JP2003262141A

JP2003262141A - 内燃機関制御装置

Info

Publication number: JP2003262141A
Application number: JP2002062490A
Authority: JP
Inventors: Naoto Suzuki; 直人鈴木
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2002-03-07
Filing date: 2002-03-07
Publication date: 2003-09-19

Abstract

(57)【要約】【課題】内燃機関の始動性が低下しているときでも良
好なドライバビリティが得られる内燃機関制御装置を提
供すること。【解決手段】エンジン２及びモータ３の少なくとも一
方の駆動力により走行するハイブリッド車両に設置され
る内燃機関制御装置１であって、その車両がモータ３の
駆動により走行している際に、重質燃料の供給などによ
りエンジン２の始動性が通常時に比べ低下しているとき
には、通常時に比べ小さい車両要求動力ＰＶ１でエンジ
ン２を始動させる。これにより、ドライバビリティの低
下を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両に搭載され内
燃機関の制御を行う内燃機関制御装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、車両の内燃機関制御に関する装置
としては、特開２０００−１６１１１８号公報に記載さ
れるように、エンジン暖機完了後の再始動に要した時間
を計測し、その計測値に基づいて始動性の良否を始動性
ランクとして記憶し、その始動性が悪いほど吸気弁閉時
期を進ませたり燃料増量するなどの再始動時制御を行う
ものが知られている。この装置は、始動性ランクに基づ
いて再始動時制御を行うことにより、再始動性を良好に
しようとするものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな装置では、ハイブリッド車両において車両走行中に
エンジンを再始動するときに、車両のドライバビリティ
が低下するおそれがある。例えば、上述した再始動制御
を行い再始動性を向上させたとしても、重質燃料ではエ
ンジンが即座に駆動せず始動に遅れを生ずる。このと
き、エンジンの出力トルクが一時的に不足するため、運
転者の意図する走行が行えず、運転フィーリングを損な
うこととなる。

【０００４】そこで本発明は、このような問題点を解決
するためになされたものであって、内燃機関の始動性が
低下しているときでも車両のドライバビリティの低下を
防止する内燃機関制御装置を提供することを目的とす
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明に係る
内燃機関制御装置は、内燃機関及び電動機を搭載し内燃
機関及び電動機の少なくとも一方の駆動力により走行す
る車両に設置され、車両が電動機の駆動力により走行し
ているときに車両要求動力の増加に伴い内燃機関を始動
させて内燃機関の駆動力により車両を走行させる内燃機
関制御装置において、車両が電動機の駆動により走行し
ている際、内燃機関の始動性が通常時に比べ低下してい
るときには、通常時に比べ小さい車両要求動力で内燃機
関を始動させることを特徴とする。

【０００６】また本発明に係る内燃機関制御装置は、車
両が電動機の駆動により走行している際、内燃機関に供
給される燃料が重質燃料であるときには、燃料が重質燃
料でないときに比べ小さい車両要求動力で内燃機関を始
動させることを特徴とする。

【０００７】これらの発明によれば、内燃機関に供給さ
れる燃料が重質燃料であるときのように内燃機関の始動
性が低下しているときには、電動機駆動走行時におい
て、通常時に比べ小さい車両要求動力でエンジンが始動
される。このため、車両の加速などにより車両要求動力
が増加したときには既に内燃機関が駆動しているので、
車両のドライバビリティが大きく低下することを防止す
ることができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の実施の形態を詳細に説明する。なお、図面の説明にお
いて同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を
省略する。

【０００９】図１は第一実施形態に係る内燃機関制御装
置の構成概要図である。

【００１０】図１に示すように、本実施形態に係る内燃
機関制御装置１は、エンジン２及びモータ３を搭載して
エンジン２及びモータ３の一方又は双方の駆動により走
行可能なハイブリッド車両に設置されている。モータ３
は、バッテリ５から電力供給を受けて駆動する電動機で
あり、減速機６を介して駆動輪７に機械的に接続され、
駆動輪７に駆動力を伝達する。エンジン２は、動力分配
機構８及び減速機６を介して駆動輪７に機械的に接続さ
れ、駆動輪７に駆動力を伝達する。動力分配機構８とし
ては、例えば遊星歯車機構が用いられる。

【００１１】動力分配機構８には、ジェネレータ９が接
続されている。ジェネレータ９は、エンジン２又は駆動
輪７の駆動力を受けて発電する発電手段として機能す
る。ジェネレータ９及びモータ３は、インバータ１０を
介してバッテリ５に対し電気的に接続されている。ジェ
ネレータ９により発電された交流電力は、インバータ１
０により直流変換されてバッテリ５に充電される。その
際、バッテリ５は、ジェネレータ９が発電した電力を蓄
電する蓄電手段として機能する。バッテリ５の直流電力
は、インバータ１０により交流変換されてモータ３に供
給され、その交流電力の供給によりモータ３が駆動す
る。

【００１２】内燃機関制御装置１が設置されるハイブリ
ッド車両としては、上述したようなハイブリッド車両に
限られるものではなく、内燃機関及び電動機の少なくと
も一方の駆動力により走行可能なものであれば、モータ
とジェネレータの双方の機能を備えるモータジェネレー
タを搭載するものでもよい。また、内燃機関制御装置１
が設置されるハイブリッド車両は、車輪駆動をモータで
行いエンジンをジェネレータへの電力供給源として用い
るシリーズタイプ、エンジンとモータの双方で車輪を駆
動可能としたパラレルタイプなど、いずれのタイプのも
のであってもよい。

【００１３】ハイブリッド車両には、エンジンＥＣＵ２
０、ハイブリッドＥＣＵ３０及びモータＥＣＵ４０が設
けられている。エンジンＥＣＵ２０は、ハイブリッドＥ
ＣＵ３０からの駆動要求に従い、エンジン２のスロット
ル開度指令信号を出力する制御器である。モータＥＣＵ
４０は、ハイブリッドＥＣＵ３０からの駆動要求に従
い、インバータ１０を通じてモータ３の駆動信号を出力
する制御器であり、インバータ１０と接続されている。

【００１４】ハイブリッドＥＣＵ３０は、アクセル開
度、車速などから運転者の要求による動力を算出し、バ
ッテリ５の充電量（ＳＯＣ：State of Charge）の低下
時などにおける発電要求電力を算出し、これらの運転者
の要求動力と発電要求電力に基づいてトータル動力を算
出する。そして、トータル動力に基づいて必要なエンジ
ン出力、モータトルクなどを演算し、エンジンＥＣＵ２
０、モータＥＣＵ４０に駆動要求信号を出力し、エンジ
ン２及びモータ３の駆動を制御する。また、ハイブリッ
ドＥＣＵ３０は、バッテリ５の充電量を所定の目標値に
保つように制御する。

【００１５】なお、図１では、エンジンＥＣＵ２０、ハ
イブリッドＥＣＵ３０、モータＥＣＵ４０がそれぞれ別
体に設けられているが、これらの全部又は一部が一体に
構成されていてもよい。

【００１６】ハイブリッド車両には、エンジン２の温度
を検出する温度センサ５２が設けられている。温度セン
サ５２としては、例えば冷却水温などを検出する水温セ
ンサが用いられる。温度センサ５２は、エンジンＥＣＵ
２０に接続され、検出信号をエンジンＥＣＵ２０に入力
する。

【００１７】次に本実施形態に係る内燃機関制御装置の
動作を説明する。

【００１８】図２は、本実施形態に係る内燃機関制御装
置１の動作を示すフローチャートである。この図２にお
ける制御処理は、例えばエンジンＥＣＵ２０により行わ
れる。本図のＳ１０に示すように、車両要求動力（Ｐ
Ｖ）、エンジン温度Ｔの読み込みが行われる。車両要求
動力は、車両全体にて必要となるトータル動力である。
車両要求動力は、ハイブリッドＥＣＵ３０によりアクセ
ル開度、車速及びジェネレータ９の必要発電量などに基
づいて算出され、エンジンＥＣＵ２０に入力されて読み
込まれる。エンジン温度Ｔの読み込みは、温度センサ５
２の出力信号に基づいて行われる。

【００１９】そして、Ｓ１２に移行し、エンジン温度Ｔ
が所定の下限温度Ｔ０より高く所定の上限温度Ｔ１より
も低いか否かが判断される。下限温度Ｔ０、上限温度Ｔ
１は、エンジンＥＣＵ２０に予め設定される設定値であ
り、下限温度Ｔ０より上限温度Ｔ１が高く設定される。
下限温度Ｔ０及び上限温度Ｔ１は、燃料によりエンジン
２の始動性に影響を与える下限温度又は上限温度として
設定されるものである。下限温度Ｔ０は、例えば−１０
〜１０゜Ｃで設定され、望ましくは０゜Ｃに設定され
る。上限温度Ｔ１は、例えば３０〜５０゜Ｃで設定さ
れ、望ましくは４０゜Ｃに設定される。

【００２０】Ｓ１２にてエンジン温度Ｔが下限温度Ｔ０
より高くなく又は上限温度Ｔ１より低くないと判断され
たときには、Ｓ１６に移行する。一方、Ｓ１２にてエン
ジン温度Ｔが所定の下限温度Ｔ０より高く所定の上限温
度Ｔ１よりも低いと判断されたときには、Ｓ１４に移行
し、エンジン２に供給される燃料が重質燃料であるか否
かが判断される。

【００２１】重質燃料か否かの判断は、例えばエンジン
２の始動状態に基づいて燃料状態を推定することにより
行われる。具体的には、エンジン２の始動時間が所定時
間よりも長いときには、燃料の揮発性が低いとして重質
燃料であると判断される。

【００２２】Ｓ１４にて重質燃料でないと判断されたと
きには、Ｓ１８に移行し、車両要求動力ＰＶが所定の動
力ＰＶ２より大きいか否かが判断される。ここで、車両
要求動力ＰＶが所定の動力ＰＶ２より大きいと判断され
たときには、Ｓ２０に移行し、エンジン始動フラグがオ
ンとされ、エンジン２が始動される。一方、Ｓ１８に
て、車両要求動力ＰＶが所定の動力ＰＶ２より大きくな
いと判断されたときには、制御処理を終了する。

【００２３】ところで、Ｓ１４にて重質燃料であると判
断されたときには、Ｓ１６に移行し、車両要求動力ＰＶ
が所定の動力ＰＶ１より大きいか否かが判断される。こ
こで、車両要求動力ＰＶが所定の動力ＰＶ１より大きい
と判断されたときには、Ｓ２０に移行し、エンジン始動
フラグがオンとされ、エンジン２が始動される。一方、
Ｓ１６にて、車両要求動力ＰＶが所定の動力ＰＶ１より
大きくないと判断されたときには、制御処理を終了す
る。

【００２４】Ｓ１６、１８における所定の動力ＰＶ１、
ＰＶ２は、予めエンジンＥＣＵ２０に設定される設定で
ある。動力ＰＶ２は、燃料が通常燃料である場合の起動
要求動力であり、動力ＰＶ１は燃料が重質燃料である場
合の起動要求動力である。動力ＰＶ１は、動力ＰＶ２に
対し小さい値で設定される。動力ＰＶ１は、例えば６〜
１０ｋＷに設定され、望ましくは８ｋＷに設定される。
動力ＰＶ２は、例えば１８〜２２ｋＷに設定され、望ま
しくは２０ｋＷに設定される。

【００２５】以上のように、本実施形態に係る内燃機関
制御装置１によれば、エンジン２に供給される燃料が重
質燃料であるときには、通常燃料時に比べ小さい車両要
求動力ＰＶでエンジン２が始動される。このため、車両
の加速などにより車両要求動力が増加したときには既に
エンジン２が駆動しているため、車両のドライバビリテ
ィが大きく低下することを防止することができる。

【００２６】例えば、図３において、モータ３を駆動し
て車両走行を行っているときに徐々に車速を上げていく
場合、本実施形態に係る内燃機関制御装置１によれば、
燃料が重質燃料であると判断されると、車両要求動力Ｐ
Ｖが所定の動力ＰＶ１に達した時点でエンジン２が始動
される。このとき、動力ＰＶ１が小さい値であるから、
エンジン２の始動時に車速があまり上がっておらず、ド
ライバビリティの低下が少なくてすむ。

【００２７】一方、図３の破線Ｂで比較例を示すと、燃
料が重質燃料であっても、車両要求動力ＰＶが大きくな
ったとき、例えば車両要求動力ＰＶが動力ＰＶ２となっ
たときに、エンジン２が始動される。この場合、車速が
十分に上がっているため、走行トルクの一時的な低下に
より車両の加速不良が顕著となり、ドライバビリティが
大きく低下する。

【００２８】このように、本実施形態に係る内燃機関制
御装置１では、車両要求動力ＰＶが大きくなる前に予め
エンジン２を始動させておくことにより、車両要求動力
ＰＶが大きくなったときに円滑にエンジン出力を発生で
き、良好なドライバビリティが得られる。

【００２９】なお、本実施形態に係る内燃機関制御装置
では、エンジン２に供給される燃料が重質燃料である場
合について説明したが、本発明に係る内燃機関制御装置
はこのようなものに限られるものではなく、エンジン２
の始動性が通常時に比べ低下している場合に通常時に比
べ小さい車両要求動力ＰＶ１でエンジン２を始動させる
ものであってもよい。この場合であっても、本実施形態
に係る内燃機関制御装置と同様に、良好なドライバビリ
ティが得られる。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、内
燃機関の始動性が低下しているときでも車両のドライバ
ビリティの低下を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る内燃機関制御装置の構
成図である。

【図２】図１の内燃機関制御装置の動作を示すフローチ
ャートである。

【図３】図１の内燃機関制御装置を搭載した車両のドラ
イバビリティの説明図である。

【符号の説明】

１…内燃機関制御装置、２…エンジン（内燃機関）、３
…モータ（電動機）、５…バッテリ、９…ジェネレー
タ、２０…エンジンＥＣＵ、３０…ハイブリッドＥＣ
Ｕ、４０…モータＥＣＵ、５２…温度センサ。

───────────────────────────────────────────────────── 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）Ｆ０２Ｄ 29/06 ＺＨＶＦ０２Ｎ 11/04 ＤＦ０２Ｎ 11/04 11/08 Ｖ 11/08 Ｂ６０Ｋ 6/04 Ｆターム(参考） 3G093 AA07 BA00 CA01 CA02 DA05 DA12 DB19 EC02 FA09 FB02 5H115 PA01 PA08 PC06 PG04 PI16 PI24 PI29 PO02 PO06 PO09 PO17 PU08 PU24 PU25 PU26 PV09 QE01 QN12 SE04 SE05 SE09 TB01 TE01 TE08 TI02 TO21 TO30

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内燃機関及び電動機を搭載し前記内燃機
関及び前記電動機の少なくとも一方の駆動力により走行
する車両に設置され、前記車両が前記電動機の駆動力に
より走行しているときに車両要求動力の増加に伴い前記
内燃機関を始動させて前記内燃機関の駆動力により前記
車両を走行させる内燃機関制御装置において、前記車両が前記電動機の駆動により走行している際、前
記内燃機関の始動性が通常時に比べ低下しているときに
は、前記通常時に比べ小さい車両要求動力で前記内燃機
関を始動させること、を特徴とする内燃機関制御装置。
【請求項２】前記車両が前記電動機の駆動により走行
している際、前記内燃機関に供給される燃料が重質燃料
であるときには、前記燃料が重質燃料でないときに比べ
小さい車両要求動力で前記内燃機関を始動させること、
を特徴とする請求項１に記載の内燃機関制御装置。