JP2004251222A - Start controller for hybrid vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンとモータを有するハイブリッド車両における、エンジンの暖機状況に合わせたエンジン始動手段の制御に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、エンジンオイルの粘度が所定値以上に高い場合、前記第一の電動機であるスタータモータに、前記第二の電動機であるモータ・ジェネレータを併用することでエンジンの始動性を向上させるハイブリッド車両が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
【特許文献1】
特開2000−161102号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、スタータモータによるエンジン始動は、ギアの噛み合いに伴う騒音の問題がある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、ハイブリッド車両にはアイドル停止後のエンジン再始動に使うモータ・ジェネレータがあることに着目し、前記内燃機関の暖機状況を検出する手段を設け、モータ・ジェネレータで始動可能な暖機時には、スタータモータによるエンジン始動を禁止して、モータ・ジェネレータのみでエンジンを始動するようにする。
【0006】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図1により説明する。図1は、本発明の実施例であるエンジンの始動制御装置を組込んだハイブリッド車両の主要構成図である。本実施例のハイブリッド車両は、内燃機関であるエンジン1と第一の電動機であるスタータ2,前記エンジン1とベルト3を介して接続する第二の電動機であるモータジェネレータ(MG)4を有する。
【0007】
前記ハイブリッド車両を総合的に制御するのがハイブリッド制御装置(HCU)5で、キースイッチ6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7,ブレーキ8の操作信号に応じて、エンジン1の制御装置
(PCU)9とMG4の制御装置(MCU)10に指令を出力する。キースイッチ6に連動したスタータ2によるエンジン1の始動を禁止できるよう、HCU5でスタータ2に対する電源供給を切れるようにする。
【0008】
MCU10はインバータを内蔵し、バッテリ11の電気エネルギーを交流に変換してMG4に与えることで駆動力を発生し、ベルト3を介してつながるエンジン1の始動や車輪の駆動を行う。
【0009】
バッテリ11は、HCU5などの電源である12Vバッテリとは別のもので、本実施例では42Vであり、車輪の運動エネルギーあるいはエンジン1の駆動力によりMG4を回転させて発電し、MCU10内のインバータで直流に変換して充電する。
【0010】
エンジン1は、PCU9で制御し、エンジン1の回転数(Ne)と前記HCU5のトルク指令(PE)より求める値に空気流量(Qa)を制御し、水温センサ12が検出するエンジン冷却水温(Tw)や排気側にある酸素濃度センサなどの情報により燃料噴射時間を制御する。
【0011】
ハイブリッド車両の動作を、前記HCU5に組込む図2のソフトウェアにより説明する。本処理は、10ms毎に実行する。
【0012】
ステップ101では、キースイッチ6およびアクセル7,ブレーキ8の操作信号を入力する。
【0013】
ステップ102では、PCU9やMCU10に対して出力指令(PE,PM)や運転モードなどのデータを送信し、MCU10からはMG4の回転数,バッテリ11の電圧(42V)及び残量(SOC)を、PCU9からはエンジン回転数(Ne),エンジン冷却水温(Tw)そして完爆判定情報などを受信する。
【0014】
ステップ103では、キースイッチ6およびアクセル7,ブレーキ8の操作信号,エンジン冷却水温(Tw)そして完爆判定情報より、運転モードを決定する。エンジン1が完爆してなくて、エンジン冷却水温(Tw)が低いあるいはアクセル7を踏んでいるあるいはブレーキ8を離している場合は、「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7を離していてしかもブレーキ8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。
【0015】
ステップ104では、エンジン1及びMG4に対する指令を演算する。
【0016】
ステップ104の詳細を、図3に示す。ステップ201で、運転モードが「エンジン始動モード」か判定し、真の場合はステップ202へ進み、図3の特性に従いエンジン冷却水温(Tw)に応じて判定する。高温の場合はステップ203へ進み、MG4への指令をエンジン始動のための回転数指令、そして、PCU9への指令を所定回転数になってからの燃料噴射とし、さらに、スタータ2によるエンジン始動を禁止する。一方、低温の場合はステップ204へ進み、MG4への指令をオフし、PCU9への指令をスタータ2によるエンジン始動とし、さらに、スタータ2によるエンジン始動を許可する。
【0017】
前記ステップ201で偽の場合、ステップ205へ進み、運転モードが「アイドル停止モード」か判定する。真の場合はステップ206で、PCU9に対して燃料噴射停止指示、MCU10へはMG4を停止するアイドル停止制御をする。
【0018】
前記ステップ205で偽の場合、ステップ207へ進み、PCU9やMCU10に対する出力指令(PE,PM)をアクセル7の開度や車速に応じて決定する。
【0019】
エンジンを制御する前記PCU9に組込む図5のソフトウェアを説明する。本処理は、10ms毎に実行する。
【0020】
ステップ301では、エンジン回転センサ,水温センサ12などの信号を入力する。
【0021】
ステップ302では、HCU5に対してエンジン回転数(Ne),エンジン冷却水温(Tw)そして完爆判定情報などのデータを送信し、出力指令(PE),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。
【0022】
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Qaが得られるようスロットルを制御する。
【0023】
ステップ304では、前記Qaに見合う燃料噴射装置の燃料噴射時間を算出して制御する。
【0024】
MG4を制御する前記MCU10に組込む図6のソフトウェアを説明する。本処理は、10ms毎に実行する。
【0025】
ステップ401では、バッテリ11の電圧などを入力する。
【0026】
ステップ402では、HCU5に対してMG4の回転数やバッテリ11の電圧(42V)及び残量(SOC)を送信し、運転モードや出力指令(PM)などのデータを受信する。
【0027】
ステップ403では、HCU5の指令に対応するMG4への電流指令を算出し、100μ秒ごとに実行する図示していない処理でMG4の電流制御をする。
【0028】
本実施例によれば、エンジン1が暖機している時は、キースイッチ6による始動時でもスタータ2によるエンジン始動を禁止するので、MG4でエンジン1を静粛に始動できる効果がある。
【0029】
【発明の効果】
本発明によれば、エンジン1が暖機して始動トルクが少なくてすむ場合は、キースイッチ6をオンした時でもスタータ2によるエンジン始動を禁止するので、スタータ2とエンジン1のギア勘合に伴う騒音がなく、静粛にエンジン1を始動できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例としての車両の制御装置を組込んだハイブリッド車両の主要構成図である。
【図2】本発明の実施例としてのハイブリッド車両の制御装置に組込むソフトウェアのフローチャートである。
【図3】図2のステップ104の詳細なフローチャートである。
【図4】図3のステップ202のTw判定に用いる特性である。
【図5】本発明の実施例としてのハイブリッド車両のエンジンの制御装置に組込むソフトウェアのフローチャートである。
【図6】本発明の実施例としてのハイブリッド車両のMGの制御装置に組込むソフトウェアのフローチャートである。
【符号の説明】
1…エンジン、2…スタータ、3…ベルト、4…モータジェネレータ(MG)、5…ハイブリッド制御装置(HCU)、6…キースイッチ、7…アクセル、8…ブレーキ、9…エンジンの制御装置(PCU)、10…MGの制御装置(MCU)、11…バッテリ。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to control of an engine starting means in a hybrid vehicle having an engine and a motor in accordance with a warm-up state of the engine.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, when the viscosity of the engine oil is higher than a predetermined value, there is a hybrid vehicle that improves the startability of the engine by using a motor generator as the second electric motor in combination with a starter motor as the first electric motor. It has been proposed (for example, see Patent Document 1).
[0003]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-161102
[Problems to be solved by the invention]
However, starting the engine with the starter motor has a problem of noise caused by gear engagement.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, attention is paid to the fact that a hybrid vehicle has a motor generator used for restarting an engine after an idle stop, and a means for detecting a warm-up state of the internal combustion engine is provided. At the time of possible warm-up, the start of the engine by the starter motor is prohibited, and the engine is started only by the motor generator.
[0006]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a main configuration diagram of a hybrid vehicle incorporating an engine start control device according to an embodiment of the present invention. The hybrid vehicle of this embodiment has an engine 1 that is an internal combustion engine, a starter that is a first electric motor, and a motor generator (MG) 4 that is a second electric motor connected to the engine 1 via a
[0007]
A hybrid control unit (HCU) 5 comprehensively controls the hybrid vehicle. The hybrid control system (HCU) 5 starts and stops the hybrid vehicle system in accordance with a signal from a key switch 6. To the control unit (PCU) 9 of the computer and the control unit (MCU) 10 of the MG 4. The power supply to the
[0008]
The MCU 10 has a built-in inverter, converts the electric energy of the battery 11 into an alternating current, and gives it to the MG 4 to generate a driving force, thereby starting the engine 1 connected via the
[0009]
The battery 11 is different from a 12 V battery which is a power supply such as the
[0010]
The engine 1 is controlled by the PCU 9, the air flow rate (Qa) is controlled to a value obtained from the rotation speed (Ne) of the engine 1 and the torque command (PE) of the
[0011]
The operation of the hybrid vehicle will be described with reference to the software of FIG. This processing is executed every 10 ms.
[0012]
In
[0013]
In
[0014]
In
[0015]
In
[0016]
Details of
[0017]
If the determination in
[0018]
If the determination in
[0019]
The software of FIG. 5 incorporated in the PCU 9 for controlling the engine will be described. This processing is executed every 10 ms.
[0020]
In
[0021]
In
[0022]
In
[0023]
In
[0024]
The software of FIG. 6 incorporated in the
[0025]
In
[0026]
In
[0027]
In
[0028]
According to the present embodiment, when the engine 1 is warmed up, the start of the engine by the
[0029]
【The invention's effect】
According to the present invention, when the engine 1 is warmed up and the starting torque is small, the engine start by the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a main configuration diagram of a hybrid vehicle incorporating a vehicle control device as an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart of software incorporated in a control device for a hybrid vehicle as an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a detailed flowchart of
FIG. 4 shows characteristics used for Tw determination in
FIG. 5 is a flowchart of software incorporated in the control device of the engine of the hybrid vehicle as the embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a flowchart of software to be incorporated in the control device for the MG of the hybrid vehicle as the embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Engine, 2 ... Starter, 3 ... Belt, 4 ... Motor generator (MG), 5 ... Hybrid control unit (HCU), 6 ... Key switch, 7 ... Accelerator, 8 ... Brake, 9 ... Engine control unit (PCU) 10) MG control device (MCU), 11 ... battery.
Claims (2)
前記内燃機関の暖機状況を検出する手段を設け、前記内燃機関が暖機状態にあるときには前記第一の電動機による前記内燃機関の始動を禁止すると共に前記第二の電動機により前記内燃機関の始動を行うことを有することを特徴とするハイブリッド車両の始動制御装置。Start control of a hybrid vehicle including an internal combustion engine, a first electric motor coupled to the internal combustion engine to start the internal combustion engine, and a second electric motor coupled to the internal combustion engine and configured to generate power and start the internal combustion engine In the device,
Means for detecting a warm-up state of the internal combustion engine are provided, and when the internal combustion engine is in a warm-up state, starting of the internal combustion engine by the first electric motor is prohibited, and starting of the internal combustion engine by the second electric motor is started. A start control device for a hybrid vehicle.
前記内燃機関の暖機状況を検出する手段を設け、前記内燃機関が暖機状態にあるときにはキースイッチをオンしたときの前記内燃機関の始動手段として前記第一の電動機の使用を禁止すると共に前記第二の電動機により前記内燃機関の始動を行うことを有することを特徴とするハイブリッド車両の始動制御装置。Start control of a hybrid vehicle including an internal combustion engine, a first electric motor coupled to the internal combustion engine to start the internal combustion engine, and a second electric motor coupled to the internal combustion engine and configured to generate power and start the internal combustion engine In the device,
A means for detecting a warm-up state of the internal combustion engine is provided, and when the internal combustion engine is in a warm-up state, use of the first electric motor is prohibited as a start-up means of the internal combustion engine when a key switch is turned on. A start control device for a hybrid vehicle, comprising starting the internal combustion engine by a second electric motor.
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