JP6304051B2 - Hybrid car - Google Patents
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Description
本発明は、ハイブリッド自動車に関し、詳しくは、エンジンと、モータと、スロットル開度に対する吸入空気量の特性を学習する学習手段と、を備えるハイブリッド自動車に関する。 The present invention relates to a hybrid vehicle, and more particularly, to a hybrid vehicle including an engine, a motor, and learning means for learning a characteristic of an intake air amount with respect to a throttle opening.
従来、この種のハイブリッド自動車としては、アクセル開度センサでレーシング操作を検出した際には、機関回転数に基づいて点火時期をフィードバック制御することにより、予め設定した回転数推移線に沿って滑らかに目標アイドリング回転数となるようにするものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。この自動車では、レーシング操作により機関回転数が上昇してから下降している状態で、機関回転数が目標アイドル回転数に所定回転数を加えた回転数となったときに、点火時期のフィードバック制御を開始する。 Conventionally, in this type of hybrid vehicle, when a racing operation is detected by an accelerator opening sensor, the ignition timing is feedback-controlled based on the engine speed, so that it smoothly follows a preset speed transition line. Has been proposed (see, for example, Patent Document 1). In this vehicle, when the engine speed is increased and then decreased by the racing operation, when the engine speed becomes the target idle speed plus the predetermined speed, the ignition timing feedback control is performed. To start.
自動車に搭載されるエンジンでは、スロットル開度に対する吸入空気量の特性(以下、スロットル流量特性という)がデポジット(異物の付着)などにより変化するため、スロットル流量特性を学習し、アイドリング制御などに用いられている。デポジットの剥離などのスロットル流量特性に影響を与える変化が生じると、スロットル流量特性が適正でなくなるため、アイドリング制御中では、吸入空気量の増加によるエンジン回転数の吹き上がりや、その後の燃料カットが実行される場合が生じる。このような場合、アイドリング制御中に燃料カットが複数回に亘って行なわれたときにスロットル流量特性が適正ではないとして、流量特性を初期特性に戻したり、初期特性と現時点の特性との中間特性に戻したり、ある程度の期間前の値に戻したりなどする反省処理が行なわれる。一方、ハイブリッド自動車では、車両の状態によりエンジンのアイドリング回転数が異なる場合もあり、アイドリング制御中にレーシング動作が生じ、燃料カットが行なわれる場合もある。この場合、スロットル流量特性は適正であるのに燃料カットが複数回に亘って行なわれると反省処理が行なわれてしまい、不適正なスロットル流量特性にしてしまう。 In engines mounted on automobiles, the characteristics of the intake air volume with respect to the throttle opening (hereinafter referred to as the throttle flow characteristics) change due to deposits (foreign matter adhesion), etc., so the throttle flow characteristics are learned and used for idling control, etc. It has been. If a change that affects the throttle flow rate characteristics such as deposit separation occurs, the throttle flow rate characteristics will become inappropriate.Therefore, during idling control, the engine speed increases due to an increase in the intake air amount and the subsequent fuel cut occurs. Sometimes it happens. In such a case, if the fuel cut is performed multiple times during idling control, the throttle flow rate characteristic is not appropriate and the flow rate characteristic is returned to the initial characteristic, or an intermediate characteristic between the initial characteristic and the current characteristic. Reflection processing is performed such as returning to, or returning to a value before a certain period. On the other hand, in the hybrid vehicle, the idling speed of the engine may differ depending on the state of the vehicle, and a racing operation may occur during idling control, and fuel cut may be performed. In this case, when the fuel flow is cut a plurality of times even though the throttle flow rate characteristic is appropriate, a reflection process is performed, resulting in an inappropriate throttle flow characteristic.
本発明のハイブリッド自動車は、不要な反省処理の実行を回避し、より適正なスロットル流量特性を保持することを主目的とする。 The main purpose of the hybrid vehicle of the present invention is to avoid execution of unnecessary reflection processing and to maintain a more appropriate throttle flow rate characteristic.
本発明のハイブリッド自動車は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。 The hybrid vehicle of the present invention employs the following means in order to achieve the main object described above.
本発明のハイブリッド自動車は、
エンジンと、モータと、スロットル開度に対する吸入空気量の特性を学習するスロットル流量特性学習を行なうと共に前記エンジンをアイドリング制御している最中に複数回の燃料カットが行なわれたときに前記スロットル流量特性学習に対して反省処理を実行する学習手段と、を備えるハイブリッド自動車において、
前記学習手段は、前記エンジンをアイドリング制御している最中にレーシング動作が検出されたときには燃料カットが行なわれても前記反省処理を実行しない、
ことを特徴とする。
The hybrid vehicle of the present invention
Throttle flow rate characteristic learning for learning the characteristics of the intake air amount with respect to the engine, the motor, and the throttle opening, and the throttle flow rate when a plurality of fuel cuts are performed during idling control of the engine In a hybrid vehicle comprising learning means for performing reflection processing for characteristic learning,
The learning means does not execute the reflection process even if fuel cut is performed when a racing operation is detected during idling control of the engine.
It is characterized by that.
この本発明のハイブリッド自動車では、エンジンをアイドリング制御している最中にレーシング動作が検出されたときには燃料カットが行なわれても反省処理を実行しない。これにより、不要な反省処理の実行を回避し、より適正なスロットル流量特性を保持することができる。ここで、「反省処理」としては、スロットル流量特性を初期特性(初期値)とする処理や、現時点の特性と初期特性との間を所定比で内分することにより得られる特性とする処理、所定期間前の特性とする処理などを挙げることができる。 In the hybrid vehicle of the present invention, when the racing operation is detected during the idling control of the engine, the reflection process is not executed even if the fuel cut is performed. As a result, unnecessary reflection processing can be avoided and more appropriate throttle flow rate characteristics can be maintained. Here, as the “reflection process”, a process for setting the throttle flow rate characteristic as an initial characteristic (initial value), a process for obtaining a characteristic obtained by dividing the current characteristic and the initial characteristic by a predetermined ratio, For example, a process having a characteristic before a predetermined period can be given.
こうした本発明のハイブリッド自動車において、前記学習手段は、前記エンジンをアイドリング制御している最中に燃料カットが行なわれたときにカウントアップするカウンタを有し、前記エンジンをアイドリング制御している最中にレーシング動作を検出したときには燃料カットが行なわれても前記カウンタをカウントアップしないものとしてもよい。また、前記学習手段は、前記エンジンをアイドリング制御している最中に燃料カットが行なわれたときにカウントアップするカウンタを有し、前記エンジンをアイドリング制御している最中にレーシング動作を検出したときには前記カウンタをリセットするものとしてもよい。 In such a hybrid vehicle of the present invention, the learning means includes a counter that counts up when a fuel cut is performed during idling control of the engine, and during idling control of the engine. When the racing operation is detected, the counter may not be counted up even if fuel cut is performed. Further, the learning means has a counter that counts up when a fuel cut is performed during idling control of the engine, and detects a racing operation during idling control of the engine. Sometimes the counter may be reset.
次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。 Next, the form for implementing this invention is demonstrated using an Example.
図1は、本発明の一実施例としてのハイブリッド自動車20の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車20は、図示するように、エンジン22と、エンジン22の燃料噴射制御や点火制御,吸入空気量調節制御などを行なうエンジン用電子制御ユニット(以下、エンジンECUという)24と、を備える。また、実施例のハイブリッド自動車20は、エンジン22の出力軸としてのクランクシャフト26にキャリアが接続されると共に駆動輪63a,63bにデファレンシャルギヤ62を介して連結された駆動軸32にリングギヤが接続されたプラネタリギヤ30を備える。プラネタリギヤ30のサンギヤには、例えば同期発電電動機として構成されたモータMG1の回転子が接続されている。駆動軸32には、例えば同期発電電動機として構成されたモータMG2の回転子が接続されている。モータMG1,MG2は、インバータ41,42により駆動されており、インバータ41,42の図示しないスイッチング素子がモータ用電子制御ユニット(以下、モータECUという)40によってスイッチング制御されることによって駆動制御される。モータMG1,MG2は、インバータ41,42を介して、例えばリチウムイオン二次電池として構成されたバッテリ50と電力のやりとりをする。バッテリ50は、電池電圧Vbや電池電流Ib,電池温度Tbなどを用いてバッテリ用電子制御ユニット(以下、バッテリECUという)52により管理される。ハイブリッド自動車20は、更に、エンジンECU24やモータECU40,バッテリECU52と通信して車両全体を制御するハイブリッド用電子制御ユニット(以下、HVECUという)70を備える。
FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of the configuration of a
エンジン22は、例えばガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料を用いて動力を出力する内燃機関として構成されている。エンジン22は、図2に示すように、エアクリーナ122により清浄された空気をスロットルバルブ124を介して吸入すると共に燃料噴射弁126からガソリンを噴射して吸入された空気とガソリンとを混合し、この混合気を吸気バルブ128を介して燃焼室に吸入する。吸入した混合気は、点火プラグ130による電気火花によって爆発燃焼され、エンジン22は、そのエネルギにより押し下げられるピストン132の往復運動をクランクシャフト26の回転運動に変換する。エンジン22からの排気は、一酸化炭素(CO)や炭化水素(HC),窒素酸化物(NOx)の有害成分を浄化する浄化触媒(三元触媒)を有する浄化装置134を介して外気へ排出される。排気は外気に排出されるだけでなく、排気を吸気に還流する排気再循環装置(以下、「EGR(Exhaust Gas Recirculation)システム」という)160を介して吸気側に供給される。EGRシステム160は、浄化装置134の後段に接続されて排気を吸気側のサージタンクに供給するためのEGR管162と、EGR管162に配置されステッピングモータ163により駆動されるEGRバルブ164とを備え、EGRバルブ164の開度の調節により、不燃焼ガスとしての排気の還流量を調節して吸気側に還流する。エンジン22は、こうして空気と排気とガソリンとの混合気を燃焼室に吸引することができるようになっている。
The
エンジンECU24は、CPU24aを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、CPU24aの他に処理プログラムを記憶するROM24bと、データを一時的に記憶するRAM24cと、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。エンジンECU24には、エンジン22の状態を検出する種々のセンサからの信号が入力ポートを介して入力されている。種々のセンサからの信号としては、クランクシャフト26の回転位置を検出するクランクポジションセンサ140からのクランクポジション、エンジン22の冷却水の温度を検出する水温センサ142からの冷却水温Tw、燃焼室へ吸排気を行なう吸気バルブ128や排気バルブを開閉するカムシャフトの回転位置を検出するカムポジションセンサ144からのカムポジション、スロットルバルブ124のポジションを検出するスロットルバルブポジションセンサ146からのスロットル開度TH、吸気管に取り付けられたエアフローメータ148からの吸入空気量Qa、吸気管に取り付けられた温度センサ149からの吸気温Ta、吸気管内の圧力を検出する吸気圧センサ158からの吸気圧Pin、浄化装置134に取り付けられた温度センサ134aからの触媒温度Tc、空燃比センサ135aからの空燃比AF、酸素センサ135bからの酸素信号O2、シリンダブロックに取り付けられてノッキングの発生に伴って生じる振動を検出するノックセンサ159からのノック信号Ks、EGRバルブ164の開度を検出するEGRバルブ開度センサ165からのEGRバルブ開度EVなどを挙げることができる。また、エンジンECU24からは、エンジン22を駆動するための種々の制御信号が出力ポートを介して出力されている。種々の制御信号としては、燃料噴射弁126への駆動信号、スロットルバルブ124のポジションを調節するスロットルモータ136への駆動信号、イグナイタと一体化されたイグニッションコイル138への制御信号、吸気バルブ128の開閉タイミングを変更可能な可変バルブタイミング機構150への制御信号、EGRバルブ164の開度を調整するステッピングモータ163への駆動信号などを挙げることができる。エンジンECU24は、ハイブリッド用電子制御ユニット70と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット70からの制御信号によりエンジン22を運転制御すると共に必要に応じてエンジン22の運転状態に関するデータを出力する。エンジンECU24は、クランクポジションセンサ140からのクランクポジションに基づいてクランクシャフト26の回転数即ちエンジン22の回転数Neを演算したり、エアフローメータ148からの吸入空気量Qaを演算したりしている。また、エンジンECU24は、スロットル開度THに対する吸入空気量Qaの特性(スロットル流量特性)を学習している。
The engine ECU 24 is configured as a microprocessor centered on the
モータECU40は、図示しないが、CPUを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、CPUの他に、処理プログラムを記憶するROMやデータを一時的に記憶するRAM,入出力ポート,通信ポートを備える。モータECU40には、モータMG1,MG2を駆動制御するために必要な信号、例えばモータMG1,MG2の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサからの回転位置θm1,θm2や図示しない電流センサにより検出されるモータMG1,MG2に印加される相電流などが入力ポートを介して入力されている。モータECU40からは、インバータ41,42へのスイッチング制御信号などが出力ポートを介して出力されている。また、モータECU40は、HVECU70と通信しており、HVECU70からの制御信号によってモータMG1,MG2を駆動制御すると共に必要に応じてモータMG1,MG2の運転状態に関するデータをHVECU70に出力する。なお、モータECU40は、回転位置検出センサからのモータMG1,MG2の回転子の回転位置θm1,θm2に基づいてモータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2も演算している。
Although not shown, the motor ECU 40 is configured as a microprocessor centered on a CPU, and includes a ROM for storing a processing program, a RAM for temporarily storing data, an input / output port, and a communication port in addition to the CPU. . The
バッテリECU52は、図示しないが、CPUを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、CPUの他に、処理プログラムを記憶するROMやデータを一時的に記憶するRAM,入出力ポート,通信ポートを備える。バッテリECU52には、バッテリ50を管理するのに必要な信号、例えば、バッテリ50の端子間に設置された図示しない電圧センサからの電池電圧Vbやバッテリ50の出力端子に接続された電力ラインに取り付けられた図示しない電流センサからの電池電流Ib,バッテリ50に取り付けられた図示しない温度センサからの電池温度Tbなどが入力されている。バッテリECU52からは、必要に応じてバッテリ50の状態に関するデータが通信によりHVECU70に送信されている。また、バッテリECU52は、バッテリ50を管理するために、電流センサにより検出された電池電流Ibの積算値に基づいてそのときのバッテリ50から放電可能な電力の容量の全容量に対する割合である蓄電割合SOCを演算したり、演算した蓄電割合SOCと電池温度Tbとに基づいてバッテリ50を充放電してもよい最大許容電力である入出力制限Win,Woutを演算したりしている。
Although not shown, the
HVECU70は、図示しないがCPUを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、CPUの他に、処理プログラムを記憶するROMやデータを一時的に記憶するRAM,記憶したデータを保持する不揮発性のフラッシュメモリ,入出力ポート,通信ポートを備える。HVECU70には、イグニッションスイッチ80からのイグニッション信号やシフトレバー81の操作位置を検出するシフトポジションセンサ82からのシフトポジションSP,アクセルペダル83の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ84からのアクセル開度Acc,ブレーキペダル85の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ86からのブレーキペダルポジションBP,車速センサ88からの車速Vなどが入力ポートを介して入力されている。HVECU70は、前述したように、エンジンECU24やモータECU40,バッテリECU52と通信ポートを介して接続されており、エンジンECU24やモータECU40,バッテリECU52と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。
Although not shown, the
次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車20における動作、特にエンジン22をアイドリング制御している最中の動作について説明する。図3は、エンジンECU24により実行されるアイドリング制御時処理の一例を示すフローチャートである。この処理はエンジン22がアイドリング制御されている最中に繰り返し実行される。
Next, the operation in the
アイドリング制御時処理が実行されると、エンジンECU24は、まず、燃料カットが行なわれたか否かを判定する(ステップS100)。ここで、アイドリング制御中の燃料カットは、触媒暖機抑制制御(エンジン22の爆発燃焼を継続する制御)が行なわれていないときに、エンジン22の回転数Neが目標回転数Ne*に所定回転数Nrefを加えた回転数(Ne*+Nref)以上のときに実行される。燃料カットが行なわれていないときには、本処理を終了する。
When the idling control process is executed, the
一方、アイドリング制御中に燃料カットが行なわれたときには、レーシング動作が検出されたか否かを判定する(ステップS110)。ここで、レーシング動作は、エンジン22を無負荷の状態でスロットル開度を大きくしてエンジン22の回転数Neを大きくする動作をいう。レーシング動作が検出されたときにはカウンタCを保持し(ステップS120)、レーシング動作が検出されなかったときにはカウンタCを値1だけインクリメントする(ステップS130)。そして、カウンタCが閾値Cref以上であるか否かを判定し(ステップS140)、カウンタCが閾値Cref未満のときには本処理を終了する。一方、カウンタCが閾値Cref以上であるときには、スロットル流量特性に対して反省処理を行なって(ステップS150)、本処理を終了する。ここで、閾値Crefは、値として3や4などを用いることができる。このように、カウンタCが閾値Cref以上になるのを待って反省処理を行なうのは、スロットル流量特性が適正ではないために燃料カットが行なわれたと判断する際の確からしさを高めるためである。また、反省処理としては、スロットル流量特性を初期特性(初期値)とする処理や、現時点の特性と初期特性との間を所定比で内分することにより得られる特性とする処理、所定期間前の特性とする処理などを用いることができる。燃料カットが行なわれた際にレーシング動作が検出されたときにカウンタCを保持するのは、ハイブリッド自動車20の場合、スロットル流量特性が適正であっても、エンジン22のアイドリング制御中に燃料カットが行なわれる場合があるからである。ハイブリッド自動車20では、車両の状態によりエンジン22のアイドリング回転数が異なる場合が生じる。アイドリング回転数が変更されたときなどには、アイドリング制御中にレーシング動作が行なわれ、燃料カットが行なわれる場合もある。この場合の燃料カットをカウンタCによりカウントすると、スロットル流量特性が適正であるにも拘わらず、スロットル流量特性の反省処理が行なわれてしまう。実施例のアイドリング制御時処理では、アイドリング制御中に燃料カットが行なわれてもレーシング動作が検出されたときにはカウンタCを保持することにより、誤ってスロットル流量特性の反省処理が行なわれるのを防止しているのである。
On the other hand, when a fuel cut is performed during idling control, it is determined whether or not a racing operation has been detected (step S110). Here, the racing operation refers to an operation of increasing the rotational speed Ne of the
以上説明した実施例のハイブリッド自動車20では、エンジン22のアイドリング制御中に燃料カットが行なわれた際にレーシング動作が検出されたときにはカウンタCを保持する。これにより、誤ってスロットル流量特性の反省処理が行なわれるのを防止し、より適正なスロットル流量特性を保持することができる。もとより、エンジン22のアイドリング制御中に燃料カットが行なわれた際にレーシング動作が検出されないときにはカウンタCを値1だけインクリメントし、カウンタCが閾値Cref以上に至ったときにスロットル流量特性の反省処理を行なう。これにより、スロットル流量特性をより適正にすることができる。
In the
実施例のハイブリッド自動車20では、エンジン22のアイドリング制御中に燃料カットが行なわれた際にレーシング動作が検出されたときにはカウンタCを保持するものとした。しかし、エンジン22のアイドリング制御中に燃料カットが行なわれた際にレーシング動作が検出されたときにはカウンタCを値0にリセットするものとしてもよい。
In the
以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。 As mentioned above, although the form for implementing this invention was demonstrated using the Example, this invention is not limited at all to such an Example, In the range which does not deviate from the summary of this invention, it is with various forms. Of course, it can be implemented.
本発明は、ハイブリッド自動車の製造産業などに利用可能である。 The present invention can be used in the manufacturing industry of hybrid vehicles.
20 ハイブリッド自動車、22 エンジン、24 エンジン用電子制御ユニット(エンジンECU)、24a CPU、24b ROM、24c RAM、26 クランクシャフト、30 プラネタリギヤ、32 駆動軸、40 モータ用電子制御ユニット(モータECU)、41,42 インバータ、50 バッテリ、52 バッテリ用電子制御ユニット(バッテリECU)、62 デファレンシャルギヤ、63a,63b 駆動輪、64a,64b 車輪、70 ハイブリッド用電子制御ユニット(HVECU)、80 イグニッションスイッチ、81 シフトレバー、82 シフトポジションセンサ、83 アクセルペダル、84 アクセルペダルポジションセンサ、85 ブレーキペダル、86 ブレーキペダルポジションセンサ、88 車速センサ、122 エアクリーナ、124 スロットルバルブ、126 燃料噴射弁、128 吸気バルブ、130 点火プラグ、132 ピストン、134 浄化装置、134a 温度センサ、135a 空燃比センサ、135b 酸素センサ、136 スロットルモータ、138 イグニッションコイル、140 クランクポジションセンサ、142 水温センサ、144 カムポジションセンサ、146 スロットルバルブポジションセンサ、148 エアフローメータ、149 温度センサ、150 可変バルブタイミング機構、158 吸気圧センサ、159 ノックセンサ、160 EGRシステム、162 EGR管、163 ステッピングモータ、164 EGRバルブ、165 EGRバルブ開度センサ、MG1,MG2 モータ。
20 hybrid vehicle, 22 engine, 24 engine electronic control unit (engine ECU), 24a CPU, 24b ROM, 24c RAM, 26 crankshaft, 30 planetary gear, 32 drive shaft, 40 motor electronic control unit (motor ECU), 41 , 42 inverter, 50 battery, 52 battery electronic control unit (battery ECU), 62 differential gear, 63a, 63b driving wheel, 64a, 64b wheel, 70 hybrid electronic control unit (HV ECU), 80 ignition switch, 81 shift lever , 82 Shift position sensor, 83 Accelerator pedal, 84 Accelerator pedal position sensor, 85 Brake pedal, 86 Brake pedal position sensor, 88
Claims (1)
前記学習手段は、前記エンジンをアイドリング制御している最中にレーシング動作が検出されたときには燃料カットが行なわれても前記反省処理を実行しない、
ことを特徴とするハイブリッド自動車。 Throttle flow rate characteristic learning for learning the characteristics of the intake air amount with respect to the engine, the motor, and the throttle opening, and the throttle flow rate when a plurality of fuel cuts are performed during idling control of the engine In a hybrid vehicle comprising learning means for performing reflection processing for characteristic learning,
The learning means does not execute the reflection process even if fuel cut is performed when a racing operation is detected during idling control of the engine.
A hybrid vehicle characterized by that.
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