JP2004245045A

JP2004245045A - Control device of hybrid vehicle

Info

Publication number: JP2004245045A
Application number: JP2003032470A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Tanaka; 寛之田中; Kenji Goshima; 賢司五島; Kazunari Handa; 和功半田
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 2003-02-10
Filing date: 2003-02-10
Publication date: 2004-09-02
Anticipated expiration: 2023-02-10
Also published as: JP3861822B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a control device by which acceleration impact after return to deceleration can be suppressed, a driver does not have a feel of insufficiency in torque, even when a required torque is high. <P>SOLUTION: An ECU 11 conducts the following controls respectively. When an APS 12 detects deceleration of the vehicle, the ECU 11 controls to open an ETV 9 at least a prescribed valve travel, and at the same time fuel injection to an engine 2 is stopped. When the APS 12 detects a return to deceleration, the ECU 11 closes the ETV9 for prescribed period of time J1, J2, and at the same time fuel injection to the engine 2 is stopped successively for prescribed period of time J1, J2. In the control, the prescribed period of time J2 for the condition of a requested torque Ta>a generatable torque Tb is compared with the prescribed period of time J1 for the condition of the requested torque Ta≤the generatable torque Tb, and the fuel injection to the engine 2 is started again in a shorter time period. Further, when the APS 12 detects deceleration of the vehicle, the ECU 11 controls to allow the M/G 3 to regenerate the power, and further when the APS 12 detects a return to deceleration, power of the M/G 3 in response to the requested torque TaM/G3 is generated. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジン及びモータ／ジェネレータを駆動源とするハイブリッド車両の制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
エンジン及びモータ／ジェネレータを駆動源とするハイブリッド車両では、従来、車両の減速時にモータ／ジェネレータが電力回生を行うように制御することで走行エネルギーの回収を図っている。このとき、スロットルバルブは中立状態のデフォルト開度となっている。これは、電子制御スロットルバルブを全閉に維持すると、電力が消費されるとともにエンジンのポンプロスが大きくなって回生電力が減少するためである。また、減速時は燃費低減のためにエンジンの燃料噴射を停止するのが一般的である。
【０００３】
ところで、ハイブリッド車両では、上述のように、減速時にスロットルバルブをデフォルト開度とさせているため、減速時にインテークマニホールド内の圧力が上昇する。そのため、減速から復帰した直後にエンジンへの燃料噴射を再開すると、車両に過剰なトルクが与えられ、加速衝撃が加わって乗り心地がよくない。このような理由から、車両の減速時にモータ／ジェネレータに電力回生を行わせる場合には、減速から復帰してもエンジンへの燃料噴射を所定時間停止させた状態とするとともに、スロットルバルブを閉じてインテークマニホールド内の圧力を低下させ、その後に、エンジンへの燃料噴射を再開するように制御している。また、減速から復帰した後から燃料噴射が再開されるまでの間のトルク不足は、モータ／ジェネレータの動力を発生させることで補うように制御している（例えば特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−２６３０９６号公報（段落００１２〜段落００４８、図１）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、減速から復帰した後に要求されるトルクがモータ／ジェネレータの発生可能トルクと比べて大きい場合、特許文献１の技術では、トルク不足が生じるという問題がある。
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、減速復帰後の過剰トルクによる加速衝撃を抑制でき、しかも、要求されるトルクがモータ／ジェネレータの発生可能トルクと比べて大きい場合であっても加速衝撃を抑制しつつ運転者にトルク不足を体感させないハイブリッド車両の制御装置を得ることである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、エンジンの運転を制御するエンジン制御部に、加減速検出部が車両の減速を検出したときにエンジンの吸気絞り弁を所定開度以上とするとともにエンジンへの燃料噴射を停止する制御、加減速検出部が車両の減速からの復帰を検出したときに吸気絞り弁を所定時間閉じるとともにエンジンへの燃料噴射の停止を前記所定時間継続する制御、及び要求トルクがモータ／ジェネレータの発生可能トルクよりも大きい場合に要求トルクが前記発生可能トルク以下の場合と比べて前記所定時間を短縮する制御を夫々行わせ、モータ／ジェネレータ制御部に、加減速検出部が車両の減速を検出したときにモータ／ジェネレータが電力回生を行う制御、及び、加減速検出部が車両の減速からの復帰を検出したときに要求トルクをまかなうべくモータ／ジェネレータの動力を発生させる制御を夫々行わせるようにした。
【０００８】
従って、この発明のハイブリッド車両の制御装置では、車両の減速復帰後、吸気絞り弁を所定時間閉じさせるとともにエンジンへの燃料噴射の停止を所定時間継続させるので、インテークマニホールド内の圧力を低下させることができる。これにより、所定時間後にエンジンへの燃料噴射を再開した際のトルクが減速復帰後に即時にエンジンへの燃料噴射を再開した際のトルクと比べて低減されるので、車両への加速衝撃が抑制される。また、車両の減速復帰後、要求トルクをまかなうべくモータ／ジェネレータの動力が発生されるので、要求トルクがモータ／ジェネレータの発生可能トルク以下の場合にはエンジンの燃料噴射が停止されていてもトルク不足を生じない。しかも、要求トルクがモータ／ジェネレータの発生可能トルクよりも大きい場合には、要求トルクが前記発生可能トルク以下の場合と比べて前記所定時間を短縮してエンジンへの燃料噴射を再開させる。そのため、モータ／ジェネレータの発生可能トルクでは要求トルクをまかないきれない場合であっても、車両への加速衝撃を抑制しつつ速やかにエンジンの駆動力を復帰させるので、加速衝撃を抑制しつつ運転者にトルク不足を体感させない。
【０００９】
請求項１に記載の発明を実施するにあたり、請求項２に記載の発明のように、エンジン制御部に前記所定時間が経過後に点火時期を予め設定されている通常時の通常点火時期に対して所定量だけ遅角した状態で燃料噴射を再開させる制御を行わせるようにするのが好ましく、更に好ましくは、請求項３に記載の発明のように、エンジン制御部に前記所定時間が短いほど遅角量を大きくする制御を行わせるようにするとよい。
【００１０】
また、請求項１に記載の発明を実施するにあたり、請求項４に記載の発明のように、エンジン制御部に遅角している点火時期を通常点火時期に徐々に復帰させる制御を行わせるようにするのが好ましく、更に好ましくは、請求項５に記載の発明のように、エンジン制御部に遅角量が大きいほど遅角している点火時期が通常点火時期に復帰する速度を速くする制御を行わせるようにするとよい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図４を参照して本発明の一実施形態を説明する。本実施形態のハイブリッド車両の制御装置は、エンジン２及びモータ／ジェネレータ（以下、Ｍ／Ｇという）３を駆動源とするハイブリッド車両に用いられるものである。ハイブリッド車両は、図１に示すように、例えば、エンジン２の出力軸にＭ／Ｇ３の回転軸が直接連結されており、Ｍ／Ｇ３の回転軸にクラッチ４を介して手動式変速機（以下、Ｍ／Ｔという）５が接続されている。ディファレンシャル６は左右のドライブシャフト７を介して例えば後側の駆動輪８に接続されている。
【００１２】
エンジン２は、例えば、燃料を筒内に直接噴射する筒内噴射型のガソリンエンジンとして構成されている。エンジン２の吸気絞り弁９は電子制御により開閉駆動される。すなわち、吸気絞り弁９には図示しないアクチュエータが接続されており、このアクチュエータにより吸気絞り弁９が開閉駆動されるようになっている。以下、吸気絞り弁９をＥＴＶ（電子制御スロットルバルブ）と言う。
【００１３】
Ｍ／Ｇ３には駆動用バッテリ１０がインバータ１５を介して接続されており、モータ走行時のようにＭ／Ｇ３がモータとして機能する場合にはバッテリ１０から電力が供給され、減速時のようにＭ／Ｇ３がジェネレータとして機能する場合にはバッテリ１０に電力が充電されるようになっている。
【００１４】
車室内には、入出力装置、記憶装置（ＲＯＭやＲＡＭ等）、中央処理装置（ＣＰＵ）、タイマカウンタ等を備えたＥＣＵ（電子コントロールユニット）１１が設置されており、このＥＣＵ１１がエンジン制御部及びジェネレータ制御部等として機能する。ＥＣＵ１１の入力側には、運転者のアクセルペダル１３の操作量を検知するＡＰＳ（アクセルポジションセンサ）１２等が接続されている。この実施形態では、ＡＰＳ１２が車両の加減速を検出する加減速検出部として機能する。ＥＣＵ１１の出力側にはＥＴＶ９のアクチュエータ、或いは、図示しない点火プラグや燃料噴射弁等が接続されており、ＥＣＵ１１によりこれらの機器が制御される。また、ＥＣＵ１１には、クランク角センサ１４が接続されており、このクランク角センサ１４からエンジン回転数の情報も入力されている。
【００１５】
また、ＥＣＵ１１は、車両の駆動に必要な要求トルクＴａを算出する要求トルク算出部としても機能する。この実施形態では、要求トルクＴａは運転者により要求されるトルクであって、例えばＡＰＳ１２で検知されたアクセル操作量やエンジン回転数等によりＥＣＵ１１で算出される。
【００１６】
以上のように構成されたハイブリッド車両では、通常の走行時においては、Ｍ／Ｇ３を駆動源としたモータ走行が優先して実施される。このとき、ＥＣＵ１１はＡＰＳ１２で検知されるアクセル操作量等に基づいてＭ／Ｇ３のトルクを制御する。また、要求トルクＴａに対してＭ／Ｇ３の発生可能トルクＴｂが不足する場合には、エンジン２とＭ／Ｇ３とを併用した走行、或いはエンジン２単独による走行が実施される。このとき、ＥＣＵ１１はアクセル操作量やＭ／Ｇ３の稼動状態から目標とするＥＴＶ９の開度を決定し、アクチュエータを介してＥＴＶ９の開度を制御する。なお、Ｍ／Ｇ３の発生可能トルクＴｂはモータの特性として決まる値であり、Ｍ／Ｇ３の回転数（本実施形態では、エンジン２の回転数として代用）ごとに、予めＭＡＰとしてＥＣＵ１１に記憶させてある。
【００１７】
一方、エンジン２とＭ／Ｇ３とを併用した走行時に、運転者がアクセルペダル１３をオフする等して車両の減速が開始されると、ＥＣＵ１１によりハイブリッド車両は以下のように制御される。なお、図２の制御は、例えばＥＣＵ１１のメイン演算周期毎に実行される。
【００１８】
すなわち、図２、図３、及び図４に示すように、車両の減速が開始される、すなわち、ＡＰＳ１２によって車両の減速が検出（Ｓ２１がＹＥＳ）されると、ＥＣＵ１１は、ＥＴＶ９を所定開度以上とするとともにエンジン２への燃料噴射を停止するように制御する（Ｓ２２）。本実施形態では、ＡＰＳ１２の出力がアクセル全閉相当でありエンジン回転数が所定値以上の場合に車両減速中と判断する。ＥＴＶ９が所定開度以上となるため、インテークマニホールド内の圧力が上昇するとともにポンプロスが減少する。また、エンジン２への燃料噴射が停止されるため、エンジントルクは負側の領域まで減少する。
【００１９】
ＥＣＵ１１は、これと並行して、Ｍ／Ｇ３が電力回生を行うように制御する（Ｓ２２）。これにより、モータトルクは負側の領域まで減少する。エンジン２とＭ／Ｇ３との総トルクは負側の領域で略一定となり、エンジンブレーキが奏される。そして、ポンプロスが低減されて、Ｍ／Ｇ３の回生トルクが増加し、走行エネルギーとしてバッテリ１０に充電電流として回収される。なお、Ｓ２１がＮＯのときはＳ２３へ進む。
【００２０】
その後、運転者がアクセルペダル１３をオンする等して車両が減速から回復する、すなわち、ＡＰＳ１２によって車両の減速からの復帰が検出（Ｓ２３がＹＥＳ）されると、復帰フラグをオンにセットする（Ｓ２４）。Ｓ２３では、具体的には前回演算ルーチンで減速を判定しており、かつ、今回ＡＰＳ１２の出力が所定開度相当値以上であれば減速からの復帰と判定する。なお、Ｓ２３がＮＯのときはＳ２５に進む。さらに、Ｓ２５で復帰フラグがオンかつＡＰＳ１２の出力が所定開度相当値以上であれば、減速からの復帰制御Ｓ２６へ進んで、ＥＣＵ１１は、ＥＴＶ９を所定時間閉じるとともにエンジン２への燃料噴射を所定時間継続して停止するように制御する（Ｓ２６）。これにより、インテークマニホールド内の圧力は降下する。
【００２１】
ＥＣＵ１１は、これと並行して、要求トルクＴａをまかなうべく、Ｍ／Ｇ３の動力を発生させるように制御する（Ｓ２６）。なお、Ｓ２５がＮＯのときはＳ３３へ進む。インテークマニホールド内の圧力が安定する最小時間、例えば０．３秒を経過するまで（Ｓ２７がＮＯ）はＳ２７でルーチンを抜けるが、減速からの復帰状態が継続していれば、復帰フラグはオンのままであり、Ｓ２６の制御が繰り返される。
【００２２】
インテークマニホールド内の圧力が安定する最小時間、例えば０．３秒が経過した後（Ｓ２７がＹＥＳ）、要求トルクＴａがＭ／Ｇ３の発生可能トルクＴｂ以下となっている場合（Ｔａ≦Ｔｂ）、すなわち、Ｍ／Ｇ３が要求トルクをまかなうことができる（Ｓ２８がＮＯ）場合、図３に示すように、所定時間（減速からの復帰時点からＥＴＶを開くとともにエンジンへの燃料噴射を再開するまでの時間）はＪ１とされる。所定時間Ｊ１としては例えば約１．２秒間程度とすることができる。つまり、ＥＣＵ１１は、ＥＴＶ９を閉じるとともにエンジン２への燃料噴射の停止する制御を所定時間Ｊ１継続する（Ｓ２９）。このとき、要求トルクＴａをまかなうべくＭ／Ｇ３の動力を発生させるように制御（Ｓ２９）しているので、トルク不足は生じない。所定時間Ｊ１後（Ｓ３０がＹＥＳ）、ＥＣＵ１１はエンジン２への燃料噴射を再開させてエンジントルクを増大させるとともにＭ／Ｇトルクを減少させる（Ｓ３１）。
【００２３】
これに対し、要求トルクＴａがＭ／Ｇ３の発生可能トルクＴｂよりも大きい場合（Ｔａ＞Ｔｂ）、すなわち、Ｍ／Ｇ３だけでは要求トルクＴａをまかないきれない（Ｓ２８がＹＥＳ）場合、図４に示すように、ＥＣＵ１１は、要求トルクＴａが発生可能トルクＴｂ以下の場合の所定時間Ｊ１と比べて所定時間Ｊ２を短縮してエンジン２への燃料噴射を再開するように制御する（Ｓ３２）。所定時間Ｊ２としては、インテークマニホールド内の圧力が安定する最小時間、本実施形態では０．３秒とするのが好ましい。つまり、ＥＣＵ１１は、所定時間Ｊ２の間、ＥＴＶ９を閉じるとともにエンジン２への燃料噴射の停止を継続し、所定時間Ｊ２後、エンジン２への燃料噴射を再開するように制御する。これにより、エンジントルクが速やかに回復して運転者はトルク不足を体感することがない。このとき、インテークマニホールド内の圧力が安定する最小時間だけＥＴＶ９を閉じるとともにエンジン２への燃料噴射の停止を継続しているので、減速復帰直後にエンジン２への燃料噴射を再開した場合と比べて過剰トルクによる加速衝撃を抑制できる。また、ＥＣＵ１１は、エンジントルクの増大に伴ってＭ／Ｇトルクを減少させる（Ｓ３２）。なお、Ｓ３０がＮＯのときにはルーチンを抜けるが、減速からの復帰状態が継続していれば復帰フラグはオンのままであり、Ｓ２８やＳ２９等の制御が繰り返される。Ｓ３１，Ｓ３２で燃料噴射を再開し、点火遅角量Ｒと点火遅角の復帰勾配Ｉを決定すると、Ｓ３３へ進んで復帰フラグをリセットしてルーチンを終了する。また、Ｓ２５がＮＯの場合、すなわち、減速からの復帰状態でない、或いは、減速からの復帰状態が途絶えた場合も、Ｓ３３へ進んで、復帰フラグをリセットしてルーチンを終了する。
【００２４】
また、所定時間Ｊ１，Ｊ２経過後のエンジントルクをより抑制するためには、ＥＣＵ１１は点火時期を予め設定されている通常時の通常点火時期に対して所定量だけ遅角した状態で燃料噴射を再開させる制御を行うようにするのが好ましく、ＥＣＵ１１は所定時間Ｊ１，Ｊ２が短いほど遅角量を大きくするように制御するのがさらに好ましい。この実施形態では、要求トルクＴａが発生可能トルクＴｂよりも大きい場合（Ｔａ＞Ｔｂ）の所定時間Ｊ２の方が、要求トルクＴａが発生可能トルクＴｂ以下の場合（Ｔａ≦Ｔｂ）の所定時間Ｊ１と比べて時間が短いため、Ｔａ＞Ｔｂの場合の遅角量（リタード）Ｒ＝Ａ２がＴａ≦Ｔｂの場合の遅角量（リタード）Ｒ＝Ａ１よりも大きくなる（Ａ２＞Ａ１）ように制御している。
【００２５】
所定時間Ｊ１，Ｊ２経過後、抑制されたエンジントルクをなめらかに通常状態に戻すためには、ＥＣＵ１１は遅角している点火時期を通常点火時期に徐々に復帰させる制御を行うようにするのが好ましい。また、エンジントルクをさらに抑制しつつ、要求トルクＴａが発生可能トルクＴｂと比べて大きい場合であっても速やかにトルクを回復させるためには、遅角量が大きいほど遅角している点火時期が通常点火時期に復帰する速度を速くするように制御するのがさらに好ましい。この実施形態では、要求トルクＴａが発生可能トルクＴｂよりも大きい場合（Ｔａ＞Ｔｂ）の遅角量Ａ２の方が、要求トルクＴａが発生可能トルクＴｂ以下の場合（Ｔａ≦Ｔｂ）の遅角量Ａ１と比べて大きいため、Ｔａ＞Ｔｂの場合の復帰勾配Ｉ＝Ｂ２がＴａ≦Ｔｂの場合の復帰勾配Ｉ＝Ｂ１よりも大きくなる（Ｂ２＞Ｂ１）ように制御している。
【００２６】
図５は、減速から復帰した直後に燃料噴射を再開する制御を行った場合のタイムフローチャートを示している。図３及び図４を図５と比較することで、要求トルクＴａが発生可能トルクＴｂ以下の場合（Ｔａ≦Ｔｂ）及び要求トルクＴａが発生可能トルクＴｂよりも大きい場合（Ｔａ＞Ｔｂ）のいずれも、減速から復帰した直後に燃料噴射を再開した場合と比べて、減速復帰後に車両にかかる加速度、すなわち、過剰トルクによる加速衝撃を抑制されていることが確認できた。
【００２７】
以上のように、本実施形態のハイブリッド車両の制御装置によれば、車両が減速から復帰した後、ＥＴＶ９を所定時間閉じるとともにエンジン２への燃料噴射を前記所定時間停止しているので、減速復帰後の過剰トルクによる加速衝撃を抑制できる。また、要求トルクＴａが発生可能トルクＴｂよりも大きい場合には、要求トルクＴａが発生可能トルクＴｂ以下の場合の所定時間Ｊ１と比べてＥＴＶ９を閉じるとともにエンジン２への燃料噴射を停止している所定時間Ｊ２を短縮してエンジン２への燃料噴射を再開するので、要求トルクＴａが発生可能トルクＴｂと比べて大きい場合であっても車両への加速衝撃を抑制しつつ運転者にトルク不足を体感させない。
【００２８】
しかも、エンジン制御部としてのＥＣＵ１１は、所定時間Ｊ１，Ｊ２が経過後、点火時期を予め設定されている通常時の通常点火時期に対して所定量Ａ１，Ａ２だけ遅角した状態で燃料噴射を再開させる制御を行うので、加速衝撃をより抑制できる。また、ＥＣＵ１１は、Ａ２＞Ａ１、すなわち、所定時間Ｊ１，Ｊ２が短いほど遅角量を大きくするように制御しているので、加速衝撃をより抑制できる。
【００２９】
さらに、エンジン制御部であるＥＣＵ１１は、所定時間Ｊ１，Ｊ２が経過後、遅角している点火時期を通常点火時期に徐々に復帰させる制御を行うので、抑制されたエンジントルクをなめらかに通常状態に戻すことができる。また、ＥＣＵ１１は、Ｂ１＜Ｂ２、すなわち、遅角量が大きいほど遅角している点火時期が通常点火時期に復帰する速度を速くするように制御しているため、加速衝撃をさらに抑制しつつ、要求トルクＴａが発生可能トルクＴｂと比べて大きい場合であっても速やかにエンジントルクを回復させることができる。
【００３０】
なお、本発明は本実施形態に限定されるものではない。例えば、本実施形態では、エンジン２の出力軸とＭ／Ｇ３の回転軸とを直接連結したハイブリッド車両に具体化したが、エンジンの出力軸とＭ／Ｇの回転軸とはクラッチを介して接続されるようにしてもよい。また、Ｍ／Ｇの回転軸に接続される変速機は手動式変速機に限定されるものではなく無段変速機等を接続したハイブリッド車両に適用してもよい。また、エンジンの出力軸とＭ／Ｇの回転軸が同軸上になく、外部のＭ／Ｇからベルトやチェーンを介してエンジンの出力軸と結合されるハイブリッド車両に適用してもよい。
【００３１】
【発明の効果】
以上に説明したように、請求項１に記載の発明によれば、車両が減速から復帰した後、エンジンへの燃料噴射を停止しているので、減速復帰後の過剰トルクによる加速衝撃を抑制できる。また、要求トルクがモータ／ジェネレータの発生可能トルクよりも大きい場合には、要求トルクが前記発生可能トルク以下の場合と比べて吸気絞り弁を閉じるとともにエンジンへの燃料噴射を停止している前記所定時間を短縮してエンジンへの燃料噴射を再開するので、要求されるトルクがモータ／ジェネレータの発生可能トルクと比べて大きい場合であっても車両への加速衝撃を抑制しつつ運転者にトルク不足を体感させない。
【００３２】
請求項２に記載の発明によれば、エンジン制御部が、所定時間が経過後、点火時期を予め設定されている通常時の通常点火時期に対して所定量だけ遅角した状態で燃料噴射を再開させる制御を行わせるようにしているので、加速衝撃をより抑制できる。
【００３３】
請求項３に記載の発明によれば、エンジン制御部が、所定時間が短いほど遅角量を大きくするように制御しているので、加速衝撃をより抑制できる。
【００３４】
請求項４に記載の発明によれば、エンジン制御部が、所定時間後、遅角している点火時期を通常点火時期に徐々に復帰させる制御を行わせるようにしているため、抑制されたエンジントルクをなめらかに通常状態に戻すことができる。
【００３５】
請求項５に記載の発明によれば、遅角量が大きいほど遅角している点火時期が通常点火時期に復帰する速度を速くするように制御しているため、加速衝撃をさらに抑制でき、しかも、要求されるトルクがモータ／ジェネレータの発生可能トルクと比べて大きい場合であっても速やかにエンジントルクを回復させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置を示す概略図。
【図２】図１のハイブリッド車両の制御装置が備えるＥＣＵが減速時及び減速復帰後に実行する制御ルーチンを示すフローチャート。
【図３】図１のハイブリッド車両の制御装置の減速時及び要求トルクがモータ／ジェネレータの発生可能トルク以下の場合の減速復帰後の制御状況を示すタイムフローチャート。
【図４】図１のハイブリッド車両の制御装置の減速時及び要求トルクがモータ／ジェネレータの発生可能トルクよりも大きい場合の減速復帰後の制御状況を示すタイムフローチャート。
【図５】減速から復帰した直後に燃料噴射を再開する制御を行う従来のハイブリッド車両の制御装置の減速時及び減速復帰後の制御状況を示すタイムフローチャート。
【符号の説明】
２…エンジン、３…モータ／ジェネレータ、９…ＥＴＶ（排気絞り弁）、１１…ＥＣＵ（エンジン制御部、モータジェネレータ制御部、要求トルク算出部）、１２…ＡＰＳ（加減速検出部）[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a control device for a hybrid vehicle using an engine and a motor / generator as driving sources.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in a hybrid vehicle using an engine and a motor / generator as drive sources, the running energy is recovered by controlling the motor / generator to perform power regeneration when the vehicle decelerates. At this time, the throttle valve has a default opening in a neutral state. This is because, when the electronically controlled throttle valve is kept fully closed, power is consumed and the pump loss of the engine increases to reduce the regenerative power. In general, during deceleration, fuel injection of the engine is stopped to reduce fuel consumption.
[0003]
By the way, in the hybrid vehicle, as described above, the throttle valve is set to the default opening during deceleration, so that the pressure in the intake manifold increases during deceleration. Therefore, if fuel injection to the engine is restarted immediately after returning from deceleration, excessive torque is applied to the vehicle, and an acceleration impact is applied, resulting in poor ride comfort. For this reason, when causing the motor / generator to regenerate electric power during deceleration of the vehicle, fuel injection to the engine is stopped for a predetermined time even after returning from deceleration, and the throttle valve is closed. The pressure in the intake manifold is reduced, and thereafter, control is performed such that fuel injection to the engine is restarted. Further, the shortage of torque during the period from the return from the deceleration to the restart of the fuel injection is controlled so as to compensate by generating the power of the motor / generator (for example, see Patent Document 1).
[0004]
[Patent Document 1]
JP 2001-263096 A (paragraphs 0012 to 0048, FIG. 1)
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, when the torque required after returning from the deceleration is larger than the torque that can be generated by the motor / generator, the technique of Patent Document 1 has a problem that the torque is insufficient.
[0006]
The problem to be solved by the present invention is that it is possible to suppress the acceleration impact due to excessive torque after deceleration return, and to suppress the acceleration impact even when the required torque is larger than the possible torque of the motor / generator. It is an object of the present invention to obtain a hybrid vehicle control device that does not cause the driver to feel the lack of torque while driving.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 provides an engine control unit for controlling the operation of the engine, wherein the acceleration / deceleration detecting unit detects the deceleration of the vehicle by opening the intake throttle valve of the engine by a predetermined opening degree. In addition to the above, control for stopping fuel injection to the engine, when the acceleration / deceleration detection unit detects the return from deceleration of the vehicle, closes the intake throttle valve for a predetermined time, and stops the fuel injection to the engine for the predetermined time. And when the required torque is greater than the torque that can be generated by the motor / generator, the controller controls the motor / generator control unit to reduce the predetermined time as compared with the case where the required torque is equal to or less than the torque that can be generated. The motor / generator performs power regeneration when the acceleration / deceleration detector detects vehicle deceleration, and the acceleration / deceleration detector detects recovery from vehicle deceleration. A control for generating power of the motor / generator to meet the required torque when out and so as to respectively take place.
[0008]
Therefore, in the control device for a hybrid vehicle according to the present invention, after the deceleration and recovery of the vehicle, the intake throttle valve is closed for a predetermined time and the stop of fuel injection to the engine is continued for a predetermined time, so that the pressure in the intake manifold is reduced. Can be. As a result, the torque when the fuel injection to the engine is restarted after a predetermined time is reduced as compared with the torque when the fuel injection to the engine is restarted immediately after the deceleration return, so that the acceleration impact on the vehicle is suppressed. You. Also, after the vehicle returns from deceleration, the power of the motor / generator is generated to cover the required torque. Therefore, when the required torque is less than the torque that can be generated by the motor / generator, even if the fuel injection of the engine is stopped, the torque is reduced. No shortage occurs. In addition, when the required torque is larger than the torque that can be generated by the motor / generator, the predetermined time is shortened compared to when the required torque is equal to or less than the torque that can be generated, and fuel injection to the engine is restarted. Therefore, even when the required torque cannot be covered by the torque that can be generated by the motor / generator, the driving force of the engine is quickly restored while suppressing the acceleration shock to the vehicle. Does not feel the lack of torque.
[0009]
In carrying out the first aspect of the present invention, as in the second aspect of the invention, the ignition timing is set in advance by the engine control unit with respect to the normal ignition timing at a normal time when the predetermined time has elapsed. It is preferable to perform control to restart fuel injection in a state where the fuel injection is retarded by a predetermined amount, and more preferably, as in the invention according to claim 3, the engine control unit delays as the predetermined time becomes shorter. It is preferable to control to increase the angle amount.
[0010]
Further, in carrying out the first aspect of the present invention, as in the fourth aspect of the present invention, the engine control unit is controlled to gradually return the retarded ignition timing to the normal ignition timing. More preferably, as in the invention as set forth in claim 5, the engine control section controls the engine control section to increase the speed at which the retarded ignition timing returns to the normal ignition timing as the retard amount increases. Should be performed.
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The control device for a hybrid vehicle according to the present embodiment is used for a hybrid vehicle using an engine 2 and a motor / generator (hereinafter, referred to as M / G) 3 as driving sources. In the hybrid vehicle, as shown in FIG. 1, for example, a rotation shaft of the M / G 3 is directly connected to an output shaft of the engine 2, and a manual transmission (hereinafter, referred to as a M / G 3) is connected to the rotation shaft of the M / G 3 via a clutch 4. , M / T) 5 are connected. The differential 6 is connected to, for example, a rear drive wheel 8 via left and right drive shafts 7.
[0012]
The engine 2 is configured as, for example, a direct injection gasoline engine that directly injects fuel into a cylinder. The intake throttle valve 9 of the engine 2 is driven to open and close by electronic control. That is, an actuator (not shown) is connected to the intake throttle valve 9, and the actuator drives the intake throttle valve 9 to open and close. Hereinafter, the intake throttle valve 9 will be referred to as an ETV (electronically controlled throttle valve).
[0013]
A driving battery 10 is connected to the M / G 3 via an inverter 15. When the M / G 3 functions as a motor, such as when the motor is running, power is supplied from the battery 10, and when the motor is decelerating. When the M / G 3 functions as a generator, the battery 10 is charged with electric power.
[0014]
An ECU (electronic control unit) 11 including an input / output device, a storage device (ROM, RAM, and the like), a central processing unit (CPU), a timer counter, and the like is installed in the vehicle interior. And functions as a generator control unit and the like. An input side of the ECU 11 is connected to an APS (accelerator position sensor) 12 and the like for detecting a driver's operation amount of an accelerator pedal 13. In this embodiment, the APS 12 functions as an acceleration / deceleration detection unit that detects acceleration / deceleration of the vehicle. The output side of the ECU 11 is connected to an actuator of the ETV 9 or an unillustrated ignition plug, fuel injection valve, or the like, and the ECU 11 controls these devices. Further, a crank angle sensor 14 is connected to the ECU 11, and information on the engine speed is also input from the crank angle sensor 14.
[0015]
The ECU 11 also functions as a required torque calculation unit that calculates a required torque Ta required for driving the vehicle. In this embodiment, the required torque Ta is a torque required by the driver, and is calculated by the ECU 11 based on, for example, the accelerator operation amount detected by the APS 12, the engine speed, and the like.
[0016]
In the hybrid vehicle configured as described above, during normal traveling, the motor traveling with the M / G3 as the driving source is preferentially performed. At this time, the ECU 11 controls the torque of the M / G 3 based on the accelerator operation amount and the like detected by the APS 12. When the torque Tb that can generate M / G3 is insufficient with respect to the required torque Ta, traveling using both the engine 2 and M / G3 or traveling using the engine 2 alone is performed. At this time, the ECU 11 determines the target opening of the ETV 9 from the accelerator operation amount and the operating state of the M / G 3, and controls the opening of the ETV 9 via the actuator. Note that the torque Tb that can be generated by the M / G 3 is a value determined as a characteristic of the motor, and is stored in the ECU 11 in advance as a MAP for each rotation speed of the M / G 3 (in this embodiment, substitute for the rotation speed of the engine 2). It is.
[0017]
On the other hand, when the vehicle is started using the engine 2 and the M / G 3 together, when the driver starts to decelerate the vehicle by turning off the accelerator pedal 13 or the like, the ECU 11 controls the hybrid vehicle as follows. The control shown in FIG. 2 is executed, for example, every main operation cycle of the ECU 11.
[0018]
That is, as shown in FIGS. 2, 3, and 4, when the deceleration of the vehicle is started, that is, when the deceleration of the vehicle is detected by the APS 12 (YES in S21), the ECU 11 sets the ETV 9 to the predetermined opening degree. At the same time, control is performed to stop fuel injection to the engine 2 (S22). In this embodiment, when the output of the APS 12 is equivalent to the accelerator fully closed and the engine speed is equal to or higher than a predetermined value, it is determined that the vehicle is decelerating. Since the ETV 9 is equal to or larger than the predetermined opening, the pressure in the intake manifold increases and the pump loss decreases. Further, since the fuel injection to the engine 2 is stopped, the engine torque decreases to the negative region.
[0019]
At the same time, the ECU 11 controls the M / G 3 to perform power regeneration (S22). As a result, the motor torque decreases to the negative region. The total torque of the engine 2 and the M / G 3 is substantially constant in the negative region, and engine braking is performed. Then, the pump loss is reduced, the regenerative torque of the M / G3 increases, and the battery 10 recovers the traveling energy as the charging current. When S21 is NO, the process proceeds to S23.
[0020]
Thereafter, when the driver recovers from the deceleration by turning on the accelerator pedal 13 or the like, that is, when the return from the deceleration of the vehicle is detected by the APS 12 (YES in S23), the return flag is set to ON (S23). S24). In S23, specifically, the deceleration is determined in the previous calculation routine, and if the output of the APS 12 is equal to or more than the predetermined opening degree, the return from deceleration is determined. When S23 is NO, the process proceeds to S25. Further, if the return flag is turned on and the output of the APS 12 is equal to or greater than the predetermined opening degree in S25, the control proceeds to the return control from deceleration S26, where the ECU 11 closes the ETV 9 for a predetermined time and performs the fuel injection to the engine 2 for a predetermined time. Control is performed so as to stop continuously for a time (S26). As a result, the pressure in the intake manifold drops.
[0021]
At the same time, the ECU 11 performs control to generate the power of the M / G3 in order to cover the required torque Ta (S26). When S25 is NO, the process proceeds to S33. Until the minimum time during which the pressure in the intake manifold stabilizes, for example, 0.3 seconds has elapsed (NO in S27), the routine exits from the routine in S27. However, if the return state from deceleration continues, the return flag is set to ON. The control of S26 is repeated.
[0022]
After a lapse of the minimum time during which the pressure in the intake manifold is stabilized, for example, 0.3 seconds (YES in S27), when the required torque Ta is equal to or less than the torque Tb that can generate M / G3 (Ta ≦ Tb), That is, when the M / G 3 can meet the required torque (S28: NO), as shown in FIG. 3, a predetermined time (from when the vehicle returns from deceleration to when the ETV is opened and fuel injection into the engine is restarted). Time) is set to J1. The predetermined time J1 can be, for example, about 1.2 seconds. That is, the ECU 11 continues the control for closing the ETV 9 and stopping the fuel injection to the engine 2 for the predetermined time J1 (S29). At this time, since the control is performed so as to generate the power of M / G3 so as to cover the required torque Ta (S29), there is no shortage of torque. After a predetermined time J1 (YES in S30), the ECU 11 restarts fuel injection to the engine 2 to increase the engine torque and decrease the M / G torque (S31).
[0023]
On the other hand, if the required torque Ta is larger than the possible torque Tb of M / G3 (Ta> Tb), that is, if the required torque Ta cannot be covered by M / G3 alone (YES in S28), FIG. As shown, the ECU 11 controls the fuel injection to the engine 2 to be restarted by shortening the predetermined time J2 compared to the predetermined time J1 when the required torque Ta is equal to or less than the possible torque Tb (S32). The predetermined time J2 is preferably a minimum time during which the pressure in the intake manifold is stabilized, and 0.3 seconds in the present embodiment. That is, the ECU 11 closes the ETV 9 and stops the fuel injection to the engine 2 during the predetermined time J2, and controls the fuel injection to the engine 2 to be restarted after the predetermined time J2. As a result, the engine torque is quickly recovered, and the driver does not feel that the torque is insufficient. At this time, since the ETV 9 is closed for the minimum time during which the pressure in the intake manifold is stabilized and the fuel injection to the engine 2 is stopped, the fuel injection to the engine 2 is restarted immediately after the deceleration return. Acceleration shock due to excessive torque can be suppressed. Further, the ECU 11 decreases the M / G torque as the engine torque increases (S32). When S30 is NO, the process exits the routine. However, if the return state from deceleration is continued, the return flag remains ON, and the control in S28, S29, and the like is repeated. When the fuel injection is restarted in S31 and S32, and the ignition retard amount R and the return gradient I of the ignition retard are determined, the routine proceeds to S33, where the return flag is reset and the routine is terminated. Also, if S25 is NO, that is, if it is not the state of return from deceleration, or if the state of return from deceleration is discontinued, the process proceeds to S33, resets the return flag, and ends the routine.
[0024]
Further, in order to further suppress the engine torque after the lapse of the predetermined times J1 and J2, the ECU 11 performs the fuel injection in a state where the ignition timing is retarded by a predetermined amount with respect to a preset normal ignition timing. It is preferable to perform control for restarting, and it is more preferable that the ECU 11 performs control such that the shorter the predetermined times J1 and J2, the greater the amount of retard. In this embodiment, the predetermined time J2 when the required torque Ta is larger than the possible torque Tb (Ta> Tb) is longer than the predetermined time J1 when the required torque Ta is equal to or less than the possible torque Tb (Ta ≦ Tb). Since the time is shorter than that of, the retard amount (retard) R = A2 when Ta> Tb is greater than the retard amount (retard) R = A1 when Ta ≦ Tb (A2> A1). Controlling.
[0025]
In order to smoothly return the suppressed engine torque to the normal state after the lapse of the predetermined times J1 and J2, the ECU 11 should perform control to gradually return the retarded ignition timing to the normal ignition timing. preferable. Further, in order to quickly recover the torque even when the required torque Ta is larger than the possible torque Tb while further suppressing the engine torque, the ignition timing is retarded as the retard amount increases. It is more preferable to control so that the speed of returning to the normal ignition timing is increased. In this embodiment, when the required torque Ta is larger than the possible torque Tb (Ta> Tb), the retard amount A2 is larger than when the required torque Ta is equal to or less than the possible torque Tb (Ta ≦ Tb). Since it is larger than the amount A1, the control is performed such that the return gradient I = B2 when Ta> Tb is greater than the return gradient I = B1 when Ta ≦ Tb (B2> B1).
[0026]
FIG. 5 shows a time flowchart in the case where control for restarting fuel injection is performed immediately after returning from deceleration. By comparing FIG. 3 and FIG. 4 with FIG. 5, either the case where the required torque Ta is equal to or less than the possible torque Tb (Ta ≦ Tb) or the case where the required torque Ta is larger than the possible torque Tb (Ta> Tb) Also, it was confirmed that the acceleration applied to the vehicle after the return from the deceleration, that is, the acceleration impact due to the excessive torque was suppressed as compared with the case where the fuel injection was restarted immediately after the return from the deceleration.
[0027]
As described above, according to the control device for a hybrid vehicle of the present embodiment, after the vehicle returns from deceleration, the ETV 9 is closed for a predetermined time and the fuel injection to the engine 2 is stopped for the predetermined time. Acceleration impact due to excessive torque later can be suppressed. When the required torque Ta is larger than the possible torque Tb, the ETV 9 is closed and the fuel injection to the engine 2 is stopped compared to the predetermined time J1 when the required torque Ta is equal to or less than the possible torque Tb. Since the fuel injection to the engine 2 is restarted by shortening the predetermined time J2, even if the required torque Ta is larger than the possible torque Tb, the driver is prevented from lacking torque while suppressing the acceleration impact on the vehicle. Don't feel it.
[0028]
Moreover, the ECU 11 as the engine control unit performs the fuel injection with the ignition timing delayed by the predetermined amounts A1 and A2 with respect to the preset normal ignition timing after the predetermined times J1 and J2 have elapsed. Since the restart control is performed, the acceleration impact can be further suppressed. In addition, the ECU 11 controls to increase the retard amount as A2> A1, that is, the shorter the predetermined times J1 and J2, the more the acceleration shock can be suppressed.
[0029]
Further, the ECU 11 as the engine control unit performs control to gradually return the retarded ignition timing to the normal ignition timing after the lapse of the predetermined time J1 or J2, so that the suppressed engine torque is smoothly returned to the normal state. Can be returned to. In addition, the ECU 11 controls B1 <B2, that is, controls to increase the speed at which the retarded ignition timing returns to the normal ignition timing as the retard amount increases, thereby further suppressing the acceleration impact. Even when the required torque Ta is larger than the possible torque Tb, the engine torque can be quickly recovered.
[0030]
Note that the present invention is not limited to this embodiment. For example, in the present embodiment, a hybrid vehicle in which the output shaft of the engine 2 and the rotation shaft of the M / G 3 are directly connected is embodied, but the output shaft of the engine and the rotation shaft of the M / G 3 are connected via a clutch. May be performed. Further, the transmission connected to the M / G rotation shaft is not limited to a manual transmission, and may be applied to a hybrid vehicle to which a continuously variable transmission or the like is connected. Further, the present invention may be applied to a hybrid vehicle in which the output shaft of the engine and the rotation axis of the M / G are not coaxial and are coupled to the output shaft of the engine from an external M / G via a belt or a chain.
[0031]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention, since the fuel injection to the engine is stopped after the vehicle returns from the deceleration, the acceleration impact due to the excessive torque after the return from the deceleration can be suppressed. . When the required torque is greater than the torque that can be generated by the motor / generator, the intake throttle valve is closed and fuel injection to the engine is stopped compared to when the required torque is equal to or less than the torque that can be generated. Since the fuel injection to the engine is restarted in a shorter time, the driver is short of torque while suppressing the acceleration impact on the vehicle even when the required torque is larger than the torque that can be generated by the motor / generator. Do not experience.
[0032]
According to the second aspect of the present invention, after the predetermined time has elapsed, the engine control unit performs the fuel injection in a state in which the ignition timing is retarded by a predetermined amount with respect to a preset normal ignition timing. Since the restart control is performed, the acceleration impact can be further suppressed.
[0033]
According to the third aspect of the present invention, the engine control unit controls to increase the retard amount as the predetermined time is shorter, so that the acceleration impact can be further suppressed.
[0034]
According to the fourth aspect of the present invention, the engine control unit performs control to gradually return the retarded ignition timing to the normal ignition timing after a predetermined time, so that the engine is suppressed. The torque can be smoothly returned to the normal state.
[0035]
According to the invention as set forth in claim 5, since the control is performed so that the speed at which the retarded ignition timing returns to the normal ignition timing is increased as the retard amount increases, the acceleration impact can be further suppressed, In addition, even when the required torque is larger than the torque that can be generated by the motor / generator, the engine torque can be quickly recovered.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing a control device for a hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart showing a control routine executed by an ECU included in the hybrid vehicle control device of FIG. 1 at the time of deceleration and after returning to deceleration.
3 is a time flowchart showing a control situation after deceleration return of the hybrid vehicle control device of FIG. 1 at the time of deceleration and when the required torque is equal to or less than the torque that can be generated by the motor / generator.
4 is a time flowchart showing a control situation after deceleration return of the hybrid vehicle control device of FIG. 1 at the time of deceleration and when the required torque is larger than the torque that can be generated by the motor / generator.
FIG. 5 is a time flowchart showing a control state at the time of deceleration and a control situation after deceleration return of the conventional hybrid vehicle control device that performs control to restart fuel injection immediately after returning from deceleration.
[Explanation of symbols]
2 engine, 3 motor / generator, 9 ETV (exhaust throttle valve), 11 ECU (engine control unit, motor generator control unit, required torque calculation unit), 12 APS (acceleration / deceleration detection unit)

Claims

An engine, a motor / generator, an acceleration / deceleration detection unit for detecting acceleration / deceleration of the vehicle, a required torque calculation unit for calculating a required torque required for driving the vehicle, and an engine control unit for controlling operation of the engine. A motor / generator control unit for controlling power generation and power regeneration of the motor / generator,
The engine control unit controls the intake throttle valve of the engine to a predetermined opening degree or more and stops fuel injection to the engine when the acceleration / deceleration detection unit detects the deceleration of the vehicle, When the acceleration / deceleration detector detects that the vehicle has returned from deceleration, the intake throttle valve is closed for a predetermined time and fuel injection to the engine is controlled to stop continuously for the predetermined time. When the required torque is larger than the possible torque of the motor / generator, the required time is controlled to be shorter than that in the case where the required torque is equal to or less than the possible torque.
The motor / generator control unit controls the motor / generator to perform power regeneration when the acceleration / deceleration detection unit detects deceleration of the vehicle, and the acceleration / deceleration detection unit returns from deceleration of the vehicle. A control device for generating power of the motor / generator so as to meet the required torque when the power is detected.

The engine control unit controls the fuel injection to be restarted in a state where the ignition timing is delayed by a predetermined amount with respect to a preset normal ignition timing after the predetermined time has elapsed. The control device for a hybrid vehicle according to claim 1.

3. The control device according to claim 2, wherein the engine control unit controls the retard amount of the ignition timing to be larger as the predetermined time is shorter. 4.

4. The control device for a hybrid vehicle according to claim 2, wherein the engine control unit performs control to gradually return the retarded ignition timing to the normal ignition timing. 5.

5. The hybrid vehicle according to claim 4, wherein the engine control unit performs control such that the larger the retard amount, the faster the speed at which the retarded ignition timing returns to the normal ignition timing. 6. Control device.