JP6729131B2 - Hybrid car - Google Patents
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Description
本発明は、ハイブリッド自動車に関する。 The present invention relates to hybrid vehicles.
従来、この種のハイブリッド自動車としては、走行用の動力を出力するエンジンと、走行用の動力を出力するモータと、を備えるものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。このハイブリッド自動車では、エンジンからの動力とモータからの動力とにより走行するハイブリッド走行(エンジン走行)中に、エンジンの出力に異常が生じたときには、エンジンの運転を停止してモータからの動力のみで走行する電動走行(EV走行)に移行している。 Conventionally, a hybrid vehicle of this type has been proposed that includes an engine that outputs power for traveling and a motor that outputs power for traveling (see, for example, Patent Document 1). In this hybrid vehicle, when an abnormality occurs in the output of the engine during hybrid traveling (engine traveling) in which the vehicle is driven by the power from the engine and the power from the motor, the engine is stopped and only the power from the motor is used. The vehicle is shifting to electric traveling (EV traveling).
上述のハイブリッド自動車では、エンジンの点火制御において、点火時期を基本の点火時期から遅角させる(遅くする)場合がある。そして、この場合に、基本の点火時期からの遅角量を誤って大きくしてしまう誤遅角が発生することがある。例えば、エンジンのノッキングの発生に伴う振動を検出するノックセンサによりノッキングの発生を誤検出すると、ノッキングが発生していないにも関わらず点火時期が誤って基本の点火時期から大きく遅角される場合がある。こうした点火時期の誤遅角が発生してエンジンの出力が大きく低下すると、エンジンの出力に異常が生じたと判定されて、電動走行に移行する。こうした電動走行への移行は、バッテリの蓄電量が低下し、さらに、蓄電量が所定量未満となると車両走行不可になることから、抑制されることが望ましい。 In the above-described hybrid vehicle, the ignition timing may be retarded (retarded) from the basic ignition timing in the engine ignition control. Then, in this case, an erroneous retardation may occur in which the retardation amount from the basic ignition timing is erroneously increased. For example, if the knock sensor that detects the vibration associated with the knocking of the engine is erroneously detected as the occurrence of knocking, the ignition timing may be erroneously delayed from the basic ignition timing despite the fact that knocking has not occurred. There is. When such an erroneous retardation of the ignition timing occurs and the output of the engine significantly decreases, it is determined that the output of the engine has an abnormality, and the operation shifts to electric running. It is desirable to suppress such a shift to the electric running, because the amount of stored electricity in the battery decreases and, further, when the amount of stored electricity falls below a predetermined amount, the vehicle cannot travel.
本発明のハイブリッド自動車は、点火時期の誤遅角に伴う電動走行への移行を抑制することを主目的とする。 The main purpose of the hybrid vehicle of the present invention is to suppress the shift to electric running due to an incorrect ignition timing retard.
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 adopts the following means in order to achieve the above-mentioned main object.
本発明のハイブリッド自動車は、
走行用の動力を出力するエンジンと、
走行用の動力を入出力可能なモータと、
前記エンジンからの動力と前記モータからの動力とを用いて走行するハイブリッド走行中に、前記エンジンの出力に異常が生じたときには、前記エンジンの運転を停止して前記モータからの動力だけを用いて走行する電動走行へ移行するように前記エンジンと前記モータとを制御する制御装置と、
を備えるハイブリッド自動車であって、
前記制御装置は、前記ハイブリッド走行中において、前記エンジンの点火時期の基本点火時期からの遅角量が所定量以上であり、且つ、前記エンジンの回転数と前記エンジンの負荷率とから定められる運転点が前記点火時期の誤遅角が発生しやすい所定領域内であるときには、前記エンジンのスロットル開度がガード値以下となるように前記エンジンを制御する、
ことを要旨とする。
The hybrid vehicle of the present invention is
An engine that outputs power for running,
A motor that can input and output power for running,
When an abnormality occurs in the output of the engine during hybrid traveling in which the power from the engine and the power from the motor are used, the engine is stopped and only the power from the motor is used. A control device for controlling the engine and the motor so as to shift to traveling electric traveling;
A hybrid vehicle comprising:
The control device is configured such that, during the hybrid traveling, the retard amount of the ignition timing of the engine from the basic ignition timing is a predetermined amount or more, and the operation is determined from the engine speed and the load factor of the engine. When the point is within a predetermined region where an erroneous retardation of the ignition timing is likely to occur, the engine is controlled so that the throttle opening of the engine is equal to or less than a guard value.
That is the summary.
この本発明のハイブリッド自動車では、ハイブリッド走行中において、エンジンの点火時期の基本点火時期からの遅角量が所定量以上であり、且つ、エンジンの回転数とエンジンの負荷率とから定められる運転点が点火時期の誤遅角が発生しやすい所定領域内であるときには、エンジンのスロットル開度がガード値以下となるようにエンジンを制御する。ここで、「遅角」とは、エンジンの点火時期制御において、点火時期を遅くすることをいう。これにより、エンジンのスロットル開度をガード値より大きくするものに比して、エンジンを低負荷で運転することができ、エンジンの点火時期に対するトルクの変化を小さくすることができる。したがって、点火時期の誤遅角が発生したときにエンジンの出力が大きく低下することを抑制でき、誤遅角の発生に伴う電動走行への移行を抑制することができる。ここで、「所定量」は、点火時期が基本点火時期から大きく遅角しているか否かを判定するための閾値である。また、「ガード値」は、点火時期に対するトルクの変化量が小さくなるスロットル開度として予め定めた値である。 In the hybrid vehicle of the present invention, during hybrid travel, the retard amount of the ignition timing of the engine from the basic ignition timing is a predetermined amount or more, and the operating point determined from the engine speed and the engine load factor. Is within a predetermined range where the ignition timing is likely to be erroneously retarded, the engine is controlled so that the throttle opening of the engine becomes equal to or less than the guard value. Here, "retard" means to delay the ignition timing in the ignition timing control of the engine. As a result, the engine can be operated at a low load and a change in torque with respect to the ignition timing of the engine can be reduced as compared with a case where the throttle opening of the engine is larger than the guard value. Therefore, it is possible to suppress a significant decrease in the output of the engine when the ignition timing is erroneously retarded, and it is possible to suppress the shift to the electric running due to the occurrence of the ignition timing lag. Here, the "predetermined amount" is a threshold value for determining whether or not the ignition timing is significantly retarded from the basic ignition timing. Further, the "guard value" is a predetermined value as the throttle opening degree in which the amount of change in torque with respect to the ignition timing becomes small.
こうした本発明のハイブリッド自動車において、前記制御装置は、前記エンジンにノッキングが発生しているときには、発生していないときに比して、点火時期を遅角させてもよい。 In such a hybrid vehicle of the present invention, the control device may retard the ignition timing when knocking has occurred in the engine, as compared to when it has not occurred.
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, modes for carrying out the present invention will be described using examples.
図1は、本発明の第1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。第1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、プラネタリギヤ30と、モータMG1,MG2と、インバータ41,42と、バッテリ50と、ハイブリッド用電子制御ユニット(以下、「HVECU」という)70と、を備える。
FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a
エンジン22は、ガソリンや軽油などを燃料として動力を出力する内燃機関として構成されている。図2は、エンジン22の構成の概略を示す構成図である。エンジン22は、図示するように、エアクリーナ122によって清浄された空気を吸気ポート123に配置されたスロットルバルブ124を介して吸入すると共に燃料噴射弁126から燃料を噴射して、空気と燃料とを混合する。そして、この混合気を吸気バルブ128を介して燃焼室(筒内)に吸入する。そして、吸入した混合気を点火プラグ130による電気火花によって爆発燃焼させて、そのエネルギによって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。燃焼室(筒内)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を介して外気に排出される。エンジン22は、エンジン用電子制御ユニット(以下、「エンジンECU」という)24によって運転制御されている。
The
エンジンECU24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,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。 Although not shown, the engine ECU 24 is configured as a microprocessor centered on a CPU, and includes, in addition to the CPU, a ROM for storing a processing program, a RAM for temporarily storing data, an input/output port, and a communication port. ..
エンジンECU24には、エンジン22を運転制御するのに必要な各種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。各種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からのクランク角θcrやエンジン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、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,シリンダブロックに取り付けられてノッキングの発生の伴って生じる振動を検出するノックセンサ172からのノック信号Ksを挙げることができる。
Signals from various sensors necessary for controlling the operation of the
エンジンECU24からは、エンジン22を運転制御するための各種制御信号が出力ポートを介して出力されている。各種制御信号としては、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への駆動制御信号や燃料噴射弁126への駆動制御信号、イグナイタと一体化されたイグニッションコイル138への駆動制御信号を挙げることができる。
Various control signals for controlling the operation of the
エンジンECU24は、HVECU70と通信ポートを介して接続されており、HVECU70からの制御信号によってエンジン22を運転制御する。また、エンジンECU24は、必要に応じてエンジン22の運転状態に関するデータをHVECU70に出力する。エンジンECU24は、クランク角θcrに基づいて、クランクシャフト26の回転数、すなわち、エンジン22の回転数Neを演算している。また、エンジンECU24は、エアフローメータ148からの吸入空気量Qaとエンジン22の回転数Neとに基づいてエンジン22の負荷率(エンジン22の1サイクルあたりの行程容積に対する1サイクルで実際の吸入される空気の容積の比)KLを演算している。
The engine ECU 24 is connected to the HVECU 70 via a communication port, and controls the operation of the
プラネタリギヤ30は、シングルピニオン式の遊星歯車機構として構成されている。プラネタリギヤ30のサンギヤには、モータMG1の回転子が接続されている。プラネタリギヤ30のリングギヤには、駆動輪38a,38bにデファレンシャルギヤ37を介して連結された駆動軸36が接続されている。プラネタリギヤ30のキャリヤには、ダンパ28を介してエンジン22のクランクシャフト26が接続されている。
The
モータMG1は、例えば同期発電電動機として構成されており、上述したように、回転子がプラネタリギヤ30のサンギヤに接続されている。モータMG2は、例えば同期発電電動機として構成されており、回転子が駆動軸36に接続されている。インバータ41,42は、モータMG1,MG2と接続されると共に電力ライン54を介してバッテリ50と接続されている。モータMG1,MG2は、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、インバータ41,42の図示しない複数のスイッチング素子がスイッチング制御されることにより、回転駆動される。
The motor MG1 is configured as, for example, a synchronous generator motor, and the rotor is connected to the sun gear of 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,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を駆動制御するのに必要な各種センサからの信号、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43,44からの回転位置θm1,θm2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の図示しない複数のスイッチング素子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。モータECU40は、HVECU70と通信ポートを介して接続されている。モータECU40は、回転位置検出センサ43,44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を演算している。
Although not shown, the
バッテリ50は、例えばリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池として構成されており、電力ライン54を介してインバータ41,42と接続されている。このバッテリ50は、バッテリ用電子制御ユニット(以下、「バッテリECU」という)52によって管理されている。
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,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各種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。バッテリECU52に入力される信号としては、例えば、バッテリ50の端子間に設置された電圧センサ51aからの電池電圧Vbやバッテリ50の出力端子に取り付けられた電流センサ51bからの電池電流Ib,バッテリ50に取り付けられた温度センサ51cからの電池温度Tbを挙げることができる。バッテリECU52は、HVECU70と通信ポートを介して接続されている。バッテリECU52は、電流センサ51bからの電池電流Ibの積算値に基づいて蓄電割合SOCを演算している。蓄電割合SOCは、バッテリ50の全容量に対するバッテリ50から放電可能な電力の容量の割合である。
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,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。HVECU70には、各種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。HVECU70に入力される信号としては、例えば、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などを挙げることができる。HVECU70からは、エンジン22の出力に異常が生じていることを乗員に報知するための警告灯90への点灯信号が出力されている。HVECU70は、上述したように、エンジンECU24,モータECU40,バッテリECU52と通信ポートを介して接続されている。
Although not shown, the
こうして構成された第1実施例のハイブリッド自動車20では、ハイブリッド走行(HV走行)モードや電動走行(EV走行)モードで走行する。ここで、HV走行モードは、エンジン22を運転しながら、エンジン22の運転を伴って走行するモードであり、EV走行モードは、エンジン22の運転を伴わずに走行するモードである。
The
HV走行モードでは、HVECU70は、まず、アクセル開度Accと車速Vとに基づいて駆動軸36に要求される要求トルクTd*を設定し、設定した要求トルクTd*に駆動軸36の回転数Npを乗じて駆動軸36に要求される要求パワーPd*を計算する。ここで、駆動軸36の回転数Npは、例えば、モータMG2の回転数Nm2や車速Vに換算係数を乗じて得られる回転数などを用いることができる。続いて、要求パワーPd*からバッテリ50の蓄電割合SOCに基づく充放電要求パワーPb*(バッテリ50から放電するときが正の値)を減じて車両に要求される要求パワーPe*を計算する。そして、要求パワーPe*に基づくパワーをエンジン22から出力しながら要求トルクTd*が駆動軸36に出力されるようにエンジン22の目標回転数Ne*および目標トルクTe*,モータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*を設定する。そして、エンジン22の目標回転数Ne*および目標トルクTe*をエンジンECU24に送信すると共に、モータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*をモータECU40に送信する。エンジンECU24は、エンジン22の目標回転数Ne*および目標トルクTe*を受信すると、この目標回転数Ne*および目標トルクTe*に基づいてエンジン22が運転されるようにエンジン22の吸入空気量制御,燃料噴射制御,点火制御などを行なう。
In the HV running mode, the
ここで、エンジンECU24により行なわれる各種制御について説明する。
Here, various controls performed by the
吸入空気量制御では、エンジン22の目標スロットル開度TH*を設定し、スロットル開度THが目標スロットル開度TH*となるようにスロットルモータ136を駆動制御する。目標スロットル開度TH*の設定については後述する。
In the intake air amount control, the target throttle opening TH* of the
点火制御では、目標回転数Ne*および体積効率KLに基づいて基本点火時期θbを設定し、基本点火時期θbに補正値(学習値)dθcを加えて目標点火時期θfを設定し、目標点火時期θfで点火が行なわれるようにイグニッションコイル138を駆動制御する。補正値dθcは、目標回転数Ne*と負荷率KLとに基づく複数の運転領域毎、燃料のオクタン価毎、エンジン22の図示しないピストンリングに付着するデポジットの堆積量毎に学習により設定される値である。この学習では、更に、ノックセンサ172からのノック信号Ksに基づいてノッキングが発生していないと判定したときには、補正値dθcを進角させた値に更新し、ノッキングが発生していると判定したときには、補正値dθcを遅角させた値に更新する。点火時期を進角させるときには、補正値dθcを既に設定している補正値dθcに所定値dθ1を加えた値に更新する。点火時期を遅角させるときには、補正値dθcを既に設定している補正値dθcから所定値dθ1を減じたものに更新する。ここで、点火時期についての「進角」,「遅角」とは、それぞれ点火時期を早くすること、点火時期を遅くすることを意味している。
In the ignition control, the basic ignition timing θb is set based on the target rotation speed Ne* and the volume efficiency KL, and the target ignition timing θf is set by adding the correction value (learning value) dθc to the basic ignition timing θb. The
なお、燃料噴射制御については本発明の中核をなさないことから、詳細な説明を省略する。 Since the fuel injection control does not form the core of the present invention, detailed description thereof will be omitted.
モータECU40は、モータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*を受信すると、モータMG1,MG2がトルク指令Tm1*,Tm2*で駆動されるようにインバータ41,42の複数のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。このHV走行モードでは、要求パワーPe*が停止用閾値Pstop以下に至ったときなどエンジン22の停止条件が成立したときに、エンジン22の運転を停止して、EV走行モードに移行する。
Upon receiving the torque commands Tm1*, Tm2* of the motors MG1, MG2, the
EV走行モードでは、HVECU70は、アクセル開度Accと車速Vとに基づいて駆動軸36の要求トルクTd*を設定し、モータMG1のトルク指令Tm1*に値0を設定すると共に要求トルクTd*をモータMG2のトルク指令Tm2*に設定し、モータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*をモータECU40に送信する。モータECU40は、モータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*を受信すると、モータMG1,MG2がトルク指令Tm1*,Tm2*で駆動されるようにインバータ41,42の複数のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。このEV走行モードでは、HV走行モードのときと同様に計算した要求パワーPe*が停止用閾値Pstopよりも大きい始動用閾値Pstart以上に至ったときなどエンジン22の始動条件が成立したときに、エンジン22を始動してHV走行モードに移行する。
In the EV traveling mode, the
第1実施例のハイブリッド自動車20では、HVECU70は、HV走行モードにより走行している最中にエンジン22の要求パワーPe*とエンジン22から実際の出力されている出力パワーPeとの差が大きくなったとき(例えば、要求パワーPe*に対する出力パワーPeの比率が所定比率(例えば、18%,20%,22%など)未満のとき)には、エンジン22に出力が低下する異常が発生している判断して、警告灯90に点灯信号を送信して警告灯90を点灯させると共に、EV走行モードに移行するようエンジン22とモータMG1,MG2とを制御する。これにより、乗員にエンジン22の出力異常を報知すると共に、EV走行モードによる退避走行を行なう。なお、出力パワーPeは、エンジン22からの出力トルクとして推定される推定出力トルクTeestにエンジン22の回転数Neを乗じたものである。推定出力トルクTeestは、モータMG1から出力しているトルク(トルク指令Tm1*)とプラネタリギヤ30のギヤ比ρとを用いてエンジン22からの出力トルクとして推定されるトルクである。
In the
Teest=-(1+ρ)・Tm1*/ρ (1) Teest=-(1+ρ)・Tm1*/ρ (1)
次に、こうして構成された第1実施例のハイブリッド自動車20の動作、特に、目標スロットル開度TH*を設定する際の動作について説明する。図3は、エンジンECU24により実行される目標スロットル開度設定ルーチンの一例を示すフローチャートである。本ルーチンは、HV走行モードで走行中に、所定時間(例えば、数msec)毎に繰り返し実行される。
Next, the operation of the thus configured
本ルーチンが実行されると、エンジンECU24は、基本点火時期θbや遅角量dθ、目標回転数Ne*,目標トルクTe*を入力する処理を実行する(ステップS100)。ここで、基本点火時期θbは、上述した点火時期の学習において設定されている値を入力している。遅角量dθは、上述した点火時期の学習において目標点火時期θfの基本点火時期θbからの遅角量(遅角側に設定された補正量dθc)を入力している。目標回転数Ne*,目標トルクTe*は、上述したHV走行モードでHVECU70により設定されたものを通信により入力している。
When this routine is executed, the
続いて、遅角量dθが所定値dθref1以上であるか否かを判定する(ステップS110)。ここで、所定値dθref1は、点火時期が基本点火時期θbから大きく遅角しているか否かを判定するための閾値である。 Subsequently, it is determined whether or not the retard amount dθ is equal to or greater than the predetermined value dθref1 (step S110). Here, the predetermined value dθref1 is a threshold value for determining whether the ignition timing is significantly retarded from the basic ignition timing θb.
遅角量dθが所定値dθref1未満であるときには、基本開度THbを目標スロットル開度TH*に設定して(ステップS120)、本ルーチンを終了する。目標スロットル開度TH*が設定されると、吸入空気量制御では、スロットル開度THが目標スロットル開度TH*となるようにスロットルモータ136を駆動制御する。基本開度THbは、エンジン22を目標トルクTe*,目標回転数Ne*で効率良く運転する際のスロットル開度として目標トルクTe*,目標回転数Ne*に応じて設定される。こうした制御により、エンジン22を効率良く運転している。
When the retard amount dθ is less than the predetermined value dθref1, the basic opening THb is set to the target throttle opening TH* (step S120), and this routine ends. When the target throttle opening TH* is set, in the intake air amount control, the
遅角量dθが所定値dθref1以上であるときには、続いて、エンジン22の回転数Neと負荷率KLとで定められるエンジン22の運転領域が所定領域内であるか否かを判定する(ステップS130)。所定領域は、エンジン22のノイズなどによりノックセンサ172がノッキングの発生を誤検出しやすく点火時期が誤って遅角されやすい領域として、予め実験や解析などで定めた領域である。図4は、所定領域の一例を示す説明図である。実施例では、図示するように、所定領域を、エンジン22の回転数Neが比較的低く、負荷率KLが中程度以下の領域であり、例えば、エンジン22の回転数Neが回転数Ne1(例えば,1800rpm,2000rpm,2200rpmなど)以下であり、負荷率KLが比率KL1(例えば、48%,50%,52%など)以下の領域としている。
When the retard amount dθ is greater than or equal to the predetermined value dθref1, it is subsequently determined whether or not the operating region of the
エンジン22の運転領域が所定領域外であるときには、基本開度THbを目標スロットル開度TH*に設定して(ステップS120)、本ルーチンを終了する。目標スロットル開度TH*が設定されると、スロットル開度THが目標スロットル開度TH*となるようにスロットルモータ136を駆動制御する。
When the operating region of the
エンジン22の運転領域が所定領域内であるときには、基本開度THbとガード値THmaxとのうちの小さいほうの値を目標スロットル開度TH*に設定して(ステップS140)、本ルーチンを終了する。ガード値THmaxは、エンジン22を目標回転数Ne*で比較的低負荷で運転できるスロットル開度、例えば、負荷率KLが所定負荷率KLref(例えば、32%,35%,38%など)となるスロットル開度として予め定められている。こうして目標スロットする開度TH*を設定することにより、エンジン22のスロットル開度TH*をガード値THmax以下とすることができ、エンジン22を比較的低負荷で運転することができる。
When the operating region of the
ここで、遅角量dθが所定値dθref1以上であり、且つ、エンジン22の運転領域が所定領域内であるときに、エンジン22を比較的低負荷で運転する理由について説明する。図5は、エンジン22の回転数Neが比較的低い回転数Ne2(例えば、1200rpm)で負荷率KLが比較的低い値KL2(例えば、35%など)であるときのエンジン22の点火時期とトルクTeとの関係を説明するための説明図である。図6は、エンジン22の回転数が回転数Ne2で負荷率が値KL2より高い値KL3(例えば、50%など)であるときのエンジン22の点火時期とトルクTeとの関係を説明するための説明図である。図5,図6に示すように、点火時期が遅角する方向へ変化する場合(例えば、点火時期が値θ2から値θ1へ変化する場合)、負荷率KLが低いときには、高いときに比して、エンジン22のトルクTeの減少量、すなわち、エンジン22から実際に出力される出力パワーPeの減少量が小さくなる。エンジン22の出力パワーPeの減少量が大きいと、要求パワーPe*と出力パワーPeとの差が大きくなるから、HVECU70は、警告灯90に点灯信号を送信して警告灯90を点灯させると共に、EV走行モードに移行するようエンジン22やモータMG1,MG2を制御する。実施例では、遅角量dθが所定値dθref1以上であり、且つ、エンジン22の運転領域が所定領域内であるとき、すなわち、実際にはエンジン22にノッキングなどの異常が発生していないのに点火時期が誤って遅角されていると考えられるときには、エンジン22を低負荷で運転するから、点火時期が遅角したときでもエンジン22のトルクTeの低下量、すなわち、出力パワーPeの低下量を小さくすることができる。これにより、警告灯90の点灯やEV走行による退避走行への移行を抑制することができる。
Here, the reason why the
以上説明した第1実施例のハイブリッド自動車によれば、HV走行中において、エンジン22の点火時期の基本点火時期θbからの遅角量dθcが所定量dθref以上であり、且つ、エンジンの回転数Neと負荷率KLとから定められる運転点が所定領域内であるときには、エンジン22のスロットル開度THがガード値THmax以下となるようにエンジン22を制御することにより、EV走行による退避走行への移行を抑制することができる。
According to the hybrid vehicle of the first embodiment described above, the retard angle amount dθc from the basic ignition timing θb of the ignition timing of the
次に、第2実施例のハイブリッド自動車について説明する。第2実施例のハイブリッド自動車の構成は、図3に例示した目標スロットル開度設定処理に代えて、図7に例示した目標スロットル開度設定処理を実行する点を除いて、第1実施例のハイブリッド自動車20にと同一のハード構成,制御となっている。そのため、第2実施例の構成のうち、第1実施例のハイブリッド自動車20と同一のハード構成,制御については、第1実施例のハイブリッド自動車20と同一の符号を付し、その説明を省略する。
Next, the hybrid vehicle of the second embodiment will be described. The configuration of the hybrid vehicle of the second embodiment is the same as that of the first embodiment except that the target throttle opening degree setting process illustrated in FIG. 7 is executed instead of the target throttle opening degree setting process illustrated in FIG. It has the same hardware configuration and control as the
図7は、第2実施例のエンジンECU24により実行される目標スロットル開度設定ルーチンの一例を示すフローチャートである。本ルーチンは、HV走行モードでの走行中に、所定時間(例えば、数msec)毎に繰り返し実行される。
FIG. 7 is a flowchart showing an example of a target throttle opening degree setting routine executed by the
本ルーチンが実行されると、エンジンECU24は、遅角量dθや目標回転数Ne*を入力する処理を実行する(ステップS200)。ここで、遅角量dθは、上述した点火時期の学習において目標点火時期θfの基本点火時期θbからの遅角量(遅角側に設定された補正量dθc)を入力している。目標回転数Ne*,上述したHV走行モードで走行中に設定されるものをHVECU70から通信により入力している。
When this routine is executed, the
続いて、遅角量dθと目標回転数Ne*とを用いて目標スロットル開度TH*を設定して(ステップS210)、本ルーチンを終了する。ここでは、遅角量dθと目標回転数Ne*と負荷率KLとエンジン22のトルクの変動量dTeとの関係をトルク変動マップとして図示しないROMに記憶しておき、遅角量dθと目標回転数Ne*とからトルクの変動量dTeが最も小さい負荷率KLを求めて、求めた負荷率KLに対応するスロットル開度THを目標スロットル開度TH*に設定する。こうして目標スロットル開度TH*を設定すると、スロットル開度THが目標スロットル開度TH*となるようにスロットルモータ136を駆動制御する。こうした制御により、エンジン22のトルク変動、すなわち、出力パワーPeの変動を抑制することができる。これにより、警告灯90の点灯やEV走行への移行を抑制することができる。
Then, the target throttle opening TH* is set using the retardation amount dθ and the target rotation speed Ne* (step S210), and this routine is ended. Here, the relationship among the retard angle amount dθ, the target rotation speed Ne*, the load factor KL, and the torque fluctuation amount dTe of the
以上説明した第2実施例のハイブリッド自動車では、遅角量dθと目標回転数Ne*とからトルク変動が最も小さい負荷率KLを求めて、求めた負荷率KLに対応するスロットル開度THを目標スロットル開度TH*に設定して、スロットル開度THが目標スロットル開度TH*となるようにスロットルモータ136を駆動制御するから、エンジン22のトルク変動を抑制して、警告灯90の点灯やEV走行への移行を抑制することができる。
In the hybrid vehicle of the second embodiment described above, the load factor KL with the smallest torque fluctuation is determined from the retard amount dθ and the target rotational speed Ne*, and the throttle opening TH corresponding to the determined load factor KL is targeted. Since the
次に、第3実施例のハイブリッド自動車について説明する。第3実施例のハイブリッド自動車の構成は、図3に例示した目標スロットル開度設定ルーチンを実行しない点や、図8に例示した補正量学習ルーチンを実行する点を除いて、第1実施例のハイブリッド自動車20と同一のハード構成、制御となっている。そのため、第3実施例の構成、制御のうち、第1実施例のハイブリッド自動車20と同一のハード構成、制御については、第1実施例のハイブリッド自動車20と同一の符号を付し、その説明を省略する。
Next, the hybrid vehicle of the third embodiment will be described. The configuration of the hybrid vehicle of the third embodiment is the same as that of the first embodiment except that the target throttle opening setting routine illustrated in FIG. 3 is not executed and the correction amount learning routine illustrated in FIG. 8 is executed. It has the same hardware configuration and control as the
第3実施例では、エンジン22の吸入空気量制御において、エンジンECU24は、エンジン22の目標回転数Ne*と目標トルクTe*と目標スロットル開度設定用マップとにより目標スロットル開度TH*を設定する。目標スロットル開度設定用マップは、予め実験や解析などで、エンジン22の目標回転数Ne*と目標トルクTe*と目標スロットル開度TH*との関係を求めたマップである。そして、スロットル開度THが目標スロットル開度TH*となるようにスロットルモータ136を駆動制御する。
In the third embodiment, in controlling the intake air amount of the
次に、第3実施例のハイブリッド自動車の動作、特に、誤遅角が発生したときの点火時期の学習における補正量dθcの設定について説明する。図8は、第3実施例のエンジンECU24により実行される補正量学習ルーチンの一例を示すフローチャートである。本ルーチンは、HV走行モードで走行中に、所定時間(例えば、数msec)毎に繰り返し実行される。
Next, the operation of the hybrid vehicle of the third embodiment, particularly the setting of the correction amount dθc in the learning of the ignition timing when an erroneous retard angle occurs will be described. FIG. 8 is a flowchart showing an example of a correction amount learning routine executed by the
本ルーチンが実行されると、エンジンECU24は、遅角量dθ,dθ1〜dθ5を入力する処理を実行する(ステップS300)。遅角量dθは、上述した点火時期の学習において、現在の運転領域Apにおいて設定される目標点火時期θfの基本点火時期θbからの遅角量(遅角側に設定された補正量dθc)を入力している。遅角量dθ1〜dθ5は、現在の運転領域Apと隣合う5つの各運転領域A1〜A5における目標点火時期θfの基本点火時期θbからの遅角量(遅角側に設定された補正量dθc)をそれぞれ入力している。運転領域Ap,A1〜A5の一例を図9に示す。
When this routine is executed, the
続いて、遅角量dθが所定値dθref2以上であるか否かを判定する(ステップS310)。ここで、所定値dθref2は、現在の運転領域Apでの点火時期が基本点火時期θbから大きく遅角しているか否かを判定するための閾値である。 Then, it is determined whether or not the retard amount dθ is greater than or equal to the predetermined value dθref2 (step S310). Here, the predetermined value dθref2 is a threshold value for determining whether or not the ignition timing in the current operating region Ap is significantly retarded from the basic ignition timing θb.
遅角量dθが所定値dθref2未満であるときには、現在の運転領域Apでの点火時期が基本点火時期θbから大きく遅角していないと判断して、遅角量dθをそのまま補正量dθcに設定して(ステップS320)、本ルーチンを終了する。こうして学習値を設定すると、基本点火時期θbに補正値dθcを加えて目標点火時期θfを設定し、目標点火時期θfで点火が行なわれるようにイグニッションコイル138を駆動制御する。
When the retard amount dθ is less than the predetermined value dθref2, it is determined that the ignition timing in the current operating region Ap is not significantly retarded from the basic ignition timing θb, and the retard amount dθ is set as it is as the correction amount dθc. Then (step S320), the present routine ends. When the learning value is set in this manner, the correction value dθc is added to the basic ignition timing θb to set the target ignition timing θf, and the
遅角量dθが所定値dθref2以上であるときには、現在の運転領域Apでの点火時期が基本点火時期θbから大きく遅角していると判断して、遅角量dθと他の5つの運転領域A1〜A5での遅角量dθ1〜dθ5のそれぞれとの差の絶対値(|dθ−dθ1|,|dθ−dθ2|など)と所定値drefとを比較する(ステップS330)。ここで、所定値drefは、現在の運転領域Apでの遅角量dθが他の運転領域A1〜A5での遅角量dθ1〜dθ5と大きく異なっているか否かを判定するための閾値である。 When the retard amount dθ is equal to or greater than the predetermined value dθref2, it is determined that the ignition timing in the current operating region Ap is significantly retarded from the basic ignition timing θb, and the retard amount dθ and the other five operating regions are determined. The absolute values (|d[theta]-d[theta]1|, |d[theta]-d[theta]2|, etc.) of the differences from the retard amounts d[theta]1 to d[theta]5 at A1 to A5 are compared with the predetermined value dref (step S330). Here, the predetermined value dref is a threshold value for determining whether or not the retard amount dθ in the current operating region Ap is significantly different from the retard amounts dθ1 to dθ5 in the other operating regions A1 to A5. ..
遅角量dθと他の5つの運転領域A1〜A5での遅角量dθ1〜dθ5のそれぞれとの差の絶対値が所定値dref未満であるときには、誤遅角が発生しておらず、現在の運転領域Apでの遅角量dθが適正な値であると判断して、遅角量dθを現在の運転領域Apの補正値dθcに設定して(ステップS320)、本ルーチンを終了する。こうして補正値dθを設定すると、基本点火時期θbに補正値dθcを加えて目標点火時期θfを設定し、目標点火時期θfで点火が行なわれるようにイグニッションコイル138を駆動制御する。
When the absolute value of the difference between the retard angle amount dθ and each of the retard angle amounts dθ1 to dθ5 in the other five operation regions A1 to A5 is less than the predetermined value dref, the erroneous retard angle does not occur, and It is determined that the retard amount dθ in the operating region Ap is a proper value, the retard amount dθ is set to the correction value dθc of the current operating region Ap (step S320), and this routine is ended. When the correction value dθ is set in this way, the correction value dθc is added to the basic ignition timing θb to set the target ignition timing θf, and the
遅角量dθと他の5つの運転領域A1〜A5での遅角量dθ1〜dθ5のそれぞれとの差の絶対値が所定値dref以上であるときには、誤遅角が発生していて現在の運転領域Apでの遅角量dθが適正な値ではないと判断して、他の5つの運転領域A1〜A5のうちの1つ(例えば、現在の運転領域Apと負荷率KLが同じ領域A3など)を現在の運転領域Apの補正値dθcに設定して(ステップS340)、本ルーチンを終了する。こうして補正値dθcを設定すると、基本点火時期θbから補正値dθcを減じたものを加えて目標点火時期θfを設定し、目標点火時期θfで点火が行なわれるようにイグニッションコイル138を駆動制御する。このように、他の5つの運転領域A1〜A5のうちの1つの運転領域の遅角量dθを現在の運転領域Apでの補正値dθcに設定することにより、適正ではない値が補正値dθcに設定されて、点火時期が大きく遅角することが抑制される。これにより、誤遅角の発生に伴って目標パワーPe*に対してエンジン22からの出力パワーPeが大きく低下することを抑制でき、警告灯90の点灯やEV走行による退避走行への移行を抑制することができる。
When the absolute value of the difference between the retard angle amount dθ and each of the retard angle amounts dθ1 to dθ5 in the other five operation regions A1 to A5 is equal to or greater than the predetermined value dref, an erroneous retard angle occurs and the current operation It is determined that the retard amount dθ in the region Ap is not an appropriate value, and one of the other five operating regions A1 to A5 (for example, the region A3 in which the load factor KL is the same as the current operating region Ap) ) Is set to the correction value dθc of the current operating region Ap (step S340), and this routine ends. When the correction value dθc is set in this manner, the target ignition timing θf is set by adding the value obtained by subtracting the correction value dθc from the basic ignition timing θb, and the
以上説明した第3実施例のハイブリッド自動車では、遅角量dθが所定値dθref1以上であるときにおいて、遅角量dθと他の5つの運転領域A1〜A5での遅角量dθ1〜dθ5のそれぞれとの差の絶対値が所定値dref以上であるときには、他の5つの運転領域A1〜A5のうちの1つの遅角量を現在の運転領域Apの補正値dθの学習値に設定することにより、誤遅角の発生に伴ってEV走行による退避走行へ移行することを抑制できる。 In the hybrid vehicle of the third embodiment described above, when the retard amount dθ is equal to or greater than the predetermined value dθref1, the retard amount dθ and the retard amounts dθ1 to dθ5 in the other five driving regions A1 to A5, respectively. When the absolute value of the difference between and is greater than or equal to the predetermined value dref, one of the other five operation areas A1 to A5 is set as the learning value of the correction value dθ of the current operation area Ap. Therefore, it is possible to suppress the shift to the retreat traveling by the EV traveling due to the occurrence of the erroneous retard.
第1〜第3実施例のハイブリッド自動車では、HV走行モードにより走行している最中にエンジン22の要求パワーPe*とエンジン22から実際に出力されている出力パワーPeとの差が大きくなったときには、エンジン22に出力が低下する異常が発生している判断して、警告灯90に点灯信号を送信して警告灯90を点灯させると共に、EV走行モードに移行するようエンジン22とモータMG1,MG2とを制御する。しかしながら、エンジン22の目標トルクTe*とエンジン22からの出力トルクとして推定される推定出力トルクTeestとの差が大きくなったとき(例えば、目標トルクTe*に対する推定出力トルクTeestの比率が所定比率(例えば、18%,20%,22%など)未満になったとき)には、エンジン22に出力が低下する異常が発生している判断して、警告灯90に点灯信号を送信して警告灯90を点灯させると共に、EV走行モードに移行するようエンジン22とモータMG1,MG2とを制御してもよい。
In the hybrid vehicles of the first to third embodiments, the difference between the required power Pe* of the
第1〜第3実施例のハイブリッド自動車では、エンジンECU24とモータECU40とHVECU70とを備えるものとしている。しかし、エンジンECU24とモータECU40とHVECU70とを単一の電子制御ユニットとして構成するものとしてもよい。
The hybrid vehicles according to the first to third embodiments include the
第1〜第3実施例では、エンジン22とプラネタリギヤ30とモータMG1,MG2とバッテリ50とを備えるハイブリッド自動車20の構成としている。しかし、エンジンと1つのモータとバッテリとを備えるいわゆる1モータハイブリッド自動車の構成としてもよい。
In the first to third embodiments, the
各実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。各実施例では、エンジン22が「エンジン」に相当し、モータMG2が「モータ」に相当し、エンジンECU24とモータECU40とHVECU70とが「制御装置」に相当する。
Correspondence between the main elements of each embodiment and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problem will be described. In each embodiment, the
なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。 The correspondence between the main elements of the embodiment and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problem is that the embodiment implements the invention described in the section of means for solving the problem. Since this is an example for specifically explaining the mode for carrying out the invention, it does not limit the elements of the invention described in the column of means for solving the problem. That is, the interpretation of the invention described in the column of means for solving the problem should be made based on the description in that column, and the embodiment is the invention of the invention described in the column of means for solving the problem. This is just a specific example.
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。 The embodiments for carrying out the present invention have been described above with reference to the embodiments. However, the present invention is not limited to these embodiments, and various embodiments are possible within the scope not departing from the gist of the present invention. 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。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used in the hybrid vehicle manufacturing industry and the like.
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)、26 クランクシャフト、28 ダンパ、30 プラネタリギヤ、36 駆動軸、37 デファレンシャルギヤ、38a,38b 駆動輪、40 モータ用電子制御ユニット(モータECU)、41,42 インバータ、43,44 回転位置検出センサ、50 バッテリ、51a 電圧センサ、51b 電流センサ、51c 温度センサ、52 バッテリ用電子制御ユニット(バッテリECU)、54 電力ライン、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、90 警告灯、122 エアクリーナ、123 吸気ポート、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、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、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、172 ノックセンサ、MG1,MG2 モータ。
20 hybrid vehicle, 22 engine, 24 engine electronic control unit (engine ECU), 26 crankshaft, 28 damper, 30 planetary gear, 36 drive shaft, 37 differential gear, 38a, 38b drive wheel, 40 motor electronic control unit (motor) ECU), 41, 42 inverter, 43, 44 rotational position detection sensor, 50 battery, 51a voltage sensor, 51b current sensor, 51c temperature sensor, 52 battery electronic control unit (battery ECU), 54 power line, 70 hybrid electronic Control unit (HVECU), 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 vehicle speed sensor, 90 warning light, 122 air cleaner, 123 intake port, 124 throttle valve, 126 fuel injection valve, 128 intake valve, 130 spark plug, 132 piston, 134 purification device, 136 throttle motor, 138 ignition coil, 140 crank position sensor, 142 water temperature sensor, 146 throttle
Claims (1)
走行用の動力を入出力可能なモータと、
前記エンジンからの動力と前記モータからの動力とを用いて走行するハイブリッド走行中に、前記エンジンの出力に異常が生じたときには、前記エンジンの運転を停止して前記モータからの動力だけを用いて走行する電動走行へ移行するように前記エンジンと前記モータとを制御する制御装置と、
を備えるハイブリッド自動車であって、
前記エンジンの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
を備え、
前記制御装置は、前記ノックセンサからの信号に基づいて前記エンジンのノッキングが発生していると判定したときには、前記エンジンの点火時期の基本点火時期からの遅角量を更に遅角させた値に更新し、
前記制御装置は、前記ハイブリッド走行中において、前記遅角量が所定量以上であり、且つ、前記エンジンの回転数と前記エンジンの負荷率とから定められる運転点が所定の低回転数中低負荷領域内であるときには、前記エンジンのスロットル開度がガード値以下となるように前記エンジンを制御する、
ハイブリッド自動車。
An engine that outputs power for running,
A motor that can input and output power for running,
When an abnormality occurs in the output of the engine during hybrid traveling in which the power from the engine and the power from the motor are used, the engine is stopped and only the power from the motor is used. A control device for controlling the engine and the motor so as to shift to traveling electric traveling;
A hybrid vehicle comprising:
Knock sensor for detecting vibrations caused by knocking of the engine
Equipped with
When the control device determines that knocking of the engine is occurring based on the signal from the knock sensor, the ignition timing of the engine is further retarded from the basic ignition timing. Updated,
It said controller, during the hybrid traveling, the retard amount is equal to or greater than a predetermined amount, and the rotational speed and the engine load factor and the low load operating point defined is in a predetermined low rotational speed from the engine When it is within the range , the engine is controlled so that the throttle opening of the engine is equal to or less than a guard value.
Hybrid car.
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