JPWO2013031023A1 - 車両用エンジンの制御装置 - Google Patents
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Abstract
Description
90:可変バルブタイミング機構
114:中間ロック機構
142:電子制御装置(車両用エンジンの制御装置)
148:エンジン始動性確保判定部
150:MG出力制限判定部
152:MGトルク制限判定部
154:中間ロック制御部
156:中間ロックキャンンセル部
MG:電動機
課題を解決するための手段
[0008]
前記目的を達成するための本発明の要旨とするところは、(a)エンジンを回転駆動して前記エンジンを始動させる電動機と、前記エンジンの吸気バルブのバルブタイミングを可変とするバルブタイミング機構と、前記バルブタイミングの最遅角位置と最進角位置との間の中間位置にてバルブタイミングを機械的にロックする中間ロック機構と、を備えた車両用エンジンの制御装置であって、(b)前記エンジンの再始動時に前記電動機の出力制限が予測される場合は、前記エンジンの停止時の前記バルブタイミングを前記中間ロック機構によって前記中間ロック位置にロックさせることを特徴とする。
発明の効果
[0009]
このように構成された本発明の車両用エンジンの制御装置によれば、前記エンジンの再始動時に前記電動機の出力制限が予測される場合は、前記エンジンの停止時の前記バルブタイミングを前記中間ロック機構によって前記中間ロック位置にロックさせる過程において前記吸気バルブのバルブタイミングがその遅角範囲の中間位置で固定させられるので、エンジンの再始動時の爆発力およびそれによる再始動性が高められる。
[0010]
ここで、好適には、前記エンジンを再始動する際に前記電動機の出力制限が予測されない場合は、前記エンジン停止時の前記バルブタイミングを前記中間ロック機構によって前記中間ロック位置にロックさせないことを特徴とする。このようにすれば、エンジンの再始動時の電動機の出力制限がないので、最遅角状態からエンジンを始動でき、再始動時の振動を低減させることができる。
[0011]
また、好適には、前記エンジンの再始動時に前記電動機の出力制限が予測されるのに加えて、前記電動機のトルク制限が予測される場合は、前記エンジン停止時の前記バルブタイミングを前記中間ロック機構によって前記中間ロック位置にロックさせないことを特徴とする。このようにすれば、前記エンジンの再始動時に電動機の出力制限に加えてトルク制限が予測される場合は、前記エンジン停止時に前記バルブタイミングを前記中間ロック機構によ
って前記中間ロック位置にロックさせないので、そのエンジンの再始動性を確保できる出力トルク値よりも低い出力トルクを上記制限されている電動機の出力の範囲内で出力可能であることを利用して、相対的にエンジンの回転負荷の軽い最遅角位置のエンジンを駆動することにより、エンジンのクランキングを優先的に行ってその再始動性を確保することができる。
[0012]
また、好適には、前記電動機の温度、その電動機の駆動電流を制御するインバータの温度、その電動機へ駆動電流を供給するバッテリの温度上昇、そのバッテリの温度低下、および、そのバッテリの充電残量SOCの少なくとも1つに基づいて、前記エンジンの再始動時に前記電動機の出力制限が予測される。このようにすれば、車両状態に対応した電動機の出力制限が確実に予測される。
図面の簡単な説明
[0013]
[図1]本発明の車両用エンジンの制御装置が好適に適用される車両用駆動装置の構成を説明するための骨子図である。
[図2]図1の車両用駆動装置を備える車両の、エンジンから駆動輪までの動力伝達経路を表した図である。
[図3]図1および図2のエンジンに備えられた可変バルブタイミング機構の要部を説明する、カムの回転軸心を含む断面で示す断面図である。
[図4]図3の可変バルブタイミング機構を説明する、カムの回転軸心に直交する断面で示す断面図であって、カムの開閉タイミングが最遅角位置に固定された状態を示している。
[図5]図4の可変バルブタイミング機構の作動を説明する断面図であって、カムの開閉タイミングが中間遅角位置に固定された状態を示している。
[図6]図3乃至図5の可変バルブタイミング機構の制御系統を説明する図である。
[図7]図6の電子制御装置による制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。
[図8]図6の電子制御装置による制御作動の要部を説明するフローチャートで
合は、エンジン10停止時の閉弁タイミングを中間ロック機構114によって中間ロック位置にロックさせない。すなわち、中間ロック制御部154によりエンジン10の停止過程においてカムにより開閉される吸気弁の閉弁タイミングを遅角範囲内の予め定められた中間遅角位置で固定させることを禁止し、最遅角位置に固定させる。電動機MGの出力およびトルクが制限される状況下において、エンジン10の再始動性を確保できる出力トルク値よりも低い出力トルク値を上記制限されている電動機の出力の範囲内で出力可能であることを利用して、相対的にエンジン10の回転負荷の軽い最遅角位置のエンジンを駆動することにより、エンジン10のクランキングを優先的に行ってその再始動性が確保される。
[0042]
図8は、電子制御装置142の制御作動の要部を説明するフローチャートであって、エンジン停止時可変バルブタイミング制御ルーチンを示している。この制御ルーチンはたとえば数ミリ秒乃至十数ミリ秒程度の所定の制御周期で繰り返し実行される。
[0043]
図8において、エンジン停止要求判定部146に対応するステップS(以下、ステップを省略する)では、たとえばハイブリッド制御部或いは駆動制御部などの他の制御部から電動機走行を開始させるなどのためのエンジン停止要求が出されたか否かが判定される。この判定が否定された場合は本ルーチンが終了させられるが、肯定される場合は、エンジン10の油温Toilおよび/または冷却水温度Twが極低温を示すか否かに基づいて、カム位置が最遅角であってもエンジン10が再始動されるか否かが判定される。
[0044]
上記S2の判断が肯定される場合は、MG出力制限判定部150に対応するS3において、電動機MGの温度Tmがその加熱から保護するために予め設定された温度よりも高い場合、インバータの温度Tiがその加熱から保護するために予め設定された温度よりも高い場合、バッテリの温度Tbがそのバッテリの性能を損なわないように設定された使用温度域よりも高いか低い場合、バッテリの充電残量SOCがそのバッテリの耐久性能を損なわないように予め設定されたSOC使用域を超えるか或いは下回る場合の少なくとも1つにより決まる出力制限値が、予め設定されたクランキング出力よりも低いか否かに基づいて、エンジン10の再始動に必要な予め設定された出力よりもエ
ンジン10の再始動時に電動機MGの出力(kW)が制限されることが予測されるか否かが判定される。
[0045]
このS3の判定が否定される場合すなわちエンジン10の再始動に必要な予め設定された出力よりもエンジン10の再始動時に電動機MGの出力が制限されることが予測されない場合は、中間ロックキャンセル部156に対応するS6において、エンジン10の停止過程においてカムにより開閉される吸気弁の閉弁タイミングを遅角範囲内の予め定められた中間遅角位置で固定させることを禁止し、爆発力を低くしてエンジン10の再始動時の振動を低減するために最遅角位置に固定させる。
[0046]
しかし、S2の判定が否定されてエンジン10の再始動時にエンジン10が円滑に再始動が行われるという再始動性が確保されていると推定されない場合、または、S3の判定が肯定されてエンジン10の再始動に必要な予め設定された出力よりもエンジン10の再始動時に電動機MGの出力が制限されることが予測される場合は、MG出力トルク制限判定部152に対応するS4において、エンジン10の再始動時に必要な予め設定されたクランキングトルク(m−kg)よりもエンジン10の再始動時に電動機MGの出力トルクが制限されることが予測されたか否かが、電動機MGの温度Tmがその加熱から保護するために予め設定された温度よりも高い場合、インバータの温度Tiがその加熱から保護するために予め設定された温度よりも高い場合、バッテリの温度Tbがそのバッテリの性能を損なわないように設定された使用温度域よりも高いか低い場合、バッテリの充電残量SOCがそのバッテリの耐久性能を損なわないように予め設定されたSOC使用域を超えるか或いは下回る場合の少なくとも1つにより決まる電流制限値が、予め設定されたクランキング電流よりも低いか否かに基づいて判定される。
[0047]
上記S4の判定が否定される場合は、中間ロック制御部154に対応するS5において、中間ロック機構114を用いて、エンジン10の停止過程においてカムにより開閉される吸気弁の閉弁タイミングが遅角範囲内の予め定められた中間遅角位置で固定され、吸気弁の閉弁タイミングが最遅角位置と
する場合よりも圧縮比を高めてエンジン始動時の爆発力を高め、エンジン10の始動性能が確保される。
[0048]
しかし、S4の判定が肯定される場合は、中間ロックキャンセル部156に対応するS6において、S5(中間ロック制御部154)によりエンジン10の停止過程において吸気弁の閉弁タイミングを遅角範囲内の予め定められた中間遅角位置で固定させることが禁止されて、吸気弁の閉弁タイミングが最遅角位置に固定され、エンジン10の再始動性を確保できる出力トルク値よりも低い出力トルク値を上記制限されている電動機の出力の範囲内で出力可能であることを利用して、相対的にエンジン10の回転負荷の軽い最遅角位置のエンジンを駆動することにより、エンジン10のクランキングを優先的に行ってその再始動性が確保される。
[0049]
上述のように、本実施例の電子制御装置142によれば、たとえば電動機走行中や車両の一時停止中においてエンジン10の再始動時に電動機MGの出力制限が予測される場合は、エンジン10の停止時の閉弁タイミングを中間ロック機構114によって中間ロック位置にロックさせる過程において吸気弁の閉弁タイミングが前記遅角範囲の中間位置で固定させられるので、エンジン走行開始や再発進におけるエンジン10の再始動時の爆発力およびそれによる再始動性が高められる。
[0050]
また、本実施例の電子制御装置142によれば、エンジン10の再始動時に電動機MGの出力制限が予測されるのに加えて、その電動機MGのトルク制限が予測される場合は、中間ロック機構114を作動させずにエンジン10が停止させられ、その吸気弁の閉弁タイミングが最遅角位置とされる。このため、エンジン10の再始動時に電動機MGの出力制限に加えてトルク制限が予測される場合は、エンジン10の停止時の閉弁タイミングを中間ロック機構114によって中間ロック位置にロックさせないのでそのエンジン10の再始動性を確保できる出力トルク値よりも低い出力トルクを上記制限されている電動機MGの出力の範囲内で出力可能であることを利用して、相対的にエンジン10の回転負荷の軽い最遅角位置でのエンジン10を駆動させることにより、エンジン10のクランキングを優先的に行ってその再始動性を確保することができる。
[0051]
また、本実施例の電子制御装置142によれば、エンジン10の再始動時に電動機MGの出力制限が予測される場合は、電動機MGの温度Tm、その電動機MGの駆動電流を制御するインバータの温度Ti、バッテリの温度Tbの上昇、バッテリの温度低下、およびバッテリの充電残量SOCの少なくとも1つに基づいて、エンジン10の再始動時に電動機MGの出力制限が行われてエンジン10の再始動のための出力が不足することが予測される。すなわち、電動機MGの温度Tmがその加熱から保護するために予め設定された温度よりも高い場合、インバータの温度Tiがその加熱から保護するために予め設定された温度よりも高い場合、バッテリの温度Tbがそのバッテリの性能を損なわないように設定された使用温度域よりも高いか低い場合、バッテリの充電残量SOCがそのバッテリの耐久性能を損なわないように予め設定されたSOC使用域を超えるか或いは下回る場合の少なくとも1つにより、エンジン10の再始動時に電動機MGの出力制限が行われてエンジン10の再始動のための出力が不足することが予測される。このため、前記エンジンの再始動時に前記電動機の出力制限が、車両状態に対応して確実に予測される。
[0052]
また、本実施例の電子制御装置142によれば、エンジン10の再始動時に電動機MGの出力制限が予測されない場合は、エンジン10の停止時の閉弁タイミングを中間ロック機構114によって中間ロック位置にロックさせない。このため、エンジン10の再始動時に電動機MGの出力制限がないので、最遅角状態からエンジン10を始動することができ、再始動時の振動が低減される。
[0053]
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、これはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。
[0054]
例えば、前述の実施例では、1モータハイブリッド車両においてエンジン走行からモータ走行へのエンジン停止要求に際して、エンジン10の再始動に備え、再始動時の電動機MGの出力不足が予測される場合は、中間ロック機構114を用いてエンジン10の停止過程においてカムにより開閉される
90:可変バルブタイミング機構
114:中間ロック機構
142:電子制御装置(車両用エンジンの制御装置)
168:エンジン始動性確保判定部
170:MG出力制限判定部
172:MGトルク制限判定部
174:中間ロック制御部
176:中間ロックキャンンセル部
MG:電動機
Claims (4)
- エンジンを回転駆動して前記エンジンを始動させる電動機と、前記エンジンの吸気バルブのバルブタイミングを可変とする可変バルブタイミング機構と、前記バルブタイミングの最遅角位置と再進角位置との間の中間位置にてバルブタイミングを機械的にロックする中間ロック機構と、を備えた車両用エンジンの制御装置であって、
前記エンジンの再始動時に前記電動機の出力制限が予測される場合は、前記エンジンの停止時の前記バルブタイミングを前記中間ロック機構によって前記中間ロック位置にロックさせることを特徴とする車両用エンジンの制御装置。 - 前記エンジンの再始動時に前記電動機の出力制限が予測されない場合は、前記エンジン停止時の前記バルブタイミングを前記中間ロック機構によって前記中間ロック位置にロックさせないことを特徴とする請求項1の車両用エンジンの制御装置。
- 前記エンジンの再始動時に前記電動機の出力制限が予測されるのに加えて、前記電動機のトルク制限が予測される場合は、前記エンジン停止時の前記バルブタイミングを前記中間ロック機構によって前記中間ロック位置にロックさせないことを特徴とする請求項1または2の車両用エンジンの制御装置。
- 前記電動機の温度、前記電動機の駆動電流を制御するインバータの温度、前記電動機の駆動電流を供給するバッテリの温度上昇または温度低下、および、前記バッテリの充電残量の少なくとも1つに基づいて、前記エンジンの再始動時に前記電動機の出力制限が予測されることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1の車両用エンジンの制御装置。
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