JP2005256732A - Device and method for controlling engine start for hybrid vehicle - Google Patents

Device and method for controlling engine start for hybrid vehicle Download PDF

Info

Publication number
JP2005256732A
JP2005256732A JP2004069247A JP2004069247A JP2005256732A JP 2005256732 A JP2005256732 A JP 2005256732A JP 2004069247 A JP2004069247 A JP 2004069247A JP 2004069247 A JP2004069247 A JP 2004069247A JP 2005256732 A JP2005256732 A JP 2005256732A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
engine
intake valve
control
hybrid vehicle
speed
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2004069247A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tomoya Imazu
Shinichiro Jo
Yuki Nakajima
Shunichi Oshitari
Takashi Tsuneyoshi
祐樹 中島
知也 今津
新一郎 城
俊一 忍足
孝 恒吉
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
日産自動車株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd, 日産自動車株式会社 filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP2004069247A priority Critical patent/JP2005256732A/en
Publication of JP2005256732A publication Critical patent/JP2005256732A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62Hybrid vehicles

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a device and a method for controlling engine start for a hybrid vehicle capable of reducing vibration level by getting over resonance zone by self rotation of an engine, and capable of corresponding to sudden acceleration demand with quick acceleration with a few motor power consumption. <P>SOLUTION: In the hybrid vehicle including a motor as a driving force generation source and including an engine E for fulfilling one of functions of driving force generation and electric power generation, an engine start control means advancing a close position of an intake valve of the engine E to a predetermined angle and making the engine E rotate by itself at a time of engine start, and retaining advanced intake valve timing until engine rotation speed Ne exceeds resonance rotation zone is provided. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、走行開始時だけでなく走行中においてもエンジンの始動・停止を行うハイブリッド車に適用されるエンジン始動制御装置およびエンジン始動制御方法に関する。   The present invention relates to an engine start control device and an engine start control method applied to a hybrid vehicle that starts and stops an engine not only at the start of travel but also during travel.
従来のハイブリッド車では、吸気バルブの開閉タイミングを遅角させてエンジンを電動機によりモータリングし、エンジンの回転数が共振現象を生じる領域を超えると、吸気バルブの開閉タイミングを元に戻し、エンジンの燃料供給や点火制御を開始し、エンジン始動時に共振現象が生じる領域を素早く通過するようにしている(例えば、特許文献1参照)。
特開2001−123857号公報
In a conventional hybrid vehicle, the opening / closing timing of the intake valve is retarded and the engine is motored by an electric motor.When the engine speed exceeds the region in which the resonance phenomenon occurs, the opening / closing timing of the intake valve is restored to the original state. Fuel supply and ignition control are started so as to quickly pass through a region where a resonance phenomenon occurs when the engine is started (see, for example, Patent Document 1).
JP 2001-123857 A
しかしながら、上記従来のハイブリッド車のエンジン始動制御装置にあっては、共振現象が生じる領域を、エンジンのモータリングにて乗り越えるものであるため、モータパワーを多く使うし、また、ドライバにより急加速要求がある場合、共振現象が生じる領域を超えた後、燃料供給や点火制御によるエンジン自力回転が始まることで、駆動トルクの立ち上がりが遅れ、加速までに時間を要し、急加速要求に応えることができない、という問題がある。   However, in the above conventional hybrid vehicle engine start control device, the region where the resonance phenomenon occurs is overcome by the motoring of the engine, so a lot of motor power is used and a rapid acceleration request is made by the driver. If there is, the engine self-rotation by fuel supply or ignition control starts after exceeding the region where the resonance phenomenon occurs, so that the start of the drive torque is delayed, it takes time to accelerate, and it can respond to the sudden acceleration request There is a problem that it is not possible.
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、共振領域をエンジンの自力回転で乗り越えることで、振動レベルを低減させることが可能であり、かつ、モータパワーの消費が少ないと共に、素早い加速で急加速要求に応えることができるハイブリッド車のエンジン始動制御装置およびエンジン始動制御方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made paying attention to the above-mentioned problem, and it is possible to reduce the vibration level by overcoming the resonance region by the self-rotation of the engine, and the motor power consumption is small and the acceleration is quick. An object of the present invention is to provide an engine start control device and an engine start control method for a hybrid vehicle that can meet a sudden acceleration demand.
上記目的を達成するため、本発明のエンジン始動制御装置では、駆動力発生源としてモータを有し、駆動力発生又は発電の少なくともいずれか一方の機能を満たすためにエンジンを有するハイブリッド車において、
エンジン始動時、エンジンの吸気バルブ閉位置を所定角度まで進角してエンジンを自力回転させ、エンジン回転数が共振回転領域を超えるまで進角した吸気バルブタイミングを保持するエンジン始動制御手段を備えた。
To achieve the above object, in the engine start control device of the present invention, in a hybrid vehicle having a motor as a driving force generation source and having an engine to satisfy at least one function of driving force generation or power generation,
An engine start control means is provided for maintaining the intake valve timing at which the intake valve closing position of the engine is advanced by advancing the intake valve closed position of the engine to a predetermined angle and rotating the engine by itself until the engine speed exceeds the resonance rotation region. .
よって、本発明のハイブリッド車のエンジン始動制御装置にあっては、エンジン始動時において、エンジンの吸気バルブ閉位置を所定角度まで進角することで、エンジンの下死点側で排気バルブと吸気バルブとが共に開いているオーバーラップ代が拡大され、圧縮行程が短くなってエンジンの始動負荷が低下する。よって、低回転域で容易にエンジンが自力回転を開始し、エンジン回転数が共振回転領域を超えるまでは進角した吸気バルブタイミングを保持することで、エンジン回転数が大きな勾配にて上昇する。つまり、吸気バルブ閉位置の進角を伴うエンジンの自力回転により短時間にて共振領域を通過して乗り越えることができる。この結果、共振現象が生じる領域をエンジンのモータリングにて乗り越える制御と比較した場合、振動レベルを低減させることが可能であり、かつ、モータパワーの消費(=バッテリの消費)が少ないと共に、素早い加速で急加速要求に応えることができる。   Therefore, in the engine start control device for a hybrid vehicle according to the present invention, when the engine is started, the intake valve closing position of the engine is advanced to a predetermined angle, so that the exhaust valve and the intake valve on the bottom dead center side of the engine. The overlap margin that is open together is enlarged, the compression stroke is shortened, and the engine starting load is reduced. Therefore, the engine starts easily rotating in a low speed range, and the advanced intake valve timing is maintained until the engine speed exceeds the resonance speed range, so that the engine speed increases with a large gradient. That is, it is possible to get over the resonance region in a short time by the self-rotation of the engine with the advance angle of the intake valve closed position. As a result, the vibration level can be reduced and the motor power consumption (= battery consumption) is small and quick when compared with the control overcoming the region where the resonance phenomenon occurs by engine motoring. Acceleration can meet the demand for rapid acceleration.
以下、本発明のハイブリッド車のエンジン始動制御装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施例1に基づいて説明する。   Hereinafter, the best mode for realizing an engine start control device for a hybrid vehicle of the present invention will be described based on a first embodiment shown in the drawings.
まず、ハイブリッド車の駆動系構成を説明する。
図1は実施例1のエンジン始動制御装置が適用されたハイブリッド車の駆動系を示す全体システム図である。実施例1におけるハイブリッド車の駆動系は、図1に示すように、エンジンEと、第1モータジェネレータMG1と、第2モータジェネレータMG2と、出力ギヤOG(出力部材)と、動力合成機構TMと、を有する。
First, the drive system configuration of the hybrid vehicle will be described.
FIG. 1 is an overall system diagram showing a drive system of a hybrid vehicle to which the engine start control device of Embodiment 1 is applied. As shown in FIG. 1, the drive system of the hybrid vehicle in the first embodiment includes an engine E, a first motor generator MG1, a second motor generator MG2, an output gear OG (output member), and a power combining mechanism TM. Have.
前記エンジンEは、4サイクルのガソリンエンジンであり、後述するエンジンコントローラ1からの制御指令に基づいて、スロットルバルブのバルブ開度や吸気バルブの開閉タイミング等が制御される。   The engine E is a four-cycle gasoline engine, and based on a control command from the engine controller 1 described later, the valve opening of the throttle valve, the opening / closing timing of the intake valve, and the like are controlled.
前記第1モータジェネレータMG1と第2モータジェネレータMG2は、ロータに永久磁石を埋設しステータにステータコイルが巻き付けられた同期型モータジェネレータであり、後述するモータコントローラ2からの制御指令に基づいて、インバータ3により作り出された三相交流を印加することにより独立に制御される。   The first motor generator MG1 and the second motor generator MG2 are synchronous motor generators in which a permanent magnet is embedded in a rotor and a stator coil is wound around a stator. Based on a control command from a motor controller 2 described later, an inverter 3 is controlled independently by applying the three-phase alternating current produced by 3.
前記動力合成機構TMは、ラビニョウ型遊星歯車列PGR(差動装置)と、ローブレーキLBと、を有し、前記ラビニョウ型遊星歯車列PGRは、第1サンギヤS1と、第1ピニオンP1と、第1リングギヤR1と、第2サンギヤS2と、第2ピニオンP2と、第2リングギヤR2と、互いに噛み合う第1ピニオンP1と第2ピニオンP2とを支持する共通キャリアPCと、によって構成されている。つまり、ラビニョウ型遊星歯車PGRは、第1サンギヤS1と、第1リングギヤR1と、第2サンギヤS2と、第2リングギヤR2と、共通キャリアPCと、の5つの回転メンバを有する。この5つの回転メンバに対する入出力要素の連結関係について説明する。   The power combining mechanism TM includes a Ravigneaux planetary gear train PGR (differential device) and a low brake LB. The Ravigneaux planetary gear train PGR includes a first sun gear S1, a first pinion P1, and The first ring gear R1, the second sun gear S2, the second pinion P2, the second ring gear R2, and the common carrier PC that supports the first pinion P1 and the second pinion P2 that mesh with each other. That is, the Ravigneaux type planetary gear PGR has five rotating members of the first sun gear S1, the first ring gear R1, the second sun gear S2, the second ring gear R2, and the common carrier PC. The connection relationship of the input / output elements for these five rotating members will be described.
前記第1サンギヤS1には、第1モータジェネレータMG1が連結されている。前記第1リングギヤR1は、ローブレーキLBを介してケースに固定可能に設けられている。前記第2サンギヤS2には、第2モータジェネレータMG2が連結されている。前記第2リングギヤR2には、エンジンクラッチECを介してエンジンEが連結されている。前記共通キャリアPCには、出力ギヤOGが直結されている。なお、出力ギヤOGからは、図外のディファレンシャルやドライブシャフトを介して左右の駆動輪に駆動力が伝達される。   A first motor generator MG1 is connected to the first sun gear S1. The first ring gear R1 is provided so as to be fixed to the case via a low brake LB. A second motor generator MG2 is connected to the second sun gear S2. An engine E is connected to the second ring gear R2 via an engine clutch EC. An output gear OG is directly connected to the common carrier PC. A driving force is transmitted from the output gear OG to the left and right driving wheels via a differential and a drive shaft (not shown).
上記連結関係により、図2に示す共線図上において、第1モータジェネレータMG1(第1サンギヤS1)、エンジンE(第2リングギヤR2)、出力Output(出力ギヤOG)、第2モータジェネレータMG2(第2サンギヤS2)の順に配列され、ラビニョウ型遊星歯車列PGRの動的な動作を簡易的に表せる剛体レバーモデルを導入することができる。ここで、「共線図」とは、差動歯車のギヤ比を考える場合、式により求める方法に代え、より簡単で分かりやすい作図により求める方法で用いられる速度線図であり、縦軸に各回転メンバの回転数(回転速度)をとり、横軸に各回転メンバをとり、各回転メンバの間隔をサンギヤとリングギヤの歯数比に基づく共線図レバー比になるように配置したものである。   2, the first motor generator MG1 (first sun gear S1), the engine E (second ring gear R2), the output Output (output gear OG), and the second motor generator MG2 ( A rigid lever model can be introduced which is arranged in the order of the second sun gear S2) and can simply express the dynamic operation of the Ravigneaux planetary gear train PGR. Here, the “collinear diagram” is a velocity diagram used in a simple and easy-to-understand method of drawing instead of the method of obtaining by equation when considering the gear ratio of the differential gear, The rotation number (rotation speed) of the rotation member is taken, each rotation member is taken on the horizontal axis, and the interval between each rotation member is arranged so as to be a collinear lever ratio based on the gear ratio of the sun gear and the ring gear. .
前記エンジンクラッチECとローブレーキLBは、後述する油圧制御装置5からの油圧により締結される多板摩擦クラッチと多板摩擦ブレーキであり、エンジンクラッチECは、図2の共線図上において、エンジンEと共に第2リングギヤR2の回転速度軸と一致する位置に配置され、ローブレーキLBは、図2の共線図上において、第1リングギヤR1の回転速度軸(出力ギヤOGの回転速度軸と第2サンギヤS2の回転速度軸との間の位置)に配置される。   The engine clutch EC and the low brake LB are a multi-plate friction clutch and a multi-plate friction brake that are fastened by hydraulic pressure from a hydraulic control device 5 to be described later. The engine clutch EC is the engine clutch on the collinear diagram of FIG. The low brake LB is arranged at a position coincident with the rotational speed axis of the second ring gear R2 together with E, and the low brake LB is arranged on the collinear diagram of FIG. 2 with the rotational speed axis of the first ring gear R1 (the rotational speed axis of the output gear OG 2 at a position between the rotational speed axis of the sun gear S2.
次に、ハイブリッド車の制御系を説明する。
実施例1におけるハイブリッド車の制御系は、図1に示すように、エンジンコントローラ1と、モータコントローラ2と、インバータ3と、バッテリ4と、油圧制御装置5と、統合コントローラ6と、アクセル開度センサ7と、車速センサ8と、エンジン回転数センサ9と、第1モータジェネレータ回転数センサ10と、第2モータジェネレータ回転数センサ11と、第2リングギヤ回転数センサ12と、を有して構成されている。
Next, the control system of the hybrid vehicle will be described.
As shown in FIG. 1, the hybrid vehicle control system in the first embodiment includes an engine controller 1, a motor controller 2, an inverter 3, a battery 4, a hydraulic control device 5, an integrated controller 6, and an accelerator opening. A sensor 7, a vehicle speed sensor 8, an engine speed sensor 9, a first motor generator speed sensor 10, a second motor generator speed sensor 11, and a second ring gear speed sensor 12 are configured. Has been.
前記エンジンコントローラ1は、アクセル開度センサ7からのアクセル開度APとエンジン回転数センサ9からのエンジン回転数Neを入力する統合コントローラ6からの目標エンジントルク指令等に応じ、エンジン動作点(Ne,Te)を制御する指令を、例えば、図外のスロットルバルブアクチュエータへ出力する。   The engine controller 1 responds to an engine operating point (Ne) according to a target engine torque command or the like from an integrated controller 6 that inputs an accelerator opening AP from an accelerator opening sensor 7 and an engine speed Ne from an engine speed sensor 9. , Te), for example, is output to a throttle valve actuator (not shown).
前記モータコントローラ2は、レゾルバによる両モータジェネレータ回転数センサ10,11からのモータジェネレータ回転数N1,N2を入力する統合コントローラ6からの目標モータジェネレータトルク指令等に応じ、第1モータジェネレータMG1のモータ動作点(N1,T1)と、第2モータジェネレータMG2のモータ動作点(N2,T2)と、をそれぞれ独立に制御する指令をインバータ3へ出力する。なお、このモータコントローラ2からは、バッテリ4の充電状態をあらわすバッテリS.O.Cの情報が統合コントローラ6に対して出力される。   The motor controller 2 receives the motor of the first motor generator MG1 in response to a target motor generator torque command or the like from the integrated controller 6 that inputs the motor generator rotational speeds N1 and N2 from the motor generator rotational speed sensors 10 and 11 by the resolver. A command for independently controlling the operating point (N1, T1) and the motor operating point (N2, T2) of the second motor generator MG2 is output to the inverter 3. The motor controller 2 outputs information on the battery S.O.C representing the state of charge of the battery 4 to the integrated controller 6.
前記インバータ3は、前記第1モータジェネレータMG1と第2モータジェネレータMG2との各ステータコイルに接続され、モータコントローラ2からの指令により独立した三相交流を作り出す。このインバータ3には、力行時に放電し回生時に充電するバッテリ4が接続されている。   The inverter 3 is connected to the respective stator coils of the first motor generator MG1 and the second motor generator MG2, and generates an independent three-phase alternating current according to a command from the motor controller 2. The inverter 3 is connected to a battery 4 that is discharged during power running and charged during regeneration.
前記油圧制御装置5は、統合コントローラ6からの油圧指令を受け、エンジンクラッチECと、ローブレーキLBと、の締結油圧制御及び解放油圧制御を行う。この締結油圧制御及び解放油圧制御には、滑り締結制御や滑り解放制御による半クラッチ制御も含む。   The hydraulic control device 5 receives a hydraulic pressure command from the integrated controller 6 and performs engagement hydraulic pressure control and release hydraulic pressure control of the engine clutch EC and the low brake LB. The engagement hydraulic pressure control and the release hydraulic pressure control include a half-clutch control based on a slip engagement control and a slip release control.
前記統合コントローラ6は、アクセル開度センサ7からのアクセル開度APと、車速センサ8からの車速VSPと、エンジン回転数センサ9からのエンジン回転数Neと、第1モータジェネレータ回転数センサ10からの第1モータジェネレータ回転数N1と、第2モータジェネレータ回転数センサ11からの第2モータジェネレータ回転数N2と、第2リングギヤ回転数センサ12からのエンジン入力回転速度ωin等の情報を入力し、所定の演算処理を行う。そして、エンジンコントローラ1、モータコントローラ2、油圧制御装置5に対し演算処理結果にしたがって制御指令を出力する。   The integrated controller 6 includes an accelerator opening AP from the accelerator opening sensor 7, a vehicle speed VSP from the vehicle speed sensor 8, an engine speed Ne from the engine speed sensor 9, and a first motor generator speed sensor 10. Information such as the first motor generator rotational speed N1, the second motor generator rotational speed N2 from the second motor generator rotational speed sensor 11, and the engine input rotational speed ωin from the second ring gear rotational speed sensor 12. Predetermined arithmetic processing is performed. Then, a control command is output to the engine controller 1, the motor controller 2, and the hydraulic control device 5 according to the calculation processing result.
なお、統合コントローラ6とエンジンコントローラ1、および、統合コントローラ6とモータコントローラ2とは、情報交換のためにそれぞれ双方向通信線14、15により接続されている。   The integrated controller 6 and the engine controller 1 and the integrated controller 6 and the motor controller 2 are connected by bidirectional communication lines 14 and 15 for information exchange, respectively.
次に、ハイブリッド車の走行モードについて説明する。
実施例1のハイブリッド車の走行モードとしては、電気自動車無段変速モード(以下、「EVモード」という。)と、電気自動車固定変速モード(以下、「EV-LBモード」という。)と、ハイブリッド車固定変速モード(以下、「LBモード」という。)と、ハイブリッド車無段変速モード(以下、「E-iVTモード」という。)と、を有する。前記「EVモード」と「EV-LBモード」は、モータ使用モードに相当し、前記「LBモード」と「E-iVTモード」は、エンジン使用モードに相当する。
Next, the travel mode of the hybrid vehicle will be described.
As a travel mode of the hybrid vehicle of the first embodiment, an electric vehicle continuously variable transmission mode (hereinafter referred to as “EV mode”), an electric vehicle fixed transmission mode (hereinafter referred to as “EV-LB mode”), and a hybrid. It has a vehicle fixed speed change mode (hereinafter referred to as “LB mode”) and a hybrid vehicle continuously variable speed change mode (hereinafter referred to as “E-iVT mode”). The “EV mode” and “EV-LB mode” correspond to the motor use mode, and the “LB mode” and “E-iVT mode” correspond to the engine use mode.
前記「EVモード」は、図2(a)の共線図に示すように、二つのモータジェネレータMG1.MG2のみで走行する無段変速モードであり、エンジンEは停止でエンジンクラッチECは解放である。   The “EV mode” is a continuously variable transmission mode that runs only with two motor generators MG1 and MG2, as shown in the collinear diagram of FIG. 2 (a). The engine E is stopped and the engine clutch EC is released. is there.
前記「EV-LBモード」は、図2(b)の共線図に示すように、ローブレーキLBを締結した状態で、二つのモータジェネレータMG1,MG2のみで走行する固定変速モードであり、エンジンEは停止でエンジンクラッチECは解放である。第1モータジェネレータMG1から出力Outputへの減速比、及び、第2モータジェネレータMG2から出力Outputへの減速比が大きいので駆動力が大きく出るモードである。   The “EV-LB mode” is a fixed speed change mode in which only the two motor generators MG1 and MG2 run with the low brake LB engaged, as shown in the collinear diagram of FIG. E is a stop and the engine clutch EC is released. Since the reduction ratio from the first motor generator MG1 to the output Output and the reduction ratio from the second motor generator MG2 to the output Output are large, this is a mode in which a large driving force is generated.
前記「LBモード」は、図2(c)の共線図に示すように、ローブレーキLBを締結した状態で、エンジンEとモータジェネレータMG1,MG2で走行する固定変速モードであり、エンジンEは運転でエンジンクラッチECは締結である。エンジンEとモータジェネレータMG1,MG2から出力Outputへの減速比が大きいので駆動力が大きく出るモードである。   As shown in the collinear diagram of FIG. 2 (c), the “LB mode” is a fixed speed change mode in which the engine E and the motor generators MG1 and MG2 travel with the low brake LB engaged. The engine clutch EC is engaged during operation. This is a mode in which the driving force is large because the reduction ratio from the engine E and the motor generators MG1, MG2 to the output Output is large.
前記「E-iVTモード」は、図2(d)の共線図に示すように、エンジンEとモータジェネレータMG1,MG2で走行する無段変速モードであり、エンジンEは運転でエンジンクラッチECは締結である。   The “E-iVT mode” is a continuously variable transmission mode in which the engine E and the motor generators MG1 and MG2 run as shown in the nomogram of FIG. 2 (d). The engine E is operated and the engine clutch EC is It is conclusion.
そして、前記4つの走行モードのモード遷移制御は、統合コントローラ6により行われる。すなわち、統合コントローラ6には、要求駆動力Fdrv(アクセル開度APにより求められる。)と車速VSPとバッテリS.O.Cによる三次元空間に、図3に示すような前記4つの走行モードを割り振った走行モードマップが予め設定されていて、車両の停止時や走行時には、要求駆動力Fdrvと車速VSPとバッテリS.O.Cの各検出値により走行モードマップが検索され、要求駆動力Fdrvと車速VSPにより決まる車両動作点やバッテリ充電量に応じて最適な走行モードが選択される。なお、図3は三次元走行モードマップをバッテリS.O.Cが充分な容量域のある値で切り取ることにより、要求駆動力Fdrvと車速VSPとの二次元によりあらわした走行モードマップの一例である。   Then, the mode transition control of the four travel modes is performed by the integrated controller 6. That is, the integrated controller 6 has a travel mode in which the four travel modes as shown in FIG. 3 are allocated to the three-dimensional space by the required driving force Fdrv (determined by the accelerator opening AP), the vehicle speed VSP, and the battery SOC. When the vehicle is stopped or running, the driving mode map is searched based on the detected values of the required driving force Fdrv, vehicle speed VSP, and battery SOC, and the vehicle operating point determined by the required driving force Fdrv and vehicle speed VSP. The optimum driving mode is selected according to the battery charge amount. FIG. 3 is an example of a travel mode map represented by a two-dimensional representation of the required driving force Fdrv and the vehicle speed VSP by cutting out the three-dimensional travel mode map at a value with a sufficient capacity range of the battery S.O.C.
前記走行モードマップの選択により、「EVモード」と「EV-LBモード」との間においてモード遷移を行う場合、図4に示すように、ローブレーキLBの締結・解放が行われる。「E-iVTモード」と「LBモード」との間においてモード遷移を行う場合、図4に示すように、ローブレーキLBの締結・解放が行われる。また、「EVモード」と「E-iVTモード」との間においてモード遷移を行う場合、図4に示すように、エンジンEの始動・停止と共にエンジンクラッチECの締結・解放が行われる。「EV-LBモード」と「LBモード」との間においてモード遷移を行う場合、図4に示すように、エンジンEの始動・停止と共にエンジンクラッチECの締結・解放が行われる。なお、これらのモード遷移制御は、例えば、予め決められた手順にしたがったシーケンス制御により行われる。   When mode transition is performed between the “EV mode” and the “EV-LB mode” by selecting the travel mode map, the low brake LB is engaged / released as shown in FIG. When mode transition is performed between the “E-iVT mode” and the “LB mode”, the low brake LB is engaged / released as shown in FIG. Further, when mode transition is performed between the “EV mode” and the “E-iVT mode”, the engine clutch EC is engaged / released together with the start / stop of the engine E as shown in FIG. When mode transition is performed between the “EV-LB mode” and the “LB mode”, the engine clutch EC is engaged / released together with the start / stop of the engine E as shown in FIG. Note that these mode transition controls are performed by, for example, sequence control according to a predetermined procedure.
次に、エンジン制御系について説明する。
図5はエンジン制御系を示すブロック図であり、統合コントローラ6には、エンジン始動制御部6a(エンジン始動制御手段)を有し、このエンジン始動制御部6aからはエンジンコントローラ1に対して燃料噴射要求が出力され、エンジンコントローラ1からはエンジン始動制御部6aに対してエンジン回転数情報が出力される。
Next, the engine control system will be described.
FIG. 5 is a block diagram showing an engine control system. The integrated controller 6 has an engine start control unit 6a (engine start control means), and fuel injection from the engine start control unit 6a to the engine controller 1 is performed. A request is output, and engine speed information is output from the engine controller 1 to the engine start control unit 6a.
前記エンジンコントローラ1は、エンジンEのフューエルインジェクタに対し燃料噴射要求指令を出力し、燃料噴射の開始・停止の制御および燃料噴射量の制御を行う。また、エンジンEのVTCアクチュエータに対しVTC角度指令を出力し、吸気バルブの開閉タイミングを制御する。また、エンジンEに設けられているエンジン回転数センサからの回転数信号を入力する。ここで、VTCとは、「Valve Timing Control」の略称である。   The engine controller 1 outputs a fuel injection request command to the fuel injector of the engine E, and controls the start / stop of fuel injection and the fuel injection amount. Further, a VTC angle command is output to the VTC actuator of the engine E, and the opening / closing timing of the intake valve is controlled. Further, a rotation speed signal from an engine rotation speed sensor provided in the engine E is input. Here, VTC is an abbreviation for “Valve Timing Control”.
前記エンジンEの吸気バルブの開閉タイミング制御とは、インテークカムシャフトの位相を連続的に任意の位置に制御することにより、吸気バルブの開閉タイミングを運転条件に応じて最適にする制御をいい、例えば、低中速トルクの向上と高速域出力の両立、バルブオーバラップ時の内部EGR効果によるNoxの低減、及び、ポンピングロスによる低減による燃費向上を図るようにした制御システムである。   The opening / closing timing control of the intake valve of the engine E refers to control that optimizes the opening / closing timing of the intake valve according to the operating conditions by continuously controlling the phase of the intake camshaft to an arbitrary position. This is a control system that aims to improve both low and medium speed torque and high speed range output, reduce Nox due to internal EGR effect during valve overlap, and improve fuel efficiency by reducing pumping loss.
次に、作用を説明する。   Next, the operation will be described.
[エンジン始動制御処理]
図6は実施例1の統合コントローラ6のエンジン始動制御部6aにおいて実行されるエンジン始動制御処理の流れを示すフローチャートであり、以下、各ステップについて説明する。なお、この処理は、モード遷移制御において、モータ使用モードからエンジン使用モードへモード遷移する制御時に出されるエンジン始動指令により開始される。
[Engine start control processing]
FIG. 6 is a flowchart showing the flow of the engine start control process executed in the engine start control unit 6a of the integrated controller 6 according to the first embodiment. Each step will be described below. This process is started by an engine start command issued during the mode transition control in the mode transition control from the motor use mode to the engine use mode.
ステップS1では、エンジン回転数Neが第1設定値N1を超えているか否かが判断され、YESの場合はステップS2へ移行し、NOの場合はステップS1の判断を繰り返す。
ここで、エンジン回転数Neの第1設定値N1は、マウント共振回転領域に入らない所定の回転数である。
In step S1, it is determined whether or not the engine speed Ne exceeds the first set value N1. If YES, the process proceeds to step S2, and if NO, the determination in step S1 is repeated.
Here, the first set value N1 of the engine rotation speed Ne is a predetermined rotation speed that does not enter the mount resonance rotation region.
ステップS2では、ステップS1でNe>N1であるとの判断に基づき、吸気バルブ閉位置を初期設定位置から所定角度だけ進角し、ステップS3へ移行する。
ここで、初期設定位置から進角する所定角度は、例えば、通常のエンジン始動時における最遅角位置からの進角により、マウント共振回転領域未満の回転数(第1設定値N1を少し上回った回転数)でモータリングにより回転しているエンジンEが自力で回転可能となる角度に設定する。
In step S2, based on the determination in step S1 that Ne> N1, the intake valve closing position is advanced by a predetermined angle from the initial setting position, and the process proceeds to step S3.
Here, the predetermined angle that advances from the initial setting position is, for example, slightly higher than the rotation speed (the first setting value N1) less than the mount resonance rotation region due to the advance angle from the most retarded position during normal engine start. The rotation speed is set to an angle at which the engine E rotating by motoring can rotate by itself.
ステップS3では、ステップS2における吸気バルブ閉位置の進角開始判断に基づき、吸気バルブ閉位置が初期設定位置から設定された進角になるのに要する所定時間を経過したか否かが判断され、NOの場合はステップS3の判断を繰り返して待ち、YESの場合はステップS4へ移行する。   In step S3, it is determined whether or not a predetermined time required for the intake valve close position to reach the advance angle set from the initial setting position has passed based on the determination of the advance start of the intake valve close position in step S2. If NO, the determination in step S3 is repeated and waits. If YES, the process proceeds to step S4.
ステップS4では、ステップS3での進角待ち時間が経過したとの判断に基づき、エンジンEへ燃料噴射要求を出し、エンジンEを自力回転させるために燃料噴射を開始し、ステップS5へ移行する。   In step S4, based on the determination that the advance waiting time in step S3 has elapsed, a fuel injection request is issued to the engine E, fuel injection is started to rotate the engine E by itself, and the process proceeds to step S5.
ステップS5では、ステップS4での燃料噴射の開始後、エンジンEの自力回転によるエンジン回転数Neの変化を監視し、エンジン回転数Neが第2設定値N2を超えたか否かが判断され、NOの場合はステップS5での判断を繰り返し、YESになるとステップS6へ移行する。
ここで、エンジン回転数Neの第2設定値N2は、マウント共振回転領域を超えた所定の回転数である。
In step S5, after the start of fuel injection in step S4, a change in the engine speed Ne due to the self-rotation of the engine E is monitored, and it is determined whether or not the engine speed Ne has exceeded the second set value N2. In this case, the determination in step S5 is repeated. If YES, the process proceeds to step S6.
Here, the second set value N2 of the engine rotation speed Ne is a predetermined rotation speed exceeding the mount resonance rotation region.
ステップS6では、ステップS5でのNe>N2であるとの判断に基づき、吸気バルブ閉位置を、さらに、所定角度だけ進角し、ステップS7へ移行する。
ここで、マウント共振回転領域を超えた後に進角する所定角度は、例えば、エンジン回転数Neを応答良く立ち上げて通常走行時のエンジントルクを早期タイミングにて確保するための角度に設定する。
In step S6, based on the determination that Ne> N2 in step S5, the intake valve closing position is further advanced by a predetermined angle, and the process proceeds to step S7.
Here, the predetermined angle that is advanced after exceeding the mount resonance rotation region is set to, for example, an angle for raising the engine speed Ne with good response and securing the engine torque during normal running at an early timing.
ステップS7では、ステップS6にて吸気バルブ閉位置の進角を行った後、設定時間が経過した後、あるいは、エンジン回転数が所定回転数に達したら、走行時エンジン制御を実行する。   In step S7, after advancement of the intake valve closing position in step S6, after a set time has elapsed, or when the engine speed reaches a predetermined speed, engine control during traveling is executed.
[エンジン始動制御方法]
実施例1の統合コントローラ6のエンジン始動制御部6aにおいて実行されるエンジン始動制御方法について、図6のフローチャートに基づき説明する。
[Engine start control method]
An engine start control method executed in the engine start control unit 6a of the integrated controller 6 according to the first embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG.
・吸気バルブ閉位置初期設定手順
吸気バルブ閉位置初期設定手順は、図6のフローチャートにおいて、エンジン始動制御処理をスタートした後、ステップS1の判断を繰り返す流れで、エンジン始動時(エンジン始動指令時)、エンジンEのクランクシャフトを回転させるモータリングにより回転させたエンジン回転数Neが、マウント共振回転領域より前の第1設定値N1に達するまでは吸気バルブ閉位置を初期設定角度に設定する。なお、エンジンEのモータリングは、両モータジェネレータMG1,MG2のうち、少なくとも一方のモータジェネレータをエンジン始動モータとして用い、かつ、エンジンクラッチECを締結状態またはスリップ締結状態にし、エンジンEのクランクシャフトを回転させることで行われる。
Intake valve closed position initial setting procedure The intake valve closed position initial setting procedure in the flowchart of FIG. 6 is the flow of repeating the determination in step S1 after starting the engine start control process, at the time of engine start (at the time of engine start command) The intake valve closing position is set to the initial setting angle until the engine speed Ne rotated by the motoring that rotates the crankshaft of the engine E reaches the first set value N1 before the mount resonance rotation region. In addition, motoring of the engine E uses at least one of the motor generators MG1 and MG2 as an engine starting motor, puts the engine clutch EC into a fastening state or a slipping fastening state, and sets a crankshaft of the engine E. This is done by rotating.
・第1吸気バルブ閉位置進角手順
第1吸気バルブ閉位置進角手順は、図6のフローチャートにおいて、ステップS1からステップS2へと進む流れで、吸気バルブ閉位置の初期設定角度のままでのモータリングにより、エンジン回転数Neが第1設定値N1を超えると吸気バルブ閉位置を所定量だけ進角させる。
First intake valve closing position advancement procedure The first intake valve closing position advancement procedure is a flow from step S1 to step S2 in the flowchart of FIG. By motoring, when the engine speed Ne exceeds the first set value N1, the intake valve closing position is advanced by a predetermined amount.
・燃料噴射開始手順
燃料噴射開始手順は、図6のフローチャートにおいて、ステップS3からステップS4へと進む流れで、吸気バルブ閉位置の進角に要する時間の経過を待ってエンジンEへの燃料噴射を開始する。すなわち、エンジン回転数Neが第1設定値N1を超え、吸気バルブ閉位置の進角に要する時間が経過すると、エンジンEはモータリングから燃料噴射開始(同時に点火開始)による自力回転へ移行する。
Fuel injection start procedure The fuel injection start procedure is a flow that proceeds from step S3 to step S4 in the flowchart of FIG. 6 and waits for the time required for the advance of the intake valve closed position to be injected into the engine E. Start. That is, when the engine speed Ne exceeds the first set value N1 and the time required for the advance of the intake valve closing position has elapsed, the engine E shifts from motoring to self-rotation by starting fuel injection (simultaneously starting ignition).
・第2吸気バルブ閉位置進角手順
第2吸気バルブ閉位置進角手順は、図6のフローチャートにおいて、ステップS5からステップS6へ進む流れで、エンジンEの自力回転が開始された後、自力回転によるエンジン回転数Neが、回転数上昇によりマウント共振回転領域より後の第2設定値N2となるまでは吸気バルブ閉位置の進角位置は保持され、第2設定値N2を超えると、吸気バルブ閉位置をさらに所定量だけ進角させる。
以上の手順により、実施例1のエンジン始動制御が行われる。
Second intake valve closing position advancement procedure The second intake valve closing position advancement procedure is a flow from step S5 to step S6 in the flowchart of FIG. The advance angle position of the intake valve closing position is maintained until the engine speed Ne due to the engine speed increases to the second set value N2 after the mount resonance rotation area due to the increase in the speed, and when the engine speed Ne exceeds the second set value N2, the intake valve The closed position is further advanced by a predetermined amount.
The engine start control of the first embodiment is performed by the above procedure.
[エンジン始動制御作用]
実施例1のエンジン始動制御作用を、エンジン始動時におけるエンジン回転数・エンジントルク・燃料噴射要求・VTC角度の各特性を示す図7のタイムチャートに基づいて説明する。
[Engine start control action]
The engine start control operation of the first embodiment will be described based on the time chart of FIG. 7 showing the characteristics of the engine speed, engine torque, fuel injection request, and VTC angle when the engine is started.
時点t0から時点t1までの間は、エンジン始動制御処理をスタートした後、両モータジェネレータMG1,MG2のうち少なくとも一方のモータジェネレータをエンジン始動モータとして用い、エンジンEのクランクシャフトを回転させるモータリングを行う領域である。エンジン回転数Neは、モータリングにより停止状態の0からマウント共振回転領域より前の第1設定値N1まで上昇する。この間では、エンジントルクは負となり、燃料噴射要求は無い。また、吸気バルブ閉位置を示すVTC角度は、最遅角位置の初期設定角度に設定されている。   From time t0 to time t1, after starting the engine start control process, motoring for rotating the crankshaft of the engine E using at least one of the motor generators MG1, MG2 as an engine start motor is performed. This is the area to perform. The engine speed Ne increases from 0 in a stopped state to a first set value N1 before the mount resonance rotation region by motoring. During this time, the engine torque is negative and there is no fuel injection request. Further, the VTC angle indicating the intake valve closing position is set to the initial setting angle of the most retarded angle position.
時点t1から時点t2までの間は、エンジン回転数Neが第1設定値N1を超えると吸気バルブ閉位置を所定量だけ進角させるが、この進角動作に必要な時間領域である。エンジン回転数Neは、モータリングにより第1設定値N1から徐々に上昇する。この間では、モータリングが継続されていることでエンジントルクはさらに負に移行し、燃料噴射要求は無い。また、吸気バルブ閉位置を示すVTC角度は、最遅角位置の初期設定角度から所定量だけ進角させた角度まで上昇している。   Between time t1 and time t2, when the engine speed Ne exceeds the first set value N1, the intake valve closing position is advanced by a predetermined amount. This is a time region necessary for this advance operation. The engine speed Ne gradually increases from the first set value N1 by motoring. During this period, the motor torque continues to be negative due to continued motoring, and there is no fuel injection request. Further, the VTC angle indicating the intake valve closing position is increased from the initial setting angle of the most retarded position to an angle advanced by a predetermined amount.
時点t2から時点t3までの間は、第1設定値N1を少し上回った回転数となった時点から第2設定値N2となるまでのマウント共振領域を含むエンジン回転数領域である。エンジン回転数Neは、燃料噴射が開始されてモータリングから自力回転に移行することにより第2設定値N2まで加速度的に高まる勾配にて上昇する。この間では、モータリングからエンジンEの自力回転に移行することでエンジントルクは急激にオーバーシュートして上昇した後、所定のトルクに安定する。また、燃料噴射要求が時点t2において出される。また、吸気バルブ閉位置を示すVTC角度は、最遅角位置の初期設定角度から所定量だけ進角させた第1進角位置で保持されている。   The period from the time point t2 to the time point t3 is an engine speed region including a mount resonance region from the time point when the rotational speed is slightly higher than the first set value N1 to the second set value N2. The engine speed Ne rises at a gradient that increases to an acceleration up to the second set value N2 by shifting from motoring to self-rotation when fuel injection is started. During this time, the engine torque shifts from the motoring to the self-rotation of the engine E so that the engine torque suddenly overshoots and rises, and then stabilizes to a predetermined torque. A fuel injection request is issued at time t2. Further, the VTC angle indicating the intake valve closing position is held at the first advance angle position advanced by a predetermined amount from the initial set angle of the most retarded angle position.
時点t3から時点t4までの間は、エンジン回転数Neがマウント共振領域を超えた後、さらに、吸気バルブ閉位置を所定量だけ進角させる領域である。エンジン回転数Neは、自力回転を維持しながら、さらに吸気バルブ閉位置が進角されることで急勾配にて上昇する。この間では、エンジントルクは目標トルクに早期に近づけるべく燃料噴射量を増すことにより上昇し、燃料噴射要求そのまま維持される。また、吸気バルブ閉位置を示すVTC角度は、第1進角位置から第2進角位置まで上昇する。   Between time t3 and time t4, after the engine speed Ne exceeds the mount resonance region, the intake valve closing position is further advanced by a predetermined amount. The engine speed Ne increases with a steep slope by further advancing the intake valve closing position while maintaining its own rotation. During this time, the engine torque increases by increasing the fuel injection amount so as to approach the target torque at an early stage, and the fuel injection request is maintained as it is. Further, the VTC angle indicating the intake valve closing position rises from the first advance position to the second advance position.
時点t4以降は、エンジン回転数Neは勾配を緩やかにしながら上昇する。エンジントルクは目標トルクまで高まるとその値が保たれ、燃料噴射要求そのまま維持される。また、吸気バルブ閉位置を示すVTC角度は、第2進角位置のままで維持される。   After the time t4, the engine speed Ne increases with a gentle gradient. When the engine torque increases to the target torque, the value is maintained and the fuel injection request is maintained as it is. Further, the VTC angle indicating the intake valve closing position is maintained at the second advance angle position.
[エンジン自力回転による振動低減作用]
実施例1のエンジン始動制御装置では、まず、エンジンEがモータリングされている時点t0から時点t1までの間は、例えば、図8(a)に示すように、吸気バルブ閉位置の初期設定角度を最遅角位置としていることで、図8(b)に示すように、吸気バルブ閉から上死点までのピストンストロークによる圧縮行程が短くなり、エンジンEのフリクション低減が図られる。
[Vibration reduction action by engine self-rotation]
In the engine start control device according to the first embodiment, first, during the period from the time point t0 when the engine E is motored to the time point t1, for example, as shown in FIG. Is set to the most retarded position, as shown in FIG. 8 (b), the compression stroke by the piston stroke from the intake valve closing to the top dead center is shortened, and the friction of the engine E is reduced.
そして、エンジンEの吸気バルブ閉位置を所定角度まで進角する時点t1から時点t2までの間は、図8(a)に示すように、吸気バルブ閉位置が初期設定角度から進角されることで、エンジンEの下死点側で排気バルブと吸気バルブとが共に開いているオーバーラップ代が拡大され、吸気バルブ閉から上死点までのピストンストロークによる圧縮行程がさらに短くなってエンジンEの始動負荷が低下する。よって、エンジン回転数Neが低回転域の第1設定値N1付近でありながらも、容易にエンジンEが自力回転を開始することができる。   Then, during the period from time t1 to time t2 when the intake valve closing position of the engine E is advanced to a predetermined angle, the intake valve closing position is advanced from the initial setting angle as shown in FIG. Thus, the overlap margin where both the exhaust valve and the intake valve are open on the bottom dead center side of the engine E is expanded, and the compression stroke by the piston stroke from the close of the intake valve to the top dead center is further shortened. The starting load decreases. Therefore, the engine E can easily start its own rotation while the engine speed Ne is near the first set value N1 in the low rotation range.
そして、マウント共振回転領域を含むエンジン回転数領域である時点t2から時点t3までの間は、進角した吸気バルブタイミングを保持しながらエンジンEを自力回転させることで、図7に示すように、エンジン回転数Neが大きな勾配にて上昇する。つまり、吸気バルブ閉位置の進角を伴うエンジンEの自力回転により、短時間にてマウント共振領域を通過して乗り越えることができる。   Then, during the period from the time point t2 to the time point t3, which is the engine speed region including the mount resonance rotation region, by rotating the engine E by itself while maintaining the advanced intake valve timing, as shown in FIG. The engine speed Ne increases with a large gradient. That is, by the self-rotation of the engine E accompanied by the advance angle of the intake valve closing position, it is possible to get over the mount resonance region in a short time.
この結果、共振現象が生じる領域をエンジンのモータリングにて乗り越える従来制御と比較した場合、エンジンEの自力回転によりマウント共振領域を短時間で素早く通過することで振動レベルを低減させることが可能であり、かつ、モータリング時間が短いことでモータパワーの消費(=バッテリ4の消費)が少ないと共に、エンジンEの自力回転によりエンジントルクを早期に立ち上がらせることができることで、素早い加速でドライバの急加速要求に応えることができる。   As a result, the vibration level can be reduced by quickly passing through the mount resonance region in a short time by the self-rotation of the engine E when compared with the conventional control in which the region where the resonance phenomenon occurs is overcome by engine motoring. In addition, the motoring time is short (= consumption of the battery 4), and the engine torque can be quickly raised by the self-rotation of the engine E. Can respond to acceleration demands.
そして、マウント共振回転領域から外れたエンジン回転数領域である時点t3以降は、吸気バルブ閉位置を第1進角位置からさらに第2進角位置まで進角させることで、エンジン回転数Neが急勾配で上昇し、通常走行時における必要エンジントルクを早期に確保することができる。   Then, after the time t3, which is the engine speed region that is out of the mount resonance rotational region, the engine speed Ne is rapidly increased by advancing the intake valve closing position from the first advanced position to the second advanced position. The engine torque rises with a gradient, and the necessary engine torque during normal driving can be secured early.
ちなみに、吸気バルブ閉位置を、図9に示すように、初期設定位置A→第1進角位置B→第2進角位置Cまで変化させた場合におけるエンジンEの運転状況の変化をみると、吸気バルブ閉位置が進角する毎にエンジン回転数は大幅に上昇することになる。よって、実施例1のエンジン始動制御装置のように、エンジン始動時、自力回転よりエンジン回転数Neを応答良く立ち上げたい場合、吸気バルブ閉位置を進角させることが有効である。   Incidentally, when the intake valve closing position is changed from the initial setting position A → first advance angle position B → second advance angle position C as shown in FIG. Every time the intake valve closing position is advanced, the engine speed increases significantly. Therefore, as in the engine start control device of the first embodiment, it is effective to advance the intake valve closing position when the engine speed Ne is to be raised with good response from the self-rotation at the time of starting the engine.
次に、効果を説明する。
実施例1のハイブリッド車のエンジン始動制御装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
Next, the effect will be described.
In the engine start control device of the hybrid vehicle of the first embodiment, the effects listed below can be obtained.
(1) 駆動力発生源としてモータを有し、駆動力発生又は発電の少なくともいずれか一方の機能を満たすためにエンジンEを有するハイブリッド車において、エンジン始動時、エンジンEの吸気バルブ閉位置を所定角度まで進角してエンジンEを自力回転させ、エンジン回転数Neが共振回転領域を超えるまで進角した吸気バルブタイミングを保持するエンジン始動制御手段を備えたため、共振領域をエンジンEの自力回転で乗り越えることで、振動レベルを低減させることが可能であり、かつ、モータパワーの消費が少ないと共に、素早い加速で急加速要求に応えることができる。   (1) In a hybrid vehicle having a motor as a driving force generation source and having an engine E to satisfy at least one function of driving force generation or power generation, when the engine is started, the intake valve closing position of the engine E is predetermined. The engine start control means for holding the intake valve timing that is advanced until the engine E is rotated to the angle and the engine E is rotated by itself and the engine speed Ne exceeds the resonance rotation range is provided. By overcoming it, it is possible to reduce the vibration level, consume less motor power, and meet rapid acceleration demands with quick acceleration.
(2) 前記エンジン始動制御手段は、エンジン始動時、吸気バルブ閉位置の初期設定角度から進角させる所定角度を、モータリングにより共振回転領域未満の回転数で回転しているエンジンEが自力で回転可能となる角度としたため、モータリングによるエンジン回転数Neが低回転域の回転数であっても確実にエンジン自力回転への移行を達成することができる。   (2) When the engine is started, the engine start control means is configured so that the engine E rotating at a rotation speed less than the resonance rotation region by motoring at a predetermined angle that is advanced from the initial setting angle of the intake valve closing position is self-powered. Since the rotation angle is set to be able to rotate, even when the engine rotation speed Ne by motoring is the rotation speed in the low rotation range, the shift to the engine self-rotation can be achieved reliably.
(3) 前記エンジン始動制御手段は、吸気バルブ閉位置を進角した所定角度で保持した後、エンジン回転数Neが共振回転領域を超えたタイミングで、吸気バルブ閉位置をさらに進角させるため、通常走行時のエンジントルクが早期に確保され、急加速要求に対しても応答良く急加速要求に応えることができる。   (3) The engine start control means holds the intake valve closed position at a predetermined angle, and then further advances the intake valve closed position at a timing when the engine speed Ne exceeds the resonance rotation region. The engine torque during normal running is ensured at an early stage, and it is possible to respond to the sudden acceleration request with good response to the sudden acceleration request.
(4) 前記エンジン始動制御手段は、エンジン始動時、エンジン回転数Neがマウント共振回転領域より前の第1設定値N1となるまでは吸気バルブ閉位置を初期設定角度とし、エンジン回転数Neが第1設定値N1を超えると吸気バルブ閉位置を所定量だけ進角すると共に燃料噴射を開始し、エンジン回転数Neが共振回転領域より後の第2設定値N2を超えると、さらに、所定量だけ進角させるため、エンジン始動を開始するモータリング域におけるフリクション低減と、エンジン自力回転開始領域における振動抑制とエンジン始動トルクの確保との両立と、エンジンEにより駆動力の発生が開始される領域における走行トルクの確保と、を併せて達成することができる。   (4) When the engine is started, the engine start control means sets the intake valve closed position as an initial set angle until the engine speed Ne reaches the first set value N1 before the mount resonance rotation region, and the engine speed Ne is When the first set value N1 is exceeded, the intake valve closed position is advanced by a predetermined amount and fuel injection is started. When the engine speed Ne exceeds the second set value N2 after the resonance rotation region, the predetermined amount is further increased. The region where the generation of driving force is started by the engine E and the reduction of the friction in the motoring region where the engine start is started, the suppression of the vibration in the engine self-rotation start region and the securing of the engine start torque are compatible. The securing of the running torque in can be achieved together.
(5) 前記ハイブリッド車は、共線図上に4つ以上の入出力要素が配列される差動装置を有し、前記入出力要素のうちの内側に配列される2つの要素の一方にエンジンEからの入力を、他方に駆動系統への出力ギヤOGをそれぞれ割り当てると共に、前記内側の要素の両外側に配列される2つの要素にそれぞれ第1モータジェネレータMG1と第2モータジェネレータMG2とを連結し、走行モードとして、エンジンEとモータジェネレータMG1,MG2を駆動力発生源として使用するエンジン使用モードと、エンジンEを停止しモータジェネレータMG1,MG2のみを駆動力発生源として使用するモータ使用モードと、を有し、車両状態に応じて前記エンジン使用モードと前記モータ使用モードとの間でのモード遷移を行うため、共振を抑制し、しかも、バッテリ4の消費を少なくしながら素早い加速で急加速要求に応える最適なエンジン始動制御を、走行中にエンジンEの停止・始動が頻繁に行われるパラレル型ハイブリッド車にて達成することができる。   (5) The hybrid vehicle has a differential device in which four or more input / output elements are arranged on a collinear diagram, and an engine is provided in one of the two elements arranged inside the input / output elements. The input from E and the output gear OG to the drive system are assigned to the other, and the first motor generator MG1 and the second motor generator MG2 are connected to the two elements arranged on both outer sides of the inner elements, respectively. The driving mode includes an engine usage mode in which the engine E and the motor generators MG1, MG2 are used as driving force generation sources, and a motor usage mode in which the engine E is stopped and only the motor generators MG1, MG2 are used as driving force generation sources. And the mode transition between the engine use mode and the motor use mode is performed according to the vehicle state, so that resonance is suppressed and the battery 4 is turned off. The optimum engine start control less to meet the rapid acceleration request by the rapid acceleration while, can be achieved in a parallel-type hybrid vehicle stop-start of the engine E is frequently performed during traveling.
(6) 駆動力発生源としてモータを有し、駆動力発生又は発電の少なくともいずれか一方の機能を満たすためにエンジンEを有するハイブリッド車において、エンジン始動時、モータリングによりエンジン回転数Neが停止状態から共振回転領域より前の第1設定値N1となるまでは吸気バルブ閉位置を初期設定角度に設定する吸気バルブ閉位置初期設定手順と、吸気バルブ閉位置の初期設定角度のままでのモータリングにより、エンジン回転数Neが第1設定値N1を超えると吸気バルブ閉位置を所定量だけ進角させる第1吸気バルブ閉位置進角手順と、吸気バルブ閉位置の進角に要する時間の経過を待ってエンジンEへの燃料噴射を開始する燃料噴射開始手順と、燃料噴射開始後、自力回転によるエンジン回転数Neが、回転数上昇により共振回転領域より後の第2設定値N2を超えると、さらに、所定量だけ進角させる第2吸気バルブ閉位置進角手順と、を備えたため、共振領域をエンジンEの自力回転で乗り越えることで、振動レベルを低減させることが可能であり、かつ、モータパワーの消費が少ないと共に、素早い加速で急加速要求に応えることができるハイブリッド車のエンジン始動制御方法を提供することができる。   (6) In a hybrid vehicle that has a motor as a driving force generation source and has an engine E to satisfy at least one of the driving force generation and power generation functions, the engine speed Ne is stopped by motoring when the engine is started. The intake valve closed position initial setting procedure for setting the intake valve closed position to the initial set angle until the first set value N1 before the resonance rotation range from the state, and the motor with the initial set angle of the intake valve closed position maintained When the engine speed Ne exceeds the first set value N1, the ring causes the first intake valve closed position advance procedure to advance the intake valve closed position by a predetermined amount, and the time required for the intake valve closed position to advance The fuel injection start procedure for starting the fuel injection to the engine E after waiting for the engine rotation speed Ne after the fuel injection starts, When the second setting value N2 is exceeded, the second intake valve closing position advancement procedure for advancing the valve by a predetermined amount is provided, so that the vibration level can be increased by overcoming the resonance region by the self-rotation of the engine E. It is possible to provide an engine start control method for a hybrid vehicle that can be reduced, consumes less motor power, and can meet a rapid acceleration request with quick acceleration.
以上、本発明のハイブリッド車のエンジン始動制御装置を実施例1に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この実施例1に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。   As described above, the engine start control device for a hybrid vehicle according to the present invention has been described based on the first embodiment, but the specific configuration is not limited to the first embodiment, and each claim of the claims Design changes and additions are allowed without departing from the gist of the invention.
実施例1でのハイブリッド車として、ラビニョウ型遊星歯車により構成された差動装置を有する例を示したが、特開2003−32808号公報等に記載されている様々なパターンのラビニョウ型遊星歯車等により構成された差動装置を持つハイブリッド車や、3つのシングルピニオン型遊星歯車により構成された差動装置を有するハイブリッド車等にも適用することができる。また、パラレル型ハイブリッド車への適用に限らず、シリーズ型ハイブリッド車へも適用することができる。   As the hybrid vehicle in the first embodiment, an example having a differential device configured with a Ravigneaux type planetary gear has been shown. However, various types of Ravigneaux type planetary gears described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-32808, etc. The present invention can also be applied to a hybrid vehicle having a differential device constituted by the above, a hybrid vehicle having a differential device constituted by three single pinion planetary gears, and the like. Further, the present invention can be applied not only to a parallel type hybrid vehicle but also to a series type hybrid vehicle.
実施例1のエンジン始動制御装置が適用されたハイブリッド車を示す全体システム図である。1 is an overall system diagram showing a hybrid vehicle to which an engine start control device of Embodiment 1 is applied. 実施例1のエンジン始動制御装置が適用されたハイブリッド車に採用されたラビニョウ型遊星歯車列による各走行モードをあらわす共線図である。It is a collinear diagram showing each driving mode by the Ravigneaux type planetary gear train adopted in the hybrid vehicle to which the engine start control device of the first embodiment is applied. 実施例1のエンジン始動制御装置が適用されたハイブリッド車での走行モードマップを示す図である。It is a figure which shows the driving mode map in the hybrid vehicle to which the engine starting control apparatus of Example 1 was applied. 実施例1のエンジン始動制御装置が適用されたハイブリッド車での4つの走行モード間におけるモード遷移経路を示す図である。It is a figure which shows the mode transition path | route between four driving modes in the hybrid vehicle to which the engine starting control apparatus of Example 1 was applied. 実施例1のエンジン始動制御装置のエンジン制御系を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the engine control system of the engine starting control apparatus of Example 1. FIG. 実施例1の統合コントローラのエンジン始動制御部において実行されるエンジン始動制御処理の流れを示すフローチャートである。4 is a flowchart illustrating a flow of an engine start control process executed in an engine start control unit of the integrated controller of the first embodiment. 実施例1の統合コントローラのエンジン始動制御部において実行されるエンジン始動制御作用を示すタイムチャートである。3 is a time chart showing an engine start control operation executed in an engine start control unit of the integrated controller of the first embodiment. エンジンの吸気バルブの開閉タイミング制御を説明するためのバルブタイミングダイヤグラムの一例及びバルブタイミングと4行程の関係を示す図である。It is a figure which shows an example of the valve timing diagram for demonstrating opening / closing timing control of the intake valve of an engine, and the relationship between valve timing and 4 strokes. 吸気バルブ閉位置の進角によるエンジントルクとエンジン回転数の変化を示す図である。It is a figure which shows the change of the engine torque by the advance angle of an intake valve closed position, and an engine speed.
符号の説明Explanation of symbols
E エンジン
MG1 第1モータジェネレータ
MG2 第2モータジェネレータ
OG 出力ギヤ(出力部材)
TM 動力合成機構
PGR ラビニョウ型遊星歯車列(差動装置)
EC エンジンクラッチ
LB ローブレーキ
1 エンジンコントローラ
2 モータコントローラ
3 インバータ
4 バッテリ
5 油圧制御装置
6 統合コントローラ
7 アクセル開度センサ
8 車速センサ
9 エンジン回転数センサ
10 第1モータジェネレータ回転数センサ
11 第2モータジェネレータ回転数センサ
12 第2リングギヤ回転数センサ
E engine
MG1 1st motor generator
MG2 Second motor generator
OG output gear (output member)
TM Dynamic synthesis mechanism
PGR Ravigneaux type planetary gear train (differential device)
EC engine clutch
LB Low brake 1 Engine controller 2 Motor controller 3 Inverter 4 Battery 5 Hydraulic control device 6 Integrated controller 7 Accelerator opening sensor 8 Vehicle speed sensor 9 Engine speed sensor 10 First motor generator speed sensor 11 Second motor generator speed sensor 12 Second ring gear speed sensor

Claims (6)

  1. 駆動力発生源としてモータを有し、駆動力発生又は発電の少なくともいずれか一方の機能を満たすためにエンジンを有するハイブリッド車において、
    エンジン始動時、エンジンの吸気バルブ閉位置を所定角度まで進角してエンジンを自力回転させ、エンジン回転数が共振回転領域を超えるまで進角した吸気バルブタイミングを保持するエンジン始動制御手段を備えたことを特徴とするハイブリッド車のエンジン始動制御装置。
    In a hybrid vehicle having a motor as a driving force generation source and having an engine to satisfy at least one function of driving force generation or power generation,
    An engine start control means is provided for maintaining the intake valve timing at which the intake valve closing position of the engine is advanced by advancing the intake valve closed position of the engine to a predetermined angle and rotating the engine by itself until the engine speed exceeds the resonance rotation region. An engine start control device for a hybrid vehicle.
  2. 請求項1に記載されたハイブリッド車のエンジン始動制御装置において、
    前記エンジン始動制御手段は、エンジン始動時、吸気バルブ閉位置の初期設定角度から進角させる所定角度を、モータリングにより共振回転領域未満の回転数で回転しているエンジンが自力で回転可能となる角度としたことを特徴とするハイブリッド車のエンジン始動制御装置。
    In the engine start control device for a hybrid vehicle according to claim 1,
    When the engine is started, the engine start control means allows the engine that rotates at a rotation speed less than the resonance rotation region by motoring a predetermined angle that is advanced from the initial setting angle of the intake valve closed position to be able to rotate by itself. An engine start control device for a hybrid vehicle characterized by an angle.
  3. 請求項1または2に記載されたハイブリッド車のエンジン始動制御装置において、
    前記エンジン始動制御手段は、吸気バルブ閉位置を進角した所定角度で保持した後、エンジン回転数が共振回転領域を超えたタイミングで、吸気バルブ閉位置をさらに進角させることを特徴とするハイブリッド車のエンジン始動制御装置。
    In the engine start control device of the hybrid vehicle according to claim 1 or 2,
    The engine start control means holds the intake valve closed position at a predetermined angle, and then further advances the intake valve closed position at a timing when the engine speed exceeds the resonance rotation region. Car engine start control device.
  4. 請求項1乃至3の何れか1項に記載されたハイブリッド車のエンジン始動制御装置において、
    前記エンジン始動制御手段は、エンジン始動時、エンジン回転数がマウント共振回転領域より前の第1設定値となるまでは吸気バルブ閉位置を初期設定角度とし、エンジン回転数が第1設定値を超えると吸気バルブ閉位置を所定量だけ進角すると共に燃料噴射を開始し、エンジン回転数が共振回転領域より後の第2設定値を超えると、さらに、所定量だけ進角させることを特徴とするハイブリッド車のエンジン始動制御装置。
    The engine start control device for a hybrid vehicle according to any one of claims 1 to 3,
    The engine start control means sets the intake valve closed position as the initial set angle until the engine speed reaches a first set value before the mount resonance rotation region, and the engine speed exceeds the first set value. And the intake valve closing position is advanced by a predetermined amount and fuel injection is started, and when the engine speed exceeds a second set value after the resonance rotational range, the intake valve is further advanced by a predetermined amount. Hybrid vehicle engine start control device.
  5. 請求項1乃至4の何れか1項に記載されたハイブリッド車のエンジン始動制御装置において、
    前記ハイブリッド車は、共線図上に4つ以上の入出力要素が配列される差動装置を有し、前記入出力要素のうちの内側に配列される2つの要素の一方にエンジンからの入力を、他方に駆動系統への出力部材をそれぞれ割り当てると共に、前記内側の要素の両外側に配列される2つの要素にそれぞれ第1モータジェネレータと第2モータジェネレータとを連結し、
    走行モードとして、エンジンとモータジェネレータを駆動力発生源として使用するエンジン使用モードと、エンジンを停止しモータジェネレータのみを駆動力発生源として使用するモータ使用モードと、を有し、車両状態に応じて前記エンジン使用モードと前記モータ使用モードとの間でのモード遷移を行うことを特徴とするハイブリッド車のエンジン始動制御装置。
    The engine start control device for a hybrid vehicle according to any one of claims 1 to 4,
    The hybrid vehicle includes a differential device in which four or more input / output elements are arranged on a collinear diagram, and an input from an engine is input to one of two elements arranged inside the input / output elements. And assigning an output member to the drive system to the other, and connecting the first motor generator and the second motor generator to two elements arranged on both outer sides of the inner element,
    The driving mode includes an engine usage mode in which the engine and the motor generator are used as a driving force generation source, and a motor usage mode in which the engine is stopped and only the motor generator is used as a driving force generation source. An engine start control device for a hybrid vehicle, wherein mode transition is performed between the engine use mode and the motor use mode.
  6. 駆動力発生源としてモータを有し、駆動力発生又は発電の少なくともいずれか一方の機能を満たすためにエンジンを有するハイブリッド車において、
    エンジン始動時、モータリングによりエンジン回転数が停止状態から共振回転領域より前の第1設定値となるまでは吸気バルブ閉位置を初期設定角度に設定する吸気バルブ閉位置初期設定手順と、
    吸気バルブ閉位置の初期設定角度のままでのモータリングにより、エンジン回転数が第1設定値を超えると吸気バルブ閉位置を所定量だけ進角させる第1吸気バルブ閉位置進角手順と、
    吸気バルブ閉位置の進角に要する時間の経過を待ってエンジンへの燃料噴射を開始する燃料噴射開始手順と、
    燃料噴射開始後、自力回転によるエンジン回転数が、回転数上昇により共振回転領域より後の第2設定値を超えると、さらに、所定量だけ進角させる第2吸気バルブ閉位置進角手順と、
    を備えたことを特徴とするハイブリッド車のエンジン始動制御方法。
    In a hybrid vehicle having a motor as a driving force generation source and having an engine to satisfy at least one function of driving force generation or power generation,
    An intake valve closing position initial setting procedure for setting the intake valve closing position to an initial setting angle until the engine rotational speed reaches a first set value before the resonance rotation region from a stopped state due to motoring when the engine is started;
    A first intake valve closing position advance procedure for advancing the intake valve closing position by a predetermined amount when the engine speed exceeds a first set value by motoring with the initial setting angle of the intake valve closing position;
    A fuel injection start procedure for starting fuel injection into the engine after a lapse of time required for the advance of the intake valve closed position;
    A second intake valve closing position advance procedure for advancing a predetermined amount when the engine speed by the self-rotation exceeds a second set value after the resonance speed region due to the increase in the speed after the start of fuel injection;
    An engine start control method for a hybrid vehicle, comprising:
JP2004069247A 2004-03-11 2004-03-11 Device and method for controlling engine start for hybrid vehicle Pending JP2005256732A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004069247A JP2005256732A (en) 2004-03-11 2004-03-11 Device and method for controlling engine start for hybrid vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004069247A JP2005256732A (en) 2004-03-11 2004-03-11 Device and method for controlling engine start for hybrid vehicle

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2005256732A true JP2005256732A (en) 2005-09-22

Family

ID=35082698

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004069247A Pending JP2005256732A (en) 2004-03-11 2004-03-11 Device and method for controlling engine start for hybrid vehicle

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2005256732A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010203423A (en) * 2009-03-06 2010-09-16 Nissan Motor Co Ltd Control device for internal combustion engine
JP2015113774A (en) * 2013-12-12 2015-06-22 日産自動車株式会社 Control device of engine

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010203423A (en) * 2009-03-06 2010-09-16 Nissan Motor Co Ltd Control device for internal combustion engine
JP2015113774A (en) * 2013-12-12 2015-06-22 日産自動車株式会社 Control device of engine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101638091B (en) Torque modulation control of a hybrid electric vehicle
US8738207B2 (en) Hybrid vehicle with electric transmission and electric drive module
JP4131188B2 (en) Control device for hybrid vehicle
JP4957475B2 (en) Control device for vehicle power transmission device
JP3963868B2 (en) Control device for hybrid drive
JP4358178B2 (en) Engine start control device
JP4229185B2 (en) Hybrid vehicle and control method thereof
JP5039098B2 (en) Control device for hybrid vehicle
US9446757B2 (en) Active motor damping control of a hybrid electric vehicle powertrain
JP4197038B2 (en) Hybrid vehicle and control method thereof
JP4175361B2 (en) Hybrid vehicle and control method thereof
JP4059283B2 (en) Vehicle control apparatus, hybrid vehicle, vehicle control method, program for causing computer to execute vehicle control method, and computer-readable recording medium recording the program
JP4998164B2 (en) Control device for vehicle power transmission device
JP4140647B2 (en) Power output device and hybrid vehicle
JP3807386B2 (en) Control device for hybrid vehicle
US9002560B2 (en) Control device of a vehicle
US7426973B2 (en) Hybrid power unit
JP4910482B2 (en) Variable valve operating device, control method thereof, and vehicle equipped with the same
JP5786960B2 (en) Vehicle control device
JP4196957B2 (en) Hybrid vehicle and control method thereof
JP5915744B2 (en) Control device for hybrid vehicle
JP4038214B2 (en) DRIVE DEVICE, POWER OUTPUT DEVICE MOUNTING THE SAME, AUTOMOBILE MOUNTING THE SAME, AND CONTROL METHOD FOR DRIVE DEVICE
JP4321530B2 (en) Vehicle and control method thereof
JP4190490B2 (en) Power output device, automobile equipped with the same, control device for power output device, and control method for power output device
JP2007131071A (en) Engine restart control device of hybrid vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20051117