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JP7697376B2 - Engine equipment - Google Patents
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JP7697376B2 - Engine equipment - Google Patents

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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Description

本発明は、エンジン装置に関し、詳しくは、エンジンとエンジンの出力軸にクラッチを介して接続されたモータとを備えるエンジン装置に関する。 The present invention relates to an engine device, and more specifically, to an engine device that includes an engine and a motor connected to the output shaft of the engine via a clutch.

従来、この種のエンジン装置として、エンジンと、エンジンの出力軸にクラッチを介して接続されたモータと、モータの回転軸と車軸とに接続された自動変速装置とを備えるハイブリッド車が搭載す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、クラッチを解放した状態でモータにより車両を走行させているときに、クラッチを係合に向けて制御しながらエンジンを始動する。 Conventionally, an engine device of this type has been proposed for installation in a hybrid vehicle that includes an engine, a motor connected to the engine's output shaft via a clutch, and an automatic transmission connected to the motor's rotating shaft and the axle (see, for example, Patent Document 1). In this engine device, when the vehicle is driven by the motor with the clutch released, the engine is started while controlling the clutch toward engagement.

特開2020-111276号公報JP 2020-111276 A

こうしたエンジン装置では、エンジンについて、実筒内空気量を精度よく予測(先読み)するために、要求開度にディレーを持たせた目標開度を用いてスロットルバルブを制御する開度ディレー制御を実行すると共に、要求開度に基づいて予測筒内空気量を演算することが行なわれている。しかしながら、要求開度をより迅速に実現することが求められる場合もある。このため、開度ディレー制御を実行するか否かをどのように選択するかが課題とされている。 In such engine systems, in order to accurately predict (look ahead) the actual in-cylinder air volume for the engine, an opening delay control is performed to control the throttle valve using a target opening with a delay from the required opening, and the predicted in-cylinder air volume is calculated based on the required opening. However, there are cases where it is required to achieve the required opening more quickly. For this reason, how to select whether or not to execute opening delay control is an issue.

本発明のエンジン装置は、開度ディレー制御を実行するか否かをより適切に選択することを主目的とする。 The main purpose of the engine device of the present invention is to more appropriately select whether or not to execute opening delay control.

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 to achieve the above-mentioned main objective.

本発明のエンジン装置は、
ことを要旨とする。
The engine device of the present invention comprises:
The gist of the present invention is as follows.

本発明のエンジン装置では、
スロットルバルブおよび燃料噴射弁を有するエンジンと、
前記エンジンの出力軸にクラッチを介して接続されたモータと、
前記エンジンと前記モータと前記クラッチとを制御し、前記エンジンについて、要求開度に基づく目標開度を用いて前記スロットルバルブを制御する空気量制御と目標噴射量を用いて燃料噴射弁を制御する燃料噴射制御とを行なうと共に前記要求開度に基づいて予測筒内空気量を演算する制御装置と、
を備えるエンジン装置であって、
前記制御装置は、
前記エンジンの始動要求に伴って始動制御を実行する際に、
前記燃料噴射制御として、最初の燃料噴射から、前記予測筒内空気量に基づく目標噴射量を用いて前記燃料噴射弁を制御する計算噴射制御を実行する場合、前記空気量制御として、前記始動要求の開始から、要求開度にディレーを持たせた目標開度を用いて前記スロットルバルブを制御する開度ディレー制御を実行し、
前記燃料噴射制御として、前記予測筒内空気量に基づかない前記目標噴射量を用いて前記燃料噴射弁を制御する見込み噴射制御を実行してから前記計算噴射制御に移行する場合、前記空気量制御として、前記始動要求の開始から前記見込み噴射制御の終了まで、前記要求開度を前記目標開度として用いて前記スロットルバルブを制御する開度ディレーカット制御を実行すると共に、前記計算噴射制御を開始すると、前記開度ディレー制御に移行する、
ことを要旨とする。
In the engine device of the present invention,
an engine having a throttle valve and a fuel injector;
a motor connected to an output shaft of the engine via a clutch;
a control device that controls the engine, the motor, and the clutch, and performs an air amount control for controlling the throttle valve using a target opening based on a required opening of the engine, and a fuel injection control for controlling a fuel injection valve using a target injection amount, and calculates a predicted in-cylinder air amount based on the required opening;
An engine device comprising:
The control device includes:
When executing a start control in response to a request to start the engine,
When a calculated injection control is executed as the fuel injection control, which controls the fuel injection valve using a target injection amount based on the predicted in-cylinder air amount from the first fuel injection, an opening delay control is executed as the air amount control, which controls the throttle valve using a target opening amount obtained by delaying a requested opening amount from the start of the start request,
In the case where a prospective injection control is executed as the fuel injection control, in which the fuel injection valve is controlled using the target injection amount not based on the predicted in-cylinder air amount, and then a transition is made to the calculated injection control, a delay cut control is executed as the air amount control, in which the throttle valve is controlled using the requested opening as the target opening from the start of the start request to the end of the prospective injection control, and when the calculated injection control is started, a transition is made to the delay cut control.
The gist of the present invention is as follows.

本発明のエンジン装置では、エンジンについて、要求開度に基づく目標開度を用いてスロットルバルブを制御する空気量制御と目標噴射量を用いて燃料噴射弁を制御する燃料噴射制御とを行なうと共に要求開度に基づいて予測筒内空気量を演算する。そして、エンジンの始動要求に伴って始動制御を実行する際に、燃料噴射制御として、最初の燃料噴射から、予測筒内空気量に基づく目標噴射量を用いて燃料噴射弁を制御する計算噴射制御を実行する場合、空気量制御として、始動要求の開始から、要求開度にディレーを持たせた目標開度を用いてスロットルバルブを制御する開度ディレー制御を実行する。開度ディレー制御の実行により、予測筒内空気量によって実筒内空気量を精度よく予測(先読み)することができる。したがって、計算噴射制御において、目標噴射量をより適切に設定することができる。また、エンジンの始動要求に伴って始動制御を実行する際に、燃料噴射制御として、予測筒内空気量に基づかない目標噴射量を用いて燃料噴射弁を制御する見込み噴射制御を実行してから計算噴射制御に移行する場合、空気量制御として、始動要求の開始から見込み噴射制御の終了まで、要求開度を目標開度として用いてスロットルバルブを制御する開度ディレーカット制御を実行すると共に、計算噴射制御を開始すると、開度ディレー制御に移行する。始動要求の開始から見込み噴射制御の終了まで開度ディレーカット制御を実行することにより、要求開度をより迅速に実現し、実筒内空気量を要求開度に対応する空気量により迅速に接近させることができる。なお、見込み噴射制御のときには、予測筒内空気量に基づかない目標噴射量を用いて燃料噴射弁を制御するから、予測筒内空気量の予測精度が低下しても問題になる可能性が低いと考えられる。これらの結果、開度ディレー制御を実行するか開度ディレーカット制御を実行するかをより適切に選択することができる。 In the engine device of the present invention, air volume control is performed for the engine, in which the throttle valve is controlled using a target opening based on the requested opening, and fuel injection control is performed for the engine, in which the fuel injection valve is controlled using a target injection amount based on the predicted cylinder air volume, and a predicted cylinder air volume is calculated based on the requested opening. When starting control is performed in response to an engine start request, calculated injection control is performed as fuel injection control, in which the fuel injection valve is controlled from the first fuel injection using a target injection amount based on the predicted cylinder air volume, and opening delay control is performed as air volume control, in which the throttle valve is controlled using a target opening with a delay from the requested opening from the start of the start request. By performing opening delay control, the actual cylinder air volume can be accurately predicted (read ahead) using the predicted cylinder air volume. Therefore, the target injection volume can be set more appropriately in calculated injection control. In addition, when starting control is performed in response to an engine start request, if the fuel injection control is performed as a prospective injection control in which the fuel injection valve is controlled using a target injection amount not based on a predicted in-cylinder air amount, and then the control is switched to a calculated injection control, the air amount control is performed as an opening delay cut control in which the throttle valve is controlled using the requested opening as a target opening from the start of the start request to the end of the prospective injection control, and when the calculated injection control is started, the control is switched to an opening delay control. By performing the opening delay cut control from the start of the start request to the end of the prospective injection control, the requested opening can be realized more quickly, and the actual in-cylinder air amount can be made to approach the air amount corresponding to the requested opening more quickly. Note that, during the prospective injection control, the fuel injection valve is controlled using a target injection amount not based on a predicted in-cylinder air amount, so it is considered that even if the prediction accuracy of the predicted in-cylinder air amount decreases, it is unlikely to be a problem. As a result, it is possible to more appropriately select whether to perform the opening delay control or the opening delay cut control.

本発明のエンジン装置において、前記制御装置は、前記エンジンの停止制御を実行する際に、前記エンジンの回転数が所定回転数未満に至ると、前記スロットルバルブを一時的に開成し、更に、前記制御装置は、前記停止制御を実行する際に、前記スロットルバルブを一時的に開成する前は、前記開度ディレー制御を実行し、前記スロットルバルブを一時的に開成する以降は、前記開度ディレーカット制御を実行するものとしてもよい。こうすれば、スロットルバルブを一時的に開成する前は、予測筒内空気量によって実筒内空気量を精度よく予測(先読み)することができ、スロットルバルブを一時的に開成するときには、要求開度をより迅速に実現し、実筒内空気量を要求開度に対応する空気量により迅速に接近させることができる。 In the engine device of the present invention, when executing the stop control of the engine, the control device temporarily opens the throttle valve when the engine speed falls below a predetermined speed, and further, when executing the stop control, the control device may execute the opening delay control before temporarily opening the throttle valve, and execute the opening delay cut control after temporarily opening the throttle valve. In this way, before temporarily opening the throttle valve, the actual in-cylinder air volume can be accurately predicted (pre-read) based on the predicted in-cylinder air volume, and when temporarily opening the throttle valve, the required opening can be realized more quickly, and the actual in-cylinder air volume can be made to more quickly approach the air volume corresponding to the required opening.

本発明の一実施例としてのエンジン装置を搭載するハイブリッド車20の構成の概略を示す構成図である。1 is a diagram showing an outline of the configuration of a hybrid vehicle 20 equipped with an engine device according to an embodiment of the present invention; ハイブリッド車20が搭載するエンジン22の構成の概略を示す構成図である。2 is a diagram showing an outline of the configuration of an engine 22 mounted on a hybrid vehicle 20. FIG. エンジンECU24により実行される空気量制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。4 is a flowchart showing an example of an air amount control routine executed by an engine ECU 24. 開度ディレー制御を実行するときのスロットルバルブ124の要求開度THtg、目標開度TH*、予測筒内空気量Qcypr、実筒内空気量Qcyacの様子を示すタイムチャートである。11 is a time chart showing the required opening THtg, the target opening TH*, the predicted in-cylinder air amount Qcypr, and the actual in-cylinder air amount Qcyac of the throttle valve 124 when the opening delay control is executed. エンジンECU24により実行される開度ディレー制御許否フラグ設定処理の一例を示すフローチャートである。4 is a flowchart showing an example of an opening delay control permission/prohibition flag setting process executed by an engine ECU 24. 停止制御やFC復帰始動制御を行なう際の様子の一例を示すタイムチャートである。5 is a time chart showing an example of a state in which stop control and FC recovery start control are performed. 停止制御やCOM始動制御を行なう際の様子の一例を示すタイムチャートである。5 is a time chart showing an example of a state in which stop control and COM start control are performed.

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, we will explain how to implement the present invention using examples.

図1は、本発明の一実施例としてのエンジン装置を搭載するハイブリッド車20の構成の概略を示す構成図である。図2は、ハイブリッド車20が搭載するエンジン22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車20は、図1に示すように、エンジン22と、モータ30と、インバータ32と、クラッチK0と、自動変速装置40と、高電圧バッテリ60と、低電圧バッテリ62と、DC/DCコンバータ64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。 Figure 1 is a schematic diagram showing the configuration of a hybrid vehicle 20 equipped with an engine device according to one embodiment of the present invention. Figure 2 is a schematic diagram showing the configuration of an engine 22 equipped in the hybrid vehicle 20. As shown in Figure 1, the hybrid vehicle 20 of the embodiment includes the engine 22, a motor 30, an inverter 32, a clutch K0, an automatic transmission 40, a high-voltage battery 60, a low-voltage battery 62, a DC/DC converter 64, and a hybrid electronic control unit (hereinafter referred to as "HVECU") 70.

エンジン22は、例えばガソリンや軽油などの燃料を用いて吸気、圧縮、膨張(爆発燃焼)、排気の4行程により動力を出力する6気筒の内燃機関として構成されている。図2に示すように、エンジン22は、吸気ポートに燃料を噴射するポート噴射弁126と、筒内に燃料を噴射する筒内噴射弁127とを有する。エンジン22は、ポート噴射弁126と筒内噴射弁127とを有することにより、ポート噴射モードと筒内噴射モードと共用噴射モードとのうちの何れかで運転可能となっている。ポート噴射モードでは、エアクリーナ122により清浄された空気を吸気管123に吸入してスロットルバルブ124やサージタンク125を通過させると共に、吸気管123のサージタンク125よりも下流側のポート噴射弁126から燃料を噴射し、空気と燃料とを混合する。そして、この混合気を吸気バルブ128を介して燃焼室129に吸入し、点火プラグ130による電気火花によって爆発燃焼させて、シリンダボア内でそのエネルギにより押し下げられるピストン132の往復運動をクランクシャフト23の回転運動に変換する。筒内噴射モードでは、ポート噴射モードと同様に空気を燃焼室129に吸入し、吸気行程や圧縮行程において筒内噴射弁127から燃料を噴射し、点火プラグ130による電気火花により爆発燃焼させてクランクシャフト23の回転運動を得る。共用噴射モードでは、空気を燃焼室129に吸入する際にポート噴射弁126から燃料を噴射すると共に吸気行程や圧縮行程において筒内噴射弁127から燃料を噴射し、点火プラグ130による電気火花により爆発燃焼させてクランクシャフト23の回転運動を得る。これらの噴射モードは、エンジン22の運転状態に基づいて切り替えられる。燃焼室129から排気バルブ133を介して排気管134に排出される排気は、浄化装置135およびPMフィルタ136を介して外気に排出される。浄化装置135は、排気中の一酸化炭素(CO)や炭化水素(HC)、窒素酸化物(NOx)の有害成分を浄化する浄化触媒(三元触媒)135aを有する。PMフィルタ136は、セラミックスやステンレスなどにより多孔質フィルタとして形成されており、排気中の煤などの粒子状物質(PM:Particulate Matter)を捕集する。なお、PMフィルタ136に代えて、三元触媒の浄化機能と粒子状物質に対する捕集機能とを組み合わせた四元触媒が用いられるものとしてもよい。 The engine 22 is configured as a six-cylinder internal combustion engine that uses fuel such as gasoline or diesel and outputs power through four strokes: intake, compression, expansion (explosive combustion), and exhaust. As shown in FIG. 2, the engine 22 has a port injection valve 126 that injects fuel into the intake port and an in-cylinder injection valve 127 that injects fuel into the cylinder. The engine 22 can be operated in any of the port injection mode, the in-cylinder injection mode, and the shared injection mode by having the port injection valve 126 and the in-cylinder injection valve 127. In the port injection mode, air cleaned by the air cleaner 122 is sucked into the intake pipe 123 and passes through the throttle valve 124 and the surge tank 125, and fuel is injected from the port injection valve 126 downstream of the surge tank 125 of the intake pipe 123 to mix the air and fuel. This mixture is then drawn into the combustion chamber 129 via the intake valve 128, where it is explosively combusted by an electric spark from the spark plug 130, and the reciprocating motion of the piston 132, which is pushed down in the cylinder bore by the energy of the mixture, is converted into the rotational motion of the crankshaft 23. In the in-cylinder injection mode, air is drawn into the combustion chamber 129 in the same manner as in the port injection mode, and fuel is injected from the in-cylinder injection valve 127 during the intake stroke and compression stroke, and is explosively combusted by an electric spark from the spark plug 130, to obtain the rotational motion of the crankshaft 23. In the shared injection mode, fuel is injected from the port injection valve 126 when air is drawn into the combustion chamber 129, and fuel is injected from the in-cylinder injection valve 127 during the intake stroke and compression stroke, and is explosively combusted by an electric spark from the spark plug 130, to obtain the rotational motion of the crankshaft 23. These injection modes are switched based on the operating state of the engine 22. The exhaust gas discharged from the combustion chamber 129 to the exhaust pipe 134 through the exhaust valve 133 is discharged to the outside air through a purification device 135 and a PM filter 136. The purification device 135 has a purification catalyst (three-way catalyst) 135a that purifies harmful components such as carbon monoxide (CO), hydrocarbons (HC), and nitrogen oxides (NOx) in the exhaust gas. The PM filter 136 is formed as a porous filter using ceramics, stainless steel, or the like, and collects particulate matter (PM) such as soot in the exhaust gas. Note that instead of the PM filter 136, a four-way catalyst that combines the purification function of the three-way catalyst with the function of collecting particulate matter may be used.

エンジン22は、エンジンECU24により運転制御されている。エンジンECU24は、図示しないが、CPUやROM、RAM、フラッシュメモリ、入出力ポート、通信ポートを有するマイクロコンピュータを備える。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が入力ポートを介して入力されている。エンジンECU24に入力される信号としては、例えば、エンジン22のクランクシャフト23の回転位置を検出するクランクポジションセンサ140からのクランク角θcrや、エンジン22の冷却水の温度を検出する水温センサ142からの冷却水温Twを挙げることができる。吸気バルブ128を開閉するインテークカムシャフトの回転位置や排気バルブ133を開閉するエキゾースト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144からのカム角θci,θcoも挙げることができる。スロットルバルブ124のポジションを検出するスロットルバルブポジションセンサ124aからのスロットル開度THや、吸気管123のスロットルバルブ124よりも上流側に取り付けられたエアフローメータ123aからの吸入空気量Qa、吸気管123のスロットルバルブ124よりも上流側に取り付けられた温度センサ123tからの吸気温Ta、サージタンク125に取り付けられた圧力センサ125aからのサージ圧Psも挙げることができる。排気管134の浄化装置135よりも上流側に取り付けられたフロント空燃比センサ137からのフロント空燃比AF1や、排気管134の浄化装置135とPMフィルタ136との間に取り付けられたリヤ空燃比センサ138からのリヤ空燃比AF2、PMフィルタ136の前後の差圧(上流側と下流側との差圧)を検出する差圧センサ136aからの差圧ΔPも挙げることができる。 The engine 22 is controlled by the engine ECU 24. The engine ECU 24 includes a microcomputer having a CPU, ROM, RAM, flash memory, input/output ports, and communication ports (not shown). Signals from various sensors required for controlling the operation of the engine 22 are input to the engine ECU 24 via the input ports. Examples of signals input to the engine ECU 24 include the crank angle θcr from the crank position sensor 140 that detects the rotational position of the crankshaft 23 of the engine 22, and the cooling water temperature Tw from the water temperature sensor 142 that detects the temperature of the cooling water of the engine 22. Cam angles θci and θco from the cam position sensor 144 that detects the rotational position of the intake camshaft that opens and closes the intake valve 128 and the rotational position of the exhaust camshaft that opens and closes the exhaust valve 133 can also be mentioned. Other examples include the throttle opening TH from the throttle valve position sensor 124a that detects the position of the throttle valve 124, the intake air amount Qa from the air flow meter 123a attached upstream of the throttle valve 124 of the intake pipe 123, the intake air temperature Ta from the temperature sensor 123t attached upstream of the throttle valve 124 of the intake pipe 123, and the surge pressure Ps from the pressure sensor 125a attached to the surge tank 125. Other examples include the front air-fuel ratio AF1 from the front air-fuel ratio sensor 137 attached upstream of the purifier 135 of the exhaust pipe 134, the rear air-fuel ratio AF2 from the rear air-fuel ratio sensor 138 attached between the purifier 135 of the exhaust pipe 134 and the PM filter 136, and the differential pressure ΔP from the differential pressure sensor 136a that detects the differential pressure (the differential pressure between the upstream side and the downstream side) of the PM filter 136.

エンジンECU24からは、エンジン22を運転制御するための各種制御信号が出力ポートを介して出力されている。エンジンECU24から出力される信号としては、例えば、スロットルバルブ124への制御信号や、ポート噴射弁126への制御信号、筒内噴射弁127への制御信号、点火プラグ130への制御信号を挙げることができる。 Various control signals for controlling the operation of the engine 22 are output from the engine ECU 24 via an output port. Examples of signals output from the engine ECU 24 include a control signal to the throttle valve 124, a control signal to the port injection valve 126, a control signal to the in-cylinder injection valve 127, and a control signal to the spark plug 130.

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、クランクポジションセンサ140からのエンジン22のクランク角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、エアフローメータ123aからの吸入空気量Qaとエンジン22の回転数Neとに基づいて負荷率(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。さらに、エンジンECU24は、差圧センサ136aからの差圧ΔPに基づいてPMフィルタ136に堆積した粒子状物質の堆積量としてのPM堆積量Qpmを演算したり、エンジン22の回転数Neや負荷率KLに基づいてPMフィルタ136の温度としてのフィルタ温度tfを演算したりしている。 The engine ECU 24 is connected to the HVECU 70 via a communication port. The engine ECU 24 calculates the rotation speed Ne of the engine 22 based on the crank angle θcr of the engine 22 from the crank position sensor 140. The engine ECU 24 also calculates the load factor KL (the ratio of the volume of air actually taken in one cycle to the stroke volume per cycle of the engine 22) based on the intake air amount Qa from the air flow meter 123a and the rotation speed Ne of the engine 22. Furthermore, the engine ECU 24 calculates the PM accumulation amount Qpm as the accumulation amount of particulate matter accumulated in the PM filter 136 based on the differential pressure ΔP from the differential pressure sensor 136a, and calculates the filter temperature tf as the temperature of the PM filter 136 based on the rotation speed Ne of the engine 22 and the load factor KL.

図1に示すように、エンジン22のクランクシャフト23には、エンジン22をクランキングするためのスタータモータ25や、エンジン22からの動力を用いて発電するオルタネータ26が接続されている。スタータモータ25およびオルタネータ26は、低電圧バッテリ62と共に低電圧側電力ライン63に接続されており、HVECU70により制御される。 As shown in FIG. 1, a starter motor 25 for cranking the engine 22 and an alternator 26 for generating electricity using power from the engine 22 are connected to the crankshaft 23 of the engine 22. The starter motor 25 and the alternator 26 are connected to a low-voltage power line 63 together with a low-voltage battery 62, and are controlled by the HVECU 70.

モータ30は、同期発電電動機として構成されており、回転子コアに永久磁石が埋め込まれた回転子と、固定子コアに三相コイルが巻回された固定子とを有する。このモータ30の回転子が固定された回転軸31は、クラッチK0を介してエンジン22のクランクシャフト23に接続されていると共に自動変速機45の入力軸41に接続されている。インバータ32は、モータ30の駆動に用いられると共に高電圧側電力ライン61に接続されている。モータ30は、モータ用電子制御ユニット(以下、「モータECU」という)34によってインバータ32の複数の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 30 is configured as a synchronous generator motor, and has a rotor with a permanent magnet embedded in the rotor core, and a stator with a three-phase coil wound around the stator core. The rotating shaft 31 to which the rotor of the motor 30 is fixed is connected to the crankshaft 23 of the engine 22 via the clutch K0, and is also connected to the input shaft 41 of the automatic transmission 45. The inverter 32 is used to drive the motor 30, and is connected to the high-voltage power line 61. The motor 30 is driven to rotate by the motor electronic control unit (hereinafter referred to as the "motor ECU") 34 controlling the switching of multiple switching elements of the inverter 32.

モータECU34は、図示しないが、CPUやROM、RAM、フラッシュメモリ、入出力ポート、通信ポートを有するマイクロコンピュータを備える。モータECU34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。モータECU34に入力される信号としては、例えば、モータ30の回転子(回転軸31)の回転位置を検出する回転位置センサ30aからの回転位置θmgや、モータ30の各相の相電流を検出する電流センサからの相電流Iu,Ivを挙げることができる。モータECU34からは、インバータ32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。モータECU34は、HVECU70と通信ポートを介して接続されている。モータECU34は、回転位置センサ30aからのモータ30の回転子(回転軸31)の回転位置θmgに基づいてモータ30の回転数Nmgを演算している。 Although not shown, the motor ECU 34 is equipped with a microcomputer having a CPU, ROM, RAM, flash memory, input/output ports, and communication ports. Signals from various sensors are input to the motor ECU 34 via the input port. Examples of signals input to the motor ECU 34 include the rotational position θmg from the rotational position sensor 30a that detects the rotational position of the rotor (rotating shaft 31) of the motor 30, and the phase currents Iu and Iv from the current sensors that detect the phase currents of each phase of the motor 30. The motor ECU 34 outputs control signals to the inverter 32 and the like via the output port. The motor ECU 34 is connected to the HVECU 70 via a communication port. The motor ECU 34 calculates the rotation speed Nmg of the motor 30 based on the rotational position θmg of the rotor (rotating shaft 31) of the motor 30 from the rotational position sensor 30a.

クラッチK0は、例えば油圧駆動の摩擦クラッチとして構成されており、HVECU70によって制御され、エンジン22のクランクシャフト23とモータ30の回転軸31との接続および接続の解除を行なう。 The clutch K0 is configured, for example, as a hydraulically driven friction clutch and is controlled by the HVECU 70 to connect and disconnect the crankshaft 23 of the engine 22 and the rotating shaft 31 of the motor 30.

自動変速装置40は、トルクコンバータ43と、例えば6段変速の自動変速機45とを有する。トルクコンバータ43は、一般的な流体伝動装置として構成されており、モータ30の回転軸31に接続された入力軸41の動力を自動変速機45の入力軸である変速機入力軸44にトルクを増幅して伝達したり、トルクを増幅することなくそのまま伝達したりする。自動変速機45は、変速機入力軸44と、駆動輪49にデファレンシャルギヤ48を介して連結された出力軸42と、複数の遊星歯車と、油圧駆動の複数の摩擦係合要素(クラッチ,ブレーキ)とを有する。複数の摩擦係合要素は、何れも、ピストン、複数の摩擦係合プレート(摩擦プレートおよびセパレータプレート)、作動油が供給される油室などにより構成される油圧サーボを有する。自動変速機45は、複数の摩擦係合要素の係脱により、第1速から第6速までの前進段や後進段を形成して、変速機入力軸44と出力軸42との間で動力を伝達する。クラッチK0や自動変速機45には、図示しない油圧制御装置により、機械式オイルポンプや電動オイルポンプからの作動油の油圧が調圧されて供給される。油圧制御装置は、複数の油路が形成されたバルブボディや、複数のレギュレータバルブ、複数のリニアソレノイドバルブなどを有する。この油圧制御装置は、HVECU70により制御される。 The automatic transmission 40 has a torque converter 43 and an automatic transmission 45 with, for example, six speeds. The torque converter 43 is configured as a general fluid transmission device, and transmits the power of the input shaft 41 connected to the rotating shaft 31 of the motor 30 to the transmission input shaft 44, which is the input shaft of the automatic transmission 45, with the torque amplified, or transmits the torque as is without amplifying it. The automatic transmission 45 has the transmission input shaft 44, an output shaft 42 connected to the drive wheels 49 via a differential gear 48, multiple planetary gears, and multiple hydraulically driven friction engagement elements (clutches, brakes). Each of the multiple friction engagement elements has a hydraulic servo consisting of a piston, multiple friction engagement plates (friction plates and separator plates), an oil chamber to which hydraulic oil is supplied, etc. The automatic transmission 45 forms forward gears from 1st to 6th gears and reverse gears by engaging and disengaging multiple friction engagement elements, and transmits power between the transmission input shaft 44 and the output shaft 42. The hydraulic pressure of the hydraulic oil from a mechanical oil pump or an electric oil pump is adjusted and supplied to the clutch K0 and the automatic transmission 45 by a hydraulic control device (not shown). The hydraulic control device has a valve body with multiple oil passages, multiple regulator valves, multiple linear solenoid valves, etc. This hydraulic control device is controlled by the HVECU 70.

高電圧バッテリ60は、例えば定格電圧が数百V程度の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32と共に高電圧側電力ライン61に接続されている。低電圧バッテリ62は、例えば定格電圧が12Vや14V程度の鉛蓄電池として構成されており、スタータモータ25やオルタネータ26と共に低電圧側電力ライン63に接続されている。DC/DCコンバータ64は、高電圧側電力ライン61と低電圧側電力ライン63とに接続されている。このDC/DCコンバータ64は、高電圧側電力ライン61の電力を低電圧側電力ライン63に電圧の降圧を伴って供給する。 The high-voltage battery 60 is configured as, for example, a lithium-ion secondary battery or a nickel-hydrogen secondary battery with a rated voltage of several hundred volts, and is connected to the high-voltage power line 61 together with the inverter 32. The low-voltage battery 62 is configured as, for example, a lead-acid battery with a rated voltage of about 12 or 14 volts, and is connected to the low-voltage power line 63 together with the starter motor 25 and the alternator 26. The DC/DC converter 64 is connected to the high-voltage power line 61 and the low-voltage power line 63. This DC/DC converter 64 supplies power from the high-voltage power line 61 to the low-voltage power line 63 with a voltage step-down.

HVECU70は、図示しないが、CPUやROM、RAM、フラッシュメモリ、入出力ポート、通信ポートを有するマイクロコンピュータを備える。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。HVECU70に入力される信号としては、例えば、自動変速装置40の入力軸41に取り付けられた回転数センサ41aからの回転数Ninや、自動変速装置40の変速機入力軸44に取り付けられた回転数センサ44aからの回転数Nmi、自動変速装置40の出力軸42に取り付けられた回転数センサ42aからの回転数Noutを挙げることができる。高電圧バッテリ60の端子間に取り付けられた電圧センサからの高電圧バッテリ60の電圧Vbhや、高電圧バッテリ60の出力端子に取り付けられた電流センサからの高電圧バッテリ60の電流Ibh、低電圧バッテリ62の端子間に取り付けられた電圧センサからの電圧Vblも挙げることができる。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、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、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87からの車速Vも挙げることができる。 Although not shown, the HVECU 70 is equipped with a microcomputer having a CPU, ROM, RAM, flash memory, input/output ports, and communication ports. Signals from various sensors are input to the HVECU 70 via the input ports. Examples of signals input to the HVECU 70 include the rotation speed Nin from the rotation speed sensor 41a attached to the input shaft 41 of the automatic transmission 40, the rotation speed Nmi from the rotation speed sensor 44a attached to the transmission input shaft 44 of the automatic transmission 40, and the rotation speed Nout from the rotation speed sensor 42a attached to the output shaft 42 of the automatic transmission 40. The voltage Vbh of the high-voltage battery 60 from a voltage sensor attached between the terminals of the high-voltage battery 60, the current Ibh of the high-voltage battery 60 from a current sensor attached to the output terminal of the high-voltage battery 60, and the voltage Vbl from a voltage sensor attached between the terminals of the low-voltage battery 62 can also be mentioned. Other examples include an ignition signal from an ignition switch 80, a shift position SP from a shift position sensor 82 that detects the operating position of a shift lever 81, an accelerator opening Acc from an accelerator pedal position sensor 84 that detects the amount of depression of an accelerator pedal 83, a brake pedal position BP from a brake pedal position sensor 86 that detects the amount of depression of a brake pedal 85, and a vehicle speed V from a vehicle speed sensor 87.

HVECU70からは、各種制御信号が出力ポートを介して出力されている。HVECU70から出力される信号としては、例えば、スタータモータ25への制御信号や、オルタネータ26への制御信号を挙げることができる。クラッチK0や自動変速装置40(油圧制御装置)への制御信号、DC/DCコンバータ64への制御信号も挙げることができる。HVECU70は、エンジンECU24やモータECU34と通信ポートを介して接続されている。HVECU70は、回転数センサ41aからの自動変速装置40の入力軸41の回転数Ninを回転数センサ42aからの自動変速装置40の出力軸42の回転数Noutで除して自動変速装置40の回転数比Gtを演算している。 Various control signals are output from the HVECU 70 via output ports. Examples of signals output from the HVECU 70 include a control signal to the starter motor 25 and a control signal to the alternator 26. Other examples include control signals to the clutch K0 and the automatic transmission 40 (hydraulic control device), and a control signal to the DC/DC converter 64. The HVECU 70 is connected to the engine ECU 24 and the motor ECU 34 via communication ports. The HVECU 70 calculates the rotation speed ratio Gt of the automatic transmission 40 by dividing the rotation speed Nin of the input shaft 41 of the automatic transmission 40 from the rotation speed sensor 41a by the rotation speed Nout of the output shaft 42 of the automatic transmission 40 from the rotation speed sensor 42a.

なお、実施例では、エンジン装置としては、エンジン22と、クラッチK0と、モータ30と、HVECU70と、エンジンECU24と、モータECU34とが相当する。 In this embodiment, the engine device corresponds to the engine 22, the clutch K0, the motor 30, the HVECU 70, the engine ECU 24, and the motor ECU 34.

こうして構成された実施例のハイブリッド車20では、HVECU70とエンジンECU24とモータECU34との協調制御により、ハイブリッド走行モード(HV走行モード)や電動走行モード(EV走行モード)で走行するように、エンジン22とクラッチK0とモータ30と自動変速装置40とを制御する。ここで、HV走行モードは、クラッチK0を係合状態としてエンジン22の動力を用いて走行するモードであり、EV走行モードは、クラッチK0を解放状態としてエンジン22の動力を用いずに走行するモードである。 In the hybrid vehicle 20 of the embodiment thus configured, the engine 22, clutch K0, motor 30, and automatic transmission 40 are controlled by cooperative control between the HVECU 70, engine ECU 24, and motor ECU 34 so that the vehicle runs in a hybrid driving mode (HV driving mode) or an electric driving mode (EV driving mode). Here, the HV driving mode is a mode in which the clutch K0 is engaged and the vehicle runs using the power of the engine 22, and the EV driving mode is a mode in which the clutch K0 is released and the vehicle runs without using the power of the engine 22.

HV走行モードやEV走行モードにおける自動変速装置40の制御では、HVECU70は、最初に、アクセル開度Accおよび車速Vに基づいて自動変速機45の目標変速段M*を設定する。そして、自動変速機45の変速段Mと目標変速段M*とが一致するときには、変速段Mが保持されるように自動変速機45を制御する。一方、変速段Mと目標変速段M*とが異なるときには、変速段Mが目標変速段M*に一致するように自動変速機45を制御する。 When controlling the automatic transmission 40 in the HV driving mode or the EV driving mode, the HVECU 70 first sets the target gear M* of the automatic transmission 45 based on the accelerator opening Acc and the vehicle speed V. Then, when the gear M of the automatic transmission 45 matches the target gear M*, the HVECU 70 controls the automatic transmission 45 so that the gear M is maintained. On the other hand, when the gear M and the target gear M* differ, the HVECU 70 controls the automatic transmission 45 so that the gear M matches the target gear M*.

HV走行モードにおけるエンジン22およびモータ30の制御では、HVECU70は、最初に、アクセル開度Accおよび車速Vに基づいて走行に要求される(自動変速装置40の出力軸42に要求される)要求トルクTout*を設定する。続いて、出力軸42の要求トルクTout*を自動変速装置40の回転数比Gtで除した値を入力軸41の要求トルクTin*に設定する。こうして入力軸41の要求トルクTin*を設定すると、要求トルクTin*が入力軸41に出力されるようにエンジン22の目標トルクTe*やモータ30のトルク指令Tm*を設定し、エンジン22の目標トルクTe*をエンジンECU24に送信すると共にモータ30のトルク指令Tm*をモータECU34に送信する。エンジンECU24は、目標トルクTe*を受信すると、エンジン22が目標トルクTe*で運転されるようにエンジン22の運転制御(スロットルバルブ124を制御する空気量制御、ポート噴射弁126や筒内噴射弁127を制御する燃料噴射制御、点火プラグ130を制御する点火制御など)を行なう。モータECU34は、トルク指令Tm*を受信すると、モータ30がトルク指令Tm*で駆動されるようにインバータ32の複数のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。 In controlling the engine 22 and the motor 30 in the HV driving mode, the HVECU 70 first sets the required torque Tout* required for driving (required for the output shaft 42 of the automatic transmission 40) based on the accelerator opening Acc and the vehicle speed V. Next, the required torque Tout* of the output shaft 42 is divided by the rotation speed ratio Gt of the automatic transmission 40 and set as the required torque Tin* of the input shaft 41. When the required torque Tin* of the input shaft 41 is set in this way, the target torque Te* of the engine 22 and the torque command Tm* of the motor 30 are set so that the required torque Tin* is output to the input shaft 41, and the target torque Te* of the engine 22 is sent to the engine ECU 24 and the torque command Tm* of the motor 30 is sent to the motor ECU 34. When the engine ECU 24 receives the target torque Te*, it performs operation control of the engine 22 (air amount control to control the throttle valve 124, fuel injection control to control the port injection valve 126 and the in-cylinder injection valve 127, ignition control to control the spark plug 130, etc.) so that the engine 22 operates at the target torque Te*. When the motor ECU 34 receives the torque command Tm*, it performs switching control of multiple switching elements of the inverter 32 so that the motor 30 is driven by the torque command Tm*.

EV走行モードにおけるモータ30の制御では、HVECU70は、HV走行モードと同様に入力軸41の要求トルクTin*を設定し、要求トルクTin*が入力軸41に出力されるようにモータ30のトルク指令Tm*を設定してモータECU34に送信する。モータECU34は、トルク指令Tm*を受信すると、モータ30がトルク指令Tm*で駆動されるようにインバータ32の複数のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。 In controlling the motor 30 in the EV driving mode, the HVECU 70 sets the required torque Tin* of the input shaft 41 in the same manner as in the HV driving mode, sets the torque command Tm* of the motor 30 so that the required torque Tin* is output to the input shaft 41, and transmits the set torque command Tm* to the motor ECU 34. Upon receiving the torque command Tm*, the motor ECU 34 controls the switching of multiple switching elements of the inverter 32 so that the motor 30 is driven by the torque command Tm*.

また、実施例のハイブリッド車20では、HVECU70とエンジンECU24とモータECU34との協調制御により、エンジン22を運転しているときにエンジン22の停止要求が行なわれると、エンジン22の停止制御を実行する。停止要求は、例えば、入力軸41の要求トルクTin*が閾値Tinref未満である条件が成立しているときなどに行なわれる。停止制御では、基本的に、燃料噴射および点火を停止すると共にスロットルバルブ124を閉成し、エンジン22の回転数Neが閾値Neref1(例えば、600rpm~800rpm程度)未満に至ると、クラッチK0を解放し、更に、エンジン22の回転数Neが閾値Neref1よりも低い(例えば、数百rpm程度低い)閾値Neref2未満に至ると、スロットルバルブ124を一時的に開成する。スロットルバルブ124を一時的に開成する理由については後述する。 In addition, in the hybrid vehicle 20 of the embodiment, when a request to stop the engine 22 is made while the engine 22 is in operation, the engine ECU 70, the engine ECU 24, and the motor ECU 34 perform cooperative control to stop the engine 22. The request to stop is made, for example, when the condition that the required torque Tin* of the input shaft 41 is less than the threshold value Tinref is satisfied. In the stop control, basically, fuel injection and ignition are stopped and the throttle valve 124 is closed, and when the rotation speed Ne of the engine 22 falls below the threshold value Neref1 (for example, about 600 rpm to 800 rpm), the clutch K0 is released, and further, when the rotation speed Ne of the engine 22 falls below the threshold value Neref2 that is lower than the threshold value Neref1 (for example, about several hundred rpm lower), the throttle valve 124 is temporarily opened. The reason for temporarily opening the throttle valve 124 will be described later.

そして、エンジン22の燃料噴射および点火を停止しているときにエンジン22の始動要求が行なわれると、エンジン22の始動制御を実行する。始動要求は、例えば、要求トルクTin*が閾値Tinref以上である条件が成立しているときなどに行なわれる。エンジン22の始動制御としては、例えば、FC(Fuel Cut)復帰始動制御や、自立COM(Change Of Mind)始動制御、COM始動制御、TDC(Top Dead Center)始動制御、PUSH始動制御などを挙げることができる。始動制御の方法の選択は、例えば、始動要求が行なわれた(開始された)ときのエンジン22の回転数Neおよびモータ30の回転数Nmgに基づいて行なわれる。なお、始動制御の際の燃料噴射制御は、筒内噴射モードで行なわれる。 When a request to start the engine 22 is made while fuel injection and ignition of the engine 22 are stopped, the engine 22 start control is executed. The start request is made, for example, when a condition is met in which the required torque Tin* is equal to or greater than a threshold value Tinref. Examples of the start control of the engine 22 include FC (Fuel Cut) recovery start control, independent COM (Change Of Mind) start control, COM start control, TDC (Top Dead Center) start control, and PUSH start control. The method of start control is selected, for example, based on the rotation speed Ne of the engine 22 and the rotation speed Nmg of the motor 30 when the start request is made (started). Note that the fuel injection control during the start control is performed in the in-cylinder injection mode.

FC復帰始動制御は、基本的に、始動要求が行なわれたときに、エンジン22の回転数Neが閾値Neref1以上であり(クラッチK0を係合しており)、且つ、モータ30の回転数Nmgが閾値Nmgref(例えば、閾値Neref1と同一の値など)以上である場合に行なわれる。FC復帰始動制御では、基本的に、クラッチK0の係合を継続しつつエンジン22の燃料噴射や点火を開始する。 FC recovery start control is basically performed when a start request is made and the engine 22 rotation speed Ne is equal to or greater than the threshold value Neref1 (the clutch K0 is engaged) and the motor 30 rotation speed Nmg is equal to or greater than the threshold value Nmgref (e.g., the same value as the threshold value Neref1). In FC recovery start control, fuel injection and ignition of the engine 22 are basically started while the clutch K0 continues to be engaged.

自立COM始動制御は、基本的に、始動要求が行なわれたときに、エンジン22の回転数Neが閾値Neref1未満である(クラッチK0を解放している)と共にそれよりも低い(例えば、数百rpm程度低い)閾値Neref3以上であり、且つ、モータ30の回転数Nmgが閾値Nmgref以上である場合に行なわれる。自立COM始動制御では、基本的に、クラッチK0の解放を継続しつつエンジン22の燃料噴射および点火を開始し、モータ30の回転数Nmgとエンジン22の回転数Neとの差回転数ΔNが小さくなるようにエンジン22を制御し、クラッチK0の係合条件が成立するとクラッチK0を係合する。クラッチK0の係合条件としては、例えば、差回転数ΔNが閾値ΔNref(例えば、50rpm~150rpm程度)未満である条件などを用いることができる。 Independent COM start control is basically performed when a start request is made, the engine 22 rotation speed Ne is less than the threshold Neref1 (the clutch K0 is released) and is equal to or greater than the lower threshold Neref3 (e.g., several hundred rpm lower), and the motor 30 rotation speed Nmg is equal to or greater than the threshold Nmgref. In independent COM start control, the engine 22 fuel injection and ignition are started while the clutch K0 is continued to be released, the engine 22 is controlled so that the differential rotation speed ΔN between the motor 30 rotation speed Nmg and the engine 22 rotation speed Ne is small, and the clutch K0 is engaged when the clutch K0 engagement condition is met. The clutch K0 engagement condition can be, for example, a condition in which the differential rotation speed ΔN is less than the threshold ΔNref (e.g., about 50 rpm to 150 rpm).

COM始動制御は、基本的に、始動要求が行なわれたときに、エンジン22の回転数Neが閾値Neref3未満であると共に値0よりも大きく、且つ、モータ30の回転数Nmgが閾値Nmgref以上である場合に行なわれる。COM始動制御では、基本的に、クラッチK0を半係合(スリップ係合)してモータ30からのクランキングトルクを用いてエンジン22をクランキングしつつ燃料噴射および点火を開始し、差回転数ΔNが小さくなるようにエンジン22を制御しつつクラッチK0を解放し、上述のクラッチK0の係合条件が成立するとクラッチK0を係合する。 COM start control is basically performed when a start request is made, the engine 22 rotation speed Ne is less than the threshold value Neref3 and greater than 0, and the motor 30 rotation speed Nmg is equal to or greater than the threshold value Nmgref. In COM start control, the clutch K0 is basically half-engaged (slip-engaged) to crank the engine 22 using the cranking torque from the motor 30 while starting fuel injection and ignition, the clutch K0 is released while controlling the engine 22 so that the differential rotation speed ΔN becomes small, and the clutch K0 is engaged when the above-mentioned clutch K0 engagement condition is met.

TDC始動制御は、基本的には、始動要求が行なわれたときに、エンジン22の回転数Neが値0であり(エンジン22が回転停止しており)、且つ、モータ30の回転数Nmgが閾値Nmgref以上である場合に行なわれる。TDC始動制御では、基本的に、クラッチK0を半係合(スリップ係合)してモータ30からのクランキングトルクを用いてエンジン22をクランキングし、最初に圧縮上死点を迎える気筒(1番対象気筒)または2番目に圧縮上死点を迎える気筒(2番対象気筒)で最初の燃料噴射および点火を行ない、差回転数ΔNが小さくなるようにエンジン22を制御しつつクラッチK0を解放し、上述のクラッチK0の係合条件が成立するとクラッチK0を係合する。1番対象気筒および2番対象気筒のうちの何れで最初の燃料噴射および点火を行なうかの選択は、基本的には、エンジン22が間欠停止(回転停止)したときのクランク角(停止クランク角)θcrspが1番対象気筒で初爆を行なうことができる所定クランク角範囲(例えば、BTDC40~80(Before TDC 40~80度)など)内にあるか否かにより行なわれる。したがって、停止クランク角θcrspが所定クランク範囲内にあるときには、1番対象気筒で最初の燃料噴射および点火を行ない、停止クランク角θcrspが所定クランク範囲内にないときには、2番対象気筒で最初の燃料噴射および点火を行なう。なお、実施例では、上述したように、停止制御の際に、エンジン22の回転数Neが閾値Neref2未満に至ると、スロットルバルブ124を一時的に開成する。これは、1番対象気筒で最初の燃料噴射および点火を行なう場合に備えて、1番対象気筒の筒内空気量を多くしておくためである。 TDC start control is basically performed when the engine 22 rotation speed Ne is 0 (the engine 22 is stopped) and the motor 30 rotation speed Nmg is equal to or greater than the threshold value Nmgref when a start request is made. In TDC start control, the clutch K0 is half-engaged (slip-engaged) to crank the engine 22 using the cranking torque from the motor 30, and the first fuel injection and ignition are performed in the cylinder that reaches the compression top dead center first (target cylinder No. 1) or the cylinder that reaches the compression top dead center second (target cylinder No. 2). The clutch K0 is released while controlling the engine 22 so that the differential rotation speed ΔN is small, and the clutch K0 is engaged when the above-mentioned clutch K0 engagement condition is met. The selection of which of the first target cylinder and the second target cylinder is to perform the initial fuel injection and ignition is basically made based on whether the crank angle (stop crank angle) θcrsp when the engine 22 is stopped intermittently (stopped rotating) is within a predetermined crank angle range (e.g., BTDC 40 to 80 (before TDC 40 to 80 degrees)) in which the first explosion can be performed in the first target cylinder. Therefore, when the stop crank angle θcrsp is within the predetermined crank range, the first fuel injection and ignition are performed in the first target cylinder, and when the stop crank angle θcrsp is not within the predetermined crank range, the first fuel injection and ignition are performed in the second target cylinder. In the embodiment, as described above, when the rotation speed Ne of the engine 22 becomes less than the threshold value Neref2 during the stop control, the throttle valve 124 is temporarily opened. This is to ensure that there is a large amount of air in the first target cylinder in preparation for when the first fuel injection and ignition will be performed in the first target cylinder.

PUSH始動制御は、基本的に、始動要求が行なわれたときに、モータ30の回転数Nmgが閾値Nmgref未満である場合に行なわれる。PUSH始動制御では、基本的に、クラッチK0を半係合(スリップ係合)してモータ30からのクランキングトルクを用いてエンジン22をクランキングし、上述のクラッチK0係合条件が成立するとクラッチK0を係合し、その後にエンジン22の燃料噴射および点火を開始する。 PUSH start control is basically performed when the rotation speed Nmg of the motor 30 is less than the threshold value Nmgref when a start request is made. In PUSH start control, the clutch K0 is basically half-engaged (slip-engaged) to crank the engine 22 using the cranking torque from the motor 30, and when the above-mentioned clutch K0 engagement condition is met, the clutch K0 is engaged, and then fuel injection and ignition of the engine 22 are started.

実施例では、FC復帰始動制御の際には、目標噴射量Qf*を用いて筒内噴射弁127を制御する燃料噴射制御として、最初の燃料噴射から計算噴射制御を実行する。計算噴射制御では、基本的に、筒内空気量の予測値である予測筒内空気量Qcyprに基づいてフロント空燃比AF1が目標空燃比AF1*(例えば理論空燃比)となるように目標噴射量Qf*を設定し、設定した目標噴射量Qf*を用いて筒内噴射弁127を制御する。予測筒内空気量Qcyprの演算方法について後述する。 In the embodiment, during FC recovery start control, calculated injection control is executed from the first fuel injection as fuel injection control that controls the in-cylinder injection valve 127 using the target injection amount Qf*. In calculated injection control, the target injection amount Qf* is basically set so that the front air-fuel ratio AF1 becomes the target air-fuel ratio AF1* (e.g., theoretical air-fuel ratio) based on the predicted in-cylinder air amount Qcypr, which is a predicted value of the in-cylinder air amount, and the in-cylinder injection valve 127 is controlled using the set target injection amount Qf*. The method of calculating the predicted in-cylinder air amount Qcypr will be described later.

また、自立COM始動制御やCOM始動制御、TDC始動制御、PUSH始動制御の際には、燃料噴射制御として、最初の燃料噴射から移行条件が成立するまでは見込み噴射制御を実行し、移行条件が成立すると計算噴射制御に移行する。見込み噴射制御では、基本的に、予測筒内空気量Qcyprやフロント空燃比AF1、目標空燃比AF1*に基づかないで目標噴射量Qf*を設定し、設定した目標噴射量Qf*を用いて筒内噴射弁127を制御する。自立COM始動制御やCOM始動制御での見込み噴射制御における目標噴射量Qf*としては、例えば、一定量を用いたり、エンジン22の回転数Neや対象気筒の吸気バルブ128を閉成したときのインマニ圧Pin(サージ圧Ps)である閉成時インマニ圧Pincなどの少なくとも1つに基づく値を用いたりすることができる。TDC始動制御での見込み噴射制御における目標噴射量Qf*としては、例えば、一定量を用いたり、停止クランク角θcrspやエンジン22が回転停止してからの経過時間などのうちの少なくとも1つに基づく値を用いたりすることできる。PUSH始動制御での見込み噴射制御における目標噴射量Qf*としては、例えば、自立COM始動制御やCOM始動制御での見込み噴射制御における目標噴射量Qf*と同様の値を用いたり、TDC始動制御での見込み噴射制御における目標噴射量Qf*と同様の値を用いたりすることができる。見込み噴射制御から計算噴射制御に移行する移行条件としては、例えば、燃料噴射回数(燃料噴射気筒数)が所定回数(例えば、6~9回程度)以上であり、且つ、エンジン22の回転数Neが所定回転数(例えば、300~500rpm程度)である条件などを用いることができる。 In addition, in the case of independent COM start control, COM start control, TDC start control, and PUSH start control, as fuel injection control, prospective injection control is executed from the first fuel injection until the transition condition is satisfied, and when the transition condition is satisfied, the fuel injection control is switched to calculated injection control. In prospective injection control, the target injection amount Qf* is basically set without being based on the predicted in-cylinder air amount Qcypr, the front air-fuel ratio AF1, or the target air-fuel ratio AF1*, and the in-cylinder injection valve 127 is controlled using the set target injection amount Qf*. As the target injection amount Qf* in prospective injection control in independent COM start control or COM start control, for example, a fixed amount can be used, or a value based on at least one of the rotation speed Ne of the engine 22 and the intake manifold pressure Pin (surge pressure Ps) when the intake valve 128 of the target cylinder is closed can be used. The target injection amount Qf* in the prospective injection control in the TDC start control can be, for example, a fixed amount, or a value based on at least one of the stop crank angle θcrsp and the time elapsed since the engine 22 stopped rotating. The target injection amount Qf* in the prospective injection control in the PUSH start control can be, for example, a value similar to the target injection amount Qf* in the prospective injection control in the independent COM start control or the COM start control, or a value similar to the target injection amount Qf* in the prospective injection control in the TDC start control. The transition condition for transitioning from the prospective injection control to the calculated injection control can be, for example, a condition in which the number of fuel injections (number of fuel injection cylinders) is a predetermined number (for example, about 6 to 9 times) or more, and the rotation speed Ne of the engine 22 is a predetermined rotation speed (for example, about 300 to 500 rpm).

次に、実施例のハイブリッド車20の動作、特に、エンジン22の空気量制御(スロットルバルブ124の制御)や予測筒内空気量Qcyprを演算する処理について説明する。図3は、エンジンECU24により実行される空気量制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、繰り返し実行される。 Next, the operation of the hybrid vehicle 20 of the embodiment will be described, in particular the air amount control of the engine 22 (control of the throttle valve 124) and the process of calculating the predicted in-cylinder air amount Qcypr. FIG. 3 is a flowchart showing an example of an air amount control routine executed by the engine ECU 24. This routine is executed repeatedly.

図3の空気量制御ルーチンでは、エンジンECU24は、最初に、スロットルバルブ124の要求開度THtgを入力する(ステップS100)。ここで、スロットルバルブ124の要求開度THtgは、基本的に、始動制御を終了してから停止制御を開始するまでは、エンジン22の目標トルクTe*に基づく目標筒内空気量Qcy*に基づいて周知の逆エアモデルを用いて設定される。また、停止制御の際には、停止用の値として、スロットルバルブ124を一時的に開成するときにはある程度大きな値が設定され、それ以外のときには略値0が設定される。さらに、始動制御のうちFC復帰始動制御の際には、目標筒内空気量Qcy*に基づいて逆エアモデルを用いて設定され、始動制御のうち自立COM始動制御やCOM始動制御、TDC始動制御、PUSH始動制御の際には、始動用の値が設定される。自立COM始動制御やCOM始動制御での始動用の値としては、例えば、一定値を用いたり、エンジン22の回転数Neや閉成時インマニ圧Pincなどのうちの少なくとも1つに基づく値を用いたりすることができる。TDC始動制御での始動用の値としては、例えば、一定量を用いたり、停止クランク角θcrspやエンジン22が回転停止してからの経過時間などのうちの少なくとも1つに基づく値を用いたりすることできる。PUSH始動制御での始動用の値としては、例えば、自立COM始動制御やCOM始動制御での始動用の値と同様の値を用いたり、TDC始動制御での始動用の値と同様の値を用いたりすることができる。 In the air amount control routine of FIG. 3, the engine ECU 24 first inputs the required opening THtg of the throttle valve 124 (step S100). Here, the required opening THtg of the throttle valve 124 is basically set using a known inverse air model based on the target in-cylinder air amount Qcy* based on the target torque Te* of the engine 22 from the end of the start control to the start of the stop control. In addition, during the stop control, a somewhat large value is set as a stop value when the throttle valve 124 is temporarily opened, and an approximate value of 0 is set otherwise. Furthermore, during the FC recovery start control among the start controls, the inverse air model is used based on the target in-cylinder air amount Qcy*, and during the independent COM start control, COM start control, TDC start control, and PUSH start control among the start controls, a start value is set. The starting value in the independent COM start control or COM start control may be, for example, a constant value or a value based on at least one of the engine 22 rotation speed Ne or the closed intake manifold pressure Pinc. The starting value in the TDC start control may be, for example, a constant amount or a value based on at least one of the stop crank angle θcrsp or the elapsed time since the engine 22 stopped rotating. The starting value in the PUSH start control may be, for example, a value similar to the starting value in the independent COM start control or COM start control or a value similar to the starting value in the TDC start control.

続いて、開度ディレー制御許否フラグFdを入力し(ステップS102)、入力したディレー処理許否フラグFdの値を調べる(ステップS110)。ここで、開度ディレー制御許否フラグFdは、開度ディレー制御を許可するときには値1が設定され、開度ディレー制御を禁止するときには値0が設定されるフラグであり、後述の開度ディレー制御許否フラグ設定処理により設定される。 Then, the opening delay control permission flag Fd is input (step S102), and the value of the input delay processing permission flag Fd is checked (step S110). Here, the opening delay control permission flag Fd is a flag that is set to a value of 1 when the opening delay control is permitted, and is set to a value of 0 when the opening delay control is prohibited, and is set by the opening delay control permission flag setting process described later.

ステップS110で開度ディレー制御許否フラグFdが値1のとき、即ち、開度ディレー制御を許可しているときには、開度ディレー制御として、スロットルバルブ124の要求開度THtgにディレーを持たせて目標開度TH*を設定し(ステップS120)、設定した目標開度TH*を用いてスロットルバルブ124を制御する(ステップS140)。ここで、ディレーの時間は、実験や解析、機械学習などにより予め設定される。 When the opening delay control permission flag Fd is set to 1 in step S110, i.e., when the opening delay control is permitted, the target opening TH* is set by adding a delay to the required opening THtg of the throttle valve 124 as the opening delay control (step S120), and the throttle valve 124 is controlled using the set target opening TH* (step S140). Here, the delay time is set in advance by experiment, analysis, machine learning, etc.

ステップS110で開度ディレー制御許否フラグFdが値0のとき、即ち、開度ディレー制御を禁止しているときには、開度ディレーカット制御として、スロットルバルブ124の要求開度THtgを目標開度TH*に設定し(ステップS130)。設定した目標開度TH*を用いてスロットルバルブ124を制御する(ステップS140)。 When the opening delay control permission flag Fd is set to 0 in step S110, i.e., when the opening delay control is prohibited, the required opening THtg of the throttle valve 124 is set to the target opening TH* as the opening delay cut control (step S130). The throttle valve 124 is controlled using the set target opening TH* (step S140).

続いて、スロットルバルブ124の要求開度THtgなどに基づいて周知のエアモデルを用いて予測筒内空気量Qcyprを演算して(ステップS150)、本ルーチンを終了する。図4は、開度ディレー制御を実行するときのスロットルバルブ124の要求開度THtg、目標開度TH*、予測筒内空気量Qcypr、実筒内空気量Qcyacの様子を示すタイムチャートである。図4から分かるように、開度ディレー制御を実行した場合、予測筒内空気量Qcyprは、実筒内空気量Qcyacを先読みした値となる。このようにして、予測筒内空気量Qcyprによって実筒内空気量Qcyacを精度よく予測(先読み)することができる。こうして得られる予測筒内空気量Qcyは、上述したように、計算噴射制御を実行する場合に目標噴射量Qf*の設定に用いられる。したがって、実筒内空気量Qcyacを精度よく予測することにより、計算噴射制御を実行する場合に目標噴射量Qf*をより適切に設定することができる。 Next, the predicted in-cylinder air amount Qcypr is calculated using a known air model based on the required opening THtg of the throttle valve 124, etc. (step S150), and this routine is terminated. FIG. 4 is a time chart showing the required opening THtg of the throttle valve 124, the target opening TH*, the predicted in-cylinder air amount Qcypr, and the actual in-cylinder air amount Qcyac when the opening delay control is executed. As can be seen from FIG. 4, when the opening delay control is executed, the predicted in-cylinder air amount Qcypr becomes a value obtained by reading the actual in-cylinder air amount Qcyac in advance. In this way, the actual in-cylinder air amount Qcyac can be accurately predicted (read ahead) by the predicted in-cylinder air amount Qcypr. The predicted in-cylinder air amount Qcy thus obtained is used to set the target injection amount Qf* when the calculation injection control is executed, as described above. Therefore, by accurately predicting the actual in-cylinder air volume Qcyac, the target injection volume Qf* can be set more appropriately when performing calculated injection control.

次に、図3の空気量制御ルーチンで用いる開度ディレー制御許否フラグFdを設定する処理について、図5の開度ディレー制御許否フラグ設定処理を用いて説明する。本処理は、エンジンECU24により、停止要求が開始してから始動制御の際に開度ディレー制御許否フラグFdに値1を設定するまで、図3のルーチンなどと並行して繰り返し実行される。なお、実施例では、本処理の繰り返し実行を終了してから停止要求が開始するまでは、開度ディレー制御許否フラグFdを値1で保持するものとした。 Next, the process for setting the opening delay control permission flag Fd used in the air volume control routine in FIG. 3 will be explained using the opening delay control permission flag setting process in FIG. 5. This process is repeatedly executed by the engine ECU 24 in parallel with the routine in FIG. 3 and the like from the start of a stop request until the opening delay control permission flag Fd is set to a value of 1 during start control. In this embodiment, the opening delay control permission flag Fd is held at a value of 1 from the end of the repeated execution of this process until the start of a stop request.

本処理では、エンジンECU24は、最初に、現在の開度ディレー制御許否フラグFdの値を調べ(ステップS200)、開度ディレー制御許否フラグFdが値1のとき、即ち、開度ディレー制御を許可しているときには、始動要求が行なわれる前であるか行なわれているときであるかを判定する(ステップS210)。 In this process, the engine ECU 24 first checks the current value of the opening delay control permission flag Fd (step S200), and when the opening delay control permission flag Fd is set to a value of 1, i.e., when opening delay control is permitted, it determines whether a start request has not yet been made or has been made (step S210).

ステップS210で始動要求が行なわれる前であると判定したときには、空気量制御においてスロットルバルブ124を一時的に開成する(要求開度THtgを値0から一時的に増加させる)前であるかそのときであるかを判定する(ステップS220)。そして、スロットルバルブ124の一時的に開成する前であると判定したときには、開度ディレー制御許否フラグFdを値1で保持して、本処理を終了する。一方、スロットルバルブ124の一時的に開成するときであると判定したときには、開度ディレー制御許否フラグFdを値0に切り替えて(ステップS240)、本処理を終了する。 If it is determined in step S210 that a start request has not yet been made, it is determined whether the throttle valve 124 is about to be temporarily opened in the air flow control (the requested opening THtg is temporarily increased from the value 0) (step S220). If it is determined that the throttle valve 124 is about to be temporarily opened, the opening delay control permission flag Fd is held at a value of 1, and the process ends. On the other hand, if it is determined that the throttle valve 124 is about to be temporarily opened, the opening delay control permission flag Fd is switched to a value of 0 (step S240), and the process ends.

ステップS210で始動要求が行なわれているときであると判定したときには、FC復帰始動制御の際であるか自立COM始動制御やCOM始動制御、TDC始動制御、PUSH始動制御の何れかの際であるかを判定する(ステップS230)。そして、FC復帰始動制御の際であると判定したときには、開度ディレー制御許否フラグFdを値1で保持して、本処理の繰り返しの実行を終了する。この場合、次回の停止要求の開始まで、ディレー制御許否フラグFdを値1で保持する。一方、自立COM始動制御やCOM始動制御、TDC始動制御、PUSH始動制御の何れかの際であると判定したときには、開度ディレー制御許否フラグFdを値0に切り替えて(ステップS240)、本処理を終了する。 When it is determined in step S210 that a start request is being made, it is determined whether the current control is FC recovery start control, independent COM start control, COM start control, TDC start control, or PUSH start control (step S230). If it is determined that the current control is FC recovery start control, the opening delay control permission flag Fd is held at a value of 1, and the repeated execution of this process is terminated. In this case, the delay control permission flag Fd is held at a value of 1 until the start of the next stop request. On the other hand, if it is determined that the current control is independent COM start control, COM start control, TDC start control, or PUSH start control, the opening delay control permission flag Fd is switched to a value of 0 (step S240), and this process is terminated.

ステップS200で現在の開度ディレー制御許否フラグFdが値0のとき、即ち、開度ディレー制御を禁止しているときには、始動要求が行なわれる前であるか行なわれているときであるかを判定する(ステップS250)。そして、始動要求が行なわれる前であると判定したときには、開度ディレー制御許否フラグFdを値0で保持して、本処理を終了する。 When the current opening delay control permission flag Fd is 0 in step S200, i.e., when the opening delay control is prohibited, it is determined whether a start request has been made before or since (step S250). If it is determined that a start request has not been made before, the opening delay control permission flag Fd is maintained at 0, and this process is terminated.

ステップS250で始動要求が行なわれているときであると判定したときには、燃料噴射制御を見込み噴射制御から計算噴射制御に移行する前であるかそのときであるか否かを判定する(ステップS260)。そして、燃料噴射制御を見込み噴射制御から計算噴射制御に移行する前であると判定したときには、開度ディレー制御許否フラグFdを値0で保持して、本処理を終了する。一方、燃料噴射制御を見込み噴射制御から計算噴射制御に移行するときであると判定したときには、開度ディレー制御許否フラグFdを値1に切り替えて(ステップS270)、本処理の繰り返しの実行を終了する。この場合、次回の停止要求の開始まで、ディレー制御許否フラグFdを値1で保持する。 When it is determined in step S250 that a start request is being made, it is determined whether it is before or at the time of transition of fuel injection control from predictive injection control to calculated injection control (step S260). Then, when it is determined that the fuel injection control is before transition from predictive injection control to calculated injection control, the opening delay control permission flag Fd is held at a value of 0, and this process is terminated. On the other hand, when it is determined that the fuel injection control is about to transition from predictive injection control to calculated injection control, the opening delay control permission flag Fd is switched to a value of 1 (step S270), and the repeated execution of this process is terminated. In this case, the delay control permission flag Fd is held at a value of 1 until the start of the next stop request.

図6は、停止制御やFC復帰始動制御を行なう際の様子の一例を示すタイムチャートである。図7は、停止制御やCOM始動制御を行なう際の様子の一例を示すタイムチャートである。図6や図7では、スロットルバルブ124の要求開度THtgのタイプ(逆エアモデルに基づく値、停止用の値、始動用の値の何れか)、燃料噴射制御(見込み噴射制御、計算噴射制御の何れか)、開度ディレー制御許否フラグFd、スロットルバルブ124の要求開度THtgおよび目標開度TH*、モータ30の回転数Nmgおよびエンジン22の回転数Ne、予測筒内空気量Qcyprおよび実筒内空気量Qcyacの様子を示した。 Figure 6 is a time chart showing an example of the state when stop control and FC recovery start control are performed. Figure 7 is a time chart showing an example of the state when stop control and COM start control are performed. Figures 6 and 7 show the type of required opening THtg of the throttle valve 124 (either a value based on the inverse air model, a value for stop, or a value for start), fuel injection control (either prospective injection control or calculated injection control), opening delay control permission flag Fd, the required opening THtg and target opening TH* of the throttle valve 124, the rotation speed Nmg of the motor 30 and the rotation speed Ne of the engine 22, the predicted in-cylinder air amount Qcypr, and the actual in-cylinder air amount Qcyac.

図6の例では、エンジン22の運転中に停止要求が行なわれると(時刻t11)、スロットルバルブ124の要求開度THtgを逆エアモデルに基づく値から停止用の値に移行する。このときには、開度ディレー制御許否フラグFdが値1であるから、開度ディレー制御を実行し、要求開度THtgに対して目標開度TH*をディレーを持って追従させる。そして、始動要求が行なわれてFC復帰始動制御を開始する際に(時刻t12)、要求開度THtgを停止用の値から逆エアモデルに基づく値に移行する。このときも、開度ディレー制御許否フラグFdが値1であるから、開度ディレー制御を実行し、要求開度THtgに対して目標開度TH*をディレーを持って追従させる。これらのようにして、開度ディレー制御を実行しているときには、予測筒内空気量Qcyprによって実筒内空気量Qcyacを精度よく予測(先読み)することができる。したがって、FC復帰始動制御の際の計算噴射制御において、目標噴射量Qf*をより適切に設定することができる。 In the example of FIG. 6, when a stop request is made during operation of the engine 22 (time t11), the requested opening THtg of the throttle valve 124 is shifted from a value based on the inverse air model to a value for stopping. At this time, the opening delay control permission flag Fd is set to a value of 1, so opening delay control is executed, and the target opening TH* is made to follow the requested opening THtg with a delay. Then, when a start request is made and the FC recovery start control is started (time t12), the requested opening THtg is shifted from a value for stopping to a value based on the inverse air model. At this time, the opening delay control permission flag Fd is also set to a value of 1, so opening delay control is executed, and the target opening TH* is made to follow the requested opening THtg with a delay. In this way, when the opening delay control is being executed, the actual in-cylinder air amount Qcyac can be accurately predicted (pre-read) by the predicted in-cylinder air amount Qcypr. Therefore, the target injection amount Qf* can be set more appropriately in the calculated injection control during FC recovery start control.

図7の例では、エンジン22の運転中に停止要求が行なわれると(時刻t11)、スロットルバルブ124の要求開度THtgを逆エアモデルに基づく値から停止用の値に移行する。このときには、開度ディレー制御許否フラグFdが値1であるから、開度ディレー制御を実行し、要求開度THtgに対して目標開度TH*をディレーを持って追従させる。これにより、予測筒内空気量Qcyprによって実筒内空気量Qcyacを精度よく予測(先読み)することができる。その後に、要求開度THtgを一時的に大きくする(スロットルバルブ124を一時的に開成する)ときに(時刻t22)、開度ディレー制御許否フラグFdを値0に切り替える。開度ディレー制御許否フラグFdが値0のときには、開度ディレーカット制御を実行し、要求開度THtgに対して目標開度TH*を同一とする。これにより、要求開度THtgをより迅速に実現し、筒内空気量Qcyを要求開度THtgに対応する空気量により迅速に接近させることができる。なお、停止制御の際には、燃料噴射を行なわないため、予測筒内空気量Qcyprによる実筒内空気量Qcyacの予測精度が低下しても問題になる可能性は低いと考えられる。そして、始動要求が行なわれてCOM始動制御を開始する際に(時刻t23)、要求開度THtgを停止用の値から始動用の値に移行する。このときも、開度ディレー制御許否フラグFdが値0でるから、開度ディレーカット制御を実行し、要求開度THtgに対して目標開度TH*を同一とする。これにより、要求開度THtgをより迅速に実現し、筒内空気量Qcyを要求開度THtgに対応する空気量により迅速に接近させることができる。なお、このときには、見込み噴射制御であり、予測筒内空気量Qcyprに基づかずに目標噴射量Qf*を設定するため、予測筒内空気量Qcyprによる実筒内空気量Qcyacの予測精度が低下しても問題になる可能性は低いと考えられる。その後に、燃料噴射制御を計算噴射制御に移行するときに(時刻t24)、開度ディレー制御許否フラグFdを値1に切り替える。開度ディレー制御許否フラグFdが値1のときには、開度ディレー制御を実行し、要求開度THtgに対して目標開度TH*をディレーを持って追従させる。これにより、予測筒内空気量Qcyprによって実筒内空気量Qcyacを精度よく予測(先読み)することができる。 In the example of FIG. 7, when a stop request is made during operation of the engine 22 (time t11), the requested opening THtg of the throttle valve 124 is shifted from a value based on the inverse air model to a value for stopping. At this time, since the opening delay control permission flag Fd is a value of 1, the opening delay control is executed, and the target opening TH* is made to follow the requested opening THtg with a delay. This allows the actual in-cylinder air amount Qcyac to be predicted (pre-read) with high accuracy by the predicted in-cylinder air amount Qcypr. Thereafter, when the requested opening THtg is temporarily increased (the throttle valve 124 is temporarily opened) (time t22), the opening delay control permission flag Fd is switched to a value of 0. When the opening delay control permission flag Fd is a value of 0, the opening delay cut control is executed, and the target opening TH* is made the same as the requested opening THtg. This allows the required opening THtg to be realized more quickly, and the in-cylinder air amount Qcy to approach the air amount corresponding to the required opening THtg more quickly. Since fuel injection is not performed during the stop control, it is considered that even if the prediction accuracy of the actual in-cylinder air amount Qcyac by the predicted in-cylinder air amount Qcypr decreases, it is unlikely to cause a problem. Then, when a start request is made and the COM start control is started (time t23), the required opening THtg is shifted from the stop value to the start value. At this time, since the opening delay control permission flag Fd is also set to the value 0, the opening delay cut control is executed, and the target opening TH* is made the same as the required opening THtg. This allows the required opening THtg to be realized more quickly, and the in-cylinder air amount Qcy to approach the air amount corresponding to the required opening THtg more quickly. At this time, since the fuel injection control is prospective and the target injection amount Qf* is set without being based on the predicted in-cylinder air amount Qcypr, it is considered that even if the prediction accuracy of the actual in-cylinder air amount Qcyac by the predicted in-cylinder air amount Qcypr decreases, it is unlikely to cause a problem. After that, when the fuel injection control is shifted to the calculated injection control (time t24), the opening delay control permission flag Fd is switched to a value of 1. When the opening delay control permission flag Fd is a value of 1, the opening delay control is executed, and the target opening TH* is made to follow the required opening THtg with a delay. This allows the actual in-cylinder air amount Qcyac to be predicted (read ahead) with high accuracy by the predicted in-cylinder air amount Qcypr.

以上説明した実施例のハイブリッド車20が備えるエンジン装置では、エンジン22について、要求開度THtgに基づく目標開度TH*を用いてスロットルバルブ124を制御する空気量制御を行なうと共に要求開度THtgに基づいてエアモデルを用いて予測筒内空気量Qcyprを演算する。そして、FC復帰始動制御の場合(最初の燃料噴射から計算噴射制御を実行する場合)には、空気量制御として、始動要求の開始から開度ディレー制御を実行する。開度ディレー制御の実行により、予測筒内空気量Qcyprによって実筒内空気量Qcyacを精度よく予測(先読み)することができる。したがって、計算噴射制御において、目標噴射量Qf*をより適切に設定することができる。また、自立COM始動制御やCOM始動制御、TDC始動制御、PUSH始動制御の場合(見込み噴射制御を実行してから計算噴射制御に移行する場合)には、空気量制御として、始動要求の開始から見込み噴射制御の終了まで開度ディレーカット制御を実行すると共に計算噴射制御に移行すると開度ディレー制御に移行する。始動要求の開始から見込み噴射制御の終了まで開度ディレーカット制御を実行することにより、要求開度THtgをより迅速に実現し、実筒内空気量Qcyacを要求開度THtgに対応する空気量により迅速に接近させることができる。なお、見込み噴射制御のときには、予測筒内空気量Qcyprに基づかない目標噴射量Qf*を用いて筒内噴射弁127を制御するから、予測筒内空気量Qcyprの予測精度が低下しても問題になる可能性が低いと考えられる。これらの結果、開度ディレー制御を実行するか開度ディレーカット制御を実行するかをより適切に選択することができる。 In the engine device provided in the hybrid vehicle 20 of the embodiment described above, air volume control is performed for the engine 22 to control the throttle valve 124 using a target opening TH* based on the required opening THtg, and a predicted in-cylinder air volume Qcypr is calculated using an air model based on the required opening THtg. In the case of FC recovery start control (when calculation injection control is performed from the first fuel injection), opening delay control is performed from the start of the start request as air volume control. By performing opening delay control, the actual in-cylinder air volume Qcyac can be accurately predicted (read ahead) using the predicted in-cylinder air volume Qcypr. Therefore, the target injection volume Qf* can be set more appropriately in the calculation injection control. In addition, in the case of independent COM start control, COM start control, TDC start control, and PUSH start control (when performing prospective injection control and then transitioning to calculated injection control), the opening delay cut control is executed as the air amount control from the start of the start request to the end of prospective injection control, and when transitioning to calculated injection control, the opening delay control is executed. By executing the opening delay cut control from the start of the start request to the end of prospective injection control, the requested opening THtg can be realized more quickly, and the actual in-cylinder air amount Qcyac can be made to approach the air amount corresponding to the requested opening THtg more quickly. In addition, in the case of prospective injection control, the in-cylinder injection valve 127 is controlled using the target injection amount Qf* that is not based on the predicted in-cylinder air amount Qcypr, so it is considered that even if the prediction accuracy of the predicted in-cylinder air amount Qcypr decreases, it is unlikely to become a problem. As a result, it is possible to more appropriately select whether to execute the opening delay control or the opening delay cut control.

また、実施例のハイブリッド車20が備えるエンジン装置では、停止制御の際には、スロットルバルブ124を一時的に開成する前は開度ディレー制御を実行し、スロットルバルブ124を一時的に開成する以降は開度ディレーカット制御を実行する。これにより、スロットルバルブ124を一時的に開成する前は、空気量Qcyprによって実筒内空気量Qcyacを精度よく予測(先読み)することができる。また、スロットルバルブ124を一時的に開成するときには、要求開度THtgをより迅速に実現し、実筒内空気量Qcyacを要求開度THtgに対応する空気量により迅速に接近させることができる。 In addition, in the engine device provided in the hybrid vehicle 20 of the embodiment, during stop control, opening delay control is executed before the throttle valve 124 is temporarily opened, and opening delay cut control is executed after the throttle valve 124 is temporarily opened. As a result, before the throttle valve 124 is temporarily opened, the actual in-cylinder air amount Qcyac can be accurately predicted (pre-read) based on the air amount Qcypr. Furthermore, when the throttle valve 124 is temporarily opened, the required opening amount THtg can be realized more quickly, and the actual in-cylinder air amount Qcyac can be made to more quickly approach the air amount corresponding to the required opening amount THtg.

実施例のハイブリッド車20が備えるエンジン装置では、停止制御の際には、スロットルバルブ124を一時的に開成する前は開度ディレー制御を実行し、スロットルバルブ124を一時的に開成する以降は開度ディレーカット制御を実行するものとした。しかし、停止制御の際には、スロットルバルブ124を一時的に開成するか否かに拘わらずにディレー制御を実行するものとしてもよい。 In the engine device of the hybrid vehicle 20 of the embodiment, during stop control, opening delay control is executed before the throttle valve 124 is temporarily opened, and opening delay cut control is executed after the throttle valve 124 is temporarily opened. However, during stop control, delay control may be executed regardless of whether the throttle valve 124 is temporarily opened or not.

実施例のハイブリッド車20が備えるエンジン装置では、図5の開度ディレー制御許否フラグ設定処理を、停止要求が開始してから始動制御の際に開度ディレー制御許否フラグFdに値1を設定するまで繰り返し実行し、開度ディレー制御許否フラグ設定処理の繰り返しの実行を終了してから停止要求が開始するまでは、開度ディレー制御許否フラグFdを値1で保持するものとした。しかし、開度ディレー制御許否フラグ設定処理の繰り返しの実行を終了してから停止要求が開始するまでの間において、エンジン22の回転数Neが閾値Neref4未満に低下している間に亘って、ディレー制御許否フラグFdに値0を設定するものとしてもよい。閾値Neref4としては、エンジンストールの可能性のある回転数範囲の上限などを用いることができる。こうすれば、エンジン22の回転数Neが低下したときに、要求開度THtgをより迅速に実現し、実筒内空気量Qcyacを要求開度THtgに対応する空気量により迅速に接近させることができる。したがって、エンジン22の回転数Neが閾値Neref4未満に至って要求開度THtgを増加させた場合に、実筒内空気量Qcyacをより迅速に増加させることができる。 In the engine device of the hybrid vehicle 20 of the embodiment, the opening delay control permission flag setting process of FIG. 5 is repeatedly executed from the start of the stop request until the opening delay control permission flag Fd is set to a value of 1 during start control, and the opening delay control permission flag Fd is held at a value of 1 from the end of the repeated execution of the opening delay control permission flag setting process until the start of the stop request. However, the delay control permission flag Fd may be set to a value of 0 throughout the period during which the rotation speed Ne of the engine 22 falls below the threshold value Neref4 from the end of the repeated execution of the opening delay control permission flag setting process until the start of the stop request. As the threshold value Neref4, the upper limit of the rotation speed range in which the engine stall may occur can be used. In this way, when the rotation speed Ne of the engine 22 falls, the required opening THtg can be realized more quickly, and the actual in-cylinder air amount Qcyac can be more quickly approached to the air amount corresponding to the required opening THtg. Therefore, when the engine 22 speed Ne falls below the threshold Neref4 and the required opening THtg is increased, the actual in-cylinder air amount Qcyac can be increased more quickly.

実施例のハイブリッド車20では、6段変速の自動変速機45を備えるものとした。しかし、4段変速や5段変速、8段変速などの自動変速機を備えるものとしてもよい。 In the embodiment, the hybrid vehicle 20 is equipped with a six-speed automatic transmission 45. However, it may be equipped with a four-speed, five-speed, eight-speed, or other automatic transmission.

実施例のハイブリッド車20では、エンジンECU24とモータECU34とHVECU70とを備えるものとした。しかし、これらのうちの少なくとも2つを一体に構成するものとしてもよい。 In the embodiment, the hybrid vehicle 20 is equipped with an engine ECU 24, a motor ECU 34, and an HVECU 70. However, at least two of these may be integrated into one unit.

実施例のエンジン装置では、ハイブリッド車20に搭載されるものとしたが、車両以外の移動体に搭載されるものとしたり、移動しない設備に組み込まれるものとしてよい。 The engine device in the embodiment is mounted on a hybrid vehicle 20, but it may be mounted on a moving object other than a vehicle or incorporated into stationary 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、クラッチK0が「クラッチ」に相当し、モータ30が「モータ」に相当し、HVECU70とエンジンECU24とモータECU34とが「制御装置」に相当する。 The following describes the relationship between the main elements of the embodiment and the main elements of the invention described in the section on means for solving the problem. In the embodiment, the engine 22 corresponds to the "engine", the clutch K0 corresponds to the "clutch", the motor 30 corresponds to the "motor", and the HVECU 70, the engine ECU 24, and the motor ECU 34 correspond to the "control device".

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 Examples and the main elements of the invention described in the Means for Solving the Problem column does not limit the elements of the invention described in the Means for Solving the Problem column, since the Examples are examples for specifically explaining the form for implementing the invention described in the Means for Solving the Problem column. In other words, the interpretation of the invention described in the Means for Solving the Problem column should be based on the description in that column, and the Examples are merely a specific example of the invention described in the Means for Solving the Problem column.

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。 The above describes the form for carrying out the present invention using examples, but the present invention is not limited to these examples in any way, and it goes without saying that the present invention can be carried out in various forms without departing from the scope of the invention.

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 can be used in the engine equipment manufacturing industry, etc.

20 ハイブリッド車、22 エンジン、23 クランクシャフト、24 エンジンECU、25 スタータモータ、26 オルタネータ、30 モータ、30a 回転位置センサ、31 回転軸、32 インバータ、34 モータECU、40 自動変速装置、41 入力軸、41a 回転数センサ、42 出力軸、42a 回転数センサ、43 トルクコンバータ、44 変速機入力軸、44a 回転数センサ、45 自動変速機、48 デファレンシャルギヤ、49 駆動輪、60 高電圧バッテリ、61 高電圧側電力ライン、62 低電圧バッテリ、63 低電圧側電力ライン、64 DC/DCコンバータ、70 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、87 車速センサ、122 エアクリーナ、123 吸気管、123a エアフローメータ、123t 温度センサ、124 スロットルバルブ、124a スロットルバルブポジションセンサ、125 サージタンク、125a 圧力センサ、126 ポート噴射弁、127 筒内噴射弁、128 吸気バルブ、129 燃焼室、130 点火プラグ、132 ピストン、133 排気バルブ、134 排気管、135 浄化装置、135a 浄化触媒、136 PMフィルタ、136a 差圧センサ、137 フロント空燃比センサ、138 リヤ空燃比センサ、140 クランクポジションセンサ、142 水温センサ、144 カムポジションセンサ、K0 クラッチ。 20 Hybrid vehicle, 22 Engine, 23 Crankshaft, 24 Engine ECU, 25 Starter motor, 26 Alternator, 30 Motor, 30a Rotational position sensor, 31 Rotating shaft, 32 Inverter, 34 Motor ECU, 40 Automatic transmission, 41 Input shaft, 41a Revolution speed sensor, 42 Output shaft, 42a Revolution speed sensor, 43 Torque converter, 44 Transmission input shaft, 44a Revolution speed sensor, 45 Automatic transmission, 48 Differential gear, 49 Drive wheels, 60 High voltage battery, 61 High voltage side power line, 62 Low voltage battery, 63 Low voltage side power line, 64 DC/DC converter, 70 HVECU, 80 Ignition switch, 81 Shift lever, 82 Shift position sensor, 83 Accelerator pedal, 84 Accelerator pedal position sensor, 85 Brake pedal, 86 Brake pedal position sensor, 87 vehicle speed sensor, 122 air cleaner, 123 intake pipe, 123a air flow meter, 123t temperature sensor, 124 throttle valve, 124a throttle valve position sensor, 125 surge tank, 125a pressure sensor, 126 port injection valve, 127 in-cylinder injection valve, 128 intake valve, 129 combustion chamber, 130 spark plug, 132 piston, 133 exhaust valve, 134 exhaust pipe, 135 purification device, 135a purification catalyst, 136 PM filter, 136a differential pressure sensor, 137 front air-fuel ratio sensor, 138 rear air-fuel ratio sensor, 140 crank position sensor, 142 water temperature sensor, 144 cam position sensor, K0 clutch.

Claims (1)

スロットルバルブおよび燃料噴射弁を有するエンジンと、
前記エンジンの出力軸にクラッチを介して接続されたモータと、
前記エンジンと前記モータと前記クラッチとを制御し、前記エンジンについて、要求開度に基づく目標開度を用いて前記スロットルバルブを制御する空気量制御と目標噴射量を用いて燃料噴射弁を制御する燃料噴射制御とを行なうと共に前記要求開度に基づいて予測筒内空気量を演算する制御装置と、
を備えるエンジン装置であって、
前記制御装置は、
前記エンジンの始動要求に伴って始動制御を実行する際に、
前記燃料噴射制御として、最初の燃料噴射から、前記予測筒内空気量に基づく目標噴射量を用いて前記燃料噴射弁を制御する計算噴射制御を実行する場合、前記空気量制御として、前記始動要求の開始から、要求開度にディレーを持たせた目標開度を用いて前記スロットルバルブを制御する開度ディレー制御を実行し、
前記燃料噴射制御として、前記予測筒内空気量に基づかない前記目標噴射量を用いて前記燃料噴射弁を制御する見込み噴射制御を実行してから前記計算噴射制御に移行する場合、前記空気量制御として、前記始動要求の開始から前記見込み噴射制御の終了まで、前記要求開度を前記目標開度として用いて前記スロットルバルブを制御する開度ディレーカット制御を実行すると共に、前記計算噴射制御を開始すると、前記開度ディレー制御に移行する、
エンジン装置。
an engine having a throttle valve and a fuel injector;
a motor connected to an output shaft of the engine via a clutch;
a control device that controls the engine, the motor, and the clutch, and performs an air amount control for controlling the throttle valve using a target opening based on a required opening of the engine, and a fuel injection control for controlling a fuel injection valve using a target injection amount, and calculates a predicted in-cylinder air amount based on the required opening;
An engine device comprising:
The control device includes:
When executing a start control in response to a request to start the engine,
When a calculated injection control is executed as the fuel injection control, which controls the fuel injection valve using a target injection amount based on the predicted in-cylinder air amount from the first fuel injection, an opening delay control is executed as the air amount control, which controls the throttle valve using a target opening amount obtained by delaying a requested opening amount from the start of the start request,
In the case where a prospective injection control is executed as the fuel injection control, in which the fuel injection valve is controlled using the target injection amount not based on the predicted in-cylinder air amount, and then a transition is made to the calculated injection control, a delay cut control is executed as the air amount control, in which the throttle valve is controlled using the requested opening as the target opening from the start of the start request to the end of the prospective injection control, and when the calculated injection control is started, a transition is made to the delay cut control.
Engine equipment.
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