JP2007321651A - Start control device of internal combustion engine - Google Patents

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務 松木
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To surely prevent a battery voltage from falling to less than a voltage lower limit while an engine is started even if the temperature of a battery for supplying a power to a starter motor for starting the engine is low. <P>SOLUTION: When the battery temperature is less than a predetermined determination value α while the engine is started, the starter motor is actually driven with a trial cranking torque Tg to determined whether the crankshaft of the engine is rotated or not. When the crankshaft is not rotated, in consideration of a battery voltage reduction ratio [ΔVB/Δt], the trial cranking torque is gradually increased (steps ST1 to ST8). Consequently, the starter motor can be driven with a proper cranking torque matching the state of the engine. Also, even if the temperature of the battary is low, the battery voltage can be surely prevented from falling to less than the voltage lower limit. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は内燃機関の始動制御装置に関する。   The present invention relates to a start control device for an internal combustion engine.

自動車等に搭載される内燃機関(以下、エンジンともいう)の始動の際には、イグニッションスイッチの操作(IG−ON)により、バッテリからスタータモータに電力を供給してエンジンのクランキングを行っている。また、このクランキングに伴ってエンジンの燃焼室内への燃料供給及び点火プラグの点火が行われてエンジンが始動される。   When starting an internal combustion engine (hereinafter also referred to as an engine) mounted on an automobile or the like, the engine is cranked by supplying electric power from the battery to the starter motor by operating the ignition switch (IG-ON). Yes. Along with the cranking, fuel is supplied into the combustion chamber of the engine and the ignition plug is ignited to start the engine.

近年、環境保護の観点から、エンジンを搭載した自動車においては、燃費向上とエミッションの低減を目的として、自動車が交差点の信号待ちで停車した場合等において所定の条件が成立すると、エンジン燃焼室への燃料供給を停止(フューエルカット)してエンジンを停止するアイドリングストップ制御が採用されている。   In recent years, from the viewpoint of environmental protection, in an automobile equipped with an engine, for the purpose of improving fuel efficiency and reducing emissions, when a predetermined condition is satisfied when the automobile stops at an intersection signal, etc., Idling stop control that stops fuel supply (fuel cut) and stops the engine is adopted.

また、このアイドリングストップによってエンジンが停止している状態から所定のエンジン始動条件が成立したときに、スタータモータ等の電動機によりクランキングを行ってエンジンを再始動させるようにしている。このようなアイドリングストップ制御を適用した自動車としては、いわゆるエコラン車や、駆動源としてエンジンとモータジェネレータ等の電動機とが搭載されたハイブリッド車がある。   In addition, when a predetermined engine start condition is satisfied from a state where the engine is stopped by the idling stop, cranking is performed by an electric motor such as a starter motor to restart the engine. As an automobile to which such idling stop control is applied, there is a so-called eco-run vehicle or a hybrid vehicle in which an engine and an electric motor such as a motor generator are mounted as a drive source.

ところで、自動車等に搭載されるバッテリの容量は外気温により変化する。つまり、常温時(例えば20℃)におけるバッテリの容量と比較して、低温時(例えば−20℃)におけるバッテリの容量は低下する。このため、低温時において、エンジン起動トルク(基準クランキングトルク)に応じた電力をスタータモータ等の電動機に供給すると、バッテリ電圧が低下して電圧下限値を下回ってしまい、バッテリがダメージを受けるおそれがある。   By the way, the capacity of a battery mounted on an automobile or the like varies depending on the outside air temperature. That is, the capacity of the battery at a low temperature (for example, −20 ° C.) is lower than the capacity of the battery at a normal temperature (for example, 20 ° C.). For this reason, if electric power corresponding to the engine starting torque (reference cranking torque) is supplied to an electric motor such as a starter motor at low temperatures, the battery voltage may fall below the lower voltage limit, and the battery may be damaged. There is.

始動時のバッテリ容量とクランキングトルクとを考慮した技術として、例えば下記の特許文献1、2に記載の技術がある。特許文献1に記載の技術では、バッテリ温度に応じて始動用モータのトルク制限値を算出し、そのトルク制限値の範囲内で、始動用モータの回転数が目標回転数と一致するように始動用モータの駆動トルクを制御することで、バッテリの出力電圧の低下や早期劣化を防止している。また、特許文献2に記載の技術では、内燃機関の始動時におけるモータ(スタータモータ)の駆動トルクを、バッテリが供給可能な最大電力とクランキングの際のエネルギロスとを考慮して演算し、この演算によって求めた駆動トルクを用いてモータを駆動している。
特開2004−044522号公報 特開2005−180230号公報 特開2003−328910号公報
As technologies that take into consideration the battery capacity and cranking torque at the time of starting, for example, there are technologies described in Patent Documents 1 and 2 below. In the technique disclosed in Patent Document 1, a torque limit value of the starter motor is calculated according to the battery temperature, and the starter motor is started so that the rotational speed of the starter motor matches the target rotational speed within the range of the torque limit value. By controlling the driving torque of the motor, the output voltage of the battery is prevented from being lowered or prematurely deteriorated. In the technique described in Patent Document 2, the driving torque of the motor (starter motor) at the start of the internal combustion engine is calculated in consideration of the maximum power that can be supplied by the battery and the energy loss at the time of cranking, The motor is driven using the drive torque obtained by this calculation.
JP 2004-044522 A JP-A-2005-180230 JP 2003-328910 A

ところで、上記した特許文献1、2等に記載されている技術では、各種センサの検出値に基づいてバッテリ温度・電圧やエネルギロス等を推定して始動時のクランキングトルクを演算しているので、その推定・演算処理にどうしても誤差等が含まれる。このため、実際に必要なクランキングトルクを正確に反映した始動制御を行うことが困難であり、バッテリ温度が低いときの始動時に、バッテリ電圧が電圧下限値を下回る可能性が残されている。   By the way, in the techniques described in the above-mentioned Patent Documents 1 and 2, etc., the cranking torque at the start is calculated by estimating the battery temperature / voltage, energy loss, etc. based on the detection values of various sensors. The estimation / calculation process inevitably includes errors. For this reason, it is difficult to perform the start control that accurately reflects the actually required cranking torque, and there is a possibility that the battery voltage falls below the voltage lower limit value at the start when the battery temperature is low.

本発明はそのような実情を考慮してなされたもので、機関始動用の電動機に電力を供給するバッテリの温度が低くても、始動時においてバッテリ電圧が電圧下限値を下回ることを確実に防止することが可能な内燃機関の始動制御装置の提供を目的とする。   The present invention has been made in consideration of such circumstances, and even when the temperature of the battery supplying electric power to the engine starting motor is low, the battery voltage is reliably prevented from falling below the lower voltage limit at the time of starting. It is an object of the present invention to provide a start control device for an internal combustion engine that can be used.

本発明の始動制御装置は、内燃機関を始動する電動機と、前記電動機に電力を供給するバッテリと、前記バッテリの温度を検出するバッテリ温度検出手段と、制御手段とを備えている。そして、前記制御手段が、前記内燃機関の始動時に、前記バッテリ温度検出手段にて検出されるバッテリ温度が所定値未満である場合、基準クランキングトルクよりも低く設定した試行用クランキングトルクで前記電動機を駆動してクランキングを試み、前記内燃機関のクランクシャフトが回転しないときには、単位時間当たりのバッテリ電圧の低下割合を考慮して、前記試行用クランキングトルクを徐々に大きくしてクランキングを試みることを特徴としている。   The start control device of the present invention includes an electric motor that starts an internal combustion engine, a battery that supplies electric power to the electric motor, battery temperature detection means that detects the temperature of the battery, and control means. When the battery temperature detected by the battery temperature detection means is less than a predetermined value when the internal combustion engine is started, the control means uses the trial cranking torque set lower than the reference cranking torque. When cranking is attempted by driving an electric motor, and the crankshaft of the internal combustion engine does not rotate, considering the rate of decrease in battery voltage per unit time, the cranking torque for trial is gradually increased to perform cranking. It is characterized by trying.

本発明において、内燃機関の始動時にバッテリ温度が所定値未満である場合、まずは、予め設定された基準クランキングトルクよりも小さく設定した試行用クランキングトルク(例えば基準クランキングトルクの10%のトルク)で電動機(スタータモータ)を駆動してクランキングを試み、このクランキングトライで内燃機関のクランクシャフトが回転しないときには、試行用クランキングトルクを大きくして再度クランキングトライを実施するという処理を繰り返す。このようにクランキング用の電動機を実際に駆動して、内燃機関のクランクシャフトが回転するか否かを判定しながら、クランキングトルクを徐々に大きくするという処理を行うことにより、始動時の内燃機関の状態(例えばエネルギロス等)に見合った適切なクランキングトルクを見出すことが可能になる。これにより、クランキングトルクを演算にて求める場合と比較して、始動時に実際に必要なクランキングトルクを正確に反映した始動制御を行うことが可能となり、バッテリ温度が低いときの始動時であっても、バッテリ電圧が電圧下限値を下回る可能性が少なくなる。しかも、単位時間当たりのバッテリ電圧の下降割合を考慮し、そのバッテリ電圧下降割合が所定値以上でバッテリ電圧が電圧下限値を下回る可能性がある場合は、クランキングトライつまりバッテリから電動機への電力供給を禁止することで、バッテリ電圧が電圧下限値を下回ることを確実に防止することができる。   In the present invention, when the battery temperature is lower than a predetermined value when the internal combustion engine is started, first, a trial cranking torque set to be smaller than a preset reference cranking torque (for example, a torque of 10% of the reference cranking torque). ) To drive the electric motor (starter motor) and try cranking. If the crankshaft of the internal combustion engine does not rotate in this cranking trie, increase the trial cranking torque and perform the cranking trie again. repeat. In this way, the cranking motor is actually driven to determine whether or not the crankshaft of the internal combustion engine rotates, and the cranking torque is gradually increased to perform the process of gradually increasing the internal combustion engine at the start. It becomes possible to find an appropriate cranking torque corresponding to the engine state (for example, energy loss). This makes it possible to perform start control that accurately reflects the cranking torque that is actually required at the start, compared to the case where the cranking torque is obtained by calculation, and at the start when the battery temperature is low. However, the possibility that the battery voltage falls below the voltage lower limit value is reduced. In addition, considering the battery voltage decrease rate per unit time, if the battery voltage decrease rate is greater than or equal to a predetermined value and the battery voltage may fall below the lower voltage limit, a cranking trie, that is, power from the battery to the motor By prohibiting the supply, it is possible to reliably prevent the battery voltage from falling below the voltage lower limit value.

本発明において、バッテリの電圧を検出するバッテリ電圧検出手段を設け、バッテリ温度検出手段にて検出されるバッテリ温度が所定値未満で、かつバッテリ電圧検出手段にて検出されるバッテリ電圧が所定値未満である場合に限って、試行用クランキングトルクで電動機を駆動してクランキングを試みるように構成してもよい。   In the present invention, battery voltage detection means for detecting the voltage of the battery is provided, the battery temperature detected by the battery temperature detection means is less than a predetermined value, and the battery voltage detected by the battery voltage detection means is less than a predetermined value. Only in this case, the motor may be driven by the trial cranking torque so as to try the cranking.

このような構成を採用すれば、バッテリ電圧が所定値以上で十分に大きい場合には、クランキングによってバッテリが劣化する可能性がないと判断して、試行用クランキングトルクでの電動機の駆動を行わずに、基準クランキングトルクで電動機を駆動することが可能になる。これにより、バッテリ温度が低い場合であっても、バッテリ電圧が十分に大きいときにはクランキングトライを省略することができ、始動時のクランキングトライによるタイムラグを解消することができる。   If such a configuration is adopted, it is determined that there is no possibility that the battery will deteriorate due to the cranking when the battery voltage is sufficiently high above the predetermined value, and the motor is driven with the cranking torque for trial use. Without this, it becomes possible to drive the motor with the reference cranking torque. Thereby, even when the battery temperature is low, the cranking trie can be omitted when the battery voltage is sufficiently high, and the time lag due to the cranking trie at the start can be eliminated.

本発明において、バッテリの電圧を検出するバッテリ電圧検出手段を設け、そのバッテリ電圧検出手段にて検出されるバッテリ電圧が所定の下限値以上であるときには、単位時間当たりのバッテリ電圧の低下割合が所定値以上であっても、試行用クランキングトルクで電動機を駆動してクランキングを試みるように構成してもよい。   In the present invention, battery voltage detection means for detecting the voltage of the battery is provided, and when the battery voltage detected by the battery voltage detection means is equal to or higher than a predetermined lower limit value, the rate of decrease of the battery voltage per unit time is predetermined. Even if the value is greater than or equal to the value, the cranking may be attempted by driving the electric motor with the trial cranking torque.

このような構成を採用すれば、クランキングトライの際にバッテリ電圧下降割合が所定値以上となった場合でも、バッテリ電圧が電圧下限値(バッテリ電圧瞬時下限値)以上である場合は、バッテリに、クランキングトライを実行することが可能な容量があると判断して、試行用クランキングトルクでの電動機の駆動を許容することが可能になるので、バッテリ電圧下降割合のみを考慮して始動制御を行う場合と比較して、内燃機関のクランキングトライの回数を多くすることが可能となり、内燃機関の始動制御を更に精細に行うことができる。   If such a configuration is adopted, even if the battery voltage drop rate becomes equal to or higher than a predetermined value during a cranking try, if the battery voltage is equal to or higher than the voltage lower limit value (battery voltage instantaneous lower limit value), Since it is possible to allow the motor to be driven with the trial cranking torque by determining that there is a capacity capable of executing the cranking trie, the start control is performed considering only the battery voltage drop rate. As compared with the case of performing the above, it becomes possible to increase the number of cranking tries of the internal combustion engine, so that the starting control of the internal combustion engine can be performed more finely.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は本発明の内燃機関の始動制御装置を適用するハイブリッド車の一例を示す概略構成図である。   FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an example of a hybrid vehicle to which an internal combustion engine start control device of the present invention is applied.

図1のハイブリッド車は、エンジン1、モータジェネレータ2、モータジェネレータ3、動力分割機構4、インバータ5、HVバッテリ6、コンバータ7、補機バッテリ8、変速機9、及び、ECU(電子制御ユニット)100などを備えている。   1 includes an engine 1, a motor generator 2, a motor generator 3, a power split mechanism 4, an inverter 5, an HV battery 6, a converter 7, an auxiliary battery 8, a transmission 9, and an ECU (electronic control unit). 100 and the like.

エンジン1は、4気筒ガソリンエンジンであって、図2に示すように、燃焼室1aを形成するピストン1b及び出力軸であるクランクシャフト15を備えている。ピストン1bはコネクティングロッド16を介してクランクシャフト15に連結されており、ピストン1bの往復運動がコネクティングロッド16によってクランクシャフト15の回転へと変換される。   The engine 1 is a four-cylinder gasoline engine and includes a piston 1b that forms a combustion chamber 1a and a crankshaft 15 that is an output shaft, as shown in FIG. The piston 1b is connected to the crankshaft 15 via the connecting rod 16, and the reciprocating motion of the piston 1b is converted into rotation of the crankshaft 15 by the connecting rod 16.

クランクシャフト15には、外周面に複数の突起(歯)17a・・17aを有するシグナルロータ17が取り付けられている。シグナルロータ17の側方近傍にはクランクポジションセンサ35が配置されている。クランクポジションセンサ35は、例えば電磁ピックアップであって、クランクシャフト15が回転する際にシグナルロータ17の突起17aに対応するパルス状の信号(出力パルス)を発生する。   A signal rotor 17 having a plurality of protrusions (teeth) 17 a... 17 a on the outer peripheral surface is attached to the crankshaft 15. A crank position sensor 35 is disposed near the side of the signal rotor 17. The crank position sensor 35 is, for example, an electromagnetic pickup, and generates a pulse-like signal (output pulse) corresponding to the protrusion 17a of the signal rotor 17 when the crankshaft 15 rotates.

エンジン1のシリンダブロック1cには、エンジン水温(冷却水温)を検出する水温センサ31が配置されている。エンジン1の燃焼室1aには点火プラグ22が配置されている。点火プラグ22の点火タイミングはイグナイタ23によって調整される。イグナイタ23はECU100によって制御される。   A water temperature sensor 31 that detects the engine water temperature (cooling water temperature) is disposed in the cylinder block 1 c of the engine 1. A spark plug 22 is disposed in the combustion chamber 1 a of the engine 1. The ignition timing of the spark plug 22 is adjusted by the igniter 23. The igniter 23 is controlled by the ECU 100.

エンジン1の燃焼室1aには吸気通路11と排気通路12が接続されている。吸気通路11と燃焼室1aとの間に吸気バルブ13が設けられており、この吸気バルブ13を開閉駆動することにより、吸気通路11と燃焼室1aとが連通または遮断される。また、排気通路12と燃焼室1aとの間に排気バルブ14が設けられており、この排気バルブ14を開閉駆動することにより、排気通路12と燃焼室1aとが連通または遮断される。これら吸気バルブ13及び排気バルブ14の開閉駆動は、クランクシャフト15の回転が伝達される吸気カムシャフト及び排気カムシャフトの各回転によって行われる。   An intake passage 11 and an exhaust passage 12 are connected to the combustion chamber 1 a of the engine 1. An intake valve 13 is provided between the intake passage 11 and the combustion chamber 1a. By opening and closing the intake valve 13, the intake passage 11 and the combustion chamber 1a are communicated or blocked. Further, an exhaust valve 14 is provided between the exhaust passage 12 and the combustion chamber 1a. By opening and closing the exhaust valve 14, the exhaust passage 12 and the combustion chamber 1a are communicated or blocked. The opening / closing drive of the intake valve 13 and the exhaust valve 14 is performed by each rotation of the intake camshaft and the exhaust camshaft to which the rotation of the crankshaft 15 is transmitted.

吸気通路11には、エアクリーナ26、熱線式のエアフローメータ32、吸気温センサ33(エアフローメータ32に内蔵)、及び、エンジン1の吸入空気量を調整するための電子制御式のスロットルバルブ24が配置されている。スロットルバルブ24はスロットルモータ25によって駆動される。スロットルバルブ24の開度はスロットルセンサ36によって検出される。エンジン1の排気通路12には、排気ガス中の酸素濃度を検出するO2センサ34及び三元触媒27などが配置されている。 An air cleaner 26, a hot-wire air flow meter 32, an intake air temperature sensor 33 (built in the air flow meter 32), and an electronically controlled throttle valve 24 for adjusting the intake air amount of the engine 1 are disposed in the intake passage 11. Has been. The throttle valve 24 is driven by a throttle motor 25. The opening degree of the throttle valve 24 is detected by a throttle sensor 36. In the exhaust passage 12 of the engine 1, an O 2 sensor 34 for detecting the oxygen concentration in the exhaust gas, a three-way catalyst 27, and the like are disposed.

そして、吸気通路11には燃料噴射用のインジェクタ(燃料噴射弁)21が配置されている。インジェクタ21には、燃料タンクから燃料ポンプによって所定圧力の燃料が供給され、吸気通路11に燃料が噴射される。この噴射燃料は吸入空気と混合されて混合気となってエンジン1の燃焼室1aに導入される。燃焼室1aに導入された混合気(燃料+空気)は点火プラグ22にて点火されて燃焼・爆発する。この混合気の燃焼室1a内での燃焼・爆発によりピストン1bが往復運動してクランクシャフト15が回転する。以上のエンジン1の運転状態はECU100によって制御される。   A fuel injection injector (fuel injection valve) 21 is disposed in the intake passage 11. Fuel of a predetermined pressure is supplied from the fuel tank to the injector 21 by a fuel pump, and the fuel is injected into the intake passage 11. This injected fuel is mixed with intake air to form an air-fuel mixture and introduced into the combustion chamber 1a of the engine 1. The air-fuel mixture (fuel + air) introduced into the combustion chamber 1a is ignited by the spark plug 22 and combusted and exploded. The piston 1b reciprocates due to combustion / explosion of the air-fuel mixture in the combustion chamber 1a, and the crankshaft 15 rotates. The operating state of the engine 1 is controlled by the ECU 100.

一方、モータジェネレータ2は、三相交流によってロータが回転することにより動力を発生する交流同期電動機である。モータジェネレータ2には、HVバッテリ6の直流電力をインバータ5にて変換した交流電力が供給されて回転する。なお、モータジェネレータ2は減速時や制動時には回生発電する。   On the other hand, the motor generator 2 is an AC synchronous motor that generates power by rotating a rotor by three-phase AC. The motor generator 2 is supplied with AC power obtained by converting DC power of the HV battery 6 by the inverter 5 and rotates. The motor generator 2 generates regenerative power during deceleration or braking.

モータジェネレータ3は、上記したモータジェネレータ2と同様に交流同期電動機であって、エンジン1が発生する動力のうち、動力分割機構4を介して分配された動力によって駆動して交流電力を発電する。モータジェネレータ3で発電された交流電力は、インバータ5にて直流電力に変換された後にHVバッテリ6に充電される。モータジェネレータ3は、エンジン1の始動時にクランキングを行うスタータモータとしても機能する。   The motor generator 3 is an AC synchronous motor, similar to the motor generator 2 described above, and generates AC power by being driven by power distributed through the power split mechanism 4 out of power generated by the engine 1. The AC power generated by the motor generator 3 is converted into DC power by the inverter 5 and then charged to the HV battery 6. The motor generator 3 also functions as a starter motor that performs cranking when the engine 1 is started.

モータジェネレータ2及びモータジェネレータ3はECU100によって駆動制御される。ECU100は、モータジェネレータ2及びモータジェネレータ3を駆動制御するために必要な信号(例えば回転数、印加電流など)をモータジェネレータ2及びモータジェネレータ3から入力してインバータ5にスイッチング制御信号を出力する。   Motor generator 2 and motor generator 3 are driven and controlled by ECU 100. The ECU 100 inputs signals necessary for driving and controlling the motor generator 2 and the motor generator 3 (for example, rotation speed, applied current, etc.) from the motor generator 2 and the motor generator 3 and outputs a switching control signal to the inverter 5.

なお、変速機9に連結されるモータジェネレータ2は主として電動機として動作するため、単に「モータ」と呼ばれることがある。また、動力分割機構4に連結されるモータジェネレータ3は概ね発電機として動作することが多いため、単に「ジェネレータ」と呼ばれることがある。   Note that the motor generator 2 connected to the transmission 9 mainly operates as an electric motor, and therefore may be simply referred to as a “motor”. Further, since the motor generator 3 coupled to the power split mechanism 4 often operates as a generator in general, it may be simply referred to as a “generator”.

動力分割機構4は、例えば、モータジェネレータ2の回転軸に結合されたリングギヤと、モータジェネレータ3の回転軸に結合されたサンギヤと、エンジン1の出力軸に結合されたキャリアとからなるプラネタリギヤであり、エンジン1の動力をモータジェネレータ2の回転軸(駆動輪10に連結)とモータジェネレータ3の回転軸とに分割する。   The power split mechanism 4 is a planetary gear including, for example, a ring gear coupled to the rotation shaft of the motor generator 2, a sun gear coupled to the rotation shaft of the motor generator 3, and a carrier coupled to the output shaft of the engine 1. The power of the engine 1 is divided into the rotation shaft of the motor generator 2 (connected to the drive wheels 10) and the rotation shaft of the motor generator 3.

HVバッテリ6は、例えばニッケル水素バッテリセルを所定数直列に接続した高電圧バッテリであって、前記したようにモータジェネレータ3の発電電力によって充電される。HVバッテリ6には、バッテリ温度を検出するバッテリ温度検出センサ37、及び、端子電圧を検出するバッテリ電圧検出センサ38が配置されている。これらバッテリ温度検出センサ37及びバッテリ電圧検出センサ38の出力信号はECU100に入力される。   The HV battery 6 is a high voltage battery in which, for example, a predetermined number of nickel metal hydride battery cells are connected in series, and is charged by the generated power of the motor generator 3 as described above. The HV battery 6 is provided with a battery temperature detection sensor 37 for detecting the battery temperature and a battery voltage detection sensor 38 for detecting the terminal voltage. Output signals of the battery temperature detection sensor 37 and the battery voltage detection sensor 38 are input to the ECU 100.

インバータ5は、HVバッテリ6の直流電流とモータジェネレータ2やモータジェネレータ3の3相交流電流との変換を行う電力交換装置である。インバータ5はECU100により制御される。   The inverter 5 is a power exchange device that converts a direct current of the HV battery 6 and a three-phase alternating current of the motor generator 2 and the motor generator 3. The inverter 5 is controlled by the ECU 100.

補機バッテリ8は、照明、オーディオ機器、エアコン用コンプレッサ、及び、ECU100などに電力を供給する。   The auxiliary battery 8 supplies power to lighting, audio equipment, an air conditioner compressor, the ECU 100, and the like.

コンバータ7は、インバータ5の直流側に接続され、高電圧の直流を低電圧(例えば12V)に降圧して補機バッテリ8の充電を行うDC−DCコンバータである。   The converter 7 is a DC-DC converter that is connected to the DC side of the inverter 5 and charges the auxiliary battery 8 by stepping down the high-voltage DC to a low voltage (for example, 12 V).

変速機9は、動力分割機構4の駆動輪10側への動力をディファレンシャル部9aを介して駆動輪10へ伝達する機構であり、内部に潤滑用のオートマティックトランスミッションフルード(ATF)が循環されるように構成されている。   The transmission 9 is a mechanism for transmitting the power to the drive wheel 10 side of the power split mechanism 4 to the drive wheel 10 via the differential portion 9a, so that an automatic transmission fluid (ATF) for lubrication is circulated therein. It is configured.

ECU100は、CPU、ROM、RAM及びバックアップRAMなどを備えている。ROMは、各種制御プログラムや、それら各種制御プログラムを実行する際に参照されるマップ等が記憶されている。CPUは、ROMに記憶された各種制御プログラムやマップに基づいて各種の演算処理を実行する。また、RAMは、CPUでの演算結果や各センサから入力されたデータ等を一時的に記憶するメモリであり、バックアップRAMは、例えばエンジン1の停止時にその保存すべきデータ等を記憶する不揮発性のメモリである。   The ECU 100 includes a CPU, a ROM, a RAM, a backup RAM, and the like. The ROM stores various control programs, maps that are referred to when the various control programs are executed, and the like. The CPU executes various arithmetic processes based on various control programs and maps stored in the ROM. The RAM is a memory that temporarily stores the calculation results of the CPU, data input from each sensor, and the like. The backup RAM is a nonvolatile memory that stores data to be saved when the engine 1 is stopped, for example. Memory.

ECU100には、水温センサ31、エアフローメータ32、吸気温センサ33、O2センサ34、クランクポジションセンサ35、スロットルセンサ36、バッテリ温度検出センサ37、及び、バッテリ電圧検出センサ38が接続されており、さらに、スタータスイッチ41、シフトレバーの操作位置を検出するシフトセンサ42、アクセル開度を検出するアクセルセンサ43、ブレーキセンサ44、及び、車速センサ45などが接続されている。 Connected to the ECU 100 are a water temperature sensor 31, an air flow meter 32, an intake air temperature sensor 33, an O 2 sensor 34, a crank position sensor 35, a throttle sensor 36, a battery temperature detection sensor 37, and a battery voltage detection sensor 38. Furthermore, a starter switch 41, a shift sensor 42 for detecting the operation position of the shift lever, an accelerator sensor 43 for detecting the accelerator opening, a brake sensor 44, a vehicle speed sensor 45, and the like are connected.

そして、ECU100は、上記した各種センサの出力信号に基づいて、運転者の要求トルク、必要とされるエンジン出力、モータトルクなどを算出し、エンジン1及びモータジェネレータ2のいずれか一方もしくは双方を動力源として駆動輪10を駆動するというハイブリッド制御を行う。例えば、発進時や低速走行時のようにエンジン効率が低くなる領域では、エンジン1を停止させてモータジェネレータ2のみの動力で駆動輪10を駆動する。また、通常走行時には、エンジン1を作動させてそのエンジン1の動力で駆動輪10を駆動するという制御を行う。さらに、全開加速等の高負荷時には、エンジン1の動力に加えて、HVバッテリ6からモータジェネレータ2に電力を供給してモータジェネレータ2による動力を補助動力として追加するという制御を行う。   The ECU 100 calculates a driver's required torque, required engine output, motor torque, and the like based on the output signals of the various sensors described above, and powers one or both of the engine 1 and the motor generator 2. Hybrid control of driving the drive wheels 10 as a source is performed. For example, in a region where the engine efficiency is low, such as when starting or running at a low speed, the engine 1 is stopped and the drive wheels 10 are driven by the power of the motor generator 2 alone. Further, during normal traveling, control is performed such that the engine 1 is operated and the drive wheels 10 are driven by the power of the engine 1. Further, at the time of a high load such as full-open acceleration, in addition to the power of the engine 1, control is performed such that power is supplied from the HV battery 6 to the motor generator 2 and the power from the motor generator 2 is added as auxiliary power.

また、ECU100は、エンジン停止条件が成立したときに、エンジン1を自動的に停止するアイドルストップ制御を実行する。さらに、ECU100は下記の始動制御処理を実行する。   Further, the ECU 100 executes idle stop control for automatically stopping the engine 1 when the engine stop condition is satisfied. Further, the ECU 100 executes the following start control process.

−始動制御処理−
ECU100で実行する始動制御処理ルーチンの一例を図3に示すフローチャートを参照して説明する。
-Start control process-
An example of a start control processing routine executed by the ECU 100 will be described with reference to a flowchart shown in FIG.

まず、ステップST1において、エンジン1の起動要求があるか否かを判定し、起動要求が無い場合は、このルーチンを一旦終了する。エンジン1の起動要求があったときにはステップST2に進む。エンジン1の起動要求は、例えばスタータスイッチ41(イグニッションスイッチ)がONとなったとき、及び、自動車走行(モータジェネレータ2のみの駆動力による走行)中にエンジン1を始動する条件が成立したときなどに発生する要求である。   First, in step ST1, it is determined whether or not there is a start request for the engine 1, and if there is no start request, this routine is once ended. When the engine 1 is requested to start, the process proceeds to step ST2. The start request of the engine 1 is, for example, when a starter switch 41 (ignition switch) is turned on, or when a condition for starting the engine 1 is established during vehicle travel (travel by the driving force of only the motor generator 2). This is a request that occurs.

ステップST2では、バッテリ温度検出センサ37の出力から、現在(始動時)のHVバッテリ6の温度を読み込み、そのバッテリ温度が所定の判定値α未満であるか否かを判定する。このステップST2の判定結果が否定判定である場合(バッテリ温度が判定値α以上である場合)は、予め設定した基準クランキングトルクTbでクランキングを実施しても問題ないと判断してステップST6に進む。一方、ステップST2の判定結果が肯定判定である場合はステップST3に進む。   In step ST2, the current (starting) temperature of the HV battery 6 is read from the output of the battery temperature detection sensor 37, and it is determined whether or not the battery temperature is less than a predetermined determination value α. When the determination result of step ST2 is negative (when the battery temperature is equal to or higher than the determination value α), it is determined that there is no problem even if cranking is performed with the preset reference cranking torque Tb, and step ST6. Proceed to On the other hand, if the determination result of step ST2 is affirmative, the process proceeds to step ST3.

ステップST6では、予め設定された基準クランキングトルクTbに基づいてHVバッテリ6からモータジェネレータ3に電力を供給することにより、基準クランキングトルクTbでモータジェネレータ3を駆動してクランキングを試み、ステップST7の判定結果が肯定判定「クランキングOK」となった場合、つまり、エンジン1のクランクシャフト15が回転してクランクポジションセンサ35がエンジン1の回転を示す信号を出力した場合は、このルーチンを一旦終了する。ここで、基準クランキングトルクTbでモータジェネレータ3を駆動した場合、HVバッテリ6が劣化していない限りは、エンジン1のクランクシャフト15は必ず回転する。また、ステップST7の判定結果が肯定判定「クランキングOK」である場合、ECU100は、クランキング(クランクシャフト15の回転)に伴ってエンジン1の各燃焼室1a内への燃料供給及び点火プラグ22の点火を制御してエンジン1を始動する。   In step ST6, electric power is supplied from the HV battery 6 to the motor generator 3 based on a preset reference cranking torque Tb, thereby driving the motor generator 3 with the reference cranking torque Tb to try cranking. If the determination result of ST7 is affirmative determination “cranking OK”, that is, if the crankshaft 15 of the engine 1 rotates and the crank position sensor 35 outputs a signal indicating the rotation of the engine 1, this routine is executed. Exit once. Here, when the motor generator 3 is driven with the reference cranking torque Tb, the crankshaft 15 of the engine 1 always rotates unless the HV battery 6 is deteriorated. When the determination result in step ST7 is affirmative determination “cranking OK”, the ECU 100 supplies the fuel into each combustion chamber 1a of the engine 1 and the spark plug 22 in accordance with cranking (rotation of the crankshaft 15). The engine 1 is started by controlling ignition.

以上のステップST2の判定処理において、バッテリ温度に対して設定する判定値αは、予め設定する基準クランキングトルクTb、HVバッテリ6の温度及びHVバッテリ6の電圧低下などを考慮して経験的に求めた値を設定する。また、基準クランキングトルクTbについては、クランキング時のエネルギロスなどを考慮し、エンジン1のクランキング(クランクシャフト15の回転)が可能な起動トルクを、予め実験・計算等によって経験的に求めてECU100のROM等に設定・記憶しておく。   In the determination process of step ST2, the determination value α set for the battery temperature is determined empirically in consideration of the preset reference cranking torque Tb, the temperature of the HV battery 6, the voltage drop of the HV battery 6, and the like. Set the obtained value. In addition, with respect to the reference cranking torque Tb, in consideration of energy loss during cranking, the starting torque capable of cranking the engine 1 (rotation of the crankshaft 15) is empirically obtained in advance through experiments and calculations. Are set and stored in the ROM of the ECU 100 or the like.

ステップST3では、バッテリ電圧検出センサ38の出力から、現在(始動時)のHVバッテリ6の電圧を読み込み、そのバッテリ電圧VBが所定の判定値β未満であるか否かを判定する。ステップST3は、クランキングによりバッテリ電圧VBが低下して、HVバッテリ6が劣化する可能性があるか否かを判定するステップであって、バッテリ電圧VBが判定値β以上である場合(ステップST3の判定結果が否定判定である場合)は、基準クランキングトルクTbでクランキングを実施しても問題ないと判断してステップST6に進む。   In step ST3, the current (starting) voltage of the HV battery 6 is read from the output of the battery voltage detection sensor 38, and it is determined whether or not the battery voltage VB is less than a predetermined determination value β. Step ST3 is a step of determining whether or not there is a possibility that the battery voltage VB is lowered due to cranking and the HV battery 6 is deteriorated, and when the battery voltage VB is equal to or higher than a determination value β (step ST3). If the determination result is negative), it is determined that there is no problem even if cranking is performed with the reference cranking torque Tb, and the process proceeds to step ST6.

ステップST6では、予め設定された基準クランキングトルクTbに基づいてHVバッテリ6からモータジェネレータ3に電力を供給することにより、基準クランキングトルクTbでモータジェネレータ3を駆動してクランキングを試み、ステップST7の判定結果が肯定判定「クランキングOK」となった場合は、このルーチンを一旦終了する。なお、基準クランキングトルクTbでモータジェネレータ3を駆動した際には、エンジン1のクランクシャフト15は必ず回転する。   In step ST6, electric power is supplied from the HV battery 6 to the motor generator 3 based on a preset reference cranking torque Tb, thereby driving the motor generator 3 with the reference cranking torque Tb to try cranking. If the determination result in ST7 is affirmative determination “cranking OK”, this routine is temporarily terminated. When the motor generator 3 is driven with the reference cranking torque Tb, the crankshaft 15 of the engine 1 always rotates.

ここで、ステップST3の判定処理において、バッテリ電圧VBに対して設定する判定値βは、基準クランキングトルクTb、HVバッテリ6の温度及びHVバッテリ6の電圧低下などを考慮して、予め実験・計算等によって経験的に求めた値を設定しておく。   Here, in the determination process of step ST3, the determination value β set for the battery voltage VB is determined in advance in consideration of the reference cranking torque Tb, the temperature of the HV battery 6, the voltage drop of the HV battery 6, and the like. A value obtained empirically by calculation or the like is set.

一方、ステップST3の判定結果が肯定判定である場合は、クランキングによりHVバッテリ6が劣化する可能性があると判断してステップST4に進む。ステップST4ではクランキングトルク上昇率γ(γ=γ+a)を求める。クランキングトルク上昇率γの初期値は「0」であり、定数aは例えば10%である。従って、エンジン1の起動要求があり、ステップST2及びステップST3の判定結果が共に肯定判定である場合の最初のγの値は、例えば10%であり、2回目以降は例えば20%、30%、・・・90%、100%の順で変化する。   On the other hand, if the determination result of step ST3 is affirmative, it is determined that the HV battery 6 may be deteriorated due to cranking, and the process proceeds to step ST4. In step ST4, a cranking torque increase rate γ (γ = γ + a) is obtained. The initial value of the cranking torque increase rate γ is “0”, and the constant a is, for example, 10%. Therefore, when there is a request for starting the engine 1 and the determination results of both step ST2 and step ST3 are affirmative determinations, the first γ value is, for example, 10%, and for the second and subsequent times, for example, 20%, 30%, ... Changes in the order of 90% and 100%.

ステップST5では、基準クランキングトルクTbに現在のクランキングトルク上昇率γ(例えば10%)を乗じて試行用クランキングトルクTgを求める。次に、ステップST6において、ステップST5で求めた試行用クランキングトルクTgに基づいて、HVバッテリ6からモータジェネレータ3に電力を供給することにより、試行用クランキングトルクTgでモータジェネレータ3を駆動してクランキングを試みる。このクランキングトライ(1回目)により、エンジン1のクランクシャフト15が回転してクランクポジションセンサ35がエンジン1の回転を示す信号を出力した場合(ステップST7の判定結果が肯定判定である場合)はこのルーチンを一旦終了する。一方、エンジン1のクランクシャフト15が回転しなかった場合(クランクポジションセンサ35がエンジン1の回転を示す信号を出力しなかった場合)はステップST8に進む。   In step ST5, the trial cranking torque Tg is obtained by multiplying the reference cranking torque Tb by the current cranking torque increase rate γ (for example, 10%). Next, in step ST6, electric power is supplied from the HV battery 6 to the motor generator 3 based on the trial cranking torque Tg obtained in step ST5, thereby driving the motor generator 3 with the trial cranking torque Tg. Try to crank. When the crankshaft 15 of the engine 1 rotates by the cranking trie (first time) and the crank position sensor 35 outputs a signal indicating the rotation of the engine 1 (when the determination result of step ST7 is affirmative determination). This routine is once terminated. On the other hand, when the crankshaft 15 of the engine 1 does not rotate (when the crank position sensor 35 does not output a signal indicating the rotation of the engine 1), the process proceeds to step ST8.

ステップST8においては、バッテリ電圧検出センサ38の出力信号に基づいて、図4に示す単位時間当たりのバッテリ電圧下降割合[ΔVB/Δt]を算出し、そのバッテリ電圧下降割合[ΔVB/Δt]が所定の判定値η未満であるか否かを判定する。ステップST8は、クランキングトライによりバッテリ電圧VBが低下し、バッテリ電圧瞬時下限値ε(図4参照)を下回る可能性があるか否かを判定するステップであって、このステップST8の判定結果が肯定判定である場合、つまり、バッテリ電圧下降割合[ΔVB/Δt]が判定値η未満(ΔVB/Δt<η)である場合は、試行用クランキングトルクTgでクランキングを実施しても問題ないと判断してステップST4に戻る。   In step ST8, the battery voltage decrease rate [ΔVB / Δt] per unit time shown in FIG. 4 is calculated based on the output signal of the battery voltage detection sensor 38, and the battery voltage decrease rate [ΔVB / Δt] is predetermined. It is determined whether or not it is less than the determination value η. Step ST8 is a step of determining whether or not the battery voltage VB is reduced by the cranking trie and may fall below the battery voltage instantaneous lower limit value ε (see FIG. 4). The determination result of step ST8 is If the determination is affirmative, that is, if the battery voltage drop rate [ΔVB / Δt] is less than the determination value η (ΔVB / Δt <η), there is no problem even if the cranking is performed with the trial cranking torque Tg. And return to step ST4.

このステップST8の判定処理において、バッテリ電圧下降割合[ΔVB/Δt]に対して設定する判定値ηは、HVバッテリ6の電圧低下及びバッテリ電圧瞬時下限値εなどを考慮して、予め実験・計算等によって経験的に求めた値を設定しておく。なお、バッテリ電圧下降割合[ΔVB/Δt]の算出に用いるΔtは、例えばバッテリ電圧VBのサンプリング(読み込み)周期、もしくはECU100の演算周期の最小単位である。   In the determination process of step ST8, the determination value η set for the battery voltage decrease rate [ΔVB / Δt] is determined in advance through experiments and calculations in consideration of the voltage decrease of the HV battery 6, the battery voltage instantaneous lower limit value ε, and the like. Set the value empirically obtained by the above. Note that Δt used for calculating the battery voltage drop rate [ΔVB / Δt] is, for example, the minimum unit of the sampling (reading) cycle of the battery voltage VB or the calculation cycle of the ECU 100.

ステップST8の判定結果が肯定判定である場合、ステップST4でクランキングトルク上昇率γ(γ=γ+a)を求めた後、ステップST5において、基準クランキングトルクTbに現在のクランキングトルク上昇率γ(例えば20%)を乗じて試行用クランキングトルクTgを求める。   If the determination result in step ST8 is affirmative, after obtaining the cranking torque increase rate γ (γ = γ + a) in step ST4, in step ST5, the current cranking torque increase rate γ ( For example, the trial cranking torque Tg is obtained by multiplying by 20%).

次に、ステップST6において、ステップST5で求めた試行用クランキングトルクTgに基づいてHVバッテリ6からモータジェネレータ3に電力を供給することにより、試行用クランキングトルクTgでモータジェネレータ3を駆動してクランキングを試みる。このクランキングトライ(2回目)を行うときには、前回のクランキングトライ時においてHVバッテリ6に電流が流れているので、その電流の流れによる自己発熱によってHVバッテリ6のバッテリ温度が上昇しており、さらに、試行用クランキングトルクTgを1回目よりも大きくしているので、クランキングトライによりエンジン1のクランクシャフト15が回転する可能性が高くなり、ステップST7において「クランキングOK」となった場合(エンジン1のクランクシャフト15が回転してクランクポジションセンサ35がエンジン1の回転を示す信号を出力した場合)は、このルーチンを一旦終了する。   Next, in step ST6, by supplying electric power from the HV battery 6 to the motor generator 3 based on the trial cranking torque Tg obtained in step ST5, the motor generator 3 is driven with the trial cranking torque Tg. Try cranking. When performing this cranking trie (second time), since the current flows through the HV battery 6 at the time of the previous cranking trie, the battery temperature of the HV battery 6 rises due to self-heating due to the current flow, Further, since the trial cranking torque Tg is larger than the first time, there is a high possibility that the crankshaft 15 of the engine 1 will rotate due to the cranking trie, and “cranking OK” is obtained in step ST7. When the crankshaft 15 of the engine 1 rotates and the crank position sensor 35 outputs a signal indicating the rotation of the engine 1, this routine is temporarily terminated.

一方、クランキングトライ(2回目)によりエンジン1のクランクシャフト15が回転しなかった場合(ステップST7の判定結果が否定判定である場合)は、ステップST8において、バッテリ電圧下降割合[ΔVB/Δt]が判定値η未満であるか否かを判定する。その判定結果が肯定判定である場合は、再度、ステップST4に戻ってクランキングトルク上昇率γ(γ=γ+a)を求め、基準クランキングトルクTbに現在のクランキングトルク上昇率γ(例えば30%)を乗じて試行用クランキングトルクTgを求める(ステップST5)。次に、ステップST6において、ステップST5で求めた試行用クランキングトルクTgに基づいて、HVバッテリ6からモータジェネレータ3に電力を供給することにより、試行用クランキングトルクTgでモータジェネレータ3を駆動してクランキングを試みる。   On the other hand, when the crankshaft 15 of the engine 1 does not rotate due to the cranking trie (second time) (when the determination result in step ST7 is negative), in step ST8, the battery voltage decrease rate [ΔVB / Δt] Is less than the determination value η. If the determination result is affirmative, the process returns to step ST4 again to determine the cranking torque increase rate γ (γ = γ + a), and the current cranking torque increase rate γ (for example, 30%) is obtained as the reference cranking torque Tb. ) To obtain a trial cranking torque Tg (step ST5). Next, in step ST6, electric power is supplied from the HV battery 6 to the motor generator 3 based on the trial cranking torque Tg obtained in step ST5, thereby driving the motor generator 3 with the trial cranking torque Tg. Try to crank.

このクランキングトライ(3回目)を行うときには、前回のクランキングトライ時においてHVバッテリ6に電流が流れているので、その電流の流れによる自己発熱によりHVバッテリ6のバッテリ温度が上昇しており、さらに、試行用クランキングトルクTgを2回目よりも大きくしているので、クランキングトライによりエンジン1のクランクシャフト15が回転する可能性が更に高くなり、ステップST7において「クランキングOK」となった場合(エンジン1のクランクシャフト15が回転してクランクポジションセンサ35がエンジン1の回転を示す信号を出力した場合)は、このルーチンを一旦終了する。   When performing this cranking trie (third time), since the current flows through the HV battery 6 during the previous cranking trie, the battery temperature of the HV battery 6 has increased due to self-heating due to the current flow, Furthermore, since the trial cranking torque Tg is larger than the second time, the crankshaft 15 of the engine 1 is more likely to rotate due to the cranking trie, and “cranking OK” is obtained in step ST7. In the case (when the crankshaft 15 of the engine 1 rotates and the crank position sensor 35 outputs a signal indicating the rotation of the engine 1), this routine is temporarily terminated.

一方、エンジン1のクランクシャフト15が回転しなかった場合(クランクポジションセンサ35がエンジン1の回転を示す信号を出力しな場合)は、ステップST8においてバッテリ電圧下降割合[ΔVB/Δt]が判定値η未満であるか否かを判定する。その判定結果が肯定判定である場合は、再度、ステップST4に戻る。   On the other hand, when the crankshaft 15 of the engine 1 does not rotate (when the crank position sensor 35 does not output a signal indicating the rotation of the engine 1), the battery voltage decrease rate [ΔVB / Δt] is determined in step ST8. It is determined whether it is less than η. If the determination result is affirmative, the process returns to step ST4 again.

そして、以上のようなステップST4〜ステップST8の処理つまり試行用クランキングトルクTgを徐々に大きくしたクランキングトライを、エンジン1のクランクシャフト15が回転するまで繰り返して行って、エンジン1のクランクシャフト15が回転する機会を模索する。ただし、バッテリ電圧下降割合[ΔVB/Δt]が判定値η以上となり(ステップST8の判定結果が否定判定)、バッテリ電圧VBがバッテリ電圧瞬時下限値ε未満となった場合(ステップST9の判定結果が肯定判定)には、HVバッテリ6が劣化するおそれがあるので、クランキングトライつまりHVバッテリ6からモータジェネレータ3への電力供給を行わずにこのルーチンを終了する。   Then, the above-described processing of Step ST4 to Step ST8, that is, the cranking trie in which the trial cranking torque Tg is gradually increased, is repeatedly performed until the crankshaft 15 of the engine 1 rotates, and the crankshaft of the engine 1 is thus repeated. Look for opportunities for 15 to rotate. However, when the battery voltage decrease rate [ΔVB / Δt] is equal to or greater than the determination value η (the determination result of step ST8 is negative), the battery voltage VB is less than the battery voltage instantaneous lower limit value ε (the determination result of step ST9 is In the affirmative determination), since the HV battery 6 may be deteriorated, this routine is ended without performing a cranking trie, that is, without supplying power from the HV battery 6 to the motor generator 3.

以上のように、この例の始動制御処理によれば、低温始動時においてHVバッテリ6の温度が所定値未満であるときには、試行用クランキングトルクでモータジェネレータ(スタータモータ)3を実際に駆動して、エンジン1のクランクシャフト15が回転するか否かを判定し、クランクシャフト15が回転していないときには、試行用クランキングトルクを大きくして再度クランキングトライを実施するという処理を繰り返しているので、エンジン1の状態(例えばエネルギロス等)に見合った適切なクランキングトルクを見出すことが可能になる。これにより、クランキングトルクを演算にて求める場合と比較して、始動時に実際に必要なクランキングトルクを正確に反映した始動制御を行うことが可能になり、バッテリ温度が低いときの始動時であっても、バッテリ電圧が電圧下限値を下回る可能性が少なくなる。しかも、バッテリ電圧下降割合[ΔVB/Δt]及びバッテリ電圧瞬時下限値εを考慮して、試行用クランキングトルクTgを徐々に大きくしているので、バッテリ電圧が電圧下限値を下回ること(バッテリ電圧の下限割れ)を確実に防止することができる。   As described above, according to the start control process of this example, when the temperature of the HV battery 6 is lower than a predetermined value at the time of low temperature start, the motor generator (starter motor) 3 is actually driven with the trial cranking torque. Thus, it is determined whether or not the crankshaft 15 of the engine 1 rotates, and when the crankshaft 15 is not rotating, the trial cranking torque is increased and the cranking try is performed again. Therefore, it is possible to find an appropriate cranking torque that matches the state of the engine 1 (for example, energy loss). This makes it possible to perform start control that accurately reflects the cranking torque that is actually required at the start, compared to the case where the cranking torque is obtained by calculation, and at the start when the battery temperature is low. Even if it exists, possibility that a battery voltage will fall below a voltage lower limit will decrease. Moreover, since the trial cranking torque Tg is gradually increased in consideration of the battery voltage drop rate [ΔVB / Δt] and the battery voltage instantaneous lower limit value ε, the battery voltage falls below the voltage lower limit value (battery voltage Can be reliably prevented.

さらに、この例の始動制御処理では、バッテリ電圧下降割合[ΔVB/Δt]が所定の判定値η以上となった場合でも、バッテリ電圧VBがバッテリ電圧瞬時下限値ε以上である場合(ステップST9の判定結果が否定判定である場合)には、HVバッテリ6に、クランキングトライを実行することが可能な容量があると判断して、HVバッテリ6からの電力によるモータジェネレータ3の駆動を許容しているので、バッテリ電圧下降割合[ΔVB/Δt]のみを考慮して始動制御を行う場合と比較して、エンジン1のクランキングトライの回数を多くすることが可能となり、エンジン1の始動制御を更に精細に行うことができる。   Further, in the start control process of this example, even when the battery voltage decrease rate [ΔVB / Δt] is equal to or greater than a predetermined determination value η, the battery voltage VB is equal to or greater than the battery voltage instantaneous lower limit value ε (in step ST9). If the determination result is negative), it is determined that the HV battery 6 has a capacity capable of executing a cranking trie, and the motor generator 3 is allowed to be driven by the electric power from the HV battery 6. Therefore, the number of cranking tries of the engine 1 can be increased as compared with the case where the start control is performed considering only the battery voltage decrease rate [ΔVB / Δt]. Furthermore, it can be performed with high precision.

また、この例の始動制御処理では、HVバッテリ6のバッテリ電圧VBが所定の判定値β以上で十分に大きい場合には、クランキングによってHVバッテリ6が劣化する可能性がないと判断して、基準クランキングトルクでモータジェネレータ3を駆動しているので、HVバッテリ6のバッテリ温度が低い場合であっても、バッテリ電圧VBが十分に大きいときには、試行用クランキングトルクTgでのクランキングトライを省略することが可能となり、始動時のクランキングトライによるタイムラグを解消することができる。   Further, in the start control process of this example, when the battery voltage VB of the HV battery 6 is sufficiently large at a predetermined determination value β or more, it is determined that there is no possibility that the HV battery 6 is deteriorated by cranking, Since the motor generator 3 is driven with the reference cranking torque, even if the battery temperature of the HV battery 6 is low, if the battery voltage VB is sufficiently high, the cranking trie with the trial cranking torque Tg is performed. It can be omitted, and the time lag due to the cranking try at the start can be eliminated.

−他の実施形態−
以上の例では、モータジェネレータにてクランキングを行うハイブリッド車のエンジンの始動制御に本発明を適用した例を示したが、本発明はこれに限られることなく、クランキングを行うためのスタータモータを個別に設けたハイブリッド車のエンジンの始動制御に適用できる。
-Other embodiments-
In the above example, the example in which the present invention is applied to the start control of the engine of the hybrid vehicle that performs cranking by the motor generator has been shown, but the present invention is not limited to this, and the starter motor for performing cranking It can be applied to the start control of the engine of a hybrid vehicle provided separately.

以上の例では、ハイブリッド車に搭載したエンジンの始動制御に本発明を適用した例を示したが、本発明はこれに限られることなく、アイドルストップ制御を行うエコラン車に搭載されるエンジン、あるいはアイドルストップ制御を行わない通常の自動車に搭載されるエンジンの始動制御にも適用できる。   In the above example, an example in which the present invention is applied to start control of an engine mounted on a hybrid vehicle has been shown. However, the present invention is not limited thereto, and an engine mounted on an eco-run vehicle that performs idle stop control, or The present invention can also be applied to start control of an engine mounted on a normal automobile that does not perform idle stop control.

以上の実施形態では、4気筒ガソリンエンジンの始動制御に本発明を適用した例を示したが、本発明はこれに限られることなく、例えば筒6気筒ガソリンエンジンなど他の任意の気筒数の多気筒ガソリンエンジンの始動制御にも適用できる。   In the above embodiment, the example in which the present invention is applied to the start control of the four-cylinder gasoline engine has been described. However, the present invention is not limited to this, and the number of other arbitrary cylinders such as a cylinder six-cylinder gasoline engine can be increased. It can also be applied to start control of a cylinder gasoline engine.

さらに、ガソリンエンジンに限られることなく、例えばLPG(液化石油ガス)やLNG(液化天然ガス)などの他の燃料とする点火方式のエンジン、あるいは、ディーゼルエンジン等の始動制御にも適用可能であり、また、筒内直噴型エンジンの始動制御にも適用可能である。   Furthermore, the present invention is not limited to a gasoline engine, but can be applied to ignition control using other fuels such as LPG (liquefied petroleum gas) and LNG (liquefied natural gas), or start control of a diesel engine or the like. Also, it can be applied to start control of an in-cylinder direct injection engine.

本発明の内燃機関の始動制御装置を適用するハイブリッド車の一例を示す概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram illustrating an example of a hybrid vehicle to which an internal combustion engine start control device of the present invention is applied. 図1のハイブリッド車に搭載されるエンジン(内燃機関)の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the engine (internal combustion engine) mounted in the hybrid vehicle of FIG. ECUが実行する始動制御処理の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the starting control process which ECU performs. クランキング時におけるバッテリ電圧の時間的な変化を模式的に示すグラフである。It is a graph which shows typically a time change of battery voltage at the time of cranking.

符号の説明Explanation of symbols

1 エンジン
2 モータジェネレータ
3 モータジェネレータ(機関始動用の電動機)
4 動力分割機構
5 インバータ
6 HVバッテリ
7 コンバータ
15 クランクシャフト
17 シグナルロータ
35 クランクポジションセンサ
37 バッテリ温度検出センサ
38 バッテリ電圧検出センサ
41 スタータスイッチ
100 ECU
1 Engine 2 Motor generator 3 Motor generator (motor for starting the engine)
4 Power split mechanism 5 Inverter 6 HV battery 7 Converter 15 Crankshaft 17 Signal rotor 35 Crank position sensor 37 Battery temperature detection sensor 38 Battery voltage detection sensor 41 Starter switch 100 ECU

Claims (3)

内燃機関を始動する電動機と、前記電動機に電力を供給するバッテリと、前記バッテリの温度を検出するバッテリ温度検出手段と、制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記内燃機関の始動時に、前記バッテリ温度検出手段にて検出されるバッテリ温度が所定値未満である場合、基準クランキングトルクよりも低く設定した試行用クランキングトルクで前記電動機を駆動してクランキングを試み、前記内燃機関のクランクシャフトが回転しないときには、単位時間当たりのバッテリ電圧の低下割合を考慮して、前記試行用クランキングトルクを徐々に大きくしてクランキングを試みることを特徴とする内燃機関の始動制御装置。
An electric motor for starting an internal combustion engine, a battery for supplying electric power to the electric motor, battery temperature detection means for detecting the temperature of the battery, and control means,
When the battery temperature detected by the battery temperature detection means is less than a predetermined value when the internal combustion engine is started, the control means controls the electric motor with a trial cranking torque set lower than a reference cranking torque. When the crankshaft of the internal combustion engine does not rotate by driving, the cranking torque is tried by gradually increasing the trial cranking torque in consideration of the decrease rate of the battery voltage per unit time. A start control device for an internal combustion engine.
請求項1記載の内燃機関の始動制御装置において、
前記バッテリの電圧を検出するバッテリ電圧検出手段を備え、前記制御手段は、前記バッテリ温度検出手段にて検出されるバッテリ温度が所定値未満で、かつ前記バッテリ電圧検出手段にて検出されるバッテリ電圧が所定値未満である場合に、試行用クランキングトルクで前記電動機を駆動してクランキングを試みることを特徴とする内燃機関の始動制御装置。
The start control device for an internal combustion engine according to claim 1,
Battery voltage detection means for detecting the voltage of the battery, wherein the control means has a battery temperature detected by the battery temperature detection means that is less than a predetermined value and is detected by the battery voltage detection means. When the engine is less than a predetermined value, the engine is driven with a trial cranking torque to attempt cranking.
請求項1または2記載の内燃機関の始動制御装置において、
前記バッテリの電圧を検出するバッテリ電圧検出手段を備え、前記制御手段は、前記バッテリ電圧検出手段にて検出されるバッテリ電圧が所定の下限値以上であるときには、単位時間当たりのバッテリ電圧の低下割合が所定値以上であっても、試行用クランキングトルクで前記電動機を駆動してクランキングを試みることを特徴とする内燃機関の始動制御装置。
The start control device for an internal combustion engine according to claim 1 or 2,
Battery voltage detection means for detecting the voltage of the battery, wherein the control means is a rate of decrease in battery voltage per unit time when the battery voltage detected by the battery voltage detection means is equal to or greater than a predetermined lower limit value. A starting control device for an internal combustion engine, wherein even if is equal to or greater than a predetermined value, cranking is attempted by driving the electric motor with a trial cranking torque.
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