JP4946704B2 - Idle stop car - Google Patents
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Description
本発明は、アイドルストップ後の発進に際してエンジンを電気モータにより回転させるアイドルストップ車に関し、詳細には、発進に際してエンジンの始動のために圧縮時における筒内圧力を低減させるデコンプレッション機能を有するアイドルストップ車に関する。 The present invention relates to an idle stop vehicle in which an engine is rotated by an electric motor when starting after an idle stop, and more specifically, an idle stop having a decompression function for reducing in-cylinder pressure during compression for starting the engine at the start. Related to cars.
駆動源としてエンジン以外に電気モータを備え、アイドルストップ後の発進に際してこの電気モータによりエンジンのクランキングを行って、エンジンを始動させるアイドルストップ型のハイブリッド車は、既によく知られるところである。 2. Description of the Related Art An idle stop type hybrid vehicle that includes an electric motor as a driving source in addition to an engine and starts the engine by cranking the engine when starting after the idle stop is already well known.
ハイブリッド車について特別なものではないが、エンジンの始動に関する技術として知られるものに、デコンプレッション(又はデコンプ)と呼ばれる技術がある。このデコンプレッションは、始動に際してエンジンの圧縮時における筒内圧力を低減させることにより、クランキングに要する力を減少させるというものである。デコンプレッションによる始動制御に関し、吸気弁又は排気弁の閉位置への移動を制限するための機構を設け、エンジンの始動に際してこのデコンプレッション機構によりエンジン回転数が共振回転数域を超えるまでの間、筒内圧力を低減させることとする技術が存在する(特許文献1)。
デコンプレッションによれば、アイドルストップ後の発進に際してエンジンを電気モータにより回転させるものにおいて、この電気モータのバッテリの残容量が少なく、電気モータにより充分なトルクが得られない場合に、電気モータに対する圧縮反力を低減させ得ることから、電気モータの出力不足によりエンジンの始動が妨げられることが回避される。しかしながら、デコンプレッションにより筒内圧力を低減させた状態でエンジンを始動させることには、筒内圧力の低減によりエンジンの有効圧縮比が低下することから、燃料の着火性に影響が生じ、未燃分の排出が助長されるという問題がある。 According to decompression, when the engine is rotated by an electric motor when starting after an idle stop, the remaining capacity of the battery of the electric motor is small and sufficient torque cannot be obtained by the electric motor. Since the reaction force can be reduced, it is avoided that the start of the engine is hindered due to insufficient output of the electric motor. However, starting the engine with the in-cylinder pressure reduced by decompression reduces the effective compression ratio of the engine due to the reduction of the in-cylinder pressure. There is a problem that discharge of water is encouraged.
本発明は、アイドルストップ後の発進に際してエンジンを電気モータにより回転させるアイドルストップ車において、筒内圧力の低減によりエンジンの始動性を確保するとともに、筒内圧力の低減と関連させた空気過剰率の制御により、未燃分の排出を抑制することを目的とする。 In an idle stop vehicle in which an engine is rotated by an electric motor when starting after an idle stop, the present invention secures engine startability by reducing the in-cylinder pressure and reduces the excess air ratio associated with the reduction in in-cylinder pressure. The purpose is to suppress the discharge of unburned material by control.
本発明に係るアイドルストップ車は、エンジンと、前記エンジンに対してトルクを伝達可能に構成された電気モータと、前記エンジンの圧縮時における筒内圧力を低減させるための圧力調整装置と、前記エンジン及び電気モータを制御するためのコントロールユニットと、を含んで構成され、前記コントロールユニットは、アイドルストップ後の発進に際し、前記エンジンを回転させるための前記電気モータに対する指令信号を発生し、前記指令信号に基づいて前記エンジンが回転を開始した後、前記エンジンに関して所定の始動条件が成立したか否かを判定し、前記所定の始動条件が成立したことによる前記エンジンの始動に際し、前記圧力調整装置により前記筒内圧力を低減させているか否かを判定し、前記筒内圧力を低減させて行う発進時において、前記エンジンを始動させる際に供給される燃料の量である始動燃料量として、前記圧力調整装置により低減させた筒内圧力に応じた所定の空気過剰率を与える第1の量を設定し、前記コントロールユニットは、前記始動燃料量として、前記筒内圧力を低減させて行う発進時においては、前記第1の量を設定し、前記筒内圧力を低減させて行う場合以外の通常の発進時においては、前記所定の空気過剰率よりも大きな空気過剰率を与える第2の量を設定するものである。 An idle stop vehicle according to the present invention includes an engine, an electric motor configured to transmit torque to the engine, a pressure adjusting device for reducing in-cylinder pressure during compression of the engine, and the engine And a control unit for controlling the electric motor, and the control unit generates a command signal for the electric motor for rotating the engine when starting after an idle stop, and the command signal After the engine starts rotating, it is determined whether or not a predetermined start condition is satisfied for the engine, and when the engine is started when the predetermined start condition is satisfied, the pressure adjusting device It is determined whether or not the in-cylinder pressure is reduced, and the in-cylinder pressure is reduced to reduce the in-cylinder pressure. At the time, as a starting fuel amount that is an amount of fuel supplied when starting the engine, a first amount that gives a predetermined excess air ratio according to the in-cylinder pressure reduced by the pressure adjusting device is set. The control unit sets the first amount as the starting fuel amount at the time of starting by reducing the in-cylinder pressure, and the normal amount other than the case of performing by reducing the in-cylinder pressure. At the time of start, a second amount that gives an excess air ratio larger than the predetermined excess air ratio is set.
本発明によれば、アイドルストップ後の発進に際し、圧力調整装置によりエンジンの圧縮時における筒内圧力を低減させることで、エンジンを回転させる際の電気モータに対する負荷が低減されるので、バッテリの残容量の不足等により電気モータにより充分なトルクが得られない場合であっても、エンジンを回転させ、確実に始動させることができる。また、圧力調整装置により筒内圧力を低減させて行う始動に際し、エンジンに対する始動燃料量を、低減させた筒内圧力に応じた所定の空気過剰率を与える量に設定することで、筒内圧力の低減に対して着火性の確保に必要な空気過剰率を維持し、未燃分の排出を抑制することができる。 According to the present invention, when starting after an idle stop, the pressure adjusting device reduces the in-cylinder pressure when the engine is compressed, thereby reducing the load on the electric motor when the engine is rotated. Even when a sufficient torque cannot be obtained by the electric motor due to a lack of capacity or the like, the engine can be rotated and reliably started. Further, when starting the engine by reducing the in-cylinder pressure by the pressure adjusting device, the in-cylinder pressure is set by setting the starting fuel amount for the engine to an amount that gives a predetermined excess air ratio corresponding to the reduced in-cylinder pressure. It is possible to maintain the excess air ratio necessary for ensuring the ignitability with respect to the reduction of the amount of fire and to suppress the discharge of unburned matter.
以下に図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、本発明の一実施形態に係る車両の駆動系の構成を示している。 FIG. 1 shows a configuration of a vehicle drive system according to an embodiment of the present invention.
本実施形態に係る車両は、パラレル型のハイブリッド車であり、駆動源として、内燃機関であるエンジン1と、電気モータ(以下「モータジェネレータ」という。)2とを備えている。 The vehicle according to the present embodiment is a parallel hybrid vehicle, and includes an engine 1 that is an internal combustion engine and an electric motor (hereinafter referred to as “motor generator”) 2 as drive sources.
エンジン1は、吸気弁の動弁装置11としてバルブタイミングが変更可能に構成された可変型のもの(「圧力調整装置」に相当する。)が採用されており、吸気弁の閉時期をクランク角に関して遅らせることによりエンジン1の実質的な圧縮比(以下「有効圧縮比」という。)を低下させ、圧縮時における筒内圧力を低減させ得るように構成されている。圧縮時における筒内圧力を低減させるための装置としては、このように吸気弁の閉時期を遅らせるものに限らず、圧縮行程中に吸気弁を一時的に開弁させるものや、吸気弁の閉動作を制限して、これが完全には閉じ切らないようにするものを採用してもよい。筒内圧力の低減は、吸気弁に限らず、排気弁のバルブタイミングを変更することによっても可能である。本実施形態において、動弁装置11による筒内圧力の低減は、図示しない油圧アクチュエータにより、エンジン1におけるカム軸のクランク軸に対する位相を遅らせることにより行われる。 The engine 1 employs a variable-type engine (corresponding to a “pressure adjusting device”) configured such that the valve timing can be changed as the valve operating device 11 of the intake valve, and the closing timing of the intake valve is determined by the crank angle. Is delayed so that the substantial compression ratio of the engine 1 (hereinafter referred to as “effective compression ratio”) is reduced, and the in-cylinder pressure during compression can be reduced. The device for reducing the in-cylinder pressure at the time of compression is not limited to the one that delays the closing timing of the intake valve in this way, but the one that temporarily opens the intake valve during the compression stroke, or the one that closes the intake valve You may employ | adopt what restrict | limits operation | movement so that this may not close completely. The in-cylinder pressure can be reduced not only by the intake valve but also by changing the valve timing of the exhaust valve. In the present embodiment, the in-cylinder pressure is reduced by the valve operating device 11 by delaying the phase of the cam shaft in the engine 1 with respect to the crankshaft by a hydraulic actuator (not shown).
モータジェネレータ2は、モータ及び発電機のいずれとしても動作させることが可能である。エンジン1とモータジェネレータ2とは、エンジン1のクランク軸とモータジェネレータ2の回転軸とが同軸上で連結された状態にあり、エンジン1又はモータジェネレータ2のいずれかのみにより駆動トルクを生じさせるほか、エンジン1及びモータジェネレータ2の双方により駆動トルクを生じさせることもできる。モータジェネレータ2は、交流モータであり、バッテリ3を電源として供給される交流電流により動作する。モータジェネレータ2をモータとして動作させる場合は、バッテリ3からの直流電流がインバータ4により交流電流に変換されて、モータジェネレータ2に供給される。他方、モータジェネレータ2を発電機として動作させる場合は、モータジェネレータ2により発生された交流電流がインバータ4により直流電流に変換されて、バッテリ3に供給される。このように、バッテリ3は、モータジェネレータ2を発電機として動作させることにより、この車両の走行時及び停車時のいずれにおいても充電することが可能である。なお、図1において、説明の便宜上モータジェネレータ2の本体を二点鎖線により示し、その内部構造として、回転子21及び固定子22と、回転軸23との関係を示している。
The
モータジェネレータ2の出力側には、トルクコンバータ51を備えた自動変速機5が設けられており、エンジン1及びモータジェネレータ2により発生された駆動トルクが、この自動変速機5を介して所定の変速比で駆動軸6に伝達されるように構成されている。
An automatic transmission 5 having a
自動変速機5による変速後の駆動トルクは、駆動軸6及びディファレンシャル7を介して左右の駆動輪8a,8bに伝達され、車両を推進させる。
The drive torque after the shift by the automatic transmission 5 is transmitted to the left and
電子制御ユニット(「コントロールユニット」に相当し、以下「ECM」という。)101は、この車両の駆動制御を行うものであり、本実施形態に係る「発進制御装置」としての機能を兼ね備えている。ECM101は、エンジン1(動弁装置11のアクチュエータを含む。)、モータジェネレータ2(具体的には、インバータ4)及び自動変速機5に対し、これらの指令信号を出力する。ECM101には、車両の運転条件に関する信号として、運転者によるアクセルペダルの操作量(以下「アクセル操作量」という。)を検出するためのアクセルセンサ151からの検出信号、エンジン1に設けられ、単位クランク角又は基準クランク角毎の信号を出力するクランク角センサ152からの信号(ECM101は、これに基づいてエンジン回転数を算出する。)、自動変速機5の出力軸の回転速度を検出するための回転速度センサ153からの検出信号、ブレーキペダルが踏み込まれている間にオン信号を出力するブレーキスイッチ154からの信号、及びバッテリ3の残容量を検出するための電流センサ155からの検出信号等が入力される。バッテリ3の残容量は、電流センサ155によりバッテリ3の充電時及び放電時に検出された電流値を積算することにより算出することが可能である。なお、本実施形態において、回転速度センサ153からの検出信号は、車速に相当する状態量を示すものとして利用される。
An electronic control unit (corresponding to a “control unit”, hereinafter referred to as “ECM”) 101 performs drive control of the vehicle, and also has a function as a “start control device” according to the present embodiment. . The ECM 101 outputs these command signals to the engine 1 (including the actuator of the valve gear 11), the motor generator 2 (specifically, the inverter 4) and the automatic transmission 5. The ECM 101 is provided with a detection signal from the
ECM101は、入力した各種の信号に基づいて所定の演算を実行し、エンジン1等を制御する。ECM101は、特に所定のアイドルストップ条件の成立に基づいてエンジン1を停止させるアイドルストップ制御を行うものであり、アイドルストップ後の発進時において、動弁装置11により圧縮時における筒内圧力を低減させる場合は、未燃分の排出を抑制するための制御として、筒内に形成される混合気の空気過剰率を低下させる。本実施形態では、燃料噴射量の調整により空気過剰率を低下させる。アイドルストップ条件は、アクセル操作量が所定の量以下であり、かつ車速が所定の値以下である状態において、ブレーキペダルが踏み込まれたことをもって成立するものとする。また、アイドルストップ後の停止解除は、アイドルストップの実行後にブレーキペダルが戻され、かつアクセルペダルが踏み込まれたことをもって行われる。 The ECM 101 executes predetermined calculations based on various input signals and controls the engine 1 and the like. The ECM 101 performs idle stop control for stopping the engine 1 based on the establishment of a predetermined idle stop condition, and reduces the in-cylinder pressure during compression by the valve gear 11 when starting after the idle stop. In this case, the excess air ratio of the air-fuel mixture formed in the cylinder is reduced as a control for suppressing the discharge of unburned matter. In the present embodiment, the excess air ratio is reduced by adjusting the fuel injection amount. The idle stop condition is established when the brake pedal is depressed in a state where the accelerator operation amount is equal to or less than a predetermined amount and the vehicle speed is equal to or less than a predetermined value. Further, the stop release after the idle stop is performed when the brake pedal is returned and the accelerator pedal is depressed after the idle stop is executed.
以下、本実施形態に係るECM101の動作について、フローチャートにより説明する。 Hereinafter, the operation of the ECM 101 according to the present embodiment will be described with reference to flowcharts.
図2は、ECM101がアイドルストップ後の発進に際して行う制御(以下「発進制御」という。)の基本ルーチンのフローチャートを示している。
FIG. 2 shows a flowchart of a basic routine of control (hereinafter referred to as “start control”) performed when the
S101では、アイドルストップ中であるか否かを判定する。アイドルストップ中であるときは、S102へ進み、アイドルストップ中でないときは、S110へ進む。アイドルストップは、後述するS204(図3)の処理により、アイドルストップ条件が成立したことをもって実行される。 In S101, it is determined whether or not an idle stop is being performed. When the idle stop is being performed, the process proceeds to S102, and when the idle stop is not being performed, the process proceeds to S110. The idle stop is executed when the idle stop condition is satisfied by the process of S204 (FIG. 3) described later.
S102では、発進要求があったか否かを判定する。発進要求があったときは、S103へ進み、ない場合は、以降の処理を行わずにこのルーチンを終了して、アイドルストップを継続させる。発進要求があったか否かの判定は、アクセル操作量に基づいて行われ、所定の量以上のアクセル操作量が検出されたことをもって発進要求があったものと判定される。 In S102, it is determined whether or not there is a start request. If there is a start request, the process proceeds to S103. If not, the routine is terminated without performing the subsequent processing, and the idle stop is continued. The determination as to whether or not there has been a start request is made based on the accelerator operation amount, and it is determined that the start request has been made when an accelerator operation amount equal to or greater than a predetermined amount is detected.
S103では、エンジン1の始動のため、モータリング(モータジェネレータ2の力行)によりエンジン1を回転させる。本実施形態では、エンジン1の始動が完了するまでの低速域における車両の駆動トルクをモータジェネレータ2により生じさせることとしており、このモータリングの開始に伴って車両が発進する。
In S103, for starting the engine 1, the engine 1 is rotated by motoring (powering of the motor generator 2). In the present embodiment, the
S104では、エンジン1が始動可能であるか否かを判定する。始動可能であるか否かの判定は、エンジン回転数NEに基づいて行われ、これが所定の始動回転数NEstrに達していることをもって始動可能であるものと判定される。始動可能であるときは、S105へ進み、始動可能でないときは、S103へ戻ってモータリングを継続させ、エンジン回転数NEを上昇させる。 In S104, it is determined whether or not the engine 1 can be started. The determination as to whether or not the engine can be started is made based on the engine speed NE, and it is determined that the engine can be started when it has reached a predetermined engine speed NEstr. If the engine can be started, the process proceeds to S105. If the engine cannot be started, the process returns to S103 to continue the motoring and increase the engine speed NE.
S105では、エンジン1の始動に際し、動弁装置11により圧縮時における筒内圧力を低減させているか否かを判定する。低減させているときは、S106へ進み、低減させていないときは、このルーチンを終了する。圧縮時における筒内圧力を低減させることにより、エンジン1の実質的な圧縮比(以下「有効圧縮比」という。)CRが低下する。筒内圧力を低減させるか否かは、別途設けられる制御ルーチンにおいて、ECM101により判定される。ECM101は、バッテリ3の残容量が少なく、エンジン1の始動に際してモータリングに充分なトルクをモータジェネレータ2により生じさせることができないと判断されるときに、動弁装置11のアクチュエータに対して指令信号を発生し、筒内圧力を低減させる。
In S105, when starting the engine 1, it is determined whether or not the in-cylinder pressure during compression is being reduced by the valve gear 11. When it is reduced, the process proceeds to S106, and when it is not reduced, this routine is ended. By reducing the in-cylinder pressure at the time of compression, the substantial compression ratio (hereinafter referred to as “effective compression ratio”) CR of the engine 1 is lowered. Whether or not to reduce the in-cylinder pressure is determined by the
S106では、エンジン1に対してその始動に際して供給される燃料の量(以下「始動燃料量」という。)を補正し、空気過剰率LAMDを低下させる。この始動時における空気過剰率LAMDは、図4に示すような特性を持たせて設定され、筒内圧力を大きく低減させることにより有効圧縮比CRを大きく低下させているときほど、小さな値にまで低下させる。図4において、有効圧縮比CRに対する空気過剰率の低下代dLAMDを示しており、この低下代dLAMDは、有効圧縮比CRが小さいときほど増大される。本実施形態では、このような空気過剰率LAMDの特性を始動燃料量の調整により達成する。始動燃料量に関してその最低量を定める下限リミッタLMTQを設定し、始動燃料量をこの下限リミッタLMTQ以上の値に制限することで、空気過剰率LAMDの特性を実現する。本実施形態では、始動燃料量の下限リミッタLMTQが図5に示すようなテーブルデータとして予め設定されており、実際の運転に際して動弁装置11の作動角に基づいてこのテーブルデータを検索することにより設定される。下限リミッタLMTQは、有効圧縮比CRが小さいときほど大きな値に設定され、空気過剰率LAMDを大きく低下させる。なお、空気過剰率の補正は、下限リミッタLMTQにより始動燃料量を制限することによるほか、筒内圧力を低減させる場合の始動燃料量を有効圧縮比CRに対応させて予め設定しておくことによっても可能である。この場合の始動燃料量は、有効圧縮比CRに応じた空気過剰率LAMDを与えるものとして、有効圧縮比CRが小さいときほど大きな値に設定される。 In S106, the amount of fuel supplied to the engine 1 at the time of starting (hereinafter referred to as “starting fuel amount”) is corrected, and the excess air ratio LAMD is reduced. The excess air ratio LAMD at the time of starting is set with the characteristics shown in FIG. 4 and decreases as the effective compression ratio CR is greatly reduced by greatly reducing the in-cylinder pressure. Reduce. FIG. 4 shows a reduction margin dLAMD of the excess air ratio with respect to the effective compression ratio CR, and this reduction margin dLAMD increases as the effective compression ratio CR is smaller. In this embodiment, such a characteristic of the excess air ratio LAMD is achieved by adjusting the starting fuel amount. By setting a lower limit limiter LMTQ that determines the minimum amount of the starting fuel amount, and limiting the starting fuel amount to a value equal to or greater than the lower limit limiter LMTQ, the characteristic of the excess air ratio LAMD is realized. In this embodiment, the lower limit limiter LMTQ of the starting fuel amount is set in advance as table data as shown in FIG. 5, and this table data is searched based on the operating angle of the valve gear 11 during actual operation. Is set. The lower limit limiter LMTQ is set to a larger value as the effective compression ratio CR is smaller, and greatly reduces the excess air ratio LAMD. The excess air ratio is corrected not only by limiting the starting fuel amount with the lower limit limiter LMTQ, but also by setting the starting fuel amount when reducing the in-cylinder pressure in advance corresponding to the effective compression ratio CR. Is also possible. The starting fuel amount in this case is set to a larger value as the effective compression ratio CR is smaller, assuming that the excess air ratio LAMD corresponding to the effective compression ratio CR is given.
S107では、モータジェネレータ2の発電トルク(負のトルクであり、絶対値によりその大きさを示す。)を補正する。下限リミッタLMTQによる始動燃料量の制限によりエンジントルクが増大することから、その増大分に相当する負のトルクをモータジェネレータ2により生じさせ、エンジントルクの増大によるショックの発生を抑制するのである。発電トルクの補正をフィードフォワード制御の形態で直接的に算出することにより、回転数制御等の手法による場合のような遅れを伴わずにショックの発生を抑制することができる。本実施形態では、図6に示すような傾向を持たせて予め設定された補正マップを参照して、有効圧縮比CR及びアクセル操作量APOに応じたエンジントルク増大量dTEを算出し、算出したdTEを始動時におけるモータジェネレータ2の発電トルクに加算する。エンジントルク増大量dTEは、有効圧縮比CRが小さく、アクセル操作量APOが小さいときほど大きな値に設定される。
In S107, the power generation torque of the motor generator 2 (a negative torque, the magnitude of which is indicated by an absolute value) is corrected. Since the engine torque increases due to the limit of the starting fuel amount by the lower limit limiter LMTQ, a negative torque corresponding to the increase is generated by the
S108では、動弁装置11のアクチュエータに対し、筒内圧力低減の解除を指示するための信号を発生する。これに基づいて動弁装置11が作動して、吸気弁の閉時期を早め、有効圧縮比CRを通常の運転時におけるものに復帰させる。 In S <b> 108, a signal for instructing the actuator of the valve gear 11 to release the in-cylinder pressure reduction is generated. Based on this, the valve gear 11 operates to advance the closing timing of the intake valve and return the effective compression ratio CR to that during normal operation.
S109では、下限リミッタLMTQにより制限した始動燃料量を供給して、エンジン1を始動させる。 In S109, the engine 1 is started by supplying the starting fuel amount limited by the lower limiter LMTQ.
S110では、エンジン制御ルーチンを実行し、アイドル時及び走行時におけるエンジン1の動作を制御する。 In S110, an engine control routine is executed to control the operation of the engine 1 during idling and traveling.
図3は、エンジン制御ルーチンのフローチャートである。本実施形態において、このルーチンは、図2に示す基本ルーチンのサブルーチン(S110)として構成される。 FIG. 3 is a flowchart of an engine control routine. In the present embodiment, this routine is configured as a subroutine (S110) of the basic routine shown in FIG.
S201では、アイドル条件が成立しているか否かを判定する。成立しているときは、S202へ進み、成立していないときは、S205へ進む。アイドル条件は、アクセル操作量が所定の量以下であり、かつ車速が所定の値以下であることをもって成立したものと判定される。 In S201, it is determined whether or not an idle condition is satisfied. When it is established, the process proceeds to S202, and when it is not established, the process proceeds to S205. The idle condition is determined to be satisfied when the accelerator operation amount is equal to or less than a predetermined amount and the vehicle speed is equal to or less than a predetermined value.
S202では、モータジェネレータ2の回転数制御により、エンジン1のアイドリングを行わせる。
In S202, the engine 1 is idled by controlling the rotational speed of the
S203では、アイドルストップ条件が成立しているか否かを判定する。成立しているときは、S204へ進み、成立していないときは、このS204の処理を行わずにこのルーチンを終了する。アイドルストップ条件は、アイドル条件(S201)が成立しているときに、ブレーキペダルが踏み込まれたことをもって成立したものと判定される。 In S203, it is determined whether an idle stop condition is satisfied. When it is established, the process proceeds to S204, and when it is not established, this routine is terminated without performing the process of S204. The idle stop condition is determined to be satisfied when the brake pedal is depressed when the idle condition (S201) is satisfied.
S204では、エンジン1に対する燃料供給を停止して、エンジン1を停止させる。 In S204, the fuel supply to the engine 1 is stopped and the engine 1 is stopped.
S205では、エンジントルクを制御する。エンジントルクの制御は、アクセル操作量及びエンジン回転数等の運転条件に基づいてエンジン1の基本トルクを算出するとともに、これに各種の補正を施したものを目標トルクTEtrgに設定し、エンジン1に対してこの基本トルクTEtrgに応じた量の燃料を供給することにより行われる。 In S205, the engine torque is controlled. The engine torque is controlled by calculating the basic torque of the engine 1 based on the operating conditions such as the amount of accelerator operation and the engine speed, and setting the target torque TEtrg with various corrections to the target torque TEtrg. On the other hand, the fuel is supplied in an amount corresponding to the basic torque TEtrg.
S206では、動弁装置11による筒内圧力の低減を解除している最中であるか否かを判定する。解除中であるときは、S207へ進み、解除中でなく、既に完了しているときは、S207及び208の処理を行わずにこのルーチンを終了する。 In S206, it is determined whether or not the reduction of the in-cylinder pressure by the valve gear 11 is being released. If it is being canceled, the process proceeds to S207. If it is not being canceled and has already been completed, this routine is terminated without performing the processes of S207 and 208.
S207では、エンジン1の目標トルクTEtrgを所定の下限リミッタLMTT以上の値に制限する。本実施形態において、下限リミッタLMTTは、図7に示すような傾向を持たせたテーブルデータとして予め設定されており、減圧解除の進行に従って有効圧縮比CRが上昇するほど、小さな値に変更される。 In S207, the target torque TEtrg of the engine 1 is limited to a value equal to or greater than a predetermined lower limit limiter LMTT. In the present embodiment, the lower limit limiter LMTT is set in advance as table data having a tendency as shown in FIG. 7, and is changed to a smaller value as the effective compression ratio CR increases as the decompression release progresses. .
S208では、下限リミッタLMTTにより制限したエンジントルクの、目標トルクTEtrgに対する余剰分をモータジェネレータ2の発電トルクに加算して、この余剰分を発電トルクに吸収させる。
In S208, the surplus of the engine torque limited by the lower limit limiter LMTT with respect to the target torque TEtrg is added to the power generation torque of the
次に、以上の発電制御の内容について、図8に示すタイムチャートにより更に説明する。 Next, the content of the above power generation control will be further described with reference to the time chart shown in FIG.
アクセルペダルが戻されたことの判定等によりアイドル条件が成立すると、エンジン1の動作モードがアイドリングに移行する。アイドリングでは、エンジン1が定出力で制御され、モータジェネレータ2の回転数制御によりエンジン回転数NEが所定のアイドル回転数NEidlに制御される。アイドル条件の成立中にブレーキペダルが踏み込まれると、アイドルストップ条件が成立し、エンジン1に対する燃料供給が停止されて、エンジン1が停止する(時刻t0)。
When the idle condition is established by determining that the accelerator pedal is returned, the operation mode of the engine 1 shifts to idling. In idling, the engine 1 is controlled at a constant output, and the engine speed NE is controlled to a predetermined idle speed NEidl by controlling the rotational speed of the
アクセルペダルが踏み込まれると、アイドルストップ条件が解除され、発進要求が発生する(時刻t1)。発進要求の発生によりモータジェネレータ2が作動し、エンジン1を回転させる。本実施形態では、始動時の条件に応じてエンジン1の有効圧縮比CRを低下させるようにしている。ここでは、バッテリ3の残容量が少なく、エンジン1の始動に充分なトルクをモータジェネレータ2により発生させることができない場合に、動弁装置11により吸気弁の閉時期を遅らせて、エンジン1の圧縮時における筒内圧力(すなわち、有効圧縮比CR)を低減させている。
When the accelerator pedal is depressed, the idle stop condition is canceled and a start request is generated (time t1). When the start request is generated, the
モータリングによりエンジン回転数NEが所定の始動回転数NEstrに達すると、エンジン1が始動可能であるとして、エンジン1に対する燃料供給が開始される(時刻t2)。ここでは、エンジン1の始動に際して有効圧縮比CRを低下させていることから、下限リミッタLMTQを設定し、これにより始動燃料量を制限して、空気過剰率LAMDを充分に低下させる(図8において、この際の低下代dLAMDを示している。)。この始動燃料量の設定に応答して、下限リミッタLMTQによる制限に応じたエンジントルク増大量dTEを算出し、算出したdTEをモータジェネレータ2の発電トルクに加算する。
When the engine speed NE reaches a predetermined start speed NEstr by motoring, it is assumed that the engine 1 can be started and fuel supply to the engine 1 is started (time t2). Here, since the effective compression ratio CR is reduced when the engine 1 is started, the lower limit limiter LMTQ is set, thereby limiting the starting fuel amount and sufficiently reducing the excess air ratio LAMD (in FIG. 8). In this case, the reduction allowance dLAMD is shown.) In response to the setting of the starting fuel amount, an engine torque increase amount dTE corresponding to the restriction by the lower limit limiter LMTQ is calculated, and the calculated dTE is added to the power generation torque of the
エンジン1が始動した後、エンジン1による走行モードに移行する。アクセル操作量等の運転条件に応じたエンジン1の目標トルクTEtrgが設定され、エンジントルクがこの目標トルクTEtrgに制御される。エンジン1の始動後、動弁装置11による筒内圧力の低減が解除されるまでの間(時刻t3)、実際にエンジン1に発生させるトルクが下限リミッタLMTT以上の値に制限される。下限リミッタLMTTにより制限したエンジントルクの目標トルクTEtrgに対する余剰分(=TE−TEtrg)が、モータジェネレータ2の発電トルクに加算され、発電のためのエネルギーとして利用される。
After the engine 1 is started, the mode is shifted to the traveling mode by the engine 1. A target torque TEtrg of the engine 1 corresponding to the operating condition such as the accelerator operation amount is set, and the engine torque is controlled to the target torque TEtrg. After the engine 1 is started, the torque actually generated in the engine 1 is limited to a value equal to or higher than the lower limit limiter LMTT until the reduction of the in-cylinder pressure by the valve gear 11 is released (time t3). The surplus (= TE−TEtrg) of the engine torque limited by the lower limit limiter LMTT with respect to the target torque TEtrg is added to the power generation torque of the
筒内圧力の低減が解除された後(時刻t3)、エンジントルクが目標トルクTEtrgに制御され、エンジン1からの駆動トルクにより車両が推進される。 After the reduction of the in-cylinder pressure is released (time t3), the engine torque is controlled to the target torque TEtrg, and the vehicle is propelled by the driving torque from the engine 1.
本実施形態によれば、次のような効果を得ることができる。 According to this embodiment, the following effects can be obtained.
本実施形態では、アイドルストップ後の発進に際し、エンジン1の圧縮時における筒内圧力を低減させることで、始動のためにエンジン1を回転させる際のモータジェネレータ2に対する負荷が低減されるので、バッテリ3の残容量の不足等によりモータリングに充分なトルクがモータジェネレータ2により得られない場合であっても、エンジン1を回転させ、確実に始動させることができる。
In the present embodiment, the load on the
また、本実施形態では、筒内圧力(すなわち、有効圧縮比CR)を低減させて行う始動に際してエンジン1に対する始動燃料量を下限リミッタLMTQにより制限し、空気過剰率LAMDを有効圧縮比CR(「低減させた筒内圧力」に相当する。)の低下に応じて充分に低下させることで、着火性の確保に必要な空気過剰率を維持し、未燃分の排出を抑制することができる。 In this embodiment, the starting fuel amount for the engine 1 is limited by the lower limit limiter LMTQ at the time of starting by reducing the in-cylinder pressure (that is, the effective compression ratio CR), and the excess air ratio LAMD is set to the effective compression ratio CR (“ It is possible to maintain the excess air ratio necessary for ensuring ignitability and suppress the discharge of unburned components.
なお、以上では、バッテリ3の残容量が充分に確保されている場合にエンジン1の圧縮時における筒内圧力の低減(以下「デコンプレッション」という。)を行わず、通常の発進時における筒内圧力を維持することとした。しかしながら、このような制御に限らず、デコンプレッションは、バッテリ3の残容量が確保されている場合においても行うこととし、確保されている場合において、エンジン1の始動に際し、エンジン回転数NEが上昇して、共振回転数域(図8において、その上限回転数NErsnを示している。)を脱したときに、筒内圧力の低減を解除するようにしてもよい。図8において、この場合の動弁装置11の作動角の変化を二点鎖線Bにより示している。エンジン1が始動可能であるか否かを判断するための始動回転数NEstrは、この上限回転数NErsnよりも大きな値に設定される。 In the above, when the remaining capacity of the battery 3 is sufficiently secured, the in-cylinder pressure during the compression of the engine 1 is not reduced (hereinafter referred to as “decompression”), and the in-cylinder at the time of normal start. The pressure was maintained. However, the present invention is not limited to such control, and the decompression is performed even when the remaining capacity of the battery 3 is secured. In such a case, the engine speed NE increases when the engine 1 is started. Then, when the resonance rotational speed range (the upper limit rotational speed NErsn is shown in FIG. 8) is removed, the reduction of the in-cylinder pressure may be cancelled. In FIG. 8, the change in the operating angle of the valve gear 11 in this case is indicated by a two-dot chain line B. The starting rotational speed NEstr for determining whether or not the engine 1 can be started is set to a value larger than the upper limit rotational speed NErsn.
また、以上では、始動燃料量に図5に示すような傾向を持たせることで、バッテリ3の残容量が少ない場合に、有効圧縮比CRを値CR1よりも小さな値にまで低減させた場合に限って空気過剰率LAMDを低下させるための補正を実質的に行うこととしたが、有効圧縮比CRの低下代に拘わらず、有効圧縮比CR全体に亘って空気過剰率LAMDを低下させることとしてもよい。 Further, in the above, when the remaining amount of the battery 3 is small by giving the starting fuel amount the tendency as shown in FIG. 5, the effective compression ratio CR is reduced to a value smaller than the value CR1. Although it was decided that the correction for reducing the excess air ratio LAMD was substantially performed, the excess air ratio LAMD was reduced over the entire effective compression ratio CR regardless of the reduction cost of the effective compression ratio CR. Also good.
以上の説明において、デコンプレッションによるエンジン1の始動に際して下限リミッタLMTQにより制限した始動燃料量が「第1の量」に、デコンプレッションによらず、通常の筒内圧力(有効圧縮比CR)を維持して行う始動に際して設定される始動燃料量が「第2の量」に、デコンプレッションにより低減された筒内圧力が値CR1以上である場合に設定される始動燃料量(=LMTQb)が「第3の量」に相当する。 In the above description, when the engine 1 is started by decompression, the starting fuel amount limited by the lower limiter LMTQ is the “first amount”, and the normal in-cylinder pressure (effective compression ratio CR) is maintained regardless of the decompression. The starting fuel amount that is set at the time of starting is set to the “second amount”, and the starting fuel amount (= LMTQb) that is set when the in-cylinder pressure reduced by the compression is equal to or greater than the value CR1 Corresponds to an amount of 3.
1…エンジン、11…「圧力低減装置」としての動弁装置、2…「電気モータ」としてのモータジェネレータ、3…バッテリ、4…インバータ、5…自動変速機、51…トルクコンバータ、6…駆動軸、7…ディファレンシャル、8a,8b…駆動輪、101…「コントロールユニット」としての電子制御ユニット、151…アクセルセンサ、152…クランク角センサ、153…車速センサ、154…ブレーキスイッチ、155…バッテリ電流センサ。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Engine, 11 ... Valve operating device as "pressure reduction device", 2 ... Motor generator as "electric motor", 3 ... Battery, 4 ... Inverter, 5 ... Automatic transmission, 51 ... Torque converter, 6 ... Drive Axis 7:
Claims (8)
前記エンジンに対してトルクを伝達可能に構成された電気モータと、An electric motor configured to transmit torque to the engine;
前記エンジンの圧縮時における筒内圧力を低減させるための圧力調整装置と、A pressure adjusting device for reducing in-cylinder pressure during compression of the engine;
前記エンジン及び電気モータを制御するためのコントロールユニットと、を含んで構成され、A control unit for controlling the engine and the electric motor,
前記コントロールユニットは、The control unit is
アイドルストップ後の発進に際し、前記エンジンを回転させるための前記電気モータに対する指令信号を発生し、When starting after an idle stop, a command signal for the electric motor for rotating the engine is generated,
前記指令信号に基づいて前記エンジンが回転を開始した後、前記エンジンに関して所定の始動条件が成立したか否かを判定し、After the engine starts rotating based on the command signal, it is determined whether or not a predetermined start condition is established for the engine,
前記所定の始動条件が成立したことによる前記エンジンの始動に際し、前記圧力調整装置により前記筒内圧力を低減させているか否かを判定し、When starting the engine due to the establishment of the predetermined start condition, it is determined whether or not the in-cylinder pressure is reduced by the pressure adjusting device,
前記筒内圧力を低減させて行う発進時において、前記エンジンを始動させる際に供給される燃料の量である始動燃料量として、前記圧力調整装置により低減させた筒内圧力に応じた所定の空気過剰率を与える第1の量を設定し、At the time of starting with the in-cylinder pressure being reduced, a predetermined amount of air corresponding to the in-cylinder pressure reduced by the pressure adjusting device is used as a starting fuel amount that is an amount of fuel supplied when starting the engine. Set the first amount that gives the excess rate,
前記コントロールユニットは、前記始動燃料量として、前記筒内圧力を低減させて行う発進時においては、前記第1の量を設定し、前記筒内圧力を低減させて行う場合以外の通常の発進時においては、前記所定の空気過剰率よりも大きな空気過剰率を与える第2の量を設定するアイドルストップ車。The control unit sets the first amount as the starting fuel amount when the start is performed while reducing the in-cylinder pressure, and the normal start time other than when the start is performed with the in-cylinder pressure being reduced. In the idling stop vehicle, a second amount that gives an excess air ratio larger than the predetermined excess air ratio is set.
前記エンジンに対してトルクを伝達可能に構成された電気モータと、An electric motor configured to transmit torque to the engine;
前記エンジンの圧縮時における筒内圧力を低減させるための圧力調整装置と、A pressure adjusting device for reducing in-cylinder pressure during compression of the engine;
前記エンジン及び電気モータを制御するためのコントロールユニットと、を含んで構成され、A control unit for controlling the engine and the electric motor,
前記コントロールユニットは、The control unit is
アイドルストップ後の発進に際し、前記エンジンを回転させるための前記電気モータに対する指令信号を発生し、When starting after an idle stop, a command signal for the electric motor for rotating the engine is generated,
前記指令信号に基づいて前記エンジンが回転を開始した後、前記エンジンに関して所定の始動条件が成立したか否かを判定し、After the engine starts rotating based on the command signal, it is determined whether or not a predetermined start condition is established for the engine,
前記所定の始動条件が成立したことによる前記エンジンの始動に際し、前記圧力調整装置により前記筒内圧力を低減させているか否かを判定し、When starting the engine due to the establishment of the predetermined start condition, it is determined whether or not the in-cylinder pressure is reduced by the pressure adjusting device,
前記筒内圧力を低減させて行う発進時において、前記エンジンを始動させる際に供給される燃料の量である始動燃料量として、前記圧力調整装置により低減させた筒内圧力に応じた所定の空気過剰率を与える第1の量を設定し、At the time of starting with the in-cylinder pressure being reduced, a predetermined amount of air corresponding to the in-cylinder pressure reduced by the pressure adjusting device is used as a starting fuel amount that is an amount of fuel supplied when starting the engine. Set the first amount that gives the excess rate,
前記コントロールユニットは、前記筒内圧力を低減させて行う発進時において、前記筒内圧力を大きく低減させているときほど、前記第1の量としてより小さな空気過剰率を与える燃料供給量を設定するアイドルストップ車。The control unit sets a fuel supply amount that gives a smaller excess air ratio as the first amount when the in-cylinder pressure is greatly reduced when starting with the in-cylinder pressure being reduced. Idle stop car.
前記エンジンに対してトルクを伝達可能に構成された電気モータと、An electric motor configured to transmit torque to the engine;
前記エンジンの圧縮時における筒内圧力を低減させるための圧力調整装置と、A pressure adjusting device for reducing in-cylinder pressure during compression of the engine;
前記エンジン及び電気モータを制御するためのコントロールユニットと、を含んで構成され、A control unit for controlling the engine and the electric motor,
前記コントロールユニットは、The control unit is
アイドルストップ後の発進に際し、前記エンジンを回転させるための前記電気モータに対する指令信号を発生し、When starting after an idle stop, a command signal for the electric motor for rotating the engine is generated,
前記指令信号に基づいて前記エンジンが回転を開始した後、前記エンジンに関して所定の始動条件が成立したか否かを判定し、After the engine starts rotating based on the command signal, it is determined whether or not a predetermined start condition is established for the engine,
前記所定の始動条件が成立したことによる前記エンジンの始動に際し、前記圧力調整装置により前記筒内圧力を低減させているか否かを判定し、When starting the engine due to the establishment of the predetermined start condition, it is determined whether or not the in-cylinder pressure is reduced by the pressure adjusting device,
前記筒内圧力を低減させて行う発進時において、前記エンジンを始動させる際に供給される燃料の量である始動燃料量として、前記圧力調整装置により低減させた筒内圧力に応じた所定の空気過剰率を与える第1の量を設定し、At the time of starting with the in-cylinder pressure being reduced, a predetermined amount of air corresponding to the in-cylinder pressure reduced by the pressure adjusting device is used as a starting fuel amount that is an amount of fuel supplied when starting the engine. Set the first amount that gives the excess rate,
前記コントロールユニットは、前記筒内圧力を低減させて行う発進時において、前記筒内圧力の低減量が所定の値よりも大きい場合に、前記第1の量を設定する一方、前記筒内圧力の低減量がこの所定の値以下である場合は、前記始動燃料量として、前記所定の空気過剰率よりも大きな空気過剰率を与える第3の量を設定するアイドルストップ車。The control unit sets the first amount when the amount of reduction in the in-cylinder pressure is larger than a predetermined value at the time of starting by reducing the in-cylinder pressure. When the reduction amount is less than or equal to the predetermined value, the idling stop vehicle that sets a third amount that gives an excess air ratio larger than the predetermined excess air ratio as the starting fuel amount.
前記エンジンに対してトルクを伝達可能に構成された電気モータと、An electric motor configured to transmit torque to the engine;
前記エンジンの圧縮時における筒内圧力を低減させるための圧力調整装置と、A pressure adjusting device for reducing in-cylinder pressure during compression of the engine;
前記エンジン及び電気モータを制御するためのコントロールユニットと、を含んで構成され、A control unit for controlling the engine and the electric motor,
前記コントロールユニットは、The control unit is
アイドルストップ後の発進に際し、前記エンジンを回転させるための前記電気モータに対する指令信号を発生し、When starting after an idle stop, a command signal for the electric motor for rotating the engine is generated,
前記指令信号に基づいて前記エンジンが回転を開始した後、前記エンジンに関して所定の始動条件が成立したか否かを判定し、After the engine starts rotating based on the command signal, it is determined whether or not a predetermined start condition is established for the engine,
前記所定の始動条件が成立したことによる前記エンジンの始動に際し、前記圧力調整装置により前記筒内圧力を低減させているか否かを判定し、When starting the engine due to the establishment of the predetermined start condition, it is determined whether or not the in-cylinder pressure is reduced by the pressure adjusting device,
前記筒内圧力を低減させて行う発進時において、前記エンジンを始動させる際に供給される燃料の量である始動燃料量として、前記圧力調整装置により低減させた筒内圧力に応じた所定の空気過剰率を与える第1の量を設定し、At the time of starting with the in-cylinder pressure being reduced, a predetermined amount of air corresponding to the in-cylinder pressure reduced by the pressure adjusting device is used as a starting fuel amount that is an amount of fuel supplied when starting the engine. Set the first amount that gives the excess rate,
前記コントロールユニットは、前記エンジンの始動に際し、前記第1の量による始動燃料量の設定に応答して、前記電気モータのトルクを低減させるアイドルストップ車。The control unit is an idle stop vehicle that reduces the torque of the electric motor in response to setting of the starting fuel amount by the first amount when the engine is started.
前記エンジンに対してトルクを伝達可能に構成された電気モータと、An electric motor configured to transmit torque to the engine;
前記エンジンの圧縮時における筒内圧力を低減させるための圧力調整装置と、A pressure adjusting device for reducing in-cylinder pressure during compression of the engine;
前記エンジン及び電気モータを制御するためのコントロールユニットと、を含んで構成され、A control unit for controlling the engine and the electric motor,
前記コントロールユニットは、The control unit is
アイドルストップ後の発進に際し、前記エンジンを回転させるための前記電気モータに対する指令信号を発生し、When starting after an idle stop, a command signal for the electric motor for rotating the engine is generated,
前記指令信号に基づいて前記エンジンが回転を開始した後、前記エンジンに関して所定の始動条件が成立したか否かを判定し、After the engine starts rotating based on the command signal, it is determined whether or not a predetermined start condition is established for the engine,
前記所定の始動条件が成立したことによる前記エンジンの始動に際し、前記圧力調整装置により前記筒内圧力を低減させているか否かを判定し、When starting the engine due to the establishment of the predetermined start condition, it is determined whether or not the in-cylinder pressure is reduced by the pressure adjusting device,
前記筒内圧力を低減させて行う発進時において、前記エンジンを始動させる際に供給される燃料の量である始動燃料量として、前記圧力調整装置により低減させた筒内圧力に応じた所定の空気過剰率を与える第1の量を設定し、At the time of starting with the in-cylinder pressure being reduced, a predetermined amount of air corresponding to the in-cylinder pressure reduced by the pressure adjusting device is used as a starting fuel amount that is an amount of fuel supplied when starting the engine. Set the first amount that gives the excess rate,
前記コントロールユニットは、The control unit is
エンジン始動後の前記エンジンによる走行時において、運転条件に応じた前記エンジンの目標トルクを設定し、実際のエンジントルクをこの目標トルクに近づけるように制御する一方、While driving with the engine after the engine is started, the target torque of the engine is set according to the operating conditions, and the actual engine torque is controlled to approach this target torque,
前記第1の量を設定して行う始動の後、前記圧力調整装置による筒内圧力の低減が解除されるまでの間、実際のエンジントルクを、前記筒内圧力の上昇に伴って減少する特性を持たせて予め設定された、前記目標トルクよりも大きな下限トルク以上に制限するアイドルストップ車。A characteristic in which the actual engine torque is decreased as the in-cylinder pressure increases until the decrease in the in-cylinder pressure by the pressure adjusting device is released after the start performed by setting the first amount. An idling stop vehicle that is set in advance and limited to a lower limit torque that is larger than the target torque.
前記エンジンに対してトルクを伝達可能に構成された電気モータと、An electric motor configured to transmit torque to the engine;
前記エンジンの圧縮時における筒内圧力を低減させるための圧力調整装置と、を含んで構成され、A pressure adjusting device for reducing in-cylinder pressure during compression of the engine,
アイドルストップ後の発進に際し、前記電気モータにより前記エンジンを回転させ、When starting after idling stop, the electric motor rotates the engine,
前記エンジンが回転を開始した後、前記エンジンに関して所定の始動条件が成立したときに、前記エンジンを始動させ、After the engine starts rotating, when a predetermined start condition is established for the engine, the engine is started,
前記圧力調整装置により筒内圧力を低減させて行う発進時において、前記エンジンを始動させる際の空気過剰率が、前記筒内圧力を低減させて行う場合以外の通常の発進時におけるよりも小さな所定の空気過剰率以下に制限されるアイドルストップ車。At the time of starting performed by reducing the in-cylinder pressure by the pressure adjusting device, the excess air ratio when starting the engine is smaller than that at the time of normal starting other than when performing by reducing the in-cylinder pressure. Idle stop car limited to less than excess air ratio.
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