JP2012126264A - Vehicle with internal combustion engine mounted thereon - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関を搭載する車両の減速時における、発電機の発電量及びスロットルバルブ開度の制御装置に関する。 The present invention relates to a control device for the amount of power generated by a generator and the throttle valve opening during deceleration of a vehicle equipped with an internal combustion engine.
内燃機関により駆動される発電機を備える車両では、発電機で発電する際に、基本的には内燃機関の駆動力の一部が使われる。しかし、車両減速時に発電機を回生制御して、車両の運動エネルギを電気エネルギとして回収すれば、通常走行時に発電のために消費される内燃機関の駆動力を低減し、結果的に燃費性能を向上させることができる。 In a vehicle including a generator driven by an internal combustion engine, a part of the driving force of the internal combustion engine is basically used when generating power with the generator. However, if the generator is regeneratively controlled when the vehicle decelerates and the kinetic energy of the vehicle is recovered as electric energy, the driving force of the internal combustion engine consumed for power generation during normal driving is reduced, resulting in improved fuel efficiency. Can be improved.
また、燃費性能向上のための制御としては、アクセルオフでの減速時に所定条件が成立する領域内で行われる、いわゆる燃料カット制御が知られている。 As control for improving fuel efficiency, so-called fuel cut control is known, which is performed in a region where a predetermined condition is satisfied during deceleration with the accelerator off.
燃料カット制御は、アクセルペダルから足を離しての減速中に、車速等が所定の条件を満たした場合に、燃料噴射を停止し(燃料カットという)、所定の条件を満たさなくなったり、アクセルペダルが踏み込まれたりしたら燃料噴射を再開する(燃料カットリカバーという)制御である。 The fuel cut control stops fuel injection (referred to as fuel cut) when the vehicle speed or the like satisfies a predetermined condition during deceleration with the foot off the accelerator pedal. This is a control for restarting fuel injection (referred to as fuel cut recovery) when is depressed.
燃料カットリカバーは、例えば、燃料噴射を再開すればアイドル回転速度を維持できるタイミングで行えばよい。しかし、実際には、燃料カットリカバーを決定してから、燃料が筒内で燃焼するまでに遅れ時間が生じるので、遅れ時間中に低下するエンジン回転速度を考慮して、燃料噴射を再開すれば内燃機関が運転再開できるような燃料カットリカバーのタイミングを決定する必要がある。このため、減速加速度が大きいほど、より高いエンジン回転速度で燃料カットリカバーを行うことになる。 The fuel cut recovery may be performed at a timing at which the idle rotation speed can be maintained by restarting the fuel injection, for example. However, in practice, there is a delay time from when the fuel cut recovery is determined until the fuel burns in the cylinder, so if the fuel injection is restarted in consideration of the engine speed that decreases during the delay time, It is necessary to determine the timing of fuel cut recovery so that the internal combustion engine can resume operation. For this reason, the greater the deceleration acceleration, the more fuel cut recovery is performed at a higher engine speed.
すなわち、車両の減速加速度を低下させれば、より低車速まで燃料カットを継続できるようになり、燃費性能をより向上させることができる。 That is, if the deceleration acceleration of the vehicle is reduced, the fuel cut can be continued to a lower vehicle speed, and the fuel efficiency can be further improved.
また、オルタネータによるエネルギ回生は燃料カット制御中に行うので、車両の減速加速度を低下させることは、オルタネータの回生電力量の増加にも効果的である。 Further, since energy regeneration by the alternator is performed during fuel cut control, reducing the deceleration acceleration of the vehicle is also effective in increasing the amount of regenerative power of the alternator.
ところで、車両の減速加速度を低減させる方策として、スロットルバルブを開いてポンピングロスを低減させることが考えられる。 By the way, as a measure for reducing the deceleration acceleration of the vehicle, it is conceivable to open the throttle valve to reduce the pumping loss.
しかし、燃料カットリカバー時にスロットルバルブが開いていると、吸気量が多くなる分だけエンジン回転速度が吹け上がり、車両が押し出されるような感覚を運転者に与えるおそれがある。 However, if the throttle valve is open at the time of fuel cut recovery, the engine rotational speed increases by the amount of intake air, which may give the driver a feeling that the vehicle is pushed out.
そこで、このような車両押し出し感の発生を防止すべく、特許文献1では、燃料カットリカバー時に、燃料カットリカバー後の加速開始から所定時間経過後まで発電機の回生制御を継続させている。 Therefore, in order to prevent the occurrence of such a vehicle push-out feeling, Patent Document 1 continues the regenerative control of the generator from the start of acceleration after fuel cut recovery until a predetermined time has elapsed during fuel cut recovery.
これによれば、スロットルバルブが開いていることによる内燃機関の過剰なトルクは発電機の回生により吸収されるので、車両押し出し感の発生を防止することができる。 According to this, since excessive torque of the internal combustion engine due to the opening of the throttle valve is absorbed by regeneration of the generator, it is possible to prevent the feeling of pushing out the vehicle.
しかしながら、発電機で回生可能な電力量は、バッテリの蓄電量(バッテリSOC)が高くなるほど少なくなる。このため、燃料カットリカバー時のバッテリSOCによっては、車両の押し出し感を吸収するだけの回生発電を行えないおそれがある。 However, the amount of power that can be regenerated by the generator decreases as the stored amount of the battery (battery SOC) increases. For this reason, depending on the battery SOC at the time of fuel cut recovery, there is a possibility that regenerative power generation sufficient to absorb the feeling of pushing out of the vehicle cannot be performed.
そこで、本発明では、燃料カットリカバー時の車両押し出し感を、発電機の回生発電により確実に吸収し得る制御装置を提供することを目的とする。 In view of the above, an object of the present invention is to provide a control device that can reliably absorb the feeling of pushing out a vehicle during fuel cut recovery by regenerative power generation of a generator.
本発明の内燃機関搭載車両は、車両の減速状態を検出する手段と、車両減速中に燃料カット及び燃料カットリカバーを行う燃料カット手段と、燃料カットリカバー時にスロットル開度をゼロより大きく設定するスロットル制御手段と、を備える。また、燃料カット実行中に発電機により回生発電を行い、燃料カットリカバー時に、スロットル開度に応じて発生する機関トルクによる車両押し出し感を相殺するように発電機の発電量を増加させる発電制御手段と、を備える。さらに、発電機により発電する電気エネルギを充電するバッテリと、バッテリが受入可能な電気エネルギである受入可能電気エネルギを検知する受入可能電気エネルギ検知手段と、を備える。そして、発電制御手段が、燃料カットリカバー時の受入可能電気エネルギが車両押し出し感を相殺するために発電機で発生させる電気エネルギである燃料カットリカバー時発電電気エネルギ以上となるように、燃料カット実行中の発電機の発電量を制限する。 A vehicle equipped with an internal combustion engine according to the present invention includes means for detecting a deceleration state of the vehicle, fuel cut means for performing fuel cut and fuel cut recovery during vehicle deceleration, and a throttle for setting a throttle opening larger than zero during fuel cut recovery. Control means. Also, a power generation control means that increases the amount of power generated by the generator so that the generator regenerates during fuel cut execution, and cancels the feeling of pushing the vehicle due to the engine torque generated according to the throttle opening during fuel cut recovery. And comprising. The battery further includes a battery that charges electric energy generated by the generator, and an acceptable electric energy detection means that detects acceptable electric energy that is electric energy that can be received by the battery. Then, the power generation control means executes the fuel cut so that the electric energy that can be received at the time of fuel cut recovery becomes equal to or greater than the electric energy generated at the time of fuel cut recovery, which is electric energy generated by the generator in order to offset the feeling of vehicle extrusion. Limit the power generation of the generator inside.
本発明によれば、燃料カットリカバー時発電電気エネルギが受入可能電気エネルギより小さくなるように、燃料カット実行中の発電機の発電量が制限される。これにより、確実に、燃料カットリカバー時に車両押し出し感を相殺できるだけの発電を行うことができる。 According to the present invention, the power generation amount of the generator during the fuel cut is limited so that the electric energy generated during fuel cut recovery is smaller than the acceptable electric energy. As a result, it is possible to reliably generate power enough to offset the feeling of pushing out the vehicle during fuel cut recovery.
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.
まず、第1実施形態について説明する。 First, the first embodiment will be described.
図1は、本発明の第1実施形態を適用するシステムの構成図である。 FIG. 1 is a configuration diagram of a system to which the first embodiment of the present invention is applied.
内燃機関1の吸気通路3には、吸入空気量を調整するためのスロットルバルブ5が設けられている。吸気通路3は分岐して内燃機関1の各気筒へとつながっており、分岐した部分には通路内へ燃料を噴射する燃料噴射弁4が取り付けられている。
The intake passage 3 of the internal combustion engine 1 is provided with a
内燃機関1には、内燃機関1で発生したトルクを駆動輪へ伝達する変速機2が接続されている。
The internal combustion engine 1 is connected to a
また、内燃機関1の、変速機2とは反対側のクランクシャフト端部にはプーリ11が取り付けられており、プーリ11と発電機としてのオルタネータ6の回転軸に取り付けられたプーリ13とにはベルト12が掛け回されている。これにより、内燃機関1のクランクシャフトが回転するとオルタネータ6も回転する。つまり、オルタネータ6は、内燃機関1のトルクの一部を用いて発電を行うことができる。
A
また、車両減速時には、駆動輪側からの入力によるクランクシャフトの回転を利用して発電を行う、いわゆる回生制御により、車両の走行エネルギを電力として回収することもできる。 Further, when the vehicle decelerates, the traveling energy of the vehicle can be recovered as electric power by so-called regenerative control in which power generation is performed using the rotation of the crankshaft by the input from the drive wheels.
オルタネータ6で発生した電力は、燃料噴射弁4やスロットルバルブ5の他、点火装置、ヘッドライト、エアコン等を含む車両抵抗9で消費されたり、バッテリ7に充電される。
The electric power generated by the
バッテリ7の充電状態は受入可能電気エネルギ検知手段としてのバッテリセンサ8により監視され、バッテリセンサ8の検出信号はエンジンコントローラ(ECM)10に読み込まれる。ECM10には、この他に減速状態検出手段としての車速センサ20の検出信号も読み込まれる。
The state of charge of the battery 7 is monitored by a battery sensor 8 as an acceptable electric energy detection means, and a detection signal of the battery sensor 8 is read into an engine controller (ECM) 10. In addition to this, the detection signal of the
スロットルバルブ5及び燃料噴射弁4の作動や、オルタネータ6への発電指令等は、いずれもECM10により運転状態に応じて制御される(スロットル制御手段、発電制御手段)。ECM10は、中央演算装置(CPU)、読み出し専用メモリ(ROM)、ランダムアクセスメモリ(RAM)及び入出力インタフェース(I/Oインタフェース)を備えたマイクロコンピュータで構成される。ECM10を複数のマイクロコンピュータで構成することも可能である。
The operation of the
次に、燃料カット制御手段としてのECM10が燃料カットを伴う減速時に実行する、スロットルバルブ5の開度及びオルタネータ6の発電量の制御について説明する。
Next, control of the opening degree of the
ECM10は、燃料カット制御を実行する時間の長期化、及びオルタネータ6の回生電力量の増加を目的として、燃料カット制御中の減速加速度を低下させるようにスロットルバルブ5を制御する。また、燃料カットリカバー時にスロットルバルブ5が開いていることによる車両押し出し感の発生を防止するように、オルタネータ6の発電量を制御する。具体的な制御内容は、図2及び図3を参照して説明する。
The
図2は、ECM10が実行する、オルタネータ6の回生制御を許可するか否かを決定するルーチンを示すフローチャートである。図3は、ECM10が実行する、スロットルバルブ5及びオルタネータ6の制御ルーチンを示すフローチャートである。両ルーチンは並行して実行される。また、いずれのルーチンも、例えば10ミリ秒程度の間隔で繰り返し実行される。
FIG. 2 is a flowchart showing a routine executed by the
まず、図2のオルタネータ6の回生制御の許可/禁止判定のフローチャートについて説明する。
First, the flowchart of the permission / prohibition determination of the regeneration control of the
ステップS110で、ECM10は燃料カット中であるか否かを、別途実行する燃料カット制御の許可/禁止ルーチンの結果に基づいて判定し、燃料カット中の場合にはステップS120の処理を実行し、燃料カット中でない場合はルーチンを終了する。燃料カット制御実行の許可/禁止ルーチンは、公知の燃料カット制御の場合と同様で、例えば、車速及びバッテリSOCが所定値以上、かつ、減速加速度が所定値以下の場合には燃料カットを許可し、これらの条件が満たされていなければ燃料カットを禁止する。
In step S110, the
ステップS120で、ECM10はバッテリ受入可能電流と車両消費電流の和を算出する。車両消費電流は、車両抵抗9等で消費される電流である。バッテリ受入可能電流は、図4に示すようにSOCに応じて変化する。そこで、使用するバッテリ7の特性を予め試験して図4に示すようなマップを作成し、これをECM10に持たせる。そして、バッテリセンサ8の検出値から求まる現在のSOCを用いてマップ検索することで、バッテリ受入可能電流を算出する。
In step S120, the
ステップS130で、ECM10はオルタネータ6の最大発電電流(オルタネータMAX発電電流)を算出する。オルタネータMAX発電電流は、図5に示すようにオルタネータ6の回転速度に応じて変化する。そこで、使用するオルタネータ6の特性を予め試験して図5に示すようなマップを作成し、これをECM10に持たせる。そして、エンジン回転速度から求まるオルタネータ回転速度を用いてマップ検索することにより、オルタネータMAX発電電流を算出する。
In step S130, the
ステップS140で、ECM10はバッテリ受入可能電流と車両消費電流の和が、オルタネータMAX発電電流と後述する最大必要吸収トルク相当電流のいずれか低い方以上か否かを判定する。
In step S140, the
最大必要吸収トルク相当電流とは、燃料カットを実行する運転領域を最大限まで拡大したときにオルタネータ6で吸収しなくてはならないトルクである最大必要吸収トルクを吸収する際に、オルタネータ6で発生する電流である。
The maximum required absorption torque equivalent current is generated in the
ここで、最大必要吸収トルクについてより詳細な説明をする。 Here, the maximum required absorption torque will be described in more detail.
燃料カットを終了する条件、つまり燃料カットリカバーを実行する条件の一つに、車速が所定値を下回ること、がある。燃料カットリカバーは、内燃機関1がアイドル回転を維持できる下限の車速のときまでに行う必要がある。ただし、燃料カットリカバーを決定してから内燃機関1が燃焼開始するまでには遅れ時間があり、遅れ時間中も車速は低下してエンジン回転速度も低下するので、アイドル回転を維持できる下限の車速になってから燃料カットリカバーの実行を決定したのでは、内燃機関1は再始動できない。そこで、上記所定値は、アイドル回転を維持できる下限の車速よりも、遅れ時間中の車速低下分だけ高く設定する必要がある。 One of the conditions for ending the fuel cut, that is, the condition for executing the fuel cut recovery is that the vehicle speed falls below a predetermined value. The fuel cut recovery needs to be performed by the time when the internal combustion engine 1 is at the lower limit vehicle speed at which the idle rotation can be maintained. However, there is a delay time from when the fuel cut recovery is determined until the internal combustion engine 1 starts to burn, and since the vehicle speed decreases and the engine speed also decreases during the delay time, the lower limit vehicle speed at which idle rotation can be maintained. If the execution of the fuel cut recovery is decided after that, the internal combustion engine 1 cannot be restarted. Therefore, it is necessary to set the predetermined value higher than the lower limit vehicle speed at which the idle rotation can be maintained by an amount corresponding to the decrease in the vehicle speed during the delay time.
遅れ時間中の車速の低下量は、減速加速度を低下させれば小さくなるので、減速加速度を低下させることによって、より低車速まで燃料カットを継続できるようになる。減速加速度は、スロットルバルブ5を開くことにより低下させることができる。スロットルバルブ5が開くことでポンピングロスが低下し、いわゆるエンジンブレーキによる制動力が弱まるからである。
Since the amount of decrease in the vehicle speed during the delay time decreases as the deceleration acceleration is decreased, the fuel cut can be continued to a lower vehicle speed by decreasing the deceleration acceleration. The deceleration acceleration can be reduced by opening the
一方、燃料カット実行可能な領域を拡大できる限界は減速加速度以外の要因、例えば車速等により決まる。そして、この限界に基づいて、この限界まで燃料カットを行うためには減速度をどれだけ低下させなければならないか、つまりスロットルバルブ5をどれだけ開かなければならないかが決まる。スロットルバルブ5の開き量が決まると、燃料カットリカバー時のエンジン回転の吹け上がり量が決まる。吹け上がり量が決まると、燃料カットリカバー時の車両押し出し感の発生を防止するためにオルタネータ6で吸収しなくてはならないトルクが決まる。この、オルタネータ6が吸収しなくてはならないトルクが最大必要吸収トルクであり、最大必要吸収トルクを吸収するためにオルタネータ6で発生する電流が、最大必要吸収トルク相当電流である。
On the other hand, the limit for expanding the area where fuel cut can be performed is determined by factors other than deceleration acceleration, such as vehicle speed. Based on this limit, it is determined how much the deceleration must be reduced in order to perform fuel cut to this limit, that is, how much the
ステップS140の説明に戻る。 Returning to the description of step S140.
燃料カットリカバー時に最大必要吸収トルク相当電流をオルタネータ6が発生するためには、バッテリ受入可能電流と車両消費電流の和が最大必要吸収トルク相当電流以上でなければならない。ただし、オルタネータMAX発電電流が最大必要吸収トルク相当電流以下の場合は、バッテリ受入可能電流と車両消費電流の和はオルタネータMAX発電電流以上であればよい。
In order for the
一方、バッテリ受入可能電流は、SOCが高いほど減少する。つまり、オルタネータ6の回生を行うとSOCが上昇し、バッテリ受入可能電流と車両消費電流の和が低下する。そして、バッテリ受入可能電流と車両消費電流の和が燃料カットリカバー時に必要な受入電流より小さくなると、燃料カットリカバー時の車両押し出し感を相殺しきれなくなる。
On the other hand, the battery acceptable current decreases as the SOC increases. That is, when the
そこで、バッテリ受入可能電流と車両消費電流の和が、燃料カットリカバー時に必要な受入電流以上の場合には、ステップS150でオルタネータ6の回生を許可し、そうでない場合は、それ以上のバッテリ受入可能電流の低下を防止するため、ステップS160でオルタネータ6の回生を禁止する。
Therefore, if the sum of the battery acceptable current and the vehicle consumption current is greater than or equal to the necessary current required for fuel cut recovery, regeneration of the
なお、回生制御開始後のオルタネータ発電電流は、オルタネータMAX発電電流またはバッテリ受入可能電流と車両消費電流の和のうち低い方以上の間は、当該低い方の電流値に一致させる。 It should be noted that the alternator power generation current after the start of regenerative control is made to coincide with the lower current value during the lower or higher of the alternator MAX power generation current or the sum of the battery acceptable current and the vehicle consumption current.
上記のようにオルタネータ6の回生制御の許可/禁止を決定することにより、例えばスロットルバルブ5を開くことによって燃料カット可能な領域を拡大して燃費性能の向上を図る場合に、バッテリ7の受入可能な電流に余裕があればオルタネータ6を回生制御が行われるので、さらなる燃費性能の向上が望める。
When the
次に、図3に示すスロットルバルブ5及びオルタネータ6の制御ルーチンについて説明する。
Next, a control routine for the
ステップS210からステップS230は、図2のステップS110からステップS130と同様なので説明を省略する。 Steps S210 to S230 are the same as steps S110 to S130 in FIG.
ステップS240で、ECM10は、現在のオルタネータ6の発電可能トルクを算出する。発電可能トルクは、オルタネータ6の発電電流に応じて変化する。そして、オルタネータ6は、バッテリ受入可能電流と車両消費電流の和を超える電流を発生することはできない。したがって、発電可能トルクは、オルタネータMAX発電電流発生時又はバッテリ受入可能電流+車両消費電流発生時のいずれか小さい方に制限される。そこで、図6に示すような発電電流と発電可能トルクとの関係を予めマップ化し、これをECM10に持たせて、オルタネータMAX発電電流又はバッテリ受入可能電流+車両消費電流のいずれか小さい方を用いてマップ検索することで、発電可能トルクを算出する。
In step S240, the
ステップS250で、ECM10は減速加速度要求可能発電トルクを算出する。減速加速度要求可能発電トルクとは、減速加速度要求可能発電電流発生時のトルクであり、減速加速度要求可能発電電流とは、スロットルバルブ5が全閉であると仮定した場合に、予め設定した目標減速加速度となるように発電する際に発生する電流であり、車速が高いほど大きくなる。
In step S250, the
そこで、図7に示すような、電流値をトルクに変換するためのマップをECM10に持たせておき、減速加速度要求可能発電電流を用いてマップ検索することにより、減速加速度要求可能発電トルクを算出する。
Therefore, as shown in FIG. 7, the
ステップS260で、ECM10は発電可能トルクから減速加速度要求可能発電トルクを減算し、これを余裕発電トルクとする。つまり、余裕発電トルクとは、現在オルタネータ6が増やすことができる発電トルクである。
In step S260, the
ステップS270で、ECM10は、余裕発電トルクを発生させることによる減速度の増大を相殺するためのスロットル開度である余裕発電分スロットル開度を算出する。ここでは、図8に示すようなトルクをスロットル開度に変換するためのマップをECM10に持たせておき、余裕発電トルクを用いてマップ検索することにより、余裕発電分スロットル開度を算出する。
In step S270, the
ステップS280で、ECM10は、図2の判定ルーチンの結果に基づいて、オルタネータ6の回生制御が実行中か否かを判定し、回生制御実行中であればステップS290の処理を実行し、回生制御実行中でなければステップS300の処理を実行する。
In step S280, the
ステップS290で、ECM10はスロットル開度をステップS270で算出した開度、つまり余裕発電分スロットル開度に設定する。
In step S290, the
ステップS300で、ECM10は現在の減速加速度が目標減速加速度からオーバーしている量(減速加速度オーバー量)を算出し、減速加速度オーバー量に基づいて、現在の減速加速度を目標減速加速度に一致させるためのスロットル開度(減速加速度調整開度)を算出する。減速加速度オーバー量が大きくなるほど減速加速度調整開度も大きくなる特性があるので、図9に示すようなマップをECM10に持たせておき、減速加速度オーバー量を用いてマップ検索することで減速加速度調整開度を算出する。
In step S300, the
ステップS310で、ECM10はスロットル開度をステップS300で算出した減速加速度調整開度に設定する。ただし、ステップS270で算出した余裕発電分スロットル開度を上限とする。
In step S310, the
ステップS320で、ECM10は燃料カット終了車速を算出する。燃料カット終了車速は、スロットル開度が大きいほど低くなる。これは、スロットル開度が大きいほど減速加速度が小さくなるからである。そこで、スロットル開度と燃料カット終了車速との関係を図10に示すようにマップ化してECM10に持たせておき、ステップS290またはステップS310で設定したスロットル開度を用いてマップ検索することで、燃料カット終了車速を算出する。
In step S320, the
ステップS330で、ECM10は現在の車速が燃料カット終了車速以下か否かを判定する。燃料カット終了車速以下の場合はステップS340の処理を実行し、燃料カット終了車速より高い場合はルーチンを終了する。
In step S330, the
ステップS340で、ECM10は燃料カットリカバーを実行する。
In step S340, the
ステップS350で、ECM10は、スロットルバルブ5が開いていることによって増大する内燃機関1の始動時のトルクを相殺し得るオルタネータ発電量である、回転吹け上がり防止オルタネータ発電量を算出する。回転吹け上がり防止オルタネータ発電量は、図11に示すようにスロットル開度が大きくなるほど大きくなる。スロットル開度が大きくなるほど始動時のトルクが大きくなるからである。そこで、回転吹け上がり防止オルタネータ発電量とスロットル開度との関係を図11に示すようにマップ化してECM10に持たせておき、ステップS290またはステップS310で設定したスロットル開度を用いてマップ検索することで、回転吹け上がり防止オルタネータ発電量を算出する。
In step S350, the
ステップS360で、ECM10は、ステップS350で算出した回転吹け上がり防止オルタネータ発電量を発電するようにオルタネータ6を制御する。
In step S360, the
図12は、図2及び図3の制御を実行した結果の一例を示すタイムチャートである。なお、オルタネータMAX発電電流が最大必要吸収トルク相当電流より大きいオルタネータ6を使用する場合について示している。
FIG. 12 is a time chart illustrating an example of a result of executing the control of FIGS. 2 and 3. In addition, it has shown about the case where the
t0で、アクセルペダルが離されてスロットル開度がゼロになり、燃料カットを伴う減速を開始する。減速開始時は車速がまだ高いため、減速加速度要求可能発電電流は大きくなる。ここでは、減速加速度要求可能発電電流が最大必要吸収トルクを超えて、オルタネータ6の回生制御が許可されるものとする。また、減速加速度要求可能発電電流がオルタネータMAX発電電流を超えているので、オルタネータ発電電流はオルタネータMAX発電電流に固定する。なお、減速開始時には、バッテリ受入可能電流と車両消費電流の和は減速加速度要求可能発電電流よりも大きくなっている。
At t0, the accelerator pedal is released, the throttle opening becomes zero, and deceleration with fuel cut is started. Since the vehicle speed is still high at the start of deceleration, the power generation current that can request deceleration acceleration increases. Here, it is assumed that the regenerative control of the
t0からt1までは、減速加速度要求可能発電電流がオルタネータMAX発電電流より大きいので、オルタネータ発電電流はオルタネータMAX発電電流に固定したままにする。この間、オルタネータ6の回生制御を実行することによりバッテリ受入可能電流が低下するので、バッテリ受入可能電流と車両消費電流の和も低下する。
From t0 to t1, since the deceleration acceleration requestable generation current is larger than the alternator MAX generation current, the alternator generation current remains fixed at the alternator MAX generation current. During this time, by executing the regeneration control of the
t1からt2の間は、減速加速度要求可能発電電流がオルタネータMAX発電電流以下になるので、余裕発電トルク分だけスロットルバルブ5を開くことができるようになる。そこで、オルタネータ発電電流がオルタネータMAX発電電流に一致するように徐々にスロットルバルブ5を開いていき、回生量を増やす。
During the period from t1 to t2, the deceleration acceleration requestable power generation current is equal to or less than the alternator MAX power generation current, so that the
t2からt3の間は、バッテリ受入可能電流と車両消費電流の和がオルタネータMAX発電電流以下になるので、オルタネータ発電電流がバッテリ受入可能電流と車両消費電流の和に一致するように徐々にスロットルバルブ5を開く。 Between t2 and t3, the sum of the battery-acceptable current and the vehicle consumption current is equal to or less than the alternator MAX generation current. Therefore, the throttle valve is gradually adjusted so that the alternator generation current matches the sum of the battery-acceptable current and vehicle consumption current. Open 5.
なお、図12では、t1からt2まではオルタネータMAX発電電流と減速加速度要求可能発電電流との差で余裕発電トルクが決まっており、オルタネータ発電電流がオルタネータMAX発電電流に固定され、減速加速度要求可能発電電流が徐々に低下している。これに対して、t2からt3までは、バッテリ受入可能電流と車両消費電流との和と、減速加速度要求可能発電電流との差で余裕発電トルクが決まっており、バッテリ受入可能電流と車両消費電流の和、及び減速加速度要求可能発電電流が共に徐々に低下している。したがって、t2からt3までの方が、t1からt2までよりもスロットル開度の増加率が小さくなっている。 In FIG. 12, from t1 to t2, the surplus power generation torque is determined by the difference between the alternator MAX power generation current and the power generation current that can request deceleration acceleration. The generated current is gradually decreasing. On the other hand, from t2 to t3, the marginal power generation torque is determined by the difference between the sum of the battery acceptable current and the vehicle consumption current and the deceleration acceleration requestable generation current, and the battery acceptable current and the vehicle consumption current are determined. And the generation current that can be requested for deceleration acceleration are gradually decreasing. Therefore, the increase rate of the throttle opening is smaller in the period from t2 to t3 than in the period from t1 to t2.
t3で、バッテリ受入可能電流と車両消費電流の和が最大必要吸収トルク相当電流まで低下したら、オルタネータ回生を禁止することによって、バッテリ受入可能電流と車両消費電流の和が最大必要吸収トルク相当電流以下にならないようにする。回生の禁止に伴ってスロットルバルブ5を閉じ、その後は、スロットル開度を減速加速度調整開度に設定する。
When the sum of the battery acceptable current and the vehicle consumption current decreases to the maximum required absorption torque equivalent current at t3, the sum of the battery acceptance current and the vehicle consumption current is less than the maximum necessary absorption torque equivalent current by prohibiting the alternator regeneration. Do not become. With the prohibition of regeneration, the
t4で、減速加速度要求可能発電電流がゼロになったら、減速加速度を目標減速加速度に維持するためにスロットル開度を徐々に開いていく。ただし、余裕発電分スロットル開度を上限とする。すなわち、ECM10は、燃料カット実行中に車両減速時の減速加速度を低減するためにスロットルバルブ5の開度を増大させ、その開度を、車両押し出し感がオルタネータ6の発電量の増加で相殺可能な機関トルクに対応する大きさに制限する。
At t4, when the deceleration acceleration requestable generated current becomes zero, the throttle opening is gradually opened in order to maintain the deceleration acceleration at the target deceleration acceleration. However, the upper limit is the throttle opening for surplus power generation. In other words, the
t5で車速が燃料カット終了車速に達したら、燃料カットリカバーを実行する。このとき、スロットル開度に基づいて算出した回転吹け上がり防止オルタネータ発電量となるように一次的に発電を行い、スロットルバルブ5を閉じる。なお、燃料カット終了車速は、スロットル開度を余裕発電分スロットル開度として図10から算出した車速である。これにより、減速加速度を過大にすることなく、燃料カットをより長い時間実行することができる。
When the vehicle speed reaches the fuel cut end vehicle speed at t5, fuel cut recovery is executed. At this time, power generation is temporarily performed so that the amount of power generated by the alternator for preventing rotational blowup calculated based on the throttle opening is closed, and the
次に、上述した実施形態の作用効果について説明する。 Next, the operational effects of the above-described embodiment will be described.
上記のように、減速中に余裕発電分だけ発電を行い、スロットルバルブ5を開くことで余裕発電分の発電による減速加速度の増大を相殺しているので、オルタネータ6の回生電力量を増加させつつ、燃料カットを実施できる領域を拡大することができる。ここでの比較対象は、図12の燃料カット及びスロットル開度のチャートに破線で示したように、減速中にスロットルバルブ5を閉じたままにした場合である。この場合の燃料カット終了車速は、図12の車速のチャートに示したように、本実施形態の燃料カット終了車速より高くなる。
As described above, the power generation is performed for the surplus power generation during the deceleration, and the increase in the deceleration acceleration due to the power generation for the surplus power generation is offset by opening the
バッテリ受入可能電流と車両消費電流の和が最大必要吸収トルク相当電流まで低下したt3以降は回生を禁止して、燃料カットリカバー時にバッテリ7が最大必要吸収トルクを受け入れ可能な状態にしている。これにより、燃料カットリカバー時にスロットルバルブ5が開いていることによるトルク増加分を吸収することができる。これにより、燃料カットを実施できる領域をさらに拡大することができる。また、減速中のスロットル開度の上限を余裕発電分スロットル開度に制限するので、燃料カットリカバー時の車両押し出し感を確実に防止できる。
After t3 when the sum of the battery acceptable current and the vehicle consumption current is reduced to the current corresponding to the maximum required absorption torque, regeneration is prohibited, and the battery 7 is in a state in which the maximum required absorption torque can be received during fuel cut recovery. As a result, it is possible to absorb the torque increase due to the
図13は、図2及び図3の制御を実行した結果の他の例を示すタイムチャートである。なお、オルタネータMAX発電電流が最大必要吸収トルク相当電流より小さいオルタネータ6を使用する場合について示している。
FIG. 13 is a time chart showing another example of a result of executing the control of FIGS. 2 and 3. In addition, it has shown about the case where the alternator MAX power generation current uses the
t0で、アクセルペダルが離されてスロットル開度がゼロになり、燃料カットを伴う減速を開始する。減速開始時は車速がまだ高いため、減速加速度要求可能発電電流は大きくなる。ここでは、減速加速度要求可能発電電流がオルタネータMAX発電トルクを超えて、オルタネータ6の回生制御が許可されるものとする。
At t0, the accelerator pedal is released, the throttle opening becomes zero, and deceleration with fuel cut is started. Since the vehicle speed is still high at the start of deceleration, the power generation current that can request deceleration acceleration increases. Here, it is assumed that the decelerating acceleration requestable generation current exceeds the alternator MAX power generation torque, and the regeneration control of the
また、減速加速度要求可能発電電流がオルタネータMAX発電電流を超えているので、オルタネータ発電電流はオルタネータMAX発電電流に固定する。 Moreover, since the power generation current for which deceleration acceleration can be requested exceeds the alternator MAX power generation current, the alternator power generation current is fixed to the alternator MAX power generation current.
t0からt1の間は、減速加速度要求可能発電電流がオルタネータMAX発電電流より大きいので、オルタネータ発電電流はオルタネータMAX発電電流に固定したままにする。この間、オルタネータ6の回生制御を実行することによりバッテリ受入可能電流が低下するので、バッテリ受入可能電流と車両消費電流の和も低下する。
During the period from t0 to t1, since the deceleration acceleration requestable generation current is larger than the alternator MAX generation current, the alternator generation current remains fixed at the alternator MAX generation current. During this time, by executing the regeneration control of the
t1からt2の間は、減速加速度要求可能発電電流がオルタネータMAX発電電流以下になるので、余裕発電トルク分だけスロットルバルブ5を開くことができるようになる。そこで、オルタネータ発電電流がオルタネータMAX発電電流に一致するように徐々にスロットルバルブ5を開いていき、回生量を増やす。
During the period from t1 to t2, the deceleration acceleration requestable power generation current is equal to or less than the alternator MAX power generation current, so that the
t2でバッテリ受入可能発電電流と車両消費電流の和がオルタネータMAX発電電流と一致したら、オルタネータ回生を禁止し、バッテリ受入可能発電電流と車両消費電流の和がオルタネータMAX発電電流を下回らないように、スロットルバルブ5を閉じる。
If the sum of the battery-acceptable generation current and the vehicle consumption current matches the alternator MAX generation current at t2, alternator regeneration is prohibited, so that the sum of the battery-acceptable generation current and the vehicle consumption current does not fall below the alternator MAX generation current. Close the
t3で減速加速度要求可能発電電流がゼロになったら、減速加速度を目標減速加速度に維持するためにスロットル開度を徐々に開いていく。ただし、余裕発電分スロットル開度を上限とする。 When the deceleration acceleration requestable generation current becomes zero at t3, the throttle opening is gradually opened in order to maintain the deceleration acceleration at the target deceleration acceleration. However, the upper limit is the throttle opening for surplus power generation.
t5で車速が燃料カット終了車速に達したら、燃料カットリカバーを実行する。このとき、スロットル開度に基づいて算出した回転吹け上がり防止オルタネータ発電量となるように一次的に発電を行い、スロットルバルブ5を閉じる。
When the vehicle speed reaches the fuel cut end vehicle speed at t5, fuel cut recovery is executed. At this time, power generation is temporarily performed so that the amount of power generated by the alternator for preventing rotational blowup calculated based on the throttle opening is closed, and the
上記のように制御することにより、オルタネータMAX発電電流が最大必要吸収トルク相当電流より低い場合でも、図12の場合と同様の効果が得られる。ただし、オルタネータ6が発電できる電流が最大必要吸収トルク相当電流より低いため、燃料カットリカバーのタイミングは図12の場合より早まる。
By controlling as described above, the same effect as in the case of FIG. 12 can be obtained even when the alternator MAX generated current is lower than the maximum required absorption torque equivalent current. However, since the current that can be generated by the
第2実施形態について説明する。 A second embodiment will be described.
第2実施形態を適用するシステムと、オルタネータ6及びスロットルバルブ5の制御は、基本的には第1実施形態と同様であるが、一部が異なる。ここでは相違点についてのみ説明する。
The system to which the second embodiment is applied and the control of the
第1に、第2実施形態を適用する車両は、コースト走行時の減速加速度が第1実施形態を適用した車両に比べて小さい。 1stly, the vehicle to which 2nd Embodiment is applied has the small deceleration acceleration at the time of coast driving | running | working compared with the vehicle to which 1st Embodiment is applied.
第2に、第1実施形態では、図2のステップS140で、バッテリ受入可能電流と車両消費電流の和が、最大必要吸収トルク相当電流またはオルタネータ発電電流のいずれか低い方以下の場合にオルタネータ回生を許可している。これに対して第2実施形態では、最大必要吸収トルク相当電流またはオルタネータ発電電流のいずれか低い方より低くなった場合にオルタネータ回生を許可する。 Second, in the first embodiment, in step S140 of FIG. 2, the alternator regeneration is performed when the sum of the battery acceptable current and the vehicle consumption current is equal to or less than the maximum required absorption torque equivalent current or the alternator power generation current. Is allowed. In contrast, in the second embodiment, alternator regeneration is permitted when the maximum required absorption torque equivalent current or the alternator power generation current is lower than the lower one.
第3に、第1実施形態では、図3のステップS290で、スロットル開度をステップS270で算出したスロットル開度に設定している。これに対して第2実施形態では、バッテリ受入可能電流と車両消費電流の和が最大必要吸収発電電流まで低下した場合は、それ以上低下しないようにオルタネータ発電電流を低下させる。そして、オルタネータ発電電流の低下による減速加速度の変化を相殺するように、スロットル開度を小さくする。 Third, in the first embodiment, the throttle opening is set to the throttle opening calculated in step S270 in step S290 of FIG. On the other hand, in the second embodiment, when the sum of the battery acceptable current and the vehicle consumption current is reduced to the maximum necessary absorption power generation current, the alternator power generation current is reduced so as not to further decrease. Then, the throttle opening is reduced so as to offset the change in deceleration acceleration due to the decrease in the alternator power generation current.
図14は、本実施形態を実施した場合のタイムチャートである。t0からt3までは図12と同様なので説明を省略する。 FIG. 14 is a time chart when this embodiment is implemented. Since t0 to t3 are the same as those in FIG.
t3でバッテリ受入可能電流と車両消費電流の和が最大必要吸収発電電流まで低下しても、オルタネータ回生は継続する。ただし、バッテリ受入可能電流と車両消費電流の和が最大必要吸収発電電流を下回らにようにオルタネータ発電電流を低下させ、オルタネータ発電電流の低下によって減速加速度が変動しないようにスロットル開度を小さくする。 Even if the sum of the battery acceptable current and the vehicle consumption current is reduced to the maximum necessary absorbed power generation current at t3, the alternator regeneration continues. However, the alternator power generation current is decreased so that the sum of the battery acceptable current and the vehicle consumption current is less than the maximum required absorption power generation current, and the throttle opening is decreased so that the deceleration acceleration does not fluctuate due to the decrease in the alternator power generation current.
t5で燃料カット終了車速に達したら、スロットルバルブ5が開いていることにより増大するトルクを相殺するように、オルタネータ発電電流を一時的に増加させ、スロットルバルブ5を閉じる。
When the fuel cut end vehicle speed is reached at t5, the alternator power generation current is temporarily increased to close the
コースト走行時の減速加速度、つまり車両のもともとの減速加速度が小さくなるほど、減速加速度要求可能発電電流が高くなるので、余裕発電トルクは小さくなる。このため、第1実施形態と同様にt3でオルタネータ回生を禁止すると、オルタネータ回生発電量は第1実施形態に比べて少なくなる。 As the deceleration acceleration during coasting, that is, the original deceleration acceleration of the vehicle becomes smaller, the power generation current that can be requested for deceleration acceleration becomes higher, so the surplus power generation torque becomes smaller. For this reason, if the alternator regeneration is prohibited at t3 as in the first embodiment, the alternator regenerative power generation amount is smaller than that in the first embodiment.
しかし、上記のようにt3以降もオルタネータ発電電流及びスロットル開度を低下させながらオルタネータ回生を継続することで、第1実施形態と同様に、燃料カットリカバー時のオルタネータ6の回生発電量を確保することができる。
However, by continuing the alternator regeneration while decreasing the alternator power generation current and the throttle opening after t3 as described above, the regenerative power generation amount of the
また、バッテリ受入可能電流と車両消費電流が最大必要吸収トルク相当電流より低くならないようにスロットルバルブ5及びオルタネータ6を制御することにより、燃料カットリカバー時の車両押し出し感の発生を確実に防止することができる。
Further, by controlling the
なお、本発明は上記の実施の形態に限定されるわけではなく、特許請求の範囲に記載の技術的思想の範囲内で様々な変更を成し得ることは言うまでもない。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and it goes without saying that various modifications can be made within the scope of the technical idea described in the claims.
1 内燃機関
2 変速機
3 吸気通路
4 燃料噴射弁
5 スロットルバルブ
6 オルタネータ
7 バッテリ
8 バッテリセンサ
9 車両抵抗
10 エンジンコントローラ(ECM)
20 車速センサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
20 Vehicle speed sensor
Claims (5)
車両減速中に所定の条件が成立したら内燃機関への燃料供給を停止する燃料カットを実行し、前記所定の条件が成立しなくなったら燃料供給を再開する燃料カットリカバーを実行する燃料カット手段と、
前記燃料カットリカバー時にスロットル開度をゼロより大きく設定するスロットル制御手段と、
前記燃料カット実行中に発電機により回生発電を行い、前記燃料カットリカバー時に、前記スロットル開度に応じて発生する機関トルクによる車両押し出し感を相殺するように前記発電機の発電量を増加させる発電制御手段と、
前記発電機により発電する電気エネルギを充電するバッテリと、
前記バッテリが受入可能な電気エネルギである受入可能電気エネルギを検知する受入可能電気エネルギ検知手段と、
を備える内燃機関搭載車両において、
前記発電制御手段は、燃料カットリカバー時の前記受入可能電気エネルギが前記車両押し出し感を相殺するために前記発電機で発生させる電気エネルギである燃料カットリカバー時発電電気エネルギ以上となるように、前記燃料カット実行中の前記発電機の発電量を制限することを特徴とする内燃機関搭載車両。 Deceleration state detecting means for detecting a deceleration state of the vehicle;
Fuel cut means for executing fuel cut to stop fuel supply to the internal combustion engine when a predetermined condition is satisfied during vehicle deceleration, and executing fuel cut recovery to resume fuel supply when the predetermined condition is not satisfied;
Throttle control means for setting the throttle opening larger than zero at the time of fuel cut recovery;
Electric power generation is performed by a generator during the fuel cut execution, and the power generation amount of the generator is increased so as to cancel out the feeling of pushing the vehicle due to the engine torque generated according to the throttle opening during the fuel cut recovery. Control means;
A battery for charging electrical energy generated by the generator;
Receivable electrical energy detecting means for detecting receivable electrical energy which is electrical energy receivable by the battery; and
In a vehicle equipped with an internal combustion engine comprising:
The power generation control means is configured so that the receivable electric energy at the time of fuel cut recovery is equal to or greater than the power generation electric energy at the time of fuel cut recovery, which is electric energy generated by the generator in order to offset the vehicle pushing feeling. An internal-combustion-engine-equipped vehicle characterized by limiting the amount of power generated by the generator during fuel cut.
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