JP7438637B2 - Hybrid vehicle control device - Google Patents

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Description

本発明は、走行用の電動機及び内燃機関を搭載したハイブリッド車両を制御する制御装置に関する。 The present invention relates to a control device for controlling a hybrid vehicle equipped with a driving electric motor and an internal combustion engine.

近時、電動機及び内燃機関の二種の動力源を備えるハイブリッド車両が一定の普及を見ている。シリーズ方式のハイブリッド車両(例えば、下記特許文献を参照)は、内燃機関により発電用モータジェネレータを駆動して発電を行い、発電した電力を蓄電装置、即ちリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池等のバッテリ及び/またはキャパシタに蓄えるとともに、走行用モータジェネレータに供給する。そして、走行用モータジェネレータによって車両の駆動輪を回転させて走行する。 In recent years, hybrid vehicles equipped with two types of power sources, an electric motor and an internal combustion engine, have become popular to a certain extent. A series type hybrid vehicle (for example, refer to the following patent document) generates electricity by driving a power generation motor generator with an internal combustion engine, and stores the generated electricity in a power storage device, such as a lithium ion secondary battery or a nickel metal hydride secondary battery. It is stored in a battery and/or a capacitor such as the like, and is supplied to a motor generator for driving. Then, the driving motor generator rotates the drive wheels of the vehicle to drive the vehicle.

発電用モータジェネレータのみならず、走行用モータジェネレータもまた、回生制動により発電を行い、発電した電力を蓄電装置に蓄えることができる。蓄電装置の容量一杯まで既に電荷が蓄えられている場合には、回生制動により得られる電力を敢えて発電用モータジェネレータに供給し、これを電動機として作動させて内燃機関を回転駆動するモータリングを行うことで、余剰の電力を消費する。 Not only the power generation motor generator but also the driving motor generator can generate power by regenerative braking, and the generated power can be stored in the power storage device. If the power storage device has already stored electric charge to its full capacity, the electric power obtained through regenerative braking is purposely supplied to the power generation motor generator, which operates as an electric motor to perform motoring that rotates and drives the internal combustion engine. This consumes excess electricity.

ハイブリッド車両では、内燃機関が燃料を燃焼させて回転駆動力を発生させるファイアリングを行わなくとも、走行用モータジェネレータが出力する回転駆動力により車両を走行させることが可能である。故に、車両の運用中であっても、内燃機関の回転を停止している状態が継続することがある。 In a hybrid vehicle, it is possible to drive the vehicle using the rotational driving force output from the driving motor generator without performing firing in which the internal combustion engine burns fuel to generate rotational driving force. Therefore, even when the vehicle is in operation, the internal combustion engine may continue to stop rotating.

蓄電装置に蓄えている電荷の量が減少したときや、走行用モータジェネレータに対する要求出力が大きいときには、内燃機関を始動し気筒に燃料を供給してこれを燃焼させ、内燃機関の出力する回転駆動力により発電用モータジェネレータを駆動し、発電を実施して蓄電装置を充電、または走行用モータジェネレータに供給する電力を増強する。 When the amount of charge stored in the power storage device decreases, or when the required output from the motor generator for driving is large, the internal combustion engine is started, fuel is supplied to the cylinders, and the fuel is combusted. The power drives the power generation motor generator, generates power, charges the power storage device, or increases the power supplied to the travel motor generator.

シリーズ方式のハイブリッド車両にあって、発電用モータジェネレータは、停止した内燃機関を始動する準備として内燃機関をモータリング、即ちクランキングする役割を兼ねる。クランキング時には、蓄電装置から必要な電力の供給を受ける。 In a series hybrid vehicle, the power generation motor generator also serves to motor, ie crank, the internal combustion engine in preparation for starting the stopped internal combustion engine. During cranking, the necessary power is supplied from the power storage device.

特開2019-131035号公報JP 2019-131035 Publication

停止していた内燃機関を始動し、発電用モータジェネレータを駆動して発電を行う際には、まず内燃機関の始動のためのクランキングを実行し、内燃機関が自立的に回転できるようになったならばそのクランキングを終了する。しかる後、内燃機関に従動する発電用モータジェネレータが発電する電力を0から増大させてゆく。 When starting a stopped internal combustion engine and driving the power generation motor generator to generate electricity, cranking is first performed to start the internal combustion engine so that the engine can rotate independently. If so, end the cranking. Thereafter, the power generated by the power generation motor generator driven by the internal combustion engine is increased from zero.

上述の過程において、クランキングを終了してから発電を開始するまでの間に、発電用モータジェネレータの発電電力を0としたままで内燃機関のファイアリングを実行する過渡期間を設けることが通例となっている。 In the above process, it is customary to provide a transition period between the end of cranking and the start of power generation, during which firing of the internal combustion engine is performed while the power generated by the power generation motor generator remains at zero. It has become.

過渡期間を設ける理由は、内燃機関の気筒の燃焼室内での燃料の燃焼が十分に安定するのを待ってから、発電用モータジェネレータによる発電を開始、つまりはエンジン負荷を増大させるようにし、以てエンジンストールを防止し確実な発電制御を実現するためである。加えて、内燃機関をファイアリングしていない間は、その排気通路及び排気浄化用の触媒に酸素が充満する上、触媒の温度も低下する。それらの事象は、触媒による排気中の有害物質の浄化能率を低下させる。過渡期間は、最小限の排気流量を維持して触媒内の余剰の酸素をパージし、かつ触媒の昇温を促す期間でもあり、これにより有害物質の排出増を抑制する。 The reason for providing the transient period is to wait for the combustion of fuel in the combustion chamber of the cylinder of the internal combustion engine to become sufficiently stable before starting power generation by the power generation motor generator, that is, increasing the engine load. This is to prevent engine stall and achieve reliable power generation control. In addition, while the internal combustion engine is not firing, its exhaust passage and exhaust purification catalyst are filled with oxygen, and the temperature of the catalyst also decreases. These events reduce the efficiency of the catalyst in purifying harmful substances in the exhaust gas. The transition period is also a period in which excess oxygen in the catalyst is purged by maintaining the minimum exhaust flow rate and the temperature of the catalyst is increased, thereby suppressing an increase in emissions of harmful substances.

停止した内燃機関を始動する主な契機は、車両の運転者がアクセルペダルを踏んで車両の加速を要求したときである。車両を加速させるには、走行用モータジェネレータの出力を増強する必要があり、そのためには走行用モータジェネレータに必要十分な大きさの電力を供給しなければならない。 The main trigger for starting a stopped internal combustion engine is when the driver of the vehicle depresses the accelerator pedal to request acceleration of the vehicle. In order to accelerate the vehicle, it is necessary to increase the output of the driving motor generator, and for this purpose, a necessary and sufficient amount of electric power must be supplied to the driving motor generator.

運転者によるアクセルペダルの踏込量が大きくなく、緩やかな加速が要求されているときには、内燃機関の始動後の過渡期間の存在により発電用モータジェネレータによる発電の開始が遅れたとしても、車載の蓄電装置から走行用モータジェネレータが消費する電力を賄い、要求に応えることができる。 When the amount of depression of the accelerator pedal by the driver is not large and gradual acceleration is required, even if the start of power generation by the power generation motor generator is delayed due to the existence of a transition period after starting the internal combustion engine, the on-board power storage The device can supply the power consumed by the driving motor generator to meet demand.

しかしながら、運転者によるアクセルペダルの踏込量が大きく、急加速が要求されているときには、蓄電装置が走行用モータジェネレータの消費する電力を十分には供給できない可能性がある。となれば、発電用モータジェネレータが発電して不足する電力を補う必要が生じるが、上記の過渡期間中は発電がなされず、走行用モータジェネレータの出力する駆動力が加速要求を満たさず、よって運転者が望む加速レスポンスを得られなくなる。 However, when the amount of depression of the accelerator pedal by the driver is large and rapid acceleration is required, the power storage device may not be able to sufficiently supply the electric power consumed by the driving motor generator. In this case, it becomes necessary for the power generation motor generator to generate electricity to compensate for the shortage of power, but during the above transition period, no power is generated, and the driving force output from the driving motor generator does not meet the acceleration request. The driver will not be able to obtain the desired acceleration response.

本発明は、以上の問題に着目してなされたものであり、内燃機関により発電機を駆動して発電した電力を走行用電動機に供給する態様の車両において、内燃機関の始動直後における燃料の燃焼の安定化及び有害物質の排出抑制と、運転者の望む加速レスポンスとの両立を図ることを所期の目的とする。 The present invention has been made by focusing on the above problem, and in a vehicle in which the internal combustion engine drives a generator and the generated electric power is supplied to the driving electric motor, the combustion of fuel immediately after the internal combustion engine starts. The intended purpose is to achieve both stabilization of the vehicle and suppression of harmful substance emissions, as well as the acceleration response desired by the driver.

本発明では、内燃機関で燃料を燃焼させてこれを運転し、内燃機関により発電機を駆動して発電した電力を走行用電動機に供給し、走行用電動機が出力する駆動力を駆動輪に供給して走行する車両を制御するものであって、停止した内燃機関を始動するべく電動機により内燃機関を回転駆動しながら燃料を供給して燃焼させるクランキング期間と、クランキング期間と比較して内燃機関の吸気通路上のスロットルバルブの開度をより拡大した状態で燃料を燃焼させて内燃機関を運転し発電機による発電を行う発電期間との間の、発電期間と比較して内燃機関の吸気通路上のスロットルバルブの開度をより縮小した状態で燃料を燃焼させて内燃機関を運転しつつも発電機による発電を行わない過渡期間の長さを、そのときの運転者によるアクセルペダルの踏込量または走行用電動機に要求される駆動力の大きさに応じて拡縮させるハイブリッド車両の制御装置を構成した。 In the present invention, an internal combustion engine is used to burn fuel and operate the engine, the internal combustion engine drives a generator, the generated electric power is supplied to the electric motor for driving, and the driving force output by the electric motor for driving is supplied to the driving wheels. There is a cranking period in which fuel is supplied and combusted while the internal combustion engine is rotated by an electric motor in order to start a stopped internal combustion engine, and internal combustion The intake air of the internal combustion engine compared to the power generation period during which the internal combustion engine is operated by burning fuel with the opening of the throttle valve on the intake passage of the engine further expanded and the generator generates electricity. The length of the transition period in which the internal combustion engine is operated by burning fuel with the opening of the throttle valve on the passageway further reduced, but the generator does not generate electricity, is determined by the amount of time the driver presses the accelerator pedal at that time. A control device for a hybrid vehicle that expands or contracts in accordance with the amount of driving force required for the electric motor for driving has been constructed.

なお、「過渡期間の長さを拡縮させる」ことについて、過渡期間の長さを実質的に0とし、クランキング期間の終了直後から発電期間に移行して発電を開始することがあり得る。 Note that with regard to "expanding or contracting the length of the transition period," the length of the transition period may be set to substantially 0, and power generation may be started immediately after the cranking period ends in the power generation period.

また、内燃機関の始動のためのクランキング期間を終えて過渡期間に移行した後、内燃機関の排気通路を流れるガスの空燃比が所定値に到達したことを必要条件として、過渡期間から発電期間に移行する態様もとり得る。 In addition, after the cranking period for starting the internal combustion engine ends and the transition period begins, the transition period changes from the transient period to the power generation period, with the necessary condition that the air-fuel ratio of the gas flowing through the exhaust passage of the internal combustion engine reaches a predetermined value. It is also possible to take the form of transitioning to .

本発明によれば、内燃機関により発電機を駆動して発電した電力を走行用電動機に供給する態様の車両において、内燃機関の始動直後における燃料の燃焼の安定化及び有害物質の排出抑制と、運転者の望む加速レスポンスとの両立を図ることができる。 According to the present invention, in a vehicle in which electric power generated by driving a generator with an internal combustion engine is supplied to a driving electric motor, stabilization of fuel combustion immediately after starting the internal combustion engine and suppression of emission of harmful substances, It is possible to achieve both the acceleration response desired by the driver.

本発明の一実施形態におけるシリーズ方式のハイブリッド車両及び制御装置の概略構成を示す図。1 is a diagram showing a schematic configuration of a series-type hybrid vehicle and a control device according to an embodiment of the present invention. 同実施形態のハイブリッド車両に搭載される内燃機関の概要を示す図。FIG. 3 is a diagram showing an outline of an internal combustion engine installed in the hybrid vehicle of the embodiment. 同実施形態の制御装置がプログラムに従い実行する処理の手順例を示すフロー図。FIG. 3 is a flow diagram showing an example of a procedure of processing executed by the control device according to the embodiment according to a program. 同実施形態の制御装置が実施する制御の模様を示すタイミング図。FIG. 4 is a timing diagram showing a pattern of control performed by the control device of the embodiment.

本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。図1に、本実施形態におけるハイブリッド車両の主要システムの概略構成を示している。このハイブリッド車両は、内燃機関1と、内燃機関1により駆動されて発電を行う発電用モータジェネレータ2と、発電用モータジェネレータ2が発電した電力を蓄える蓄電装置3と、発電用モータジェネレータ2及び/または蓄電装置3から電力の供給を受けて車両の駆動輪62を駆動する走行用モータジェネレータ4とを備えている。 An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a schematic configuration of the main systems of a hybrid vehicle in this embodiment. This hybrid vehicle includes an internal combustion engine 1, a power generation motor generator 2 that is driven by the internal combustion engine 1 to generate electricity, a power storage device 3 that stores the power generated by the power generation motor generator 2, and the power generation motor generator 2 and/or the power generation motor generator 2. Alternatively, it includes a driving motor generator 4 that receives power from the power storage device 3 and drives the drive wheels 62 of the vehicle.

本実施形態のハイブリッド車両は、内燃機関1を発電にのみ使用するシリーズハイブリッド方式の電気自動車であり、車両の駆動輪62には専ら走行用モータジェネレータ4から走行のための駆動力を供給する。内燃機関1と駆動輪62との間は機械的に切り離されており、元来両者の間で回転駆動力の伝達がなされない。従って、内燃機関1は、走行用モータジェネレータ4及び駆動輪62から完全に独立して回転し、また完全に独立して停止することが可能である。従って、イグニッションスイッチ(パワースイッチ、またはイグニッションキー)がONに操作されている車両の運用中、運転者がアクセルペダルを踏むことで車両が走行可能な状態にあっても、蓄電装置3が充分な電荷を蓄え、かつブレーキブースタ15が充分な負圧を蓄えている状況下では、燃料の燃焼を伴う内燃機関1の運転を実施しないことがある。 The hybrid vehicle of this embodiment is a series hybrid electric vehicle that uses the internal combustion engine 1 only for power generation, and the drive wheels 62 of the vehicle are exclusively supplied with driving force for running from the running motor generator 4. The internal combustion engine 1 and the drive wheels 62 are mechanically separated, and originally no rotational driving force is transmitted between them. Therefore, the internal combustion engine 1 can rotate completely independently of the driving motor generator 4 and the drive wheels 62, and can also stop completely independently. Therefore, even when the vehicle is in operation with the ignition switch (power switch or ignition key) turned ON and the vehicle is ready to run when the driver depresses the accelerator pedal, the power storage device 3 is not fully charged. In a situation where electric charges are stored and the brake booster 15 stores sufficient negative pressure, the internal combustion engine 1 may not be operated with fuel combustion.

内燃機関1の回転軸であるクランクシャフトは、発電用モータジェネレータ2の回転軸と歯車機構を介して機械的に接続している。そして、内燃機関1が出力する回転駆動力を発電用モータジェネレータ2に入力することで、発電用モータジェネレータ2が発電する。発電した電力は、蓄電装置3に充電し、及び/または、走行用モータジェネレータ4に供給する。また、発電用モータジェネレータ2は、自らが回転駆動力を発生させて内燃機関1のクランクシャフトを回転駆動するモータリング用の電動機としても機能する。例えば、発電用モータジェネレータ2は、停止している内燃機関1を始動する準備としてのクランキングを実行する。 A crankshaft, which is a rotating shaft of the internal combustion engine 1, is mechanically connected to a rotating shaft of a power generation motor generator 2 via a gear mechanism. Then, by inputting the rotational driving force output by the internal combustion engine 1 to the power generation motor generator 2, the power generation motor generator 2 generates power. The generated electric power is charged to the power storage device 3 and/or supplied to the motor generator 4 for driving. The power generation motor generator 2 also functions as a motoring electric motor that generates rotational driving force and rotationally drives the crankshaft of the internal combustion engine 1. For example, the power generation motor generator 2 performs cranking in preparation for starting the stopped internal combustion engine 1.

走行用モータジェネレータ4は、車両の走行のための駆動力を発生させ、その駆動力を減速機61を介して駆動輪62に入力する。また、走行用モータジェネレータ4は、駆動輪62に連れ回されて回転することで発電し、車両の運動エネルギを電気エネルギとして回収する。この回生制動により発電した電力は、蓄電装置3に充電する。 The driving motor generator 4 generates driving force for driving the vehicle, and inputs the driving force to the driving wheels 62 via the reduction gear 61. Further, the driving motor generator 4 generates electricity by being rotated by the driving wheels 62, and recovers the kinetic energy of the vehicle as electrical energy. The electric power generated by this regenerative braking charges the power storage device 3.

尤も、既に蓄電装置3の容量一杯まで電荷が蓄えられており、それ以上の充電が困難であるならば、走行用モータジェネレータ4が回生発電した電力を敢えて発電用モータジェネレータ2に供給し、発電用モータジェネレータ2を電動機として稼働させて内燃機関1を回転駆動する。これにより、車両の制動性能を維持しながら、余剰の電力を消尽する。また、このとき、内燃機関1の回転が保たれることから、内燃機関1の気筒への燃料供給を一時的に停止する燃料カットを実行することができる。 However, if the power storage device 3 has already been charged to its full capacity and it is difficult to charge it further, the electric power regenerated by the driving motor generator 4 may be supplied to the power generating motor generator 2 to generate electricity. The motor generator 2 is operated as an electric motor to rotationally drive the internal combustion engine 1. This allows excess power to be used up while maintaining the vehicle's braking performance. Further, at this time, since the rotation of the internal combustion engine 1 is maintained, a fuel cut in which the fuel supply to the cylinders of the internal combustion engine 1 is temporarily stopped can be executed.

発電機インバータ21は、発電用モータジェネレータ2が発電する交流電力を直流電力に変換する。そして、その直流電力を蓄電装置3または駆動機インバータ41に入力する。並びに、発電機インバータ21は、発電用モータジェネレータ2を電動機として作動させる際に、蓄電装置3及び/または駆動機インバータ41から供給される直流電力を交流電力に変換した上で発電用モータジェネレータ2に入力する。 The generator inverter 21 converts AC power generated by the power generation motor generator 2 into DC power. Then, the DC power is input to the power storage device 3 or the drive inverter 41. Furthermore, when operating the power generation motor generator 2 as an electric motor, the generator inverter 21 converts the DC power supplied from the power storage device 3 and/or the drive inverter 41 into AC power, and then converts the power generation motor generator 2 into AC power. Enter.

駆動機インバータ41は、蓄電装置3及び/または発電機インバータ21から供給される直流電力を交流電力に変換した上で走行用モータジェネレータ4に入力する。並びに、駆動機インバータ41は、車両の回生制動を行うときに走行用モータジェネレータ4が発電する交流電力を直流電力に変換した上で蓄電装置3または発電機インバータ21に入力する。発電機インバータ21及び駆動機インバータ41は、PCU(Power Control Unit)の一部をなす。 The drive inverter 41 converts the DC power supplied from the power storage device 3 and/or the generator inverter 21 into AC power, and inputs the AC power to the driving motor generator 4 . Furthermore, the drive inverter 41 converts the AC power generated by the driving motor generator 4 into DC power when performing regenerative braking of the vehicle, and inputs the DC power to the power storage device 3 or the generator inverter 21 . The generator inverter 21 and the drive inverter 41 form part of a PCU (Power Control Unit).

蓄電装置3は、バッテリ及び/またはキャパシタ等である。バッテリは、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等の、エネルギ密度の大きい高電圧の二次電池である。蓄電装置3は、発電用モータジェネレータ2及び走行用モータジェネレータ4の各々が発電する電力を充電して蓄える。並びに、蓄電装置3は、発電用モータジェネレータ2及び走行用モータジェネレータ4の各々を電動機として作動させるための電力を放電し、それらモータジェネレータ2、4に必要な電力を供給する。 Power storage device 3 is a battery, a capacitor, or the like. The battery is a high voltage secondary battery with high energy density, such as a lithium ion secondary battery or a nickel hydride secondary battery. The power storage device 3 charges and stores electric power generated by each of the power generation motor generator 2 and the traveling motor generator 4. In addition, the power storage device 3 discharges electric power for operating each of the power generation motor generator 2 and the traveling motor generator 4 as electric motors, and supplies necessary electric power to these motor generators 2 and 4.

図2に、本実施形態のハイブリッド車両に搭載される内燃機関1の概要を示している。内燃機関1は、火花点火式の4ストロークエンジンであり、複数の気筒11(例えば、三気筒。図1には、そのうち一つを図示)を包有している。各気筒11の吸気ポート近傍には、吸気ポートに向けて燃料を噴射するインジェクタ111を設けている。また、各気筒11の燃焼室の天井部に、点火プラグ112を取り付けてある。点火プラグ112は、点火コイルにて発生した誘導電圧の印加を受けて、中心電極と接地電極との間で火花放電を惹起するものである。 FIG. 2 shows an outline of the internal combustion engine 1 installed in the hybrid vehicle of this embodiment. The internal combustion engine 1 is a spark ignition four-stroke engine, and includes a plurality of cylinders 11 (for example, three cylinders, one of which is shown in FIG. 1). An injector 111 is provided near the intake port of each cylinder 11 to inject fuel toward the intake port. Furthermore, a spark plug 112 is attached to the ceiling of the combustion chamber of each cylinder 11. The spark plug 112 causes a spark discharge between a center electrode and a ground electrode upon application of an induced voltage generated in an ignition coil.

吸気を供給するための吸気通路13は、外部から空気を取り入れて各気筒11の吸気ポートへと導く。吸気通路13上には、エアクリーナ131、電子スロットルバルブ132、サージタンク133、吸気マニホルド134を、上流からこの順序に配置している。エアクリーナ131は、吸気通路13における最上流の位置、即ち空気を取り入れる吸気口に所在する。吸気口は、冷たい空気を取り入れて内燃機関の充填効率を上げるために、車両の前方に開口している。 The intake passage 13 for supplying intake air takes in air from the outside and guides it to the intake port of each cylinder 11. On the intake passage 13, an air cleaner 131, an electronic throttle valve 132, a surge tank 133, and an intake manifold 134 are arranged in this order from upstream. The air cleaner 131 is located at the most upstream position in the intake passage 13, that is, at the intake port that takes in air. The intake port opens at the front of the vehicle to take in cold air and improve the charging efficiency of the internal combustion engine.

排気を排出するための排気通路14は、気筒11内で燃料を燃焼させた結果発生した排気を各気筒11の排気ポートから外部へと導く。この排気通路14上には、排気マニホルド142及び排気浄化用の三元触媒141を配置している。 The exhaust passage 14 for discharging exhaust gas guides exhaust gas generated as a result of burning fuel within the cylinders 11 from the exhaust port of each cylinder 11 to the outside. An exhaust manifold 142 and a three-way catalyst 141 for purifying exhaust gas are arranged on the exhaust passage 14.

内燃機関1、発電用モータジェネレータ2、蓄電装置3、インバータ21、41及び走行用モータジェネレータ4の制御を司る制御装置たるECU(Electronic Control Unit)0は、プロセッサ、メモリ、入力インタフェース、出力インタフェース等を有したマイクロコンピュータシステムである。ECU0は、複数基のECU、即ち内燃機関1を制御するEFI(Electronic Fuel Injection)ECU01、発電用モータジェネレータ2及び発電機インバータ21を制御する発電機ECU02、蓄電装置3を制御するBMS(Battery Management System)ECU03、走行用モータジェネレータ4及び駆動機インバータ41を制御する駆動機ECU04等、並びに、それらの制御を統括する上位のコントローラであるHV(Hybrid Vehicle)ECU00が、CAN(Controller Area Network)等の電気通信回線を介して相互に通信可能に接続されてなるものである。 An ECU (Electronic Control Unit) 0, which is a control device that controls the internal combustion engine 1, the power generation motor generator 2, the power storage device 3, the inverters 21 and 41, and the driving motor generator 4, includes a processor, memory, input interface, output interface, etc. It is a microcomputer system with The ECU0 includes a plurality of ECUs, namely an EFI (Electronic Fuel Injection) ECU01 that controls the internal combustion engine 1, a generator ECU02 that controls the power generation motor generator 2 and the generator inverter 21, and a BMS (Battery Management) that controls the power storage device 3. System) ECU 03, drive machine ECU 04 that controls the driving motor generator 4 and drive machine inverter 41, etc., and HV (Hybrid Vehicle) ECU 00, which is a higher-level controller that controls these, are connected to CAN (Controller Area Network), etc. They are communicably connected to each other via telecommunication lines.

ECU0に対しては、車両の実車速を検出する車速センサから出力される車速信号a、内燃機関1のクランクシャフトの回転角度及びエンジン回転数を検出するクランク角センサから出力されるクランク角信号b、運転者によるアクセルペダルの踏込量をアクセル開度(いわば、運転者が車両(の走行用モータジェネレータ4)に対して要求している駆動力)として検出するセンサから出力されるアクセル開度信号c、内燃機関1の吸気通路13(特に、サージタンク133または吸気マニホルド134)内の吸気温及び吸気圧を検出する温度・圧力センサから出力される吸気温・吸気圧信号e、内燃機関1の冷却水の温度を検出する水温センサから出力される冷却水温信号f、蓄電装置3に蓄えている電荷量を検出するセンサ(特に、バッテリ電流及び/またはバッテリ電圧センサ)から出力されるバッテリSOC(State Of Charge)信号g、ブレーキブースタ15の定圧室に蓄えている負圧を検出する負圧センサから出力される負圧信号h、内燃機関1の排気通路14における触媒141に流入するガスの空燃比を検出する空燃比センサ(リニアA/FセンサまたはO2センサ)から出力される空燃比センサ信号m等が入力される。 For the ECU 0, a vehicle speed signal a is output from a vehicle speed sensor that detects the actual vehicle speed, and a crank angle signal b is output from a crank angle sensor that detects the rotation angle and engine speed of the crankshaft of the internal combustion engine 1. , an accelerator opening signal output from a sensor that detects the amount of depression of the accelerator pedal by the driver as the accelerator opening (in other words, the driving force that the driver requests for the vehicle (the traveling motor generator 4)) c, an intake temperature/intake pressure signal e output from a temperature/pressure sensor that detects the intake air temperature and intake pressure in the intake passage 13 (in particular, the surge tank 133 or the intake manifold 134) of the internal combustion engine 1; A cooling water temperature signal f output from a water temperature sensor that detects the temperature of the cooling water, and a battery SOC ( A state of charge) signal g, a negative pressure signal h output from a negative pressure sensor that detects the negative pressure stored in the constant pressure chamber of the brake booster 15, and a state of charge signal h output from a negative pressure sensor that detects the negative pressure stored in the constant pressure chamber of the brake booster 15; An air-fuel ratio sensor signal m output from an air-fuel ratio sensor (linear A/F sensor or O 2 sensor) that detects the fuel ratio is input.

そして、ECU0は、各種センサを介してセンシングしている、運転者が操作するアクセルペダルの踏込量や、シフトポジション即ちシフトレバー若しくはセレクタレバーの位置、現在の車両の車速、路面の勾配、蓄電装置3が蓄えている電荷の量、ブレーキブースタ15が蓄えている負圧の大きさ、発電用モータジェネレータ2の発電電力等に応じて、走行用モータジェネレータ4が出力する回転駆動力、内燃機関1が出力する回転駆動力、及び発電用モータジェネレータ2が発電する電力の大きさを増減制御する。 The ECU0 detects the amount of accelerator pedal depression operated by the driver, the shift position, that is, the position of the shift lever or selector lever, the current vehicle speed, the slope of the road surface, and the power storage device, which are sensed through various sensors. The rotational driving force output by the driving motor generator 4 and the internal combustion engine 1 depend on the amount of charge stored in the motor generator 3, the magnitude of the negative pressure stored in the brake booster 15, the generated power of the motor generator 2 for power generation, etc. The rotational driving force outputted by the power generating motor generator 2 and the magnitude of the electric power generated by the power generating motor generator 2 are controlled to increase or decrease.

原則として、蓄電装置3が現在充分な電荷を蓄えており、走行用モータジェネレータ4に対して要求される出力が小さいならば、内燃機関1への燃料の供給を遮断して内燃機関1を運転しない。翻って、蓄電装置3が蓄えている電荷の量が閾値を下回り、または走行用モータジェネレータ4に対して要求される出力が大きいならば、内燃機関1を始動し気筒11に燃料を供給してこれを燃焼させるファイアリングを実行し、内燃機関1の出力する回転駆動力により発電機モータジェネレータ2を駆動し、発電を実施して蓄電装置3を充電し、または走行用モータジェネレータ4に供給する電力を増強する。 In principle, if the power storage device 3 currently stores sufficient charge and the output required for the driving motor generator 4 is small, the fuel supply to the internal combustion engine 1 is cut off and the internal combustion engine 1 is operated. do not. On the other hand, if the amount of charge stored in the power storage device 3 is less than the threshold value, or if the output required for the driving motor generator 4 is large, the internal combustion engine 1 is started and fuel is supplied to the cylinder 11. Firing is performed to burn this, and the rotational driving force output from the internal combustion engine 1 drives the generator motor generator 2 to generate electricity to charge the power storage device 3 or supply it to the motor generator 4 for driving. Increase power.

図3は、停止していた内燃機関1を始動し運転する際にECU0が実行する処理の手順である。内燃機関1の気筒11に燃料を供給して内燃機関1を運転しておらず、走行用モータジェネレータ4により駆動輪62を駆動して車両を走行させている最中に、内燃機関1を始動して発電用モータジェネレータ2による発電を実行しようとするためには(ステップS1)、まず、発電用モータジェネレータ2を電動機として作動させ、これにより内燃機関1の始動のためのクランキングを行う(ステップS2)。そして、内燃機関1のクランクシャフトが所定回数以上または所定角度以上回転し、内燃機関1の各気筒11の現在の行程またはピストンの位置を知得する気筒判別が完了した後、内燃機関1の各気筒11の行程に合わせて適切なタイミングで燃料を噴射し、かつ適切なタイミングで燃料を着火燃焼させるファイアリングを開始する。内燃機関1のクランクシャフトの回転角度及び回転速度即ちエンジン回転数は、発電用モータジェネレータ2に付帯するレゾルバを介して(発電機ECU02において)検出することができ、内燃機関1に付帯するクランク角センサを介して(EFI ECU01において)検出することもできる。 FIG. 3 shows a procedure of processing executed by the ECU 0 when starting and operating the internal combustion engine 1 that has been stopped. The internal combustion engine 1 is started while the internal combustion engine 1 is not being operated by supplying fuel to the cylinders 11 of the internal combustion engine 1 and the driving motor generator 4 is driving the drive wheels 62 to drive the vehicle. In order to perform power generation by the power generation motor generator 2 (step S1), first, the power generation motor generator 2 is operated as an electric motor, and thereby cranking is performed to start the internal combustion engine 1 ( Step S2). Then, after the crankshaft of the internal combustion engine 1 has rotated for a predetermined number of times or more or for a predetermined angle or more, and cylinder discrimination for learning the current stroke or piston position of each cylinder 11 of the internal combustion engine 1 has been completed, each cylinder of the internal combustion engine 1 Fuel is injected at an appropriate timing in accordance with the stroke of step 11, and firing is started to ignite and burn the fuel at an appropriate timing. The rotation angle and rotation speed of the crankshaft of the internal combustion engine 1, that is, the engine rotation speed, can be detected (in the generator ECU 02) via a resolver attached to the power generation motor generator 2, and the crank angle and rotation speed attached to the internal combustion engine 1 can be detected. It can also be detected via a sensor (at the EFI ECU01).

ステップS2のクランキング期間中のスロットルバルブ132の開度は、内燃機関1の始動を完遂するために気筒11に必要最小限量の空気が吸入される程度に開く(全開よりは絞る)。クランキング期間中の燃料噴射量は、気筒11に充填される混合気の空燃比が理論空燃比よりもリッチとなるように調整する。 The opening degree of the throttle valve 132 during the cranking period in step S2 is opened to such an extent that the minimum amount of air necessary for starting the internal combustion engine 1 is sucked into the cylinder 11 (rather than fully open). The fuel injection amount during the cranking period is adjusted so that the air-fuel ratio of the air-fuel mixture filled into the cylinder 11 is richer than the stoichiometric air-fuel ratio.

内燃機関1が自立的に回転するようになった(ステップS3)、換言すれば発電用モータジェネレータ2の出力を低減させてもなおエンジン回転数が上昇傾向を維持できるようになったならば、電動機として作動させている発電用モータジェネレータ2の出力を0まで低減させてクランキングを終了し(ステップS4)、以後、内燃機関1により発電用モータジェネレータ2を回転駆動する。 Once the internal combustion engine 1 has started to rotate independently (step S3), in other words, the engine speed can maintain an upward trend even after reducing the output of the power generation motor generator 2. The output of the power generation motor generator 2 operated as an electric motor is reduced to 0 to complete cranking (step S4), and thereafter the power generation motor generator 2 is rotationally driven by the internal combustion engine 1.

クランキングの終了後は、過渡期間へと移行する。過渡期間は、内燃機関1をファイアリングしながらも、発電用モータジェネレータ2による発電量(出力電圧または出力電流)を0から増大させない、発電用モータジェネレータ2を無負荷運転する期間である。過渡期間を設けるのは、気筒11の燃焼室内での燃料の燃焼が十分に安定するのを待ち、発電開始後にエンジンストールに陥ることを防止する意図である。加えて、内燃機関1をファイアリングしていない間は、排気通路14及び触媒141に酸素が充満する上、触媒141の温度も低下する。それらは何れも、触媒141による排気中の有害物質の浄化能率を低下させる。過渡期間は、最小限の排気流量を維持して触媒141内の余剰の酸素をパージしつつ、触媒141の昇温を促進し、有害物質の排出増を抑制するためにも有用である。 After cranking ends, a transition period begins. The transition period is a period in which the power generation motor generator 2 is operated under no load, in which the power generation amount (output voltage or output current) by the power generation motor generator 2 is not increased from 0 even though the internal combustion engine 1 is fired. The purpose of providing the transition period is to wait for the combustion of fuel in the combustion chamber of the cylinder 11 to become sufficiently stable, and to prevent the engine from stalling after the start of power generation. In addition, while the internal combustion engine 1 is not firing, the exhaust passage 14 and the catalyst 141 are filled with oxygen, and the temperature of the catalyst 141 also decreases. All of these reduce the efficiency of purifying harmful substances in the exhaust gas by the catalyst 141. The transition period is also useful for maintaining a minimum exhaust flow rate to purge excess oxygen in the catalyst 141, promoting temperature rise of the catalyst 141, and suppressing an increase in the emission of harmful substances.

過渡期間中のスロットルバルブ132の開度は、内燃機関1の回転を維持するために気筒11に必要最小限量の空気が吸入される程度に開く(全開よりは絞る)。過渡期間中の燃料噴射量は、気筒11に充填される混合気の空燃比が理論空燃比またはその近傍のストイキオメトリとなるように調整する。 During the transition period, the throttle valve 132 is opened to such an extent that the minimum amount of air required to maintain the rotation of the internal combustion engine 1 is sucked into the cylinder 11 (rather than fully open). The fuel injection amount during the transient period is adjusted so that the air-fuel ratio of the air-fuel mixture filled into the cylinder 11 is at or near the stoichiometric air-fuel ratio.

しかして、内燃機関1が発電のために必要な回転駆動力を安定的に出力可能な状態となったならば(ステップS5)、発電用モータジェネレータ2を発電機として作動させ、その発電電力を0から増大させる(ステップS6)。 Once the internal combustion engine 1 is in a state where it can stably output the rotational driving force necessary for power generation (step S5), the power generation motor generator 2 is operated as a generator to generate the generated power. It is increased from 0 (step S6).

ステップS5に言う、過渡期間から発電期間に移行するための条件は、例えば、クランキングの終了から所要の遅延時間が経過したことである。後述するように、この遅延時間は、停止した内燃機関1を始動させる契機となった、運転者によるアクセルペダルの踏み込みの量、または走行用モータジェネレータ4に対する要求駆動力若しくは要求出力に応じて拡縮する。なお、遅延時間を実質的に0とする、即ち過渡期間を実質的に設けず、クランキングの終了直後から発電を開始することもあり得る。 The condition for transitioning from the transition period to the power generation period in step S5 is, for example, that a required delay time has elapsed since the end of cranking. As will be described later, this delay time can be expanded or contracted depending on the amount of depression of the accelerator pedal by the driver, which triggered starting the stopped internal combustion engine 1, or the required driving force or output for the driving motor generator 4. do. Note that the delay time may be set to substantially 0, that is, the transition period may not be substantially provided, and power generation may be started immediately after the end of cranking.

あるいは、内燃機関1の排気通路14を流れるガスの空燃比が所定値に到達したことを、過渡期間から発電期間に移行するための条件としてもよい。クランキング期間中及びクランキング終了直後に排気通路14を流れ触媒141に流入するガスは、酸素を多く含み、その空燃比は理論空燃比よりもリーンである。過渡期間への移行後、排気通路14を流れ触媒141に流入するガスの空燃比は、リーンから徐々に理論空燃比に近づいてゆく。排気通路14に設置した空燃比センサを介して検出されるガスの空燃比が理論空燃比またはこれに近い所定値に到達したならば、気筒11の燃焼室内で燃料が安定的に燃焼する状態になったと見なし、過渡期間を終了、発電期間に移行する。 Alternatively, the condition for transitioning from the transition period to the power generation period may be that the air-fuel ratio of the gas flowing through the exhaust passage 14 of the internal combustion engine 1 reaches a predetermined value. During the cranking period and immediately after the end of cranking, the gas flowing through the exhaust passage 14 and flowing into the catalyst 141 contains a large amount of oxygen, and its air-fuel ratio is leaner than the stoichiometric air-fuel ratio. After the transition to the transition period, the air-fuel ratio of the gas flowing through the exhaust passage 14 and flowing into the catalyst 141 gradually approaches the stoichiometric air-fuel ratio from lean. When the air-fuel ratio of the gas detected via the air-fuel ratio sensor installed in the exhaust passage 14 reaches the stoichiometric air-fuel ratio or a predetermined value close to it, the fuel is stably combusted in the combustion chamber of the cylinder 11. The transition period ends and the power generation period begins.

ステップS5にて、クランキング終了時点から所要の遅延時間が経過したこと、及び排気通路14を流れるガスの空燃比が所定値に到達したことの両方が成立した場合に過渡期間から発電期間に移行することとしてもよい(AND条件)し、何れか少なくとも一方が成立した場合に過渡期間から発電期間に移行することとしてもよい(OR条件)。 In step S5, if both the required delay time has elapsed since the end of cranking and the air-fuel ratio of the gas flowing through the exhaust passage 14 has reached a predetermined value, the transition period shifts to the power generation period. (AND condition), or it may be possible to transition from the transition period to the power generation period if at least one of them is satisfied (OR condition).

ステップS6の発電期間にあって、発電用モータジェネレータ2が発電する電力の大きさは、走行用モータジェネレータ4に対する要求駆動力若しくは要求出力を含む、車両の電力需要に応じたものとなる。発電期間中のスロットルバルブ132の開度は、発電用モータジェネレータ2により発電するべき電力が大きくなるほど、即ち走行用モータジェネレータ4に対する要求駆動力若しくは要求出力が大きくなるほど、大きく開くことになる。言うまでもなく、スロットルバルブ132の開度が拡大するほど、気筒1に吸入される空気量及び燃料噴射量が増量し、内燃機関1が発電用モータジェネレータ2に与える駆動力及び出力が大きくなる。発電期間中の燃料噴射量は、気筒11に充填される混合気の空燃比が理論空燃比またはその近傍のストイキオメトリとなるように調整する。 During the power generation period of step S6, the magnitude of the electric power generated by the power generation motor generator 2 corresponds to the electric power demand of the vehicle, including the required driving force or required output for the traveling motor generator 4. The opening degree of the throttle valve 132 during the power generation period becomes larger as the electric power to be generated by the power generation motor generator 2 increases, that is, as the required driving force or required output for the traveling motor generator 4 increases. Needless to say, as the opening degree of the throttle valve 132 increases, the amount of air taken into the cylinder 1 and the amount of fuel injection increase, and the driving force and output that the internal combustion engine 1 provides to the power generation motor generator 2 increases. The fuel injection amount during the power generation period is adjusted so that the air-fuel ratio of the air-fuel mixture filled into the cylinder 11 is at or near the stoichiometric air-fuel ratio.

因みに、ECU0の一部をなすEFI ECU01は、内燃機関1の運転制御に必要な各種情報a、b、c、d、e、f、g、h、mを入力インタフェースを介して取得し、エンジン回転数を知得するとともに気筒11に吸入される空気量を推算する。そして、吸入空気量に見合った(目標空燃比を具現するために必要な)要求燃料噴射量、燃料噴射タイミング(一度の燃焼に対する燃料噴射の回数を含む)、燃料噴射圧、点火タイミング(一度の燃焼に対する点火の回数を含む)、要求EGR率(または、EGRガス量)等といった内燃機関1の運転パラメータを決定する。このEFI ECU01は、運転パラメータに対応した各種制御信号i、j、k、lを、出力インタフェースを介して点火プラグ112のイグナイタ、インジェクタ111、スロットルバルブ132、EGRバルブ123等に対して出力する。 Incidentally, the EFI ECU01, which forms part of the ECU0, acquires various information a, b, c, d, e, f, g, h, and m necessary for operational control of the internal combustion engine 1 via an input interface, and controls the engine. The rotational speed is acquired and the amount of air taken into the cylinder 11 is estimated. Then, the required fuel injection amount commensurate with the intake air amount (necessary to realize the target air-fuel ratio), fuel injection timing (including the number of fuel injections for one combustion), fuel injection pressure, and ignition timing (one time The operating parameters of the internal combustion engine 1, such as the number of ignitions for combustion), the required EGR rate (or EGR gas amount), etc., are determined. This EFI ECU01 outputs various control signals i, j, k, l corresponding to operating parameters to the igniter of the spark plug 112, the injector 111, the throttle valve 132, the EGR valve 123, etc. via the output interface.

図4に、内燃機関1の始動のためのクランキング期間、過渡期間及び発電期間の制御の模様を示している。図4中、細い実線は、運転者によるアクセルペダルの踏込量が比較的小さく、走行用モータジェネレータ4に要求されている駆動力若しくは出力が比較的小さい、加速度の小さい緩加速を実現するべきケースを表している。運転者がアクセルペダルを踏み始めた時点t0後、停止していた内燃機関1を始動するクランキングを実行する。そして、内燃機関1の始動が完了しクランキングを終了する時点t1後、時点t2までを過渡期間として、発電用モータジェネレータ2による発電を行わずに内燃機関1をファイアリングし運転する。 FIG. 4 shows how the cranking period, transition period, and power generation period for starting the internal combustion engine 1 are controlled. In FIG. 4, the thin solid line indicates a case where the amount of depression of the accelerator pedal by the driver is relatively small, the driving force or output required of the driving motor generator 4 is relatively small, and slow acceleration with small acceleration should be achieved. represents. After a time t 0 when the driver starts to press the accelerator pedal, cranking is performed to start the internal combustion engine 1 that has been stopped. Then, after time t 1 when starting of internal combustion engine 1 is completed and cranking ends, until time t 2 is defined as a transition period, internal combustion engine 1 is fired and operated without power generation by power generation motor generator 2 .

時点t2にて、過渡期間から発電期間に移行するための条件が成立し、発電用モータジェネレータによる発電電力を0から増大させて発電を開始する。このとき、スロットルバルブ132の開度を過渡期間におけるそれと比較して拡大する操作を行い、気筒11に吸入される空気量及び燃料噴射量、ひいては内燃機関1が出力し発電用モータジェネレータ2に入力する駆動力を過渡期間に比して増強する。 At time t2 , the conditions for transitioning from the transient period to the power generation period are satisfied, and the power generated by the power generation motor generator is increased from 0 to start power generation. At this time, an operation is performed to enlarge the opening degree of the throttle valve 132 compared to that during the transition period, and the amount of air and fuel injection taken into the cylinder 11, and the amount of air output from the internal combustion engine 1 and input to the motor generator 2 for power generation, are performed. The driving force during the transition period is increased.

時点t1から時点t2までの過渡期間、即ちクランキング終了から発電開始までの遅延時間の長さは、運転者によるアクセルペダルの踏込量、または走行用モータジェネレータ4に要求される駆動力若しくは出力の大きさに応じて変更する。例えば、アクセルペダルの踏込量または要求駆動力若しくは出力がある閾値未満である緩加速要求の場合、遅延時間を所定の値(数百ミリ秒ないし数秒程度)に設定し、アクセルペダルの踏込量または要求駆動力若しくは出力が閾値以上である急加速要求の場合には、遅延時間をそれよりも小さい値(0または0に近い極小値であることがある)に設定する。 The length of the transition period from time t 1 to time t 2 , that is, the delay time from the end of cranking to the start of power generation, depends on the amount of depression of the accelerator pedal by the driver, the driving force required for the motor generator 4 for driving, or the amount of time the driver presses the accelerator pedal. Change depending on the size of the output. For example, in the case of a slow acceleration request where the amount of accelerator pedal depression or the required driving force or output is less than a certain threshold, the delay time is set to a predetermined value (about several hundred milliseconds to several seconds), and the amount of accelerator pedal depression or required driving force or output is less than a certain threshold. In the case of a sudden acceleration request in which the required driving force or output is equal to or greater than the threshold value, the delay time is set to a smaller value (which may be 0 or a minimum value close to 0).

あるいは、アクセルペダルの踏込量または要求駆動力若しくは出力が大きくなるほど、遅延時間を短くするようにしても構わない。 Alternatively, the delay time may be shortened as the amount of depression of the accelerator pedal or the required driving force or output increases.

図4中、太い破線は、運転者によるアクセルペダルの踏込量が大きく、走行用モータジェネレータ4に要求されている駆動力若しくは出力が大きい、加速度の大きい急加速を実現するべきケースを表している。この場合もやはり、運転者がアクセルペダルを踏み始めた時点t0後、停止していた内燃機関1を始動するクランキングを実行する。 In FIG. 4, the thick broken line represents a case where the amount of depression of the accelerator pedal by the driver is large, the driving force or output required of the driving motor generator 4 is large, and sudden acceleration with large acceleration should be achieved. . In this case as well, after the time t 0 when the driver begins to press the accelerator pedal, cranking is performed to start the internal combustion engine 1 that has been stopped.

緩加速要求の場合との違いは、内燃機関1の始動が完了しクランキングを終了した時点t1後、可及的速やかに発電期間へと移行して発電用モータジェネレータ2による発電を開始する点にある。図示例では、クランキング期間と発電期間との間の過渡期間が実質的に0、即ちクランキング終了から発電開始までの遅延時間の長さを0または0に近い極小値に設定しており、クランキング終了時点t1直後から発電用モータジェネレータ2の発電電力を増大させる。このときのスロットルバルブ132の開度は、過渡期間におけるそれと比較して大きいだけでなく、緩加速要求時の発電期間における開度よりも大きく開く。要すれば、運転者によるアクセルペダルの踏込量が大きいほど、発電期間におけるスロットルバルブ132の開度が拡大し、気筒11に吸入される空気量及び燃料噴射量が増加する。 The difference from the case of a slow acceleration request is that after the start of the internal combustion engine 1 is completed and cranking is finished, time t1 , the generation period begins as soon as possible, and the power generation motor generator 2 starts generating electricity. At the point. In the illustrated example, the transition period between the cranking period and the power generation period is set to substantially 0, that is, the length of the delay time from the end of cranking to the start of power generation is set to 0 or a minimum value close to 0, Immediately after the cranking end time t1 , the power generated by the power generation motor generator 2 is increased. The opening degree of the throttle valve 132 at this time is not only larger than that during the transition period, but also larger than the opening degree during the power generation period when slow acceleration is requested. In other words, the larger the amount of depression of the accelerator pedal by the driver, the larger the opening degree of the throttle valve 132 during the power generation period, and the larger the amount of air taken into the cylinder 11 and the amount of fuel injection.

本実施形態では、内燃機関1で燃料を燃焼させてこれを運転し、内燃機関1により発電機2を駆動して発電した電力を走行用電動機4に供給し、走行用電動機4が出力する駆動力を駆動輪62に供給して走行する車両を制御するものであって、停止した内燃機関1を始動するべく電動機2により内燃機関1を回転駆動しながら燃料を供給して燃焼させるクランキング期間と、クランキング期間と比較して内燃機関1の吸気通路13上のスロットルバルブ132の開度をより拡大した状態で燃料を燃焼させて内燃機関1を運転し発電機2による発電を行う発電期間との間の、発電期間と比較して内燃機関1の吸気通路13上のスロットルバルブ132の開度をより縮小した状態で燃料を燃焼させて内燃機関1を運転しつつも発電機2による発電を行わない過渡期間の長さを、そのときの運転者によるアクセルペダルの踏込量または走行用電動機4に要求される駆動力の大きさに応じて拡縮させるハイブリッド車両の制御装置0を構成した。 In this embodiment, the internal combustion engine 1 burns fuel and operates the internal combustion engine 1, and the internal combustion engine 1 drives the generator 2 to supply the generated electric power to the electric motor 4 for driving, and the electric motor 4 for driving outputs the driving force. A cranking period in which power is supplied to the drive wheels 62 to control the running vehicle, and fuel is supplied and burned while the electric motor 2 rotates the internal combustion engine 1 in order to start the stopped internal combustion engine 1. and a power generation period in which the internal combustion engine 1 is operated by burning fuel with the opening degree of the throttle valve 132 on the intake passage 13 of the internal combustion engine 1 being expanded more than the cranking period, and the generator 2 generates power. The generator 2 generates electricity while operating the internal combustion engine 1 by burning fuel with the opening degree of the throttle valve 132 on the intake passage 13 of the internal combustion engine 1 being more reduced than during the power generation period between A control device 0 for a hybrid vehicle is configured in which the length of a transition period in which no operation is performed is expanded or contracted according to the amount of depression of the accelerator pedal by the driver or the magnitude of the driving force required of the electric motor 4 for driving at that time.

本実施形態によれば、運転者によるアクセルペダルの踏込量が比較的小さい緩加速要求の場合、内燃機関1の始動後、発電機2による発電を開始する前に従前と同様の過渡期間を設け、内燃機関1における燃料の燃焼の安定化を図り、かつ内燃機関1の始動直後における有害物質の排出増を抑制することができる。翻って、運転者によるアクセルペダルの踏込量が大きい急加速要求の場合には、過渡期間を短縮しまたはこれを排して、可及的速やかに発電機2による発電を開始し、走行用電動機4に供給する電力を十分に増大させることができ、運転者の所望する加速レスポンスを達成することが可能となる。 According to the present embodiment, in the case of a slow acceleration request in which the amount of depression of the accelerator pedal by the driver is relatively small, a transition period similar to the conventional one is provided after starting the internal combustion engine 1 and before starting power generation by the generator 2. , it is possible to stabilize the combustion of fuel in the internal combustion engine 1 and to suppress an increase in emissions of harmful substances immediately after the internal combustion engine 1 is started. On the other hand, in the case of a sudden acceleration request that requires a large amount of depression of the accelerator pedal by the driver, the transition period is shortened or eliminated, and the generator 2 starts generating electricity as soon as possible, and the electric motor for driving 4 can be sufficiently increased, and it becomes possible to achieve the acceleration response desired by the driver.

加えて、内燃機関1の始動のためのクランキング期間を終えて過渡期間に移行した後、内燃機関1の排気通路14を流れるガスの空燃比が所定値に到達したことを必要条件として、過渡期間から発電期間に移行するようにすることで、気筒11の燃焼室内における燃料の燃焼の安定性を確実に担保した上で発電機2による発電を開始することができ、発電機2による負荷の増大に起因したエンジン回転数の低落のリスクがより一層低減する。 In addition, after completing the cranking period for starting the internal combustion engine 1 and transitioning to the transition period, the transient By making the transition from the period to the power generation period, it is possible to start power generation by the generator 2 after ensuring the stability of fuel combustion in the combustion chamber of the cylinder 11, and to reduce the load on the generator 2. The risk of a drop in engine speed due to the increase is further reduced.

なお、本発明は以上に詳述した実施形態に限られるものではない。特に、本発明を適用する対象は、シリーズ方式のハイブリッド車両には限定されない。 Note that the present invention is not limited to the embodiments detailed above. In particular, the object to which the present invention is applied is not limited to series-type hybrid vehicles.

その他、各部の具体的な構成や処理の内容は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。 In addition, the specific configuration and processing contents of each part can be variously modified without departing from the spirit of the present invention.

本発明は、ハイブリッド車両の制御に適用することができる。 The present invention can be applied to control of hybrid vehicles.

0…制御装置(ECU)
1…内燃機関
13…吸気通路
132…スロットルバルブ
2…発電機、モータリング用電動機(発電用モータジェネレータ)
3…蓄電装置
4…走行用電動機(走行用モータジェネレータ)
62…駆動輪
0...Control unit (ECU)
1... Internal combustion engine 13... Intake passage 132... Throttle valve 2... Generator, motoring motor (power generation motor generator)
3...Power storage device 4...Travel electric motor (travel motor generator)
62...Drive wheel

Claims (2)

内燃機関で燃料を燃焼させてこれを運転し、内燃機関により発電機を駆動して発電した電力を走行用電動機に供給し、走行用電動機が出力する駆動力を駆動輪に供給して走行する車両を制御するものであって、
停止した内燃機関を始動するべく電動機により内燃機関を回転駆動しながら燃料を供給して燃焼させるクランキング期間と、クランキング期間と比較して内燃機関の吸気通路上のスロットルバルブの開度をより拡大した状態で燃料を燃焼させて内燃機関を運転し発電機による発電を行う発電期間との間の、発電期間と比較して内燃機関の吸気通路上のスロットルバルブの開度をより縮小した状態で燃料を燃焼させて内燃機関を運転しつつも発電機による発電を行わない過渡期間の長さを、そのときの運転者によるアクセルペダルの踏込量または走行用電動機に要求される駆動力の大きさに応じて拡縮させるハイブリッド車両の制御装置。
The internal combustion engine burns fuel to drive the vehicle, the internal combustion engine drives a generator, the generated electricity is supplied to the electric motor for driving, and the driving force output from the electric motor for driving is supplied to the drive wheels to drive the vehicle. It controls the vehicle,
In order to start a stopped internal combustion engine, an electric motor rotates the internal combustion engine while supplying fuel and combusts it.Compared to the cranking period, the opening degree of the throttle valve on the intake passage of the internal combustion engine is made smaller. A state in which the opening degree of the throttle valve on the intake passage of the internal combustion engine is reduced more than during the power generation period, during which the internal combustion engine is operated by burning fuel in an expanded state and the generator generates electricity. The length of the transition period in which the internal combustion engine is operated by burning fuel at the time, but the generator does not generate electricity, is determined by the amount of accelerator pedal depression by the driver at that time or the amount of driving force required of the electric motor for driving. A hybrid vehicle control device that expands and contracts according to the weather.
内燃機関の始動のためのクランキング期間を終えて過渡期間に移行した後、内燃機関の排気通路を流れるガスの空燃比が所定値に到達したことを必要条件として、過渡期間から発電期間に移行する請求項1記載のハイブリッド車両の制御装置。 After completing the cranking period for starting the internal combustion engine and transitioning to the transition period, the transition period transitions to the power generation period with the necessary condition that the air-fuel ratio of the gas flowing through the exhaust passage of the internal combustion engine reaches a predetermined value. The control device for a hybrid vehicle according to claim 1.
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