JP2015150939A - 車両制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】エンジン始動時の振動を低減可能な車両制御装置を提供する。【解決手段】制御部は、始動用トルクによるエンジンの始動の前に、始動用トルクよりも小さい始動前トルクをMGから出力させる(S107)。また、制御部は、エンジンの筒内圧によりコンプレッショントルクと始動前トルクとが釣り合っているか否かを判定し(S105)、コンプレッショントルクと始動前トルクとが釣り合っていると判定された後(S105:NO)、始動用トルクをモータジェネレータから出力させる(S108)。これにより、コンプレッショントルクによるトルク変動を抑制できるので、エンジン始動時のショックや振動を低減することができる。【選択図】図2
Description
本発明は、車両制御装置に関する。
従来、モータジェネレータによりエンジンを始動させるハイブリッド車両が知られている。例えば特許文献1では、エンジンを迅速に始動させるために、エンジン停止時に次のエンジン始動を考慮し、ピストンを上死点、或いは、上死点よりも少し進角側で停止させている。
しかしながら、予め設定された停止位置に確実にピストンを停止させるには、複雑な制御が必要となる。また、エンジン停止時から次のエンジン始動までの間にクランク軸が動くこともありえるため、次のエンジン始動時に、設定された停止位置にピストンが留まっているとも限らない。
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、エンジン始動時の振動を低減可能な車両制御装置を提供することにある。
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、エンジン始動時の振動を低減可能な車両制御装置を提供することにある。
本発明の車両制御装置は、駆動源としてエンジンおよびモータジェネレータを備えるハイブリッド車両を制御する。ハイブリッド車両は、モータジェネレータから出力される始動用トルクにてエンジンを始動可能である。
車両制御装置は、始動前制御手段と、釣り合い判定手段と、始動時制御手段と、を備える。
車両制御装置は、始動前制御手段と、釣り合い判定手段と、始動時制御手段と、を備える。
始動前制御手段は、始動用トルクによるエンジンの始動の前に、始動用トルクよりも小さい始動前トルクをモータジェネレータから出力させる。
釣り合い判定手段は、エンジンの筒内圧によるコンプレッショントルクと始動前トルクとが釣り合っているか否かを判断する。
始動時制御手段は、コンプレッショントルクと始動前トルクとが釣り合っていると判定された後、始動用トルクをモータジェネレータから出力させる。
釣り合い判定手段は、エンジンの筒内圧によるコンプレッショントルクと始動前トルクとが釣り合っているか否かを判断する。
始動時制御手段は、コンプレッショントルクと始動前トルクとが釣り合っていると判定された後、始動用トルクをモータジェネレータから出力させる。
本発明では、始動用トルクによるエンジンの始動に先立ち、モータジェネレータから始動前トルクを出力することにより、始動前トルクとコンプレッショントルクとが釣り合う位置までピストンを移動させておく。そして、始動前トルクとコンプレッショントルクとが釣り合っているクランク位置から始動用トルクを加える。これにより、コンプレッショントルクによるトルク変動を抑制できるので、エンジン始動時のショックや振動を低減することができる。
以下、本発明による車両制御装置を図面に基づいて説明する。なお、以下、複数の実施形態において、実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
(第1実施形態)
図1に示すように、本発明の第1実施形態による車両制御システム1は、エンジン10、モータジェネレータ(以下、「MG」という。)12、インバータ14、バッテリ15、および、車両制御装置としての制御部20等を備える。
エンジン10およびMG12は、ハイブリッド車両である車両90の駆動源を構成する。
(第1実施形態)
図1に示すように、本発明の第1実施形態による車両制御システム1は、エンジン10、モータジェネレータ(以下、「MG」という。)12、インバータ14、バッテリ15、および、車両制御装置としての制御部20等を備える。
エンジン10およびMG12は、ハイブリッド車両である車両90の駆動源を構成する。
エンジン10は、複数の気筒を有する内燃機関である。各気筒には、クランク軸の回転により往復摺動するピストンが設けられる。エンジン10の駆動力は、図示しないクラッチおよびギア等を介してモータジェネレータ12に伝達される。また、エンジン10は、モータジェネレータ12から出力される始動用トルクQsにより始動される。
クランク角センサ11は、クランク角度を検出し、クランク角度に係るクランク角検出値を制御部20へ出力する。
クランク角センサ11は、クランク角度を検出し、クランク角度に係るクランク角検出値を制御部20へ出力する。
MG12は、バッテリ15から電力が供給されて回転することによりトルクを発生する電動機としての機能、および、エンジン10による駆動、或いは、車両90の制動時に回生エネルギにより駆動されて発電する発電機としての機能を有する。
回転角センサ13は、MG12の回転角度を検出し、MG12の回転角度に係る回転角検出値を制御部20へ出力する。本実施形態の回転角センサ13は、レゾルバである。
エンジン10およびMG12の駆動力は、図示しないクラッチおよび変速機等を介して駆動軸91に伝達される。駆動軸91に伝達された駆動力は、デファレンシャルギア92および車軸93を介して駆動輪95を回転させる。
回転角センサ13は、MG12の回転角度を検出し、MG12の回転角度に係る回転角検出値を制御部20へ出力する。本実施形態の回転角センサ13は、レゾルバである。
エンジン10およびMG12の駆動力は、図示しないクラッチおよび変速機等を介して駆動軸91に伝達される。駆動軸91に伝達された駆動力は、デファレンシャルギア92および車軸93を介して駆動輪95を回転させる。
インバータ14は、モータジェネレータ12とバッテリ15との間に設けられ、バッテリ15の電力を交流電力に変換してMG12へ供給する。また、インバータ14は、MG12により発電された電力を直流電力に変換してバッテリ15に供給する。
バッテリ15は、例えばニッケル水素またはリチウムイオン等の二次電池であり、充放電可能に構成される。バッテリ15は、SOC(State Of Charge)が所定の範囲となるように充放電される。バッテリ15に替えて、例えば電気二重層キャパシタ等の充放電可能な装置としてもよい。
バッテリ15は、例えばニッケル水素またはリチウムイオン等の二次電池であり、充放電可能に構成される。バッテリ15は、SOC(State Of Charge)が所定の範囲となるように充放電される。バッテリ15に替えて、例えば電気二重層キャパシタ等の充放電可能な装置としてもよい。
制御部20は、マイクロコンピュータ等により構成され、内部にはいずれも図示しないCPU、ROM、RAM、I/O、および、これらを接続するバスライン等を備える。制御部20は、予め記憶されたプログラムをCPUで実行することによるソフトウェア処理や、専用の電子回路によるハードウェア処理により、モータジェネレータ12を制御する、いわゆるMG−ECUである。
本実施形態では、MG12から出力される始動用トルクQsにてクランク軸を回転させることにより、エンジン10を始動する。また、エンジン10が停止しているとき、ピストンには、筒内圧によるコンプレッショントルクQcが作用している。また、コンプレッショントルクQcは、ピストンの停止位置、および、吸排気バルブの開閉度合い等により異なる。そのため、所定のトルクにてエンジン10を始動すると、コンプレッショントルクQcに起因するトルク変動により、振動が生じる虞がある。
そのため、本実施形態では、エンジン始動時の振動を抑制すべく、始動用トルクQsにてエンジン10を始動する前に、始動用トルクQsよりも十分に小さい始動前トルクQbを加えることにより始動前トルクQbとコンプレッショントルクQcとが釣り合う位置までピストンを駆動させている。以下、始動前トルクQbとコンプレッショントルクQcとが釣り合う位置にてピストンが停止している状態を、適宜「コンプレッションが釣り合っている」という。
ここで、エンジン10の始動制御処理を図2に示すフローチャートに基づいて説明する。この処理は、エンジン10の始動が完了するまでの期間、制御部20にて所定周期にて実行される処理である。
最初のステップS101(以下、「ステップ」を省略し、単に記号「S」で記す。)では、エンジン10の始動に係るエンジン始動信号が取得されたか否かを判断する。エンジン始動信号が取得されていないと判断された場合(S101:NO)、以下の処理を行わない。エンジン始動信号が取得されたと判断された場合(S101:YES)、S102へ移行する。
S102では、コンプレッションが釣り合っていることを示す状態遷移フラグがセットされていないか否かを判断する。図2中では、状態遷移フラグがセットされていない状態を「0」、セットされている状態を「1」とする。状態遷移フラグがセットされていると判断された場合(S102:NO)、S108へ移行する。状態遷移フラグがセットされていないと判断された場合(S102:YES)、S103へ移行する。
S103では、タイマをカウントアップする。ここで、タイマのカウント値が「コンプレッショントルクを出力させてからの経過時間」に対応する。
S104では、回転角検出値を取得し、回転角検出値に基づいてMG回転数を演算する。
S104では、回転角検出値を取得し、回転角検出値に基づいてMG回転数を演算する。
S105では、タイマのカウント値が経過時間判定閾値Tth未満、または、MG回転数がMG回転数に係る回転数判定閾値Nthより大きいか否かを判断する。経過時間判定閾値Tthは、コンプレッションが釣り合うのに要する程度の時間に設定される。また、回転数判定閾値Nthは、コンプレッションが釣り合っているとみなせる程度の値に設定される。タイマのカウント値が経過時間判定閾値Tth以上、かつ、MG回転数が回転数判定閾値Nth以下であると判断された場合(S105:NO)、コンプレッションが釣り合ったと判定し、S106にて状態遷移フラグをセットし、S108へ移行する。タイマのカウント値が経過時間判定閾値Tth未満である、または、MG回転数が回転数判定閾値Nthより大きい場合(S105:YES)、コンプレッションが釣り合っていないと判定し、S107へ移行する。
S107では、MG12から出力されるトルクを、始動前トルクQbとする。
状態遷移フラグがセットされている場合(S102:NO、または、S105:NO、S106)に移行するS108では、MG12から出力されるトルクを、始動用トルクQsとする。
状態遷移フラグがセットされている場合(S102:NO、または、S105:NO、S106)に移行するS108では、MG12から出力されるトルクを、始動用トルクQsとする。
本実施形態の始動制御処理を図3のタイムチャートにて説明する。図3では、(a)はMGトルク、(b)はエンジン10のクランク角度、(c)はMG回転数を示す。
図3(a)に示すように、時間t1にてエンジン始動信号が取得されると、MG12から始動前トルクQbが出力される。このとき、コンプレッショントルクQcと始動前トルクQbとが釣り合っておらず、コンプレッショントルクQcと始動前トルクQbとの差分トルクによりピストンが移動するので、図3(b)に示すように、クランク角度が変化する。コンプレッショントルクQcと始動前トルクQbとが釣り合うと、ピストンが停止するので、クランク角度も変化しなくなる。
図3(a)に示すように、時間t1にてエンジン始動信号が取得されると、MG12から始動前トルクQbが出力される。このとき、コンプレッショントルクQcと始動前トルクQbとが釣り合っておらず、コンプレッショントルクQcと始動前トルクQbとの差分トルクによりピストンが移動するので、図3(b)に示すように、クランク角度が変化する。コンプレッショントルクQcと始動前トルクQbとが釣り合うと、ピストンが停止するので、クランク角度も変化しなくなる。
また、図3(c)に示すように、MG回転数は、始動前トルクQbにより回転数が増加し、コンプレッショントルクQcと始動前トルクQbとが釣り合ってくると、MG回転数が減少する。そこで、MG回転数が回転数判定閾値Nth以下になったとき、コンプレッショントルクQcと始動前トルクQbとが釣り合っていると判断する(図2中のS105:NO)。
なお、MG12の駆動開始直後は、MG回転数が小さいため、誤判定を防ぐべく、所定時間が経過するまでは、コンプレッションが釣り合っていないとみなす。したがって、始動前トルクQbから始動用トルクQsに切り替える時間t2は、タイマのカウント値に係る経過時間判定閾値Tthに対応する所定時間経過後である。
なお、MG12の駆動開始直後は、MG回転数が小さいため、誤判定を防ぐべく、所定時間が経過するまでは、コンプレッションが釣り合っていないとみなす。したがって、始動前トルクQbから始動用トルクQsに切り替える時間t2は、タイマのカウント値に係る経過時間判定閾値Tthに対応する所定時間経過後である。
MG回転数が回転数判定閾値Nth以下と判断されると、始動前トルクQbから始動用トルクQsに切り替える。MG12から始動用トルクQsが出力されると、クランク軸は所定の回転数で回転し、クランク角度が所定の割合で変化する。また、MG回転数は、所定の割合で増加する。エンジン10の始動が完了すると、始動制御処理を終了し、アクセル開度および車速に基づく走行時のエンジン制御に移行する。
本実施形態では、始動前トルクQbとコンプレッショントルクQcとが釣り合う位置までピストンを移動させた後、始動用トルクQsにてクランク軸を回転させる。すなわち、コンプレッショントルクQcと始動前トルクQbとが釣り合っている状態にて、始動用トルクQsによるエンジン10の始動を行うため、コンプレッショントルクQcによるトルク変動が抑制できる。これにより、エンジン始動時のショックや振動を低減することができる。
また、エンジン10の始動時に始動前トルクQbにて、コンプレッショントルクQcと釣り合う位置までピストンを駆動させるので、エンジン停止時に、コンプレッショントルクQcを考慮した所定位置にピストンを停止させるための複雑な制御が不要である。
また、エンジン10の始動時に始動前トルクQbにて、コンプレッショントルクQcと釣り合う位置までピストンを駆動させるので、エンジン停止時に、コンプレッショントルクQcを考慮した所定位置にピストンを停止させるための複雑な制御が不要である。
以上詳述したように、制御部20は、駆動源としてエンジン10およびMG12を備える車両90を制御する。車両90は、MG12から出力される始動用トルクQsにてエンジン10を始動可能である。
制御部20は、始動用トルクQsによるエンジン10の始動の前に、始動用トルクQsよりも小さい始動前トルクQbをMG12から出力させる(図2中のS107)。また、制御部20は、エンジン10の筒内圧によりコンプレッショントルクQcと始動前トルクQbとが釣り合っているか否かを判断し(S105)、コンプレッショントルクQcと始動前トルクQbとが釣り合っていると判定された後(S105:NO)、始動用トルクQsをMG12から出力させる(S108)。
制御部20は、始動用トルクQsによるエンジン10の始動の前に、始動用トルクQsよりも小さい始動前トルクQbをMG12から出力させる(図2中のS107)。また、制御部20は、エンジン10の筒内圧によりコンプレッショントルクQcと始動前トルクQbとが釣り合っているか否かを判断し(S105)、コンプレッショントルクQcと始動前トルクQbとが釣り合っていると判定された後(S105:NO)、始動用トルクQsをMG12から出力させる(S108)。
本実施形態では、始動用トルクQsによるエンジン10の始動に先立ち、MG12から始動前トルクQbを出力することにより、始動前トルクQbとコンプレッショントルクQcとが釣り合う位置までピストンを移動させておく。そして、始動前トルクQbとコンプレッショントルクQcとが釣り合っているクランク位置から始動用トルクQsを加える。これにより、コンプレッショントルクQcによるトルク変動を抑制できるので、エンジン始動時のショックや振動を低減することができる。
本実施形態では、エンジン10の始動に係るエンジン始動信号が取得された後に(S101:YES)、MG12から始動前トルクQbを出力させる。これにより、エンジン始動信号が取得される前から始動前トルクQbを出力させる場合と比較し、始動前トルクQbを出力する期間を短くできるので、損出を低減することができる。
また、制御部20は、MG12の回転角度を検出する回転角センサ13から回転角検出値を取得し(S104)、回転角検出値に基づき、コンプレッショントルクQcと始動前トルクQbとが釣り合っているか否かを判断する(S105)。詳細には、回転角検出値から演算されるMG回転数に基づき、コンプレッショントルクQcと始動前トルクQbとが釣り合っているか否かを判断する。本実施形態では、コンプレッションの釣り合い判断に、検出精度のよい回転角検出値を用いている。これにより、精度よくコンプレッションの釣り合いを判断することができる。
また、制御部20は、始動前トルクQbを出力させてからの経過時間を計時し(S103)、経過時間に基づき、コンプレッショントルクQcと始動前トルクQbとが釣り合っているか否かを判断する(S105)。本実施形態では、所定時間が経過するまではコンプレッションが釣り合っていないと判定するので、MG12の始動直後のMG回転数が小さい状態を、コンプレッションが釣り合っている、と誤判定するのを避けることができる。
本実施形態では、制御部20が「始動前制御手段」、「釣り合い判定手段」、「始動時制御手段」、「回転角検出手段」、「計時手段」を構成する。また、図2中のS107が「始動前制御手段」の機能としての処理に対応し、S105が「釣り合い判定手段」の機能としての処理に対応し、S108が「始動時制御手段」の機能としての処理に対応する。また、S104が「回転角取得手段」の機能としての処理に対応し、S103が「計時手段」の機能としての処理に対応する。
(第2実施形態)
本発明の第2実施形態を図4に基づいて説明する。
以下の実施形態は、システム構成は第1実施形態と同様であり、始動制御処理が異なっているので、この点を中心に説明する。
始動制御処理を図3に示すフローチャートに基づいて説明する。
S201〜S203は、図2中のS101〜S103と同様である。
本発明の第2実施形態を図4に基づいて説明する。
以下の実施形態は、システム構成は第1実施形態と同様であり、始動制御処理が異なっているので、この点を中心に説明する。
始動制御処理を図3に示すフローチャートに基づいて説明する。
S201〜S203は、図2中のS101〜S103と同様である。
S204では、タイマのカウント値が経過時間判定閾値Tth未満か否かを判断する。タイマのカウント値が経過時間判定閾値Tth以上であると判断された場合(S204:NO)、コンプレッションが釣り合ったと判定し、S205にて状態遷移フラグをセットし、S207へ移行する。タイマのカウント値が経過時間判定閾値Tth未満であると判断された場合(S204:YES)、コンプレッションが釣り合っていないと判定し、S206へ移行する。
S206およびS207は、図2中のS107およびS108と同様である。
S206およびS207は、図2中のS107およびS108と同様である。
本実施形態では、始動前トルクQbを出力させてからの経過時間に基づき、コンプレッションの釣り合いを判定している。これにより、簡素な構成にてコンプレッションの釣り合いを判定することができる。
また上記実施形態と同様の効果を奏する。
本実施形態では、図4中のS206が「始動前制御手段」の機能としての処理に対応し、S204が「釣り合い判定手段」の機能としての処理に対応し、S207が「始動時制御手段」の機能としての処理に対応し、S203が「計時手段」の機能としての処理に対応する。
また上記実施形態と同様の効果を奏する。
本実施形態では、図4中のS206が「始動前制御手段」の機能としての処理に対応し、S204が「釣り合い判定手段」の機能としての処理に対応し、S207が「始動時制御手段」の機能としての処理に対応し、S203が「計時手段」の機能としての処理に対応する。
(第3実施形態)
本発明の第3実施形態の始動制御処理を図5のフローチャートに基づいて説明する。
S301〜S303は、図2中のS101〜S103と同様である。
S304では、クランク角センサ11からクランク角検出値を取得する。
本発明の第3実施形態の始動制御処理を図5のフローチャートに基づいて説明する。
S301〜S303は、図2中のS101〜S103と同様である。
S304では、クランク角センサ11からクランク角検出値を取得する。
S305では、タイマのカウント値が経過時間判定閾値Tth未満、または、クランク角度の変化量がクランク角度の変化量に係るクランク角判定閾値Cthより大きいか否かを判断する。クランク角度の変化量は、例えば前回値との差分等とすることができる。クランク角判定閾値Cthは、コンプレッションが釣り合っているとみなせる程度の値に設定される。タイマのカウント値が経過時間判定閾値Tth以上、かつ、クランク角度の変化量がクランク角判定閾値Cth以下であると判断された場合(S305:YES)、コンプレッションが釣り合ったと判定し、S306にて状態遷移フラグをセットし、S308へ移行する。タイマのカウント値が経過時間判定閾値Tth未満、または、クランク角度の変化量がクランク角判定閾値Cthより大きいと判断された場合(S305:YES)、コンプレッションが釣り合っていないと判定し、S307へ移行する。
S307およびS308は、図2中のS107およびS108と同様である。
S307およびS308は、図2中のS107およびS108と同様である。
本実施形態では、制御部20は、エンジン10のクランク角度を検出するクランク角センサ11からクランク角検出値を取得し(S304)、クランク角検出値に基づき、コンプレッショントルクQcと始動前トルクQbとが釣り合っているか否かを判断する(S305)。詳細には、クランク角検出値に基づくクランク角度の変化量に基づき、コンプレッションの釣り合いを判断している。
図3にて説明したように、コンプレッションが釣り合うと、クランク角度の変化量が小さくなる。そこで本実施形態では、クランク角度の変化量に基づいて、コンプレッションの釣り合いを判断している。これにより、MG回転数の情報を取得していないMG−ECU以外の、例えばエンジンECUや上位ECUにおいても、本処理を実施可能である。
また、上記実施形態と同様の効果を奏する。
また、上記実施形態と同様の効果を奏する。
本実施形態では、制御部20が、上記実施形態の各手段に加え、「クランク角取得手段」を構成する。また、図5中のS307が「始動前制御手段」の機能としての処理に対応し、S305が「釣り合い判定手段」の機能としての処理に対応し、S308が「始動時制御手段」の機能としての処理に対応する。また、S304が「クランク角取得手段」の機能としての処理に対応し、S303が「計時手段」の機能としての処理に対応する。
(第4実施形態)
本発明の第4実施形態の始動制御処理を図6のフローチャートに基づいて説明する。
図6のフローチャートでは、図2のS105とS107との間には、S109およびS110が実行される点が異なる。
S105にて否定判断され、コンプレッションが釣り合っていないと判定された場合に移行するS109では、エンジン10の冷却水温を取得する。
S110では、エンジン10の冷却水温に基づき、マップ演算により始動前トルクQbを決定し、S107へ移行する。本実施形態では、エンジン10の冷却水温が「エンジンの温度」に対応する。
本発明の第4実施形態の始動制御処理を図6のフローチャートに基づいて説明する。
図6のフローチャートでは、図2のS105とS107との間には、S109およびS110が実行される点が異なる。
S105にて否定判断され、コンプレッションが釣り合っていないと判定された場合に移行するS109では、エンジン10の冷却水温を取得する。
S110では、エンジン10の冷却水温に基づき、マップ演算により始動前トルクQbを決定し、S107へ移行する。本実施形態では、エンジン10の冷却水温が「エンジンの温度」に対応する。
なお、S109およびS110では、エンジン10の冷却水温に替えて、外気温度やエンジンオイルの温度を用いてもよい。この場合、外気温度またはエンジンオイルの温度が「エンジンの温度」に対応する。
また、コンプレッションの釣り合いは、第2実施形態のようにタイマのカウント値に基づいて判定してもよいし、第3実施形態のようにタイマおよびクランク角度に基づいて判定してもよい。
また、コンプレッションの釣り合いは、第2実施形態のようにタイマのカウント値に基づいて判定してもよいし、第3実施形態のようにタイマおよびクランク角度に基づいて判定してもよい。
本実施形態では、制御部20は、エンジン10の温度として、エンジン10の冷却水温を取得し(S109)、冷却水温に基づき、始動前トルクQbを演算する(S110)。
コンプレッショントルクQcは、エンジン10の温度に応じて変化し、温度が高いほど大きく、低いほど小さい。そのため、エンジン10の冷却水温に基づいてコンプレッショントルクQcを推定して始動前トルクQbを決定することにより、より適切に始動前トルクQbとコンプレッショントルクQcとが釣り合う位置にてピストンを停止させることができる。これにより、エンジン始動時のショックをより低減することができる。
また、上記実施形態と同様の効果を奏する。
コンプレッショントルクQcは、エンジン10の温度に応じて変化し、温度が高いほど大きく、低いほど小さい。そのため、エンジン10の冷却水温に基づいてコンプレッショントルクQcを推定して始動前トルクQbを決定することにより、より適切に始動前トルクQbとコンプレッショントルクQcとが釣り合う位置にてピストンを停止させることができる。これにより、エンジン始動時のショックをより低減することができる。
また、上記実施形態と同様の効果を奏する。
本実施形態では、制御部20が、上記実施形態の各手段に加え、「エンジン温度取得手段」および「始動前トルク演算手段」を構成する。また、図6中のS109が「エンジン温度取得手段」の機能としての処理に対応し、S110が「始動前トルク演算手段」の機能としての処理に対応する。
(第5実施形態)
本発明の第5実施形態の始動制御処理を図7のフローチャートに基づいて説明する。本処理は、例えばアイドリングストップなどで、イグニッション電源がオンである状態にてエンジン10が停止したときに行われる。
図7のフローチャートでは、S101が省略されており、S108の前にS111が追加されている点が異なる。
本発明の第5実施形態の始動制御処理を図7のフローチャートに基づいて説明する。本処理は、例えばアイドリングストップなどで、イグニッション電源がオンである状態にてエンジン10が停止したときに行われる。
図7のフローチャートでは、S101が省略されており、S108の前にS111が追加されている点が異なる。
状態遷移フラグがセットされている場合(S102:NO、または、S105:NO、S106)に移行するS111では、エンジン始動信号が取得されたか否かを判断する。エンジン始動信号が取得されていないと判断された場合(S111:NO)、S107へ移行し、MGトルクを始動前トルクQbとする。エンジン始動信号が取得されたと判断された場合(S111:YES)、S108へ移行し、MGトルクを始動用トルクQsとする。
なお、コンプレッションの釣り合いは、第2実施形態のようにタイマのカウント値に基づいて判定してもよいし、第3実施形態のようにタイマおよびクランク角度に基づいて判定してもよい。また、第4実施形態のように、始動前トルクQbをエンジン冷却水温等に基づいて可変にしてもよい。
本実施形態では、エンジン10の始動に係るエンジン始動信号が取得される前に(S111:NO)、MG12から始動前トルクを出力させる(S107)。すなわち本実施形態では、エンジン始動信号が取得される前に、始動前トルクQbにより、コンプレッショントルクQcと始動前トルクQbとが釣り合う位置にピストンを予め移動させておく。そして、エンジン始動信号が取得された場合(S111:YES)、始動用トルクQsに切り替える。これにより、アイドリングストップ時等、エンジン始動信号の取得後に、始動時ショックを低減するとともに、速やかにエンジン10を始動させることができる。
また、上記実施形態と同様の効果を奏する。
また、上記実施形態と同様の効果を奏する。
(他の実施形態)
(ア)回転角検出値に基づく釣り合い判定
第1実施形態では、MG回転数に基づいてコンプレッションの釣り合いを判定する。他の実施形態では、例えばMGの回転角度の変化量等、回転角検出値に基づいて、どのようにコンプレッションの釣り合いを判定してもよい。また、上記実施形態の回転角センサはレゾルバであるが、レゾルバ以外のものを用いてもよい。
また、コンプレッションの釣り合い判定に回転角検出値を用いない場合、回転角センサは省略してもよい。
(ア)回転角検出値に基づく釣り合い判定
第1実施形態では、MG回転数に基づいてコンプレッションの釣り合いを判定する。他の実施形態では、例えばMGの回転角度の変化量等、回転角検出値に基づいて、どのようにコンプレッションの釣り合いを判定してもよい。また、上記実施形態の回転角センサはレゾルバであるが、レゾルバ以外のものを用いてもよい。
また、コンプレッションの釣り合い判定に回転角検出値を用いない場合、回転角センサは省略してもよい。
(イ)クランク角検出値に基づく釣り合い判定
第3実施形態では、クランク角度の変化量に基づいてコンプレッションの釣り合いを判定する。コンプレッションが釣り合っているとき、ピストンは概ね決まった位置にて停止する。そこで他の実施形態では、クランク角度が所定範囲内にあるとき、コンプレッションが釣り合っていると判定してもよい。
また、コンプレッションの釣り合い判定にクランク角検出値を用いない場合、クランク角センサを省略してもよい。
第3実施形態では、クランク角度の変化量に基づいてコンプレッションの釣り合いを判定する。コンプレッションが釣り合っているとき、ピストンは概ね決まった位置にて停止する。そこで他の実施形態では、クランク角度が所定範囲内にあるとき、コンプレッションが釣り合っていると判定してもよい。
また、コンプレッションの釣り合い判定にクランク角検出値を用いない場合、クランク角センサを省略してもよい。
(ウ)車両制御システム
上記実施形態の車両制御システムは、1つのモータジェネレータが設けられる。他の実施形態では、複数のモータジェネレータを設けてもよい。
上記実施形態では、MGの駆動を制御する制御部(MG−ECU)が始動前制御手段、釣り合い判定手段、および、始動時制御手段を構成する。他の実施形態では、始動前制御手段、釣り合い判定手段、および、始動時制御手段の一部または全てを、MG−ECU以外の制御部(例えば車両制御システムの全体の制御を司る上位ECUであるハイブリッドECUやエンジンの制御を司るエンジンECU等)により構成してもよい。
以上、本発明は、上記実施形態になんら限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施可能である。
上記実施形態の車両制御システムは、1つのモータジェネレータが設けられる。他の実施形態では、複数のモータジェネレータを設けてもよい。
上記実施形態では、MGの駆動を制御する制御部(MG−ECU)が始動前制御手段、釣り合い判定手段、および、始動時制御手段を構成する。他の実施形態では、始動前制御手段、釣り合い判定手段、および、始動時制御手段の一部または全てを、MG−ECU以外の制御部(例えば車両制御システムの全体の制御を司る上位ECUであるハイブリッドECUやエンジンの制御を司るエンジンECU等)により構成してもよい。
以上、本発明は、上記実施形態になんら限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施可能である。
1・・・車両制御システム
10・・・エンジン
11・・・クランク角センサ
12・・・モータジェネレータ
13・・・回転角センサ
14・・・インバータ
15・・・バッテリ
20・・・制御部(車両制御装置、始動前制御手段、釣り合い判定手段、始動時制御手段)
90・・・車両(ハイブリッド車両)
10・・・エンジン
11・・・クランク角センサ
12・・・モータジェネレータ
13・・・回転角センサ
14・・・インバータ
15・・・バッテリ
20・・・制御部(車両制御装置、始動前制御手段、釣り合い判定手段、始動時制御手段)
90・・・車両(ハイブリッド車両)
Claims (7)
- 駆動源としてエンジン(10)およびモータジェネレータ(12)を備え、前記モータジェネレータから出力される始動用トルクにて前記エンジンを始動可能であるハイブリッド車両(90)を制御する車両制御装置(20)であって、
前記始動用トルクによる前記エンジンの始動の前に、前記始動用トルクよりも小さい始動前トルクを前記モータジェネレータから出力させる始動前制御手段(S107、S206、S307)と、
前記エンジンの筒内圧によるコンプレッショントルクと前記始動前トルクとが釣り合っているか否かを判定する釣り合い判定手段(S105、S204、S305)と、
前記コンプレッショントルクと前記始動前トルクとが釣り合っていると判断された後(S105:NO、S204:NO、S305:NO)、前記始動用トルクを前記モータジェネレータから出力させる始動時制御手段(S108、S207、S308)と、
を備えることを特徴とする車両制御装置。 - 前記エンジンの温度を取得するエンジン温度取得手段(S109)と、
前記エンジンの温度に基づき、前記始動前トルクを演算する始動前トルク演算手段(S110)と、
を備えることを特徴とする請求項1に記載の車両制御装置。 - 前記始動前制御手段は、前記エンジンの始動に係るエンジン始動信号が取得された後に(S101:YES、S201:YES、S301:YES)、前記モータジェネレータから前記始動前トルクを出力させることを特徴とする請求項1または2に記載の車両制御装置。
- 前記始動前制御手段は、前記エンジンの始動に係るエンジン始動信号が取得される前に(S111:NO)、前記モータジェネレータから前記始動前トルクを出力させることを特徴とする請求項1または2に記載の車両制御装置。
- 前記モータジェネレータの回転角度を検出する回転角センサ(13)から回転角検出値を取得する回転角取得手段(S104)を備え、
前記釣り合い判定手段(S105)は、前記回転角検出値に基づき、前記コンプレッショントルクと前記始動前トルクとが釣り合っているか否かを判定することを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の車両制御装置。 - 前記エンジンのクランク角度を検出するクランク角センサ(11)からクランク角検出値を取得するクランク角取得手段(S304)を備え、
前記釣り合い判定手段(S305)は、前記クランク角検出値に基づき、前記コンプレッショントルクと前記始動前トルクとが釣り合っているか否かを判定することを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の車両制御装置。 - 前記始動前トルクを出力させてからの経過時間を計時する計時手段(S103、S203、S303)を備え、
前記釣り合い判定手段は、前記経過時間に基づき、前記コンプレッショントルクと前記始動前トルクとが釣り合っているか否かを判定することを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の車両制御装置。
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