JP2018105200A - Drive system of vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、車両の駆動システムに関する。 The present invention relates to a vehicle drive system.
特開2016−033007号公報には、複数気筒を備える内燃機関を搭載した車両の駆動システムが開示されている。この駆動システムでは、内燃機関の始動時に、膨張行程で停止している対象気筒のインジェクタと点火プラグを駆動すると共に、クランク軸にトルクを付与する電動機を駆動する始動制御が行われる。この始動制御によれば、対象気筒のインジェクタと点火プラグの駆動によって発生したトルクによってクランク軸を回転させつつ、電動機から付与したトルクによってこの回転をアシストすることができる。従って、内燃機関を安定的に始動することができる。 Japanese Patent Laying-Open No. 2006-033007 discloses a vehicle drive system equipped with an internal combustion engine having a plurality of cylinders. In this drive system, when the internal combustion engine is started, the start control for driving the injector and the spark plug of the target cylinder stopped in the expansion stroke and driving the electric motor for applying torque to the crankshaft is performed. According to this starting control, the rotation can be assisted by the torque applied from the electric motor while the crankshaft is rotated by the torque generated by driving the injector and the spark plug of the target cylinder. Therefore, the internal combustion engine can be started stably.
しかし、電動機の駆動には、バッテリからの電力供給が必須である。そのため、内燃機関の始動時のバッテリの電圧がそもそも低い場合には、電動機の出力が制限され、または、電動機の動作が禁止され、内燃機関の始動に必要なトルクが確保できないおそれがある。始動制御中にバッテリの電圧が上述した出力の制限域や動作の禁止域まで低下した場合も同様であり、内燃機関の始動を満足に行えなくなるおそれがある。 However, power supply from the battery is indispensable for driving the electric motor. Therefore, when the voltage of the battery at the start of the internal combustion engine is low in the first place, the output of the electric motor is restricted, or the operation of the electric motor is prohibited, and there is a possibility that the torque necessary for starting the internal combustion engine cannot be secured. The same applies to the case where the voltage of the battery drops to the above-described output limit range or operation prohibition range during the start control, and the internal combustion engine may not be started satisfactorily.
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、内燃機関の始動時にクランク軸の回転をアシストするアシストトルクを電動機から付与する車両の駆動システムにおいて、電動機に駆動電力を供給するバッテリの電圧の高低に関係なく、内燃機関の始動を安定的に行うことを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems. In a vehicle drive system in which assist torque for assisting rotation of a crankshaft is applied from an electric motor when the internal combustion engine is started, driving electric power is supplied to the electric motor. An object of the present invention is to stably start the internal combustion engine regardless of the voltage level of the battery.
第1の発明は、上述の課題を解決するため、
複数気筒を備える内燃機関であって、筒内に燃料を直接噴射するインジェクタおよび混合気に点火する点火装置を気筒毎に備える内燃機関と、
前記内燃機関のクランク軸にトルクを付与する電動機と、
前記電動機に駆動電力を供給するバッテリと、
前記内燃機関の自動停止後の再始動時に、膨張行程で停止している第1気筒のピストンの停止位置が基準範囲内にあることを条件として、前記第1気筒のインジェクタと点火装置を駆動して前記クランク軸を回転させるトルクを発生させ、尚且つ、前記電動機を駆動して前記クランク軸の回転をアシストするトルクを発生させる始動制御を行うように構成された制御装置と、
を備える車両の駆動システムであって、
前記制御装置が、前記始動制御に基づいた前記電動機の駆動中に前記バッテリの電圧が第1電圧を下回ることが予測される場合には、前記始動制御の代わりに低電圧始動制御を行うように構成され、前記低電圧始動制御が、前記電動機によるアシストトルクの目標値を、前記始動制御を行う場合の目標値に比べて小さい値に変更し、尚且つ、前記クランク軸の回転に伴って前記第1気筒の次に膨張行程を迎える第2気筒の点火時期を、前記始動制御を行う場合の点火時期に比べて圧縮上死点側に進角する制御であることを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problem, the first invention
An internal combustion engine including a plurality of cylinders, and an internal combustion engine including an injector for directly injecting fuel into a cylinder and an ignition device for igniting an air-fuel mixture for each cylinder;
An electric motor for applying torque to the crankshaft of the internal combustion engine;
A battery for supplying driving power to the electric motor;
When the internal combustion engine is restarted after being automatically stopped, the injector and ignition device of the first cylinder are driven on condition that the stop position of the piston of the first cylinder that is stopped in the expansion stroke is within a reference range. A control device configured to generate a torque for rotating the crankshaft, and to perform start control for driving the electric motor to generate torque for assisting the rotation of the crankshaft;
A vehicle drive system comprising:
When it is predicted that the voltage of the battery is lower than the first voltage during driving of the electric motor based on the start control, the control device performs low voltage start control instead of the start control. The low-voltage start control is configured to change a target value of assist torque by the electric motor to a value smaller than a target value in the case of performing the start control, and with the rotation of the crankshaft, The control is such that the ignition timing of the second cylinder that reaches the expansion stroke next to the first cylinder is advanced to the compression top dead center side as compared with the ignition timing in the case of performing the start control.
第2の発明は、第1の発明において、
前記制御装置が、前記停止位置が前記基準範囲に比べて狭いピストン位置範囲内にあることを条件として、前記低電圧始動制御の実行を許可するように構成されていることを特徴とする。
According to a second invention, in the first invention,
The control device is configured to permit execution of the low-voltage start control on condition that the stop position is in a piston position range narrower than the reference range.
第3の発明は、第2の発明において、
前記制御装置が、前記内燃機関の始動要求時における前記バッテリの電圧が低いほど、前記ピストン位置範囲をより狭い範囲に設定することを特徴とする。
According to a third invention, in the second invention,
The control device sets the piston position range to a narrower range as the voltage of the battery at the start request of the internal combustion engine is lower.
第4の発明は、第1乃至第3の発明の何れかにおいて、
前記制御装置が、前記内燃機関の始動要求時における前記バッテリの電圧が低いほど、前記点火時期をより進角側に設定することを特徴とする。
A fourth invention is any one of the first to third inventions,
The control device sets the ignition timing to a more advanced side as the voltage of the battery at the time of starting the internal combustion engine is lower.
第5の発明は、第1乃至第4の発明の何れかにおいて、
前記内燃機関は、前記クランク軸の回転速度を検出するクランク角センサを更に備え、
前記制御装置が、前記低電圧始動制御の実行後、前記クランク軸の回転に伴って前記第2気筒よりも後に膨張行程を迎える第3気筒のインジェクタの駆動を開始するまでの間に、前記回転速度が所定速度まで上昇していない場合には、前記電動機によるアシストトルクの目標値の変更を継続すると共に、前記第3気筒の点火時期を圧縮上死点側に進角する追加の低電圧始動制御を行うように構成されていることを特徴とする。
According to a fifth invention, in any one of the first to fourth inventions,
The internal combustion engine further includes a crank angle sensor that detects a rotational speed of the crankshaft,
The rotation between the execution of the low voltage starting control and the start of the injector of the third cylinder that reaches the expansion stroke after the second cylinder with the rotation of the crankshaft. When the speed does not increase to a predetermined speed, the target value of the assist torque is continuously changed by the electric motor, and the additional low-voltage start is advanced to advance the ignition timing of the third cylinder to the compression top dead center side. It is configured to perform control.
第6の発明は、第1乃至第5の発明の何れかにおいて、
前記バッテリからの駆動電力を受けて前記内燃機関のクランク軸にトルクを付与する第2電動機であって、出力が制限される電圧の上限値が前記電動機よりも低い第2電動機を備え、
前記制御装置が、前記始動制御または前記低電圧始動制御に基づいた前記電動機の駆動中に前記バッテリの電圧が前記第1電圧よりも低い第2電圧を下回ることが予測される場合には、前記電動機の代わりに前記第2電動機を駆動する第2始動制御を行うように構成されていることを特徴とする。
A sixth invention is any one of the first to fifth inventions,
A second electric motor that receives driving power from the battery and applies torque to the crankshaft of the internal combustion engine, the second electric motor having a lower upper limit value of the voltage at which the output is limited than the electric motor;
When the control device is predicted that the voltage of the battery falls below a second voltage lower than the first voltage during driving of the electric motor based on the start control or the low voltage start control, It is characterized by performing 2nd start control which drives the said 2nd electric motor instead of an electric motor, It is characterized by the above-mentioned.
第7の発明は、上述の課題を解決するため、
筒内に燃料を直接噴射するインジェクタおよび混合気に点火する点火装置を備える内燃機関と、
前記内燃機関のクランク軸にトルクを付与する電動機と、
前記電動機に駆動電力を供給するバッテリと、
前記内燃機関の自動停止後の再始動時に、膨張行程で停止している気筒のピストンの停止位置が基準範囲内にあることを条件として、前記気筒のインジェクタと点火装置を駆動して前記クランク軸を回転させるトルクを発生させ、尚且つ、前記電動機を駆動して前記クランク軸の回転をアシストするトルクを発生させる始動制御を行うように構成された制御装置と、
を備える車両の駆動システムであって、
前記制御装置が、前記始動制御に基づいた前記電動機の駆動中に前記バッテリの電圧が第1電圧を下回ることが予測される場合には、前記始動制御の代わりに低電圧始動制御を行うように構成され、前記低電圧始動制御が、前記停止位置が前記基準範囲に比べて狭いピストン位置範範囲内にあることを条件として、前記電動機によるアシストトルクの目標値を、前記始動制御を行う場合の目標値に比べて小さい値に変更する制御であることを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problem,
An internal combustion engine comprising an injector for directly injecting fuel into a cylinder and an ignition device for igniting an air-fuel mixture;
An electric motor for applying torque to the crankshaft of the internal combustion engine;
A battery for supplying driving power to the electric motor;
When the internal combustion engine is restarted after being automatically stopped, the crankshaft is driven by driving the injector and the ignition device of the cylinder on the condition that the stop position of the piston of the cylinder stopped in the expansion stroke is within a reference range. A control device configured to perform start control for generating torque for rotating the motor and generating torque for assisting rotation of the crankshaft by driving the electric motor;
A vehicle drive system comprising:
When it is predicted that the voltage of the battery is lower than the first voltage during driving of the electric motor based on the start control, the control device performs low voltage start control instead of the start control. And when the low voltage start control performs the start control on the target value of the assist torque by the electric motor on the condition that the stop position is in a piston position range narrower than the reference range. The control is characterized in that the control is changed to a value smaller than the target value.
第8の発明は、第7の発明において、
前記制御装置が、前記内燃機関の始動要求時における前記バッテリの電圧が低いほど、前記ピストン位置範囲をより狭い範囲に設定することを特徴とする。
In an eighth aspect based on the seventh aspect,
The control device sets the piston position range to a narrower range as the voltage of the battery at the start request of the internal combustion engine is lower.
第9の発明は、第7または第8の発明において、
前記バッテリからの駆動電力を受けて前記内燃機関のクランク軸にトルクを付与する第2電動機であって、出力が制限される電圧の上限値が前記電動機よりも低い第2電動機を備え、
前記制御装置が、前記始動制御または前記低電圧始動制御に基づいた前記電動機の駆動中に前記バッテリの電圧が前記第1電圧よりも低い第2電圧を下回ることが予測される場合には、前記電動機の代わりに前記第2電動機を駆動する第2始動制御を行うように構成されていることを特徴とする。
A ninth invention is the seventh or eighth invention, wherein
A second electric motor that receives driving power from the battery and applies torque to the crankshaft of the internal combustion engine, the second electric motor having a lower upper limit value of the voltage at which the output is limited than the electric motor;
When the control device is predicted that the voltage of the battery falls below a second voltage lower than the first voltage during driving of the electric motor based on the start control or the low voltage start control, It is characterized by performing 2nd start control which drives the said 2nd electric motor instead of an electric motor, It is characterized by the above-mentioned.
第1の発明によれば、始動制御に基づいた電動機の駆動中にバッテリの電圧が第1電圧を下回ることが予測される場合に、低電圧始動制御を行うことができる。低電圧始動制御は、電動機によるアシストトルクの目標値を、始動制御を行う場合の目標値に比べて小さい値に変更し、尚且つ、第2気筒の点火時期を、始動制御を行う場合の点火時期に比べて圧縮上死点側に進角する制御である。電動機によるアシストトルクの目標値を小さい値に変更すれば、低電圧始動制御中にバッテリの電圧が動作禁止域に突入してしまうのを未然に防ぐことができる。また、第2気筒の点火時期を圧縮上死点側に進角すれば、第2気筒の燃焼トルクを高めることができるので、アシストトルクの目標値の変更に伴い不足するトルクを、当該燃焼トルクによって補うことができる。従って、始動制御に基づいた電動機の駆動中にバッテリの電圧が第1電圧を下回るような場合においても、内燃機関の始動不良の発生を回避することもできる。 According to the first aspect of the present invention, the low voltage start control can be performed when it is predicted that the battery voltage is lower than the first voltage during driving of the electric motor based on the start control. In the low voltage start control, the target value of the assist torque by the electric motor is changed to a value smaller than the target value in the case of performing the start control, and the ignition timing of the second cylinder is changed to the ignition in the case of performing the start control. This control is advanced to the compression top dead center side compared to the timing. If the target value of the assist torque by the electric motor is changed to a small value, it is possible to prevent the battery voltage from entering the operation prohibited area during the low voltage start control. Further, if the ignition timing of the second cylinder is advanced to the compression top dead center side, the combustion torque of the second cylinder can be increased, so that the torque that becomes insufficient due to the change in the target value of the assist torque is reduced to the combustion torque. Can be supplemented by. Therefore, even when the voltage of the battery is lower than the first voltage during driving of the electric motor based on the start control, it is possible to avoid the occurrence of a start failure of the internal combustion engine.
第2の発明によれば、始動制御を行う場合よりも狭いピストン位置範囲内にあることを条件として、低電圧始動制御を行うことができる。ピストン位置範囲を狭い範囲にすれば、第1気筒で生じた燃焼エネルギによってピストンを効果的に押し下げて第1気筒の燃焼トルクを高めることができるので、アシストトルクの目標値の変更に伴い不足するトルクを、当該燃焼トルクによって補うことができる。従って、内燃機関の始動不良の発生を良好に回避することができる。 According to the second aspect of the invention, the low voltage start control can be performed on the condition that it is within a narrower piston position range than when the start control is performed. If the piston position range is set to a narrow range, the piston can be effectively pushed down by the combustion energy generated in the first cylinder and the combustion torque of the first cylinder can be increased, which is insufficient when the assist torque target value is changed. Torque can be supplemented by the combustion torque. Therefore, it is possible to satisfactorily avoid the occurrence of starting failure of the internal combustion engine.
第3の発明によれば、内燃機関の始動要求時におけるバッテリの電圧が低いほど、ピストン位置範囲をより狭い範囲に設定することができる。そのため、始動要求時におけるバッテリの電圧が低い場合であっても、上述した第1気筒の燃焼トルクを相応に高めることができる。 According to the third aspect of the invention, the lower the battery voltage when the internal combustion engine is requested to start, the narrower the piston position range can be set. Therefore, even when the battery voltage at the time of the start request is low, the combustion torque of the first cylinder described above can be increased accordingly.
第4の発明によれば、内燃機関の始動要求時におけるバッテリの電圧が低いほど、第2気筒の点火時期をより進角側に設定することができる。そのため、始動要求時におけるバッテリの電圧が低い場合であっても、上述した第2気筒の燃焼トルクを相応に高めることができる。 According to the fourth aspect of the invention, the ignition timing of the second cylinder can be set to a more advanced side as the voltage of the battery at the start request of the internal combustion engine is lower. Therefore, even when the battery voltage at the time of the start request is low, the combustion torque of the second cylinder described above can be increased accordingly.
第5の発明によれば、低電圧始動制御の実行後、第3気筒のインジェクタの駆動を開始するまでの間に、回転速度が所定速度まで上昇していない場合には、追加の低電圧始動制御を行うことができる。追加の低電圧始動制御は、電動機によるアシストトルクの目標値の変更を継続すると共に、第3気筒の点火時期を圧縮上死点側に進角する制御である。第3気筒の点火時期を圧縮上死点側に進角すれば、第3気筒の燃焼トルクを高めることができる。そのため、回転速度が所定速度まで上昇していない場合であっても、第3気筒の燃焼トルクによって、内燃機関の始動不良の発生を回避することができる。 According to the fifth aspect of the present invention, when the rotational speed has not increased to the predetermined speed after the low voltage start control is executed and before the drive of the injector of the third cylinder is started, the additional low voltage start is performed. Control can be performed. The additional low-voltage start control is a control for continuing the change of the target value of the assist torque by the electric motor and advancing the ignition timing of the third cylinder toward the compression top dead center side. If the ignition timing of the third cylinder is advanced to the compression top dead center side, the combustion torque of the third cylinder can be increased. Therefore, even when the rotational speed does not increase to the predetermined speed, it is possible to avoid the occurrence of a start failure of the internal combustion engine due to the combustion torque of the third cylinder.
第6の発明によれば、始動制御または低電圧始動制御に基づいた電動機の駆動中にバッテリの電圧が第1電圧よりも低い第2電圧を下回ることが予測される場合に、第2始動制御を行うことができる。第2始動制御は、出力が制限される電圧の上限値が電動機よりも低い第2電動機を駆動する制御である。そのため、第2始動制御によれば、始動制御や低電圧制御を選択できない場合であっても、内燃機関を始動することができる。 According to the sixth aspect of the present invention, when the voltage of the battery is predicted to fall below the second voltage lower than the first voltage during driving of the electric motor based on the start control or the low voltage start control, the second start control is performed. It can be performed. The second start control is a control for driving the second electric motor whose upper limit value of the voltage whose output is limited is lower than that of the electric motor. Therefore, according to the second start control, the internal combustion engine can be started even when the start control or the low voltage control cannot be selected.
第7の発明によれば、始動制御に基づいた電動機の駆動中にバッテリの電圧が第1電圧を下回ることが予測される場合に、始動制御を行う場合よりも狭いピストン位置範囲内にあることを条件として、低電圧始動制御を行うことができる。低電圧始動制御は、電動機によるアシストトルクの目標値を、始動制御を行う場合の目標値に比べて小さい値に変更する制御である。電動機によるアシストトルクの目標値を小さい値に変更すれば、低電圧始動制御中にバッテリの電圧が動作禁止域に突入してしまうのを未然に防ぐことができる。また、ピストン位置範囲を狭い範囲にすれば、第1気筒の燃焼トルクを高めることができるので、アシストトルクの目標値の変更に伴い不足するトルクを、当該燃焼トルクによって補うことができる。従って、内燃機関の始動不良の発生を良好に回避することができる。 According to the seventh invention, when the voltage of the battery is predicted to be lower than the first voltage during driving of the electric motor based on the start control, it is within a narrower piston position range than that in the case of performing the start control. As a condition, low voltage start control can be performed. The low voltage start control is a control for changing the target value of the assist torque by the electric motor to a value smaller than the target value when the start control is performed. If the target value of the assist torque by the electric motor is changed to a small value, it is possible to prevent the battery voltage from entering the operation prohibited area during the low voltage start control. Further, if the piston position range is set to a narrow range, the combustion torque of the first cylinder can be increased, so that the torque that is insufficient due to the change of the assist torque target value can be compensated by the combustion torque. Therefore, it is possible to satisfactorily avoid the occurrence of starting failure of the internal combustion engine.
第8の発明によれば、内燃機関の始動要求時におけるバッテリの電圧が低いほど、ピストン位置範囲をより狭い範囲に設定することができる。そのため、始動要求時におけるバッテリの電圧が低い場合であっても、上述した第1気筒の燃焼トルクを相応に高めることができる。 According to the eighth aspect of the invention, the lower the battery voltage when the internal combustion engine is requested to start, the narrower the piston position range can be set. Therefore, even when the battery voltage at the time of the start request is low, the combustion torque of the first cylinder described above can be increased accordingly.
第9の発明によれば、始動制御または低電圧始動制御に基づいた電動機の駆動中にバッテリの電圧が第1電圧よりも低い第2電圧を下回ることが予測される場合に、第2始動制御を行うことができる。第2始動制御は、出力が制限される電圧の上限値が電動機よりも低い第2電動機を駆動する制御である。そのため、第2始動制御によれば、始動制御や低電圧制御を選択できない場合であっても、内燃機関を始動することができる。 According to the ninth invention, when the voltage of the battery is predicted to be lower than the second voltage lower than the first voltage during driving of the electric motor based on the start control or the low voltage start control, the second start control is performed. It can be performed. The second start control is a control for driving the second electric motor whose upper limit value of the voltage whose output is limited is lower than that of the electric motor. Therefore, according to the second start control, the internal combustion engine can be started even when the start control or the low voltage control cannot be selected.
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について説明する。尚、各図において共通する要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略する。また、以下の実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the element which is common in each figure, and the overlapping description is abbreviate | omitted. The present invention is not limited to the following embodiments.
実施の形態1.
先ず、図1乃至図8を参照しながら、本発明の実施の形態1について説明する。
First,
[実施の形態1のシステム構成]
図1は、本発明の実施の形態1の駆動システムを構成する車両の概略を示す図である。図1に示す車両10は、動力源として内燃機関(以下、「ENG」とも称す)12と、自動変速機(以下、「T/M」とも称す)14と、T/M14の入力軸16および出力軸18と、デファレンシャル20と、車軸22と、駆動輪24と、を備えている。
[System Configuration of Embodiment 1]
FIG. 1 is a diagram showing an outline of a vehicle constituting the drive system according to the first embodiment of the present invention. 1 includes an internal combustion engine (hereinafter also referred to as “ENG”) 12, an automatic transmission (hereinafter also referred to as “T / M”) 14, an
ENG12は、火花点火式の多気筒エンジン(一例として4気筒エンジン)として構成されている。ENG12は、少なくとも筒内インジェクタと点火装置(何れも図示せず)を気筒毎に備えている。筒内インジェクタは、筒内に燃料を直接噴射する周知の燃料噴射弁である。点火装置は、点火コイルと点火プラグを備えており、筒内の混合気に点火する周知の装置である。
The
T/M14は、自動で変速比を変化でき、尚且つ、自動でニュートラル状態に設定できる周知の変速機である。ENG12のクランク軸(図示せず)は、流体伝動装置(トルクコンバータ)を介して入力軸16と動力伝達可能に接続されている。そのため、ENG12から出力された動力(エンジントルク)は、入力軸16およびT/M14を介して出力軸18に伝達する。出力軸18は、デファレンシャル20を介して車軸22に動力伝達可能に連結されている。そのため、出力軸18に伝達された動力は、デファレンシャル20および車軸22を介して駆動輪24に伝達する。
The T /
図1に示す車両10はまた、モータジェネレータ(以下、「MG」とも称す)26と、伝達ベルト28と、バッテリ30と、を備えている。MG26は、一例として永久磁石型交流同期電動モータによって構成されている。MG26の回転軸(図示せず)は、伝達ベルト28を介してENG12のクランク軸と連結されている。MG26は、力行駆動によって発生したモータトルクを、伝達ベルト28を介してENG12のクランク軸に付与する。MG26は、回生駆動によって発電機としても動作する。
The
バッテリ30は、一例としてリチウムイオン電池から構成されている。バッテリ30は、MG26がモータとして動作する場合、MG26に駆動電力を供給する電源として用いられる。バッテリ30は、MG26が発電機として動作する場合、MG26で発電された電力を蓄電する蓄電器として用いられる。
The
図1に示す車両10は更に、スタータモータ(以下、「スタータ」とも称す)32を備えている。スタータ32のロータ軸は、ベルト機構などの周知の電動機構(何れも図示せず)を介してENG12のクランク軸と動力伝達可能に接続されている。スタータ32は、バッテリ30からの駆動電力を受けてENG12をクランキングさせる周知の始動装置である。MG26が発電機の機能を有する電動機であるのに対して、スタータ32は発電機の機能を有しない純粋な電動機である点で両者は異なる。
The
スタータ32は主として、ENG12の冷間時の始動制御を行う際のクランキングに用いられる。一方、MG26は主として、所定の停止条件の成立時にドライバの操作によらずにENG12を自動的に停止させ、その後の始動要求に応答してENG12を再始動させる、いわゆるストップ・アンド・スタート制御(以下、「S&S制御」とも称す)を行う際のクランキングに用いられる。ENG12のクランキングには、スタータ32とMG26の何れか一方が選択して用いられる。スタータ32とMG26の選択については後述する。
The
図2は、本発明の実施の形態1の駆動システムを構成する制御装置の概略を示す図である。図2に示す制御装置(以下、「ECU」とも称す)40は、RAM、ROM、CPU等を備えている。ECU40は、図1に示した車両10に搭載された各種センサの信号を取り込み処理する。各種センサには、クランク角度およびエンジン回転速度を検出するクランク角センサ42、バッテリ30の電圧を検出する電圧センサ44、筒内の圧力を検出する圧力センサ46、ENG12の冷却水の温度を検出する温度センサ48、が含まれている。ECU40は、取り込んだ各種センサの信号を処理して所定の制御プログラムに従って各種アクチュエータを操作する。ECU40によって操作されるアクチュエータには、ENG12(具体的には、上述した筒内インジェクタおよび点火装置)、MG26およびスタータ32(具体的には、MG26およびスタータ32のインバータ)が含まれている。
FIG. 2 is a diagram showing an outline of a control device constituting the drive system according to the first embodiment of the present invention. A control device (hereinafter also referred to as “ECU”) 40 shown in FIG. 2 includes a RAM, a ROM, a CPU, and the like. The
[実施の形態1の制御]
(着火始動制御)
本実施の形態1においてECUが実行する制御には、着火始動制御が含まれる。着火始動制御は、S&S制御におけるENGの再始動を実現するための一つの手段として行われる。着火始動制御の概要は次の通りである。先ず、膨張行程で停止している気筒(以下、「第1気筒」とも称す)が特定される。続いて、第1気筒の筒内インジェクタと点火装置が駆動される。また、略同時期にMGが駆動され、モータトルクが最適トルクTQAまで上昇したときにMGのロータ軸とENGのクランク軸とが連結される。なお、最適トルクTQAは、ENGの再始動に最適なトルクとして、圧縮行程で停止している気筒(以下、「第2気筒」とも称す)の筒内の圧力に基づいて推定される。
[Control of Embodiment 1]
(Ignition start control)
The control executed by the ECU in the first embodiment includes ignition start control. The ignition start control is performed as one means for realizing the restart of ENG in the S & S control. The outline of the ignition start control is as follows. First, a cylinder stopped in the expansion stroke (hereinafter also referred to as “first cylinder”) is specified. Subsequently, the in-cylinder injector and the ignition device of the first cylinder are driven. Further, when the MG is driven substantially at the same time and the motor torque rises to the optimum torque TQ A , the rotor shaft of the MG and the crank shaft of the ENG are connected. The optimum torque TQ A is estimated based on the pressure in the cylinder of the cylinder stopped in the compression stroke (hereinafter also referred to as “second cylinder”) as the optimum torque for restarting the ENG.
第1気筒の筒内インジェクタと点火装置を駆動することで発生した燃焼トルク(以下、「初爆トルク」とも称す)がENGのクランク軸に付与されて、当該クランク軸が回転する。また、略同時期にMGを駆動することで上昇したMGのモータトルクが、MGのロータ軸とENGのクランク軸との連結によって当該クランク軸に付与されて、クランク軸が更に回転する。つまり、MGのモータトルクが付与されることによって、クランク軸の回転がアシストされる。そして、エンジン回転速度が閾値NTHまで上昇したら、着火始動制御を終了すべくMGの駆動が停止され、または、MGのロータ軸とENGのクランク軸との連結が解除される。 Combustion torque (hereinafter, also referred to as “initial explosion torque”) generated by driving the in-cylinder injector and the ignition device of the first cylinder is applied to the ENG crankshaft, and the crankshaft rotates. Further, the motor torque of the MG increased by driving the MG at substantially the same time is applied to the crankshaft by the connection between the rotor shaft of the MG and the crankshaft of the ENG, and the crankshaft further rotates. That is, the rotation of the crankshaft is assisted by the application of the MG motor torque. When the engine speed increases to the threshold value N TH, the driving of the MG is stopped to end the ignition start control, or the connection between the rotor shaft of the MG and the crank shaft of the ENG is released.
このような着火始動制御が行われるのは、スタータの使用頻度を抑えるためである。S&S制御をスタータによって実現することもできる。本実施の形態1においても、所定のMG使用条件(以下、「MG条件」とも称す)が満たされない場合は、スタータを用いたS&S制御が行われる。但し、スタータを用いた場合は、MGを用いる場合に比べて電力消費量が多くなる。従って、MGを用いたS&S制御によれば、消費電力を抑えて燃費改善を図ることができる。また、スタータの寿命を延ばすこともできる。 Such ignition start control is performed in order to suppress the use frequency of the starter. S & S control can also be realized by a starter. Also in the first embodiment, when a predetermined MG use condition (hereinafter also referred to as “MG condition”) is not satisfied, S & S control using a starter is performed. However, when the starter is used, the power consumption is larger than when the MG is used. Therefore, according to the S & S control using MG, it is possible to suppress the power consumption and improve the fuel efficiency. In addition, the life of the starter can be extended.
ここで、MG条件には、次の条件が含まれる。第1の条件には、ENGが冷間状態でないことが挙げられる。ENGが冷間状態であるか否かは、図2に示した温度センサ48の検出値に基づいて判定される。ENGが冷間状態にあると噴射燃料の気化が不十分で、第1気筒の混合気が燃焼し難い。また、ENGが冷間状態にあると、冷却損失の影響が避けられない。そのため、十分な初爆トルクがクランク軸に付与されず、エンジン回転速度の十分な上昇が見込めない。よって、この場合には、筒内インジェクタ、点火装置およびMGを駆動させずに、スタータの駆動のみによってS&S制御を実現する。
Here, the following conditions are included in the MG condition. The first condition includes that ENG is not in a cold state. Whether ENG is in the cold state is determined based on the detection value of the
第2の条件には、第1気筒のピストン位置が、基準範囲CAR内にあることが挙げられる。第1気筒のピストン位置は、図2に示したクランク角センサ42の検出値を用いて特定される。第1気筒のピストン位置が基準範囲CARよりも上死点側にあると、筒内の混合気の圧縮圧が高く、第1気筒の混合気の燃焼により得られる燃焼エネルギが大きくなる。しかし、第2気筒のピストン位置が基準範囲CARよりも上死点側にあり、第2気筒のピストンが上死点を超えるためにはこれよりも大きな燃焼エネルギが必要となる。一方、第1気筒のピストン位置が基準範囲CARよりも下死点側にあると、燃焼エネルギが小さくなる。このように、第1気筒のピストン位置が基準範囲CAR外にある場合は、十分な初爆トルクがクランク軸に付与されず、エンジン回転速度の十分な上昇が見込めない。よって、この場合にも、スタータの駆動のみによってS&S制御を実現する。
The second condition, the piston position of the first cylinder, and the like that are within the reference range CA R. The piston position of the first cylinder is specified using the detection value of the
第3の条件には、MGに駆動電力を供給するバッテリの電圧が、基準電圧VRよりも高いことが挙げられる。バッテリの電圧は、図2に示した電圧センサ44の検出値を用いて特定される。バッテリの電圧が基準電圧VRよりも低いと、MGのモータトルクが小さくなる。そのため、十分なアシストトルクがクランク軸に付与されず、エンジン回転速度の十分な上昇が見込めない。よって、この場合は、第1気筒の燃焼と、同時期のスタータの駆動との組み合わせによってS&S制御を実現する。つまり、初爆トルクとスタータのモータトルクとの組み合わせによってS&S制御を実現する。
The third condition, the voltage of a battery for supplying driving power to the MG, it can be mentioned higher than the reference voltage V R. The battery voltage is specified using the detection value of the
(着火始動制御の問題点)
ところで、MG条件には、第3の条件に関連した次の問題がある。図3は、MGに駆動電力を供給するバッテリの電圧と、MGの動作域との関係を示した図である。図3に示すように、バッテリの電圧が基準電圧VRよりも低い場合、MGの動作が禁止される。そして、この場合は、初爆トルクとスタータのモータトルクとの組み合わせによってS&S制御を実現する第3の条件で説明した通りである。
(Problems of ignition start control)
Incidentally, the MG condition has the following problem related to the third condition. FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the voltage of the battery that supplies driving power to the MG and the operating range of the MG. As shown in FIG. 3, the voltage of the battery is lower than the reference voltage V R, the operation of the MG is prohibited. In this case, the third condition for realizing the S & S control by the combination of the initial explosion torque and the motor torque of the starter is as described above.
一方、バッテリの電圧が基準電圧VRよりも高い場合、MGの動作が許可される。但し、図3には、電圧V1(>基準電圧VR)よりも高い非出力制限域と、基準電圧VRよりも低い動作禁止域の間に、出力制限域が設けられている。出力制限域は、低下中のバッテリの電圧が、非出力制限域から動作禁止域にいきなり突入してしまうのを緩衝する役割を担っている。当然ながら出力制限域では、非出力制限域に比べてMGのモータトルクが抑えられることになる。 On the other hand, the voltage of the battery is higher than the reference voltage V R, the operation of the MG is permitted. However, in FIG. 3, and a non-output limit range higher than the voltage V 1 (> reference voltage V R), during the low operating prohibition area than the reference voltage V R, the output restriction area is provided. The output limit area plays a role of buffering that the voltage of the battery that is decreasing suddenly enters the operation prohibited area from the non-output limit area. Of course, in the output restriction region, the motor torque of the MG is suppressed compared to the non-output restriction region.
ここで着目すべきは、図3の右上に矢印で示すように、始動要求時には非出力制限域にあったバッテリの電圧が、着火始動制御中に出力制限域まで低下することである。そして、このような2つの動作許可領域を跨ぐ電圧の低下が実際に起きた場合には、MGのモータトルクが抑えられてしまい、始動不良が発生する可能性がある。そこで、本実施の形態1では、上述したENGの再始動に際し、MG条件が満たされている場合であっても、始動要求時のバッテリの電圧が電圧V2(>電圧V1)よりも低いときには、着火始動制御とは異なる内容の制御を実行することとしている。以下、説明の便宜上、バッテリの電圧が電圧V2よりも高いときに行う通常の着火始動制御を「通常制御」とも称す。また、バッテリの電圧が電圧V2よりも低いときに行う着火始動制御を「低電圧制御」とも称す。 It should be noted here that, as indicated by an arrow in the upper right of FIG. 3, the voltage of the battery that was in the non-output limit region at the time of the start request is lowered to the output limit region during the ignition start control. And when the fall of the voltage over such two operation permission area | regions actually occurs, the motor torque of MG will be suppressed and starting failure may generate | occur | produce. Therefore, in the first embodiment, when the ENG is restarted, the voltage of the battery at the start request is lower than the voltage V 2 (> voltage V 1 ) even when the MG condition is satisfied. Sometimes, control different from the ignition start control is executed. Hereinafter, for convenience of explanation, normal ignition start control performed when the voltage of the battery is higher than the voltage V 2 is also referred to as “normal control”. Further, the ignition start control performed when the voltage of the battery is lower than the voltage V 2 is also referred to as “low voltage control”.
図4は、ENGの再始動の際の制御内容と、始動要求時のバッテリの電圧との関係を示した図である。図4に示すように、始動要求時のバッテリの電圧が電圧V2よりも高い場合には、通常制御が選択される。電圧V2は、ENGの着火始動制御中に低下するバッテリの電圧が図3で説明した非出力制限域に留まることのできる電圧値である。電圧V2は、図3で説明した電圧V1から、MGの駆動に伴う電圧の低下予測値を差し引くことで事前に設定しておくことができる。 FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the control contents at the time of restarting ENG and the battery voltage at the start request. As shown in FIG. 4, the voltage of the battery at the time of the request for starting is higher than the voltage V 2 is typically controlled is selected. Voltage V 2 is the voltage of a battery decreases during the ignition start control of ENG is a voltage value which can remain in the non-output restricted zone described with reference to FIG. Voltage V 2 can be set from voltages V 1 described in FIG. 3, in advance by subtracting the reduction predicted value of the voltage caused by the driving of the MG.
一方、始動要求時のバッテリの電圧が電圧V2よりも低い場合には、低電圧制御が選択される。但し、低電圧制御が選択されるのは、始動要求時のバッテリの電圧が基準電圧VRよりも高い場合である。始動要求時のバッテリの電圧が基準電圧VRよりも低い場合には、MGではなくスタータが選択される。スタータを選択する理由については、MG条件(第3の条件)で説明した通りである。補足すると、スタータの出力制限域は、図3で説明したMGの出力制限域に比べて低い領域に設定されている。そのため、始動要求時のバッテリの電圧がMGの基準電圧VRよりも低い場合であっても、スタータの出力制限域よりも高ければ、スタータによってS&S制御を高い確率で実現することができる。なお、基準電圧VRについては、MGの駆動に伴う電圧の低下予測値を差し引いた電圧値(電圧V3)に設定することもできる。 On the other hand, the voltage of the battery at the time of the request for starting is lower than the voltage V 2, the low voltage control is selected. However, the low voltage control is selected, the voltage of the battery at the time of the request for starting is higher than the reference voltage V R. When the voltage of the battery at the time of the request for starting is lower than the reference voltage V R is the MG no starter is selected. The reason for selecting the starter is as described in the MG condition (third condition). Supplementally, the output limit range of the starter is set to be lower than the output limit range of the MG described in FIG. Therefore, the voltage of the battery at the start request is a lower than the reference voltage V R of the MG, is higher than the output limit range of the starter, it is possible to realize a S & S control with high probability by the starter. Note that the reference voltage V R, may be set to a voltage value obtained by subtracting the reduction predicted value of the voltage caused by the driving of MG (voltage V 3).
図5は、本発明の実施の形態1においてECUが実行する着火始動制御の処理ルーチンの一例を示す図である。なお、本ルーチンは、上述した所定の停止条件の成立後、所定の制御周期ごとに繰り返し実行されるものとする。また、本ルーチンは、上述した第1,第2のMG条件の成立を前提として実行される。 FIG. 5 is a diagram showing an example of a processing routine for ignition start control executed by the ECU in the first embodiment of the present invention. This routine is repeatedly executed every predetermined control period after the predetermined stop condition is satisfied. Further, this routine is executed on the assumption that the first and second MG conditions described above are satisfied.
図5に示すルーチンでは、先ず、始動要求の有無が判定される(ステップS10)。始動要求の有無は、例えば、ブレーキペダル(図示しない)からのドライバの足が離れるなどのドライバ操作の有無によって判定される。 In the routine shown in FIG. 5, first, the presence / absence of a start request is determined (step S10). The presence / absence of the start request is determined, for example, by the presence / absence of a driver operation such as a driver's foot coming off a brake pedal (not shown).
ステップS10において、始動要求が有ると判定された場合には、通常制御が実行可能であるか否かが判定される(ステップS12)。通常制御が実行可能であるか否かは、図2に示した電圧センサ44の検出値と、図4で説明した電圧V2との大小関係に基づいて判定される。センサ検出値が電圧V2よりも高いと判定された場合は、通常制御が実行可能であると判断できる。そのため、ステップS14に進み、通常制御が選択される。
If it is determined in step S10 that there is a start request, it is determined whether or not normal control can be executed (step S12). Whether normal control is executable, it is determined based on the magnitude relationship between the detected value of the
ステップS12において、電圧センサ44の検出値が電圧V2よりも低いと判定された場合には、低電圧制御が実行可能であるか否かが判定される(ステップS16)。本ステップS16の処理は、上述した第3のMG条件の成否を判定するものである。低電圧制御が実行可能であるか否かは、ステップS12で用いた電圧センサ44の検出値と、図4で説明した基準電圧VR(または電圧V3)との大小関係に基づいて判定される。センサ検出値が基準電圧VRよりも高いと判定された場合は、低電圧制御が実行可能であると判断できる。そのため、ステップS18に進み、低電圧制御が選択される。
In step S12, the detection value of the
ステップS16において、センサ検出値が基準電圧VRよりも低いと判定された場合は、低電圧制御が実行不可能であると判断できる。そのため、ステップS20に進み、スタータによる始動が選択される。なお、スタータによる始動が、初爆トルクとスタータのモータトルクとの組み合わせに基づくものであることは、既に説明した通りである。 In step S16, when the sensor detection value is determined to be lower than the reference voltage V R, it can be determined that the low-voltage control is not feasible. Therefore, it progresses to step S20 and the start by a starter is selected. As already described, the starter start is based on the combination of the initial explosion torque and the starter motor torque.
(低電圧制御)
上述したように、着火始動制御では、MGのモータトルクが最適トルクTQAまで上昇したときにMGのロータ軸とENGのクランク軸とが連結される。この連結動作は、通常制御と低電圧制御に共通するものである。但し、通常制御の場合は、連結動作後もMGのモータトルクの目標値が最適トルクTQAに保たれるのに対し、低電圧制御の場合は連結動作後、当該目標値が最適トルクTQAよりも小さな値に変更される。モータトルクの目標値を小さな値に変更することで、MGの駆動に伴うバッテリの電圧の低下量を減らすことができる。そのため、低電圧制御中にバッテリの電圧が基準電圧VRを下回り、図3で説明した動作禁止域に突入してしまうのを未然に防ぐことができる。この目標値の変更について、図6を参照しながら説明する。
(Low voltage control)
As described above, in the ignition start control, when the MG motor torque rises to the optimum torque TQ A , the MG rotor shaft and the ENG crankshaft are connected. This connection operation is common to normal control and low voltage control. However, in the case of the normal control, the target value of the MG motor torque is maintained at the optimum torque TQ A even after the coupling operation, whereas in the case of the low voltage control, the target value is the optimum torque TQ A after the coupling operation. Is changed to a smaller value. By changing the target value of the motor torque to a small value, it is possible to reduce the amount of decrease in the battery voltage that accompanies the driving of the MG. Therefore, the voltage of the battery during low voltage control falls below the reference voltage V R, it can be prevented from being entered to the operation prohibition area described in FIG. The change of the target value will be described with reference to FIG.
図6の横軸は、図4の縦軸に対応している。つまり、始動要求時のバッテリの電圧が基準電圧VR(または電圧V3)よりも高く、尚且つ、電圧V2よりも低い場合には、低電圧制御が選択される。図6に示すように、低電圧制御では、MGのモータトルクの目標値がトルクTQ1とトルクTQ2の間に設定される。図6において、トルクTQ1は最適トルクTQAよりも小さな値とされる。但し、トルクTQ1が最適トルクTQAと等しくてもよい。トルクTQ2は、クランク軸の回転をアシストすることのできるモータトルクの最小値である。また、図6に示すように、低電圧制御では、始動要求時のバッテリの電圧が小さいほど、MGのモータトルクの目標値が小さい値に設定される。 The horizontal axis in FIG. 6 corresponds to the vertical axis in FIG. That is, when the voltage of the battery at the start request is higher than the reference voltage V R (or voltage V 3 ) and lower than the voltage V 2 , the low voltage control is selected. As shown in FIG. 6, at a low voltage control, the target value of the motor torque of MG is set between the torque TQ 1 and the torque TQ 2. In FIG. 6, the torque TQ 1 is set to a value smaller than the optimum torque TQ A. However, the torque TQ 1 may be equal to the optimum torque TQ A. Torque TQ 2 is the minimum value of the motor torque that can assist the rotation of the crankshaft. As shown in FIG. 6, in the low voltage control, the target value of the motor torque of the MG is set to a smaller value as the battery voltage at the start request is smaller.
但し、MGのモータトルクの目標値を小さい値に変更すれば、MGのアシストトルクも小さくなる。そこで、低電圧制御では、第1気筒の次に膨張行程を迎える気筒、即ち、上述した第2気筒の点火時期を圧縮上死点(TDC)側に変更する。着火制御中は各気筒の点火時期がTDCよりも遅角側に設定されている。低電圧制御では、第1気筒の点火時期は通常制御と同時期とし、その一方で第2気筒の点火時期をTDC側に進角する。第2気筒の点火時期をTDC側に進角することで燃焼トルクを高めることができる。よって、MGのアシストトルクの低下を第2気筒の燃焼トルクで補って、ENGの始動不良を回避することが可能となる。 However, if the MG motor torque target value is changed to a small value, the MG assist torque also decreases. Therefore, in the low voltage control, the ignition timing of the cylinder that reaches the expansion stroke next to the first cylinder, that is, the above-described second cylinder is changed to the compression top dead center (TDC) side. During the ignition control, the ignition timing of each cylinder is set to be retarded from TDC. In the low voltage control, the ignition timing of the first cylinder is set at the same time as the normal control, while the ignition timing of the second cylinder is advanced to the TDC side. The combustion torque can be increased by advancing the ignition timing of the second cylinder to the TDC side. Therefore, it becomes possible to compensate for the decrease in the assist torque of the MG by the combustion torque of the second cylinder and to avoid the start failure of the ENG.
図7は、本発明の実施の形態1において行われる低電圧制御を説明するタイミングチャートである。なお、図7においては、第1気筒が1番気筒#1であり、第2気筒が3番気筒#3であるものとする。
FIG. 7 is a timing chart illustrating low voltage control performed in the first embodiment of the present invention. In FIG. 7, it is assumed that the first cylinder is the
図7に示すチャートでは、時刻t0においてENGの始動要求が出され、MGのモータトルクの目標値(以下、図7の説明において、「MGトルク」とも称す。)が最適トルクTQAに設定される。MGの実際のモータトルク(以下、図7の説明において、「出力トルク」とも称す。)は、時間遅れを伴って上昇し、最適トルクTQAに到達する。出力トルクが最適トルクTQAに到達したら、MGのロータ軸とENGのクランク軸を連結して、低電圧制御を開始する。低電圧制御では、先ず、時刻t1において1番気筒#1の筒内インジェクタを駆動して燃料を噴射し、その後に同気筒の点火装置を駆動して混合気に点火する。
In the chart shown in FIG. 7, an ENG start request is issued at time t 0 , and the target value of the MG motor torque (hereinafter also referred to as “MG torque” in the description of FIG. 7) is set to the optimum torque TQ A. Is done. The actual motor torque of MG (hereinafter also referred to as “output torque” in the description of FIG. 7) increases with a time delay and reaches the optimum torque TQ A. Upon reaching the output torque optimum torque TQ A, connects the crank shaft of the rotor shaft and ENG of MG, starts the low voltage control. The low voltage control, first, at time t 1 by driving the No. 1 cylinder
1番気筒#1の混合気の燃焼に伴い燃焼トルクが発生し、エンジン回転速度が上昇し始める。低電圧制御では、エンジン回転速度が上昇し始めた時刻t2においてMGトルクを最適トルクTQAからトルクTQ3に変更する。トルクTQ3は、時刻t0におけるバッテリの電圧に応じて設定される。MGトルクを最適トルクTQAからトルクTQ3に変更することで、低電圧制御中にバッテリの電圧が基準電圧VRを下回り、図3で説明した動作禁止域に突入してしまうのを未然に防ぐことができる。なお、トルクTQ3は、図5に示したトルクTQ2以上かつトルクTQ1以下である(TQ2≦TQ3≦TQ1)。
Combustion torque is generated with the combustion of the air-fuel mixture in the
低電圧制御では、MGトルクの変更後、時刻t3で3番気筒#3の筒内インジェクタを駆動して燃料を噴射し、その後の時刻t4において同気筒の点火装置を駆動して混合気に点火する。図7には、低電圧制御の3番気筒#3の点火時期(時刻t4)の比較として、通常制御での同気筒の点火時期(時刻t5)が示されている。両者を比較すると分かるように、時刻t4は時刻t5よりも早められている。3番気筒#3の点火時期を時刻t5から時刻t4に早めることで、同気筒の混合気の燃焼に伴って発生する燃焼トルクを高めることができる。よって、低電圧制御によれば、時刻t2以降の出力トルクの低下を、3番気筒#3の燃焼トルクで補って、ENGの始動不良を回避することが可能となる。
The low voltage control, after changing the MG torque, by driving the cylinder injector at time t 3 in the
そして、エンジン回転速度が閾値NTHまで上昇した時刻t6において、MGトルクをトルクTQ3から0に変更して、低電圧制御を終了する。 Then, at time t 6 to the engine rotational speed is increased to the threshold value N TH, to change the MG torque to zero from the torque TQ 3, and terminates the low voltage control.
図8は、本発明の実施の形態1においてECUが実行する低電圧制御の処理ルーチンの一例を示す図である。本ルーチンは、図5で説明したステップS18のサブルーチンとして実行されるものとする。 FIG. 8 is a diagram showing an example of a low voltage control processing routine executed by the ECU in the first embodiment of the present invention. This routine is executed as a subroutine of step S18 described in FIG.
図8に示すルーチンでは、先ず、最適トルクTQAが決定される(ステップS22)。最適トルクTQAは、MGのモータトルクの目標値として、第2気筒の筒内の圧力に基づいて推定される。第2気筒の筒内の圧力は、図2に示した圧力センサ46の検出値が用いられる。
In the routine shown in FIG. 8, first, the optimum torque TQ A is determined (step S22). The optimum torque TQ A is estimated based on the in-cylinder pressure of the second cylinder as a target value of the motor torque of the MG. The detected value of the
ステップS22に続いて、MGの実際のモータトルクが算出され(ステップS24)、このモータトルクが最適トルクTQAを上回るか否かが判定される(ステップS26)。MGの実際のモータトルクは、例えば、MGの回転数と、図5のステップS16で用いた電圧センサ44の検出値と、に基づいて算出される。ステップS24,S26の処理は、ステップS26においてMGのモータトルクが最適トルクTQAを上回ると判定されるまで、繰り返し実行される。
Following step S22, the actual motor torque MG is calculated (step S24), and whether the motor torque exceeds the optimum torque TQ A is determined (step S26). The actual motor torque of MG is calculated based on, for example, the rotation speed of MG and the detected value of
ステップS26において、MGの実際のモータトルクが最適トルクTQAを上回ると判定された場合には、低電圧制御の実行が許可される(ステップS28)。本ステップS28の処理により、第1気筒の筒内インジェクタと点火装置が駆動されて燃焼トルクがクランク軸に付与される。また、MGのロータ軸とENGのクランク軸が連結されてMGのアシストトルクがクランク軸に付与される。 If it is determined in step S26 that the actual motor torque of the MG exceeds the optimum torque TQ A , execution of the low voltage control is permitted (step S28). By the processing in step S28, the in-cylinder injector and the ignition device of the first cylinder are driven, and combustion torque is applied to the crankshaft. Further, the MG rotor shaft and the ENG crankshaft are connected to each other, and MG assist torque is applied to the crankshaft.
ステップS28に続いて、MGのモータトルクの目標値が最適トルクTQAからトルクTQ3に変更される(ステップS30)。トルクTQ3については図7で既に説明した通りである。トルクTQ3は、図5のステップS16で用いた電圧センサ44の検出値に応じて設定される。
Subsequent to step S28, the target value of the motor torque of the MG is changed from the optimum torque TQ A to the torque TQ 3 (step S30). The torque TQ 3 is as already described in FIG. Torque TQ 3 is set in accordance with the detected value of the
ステップS30に続いて、第2気筒の点火時期がTDC側に進角される(ステップS32)。第2気筒の点火時期の進角度合いは、ENGの仕様に応じて別途設定される。そして、設定した点火時期に到達したか否かが判定され(ステップS34)、第2気筒の点火装置が駆動される(ステップS36)。本ステップS36の処理により、第2気筒の燃焼トルクが高められる。 Following step S30, the ignition timing of the second cylinder is advanced to the TDC side (step S32). The advance angle of the ignition timing of the second cylinder is set separately according to the ENG specifications. Then, it is determined whether or not the set ignition timing has been reached (step S34), and the ignition device for the second cylinder is driven (step S36). By the process of step S36, the combustion torque of the second cylinder is increased.
ステップS36に続いて、エンジン回転速度が閾値NTH以上か否かが判定される(ステップS38)。本ステップS38の処理は、エンジン回転速度が閾値NTH以上であると判定されるまで繰り返し実行される。そして、エンジン回転速度が閾値NTH以上であると判定された場合には、MGのモータトルクの目標値がトルクTQ3から0に変更される(ステップS40)。本ステップS40の処理により、低電圧制御の実行が終了する。 Following step S36, whether the engine rotational speed threshold value N TH or more is determined (step S38). The process of step S38 is repeatedly executed until it is determined that the engine speed is equal to or higher than the threshold value NTH . When it is determined that the engine speed is equal to or higher than the threshold value N TH , the target value of the MG motor torque is changed from the torque TQ 3 to 0 (step S40). Execution of the low voltage control is completed by the process of step S40.
以上、図8に示したルーチンによれば、ステップS30の処理によってMGのモータトルクの目標値をトルクTQ3に低下させることができる。そのため、MGの駆動に伴うバッテリの電圧の低下量を減らすことができる。従って、低電圧制御中にバッテリの電圧が基準電圧VRを下回り、図3で説明した動作禁止域に突入してしまうのを未然に防ぐことができる。また、図8に示したルーチンによれば、ステップS32〜S36の処理によって、第2気筒の点火時期をTDC側に進角することもできる。そのため、MGのモータトルクの目標値の低下を第2気筒の燃焼トルクで補って、ENGの始動不良を回避することが可能となる。 As described above, according to the routine shown in FIG. 8, it is possible to lower the target value of the motor torque of the MG torque TQ 3 by the processing of step S30. Therefore, it is possible to reduce the amount of decrease in battery voltage that accompanies MG driving. Accordingly, the voltage of the battery during low voltage control falls below the reference voltage V R, it can be prevented from being entered to the operation prohibition area described in FIG. Further, according to the routine shown in FIG. 8, the ignition timing of the second cylinder can be advanced to the TDC side by the processing of steps S32 to S36. Therefore, it is possible to avoid the ENG start failure by compensating for the decrease in the target value of the MG motor torque with the combustion torque of the second cylinder.
なお、上述した実施の形態1においては、MGが第1,第7の発明の「電動機」に、ECUが同発明の「制御装置」に、通常制御が同発明の「始動制御」に、低電圧制御が同発明の「低電圧始動制御」に、それぞれ相当している。 In the first embodiment described above, the MG is low in the “motor” of the first and seventh inventions, the ECU is in the “control device” in the invention, and the normal control is low in the “startup control” of the invention. The voltage control corresponds to the “low voltage start control” of the present invention.
また、上述した実施の形態1においては、スタータが第6,第9の発明の「第2電動機」に、第1気筒の燃焼と、同時期のスタータの駆動との組み合わせによる制御が同発明の「第2始動制御」に、それぞれ相当している。 In the first embodiment described above, the starter is controlled by a combination of the first cylinder combustion and the starter driving at the same time in the “second electric motor” of the sixth and ninth inventions. This corresponds to “second start control”.
実施の形態2.
次に、図9乃至図10を参照しながら、本発明の実施の形態2について説明する。なお、本実施の形態2の駆動システムの構成は、図1乃至図2に示した駆動システムの構成と共通する。また、着火始動制御の基本的な構成は、図3乃至図7で説明した制御構成と共通する。従って、駆動システムの構成と着火始動制御の説明については省略する。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The configuration of the drive system according to the second embodiment is the same as the configuration of the drive system shown in FIGS. Further, the basic configuration of the ignition start control is common to the control configuration described with reference to FIGS. Therefore, the description of the configuration of the drive system and the ignition start control is omitted.
[実施の形態2の制御]
上述した実施の形態1の低電圧制御では、第2気筒の点火時期をTDC側に変更することで燃焼トルクを高め、エンジン回転速度を閾値NTHまで上昇させた。しかし、何らかの要因により、第2気筒の高い燃焼トルクをもってしてもエンジン回転速度が閾値NTHまで上昇し切らない場合がある。そこで、本実施の形態2の低電圧制御では、第2気筒の次に膨張行程を迎える気筒(以下、「第3気筒」とも称す)の点火時期をもTDC側に変更する。第3気筒の点火時期をTDC側に進角することで同気筒の燃焼トルクを高めることができる。よって、低電圧制御の実行に伴うMGのアシストトルクの低下を第2,第3気筒の燃焼トルクで補って、ENGの始動不良を回避することが可能となる。
[Control of Embodiment 2]
In the low voltage control of the first embodiment described above, the combustion torque is increased by changing the ignition timing of the second cylinder to the TDC side, and the engine speed is increased to the threshold value N TH . However, for some reason, even if the combustion torque of the second cylinder is high, the engine rotation speed may not rise to the threshold value NTH . Therefore, in the low voltage control of the second embodiment, the ignition timing of the cylinder that reaches the expansion stroke next to the second cylinder (hereinafter also referred to as “third cylinder”) is also changed to the TDC side. The combustion torque of the third cylinder can be increased by advancing the ignition timing of the third cylinder to the TDC side. Therefore, it becomes possible to compensate for a decrease in the assist torque of the MG accompanying the execution of the low voltage control with the combustion torque of the second and third cylinders, and to avoid a start failure of the ENG.
図9は、本発明の実施の形態2において行われる低電圧制御を説明するタイミングチャートである。なお、図9においては、第1気筒が1番気筒#1であり、第2気筒が3番気筒#3であり、第3気筒が4番気筒#4であるものとする。
FIG. 9 is a timing chart for explaining the low voltage control performed in the second embodiment of the present invention. In FIG. 9, it is assumed that the first cylinder is the
図9に示すチャートでは、時刻t0においてENGの始動要求が出され、MGのモータトルクの目標値(以下、図9の説明において、「MGトルク」とも称す。)が最適トルクTQAに設定される。MGの実際のモータトルク(以下、図9の説明において、「出力トルク」とも称す。)は、時間遅れを伴って上昇し、最適トルクTQAに到達する。出力トルクが最適トルクTQAに到達したら、MGのロータ軸とENGのクランク軸を連結して、低電圧制御を開始する。低電圧制御では、先ず、時刻t1において1番気筒#1の筒内インジェクタを駆動して燃料を噴射し、その後に同気筒の点火装置を駆動して混合気に点火する。
In the chart shown in FIG. 9, an ENG start request is issued at time t 0 , and the target value of the MG motor torque (hereinafter also referred to as “MG torque” in the description of FIG. 9) is set to the optimum torque TQ A. Is done. The actual motor torque of MG (hereinafter also referred to as “output torque” in the description of FIG. 9) increases with a time delay and reaches the optimum torque TQ A. Upon reaching the output torque optimum torque TQ A, connects the crank shaft of the rotor shaft and ENG of MG, starts the low voltage control. The low voltage control, first, at time t 1 by driving the No. 1 cylinder
また、低電圧制御では、時刻t2においてMGトルクを最適トルクTQAからトルクTQ3に変更する。また、低電圧制御では、時刻t3で3番気筒#3の筒内インジェクタを駆動して燃料を噴射し、その後の時刻t4において同気筒の点火装置を駆動して混合気に点火する。ここまでは、上述した実施の形態1の低電圧制御と同じである。
Further, in the low voltage control changes the MG torque from the optimum torque TQ A at time t 2 to the torque TQ 3. Further, in the low voltage control drives the cylinder injector at time t 3 in the
本実施の形態2の低電圧制御では、時刻t7で4番気筒#4の筒内インジェクタを駆動して燃料を噴射し、その後の時刻t8において同気筒の点火装置を駆動して混合気に点火する。図9には、低電圧制御の4番気筒#4の点火時期(時刻t8)の比較として、通常制御での同気筒の点火時期(時刻t9)が示されている。両者を比較すると分かるように、時刻t8は時刻t9よりも早められている。4番気筒#4の点火時期を時刻t9から時刻t8に早めることで、同気筒の混合気の燃焼に伴って発生する燃焼トルクを高めることができる。よって、本実施の形態2の低電圧制御によれば、時刻t2以降の出力トルクの低下を、3番気筒#3および4番気筒#4の燃焼トルクで補って、ENGの始動不良を回避することが可能となる。
In low voltage control of the second embodiment, at time t 7 by driving the fourth cylinder injector for
そして、エンジン回転速度が閾値NTHまで上昇した時刻t10において、MGトルクをトルクTQ3から0に変更して、低電圧制御を終了する。 Then, at time t 10 to the engine rotational speed she is increased to the threshold value N TH, to change the MG torque to zero from the torque TQ 3, and terminates the low voltage control.
図10は、本発明の実施の形態2においてECUが実行する低電圧制御の処理ルーチンの一例を示す図である。本ルーチンは、図8で説明したステップS38,S40に代わる処理として実行されるものとする。 FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a low voltage control processing routine executed by the ECU according to the second embodiment of the present invention. This routine is executed as a process replacing steps S38 and S40 described in FIG.
図10に示すルーチンでは、先ず、エンジン回転速度が閾値NTH以上であるか否かが判定される(ステップS42)。本ステップS42は、図8のステップS38の処理と同一である。そして、エンジン回転速度が閾値NTH以上であると判定された場合には、MGのモータトルクの目標値がトルクTQ3から0に変更される(ステップS44)。本ステップS44の処理により、低電圧制御の実行が終了する。 In the routine shown in FIG. 10, it is first determined whether or not the engine speed is equal to or higher than a threshold value N TH (step S42). This step S42 is the same as the process of step S38 of FIG. If it is determined that the engine speed is equal to or higher than the threshold value N TH , the target value of the MG motor torque is changed from the torque TQ 3 to 0 (step S44). Execution of the low voltage control is completed by the processing in step S44.
一方、ステップS42において、エンジン回転速度が閾値NTH未満であると判定された場合は、第2気筒の点火進角にも関わらずエンジン回転速度が閾値NTHまで上昇し切らなかったと判断できる。そのため、第3気筒の点火時期がTDC側に進角される(ステップS46)。第3気筒の点火時期の進角度合いは、第2気筒の進角度合いと等しく設定される。そして、ステップS46で設定した点火時期に到達したか否かが判定され(ステップS48)、第3気筒の点火装置が駆動される(ステップS50)。本ステップS50の処理により、第3気筒の燃焼トルクが高められる。 On the other hand, if it is determined in step S42 that the engine rotation speed is less than the threshold value NTH, it can be determined that the engine rotation speed has not fully increased to the threshold value NTH despite the ignition advance angle of the second cylinder. Therefore, the ignition timing of the third cylinder is advanced to the TDC side (step S46). The advance angle of the ignition timing of the third cylinder is set equal to the advance angle of the second cylinder. Then, it is determined whether or not the ignition timing set in step S46 has been reached (step S48), and the third cylinder ignition device is driven (step S50). By the process of step S50, the combustion torque of the third cylinder is increased.
以上、図10に示したルーチンによれば、ステップS46,S48,S50の処理によって、第3気筒の点火時期をTDC側に進角することもできる。そのため、低電圧制御に伴うMGのモータトルクの目標値の低下を、第2,第3気筒の燃焼トルクで補って、ENGの始動不良を回避することが可能となる。 As described above, according to the routine shown in FIG. 10, the ignition timing of the third cylinder can be advanced to the TDC side by the processes of steps S46, S48, and S50. Therefore, it becomes possible to compensate for the decrease in the target value of the MG motor torque accompanying the low voltage control with the combustion torque of the second and third cylinders, and to avoid the ENG start failure.
なお、上述した実施の形態2においては、第3気筒の点火時期をTDC側に進角することにより第5の発明の「追加の低電圧始動制御」が実現されている。 In the second embodiment described above, the “additional low voltage start control” of the fifth invention is realized by advancing the ignition timing of the third cylinder to the TDC side.
実施の形態3.
次に、図11を参照しながら、本発明の実施の形態3について説明する。なお、本実施の形態3の駆動システムの構成は、図1乃至図2に示した駆動システムの構成と共通する。また、着火始動制御の基本的な構成は、図3乃至図7で説明した制御構成と共通する。従って、駆動システムの構成と着火始動制御の説明については省略する。
Next,
[実施の形態3の制御]
上述した実施の形態1,2の着火始動制御では、第1気筒のピストン位置が基準範囲CARにあることが第2のMG条件とされた。当然ながらこのMG条件は、通常制御と低電圧制御の両方に適用される。但し、本実施の形態3の低電圧制御では、基準範囲CARよりも厳しい条件がMG条件に適用される。図11は、低電圧制御中の第1気筒のピストン位置条件を説明する図である。図11に示すように、本実施の形態3では、第1気筒のピストン位置が、基準範囲CARよりも狭い範囲CA1内にあることを条件として、低電圧制御の実行が許可される。
[Control of Embodiment 3]
In the ignition start control of the first and second embodiments described above, that the piston position of the first cylinder is in the reference range CA R is the second MG condition. Of course, this MG condition applies to both normal control and low voltage control. However, a low voltage control of the third embodiment, stringent conditions are applied to the MG conditions than reference range CA R. FIG. 11 is a diagram for explaining the piston position condition of the first cylinder during the low voltage control. As shown in FIG. 11, in the third embodiment, the piston position of the first cylinder, a condition that in the narrow range CA 1 than the reference range CA R, the low voltage control is permitted to run.
上述した実施の形態1と同様、本実施の形態3の低電圧制御では、モータトルクの目標値を最適トルクTQAよりも小さな値に変更している。そのため、MGの駆動に伴うバッテリの電圧の低下量を減らして、低電圧制御中にバッテリの電圧が図3で説明した動作禁止域に突入してしまうのを未然に防ぐことができる。その反面、MGのモータトルクの目標値を小さい値に変更すれば、MGのアシストトルクも小さくなる。 As in the first embodiment described above, in the low voltage control of the third embodiment is changed to a value smaller than the optimum torque TQ A target value of the motor torque. Therefore, it is possible to reduce the amount of decrease in the voltage of the battery accompanying the driving of the MG, and to prevent the battery voltage from entering the operation prohibited area described with reference to FIG. 3 during the low voltage control. On the other hand, if the MG motor torque target value is changed to a small value, the MG assist torque also decreases.
この点、本実施の形態3では、第1気筒のピストン位置が範囲CA1内にあることを低電圧制御の実行を許可する条件としている。第1気筒のピストン位置が範囲CA1内にあれば、ピストン位置が基準範囲CAR内にある場合に比べて大きな初爆トルクを得ることができる。この理由は、第1気筒のピストン位置の範囲を狭くするほど、第1気筒で生じる燃焼エネルギによってピストンを効果的に押し下げることが可能になるからである。よって、このような条件で電圧制御を実行すれば、MGのアシストトルクの低下を相対的に大きな初爆トルクで補って、ENGの始動不良を回避することが可能となる。本実施の形態3の低電圧制御では、始動要求時のバッテリの電圧が小さいほど、範囲CA1がより狭い範囲に設定される。 In this regard, in the third embodiment, and that the piston position of the first cylinder is in the range CA 1 as a condition for permitting execution of the low-voltage control. If the piston position of the first cylinder is in the range CA 1, it is possible to obtain a large initial explosion torque than when the piston position is within the reference range CA R. This is because as the range of the piston position of the first cylinder is narrowed, the piston can be effectively pushed down by the combustion energy generated in the first cylinder. Therefore, if voltage control is executed under such conditions, it is possible to compensate for a decrease in the MG assist torque with a relatively large initial explosion torque and to avoid a start failure of the ENG. In low voltage control of the third embodiment, as the voltage of the battery at the time of the request for starting is small, the range CA 1 is set to a narrower range.
なお、本実施の形態3の低電圧制御の許可条件は、上述した実施の形態1,2の低電圧制御の許可条件として適用してもよい。この場合は、図5に示したステップS16において、上述した第3のMG条件に関する判定に加えて、第1気筒のピストン位置が図11に示した範囲CA1内にあるか否かに関する判定を行えばよい。 The permission condition for low voltage control according to the third embodiment may be applied as the permission condition for low voltage control according to the first and second embodiments. In this case, in step S16 shown in FIG. 5, in addition to the determination as to the third MG conditions described above, the determination as to whether the piston position of the first cylinder is in the range CA 1 shown in FIG. 11 Just do it.
10 車両
12 内燃機関
14 自動変速機
16 入力軸
18 出力軸
20 デファレンシャル
22 車軸
24 駆動輪
26 モータジェネレータ
28 伝達ベルト
30 バッテリ
32 スタータ
40 制御装置
42 クランク角センサ
44 電圧センサ
46 圧力センサ
48 温度センサ
DESCRIPTION OF
第4の発明は、第1乃至第3の発明の何れかにおいて、
前記制御装置が、前記内燃機関の始動要求時における前記バッテリの電圧が低いほど、前記低電圧始動制御を行う場合における前記第2気筒の点火時期をより進角側に設定することを特徴とする。
A fourth invention is any one of the first to third inventions,
The control device sets the ignition timing of the second cylinder to a more advanced side when performing the low-voltage start control as the voltage of the battery at the start request of the internal combustion engine is lower. .
第5の発明は、第1乃至第4の発明の何れかにおいて、
前記クランク軸の回転速度を検出するクランク角センサを更に備え、
前記制御装置が、前記低電圧始動制御の実行後、前記クランク軸の回転に伴って前記第2気筒よりも後に膨張行程を迎える第3気筒のインジェクタの駆動を開始するまでの間に、前記回転速度が所定速度まで上昇していない場合には、前記電動機によるアシストトルクの目標値の変更を継続すると共に、前記第3気筒の点火時期を圧縮上死点側に進角する追加の低電圧始動制御を行うように構成されていることを特徴とする。
According to a fifth invention, in any one of the first to fourth inventions,
Further comprising a crank angle sensor for detecting a rotational speed of the crankshaft,
The rotation between the execution of the low voltage starting control and the start of the injector of the third cylinder that reaches the expansion stroke after the second cylinder with the rotation of the crankshaft. When the speed does not increase to a predetermined speed, the target value of the assist torque is continuously changed by the electric motor, and the additional low-voltage start is advanced to advance the ignition timing of the third cylinder to the compression top dead center side. It is configured to perform control.
第6の発明によれば、始動制御または低電圧始動制御に基づいた電動機の駆動中にバッテリの電圧が第1電圧よりも低い第2電圧を下回ることが予測される場合に、第2始動制御を行うことができる。第2始動制御は、出力が制限される電圧の上限値が電動機よりも低い第2電動機を駆動する制御である。そのため、第2始動制御によれば、始動制御や低電圧始動制御を選択できない場合であっても、内燃機関を始動することができる。 According to the sixth aspect of the present invention, when the voltage of the battery is predicted to fall below the second voltage lower than the first voltage during driving of the electric motor based on the start control or the low voltage start control, the second start control is performed. It can be performed. The second start control is a control for driving the second electric motor whose upper limit value of the voltage whose output is limited is lower than that of the electric motor. Therefore, according to the second start control, the internal combustion engine can be started even when the start control or the low voltage start control cannot be selected.
第7の発明によれば、始動制御に基づいた電動機の駆動中にバッテリの電圧が第1電圧を下回ることが予測される場合に、始動制御を行う場合よりも狭いピストン位置範囲内にあることを条件として、低電圧始動制御を行うことができる。低電圧始動制御は、電動機によるアシストトルクの目標値を、始動制御を行う場合の目標値に比べて小さい値に変更する制御である。電動機によるアシストトルクの目標値を小さい値に変更すれば、低電圧始動制御中にバッテリの電圧が動作禁止域に突入してしまうのを未然に防ぐことができる。また、ピストン位置範囲が狭い範囲であることを条件として低電圧始動制御を行えば、自動停止後に膨張行程で停止しているピストンを有する気筒で発生する燃焼トルクを高めることができるので、アシストトルクの目標値の変更に伴い不足するトルクを、当該燃焼トルクによって補うことができる。従って、内燃機関の始動不良の発生を良好に回避することができる。 According to the seventh invention, when the voltage of the battery is predicted to be lower than the first voltage during driving of the electric motor based on the start control, it is within a narrower piston position range than that in the case of performing the start control. As a condition, low voltage start control can be performed. The low voltage start control is a control for changing the target value of the assist torque by the electric motor to a value smaller than the target value when the start control is performed. If the target value of the assist torque by the electric motor is changed to a small value, it is possible to prevent the battery voltage from entering the operation prohibited area during the low voltage start control. Further, if low-voltage start control is performed on the condition that the piston position range is narrow, the combustion torque generated in the cylinder having the piston stopped in the expansion stroke after the automatic stop can be increased, so that the assist torque The torque that is insufficient due to the change in the target value can be compensated by the combustion torque. Therefore, it is possible to satisfactorily avoid the occurrence of starting failure of the internal combustion engine.
第8の発明によれば、内燃機関の始動要求時におけるバッテリの電圧が低いほど、ピストン位置範囲をより狭い範囲に設定することができる。そのため、始動要求時におけるバッテリの電圧が低い場合であっても、上述した燃焼トルクを相応に高めることができる。 According to the eighth aspect of the invention, the lower the battery voltage when the internal combustion engine is requested to start, the narrower the piston position range can be set. Therefore, even if the battery voltage at the time of the start request is low, the above-described combustion torque can be increased accordingly.
Claims (9)
前記内燃機関のクランク軸にトルクを付与する電動機と、
前記電動機に駆動電力を供給するバッテリと、
前記内燃機関の自動停止後の再始動時に、膨張行程で停止している第1気筒のピストンの停止位置が基準範囲内にあることを条件として、前記第1気筒のインジェクタと点火装置を駆動して前記クランク軸を回転させるトルクを発生させ、尚且つ、前記電動機を駆動して前記クランク軸の回転をアシストするトルクを発生させる始動制御を行うように構成された制御装置と、
を備え、
前記制御装置が、前記始動制御に基づいた前記電動機の駆動中に前記バッテリの電圧が第1電圧を下回ることが予測される場合には、前記始動制御の代わりに低電圧始動制御を行うように構成され、前記低電圧始動制御が、前記電動機によるアシストトルクの目標値を、前記始動制御を行う場合の目標値に比べて小さい値に変更し、尚且つ、前記クランク軸の回転に伴って前記第1気筒の次に膨張行程を迎える第2気筒の点火時期を、前記始動制御を行う場合の点火時期に比べて圧縮上死点側に進角する制御であることを特徴とする車両の駆動システム。 An internal combustion engine including a plurality of cylinders, and an internal combustion engine including an injector for directly injecting fuel into a cylinder and an ignition device for igniting an air-fuel mixture for each cylinder;
An electric motor for applying torque to the crankshaft of the internal combustion engine;
A battery for supplying driving power to the electric motor;
When the internal combustion engine is restarted after being automatically stopped, the injector and ignition device of the first cylinder are driven on condition that the stop position of the piston of the first cylinder that is stopped in the expansion stroke is within a reference range. A control device configured to generate a torque for rotating the crankshaft, and to perform start control for driving the electric motor to generate torque for assisting the rotation of the crankshaft;
With
When it is predicted that the voltage of the battery is lower than the first voltage during driving of the electric motor based on the start control, the control device performs low voltage start control instead of the start control. The low-voltage start control is configured to change a target value of assist torque by the electric motor to a value smaller than a target value in the case of performing the start control, and with the rotation of the crankshaft, Driving the vehicle, characterized in that the ignition timing of the second cylinder, which reaches the expansion stroke next to the first cylinder, is advanced to the compression top dead center side as compared with the ignition timing when the start control is performed. system.
前記制御装置が、前記低電圧始動制御の実行後、前記クランク軸の回転に伴って前記第2気筒よりも後に膨張行程を迎える第3気筒のインジェクタの駆動を開始するまでの間に、前記回転速度が所定速度まで上昇していない場合には、前記電動機によるアシストトルクの目標値の変更を継続すると共に、前記第3気筒の点火時期を圧縮上死点側に進角する追加の低電圧始動制御を行うように構成されていることを特徴とする請求項1乃至4何れか1項に記載の車両の駆動システム。 The internal combustion engine further includes a crank angle sensor that detects a rotational speed of the crankshaft,
The rotation between the execution of the low voltage starting control and the start of the injector of the third cylinder that reaches the expansion stroke after the second cylinder with the rotation of the crankshaft. When the speed does not increase to a predetermined speed, the target value of the assist torque is continuously changed by the electric motor, and the additional low-voltage start is advanced to advance the ignition timing of the third cylinder to the compression top dead center side. The vehicle drive system according to any one of claims 1 to 4, wherein the vehicle drive system is configured to perform control.
前記制御装置が、前記始動制御または前記低電圧始動制御に基づいた前記電動機の駆動中に前記バッテリの電圧が前記第1電圧よりも低い第2電圧を下回ることが予測される場合には、前記電動機の代わりに前記第2電動機を駆動する第2始動制御を行うように構成されていることを特徴とする請求項1乃至5何れか1項に記載の車両の駆動システム。 A second electric motor that receives driving power from the battery and applies torque to the crankshaft of the internal combustion engine, the second electric motor having a lower upper limit value of the voltage at which the output is limited than the electric motor;
When the control device is predicted that the voltage of the battery falls below a second voltage lower than the first voltage during driving of the electric motor based on the start control or the low voltage start control, 6. The vehicle drive system according to claim 1, wherein the vehicle start system is configured to perform a second start control for driving the second electric motor instead of the electric motor. 6.
前記内燃機関のクランク軸にトルクを付与する電動機と、
前記電動機に駆動電力を供給するバッテリと、
前記内燃機関の自動停止後の再始動時に、膨張行程で停止している気筒のピストンの停止位置が基準範囲内にあることを条件として、前記気筒のインジェクタと点火装置を駆動して前記クランク軸を回転させるトルクを発生させ、尚且つ、前記電動機を駆動して前記クランク軸の回転をアシストするトルクを発生させる始動制御を行うように構成された制御装置と、
を備え、
前記制御装置が、前記始動制御に基づいた前記電動機の駆動中に前記バッテリの電圧が第1電圧を下回ることが予測される場合には、前記始動制御の代わりに低電圧始動制御を行うように構成され、前記低電圧始動制御が、前記停止位置が前記基準範囲に比べて狭いピストン位置範範囲内にあることを条件として、前記電動機によるアシストトルクの目標値を、前記始動制御を行う場合の目標値に比べて小さい値に変更する制御であることを特徴とする車両の駆動システム。 An internal combustion engine comprising an injector for directly injecting fuel into a cylinder and an ignition device for igniting an air-fuel mixture;
An electric motor for applying torque to the crankshaft of the internal combustion engine;
A battery for supplying driving power to the electric motor;
When the internal combustion engine is restarted after being automatically stopped, the crankshaft is driven by driving the injector and the ignition device of the cylinder on the condition that the stop position of the piston of the cylinder stopped in the expansion stroke is within a reference range. A control device configured to perform start control for generating torque for rotating the motor and generating torque for assisting rotation of the crankshaft by driving the electric motor;
With
When it is predicted that the voltage of the battery is lower than the first voltage during driving of the electric motor based on the start control, the control device performs low voltage start control instead of the start control. And when the low voltage start control performs the start control on the target value of the assist torque by the electric motor on the condition that the stop position is in a piston position range narrower than the reference range. A drive system for a vehicle, characterized in that the control is to change the value to be smaller than a target value.
前記制御装置が、前記始動制御または前記低電圧始動制御に基づいた前記電動機の駆動中に前記バッテリの電圧が前記第1電圧よりも低い第2電圧を下回ることが予測される場合には、前記電動機の代わりに前記第2電動機を駆動する第2始動制御を行うように構成されていることを特徴とする請求項7または8に記載の車両の駆動システム。 A second electric motor that receives driving power from the battery and applies torque to the crankshaft of the internal combustion engine, the second electric motor having a lower upper limit value of the voltage at which the output is limited than the electric motor;
When the control device is predicted that the voltage of the battery falls below a second voltage lower than the first voltage during driving of the electric motor based on the start control or the low voltage start control, 9. The vehicle drive system according to claim 7, wherein the second start control for driving the second electric motor instead of the electric motor is performed.
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Legal Events
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A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20181023 |
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A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20190416 |