JP6856050B2 - 内燃機関及びそれを備えたハイブリッド車両 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の各実施の形態に共通のハイブリッド車両1の構成を示す図である。ハイブリッド車両1は、内燃機関2と電動機3とトランスアクスル4とを含むパワートレインを有する。パワートレインは、内燃機関2の駆動力に電動機3の駆動力を付加することができる所謂パラレル方式のハイブリッドシステムである。内燃機関2は、火花点火式エンジンである。電動機3は、供給された電力によりトルクを出力する電動機としての機能と、入力された機械的動力を電力に変換する発電機としての機能とを兼ね備える交流同期型の発電電動機である。以下、図1に表記のとおり、内燃機関2は単にエンジンと表記し、電動機3は単にモータ3と表記する。なお、図1には、エンジン2及びモータ3から車輪5までの駆動力の経路が太線で描かれている。
ハイブリッド車両1の駆動力は、ECU7,8,9の協働によって制御される。図2は、駆動力制御の制御フローを示すフローチャートである。ステップS1では、アクセルペダルの踏み込み量に基づいてドライバが要求する駆動力が算出される。次に、ステップS2では、ステップS1で算出したドライバ要求駆動力のエンジン2及びモータ3に対する配分が決定される。駆動力の配分は、例えば、車速、要求駆動力、走行用バッテリのSOC等に基づいて決定される。ステップS1及びS2の処理は、ハイブリッドECU6により行われる。
図3は、本発明の各実施の形態に共通のエンジン2及びエンジンECU7の構成を示す図である。エンジン2は、複数の燃焼室20を有する多気筒エンジンである。ここでは、エンジン2は4気筒エンジンであるとする。また、図3では、第1気筒を#1、第2気筒を#2、第3気筒を#3、第4気筒を#4と表記する。図3に描かれているエンジン2の構成は、第1気筒の燃焼室20の周辺の構成である。
エンジンECU7によるエンジン制御には、燃料噴射制御と点火制御とが含まれる。燃料噴射制御では、エンジン2の運転状態に応じてインジェクタ25による燃料の噴射時期が設定される。点火時期制御では、エンジン2の運転状態に応じて点火プラグ26による点火時期が設定される。
エンジンECU7による燃料噴射制御では、インジェクタ25による燃料の噴射時期、すなわち、噴射終了時期の設定とともに、ハイブリッドECU6から要求されるエンジン駆動力に基づいて燃料噴射量の計算が行われる。燃料噴射量が定まればインジェクタ25による燃料の噴射時間が定まり、噴射終了時期と噴射時間とから噴射開始時期が定まる。インジェクタ25はソレノイドへの通電によって開弁するので、噴射開始時期から噴射終了時期までの期間は、インジェクタ25の通電期間に対応する。インジェクタ25への通電は、エンジンECU7からインジェクタ25へ供給される駆動信号によって行われる。すなわち、駆動信号はインジェクタ25のソレノイドを通電させる通電信号である。
以下、エンジンECU7により実行されるエンジン制御に関し、実施の形態1,2,3の3つの実施の形態を説明する。なお、以下に説明するエンジン制御は、ハイブリッド車両1の駆動力制御を構成するエンジン制御であって、図2に示す制御フローのステップS3において実行されるエンジン制御に含まれる。
図9は、実施の形態2に係るエンジン制御の制御フローを示すフローチャートである。実施の形態2では、エンジンECU7は、この制御フローで表されるルーチンを所定の周期で実行している。なお、図9に示す制御フローにおいて、図8に示す制御フロー中の処理と同一内容の処理については同一のステップ番号を付している。また、それらの処理については、内容の説明を省略するか若しくは簡略化する。
図10は、実施の形態2に係るエンジン制御の制御フローを示すフローチャートである。実施の形態3では、エンジンECU7は、この制御フローで表されるルーチンを所定の周期で実行している。なお、図10に示す制御フローにおいて、図8に示す制御フロー中の処理と同一内容の処理については同一のステップ番号を付している。また、それらの処理については、内容の説明を省略するか若しくは簡略化する。
上記実施の形態に係るハイブリッド車両1はパラレル方式のハイブリッドシステムを備えるが、本発明は、所謂シリーズパラレル方式のハイブリッドシステムを備えたハイブリッド車両にも適用可能である。また、本発明は、モータの駆動力をエンジンのアシストに使用してモータの駆動力のみでは走行しないハイブリッド車両、例えば、ISG(Integrated Starter Generator)ハイブリッドシステムを備えたハイブリッド車両にも適用可能である。
2 エンジン
3 モータ
6 ハイブリッドECU
7 エンジンECU
8 モータECU
10 バッテリ
25 インジェクタ
26 点火プラグ
27 点火コイル
Claims (9)
- 電源を共有する点火コイル及びインジェクタと、前記点火コイル及び前記インジェクタへの通電を制御する制御装置とを備えた内燃機関において、
前記制御装置は、
前記内燃機関の運転状態に応じて前記点火コイルの通電期間を設定する設定処理と、
前記点火コイルの通電期間が前記インジェクタの通電期間と重なる場合、前記点火コイルの通電期間と前記インジェクタの通電期間との重複期間を低減させるように前記点火コイルの通電期間を補正する補正処理と、を実行するように構成された
ことを特徴とする内燃機関。 - 前記制御装置は、
前記設定処理では、前記内燃機関の運転状態に応じて前記点火コイルの通電期間を設定するとともに、前記内燃機関の運転状態に応じて前記インジェクタの通電期間を設定し、
前記補正処理では、所定の遅角限界から所定の進角限界までの範囲内での前記インジェクタの通電期間の補正により前記重複期間が解消されない場合、前記点火コイルの通電期間を補正する
ことを特徴とする請求項1に記載の内燃機関。 - 前記制御装置は、
前記設定処理では、前記内燃機関の運転状態に応じて前記点火コイルの通電期間を設定するとともに、前記重複期間が最小になるように所定の遅角限界から所定の進角限界までの範囲内で前記インジェクタの通電期間を設定する
ことを特徴とする請求項1に記載の内燃機関。 - 前記制御装置は、
前記設定処理では、点火時期をMBTに合わせるように前記点火コイルの通電期間を設定し、
前記補正処理では、前記点火時期がノッキング点火時期を超えて過進角されない範囲で前記点火コイルの通電期間を進角するか、或いは、前記点火時期が失火限界点火時期を超えて過遅角されない範囲で点火コイルの通電期間を遅角する
ことを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の内燃機関。 - 前記制御装置は、
前記設定処理では、点火時期をノッキング点火時期に合わせるように前記点火コイルの通電期間を設定し、
前記補正処理では、前記点火時期が失火限界点火時期を超えて過遅角されない範囲で点火コイルの通電期間を遅角する
ことを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の内燃機関。 - 前記制御装置は、
前記設定処理では、点火時期をMBTに合わせるように前記点火コイルの通電期間を設定するとともに、前記内燃機関の運転状態に応じて前記インジェクタの通電期間を設定し、
前記補正処理では、MBTでのトルクに対するトルク低下率が所定値以下となる範囲内で前記点火コイルの通電期間を補正するとともに、前記点火コイルの通電期間の補正により前記重複期間が解消されない場合、所定の遅角限界から所定の進角限界までの範囲内で前記インジェクタの通電期間を補正する
ことを特徴とする請求項1に記載の内燃機関。 - 前記制御装置は、
前記設定処理では、前記内燃機関の運転状態に応じて前記インジェクタの通電期間を設定するとともに、MBTでのトルクに対するトルク低下率が所定値以下となる範囲内で前記重複期間が最小になるように前記点火コイルの通電期間を設定し、
前記補正処理では、所定の遅角限界から所定の進角限界までの範囲内での前記インジェクタの通電期間の補正により前記重複期間が解消されない場合、点火時期がノッキング点火時期を超えて過進角されない範囲で前記点火コイルの通電期間を進角するか、或いは、前記点火時期が失火限界点火時期を超えて過遅角されない範囲で点火コイルの通電期間を遅角する
ことを特徴とする請求項1に記載の内燃機関。 - 電源を共有する点火コイル及びインジェクタと、前記点火コイル及び前記インジェクタへの通電を制御する制御装置とを備えた内燃機関において、
前記制御装置は、
前記内燃機関の運転状態に応じて前記点火コイルの通電期間を設定する設定処理と、
前記点火コイルの通電期間が前記インジェクタの通電期間と重なる場合、前記点火コイルの通電期間と前記インジェクタの通電期間とが重ならなくなるまで前記点火コイルの通電期間を補正する補正処理と、を実行するように構成された
ことを特徴とする内燃機関。 - 請求項1乃至8の何れか1項に記載の内燃機関と電動機とを有し、前記内燃機関の駆動力に前記電動機の駆動力を付加することが可能なハイブリッド車両であって、
前記点火コイルの通電期間の補正によって前記内燃機関の駆動力が低下する場合、前記内燃機関の駆動力の低下分を前記電動機の駆動力によって補うように構成された
ことを特徴とするハイブリッド車両。
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