JP2009102992A - Vehicle control device, control method, program for carrying out the method, and recording medium recording the program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関をクランキングするモータを備えた車両の制御に関し、特に、内燃機関の動力により作動するオイルポンプから供給されるオイルの油圧により作動する油圧テンショナを備えた車両の制御に関する。 The present invention relates to control of a vehicle including a motor that cranks an internal combustion engine, and more particularly to control of a vehicle including a hydraulic tensioner that is operated by oil pressure supplied from an oil pump that is operated by power of the internal combustion engine.
内燃機関においては、クランクシャフトの動力をカムシャフトに伝達するために、クランクシャフトとカムシャフトとがタイミングチェーンにより連結されている。タイミングチェーンの張力を維持するために、一般に、油圧テンショナが用いられている。この油圧テンショナのチャンバ内へのオイル供給は、エンジン駆動力を利用した機械式のオイルポンプにより行われている。ところで、油圧テンショナにおいては、エンジン停止後、オイルポンプからのオイル供給が停止して長時間経過すると、チャンバ内からオイルが漏れ出す傾向があり、このような状態でエンジンを再始動させた場合には、オイルポンプから油圧テンショナのチャンバ内にオイルをすぐに供給できないために、チャンバ内の油圧が不足してチェーンに十分な押付力を作用させることができず、その結果、チェーンが振動して異音が発生する場合がある。このような問題を解決する技術が、たとえば特開2007−2767号公報(特許文献1)に開示されている。 In the internal combustion engine, the crankshaft and the camshaft are connected by a timing chain in order to transmit the power of the crankshaft to the camshaft. In order to maintain the tension of the timing chain, a hydraulic tensioner is generally used. Oil supply into the chamber of the hydraulic tensioner is performed by a mechanical oil pump using engine driving force. By the way, in a hydraulic tensioner, if the oil supply from the oil pump stops after the engine is stopped and the oil has passed for a long time, the oil tends to leak from the chamber, and when the engine is restarted in such a state Because the oil cannot be supplied immediately from the oil pump into the chamber of the hydraulic tensioner, the hydraulic pressure in the chamber is insufficient and sufficient pressing force cannot be applied to the chain. As a result, the chain vibrates. Abnormal noise may occur. A technique for solving such a problem is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-2767 (Patent Document 1).
この公報に開示された駆動制御装置は、内燃機関において電動オイルポンプを駆動制御する。この駆動制御装置は、タイミングチェーンの張力を維持するための油圧テンショナにオイルを供給する電動オイルポンプと、エンジン始動予測信号を出力するためのエンジン始動予測信号発生手段と、油圧テンショナへのオイル供給が停止されてから所定時間経過後においてエンジン始動予測信号発生手段からのエンジン始動予測信号が入力されたときに電動オイルポンプを駆動するように、電動オイルポンプの駆動制御を行うコントローラとを含む。 The drive control device disclosed in this publication drives and controls an electric oil pump in an internal combustion engine. The drive control device includes an electric oil pump that supplies oil to the hydraulic tensioner for maintaining the tension of the timing chain, an engine start prediction signal generating means for outputting an engine start prediction signal, and oil supply to the hydraulic tensioner. And a controller that controls the drive of the electric oil pump so as to drive the electric oil pump when an engine start prediction signal from the engine start prediction signal generating means is input after a lapse of a predetermined time since the stop.
この公報に開示された駆動制御装置によると、油圧テンショナへのオイル供給が停止されてから所定時間経過した場合において、エンジン始動予測信号が入力されたときに、電動オイルポンプが駆動されて油圧テンショナにオイルが供給される。これにより、油圧テンショナへのオイル供給停止後所定時間経過したことによって油圧テンショナのチャンバ内にオイルが残留していない場合においても、エンジンのクランキング前には、電動オイルポンプの駆動により油圧テンショナのチャンバ内に油圧を確保できるようになるので、クランキング時にタイミングチェーンの振動を防止して、タイミングチェーンから生じる異音を抑制することができる。
しかしながら、特許文献1に開示された駆動制御装置においては、タイミングチェーンなどから生じる異音を抑制するために、電動オイルポンプを用いることが前提となっている。そのため、エンジン駆動力を利用した機械式のオイルポンプしか搭載されていない車両には、特許文献1に開示された駆動制御装置を適用できず、エンジン始動時の異音を低減することができない。
However, in the drive control device disclosed in
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、内燃機関の動力により作動する機械式のオイルポンプから供給されるオイルの油圧により作動する油圧テンショナを備えた車両において、内燃機関の始動時の異音を低減することができる制御装置、制御方法、その方法を実現するプログラムおよびそのプログラムを記録した記録媒体を提供することである。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a hydraulic tensioner that is operated by the hydraulic pressure of oil supplied from a mechanical oil pump that is operated by the power of the internal combustion engine. It is an object of the present invention to provide a control device, a control method, a program for realizing the method, and a recording medium on which the program is recorded, which can reduce abnormal noise at the start of the internal combustion engine in the vehicle.
第1の発明に係る制御装置は、内燃機関と、内燃機関をクランキングするモータと、スピーカと、内燃機関の動力により作動する機械式のオイルポンプから供給されるオイルの油圧により作動し、内燃機関の動力を伝達するチェーンおよびベルトのいずれかの張力を維持する油圧テンショナとを備えた車両を制御する。この制御装置は、内燃機関の始動時に、内燃機関を点火せずにモータによるクランキングを継続するための継続手段と、継続手段によりクランキングが継続される場合に、チェーンおよびベルトのいずれかから騒音が発生するか否かを予測するための予測手段と、騒音が発生すると予測される場合、騒音と逆位相のキャンセル音をスピーカから発生させるためのキャンセル音発生手段とを含む。第6の発明に係る制御方法は、第1の発明に係る制御装置と同様の要件を備える。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a control device that is operated by an oil pressure supplied from an internal combustion engine, a motor that cranks the internal combustion engine, a speaker, and a mechanical oil pump that is operated by power of the internal combustion engine. A vehicle including a chain that transmits engine power and a hydraulic tensioner that maintains the tension of any one of the belts is controlled. When the internal combustion engine is started, the control device includes a continuation unit for continuing cranking by the motor without igniting the internal combustion engine, and a chain or a belt when cranking is continued by the continuation unit. It includes prediction means for predicting whether or not noise is generated, and cancellation sound generating means for generating a cancel sound having a phase opposite to that of the noise from the speaker when noise is predicted to be generated. The control method according to the sixth invention has the same requirements as the control device according to the first invention.
第1または6の発明によると、内燃機関の始動時に油圧テンショナ内のオイルが不足していると、内燃機関の動力により作動する機械式のオイルポンプから油圧テンショナにオイルをすぐには供給できないために、チェーンやベルトに十分な押付力を作用させることができず、チェーンやベルトが振動して異音が発生する場合がある。この異音は、内燃機関の点火後は、燃料の爆発音によってかき消され、車両のユーザに大きな違和感を与えることはないが、内燃機関の点火前のクランキング継続中は、この異音がユーザにダイレクトに伝わり、ユーザに大きな違和感を与えてしまう。そこで、内燃機関の始動時に、内燃機関を点火せずにモータによるクランキングが継続される場合、チェーンおよびベルトのいずれかから騒音が発生するか否かが予測され、騒音が発生すると予測される場合、騒音と逆位相のキャンセル音がスピーカから発生される。このようにすると、内燃機関の点火前のクランキング継続中においても、チェーンおよびベルトのいずれかから発生する騒音を、キャンセル音によって打ち消すことができる。その結果、内燃機関の動力により作動する機械式のオイルポンプから供給されるオイルの油圧により作動する油圧テンショナを備えた車両において、内燃機関の始動時の異音を低減することができる制御装置および制御方法を提供することができる。 According to the first or sixth aspect of the invention, if the oil in the hydraulic tensioner is insufficient when the internal combustion engine is started, the oil cannot be immediately supplied to the hydraulic tensioner from the mechanical oil pump that is operated by the power of the internal combustion engine. In addition, a sufficient pressing force cannot be applied to the chain or belt, and the chain or belt may vibrate and an abnormal noise may be generated. After the ignition of the internal combustion engine, this abnormal noise is extinguished by the explosion of the fuel and does not give the vehicle user a great sense of incongruity. It is transmitted directly to the user and gives the user a sense of incongruity. Therefore, when cranking by the motor is continued without igniting the internal combustion engine when the internal combustion engine is started, it is predicted whether noise will be generated from either the chain or the belt, and noise is predicted to be generated. In this case, a cancel sound having a phase opposite to that of the noise is generated from the speaker. In this way, even when cranking is continued before ignition of the internal combustion engine, the noise generated from either the chain or the belt can be canceled by the cancel sound. As a result, in a vehicle equipped with a hydraulic tensioner that is operated by the hydraulic pressure of oil supplied from a mechanical oil pump that is operated by the power of the internal combustion engine, a control device that can reduce abnormal noise when the internal combustion engine is started, and A control method can be provided.
第2の発明に係る制御装置においては、第1の発明の構成に加えて、予測手段は、内燃機関の始動時に、油圧テンショナからのオイル抜けが発生しているか否かを予測するためのオイル抜け予測手段と、オイル抜けが発生していると予測される場合に、騒音が発生すると予測するための手段とを含む。第7の発明に係る制御方法は、第2の発明に係る制御装置と同様の要件を備える。 In the control device according to the second aspect of the invention, in addition to the configuration of the first aspect, the predicting means is an oil for predicting whether or not oil leakage from the hydraulic tensioner has occurred when the internal combustion engine is started. And a means for predicting that noise is generated when oil loss is predicted to occur. The control method according to the seventh invention has the same requirements as the control device according to the second invention.
第2または7の発明によると、油圧テンショナ内からオイルが抜けている状態で内燃機関を始動させる際に、油圧テンショナ内の油圧が不足して、チェーンやベルトから異音が発生する。そこで、内燃機関の始動時に、油圧テンショナからのオイル抜けが発生しているか否かが予測され、オイル抜けが発生していると予測される場合に、騒音が発生すると予測される。そのため、騒音の発生を適確に予測することができる。 According to the second or seventh aspect of the invention, when the internal combustion engine is started in a state where oil has been removed from the hydraulic tensioner, the hydraulic pressure in the hydraulic tensioner is insufficient, and abnormal noise is generated from the chain and the belt. Therefore, when the internal combustion engine is started, it is predicted whether or not oil loss from the hydraulic tensioner has occurred. If it is predicted that oil loss has occurred, it is predicted that noise will occur. Therefore, it is possible to accurately predict the generation of noise.
第3の発明に係る制御装置においては、第2の発明の構成に加えて、オイル抜け予測手段は、内燃機関の始動前における内燃機関の停止時間に基づいて、オイル抜けが発生しているか否かを予測するための手段を含む。第8の発明に係る制御方法は、第3の発明に係る制御装置と同様の要件を備える。 In the control device according to the third aspect of the invention, in addition to the configuration of the second aspect of the invention, the oil loss prediction means determines whether oil loss has occurred based on the stop time of the internal combustion engine before the internal combustion engine is started. Including means for predicting. The control method according to the eighth invention has the same requirements as the control device according to the third invention.
第3または8の発明によると、内燃機関を停止して長時間経過すると、油圧テンショナ内からオイルが抜け出す場合が多い。そこで、内燃機関の始動前における内燃機関の停止時間に基づいて、オイル抜けが発生しているか否かが予測される。そのため、油圧テンショナからのオイル抜けの発生を適確に予測することができる。 According to the third or eighth invention, when the internal combustion engine is stopped and a long time elapses, the oil often escapes from the hydraulic tensioner. Therefore, based on the stop time of the internal combustion engine before starting the internal combustion engine, it is predicted whether or not oil loss has occurred. Therefore, it is possible to accurately predict the occurrence of oil loss from the hydraulic tensioner.
第4の発明に係る制御装置においては、第2の発明の構成に加えて、オイル抜け予測手段は、内燃機関の始動時における内燃機関のオイルレベルに基づいて、オイル抜けが発生しているか否かを予測するための手段を含む。第8の発明に係る制御方法は、第4の発明に係る制御装置と同様の要件を備える。 In the control device according to the fourth aspect of the invention, in addition to the configuration of the second aspect of the invention, the oil loss prediction means determines whether oil loss has occurred based on the oil level of the internal combustion engine when the internal combustion engine is started. Including means for predicting. The control method according to the eighth invention has the same requirements as the control device according to the fourth invention.
第4または9の発明によると、内燃機関を停止して長時間経過すると、油圧テンショナ内からオイルが抜け出す場合が多い。また、内燃機関の停止後は、内燃機関や油圧テンショナの内部に供給されていたオイルが内燃機関のオイルパンに戻ってくるため、時間の経過とともに内燃機関のオイルレベルが上昇する。そこで、内燃機関の始動時における内燃機関のオイルレベルに基づいて、オイル抜けが発生しているか否かが予測される。このようにすると、内燃機関の始動前における内燃機関の停止時間をオイルレベルによって適確に判断することができるため、油圧テンショナからのオイル抜けの発生を適確に予測することができる。 According to the fourth or ninth invention, when the internal combustion engine is stopped and a long time elapses, the oil often escapes from the hydraulic tensioner. In addition, after the internal combustion engine is stopped, the oil supplied to the internal combustion engine and the hydraulic tensioner returns to the oil pan of the internal combustion engine, so that the oil level of the internal combustion engine increases with time. Therefore, it is predicted whether or not oil loss has occurred based on the oil level of the internal combustion engine when the internal combustion engine is started. In this way, since the stop time of the internal combustion engine before the start of the internal combustion engine can be accurately determined based on the oil level, occurrence of oil loss from the hydraulic tensioner can be accurately predicted.
第5の発明に係る制御装置においては、第1〜4のいずれかの発明の構成に加えて、車両には、内燃機関からの排気ガスの未燃焼成分を吸着する吸着剤と、内燃機関の吸気側の負圧により排気ガスが吸着剤を経由しない状態から吸着剤を経由する状態に切り換えられる切換弁とがさらに備えられる。継続手段は、内燃機関の始動時に、吸着剤を経由する状態に切換弁が切り換えられるまで、クランキングを継続するための手段を含む。第10の発明に係る制御方法は、第5の発明に係る制御装置と同様の要件を備える。 In the control device according to the fifth invention, in addition to the configuration of any one of the first to fourth inventions, the vehicle has an adsorbent that adsorbs an unburned component of exhaust gas from the internal combustion engine, and an internal combustion engine There is further provided a switching valve that is switched from a state in which the exhaust gas does not pass through the adsorbent to a state in which the exhaust gas passes through the adsorbent by negative pressure on the intake side. The continuation means includes means for continuing cranking until the switching valve is switched to a state via the adsorbent when the internal combustion engine is started. The control method according to the tenth invention has the same requirements as the control device according to the fifth invention.
第5または10の発明によると、内燃機関の点火時に排気ガスの未燃焼成分を確実に吸着剤に吸着させるために、内燃機関の始動時に、吸着剤を経由する状態に切換弁が切り換えられるまで、内燃機関の点火がされずにモータによるクランキングが継続される。このようにすると、内燃機関の回転数が単に所定回転数に達した時点で内燃機関を点火する場合に比べて、内燃機関の始動時の排気ガスの浄化性能向上することができる一方、クランキングの継続時間が長くなってしまう。このようにクランキング継続時間が長くなる場合において、キャンセル音によって異音を低減することができる。そのため、内燃機関の始動時の排気ガスの浄化性能を向上させつつ、異音を低減することができる。 According to the fifth or tenth invention, in order to ensure that the unburned components of the exhaust gas are adsorbed to the adsorbent when the internal combustion engine is ignited, until the switching valve is switched to the state via the adsorbent when the internal combustion engine is started. The cranking by the motor is continued without ignition of the internal combustion engine. In this way, the exhaust gas purification performance at the start of the internal combustion engine can be improved as compared with the case where the internal combustion engine is ignited when the rotational speed of the internal combustion engine simply reaches a predetermined rotational speed. Will last longer. In this way, when the cranking continuation time becomes long, the abnormal noise can be reduced by the canceling sound. Therefore, it is possible to reduce noise while improving the exhaust gas purification performance when starting the internal combustion engine.
第11の発明に係るプログラムにおいては、第6〜10のいずれかの発明に係る制御方法をコンピュータに実行させる。第12の発明に係る記録媒体は、第6〜10のいずれかの発明に係る制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムをコンピュータ読み取り可能に記録した媒体である。 In the program according to the eleventh invention, a computer is caused to execute the control method according to any of the sixth to tenth inventions. A recording medium according to a twelfth aspect of the invention is a medium in which a computer-readable program for causing a computer to execute the control method according to any of the sixth to tenth aspects of the invention is recorded.
第11または12の発明によると、コンピュータ(汎用でも専用でもよい)を用いて、第6〜10のいずれかの発明に係る制御方法を実現することができる。 According to the eleventh or twelfth invention, the control method according to any of the sixth to tenth inventions can be realized using a computer (which may be general purpose or dedicated).
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the same parts are denoted by the same reference numerals. Their names and functions are also the same. Therefore, detailed description thereof will not be repeated.
図1を参照して、本実施の形態に係る制御装置を搭載したハイブリッド車両10について説明する。なお、本発明が適用できる車両は、図1に示すハイブリッド車両10に限定されず、他の態様を有する車両であってもよい。
A
ハイブリッド車両10は、エンジン100と、モータジェネレータ300A,300B(MG(1)300A、MG(2)300B)とを含む。なお、以下においては、説明の便宜上、MG(1)300AとMG(2)300Bとを区別することなく説明する場合には、モータジェネレータ300とも記載する。モータジェネレータ300がジェネレータとして機能する場合に回生制動が行なわれる。モータジェネレータ300がジェネレータとして機能するときには、車両の運動エネルギが電気エネルギに変換されて、回生制動力(回生ブレーキ)が発生し、車両が減速される。
ハイブリッド車両10には、この他に、エンジン100やモータジェネレータ300で発生した動力を駆動輪12に伝達したり、駆動輪12の駆動をエンジン100やモータジェネレータ300に伝達したりする減速機14と、エンジン100が発生する動力を出力軸212とMG(1)300Aとに分配する動力分割機構200と、モータジェネレータ300を駆動するための電力を充電する走行用バッテリ310と、走行用バッテリ310の直流とモータジェネレータ300の交流とを変換しながら電流制御を行なうインバータ330と、エンジン100の動作状態を制御するエンジンECU406と、ハイブリッド車両10の状態に応じてモータジェネレータ300、インバータ330および走行用バッテリ310の充放電状態等を制御するMG_ECU402と、エンジンECU406およびMG_ECU402等を相互に管理制御して、ハイブリッド車両10が最も効率よく運行できるようにハイブリッドシステム全体を制御するHV_ECU404等を含む。
In addition to this, the
走行用バッテリ310とインバータ330との間には、昇圧コンバータ320が設けられている。走行用バッテリ310の定格電圧が、モータジェネレータ300の定格電圧よりも低いので、走行用バッテリ310からモータジェネレータ300に電力を供給するときには、昇圧コンバータ320で電力を昇圧する。
A
図1においては、各ECUを別構成しているが、2個以上のECUを統合したECUとして構成してもよい。たとえば、図1に、点線で示すように、MG_ECU402とHV_ECU404とを統合したECU400とすることがその一例である。以下の説明においては、MG_ECU402とHV_ECU404とを区別することなくECU400と記載する。
In FIG. 1, each ECU is configured separately, but may be configured as an ECU in which two or more ECUs are integrated. For example, as shown by a dotted line in FIG. 1, an example is an
ECU400には、エンジンECU406、車速センサ、アクセル開度センサ、ブレーキストロークセンサ、スロットル開度センサ、MG(1)回転数センサ、MG(2)回転数センサ、エンジン回転数センサ、エアフロメータ(いずれも図示せず)、および監視ユニット340からの信号が入力されている。
The
車速センサは、ドライブシャフト16の回転数から車速Vを検出し、検出結果を表わす信号をECU400に送信する。
The vehicle speed sensor detects the vehicle speed V from the rotation speed of the
アクセル開度センサは、アクセルペダルの開度(アクセル開度)ACCを検出し、検出結果を表わす信号をECU400に送信する。
The accelerator opening sensor detects an accelerator pedal opening (accelerator opening) ACC, and transmits a signal representing the detection result to
ブレーキストロークセンサは、ブレーキペダルのストローク(ブレーキストローク)BSを検出し、検出結果を表わす信号をECU400に送信する。
The brake stroke sensor detects a brake pedal stroke (brake stroke) BS and transmits a signal representing the detection result to
スロットル開度センサは、エンジン100に吸入される空気量(吸収空気量)KLの調整に用いられるスロットルバルブの開度(スロットル開度)を検出し、検出結果を表わす信号をECU400に送信する。
The throttle opening sensor detects the opening (throttle opening) of the throttle valve used for adjusting the amount of air (absorbed air) KL sucked into
MG(1)回転数センサは、MG(1)300Aの回転数NM(1)を検出し、検出結果を表わす信号をECU400に送信する。
MG (1) rotation speed sensor detects rotation speed NM (1) of MG (1) 300A, and transmits a signal representing the detection result to
MG(2)回転数センサは、MG(2)300Bの回転数NM(2)を検出し、検出結果を表わす信号をECU400に送信する。
The MG (2) rotational speed sensor detects the rotational speed NM (2) of MG (2) 300B and transmits a signal representing the detection result to
エンジン回転数センサは、エンジンECU406に接続され、エンジン100の出力軸であるクランクシャフト102の回転数(エンジン回転数)NEを検出し、検出結果を表わす信号をエンジンECU406を経由してECU400に送信する。
The engine speed sensor is connected to
エアフロメータは、エンジンECU406に接続され、エアクリーナ(図示せず)から吸気管を経由してエンジン100の燃焼室に導入される吸入空気量KLを検出し、検出結果を表わす信号をエンジンECU406を経由してECU400に送信する。
The air flow meter is connected to the
監視ユニット340は、走行用バッテリ310に接続され、走行用バッテリ310の状態を監視する。監視ユニット340には、走行用バッテリ310に設けられた電圧センサ、電流センサ、温度センサ(いずれも図示せず)から、走行用バッテリ310の端子間電圧値、走行用バッテリ310の充放電電流値(バッテリ電流値)I、走行用バッテリ310の温度(バッテリ温度)TBなどの情報が入力される。また、監視ユニット340は、バッテリ電流値Iやバッテリ温度TBなどの情報に基づいて、走行用バッテリ310の残存容量を算出する。
The
ECU400は、エンジンECU406、車速センサ、アクセル開度センサ、ブレーキストロークセンサ、スロットル開度センサ、MG(1)回転数センサ、MG(2)回転数センサ、監視ユニット340、エンジン回転数センサ、およびエアフロメータなどから送られてきた信号、ROM(Read Only Memory)に記憶されたマップおよびプログラムに基づいて、車両が所望の走行状態となるように、機器類を制御する。
The
ECU400は、運転者の要求により、または車両を効率よく運行するために、停止していたエンジン100を始動させる際には、MG(1)300Aをモータとして駆動する。この駆動力が、動力分割機構200を経由してエンジン100のクランクシャフト102に伝達される。これにより、エンジン100がクランキングされる。
ECU400は、たとえば、エンジン回転数NEが予め定められたしきい値に達すると、エンジン100の点火制御を開始し、エンジン回転数NEが目標アイドル回転数に達するように、エンジンECU406に制御信号を送信する。なお、エンジン100の点火制御の開始条件はこれに限定されない。
For example, when engine speed NE reaches a predetermined threshold value,
さらに、ハイブリッド車両10は、スピーカ500を含む。スピーカ500は、たとえばハイブリッド車両10のドアトリムに設けられている。スピーカ500は、ECU400により制御され、後述するエンジン100のタイミングチェーンから発生する異音と逆位相のキャンセル音を発生する。
Further,
図2を参照して、本実施の形態に係るエンジン100について説明する。このエンジン100においては、クランクシャフト102と、吸気用カムシャフト104と、排気用カムシャフト106とが、タイミングチェーン108により連結される。このタイミングチェーン108により、クランクシャフト102の動力が、吸気用カムシャフト104および排気用カムシャフト106に伝達される。
The
クランクシャフト102には、クランクシャフト102の動力により作動する機械式のオイルポンプ110が設けられている。オイルポンプ110は、クランクシャフト102が回転することにより、エンジン100のオイルパン(図示せず)に貯留するエンジンオイルを、エンジン100の各部に供給する。
The
油圧テンショナ120は、タイミングチェーン108に押付力を作用させて、タイミングチェーン108の張力を維持する。油圧テンショナ120は、オイル路122でオイルポンプ110と接続され、オイルポンプ110からオイル路122を経由して供給されるオイルの油圧により作動する。なお、エンジン100が停止されてオイルポンプ110からのオイル供給が停止されると、時間の経過とともに、油圧テンショナ120内のオイルは、オイル路122に抜け出し、オイルポンプ110を経由してエンジン100のオイルパンに戻される。
The hydraulic tensioner 120 applies a pressing force to the
このエンジン100においては、エアクリーナ(図示せず)から吸入される空気が、吸気管130を流通してサージタンク136に導入され、その後エンジン100の燃焼室に導入される。スロットルバルブ134の開度(スロットル開度)により、吸入空気量KLが調整される。スロットル開度は、エンジンECU406からの信号に基づいて作動するスロットルモータ132により制御される。混合気が燃焼した後の排気ガスは、排気管140の途中に設けられた排気ガス浄化装置150を通って、大気に排出される。
In the
排気ガス浄化装置150は、筒状に形成され、内部には、排気ガス中に含まれる未燃焼成分の1つである炭化水素(HC)を吸着する機能を有するHC吸着剤152と、排気ガス中のHCを含む有害物質を浄化する三元触媒154と、切換弁160とが設けられる。切換弁160は、HC吸着剤152および三元触媒154の上流側に設けられる。
The exhaust
切換弁160は、リンク機構162によりダイヤフラム機構164と接続され、ダイヤフラム機構164は、負圧供給通路166によりサージタンク136に接続される。ダイヤフラム機構164は、サージタンク136内の負圧により作動し、このダイヤフラム機構164の作動によって切換弁160の開閉が制御される。
The switching
図3は、切換弁160の開閉状態と排気ガスの流れとの関係を示す。ダイヤフラム機構164が作動していない状態では、切換弁160は開状態に制御される。切換弁160が開状態であると、排気ガスは、図3の破線矢印で示すように、HC吸着剤152を経由せずに三元触媒154を直接経由するように流れる。一方、サージタンク136内の吸気が負圧になりダイヤフラム機構164が作動すると、切換弁160が閉状態に切り換えられる。これにより、排気ガスは、図3の実線矢印で示すように、HC吸着剤152を経由するように流れ、たとえばエンジン100の始動時に三元触媒154が低温で活性していない場合においても、HC吸着剤152によって排気ガス中のHCが一時的に吸着される。
FIG. 3 shows the relationship between the open / close state of the switching
図4を参照して、本実施の形態に係る制御装置の機能ブロック図について説明する。図4に示すように、この制御装置は、エンジン制御部410と、HC吸着制御要否判断部420と、エンジン停止時間検出部430と、キャンセル音出力制御部440とを含む。
With reference to FIG. 4, a functional block diagram of the control device according to the present embodiment will be described. As shown in FIG. 4, the control device includes an
エンジン制御部410は、アクセル開度ACCおよびHC吸着制御要否判断部420からの信号に基づいて、クランキング指令をMG(1)300Aに出力したり、エンジン制御指令をエンジンECU406を経由してエンジン100に出力したりする。このエンジン制御指令には、エンジン点火指令やエンジン停止指令が含まれる。また、エンジン制御部410は、クランキング指令やエンジン制御指令を、エンジン停止時間検出部430およびキャンセル音出力制御部440にも出力する。
The
HC吸着制御要否判断部420は、三元触媒154の温度と相関関係があるエンジン水温に基づいて、HC吸着制御が必要か否かを判断し、判断結果を表わす信号をエンジン制御部410およびキャンセル音出力制御部440に出力する。なお、HC吸着制御とは、上述したように、切換弁160を閉状態に制御することにより、排気ガス中のHCをHC吸着剤152に一時的に吸着させる制御をいう。
The HC adsorption control
エンジン停止時間検出部430は、エンジン制御部410からの信号に基づいて、エンジン停止指令が出力されてからクランキング指令が出力されるまでの経過時間(以下、エンジン停止時間とも記載する)を検出し、検出結果をキャンセル音出力制御部440に出力する。
Based on a signal from
キャンセル音出力制御部440は、HC吸着制御要否判断部420の判断結果、エンジン停止時間検出部430からのエンジン停止時間、およびエンジン制御部410からの信号に基づいて、タイミングチェーン108からノイズが発生するか否かを予測し、予測結果に基づいて、キャンセル音出力指令およびキャンセル音停止指令をスピーカ500に出力する。なお、キャンセル音出力指令は、エンジン100の始動時にクランキングを継続する際にタイミングチェーン108から発生するノイズと逆位相の音(キャンセル音)をスピーカ500に出力させる指令であり、たとえば実験などにより予め算出されてECU400のメモリに予め記憶されている。
The cancellation sound output control unit 440 generates noise from the
このような機能ブロックを有する本実施の形態に係る制御装置は、デジタル回路やアナログ回路の構成を主体としたハードウェアでも、ECU400に含まれるCPU(Central Processing Unit)およびメモリとメモリから読み出されてCPUで実行されるプログラムとを主体としたソフトウェアでも実現することが可能である。一般的に、ハードウェアで実現した場合には動作速度の点で有利で、ソフトウェアで実現した場合には設計変更の点で有利であると言われている。以下においては、ソフトウェアとして制御装置を実現した場合を説明する。なお、このようなプログラムを記録した記録媒体についても本発明の一態様である。
The control device according to the present embodiment having such a functional block is read out from a CPU (Central Processing Unit) and a memory and a memory included in the
図5を参照して、本実施の形態に係る制御装置であるECU400がエンジン始動時に実行するプログラムの制御構造について説明する。なお、このプログラムは、予め定められたサイクルタイムで繰り返し実行される。
With reference to FIG. 5, a control structure of a program executed by
ステップ(以下、ステップをSと略す)100にて、ECU400は、エンジン始動条件が成立したか否かを判断する。たとえば、ECU400は、アクセル開度ACCがしきい値を超えた場合に、エンジン始動条件が成立したと判断する。エンジン始動条件が成立すると(S100にてYES)、処理はS102に移される。そうでないと(S100にてNO)、この処理は終了する。
In step (hereinafter step is abbreviated as S) 100,
S102にて、ECU400は、HC吸着制御が必要か否かを判断する。たとえば、ECU400は、エンジン水温がしきい値未満であり、三元触媒154が十分に活性していないと推測される場合に、HC吸着制御が必要であると判断する。HC吸着制御が必要であると(S102にてYES)、処理はS104に移される。そうでないと(S102にてNO)、処理はS126に移される。
In S102,
S104にて、ECU400は、油圧テンショナ120からのオイル抜けが発生しているか否かを予測する。たとえば、ECU400は、エンジン停止時間がしきい値を超えている場合にオイル抜けが発生していると予測する。オイル抜けが発生していると予測されると(S104にてYES)、処理はS106に移される。そうでないと(S104にてNO)、処理はS118に移される。
In S104,
S106にて、ECU400は、クランキング指令をMG(1)300Aに出力する。S108にて、ECU400は、キャンセル音出力指令をスピーカ500に出力する。なお、上述したように、キャンセル音出力指令は、エンジン100の始動時にクランキングを継続する際にタイミングチェーン108から発生するノイズと逆位相の音(キャンセル音)をスピーカ500に出力させる指令であり、たとえば実験などにより予め算出されてECU400のメモリに予め記憶されている。
In S106,
S110にて、ECU400は、エンジン回転数NEが予め定められた点火回転数N(1)に達したか否かを判断する。点火回転数N(1)に達すると(S110にてYES)、処理はS112に移される。そうでないと(S110にてNO)、S110の処理が継続される。
In S110,
S112にて、ECU400は、切換弁160が閉状態になったか否かを判断する。たとえば、ECU400は、クランキング指令が出力されてから所定時間が経過している場合に、切換弁160が閉状態になったと判断する。なお、切換弁160が閉状態になったか否かの判断方法はこれに限定されない。閉状態になったと判断されると(S112にてYES)、処理はS114に移される。そうでないと(S112にてNO)、S112の処理が継続される。
In S112,
S114にて、ECU400は、エンジン点火指令をエンジンECU406を経由してエンジン100に出力する。S116にて、ECU400は、キャンセル音出力停止指令をスピーカ500に出力する。
In S114,
S118にて、ECU400は、クランキング指令をMG(1)300Aに出力する。S120にて、ECU400は、エンジン回転数NEが予め定められた点火回転数N(1)に達したか否かを判断する。点火回転数N(1)に達すると(S120にてYES)、処理はS122に移される。そうでないと(S120にてNO)、S120の処理が継続される。
In S118,
S122にて、ECU400は、切換弁160が閉状態になったか否かを判断する。閉状態になったと判断されると(S122にてYES)、処理はS124に移される。そうでないと(S122にてNO)、S122の処理が継続される。
In S122,
S124にて、ECU400は、エンジン点火指令をエンジンECU406を経由してエンジン100に出力する。
In S124,
S126にて、ECU400は、クランキング指令をMG(1)300Aに出力する。S128にて、ECU400は、エンジン回転数NEが予め定められた点火回転数N(1)に達したか否かを判断する。点火回転数N(1)に達すると(S128にてYES)、処理はS130に移される。そうでないと(S128にてNO)、S128の処理が継続される。S130にて、ECU400は、エンジン点火指令をエンジンECU406を経由してエンジン100に出力する。
In S126,
以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係るECU400により制御されるスピーカ500から出力されるキャンセル音について説明する。
A canceling sound output from
エンジン100が停止されている時刻T(1)に、エンジン始動条件が成立した場合(S100にてYES)を想定する。
Assume that the engine start condition is satisfied at time T (1) when
ここで、三元触媒154が活性していない場合、エンジン100の点火直後の排気ガス中のHCが大気に放出されることを抑制するためには、エンジン100の点火前に、切換弁160を閉状態に切り換えておき、排気ガス中のHCをHC吸着剤152に吸着させる必要がある。そのためには、サージタンク136内の負圧を発生させるように、エンジン100の点火前にクランキングを継続する必要がある。
Here, when the three-
このようなクランキング継続時において、油圧テンショナ120内のオイルが抜け出ていると、オイルポンプ110から油圧テンショナ120へオイルをすぐに供給できないために、油圧テンショナ120内の油圧が不足してタイミングチェーン108に十分な押付力を作用させることができず、タイミングチェーン108が振動してノイズが発生してしまう。
When the oil in the hydraulic tensioner 120 has come out during such cranking continuation, the oil cannot be supplied immediately from the
そこで、HC吸着制御が必要であり(S102にてYES)、油圧テンショナ120からのオイル抜けが発生していると予測される場合(104にてYES)、タイミングチェーン108からのノイズが発生すると予測して、クランキング後(S106)に、ノイズと逆位相のキャンセル音がスピーカ500から出力される(S108)。そのため、図6に示すように、エンジン点火前のクランキング継続中にタイミングチェーン108から発生するノイズを、スピーカ500から出力されるキャンセル音によって打ち消すことができる。
Therefore, HC adsorption control is necessary (YES in S102), and when it is predicted that oil has dropped from the hydraulic tensioner 120 (YES in 104), it is predicted that noise from the
その後の時刻T(2)にて、エンジン回転数NEが予め定められた点火回転数N(1)を越えており(S110にてYES)、切換弁160が閉状態になったと判断されると(S112にてYES)、エンジン100が点火される(S114)。これにより、エンジン100が点火される時点では切換弁160が閉状態になっているので、排気ガス中のHCを確実にHC吸着剤152に吸着させることができる。
When it is determined at subsequent time T (2) that engine speed NE has exceeded predetermined ignition speed N (1) (YES in S110), switching
時刻T(2)以降(点火後)は、燃料の爆発音によってタイミングチェーン108から発生するノイズがかき消され、車両のユーザに大きな違和感を与えることはない。また、点火によりエンジン回転数NEが目標アイドル回転数付近まで急激に上昇するため、オイルポンプ110による油圧テンショナ120へのオイル供給量も急激に増加し、タイミングチェーン108からのノイズも早期に低減される。そこで、エンジン100が点火されると(S114)、キャンセル音の出力も停止される(S116)。これにより、不必要にキャンセル音が出力されることを抑制することができる。
After time T (2) (after ignition), the noise generated from the
なお、HC吸着制御が必要でない場合(S102にてNO)には、図6の一点鎖線に示すように、クランキング後(S126)、エンジン回転数NEが点火回転数N(1)に達した時点(S128にてYES)で点火される(S130)。この場合は、クランキング継続時間が極めて短いため、キャンセル音は発生されない。これにより、不必要にキャンセル音が出力されることを抑制することができる。 If HC adsorption control is not required (NO in S102), as indicated by the one-dot chain line in FIG. 6, after cranking (S126), engine speed NE has reached ignition speed N (1). It is ignited at the time (YES in S128) (S130). In this case, the canceling sound is not generated because the cranking continuation time is extremely short. Thereby, it is possible to prevent the cancel sound from being output unnecessarily.
また、HC吸着制御が必要であっても(S102にてYES)、たとえばエンジン停止直後であり、油圧テンショナ120からのオイル抜けが発生していないと判断されると(S104にてNO)、クランキング後(S118)、エンジン回転数NEが点火回転数N(1)に達しても(S120にてYES)、切換弁160が閉状態になったと判断されるまでは、エンジン100が点火されずクランキングが継続される(S122にてNO)。この場合、クランキングが継続されるが、油圧テンショナ120からのオイル抜けが発生していないため、タイミングチェーン108からのノイズが生じることがないので、キャンセル音は発生されない。これにより、不必要にキャンセル音が出力されることを抑制することができる。
Further, even if HC adsorption control is required (YES in S102), for example, immediately after the engine is stopped and it is determined that no oil has been removed from hydraulic tensioner 120 (NO in S104), the clutch After ranking (S118), even if engine speed NE reaches ignition speed N (1) (YES in S120),
以上のように、本実施の形態に係る制御装置によれば、エンジンの始動時に、HC吸着制御が必要であると、切換弁が閉状態になるまでエンジンを点火せずにMG(1)によるクランキングが継続される。この際、油圧テンショナからのオイル抜けが発生していると判断されると、タイミングチェーンから発生するノイズと逆位相のキャンセル音がスピーカから出力される。そのため、エンジン始動時のクランキング継続中にタイミングチェーンから発生するノイズを、キャンセル音によって打ち消すことができる。 As described above, according to the control device according to the present embodiment, when HC adsorption control is required at the time of starting the engine, the engine is not ignited until the switching valve is closed, and MG (1) is used. Cranking continues. At this time, if it is determined that oil loss from the hydraulic tensioner has occurred, a cancellation sound having a phase opposite to that of noise generated from the timing chain is output from the speaker. Therefore, noise generated from the timing chain during cranking at the time of starting the engine can be canceled by the cancel sound.
なお、本実施の形態においては、エンジン停止時間がしきい値を超えている場合に油圧テンショナ120からのオイル抜けが発生していると判断する例を説明したが、オイル抜けが発生しているか否かの判断方法は、これに限定されない。たとえば、エンジン100のオイルパンに貯留されるオイルレベルを検出し、検出されたオイルレベルが所定レベルを超えている場合に、油圧テンショナ120からのオイル抜けが発生していると判断するようにしてもよい。
In the present embodiment, the example in which it is determined that the oil loss from the hydraulic tensioner 120 has occurred when the engine stop time exceeds the threshold value has been described. The determination method of whether or not is not limited to this. For example, the oil level stored in the oil pan of the
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
10 ハイブリッド車両、12 駆動輪、14 減速機、16 ドライブシャフト、100 エンジン、102 クランクシャフト、104 吸気用カムシャフト、106 排気用カムシャフト、108 タイミングチェーン、110 オイルポンプ、120 油圧テンショナ、122 オイル路、130 吸気管、132 スロットルモータ、134 スロットルバルブ、136 サージタンク、140 排気管、150 排気ガス浄化装置、152 吸着剤、154 三元触媒、160 切換弁、162 リンク機構、164 ダイヤフラム機構、166 負圧供給通路、200 動力分割機構、212 出力軸、300 モータジェネレータ、300A MG(1)、300B MG(2)、310 走行用バッテリ、320 昇圧コンバータ、330 インバータ、340 監視ユニット、
400 ECU、402 MG_ECU、404 HV_ECU、406 エンジンECU、410 エンジン制御部、420 吸着制御要否判断部、430 エンジン停止時間検出部、440 キャンセル音出力制御部、500 スピーカ。
DESCRIPTION OF
400 ECU, 402 MG_ECU, 404 HV_ECU, 406 engine ECU, 410 engine control unit, 420 adsorption control necessity determination unit, 430 engine stop time detection unit, 440 cancellation sound output control unit, 500 speaker.
Claims (12)
前記制御装置は、
前記内燃機関の始動時に、前記内燃機関を点火せずに前記モータによるクランキングを継続するための継続手段と、
前記継続手段により前記クランキングが継続される場合に、前記チェーンおよび前記ベルトのいずれかから騒音が発生するか否かを予測するための予測手段と、
前記騒音が発生すると予測される場合、前記騒音と逆位相のキャンセル音を前記スピーカから発生させるためのキャンセル音発生手段とを含む、制御装置。 An internal combustion engine, a motor for cranking the internal combustion engine, a speaker, a chain that is operated by oil pressure supplied from a mechanical oil pump that is operated by the power of the internal combustion engine, and that transmits the power of the internal combustion engine; A vehicle control device comprising a hydraulic tensioner that maintains any tension of the belt,
The controller is
Continuation means for continuing cranking by the motor without igniting the internal combustion engine when starting the internal combustion engine;
A predicting means for predicting whether or not noise is generated from either the chain or the belt when the cranking is continued by the continuation means;
And a canceling sound generating means for generating a canceling sound having a phase opposite to that of the noise from the speaker when the noise is predicted to be generated.
前記内燃機関の始動時に、前記油圧テンショナからのオイル抜けが発生しているか否かを予測するためのオイル抜け予測手段と、
前記オイル抜けが発生していると予測される場合に、前記騒音が発生すると予測するための手段とを含む、請求項1に記載の制御装置。 The prediction means includes
An oil loss prediction means for predicting whether or not oil loss from the hydraulic tensioner has occurred when the internal combustion engine is started;
The control device according to claim 1, further comprising means for predicting that the noise is generated when the oil loss is predicted to occur.
前記継続手段は、前記内燃機関の始動時に、前記吸着剤を経由する状態に前記切換弁が切り換えられるまで、前記クランキングを継続するための手段を含む、請求項1〜4のいずれかに記載の制御装置。 The vehicle has an adsorbent that adsorbs an unburned component of the exhaust gas from the internal combustion engine and a state in which the exhaust gas does not pass through the adsorbent due to a negative pressure on the intake side of the internal combustion engine. And a switching valve that is switched to a state to perform,
The said continuation means includes the means for continuing the said cranking until the said switching valve is switched to the state which passes through the said adsorbent at the time of starting of the said internal combustion engine. Control device.
前記制御方法は、
前記内燃機関の始動時に、前記内燃機関を点火せずに前記モータによるクランキングを継続する継続ステップと、
前記継続ステップにて前記クランキングが継続される場合に、前記チェーンおよび前記ベルトのいずれかから騒音が発生するか否かを予測する予測ステップと、
前記騒音が発生すると予測される場合、前記騒音と逆位相のキャンセル音を前記スピーカから発生させるキャンセル音発生ステップとを含む、制御方法。 An internal combustion engine, a motor for cranking the internal combustion engine, a speaker, a chain that is operated by oil pressure supplied from a mechanical oil pump that is operated by the power of the internal combustion engine, and that transmits the power of the internal combustion engine; A vehicle control method comprising a hydraulic tensioner for maintaining any tension of a belt,
The control method is:
A continuation step of continuing cranking by the motor without igniting the internal combustion engine when starting the internal combustion engine;
A predicting step of predicting whether noise is generated from either the chain or the belt when the cranking is continued in the continuation step;
And a canceling sound generating step of generating a canceling sound having a phase opposite to that of the noise from the speaker when the noise is predicted to be generated.
前記内燃機関の始動時に、前記油圧テンショナからのオイル抜けが発生しているか否かを予測するオイル抜け予測ステップと、
前記オイル抜けが発生していると予測される場合に、前記騒音が発生すると予測するステップとを含む、請求項6に記載の制御方法。 The prediction step includes
An oil loss prediction step for predicting whether or not oil loss from the hydraulic tensioner has occurred when the internal combustion engine is started; and
The method according to claim 6, further comprising a step of predicting that the noise is generated when the oil loss is predicted to occur.
前記継続ステップは、前記内燃機関の始動時に、前記吸着剤を経由する状態に前記切換弁が切り換えられるまで、前記負圧を発生させて前記切換弁を前記前記吸着剤を経由しない状態から前記吸着剤を経由する状態に切り換えるように、前記クランキングを継続するステップを含む、請求項6〜9のいずれかに記載の制御方法。 The vehicle has an adsorbent that adsorbs an unburned component of the exhaust gas from the internal combustion engine and a state in which the exhaust gas does not pass through the adsorbent due to a negative pressure on the intake side of the internal combustion engine. And a switching valve that is switched to a state to perform,
In the continuation step, when the internal combustion engine is started, the negative pressure is generated and the switching valve is not passed through the adsorbent until the switching valve is switched to the state passing through the adsorbent. The control method according to any one of claims 6 to 9, further comprising a step of continuing the cranking so as to switch to a state via an agent.
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