JP5736920B2 - Hybrid vehicle engine control system - Google Patents

Hybrid vehicle engine control system Download PDF

Info

Publication number
JP5736920B2
JP5736920B2 JP2011085102A JP2011085102A JP5736920B2 JP 5736920 B2 JP5736920 B2 JP 5736920B2 JP 2011085102 A JP2011085102 A JP 2011085102A JP 2011085102 A JP2011085102 A JP 2011085102A JP 5736920 B2 JP5736920 B2 JP 5736920B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fuel injection
engine
fuel
charge amount
ratio
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2011085102A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2012219685A (en
Inventor
一保 堂園
一保 堂園
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mazda Motor Corp filed Critical Mazda Motor Corp
Priority to JP2011085102A priority Critical patent/JP5736920B2/en
Publication of JP2012219685A publication Critical patent/JP2012219685A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5736920B2 publication Critical patent/JP5736920B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

本発明は、ハイブリッド車のエンジン制御装置に関するものである。 The present invention relates to an engine control device for a hybrid vehicle.

エンジンとして、水素やLPG等の気体燃料が供給される気体燃料エンジンが実用化されている。また、エンジンと走行用モータとを備えたハイブリッド車が増加する傾向にある。特許文献1には、ハイブリッド車用のエンジンとして。気体燃料エンジンを用いるものが開示されている。特許文献2には、ハイブリッド車において、エンジン回転を高効率の範囲内でもって稼働させることが開示されている。 As an engine, a gaseous fuel engine to which a gaseous fuel such as hydrogen or LPG is supplied has been put into practical use. In addition, the number of hybrid vehicles equipped with an engine and a driving motor tends to increase. Patent Document 1 discloses an engine for a hybrid vehicle. A gas fuel engine is disclosed. Patent Document 2 discloses that in a hybrid vehicle, engine rotation is performed within a high efficiency range.

一方、最近のエンジンでは、エンジンの停止と起動とが自動的に行われるものが増加している。例えば、エンジンがアイドリングストップを行う車両やハイブリッド車に搭載されたときに、エンジンの停止と起動とが自動的に行われることになる。このような自動的なエンジン停止と起動とを行うものにあっては、自動起動がかなり頻繁に行われることになるので、エンジンのクランキングのために必要なバッテリの消費電力が多くなる。 On the other hand, recent engines are increasing in number that automatically stop and start the engine. For example, when the engine is mounted on a vehicle that performs idling stop or a hybrid vehicle, the engine is automatically stopped and started. In such an automatic engine stop and start operation, the automatic start operation is performed quite frequently, so that the power consumption of the battery required for engine cranking increases.

特開2006−250024号公報JP 2006-250024 A 特開2007−195334号公報JP 2007-195334 A

ところで、ハイブリッド車において、搭載するエンジンを気体燃料エンジンとしたときは、排気ガスの有害成分低減の上で好ましいものとなる。一方、気体燃料エンジンであっても、エンジンの始動時には、空燃比がかなりリッチにされるため、Raw・NOxの発生量が多くなる。このRaw・NOxは、燃料噴射を吸気行程中で行ったときは、燃料噴射を吸気行程終期から圧縮行程の範囲で行う場合に比して低減することが可能である。しかしながら、走行用モータへ電力供給するバッテリの充電量が少ないときに、Raw・NOx低減のために燃料噴射を吸気行程で行った場合は、燃料が気体であることから充填効率が大きく低下してエンジン出力(エンジントルク)が低下し、このためバッテリ充電量の低減防止という点では好ましくないものとなる。 By the way, in a hybrid vehicle, when a mounted engine is a gas fuel engine, it is preferable in terms of reducing harmful components of exhaust gas. On the other hand, even in the case of a gas fuel engine, when the engine is started, the air-fuel ratio becomes considerably rich, so that the amount of Raw / NOx generated increases. This Raw / NOx can be reduced when fuel injection is performed during the intake stroke as compared to when fuel injection is performed within the range from the end of the intake stroke to the compression stroke. However, when the amount of charge of the battery that supplies power to the driving motor is small, if the fuel injection is performed in the intake stroke to reduce Raw / NOx, the charging efficiency is greatly reduced because the fuel is gas. The engine output (engine torque) is lowered, which is not preferable in terms of preventing the battery charge from being reduced.

本発明は以上のような事情を勘案してなされたもので、その目的は、気体燃料が供給されるエンジンを搭載したハイブリッド車において、エンジン始動時のRaw・NOx低減とバッテリ充電量の低減防止とを共に高い次元で満足できるようにしたハイブリッド車のエンジン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 circumstances, and its purpose is to prevent reduction of Raw / NOx and start-up of battery charge in a hybrid vehicle equipped with an engine supplied with gaseous fuel. It is an object of the present invention to provide an engine control device for a hybrid vehicle that can satisfy both of these requirements at a high level.

前記目的を達成するため、本発明にあっては次のようの解決手法を採択してある。すなわち、特許請求の範囲における請求項1に記載のように、
気体燃料が供給されるエンジンと、該エンジンによって駆動されて発電を行うジェネレータと、該ジェネレータでの発電電力を蓄電するバッテリと、該バッテリと該ジェネレータとの少なくとも一方から電力を受けて駆動される走行用モータと、を備えたハイブリッド車両のエンジン制御装置であって、
前記バッテリの充電量を検出する充電量検出手段と、
エンジンに供給する気体燃料を、吸気行程中に供給する第1燃料噴射態様と、吸気行程終期から圧縮行程の期間の範囲で供給する第2燃料噴射態様とを選択可能な燃料噴射手段と、
前記燃料噴射手段を制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記エンジンの始動の際に、前記充電量検出手段で検出される充電量があらかじめ設定された所定値以上のときは、前記第1燃料噴射態様での燃料噴射割合を前記第2燃料噴射態様での燃料噴射割合よりも多くする一方、該充電量が前記所定値未満のときは、該充電量が該所定値以上の場合に比して、前記第1燃料噴射態様での燃料噴射割合を低減して前記エンジン第2燃料噴射態様での燃料噴射割合を増大させる、
ようにしてある。上記解決手法によれば、バッテリの充電量が多いときは少ないときに比して第1燃料噴射態様での燃料噴射割合を多くして、Raw・NOxを低減することができる。また、バッテリの充電量が少ないときは充電量が多いときに比して、第1燃料噴射態様での燃料噴射割合を低減して、第2燃料噴射態様での燃料噴射割合を多くするので、エンジンの充填効率を高めて(エンジンによるバッテリの充電効率を高めて)、バッテリの充電量が低下することが防止される。
In order to achieve the above object, the following solution is adopted in the present invention. That is, as described in claim 1 in the claims,
Driven by receiving power from at least one of an engine to which gaseous fuel is supplied, a generator that is driven by the engine to generate electric power, a battery that stores electric power generated by the generator, and the generator An engine control device for a hybrid vehicle comprising a travel motor,
Charge amount detecting means for detecting the charge amount of the battery;
The gaseous fuel supplied to the engine, the first fuel injection mode supplies during the intake stroke, and the fuel injection means can be selected a second fuel injection mode to supply a range of period of the compression stroke from the intake stroke end,
Control means for controlling the fuel injection means;
With
The control means determines the fuel injection ratio in the first fuel injection mode when the charge amount detected by the charge amount detection means is equal to or greater than a predetermined value when the engine is started. On the other hand, when the charge amount is less than the predetermined value, the charge amount in the first fuel injection mode is larger than the fuel injection ratio in the two fuel injection modes. Reducing the fuel injection rate to increase the fuel injection rate in the engine second fuel injection mode;
It is like that. According to the above solution, when the charge amount of the battery is large, it is possible to increase the fuel injection ratio in the first fuel injection mode and to reduce Raw / NOx as compared to when the charge amount is small. Also, when the charge amount of the battery is small, the fuel injection ratio in the first fuel injection mode is reduced and the fuel injection ratio in the second fuel injection mode is increased compared to when the charge amount is large. It is possible to prevent the charging amount of the battery from being lowered by increasing the charging efficiency of the engine (increasing the battery charging efficiency by the engine).

本発明によれば、Raw・NOx低減とバッテリの充電量低減防止とを共に高い次元で満足することができる。 According to the present invention, both Raw / NOx reduction and battery charge reduction prevention can be satisfied at a high level.

本発明をハイブリッド車に適用した場合の一例を示す簡略平面図。The simplified top view which shows an example at the time of applying this invention to a hybrid vehicle. 気体燃料エンジンの一例を示す系統図。The system diagram which shows an example of a gaseous fuel engine. バッテリ電力のみを利用した走行とエンジンにより発電を行いつつ走行するときの一例を示す図。The figure which shows an example when driving | running | working, using the driving | running | working using only battery power, and generating electric power with an engine. 本発明の制御系統例をブロック図的に示す図。The figure which shows the example of a control system of this invention in a block diagram. バッテリ充電量が多いときのエンジン始動時における燃料噴射態様と空燃比設定との一例を示すタイムチャート。The time chart which shows an example of the fuel-injection aspect at the time of engine starting when a battery charge amount is large, and an air fuel ratio setting. バッテリ充電量が少ないときのエンジン始動時における燃料噴射態様と空燃比設定との一例を示すタイムチャート。The time chart which shows an example of the fuel-injection aspect at the time of engine starting at the time of battery charge amount being small, and an air fuel ratio setting. 本発明の制御例を示すフローチャート。The flowchart which shows the example of control of this invention.

図1において、車両としての自動車Vは、そのボディ(車体)が符合1で示され、左右前輪が符合2で示され、左右後輪が符合3で示される。4は、走行用モータで、この走行用モータ4が、デファレンシャルギア5A、ドライブシャフト5Bを介して左右の前輪2に連結されている。すなわち、実施形態では、左右前輪2のみが駆動される前輪駆動車とされている。 In FIG. 1, an automobile V as a vehicle has a body (vehicle body) indicated by reference numeral 1, left and right front wheels indicated by reference numeral 2, and left and right rear wheels indicated by reference numeral 3. A traveling motor 4 is connected to the left and right front wheels 2 via a differential gear 5A and a drive shaft 5B. In other words, in the embodiment, a front-wheel drive vehicle in which only the left and right front wheels 2 are driven.

ボディ1の前部には、走行用モータ4の他に、エンジン6,ジェネレータ7、インバータ8が配設されている。また、ボディ1の前後方向中間部から後部に渡っての床面下には、バッテリ9,燃料タンク10が配設されている。エンジン6は、火花点火式気体燃料エンジンとされて、燃料タンク10内に貯溜された気体燃料としての例えば水素が供給されるようになっている。 In addition to the traveling motor 4, an engine 6, a generator 7, and an inverter 8 are disposed at the front portion of the body 1. A battery 9 and a fuel tank 10 are disposed below the floor surface of the body 1 from the middle part in the front-rear direction to the rear part. The engine 6 is a spark-ignition gas fuel engine, and is supplied with, for example, hydrogen as a gaseous fuel stored in the fuel tank 10.

ジェネレータ7は、エンジン6によって駆動されて発電を行うと共に、バッテリ9からの電力を受けてエンジン6を始動するための始動用モータとしても機能される。バッテリ9は、例えばリチウムイオン電池によって構成されて、高電圧(例えば300〜500V)かつ大容量となっている。バッテリ9の蓄電電力が走行用モータ4に供給されて走行され、最大蓄電量状態にあるバッテリ9のみの蓄電電力によって数十km(例えば30〜60km)走行可能とされている。さらに、ボディ1の後端部には、低電圧(例えば12V)のバッテリ11が搭載され、このバッテリ11によって、点火プラグ、燃料噴射弁、ヘッドライト、ワイパ、オーディオ等の各種車載電気機器類に給電されるようになっている。 The generator 7 is driven by the engine 6 to generate electric power, and also functions as a starting motor for starting the engine 6 by receiving electric power from the battery 9. The battery 9 is composed of, for example, a lithium ion battery, and has a high voltage (for example, 300 to 500 V) and a large capacity. The electric power stored in the battery 9 is supplied to the traveling motor 4 and travels, and the electric power stored only in the battery 9 in the maximum power storage state can travel several tens km (for example, 30 to 60 km). Further, a low-voltage (for example, 12V) battery 11 is mounted on the rear end of the body 1, and this battery 11 is used for various on-vehicle electric devices such as a spark plug, a fuel injection valve, a headlight, a wiper, and an audio. Power is supplied.

図2は、エンジン6とその吸・排気系の一例を示す。実施形態では、エンジン6は、バンケル式のロータリピストンエンジンとされて、直列に第1気筒RAと第2気筒RBとの2つの気筒を有する。各気筒RA、RBの吸気ポートに個々独立して連なる分岐吸気通路21A、21Bが1本の共通吸気通路22に連なっている。この共通吸気通路22には、スロットル弁23が配設されている。また、各分岐吸気通路21A、21Bには、ポート噴射用の第1燃料噴射弁24A、24Bが配設されている。この第1燃料噴射弁24A、24Bは、吸気行程中に燃料噴射する第1燃料噴射態様を得るためのものとなっている。燃料噴射弁としては、さらに、気筒(作動室)内に直接燃料噴射を行う第2燃料噴射弁25A、25Bが設けられている。この第2燃料噴射弁25A、25Bは、吸気行程終期から圧縮行程の範囲でもって燃料噴射を行うもので(実施形態では圧縮行程中に燃料噴射を実行)、第2燃料噴射態様を得るためのものとなっている。 FIG. 2 shows an example of the engine 6 and its intake / exhaust system. In the embodiment, the engine 6 is a Wankel type rotary piston engine, and has two cylinders of a first cylinder RA and a second cylinder RB in series. Branch intake passages 21A and 21B that are individually connected to the intake ports of the cylinders RA and RB are connected to one common intake passage 22. A throttle valve 23 is disposed in the common intake passage 22. Further, first fuel injection valves 24A and 24B for port injection are disposed in the respective branch intake passages 21A and 21B. The first fuel injection valves 24A and 24B are for obtaining a first fuel injection mode in which fuel is injected during the intake stroke. As the fuel injection valve, second fuel injection valves 25A and 25B that directly inject fuel into the cylinder (working chamber) are further provided. The second fuel injection valves 25A and 25B perform fuel injection in the range from the end of the intake stroke to the compression stroke (in the embodiment, fuel injection is performed during the compression stroke), and a second fuel injection mode is obtained. It has become a thing.

各気筒RA、RBの排気ポートに個々独立して連なる分岐排気通路26A、26Bが、1本の共通排気通路27に連なっている。この共通排気通路27には、空燃比センサ28が配設されると共に、空燃比センサ28の下流側において、排気ガス浄化触媒(実施形態ではNOx触媒)29が配設されている。 Branch exhaust passages 26 </ b> A and 26 </ b> B that are individually connected to the exhaust ports of the cylinders RA and RB are connected to one common exhaust passage 27. An air-fuel ratio sensor 28 is disposed in the common exhaust passage 27, and an exhaust gas purification catalyst (NOx catalyst in the embodiment) 29 is disposed on the downstream side of the air-fuel ratio sensor 28.

共通吸気通路22と共通排気通路27とが、EGR通路30によって接続され、このEGR通路30には、EGR弁31が接続されている。なお、EGR通路30は、スロットル弁23の下流側において共通吸気通路22に開口され、空燃比センサ28の上流側において共通排気通路27に開口されている。 The common intake passage 22 and the common exhaust passage 27 are connected by an EGR passage 30, and an EGR valve 31 is connected to the EGR passage 30. The EGR passage 30 is opened to the common intake passage 22 on the downstream side of the throttle valve 23, and is opened to the common exhaust passage 27 on the upstream side of the air-fuel ratio sensor 28.

各気筒RA、RBは、2つの点火プラグ33A、33Bを有している。エンジン始動後において、第1燃料噴射弁24A、24Bからの燃料噴射は、相対的に低回転・低負荷時に実行される一方、第2燃料噴射弁25A、25Bからの燃料噴射は、相対的に高回転または高負荷時において行われる。空気と燃料噴射弁から噴射される燃料としての水素との混合気が、点火プラグ33A、33Bによって着火される。混合気への着火によって燃焼が行われる。なお、エンジン始動時における燃料噴射制御については後述する。 Each cylinder RA, RB has two spark plugs 33A, 33B. After the engine is started, fuel injection from the first fuel injection valves 24A and 24B is executed at a relatively low rotation and low load, while fuel injection from the second fuel injection valves 25A and 25B is relatively Performed at high rotation or high load. A mixture of air and hydrogen as fuel injected from the fuel injection valve is ignited by the spark plugs 33A and 33B. Combustion is performed by igniting the air-fuel mixture. The fuel injection control when starting the engine will be described later.

図3は、バッテリ9の蓄電量に応じて車両Vの走行状況が変化される様子を示す。すなわち、バッテリ9の蓄電量が大きいとき(例えば蓄電量が40%に低下するまで)は、エンジン6は停止(自動停止)されていて、バッテリ9からの電力供給のみによって走行用モータ4が駆動される(いわゆるプラグイン走行)。一方、バッテリ9の蓄電量が小さくなると(例えば蓄電量が40%未満となったとき)は、エンジン6が起動されて(自動起動)、ジェネレータ7での発電が行われ、このジェネレータ7の発電電力が走行用モータ4に供給されると共に、余剰電力がバッテリ9へ供給される。ジェネレータ7の発電電力によってバッテリ9の蓄電量が増大されたとき(例えば蓄電量が70%となったとき)は、エンジン4が自動停止される(プラグイン走行の再開)。このように、バッテリ9の蓄電量に応じて、エンジン6が自動的に停止と起動とを繰り返して、エンジン6が起動されているときには、ジェネレータ7によって発電しつつ、走行とバッテリ9への蓄電が行われる。なお、車両Vの減速時には、走行用モータ4による回生が行われて、回生による電力がバッテリ9に蓄電される。 FIG. 3 shows how the traveling state of the vehicle V is changed according to the amount of power stored in the battery 9. That is, when the charged amount of the battery 9 is large (for example, until the charged amount is reduced to 40%), the engine 6 is stopped (automatically stopped), and the traveling motor 4 is driven only by the power supply from the battery 9. (So-called plug-in travel). On the other hand, when the storage amount of the battery 9 is small (for example, when the storage amount is less than 40%), the engine 6 is started (automatic start), and the generator 7 generates power, and the generator 7 generates power. Electric power is supplied to the traveling motor 4 and surplus power is supplied to the battery 9. When the amount of electricity stored in the battery 9 is increased by the power generated by the generator 7 (for example, when the amount of electricity stored reaches 70%), the engine 4 is automatically stopped (resumption of plug-in travel). As described above, the engine 6 automatically repeats stop and start according to the amount of power stored in the battery 9, and when the engine 6 is started, the generator 7 generates power and travels and stores power in the battery 9. Is done. Note that when the vehicle V is decelerated, regeneration is performed by the traveling motor 4, and electric power generated by regeneration is stored in the battery 9.

図4は、本発明の制御系統例をブロック図的に示すものである。図中Uは、マイクロコンピュータを利用して構成されたコントローラ(制御ユニット)である。このコントローラUは、走行用モータ4,エンジン6(特に燃料噴射弁)、ジェネレータ7、インバータ8を制御する。インバータ8を介して、バッテリ9と走行用モータ4との間での電力授受、ジェネレータ7とバッテリ9との間での電力授受、ジェネレータ7から走行用モータ4への電力供給、バッテリ9からバッテリ11への電力供給等が行われる。 FIG. 4 is a block diagram showing an example of the control system of the present invention. In the figure, U is a controller (control unit) configured using a microcomputer. The controller U controls the traveling motor 4, the engine 6 (particularly the fuel injection valve), the generator 7, and the inverter 8. Power transfer between the battery 9 and the travel motor 4 via the inverter 8, power transfer between the generator 7 and the battery 9, power supply from the generator 7 to the travel motor 4, and from the battery 9 to the battery 11 is supplied with electric power.

コントローラUは、燃料噴射制御や点火時期制御等のエンジン制御を行う他、エンジン6の自動的な停止と起動の制御等を行う。このコントローラUには、空燃比センサ28からの信号が入力されるが、空燃比センサ28はリニアセンサとされて、空燃比としての空気過剰率λを検出するためのものとなる。コントローラUには、この他、各種センサあるいはスイッチS1〜S6からの信号が入力される。センサS1は、車速を検出するものである。センサS2は、アクセル開度を検出するものである。センサS3は、エンジン冷却水温度を検出するものである。センサS4は、エンジン回転数を検出するものである。スイッチS5は、ブレーキペダルが踏み込み操作されたことを検出するものである。センサS6は、バッテリ9の充電量を検出するものである。 The controller U performs engine control such as fuel injection control and ignition timing control, and also performs automatic stop and start control of the engine 6 and the like. A signal from the air-fuel ratio sensor 28 is input to the controller U. The air-fuel ratio sensor 28 is a linear sensor and detects an excess air ratio λ as an air-fuel ratio. In addition, the controller U receives signals from various sensors or switches S1 to S6. The sensor S1 detects the vehicle speed. The sensor S2 detects the accelerator opening. The sensor S3 detects the engine coolant temperature. The sensor S4 detects the engine speed. The switch S5 detects that the brake pedal has been depressed. The sensor S6 detects the amount of charge of the battery 9.

コントローラUによるエンジン6の自動停止と自動起動は、例えば次のような条件にしたがって行われる。まず、前述したように、バッテリ9の蓄電量に応じた自動停止と自動起動とが行われる。また、バッテリ9の蓄電量に応じてエンジンが自動起動されている条件下でも、アイドルストップによる自動停止と自動起動が行われる。すなわち、例えばアクセル開度が0、車速が0でしかもブレーキスイッチS5がONのとき(ブレーキペダルが踏み込み操作されているとき)に、エンジン6が自動停止される。そして、自動停止状態からブレーキスイッチS5がOFFになると、エンジン6が自動起動される。 The automatic stop and automatic start of the engine 6 by the controller U are performed according to the following conditions, for example. First, as described above, automatic stop and automatic start according to the charged amount of the battery 9 are performed. Even under the condition that the engine is automatically started according to the amount of power stored in the battery 9, automatic stop and automatic start by idle stop are performed. That is, for example, when the accelerator opening is 0, the vehicle speed is 0, and the brake switch S5 is ON (when the brake pedal is depressed), the engine 6 is automatically stopped. When the brake switch S5 is turned off from the automatic stop state, the engine 6 is automatically started.

次に、図5を参照しつつ、バッテリ9の充電量が多いとき、つまりセンサS6で検出される充電量があらかじめ設定された所定値(充電割合で例えば50%)よりも大きいときの燃料噴射制御の一例を示すものである。この図5において、エンジンの始動指令があったとき(始動条件が満足されたとき)は、燃料噴射は、吸気行程中において、第1燃料噴射弁24A、25Bからのみ行われ、第2燃料噴射弁25A、25Bからの燃料噴射は行われないものとされる(第1燃料噴射態様のみでの燃料噴射実行)。第1燃料噴射弁24A、24Bからの燃料噴射によってエンジンが起動されて、エンジン回転が通常回転数となる所定回転数(例えば1000rpm)になったt1時点以降は、第1燃料噴射弁24A、24Bと第2燃料噴射弁25A、25Bとの両方から燃料噴射が実行され、そのときの燃料噴射割合は、例えば50%づつとされる。また、空燃比は、エンジン始動から上記所定回転数になるまでは相対的にリッチ(実施形態では空気過剰率λが例えば1.2とされるが、λ=1以上に設定するのが好ましい)とされて、エンジン始動が確実かつすみやかに行われる。また、エンジン回転数が上記所定回転数以上になった後は、空燃比が相対的にリーンとされる(例えば空気過剰率λ=2.2)。空燃比がリッチにされるエンジン始動時には、第1燃料噴射弁24A、24Bからのみの燃料噴射実行により、Raw・NOx低減の上で好ましいものとなる。 Next, referring to FIG. 5, when the charge amount of the battery 9 is large, that is, when the charge amount detected by the sensor S6 is larger than a preset predetermined value (for example, 50% as a charge rate), fuel injection An example of control is shown. In FIG. 5, when a start command of the engine (when the start condition has been satisfied), the fuel injection during the intake stroke, the first fuel injection valve 24A, is done only from 25B, the second fuel Fuel injection from the injection valves 25A and 25B is not performed (execution of fuel injection only in the first fuel injection mode). After the time point t1 when the engine is started by fuel injection from the first fuel injection valves 24A and 24B and the engine speed reaches a predetermined rotation speed (for example, 1000 rpm), the first fuel injection valves 24A and 24B. And the second fuel injection valves 25A and 25B, the fuel injection is executed, and the fuel injection rate at that time is, for example, 50%. Further, the air-fuel ratio is relatively rich from the start of the engine to the predetermined rotational speed (in the embodiment, the excess air ratio λ is set to 1.2, for example, but is preferably set to λ = 1 or more). As a result, the engine can be started reliably and promptly. Further, after the engine speed becomes equal to or higher than the predetermined speed, the air-fuel ratio is relatively lean (for example, the excess air ratio λ = 2.2). When starting the engine in which the air-fuel ratio is made rich, fuel injection is executed only from the first fuel injection valves 24A and 24B, which is preferable in terms of reducing Raw / NOx.

図6は、バッテリ9の充電量が少ないとき(充電割合で例えば50%未満)の燃料噴射制御の一例を示すものである。このときは、第1燃料噴射弁24A、24Bと第2燃料噴射弁25A、25Bとの両方から燃料噴射が行われる。燃料噴射制御に際して、エンジン始動時期が、始動初期と始動後期とに分けられて、始動初期時(t11時点よりも前)には始動後期(t11〜t12の範囲)に比して、第1燃料噴射弁24A、24Aでの燃料噴射割合が第2燃料噴射弁25A、25Bでの燃料噴射割合よりも大きくされる。具体的には、始動初期時(例えばエンジン回転数が500rpm以下となるt11時点よりも前のとき)は、第1燃料噴射弁24A、24Bからの燃料噴射割合が例えば70%とされ、第2燃料噴射弁25A、25Bからの燃料噴射割合が30%とされる。また、始動後期(例えばエンジン回転数が500〜1000rpmの間となるt11時点〜t12時点の間のとき)は、第1燃料噴射弁24A、24Bからの燃料噴射割合が例えば60%とされ、第2燃料噴射弁25A、25Bからの燃料噴射割合が40%とされる。そして、始動後(エンジン回転数が前記所定回転数1000rpm以上になったt12時点以降)は、第1燃料噴射弁24A、24Bからの燃料噴射割合と第2燃料噴射弁25A、25Bからの燃料噴射割合とがそれぞれ50%づつとされる。 FIG. 6 shows an example of fuel injection control when the charge amount of the battery 9 is small (charge ratio is less than 50%, for example). At this time, fuel injection is performed from both the first fuel injection valves 24A and 24B and the second fuel injection valves 25A and 25B. In the fuel injection control, the engine start timing is divided into an initial start period and a late start period, and the first fuel is higher in the initial start period (before the time point t11) than in the late start period (range t11 to t12). The fuel injection ratios at the injection valves 24A and 24A are made larger than the fuel injection ratios at the second fuel injection valves 25A and 25B. Specifically, at the initial start time (for example, before the time t11 when the engine speed is 500 rpm or less), the fuel injection ratio from the first fuel injection valves 24A and 24B is set to 70%, for example. The fuel injection ratio from the fuel injection valves 25A and 25B is set to 30%. Further, in the late start period (for example, when the engine speed is between 500 and 1000 rpm, between the time t11 and the time t12), the fuel injection ratio from the first fuel injection valves 24A and 24B is set to 60%, for example. The fuel injection ratio from the two fuel injection valves 25A and 25B is 40%. After the start (after t12 when the engine speed becomes 1000 rpm or more), the fuel injection ratio from the first fuel injection valves 24A and 24B and the fuel injection from the second fuel injection valves 25A and 25B. Each percentage is 50%.

バッテリ充電量が少ないときのエンジン始動時の空燃比は、時間の経過と共にリッチからリーンへと変化される(ただし、空気過剰率λは少なくとも1.0以上の範囲のリッチ化)。具体的には、空燃比を空気過剰率λで示したとき、始動初期は例えばλ=1.2ともっともリッチとされ、始動後期は例えばλ=1.6とリッチとされ、始動後は例えばλ=2.2とされる。このように、始動時においては空燃比がリッチにされて、エンジンの始動が確実かつすみやかに行われる。また、吸気行程終期から圧縮行程の範囲で第2燃料噴射弁25A、25Bからも燃料噴射が行われるので、充填効率が向上されて、エンジントルクが増大され、その分、バッテリ9の充電量低減が防止される(積極的に充電を行うようにすることもできる)。 The air-fuel ratio at the time of starting the engine when the battery charge is small is changed from rich to lean with the passage of time (however, the excess air ratio λ is rich in a range of at least 1.0). Specifically, when the air-fuel ratio is indicated by the excess air ratio λ, the initial start is richest, for example, λ = 1.2, and the late start is rich, for example, λ = 1.6. λ = 2.2. Thus, at the time of starting, the air-fuel ratio is made rich so that the engine can be started reliably and promptly. In addition, since fuel injection is performed from the second fuel injection valves 25A and 25B in the range from the end of the intake stroke to the compression stroke, the charging efficiency is improved, the engine torque is increased, and the charge amount of the battery 9 is reduced accordingly. Is prevented (the battery can be actively charged).

図7は、前述したコントローラUの制御内容を示すフローチャートであり、以下このフローチャートについて説明する。なお、以下の説明でQはステップを示す。まず、Q1において、各種センサあるいはスイッチS1〜S6からの信号が読み込まれる。この後、Q2において、エンジンの始動指令があるか否か(始動条件が満足したか否か)が判別される。このQ2の判別でNOのときは、Q1に戻る。 FIG. 7 is a flowchart showing the control contents of the controller U described above, and this flowchart will be described below. In the following description, Q indicates a step. First, in Q1, signals from various sensors or switches S1 to S6 are read. Thereafter, in Q2, it is determined whether or not there is an engine start command (whether or not the start condition is satisfied). If the determination in Q2 is NO, the process returns to Q1.

上記Q2の判別でYESのときは、Q3において、センサS6で検出されるバッテリ9の充電量が所定値BA(例えば50%)以上であるか否かが判別される。このQ3の判別でYESのときは、Q4において、第1燃料噴射弁24A、24Bからのみ燃料噴射が実行され、そのときの空燃比は空気過剰率λで1.2とされる。Q4の後、Q5において、センサS4で検出されるエンジン回転数Nが、あらかじめ設定された第2所定回転数(例えば1000rpm)以上になったか否かが判別される。このQ5の判別でNOのときは、また始動途中であるとして、Q4の制御が続行される。Q5の判別でYESのときは、Q6において、第1燃料噴射弁24A、24Bと第2燃料噴射弁25A、25Bとの両方から、50%づつの燃料噴射割合でもって燃料噴射が行われ、また空燃比もλ=2.2とされる。 If the determination in Q2 is YES, it is determined in Q3 whether or not the charge amount of the battery 9 detected by the sensor S6 is equal to or greater than a predetermined value BA (for example, 50%). When the determination in Q3 is YES, in Q4, fuel injection is executed only from the first fuel injection valves 24A, 24B, and the air-fuel ratio at that time is 1.2 with the excess air ratio λ. After Q4, in Q5, it is determined whether or not the engine speed N detected by the sensor S4 has become equal to or higher than a preset second predetermined speed (for example, 1000 rpm). If the determination in Q5 is NO, the control in Q4 is continued assuming that the engine is starting. If YES in Q5, fuel injection is performed at a fuel injection rate of 50% from both the first fuel injection valves 24A and 24B and the second fuel injection valves 25A and 25B in Q6. The air-fuel ratio is also set to λ = 2.2.

前記Q3の判別でNOのとき、つまりバッテリ9の充電量が少ないときは、Q7において、第1燃料噴射弁24A、24Bから燃料噴射割合70%で燃料噴射されると共に、第2燃料噴射弁25A、25Bから燃料噴射割合30%で燃料噴射される。また、このときの空燃比はもっともリッチとなるλ=1.2とされる。Q7の後、Q8において、エンジン回転数Nが、あらかじめ設定された第1所定回転数N1(例えば500rpm)と第2所定回転数N2(例えば1000rpm)の範囲にあるか否かが判別される。このQ8の判別でNOのときは、まだ始動初期時であるとして、Q7での制御が続行される。 When the determination in Q3 is NO, that is, when the amount of charge of the battery 9 is small, in Q7, fuel is injected from the first fuel injection valves 24A and 24B at a fuel injection ratio of 70% and the second fuel injection valve 25A. 25B, fuel is injected at a fuel injection rate of 30%. At this time, the air-fuel ratio becomes the richest λ = 1.2. After Q7, in Q8, it is determined whether or not the engine speed N is within a preset range between a first predetermined speed N1 (for example, 500 rpm) and a second predetermined speed N2 (for example, 1000 rpm). If the determination in Q8 is NO, the control in Q7 is continued assuming that the engine is still in the initial stage of startup.

前記Q8の判別でYESのときは、始動後期になったときであり、このときは、Q9において、第1燃料噴射弁24A、24Bから燃料噴射割合60%で燃料噴射されると共に、第2燃料噴射弁25A、25Bから燃料噴射割合40%で燃料噴射される。また、このときの空燃比はリッチとなるλ=1.6とされる。Q9の後、Q10において、エンジン回転数Nが、第2所定回転数N2以上であるか否かが判別される。このQ10の判別でNOのときは、まだ始動後期の範囲であるとして、Q9の制御が続行される。そして、Q10の判別でYESのときは、前述したQ6へ移行される。 When the determination in Q8 is YES, it means that it is in the late start-up period. In this case, in Q9, fuel is injected from the first fuel injection valves 24A and 24B at a fuel injection ratio of 60% and the second fuel is injected. Fuel is injected from the injection valves 25A and 25B at a fuel injection ratio of 40%. In addition, the air-fuel ratio at this time is λ = 1.6 which becomes rich. After Q9, at Q10, it is determined whether or not the engine speed N is equal to or greater than a second predetermined speed N2. When the determination in Q10 is NO, the control in Q9 is continued, assuming that it is still in the late start range. If YES in Q10, the process proceeds to Q6 described above.

以上実施形態について説明したが、本発明は、実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載された範囲において適宜の変更が可能であり、例えば次のような場合をも含むものである。エンジン6によって車輪駆動を行うものであってもよく、この場合、エンジン6のみによる車輪駆動と、走行用モータ4のみによる車輪駆動と、エンジン6と走行用モータ4の両方による車輪駆動との態様を適宜切換えるものであってもよい。エンジン6は、往復動型エンジンであってもよい。 Although the embodiment has been described above, the present invention is not limited to the embodiment, and can be appropriately changed within the scope described in the scope of claims. For example, the invention includes the following cases. . Wheel driving may be performed by the engine 6. In this case, wheel driving by only the engine 6, wheel driving by only the traveling motor 4, and wheel driving by both the engine 6 and the traveling motor 4 are possible. May be appropriately switched. The engine 6 may be a reciprocating engine.

図5において、図6の場合と同様に、始動初期と始動後期に分けて、始動後期での燃料噴射割合や空燃比を、始動初期と始動後との間の数値に設定するようにしてもよい。図5において、始動初期時から第2燃料噴射弁25A、25Bから燃料噴射を行うようにしてもよい(ただし図5の場合に比してその燃料噴射割合が小さくされる)。図6において、始動初期時の燃料噴射を、第2燃料噴射弁25A、25Bからのみ行うようにしてもよい。図5,図6の場合共に、始動中は、燃料噴射割合と空燃比とのいずれか一方あるいは両方共に、3段階以上に変化させたり、連続可変的に変化させるようにしてもよい。勿論、本発明の目的は、明記されたものに限らず、実質的に好ましいあるいは利点として表現されたものを提供することをも暗黙的に含むものである。 In FIG. 5, as in FIG. 6, the fuel injection ratio and the air-fuel ratio in the late start period are set to numerical values between the early start period and after the start period separately in the early start period and late start period. Good. In FIG. 5, fuel injection may be performed from the second fuel injection valves 25 </ b> A and 25 </ b> B from the beginning of startup (however, the fuel injection ratio is reduced as compared with the case of FIG. 5). In FIG. 6, the fuel injection at the initial stage of the start may be performed only from the second fuel injection valves 25A and 25B. In both cases of FIGS. 5 and 6, during start-up, either or both of the fuel injection ratio and the air-fuel ratio may be changed in three steps or more, or may be changed continuously. Of course, the object of the present invention is not limited to what is explicitly stated, but also implicitly includes providing what is substantially preferred or expressed as an advantage.

本発明は、例えば水素を燃料とするエンジンを搭載したハイブリッド車に適用して好適である。 The present invention is suitable for application to, for example, a hybrid vehicle equipped with an engine using hydrogen as fuel.

V:車両
4:走行用モータ
6:エンジン
7:ジェネレータ
9:バッテリ
10:燃料タンク
24A、24B:第1燃料噴射弁(ポート噴射用)
25A、25B:第2燃料噴射弁(直噴用)
28:空燃比センサ
33A、33B:点火プラグ
U:コントローラ
S6:センサ(充電量)
V: Vehicle 4: Driving motor 6: Engine 7: Generator 9: Battery 10: Fuel tank 24A, 24B: First fuel injection valve (for port injection)
25A, 25B: Second fuel injection valve (for direct injection)
28: Air-fuel ratio sensor 33A, 33B: Spark plug U: Controller S6: Sensor (charge amount)

Claims (6)

気体燃料が供給されるエンジンと、該エンジンによって駆動されて発電を行うジェネレータと、該ジェネレータでの発電電力を蓄電するバッテリと、該バッテリと該ジェネレータとの少なくとも一方から電力を受けて駆動される走行用モータと、を備えたハイブリッド車両のエンジン制御装置であって、
前記バッテリの充電量を検出する充電量検出手段と、
エンジンに供給する気体燃料を、吸気行程中に供給する第1燃料噴射態様と、吸気行程終期から圧縮行程の期間の範囲で供給する第2燃料噴射態様とを選択可能な燃料噴射手段と、
前記燃料噴射手段を制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記エンジンの始動の際に、前記充電量検出手段で検出される充電量があらかじめ設定された所定値以上のときは、前記第1燃料噴射態様での燃料噴射割合を前記第2燃料噴射態様での燃料噴射割合よりも多くする一方、該充電量が前記所定値未満のときは、該充電量が該所定値以上の場合に比して、前記第1燃料噴射態様での燃料噴射割合を低減して前記第2燃料噴射態様での燃料噴射割合を増大させる、
ことを特徴とするハイブリッド車のエンジン制御装置。
Driven by receiving power from at least one of an engine to which gaseous fuel is supplied, a generator that is driven by the engine to generate electric power, a battery that stores electric power generated by the generator, and the generator An engine control device for a hybrid vehicle comprising a travel motor,
Charge amount detecting means for detecting the charge amount of the battery;
The gaseous fuel supplied to the engine, the first fuel injection mode supplies during the intake stroke, and the fuel injection means can be selected a second fuel injection mode to supply a range of period of the compression stroke from the intake stroke end,
Control means for controlling the fuel injection means;
With
The control means determines the fuel injection ratio in the first fuel injection mode when the charge amount detected by the charge amount detection means is equal to or greater than a predetermined value when the engine is started. On the other hand, when the charge amount is less than the predetermined value, the charge amount in the first fuel injection mode is larger than the fuel injection ratio in the two fuel injection modes. Reducing the fuel injection rate and increasing the fuel injection rate in the second fuel injection mode;
An engine control device for a hybrid vehicle.
請求項1において、
前記燃料噴射手段が、吸気ポートに向けて燃料噴射する第1燃料噴射弁と、筒内に直接燃料噴射する第2燃料噴射弁とを備え、
前記第1燃料噴射弁からの燃料噴射により前記第1燃料噴射態様とされ、
前記第2燃料噴射弁からの燃料噴射により前記第2燃料噴射態様とされる、
ことを特徴とするハイブリッド車のエンジン制御装置。
In claim 1,
The fuel injection means includes a first fuel injection valve that injects fuel toward the intake port, and a second fuel injection valve that injects fuel directly into the cylinder,
The fuel injection from the first fuel injection valve is the first fuel injection mode,
The fuel injection from the second fuel injection valve is the second fuel injection mode.
An engine control device for a hybrid vehicle.
請求項2において、
前記充電量検出手段で検出される充電量が前記所定値以上のときは、前記第1燃料噴射弁からのみ燃料噴射され、
前記充電量検出手段で検出される充電量が前記所定値未満のときは、前記第1燃料噴射弁と前記第2燃料噴射弁の両方から燃料噴射される、
ことを特徴とするハイブリッド車のエンジン制御装置。
In claim 2,
When the charge amount detected by the charge amount detection means is equal to or greater than the predetermined value, fuel is injected only from the first fuel injection valve,
When the charge amount detected by the charge amount detection means is less than the predetermined value, fuel is injected from both the first fuel injection valve and the second fuel injection valve.
An engine control device for a hybrid vehicle.
請求項1ないし請求項3のいずれか1項において、
エンジン始動時は始動後に比して、空燃比がリッチにされると共に、前記第1燃料噴射態様での燃料噴射割合が前記第2燃料噴射態様での燃料噴射割合よりも多くされる、ことを特徴とするハイブリッド車のエンジン制御装置。
In any one of Claims 1 thru | or 3,
When the engine is started, the air-fuel ratio is made richer than after the start, and the fuel injection ratio in the first fuel injection mode is made larger than the fuel injection ratio in the second fuel injection mode. A hybrid vehicle engine control device.
請求項4において、
エンジン始動初期は始動後期に比して、空燃比がリッチにされると共に、前記第1燃料噴射態様での燃料噴射割合が前記第2燃料噴射態様での燃料噴射割合よりも多くされる、ことを特徴とするハイブリッド車のエンジン制御装置。
In claim 4,
The air-fuel ratio is made richer in the early stage of engine startup than in the later stage of startup, and the fuel injection ratio in the first fuel injection mode is made larger than the fuel injection ratio in the second fuel injection mode. An engine control device for a hybrid vehicle characterized by the above.
請求項4または請求項5において、
少なくともエンジンの始動初期は、前記第1燃料噴射態様のみでの燃料噴射が行われる、ことを特徴とするハイブリッド車のエンジン制御装置。
In claim 4 or claim 5,
An engine control device for a hybrid vehicle, characterized in that fuel injection is performed only in the first fuel injection mode at least at the initial start of the engine.
JP2011085102A 2011-04-07 2011-04-07 Hybrid vehicle engine control system Expired - Fee Related JP5736920B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011085102A JP5736920B2 (en) 2011-04-07 2011-04-07 Hybrid vehicle engine control system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011085102A JP5736920B2 (en) 2011-04-07 2011-04-07 Hybrid vehicle engine control system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2012219685A JP2012219685A (en) 2012-11-12
JP5736920B2 true JP5736920B2 (en) 2015-06-17

Family

ID=47271484

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011085102A Expired - Fee Related JP5736920B2 (en) 2011-04-07 2011-04-07 Hybrid vehicle engine control system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5736920B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6225840B2 (en) * 2014-06-09 2017-11-08 マツダ株式会社 Fuel injection control device for gaseous fuel engine
JP6332178B2 (en) * 2015-07-14 2018-05-30 マツダ株式会社 Control device for gaseous fuel engine

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4442318B2 (en) * 2004-05-21 2010-03-31 トヨタ自動車株式会社 Air-fuel ratio learning control method and air-fuel ratio learning control device for dual injection internal combustion engine in hybrid vehicle
JP4470767B2 (en) * 2005-03-14 2010-06-02 マツダ株式会社 Gas fuel engine start control device
JP4853223B2 (en) * 2006-10-18 2012-01-11 マツダ株式会社 Control device for hybrid vehicle
JP5347832B2 (en) * 2009-08-25 2013-11-20 マツダ株式会社 Control device for hydrogen engine

Also Published As

Publication number Publication date
JP2012219685A (en) 2012-11-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8499547B2 (en) Hybrid vehicle and control method thereof
JP4519085B2 (en) Control device for internal combustion engine
WO2016035188A1 (en) Vehicle equipped with internal combustion engine
EP2893175A1 (en) Internal combustion engine control for a hybrid vehicle
JP5983470B2 (en) Control device for hybrid vehicle
JP5519331B2 (en) Vehicle control device
JP5949369B2 (en) Stop control device for internal combustion engine
US20100274424A1 (en) Vehicle control apparatus
JP5884289B2 (en) Control device for hybrid vehicle
JP5736920B2 (en) Hybrid vehicle engine control system
JP6171822B2 (en) Control device for hybrid vehicle
JP3518389B2 (en) Hybrid electric vehicle
JP6112020B2 (en) Hybrid car
JP5750964B2 (en) Control device for spark-ignition gaseous fuel engine
JP7438637B2 (en) Hybrid vehicle control device
JP2005299504A (en) Power output device, automobile equipped with the device, and method of controlling the device
JP4211243B2 (en) Charge control device
JP2006144725A (en) Fuel injection control device for hybrid vehicle
JP5998429B2 (en) Hybrid vehicle
WO2023190154A1 (en) Engine control device and hybrid vehicle
WO2023190152A1 (en) Hybrid vehicle
WO2022163410A1 (en) Drive control device and drive control method
JP7362216B2 (en) Hybrid vehicle control device
JP7455495B2 (en) Hybrid vehicle control device
JP5677666B2 (en) Vehicle control device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20140312

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20141212

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150210

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20150224

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20150324

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20150406

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5736920

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees