JP2005042566A - Power control method for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両停止前に内燃機関のアイドリングを停止する制御を行う車両における再始動時の車両の動力制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、内燃機関を搭載した車両において、燃費を向上させる方法として、スロットルバルブが所定時間だけ継続して全閉である場合等、車両の走行中にエンジンの自動停止条件が成立した場合に内燃機関のアイドリングを停止する制御を行うことが考えられている(例えば特許文献1を参照)。
【0003】
また、内燃機関と電動機とを搭載したいわゆるハイブリッド車両の再始動時において、アクセルペダルが大きく踏み込まれた場合に、加速要求に応えて短時間で始動を完了させるべく、アクセルペダルの操作量に基づいて起動速度を決定することも考えられている(例えば特許文献2を参照)。
【0004】
【特許文献1】
特開平8−189395号
【特許文献2】
特開2000−204999号
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ハイブリッド車両において、電動機によりエンジンを始動するものに前記特許文献1のような構成を適用する場合に、車両が停止する以前にアクセルペダルが踏み込まれること等により自動停止条件が成立しなくなると、エンジンの再始動が行われる。その際、電動機の回転数の上昇率が低いと、エンジンの始動が遅れ、運転者による始動要求に対する応答遅れが発生する。
【0006】
そこで、前記特許文献2のように、速度制御手段の操作量に基づいて起動速度を決定すると、速度制御手段の操作量が大きい場合には起動速度、すなわち回転数の上昇率が高くなるので、上述した応答遅れの問題を解消することができる。ところが、回転数の上昇率を高くすると、走行途中における停車時からの動力機構の再始動の際に変速機を走行可能な状態に構成したままトルクを急上昇させることにより始動ショックが発生してしまい、運転者に違和感を与える不具合が起こり得る。
【0007】
本発明は以上に述べた課題を解決し、運転者による加速要求に対する応答遅れを抑えつつ停車時からの動力機構の再始動の際にトルクが急上昇することによる始動ショックを緩和する内燃機関の制御方法を提供するものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
すなわち本発明に係る車両の動力制御方法は、車両停止前に内燃機関のアイドリングを停止する制御を行うとともに変速機を走行可能な状態に構成したままでアイドリング停止から内燃機関を再始動する制御を行うものにおいて、車両が停止するまでの間に内燃機関を再始動する場合の機関回転数上昇率を高く制御し、車両が停止した後に内燃機関を再始動する場合には前記機関回転数上昇率より低い機関回転数上昇率により内燃機関を始動することを特徴とする。
【0009】
このような制御方法を採用すれば、車両が停止するまでの間に内燃機関を再始動する場合の機関回転数上昇率を高く設定して運転者による始動要求に対する応答遅れを抑えるとともに、車両が停止した後に内燃機関を再始動する場合には前記機関回転数上昇率より低い機関回転数上昇率により内燃機関を始動することにより、上述したような始動ショックを緩和することができるようになる。
【0010】
なお、「変速機を走行可能な状態に構成する」とは、変速機を、いわゆるニュートラル状態以外の状態にすること全般を含む概念である。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。
【0012】
本実施形態に係る車両は、図1に示すハイブリッド車両用動力機構(以下、動力機構と略称する)PPを用いている。この動力機構PPは、内燃機関である4気筒のガソリンエンジン(以下、エンジンと略称する)1と、エンジン1の回転を変速する変速機2と、電気回転機である三相交流の電動機3とを具備してなる。この実施形態では、エンジン1と変速機2との間に電動機3が配設される構成を採用し、燃費を向上させるべく、車両が停車している間にエンジン1をアイドリングすることなく停止するようにしている。電動機3はこのようにして停止するエンジン1を始動する際のスタータとして機能するとともに、車両が減速状態にある場合には、車輪からの駆動力により回生作動して発電機としても機能するものである。これらエンジン1、変速機2、及び電動機3と、車両を走行させる駆動装置(図示略)とは機械的に接続されている。そして、前記エンジン1、変速機2、及び電動機3は、前記図1に示す電子制御装置4により制御される。
【0013】
電子制御装置4は、中央演算装置41と、記憶装置42と、入力インターフェース43と、出力インターフェース44とを具備してなるマイクロコンピュータシステムを主体に構成されている。電子制御装置4の入力インターフェース43には、エンジン1を制御するのに必要なデータを検知するための、例えばサージタンク内の圧力(吸気管圧力)に応じた吸気圧信号、エンジン回転数NEに応じた回転数信号、クランク角度に応じたカムポジション信号、速度制御手段であるアクセルペダル6の踏み込み量を示す要求加速度信号d、エンジン1の冷却水温に応じた水温信号、エンジン1内部のO2 センサから出力される空燃比に応じた空燃比信号、バッテリの残容量を検知するための電流及び電圧信号、電動機3に供給される電流及び電圧を検知するスタータ電流及び電圧信号、電動機3を発電機として機能させた際の発電電力を検知する電力信号、速度検知器5から出力される車両の速度に応じた速度検知信号v、スロットルバルブが全閉状態であるか否かを検知するアイドリング検知信号x等が入力される。一方、出力インターフェース44からは、エンジン1の各燃料噴射弁に対して燃料噴射信号が、また各気筒のスパークプラグに対して点火信号が、さらに電動機3には始動時の回転数上昇率を示す回転数上昇率信号r等が、それぞれ個別に所定のタイミングで出力されるようになっている。
【0014】
電子制御装置4には、車両停止前、すなわち前記速度検知信号vが示す車両の走行速度が0になる以前にエンジン1の運転を停止する制御を行うプログラムが内蔵してある。
【0015】
この制御プログラムの概略手順をフローチャートである図2を参照して説明する。
【0016】
まず、ステップST11において、エンジン1に備えられた図示しないスロットルバルブが全閉である状態が所定時間継続しているか否かを判定する。スロットルバルブが全閉である状態の検知は、アイドリング検知信号xにより行う。ステップST11においてスロットルバルブが全閉である状態が所定時間継続していると判定した場合には、ステップST12に進む。一方、そうでない場合にはこの制御プログラムを終了する。
【0017】
次に、ステップST12において、ブレーキペダルが踏まれているか否かを判定する。ステップST12においてブレーキペダルが踏まれていると判定した場合には、ステップST13に進む。一方、そうでない場合にはこの制御プログラムを終了する。
【0018】
ステップST13においては、変速機2を走行可能な状態に構成したまま燃料の供給を中止してエンジン1のアイドリングを停止する制御を行う。具体的には、エンジン1内の図示しない燃料噴射弁に対して燃料噴射信号たる駆動パルスを出力する制御を中止する制御を行う。
【0019】
このように制御を行うと、スロットルバルブが全閉である状態が所定時間継続しているとともに、ブレーキペダルが踏まれている際には、燃料の噴射を中止しているので、燃費の向上を図ることができる.
また、前記電子制御装置4には、再加速時や発進時等、エンジン1の再始動時に変速機2を走行可能な状態に構成し、アクセルペダル6の操作量すなわち踏み込み量に基づいてエンジン1の再始動時の機関回転数、すなわち電動機3の回転数の上昇率を決定するプログラムも内蔵してある。
【0020】
しかして、車両が停止した後に、すなわち前記速度検知信号vが示す車両の走行速度が0である場合にエンジン1を再始動する場合の電動機3の回転数上昇率r1は、車両が停止するまでの間に、すなわち前記速度検知信号vが示す車両の走行速度が0でない場合にエンジン1を再始動する場合のモータの回転数上昇率r2と比較して、要求加速度信号dが示すアクセルペダル6の踏み込み量が同一の場合において低くしている。
【0021】
具体的には、車両が停止した後、すなわち前記速度検知信号vが示す車両の走行速度が0である場合における前記アクセルペダル6の踏み込み量をパラメータとして回転数上昇率r1を設定した第1の回転数上昇率テーブルと、車両が停止するまでの間、すなわち前記速度検知信号vが示す車両の走行速度が0でない場合における前記アクセルペダル6の踏み込み量をパラメータとして回転数上昇率r2を設定した第2の回転数上昇率テーブルとを前記電子制御装置4に備えている。これら第1及び第2の回転数上昇率テーブルでは、代表的なアクセルペダル6の踏み込み量に対して回転数上昇率r1、r2が設定してあり、それ以外のアクセルペダル6の踏み込み量に対する回転数上昇率r1、r2は、補間計算により算出する。
【0022】
この制御プログラムの概略手順をフローチャートである図3を参照して説明する。
【0023】
まず、ステップST21において、要求加速度信号dが示すアクセルペダル6の踏み込み量を取得する。
【0024】
次いで、ステップST22において、前記アクセルペダル6の踏み込み量が0であるか否かを判定する。ステップST22において前記アクセルペダル6の踏み込み量が0であると判定した場合には、この制御プログラムを終了する。一方、そうでない場合にはステップST23に進む。
【0025】
ステップST23においては、車両の走行速度が0であるか否かを判定する。ステップST23において車両の走行速度が0であると判定した場合には、ステップST24に進む。一方、そうでない場合にはステップST25に進む。
【0026】
ステップST24においては、ステップST21において取得したアクセルペダル6の踏み込み量をパラメータとし、第1の回転数上昇率テーブルを参照して電動機3の回転数上昇率r1を算出する。そして、ステップST26に進む。
【0027】
ステップST25においては、ステップST21において取得したアクセルペダル6の踏み込み量をパラメータとし、第2の回転数上昇率テーブルを参照して電動機3の回転数上昇率r2を算出する。そして、ステップST26に進む。
【0028】
ステップST26においては、算出した回転数上昇率r1、r2に対応する回転数上昇率信号rを電動機3に出力し、電動機3の回転数を上昇させる制御を行う。
【0029】
車両が停止するより以前にエンジン1の再始動を行う場合には、ステップST21→ST22→ST23→ST25→ST26の順に制御が行われ、第2の回転数上昇率テーブルを参照して電動機3の回転数上昇率r2が算出され、電動機3の回転数は、この回転数上昇率r2で上昇していく。一方、車両が停止した後にエンジン1の再始動を行う場合には、ステップST21→ST22→ST23→ST24→ST26の順に制御が行われ、第1の回転数上昇率テーブルを参照して電動機3の回転数上昇率r1が算出され、電動機3の回転数は、この回転数上昇率r1で上昇していく。
【0030】
以下に、このような制御を行った場合の作用を図4及び図5を参照して説明する。なお、図4の(a)は、車両が停止するまでの間にエンジン1の再始動を行う場合における電動機3の回転数、電動機3のトルク、及び車軸のトルクの時間変化を共通の時間軸に対して示したものである。同図の(b)は、車両が停止した後にエンジン1の再始動を行う場合における電動機3の回転数、電動機3のトルク、及び車軸のトルクの時間変化を共通の時間軸に対して示したものである。一方、図5は、アクセルペダル6の踏み込み量が同一の所定値である場合の再始動時における電動機3の回転数の時間変化を回転数上昇率がr1である場合及び回転数上昇率がr2である場合のそれぞれについて共通の時間軸に対して示したものである。
【0031】
車両が停止するまでの間に、電動機3の回転数上昇率r2でエンジン1の再始動を行う場合、電動機3の回転数、電動機3のトルク、及び車軸のトルクは、図4の(a)に示すように変化していく。すなわち、前記図4の(a)の時間帯T11のように、始動直後にエンジン1をクランキングさせる間は電動機3の回転数は急激に上昇する。このとき、電動機3の出力トルクもまた急激に上昇する。次いで、前記図4の(a)の時間帯T12のように、エンジン1が完爆して回転し始めると電動機3の回転数はエンジン1の回転数に合わせて上昇するが、電動機3の出力トルクはエンジン1の回転数に見合った値まで低下する。その後、電動機3の出力トルクは、エンジン1の回転数と略同期して変化する。ここで、車両が完全には停止していない状態でエンジン1を再始動しているので、車輪はわずかではあるが回転した状態で電動機3のトルクを受けることになる。従って、車軸が受けるトルクの変動は電動機3の回転率上昇率が高い場合であっても比較的小さく、車軸が受ける車輪からのトルク反力も小さくなり、運転者が受ける始動ショックもまた比較的小さくなる。
【0032】
一方、車両が停止した後にエンジン1の再始動を行う場合には、電動機3の回転数、電動機3のトルク、及び車軸のトルクは、図4の(b)に示すように変化していく。ここで、電動機3の回転数上昇率をr1(<r2)とした場合を実線、電動機3の回転数上昇率をr2とした場合を破線により示している。すなわち、電動機3の回転数上昇率をr2とした場合、上述した車両が停止するまでの間にエンジン1の再始動を行う場合と同様に、始動直後にエンジン1をクランキングさせる間は、前記図4の(b)の時間帯T21の破線のように、始動直後にエンジン1をクランキングさせる間は電動機3の回転数は急激に上昇する。このとき、電動機3の出力トルクもまた急激に上昇する。次いで、前記図4の(b)の時間帯T22の破線のように、電動機3の回転数はエンジン1の回転数に合わせて上昇するが、電動機3の出力トルクはエンジン1の回転数に見合った値まで低下する。その後、電動機3の出力トルクはエンジン1の回転数と略同期して変化する。このとき、車輪の回転が停止した状態で電動機3のトルクを受けることになるので、車軸が受けるトルクの変動は、車両が停止するまでの間すなわち車両が停止するより以前にエンジン1の再始動を行う場合と比較して急激であり、車軸が受ける車輪からのトルク反力及び運転者が受ける始動ショックが大きくなってしまう。ところが、実際には上述したように電動機3の回転数上昇率をr1とし、前記図4の(b)の実線及び前記図5に示すように電動機3の回転数を車両が停止するより以前にエンジン1の再始動を行う場合と比較して緩やかにかつ時間をかけて上昇させている。従って、始動直後にエンジン1をクランキングさせる間の電動機3の出力トルクの上昇及びエンジン1が完爆して回転し始めた直後の電動機3の出力トルクの低下はともに緩やかであり、従って、前記図4の(b)の実線に示すように、車軸の出力トルクの低下は発生しない。すなわち、車軸が受ける車輪からのトルク反力及び運転者が受ける始動ショックはほとんどない。
【0033】
以上のような制御を行うことにより、次のような効果が得られる。
【0034】
すなわち、車両が停止するより以前に再始動を行う場合の回転数上昇率r2を高めに設定して運転者による加速要求に対する応答遅れを抑えることができるとともに、車両が停止した後に再始動を行う場合においては、要求加速度信号dが示すアクセルペダル6の踏み込み量をパラメータとして求められる前記電動機3の回転数上昇率r1を、車両が停止するより以前に再始動を行う場合の同一の前記アクセルペダル6の踏み込み量をパラメータとして求められる前記電動機3の回転数上昇率r2よりも低くして、車両停止後に発進する際の始動ショックを緩和することができる。
【0035】
なお、本発明は以上に述べた実施形態に限られない。
【0036】
例えば、上述した実施形態においては、ハイブリッド動力車の始動時における電動機の回転数上昇率の制御に本発明を適用したが、動力機構として通常の内燃機関のみを使用する車両の内燃機関に用いられるスタータの再始動時における回転数上昇率の制御を、上述した実施形態における電動機の回転数上昇率の制御と同様に行うようにしてもよい。
【0037】
その他、各部の具体的構成についても上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。
【0038】
【発明の効果】
本発明に係る内燃機関の制御方法を採用すると、車両が停止するまでの間に内燃機関を再始動する場合の回転数上昇率を高く設定して運転者による加速要求に対する応答遅れを抑えることができるとともに、車両が停止した後に内燃機関を再始動する場合の機関回転数上昇率を車両が停止するまでの間に内燃機関を再始動する場合の機関回転数上昇率よりも低く設定しているので、車両が停止した後に内燃機関を再始動する際にトルクが急上昇することによる始動ショックを緩和することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係る動力機構及び電子制御装置の概略図。
【図2】同実施形態に係る制御装置が行う処理を示すフローチャート。
【図3】同実施形態に係る制御装置が行う処理を示すフローチャート。
【図4】図3における制御の作用を示す図。
【図5】図3における制御の作用を示す図。
【符号の説明】
1…エンジン(内燃機関)
2…変速機
4…電子制御装置[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a vehicle power control method at the time of restart in a vehicle that performs control for stopping idling of an internal combustion engine before the vehicle stops.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a method of improving fuel consumption in a vehicle equipped with an internal combustion engine, the internal combustion engine can be used when an automatic engine stop condition is satisfied while the vehicle is running, such as when the throttle valve is fully closed for a predetermined time. It is considered to perform control to stop the idling (see, for example, Patent Document 1).
[0003]
In addition, when a so-called hybrid vehicle equipped with an internal combustion engine and an electric motor is restarted, when the accelerator pedal is greatly depressed, it is based on the amount of operation of the accelerator pedal in order to complete the start in a short time in response to the acceleration request. It is also considered to determine the starting speed (see, for example, Patent Document 2).
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-8-189395 [Patent Document 2]
JP 2000-204999 A
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the hybrid vehicle, when the configuration as in
[0006]
Therefore, as in Patent Document 2, when the activation speed is determined based on the operation amount of the speed control means, the activation speed, that is, the rate of increase in the rotation speed increases when the operation amount of the speed control means is large. The above-mentioned response delay problem can be solved. However, when the rate of increase in the rotational speed is increased, a start shock occurs due to a sudden increase in torque while the transmission is configured to be able to run when the power mechanism is restarted from when the vehicle stops during running. This may cause a problem that makes the driver feel uncomfortable.
[0007]
The present invention solves the above-described problems, and controls an internal combustion engine that alleviates a start shock caused by a sudden increase in torque when a power mechanism is restarted from a stop while suppressing a delay in response to an acceleration request by a driver. A method is provided.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
That is, the vehicle power control method according to the present invention performs control to stop idling of the internal combustion engine before the vehicle stops and performs control to restart the internal combustion engine from idling stop while the transmission is configured to be able to run. The engine speed increase rate when the internal combustion engine is restarted before the vehicle stops is controlled to be high, and when the internal combustion engine is restarted after the vehicle stops, the engine speed increase rate The internal combustion engine is started at a lower engine speed increase rate.
[0009]
By adopting such a control method, the engine speed increase rate when the internal combustion engine is restarted before the vehicle stops is set high to suppress a delay in response to the start request by the driver, and the vehicle When the internal combustion engine is restarted after being stopped, the start shock as described above can be mitigated by starting the internal combustion engine at an engine speed increase rate lower than the engine speed increase rate.
[0010]
Note that “to configure the transmission in a state where it can travel” is a concept that includes making the transmission in a state other than the so-called neutral state.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0012]
The vehicle according to the present embodiment uses a hybrid vehicle power mechanism (hereinafter abbreviated as a power mechanism) PP shown in FIG. The power mechanism PP includes a four-cylinder gasoline engine (hereinafter simply referred to as an engine) 1 that is an internal combustion engine, a transmission 2 that changes the speed of the
[0013]
The
[0014]
The
[0015]
The general procedure of this control program will be described with reference to FIG.
[0016]
First, in step ST11, it is determined whether or not a state in which a throttle valve (not shown) provided in the
[0017]
Next, in step ST12, it is determined whether or not the brake pedal is depressed. If it is determined in step ST12 that the brake pedal is depressed, the process proceeds to step ST13. On the other hand, if not, the control program is terminated.
[0018]
In step ST13, control is performed to stop idling of the
[0019]
When the control is performed in this manner, the state where the throttle valve is fully closed continues for a predetermined time, and when the brake pedal is depressed, the fuel injection is stopped, so that the fuel consumption is improved. You can plan.
In addition, the
[0020]
Thus, after the vehicle stops, that is, when the traveling speed of the vehicle indicated by the speed detection signal v is 0, the rotational speed increase rate r1 of the
[0021]
Specifically, after the vehicle has stopped, that is, when the traveling speed of the vehicle indicated by the speed detection signal v is 0, the first increase rate r1 is set with the amount of depression of the
[0022]
The general procedure of this control program will be described with reference to FIG. 3 which is a flowchart.
[0023]
First, in step ST21, the amount of depression of the
[0024]
Next, in step ST22, it is determined whether or not the amount of depression of the
[0025]
In step ST23, it is determined whether or not the vehicle traveling speed is zero. If it is determined in step ST23 that the vehicle traveling speed is 0, the process proceeds to step ST24. On the other hand, if not, the process proceeds to step ST25.
[0026]
In step ST24, the amount of depression of the
[0027]
In step ST25, the amount of depression of the
[0028]
In step ST26, a rotation speed increase rate signal r corresponding to the calculated rotation speed increase rates r1 and r2 is output to the
[0029]
When the
[0030]
Hereinafter, the operation when such control is performed will be described with reference to FIGS. FIG. 4A shows a common time axis representing changes over time in the rotational speed of the
[0031]
When the
[0032]
On the other hand, when the
[0033]
By performing the control as described above, the following effects can be obtained.
[0034]
In other words, the speed increase rate r2 when the vehicle is restarted before the vehicle stops can be set higher to suppress a delay in response to the acceleration request by the driver, and the vehicle is restarted after the vehicle stops. In the case, the same accelerator pedal as in the case of restarting the rotational speed increase rate r1 of the
[0035]
The present invention is not limited to the embodiment described above.
[0036]
For example, in the above-described embodiment, the present invention is applied to the control of the rate of increase in the rotational speed of the electric motor at the start of the hybrid power vehicle. You may make it perform control of the rotation speed increase rate at the time of restart of a starter similarly to control of the rotation speed increase rate of the electric motor in embodiment mentioned above.
[0037]
In addition, the specific configuration of each part is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
[0038]
【The invention's effect】
When the control method for an internal combustion engine according to the present invention is adopted, it is possible to suppress a response delay to an acceleration request by a driver by setting a high rate of increase in the number of revolutions when the internal combustion engine is restarted before the vehicle stops. In addition, the engine speed increase rate when the internal combustion engine is restarted after the vehicle is stopped is set lower than the engine speed increase rate when the internal combustion engine is restarted before the vehicle stops. Therefore, when the internal combustion engine is restarted after the vehicle stops, it is possible to mitigate a start shock due to a sudden increase in torque.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view of a power mechanism and an electronic control device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart showing processing performed by the control device according to the embodiment;
FIG. 3 is a flowchart showing processing performed by the control device according to the embodiment;
FIG. 4 is a diagram showing an operation of control in FIG. 3;
FIG. 5 is a diagram showing an operation of control in FIG. 3;
[Explanation of symbols]
1. Engine (internal combustion engine)
2.
Claims (1)
車両が停止するまでの間に内燃機関を再始動する場合の機関回転数上昇率を高く制御し、車両が停止した後に内燃機関を再始動する場合には前記機関回転数上昇率より低い機関回転数上昇率により内燃機関を始動することを特徴とする車両の動力制御方法。In what performs control to stop idling of the internal combustion engine before stopping the vehicle and performs control to restart the internal combustion engine from idling stop while the transmission is configured to be able to travel,
When the internal combustion engine is restarted before the vehicle stops, the engine speed increase rate is controlled to be high. When the internal combustion engine is restarted after the vehicle stops, the engine speed is lower than the engine speed increase rate. A power control method for a vehicle, wherein the internal combustion engine is started at a rate of increase in number.
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