JP4941281B2 - ハイブリッド車両の制御装置及び制御方法 - Google Patents
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Description
本発明は、このような実状に鑑み、ハイブリッド車両において、エンジンの可変動弁機構を好適に制御することを目的とする。
図1はハイブリッド車両のシステム構成図である。
このハイブリッド車両では、可変動弁機構付きのエンジン(内燃機関)1の出力軸が、クラッチ2を介して、電動モータと発電用ジェネレータとを兼ねるモータジェネレータ3に接続されている。そして、モータジェネレータ3の出力軸が、クラッチ4aを備えるトランスミッション(CVT)4を介し、更にディファレンシャルギヤ5を介して、駆動輪6A、6Bに接続されている。
可変動弁制御ユニット12は、エンジン制御ユニット11との協働の下、各種センサにより検出した情報に基づいて、エンジン1に備えられる可変動弁機構(特に後述するVEL機構)を制御する。
尚、前記各種センサにより、アクセル開度、エンジン回転数、車速、変速比などが検出される。
可変動弁機構としては、吸気バルブのバルブ作動角(吸気バルブ開弁時期から閉弁時期までの開期間)、詳しくはバルブ作動角及びリフト量を連続的に変化させることができるバルブ作動角及びリフト量可変機構(VEL機構;VELアクチュエータ49)と、吸気バルブのバルブタイミング(バルブ作動角の中心位相)を連続的に変化させることができるバルブタイミング可変機構(VTC機構;VTCアクチュエータ51)とが設けられている。
尚、VTC機構のVTCアクチュエータ51は、エンジン制御ユニット(ECM)11により制御するが、VEL機構のVELアクチュエータ49は、可変動弁制御ユニット(VEL−C/U)12により制御する。
S1では、エンジン停止指令の有無を判定し、エンジン停止指令有りの場合に、S2へ進む。
図5は、バルブ作動角とバルブ運動限界のエンジン回転数との関係を示しており、最小作動角θmin でのバルブ運動限界のエンジン回転数はNmであり、最小作動角θmin のときにエンジン回転数がNm以上となると、バルブジャンプや異音を生じる。そして、バルブ作動角の増大に伴ってバルブ運動限界のエンジン回転数が高くなり、バルブ作動角がθ1になると、エンジンが最高回転となっても、バルブ運動限界を超えることはなくなる。最高回転許容作動角θ1とはこのような関係から予め定めたものである。
S4では、エンジン停止後、車速が車両の停止が予測されるような所定の車速V1(例えば5km/h)未満になったか否かを判定する。
S4の判定でYESの場合、すなわち、エンジン停止後、車速<V1となって、車両の停止が予測される場合は、S6〜S9へ進む。
S8では、クラッチ2を操作して、OFF状態にする。
S9では、エンジン始動指令の有無を判定し、始動指令ありとなるまで、再始動に備えて待機する。この後、エンジン始動指令を受けた場合は、S9からS17、S18へ進んで、クラッチ2をON状態にして、エンジン1を始動する。従って、発進加速時は、最小作動角θmin で始動する。
S10では、エンジン始動後のエンジン回転数を予測する。具体的には、車速とトランスミッションの変速比とから、車両側より駆動されるときのエンジン回転数を算出し、これを予測回転数とする。更には、車両側より駆動されるときのエンジン回転数を、アクセル開度により補正(アクセル開度大ほど、高回転側に補正)して、これを予測回転数とする。
ハイブリッド車両には、低回転低負荷で小作動角・低リフト、高回転高負荷で大作動角・高リフトになる可変動弁機構を有するエンジンが搭載されている。
この場合、次のエンジン再始動に備えて可変動弁機構を小作動角・低リフトに変換してエンジンを停止することも考えられるが、本発明では、可変動弁機構を最高回転許容作動角θ1に変換してエンジンを停止する。
図6は他の実施形態のフローチャートであり、S11の部分のみが異なる。
S11では、予測回転数を所定回転数Nmと比較し、予測回転数≧Nmか否かを判定する他、アクセル開度から急加速か否かを判定する。これにより、予測回転数≧Nmの場合の他、予測回転数<Nmであっても、急加速の場合に、バルブ作動角を最高回転許容作動角θ1に保持したままエンジンを始動すべく、そのまま、S17、S18へ進んで、クラッチ2をON状態にして、エンジン1を始動する。
図7は更に他の実施形態を示すフローチャートであり、S11でYESの場合の処理が異なる。
S14では、運転条件(エンジン回転数、及び負荷)に応じてバルブ作動角の目標値θmap を定めたマップを参照して、バルブ作動角の目標値θmap を設定する。
S16では、可変動弁機構により、バルブ作動角を変更し、S14で設定した目標値θmap にする。
すなわち、エンジン始動後、直ちに大きなトルクが要求されるような場合、エンジン回転数と負荷(要求トルク)とにより定めた可変動弁変換マップから読取った作動角θmap に変換し、エンジンを始動させることで、高い動力性能を発揮させることも可能となる。
2 クラッチ
3 モータジェネレータ
4 トランスミッション
4a クラッチ
5 ディファレンシャルギヤ
6A、6B 駆動輪
11 エンジン制御ユニット
12 可変動弁制御ユニット
13 ハイブリッド制御ユニット
14 トランスミッション制御ユニット
39 吸気バルブ
40 バルブリフタ
41 カム軸
42 揺動カム
43 駆動カム
44 リンク
45 制御軸
46 制御カム
47 ロッカアーム
48 リンク
49 VELアクチュエータ
50 スプロケット
51 VTCアクチュエータ
Claims (8)
- 車両の動力源として、運転条件に応じて吸気バルブのバルブ作動角を可変とする可変動弁機構を有するエンジンと、電動モータとを備え、これらのうち少なくとも一方の出力を選択的に用いて走行するハイブリッド車両において、
走行中にエンジン停止指令を受けたときに、前記可変動弁機構によりバルブ作動角をエンジンの最高回転を許容する所定の作動角にした後にエンジンを停止すると共に、
エンジン停止後、車両の停止が予測されるときは、電動モータによりエンジンを一時的にクランキングしつつ、前記可変動弁機構によりバルブ作動角を最小作動角にすることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。 - エンジン停止後、車両が停止する前に、エンジン始動指令を受けたときに、エンジン始動後のエンジン回転数を予測する手段を備え、
予測回転数が所定回転数未満の場合は、電動モータによりエンジンを一時的にクランキングしつつ、前記可変動弁機構によりバルブ作動角を最小作動角にした後、エンジンを始動することを特徴とする請求項1記載のハイブリッド車両の制御装置。 - 前記予測回転数が所定回転数以上の場合は、バルブ作動角を前記所定の作動角に保持し、エンジンを始動することを特徴とする請求項2記載のハイブリッド車両の制御装置。
- エンジン停止後、車両が停止する前に、エンジン始動指令を受けたときに、アクセル開度に基づいて急加速を予測する手段を備え、
急加速が予測される場合は、前記予測回転数が所定回転数未満であっても、バルブ作動角を前記所定の作動角に保持し、エンジンを始動することを特徴とする請求項2又は請求項3記載のハイブリッド車両の制御装置。 - 運転条件に応じてバルブ作動角の目標値を定め、電動モータによりエンジンを一時的にクランキングしつつ、前記可変動弁機構によりバルブ作動角を前記目標値にして後、エンジンを始動することを特徴とする請求項3又は請求項4記載のハイブリッド車両の制御装置。
- 前記始動後エンジン回転数予測手段は、予測回転数として、車速とトランスミッションの変速比とから、車両側より駆動されるときのエンジン回転数を算出することを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれか1つに記載のハイブリッド車両の制御装置。
- 前記始動後エンジン回転数予測手段は、前記車両側から駆動されるときのエンジン回転数を、アクセル開度によって補正して、予測回転数を算出することを特徴とする請求項6記載のハイブリッド車両の制御装置。
- 車両の動力源として、運転条件に応じて吸気バルブのバルブ作動角を可変とする可変動弁機構を有するエンジンと、電動モータとを備え、これらのうち少なくとも一方の出力を選択的に用いて走行するハイブリッド車両の制御方法であって、
走行中にエンジン停止指令を受けた場合に、エンジン停止前に、前記可変動弁機構によりバルブ作動角をエンジンの最高回転を許容する所定の作動角とするステップと、
エンジンを停止するステップと、
エンジン停止後、車両の停止を予測するステップと、
車両の停止が予測される場合に、電動モータによりエンジンを一時的にクランキングしつつ、前記可変動弁機構によりバルブ作動角を最小作動角にするステップと、を備えることを特徴とするハイブリッド車両の制御方法。
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