JP2018134924A - Control device for hybrid vehicle - Google Patents

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浩一郎 牟田
Koichiro Muta
浩一郎 牟田
齋藤 公男
Kimio Saito
公男 齋藤
元春 日比野
Motoharu Hibino
元春 日比野
啓介 森崎
Keisuke Morisaki
啓介 森崎
俊介 伏木
Shunsuke Fushiki
俊介 伏木
雄介 西郷
Yusuke Saigo
雄介 西郷
西垣 隆弘
Takahiro Nishigaki
隆弘 西垣
近藤 真也
Shinya Kondo
真也 近藤
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a control device for a hybrid vehicle capable of shortening time to completion of starting while avoiding power shortage of electrical components at the time of starting of an internal combustion engine accompanying fuel heating.SOLUTION: A control device of the present invention performs control in which, when fuel heating is required at the time of starting of an internal combustion engine 2, fuel is injected while the internal combustion engine 2 is being cranked by a first motor generator 3 and while the fuel is heated by a glow plug 5. When a voltage supplied by a battery 15 for auxiliary equipment becomes lower than a predetermined value during the fuel heating by the glow plug 5, energization of the glow plug 5 is cut off, and the cranking of the internal combustion engine 2 by the first motor generator 3 is continued and the fuel injection is interrupted. Then, when the voltage of the battery 15 for the auxiliary equipment exceeds a determination value, the fuel heating and the fuel injection are resumed.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、アルコールを含有する燃料を使用して運転可能な内燃機関を備えたハイブリッド車両に適用される制御装置に関する。   The present invention relates to a control device applied to a hybrid vehicle including an internal combustion engine that can be operated using a fuel containing alcohol.

アルコールを含有する燃料を使用して運転可能な内燃機関は燃料のアルコール含有率が高まるほど気化しにくくなり始動性が悪化する。そこで、このような内燃機関を搭載した車両の制御装置として、内燃機関の始動の際に燃料を加熱しながら燃料噴射を行うものが提案されている(特許文献1)。   An internal combustion engine that can be operated using a fuel containing alcohol is less likely to vaporize as the alcohol content of the fuel increases, and the startability deteriorates. Thus, as a control device for a vehicle equipped with such an internal combustion engine, there has been proposed one that performs fuel injection while heating the fuel when the internal combustion engine is started (Patent Document 1).

特開平6−101608号公報JP-A-6-101608

燃料加熱には電気ヒータやグロープラグ等の加熱手段が用いられ、その電力は車両の電装品の電源として設けられた補機用バッテリから供給される。内燃機関の始動の際に加熱手段の使用によって電力負荷が増大すると補機用バッテリの電圧が低下して電装品が動作不良となるおそれがある。   For heating the fuel, heating means such as an electric heater or a glow plug is used, and the electric power is supplied from an auxiliary battery provided as a power source for electric components of the vehicle. If the electric power load increases due to the use of the heating means at the time of starting the internal combustion engine, the voltage of the auxiliary battery may be lowered and the electrical component may malfunction.

そこで、本発明は、燃料加熱を伴う内燃機関の始動時において補機用バッテリの電圧低下による電装品の動作不良を回避できるハイブリッド車両の制御装置を提供することを目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a control device for a hybrid vehicle that can avoid malfunction of electrical components due to a voltage drop of an auxiliary battery at the time of starting an internal combustion engine with fuel heating.

本発明のハイブリッド車両の制御装置は、アルコールを含有する燃料を使用して運転可能に構成された内燃機関と、前記内燃機関をクランキング可能な電動機と、前記電動機に電力を供給するメインバッテリと、車両の電装品の電源として設けられた補機用バッテリと、前記補機用バッテリに電力を供給する電力供給手段と、前記補機用バッテリを電源として駆動され、前記内燃機関で使用される燃料を加熱可能な加熱手段と、を備えたハイブリッド車両に適用される制御装置であって、前記内燃機関の始動に際して燃料加熱が必要な場合、前記電動機にて前記内燃機関をクランキングしながら前記加熱手段にて燃料を加熱しつつ燃料噴射を行う始動制御手段を備え、前記始動制御手段は、前記加熱手段による燃料加熱中に前記補機用バッテリが供給する電圧が所定値未満となった場合、前記加熱手段の消費電力を低下させるとともに前記電動機による前記内燃機関のクランキングを継続し、所定の再開条件が成立した場合、前記加熱手段の消費電力を低下前の状態に戻すものである。   A control apparatus for a hybrid vehicle according to the present invention includes an internal combustion engine configured to be operable using a fuel containing alcohol, an electric motor capable of cranking the internal combustion engine, and a main battery that supplies electric power to the electric motor. Auxiliary battery provided as a power source for vehicle electrical components, power supply means for supplying power to the auxiliary battery, and driven by the auxiliary battery and used in the internal combustion engine A control device applied to a hybrid vehicle comprising heating means capable of heating fuel, and when the internal combustion engine needs to be heated when starting the internal combustion engine, the motor is cranking the internal combustion engine with the motor. Start control means for injecting fuel while heating the fuel by the heating means, and the start control means is configured to include the auxiliary battery during heating of the fuel by the heating means. When the voltage supplied by the engine becomes less than a predetermined value, the power consumption of the heating unit is reduced and the cranking of the internal combustion engine by the electric motor is continued. The power is returned to the state before the decrease.

なお、加熱手段の消費電力を低下させることには、燃料加熱を中断すること、つまり加熱手段の通電を遮断して消費電力をゼロにすることも含まれる。   Note that reducing the power consumption of the heating means includes interrupting the fuel heating, that is, cutting off the energization of the heating means to reduce the power consumption to zero.

本発明の制御装置によれば、加熱手段による燃料加熱中に補機用バッテリが供給する電圧が所定値未満となった場合、加熱手段の消費電力を低下させるので補機用バッテリの供給電圧が回復するまでその電圧低下による電装品の動作不良を回避できる。また、加熱手段の消費電力を低下させている間はメインバッテリを電源とする電動機による内燃機関のクランキングが継続される。これにより、再開条件が成立して加熱手段の消費電力を元に戻して再始動する際に、初めから内燃機関のクランキングをやり直さなくてよいから内燃機関の始動完了までの時間を短縮できる。   According to the control device of the present invention, when the voltage supplied by the auxiliary battery becomes less than the predetermined value during the fuel heating by the heating means, the power consumption of the heating means is reduced. It is possible to avoid malfunction of the electrical equipment due to the voltage drop until it recovers. Further, while the power consumption of the heating means is being reduced, the cranking of the internal combustion engine by the electric motor using the main battery as a power source is continued. As a result, when the restart condition is satisfied and the power consumption of the heating means is restored and restarted, it is not necessary to restart cranking of the internal combustion engine from the beginning, so that the time until the start of the internal combustion engine can be shortened.

本発明の一形態に係る制御装置が適用されたハイブリッド車両のシステム構成図。1 is a system configuration diagram of a hybrid vehicle to which a control device according to an embodiment of the present invention is applied. 図1のハイブリッド車両の制御系の一例を示した機能ブロック図。The functional block diagram which showed an example of the control system of the hybrid vehicle of FIG. 本発明の一形態に係る制御ルーチンの一例を示したフローチャート。6 is a flowchart illustrating an example of a control routine according to an embodiment of the present invention. 図3のサブルーチンの一例を示したフローチャート。The flowchart which showed an example of the subroutine of FIG.

図1に示すように、車両1は、内燃機関2と、2つの第1及び第2ジェネレータ3、4とを備えたシリーズパラレル型ハイブリッド車両として構成されている。内燃機関2は、例えば4つの気筒(不図示)を有する直列4気筒型の内燃機関として構成されており、アルコールを含有する燃料を使用して運転可能である。燃料のアルコール含有率は0〜100%の範囲で許容される。つまり、内燃機関2は、ガソリンだけを燃料とする場合、ガソリンとアルコールとの混合燃料を燃料とする場合、及びアルコールだけを燃料とする場合のいずれの場合でも運転可能である。一般に、アルコール含有燃料を使用して運転可能な内燃機関を搭載した車両はフレキシブルフューエルビークル(FFV)と称される。アルコール含有燃料はガソリンと比べて気化しにくいため、始動時に燃料を加熱して気化を促すためのグロープラグ5が気筒毎に設けられている。燃料加熱時におけるグロープラグ5の消費電力は720W(12V、60A)程度である。グロープラグ5は本発明に係る加熱手段の一例に相当する。   As shown in FIG. 1, the vehicle 1 is configured as a series-parallel hybrid vehicle including an internal combustion engine 2 and two first and second generators 3 and 4. The internal combustion engine 2 is configured as an in-line four-cylinder internal combustion engine having four cylinders (not shown), for example, and can be operated using a fuel containing alcohol. The alcohol content of the fuel is allowed in the range of 0 to 100%. That is, the internal combustion engine 2 can be operated in any case where only gasoline is used as fuel, when a mixed fuel of gasoline and alcohol is used as fuel, and when only alcohol is used as fuel. In general, a vehicle equipped with an internal combustion engine that can be operated using an alcohol-containing fuel is referred to as a flexible fuel vehicle (FFV). Since the alcohol-containing fuel is harder to vaporize than gasoline, a glow plug 5 is provided for each cylinder for heating the fuel at the start to promote vaporization. The power consumption of the glow plug 5 during fuel heating is about 720 W (12 V, 60 A). The glow plug 5 corresponds to an example of a heating unit according to the present invention.

第1モータ・ジェネレータ3は遊星歯車機構として構成された動力分割機構6を介して内燃機関2と連結されている。第1モータ・ジェネレータ3は内燃機関2の始動時にクランキングする電動機として機能するとともに、内燃機関2が運転される走行時には主に発電機として機能する。第1モータ・ジェネレータ3は本発明に係る電動機の一例に相当する。動力分割機構6から出力された動力は駆動輪10に伝達される。動力分割機構6と駆動輪10との間の動力伝達経路7には第2モータ・ジェネレータ4がトルク伝達可能な状態で連結されている。   The first motor / generator 3 is connected to the internal combustion engine 2 via a power split mechanism 6 configured as a planetary gear mechanism. The first motor / generator 3 functions as an electric motor that cranks when the internal combustion engine 2 is started, and also functions mainly as a generator during traveling when the internal combustion engine 2 is operated. The first motor / generator 3 corresponds to an example of an electric motor according to the present invention. The power output from the power split mechanism 6 is transmitted to the drive wheels 10. A second motor / generator 4 is connected to a power transmission path 7 between the power split mechanism 6 and the drive wheel 10 in a state where torque can be transmitted.

各モータ・ジェネレータ3、4は不図示の電気回路を介してHVバッテリ12に電気的に接続されており、HVバッテリ12は各モータ・ジェネレータ3、4に対して電力を供給する。HVバッテリ12は本発明に係るメインバッテリの一例に相当する。HVバッテリ12は直流200V程度の比較的高電圧なバッテリ、例えばニッケル水素バッテリとして構成されている。上記の電気回路はDCDCコンバータ及びインバータとしてそれぞれ機能し、HVバッテリ12の直流電力を昇圧しつつ交流電力に変換して各モータ・ジェネレータ3、4に供給でき、かつ各モータ・ジェネレータ3、4の発電電力を減圧しつつ直流電力に変換してHVバッテリ12に供給する。なお、HVバッテリ12は車両1の車載エアコンディショナ13の電源にもなっている。   The motor generators 3 and 4 are electrically connected to the HV battery 12 via an electric circuit (not shown), and the HV battery 12 supplies electric power to the motor generators 3 and 4. The HV battery 12 corresponds to an example of a main battery according to the present invention. The HV battery 12 is configured as a battery having a relatively high voltage of about 200 V DC, for example, a nickel metal hydride battery. The above electric circuits function as a DCDC converter and an inverter, respectively, can boost DC power of the HV battery 12 to convert it into AC power and supply it to the motor generators 3, 4. The generated power is converted into DC power while being decompressed and supplied to the HV battery 12. The HV battery 12 is also a power source for the in-vehicle air conditioner 13 of the vehicle 1.

車両1は、各種電装品の電源として設けられた補機用バッテリ15を備えている。補機用バッテリ15は、HVバッテリ12よりも電圧が低い直流12V程度のバッテリ、例えば鉛バッテリとして構成されている。補機用バッテリ15を電源とする電装品としては、例えば、内燃機関2や各モータ・ジェネレータ3、4等の制御対象を制御するコンピュータとして構成された各種の電子制御装置(ECU)を含むECU群20、車両1のステアリング操作をアシストする電動パワーステアリング装置21、及び車両1のブレーキ操作をアシストするブレーキ装置22等がある。また、補機用バッテリ15は燃料加熱に利用される上述したグロープラグ5の電源としても使用され、補機用バッテリ15の電力は不図示の駆動回路を介してグロープラグ5に供給される。   The vehicle 1 includes an auxiliary battery 15 provided as a power source for various electrical components. The auxiliary battery 15 is configured as a battery having a direct current of 12 V, which is lower in voltage than the HV battery 12, for example, a lead battery. As an electrical component that uses the auxiliary battery 15 as a power source, for example, an ECU including various electronic control units (ECUs) configured as a computer that controls a control target of the internal combustion engine 2, the motor generators 3, 4, etc. There are a group 20, an electric power steering device 21 that assists the steering operation of the vehicle 1, a brake device 22 that assists the braking operation of the vehicle 1, and the like. The auxiliary battery 15 is also used as a power source for the above-described glow plug 5 used for fuel heating, and the electric power of the auxiliary battery 15 is supplied to the glow plug 5 via a drive circuit (not shown).

補機用バッテリ15はDCDCコンバータ25を介してHVバッテリ12と電気的に接続されている。したがって、HVバッテリ12に接続されたDCDCコンバータ25を操作することにより、HVバッテリ12の電力を例えば14Vに降圧しつつ補機用バッテリ15に供給して充電可能である。DCDCコンバータ25は例えば最大100Aまで出力できる。DCDCコンバータ25は本発明に係る電力供給手段の一例として機能する。   The auxiliary battery 15 is electrically connected to the HV battery 12 via the DCDC converter 25. Therefore, by operating the DCDC converter 25 connected to the HV battery 12, the power of the HV battery 12 can be supplied to the auxiliary battery 15 while being reduced to 14V, for example, and charged. The DCDC converter 25 can output up to 100 A, for example. The DCDC converter 25 functions as an example of power supply means according to the present invention.

図2に示したように、上述したECU群20には、各モータ・ジェネレータ3、4を主に制御するHVECU30と、内燃機関2を主に制御するエンジンECU31とが含まれる。HVECU30とエンジンECU31とは双方向通信可能な状態で互いに接続されていて、エンジンECU31は単独で内燃機関2を制御することもあるが、基本的にはHVECU30の指令に従って内燃機関2を制御する。したがって、HVECU30はエンジンECU31を介して内燃機関2を制御しているともいえる。   As shown in FIG. 2, the ECU group 20 described above includes an HVECU 30 that mainly controls the motor generators 3 and 4, and an engine ECU 31 that mainly controls the internal combustion engine 2. The HVECU 30 and the engine ECU 31 are connected to each other so as to be capable of two-way communication. The engine ECU 31 may control the internal combustion engine 2 alone, but basically controls the internal combustion engine 2 according to a command from the HVECU 30. Therefore, it can be said that the HVECU 30 controls the internal combustion engine 2 via the engine ECU 31.

HVECU30及びエンジンECU31とは互いに連携しながら、車両1に対して各種制御を行う。例えば、内燃機関2を停止して第2モータ・ジェネレータ4で走行する電気自動車モードから内燃機関2とともに第2モータ・ジェネレータ4を走行用駆動源とするハイブリッドモードへ切り替えるために内燃機関2を始動する。HVECU30には、こうした始動制御の他にも各種制御を行うため、車両1の各部の情報を取得する様々なセンサ類の信号が入力される。例えば、HVECU30には、内燃機関2の回転速度に応じた信号を出力するクランク角センサ35、第1モータ・ジェネレータ3の回転速度に応じた信号を出力するレゾルバ36、燃料の温度に応じた信号を出力する燃料温度センサ37、燃料のアルコール濃度に応じた信号を出力するアルコール濃度センサ38、及び補機用バッテリ15が供給する電圧に応じた信号を出力する電圧センサ39等の各信号が入力される。   The HVECU 30 and the engine ECU 31 perform various controls on the vehicle 1 in cooperation with each other. For example, the internal combustion engine 2 is started in order to switch from the electric vehicle mode in which the internal combustion engine 2 is stopped and the vehicle is driven by the second motor / generator 4 to the hybrid mode in which the internal combustion engine 2 and the second motor / generator 4 are used as a driving source. To do. In order to perform various controls in addition to such start control, the HVECU 30 receives signals from various sensors that acquire information on each part of the vehicle 1. For example, the HVECU 30 includes a crank angle sensor 35 that outputs a signal corresponding to the rotational speed of the internal combustion engine 2, a resolver 36 that outputs a signal corresponding to the rotational speed of the first motor / generator 3, and a signal corresponding to the temperature of the fuel. The fuel temperature sensor 37 outputs a signal, the alcohol concentration sensor 38 outputs a signal corresponding to the alcohol concentration of the fuel, and the voltage sensor 39 outputs a signal corresponding to the voltage supplied by the auxiliary battery 15. Is done.

図3及び図4は内燃機関2の始動時にHVECU30が実行する制御ルーチンの一例を示している。この制御ルーチンのプログラムはHVECU30に保持されており、所定間隔で繰り返し実行される。HVECU30は、図3及び図4の制御ルーチンを実行することにより本発明に係る始動制御手段の一例として機能する。   3 and 4 show an example of a control routine executed by the HVECU 30 when the internal combustion engine 2 is started. The program for this control routine is held in the HVECU 30 and is repeatedly executed at predetermined intervals. The HVECU 30 functions as an example of the start control means according to the present invention by executing the control routines of FIGS. 3 and 4.

図3に示したように、ステップS1において、HVECU30は内燃機関2に対する始動要求の有無を判定する。この始動要求は、例えば、内燃機関2の停止時に電気自動車モードからハイブリッドモードへの切り替えが必要な場合や車両1の発進時に加速要求が高い場合などの内燃機関2を始動すべき状況の発生に応答してHVECU30にて生成される。始動要求がある場合はステップS2に進み、そうでない場合は以後の処理をスキップして今回のルーチンを終了する。   As shown in FIG. 3, in step S <b> 1, the HVECU 30 determines whether there is a start request for the internal combustion engine 2. This start request is for generating a situation where the internal combustion engine 2 should be started, for example, when switching from the electric vehicle mode to the hybrid mode is necessary when the internal combustion engine 2 is stopped, or when the acceleration request is high when the vehicle 1 starts. In response, it is generated by the HVECU 30. If there is a start request, the process proceeds to step S2, and if not, the subsequent process is skipped and the current routine is terminated.

ステップS2において、HVECU30は、車両1の燃料状態としての燃料温度及びアルコール濃度を、燃料温度センサ37及びアルコール濃度センサ38の各信号を参照することによりそれぞれ取得する。   In step S <b> 2, the HVECU 30 acquires the fuel temperature and alcohol concentration as the fuel state of the vehicle 1 by referring to the signals of the fuel temperature sensor 37 and the alcohol concentration sensor 38, respectively.

ステップS3において、HVECU30は燃料加熱の要否を判定する。アルコール含有燃料は、燃料温度が低いほど、アルコール濃度が高いほど気化しにくくなり始動性が悪化する。そのため、HVECU30は、例えば、燃料温度及びアルコール濃度のそれぞれに設定した閾値に基づいて燃料加熱の要否を判定する。燃料加熱が必要な場合はステップS4に進み、そうでない場合はステップS4をスキップしてステップS5に進む。   In step S3, the HVECU 30 determines whether fuel heating is necessary. The alcohol-containing fuel is less likely to vaporize as the fuel temperature is lower and the alcohol concentration is higher, and the startability is deteriorated. Therefore, the HVECU 30 determines whether fuel heating is necessary based on threshold values set for the fuel temperature and the alcohol concentration, for example. If fuel heating is necessary, the process proceeds to step S4. If not, step S4 is skipped and the process proceeds to step S5.

ステップS4において、HVECU30は燃料加熱を開始するようにエンジンECU31に指令を出す。エンジンECU31はその指令に応答し、グロープラグ5が通電されて燃料加熱が開始されるようにグロープラグ5に設けられた駆動回路を制御する。これにより、グロープラグ5が発熱して燃料加熱が開始される。   In step S4, the HVECU 30 issues a command to the engine ECU 31 to start fuel heating. In response to the command, the engine ECU 31 controls a drive circuit provided in the glow plug 5 so that the glow plug 5 is energized and fuel heating is started. As a result, the glow plug 5 generates heat and fuel heating is started.

ステップS5において、HVECU30は、内燃機関2が所定の回転速度でクランキング(モータリング)されるように、クランク角センサ35及びレゾルバ36の各信号を参照しながら第1モータ・ジェネレータ3を力行制御する。続くステップS6において、HVECU30は内燃機関2の燃料噴射及び火花点火が実施されるようにエンジンECU31に指令を出す。エンジンECU31はその指令に応答してクランク角センサ35を参照しながら適切なタイミングで燃料噴射及び火花点火を実施する。燃料噴射量及び点火時期は燃料のアルコール濃度に応じて適宜に調整される。   In step S5, the HVECU 30 performs power running control on the first motor / generator 3 while referring to the signals of the crank angle sensor 35 and the resolver 36 so that the internal combustion engine 2 is cranked (motored) at a predetermined rotational speed. To do. In subsequent step S6, the HVECU 30 issues a command to the engine ECU 31 so that fuel injection and spark ignition of the internal combustion engine 2 are performed. The engine ECU 31 performs fuel injection and spark ignition at an appropriate timing while referring to the crank angle sensor 35 in response to the command. The fuel injection amount and the ignition timing are appropriately adjusted according to the alcohol concentration of the fuel.

ステップS7において、HVECU30は内燃機関2が完爆したか否かを判定する。HVECU30は、内燃機関2の回転速度が完爆を判定するために設定された閾値を超えた場合に完爆したものと判定する。内燃機関2が完爆していない場合はステップS8に進み、HVECU30は燃料加熱中か否かを判定する。燃料加熱中の場合はステップS9に進み、HVECU30は燃料加熱を中断又は継続するために実行される図4に詳細を示した加熱中断処理を実行して処理をステップS5に戻す。燃料加熱中でない場合は、ステップS9をスキップし、クランキング、燃料噴射及び火花点火を含む始動制御を続行するために処理をステップS5に戻す。なお、ステップS7において、完爆を判定した場合は始動完了となるのでステップS10に進み、HVECU30は燃料加熱中か否かを判定する。燃料加熱中の場合はステップS11に進み、HVECU30はグロープラグ5の通電を遮断して燃料加熱を終了し、今回のルーチンを終了する。一方、燃料加熱中でない場合はステップS11をスキップして今回のルーチンを終了する。   In step S7, the HVECU 30 determines whether or not the internal combustion engine 2 has completely exploded. The HVECU 30 determines that the complete explosion has occurred when the rotational speed of the internal combustion engine 2 exceeds a threshold set for determining complete explosion. When the internal combustion engine 2 has not completely exploded, the process proceeds to step S8, and the HVECU 30 determines whether or not the fuel is being heated. If the fuel is being heated, the process proceeds to step S9, where the HVECU 30 executes the heating interruption process shown in detail in FIG. 4 that is executed to interrupt or continue the fuel heating, and the process returns to step S5. If the fuel is not being heated, step S9 is skipped, and the process returns to step S5 in order to continue the start control including cranking, fuel injection, and spark ignition. Note that if it is determined in step S7 that complete explosion has occurred, start-up is completed, and thus the process proceeds to step S10, where the HVECU 30 determines whether fuel is being heated. If the fuel is being heated, the process proceeds to step S11, where the HVECU 30 cuts off the energization of the glow plug 5, ends the fuel heating, and ends the current routine. On the other hand, if the fuel is not being heated, step S11 is skipped and the current routine is terminated.

図4に示したように、ステップS91において、HVECU30は、電圧センサ39の信号を参照して補機用バッテリ15が供給する電圧Vcを取得する。続くステップS92において、HVECU30は、電圧Vcが所定値PV未満か否かを判定する。所定値PVは補機用バッテリ15を電源とする電装品が支障なく動作する電圧の許容範囲内に設定されており、所定値PVはその許容範囲の下限値よりも高電圧側の余裕が見込まれて適宜に設定される。したがって、電圧Vcが所定値PV以上の場合はグロープラグ5を使用した燃料加熱を継続しても問題がないので以後の処理をスキップして図3のメインルーチンに戻る。一方、電圧Vcが所定値PV未満の場合は燃料加熱を継続すると電装品の動作に支障が生じるおそれがあるので、HVECU30はステップS93〜ステップS95の処理を実行する。なお、上述した電圧の許容範囲は、例えば外気温などで変動する可能性があるので、所定値PVを外気温に応じて変化させてもよい。   As shown in FIG. 4, in step S <b> 91, the HVECU 30 refers to the signal from the voltage sensor 39 and acquires the voltage Vc supplied from the auxiliary battery 15. In subsequent step S92, the HVECU 30 determines whether or not the voltage Vc is less than a predetermined value PV. The predetermined value PV is set within the allowable range of the voltage at which the electrical equipment using the auxiliary battery 15 as a power source operates without any problem, and the predetermined value PV is expected to have a margin on the higher voltage side than the lower limit value of the allowable range. Is set appropriately. Therefore, when the voltage Vc is equal to or higher than the predetermined value PV, there is no problem even if the fuel heating using the glow plug 5 is continued, so that the subsequent processing is skipped and the process returns to the main routine of FIG. On the other hand, if the voltage Vc is less than the predetermined value PV, the operation of the electrical component may be hindered if the fuel heating is continued. Therefore, the HVECU 30 executes the processes of steps S93 to S95. In addition, since the allowable range of the voltage described above may vary depending on, for example, the outside air temperature, the predetermined value PV may be changed according to the outside air temperature.

ステップS93において、HVECU30は燃料加熱が中断されるようにエンジンECU31に指令を出す。エンジンECU31はその指令に応答してグロープラグ5の通電が遮断されるように駆動回路を制御することにより燃料加熱を中断する。   In step S93, the HVECU 30 issues a command to the engine ECU 31 so that fuel heating is interrupted. In response to the command, the engine ECU 31 interrupts the fuel heating by controlling the drive circuit so that the energization of the glow plug 5 is interrupted.

ステップS94において、HVECU30は燃料噴射及び火花点火が中断するようにエンジンECU31に指令を出す。エンジンECU31はその指令に応答して燃料噴射及び火花点火が中断するように内燃機関2を制御する。   In step S94, the HVECU 30 issues a command to the engine ECU 31 so that fuel injection and spark ignition are interrupted. In response to the command, the engine ECU 31 controls the internal combustion engine 2 so that fuel injection and spark ignition are interrupted.

ステップS95において、HVECU30はクランク角センサ35及びレゾルバ36の各信号を参照して内燃機関2及び第1モータ・ジェネレータ3の各回転速度を監視しながら第1モータ・ジェネレータ3による内燃機関2のクランキングを継続する。すなわち、図4に示した加熱中断処理においては、燃料加熱、燃料噴射及び火花点火が中断されるが、内燃機関2のクランキングは継続される。   In step S 95, the HVECU 30 refers to the signals of the crank angle sensor 35 and the resolver 36 and monitors the rotational speeds of the internal combustion engine 2 and the first motor / generator 3 while monitoring the internal combustion engine 2 by the first motor / generator 3. Continue ranking. That is, in the heating interruption process shown in FIG. 4, fuel heating, fuel injection, and spark ignition are interrupted, but cranking of the internal combustion engine 2 is continued.

ステップS96において、HVECU30は、中断した燃料加熱、燃料噴射及び火花点火の再開を判断するための再開条件の成否を判定する。上述したように、補機用バッテリ15にはDCDCコンバータ25の操作によってHVバッテリ12の電力が供給されるので、低下していた電圧Vcは燃料加熱の中断によって回復可能である。そこで、本形態において、HVECU30は、上記中断の判定に用いた所定値PVよりも高い判定値JV以上に電圧Vcが回復したことをもって再開条件が成立したものと判定する。本形態の場合は、判定値JVが所定値PVよりも高いので、補機用バッテリ15の供給電圧Vcが所定値PV付近で推移する場合に燃料加熱の中断と再開とが短時間に繰り返されるような制御の不安定を抑制できる。もっとも、この代わりに、判定値JVを所定値PVと同一値に設定してもよい。また、判定値JVは固定値でも変動値でもよい。なお、再開条件は、必ずしも電圧Vcに基づくものでなくてもよい。燃料加熱の中断時間の経過とともに電圧が回復するので、例えば燃料加熱の中断を開始してから所定時間経過したことを再開条件とすることもできる。再開条件が成立した場合はステップS97に進む。一方、再開条件が不成立の場合は処理をステップS93に戻して、燃料加熱、燃料噴射及び火花点火の中断を維持し、かつクランキングを継続する。   In step S96, the HVECU 30 determines whether or not a restart condition for determining restart of the interrupted fuel heating, fuel injection, and spark ignition is satisfied. As described above, since the power of the HV battery 12 is supplied to the auxiliary battery 15 by operating the DCDC converter 25, the reduced voltage Vc can be recovered by interrupting the fuel heating. Therefore, in this embodiment, the HVECU 30 determines that the resumption condition is satisfied when the voltage Vc is recovered to a determination value JV that is higher than the predetermined value PV used for determining the interruption. In the case of this embodiment, the determination value JV is higher than the predetermined value PV. Therefore, when the supply voltage Vc of the auxiliary battery 15 changes in the vicinity of the predetermined value PV, the interruption and restart of the fuel heating are repeated in a short time. Such instability of control can be suppressed. However, instead of this, the determination value JV may be set to the same value as the predetermined value PV. Further, the determination value JV may be a fixed value or a fluctuation value. Note that the restart condition is not necessarily based on the voltage Vc. Since the voltage recovers as the fuel heating interruption time elapses, for example, the restart condition may be that a predetermined time has elapsed since the fuel heating interruption was started. If the restart condition is satisfied, the process proceeds to step S97. On the other hand, if the restart condition is not satisfied, the process returns to step S93, the interruption of fuel heating, fuel injection, and spark ignition is maintained, and cranking is continued.

ステップS97において、HVECU30は、燃料噴射及び火花点火が再開されるようにエンジンECU31に指令を出す。エンジンECU31はその指令を受けて燃料噴射及び火花点火が適切なタイミングで再開されるように内燃機関2を制御する。続くステップS98において、HVECU30は燃料加熱が再開されるようにエンジンECU31に指令を出す。エンジンECU31はグロープラグ5への通電を再開することによって燃料加熱を再開して図3のメインルーチンに戻る。   In step S97, the HVECU 30 issues a command to the engine ECU 31 so that fuel injection and spark ignition are resumed. In response to the command, the engine ECU 31 controls the internal combustion engine 2 so that fuel injection and spark ignition are restarted at appropriate timing. In the subsequent step S98, the HVECU 30 issues a command to the engine ECU 31 so that fuel heating is resumed. The engine ECU 31 resumes the heating of the fuel by resuming energization to the glow plug 5 and returns to the main routine of FIG.

図3及び図4の制御ルーチンによれば、グロープラグ5による燃料加熱中に補機用バッテリ15が供給する電圧Vcが所定値PV未満となった場合、グロープラグ5の通電が遮断されるので補機用バッテリ15の供給電圧Vcが回復するまで電装品の動作不良を回避できる。また、グロープラグ5による燃料加熱が中断されている間は燃料噴射が中断されるため燃料の加熱不足による失火等の不具合を回避できる。さらに、燃料加熱及び燃料噴射を中断している間にはHVバッテリ12を電源とする第1モータ・ジェネレータ3による内燃機関2のクランキングは継続される。したがって、再開条件が成立して燃料加熱を元に戻す再始動時において、初めから内燃機関2のクランキングをやり直さなくてよいから内燃機関2の始動完了までの時間を短縮できる。   According to the control routine of FIG. 3 and FIG. 4, when the voltage Vc supplied from the auxiliary battery 15 becomes less than the predetermined value PV during fuel heating by the glow plug 5, the energization of the glow plug 5 is cut off. It is possible to avoid malfunction of the electrical equipment until the supply voltage Vc of the auxiliary battery 15 is recovered. Further, since fuel injection is interrupted while fuel heating by the glow plug 5 is interrupted, problems such as misfire due to insufficient heating of the fuel can be avoided. Further, while the fuel heating and fuel injection are interrupted, the cranking of the internal combustion engine 2 by the first motor / generator 3 using the HV battery 12 as a power source is continued. Therefore, at the time of restart when the resumption condition is satisfied and the fuel heating is restored, it is not necessary to perform cranking of the internal combustion engine 2 from the beginning, so that the time until the start of the internal combustion engine 2 is completed can be shortened.

本発明は上記形態に限定されず、本発明の要旨の範囲内において種々の形態にて実施できる。上記形態は、内燃機関2の他に第1モータ・ジェネレータ3及び第2モータ・ジェネレータ4を備えたシリーズパラレル型のハイブリッド車両を対象とし、HVバッテリ12に電気的に接続された第1モータ・ジェネレータ3を電動機として使用して内燃機関2をクランキングするものであるが本発明はこの形態に限定されない。例えば、内燃機関の他に、内燃機関に対して動力伝達可能な状態で単一の電動機が設けられたパラレル型のハイブリッド車両を対象とし、メインバッテリに電気的に接続されたその電動機を使用して内燃機関をクランキングする形態にて本発明を実施することもできる。   This invention is not limited to the said form, It can implement with a various form within the range of the summary of this invention. The above embodiment is intended for a series-parallel type hybrid vehicle including the first motor / generator 3 and the second motor / generator 4 in addition to the internal combustion engine 2, and is electrically connected to the HV battery 12. Although the internal combustion engine 2 is cranked using the generator 3 as an electric motor, the present invention is not limited to this form. For example, in addition to the internal combustion engine, a parallel hybrid vehicle provided with a single electric motor in a state where power can be transmitted to the internal combustion engine is used, and the electric motor electrically connected to the main battery is used. Thus, the present invention can be implemented in a form in which the internal combustion engine is cranked.

上記形態では、加熱手段の消費電力を低下させる一例として、グロープラグ5の通電を遮断して消費電力をゼロとしているが、グロープラグ5の通電を継続するがその消費電力が低下するように駆動回路を制御する形態に変更することもできる。この場合には燃料加熱を通常時に復帰させた際にグロープラグ5の温度を素早く立ち上げることができる。グロープラグ5の消費電力の低下率は適宜に定めてよい。例えば、通常時に比べて低下率が70%となるように、つまり30%の消費電力でグロープラグ5が駆動されるように消費電力を低下させてもよい。なお、上記形態及びこの変更例において、グロープラグ5の代わりに例えば電気ヒータを加熱手段として設けることによって燃料加熱を実施することもできる。   In the above embodiment, as an example of reducing the power consumption of the heating means, the energization of the glow plug 5 is interrupted to reduce the power consumption to zero. However, the energization of the glow plug 5 is continued but the drive is performed so that the power consumption is reduced. It is also possible to change to a form in which the circuit is controlled. In this case, the temperature of the glow plug 5 can be quickly raised when the fuel heating is returned to the normal time. The reduction rate of the power consumption of the glow plug 5 may be determined as appropriate. For example, the power consumption may be reduced so that the reduction rate is 70% compared to the normal time, that is, the glow plug 5 is driven with power consumption of 30%. In the above embodiment and this modification, the fuel heating can be performed by providing, for example, an electric heater instead of the glow plug 5 as a heating means.

上記形態では、電力供給手段の一例として、HVバッテリ12の電力を補機用バッテリ15に供給するDCDCコンバータ25が設けられているが本発明はこの形態に限定されない。例えば、内燃機関のクランク軸で駆動され、補機用バッテリに電気的に接続されたオルタネータが設けられた車両を対象とし、電動機によるクランキング中にオルタネータが発電する発電電力を補機用バッテリに供給する形態で電力供給手段を実現されてよい。   In the above embodiment, the DCDC converter 25 that supplies the power of the HV battery 12 to the auxiliary battery 15 is provided as an example of the power supply means, but the present invention is not limited to this embodiment. For example, for a vehicle provided with an alternator driven by a crankshaft of an internal combustion engine and electrically connected to an auxiliary battery, the generated power generated by the alternator during cranking by the electric motor is used as the auxiliary battery. The power supply means may be realized in the form of supply.

上記形態では、加熱手段の消費電力を低下させるとともに燃料噴射及び火花点火を中断しているが、例えば、加熱手段の消費電力を低下させている間に、燃料噴射及び火花点火をそれぞれ継続する形態や燃料噴射を中断する一方で火花点火を継続する形態に変更してもよい。   In the above embodiment, the power consumption of the heating means is reduced and the fuel injection and the spark ignition are interrupted. For example, while the power consumption of the heating means is reduced, the fuel injection and the spark ignition are respectively continued. Or, the fuel injection may be interrupted and the spark ignition may be continued.

また上記形態は次の制御装置の発明における実施の形態としても把握できる。
すなわち、アルコールを含有する燃料を使用して運転可能に構成された内燃機関と、前記内燃機関をクランキング可能な電動機と、前記電動機に電力を供給するメインバッテリと、車両の電装品の電源として設けられた補機用バッテリと、前記補機用バッテリに電力を供給する電力供給手段と、前記補機用バッテリを電源として駆動され、前記内燃機関で使用される燃料を加熱可能な加熱手段と、を備えたハイブリッド車両に適用される制御装置であって、前記内燃機関の始動に際して燃料加熱が必要な場合、前記電動機にて前記内燃機関をクランキングしながら前記加熱手段にて燃料を加熱しつつ燃料噴射を行う始動制御手段を備え、前記始動制御手段は、前記加熱手段による燃料加熱中に前記補機用バッテリが供給する電圧が所定値未満となった場合、前記加熱手段の消費電力を低下させるとともに前記電動機による前記内燃機関のクランキングを継続し、所定の再開条件が成立した場合、前記加熱手段の消費電力を低下前の状態に戻し、前記電圧が前記所定値よりも高い判定値以上に回復した場合に前記再開条件が成立したと判定するものである。この制御装置によれば、加熱手段の消費電力を元の状態に戻す判断に使用される判定値が、その消費電力を低下させる判断に使用される所定値よりも高いので、補機用バッテリの供給電圧が所定値付近で推移する場合に、加熱手段の電力消費の低下と復帰とが短時間で繰り返されるような制御の不安定を抑制できる。
Moreover, the said form can be grasped | ascertained also as embodiment in invention of the following control apparatus.
That is, an internal combustion engine configured to be operable using a fuel containing alcohol, an electric motor capable of cranking the internal combustion engine, a main battery for supplying electric power to the electric motor, and a power source for electrical components of the vehicle Auxiliary battery provided, power supply means for supplying power to the auxiliary battery, heating means driven by the auxiliary battery as a power source and capable of heating fuel used in the internal combustion engine, When the fuel heating is required for starting the internal combustion engine, the fuel is heated by the heating means while cranking the internal combustion engine by the electric motor. Start control means for performing fuel injection while the fuel supplied by the auxiliary machine battery is less than a predetermined value during fuel heating by the heating means. When it becomes, reducing the power consumption of the heating means and continuing the cranking of the internal combustion engine by the electric motor, if a predetermined restart condition is satisfied, the power consumption of the heating means is returned to the state before the reduction, It is determined that the resumption condition is satisfied when the voltage recovers to a determination value higher than the predetermined value. According to this control device, the determination value used for the determination of returning the power consumption of the heating means to the original state is higher than the predetermined value used for the determination of reducing the power consumption. When the supply voltage changes in the vicinity of a predetermined value, it is possible to suppress the instability of control such that the reduction and return of power consumption of the heating means are repeated in a short time.

1 車両
2 内燃機関
3 第1モータ・ジェネレータ(電動機)
5 グロープラグ(加熱手段)
12 HV(メインバッテリ)
15 補機用バッテリ
25 DCDCコンバータ(電力供給手段)
30 HVECU(始動制御手段)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vehicle 2 Internal combustion engine 3 1st motor generator (electric motor)
5 Glow plug (heating means)
12 HV (main battery)
15 Auxiliary battery 25 DCDC converter (power supply means)
30 HVECU (starting control means)

Claims (1)

アルコールを含有する燃料を使用して運転可能に構成された内燃機関と、
前記内燃機関をクランキング可能な電動機と、
前記電動機に電力を供給するメインバッテリと、
車両の電装品の電源として設けられた補機用バッテリと、
前記補機用バッテリに電力を供給する電力供給手段と、
前記補機用バッテリを電源として駆動され、前記内燃機関で使用される燃料を加熱可能な加熱手段と、
を備えたハイブリッド車両に適用される制御装置であって、
前記内燃機関の始動に際して燃料加熱が必要な場合、前記電動機にて前記内燃機関をクランキングしながら前記加熱手段にて燃料を加熱しつつ燃料噴射を行う始動制御手段を備え、
前記始動制御手段は、前記加熱手段による燃料加熱中に前記補機用バッテリが供給する電圧が所定値未満となった場合、前記加熱手段の消費電力を低下させるとともに前記電動機による前記内燃機関のクランキングを継続し、所定の再開条件が成立した場合、前記加熱手段の消費電力を低下前の状態に戻すことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
An internal combustion engine configured to be operable using a fuel containing alcohol;
An electric motor capable of cranking the internal combustion engine;
A main battery for supplying power to the motor;
An auxiliary battery provided as a power source for vehicle electrical components;
Power supply means for supplying power to the auxiliary battery;
Heating means driven by the auxiliary battery as a power source and capable of heating fuel used in the internal combustion engine;
A control device applied to a hybrid vehicle comprising:
When fuel heating is required at the time of starting the internal combustion engine, the engine includes start control means for performing fuel injection while heating the fuel with the heating means while cranking the internal combustion engine with the electric motor,
When the voltage supplied from the auxiliary battery becomes less than a predetermined value during the fuel heating by the heating means, the start control means reduces the power consumption of the heating means and reduces the power consumption of the internal combustion engine by the electric motor. A control apparatus for a hybrid vehicle, wherein ranking is continued and when a predetermined restart condition is satisfied, the power consumption of the heating means is returned to the state before the decrease.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111959347A (en) * 2020-08-13 2020-11-20 宜宾凯翼汽车有限公司 Control method of parking heater for battery pack

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