JP5012748B2 - Control device for hybrid vehicle - Google Patents
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Description
本発明は、ハイブリッド車両の制御装置に関する。 The present invention relates to a control device for a hybrid vehicle.
EGR弁の開度の調整時の分解能や応答性の向上を図るため、あるいは高出力化への対応のために、ステッピングモータに替えて直流モータをEGR弁に使用することが開示されている(例えば、特許文献1参照)。
ところで、EGR弁の制御では、その時点での吸気量に合わせてEGR弁の開度を設定するフィードバック制御を行っている。このようにEGR弁をフィードバック制御している場合には、スロットル弁によって吸気量及び内燃機関のトルクを制御しようとすると、スロットル弁の開度変化に合わせて吸気量が変化する。すると、吸気量の変化につられてEGR弁の開度も変化し、同時に再度吸気量が変化してしまう。よって、吸気量及び内燃機関のトルクをうまく制御できない場合がある。つまり、吸気量を指標に動作するEGR弁自体の開度変更が吸気量に作用してしまうため、吸気量や内燃機関のトルクの制御が困難であった。 By the way, in the control of the EGR valve, feedback control is performed in which the opening degree of the EGR valve is set in accordance with the intake amount at that time. When the EGR valve is feedback-controlled in this way, when the intake air amount and the torque of the internal combustion engine are controlled by the throttle valve, the intake air amount changes in accordance with the change in the opening degree of the throttle valve. Then, the opening degree of the EGR valve changes with the change of the intake air amount, and at the same time, the intake air amount changes again. Therefore, the intake air amount and the torque of the internal combustion engine may not be well controlled. That is, since the opening change of the EGR valve itself that operates using the intake air amount as an index affects the intake air amount, it is difficult to control the intake air amount and the torque of the internal combustion engine.
そして、近年、燃費の大幅な向上が要求されており、内燃機関に大量のEGRガスを導入するようになってきている。このように内燃機関に大量のEGRガスを導入する場合には、EGRガス量や吸気量の変動も大きくなり、吸気量や内燃機関のトルクの制御がさらに困難になってきている。 In recent years, a great improvement in fuel consumption has been demanded, and a large amount of EGR gas has been introduced into internal combustion engines. As described above, when a large amount of EGR gas is introduced into the internal combustion engine, fluctuations in the EGR gas amount and the intake air amount become large, and it becomes more difficult to control the intake air amount and the torque of the internal combustion engine.
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ハイブリッド車両の制御装置において、EGR弁の開度をできるだけ変更させず、吸気量や内燃機関のトルクの制御を容易にする技術を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to easily control the intake air amount and the torque of the internal combustion engine without changing the opening of the EGR valve as much as possible in the control device of the hybrid vehicle. It is to provide technology to make.
本発明にあっては、以下の構成を採用する。すなわち、本発明は、
動力源となる内燃機関と、
前記内燃機関の排気通路から排気の一部をEGRガスとして取り込み、前記内燃機関の吸気通路へ当該EGRガスを還流させるEGR通路と、
前記EGR通路に配置され、EGRガス量を制御するEGR弁と、
前記内燃機関のトルクを前記内燃機関の目標トルクと比較するトルク比較手段と、
バッテリから供給される電気エネルギによって前記内燃機関と共に動力源となり、且つ、回生によって前記バッテリを充電するモータと、
前記バッテリの充電量を検出する充電量検出手段と、
前記トルク比較手段によって比較される前記内燃機関のトルクの、前記内燃機関の目標トルクに対する大きさと、前記充電量検出手段によって検出される前記バッテリの充電量と、に応じて、前記EGR弁の開度の変更タイミングを調節する制御手段と、
を備えることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置である。
In the present invention, the following configuration is adopted. That is, the present invention
An internal combustion engine as a power source;
An EGR passage that takes in part of exhaust gas from the exhaust passage of the internal combustion engine as EGR gas and recirculates the EGR gas to the intake passage of the internal combustion engine;
An EGR valve disposed in the EGR passage and controlling the amount of EGR gas;
Torque comparison means for comparing the torque of the internal combustion engine with a target torque of the internal combustion engine;
A motor that serves as a power source together with the internal combustion engine by the electric energy supplied from the battery and charges the battery by regeneration;
Charge amount detecting means for detecting the charge amount of the battery;
Depending on the magnitude of the torque of the internal combustion engine compared by the torque comparison means with respect to the target torque of the internal combustion engine and the charge amount of the battery detected by the charge amount detection means, the EGR valve is opened. Control means for adjusting the change timing of the degree,
A control device for a hybrid vehicle, comprising:
本発明では、内燃機関の目標トルクに対する内燃機関のトルクの大きさと、バッテリの
充電量と、に応じて、EGR弁の開度の変更タイミングを調節する。よって、EGR弁の開度の変更タイミングを遅らせることができる場合がある。このようにEGR弁の開度の変更タイミングを遅らせると、遅らせたEGR弁の開度の変更タイミングが来るまでEGR弁の開度を変更させずに済む。したがって、EGR弁の開度をできるだけ変更させず、EGR弁の開度変更に伴う吸気量の変化を引き起こさず、吸気量や内燃機関のトルクの制御を容易に行うことができる。
In the present invention, the change timing of the opening degree of the EGR valve is adjusted according to the magnitude of the torque of the internal combustion engine with respect to the target torque of the internal combustion engine and the amount of charge of the battery. Therefore, there are cases where the change timing of the opening degree of the EGR valve can be delayed. Thus, if the change timing of the opening degree of the EGR valve is delayed, it is not necessary to change the opening degree of the EGR valve until the delayed change timing of the opening degree of the EGR valve comes. Therefore, it is possible to easily control the intake air amount and the torque of the internal combustion engine without changing the opening degree of the EGR valve as much as possible and without causing a change in the intake air amount due to the change in the opening degree of the EGR valve.
前記制御手段は、前記トルク比較手段によって比較される前記内燃機関のトルクが前記内燃機関の目標トルクに対して大きいときであって、前記充電量検出手段によって検出される前記バッテリの充電量が所定量よりも低い場合には、前記内燃機関のトルクを用いた前記モータの回生によって前記バッテリを充電し、前記充電量検出手段によって検出される前記バッテリの充電量が所定量以上になると、前記EGR弁の開度を開き側に変更し、
前記トルク比較手段によって比較される前記内燃機関のトルクが前記内燃機関の目標トルクに対して大きいときであって、前記充電量検出手段によって検出される前記バッテリの充電量が所定量以上の場合には、前記EGR弁の開度を開き側に変更するとよい。
The control means is configured such that when the torque of the internal combustion engine compared by the torque comparison means is larger than a target torque of the internal combustion engine, the charge amount of the battery detected by the charge amount detection means is a predetermined value. If it is lower than the fixed amount, the battery is charged by regeneration of the motor using the torque of the internal combustion engine, and when the charge amount of the battery detected by the charge amount detection means exceeds a predetermined amount, the EGR Change the valve opening to the open side,
When the torque of the internal combustion engine compared by the torque comparison means is greater than the target torque of the internal combustion engine, and when the charge amount of the battery detected by the charge amount detection means is greater than or equal to a predetermined amount May change the opening of the EGR valve to the open side.
ここで、バッテリの充電量が所定量とは、バッテリが十分蓄電されている場合と、バッテリがあまり蓄電されていない場合とを区切る量である。 Here, the predetermined amount of charge of the battery is an amount that separates a case where the battery is sufficiently charged from a case where the battery is not sufficiently charged.
本発明では、内燃機関のトルクが内燃機関の目標トルクに対して大きいときであって、バッテリの充電量が所定量よりも低い場合には、内燃機関のトルクを用いたモータの回生によってバッテリを充電し、バッテリの充電量が所定量以上になると、EGR弁の開度を開き側に変更する。よって、内燃機関のトルクが内燃機関の目標トルクに対して大きいときであって、バッテリの充電量が所定量よりも低い場合には、バッテリの充電量が所定量以上になるまでEGR弁の開度の変更タイミングを遅らせることができる。このようにEGR弁の開度の変更タイミングを遅らせると、遅らせたEGR弁の開度の変更タイミングが来るまでEGR弁の開度を変更させずに済む。したがって、EGR弁の開度をできるだけ変更させず、EGR弁の開度変更に伴う吸気量の変化を引き起こさず、吸気量や内燃機関のトルクの制御を容易に行うことができる。 In the present invention, when the torque of the internal combustion engine is larger than the target torque of the internal combustion engine and the charge amount of the battery is lower than a predetermined amount, the battery is removed by regeneration of the motor using the torque of the internal combustion engine. When the battery is charged and the amount of charge of the battery exceeds a predetermined amount, the opening of the EGR valve is changed to the open side. Therefore, when the torque of the internal combustion engine is larger than the target torque of the internal combustion engine and the charge amount of the battery is lower than the predetermined amount, the EGR valve is opened until the charge amount of the battery exceeds the predetermined amount. The change timing of the degree can be delayed. Thus, if the change timing of the opening degree of the EGR valve is delayed, it is not necessary to change the opening degree of the EGR valve until the delayed change timing of the opening degree of the EGR valve comes. Therefore, it is possible to easily control the intake air amount and the torque of the internal combustion engine without changing the opening degree of the EGR valve as much as possible and without causing a change in the intake air amount due to the change in the opening degree of the EGR valve.
前記制御手段は、前記トルク比較手段によって比較される前記内燃機関のトルクが前記内燃機関の目標トルクに対して小さいときであって、前記充電量検出手段によって検出される前記バッテリの充電量が所定量以上の場合には、前記モータの動力によって前記内燃機関のトルクを補助し、前記充電量検出手段によって検出される前記バッテリの充電量が所定量よりも低くなると、前記EGR弁の開度を閉じ側に変更し、
前記トルク比較手段によって比較される前記内燃機関のトルクが前記内燃機関の目標トルクに対して小さいときであって、前記充電量検出手段によって検出される前記バッテリの充電量が所定量よりも低い場合には、前記EGR弁の開度を閉じ側に変更するとよい。
The control means is configured such that when the torque of the internal combustion engine compared by the torque comparison means is smaller than the target torque of the internal combustion engine, the charge amount of the battery detected by the charge amount detection means is a predetermined value. If the amount of charge exceeds the predetermined value, the torque of the internal combustion engine is assisted by the power of the motor, and when the charge amount of the battery detected by the charge amount detection means becomes lower than a predetermined amount, the opening degree of the EGR valve is set. Change to the closed side,
When the torque of the internal combustion engine compared by the torque comparison means is smaller than the target torque of the internal combustion engine, and the charge amount of the battery detected by the charge amount detection means is lower than a predetermined amount In this case, the opening degree of the EGR valve may be changed to the closed side.
本発明では、内燃機関のトルクが内燃機関の目標トルクに対して小さいときであって、バッテリの充電量が所定量以上の場合には、モータの動力によって内燃機関のトルクを補助し、バッテリの充電量が所定量よりも低くなると、EGR弁の開度を閉じ側に変更する。よって、内燃機関のトルクが内燃機関の目標トルクに対して小さいときであって、バッテリの充電量が所定量以上の場合には、バッテリの充電量が所定量よりも低くなるまでEGR弁の開度の変更タイミングを遅らせることができる。このようにEGR弁の開度の変更タイミングを遅らせると、遅らせたEGR弁の開度の変更タイミングが来るまでEGR弁の開度を変更させずに済む。したがって、EGR弁の開度をできるだけ変更させず、EGR弁の開度変更に伴う吸気量の変化を引き起こさず、吸気量や内燃機関のトルクの制御を容易に行うことができる。 In the present invention, when the torque of the internal combustion engine is smaller than the target torque of the internal combustion engine and the charge amount of the battery is a predetermined amount or more, the torque of the internal combustion engine is assisted by the power of the motor, When the charge amount becomes lower than the predetermined amount, the opening degree of the EGR valve is changed to the closed side. Therefore, when the torque of the internal combustion engine is smaller than the target torque of the internal combustion engine and the charge amount of the battery is equal to or greater than the predetermined amount, the EGR valve is opened until the charge amount of the battery becomes lower than the predetermined amount. The change timing of the degree can be delayed. Thus, if the change timing of the opening degree of the EGR valve is delayed, it is not necessary to change the opening degree of the EGR valve until the delayed change timing of the opening degree of the EGR valve comes. Therefore, it is possible to easily control the intake air amount and the torque of the internal combustion engine without changing the opening degree of the EGR valve as much as possible and without causing a change in the intake air amount due to the change in the opening degree of the EGR valve.
本発明によると、ハイブリッド車両の制御装置において、EGR弁の開度をできるだけ変更させず、吸気量や内燃機関のトルクの制御を容易に行うことができる。 According to the present invention, in the control device for a hybrid vehicle, the intake air amount and the torque of the internal combustion engine can be easily controlled without changing the opening degree of the EGR valve as much as possible.
以下に本発明の具体的な実施例を説明する。 Specific examples of the present invention will be described below.
<実施例1>
図1は、本実施例に係るハイブリッド車両の制御装置を適用するハイブリッド車両100の概略構成を示す図である。図1に示すハイブリッド車両100は、車軸110、車輪120、ECU200、内燃機関300、モータジェネレータ400、モータ500、動力分割機構600、インバータ700、及びバッテリ800を備えている。
<Example 1>
FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a
車軸110は、内燃機関300、モータジェネレータ400及びモータ500から出力された動力(トルク)を車輪120に伝達するための軸である。車輪120は、車軸110を介して伝達される動力を路面に伝達する手段であり、図1においては左右一輪ずつ示されているが、実際には前後左右に一輪ずつ配置されハイブリッド車両全体で4つ備えられる。
The
ECU200は、ハイブリッド車両100の動作全体を制御する電子制御ユニットである。ECU200は、ROMに格納された制御プログラムに従って各種制御を実行する。
The ECU 200 is an electronic control unit that controls the overall operation of the
内燃機関300は、図2に示す気筒301を4つ有するガソリン内燃機関である。内燃機関300は、ハイブリッド車両100の動力源となる。なお内燃機関300の詳細な構成については後述する。
The
モータジェネレータ400は、内燃機関300と同様にハイブリッド車両100の動力源となる電動機として機能する。またモータジェネレータ400は、バッテリ800を充電するための発電機としても機能する。本実施例のモータジェネレータ400が本発明のモータに相当する。
Similar to the
モータ500は、内燃機関300の駆動力をアシスト(補助)する電動機として機能する。本実施例のモータ500も本発明のモータの一部に相当する。
The
なお、モータジェネレータ400及びモータ500は、例えば同期電動発電機として構成され、外周面に複数個の永久磁石を有するロータと、回転磁界を形成する三相コイルが巻回されたステータとを備える。またこれらは、他の形式のものであってもよい。
動力分割機構600は、内燃機関300の出力をモータジェネレータ400及び車軸110へ分配することができる遊星歯車機構である。
The
インバータ700は、バッテリ800から取り出した直流電気を交流電気に変換してモータジェネレータ400及びモータ500に供給すると共に、モータジェネレータ400によって発電された交流電気を直流電気に変換してバッテリ800に供給する。
バッテリ800は、モータジェネレータ400及びモータ500を動作可能にする電気エネルギを供給する電気エネルギ供給源であり、供給する電気エネルギを充電可能な蓄電池である。
The
次に内燃機関300について説明する。図2は内燃機関300の概略構成を示す図であ
る。内燃機関300は、図2に示す気筒301を4つ有する水冷式の4ストロークサイクル・ガソリン内燃機関である。
Next, the
内燃機関300の気筒301内には、ピストン302が摺動自在に設けられている。気筒301内上部の燃焼室303には、吸気ポート304及び排気ポート305が接続されている。
A
吸気ポート304には、気筒301内の燃焼室303に燃料を供給する燃料噴射弁306が設けられている。燃料噴射弁306は、燃料噴射方向が燃焼室303へ向かっている。燃料噴射弁306はECU200に電気的に接続されており、ECU200によって制御される。
The
吸気ポート304の燃焼室303への開口部は吸気弁307によって開閉され、排気ポート305の燃焼室303への開口部は排気弁308によって開閉される。吸気ポート304は吸気通路309に接続され、排気ポート305は排気通路310に接続されている。
The opening of the
排気通路310及び吸気通路309は、EGR通路311によって接続されている。EGR通路311は、排気通路310から排気の一部をEGRガスとして取り込み、吸気通路309へ当該EGRガスを還流させる。このEGR通路311には、当該EGR通路311を流通するEGRガス量を制御するEGR弁312が配置されている。EGR弁312はECU200に電気的に接続されており、ECU200によってEGR弁312の開度が制御される。
The
EGR通路311との接続部位よりも上流側の吸気通路309には、スロットル弁313が配置されている。スロットル弁313はECU200に電気的に接続されており、ECU200によってスロットル弁313の開度が制御される。
A
内燃機関300には、クランクポジションセンサ314が設けられている。クランクポジションセンサ314は内燃機関300のクランクシャフトのクランク角を検出する。クランクポジションセンサ314はECU200に電気的に接続されており、クランクポジションセンサ314の出力値がECU200に入力される。そしてECU200はクランクポジションセンサ314の出力値に基づいて内燃機関300の機関回転数を算出する。
The
そしてECU200は、クランクポジションセンサ314、アクセルポジションセンサ130、車速センサ140、バッテリ800の充電量を検出するSOCセンサ150等の出力信号を受けて内燃機関300の運転状態を含むハイブリッド車両100の状態を判別し、判別された状態に基づいてハイブリッド車両100を電気的に制御する。ここで、SOCセンサ150が本発明の充電量検出手段に相当する。
The
図1のハイブリッド車両100においては、内燃機関300、主として発電機として機能するモータジェネレータ400、及び電動機として機能するモータ500の夫々の動力分配がECU200及び動力分割機構600により制御され、走行状態が制御される。以下に幾つかの状況に応じたハイブリッド車両100の動作について説明する。
In the
ハイブリッド車両100の始動時においては、バッテリ800の電気エネルギを用いて駆動されるモータ500が電動機として機能し、モータ500の動力によって内燃機関300がクランキングされ内燃機関300が始動する。
When the
ハイブリッド車両100の発進時には、SOCセンサ150の出力信号に基づいたバッ
テリ800の充電量に応じて2種類の態様を選択する。例えばバッテリ800が十分蓄電されている発進時においては、モータジェネレータ400によってバッテリ800を充電する必要が無いため、内燃機関300は暖機のためだけに始動し、ハイブリッド車両100はモータ500の動力によって発進する。一方、バッテリ800があまり蓄電されていない発進時においては、内燃機関300の動力(トルク)を用いたモータジェネレータ400の回生によって、モータジェネレータ400が発電機として機能し、バッテリ800が充電されつつ、ハイブリッド車両100は内燃機関300のトルクによって発進する。
When the
ハイブリッド車両100が低速走行時や緩やかな坂を下っている軽負荷走行時には、内燃機関300を運転すると燃焼効率等の効率が悪くなるため、燃料噴射弁306からの燃料噴射が停止されて内燃機関300が停止され、ハイブリッド車両100はモータ500による動力のみで走行する。この際バッテリ800があまり充電されていない場合には、内燃機関300がモータジェネレータ400を回生作動させるためだけに駆動され、内燃機関300のトルクを用いたモータジェネレータ400の回生によってバッテリ800の充電を行ってもよい。
When the
ハイブリッド車両100の通常走行時のように内燃機関300の燃焼効率等の効率が良好な運転領域においては、ハイブリッド車両100は主として内燃機関300のトルクによって走行する。この際、内燃機関300のトルクは、動力分割機構600によって2系統に分割され、一方は車軸110を介して車輪120に伝達され、他方はモータジェネレータ400を回生作動させ発電を行わせる。このとき発電された電気エネルギによってモータ500を駆動させ、モータ500によって内燃機関300のトルクがアシストされる。この際バッテリ800があまり充電されていない場合には、内燃機関300のトルクを上昇させて、内燃機関300のその上昇させたトルクを用いたモータジェネレータ400の回生によって発電される電気エネルギをより多くし、その電気エネルギの一部でバッテリ800の充電を行ってもよい。
In a driving region where the efficiency such as the combustion efficiency of the
ハイブリッド車両100の減速時には、車輪120から車軸110を介して伝達される動力を用いたモータジェネレータ400の回生によってモータジェネレータ400を発電機として作動させる。これにより車輪120の運動エネルギが電気エネルギに変換され、ハイブリッド車両100が減速されると共にバッテリ800が充電される(回生ブレーキ)。
When the
ところで、内燃機関300に設けられるEGR弁312の制御では、その時点での吸気量に合わせてEGR弁312の開度を設定するフィードバック制御を行っている。このようにEGR弁312をフィードバック制御している場合には、内燃機関300の目標トルクに合わせてスロットル弁313によって内燃機関300のトルクを制御しようとすると、スロットル弁313の開度変化に合わせて吸気量が変化する。すると、吸気量の変化につられてEGR弁312の開度も変化し、同時に再度吸気量が変化してしまう。これに伴い内燃機関300のトルクも変動する。よって、吸気量及び内燃機関300のトルクをうまく制御できない場合がある。つまり、吸気量を指標に動作するEGR弁312自体の開度変更が吸気量に作用してしまうため、吸気量や内燃機関300のトルクの制御が困難であった。
By the way, in the control of the
例えば、従来において、内燃機関300のトルクが内燃機関300の目標トルクに対して小さく、内燃機関300のトルクを大きくして内燃機関300の目標トルクへ合わせる場合には、図3の破線に示すようになる。すなわち、まず、目標トルクに合うようにスロットル弁313の開度が開き側に変更される。すると、スロットル弁313の開度が増加することにより、吸気量及び内燃機関300のトルクが増加する。このとき、吸気量が増加するので、EGR弁312の開度も開き側に変更される。すると、EGR弁312の開
度が増加することにより、EGR率が増加する。このようにEGR率が増加すると、吸気量及び内燃機関300のトルクが減少し、今度はEGR弁312の開度が閉じ側に変更される。そして、EGR率が下がったところで吸気量及び内燃機関300のトルクが増加し、再度EGR弁312の開度が開き側に変更される。このような制御が繰り返され、吸気量や内燃機関300のトルクがうまく制御できない。
For example, conventionally, when the torque of the
そして、近年、燃費の大幅な向上が要求されており、内燃機関300に大量のEGRガスを導入するようになってきている。このように内燃機関300に大量のEGRガスを導入する場合には、EGRガス量や吸気量の変動も大きくなり、吸気量や内燃機関300のトルクの制御がさらに困難になってきている。
In recent years, a great improvement in fuel efficiency has been demanded, and a large amount of EGR gas has been introduced into the
そこで、本実施例では、内燃機関300のトルクの、内燃機関300の目標トルクに対する大きさと、SOCセンサ150によって検出されるバッテリ800の充電量と、に応じて、EGR弁312の開度の変更タイミングを調節するようにした。
Therefore, in the present embodiment, the opening degree of the
具体的には、内燃機関300のトルクが内燃機関300の目標トルクに対して大きいときであって、SOCセンサ150によって検出されるバッテリ800の充電量が所定量よりも低い場合には、まず、内燃機関300のトルクを用いたモータジェネレータ400の回生によってバッテリ800を充電する。そして、SOCセンサ150によって検出されるバッテリ800の充電量が所定量以上になると、EGR弁312の開度を開き側に変更する。
Specifically, when the torque of the
一方、内燃機関300のトルクが内燃機関300の目標トルクに対して大きいときであって、SOCセンサ150によって検出されるバッテリ800の充電量が所定量以上の場合には、直ぐにEGR弁312の開度を開き側に変更する。
On the other hand, when the torque of the
また、内燃機関300のトルクが内燃機関300の目標トルクに対して小さいときであって、SOCセンサ150によって検出されるバッテリ800の充電量が所定量以上の場合には、モータジェネレータ400(又はモータ500)を駆動して内燃機関300のトルクをアシスト(補助)する。そして、SOCセンサ150によって検出されるバッテリ800の充電量が所定量よりも低くなると、EGR弁312の開度を閉じ側に変更する。
In addition, when the torque of the
一方、内燃機関300のトルクが内燃機関300の目標トルクに対して小さいときであって、SOCセンサ150によって検出されたバッテリ800の充電量が所定量よりも低い場合には、直ぐにEGR弁312の開度を閉じ側に変更する。
On the other hand, when the torque of the
ここで、バッテリ800の充電量が所定量とは、バッテリ800が十分蓄電されている場合と、バッテリ800があまり蓄電されていない場合とを区切る量であり、所定量以上であると、バッテリ800が十分蓄電されており、所定量よりも低いと、バッテリ800はあまり蓄電されていない。
Here, the predetermined amount of charge of the
本実施例によると、内燃機関300のトルクが内燃機関300の目標トルクに対して大きいときであって、バッテリ800の充電量が所定量よりも低い場合には、内燃機関300のトルクを用いたモータジェネレータ400の回生によってバッテリ800を充電し、バッテリ800の充電量が所定量以上になると、EGR弁312の開度を開き側に変更する。よって、内燃機関300のトルクが内燃機関300の目標トルクに対して大きいときであって、バッテリ800の充電量が所定量よりも低い場合には、バッテリ800の充電量が所定量以上になるまでEGR弁312の開度の変更タイミングを遅らせることができる。
According to the present embodiment, when the torque of the
また、内燃機関300のトルクが内燃機関300の目標トルクに対して小さいときであって、バッテリ800の充電量が所定量以上の場合には、モータジェネレータ400(又はモータ500)の動力によって内燃機関300のトルクをアシストし、バッテリ800の充電量が所定量よりも低くなると、EGR弁312の開度を閉じ側に変更する。よって、内燃機関300のトルクが内燃機関300の目標トルクに対して小さいときであって、バッテリ800の充電量が所定量以上の場合には、バッテリ800の充電量が所定量よりも低くなるまでEGR弁312の開度の変更タイミングを遅らせることができる。
Further, when the torque of the
このようにEGR弁312の開度の変更タイミングを遅らせると、遅らせたEGR弁312の開度の変更タイミングが来るまでEGR弁312の開度を変更させずに済む。したがって、EGR弁312の開度をできるだけ変更させず、EGR弁312の開度変更に伴う吸気量の変化を引き起こさず、吸気量や内燃機関300のトルクの制御を容易に行うことができる。
When the change timing of the opening degree of the
さらに、本実施例では、内燃機関300のトルクが内燃機関300の目標トルクに対して異なる場合に、内燃機関300のトルクを内燃機関300の目標トルクに合わせるために、スロットル弁313の開度は変更せず、EGR弁312の開度だけを変更するようにした。
Further, in this embodiment, when the torque of the
本実施例よると、内燃機関300のトルクを内燃機関300の目標トルクに合わせるために、EGR弁312の開度だけを変更するので、吸気量を作用する要因がEGR弁312の開度だけとなり、吸気量や内燃機関300のトルク制御を容易に行うことができる。
According to the present embodiment, only the opening degree of the
例えば、本実施例において、内燃機関300のトルクが内燃機関300の目標トルクに対して小さく、内燃機関300のトルクを大きくして内燃機関300の目標トルクへ合わせる場合には、図3の実線に示すようになる。すなわち、内燃機関300の目標トルクに合うようにEGR弁312の開度が閉じ側に変更される。すると、EGR弁312の開度が減少することにより、吸気量及び内燃機関300のトルクが増加する。そして、吸気量は目標吸気量となり、内燃機関300のトルクが内燃機関300の目標トルクに合う。このとき、EGR率は減少する。また、スロットル弁313の開度は一定のまま維持される。
For example, in this embodiment, when the torque of the
次に、本実施例による内燃機関300のトルク変更時の制御ルーチンについて説明する。図4は、本実施例による内燃機関300のトルク変更時の制御ルーチンを示したフローチャートである。本ルーチンは、所定の時間毎に繰り返し実行される。なお、本ルーチンを実行するECU200が本発明の制御手段に相当する。
Next, a control routine for changing the torque of the
ステップS101では、内燃機関300のトルクを算出する。内燃機関300のトルクは、燃料噴射弁306からの燃料噴射量に基づき算出される。
In step S101, the torque of the
ステップS102では、内燃機関300のトルクが内燃機関300の目標トルクに対して大きいか否かを判別する。内燃機関300の目標トルクは、各種センサの出力値と、ハイブリッド車両100の走行状態とに基づきECU200により決定される。この決定された目標トルクと、ステップS101で算出されたトルクとを比較する。本ステップを実行するECU200が本発明のトルク比較手段に相当する。
In step S102, it is determined whether or not the torque of the
ステップS102において内燃機関300のトルクが内燃機関300の目標トルクに対して大きいと肯定判定された場合には、ステップS103へ移行する。ステップS102において内燃機関300のトルクが内燃機関300の目標トルクに対して大きくないと否定判定された場合には、ステップS106へ移行する。
If it is determined in step S102 that the torque of the
ステップS103では、SOCセンサ150によって検出されるバッテリ800の充電量が所定量よりも低いか否か判別する。バッテリ800の充電量の所定量は予め定まっている。
In step S103, it is determined whether or not the charge amount of
ステップS103においてバッテリ800の充電量が所定量よりも低いと肯定判定された場合には、ステップS104へ移行する。ステップS103においてバッテリ800の充電量が所定量よりも低くないと否定判定された場合には、ステップS105へ移行する。
If it is determined in step S103 that the charge amount of the
ステップS104では、内燃機関300のトルクを用いたモータジェネレータ400の回生によってバッテリ800を充電する。この際、内燃機関300のトルクがモータジェネレータ400の回生に用いられるため、車軸110に伝達される内燃機関300からの動力は減少する。これにより、内燃機関300を目標トルクで運転することに相当するハイブリッド車両100の低速走行が行える。本ステップの処理の後、本ルーチンを一旦終了する。
In step S104,
ステップS105では、EGR弁312の開度を開き側に変更する。すると、EGR弁312の開度が増加することにより、吸気量及び内燃機関300のトルクが減少する。そして、吸気量は目標吸気量となり、内燃機関300のトルクが内燃機関300の目標トルクに合う。本ステップの処理の後、本ルーチンを一旦終了する。
In step S105, the opening degree of the
なお、ステップS105に移行する場合は、前回のルーチンの実行でステップS104の処理を行い、今回のルーチンの実行でバッテリ800の充電量が所定量以上になる場合もある。これにより、内燃機関300のトルクが内燃機関300の目標トルクに対して大きいときであって、SOCセンサ150によって検出されるバッテリ800の充電量が所定量よりも低い場合には、まず、内燃機関300のトルクを用いたモータジェネレータ400の回生によってバッテリ800を充電する。そして、SOCセンサ150によって検出されるバッテリ800の充電量が所定量以上になると、EGR弁312の開度を開き側に変更するということが達成できる。
When the process proceeds to step S105, the process of step S104 may be performed in the previous execution of the routine, and the charge amount of the
一方、ステップS106では、内燃機関300のトルクが内燃機関300の目標トルクに対して小さいか否かを判別する。本ステップを実行するECU200が本発明のトルク比較手段に相当する。
On the other hand, in step S106, it is determined whether or not the torque of the
ステップS106において内燃機関300のトルクが内燃機関300の目標トルクに対して小さいと肯定判定された場合には、ステップS107へ移行する。ステップS106において内燃機関300のトルクが内燃機関300の目標トルクに対して小さくないと否定判定された場合には、内燃機関300のトルクが内燃機関300の目標トルクに一致しているとして、本ルーチンを一旦終了する。
If it is determined in step S106 that the torque of the
ステップS107では、SOCセンサ150によって検出されるバッテリ800の充電量が所定量以上か否か判別する。
In step S107, it is determined whether or not the charge amount of
ステップS107においてバッテリ800の充電量が所定量以上であると肯定判定された場合には、ステップS108へ移行する。ステップS107においてバッテリ800の充電量が所定量以上ではないと否定判定された場合には、ステップS109へ移行する。
If an affirmative determination is made in step S107 that the charge amount of the
ステップS108では、モータジェネレータ400(又はモータ500)の動力によって内燃機関300のトルクをアシスト(補助)する。よって、車軸110に伝達される動
力は、内燃機関300のトルク及びモータジェネレータ400(又はモータ500)の動力の双方となり、増加する。これにより、内燃機関300を目標トルクで運転することに相当するハイブリッド車両100の高速走行が行える。本ステップの処理の後、本ルーチンを一旦終了する。
In step S108, the torque of the
ステップS109では、EGR弁312の開度を閉じ側に変更する。すると、EGR弁312の開度が減少することにより、吸気量及び内燃機関300のトルクが増加する。そして、吸気量は目標吸気量となり、内燃機関300のトルクが内燃機関300の目標トルクに合う。本ステップの処理の後、本ルーチンを一旦終了する。
In step S109, the opening degree of the
なお、ステップS109に移行する場合は、前回のルーチンの実行でステップS108の処理を行い、今回のルーチンの実行でバッテリ800の充電量が所定量よりも低くなる場合もある。これにより、内燃機関300のトルクが内燃機関300の目標トルクに対して小さいときであって、SOCセンサ150によって検出されるバッテリ800の充電量が所定量以上の場合には、モータジェネレータ400(又はモータ500)を駆動して内燃機関300のトルクをアシスト(補助)する。そして、SOCセンサ150によって検出されるバッテリ800の充電量が所定量よりも低くなると、EGR弁312の開度を閉じ側に変更するということが達成できる。
When the process proceeds to step S109, the process of step S108 is performed in the previous execution of the routine, and the charge amount of the
以上説明した本ルーチンによれば、内燃機関300の目標トルクに対する内燃機関300のトルクの大きさと、バッテリ800の充電量と、に応じて、EGR弁312の開度の変更タイミングを調節することができる。よって、EGR弁312の開度の変更タイミングを遅らせることができる場合を生じさせることができる。
According to this routine described above, the change timing of the opening degree of the
なお、本実施例では、本発明のモータとして、モータジェネレータ400を挙げた。さらに、内燃機関のトルクをアシストする場合には、モータ500でもよいとした。しかしながら本発明のモータはこれに限られず、モータとして、1つのモータジェネレータでもよく、又は電動機と発電機とをそれぞれ別に備えるものでもよい。
In this embodiment, the
本発明に係るハイブリッド車両の制御装置は、上述の実施例に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の変更を加えてもよい。 The hybrid vehicle control device according to the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications may be made without departing from the scope of the present invention.
100 ハイブリッド車両
150 SOCセンサ
300 内燃機関
309 吸気通路
310 排気通路
311 EGR通路
312 EGR弁
400 モータジェネレータ
500 モータ
800 バッテリ
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記内燃機関の排気通路から排気の一部をEGRガスとして取り込み、前記内燃機関の吸気通路へ当該EGRガスを還流させるEGR通路と、
前記EGR通路に配置され、EGRガス量を制御するEGR弁と、
前記内燃機関のトルクを前記内燃機関の目標トルクと比較するトルク比較手段と、
バッテリから供給される電気エネルギによって前記内燃機関と共に動力源となり、且つ、回生によって前記バッテリを充電するモータと、
前記バッテリの充電量を検出する充電量検出手段と、
前記トルク比較手段によって比較される前記内燃機関のトルクの、前記内燃機関の目標トルクに対する大きさと、前記充電量検出手段によって検出される前記バッテリの充電量と、に応じて、前記EGR弁の開度の変更タイミングを調節する制御手段と、
を備えることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。 An internal combustion engine as a power source;
An EGR passage that takes in part of exhaust gas from the exhaust passage of the internal combustion engine as EGR gas and recirculates the EGR gas to the intake passage of the internal combustion engine;
An EGR valve disposed in the EGR passage and controlling the amount of EGR gas;
Torque comparison means for comparing the torque of the internal combustion engine with a target torque of the internal combustion engine;
A motor that serves as a power source together with the internal combustion engine by the electric energy supplied from the battery and charges the battery by regeneration;
Charge amount detecting means for detecting the charge amount of the battery;
Depending on the magnitude of the torque of the internal combustion engine compared by the torque comparison means with respect to the target torque of the internal combustion engine and the charge amount of the battery detected by the charge amount detection means, the EGR valve is opened. Control means for adjusting the change timing of the degree,
A control apparatus for a hybrid vehicle, comprising:
前記トルク比較手段によって比較される前記内燃機関のトルクが前記内燃機関の目標トルクに対して大きいときであって、前記充電量検出手段によって検出される前記バッテリの充電量が所定量以上の場合には、前記EGR弁の開度を開き側に変更することを特徴とする請求項1に記載のハイブリッド車両の制御装置。 The control means is configured such that when the torque of the internal combustion engine compared by the torque comparison means is larger than a target torque of the internal combustion engine, the charge amount of the battery detected by the charge amount detection means is a predetermined value. If it is lower than the fixed amount, the battery is charged by regeneration of the motor using the torque of the internal combustion engine, and when the charge amount of the battery detected by the charge amount detection means exceeds a predetermined amount, the EGR Change the valve opening to the open side,
When the torque of the internal combustion engine compared by the torque comparison means is greater than the target torque of the internal combustion engine, and when the charge amount of the battery detected by the charge amount detection means is greater than or equal to a predetermined amount 2. The control device for a hybrid vehicle according to claim 1, wherein the opening degree of the EGR valve is changed to an open side.
前記トルク比較手段によって比較される前記内燃機関のトルクが前記内燃機関の目標トルクに対して小さいときであって、前記充電量検出手段によって検出される前記バッテリの充電量が所定量よりも低い場合には、前記EGR弁の開度を閉じ側に変更することを特徴とする請求項1又は2に記載のハイブリッド車両の制御装置。 The control means is configured such that when the torque of the internal combustion engine compared by the torque comparison means is smaller than the target torque of the internal combustion engine, the charge amount of the battery detected by the charge amount detection means is a predetermined value. If the amount of charge exceeds the predetermined value, the torque of the internal combustion engine is assisted by the power of the motor, and when the charge amount of the battery detected by the charge amount detection means becomes lower than a predetermined amount, the opening degree of the EGR valve is set. Change to the closed side,
When the torque of the internal combustion engine compared by the torque comparison means is smaller than the target torque of the internal combustion engine, and the charge amount of the battery detected by the charge amount detection means is lower than a predetermined amount The hybrid vehicle control device according to claim 1, wherein the opening degree of the EGR valve is changed to a closed side.
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