JP4298937B2 - Vehicle control device - Google Patents
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車等の車両の制御装置に係り、特に、燃料噴射供給式の内燃機関と機関始動用の電動機とを有する車両の制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
燃料噴射供給式の内燃機関では、冷間始動時等、内燃機関が冷えた状態にて排気行程で燃料噴射が行われると、燃料が吸気管で凝縮して吸気通路壁面に付着し、滞留し、気筒に対する燃料供給性能が悪化するため、従来技術として、特許第256974号公報に示されているように、内燃機関が冷えた状態にある時には、気筒への空気の流れがある吸気行程で燃料を噴射して、気筒に対する燃料供給性能を改善し、内燃機関の温度を冷却水温度で捕らえ、冷却水温度の上昇に応じて燃料噴射タイミングを吸気行程から排気行程に移行することで、排気ガス特性、燃費の向上を図るものがある。
【0003】
また、車両の走行駆動を行う内燃機関と電動機とを有するハイブリッド車両では、特開平9−184439号公報に記載のように、燃料の壁面への付着量が不安定状態では、内燃機関の運転状態を継続して内燃機関による運転モードより電動機による運転モードに切り換えられることを禁止し、この禁止制御によって内燃機関の運転停止時には燃料の壁面付着量が安定状態になっていることを確保し、機関再始動時の壁面付着燃料量を容易に予測できるようにして空燃比制御の精度を高め、内燃機関の排気ガス特性の改善を図るものがある。
【0004】
ハイブリッド車両における上述の問題と同等の問題に鑑みてなされた他の従来技術として、特開平11−210521号公報に示されているように、筒内燃料噴射の直噴型内燃機関において、燃料の噴射タイミングを吸気行程内で、内燃機関の暖機状態に応じて変更するものや、特開平11−50893号公報に示されているように、冷間始動直後と所定時間経過後とで、燃料噴射モードを吸気同期噴射と吸気非同期噴射とに切り換えるものがある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、機関冷間時に、気筒への空気の流れがある吸気行程で燃料を噴射することは、気筒に対する燃料供給性能を改善するが、燃料と空気の混合不足に起因した炭化水素排出量の増加と内燃機関の出力低下を招く傾向があるから、このような燃料噴射モードは可及的速やかに終了して燃料噴射時期を排気行程へ移行すべきである。
【0006】
また、ハイブリッド車両において、燃料の壁面付着量が不安定な状態であるからと、内燃機関の運転状態を継続して内燃機関による運転モードより電動機による運転モードに切り換えられることを禁止すると、燃費及び排気性能の改善が損なわれることになる。
【0007】
本発明は、上述の如き課題に着目してなされたもので、その目的とするところは、機関始動後、内燃機関の壁面温度を速やかに上昇させて燃料噴射タイミング(燃料噴射の開始タイミング)を吸気行程より速やかに排気行程に移行させることができ、燃費、排気及び動力性能を改善する車両の制御装置を提供することにあり、特に、加速アシストにも使える電動機を内燃機関の始動に使うハイブリッド車両であれば、始動時の内燃機関の回転数上昇時間やポンピングによる内燃機関の壁面温度上昇時間の短縮が可能であることに着目してなされたものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明による車両の制御装置は、各気筒へ燃料を噴射供給する燃料噴射手段を有し車両の走行駆動を行う内燃機関と、該内燃機関を始動する電動機と、該電動機へ電力を供給する電池とを備え、機関始動時には、前記電動機により前記内燃機関をポンピング駆動し、当該内燃機関の回転数が所定の設定値になれば、吸気行程の燃料噴射タイミングをもって前記燃料噴射手段による燃料噴射を開始する燃料噴射制御を行うものである。
【0009】
この発明による車両の制御装置によれば、機関始動時に電動機によって内燃機関がポンピング駆動され、内燃機関の壁面温度の上昇時間が短縮され、機関回転数が所定の設定値になれば、吸気行程の燃料噴射タイミングをもって燃料噴射手段による燃料噴射が開始される。
本発明による車両の制御装置は、さらに、前記内燃機関の機関回転回数あるいは燃料噴射回数を計数し、機関回転回数あるいは燃料噴射回数の計数値に応じて、燃料噴射タイミングを吸気行程から排気行程へ移行する燃料噴射タイミング制御を行うものである。
【0010】
内燃機関の機関回転回数、燃料噴射回数は内燃機関の壁面温度と相関性を有しているから、これらの計数値に応じて燃料噴射タイミングが吸気行程から排気行程へ移行することで、内燃機関の壁面温度の上昇に応じて燃料噴射タイミングが吸気行程から排気行程へ適切に移行する。
また、本発明による車両の制御装置は、前記内燃機関の冷却水温度などより機関暖機状態を検出し、機関暖機状態が進む程、燃料噴射タイミングを吸気行程から排気行程へ移行する燃料噴射タイミング制御を行うこともできる。
【0011】
また、上記目的を達成するために、本発明による車両の制御装置は、各気筒へ燃料を噴射供給する燃料噴射手段を有し車両の走行駆動を行う内燃機関と、該内燃機関を始動する電動機と、該電動機へ電力を供給する電池とを備えた車両の制御装置において、機関始動時に、前記電動機により前記内燃機関をポンピング駆動し、当該内燃機関の回転数が所定の設定値になり、且つ当該内燃機関の機関回転回数が所定の設定値になれば、前記燃料噴射手段による燃料噴射を開始する燃料噴射制御を行うものである。
【0012】
この発明による車両の制御装置によれば、機関始動時に電動機によって内燃機関がポンピング駆動され、内燃機関の壁面温度の上昇時間の短縮がされ、機関回転数が所定の設定値になり、且つ当該内燃機関の機関回転回数が所定の設定値になれば、燃料噴射手段による燃料噴射が開始される。
【0013】
本発明による車両の制御装置は、更に、前記内燃機関の冷却水温度などより機関暖機状態を検出し、機関暖機状態が進む程、燃料噴射を開始する前記機関回転回数の設定値を低減するものであり、燃料噴射を開始する機関回転回数の設定値を機関暖機状態に応じて過不足なく適切に設定することができる。
また、本発明による車両の制御装置は、電動機の電力確保のために、前記電池の充電残量を検出し、充電残量が所定の設定値以下である場合には、前記電動機による前記内燃機関のポンピング駆動を禁止し、前記燃料噴射手段による燃料噴射を開始する燃料噴射制御を行うものである。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下に添付の図を参照してこの発明の実施の形態を詳細に説明する。
図1は、本発明の一実施の形態による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を示している。
【0015】
ハイブリッド車両は、内燃機関(エンジン)1と、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、これらを動力源としてクラッチ3、変速機4を介して車輪5に駆動力を伝達する。
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、アクセルペダル8、ブレーキペダル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、エンジン1の制御装置(ECU)10と、MG2を制御するインバータ11と、クラッチ3とに指令信号を出力する。
【0016】
MG2は、二次電池であるバッテリ12を電源としており、バッテリ12の電気エネルギをインバータ11によって交流に変換してMG2に与えることで、MG2が、駆動力を発生し、ベルト13を介してつながるエンジン1の始動や車輪5の駆動を行う。
【0017】
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、本実施の形態では42Vバッテリであり、車輪5の運動エネルギあるいはエンジン1の駆動力によりMG2を回転させて発電し、インバータ11によって直流に変換して充電する。
【0018】
エンジン制御を行うECU10は、クランク角センサ14よりの信号より求められたエンジン回転数とHCU6よりのトルク指令値より求めるスロットル弁15の目標開度をスロットル開度制御装置16に指令し、空気流量を制御する。また、ECU10は、水温センサ17が検出するエンジン冷却水温や排気側にある酸素濃度センサ18の検出信号などにより燃料噴射装置19の燃料噴射時間を制御する。
【0019】
燃料と空気の混合気は、吸気弁20により開閉される吸気ポート21からシリンダ内の燃焼室22へ吸込まれ、点火装置23によって着火される。混合気の爆発エネルギによってピストン24を動かし、車輪5やMG2を駆動する。燃焼ガスは、排気弁25によって開閉される排気ポート26から燃焼室22外に排出され、触媒コンバータ27で浄化された後、大気中へ排出される。
【0020】
HCU6やECU10は、機関始動時に、MG2により内燃機関1をポンピング駆動し、内燃機関1の回転数Neが所定の設定値になり、且つ内燃機関1の回転回数(ポンピング回数)Cが所定の設定値になれば、吸気行程の燃料噴射タイミング(燃料噴射の開始タイミング)をもって燃料噴射装置19による燃料噴射を開始し、内燃機関1の回転回数Cの計数値に応じて、燃料噴射タイミングを吸気行程から排気行程へ移行する燃料噴射タイミング制御を行う。なお、バッテリ12の充電残量SOCが所定の設定値以下で、バッテリ電力が不足している場合には、回転数Neや回転回数Cの計数値の如何に拘わらず、MG2による内燃機関1のポンピング駆動を禁止し、燃料噴射装置19による燃料噴射を開始する。内燃機関1の回転回数Cは、クランク角センサ14の出力信号より計測することができる。
【0021】
ECU10やインバータ11へ指令値を与えるHCU6に組み込まれるソフトウェアの実行により具現されるハイブリッド車両の制御処理を図2に示されているフローチャートを参照して説明する。なお、本処理は、10ms毎に実行する。
【0022】
まず、キースイッチ7およびアクセルペダル8、ブレーキペダル9の操作信号を入力する(ステップ101)。
つぎに、ECU10やインバータ11に対してトルク指令値や燃料噴射禁止指令値、ポンピングロス制御種別等のデータを送信し、インバータ11からはMG2の回転数やバッテリ12の充電残量SOCのデータを、ECU10からはエンジン回転数Ne、エンジン冷却水温Tw、機関回転回数Cの各データを受信する(ステップ102)。
【0023】
つぎに、キースイッチ7およびアクセルペダル8の操作信号、エンジン冷却水温Tw、完爆判定情報より運転モードを判定する(ステップ103)。
エンジン冷却水温Twが低い、あるいはアクセルペダル8が踏み込まれている、あるいはブレーキペダル9が解放されている場合には、「エンジン始動モード」であると判定し(ステップ104肯定)、エンジン始動制御を実行する(ステップS105)。
【0024】
これに対し、エンジン冷却水温Twが高く、アクセルペダル8が解放されていて、しかも、ブレーキペダル9が踏み込まれている場合には、「アイドル停止モード」であると判定し(ステップ106肯定)、アイドル停止制御を実行する(ステップS107)。アイドル停止制御では、後述する燃料噴射許可フラグをクリアし、内燃機関1の運転を停止し、燃料を消費しないようにすることが行われる。
【0025】
いずれでもない場合には(ステップ106否定)、「走行・発電モード」として、アクセルペダル8の開度(アクセル操作量)およびエンジン回転数Neから必要駆動力に相当する目標トルクToを決める(ステップ108)。つぎに、目標トルクToに基づいて、MG2のトルク指令値(目標駆動トルク)TMoと、内燃機関1のトルク指令値(目標駆動トルク)TEoを算出し、目標トルクToを分配する(ステップ109)。
エンジン始動制御の詳細を、図3に示されているフローチャートを参照して説明する。
【0026】
まず、MG2に対する回転数指令値(本実施の形態では、例えば、毎分1100回転)を設定する(ステップ201)。これにより、MG2が回転数指令値をもって回転駆動され、内燃機関1がポンピング駆動される。
つぎに、燃料噴射の開始を許可する機関回転回数Cの設定値Coを機関暖機状態を示す物理量に応じて、この実施の形態では、エンジン冷却水温Twに応じて設定する(ステップ202)。この実施の形態では、設定値Coは、図4に示されているように、0から50の値を取り、エンジン冷却水温Tw=−30℃でCo=50、エンジン冷却水温Tw=60℃でCo=0の一次関数である。
【0027】
つぎに、機関回転回数C>設定値Coであるか否かを判定する(ステップ203)。C>Coであれば(ステップ203肯定)、エンジン回転数Neが予め設定されている燃料噴射を始める回転数Ns(たとえば、毎分900回転程度)より大きくなったか否かを判定する(ステップ204)。Ne>Nsであれば(ステップ204肯定)、燃料噴射許可フラグをセットする(ステップS205)。
【0028】
C>Coでないとき(ステップ203否定)、あるいはNe>Nsでないとき(ステップ204否定)には、バッテリ2の充電残量SOCが始動判定用の残量SOCiより大きいか否かを判定する(ステップ206)。バッテリ2の充電残量SOCが始動判定用の残量SOCiに満たない場合には(ステップ206否定)、その時の機関回転回数Cやエンジン回転数Neに拘わらず、燃料噴射許可フラグをセットする(ステップS205)。
これに対し、充電残量SOC>始動判定用残量SOCiであれば(ステップ206肯定)、燃料噴射許可フラグをクリアし、燃料噴射禁止状態とする(ステップ207)。
【0029】
上述の制御により、充電残量SOC>始動判定用残量SOCiであれば、C>Coと、Ne>Nsの2個の条件が真になるまで、MG2による内燃機関1のポンピングが行われる。
【0030】
つぎに、、ECU10に組み込まれたソフトウェアの実行により具現される燃料噴射などエンジン制御処理を図5に示されているフローチャートを参照して説明する。なお、本処理は、10ms毎に実行する。
まず、エンジン回転センサ14、水温センサ17、酸素濃度センサ18の各々よりの出力信号の入力処理を行う(ステップ301)。
【0031】
つぎに、HCU6に対してエンジン回転数Ne、エンジン冷却水温Tw、機関回転回数C、そして完爆判定情報などのデータを送信し、HCU6より運転モードや燃料噴射の許可/禁止フラグ、内燃機関1の目標駆動トルクTEoなどのデータ(情報)を受信する(ステップS302)。
【0032】
つきに、HCU6から与えられた情報及び検出したエンジン回転数Neから必要空気量Qaを算出し、該必要空気量Qaが得られるよう、スロットル開度制御装置16を介してスロットル弁15の開度を制御する(ステップS303)。
つぎに、燃料噴射装置19による燃料噴射を制御し(ステップ304)、次いで、吸気弁20、排気弁25の開閉を制御をする(ステップS305)。
【0033】
燃料噴射制御の詳細を図6に示されているフローチャートを参照して説明する。まず、燃料噴射許可フラグがセットされているか否かを判別する(ステップ401)。燃料噴射許可フラグがセットされていれば(ステップ401肯定)、必要空気量Qa、エンジン回転数Ne、エンジン冷却水温Tw、そして、酸素濃度センサ18の信号より燃料噴射パルス幅Tiを算出する(ステップS402)。
【0034】
つぎに、燃料噴射パルス幅Ti、エンジン回転数Ne、エンジン冷却水温Tw、機関回転回数Cより、燃料噴射開始のタイミングTinjstを求める(ステップS403)。燃料噴射開始タイミングTinjstは、各気筒の燃料噴射の基準点(例えば、各気筒のリファレンス信号から110°遅れた下死点)からの時間であり、機関回転回数Cが50以下では機関回転回数Cが増えるほどエンジンの壁面温度が上昇するので、エンジン冷却水温Twが低い機関冷間時には、燃料噴射開始タイミングTinjstを減らし、燃料噴射タイミングを吸気行程側より排気行程側に移行する(ステップ403)。
【0035】
つぎに、燃料噴射パルス幅Ti、燃料噴射開始タイミングTinjstをタイマに設定し、所望の燃料噴射を行う(ステップ404)。これにより、内燃機関1が機関回転回数C(ポンピング回数)及びエンジン冷却水温Twに対する燃料噴射開始のタイミングTinjstは、図7に示されているようになる。
なお、燃料噴射を禁止と判定した場合には(ステップ401否定)、燃料噴射を禁止するタイマ値をセットする。
【0036】
上述したように、内燃機関1の始動時には、燃料噴射を開始する前のMG2によるポンピングによって内燃機関1の壁面温度を上昇させることができ、壁面温度と相関性がある機関回転回数Cあるいはエンジン冷却水温Twにより、燃料噴射の開始タイミングを吸気行程側から排気行程に速やかに移すことができ、燃費、排気及び動力性能の低下を防止する効果が得られる。
【0037】
また、MG2によるポンピングを、バッテリ12の残量SOCがエンジン始動に必要な始動判定用の残量SOCiより大きい場合に限定することで、バッテリ上がりによるエンジン始動不能を防止できる。
なお、壁面温度と相関性がある機関回転回数Cは、燃料噴射回数に置き換えることもできる。
【0038】
【発明の効果】
本発明による車両の制御装置よれば、内燃機関の始動時に、燃料噴射を開始する前のモータジェネレータ等の電動機によるポンピングによって内燃機関の壁面温度を上昇させ、燃料噴射の開始タイミングを吸気行程側より排気行程に速やかに移すことで、燃費、排気及び動力性能の低下を防止できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一つの実施の形態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を示す図である。
【図2】本発明の実施の形態としてのハイブリッド車両の制御装置におけるハイブリッド制御のフローチャートである。
【図3】本発明による車両の制御装置によるエンジン始動制御の詳細を示すフローチャートである。
【図4】エンジン冷却水温と機関回転回数の設定値との関係を示すグラフである。
【図5】本発明による車両の制御装置によるハイブリッド車両のエンジン制御のフローチャートである。
【図6】本発明による車両の制御装置による燃料噴射制御の詳細を示すフローチャートである。
【図7】燃料噴射開始タイミングの特性を示すグラフである。
【符号の説明】
1 内燃機関
2 モータジェネレータ(MG)
5 車輪
6 ハイブリッド制御装置(HCU)
7 キースイッチ
8 アクセルペダル
9 ブレーキペダル
10 エンジンの制御装置(ECU)
11 インバータ
12 バッテリ
15 スロットル弁
16 スロットル開度制御装置
19 燃料噴射装置
20 吸気弁
22 燃焼室
23 点火装置
24 ピストン
25 排気弁[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a control device for a vehicle such as an automobile, and more particularly to a control device for a vehicle having a fuel injection supply type internal combustion engine and an electric motor for starting the engine.
[0002]
[Prior art]
In a fuel injection supply type internal combustion engine, when fuel injection is performed in the exhaust stroke while the internal combustion engine is cold, such as during cold start, the fuel condenses in the intake pipe and adheres to the wall of the intake passage and stays there. Since the fuel supply performance to the cylinder deteriorates, as shown in Japanese Patent No. 256974, as the prior art, when the internal combustion engine is in a cold state, the fuel flows in the intake stroke with the air flow to the cylinder To improve the fuel supply performance to the cylinder, capture the temperature of the internal combustion engine with the cooling water temperature, and shift the fuel injection timing from the intake stroke to the exhaust stroke in accordance with the rise in the cooling water temperature. There are things that improve characteristics and fuel consumption.
[0003]
Further, in a hybrid vehicle having an internal combustion engine for driving the vehicle and an electric motor, as described in JP-A-9-184439, when the amount of fuel adhering to the wall surface is unstable, the operating state of the internal combustion engine Is prohibited from being switched from the operation mode by the internal combustion engine to the operation mode by the electric motor, and this prohibition control ensures that the amount of fuel adhering to the wall surface is stable when the operation of the internal combustion engine is stopped. There are some which improve the accuracy of the air-fuel ratio control and improve the exhaust gas characteristics of the internal combustion engine by making it possible to easily predict the amount of fuel adhering to the wall surface at the time of restart.
[0004]
As another prior art made in view of the problem equivalent to the above problem in a hybrid vehicle, as shown in Japanese Patent Laid-Open No. 11-210521, in a direct injection internal combustion engine of in-cylinder fuel injection, In the intake stroke, the fuel is changed between immediately after the cold start and after a lapse of a predetermined time as shown in Japanese Patent Laid-Open No. 11-50893. Some have switched the injection mode between intake synchronous injection and intake asynchronous injection.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, when the engine is cold, injecting fuel in the intake stroke with air flow to the cylinder improves the fuel supply performance to the cylinder, but increases the amount of hydrocarbon emissions due to insufficient mixing of fuel and air. Therefore, the fuel injection mode should be terminated as soon as possible and the fuel injection timing should be shifted to the exhaust stroke.
[0006]
Further, in the hybrid vehicle, because the amount of fuel adhering to the wall surface is in an unstable state, if the operation state of the internal combustion engine is prohibited and switching from the operation mode by the internal combustion engine to the operation mode by the electric motor is prohibited, Improvement in exhaust performance will be impaired.
[0007]
The present invention has been made paying attention to the above-described problems. The object of the present invention is to promptly raise the wall surface temperature of the internal combustion engine after the engine is started to thereby adjust the fuel injection timing (start timing of fuel injection). The purpose of this invention is to provide a vehicle control device that can shift to the exhaust stroke more quickly than the intake stroke and improve fuel efficiency, exhaust and power performance, and in particular, a hybrid that uses an electric motor that can also be used for acceleration assist to start an internal combustion engine. In the case of a vehicle, attention is paid to the fact that it is possible to shorten the rotation speed increase time of the internal combustion engine at start-up and the wall surface temperature increase time of the internal combustion engine by pumping.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a control apparatus for a vehicle according to the present invention includes a fuel injection means for injecting and supplying fuel to each cylinder, an internal combustion engine for driving the vehicle, an electric motor for starting the internal combustion engine, A battery for supplying electric power to the electric motor, and at the time of starting the engine, the electric motor is pumped to drive the internal combustion engine, and when the rotational speed of the internal combustion engine reaches a predetermined set value, the fuel injection timing of the intake stroke is Fuel injection control for starting fuel injection by the fuel injection means is performed.
[0009]
According to the vehicle control apparatus of the present invention, when the internal combustion engine is pumped by the electric motor when the engine is started, the rise time of the wall surface temperature of the internal combustion engine is shortened, and the engine speed reaches a predetermined set value, the intake stroke is reduced. Fuel injection by the fuel injection means is started at the fuel injection timing.
The vehicle control apparatus according to the present invention further counts the number of engine revolutions or the number of fuel injections of the internal combustion engine, and changes the fuel injection timing from the intake stroke to the exhaust stroke according to the count value of the number of engine revolutions or the number of fuel injections. The fuel injection timing control for shifting is performed.
[0010]
Since the number of engine revolutions and the number of fuel injections of the internal combustion engine have a correlation with the wall surface temperature of the internal combustion engine, the internal combustion engine is changed by changing the fuel injection timing from the intake stroke to the exhaust stroke according to these count values. The fuel injection timing appropriately shifts from the intake stroke to the exhaust stroke in accordance with the rise in the wall temperature.
Further, the vehicle control apparatus according to the present invention detects the engine warm-up state from the coolant temperature of the internal combustion engine and the like, and the fuel injection timing shifts from the intake stroke to the exhaust stroke as the engine warm-up state progresses. Timing control can also be performed.
[0011]
In order to achieve the above object, a vehicle control apparatus according to the present invention includes a fuel injection means for injecting and supplying fuel to each cylinder, an internal combustion engine for driving the vehicle, and an electric motor for starting the internal combustion engine. And a battery for supplying electric power to the electric motor, wherein the internal combustion engine is pumped by the electric motor when the engine is started, and the rotational speed of the internal combustion engine becomes a predetermined set value, and When the number of engine revolutions of the internal combustion engine reaches a predetermined set value, fuel injection control for starting fuel injection by the fuel injection means is performed.
[0012]
According to the vehicle control apparatus of the present invention, the internal combustion engine is pumped and driven by the electric motor when the engine is started, the rise time of the wall surface temperature of the internal combustion engine is shortened, the engine speed becomes a predetermined set value, and the internal combustion engine is When the number of engine revolutions of the engine reaches a predetermined set value, fuel injection by the fuel injection means is started.
[0013]
The vehicle control apparatus according to the present invention further detects the engine warm-up state from the coolant temperature of the internal combustion engine, and reduces the set value of the engine speed at which fuel injection is started as the engine warm-up state progresses. Therefore, the set value of the number of engine revolutions at which fuel injection is started can be set appropriately according to the engine warm-up state without excess or deficiency.
In addition, the vehicle control apparatus according to the present invention detects the remaining charge of the battery in order to secure electric power of the motor, and when the remaining charge is equal to or less than a predetermined set value, the internal combustion engine by the motor. The fuel injection control for prohibiting the pumping drive and starting the fuel injection by the fuel injection means is performed.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 shows a main configuration of a hybrid vehicle incorporating a vehicle control device according to an embodiment of the present invention.
[0015]
The hybrid vehicle has an internal combustion engine (engine) 1 and a motor generator (hereinafter referred to as MG) 2 which is a rotating electric machine, and these are used as power sources to drive
A hybrid control unit (HCU) 6, which is a vehicle control unit, starts and stops the hybrid vehicle system based on a signal from the
[0016]
The MG 2 uses a
[0017]
The
[0018]
The
[0019]
The fuel / air mixture is sucked into the
[0020]
When the engine is started, the
[0021]
A hybrid vehicle control process implemented by executing software incorporated in the
[0022]
First, operation signals for the
Next, data such as a torque command value, a fuel injection prohibition command value, and a pumping loss control type is transmitted to the
[0023]
Next, the operation mode is determined from the operation signal of the
When the engine coolant temperature Tw is low, the
[0024]
On the other hand, when the engine coolant temperature Tw is high, the
[0025]
If none of them is satisfied (No at Step 106), the target torque To corresponding to the required driving force is determined from the opening of the accelerator pedal 8 (accelerator operation amount) and the engine speed Ne as the “running / power generation mode” (Step 106). 108). Next, based on the target torque To, a torque command value (target drive torque) TMo of MG2 and a torque command value (target drive torque) TEo of the
Details of the engine start control will be described with reference to a flowchart shown in FIG.
[0026]
First, a rotational speed command value for MG2 (in this embodiment, for example, 1100 revolutions per minute) is set (step 201). Thereby, MG2 is rotationally driven with the rotational speed command value, and the
Next, in this embodiment, the set value Co of the number of engine revolutions C permitting the start of fuel injection is set according to the physical quantity indicating the engine warm-up state, according to the engine coolant temperature Tw (step 202). In this embodiment, as shown in FIG. 4, the set value Co takes a value from 0 to 50, Co = 50 at an engine cooling water temperature Tw = −30 ° C., and an engine cooling water temperature Tw = 60 ° C. It is a linear function of Co = 0.
[0027]
Next, it is determined whether or not the number of engine revolutions C> the set value Co (step 203). If C> Co (Yes at Step 203), it is determined whether or not the engine speed Ne is greater than a preset speed Ns (for example, about 900 revolutions per minute) at which fuel injection is started (Step 204). ). If Ne> Ns (Yes at step 204), a fuel injection permission flag is set (step S205).
[0028]
When C> Co is not satisfied (No at Step 203), or when Ne> Ns is not satisfied (No at Step 204), it is determined whether or not the remaining charge SOC of the
On the other hand, if remaining charge SOC> start determination remaining amount SOCi (Yes at step 206), the fuel injection permission flag is cleared and the fuel injection is prohibited (step 207).
[0029]
With the above control, if the remaining charge SOC> the remaining start determination SOCi, the pumping of the
[0030]
Next, an engine control process such as fuel injection, which is realized by executing software incorporated in the
First, input processing of output signals from the
[0031]
Next, data such as the engine speed Ne, the engine cooling water temperature Tw, the engine speed C, and the complete explosion determination information are transmitted to the
[0032]
Finally, the required air amount Qa is calculated from the information given from the
Next, the fuel injection by the
[0033]
Details of the fuel injection control will be described with reference to the flowchart shown in FIG. First, it is determined whether or not a fuel injection permission flag is set (step 401). If the fuel injection permission flag is set (Yes at step 401), the fuel injection pulse width Ti is calculated from the required air amount Qa, the engine speed Ne, the engine cooling water temperature Tw, and the signal of the oxygen concentration sensor 18 (step). S402).
[0034]
Next, the fuel injection start timing Tinjst is obtained from the fuel injection pulse width Ti, the engine speed Ne, the engine cooling water temperature Tw, and the engine speed C (step S403). The fuel injection start timing Tinjst is the time from the fuel injection reference point of each cylinder (for example, the bottom dead center delayed by 110 ° from the reference signal of each cylinder). When the engine speed C is 50 or less, the engine speed C As the engine temperature increases, the engine wall temperature rises. Therefore, when the engine cooling water temperature Tw is low, the fuel injection start timing Tinjst is decreased, and the fuel injection timing is shifted from the intake stroke side to the exhaust stroke side (step 403).
[0035]
Next, the fuel injection pulse width Ti and the fuel injection start timing Tinjst are set in the timer, and desired fuel injection is performed (step 404). Thus, the fuel injection start timing Tinjst for the
If it is determined that fuel injection is prohibited (No at step 401), a timer value for prohibiting fuel injection is set.
[0036]
As described above, when the
[0037]
Further, the pumping by MG2 is limited to the case where the remaining amount SOC of the
Note that the number of engine revolutions C correlated with the wall surface temperature can be replaced with the number of fuel injections.
[0038]
【The invention's effect】
According to the vehicle control apparatus of the present invention, when the internal combustion engine is started, the wall surface temperature of the internal combustion engine is increased by pumping by an electric motor such as a motor generator before starting fuel injection, and the fuel injection start timing is set from the intake stroke side. By quickly shifting to the exhaust stroke, there is an effect of preventing deterioration in fuel consumption, exhaust and power performance.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a main configuration of a hybrid vehicle incorporating a vehicle control device as one embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart of hybrid control in the hybrid vehicle control apparatus according to the embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a flowchart showing details of engine start control by the vehicle control apparatus according to the present invention.
FIG. 4 is a graph showing the relationship between the engine coolant temperature and the set value of the number of engine revolutions.
FIG. 5 is a flowchart of engine control of a hybrid vehicle by the vehicle control apparatus according to the present invention.
FIG. 6 is a flowchart showing details of fuel injection control by the vehicle control apparatus according to the present invention.
FIG. 7 is a graph showing characteristics of fuel injection start timing.
[Explanation of symbols]
1
5
7
11
Claims (3)
機関冷間始動時には、前記電動機により前記内燃機関をポンピング駆動し、当該内燃機関の回転数が所定の設定値になり、且つ前記ポンピング駆動による前記内燃機関の回転回数が機関暖機状態を示す物理量に応じて設定された設定値になれば、前記燃料噴射手段による燃料噴射を開始し、前記内燃機関の回転回数に応じて、燃料噴射タイミングを吸気行程から排気行程へ移行することを特徴とする車両の制御装置。A vehicle control apparatus comprising: an internal combustion engine that has fuel injection means for injecting and supplying fuel to each cylinder, and that drives the vehicle to travel; an electric motor that starts the internal combustion engine; and a battery that supplies electric power to the electric motor. In
At the time of cold engine start, the internal combustion engine is pumped by the electric motor, the number of revolutions of the internal combustion engine becomes a predetermined set value, and the number of revolutions of the internal combustion engine by the pumping drive indicates the engine warm-up state if the set value in accordance with, and characterized in that said fuel injection means the fuel injection to start by, according to the rotation number of the previous SL engine shifts the fuel injection timing from the intake stroke to the exhaust stroke A vehicle control device.
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