JP2023170059A - Hybrid vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ハイブリッド車に関し、詳しくは、排気系に粒子状物質を除去するフィルタが取り付けられたエンジンと、モータと、を備えるハイブリッド車に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a hybrid vehicle, and more particularly to a hybrid vehicle that includes an engine and a motor whose exhaust system is equipped with a filter for removing particulate matter.
従来、この種のハイブリッド車としては、エンジンと、モータと、を備えるものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。エンジンは、排気系に粒子状物質を除去するフィルタが取り付けられている。モータは、エンジンの出力軸に動力を入出力する。このハイブリッド車では、エンジンを燃料カットすると共にモータでエンジンをモータリングすることにより、フィルタへ酸素を含む空気を供給する。これにより、粒子状物質を燃焼させて、フィルタの再生を図っている。 BACKGROUND ART Conventionally, as this type of hybrid vehicle, a vehicle including an engine and a motor has been proposed (see, for example, Patent Document 1). The engine is equipped with a filter that removes particulate matter in the exhaust system. The motor inputs and outputs power to the output shaft of the engine. In this hybrid vehicle, air containing oxygen is supplied to the filter by cutting fuel from the engine and motoring the engine. This burns particulate matter and regenerates the filter.
上述のハイブリッド車では、エンジンを燃料カットしてフィルタの再生を図る際に、フィルタが高温に至ることがある。そのため、フィルタが高温になると、燃料カットを停止しエンジンの燃料噴射を再開して、フィルタの昇温を抑制する。このとき、エンジンの燃料噴射量が多いと、フィルタでの粒子状物質の燃焼量が多くなり、フィルタが昇温してしまう。こうしたフィルタの昇温を抑制する手法として、エンジンを自立運転させる際の燃料噴射量より少ない燃料噴射量でエンジンを運転する手法が考えられる。この手法では、エンジンにおける燃焼により若干のトルクが出力されることから、適正なモータリングトルクでエンジンをモータリングしないと、エンジンが吹き上がるなど、エンジンの制御性を確保できないことがある。 In the above-mentioned hybrid vehicle, when the engine is cut off from fuel to regenerate the filter, the filter may reach a high temperature. Therefore, when the filter becomes high in temperature, fuel cut is stopped and fuel injection of the engine is restarted to suppress the rise in temperature of the filter. At this time, if the amount of fuel injected by the engine is large, the amount of particulate matter burned in the filter will increase, causing the temperature of the filter to rise. As a method of suppressing such a rise in temperature of the filter, a method of operating the engine with a fuel injection amount smaller than the fuel injection amount when the engine is operated independently can be considered. In this method, since a certain amount of torque is output due to combustion in the engine, unless the engine is motored with an appropriate motoring torque, engine controllability may not be ensured, such as engine revving.
本発明のハイブリッド車は、エンジンの制御性を確保することを主目的とする。 The main purpose of the hybrid vehicle of the present invention is to ensure engine controllability.
本発明のハイブリッド車は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。 The hybrid vehicle of the present invention employs the following means to achieve the above-mentioned main purpose.
本発明のハイブリッド車は、
排気系に粒子状物質を除去するフィルタが取り付けられたエンジンと、
前記エンジンの出力軸に動力を入出力可能なモータと、
アクセルオフのときには、前記エンジンが燃料カットされると共に前記モータにより前記エンジンのモータリングされるように前記エンジンと前記モータとを制御する制御装置と、
を備えるハイブリッド車であって、
前記制御装置は、前記アクセルオフの前記燃料カットの継続時間が判定時間以上である場合において前記フィルタの温度が判定温度を超えた所定時には、前記燃料カットを停止して自立運転する際の燃料噴射量より少ない燃料噴射量で前記エンジンを運転すると共に前記所定時に前記エンジンから出力されるエンジン出力トルクを定めるトルクマップを用いて設定される前記エンジン出力トルクに基づくモータリングトルクで前記モータが前記エンジンをモータリングするように前記エンジンと前記モータとを制御する
ことを要旨とする。
The hybrid vehicle of the present invention includes:
An engine equipped with a filter to remove particulate matter in the exhaust system,
a motor capable of inputting and outputting power to the output shaft of the engine;
a control device that controls the engine and the motor so that when the accelerator is off, the engine is cut off from fuel and the motor is motored;
A hybrid vehicle comprising:
The control device may stop the fuel cut and perform fuel injection during self-sustaining operation at a predetermined time when the temperature of the filter exceeds the determination temperature when the duration of the fuel cut with the accelerator off is longer than the determination time. The motor is operated with a motoring torque based on the engine output torque set using a torque map that determines the engine output torque output from the engine at the predetermined time while operating the engine with a fuel injection amount smaller than the fuel injection amount. The gist is to control the engine and the motor so as to motor the engine.
この本発明のハイブリッド車では、アクセルオフでの燃料カットの継続時間が判定時間以上である場合においてフィルタの温度が判定温度を超えた所定時には、燃料カットを停止して自立運転する際の燃料噴射量より少ない燃料噴射量でエンジンの燃料噴射を行なうと共に所定時にエンジンから出力されるエンジン出力トルクを定めるトルクマップを用いて設定されるエンジン出力トルクに基づくモータリングトルクでモータがエンジンをモータリングするようにエンジンとモータとを制御する。所定時にエンジンの回転抵抗によるトルクを定めるトルクマップに基づくモータリングトルクでエンジンがモータリングされるようにエンジンとモータとを制御する。所定時には、燃料カットを停止して自立運転する際の燃料噴射量より少ない燃料噴射量でエンジンの燃料噴射を行なうから、フィルタへ酸素を含む空気が供給されるのを抑制でき、フィルタの更なる昇温を抑制できる。このとき、所定時にエンジンから出力されるエンジン出力トルクを定めるトルクマップを用いて設定されるエンジン出力トルクに基づくモータリングトルクでモータがエンジンをモータリングするから、適正なトルクでエンジンをモータリングできる。この結果、エンジンの制御性を確保できる。なお、「判定時間」は、燃料カットの継続によりフィルタが高温に至る可能性があるか否かを判定するための閾値である。「判定温度」は、フィルタが高温であるか否かを判定するための閾値である。 In the hybrid vehicle of the present invention, when the duration of the fuel cut with the accelerator off is longer than the determination time, at a predetermined time when the filter temperature exceeds the determination temperature, the fuel cut is stopped and fuel injection is performed during self-sustaining operation. The motor injects fuel into the engine with a fuel injection amount smaller than the amount of fuel injected, and the motor motors the engine with a motoring torque based on the engine output torque that is set using a torque map that determines the engine output torque output from the engine at a predetermined time. to control the engine and motor. The engine and the motor are controlled so that the engine is motored with a motoring torque based on a torque map that determines the torque due to rotational resistance of the engine at a predetermined time. At a predetermined time, the engine injects fuel with a smaller fuel injection amount than the fuel injection amount when the fuel cut is stopped and self-sustaining operation occurs, so it is possible to suppress the supply of oxygen-containing air to the filter, and the filter is further Temperature rise can be suppressed. At this time, the motor motors the engine with a motoring torque based on the engine output torque that is set using a torque map that determines the engine output torque output from the engine at a predetermined time, so the engine can be motored with the appropriate torque. . As a result, engine controllability can be ensured. Note that the "judgment time" is a threshold value for determining whether or not there is a possibility that the filter will reach a high temperature due to continued fuel cut. "Determination temperature" is a threshold value for determining whether the filter is at a high temperature.
こうした本発明のハイブリッド車において、前記トルクマップは、前記エンジンを自立運転する際の燃料噴射量より少ない燃料噴射量で前記エンジンを運転する際の前記エンジンの回転数と前記エンジン出力トルクとの関係を定めており、 前記制御装置は、前記エンジンの回転数と前記トルクマップとを用いて前記モータリングトルクを設定してもよい。こうすれば、適正にモータリングトルクを設定できるから、適正なモータリングトルクでエンジンをモータリングできる。これにより、エンジンの制御性を確保できる。 In such a hybrid vehicle of the present invention, the torque map is a relationship between the rotational speed of the engine and the engine output torque when the engine is operated with a fuel injection amount smaller than the fuel injection amount when the engine is operated independently. The control device may set the motoring torque using the rotational speed of the engine and the torque map. In this way, the motoring torque can be set appropriately, so the engine can be motored with the appropriate motoring torque. This makes it possible to ensure engine controllability.
また、本発明のハイブリッド車において、前記判定時間は、前記フィルタの温度が高いときには低いときに比して短くなるように設定されていてもよい。フィルタの温度が高いときには低いときに比して、フィルタが高温になりやすい。そのため、判定時間をフィルタの温度が高いときには低いときに比して短くすることにより、フィルタの温度が高いときには低いときに比して、早期に、燃料カットを停止してエンジンを自立運転する際の燃料噴射量より少ない燃料噴射量でエンジンを運転すると共に所定時にエンジン出力トルクを定めるトルクマップに基づくモータリングトルクでエンジンをモータリングするから、より適正にフィルタの温度が高温に至ることを抑制できる。 Furthermore, in the hybrid vehicle of the present invention, the determination time may be set to be shorter when the temperature of the filter is high than when it is low. When the filter temperature is high, the filter tends to become hotter than when it is low. Therefore, by making the determination time shorter when the filter temperature is high than when it is low, it is possible to stop the fuel cut earlier when the filter temperature is high than when it is low, and to start the engine in autonomous operation. The engine is operated with a fuel injection amount smaller than the fuel injection amount of can.
次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。 Next, a mode for carrying out the present invention will be described using examples.
図1は、本発明の一実施例としてのハイブリッド車20の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド車20は、図示するように、エンジン22と、プラネタリギヤ30と、モータMG1,MG2と、インバータ41,42と、蓄電装置としてのバッテリ50と、ハイブリッド用電子制御ユニット(以下、「HVECU」という)70と、を備える。エンジン装置としては、エンジン22およびHVECU70が該当する
FIG. 1 is a block diagram schematically showing the structure of a
エンジン22は、ガソリンや軽油などを燃料として動力を出力する内燃機関として構成されており、ダンパ28を介してプラネタリギヤ30のキャリヤ34に接続されている。図2は、エンジン22の構成の概略を示す構成図である。図示するように、エンジン22は、エアクリーナ122により清浄された空気を吸気管123に吸入してスロットルバルブ124を通過させると共に燃料噴射弁126から燃料を噴射して空気と燃料とを混合し、この混合気を吸気バルブ128を介して燃焼室129に吸入する。そして、吸入した混合気を点火プラグ130による電気火花により爆発燃焼させて、そのエネルギにより押し下げられるピストン132の往復運動をクランクシャフト(出力軸)26の回転運動に変換する。燃焼室129から排気バルブ131を介して排気管133に排出される排気は、浄化装置134およびPMフィルタ136を介して外気に排出される。浄化装置134は、排気中の一酸化炭素(CO)や炭化水素(HC)、窒素酸化物(NOx)の有害成分を浄化する浄化触媒(三元触媒)134aを有する。PMフィルタ136は、セラミックスやステンレスなどにより多孔質フィルタとして形成されており、排気中の煤などの粒子状物質(PM:Particulate Matter)を捕捉する。
The
エンジンECU24は、図示しないが、CPUを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、CPUの他に、処理プログラムを記憶するROMや、データを一時的に記憶するRAM、入出力ポート、通信ポートを備える。エンジンECU24には、エンジン22を運転制御するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。エンジンECU24に入力される信号としては、例えば、エンジン22のクランクシャフト26の回転位置を検出するクランクポジションセンサ140からのクランク角θcrや、エンジン22の冷却水の温度を検出する水温センサ142からの冷却水温Twを挙げることができる。吸気バルブ128を開閉するインテークカムシャフトの回転位置や排気バルブ131を開閉するエキゾーストカムシャフトの回転位置を検出するカムポジションセンサ144からのカム角θci,θcoも挙げることができる。スロットルバルブ124のポジションを検出するスロットルポジションセンサ124aからのスロットル開度THや、吸気管123に取り付けられたエアフローメータ148からの吸入空気量Qa、吸気管123に取り付けられた温度センサ149からの吸気温Taも挙げることができる。排気管133に取り付けられた空燃比センサ135aからの空燃比AFや、排気管133に取り付けられた酸素センサ135bからの酸素信号O2も挙げることができる。
Although not shown, the engine ECU 24 is configured as a microprocessor centered on a CPU, and in addition to the CPU, includes a ROM for storing processing programs, a RAM for temporarily storing data, input/output ports, and communication ports. Be prepared. Signals from various sensors necessary to control the operation of the
エンジンECU24からは、エンジン22を運転制御するための各種制御信号が出力ポートを介して出力されている。エンジンECU24から出力される信号としては、スロットルバルブ124のポジションを調節するスロットルモータ124bへの制御信号や、燃料噴射弁126への制御信号、点火プラグ130への制御信号を挙げることができる。エンジンECU24は、HVECU70と通信ポートを介して接続されている。
The
エンジンECU24は、クランクポジションセンサ140からのクランク角θcrに基づいてエンジン22の回転数Neを演算したり、水温センサ142からの冷却水温Twなどに基づいて浄化装置134の浄化触媒134aの温度(触媒温度)Tcを演算したりしている。また、エンジンECU24は、エンジン22の始動時からエアフローメータ148からの吸入空気量Qaの積算値Gaや、吸入空気量Qaとエンジン22の回転数Neとに基づいて負荷率(エンジン22の1サイクルあたりの行程容積に対する1サイクルで実際に吸入される空気の容積の比)KLなどを演算している。また、エンジンECU24は、エンジン22の回転数Neや負荷率KLに基づいてPMフィルタ136の温度としてのフィルタ温度Tfなども演算したりしている。
The
図1に示すように、プラネタリギヤ30は、シングルピニオン式の遊星歯車機構として構成されており、サンギヤ31と、リングギヤ32と、それぞれサンギヤ31およびリングギヤ32に噛合する複数のピニオンギヤ33と、複数のピニオンギヤ33を自転(回転)かつ公転自在に支持するキャリヤ34とを有する。プラネタリギヤ30のサンギヤ31には、モータMG1の回転子が接続されている。プラネタリギヤ30のリングギヤ32には、駆動輪39a,39bにデファレンシャルギヤ38を介して連結された駆動軸36が接続されている。プラネタリギヤ30のキャリヤ34には、上述したように、ダンパ28を介してエンジン22のクランクシャフト26が接続されている。したがって、モータMG1、エンジン22、駆動軸36は、プラネタリギヤ30の共線図においてこの順に並ぶようにプラネタリギヤ30の3つの回転要素としてのサンギヤ31、キャリヤ34、リングギヤ32に接続されている。
As shown in FIG. 1, the
モータMG1は、例えば同期発電電動機として構成されており、上述したように、回転子がプラネタリギヤ30のサンギヤ31に接続されている。モータMG2は、例えば同期発電電動機として構成されており、回転子が駆動軸36に接続されている。インバータ41,42は、モータMG1,MG2の駆動に用いられると共に電力ライン54を介してバッテリ50に接続されている。電力ライン54には、平滑用のコンデンサ57が取り付けられている。モータMG1,MG2は、モータ用電子制御ユニット(以下、「モータECU」という)40によってインバータ41,42の図示しない複数のスイッチング素子がスイッチング制御されることにより、回転駆動される。
The motor MG1 is configured, for example, as a synchronous generator motor, and has a rotor connected to the
モータECU40は、図示しないが、CPUを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、CPUの他に、処理プログラムを記憶するROMや、データを一時的に記憶するRAM、入出力ポート、通信ポートを備える。モータECU40には、モータMG1,MG2を駆動制御するのに必要な各種センサからの信号、例えば、モータMG1,MG2の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ43,44からの回転位置θm1,θm2や、モータMG1,MG2の各相に流れる電流を検出する電流センサ45u,45v,46u,46vからの相電流Iu1,Iv1,Iu2,Iv2などが入力ポートを介して入力されている。モータECU40からは、インバータ41,42の複数のスイッチング素子へのスイッチング制御信号などが出力ポートを介して出力されている。モータECU40は、HVECU70と通信ポートを介して接続されている。モータECU40は、回転位置検出センサ43,44からのモータMG1,MG2の回転子の回転位置θm1,θm2に基づいてモータMG1,MG2の電気角θe1,θe2や角速度ωm1,ωm2,回転数Nm1,Nm2を演算している。
Although not shown, the
バッテリ50は、例えばリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池として構成されており、電力ライン54に接続されている。このバッテリ50は、バッテリ用電子制御ユニット(以下、「バッテリECU」という)52により管理されている。
The
バッテリECU52は、図示しないが、CPUを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、CPUの他に、処理プログラムを記憶するROMや、データを一時的に記憶するRAM、入出力ポート、通信ポートを備える。バッテリECU52には、バッテリ50を管理するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。バッテリECU52に入力される信号としては、例えば、バッテリ50の端子間に取り付けられた電圧センサ51aからのバッテリ50の電圧Vbや、バッテリ50の出力端子に取り付けられた電流センサ51bからのバッテリ50の電流Ib、バッテリ50に取り付けられた温度センサ51cからのバッテリ50の温度Tbを挙げることができる。バッテリECU52は、HVECU70と通信ポートを介して接続されている。バッテリECU52は、電流センサ51bからのバッテリ50の電流Ibの積算値に基づいて蓄電割合SOCを演算している。蓄電割合SOCは、バッテリ50の全容量に対するバッテリ50から放電可能な電力量の割合である。
Although not shown, the
HVECU70は、図示しないが、CPUを中心とするマイクロプロセッサとして構成
されており、CPUの他に、処理プログラムを記憶するROMや、データを一時的に記憶するRAM、入出力ポート、通信ポートを備える。HVECU70には、各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。HVECU70に入力される信号としては、例えば、イグニッションスイッチ80からのイグニッション信号や、シフトレバー81の操作位置を検出するシフトポジションセンサ82からのシフトポジションSPを挙げることができる。また、アクセルペダル83の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ84からのアクセル開度Accや、ブレーキペダル85の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ86からのブレーキペダルポジションBP、車速センサ88からの車速Vも挙げることができる。大気圧センサ89からの大気圧Poutも挙げることができる。HVECU70は、上述したように、エンジンECU24やモータECU40、バッテリECU52と通信ポートを介して接続されている。
Although not shown, the
こうして構成された実施例のハイブリッド車20は、エンジン22の回転を伴って走行するハイブリッド走行モード(HV走行モード)や、エンジン22の回転停止を伴って走行する電動走行モード(EV走行モード)を切り替えながら(エンジン22を間欠運転しながら)走行する。
The
HV走行モードのときには、基本的には、HVECU70は、アクセル開度Accと車速Vとに基づいて走行に要求される(駆動軸36に要求される)走行用トルクTd*を設定し、設定した走行用トルクTd*に駆動軸36の回転数Nd(モータMG2の回転数Nm2)を乗じて走行に要求される走行用パワーPd*を計算する。続いて、走行用パワーPd*からバッテリ50の充放電要求パワーPb*(バッテリ50から放電するときが正の値)を減じてエンジン22の目標パワーPe*を演算し、演算した目標パワーPe*がエンジン22から出力されると共に走行用トルクTd*が駆動軸36に出力されるようにエンジン22の目標回転数Ne*や目標トルクTe*、モータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*を設定する。そして、エンジン22の目標回転数Ne*や目標トルクTe*をエンジンECU24に送信すると共に、モータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*をモータECU40に送信する。エンジンECU24は、エンジン22の目標回転数Ne*および目標トルクTe*を受信すると、エンジン22が目標回転数Ne*および目標トルクTe*に基づいて運転されるようにエンジン22の運転制御を行なう。エンジン22の運転制御としては、スロットルバルブ124の開度を制御する吸入空気量制御や、燃料噴射弁126からの燃料噴射量を制御する燃料噴射制御、点火プラグ130の点火時期を制御する点火制御などを行なう。モータECU40は、モータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*を受信すると、モータMG1,MG2がトルク指令Tm1*,Tm2*で駆動されるようにインバータ41,42の複数のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。
In the HV driving mode, the
EV走行モードでは、HVECU70は、アクセル開度Accと車速Vとに基づいて走行用トルクTd*を設定し、モータMG1のトルク指令Tm1*に値0を設定すると共に走行用トルクTd*が駆動軸36に出力されるようにモータMG2のトルク指令Tm2*を設定し、モータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*をモータECU40に送信する。モータECU40によるインバータ41,42の制御については上述した。
In the EV driving mode, the
HV走行モードで走行中にアクセルペダル83がオフされたときには、HVECU70は、エンジン22における燃料噴射制御が停止されるよう燃料カット指令をエンジンECU24に送信し、エンジン22の回転数Neに基づいてエンジン22のクランクシャフト26に出力されるエンジン出力トルクTeを第1マップを用いて設定する。図3は、第1マップの一例を示す説明図である。第1マップは、エンジン22の回転数Neとエンジン出力トルクTeとの関係を示している。今、エンジン22は、燃料カット(燃料噴射制御が停止)されているから、主としてエンジン22の回転抵抗によるトルクがエンジン出力トルクTeとなる。そのため、エンジン出力トルクTeは、図示するように、エンジン22が負荷運転する際に出力するトルクを正の値にしたときに、エンジン22の回転数Neが大きいときには小さいときに比して負側に大きくなるように設定される。これは、エンジン22の回転数Neが大きいときに小さいときに比してエンジン22の回転抵抗が大きくなることに基づく。そして、エンジン出力トルクTeとプラネタリギヤ30のギヤ比ρとを用いてエンジン22の回転数Neが燃料カット指令を送信したときの回転数となるようにモータMG1のトルク指令Tm1*(=-Te・(ρ/ρ+1))を設定すると共に、走行用トルクTd*(制動トルク)が駆動軸36に出力されるようモータMG2のトルク指令Tm2*を設定してモータECU40に送信する。燃料カット指令を受信したエンジンECU24は、エンジン22における燃料噴射制御を停止する燃料カットなどを行なう。モータECU40によるインバータ41,42の制御については上述した。こうした制御により、エンジン22の回転抵抗を制動力として駆動軸36に作用させる共に、モータMG2を回生制御することによる制動力を駆動軸36に作用させて、エンジンブレーキを模した減速感を得ている。また、燃料カットによりPMフィルタ136へ酸素含む空気を供給して、PMフィルタ136に堆積している粒子状物質を燃焼させて、PMフィルタ136の再生を図っている。こうして燃料カットして走行している最中にアクセルペダル83がオンされたときには、HVECU70は、エンジン22における燃料噴射制御を再開する。燃料噴射制御の再開は、燃料噴射制御の再開(燃料カットからの復帰)を要求する復帰指令をエンジンECU24に送信し、エンジン22における燃料噴射制御を再開して、HV走行モードでの走行に移行することによって行なわれる。
When the
次に、こうして構成された実施例のハイブリッド車20の動作、特に、アクセルペダル83がオフ(アクセルオフ)の燃料カット中にPMフィルタ136が高温になったときの動作について説明する。図4は、HVECU70により実行される制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。本ルーチンは、HV走行モードで走行中にアクセルペダル83がオフされているとき(アクセルオフのとき)に、所定時間(例えば、数msecなど)毎に繰り返し実行される。
Next, the operation of the
本ルーチンが実行されると、HVECU70は、フィルタ温度Tfとエンジン22の回転数Neと燃料カットの継続時間tmとを入力する処理を実行する(ステップS100)。フィルタ温度Tf、回転数Neは、エンジンECU24により演算されたものを通信を介して入力している。継続時間tmは、HVECU70が燃料カット指令をエンジンECU24に送信してからの経過時間を入力している。継続時間tmは、燃料噴射制御が再開されたときに、値0にリセットされる。
When this routine is executed, the
続いて、継続時間tmが判定時間tmref以上であるか否か(ステップS110)と、フィルタ温度Tfが判定温度Tfrefを超えているか否か(ステップS120)とを判定する。判定時間tmrefは、燃料カットの継続によりPMフィルタ136が高温に至る可能性があるか否かを判定するための閾値である。判定時間tmrefは、フィルタ温度Tfが高いときには低いときに比して短くなるよう設定される。判定温度Tfrefは、PMフィルタ136が高温であるか否かを判定するための閾値であり、例えば、500℃、550℃、600℃などに設定される。
Subsequently, it is determined whether the duration time tm is longer than the determination time tmref (step S110) and whether the filter temperature Tf exceeds the determination temperature Tfref (step S120). The determination time tmref is a threshold value for determining whether there is a possibility that the
ステップS110で継続時間tmが判定時間tmref未満のときや、ステップS110で継続時間tmが判定時間tmref以上であってもステップS120でフィルタ温度Tfが判定温度Tfref以下のときには、上述のHV走行モードで走行中にアクセルペダル83がオフされたときにおける燃料カットを実行して(ステップS130)、本ルーチンを終了する。
If the duration time tm is less than the determination time tmref in step S110, or if the filter temperature Tf is less than or equal to the determination temperature Tfref in step S120 even if the duration time tm is greater than or equal to the determination time tmref in step S110, the above-mentioned HV driving mode is selected. A fuel cut is performed when the
ステップS110で継続時間tmが判定時間tmref以上であり、且つ、ステップS120でフィルタ温度Tfが判定温度Tfrefを超えているときには、自立運転する際の燃料噴射量より少ない燃料噴射量で燃料噴射を行ないながらエンジン22を運転する所定運転指令をエンジンECU24に送信する(ステップS140)。所定運転指令を受信したエンジンECU24は、エンジン22が失火しない範囲で自立運転する際の燃料噴射量より少ない燃料噴射量で燃料噴射を行ないながらエンジン22を運転する。これにより、PMフィルタ136へ酸素を含む空気が供給されるのを抑制でき、PMフィルタ136の更なる昇温を抑制できる。
If the duration time tm is equal to or greater than the determination time tmref in step S110, and the filter temperature Tf exceeds the determination temperature Tfref in step S120, fuel injection is performed with a fuel injection amount smaller than the fuel injection amount for self-sustaining operation. A predetermined operation command for operating the
続いて、所定運転指令時のエンジン22の回転数Neとクランクシャフト26に出力されるエンジン出力トルクTeとの関係を示す第2マップ(トルクマップ)とエンジン22の回転数Neとを用いて、エンジン出力トルクTeを設定する(ステップS150)。図5は、第2マップの一例を示す説明図である。図中、実線は、所定運転指令時のエンジン22の回転数Neとエンジン出力トルクTeとの関係を示している。比較のため、破線に、図3に例示した第1マップにおけるエンジン22の回転数Neとエンジン出力トルクTeとの関係を示している。第2マップにおけるエンジン出力トルクTeは、エンジン22の回転数Neが大きいときには小さいときに比して負側に大きくなっている。これは、エンジン22の回転数Neが大きいときに小さいときに比してエンジン22の回転抵抗が大きくなることに基づく。また、第2マップにおけるエンジン出力トルクTeは、同一の回転数Neにおける第1マップのエンジン出力トルクTeに比して負側に小さくなるように設定される。これは、エンジン22が失火しない範囲で自立運転する際の燃料噴射量より少ない燃料噴射量で燃料噴射を行ないながらエンジン22を運転しているため、ごく僅かではあるが、エンジン22の燃焼によるトルクが出力されることに基づく。
Next, using the second map (torque map) showing the relationship between the rotation speed Ne of the
こうしてエンジン出力トルクTeを設定すると、エンジン出力トルクTeとプラネタリギヤ30のギヤ比ρとを用いてエンジン22の回転数Neが維持されるようにモータMG1のトルク指令Tm1*(=-Te*(ρ/ρ+1))を設定し(ステップS160)、トルク指令Tm1*と走行用トルクTd*(制動トルク)とを用いて走行用トルクTd*(制動トルク)が駆動軸36に出力されるようモータMG2のトルク指令Tm2*を設定して(ステップS170)、トルク指令Tm1*、Tm2*をモータECU40に送信して(ステップS180)、本ルーチンを終了する。モータECU40によるインバータ41,42の制御については上述した。所定運転指令時のエンジン22の回転数Neとエンジン出力トルクTeとの関係としての第2マップを用いてエンジン出力トルクTeを設定し、設定したエンジン出力トルクTeを用いてトルク指令Tm1*を設定し、トルク指令Tm1*で駆動するようにモータMG1(インバータ41)を制御するから、適正なトルクでエンジン22をモータリングできる。これにより、エンジン22の制御性を確保できる。
When the engine output torque Te is set in this way, the torque command Tm1*(=-Te*(ρ /ρ+1)) (step S160), and the motor MG2 is set so that the running torque Td* (braking torque) is output to the
以上説明した実施例のハイブリッド車20によれば、アクセルペダル83がオフされているときでの燃料カットの継続時間tmが判定時間tmref以上である場合においてフィルタ温度Tfが判定温度Tfrefを超えた所定時には、燃料カットを停止して自立運転する際の燃料噴射量より少ない燃料噴射量でエンジン22を運転すると共に、所定運転指令時にエンジン22から出力されるエンジン出力トルクTeを定める第2マップに基づくエンジン出力トルクTeを用いて設定されるトルク指令Tm1*(モータリングトルク)でモータMG1がエンジン22をモータリングするようにエンジン22とモータMG1とを制御するから、エンジン22の制御性を確保できる。
According to the
また、第2マップは、エンジン22を自立運転する際の燃料噴射量より少ない燃料噴射量で燃料噴射を行なう際のエンジン22の回転数Neとエンジン出力トルクTeとの関係を定めており、エンジン22の回転数Neと第2マップとを用いてエンジン出力トルクTeを設定するから、エンジン22の制御性をより確保できる。
Further, the second map defines the relationship between the rotational speed Ne of the
実施例のハイブリッド車20では、判定時間tmrefを、フィルタ温度Tfが高いときには低いときに比して短くなるよう設定している。しかし、判定時間tmrefを、フィルタ温度Tfに関わらず、一定の値に設定してもよい。
In the
実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、エンジン22が「エンジン」に相当し、モータMG1が「モータ」に相当し、エンジンECU24とモータECU40とHCECU70とが「制御装置」に相当する。
The correspondence between the main elements of the embodiments and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problems will be explained. In the embodiment, the
なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。 The correspondence relationship between the main elements of the examples and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problem is that the example implements the invention described in the column of means for solving the problem. Since this is an example for specifically explaining a form for solving the problem, it is not intended to limit the elements of the invention described in the column of means for solving the problems. In other words, the interpretation of the invention described in the column of means for solving the problem should be based on the description in that column, and the examples are based on the description of the invention described in the column of means for solving the problem. This is just one specific example.
以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。 Although the embodiments of the present invention have been described above using examples, the present invention is not limited to these examples in any way, and may be modified in various forms without departing from the gist of the present invention. Of course, it can be implemented.
本発明は、ハイブリッド車の製造産業などに利用可能である。 INDUSTRIAL APPLICATION This invention can be utilized for the manufacturing industry of a hybrid vehicle, etc.
20 ハイブリッド車、22 エンジン、24 エンジンECU、26 クランクシャフト、28 ダンパ、30 プラネタリギヤ、31 サンギヤ31、32 リングギヤ、33 ピニオンギヤ33、34 キャリア、36 駆動軸、38 デファレンシャルギヤ、39a,39b 駆動輪、40 モータECU、41,42 インバータ、43,44 回転位置検出センサ、45u,45v,46u,46v 電流センサ、50 バッテリ、51a 電圧センサ、51b 電流センサ、51c 温度センサ、52 バッテリECU、54 電力ライン、57 コンデンサ、70 HVECU、80 イグニッションスイッチ、81 シフトレバー、82 シフトポジションセンサ、83 アクセルペダル、84 アクセルペダルポジションセンサ、85 ブレーキペダル、86 ブレーキペダルポジションセンサ、88 車速センサ、89 大気圧センサ、122 エアクリーナ、124 スロットルバルブ、124a スロットルポジションセンサ、123 吸気管、126 燃料噴射弁、128 吸気バルブ、129 燃焼室、130 点火プラグ、131 排気バルブ、132 ピストン、133 排気管、134 浄化装置、134a 浄化触媒、135a 空燃比センサ、135b 酸素センサ、136 PMフィルタ、140 クランクポジションセンサ、142 水温センサ、144 カムポジションセンサ、148 エアフローメータ、149 温度センサ、MG1,MG2 モータ。
20 Hybrid vehicle, 22 Engine, 24 Engine ECU, 26 Crankshaft, 28 Damper, 30 Planetary gear, 31
Claims (2)
前記エンジンの出力軸に動力を入出力可能なモータと、
アクセルオフのときには、前記エンジンが燃料カットされると共に前記モータにより前記エンジンのモータリングされるように前記エンジンと前記モータとを制御する制御装置と、
を備えるハイブリッド車であって、
前記制御装置は、前記アクセルオフの前記燃料カットの継続時間が判定時間以上である場合において前記フィルタの温度が判定温度を超えた所定時には、前記燃料カットを停止して自立運転する際の燃料噴射量より少ない燃料噴射量で前記エンジンを運転すると共に前記所定時に前記エンジンから出力されるエンジン出力トルクを定めるトルクマップを用いて設定される前記エンジン出力トルクに基づくモータリングトルクで前記モータが前記エンジンをモータリングするように前記エンジンと前記モータとを制御する
ハイブリッド車。 An engine equipped with a filter to remove particulate matter in the exhaust system,
a motor capable of inputting and outputting power to the output shaft of the engine;
a control device that controls the engine and the motor so that when the accelerator is off, the engine is cut off from fuel and the motor is motored;
A hybrid vehicle comprising:
The control device may stop the fuel cut and perform fuel injection during self-sustaining operation at a predetermined time when the temperature of the filter exceeds the determination temperature when the duration of the fuel cut with the accelerator off is longer than the determination time. The motor is operated with a motoring torque based on the engine output torque set using a torque map that determines the engine output torque output from the engine at the predetermined time while operating the engine with a fuel injection amount smaller than the fuel injection amount. A hybrid vehicle in which the engine and the motor are controlled so as to motor the engine.
前記トルクマップは、前記エンジンを自立運転する際の燃料噴射量より少ない燃料噴射量で前記エンジンを運転する際の前記エンジンの回転数と前記エンジン出力トルクとの関係を定めており、
前記制御装置は、前記エンジンの回転数と前記トルクマップとを用いて前記モータリングトルクを設定する
ハイブリッド車。 The hybrid vehicle according to claim 1,
The torque map defines a relationship between the rotational speed of the engine and the engine output torque when the engine is operated with a fuel injection amount smaller than the fuel injection amount when the engine is operated autonomously,
The said control device sets the said motoring torque using the rotation speed of the said engine and the said torque map. Hybrid vehicle.
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