JP2008179262A - Warming-up controller - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、暖機制御装置に関するものである。 The present invention relates to a warm-up control device.
排気浄化触媒を備えた車両では、この触媒を活性化させるために、排気温度の上昇を要求されることがあり、このような要求に対して、ハイブリッド車両では、発電負荷を上昇させることでエンジンの暖機を行い、排気温度の速やかな上昇を図るものがあった(特許文献1参照)。
しかしながら、バッテリが満充電に達すると(飽和状態)、過充電を避けるために、発電を制限せざるを得ないので、暖機を行うことができない。
本発明の課題は、バッテリが満充電に達しても、排気温度の速やかな上昇を可能にすることである。
However, when the battery reaches full charge (saturated state), it is impossible to warm up because power generation must be limited to avoid overcharging.
An object of the present invention is to enable a rapid increase in exhaust temperature even when a battery reaches full charge.
上記課題を解決するために、本発明に係る暖機制御装置は、エンジンの動力で発電する発電機と、発電機の電力を充電可能なバッテリと、エンジンと車輪の間に介装された変速機とを備え、エンジンの排気温度を上昇させる必要があるときに、バッテリの充電量に応じて、発電機の発電負荷を増加させる発電制御、及び変速機の変速比を増速側に変更する変速制御の何れか一方又は双方を行うことを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, a warm-up control device according to the present invention includes a generator that generates power using engine power, a battery that can charge the power of the generator, and a shift that is interposed between the engine and wheels. When the exhaust temperature of the engine needs to be raised, the power generation control for increasing the power generation load of the generator and the transmission gear ratio are changed to the speed increasing side according to the charge amount of the battery. One or both of the shift control are performed.
本発明によれば、発電負荷の増加だけではなく、変速比の変更によっても、エンジンに対する負荷を高めて暖機を行うことができる。したがって、バッテリの充電量に応じて、発電負荷の増加による暖機か、変速比の変更による暖機か、又は両方による暖機かを選択することで、バッテリが満充電に達しても、排気温度の速やかな上昇が可能になる。 According to the present invention, it is possible to warm up by increasing the load on the engine not only by increasing the power generation load but also by changing the gear ratio. Therefore, even if the battery reaches full charge by selecting warm-up due to an increase in power generation load, warm-up due to change in gear ratio, or both, depending on the battery charge amount, A rapid increase in temperature is possible.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図1は、HEV(Hybrid Electric Vehicle)の概略構成であり、前輪1FL・1FRをエンジン2で駆動し、後輪1RL・1RRを電動モータ3で駆動可能なハイブリッド車両である。
エンジン2の出力は、無段変速式の自動変速機4を介して前輪1FL・1FRに伝達され、電動モータ3の出力は、減速機5、クラッチ6を順に介して後輪1RL・1RRに伝達される。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a schematic configuration of a HEV (Hybrid Electric Vehicle), which is a hybrid vehicle in which front wheels 1FL and 1FR are driven by an
The output of the
エンジン2の出力は、ベルト7を介して発電機8にも伝達される。発電機8は、エンジンの動力で発電し、その電力は、電動モータ3に直接供給するか、バッテリ9に充電する。
電動モータ3は、力行及び回生が可能で、力行時には、発電機8の電力、又はバッテリ9の電力によって後輪1RL・1RRを駆動し、回生時には、回転状態にある後輪1RL・1RRの回転エネルギによってバッテリ9を充電する。これらはコントローラ10によって制御され、通常、速やかな加速要求があるときや前輪のスリップ傾向を検知したとき力行運転となり、減速要求や制動操作があるときに回生運転となる。
The output of the
The
発電機8は、界磁電流に応じて発電トルク(負荷トルク)を調整でき、通常、必要とされる発電電力に応じて、コントローラ10によって制御される。
自動変速機4は、通常、運転者による変速操作や、車速及びアクセル開度に応じて、コントローラ10によって制御される。
エンジン2の排気経路には、触媒コンバータ11を設け、排気ガスを浄化する。
コントローラ10には、バッテリ9の充電量(SOC)と、エンジン冷却水の温度とを入力する。
The
The
A
The
次に、コントローラ10で実行する暖機制御処理を、図2のフローチャートに従って説明する。
ステップS1では、冷却水の温度から排気温度を推定し、この排気温度が下限値(例えば350℃)よりも高いか否かを判定する。排気温度が下限値より高ければ、触媒の浄化能力は十分であると判断して、そのまま所定のメインプログラムに復帰する。一方、排気温度が下限値より低ければ、触媒の浄化能力が低く、排気温度を上昇させる必要があると判断してステップS2に移行する。
Next, the warm-up control process executed by the
In step S1, the exhaust temperature is estimated from the temperature of the cooling water, and it is determined whether or not the exhaust temperature is higher than a lower limit value (eg, 350 ° C.). If the exhaust gas temperature is higher than the lower limit value, it is determined that the catalyst purification capacity is sufficient, and the process returns to the predetermined main program as it is. On the other hand, if the exhaust gas temperature is lower than the lower limit value, it is determined that the catalyst purification capacity is low and it is necessary to raise the exhaust gas temperature, and the routine proceeds to step S2.
ステップS2では、バッテリ9のSOCが上限値(例えば80%)未満であるか否かを判定する。SOCが上限値より低ければ、満充電ではないと判断してステップS3に移行する。一方、SOCが上限値より高ければ、満充電に達していると判断してステップS5に移行する。
ステップS3では、発電機8の発電トルクを所定値Tgまで増加させ、エンジン2に対する負荷を高める。ここでは、所定値Tgまで増加させているが、一定量だけ増加させてもよいし、排気温度と下限値との差分に応じた量だけ増加させてもよい。
In step S2, it is determined whether or not the SOC of the
In step S3, the power generation torque of the
続くステップS4では、エンジン2に対する負荷を増加させた分だけ、電動モータ3の駆動トルクを増加させてから所定のメインプログラムに復帰する。
一方、ステップS5では、発電機8の発電トルクをΔTだけ減少させる。ここでは、演算周期毎にΔTずつ減少させているが、一度に所定値まで減少させてもよいし、発電自体を停止してもよい。
In the subsequent step S4, the drive torque of the
On the other hand, in step S5, the power generation torque of the
続くステップS6では、ΔTに相当する分だけ、エンジン2に対する負荷が増加するように、自動変速機4の変速比を増速側に変更してから前記ステップS4に移行する。有段式の変速機であれば、少なくともΔT分はエンジン2に対する負荷が増加するようにシフトアップする。
以上より、ステップS1〜S3、S5、S6の処理が「暖機手段」に対応し、ステップS4の処理が「力行手段」に対応する。
In the subsequent step S6, the gear ratio of the
From the above, the processes of steps S1 to S3, S5, and S6 correspond to “warming-up means”, and the process of step S4 corresponds to “powering means”.
次に、作用効果について説明する。
エンジン始動直後は、触媒の温度が低く、これでは所望の浄化作用を得ることができないので、排気温度を速やかに上昇させて、触媒を温め、これを活性化させたい。
そのため、排気温度が下限値よりも低いときに(ステップS1の判定が“No”)、図3に示すように、発電トルクを増加させて、エンジン2に対する負荷を高めて暖機を行う(ステップS3)。このとき、発電電力はバッテリ9へと充電されるが、SOCが満充電に達してしまうと、過充電を避けるために、発電自体を停止せざるを得ないので、暖機を行うことができない。
Next, operational effects will be described.
Immediately after starting the engine, the temperature of the catalyst is low, so that the desired purification action cannot be obtained. Therefore, it is desired to quickly raise the exhaust temperature to warm the catalyst and activate it.
Therefore, when the exhaust gas temperature is lower than the lower limit (the determination in step S1 is “No”), as shown in FIG. 3, the power generation torque is increased to increase the load on the
それで、SOCが上限値に達したら(ステップS2の判定が“No”)、発電トルクを制限すると共に、変速比を増速側に変更する(ステップS5、S6)。これにより、バッテリ9の過充電を防ぎつつ、エンジン2に対する負荷を高めて暖機を行うことができる。したがって、排気温度の速やかな上昇が可能になる。
また、発電トルクの減少量ΔTに相当する分だけ、エンジン2に対する負荷が増加するように、変速比を増速側に変更する。これにより、エンジン2に対する負荷を一定に維持し、過不足なくエンジン2に対する負荷を増加させて、最適な暖機を行うことができる。
Thus, when the SOC reaches the upper limit value (determination in Step S2 is “No”), the power generation torque is limited and the gear ratio is changed to the speed increasing side (Steps S5 and S6). Thereby, warming up can be performed by increasing the load on the
Further, the gear ratio is changed to the speed increasing side so that the load on the
また、発電トルクの増加であれ、変速比の増速側への変更であれ、エンジン2に対する負荷を増加させた分だけ、駆動力が低下することになる。それで、エンジン2に対する負荷が増加した分だけ、電動モータ3のモータトルクを増加させる(ステップS4)。これにより、車両の総駆動力を一定に維持できるので、運転者に違和感を与えることがない。
こうして、排気温度が下限値まで上昇したら(ステップS1の判定が“Yes”)、上記のような発電制御や変速制御を解除し、暖機を終了する。すなわち、発電トルクも変速比も通常状態に戻され、発電負荷であれば必要とされる発電電力に応じて制御され、変速比であれば運転者の変速操作や車速及びアクセル開度に応じて制御される。これにより、無用な暖機を最小限に抑制することができる。
Further, whether the power generation torque is increased or the gear ratio is changed to the speed increasing side, the driving force is reduced by the amount of increase in the load on the
Thus, when the exhaust gas temperature rises to the lower limit (the determination in step S1 is “Yes”), the power generation control and the shift control as described above are canceled, and the warm-up is terminated. That is, both the power generation torque and the gear ratio are returned to the normal state, and if the load is a power generation load, it is controlled according to the required generated power. Be controlled. Thereby, unnecessary warm-up can be suppressed to the minimum.
なお、運転者のアクセル操作量が所定量を超えたときにも、上記のような発電制御や変速制御を解除し、暖機を終了する。この所定量とは、比較的大きなアクセル開度である。すなわち、運転者が大きな加速を要求しているときには、それ自体が高負荷となるため、上記のような暖機は必要ないからである。但し、アクセル操作量が所定量を下回った時点で、未だ排気温度が下限値より低ければ、再び暖機を行えばよい。 Even when the accelerator operation amount of the driver exceeds a predetermined amount, the power generation control and the shift control as described above are canceled and the warm-up is ended. This predetermined amount is a relatively large accelerator opening. That is, when the driver is demanding a large acceleration, the load itself is high, so the warm-up as described above is not necessary. However, if the exhaust gas temperature is still lower than the lower limit value when the accelerator operation amount falls below the predetermined amount, warm-up may be performed again.
また、暖機を開始してから所定時間(例えば1分)が経過したときにも、上記のような発電制御や変速制御を解除し、暖機を終了するようにしてもよい。
また、エンジン冷却水の温度から排気温度を推定しているが、触媒コンバータ11の近傍に排気温度センサを設け、直接検出してもよい。
また、1台の電動モータ3で後輪1RL・1RRを駆動する1モータ方式のパワートレインとしているが、2台の電動モータで夫々の車輪を駆動する2モータ方式や、モータそのものを駆動輪とするホイールインモータ方式であってもよい。
Also, when a predetermined time (for example, 1 minute) has elapsed since the start of warm-up, the power generation control and the shift control as described above may be canceled and the warm-up may be terminated.
Further, although the exhaust temperature is estimated from the temperature of the engine coolant, an exhaust temperature sensor may be provided in the vicinity of the
Moreover, although it is set as the 1-motor system power train which drives rear-wheel 1RL * 1RR with the one
2 エンジン
3 電動モータ
4 自動変速機
8 発電機
9 バッテリ
10 コントローラ
11 触媒コンバータ
2
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