JP6233011B2 - Engine control device - Google Patents

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Description

本発明は、複数の燃焼モードを切り替えつつ運転可能なエンジンを制御するエンジン制御装置の技術分野に関する。   The present invention relates to a technical field of an engine control device that controls an engine that can be operated while switching a plurality of combustion modes.

この種の装置として、例えば、エンジン回転数及びエンジン負荷に基づく燃焼モードマップを用いて、リーン燃焼モードとストイキ燃焼モードとを切り替え制御する装置が提案されている(特許文献1参照)。   As this type of device, for example, a device that switches between a lean combustion mode and a stoichiometric combustion mode using a combustion mode map based on an engine speed and an engine load has been proposed (see Patent Document 1).

或いは、車両発進時における運転者のクラッチ操作の仕方で変化するエンジンへの負荷要求の変化等を予め予測・認識して、エンジンの燃焼の切替要求を制限する装置が提案されている(特許文献2参照)。   Alternatively, a device for predicting and recognizing a change in the load demand on the engine that changes depending on how the driver operates the clutch when the vehicle starts is proposed in advance to limit the engine combustion switching request (Patent Document). 2).

或いは、エンジンの運転状態に応じて成層燃焼モードから均質燃焼モードへ切り替え可能な装置であって、エンジンの負荷が所定の低負荷領域へと移行すると予想されるときに、成層燃焼モードから均質燃焼モードへの切り替えを禁止する装置が提案されている(特許文献3参照)。   Alternatively, the device can switch from the stratified combustion mode to the homogeneous combustion mode in accordance with the operating state of the engine, and when the engine load is expected to shift to a predetermined low load region, the homogeneous combustion from the stratified combustion mode is performed. An apparatus that prohibits switching to a mode has been proposed (see Patent Document 3).

或いは、成層燃焼モードと均一燃焼モードとを切り替えて運転可能なエンジンの目標負荷の変化状態に基づいて、燃焼モードの切り替えを予測する装置が提案されている(特許文献4参照)。   Alternatively, an apparatus that predicts switching of the combustion mode based on the change state of the target load of the engine that can be operated by switching between the stratified combustion mode and the uniform combustion mode has been proposed (see Patent Document 4).

特開2008−157104号公報JP 2008-157104 A 特開2003−214216号公報JP 2003-214216 A 特開2001−152914号公報JP 2001-152914 A 特開2000−205006号公報JP 2000-205006 A

特許文献1に記載の技術では、エンジンに対する要求出力が増加した際に、燃焼モードの切り替えが頻繁に発生し、ドライバビリティが低下する可能性があるという技術的問題点がある。特許文献2乃至4に記載の技術では、この問題点を解決することは困難である。   The technique described in Patent Document 1 has a technical problem that when the required output to the engine increases, switching of the combustion mode frequently occurs and drivability may be reduced. With the techniques described in Patent Documents 2 to 4, it is difficult to solve this problem.

本発明は、例えば上記問題点に鑑みてなされたものであり、燃焼モードの切り替えの頻繁な発生を抑制することができるエンジン制御装置を提供することを課題とする。   The present invention has been made in view of the above problems, for example, and an object of the present invention is to provide an engine control device that can suppress frequent occurrence of switching of combustion modes.

本発明のエンジン制御装置は、上記課題を解決するために、燃焼領域に応じて複数の燃焼モードを相互に切り替えて運転可能なエンジンを備える車両に搭載されたエンジン制御装置であって、前記車両に係るアクセル操作量の変化に起因して、前記エンジンの現在の燃焼モードから、前記現在の燃焼モードに対応する第1燃焼領域には隣接しない第2燃焼領域に対応する燃焼モードへ変更される際に、前記現在の燃焼モードから、前記第1燃焼領域に隣接すると共に、前記第1燃焼領域及び前記第2燃焼領域間に位置する第3燃焼領域に対応する燃焼モードを経由して、前記第2燃焼領域に対応する燃焼モードへ、前記エンジンの運転状態を変更する時間よりも、前記現在の燃焼モードから、直接、前記第2燃焼領域に対応する燃焼モードへ、前記運転状態を変更する時間が短い場合、前記運転状態が、前記現在の燃焼モードから前記第3燃焼領域に対応する燃焼モードへ変更されないように前記エンジンを制御する制御手段を備える。
In order to solve the above problems, an engine control device of the present invention is an engine control device mounted on a vehicle including an engine that can be operated by switching a plurality of combustion modes according to a combustion region. Due to the change in the accelerator operation amount, the current combustion mode of the engine is changed to the combustion mode corresponding to the second combustion region not adjacent to the first combustion region corresponding to the current combustion mode. The combustion mode corresponding to the third combustion region adjacent to the first combustion region and located between the first combustion region and the second combustion region from the current combustion mode , into the combustion mode corresponding to the second combustion region, than the time to change the operating state of the engine, from the current combustion mode, directly into the combustion mode corresponding to the second combustion zone If the time for changing the operating state is short, a control unit for the operating conditions, and controls the engine so that the unchanged from the current combustion mode to the combustion mode corresponding to the third combustion area.

本発明のエンジン制御装置によれば、当該エンジン制御装置は、燃焼領域に応じて複数の燃焼モードを相互に切り替えて運転可能なエンジンを備える車両に搭載される。ここで、「燃焼領域」は、エンジンを制御するための、例えばエンジン回転数及びエンジントルクにより規定されるマップ等により予め定められている。燃焼モードは、エンジンの現在の運転状態(例えばエンジントルク、エンジン回転数等)が該当する燃焼領域に応じて決定される。   According to the engine control apparatus of the present invention, the engine control apparatus is mounted on a vehicle including an engine that can be operated by switching a plurality of combustion modes according to a combustion region. Here, the “combustion region” is predetermined by a map or the like for controlling the engine, for example, defined by the engine speed and the engine torque. The combustion mode is determined according to the combustion region to which the current operating state of the engine (for example, engine torque, engine speed, etc.) corresponds.

エンジン制御装置は、車両に係るアクセル操作量(例えば、アクセル開度)に応じて、例えばエンジンの燃費効率が良好となるように、該エンジンの運転状態を制御する。この際、エンジン制御装置は、エンジンの運転状態が該当する燃焼領域に応じて、燃焼モードを適宜変更する。   The engine control device controls the operating state of the engine so that, for example, the fuel efficiency of the engine becomes good, according to the accelerator operation amount (for example, accelerator opening) related to the vehicle. At this time, the engine control device appropriately changes the combustion mode in accordance with the combustion region corresponding to the operating state of the engine.

エンジン制御装置の制御手段は、車両に係るアクセル操作量の変化に起因して、エンジンの現在の燃焼モードから、該現在の燃焼モードに対応する第1燃焼領域には隣接しない第2燃焼領域に対応する燃焼モードへ変更される際に、以下の処理を実施する。即ち、制御手段は、(i)現在の燃焼モードから、第1燃焼領域に隣接すると共に、該第1燃焼領域及び第2燃焼領域間に位置する第3燃焼領域に対応する燃焼モードを経由して、第2燃焼領域に対応する燃焼モードへ、エンジンの運転状態を変更する時間と、(ii)現在の燃焼モードから、直接、第2燃焼領域に対応する燃焼モードへ、運転状態を変更する時間と、を求める。
The control means of the engine control device causes the engine to change from a current combustion mode to a second combustion region that is not adjacent to the first combustion region corresponding to the current combustion mode, due to a change in the accelerator operation amount related to the vehicle. When changing to the corresponding combustion mode, the following processing is performed. That is, the control unit, via a combustion mode corresponding to the third combustion area located between (i) the current combustion mode, as well as adjacent to the first combustion region, the first combustion zone and a second combustion region Te, the combustion mode corresponding to the second combustion region, the time and changing the operating state of the engine, from (ii) the current combustion mode, directly into the combustion mode corresponding to the second combustion region, to change the operating conditions Ask for time.

続いて、制御手段は、現在の燃焼モードから第3燃焼領域に対応する燃焼モードを経由して、第2燃焼領域に対応する燃焼モードへ変更する時間よりも、現在の燃焼モードから、直接、第2燃焼領域に対応する燃焼モードへ変更する時間が短い場合、エンジンの運転状態が、現在の燃焼モードから第3燃焼領域に対応する燃焼モードへ変更されないように該エンジンを制御する。
Subsequently, the control means directly from the current combustion mode, rather than the time to change from the current combustion mode to the combustion mode corresponding to the second combustion region via the combustion mode corresponding to the third combustion region. When the time for changing to the combustion mode corresponding to the second combustion region is short, the engine is controlled so that the operating state of the engine is not changed from the current combustion mode to the combustion mode corresponding to the third combustion region.

このように構成すれば、燃焼モードの切り替えが頻繁に発生することを抑制することができ、ドライバビリティの低下を防止することができる。   If comprised in this way, it can suppress that switching of a combustion mode generate | occur | produces frequently, and the fall of drivability can be prevented.

尚、現在の燃焼モードから第3燃焼領域に対応する燃焼モードを経由して、第2燃焼領域に対応する燃焼モードへ変更する時間よりも、現在の燃焼モードから、直接、第2燃焼領域に対応する燃焼モードへ変更する時間が長い場合、制御手段は、典型的には、エンジンの運転状態の遷移に伴う燃焼領域の遷移に合わせて、燃焼モードを変更する。このように構成すれば、例えば燃費の向上を図ることができ、実用上非常に有利である。 Note that the current combustion mode is changed directly from the current combustion mode to the second combustion region through the combustion mode corresponding to the third combustion region, rather than the time for changing to the combustion mode corresponding to the second combustion region. When the time to change to the corresponding combustion mode is long, the control unit typically changes the combustion mode in accordance with the transition of the combustion region accompanying the transition of the operating state of the engine. If comprised in this way, the improvement of a fuel consumption can be aimed at, for example, and it is very advantageous practically.

本発明の作用及び他の利得は次に説明する実施するための形態から明らかにされる。   The effect | action and other gain of this invention are clarified from the form for implementing demonstrated below.

実施形態に係るハイブリッド車両の構成を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the structure of the hybrid vehicle which concerns on embodiment. 横軸をエンジン回転数、縦軸をエンジントルクとする燃焼モードマップの一例である。It is an example of a combustion mode map in which the horizontal axis represents the engine speed and the vertical axis represents the engine torque. 要求駆動トルクマップの一例である。It is an example of a required drive torque map. 要求駆動パワーマップの一例である。It is an example of a request drive power map. 実施形態に係るエンジン制御処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the engine control process which concerns on embodiment.

本発明のエンジン制御装置に係る実施形態を図面に基づいて説明する。   An embodiment according to an engine control device of the present invention will be described with reference to the drawings.

(ハイブリッド車両の構成)
先ず、実施形態に係るハイブリッド車両の構成を、図1を参照して説明する。図1は、実施形態に係るハイブリッド車両の構成を示す概念図である。
(Configuration of hybrid vehicle)
First, the structure of the hybrid vehicle which concerns on embodiment is demonstrated with reference to FIG. FIG. 1 is a conceptual diagram illustrating a configuration of a hybrid vehicle according to an embodiment.

図1において、ハイブリッド車両1は、エンジン10と、該エンジン10に動力分配機構14を介して夫々接続されているモータ・ジェネレータMG1及びMG2とを備えている。モータ・ジェネレータMG1は、主に、エンジン10の制御及び発電に用いられる。他方、モータ・ジェネレータMG2は、主に、ハイブリッド車両1の駆動及び回生ブレーキに用いられる。   In FIG. 1, the hybrid vehicle 1 includes an engine 10 and motor / generators MG1 and MG2 connected to the engine 10 via a power distribution mechanism 14, respectively. The motor / generator MG1 is mainly used for control of the engine 10 and power generation. On the other hand, motor generator MG2 is mainly used for driving hybrid vehicle 1 and for regenerative braking.

動力分配機構14は、遊星歯車機構を含んで構成されている。エンジン10のクランク軸は、遊星歯車機構のキャリアに接続されている。モータ・ジェネレータMG1の回転軸は、遊星歯車機構のサンギアに接続されている。モータ・ジェネレータMG2の回転軸は、遊星歯車機構のリングギアの回転動力が出力される出力軸に接続されている。   The power distribution mechanism 14 includes a planetary gear mechanism. The crankshaft of the engine 10 is connected to the carrier of the planetary gear mechanism. The rotation shaft of the motor / generator MG1 is connected to the sun gear of the planetary gear mechanism. The rotation shaft of the motor / generator MG2 is connected to an output shaft that outputs the rotational power of the ring gear of the planetary gear mechanism.

エンジン10には、吸気通路11及び排気通路12が接続されている。吸気通路11には、エアフローメータ21、吸気絞り弁22、ターボチャージャ23のコンプレッサ23c及びインタークーラ24が設けられている。排気通路12には、ターボチャージャ23のタービン23t、スタートコンバータ25及び後処理装置26が設けられている。   An intake passage 11 and an exhaust passage 12 are connected to the engine 10. In the intake passage 11, an air flow meter 21, an intake throttle valve 22, a compressor 23 c of a turbocharger 23 and an intercooler 24 are provided. In the exhaust passage 12, a turbine 23 t of the turbocharger 23, a start converter 25 and an aftertreatment device 26 are provided.

エンジン10には、更に、排気通路12内を流れる排気の一部を低圧で吸気通路11へ再循環させる低圧EGR装置が設けられている。該低圧EGR装置は、排気通路12におけるスタートコンバータ25の下流側且つ後処理装置26の上流側と、吸気通路11における吸気絞り弁22の下流側且つコンプレッサ23cの上流側と、を連通する低圧EGR通路13を備えている。該低圧EGR通路13には、EGRクーラ17及びEGR弁28が設けられている。   The engine 10 is further provided with a low pressure EGR device that recirculates a part of the exhaust gas flowing in the exhaust passage 12 to the intake passage 11 at a low pressure. The low pressure EGR device communicates the downstream side of the start converter 25 in the exhaust passage 12 and the upstream side of the aftertreatment device 26 with the downstream side of the intake throttle valve 22 and the upstream side of the compressor 23c in the intake passage 11. A passage 13 is provided. The low pressure EGR passage 13 is provided with an EGR cooler 17 and an EGR valve 28.

ハイブリッド車両1は、更に、エンジン10を制御するエンジンECU(Electronic Control Unit:電子制御ユニット)32と、モータ・ジェネレータMG1及びMG2を夫々制御するMGECU33と、ハイブリッド車両1に設けられた各種センサの出力等に基づいて、エンジンECU32及びMGECU33を統括制御するHVECU31と、を備えている。   The hybrid vehicle 1 further includes an engine ECU (Electronic Control Unit) 32 that controls the engine 10, an MGECU 33 that controls the motor generators MG 1 and MG 2, and outputs of various sensors provided in the hybrid vehicle 1. And the HVECU 31 that controls the engine ECU 32 and the MGECU 33 in an integrated manner.

(エンジンの運転)
次に、エンジン10の運転について、図2を参照して説明する。図2は、横軸をエンジン回転数、縦軸をエンジントルクとする燃焼モードマップの一例である。
(Engine operation)
Next, the operation of the engine 10 will be described with reference to FIG. FIG. 2 is an example of a combustion mode map in which the horizontal axis represents the engine speed and the vertical axis represents the engine torque.

実施形態に係るエンジン10は、図2に示すように、該エンジン10に要求されるパワー(例えば、エンジントルク指令値等)(以降、適宜“エンジン要求パワー”と称する)に応じて、様々な燃焼モードを採る。そして、エンジンECU32は、基本的には、エンジン要求パワーに応じて、エンジン10の運転点が、例えば燃費最適線である動作線a(実線a参照)に沿って遷移するようにエンジン10を制御する。この際、燃焼モードマップ上におけるエンジン10の運転点の位置に応じて、燃焼モードが適宜切り替えられる。このように構成すれば、燃費の向上を図ることができ、実用上非常に有利である。   As shown in FIG. 2, the engine 10 according to the embodiment has various powers required for the engine 10 (for example, an engine torque command value) (hereinafter, referred to as “engine required power” as appropriate). Take the combustion mode. The engine ECU 32 basically controls the engine 10 so that the operating point of the engine 10 transitions along, for example, an operation line a (see solid line a) that is a fuel efficiency optimum line according to the engine required power. To do. At this time, the combustion mode is appropriately switched according to the position of the operating point of the engine 10 on the combustion mode map. If comprised in this way, a fuel consumption can be improved and it is very advantageous practically.

ここで、エンジン10の燃焼モードの切り替え方法には、公知の各種態様を適用可能であるので、その詳細についての説明は割愛する。   Here, since various known modes can be applied to the method for switching the combustion mode of the engine 10, a detailed description thereof will be omitted.

尚、図2において、「NAストイキ」、「NAリーン」、「過給リーン」及び「過給ストイキ」は、夫々、「無過給ストイキ燃焼モード」、「無過給リーン燃焼モード」、「過給リーン燃焼モード」及び「過給ストイキ燃焼モード」を意味する。また、図2における破線は、等パワー曲線を示している。   In FIG. 2, “NA stoichiometric”, “NA lean”, “supercharged lean” and “supercharged stoichiometric” are respectively “non-supercharged stoichiometric combustion mode”, “non-supercharged lean combustion mode”, “ It means “supercharging lean combustion mode” and “supercharging stoichiometric combustion mode”. Moreover, the broken line in FIG. 2 has shown the equal power curve.

(エンジン制御処理)
次に、実施形態に係るエンジン制御処理について、図3乃至図5を参照して説明する。
(Engine control processing)
Next, engine control processing according to the embodiment will be described with reference to FIGS. 3 to 5.

HVECU31は、例えば車速、アクセル開度、エンジン回転数、モータ・ジェネレータMG1及びMG2各々の回転数、バッテリ(図示せず)の充電状態等に応じて、ハイブリッド車両1に要求されるパワー(以降、適宜“車両要求パワー”と称する)を設定する。   The HVECU 31 determines the power required for the hybrid vehicle 1 according to the vehicle speed, the accelerator opening, the engine speed, the speed of each of the motor / generators MG1 and MG2, the state of charge of a battery (not shown), etc. (Referred to as “vehicle required power”).

HVECU31は、更に、設定された車両要求パワーに基づいて、走行モード(例えば、所謂EV(Electric Vehicle)走行モード、所謂HV(Hybrid Vehicle)走行モード等)を決定すると共に、例えば、エンジン要求パワー、モータ・ジェネレータMG1及びMG2各々の要求パワー、シフトチェンジの有無等を決定する。   The HVECU 31 further determines a travel mode (for example, a so-called EV (Electric Vehicle) travel mode, a so-called HV (Hybrid Vehicle) travel mode, etc.) based on the set vehicle required power, and for example, engine required power, The required power of each of the motor generators MG1 and MG2, the presence / absence of a shift change, etc. are determined.

エンジンECU32は、上述の如く、決定されたエンジン要求パワーに応じて、エンジン10の運転点が所定の動作線に沿って遷移するようにエンジン10を制御する。MGECU33は、決定された要求パワー(例えば、モータトルク指令値等)に応じて、モータ・ジェネレータMG1及びMG2を夫々制御する。   As described above, the engine ECU 32 controls the engine 10 so that the operating point of the engine 10 changes along a predetermined operation line in accordance with the determined required engine power. The MGECU 33 controls the motor generators MG1 and MG2 according to the determined required power (for example, a motor torque command value or the like).

具体的には例えば、HVECU31には、例えば図3に示すような、アクセル開度毎に設定された、プロペラ軸回転数及び要求駆動トルクにより規定される要求駆動トルクマップが予め格納されている。HVECU31は、要求駆動トルクマップにおける要求駆動トルクとプロペラ軸回転数との積に、損失パワーを上乗せすることにより、例えば図4に示すような、プロペラ軸回転数及び要求駆動パワーにより規定される要求駆動パワーマップを逐次求める。   Specifically, for example, the HVECU 31 stores in advance a required drive torque map defined by the propeller shaft speed and the required drive torque, which is set for each accelerator opening, for example, as shown in FIG. The HVECU 31 adds a loss power to the product of the required drive torque and the propeller shaft rotational speed in the required drive torque map, for example, a request defined by the propeller shaft rotational speed and the required drive power as shown in FIG. The drive power map is obtained sequentially.

ハイブリッド車両1の運転者がアクセルを踏み込んだ際に、HVECU31は、アクセル踏み込み開始時におけるプロペラ軸回転数、アクセル開度Pap(図4における黒丸a参照)及びアクセル開度変化率δPapから、要求駆動パワー変化率δPv(図4における黒丸a及び黒丸b間の矢印に相当)を算出する。   When the driver of the hybrid vehicle 1 depresses the accelerator, the HVECU 31 performs a requested drive from the propeller shaft speed, the accelerator opening Pap (see the black circle a in FIG. 4) and the accelerator opening change rate δPap at the start of the accelerator depression. The power change rate δPv (corresponding to the arrow between the black circles a and b in FIG. 4) is calculated.

ここで、本実施形態では、エンジン10のパワーは、運転者による要求変化時(即ち、アクセル開度変化時)以外には急変しないものと仮定し、HVECU31は、算出された要求駆動パワー変化率δPvをエンジン要求パワー変化率δPeに代入する。続いて、HVECU31は、エンジン要求パワー変化率δPeと、アクセルの踏み込み時間との積に基づいて、燃焼モードマップ(図2参照)上におけるエンジン10の運転点(即ち、エンジン要求パワー)の到達点を予測する。   Here, in this embodiment, it is assumed that the power of the engine 10 does not change abruptly except when the driver changes the demand (that is, when the accelerator opening changes), and the HVECU 31 calculates the calculated required drive power change rate. δPv is substituted for the engine required power change rate δPe. Subsequently, the HVECU 31 arrives at the operating point of the engine 10 (ie, the engine required power) on the combustion mode map (see FIG. 2) based on the product of the engine required power change rate δPe and the accelerator depression time. Predict.

ここでは例えば、図2における運転点p0においてアクセルが踏み込まれ、エンジン10の運転点が無過給ストイキ燃焼モードに対応する燃焼領域(即ち、運転点p2と運転点p3との間)に到達すると予測されたものとする。   Here, for example, when the accelerator is depressed at the operating point p0 in FIG. 2 and the operating point of the engine 10 reaches the combustion region corresponding to the non-supercharged stoichiometric combustion mode (that is, between the operating point p2 and the operating point p3). Assume that it was predicted.

HVECU31は、運転点p0におけるエンジン要求パワーPe_Startと、該運転点P0よりも高パワー側の燃焼モードに係るエンジン要求パワーの下限値を算出する。HVECU31は、ここでは、過給リーン燃焼モードに係るエンジン要求パワーの下限値Pe_Turbo−Lean(運転点p1に対応)と、無過給ストイキ燃焼モードに係るエンジン要求パワーの下限値Pe_NA−Stoiki(運転点p2に対応)と、過給ストイキ燃焼モードに係るエンジン要求パワーの下限値Pe_Turbo−Stoiki(運転点p3に対応)と、を算出する。   The HVECU 31 calculates the engine required power Pe_Start at the operating point p0 and the lower limit value of the engine required power related to the combustion mode on the higher power side than the operating point P0. Here, the HVECU 31 has a lower limit value Pe_Turbo-Lean (corresponding to the operating point p1) of the engine required power related to the supercharged lean combustion mode and a lower limit value Pe_NA-Stoiki of the engine required power related to the non-supercharged stoichiometric combustion mode (operation). And a lower limit value Pe_Turbo-Stoiki (corresponding to the operating point p3) of the engine required power related to the supercharged stoichiometric combustion mode.

尚、アクセル踏み込み時のエンジン10の運転点が、過給リーン燃焼モードに対応する燃焼領域内である場合、HVECU31は、下限値Pe_NA−Stoikiと、下限値Pe_Turbo−Stoikiと、を算出する。   When the operating point of the engine 10 when the accelerator is depressed is in the combustion region corresponding to the supercharged lean combustion mode, the HVECU 31 calculates the lower limit value Pe_NA-Stoiki and the lower limit value Pe_Turbo-Stoiki.

次に、HVECU31は、下限値Pe_Turbo−Lean、下限値Pe_NA−Stoiki及び下限値Pe_Turbo−Stoiki各々と、エンジン要求パワーPe_Startとの差分を算出し、該算出された差分をエンジン要求パワー変化率δPeで除算する。   Next, the HVECU 31 calculates the difference between the lower limit value Pe_Turbo-Lean, the lower limit value Pe_NA-Stoiki and the lower limit value Pe_Turbo-Stoiki and the engine required power Pe_Start, and calculates the calculated difference as the engine required power change rate δPe. Divide.

これにより、(i)無過給リーン燃焼モードから過給リーン燃焼モードへ切り替えるための予測時間T_Turbo−Lean=((Pe_Turbo−Lean)−(Pe_Start))/δPeと、(ii)無過給リーン燃焼モードから無過給ストイキ燃焼モードへ切り替えるための予測時間T_NA−Stoiki=((Pe_NA−Stoiki)−(Pe_Start))/δPeと、(iii)無過給リーン燃焼モードから過給ストイキ燃焼モードへ切り替えるための予測時間T_Turbo−Stoiki=((Pe_Turbo−Stoiki)−(Pe_Start))/δPeと、が求められる。   Accordingly, (i) the predicted time T_Turbo-Lean = ((Pe_Turbo-Lean)-(Pe_Start)) / δPe for switching from the non-supercharged lean combustion mode to the supercharged lean combustion mode, and (ii) the non-supercharged lean Prediction time T_NA-Stoiki = ((Pe_NA-Stoiki)-(Pe_Start)) / δPe for switching from the combustion mode to the non-supercharged stoichiometric combustion mode, and (iii) from the non-supercharged lean combustion mode to the supercharged stoichiometric combustion mode Predicted time T_Turbo-Stoiki = ((Pe_Turbo-Stoiki)-(Pe_Start)) / δPe for switching is obtained.

次に、HVECU31は、(i)無過給リーン燃焼モードから、直接、無過給ストイキ燃焼モードへ切り替える場合の予測時間T_NA−Stoikiと、(ii)無過給リーン燃焼モードから、過給リーン燃焼モードを経由して、無過給ストイキ燃焼モードへ切り替えるために必要な時間と、例えばエンジン水温、外気温等のドライバビリティに係る要件により予め定められた時間との和と、を比較する。   Next, the HVECU 31 determines (i) the predicted time T_NA-Stoiki when switching directly from the non-supercharged lean combustion mode to the non-supercharged stoichiometric combustion mode, and (ii) the supercharged lean from the non-supercharged lean combustion mode. The time required for switching to the non-supercharged stoichiometric combustion mode via the combustion mode is compared with the sum of the time determined in advance according to the drivability requirements such as the engine water temperature and the outside air temperature.

ここで、「無過給リーン燃焼モードから、過給リーン燃焼モードを経由して、無過給ストイキ燃焼モードへ切り替えるために必要な時間」は、無過給リーン燃焼モードから過給リーン燃焼モードへ切り替えるために必要な時間と、過給リーン燃焼モードから無過給ストイキ燃焼モードへ切り替えるために必要な時間と、の和を意味する。   Here, “the time required to switch from the non-supercharged lean combustion mode to the non-supercharged stoichiometric combustion mode via the supercharged lean combustion mode” is the “supercharged lean combustion mode to supercharged lean combustion mode”. It means the sum of the time required to switch to and the time required to switch from the supercharged lean combustion mode to the non-supercharged stoichiometric combustion mode.

予測時間T_NA−Stoikiが、無過給リーン燃焼モードから、過給リーン燃焼モードを経由して、無過給ストイキ燃焼モードへ切り替えるために必要な時間と、例えばエンジン水温、外気温等のドライバビリティに係る要件により予め定められた時間との和よりも短い場合、HVECU31は、無過給リーン燃焼モードから、直接、無過給ストイキ燃焼モードへ切り替わるように、エンジンECU32を介して、エンジン10を制御する(つまり、エンジン10が過給リーン燃焼モードへ切り替わらないように制御する)。   The time required for the predicted time T_NA-Stoiki to switch from the non-supercharged lean combustion mode to the non-supercharged stoichiometric combustion mode via the supercharged lean combustion mode, and drivability such as engine water temperature and outside air temperature, for example When the HVECU 31 is shorter than the sum of the predetermined time due to the requirements relating to the above, the HVECU 31 causes the engine 10 to be switched via the engine ECU 32 so as to switch directly from the non-supercharged lean combustion mode to the non-supercharged stoichiometric combustion mode. (I.e., control is performed so that the engine 10 is not switched to the supercharged lean combustion mode).

他方、予測時間T_NA−Stoikiが、無過給リーン燃焼モードから、過給リーン燃焼モードを経由して、無過給ストイキ燃焼モードへ切り替えるために必要な時間と、例えばエンジン水温、外気温等のドライバビリティに係る要件により予め定められた時間との和よりも長い場合、HVECU31は、エンジン10の燃焼モードが、燃焼モードマップに従って切り替わるように、エンジンECU32を介して、エンジン10を制御する。   On the other hand, the estimated time T_NA-Stoiki is the time required for switching from the non-supercharged lean combustion mode to the non-supercharged stoichiometric combustion mode via the supercharged lean combustion mode, for example, the engine water temperature, the outside air temperature, etc. When longer than the sum of the predetermined time due to the requirements relating to drivability, the HVECU 31 controls the engine 10 via the engine ECU 32 so that the combustion mode of the engine 10 is switched according to the combustion mode map.

上記ドライバビリティに係る要件により予め定められた時間は、例えば、所謂パワーモードスイッチや所謂スポーツモードスイッチがONである場合、又はマニュアルシフトモードである場合等、運転者が車両応答性を要求している場合には、比較的長く設定される。他方で、例えば、所謂スノーモードスイッチやエコモードスイッチがONである場合等、運転者が車両応答性を要求しない場合には、上記ドライバビリティに係る要件により予め定められた時間は比較的短く設定される。   For example, when the so-called power mode switch or the so-called sports mode switch is ON or the manual shift mode is used, the time required by the drivability requirement is determined by the driver requesting vehicle responsiveness. If it is, it is set relatively long. On the other hand, when the driver does not request vehicle responsiveness, for example, when a so-called snow mode switch or eco mode switch is ON, the time predetermined by the drivability requirement is set to be relatively short. Is done.

或いは、例えばモータ・ジェネレータMG1又はMG2に係る負荷率に制限がかけられる場合、やバッテリ出力に制限がかけられている場合には、燃焼モード切替時におけるトルク変動を補償しにくいため、上記ドライバビリティに係る要件により予め定められた時間は比較的長く設定される。   Alternatively, for example, when the load factor related to the motor / generator MG1 or MG2 is limited, or when the battery output is limited, it is difficult to compensate for torque fluctuation at the time of switching the combustion mode. The predetermined time is set to be relatively long according to the requirements relating to the above.

次に、ハイブリッド車両1の走行中に、主にHVECU31により実施されるエンジン制御処理について、図5のフローチャートを参照して説明する。   Next, engine control processing that is mainly performed by the HVECU 31 while the hybrid vehicle 1 is traveling will be described with reference to the flowchart of FIG. 5.

図5において、先ず、HVECU31は、上述の如く、エンジン要求パワー変化率δPeを算出する(ステップS101)。   In FIG. 5, first, the HVECU 31 calculates the engine required power change rate δPe as described above (step S101).

次に、HVECU31は、上述の如く、エンジン10の運転点の到達点を予測し、現在の燃焼モードから、直接、予測された到達点が該当する燃焼領域に対応する燃焼モードへ切り替える場合の予測時間(ここでは、予測時間T1)を算出する(ステップS102)。   Next, as described above, the HVECU 31 predicts the arrival point of the operating point of the engine 10 and predicts when the current combustion mode is directly switched to the combustion mode corresponding to the combustion region in which the predicted arrival point corresponds. Time (here, predicted time T1) is calculated (step S102).

ステップS102の処理と並行して又は相前後して、HVECU31は、上述の如く、燃焼モードマップに従って燃焼モードを切り替える場合に必要な時間と、ドライバビリティに係る要件により予め定められた時間との和(ここでは、和T2)を算出する(ステップS103)。   In parallel with or before or after the process of step S102, the HVECU 31 adds the time required for switching the combustion mode according to the combustion mode map and the time determined in advance according to the drivability requirement as described above. (Here, the sum T2) is calculated (step S103).

次に、HVECU31は、予測時間T1が和T2より短いか否かを判定する(ステップS104)。予測時間T1が和T2より短いと判定された場合(ステップS104:Yes)、HVECU31は、現在の燃焼モードから、直接、予測された到達点が該当する燃焼領域に対応する燃焼モードへ切り替わるように、エンジンECU32を介して、エンジン10を制御する(ステップS105)。   Next, the HVECU 31 determines whether or not the predicted time T1 is shorter than the sum T2 (step S104). When it is determined that the predicted time T1 is shorter than the sum T2 (step S104: Yes), the HVECU 31 directly switches from the current combustion mode to the combustion mode corresponding to the combustion region in which the predicted arrival point corresponds. Then, the engine 10 is controlled via the engine ECU 32 (step S105).

他方、予測時間T1が和T2より長いと判定された場合(ステップS104:No)、HVECU31は、燃焼モードマップに従って燃焼モードを切り替えるように、エンジンECU32を介して、エンジン10を制御する(ステップS106)。   On the other hand, when it is determined that the predicted time T1 is longer than the sum T2 (step S104: No), the HVECU 31 controls the engine 10 via the engine ECU 32 so as to switch the combustion mode according to the combustion mode map (step S106). ).

実施形態に係る「HVECU31」及び「エンジンECU32」は、本発明に係る「エンジン制御装置」及び「制御手段」の一例である。実施形態に係る「無過給リーン燃焼モード」、「無過給ストイキ燃焼モード」及び「過給リーン燃焼モード」は、夫々、本発明に係る「現在の燃焼モード」、「第2燃焼領域に対応する燃焼モード」及び「第3燃焼領域に対応する燃焼モード」の一例である。   The “HV ECU 31” and the “engine ECU 32” according to the embodiment are examples of the “engine control device” and the “control unit” according to the present invention. The “non-supercharged lean combustion mode”, “non-supercharged stoichiometric combustion mode”, and “supercharged lean combustion mode” according to the embodiment are respectively “current combustion mode” and “second combustion region” according to the present invention. It is an example of "corresponding combustion mode" and "combustion mode corresponding to the third combustion region".

本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴うエンジン制御装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be changed as appropriate without departing from the scope or spirit of the invention that can be read from the claims and the entire specification. Is also included in the technical scope of the present invention.

1…ハイブリッド車両、10…エンジン、31…HVECU、32…エンジンECU、33…MGECU、MG1、MG2…モータ・ジェネレータ   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Hybrid vehicle, 10 ... Engine, 31 ... HVECU, 32 ... Engine ECU, 33 ... MGECU, MG1, MG2 ... Motor generator

Claims (1)

燃焼領域に応じて複数の燃焼モードを相互に切り替えて運転可能なエンジンを備える車両に搭載されたエンジン制御装置であって、
前記車両に係るアクセル操作量の変化に起因して、前記エンジンの現在の燃焼モードから、前記現在の燃焼モードに対応する第1燃焼領域には隣接しない第2燃焼領域に対応する燃焼モードへ変更される際に、前記現在の燃焼モードから、前記第1燃焼領域に隣接すると共に、前記第1燃焼領域及び前記第2燃焼領域間に位置する第3燃焼領域に対応する燃焼モードを経由して、前記第2燃焼領域に対応する燃焼モードへ、前記エンジンの運転状態を変更する時間よりも、前記現在の燃焼モードから、直接、前記第2燃焼領域に対応する燃焼モードへ、前記運転状態を変更する時間が短い場合、前記運転状態が、前記現在の燃焼モードから前記第3燃焼領域に対応する燃焼モードへ変更されないように前記エンジンを制御する制御手段を備える
ことを特徴とするエンジン制御装置。
An engine control device mounted on a vehicle including an engine that can be operated by switching a plurality of combustion modes according to a combustion region,
Due to a change in accelerator operation amount related to the vehicle, the current combustion mode of the engine is changed to a combustion mode corresponding to a second combustion region that is not adjacent to the first combustion region corresponding to the current combustion mode. When the operation is performed, the current combustion mode passes through the combustion mode corresponding to the third combustion region that is adjacent to the first combustion region and located between the first combustion region and the second combustion region. The operation state is changed from the current combustion mode directly to the combustion mode corresponding to the second combustion region rather than the time for changing the operation state of the engine to the combustion mode corresponding to the second combustion region. Control means for controlling the engine so that the operation state is not changed from the current combustion mode to the combustion mode corresponding to the third combustion region when the time for changing is short. Engine control device, characterized in that.
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