JP7026217B2 - Control device and control method - Google Patents
Control device and control method Download PDFInfo
- Publication number
- JP7026217B2 JP7026217B2 JP2020521078A JP2020521078A JP7026217B2 JP 7026217 B2 JP7026217 B2 JP 7026217B2 JP 2020521078 A JP2020521078 A JP 2020521078A JP 2020521078 A JP2020521078 A JP 2020521078A JP 7026217 B2 JP7026217 B2 JP 7026217B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- internal combustion
- combustion engine
- learning
- operating point
- valve
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 16
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 217
- 230000013016 learning Effects 0.000 claims description 199
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 24
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 21
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 10
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 8
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 description 6
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 5
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D29/00—Controlling engines, such controlling being peculiar to the devices driven thereby, the devices being other than parts or accessories essential to engine operation, e.g. controlling of engines by signals external thereto
- F02D29/02—Controlling engines, such controlling being peculiar to the devices driven thereby, the devices being other than parts or accessories essential to engine operation, e.g. controlling of engines by signals external thereto peculiar to engines driving vehicles; peculiar to engines driving variable pitch propellers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
- B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
- B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
- B60K6/46—Series type
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
- B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
- B60W10/06—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of combustion engines
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
- B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
- B60W10/08—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of electric propulsion units, e.g. motors or generators
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
- B60W20/10—Controlling the power contribution of each of the prime movers to meet required power demand
- B60W20/15—Control strategies specially adapted for achieving a particular effect
- B60W20/16—Control strategies specially adapted for achieving a particular effect for reducing engine exhaust emissions
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
- B60W30/18—Propelling the vehicle
- B60W30/188—Controlling power parameters of the driveline, e.g. determining the required power
- B60W30/1882—Controlling power parameters of the driveline, e.g. determining the required power characterised by the working point of the engine, e.g. by using engine output chart
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/0025—Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
- F02D41/0047—Controlling exhaust gas recirculation [EGR]
- F02D41/0065—Specific aspects of external EGR control
- F02D41/0072—Estimating, calculating or determining the EGR rate, amount or flow
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/0025—Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
- F02D41/0047—Controlling exhaust gas recirculation [EGR]
- F02D41/0077—Control of the EGR valve or actuator, e.g. duty cycle, closed loop control of position
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/24—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
- F02D41/2406—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using essentially read only memories
- F02D41/2425—Particular ways of programming the data
- F02D41/2429—Methods of calibrating or learning
- F02D41/2451—Methods of calibrating or learning characterised by what is learned or calibrated
- F02D41/2464—Characteristics of actuators
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W50/00—Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
- B60W2050/0062—Adapting control system settings
- B60W2050/0075—Automatic parameter input, automatic initialising or calibrating means
- B60W2050/0083—Setting, resetting, calibration
- B60W2050/0088—Adaptive recalibration
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
- B60Y2400/00—Special features of vehicle units
- B60Y2400/43—Engines
- B60Y2400/442—Exhaust gas recirculation [EGR]
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine management systems
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/62—Hybrid vehicles
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Transportation (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Hybrid Electric Vehicles (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
Description
本発明は、制御装置および制御方法に関する。 The present invention relates to a control device and a control method.
近年、モータと内燃機関とが搭載されたハイブリッド車両が普及している。このようなハイブリッド車両では、車両の運動状況に応じてモータ又は内燃機関の高効率な動作領域を中心に駆動することで、低燃費や低排気性能を実現することができる。
一方、ハイブリッド車両の更なる低燃費及び低排気性能を実現するため、内燃機関の熱効率の向上が求められており、そのための技術の一つとして、排気ガスの一部を外部配管を通して吸気側に還流させる外部EGR(Exhaust Gas Recirculation)が知られている。外部EGRは、さらに高圧EGR(High Pressure-EGR:HP-EGR)と低圧EGR(Low Pressure-EGR:LP-EGR)とに分けられ、LP-EGRは、HP-EGRよりもEGRの適用領域(以下、EGR領域とも言う)が広いという利点がある。In recent years, hybrid vehicles equipped with a motor and an internal combustion engine have become widespread. In such a hybrid vehicle, low fuel consumption and low exhaust performance can be realized by driving the motor or the internal combustion engine mainly in a highly efficient operating region according to the moving condition of the vehicle.
On the other hand, in order to realize further low fuel consumption and low exhaust performance of hybrid vehicles, improvement of thermal efficiency of internal combustion engine is required, and as one of the technologies for that purpose, a part of exhaust gas is sent to the intake side through an external pipe. An external EGR (Exhaust Gas Recirculation) that recirculates is known. The external EGR is further divided into a high pressure EGR (High Pressure-EGR: HP-EGR) and a low pressure EGR (Low Pressure-EGR: LP-EGR), and the LP-EGR is a region of application of the EGR rather than the HP-EGR. Hereinafter, it is also referred to as an EGR region), which has the advantage of being wide.
このLP-EGRには排気ガスの吸気側への還流量を調節するEGRバルブが設けられており、EGRバルブの開度を制御することで排気ガスの吸気側への還流量が調整されて実EGR率が目標EGR率になるように制御される。EGRバルブの制御として、フィードフォワード(Feed Forward:FF)制御とフィードバック(Feed Back:FB)制御とを用いることで、LP-EGR制御の精度を高めている。さらにEGRバルブのフィードバック制御において、EGRバルブの開度の補正値を学習値として記憶すると共に、次回の運転時に記憶した学習値を利用することでEGRバルブの制御精度を高めることができる。 This LP-EGR is provided with an EGR valve that adjusts the amount of exhaust gas recirculation to the intake side, and by controlling the opening of the EGR valve, the amount of exhaust gas recirculation to the intake side is actually adjusted. The EGR rate is controlled to reach the target EGR rate. By using feedforward (FF) control and feedback (FeedBack: FB) control as the control of the EGR valve, the accuracy of the LP-EGR control is improved. Further, in the feedback control of the EGR valve, the correction value of the opening degree of the EGR valve is stored as a learning value, and the learning value stored in the next operation can be used to improve the control accuracy of the EGR valve.
しかしながら、この種のLP-EGRでは、EGRバルブから吸気側のシリンダまでの経路(パス)が長いため、フィードバック制御時におけるEGRの応答遅れが大きくなってしまう。LP-EGRにフィードバック制御を適用して目標EGR率と実EGR率との差分を解消するようにEGRバルブを制御しても、前述した応答遅れに起因して差分の解消に時間がかかるため、EGRバルブが過剰に動作してしまう。この結果、EGRバルブの制御において、制御量のオーバーシュートやアンダーシュートが生じてしまうことがある。このような制御量のオーバーシュートやアンダーシュートを防止するためにフィードバック制御のゲインを小さくする方法が考えられる。しかしながらゲインを小さくするとフィードバック制御が収束するまでの時間が長くなり、特に制御量が急激に変化する過渡運転時のフィードバック制御や学習制御には不向きであり、その状態で制御を実施した場合には誤学習を行ってしまう恐れがある。 However, in this type of LP-EGR, since the path from the EGR valve to the cylinder on the intake side is long, the response delay of EGR at the time of feedback control becomes large. Even if the EGR valve is controlled so as to eliminate the difference between the target EGR rate and the actual EGR rate by applying feedback control to LP-EGR, it takes time to eliminate the difference due to the response delay described above. The EGR valve operates excessively. As a result, in the control of the EGR valve, overshoot or undershoot of the controlled amount may occur. In order to prevent such control amount overshoot and undershoot, a method of reducing the gain of feedback control can be considered. However, if the gain is made small, the time until the feedback control converges becomes long, and it is not suitable for feedback control and learning control especially during transient operation in which the control amount changes suddenly. There is a risk of mislearning.
特許文献1には、EGRバルブの制御量の誤学習を防止することにより、失火の発生や回転変動を抑制することができ、また燃費の低下を抑制することができる制御装置が開示されている。
特許文献1に開示された制御装置では、誤学習防止のためにEGRバルブの学習は内燃機関の定常運転時のみに行うように制限しており、内燃機関の回転数やアクセル開度から予め設けられた所定の閾値を超えると内燃機関が過渡運転状態であると判断し、EGRバルブの学習を禁止している(図9参照)。
In the control device disclosed in
しかしながら、実際の車両の運転が定常運転で行われるシーンは少なく、学習の機会が限られてしまうという問題がある。また、運転者の運転の仕方によって学習できる運転領域が決まってしまい、EGR制御の精度向上が求められる運転領域での学習が必ずしも実施できるとは限らないという問題があった。この問題は、EGRバルブに限らず、内燃機関に設けられる他のバルブについても同様のことが言える。 However, there are few scenes in which actual vehicle driving is performed in steady driving, and there is a problem that learning opportunities are limited. Further, there is a problem that the driving area that can be learned is determined by the driving method of the driver, and it is not always possible to carry out the learning in the driving area where the accuracy of EGR control is required to be improved. This problem is not limited to EGR valves, but the same applies to other valves provided in internal combustion engines.
したがって、本発明は、車両使用時のバルブ動作の学習機会を増加させることによって、バルブ制御の精度向上を図ることができる制御装置を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a control device capable of improving the accuracy of valve control by increasing the learning opportunity of valve operation when the vehicle is used.
上記課題を解決するため、少なくとも一つ以上のバルブを有する内燃機関と、車両を駆動するモータと、前記内燃機関により駆動される発電機とを備えた車両において、前記バルブの動作を制御する制御装置であって、前記モータにより前記車両を駆動するモータ駆動モードにおいて、前記内燃機関の動作点が予め設定された学習用動作点となるように前記内燃機関を制御する内燃機関制御部と、前記内燃機関制御部により前記内燃機関の動作点が前記学習用動作点となるように制御された状態で前記バルブの動作の学習を行うバルブ動作学習部と、を有する制御装置とした。 In order to solve the above problems, control for controlling the operation of the valves in a vehicle including an internal combustion engine having at least one valve, a motor for driving the vehicle, and a generator driven by the internal combustion engine. An internal combustion engine control unit that controls the internal combustion engine so that the operating point of the internal combustion engine becomes a preset learning operating point in a motor drive mode in which the vehicle is driven by the motor. The control device includes a valve operation learning unit that learns the operation of the valve while the operating point of the internal combustion engine is controlled to be the learning operating point by the internal combustion engine control unit.
本発明によれば、車両使用時のバルブ動作の学習機会を増加させることによって、バルブ制御の精度向上を図ることができる制御装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a control device capable of improving the accuracy of valve control by increasing the learning opportunity of valve operation when the vehicle is used.
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。実施形態では、本発明にかかる制御装置70を、内燃機関10に設けられたEGRバルブ19の動作の学習及び制御に適用した場合を例示して説明する。
<ハイブリッド車両の構成>
図1は、第1の実施の形態にかかる制御装置70が搭載されたハイブリッド車両100の概略構成図である。
図1に示すように、ハイブリッド車両100には、内燃機関10と、当該内燃機関10と同軸に接続された発電機20とが搭載されており、内燃機関10により発電機20又は発電機20とは異なる車載装置とが選択的に駆動されるようになっている。このように、内燃機関10を発電機20又は発電機20とは異なる車載装置の駆動のみに使用し、車両の直接的な駆動には使用しないハイブリッド車両をシリーズハイブリッド車両と呼んでもよい。発電機20には電力変換器30が接続されており、この電力変換器30は、発電機20により発電された3相交流電力を直流電力に変換する。電力変換器30にはバッテリ40が接続されており、電力変換器30で変換された直流電力はバッテリ40に蓄積される。また、ハイブリッド車両100には、当該ハイブリッド車両100を駆動するためのモータ50が搭載されており、電力変換器30を介してバッテリ40に蓄積された電力がモータ50に供給される。モータ50の駆動力は減速ギア60を介して車軸65に伝達され、車軸65の回転によりタイヤ66が回転することでハイブリッド車両100に駆動力が発生する。内燃機関10は、バッテリ40の残量が所定の閾値より少なくなると始動し、発電機20を駆動してバッテリ40の充電を行う。また、内燃機関10には、制御装置70(Electronic Control Unit:ECU)が接続されており、制御装置70により内燃機関10に設けられた各種バルブの開弁動作の制御や各種バルブの開弁動作の学習などが行われる。Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the embodiment, a case where the
<Construction of hybrid vehicle>
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a
As shown in FIG. 1, the
<内燃機関の構成>
次に内燃機関10の構成を説明する。
図2は、内燃機関10の概略構成図である。
図2に示すように、内燃機関10には、外部から新規に吸入した空気の吸入量を測定するエアフローセンサ11と、より多くの吸気ガスを吸入するために過給を行うコンプレッサ12と、過給された吸入ガスを冷却するインタークーラ13と、シリンダ14内に吸入する吸入ガスの量を調整するスロットルバルブ15が設けられている。スロットルバルブ15の近傍には、スロットルバルブ15のスロットル開度を検出するためのスロットルセンサ151が設けられている。各気筒のシリンダ14内の混合ガスに点火する点火プラグ141と、各気筒のシリンダ14の中に燃料を噴射する燃料噴射装置142と、シリンダ14内に流入した燃料と空気との混合ガスを圧縮するピストン143と、シリンダ14に流入する混合ガスの量を調整する吸気バルブ144と、燃焼後の排気ガスを排出する排気バルブ145と、クランク軸146に取り付けられたシグナルロータ147の信号を検出するクランク角度センサ148と、内燃機関10の冷却水温を測定する水温センサ149とを有して構成されている。<Composition of internal combustion engine>
Next, the configuration of the
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the
As shown in FIG. 2, the
また、内燃機関10には、排気ガスの運動エネルギを、シャフトを介してコンプレッサ12に伝えるタービン16と、排気ガス中の有害物質を浄化する三元触媒17とが設けられている。三元触媒17の近傍には排気ガス中に含まれる酸素濃度を検出するA/Fセンサ171が設けられている。さらに三元触媒17(タービン16)よりも下流の排気流路とコンプレッサ12よりも上流の吸気流路とを接続して排気ガス(以下、EGRガスとも言う)の一部を排気流路から吸気流路へ還流する低圧EGR配管18と、この低圧EGR配管18に設けられたEGRガスの吸気流路への還流量を調整するEGRバルブ19とが設けられている。また、EGRバルブ19の上流側には、低圧EGR配管を通流するEGRガスを冷却するEGRクーラ181が設けられている。
Further, the
前述したスロットルセンサ151、エアフローセンサ11、クランク角度センサ148、水温センサ149、A/Fセンサ171、アクセルセンサ80(図3参照)などの各種センサの出力信号は制御装置70に入力される。
The output signals of various sensors such as the
<制御装置>
次に制御装置70のハードウェア構成を説明する。
図3は、制御装置70のハードウェア構成を説明するブロック図である。
図3に示すように、制御装置70では、前述した各種センサからの出力信号が入力回路71に入力される。入力回路71において各種センサからの出力信号のノイズ除去などの信号処理を行った後、信号処理後の信号は入出力ポート72に送信される。入出力ポート72に送信された信号はRAM73に記憶される。<Control device>
Next, the hardware configuration of the
FIG. 3 is a block diagram illustrating a hardware configuration of the
As shown in FIG. 3, in the
RAM73に記憶された信号はCPU74で演算処理される。演算処理の内容を記述した制御プログラムは、ROM75に予め書き込まれており、CPU74がROM75に書き込まれた制御プログラムを実行することで各機能が実装され、この実装された各機能により所定の演算処理が行われる。CPU74が制御プログラムにしたがって演算した各アクチュエータの操作量を表す値はRAM73に記憶された後、入出力ポート72に送信される。例えば、EGRバルブ19などの各種バルブの開度を制御するための駆動信号はバルブ駆動回路76を介して各種バルブを駆動するモータ(図示せず)に出力される。またスロットルバルブ15の目標開度を実現するための駆動信号はスロットル弁駆動回路77を介してスロットルバルブ15を駆動するモータ(図示せず)に出力される。また燃料噴射装置142の駆動信号は、開弁時ON、閉弁時OFFとなるON/OFF信号がセットされ、燃料噴射装置駆動回路78で燃料噴射装置142を駆動するために十分なエネルギに増幅されて燃料噴射装置142に供給される。また点火プラグ141に出力する作動信号は、点火出力回路79に設けられた一次コイル(図示せず)への電流の通流時はONとなり非通流時はOFFとなるON/OFF信号がセットされる。なお点火プラグ141の点火時期は電流がONからOFFに変化する時点である。入出力ポート72にセットされた点火プラグ141に供給される信号は、点火出力回路79で点火に必要な十分なエネルギに増幅された後、点火プラグ141に供給される。制御装置70は、A/Fセンサ171の出力値を用いて三元触媒17の浄化効率が最適となるように燃料噴射量もしくは吸入空気量を逐次補正するフィードバック制御を行う。
The signal stored in the
本発明は、制御装置70のCPU74が、EGRバルブ19の開度を学習する必要があると判断した場合に、内燃機関10で発電機20のみを駆動する発電機駆動モード中に、内燃機関10の動作点がEGRバルブ19の使用頻度(例えば、高頻度の使用)に応じて設定された学習用動作点となるように内燃機関10を制御し、その学習用動作点における定常状態でフィードバック制御を行った後、EGRバルブ19の開度の補正値の学習を行うものである。
In the present invention, when the
前述したように、内燃機関10の出力を発電機20の駆動とそれ以外の車載装置の駆動とに用いるハイブリッド(シリーズハイブリッド)車両100では、バッテリ40の残量が閾値以下になった場合に、内燃機関10により発電機20を駆動して発電を開始する。
内燃機関10がバッテリ40を充電するために発電機20を駆動している場合、内燃機関10は最適な燃費となる運転領域にて駆動される。実施の形態では、図4に示すように、CPU74は、EGRバルブ19の動作の学習が必要であると判断した場合、発電機20を駆動中の内燃機関10において、当該内燃機関10の動作点が学習用に予め設定された学習用動作点(例えば、学習用動作点310~340)となるように内燃機関10(エンジン回転数とエンジントルク)を制御する。図4では、EGRバルブ19の学習用動作点として4つの学習用動作点310、320、330、340を設定する場合を例示しているが、学習用動作点の設定数はこれに限定されるものではなく、動作点の設定数や位置は任意に決めることができる。ここで、内燃機関10の動作点とは、内燃機関10の回転数とトルクとにより決まる動作状態を意味する。As described above, in the hybrid (series hybrid)
When the
図3に示すように、CPU74は、内燃機関10の動作点が予め設定された学習用動作点310~340(図4参照)となるように内燃機関10を制御する内燃機関制御部741と、内燃機関制御部741により内燃機関10の動作点が学習用動作点310~340となるように制御された状態においてEGRバルブ19の動作の学習を行うバルブ動作学習部742とを有する。これら内燃機関制御部741とバルブ動作学習部742での処理は、内燃機関10で発電機20のみを駆動し、発電機20とは異なる車載装置(図示せず)は駆動しない発電機駆動モードにおいて実行される。なお、内燃機関10で発電機20のみを駆動している状態では、ハイブリッド車両100はモータ50により駆動される状態であるので、前述した発電機駆動モードをモータ駆動モードとも言ってもよい。この発電機駆動モード(又はモータ駆動モード)において、内燃機関10は、発電機20以外の他の車載装置(図示せず)の直接的な駆動をしていないため、内燃機関10を任意の動作点で運転することができる。
As shown in FIG. 3, the
またCPU74は、内燃機関10の動作範囲内で学習用動作点を複数設定する動作点設定部743を有する。動作点設定部743は、内燃機関10が発電機20とは異なる車載装置(図示せず)を駆動する際に内燃機関10の動作点が通過する頻度に基づいて学習用動作点(例えば、図4に示す学習用動作点310~340)を設定する。例えば、動作点設定部743は、内燃機関10により車載装置(図示せず)を駆動する際に、他の動作点と比べて比較的頻繁に通過(例えば、複数回又は所定回数以上通過)する動作点を学習用動作点として設定する。なお内燃機関10の動作点が比較的頻繁に通過するということは、EGRバルブ19が頻繁に使用されることを意味している。
Further, the
またCPU74は、バルブ動作学習部742が学習したEGRバルブ19の動作に基づいて、EGRバルブ19を制御するバルブ制御部744を有する。バルブ制御部744は、内燃機関10の動作状態が過度状態である場合にバルブ動作学習部742で学習したEGRバルブ19の開弁量の動作に基づく駆動信号をバルブ駆動回路76に出力する。これにより、EGRバルブ19を駆動する駆動信号が、バルブ駆動回路76を介してバルブ駆動用のモータ(図示せず)に出力され、EGRバルブ19の駆動が制御される。
Further, the
前述したように、内燃機関10の動作点の通過頻度に基づいて、EGRバルブ19の動作の学習を行うための複数の学習用動作点310~340が動作点設定部743により予め設定されている。そして、ハイブリッド車両100において、ハイブリッド車両100に搭載された内燃機関10は、バッテリ40の残量が少ない場合、内燃機関10の始動後、発電機20を駆動して発電を開始するため、制御装置70のCPU74はEGRバルブ19の開度補正値の学習を行うことが可能となる。内燃機関制御部741は、発電機駆動モードにおいて、内燃機関10の動作点が予め設定された学習用動作点310~340となるように、内燃機関10のエンジン回転数とエンジントルクを制御する。バルブ動作学習部742は、内燃機関制御部741により内燃機関10のエンジン回転数とエンジントルクを各々制御して内燃機関10の動作点が予め設定された学習用動作点310~340になった定常状態で、図5に示すようにフィードバック制御を実施し、内燃機関10が定常状態時におけるEGRバルブ19の開度に対する補正値をRAM73に記憶する。バルブ動作学習部742は、全ての学習用動作点での定常状態時におけるEGRバルブ19の開度補正値をRAM73に記憶することで、各学習用動作点におけるEGRバルブ19の開度補正値(動作)の学習を行う。内燃機関制御部741は、予め設定された全ての学習用動作点310~340でのEGRバルブ19の開度補正値(動作)の学習が終了した後、内燃機関10の動作点を学習用動作点310~340から最適な燃費となる動作点に戻すように内燃機関10のエンジン回転数とエンジントルクを制御する。
As described above, a plurality of learning
<制御方法>
次に、図6を用いて、前述したEGRバルブ19の動作の学習制御の制御方法を説明する。
バルブ動作学習部742は、EGRバルブ19の開度の補正値の学習を開始するか否かの判断を実施し(ステップ110)、学習開始タイミングであると判断した場合(ステップ111:Yes)、ステップ112に進む。一方、バルブ動作学習部742は、学習開始タイミングでないと判断した場合(ステップ111:No)、ステップ110に戻り、学習開始タイミングと判断するまで待つ。<Control method>
Next, a control method for learning control of the operation of the
When the valve
バルブ動作学習部742は、内燃機関10により発電機のみが駆動される発電機駆動モードへの移行要求があると判断した場合(ステップ112:Yes)、内燃機関10で発電機20以外の車載装置を駆動せずEGRバルブ19の開度補正値の学習が可能となるので、ステップ113に進む。一方、バルブ動作学習部742は、発電機駆動モードへの移行要求がないと判断した場合(ステップS112:No)、内燃機関10が発電機20以外の車載装置の駆動に使用されており、EGRバルブ19の開度補正値の学習が実施できないため、発電機駆動モードへの移行要求があると判断するまで待つ。
When the valve
そして、動作点設定部743は、内燃機関10の動作点を、内燃機関10の動作点が通過する頻度に基づいて予め設定された学習用動作点(例えば、図4に示す学習用動作点310~340)となるように、内燃機関10のエンジン回転数とエンジントルクを制御する(ステップ113)。
Then, the operating
バルブ動作学習部742は、動作点設定部743で設定された複数の学習用動作点310~340の各々でEGRバルブ19の開度の補正値の学習を行う(ステップ114)。
The valve
バルブ動作学習部742は、所定の学習用動作点(例えば、学習用動作点310)でのEGRバルブ19の開度補正値の学習が終わった後、予め設定された他の全ての学習用動作点(例えば、学習用動作点320~340)でのEGRバルブ19の開度補正値の学習が終了したか否かを判断し(ステップ115)、全ての学習用動作点におけるEGRバルブ19の開度補正値の学習が終わったと判断した場合(ステップ115:Yes)、ステップ116に進み学習制御を終了すると判断する。そして、内燃機関制御部741は、内燃機関10の動作点が、燃費が最適となる動作点となるように内燃機関10のエンジン回転数とエンジントルクを制御する(ステップ117)。一方、バルブ動作学習部742は、全ての学習用動作点におけるEGRバルブ19の開度補正値の学習が終わっていないと判断した場合(ステップ115:No)、ステップ112に戻り、予め設定した他の全ての学習用動作点(例えば、学習用動作点320~340)におけるEGRバルブ19の開度補正値の学習を行ったと判断するまで、ステップ112~ステップ115の処理を続ける。
After learning the opening degree correction value of the
以上説明した通り、第1の実施形態では、
(1)少なくとも一つ以上のバルブ(例えば、スロットルバルブ15やEGRバルブ19)を有する内燃機関10と、ハイブリッド車両100を駆動するモータ50と、内燃機関10により駆動される発電機20とを備えたハイブリッド車両100において、バルブの動作を制御する制御装置70であって、モータ50によりハイブリッド車両100を駆動するモータ駆動モードにおいて、内燃機関10の動作点が予め設定された学習用動作点(例えば、学習用動作点310~340)となるように内燃機関10を制御する内燃機関制御部741と、内燃機関制御部741により内燃機関10の動作点が学習用動作点となるように制御された状態でバルブの動作の学習を行うバルブ動作学習部742と、を有する構成とした。As described above, in the first embodiment,
(1) An
このように構成すると、内燃機関10が発電機20のみを駆動し、ハイブリッド車両100がモータ50により駆動されるモータ駆動モードでは、内燃機関10の動作範囲内で動作点を自由に変動させることができ、内燃機関10が過渡状態で通過するような動作点であってもバルブ動作の学習を行うことができる。よって、制御装置70のバルブ動作学習部742は、車両使用時のバルブ動作の学習機会を増加させることができ、バルブの制御精度を向上させることができる。
With this configuration, in the motor drive mode in which the
(2)また前述したように、内燃機関10の動作範囲内で学習用動作点を複数設定する動作点設定部743を有する構成とした。
(2) Further, as described above, the configuration has the operating
このように構成すると、動作点設定部743により内燃機関10の動作範囲内で複数の学習用動作点が設定されるので、バルブ動作学習部742は、内燃機関10が複数の学習用動作点となるように制御された状態でバルブ動作の学習を行うことができる。この結果、ハイブリッド車両100が走行中の内燃機関10の運転状態に応じたバルブ動作の学習を適切に行うことができると共に、バルブの制御精度を向上させることができる。
With this configuration, the operating
(3)また前述したように、内燃機関10は、発電機20と当該発電機20とは異なる車載装置(図示せず)とを駆動可能に設けられており、バルブ動作学習部742は、内燃機関10で発電機20のみを駆動する発電機駆動モードに切り換えられた後に、内燃機関制御部741により内燃機関10の動作点が学習用動作点となるように制御された状態でバルブの動作の学習を行う構成とした。
(3) Further, as described above, the
このように構成すると、内燃機関10が発電機20のみを駆動する発電機駆動モードに切り換えられた後では、内燃機関10の出力は車載装置(図示せず)の駆動には影響しないので、内燃機関制御部741は内燃機関10の動作点を動作範囲内の任意の点に制御することができる。よって、バルブ動作学習部742は、内燃機関10の任意の学習用動作点でバルブ動作の学習を行うことができ、バルブ動作の学習機会を増加させることができる。
With this configuration, after the
(4)また前述したように、動作点設定部743は、内燃機関10が車載装置(図示せず)を駆動する際に内燃機関10の動作点が通過する頻度に基づいて学習用動作点を設定する構成とした。
(4) As described above, the operating
このように構成すると、バルブ動作学習部742は、内燃機関10の運転においてバルブを高頻度に使用する動作点におけるバルブ動作の学習を適切に行うことができる。よって、最小限の学習でバルブの制御精度を効果的に高めることができる。
With this configuration, the valve
(5)また前述したように、バルブは、内燃機関10の排気流路から吸気流路への排気ガスの還流量を調整するEGRバルブ19であり、動作点設定部743は、内燃機関10のEGR領域内で学習用動作点を設定する構成とした。
(5) As described above, the valve is an
このように構成すると、動作点設定部743は、EGRバルブ19の開度補正値の学習を、内燃機関10のEGR領域内で設定された学習用動作点で行うことができ、EGRバルブ19の開度補正値の学習結果に基づくEGR制御を精度よく行うことができる。よって、実EGR率を目標EGR率となるようにフィードバック制御を精度よく行える結果、内燃機関10の低燃費化と排気ガスの低減を行うことができる。ここで、EGR率とは、吸気側に新規に吸入された空気及び還流されたEGRガスの合計に対する、還流されたEGRガスの割合を言う。
With this configuration, the operating
(6)また前述したように、EGRバルブ19は、内燃機関10のタービン16よりも下流の排気流路とコンプレッサ12よりも上流の吸気流路への排気ガスの還流量を調整するEGRバルブであり、動作点設定部743は、内燃機関10のEGR領域内で学習用動作点を設定する構成とした。
(6) As described above, the
このように構成すると、EGRバルブ19は低圧EGRシステムに設けられたEGRバルブであるので、内燃機関10のEGR領域が広い低圧EGRシステムにおけるEGRバルブ19の開度補正値の学習を精度よく行うことができる。よって、低圧EGRシステムにおいても、内燃機関10の低燃費化と排気ガスの低減を行うことができる。
With this configuration, since the
(7)また前述したように、バルブ動作学習部742が学習したEGRバルブ19の動作に基づいて、EGRバルブ19を制御するバルブ制御部744を有する構成とした。
(7) Further, as described above, the configuration is such that the
このように構成すると、バルブ制御部744は、バルブ動作学習部742で学習したEGRバルブ19の開度補正値に基づいて、EGRバルブ19の開弁制御を適切に行うことができる。
With this configuration, the
<第2の実施の形態>
次に、図7を用いて、本発明にかかる第2の実施形態を説明する。
第2の実施形態では、動作点設定部743は、内燃機関10の過渡状態の動作において頻繁に通過する動作点をRAM73などの記憶装置に記憶する。そしてバルブ動作学習部742は、RAM73などに記憶された動作点に基づいて内燃機関10の動作点を、RAM73から読み込んだ動作点に移行するように内燃機関10を制御した後、EGRバルブ19の開度補正値の学習を行う点が前述した実施形態と異なる点である。<Second embodiment>
Next, a second embodiment according to the present invention will be described with reference to FIG. 7.
In the second embodiment, the operating
初めに、動作点設定部743は、内燃機関10の定常状態又は過渡状態などの運転状態において、内燃機関10の動作点の通過する頻度に基づいて予め設定される複数の動作点をRAM73などの記憶装置に予め記憶する(ステップ120)。例えば、動作点設定部743は、定常状態又は過渡状態などの運転状態において、内燃機関10の他の動作点よりも多く通過する動作点をRAM73に記憶する。
First, the operating
バルブ動作学習部742は、EGRバルブ19の開度補正値の学習を開始するか否かの判断を実施し(ステップ121)、学習開始タイミングであると判断した場合(ステップ122:Yes)、ステップ123に進む。一方、バルブ動作学習部742は、学習開始タイミングでないと判断した場合(ステップ122:No)、ステップ120に戻り、学習開始タイミングと判断するまで待つ。
The valve
バルブ動作学習部742は、内燃機関10により発電機のみが駆動される発電機駆動モードへの移行要求があると判断した場合(ステップ123:Yes)、内燃機関10で発電機20以外の車載装置を駆動せずEGRバルブ19の開度補正値の学習が可能となるので、ステップ124に進む。一方、バルブ動作学習部742は、発電機駆動モードへの移行要求がないと判断した場合(ステップS123:No)、内燃機関10が発電機20以外の車載装置の駆動に使用されており、EGRバルブ19の開度補正値の学習が実施できないため、発電機駆動モードへの移行要求があると判断するまで待つ。
When the valve
動作点設定部743は、ステップ120でRAM73などに記憶された動作点を読み込み、読み込んだ動作点を学習用動作点に設定する。そして、内燃機関制御部741は、内燃機関10の動作点をRAM73から読み込んだ学習用動作点となるように内燃機関10のエンジン回転数とエンジントルクの制御を行う(ステップ124)。
The operating
バルブ動作学習部742は、動作点設定部743で設定された複数の学習用動作点の各々でEGRバルブ19の開度補正値の学習を行う(ステップ125)。
The valve
バルブ動作学習部742は、所定の学習用動作点でのEGRバルブ19の開度補正値の学習が終わった後、予め設定された他の全ての学習用動作点でのEGRバルブ19の開度補正値の学習が終了したか否かを判断し(ステップ126)、全ての学習用動作点におけるEGRバルブ19の開度補正値の学習が終わったと判断した場合(ステップ126:Yes)、ステップ127に進み学習制御を終了すると判断する。そして、内燃機関制御部741は、内燃機関10の動作点が、燃費が最適となる動作点となるように内燃機関10のエンジン回転数とエンジントルクを制御する(ステップ128)。一方、バルブ動作学習部742は、全ての学習用動作点におけるEGRバルブ19の開度補正値の学習が終わっていないと判断した場合(ステップ126:No)、ステップ123に戻り、予め設定した他の全ての学習用動作点におけるEGRバルブ19の開度補正値の学習を行ったと判断するまで、ステップ123~ステップ126の処理を続ける。
The valve
以上説明した通り、第2の実施形態では、動作点設定部743は、内燃機関10の動作点が通過する頻度に応じて設定された複数の動作点(例えば、所定時間で通過する回数が他の動作点よりも多い動作点)を予めRAM73に記憶しておき、内燃機関制御部741は、内燃機関10の動作点がRAM73に記憶された動作点(学習用動作点)となるように当該内燃機関10を制御する。よって、バルブ動作学習部742は、過去に内燃機関10の運転で頻繁に通過した動作点(学習用動作点)に基づいてEGRバルブ19の開度補正値の学習を行うことができ、EGRバルブ19の学習を過去の実績に基づいて適切に行うことができる。
As described above, in the second embodiment, the operating
<第3の実施の形態>
次に、図3を用いて、本発明にかかる第3の実施形態を説明する。
第3の実施形態では、CPU74のバルブ動作学習部742は、目標EGR率と実EGR率との差が所定の閾値以上である場合に、EGRバルブ19の開度補正値の学習を行う点が前述した第1の実施形態及び第2の実施形態と異なる点である。<Third embodiment>
Next, a third embodiment according to the present invention will be described with reference to FIG.
In the third embodiment, the valve
初めに、動作点設定部743は、内燃機関10の定常状態又は過渡状態などの運転状態において、内燃機関10の動作点の通過する頻度に基づいて予め設定される複数の動作点をRAM73などの記憶装置に予め記憶する(ステップ130)。例えば、動作点設定部743は、定常状態又は過渡状態などの運転状態において、内燃機関10の他の動作点よりも多く通過する動作点をRAM73に記憶する。
First, the operating
バルブ動作学習部742は、EGRバルブ19の開度補正値の学習を開始するか否かの判断を実施する(ステップ131)。そして、バルブ動作学習部742は、内燃機関10の動作点が通る頻度(例えば、所定)に応じて予め設定され、RAM73などに記憶された動作点における目標EGR率と、ハイブリッド車両100から取得した現在の動作における実EGR率との差を比較し(ステップ132)、差が一定の閾値以上であると判断した場合(ステップ133:Yes)、学習の必要性があると判断してステップS134に進み、差が一定の閾値未満であると判断した場合(ステップS133:No)、目標EGR率と実EGR率との乖離は少ないため学習の必要性はないと判断して処理を終了する。
The valve
バルブ動作学習部742は、内燃機関10により発電機のみが駆動される発電機駆動モードへの移行要求があると判断した場合(ステップ134:Yes)、内燃機関10で発電機20以外の車載装置を駆動せずEGRバルブ19の開度補正値の学習が可能となるので、ステップ135に進む。一方、バルブ動作学習部742は、発電機駆動モードへの移行要求がないと判断した場合(ステップS134:No)、内燃機関10が発電機20以外の車載装置の駆動に使用されており、EGRバルブ19の開度補正値の学習が実施できないため、発電機駆動モードへの移行要求があると判断するまで待つ。
When the valve
動作点設定部743は、ステップ130でRAM73などに記憶された動作点を読み込み、読み込んだ動作点を学習用動作点に設定する。そして、内燃機関制御部741は、内燃機関10の動作点をRAM73から読み込んだ学習用動作点となるように内燃機関10のエンジン回転数とエンジントルクの制御を行う(ステップ135)。
The operating
バルブ動作学習部742は、動作点設定部743で設定された複数の学習用動作点(例えば、学習用動作点310~340)の各々でEGRバルブ19の開度補正値の学習を行う(ステップ136)。
The valve
バルブ動作学習部742は、所定の学習用動作点でのEGRバルブ19の開度補正値の学習が終わった後、予め設定された他の全ての学習用動作点でのEGRバルブ19の開度補正値の学習が終了したか否かを判断し(ステップ137)、全ての学習用動作点におけるEGRバルブ19の開度補正値の学習が終わったと判断した場合(ステップ137:Yes)、ステップ138に進み学習制御を終了すると判断する。そして、内燃機関制御部741は、内燃機関10の動作点が、燃費が最適となる動作点となるように内燃機関10のエンジン回転数とエンジントルクを制御する(ステップ139)。一方、バルブ動作学習部742は、全ての学習用動作点におけるEGRバルブ19の開度補正値の学習が終わっていないと判断した場合(ステップ137:No)、ステップ134に戻り、予め設定した他の全ての学習用動作点におけるEGRバルブ19の開度補正値の学習を行ったと判断するまで、ステップ134~ステップ137の処理を続ける。
The valve
(8)前述したように、CPU74のバルブ動作学習部742は、内燃機関10の動作状態に応じて予め設定された目標EGR率と、内燃機関10の同一の動作状態での実際の実EGR率との差が閾値以上であると判断した場合、EGRバルブ19の動作の学習が必要であると判断する構成とした。
(8) As described above, the valve
このように構成すると、バルブ動作学習部742は、目標EGR率と実EGR率との差が所定の閾値以上乖離していない場合にはEGRバルブ19の開度補正値の学習の必要がないと判断することで、内燃機関制御部741により内燃機関10の動作点が学習用動作点となる制御が不必要に行われることを防止し、内燃機関10の燃費低減を図ることができる。また、バルブ動作学習部742は、目標EGR率と実EGR率との比較を所定の周期でリアルタイムに行いEGRバルブ19の学習の必要性を判断しているので、EGRバルブ19の学習を必要なタイミングで効率的に行うことができる。
With this configuration, the valve
なお前述した実施の形態では、内燃機関10により発電機20と発電機20とは異なる他の車載装置とを駆動しハイブリッド車両100を直接駆動しないシリーズハイブリッド車両に本発明にかかる制御装置70を適用した場合を例示して説明したが、制御装置70を他のタイプのハイブリッド車両の制御に適用してもよい。例えば、本発明にかかる制御装置70を、車両がモータ50と内燃機関10の何れかにより駆動されるパラレルハイブリッド車両の制御装置に適用してもよい。具体的には、内燃機関10は、発電機20とハイブリッド車両100とを駆動可能に設けられており、バルブ動作学習部742は、内燃機関10で発電機20のみを駆動する発電機駆動モードに切り換えられた後に、内燃機関制御部741により内燃機関10の動作点が学習用動作点となるように制御された状態でEGRバルブ19の動作の学習を行う構成としてもよい。このように構成すると、内燃機関10で発電機20のみを駆動しハイブリッド車両100の直接駆動には関与しない発電機駆動モードにおいて、内燃機関10の動作点を、パラレルハイブリッド車両の運転状態(定常状態及び過渡状態)において頻繁に通過する任意の学習用動作点に制御することができる。よって、バルブ動作学習部742は、EGRバルブ19の学習を定常状態だけでなく過渡状態でも行うことができるためにバルブの学習機会を増やすことができる。この結果、制御装置70では、EGRバルブ19の動作の学習を適切に行うことができると共に、フィードバック制御を行うことでEGR制御の精度を向上させることができる。
In the above-described embodiment, the
また、前述した実施形態では、EGRバルブ19の学習制御を行う場合を例示して説明したが、内燃機関10に設けられているバルブであれば、EGRバルブ19に限定されるものではなく、例えばスロットルバルブ15などでも良い。また、内燃機関10に設けられている以外のバルブでも良い。
Further, in the above-described embodiment, the case where the learning control of the
また、前述した発電機駆動モードは、モータ50によりハイブリッド車両100を駆動している状態であれば、内燃機関10で発電機20を駆動している状態だけでなく、発電機20を駆動していない負荷の少ない状態も含む。よって、内燃機関10は、定常状態や過渡状態の運転状態において動作点を任意に変動させることができ、この状態でバルブ動作学習部742は内燃機関10が任意の学習用動作点となるように制御された状態で、バルブの学習を適切に行うことができる。
Further, in the generator drive mode described above, if the
以上、本発明の実施の形態の一例を説明したが、本発明は、前述した実施の形態を全て組み合わせてもよく、何れか2つ以上の実施の形態を任意に組み合わせても好適である。 Although an example of the embodiment of the present invention has been described above, the present invention may be a combination of all the above-described embodiments, or any combination of any two or more embodiments is preferable.
また、本発明は、前述した実施の形態の全ての構成を備えているものに限定されるものではなく、前述した実施の形態の構成の一部を、他の実施の形態の構成に置き換えてもよく、また、前述した実施の形態の構成を、他の実施の形態の構成に置き換えてもよい。 Further, the present invention is not limited to the one including all the configurations of the above-described embodiment, and a part of the configuration of the above-mentioned embodiment is replaced with the configuration of another embodiment. Alternatively, the configuration of the above-described embodiment may be replaced with the configuration of another embodiment.
また、前述した実施の形態の一部の構成について、他の実施の形態の構成に追加、削除、置換をしてもよい。 In addition, some configurations of the above-described embodiments may be added, deleted, or replaced with the configurations of other embodiments.
10:ハイブリッド車両、11:エアフローセンサ、12:コンプレッサ、13:インタークーラ、14:シリンダ、141:点火プラグ、142:燃料噴射装置、143:ピストン、144:吸気バルブ、145:排気バルブ、146:クランク軸、147:シグナルロータ、148:クランク角度センサ、149:水温センサ、15:スロットルバルブ、151:スロットルセンサ、16:タービン、17:三元触媒、171:A/Fセンサ、18:EGR流路、181:EGRクーラ、19:EGRバルブ、20:発電機、30:電力変換器、40:バッテリ、50:モータ、60:減速ギア、65:車軸、66:タイヤ、70:制御装置、71:入力回路、72:入出力ポート、73:RAM、74:CPU、741:内燃機関制御部、742:バルブ動作学習部、743:動作点設定部、744:バルブ制御部、75:ROM、76:バルブ駆動回路、77:スロットル弁駆動回路、78:燃料噴射装置駆動回路、79:点火出力回路、100:ハイブリッド車両 10: Hybrid vehicle, 11: Airflow sensor, 12: Compressor, 13: Intercooler, 14: Cylinder, 141: Ignition plug, 142: Fuel injection device, 143: Piston, 144: Intake valve, 145: Exhaust valve, 146: Crank shaft, 147: Signal rotor, 148: Crank angle sensor, 149: Water temperature sensor, 15: Throttle valve, 151: Throttle sensor, 16: Turbine, 17: Three-way catalyst, 171: A / F sensor, 18: EGR flow Road, 181: EGR cooler, 19: EGR valve, 20: generator, 30: power converter, 40: battery, 50: motor, 60: reduction gear, 65: axle, 66: tire, 70: control device, 71 : Input circuit, 72: Input / output port, 73: RAM, 74: CPU, 741: Internal combustion engine control unit, 742: Valve operation learning unit, 743: Operation point setting unit, 744: Valve control unit, 75: ROM, 76 : Valve drive circuit, 77: Throttle valve drive circuit, 78: Fuel injection device drive circuit, 79: Ignition output circuit, 100: Hybrid vehicle
Claims (10)
前記モータにより前記車両を駆動するモータ駆動モードにおいて、
前記内燃機関の動作点が予め設定された学習用動作点となるように前記内燃機関を制御する内燃機関制御部と、
前記内燃機関制御部により前記内燃機関の動作点が前記学習用動作点となるように制御された状態で前記バルブの動作の学習を行うバルブ動作学習部と、
前記内燃機関の動作範囲内で前記学習用動作点を複数設定する動作点設定部と、を有し、
前記動作点設定部は、前記内燃機関が前記発電機とは異なる車載装置を駆動する際に前記内燃機関の動作点が通過する頻度に基づいて前記学習用動作点を設定する制御装置。 A control device for controlling the operation of the valves in a vehicle including an internal combustion engine having at least one valve, a motor for driving the vehicle, and a generator driven by the internal combustion engine.
In the motor drive mode in which the vehicle is driven by the motor,
An internal combustion engine control unit that controls the internal combustion engine so that the operating point of the internal combustion engine becomes a preset learning operating point.
A valve operation learning unit that learns the operation of the valve while the internal combustion engine control unit controls the operating point of the internal combustion engine to be the learning operating point.
It has an operating point setting unit for setting a plurality of learning operating points within the operating range of the internal combustion engine .
The operating point setting unit is a control device that sets the learning operating point based on the frequency with which the operating point of the internal combustion engine passes when the internal combustion engine drives an in-vehicle device different from the generator.
前記モータにより前記車両を駆動するモータ駆動モードにおいて、In the motor drive mode in which the vehicle is driven by the motor,
前記内燃機関の動作点が予め設定された学習用動作点となるように前記内燃機関を制御する内燃機関制御部と、An internal combustion engine control unit that controls the internal combustion engine so that the operating point of the internal combustion engine becomes a preset learning operating point.
前記内燃機関制御部により前記内燃機関の動作点が前記学習用動作点となるように制御された状態で前記バルブの動作の学習を行うバルブ動作学習部と、A valve operation learning unit that learns the operation of the valve while the internal combustion engine control unit controls the operating point of the internal combustion engine to be the learning operating point.
前記内燃機関の動作範囲内で前記学習用動作点を複数設定する動作点設定部と、を有し、It has an operating point setting unit for setting a plurality of learning operating points within the operating range of the internal combustion engine.
前記動作点設定部は、前記内燃機関が前記車両を駆動する際に前記内燃機関の動作点が通過する頻度に基づいて前記学習用動作点を設定する制御装置。The operating point setting unit is a control device that sets the learning operating point based on the frequency with which the operating point of the internal combustion engine passes when the internal combustion engine drives the vehicle.
前記バルブ動作学習部は、前記内燃機関で前記発電機のみを駆動する発電機駆動モードに切り換えられた後に、前記内燃機関制御部により前記内燃機関の動作点が前記学習用動作点となるように制御された状態で前記バルブの動作の学習を行う請求項1に記載の制御装置。 The internal combustion engine is provided so as to be able to drive the generator and an in-vehicle device different from the generator.
After the valve operation learning unit is switched to the generator drive mode in which only the generator is driven by the internal combustion engine, the internal combustion engine control unit causes the operating point of the internal combustion engine to become the learning operating point. The control device according to claim 1 , wherein the operation of the valve is learned in a controlled state.
前記バルブ動作学習部は、前記内燃機関で前記発電機のみを駆動する発電機駆動モードに切り換えられた後に、前記内燃機関制御部により前記内燃機関の動作点が前記学習用動作点となるように制御された状態で前記バルブの動作の学習を行う請求項2に記載の制御装置。 The internal combustion engine is provided so as to be able to drive the generator and the vehicle.
After the valve operation learning unit is switched to the generator drive mode in which only the generator is driven by the internal combustion engine, the internal combustion engine control unit causes the operating point of the internal combustion engine to become the learning operating point. The control device according to claim 2, wherein the operation of the valve is learned in a controlled state.
前記動作点設定部は、前記内燃機関のEGR領域内で前記学習用動作点を設定する請求項1または請求項2に記載の制御装置。 The valve is an EGR valve that adjusts the amount of exhaust gas recirculation from the exhaust flow path of the internal combustion engine to the intake flow path.
The control device according to claim 1 or 2 , wherein the operating point setting unit sets the learning operating point within the EGR region of the internal combustion engine.
前記動作点設定部は、前記内燃機関のEGR領域内で前記学習用動作点を設定する請求項5に記載の制御装置。 The valve is an EGR valve that adjusts the amount of exhaust gas recirculation to the exhaust flow path downstream of the turbine of the internal combustion engine and the intake flow path upstream of the compressor.
The control device according to claim 5 , wherein the operating point setting unit sets the learning operating point within the EGR region of the internal combustion engine.
前記モータにより前記車両を駆動するモータ駆動モードであるか否かを判断するステップと、
前記モータ駆動モードであると判断した場合、前記内燃機関が前記発電機とは異なる車載装置を駆動する際に前記内燃機関の動作点が通過する頻度に基づいて、前記内燃機関の動作点が前記内燃機関の動作範囲内で予め複数設定された学習用動作点となるように前記内燃機関を制御するステップと、
前記内燃機関を制御するステップにより前記内燃機関の動作点が前記学習用動作点となるように制御された状態で前記バルブの動作の学習を行うステップと、を有する制御方法。 A control method for controlling the operation of valves in a vehicle including an internal combustion engine having at least one valve, a motor for driving the vehicle, and a generator driven by the internal combustion engine.
A step of determining whether or not the vehicle is in the motor drive mode in which the vehicle is driven by the motor, and
When it is determined that the motor drive mode is used, the operating point of the internal combustion engine is the operating point of the internal combustion engine based on the frequency with which the operating point of the internal combustion engine passes when the internal combustion engine drives an in-vehicle device different from the generator. A step of controlling the internal combustion engine so as to have a plurality of preset learning operating points within the operating range of the internal combustion engine.
A control method comprising a step of learning the operation of the valve in a state where the operating point of the internal combustion engine is controlled to be the operating point for learning by the step of controlling the internal combustion engine.
前記モータにより前記車両を駆動するモータ駆動モードであるか否かを判断するステップと、A step of determining whether or not the vehicle is in the motor drive mode in which the vehicle is driven by the motor, and
前記モータ駆動モードであると判断した場合、前記内燃機関が前記車両を駆動する際に前記内燃機関の動作点が通過する頻度に基づいて、前記内燃機関の動作点が前記内燃機関の動作範囲内で予め複数設定された学習用動作点となるように前記内燃機関を制御するステップと、When it is determined that the motor drive mode is used, the operating point of the internal combustion engine is within the operating range of the internal combustion engine based on the frequency with which the operating point of the internal combustion engine passes when the internal combustion engine drives the vehicle. The step of controlling the internal combustion engine so that it becomes a plurality of learning operating points set in advance in
前記内燃機関を制御するステップにより前記内燃機関の動作点が前記学習用動作点となるように制御された状態で前記バルブの動作の学習を行うステップと、を有する制御方法。A control method comprising a step of learning the operation of the valve in a state where the operating point of the internal combustion engine is controlled to be the operating point for learning by the step of controlling the internal combustion engine.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018100448 | 2018-05-25 | ||
JP2018100448 | 2018-05-25 | ||
PCT/JP2019/015248 WO2019225179A1 (en) | 2018-05-25 | 2019-04-08 | Control device and control method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2019225179A1 JPWO2019225179A1 (en) | 2021-04-30 |
JP7026217B2 true JP7026217B2 (en) | 2022-02-25 |
Family
ID=68616938
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020521078A Active JP7026217B2 (en) | 2018-05-25 | 2019-04-08 | Control device and control method |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7026217B2 (en) |
DE (1) | DE112019001382T5 (en) |
WO (1) | WO2019225179A1 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11549427B2 (en) * | 2020-04-17 | 2023-01-10 | Caterpillar Inc. | Engine and fan system having an electric motor |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006193137A (en) | 2004-12-15 | 2006-07-27 | Toyota Motor Corp | Internal combustion engine controller and control method for hybrid vehicle |
JP2009108759A (en) | 2007-10-30 | 2009-05-21 | Toyota Motor Corp | Control device of internal combustion engine |
JP2014213819A (en) | 2013-04-30 | 2014-11-17 | トヨタ自動車株式会社 | Hybrid vehicle |
JP2015067052A (en) | 2013-09-27 | 2015-04-13 | 株式会社デンソー | Generation control apparatus |
-
2019
- 2019-04-08 WO PCT/JP2019/015248 patent/WO2019225179A1/en active Application Filing
- 2019-04-08 DE DE112019001382.3T patent/DE112019001382T5/en active Pending
- 2019-04-08 JP JP2020521078A patent/JP7026217B2/en active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006193137A (en) | 2004-12-15 | 2006-07-27 | Toyota Motor Corp | Internal combustion engine controller and control method for hybrid vehicle |
JP2009108759A (en) | 2007-10-30 | 2009-05-21 | Toyota Motor Corp | Control device of internal combustion engine |
JP2014213819A (en) | 2013-04-30 | 2014-11-17 | トヨタ自動車株式会社 | Hybrid vehicle |
JP2015067052A (en) | 2013-09-27 | 2015-04-13 | 株式会社デンソー | Generation control apparatus |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPWO2019225179A1 (en) | 2021-04-30 |
WO2019225179A1 (en) | 2019-11-28 |
DE112019001382T5 (en) | 2021-01-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8001953B2 (en) | Exhaust gas recirculation system for internal combustion engine and method for controlling the same | |
WO2014132544A1 (en) | Control device for internal combustion engine | |
WO2007055094A1 (en) | Control device of internal combustion engine | |
JP4941534B2 (en) | Wastegate valve control device for internal combustion engine | |
US20180274461A1 (en) | Turbocharged engine control device | |
JP4419894B2 (en) | Wastegate valve control device for internal combustion engine | |
US10415460B2 (en) | Control device for an internal combustion engine | |
JP5649343B2 (en) | Intake throttle control method for internal combustion engine | |
US10619581B2 (en) | Control device of internal-combustion engine | |
JP2007092622A (en) | Control device for internal combustion engine | |
JP7026217B2 (en) | Control device and control method | |
US7913549B2 (en) | Transition from exhaust braking to exhaust particulate filter regeneration in a diesel engine | |
CN111417772B (en) | Method and device for controlling internal combustion engine for vehicle | |
JP4765966B2 (en) | Exhaust gas recirculation device for internal combustion engine | |
JP2006299892A (en) | Internal combustion engine with supercharger | |
JP6922311B2 (en) | Vehicle control device | |
JP2009149229A (en) | Output controller for hybrid vehicle | |
JP2006233881A (en) | Supercharging device of engine | |
CN111433445B (en) | Method and device for controlling internal combustion engine for vehicle | |
JP7485026B2 (en) | Control method and control device for internal combustion engine | |
US11933234B2 (en) | Supercharging pressure control method and supercharging pressure control device for internal combustion engine | |
JP5565378B2 (en) | Internal combustion engine control system | |
JP7173301B2 (en) | CONTROL METHOD AND CONTROL DEVICE FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE | |
JP4858237B2 (en) | Control device for internal combustion engine | |
JP2018096265A (en) | Control device of internal combustion engine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20201006 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20210803 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210929 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20220201 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20220214 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7026217 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |