JP5518672B2 - Control device for hybrid vehicle - Google Patents

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Description

本発明は、内燃機関の運転状態に基づいて大気圧を推定するハイブリッド車両の制御装置に関する。   The present invention relates to a control device for a hybrid vehicle that estimates an atmospheric pressure based on an operating state of an internal combustion engine.

一般に、内燃機関において、走行高度(標高) に応じた大気圧の変化は、吸入空気密度の変化となって現れるため、同一スロットル開度においても発生するトルクが異なることになる。   In general, in an internal combustion engine, a change in atmospheric pressure corresponding to a traveling altitude (elevation) appears as a change in intake air density, so that the torque generated at the same throttle opening differs.

内燃機関とモータを有するハイブリッド車両は、統合コントローラから内燃機関に対して要求トルクを出力し、内燃機関内でその要求トルクを実現するスロットル開度を予め決められたマップ情報等から演算する構成となっており、一般に標準大気圧を前提に適合されているため、高地などの吸入空気密度が低い状態では、統合コントローラからの要求トルクを実現できず、車両全体の運転性が低下してしまう。   A hybrid vehicle having an internal combustion engine and a motor outputs a required torque from the integrated controller to the internal combustion engine, and calculates a throttle opening for realizing the required torque in the internal combustion engine from predetermined map information and the like. Since it is generally adapted on the premise of standard atmospheric pressure, the required torque from the integrated controller cannot be realized when the intake air density is low, such as at high altitude, and the drivability of the entire vehicle is reduced.

したがって、内燃機関の使用環境下の大気圧を直接測定する大気圧検出手段を設け、大気圧検出手段により得られた情報に基づいて、大気圧変化による影響を防止する大気圧補正が行われている。   Accordingly, an atmospheric pressure detection means for directly measuring the atmospheric pressure under the usage environment of the internal combustion engine is provided, and atmospheric pressure correction for preventing the influence of atmospheric pressure change is performed based on the information obtained by the atmospheric pressure detection means. Yes.

大気圧補正を安価に実現するためには、大気圧を検出するための専用の圧力センサ( 大気圧センサ) を用いずに、通常使用されている各種センサの検出情報を用いることが望ましい。   In order to realize atmospheric pressure correction at a low cost, it is desirable to use detection information of various sensors that are normally used without using a dedicated pressure sensor (atmospheric pressure sensor) for detecting atmospheric pressure.

特許文献1では、エンジンの吸入空気量を算出するためにスロットル弁の下流に設けられている圧力センサの検出情報(吸気管圧力)を用い、スロットル弁全開値の吸気管圧力の計測値をほぼ大気圧に等しい値と見なして大気圧を推定し、また減速燃料カット時には比較的精度の低い大気圧を算出するが、所定値で制限することにより実大気圧からの乖離を少なくすることが提案されている。   In Patent Document 1, in order to calculate the intake air amount of the engine, detection information (intake pipe pressure) of a pressure sensor provided downstream of the throttle valve is used, and the measured value of the intake pipe pressure of the throttle valve fully opened value is approximately Atmospheric pressure is estimated by assuming that it is equal to the atmospheric pressure, and atmospheric pressure with relatively low accuracy is calculated when the fuel is decelerated, but it is proposed to reduce the deviation from the actual atmospheric pressure by limiting it to a predetermined value. Has been.

また、特許文献2では、エンジンの吸入空気量を体積流量(回転数とスロットル開度より算出)および質量流量(エアーフローメータより算出) としてそれぞれ求め、これらの比較を行うことで高地判定を行う構成とし、スロットル開度が所定以上のときのみに大気圧推定を行うことが提案されている。   Further, in Patent Document 2, the intake air amount of the engine is obtained as a volume flow rate (calculated from the rotation speed and throttle opening) and a mass flow rate (calculated from an air flow meter), respectively, and a high altitude determination is performed by comparing these. It has been proposed that the atmospheric pressure is estimated only when the throttle opening is equal to or greater than a predetermined value.

特許第4127707号公報Japanese Patent No. 4127707 特許第3000512号公報Japanese Patent No. 3000512 特開2007−40173号公報JP 2007-40173 A

しかしながら、ハイブリット車両の場合、基本的に最適燃費線上で運転するように、統合コントローラによってエンジンとモータの両方が制御されるので、内燃機関のみを搭載したエンジン車両と比較して内燃機関のスロットル弁が全開になる機会が少なく、スロットル弁全開時に大気圧を推定しようとすると、大気圧推定頻度が低く、十分な大気圧補正を行うことができない。   However, in the case of a hybrid vehicle, both the engine and the motor are controlled by the integrated controller so that the vehicle is basically operated on the optimum fuel consumption line. Therefore, the throttle valve of the internal combustion engine is compared with an engine vehicle equipped with only the internal combustion engine. There is little opportunity for the valve to be fully open, and if it is attempted to estimate the atmospheric pressure when the throttle valve is fully opened, the atmospheric pressure estimation frequency is low and sufficient atmospheric pressure correction cannot be performed.

また、スロットル開度が所定値以上であれば推定を行う場合には、ハイブリッド車両でも比較的大気圧推定の頻度を確保しやすいが、大気圧推定時のスロットル開度は固定ではないため、エアクリーナの詰まりなどのマクロ的な影響の大小によって大気圧推定精度が低下してしまう。大気圧推定精度向上のためには、決まった運転状態で推定を行うのが望ましい。   In addition, when estimating if the throttle opening is equal to or greater than a predetermined value, it is relatively easy to ensure the atmospheric pressure estimation frequency even in a hybrid vehicle, but the throttle opening at the time of atmospheric pressure estimation is not fixed. Atmospheric pressure estimation accuracy is reduced due to macro effects such as clogging. In order to improve atmospheric pressure estimation accuracy, it is desirable to perform estimation in a fixed operating state.

本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、大気圧の推定精度を向上させることができるハイブリット車両の制御装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above points, and an object thereof is to provide a control device for a hybrid vehicle that can improve the estimation accuracy of atmospheric pressure.

上記課題を解決する本発明のハイブリット車両の制御装置は、ハイブリッド車両の特徴を生かし、内燃機関とモータと協調させることにより、毎回決まった運転状態(例えば、同一のスロットル開度下)で、大気圧の推定を行うことにより大気圧の推定精度の向上を可能としたものである。   The control device for a hybrid vehicle according to the present invention that solves the above-described problems makes it possible to take advantage of the characteristics of the hybrid vehicle and cooperate with the internal combustion engine and the motor in a predetermined driving state (for example, under the same throttle opening) each time. The estimation accuracy of the atmospheric pressure can be improved by estimating the atmospheric pressure.

本発明のハイブリッド車両の制御装置によれば、内燃機関の運転状態を予め設定された運転状態に保持して大気圧の推定を行うので、大気圧の推定精度を向上させることができ、高精度の推定大気圧を得ることができる。そして、運転状態の保持により内燃機関に発生するトルクの過不足をモータで補償するので、車両の運動性に影響を与えることなく、大気圧の補正が必要なとき等の適切なタイミング及び頻度で大気圧の推定を行うことができる。   According to the control apparatus for a hybrid vehicle of the present invention, the atmospheric pressure is estimated while maintaining the operation state of the internal combustion engine in a preset operation state, so that the estimation accuracy of the atmospheric pressure can be improved, and the high accuracy The estimated atmospheric pressure can be obtained. Since the motor compensates for the excess or deficiency of the torque generated in the internal combustion engine by maintaining the operating state, it can be performed at an appropriate timing and frequency such as when correction of atmospheric pressure is required without affecting the mobility of the vehicle. Atmospheric pressure can be estimated.

本発明におけるエンジン装置の構成例を示す図。The figure which shows the structural example of the engine apparatus in this invention. 大気圧推定演算のブロック図の一例を示す図。The figure which shows an example of the block diagram of atmospheric pressure estimation calculation. 大気圧推定ルーチンの一例。An example of an atmospheric pressure estimation routine. 大気圧推定ルーチンを実施するときのタイムチャートの一例。An example of a time chart when carrying out an atmospheric pressure estimation routine.

以下に、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。
図1は、本実施形態におけるハイブリット車両のエンジン装置の構成例を示す図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of an engine device for a hybrid vehicle according to the present embodiment.

本発明が適用されるハイブリット車両は、内燃機関であるエンジン装置1とモータ(図示せず)を有している。モータは、本実施形態では、発電と駆動を兼ねたモータジェネレータの場合を例に説明しているが、駆動のみを行う駆動モータを用いてもよい。   A hybrid vehicle to which the present invention is applied has an engine device 1 that is an internal combustion engine and a motor (not shown). In this embodiment, the motor is described as an example of a motor generator that combines power generation and drive, but a drive motor that performs only drive may be used.

エンジン装置1のエンジン本体2は、シリンダヘッド3に吸気バルブ32用のカム軸31と、排気バルブ34用のカム軸33を備えたDOHC型の多気筒4サイクルエンジンである。   The engine body 2 of the engine device 1 is a DOHC type multi-cylinder four-cycle engine in which a cylinder head 3 is provided with a cam shaft 31 for an intake valve 32 and a cam shaft 33 for an exhaust valve 34.

エンジン本体2の吸気側には、エアクリーナ11、エアフローセンサ43、スロットルボディ13、コレクタ14、吸気管15が取り付けられている。エアフローセンサ43は、エアクリーナ11から取り入れられた空気の吸入空気量を検出する(吸入空気流量検出手段)。スロットルボディ13には、エンジン本体2に供給される空気の吸入空気量を制御する電制スロットル弁(ETC)13aが収容されており、電制スロットル弁13aの開度を検出するスロットルセンサ(スロットル開度検出手段)42が取り付けられている。電制スロットル弁13aは、エンジン制御装置8からの制御信号に基づいてスロットル開度を変更可能な構成を有している。電制スロットル弁13aよりも下流側に位置する吸気管15には、吸気管15の管内圧力を検出する吸気管内圧力センサ(吸気管内圧力検出手段)44が取り付けられている。   An air cleaner 11, an air flow sensor 43, a throttle body 13, a collector 14, and an intake pipe 15 are attached to the intake side of the engine body 2. The air flow sensor 43 detects the intake air amount of the air taken in from the air cleaner 11 (intake air flow rate detection means). The throttle body 13 accommodates an electric throttle valve (ETC) 13a for controlling the intake air amount of air supplied to the engine body 2, and a throttle sensor (throttle for detecting the opening degree of the electric throttle valve 13a). An opening degree detecting means) 42 is attached. The electric throttle valve 13a has a configuration capable of changing the throttle opening based on a control signal from the engine control device 8. An intake pipe internal pressure sensor (intake pipe internal pressure detection means) 44 for detecting the internal pressure of the intake pipe 15 is attached to the intake pipe 15 located downstream of the electric throttle valve 13a.

エアクリーナ11から取り入れられた空気は、エアフローセンサ43、スロットルボディ13を通過し、コレクタ14内に導入され、吸気管15によってシリンダブロック4の各シリンダ4aに分配された後、ピストン5及びシリンダ4a等によって形成される燃焼室2aに導かれる。   The air taken in from the air cleaner 11 passes through the air flow sensor 43 and the throttle body 13, is introduced into the collector 14, is distributed to each cylinder 4 a of the cylinder block 4 by the intake pipe 15, and then the piston 5, the cylinder 4 a, etc. To the combustion chamber 2a formed.

エンジン本体2には、インジェクタ21と点火プラグ22が各気筒別に設けられている。インジェクタ21は、燃料配管(図示せず)を通して燃料タンク(図示せず)から供給されたガソリン等の燃料を所定のタイミングで噴射する。インジェクタ21から噴射された燃料は、エンジン本体2の吸気通路内で空気と混合されて混合気として燃焼室2aに供給される。点火プラグ22は、点火コイル23で高電圧化された点火信号により燃焼室2a内で点火を行う。   The engine body 2 is provided with an injector 21 and a spark plug 22 for each cylinder. The injector 21 injects fuel such as gasoline supplied from a fuel tank (not shown) through a fuel pipe (not shown) at a predetermined timing. The fuel injected from the injector 21 is mixed with air in the intake passage of the engine body 2 and supplied to the combustion chamber 2a as an air-fuel mixture. The spark plug 22 ignites in the combustion chamber 2 a by the ignition signal that has been increased in voltage by the ignition coil 23.

また、エンジン本体2には、水温センサ41、クランク角センサ45、カム角センサ46が取り付けられている。水温センサ41は、エンジン本体2を冷却する冷却水の水温を測定し、その信号をエンジン制御装置8に出力する。クランク角センサ45は、エンジン本体2のクランク軸6に取り付けられた回転体36の回転角度を検出して、クランク軸6の回転位置を表す角度信号をエンジン制御装置8に出力する。カム角センサ46は、吸気バルブ32を駆動するカム軸31に、一体に回転可能に取り付けられた回転体35の回転角度を検出して、カム軸31の回転位置を表す角度信号をエンジン制御装置8に出力する。   A water temperature sensor 41, a crank angle sensor 45, and a cam angle sensor 46 are attached to the engine body 2. The water temperature sensor 41 measures the water temperature of the cooling water that cools the engine body 2 and outputs the signal to the engine control device 8. The crank angle sensor 45 detects the rotation angle of the rotating body 36 attached to the crankshaft 6 of the engine body 2 and outputs an angle signal indicating the rotation position of the crankshaft 6 to the engine control device 8. The cam angle sensor 46 detects the rotation angle of the rotating body 35 that is rotatably attached to the cam shaft 31 that drives the intake valve 32, and outputs an angle signal representing the rotation position of the cam shaft 31 to the engine control device. 8 is output.

エンジン本体2の排気側には、排気管16が取り付けられている。排気管16には、排気ガス中の酸素濃度を検出してその検出信号をエンジン制御装置8に出力する空燃比センサ17や、排気ガス浄化用触媒18等が設けられている。   An exhaust pipe 16 is attached to the exhaust side of the engine body 2. The exhaust pipe 16 is provided with an air-fuel ratio sensor 17 that detects the oxygen concentration in the exhaust gas and outputs a detection signal to the engine control device 8, an exhaust gas purification catalyst 18, and the like.

図2は、大気圧推定演算のブロック図の一例を示す図である。
推定大気圧演算手段51は、エンジン制御装置8で予め設定されたプログラムが実行されることによって、その内部機能として具現化される。推定大気圧演算手段51は、エンジン装置1の運転状態に基づいて推定大気圧Paを推定するものであり、例えば、スロットルセンサ42で検出したスロットル開度φと、吸気管内圧力センサ44で検出した吸気管圧力Pmと、エアフローセンサ43で検出した吸入空気量Gaとに基づいて、下記の理論式(1)を利用して推定大気圧Paを算出する。

Figure 0005518672
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a block diagram of atmospheric pressure estimation calculation.
The estimated atmospheric pressure calculation means 51 is embodied as an internal function of the engine control device 8 by executing a program set in advance. The estimated atmospheric pressure calculating means 51 estimates the estimated atmospheric pressure Pa based on the operating state of the engine device 1. For example, the estimated atmospheric pressure calculating means 51 detects the throttle opening φ detected by the throttle sensor 42 and the intake pipe pressure sensor 44. Based on the intake pipe pressure Pm and the intake air amount Ga detected by the air flow sensor 43, the estimated atmospheric pressure Pa is calculated using the following theoretical formula (1).
Figure 0005518672

ここで、Cは流量係数、A(φ)はスロットルボディ13の開口面積(スロットル開度φに応じて変化する) 、Rは気体定数、Tは吸気温度である。   Here, C is a flow coefficient, A (φ) is the opening area of the throttle body 13 (which changes according to the throttle opening φ), R is a gas constant, and T is the intake air temperature.

なお、推定大気圧Paの算出方法は適宜変更してもよく、例えばスロットル弁13aが全開のときは吸気管圧力Pmが大気圧相当になるために、上記式(1)を用いず、吸気管内圧力センサ44で検出した吸気管圧力Pmを推定大気圧Paとして用いてもよい。   Note that the calculation method of the estimated atmospheric pressure Pa may be changed as appropriate.For example, when the throttle valve 13a is fully open, the intake pipe pressure Pm is equivalent to the atmospheric pressure. The intake pipe pressure Pm detected by the pressure sensor 44 may be used as the estimated atmospheric pressure Pa.

また、上記では吸気管内圧力センサ44を用いて、吸気管圧力Pmを算出しているが、吸気管内圧力センサ44を使用せずに吸気管内をモデル化して吸気管圧力Pmを求めることもできる(特許文献3を参照)。   In the above, the intake pipe pressure sensor 44 is used to calculate the intake pipe pressure Pm. However, the intake pipe pressure Pm can be obtained by modeling the intake pipe pressure without using the intake pipe pressure sensor 44 ( (See Patent Document 3).

次に、本実施形態における大気圧推定ルーチンについて図3を用いて説明する。
まず、ステップS102で、以降の大気圧推定モードに移行するかどうかの判定を行うために、仮推定大気圧演算を実行して仮推定大気圧Pa_tmpを算出する(仮推定大気圧演算手段)。ここでは、後述するようなスロットル開度を固定することはせず、成り行き(任意)のスロットル開度で仮推定大気圧Pa_tmpを算出する。仮推定大気圧Pa_tmpの算出方法は、エンジン装置1の運転状態を示すスロットル開度φと、吸気管内圧力センサ44で検出した吸気管圧力Pmと、エアフローセンサ43で検出した吸入空気量Gaとに基づいて、例えば上記式(1)を利用して算出する。
Next, the atmospheric pressure estimation routine in this embodiment will be described with reference to FIG.
First, in step S102, in order to determine whether or not to shift to the subsequent atmospheric pressure estimation mode, temporary estimated atmospheric pressure calculation is executed to calculate temporary estimated atmospheric pressure Pa_tmp (temporary estimated atmospheric pressure calculating means). Here, the throttle opening as described later is not fixed, and the temporary estimated atmospheric pressure Pa_tmp is calculated with the desired (arbitrary) throttle opening. The method of calculating the temporary estimated atmospheric pressure Pa_tmp includes the throttle opening φ indicating the operating state of the engine device 1, the intake pipe pressure Pm detected by the intake pipe pressure sensor 44, and the intake air amount Ga detected by the air flow sensor 43. Based on this, for example, the calculation is performed using the above formula (1).

仮推定大気圧Pa_tmpは、大気圧推定モード移行判定を行うために算出されるものであり、大気圧推定モードで推定される推定大気圧Paよりも精度は低く、エンジン制御の補正には使用しない。したがって、成り行きのスロットル開度で実行可能であるが、大気圧推定モード移行判定をより精度よく行うために、スロットル開度が所定の範囲内にあることを条件としてもよい。   The provisional estimated atmospheric pressure Pa_tmp is calculated to determine whether to switch to the atmospheric pressure estimation mode, is less accurate than the estimated atmospheric pressure Pa estimated in the atmospheric pressure estimation mode, and is not used for correcting engine control. . Therefore, although it can be executed at the desired throttle opening, in order to perform the atmospheric pressure estimation mode transition determination with higher accuracy, the throttle opening may be within a predetermined range.

次に、ステップS104では、大気圧推定モードに移行するか否かを判定する大気圧推定モード移行判定が行われる。ここでは、ステップS102で算出された仮推定大気圧Pa_tmpと現在エンジン制御で使用している推定大気圧Paとの偏差を求め、その偏差が予め設定された閾値以上となっているか否かを判断する処理が行われる。そして、偏差が所定の閾値以上となっている場合(ステップS104でYES)には、大気圧が変化しており、大気圧の補正が必要と判断して、高精度に大気圧を推定すべく、ステップS106以降の処理に移行する。一方、偏差が所定の閾値に満たない場合(ステップS104でNO)には、大気圧の変化はない、若しくは少なく、大気圧の補正は不要と判断して、本ルーチンを終了する。   Next, in step S104, an atmospheric pressure estimation mode shift determination is performed to determine whether or not to shift to the atmospheric pressure estimation mode. Here, a deviation between the temporary estimated atmospheric pressure Pa_tmp calculated in step S102 and the estimated atmospheric pressure Pa currently used in engine control is obtained, and it is determined whether or not the deviation is equal to or greater than a preset threshold value. Processing is performed. If the deviation is equal to or greater than a predetermined threshold (YES in step S104), it is determined that the atmospheric pressure has changed and the atmospheric pressure needs to be corrected, and the atmospheric pressure should be estimated with high accuracy. The process proceeds to step S106 and subsequent steps. On the other hand, if the deviation is less than the predetermined threshold value (NO in step S104), it is determined that there is no or little change in atmospheric pressure, and correction of atmospheric pressure is unnecessary, and this routine ends.

なお、ステップS104の判定において、大気圧推定モードに移行するか否かを判断するための条件である閾値を、大気圧の変化する方向に応じて変更しても良い。すなわち、仮推定大気圧Pa_tmpが大気圧Paよりも大きい場合(Pa_tmp>Pa)は、仮推定大気圧Pa_tmpが大気圧Paよりも小さい場合(Pa_tmp<Pa)に比して吸入空気密度が増加しており、トルクが大きくなる方向であるため、早めに大気圧推定を実行してエンジン制御に反映すべく、大気圧推定モードに移行するための閾値を小さくしても良い。   In the determination in step S104, a threshold value that is a condition for determining whether or not to shift to the atmospheric pressure estimation mode may be changed according to the direction in which the atmospheric pressure changes. That is, when the temporary estimated atmospheric pressure Pa_tmp is larger than the atmospheric pressure Pa (Pa_tmp> Pa), the intake air density increases as compared with the case where the temporary estimated atmospheric pressure Pa_tmp is smaller than the atmospheric pressure Pa (Pa_tmp <Pa). Since the torque is increasing, the threshold for shifting to the atmospheric pressure estimation mode may be reduced so that the atmospheric pressure estimation is performed early and reflected in the engine control.

ステップS106では、不足トルクΔTrqを算出する処理が行われる。不足トルクΔTrqは、エンジン装置1の運転状態を保持したときに、エンジン装置1に要求される要求トルクに対して不足するトルクであり、エンジン装置1及びモータを統括して制御する統合コントローラから要求されているエンジントルク要求と、大気圧推定用スロットル開度TVOpa時の実現トルクとの偏差量である。   In step S106, processing for calculating insufficient torque ΔTrq is performed. The insufficient torque ΔTrq is a torque that is insufficient with respect to the required torque required for the engine apparatus 1 when the operating state of the engine apparatus 1 is maintained, and is requested from the integrated controller that controls the engine apparatus 1 and the motor in an integrated manner. This is a deviation amount between the engine torque requirement and the actual torque at the time of atmospheric pressure estimation throttle opening TVOpa.

ステップS108では、不足トルクΔTrqをモータで補うことができるかどうかが判定される。大気圧推定モードでは、電制スロットル弁13aのスロットル開度を大気圧推定用スロットル開度TVOpaに固定するため、エンジン装置1からはエンジン要求トルクより低いトルクしか出せなくなるケースが存在するが、その場合でも運転性の観点から、ドライバの要求トルク、すなわち車両全体としての駆動トルクは維持する必要がある。スロットル開度を固定にすることによるエンジン装置1のトルク不足をモータで補うことができれば、運転性の低下は防げることになる。   In step S108, it is determined whether or not the insufficient torque ΔTrq can be supplemented by the motor. In the atmospheric pressure estimation mode, since the throttle opening of the electric throttle valve 13a is fixed to the atmospheric pressure estimation throttle opening TVOpa, there is a case where only a torque lower than the engine required torque can be output from the engine device 1. Even in this case, it is necessary to maintain the driver's required torque, that is, the driving torque of the entire vehicle from the viewpoint of drivability. If the motor can compensate for the torque shortage of the engine device 1 by fixing the throttle opening, the drivability can be prevented from being lowered.

不足トルクΔTrqをモータで補えない場合には、本ルーチンを終了し、次回モータで補える状況、例えばバッテリのSOC(State of Charge)が大きくなった場合などに、スロットル開度を一定にして大気圧推定モードに移行させる。   If the deficient torque ΔTrq cannot be compensated for by the motor, this routine ends and the atmospheric pressure is maintained with the throttle opening kept constant when the motor can be compensated for the next time, for example when the SOC (State of Charge) of the battery becomes large. Shift to estimation mode.

不足トルクΔTrqをモータで補うことができる場合には、ステップS110以降の大気圧推定モードに移行する。ステップS110では,電制スロットル弁13aのスロットル開度を、大気圧推定モード用のスロットル開度である大気圧推定用スロットル開度TVOpaに保持し、合わせてエンジン装置1の不足トルクΔTrq分をモータで補償すべくモータトルクのトルクアップを行う。そして、不足トルクΔTrqをモータで補っている状態で、ステップS112へ進む。   When the insufficient torque ΔTrq can be supplemented by the motor, the process proceeds to the atmospheric pressure estimation mode after step S110. In step S110, the throttle opening of the electric throttle valve 13a is held at the atmospheric pressure estimation throttle opening TVOpa, which is the throttle opening for the atmospheric pressure estimation mode, and the deficient torque ΔTrq of the engine device 1 is also motorized. The torque of the motor is increased to compensate. Then, in a state where the insufficient torque ΔTrq is supplemented by the motor, the process proceeds to step S112.

ステップS112では、推定大気圧Paを演算する処理が行われる(推定大気圧演算手段)。本演算は、例えばステップS102と同様に、上記式(1)を用いて算出することができる。この場合、ステップS102とは異なり、スロットル開度が予め設定されている大気圧推定用スロットル開度(TVOpa)に保持されているため、バラつきの影響は少なく、高精度な大気圧推定を行うことが可能となる。   In step S112, processing for calculating the estimated atmospheric pressure Pa is performed (estimated atmospheric pressure calculating means). This calculation can be calculated using the above equation (1), for example, similarly to step S102. In this case, unlike step S102, since the throttle opening is held at the preset atmospheric pressure estimation throttle opening (TVOpa), there is little influence of variation, and high-precision atmospheric pressure estimation is performed. Is possible.

ステップS112で大気圧推定を終了した後は、大気圧推定モードを抜けてステップS114へ進み、スロットル開度を通常状態に戻すと共にモータのトルクアップを解除することにより本ルーチン開始前の運転状態に戻って終了する。   After the atmospheric pressure estimation is completed in step S112, the atmospheric pressure estimation mode is exited and the process proceeds to step S114, where the throttle opening is returned to the normal state and the motor torque is released to return to the operation state before the start of this routine. Return and finish.

上述では、ステップS108において、モータで不足トルクを補うことができないと判断された場合には、ルーチンを終了することになっているが、その場合、実大気圧が変化しているにも関わらず、大気圧推定値が更新されないため、エンジンとしての性能は低下する。   In the above description, if it is determined in step S108 that the motor cannot compensate for the insufficient torque, the routine is terminated, but in this case, the actual atmospheric pressure is changed. Since the atmospheric pressure estimated value is not updated, the performance as an engine is degraded.

そこで、大気圧推定仮演算で求められた仮推定大気圧Pa_tmpを使って推定大気圧演算を行っても良い。すなわち、大気圧推定モードに移行するまでは、一時的に仮推定大気圧から誤差見込み分減算したものを推定大気圧としたり、仮推定大気圧を加重平均したものを推定大気圧としてもよい。   Therefore, the estimated atmospheric pressure calculation may be performed using the temporary estimated atmospheric pressure Pa_tmp obtained by the atmospheric pressure estimation temporary calculation. That is, until the shift to the atmospheric pressure estimation mode, the estimated atmospheric pressure may be temporarily subtracted from the estimated estimated atmospheric pressure as the estimated atmospheric pressure, or the estimated atmospheric pressure may be a weighted average of the estimated temporary atmospheric pressure.

次に、図4を用いて、図3に基づく大気圧推定演算のタイムチャートを説明する。
大気圧のタイムチャートでは、破線が実大気圧、実線が推定大気圧(Pa)を示しており、低地→高地→低地の走行を行ったときの大気圧の変化を示している。
Next, a time chart of the atmospheric pressure estimation calculation based on FIG. 3 will be described with reference to FIG.
In the atmospheric pressure time chart, the broken line indicates the actual atmospheric pressure, and the solid line indicates the estimated atmospheric pressure (Pa), and indicates the change in the atmospheric pressure when the vehicle travels from low altitude to high altitude to low altitude.

ここでは、常時、仮推定大気圧演算を行うことにより、仮推定大気圧Pa_tmp(図示せず)を演算している。この仮推定大気圧Pa_tmpの値は、誤差を含んでいるものの実大気圧に近い値を示している。前回の大気圧推定モードで演算した推定大気圧Paと仮推定大気圧Pa_tmpが所定値(閾値)以上離れたタイミングである時刻t1にて、大気圧の補正が必要であると判断し、大気圧推定モードに移行する。この際、スロットル開度を大気圧推定用スロットル開度TVOpaに保持すると共に、エンジントルク減少分のトルクを補正すべくモータトルクのトルクアップを行う。この状態で推定大気圧演算を実行することにより、推定大気圧を実大気圧に一致させることができる。   Here, the temporary estimated atmospheric pressure Pa_tmp (not shown) is always calculated by performing the temporary estimated atmospheric pressure calculation. The value of the temporary estimated atmospheric pressure Pa_tmp shows a value close to the actual atmospheric pressure although it includes an error. At time t1, which is the timing at which the estimated atmospheric pressure Pa calculated in the previous atmospheric pressure estimation mode and the temporary estimated atmospheric pressure Pa_tmp are separated from each other by a predetermined value (threshold value) or more, it is determined that the atmospheric pressure needs to be corrected. Transition to estimation mode. At this time, the throttle opening is maintained at the atmospheric pressure estimation throttle opening TVOpa, and the motor torque is increased to correct the torque corresponding to the decrease in engine torque. By executing the estimated atmospheric pressure calculation in this state, the estimated atmospheric pressure can be matched with the actual atmospheric pressure.

時刻t2では、スロットル開度を通常の開度に戻すと共に、モータトルクの補正分を解除して大気圧推定モードを終了する。その後、再び、仮推定大気圧演算(t2〜t3)を実行し、推定大気圧Paと仮推定大気圧Pa_tmpが所定値以上離れた場合(時刻t3、t5)には再度大気圧推定モードに移行して推定大気圧演算を実行する。   At time t2, the throttle opening is returned to the normal opening, the correction amount of the motor torque is canceled, and the atmospheric pressure estimation mode is terminated. After that, the temporary estimated atmospheric pressure calculation (t2 to t3) is executed again, and when the estimated atmospheric pressure Pa and the temporary estimated atmospheric pressure Pa_tmp are separated from each other by a predetermined value or more (time t3, t5), the process again shifts to the atmospheric pressure estimation mode. Then, the estimated atmospheric pressure calculation is executed.

なお、上記例はエンジントルクが必要なシーンでの大気圧推定演算を示しているが、エンジントルクが不要となるアイドルストップに移行する前にアイドルストップ禁止を行い、そのタイミングでスロットル開度を固定として上記大気圧推定演算を行うようにしても良い。その際、発生する余剰トルクをモータにて回生することにより、エネルギーの無駄を減らすことができる。   The above example shows atmospheric pressure estimation calculation in a scene where engine torque is required. However, idle stop is prohibited before shifting to idle stop where engine torque is unnecessary, and the throttle opening is fixed at that timing. As described above, the atmospheric pressure estimation calculation may be performed. At this time, waste of energy can be reduced by regenerating the surplus torque generated by the motor.

また、燃費を向上させるために、アイドルストップ禁止ではなく、減速燃料カット時に同様にスロットル開度を固定にして、推定大気圧演算を行っても良い。一般にハイブリッド車両ではエンジントルクが不要なときは、燃料噴射を停止してアイドルストップに移行すると共に、エンジン装置を駆動軸から切り離すことにより、エンジンフリクションによる減速を0とし、モータによる回生を最大限生かして減速されることが行われる。したがって、エンジン装置は即停止となり、吸入空気量が無くなる。したがって、エンジン装置1が吸気管内圧力センサ44を有していない場合には、大気圧の推定を行うことができない。   Further, in order to improve fuel efficiency, the estimated atmospheric pressure calculation may be performed by fixing the throttle opening similarly at the time of deceleration fuel cut instead of prohibiting idling stop. In general, when engine torque is unnecessary in a hybrid vehicle, the fuel injection is stopped and the engine is shifted to the idle stop, and the engine device is disconnected from the drive shaft so that the deceleration due to the engine friction is zero and the regeneration by the motor is maximized. To be decelerated. Therefore, the engine device is immediately stopped and the intake air amount is lost. Therefore, when the engine apparatus 1 does not have the intake pipe pressure sensor 44, the atmospheric pressure cannot be estimated.

そこで、上記大気圧推定モードに移行した場合には、減速中でもエンジン装置を駆動軸と締結しておくことによりエンジンを回せる状態にして大気圧の推定を行えばよい。この場合、モータによる回生量が少なくなることから、大きな減速度が必要なシーンや回生量がそもそも大きく取れないSOCが高いシーンなどで実行すればよい。   Therefore, when the mode is shifted to the atmospheric pressure estimation mode, the atmospheric pressure may be estimated by setting the engine device to the drive shaft so that the engine can be rotated even during deceleration. In this case, since the amount of regeneration by the motor is reduced, it may be executed in a scene that requires a large deceleration or a scene with a high SOC where the amount of regeneration cannot be increased in the first place.

また、エンジン装置1が吸気管内圧力センサ44を使用して吸気管圧力Pmを検出する構成を有する場合、次のような大気圧推定演算を実行することができる。吸気管圧力Pmは、エンジン燃焼中は、運転状況に応じて種々変化するが、アイドルストップ時には徐々に大気圧相当に戻ることになる。そのため、大気圧推定モードとなった場合には、アイドルストップ期間を、吸気管圧力Pmが大気圧相当に戻るくらいまで延長し、そのときの吸気管圧力Pmを推定大気圧とすることができる。このとき、吸気管圧力Pmを早く大気圧に戻すために、電制スロットル弁13aのスロットル開度を全開にするなどの操作をしてもよい。   Further, when the engine device 1 has a configuration for detecting the intake pipe pressure Pm using the intake pipe pressure sensor 44, the following atmospheric pressure estimation calculation can be executed. The intake pipe pressure Pm varies in various ways depending on the operating conditions during engine combustion, but gradually returns to an atmospheric pressure equivalent during idle stop. Therefore, when the atmospheric pressure estimation mode is entered, the idle stop period can be extended until the intake pipe pressure Pm returns to the atmospheric pressure equivalent, and the intake pipe pressure Pm at that time can be set to the estimated atmospheric pressure. At this time, in order to quickly return the intake pipe pressure Pm to the atmospheric pressure, an operation such as fully opening the throttle opening of the electric throttle valve 13a may be performed.

上記した本発明のハイブリット車両の制御装置によれば、エンジン装置1の運転状態を予め設定された運転状態に保持して、その保持によりエンジン装置1に発生するトルク不足をモータで補償しながら、大気圧の推定を行うので、大気圧の推定精度を向上させることができ、また、車両の運動性に影響を与えることなく、大気圧の補正が必要なときに適切なタイミング及び頻度で大気圧の推定を行うことができる。   According to the hybrid vehicle control device of the present invention described above, the operating state of the engine device 1 is held in a preset driving state, and the motor is compensated for insufficient torque generated in the engine device 1 by the holding, Since atmospheric pressure is estimated, the accuracy of atmospheric pressure estimation can be improved, and atmospheric pressure can be corrected at an appropriate timing and frequency when atmospheric pressure correction is required without affecting the vehicle's mobility. Can be estimated.

特に、本発明では、毎回決まった運転ポイントで大気圧推定を実行するので、運転状態の変動による吸入空気流量の変動やエアクリーナの詰まりなどのマクロ的な影響による変動を最小限に抑えることができ、大気圧の推定精度を高めることができる。   In particular, in the present invention, atmospheric pressure estimation is executed at a fixed operating point every time, so fluctuations due to macro effects such as fluctuations in the intake air flow rate due to fluctuations in operating conditions and clogging of the air cleaner can be minimized. It is possible to improve the estimation accuracy of the atmospheric pressure.

また、本発明では、スロットル開度や吸気管圧力等のエンジン装置1の運転状態に基づいて仮推定大気圧を演算し、その仮推定大気圧に基づいて大気圧の推定を行う大気圧推定モードに移行するか否かを判定するので、大気圧の補正が必要と判断されたときに限定して大気圧推定モードに移行することができる。したがって、大気圧推定モード移行による運転状態の変化を最小限にとどめつつ高精度な大気圧推定を行うことができる。   Further, in the present invention, the atmospheric pressure estimation mode for calculating the temporary estimated atmospheric pressure based on the operating state of the engine device 1 such as the throttle opening degree and the intake pipe pressure and estimating the atmospheric pressure based on the temporary estimated atmospheric pressure. Therefore, it is possible to shift to the atmospheric pressure estimation mode only when it is determined that the correction of the atmospheric pressure is necessary. Therefore, high-precision atmospheric pressure estimation can be performed while minimizing changes in the operating state due to the shift to the atmospheric pressure estimation mode.

そして、大気圧推定モードとして、スロットル開度を大気圧推定用スロットル開度TVOpaに保持することにより、毎回決まった吸入空気流量で大気圧推定を行うことができ、推定大気圧の誤差を抑制することができる。   As the atmospheric pressure estimation mode, the atmospheric pressure can be estimated with the intake air flow rate determined every time by holding the throttle opening at the atmospheric pressure estimation throttle opening TVOpa, and the error of the estimated atmospheric pressure is suppressed. be able to.

スロットル開度が小さい場合には、寸法公差やスロットルバルブ付近のデポなどのミクロ的な影響による上記開口面積のバラつきが大きく、一方スロットル開度が大きい領域では、吸気系全体を無視できなくなることから、前述したようにエアクリーナの詰まりなどのマクロ的な影響により上記開口面積がバラつき易い。そこで、上記を鑑みて影響が小さいスロットル開度で毎回推定を行えば、より精度よく大気圧の推定を行うことができる。   When the throttle opening is small, there is a large variation in the opening area due to microscopic effects such as dimensional tolerances and deposits near the throttle valve. On the other hand, in the region where the throttle opening is large, the entire intake system cannot be ignored. As described above, the opening area tends to vary due to macro effects such as clogging of the air cleaner. In view of the above, if the estimation is performed every time with the throttle opening having a small influence, the atmospheric pressure can be estimated more accurately.

また、エンジン装置1が吸気管内圧力センサ44を搭載したハイブリッド車両においては、アイドルストップすることにより吸気管圧力Pmが大気圧相当に戻ることから、十分に吸気管圧力が大気圧に戻るまでの時間をアイドルストップ時間として確保することにより、精度よく大気圧推定を行うことができる。   Further, in the hybrid vehicle in which the engine apparatus 1 is equipped with the intake pipe pressure sensor 44, the time until the intake pipe pressure sufficiently returns to the atmospheric pressure because the intake pipe pressure Pm returns to the atmospheric pressure by idling stop. By ensuring the idling stop time, it is possible to accurately estimate the atmospheric pressure.

大気圧が減少する方向では、吸入空気密度が減少するため、トルクが低下する方向にあり、反対に大気圧が増加する方向では、吸入空気密度が増加しトルクが増加する。トルクが増加する場合には、ドライバの要求以上のトルクが出力されることになるため、早めに大気圧推定をしたほうが望ましい。そこで、大気圧が増加あるは減少する方向において、例えば閾値を変更するなどそれぞれ大気圧推定モードに移行する条件を別設定とすることで、運転状態の変化を最小限にとどめ、かつドライバの意図以上のトルク発生を抑えることができる。   In the direction in which the atmospheric pressure decreases, the intake air density decreases, so the torque decreases. On the other hand, in the direction in which the atmospheric pressure increases, the intake air density increases and the torque increases. When the torque increases, torque exceeding the driver's request is output, so it is desirable to estimate the atmospheric pressure early. Therefore, by changing the conditions for shifting to the atmospheric pressure estimation mode, for example, changing the threshold value in the direction of increasing or decreasing atmospheric pressure, the changes in the driving state can be minimized and the driver's intention The above torque generation can be suppressed.

なお、本発明は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、上記した実施形態は、本発明をわかりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。   Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, the above-described embodiment has been described in detail for easy understanding of the present invention, and is not necessarily limited to one having all the configurations described.

1 エンジン装置(内燃機関)
8 エンジン制御装置
6 クランク軸
13a 電制スロットル弁(ETC)
31、33 カム軸
32 吸気バルブ(バルブ)
34 排気バルブ(バルブ)
42 スロットルセンサ
43 エアフローセンサ
44 吸気管内圧力センサ
45 クランク角センサ
46 カム角センサ
51 推定大気圧演算手段
1 Engine device (internal combustion engine)
8 Engine controller 6 Crankshaft 13a Electric throttle valve (ETC)
31, 33 Camshaft 32 Intake valve (valve)
34 Exhaust valve (valve)
42 Throttle sensor 43 Airflow sensor 44 Intake pipe pressure sensor 45 Crank angle sensor 46 Cam angle sensor 51 Estimated atmospheric pressure calculation means

Claims (8)

内燃機関とモータを備えるハイブリッド車両の制御装置であって、
前記内燃機関の運転状態に基づいて仮推定大気圧を演算し、該仮推定大気圧に基づいて大気圧の推定を行うか否かを判定し、該大気圧の推定を行うと判定した場合に、前記内燃機関の運転状態を予め設定された運転状態に保持して、該保持により前記内燃機関に発生するトルクの過不足を前記モータで補償しながら、大気圧の推定を行うことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
A control device for a hybrid vehicle including an internal combustion engine and a motor,
When calculating the temporary estimated atmospheric pressure based on the operating state of the internal combustion engine, determining whether to estimate the atmospheric pressure based on the temporary estimated atmospheric pressure, and when determining to estimate the atmospheric pressure and wherein the holding to a preset operating state the operating state of the internal combustion engine, while the excess and deficiency of torque generated in the internal combustion engine by the holding compensated by the motor, to estimate the atmospheric pressure A control device for a hybrid vehicle.
前記内燃機関の運転状態に基づいて仮推定大気圧を演算する仮推定大気圧演算手段と、
該仮推定大気圧演算手段により演算された仮推定大気圧に基づいて、前記大気圧の推定を行う大気圧推定モードに移行するか否かを判定する移行判定手段と、
該移行判定手段により前記大気圧推定モードに移行すると判定された場合に、前記内燃機関の運転状態を予め設定された運転状態に保持する運転状態保持手段と、
該運転状態保持手段による前記運転状態の保持により実現される実現トルクが前記内燃機関に要求されている要求トルクに対して不足している場合に、該不足している不足トルクを前記モータから出力させる補償手段と、
前記運転状態保持手段により前記内燃機関の運転状態が予め設定された運転状態に保持され、前記補償手段により前記モータで前記不足トルクが補償された状態で、前記内燃機関の運転状態に基づいて前記大気圧の推定を行い、推定大気圧を演算する推定大気圧演算手段と、
を有することを特徴とする請求項1に記載のハイブリット車両の制御装置。
A temporary estimated atmospheric pressure calculating means for calculating a temporary estimated atmospheric pressure based on the operating state of the internal combustion engine;
Transition determining means for determining whether or not to shift to an atmospheric pressure estimation mode for estimating the atmospheric pressure based on the temporary estimated atmospheric pressure calculated by the temporary estimated atmospheric pressure calculating means;
An operating state holding means for holding the operating state of the internal combustion engine in a preset operating state when it is determined by the transition determining means to shift to the atmospheric pressure estimation mode;
When the actual torque realized by holding the operating state by the operating state holding means is insufficient with respect to the required torque required for the internal combustion engine, the insufficient torque is output from the motor. Compensation means to
Based on the operating state of the internal combustion engine, the operating state of the internal combustion engine is held in a preset operating state by the operating state holding unit, and the insufficient torque is compensated for by the motor by the compensation unit. Estimated atmospheric pressure calculating means for estimating the atmospheric pressure and calculating the estimated atmospheric pressure;
The control apparatus for a hybrid vehicle according to claim 1, comprising:
前記移行判定手段は、前記仮推定大気圧演算手段により演算された仮推定大気圧と、現在設定されている推定大気圧とを比較して偏差が閾値以上であるか否かを判断し、前記偏差が閾値以上であると判断した場合に、前記大気圧推定モードに移行すると判断することを特徴とする請求項2に記載のハイブリット車両の制御装置。   The transition determining means compares the temporary estimated atmospheric pressure calculated by the temporary estimated atmospheric pressure calculating means with the currently set estimated atmospheric pressure to determine whether or not the deviation is greater than or equal to a threshold, The control apparatus for a hybrid vehicle according to claim 2, wherein when it is determined that the deviation is equal to or greater than a threshold value, it is determined to shift to the atmospheric pressure estimation mode. 前記移行判定手段は、前記大気圧推定モードに移行するか否かの条件を、前記仮推定大気圧の増減する方向に応じて変更することを特徴とする請求項2に記載のハイブリッド車両の制御装置。   The hybrid vehicle control according to claim 2, wherein the transition determination unit changes a condition for transition to the atmospheric pressure estimation mode according to a direction in which the temporary estimated atmospheric pressure increases or decreases. apparatus. 前記内燃機関は、制御信号に基づいてスロットル開度を変更可能な電制スロットル弁を備え、
前記運転状態保持手段は、前記電制スロットル弁のスロットル開度を、予め設定された大気圧推定用スロットル開度に固定することによって、前記運転状態を予め設定された運転状態に保持することを特徴とする請求項2から請求項4のいずれか一項に記載のハイブリッド車両の制御装置。
The internal combustion engine includes an electric throttle valve capable of changing a throttle opening based on a control signal,
The operating state holding means holds the operating state in a preset operating state by fixing the throttle opening of the electric throttle valve to a preset atmospheric pressure estimating throttle opening. The control device for a hybrid vehicle according to any one of claims 2 to 4, wherein the control device is a hybrid vehicle control device.
前記内燃機関は、吸入空気流量を検出する吸入空気流量検出手段と、スロットル弁のスロットル開度を検出するスロットル開度検出手段とを備え、
前記推定大気圧演算手段は、前記吸入空気流量検出手段により検出した吸入空気流量と、前記スロットル開度検出手段により検出したスロットル開度に基づいて、前記推定大気圧を演算することを特徴とする請求項2から請求項4のいずれか一項に記載のハイブリッド車両の制御装置。
The internal combustion engine includes an intake air flow rate detecting means for detecting an intake air flow rate, and a throttle opening degree detecting means for detecting a throttle opening degree of a throttle valve,
The estimated atmospheric pressure calculating means calculates the estimated atmospheric pressure based on the intake air flow rate detected by the intake air flow rate detecting means and the throttle opening degree detected by the throttle opening degree detecting means. The control apparatus of the hybrid vehicle as described in any one of Claims 2-4.
前記内燃機関の運転を停止可能な状態において前記運転を継続し、該内燃機関の運転状態を予め設定された運転状態に保持して前記大気圧の推定を行うことを特徴とする請求項1に記載のハイブリット車両の制御装置。   2. The atmospheric pressure is estimated by continuing the operation in a state where the operation of the internal combustion engine can be stopped, and maintaining the operation state of the internal combustion engine in a preset operation state. The hybrid vehicle control apparatus described. 前記内燃機関は、吸気管の管内圧力を検出する吸気管内圧力検出手段を備え、
前記内燃機関の運転停止後、前記吸気管の管内圧力が大気圧に戻るまでの時間として予め設定された基準時間が経過した後に、前記吸気管内圧力検出手段により検出した吸気管内圧力を大気圧として推定することを特徴とする請求項1に記載のハイブリッド車両の制御装置。
The internal combustion engine includes an intake pipe pressure detection means for detecting an intake pipe pressure.
After the operation of the internal combustion engine is stopped, the intake pipe pressure detected by the intake pipe pressure detection means is set to the atmospheric pressure after a preset reference time has elapsed as the time until the pipe pressure of the intake pipe returns to atmospheric pressure. The hybrid vehicle control device according to claim 1, wherein the control device estimates the hybrid vehicle.
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