JP5125735B2 - Control device for hybrid vehicle - Google Patents

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Description

本発明は、車両駆動源として内燃機関とモータジェネレータとを併用するハイブリッド車両に関し、特に、車両減速時のように燃料カットを伴う機関自動停止時における制御に関する。   The present invention relates to a hybrid vehicle that uses both an internal combustion engine and a motor generator as a vehicle drive source, and more particularly to control during automatic engine stop with fuel cut, such as during vehicle deceleration.

内燃機関を備えた車両では、大気環境の改善を図るために、排気ガス規制が年々厳しいものになってきている。特許文献1には、信号待ちなどの一時停車時に内燃機関を自動停止し、その後の発車時などに内燃機関を自動的に再始動する、いわゆるアイドルストップが可能なハイブリッド車両に関し、内燃機関の自動停止直前に触媒の酸素ストレージ量を中立状態から空燃比リッチ相当側となるよう意図的に遷移させ、自動停止後の再始動時の空燃比制御では触媒に不足している酸素を供給させるため、空燃比がリーン側となるよう燃料噴射を行うことで、触媒の酸素ストレージ量を素早く中立状態に復帰させる技術が開示されている。
特開2003−148201号公報
In vehicles equipped with an internal combustion engine, exhaust gas regulations are becoming stricter year by year in order to improve the air environment. Patent Document 1 relates to a hybrid vehicle capable of so-called idle stop, in which an internal combustion engine is automatically stopped at a temporary stop such as waiting for a signal and the internal combustion engine is automatically restarted at a subsequent departure. Immediately before stopping, the oxygen storage amount of the catalyst is intentionally changed from the neutral state to the air-fuel ratio rich side, and in the air-fuel ratio control at the restart after the automatic stop, the catalyst is supplied with insufficient oxygen. A technique for quickly returning the oxygen storage amount of the catalyst to the neutral state by performing fuel injection so that the air-fuel ratio becomes the lean side is disclosed.
JP 2003-148201 A

車両駆動源として、駆動輪に接続するモータジェネレータと、このモータジェネレータに接続する内燃機関と、を併用し、かつ、内燃機関とモータジェネレータとの間にクラッチを介装したハイブリッド車両においては、例えば車両減速時には、クラッチを開放して燃料噴射を停止することにより、エンジンフリクションの損失を無くし、モータジェネレータにより減速エネルギーを効率良く回収することができる。しかしながら、この場合、燃料噴射を停止しても、クランクシャフトが惰性である程度回転し、この惰性回転によるポンピング作用により空気が触媒を通過する際に、触媒に酸素がストレージされ、触媒内の酸素ストレージ量が中立状態からリーン側へ遷移するという不具合がある。   In a hybrid vehicle in which a motor generator connected to drive wheels and an internal combustion engine connected to the motor generator are used in combination as a vehicle drive source and a clutch is interposed between the internal combustion engine and the motor generator, for example, When the vehicle is decelerated, by disengaging the clutch and stopping fuel injection, loss of engine friction can be eliminated and deceleration energy can be efficiently recovered by the motor generator. However, in this case, even if the fuel injection is stopped, the crankshaft rotates to some extent by inertia, and when the air passes through the catalyst due to the pumping action by this inertia rotation, oxygen is stored in the catalyst, and oxygen storage in the catalyst There is a problem that the amount changes from the neutral state to the lean side.

また、燃焼室内に燃料を直接噴射する、いわゆる筒内直接噴射式の内燃機関では、吸気ポートへ燃料を噴射するものに比して、高い燃圧が要求されるために、周知のように、複数の燃料噴射弁に接続する高圧燃料ギャラリへ高圧燃料を供給する高圧燃料ポンプが用いられる。ここで、高圧燃料ギャラリの燃圧を低下させる特別な減圧機構を持たないものでは、燃料噴射が行われない燃料カット時に燃圧を低下させることができないので、燃料カットの開始直前における高圧燃料ギャラリ内の燃圧が高いと、次回の機関再始動時における燃圧が高くなりすぎて、燃料噴射量が過多となって排気エミッションの悪化を招くおそれがある。   In addition, in a so-called direct injection type internal combustion engine that directly injects fuel into the combustion chamber, a higher fuel pressure is required than that in which fuel is injected into the intake port. A high pressure fuel pump that supplies high pressure fuel to a high pressure fuel gallery connected to the fuel injection valve is used. Here, if there is no special pressure reducing mechanism for reducing the fuel pressure of the high-pressure fuel gallery, the fuel pressure cannot be reduced at the time of fuel cut when fuel injection is not performed. If the fuel pressure is high, the fuel pressure at the next engine restart becomes too high, and the fuel injection amount becomes excessive, which may cause deterioration of exhaust emission.

本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、車両減速時などの燃料カットを伴う機関自動停止時に、高圧燃料ギャラリ内の燃圧を始動に適した燃圧まで低下させつつ、燃料カットに伴う触媒の酸素ストレージ量のリーン化を吸収・相殺し、触媒の酸素ストレージ量を良好に中立状態へ復帰させることのできる、新規なハイブリッド車両の制御装置を提供することを主たる目的としている。   The present invention has been made in view of such problems, and at the time of automatic engine stop accompanying fuel cut such as when the vehicle is decelerated, the fuel cut is performed while reducing the fuel pressure in the high-pressure fuel gallery to a fuel pressure suitable for starting. The main object of the present invention is to provide a novel hybrid vehicle control apparatus that can absorb and offset the lean oxygen storage amount of the catalyst and return the catalyst oxygen storage amount to a neutral state.

車両駆動源として、駆動輪に接続するモータジェネレータと、このモータジェネレータに接続する内燃機関と、を併用するハイブリッド車両の制御装置において、上記内燃機関の排気通路に設けられる触媒と、上記内燃機関とモータジェネレータとの動力伝達経路に介装されるクラッチと、上記内燃機関に設けられる複数の燃料噴射弁と、これら複数の燃料噴射弁に接続する高圧燃料ギャラリと、この高圧燃料ギャラリへ高圧燃料を供給する高圧燃料ポンプと、を有する。そして、上記内燃機関の自動停止要求時に、上記クラッチを開放するともに、このクラッチ開放から燃料噴射を停止する燃料カットまでの間に、リッチ側の目標空燃比で燃料噴射するリッチ運転を行う。そして第1の発明では、上記リッチ運転の終了時点での機関回転数が所定の回転数となるように内燃機関が制御される。また、第2の発明では、上記高圧燃料ギャラリ内の燃圧が機関始動に適した始動用燃圧まで低下するように、上記リッチ運転におけるリッチ度合い及び運転期間が設定されている。 In a hybrid vehicle control device that uses a motor generator connected to drive wheels and an internal combustion engine connected to the motor generator as a vehicle drive source, a catalyst provided in an exhaust passage of the internal combustion engine, the internal combustion engine, A clutch interposed in a power transmission path with the motor generator, a plurality of fuel injection valves provided in the internal combustion engine, a high pressure fuel gallery connected to the plurality of fuel injection valves, and high pressure fuel to the high pressure fuel gallery And a high-pressure fuel pump to be supplied. Then, during the automatic stop request of the internal combustion engine, both when opening the clutch, until the fuel cut to stop the fuel injection from the clutch open, performing the rich operation for fuel injection at a target air-fuel ratio on the rich side. In the first aspect of the invention, the internal combustion engine is controlled so that the engine speed at the end of the rich operation becomes a predetermined speed. In the second aspect of the invention, the rich degree and the operation period in the rich operation are set so that the fuel pressure in the high-pressure fuel gallery is lowered to the start fuel pressure suitable for engine start.

機関停止要求時におけるクラッチ開放から燃料カットまでの間にリッチ運転を行うことで、高圧燃料ギャラリ内の燃圧を次回の機関始動に適した燃圧まで低下させることができ、過大な燃圧に起因する排気エミッションの悪化を招くことなく安定した機関始動を行うことができる。また、燃料カット前にリッチ運転を行うことで、触媒の酸素ストレージ量を予めリッチ化させて、燃料カットに伴う惰性回転による触媒酸素ストレージ量のリーン化を相殺・吸収し、触媒の酸素ストレージ量を所定の中立状態に素早く復帰させることができる。   By performing rich operation between clutch release and fuel cut at the time of engine stop request, the fuel pressure in the high-pressure fuel gallery can be reduced to a fuel pressure suitable for the next engine start, and exhaust caused by excessive fuel pressure It is possible to start the engine stably without deteriorating emissions. Also, by performing rich operation before fuel cut, the oxygen storage amount of the catalyst is enriched in advance, and the leaning of the catalyst oxygen storage amount due to inertia rotation accompanying the fuel cut is offset and absorbed, and the oxygen storage amount of the catalyst Can be quickly returned to a predetermined neutral state.

図1は、本発明の一実施例に係るハイブリッド車両の駆動系を簡略的に示す構成図である。この車両は、車両駆動源として、内燃機関11とモータジェネレータ12とを併用した、いわゆるハイブリッド車両である。内燃機関11は、左右バンク(気筒群)を備えたV型の火花点火式レシプロ内燃機関であり、各バンク毎の排気通路13のそれぞれに、三元触媒などの上流側触媒コンバータ14及び下流側触媒コンバータ15が設けられる。また、触媒コンバータ14,15の上流側に排気の空燃比(又は酸素濃度)を検出する空燃比センサ(酸素センサ)16,17が設けられている。   FIG. 1 is a configuration diagram schematically showing a drive system of a hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention. This vehicle is a so-called hybrid vehicle in which an internal combustion engine 11 and a motor generator 12 are used together as a vehicle drive source. The internal combustion engine 11 is a V-type spark ignition reciprocating internal combustion engine having left and right banks (cylinder groups), and an upstream side catalytic converter 14 such as a three-way catalyst and a downstream side in each exhaust passage 13 of each bank. A catalytic converter 15 is provided. Air-fuel ratio sensors (oxygen sensors) 16 and 17 for detecting the air-fuel ratio (or oxygen concentration) of the exhaust are provided upstream of the catalytic converters 14 and 15.

モータジェネレータ12は、インバータ18を介してバッテリ19との電力の授受を行い、車両運転状態に応じて電力の力行・回生運転を行う。このモータジェネレータ12と駆動輪(後輪)20との動力伝達経路には、有段式の自動変速機21と、終減速機22とが設けられている。   The motor generator 12 exchanges power with the battery 19 via the inverter 18 and performs power running / regenerative operation according to the vehicle operating state. A stepped automatic transmission 21 and a final reduction gear 22 are provided in the power transmission path between the motor generator 12 and the drive wheels (rear wheels) 20.

このハイブリッド車両においては、内燃機関11とモータジェネレータ12との動力伝達経路に設けられる第1クラッチ23と、モータジェネレータ12と駆動輪20との動力伝達経路に設けられる第2クラッチ24と、の2つのクラッチが設けられている。第2クラッチ24として、この実施例では自動変速機21の内部のクラッチが用いられている。通常の定常運転時には第1クラッチ23を接続して内燃機関11とモータジェネレータ12とを繋ぎ、これら内燃機関11とモータジェネレータ12とを併用して走行を行い、必要に応じてバッテリ19への充電を行う。また、例えば車両発進時には第1クラッチ23を開放して内燃機関11とモータジェネレータ12とを切り離し、モータジェネレータ12のみでのEV走行が可能な構成となっている。更に車両減速時には第1クラッチ23を切り離すことで、エンジンフリクションの損失を無くし、高効率な回生を行うことができる。更に、例えば自動変速機21の変速レンジがN(ニュートラル)モードやP(パーキング)モードのときには、第2クラッチ24を切り離すようになっている。   In this hybrid vehicle, a first clutch 23 provided in a power transmission path between the internal combustion engine 11 and the motor generator 12 and a second clutch 24 provided in a power transmission path between the motor generator 12 and the drive wheels 20 are provided. There are two clutches. As the second clutch 24, a clutch inside the automatic transmission 21 is used in this embodiment. During normal steady operation, the first clutch 23 is connected to connect the internal combustion engine 11 and the motor generator 12, and the internal combustion engine 11 and the motor generator 12 are used together to travel, and the battery 19 is charged as necessary. I do. Further, for example, when the vehicle starts, the first clutch 23 is opened to disconnect the internal combustion engine 11 and the motor generator 12 so that EV traveling with only the motor generator 12 is possible. Further, by disengaging the first clutch 23 when the vehicle is decelerated, loss of engine friction can be eliminated and highly efficient regeneration can be performed. Further, for example, when the shift range of the automatic transmission 21 is N (neutral) mode or P (parking) mode, the second clutch 24 is disengaged.

制御部25は、各種制御処理を記憶及び実行する機能を有するデジタルコンピュータシステムであり、上記空燃比センサ16,17や冷却水温を検出する水温センサ26、更には後述する燃圧センサ51などの各種センサ類の他、バッテリ19の蓄電量などの車両運転状態を表す各種信号に基づいて、インバータ18、クラッチ23,24及び内燃機関11の燃料噴射装置,点火装置,電制のスロットル等の各種アクチュエータへ制御信号を出力し、その動作を統括的に制御している。例えば、暖機後の通常運転状態では、触媒コンバータ14,15に供給される排気の空燃比を理論空燃比などの所望の目標空燃比の近傍に維持するように、空燃比センサ16,17の検出信号に基づいて燃料噴射量のフィードバック制御が行われる。   The control unit 25 is a digital computer system having a function of storing and executing various control processes, and includes various sensors such as the air-fuel ratio sensors 16 and 17, a water temperature sensor 26 for detecting a cooling water temperature, and a fuel pressure sensor 51 described later. In addition to the above, to various actuators such as the inverter 18, the clutches 23 and 24, the fuel injection device of the internal combustion engine 11, the ignition device, the electric throttle, etc. A control signal is output to control the overall operation. For example, in the normal operation state after warm-up, the air-fuel ratio sensors 16 and 17 maintain the air-fuel ratio of the exhaust supplied to the catalytic converters 14 and 15 in the vicinity of a desired target air-fuel ratio such as the stoichiometric air-fuel ratio. Based on the detection signal, feedback control of the fuel injection amount is performed.

図2は、本実施例の燃料配管システムを示している。図中、細線は低圧燃料ラインであり、太線は高圧燃料ラインであり、破線は制御ラインである。燃料タンク31内の燃料は、ポンプモータ33により駆動される低圧ポンプであるフィードポンプ32によって低圧燃料ラインであるフィード配管35に供給され、かつ、低圧プレッシャレギュレータ34により調圧される。フィード配管35はダンパ36を介してシリンダヘッド側に取り付けられ、フィードポンプ32の前後に燃料フィルタ37が設けれている。フィード配管35の燃料は、高圧ポンプ40により更に加圧されて、高圧燃料ギャラリ(燃料レールとも呼ぶ)41に供給される。この高圧燃料ギャラリ41には、各気筒に対応して4つの燃料噴射弁42が接続されている。   FIG. 2 shows the fuel piping system of this embodiment. In the figure, a thin line is a low-pressure fuel line, a thick line is a high-pressure fuel line, and a broken line is a control line. The fuel in the fuel tank 31 is supplied to a feed pipe 35 that is a low-pressure fuel line by a feed pump 32 that is a low-pressure pump driven by a pump motor 33 and is regulated by a low-pressure pressure regulator 34. The feed pipe 35 is attached to the cylinder head side via a damper 36, and a fuel filter 37 is provided before and after the feed pump 32. The fuel in the feed pipe 35 is further pressurized by the high-pressure pump 40 and supplied to a high-pressure fuel gallery (also called a fuel rail) 41. The high-pressure fuel gallery 41 is connected with four fuel injection valves 42 corresponding to the respective cylinders.

高圧ポンプ40は、カムシャフト43に設けられた専用のカム44によってプランジャ45を往復させて燃料を昇圧するもので、プランジャ45の上昇中にソレノイド46へ通電して電磁弁48を閉じると、内部の燃料が昇圧されてチェックバルブ49を押し開き、高圧燃料がオリフィス50を介して高圧燃料ギャラリ41へ供給される。制御部25は、燃圧センサ51により検出される高圧燃料ギャラリ41内の燃圧に基づいて、ソレノイド46へ出力するパルス信号を調整し、高圧燃料ギャラリ41内の燃圧を制御している。   The high-pressure pump 40 reciprocates the plunger 45 by a dedicated cam 44 provided on the camshaft 43 to boost the fuel. When the solenoid 46 is energized and the solenoid valve 48 is closed while the plunger 45 is raised, The pressure of the fuel is increased to push open the check valve 49, and high pressure fuel is supplied to the high pressure fuel gallery 41 through the orifice 50. The control unit 25 adjusts a pulse signal output to the solenoid 46 based on the fuel pressure in the high-pressure fuel gallery 41 detected by the fuel pressure sensor 51 to control the fuel pressure in the high-pressure fuel gallery 41.

なお、この実施例では高圧燃料ギャラリ41内の余剰の燃料を安全弁52を介して燃料タンク31へ戻す戻り配管53が設けられた、いわゆるリターン方式のものを採用しているが、戻り配管のないリターンレス方式のものを用いても良い。ここで、リターン方式における戻り配管53や安全弁52は、高圧燃料ギャラリ41内の燃圧が所定の限界燃圧を超える場合にのみ安全弁52が開いて減圧が行われるものであり、燃圧を積極的に減圧し得る減圧機構ではない。すなわち、リターン方式のものでも、リターンレス方式のものと同様、基本的には燃料噴射のみによって高圧燃料ギャラリ41内の燃圧が減圧されることとなる。   In this embodiment, a so-called return type is adopted in which a return pipe 53 is provided for returning excess fuel in the high-pressure fuel gallery 41 to the fuel tank 31 via the safety valve 52, but there is no return pipe. A returnless type may be used. Here, the return pipe 53 and the safety valve 52 in the return method are those in which the safety valve 52 is opened and depressurized only when the fuel pressure in the high-pressure fuel gallery 41 exceeds a predetermined limit fuel pressure, and the fuel pressure is actively reduced. It is not a possible decompression mechanism. That is, even in the return method, the fuel pressure in the high-pressure fuel gallery 41 is basically reduced only by fuel injection, as in the returnless method.

次に、図3〜図5を参照して、本実施例の要部をなす機関自動停止要求の一つである車両減速時の制御について説明する。図3は車両減速時の制御の流れを示すフローチャートである。ステップS11では、車両減速要求の有無を判定する。例えばアクセルペダルのOFF(アクセル開度が0)により減速要求有りと判定されると、ステップS12へ進み、第1クラッチ23を開放する。これにより、内燃機関11とモータジェネレータ12とが切り離され、モータジェネレータ12の回生運転により減速エネルギーを効率的に回収可能となる。   Next, with reference to FIG. 3 to FIG. 5, a description will be given of the control at the time of vehicle deceleration, which is one of the engine automatic stop requests forming the main part of the present embodiment. FIG. 3 is a flowchart showing the flow of control during vehicle deceleration. In step S11, it is determined whether or not there is a vehicle deceleration request. For example, if it is determined that there is a deceleration request due to the accelerator pedal being OFF (accelerator opening is 0), the process proceeds to step S12 and the first clutch 23 is released. Thereby, the internal combustion engine 11 and the motor generator 12 are disconnected, and the deceleration energy can be efficiently recovered by the regenerative operation of the motor generator 12.

そして本実施例では、第1クラッチ23の開放と同時に燃料噴射の停止すなわち燃料カット(F/C)を行わず、ステップS12での第1クラッチ23の開放からステップS17での燃料カットの開始までの間に、ステップS16において、リッチ側の目標空燃比(A/F)に従って燃料を噴射する、いわゆるリッチ運転を行う。このときの制御としては、例えば空燃比センサ16,17の検出信号に基づくフィードバック制御によりリッチ側の目標空燃比となるように燃料噴射量が増減される。このリッチ運転における目標空燃比のリッチ度合いα1やリッチ運転期間α2は、下記の2つの要求[1],[2]を同時に満たすように設定される。   In this embodiment, the fuel injection is not stopped, that is, the fuel cut (F / C) is not performed simultaneously with the opening of the first clutch 23, but from the release of the first clutch 23 in step S12 to the start of the fuel cut in step S17. In step S16, so-called rich operation is performed in which fuel is injected in accordance with the rich target air-fuel ratio (A / F). As the control at this time, for example, the fuel injection amount is increased or decreased so as to be the target air-fuel ratio on the rich side by feedback control based on detection signals of the air-fuel ratio sensors 16 and 17. The rich degree α1 and the rich operation period α2 of the target air-fuel ratio in the rich operation are set so as to satisfy the following two requirements [1] and [2] simultaneously.

[1]燃圧が機関始動に適した始動用燃圧(図4(A)及び図5(A)の例では『7』)まで低下すること;
[2]燃料カット後の触媒の酸素ストレージ量(以下、OSCとも略す)が中立状態となること(つまり、リーン側やリッチ側に大きく偏っていないこと);
先ず、前者[1]について説明する。図4(A)及び図5(A)において、図中の数字は燃圧に対応している。同図に示すように、高圧燃料ギャラリ41内の燃圧は機関回転数と要求負荷(トルク)とに応じて設定され、基本的には高回転高負荷側で燃圧が高くなるように設定される。但し、上述したように特別な減圧機構をもたないものでは、基本的には燃料噴射以外に高圧燃料ギャラリ41内の燃圧を低下させることができないために、燃料カット中には燃圧を低下させることができない。そこで本実施例では、ステップS13において燃圧センサ51からの検出信号に基づいて燃圧低下量を算出し、この燃圧低下量に応じて、リッチ運転におけるリッチ度合いα1や運転期間α2を設定している。つまり、図4及び図5に示すように、燃圧低下量が大きくなるほどリッチ運転におけるリッチ度合いα1や運転期間α2を大きく設定している。
[1] The fuel pressure is reduced to a starting fuel pressure suitable for engine starting (“7” in the examples of FIGS. 4A and 5A);
[2] The oxygen storage amount (hereinafter also abbreviated as OSC) of the catalyst after the fuel cut is in a neutral state (that is, not greatly biased to the lean side or the rich side);
First, the former [1] will be described. 4A and 5A, the numbers in the figures correspond to the fuel pressure. As shown in the figure, the fuel pressure in the high-pressure fuel gallery 41 is set according to the engine speed and the required load (torque), and is basically set so that the fuel pressure increases on the high-rotation high-load side. . However, as described above, the fuel pressure in the high-pressure fuel gallery 41 cannot be reduced except for fuel injection unless the special pressure-reducing mechanism is provided. Therefore, the fuel pressure is reduced during the fuel cut. I can't. Therefore, in this embodiment, the fuel pressure decrease amount is calculated based on the detection signal from the fuel pressure sensor 51 in step S13, and the rich degree α1 and the operation period α2 in the rich operation are set according to the fuel pressure decrease amount. That is, as shown in FIGS. 4 and 5, the rich degree α1 and the operation period α2 in the rich operation are set larger as the fuel pressure decrease amount becomes larger.

次に、後者[2]について説明する。ステップS17で燃料カットを行うと、クランクシャフトを含めた主回転系が惰性である程度回転し、この惰性回転によるポンピング作用により、触媒を空気が通過して、触媒内に酸素がストレージされ、図4及び図5の符号β1に示すように、酸素ストレージ量がリーン側に不可避的に移行することとなる。そこで、このような惰性回転による酸素ストレージ量のリーン側への移行を見越して、上述したリッチ運転を行い、図4及び図5の符号β2に示すように、予め酸素ストレージ量をリッチ側へ移行させておき、惰性回転による酸素ストレージ量のリーン側への移行を相殺・球種して、惰性回転後の酸素ストレージ量が素早く所定の中立状態となるようにしている。   Next, the latter [2] will be described. When the fuel cut is performed in step S17, the main rotation system including the crankshaft is rotated to some extent by inertia. By the pumping action by this inertia rotation, air passes through the catalyst and oxygen is stored in the catalyst. As shown by the symbol β1 in FIG. 5, the oxygen storage amount inevitably shifts to the lean side. Therefore, in anticipation of the shift of the oxygen storage amount to the lean side due to such inertia rotation, the rich operation described above is performed, and the oxygen storage amount is shifted to the rich side in advance as shown by the symbol β2 in FIGS. In addition, the shift of the oxygen storage amount to the lean side due to inertial rotation is offset and ball type so that the oxygen storage amount after inertial rotation quickly becomes a predetermined neutral state.

ここで、上記の惰性回転によって空回りする回数は、燃料噴射の停止時点での機関回転数(回転速度)により変化し、機関回転数が高くなるほど増加する。この空回り回数によって酸素ストレージ量のリーン側への移行の度合いβ1も変化してしまう。そこで、惰性回転による酸素ストレージ量のリーン側への移行の度合いβ1を均一化するように、上記のリッチ運転の終了時点での機関回転数が所定の回転数(例えば1000rpm)となるように、内燃機関を制御している。このときの制御としては、例えば周知のアイドル回転数制御と同様、機関回転数を所定回転数に維持するようにスロットル開度が調整される。ここで、リッチ運転中には第1クラッチ23が開放されているために、アイドル運転時と同様、車速や自動変速機21の変速比の影響を受けずに機関回転数を一定とする運転が容易に実現可能である。   Here, the number of idling due to inertial rotation varies depending on the engine speed (rotational speed) at the time of stopping fuel injection, and increases as the engine speed increases. The degree β1 of the shift of the oxygen storage amount to the lean side also changes depending on the number of idling times. Therefore, in order to equalize the degree of transition β1 of the oxygen storage amount due to inertial rotation to the lean side, the engine speed at the end of the rich operation is set to a predetermined speed (for example, 1000 rpm) Controls an internal combustion engine. As the control at this time, the throttle opening is adjusted so as to maintain the engine speed at a predetermined speed, for example, as in the known idle speed control. Here, since the first clutch 23 is disengaged during the rich operation, the engine speed is kept constant without being affected by the vehicle speed or the gear ratio of the automatic transmission 21 as in the idling operation. It can be easily realized.

この実施例では、空回りによる酸素ストレージ量のリーン化度合いβ1を、図4に示すように燃圧低下量が小さい(最小)の場合のリッチ運転によるリッチ化度合いβ2に応じて設定している。このため、図5に示すように車両減速要求の直前の運転状態における燃圧が高く、つまりリッチ運転による燃圧低下量が大きく、そのリッチ度合いα1や運転期間α2が大きくなると、このリッチ運転による酸素ストレージ量のリッチ化度合いβ2が上記のリーン化度合いβ1よりも大きくなってしまう。そこで本実施例では、ステップS14において、燃圧低下量に応じて、第1クラッチ23を開放してからリッチ運転を行うまでの間に、燃料噴射を停止する予備燃料カット運転を行うかを判定する。具体的には、図5に示すように、燃圧低下量が大きい場合には、S15へ進み予備燃料カット運転を行う。このような予備燃料カット運転を行うことで、符号β3に示すように触媒の酸素ストレージ量をリーン側へ遷移させて、惰性回転後の酸素ストレージ量が中立状態となるようにしている。つまり、予備燃料カット運転によるリーン化度合いβ3と惰性回転の空回りによるリーン化度合いβ1との和がリッチ運転によるリッチ化度合いβ2と釣り合うように、予備燃料カット運転の運転期間などが設定されている。   In this embodiment, the leaning degree β1 of the oxygen storage amount due to idling is set according to the riching degree β2 due to the rich operation when the fuel pressure reduction amount is small (minimum) as shown in FIG. For this reason, as shown in FIG. 5, when the fuel pressure in the driving state immediately before the vehicle deceleration request is high, that is, the amount of fuel pressure decrease due to the rich driving is large, and the rich degree α1 and the driving period α2 increase, The amount enrichment degree β2 becomes larger than the lean degree β1. Therefore, in this embodiment, in step S14, it is determined whether or not to perform the preliminary fuel cut operation for stopping the fuel injection between the time when the first clutch 23 is released and the time when the rich operation is performed in accordance with the fuel pressure decrease amount. . Specifically, as shown in FIG. 5, when the fuel pressure decrease amount is large, the process proceeds to S15 and the preliminary fuel cut operation is performed. By performing such a preliminary fuel cut operation, the oxygen storage amount of the catalyst is shifted to the lean side as indicated by the symbol β3 so that the oxygen storage amount after inertial rotation becomes a neutral state. That is, the operation period of the preliminary fuel cut operation is set so that the sum of the lean degree β3 due to the preliminary fuel cut operation and the lean degree β1 due to the idling of the inertial rotation balances the rich degree β2 due to the rich operation. .

このように本実施例では、減速要求時(機関停止要求時)には第1クラッチ23の開放から燃料カットまでの間にリッチ運転を行うことで、高圧燃料ギャラリ41内の燃圧を次回の機関始動に適した始動用燃圧まで低下させることができ、過大な燃圧に起因する排気エミッションの悪化を招くことなく安定した機関始動を行うことができる。また、燃料カット前にリッチ運転を行うことで、触媒の酸素ストレージ量を予めリッチ化(β2)させて、燃料カットに伴う惰性回転による酸素ストレージ量のリーン化(β1)を相殺・吸収し、触媒の酸素ストレージ量を所定の中立状態に素早く良好に復帰させることができる。   As described above, in this embodiment, when the deceleration is requested (when the engine stop is requested), the rich operation is performed between the opening of the first clutch 23 and the fuel cut, so that the fuel pressure in the high pressure fuel gallery 41 is changed to the next engine. The starting fuel pressure suitable for starting can be reduced, and stable engine starting can be performed without deteriorating exhaust emission due to excessive fuel pressure. Also, by performing rich operation before fuel cut, the oxygen storage amount of the catalyst is pre-riched (β2), and the leaning of oxygen storage amount (β1) due to inertial rotation accompanying fuel cut is offset and absorbed, The oxygen storage amount of the catalyst can be quickly and satisfactorily returned to a predetermined neutral state.

更に、リッチ運転の終了時点での機関回転数が所定の回転数となるように内燃機関が制御されているために、クランクシャフトの惰性回転によるリーン化度合い(β1)が均一化され、このリーン化度合いに応じてリッチ運転のリッチ度合いα1や運転期間α2を設定することで、触媒の酸素ストレージ量を精度良く確実に中立状態へ復帰させることが可能となる。   Further, since the internal combustion engine is controlled so that the engine speed at the end of the rich operation becomes a predetermined speed, the degree of leaning (β1) due to inertial rotation of the crankshaft is made uniform, and this lean By setting the rich degree α1 and the operation period α2 of the rich operation according to the degree of conversion, the oxygen storage amount of the catalyst can be accurately and reliably returned to the neutral state.

加えて、高圧燃料ギャラリ41の燃圧低下量に応じて、第1クラッチ23を開放してからリッチ運転を行うまでの間に予備燃料カット運転を行うことで、減速要求の直前の燃圧にかかわらず、上述した始動用燃圧への低下[1]と触媒の酸素ストレージ量の中立状態への復帰[2]とを両立することが可能となる。   In addition, depending on the amount of decrease in the fuel pressure of the high-pressure fuel gallery 41, the preliminary fuel cut operation is performed between the time when the first clutch 23 is released and the time when the rich operation is performed, so that the fuel pressure immediately before the deceleration request is satisfied. Thus, it is possible to achieve both the above-described reduction in the starting fuel pressure [1] and return to the neutral state of the oxygen storage amount of the catalyst [2].

以上のように本発明を具体的な実施例に基づいて説明してきたが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、種々の変形・変更を含むものである。例えば、上記の実施例では、車両減速時における制御について説明してきたが、例えばアイドルストップにおける内燃機関の自動停止時にも本実施例の制御を適用することができる。   As described above, the present invention has been described based on the specific embodiments. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and includes various modifications and changes. For example, in the above embodiment, the control at the time of deceleration of the vehicle has been described. However, the control of the present embodiment can be applied also at the time of automatic stop of the internal combustion engine at an idle stop, for example.

本発明の一実施例に係るハイブリッド車両の駆動系を簡略的に示す構成図。The block diagram which shows simply the drive system of the hybrid vehicle which concerns on one Example of this invention. 本実施例の燃料配管システムを簡略的に示す構成図。The block diagram which shows the fuel piping system of a present Example simply. 車両減速時の制御の流れを示すフローチャート。The flowchart which shows the flow of control at the time of vehicle deceleration. 燃圧設定マップ(A)及び減速直前の燃圧が低いときのタイミングチャート(B)。A fuel pressure setting map (A) and a timing chart (B) when the fuel pressure immediately before deceleration is low. 燃圧設定マップ(A)及び減速直前の燃圧が高いときのタイミングチャート(B)。A fuel pressure setting map (A) and a timing chart (B) when the fuel pressure immediately before deceleration is high.

符号の説明Explanation of symbols

11…内燃機関
12…モータジェネレータ
13…排気通路
14,15…触媒コンバータ(触媒)
20…駆動輪
23…第1クラッチ(クラッチ)
40…高圧燃料ポンプ
41…高圧燃料ギャラリ
42…燃料噴射弁
51…燃圧センサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Internal combustion engine 12 ... Motor generator 13 ... Exhaust passage 14, 15 ... Catalytic converter (catalyst)
20 ... Drive wheel 23 ... First clutch (clutch)
40 ... High pressure fuel pump 41 ... High pressure fuel gallery 42 ... Fuel injection valve 51 ... Fuel pressure sensor

Claims (5)

車両駆動源として、駆動輪に接続するモータジェネレータと、このモータジェネレータに接続する内燃機関と、を併用するハイブリッド車両の制御装置において、
上記内燃機関の排気通路に設けられる触媒と、
上記内燃機関とモータジェネレータとの動力伝達経路に介装されるクラッチと、
上記内燃機関に設けられる複数の燃料噴射弁と、
これら複数の燃料噴射弁に接続する高圧燃料ギャラリと、
この高圧燃料ギャラリへ高圧燃料を供給する高圧燃料ポンプと、を有し、
上記内燃機関の自動停止要求時に、上記クラッチを開放するともに、このクラッチ開放から燃料噴射を停止する燃料カットまでの間に、リッチ側の目標空燃比で燃料噴射するリッチ運転を行い、
かつ、上記リッチ運転の終了時点での機関回転数が所定の回転数となるように内燃機関が制御されることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
In a hybrid vehicle control device that uses a motor generator connected to drive wheels and an internal combustion engine connected to the motor generator as a vehicle drive source,
A catalyst provided in an exhaust passage of the internal combustion engine;
A clutch interposed in a power transmission path between the internal combustion engine and the motor generator;
A plurality of fuel injection valves provided in the internal combustion engine;
A high pressure fuel gallery connected to the plurality of fuel injectors;
A high pressure fuel pump for supplying high pressure fuel to the high pressure fuel gallery,
During the automatic stop request of the internal combustion engine, both when opening the clutch, until the fuel cut to stop the fuel injection from the clutch open, have rows rich operation of the fuel injected at the target air-fuel ratio richer,
A control apparatus for a hybrid vehicle , wherein the internal combustion engine is controlled so that the engine speed at the end of the rich operation becomes a predetermined speed .
車両駆動源として、駆動輪に接続するモータジェネレータと、このモータジェネレータに接続する内燃機関と、を併用するハイブリッド車両の制御装置において、
上記内燃機関の排気通路に設けられる触媒と、
上記内燃機関とモータジェネレータとの動力伝達経路に介装されるクラッチと、
上記内燃機関に設けられる複数の燃料噴射弁と、
これら複数の燃料噴射弁に接続する高圧燃料ギャラリと、
この高圧燃料ギャラリへ高圧燃料を供給する高圧燃料ポンプと、を有し、
上記内燃機関の自動停止要求時に、上記クラッチを開放するともに、このクラッチ開放から燃料噴射を停止する燃料カットまでの間に、リッチ側の目標空燃比で燃料噴射するリッチ運転を行い、
かつ、上記高圧燃料ギャラリ内の燃圧が機関始動に適した始動用燃圧まで低下するように、上記リッチ運転におけるリッチ度合い及び運転期間が設定されていることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
In a hybrid vehicle control device that uses a motor generator connected to drive wheels and an internal combustion engine connected to the motor generator as a vehicle drive source,
A catalyst provided in an exhaust passage of the internal combustion engine;
A clutch interposed in a power transmission path between the internal combustion engine and the motor generator;
A plurality of fuel injection valves provided in the internal combustion engine;
A high pressure fuel gallery connected to the plurality of fuel injectors;
A high pressure fuel pump for supplying high pressure fuel to the high pressure fuel gallery,
During the automatic stop request of the internal combustion engine, both when opening the clutch, until the fuel cut to stop the fuel injection from the clutch open, have rows rich operation of the fuel injected at the target air-fuel ratio richer,
The hybrid vehicle control apparatus is characterized in that the rich degree and the operation period in the rich operation are set so that the fuel pressure in the high-pressure fuel gallery is reduced to a start fuel pressure suitable for engine start .
上記燃圧の低下量が大きい場合、上記クラッチを開放してからリッチ運転を行うまでの間に、燃料噴射を停止する予備燃料カット運転を行うことを特徴とする請求項に記載のハイブリッド車両の制御装置。 3. The hybrid vehicle according to claim 2 , wherein when the amount of decrease in the fuel pressure is large, a preliminary fuel cut operation for stopping fuel injection is performed between the time when the clutch is released and the time when the rich operation is performed. Control device. 上記内燃機関が、燃焼室内に直接燃料を噴射する筒内直接噴射式であることを特徴とする請求項1〜のいずれかに記載のハイブリッド車両の制御装置。 The control apparatus for a hybrid vehicle according to any one of claims 1 to 3 , wherein the internal combustion engine is of a direct injection type that injects fuel directly into a combustion chamber. 上記内燃機関の自動停止要求時が車両減速時であることを特徴とする請求項1〜のいずれかに記載のハイブリッド車両の制御装置。 Control apparatus for a hybrid vehicle according to any one of claims 1 to 4, the automatic stop request of the internal combustion engine is characterized in that the vehicle is decelerating.
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