JP2020104526A - vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、内燃機関と、当該内燃機関のクランクシャフトに連結されたモータジェネレータとを含む車両に関する。 The present disclosure relates to a vehicle including an internal combustion engine and a motor generator connected to a crankshaft of the internal combustion engine.
従来、 エンジンの停止後にスタータモータによりクランクシャフトを所定の位置まで逆転させて次のエンジン始動に備えるエンジン始動制御装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。この制御装置は、エンジンの停止後にスタータモータへの逆転通電を開始させると共に、クランク軸の上死点相当角への到達と、クランクシャフトの逆転負荷の上昇開始との早い方に応答してスタータモータへの逆転通電を終了させる。これにより、逆転開始位置に拘わらず、クランクシャフトを前回の圧縮上死点の手前であって圧縮反力の低い位置まで戻すことができる。 BACKGROUND ART Conventionally, there is known an engine start control device that reverses a crankshaft to a predetermined position by a starter motor after an engine is stopped and prepares for the next engine start (for example, see Patent Document 1). This control device starts reverse rotation energization to the starter motor after the engine is stopped, and responds to the start of the crankshaft reverse dead load and the start of the reverse rotation load of the crankshaft, whichever is earlier. Stop reverse rotation energization to the motor. As a result, regardless of the reverse rotation start position, the crankshaft can be returned to a position before the previous compression top dead center and where the compression reaction force is low.
ところで、内燃機関のクランクシャフトにモータジェネレータが連結されている車両では、スタータモータの代わりに当該モータジェネレータにより内燃機関をクランキングすることで速やかに当該内燃機関を始動させることができるであろう。ただし、低回転域におけるモータジェネレータの出力トルクは、スタータモータに比べて低く、外気温の影響で内燃機関のフリクションが増加していたり、外気圧の影響で筒内圧が高まっていたりする場合、上述のようにクランクシャフトが圧縮反力の低い位置で停止していたとしても、モータジェネレータによる内燃機関の始動に失敗してしまうこともあり得る。 By the way, in a vehicle in which the motor generator is connected to the crankshaft of the internal combustion engine, it will be possible to quickly start the internal combustion engine by cranking the internal combustion engine with the motor generator instead of the starter motor. However, the output torque of the motor generator in the low rotation range is lower than that of the starter motor, and when the friction of the internal combustion engine increases due to the influence of the outside temperature or the cylinder pressure increases due to the influence of the outside pressure, Even if the crankshaft is stopped at a position where the compression reaction force is low as described above, the start of the internal combustion engine by the motor generator may fail.
そこで、本開示は、モータジェネレータによる内燃機関の始動に失敗した場合に、その後に当該モータジェネレータにより内燃機関を始動可能にすることを主目的とする。 Then, this indication makes it a main object to enable an internal combustion engine by the motor generator after that, when starting of an internal combustion engine by a motor generator fails.
本開示の車両は、内燃機関と、前記内燃機関のクランクシャフトに連結されたモータジェネレータとを含む車両において、前記内燃機関をクランキングするように前記モータジェネレータを制御する制御装置を備え、前記制御装置は、前記モータジェネレータからのクランキングトルクによって前記内燃機関を始動できなかった場合、前記クランクシャフトが逆回転するように前記モータジェネレータからの前記クランキングトルクの出力を停止させると共に、前記クランクシャフトの角加速度、角速度またはクランク角から推定される前記クランクシャフトの逆回転が停止する直前のタイミングで前記モータジェネレータからの前記クランキングトルクの出力を再開させるものである。 A vehicle of the present disclosure is a vehicle including an internal combustion engine and a motor generator connected to a crankshaft of the internal combustion engine, and includes a control device that controls the motor generator so as to crank the internal combustion engine. The device stops the output of the cranking torque from the motor generator such that the crankshaft rotates in the reverse direction when the internal combustion engine cannot be started by the cranking torque from the motor generator, and the crankshaft. The cranking torque output from the motor generator is restarted at a timing immediately before the reverse rotation of the crankshaft, which is estimated from the angular acceleration, angular velocity or crank angle, is stopped.
本開示の車両の制御装置は、モータジェネレータからのクランキングトルクによって内燃機関を始動できなかった場合、すなわちモータジェネレータからクランキングトルクを出力させているにも拘わらずクランクシャフトの回転が停止した場合、当該クランクシャフトが逆回転するようにモータジェネレータからのクランキングトルクの出力を停止させる。そして、当該制御装置は、クランクシャフトの角加速度、角速度またはクランク角から推定されるクランクシャフトの逆回転が停止する直前のタイミングでモータジェネレータからのクランキングトルクの出力を再開させる。すなわち、クランキングトルクの出力停止に応じて逆回転したクランクシャフトの回転が停止するタイミング付近では、内燃機関をクランキングするモータジェネレータの負荷を減らすことが可能となる。更に、逆回転するクランクシャフトの回転停止直前のタイミングでモータジェネレータからのクランキングトルクの出力を再開させることで、モータジェネレータから充分なクランキングトルクが実際に出力されるまでに若干の遅れを生じたとしても、クランクシャフトの逆回転の停止タイミングにより近いタイミングで充分なクランキングトルクをクランクシャフトに付与することができる。この結果、本開示の車両では、モータジェネレータによる内燃機関の始動に失敗しても、その後に当該モータジェネレータにより内燃機関を始動させることが可能となる。 The vehicle control device of the present disclosure, when the internal combustion engine cannot be started by the cranking torque from the motor generator, that is, when the crankshaft stops rotating despite the cranking torque being output from the motor generator. The output of the cranking torque from the motor generator is stopped so that the crankshaft rotates in the reverse direction. Then, the control device restarts the output of the cranking torque from the motor generator at the timing immediately before the reverse rotation of the crankshaft estimated from the angular acceleration, the angular velocity or the crank angle of the crankshaft is stopped. That is, it is possible to reduce the load on the motor generator that cranks the internal combustion engine in the vicinity of the timing at which the rotation of the crankshaft that rotates in the reverse direction in response to the output of the cranking torque stops. Furthermore, by restarting the cranking torque output from the motor generator at the timing immediately before the reverse rotation of the crankshaft stops rotating, a slight delay occurs before the cranking torque is actually output from the motor generator. Even in this case, a sufficient cranking torque can be applied to the crankshaft at a timing closer to the stop timing of the reverse rotation of the crankshaft. As a result, in the vehicle of the present disclosure, even if the start of the internal combustion engine by the motor generator fails, the internal combustion engine can be started by the motor generator thereafter.
また、前記制御装置は、前記モータジェネレータからのクランキングトルクの出力を停止させた後、少なくとも前記クランクシャフトの前記角加速度が負から正に反転したことを条件に前記モータジェネレータからの前記クランキングトルクの出力を再開させるものであってもよい。 Further, the control device stops the output of the cranking torque from the motor generator, and then at least the angular acceleration of the crankshaft reverses from negative to positive, and then the cranking from the motor generator. The output of torque may be restarted.
更に、前記制御装置は、前記モータジェネレータからのクランキングトルクの出力を停止させた後、前記クランクシャフトの前記角速度が予め定められた閾値を通過したときに前記モータジェネレータからの前記クランキングトルクの出力を再開させるものであってもよい。 Further, the control device, after stopping the output of the cranking torque from the motor generator, outputs the cranking torque from the motor generator when the angular velocity of the crankshaft passes a predetermined threshold value. The output may be restarted.
また、前記制御装置は、前記モータジェネレータからのクランキングトルクの出力を停止させた後、前記クランク角が予め定められた閾値以下になったときに前記モータジェネレータからの前記クランキングトルクの出力を再開させるものであってもよい。 In addition, the control device outputs the cranking torque from the motor generator when the crank angle becomes equal to or less than a predetermined threshold value after stopping the output of the cranking torque from the motor generator. It may be restarted.
更に、前記車両は、前記クランクシャフトに連結されるスタータを含むものであってもよく、前記制御装置は、前記モータジェネレータから前記クランキングトルクを出力させているにも拘わらず前記クランクシャフトの回転が停止し、かつ前記内燃機関の膨張行程気筒の排気弁が開弁している場合、前記モータジェネレータからのクランキングトルクの出力を停止させると共に、前記クランクシャフトの逆回転が停止する直前のタイミングで前記モータジェネレータからの前記クランキングトルクの出力を再開させ、前記モータジェネレータから前記クランキングトルクを出力させているにも拘わらず前記クランクシャフトの回転が停止し、かつ前記内燃機関の膨張行程気筒の排気弁が閉弁している場合、前記スタータからのクランキングトルクによって前記内燃機関を始動させるものであってもよい。 Further, the vehicle may include a starter connected to the crankshaft, and the control device rotates the crankshaft despite the cranking torque being output from the motor generator. Is stopped and the exhaust valve of the expansion stroke cylinder of the internal combustion engine is opened, the output of cranking torque from the motor generator is stopped, and the timing immediately before the reverse rotation of the crankshaft is stopped. Output of the cranking torque from the motor generator is restarted, the rotation of the crankshaft is stopped despite the cranking torque is output from the motor generator, and the expansion stroke cylinder of the internal combustion engine is stopped. When the exhaust valve is closed, the internal combustion engine may be started by the cranking torque from the starter.
次に、図面を参照しながら本開示の発明を実施するための形態について説明する。 Next, modes for carrying out the invention of the present disclosure will be described with reference to the drawings.
図1は、本開示の車両1を示す概略構成図である。同図に示す車両1は、エンジン10と、エンジン10からの動力を駆動輪DWに伝達する動力伝達装置20と、モータジェネレータMGと、モータジェネレータMGを駆動するインバータ30と、インバータ30を介してモータジェネレータMGに接続される高電圧バッテリ40と、各種補機に供給される電力を蓄える低電圧バッテリ50と、インバータ30、高電圧バッテリ40および低電圧バッテリ50に接続されたDC/DCコンバータ60と、エンジン10を制御するエンジン電子制御装置(以下、「エンジンECU」という。)70と、モータジェネレータMG(インバータ30)を制御するモータ電子制御装置(以下、「MGECU」という。)80とを含む。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a vehicle 1 of the present disclosure. A vehicle 1 shown in FIG. 1 includes an
エンジン10は、ガソリンや軽油、LPGといった炭化水素系の燃料と空気との混合気の爆発燃焼により動力を発生する内燃機関であり、図示しない複数の気筒(燃焼室)や、各気筒内に配置されるピストン(図示省略)に連結されたクランクシャフト11、図示しない電子制御式のスロットルバルブ、それぞれ複数の燃料噴射弁および点火プラグ、上死点を基準としたクランクシャフト11の回転角であるクランク角θを検出するクランク角センサ12等を含む。更に、エンジン10は、クランクシャフト11にクランキングトルクを出力して当該エンジン10を始動させるスタータ15を含む。スタータ15は、クランクシャフト11と一体に回転するリングギヤと噛合可能なピニオンギヤ、当該ピニオンギヤを回転駆動する直流モータ、ピニオンギヤをリングギヤとの噛合位置と退避位置との間で進退移動させるアクチュエータ等を含み、エンジンECU70により制御される。
The
動力伝達装置20は、エンジン10のクランクシャフト11に連結される発進装置や、当該発振装置の出力部材に連結された変速機構(自動変速機)等を含む。発進装置は、クランクシャフト11に固定されるフロントカバー、ポンプインペラ、タービンランナおよびステータ等を有するトルクコンバータ(流体伝動装置)や、エンジン10からの振動を減衰するダンパ機構、ダンパ機構を介してフロントカバーと出力部材とを連結可能なクラッチ(ロックアップクラッチ)等を含む。変速機構は、例えば4段〜10段変速式の自動変速機構であり、入力軸、出力軸、少なくとも1つの遊星歯車機構、それぞれ複数のクラッチおよびブレーキ(何れも図示省略)等を含む。変速機構は、クラッチおよびブレーキの係脱により発進装置(ダンパ機構)の出力部材から入力軸に伝達された動力を複数段階に変速して出力軸に出力する。変速機構の出力軸に出力された動力は、デファレンシャルギヤDF、ドライブシャフトDSを介して駆動輪DWに伝達される。なお、変速機構は、例えばベルト式の無段変速機構(CVT)やデュアルクラッチトランスミッション等であってもよい。
The
モータジェネレータMGは、図示しないステータおよびロータを含む同期発電電動機(三相交流電動機)である。モータジェネレータMGのロータは、伝動機構17を介してエンジン10のクランクシャフト11の動力伝達装置20側とは反対側の端部に連結される。本実施形態において、伝動機構17は、クランクシャフト11に固定されるプーリと、モータジェネレータMGのロータに固定されるプーリと、両プーリに巻き掛けられるベルトとを含む巻掛け伝動機構である。なお、伝動機構17は、ギヤ機構やチェーン機構であってもよい。また、モータジェネレータMGは、直流電動機であってもよく、エンジン10と動力伝達装置20との間に配置されてもよい。
Motor generator MG is a synchronous generator motor (three-phase AC motor) including a stator and a rotor (not shown). The rotor of motor generator MG is connected to the end of
車両1において、伝動機構17を介してモータジェネレータMGからクランクシャフト11にクランキングトルクを出力することで、エンジン10をクランキングして始動させることが可能となる。また、車両1の走行中、モータジェネレータMGは、主に、負荷運転されるエンジン10からの動力の一部を用いて電力を生成する発電機として動作すると共に、適宜高電圧バッテリ40からの電力により駆動されて駆動トルク(アシストトルク)をエンジン10のクランクシャフト11に出力する。更に、車両1の制動に際して、モータジェネレータMGは、回生制動トルクをエンジン10のクランクシャフト11に出力する。
In the vehicle 1, by outputting the cranking torque from the motor generator MG to the
インバータ30は、例えば、6つのトランジスタと、各トランジスタに逆方向に並列接続された6つのダイオードとを含むものであり、MGECU80により制御される。高電圧バッテリ40は、例えば40−50Vの定格出力電圧を有するリチウムイオン二次電池またはニッケル水素二次電池である。低電圧バッテリ50は、例えば12Vの定格出力電圧を有する鉛蓄電池である。DC/DCコンバータ60は、インバータ30および高電圧バッテリ40に接続された高圧電力ラインLHと、上述のスタータ15等を含む各種補機や低電圧バッテリ50に接続された低圧電力ラインLLとに接続される。DC/DCコンバータ60は、モータジェネレータMGや高電圧バッテリ40からの電力を昇圧して低圧電力ラインLLに供給すると共に、低電圧バッテリ50からの電力を昇圧して高圧電力ラインLHに供給することができる。本実施形態において、DC/DCコンバータ60は、MGECU80により制御される。
The
エンジンECU70は、図示しないCPU,ROM,RAM、入出力装置等を有するマイクロコンピュータを含む。また、エンジンECU70には、車両1のシステム起動を指示するためのスタートスイッチや、シフトレバーのシフトポジションを検出するシフトポジションセンサ、アクセルペダルの踏み込み量(操作量)を検出するアクセルペダルポジションセンサ、車速センサ、スロットルバルブのスロットル開度を検出するスロットル開度センサ、吸入空気量を検出するエアフローメータ、可変バルブタイミング機構のカムポジションセンサ(何れも図示省略)、上述のクランク角センサ12等が接続されている。
The
MGECU80は、図示しないCPU,ROM,RAM、入出力装置等を有するマイクロコンピュータを含み、通信線を介してエンジンECU70と相互に情報をやり取りする。また、MGECU80には、モータジェネレータMGのロータの回転位置を検出する図示しない回転位置センサ、モータジェネレータMGに印加される相電流を検出する電流センサ、高圧電力ラインLHの電圧を検出する電圧センサ、低圧電力ラインの電圧LLを検出する電圧センサ等が接続されている。MGECU80は、エンジンECU70からの指令信号や各種センサから信号に基づいてインバータ30およびDC/DCコンバータ60を制御する。
The
上述のように構成される車両1では、運転者によりスタートスイッチがオンされた時点ではエンジン10が始動されず、エンジンECU70は、運転者の発進要求(例えば図示しないブレーキペダルの踏み込み解除等)に応じてモータジェネレータMGからのクランキングトルクによりエンジン10を始動させるようにMGECU80に指令信号を送信する。エンジンECU70からの指令信号を受信したMGECU80は、モータジェネレータMGがクランクシャフト11にクランキングトルクを出力するようにインバータ30をスイッチング制御する。また、車両1の走行に際し、エンジンECU70は、運転者により要求されたトルクと、車両1の状態に応じてモータジェネレータMGにより生成または消費される電力とに応じたパワーがエンジン10から出力されるように、各種センサ等からの信号に基づいて、当該エンジン10の吸入空気量制御や燃料噴射制御、点火制御等を実行する。この際、MGECU80は、要求される電力をモータジェネレータMGが生成または消費するようにインバータ30およびDC/DCコンバータ60をスイッチング制御する。
In the vehicle 1 configured as described above, the
更に、エンジンECU70は、車両1の停車に応じてエンジン10の運転を停止させると共に運転者による発進要求に応じてモータジェネレータMG等からのクランキングトルクによってエンジン10を再始動させる自動停止始動制御(アイドリングストップ制御)を実行する。加えて、エンジンECU70は、クランク角センサ12からのクランク角θに基づいてクランクシャフト11の角速度ω、クランクシャフト11の角加速度α、エンジン回転数Ne等を算出する。ただし、クランク角θや角速度ω、クランクシャフト11の角加速度αは、モータジェネレータMGのロータの回転位置やカムポジションセンサの検出値等から算出されてもよい。また、上述のようなエンジンECU70およびMGECU80の機能は、単一の電子制御装置に集約されてもよい。
Further, the
続いて、図2および図3を参照しながら、車両1においてモータジェネレータMGからのクランキングトルクによってエンジン10を始動させる手順について説明する。図3は、エンジン10の始動条件が成立した際に、エンジンECU70により実行されるエンジン始動制御ルーチンの一例を示すフローチャートであり、図3は、エンジン10を始動させる際のクランクシャフト11の角速度ω、クランク角θおよびクランキングトルクの時間変化を例示するタイムチャートである。
Subsequently, a procedure for starting the
エンジン10の始動条件が成立すると、エンジンECU70は、モータジェネレータMGからクランキングトルクを出力させるようにMGECU80に指令信号を送信する(ステップS100)。エンジンECU70からの指令信号を受信したMGECU80は、モータジェネレータMGがクランクシャフト11にクランキングトルクを出力するようにインバータ30をスイッチング制御する(図3における時刻t0)。ステップS100の処理の後、エンジンECU70は、クランクシャフト11の回転が停止したか否かを判定する(ステップS110)。
When the starting condition of the
ステップS110にてクランクシャフト11の回転が停止していないと判定した場合(ステップS110:NO)、エンジンECU70は、エンジン10の始動が完了したか否か(完爆に至ったか否か)を判定する(ステップS115)。ステップS115にてエンジン10の始動が完了していないと判定した場合(ステップS115:NO)、エンジンECU70は、モータジェネレータMGからクランキングトルクを出力させるようにMGECU80に指令信号を継続して送信すると共に(ステップS100)、エンジン10の回転数Neが予め定められた回転数に達した時点で燃料噴射制御および点火制御を開始する。そして、エンジンECU70は、ステップS115にてエンジン10の始動が完了したと判定すると(ステップS115:YES)、その時点で図2のルーチンを終了させる。図2のルーチンの終了後には、モータジェネレータMGからのクランキングトルクの出力を停止させてもよく、引き続き、モータジェネレータMGからアシストトルクを出力させてもよい。
When it is determined in step S110 that the rotation of the
ここで、例えば外気温が低い場合には、エンジン10のフリクションが大きくなり、外気圧が高い場合には、エンジン10の筒内圧が高くなる。また、エンジン10の初回クランキング時には、圧縮行程気筒でのピストンの押し上げや膨張行程気筒でのピストンの引き下げに際してクランキングの負荷(損失)が増加する。このため、モータジェネレータMGによりエンジン10をクランキングしようとしても、当該モータジェネレータMGからのクランキングトルクとフリクション等とが釣り合ってクランクシャフト11の回転が停止してしまうことがある。従って、車両1の周囲環境等によっては、ステップS110にてクランクシャフト11の回転が停止したと判定されることがある。
Here, for example, when the outside air temperature is low, the friction of the
ステップS110にてクランクシャフト11の回転が停止したと判定した場合(ステップS110:YES)、エンジンECU70は、上述のカムポジションセンサからの信号に基づいて、エンジン10の複数の気筒のうち、膨張行程気筒の排気弁が開弁しているか否かを判定する(ステップS120)。ステップS120にて膨張行程気筒の排気弁が開弁していると判定した場合(ステップS120:YES)、エンジンECU70は、モータジェネレータMGからのクランキングトルクの出力を停止させるようにMGECU80に指令信号を送信する(ステップS130)。次いで、エンジンECU70は、別途算出したクランクシャフト11の角加速度αを取得し(ステップS140)、クランクシャフト11の角加速度αが負から正に反転したか否かを判定する(ステップS150)。
When it is determined in step S110 that the rotation of the
ステップS150にてクランクシャフト11の角加速度αが負から正に反転していないと判定した場合(ステップS150:NO)、エンジンECU70は、再度クランクシャフト11の角加速度αを取得し(ステップS140)、当該角加速度αが負から正に反転したか否かを判定する(ステップS150)。また、ステップS150にてクランクシャフト11の角加速度αが負から正に反転したと判定した場合(ステップS150:YES)、エンジンECU70は、モータジェネレータMGからクランキングトルクを出力させるようにMGECU80に指令信号を送信する(ステップS160)。更に、エンジンECU70は、クランクシャフト11が回転しているか否かを判定し(ステップS170)、ステップS170にてクランクシャフト11が回転していると判定した場合(ステップS170:YES)、エンジン10の始動が完了したか否か(完爆に至ったか否か)を判定する(ステップS180)。
When it is determined in step S150 that the angular acceleration α of the
ステップS180にてエンジン10の始動が完了していないと判定した場合(ステップS180:NO)、エンジンECU70は、モータジェネレータMGからクランキングトルクを出力させるようにMGECU80に指令信号を継続して送信すると共に(ステップS160)、エンジン10の回転数Neが予め定められた回転数に達した時点で燃料噴射制御および点火制御を開始する。そして、エンジンECU70は、ステップS180にてエンジン10の始動が完了したと判定すると(ステップS180:YES)、その時点で図2のルーチンを終了させる。この場合も、図2のルーチンの終了後にモータジェネレータMGからのクランキングトルクの出力を停止させてもよく、引き続き、モータジェネレータMGからアシストトルクを出力させてもよい。
When it is determined in step S180 that the
上述のような一連の処理が実行され、ステップS130にて出力される指令信号に応じてモータジェネレータMGからクランキングトルクが出力されなくなると(図3における時刻t1)、エンジン10のクランクシャフト11は、図3に示すように、クランキングトルクの減少に応じて、それまでとは逆方向に回転し始める。この際、排気弁が開弁した膨張行程気筒に空気が充填されていき、当該膨張行程気筒内に流入した空気は、クランクシャフト11の逆回転に伴ってピストンにより圧縮されていく。また、逆回転するクランクシャフト11の角加速度αが負から正に反転すると(図3における時刻t2)、その後に、クランクシャフト11の逆回転が早期に停止する(図3における時刻t3)。更に、クランクシャフト11の逆回転が停止すると、上記膨張行程気筒内で圧縮された空気がクランクシャフト11を正転させる方向にピストンを押圧することから、上述のような膨張行程での損失が発生しなくなる。加えて、エンジン10の初回クランキング時に圧縮行程気筒でピストンリング付近から空気が漏れていれば、次のクランキング時には、圧縮行程での損失を低減することもできる。従って、クランキングトルクの出力停止に応じて逆回転したクランクシャフト11の回転が停止するタイミング付近では、エンジン10をクランキングするモータジェネレータMGの負荷を減らすことが可能となる。
When the series of processes described above is executed and the cranking torque is no longer output from the motor generator MG according to the command signal output in step S130 (time t1 in FIG. 3 ), the
これらを踏まえ、本実施形態の車両1では、モータジェネレータMGからのクランキングトルクの出力停止後にクランクシャフト11の角加速度αが負から正に判定した時点、すなわち、角加速度αから推定されるクランクシャフト11の逆回転が停止する直前のタイミングでモータジェネレータMGからのクランキングトルクの出力が再開される(ステップS140−S160)。これにより、クランキングの負荷(損失)を減らした状態でモータジェネレータMGによりエンジン10をクランキングすることが可能となる。また、逆回転するクランクシャフト11の回転停止直前のタイミングでモータジェネレータMGからのクランキングトルクの出力を再開させることで、モータジェネレータMGから充分なクランキングトルクが実際に出力されるまでに若干の遅れを生じたとしても、クランクシャフト11の逆回転の停止タイミングにより近いタイミングで充分なクランキングトルクをクランクシャフト11に付与することができる。この結果、車両1では、モータジェネレータMGによるエンジン10の始動に一旦失敗しても(ステップS110:YES)、その後に当該モータジェネレータMGによりエンジン10を始動させることが可能となる。
In view of these, in the vehicle 1 of the present embodiment, the time when the angular acceleration α of the
一方、ステップS120にて膨張行程気筒の排気弁が閉弁していると判定した場合(ステップS120:NO)、エンジンECU70は、その時点で図2のルーチンを終了させる。この場合、上述のような膨張行程気筒での損失低減効果を得ることができないことから、エンジンECU70は、モータジェネレータMGからのクランキングトルクの出力を停止させた上で、スタータ15を作動させる。これにより、低回転域においてモータジェネレータMGに比べて高いトルクを出力可能なスタータ15からのクランキングトルクによりエンジン10を始動させることができる。また、ステップS170にてクランクシャフト11の回転が停止したと判定した場合(ステップS170:NO)、エンジンECU70は、モータジェネレータMGからのクランキングトルクによりエンジン10を始動させることができないとみなし、モータジェネレータMGからのクランキングトルクの出力を停止させた上でスタータ15を作動させ、当該スタータ15からのクランキングトルクによりエンジン10を始動させる。
On the other hand, when it is determined in step S120 that the exhaust stroke cylinder exhaust valve is closed (step S120: NO), the
以上説明したように、本開示の車両1は、エンジン(内燃機関)10と、エンジン10のクランクシャフト11に連結されたモータジェネレータMGと、互いに協働してエンジン10をクランキングするようにモータジェネレータMG(インバータ30)を制御するエンジンECU70およびMGECU80とを含む。エンジンECU70は、モータジェネレータMGからのクランキングトルクによってエンジン10を始動できなかった場合(図2のステップS110:YES)、クランクシャフト11が逆回転するようにモータジェネレータMGからのクランキングトルクの出力を停止させる(図2のステップS130)。更に、エンジンECU70は、クランクシャフト11の角加速度αから推定されるクランクシャフト11の逆回転が停止する直前のタイミングでMGECU80にモータジェネレータMGからのクランキングトルクの出力を再開させる(図2のステップS140−S160)。これにより、モータジェネレータMGによるエンジン10の始動に失敗した場合に、その後に当該モータジェネレータMGによりエンジン10を始動させることが可能となる。
As described above, the vehicle 1 according to the present disclosure includes an engine (internal combustion engine) 10, a motor generator MG connected to a
なお、図2のルーチンでは、クランクシャフト11の角加速度αが負から正に反転した時点でモータジェネレータMGからのクランキングトルクの出力が再開されるが(ステップS140−S160)、これに限られるものではない。すなわち、モータジェネレータMGからのクランキングトルクの出力は、クランクシャフト11の角加速度αが負から正に反転したことを条件に再開されればよく、図2のステップS150において角加速度αと予め定められた閾値αref(正の値)とを比較し、角加速度αが閾値αref以上になった時点でモータジェネレータMGからのクランキングトルクの出力を再開させてもよい。この場合、閾値αrefは、車両ごと、あるいは仕向地ごとに適合されるとよく、周囲環境等に応じて変更されてもよい。
In the routine of FIG. 2, the cranking torque output from the motor generator MG is restarted when the angular acceleration α of the
また、図3に示すように、逆回転したクランクシャフト11の回転が停止する際には、当該クランクシャフト11の角速度ωは、負からゼロになる。従って、図4に示すように、ステップS130の処理の後、クランクシャフト11の角速度ωを取得すると共に(ステップS140B)、角速度ωと予め定められた閾値ωref(負の値)とを比較し(ステップS150B)、増加に転じた角速度ωが当該閾値ωref以上になった時点でモータジェネレータMGからのクランキングトルクの出力を再開させてもよい。この場合も、閾値ωrefは、車両ごと、あるいは仕向地ごとに適合されるとよく、周囲環境等に応じて変更されてもよい。
Further, as shown in FIG. 3, when the rotation of the reversely rotated
更に、エンジン10によっては、クランクシャフト11が逆回転した際に到達可能なクランク角θをある程度特定することができる。従って、図5に示すように、ステップS130の処理の後、クランクシャフト11のクランク角θを取得すると共に(ステップS140C)、クランク角θと予め定められた閾値θref(正の値)とを比較し(ステップS150C)、クランク角θが当該閾値θref以下になった時点でモータジェネレータMGからのクランキングトルクの出力を再開させてもよい。この場合も、閾値θrefは、車両ごと、あるいは仕向地ごとに適合されるとよく、周囲環境等に応じて変更されてもよい。
Further, depending on the
そして、本開示の発明は上記実施形態に何ら限定されるものではなく、本開示の外延の範囲内において様々な変更をなし得ることはいうまでもない。更に、上記発明を実施するための形態は、あくまで課題を解決するための手段の欄に記載された発明の具体的な一形態に過ぎず、課題を解決するための手段の欄に記載された発明の要素を限定するものではない。 Further, it goes without saying that the invention of the present disclosure is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made within the scope of the extension of the present disclosure. Further, the mode for carrying out the invention is merely a specific mode of the invention described in the section of means for solving the problem, and is described in the section for means for solving the problem. It does not limit the elements of the invention.
本開示の発明は、車両の製造産業等において利用可能である。 The invention of the present disclosure can be used in the vehicle manufacturing industry and the like.
1 車両,10 エンジン、11 クランクシャフト、12 クランク角センサ、15 スタータ、17 伝動機構、20 動力伝達装置、30 インバータ、40 高電圧バッテリ、50 低電圧バッテリ、60 DC/DCコンバータ、70 エンジン電子制御装置(エンジンECU)、80 モータ電子制御装置(MGECU)、DF デファレンシャルギヤ、DS ドライブシャフト、DW 駆動輪、LH 高圧電力ライン、LL 低圧電力ライン、MG モータジェネレータ。 1 vehicle, 10 engine, 11 crankshaft, 12 crank angle sensor, 15 starter, 17 transmission mechanism, 20 power transmission device, 30 inverter, 40 high voltage battery, 50 low voltage battery, 60 DC/DC converter, 70 engine electronic control Device (engine ECU), 80 motor electronic control unit (MGECU), DF differential gear, DS drive shaft, DW drive wheel, LH high voltage power line, LL low voltage power line, MG motor generator.
Claims (1)
前記内燃機関をクランキングするように前記モータジェネレータを制御する制御装置を備え、
前記制御装置は、前記モータジェネレータからのクランキングトルクによって前記内燃機関を始動できなかった場合、前記クランクシャフトが逆回転するように前記モータジェネレータからの前記クランキングトルクの出力を停止させると共に、前記クランクシャフトの角加速度、角速度またはクランク角から推定される前記クランクシャフトの逆回転が停止する直前のタイミングで前記モータジェネレータからの前記クランキングトルクの出力を再開させる車両。 In a vehicle including an internal combustion engine and a motor generator connected to a crankshaft of the internal combustion engine,
A control device for controlling the motor generator so as to crank the internal combustion engine;
The control device stops the output of the cranking torque from the motor generator such that the crankshaft rotates in the reverse direction when the internal combustion engine cannot be started by the cranking torque from the motor generator, and A vehicle that restarts the cranking torque output from the motor generator immediately before the reverse rotation of the crankshaft, which is estimated from the angular acceleration, angular velocity, or crank angle of the crankshaft, stops.
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CN114576060A (en) * | 2022-03-28 | 2022-06-03 | 浙江舟山市匠驱动力技术有限公司 | Control method and device for hybrid power starting of motorcycle and electronic equipment |
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2018
- 2018-12-26 JP JP2018241967A patent/JP2020104526A/en active Pending
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CN114576060A (en) * | 2022-03-28 | 2022-06-03 | 浙江舟山市匠驱动力技术有限公司 | Control method and device for hybrid power starting of motorcycle and electronic equipment |
CN114576060B (en) * | 2022-03-28 | 2024-05-14 | 江苏埃驱奥新能源科技有限公司 | Control method and device for starting hybrid power of motorcycle and electronic equipment |
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