JP6042033B2 - エンジン始動制御装置 - Google Patents
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Description
前記モータ制御部が予め設定されたトルク減量でモータトルクを漸減するように前記モータを制御するモータ制御とからなる制御状態とした。エンジン回転速度という一つの制御対象に対してエンジンとモータのトルクという2つの操作量をもってフィードバック系を構築することとなり、回転速度が振動的になりやすいが、上記のように構成したので、エンジン回転速度が振動的にならずに安定的に制御することができる。
図1Aは、この発明の実施の形態1に係るエンジン始動制御装置4およびそれが搭載される車両の構成を示した図である。また、図1Bは、エンジン始動制御装置4の内部構成を示す図である。
複数
さらに、制御部40は、エンジン制御部41に対して、予め設定されたアイドリングストップ条件が成立した時に、インジェクタ11に対する燃料の噴射停止を指令するとともに、点火プラグ5に対する点火停止を指令することで、エンジン1を停止させる。その後、予め設定された再始動条件および燃料噴射再開条件が成立した時に、エンジン1を始動させるために、エンジン制御部41に対して、インジェクタ11に対する燃料の噴射を指令するとともに、点火プラグ5に対する点火を指令する。
制御部40は、ブレーキペダルセンサ6からの信号に基づいて再始動の要否を判定し、予め設定された再始動条件が成立した場合、モータ制御部42に対し、モータ9の駆動を指令する。ブレーキペダルセンサ6は、ブレーキペダルの踏み込みの有無を検出するか、あるいは、ブレーキペダルの踏み込み量を検出する。再始動条件としては、例えば、ドライバーによるブレーキペダルの踏み込みが解除された、あるいは、ブレーキペダルの踏み込み量が予め設定された一定量未満であることが挙げられる。
また、制御部40は、回転速度フィードバック機能も有し、エンジン1の目標回転速度と実際の回転速度との差に基づいてモータ9の目標トルクを算出し、モータ制御部42に対して、モータ9の当該目標トルクを指令する。
あるいは、制御部40は、予め設定された条件に応じて、モータ9の目標回転速度を演算する。制御部40は、回転速度フィードバック制御において、算出したモータ9の目標回転速度と回転速度との差に基づいて目標トルクを算出し、モータ制御部42に対して、モータ9の当該目標トルクを指令する。
図2は、図1のエンジン始動制御装置の各部の動作を表すタイミングチャートである。図2において横軸は時間、縦軸は各ファクタの変化を表す。各ファクタには、ブレーキペダル、燃料噴射、エンジン回転速度、トルク、エンジン回転角、再始動制御モードが含まれる。
(1)アイドリングストップ状態
(2)モータ9の駆動力のみによってエンジン1を回転させるモータリング制御状態
(3)モータ9の駆動力とエンジン1における燃料の燃焼による駆動力の両方でエンジン1を回転させるモータ・エンジン協調制御状態
(4)エンジン1における燃料の燃焼による駆動力のみによってエンジン1を回転させる燃料燃焼制御状態
(A)燃料が噴射された後のエンジン回転角が、予め設定された値以上となっていること。
(B)エンジン1の目標トルクとモータ9の目標トルクとを足し合わせたトルク合算値に占める、モータ9の目標トルクの割合が、予め設定された割合閾値未満となった。
(C)モータ9に指令される目標トルクが、予め設定されたトルク閾値を下回った。
(A):燃料が噴射された後のエンジン回転角が予め設定された角度以上となっていること。
(B):モータ9の目標トルク/(エンジン1の目標トルク+モータ9の目標トルク)<(予め設定された割合閾値)
(C):モータ9の目標トルク<(予め設定されたトルク閾値)
=MIN(予め設定された目標エンジン回転速度増量[r/min/sec]×ブレーキがリリースされてからの経過時間,目標回転速度最大値)
(1)モータリング制御状態のとき: TNE1
(2)条件Aが不成立のとき: TNE2
= 回転速度差 − ローパスフィルタ後回転速度差
×I項ゲイン+I項(前回値)
また、モータの種類も、ベルト式だけでなく、一般的な歯車式スタータモータであってもよい。
Claims (11)
- 車両に搭載されるエンジン始動制御装置であって、
前記車両は、エンジンと、前記エンジンを回転させるモータと、前記エンジンおよび前記モータの少なくともいずれか1つの動力によって回転するタイヤとを有し、
前記エンジン始動制御装置は、
前記エンジンの吸入空気量および燃料噴射量の少なくともいずれか一方を調整することにより、前記エンジンの出力を制御するエンジン制御部と、
前記モータの出力を制御するモータ制御部と、
前記エンジン制御部および前記モータ制御部を制御する制御部と
を備え、
前記制御部は、
前記エンジンの再始動制御モードとして、
前記モータの駆動力のみによって前記エンジンを回転させるモータリング制御状態と、
前記エンジンにおける燃料の燃焼による駆動力のみによって前記エンジンを回転させる燃料燃焼制御状態と、
前記モータの駆動力と前記エンジンにおける燃料の燃焼による駆動力との両方で前記エンジンを回転させるモータ・エンジン協調制御状態と
を備え、
前記制御部は、
前記エンジンの再始動制御モードを、前記モータリング制御状態から前記燃料燃焼制御状態へ移行させる場合に、前記モータ・エンジン協調制御状態を経由して前記移行を実行し、
前記モータリング制御状態から前記モータ・エンジン協調制御状態へ移行するタイミングを、前記燃料の噴射を開始した後に最初に燃料が燃焼する気筒において、当該最初の燃料の燃焼によってトルクが発生すると推定されるクランク角に、当該気筒のクランク角が到達するタイミングとする
エンジン始動制御装置。 - 前記モータ・エンジン協調制御状態は、
前記エンジン制御部が予め設定された目標回転速度と現在の回転速度とに基づく回転速度フィードバック制御を行うエンジン制御と、
前記モータ制御部が予め設定されたトルク減量でモータトルクを漸減するように前記モータを制御するモータ制御と
からなる制御状態である
請求項1に記載のエンジン始動制御装置。 - 前記モータ・エンジン協調制御状態は、
前記エンジン制御部が、前記エンジンの目標回転速度と現在の回転速度との回転速度差に基づく回転速度フィードバック制御を行うエンジン制御と、
前記モータ制御部が、前記エンジンの前記回転速度差に基づく回転速度フィードバック制御を行うモータ制御と
からなる制御状態である
請求項1に記載のエンジン始動制御装置。 - 前記モータ・エンジン協調制御状態において、前記制御部は、前記エンジンの目標回転速度と現在の回転速度との回転速度差を算出し、当該回転速度差に対してローパスフィルタおよびハイパスフィルタを適用し、前記ローパスフィルタ後の回転速度差を前記エンジン制御部における前記回転速度フィードバック制御の回転速度差とし、前記ハイパスフィルタ後の回転速度差を前記モータ制御部における前記回転速度差とする
請求項3に記載のエンジン始動制御装置。 - 前記ローパスフィルタのカットオフ周波数および前記ハイパスフィルタのカットオフ周波数は、前記エンジンの現在の回転速度によって切り替えられる
請求項4に記載のエンジン始動制御装置。 - 前記モータ・エンジン協調制御状態は、
前記制御部が、前記エンジンの目標回転速度と現在の回転速度との回転速度差に基づく回転速度フィードバック制御状態であり、
当該回転速度差に基づく目標トルクを、前記エンジンと前記モータのそれぞれに対し、予め設定された割合で分配する
請求項1に記載のエンジン始動制御装置。 - 前記予め設定された割合は、
前記エンジンに対する割合と前記モータに対する割合との合計値を100%とし、
前記モータに対する割合は、前記モータ・エンジン協調制御状態へ移行した直後が最大値で、その後、前記エンジンにおける前記燃料の燃焼が発生する気筒が1つの気筒から次の気筒に切り替わるタイミングごとに、予め設定された比率でステップ状に低下していくように、予め設定されている
請求項6に記載のエンジン始動制御装置。 - 前記モータ・エンジン協調制御状態において、前記制御部は、前記燃料燃焼制御状態で車両が必要とするトルクを推定トルクとして演算し、前記モータ・エンジン協調制御状態へ移行する直前に前記モータへ指令するトルク指令値の初期値を、前記推定トルクよりも大きい値に設定する
請求項1から7までのいずれか1項に記載のエンジン始動制御装置。 - 前記エンジンと前記モータは相互に動力を前記車両に対し伝達可能な構成であり、
前記モータの回転速度と前記エンジンの回転速度との間には、常時一定の回転速度比の関係が成立するように構成されている
請求項1から8までのいずれか1項に記載のエンジン始動制御装置。 - 前記モータ・エンジン協調制御状態から前記燃料燃焼制御状態へ移行する移行判定条件は、前記エンジンの目標トルクと前記モータの目標トルクとを足し合わせた目標トルク合算値に占める、前記モータの前記目標トルクの割合が、予め設定された第1の閾値未満となることである
請求項1から9までのいずれか1項に記載のエンジン始動制御装置。 - 前記モータ・エンジン協調制御状態から前記燃料燃焼制御状態へ移行する移行判定条件は、前記モータの目標トルクが、予め設定された第2の閾値未満となることである
請求項1から10までのいずれか1項に記載のエンジン始動制御装置。
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