JP2023106776A - Control device of internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関の制御装置に関する。 The present invention relates to a control device for an internal combustion engine.
例えば特許文献1に記載されているように、機関始動時には燃料の増量補正が実施される。 For example, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-200011, fuel amount increase correction is performed at the time of starting the engine.
ところで、機関始動の方法として、クランキングによる機関回転速度が高い状態で燃料噴射及び点火を開始する高回転始動制御と、クランキングによる機関回転速度が高回転始動制御よりも低い状態で燃料噴射及び点火を開始する低回転始動制御とが考えられる。高回転始動制御は、低回転始動制御と比べて、例えば機関始動時のショックが小さいという特徴がある。また、低回転始動制御は、高回転始動制御と比べて、例えば始動要求が生じてから実際に機関始動が完了するまでの時間が短い、いわゆる始動レスポンスが良いという特徴がある。 By the way, as a method of starting the engine, there are high rotation start control in which fuel injection and ignition are started in a state where the engine rotation speed is high due to cranking, and fuel injection and ignition in a state where the engine rotation speed due to cranking is lower than that in the high rotation start control. A low rpm start control that initiates ignition may be considered. The high speed start control is characterized in that, for example, the shock at the time of starting the engine is smaller than the low speed start control. In addition, the low speed start control is characterized in that, compared to the high speed start control, the time from the generation of the start request to the actual completion of the engine start is short, that is, the so-called start response is good.
ここで、高回転始動制御と低回転始動制御とでは、機関始動時における気筒内の空気量や触媒が吸蔵する酸素の量が異なる。そのため、機関始動時の燃料の増量補正に関する初期値や減衰量を高回転始動制御と低回転始動制御とで同一にしてしまうと、機関始動時における燃焼の適正化が困難になるおそれがある。 Here, the amount of air in the cylinder and the amount of oxygen stored in the catalyst at the time of starting the engine are different between the high rotation start control and the low rotation start control. Therefore, if the initial value and the attenuation amount related to fuel increase correction at engine start are set to be the same for high-speed start control and low-speed start control, it may become difficult to optimize combustion at engine start.
上記課題を解決する内燃機関の制御装置は、排気通路に触媒を備える内燃機関の機関始動時に燃料の増量補正を実施する。この制御装置は、高回転始動制御及び低回転始動制御のいずれか一方を機関始動時に選択する。前記高回転始動制御は、前記低回転始動制御と比べて機関回転速度が高い状態で燃料噴射及び点火を開始する制御である。そして、制御装置は、前記増量補正の初期値及び前記増量補正の減衰量の少なくとも一方を前記高回転始動制御と前記低回転始動制御とで異なる値に設定する処理を実行する。 A control device for an internal combustion engine that solves the above problems performs a fuel amount increase correction when starting an internal combustion engine having a catalyst in an exhaust passage. This control device selects either one of the high speed start control and the low speed start control when starting the engine. The high rotation start control is control for starting fuel injection and ignition in a state where the engine rotation speed is higher than that in the low rotation start control. Then, the control device executes a process of setting at least one of the initial value of the increase correction and the attenuation amount of the increase correction to different values for the high rotation start control and the low rotation start control.
同構成によれば、機関始動時に燃料の増量補正を行うに際して、その増量補正に関する上記初期値及び上記減衰量の少なくとも一方が機関始動の方法に応じた値に設定される。そのため、機関始動時における燃焼の適正化を図ることができるようになる。 According to this configuration, when the fuel amount increase correction is performed at the time of starting the engine, at least one of the initial value and the attenuation amount related to the fuel amount increase correction is set to a value corresponding to the engine starting method. Therefore, it becomes possible to optimize the combustion at the time of starting the engine.
なお、増量補正の初期値を異ならせる場合には、機関始動時における気筒内の空気量に応じた燃料増量を行うことができる。そのため、機関始動時における機関トルクの過不足に起因して始動時にショックが起きないように、燃焼を適正化することができる。 When the initial value of the amount increase correction is made different, the amount of fuel can be increased according to the amount of air in the cylinder at the time of starting the engine. Therefore, combustion can be optimized so that a shock does not occur at the time of starting due to an excess or deficiency of engine torque at the time of starting the engine.
また、増量補正の減衰量を異ならせる場合には、機関始動時に触媒が吸蔵する酸素の量に応じて燃料増量を行うことができる。そのため、触媒の酸素吸蔵量が適切な量となるように燃焼を適正化することができる。 Further, when the attenuation amount of the fuel increase correction is made different, the fuel amount can be increased according to the amount of oxygen stored in the catalyst when the engine is started. Therefore, combustion can be optimized so that the oxygen storage amount of the catalyst becomes an appropriate amount.
以下、内燃機関の制御装置の一実施形態について、図1~図4を参照して説明する。
<車両の構成>
図1に示すように、車両500には、内燃機関10及び電動機30といった2つの原動機が搭載されている。内燃機関10は、気筒に燃料を供給する燃料噴射弁12を備えている。内燃機関10は吸気通路13を備えている。吸気通路13には吸入空気量を調整する電動式のスロットルバルブ14が設けられている。内燃機関10は排気通路16を備えている。排気通路16には、排気を浄化する触媒17が設けられている。内燃機関10の燃焼室では、吸入された空気と燃料噴射弁12から噴射された燃料との混合気が燃焼することにより機関出力が得られる。
An embodiment of a control device for an internal combustion engine will be described below with reference to FIGS. 1 to 4. FIG.
<Vehicle configuration>
As shown in FIG. 1 , a
内燃機関10の出力軸であるクランクシャフト18には、低電圧バッテリ310からの電力供給を受けて駆動する電動式のスタータモータ85が設けられている。
また、クランクシャフト18は、油圧式のクラッチ機構20を介して電動機30の出力軸41に接続されている。出力軸41には、電動機30によって駆動される機械式オイルポンプ(以下、MOPと記載)50が設けられている。また、車両500には、電動式オイルポンプ(以下、EOPと記載)80も設けられている。
An
Also, the
クラッチ機構20が係合状態のときにはクランクシャフト18と電動機30の出力軸41とが連結される一方、解放状態のときにはクランクシャフト18と電動機30の出力軸41との連結が解除される。
When the clutch mechanism 20 is engaged, the
電動機30は、PCU(Power Control Unit)200を介して走行用の高電圧バッテリ300と電力の授受を行う。
PCU200は、昇圧コンバータ210、インバータ220、DC-DCコンバータ230等を備えている。昇圧コンバータ210は、高電圧バッテリ300から入力された直流電圧を昇圧して出力する。インバータ220は、昇圧コンバータ210で昇圧された直流電圧を交流電圧に変換して電動機30に出力する。DC-DCコンバータ230は、高電圧バッテリ300の直流電圧を補機駆動用の電圧に降圧する。
The
The PCU 200 includes a
車両500は、DC-DCコンバータ230で降圧された電力を蓄える上記の低電圧バッテリ310を備えている。また、PCU200は、高電圧バッテリ300の充電率SOC(SOC=バッテリの残容量[Ah]/バッテリの満充電容量[Ah]×100%)や低電圧バッテリ310の充電率SOCを検出する。
電動機30の出力軸41は、ロックアップクラッチ45を有するトルクコンバータ42の入力軸に接続されている。トルクコンバータ42の出力軸は、自動変速機48の入力軸に接続されている。自動変速機48の出力軸はディファレンシャルギヤ60に接続されている。ディファレンシャルギヤ60の出力軸には車両500の駆動輪65が接続されている。
An
車両500は、MOP50及びEOP80を油圧源とする油圧調整機構90を備えている。油圧調整機構90には、油圧の供給先として、自動変速機48や、ロックアップクラッチ45、及びクラッチ機構20などが接続されている。そして、油圧調整機構90から供給される油圧を制御することにより、自動変速機48による変速動作や、ロックアップクラッチ45の作動、クラッチ機構20の作動などが制御される。
The
内燃機関10の制御、電動機30の制御、油圧調整機構90の制御などの各種制御は、車両500に搭載された制御装置100によって実行される。
制御装置100は、中央処理装置(以下、CPUという)110や、制御用のプログラムやデータが記憶されたメモリ120を備えている。そして、メモリ120に記憶されたプログラムをCPU110が実行することにより各種制御を実行する。なお、図示はしないが、制御装置100は、内燃機関用の制御ユニットやPCU用の制御ユニットなど、複数の制御ユニットで構成されている。
Various controls such as control of the
The
制御装置100には、クランクシャフト18の回転角を検出するクランク角センサ70や、電動機30の回転速度であるモータ回転速度Nmを検出する回転速度センサ71が接続されている。制御装置100には、内燃機関10の吸入空気量GAを検出するエアフロメータ72や、内燃機関10の冷却水の温度である冷却水温THWを検出する水温センサ73が接続されている。制御装置100には、スロットルバルブ14の開度であるスロットル開度TAを検出するスロットルセンサ74や、アクセルペダルの操作量であるアクセル操作量ACCPを検出するアクセルポジジョンセンサ75が接続されている。制御装置100には、車両500の車速SPを検出する車速センサ76が接続されている。また、制御装置100には、車両500の運転者が車両500のシステムの起動及び停止を行うためのパワースイッチ77も接続されている。制御装置100は、パワースイッチ77からの入力信号に基づいて、車両500のシステムの起動要求を把握する。なお、制御装置100は、クランク角センサ70の出力信号Scrに基づいて機関回転速度Neを演算する。また、制御装置100は、機関回転速度Ne及び吸入空気量GAに基づいて機関負荷率KLを演算する。
A
制御装置100には上記PCU200が接続されており、制御装置100はPCU200の制御を通じて電動機30を制御する。
<制御装置について>
制御装置100は、アクセル操作量ACCPや車速SPから車両500の駆動力の要求値である車両要求トルクを演算する。さらに、制御装置100は、車両要求トルクや充電率SOC等に基づき、内燃機関10の出力トルクの要求値である機関要求トルクと、電動機30の力行トルクの要求値であるモータ要求トルクとをそれぞれ演算する。そして、制御装置100は、機関要求トルクに応じて内燃機関10の出力制御を行い、モータ要求トルクに応じて電動機30のトルク制御を行うことにより、車両500の走行に必要なトルク制御を行う。
The
<Regarding the control device>
The
制御装置100は、車両500の原動機として内燃機関10を利用する場合、クラッチ機構20を係合状態にして内燃機関10の出力トルクを自動変速機48に伝達させる。また、場合によっては、電動機30も力行動作させることにより、内燃機関10の出力トルクだけではなく電動機30の力行トルクも自動変速機48に伝達させる。他方、制御装置100は、車両500の原動機として電動機30のみを利用する場合、クラッチ機構20を解放状態にすることにより、内燃機関10と自動変速機48との間のトルク伝達を遮断する。そして、電動機30を力行動作させることにより、同電動機30の力行トルクを自動変速機48に伝える。このように、車両500の原動機として電動機30のみを利用する場合、内燃機関10の運転は停止される。こうして車両500の運転中は、内燃機関10の運転及び運転停止が繰り返される間欠運転及び間欠停止が実施される。
When the
制御装置100は、アクセルオフ時(アクセル操作量ACCPが「0」の状態)のコースト走行(惰性走行)や、ブレーキペダルの踏み込みによる制動時には、回生制御を実施する。この回生制御は、駆動輪65から伝わる運動エネルギーを利用して電動機30を回転させることにより当該電動機30を発電機として機能させるとともに、発電した電力を高電圧バッテリ300に蓄電する制御である。なお、回生制御を実施する際、制御装置100は、上記ロックアップクラッチ45を係合状態にするとともに、回転抵抗を減らすために上記クラッチ機構20を基本的には解放状態にする。
The
制御装置100は、内燃機関10の始動要求があると、後述する複数の機関始動モードのうちの1つを選択して内燃機関10のクランキングを開始する。そして、燃料噴射及び点火を開始して機関始動を行う。
When there is a request to start the
なお、始動要求としては、初回始動要求と間欠始動要求がある。
初回始動要求は、上記パワースイッチ77がオン操作されてから初めての始動要求であり、初回始動要求が生じた時点では電動機30はまだ回転していない状態になっている。
The start request includes an initial start request and an intermittent start request.
The first start request is the first start request after the
間欠始動要求は、上述した間欠運転による始動要求であり、間欠始動要求が生じた時点では電動機30は回転状態になっている。なお、間欠始動要求が起きる例としては、例えば内燃機関10の運転が停止しているときに電動機30のトルクだけでは補うことのできない車両駆動トルクが要求された場合が挙げられる。また、間欠始動要求が起きる例としては、例えば高電圧バッテリ300の充電要求が生じた場合、低電圧バッテリ310の充電要求が生じた場合なども挙げられる。
The intermittent start request is a start request for intermittent operation as described above, and the
そして、制御装置100は、機関始動時の燃料噴射に際して燃料の増量補正を行う。
この燃料の増量補正は、以下のようにして実施される。
すなわち、制御装置100は、機関始動を開始してから既定の期間が経過するまで、次式(1)に基づいて所定の算出周期毎に燃料噴射量Qを算出する。そして、算出された燃料噴射量Qが噴射されるように燃料噴射弁12を制御する。
Then, the
This fuel increase correction is performed as follows.
That is, the
燃料噴射量Q=基本噴射量Qb×増量係数K…(1)
基本噴射量Qbは、機関の始動要求が生じたときの冷却水温THWに基づいて算出される値であり、制御装置100は、冷却水温THWが低いときほど基本噴射量Qbの値が大きくなるように同基本噴射量Qbを算出する。
Fuel injection amount Q=Basic injection amount Qb×Increase coefficient K (1)
The basic injection amount Qb is a value calculated based on the cooling water temperature THW when the engine start request is generated. , the basic injection amount Qb is calculated.
増量係数Kは、機関始動を開始してから既定の期間が経過するまで燃料の増量補正を行うための係数であり、「1」以上の値が設定される。そして、増量係数Kは、次式(2)に基づいて所定の算出周期毎に算出される。 The increase coefficient K is a coefficient for increasing the amount of fuel until a predetermined period elapses after starting the engine, and is set to a value of "1" or more. Then, the increase coefficient K is calculated for each predetermined calculation cycle based on the following equation (2).
増量係数K=前回の増量係数K×減衰係数Kg…(2)
増量係数Kの初期値である増量初期値Ksの算出については後述する。
Increase coefficient K=previous increase coefficient K×attenuation coefficient Kg (2)
Calculation of the increase initial value Ks, which is the initial value of the increase coefficient K, will be described later.
また、燃料の増量補正量を徐々に少なくしていくための減衰量に対応する上記減衰係数Kgの算出についても後述する。なお、減衰係数Kgは、「0」よりも大きく「1」よりも小さい値である。減衰係数Kgの値が大きい場合には、減衰係数Kgの値が小さい場合と比較して、上記式(2)から算出される増量係数Kの値が大きくなる。増量係数Kの値が大きくなると、増量係数Kの値が小さい場合と比べて、上記式(1)から算出される燃料噴射量Qの値が大きくなる。つまり、減衰係数Kgの値が大きいと、燃料の増量補正量についてその単位時間当たりの減衰量が少なくなる。 Calculation of the damping coefficient Kg corresponding to the damping amount for gradually decreasing the fuel increase correction amount will also be described later. Note that the attenuation coefficient Kg is a value larger than "0" and smaller than "1". When the value of the damping coefficient Kg is large, the value of the increase coefficient K calculated from the above equation (2) becomes large compared to when the value of the damping coefficient Kg is small. When the value of the increase coefficient K increases, the value of the fuel injection amount Q calculated from the above equation (1) becomes greater than when the value of the increase coefficient K is small. That is, when the value of the damping coefficient Kg is large, the damping amount per unit time of the increase correction amount of the fuel becomes small.
<機関始動モードについて>
図2に、制御装置100が実施する複数の機関始動モードである第1モード、第2モード、第3モード、及び第4モードを示す。
<Regarding engine start mode>
FIG. 2 shows a first mode, a second mode, a third mode, and a fourth mode, which are a plurality of engine starting modes that the
第1モード及び第2モードは、初回始動要求が生じたことにより実施される初回始動時に選択される機関始動モードである。
第1モードは、冷却水温THWが既定温度以上の場合に選択されるモードである。第1モードでは、初回始動要求が生じると、クラッチ機構20が係合される。そして、クラッチ機構20の係合が完了すると電動機30が駆動されることにより、機関回転速度Ne及びモータ回転速度Nmはともに上昇していき、内燃機関10のクランキングが行われる。そして、機関回転速度Neが既定の回転速度に達すると、燃料噴射及び点火が開始されることにより機関始動が行われる。この第1モードは、クラッチ機構20の係合ショックが起きにくい。また、機関回転速度Neがある程度上昇してから燃料噴射及び点火が開始されるため、混合気のミキシングが進みやすく、これにより排気のエミッションが良くなる。
The first mode and the second mode are engine starting modes that are selected at the time of the initial starting when the initial starting request is generated.
The first mode is a mode selected when the cooling water temperature THW is equal to or higher than a predetermined temperature. In the first mode, the clutch mechanism 20 is engaged when an initial start request occurs. When the engagement of the clutch mechanism 20 is completed, the
第2モードは、冷却水温THWが上記の既定温度未満の場合に選択されるモードである。第2モードでは、初回始動要求が生じると、クラッチ機構20は解放される。なお、初回始動要求が生じた時点でクラッチ機構20が解放状態になっている場合には、その解放状態が維持される。そして、スタータモータ85が駆動されることにより、内燃機関10のクランキングが開始される。そして、クランクシャフト18のクランク角が確定すると燃料噴射及び点火が開始されることにより機関始動が行われる。この第2モードでは、スタータモータ85を使ってクランキングが行われる。これは、低温環境下では電動機30のトルクが低下するため、機関回転速度Neを上述した既定の回転速度にまで高めることが困難なためである。このように第2モードは低温始動用のモードになっている。
The second mode is a mode selected when the cooling water temperature THW is lower than the predetermined temperature. In the second mode, the clutch mechanism 20 is released when an initial start request occurs. If the clutch mechanism 20 is in the released state at the time when the initial start request is generated, the released state is maintained. Cranking of the
上記第1モードは、上記第2モードと比べて機関回転速度が高い状態で燃料噴射及び点火が開始される制御であり、第1モードは高回転始動制御に、第2モードは低回転始動制御になっている。 The first mode is a control in which fuel injection and ignition are started in a state where the engine speed is higher than in the second mode, the first mode is high rotation start control, and the second mode is low rotation start control. It has become.
第3モード及び第4モードは、間欠始動要求が生じたことにより実施される間欠始動時に選択される機関始動モードである。
第3モードは、緊急性のない間欠始動要求時、例えば高電圧バッテリ300の充電要求が生じた場合や、低電圧バッテリ310の充電要求が生じた場合などに選択されるモードである。第3モードでは、間欠始動要求が生じると、解放状態にあったクラッチ機構20がスリップ状態にされる。クラッチ機構20がスリップ状態になると電動機30から内燃機関10へのトルク伝達が行われて内燃機関10のクランキングが行われることにより、機関回転速度Neは上昇していく。そして、機関回転速度Neがモータ回転速度Nmに達してそれらの回転速度が同期すると、クラッチ機構20の状態はスリップ状態から係合状態にされるとともに燃料噴射及び点火が開始されることにより機関始動が行われる。この第3モードは、クラッチ機構20の同期が容易であり始動時にショックが起きにくい。
The third mode and the fourth mode are engine starting modes that are selected during intermittent starting in response to an intermittent starting request.
The third mode is selected when an intermittent start request is not urgent, such as when a request to charge the high-
第4モードは、緊急性のある間欠始動要求時、例えば内燃機関10の運転が停止しているときに電動機30のトルクだけでは補うことのできない車両駆動トルクが要求された場合などに選択されるモードである。第4モードでは、間欠始動要求が生じると、解放状態にあったクラッチ機構20がスリップ状態にされる。クラッチ機構20がスリップ状態になると電動機30から内燃機関10へのトルク伝達が行われて内燃機関10のクランキングが開始される。そして、クランクシャフト18のクランク角が確定すると燃料噴射及び点火が開始されることにより機関始動が行われる。この第4モードは、クラッチ機構20の同期が難しく始動時にショックが起きやすいものの、始動要求が生じてから実際に機関始動が完了するまでの時間が短い、いわゆる始動レスポンスが良いという特徴がある。
The fourth mode is selected when there is an urgent intermittent start request, such as when the vehicle drive torque is required that cannot be compensated by the torque of the
上記第3モードは、上記第4モードと比べて機関回転速度が高い状態で燃料噴射及び点火が開始される制御であり、第3モードは高回転始動制御に、第4モードは低回転始動制御になっている。 The third mode is a control in which fuel injection and ignition are started in a state where the engine speed is higher than in the fourth mode, the third mode is high rotation start control, and the fourth mode is low rotation start control. It has become.
なお、高回転始動制御(第1モード及び第3モード)を実施する場合には、低回転始動制御(第2モード及び第4モード)を実施する場合と比べて、機関始動を開始するときの気筒内の空気量が少なくなるようにスロットルバルブ14の開度は調整される。これは、例えば高回転始動制御による機関始動に際して機関回転速度の吹け上がり等を抑えるためである。
It should be noted that when performing the high rotation start control (first mode and third mode), compared with the case of implementing the low rotation start control (second mode and fourth mode), the engine starting time is reduced. The opening of the
高回転始動制御は、低回転始動制御と比べて、例えば機関始動時のショックが小さいという特徴がある。また、低回転始動制御は、高回転始動制御と比べて、例えば始動要求が生じてから実際に機関始動が完了するまでの時間が短い、いわゆる始動レスポンスが良いという特徴がある。 The high speed start control is characterized in that, for example, the shock at the time of starting the engine is smaller than the low speed start control. In addition, the low speed start control is characterized in that, compared to the high speed start control, the time from the generation of the start request to the actual completion of the engine start is short, that is, the so-called start response is good.
ここで、高回転始動制御と低回転始動制御とでは、上述したように、機関始動時における気筒内の空気量が異なる。また、高回転始動制御を実施する場合には、低回転始動制御を実施する場合と比較して、クランキングを開始してから機関始動が開始されるまでのクランクシャフト18の回転回数が多くなる。このクランキング中のクランクシャフト18の回転回数が多くなると、触媒17を通過する新気の量が多くなるため、触媒17の酸素吸蔵量が適正量よりも多くなるおそれがある。
Here, as described above, the amount of air in the cylinder at the time of starting the engine differs between the high rotation start control and the low rotation start control. In addition, when performing the high rotation start control, the number of rotations of the
そのため、機関始動時の燃料の増量補正に関する増量初期値Ksや減衰係数Kgを高回転始動制御と低回転始動制御とで同一にしてしまうと、機関始動時における燃焼の適正化が困難になるおそれがある。 Therefore, if the initial fuel increase value Ks and the damping coefficient Kg related to the fuel increase correction at engine start are set to be the same for high speed start control and low speed start control, it may become difficult to optimize combustion at engine start. There is
例えば、増量初期値Ksを同一にしてしまうと、機関始動時における気筒内の空気量に応じた燃料増量を行うことができない。そのため、燃焼を適正化することができず、機関始動時に機関トルクの過不足が発生して始動時にショックが起きるおそれがある。 For example, if the increase initial value Ks is made the same, the fuel amount cannot be increased according to the amount of air in the cylinder at the time of starting the engine. As a result, combustion cannot be optimized, and there is a risk that an excess or deficiency of engine torque will occur when the engine is started, causing a shock at the time of start.
また、高回転始動制御と低回転始動制御とで減衰係数Kgを同一にしてしまうと、以下のような不都合の発生が懸念される。すなわち、機関始動時に触媒17が吸蔵した酸素は、燃料増量によって触媒17が還元雰囲気に曝されることにより放出される。従って、機関始動時に触媒17が吸蔵する酸素の量が多い場合には、上記の減衰係数Kgを大きくすることが望ましい。上述したように、減衰係数Kgを大きくすると、減衰係数Kgを小さくする場合と比較して、燃料の増量補正量についてその単位時間当たりの減衰量が少なくなる。単位時間当たりの当該減衰量が少なくなると、燃料の増量補正が実行される期間が長くなり、これにより触媒17から放出される酸素の量が増えるためである。
Further, if the damping coefficient Kg is made the same between the high speed start control and the low speed start control, the following problems may occur. That is, the oxygen occluded by the
従って、高回転始動制御と低回転始動制御とで減衰係数Kgを同一にしてしまうと、機関始動時に触媒17が吸蔵する酸素の量に応じた燃料増量を行うことができない。そのため、触媒17の酸素吸蔵量が適切な量となるように燃焼を適正化することができないおそれがある。
Therefore, if the damping coefficient Kg is made the same between the high speed start control and the low speed start control, the fuel amount cannot be increased according to the amount of oxygen occluded by the
そこで、制御装置100は、増量初期値Ks及び減衰係数Kgを高回転始動制御と低回転始動制御とで異なる値に設定する処理を実行する。
<増量初期値の算出処理>
図3に、制御装置100が実行する増量初期値Ksの算出処理についてその手順を示す。制御装置100は、内燃機関10の始動要求が生じると、本処理の実行を開始する。なお、以下では、先頭に「S」が付与された数字によって、ステップ番号を表現する。
Therefore, the
<Calculation processing of initial value of increase>
FIG. 3 shows the procedure of calculation processing of the increase initial value Ks executed by the
図3に示す処理を開始すると、制御装置100は、今回の始動要求が初回始動要求であるか否かを判定する(S100)。そして、初回始動要求であると判定する場合(S100:YES)、制御装置100は、今回選択された始動モードが第1モードであるか否かを判定する(S110)。そして、第1モードであると判定する場合(S110:YES)、制御装置100は、第1初期値マップに基づいて増量初期値Ksを算出する(S120)。
When the process shown in FIG. 3 is started, the
第1初期値マップは、第1モードによる機関始動に対して最適化された増量初期値Ksを算出するために予め用意されたマップデータである。この第1初期値マップには、始動要求が生じたときの冷却水温THW及び機関始動時のスロットル開度TAに基づいて増量初期値Ksを算出するためのデータが記録されている。そして、この第1初期値マップには、冷却水温THWが低いほど、あるいはスロットル開度TAが大きいほど、算出される増量初期値Ksの値は大きくなるように当該増量初期値Ksの値は設定されている。冷却水温THWが低いほど増量初期値Ksの値が大きくされるのは、冷却水温THWが低いほど燃焼に寄与する燃料の量が少なくなるためである。また、スロットル開度TAが大きいほど増量初期値Ksの値が大きくされるのは、スロットル開度TAが大きいほど気筒内の空気量が多くなるため、その空気量に見合った燃料の量を気筒内に供給する必要があるためである。 The first initial value map is map data prepared in advance for calculating an optimized increase initial value Ks for starting the engine in the first mode. In this first initial value map, data for calculating the initial increase value Ks based on the cooling water temperature THW when the engine start request is generated and the throttle opening degree TA when the engine is started is recorded. In this first initial value map, the initial increase value Ks is set such that the lower the cooling water temperature THW or the greater the throttle opening TA, the larger the calculated initial increase value Ks. It is The reason why the increase initial value Ks is increased as the cooling water temperature THW is lower is that the amount of fuel contributing to combustion decreases as the cooling water temperature THW is lower. The reason why the increase initial value Ks increases as the throttle opening TA increases is that the amount of air in the cylinder increases as the throttle opening TA increases. This is because it is necessary to supply
上記S110の処理にて、第1モードではないと判定する場合(S110:NO)、制御装置100は、第2初期値マップに基づいて増量初期値Ksを算出する(S130)。
第2初期値マップは、第2モードによる機関始動に対して最適化された増量初期値Ksを算出するために予め用意されたマップデータである。この第2初期値マップには、始動要求が生じたときの冷却水温THW及び機関始動時のスロットル開度TAに基づいて増量初期値Ksを算出するためのデータが記録されている。そして、この第2初期値マップには、冷却水温THWが低いほど、あるいはスロットル開度TAが大きいほど、算出される増量初期値Ksの値は大きくなるように当該増量初期値Ksの値は設定されている。
If it is determined in the process of S110 that the current mode is not the first mode (S110: NO), the
The second initial value map is map data prepared in advance for calculating an optimized increase initial value Ks for starting the engine in the second mode. In this second initial value map, data for calculating the initial increase value Ks based on the cooling water temperature THW when the engine start request is generated and the throttle opening degree TA when the engine is started is recorded. In this second initial value map, the initial increase value Ks is set such that the lower the cooling water temperature THW or the greater the throttle opening TA, the larger the calculated initial increase value Ks. It is
また、冷却水温THWやスロットル開度TAが同一であっても、第1初期値マップに基づいて算出される増量初期値Ksは、第2初期値マップに基づいて算出される増量初期値Ksよりも小さい値となるように、予め設定されている。つまり、初回始動時において高回転始動制御が実施されるときの増量初期値Ksは、初回始動時において低回転始動制御が実施されるときの増量初期値Ksよりも小さい値となるように算出される。 Further, even if the cooling water temperature THW and the throttle opening TA are the same, the increase initial value Ks calculated based on the first initial value map is lower than the increase initial value Ks calculated based on the second initial value map. is preset to be a small value. That is, the initial increase value Ks when the high rotation start control is performed at the time of the first start is calculated to be a smaller value than the initial increase value Ks when the low rotation start control is performed at the time of the first start. be.
上記S100の処理にて、初回始動要求ではないと判定する場合(S100:NO)、制御装置100は、今回選択された始動モードが第3モードであるか否かを判定する(S140)。そして、第3モードであると判定する場合(S140:YES)、制御装置100は、第3初期値マップに基づいて増量初期値Ksを算出する(S150)。
When it is determined in the processing of S100 that the first start request is not made (S100: NO), the
第3初期値マップは、第3モードによる機関始動に対して最適化された増量初期値Ksを算出するために予め用意されたマップデータである。この第3初期値マップには、始動要求が生じたときの冷却水温THW及び今回の始動要求が生じる前の間欠停止の時間である間欠停止時間Tsに基づいて増量初期値Ksを算出するためのデータが記録されている。そして、この第3初期値マップには、冷却水温THWが低いほど、あるいは間欠停止時間Tsが長いほど、算出される増量初期値Ksの値は大きくなるように当該増量初期値Ksの値は設定されている。冷却水温THWが低いほど増量初期値Ksの値が大きくされるのは、冷却水温THWが低いほど燃焼に寄与する燃料の量が少なくなるためである。また、間欠停止時間Tsが長いほど増量初期値Ksの値が大きくされるのは、次の理由による。すなわち間欠停止時間Tsが長いほど、機関停止中に触媒17が吸蔵する酸素の量は多くなるため、触媒17からより多くの酸素を放出させるためには、より多くの燃料が必要になるためである。
The third initial value map is map data prepared in advance for calculating an optimized increase initial value Ks for starting the engine in the third mode. This third initial value map is used to calculate the initial increase value Ks based on the cooling water temperature THW when the start request is generated and the intermittent stop time Ts, which is the intermittent stop time before the current start request is generated. data is recorded. In this third initial value map, the initial increase value Ks is set so that the lower the cooling water temperature THW or the longer the intermittent stop time Ts, the larger the calculated initial increase value Ks. It is The reason why the increase initial value Ks is increased as the cooling water temperature THW is lower is that the amount of fuel contributing to combustion decreases as the cooling water temperature THW is lower. The reason why the increase initial value Ks is increased as the intermittent stop time Ts is longer is as follows. That is, the longer the intermittent stop time Ts, the greater the amount of oxygen stored by the
上記S140の処理にて、第3モードではないと判定する場合(S140:NO)、制御装置100は、第4初期値マップに基づいて増量初期値Ksを算出する(S160)。
第4初期値マップは、第4モードによる機関始動に対して最適化された増量初期値Ksを算出するために予め用意されたマップデータである。この第4初期値マップには、始動要求が生じたときの冷却水温THW及び上記の間欠停止時間Tsに基づいて増量初期値Ksを算出するためのデータが記録されている。そして、この第4初期値マップには、冷却水温THWが低いほど、あるいは間欠停止時間Tsが長いほど、算出される増量初期値Ksの値は大きくなるように当該増量初期値Ksの値は設定されている。
When it is determined in the process of S140 that the current mode is not the third mode (S140: NO), the
The fourth initial value map is map data prepared in advance for calculating an optimized increase initial value Ks for starting the engine in the fourth mode. In this fourth initial value map, data for calculating the increase initial value Ks based on the cooling water temperature THW and the intermittent stop time Ts when the start request is generated is recorded. In this fourth initial value map, the initial increase value Ks is set such that the lower the cooling water temperature THW or the longer the intermittent stop time Ts, the larger the calculated initial increase value Ks. It is
また、冷却水温THWや間欠停止時間Tsが同一であっても、第3初期値マップに基づいて算出される増量初期値Ksは、第4初期値マップに基づいて算出される増量初期値Ksよりも小さい値となるように、予め設定されている。つまり、間欠始動時において高回転始動制御が実施されるときの増量初期値Ksは、間欠始動時において低回転始動制御が実施されるときの増量初期値Ksよりも小さい値となるように算出される。 Further, even if the cooling water temperature THW and the intermittent stop time Ts are the same, the increase initial value Ks calculated based on the third initial value map is lower than the increase initial value Ks calculated based on the fourth initial value map. is preset to be a small value. That is, the initial increase value Ks when the high rotation start control is performed during the intermittent start is calculated to be smaller than the initial increase value Ks when the low rotation start control is performed during the intermittent start. be.
そして、S120、S130、S150、S160のうちのいずれかの処理を終了すると、制御装置100は、本処理を終了する。
<減衰係数の算出処理>
図4に、制御装置100が実行する減衰係数Kgの算出処理についてその手順を示す。制御装置100は、内燃機関10の始動要求が生じると、所定の算出周期毎に本処理を繰り返し実行する。なお、始動時の燃料増量を終了する既定の終了条件が成立すると、本処理の実行は終了される。
Then, when one of the processes of S120, S130, S150, and S160 ends, the
<Attenuation coefficient calculation processing>
FIG. 4 shows the procedure for calculating the damping coefficient Kg executed by the
図4に示す処理を開始すると、制御装置100は、今回の始動要求が初回始動要求であるか否かを判定する(S200)。そして、初回始動要求であると判定する場合(S200:YES)、制御装置100は、今回選択された始動モードが第1モードであるか否かを判定する(S210)。そして、第1モードであると判定する場合(S210:YES)、制御装置100は、第1減衰係数マップに基づいて減衰係数Kgを算出する(S220)。
When the process shown in FIG. 4 is started, the
第1減衰係数マップは、第1モードによる機関始動に対して最適化された減衰係数Kgを算出するために予め用意されたマップデータである。この第1減衰係数マップには、本処理の実行周期毎に取得する冷却水温THWに基づいて減衰係数Kgを算出するためのデータが記録されている。そして、この第1減衰係数マップには、冷却水温THWが低いほど、算出される減衰係数Kgの値は大きくなるように当該減衰係数Kgの値は設定されている。冷却水温THWが低いほど減衰係数Kgの値が大きくされるのは、冷却水温THWが低いほど燃焼に寄与する燃料の量が少なくなるため、燃料の増量補正をより長い期間実施する必要があるためである。 The first damping coefficient map is map data prepared in advance for calculating the damping coefficient Kg optimized for starting the engine in the first mode. The first damping coefficient map records data for calculating the damping coefficient Kg based on the cooling water temperature THW obtained in each execution cycle of this process. In this first damping coefficient map, the value of the damping coefficient Kg is set so that the calculated damping coefficient Kg increases as the cooling water temperature THW decreases. The reason why the damping coefficient Kg is increased as the cooling water temperature THW is lower is that the amount of fuel that contributes to combustion decreases as the cooling water temperature THW is lower, so it is necessary to perform fuel amount increase correction for a longer period of time. is.
上記S210の処理にて、第1モードではないと判定する場合(S210:NO)、制御装置100は、第2減衰係数マップに基づいて減衰係数Kgを算出する(S230)。
第2減衰係数マップは、第2モードによる機関始動に対して最適化された減衰係数Kgを算出するために予め用意されたマップデータである。この第2減衰係数マップには、本処理の実行周期毎に取得する冷却水温THWに基づいて減衰係数Kgを算出するためのデータが記録されている。そして、この第2減衰係数マップには、冷却水温THWが低いほど、算出される減衰係数Kgの値は大きくなるように当該減衰係数Kgの値は設定されている。
When it is determined in the process of S210 that the mode is not the first mode (S210: NO), the
The second damping coefficient map is map data prepared in advance for calculating the damping coefficient Kg optimized for starting the engine in the second mode. The second damping coefficient map records data for calculating the damping coefficient Kg based on the cooling water temperature THW obtained in each execution cycle of this process. In the second damping coefficient map, the value of the damping coefficient Kg is set such that the lower the coolant temperature THW, the larger the calculated damping coefficient Kg.
また、冷却水温THWが同一であっても、第1減衰係数マップに基づいて算出される減衰係数Kgは、第2減衰係数マップに基づいて算出される減衰係数Kgよりも大きい値となるように、予め設定されている。つまり、初回始動時において高回転始動制御が実施されるときの減衰係数Kgは、初回始動時において低回転始動制御が実施されるときの減衰係数Kgよりも大きい値となるように算出される。 Further, even if the cooling water temperature THW is the same, the damping coefficient Kg calculated based on the first damping coefficient map is set to a value larger than the damping coefficient Kg calculated based on the second damping coefficient map. , is preset. That is, the damping coefficient Kg when the high rotation start control is performed at the initial start is calculated to be a larger value than the damping coefficient Kg when the low rotation start control is performed at the time of the initial start.
上記S200の処理にて、初回始動要求ではないと判定する場合(S200:NO)、制御装置100は、今回選択された始動モードが第3モードであるか否かを判定する(S240)。そして、第3モードであると判定する場合(S240:YES)、制御装置100は、第3減衰係数マップに基づいて減衰係数Kgを算出する(S250)。
When it is determined in the processing of S200 that the first start request is not made (S200: NO), the
第3減衰係数マップは、第3モードによる機関始動に対して最適化された減衰係数Kgを算出するために予め用意されたマップデータである。この第3減衰係数マップには、本処理の実行周期毎に取得する冷却水温THW及び上記間欠停止時間Tsに基づいて減衰係数Kgを算出するためのデータが記録されている。そして、この第3減衰係数マップには、冷却水温THWが低いほど、あるいは間欠停止時間Tsが長いほど、算出される減衰係数Kgの値は大きくなるように当該減衰係数Kgの値は設定されている。冷却水温THWが低いほど減衰係数Kgの値が大きくされるのは、冷却水温THWが低いほど燃焼に寄与する燃料の量が少なくなるため、燃料の増量補正をより長い期間実施する必要があるためである。また、間欠停止時間Tsが長いほど減衰係数Kgの値が大きくされるのは、次の理由による。すなわち間欠停止時間Tsが長いほど、機関停止中に触媒17が吸蔵する酸素の量は多くなるため、触媒17からより多くの酸素を放出させるためには、燃料の増量補正をより長い期間実施する必要があるためである。
The third damping coefficient map is map data prepared in advance for calculating the damping coefficient Kg optimized for starting the engine in the third mode. The third damping coefficient map records data for calculating the damping coefficient Kg based on the cooling water temperature THW and the intermittent stop time Ts obtained in each execution cycle of this process. In the third damping coefficient map, the value of the damping coefficient Kg is set such that the lower the cooling water temperature THW or the longer the intermittent stop time Ts, the larger the calculated damping coefficient Kg. there is The reason why the damping coefficient Kg is increased as the cooling water temperature THW is lower is that the amount of fuel that contributes to combustion decreases as the cooling water temperature THW is lower, so it is necessary to perform fuel amount increase correction for a longer period of time. is. The reason why the damping coefficient Kg is increased as the intermittent stop time Ts is longer is as follows. That is, the longer the intermittent stop time Ts, the greater the amount of oxygen stored in the
上記S240の処理にて、第3モードではないと判定する場合(S240:NO)、制御装置100は、第4減衰係数マップに基づいて減衰係数Kgを算出する(S260)。
第4減衰係数マップは、第4モードによる機関始動に対して最適化された減衰係数Kgを算出するために予め用意されたマップデータである。この第4減衰係数マップには、本処理の実行周期毎に取得する冷却水温THW及び上記間欠停止時間Tsに基づいて減衰係数Kgを算出するためのデータが記録されている。そして、この第4減衰係数マップには、冷却水温THWが低いほど、あるいは間欠停止時間Tsが長いほど、算出される減衰係数Kgの値は大きくなるように当該減衰係数Kgの値は設定されている。
If it is determined in the process of S240 that the mode is not the third mode (S240: NO), the
The fourth damping coefficient map is map data prepared in advance for calculating the damping coefficient Kg optimized for starting the engine in the fourth mode. The fourth damping coefficient map records data for calculating the damping coefficient Kg based on the cooling water temperature THW and the intermittent stop time Ts obtained in each execution cycle of this process. In the fourth damping coefficient map, the value of the damping coefficient Kg is set such that the lower the cooling water temperature THW or the longer the intermittent stop time Ts, the larger the calculated damping coefficient Kg. there is
また、冷却水温THWや間欠停止時間Tsが同一であっても、第3減衰係数マップに基づいて算出される減衰係数Kgは、第4減衰係数マップに基づいて算出される減衰係数Kgよりも大きい値となるように、予め設定されている。つまり、間欠始動時において高回転始動制御が実施されるときの減衰係数Kgは、間欠始動時において低回転始動制御が実施されるときの減衰係数Kgよりも大きい値となるように算出される。 Further, even if the cooling water temperature THW and the intermittent stop time Ts are the same, the damping coefficient Kg calculated based on the third damping coefficient map is larger than the damping coefficient Kg calculated based on the fourth damping coefficient map. It is set in advance so as to be a value. That is, the damping coefficient Kg when high speed start control is performed during intermittent start is calculated to be a larger value than the damping coefficient Kg when low speed start control is performed during intermittent start.
そして、S220、S230、S250、S260のうちのいずれかの処理を終了すると、制御装置100は、本処理を一旦終了する。
<作用及び効果>
本実施形態によれば、以下の作用及び効果が得られる。
After completing any one of the processes of S220, S230, S250, and S260, the
<Action and effect>
According to this embodiment, the following actions and effects are obtained.
(1)上述したように、高回転始動制御(第1モード及び第3モード)を実施する場合には、低回転始動制御(第2モード及び第4モード)を実施する場合と比べて、機関始動を開始するときの気筒内の空気量が少なくなる。そこで、機関始動を開始するときの気筒内の空気量が低回転始動制御の実施時よりも少なくなる高回転始動制御の実施時に設定される増量初期値Ksは、低回転始動制御の実施時に設定される増量初期値Ksの値よりも小さくなるように算出される。従って、機関始動時の気筒内の空気量に応じた燃料の増量補正が行われるようになり、これにより機関始動時における機関トルクの過不足に起因して始動時にショックが起きないように、燃焼を適正化することができる。 (1) As described above, when performing the high rotation start control (first mode and third mode), compared to when performing the low rotation start control (second mode and fourth mode), the engine There is less air in the cylinder when the engine starts. Therefore, the initial increase value Ks, which is set when the high-speed start control is performed so that the amount of air in the cylinder when starting the engine is smaller than when the low-speed start control is performed, is set when the low-speed start control is performed. is calculated to be smaller than the value of the initial increase value Ks. Therefore, the amount of fuel is corrected to increase in accordance with the amount of air in the cylinder when the engine is started. can be optimized.
(2)上述したように、高回転始動制御(第1モード及び第3モード)を実施する場合には、低回転始動制御(第2モード及び第4モード)を実施する場合と比べて、触媒17の酸素吸蔵量が適正量よりも多くなるおそれがある。そこで、高回転始動制御の実施時に設定される上記減衰係数Kgは、低回転始動制御の実施時に設定される減衰係数Kgの値よりも大きくなるように算出される。従って、機関始動時に触媒17が吸蔵する酸素の量に応じて燃料増量が行われるようになり、触媒17の酸素吸蔵量が適切な量となるように燃焼を適正化することができる。
(2) As described above, when performing the high rotation start control (the first mode and the third mode), compared to when performing the low rotation start control (the second mode and the fourth mode), the catalyst There is a risk that the oxygen storage amount of 17 will be greater than the appropriate amount. Therefore, the damping coefficient Kg set during execution of the high rotation start control is calculated so as to be larger than the value of the damping coefficient Kg set during execution of the low rotation start control. Therefore, the amount of fuel is increased according to the amount of oxygen stored in the
<変更例>
なお、上記実施形態は、以下のように変更して実施することができる。上記実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
<Change example>
It should be noted that the above embodiment can be implemented with the following modifications. The above embodiments and the following modifications can be combined with each other within a technically consistent range.
・増量初期値Ksの算出に際してスロットル開度TAや間欠停止時間Tsを省略してもよい。
・減衰係数Kgの算出に際して間欠停止時間Tsを省略してもよい。
- The throttle opening TA and the intermittent stop time Ts may be omitted when calculating the initial increase value Ks.
- The intermittent stop time Ts may be omitted when calculating the damping coefficient Kg.
・増量初期値Ksや減衰係数Kgを関数式で算出してもよい。
・増量初期値Ks及び減衰係数Kgのいずれか一方を、高回転始動制御と低回転始動制御とで異ならせてもよい。
- The initial value of increase Ks and the damping coefficient Kg may be calculated by a functional expression.
- Either one of the increase initial value Ks and the damping coefficient Kg may be different between the high rotation start control and the low rotation start control.
・車両500のハイブリッドシステムは、図1に示したものに限らず、他のハイブリッドシステムでもよい。
・制御装置100はCPU110とメモリ120とを備えており、ソフトウェア処理を実行するものに限らない。例えば、上記実施形態において実行されるソフトウェア処理の少なくとも一部を処理する専用のハードウェア回路(たとえばASIC等)を備えてもよい。すなわち、制御装置100は、以下の(a)~(c)のいずれかの構成であればよい。(a)上記処理の全てをプログラムに従って実行する処理装置と、プログラムを記憶するメモリ等のプログラム格納装置とを備える。(b)上記処理の一部をプログラムに従って実行する処理装置及びプログラム格納装置と、残りの処理を実行する専用のハードウェア回路とを備える。(c)上記処理の全てを実行する専用のハードウェア回路を備える。ここで、処理装置及びプログラム格納装置を備えたソフトウェア処理回路や、専用のハードウェア回路は複数であってもよい。すなわち、上記処理は、1または複数のソフトウェア処理回路及び1または複数の専用のハードウェア回路の少なくとも一方を備えた処理回路によって実行されればよい。
- The hybrid system of the
- The
10…内燃機関
12…燃料噴射弁
13…吸気通路
14…スロットルバルブ
16…排気通路
17…触媒
18…クランクシャフト
20…クラッチ機構
30…電動機
42…トルクコンバータ
45…ロックアップクラッチ
48…自動変速機
50…機械式オイルポンプ
60…ディファレンシャルギヤ
65…駆動輪
80…電動式オイルポンプ
85…スタータモータ
90…油圧調整機構
100…制御装置
110…中央処理装置
120…メモリ
200…PCU
500…車両
REFERENCE SIGNS
500...Vehicle
Claims (1)
高回転始動制御及び低回転始動制御のいずれか一方を機関始動時に選択するとともに、
前記高回転始動制御は、前記低回転始動制御と比べて機関回転速度が高い状態で燃料噴射及び点火を開始する制御であり、
前記増量補正の初期値及び前記増量補正の減衰量の少なくとも一方を前記高回転始動制御と前記低回転始動制御とで異なる値に設定する処理を実行する
内燃機関の制御装置。 A control device for performing a fuel amount increase correction when starting an internal combustion engine having a catalyst in an exhaust passage,
Selecting either one of the high rotation start control and the low rotation start control at engine start,
The high rotation start control is control for starting fuel injection and ignition in a state where the engine rotation speed is higher than that in the low rotation start control,
A control device for an internal combustion engine that sets at least one of an initial value of the increase correction and an attenuation amount of the increase correction to different values for the high rotation start control and the low rotation start control.
Priority Applications (1)
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20240320 |