JP2015150947A - ハイブリッド車両 - Google Patents
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Abstract
【課題】可変動弁機構によって制御される吸気バルブのリフト量および作用角の少なくとも一方が固定された状態においても、燃費悪化や走行不能につながるようなSOCの過剰な上昇および低下を回避するように内燃機関を動作させて、車両走行を継続する。【解決手段】エンジンは、吸気バルブの作動特性としてリフト量および作用角の少なくとも一方を制御するための可変動弁装置を有する。可変動弁装置によって制御される吸気バルブの作動特性(リフト量および/または作用角)が固定されているときには(S120がYES)、作動特性が固定されていないとき(S120がNO)と比較して、エンジン要求出力の設定範囲が制限されるとともに、蓄電装置のSOC制御目標が上昇される(S150,S160,S170)。【選択図】図10
Description
この発明は、ハイブリッド車両に関し、より特定的には、吸気バルブの作動特性を変更するための可変動弁装置が設けられた内燃機関を備えたハイブリッド車両に関する。
吸気バルブの作動特性を変更可能な可変動弁装置が設けられた内燃機関(エンジン)が公知である。さらに、そのような可変動弁装置として、吸気バルブのリフト量および作用角の少なくとも一方を変更可能な可変動弁装置が知られている(特許文献1〜10等参照)。
たとえば、特開2009−202662号公報(特許文献1)では、吸気バルブのリフト量および作用角(作動角)の大きさを変更可能な可変動弁装置を有する内燃機関を搭載したハイブリッド車両が開示される。特許文献1に開示されたハイブリッド車両では、可変動弁機構が故障と診断されたときには、車両走行中および停車時のエンジンの停止が禁止される。
また、特開2004−84521号公報(特許文献2)には、吸気バルブの開閉タイミング変更手段および/または作用角変更手段の異常検出時には、当該開閉タイミングおよび/または作用角を固定するとともにスロットル弁開度を目標吸入空気量に応じて制御することによって、退避走行を可能とする技術が記載されている。
特許文献1では、可変動弁機構の故障時には、上記のように内燃機関の停止を禁止した上で、加速走行時にはエンジンおよびモータの出力で走行するとともに、定常走行時にはエンジンの出力のみで走行することが記載される。さらに、減速走行時には、モータを回生駆動して発電するとともに、停車時には、エンジン回転数を所定回転数に制御して余剰トルクでモータを駆動して発電させることが記載される。
しかしながら、可変動弁機構の故障等によって吸気バルブの作動特性(リフト量および/または作用角)が固定されると、当該固定された作動特性に従って、エンジンから出力可能な最大出力の減少および/または最小出力の上昇が生じる虞がある。これにより、ハイブリッド車両全体での出力配分に従ったエンジンへの要求出力に対して、実際のエンジン出力が過不足を生じる虞がある。
この場合、ハイブリッド車両全体での出力を要求値と合致させるためには、エンジン出力の過剰分または不足分を、蓄電装置(バッテリ)の充放電を伴ってモータが正トルクまたは負トルクを出力することによってカバーする必要がある。したがって、このような状況が多発すると、蓄電装置(バッテリ)の充電量(SOC:State of Charge)が上昇(エンジン出力過剰時)あるいは低下(エンジン出力不足時)する虞がある。SOCの低下は車両加速性能の低下を招き、特にSOC低下が過剰になると、車両走行が不能となる虞がある。また、SOCが過上昇すると、エンジン停止時の回転減速によって生じる発電電力を吸収できなくなるためにエンジンのアイドル運転期間が増加することにより燃費が悪化する虞がある。
この発明はこのような問題点を解決するためになされたものであって、この発明の目的は、可変動弁機構によって制御される吸気バルブのリフト量および作用角の少なくとも一方が固定された状態においても、燃費悪化や走行不能につながるようなSOCの過剰な上昇および低下を回避するように内燃機関を動作させて、車両走行を継続することである。
この発明によれば、ハイブリッド車両は、吸気バルブの作動特性としてリフト量および作用角の少なくとも一方を制御するための可変動弁装置を有する内燃機関と、可変動弁装置によって制御される作動特性を検出するための検出器と、車両駆動力を発生するための回転電機と、回転電機を駆動するための電力を蓄積するための蓄電装置と、制御装置とを備える。制御装置は、検出器によって検出された作動特性が固定されている状態である場合には、作動特性が固定されていない状態である場合と比較して、内燃機関への要求出力の設定範囲を狭くするとともに、蓄電装置のSOCを高く制御するように構成される。
上記ハイブリッド車両によれば、可変動弁機構の故障ないし低温時におけるフリクション増大等によって、可変動弁機構によって制御される吸気バルブの作動特性(リフト量および作用角の少なくとも一方)が固定された場合には、固定された作動特性に従って内燃機関の出力の最大値および/または最小値が制限されるのに対応させて、内燃機関への要求出力の設定範囲を狭くするとともに、高出力領域で内燃機関の出力が不足することに備えてSOCを予め高く制御することができる。したがって、吸気バルブの作動特性が固定された状態においても、燃費悪化や走行不能につながるようなSOCの過剰な上昇および低下を回避するように内燃機関を動作させて車両走行を継続することができる。
好ましくは、制御装置は、リフト量および作用角の少なくとも一方が第1の所定値よりも小さい状態で作動特性が固定されているときには、作動特性が固定されていない状態である場合と比較して、要求出力の設定範囲を狭くするとともにSOCを高く制御する。さらに好ましくは、制御装置は、リフト量および作用角の少なくとも一方が第1の所定値よりも大きい状態で作動特性が固定されているときには、作動特性が固定されていない状態である場合と同等に、要求出力の設定範囲を決めるとともにSOCを制御する。
このようにすると、吸気バルブの作動特性が、内燃機関の出力範囲が狭くなることが懸念される領域で固定されたときに限定して、内燃機関への要求出力の設定範囲を狭くするとともに、SOCを予め高く制御する。これにより、内燃機関をより効果的に使用するとともに回生電力の受入れ余地を拡大できるので、燃費悪化を抑性しながら走行を継続することができる。
さらに好ましくは、制御装置は、リフト量および作用角の少なくとも一方が、第1の所定値よりも小さい第2の所定値よりも小さい状態で作動特性が固定されているときには、第2の所定値から第1の所定値までの間である状態で作動特性が固定されているときよりも、要求出力の設定範囲をさらに狭くするとともにSOCをさらに高く制御する。
このようにすると、リフト量および作用角の少なくとも一方が第1の所定値および第2の所定値の間である状態で吸気バルブの作動特性が固定された場合における、内燃機関への要求出力の設定範囲の制限およびSOCの上昇を緩和できる。これにより、内燃機関をより効果的に使用するとともに回生電力の受入れ余地を拡大できるので、燃費悪化を抑性しながら走行を継続することができる。
また好ましくは、ハイブリッド車両は、内燃機関に設けられた排気ガス還流装置をさらに備える。排気ガス還流装置は、内燃機関の排気ガスの一部を還流弁を介して再度内燃機関の吸気管に還流させる。制御装置は、リフト量および作用角の少なくとも一方が、第1の所定値よりも大きい状態で作動特性が固定されている場合には、作動特性が固定されていない状態である場合と同等に、要求出力の設定範囲を決めるとともにSOCを制御する一方で、排気ガス還流装置の還流弁を閉状態に維持する。
このようにすると、排気ガス還流装置が設けられた内燃機関において、可変動弁機構によって制御される吸気バルブの作動特性(リフト量および作用角の少なくとも一方)が固定された場合に、排気ガス還流装置の作動によって燃焼性が低下することを回避することができる。
好ましくは、ハイブリッド車両において、可変動弁装置は、吸気バルブの作動特性を、第1の特性と、作動特性が第1の特性であるときよりもリフト量および作用角の少なくとも一方が大きい第2の特性と、作動特性が第2の特性であるときよりもリフト量および作用角の少なくとも一方が大きい第3の特性とのうちのいずれかに切替可能に構成される。制御装置は、検出器によって検出された作動特性が第1または第2の特性で固定された状態であるときには、作動特性が固定されていない状態である場合と比較して、要求出力の設定範囲を狭くするとともにSOCを高く制御する。
このようにすると、吸気バルブの作動特性(リフト量および作用角の少なくとも一方)が3段階に制御される可変動弁装置において、可変動弁機構によって制御される吸気バルブの作動特性(リフト量および作用角の少なくとも一方)が固定された状態においても、燃費悪化や走行不能につながるようなSOCの過剰な上昇および低下を回避するように内燃機関を動作させて車両走行を継続することができる。
さらに好ましくは、制御装置は、作動特性が第3の特性で固定された状態であるときには、作動特性が固定されていない状態である場合と同等に、要求出力の設定範囲を決めるとともにSOCを制御する。あるいは、制御装置は、作動特性が第1の特性で固定された状態であるときには、第2の特性で固定された状態であるときと比較して、要求出力の設定範囲をさらに狭くするとともにSOCをさらに高く制御する。
このようにすると、吸気バルブの作動特性(リフト量および作用角の少なくとも一方)が3段階に制御される可変動弁装置において、固定状態の吸気バルブの作動特性に応じて、内燃機関への要求出力の設定範囲の制限およびSOCの上昇を緩和を、緩和ないし非実行とすることができる。この結果、燃費悪化を抑制しながら走行を継続することができる。
また、さらに好ましくは、ハイブリッド車両は、内燃機関に設けられた排気ガス還流装置をさらに備える。制御装置は、作動特性が第3の特性で固定された状態であるときには、作動特性が固定されていない状態である場合と同等に、要求出力の設定範囲を決めるとともにSOCを制御する一方で、排気ガス還流装置の還流弁を閉状態に維持する。
このようにすると、吸気バルブの作動特性(リフト量および作用角の少なくとも一方)が3段階に制御される可変動弁装置および排気ガス還流装置が設けられた内燃機関において、可変動弁機構によって制御される吸気バルブの作動特性(リフト量および作用角の少なくとも一方)が固定された場合に、排気ガス還流装置の作動によって燃焼性が低下することを回避することができる。
また好ましくは、ハイブリッド車両において、可変動弁装置は、吸気バルブの作動特性を、第1の特性と、作動特性が第1の特性であるときよりもリフト量および作用角の少なくとも一方が大きい第2の特性とのいずれかに切替可能に構成される。制御装置は、検出器によって検出された作動特性が第1の特性で固定された状態であるときには、作動特性が固定されていない状態である場合と比較して、要求出力の設定範囲を狭くするとともにSOCを高く制御する。
このようにすると、吸気バルブの作動特性(リフト量および作用角の少なくとも一方)が2段階に制御される可変動弁装置において、可変動弁機構によって制御される吸気バルブの作動特性(リフト量および作用角の少なくとも一方)が固定された状態においても、燃費悪化や走行不能につながるようなSOCの過剰な上昇および低下を回避するように内燃機関を動作させて車両走行を継続することができる。
さらに好ましくは、制御装置は、作動特性が第2の特性で固定された状態であるときには、作動特性が固定されていない状態である場合と同等に、要求出力の設定範囲を決めるとともにSOCを制御する。
このようにすると、吸気バルブの作動特性(リフト量および作用角の少なくとも一方)が2段階に制御される可変動弁装置において、固定状態の吸気バルブの作動特性に応じて、内燃機関への要求出力の設定範囲の制限およびSOCの上昇を緩和を、緩和ないし非実行とすることができる。この結果、燃費悪化を抑制しながら走行を継続することができる。
あるいは、ハイブリッド車両は、内燃機関に設けられた排気ガス還流装置をさらに備える。制御装置は、作動特性が第2の特性で固定された状態であるときには、作動特性が固定されていない状態である場合と同等に、要求出力の設定範囲を決めるとともにSOCを制御する一方で、排気ガス還流装置の還流弁を閉状態に維持する。
このようにすると、吸気バルブの作動特性(リフト量および作用角の少なくとも一方)が2段階に制御される可変動弁装置および排気ガス還流装置が設けられた内燃機関において、可変動弁機構によって制御される吸気バルブの作動特性(リフト量および作用角の少なくとも一方)が固定された場合に、排気ガス還流装置の作動によって燃焼性が低下することを回避することができる。
この発明によれば、可変動弁機構によって制御される吸気バルブのリフト量および作用角の少なくとも一方が固定された状態においても、燃費悪化や走行不能につながるようなSOCの過剰な上昇および低下を回避するように内燃機関を動作させて、車両走行を継続することができる。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下では図中の同一または相当する部分には同一符号を付してその説明は原則的に繰返さないものとする。
[実施の形態1]
図1は、この発明の実施の形態に従うハイブリッド車両の全体構成を示すブロック図である。
図1は、この発明の実施の形態に従うハイブリッド車両の全体構成を示すブロック図である。
図1を参照して、ハイブリッド車両1は、エンジン100と、モータジェネレータMG1,MG2と、動力分割装置4と、減速機5と、駆動輪6と、蓄電装置Bと、PCU(Power Control Unit)20と、制御装置200とを含む。
エンジン100は、たとえば、ガソリンまたは軽油等の炭化水素系の燃料を燃焼することによって動力を発生する内燃機関により構成される。
動力分割装置4は、エンジン100の発生する動力を、出力軸7を経由した駆動軸8への経路とモータジェネレータMG1への経路とに分割可能に構成される。動力分割装置4としては、サンギヤ、プラネタリギヤおよびリングギヤの3つの回転軸を有する遊星歯車機構を用いることができる。たとえば、モータジェネレータMG1のロータを中空としてその中心にエンジン100のクランク軸を通すことで、動力分割装置4にエンジン100とモータジェネレータMG1,MG2とを機械的に接続することができる。
具体的には、モータジェネレータMG1のロータをサンギヤに接続し、エンジン100の出力軸をプラネタリギヤに接続し、かつ、出力軸7をリングギヤに接続する。モータジェネレータMG2の回転軸とも接続された出力軸7は、減速機5を経由して、駆動輪6を回転駆動するための駆動軸8と機械的に連結される。なお、モータジェネレータMG2の回転軸と出力軸7との間に減速機をさらに組込んでもよい。
モータジェネレータMG1,MG2は、交流回転電機であり、たとえば、三相交流同期電動発電機である。モータジェネレータMG1は、エンジン100によって駆動される発電機として動作し、かつ、エンジン100を始動させるための電動機として動作するものとして、電動機および発電機の機能を併せ持つように構成される。このように、モータジェネレータMG1の出力トルクによって、エンジン100の出力軸を加減速することができるので、エンジン100の運転中においても、モータジェネレータMG1のトルク調整によって、エンジン100の回転数を制御することもできる。
モータジェネレータMG2は、減速機5および駆動軸8を経由して駆動輪6へ伝達される車両駆動力を発生する。さらに、モータジェネレータMG2は、駆動輪6の回転方向と反対方向の出力トルクを発生することによって回生発電を行なうように電動機および発電機への機能を併せ持つように構成される。
蓄電装置Bは、充放電可能に構成された電力貯蔵要素である。蓄電装置Bは、たとえば、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池または鉛蓄電池などの二次電池、あるいは電気二重層キャパシタなどの蓄電素子のセルを含んで構成される。蓄電装置Bには、蓄電装置Bの温度、電流、および電圧を検出するためのセンサ315が設けられる。センサ315による検出値は、制御装置200へ出力される。制御装置200は、センサ315による検出値に基づいて、蓄電装置Bの充電状態(以下「SOC(State Of Charge)」とも称する。)を算出する。なお、SOCは、通常、蓄電装置Bの満充電状態に対する現在の残容量の百分率で示される。SOCは、公知の任意の手法によって算出することができる。
蓄電装置Bは、モータジェネレータMG1,MG2を駆動するためのPCU20に接続される。PCU20は、蓄電装置Bから供給される直流電力を交流電力に変換し、モータジェネレータMG1,MG2を駆動する。また、PCU20は、モータジェネレータMG1,MG2が発電した交流電力を直流電力に変換し、蓄電装置Bを充電する。このように、蓄電装置Bは、モータジェネレータMG1,MG2を駆動するための電力を蓄積することができる。蓄電装置Bの出力は、たとえば200Vである。
なお、蓄電装置Bの充放電制御のための制約値として、放電電力上限値Woutおよび充電電力上限値Winを設定することができる。放電電力上限値Woutは、放電電力の上限値を示しており、Wout≧0に設定される。Wout=0に設定されたときには蓄電装置Bの放電が禁止されることを意味する。同様に、充電電力上限値Winは、充電電力の上限値を示しており、Win≦0に設定される。Win=0に設定されたときには、蓄電装置Bの充電が禁止されることを意味する。
たとえば、蓄電装置BのSOCおよび/または温度Tbに応じて、放電電力上限値Woutおよび充電電力上限値Winが設定される。具体的には、高SOC領域で充電を制限するとともに、低SOC領域で放電を制限するように、放電電力上限値Woutおよび充電電力上限値Winを設定することができる。あるいは、温度Tbに対しては、内部抵抗が上昇する低温領域、および、これ以上の発熱を抑制したい高温領域において、充放電を制御するように、放電電力上限値Woutおよび充電電力上限値Winを設定することができる。
制御装置200は、車両の走行状態に応じて、エンジン100およびモータジェネレータMG1,MG2の出力を制御する。特に、制御装置200は、エンジン100を停止させた状態でモータジェネレータMG2を動力源として走行する「EV走行」と、エンジン100を動作させた状態で走行する「HV走行」とを組み合わせるように、ハイブリッド車両1の走行を制御する。
次に、可変動弁機構を有するエンジンの構成について説明する。
図2は、図1に示すエンジン100の構成を示す図である。
図2は、図1に示すエンジン100の構成を示す図である。
図2を参照して、エンジン100への吸入空気量は、スロットルバルブ104により調整される。スロットルバルブ104はスロットルモータ312により駆動される電機制御式スロットルバルブである。
インジェクタ108は、吸気ポートに燃料を噴射する。吸気ポートにおいて、燃料と空気とが混合される。混合気は、吸気バルブ118が開くことによって、シリンダ106内へ導入される。
なお、インジェクタ108は、シリンダ106内に直接燃料を噴射する直噴インジェクタとして設けられてもよい。あるいは、インジェクタ108は、ポート噴射用と直噴用との両方が設けられてもよい。
シリンダ106内の混合気は、点火プラグ110により着火され、燃焼する。燃焼後の混合気、すなわち排気ガスは、三元触媒112により浄化された後、車外に排出される。混合気の燃焼によりピストン114が押し下げられ、クランクシャフト116が回転する。
シリンダ106の頭頂部には、吸気バルブ118および排気バルブ120が設けられる。シリンダ106に導入される空気の量および時期は、吸気バルブ118により制御される。シリンダ106から排出される排気ガスの量および時期は、排気バルブ120により制御される。吸気バルブ118はカム122により駆動される。排気バルブ120はカム124により駆動される。
吸気バルブ118は、後に詳細に説明するように、VVL(Variable Valve Lift)装置400によって、吸気バルブ118の作動特性が制御される。以下では、吸気バルブ118の作動特性として、リフト量および作用角が制御される例について説明する。なお、排気バルブ120についても、リフト量および/または作用角を制御するようにしてもよい。また、開閉タイミングを制御するVVT(Variable Valve Timing)装置をVVL装置400に組み合わせもよい。
制御装置200は、エンジン100が所望の運転状態になるように、スロットル開度θth、点火時期、燃料噴射時期、燃料噴射量、吸気バルブの作動状態(開閉タイミング、リフト量、作用角等)を制御する。本実施の形態では、エンジン出力がパワーベースで制御される例を説明する。したがって、制御装置200は、ハイブリッド車両1の走行制御において、エンジン100への要求出力としてエンジン要求パワーPeを設定する。さらに、制御装置200は、エンジン100がエンジン要空パワーPeに従って出力を発生するための動作点(エンジン回転数およびエンジントルクの組み合わせ)で動作するように、上記のパラメータ群を制御する。
制御装置200には、カム角センサ300、クランク角センサ302、ノックセンサ304、スロットル開度センサ306、車速センサ307、アクセルペダルセンサ308、水温センサ309、および、VVL位置センサ310から信号が入力される。
カム角センサ300は、カムの位置を表す信号を出力する。クランク角センサ302は、クランクシャフト116の回転数(エンジン回転数)およびクランクシャフト116の回転角度を表す信号を出力する。ノックセンサ304は、エンジン100の振動の強度を表す信号を出力する。スロットル開度センサ306は、スロットル開度θthを表す信号を出力する。
水温センサ309は、エンジン100の冷却水温度Twを検出する。検出された冷却水温度Twは、制御装置200へ入力される。アクセルペダルセンサ308は、運転者によるアクセルペダル(図示せず)の操作量Acを検出する。車速センサ307は、駆動軸8の回転数等に基づいて、ハイブリッド車両1の車速Vを検出する。アクセルペダルセンサ308によって検出されたアクセルペダル操作量Acおよび、車速センサ307によって検出された車速Vは、制御装置200へ入力される。
さらに、VVL位置センサ310は、VVL装置400によって制御される吸気バルブ118の現時点の作動特性を示すデータLvを検出するように構成される。VVL位置センサ310によって検出されたデータLvは、制御装置200へ入力される。すなわち、制御装置200は、VVL位置センサ310からのデータLvに基づいて、リフト量および作用角の現在の値を検知することができる。
図3は、VVL装置400において実現されるバルブ変位量とクランク角の関係を示す図である。図3を参照して、排気行程において排気バルブ120が開いて閉じ、吸気行程において吸気バルブ118が開いて閉じる。排気バルブ120のバルブ変位量が波形EXに示されており、これに対して吸気バルブ118のバルブ変位量が波形IN1,IN2に示されている。
なお、バルブ変位量とは、吸気バルブ118が閉じた状態からの吸気バルブ118の変位量である。リフト量とは、吸気バルブ118の開度がピークに達したときのバルブ変位量である。作用角とは、吸気バルブ118が開いてから閉じるまでのクランク角度である。
吸気バルブ118の作動特性は、VVL装置400によって波形IN1,IN2の間で変化する。波形IN1は、リフト量および作用角が最小の場合を示す。波形IN2は、リフト量および作用角が最大の場合を示す。VVL装置400においては、リフト量が増大するにつれて、作用角も増大する。すなわち、本実施の形態で例示されるVVL装置400では、吸気バルブ118の作動特性として、リフト量および作用角が変更される。
図4は、吸気バルブ118のリフト量と作用角とを制御する装置の一例であるVVL装置400の正面図である。
図4を参照して、VVL装置400は、一方向に延びる駆動軸410と、駆動軸410の外周面を覆う支持パイプ420と、支持パイプ420の外周面上で駆動軸410の軸方向に並んで配置された入力アーム430および揺動カム440とを備える。駆動軸410の先端には、駆動軸410を直線運動させるアクチュエータ(図示せず)が接続される。
VVL装置400には、各気筒に設けられた1つのカム122に対応して、1つの入力アーム430が設けられる。入力アーム430の両側には、各気筒に設けられた一対の吸気バルブ118のそれぞれに対応して、2つの揺動カム440が設けられる。
支持パイプ420は、中空円筒状に形成されており、カムシャフト130に対して平行に配置される。支持パイプ420は、軸方向へ移動したり、回転したりしないようにシリンダヘッドに固定される。
支持パイプ420の内部には、その軸方向に摺動可能なように駆動軸410が挿入される。支持パイプ420の外周面上には、駆動軸410の軸芯を中心として揺動可能で、かつ、その軸方向には移動しないように、入力アーム430および2つの揺動カム440が設けられる。
入力アーム430は、支持パイプ420の外周面から離れる方向に突出するアーム部432と、アーム部432の先端に回転可能に接続されたローラ部434とを有する。入力アーム430は、ローラ部434がカム122に当接可能な位置に配置されるように設けられる。
揺動カム440は、支持パイプ420の外周面から離れる方向に突出する略三角形状のノーズ部442を有する。ノーズ部442の一辺には、凹状に湾曲したカム面444が形成される。吸気バルブ118に設けられたバルブスプリングの付勢力により、ロッカアーム128に回転可能に取り付けられたローラがカム面444に押し付けられる。
入力アーム430および揺動カム440は、一体となって駆動軸410の軸芯を中心として揺動する。このため、カムシャフト130が回転すると、カム122に当接された入力アーム430が揺動し、この入力アーム430の動きに連動して揺動カム440も揺動する。この揺動カム440の動きが、ロッカアーム128を経由して吸気バルブ118に伝わり、吸気バルブ118が開閉される。
VVL装置400は、さらに、支持パイプ420の軸芯周りにおいて、入力アーム430と揺動カム440との相対位相差を変更する装置を備える。相対位相差を変更する装置によって、吸気バルブ118のリフト量および作用角が適宜変更される。
つまり、両者の相対位相差を拡大すれば、入力アーム430および揺動カム440の揺動角に対するロッカアーム128の揺動角が拡大され、吸気バルブ118のリフト量および作用角が増大される。
また、両者の相対位相差を縮小すれば、入力アーム430および揺動カム440の揺動角に対するロッカアーム128の揺動角が縮小され、吸気バルブ118のリフト量および作用角が小さくされる。
図5は、VVL装置400を部分的に示した斜視図である。図5中では、内部構造が明確に把握できるように一部が破断されて表わされる。
図5を参照して、入力アーム430および2つの揺動カム440と、支持パイプ420の外周面との間に規定された空間には、支持パイプ420に対して、回転可能で、かつ軸方向に摺動可能に支持されたスライダギヤ450が収容される。スライダギヤ450は、支持パイプ420上を軸方向に摺動可能に設けられる。
スライダギヤ450には、その軸方向の中央部に位置して、右ねじ螺旋状のヘリカルスプラインが形成されたヘリカルギヤ452が設けられる。また、スライダギヤ450には、ヘリカルギヤ452の両側に位置し、ヘリカルギヤ452とは逆に左ねじ螺旋状のヘリカルスプラインが形成されたヘリカルギヤ454が各々に設けられる。
一方、スライダギヤ450を収容する空間を規定する入力アーム430および2つの揺動カム440の内周面には、ヘリカルギヤ452および454に対応したヘリカルスプラインがそれぞれ形成される。つまり、入力アーム430には、右ねじ螺旋状のヘリカルスプラインが形成されており、そのヘリカルスプラインがヘリカルギヤ452に噛み合っている。また、揺動カム440には、左ねじ螺旋状のヘリカルスプラインが形成されており、そのヘリカルスプラインがヘリカルギヤ454に噛み合っている。
スライダギヤ450には、一方のヘリカルギヤ454とヘリカルギヤ452との間に位置して、周方向に延びる長穴456が形成される。また、図示しないが、支持パイプ420には、長穴456の一部と重なるように、軸方向に延びる長穴が形成される。支持パイプ420の内部に挿通された駆動軸410には、これら長穴456および図示しない長穴の重なった部分を通じて突出する係止ピン412が一体に設けられる。
駆動軸410に連結されるアクチュエータ(図示せず)によって、駆動軸410がその軸方向に移動すると、スライダギヤ450が係止ピン412により押され、ヘリカルギヤ452および454が同時に駆動軸410の軸方向に移動する。このようなヘリカルギヤ452および454の移動に対して、これらにスプライン係合された入力アーム430および揺動カム440は、軸方向に移動しない。そのため、入力アーム430と揺動カム440は、ヘリカルスプラインの噛み合いを通じて駆動軸410の軸芯周りに回動する。
このとき、入力アーム430と揺動カム440とでは、形成されたヘリカルスプラインの向きが逆である。そのため、入力アーム430と揺動カム440の回動方向は互いに逆方向となる。これにより、入力アーム430と揺動カム440との相対位相差が変化し、既に説明したように吸気バルブ118のリフト量および作用角が変更される。
たとえば、図2に示したVVL位置センサ310は、入力アーム430および揺動カム440の間の機械的な位相差を検出可能な機構を有するように構成される。あるいは、図示しないアクチュエータによって移動される駆動軸410の軸方向の位置を検出可能な機構を有するように、VVL位置センサ310を構成することも可能である。なお、VVL位置センサ310は、その検出値から直接あるいは間接的に吸気バルブ118の作動特性であるリフト量および作用角を求めることが可能であれば、任意の構成とすることができる。
制御装置200は、駆動軸410を直線運動させるアクチュエータの操作量を調整することによって吸気バルブ118のリフト量および作用角を制御する。このアクチュエータは、たとえば、電動モータによって構成することができる。この場合には、アクチュエータを構成する電動モータは、蓄電装置Bとは別個のバッテリ(補機バッテリ)から電力供給を受けることが一般的である。あるいは、上記アクチュエータは、エンジン100によって駆動されるオイルポンプから発生する油圧によって作動するように構成することも可能である。
なお、VVL装置は、図4および図5に例示した形式のものに限られない。たとえば、電気的にバルブを駆動するVVL装置や油圧を用いてバルブを駆動するVVL装置などを用いてもよい。すなわち、本実施の形態において、吸気バルブ118の作動特性(リフト量および作用角)を変更するための機構は特に限定されるものではなく、公知の機構を適宜適用することができる。
次に、吸気バルブの作動特性とエンジンの動作との関係について説明する。
図6は、吸気バルブ118のリフト量および作用角が大きい場合の動作を説明する概念図である。図7は、吸気バルブ118のリフト量および作用角が小さい場合の動作を説明する図である。
図6は、吸気バルブ118のリフト量および作用角が大きい場合の動作を説明する概念図である。図7は、吸気バルブ118のリフト量および作用角が小さい場合の動作を説明する図である。
図6を参照して、吸気バルブ118のリフト量および作用角が大きい場合には、吸気バルブ118を閉じるタイミングが遅くなるため、エンジン100は、アトキンソンサイクルにて運転される。これにより、燃費を向上することができる。また、吸気行程にてシリンダ106内に吸入された空気の一部がシリンダ106外へ戻されるため、圧縮行程において空気を圧縮するための力である圧縮反力が低減する。したがって、エンジン始動時には、吸気バルブ118のリフト量および作用角を大きくすることにより、エンジン始動に伴う振動を低減することができる。一方で、吸気バルブ118のリフト量および作用角を大きくすると、圧縮比の減少により燃焼性は低下する。
図7を参照して、吸気バルブ118のリフト量および作用角が小さい場合には、吸気バルブ118を閉じるタイミングが早くなるため、圧縮比が上昇する。このため、エンジン100での燃焼性が改善されるので、低温での着火性が向上するとともにエンジントルクの応答性が向上する。一方で、エンジン回転数が高い領域(高回転数領域)では、吸気慣性を利用できなくなるので吸入空気量が減少することにより、出力可能なエンジントルクが相対的に低下する。反対に、エンジン回転数が低い領域(低回転数領域)では、吸入空気量を減らすことが困難となるので、低トルクの出力が困難となる。
図8には、吸気バルブ118の作動特性(リフト量および作用角)を変更したときのエンジン回転数およびエンジントルクの関係が示される。図8には、吸気バルブのリフト量および作用角が小さい場合(たとえば最小設定)の場合の特性が実線で示され、吸気バルブのリフト量および作用角が大きい場合(たとえば最大設定)の特性が破線で示されている。
図8を参照して、低回転数領域では、エンジントルクは、吸気バルブ118のリフト量および作用角が小さい場合の方が、リフト量および作用角が大きい場合よりも大きくなり、かつ、トルク応答性も高くなる。図6および図7で説明したように、リフト量および作用角が大きい場合には、シリンダ内へ吸入された空気の一部がシリンダ外へ戻されるのに対し、リフト量および作用角が小さい場合には、吸気バルブ118が早く閉じられることによって圧縮比が高くなるからである。
一方、高回転数領域では、エンジントルクは、吸気バルブ118のリフト量および作用角が大きい場合の方が、リフト量および作用角が小さい場合よりも大きくなる。上述のように、エンジン回転数が高い領域では、吸気バルブ118を閉じるタイミングを遅くしても、空気の慣性力によって多くの空気がシリンダ内に導入されるからである。
なお、図6〜図8では、VVL装置400により、吸気バルブ118のリフト量および作用角がともに変化(増減)する際の特性が示されるが、リフト量および作用角のいずれか一方のみが変化(増減)する際にも、定性的には同等の特徴が現れる。
したがって、上記のような特性を考慮して、吸気バルブ118の作動特性を、エンジン回転数およびエンジントルクの組み合わせで規定される動作領域に応じてVVL装置400によって制御することにより、エンジン100を適切に制御することができる。
一方で、VVL装置400の故障により、あるいは、極低温時の固着等によって、吸気バルブ118の作動特性(本実施の形態ではリフト量および作用角)が何らかの原因によって固定されると、図6〜図8で説明した、吸気バルブ118の作動特性とエンジン出力特性との関係に従って、エンジン100の出力が制限されることが懸念される。
特に、吸気バルブ118の作動特性が、リフト量および作用角が小さい状態で固定された場合には、図8中の実線に従ったエンジン出力しか得られないことになる。このため、低回転数領域ではエンジントルクを絞ることができなくなり、制御可能な最小トルクが上昇する。また、高回転数領域では出力可能な最大トルクが低下する。すなわち、エンジン100が実際に対応できる出力範囲(本実施例ではパワー範囲)が狭くなることが懸念される。
後程詳細に説明するように、ハイブリッド車両1では、車両全体で必要となる出力を、エンジン100およびモータジェネレータMG1,MG2間で配分するように、走行が制御される。本実施の形態では、ハイブリッド車両1全体で要求される出力パワー(以下、トータル要求パワーとも称する)が、エンジン100およびモータジェネレータMG1,MG2間で配分されるものとする。したがって、エンジン100の出力(ここでは、出力パワー)は、当該走行制御によるパワー配分に従って制御される。
このため、吸気バルブ118の作動特性が固定された状態となると、エンジン100が実際の出力するエンジンパワーが、走行制御によるパワー配分に従うエンジン要求パワーPeに対して過不足を生じることが懸念される。特に、図8中の点線の状態で吸気バルブ118の作動特性が固定されると、低出力領域(低回転数×低トルク領域)において実際のエンジン出力(パワー)がエンジン要求パワーPeに対して過剰になったり、高出力領域(高回転数×高トルク領域)で、実際のエンジン出力(パワー)がエンジン要求パワーPeに対して不足したりする虞がある。
エンジン要求パワーPeに対して、実際のエンジンパワーが不足または過剰となった場合には、当該不足分または過剰分は、モータジェネレータMG1,MG2の出力によってカバーされることになる。すなわち、蓄電装置Bの充放電を伴ってモータジェネレータMG1,MG2がトルクを出力することによって、ハイブリッド車両1全体での車両要求パワーが確保されることになる。
このような状況が多発ないし継続すると、蓄電装置BのSOCが過剰に上昇ないし低下する可能性がある。SOCの低下は、ハイブリッド車両1の加速性能の低下を招く。SOCの低下が著しいと、車両走行が不能となる虞もある。また、SOCが過上昇すると、充電電力上限値Win=0に設定されることで、モータジェネレータMG1がエンジン100の減速トルクを発生できなくなる。この結果、エンジン100を停止できなくなるためにアイドル運転を余儀なくされることにより、燃費が悪化する虞がある。
したがって、本実施の形態に従うハイブリッド車両では、吸気バルブ118の作動特性(作用角およびリフト量)が固定された状態となった場合にも、燃費悪化や走行不能につながるようなSOCの過剰な上昇および低下を回避するようにエンジンを動作させるための走行制御が実行される。
図9は、本発明の実施の形態に従うハイブリッド車両の走行制御を説明するためのフローチャートである。図9に示した制御処理は、たとえば、制御装置200が予め格納されたプログラムを所定周期で実行することによって実現される。
図9を参照して、制御装置200は、ステップS100により、VVL装置400の状態に応じて、エンジン要求パワーPeの設定可能範囲(以下、単に「Pe範囲」とも称する)と蓄電装置BのSOC制御目標とを設定する。Pe範囲は、エンジン要求パワーPeの最大値Pmaxおよび最小値Pminによって規定される。ステップS100による設定の詳細については、後程説明する。すなわち、本実施の形態において、エンジン要求パワーPeは「内燃機関への要求出力」に対応し、Pe範囲は、「内燃機関への要求出力の設定範囲」に対応する。
制御装置200は、ステップS200により、ハイブリッド車両1の車両状態に応じて、要求駆動パワーPrを算出する。要求駆動パワーPrは、ドライバのアクセルペダル操作量Ac(図2)を反映する要求トルクTr*と駆動軸8の回転数との積に従って算出される。
要求トルクTr*は、アクセルペダル操作量Acが大きいほど高い値に設定される。さらに、車速を組み合わせて、同一のアクセルペダル操作量Acに対しては、車速V(図2)が高くなるほど小さい値となるように、要求トルクTr*を設定することが好ましい。あるいは、さらに路面状態(路面勾配、路面摩擦係数等)に応じて、予め設定されたマップないし演算式に従って、要求トルクTr*を設定することも可能である。
さらに、制御装置200は、ステップS300により、蓄電装置BのSOC制御のための充放電要求パワーPchgを算出する。SOCが、ステップS100で設定された制御目標に対して低下したときには、蓄電装置Bの充電のためにPchg>0に設定される。一方で、SOCがステップS100で設定された制御目標に対して上昇したときには、Pchg<0(放電)に設定される。すなわち、充放電要求パワーPchgは、蓄電装置BのSOCを制御目標に近付けるために設定される。
なお、SOC制御目標は、SOCの制御中心値であってもよく、一定の幅を有する制御目標範囲であってもよい。SOC制御目標(制御中心値または制御目標範囲)をSOC上昇側に変化させると、SOCを通常(デフォルト状態)よりも高く制御することができる。
制御装置200は、ステップS400により、ステップS200で設定された要求駆動パワーPrおよびステップS300で設定された充放電要求パワーPchgに基づいて、ハイブリッド車両1全体でのトータル要求パワーPttlを算出する(Pttl=Pr+Pchg)。
さらに、制御装置200は、ステップS450により、ステップS400で設定されたトータル要求パワーPttlに基づいて、エンジン100の作動要否を判定する。たとえば、トータル要求パワーPttlをパワーしきい値Pthと比較することによって、エンジンの作動要否が判定される。なお、パワーしきい値Pthは、固定値であってもよく、車両状態に応じて変化する値であってもよい。
制御装置200は、ステップS450によりエンジン作動が必要と判定された場合、たとえばPttl>Pthの場合(S450のYES判定時)には、ステップS500に処理を進めてエンジン100を運転する。これに伴い、エンジン100の停止時には、エンジンの始動が指示される。一方で、エンジン100が既に運転中である場合には、エンジンの運転が維持される。
制御装置200は、エンジン運転時には、ステップS600により、車両全体でのエネルギ効率が高くなるように、ハイブリッド車両1全体のパワー配分を決定する。エンジン運転時のパワー配分では、ステップS100で決められたPe範囲(Pmin〜Pmax)内に制限して、エンジン要求パワーPeが決定される。すなわち、エネルギ効率上はエンジン要求パワーPeがPmaxよりも大きくなる動作点を設定すべき場合でも、Pe=Pmaxに制限される。同様に、エネルギ効率上はエンジン要求パワーPeがPminよりも大きくなる動作点を設定すべき場合でも、Pe=Pminに制限される。
そして、エンジン要求パワーPeおよびモータジェネレータMG1,MG2の出力によって、トータル要求パワーPttlが確保されるように、パワー配分が決定される。なお、パワー配分を決定する際には、モータジェネレータMG1,MG2の出力トルクについても、蓄電装置Bの保護のために、モータジェネレータMG1およびMG2のそれぞれの出力電力(トルク×回転数)の和が、充電電力上限値Winから放電電力上限値Woutまでの範囲内となるように制限される。ただし、トータル要求パワーPttlを確保するためには、Win〜Woutの範囲内の充放電は許容されるため、当該範囲内の充放電が継続的に実行されることによって、SOCが制御目標から離れて上昇ないし低下する可能性がある。
エンジン100は、ステップS600で設定されたエンジン要求パワーPeに従って制御される。たとえば、エンジン高効率となる動作点(エンジン回転数およびエンジントルクの組み合わせ)の集合として予め設定されたエンジン動作線上において、設定されたエンジン要求パワーPeに相当するエンジンパワーとなる目標動作点を抽出することで、エンジン回転数およびエンジントルクの目標値が設定される。そして、エンジン100がエンジン回転数およびエンジントルクの目標値に従って動作するように、スロットル開度θth、点火時期、燃料噴射時期、燃料噴射量、吸気バルブの作動状態(開閉タイミング、リフト量、作用角等)等が制御される。さらに、エンジン回転数を上記目標値に近付けるように、モータジェネレータMG1の出力トルクがさらに制御されることが好ましい。
一方、制御装置200は、エンジン作動が不要と判定された場合、たとえばPttl<Pthの場合(S450のNO判定時)には、ステップS510に処理を進めてエンジン100を停止する。すなわち、エンジン100の停止時には停止状態が維持される。一方で、エンジン100の運転中には、エンジン100の停止処理が開始される。これにより、たとえば燃料噴射が停止されるとともに、モータジェネレータMG1によって減速トルクを発生することにより、エンジン回転数が共振域を通過する時間が短くなるようにして、エンジン100が停止される。
この際に、モータジェネレータMG1は、減速トルクの出力によって発電する。したがって、蓄電装置Bの充電が制限または禁止されているとき(|Win|が所定値よりも小さいとき)には、エンジン停止処理を実行することができない。したがって、このような状態では、ステップS450を強制的にYES判定とすることが必要である。すなわち、ステップS450において、エンジン運転中に|Win|が所定値よりも小さいときには、トータル要求パワーPttlにかかわらず、エンジン作動が必要と判定される(S450がYES判定)。この場合には、本来のエンジン要求パワーPeは0であるため、エンジン100はアイドル運転されることになる。
制御装置200は、エンジン停止時(S510)には、ステップS610によりパワー配分を決定する。ステップS610では、エンジン100を停止してモータジェネレータMG2の出力によって走行するように、パワー配分が行なわれる。この場合には、モータジェネレータMG2のトルク指令値が、トータル要求パワーPttlに従って設定される。すなわち、エンジン要求パワーはPe=0に設定される。このように、ハイブリッド車両1の走行は、エンジン100の間欠運転を伴ったパワー配分に従って制御される。
次に、図9のステップS100による、VVL装置400の状態に応じたPe範囲およびSOC制御目標の設定について詳細に説明する。
図10は、図9のステップS100による処理を詳細に説明するためのフローチャートである。
図10を参照して、図9に示されたステップS100は、以下のステップS110〜S170を有する。
まず、制御装置200は、ステップS110により、エンジン運転中であるかどうかを判定する。制御装置200は、エンジン運転中(S110のYES判定時)には、ステップS120〜S170に処理を進めて、VVL装置400の状態に応じてPe範囲およびSOC制御目標を設定する。これに対して、エンジンの停止中(S110のNO判定時)には、上述のようにエンジン要求パワーはPe=0に固定されるので、ステップS120〜S170の処理はスキップされる。
制御装置200は、ステップS120により、VVL装置400によって制御される吸気バルブ118の作動特性が何らかの原因によって固定された状態であるか否かを判定する。たとえば、VVL装置400に対する吸気バルブのリフト量および作用角の指令値とは異なる状態で、VVL位置センサ310の出力が一定時間を超えて変化しないときに、ステップS120はYES判定とされる。上述のように、VVL装置400の故障時のみならず、VVL装置400に故障が発生していなくても低温等により作動特性が一時的に固定された状況においても、ステップS120はYES判定とされ得る。
ここで、図8から理解されるように、吸気バルブ118の作動特性(作用角およびリフト量)が固定された場合でも、作動特性がどのような状態で固定されているかに応じて、エンジン100の出力特性は異なる。したがって、制御装置200は、ステップS120がYES判定とされると、ステップS130およびS140により、固定状態の吸気バルブの作動特性を層別する処理を実行する。
図11は、固定状態の吸気バルブの作動特性の層別を説明するための概念図である。
図11を参照して、固定状態の吸気バルブ118の作動特性であるリフト量および作用角の現在値を包括的に作動量Lfと表記する。吸気バルブ118の作動特性が固定されると、作動量Lfは、最小値Lmin(リフト量および作用角最小)〜最大値Lmax(リフト量および作用角最大)のいずれかにおいて固定された状態となる。したがって、図9のステップS120がYES判定とされると、その時点でのVVL位置センサ310の出力に基づいて、固定状態となった作動量Lfが所定値L1,L2と比較される。
図11を参照して、固定状態の吸気バルブ118の作動特性であるリフト量および作用角の現在値を包括的に作動量Lfと表記する。吸気バルブ118の作動特性が固定されると、作動量Lfは、最小値Lmin(リフト量および作用角最小)〜最大値Lmax(リフト量および作用角最大)のいずれかにおいて固定された状態となる。したがって、図9のステップS120がYES判定とされると、その時点でのVVL位置センサ310の出力に基づいて、固定状態となった作動量Lfが所定値L1,L2と比較される。
固定状態の吸気バルブ118の作動量Lfは、作動大領域500a(Lf>L1)、作動中領域500b(L2≦Lf≦L1)、および作動小領域500c(Lf<L2)に層別される。図8で説明したように、これらの領域500a〜500cのうち、作動小領域500cでは、図8中の点線で示された特性に従ってエンジン100への要求出力の範囲(たとえば、Pe範囲)が制限される。一方で、作動大領域500aでは、図8中の実線で示されるように、作動小領域500cのようにエンジン100のへの要求出力の範囲(たとえば、Pe範囲)が制限されることはない。
再び図10を参照して、制御装置200は、ステップS130により、吸気バルブ118の作動特性が作動大領域500aで固定されているかどうかを判定する。さらに、制御装置200は、ステップS140により、吸気バルブ118の作動特性が作動中領域500bで固定されているかどうかを判定する。
制御装置200は、ステップS120〜S140の判定に従って、吸気バルブの作動特性が固定状態でない場合(S120のNO判定時)には、ステップS150に処理を進めて、Pe範囲およびSOC制御目標をデフォルト値に設定する。
このときには、エンジン要求パワーPeの最大値Pmax=P1に設定され、最小値Pmin=P0に設定される。P1は、エンジン100が正常な状態において出力可能なエンジンパワーの最大値に相当する。また、通常、P0=0である。これにより、零近傍までエンジン出力パワーを絞るように、エンジン要求パワーPeを設定することができる。また、ステップS150では、SOCの制御中心値Sth=S0に設定される。
制御装置200は、ステップS120〜S140の判定に従って、吸気バルブの作動特性が作動小領域500cで固定されている場合(S120のYES判定時、かつ、S130およびS140のNO判定時)には、ステップS170に処理を進めて、Pe範囲およびSOC制御目標を設定する。ステップS170では、Pmax=P3(P3<P1)かつPmax=P4(P4>P0)に設定される。さらに、SOCの制御中心値Sth=S2(S2>S0)に設定される。これにより、吸気バルブの作動特性が固定状態でない場合と比較して、Pe範囲の上下限が制限されるとともに、SOC制御目標が上昇される。
制御装置200は、吸気バルブの作動特性が作動中領域500bで固定されている場合(S120およびS140のYES判定時、かつ、S130のNO判定時)には、ステップS160に処理を進めて、Pe範囲およびSOC制御目標を設定する。
ステップS160では、Pmax=P2(P3<P2<P1)かつPmax=P0に設定される。さらに、SOCの制御中心値Sth=S1(S2>S1>S0)に設定される。これにより、吸気バルブの作動特性が固定状態でない場合と比較して、Pe範囲の上限が制限されるとともに、SOC制御目標が上昇される。
制御装置200は、吸気バルブの作動特性が作動大領域500bで固定されている場合(S120およびS130のYES判定時)には、ステップS150に処理を進めて、デフォルト値に従って、Pe範囲およびSOC制御目標を設定する。これにより、Pe範囲およびSOC制御目標は、吸気バルブの作動特性が固定状態でない場合と同等に設定される。
図12および図13を用いて、VVL装置400の状態に応じてステップS150〜S170によって設定されたPe範囲およびSOC制御目標を比較して説明する。図12は、エンジン要求パワーの設定範囲を比較する概念図である。図13は、SOC制御目標を比較する概念図である。
図12を参照して、吸気バルブ118の作動特性が固定状態でなく、正常に制御されている場合には、デフォルト値に従ってエンジン要求パワーPeの設定範囲510aが定められる。上述のように、設定範囲510a(P0〜P1)は、エンジン100が正常状態で出力可能なパワー範囲に対応する。
これに対して、吸気バルブの作動特性が固定されている場合、特に、作動小領域500cまたは作動中領域500bで作動特性が固定されている場合には、エンジン要求パワーPeは、設定範囲510bまたは515c内に定められる。設定範囲510bおよび515cは、デフォルト値に従った場合、すなわち、吸気バルブの作動特性が固定状態でない場合の設定範囲510aよりも狭い。これにより、高回転数領域におけるエンジントルクが減少する作動小領域500cおよび作動中領域500bにおいて、実際に出力可能なエンジンパワーの最大値よりも大きい領域にエンジン要求パワーPeが設定されることを防止できる。特に、設定範囲510cでは、Pmin=P4(P4>P0)であるので、作動小領域500cにおいて実際に出力可能なエンジンパワーの最小値よりも小さい領域にエンジン要求パワーPeが設定されることを防止できる。
さらに、作動小領域500cで吸気バルブ118の作動特性が固定されている場合(設定範囲510c)には、作動中領域500bで作動特性が固定されている場合(設定範囲510b)と比較して、エンジン要求パワーPeの設定範囲(Pe範囲)がさらに狭くなる。
作動中領域500bでは、作動小領域500cと比較して、高回転数領域で出力可能なエンジンパワーの最大値が上昇し、かつ、低回転数領域でエンジントルクを絞れるようになるので、対応可能なエンジンパワー領域が広がる。このため、吸気バルブ118の作動特性が作動中領域500bで固定されている場合には、エンジン100への要求出力の範囲(Pe範囲)の制限を緩和することにより、エンジン100をより効果的に使用することができる。
一方で、作動大領域500aで作動特性が固定されている場合には、設定範囲510a(P0〜P1)に従って、エンジン100への要求出力の範囲、すなわち、Pe範囲は、吸気バルブの作動特性が固定状態でない場合と同等に設定される。
なお、作動小領域500cに対応するエンジン要求パワーPeの最小値Pmin(P4)は、エンジン始動判定のしきい値Pth(図9のステップS450)よりも低いことが好ましい。このようにすると、作動小領域500cで吸気バルブ118の作動特性が固定されている場合にも、エンジン100を間欠運転することができる。
図13を参照して、吸気バルブ118の作動特性が固定状態でなく、正常に制御されている場合には、デフォルト値に従って、SOC制御目標として制御中心値がSth=S0に設定される。たとえば、モータジェネレータMG2の回生発電による電力の受入れ余地の確保と、加速要求時におけるモータジェネレータMG2の出力パワー確保とを両立するために、S0は50(%)程度に設定される。
これに対して、吸気バルブの作動特性が固定されている場合、特に、作動小領域500cまたは作動中領域500bで作動特性が固定されている場合には、SOCの制御中心値Sthは、デフォルト値S0よりも高いS1またはS2に定められる。これにより、蓄電装置BのSOCは、吸気バルブ118の作動特性が固定状態でなく、正常に制御されている場合と比較して高く制御される。
作動小領域500cまたは作動中領域500bで吸気バルブの作動特性が固定されることによって高回転数領域におけるエンジントルクが減少すると、当該運転領域での走行では、モータジェネレータMG1,MG2からの出力によって、トータル要求パワーPttlを確保することが必要となる。この際には、蓄電装置Bからの電力によってモータジェネレータMG1,MG2がトルクを出力するのでSOCが低下する。したがって、SOC制御目標を通常よりも上昇させてSOCを高めに制御しておくことで、高出力領域での運転が継続されてもSOCが過低下することを防止できる。
さらに、作動小領域500cで吸気バルブ118の作動特性が固定されている場合には、SOCの制御中心値(Sth=S2)は、作動小領域500cで作動特性が固定されている場合の制御中心値(Sth=S1)と比較して、さらに高く設定される。たとえば、S1は、65(%)程度に設定され、S2は、70(%)程度に設定される。
作動中領域500bでは、作動小領域500cと比較して、実際に出力可能なエンジンパワーの最大値が上昇する。このため、高出力領域での運転時におけるSOC低下量も小さくなる。したがって、吸気バルブ118の作動特性が作動中領域500bで固定されている場合には、作動小領域500cで固定されている場合と比較して、SOC制御目標(制御中心値)を低くすることができる。これにより、回生電力の受け入れ余地を過剰に縮小されることを回避して、エネルギ効率(燃費)の向上を図ることができる。
一方で、作動大領域500aで作動特性が固定されている場合には、SOCの制御中心値は、デフォルト値に従って(Sth=S0)、吸気バルブの作動特性が固定状態でない場合と同等に設定される。作動大領域500aで吸気バルブ118の作動特性が固定されている場合には、高出力領域におけるエンジンパワーの不足は発生しないため、SOCを高めに制御する必要がない。したがって、吸気バルブ118の作動特性が正常に制御されている場合と同様に回生電力の受け入れ余地を確保することによって、エネルギ効率(燃費)の向上を図ることができる。
なお、SOC制御目標としては、制御中心値Sthに代えて、一定のSOC制御目標範囲を設定することも可能である。この場合には、SOC制御目標範囲を外れてSOCが上昇すると、ステップS300において蓄電装置Bを放電するためにPchg<0に設定される。一方で、SOC制御目標範囲を外れてSOCが低下すると、蓄電装置Bを充電するためにPchg>0に設定される。
吸気バルブ118の作動特性が固定状態でなく、正常に制御されている場合には、デフォルト値として、SOC制御目標範囲520aが設定される。これに対して、吸気バルブの作動特性が作動中領域500bで固定されている場合には、SOC制御目標範囲520bが設定される。SOC制御目標範囲520bは、SOC制御目標範囲520aよりも高SOC側に設定される。
さらに、吸気バルブ118の作動特性が作動小領域500cで固定されている場合には、SOC制御目標範囲520cが設定される。SOC制御目標範囲520cは、SOC制御目標範囲520bよりもさらに高SOC側に設定される。
一方で、作動大領域500aで吸気バルブ118の作動特性が固定されている場合には、吸気バルブの作動特性が固定状態でない場合と同等に、SOC制御目標範囲520aが設定される。
このように、SOC制御目標範囲520a〜520cを比較すると、520a,520b,520cの順に、SOC制御目標範囲の上限値が高く設定される。これにより、上述のようにSOC制御中心値を設定した場合と同様に、吸気バルブ118の作動特性が固定された場合には、高出力領域でのエンジンパワー不足に備えて、SOCを予め高く制御することが可能である。
なお、図13では、SOC制御目標範囲520a〜520cの間で制御目標範囲の下限値についても差を設けているが、上述のようなSOCを予め高く制御する機能に照らせば、SOC制御目標範囲520a〜520cの下限側は同一値であってもよい。
このように本実施の形態1に従うハイブリッド車両によれば、吸気バルブ118の作動特性(作用角およびリフト量)が固定された状態となった場合には、固定された作動特性に従ってエンジン100の出力(パワー)が制限されるのに対応させて、エンジン100への要求出力(たとえば、エンジン要求パワーPe)の設定範囲を狭くすることができる。さらに、高出力領域でエンジンパワーが不足することに備えて、SOCを予め高く制御することができる。したがって、吸気バルブ118の作動特性が固定された状態においても、燃費悪化や走行不能につながるようなSOCの過剰な上昇および低下を回避するようにエンジン100を動作させて車両走行を継続することができる。
また、固定状態の吸気バルブ118の作動特性に応じて、作用角およびリフト量が大きいときには、エンジン100への要求出力(エンジン要求パワーPe)の設定範囲の設定範囲の制限およびSOC制御目標の上昇を、緩和ないし非実行とすることによって、エンジン100の出力を効果的に使用するとともに回生電力の受入れ余地を拡大できるので、燃費悪化を抑制しながら走行を継続することができる。
[実施の形態2]
図14は、実施の形態2に従うハイブリッド車両のエンジンの構成図である。実施の形態2に従うハイブリッド車両は、図1の構成において、図2に示したエンジン100に代えて、図14に示したエンジン100Aを備えるものとする。
図14は、実施の形態2に従うハイブリッド車両のエンジンの構成図である。実施の形態2に従うハイブリッド車両は、図1の構成において、図2に示したエンジン100に代えて、図14に示したエンジン100Aを備えるものとする。
図14を参照して、エンジン100Aは、図2に示されたエンジン100の構成と比較して、EGR(Exhaust Gas Recirculation)装置をさらに含む。
EGR装置は、EGR通路140と、EGRバルブ142とを含む。EGR通路140は、エンジン100Aの排気を吸気側(たとえば吸気マニホールド)へ還流するための管路である。EGRバルブ142は、EGR通路140に設けられ、制御装置200によって開閉が制御される。すなわち、実施の形態2に従うハイブリッド車両において、制御装置200は、実施の形態1に従うエンジン100を制御する機能に加えて、EGRバルブ142の開閉を制御する機能をさらに有する。
EGRバルブ142が開かれると、EGR通路140によって排気路と吸気路とが連通され、EGRバルブ142が閉じられると、EGR通路140は遮断される。EGRバルブ142を開いて排気を吸気路に還流することによってスロットル損失を低減させ、ポンピングロスを低減することができる。したがって、EGR装置によって燃費を向上させることができる。
実施の形態2に従うハイブリッド車両では、エンジン100AがEGR装置を備えていることに鑑み、VVL装置400の状態に応じてEGR装置も制御される。図6で説明したように、吸気バルブ118のリフト量および作用角が大きい場合には、圧縮比が低下すため相対的に燃焼性が低下する。したがって、リフト量および作用角が大きい状態で吸気バルブ118の作動特性が固定された場合に、EGR装置によって排気を吸気側に還流すると、燃焼性がさらに低下する虞がある。
実施の形態2に従うハイブリッド車両においても、図9に示したフローチャートに従って、車両走行が制御される。ただし、制御装置200は、図9のステップS100において、図10に示した処理に代えて、図15に示した処理を実行する。
図15を図10と比較して、実施の形態2では、吸気バルブ118の作動特性が作動大領域500aで固定されているとき、すなわち、ステップS130のYES判定における制御処理が異なる。具体的には、吸気バルブ118の作動特性が作動大領域500aで固定されている場合には、制御装置200は、ステップS200に処理を進める。
制御装置200は、ステップS200では、Pe範囲およびSOC制御目標を、ステップS150と同様にデフォルト値に設定する。一方で、EGRバルブ142を閉状態に維持することによって、EGR装置の作動を強制的に停止させる。
これにより、吸気バルブ118の作動特性が圧縮比が低い状態(作動大領域500a)で固定されているときに、EGR装置によって排気が還流されることにより燃焼性がさらに低下することを防止できる。
あるいは、制御装置200は、図9のステップS100において、図15に示した処理ではなく、図16に示した処理を実行することも可能である。
図16を図15と比較して、図16に従った処理では、制御装置200は、吸気バルブ118の作動特性が作動大領域500aで固定されている場合(S130のYES判定時)には、ステップS190をさらに実行する。
制御装置200は、ステップS190では、エンジン100Aが、低回転数かつ低空気量の状態であるか否かを判定する。たとえば、現在のエンジン回転数Neが所定のしきい値Nthよりも低く(Ne<Nth)、かつ、吸入空気量Qがしきい値Qthよりも低いとき(Q<Qth)に、ステップS190をYES判定とすることができる。制御装置200は、エンジン100Aが低回転数かつ低空気量状態であるとき(S190のYES判定時)には、図15と同様のステップS200に処理を進める。これにより、Pe範囲およびSOC制御目標がデフォルト値に設定されるとともに、EGRバルブ142を閉状態に維持することによってEGR装置の作動が強制的に停止される。
一方で、制御装置200は、エンジン100Aが低回転数かつ低空気量状態でないとき(S190のNO判定時)には、吸気バルブ118の作動特性が作動大領域500aで固定されている場合であっても、ステップS150に処理を進める。すなわち、Pe範囲およびSOC制御目標はデフォルト値に設定されるが、EGR装置の作動は継続される。したがって、通常のエンジン制御に従って、EGRバルブ142の開度が制御される。
図16に示された処理によれば、吸気バルブ118の作動特性が作動大領域500aで固定された場合におけるEGR装置の強制的な作動停止を、燃焼性の低下が特に懸念される運転状態、すなわち、エンジン100Aの低回転数かつ低空気量状態に限定して実行することができる。
なお、図15および図16において、作動大領域500aで吸気バルブ118の作動特性が固定された場合以外の制御処理、すなわち、吸気バルブ118の作動特性が固定されていない場合、作動中領域500bで吸気バルブ118の作動特性が固定されている場合、および、作動小領域500cで吸気バルブ118の作動特性が固定されている場合の制御処理(S150〜S170)については、実施の形態1と同様であるので詳細な説明は繰り返さない。
このように、実施の形態2に従うハイブリッド車両においては、VVL装置400およびEGR装置が設けられたエンジン100Aにおいて、吸気バルブ118の作動特性(作用角およびリフト量)が固定された状態となった場合に、EGR装置の作動によって燃焼性が低下してエンジン100の動作が不安定となることを回避した上で、実施の形態1と同様に、SOCの過剰な上昇および低下を回避するようにエンジンを動作させて走行を継続することができる。
特に、図16の処理によれば、吸気バルブ118の作動特性が作動大領域500aで固定された場合におけるEGR装置の強制的な作動停止を、エンジン100Aの燃焼性の低下が特に懸念される運転状態(低回転数かつ低空気量)に限定することができる。これにより、EGR効果を消失させるEGR装置の強制的な停止を最小限とすることができる。
[VVL装置の変形例]
実施の形態1および2において、吸気バルブ118のリフト量および作用角は、上記のように連続に(無段階)に変更されてもよいし、離散的に(段階的に)設定されてもよい。
実施の形態1および2において、吸気バルブ118のリフト量および作用角は、上記のように連続に(無段階)に変更されてもよいし、離散的に(段階的に)設定されてもよい。
図17は、吸気バルブ118の作動特性を3段階に変更可能なVVL装置400Aにおいて実現されるバルブ変位量とクランク角の関係を示す図である。
VVL装置400Aは、第1から第3の特性のいずれかに作動特性を変更可能である。第1の特性は、波形IN1aで示される。第2の特性は、波形IN2aで示され、作動特性が第1の特性であるときよりもリフト量および作用角が大きい。第3の特性は、波形IN3aで示され、作動特性が第2の特性であるときよりもリフト量および作用角が大きい。
図18は、図17に示す作動特性を有するVVL装置を備えるエンジンの動作線を示す図である。
図18においては、横軸にはエンジン回転数が示され、縦軸にはエンジントルクが示される。なお、図18における一点鎖線は、第1〜第3の特性(IN1a〜IN3a)に対応するトルク特性を示す。また、図18において実線で表わされる円は、等燃費線を示す。等燃費線は、燃料消費量が等しい点を結んだ線であり、円の中心に近づくほど、燃費が向上する。VVL装置400Aが適用されたエンジン100,100Aは、基本的には、図18に実線で表わされるエンジン動作線上で運転されるものとする。
ここで、領域R1で示される低回転域では、エンジン始動時のショックを低減することが重要となる。また、VVL装置400Aが適用されたエンジン100Aでは、EGRバルブ142を閉状態に維持することによって、アトキンソンサイクルによる燃費の向上が図られる。よって、リフト量および作用角が大きくなるように吸気バルブ118の作動特性として第3の特性(IN3a)が選択されることが好ましい。
領域R2で示される中回転域では、EGRガスの導入量の増加による燃費の向上が図られる。よって、リフト量および作用角が中間となるように吸気バルブ118の作動特性として第2の特性(IN2a)が選択される。
すなわち、吸気バルブ118のリフト量および作用角が大きい場合(第3の特性)は、EGRガスの導入による燃費向上よりもアトキンソンサイクルによる燃費向上が優先される。一方、中間のリフト量および作用角が選択された場合(第2の特性)は、アトキンソンサイクルによる燃費向上よりもEGRガスの導入による燃費向上が優先される。
領域R3で示される高回転域では、吸気慣性によって多量の空気をシリンダ内へ導入し、実圧縮比の上昇による出力性能の向上が図られる。よって、リフト量および作用角が大きくなるように吸気バルブ118の作動特性として第3の特性(IN3a)が選択される。
また、VVL装置400Aが適用されたエンジン100,100Aが低回転域において高負荷運転されるとき、極低温において始動されるとき、または触媒が暖機されるときは、リフト量および作用角が小さくなるように吸気バルブ118の作動特性として第1の特性(IN1a)が選択される。このように、エンジン100,100Aの運転状態に応じてリフト量および作用角が決定される。
VVL装置400Aが適用されたエンジンが搭載されたハイブリッド車両では、VVL装置400Aによって制御される吸気バルブ118の作動特性(リフト量および作用角)が、何らかの原因によって、上記第1の特性(IN1a)〜第3の特性(IN3a)のうちの1つで固定されたときに、実施の形態1および2で説明したのと同様の問題が生じる虞がある。
VVL装置400Aでは、吸気バルブ118の作動特性が固定された場合には、作動特性は、第1の特性(IN1a)、第2の特性(IN2a)および第3の特性(IN3a)のいずれかで固定された状態となる。すなわち、第1の特性(IN1a)、第2の特性(IN2a)および第3の特性(IN3a)は、図11での作動小領域500c、作動中領域500bおよび作動大領域500cにそれぞれ相当する。
VVL装置400Aが適用されたエンジン100が搭載されたハイブリッド車両においても、実施の形態1と同様に、図9に示したフローチャートに従って車両走行を制御することができる。ただし、制御装置200は、図9のステップS100において、図10に示した処理に代えて、図19に示した処理を実行する。
図19を図10と比較して、制御装置200は、固定状態の吸気バルブの作動特性を層別する処理として、ステップS130およびS140(図10)に代えて、ステップS130aおよびS140aを実行する。
制御装置200は、ステップS130aでは、吸気バルブ118の作動特性が、リフト量および作用角が大きい第3の特性(IN3a)で固定されているかどうかを判定する。さらに、制御装置200は、ステップS140aでは、吸気バルブ118の作動特性が、リフト量および作用角が中間である第2の特性(IN2a)で固定されているかどうかを判定する。
制御装置200は、吸気バルブ118の作動特性が第3の特性(IN3a)で固定されている場合には、実施の形態1において吸気バルブ118の作動特性が作動大領域500aで固定されている場合と同様に、ステップS150に処理を進める。さらに、制御装置200は、吸気バルブ118の作動特性が第2の特性(IN2a)で固定されている場合には、実施の形態1において吸気バルブ118の作動特性が作動中領域500bで固定されている場合と同様に、ステップS160に処理を進める。また、吸気バルブ118の作動特性がリフト量および作用角が小さい第1の特性(IN1a)で固定されている場合には、実施の形態1において吸気バルブ118の作動特性が作動小領域500cで固定されている場合と同様に、ステップS170に処理を進める。
これにより、VVL装置400Aが適用されたエンジン100に対しても、実施の形態1に従う走行制御を適用することができる。この結果、VVL装置400Aによって制御される吸気バルブの作動特性(リフト量および作用角)が固定された状態であっても、燃費悪化や走行不能につながるようなSOCの過剰な上昇および低下を回避するようにエンジン100を動作させて、車両走行を継続することができる。
また、VVL装置400Aが適用されたエンジン100Aが搭載されたハイブリッド車両においても、実施の形態2と同様に、図9に示したフローチャートに従って車両走行を制御することができる。ただし、制御装置200は、図9のステップS100において、図10に示した処理に代えて、実施の形態2で説明した図15ではなく、図20に示した処理を実行する。
図20を図15と比較して、制御装置200は、固定状態の吸気バルブの作動特性を層別する処理として、ステップS130およびS140(図15)に代えて、ステップS130aおよびS140aを実行する。ステップS130a,S140aでの制御処理は、図19と同様であるので、詳細な説明は繰り返さない。
これにより、VVL装置400Aが適用されたエンジン100Aでは、吸気バルブ118の作動特性が第3の特性(IN3a)で固定されている場合には、実施の形態2において吸気バルブ118の作動特性が作動大領域500aで固定されている場合と同様に、ステップS200へ処理を進めて、EGR装置の作動を強制的に停止することができる。また、吸気バルブ118の作動特性が第1の特性(IN1a)または第2の特性(IN2a)で固定されている場合には、実施の形態1,2において吸気バルブ118の作動特性が作動小領域500cまたは作動中領域500bで固定されている場合と同様に、エンジン100への要求出力の範囲(Pe範囲)およびSOC制御目標を設定することができる。
あるいは、制御装置200は、図9のステップS100において、図10に示した処理に代えて、図20に示した処理ではなく、図21に示した処理を実行することも可能である。
図21を図20と比較して、図21に従った処理では、制御装置200は、吸気バルブ118の作動特性が第3の特性(IN3a)で固定されている場合(S130aのYES判定時)には、図16と同様のステップS190をさらに実行する。そして、制御装置200は、VVL装置400Aが適用されたエンジン100Aが、低回転数かつ低空気量状態であるとき(S190のYES判定時)に限って、図15,16と同様のステップS200に処理を進める。これにより、Pe範囲およびSOC制御目標がデフォルト値に設定されるとともに、EGRバルブ142を閉状態に維持することによってEGR装置の作動が強制的に停止される。
一方で、制御装置200は、エンジン100Aが低回転数かつ低空気量状態でないとき(S190のNO判定時)には、吸気バルブ118の作動特性が第3の特性(IN3a)で固定されている場合であっても、ステップS150に処理を進める。これにより、Pe範囲およびSOC制御目標はデフォルト値に設定されるが、EGR装置の作動は継続される。すなわち、通常のエンジン制御に従って、EGRバルブ142の開度が制御される。
このように、VVL装置400Aが適用されたエンジン100Aに対しても、実施の形態2と同様の走行制御を適用することができる。この結果、VVL装置400Aにおいて吸気バルブ118の作動特性(作用角およびリフト量)が固定された状態となった場合にも、EGR装置の作動によって燃焼性が低下することによってエンジン100の動作が不安定となることを回避した上で、燃費悪化や走行不能につながるようなSOCの過剰な上昇および低下を回避するようにエンジンを動作させることができる。
特に、図21の処理によれば、吸気バルブ118の作動特性が第3の特性(IN3a)で固定された場合におけるEGR装置の強制的な作動停止を、エンジン100Aの燃焼性の低下が特に懸念される運転状態(低回転数かつ低空気量)に限定することができる。
このように、吸気バルブ118の作動特性が3段階に切替えられるVVL装置400Aが適用されたエンジン100,100Aにおいても、実施の形態1,2に従う走行制御を適用することができる。これにより、吸気バルブ118の作動特性が固定された状態においても、燃費悪化や走行不能につながるようなSOCの過剰な上昇および低下を回避するようにエンジン100を動作させて、車両走行を継続することができる。
なお、VVL装置400Aが適用されたエンジン100Aにおいては、吸気バルブ118のリフト量および作用角が3段階に限られるため、吸気バルブ118のリフト量および作用角が連続的に変化する場合に比べて、エンジン100の運転状態を制御するための制御パラメータの適合に要する時間を低減することができる。さらに、吸気バルブ118のリフト量および作用角を変更するためのアクチュエータに必要とされるトルクを低減することができ、アクチュエータを小型化して軽量化することができる。また、アクチュエータの製造コストも低減し得る。
図22は、吸気バルブ118の作動特性を2段階に変更可能なVVL装置400Bにおいて実現されるバルブ変位量とクランク角の関係を示す図である。
図22を参照して、VVL装置400Bは、第1および第2の特性のいずれかに作動特性を変更可能である。第1の特性は、波形IN1bで示される。第2の特性は、波形IN2bで示され、作動特性が第1の特性であるときよりもリフト量および作用角が大きい。
VVL装置400Bが設けられたエンジンが搭載されたハイブリッド車両では、VVL装置400Bによって制御される吸気バルブ118の作動特性(リフト量および作用角)が、何らかの原因によって、上記第1の特性(IN1b)および第2の特性(IN2b)の一方で固定されたときに、実施の形態1および2で説明したのと同様の問題が生じる虞がある。
VVL装置400Bが適用されたエンジン100が搭載されたハイブリッド車両においても、実施の形態1と同様に、図9に示したフローチャートに従って車両走行を制御することができる。ただし、制御装置200は、図9のステップS100において、図10に示した処理に代えて、図23に示した処理を実行する。
図23を図10と比較して、制御装置200は、固定状態の吸気バルブの作動特性を層別する処理として、ステップS130およびS140(図10)に代えて、ステップS130bを実行する。
制御装置200は、ステップS130bにより、吸気バルブ118の作動特性が、リフト量および作用角が大きい第2の特性(IN2b)で固定されているかどうかを判定する。制御装置200は、吸気バルブ118の作動特性が第2の特性(IN2b)で固定されているとき(S130bのYES判定時)には、ステップS150に処理を進める。これにより、Pe範囲およびSOC制御目標は、デフォルト値に従って、吸気バルブ118の作動特性が固定されておらず正常に制御されている場合(S120のNO判定時)と同等に設定される。ステップS150では、上述のように、Pmax=P1、かつ、Pmin=P0に設定される。さらに、SOC制御目標として、SOCの制御中心値Sth=S0に設定される。
これに対して、制御装置200は、吸気バルブ118の作動特性が、リフト量および作用角が小さい第1の特性(IN1b)で固定されているとき(S130bのNO判定時)には、ステップS170♯により、Pe範囲およびSOC制御目標を設定する。ステップS170♯では、Pmax=Pb(Pb>P1)に設定される。Pminは、P0またはPa(Pa>0)に設定される。すなわち、エンジン要求パワーPeの設定範囲(Pe範囲)が、吸気バルブの作動特性が固定されていない場合と比較して狭くなる。
さらに、SOCの制御目標が、デフォルト値よりも高SOC側に設定される。たとえば、SOCの制御中心値Sth=Sa(Sa>S0)に設定される。これにより、蓄電装置BのSOCを、吸気バルブの作動特性が固定されていない場合よりも高く制御することができる。なお、上述のように、SOCの制御中心値に代えて、SOC制御目標範囲を高SOC側に設定しても、同様にSOCを高く制御することができる。
これにより、VVL装置400Bが適用されたエンジン100に対しても、実施の形態1に従う走行制御を適用することができる。この結果、VVL装置400Bによって制御される吸気バルブの作動特性(リフト量および作用角)が固定された状態であっても、燃費悪化や走行不能につながるようなSOCの過剰な上昇および低下を回避するようにエンジン100を動作させて、車両走行を継続することができる。
さらに、VVL装置400Bが適用されたエンジン100Aが搭載されたハイブリッド車両においても、実施の形態2と同様に、図9に示したフローチャートに従って車両走行を制御することができる。ただし、制御装置200は、図9のステップS100において、図10に示した処理に代えて、実施の形態2で説明した図15ではなく、図24に示した処理を実行する。
図24を図15と比較して、制御装置200は、固定状態の吸気バルブの作動特性を層別する処理として、ステップS130およびS140(図15)に代えて、ステップS130bを実行する。ステップS130bでの制御処理は、図23と同様であるので、詳細な説明は繰り返さない。
これにより、VVL装置400Bが適用されたエンジン100Aでは、吸気バルブ118の作動特性が第2の特性(IN2b)で固定されている場合には、実施の形態2において吸気バルブ118の作動特性が作動大領域500aで固定されている場合と同様に、ステップS200へ処理を進めて、EGR装置の作動を強制的に停止することができる。また、吸気バルブ118の作動特性が第1の特性(IN1b)で固定されている場合には、ステップS170♯によってPe範囲およびSOC制御目標を設定することができる。ステップS170♯による処理は、図23と同様であるので詳細な説明は繰り返さない。
あるいは、制御装置200は、図9のステップS100において、図10に示した処理に代えて、図24に示した処理ではなく、図25に示した処理を実行することも可能である。
図25を図24と比較して、図25に従った処理では、制御装置200は、吸気バルブ118の作動特性が第2の特性(IN2b)で固定されている場合(S130bのYES判定時)には、図16,21と同様のステップS190をさらに実行する。そして、制御装置200は、VVL装置400Bが適用されたエンジン100Aが、低回転数かつ低空気量状態であるとき(S190のYES判定時)に限って、図24と同様のステップS200に処理を進める。これにより、Pe範囲およびSOC制御目標がデフォルト値に設定されるとともに、EGRバルブ142を閉状態に維持することによってEGR装置の作動が強制的に停止される。
一方で、制御装置200は、エンジン100Aが低回転数かつ低空気量状態でないとき(S190のNO判定時)には、吸気バルブ118の作動特性が第2の特性(IN2b)で固定されている場合であっても、ステップS150に処理を進める。すなわち、Pe範囲およびSOC制御目標はデフォルト値に設定されるが、EGR装置の作動は継続される。すなわち、通常のエンジン制御に従って、EGRバルブ142の開度が制御される。
このように、VVL装置400Bが適用されたエンジン100Aに対しても、実施の形態2と同様の走行制御を適用することができる。この結果、VVL装置400Bによって制御される吸気バルブ118の作動特性(作用角およびリフト量)が固定された状態となった場合にも、EGR装置の作動によって燃焼性が低下することによってエンジン100の動作が不安定となることを回避した上で、燃費悪化や走行不能につながるようなSOCの過剰な上昇および低下を回避するようにエンジンを動作させることができる。
このように、吸気バルブ118の作動特性が2段階に切替えられるVVL装置400Bが適用されたエンジン100,100Aにおいても、実施の形態1,2に従う走行制御を適用することによって、吸気バルブ118の作動特性が固定された状態においても、SOCの過剰な上昇および低下を回避するようにエンジン100を動作させて、車両走行を継続することができる。
VVL装置400Bにおいては、吸気バルブ118のリフト量および作用角の作動特性が2つに限られるため、エンジン100の運転状態を制御するための制御パラメータの適合に要する時間をさらに低減できる。また、アクチュエータの構成もより簡素化可能である。なお、吸気バルブ118のリフト量および作用角の作動特性は、2段階または3段階に変更される場合に限られず、4段階以上の任意の段階に変更可能としてもよい。
なお、上記の実施の形態およびその変形例においては、吸気バルブ118の作動特性としてリフト量とともに作用角が制御される場合を説明したが、この発明は、吸気バルブ118の作動特性としてリフト量のみが制御可能(変更可能)な構成にも適用可能であり、吸気バルブ118の作動特性として作用角のみが制御可能(変更可能)な構成にも適用可能である。吸気バルブ118の作動特性としてリフト量および作用角のいずれかが制御可能(変更可能)な構成においても、吸気バルブ118のリフト量および作用角の双方が変更可能である場合と同様な効果を得ることができる。なお、吸気バルブ118のリフト量および作用角のいずれかのみが制御可能(変更可能)な構成は、周知の技術を利用して実現することができる。
吸気バルブ118のリフト量および作用角のいずれか一方のみが制御可能(変更可能)な構成に対しては、当該一方を検出するようにVVL位置センサ310が配置されるとともに、本実施の形態においてリフト量および作用角の両方について判定したものを当該一方についてのみ判定することで、同様の走行制御を適用することができる。
このように、吸気バルブ118の作動特性としてリフト量および作用角の少なくとも一方を、連続的(無段階)ないし離散的(段階的)に変更可能な可変動弁機構を具備するハイブリッド車両に対して、本発明の適用が可能である。
なお、上記の実施の形態においては、動力分割装置4によりエンジン100の動力を駆動輪6とモータジェネレータMG1,MG2とに分割して伝達可能なシリーズ/パラレル型のハイブリッド車両について説明したが、この発明は、その他の形式のハイブリッド車両にも適用可能である。たとえば、モータジェネレータMG1を駆動するためにのみエンジン100を用い、モータジェネレータMG2でのみ車両の駆動力を発生する、いわゆるシリーズ型のハイブリッド車両や、エンジン100が生成した運動エネルギのうち回生エネルギのみが電気エネルギとして回収されるハイブリッド車両、エンジンを主動力として必要に応じてモータがアシストするモータアシスト型のハイブリッド車両などにもこの発明は適用可能である。また、モータを切り離してエンジンのみの動力によって走行するハイブリッド車両にもこの発明は適用可能である。
また、本実施の形態では、エンジン出力をパワーベースで制御する例を説明したが、本発明の適用においてエンジン出力を制御する指標は任意である。たとえば、エンジン出力がトルクベースで制御されるハイブリッド車両に対しても本発明は適用可能である。
このように、吸気バルブの作動特性を変更するための可変動弁装置を有する内燃機関を備えたハイブリッド車両に対して共通に、可変動弁装置によって制御される作動特性が固定された状態におけるエンジン出力およびSOC制御目標の制御に係る、本発明の技術思想を適用することが可能である。
なお、上記において、エンジン100,100Aは、この発明における「内燃機関」の一実施例に対応し、モータジェネレータMG1は、この発明における「回転電機」の一実施例に対応し、VVL装置400,400A,400Bは、この発明における「可変動弁装置」の一実施例に対応する。また、EGRバルブ142は、「還流弁」の一実施例に対応する。
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。
1 ハイブリッド車両、4 動力分割装置、5 減速機、6 駆動輪、7 出力軸、8 駆動軸(車両)、100,100A エンジン、104 スロットルバルブ、106 シリンダ、108 インジェクタ、110 点火プラグ、112 三元触媒、114 ピストン、116 クランクシャフト、118 吸気バルブ、120 排気バルブ、122,124 カム、128 ロッカアーム、130 カムシャフト、140 通路、142 バルブ、200 制御装置、300 カム角センサ、302 クランク角センサ、304 ノックセンサ、306 スロットル開度センサ、307 車速センサ、308 アクセルペダルセンサ、309 水温センサ、310 位置センサ、312 スロットルモータ、315 センサ、400,400A,400B VVL装置、410 駆動軸(VVL装置)、420 支持パイプ、430 入力アーム、432 アーム部、434 ローラ部、440 揺動カム、442 ノーズ部、444 カム面、450 スライダギヤ、452,454 ヘリカルギヤ、456 長穴、500a 作動大領域、500b 作動中領域、500c 作動小領域、510a,510b,510c 設定範囲(エンジン要求パワー)、520a,520b,520c SOC制御目標範囲、Ac アクセルペダル操作量、B 蓄電装置、Pmax 最大値(エンジン要求パワー)、Pmin 最小値(エンジン要求パワー)、MG1,MG2 モータジェネレータ、Nth,Pth,Qth しきい値、Pchg 充放電要求パワー、Pe エンジン要求パワー、Pr 要求駆動パワー、Pttl トータル要求パワー、Sth SOC制御中心値、Tb 温度(蓄電装置)、Tr 要求トルク、Tw 冷却水温度、V 車速。
Claims (12)
- 吸気バルブの作動特性としてリフト量および作用角の少なくとも一方を制御するための可変動弁装置を有する内燃機関と、
前記可変動弁装置によって制御される前記作動特性を検出するための検出器と、
車両駆動力を発生するための回転電機と、
前記回転電機を駆動するための電力を蓄積するための蓄電装置と、
前記検出器によって検出された前記作動特性が固定されている状態である場合には、前記作動特性が固定されていない状態である場合と比較して、前記内燃機関への要求出力の設定範囲を狭くするとともに、前記蓄電装置のSOCを高く制御するための制御装置とを備える、ハイブリッド車両。 - 前記制御装置は、前記リフト量および前記作用角の前記少なくとも一方が第1の所定値よりも小さい状態で前記作動特性が固定されているときには、前記作動特性が固定されていない状態である場合と比較して、前記要求出力の設定範囲を狭くするとともに前記SOCを高く制御する、請求項1記載のハイブリッド車両。
- 前記制御装置は、前記リフト量および前記作用角の前記少なくとも一方が前記第1の所定値よりも大きい状態で前記作動特性が固定されているときには、前記作動特性が固定されていない状態である場合と同等に、前記要求出力の設定範囲を決めるとともに前記SOCを制御する、請求項2記載のハイブリッド車両。
- 前記制御装置は、
前記リフト量および前記作用角の前記少なくとも一方が、前記第1の所定値よりも小さい第2の所定値よりも小さい状態で前記作動特性が固定されているときには、前記第2の所定値から前記第1の所定値までの間である状態で前記作動特性が固定されているときよりも、前記要求出力の設定範囲をさらに狭くするとともに前記SOCをさらに高く制御する、請求項2または3記載のハイブリッド車両。 - 前記ハイブリッド車両は、
前記内燃機関に設けられ、前記内燃機関の排気ガスの一部を還流弁を介して再度前記内燃機関の吸気管に還流させるための排気ガス還流装置をさらに備え、
前記制御装置は、前記リフト量および前記作用角の前記少なくとも一方が、前記第1の所定値よりも大きい状態で前記作動特性が固定されている場合には、前記作動特性が固定されていない状態である場合と同等に、前記要求出力の設定範囲を決めるとともに前記SOCを制御する一方で、前記排気ガス還流装置の前記還流弁を閉状態に維持する、請求項2記載のハイブリッド車両。 - 前記可変動弁装置は、前記吸気バルブの作動特性を、第1の特性と、前記作動特性が前記第1の特性であるときよりも前記リフト量および前記作用角の少なくとも一方が大きい第2の特性と、前記作動特性が前記第2の特性であるときよりも前記リフト量および前記作用角の少なくとも一方が大きい第3の特性とのうちのいずれかに切替可能に構成され、
前記制御装置は、前記検出器によって検出された前記作動特性が前記第1または第2の特性で固定された状態であるときには、前記作動特性が固定されていない状態である場合と比較して、前記要求出力の設定範囲を狭くするとともに前記SOCを高く制御する、請求項1記載のハイブリッド車両。 - 前記制御装置は、前記作動特性が前記第3の特性で固定された状態であるときには、前記作動特性が固定されていない状態である場合と同等に、前記要求出力の設定範囲を決めるとともに前記SOCを制御する、請求項6記載のハイブリッド車両。
- 前記制御装置は、前記作動特性が前記第1の特性で固定された状態であるときには、前記第2の特性で固定された状態であるときと比較して、前記要求出力の設定範囲をさらに狭くするとともに前記SOCをさらに高く制御する、請求項6または7記載のハイブリッド車両。
- 前記ハイブリッド車両は、
前記内燃機関に設けられ、前記内燃機関の排気ガスの一部を還流弁を介して再度前記内燃機関の吸気管に還流させるための排気ガス還流装置をさらに備え、
前記制御装置は、前記作動特性が前記第3の特性で固定された状態であるときには、前記作動特性が固定されていない状態である場合と同等に、前記要求出力の設定範囲を決めるとともに前記SOCを制御する一方で、前記排気ガス還流装置の前記還流弁を閉状態に維持する、請求項6記載のハイブリッド車両。 - 前記可変動弁装置は、前記吸気バルブの作動特性を、第1の特性と、前記作動特性が前記第1の特性であるときよりも前記リフト量および前記作用角の少なくとも一方が大きい第2の特性とのいずれかに切替可能に構成され、
前記制御装置は、前記検出器によって検出された前記作動特性が前記第1の特性で固定された状態であるときには、前記作動特性が固定されていない状態である場合と比較して、前記要求出力の設定範囲を狭くするとともに前記SOCを高く制御する、請求項1記載のハイブリッド車両。 - 前記制御装置は、前記作動特性が前記第2の特性で固定された状態であるときには、前記作動特性が固定されていない状態である場合と同等に、前記要求出力の設定範囲を決めるとともに前記SOCを制御する、請求項10記載のハイブリッド車両。
- 前記ハイブリッド車両は、
前記内燃機関に設けられ、前記内燃機関の排気ガスの一部を還流弁を介して再度前記内燃機関の吸気管に還流させるための排気ガス還流装置をさらに備え、
前記制御装置は、
前記制御装置は、前記作動特性が前記第2の特性で固定された状態であるときには、前記作動特性が固定されていない状態である場合と同等に、前記要求出力の設定範囲を決めるとともに前記SOCを制御する一方で、前記排気ガス還流装置の前記還流弁を閉状態に維持する、請求項10記載のハイブリッド車両。
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Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002201972A (ja) * | 2000-10-23 | 2002-07-19 | Honda Motor Co Ltd | ハイブリッド車両の制御装置 |
JP2003148181A (ja) * | 2001-11-14 | 2003-05-21 | Nissan Motor Co Ltd | 内燃機関の制御装置 |
JP2006001531A (ja) * | 2005-06-06 | 2006-01-05 | Toyota Motor Corp | 車両の制御装置 |
JP2007076551A (ja) * | 2005-09-15 | 2007-03-29 | Toyota Motor Corp | 車両の制御装置 |
JP2007132326A (ja) * | 2005-11-14 | 2007-05-31 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の制御装置 |
JP2009202662A (ja) * | 2008-02-26 | 2009-09-10 | Nissan Motor Co Ltd | ハイブリッド車両 |
Family Cites Families (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3622322B2 (ja) | 1996-03-11 | 2005-02-23 | 株式会社日立製作所 | バルブ駆動装置及びエンジン |
JP2000034913A (ja) | 1998-07-17 | 2000-02-02 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の可変動弁装置 |
JP3607246B2 (ja) * | 2001-11-30 | 2005-01-05 | 本田技研工業株式会社 | ハイブリッド車両の制御装置 |
JP4007123B2 (ja) | 2002-08-26 | 2007-11-14 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
JP4158507B2 (ja) | 2002-12-05 | 2008-10-01 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の弁駆動システム |
JP2005299594A (ja) | 2004-04-15 | 2005-10-27 | Toyota Motor Corp | エンジンのバルブ特性制御装置 |
US7694598B2 (en) | 2006-04-26 | 2010-04-13 | Magna Powertrain Ag & Co Kg | Two-speed transfer case with adaptive torque transfer clutch |
JP2008025550A (ja) | 2006-07-25 | 2008-02-07 | Toyota Motor Corp | 可変動弁機構の制御装置 |
JP5206004B2 (ja) | 2008-02-13 | 2013-06-12 | 日産自動車株式会社 | ハイブリッド車両のエンジン始動装置 |
JP2012117376A (ja) | 2010-11-29 | 2012-06-21 | Hitachi Automotive Systems Ltd | 内燃機関の動弁装置及びこの動弁装置に用いられる揺動カム |
JP5626369B2 (ja) * | 2011-01-31 | 2014-11-19 | 日産自動車株式会社 | 内燃機関 |
JP2013053610A (ja) | 2011-09-06 | 2013-03-21 | Toyota Motor Corp | 可変動弁装置 |
JP5888033B2 (ja) * | 2012-03-16 | 2016-03-16 | トヨタ自動車株式会社 | ハイブリッド車両の制御装置 |
JP6020418B2 (ja) * | 2013-11-08 | 2016-11-02 | トヨタ自動車株式会社 | ハイブリッド車両 |
JP6135634B2 (ja) | 2014-10-07 | 2017-05-31 | トヨタ自動車株式会社 | 車両用トランスファ |
-
2014
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Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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