JP5077202B2 - Internal combustion engine device, hybrid vehicle including the same, and fuel property determination method - Google Patents
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Description
本発明は、内燃機関装置およびこれを備えるハイブリッド車並びに燃料性状判定方法に関する。 The present invention relates to an internal combustion engine device, a hybrid vehicle including the same, and a fuel property determination method.
従来、この種の内燃機関装置としては、エンジンとこのエンジンをクランキング可能であると共にエンジンの動力を用いて発電可能なジェネレータとを備え、エンジンの始動が要請されたときには、エンジンをクランキングしてエンジンの回転数が所定の回転数となるようジェネレータを制御すると共に所定のタイミングでエンジンへの燃料噴射と点火とが開始されてエンジンが始動されるようエンジンを制御するものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。この装置では、エンジンの始動が完了してエンジンの回転数が安定した後に、ジェネレータによる単位時間当たりの発電量に基づいてエンジンに供給される燃料が揮発性の低い重質燃料であるか否かを判定している。
しかしながら、上述の装置では、エンジンの始動が完了してエンジンの回転数が安定した後に燃料の性状を判定するため、エンジンの回転数が安定する前までにエンジンが失火したり燃料噴射量が過剰となってしまう場合が生じる。始動時の制御を軽質の燃料を用いるものとして行なえば、燃料噴射量は重質の燃料の場合に比べて少量となるが、エンジンに供給される実際の燃料が重質の場合には失火が生じてエミッションが悪化してしまう。一方、始動時の制御を重質の燃料を用いるものとして行なえば、失火を生じさせないために燃料増量を多く行なうため、エンジンに供給される実際の燃料が軽質の場合には燃料噴射量が過剰となってしまう。 However, in the above-described apparatus, since the fuel property is determined after the engine start is completed and the engine speed is stabilized, the engine misfires or the fuel injection amount is excessive before the engine speed is stabilized. May occur. If the control at the time of starting is performed using light fuel, the amount of fuel injection will be small compared to the case of heavy fuel, but if the actual fuel supplied to the engine is heavy, misfire will occur. This will cause emissions to deteriorate. On the other hand, if the control at the time of starting is performed using heavy fuel, the amount of fuel increase is increased in order not to cause misfire. Therefore, when the actual fuel supplied to the engine is light, the fuel injection amount is excessive. End up.
本発明の内燃機関装置およびこれを備えるハイブリッド車並びに燃料性状判定方法は、内燃機関の始動時に内燃機関に供給される燃料の性状をより適正に且つより早期に判定することを主目的とする。 An internal combustion engine device of the present invention, a hybrid vehicle including the same, and a fuel property determination method are mainly intended to determine the property of fuel supplied to an internal combustion engine more appropriately and earlier when the internal combustion engine is started.
本発明の内燃機関装置およびこれを備えるハイブリッド車並びに燃料性状判定方法は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。 The internal combustion engine device of the present invention, the hybrid vehicle including the same, and the fuel property determination method employ the following means in order to achieve the above-described main object.
本発明の内燃機関装置は、
内燃機関と、前記内燃機関をクランキング可能であると共に該内燃機関からの動力を用いて発電可能な電動機と、前記内燃機関の始動が要請されたときには該内燃機関がクランキングされるよう前記電動機を制御すると共に所定の燃料噴射条件が成立したときに前記内燃機関への燃料噴射と点火とが開始されて該内燃機関が始動されるよう前記内燃機関を制御する始動制御手段と、を備える内燃機関装置であって、
前記内燃機関の回転数を検出する回転数検出手段と、
前記内燃機関の始動が要請されて該内燃機関への燃料噴射と点火とが開始された後に前記検出された内燃機関の回転数が上昇している際に、所定時間当たりの前記内燃機関の回転数の上昇に用いられたパワーと該所定時間当たりの前記電動機により発電されたパワーとの和が所定値以下のときには前記内燃機関に供給される燃料の性状が重質であると判定する燃料性状判定手段と、
を備えることを要旨とする。
The internal combustion engine device of the present invention is
An internal combustion engine, an electric motor capable of cranking the internal combustion engine and capable of generating electric power using power from the internal combustion engine, and the electric motor so that the internal combustion engine is cranked when the start of the internal combustion engine is requested An internal combustion engine that controls the internal combustion engine such that fuel injection and ignition to the internal combustion engine are started and the internal combustion engine is started when a predetermined fuel injection condition is satisfied. Engine equipment,
A rotational speed detection means for detecting the rotational speed of the internal combustion engine;
The rotation of the internal combustion engine per predetermined time is increased when the detected rotational speed of the internal combustion engine is increased after the start of the internal combustion engine is requested and fuel injection and ignition to the internal combustion engine are started. The fuel property for determining that the property of the fuel supplied to the internal combustion engine is heavy when the sum of the power used for increasing the number and the power generated by the electric motor per predetermined time is less than or equal to a predetermined value A determination means;
It is a summary to provide.
この本発明の内燃機関装置では、内燃機関の始動が要請されて内燃機関への燃料噴射と点火とが開始された後に内燃機関の回転数が上昇している際に、所定時間当たりの内燃機関の回転数の上昇に用いられたパワーと所定時間当たりの電動機により発電されたパワーとの和が所定値以下のときには内燃機関に供給される燃料の性状が重質であると判定する。これにより、内燃機関に供給される燃料の性状をより適正に且つより早期に判定することができる。 In this internal combustion engine device of the present invention, when the engine speed is increased after the start of the internal combustion engine is requested and the fuel injection and ignition to the internal combustion engine are started, the internal combustion engine per predetermined time is increased. When the sum of the power used to increase the number of revolutions and the power generated by the electric motor per predetermined time is less than a predetermined value, it is determined that the property of the fuel supplied to the internal combustion engine is heavy. Thereby, the property of the fuel supplied to the internal combustion engine can be determined more appropriately and earlier.
こうした本発明の内燃機関装置において、前記始動制御手段は、前記燃料性状判定手段により前記内燃機関に供給される燃料の性状が重質であると判定されなかったときには該内燃機関へ噴射すべき燃料噴射量を第1の燃料噴射量とし、前記燃料性状判定手段により前記内燃機関に供給される燃料の性状が重質であると判定されたときには該内燃機関へ噴射すべき燃料噴射量を第1の燃料噴射量より多い第2の燃料噴射量とする手段である、ものとすることもできる。こうすれば、内燃機関に供給される燃料の性状に基づいて内燃機関をより適正に始動させることができる。 In such an internal combustion engine apparatus of the present invention, the start control means is a fuel to be injected into the internal combustion engine when the fuel property determination means does not determine that the property of the fuel supplied to the internal combustion engine is heavy. The fuel injection amount is the first fuel injection amount, and when the fuel property determination means determines that the fuel supplied to the internal combustion engine is heavy, the fuel injection amount to be injected into the internal combustion engine is the first fuel injection amount. It is also possible that the second fuel injection amount is larger than the fuel injection amount. If it carries out like this, an internal combustion engine can be started more appropriately based on the property of the fuel supplied to an internal combustion engine.
本発明のハイブリッド車は、
上述のいずれかの態様の本発明の内燃機関装置、即ち、基本的には、内燃機関と、前記内燃機関をクランキング可能であると共に該内燃機関からの動力を用いて発電可能な電動機と、前記内燃機関の始動が要請されたときには該内燃機関がクランキングされるよう前記電動機を制御すると共に所定の燃料噴射条件が成立したときに前記内燃機関への燃料噴射と点火とが開始されて該内燃機関が始動されるよう前記内燃機関を制御する始動制御手段と、を備える内燃機関装置であって、前記内燃機関の回転数を検出する回転数検出手段と、前記内燃機関の始動が要請されて該内燃機関への燃料噴射と点火とが開始された後に前記検出された内燃機関の回転数が上昇している際に、所定時間当たりの前記内燃機関の回転数の上昇に用いられたパワーと該所定時間当たりの前記電動機により発電されたパワーとの和が所定値以下のときには前記内燃機関に供給される燃料の性状が重質であると判定する燃料性状判定手段と、を備える内燃機関装置と、
前記内燃機関の出力軸と車軸に連結された駆動軸と前記電動機の回転軸との3軸に接続され、該3軸のうちのいずれか2軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する3軸式動力入出力手段と、
前記駆動軸に動力を入出力可能な第2の電動機と、
前記電動機および前記第2の電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、
を備え、
前記燃料性状判定手段は、車両が停止した状態で前記内燃機関の始動が要請されたときに該内燃機関に供給される燃料の性状を判定する手段である、
ことを要旨とする。
The hybrid vehicle of the present invention
The internal combustion engine apparatus of the present invention according to any one of the above-described aspects, that is, an internal combustion engine, and an electric motor capable of cranking the internal combustion engine and generating electric power using power from the internal combustion engine, When the start of the internal combustion engine is requested, the electric motor is controlled so that the internal combustion engine is cranked, and fuel injection and ignition to the internal combustion engine are started when a predetermined fuel injection condition is satisfied. An internal combustion engine apparatus comprising: a start control unit that controls the internal combustion engine so that the internal combustion engine is started, and a rotation speed detection unit that detects a rotation speed of the internal combustion engine; The power used for increasing the rotational speed of the internal combustion engine per predetermined time when the detected rotational speed of the internal combustion engine is rising after the start of fuel injection and ignition to the internal combustion engine. And an internal combustion engine comprising: a fuel property determining means for determining that the property of the fuel supplied to the internal combustion engine is heavy when the sum of the power generated by the electric motor per predetermined time is equal to or less than a predetermined value Equipment,
The remaining shaft is connected to the three shafts of the output shaft of the internal combustion engine, the drive shaft connected to the axle, and the rotating shaft of the electric motor, and based on the power input to and output from any two of the three shafts 3-axis power input / output means for inputting / outputting power to / from,
A second electric motor capable of inputting and outputting power to the drive shaft;
Power storage means capable of exchanging electric power with the electric motor and the second electric motor;
With
The fuel property determination means is a means for determining the property of the fuel supplied to the internal combustion engine when the start of the internal combustion engine is requested in a state where the vehicle is stopped.
This is the gist.
この本発明のハイブリッド車では、上述のいずれかの態様の本発明の内燃機関装置を備えるから、本発明の内燃機関装置が奏する効果、例えば、内燃機関の始動時に内燃機関に供給される燃料の性状をより適正に且つより早期に判定することができる効果などと同様な効果を奏することができる。なお、「3軸式動力入出力手段」としては、シングルピニオン式またはダブルピニオン式の遊星歯車機構やデファレンシャルギヤなどが含まれる。 Since the hybrid vehicle of the present invention includes the internal combustion engine device of the present invention according to any one of the above-described aspects, the effects of the internal combustion engine device of the present invention, for example, the fuel supplied to the internal combustion engine when the internal combustion engine is started. The same effect as the effect that the property can be determined more appropriately and earlier can be obtained. The “three-axis power input / output means” includes a single pinion type or double pinion type planetary gear mechanism, a differential gear, and the like.
本発明の燃料性状判定方法は、
内燃機関と、前記内燃機関をクランキング可能であると共に該内燃機関からの動力を用いて発電可能な電動機と、前記内燃機関の始動が要請されたときには該内燃機関がクランキングされるよう前記電動機を制御すると共に所定の燃料噴射条件が成立したときに前記内燃機関への燃料噴射と点火とが開始されて該内燃機関が始動されるよう前記内燃機関を制御する始動制御手段と、を備える内燃機関装置における前記内燃機関に供給される燃料の性状を判定する燃料性状判定方法であって、
前記内燃機関の始動が要請されて該内燃機関への燃料噴射と点火とが開始された後に前記内燃機関の回転数が上昇している際に、所定時間当たりの前記内燃機関の回転数の上昇に用いられたパワーと該所定時間当たりの前記電動機により発電されたパワーとの和が所定値以下のときには前記内燃機関に供給される燃料の性状が重質であると判定する、
ことを特徴とする。
The fuel property determination method of the present invention includes:
An internal combustion engine, an electric motor capable of cranking the internal combustion engine and capable of generating electric power using power from the internal combustion engine, and the electric motor so that the internal combustion engine is cranked when the start of the internal combustion engine is requested An internal combustion engine that controls the internal combustion engine such that fuel injection and ignition to the internal combustion engine are started and the internal combustion engine is started when a predetermined fuel injection condition is satisfied. A fuel property determination method for determining a property of fuel supplied to the internal combustion engine in an engine device,
An increase in the rotational speed of the internal combustion engine per predetermined time when the rotational speed of the internal combustion engine is increasing after a start of the internal combustion engine is requested and fuel injection and ignition to the internal combustion engine are started. When the sum of the power used for the predetermined time and the power generated by the electric motor per predetermined time is not more than a predetermined value, it is determined that the property of the fuel supplied to the internal combustion engine is heavy.
It is characterized by that.
この本発明の燃料性状判定方法は、内燃機関の始動が要請された内燃機関への燃料噴射と点火とが開始された後に内燃機関の回転数が上昇している際に、所定時間当たりの内燃機関の回転数の上昇に用いられたパワーと所定時間当たりの電動機により発電されたパワーとの和が所定値以下のときには内燃機関に供給される燃料の性状が重質であると判定する。これにより、内燃機関に供給される燃料の性状をより適正に且つより早期に判定することができる。 The fuel property determination method according to the present invention provides an internal combustion engine per predetermined time when the rotational speed of the internal combustion engine increases after the fuel injection and ignition to the internal combustion engine for which the start of the internal combustion engine is requested. When the sum of the power used to increase the engine speed and the power generated by the electric motor per predetermined time is equal to or less than a predetermined value, it is determined that the property of the fuel supplied to the internal combustion engine is heavy. Thereby, the property of the fuel supplied to the internal combustion engine can be determined more appropriately and earlier.
次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。 Next, the best mode for carrying out the present invention will be described using examples.
図1は、本発明の一実施例である内燃機関装置を搭載したハイブリッド自動車20の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車20は、図示するように、エンジン22と、エンジン22の出力軸としてのクランクシャフト26にダンパ28を介して接続された3軸式の動力分配統合機構30と、動力分配統合機構30に接続された発電可能なモータMG1と、動力分配統合機構30に接続された駆動軸としてのリングギヤ軸32aに取り付けられた減速ギヤ35と、この減速ギヤ35に接続されたモータMG2と、車両全体をコントロールするハイブリッド用電子制御ユニット70とを備える。ここで、実施例の内燃機関装置としては、主として、エンジン22と、動力分配統合機構30を介してエンジン22に接続されたモータMG1と、ハイブリッド用電子制御ユニット70と、後述するエンジン用電子制御ユニット24とが相当する。
FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of the configuration of a
エンジン22は、例えばガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力可能な内燃機関として構成されており、図2に示すように、エアクリーナ122により清浄された空気をスロットルバルブ124を介して吸入すると共に燃料噴射弁126からガソリンを噴射して吸入された空気とガソリンとを混合し、この混合気を吸気バルブ128を介して燃焼室に吸入し、点火プラグ130による電気火花によって爆発燃焼させて、そのエネルギにより押し下げられるピストン132の往復運動をクランクシャフト26の回転運動に変換する。エンジン22からの排気は、一酸化炭素(CO)や炭化水素(HC),窒素酸化物(NOx)の有害成分を浄化する浄化装置(三元触媒)134を介して外気へ排出される。
The
エンジン22は、エンジン用電子制御ユニット(以下、エンジンECUという)24により制御されている。エンジンECU24は、CPU24aを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、CPU24aの他に処理プログラムを記憶するROM24bと、データを一時的に記憶するRAM24cと、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。エンジンECU24には、エンジン22の状態を検出する種々のセンサからの信号、例えば、クランクシャフト26の回転位置を検出するクランクポジションセンサ140からのクランクポジションθやエンジン22の冷却水の温度を検出する水温センサ142からの冷却水温Tw,燃焼室へ吸排気を行なう吸気バルブ128や排気バルブを開閉するカムシャフトの回転位置を検出するカムポジションセンサ144からのカムポジション,スロットルバルブ124のポジションを検出するスロットルバルブポジションセンサ146からのスロットルポジション,吸気管に取り付けられたエアフローメータ148からの吸入空気量Qa,同じく吸気管に取り付けられた温度センサ149からの吸気温,空燃比センサ135aからの空燃比,酸素センサ135bからの酸素信号などが入力ポートを介して入力されている。また、エンジンECU24からは、エンジン22を駆動するための種々の制御信号、例えば、燃料噴射弁126への駆動信号や、スロットルバルブ124のポジションを調節するスロットルモータ136への駆動信号、イグナイタと一体化されたイグニッションコイル138への制御信号、吸気バルブ128の開閉タイミングを変更可能な可変バルブタイミング機構150への制御信号などが出力ポートを介して出力されている。エンジンECU24は、ハイブリッド用電子制御ユニット70と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット70からの制御信号によりエンジン22を運転制御すると共に必要に応じてエンジン22の運転状態に関するデータを出力する。なお、エンジンECU24は、クランクポジションセンサ140からのクランクポジションθに基づいてクランクシャフト26の回転数、即ちエンジン22の回転数Neも演算している。
The
動力分配統合機構30は、外歯歯車のサンギヤ31と、このサンギヤ31と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ32と、サンギヤ31に噛合すると共にリングギヤ32に噛合する複数のピニオンギヤ33と、複数のピニオンギヤ33を自転かつ公転自在に保持するキャリア34とを備え、サンギヤ31とリングギヤ32とキャリア34とを回転要素として差動作用を行なう遊星歯車機構として構成されている。動力分配統合機構30は、キャリア34にはエンジン22のクランクシャフト26が、サンギヤ31にはモータMG1が、リングギヤ32にはリングギヤ軸32aを介して減速ギヤ35がそれぞれ連結されており、モータMG1が発電機として機能するときにはキャリア34から入力されるエンジン22からの動力をサンギヤ31側とリングギヤ32側にそのギヤ比に応じて分配し、モータMG1が電動機として機能するときにはキャリア34から入力されるエンジン22からの動力とサンギヤ31から入力されるモータMG1からの動力を統合してリングギヤ32側に出力する。リングギヤ32に出力された動力は、リングギヤ軸32aからギヤ機構60およびデファレンシャルギヤ62を介して、最終的には車両の駆動輪63a,63bに出力される。
The power distribution and
モータMG1およびモータMG2は、いずれも発電機として駆動することができると共に電動機として駆動できる周知の同期発電電動機として構成されており、インバータ41,42を介してバッテリ50と電力のやりとりを行なう。インバータ41,42とバッテリ50とを接続する電力ライン54は、各インバータ41,42が共用する正極母線および負極母線として構成されており、モータMG1,MG2のいずれかで発電される電力を他のモータで消費することができるようになっている。したがって、バッテリ50は、モータMG1,MG2のいずれかから生じた電力や不足する電力により充放電されることになる。なお、モータMG1,MG2により電力収支のバランスをとるものとすれば、バッテリ50は充放電されない。モータMG1,MG2は、いずれもモータ用電子制御ユニット(以下、モータECUという)40により駆動制御されている。モータECU40には、モータMG1,MG2を駆動制御するために必要な信号、例えばモータMG1,MG2の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ43,44からの信号や図示しない電流センサにより検出されるモータMG1,MG2に印加される相電流などが入力されており、モータECU40からは、インバータ41,42へのスイッチング制御信号が出力されている。モータECU40は、ハイブリッド用電子制御ユニット70と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット70からの制御信号によってモータMG1,MG2を駆動制御すると共に必要に応じてモータMG1,MG2の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット70に出力する。なお、モータECU40は、回転位置検出センサ43,44からの信号に基づいてモータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2も演算している。
The motor MG1 and the motor MG2 are both configured as well-known synchronous generator motors that can be driven as generators and can be driven as motors, and exchange power with the
バッテリ50は、バッテリ用電子制御ユニット(以下、バッテリECUという)52によって管理されている。バッテリECU52には、バッテリ50を管理するのに必要な信号、例えば、バッテリ50の端子間に設置された図示しない電圧センサからの端子間電圧,バッテリ50の出力端子に接続された電力ライン54に取り付けられた図示しない電流センサからの充放電電流,バッテリ50に取り付けられた温度センサ51からの電池温度Tbなどが入力されており、必要に応じてバッテリ50の状態に関するデータを通信によりハイブリッド用電子制御ユニット70に出力する。また、バッテリECU52は、バッテリ50を管理するために電流センサにより検出された充放電電流の積算値に基づいて残容量(SOC)を演算したり、演算した残容量(SOC)と電池温度Tbとに基づいてバッテリ50を充放電してもよい最大許容電力である入出力制限Win,Woutを演算している。なお、バッテリ50の入出力制限Win,Woutは、電池温度Tbに基づいて入出力制限Win,Woutの基本値を設定し、バッテリ50の残容量(SOC)に基づいて出力制限用補正係数と入力制限用補正係数とを設定し、設定した入出力制限Win,Woutの基本値に補正係数を乗じることにより設定することができる。
The
ハイブリッド用電子制御ユニット70は、CPU72を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、CPU72の他に処理プログラムを記憶するROM74と、データを一時的に記憶するRAM76と、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。ハイブリッド用電子制御ユニット70には、イグニッションスイッチ80からのイグニッション信号,シフトレバー81の操作位置を検出するシフトポジションセンサ82からのシフトポジションSP,アクセルペダル83の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ84からのアクセル開度Acc,ブレーキペダル85の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ86からのブレーキペダルポジションBP,車速センサ88からの車速Vなどが入力ポートを介して入力されている。ハイブリッド用電子制御ユニット70は、前述したように、エンジンECU24やモータECU40,バッテリECU52と通信ポートを介して接続されており、エンジンECU24やモータECU40,バッテリECU52と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。
The hybrid
こうして構成された実施例のハイブリッド自動車20は、運転者によるアクセルペダル83の踏み込み量に対応するアクセル開度Accと車速Vとに基づいて駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力すべき要求トルクを計算し、この要求トルクに対応する要求動力がリングギヤ軸32aに出力されるように、エンジン22とモータMG1とモータMG2とが運転制御される。エンジン22とモータMG1とモータMG2の運転制御としては、要求動力に見合う動力がエンジン22から出力されるようにエンジン22を運転制御すると共にエンジン22から出力される動力のすべてが動力分配統合機構30とモータMG1とモータMG2とによってトルク変換されてリングギヤ軸32aに出力されるようモータMG1およびモータMG2を駆動制御するトルク変換運転モードや要求動力とバッテリ50の充放電に必要な電力との和に見合う動力がエンジン22から出力されるようにエンジン22を運転制御すると共にバッテリ50の充放電を伴ってエンジン22から出力される動力の全部またはその一部が動力分配統合機構30とモータMG1とモータMG2とによるトルク変換を伴って要求動力がリングギヤ軸32aに出力されるようモータMG1およびモータMG2を駆動制御する充放電運転モード、エンジン22の運転を停止してモータMG2からの要求動力に見合う動力をリングギヤ軸32aに出力するよう運転制御するモータ運転モードなどがある。
The
次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車20の動作、特に、車両が停止した状態でエンジン22を始動するときの動作について説明する。図3はハイブリッド用電子制御ユニット70により実行される停車時始動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、図示しないブレーキ機構や図示しないパーキングロック機構により車両が停止した状態でエンジン22の始動が要請されたときに実行され、例えば、停車中にバッテリ50の残容量(SOC)が低くなりバッテリ50の充電が要求された場合や、低温時(例えば、気温が−15℃未満など)にイグニッションスイッチ80が押された場合などに実行される。
Next, the operation of the
停車時始動制御ルーチンが実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット70のCPU72は、まず、エンジン22のクランクポジションθやエンジン22の回転数Ne,モータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2など制御に必要なデータを入力する処理を実行する(ステップS100)。ここで、エンジン22のクランクポジションθは、クランクポジションセンサ140により検出されたものをエンジンECU24から通信による入力されるものとした。また、エンジン22の回転数Neは、クランクポジションセンサ140により検出されたクランクポジションθに基づいて演算されたものをエンジンECU24から通信により入力するものとした。さらに、モータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2は、回転位置検出センサ43,44により検出されたモータMG1,MG2の回転子の回転位置に基づいて演算されたものをモータECU40から通信により入力するものとした。
When the stop-time start control routine is executed, the
こうしてデータを入力すると、始動時のトルクマップとエンジン22の始動開始からの経過時間tやエンジン22の回転数Neに基づいてモータMG1のトルク指令Tm1*を設定する(ステップS110)。エンジン22の始動時にモータMG1のトルク指令Tm1*に設定するトルクマップの一例とエンジン22の回転数Neの変化の様子の一例とを図4に示す。実施例のトルクマップでは、エンジン22の始動指示がなされた時刻t11の直後からエンジン22の回転数Neが共振回転数帯(例えば、400rpm〜500rpmなど)を迅速に通過するようレート処理を用いて比較的大きなトルクをトルク指令Tm1*に設定する。そして、エンジン22の回転数Neが点火開始回転数Nfire(例えば、900rpmや1000rpmなど)に至った時刻t12からエンジンの回転数Neが始動完了回転数Nef(例えば、1100rpmや1200rpmなど)に至る時刻t13までエンジン22の爆発燃焼によるトルクショックを小さくするため発電用のトルクをトルク指令Tm1*に設定する。ここで、点火開始回転数Nfireはエンジン22の燃料噴射制御や点火制御を開始する回転数であり、始動完了回転数Nefはエンジン22の始動を完了したと判定する回転数である。
When the data is input in this way, the torque command Tm1 * of the motor MG1 is set based on the torque map at the start, the elapsed time t from the start of the
次に、設定したモータMG1のトルク指令Tm1*を動力分配統合機構30のギヤ比ρ(サンギヤ31の歯数/リングギヤ32の歯数)と減速ギヤ35のギヤ比Grとで除したものに押し当てトルクTpを加えてモータMG2から出力すべきトルク指令Tm2*を次式(1)により計算する(ステップS120)。ここで、押し当てトルクTpは、減速ギヤ35や動力分配統合機構30,ギヤ機構60などのギヤのガタを詰めてこれらのギヤでエンジン22を運転する際にガタ打ちが生じるのを抑制するためにモータMG2から出力すべきトルクとして定められ、車両の特性などを考慮して予め実験などにより定められたトルクを用いることができる。また、式(1)は、動力分配統合機構30の回転要素に対する力学的な関係式である。エンジン22を始動する際の動力分配統合機構30の各回転要素の回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図を図5に示す。図中、左のS軸はモータMG1の回転数Nm1であるサンギヤ31の回転数を示し、C軸はエンジン22の回転数Neであるキャリア34の回転数を示し、R軸はモータMG2の回転数Nm2を減速ギヤ35のギヤ比Grで除したリングギヤ32の回転数Nrを示す。式(1)は、この共線図を用いれば容易に導くことができる。なお、いま、停車中で図示しないブレーキ機構や図示しないパーキングロック機構によって車両に制動力が作用しているときを考えており、押し当てトルクTpによっては車両は移動しない。
Next, the set torque command Tm1 * of the motor MG1 is pushed by dividing the gear ratio ρ (the number of teeth of the
Tm2*=Tm1*/(ρ・Gr)+Tp (1) Tm2 * = Tm1 * / (ρ ・ Gr) + Tp (1)
こうしてモータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*を設定すると、設定したトルク指令Tm1*,Tm2*をモータECU40にそれぞれ送信し(ステップS130)、エンジン22の回転数Neを点火開始回転数Nfireと比較し(ステップS140)、エンジン22の回転数Neが点火開始回転数Nfire未満のときには、ステップS100〜S140の処理を繰り返し実行してエンジン22のクランキングを継続する。トルク指令Tm1*,Tm2*を受信したモータECU40は、トルク指令Tm1*でモータMG1が駆動されると共にトルク指令Tm2*でモータMG2が駆動されるようインバータ41,42のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。
When the torque commands Tm1 * and Tm2 * for the motors MG1 and MG2 are set in this way, the set torque commands Tm1 * and Tm2 * are transmitted to the motor ECU 40 (step S130), and the rotational speed Ne of the
そして、エンジン22のクランキングを継続している最中に、エンジン22の回転数Neが点火開始回転数Nfireに至ったときには(ステップS140)、エンジン22への燃料噴射が行なわれるよう燃料噴射信号をエンジンECU24に送信する(ステップS150)。燃料噴射信号を受信したエンジンECU24は、エンジン22が点火開始回転数Nfireより大きい回転数である始動完了回転数Nefで運転されるようエンジン22における吸入空気量制御や燃料噴射制御,点火制御などの制御を行なう。ここで、燃料噴射制御は、図6に示す燃料噴射量設定ルーチンによって設定された目標燃料噴射量τ*に基づいて制御が行なわれる。以下、図3の停車時始動制御ルーチンの説明を一旦中断し、エンジンECU24により実行される燃料噴射量設定ルーチンについて説明する。
If the engine speed Ne reaches the ignition start engine speed Nfire while the
図6の燃料噴射量設定ルーチンでは、エンジンECU24のCPU24aは、エアフローメータ148からの吸入空気量Qaや軽質燃料フラグFを入力すると共に(ステップS300)、入力した軽質燃料フラグFの値を調べる(ステップS310)。ここで、軽質燃料フラグFは、図3の停車時始動制御ルーチンにより設定されるフラグであり、初期値としてエンジン22の始動が要請されたときに値0にリセットされ、エンジン22に供給される燃料が気化しやすい軽質であると判定されたときに値1が設定される。軽質燃料フラグFが値0ときには、エンジン22に供給される燃料は軽質でない、即ち気化しにくい重質であると判断し、燃料噴射係数kに所定係数k1を設定すると共に(ステップS320)、設定した燃料噴射係数kを吸入空気量Qaに乗じることにより目標燃料噴射量τ*を設定して(ステップS340)、燃料噴射量設定ルーチンを終了する。一方、軽質燃料フラグFが値1のときには、エンジン22に供給される燃料は軽質であると判断し、燃料噴射係数kに所定係数k1より小さい所定係数k2を設定すると共に(ステップS330)、設定した燃料噴射係数kを吸入空気量Qaに乗じることにより目標燃料噴射量τ*を設定して(ステップS340)、燃料噴射量設定ルーチンを終了する。即ち、エンジン22に供給される燃料が重質のときには、軽質のときに比して目標燃料噴射量τ*を大きく設定するのである。これは、エンジン22に供給される燃料が重質のときには、燃料が吸気ポートや吸気バルブ128に多量に付着したり燃焼が不安定となるために、エンジン22から目標とする出力が得られないおそれがあることに基づく。実施例では、エンジン22の始動が要請されたときには、エンジン22の失火などの不都合を抑制するため、エンジン22に供給される燃料の性状が判定されるまでエンジン22に供給される燃料は重質であるものとして目標燃料噴射量τ*を設定するものとした。このため、軽質燃料フラグFは、エンジン22の始動が要請されたときに値0にリセットされる。
In the fuel injection amount setting routine of FIG. 6, the
以上、図6の燃料噴射量設定ルーチンについて説明した。図3の停車時始動制御ルーチンの説明に戻る。こうして設定された目標燃料噴射量τ*を用いてエンジン22における燃料噴射制御などが行なわれているときには(ステップS150)、続いて、軽質燃料フラグFの値を調べ(ステップS160)、軽質燃料フラグFが値0のとき、即ちエンジン22に供給される燃料が重質であると判定されているときには、モータMG1のトルク指令Tm1*に現在のモータMG1の回転数Nm1を乗じて得られる発電電力(消費電力)に前回ステップS170が実行されてからの実行間隔である時間dt(初回実行時は値0)を乗じたものとエンジン22の慣性モーメントIeにエンジン22の角加速度αeを乗じて更に前回ステップS170が実行されてからエンジン22のクランクシャフト26が回転したクランクポジション変化量dθ(初回実行時は値0)を乗じたものとの和としてエンジン22から出力されていると推定される推定出力パワーPeestを次式(2)により演算する(ステップS170)。ここで、エンジン22の慣性モーメントIeは、エンジン22の特性などに基づいて予め定められた値を用いることができ、定数としてもエンジン22の回転数Neや冷却水温Twの温度に基づく値としてもよい。また、エンジン22の角加速度αeはエンジン22の回転数Neの時間微分に値2πを乗じること(2π・dNe/dt)により求めることができる。式(2)中、右辺第1項は時間dt当たりのモータMG1によって発電されたパワーに相当し、右辺第2項は時間dt当たりのエンジン22の回転数Neの上昇に用いられたパワーに相当する。これは、停車状態では、駆動軸としてのリングギヤ軸32aの回転数Nrが値0のため、エンジン22からの出力は、主に、エンジン22の回転数Neの変化に用いられたパワーとモータMG1によって発電されたパワーとの和に相当することに基づく。このように、エンジン22の回転数Neの上昇に用いられたパワーを考慮してエンジン22の推定出力パワーPeestを演算することにより、エンジン22の回転数Neが変化する過渡時であってもエンジン22からの出力をより適正に推定することができる。
The fuel injection amount setting routine in FIG. 6 has been described above. Returning to the description of the stop-time start control routine of FIG. When fuel injection control or the like is performed in the
Peest=(-Tm1*・Nm1)・dt+(Ie・2π・dNe/dt)・dθ (2) Peest = (-Tm1 * ・ Nm1) ・ dt + (Ie ・ 2π ・ dNe / dt) ・ dθ (2)
こうしてエンジン22の推定出力パワーPeestを演算すると、演算した推定出力パワーPeestを所定パワーPrefと比較する(ステップS180)。ここで、所定パワーPrefは、エンジン22に供給されている燃料の性状を判定するために用いられ、エンジン22に供給されている燃料が軽質の場合にエンジン22の始動時にエンジン22から出力されるパワーが達すると推定される値より若干小さい値として予め実験などにより定められた値を用いることができる。エンジン22の推定出力パワーPeestが所定パワーPref以下のときには、エンジン22に供給される燃料が重質であると判断し、軽質燃料フラグFに値0を設定し(ステップS190)、エンジン22の回転数Neをエンジン22の始動を完了したと判定する始動完了回転数Nefと比較する(ステップS210)。エンジン22の回転数Neが始動完了回転数Nef未満のときには、まだエンジン22の回転数Neは始動完了回転数Nefに向けて上昇中であり、エンジン22の始動は完了していないと判断し、推定出力パワーPeestが所定パワーPref未満のときにはステップS100〜S190を繰り返し実行し、エンジン22の回転数Neが始動完了回転数Nefに至ったときには(ステップS210)、エンジン22の始動を完了したと判断して停車時始動制御ルーチンを終了する。なお、軽質燃料フラグFに値0が設定された状態で停車時始動制御ルーチンが終了した場合、エンジン22に供給される燃料が重質であるものとしてエンジン22が運転されているときに実行される図示しないエンジン運転時制御ルーチンが実行される。
When the estimated output power Peest of the
一方、エンジン22の回転数Neが始動完了回転数Nefに向けて上昇しているときにエンジン22の推定出力パワーPeestが所定パワーPrefより大きくなると(ステップS180)、エンジン22に供給されている燃料は軽質であると判断し、軽質燃料フラグFに値1を設定し(ステップS200)、エンジン22の回転数Neが始動完了回転数Nef未満のときには(ステップS210)、上述したステップS100〜S140の処理を実行すると共に、図6の燃料フラグ設定ルーチンで設定される軽質燃料用の目標燃料噴射量τ*を用いてエンジン22における燃料噴射制御を行なう(ステップS150)。そして、ステップS160で軽質燃料フラグFが値1であると判定され、以降は軽質燃料フラグFは値1のままで(ステップS200)、エンジン22の回転数Neが始動完了回転数Nefに至るまで(ステップS210)、ステップS100〜S160,S200,S210の処理を繰り返し実行し、エンジン22の回転数Neが始動完了回転数Nefに至ると(ステップS210)、停車時始動制御ルーチンを終了する。なお、軽質燃料フラグFに値1が設定された状態で停車時始動制御ルーチンが終了した場合、エンジン22に供給される燃料が軽質であるものとして図示しないエンジン運転時制御ルーチンが実行される。
On the other hand, when the estimated output power Pest of the
図7は、エンジン22の始動時の回転数Neの変化と推定出力パワーPeestの変化の様子を例示する模式図である。図中実線は、エンジン22に供給される燃料が軽質のときをを示し、破線は、エンジン22に供給される燃料が重質のときを示す。なお、上述した図4のマップと同一の時刻に相当する時刻については同一の符号を付している。図示するように、エンジン22の回転数Neが点火開始回転数Nfireに至ると(時刻t12)、エンジン22に供給される燃料は重質であるものとしてエンジン22における燃料噴射制御が開始され、エンジン22の推定出力パワーPeestは、エンジン22に供給される燃料が軽質のとき(実線)には重質のとき(破線)に比して大きい値となる。そして、エンジン22に供給される燃料が重質のとき(破線)には、エンジン22の回転数Neが始動完了回転数Nefに向けて上昇している間に継続して推定出力パワーPeestは所定パワーPref以下となり、重質燃料用の目標燃料噴射量τ*が設定されてエンジン22における燃料噴射量制御が行なわれる。一方、エンジン22に供給される燃料が軽質のとき(実線)には、推定出力パワーPeestが所定パワーPrefより大きくなる時刻t21にエンジン22に供給されている燃料が軽質であると判断され、時刻t21以降は、軽質燃料用の目標燃料噴射量τ*が設定されてエンジン22における燃料噴射制御が行なわれる。これにより、エンジン22に供給される燃料が軽質のときに必要以上に燃料噴射が行なわれるのを抑制してエミッションや燃費を向上させることができる。また、上述したように、エンジン22の回転数Neの上昇に用いられたパワーを考慮してエンジン22の推定出力パワーPeestを演算すると共に演算した推定出力パワーPeestに基づいてこのようにエンジン22に供給される燃料性状を判定するものとしたから、エンジン22の回転数Neが変化する過渡時であってもエンジン22に供給される燃料性状をより適正に判定してエンジン22の燃料噴射制御をより適正に行なうことができる。
FIG. 7 is a schematic view illustrating the change in the rotational speed Ne and the change in the estimated output power Peest when the
以上説明した実施例のハイブリッド自動車20によれば、エンジン22の始動が要請されてエンジン22への燃料噴射や点火が開始された後に、実行間隔としての時間dt当たりにエンジン22の回転数Neの上昇に用いられたパワーと時間dt当たりにモータMG1によって発電されたパワーとの和としてエンジン22の推定出力パワーPeestを演算し、エンジン22の回転数Neが始動完了回転数Nefに向けて上昇している間に推定出力パワーPeestが所定パワーPrefより大きくなるときにはエンジン22に供給される燃料は軽質であると判定し、エンジン22の回転数Neが始動完了回転数Nefに向けて上昇している間に継続して推定出力パワーPeestが所定パワーPref以下のときにはエンジン22に供給される燃料は重質であると判定するから、エンジン22に供給される燃料の性状をより適正に且つより速く判定することができる。また、こうして判定された燃料の性状に適した目標燃料噴射量τ*によりエンジン22の燃料噴射制御を行なうものとしたから、エンジン22をより適正に始動させることができる。
According to the
実施例のハイブリッド自動車20では、エンジン22の始動が要請されたときには、エンジン22に供給される燃料の性状が判定されるまで燃料が重質であるものとして目標燃料噴射量τ*を設定するものとしたが、燃料の性状が判定されるまで燃料が軽質であるものとして目標燃料噴射量τ*を設定するものとしてもよい。この場合、エンジン22の回転数Neが始動完了回転数Nefに向けて上昇している間に継続してエンジン22の推定出力パワーPeestが所定パワーPref以下のときにエンジン22に供給される燃料が重質であると判断し、その後、重質燃料用の目標燃料噴射量τ*を用いてエンジン22を制御するものとすればよい。
In the
実施例のハイブリッド自動車20では、エンジン22に供給される燃料の性状が軽質のときには、燃料の性状が重質のときに比して目標燃料噴射量τ*が大きく設定されるものとしたが、燃料の性状に拘わらず目標燃料噴射量τ*は同一に設定されるものとしてもよいし、燃料の性状に基づいて点火時期や吸入空気量が変更されるものとしてもよい。
In the
実施例のハイブリッド自動車20では、エンジン22への燃料噴射条件としてエンジン22の回転数Neが点火開始回転数Nfireに至ったときにエンジン22への燃料噴射や点火が開始されるものとしたが、エンジン22の始動指示がなされてから所定時間が経過したときにエンジン22への燃料噴射や点火が開始されるものとしても構わない。
In the
実施例のハイブリッド自動車20では、モータMG2の動力を減速ギヤ35により変速してリングギヤ軸32aに出力するものとしたが、図8の変形例のハイブリッド自動車120に例示するように、モータMG2の動力をリングギヤ軸32aが接続された車軸(駆動輪63a,63bが接続された車軸)とは異なる車軸(図8における車輪64a,64bに接続された車軸)に出力するものとしてもよい。
In the
実施例のハイブリッド自動車20では、エンジン22の動力を動力分配統合機構30を介して駆動輪63a,63bに接続された駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力するものとしたが、図9の変形例のハイブリッド自動車220に例示するように、エンジン22からの動力により発電する発電機230と、この発電機230やバッテリ50からの電力により駆動輪63a,63bの車軸側に動力を出力するモータMGとを備える、いわゆるシリーズハイブリッド車の形態としてもよい。この場合、停車状態でエンジン22の始動が要請されたときに限らず車両が走行している状態でエンジン22の始動が要請されたときにもエンジン22に供給される燃料の性状を判定することができる。
In the
また、こうしたハイブリッド自動車に適用するものに限定されるものではなく、自動車以外の電車などの車両や船舶,航空機などの移動体に搭載される内燃機関装置の形態や建設設備などの移動しない設備に組み込まれた内燃機関装置の形態としても構わない。さらに、こうした内燃機関装置の制御方法の形態としてもよい。 Further, the present invention is not limited to those applied to such hybrid vehicles, but is applicable to non-moving facilities such as forms of internal combustion engine devices mounted on moving bodies such as trains other than automobiles, ships, and aircraft, and construction facilities. An internal combustion engine device incorporated may be used. Furthermore, it is good also as a form of the control method of such an internal combustion engine apparatus.
ここで、実施例や変形例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、エンジン22が「内燃機関」に相当し、モータMG1が「電動機」に相当し、エンジン22の始動が要請されたときに、始動時のトルクマップとエンジン22の始動開始からの経過時間tやエンジン22の回転数Neに基づいてモータMG1のトルク指令Tm1*を設定すると共に駆動軸としてのリングギヤ軸32aに要求トルクTr*を出力して走行するようモータMG2のトルク指令Tm2*を設定してモータECU40に送信し、エンジン22の回転数Neが点火開始回転数Nfire以上に至るとエンジン22への燃料噴射が開始されるよう燃料噴射信号をエンジンECU24に送信する図3の停車時始動制御ルーチンのステップS110〜S150の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット70と、吸入空気量Qaや軽質燃料フラグFに基づいて目標燃料噴射量τ*を設定する図6の燃料噴射量設定ルーチンを実行すると共に燃料噴射信号に基づいて点火制御や吸入空気量制御,設定された目標燃料噴射量τ*による燃料噴射量制御を実行するエンジンECU24と,トルク指令Tm1*,Tm2*に基づいてモータMG1,MG2を制御するモータECU40とが「始動時制御手段」に相当し、クランクシャフト26の回転位置を検出するクランクポジションセンサ140と検出されたクランクポジションθに基づいてエンジン22の回転数Neを演算するエンジンECU24とが「回転数検出手段」に相当し、エンジン22の始動が要請されてエンジン22への燃料噴射や点火が開始された後に、実行間隔としての時間dt当たりにエンジン22の回転数Neの上昇に用いられたパワーと時間dt当たりにモータMG1によって発電されたパワーとの和としてエンジン22の推定出力パワーPeestを演算し、エンジン22の回転数Neが始動完了回転数Nefに向けて上昇している間に推定出力パワーPeestが所定パワーPrefより大きくなるときにはエンジン22に供給される燃料は軽質であると判定し、エンジン22の回転数Neが始動完了回転数Nefに向けて上昇している間に継続して推定出力パワーPeestが所定パワーPref以下のときにはエンジン22に供給される燃料は重質であると判定する図3の停車時始動制御ルーチンのステップS160〜S210の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット70が「燃料性状判定手段」に相当する。また、動力分配統合機構30が「3軸式動力入出力手段」に相当し、モータMG2が「第2の電動機」に相当し、バッテリ50が「蓄電手段」に相当する。
Here, the correspondence between the main elements of the embodiments and the modified examples and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problems will be described. In the embodiment, the
ここで、「内燃機関」としては、ガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力する内燃機関に限定されるものではなく、水素エンジンなど如何なるタイプの内燃機関であっても構わない。「電動機」としては、同期発電電動機として構成されたモータMG2に限定されるものではなく、誘導電動機など、内燃機関をクランキング可能であると共に内燃機関からの動力を用いて発電可能なものであれば如何なるタイプの電動機であっても構わない。「始動時制御手段」としては、ハイブリッド用電子制御ユニット70とエンジンECU24とモータECU40とからなる組み合わせに限定されるものではなく単一の電子制御ユニットにより構成されるなどとしてもよい。また、「始動時制御手段」としては、エンジン22の始動が要請されたときに、始動時のトルクマップとエンジン22の始動開始からの経過時間tやエンジン22の回転数Neに基づいてモータMG1のトルク指令Tm1*を設定すると共に駆動軸としてのリングギヤ軸32aに要求トルクTr*を出力して走行するようモータMG2のトルク指令Tm2*を設定してモータMG1,MG2を制御し、エンジン22の回転数Neが点火開始回転数Nfire以上に至ると吸入空気量Qaや軽質燃料フラグFに基づいて目標燃料噴射量τ*を設定してエンジン22を制御するものに限定されるものではなく、内燃機関の始動が要請されたときには内燃機関がクランキングされるよう電動機を制御すると共に所定の燃料噴射条件が成立したときに内燃機関への燃料噴射と点火とが開始されて内燃機関が始動されるよう内燃機関を制御するものであれば如何なるものとしても構わない。「燃料性状判定手段」としては、エンジン22の始動が要請されてエンジン22への燃料噴射や点火が開始された後に、実行間隔としての時間dt当たりにエンジン22の回転数Neの上昇に用いられたパワーと時間dt当たりにモータMG1によって発電されたパワーとの和としてエンジン22の推定出力パワーPeestを演算し、エンジン22の回転数Neが始動完了回転数Nefに向けて上昇している間に推定出力パワーPeestが所定パワーPrefより大きくなるときにはエンジン22に供給される燃料は軽質であると判定し、エンジン22の回転数Neが始動完了回転数Nefに向けて上昇している間に継続して推定出力パワーPeestが所定パワーPref以下のときにはエンジン22に供給される燃料は重質であると判定するものに限定されるものではなく、内燃機関の始動が要請されて内燃機関への燃料噴射と点火とが開始された後に検出された内燃機関の回転数が上昇している際に、所定時間当たりの内燃機関の回転数の上昇に用いられたパワーと所定時間当たりの電動機により発電されたパワーとの和が所定値以下のときには内燃機関に供給される燃料の性状が重質であると判定するものであれば如何なるものとしても構わない。また、「3軸式動力入出力手段」としては、上述の動力分配統合機構30に限定されるものではなく、ダブルピニオン式の遊星歯車機構を用いるものや複数の遊星歯車機構を組み合わせたものやデファレンシャルギヤのように遊星歯車とは異なる作動作用を有するものなど、内燃機関の出力軸と車軸に連結された駆動軸と電動機の回転軸との3軸に接続され3軸のうちのいずれか2軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力するものであれば如何なるものとしても構わない。「第2の電動機」としては、同期発電電動機として構成されたモータMG2に限定されるものではなく、誘導電動機など、駆動軸に動力を入出力可能なものであれば如何なるタイプの電動機であっても構わない。「蓄電手段」としては、二次電池としてのバッテリ50に限定されるものではなく、キャパシタなど、電動機や第2の電動機と電力のやりとりが可能であれば如何なるものとしても構わない。
Here, the “internal combustion engine” is not limited to an internal combustion engine that outputs power using a hydrocarbon fuel such as gasoline or light oil, and may be any type of internal combustion engine such as a hydrogen engine. The “motor” is not limited to the motor MG2 configured as a synchronous generator motor, but may be an induction motor or the like that can crank the internal combustion engine and generate power using power from the internal combustion engine. Any type of electric motor may be used. The “starting time control means” is not limited to the combination of the hybrid
なお、実施例や変形例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための最良の形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。 Note that the correspondence between the main elements of the embodiment and the modified example and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problem is described in the column of means for the embodiment to solve the problem. Since this is an example for specifically describing the best mode for carrying out the invention, the elements of the invention described in the column of means for solving the problems are not limited. That is, the interpretation of the invention described in the column of means for solving the problems should be made based on the description of the column, and the examples are those of the invention described in the column of means for solving the problems. It is only a specific example.
以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。 The best mode for carrying out the present invention has been described with reference to the embodiments. However, the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. Of course, it can be implemented in the form.
本発明は、内燃機関装置やハイブリッド車の製造産業などに利用可能である。 The present invention can be used in the manufacturing industry of internal combustion engine devices and hybrid vehicles.
20,120,220 ハイブリッド自動車、22 エンジン、24 エンジン用電子制御ユニット(エンジンECU)、24a CPU、24b ROM、24c RAM、26 クランクシャフト、28 ダンパ、30 動力分配統合機構、31 サンギヤ、32 リングギヤ、32a リングギヤ軸、33 ピニオンギヤ、34 キャリア、35 減速ギヤ、40 モータ用電子制御ユニット(モータECU)、41,42 インバータ、43,44 回転位置検出センサ、50 バッテリ、51 温度センサ、52 バッテリ用電子制御ユニット(バッテリECU)、54 電力ライン、60 ギヤ機構、62 デファレンシャルギヤ、63a,63b 駆動輪、64a,64b 車輪、70 ハイブリッド用電子制御ユニット、72 CPU、74 ROM、76 RAM、80 イグニッションスイッチ、81 シフトレバー、82 シフトポジションセンサ、83 アクセルペダル、84 アクセルペダルポジションセンサ、85 ブレーキペダル、86 ブレーキペダルポジションセンサ、88 車速センサ、122 エアクリーナ、124 スロットルバルブ、126 燃料噴射弁、128 吸気バルブ、130 点火プラグ、132 ピストン、134 浄化装置、135a 空燃比センサ、135b 酸素センサ、136,スロットルモータ、138 イグニッションコイル、140 クランクポジションセンサ、142 水温センサ、143 圧力センサ、144 カムポジションセンサ、146 スロットルバルブポジションセンサ、148 エアフローメータ、149 温度センサ、150 可変バルブタイミング機構、230 発電機、MG1,MG2,MG モータ。 20, 120, 220 Hybrid vehicle, 22 engine, 24 engine electronic control unit (engine ECU), 24a CPU, 24b ROM, 24c RAM, 26 crankshaft, 28 damper, 30 power distribution integration mechanism, 31 sun gear, 32 ring gear, 32a ring gear shaft, 33 pinion gear, 34 carrier, 35 reduction gear, 40 motor electronic control unit (motor ECU), 41, 42 inverter, 43, 44 rotational position detection sensor, 50 battery, 51 temperature sensor, 52 battery electronic control Unit (battery ECU), 54 power line, 60 gear mechanism, 62 differential gear, 63a, 63b drive wheel, 64a, 64b wheel, 70 hybrid electronic control unit, 72 CPU, 74 R OM, 76 RAM, 80 ignition switch, 81 shift lever, 82 shift position sensor, 83 accelerator pedal, 84 accelerator pedal position sensor, 85 brake pedal, 86 brake pedal position sensor, 88 vehicle speed sensor, 122 air cleaner, 124 throttle valve, 126 Fuel injection valve, 128 intake valve, 130 spark plug, 132 piston, 134 purification device, 135a air-fuel ratio sensor, 135b oxygen sensor, 136, throttle motor, 138 ignition coil, 140 crank position sensor, 142 water temperature sensor, 143 pressure sensor, 144 Cam position sensor, 146 Throttle valve position sensor, 148 Air flow meter, 149 Temperature sensor, 150 Change valve timing mechanism, 230 generators, MG1, MG2, MG motor.
Claims (4)
前記内燃機関の回転数を検出する回転数検出手段と、
前記内燃機関の始動が要請されて該内燃機関への燃料噴射と点火とが開始された後に前記検出された内燃機関の回転数が上昇している際に、所定時間当たりの前記内燃機関の回転数の上昇に用いられたパワーと該所定時間当たりの前記電動機により発電されたパワーとの和が所定値以下のときには前記内燃機関に供給される燃料の性状が重質であると判定する燃料性状判定手段と、
を備える内燃機関装置。 An internal combustion engine, an electric motor capable of cranking the internal combustion engine and capable of generating electric power using power from the internal combustion engine, and the electric motor so that the internal combustion engine is cranked when the start of the internal combustion engine is requested An internal combustion engine that controls the internal combustion engine such that fuel injection and ignition to the internal combustion engine are started and the internal combustion engine is started when a predetermined fuel injection condition is satisfied. Engine equipment,
A rotational speed detection means for detecting the rotational speed of the internal combustion engine;
The rotation of the internal combustion engine per predetermined time is increased when the detected rotational speed of the internal combustion engine is increased after the start of the internal combustion engine is requested and fuel injection and ignition to the internal combustion engine are started. The fuel property for determining that the property of the fuel supplied to the internal combustion engine is heavy when the sum of the power used for increasing the number and the power generated by the electric motor per predetermined time is less than or equal to a predetermined value A determination means;
An internal combustion engine device comprising:
前記始動制御手段は、前記燃料性状判定手段により前記内燃機関に供給される燃料の性状が重質であると判定されなかったときには該内燃機関へ噴射すべき燃料噴射量を第1の燃料噴射量とし、前記燃料性状判定手段により前記内燃機関に供給される燃料の性状が重質であると判定されたときには該内燃機関へ噴射すべき燃料噴射量を第1の燃料噴射量より多い第2の燃料噴射量とする手段である、
内燃機関装置。 The internal combustion engine device according to claim 1,
The start control means determines the fuel injection amount to be injected to the internal combustion engine when the fuel property determination means does not determine that the fuel supplied to the internal combustion engine is heavy. When the fuel property determining means determines that the fuel supplied to the internal combustion engine is heavy, the second fuel injection amount to be injected into the internal combustion engine is larger than the first fuel injection amount. It is a means to make the fuel injection amount,
Internal combustion engine device.
前記内燃機関の出力軸と車軸に連結された駆動軸と前記電動機の回転軸との3軸に接続され、該3軸のうちのいずれか2軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する3軸式動力入出力手段と、
前記駆動軸に動力を入出力可能な第2の電動機と、
前記電動機および前記第2の電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、
を備え、
前記燃料性状判定手段は、車両が停止した状態で前記内燃機関の始動が要請されたときに該内燃機関に供給される燃料の性状を判定する手段である、
ハイブリッド車。 An internal combustion engine device according to claim 1 or 2,
The remaining shaft is connected to the three shafts of the output shaft of the internal combustion engine, the drive shaft connected to the axle, and the rotating shaft of the electric motor, and based on the power input to and output from any two of the three shafts 3-axis power input / output means for inputting / outputting power to / from,
A second electric motor capable of inputting and outputting power to the drive shaft;
Power storage means capable of exchanging electric power with the electric motor and the second electric motor;
With
The fuel property determination means is a means for determining the property of the fuel supplied to the internal combustion engine when the start of the internal combustion engine is requested in a state where the vehicle is stopped.
Hybrid car.
前記内燃機関の始動が要請されて該内燃機関への燃料噴射と点火とが開始された後に前記内燃機関の回転数が上昇している際に、所定時間当たりの前記内燃機関の回転数の上昇に用いられたパワーと該所定時間当たりの前記電動機により発電されたパワーとの和が所定値以下のときには前記内燃機関に供給される燃料の性状が重質であると判定する、
ことを特徴とする燃料性状判定方法。 An internal combustion engine, an electric motor capable of cranking the internal combustion engine and capable of generating electric power using power from the internal combustion engine, and the electric motor so that the internal combustion engine is cranked when the start of the internal combustion engine is requested An internal combustion engine that controls the internal combustion engine such that fuel injection and ignition to the internal combustion engine are started and the internal combustion engine is started when a predetermined fuel injection condition is satisfied. A fuel property determination method for determining a property of fuel supplied to the internal combustion engine in an engine device,
An increase in the rotational speed of the internal combustion engine per predetermined time when the rotational speed of the internal combustion engine is increasing after a start of the internal combustion engine is requested and fuel injection and ignition to the internal combustion engine are started. When the sum of the power used for the predetermined time and the power generated by the electric motor per predetermined time is not more than a predetermined value, it is determined that the property of the fuel supplied to the internal combustion engine is heavy.
A fuel property determination method characterized by the above.
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