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JP6477564B2 - Engine equipment - Google Patents
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Description

本発明は、エンジン装置に関し、詳しくは、吸気バルブの開閉タイミングを変更可能な可変バルブタイミング機構を有するエンジンを備えるエンジン装置に関する。   The present invention relates to an engine device, and more particularly to an engine device including an engine having a variable valve timing mechanism capable of changing an opening / closing timing of an intake valve.

従来、この種のエンジン装置としては、吸気バルブの開閉タイミングを変更可能な可変バルブタイミング機構を有するエンジンを備えるものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。このエンジン装置では、エンジンの停止要求がなされたときには、吸気バルブの開閉タイミングを最も遅いタイミングまで遅くしながらエンジンの燃料噴射を停止している。   Conventionally, as this type of engine device, one having an engine having a variable valve timing mechanism capable of changing the opening / closing timing of an intake valve has been proposed (for example, see Patent Document 1). In this engine apparatus, when the engine stop request is made, the fuel injection of the engine is stopped while the opening / closing timing of the intake valve is delayed to the latest timing.

特開2012−31742号公報JP 2012-31742 A

上述のエンジン装置では、エンジンの停止要求がなされたときに、吸気バルブの開閉タイミングを最も遅いタイミングまで比較的短時間で遅くさせると、エンジンの燃料噴射を行なっているときに(エンジンの燃料噴射を停止する前に)、エンジンの吸入空気量が比較的少なくなって燃焼に必要な下限空気量を下回り、エンジンで失火が発生することがある。   In the engine device described above, when the opening / closing timing of the intake valve is delayed to a latest timing in a relatively short time when the engine stop request is made, the engine fuel injection (engine fuel injection) is performed. Before the engine is stopped), the intake air amount of the engine may become relatively small, and the engine may be misfired below the lower limit air amount necessary for combustion.

本発明のエンジン装置は、エンジンで失火が発生するのを抑制することを主目的とする。   The engine device of the present invention is mainly intended to suppress the occurrence of misfire in the engine.

本発明のエンジン装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。   The engine device of the present invention employs the following means in order to achieve the main object described above.

本発明のエンジン装置は、
吸気バルブの開閉タイミングを変更可能な可変バルブタイミング機構を有するエンジンと、
前記エンジンの停止要求がなされたときに、前記開閉タイミングを所定タイミングまで遅くしながら前記エンジンの燃料噴射を停止するように前記エンジンを制御する制御手段と、
を備えるエンジン装置であって、
前記制御手段は、前記エンジンの停止要求がなされたときにおいて、前記エンジンの負荷が所定負荷以上のときには、直ちに前記所定タイミングを目標タイミングに設定し、前記エンジンの負荷が前記所定負荷未満のときには、前記所定タイミングに向けて徐々に遅くなるように前記目標タイミングを設定し、前記目標タイミングを用いて前記可変バルブタイミング機構を制御する手段である、
ことを要旨とする。
The engine device of the present invention is
An engine having a variable valve timing mechanism capable of changing the opening and closing timing of the intake valve;
Control means for controlling the engine to stop fuel injection of the engine while delaying the opening and closing timing to a predetermined timing when the engine stop request is made;
An engine device comprising:
When the engine stop request is made and the engine load is equal to or higher than the predetermined load, the control means immediately sets the predetermined timing as a target timing, and when the engine load is lower than the predetermined load, The target timing is set so as to be gradually delayed toward the predetermined timing, and the variable valve timing mechanism is controlled using the target timing.
This is the gist.

この本発明のエンジン装置では、エンジンの停止要求がなされたときに、吸気バルブの開閉タイミングを所定タイミングまで遅くしながらエンジンの燃料噴射を停止するようにエンジンを制御する。更に、エンジンの停止要求がなされたときにおいて、エンジンの負荷が所定負荷以上のときには、直ちに所定タイミングを目標タイミングに設定し、エンジンの負荷が所定負荷未満のときには、所定タイミングに向けて徐々に遅くなるように目標タイミングを設定し、目標タイミングを用いて可変バルブタイミング機構を制御する。これにより、エンジンの負荷が所定負荷未満のときには、直ちに所定タイミングを目標タイミングに設定するものに比して、エンジンの吸入空気量が比較的少なくなって燃焼に必要な下限空気量を下回るのを抑制することができる。この結果、エンジンで失火が発生するのを抑制することができる。もとより、エンジンの負荷が所定負荷以上のときには、吸気バルブの開閉タイミングを迅速に所定タイミングまで遅くすることができる。このときには、エンジンの吸入空気量は比較的大きいから、吸気バルブの開閉タイミングを迅速に所定タイミングまで遅くしても、エンジンの吸入空気量が燃焼に必要な下限空気量を下回る可能性は低いと考えられる。   In the engine device of the present invention, when the engine stop request is made, the engine is controlled so as to stop the fuel injection of the engine while delaying the opening / closing timing of the intake valve to a predetermined timing. Furthermore, when an engine stop request is made, if the engine load is equal to or higher than the predetermined load, the predetermined timing is immediately set as the target timing, and if the engine load is less than the predetermined load, the engine is gradually delayed toward the predetermined timing. The target timing is set so that the variable valve timing mechanism is controlled using the target timing. As a result, when the engine load is less than the predetermined load, the intake air amount of the engine is relatively small compared to the case where the predetermined timing is set as the target timing, and the engine air pressure is below the lower limit air amount necessary for combustion. Can be suppressed. As a result, it is possible to suppress the occurrence of misfire in the engine. Of course, when the engine load is equal to or higher than the predetermined load, the opening / closing timing of the intake valve can be quickly delayed to the predetermined timing. At this time, since the intake air amount of the engine is relatively large, it is unlikely that the intake air amount of the engine will fall below the lower limit air amount necessary for combustion even if the opening / closing timing of the intake valve is quickly delayed to a predetermined timing. Conceivable.

こうした本発明のエンジン装置において、前記制御手段は、前記エンジンの停止要求がなされた後に、前記エンジンの燃料噴射を停止したときには、前記所定タイミングを前記目標タイミングに設定する手段である、ものとしてもよい。こうすれば、吸気バルブの開閉タイミングを迅速に所定タイミングまで遅くすることができる。   In such an engine device of the present invention, the control means may be means for setting the predetermined timing to the target timing when fuel injection of the engine is stopped after the engine stop request is made. Good. In this way, the opening / closing timing of the intake valve can be quickly delayed to a predetermined timing.

本発明の一実施例としてのエンジン装置21を備えるハイブリッド自動車20の構成の概略を示す構成図である。1 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a hybrid vehicle 20 including an engine device 21 as an embodiment of the present invention. 実施例のエンジンECU24により実行される制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the control routine performed by engine ECU24 of an Example. エンジン22の負荷が比較的小さいときにエンジン22の停止要求に応じて可変バルブタイミング機構23の位相角θvvtを遅くさせる際の様子の一例を示す説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram showing an example of a state when the phase angle θvvt of the variable valve timing mechanism 23 is delayed in response to a request to stop the engine 22 when the load on the engine 22 is relatively small.

次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。   Next, the form for implementing this invention is demonstrated using an Example.

図1は、本発明の一実施例としてのエンジン装置21を備えるハイブリッド自動車20の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車20は、図示するように、エンジン22と、プラネタリギヤ30と、モータMG1,MG2と、インバータ41,42と、バッテリ50と、ハイブリッド用電子制御ユニット(以下、HVECUという)70と、を備える。   FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a hybrid vehicle 20 including an engine device 21 as an embodiment of the present invention. The hybrid vehicle 20 of the embodiment includes an engine 22, a planetary gear 30, motors MG1 and MG2, inverters 41 and 42, a battery 50, and a hybrid electronic control unit (hereinafter referred to as HVECU) 70, as shown. .

エンジン22は、ガソリンや軽油などを燃料として動力を出力する内燃機関として構成されている。また、エンジン22は、図示しないモータにより駆動して吸気バルブの開閉タイミングVTを連続的に変更可能な可変バルブタイミング機構23を備える。このエンジン22は、エンジン用電子制御ユニット(以下、エンジンECUという)24により運転制御されている。   The engine 22 is configured as an internal combustion engine that outputs power using gasoline or light oil as a fuel. The engine 22 includes a variable valve timing mechanism 23 that can be driven by a motor (not shown) to continuously change the opening / closing timing VT of the intake valve. Operation of the engine 22 is controlled by an engine electronic control unit (hereinafter referred to as engine ECU) 24.

エンジンECU24は、図示しないが、CPUを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、CPUの他に、処理プログラムを記憶するROMやデータを一時的に記憶するRAM,入出力ポート,通信ポートを備える。エンジンECU24には、エンジン22を運転制御するのに必要な各種センサからの信号、例えば、クランクシャフト26の回転位置を検出するクランクポジションセンサ22aからのクランク角θcr,吸気バルブを開閉するインテークカムシャフトの回転位置を検出するカムポジションセンサ22bからのカム角θci,エアフローメータ22cからの吸入空気量Qaなどが入力ポートを介して入力されている。エンジンECU24からは、エンジン22を運転制御するための種々の制御信号、例えば、可変バルブタイミング機構23への制御信号などが出力ポートを介して出力されている。エンジンECU24は、HVECU70と通信ポートを介して接続されている。エンジンECU24は、クランク角θcrに基づいて、エンジン22の回転数Neを演算している。また、エンジンECU24は、クランクポジションセンサ22aからのクランク角θcrに対するカムポジションセンサ22bからのインテークカムシャフトのカム角θciの角度(θci−θcr)に基づいて、吸気バルブの開閉タイミングVTを演算している。なお、以下では角度(θci−θcr)を位相角θvvtという。実施例では、位相角θvvtが小さいほど吸気バルブの開閉タイミングVTが遅いことを意味する。さらに、エンジンECU24は、エアフローメータ22cからの吸入空気量Qaとエンジン22の回転数Neとに基づいて、体積効率(エンジン22の1サイクルあたりの行程容積に対する1サイクルで実際に吸入される空気の容積の比)KLを演算している。実施例では、エンジン22の負荷として体積効率KLを用いるものとした。   Although not shown, the engine ECU 24 is configured as a microprocessor centered on a CPU, and includes a ROM for storing a processing program, a RAM for temporarily storing data, an input / output port, and a communication port in addition to the CPU. . The engine ECU 24 includes signals from various sensors necessary for controlling the operation of the engine 22, for example, a crank angle θcr from the crank position sensor 22a that detects the rotational position of the crankshaft 26, and an intake camshaft that opens and closes the intake valve. The cam angle θci from the cam position sensor 22b that detects the rotational position of the air, the intake air amount Qa from the air flow meter 22c, and the like are input via the input port. From the engine ECU 24, various control signals for controlling the operation of the engine 22, for example, control signals to the variable valve timing mechanism 23 are output via an output port. The engine ECU 24 is connected to the HVECU 70 via a communication port. The engine ECU 24 calculates the rotational speed Ne of the engine 22 based on the crank angle θcr. Further, the engine ECU 24 calculates the intake valve opening / closing timing VT based on the angle (θci−θcr) of the intake camshaft cam angle θci from the cam position sensor 22b with respect to the crank angle θcr from the crank position sensor 22a. Yes. Hereinafter, the angle (θci−θcr) is referred to as a phase angle θvvt. In the embodiment, the smaller the phase angle θvvt, the slower the opening / closing timing VT of the intake valve. Further, the engine ECU 24 determines the volumetric efficiency (the amount of air actually sucked in one cycle with respect to the stroke volume per cycle of the engine 22) based on the intake air amount Qa from the air flow meter 22 c and the rotational speed Ne of the engine 22. Volume ratio) KL is calculated. In the embodiment, the volumetric efficiency KL is used as the load of the engine 22.

プラネタリギヤ30は、シングルピニオン式の遊星歯車機構として構成されている。プラネタリギヤ30のサンギヤには、モータMG1の回転子が接続されている。プラネタリギヤ30のリングギヤには、駆動輪38a,38bにデファレンシャルギヤ37を介して連結された駆動軸36が接続されている。プラネタリギヤ30のキャリヤには、エンジン22のクランクシャフト26が接続されている。   The planetary gear 30 is configured as a single pinion type planetary gear mechanism. The sun gear of planetary gear 30 is connected to the rotor of motor MG1. The ring gear of the planetary gear 30 is connected to a drive shaft 36 that is coupled to the drive wheels 38 a and 38 b via a differential gear 37. A crankshaft 26 of the engine 22 is connected to the carrier of the planetary gear 30.

モータMG1は、例えば同期発電電動機として構成されており、上述したように回転子がプラネタリギヤ30のサンギヤに接続されている。モータMG2は、例えば同期発電電動機として構成されており、回転子が駆動軸36に接続されている。モータMG1,MG2は、モータ用電子制御ユニット(以下、モータECUという)40によってインバータ41,42の図示しないスイッチング素子がスイッチング制御されることにより、回転駆動される。   The motor MG1 is configured as a synchronous generator motor, for example, and the rotor is connected to the sun gear of the planetary gear 30 as described above. The motor MG2 is configured as, for example, a synchronous generator motor, and a rotor is connected to the drive shaft 36. The motors MG1 and MG2 are rotationally driven by switching control of switching elements (not shown) of the inverters 41 and 42 by a motor electronic control unit (hereinafter referred to as motor ECU) 40.

モータECU40は、図示しないが、CPUを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、CPUの他に、処理プログラムを記憶するROMやデータを一時的に記憶するRAM,入出力ポート,通信ポートを備える。モータECU40には、モータMG1,MG2を駆動制御するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。モータECU40には、モータMG1,MG2の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ43,44からの回転位置θm1,θm2が入力ポートを介して入力されている。   Although not shown, the motor ECU 40 is configured as a microprocessor centered on a CPU, and includes a ROM for storing a processing program, a RAM for temporarily storing data, an input / output port, and a communication port in addition to the CPU. . Signals from various sensors necessary for driving and controlling the motors MG1, MG2 are input to the motor ECU 40 via the input port. The motor ECU 40 receives the rotational positions θm1 and θm2 from the rotational position detection sensors 43 and 44 that detect the rotational positions of the rotors of the motors MG1 and MG2 via the input port.

モータECU40からは、インバータ41,42の図示しない複数のスイッチング素子へのスイッチング制御信号などが出力ポートを介して出力されている。モータECU40は、HVECU70と通信ポートを介して接続されており、HVECU70からの制御信号によってモータMG1,MG2を駆動制御すると共に必要に応じてモータMG1,MG2の駆動状態に関するデータをHVECU70に出力する。モータECU40は、回転位置検出センサ43,44からのモータMG1,MG2の回転子の回転位置θm1,θm2に基づいてモータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2を演算している。   From the motor ECU 40, switching control signals to a plurality of switching elements (not shown) of the inverters 41 and 42 are output via an output port. The motor ECU 40 is connected to the HVECU 70 via a communication port. The motor ECU 40 controls driving of the motors MG1 and MG2 by a control signal from the HVECU 70 and outputs data related to the driving state of the motors MG1 and MG2 to the HVECU 70 as necessary. The motor ECU 40 calculates the rotational speeds Nm1, Nm2 of the motors MG1, MG2 based on the rotational positions θm1, θm2 of the rotors of the motors MG1, MG2 from the rotational position detection sensors 43, 44.

バッテリ50は、例えばリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池として構成されており、インバータ41,42を介してモータMG1,MG2と電力をやりとりする。このバッテリ50は、バッテリ用電子制御ユニット(以下、バッテリECUという)52により管理されている。   The battery 50 is configured as, for example, a lithium ion secondary battery or a nickel hydride secondary battery, and exchanges electric power with the motors MG1 and MG2 via the inverters 41 and 42. The battery 50 is managed by a battery electronic control unit (hereinafter referred to as a battery ECU) 52.

バッテリECU52は、図示しないが、CPUを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、CPUの他に、処理プログラムを記憶するROMやデータを一時的に記憶するRAM,入出力ポート,通信ポートを備える。バッテリECU52には、バッテリ50の端子間電圧を検出する電圧センサからの電池電圧Vbやバッテリ50の端子間電流を検出する電流センサからの電池電流Ib,バッテリ50の温度を検出する温度センサからの電池温度Tbが入力ポートを介して入力されている。また、バッテリECU52は、HVECU70と通信ポートを介して接続されており、必要に応じてバッテリ50の状態に関するデータをHVECU70に出力する。バッテリECU52は、バッテリ50を管理するために、電池電流Ibの積算値に基づいて蓄電割合SOCを演算したり、演算した蓄電割合SOCと電池温度Tbとに基づいて入出力制限Win,Woutを演算したりしている。入出力制限Win,Woutは、バッテリ50を充放電してもよい最大許容電力である。   Although not shown, the battery ECU 52 is configured as a microprocessor centered on a CPU, and includes a ROM for storing a processing program, a RAM for temporarily storing data, an input / output port, and a communication port in addition to the CPU. . The battery ECU 52 includes a battery voltage Vb from a voltage sensor that detects a voltage between terminals of the battery 50, a battery current Ib from a current sensor that detects a current between terminals of the battery 50, and a temperature sensor that detects the temperature of the battery 50. The battery temperature Tb is input via the input port. The battery ECU 52 is connected to the HVECU 70 via a communication port, and outputs data relating to the state of the battery 50 to the HVECU 70 as necessary. In order to manage the battery 50, the battery ECU 52 calculates the storage ratio SOC based on the integrated value of the battery current Ib, and calculates the input / output limits Win and Wout based on the calculated storage ratio SOC and the battery temperature Tb. I do. The input / output limits Win and Wout are the maximum allowable power that may charge / discharge the battery 50.

HVECU70は、図示しないが、CPUを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、CPUの他に、処理プログラムを記憶するROMやデータを一時的に記憶するRAM,入出力ポート,通信ポートを備える。HVECU70には、各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。各種センサからの信号としては、例えば、イグニッションスイッチ80からのイグニッション信号や、シフトレバー81の操作位置を検出するシフトポジションセンサ82からのシフトポジションSPを挙げることができる。また、アクセルペダル83の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ84からのアクセル開度Accや、ブレーキペダル85の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ86からのブレーキペダルポジションBP、車速センサ88からの車速Vなども挙げることができる。HVECU70は、上述したように、エンジンECU24やモータECU40,バッテリECU52と通信ポートを介して接続されている。   Although not shown, the HVECU 70 is configured as a microprocessor centered on a CPU, and includes a ROM for storing a processing program, a RAM for temporarily storing data, an input / output port, and a communication port in addition to the CPU. Signals from various sensors are input to the HVECU 70 via input ports. Examples of the signals from the various sensors include an ignition signal from the ignition switch 80 and a shift position SP from the shift position sensor 82 that detects the operation position of the shift lever 81. Further, the accelerator opening Acc from the accelerator pedal position sensor 84 that detects the depression amount of the accelerator pedal 83, the brake pedal position BP from the brake pedal position sensor 86 that detects the depression amount of the brake pedal 85, and the vehicle speed sensor 88 The vehicle speed V can also be mentioned. As described above, the HVECU 70 is connected to the engine ECU 24, the motor ECU 40, and the battery ECU 52 via the communication port.

なお、実施例では、エンジン装置21としては、主として、エンジン22と、エンジンECU24と、が該当する。   In the embodiment, the engine device 21 mainly includes the engine 22 and the engine ECU 24.

こうして構成された実施例のハイブリッド自動車20では、アクセル開度Accと車速Vとに基づいて駆動軸36の要求トルクTp*を設定し、エンジン22の間欠運転を伴ってバッテリ50の入出力制限Win,Woutの範囲内で要求トルクTp*が駆動軸36に出力されるようにエンジン22とモータMG1,MG2とを制御する。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment thus configured, the required torque Tp * of the drive shaft 36 is set based on the accelerator opening Acc and the vehicle speed V, and the input / output limit Win of the battery 50 is accompanied by intermittent operation of the engine 22. , Wout, the engine 22 and the motors MG1, MG2 are controlled so that the required torque Tp * is output to the drive shaft 36.

また、実施例のハイブリッド自動車20では、エンジンECU24は、エンジン22の停止要求がなされたときには、吸気バルブの開閉タイミングVTを所定タイミングまで遅くしながらエンジン22の燃料噴射を停止するようにエンジン22を制御する。なお、実施例では、所定タイミングとして、吸気バルブの開閉タイミングVTの取り得る範囲のうち最も遅いタイミングを用いるものとした。また、実施例では、エンジン22の停止要求がなされてから所定時間が経過した後に、エンジン22の燃料噴射を停止するものとした。   Further, in the hybrid vehicle 20 of the embodiment, when the engine ECU 24 is requested to stop the engine 22, the engine ECU 24 stops the fuel injection of the engine 22 while delaying the intake valve opening / closing timing VT to a predetermined timing. Control. In the embodiment, as the predetermined timing, the latest timing among the possible ranges of the opening / closing timing VT of the intake valve is used. In the embodiment, the fuel injection of the engine 22 is stopped after a predetermined time has elapsed since the request for stopping the engine 22 was made.

次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車20の動作、特に、エンジン22の停止要求がなされて吸気バルブの開閉タイミングVTを遅くする際の動作について説明する。図2は、実施例のエンジンECU24によって実行される制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。この制御ルーチンは、エンジン22の停止要求がなされた後にエンジン22が回転停止するまで繰り返し実行される。   Next, the operation of the hybrid vehicle 20 of the embodiment thus configured, particularly the operation when the stop request of the engine 22 is requested and the opening / closing timing VT of the intake valve is delayed will be described. FIG. 2 is a flowchart illustrating an example of a control routine executed by the engine ECU 24 of the embodiment. This control routine is repeatedly executed until the engine 22 stops rotating after the stop request of the engine 22 is made.

制御ルーチンが実行されると、エンジンECU24は、まず、エンジン22の体積効率KLと位相角θvvtとを入力する(ステップS100)。ここで、エンジン22の体積効率KLは、エアフローメータ22cからの吸入空気量Qaとエンジン22の回転数Neとに基づいて演算された値を入力するものとした。位相角θvvtは、クランクポジションセンサ22aからのクランク角θcrに対するカムポジションセンサ22bからのインテークカムシャフトのカム角θciの角度(θci−θcr)として演算された値を入力するものとした。   When the control routine is executed, the engine ECU 24 first inputs the volume efficiency KL and the phase angle θvvt of the engine 22 (step S100). Here, the volume efficiency KL of the engine 22 is input as a value calculated based on the intake air amount Qa from the air flow meter 22c and the rotational speed Ne of the engine 22. As the phase angle θvvt, a value calculated as the angle (θci−θcr) of the cam angle θci of the intake camshaft from the cam position sensor 22b with respect to the crank angle θcr from the crank position sensor 22a is input.

次に、エンジン22の燃料噴射を実施中(エンジン22の燃料噴射を停止する前)であるか否かを判定する(ステップS110)。エンジン22の燃料噴射が実施中であるときは、エンジン22の体積効率KLを閾値KLrefと比較する(ステップS120)。ここで、閾値KLrefは、吸気バルブの開閉タイミングVTを迅速に最も遅いタイミングまで遅くしてもエンジン22の吸入空気量Qaが燃焼に必要な下限空気量を下回らないと想定されるエンジン22の体積効率KLの下限値やそれよりも若干大きい値として定められる。   Next, it is determined whether or not the fuel injection of the engine 22 is being performed (before the fuel injection of the engine 22 is stopped) (step S110). When the fuel injection of the engine 22 is being performed, the volume efficiency KL of the engine 22 is compared with the threshold value KLref (step S120). Here, the threshold value KLref is the volume of the engine 22 that is assumed that the intake air amount Qa of the engine 22 does not fall below the lower limit air amount necessary for combustion even if the opening / closing timing VT of the intake valve is quickly delayed to the latest timing. It is determined as a lower limit value of efficiency KL or a value slightly larger than that.

エンジン22の体積効率KLが閾値KLref以上のときには、位相角θvvtの目標値としての目標位相角θvvt*に最遅角の位相角θretを設定し(ステップS150)、位相角θvvtが目標位相角θvvt*となるように可変バルブタイミング機構23を制御し(ステップS160)、本ルーチンを終了する。ここで、最遅角の位相角θretは、吸気バルブの開閉タイミングVTが最も遅いタイミングのときの位相角θvvtである。こうした制御により、吸気バルブの開閉タイミングVTを迅速に最も遅いタイミングまで遅くすることができる。なお、エンジン22の体積効率KLが閾値KLref以上であるときには、エンジン22の吸入空気量Qaは比較的大きいから、吸気バルブの開閉タイミングVTを迅速に最も遅いタイミングまで遅くしても、エンジン22の吸入空気量Qaが燃焼に必要な下限空気量を下回る可能性は低いと考えられる。   When the volume efficiency KL of the engine 22 is greater than or equal to the threshold KLref, the most retarded phase angle θret is set to the target phase angle θvvt * as the target value of the phase angle θvvt (step S150), and the phase angle θvvt is the target phase angle θvvt. The variable valve timing mechanism 23 is controlled to become * (step S160), and this routine is finished. Here, the most retarded phase angle θret is the phase angle θvvt when the intake valve opening / closing timing VT is the latest timing. By such control, the opening / closing timing VT of the intake valve can be quickly delayed to the latest timing. When the volumetric efficiency KL of the engine 22 is equal to or greater than the threshold KLref, the intake air amount Qa of the engine 22 is relatively large. Therefore, even if the intake valve opening / closing timing VT is quickly delayed to the latest timing, the engine 22 The possibility that the intake air amount Qa is less than the lower limit air amount necessary for combustion is considered to be low.

ステップS120でエンジン22の体積効率KLが閾値KLref未満のときには、位相角θvvtを最遅角の位相角θretと比較する(ステップS130)。そして、位相角θvvtが最遅角の位相角θretよりも大きい(進角側である)ときには、前回本ルーチンを実行したときに設定した目標位相角θvvt*(前回θvvt*)から所定位相角Δθvvtを減じた値を最遅角の位相角θretで下限ガードして目標位相角θvvt*を設定し(ステップS140)、位相角θvvtが目標位相角θvvt*となるように可変バルブタイミング機構23を制御し(ステップS160)、本ルーチンを終了する。こうしてステップS100〜S140,S160の処理を繰り返すことにより、目標位相角θvvt*(位相角θvvt)を最遅角の位相角θretに向けて所定位相角Δθvvtずつ徐々に遅くすることになる。ここで、所定位相角Δθvvtは、目標位相角θvvt*を徐々に遅くする際のレート値(本ルーチンの実行間隔での変化量)として、可変バルブタイミング機構23の仕様などに基づいて定められる。このようにして目標位相角θvvt*を最遅角の位相角θretに向けて徐々に遅くすることにより、直ちに目標位相角θvvt*(位相角θvvt)を最遅角の位相角θretとするものに比して、エンジン22の吸入空気量Qaが比較的少なくなって燃焼に必要な下限空気量を下回るのを抑制することができる。この結果、エンジン22で失火が発生するのを抑制することができる。特に、実施例では、可変バルブタイミング機構23として、モータにより駆動される電動タイプを用いるものとしたから、油圧により駆動される油圧タイプを用いる場合に比して位相角θvvtの目標位相角θvvt*に対する追従性が高い。したがって、目標位相角θvvt*を迅速に変化させると、位相角θvvtも迅速に変化するから、エンジン22の吸入空気量Qaが燃焼に必要な下限空気量を下回りやすくなる。このため、目標位相角θvvt*を徐々に遅くすることの意義がより大きい。   When the volumetric efficiency KL of the engine 22 is less than the threshold KLref in step S120, the phase angle θvvt is compared with the most retarded phase angle θret (step S130). When the phase angle θvvt is larger than the most retarded phase angle θret (on the advance side), a predetermined phase angle Δθvvt from the target phase angle θvvt * (previous θvvt *) set when the previous routine is executed. A target phase angle θvvt * is set by guarding the value obtained by subtracting the lower limit with the most retarded phase angle θret (step S140), and the variable valve timing mechanism 23 is controlled so that the phase angle θvvt becomes the target phase angle θvvt *. (Step S160), and this routine ends. By repeating the processes of steps S100 to S140 and S160 in this way, the target phase angle θvvt * (phase angle θvvt) is gradually delayed by a predetermined phase angle Δθvvt toward the most retarded phase angle θret. Here, the predetermined phase angle Δθvvt is determined based on the specification of the variable valve timing mechanism 23 as a rate value (amount of change at the execution interval of this routine) when the target phase angle θvvt * is gradually delayed. In this way, the target phase angle θvvt * is gradually delayed toward the most retarded phase angle θret, so that the target phase angle θvvt * (phase angle θvvt) is immediately set to the most retarded phase angle θret. In comparison, it is possible to suppress the intake air amount Qa of the engine 22 from becoming relatively small and below the lower limit air amount necessary for combustion. As a result, it is possible to suppress the occurrence of misfire in the engine 22. In particular, in the embodiment, since the variable valve timing mechanism 23 is an electric type driven by a motor, the target phase angle θvvt * of the phase angle θvvt is compared with a case where a hydraulic type driven by hydraulic pressure is used. High follow-up performance. Therefore, if the target phase angle θvvt * is quickly changed, the phase angle θvvt also changes quickly, so that the intake air amount Qa of the engine 22 is likely to fall below the lower limit air amount necessary for combustion. For this reason, it is more significant to gradually reduce the target phase angle θvvt *.

ステップS130で位相角θvvtが最遅角の位相角θret以下のときには、上述のステップS150,S160の処理を実行して、本ルーチンを終了する。この場合、位相角θvvtを最遅角の位相角θretで保持することになる。   When the phase angle θvvt is equal to or smaller than the most retarded phase angle θret in step S130, the processing in steps S150 and S160 described above is executed, and this routine is terminated. In this case, the phase angle θvvt is held at the most retarded phase angle θret.

ステップS110でエンジン22の燃料噴射が実施中でないときには、エンジン22の燃料噴射が停止していると判断し、上述のステップS150,S160の処理を実行して、本ルーチンを終了する。これにより、エンジン22の燃料噴射が停止しているときに位相角θvvtが最遅角の位相角θretよりも大きい(進角側である)ときには、吸気バルブの開閉タイミングVTを迅速に最も遅いタイミングまで遅くすることができる。   When the fuel injection of the engine 22 is not being performed in step S110, it is determined that the fuel injection of the engine 22 is stopped, the processes of steps S150 and S160 described above are executed, and this routine is terminated. As a result, when the fuel injection of the engine 22 is stopped and the phase angle θvvt is larger than the most retarded phase angle θret (advanced side), the intake valve opening / closing timing VT is quickly set to the latest timing. Can be late.

図3は、エンジン22の負荷が比較的小さいときにエンジン22の停止要求に応じて可変バルブタイミング機構23の位相角θvvtを遅くさせる際の様子の一例を示す説明図である。図中、実線は実施例の様子を示し、一点鎖線は比較例の様子を示す。比較例では、エンジン22の体積効率KLに拘わらずに直ちに最遅角の位相角θretを目標位相角θvvt*に設定するものとした。エンジン22の停止要求がなされると(時刻t1)、比較例では、図中一点鎖線で示すように、直ちに最遅角の位相角θretを目標位相角θvvt*に設定するから、位相角θvvtが迅速に最遅角の位相角θretまで遅くなる。この場合、エンジン22の停止要求がなされてから(時刻t1)エンジン22の燃料噴射を停止するまでの間に(時刻t2)、エンジン22の体積効率KLが低下し、エンジン22の回転数Neが低下している。この要因として、位相角θvvtが迅速に最遅角の位相角θretまで遅くなることによってエンジン22の吸入空気量Qaが燃焼に必要な下限空気量を下回って、エンジン22で失火が発生したことが考えられる。一方、実施例では、エンジン22の停止要求がなされると(時刻t1)、目標位相角θvvt*を最遅角の位相角θretに向けて徐々に遅くする。この場合、エンジン22の停止要求がなされてから(時刻t1)エンジン22の燃料噴射を停止するまでの間に(時刻t2)、エンジン22の体積効率KLが低下するのが抑制され、エンジン22の回転数Neが低下するのが抑制されている。この要因として、位相角θvvtが最遅角の位相角θretに向けて徐々に遅くなることから、エンジン22の吸入空気量Qaが燃焼に必要な下限空気量を下回るのが抑制され、エンジン22で失火が発生するのが抑制されていることが考えられる。   FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example of a state in which the phase angle θvvt of the variable valve timing mechanism 23 is delayed in response to a request to stop the engine 22 when the load on the engine 22 is relatively small. In the figure, the solid line shows the state of the example, and the alternate long and short dash line shows the state of the comparative example. In the comparative example, the most retarded phase angle θret is immediately set to the target phase angle θvvt * regardless of the volumetric efficiency KL of the engine 22. When the engine 22 is requested to stop (time t1), in the comparative example, the phase angle θret of the most retarded angle is immediately set to the target phase angle θvvt * as shown by the alternate long and short dash line in FIG. The speed is quickly reduced to the most retarded phase angle θret. In this case, the volume efficiency KL of the engine 22 decreases and the rotational speed Ne of the engine 22 decreases from when the engine 22 is requested to stop (time t1) to when the fuel injection of the engine 22 is stopped (time t2). It is falling. As a cause of this, the fact that the phase angle θvvt quickly decreases to the most retarded phase angle θret causes the intake air amount Qa of the engine 22 to fall below the lower limit air amount necessary for combustion, causing a misfire in the engine 22. Conceivable. On the other hand, in the embodiment, when the engine 22 is requested to stop (time t1), the target phase angle θvvt * is gradually delayed toward the most retarded phase angle θret. In this case, the reduction in volumetric efficiency KL of the engine 22 is suppressed after the stop request of the engine 22 is made (time t1) until the fuel injection of the engine 22 is stopped (time t2). A reduction in the rotational speed Ne is suppressed. As this factor, the phase angle θvvt gradually decreases toward the most retarded phase angle θret, so that the intake air amount Qa of the engine 22 is suppressed from falling below the lower limit air amount necessary for combustion. It is possible that the occurrence of misfire is suppressed.

以上説明したハイブリッド自動車20では、エンジン22の停止要求がなされたときに、吸気バルブの開閉タイミングVTを最も遅いタイミングまで遅くしながらエンジン22の燃料噴射を停止するようにエンジン22を制御している。更に、エンジン22の停止要求がなされたときにおいて、エンジン22の体積効率KLが閾値KLref未満のときには、最遅角の位相角θretに向けて徐々に遅くなるように目標位相角θvvt*を設定し、位相角θvvtが目標位相角θvvt*となるように可変バルブタイミング機構23を制御する。したがって、直ちに最遅角の位相角θretを目標位相角θvvt*に設定するものに比して、エンジン22の吸入空気量Qaが比較的少なくなって燃焼に必要な下限空気量を下回るのを抑制することができる。この結果、エンジン22で失火が発生するのを抑制することができる。   In the hybrid vehicle 20 described above, when the engine 22 is requested to stop, the engine 22 is controlled to stop the fuel injection of the engine 22 while delaying the intake valve opening / closing timing VT to the latest timing. . Further, when the engine 22 is requested to stop and the volumetric efficiency KL of the engine 22 is less than the threshold value KLref, the target phase angle θvvt * is set so as to gradually decrease toward the most retarded phase angle θret. The variable valve timing mechanism 23 is controlled so that the phase angle θvvt becomes the target phase angle θvvt *. Accordingly, the intake air amount Qa of the engine 22 is relatively small and less than the lower limit air amount necessary for combustion is compared with the case where the most retarded phase angle θret is immediately set to the target phase angle θvvt *. can do. As a result, it is possible to suppress the occurrence of misfire in the engine 22.

実施例のハイブリッド自動車20では、可変バルブタイミング機構23として、モータにより駆動するものを用いるものとしたが、油圧により駆動するものを用いるものとしてもよい。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, the variable valve timing mechanism 23 is driven by a motor, but may be driven by hydraulic pressure.

実施例では、エンジン22とプラネタリギヤ30とモータMG1,MG2とを備えるハイブリッド自動車20に搭載されるエンジン装置21の構成とした。しかし、エンジンと1つのモータと備えるいわゆる1モータハイブリッド自動車に搭載されるエンジン装置の構成としてもよいし、モータを備えずにエンジンからの動力だけを用いて走行する自動車に搭載されるエンジン装置の構成としてもよい。また、建設設備などの移動しない設備に搭載されるエンジン装置の構成としてもよい。   In the embodiment, the engine device 21 is mounted on the hybrid vehicle 20 including the engine 22, the planetary gear 30, and the motors MG1 and MG2. However, the configuration of an engine device mounted on a so-called one-motor hybrid vehicle provided with an engine and one motor may be used, or an engine device mounted on a vehicle that travels using only power from the engine without a motor. It is good also as a structure. Moreover, it is good also as a structure of the engine apparatus mounted in the equipment which does not move, such as construction equipment.

実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、エンジン22が「エンジン」に相当し、エンジンECU24が「制御手段」に相当する。   The correspondence between the main elements of the embodiment and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problems will be described. In the embodiment, the engine 22 corresponds to “engine”, and the engine ECU 24 corresponds to “control means”.

なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。   The correspondence between the main elements of the embodiment and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problem is the same as that of the embodiment described in the column of means for solving the problem. Therefore, the elements of the invention described in the column of means for solving the problems are not limited. In other words, the interpretation of the invention described in the column of means for solving the problem should be made based on the description of the column, and the examples are those of the invention described in the column of means for solving the problem. It is only a specific example.

以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等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、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。   As mentioned above, although the form for implementing this invention was demonstrated using the Example, this invention is not limited at all to such an Example, In the range which does not deviate from the summary of this invention, it is with various forms. Of course, it can be implemented.

本発明は、エンジン装置の製造産業などに利用可能である。   The present invention is applicable to the engine device manufacturing industry.

20 ハイブリッド自動車、21 エンジン装置、22 エンジン、22a クランクポジションセンサ、22b カムポジションセンサ、22c エアフローメータ、23 可変バルブタイミング機構、24 エンジン用電子制御ユニット(エンジンECU)、26 クランクシャフト、30 プラネタリギヤ、36 駆動軸、37 デファレンシャルギヤ、38a,38b 駆動輪、40 モータ用電子制御ユニット(モータECU)、41,42 インバータ、43,44 回転位置検出センサ、50 バッテリ、52 バッテリ用電子制御ユニット(バッテリECU)、70 ハイブリッド用電子制御ユニット(HVECU)、80 イグニッションスイッチ、81 シフトレバー、82 シフトポジションセンサ、83 アクセルペダル、84 アクセルペダルポジションセンサ、85 ブレーキペダル、86 ブレーキペダルポジションセンサ、88 車速センサ。 20 Hybrid Vehicle, 21 Engine Device, 22 Engine, 22a Crank Position Sensor, 22b Cam Position Sensor, 22c Air Flow Meter, 23 Variable Valve Timing Mechanism, 24 Engine Electronic Control Unit (Engine ECU), 26 Crankshaft, 30 Planetary Gear, 36 Drive shaft, 37 differential gear, 38a, 38b drive wheel, 40 motor electronic control unit (motor ECU), 41, 42 inverter, 43, 44 rotational position detection sensor, 50 battery, 52 battery electronic control unit (battery ECU) , 70 Hybrid electronic control unit (HVECU), 80 ignition switch, 81 shift lever, 82 shift position sensor, 83 accelerator pedal, 84 a Cell pedal position sensor, 85 brake pedal, 86 a brake pedal position sensor, 88 vehicle speed sensor.

Claims (1)

吸気バルブの開閉タイミングを変更可能な可変バルブタイミング機構を有するエンジンと、
前記エンジンの停止要求がなされたときに、前記開閉タイミングを所定タイミングまで遅くしながら前記エンジンの燃料噴射を停止するように前記エンジンを制御する制御手段と、
を備えるエンジン装置であって、
前記制御手段は、前記エンジンの停止要求がなされたときにおいて、前記エンジンの負荷が所定負荷以上のときには、直ちに前記所定タイミングを目標タイミングに設定し、前記エンジンの負荷が前記所定負荷未満のときには、前記所定タイミングに向けて徐々に遅くなるように前記目標タイミングを設定し、前記目標タイミングを用いて前記可変バルブタイミング機構を制御する手段である、
エンジン装置。
An engine having a variable valve timing mechanism capable of changing the opening and closing timing of the intake valve;
Control means for controlling the engine to stop fuel injection of the engine while delaying the opening and closing timing to a predetermined timing when the engine stop request is made;
An engine device comprising:
When the engine stop request is made and the engine load is equal to or higher than the predetermined load, the control means immediately sets the predetermined timing as a target timing, and when the engine load is lower than the predetermined load, The target timing is set so as to be gradually delayed toward the predetermined timing, and the variable valve timing mechanism is controlled using the target timing.
Engine equipment.
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