JP4228888B2 - Automotive control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動車の制御装置に関し、詳しくは、内燃機関と該内燃機関をクランキングして始動する始動装置とを備える自動車の制御装置に関する。 The present invention relates to an automobile control device, and more particularly to an automobile control device including an internal combustion engine and a starter that cranks and starts the internal combustion engine.
従来、この種の自動車の制御装置としては、エンジンの温度が所定温度未満のときに、エンジンへの吸入空気量を増量すると共に所定時間経過する度に減衰していく補正量をもってエンジンをアイドル回転数で運転制御するものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。この装置では、エンジンの潤滑油が低温となるほどエンジンの回転摩擦(フリクション)が大きくなることを考慮して吸入空気量を増量することにより、アイドル運転時のエンジンストールを防止している。 Conventionally, as a control device for this type of automobile, when the temperature of the engine is lower than a predetermined temperature, the amount of intake air to the engine is increased and the engine is idle-rotated with a correction amount that attenuates every predetermined time. Some have been proposed for operation control by number (see, for example, Patent Document 1). In this device, the engine stall during idle operation is prevented by increasing the amount of intake air in consideration of the fact that the rotational friction (friction) of the engine increases as the engine lubricating oil becomes colder.
また、内燃機関に要求される要求トルクとこの要求トルクに基づいて調整された吸入空気量によって実際に出力された実トルクとのズレに基づいて吸入空気量を増減補正するものも提案されている(例えば、特許文献2参照)。この装置では、要求トルクが実トルクよりも大きいときに所定値を加算して吸入空気量を設定し、要求トルクが実トルクよりも小さいときに所定値を減算して吸入空気量を設定するフィードバック制御により内燃機関から要求トルクに見合ったトルクをより正確に出力することができ、アイドル運転も安定するとされている。
上述した自動車の制御装置は、前者では、アイドル回転数をより正確に目標回転数に安定させることが困難な場合がある。例えば、内燃機関を潤滑するオイルの動粘性は、個々の性状により差があり、オイルが低温の状態にあるときには特にその差が大きい傾向にある。このため、内燃機関に充填されるオイルの種類によって内燃機関のフリクションも異なるものとなるから、始動直後の状態などに内燃機関のアイドル回転が不安定となる場合が生じる。また、後者では、要求トルクに対して実際にエンジンから出力した実トルクを検出してフィードバック制御を行なうから、エンジンからのトルクの出力が不安定となる始動直後の状態に対応することができない。こうした問題に対してアイドル回転数を高めに設定して制御することが考えられるが、この場合、燃費を悪化させたり排気エミッションを増加させてしまう。 In the former case, it may be difficult for the above-described automobile control device to stabilize the idle speed more accurately at the target speed. For example, the kinematic viscosity of oil that lubricates an internal combustion engine varies depending on individual properties, and the difference tends to be particularly large when the oil is in a low temperature state. For this reason, since the friction of the internal combustion engine varies depending on the type of oil charged in the internal combustion engine, the idle rotation of the internal combustion engine may become unstable in a state immediately after starting. In the latter case, the actual torque actually output from the engine with respect to the required torque is detected and feedback control is performed, so that it is not possible to cope with a state immediately after the start in which the torque output from the engine becomes unstable. It is conceivable to set the idling speed higher to control such a problem. In this case, however, the fuel efficiency is deteriorated or the exhaust emission is increased.
本発明の自動車の制御装置は、こうした問題を解決し、内燃機関のアイドル回転数をより安定させることを目的の一つとする。また、本発明の自動車の制御装置は、内燃機関のアイドル回転数をより迅速に安定させることを目的の一つとする。 The vehicle control apparatus of the present invention has an object to solve such problems and to stabilize the idling speed of the internal combustion engine. Another object of the control apparatus for an automobile of the present invention is to stabilize the idling speed of the internal combustion engine more quickly.
本発明の自動車の制御装置は、上述の目的の少なくとも一部を達成するために以下の手段を採った。 The vehicle control apparatus of the present invention employs the following means in order to achieve at least a part of the above object.
本発明の自動車の制御装置は、
内燃機関と該内燃機関をクランキングして始動する始動装置とを備える自動車の制御装置であって、
前記始動装置により前記内燃機関を始動する際のクランキングトルクに基づいて始動以降における該内燃機関のフリクションの状態に見合うアイドル制御量を設定し、該設定したアイドル制御量を用いて前記内燃機関がアイドル回転数で運転されるよう該内燃機関を制御することを要旨とする。
The vehicle control apparatus of the present invention is
A control device for an automobile comprising an internal combustion engine and a starting device for cranking and starting the internal combustion engine,
Based on the cranking torque when the internal combustion engine is started by the starter, an idle control amount that matches the state of friction of the internal combustion engine after the start is set, and the internal combustion engine is configured using the set idle control amount. The gist of the invention is to control the internal combustion engine to be operated at an idle speed.
この本発明の自動車の制御装置では、始動装置により内燃機関を始動する際のクランキングトルクに基づいて始動以降における内燃機関のフリクションの状態に見合うアイドル制御量を設定し、この設定したアイドル制御量を用いて内燃機関がアイドル回転数で運転されるよう内燃機関を制御する。クランキングトルクは内燃機関のフリクションの状態を示すと考えられるから、このクランキングトルクを用いることにより内燃機関の温度のみによりフリクションの状態を把握して内燃機関をアイドル回転数で運転させるものに比して、内燃機関のフリクションの状態をより正確に把握でき内燃機関をアイドル回転数でより安定させることができる。 In the vehicle control apparatus of the present invention, an idle control amount that matches the state of friction of the internal combustion engine after the start is set based on the cranking torque when the internal combustion engine is started by the starter, and the set idle control amount Is used to control the internal combustion engine so that the internal combustion engine is operated at an idle speed. Since the cranking torque is considered to indicate the friction state of the internal combustion engine, the cranking torque is used to grasp the state of the friction only by the temperature of the internal combustion engine and to operate the internal combustion engine at the idling speed. Thus, the state of friction of the internal combustion engine can be grasped more accurately, and the internal combustion engine can be further stabilized at the idle speed.
こうした本発明の自動車の制御装置において、前記クランキングトルクと前記内燃機関を始動する際の該内燃機関の温度とに基づいて前記アイドル制御量を設定するものとすることもできる。この態様の本発明の自動車の制御装置において、前記クランキングトルクに基づいて前記内燃機関をアイドル回転数で運転するためのアイドル制御量のうち前記内燃機関の温度に依存する温度依存分の制御量を学習して該アイドル制御量を設定するものとすることもできる。こうすれば、内燃機関の温度に依存する制御量をより適切に学習でき、内燃機関をアイドル回転数で安定させることができる。 In the automobile control apparatus of the present invention, the idle control amount may be set based on the cranking torque and the temperature of the internal combustion engine when starting the internal combustion engine. In the control apparatus for an automobile according to the present invention of this aspect, among the idle control amounts for operating the internal combustion engine at an idle speed based on the cranking torque, the control amount for the temperature-dependent amount depending on the temperature of the internal combustion engine It is also possible to set the idle control amount by learning the above. In this way, the control amount depending on the temperature of the internal combustion engine can be learned more appropriately, and the internal combustion engine can be stabilized at the idle speed.
温度依存分の制御量を学習する態様の本発明の自動車の制御装置において、前記クランキングトルクに対応する前記内燃機関のフリクション状態値と前記内燃機関の温度により推定されるフリクション状態値とに基づいて前記温度依存分の制御量を学習するものとすることもできる。ここで、「フリクション状態値」とは、内燃機関のフリクションの状態を直接的に表す値の他、内燃機関のフリクションに打ち勝ってクランキングするのに必要なトルクなどの内燃機関のフリクションの状態を間接的に表す値が含まれる。この態様の本発明の自動車の制御装置において、前記クランキングトルクに対応するフリクション状態値と前記内燃機関の温度により推定されるフリクション状態値との偏差が値0に近づくよう該温度により推定されるフリクション状態値を補正する補正値を設定し、その後に該温度と略同一の温度条件の下で前記内燃機関を始動したときに該始動の際のクランキングトルクに対応するフリクション状態値と前記温度により推定されるフリクション状態値を前記補正値により補正した値との偏差に基づいて前記温度依存分の制御量を更新して前記アイドル制御量を設定するものとすることもできる。こうすれば、より適切に温度依存分の制御量を更新することができる。さらに、この態様の本発明の自動車の制御装置において、前記クランキングトルクに対応するフリクション状態値が前記温度により推定されるフリクション状態値を前記補正値により補正した値に対して大きいときには、前記アイドル回転数を上昇させる方向に前記温度依存分の制御量を更新し、前記クランキングトルクに対応するフリクション状態値が前記温度より推定されるフリクション状態値を前記補正値により補正した値に対して小さいときには前記アイドル回転数を下降させる方向に前記温度依存分の制御量を更新するものとすることもできる。 In the control apparatus for an automobile of the present invention that learns the control amount for temperature dependence, based on the friction state value of the internal combustion engine corresponding to the cranking torque and the friction state value estimated from the temperature of the internal combustion engine. It is also possible to learn the control amount for the temperature dependence. Here, the “friction state value” is a value that directly represents the state of friction of the internal combustion engine, as well as a state of friction of the internal combustion engine such as a torque required to overcome and crank the friction of the internal combustion engine. Contains an indirectly represented value. In this aspect of the control apparatus for an automobile of the present invention, the deviation between the friction state value corresponding to the cranking torque and the friction state value estimated from the temperature of the internal combustion engine is estimated by the temperature so as to approach zero. When a correction value for correcting the friction state value is set, and then the internal combustion engine is started under substantially the same temperature condition as the temperature, the friction state value corresponding to the cranking torque at the start and the temperature It is also possible to set the idle control amount by updating the control amount for the temperature dependence based on the deviation from the friction state value estimated by the correction value with the correction value. In this way, the control amount for temperature dependence can be updated more appropriately. Furthermore, in the vehicle control apparatus according to the present invention of this aspect, when the friction state value corresponding to the cranking torque is larger than the value obtained by correcting the friction state value estimated from the temperature by the correction value, the idle state The control amount for the temperature dependence is updated in the direction of increasing the rotational speed, and the friction state value corresponding to the cranking torque is smaller than the value obtained by correcting the friction state value estimated from the temperature by the correction value. In some cases, the control amount for the temperature dependency may be updated in the direction of decreasing the idle speed.
また、温度依存分の制御量を学習する態様の本発明の自動車の制御装置において、前記内燃機関の始動以降は前記温度依存分の制御量を時間の経過および/または前記内燃機関の温度の上昇と共に減衰させて前記アイドル制御量を設定するものとすることもできる。 Further, in the automobile control device of the present invention in which the control amount for temperature dependence is learned, after the start of the internal combustion engine, the control amount for temperature dependence is increased over time and / or the temperature of the internal combustion engine is increased. It is also possible to set the idle control amount by being attenuated together.
また、本発明の自動車の制御装置において、前記アイドル制御手段は、前記アイドル制御量としてアイドル回転数を維持するための空気流量を設定して制御する手段であるものとすることもできる。 In the automobile control apparatus of the present invention, the idle control means may be means for setting and controlling an air flow rate for maintaining the idle rotation speed as the idle control amount.
また、本発明の自動車の制御装置において、前記始動装置は、前記内燃機関の出力軸に動力を出力可能な電動機であるものとすることもできる。この態様の本発明の自動車の制御装置において、前記自動車は、前記内燃機関の出力軸と駆動軸と回転軸との3軸に接続され、該3軸に入出力される動力が決定されると残余の1軸に入出力される動力が決定される3軸式の動力入出力手段と、前記駆動軸に接続された駆動軸用電動機と、前記回転軸に接続された回転軸用電動機とを備え、前記始動装置は、前記回転軸用電動機であるものとすることもできる。 Moreover, in the control apparatus for an automobile of the present invention, the starting device may be an electric motor capable of outputting power to the output shaft of the internal combustion engine. In the control apparatus for an automobile of the present invention of this aspect, the automobile is connected to the three axes of the output shaft, the drive shaft, and the rotation shaft of the internal combustion engine, and the power input / output to / from the three shafts is determined. A three-axis power input / output means for determining the power input / output to / from the remaining one shaft, a drive shaft motor connected to the drive shaft, and a rotary shaft motor connected to the rotary shaft; The starting device may be the rotating shaft motor.
次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。 Next, the best mode for carrying out the present invention will be described using examples.
図1は、本発明の一実施例であるハイブリッド自動車20の構成の概略を示す構成図であり、図2は、ハイブリッド自動車20が搭載するエンジン22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自動車20は、図示するように、エンジン22と、エンジン22の出力軸としてのクランクシャフト26にダンパ28を介して接続された3軸式の動力分配統合機構30と、動力分配統合機構30に接続された発電可能なモータMG1と、動力分配統合機構30に接続された駆動軸としてのリングギヤ軸32aに取り付けられた減速ギヤ35と、この減速ギヤ35に接続されたモータMG2と、車両全体をコントロールするハイブリッド用電子制御ユニット70とを備える。
FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a
エンジン22は、ガソリンや軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力する内燃機関として構成されており、図2に示すように、エアクリーナ122により清浄された空気をスロットルバルブ124を介して吸入すると共に燃料噴射弁126からガソリンを噴射して混合し、この混合気を吸気バルブ128を介して燃焼室に吸入し、点火プラグ130による電気火花によって点火して爆発燃焼させて、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26の回転運動に変換して動力を出力する。エンジン22の吸気系には、スロットルバルブ124を迂回するバイパス通路152が形成されており、アイドル回転制御時にはバイパス通路152に取り付けられたアイドルスピードコントロールバルブ(以下、ISCVと呼ぶ)154により燃焼室への空気流量が調節されるようになっている。なお、爆発燃焼した後の排気は、一酸化炭素や炭化水素,窒素酸化物(NOx)などの有害成分を浄化する浄化装置134を介して大気に排出される。
The
このエンジン22は、エンジンECU24により駆動制御されている。エンジンECU24には、エンジン22の運転状態を示す種々のセンサからの信号が図示しない入力ポートを介して入力されている。例えば、エンジンECU24には、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からのクランクポジションやエンジン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THW、エンジン22の吸入負荷を検出する図示しないバキュームセンサからの吸入空気量、燃焼室へ吸排気を行なう吸排気バルブを開閉する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からのカムポジション、スロットルバルブ124の開度を検出するスロットルポジションセンサ146からのスロットルポジションなどが入力ポートを介して入力されている。また、エンジンECU24からは、エンジン22を運転するための制御信号や各種アクチュエータへの駆動信号が図示しない出力ポートを介して出力されている。例えば、エンジンECU24からは、燃料噴射弁126への駆動信号や、スロットルバルブ124の開度を調節するスロットルモータ136への駆動信号、ISCV154の開度を調節するアクチュエータへの駆動信号、イグナイタと一体化されたイグニッションコイル138への制御信号、吸排気バルブの開閉タイミングを連続して変更する連続可変バルブタイミング機構150への制御信号などが出力ポートを介して出力されている。なお、エンジンECU24は、ハイブリッド用電子制御ユニット70と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット70からの制御信号によりエンジン22を駆動制御すると共に必要に応じてエンジン22の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット70に送信する。
The
動力分配統合機構30は、外歯歯車のサンギヤ31と、このサンギヤ31と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ32と、サンギヤ31に噛合すると共にリングギヤ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を自転かつ公転自在に保持するキャリア34とを備え、サンギヤ31とリングギヤ32とキャリア34とを回転要素として差動作用を行なう遊星歯車機構として構成されている。動力分配統合機構30は、キャリア34にはエンジン22のクランクシャフト26が、サンギヤ31にはモータMG1が、リングギヤ32にはリングギヤ軸32aを介して減速ギヤ35がそれぞれ連結されており、モータMG1が発電機として機能するときにはキャリア34から入力されるエンジン22からの動力をサンギヤ31側とリングギヤ32側にそのギヤ比に応じて分配し、モータMG1が電動機として機能するときにはキャリア34から入力されるエンジン22からの動力とサンギヤ31から入力されるモータMG1からの動力を統合してリングギヤ32側に出力する。リングギヤ32に出力された動力は、リングギヤ軸32aからギヤ機構60およびデファレンシャルギヤ62を介して、最終的には車両の駆動輪63a,63bに出力される。
The power distribution and
モータMG1およびモータMG2は、いずれも発電機として駆動することができると共に電動機として駆動できる周知の同期発電電動機として構成されており、インバータ41,42を介してバッテリ50と電力のやりとりを行なう。インバータ41,42とバッテリ50とを接続する電力ライン54は、各インバータ41,42が共用する正極母線および負極母線として構成されており、モータMG1,MG2のいずれかで発電される電力を他のモータで消費することができるようになっている。したがって、バッテリ50は、モータMG1,MG2のいずれかから生じた電力や不足する電力により充放電されることになる。なお、モータMG1,MG2により電力収支のバランスをとるものとすれば、バッテリ50は充放電されない。モータMG1,MG2は、いずれもモータ用電子制御ユニット(以下、モータECUという)40により駆動制御されている。モータECU40には、モータMG1,MG2を駆動制御するために必要な信号、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からの信号や図示しない電流センサにより検出されるモータMG1,MG2に印加される相電流などが入力されており、モータECU40からは、インバータ41,42へのスイッチング制御信号が出力されている。モータECU40は、電流センサにより検出されたモータMG1の相電流に基づいてモータMG1から出力されるトルクを演算している。また、モータECU40は、ハイブリッド用電子制御ユニット70と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット70からの制御信号によってモータMG1,MG2を駆動制御すると共に必要に応じてモータMG1,MG2の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット70に出力する。
The motor MG1 and the motor MG2 are both configured as well-known synchronous generator motors that can be driven as generators and can be driven as motors, and exchange power with the
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によって管理されている。バッテリECU52には、バッテリ50を管理するのに必要な信号、例えば、バッテリ50の端子間に設置された図示しない電圧センサからの端子間電圧,バッテリ50の出力端子に接続された電力ライン54に取り付けられた図示しない電流センサからの充放電電流,バッテリ50に取り付けられた温度センサ51からの電池温度Tbなどが入力されており、必要に応じてバッテリ50の状態に関するデータを通信によりハイブリッド用電子制御ユニット70に出力する。なお、バッテリECU52では、バッテリ50を管理するために電流センサにより検出された充放電電流の積算値に基づいて残容量(SOC)も演算している。
The
ハイブリッド用電子制御ユニット70は、CPU72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、CPU72の他に処理プログラムを記憶するROM74と、データを一時的に記憶するRAM76と、バッテリ50からの常時の給電によりデータを記憶するバックアップRAM78と、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。ハイブリッド用電子制御ユニット70には、イグニッションスイッチ80からのイグニッション信号,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,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,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などが入力ポートを介して入力されている。ハイブリッド用電子制御ユニット70は、前述したように、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おり、エンジンECU24やモータECU40,バッテリECU52と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。
The hybrid
こうして構成された実施例のハイブリッド自動車20では、エンジン22の運転中に水温センサ142により検出された冷却水温THWやクランクポジションセンサ140により検出されたクランクポジションなどに応じてISCV154の開度や燃料噴射弁126からの燃料噴射量を調節してエンジン22をアイドル回転数で運転するアイドル回転制御が行なわれている。
In the
こうして構成された実施例のハイブリッド自動車20の動作、特に、エンジン22を始動した直後に前述したアイドル回転制御を行なう際の動作について説明する。図3は、エンジン22がクランキングされて始動(完爆)したときに実施例のハイブリッド自動車20のハイブリッド用電子制御ユニット70により実行される始動時処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。なお、エンジン22のクランキングは、ハイブリッド用電子制御ユニット70がクランキングの指令信号をモータECU40に送信することにより、指令信号を受信したモータECU40がエンジン22のクランクシャフト26をクランキングするようモータMG1を駆動制御すると共にモータMG1の駆動に伴うリングギヤ軸32a側の反力をモータMG2で受け持つようモータMG2を駆動制御することにより行なわれる。
The operation of the
始動時処理ルーチンが実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット70のCPU72は、まず、エンジン22のクランキングトルクTcや温度センサ142により検出されエンジンECU24から送信された冷却水温THWを入力する(ステップS100)。ここで、クランキングトルクTcは、エンジン22のフリクションの状態を間接的に表す値であり、実施例では、エンジン22とモータMG1とが動力分配統合機構30を介して接続されていることから、モータECU40によりモータMG1の相電流から演算されるトルクと動力分配統合機構30のギヤ比ρとに基づいて計算により求めるものとした。続いて、入力した冷却水温THWに基づいてフリクショントルクベース値Tbを設定する(ステップS102)。ここで、フリクショントルクベース値Tbは、エンジン22のフリクションに打ち勝ってエンジン22をクランキングするのに必要なトルクとして推定される値、即ちエンジン22のフリクション相当の値として設定されるものであり、実施例では、冷却水温THWとフリクショントルクベース値Tbとの関係を予め求めてマップとしてROM74に記憶しておき、冷却水温THWが与えられるとマップから対応するフリクショントルクベース値Tbを導出して設定するものとした。このマップの一例を図4に示す。フリクショントルクベース値Tbは、図示するように、冷却水温THWが低いほど大きな値として設定される。これは、冷却水温THWの温度が低いほど充填されているエンジンオイルの温度も低いために、オイルの動粘性が大きくなってエンジン22のフリクションも大きくなる傾向を示すことに基づく。
When the startup processing routine is executed, the
そして、入力した冷却水温THWに基づいてフリクショントルク学習補正値Gfを設定する処理を行なう(ステップS104)。フリクショントルク学習補正値Gfは、フリクショントルクベース値Tbを補正するために設定されるものであり、実施例では、冷却水温THWとフリクショントルク学習補正値Gfとの関係をフリクショントルク学習補正値設定用テーブルとしてバックアップRAM78に記憶しておき、冷却水温THWが与えられるとテーブルから対応するフリクショントルク学習補正値Gfを導出して設定するものとした。このフリクショントルク学習補正値設定用テーブルの一例を図5に示す。フリクショントルク学習補正値Gfは、いずれの冷却水温THWにおいても初期値として値0が設定されており、本ルーチンが実行される度に後述する処理によりステップS100で入力したクランキングトルクTcとステップS102で設定したフリクショントルクベース値Tbとの偏差がそのときの冷却水温THWを中心とした所定温度範囲内(ほぼ同一の温度と見なせる温度範囲内であり、例えば前後10℃の範囲内)の各温度に対応する新たなフリクショントルク学習補正値Gfとして設定される。この設定された新たなフリクショントルク学習補正値GfがバックアップRAM78に記憶されることにより、フリクショントルク学習補正値設定用テーブルが更新される。したがって、本ルーチンを初回に実行するときには、ステップS104の処理は実効のないものとなるが、本ルーチンが繰り返し実行されたときに実効あるものとなる。なお、実施例では、クランキングトルクTcとフリクショントルクベース値Tbとの偏差を、入力した冷却水温THWを中心とした所定温度範囲内の各温度に対応するフリクショントルク学習補正値Gfとして設定したが、冷却水温THWのみに対応するフリクショントルク学習補正値Gfとして設定するものとしてもよい。
And the process which sets the friction torque learning correction value Gf based on the input cooling water temperature THW is performed (step S104). The friction torque learning correction value Gf is set to correct the friction torque base value Tb. In the embodiment, the relationship between the coolant temperature THW and the friction torque learning correction value Gf is used for setting the friction torque learning correction value. The table is stored in the
こうしてフリクショントルクベース値Tbとフリクショントルク学習補正値Gfとを設定すると、入力したクランキングトルクTcからフリクショントルクベース値Tbとフリクショントルク学習補正値Gfとの和を減じて学習誤差Erを計算し(ステップS106)、計算した学習誤差Erが値0であるか否か、即ちフリクショントルク学習補正値Gfによるフリクショントルクベース値Tbの補正が適正であるか否かを判定する(ステップS108)。学習誤差Erが値0でないと判定されると、クランキングトルクTcからフリクショントルクベース値Tbを減じた値(=Tc−Tb)を入力した冷却水温THWを中心とする前述した所定温度範囲内の各温度に対応する新たなフリクショントルク学習補正値Gfに設定してフリクショントルク学習補正値用テーブルを更新すると共に(ステップS110)、学習誤差Erに基づいて水温学習流量補正値ΔQthwを設定する(ステップS112)。ここで、水温学習流量補正値ΔQthwは、実施例では、学習誤差Erの絶対値(=|Er|)と水温学習流量補正値ΔQthwとの関係を予め求めてマップとしてROM74に記憶しておき、学習誤差Erが与えられるとその絶対値を用いてマップから対応する水温学習流量補正値ΔQthwを導出し、学習誤差Erが正の値であるときには導出した水温学習流量補正値ΔQthwをそのまま設定し、学習誤差Erが負の値であるときには導出した水温学習流量補正値ΔQthwにマイナスの符号を付して設定するものとした。水温学習流量補正値ΔQthwの導出に用いるマップの一例を図6に示す。水温学習流量補正値ΔQthwは、図示するように、学習誤差Erの絶対値が大きいほど大きな値が設定される。したがって、水温学習流量補正値ΔQthwは、学習誤差Erが正の値として大きいほど正の値として大きくなる傾向に設定され、学習誤差Erが負の値として小さいほど(絶対値が大きいほど)負の値として小さくなる(絶対値が大きくなる)傾向に設定されることになる。なお、学習誤差Erが値0であるときには、フリクショントルク学習補正値Gfによるフリクショントルクベース値Tbの補正は適正であると判断して、水温学習流量補正値ΔQthwを値0に設定する(ステップS114)。
When the friction torque base value Tb and the friction torque learning correction value Gf are thus set, the learning error Er is calculated by subtracting the sum of the friction torque base value Tb and the friction torque learning correction value Gf from the input cranking torque Tc ( In step S106, it is determined whether or not the calculated learning error Er is 0, that is, whether or not the correction of the friction torque base value Tb by the friction torque learning correction value Gf is appropriate (step S108). If it is determined that the learning error Er is not a
水温学習流量補正値ΔQthwを設定すると、ステップS100で入力した冷却水温THWから水温学習流量設定用テーブルを用いて水温学習流量Qthwを設定し(ステップS116)、設定した水温学習流量Qthwに水温学習流量補正値ΔQthwを加えることにより水温学習流量Qthwを補正すると共に(ステップS118)、補正した水温学習流量Qthwを用いて水温学習流量設定用テーブルを更新する(ステップS120)。ここで、水温学習流量Qthwは、アイドル回転制御時にアイドル回転数を維持するための空気流量(以下、アイドル回転維持流量と呼ぶ)のうち冷却水温THWに応じたエンジン22のフリクションに対する補正分として考えられるものであり、実施例では、冷却水温THWと水温学習流量Qthwとの関係を水温学習流量設定用テーブルとしてバックアップRAM78に記憶しておき、冷却水温THWが与えられると水温学習流量設定用テーブルから対応する水温学習流量Qthwを導出して設定するものとした。この水温学習流量設定用テーブルの一例を図7に示す。水温学習流量Qthwは、いずれの冷却水温THWにおいても初期値として値0が設定されており、本ルーチンが実行される度に設定された水温学習流量補正値ΔQthwが加算されることによりそのときの冷却水温THWを中心とした前述した所定温度範囲内の各温度に対応する新たな水温学習流量Qthwとして更新される。したがって、本ルーチンを初回に実行するときには、この処理は実効のないものとなるが、本ルーチンが繰り返し実行されたときに実効あるものとなる。このように、水温学習流量Qthwは、水温学習流量補正値ΔQthwが冷却水温THW毎に加算されて更新されるから、水温学習流量補正値ΔQthwが正の値のときには、即ちクランキングトルクTcがフリクショントルクベース値Tbとフリクショントルク学習補正値Gfとの和よりも大きいときにはアイドル回転維持流量を増量させる方向に作用し、水温学習流量補正値ΔQthwが負の値のときには、即ちクランキングトルクTcがフリクショントルクベース値Tbとフリクショントルク学習補正値Gfとの和よりも小さいときにはアイドル回転維持流量を減量させる方向に作用することになる。
When the water temperature learning flow rate correction value ΔQthw is set, the water temperature learning flow rate Qthw is set from the cooling water temperature THW input in step S100 using the water temperature learning flow rate setting table (step S116), and the water temperature learning flow rate is set to the set water temperature learning flow rate Qthw. The water temperature learning flow rate Qthw is corrected by adding the correction value ΔQthw (step S118), and the water temperature learning flow rate setting table is updated using the corrected water temperature learning flow rate Qthw (step S120). Here, the water temperature learning flow rate Qthw is considered as a correction amount for the friction of the
水温学習流量Qiscを設定すると、現在設定されている目標アイドル回転維持流量Qisc*に水温学習流量Qthwを加えた値としてアイドル回転維持流量Qiscを設定する(ステップS122)。目標アイドル回転維持流量Qisc*は、エンジン22の回転数Neと目標アイドル回転数との偏差に基づいてフィードバック制御する際の流量や学習なしに冷却水温THWに応じて設定される基本的な水温流量などの和により設定される。図8に、基本的な水温流量を設定するためのマップの一例を示す。続いて、設定したアイドル回転維持流量Qiscに基づいてISCV154のISCV開度Aiscを設定し(ステップS124)、この設定したISCV開度Aiscに基づいてエンジン22を駆動制御する(ステップS126)。そして、冷却水温THWが所定温度βに達するまで(ステップS128)、水温学習流量Qiscに所定値αを減じて新たな水温学習流量Qthwを設定することにより時間の経過と共に水温学習流量Qiscを減衰させて(ステップS130)、ステップS122〜S126の処理を繰り返す。冷却水温THWが所定温度βに達すると、水温学習流量Qthwを用いない目標アイドル回転維持流量Qisc*によるエンジン22のアイドル回転制御を開始する処理を行なって(ステップS132)、本ルーチンを終了する。
When the water temperature learning flow rate Qisc is set, the idle rotation maintenance flow rate Qisc is set as a value obtained by adding the water temperature learning flow rate Qthw to the currently set target idle rotation maintenance flow rate Qisc * (step S122). The target idle rotation maintenance flow rate Qisc * is a basic water temperature flow rate that is set according to the cooling water temperature THW without feedback or learning when performing feedback control based on the deviation between the engine speed Ne and the target idle speed. It is set by the sum of. FIG. 8 shows an example of a map for setting a basic water temperature flow rate. Subsequently, the ISCV opening Aisc of the
以上説明した実施例のハイブリッド自動車20によれば、エンジン22を始動する際のクランキングトルクTcからそのときの冷却水温THWに対応するフリクショントルクベース値Tbとフリクショントルク学習補正値Gfとの和を減じて得られる学習誤差Erによりアイドル回転維持流量Qiscのうち冷却水温THWに依存する温度依存分の水温学習流量Qiscを学習してISCV154を駆動制御する。クランキングトルクTcは、そのときの冷却水温THWにおけるエンジン22のフリクションに相当するから、例えば、充填される潤滑オイルの種類によって冷却水温THWから推定されるエンジン22のフリクションが異なるものとなる場合でもこれに適切に対処することができる。この結果、アイドル運転をより安定させることができる。しかも、始動以降は時間の経過と共に徐々に水温学習流量Qiscを減衰させてアイドル回転維持流量Qiscを設定するから、始動以降のエンジン22のフリクションの状態の変化に対応することができる。
According to the
実施例のハイブリッド自動車20では、クランキングトルクTcから、冷却水温THWから導出したフリクショントルクベース値Tbとフリクショントルク学習補正値Gfとの和を減じて学習誤差Erを計算し、この学習誤差Erに基づいて水温学習流量補正値ΔQthwを導出すると共に導出した水温学習流量補正値ΔQthwを加えて水温学習流量Qiscを更新してアイドル回転維持流量Qiscを設定するものとしたが、単にクランキングトルクTcとフリクショントルクベース値Tbとの偏差から直接水温学習流量Qiscを求めてアイドル回転維持流量Qiscを設定するものとしてもよい。あるいは、冷却水温THWを考慮せずにクランキングトルクTcに基づいてアイドル回転維持流量Qiscを設定するものとしても差し支えない。
In the
実施例のハイブリッド自動車20では、学習誤差Erが正の値として大きいほど正の値として大きな値を水温学習流量補正値ΔQthwとして設定し、学習誤差Erが負の値として小さいほど負の値として小さな値を水温学習流量補正値ΔQthwとして設定するものとしたが、こうした設定に限られず、例えば、学習誤差Erが所定の正の閾値以上のときには正の所定値を水温学習流量補正値ΔQthwとして設定し、学習誤差が所定の負の閾値未満のときには負の所定値を水温学習流量補正値ΔQthwとして設定するものとしてもよい。
In the
実施例のハイブリッド自動車20では、水温学習流量Qthwを時間の経過と共に所定値αずつ減衰させてアイドル回転維持流量Qiscを設定したが、冷却水温THWに応じて減衰率を変えてアイドル回転維持流量Qiscを設定、具体的には、冷却水温THWが大きく上昇するほど減衰率が大きくなる傾向にアイドル回転維持流量Qiscを設定するものとしてもよい。
In the
実施例のハイブリッド自動車20では、エンジン22の冷却水温THWを用いて水温学習流量Qiscを設定するものとしたが、エンジン22の潤滑オイルの温度を検出して水温学習流量Qiscを設定するものとしてもよい。
In the
実施例のハイブリッド自動車20では、ISCV154の開度を調節してアイドル回転制御を行なうものとしたが、スロットルバルブ124の開度を調節してアイドル回転制御を行なうものとしてもよい。この場合、図3のルーチンのステップS124のISCV開度Aiscの設定に代えてスロットルバルブ開度の設定を行なってエンジン22を制御すればよい。これにより、ISCV154を備えない自動車でも適用することができる。
In the
実施例のハイブリッド自動車20では、アイドル回転維持流量の一つとしてエンジン22のクランキングトルクTcに基づいて冷却水温THWに依存する空気流量としての水温学習流量Qiscを設定したが、空気流量以外の制御量、例えば点火時期のタイミングや吸排気バルブの開閉タイミングなど種々の制御量として設定するものとしてもよい。
In the
実施例では、エンジン22のクランクシャフト26とモータMG1とモータMG2およびリングギヤ軸32a(駆動軸)とがそれぞれ動力分配統合機構30に接続されたいわゆる機械分配式のハイブリッド自動車20に適用して説明したが、これに限られず、他のハイブリッド自動車に適用するものとしてもよい。例えば、エンジンのクランクシャフトに接続された第1ロータと駆動軸に接続された第2ロータとを備え電磁気的な作用により相対的に回転する対ロータ電動機と駆動軸に動力を出力可能な電動機とを備えるいわゆる電気分配式のハイブリッド自動車や、エンジンからの動力の一部を車軸側に伝達すると共に残余を電気エネルギに変換して二次電池を充電したり車軸側に取り付けられた電動機に供給するタイプのいわゆるパラレルハイブリッド自動車として構成したり、エンジンからの動力のすべてを電気エネルギに変換して二次電池を充電すると共に二次電池からの電力を用いて走行するいわゆるシリーズハイブリッド自動車として構成してもよい。さらに、クランキングトルクを検出してISCVの開度(スロットルバルブの開度)を調節するアイドル回転制御を行なうことのできる自動車であればハイブリッド自動車に限られず走行用の動力源としてエンジンのみを備える通常の自動車であっても適用可能である。
In the embodiment, the
以上、本発明を実施するための最良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。 The best mode for carrying out the present invention has been described with reference to the embodiments. However, the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. Of course, it can be implemented in the form.
20 ハイブリッド自動車、22 エンジン、24 エンジン用電子制御ユニット(エンジンECU)、26 クランクシャフト、28 ダンパ、30 動力分配統合機構、31 サンギヤ、32 リングギヤ、32a リングギヤ軸、33 ピニオンギヤ、34 キャリア、35 減速ギヤ、40 モータ用電子制御ユニット(モータECU)、41,42 インバータ、43,44 回転位置検出センサ、50 バッテリ、51 温度センサ、52 バッテリ用電子制御ユニット(バッテリECU)、54 電力ライン、60 ギヤ機構、62 デファレンシャルギヤ、63a,63b,64a,64b 駆動輪、70 ハイブリッド用電子制御ユニット、72 CPU、74 ROM、76 RAM、78 バックアップRAM、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、122 エアクリーナ、124 スロットルバルブ、126 燃料噴射弁、128 吸気バルブ、130 点火プラグ、132 ピストン、134 浄化装置、136 スロットルモータ、138 イグニッションコイル、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、146 スロットルポジションセンサ、150 連続可変バルブタイミング機構、152 バイパス通路、154 アイドルスピードコントロールバルブ(ISCV)、MG1,MG2 モータ。
20 Hybrid Vehicle, 22 Engine, 24 Electronic Control Unit (Engine ECU) for Engine, 26 Crankshaft, 28 Damper, 30 Power Distribution Integration Mechanism, 31 Sun Gear, 32 Ring Gear, 32a Ring Gear Shaft, 33 Pinion Gear, 34 Carrier, 35 Reduction Gear 40, motor electronic control unit (motor ECU), 41, 42 inverter, 43, 44 rotational position detection sensor, 50 battery, 51 temperature sensor, 52 battery electronic control unit (battery ECU), 54 power line, 60 gear mechanism 62, differential gear, 63a, 63b, 64a, 64b drive wheel, 70 hybrid electronic control unit, 72 CPU, 74 ROM, 76 RAM, 78 backup RAM, 80 ignition switch, 81 shift Bar, 82 Shift position sensor, 83 Accelerator pedal, 84 Accelerator pedal position sensor, 85 Brake pedal, 86 Brake pedal position sensor, 88 Vehicle speed sensor, 122 Air cleaner, 124 Throttle valve, 126 Fuel injection valve, 128 Intake valve, 130 Spark plug , 132 piston, 134 purification device, 136 throttle motor, 138 ignition coil, 140 crank position sensor, 142 water temperature sensor, 144 cam position sensor, 146 throttle position sensor, 150 continuously variable valve timing mechanism, 152 bypass passage, 154 idle speed control Valve (ISCV), MG1, MG2 motor.
Claims (8)
前記始動装置により前記内燃機関を始動する際のクランキングトルクに基づいて前記内燃機関をアイドル回転数で運転するためのアイドル制御量のうち前記内燃機関の温度に依存する温度依存分の制御量を学習して始動以降における該内燃機関のフリクションの状態に見合うアイドル制御量を設定し、該設定したアイドル制御量を用いて前記内燃機関がアイドル回転数で運転されるよう該内燃機関を制御する
自動車の制御装置。 A control device for an automobile comprising an internal combustion engine and a starting device for cranking and starting the internal combustion engine,
Of the idle control amount for operating the internal combustion engine at the idling speed based on the cranking torque when the internal combustion engine is started by the starter, a control amount corresponding to the temperature dependence depending on the temperature of the internal combustion engine An automobile that learns and sets an idle control amount that matches the friction state of the internal combustion engine after starting, and controls the internal combustion engine using the set idle control amount so that the internal combustion engine is operated at an idle speed. Control device.
前記自動車は、前記内燃機関の出力軸と駆動軸と回転軸との3軸に接続され、該3軸に入出力される動力が決定されると残余の1軸に入出力される動力が決定される3軸式の動力入出力手段と、前記駆動軸に接続された駆動軸用電動機と、前記回転軸に接続された回転軸用電動機とを備え、
前記始動装置は、前記回転軸用電動機である
自動車の制御装置。 The vehicle control device according to any one of claims 1 to 7 ,
The automobile is connected to three shafts of an output shaft, a drive shaft, and a rotating shaft of the internal combustion engine, and when power input / output to / from the three shafts is determined, power input / output to the remaining one shaft is determined. A three-axis power input / output means, a drive shaft motor connected to the drive shaft, and a rotary shaft motor connected to the rotary shaft,
The starting device is a motor for a rotating shaft.
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