JP2005083318A - Controller of internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、吸気通路上に設けられた電動機付コンプレッサと、この電動機に対して電力を供給するバッテリとを備えた内燃機関の制御装置に関する。 The present invention relates to a control device for an internal combustion engine including a compressor with an electric motor provided on an intake passage and a battery for supplying electric power to the electric motor.
[特許文献1]に記載されているように、エンジンの吸気通路上に電動機付ターボユニット(コンプレッサ)を配設し、このターボユニットによる過給によって高出力(あるいは、低燃費)を得ようとする試みは以前から知られている。このようなターボユニットでは、排気エネルギーを利用した過給に加えて、電動機によってコンプレッサタービンを強制的に回転させてさらなる過給効果を得ることも可能である。[特許文献1]に記載の発明は、電動機の温度上昇を防止することを目的としている。具体的には、電動機内部の温度が所定温度を超える場合には、圧縮空気をオイルと混ぜて電動機内部に吹き付けることで、温度上昇を防止している。
電動機の駆動には電気エネルギーが必要であり、電動機と共にバッテリも配設される。バッテリも過熱時には冷やす必要が生じるが、その一方で、バッテリは一般にその温度が低いと十分な性能を発揮することができない。このため、低温時にはバッテリを暖機した方が良好な性能を得ることができる。即ち、電動機付ターボユニットやバッテリが高温の時はそれらの温度を下げて熱エネルギーを捨てる必要がある一方で、バッテリが低温の時は暖める必要があり、これらを別々に独立して行うとエネルギーを無駄に消費してしまう。従って、本発明の目的は、エネルギーを有効に利用してバッテリの暖機を行うことのできる内燃機関の制御装置を提供することにある。 Electric energy is required to drive the electric motor, and a battery is also provided along with the electric motor. The battery also needs to be cooled when it is overheated. On the other hand, the battery generally cannot perform sufficiently if its temperature is low. For this reason, it is possible to obtain better performance by warming up the battery at low temperatures. In other words, when the turbo unit with an electric motor or the battery is hot, it is necessary to reduce the temperature and discard the heat energy, while when the battery is cold, it is necessary to warm it up. Will be wasted. Accordingly, an object of the present invention is to provide a control device for an internal combustion engine capable of warming up a battery by effectively using energy.
請求項1に記載の内燃機関の制御装置は、吸気通路上に設けられた電動機付コンプレッサと、この電動機に対して電力を供給するバッテリと、電動機及び/又はバッテリが発する熱を冷却液を介して回収して蓄える蓄熱手段と、内燃機関の冷間始動時にポンプの動作及び流路切替バルブによる流路切替を制御して蓄熱手段の蓄えている熱をバッテリに供給する熱供給手段とを備えていることを特徴としている。 The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1 includes a compressor with an electric motor provided on an intake passage, a battery for supplying electric power to the electric motor, and heat generated by the electric motor and / or the battery via a coolant. And a heat supply means for controlling the operation of the pump and the flow path switching by the flow path switching valve at the time of cold start of the internal combustion engine, and supplying the heat stored in the heat storage means to the battery It is characterized by having.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の内燃機関の制御装置において、バッテリ・電動機及び蓄熱手段を連結する冷却液通路をさらに備えると共に、熱供給手段が、冷却液通路上に配設されたポンプと、冷却液通路上に配設された流路切替バルブと、内燃機関の冷間始動時にポンプの動作及び流路切替バルブによる流路切替を制御して蓄熱手段の蓄えている熱をバッテリに伝える冷却液流を冷却液通路内に発生させる液流制御手段とを有して構成されていることを特徴としている。 According to a second aspect of the present invention, in the control device for an internal combustion engine according to the first aspect of the present invention, the control device for the internal combustion engine further includes a coolant passage connecting the battery / motor and the heat storage means, and the heat supply means is disposed on the coolant passage. The heat storage means is stored by controlling the operation of the pump and the flow path switching by the flow path switching valve at the time of cold start of the internal combustion engine, and the installed pump, the flow path switching valve disposed on the coolant passage It is characterized by having a liquid flow control means for generating a coolant flow for transferring heat to the battery in the coolant passage.
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の内燃機関の制御装置において、コンプレッサがターボユニットのコンプレッサであり、上述した電動機が排気エネルギーを利用して回生発電を行えることを特徴としている。 According to a third aspect of the present invention, in the control device for an internal combustion engine according to the first or second aspect, the compressor is a turbo unit compressor, and the electric motor described above can perform regenerative power generation using exhaust energy. It is said.
請求項4に記載の発明は、請求項1〜3の何れか一項に記載の内燃機関の制御装置において、電動機の温度を検出する電動機温度検出手段と、蓄熱手段の温度を検出する蓄熱温度検出手段とをさらに備えており、電動機温度検出手段によって検出された電動機の温度が蓄熱温度検出手段によって検出された蓄熱手段の温度よりも高いときには、熱供給手段が、電動機の持つ熱をバッテリに供給することを特徴としている。 According to a fourth aspect of the present invention, in the control device for an internal combustion engine according to any one of the first to third aspects, an electric motor temperature detecting means for detecting the temperature of the electric motor, and a heat storage temperature for detecting the temperature of the heat storage means. Detecting means, and when the temperature of the electric motor detected by the electric motor temperature detecting means is higher than the temperature of the heat storage means detected by the heat storage temperature detecting means, the heat supply means supplies the heat of the electric motor to the battery. It is characterized by supply.
請求項1に記載の内燃機関の制御装置によれば、電動機やバッテリの高温時に発せられる熱を蓄熱手段に蓄えておき、バッテリ低温時には熱供給手段によって蓄熱手段に蓄えられた熱でバッテリを暖機する。このようにすることで、バッテリを暖機する必要がある場合には蓄熱手段に蓄えて置いた熱を利用し、新たなエネルギーの消費を発生させることなくバッテリ暖機を行うことができる。 According to the control apparatus for an internal combustion engine according to the first aspect, heat generated when the electric motor or the battery is at a high temperature is stored in the heat storage means, and when the battery temperature is low, the battery is warmed by the heat stored in the heat storage means by the heat supply means. To work. By doing in this way, when it is necessary to warm up the battery, it is possible to warm up the battery without generating new energy consumption by using the heat stored in the heat storage means.
請求項2に記載の内燃機関の制御装置によれば、バッテリ暖機時には、ポンプや流路切替バルブによって冷却液通路内に蓄熱手段に蓄えられた熱をバッテリに伝達させる冷却液流を発生させる。このように冷却液を介してバッテリの暖機を行うことで、バッテリの熱の供給を行いやすくすることができる。また、同時に、電動機やバッテリが高温となるときは冷却液流でこれらを冷却し、そのとき回収した熱は単純に捨ててしまうのではなく冷却液を介して蓄熱手段に蓄えておくことができる。
According to the control device for an internal combustion engine according to
請求項3に記載の内燃機関の制御装置によれば、電動機付コンプレッサが電動機付ターボユニットであり、排気エネルギーを利用して電動機で回生発電をすることができる。このため、電動機の駆動時に発生する熱の再利用だけでなく、電動機による回生発電時に電動機やバッテリが発する熱も再利用することが可能となる。 According to the control apparatus for an internal combustion engine of the third aspect, the compressor with an electric motor is a turbo unit with an electric motor, and regenerative power generation can be performed with the electric motor using exhaust energy. For this reason, it becomes possible not only to reuse heat generated when the electric motor is driven, but also to reuse heat generated by the electric motor or the battery during regenerative power generation by the electric motor.
請求項4に記載の内燃機関の制御装置によれば、電動機の温度が蓄熱手段の温度よりも高い場合は、電動機の持つ熱を利用してバッテリを効果的に暖機することができ、電動機の持つ(発する)熱を無駄にせずに有効に活用することができる。さらに、電動機が熱を持っている場合に電動機を冷却することにもなり、バッテリの暖機と電動機の冷却とを効率よく両立させることができる。 According to the control device for an internal combustion engine according to claim 4, when the temperature of the electric motor is higher than the temperature of the heat storage means, the battery can be effectively warmed up using the heat of the electric motor. It is possible to effectively use the heat generated (generated) without wasting it. Furthermore, when the electric motor has heat, the electric motor is also cooled, so that both warming up of the battery and cooling of the electric motor can be achieved efficiently.
本発明の制御装置の一実施形態について以下に説明する。本実施形態の制御装置を有するエンジン1を図1に示す。本実施形態で説明するエンジン(内燃機関)1は、多気筒エンジンであるが、ここではそのうちの一気筒のみが断面図として図1に示されている。このエンジン1は、ターボユニット(過給機)2を有している。ターボユニット2は、吸気通路3上に配置されたコンプレッサホイールと排気通路4上に配置されたタービンホイールとが同一回転軸で連結されている(以下、この部分を単にタービン/コンプレッサ2aと言う)。本実施形態のターボユニットは、この回転軸が出力軸となるようにモータ(電動機)2bが内蔵されている。即ち、本実施形態のターボユニット2は電動機付ターボチャージャ(電動機付コンプレッサ)である。
An embodiment of the control device of the present invention will be described below. An engine 1 having a control device of the present embodiment is shown in FIG. An engine (internal combustion engine) 1 described in the present embodiment is a multi-cylinder engine, but only one cylinder is shown in FIG. 1 as a cross-sectional view. The engine 1 has a turbo unit (supercharger) 2. In the
ターボユニット2は、排気流の持つエネルギー(排気エネルギー)によって過給を行う通常の過給機としても機能し得るが、バッテリ5から供給される電気エネルギーによってタービン/コンプレッサ2aを強制的に駆動することでさらなる過給を行うこともできる。また、排気エネルギーを利用して、タービン/コンプレッサ2aを介してモータ2bに回生発電を行わせて電力を回収することもできる。即ち、本実施形態の電動機付ターボチャージャは、発電機付タービンとしても機能し得る。このため、モータ2bは、モータジェネレータ(MG)とも呼ばれることがある。
The
モータ2bは、タービン/コンプレッサ2aの回転軸に固定されたロータと、その周囲に配置されたステータとを主たる構成部分として有している。モータ2bには、内部の温度を検出するための温度センサ(電動機温度検出手段)2cが内蔵されている。温度センサ2cはエンジン1全体の制御を司る電子制御ユニット(ECU)7に接続されており、ECU7によってモータ2bの内部温度を監視している。
The
モータ2bは、コントローラ6に接続されており、このコントローラ6にはECU7及びバッテリ5が接続されている。モータ2bは、ECU7及びコントローラ6によって印可電力等が制御されており、これによって回転数制御、即ち、過給圧制御が行われている。コントローラ6は、モータ2bの駆動を制御するだけでなく、モータ2bが回生発電した電力の電圧変換を行うインバータとしての機能も有している。回生発電による電力は、コントローラ6によって電圧変換された後にバッテリ5に充電される。回生発電による電力は、バッテリ5に充電されずに直接エンジン1やその他の電装系機器によって消費される場合もある。また、バッテリ5は温度センサも内蔵している。バッテリ5は、ECU7に接続されており、その電圧及び温度がECU7によって監視されている。
The
また、ECU7には、エンジン冷却水の温度を検出する水温センサ8も接続されている。上述したセンサ類はECU7に接続されており、その検出結果をECU7に送出している。ECU7は、CPU,ROM,RAM等からなる電子制御ユニットである。ECU7には、上述したモータ2bなどのアクチュエータ類も接続されており、これらはECU7からの信号によって制御されている。
The ECU 7 is also connected to a
図2に、モータ2b及びバッテリ5の発する熱を再利用するために設けられた冷却液経路を模式的に示す。図2中モータ2b及びバッテリ5は上述した図1に記載のものと同一のものである。冷却液経路上には、モータ2b及びバッテリ5の他、蓄熱機(蓄熱手段)9及びラジエータ10も配設されている。この冷却液経路は、エンジン1の冷却系統と共用されており、ラジエータ10近傍でエンジン1の冷却系統と交わっている。そして、モータ2b−バッテリ5間、モータ2b−蓄熱機9間、モータ2b−ラジエータ10間、バッテリ5−蓄熱機9間(2系統)、バッテリ5−ラジエータ10間、蓄熱機9−ラジエータ10間がそれぞれ冷却液管11によって連結されており、これらの冷却液管11によって冷却液通路が形成されてい。
FIG. 2 schematically shows a coolant path provided to reuse the heat generated by the
モータ2b−バッテリ5間の冷却液管11と、モータ2b−蓄熱機9間の冷却液管11とは、モータ2b側で一部を共用した後、流路切替バルブ12aによってバッテリ5側と蓄熱機9側とに分岐されている。流路切替バルブ12aは、この分岐点に配されており、モータ2b−バッテリ5間の流路と、モータ2b−蓄熱機9間の流路とを排他的(二者択一的)に切り換えるものである。
The
同様に、モータ2b−バッテリ5間の冷却液管11と、バッテリ5−蓄熱機9間のうちの一方の冷却液管11とは、バッテリ5側で一部を共用した後、流路切替バルブ12bによってモータ2b側と蓄熱機9側とに分岐されている。流路切替バルブ12bは、この分岐点に配されており、バッテリ5−モータ2b間の流路と、バッテリ5−蓄熱機9間の流路とを排他的(二者択一的)に切り換えるものである。なお、ここでのモータ2b側の冷却液管11は上述した流路切替バルブ12aに接続されているものである。
Similarly, the
さらに、バッテリ5−蓄熱機9間のうちの他方の冷却液管11と、バッテリ5−ラジエータ10間の冷却液管11とは、バッテリ5側で一部を共用した後、流路切替バルブ12cによって蓄熱機9側とラジエータ10側とに分岐されている。流路切替バルブ12cは、この分岐点に配されており、バッテリ5−蓄熱機9間の流路と、バッテリ5−ラジエータ10間の流路とを排他的(二者択一的)に切り換えるものである。流路切替バルブ12a〜12cはECU7に接続されており、ECU7によってその切替動作が制御されている。また、各流路切替バルブ12a〜12cの切替駆動は、バッテリ5から供給される電力によって行われる。
Furthermore, the
そして、モータ2b−蓄熱機9間の冷却液管11の蓄熱機9側にはポンプ13aが取り付けられている。バッテリ5−蓄熱機9間のうちの一方の冷却液管11(流路切替バルブ12b側)の蓄熱機9側にはポンプ13bが取り付けられている。バッテリ5−蓄熱機9間のうちの他方の冷却液管11(流路切替バルブ12c側)のバッテリ5側にはポンプ13cが取り付けられている。これらのポンプ13a〜13cは、冷却液管11の内部に冷却液流を発生させるためのものである。ポンプ13a〜13cもECU7に接続されており、ECU7によってその動作が制御されている。また、各ポンプ13a〜13cは、バッテリ5の電力によって駆動される。
And the
各ポンプ13a〜13cは、冷却液管11の端部に配置されているが、その冷却液管11に対して冷却液を吐出させるか、その冷却液管11から冷却液を吸引するかを二者択一的に実行可能である。冷却液管11に対して冷却液を吐出させるか、冷却液を吸引するかは、ECU7によって制御される。また、各ポンプ13a〜13cは、全く駆動されなければ、冷却液管11内の冷却液流によって連れ回されるだけの状態となる。冷却液経路が上述したように構成されているため、ECU7によって流路切替バルブ12a〜12c及びポンプ13a〜13cを制御することで冷却液流の循環モードを制御できる。即ち、ECU7は液流制御手段として機能している。また、これらの流路切替バルブ12a〜12c、ポンプ13a〜13c及びECU7などによって、熱供給手段が構成されている。
Each of the
なお、冷却液管11は、モータ2b、バッテリ5、蓄熱機9、及び、ラジエータ10の各部で熱の授受を効果的に行えるように接続されている。蓄熱機9は、内部に蓄熱剤を有し、周囲が断熱材で覆われたものである。蓄熱機9には温度センサ(蓄熱機温度検出手段)が内蔵されており、この温度センサはECU7に接続されている。ラジエータ10は、上述したようにエンジン1の冷却に用いられるラジエータと共用されており、走行風などを用いた空冷によって内部を通過する冷却液を冷却する。
The
次に、上述した図2に示される冷却液経路を用いた冷却液の各循環モードについて説明する。まず、図2中矢印STによって示される循環モードが「通常モード(ST)」である。このモードでは、流路切替バルブ12b,12cは特に制御されず、前段階の状態が維持される。ポンプ13b,13cは停止状態となる。このモードでは、モータ2bが発する熱を蓄熱機9に蓄え、蓄えきれない分はラジエータ10で放熱させる。
Next, each circulation mode of the coolant using the coolant path shown in FIG. 2 described above will be described. First, the circulation mode indicated by the arrow ST in FIG. 2 is the “normal mode (ST)”. In this mode, the flow
バッテリ5の冷却が必要なバッテリ5の充電時に行われるのが「バッテリ冷却モード(CB)」である。バッテリ冷却モード実行時には、上述した図2中矢印STで示される循環モードに加えて、矢印CBで示される循環モードも生成される。矢印CB側の冷却液流は、ポンプ13bによって発生され、ポンプ13cは連れ回し状態となる。このモードでは、矢印CB側の冷却液流によって、ラジエータ10で冷やした冷却液によって充電中のバッテリ5で発生する熱を奪い、奪った熱を蓄熱機9に蓄える。一方、矢印ST側の冷却液流によって回生発電実行中で発熱するモータ2bを冷却する。なお、冷却液がモータ2bから奪った熱は蓄熱機9に蓄えられ得る。
The “battery cooling mode (CB)” is performed when the
エンジン1の冷間始動時であり、バッテリ5の温度も低く、バッテリ5を暖機する必要がある場合に行われるのが「冷間始動モード(CS)」である。冷間始動モード実行時には、上述した図2中矢印STで示される循環モードに加えて、矢印CSで示される循環モードも生成される。矢印CS側の冷却液流は、ポンプ13cによって発生され、ポンプ13bは連れ回し状態となる。このモードでは、矢印CS側の冷却液流によって、蓄熱機9に蓄えられた熱をバッテリ5に与え、バッテリ5を暖機する。
The “cold start mode (CS)” is performed when the engine 1 is cold started and when the temperature of the
一方、矢印ST側の冷却液流によって、過給中のモータ2bで発する熱が蓄熱機9に蓄えられる。本実施形態では、冷間始動時にはモータ2bを用いて過給を行うことで始動性を向上させている。過給を行うことで、吸気温度を高めて燃料の霧化や着火性を向上させることを利用している。この冷間始動モードでは、モータ2bの過給によってモータ2bが発する熱を回収して蓄熱機9に蓄えるために、矢印ST側の冷却液流を利用している。
On the other hand, heat generated by the
なお、矢印CS側の冷却液流は、図2中における反時計回りではなく、時計回りに生成されても構わない。ただし、この冷間始動モード後に後述するバッテリ暖機モード1(図中HCの流れ)に移行する場合が多いと思われるので、冷却液流が円滑に移行するように、バッテリ暖機モード1と同方向に冷却液流を生成させる反時計回りの方が好ましい。また、本モードは、後述するバッテリ暖機モード2よりも熱損失が少ない。
Note that the coolant flow on the arrow CS side may be generated not in the counterclockwise direction in FIG. 2 but in the clockwise direction. However, since it is considered that the battery warm-up mode 1 (the flow of HC in the figure) described later often shifts after the cold start mode, the battery warm-up mode 1 and the battery warm-up mode 1 A counterclockwise direction in which the coolant flow is generated in the same direction is preferable. Further, this mode has less heat loss than the battery warm-up
上述した冷間始動時に実行される冷間始動モードの後、通常は、以下のバッテリ暖機モード1,2の何れかに移行する(バッテリ冷却モードや通常モードとなる可能性もある)。なお、追って詳しく説明するが、冷間始動モードは、冷却液管11内の冷却液の温度(=エンジン1の冷却水温度)Twが所定温度T1を超えた時点で終了する。所定温度T1は冷却液がある程度暖まったとみなせる温度として設定される。バッテリ暖機モード1,2の違いは、バッテリ5を暖めるのにモータ2bの熱を効果的に利用できるか否か(即ち、利用できるほどモータ2bの温度が高いか否か)の違いである。
After the cold start mode that is executed at the time of the cold start described above, normally, the battery transitions to one of the following battery warm-up modes 1 and 2 (battery cooling mode and normal mode may be set). Although described in detail later, the cold start mode ends when the temperature of the coolant in the coolant pipe 11 (= cooling water temperature of the engine 1) Tw exceeds a predetermined temperature T1. The predetermined temperature T1 is set as a temperature at which the coolant can be regarded as being warmed to some extent. The difference between the battery warm-up
まず、モータ2bの温度Tmがまだそれ程高くない(=蓄熱機9の温度Tcの方がモータ2bの温度Tmよりも高い)場合に実行される「バッテリ暖機モード1(HC)」について説明する。バッテリ暖機モード1実行時には、上述した図2中矢印HCで示される循環モードが生成される。矢印HCによって示される冷却液流は、ポンプ13bによって発生され、ポンプ13cは連れ回し状態となる。このモードでは、冷却液自体の温度によって(このとき、冷却液は温度を伝える媒体となっている)バッテリ5を暖機する。上述したように、バッテリ暖機モード1は、冷間始動モード後に実行されるため、冷却液の温度は、上述した所定温度T1を超える温度に達しているため、冷却液の持つ熱でバッテリ5の暖機を行える。
First, “battery warm-up mode 1 (HC)” executed when the temperature Tm of the
なお、蓄熱機9に熱が蓄えられていればこれも利用され得るが、蓄熱機9に蓄えられていた熱が既に用いられてしまっている場合は冷却液の持つ熱のみでバッテリ5が暖機される。また、本モードでも図2中矢印STで示される循環モードは生成されている。このとき、矢印STで示される冷却液流によってモータ2bの冷却が行われている。本モードでは、モータ2bの発する熱を積極的に利用しない。このため、モータ2bでの発熱は何ら利用することができず、モータ2bの温度が上昇することは好ましくない。そこで、本モードでは、矢印STで示される冷却液流によってモータ2bを冷却する。
If heat is stored in the heat accumulator 9, this can also be used. However, if the heat stored in the heat accumulator 9 has already been used, the
次に、モータ2bの熱を効果的に利用できる場合の「バッテリ暖機モード2(HA)」について説明する。バッテリ暖機モード2は、モータ2bの温度Tmが十分高い(=モータ2bの温度Tmの方が蓄熱機9の温度Tcよりも高い)場合に実行される。バッテリ暖機モード2実行時には、上述した図2中矢印HAで示される循環モードが生成される。このとき、流路切替バルブ12aがモータ2b−バッテリ5間を連通させることからも分かるように、図2中矢印STで示される冷却液流は発生し得ない。
Next, “battery warm-up mode 2 (HA)” when the heat of the
矢印HAによって示される冷却液流は、ポンプ13cによって発生される。このモードでは、矢印HAによって示される冷却液流によって、モータ2bが発する熱をバッテリ5に与え、バッテリ5を暖機する。バッテリ5から排出された冷却液流はラジエータ10によって冷却し得るが、これは、エンジン1と冷却系統が共用となっているためである。バッテリ5から排出された時点での冷却液の温度が通常のエンジン冷却水の温度(通常80度程度)よりも低ければ、共用されているラジエータ10を経由することで暖められる場合もある。本モードは、モータ2bの熱で直接バッテリ5を暖機するので損失が少なく、上述したバッテリ暖機モード1よりもより早くバッテリ5の暖機を行うことができる。
The coolant flow indicated by arrow HA is generated by
以下、図3に示されるフローチャートに基づいて、上述した各モードの設定を行う制御について説明する。図3に示されるフローチャートの制御は、イグニッションONの後、所定時間毎に繰り返し実行されている。まず、水温センサ8によって、エンジン水温Twを検出し、このエンジン水温Twが所定温度T1を超えているか否かについて判定する(ステップ300)。なお、上述したように、エンジン1の冷却系に用いられる冷却水(冷却液)と、図2に示される冷却液経路における冷却液とは共用されている。ここでは、エンジン1がある程度暖機された状態となったか否かを判断するために、エンジンブロックにおけるエンジン水温Twとして検出している。
Hereinafter, control for setting each mode described above will be described based on the flowchart shown in FIG. The control of the flowchart shown in FIG. 3 is repeatedly executed every predetermined time after the ignition is turned on. First, the engine water temperature Tw is detected by the
エンジン水温Twが所定温度T1を超えておらず、ステップ300が否定されるようであれば、冷間始動時あるいは冷間始動直後であると判断して、冷間始動モードが設定される(ステップ305)。ステップ305の後は、図3のフローチャートの制御を一旦終える。一方、ステップ300が肯定される場合は、続いてモータ2bが回生発電中であるか否かを判定する(ステップ310)。モータ2bが回生発電しているか否かはモータ2bを制御しているECU7及びコントローラ6によって検出し得る。
If the engine water temperature Tw does not exceed the predetermined temperature T1 and step 300 is negative, it is determined that the engine is cold start or just after cold start, and the cold start mode is set (step 305). After
なお、モータ2bが回生発電中か否かの検出は、バッテリ5が充電中か否かの検出の代わりに行われている。ステップ310において、コントローラ6によってバッテリ5が充電中か否かを直接検出しても良い。モータ2bが回生発電中であり、ステップ310が肯定されるようであれば、充電によってバッテリが発熱しており、バッテリ5を冷却する必要があると判断して、バッテリ冷却モードが設定される(ステップ315)。なお、回生発電によってモータ2bも発熱し得るが、上述したようにバッテリ冷却モードでは、モータ2bも冷却される。ステップ315の後は、図3のフローチャートの制御を一旦終える。
Note that whether or not the
ステップ310が肯定される場合は、続いてバッテリ5の温度Tbを検出し、このバッテリ温度Tbが所定温度T2を超えているか否かについて判定する(ステップ320)。バッテリ5の温度Tbは、上述したようにバッテリ5に内蔵された温度センサの値をECU7によって検出している。バッテリ温度Tbが所定温度T2を超えており、ステップ320が肯定されるようであれば、バッテリ5の暖機は必要ないと判断して、通常モードが設定される(ステップ325)。ステップ305の後は、図3のフローチャートの制御を一旦終える。
When step 310 is affirmed, the temperature Tb of the
一方、ステップ320が否定される場合は、バッテリ5の暖機が必要である状況であると判断できる。この場合は、まず、蓄熱機9の温度Tcとモータ2bの温度Tmが検出され、蓄熱機9の温度Tcがモータ2bの温度Tmを超えているか否かが判定される(ステップ330)。蓄熱機9の温度Tbは、蓄熱機9に内蔵された温度センサの値をECU7によって検出している。モータ2bの温度Tmは、モータ2bに内蔵された温度センサ2cの値をECU7によって検出している。蓄熱機9の温度Tcがモータ2bの温度Tmを超えており、ステップ330が肯定されるようであれば、バッテリ5の暖機はエンジン1の暖機によって既にある程度暖まっている冷却液の温度を利用して行うべく、バッテリ暖機モード1が設定される(ステップ335)。
On the other hand, if
蓄熱機9の温度Tcがモータ2bの温度Tmを超えておらず、ステップ330が否定されるようであれば、バッテリ5の暖機はモータ2bの発する熱を有効に利用して行うべく、バッテリ暖機モード2が設定される(ステップ340)。ステップ335,340の後は、図3のフローチャートの制御を一旦終える。このようにして、図2中の冷却液経路内での冷却液の循環モードは、上述した何れかのモードに設定される。
If the temperature Tc of the regenerator 9 does not exceed the temperature Tm of the
次に、図4に示されるフローチャートに基づいて、設定されたモードに従って流路切替バルブ12a〜12cの切替、及び、ポンプ13a〜13cの駆動を行う制御について説明する。まず、図3のフローチャートの制御で設定されたモードが、バッテリ暖機モード2であるか否かを判定する(ステップ400)。ステップ400が肯定される場合は、上述した図2中の冷却液流HAを発生させるべく、流路切替バルブ12aがバッテリ5側に、流路切替バルブ12bがモータ2b側に、流路切替バルブ12cがラジエータ10側に切り換えられると共に、ポンプ13cがバルブ12c側に冷却液を吐出するように駆動される(ステップ405)。なお、ポンプ13b,13cは停止状態となる。
Next, control for switching the flow
一方、ステップ400が否定される場合は、上述した図2中の冷却液流STを発生させるべく、流路切替バルブ12aは蓄熱機9側に切り換えられると共に、ポンプ13aがバルブ12a側から冷却液を吸引するように駆動される(ステップ415)。バッテリ暖機モード1以外のモードでは、何れも冷却液流STを発生させるため、このステップでそのためのバルブの切替及びポンプ制御が行われる。この時点では、ポンプ13b,13cは停止状態である。
On the other hand, if
ステップ410の後、設定されたモードがバッテリ冷却モードであるか否かを判定する(ステップ415)。ステップ415が肯定される場合は、上述した図2中の冷却液流STに加えて冷却液流CBを発生させるべく、流路切替バルブ12bが蓄熱機9側に、流路切替バルブ12cがラジエータ10側に切り換えられると共に、ポンプ13bがバルブ12b側から冷却液を吸引するように駆動される(ステップ420)。なお、流路切替バルブ12aはステップ410において蓄熱機9側に切り換えられたままであり、ポンプ13aもステップ410において駆動された状態が維持され、ポンプ13cは停止状態となる。
After
一方、ステップ415が否定される場合は、次に、設定されたモードが冷間始動モードであるか否かを判定する(ステップ425)。ステップ425が肯定される場合は、上述した図2中の冷却液流STに加えて冷却液流CSを発生させるべく、流路切替バルブ12bが蓄熱機9側に、流路切替バルブ12cが蓄熱機9側に切り換えられると共に、ポンプ13cがバルブ12c側に冷却液を吐出するように駆動される(ステップ430)。なお、流路切替バルブ12aはステップ410において蓄熱機9側に切り換えられたままであり、ポンプ13aもステップ410において駆動された状態が維持され、ポンプ13bは停止状態となる。
On the other hand, if
ステップ425が否定される場合は、モードはバッテリ暖機モード1又は通常モードの何れかであるため、その時点で駆動の必要のないポンプ13cが駆動されていればその駆動を停止させる(ステップ435)。ステップ435の後、設定されたモードがバッテリ暖機モード1であるか否かを判定する(ステップ440)。ステップ440が肯定される場合は、上述した図2中の冷却液流STに加えて冷却液流HCを発生させるべく、流路切替バルブ12bが蓄熱機9側に、流路切替バルブ12cがラジエータ10側に切り換えられると共に、ポンプ13bがバルブ12b側に冷却液を吐出するように駆動される(ステップ445)。なお、流路切替バルブ12aはステップ410において蓄熱機9側に切り換えられたままであり、ポンプ13aもステップ410において駆動された状態が維持され、ポンプ13cもステップ435で停止された状態となる。
If
ステップ440が否定される場合は、設定されたモードは通常モードということになり、駆動の必要のないポンプ13bが駆動されていればその駆動を停止させる(ステップ450)。なお、通常モードにおける冷却液流STは、上述したようにステップ410において形成されている。ステップ405,420,430,445,450の後、図4のフローチャートの制御を一旦終える。このようなポンプ/バルブ制御によって、上述した各モードにおける冷却液流を発生させており、これによって、バッテリ5の暖機、モータ2bの冷却などを効率よく行うことができる。また、バッテリ5の暖機には蓄熱機9に蓄熱させた熱を有効に利用すると共に、蓄熱機9には次回のバッテリ5の暖機のためにバッテリ5やモータ2bの発する熱が効率よく蓄熱される。
If step 440 is negative, the set mode is the normal mode, and if the
本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。例えば、冷却液経路は上述した実施形態のものに限定されるわけではない。また、上述した実施形態では5つの冷却液循環モードを設定したが、必ずこのようなモードを設定しなくてはならない訳ではない。複数のモードを設定する場合であっても、上述した実施形態のものに限定されるわけではない。 The present invention is not limited to the embodiment described above. For example, the coolant path is not limited to that of the above-described embodiment. In the above-described embodiment, five coolant circulation modes are set. However, such a mode is not necessarily set. Even when a plurality of modes are set, the present invention is not limited to the embodiment described above.
1…エンジン、2…ターボユニット、2a…タービン/コンプレッサ、2b…モータ(電動機)、2c…温度センサ(電動機温度検出手段)、3…吸気通路、4…排気通路、5…バッテリ、6…コントローラ、7…ECU(液流制御手段:熱供給手段)、8…水温センサ、9…蓄熱機(蓄熱手段)、10…ラジエータ、11…冷却液管(冷却液通路)、12a〜12c…流路切替バルブ(熱供給手段)、13a〜13c…ポンプ(熱供給手段)。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Engine, 2 ... Turbo unit, 2a ... Turbine / compressor, 2b ... Motor (electric motor), 2c ... Temperature sensor (electric motor temperature detection means), 3 ... Intake passage, 4 ... Exhaust passage, 5 ... Battery, 6 ... Controller , 7 ... ECU (liquid flow control means: heat supply means), 8 ... water temperature sensor, 9 ... heat accumulator (heat storage means), 10 ... radiator, 11 ... cooling liquid pipe (cooling liquid passage), 12a-12c ... flow path Switching valve (heat supply means), 13a to 13c... Pump (heat supply means).
Claims (4)
前記電動機及び/又は前記バッテリが発する熱を冷却液を介して回収して蓄える蓄熱手段と、
前記内燃機関の冷間始動時に、前記蓄熱手段の蓄えている熱を前記バッテリに供給する熱供給手段とを備えていることを特徴とする内燃機関の制御装置。 A control device for an internal combustion engine comprising a compressor with an electric motor provided on an intake passage and a battery for supplying electric power to the electric motor,
Heat storage means for recovering and storing heat generated by the electric motor and / or the battery via a coolant;
A control device for an internal combustion engine, comprising: heat supply means for supplying heat stored in the heat storage means to the battery at a cold start of the internal combustion engine.
前記熱供給手段が、前記冷却液通路上に配設されたポンプと、前記冷却液通路上に配設された流路切替バルブと、前記ポンプの動作及び前記流路切替バルブによる流路切替を制御して、前記蓄熱手段の蓄えている熱を前記バッテリに伝える冷却液流を前記冷却液通路内に発生させる液流制御手段とを有して構成されていることを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の制御装置。 Further comprising a coolant passage connecting the battery, the electric motor and the heat storage means,
The heat supply means includes a pump disposed on the coolant passage, a flow path switching valve disposed on the coolant path, operation of the pump, and flow path switching by the flow path switching valve. 2. A liquid flow control unit configured to control and generate a coolant flow in the coolant passage that transmits heat stored in the heat storage unit to the battery. The control apparatus of the internal combustion engine described in 1.
前記電動機温度検出手段によって検出された前記電動機の温度が前記蓄熱温度検出手段によって検出された前記蓄熱手段の温度よりも高いときには、前記熱供給手段が、前記電動機の持つ熱を前記バッテリに供給することを特徴とする請求項1〜3の何れか一項に記載の内燃機関の制御装置。 Electric motor temperature detecting means for detecting the temperature of the electric motor, and heat storage temperature detecting means for detecting the temperature of the heat storage means,
When the temperature of the electric motor detected by the electric motor temperature detection means is higher than the temperature of the heat storage means detected by the heat storage temperature detection means, the heat supply means supplies the heat of the electric motor to the battery. The control device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3, wherein
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JP2019156108A (en) * | 2018-03-12 | 2019-09-19 | トヨタ自動車株式会社 | Temperature control device of vehicle |
JP2020133589A (en) * | 2019-02-25 | 2020-08-31 | 本田技研工業株式会社 | Battery temperature raising device for hybrid vehicle |
-
2003
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Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8935023B2 (en) | 2009-01-26 | 2015-01-13 | Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho | Secondary battery system and vehicle having secondary battery system |
JP2019156108A (en) * | 2018-03-12 | 2019-09-19 | トヨタ自動車株式会社 | Temperature control device of vehicle |
JP6992615B2 (en) | 2018-03-12 | 2022-02-04 | トヨタ自動車株式会社 | Vehicle temperature control device |
JP2020133589A (en) * | 2019-02-25 | 2020-08-31 | 本田技研工業株式会社 | Battery temperature raising device for hybrid vehicle |
CN111605438A (en) * | 2019-02-25 | 2020-09-01 | 本田技研工业株式会社 | Battery temperature raising device for hybrid vehicle |
JP7094908B2 (en) | 2019-02-25 | 2022-07-04 | 本田技研工業株式会社 | Battery heating device for hybrid vehicles |
US11420535B2 (en) | 2019-02-25 | 2022-08-23 | Honda Motor Co., Ltd. | Battery temperature raising device for hybrid vehicle |
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