).
以上のように、本実施の形態に係る制御装置によれば、走行用バッテリのSOCがしきい値よりも大きい状態であると、上述の第1の実施の形態と同様に、始動時噴射量が減量され、リッチ状態になることによる燃焼不良を抑制する。一方、走行用バッテリのSOCがしきい値よりも小さい状態であると、再始動時間や再始動回数に関わらず、クランキング上限回転数の低下量に応じて、燃料噴射量Fを増加させる。そのため、エンジンが始動しない状態になることをより適切に抑制することができる。 As described above, according to the control device according to the present embodiment, when the SOC of the traveling battery is larger than the threshold value, the starting injection amount is the same as in the first embodiment described above. Is reduced and combustion failure due to a rich state is suppressed. On the other hand, when the SOC of the traveling battery is smaller than the threshold value, the fuel injection amount F is increased according to the decrease amount of the cranking upper limit rotation speed regardless of the restart time and the number of restarts. Therefore, it can suppress more appropriately that the engine will not start.
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
120 エンジン、140,140A,140B モータジェネレータ、160 駆動輪、180 減速機、200 動力分割機構、220 走行用バッテリ、240 インバータ、242 昇圧コンバータ、260 バッテリECU、280 エンジンECU、300 MG_ECU、320 HV_ECU、400 ECU、402 アクセル開度センサ、404 車速センサ、406 スタートスイッチ、410 再始動時間検出部、420 再始動回数算出部、430 SOC検出部、440 始動時噴射量算出部、450 燃料噴射指令部。 120 engine, 140, 140A, 140B motor generator, 160 driving wheel, 180 speed reducer, 200 power split mechanism, 220 battery for traveling, 240 inverter, 242 boost converter, 260 battery ECU, 280 engine ECU, 300 MG_ECU, 320 HV_ECU, 400 ECU, 402 accelerator opening sensor, 404 vehicle speed sensor, 406 start switch, 410 restart time detection unit, 420 restart number calculation unit, 430 SOC detection unit, 440 start-up injection amount calculation unit, 450 fuel injection command unit.
Claims (8)
前記制御装置は、
前記内燃機関が始動されてから停止されて再び始動されるまでの再始動時間を検出するための手段と、
前記蓄電機構の蓄電状態を検出するための手段と、
前記蓄電状態がしきい値より大きい状態であるか否かを判断するための手段と、
前記蓄電状態がしきい値より大きい状態である場合、再始動時の燃料供給量を、前記再始動時間が短い場合は長い場合に比べて少なくなるように算出するための第1の算出手段と、
前記蓄電状態がしきい値より小さい状態である場合、前記燃料供給量を、前記大きい状態である場合に比べて多くなるように算出するための第2の算出手段と、
前記第1の算出手段および前記第2の算出手段のいずれかで算出された燃料供給量が前記内燃機関に供給されるように、前記燃料供給機構を制御するための手段とを含む、制御装置。 A control apparatus for a vehicle, comprising: an internal combustion engine; a fuel supply mechanism that supplies fuel to the internal combustion engine; and a power storage mechanism that supplies power to the rotating electrical machine, wherein the internal combustion engine and the rotating electrical machine are included in the vehicle. And the internal combustion engine is cranked by the rotating electrical machine when the internal combustion engine is started,
The controller is
Means for detecting a restart time from when the internal combustion engine is started to when it is stopped and then restarted;
Means for detecting a power storage state of the power storage mechanism;
Means for determining whether or not the state of charge is greater than a threshold;
A first calculating means for calculating the fuel supply amount at the time of restart so that the fuel supply amount at the time of restart is smaller when the restart time is short than when it is long when the power storage state is greater than a threshold; ,
A second calculating means for calculating the fuel supply amount to be larger than that in the large state when the power storage state is smaller than a threshold;
And a controller for controlling the fuel supply mechanism so that the fuel supply amount calculated by any one of the first calculation means and the second calculation means is supplied to the internal combustion engine. .
前記第2の算出手段は、前記基準量を前記燃料供給量として算出するための手段を含む、請求項1に記載の制御装置。 The first calculating means includes means for calculating the fuel supply amount by reducing a predetermined reference amount,
The control device according to claim 1, wherein the second calculation means includes means for calculating the reference amount as the fuel supply amount.
前記蓄電状態に基づいて、前記回転電機により前記内燃機関をクランキングするときの上限回転数を算出するための手段と、
前記上限回転数に基づいて、前記燃料供給量を算出するための手段とを含む、請求項1に記載の制御装置。 The second calculation means includes:
Means for calculating an upper limit rotational speed when cranking the internal combustion engine by the rotating electrical machine based on the power storage state;
The control device according to claim 1, further comprising: means for calculating the fuel supply amount based on the upper limit rotational speed.
前記制御方法は、
前記内燃機関が始動されてから停止されて再び始動されるまでの再始動時間を検出するステップと、
前記蓄電機構の蓄電状態を検出するステップと、
前記蓄電状態がしきい値より大きい状態であるか否かを判断するステップと、
前記蓄電状態がしきい値より大きい状態である場合、再始動時の燃料供給量を、前記再始動時間が短い場合は長い場合に比べて少なくなるように算出する第1の算出ステップと、
前記蓄電状態がしきい値より小さい状態である場合、前記燃料供給量を、前記大きい状態である場合に比べて多くなるように算出する第2の算出ステップと、
前記第1の算出ステップおよび前記第2の算出ステップのいずれかで算出された燃料供給量が前記内燃機関に供給されるように、前記燃料供給機構を制御するステップとを含む、制御方法。 A vehicle control method comprising an internal combustion engine, a fuel supply mechanism for supplying fuel to the internal combustion engine, and a power storage mechanism for supplying electric power to the rotating electrical machine, wherein the internal combustion engine and the rotating electrical machine are provided in the vehicle. And the internal combustion engine is cranked by the rotating electrical machine when the internal combustion engine is started,
The control method is:
Detecting a restart time from when the internal combustion engine is started to when it is stopped and then restarted;
Detecting a power storage state of the power storage mechanism;
Determining whether the power storage state is greater than a threshold;
A first calculation step for calculating a fuel supply amount at the time of restart when the power storage state is greater than a threshold value so that the fuel supply amount at the time of restart is less than when the restart time is short;
A second calculation step of calculating the fuel supply amount so as to be larger than that in the case of the large state when the power storage state is smaller than a threshold;
Controlling the fuel supply mechanism so that the fuel supply amount calculated in either the first calculation step or the second calculation step is supplied to the internal combustion engine.
前記第2の算出ステップは、前記基準量を前記燃料供給量として算出するステップを含む、請求項4に記載の制御方法。 The first calculating step includes a step of calculating the fuel supply amount by reducing a predetermined reference amount;
The control method according to claim 4, wherein the second calculation step includes a step of calculating the reference amount as the fuel supply amount.
前記蓄電状態に基づいて、前記回転電機により前記内燃機関をクランキングするときの上限回転数を算出するステップと、
前記上限回転数に基づいて、前記燃料供給量を算出するステップとを含む、請求項4に記載の制御方法。 The second calculation step includes:
Calculating an upper limit rotational speed when cranking the internal combustion engine by the rotating electrical machine based on the power storage state;
The control method according to claim 4, further comprising: calculating the fuel supply amount based on the upper limit rotational speed.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2007149519A JP2008303741A (en) | 2007-06-05 | 2007-06-05 | Vehicle control device, control method, program for realizing the method, and recording medium recording the program |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012066623A (en) * | 2010-09-21 | 2012-04-05 | Suzuki Motor Corp | Output control device of internal combustion engine |
| JP2012087733A (en) * | 2010-10-21 | 2012-05-10 | Daihatsu Motor Co Ltd | Fuel injection control method of internal combustion engine |
| JP2013052724A (en) * | 2011-09-01 | 2013-03-21 | Toyota Motor Corp | Hybrid vehicle |
| JP2013216204A (en) * | 2012-04-09 | 2013-10-24 | Toyota Motor Corp | Hybrid vehicle |
-
2007
- 2007-06-05 JP JP2007149519A patent/JP2008303741A/en not_active Withdrawn
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