JP2014172540A - Control unit of hybrid vehicle - Google Patents

Control unit of hybrid vehicle Download PDF

Info

Publication number
JP2014172540A
JP2014172540A JP2013048078A JP2013048078A JP2014172540A JP 2014172540 A JP2014172540 A JP 2014172540A JP 2013048078 A JP2013048078 A JP 2013048078A JP 2013048078 A JP2013048078 A JP 2013048078A JP 2014172540 A JP2014172540 A JP 2014172540A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
engine
injector
motor generator
fuel injection
cylinder
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.)
Granted
Application number
JP2013048078A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP5983470B2 (en
Inventor
Hiroshi Fujikawa
裕志 藤川
Akira Omuro
朗 大室
Kazuyasu Dosono
一保 堂園
Kenji Morimoto
賢治 森本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
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 Mazda Motor Corp filed Critical Mazda Motor Corp
Priority to JP2013048078A priority Critical patent/JP5983470B2/en
Publication of JP2014172540A publication Critical patent/JP2014172540A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5983470B2 publication Critical patent/JP5983470B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30Controlling fuel injection
    • F02D41/3094Controlling fuel injection the fuel injection being effected by at least two different injectors, e.g. one in the intake manifold and one in the cylinder
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2250/00Engine control related to specific problems or objectives
    • F02D2250/18Control of the engine output torque
    • F02D2250/24Control of the engine output torque by using an external load, e.g. a generator
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02NSTARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N11/00Starting of engines by means of electric motors
    • F02N11/04Starting of engines by means of electric motors the motors being associated with current generators

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a control unit of a hybrid vehicle capable of suppressing a torque shock derived from switching of injectors at the time of starting an engine.SOLUTION: For starting an engine 10, a control unit 100 starts the engine 10 through fuel injection by a cylinder injection injector. After the engine 10 is started, if the temperature of the engine 10 falls below a predetermined threshold temperature, the fuel injection by the cylinder infection injector is switched to fuel injection by a port injection injector. After the engine 10 is warmed up, the fuel injection by the port injection injector is switched to the fuel injection by the cylinder injection injector. When switching from the fuel injection by the cylinder injection injector to the fuel injection by the port injection injector, the control unit 100 controls a motor generator 20 so as to suppress rotational deterioration of the engine 10 derived from the switching.

Description

本発明は、ハイブリッド車の制御装置、詳しくは、ポート噴射用インジェクタ及び筒内噴射用インジェクタを備えたエンジンを含むハイブリッド車の制御装置に関する。   The present invention relates to a control device for a hybrid vehicle, and more particularly to a control device for a hybrid vehicle including an engine provided with a port injector and an in-cylinder injector.

従来、吸気ポートに燃料を噴射するポート噴射用インジェクタ及び筒内に燃料を直接噴射する筒内噴射用インジェクタを備えたエンジンと、前記エンジンに駆動力を付与する機能及び前記エンジンで駆動されて発電を行う機能を有するモータジェネレータと、電力で駆動される走行用モータとを含むハイブリッド車が知られている。   Conventionally, an engine having a port injection injector that injects fuel into an intake port and an in-cylinder injector that directly injects fuel into a cylinder, a function of applying driving force to the engine, and power generation driven by the engine There is known a hybrid vehicle including a motor generator having a function of performing the above and a traveling motor driven by electric power.

例えば、特許文献1には、ポート噴射用インジェクタ及び筒内噴射用インジェクタを備えたエンジンと、ジェネレータと、走行用モータとを有するハイブリッド車において、ジェネレータによる発電のためにエンジンが長時間に亘ってアイドル運転され、その間ポート噴射用インジェクタのみによって燃料噴射が行われると、筒内噴射用インジェクタの噴口にデポジットが堆積し、筒内噴射用インジェクタを用いた噴射態様に移行したときに、筒内噴射用インジェクタからの燃料噴射量が目標よりも少なくなるという問題が記載されている。   For example, in Patent Document 1, in a hybrid vehicle having an engine including a port injector and an in-cylinder injector, a generator, and a traveling motor, the engine is used for a long time for power generation by the generator. If the fuel is injected only by the port injector during the idling operation, deposits accumulate at the injection port of the in-cylinder injector, and the in-cylinder injection is performed when the injection mode using the in-cylinder injector is shifted. The problem that the amount of fuel injection from the injector is smaller than the target is described.

そして、この問題に対処するため、アイドル運転が所定時間以上継続したときは、ポート噴射用インジェクタによる燃料噴射から筒内噴射用インジェクタによる燃料噴射に切り替え、筒内噴射用インジェクタの噴口に堆積したデポジットが除去されるのに十分な時間が経過した時点で、再び筒内噴射用インジェクタによる燃料噴射からポート噴射用インジェクタによる燃料噴射に切り替えることが開示されている。   In order to cope with this problem, when the idling operation continues for a predetermined time or more, the fuel injection by the port injection injector is switched to the fuel injection by the in-cylinder injector, and the deposit accumulated in the injection port of the in-cylinder injector It is disclosed that when sufficient time has passed for removal of the fuel, the fuel injection by the in-cylinder injector is switched again to the fuel injection by the port injector.

さらに、このとき、ポート噴射用インジェクタで燃料噴射を行った場合と筒内噴射用インジェクタで燃料噴射を行った場合とでは、燃焼状態が相違するので、インジェクタの切り替えに伴うトルクショックが発生するという問題が記載され、この問題に対処するため、インジェクタの切り替え時は、燃料噴射をいったん停止し、エンジンの回転が停止した後、切り替え後のインジェクタで燃料噴射を再開することが開示されている。そして、これにより、燃料噴射を行うインジェクタの切り替えに伴うアイドル運転中のトルクショックが抑制できるとしている。   Furthermore, at this time, the combustion state is different between the case where the fuel is injected by the port injector and the case where the fuel is injected by the in-cylinder injector, so that a torque shock accompanying the switching of the injector occurs. In order to deal with this problem, it is disclosed that when the injector is switched, the fuel injection is temporarily stopped, and after the rotation of the engine is stopped, the fuel injection is resumed by the switched injector. As a result, it is possible to suppress torque shock during idling due to switching of the injector that performs fuel injection.

特開2010−255440号公報(段落0023〜0040)JP 2010-255440 A (paragraphs 0023 to 0040)

ところで、ガソリンや軽油のような液体燃料ではなく、例えば天然ガスやプロパンガスや水素等のような気体燃料を使用するエンジンの場合、エンジン始動時は、ポート噴射用インジェクタを用いるよりも筒内噴射用インジェクタを用いるほうが好ましい。その理由は、気体は液体に比べて密度が小さく、質量が同じでも体積が大きいので、ポート噴射を行って空気と気体燃料とを予混合すると、気体燃料の体積分だけ空気の体積(量)が大幅に減少し、少量の空気しか筒内に導入できない(空気充填量が少なくなる)のに対し、筒内噴射では、先に空気のみを筒内に導入し、その後、気体燃料を高圧で筒内に噴射するので、多量の空気を筒内に導入でき(空気充填量が多くなり)、その結果、より大きな燃焼エネルギーないしエンジントルクを得ることができて、安定したエンジン始動性が確保されるからである。   By the way, in the case of an engine that uses a gaseous fuel such as natural gas, propane gas or hydrogen instead of a liquid fuel such as gasoline or light oil, in-cylinder injection is used at the time of starting the engine rather than using a port injector. It is preferable to use an injector. The reason is that gas has a smaller density than liquid and has a large volume even if the mass is the same. When port injection is performed and air and gaseous fuel are premixed, the volume (amount) of air is equal to the volume of gaseous fuel. In contrast, in-cylinder injection only introduces air into the cylinder first, and then the gaseous fuel is pressurized at a high pressure. Since it is injected into the cylinder, a large amount of air can be introduced into the cylinder (the air filling amount increases). As a result, a larger combustion energy or engine torque can be obtained, and a stable engine startability is ensured. This is because that.

ところが、筒内噴射用インジェクタを用い、かつ気体燃料を使用してエンジン始動を行うと、筒内噴射用インジェクタから気体燃料が噴射される際の気体燃料の断熱膨張に伴う急激な温度低下により筒内の水分(例えば燃料の燃焼で生成した水分や空気中又は気体燃料中に含まれていた水分等)が前記インジェクタの噴口に氷となって凝着する氷結と称される現象が起き、この氷結により筒内噴射用インジェクタが作動不良を起こして燃料を噴射できなくなるという問題がある。   However, when an in-cylinder injector is used and the engine is started using gaseous fuel, the cylinder is caused by a rapid temperature drop due to adiabatic expansion of the gaseous fuel when the gaseous fuel is injected from the in-cylinder injector. A phenomenon called icing occurs in which water in the inside (for example, water generated by fuel combustion, water contained in air or gaseous fuel, etc.) adheres to the injector nozzle as ice. There is a problem that the in-cylinder injector malfunctions due to icing and fuel cannot be injected.

この氷結の問題は、外気温ないしエンジン温度が低いとき、燃焼により多量の水分を生成する水素を燃料として使用する場合、あるいは筒内噴射用インジェクタが燃焼行程が行われない部位に配設されている(すなわち筒内噴射用インジェクタの温度上昇が遅れる)ロータリーエンジン等においてより起こり易い問題である。   The problem of this icing is that when the outside air temperature or the engine temperature is low, hydrogen that generates a large amount of water by combustion is used as fuel, or the in-cylinder injector is disposed in a part where the combustion stroke is not performed. This is a problem more likely to occur in a rotary engine or the like (that is, the temperature rise of the in-cylinder injector is delayed).

前記問題に対処するため、エンジン始動時は、筒内噴射用インジェクタによる燃料噴射でエンジンを始動し、エンジン始動後は、エンジンが暖機されるまでは、筒内噴射用インジェクタによる燃料噴射からポート噴射用インジェクタによる燃料噴射に切り替えることが考えられる。そして、その場合に、インジェクタの切り替えに伴うトルクショックを抑制するため、特許文献1に開示されるように、インジェクタの切り替え時は、エンジンをいったん停止することが提案される。   In order to cope with the above problem, when starting the engine, the engine is started by fuel injection by the in-cylinder injector, and after the engine is started, until the engine is warmed up, the fuel injection by the in-cylinder injector is changed to the port. Switching to fuel injection by an injector for injection can be considered. And in that case, in order to suppress the torque shock accompanying the switching of the injector, as disclosed in Patent Document 1, it is proposed to temporarily stop the engine when switching the injector.

しかし、始動したエンジンをトルクショックの抑制のためにいったん停止することは合理的でない。また、エンジンを停止すると、ジェネレータによる発電が一時中断するという不具合がある。さらに、エンジンを停止すると、次にエンジンを始動する必要が生じ、電力消費が増えるという不具合がある。さらに、エンジン停止に伴う振動及びエンジン始動に伴う振動が発生するという不具合もある。   However, it is not reasonable to stop the engine once started to suppress torque shock. In addition, when the engine is stopped, the power generation by the generator is temporarily interrupted. Further, when the engine is stopped, it is necessary to start the engine next, resulting in an increase in power consumption. In addition, there is a problem that vibration associated with engine stop and vibration associated with engine start occur.

そこで、本発明は、エンジン始動後に、エンジンを停止することなく、インジェクタの切り替えに伴うトルクショックを抑制することができるハイブリッド車の制御装置を提供することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide a control device for a hybrid vehicle that can suppress a torque shock accompanying switching of an injector without stopping the engine after the engine is started.

前記課題を解決するためのものとして、本発明は、吸気ポートに燃料を噴射するポート噴射用インジェクタ及び筒内に燃料を直接噴射する筒内噴射用インジェクタを備えたエンジンと、前記エンジンに駆動力を付与する機能及び前記エンジンで駆動されて発電を行う機能を有するモータジェネレータとを含むハイブリッド車の制御装置であって、前記エンジンの始動時、前記筒内噴射用インジェクタによる燃料噴射でエンジンを始動し、前記エンジンの始動後、前記エンジンの温度が所定の閾値温度未満のときは、前記筒内噴射用インジェクタによる燃料噴射から前記ポート噴射用インジェクタによる燃料噴射に切り替え、前記エンジンが暖機した後、前記ポート噴射用インジェクタによる燃料噴射から前記筒内噴射用インジェクタによる燃料噴射に切り替えるエンジン制御手段と、前記筒内噴射用インジェクタによる燃料噴射から前記ポート噴射用インジェクタによる燃料噴射への切り替え時、その切り替えに伴うエンジンの回転低下を抑制するように前記モータジェネレータを制御するモータジェネレータ制御手段とを有することを特徴とするハイブリッド車の制御装置である(請求項1)。   In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a port injection injector that injects fuel into an intake port, an in-cylinder injector that directly injects fuel into a cylinder, and a driving force applied to the engine. And a motor generator having a function of generating power by being driven by the engine, and at the time of starting the engine, the engine is started by fuel injection by the in-cylinder injector After the engine is started, when the engine temperature is lower than a predetermined threshold temperature, the fuel injection by the in-cylinder injector is switched to the fuel injection by the port injector, and the engine is warmed up. From the fuel injection by the port injection injector to the fuel injection by the in-cylinder injector When the engine control means for switching to injection and the fuel injection by the in-cylinder injector is switched to the fuel injection by the port injection injector, the motor generator is controlled so as to suppress a decrease in engine rotation caused by the switching. A hybrid vehicle control device comprising motor generator control means (claim 1).

本発明によれば、エンジンとモータジェネレータとを含むハイブリッド車において、エンジン始動時は、筒内噴射用インジェクタによる燃料噴射でエンジンを始動するので、空気充填量が多くなり、安定したエンジン始動性が確保される。そして、エンジン始動後においてエンジン温度が所定の閾値温度未満のときは、筒内噴射用インジェクタによる燃料噴射からポート噴射用インジェクタによる燃料噴射に切り替える(これを「第1の切り替え」という)ので、たとえ筒内噴射用インジェクタが氷結により作動不良を起こしても、ポート噴射用インジェクタから安定して燃料が供給される。そして、エンジン暖機後は、再びポート噴射用インジェクタによる燃料噴射から筒内噴射用インジェクタによる燃料噴射に切り替える(これを「第2の切り替え」という)ので、温度上昇により氷結の問題が解消した筒内噴射用インジェクタを用いて安定した燃料供給が行われる。   According to the present invention, in a hybrid vehicle including an engine and a motor generator, when the engine is started, the engine is started by fuel injection by the in-cylinder injector, so that the air filling amount increases and stable engine startability is achieved. Secured. When the engine temperature is lower than a predetermined threshold temperature after the engine is started, the fuel injection by the in-cylinder injector is switched to the fuel injection by the port injector (this is referred to as “first switching”). Even if the in-cylinder injector malfunctions due to icing, fuel is stably supplied from the port injector. After the engine is warmed up, the fuel injection by the port injection injector is switched again to the fuel injection by the in-cylinder injector (this is referred to as “second switching”). Stable fuel supply is performed using the internal injection injector.

その上で、第1の切り替え時、その切り替えに伴うエンジンの回転低下(空気充填量が少なくなるのでエンジン回転が低下する)を抑制するようにモータジェネレータを制御するので、つまり、エンジンに駆動力を付与するようにモータジェネレータを制御するので、筒内噴射用インジェクタからポート噴射用インジェクタへの切り替えに伴うエンジンの回転低下が抑制されて、トルクショックが抑制される。   In addition, at the time of the first switching, the motor generator is controlled so as to suppress a decrease in the rotation of the engine accompanying the switching (the engine rotation is decreased because the air filling amount is reduced). Since the motor generator is controlled so as to provide the engine, a decrease in engine rotation associated with switching from the in-cylinder injector to the port injector is suppressed, and torque shock is suppressed.

以上により、本発明によれば、エンジン始動後に、エンジンを停止することなく、インジェクタの切り替えに伴うトルクショックを抑制することができるハイブリッド車の制御装置が提供される。   As described above, according to the present invention, there is provided a control device for a hybrid vehicle that can suppress a torque shock accompanying switching of an injector without stopping the engine after the engine is started.

本発明において、好ましくは、前記モータジェネレータ制御手段は、前記ポート噴射用インジェクタによる燃料噴射から前記筒内噴射用インジェクタによる燃料噴射への切り替え時、その切り替えに伴うエンジンの回転上昇を抑制するように前記モータジェネレータを制御する(請求項2)。   In the present invention, it is preferable that the motor generator control means suppresses an increase in engine rotation caused by the switching when switching from fuel injection by the port injection injector to fuel injection by the in-cylinder injector. The motor generator is controlled (Claim 2).

この構成によれば、第2の切り替え時、その切り替えに伴うエンジンの回転上昇(空気充填量が多くなるのでエンジン回転が上昇する)を抑制するようにモータジェネレータを制御するので、つまり、エンジンで駆動されて発電を行うようにモータジェネレータを制御するので、ポート噴射用インジェクタから筒内噴射用インジェクタへの切り替えに伴うエンジンの回転上昇が抑制されて、トルクショックが抑制される。   According to this configuration, at the time of the second switching, the motor generator is controlled so as to suppress the increase in the rotation of the engine accompanying the switching (the engine rotation increases because the air filling amount increases). Since the motor generator is controlled so as to generate power by being driven, an increase in engine rotation accompanying switching from the port injector to the in-cylinder injector is suppressed, and torque shock is suppressed.

本発明において、好ましくは、前記筒内噴射用インジェクタは1つの気筒に複数備えられ、前記エンジン制御手段は、前記筒内噴射用インジェクタによる燃料噴射の実行時、負荷に応じて、燃料噴射を行う筒内噴射用インジェクタの数を変更し、前記モータジェネレータ制御手段は、前記筒内噴射用インジェクタの数の変更時、その数の変更に伴うエンジンの回転変動を抑制するように前記モータジェネレータを制御する(請求項3)。   In the present invention, preferably, a plurality of the in-cylinder injectors are provided in one cylinder, and the engine control means performs fuel injection according to a load when the fuel injection is performed by the in-cylinder injector. The number of in-cylinder injectors is changed, and when the number of in-cylinder injectors is changed, the motor generator control means controls the motor generator so as to suppress the engine rotational fluctuation caused by the change in the number of in-cylinder injectors. (Claim 3).

この構成によれば、筒内噴射用インジェクタによる燃料噴射の実行時に、負荷に応じて、燃料噴射を行う筒内噴射用インジェクタの数を変更するとき、その数の変更に伴うエンジンの回転変動(すなわち回転低下や回転上昇)を抑制するようにモータジェネレータを制御するので、つまり、エンジンに駆動力を付与するように又はエンジンで駆動されて発電を行うようにモータジェネレータを制御するので、筒内噴射用インジェクタによる燃料噴射の実行時における筒内噴射用インジェクタの数の変更に伴うエンジンの回転変動が抑制されて、トルクショックが抑制される。   According to this configuration, when performing the fuel injection by the in-cylinder injector, when the number of in-cylinder injectors that perform fuel injection is changed according to the load, the engine rotational fluctuation ( In other words, since the motor generator is controlled so as to suppress a reduction in rotation and a rise in rotation, that is, the motor generator is controlled so as to apply a driving force to the engine or to generate power by being driven by the engine. When the fuel injection is performed by the injector, the engine fluctuation due to the change in the number of in-cylinder injectors is suppressed, and the torque shock is suppressed.

本発明において、好ましくは、前記モータジェネレータで発電された電力を蓄電するバッテリが備えられ、前記モータ制御手段は、前記バッテリの温度が所定の閾値温度よりも低いときは、エンジンの回転上昇を抑制する前記モータジェネレータの制御を行わないものである(請求項4)。   In the present invention, preferably, a battery for storing electric power generated by the motor generator is provided, and the motor control unit suppresses an increase in engine rotation when the temperature of the battery is lower than a predetermined threshold temperature. The motor generator is not controlled (claim 4).

この構成によれば、バッテリの容量が低下する低温時は、モータジェネレータによる発電が行われないので、バッテリの無理な充電が回避されて、バッテリの劣化が抑制される。   According to this configuration, since power generation by the motor generator is not performed at a low temperature when the capacity of the battery is reduced, excessive charging of the battery is avoided and deterioration of the battery is suppressed.

本発明において、好ましくは、前記モータジェネレータ制御手段は、エンジンの実回転数とエンジンの目標回転数との差が予め設定された許容回転数差以内に収束するように前記モータジェネレータをフィードバック制御する(請求項5)。   In the present invention, preferably, the motor generator control means feedback-controls the motor generator so that a difference between an actual engine speed and a target engine speed converges within a preset allowable speed difference. (Claim 5).

この構成によれば、外乱に影響されることなく、エンジンの実回転数が予め設定された許容回転数差以内で目標回転数に収束するので、乗員が違和感や不快感を覚えない許容可能な範囲にトルクショックが確実に抑制される。   According to this configuration, the actual rotational speed of the engine converges to the target rotational speed within a preset allowable rotational speed difference without being affected by disturbance, so that an occupant is not allowed to feel uncomfortable or uncomfortable. Torque shock is reliably suppressed in the range.

本発明において、好ましくは、前記エンジン制御手段は、前記エンジンの停止時、筒内を掃気した後、エンジンを停止する(請求項6)。   In the present invention, it is preferable that the engine control means stops the engine after scavenging the cylinder when the engine is stopped.

この構成によれば、エンジン停止時に筒内の水分が除去されるので、次回のエンジン始動時における氷結の問題が低減される。そのため、次回のエンジン始動時に、筒内噴射用インジェクタによる燃料噴射でエンジンを安定して始動することが確実に行える。   According to this configuration, since moisture in the cylinder is removed when the engine is stopped, the problem of freezing at the next engine start is reduced. Therefore, at the next engine start, it is possible to reliably start the engine with fuel injection by the in-cylinder injector.

本発明は、エンジン始動後に、インジェクタの切り替えに伴うトルクショックを抑制することができるハイブリッド車の制御装置を提供するから、ポート噴射用インジェクタ及び筒内噴射用インジェクタを備えたエンジンと、前記エンジンに駆動力を付与する機能及び前記エンジンで駆動されて発電を行う機能を有するモータジェネレータと、電力で駆動される走行用モータとを含むハイブリッド車の技術の発展向上に寄与する。   The present invention provides a control device for a hybrid vehicle that can suppress a torque shock associated with switching of an injector after the engine is started. Therefore, an engine including a port injector and an in-cylinder injector, and the engine The present invention contributes to the development and improvement of the technology of a hybrid vehicle including a motor generator having a function of applying a driving force and a function of generating power by being driven by the engine and a traveling motor driven by electric power.

本発明の実施形態に係るハイブリッド車のブロック構成図である。1 is a block configuration diagram of a hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention. 前記ハイブリッド車の制御システム図である。It is a control system figure of the hybrid car. 前記ハイブリッド車のエンジン始動時におけるエンジン回転数の変化及びモータジェネレータの回転軸に作用するトルクの変化を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the change of the engine speed at the time of the engine start of the said hybrid vehicle, and the change of the torque which acts on the rotating shaft of a motor generator. 前記ハイブリッド車のコントロールユニットによるエンジン始動に関する処理動作の一部を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows a part of process operation regarding the engine starting by the control unit of the said hybrid vehicle. 前記処理動作の残部を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the remaining part of the said processing operation. 本発明の実施形態の作用を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the effect | action of embodiment of this invention. 前記エンジン始動時における直噴用インジェクタ(筒内噴射用インジェクタ)による燃料噴射から予混合用インジェクタ(ポート噴射用インジェクタ)による燃料噴射への切り替えの態様の一例を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows an example of the mode of switching from the fuel injection by the direct injection injector (in-cylinder injection) to the fuel injection by the premixing injector (port injection injector) at the time of starting the engine.

以下、本発明の実施形態を図面に基いて詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

(1)全体構成
図1は、本実施形態に係るハイブリッド車(以下単に「車両」という)1のブロック構成図である。この車両1はシリーズ式のハイブリッド車である。車両1は、エンジン10と、モータジェネレータ20と、バッテリ30と、走行用モータ40とを備えている。
(1) Overall Configuration FIG. 1 is a block configuration diagram of a hybrid vehicle (hereinafter simply referred to as “vehicle”) 1 according to the present embodiment. This vehicle 1 is a series type hybrid vehicle. The vehicle 1 includes an engine 10, a motor generator 20, a battery 30, and a traveling motor 40.

モータジェネレータ20は、回転軸がエンジン10の出力軸(図2に示すエキセントリックシャフト13)に連結されている。モータジェネレータ20は、エンジン10に駆動力を付与する機能と、エンジン10で駆動されて発電を行う機能とを有する。前者の機能により、モータジェネレータ20は、例えばエンジン10を駆動して始動することができる。後者の機能により、モータジェネレータ20は、始動後のエンジン10により駆動されて、例えば走行用モータ40を駆動するための電力を生成することができる。   The motor generator 20 has a rotating shaft connected to the output shaft of the engine 10 (the eccentric shaft 13 shown in FIG. 2). The motor generator 20 has a function of applying a driving force to the engine 10 and a function of generating power by being driven by the engine 10. With the former function, the motor generator 20 can be started by driving the engine 10, for example. With the latter function, the motor generator 20 is driven by the engine 10 after being started, and can generate electric power for driving the traveling motor 40, for example.

バッテリ30は、モータジェネレータ20によって発電された電力を蓄電する(換言すれば前記電力で充電される)。本実施形態では、前記バッテリ30は、比較的、高電圧、大容量のバッテリである。バッテリ30は、車両1の外部の電源による外部充電が可能である。   The battery 30 stores the electric power generated by the motor generator 20 (in other words, is charged with the electric power). In the present embodiment, the battery 30 is a relatively high voltage, large capacity battery. The battery 30 can be externally charged by a power source external to the vehicle 1.

走行用モータ40は、モータジェネレータ20の発電電力及びバッテリ30の蓄電電力の少なくとも一方の電力を用いて駆動される。この走行用モータ40の駆動力が、デファレンシャル装置60を介して、駆動輪としての左右の前輪61に伝達され、車両1が走行する。走行用モータ40は、車両1の減速時は、ジェネレータとして作動する。走行用モータ40で発電された電力はバッテリ30に蓄電される。   The traveling motor 40 is driven using at least one of the generated power of the motor generator 20 and the stored power of the battery 30. The driving force of the traveling motor 40 is transmitted to the left and right front wheels 61 as driving wheels via the differential device 60, and the vehicle 1 travels. The traveling motor 40 operates as a generator when the vehicle 1 is decelerated. The electric power generated by the traveling motor 40 is stored in the battery 30.

モータジェネレータ20、バッテリ30、及び走行用モータ40の間にインバータ50が介設されている。このインバータ50を介して、モータジェネレータ20の発電電力が、バッテリ30及び走行用モータ40の少なくとも一方に供給される。また、このインバータ50を介して、バッテリ30の蓄電電力が、モータジェネレータ20及び走行用モータ40の少なくとも一方に供給される。   An inverter 50 is interposed between the motor generator 20, the battery 30, and the traveling motor 40. The electric power generated by the motor generator 20 is supplied to at least one of the battery 30 and the traveling motor 40 via the inverter 50. Further, the stored power of the battery 30 is supplied to at least one of the motor generator 20 and the traveling motor 40 via the inverter 50.

モータジェネレータ20は、図示しないが、回転軸と連動して回転するロータと、ロータの周囲に配置されたステータとを備えている。ロータには、磁界を発生させるためのフィールドコイルが巻装され、ステータには、磁界を発生させるための三相コイルが巻装されている。前記フィールドコイル及び三相コイルはそれぞれ個別にインバータ50に接続されている。インバータ50から三相コイルに電流が印加されると、モータジェネレータ20は、トルクを発生するモータ(電動機)として働く。一方、ロータが回転軸(ひいてはエンジン10の出力軸)によって回転されると、モータジェネレータ20は、電力を発生するジェネレータ(発電機)として働く。   Although not shown, the motor generator 20 includes a rotor that rotates in conjunction with the rotation shaft, and a stator that is disposed around the rotor. A field coil for generating a magnetic field is wound around the rotor, and a three-phase coil for generating a magnetic field is wound around the stator. The field coil and the three-phase coil are individually connected to the inverter 50. When a current is applied from the inverter 50 to the three-phase coil, the motor generator 20 functions as a motor (electric motor) that generates torque. On the other hand, when the rotor is rotated by the rotating shaft (and thus the output shaft of engine 10), motor generator 20 functions as a generator (generator) that generates electric power.

モータジェネレータ20による発電時には、インバータ50からフィールドコイルに電流が印加され、それによって発生された磁界の中をロータが回転することにより、ステータの三相コイルに誘導電流が発生する。モータジェネレータ20による発電量は、フィールドコイルへの印加電流の増減によって調節される。フィールドコイルへの印加電流が高く磁束密度が高いほどモータジェネレータ20による発電量が多くなる。   During power generation by the motor generator 20, current is applied from the inverter 50 to the field coil, and the rotor rotates in the magnetic field generated thereby, so that an induction current is generated in the three-phase coil of the stator. The amount of power generated by the motor generator 20 is adjusted by increasing or decreasing the current applied to the field coil. The higher the current applied to the field coil and the higher the magnetic flux density, the greater the amount of power generated by the motor generator 20.

エンジン10は、モータジェネレータ20による発電のために運転される。つまり、エンジン10は、モータジェネレータ20を駆動するためだけに運転される。本実施形態では、前記エンジン10は、水素タンク70に貯留されている水素を燃料(気体燃料)として使用する水素エンジンである。   The engine 10 is operated for power generation by the motor generator 20. That is, the engine 10 is operated only to drive the motor generator 20. In the present embodiment, the engine 10 is a hydrogen engine that uses hydrogen stored in the hydrogen tank 70 as fuel (gaseous fuel).

図2に示すように、エンジン10は、ツインロータ式(2気筒に相当する)のロータリピストンエンジンである。2つのロータハウジング11と図示しない3つのサイドハウジングとが交互に重ね合わされてエンジン本体が構成されている。   As shown in FIG. 2, the engine 10 is a twin-rotor type (corresponding to two cylinders) rotary piston engine. Two rotor housings 11 and three side housings (not shown) are alternately stacked to constitute an engine body.

なお、図2において、2つのロータハウジング11は展開された状態で描かれている。また、図2において、2つのロータハウジング11の中央部にそれぞれ描かれているエキセントリックシャフト13は共通する単一のものである。また、図2において、吸気通路14及び排気通路15に描かれている矢印は吸気及び排気の流れを示している。   In FIG. 2, the two rotor housings 11 are depicted in an unfolded state. Further, in FIG. 2, the eccentric shafts 13 respectively drawn at the center portions of the two rotor housings 11 are a single unit in common. In FIG. 2, arrows drawn in the intake passage 14 and the exhaust passage 15 indicate the flow of intake and exhaust.

各ロータハウジング11とその両側のサイドハウジングとでそれぞれ繭状のロータ収容室(気筒に相当する)11aが形成されている。各ロータ収容室11aに概略三角形状のロータ12が収容されている。ロータ12は、その三角形の各頂部に図示しないアペックスシールを有する。前記アペックスシールがロータハウジング11のトロコイド内周面に摺接することにより、ロータ収容室11aに3つの作動室が画成されている。   Each rotor housing 11 and the side housings on both sides thereof form a bowl-shaped rotor accommodating chamber (corresponding to a cylinder) 11a. A rotor 12 having a substantially triangular shape is accommodated in each rotor accommodating chamber 11a. The rotor 12 has an apex seal (not shown) at each apex of the triangle. When the apex seal is in sliding contact with the inner peripheral surface of the trochoid of the rotor housing 11, three working chambers are defined in the rotor accommodating chamber 11a.

ロータ12は、前記アペックスシールがロータハウジング11のトロコイド内周面に当接した状態で、エキセントリックシャフト13の周りで自転しつつ、エキセントリックシャフト13の周りを公転する。ロータ12が1回転する間に、3つの作動室がトロコイド内周面に沿って移動し、各作動室で、吸気、圧縮、燃焼(膨張)及び排気の各行程が行われる。これにより発生する回転力がロータ12を介してエンジン10の出力軸であるエキセントリックシャフト13から取り出される。   The rotor 12 revolves around the eccentric shaft 13 while rotating around the eccentric shaft 13 with the apex seal in contact with the inner peripheral surface of the trochoid of the rotor housing 11. While the rotor 12 makes one rotation, the three working chambers move along the inner surface of the trochoid, and intake, compression, combustion (expansion), and exhaust strokes are performed in each working chamber. The rotational force generated thereby is taken out from the eccentric shaft 13 that is the output shaft of the engine 10 via the rotor 12.

ロータ収容室11aに吸気通路14及び排気通路15が接続されている。吸気通路14は、上流側は1つの単路であるが、下流側は2つの分岐路に分岐し、各分岐路がそれぞれ吸気行程が行われる作動室に連通するように接続されている。排気通路15は、下流側は1つの単路であるが、上流側は2つの分岐路に分岐し、各分岐路がそれぞれ排気行程が行われる作動室に連通するように接続されている。   An intake passage 14 and an exhaust passage 15 are connected to the rotor accommodating chamber 11a. The intake passage 14 is one single path on the upstream side, but the downstream side is branched into two branch paths, and each branch path is connected so as to communicate with a working chamber in which an intake stroke is performed. The exhaust passage 15 is one single path on the downstream side, but is branched so that the upstream side branches into two branch paths, and each branch path communicates with a working chamber in which an exhaust stroke is performed.

吸気通路14の上流側の単路にスロットル弁16が配設されている。スロットル弁16は、ステッピングモータ等のスロットル弁アクチュエータ90により駆動されて、開度が調節され、吸気通路14の流通面積、すなわちエンジン10の吸入空気量を調節する。   A throttle valve 16 is disposed on a single path upstream of the intake passage 14. The throttle valve 16 is driven by a throttle valve actuator 90 such as a stepping motor, and its opening degree is adjusted to adjust the flow area of the intake passage 14, that is, the intake air amount of the engine 10.

吸気通路14の下流側の分岐路にそれぞれ予混合用インジェクタ(ポート噴射用インジェクタに相当する)17が配設されている。予混合用インジェクタ17は、水素タンク70から供給される水素を吸気通路14の下流側の分岐路(吸気ポートに相当する)に噴射するものである。この予混合用インジェクタ17により噴射された水素は空気と混合された状態(予混合状態)で、吸気行程が行われる作動室に供給される。予混合用インジェクタ17は、1つのロータハウジング11当たり1つ備えられている。   Premixing injectors (corresponding to port injection injectors) 17 are respectively disposed on the branch paths downstream of the intake passage 14. The premixing injector 17 injects hydrogen supplied from the hydrogen tank 70 into a branch passage (corresponding to an intake port) on the downstream side of the intake passage 14. The hydrogen injected by the premixing injector 17 is supplied to the working chamber where the intake stroke is performed in a state of being mixed with air (premixed state). One premixing injector 17 is provided for each rotor housing 11.

排気通路15の下流側の単路に排気ガスを浄化するための排気ガス浄化触媒80が配設されている。本実施形態では、前記排気ガス浄化触媒80は、NOx吸蔵還元触媒である。   An exhaust gas purification catalyst 80 for purifying the exhaust gas is disposed in a single passage downstream of the exhaust passage 15. In the present embodiment, the exhaust gas purification catalyst 80 is a NOx storage reduction catalyst.

各ロータハウジング11にそれぞれ直噴用インジェクタ(筒内噴射用インジェクタに相当する)18が配設されている。直噴用インジェクタ18は、水素タンク70から供給される水素をロータ収容室11a内(すなわち筒内)に直接噴射するものである。直噴用インジェクタ18は、1つのロータハウジング11当たり2つ備えられている。なお、各ロータハウジング11において2つの直噴用インジェクタ18はエキセントリックシャフト13の軸方向に重ねて配設されているため図2では1つしか表れていない。   Each rotor housing 11 is provided with a direct injection injector (corresponding to an in-cylinder injection) 18. The direct injection injector 18 directly injects hydrogen supplied from the hydrogen tank 70 into the rotor accommodating chamber 11a (that is, into the cylinder). Two direct injection injectors 18 are provided for each rotor housing 11. In each rotor housing 11, two direct injection injectors 18 are arranged so as to overlap in the axial direction of the eccentric shaft 13, and therefore only one appears in FIG. 2.

各ロータハウジング11にそれぞれ2つの点火プラグ(リーディング側点火プラグ及びトレーリング側点火プラグ)19が配設されている。点火プラグ19は、予混合用インジェクタ17又は直噴用インジェクタ18により噴射された水素と空気との混合気に火花点火するものである。   Two spark plugs (leading side spark plug and trailing side spark plug) 19 are provided in each rotor housing 11. The spark plug 19 sparks and ignites a mixture of hydrogen and air injected by the premixing injector 17 or the direct injection injector 18.

予混合用インジェクタ17は、エンジン水温センサ106により検出されたエンジン冷却水の温度(エンジン水温)(エンジン10の温度に相当)が所定の閾値温度(例えば図5のステップS13,S17のTe1参照)未満であるときに用いられる。一方、直噴用インジェクタ18は、前記エンジン水温が前記閾値温度以上であるときに用いられる。   In the premixing injector 17, the temperature of the engine cooling water (engine water temperature) (corresponding to the temperature of the engine 10) detected by the engine water temperature sensor 106 is a predetermined threshold temperature (see, for example, Te1 in steps S13 and S17 in FIG. 5). Used when less than. On the other hand, the direct injection injector 18 is used when the engine water temperature is equal to or higher than the threshold temperature.

その理由は、前記エンジン水温が前記閾値温度未満であるときに直噴用インジェクタ18から水素をロータ収容室11a内に噴射すると、噴射の際の水素の断熱膨張に伴う急激な温度低下により、ロータ収容室11a内の水分(例えば水素の燃焼で生成した水分や空気中又は水素中に含まれていた水分等)が直噴用インジェクタ18の噴口に氷となって氷結し、直噴用インジェクタ18が作動不良を起こして燃料を噴射できなくなるからである。また、ロータ収容室11a内の水分がロータハウジング11のトロコイド内周面に氷となって氷結し、氷結した氷がロータ12のアペックスシールによって直噴用インジェクタ18の噴口に掻き込まれて、直噴用インジェクタ18からの燃料噴射に支障が生じるからである。   The reason for this is that if hydrogen is injected from the direct injection injector 18 into the rotor accommodating chamber 11a when the engine water temperature is lower than the threshold temperature, a rapid temperature drop due to adiabatic expansion of hydrogen during injection causes the rotor to Moisture in the storage chamber 11a (for example, moisture generated by hydrogen combustion, moisture contained in the air or hydrogen, etc.) freezes into ice at the injection port of the direct injection injector 18, and the direct injection injector 18 This is because a malfunction occurs and fuel cannot be injected. Further, the water in the rotor accommodating chamber 11a is frozen as ice on the inner peripheral surface of the trochoid of the rotor housing 11, and the frozen ice is scraped into the injection port of the direct injection injector 18 by the apex seal of the rotor 12, so that This is because the fuel injection from the injector 18 is hindered.

一方、前記エンジン水温が前記閾値温度以上になれば、氷結した氷が溶けるので、直噴用インジェクタ18からの燃料噴射が可能となる。また、前記エンジン水温が前記閾値温度以上であるときに直噴用インジェクタ18から水素をロータ収容室11a内に噴射しても、前記のような氷結が起きないので、直噴用インジェクタ18からの燃料噴射が許可される。直噴用インジェクタ18から水素をロータ収容室11a内に噴射することにより、空気充填量が多くなり、より大きな燃焼エネルギーないしエンジントルクを得ることができる。   On the other hand, if the engine water temperature is equal to or higher than the threshold temperature, the frozen ice melts, and fuel injection from the direct injection injector 18 becomes possible. Further, even if hydrogen is injected into the rotor accommodating chamber 11a from the direct injection injector 18 when the engine water temperature is equal to or higher than the threshold temperature, the above-mentioned freezing does not occur. Fuel injection is permitted. By injecting hydrogen from the direct-injection injector 18 into the rotor accommodating chamber 11a, the air filling amount is increased, and a larger combustion energy or engine torque can be obtained.

そして、本実施形態では、エンジン10の始動時は、前記エンジン水温に拘りなく(換言すれば前記エンジン水温が前記閾値温度未満であっても)、直噴用インジェクタ18による燃料噴射でエンジン10を始動する。その理由は、前回のエンジン停止時は、通常は、エンジン温度が高く、ロータ収容室11a内の水分が蒸発しているので、エンジン10の始動時は、ロータ収容室11a内の水分が少なく、氷結が起き難いからである。直噴用インジェクタ18を用いることにより、空気充填量が多くなり、安定したエンジン10の始動性が確保される。   In the present embodiment, when the engine 10 is started, regardless of the engine water temperature (in other words, even if the engine water temperature is lower than the threshold temperature), the engine 10 is driven by fuel injection by the direct injection injector 18. Start. The reason is that when the engine is stopped last time, the engine temperature is usually high and the moisture in the rotor accommodating chamber 11a is evaporated. Therefore, when the engine 10 is started, the moisture in the rotor accommodating chamber 11a is small. This is because freezing hardly occurs. By using the direct injection injector 18, the air filling amount is increased, and stable startability of the engine 10 is ensured.

しかし、エンジン10の始動後に、燃料の燃焼が続くと、ロータ収容室11a内の水分が増え、その場合に、前記エンジン水温が前記閾値温度未満であるときは、氷結が起きる可能性がある。特に、本実施形態では、燃料が、燃焼により多量の水分を生成する水素であり、エンジン10が、燃焼行程が行われない部位に直噴用インジェクタ18が配設されているロータリエンジンであるため、エンジン10の始動後におけるロータ収容室11a内の水分が増え易く、また直噴用インジェクタ18の温度が上昇し難い。すなわち、本実施形態では、前記氷結の問題が起こり易いのである。   However, if the combustion of fuel continues after the engine 10 is started, moisture in the rotor accommodating chamber 11a increases. In this case, if the engine water temperature is lower than the threshold temperature, icing may occur. In particular, in the present embodiment, the fuel is hydrogen that generates a large amount of moisture by combustion, and the engine 10 is a rotary engine in which the direct injection injector 18 is disposed in a portion where the combustion stroke is not performed. After the engine 10 is started, the moisture in the rotor accommodating chamber 11a is likely to increase, and the temperature of the direct injection injector 18 is unlikely to rise. That is, in this embodiment, the problem of freezing is likely to occur.

そこで、本実施形態では、エンジン10の始動後に、前記エンジン水温が前記閾値温度未満であるときは、直噴用インジェクタ18による燃料噴射から予混合用インジェクタ17による燃料噴射に切り替える。これについては後に詳しく述べる。   Therefore, in this embodiment, after the engine 10 is started, when the engine water temperature is lower than the threshold temperature, the fuel injection by the direct injection injector 18 is switched to the fuel injection by the premixing injector 17. This will be described in detail later.

(2)制御系
図2に示すように、車両1は、コントロールユニット100を備えている。コントロールユニット100は、周知のマイクロコンピュータをベースとするコントローラである。コントロールユニット100は、プログラムを実行する中央演算処理装置(CPU)と、例えばRAMやROM等により構成されてプログラム及びデータを格納するメモリと、電気信号を入出力する入出力(I/O)バスとを備えている。コントロールユニット100は、本発明のエンジン制御手段及びモータジェネレータ制御手段に相当する。
(2) Control System As shown in FIG. 2, the vehicle 1 includes a control unit 100. The control unit 100 is a controller based on a well-known microcomputer. The control unit 100 includes a central processing unit (CPU) that executes a program, a memory that includes, for example, a RAM and a ROM, and stores programs and data, and an input / output (I / O) bus that inputs and outputs electrical signals. And. The control unit 100 corresponds to engine control means and motor generator control means of the present invention.

コントロールユニット100に、バッテリ電流・電圧センサ101、アクセル開度センサ102、車速センサ103、回転角センサ104、空燃比センサ105、エンジン水温センサ106、及びタンク圧力センサ107等からの検出信号が入力される。   Detection signals from the battery current / voltage sensor 101, the accelerator opening sensor 102, the vehicle speed sensor 103, the rotation angle sensor 104, the air-fuel ratio sensor 105, the engine water temperature sensor 106, the tank pressure sensor 107, and the like are input to the control unit 100. The

バッテリ電流・電圧センサ101は、バッテリ30に出入りする電流及びバッテリ30の電圧を検出する。アクセル開度センサ102は、アクセルペダル(図示せず)の踏み込み量(アクセル開度)を検出する。車速センサ103は、車両1の走行速度を検出する。回転角センサ104は、エキセントリックシャフト13に設けられ、エキセントリックシャフト13の回転角度位置を検出する。この回転角センサ104は、エンジン10の回転数を検出するエンジン回転数センサを兼ねる。空燃比センサ105は、エンジン10の排気ガスの空燃比を検出する。エンジン水温センサ106は、ロータハウジング11の内部に形成されたウォータジャケット(図示せず)に設けられ、ウォータジャケットを流れるエンジン冷却水の温度(エンジン水温)を検出する。タンク圧力センサ107は、水素タンク70内の圧力(つまり水素残量)を検出する。   The battery current / voltage sensor 101 detects the current flowing in and out of the battery 30 and the voltage of the battery 30. The accelerator opening sensor 102 detects the amount of depression (accelerator opening) of an accelerator pedal (not shown). The vehicle speed sensor 103 detects the traveling speed of the vehicle 1. The rotation angle sensor 104 is provided on the eccentric shaft 13 and detects the rotation angle position of the eccentric shaft 13. The rotation angle sensor 104 also serves as an engine rotation speed sensor that detects the rotation speed of the engine 10. The air-fuel ratio sensor 105 detects the air-fuel ratio of the exhaust gas of the engine 10. The engine water temperature sensor 106 is provided in a water jacket (not shown) formed in the rotor housing 11 and detects the temperature of the engine coolant flowing through the water jacket (engine water temperature). The tank pressure sensor 107 detects the pressure in the hydrogen tank 70 (that is, the remaining amount of hydrogen).

コントロールユニット100は、前記検出信号に基いて、スロットル弁アクチュエータ90、予混合用インジェクタ17、直噴用インジェクタ18、及び点火プラグ19に制御信号を出力し、エンジン10を制御する(図1参照)。また、コントロールユニット100は、前記検出信号に基いて、インバータ50に制御信号を出力し、モータジェネレータ20及び走行用モータ40を制御する(図1参照)。   Based on the detection signal, the control unit 100 outputs control signals to the throttle valve actuator 90, the premixing injector 17, the direct injection injector 18, and the spark plug 19 to control the engine 10 (see FIG. 1). . The control unit 100 outputs a control signal to the inverter 50 based on the detection signal, and controls the motor generator 20 and the traveling motor 40 (see FIG. 1).

(3)制御動作
コントロールユニット100は、インバータ50を制御することにより、モータジェネレータ20の作動状態を、バッテリ30からの電力供給によりエンジン10を駆動する駆動状態(エンジン10に駆動力を付与する機能が発揮される状態)と、エンジン10による駆動により発電して発電電力をバッテリ30や走行用モータ40に供給する発電状態(エンジン10で駆動されて発電を行う機能が発揮される状態)とに切り替える。
(3) Control Operation The control unit 100 controls the inverter 50 to change the operating state of the motor generator 20 into a driving state in which the engine 10 is driven by power supply from the battery 30 (function to apply driving force to the engine 10). And a power generation state in which power is generated by driving by the engine 10 and the generated power is supplied to the battery 30 and the traveling motor 40 (a state in which a function of generating power by being driven by the engine 10 is exhibited). Switch.

具体的に、コントロールユニット100は、エンジン10の始動時は、モータジェネレータ20の作動状態を前記駆動状態としてエンジン10を始動する。コントロールユニット100は、エンジン10の始動後は、モータジェネレータ20の作動状態を前記発電状態として電力を生成する。コントロールユニット100は、図2に示すように、エンジン10が始動したか否かを判定するエンジン始動判定部100a(図2参照)を備えている。   Specifically, when engine 10 is started, control unit 100 starts engine 10 with the operating state of motor generator 20 as the driving state. After the engine 10 is started, the control unit 100 generates electric power with the operating state of the motor generator 20 as the power generation state. As shown in FIG. 2, the control unit 100 includes an engine start determination unit 100a (see FIG. 2) that determines whether or not the engine 10 has started.

インバータ50は、モータジェネレータ20に流れる電流(駆動電流又は発電電流)に関する情報及びモータジェネレータ20に印加される電圧に関する情報をコントロールユニット100に送信する。コントロールユニット100は、前記電流情報及び電圧情報に基いて、モータジェネレータ20の回転軸に作用するトルクを検出する(これを検出トルクという)。図3に示すように、コントロールユニット100は、モータジェネレータ20がエンジン10を駆動する側のトルク(モータジェネレータ20が駆動状態にあるときのトルク)を正(+)の値として検出し、モータジェネレータ20がエンジン10によって駆動される側のトルク(モータジェネレータ20が発電状態にあるときのトルク)を負(−)の値として検出する。   The inverter 50 transmits information regarding the current (drive current or generated current) flowing through the motor generator 20 and information regarding the voltage applied to the motor generator 20 to the control unit 100. The control unit 100 detects torque acting on the rotating shaft of the motor generator 20 based on the current information and voltage information (this is called detected torque). As shown in FIG. 3, the control unit 100 detects torque on the side where the motor generator 20 drives the engine 10 (torque when the motor generator 20 is in a driving state) as a positive (+) value, and the motor generator 20 20 detects the torque on the side driven by the engine 10 (torque when the motor generator 20 is in the power generation state) as a negative (−) value.

また、コントロールユニット100は、インバータ50を制御することにより、走行用モータ40を、バッテリ30の蓄電電力のみを用いて駆動する態様と、モータジェネレータ20の発電電力のみを用いて駆動する態様と、バッテリ30及びモータジェネレータ20の双方の電力を用いて駆動する態様とに切り替える。   In addition, the control unit 100 controls the inverter 50 to drive the traveling motor 40 using only the stored power of the battery 30 and to drive only using the generated power of the motor generator 20, It switches to the aspect driven using the electric power of both the battery 30 and the motor generator 20. FIG.

具体的に、コントロールユニット100は、バッテリ電流・電圧センサ101により検出されたバッテリ30に出入りする電流及びバッテリ30の電圧に基いて、バッテリ30の残存容量(SOC)を検出する。コントロールユニット100は、検出したバッテリ30の残存容量と、タンク圧力センサ107により検出された水素残量とに基いて、走行用モータ40を、バッテリ30の蓄電電力のみを用いて駆動するか、又は、モータジェネレータ20の発電電力のみを用いて駆動する。   Specifically, the control unit 100 detects the remaining capacity (SOC) of the battery 30 based on the current flowing into and out of the battery 30 detected by the battery current / voltage sensor 101 and the voltage of the battery 30. The control unit 100 drives the traveling motor 40 using only the stored power of the battery 30 based on the detected remaining capacity of the battery 30 and the remaining amount of hydrogen detected by the tank pressure sensor 107, or The motor generator 20 is used for driving only.

前記バッテリ30の残存容量及び前記水素残量の双方が比較的多い場合は、走行用モータ40を、バッテリ30の蓄電電力のみで駆動しても、モータジェネレータ20の発電電力のみで駆動しても、いずれでもよい。本実施形態では、この場合、車両1の乗員が走行モード選択スイッチ(図示せず)を操作することにより、いずれの態様で走行用モータ40を駆動するかが選択される。   When both the remaining capacity of the battery 30 and the remaining amount of hydrogen are relatively large, the traveling motor 40 may be driven only by the stored power of the battery 30 or only by the generated power of the motor generator 20. Any of them may be used. In this embodiment, in this case, an occupant of the vehicle 1 operates a travel mode selection switch (not shown) to select which mode to drive the travel motor 40.

コントロールユニット100は、アクセル開度センサ102や車速センサ103等からの検出信号に基いて、乗員の加速要求レベルを検出する。コントロールユニット100は、いずれの態様で走行用モータ40を駆動してもよい場合で、走行用モータ40が、バッテリ30の蓄電電力のみで駆動されているとき(すなわちエンジン10が停止中のとき)に、乗員の加速要求レベルが所定の閾値レベルよりも高くなったと判定したときは、走行用モータ40を、バッテリ30及びモータジェネレータ20の双方の電力で駆動する態様に切り替える。コントロールユニット100は、その後、乗員の加速要求レベルが前記閾値レベルよりも低くなったと判定したときは、走行用モータ40を、バッテリ30の蓄電電力のみで駆動する態様に戻す。   The control unit 100 detects the acceleration request level of the occupant based on detection signals from the accelerator opening sensor 102, the vehicle speed sensor 103, and the like. The control unit 100 may drive the traveling motor 40 in any manner, and when the traveling motor 40 is driven only by the stored power of the battery 30 (that is, when the engine 10 is stopped). On the other hand, when it is determined that the acceleration request level of the occupant is higher than a predetermined threshold level, the traveling motor 40 is switched to a mode in which both the battery 30 and the motor generator 20 are driven. Thereafter, when the control unit 100 determines that the accelerating request level of the occupant has become lower than the threshold level, the control unit 100 returns the driving motor 40 to a mode in which it is driven only by the stored power of the battery 30.

走行用モータ40を、バッテリ30の蓄電電力のみで駆動する態様から、モータジェネレータ20の発電電力のみで駆動する態様、又は、バッテリ30及びモータジェネレータ20の双方の電力で駆動する態様に切り替えるときは、モータジェネレータ20による発電を行う必要がある(すなわちエンジン10の始動要求がある)ので、コントロールユニット100は、停止中のエンジン10を始動する。逆に、走行用モータ40を、モータジェネレータ20の発電電力のみで駆動する態様、又は、バッテリ30及びモータジェネレータ20の双方の電力で駆動する態様から、バッテリ30の蓄電電力のみで駆動する態様に切り替えるときは、モータジェネレータ20による発電を行う必要がない(すなわちエンジン10の停止要求がある)ので、コントロールユニット100は、運転中のエンジン10を停止する。   When switching from a mode in which the traveling motor 40 is driven only by the stored power of the battery 30 to a mode in which it is driven only by the power generated by the motor generator 20 or a mode in which it is driven by the power of both the battery 30 and the motor generator 20 Since the motor generator 20 needs to generate electric power (that is, there is a request for starting the engine 10), the control unit 100 starts the stopped engine 10. Conversely, the driving motor 40 is driven only by the electric power generated by the motor generator 20, or the driving mode is driven by the electric power of both the battery 30 and the motor generator 20. When switching, it is not necessary to generate power by the motor generator 20 (that is, there is a request to stop the engine 10), so the control unit 100 stops the operating engine 10.

コントロールユニット100は、エンジン10の停止中に、エンジン10の始動要求があったときは、モータジェネレータ20を第1所定回転数N1(図3参照)で駆動することによりエンジン10を回転させながら(クランキングしながら)、エンジン10において燃料噴射及び点火を行うことによりエンジン10を始動する。   When there is a request to start the engine 10 while the engine 10 is stopped, the control unit 100 rotates the engine 10 by driving the motor generator 20 at the first predetermined rotational speed N1 (see FIG. 3) ( While cranking), the engine 10 is started by performing fuel injection and ignition in the engine 10.

本実施形態では、エンジン10のエキセントリックシャフト13とモータジェネレータ20の回転軸とが直結されているので、エンジン回転数とモータジェネレータ20の回転数とが同じである。そのため、前記燃料噴射及び点火が開始される前のクランキング時、エンジン10は、モータジェネレータ20で駆動され、前記第1所定回転数N1で回転する。本実施形態では、前記第1所定回転数N1は、例えば600rpm〜1000rpmに設定される。   In the present embodiment, since the eccentric shaft 13 of the engine 10 and the rotating shaft of the motor generator 20 are directly connected, the engine speed and the motor generator 20 are the same. Therefore, at the time of cranking before the fuel injection and ignition are started, the engine 10 is driven by the motor generator 20 and rotates at the first predetermined rotation speed N1. In the present embodiment, the first predetermined rotation speed N1 is set to, for example, 600 rpm to 1000 rpm.

コントロールユニット100は、エンジン10のクランキング開始から所定時間が経過するまでの間(図3の時点t1までの間)、前記燃料噴射及び点火を行わないで、エンジン10のロータ収容室11a内(すなわち筒内)を掃気する。その理由は、エンジン10の始動時は、空燃比をリッチにするので、ロータ収容室11a内に、前回のエンジン停止前に噴射した燃料が残存していると、空燃比がリッチになりすぎるからである。   The control unit 100 does not perform the fuel injection and ignition until the predetermined time elapses from the start of cranking of the engine 10 (until time t1 in FIG. 3), and the control unit 100 (in the rotor accommodating chamber 11a of the engine 10 ( That is, the inside of the cylinder) is scavenged. The reason is that when the engine 10 is started, the air-fuel ratio is made rich, so if the fuel injected before the previous engine stop remains in the rotor accommodating chamber 11a, the air-fuel ratio becomes too rich. It is.

前記掃気の際、コントロールユニット100は、スロットル弁16を全開にして、多量の空気をロータ収容室11a内に導入する。これにより、ロータ収容室11a内の掃気が短時間にかつ円滑に行われる。前記所定時間は、前記第1所定回転数N1でロータ収容室11a内の残存燃料の掃気をほぼ完了できるような時間(例えば数秒程度)とすればよい。   During the scavenging, the control unit 100 fully opens the throttle valve 16 and introduces a large amount of air into the rotor accommodating chamber 11a. Thereby, scavenging in the rotor accommodating chamber 11a is performed smoothly in a short time. The predetermined time may be a time (for example, about several seconds) at which the scavenging of the remaining fuel in the rotor accommodating chamber 11a can be almost completed at the first predetermined rotation speed N1.

図3に示すように、前記燃料噴射及び点火が開始される前のクランキング時(前記掃気時)、コントロールユニット100が検出するモータジェネレータ20の回転軸に作用するトルク、すなわち検出トルクは、モータジェネレータ20がエンジン10を駆動する側の正(+)の値であるT1である。コントロールユニット100は、エンジン10のクランキングを行いながら、前記所定時間が経過した後(図3の時点t1の後)、所定の燃料噴射タイミングで燃料を噴射し、所定の点火タイミングで点火を行う。ここで、前記燃料噴射タイミング及び点火タイミングは、回転角センサ104により検出されたエキセントリックシャフト13の回転角度位置に基いて決定される。   As shown in FIG. 3, at the time of cranking before the fuel injection and ignition are started (at the time of scavenging), the torque acting on the rotating shaft of the motor generator 20 detected by the control unit 100, that is, the detected torque is the motor This is T1 which is a positive (+) value on the side where the generator 20 drives the engine 10. While the cranking of the engine 10 is being performed, the control unit 100 injects fuel at a predetermined fuel injection timing after the predetermined time has elapsed (after time t1 in FIG. 3), and performs ignition at a predetermined ignition timing. . Here, the fuel injection timing and the ignition timing are determined based on the rotational angle position of the eccentric shaft 13 detected by the rotational angle sensor 104.

図3の時点t1から燃料噴射及び点火が開始される。これにより、エンジン10は自立的に回転しようとする。そのため、エンジン10のエキセントリックシャフト13がモータジェネレータ20の回転軸を駆動しようとする。換言すれば、モータジェネレータ20がエンジン10によって駆動され始める。この結果、前記検出トルクは、燃料噴射及び点火が開始される前のクランキング時(掃気時)のトルクT1から減少する。また、エンジン回転数が第1所定回転数N1から上昇する。   Fuel injection and ignition are started from time t1 in FIG. Thereby, the engine 10 tries to rotate independently. Therefore, the eccentric shaft 13 of the engine 10 tries to drive the rotating shaft of the motor generator 20. In other words, the motor generator 20 starts to be driven by the engine 10. As a result, the detected torque decreases from the torque T1 during cranking (scavenging) before fuel injection and ignition are started. Further, the engine speed increases from the first predetermined speed N1.

前記燃料噴射及び点火が続くことにより、前記検出トルクは、モータジェネレータ20がエンジン10を駆動する側の正(+)の値から、0を超えて、モータジェネレータ20がエンジン10によって駆動される側の負(−)の値になる。つまり、モータジェネレータ20がエンジン10を駆動するトルクよりも、モータジェネレータ20がエンジン10によって駆動されるトルクのほうが大きくなる。   As the fuel injection and ignition continue, the detected torque exceeds 0 from the positive (+) value on the side where the motor generator 20 drives the engine 10, and the motor generator 20 is driven by the engine 10. Negative (-) value. That is, the torque at which motor generator 20 is driven by engine 10 is greater than the torque at which motor generator 20 drives engine 10.

図3の時点t2で、前記検出トルクは、負(−)の値でかつその絶対値が所定値T2以上になる。換言すれば、モータジェネレータ20がエンジン10により駆動されるトルクが、モータジェネレータ20がエンジン10を駆動するトルクよりも、所定値T2以上大きくなる。この時点t2で、モータジェネレータ20によるエンジン10の駆動を停止しても、エンジン10が停止することなく自立的に回転を続ける可能性は高い。しかし、前記時点t2で、エンジン回転数が、クランキング時の回転数N1からまだほとんど上昇していない場合がある(図3はそのような場合を示している)。このような場合に、モータジェネレータ20によるエンジン10の駆動を停止すると、エンジン10が停止する可能性がある。   At time t2 in FIG. 3, the detected torque is a negative (−) value and its absolute value becomes equal to or greater than a predetermined value T2. In other words, the torque at which the motor generator 20 is driven by the engine 10 is larger than the torque at which the motor generator 20 drives the engine 10 by a predetermined value T2 or more. Even if the driving of the engine 10 by the motor generator 20 is stopped at this time t2, there is a high possibility that the engine 10 continues to rotate independently without stopping. However, at the time point t2, the engine speed may not yet rise substantially from the cranking speed N1 (FIG. 3 shows such a case). In such a case, if the driving of the engine 10 by the motor generator 20 is stopped, the engine 10 may stop.

そこで、本実施形態では、エンジン始動判定部100a(図2参照)は、前記燃料噴射及び点火が開始された後において、前記検出トルクが負(−)の値でかつその絶対値が所定値T2以上となり、その後に、回転角センサ104により検出されたエンジン回転数(前述のように回転角センサ104はエンジン回転数センサを兼ねる)が第1所定回転数N1より大きい第2所定回転数N2以上となったとき(図3の時点t3)に、エンジン10が始動したと判定する。   Therefore, in this embodiment, the engine start determination unit 100a (see FIG. 2) determines that the detected torque is a negative (−) value and the absolute value thereof is a predetermined value T2 after the fuel injection and ignition are started. After that, the engine rotational speed detected by the rotational angle sensor 104 (the rotational angle sensor 104 also serves as the engine rotational speed sensor as described above) is equal to or higher than the second predetermined rotational speed N2 greater than the first predetermined rotational speed N1. When it becomes (time t3 in FIG. 3), it is determined that the engine 10 has started.

前記第2所定回転数N2は、エンジン回転数の変動を考慮した上で前記第1所定回転数N1よりも確実に大きい回転数であり、前記第1所定回転数N1に出来る限り近い値である。本実施形態では、前記第2所定回転数N2は、例えば前記第1所定回転数N1よりも100rpm〜150rpm大きい値に設定される。   The second predetermined rotational speed N2 is a rotational speed that is surely greater than the first predetermined rotational speed N1 in consideration of fluctuations in the engine rotational speed, and is as close as possible to the first predetermined rotational speed N1. . In the present embodiment, the second predetermined rotation speed N2 is set to a value that is, for example, 100 rpm to 150 rpm larger than the first predetermined rotation speed N1.

このように、本実施形態では、エンジン10が自立的回転を続ける可能性が高くなった後、さらに、エンジン回転数に基いてエンジン10が始動したか否かが判定されるので、エンジン10の始動判定が精度よく行われる。   Thus, in the present embodiment, after the possibility that the engine 10 continues to rotate autonomously becomes high, it is further determined whether or not the engine 10 has started based on the engine speed. Start determination is performed with high accuracy.

エンジン始動判定部100aによりエンジン10が始動したと判定されたときは(図3の時点t3)、コントロールユニット100は、インバータ50を制御することにより、モータジェネレータ20の作動状態を、駆動状態から発電状態に切り替える。これにより、バッテリ30からモータジェネレータ20への電力供給が停止され(エンジン10の駆動が停止され)、モータジェネレータ20の発電電力がバッテリ30や走行用モータ40に供給される。このようにモータジェネレータ20の作動状態が発電状態に切り替えられても、エンジン10の自立的回転は続き、エンジン回転数が第2所定回転数N2より大きい第3所定回転数N3まで上昇する(図6参照)。   When the engine start determination unit 100a determines that the engine 10 has started (time t3 in FIG. 3), the control unit 100 controls the inverter 50 to change the operating state of the motor generator 20 from the drive state to the power generation state. Switch to state. As a result, the power supply from the battery 30 to the motor generator 20 is stopped (the drive of the engine 10 is stopped), and the generated power of the motor generator 20 is supplied to the battery 30 and the traveling motor 40. Thus, even when the operating state of the motor generator 20 is switched to the power generation state, the engine 10 continues to rotate independently, and the engine speed increases to a third predetermined speed N3 that is greater than the second predetermined speed N2 (FIG. 6).

コントロールユニット100は、エンジン始動判定部100aによりエンジン10が始動したと判定されるまでは(図3及び図6の時点t3までは)、空燃比がリッチになるように燃料噴射を行い、エンジン10が始動したと判定された後は(図6の時点t3の後は)、空燃比がリーンになるように燃料噴射を行う。エンジン10が始動したと判定されるまで空燃比がリッチにされることにより、エンジン回転数が第2所定回転数N2より大きい回転数まで上昇し、エンジン10の始動性が向上する。そのため、エンジン回転数が第2所定回転数N2まで上昇した後に空燃比がリーンに切り替えられても、エンジン回転数は第3所定回転数N3まで良好に上昇する。   The control unit 100 performs fuel injection so that the air-fuel ratio becomes rich until the engine start determining unit 100a determines that the engine 10 has started (until time t3 in FIGS. 3 and 6). After it is determined that the engine has started (after time t3 in FIG. 6), fuel injection is performed so that the air-fuel ratio becomes lean. By making the air-fuel ratio rich until it is determined that the engine 10 has started, the engine speed increases to a speed higher than the second predetermined speed N2, and the startability of the engine 10 is improved. Therefore, even if the air-fuel ratio is switched to lean after the engine speed has increased to the second predetermined speed N2, the engine speed increases well to the third predetermined speed N3.

コントロールユニット100は、エンジン始動判定部100aによりエンジン10が始動したと判定された後は(図6の時点t3の後は)、エンジン10を制御して、エンジン回転数を第3所定回転数N3(図6参照)まで上昇させ、エンジン回転数が第3所定回転数まで上昇すると(図6の時点t4)、エンジン10を前記第3所定回転数N3で運転する。   After determining that the engine 10 has been started by the engine start determining unit 100a (after time t3 in FIG. 6), the control unit 100 controls the engine 10 to set the engine speed to the third predetermined speed N3. When the engine speed is increased to a third predetermined speed (time t4 in FIG. 6), the engine 10 is operated at the third predetermined speed N3.

前記第3所定回転数N3は、前記第2所定回転数N2よりも大きい値に設定される。前記第3所定回転数N3は、モータジェネレータ20に発電させる発電量(乗員の加速要求レベル等から設定される目標発電量)に応じて変化する。   The third predetermined rotation speed N3 is set to a value larger than the second predetermined rotation speed N2. The third predetermined rotation speed N3 varies according to the amount of power generated by the motor generator 20 (target power generation amount set based on the occupant acceleration request level and the like).

コントロールユニット100は、エンジン水温センサ106により検出されたエンジン水温が所定の閾値温度未満のときは、前記閾値温度以上のときに比べて、モータジェネレータ20による発電量を少なくする。前記閾値温度は、エンジン水温が前記閾値温度よりも低くなるとエンジン10のエキセントリックシャフト13やモータジェネレータ20の回転軸の回転抵抗が非常に大きくなるような温度である。このように前記回転抵抗が非常に大きくなるような温度では、モータジェネレータ20による発電量を少なくすることにより、エンジン10の負荷が軽減されて、燃費やエミッションの悪化が防止される。   The control unit 100 reduces the amount of power generated by the motor generator 20 when the engine water temperature detected by the engine water temperature sensor 106 is lower than a predetermined threshold temperature, compared to when it is equal to or higher than the threshold temperature. The threshold temperature is a temperature at which the rotational resistance of the eccentric shaft 13 of the engine 10 and the rotating shaft of the motor generator 20 becomes very large when the engine water temperature becomes lower than the threshold temperature. Thus, at a temperature at which the rotational resistance becomes very large, the load on the engine 10 is reduced by reducing the amount of power generated by the motor generator 20, thereby preventing deterioration of fuel consumption and emissions.

なお、エンジン水温が前記閾値温度よりも低いときは、前記閾値温度以上のときに比べて、空気過剰率λが小さくされるが、モータジェネレータ20による発電量を少なくすることにより、空気過剰率λはそれ程小さくされずに済む。   When the engine water temperature is lower than the threshold temperature, the excess air ratio λ is made smaller than when the engine water temperature is equal to or higher than the threshold temperature. However, by reducing the amount of power generated by the motor generator 20, the excess air ratio λ Is not so small.

本実施形態では、前記閾値温度は、前述した直噴用インジェクタ18と予混合用インジェクタ17との使い分け(切り替え)を行うための前記閾値温度(例えば図5のステップS13,S17のTe1参照)と同じ値(例えば0℃付近)に設定されている。   In the present embodiment, the threshold temperature is the threshold temperature (see, for example, Te1 in steps S13 and S17 in FIG. 5) for selectively using (switching) the direct injection injector 18 and the premixing injector 17 described above. The same value (for example, around 0 ° C.) is set.

前述したように、コントロールユニット100は、エンジン10の始動時は、エンジン始動判定部100aによりエンジン10が始動したと判定されるまでは(図3及び図6の時点t3までは)、直噴用インジェクタ18による燃料噴射を行う。一方、コントロールユニット100は、エンジン始動判定部100aによりエンジン10が始動したと判定された後は(図6の時点t3の後は)、エンジン水温センサ106により検出されたエンジン水温が前記閾値温度以上のときは、直噴用インジェクタ18による燃料噴射を継続し、前記エンジン水温が前記閾値温度未満のときは、直噴用インジェクタ18による燃料噴射から予混合用インジェクタ17による燃料噴射に切り替える。   As described above, when the engine 10 is started, the control unit 100 is used for direct injection until the engine start determining unit 100a determines that the engine 10 has started (until time t3 in FIGS. 3 and 6). Fuel injection is performed by the injector 18. On the other hand, after the engine start determination unit 100a determines that the engine 10 has started (after time t3 in FIG. 6), the control unit 100 detects that the engine water temperature detected by the engine water temperature sensor 106 is equal to or higher than the threshold temperature. In this case, the fuel injection by the direct injection injector 18 is continued. When the engine water temperature is lower than the threshold temperature, the fuel injection by the direct injection injector 18 is switched to the fuel injection by the premixing injector 17.

なお、本実施形態では、コントロールユニット100は、エンジン10が始動したと判定されるまでは、1つのロータハウジング11当たり2つ備えられた直噴用インジェクタ18のうちの1つを用いて燃料噴射を行い、エンジン10が始動したと判定された後、前記エンジン水温が前記閾値温度以上のときは、1つのロータハウジング11当たり2つ備えられた直噴用インジェクタ18の2つを用いて燃料噴射を行う。ただし、エンジン10が始動したと判定されるまでの燃料噴射も、2つの直噴用インジェクタ18を用いて行ってもよい。   In this embodiment, the control unit 100 performs fuel injection using one of the two direct injection injectors 18 provided per rotor housing 11 until it is determined that the engine 10 has started. When it is determined that the engine 10 has been started and the engine water temperature is equal to or higher than the threshold temperature, fuel injection is performed using two of the two direct injection injectors 18 provided per rotor housing 11. I do. However, fuel injection until it is determined that the engine 10 has started may also be performed using the two direct injection injectors 18.

直噴用インジェクタ18から予混合用インジェクタ17への切り替え後、エンジン10の運転が続くと、エンジン10が暖機されて、エンジン水温が前記閾値温度以上になる。このとき、コントロールユニット100は、予混合用インジェクタ17による燃料噴射から直噴用インジェクタ18による燃料噴射に切り替える(図6の時点t5)。   When the operation of the engine 10 continues after switching from the direct injection injector 18 to the premixing injector 17, the engine 10 is warmed up and the engine water temperature becomes equal to or higher than the threshold temperature. At this time, the control unit 100 switches from fuel injection by the premixing injector 17 to fuel injection by the direct injection injector 18 (time t5 in FIG. 6).

ところで、水素は気体燃料であり、ガソリンや軽油のような液体燃料に比べて密度が小さいため、質量が同じでも体積が大きくなる。そのため、予混合用インジェクタ17を用いて空気と水素とを予混合すると、水素の体積分だけ空気の体積(量)が大幅に減少し、少量の空気しかロータ収容室11a内(すなわち筒内)に導入できない。つまり、空気充填量が少なくなる。これに対し、直噴用インジェクタ18を用いると、先に空気のみをロータ収容室11a内に導入し、その後、水素を高圧でロータ収容室11a内に噴射するので、多量の空気をロータ収容室11a内に導入できる。つまり、空気充填量が多くなる。   By the way, since hydrogen is a gaseous fuel and has a lower density than liquid fuel such as gasoline and light oil, the volume is increased even if the mass is the same. Therefore, when air and hydrogen are premixed using the premixing injector 17, the volume (amount) of air is greatly reduced by the volume of hydrogen, and only a small amount of air is contained in the rotor accommodating chamber 11a (that is, in the cylinder). Can not be introduced. That is, the air filling amount is reduced. On the other hand, when the direct injection injector 18 is used, only air is first introduced into the rotor accommodating chamber 11a, and then hydrogen is injected into the rotor accommodating chamber 11a at a high pressure. Therefore, a large amount of air is injected into the rotor accommodating chamber. 11a can be introduced. That is, the air filling amount increases.

したがって、直噴用インジェクタ18による燃料噴射から予混合用インジェクタ17による燃料噴射に切り替えると、エンジントルクが低下するため、トルクショックが発生する。また、予混合用インジェクタ17による燃料噴射から直噴用インジェクタ18による燃料噴射に切り替えると、エンジントルクが増大するため、同じくトルクショックが発生する。   Therefore, when the fuel injection by the direct injection injector 18 is switched to the fuel injection by the premixing injector 17, the engine torque decreases, and a torque shock occurs. Further, when the fuel injection by the premixing injector 17 is switched to the fuel injection by the direct injection injector 18, the engine torque increases, so that a torque shock is also generated.

そこで、本実施形態では、燃料噴射を行うインジェクタの切り替えに伴うトルクショックを抑制するため、コントロールユニット100は、直噴用インジェクタ18による燃料噴射から予混合用インジェクタ17による燃料噴射への切り替え時(図6の時点t3)、その切り替えに伴うエンジン回転数の低下(空気充填量が少なくなってエンジントルクが低下するのでエンジン回転数が低下する)を抑制するようにモータジェネレータ20を制御する。つまり、エンジン10に駆動力を付与するようにモータジェネレータ20を制御する。具体的に、コントロールユニット100は、インバータ50を制御することにより、より詳しくは、インバータ50からモータジェネレータ20のステータの三相コイルに電流を印加することにより、モータジェネレータ20の作動状態を、バッテリ30からの電力供給によりエンジン10を駆動する駆動状態(エンジン10に駆動力を付与する機能が発揮される状態)とする。   Therefore, in this embodiment, in order to suppress torque shock accompanying switching of the injector that performs fuel injection, the control unit 100 switches from fuel injection by the direct injection injector 18 to fuel injection by the premixing injector 17 ( At time t3 in FIG. 6, the motor generator 20 is controlled so as to suppress a decrease in the engine speed accompanying the switching (the engine speed decreases because the air filling amount decreases and the engine torque decreases). That is, the motor generator 20 is controlled so as to apply a driving force to the engine 10. Specifically, the control unit 100 controls the inverter 50, more specifically, by applying a current from the inverter 50 to the three-phase coil of the stator of the motor generator 20, thereby changing the operating state of the motor generator 20 to the battery. A driving state in which the engine 10 is driven by power supply from 30 (a state in which a function of applying a driving force to the engine 10 is exhibited) is set.

また、本実施形態では、燃料噴射を行うインジェクタの切り替えに伴うトルクショックを抑制するため、コントロールユニット100は、予混合用インジェクタ17による燃料噴射から直噴用インジェクタ18による燃料噴射への切り替え時(図6の時点t5)、その切り替えに伴うエンジン回転数の上昇(空気充填量が多くなってエンジントルクが増大するのでエンジン回転数が上昇する)を抑制するようにモータジェネレータ20を制御する。つまり、エンジン10で駆動されて発電を行うようにモータジェネレータ20を制御する。具体的に、コントロールユニット100は、インバータ50を制御することにより、より詳しくは、インバータ50からモータジェネレータ20のロータのフィールドコイルに電流を印加することにより、モータジェネレータ20の作動状態を、エンジン10による駆動により発電して発電電力をバッテリ30や走行用モータ40に供給する発電状態(エンジン10で駆動されて発電を行う機能が発揮される状態)とする。より詳しくは、モータジェネレータ20が発電状態にあるときの負(−)のトルクを負(−)の側に大きくする。   Further, in this embodiment, in order to suppress a torque shock caused by switching of the injector that performs fuel injection, the control unit 100 switches from fuel injection by the premixing injector 17 to fuel injection by the direct injection injector 18 ( At time t5 in FIG. 6, the motor generator 20 is controlled so as to suppress an increase in the engine speed accompanying the switching (an increase in the air charge amount and an increase in the engine torque increases the engine speed). That is, the motor generator 20 is controlled so that it is driven by the engine 10 to generate power. Specifically, the control unit 100 controls the inverter 50, and more specifically, applies an electric current from the inverter 50 to the field coil of the rotor of the motor generator 20, thereby changing the operating state of the motor generator 20 to the engine 10. It is set as the electric power generation state (state which the function which drives with the engine 10 and produces electric power is exhibited) which generates electric power by drive by and supplies generated electric power to the battery 30 and the motor 40 for driving | running | working. More specifically, the negative (−) torque when the motor generator 20 is in the power generation state is increased to the negative (−) side.

さらに、前述したように、コントロールユニット100は、エンジン10が始動したと判定された後、エンジン水温が前記閾値温度以上のときは、直噴用インジェクタ18による燃料噴射を継続する。また、コントロールユニット100は、エンジン10が始動したと判定された後、エンジン水温が前記閾値温度未満のときは、燃料噴射を行うインジェクタを直噴用インジェクタ18から予混合用インジェクタ17に切り替え、その後、エンジン10が暖機されると、燃料噴射を行うインジェクタを予混合用インジェクタ17から直噴用インジェクタ18に切り替える。直噴用インジェクタ18による燃料噴射の実行時、コントロールユニット100は、負荷に応じて、燃料噴射を行う直噴用インジェクタ18の数を1から2又は2から1に変更する。具体的に、コントロールユニット100は、軽負荷時は、1つのロータハウジング11当たり2つ備えられた直噴用インジェクタ18のうちの1つを用いて燃料噴射を行い、高負荷時は、2つを用いて燃料噴射を行う。   Further, as described above, after it is determined that the engine 10 has started, the control unit 100 continues the fuel injection by the direct injection injector 18 when the engine water temperature is equal to or higher than the threshold temperature. In addition, after it is determined that the engine 10 has started, the control unit 100 switches the injector that performs fuel injection from the direct injection injector 18 to the premixing injector 17 when the engine water temperature is lower than the threshold temperature. When the engine 10 is warmed up, the fuel injection injector is switched from the premixing injector 17 to the direct injection injector 18. When the fuel injection by the direct injection injector 18 is executed, the control unit 100 changes the number of direct injection injectors 18 that perform fuel injection from 1 to 2 or from 2 to 1 according to the load. Specifically, the control unit 100 performs fuel injection using one of the two direct injection injectors 18 provided per rotor housing 11 at light loads, and two at high loads. Is used to inject fuel.

燃料噴射を行う直噴用インジェクタ18の数を2から1に変更すると、エンジントルクが低下するため、トルクショックが発生する。また、燃料噴射を行う直噴用インジェクタ18の数を1から2に変更すると、エンジントルクが増大するため、同じくトルクショックが発生する。   If the number of direct injection injectors 18 that perform fuel injection is changed from 2 to 1, the engine torque decreases, and a torque shock occurs. Further, when the number of direct injection injectors 18 that perform fuel injection is changed from 1 to 2, the engine torque increases, so that a torque shock is also generated.

そこで、本実施形態では、燃料噴射を行う直噴用インジェクタ18の数の変更に伴うトルクショックを抑制するため、コントロールユニット100は、燃料噴射を行う直噴用インジェクタ18の数の2から1への変更時、その数の変更に伴うエンジン回転数の低下(エンジントルクが低下するのでエンジン回転数が低下する)を抑制するようにモータジェネレータ20を制御する。つまり、エンジン10に駆動力を付与するようにモータジェネレータ20を制御する。具体的に、コントロールユニット100は、インバータ50を制御することにより、より詳しくは、インバータ50からモータジェネレータ20のステータの三相コイルに電流を印加することにより、モータジェネレータ20の作動状態を、バッテリ30からの電力供給によりエンジン10を駆動する駆動状態(エンジン10に駆動力を付与する機能が発揮される状態)とする。   Therefore, in the present embodiment, the control unit 100 increases the number of direct injection injectors 18 that perform fuel injection from 2 to 1 in order to suppress torque shock associated with the change in the number of direct injection injectors 18 that perform fuel injection. When the engine speed is changed, the motor generator 20 is controlled so as to suppress a decrease in the engine speed accompanying the change in the number (the engine speed decreases because the engine torque decreases). That is, the motor generator 20 is controlled so as to apply a driving force to the engine 10. Specifically, the control unit 100 controls the inverter 50, more specifically, by applying a current from the inverter 50 to the three-phase coil of the stator of the motor generator 20, thereby changing the operating state of the motor generator 20 to the battery. A driving state in which the engine 10 is driven by power supply from 30 (a state in which a function of applying a driving force to the engine 10 is exhibited) is set.

また、本実施形態では、燃料噴射を行う直噴用インジェクタ18の数の変更に伴うトルクショックを抑制するため、コントロールユニット100は、燃料噴射を行う直噴用インジェクタ18の数の1から2への変更時、その数の変更に伴うエンジン回転数の上昇(エンジントルクが増大するのでエンジン回転数が上昇する)を抑制するようにモータジェネレータ20を制御する。つまり、エンジン10で駆動されて発電を行うようにモータジェネレータ20を制御する。具体的に、コントロールユニット100は、インバータ50を制御することにより、より詳しくは、インバータ50からモータジェネレータ20のロータのフィールドコイルに電流を印加することにより、モータジェネレータ20の作動状態を、エンジン10による駆動により発電して発電電力をバッテリ30や走行用モータ40に供給する発電状態(エンジン10で駆動されて発電を行う機能が発揮される状態)とする。   In the present embodiment, the control unit 100 changes the number of direct injection injectors 18 that perform fuel injection from 1 to 2 in order to suppress torque shocks associated with changes in the number of direct injection injectors 18 that perform fuel injection. When the engine speed is changed, the motor generator 20 is controlled so as to suppress an increase in the engine speed accompanying the change in the number (the engine speed increases because the engine torque increases). That is, the motor generator 20 is controlled so that it is driven by the engine 10 to generate power. Specifically, the control unit 100 controls the inverter 50, and more specifically, applies an electric current from the inverter 50 to the field coil of the rotor of the motor generator 20, thereby changing the operating state of the motor generator 20 to the engine 10. It is set as the electric power generation state (state which the function which drives with the engine 10 and produces electric power is exhibited) which generates electric power by drive by and supplies generated electric power to the battery 30 and the motor 40 for driving | running | working.

次に、前記コントロールユニット100によるエンジン10の始動に関する処理動作を、図4及び図5に示すフローチャートに基いて説明する。この処理動作は、エンジン10の停止中に、エンジン10の始動要求があったとき(換言すればモータジェネレータ20による発電要求があったとき)にスタートする。   Next, processing operations relating to the start of the engine 10 by the control unit 100 will be described based on the flowcharts shown in FIGS. This processing operation starts when there is a request for starting the engine 10 while the engine 10 is stopped (in other words, when there is a power generation request by the motor generator 20).

すなわち、コントロールユニット100は、ステップS1で、モータジェネレータ20を駆動することによってエンジン10を第1所定回転数N1で回転させる(クランキングする)。コントロールユニット100は、このクランキングの開始からの時間をタイマーで計測する。コントロールユニット100は、このクランキング時に、燃料噴射及び点火を行わないで、スロットル弁16を全開にした状態で、エンジン10のロータ収容室11a内(筒内)に残存する燃料を掃気する。コントロールユニット100は、この掃気を所定時間(例えば数秒程度)行う。   That is, the control unit 100 rotates (cranks) the engine 10 at the first predetermined rotational speed N1 by driving the motor generator 20 in step S1. The control unit 100 measures the time from the start of cranking with a timer. During the cranking, the control unit 100 scavenges the fuel remaining in the rotor accommodating chamber 11a (inside the cylinder) of the engine 10 with the throttle valve 16 fully opened without performing fuel injection and ignition. The control unit 100 performs this scavenging for a predetermined time (for example, about several seconds).

次いで、コントロールユニット100は、ステップS2で、エンジン10の前記クランキングを継続しながら、燃料噴射及び点火を開始する。このように燃料噴射及び点火を行いながらするクランキングを着火クランキングという。この着火クランキング時の燃料噴射は、直噴用インジェクタ18を用いて行われる。このエンジン始動時の燃料噴射量は、空燃比がリッチになる量に設定される。   Next, in step S2, the control unit 100 starts fuel injection and ignition while continuing the cranking of the engine 10. Cranking while performing fuel injection and ignition in this way is called ignition cranking. The fuel injection during the ignition cranking is performed using the direct injection injector 18. The fuel injection amount at the time of starting the engine is set to an amount that makes the air-fuel ratio rich.

次いで、コントロールユニット100(より詳しくはエンジン始動判定部100a)は、ステップS3で、前記検出トルクが負(−)の値でかつその絶対値が所定値T2以上になったか否かを判定する(図4のステップS3では検出トルクが負の値であるという要件は省略している)。コントロールユニット100は、このステップS3での判定がNOのときは、ステップS4に進み、YESのときは、ステップS9に進む。   Next, in step S3, the control unit 100 (more specifically, the engine start determination unit 100a) determines whether or not the detected torque is a negative (−) value and the absolute value thereof is equal to or greater than a predetermined value T2 ( In step S3 of FIG. 4, the requirement that the detected torque is a negative value is omitted). The control unit 100 proceeds to step S4 when the determination in step S3 is NO, and proceeds to step S9 when YES.

コントロールユニット100は、ステップS4で、前記クランキング開始からのタイマーによる計測時間が、予め設定された基準時間ta(例えば10秒〜10数秒)よりも大きいか否かを判定する。コントロールユニット100は、このステップS4での判定がNOのときは、ステップS2に戻り、YESのときは、ステップS5に進む。   In step S4, the control unit 100 determines whether or not the time measured by the timer from the start of cranking is greater than a preset reference time ta (for example, 10 seconds to 10 and several seconds). The control unit 100 returns to step S2 when the determination in step S4 is NO, and proceeds to step S5 when YES.

コントロールユニット100は、ステップS5で、エンジン10の出力トルクが上昇せずにエンジン10が停止したと判定し、ステップS6で、エンジン10が停止したとの判定を2回以上行ったか否かを判定する。   In step S5, the control unit 100 determines that the engine 10 has stopped without increasing the output torque of the engine 10. In step S6, the control unit 100 determines whether the determination that the engine 10 has stopped has been performed twice or more. To do.

コントロールユニット100は、前記ステップS6での判定がNOのときは、ステップS7で、前記タイマーをリセットした後、ステップS1に戻る。一方、コントロールユニット100は、前記ステップS6での判定がYESのときは、ステップS8で、例えば車両1のインストルメントパネルに乗員(特に運転者)が視認可能に設けられた表示パネル等(図示せず)に、エンジン10が故障している旨の警報を表示した後、この処理動作を終了する。   When the determination in step S6 is NO, the control unit 100 resets the timer in step S7, and then returns to step S1. On the other hand, when the determination in step S6 is YES, the control unit 100, in step S8, displays a display panel or the like (not shown) provided on the instrument panel of the vehicle 1 so that an occupant (especially the driver) is visible. 2), after displaying an alarm indicating that the engine 10 has failed, this processing operation is terminated.

コントロールユニット100は、ステップS9で、前記着火クランキングを継続する。コントロールユニット100(より詳しくはエンジン始動判定部100a)は、ステップS10で、回転角センサ104により検出されたエンジン回転数(図4のステップS10では検出回転数と記している)が第2所定回転数N2以上となったか否かを判定する。   The control unit 100 continues the ignition cranking in step S9. In step S10, the control unit 100 (more specifically, the engine start determination unit 100a) determines that the engine speed detected by the rotation angle sensor 104 (denoted as the detected speed in step S10 in FIG. 4) is the second predetermined rotation. It is determined whether or not the number is N2 or more.

コントロールユニット100は、前記ステップS10での判定がNOのときは、ステップS11で、前記クランキング開始からのタイマーによる計測時間が、予め設定された基準時間ta(例えば10秒〜10数秒)よりも大きいか否かを判定する。コントロールユニット100は、このステップS11での判定がNOのときは、ステップS9に戻り、YESのときは、ステップS5に進む。すなわち、コントロールユニット100は、前記検出トルクが負(−)の値でかつその絶対値が所定値T2以上になっていても、前記基準時間ta内にエンジン回転数(検出回転数)が第2所定回転数N2以上にならないときは、ステップS5で、エンジン回転数が低下してエンジン10が停止したと判定する。   When the determination in step S10 is NO, the control unit 100 determines in step S11 that the time measured by the timer from the start of cranking is longer than a preset reference time ta (for example, 10 seconds to 10 seconds). Determine whether it is larger. The control unit 100 returns to step S9 when the determination in step S11 is NO, and proceeds to step S5 when YES. That is, even if the detected torque is a negative (−) value and the absolute value is equal to or greater than the predetermined value T2, the control unit 100 has the engine speed (detected speed) within the reference time ta. When the engine speed does not exceed the predetermined engine speed N2, it is determined in step S5 that the engine speed has decreased and the engine 10 has stopped.

これに対し、コントロールユニット100(より詳しくはエンジン始動判定部100a)は、前記ステップS10の判定がYESのときは、ステップS12で、エンジン10が始動したと判定する。   On the other hand, the control unit 100 (more specifically, the engine start determination unit 100a) determines that the engine 10 has started in step S12 when the determination in step S10 is YES.

次いで、コントロールユニット100は、ステップS13で、エンジン水温センサ106により検出されたエンジン水温が、所定の閾値温度Te1(例えば0℃付近)未満か否かを判定する。コントロールユニット100は、このステップS13での判定がNOのとき、つまりエンジン10が暖機されているときは、インジェクタの切り替えを行う必要がないので、ステップS20に進み、YESのとき、つまりエンジン10が暖機されていないときは、インジェクタの切り替えを行う必要があるので、ステップS14に進む。   Next, in step S13, the control unit 100 determines whether or not the engine water temperature detected by the engine water temperature sensor 106 is lower than a predetermined threshold temperature Te1 (for example, near 0 ° C.). When the determination in step S13 is NO, that is, when the engine 10 is warmed up, the control unit 100 does not need to switch the injector, and therefore proceeds to step S20. If YES, that is, the engine 10 When the engine is not warmed up, it is necessary to switch the injector, and the process proceeds to step S14.

コントロールユニット100は、ステップS14で、燃料噴射を行うインジェクタを切り替える。具体的に、コントロールユニット100は、直噴用インジェクタ(図5のステップS14では直噴用INJと記している)18による燃料噴射から予混合用インジェクタ(図5のステップS14では予混用INJと記している)17による燃料噴射に切り替える。このエンジン始動後の燃料噴射量は、空燃比がリーンになる量に設定される。   In step S14, the control unit 100 switches the injector that performs fuel injection. Specifically, the control unit 100 converts the fuel injection from the direct injection injector 18 (indicated as direct injection INJ in step S14 of FIG. 5) to the premixing injector (indicated as premixing INJ in step S14 of FIG. 5). Switch to 17). The fuel injection amount after the engine is started is set to an amount that makes the air-fuel ratio lean.

次いで、コントロールユニット100は、ステップS15で、直噴用インジェクタ18から予混合用インジェクタ17への切り替えに伴うエンジン回転数の低下を抑制するようにモータジェネレータ20を制御する。つまり、図5のステップS15に記されるように、エンジン回転数が目標エンジン回転数となるようにモータジェネレータ(MG)20をフィードバック(F/B)制御し、エンジン10に駆動力を付与する。   Next, in step S15, the control unit 100 controls the motor generator 20 so as to suppress a decrease in the engine speed associated with switching from the direct injection injector 18 to the premixing injector 17. That is, as described in step S15 of FIG. 5, the motor generator (MG) 20 is feedback (F / B) controlled so that the engine speed becomes the target engine speed, and driving force is applied to the engine 10. .

具体的に、コントロールユニット100は、エンジン10の実回転数(回転角センサ104により検出されたエンジン回転数)と、エンジン10の目標回転数(図6の時点t3から時点t4の間に実線で示すエンジン回転数)との差が、予め設定された許容回転数差以内に収束するように、モータジェネレータ20をPI制御(比例フィードバック係数と積分フィードバック係数とを用いるフィードバック制御)により回転フィードバック制御する。これにより、インバータ50からモータジェネレータ20のステータの三相コイルに印加する電流が制御され、前記エンジン10の実回転数と目標回転数との差が収束するような正(+)の値のトルクがモータジェネレータ20からエンジン10に付与される。   Specifically, the control unit 100 indicates a solid line between the actual engine speed of the engine 10 (the engine speed detected by the rotation angle sensor 104) and the target engine speed of the engine 10 (from time t3 to time t4 in FIG. 6). The motor generator 20 is subjected to rotational feedback control by PI control (feedback control using a proportional feedback coefficient and an integral feedback coefficient) so that the difference from the engine rotational speed) converges within a preset allowable rotational speed difference. . As a result, the current applied from the inverter 50 to the three-phase coil of the stator of the motor generator 20 is controlled, and the torque has a positive (+) value so that the difference between the actual engine speed and the target engine speed converges. Is applied from the motor generator 20 to the engine 10.

次いで、コントロールユニット100は、ステップS16で、走行用モータ40を駆動する電力を確保するために、モータジェネレータ20を発電状態とする(インバータ50からモータジェネレータ20のロータのフィールドコイルに電流を印加する)。このステップS16での発電量は、後述するステップS20での発電量よりも少ない量に設定される。その理由は、前述したように、エンジン10の暖機前(次のステップS17でNOと判定される前)は、エンジン10のエキセントリックシャフト13やモータジェネレータ20の回転軸の回転抵抗が大きくなって、エンジン10の負荷が増大し、燃費やエミッションが低下するからである。   Next, in step S16, the control unit 100 sets the motor generator 20 in the power generation state (applying current from the inverter 50 to the field coil of the rotor of the motor generator 20) in order to secure electric power for driving the traveling motor 40. ). The power generation amount in step S16 is set to a smaller amount than the power generation amount in step S20 described later. The reason for this is that, as described above, before the engine 10 is warmed up (before NO is determined in the next step S17), the rotational resistance of the eccentric shaft 13 of the engine 10 and the rotating shaft of the motor generator 20 increases. This is because the load on the engine 10 is increased and the fuel consumption and emission are reduced.

次いで、コントロールユニット100は、ステップS17で、エンジン水温センサ106により検出されたエンジン水温が、所定の閾値温度Te1(例えば0℃付近)未満か否かを判定する。コントロールユニット100は、このステップS17での判定がNOのとき、つまりエンジン10が暖機されたときは、ステップS18に進み、YESのとき、つまりエンジン10がまだ暖機されていないときは、ステップS16に戻る。   Next, in step S17, the control unit 100 determines whether or not the engine water temperature detected by the engine water temperature sensor 106 is lower than a predetermined threshold temperature Te1 (eg, near 0 ° C.). When the determination in step S17 is NO, that is, when the engine 10 is warmed up, the control unit 100 proceeds to step S18. When YES, that is, when the engine 10 is not yet warmed up, the control unit 100 proceeds to step S18. Return to S16.

コントロールユニット100は、ステップS18で、燃料噴射を行うインジェクタを切り替える。具体的に、コントロールユニット100は、予混合用インジェクタ(図5のステップS18では予混用INJと記している)17による燃料噴射から直噴用インジェクタ(図5のステップS18では直噴用INJと記している)18による燃料噴射に切り替える。   In step S18, the control unit 100 switches the injector that performs fuel injection. Specifically, the control unit 100 converts the fuel injection by the premixing injector 17 (indicated as premixing INJ in step S18 in FIG. 5) to the direct injection injector (indicated as direct injection INJ in step S18 in FIG. 5). Switch to 18).

次いで、コントロールユニット100は、ステップS19で、予混合用インジェクタ17から直噴用インジェクタ18への切り替えに伴うエンジン回転数の上昇を抑制するようにモータジェネレータ20を制御する。つまり、図5のステップS19に記されるように、エンジン回転数が目標エンジン回転数となるようにモータジェネレータ(MG)20をフィードバック(F/B)制御し、モータジェネレータ20による発電を行う(換言すればエンジン10に制動力を付与する)。   Next, in step S19, the control unit 100 controls the motor generator 20 so as to suppress an increase in the engine speed accompanying switching from the premixing injector 17 to the direct injection injector 18. That is, as described in step S19 of FIG. 5, the motor generator (MG) 20 is feedback (F / B) controlled so that the engine speed becomes the target engine speed, and the motor generator 20 generates power ( In other words, a braking force is applied to the engine 10).

具体的に、コントロールユニット100は、エンジン10の実回転数(回転角センサ104により検出されたエンジン回転数)と、エンジン10の目標回転数(図6の時点t5から時点t6の間に実線で示すエンジン回転数)との差が、予め設定された許容回転数差以内に収束するように、モータジェネレータ20をPI制御(比例フィードバック係数と積分フィードバック係数とを用いるフィードバック制御)により回転フィードバック制御する。これにより、インバータ50からモータジェネレータ20のロータのフィールドコイルに印加する電流が制御され、前記エンジン10の実回転数と目標回転数との差が収束するような負(−)の値のトルクがモータジェネレータ20からエンジン10に付与される。   Specifically, the control unit 100 indicates a solid line between the actual engine speed of the engine 10 (the engine speed detected by the rotation angle sensor 104) and the target engine speed of the engine 10 (from time t5 to time t6 in FIG. 6). The motor generator 20 is subjected to rotational feedback control by PI control (feedback control using a proportional feedback coefficient and an integral feedback coefficient) so that the difference from the engine rotational speed) converges within a preset allowable rotational speed difference. . Thereby, the current applied to the field coil of the rotor of the motor generator 20 from the inverter 50 is controlled, and a negative (−) value torque that converges the difference between the actual rotational speed of the engine 10 and the target rotational speed is obtained. It is applied from the motor generator 20 to the engine 10.

次いで、コントロールユニット100は、ステップS20で、走行用モータ40を駆動する電力を確保するために、モータジェネレータ20を発電状態とする(インバータ50からモータジェネレータ20のロータのフィールドコイルに電流を印加する)。このステップS20での発電量は、前述したステップS16での発電量よりも多い量に設定される。その理由は、前述したように、エンジン10の暖機後(ステップS17でNOと判定された後)は、エンジン10のエキセントリックシャフト13やモータジェネレータ20の回転軸の回転抵抗が小さくなって、エンジン10の負荷が減少し、燃費やエミッションが改善するからである。   Next, in step S20, the control unit 100 sets the motor generator 20 in a power generation state (applying a current from the inverter 50 to the field coil of the rotor of the motor generator 20) in order to secure electric power for driving the traveling motor 40. ). The power generation amount in step S20 is set to be larger than the power generation amount in step S16 described above. The reason for this is that, as described above, after the engine 10 is warmed up (after NO is determined in step S17), the rotational resistance of the eccentric shaft 13 of the engine 10 and the rotating shaft of the motor generator 20 becomes small, and the engine 10 This is because the load of 10 is reduced and fuel consumption and emission are improved.

次いで、コントロールユニット100は、ステップS21で、エンジン停止条件が成立したか否かを判定する。つまり、図5のステップS21に記されるように、モータジェネレータ20による発電により、バッテリ電流・電圧センサ101により検出されたバッテリ30に出入りする電流及びバッテリ30の電圧に基いて検出されたバッテリ30の残存容量(SOC)が所定の閾値容量(図例は40%)より大きくなったか否かを判定する。コントロールユニット100は、このステップS21での判定がNOのときは、ステップS20に戻り、YESのときは、ステップS22に進む。   Next, in step S21, the control unit 100 determines whether or not an engine stop condition is satisfied. That is, as described in step S <b> 21 of FIG. 5, the battery 30 detected based on the current flowing in and out of the battery 30 detected by the battery current / voltage sensor 101 and the voltage of the battery 30 by the power generation by the motor generator 20. It is determined whether or not the remaining capacity (SOC) is greater than a predetermined threshold capacity (40% in the example). The control unit 100 returns to step S20 when the determination in step S21 is NO, and proceeds to step S22 when YES.

コントロールユニット100は、ステップS22で、エンジン10のロータ収容室11a内(筒内)に残存する燃料を掃気した後、エンジン10を停止する。具体的に、コントロールユニット100は、直噴用インジェクタ18による燃料噴射及び点火プラグ19による点火を終了し、この状態で、スロットル弁16を全開にし、所定時間(例えば数秒程度)、モータジェネレータ20を駆動状態として、エンジン10の回転を継続した後、モータジェネレータ20によるエンジン10の回転を停止する。その後、この処理動作を終了する。   In step S22, the control unit 100 scavens the fuel remaining in the rotor accommodating chamber 11a (in the cylinder) of the engine 10 and then stops the engine 10. Specifically, the control unit 100 ends the fuel injection by the direct injection injector 18 and the ignition by the spark plug 19, and in this state, the throttle valve 16 is fully opened, and the motor generator 20 is turned on for a predetermined time (for example, about several seconds). As the drive state, after the engine 10 continues to rotate, the rotation of the engine 10 by the motor generator 20 is stopped. Thereafter, this processing operation is terminated.

(4)作用等
以上のように、本実施形態では、吸気通路14の下流側の分岐路に気体燃料である水素を噴射する予混合用インジェクタ17及びロータ収容室11a内に気体燃料である水素を直接噴射する直噴用インジェクタ18を備えたエンジン10と、エンジン10に駆動力を付与する機能及びエンジン10で駆動されて発電を行う機能を有するモータジェネレータ20とを含むハイブリッド車1において、次のような特徴的構成を採用した。
(4) Operation, etc. As described above, in the present embodiment, hydrogen that is gaseous fuel in the premixing injector 17 and the rotor accommodating chamber 11a that inject hydrogen as gaseous fuel into the branch passage downstream of the intake passage 14. In the hybrid vehicle 1 including the engine 10 including the direct injection injector 18 that directly injects the fuel, and the motor generator 20 that has a function of applying a driving force to the engine 10 and a function of generating power by being driven by the engine 10, The characteristic configuration is adopted.

すなわち、コントロールユニット100は、エンジン10の始動時(図6の時点t1から時点t3の間)、直噴用インジェクタ18による燃料噴射でエンジン10を始動し、エンジン10の始動後(図6の時点t3の後)、エンジン水温が所定の閾値温度Te1未満のときは(ステップS13でYESのときは)、直噴用インジェクタ18による燃料噴射から予混合用インジェクタ17による燃料噴射に切り替え(ステップS14)、エンジン10が暖機した後(図6の時点t5の後)(ステップS17でNOのとき)、予混合用インジェクタ17による燃料噴射から直噴用インジェクタ18による燃料噴射に切り替える(ステップS18)。   That is, when the engine 10 is started (between time t1 and time t3 in FIG. 6), the control unit 100 starts the engine 10 by fuel injection by the direct injection injector 18, and after the engine 10 is started (time in FIG. 6). After t3), when the engine water temperature is lower than the predetermined threshold temperature Te1 (when YES at step S13), the fuel injection by the direct injection injector 18 is switched to the fuel injection by the premixing injector 17 (step S14). After the engine 10 is warmed up (after time t5 in FIG. 6) (NO in step S17), the fuel injection by the premixing injector 17 is switched to the fuel injection by the direct injection injector 18 (step S18).

その場合に、コントロールユニット100は、直噴用インジェクタ18による燃料噴射から予混合用インジェクタ17による燃料噴射への切り替え時(図6の時点t3から時点t4の間)、その切り替えに伴うエンジン回転数の低下(図6の鎖線(iii)参照)を抑制するようにモータジェネレータ20を制御する(ステップS15)(図6の実線(v)参照)。   In that case, when the control unit 100 switches from the fuel injection by the direct injection injector 18 to the fuel injection by the premixing injector 17 (between time t3 and time t4 in FIG. 6), the engine speed associated with the switching. The motor generator 20 is controlled so as to suppress the decrease (see the dotted line (iii) in FIG. 6) (step S15) (see the solid line (v) in FIG. 6).

この構成によれば、エンジン10とモータジェネレータ20とを含むハイブリッド車1において、エンジン10の始動時は、直噴用インジェクタ18による燃料噴射でエンジン10を始動するので、空気充填量が多くなり、安定したエンジン10の始動性が確保される。そして、エンジン10の始動後においてエンジン水温が所定の閾値温度Te1未満のときは、直噴用インジェクタ18による燃料噴射から予混合用インジェクタ17による燃料噴射に切り替える(すなわち第1の切り替えを行う)ので、たとえ直噴用インジェクタ18が氷結により作動不良を起こしても、予混合用インジェクタ17から安定して燃料が供給される。そして、エンジン10の暖機後は、再び予混合用インジェクタ17による燃料噴射から直噴用インジェクタ18による燃料噴射に切り替える(すなわち第2の切り替えを行う)ので、温度上昇により氷結の問題が解消した直噴用インジェクタ18を用いて安定した燃料供給が行われる。   According to this configuration, in the hybrid vehicle 1 including the engine 10 and the motor generator 20, when the engine 10 is started, the engine 10 is started by fuel injection by the direct injection injector 18, so that the air filling amount increases. A stable startability of the engine 10 is ensured. When the engine water temperature is lower than the predetermined threshold temperature Te1 after the engine 10 is started, the fuel injection by the direct injection injector 18 is switched to the fuel injection by the premixing injector 17 (that is, the first switching is performed). Even if the direct injection injector 18 malfunctions due to freezing, the fuel is stably supplied from the premixing injector 17. Then, after the engine 10 is warmed up, the fuel injection by the premixing injector 17 is switched again to the fuel injection by the direct injection injector 18 (that is, the second switching is performed), so the problem of icing is solved by the temperature rise. Stable fuel supply is performed using the direct injection injector 18.

その上で、第1の切り替え時、その切り替えに伴うエンジン10の回転低下(空気充填量が少なくなるのでエンジン10の回転が低下する)を抑制するようにモータジェネレータ20を制御するので、つまり、エンジン10に駆動力を付与するようにモータジェネレータ20を制御するので、直噴用インジェクタ18から予混合用インジェクタ17への切り替えに伴うエンジン10の回転低下が抑制されて、トルクショックが抑制される。   In addition, at the time of the first switching, the motor generator 20 is controlled so as to suppress a decrease in the rotation of the engine 10 accompanying the switching (the rotation of the engine 10 decreases because the air filling amount decreases), that is, Since the motor generator 20 is controlled so as to apply a driving force to the engine 10, a decrease in rotation of the engine 10 due to switching from the direct injection injector 18 to the premixing injector 17 is suppressed, and torque shock is suppressed. .

例えば、図6に鎖線(i)で示すように、エンジン10の始動後、すぐにステップS16の発電を行うように、モータジェネレータ20を発電状態とすると、直噴用インジェクタ18による燃料噴射から予混合用インジェクタ17による燃料噴射への切り替えに伴って、エンジン10のトルクが低下し、その結果、図6に鎖線(iii)で示すように、エンジン10の回転数が低下して、トルクショックが発生する。   For example, as indicated by a chain line (i) in FIG. 6, if the motor generator 20 is in a power generation state so that power generation in step S16 is performed immediately after the engine 10 is started, fuel injection by the direct injection injector 18 is predicted. As the mixing injector 17 switches to fuel injection, the torque of the engine 10 decreases. As a result, as indicated by a chain line (iii) in FIG. Occur.

これに対処するため、コントロールユニット100は、第1の切り替え時、その切り替えに伴うエンジン回転数の低下(鎖線(iii))を抑制するように、インバータ50からモータジェネレータ20のステータの三相コイルに電流を印加して、モータジェネレータ20の作動状態を、バッテリ30からの電力供給によりエンジン10を駆動する駆動状態(エンジン10に駆動力を付与する機能が発揮される状態)とするのである(図6の実線(v))。   In order to cope with this, the control unit 100 controls the three-phase coil of the stator of the motor generator 20 from the inverter 50 so as to suppress a decrease in the engine speed (chain line (iii)) associated with the switching at the first switching. The current is applied to the motor generator 20 to change the operating state of the motor generator 20 to a driving state in which the engine 10 is driven by power supply from the battery 30 (a state in which a function for applying a driving force to the engine 10 is exhibited). Solid line (v) in FIG.

以上により、本実施形態によれば、エンジン10の始動後に、エンジン10を停止することなく、インジェクタの切り替えに伴うトルクショックを抑制することができるハイブリッド車1の制御装置が提供される。   As described above, according to the present embodiment, after the engine 10 is started, the control device for the hybrid vehicle 1 that can suppress the torque shock accompanying the switching of the injector without stopping the engine 10 is provided.

また、コントロールユニット100は、予混合用インジェクタ17による燃料噴射から直噴用インジェクタ18による燃料噴射への切り替え時(図6の時点t5から時点t6の間)、その切り替えに伴うエンジン回転数の上昇(図6の鎖線(iv)参照)を抑制するようにモータジェネレータ20を制御する(ステップS19)(図6の実線(vi)参照)。   Further, the control unit 100 increases the engine speed when switching from fuel injection by the premixing injector 17 to fuel injection by the direct injection injector 18 (between time t5 and time t6 in FIG. 6). The motor generator 20 is controlled so as to suppress (see the chain line (iv) in FIG. 6) (step S19) (see the solid line (vi) in FIG. 6).

この構成によれば、第2の切り替え時、その切り替えに伴うエンジン10の回転上昇(空気充填量が多くなるのでエンジン10の回転が上昇する)を抑制するようにモータジェネレータ20を制御するので、つまり、エンジン10で駆動されて発電を行うようにモータジェネレータ20を制御するので、予混合用インジェクタ17から直噴用インジェクタ18への切り替えに伴うエンジン10の回転上昇が抑制されて、トルクショックが抑制される。   According to this configuration, at the time of the second switching, the motor generator 20 is controlled so as to suppress the increase in the rotation of the engine 10 (the increase in the amount of air filling increases the rotation of the engine 10) associated with the switching. That is, since the motor generator 20 is controlled so as to generate electric power by being driven by the engine 10, an increase in rotation of the engine 10 due to switching from the premixing injector 17 to the direct injection injector 18 is suppressed, and torque shock is generated. It is suppressed.

例えば、図6に鎖線(ii)で示すように、エンジン10の暖機後(ステップS17でNO)、すぐにステップS20の発電を行うように、モータジェネレータ20を発電状態とすると、予混合用インジェクタ17による燃料噴射から直噴用インジェクタ18による燃料噴射への切り替えに伴って、エンジン10のトルクが増大し、その結果、図6に鎖線(iv)で示すように、エンジン10の回転数が上昇して、トルクショックが発生する。   For example, as indicated by a chain line (ii) in FIG. 6, after the engine 10 is warmed up (NO in step S17), if the motor generator 20 is in a power generation state so that power generation in step S20 is performed immediately, With the switching from the fuel injection by the injector 17 to the fuel injection by the direct injection injector 18, the torque of the engine 10 increases. As a result, as indicated by a chain line (iv) in FIG. Ascends and generates a torque shock.

これに対処するため、コントロールユニット100は、第2の切り替え時、その切り替えに伴うエンジン回転数の上昇(鎖線(iv))を抑制するように、インバータ50からモータジェネレータ20のロータのフィールドコイルに電流を印加して、モータジェネレータ20の作動状態を、エンジン10による駆動により発電して発電電力をバッテリ30や走行用モータ40に供給する発電状態(エンジン10で駆動されて発電を行う機能が発揮される状態)とするのである(図6の実線(vi))。より詳しくは、モータジェネレータ20が発電状態にあるときの負(−)のトルクを負(−)の側に大きくするのである。   In order to cope with this, the control unit 100 switches from the inverter 50 to the field coil of the rotor of the motor generator 20 so as to suppress an increase in engine speed (chain line (iv)) accompanying the switching at the time of the second switching. A power generation state in which an electric current is applied and the operating state of the motor generator 20 is generated by driving by the engine 10 and the generated electric power is supplied to the battery 30 or the traveling motor 40 (the function of generating power by being driven by the engine 10 is exhibited. State (solid line (vi) in FIG. 6). More specifically, the negative (−) torque when the motor generator 20 is in the power generation state is increased to the negative (−) side.

また、コントロールユニット100は、直噴用インジェクタ18による燃料噴射の実行時、負荷に応じて、燃料噴射を行う直噴用インジェクタ18の数を1から2又は2から1に変更し、その直噴用インジェクタ18の数の変更時、その数の変更に伴うエンジン10の回転変動(すなわち回転低下や回転上昇)を抑制するようにモータジェネレータ20を制御する。   Further, the control unit 100 changes the number of direct injection injectors 18 that perform fuel injection from 1 to 2 or 2 to 1 according to the load when the fuel injection is performed by the direct injection injector 18. When the number of the injectors 18 is changed, the motor generator 20 is controlled so as to suppress the rotation fluctuation (that is, the rotation decrease or the rotation increase) of the engine 10 due to the change in the number.

この構成によれば、直噴用インジェクタ18による燃料噴射の実行時に、負荷に応じて、燃料噴射を行う直噴用インジェクタ18の数を変更するとき、その数の変更に伴うエンジン10の回転変動を抑制するようにモータジェネレータ20を制御するので、つまり、エンジン10に駆動力を付与するように又はエンジン10で駆動されて発電を行うようにモータジェネレータ20を制御するので、直噴用インジェクタ18による燃料噴射の実行時における直噴用インジェクタ18の数の変更に伴うエンジン10の回転変動が抑制されて、トルクショックが抑制される。   According to this configuration, when the number of direct injection injectors 18 that perform fuel injection is changed according to the load during the execution of fuel injection by the direct injection injector 18, the rotational fluctuation of the engine 10 accompanying the change in the number. Since the motor generator 20 is controlled so as to suppress this, that is, the motor generator 20 is controlled so as to apply a driving force to the engine 10 or to generate electric power by being driven by the engine 10, the direct injection injector 18. The rotational fluctuation of the engine 10 due to the change in the number of direct-injection injectors 18 at the time of performing fuel injection by is suppressed, and torque shock is suppressed.

また、コントロールユニット100は、いずれの場合においても、エンジン10の回転低下や回転上昇を抑制するときは、エンジン10の実回転数(回転角センサ104により検出されたエンジン回転数)とエンジン10の目標回転数(例えば図6の時点t3から時点t4の間に実線で示すエンジン回転数又は時点t5から時点t6の間に実線で示すエンジン回転数)との差が予め設定された許容回転数差以内に収束するようにモータジェネレータ20をフィードバック制御する(例えばステップS15,S19参照)。   Further, in any case, when the control unit 100 suppresses the rotation reduction or the rotation increase of the engine 10, the actual rotation speed of the engine 10 (the engine rotation speed detected by the rotation angle sensor 104) and the engine 10 A difference between a target rotational speed (for example, an engine rotational speed indicated by a solid line from time t3 to time t4 in FIG. 6 or an engine rotational speed indicated by a solid line from time t5 to time t6) is set in advance. The motor generator 20 is feedback-controlled so as to converge within (see, for example, steps S15 and S19).

この構成によれば、外乱に影響されることなく、エンジン10の実回転数が予め設定された許容回転数差以内で目標回転数に収束するので、乗員が違和感や不快感を覚えない許容可能な範囲にトルクショックが確実に抑制される。   According to this configuration, the actual rotational speed of the engine 10 converges to the target rotational speed within a preset allowable rotational speed difference without being affected by disturbance, so that the occupant does not feel uncomfortable or uncomfortable. Torque shock is reliably suppressed within a certain range.

また、コントロールユニット100は、エンジン10の停止時、エンジン10のロータ収容室11a内を掃気した後、エンジン10を停止する(ステップS22)。   Further, when the engine 10 is stopped, the control unit 100 scavenges the inside of the rotor accommodating chamber 11a of the engine 10 and then stops the engine 10 (step S22).

この構成によれば、エンジン10の停止時にロータ収容室11a内(筒内)の水分が除去されるので、次回のエンジン10の始動時における氷結の問題が低減される。そのため、次回のエンジン10の始動時に、直噴用インジェクタ18による燃料噴射でエンジン10を安定して始動することが確実に行える。   According to this configuration, since the moisture in the rotor accommodating chamber 11a (in the cylinder) is removed when the engine 10 is stopped, the problem of freezing at the next start of the engine 10 is reduced. Therefore, when the engine 10 is started next time, it is possible to reliably start the engine 10 with fuel injection by the direct injection injector 18.

なお、バッテリ30の温度が所定の閾値温度よりも低いときは、コントロールユニット100は、エンジン10の回転上昇を抑制するモータジェネレータ20の制御、つまり、例えば第2の切り替え時のように、モータジェネレータ20の作動状態を発電状態とする制御を行わないことが好ましい。バッテリ30の温度が所定の閾値温度よりも低いときは、バッテリ30の容量が低下するので、そのような低温時は、モータジェネレータ20による発電を抑制して、バッテリ30の無理な充電を回避し、バッテリ30の劣化を抑制することが望ましいからである。   When the temperature of the battery 30 is lower than a predetermined threshold temperature, the control unit 100 controls the motor generator 20 that suppresses the increase in the rotation of the engine 10, that is, for example, during the second switching, the motor generator It is preferable not to perform control to set the operation state of 20 to the power generation state. When the temperature of the battery 30 is lower than the predetermined threshold temperature, the capacity of the battery 30 is reduced. Therefore, at such a low temperature, power generation by the motor generator 20 is suppressed to avoid excessive charging of the battery 30. This is because it is desirable to suppress deterioration of the battery 30.

また、前記実施形態では、エンジン10は、ロータリピストンエンジンであったが、レシプロエンジンであってもよい。また、水素以外の気体燃料(例えば天然ガスやプロパンガス等)を用いるエンジンであってもよい。   Moreover, in the said embodiment, although the engine 10 was a rotary piston engine, a reciprocating engine may be sufficient. Moreover, the engine using gaseous fuels (for example, natural gas, propane gas, etc.) other than hydrogen may be used.

また、コントロールユニット100は、直噴用インジェクタ18による燃料噴射から予混合用インジェクタ17による燃料噴射に切り替える際(ステップS14)、両インジェクタ17,18から燃料を噴射するオーバーラップ期間を経て切り替えてもよい。例えば、時点t3(図6参照)で、エンジン10が始動したと判定されると、コントロールユニット100は、図7に示すように、第1気筒(2つのロータハウジング11のうちの一方)及び第2気筒(同じく他方)において、所定サイクル分(図7の例ではロータ12の3回転分)のオーバーラップ期間OLを経て直噴用インジェクタ18による燃料噴射から予混合用インジェクタ17による燃料噴射に切り替えてもよい。   Further, when switching from the fuel injection by the direct injection injector 18 to the fuel injection by the premixing injector 17 (step S14), the control unit 100 may switch over the overlap period in which the fuel is injected from both the injectors 17 and 18. Good. For example, when it is determined at time t3 (see FIG. 6) that the engine 10 has started, the control unit 100 performs the first cylinder (one of the two rotor housings 11) and the first as shown in FIG. In the two cylinders (same as the other), the fuel injection by the direct injection injector 18 is switched to the fuel injection by the premixing injector 17 through an overlap period OL for a predetermined cycle (three rotations of the rotor 12 in the example of FIG. 7). May be.

図7では、直噴用インジェクタ18及び予混合用インジェクタ17に印加されるパルスが示されている。このパルス幅が大きいほど燃料噴射量が多くなる。オーバーラップ期間OL中の直噴用インジェクタ18からの燃料噴射量と予混合用インジェクタ17からの燃料噴射量との合計が、エンジン10が始動したと判定された後の目標燃料噴射量となるように、前記目標燃料噴射量が直噴用インジェクタ18と予混合用インジェクタ17とに振り分けられる。この振り分けの割合は、図7の例ではオーバーラップ期間OL中一定とされている。ただし、オーバーラップ期間OLが進むに伴い、直噴用インジェクタ18からの燃料噴射量が少なくなり、予混合用インジェクタ17からの燃料噴射量が多くなるようにしてもよい。   FIG. 7 shows pulses applied to the direct injection injector 18 and the premixing injector 17. The fuel injection amount increases as the pulse width increases. The sum of the fuel injection amount from the direct injection injector 18 and the fuel injection amount from the premixing injector 17 during the overlap period OL becomes the target fuel injection amount after it is determined that the engine 10 has started. In addition, the target fuel injection amount is distributed to the direct injection injector 18 and the premixing injector 17. The distribution ratio is constant during the overlap period OL in the example of FIG. However, as the overlap period OL progresses, the fuel injection amount from the direct injection injector 18 may decrease, and the fuel injection amount from the premixing injector 17 may increase.

コントロールユニット100は、予混合用インジェクタ17による燃料噴射から直噴用インジェクタ18による燃料噴射に切り替える際(ステップS18)も、同様に、両インジェクタ17,18から燃料を噴射するオーバーラップ期間を経て切り替えることができる。   Similarly, when the control unit 100 switches from the fuel injection by the premixing injector 17 to the fuel injection by the direct injection injector 18 (step S18), the control unit 100 similarly switches through an overlap period in which fuel is injected from both the injectors 17 and 18. be able to.

1 ハイブリッド車
10 エンジン
17 ポート噴射用インジェクタ(予混合用インジェクタ)
18 筒内噴射用インジェクタ(直噴用インジェクタ)
19 点火プラグ
20 モータジェネレータ
30 バッテリ
40 走行用モータ
50 インバータ
70 水素タンク
100 コントロールユニット(エンジン制御手段、モータジェネレータ制御手段)
1 Hybrid vehicle 10 Engine 17 Port injection injector (premixing injector)
18 In-cylinder injector (direct injector)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 19 Spark plug 20 Motor generator 30 Battery 40 Driving motor 50 Inverter 70 Hydrogen tank 100 Control unit (engine control means, motor generator control means)

Claims (6)

吸気ポートに燃料を噴射するポート噴射用インジェクタ及び筒内に燃料を直接噴射する筒内噴射用インジェクタを備えたエンジンと、前記エンジンに駆動力を付与する機能及び前記エンジンで駆動されて発電を行う機能を有するモータジェネレータとを含むハイブリッド車の制御装置であって、
前記エンジンの始動時、前記筒内噴射用インジェクタによる燃料噴射でエンジンを始動し、前記エンジンの始動後、前記エンジンの温度が所定の閾値温度未満のときは、前記筒内噴射用インジェクタによる燃料噴射から前記ポート噴射用インジェクタによる燃料噴射に切り替え、前記エンジンが暖機した後、前記ポート噴射用インジェクタによる燃料噴射から前記筒内噴射用インジェクタによる燃料噴射に切り替えるエンジン制御手段と、
前記筒内噴射用インジェクタによる燃料噴射から前記ポート噴射用インジェクタによる燃料噴射への切り替え時、その切り替えに伴うエンジンの回転低下を抑制するように前記モータジェネレータを制御するモータジェネレータ制御手段とを有することを特徴とするハイブリッド車の制御装置。
An engine having a port injection injector that injects fuel into an intake port and an in-cylinder injector that directly injects fuel into a cylinder, a function of applying a driving force to the engine, and power generation by being driven by the engine A hybrid vehicle control device including a motor generator having a function,
When the engine is started, the engine is started by fuel injection by the in-cylinder injector. After the engine is started, when the engine temperature is lower than a predetermined threshold temperature, fuel injection by the in-cylinder injector is performed. Engine control means for switching from fuel injection by the port injection injector to fuel injection by the in-cylinder injector after the engine is warmed up from the fuel injection by the port injection injector
And a motor generator control means for controlling the motor generator so as to suppress a decrease in engine rotation caused by the switching when the fuel injection by the in-cylinder injector is switched to the fuel injection by the port injector. A hybrid vehicle control device.
請求項1に記載のハイブリッド車の制御装置において、
前記モータジェネレータ制御手段は、前記ポート噴射用インジェクタによる燃料噴射から前記筒内噴射用インジェクタによる燃料噴射への切り替え時、その切り替えに伴うエンジンの回転上昇を抑制するように前記モータジェネレータを制御することを特徴とするハイブリッド車の制御装置。
In the hybrid vehicle control device according to claim 1,
The motor generator control means controls the motor generator so as to suppress an increase in the rotation of the engine due to the switching at the time of switching from fuel injection by the port injection injector to fuel injection by the in-cylinder injector. A hybrid vehicle control device.
請求項1又は2に記載のハイブリッド車の制御装置において、
前記筒内噴射用インジェクタは1つの気筒に複数備えられ、
前記エンジン制御手段は、前記筒内噴射用インジェクタによる燃料噴射の実行時、負荷に応じて、燃料噴射を行う筒内噴射用インジェクタの数を変更し、
前記モータジェネレータ制御手段は、前記筒内噴射用インジェクタの数の変更時、その数の変更に伴うエンジンの回転変動を抑制するように前記モータジェネレータを制御することを特徴とするハイブリッド車の制御装置。
In the hybrid vehicle control device according to claim 1 or 2,
A plurality of the in-cylinder injectors are provided in one cylinder,
The engine control means changes the number of in-cylinder injectors that perform fuel injection according to a load when performing fuel injection by the in-cylinder injector,
The motor generator control means controls the motor generator so as to suppress fluctuations in engine rotation caused by the change in the number of in-cylinder injectors when the number is changed. .
請求項2又は3に記載のハイブリッド車の制御装置において、
前記モータジェネレータで発電された電力を蓄電するバッテリが備えられ、
前記モータ制御手段は、前記バッテリの温度が所定の閾値温度よりも低いときは、エンジンの回転上昇を抑制する前記モータジェネレータの制御を行わないものであることを特徴とするハイブリッド車の制御装置。
In the hybrid vehicle control device according to claim 2 or 3,
A battery for storing electric power generated by the motor generator;
The control device for a hybrid vehicle, wherein the motor control means does not perform control of the motor generator that suppresses an increase in engine rotation when the temperature of the battery is lower than a predetermined threshold temperature.
請求項1から4のいずれか1項に記載のハイブリッド車の制御装置において、
前記モータジェネレータ制御手段は、エンジンの実回転数とエンジンの目標回転数との差が予め設定された許容回転数差以内に収束するように前記モータジェネレータをフィードバック制御することを特徴とするハイブリッド車の制御装置。
In the hybrid vehicle control device according to any one of claims 1 to 4,
The motor generator control means feedback-controls the motor generator so that the difference between the actual engine speed and the target engine speed converges within a preset allowable speed difference. Control device.
請求項1から5のいずれか1項に記載のハイブリッド車の制御装置において、
前記エンジン制御手段は、前記エンジンの停止時、筒内を掃気した後、エンジンを停止することを特徴とするハイブリッド車の制御装置。
In the hybrid vehicle control device according to any one of claims 1 to 5,
The control device for a hybrid vehicle, wherein the engine control means stops the engine after scavenging the cylinder when the engine is stopped.
JP2013048078A 2013-03-11 2013-03-11 Control device for hybrid vehicle Expired - Fee Related JP5983470B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013048078A JP5983470B2 (en) 2013-03-11 2013-03-11 Control device for hybrid vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013048078A JP5983470B2 (en) 2013-03-11 2013-03-11 Control device for hybrid vehicle

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2014172540A true JP2014172540A (en) 2014-09-22
JP5983470B2 JP5983470B2 (en) 2016-08-31

Family

ID=51694239

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013048078A Expired - Fee Related JP5983470B2 (en) 2013-03-11 2013-03-11 Control device for hybrid vehicle

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5983470B2 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017019465A (en) * 2015-07-14 2017-01-26 マツダ株式会社 Control device of vehicle
JP2017025707A (en) * 2015-07-15 2017-02-02 マツダ株式会社 Fuel control device of gas fuel engine
CN106515711A (en) * 2015-09-09 2017-03-22 丰田自动车株式会社 Hybrid vehicle
US10864904B2 (en) 2017-11-06 2020-12-15 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Hybrid vehicle
US10883439B2 (en) * 2018-05-25 2021-01-05 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Internal combustion engine
US11959449B2 (en) 2022-03-17 2024-04-16 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Control device for hybrid electric vehicle

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03185242A (en) * 1989-12-14 1991-08-13 Toyota Motor Corp Fuel injection controller of internal combustion engine
JPH05321689A (en) * 1992-05-22 1993-12-07 Mazda Motor Corp Method of scavenge of gaseous fuel engine and device therefor
JP2005226553A (en) * 2004-02-13 2005-08-25 Toyota Motor Corp Power output device, automobile mounting the same thereon, and its control method
JP2006220071A (en) * 2005-02-10 2006-08-24 Mazda Motor Corp Engine control device
JP2006250102A (en) * 2005-03-14 2006-09-21 Mazda Motor Corp Start control device for gas fuel engine
JP2011168124A (en) * 2010-02-17 2011-09-01 Toyota Motor Corp Controller and control method for hybrid vehicle
JP2012192904A (en) * 2011-03-18 2012-10-11 Toyota Motor Corp Automobile

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03185242A (en) * 1989-12-14 1991-08-13 Toyota Motor Corp Fuel injection controller of internal combustion engine
JPH05321689A (en) * 1992-05-22 1993-12-07 Mazda Motor Corp Method of scavenge of gaseous fuel engine and device therefor
JP2005226553A (en) * 2004-02-13 2005-08-25 Toyota Motor Corp Power output device, automobile mounting the same thereon, and its control method
JP2006220071A (en) * 2005-02-10 2006-08-24 Mazda Motor Corp Engine control device
JP2006250102A (en) * 2005-03-14 2006-09-21 Mazda Motor Corp Start control device for gas fuel engine
JP2011168124A (en) * 2010-02-17 2011-09-01 Toyota Motor Corp Controller and control method for hybrid vehicle
JP2012192904A (en) * 2011-03-18 2012-10-11 Toyota Motor Corp Automobile

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017019465A (en) * 2015-07-14 2017-01-26 マツダ株式会社 Control device of vehicle
JP2017025707A (en) * 2015-07-15 2017-02-02 マツダ株式会社 Fuel control device of gas fuel engine
CN106515711A (en) * 2015-09-09 2017-03-22 丰田自动车株式会社 Hybrid vehicle
US10864904B2 (en) 2017-11-06 2020-12-15 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Hybrid vehicle
US10883439B2 (en) * 2018-05-25 2021-01-05 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Internal combustion engine
US11959449B2 (en) 2022-03-17 2024-04-16 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Control device for hybrid electric vehicle

Also Published As

Publication number Publication date
JP5983470B2 (en) 2016-08-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5983470B2 (en) Control device for hybrid vehicle
JP2007040279A (en) Internal combustion engine control device
JP6020114B2 (en) Control device for hybrid vehicle
JP6544086B2 (en) Control device for hybrid vehicle
JP5983469B2 (en) Control device for hybrid vehicle
JP5519331B2 (en) Vehicle control device
JP6171822B2 (en) Control device for hybrid vehicle
JP6112020B2 (en) Hybrid car
JP6167938B2 (en) Control device for hybrid vehicle
JP6213384B2 (en) Engine fuel injection control device
JP5884289B2 (en) Control device for hybrid vehicle
JP6064824B2 (en) Control device for hybrid vehicle
JP6160490B2 (en) Hybrid car
JP7438637B2 (en) Hybrid vehicle control device
JP6256434B2 (en) Engine control device for series hybrid vehicles
JP5979070B2 (en) Engine control device for hybrid vehicle
JP5736920B2 (en) Hybrid vehicle engine control system
JP2013230718A (en) Exhaust gas purification device and control method of internal combustion engine
US11149671B2 (en) Vehicle system
JP6003208B2 (en) Exhaust gas purification apparatus and control method for internal combustion engine
JP6020243B2 (en) Control device for hybrid vehicle
JP5983452B2 (en) Control device for fuel injection valve
JP6171941B2 (en) Hybrid car
JP6036248B2 (en) Control device for hybrid vehicle
JP2014077363A (en) Control device of hybrid vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20150312

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20160223

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20160225

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160415

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20160705

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20160718

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5983470

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees