JP2021154996A - Control device of vehicle - Google Patents

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Hiroshi Kojima
啓 小島
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Abstract

To shorten a necessary time of an engine automatic stop, and to improve fuel economy.SOLUTION: In a vehicle 1 having a clutch 32 for connecting an output shaft of an engine 2 and a transmission 3, and releasing the connection, an electric generator 23 having a function for generating power by the rotation of the output shaft, and a function for restarting the engine, a main battery 24 charged by the power of the electric generator, and capable of supplying power to the electric generator, a general load 6 and a load 7 to be protected, and an auxiliary battery 25 charged by the power of the electric generator, and capable of supplying power to the load to be protected, the vehicle performs control (130) for simultaneously performing automatic stop preparation control (120) for releasing a clutch by gradually decreasing engine torque according to the establishment of an engine automatic stop condition (100), and power supply changeover control (110) including the connection of the auxiliary battery and the load to be protected, and the disconnection of the auxiliary battery and the electric generator in parallel with each other, and stopping the engine after a finish of the control.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、ハイブリットシステムやアイドリングストップシステムなど、走行中にエンジンを自動停止しかつ自動再始動する制御を行う車両の制御装置に関する。 The present invention relates to a vehicle control device such as a hybrid system or an idling stop system that automatically stops and automatically restarts an engine during traveling.

ハイブリットシステムやマイルドハイブリットシステム、アイドリングストップシステムは、内燃エンジン車両をベースとしつつ、走行中にエンジンを自動停止しかつ自動再始動する制御や回生ブレーキなど、燃費性能を格段に向上させる利点から様々な形で実用化されている。 The hybrid system, mild hybrid system, and idling stop system are based on an internal combustion engine vehicle, but have various advantages such as control that automatically stops and restarts the engine while driving and regenerative braking, which greatly improve fuel efficiency. It has been put to practical use in the form.

例えば、特許文献1には、エンジンの自動再始動を行うモータージェネレータやスタータ等の電源回路を補機電気機器と共用するとともに、モータージェネレータやスタータの作動に伴う電圧低下を許容できない機器(被保護負荷)のみ、再始動時に別の電源(補助電源)に切り替えるシステムが開示されている。 For example, in Patent Document 1, a power supply circuit such as a motor generator or a starter that automatically restarts an engine is shared with an auxiliary electric device, and a device that cannot tolerate a voltage drop due to the operation of the motor generator or the starter (protected). Only the load) is disclosed as a system that switches to another power supply (auxiliary power supply) at the time of restart.

このようなシステムを採用することで、低電圧系電源回路のみでマイルドハイブリットシステムやアイドリングストップシステムを構成できることはもちろん、特許文献1に開示されるように、駆動用モータージェネレータのための高電圧系電源回路を並設し、DC−DCコンバータを用いずにハイブリットシステムを構成できる。 By adopting such a system, it is possible to configure a mild hybrid system or an idling stop system only with a low-voltage power supply circuit, and as disclosed in Patent Document 1, a high-voltage system for a drive motor generator. A hybrid system can be configured without using a DC-DC converter by arranging power supply circuits in parallel.

特開2017−105377号公報JP-A-2017-105377

上記システムにおいて、エンジン再始動時に補助電源ヘの切り替えを行うと、切替動作に要する時間だけ再始動開始および駆動力の立ち上がりが遅れ、運転性が損なわれる。そのため、エンジンを自動停止する前に自動停止前提条件が成立した時点で補助電源ヘの切替制御を行い、それが完了してからエンジンを自動停止する制御を開始していた。 In the above system, if switching to the auxiliary power supply is performed when the engine is restarted, the restart start and the rise of the driving force are delayed by the time required for the switching operation, and the operability is impaired. Therefore, before the engine is automatically stopped, the switching control to the auxiliary power supply is performed when the precondition for automatic stop is satisfied, and the control for automatically stopping the engine is started after the control is completed.

そして、エンジンの自動停止に際しては、エンジントルクをゼロまで漸減してからクラッチを開放する制御(自動停止準備制御)を行い、燃料噴射を停止する制御を実施していた。したがって、自動停止前提条件が成立してから実際に燃料噴射停止になるまでに時間がかかり、その間もエンジンの運転が継続しており、更なる燃費向上の余地があった。 When the engine was automatically stopped, the engine torque was gradually reduced to zero and then the clutch was released (automatic stop preparation control) to stop the fuel injection. Therefore, it takes time from the establishment of the precondition for automatic stop to the actual stop of fuel injection, and the engine continues to operate during that time, so there is room for further improvement in fuel efficiency.

本発明は、上記のような実状に鑑みてなされたものであり、その目的は、ハイブリットシステムやアイドリングストップシステムを備えた車両において、エンジン自動停止の所要時間を短縮し、更なる燃費向上を実現することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to shorten the time required for automatic engine stop and further improve fuel efficiency in a vehicle equipped with a hybrid system or an idling stop system. To do.

上記課題を解決するために、本発明は、
内燃式のエンジンと、
前記エンジンの出力軸と変速機とを接続/開放するためのクラッチと、
前記出力軸の回転により発電する機能および前記エンジンを再始動する機能を有する電動発電機と、
前記電動発電機と一般負荷に接続され、被保護負荷に接続可能であり、前記電動発電機で発電された電力で充電され、前記電動発電機および前記一般負荷および前記被保護負荷に電力供給可能な主バッテリと、
前記電動発電機と前記被保護負荷に接続可能であり、前記電動発電機で発電された電力で充電され、前記被保護負荷に電力供給可能な補助バッテリと、
を備えた車両の制御装置であって、
前記エンジンの自動停止条件の成立に応じて、前記エンジンのトルクを漸減して前記クラッチを開放する自動停止準備制御と、前記補助バッテリと前記被保護負荷との接続および前記補助バッテリと前記電動発電機との切断を含む電源切替制御とを同時並行して行い、それらの完了後に前記エンジンを停止する制御を行うように構成されている、
車両の制御装置にある。
In order to solve the above problems, the present invention
With an internal combustion engine
A clutch for connecting / releasing the output shaft of the engine and the transmission, and
A motor generator having a function of generating electricity by rotating the output shaft and a function of restarting the engine,
It is connected to the electric generator and a general load, can be connected to a protected load, is charged with the electric power generated by the electric generator, and can supply power to the electric generator, the general load, and the protected load. Main battery and
An auxiliary battery that can be connected to the motor generator and the protected load, is charged with the electric power generated by the motor generator, and can supply power to the protected load.
It is a vehicle control device equipped with
Automatic stop preparation control that gradually reduces the torque of the engine to release the clutch according to the satisfaction of the automatic stop condition of the engine, connection between the auxiliary battery and the protected load, and the auxiliary battery and the motor generator. It is configured to perform power switching control including disconnection from the machine at the same time, and to stop the engine after the completion of the control.
It is in the control device of the vehicle.

本発明に係る制御装置によれば、エンジンの自動停止条件の成立に応じて、エンジントルクを漸減してクラッチを開放する自動停止準備制御と、被保護負荷の電源を補助バッテリに切り替える電源切替制御を同時並行して行うので、エンジン自動停止の所要時間が短縮され、その分の燃費節減が期待できる。 According to the control device according to the present invention, automatic stop preparation control for gradually reducing the engine torque to release the clutch and power switching control for switching the power supply of the protected load to the auxiliary battery according to the establishment of the automatic engine stop condition. Since the above steps are performed in parallel, the time required for automatic engine stop is shortened, and fuel consumption can be expected to be reduced accordingly.

本発明が実施される車両のシステム構成図である。It is a system block diagram of the vehicle in which this invention is carried out. エンジン運転時の補機電源回路図である。It is an auxiliary power supply circuit diagram at the time of engine operation. エンジン停止/再始動時の補機電源回路図である。It is an auxiliary power supply circuit diagram at the time of engine stop / restart. 本発明実施形態に係る制御を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the control which concerns on embodiment of this invention. 力行状態から自動停止する場合の制御を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the control when it stops automatically from a power running state. 力行状態から自動停止する際に補助電源への切替が未完了の場合の制御を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the control when the switching to the auxiliary power supply is not completed at the time of automatic stop from the power running state. 停止状態から自動停止する場合の制御を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the control when it stops automatically from a stopped state. 本発明(a)と比較例(b)の制御の概略を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the outline of the control of this invention (a) and comparative example (b).

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図1において、車両1は、エンジン2と駆動用モータ4とが変速機3を介して駆動輪5に動力伝達可能なパラレル式のハイブリット車両として構成されており、制御装置として、ハイブリットシステムを制御するHCU(Hybrid Control Unit)10、エンジン2および補機を制御するECU(Engine Control Unit)20、および、変速機3を制御するTCU(Transmission Control Unit)30を備えている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
In FIG. 1, the vehicle 1 is configured as a parallel hybrid vehicle in which an engine 2 and a drive motor 4 can transmit power to a drive wheel 5 via a transmission 3, and controls the hybrid system as a control device. It includes an HCU (Hybrid Control Unit) 10, an ECU (Engine Control Unit) 20 that controls the engine 2 and auxiliary machinery, and a TCU (Transmission Control Unit) 30 that controls the transmission 3.

エンジン2は、例えば往復動型内燃エンジンであり、ECU20は、エンジン2の運転状態を反映する各状態値を検出するセンサからの入力信号に基づいてエンジン制御を実施する。 The engine 2 is, for example, a reciprocating internal combustion engine, and the ECU 20 performs engine control based on an input signal from a sensor that detects each state value reflecting the operating state of the engine 2.

例えば、ECU20は、クランク角センサおよびカム角センサからの入力信号に基づいてピストン位置およびエンジン回転数を検出し、吸入空気量センサ、吸気温度センサ、水温センサ、空燃比センサ、アクセル開度センサ(負荷要求)などの検出値に基づいて、燃料噴射量や燃料噴射時期、点火時期、バルブ開閉時期を決定し、燃料インジェクタ、点火プラグなどに制御信号を出力することにより、エンジンの運転状態を最適化する。 For example, the ECU 20 detects the piston position and the engine rotation speed based on the input signals from the crank angle sensor and the cam angle sensor, and has an intake air amount sensor, an intake temperature sensor, a water temperature sensor, an air-fuel ratio sensor, and an accelerator opening sensor ( The fuel injection amount, fuel injection timing, ignition timing, and valve opening / closing timing are determined based on the detected values such as load requirement), and the control signal is output to the fuel injector, ignition plug, etc. to optimize the operating condition of the engine. To become.

エンジン2の出力軸をなすクランクシャフト21の出力側端部(フライホイール)には冷間始動を行うためのスタータ22が付設され、クランクシャフト21の他端部(プーリ)にはベルトを介してトルク伝達可能なISG23が付設されている。 A starter 22 for cold starting is attached to the output side end (flywheel) of the crankshaft 21 forming the output shaft of the engine 2, and the other end (pulley) of the crankshaft 21 is provided with a belt. An ISG23 capable of transmitting torque is attached.

ISG(Integrated Starter Generator)23は、スタータ機能付き発電機(電動発電機、モータージェネレータ)であり、主電源回路26を介して主バッテリ24に接続されており、エンジン2(クランクシャフト21)の回転により発電される電力で主バッテリ24(および補助バッテリ25)を充電する発電機の機能と、主バッテリ24から供給される電力によりエンジン2を再始動させるスタータの機能を備えている。 The ISG (Integrated Starter Generator) 23 is a generator with a starter function (electric generator, motor generator), is connected to the main battery 24 via the main power supply circuit 26, and rotates the engine 2 (crank shaft 21). It has a generator function of charging the main battery 24 (and the auxiliary battery 25) with the electric power generated by the main battery 24 and a starter function of restarting the engine 2 with the electric power supplied from the main battery 24.

クランクシャフト21の出力側端部(フライホイール)は、クラッチ32を介して変速機3の入力軸31にトルク伝達可能に接続されるとともに、クラッチ32を開放することで、エンジン2と変速機3とが遮断される。 The output side end (flywheel) of the crankshaft 21 is connected to the input shaft 31 of the transmission 3 via the clutch 32 so as to be able to transmit torque, and by releasing the clutch 32, the engine 2 and the transmission 3 are released. And are blocked.

変速機3は、入力軸31と出力軸34との間に変速比を変化させるギヤまたはベルトなどの機構を備えた自動変速機(AT)であり、AMT、CVT、遊星歯車式など、種々の形式、例えば、平行軸歯車機構からなる常時噛合式の変速機構と不図示のシフトアクチュエータ、クラッチアクチュエータを備えたAMT(Automated Manual Transmission)として構成され、TCU30によりシフトアクチュエータおよびクラッチアクチュエータを制御して変速段の切替やエンジン2との切り離しを行う。 The transmission 3 is an automatic transmission (AT) provided with a mechanism such as a gear or a belt that changes the gear ratio between the input shaft 31 and the output shaft 34, and has various types such as AMT, CVT, and planetary gear type. It is configured as an AMT (Automated Manual Transmission) equipped with a type, for example, a constantly meshing type transmission mechanism consisting of a parallel shaft gear mechanism, a shift actuator (not shown), and a clutch actuator, and the shift actuator and the clutch actuator are controlled by the TCU 30 to shift gears. It switches stages and disconnects from the engine 2.

変速機3の出力軸34は、その一端がデファレンシャルギヤを介して駆動軸33に接続され、駆動輪5にトルク伝達可能であるとともに、出力軸34の他端には不図示の減速機を介して駆動用モータ4がトルク伝達可能に接続されている。 One end of the output shaft 34 of the transmission 3 is connected to the drive shaft 33 via a differential gear, torque can be transmitted to the drive wheels 5, and the other end of the output shaft 34 is via a speed reducer (not shown). The drive motor 4 is connected so that torque can be transmitted.

駆動用モータ4(MGU;Motor Generator Unit)は、高電圧電源回路43を介してインバータ41および駆動用バッテリ42に接続され、HCU10の駆動指令により、駆動用バッテリ42から供給される高電圧電源(例えば100V)で駆動される一方、HCU10の回生指令により、駆動軸33(出力軸34)の回転により回生発電を行い、駆動用バッテリ42を充電する発電機としての機能も備えている。 The drive motor 4 (MGU; Motor Generator Unit) is connected to the inverter 41 and the drive battery 42 via the high voltage power supply circuit 43, and is supplied from the drive battery 42 by the drive command of the HCU 10 (high voltage power supply (MGU). For example, while being driven by 100V), it also has a function as a generator that regenerates power by rotating the drive shaft 33 (output shaft 34) according to the regeneration command of the HCU 10 and charges the drive battery 42.

HCU10、ECU20、TCU30は、演算処理を行うCPU、制御プログラムや設定データなどを格納するROM、制御プログラムや設定データを読出し、動的データや演算処理結果を記憶するRAM、および、通信I/Fなどを備えたマイコン(MCU)と電源回路、入出力回路、保護回路などで構成されており、HCU10は、ECU20およびTCU30との協調制御によりハイブリットシステムの制御を行う。 The HCU 10, ECU 20, and TCU 30 include a CPU that performs arithmetic processing, a ROM that stores control programs and setting data, a RAM that reads control programs and setting data, and stores dynamic data and arithmetic processing results, and a communication I / F. It is composed of a microcomputer (MCU) equipped with the above, a power supply circuit, an input / output circuit, a protection circuit, and the like, and the HCU 10 controls the hybrid system by cooperative control with the ECU 20 and the TCU 30.

以上のような構成により、車両1は、エンジン2が発生するエンジントルクのみによる走行、駆動用モータ4が発生するモータトルクのみによる走行(EV走行)、および、駆動用モータを力行運転してエンジン2のエンジントルクをアシストする走行(アシスト走行)が可能である。 With the above configuration, the vehicle 1 travels only by the engine torque generated by the engine 2, travels only by the motor torque generated by the drive motor 4 (EV travel), and drives the drive motor to drive the engine. Traveling that assists the engine torque of 2 (assisted traveling) is possible.

また、ECU20は、車載ネットワークを通じて入力される車両情報を監視し、所定の停止条件が成立した場合に、エンジン2を自動停止させる信号を出力し、所定の再始動条件が成立した場合に、ISG23(またはスタータ22)にエンジン2を自動再始動させる信号を出力する制御(アイドリングストップ制御)を実行可能である。 Further, the ECU 20 monitors the vehicle information input through the in-vehicle network, outputs a signal for automatically stopping the engine 2 when a predetermined stop condition is satisfied, and outputs an ISG 23 when the predetermined restart condition is satisfied. It is possible to execute control (idling stop control) for outputting a signal to (or the starter 22) for automatically restarting the engine 2.

ところで、既に述べたように、エンジン自動停止/自動再始動に際して、エンジンを自動停止する前に自動停止前提条件が成立した時点で、ISG23(またはスタータ22)の駆動時の電圧低下が許容できない被保護負荷7の電源を主電源(主バッテリ24)から補助電源(補助バッテリ25)に切り替える制御を行う。 By the way, as already described, in the case of automatic engine stop / restart, when the automatic stop precondition is satisfied before the engine is automatically stopped, the voltage drop during driving of the ISG23 (or starter 22) cannot be tolerated. Control is performed to switch the power supply of the protective load 7 from the main power supply (main battery 24) to the auxiliary power supply (auxiliary battery 25).

図1に示すように、低電圧(例えば12V)の補機電源回路は、主電源回路26と補助電源回路27とで構成されている。主電源回路26には、スタータ22や一般負荷6などの低電圧機器が接続されており、これらの機器に主バッテリ24から電力を供給可能である。主バッテリ24は、例えば鉛バッテリを利用可能である。一般負荷6は、補機類のうち、ISG23等の駆動時における電圧低下を許容できる機器や車両1の走行性能に影響しない機器、例えば、空調機器のブロア、デフォッガ等が含まれる。 As shown in FIG. 1, the low voltage (for example, 12V) auxiliary power supply circuit is composed of a main power supply circuit 26 and an auxiliary power supply circuit 27. Low-voltage devices such as a starter 22 and a general load 6 are connected to the main power supply circuit 26, and power can be supplied to these devices from the main battery 24. As the main battery 24, for example, a lead battery can be used. The general load 6 includes, among auxiliary machines, equipment that can tolerate a voltage drop during driving such as ISG23 and equipment that does not affect the running performance of the vehicle 1, such as a blower and a defogger of an air conditioner.

主電源回路26には、第1スイッチSW1を介して補助電源回路27が接続可能であり、補助電源回路27には被保護負荷7が接続されるとともに、第2スイッチSW2を介して補助バッテリ25に接続可能である。補助バッテリ25としては、例えば、リチウムイオンバッテリ(LiB)を利用可能である。 The auxiliary power supply circuit 27 can be connected to the main power supply circuit 26 via the first switch SW1, the protected load 7 is connected to the auxiliary power supply circuit 27, and the auxiliary battery 25 is connected via the second switch SW2. Can be connected to. As the auxiliary battery 25, for example, a lithium ion battery (LiB) can be used.

上記の構成により、図2に示すように、第1スイッチSW1および第2スイッチSW2が閉じた状態では、ISG23で発電される電力によって補助バッテリ25を充電可能であるとともに、被保護負荷7に電力を供給可能である。補助バッテリ25が満充電(充電率SOCが所定値以上)になると第2スイッチSW2は開かれ、過充電が防止される。 With the above configuration, as shown in FIG. 2, when the first switch SW1 and the second switch SW2 are closed, the auxiliary battery 25 can be charged by the power generated by the ISG 23, and the protected load 7 is powered. Can be supplied. When the auxiliary battery 25 is fully charged (charge rate SOC is equal to or higher than a predetermined value), the second switch SW2 is opened to prevent overcharging.

また、図3に示すように、第1スイッチSW1が開いた状態でも、第2スイッチSW2が閉じた状態にあれば、補助バッテリ25から被保護負荷7に電力を供給可能である。被保護負荷7としては、補機類のうち、スタータ22やISG23等の駆動時における電圧低下が許容できない機器や車両1の走行性能に影響のある機器、例えば、EPS(電動パワーステアリング)、ESP(登録商標;エレクトロニックスタビリティプログラム、車両挙動安定化制御システム)、ナビゲーションシステム、あるいは、前照灯や尾灯などの灯火類などが含まれる。 Further, as shown in FIG. 3, even when the first switch SW1 is open, if the second switch SW2 is in the closed state, power can be supplied from the auxiliary battery 25 to the protected load 7. The protected load 7 includes auxiliary equipment such as a starter 22 and an ISG23 that cannot tolerate a voltage drop during driving and equipment that affects the running performance of the vehicle 1, such as EPS (electric power steering) and ESP. (Registered trademark; electronic stability program, vehicle behavior stabilization control system), navigation system, or lights such as headlights and taillights.

次に、図4は、本発明に係るエンジン自動停止制御(アイドリングストップ制御)を示すフローチャートであり、以下、エンジン自動停止制御について説明する。 Next, FIG. 4 is a flowchart showing the engine automatic stop control (idling stop control) according to the present invention, and the engine automatic stop control will be described below.

ECU20は、車載ネットワークを通じて入力される車両情報を監視しており(ステップ100)、所定の停止条件が成立した場合(例えば、クラッチ32を接続して力行している状態で、ドライバー要求トルクの減少等により自動停止が可能となった場合)には、補助電源ヘの切替制御110と、自動停止準備制御120とを同時並行して実行する。 The ECU 20 monitors vehicle information input through the vehicle-mounted network (step 100), and reduces the driver-required torque when a predetermined stop condition is satisfied (for example, when the clutch 32 is connected and powering is performed). When automatic stop is possible due to such factors), the switching control 110 to the auxiliary power supply and the automatic stop preparation control 120 are executed in parallel at the same time.

換言すれば、補助電源ヘの切替制御110の完了を待たずに、直ちに自動停止準備制御120を実行する。 In other words, the automatic stop preparation control 120 is immediately executed without waiting for the completion of the switching control 110 to the auxiliary power supply.

すなわち、自動停止準備制御120では、ECU20は、TCU30からクラッチ32の接続/開放状態を取得し(ステップ121)、クラッチ32が接続状態にある場合は、エンジントルクを0まで漸減させ(ステップ122)、TCU30にクラッチ32の開放指令を出す(ステップ123)。クラッチ32が開放すれば自動停止準備制御120は完了する。 That is, in the automatic stop preparation control 120, the ECU 20 acquires the connected / released state of the clutch 32 from the TCU 30 (step 121), and when the clutch 32 is in the connected state, the engine torque is gradually reduced to 0 (step 122). , Issue a clutch 32 release command to the TCU 30 (step 123). When the clutch 32 is released, the automatic stop preparation control 120 is completed.

一方、補助電源ヘの切替制御110では、先ず、ECU20は、ISG発電を停止し(ステップ111)、主電源回路26の電圧が規定以下になった場合に(ステップ112)、補助バッテリ25のBMU(電源管理ユニット)に第2スイッチSW2の接続指示を出す(ステップ113)。 On the other hand, in the switching control 110 to the auxiliary power supply, first, the ECU 20 stops the ISG power generation (step 111), and when the voltage of the main power supply circuit 26 becomes equal to or less than the specified value (step 112), the BMU of the auxiliary battery 25 A connection instruction for the second switch SW2 is issued to (power management unit) (step 113).

次いで、ECU20は、BMUを参照し、第2スイッチSW2の接続(主電源回路26と補助電源回路27の接続)の完了を検知した時点で(ステップ114)、BMUに第1スイッチSW1の開放指示を出す(ステップ115)。 Next, when the ECU 20 refers to the BMU and detects the completion of the connection of the second switch SW2 (the connection between the main power supply circuit 26 and the auxiliary power supply circuit 27) (step 114), the ECU 20 instructs the BMU to open the first switch SW1. (Step 115).

その後、ステップ116で、ECU20は、BMUを参照し、第1スイッチSW1の開放完了により主電源回路26と補助電源回路27が遮断され、被保護負荷7の電源の補助バッテリ25への切替が完了したことを検知した場合にのみ、エンジン2を完全に停止させること(アイドル回転数近傍以下でも燃料噴射を停止すること)を許可する(ステップ130)。 After that, in step 116, the ECU 20 refers to the BMU, and when the opening of the first switch SW1 is completed, the main power supply circuit 26 and the auxiliary power supply circuit 27 are cut off, and the switching of the power supply of the protected load 7 to the auxiliary battery 25 is completed. Only when it is detected that the engine 2 has been completely stopped (the fuel injection is stopped even in the vicinity of the idle speed) is permitted (step 130).

一方、ステップ116で、第1スイッチSW1の開放が未完了の場合は、第1スイッチSW1の開放が完了するまでアイドル運転を継続する(ステップ117)。すなわち、エンジン2の回転数がアイドル回転数より十分に高い場合は燃料噴射を停止し、アイドル回転数近傍以下では燃料噴射する制御を継続する。 On the other hand, if the opening of the first switch SW1 is not completed in step 116, the idle operation is continued until the opening of the first switch SW1 is completed (step 117). That is, when the engine speed is sufficiently higher than the idle speed, the fuel injection is stopped, and when the engine speed is near the idle speed or less, the fuel injection control is continued.

図8(a)は、図4のフローチャートを簡略化したものであり、補助電源ヘの切替制御110と同時並行して自動停止準備制御120を実行する上記実施形態に係るエンジン自動停止制御を示し、図8(b)は、補助電源ヘの切替制御210が完了してから自動停止準備制御220を実行する比較例のエンジン自動停止制御を示している。 FIG. 8A is a simplification of the flowchart of FIG. 4, and shows the engine automatic stop control according to the above embodiment, which executes the automatic stop preparation control 120 in parallel with the switching control 110 to the auxiliary power supply. 8 (b) shows an engine automatic stop control of a comparative example in which the automatic stop preparation control 220 is executed after the switching control 210 to the auxiliary power supply is completed.

このように、補助電源ヘの切替制御110の完了を待たずに、直ちに自動停止準備制御120を実行することで、自動停止準備制御120の開始が早期化され、エンジン自動停止の所要時間が短縮され、その分の燃費節減が期待できる。 In this way, by immediately executing the automatic stop preparation control 120 without waiting for the completion of the switching control 110 to the auxiliary power supply, the start of the automatic stop preparation control 120 is accelerated and the time required for automatic engine stop is shortened. Therefore, fuel consumption can be expected to be reduced accordingly.

図5は、力行状態からエンジン自動停止制御を開始した場合のタイムチャートであり、実線は上記本発明実施形態に係る制御(図4、図8(a))に対応し、破線は上記比較例の制御(図8(b))に対応している。 FIG. 5 is a time chart when the automatic engine stop control is started from the power running state, the solid line corresponds to the control according to the embodiment of the present invention (FIGS. 4 and 8 (a)), and the broken line indicates the comparative example. (Fig. 8 (b)) is supported.

図5から明らかなように、本発明実施形態では、クラッチ32を接続して力行している状態で自動停止前提条件成立(a)と同時に自動停止準備制御120を開始し、直ちにエンジントルク漸減が開始されるので、トルク0でのクラッチ開放、燃料噴射停止のタイミング(b)が、補助電源ヘの切替制御210の完了時(a′)に自動停止準備制御220を開始する比較例(b′)に比べて早期化される。 As is clear from FIG. 5, in the embodiment of the present invention, the automatic stop preparation control 120 is started at the same time as the automatic stop precondition is satisfied (a) in the state where the clutch 32 is engaged and the engine torque is gradually reduced. Since it is started, the timing (b) of clutch release and fuel injection stop at torque 0 starts the automatic stop preparation control 220 when the switching control 210 to the auxiliary power supply is completed (a'). ) Is earlier than that.

通常は、燃料噴射停止(b)までに補助電源ヘの切替制御110が完了しているため、燃料噴射停止後、そのままエンジンが停止する。 Normally, since the switching control 110 to the auxiliary power source is completed by the fuel injection stop (b), the engine is stopped as it is after the fuel injection is stopped.

なお、図6に示すように、力行状態で自動停止前提条件成立(a)と同時にエンジン自動停止制御を開始したものの、スイッチの故障等により補助電源ヘの切替制御110が完了しない場合は、トルク0でクラッチ開放し、一旦燃料噴射を停止(b)した後も、燃料噴射を再開(c)し、アイドル回転を継続する。 As shown in FIG. 6, if the automatic engine stop control is started at the same time as the automatic stop precondition is satisfied (a) in the power running state, but the switching control 110 to the auxiliary power supply is not completed due to a switch failure or the like, the torque Even after the clutch is disengaged at 0 and the fuel injection is temporarily stopped (b), the fuel injection is restarted (c) and the idle rotation is continued.

上記のような場合や、図7に示すように、補助電源ヘの切替制御110が完了する前に、エンジン回転数がアイドル回転数付近まで低下している場合(例えば、停車中にエアコン要求によりアイドル運転していた場合)は、補助電源ヘの切替制御110が完了するまではアイドル回転を継続し、完了したら燃料噴射を停止(b)し、エンジンを停止する。 In the above cases, or as shown in FIG. 7, when the engine speed has dropped to near the idle speed before the switching control 110 to the auxiliary power supply is completed (for example, due to an air conditioner request while the vehicle is stopped). In the idle operation), the idle rotation is continued until the switching control 110 to the auxiliary power source is completed, and when the idle rotation is completed, the fuel injection is stopped (b) and the engine is stopped.

なお、補助電源ヘの切替制御110が完了していない状態で、再始動を行う状況になった場合、例えばアクセル再踏込時等には、エンジン回転数がアイドル回転数以上であるため、ISG23(またはスタータ22)は駆動されず(したがって電圧低下も生じず)、燃料噴射を継続または再開してそのままエンジン運転に移行するため、補助電源ヘの切替制御110が完了していなくても問題ない。 If the engine is restarted before the switching control 110 to the auxiliary power supply is completed, for example, when the accelerator is re-depressed, the engine speed is equal to or higher than the idle speed. Alternatively, the starter 22) is not driven (and therefore no voltage drop occurs), fuel injection is continued or restarted, and the engine operation proceeds as it is. Therefore, there is no problem even if the switching control 110 to the auxiliary power supply is not completed.

なお、上記実施形態では、高電圧電源回路43を介してインバータ41および駆動用バッテリ42に接続された駆動用モータ4を備えたハイブリット車両に実施する場合について述べたが、それらを備えず、IGS23を利用してアシスト走行や回生ブレーキ、あるいは、クリープ走行を行うマイルドハイブリット車両や、IGS23の代わりにオルタネータを備え、常時噛合型のスタータでエンジン再始動を行うエンジン車両のアイドリングストップ制御に実施することもできる。 In the above embodiment, the case where the hybrid vehicle is provided with the drive motor 4 connected to the inverter 41 and the drive battery 42 via the high voltage power supply circuit 43 has been described, but the IGS 23 is not provided. It is used for idling stop control of mild hybrid vehicles that perform assisted driving, regenerative braking, or creep driving, and engine vehicles that are equipped with an alternator instead of IGS23 and restart the engine with a constantly meshing starter. You can also.

以上、本発明のいくつかの実施形態について述べたが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいてさらに各種の変形および変更が可能であることを付言する。 Although some embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications and modifications can be made based on the technical idea of the present invention. I will add.

1 車両
2 エンジン
3 変速機
4 駆動用モータ
5 駆動輪
6 一般負荷
7 被保護負荷
10 HCU
20 ECU
21 クランクシャフト
22 スタータ
23 ISG(電動発電機)
24 主バッテリ
25 補助バッテリ
26 主電源回路
27 補助電源回路
30 TCU
32 クラッチ
41 インバータ
42 駆動用バッテリ
43 高電圧電源回路
SW1 第1スイッチ
SW2 第2スイッチ
1 Vehicle 2 Engine 3 Transmission 4 Drive motor 5 Drive wheels 6 General load 7 Protected load 10 HCU
20 ECU
21 Crankshaft 22 Starter 23 ISG (Motor Generator)
24 Main battery 25 Auxiliary battery 26 Main power supply circuit 27 Auxiliary power supply circuit 30 TCU
32 Clutch 41 Inverter 42 Drive battery 43 High voltage power supply circuit SW1 1st switch SW2 2nd switch

Claims (7)

内燃式のエンジンと、
前記エンジンの出力軸と変速機とを接続/開放するためのクラッチと、
前記出力軸の回転により発電する機能および前記エンジンを再始動する機能を有する電動発電機と、
前記電動発電機と一般負荷に接続され、被保護負荷に接続可能であり、前記電動発電機で発電された電力で充電され、前記電動発電機および前記一般負荷および前記被保護負荷に電力供給可能な主バッテリと、
前記電動発電機と前記被保護負荷に接続可能であり、前記電動発電機で発電された電力で充電され、前記被保護負荷に電力供給可能な補助バッテリと、
を備えた車両の制御装置であって、
前記エンジンの自動停止条件の成立に応じて、前記エンジンのトルクを漸減して前記クラッチを開放する自動停止準備制御と、前記補助バッテリと前記被保護負荷との接続および前記補助バッテリと前記電動発電機との切断を含む電源切替制御とを同時並行して行い、それらの完了後に前記エンジンを停止する制御を行うように構成されている、
車両の制御装置。
With an internal combustion engine
A clutch for connecting / releasing the output shaft of the engine and the transmission, and
A motor generator having a function of generating electricity by rotating the output shaft and a function of restarting the engine,
It is connected to the electric generator and a general load, can be connected to a protected load, is charged with the electric power generated by the electric generator, and can supply power to the electric generator, the general load, and the protected load. Main battery and
An auxiliary battery that can be connected to the motor generator and the protected load, is charged with the electric power generated by the motor generator, and can supply power to the protected load.
It is a vehicle control device equipped with
Automatic stop preparation control that gradually reduces the torque of the engine to release the clutch according to the satisfaction of the automatic stop condition of the engine, connection between the auxiliary battery and the protected load, and the auxiliary battery and the motor generator. It is configured to perform power switching control including disconnection from the machine at the same time, and to stop the engine after the completion of the control.
Vehicle control device.
前記補助バッテリと前記電動発電機との前記切断は、前記補助バッテリと前記被保護負荷との前記接続の後に実施される、請求項1に記載の車両の制御装置。 The vehicle control device according to claim 1, wherein the disconnection between the auxiliary battery and the motor generator is performed after the connection between the auxiliary battery and the protected load. 前記補助バッテリと前記被保護負荷との前記接続は、前記電動発電機の電源電圧が規定値以下の場合に実施される、請求項1または2に記載の車両の制御装置。 The vehicle control device according to claim 1 or 2, wherein the connection between the auxiliary battery and the protected load is performed when the power supply voltage of the motor generator is equal to or less than a specified value. 前記クラッチの開放時に、前記補助バッテリと前記電動発電機との切断が未完了の場合は前記エンジンをアイドル回転するように構成されている、請求項1〜3の何れか一項に記載の車両の制御装置。 The vehicle according to any one of claims 1 to 3, which is configured to idle-rotate the engine when the disengagement between the auxiliary battery and the motor generator is not completed when the clutch is disengaged. Control device. 前記車両は、前記主バッテリに前記電動発電機と前記一般負荷とが接続された主電源回路と、前記補助バッテリに前記被保護負荷を接続するための補助電源回路と、前記主電源回路と前記補助電源回路とを接続/切断するための第1スイッチと、前記第1スイッチと前記補助バッテリの間で前記補助電源回路を接続/切断するための第2スイッチと、を備え、前記第1スイッチは、前記エンジンの運転時に接続されるが、前記エンジンの自動停止から再始動までは切断され、前記第2スイッチは、前記エンジンの運転時であっても前記補助バッテリの満充電時には切断されるが、前記第1スイッチの切断時には接続状態にあるように構成されている、請求項1〜4の何れか一項に記載の車両の制御装置。 The vehicle includes a main power supply circuit in which the electric generator and the general load are connected to the main battery, an auxiliary power supply circuit for connecting the protected load to the auxiliary battery, the main power supply circuit, and the vehicle. The first switch includes a first switch for connecting / disconnecting the auxiliary power supply circuit and a second switch for connecting / disconnecting the auxiliary power supply circuit between the first switch and the auxiliary battery. Is connected when the engine is running, but is disconnected from the automatic stop to the restart of the engine, and the second switch is disconnected when the auxiliary battery is fully charged even when the engine is running. However, the vehicle control device according to any one of claims 1 to 4, which is configured to be in a connected state when the first switch is disconnected. 前記車両は、前記電動発電機による前記エンジンの駆動アシストと回生ブレーキを実行可能なマイルドハイブリット車両である、請求項1〜5の何れか一項に記載の車両の制御装置。 The vehicle control device according to any one of claims 1 to 5, wherein the vehicle is a mild hybrid vehicle capable of executing drive assist and regenerative braking of the engine by the motor generator. 前記車両は、前記エンジンを介さずに前記変速機の出力軸に動力を伝達可能な駆動用電動発電機と、前記駆動用電動発電機にインバータを介して接続された高電圧バッテリとを備え、前記駆動用電動発電機による力行運転および回生ブレーキを実行可能なハイブリット車両である、請求項1〜5の何れか一項に記載の車両の制御装置。 The vehicle includes a drive motor generator capable of transmitting power to the output shaft of the transmission without going through the engine, and a high-voltage battery connected to the drive motor generator via an inverter. The vehicle control device according to any one of claims 1 to 5, which is a hybrid vehicle capable of performing power running and regenerative braking by the drive motor generator.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2024013961A1 (en) * 2022-07-15 2024-01-18 日産自動車株式会社 Method and device for controlling vehicle

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