JP6581628B2 - 車両用制御装置 - Google Patents
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Description
エンジン12には、吸気バルブ40や排気バルブ41のバルブタイミングを制御する可変動弁機構42が設けられている。図2はエンジン12の内部構造を示す概略図である。図2に示すように、エンジン12には、一対のシリンダブロック43,44が設けられている。各シリンダブロック43,44のシリンダボア45にはピストン46が収容されており、このピストン46にはコネクティングロッド47を介してクランク軸14が連結されている。シリンダブロック43,44には、可変動弁機構42を備えたシリンダヘッド48,49が取り付けられている。このシリンダヘッド48,49には、燃焼室に吸入空気を案内する吸気ポート50が形成されるとともに、吸気ポート50を開閉する吸気バルブ40が設けられている。また、シリンダヘッド48,49には、燃焼室から排出ガスを案内する排気ポート51が形成されるとともに、排気ポート51を開閉する排気バルブ41が設けられている。
図3はバルブタイミングと充填効率との関係の一例を示す図である。なお、図3に示される吸入空気の充填効率の各領域は、スロットル開度が10°に制御され、かつエンジン回転数が3000rpmに制御された場合における充填効率の各領域である。
車両11に搭載される電源回路60について説明する。図5は電源回路60の一例を示す回路図である。図5に示すように、電源回路60は、スタータジェネレータ16に電気的に接続される鉛バッテリ61と、これと並列にスタータジェネレータ16に電気的に接続されるリチウムイオンバッテリ62と、を備えている。なお、リチウムイオンバッテリ62を積極的に放電させるため、リチウムイオンバッテリ62の端子電圧は、鉛バッテリ61の端子電圧よりも高く設計されている。また、リチウムイオンバッテリ62を積極的に充放電させるため、リチウムイオンバッテリ62の内部抵抗は、鉛バッテリ61の内部抵抗よりも小さく設計されている。このように、スタータジェネレータ16には、互いに内部抵抗の異なる鉛バッテリ61とリチウムイオンバッテリ62とが並列接続されている。
車両用制御装置10の制御系について説明する。図6は車両用制御装置10の制御系を示す概略図である。図1および図6に示すように、車両用制御装置10は、スタータジェネレータ16、スロットルバルブ31、可変動弁機構42、ロックアップクラッチ21、インジェクタ32および点火装置33等を制御するため、マイコン等からなるメインコントローラ80を有している。メインコントローラ80は、各装置に制御信号を出力する複数の制御部を有している。メインコントローラ80に設けられる制御部としては、スタータジェネレータ16を制御する発電機制御部81、スロットルバルブ31を制御するスロットル制御部82、および可変動弁機構42を制御するバルブタイミング制御部83がある。さらに、メインコントローラ80に設けられる制御部としては、ロックアップクラッチ21を制御するクラッチ制御部84、インジェクタ32を制御するインジェクタ制御部85、および点火装置33を制御する点火制御部86等がある。
スタータジェネレータ16の発電制御や力行制御に伴う電力供給状況について説明する。図7はスタータジェネレータ16を燃焼発電状態に制御したときの電力供給状況の一例を示す図である。図8はスタータジェネレータ16を発電休止状態に制御したときの電力供給状況の一例を示す図である。図9はスタータジェネレータ16を回生発電状態に制御したときの電力供給状況の一例を示す図である。図10はスタータジェネレータ16を力行状態に制御したときの電力供給状況の一例を示す図である。
前述したように、車両11のエネルギー効率を高めて燃費性能を向上させる観点から、コースト走行等の減速走行時においては、スタータジェネレータ16を回生発電状態に制御することにより、多くの運動エネルギーを電気エネルギーに変換して回収している。以下、メインコントローラ80によって実行される減速走行時の回生発電制御について説明する。図11は回生発電制御における各種装置の作動状況の一例を示すタイミングチャートである。なお、図11に示される減速走行は、アクセルペダルおよびブレーキペダルの踏み込みが解除されるコースト走行である。また、図11に示した「ISG」は、スタータジェネレータ16を意味している。
前述の説明では、バルブタイミングの高効率領域として、エンジン12の充填効率を所定の閾値Xよりも上げる領域A1〜A4を設定し、バルブタイミングの低効率領域として、エンジン12の充填効率を所定の閾値Xよりも下げる領域A5〜A8を設定しているが、これに限られることはない。ここで、図12は高効率領域および低効率領域の他の例を示す図である。なお、図12において、図3に示される領域と同一の領域には同一の符号が付されている。図12に示すように、バルブタイミングの低効率領域として、エンジン12の充填効率を所定の第1閾値X1よりも下げる領域A7,A8を設定しても良く、バルブタイミングの高効率領域として、エンジン12の充填効率を第1閾値X1よりも高効率側の第2閾値X2よりも上げる領域A1,A2を設定しても良い。図12に示すように、高効率領域や低効率領域を離して設定した場合であっても、前述した各種効果と同様の効果を得ることができる。
12 エンジン
16 スタータジェネレータ(発電機)
21 ロックアップクラッチ
31 スロットルバルブ
40 吸気バルブ
41 排気バルブ
82 スロットル制御部
83 バルブタイミング制御部
A1〜A4 領域(高効率領域)
A5〜A8 領域(低効率領域)
X 閾値
X1 第1閾値
X2 第2閾値
Claims (4)
- エンジンを備える車両用制御装置であって、
前記エンジンに連結される発電機と、
前記エンジンに連結されるロックアップクラッチと、
前記エンジンに設けられる吸気バルブと、
前記エンジンに設けられる排気バルブと、
前記吸気バルブと前記排気バルブとの少なくとも何れか一方のバルブタイミングを、前記エンジンの充填効率を閾値よりも下げる低効率領域と、前記エンジンの充填効率を前記閾値よりも上げる高効率領域とに、制御するバルブタイミング制御部と、
減速走行時に前記発電機を発電させる回生発電状態と、前記発電機の発電を休止する発電休止状態とに、前記発電機を制御する発電機制御部と、
を有し、
前記バルブタイミング制御部は、減速走行時に前記発電機が回生発電状態に制御される場合に、前記バルブタイミングを前記高効率領域に制御し、
前記バルブタイミング制御部は、減速走行時に前記バルブタイミングを前記高効率領域に制御した状態のもとで、前記ロックアップクラッチが締結状態から解放状態に切り替えられた場合に、前記バルブタイミングを前記高効率領域から前記低効率領域に制御し、
前記バルブタイミング制御部は、前記ロックアップクラッチの解放に伴って前記バルブタイミングを前記高効率領域から前記低効率領域に制御した後に、前記エンジンが燃料カット状態から燃料噴射状態に切り替えられるまで、前記バルブタイミングの前記低効率領域での制御を継続し、
前記発電機制御部は、減速走行時の車速低下に伴い前記発電機の発電トルクを下げて前記発電機を回生発電状態から発電休止状態に制御した後に、前記エンジンが燃料カット状態から燃料噴射状態に切り替えられた後まで前記発電機の発電休止状態を継続する、
車両用制御装置。 - 請求項1に記載の車両用制御装置において、
前記低効率領域は、前記エンジンの充填効率を第1閾値よりも下げる領域であり、
前記高効率領域は、前記エンジンの充填効率を前記第1閾値よりも高効率側の第2閾値よりも上げる領域である、
車両用制御装置。 - 請求項1または2に記載の車両用制御装置において、
前記バルブタイミング制御部は、前記エンジンが燃料カット状態から燃料噴射状態に切り替えられるまで、前記バルブタイミングの前記低効率領域での制御を継続し、前記エンジンが燃料カット状態から燃料噴射状態に切り替えられた後に、前記低効率領域以外の領域を含む領域で前記バルブタイミングの通常制御を実行する、
車両用制御装置。 - 請求項1〜3のいずれか1項に記載の車両用制御装置において、
前記エンジンのスロットルバルブを制御するスロットル制御部を有し、
前記スロットル制御部は、減速走行時に前記発電機が回生発電を行う場合に、前記スロットルバルブを開き側に制御し、
前記スロットル制御部は、減速走行時に前記スロットルバルブを開き側に制御した状態のもとで、前記ロックアップクラッチが締結状態から解放状態に切り替えられた場合に、前記スロットルバルブを閉じ側に制御する、
車両用制御装置
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