JP2003106194A - 車両用の内燃機関の制御装置 - Google Patents
車両用の内燃機関の制御装置Info
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/62—Hybrid vehicles
Landscapes
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Hybrid Electric Vehicles (AREA)
- Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 内燃機関の始動時において、該内燃機関の騒
音の発生を抑えて、内燃機関の完爆を容易に判定するこ
とができる共に、バッテリの容量が残り少ないときでも
内燃機関の始動を可能とする車両用、特にハイブリッド
車両用の内燃機関の制御装置を提供する。 【解決手段】 燃料噴射手段を有する内燃機関と、該内
燃機関と連動連結される電動機と、該電動機と電気的に
接続される電池と、を備えた車両用の前記内燃機関の制
御装置であって、該制御装置は、前記内燃機関の燃料噴
射手段に噴射する燃料の供給量と燃料噴射タイミングと
を決定する燃料噴射制御手段と、前記内燃機関の暖機状
態を検出する暖機状態検出手段とを備え、前記暖機状態
検出手段の検出に基づいて内燃機関のアイドリング回転
数を設定するアイドリング回転数設定手段とを備え、前
記燃料噴射制御手段は、前記電動機の駆動による前記内
燃機関の始動時、前記内燃機関の回転数が前記設定され
たアイドリング回転数になったら燃料の噴射を開始して
なる。
音の発生を抑えて、内燃機関の完爆を容易に判定するこ
とができる共に、バッテリの容量が残り少ないときでも
内燃機関の始動を可能とする車両用、特にハイブリッド
車両用の内燃機関の制御装置を提供する。 【解決手段】 燃料噴射手段を有する内燃機関と、該内
燃機関と連動連結される電動機と、該電動機と電気的に
接続される電池と、を備えた車両用の前記内燃機関の制
御装置であって、該制御装置は、前記内燃機関の燃料噴
射手段に噴射する燃料の供給量と燃料噴射タイミングと
を決定する燃料噴射制御手段と、前記内燃機関の暖機状
態を検出する暖機状態検出手段とを備え、前記暖機状態
検出手段の検出に基づいて内燃機関のアイドリング回転
数を設定するアイドリング回転数設定手段とを備え、前
記燃料噴射制御手段は、前記電動機の駆動による前記内
燃機関の始動時、前記内燃機関の回転数が前記設定され
たアイドリング回転数になったら燃料の噴射を開始して
なる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両用の内燃機関
の制御装置に係り、特に、内燃機関の始動時におけるモ
ータ（モータジェネレータを含む）による内燃機関の回
転駆動制御に好適なハイブリッド車両用の内燃機関の制
御装置に関する。
の制御装置に係り、特に、内燃機関の始動時におけるモ
ータ（モータジェネレータを含む）による内燃機関の回
転駆動制御に好適なハイブリッド車両用の内燃機関の制
御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近時、車両に内燃機関とモータ（モータ
ジェネレータを含む）とを備え、該内燃機関とモータと
を連動連結することにより、該モータにより内燃機関を
始動すると共に、該内燃機関とモータとにより車両の車
輪を駆動する、属に云うハイブリッド車両が種々提案さ
れている。
ジェネレータを含む）とを備え、該内燃機関とモータと
を連動連結することにより、該モータにより内燃機関を
始動すると共に、該内燃機関とモータとにより車両の車
輪を駆動する、属に云うハイブリッド車両が種々提案さ
れている。
【０００３】例えば、特開平１１−１５３０７５号公報
に所載の技術は、内燃機関とモータとにより車両の車輪
を駆動するハイブリッド車両の始動時の制御において、
内燃機関の冷却時にモータにより内燃機関をクランキン
グして始動させようとすると、内燃機関の回転数がなか
なか上昇せずに始動性が悪く、モータの電源であるバッ
テリに過分の負担をかけてしまうことを防ぐべく開発さ
れたものであり、内燃機関の始動時には、モータの目標
トルクを開ループ制御により除々に増大し、その大きさ
をエンジン冷却水温により定まる最大トルクに制限する
ことで、ハイブリッド車両の内燃機関の始動には、バッ
テリへの負荷を考慮して、内燃機関の暖機状態に関連し
ているエンジン冷却水温が低いほど、内燃機関の始動に
用いるモータへ与える最大トルクを低く抑えて、無駄な
電力の消費を防止し、内燃機関への燃料噴射の開始を許
可する回転数を冷却時には低くして内燃機関の自立運転
を早めてモータによる電力消費を抑えたものである。
に所載の技術は、内燃機関とモータとにより車両の車輪
を駆動するハイブリッド車両の始動時の制御において、
内燃機関の冷却時にモータにより内燃機関をクランキン
グして始動させようとすると、内燃機関の回転数がなか
なか上昇せずに始動性が悪く、モータの電源であるバッ
テリに過分の負担をかけてしまうことを防ぐべく開発さ
れたものであり、内燃機関の始動時には、モータの目標
トルクを開ループ制御により除々に増大し、その大きさ
をエンジン冷却水温により定まる最大トルクに制限する
ことで、ハイブリッド車両の内燃機関の始動には、バッ
テリへの負荷を考慮して、内燃機関の暖機状態に関連し
ているエンジン冷却水温が低いほど、内燃機関の始動に
用いるモータへ与える最大トルクを低く抑えて、無駄な
電力の消費を防止し、内燃機関への燃料噴射の開始を許
可する回転数を冷却時には低くして内燃機関の自立運転
を早めてモータによる電力消費を抑えたものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前記技術
は、内燃機関が暖機状態にあるほど始動し易く、しかも
始動後のアイドル回転数も低くなる。むしろ、内燃機関
が暖機状態にあるときは、モータにより内燃機関を高回
転まで回してから燃料噴射を開始することとなる。この
ように、内燃機関を高回転まで回してから燃料噴射を開
始すると、高い回転数で回すことによる騒音が発生して
しまう虞があると共に、始動後、内燃機関はアイドル回
転数に下がるために、内燃機関が完爆したか否かを判定
するための吹き上がり現象の検出が困難になる可能性が
ある。
は、内燃機関が暖機状態にあるほど始動し易く、しかも
始動後のアイドル回転数も低くなる。むしろ、内燃機関
が暖機状態にあるときは、モータにより内燃機関を高回
転まで回してから燃料噴射を開始することとなる。この
ように、内燃機関を高回転まで回してから燃料噴射を開
始すると、高い回転数で回すことによる騒音が発生して
しまう虞があると共に、始動後、内燃機関はアイドル回
転数に下がるために、内燃機関が完爆したか否かを判定
するための吹き上がり現象の検出が困難になる可能性が
ある。
【０００５】また、内燃機関は、始動に多くの燃料を必
要とする該内燃機関が冷機の領域でこそ、モータにより
エンジンを高回転まで回してから燃料噴射を開始するこ
とが、排気性能の改善効果が大きいものであるが、前記
技術はそのような制御となっていないし、バッテリの容
量が残り少ないときには、モータにより内燃機関を燃料
噴射開始回転数まで回せず、内燃機関を始動できないと
の問題が生じる虞がある。
要とする該内燃機関が冷機の領域でこそ、モータにより
エンジンを高回転まで回してから燃料噴射を開始するこ
とが、排気性能の改善効果が大きいものであるが、前記
技術はそのような制御となっていないし、バッテリの容
量が残り少ないときには、モータにより内燃機関を燃料
噴射開始回転数まで回せず、内燃機関を始動できないと
の問題が生じる虞がある。
【０００６】本発明は、前記点に鑑みてなされたもので
あって、その目的とするところは、内燃機関の始動時に
おいて、該内燃機関の騒音の発生を抑えて、内燃機関の
完爆を容易に判定することができる共に、バッテリの容
量が残り少ないときでも内燃機関の始動を可能とする車
両用、特にハイブリッド車両用の内燃機関の制御装置を
提供することにある。
あって、その目的とするところは、内燃機関の始動時に
おいて、該内燃機関の騒音の発生を抑えて、内燃機関の
完爆を容易に判定することができる共に、バッテリの容
量が残り少ないときでも内燃機関の始動を可能とする車
両用、特にハイブリッド車両用の内燃機関の制御装置を
提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明の内燃機関の制御装置は、基本的には、燃料
噴射手段を有する内燃機関と、該内燃機関と連動連結さ
れる電動機と、該電動機と電気的に接続される電池と、
を備えた車両用の前記内燃機関の制御装置であって、該
制御装置は、前記内燃機関の燃料噴射手段に噴射する燃
料の供給量と燃料噴射タイミングとを決定する燃料噴射
制御手段と、前記内燃機関の暖機状態を検出する暖機状
態検出手段とを備え、前記暖機状態検出手段の検出に基
づいて内燃機関のアイドリング回転数を設定するアイド
リング回転数設定手段とを備え、前記燃料噴射制御手段
は、前記電動機の駆動による前記内燃機関の始動時、前
記内燃機関の回転数が前記設定されたアイドリング回転
数になったら燃料の噴射を開始することを特徴としてい
る。
に、本発明の内燃機関の制御装置は、基本的には、燃料
噴射手段を有する内燃機関と、該内燃機関と連動連結さ
れる電動機と、該電動機と電気的に接続される電池と、
を備えた車両用の前記内燃機関の制御装置であって、該
制御装置は、前記内燃機関の燃料噴射手段に噴射する燃
料の供給量と燃料噴射タイミングとを決定する燃料噴射
制御手段と、前記内燃機関の暖機状態を検出する暖機状
態検出手段とを備え、前記暖機状態検出手段の検出に基
づいて内燃機関のアイドリング回転数を設定するアイド
リング回転数設定手段とを備え、前記燃料噴射制御手段
は、前記電動機の駆動による前記内燃機関の始動時、前
記内燃機関の回転数が前記設定されたアイドリング回転
数になったら燃料の噴射を開始することを特徴としてい
る。
【０００８】そして、本発明の内燃機関の制御装置の他
の態様は、前記燃料噴射手段が、前記電動機による前記
内燃機関の始動時、前記暖気状態検出手段の検出に基づ
いて前記内燃機関が暖機状態にあるほど該内燃機関回転
数が低い状態で燃料の噴射を開始することを特徴として
いる。
の態様は、前記燃料噴射手段が、前記電動機による前記
内燃機関の始動時、前記暖気状態検出手段の検出に基づ
いて前記内燃機関が暖機状態にあるほど該内燃機関回転
数が低い状態で燃料の噴射を開始することを特徴として
いる。
【０００９】本願の発明の内燃機関の制御装置は、前記
構成によって、内燃機関が暖機状態で始動を始めた場合
には、電動機によるエンジン回転を、始動後のアイドル
回転数程度にしたため、無駄な電気エネルギー使わず、
回転を上げることによる騒音も抑えることができるとと
もに、内燃機関の吹き上がり、あるいは、それに伴う電
動機の回転数制御におけるトルク指令低下にもとづいて
内燃機関の完爆判定を容易にできる。
構成によって、内燃機関が暖機状態で始動を始めた場合
には、電動機によるエンジン回転を、始動後のアイドル
回転数程度にしたため、無駄な電気エネルギー使わず、
回転を上げることによる騒音も抑えることができるとと
もに、内燃機関の吹き上がり、あるいは、それに伴う電
動機の回転数制御におけるトルク指令低下にもとづいて
内燃機関の完爆判定を容易にできる。
【００１０】また、本発明の内燃機関の制御装置の他の
具体的対応においては、前記燃料噴射制御手段は、前記
電動機による前記内燃機関の始動開始後、所定時間経過
しても前記内燃機関へ燃料噴射を開始するための内燃機
関回転数にならない場合には、前記内燃機関への燃料噴
射を開始することを特徴とし、前記燃料噴射制御手段
は、前記電動機による前記内燃機関の始動開始後、前記
電池の充填量が始動可能な残量の下限値よりも低く、か
つ前記内燃機関が燃料噴射を開始するための内燃機関回
転数にならない場合には、前記内燃機関への燃料噴射を
開始することを特徴としている。
具体的対応においては、前記燃料噴射制御手段は、前記
電動機による前記内燃機関の始動開始後、所定時間経過
しても前記内燃機関へ燃料噴射を開始するための内燃機
関回転数にならない場合には、前記内燃機関への燃料噴
射を開始することを特徴とし、前記燃料噴射制御手段
は、前記電動機による前記内燃機関の始動開始後、前記
電池の充填量が始動可能な残量の下限値よりも低く、か
つ前記内燃機関が燃料噴射を開始するための内燃機関回
転数にならない場合には、前記内燃機関への燃料噴射を
開始することを特徴としている。
【００１１】更に、本発明の内燃機関の制御装置の他の
具体的態様においては、前記制御装置は、前記内燃機関
を始動回転駆動させるために、前記暖機状態検出手段の
検出に基づいて前記電動機の駆動回転数を設定する手段
を備えていることを特徴としている。更にまた、本発明
の内燃機関の制御装置の他の具体的な具体的態様におい
ては、前記電動機がモータジェネレータであり、前記車
両がハイブリッド車両であることを特徴としている。
具体的態様においては、前記制御装置は、前記内燃機関
を始動回転駆動させるために、前記暖機状態検出手段の
検出に基づいて前記電動機の駆動回転数を設定する手段
を備えていることを特徴としている。更にまた、本発明
の内燃機関の制御装置の他の具体的な具体的態様におい
ては、前記電動機がモータジェネレータであり、前記車
両がハイブリッド車両であることを特徴としている。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、添付の図面を参照して、本
発明の車両用内燃機関の制御装置の一実施形態について
説明する。
発明の車両用内燃機関の制御装置の一実施形態について
説明する。
【００１３】図１は、本実施形態の内燃機関の制御装置
を組み込んだハイブリッド車両（ハイブリッド車両制御
システム）１００の主要構成を示したものである。本実
施形態のハイブリッド車両１００は、内燃機関１と電動
機機能と発電機機能とを有する回転電気機械であるモー
タジェネレータ（以下、ＭＧと云う）２とを有し、前記
内燃機関とＭＧ２とは、動力源として車輪５を駆動する
もので、連動連結されている。前記ＭＧ２は、一体の変
速機２ａ及びベルト３を介して前記駆動力を伝達するも
のであり、前記内燃機関１及びＭＧ２の駆動力は、自動
変速機４を介して車輪５に伝達される。
を組み込んだハイブリッド車両（ハイブリッド車両制御
システム）１００の主要構成を示したものである。本実
施形態のハイブリッド車両１００は、内燃機関１と電動
機機能と発電機機能とを有する回転電気機械であるモー
タジェネレータ（以下、ＭＧと云う）２とを有し、前記
内燃機関とＭＧ２とは、動力源として車輪５を駆動する
もので、連動連結されている。前記ＭＧ２は、一体の変
速機２ａ及びベルト３を介して前記駆動力を伝達するも
のであり、前記内燃機関１及びＭＧ２の駆動力は、自動
変速機４を介して車輪５に伝達される。
【００１４】車両の制御装置であるハイブリッド制御装
置（ＨＣＵ）６は、キースイッチ７の信号によりハイブ
リッド車両システムの起動および停止を行い、アクセル
８、ブレーキ９の操作信号に応じて車輪５に必要なトル
クが与えられるように、内燃機関１の制御装置（ＥＣ
Ｕ）１０とＭＧ２を制御するインバータ（制御装置ＭＣ
Ｕ）１１に指令を出力する。
置（ＨＣＵ）６は、キースイッチ７の信号によりハイブ
リッド車両システムの起動および停止を行い、アクセル
８、ブレーキ９の操作信号に応じて車輪５に必要なトル
クが与えられるように、内燃機関１の制御装置（ＥＣ
Ｕ）１０とＭＧ２を制御するインバータ（制御装置ＭＣ
Ｕ）１１に指令を出力する。
【００１５】バッテリ１２は、ぞの電気エネルギーをイ
ンバータ１１で交流に変換して、ＭＧ２に与えること
で、ＭＧ２に駆動力を発生させ、ベルト３を介してつな
がる内燃機関１の始動や車輪５の駆動制御を行う。バッ
テリ１２は、ＨＣＵ６などの電源である１２Ｖバッテリ
とは別のもので、本実施形態では、４２Ｖであり、車輪
５の運動エネルギーあるいは内燃機関の駆動力によりＭ
Ｇ２を回転させて発電し、インバータ１１で直流に変換
して充電する。
ンバータ１１で交流に変換して、ＭＧ２に与えること
で、ＭＧ２に駆動力を発生させ、ベルト３を介してつな
がる内燃機関１の始動や車輪５の駆動制御を行う。バッ
テリ１２は、ＨＣＵ６などの電源である１２Ｖバッテリ
とは別のもので、本実施形態では、４２Ｖであり、車輪
５の運動エネルギーあるいは内燃機関の駆動力によりＭ
Ｇ２を回転させて発電し、インバータ１１で直流に変換
して充電する。
【００１６】ＭＧ２と一体の変速機２ａは、大きなＭＧ
出力を必要とする内燃機関始動前に「減速」位置（本実
施形態ではギア比１０：１）に制御する。エンジン始動
後は、変速機２ａを「減速」位置から「中立」位置にし
て、変速機２ａが「等速」位置（本実施形態ではギア比
２：１）におけるエンジン回転数に見合うＭＧ２の回転
数に下げた後、変速機２ａを「中立」位置から「等速」
位置にする。
出力を必要とする内燃機関始動前に「減速」位置（本実
施形態ではギア比１０：１）に制御する。エンジン始動
後は、変速機２ａを「減速」位置から「中立」位置にし
て、変速機２ａが「等速」位置（本実施形態ではギア比
２：１）におけるエンジン回転数に見合うＭＧ２の回転
数に下げた後、変速機２ａを「中立」位置から「等速」
位置にする。
【００１７】内燃機関１は、ＥＣＵ１０で制御し、該Ｅ
ＣＵ１０は、内燃機関１の回転数と前記ＨＣＵ６のトル
ク指令より求めるスロットル１３の目標開度を、スロッ
トル開度制御装置１４に指令し、空気流量を制御する。
さらに水温センサ１５が検出するエンジン冷却水温（Ｔ
ｗ）や排気側にある酸素濃度センサ１６の検出信号など
により、燃料噴射装置（燃料噴射手段）１７の燃料噴射
幅を制御する。
ＣＵ１０は、内燃機関１の回転数と前記ＨＣＵ６のトル
ク指令より求めるスロットル１３の目標開度を、スロッ
トル開度制御装置１４に指令し、空気流量を制御する。
さらに水温センサ１５が検出するエンジン冷却水温（Ｔ
ｗ）や排気側にある酸素濃度センサ１６の検出信号など
により、燃料噴射装置（燃料噴射手段）１７の燃料噴射
幅を制御する。
【００１８】燃料と空気の混合気は、吸気弁１８からシ
リンダ１９へ吸込まれ、点火装置２０で着火する。その
爆発エネルギーでピストン２１を動かし、車輪５やＭＧ
２を駆動する。燃焼ガスは、排気弁２２から外に排出さ
れ、触媒２３で浄化した後、大気中へ排出される。
リンダ１９へ吸込まれ、点火装置２０で着火する。その
爆発エネルギーでピストン２１を動かし、車輪５やＭＧ
２を駆動する。燃焼ガスは、排気弁２２から外に排出さ
れ、触媒２３で浄化した後、大気中へ排出される。
【００１９】内燃機関の制御装置（ＥＣＵ）１０は、図
示は省略するが、内燃機関１の燃料噴射手段１７に噴射
する燃料の供給量と燃料噴射タイミングとを決定する燃
料噴射制御手段と、水温センサ１５からの信号により内
燃機関の暖機状態を検出する暖機状態検出手段と、前記
暖機状態検出手段の検出に基づいて内燃機関のアイドリ
ング回転数を設定するアイドリング回転数設定手段と、
内燃機関１を始動回転駆動させるために前記暖機状態検
出手段の検出に基づいて前記モータジェネレータＭＧ２
の駆動回転数を設定する手段と、を備えている。
示は省略するが、内燃機関１の燃料噴射手段１７に噴射
する燃料の供給量と燃料噴射タイミングとを決定する燃
料噴射制御手段と、水温センサ１５からの信号により内
燃機関の暖機状態を検出する暖機状態検出手段と、前記
暖機状態検出手段の検出に基づいて内燃機関のアイドリ
ング回転数を設定するアイドリング回転数設定手段と、
内燃機関１を始動回転駆動させるために前記暖機状態検
出手段の検出に基づいて前記モータジェネレータＭＧ２
の駆動回転数を設定する手段と、を備えている。
【００２０】図２は、ハイブリッド車両制御システム１
００の動作の制御フローチャートである。ハイブリッド
車両制御システム１００の動作は、前記ＨＣＵ６に組込
まれたソフトウェアにより実施されるものであり、本制
御処理は、１０ｍｓ毎に実行される。
００の動作の制御フローチャートである。ハイブリッド
車両制御システム１００の動作は、前記ＨＣＵ６に組込
まれたソフトウェアにより実施されるものであり、本制
御処理は、１０ｍｓ毎に実行される。
【００２１】ステップ１０１では、キースイッチ７およ
びアクセル８、ブレーキ９の操作信号を入力する。ステ
ップ１０２では、ＥＣＵ１０やインバータ１１に対して
トルク指令や運転モードなどのデータを送信し、インバ
ータ１１からはＭＧ２の回転数やバッテリ１２の残量
（ＳＯＣ）を、ＥＣＵ１０からはエンジン回転数（Ｎ
ｅ）、エンジン冷却水温（Ｔｗ）、及び完爆判定情報を
受信する。
びアクセル８、ブレーキ９の操作信号を入力する。ステ
ップ１０２では、ＥＣＵ１０やインバータ１１に対して
トルク指令や運転モードなどのデータを送信し、インバ
ータ１１からはＭＧ２の回転数やバッテリ１２の残量
（ＳＯＣ）を、ＥＣＵ１０からはエンジン回転数（Ｎ
ｅ）、エンジン冷却水温（Ｔｗ）、及び完爆判定情報を
受信する。
【００２２】ステップ１０３では、キースイッチ７、ア
クセル８、及び、ブレーキ９の操作信号、エンジン冷却
水温Ｔｗ、及び完爆判定情報より、運転モードを決定す
る。内燃機関１が完爆していなくて、エンジン冷却水温
Ｔｗが低い、あるいはアクセルを踏んでいる、あるいは
ブレーキを離している場合には、運転モードを「エンジ
ン始動モード」とする。エンジン冷却水温Ｔｗが高く、
アクセルを離していて、しかも、ブレーキを踏んでいる
場合は、「アイドル停止モード」とする。それ以外の場
合は、「走行・発電モード」とする。
クセル８、及び、ブレーキ９の操作信号、エンジン冷却
水温Ｔｗ、及び完爆判定情報より、運転モードを決定す
る。内燃機関１が完爆していなくて、エンジン冷却水温
Ｔｗが低い、あるいはアクセルを踏んでいる、あるいは
ブレーキを離している場合には、運転モードを「エンジ
ン始動モード」とする。エンジン冷却水温Ｔｗが高く、
アクセルを離していて、しかも、ブレーキを踏んでいる
場合は、「アイドル停止モード」とする。それ以外の場
合は、「走行・発電モード」とする。
【００２３】ステップ１０４では、「エンジン始動モー
ド」か否かを判定し、「エンジン始動モード」と判定し
た場合は、ステップ１０５に進む。ステップ１０５の詳
細は、図３において後述する。ステップ１０４で「エン
ジン始動モード」でないと判定した場合には、ステップ
１０６に進み、ステップ１０６では、「アイドル停止モ
ード」か否かを判定し、真（ＹＥＳ）の場合には、ステ
ップ１０７に進み、ステップ１０７では、燃料噴射フラ
グをクリアして内燃機関１を停止させる。
ド」か否かを判定し、「エンジン始動モード」と判定し
た場合は、ステップ１０５に進む。ステップ１０５の詳
細は、図３において後述する。ステップ１０４で「エン
ジン始動モード」でないと判定した場合には、ステップ
１０６に進み、ステップ１０６では、「アイドル停止モ
ード」か否かを判定し、真（ＹＥＳ）の場合には、ステ
ップ１０７に進み、ステップ１０７では、燃料噴射フラ
グをクリアして内燃機関１を停止させる。
【００２４】ステップ１０６で「アイドル停止モード」
でないと判定した場合には、ステップ１０８に進み、ス
テップ１０８では、アクセル８の開度およびエンジン回
転数Ｎｅから目標トルクＴｏを決める。ステップ１０９
では、目標トルクＴｏをＭＧ２の目標駆動トルク（Ｔｍ
ｏ）と内燃機関の目標駆動トルク（Ｔｅｏ）に配分す
る。
でないと判定した場合には、ステップ１０８に進み、ス
テップ１０８では、アクセル８の開度およびエンジン回
転数Ｎｅから目標トルクＴｏを決める。ステップ１０９
では、目標トルクＴｏをＭＧ２の目標駆動トルク（Ｔｍ
ｏ）と内燃機関の目標駆動トルク（Ｔｅｏ）に配分す
る。
【００２５】図３は、図２のステップ１５のエンジン始
動制御の詳細な制御フローチャートである。ステップ２
０１で、ＭＧ２に対する回転数指令値（本実施形態で
は、毎分１２００回転（ｒｐｍ））を設定する。ステッ
プ２０２では、燃料噴射の開始を許可するエンジン回転
数（Ｎｓ）を演算する。本実施形態では、エンジン回転
数Ｎｓは、６００ｒｐｍから１０００ｒｐｍの値を取
り、エンジン冷却水温Ｔｗ＝５０℃で、エンジン回転数
Ｎｓ＝１０００ｒｐｍ、エンジン冷却水温Ｔｗ＝８０℃
で、エンジン回転数Ｎｓ＝６００ｒｐｍの一次関数であ
る。
動制御の詳細な制御フローチャートである。ステップ２
０１で、ＭＧ２に対する回転数指令値（本実施形態で
は、毎分１２００回転（ｒｐｍ））を設定する。ステッ
プ２０２では、燃料噴射の開始を許可するエンジン回転
数（Ｎｓ）を演算する。本実施形態では、エンジン回転
数Ｎｓは、６００ｒｐｍから１０００ｒｐｍの値を取
り、エンジン冷却水温Ｔｗ＝５０℃で、エンジン回転数
Ｎｓ＝１０００ｒｐｍ、エンジン冷却水温Ｔｗ＝８０℃
で、エンジン回転数Ｎｓ＝６００ｒｐｍの一次関数であ
る。
【００２６】ステップ２０３では、Ｎｅ＞Ｎｓか判定
し、真（ＹＥＳ）の場合は、ステップ２０４で燃料噴射
を許可すると共に後述する「エンジン始動モード」に入
ってからの経過時間（Ｔｓ）のカウンタ（リセット時も
クリア）をクリアする。偽（ＮＯ）の場合は、ステップ
２０５へ進み、バッテリ１２の残量ＳＯＣが始動可能な
残量の下限値（ＳＯＣｉ）より大きいか否かを判定し、
偽（ＮＯ）の場合は、前記ステップ２０４で燃料噴射を
許可する。真（ＹＥＳ）の場合は、ステップ２０６で前
記「エンジン始動モード」に入ってからの経過時間Ｔｓ
が所定時間（Ｔｓｏ）を越えたか否かを判断し、真（Ｙ
ＥＳ）の場合は、ステップ２０４で燃料噴射を許可す
る。偽（ＮＯ）の場合は、ステップ２０７へ進んで、前
記経過時間Ｔｓの計数をし、さらに、ステップ２０８で
燃料噴射を禁止する。
し、真（ＹＥＳ）の場合は、ステップ２０４で燃料噴射
を許可すると共に後述する「エンジン始動モード」に入
ってからの経過時間（Ｔｓ）のカウンタ（リセット時も
クリア）をクリアする。偽（ＮＯ）の場合は、ステップ
２０５へ進み、バッテリ１２の残量ＳＯＣが始動可能な
残量の下限値（ＳＯＣｉ）より大きいか否かを判定し、
偽（ＮＯ）の場合は、前記ステップ２０４で燃料噴射を
許可する。真（ＹＥＳ）の場合は、ステップ２０６で前
記「エンジン始動モード」に入ってからの経過時間Ｔｓ
が所定時間（Ｔｓｏ）を越えたか否かを判断し、真（Ｙ
ＥＳ）の場合は、ステップ２０４で燃料噴射を許可す
る。偽（ＮＯ）の場合は、ステップ２０７へ進んで、前
記経過時間Ｔｓの計数をし、さらに、ステップ２０８で
燃料噴射を禁止する。
【００２７】図４は、内燃機関の制御装置（ＥＣＵ）１
０の制御フローチャートである。ＥＣＵ１０は、該ＥＣ
Ｕ１０に組込んだソフトウェアにより燃料噴射などの内
燃機関の制御するもので、該制御を前記図４の制御フロ
ーチャートに基づいて説明する。本処理は、１０ｍｓ毎
に実行する。
０の制御フローチャートである。ＥＣＵ１０は、該ＥＣ
Ｕ１０に組込んだソフトウェアにより燃料噴射などの内
燃機関の制御するもので、該制御を前記図４の制御フロ
ーチャートに基づいて説明する。本処理は、１０ｍｓ毎
に実行する。
【００２８】ステップ３０１では、エンジン回転センサ
２４、水温センサ１５、及び、酸素濃度センサ１６の各
信号を入力する。ステップ３０２では、ＨＣＵ６に対し
てエンジン回転数Ｎｅ、エンジン冷却水温Ｔｗ、及び完
爆判定情報などのデータを送信し、運転モードや燃料噴
射の許可／禁止フラグなどのデータを受信する。
２４、水温センサ１５、及び、酸素濃度センサ１６の各
信号を入力する。ステップ３０２では、ＨＣＵ６に対し
てエンジン回転数Ｎｅ、エンジン冷却水温Ｔｗ、及び完
爆判定情報などのデータを送信し、運転モードや燃料噴
射の許可／禁止フラグなどのデータを受信する。
【００２９】ステップ３０３では、ＨＣＵ５から与えら
れた情報及び検出したエンジン回転数（Ｎｅ）から必要
な空気量（Ｑａ）を算出し、該空気量Ｑａが得られるよ
う前記スロットル開度制御装置１４を介して前記スロッ
トル１３を制御する。ステップ３０４では、燃料噴射装
置１７の燃料噴射幅を制御し、ステップ３０５では、吸
気弁１８および排気弁２２を制御する。
れた情報及び検出したエンジン回転数（Ｎｅ）から必要
な空気量（Ｑａ）を算出し、該空気量Ｑａが得られるよ
う前記スロットル開度制御装置１４を介して前記スロッ
トル１３を制御する。ステップ３０４では、燃料噴射装
置１７の燃料噴射幅を制御し、ステップ３０５では、吸
気弁１８および排気弁２２を制御する。
【００３０】図５は、本実施形態の内燃機関の制御装置
の始動時のエンジン水温に基づくＭＧ回転数、エンジン
回転数、及び、ＭＧトルクの状態を示したものである。
図５において破線は、エンジンが冷機状態のエンジン水
温Ｔｗ＝２５℃で始動を始めた場合で、実線は、エンジ
ンが暖機状態のエンジン水温Ｔｗ＝８０℃で始動を始め
た場合である。
の始動時のエンジン水温に基づくＭＧ回転数、エンジン
回転数、及び、ＭＧトルクの状態を示したものである。
図５において破線は、エンジンが冷機状態のエンジン水
温Ｔｗ＝２５℃で始動を始めた場合で、実線は、エンジ
ンが暖機状態のエンジン水温Ｔｗ＝８０℃で始動を始め
た場合である。
【００３１】エンジン水温Ｔｗ＝２５℃で始動を始めた
場合、変速機２ａを「減速」位置にし、ＭＧ２を１２０
００ｒｐｍで回転数制御して、内燃機関１を１０００ｒ
ｐｍまで回した所で、燃料噴射の許可フラグをセット
し、内燃機関１が始動すると「走行・発電モード」に移
行して、ＭＧ２に対して負のトルク指令を出して発電制
御をする。この発電制御は、内燃機関１にとって負荷に
なり、排気ガス温度が上がり触媒２３を早期に活性化で
きる。そして、発電制御が終了すると、変速機２ａを
「中立」位置にしてＭＧ２を減速して回転数合わせした
後、変速機２ａを「等速」位置に切替える。
場合、変速機２ａを「減速」位置にし、ＭＧ２を１２０
００ｒｐｍで回転数制御して、内燃機関１を１０００ｒ
ｐｍまで回した所で、燃料噴射の許可フラグをセット
し、内燃機関１が始動すると「走行・発電モード」に移
行して、ＭＧ２に対して負のトルク指令を出して発電制
御をする。この発電制御は、内燃機関１にとって負荷に
なり、排気ガス温度が上がり触媒２３を早期に活性化で
きる。そして、発電制御が終了すると、変速機２ａを
「中立」位置にしてＭＧ２を減速して回転数合わせした
後、変速機２ａを「等速」位置に切替える。
【００３２】エンジン水温Ｔｗ＝８０℃で始動を始めた
場合、変速機２ａを「減速」位置にし、ＭＧ２を１２０
００ｒｐｍで回転数制御して、内燃機関１を７００ｒｐ
ｍまで回した所で、燃料噴射の許可フラグをセットし、
内燃機関１が始動すると「走行・発電モード」に移行す
る。エンジン回転数は、変速機２ａを「中立」位置にし
てＭＧ２を減速して回転数合わせした後、変速機２ａを
「等速」位置に切替える。
場合、変速機２ａを「減速」位置にし、ＭＧ２を１２０
００ｒｐｍで回転数制御して、内燃機関１を７００ｒｐ
ｍまで回した所で、燃料噴射の許可フラグをセットし、
内燃機関１が始動すると「走行・発電モード」に移行す
る。エンジン回転数は、変速機２ａを「中立」位置にし
てＭＧ２を減速して回転数合わせした後、変速機２ａを
「等速」位置に切替える。
【００３３】本実施形態によれば、内燃機関１が暖機状
態（Ｔｗ＝８０℃）で始動を始めた場合に、その後のア
イドル回転数程度までしか回転数を上げない。そのた
め、無駄なエネルギー使わず、騒音も抑えることができ
る。さらに、１０００ｒｐｍまで回してからエンジンを
始動すると、暖機状態（Ｔｗ＝８０℃）で始動を始めた
場合、エンジン回転数が完爆で吹き上がるところか逆に
アイドルの７００ｒｐｍまで下がる。そのため、エンジ
ン回転数やＭＧ２の回転数制御におけるトルク指令によ
るエンジンの完爆判定が困難になる。しかし、アイドル
回転数並みの７００ｒｐｍまでＭＧ２で内燃機関１を回
してから燃料を噴射すれば、内燃機関１の吹き上がり、
あるいは、それに伴うＭＧ２の回転数制御におけるトル
ク指令低下により完爆判定が容易にできる。
態（Ｔｗ＝８０℃）で始動を始めた場合に、その後のア
イドル回転数程度までしか回転数を上げない。そのた
め、無駄なエネルギー使わず、騒音も抑えることができ
る。さらに、１０００ｒｐｍまで回してからエンジンを
始動すると、暖機状態（Ｔｗ＝８０℃）で始動を始めた
場合、エンジン回転数が完爆で吹き上がるところか逆に
アイドルの７００ｒｐｍまで下がる。そのため、エンジ
ン回転数やＭＧ２の回転数制御におけるトルク指令によ
るエンジンの完爆判定が困難になる。しかし、アイドル
回転数並みの７００ｒｐｍまでＭＧ２で内燃機関１を回
してから燃料を噴射すれば、内燃機関１の吹き上がり、
あるいは、それに伴うＭＧ２の回転数制御におけるトル
ク指令低下により完爆判定が容易にできる。
【００３４】また、バッテリ１２の残量不足のため、Ｍ
Ｇ２により内燃機関１を燃料噴射開始回転数まで回せな
くても、Ｔｓタイマ機能により回せた回転数に見合う燃
料噴射をするため、エンジン始動が可能である。以上、
本発明の一実施形態について詳述したが、本発明は、前
記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲
に記載した発明の精神を逸脱することなく、設計におい
て種々の変更ができるものである。
Ｇ２により内燃機関１を燃料噴射開始回転数まで回せな
くても、Ｔｓタイマ機能により回せた回転数に見合う燃
料噴射をするため、エンジン始動が可能である。以上、
本発明の一実施形態について詳述したが、本発明は、前
記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲
に記載した発明の精神を逸脱することなく、設計におい
て種々の変更ができるものである。
【００３５】
【発明の効果】以上の説明から理解できるように、本発
明の内燃機関の制御装置は、内燃機関が暖機状態で始動
を始めた場合に、モータジェネレータＭＧによるエンジ
ン回転を、始動後のアイドル回転数程度にしたため、無
駄な電気エネルギー使わず、回転を上げることによる騒
音も抑えることができ、内燃機関の吹き上がり、あるい
は、それに伴うモータジェネレータＭＧの回転数制御に
おけるトルク指令低下により完爆判定が容易にできる。
また、バッテリの残量不足のため、モータジェネレータ
ＭＧにより内燃機関を燃料噴射開始回転数まで回せなく
ても、回すことができたエンジン回転数に見合う燃料噴
射をして、エンジンの始動ができる。
明の内燃機関の制御装置は、内燃機関が暖機状態で始動
を始めた場合に、モータジェネレータＭＧによるエンジ
ン回転を、始動後のアイドル回転数程度にしたため、無
駄な電気エネルギー使わず、回転を上げることによる騒
音も抑えることができ、内燃機関の吹き上がり、あるい
は、それに伴うモータジェネレータＭＧの回転数制御に
おけるトルク指令低下により完爆判定が容易にできる。
また、バッテリの残量不足のため、モータジェネレータ
ＭＧにより内燃機関を燃料噴射開始回転数まで回せなく
ても、回すことができたエンジン回転数に見合う燃料噴
射をして、エンジンの始動ができる。
【図１】本発明の一実施形態の内燃機関の制御装置を組
み込んだハイブリッド車両システムの主要構成図。
み込んだハイブリッド車両システムの主要構成図。
【図２】図１のハイブリッド車両システムに組込まれた
内燃機関の制御装置の始動時の制御フローチャート。
内燃機関の制御装置の始動時の制御フローチャート。
【図３】図２のステップ１０５の内燃機関の始動制御の
詳細な制御フローチャート。
詳細な制御フローチャート。
【図４】図１のエンジンの制御装置の一般の制御フロー
チャート。
チャート。
【図５】図３の内燃機関の始動制御におけるエンジン水
温に基づくＭＧ回転数、エンジン回転数、及び、ＭＧト
ルクの状態図。
温に基づくＭＧ回転数、エンジン回転数、及び、ＭＧト
ルクの状態図。
１…内燃機関
２…モータジェネレータ（ＭＧ）
２ａ…変速機
３…ベルト
４…自動変速機
５…車輪
６…ハイブリッド制御装置（ＨＣＵ）
７…キースイッチ
８…アクセル
９…ブレーキ
１０…エンジンの制御装置（ＥＣＵ）
１１…インバータ（ＭＣＵ）
１２…バッテリ
１３…スロットル
１４…スロットル開度制御装置
１５…水温センサ
１６…酸素濃度センサ
１７…燃料噴射装置
１８…吸気弁
１９…シリンダ
２０…点火装置
２１…ピストン
２２…排気弁
２３…触媒
２４…エンジン回転センサ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｆ０２Ｎ 11/04 Ｂ６０Ｋ 9/00 Ｅ
Ｆターム(参考） 3G084 BA13 BA15 BA28 CA01 CA03
DA09 DA39 EA07 EB24 FA06
FA10 FA19 FA20 FA29 FA32
FA33 FA36
3G093 AA07 BA32 CA01 CA04 DA01
DA04 DA06 DA11 DA12 DB15
DB23 EA05
3G301 JA37 KA01 KA07 MA11 MA18
NC08 NE19 NE23 PA11Z
PC10Z PD03A PE01Z PE06Z
PE08Z PF03Z PF05Z PF16Z
Claims (6)
- 【請求項１】 燃料噴射手段を有する内燃機関と、該内
燃機関と連動連結される電動機と、該電動機と電気的に
接続される電池と、を備えた車両用の前記内燃機関の制
御装置であって、 該制御装置は、前記内燃機関の燃料噴射手段に噴射する
燃料の供給量と燃料噴射タイミングとを決定する燃料噴
射制御手段と、前記内燃機関の暖機状態を検出する暖機
状態検出手段とを備え、前記暖機状態検出手段の検出に
基づいて内燃機関のアイドリング回転数を設定するアイ
ドリング回転数設定手段とを備え、 前記燃料噴射制御手段は、前記電動機の駆動による前記
内燃機関の始動時、前記内燃機関の回転数が前記設定さ
れたアイドリング回転数になったら燃料の噴射を開始す
ることを特徴とする車両用の内燃機関の制御装置。 - 【請求項２】 燃料噴射手段を有する内燃機関と、該内
燃機関と連動連結される電動機と、該電動機と電気的に
接続される電池と、を備えた車両用の前記内燃機関の制
御装置であって、 該制御装置は、前記内燃機関の燃料噴射手段に噴射する
燃料の供給量と燃料噴射タイミングとを決定する燃料噴
射制御手段と、前記内燃機関の暖機状態を検出する暖機
状態検出手段とを備え、 前記燃料噴射制御手段は、前記電動機の駆動による前記
内燃機関の始動時、前記暖機状態検出手段の検出に基づ
いて前記内燃機関が暖機状態にあるほど該内燃機関回転
数が低い状態で燃料の噴射を開始することを特徴とする
車両用の内燃機関の制御装置。 - 【請求項３】 前記燃料噴射制御手段は、前記電動機に
よる前記内燃機関の始動開始後、所定時間経過しても前
記内燃機関へ燃料噴射を開始するための内燃機関回転数
にならない場合には、前記内燃機関への燃料噴射を開始
することを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用の
内燃機関の制御装置。 - 【請求項４】 前記燃料噴射制御手段は、前記電動機に
よる前記内燃機関の始動開始後、前記電池の充填量が始
動可能な残量の下限値よりも低く、かつ前記内燃機関が
燃料噴射を開始するための内燃機関回転数にならない場
合には、前記内燃機関への燃料噴射を開始することを特
徴とする請求項１又は２に記載の車両用の内燃機関の制
御装置。 - 【請求項５】 前記制御装置は、前記内燃機関を始動回
転駆動させるために、前記暖機状態検出手段の検出に基
づいて前記電動機の駆動回転数を設定する手段を備えて
いることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に
記載の車両の制御装置。 - 【請求項６】 前記電動機がモータジェネレータであ
り、前記車両がハイブリッド車両であることを特徴とす
る請求項１乃至５のいずれか一項に記載の車両用の内燃
機関の制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001302140A JP2003106194A (ja) | 2001-09-28 | 2001-09-28 | 車両用の内燃機関の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001302140A JP2003106194A (ja) | 2001-09-28 | 2001-09-28 | 車両用の内燃機関の制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003106194A true JP2003106194A (ja) | 2003-04-09 |
Family
ID=19122440
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001302140A Pending JP2003106194A (ja) | 2001-09-28 | 2001-09-28 | 車両用の内燃機関の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003106194A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2416861A (en) * | 2004-07-30 | 2006-02-08 | Ford Global Tech Llc | A method and system for controlling fuel injection |
| CN104071148A (zh) * | 2013-03-28 | 2014-10-01 | 比亚迪股份有限公司 | 汽车的节能控制方法和节能控制系统及汽车 |
| WO2015166818A1 (ja) * | 2014-04-28 | 2015-11-05 | スズキ株式会社 | エンジンの始動制御装置 |
| JP2016094825A (ja) * | 2014-11-12 | 2016-05-26 | 日産自動車株式会社 | 内燃機関の始動制御装置 |
-
2001
- 2001-09-28 JP JP2001302140A patent/JP2003106194A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2416861A (en) * | 2004-07-30 | 2006-02-08 | Ford Global Tech Llc | A method and system for controlling fuel injection |
| US7082930B2 (en) | 2004-07-30 | 2006-08-01 | Ford Global Technologies, Llc | Method for controlling engine fuel injection in a hybrid electric vehicle |
| GB2416861B (en) * | 2004-07-30 | 2008-04-02 | Ford Global Tech Llc | A method for controlling fuel injection |
| CN104071148A (zh) * | 2013-03-28 | 2014-10-01 | 比亚迪股份有限公司 | 汽车的节能控制方法和节能控制系统及汽车 |
| WO2015166818A1 (ja) * | 2014-04-28 | 2015-11-05 | スズキ株式会社 | エンジンの始動制御装置 |
| JP2015209139A (ja) * | 2014-04-28 | 2015-11-24 | スズキ株式会社 | エンジンの始動制御装置 |
| JP2016094825A (ja) * | 2014-11-12 | 2016-05-26 | 日産自動車株式会社 | 内燃機関の始動制御装置 |
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