JP7798007B2 - Control device for internal combustion engine - Google Patents
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Description
本発明は内燃機関の制御装置に関する。 The present invention relates to a control device for an internal combustion engine.
排気通路に内燃機関の排気を浄化する触媒が設けられる。点火時期の遅角などによって触媒を暖機し、浄化性能を高める(例えば特許文献1など)。 A catalyst that purifies the exhaust gas from the internal combustion engine is installed in the exhaust passage. The catalyst is warmed up by retarding the ignition timing, etc., to improve purification performance (see, for example, Patent Document 1).
暖機完了後、点火時期を遅角側から進角側に変更する。内燃機関の回転数が変化することで、騒音および振動が発生し、車両の搭乗者に違和感を生じさせることがある。そこで、騒音および振動に起因する違和感を抑制することが可能な内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。 After warm-up is complete, the ignition timing is changed from retarded to advanced. This change in the engine speed can cause noise and vibration, which can be uncomfortable for vehicle occupants. Therefore, the objective is to provide an internal combustion engine control device that can suppress the discomfort caused by noise and vibration.
上記目的は、内燃機関の点火時期を制御する点火時期制御部と、前記内燃機関の回転数を制御する回転数制御部と、を具備し、前記点火時期を進角させる場合、車速に基づいて、前記回転数制御部は前記回転数の変化のレートを制御する内燃機関の制御装置によって達成することができる。 The above objective can be achieved by an internal combustion engine control device that includes an ignition timing control unit that controls the ignition timing of an internal combustion engine, and an engine speed control unit that controls the engine speed, and when the ignition timing is advanced, the engine speed control unit controls the rate of change of the engine speed based on vehicle speed.
前記点火時期を進角させる場合であって、前記車速が所定の値以上である場合、前記回転数制御部は前記回転数の変化のレートを第1のレートとし、前記第1のレートで前記回転数を前記点火時期の進角前に比べて低下させ、前記点火時期を進角させる場合であって、前記車速が前記所定の値未満であり、かつ前記内燃機関の冷却水の温度が所定の温度以上である場合、前記回転数制御部は前記回転数の変化のレートを前記第1のレートより小さい第2のレートとし、前記第2のレートで前記回転数を低下させてもよい。 When advancing the ignition timing and the vehicle speed is equal to or greater than a predetermined value, the rotation speed control unit may set the rate of change of the rotation speed to a first rate and reduce the rotation speed at the first rate compared to before the ignition timing was advanced; and when advancing the ignition timing and the vehicle speed is less than the predetermined value and the temperature of the cooling water of the internal combustion engine is equal to or greater than a predetermined temperature, the rotation speed control unit may set the rate of change of the rotation speed to a second rate smaller than the first rate and reduce the rotation speed at the second rate.
前記内燃機関の負荷率を制御する負荷率制御部を具備し、前記点火時期を進角させる場合であって、前記車速が前記所定の値未満であり、かつ前記内燃機関の冷却水の温度が所定の温度以上である場合、前記回転数制御部は前記第2のレートで前記回転数を低下させ、前記負荷率制御部は前記負荷率の変化のレートを第3のレートとし、前記第3のレートで前記負荷率を低下させ、前記点火時期を進角させる場合であって、前記車速が前記所定の値未満であり、かつ前記内燃機関の冷却水の温度が前記所定の温度未満である場合、前記回転数制御部は前記点火時期の進角前の回転数を維持し、前記負荷率制御部は前記負荷率の変化のレートを前記第3のレートより大きい第4のレートとし、前記第4のレートで前記負荷率を低下させてもよい。 The engine may include a load factor control unit that controls the load factor of the internal combustion engine, and when the ignition timing is advanced, if the vehicle speed is less than the predetermined value and the temperature of the internal combustion engine coolant is equal to or higher than a predetermined temperature, the engine speed control unit reduces the engine speed at the second rate, and the load factor control unit sets the rate of change of the load factor to a third rate and reduces the load factor at the third rate. When the ignition timing is advanced, if the vehicle speed is less than the predetermined value and the temperature of the internal combustion engine coolant is less than the predetermined temperature, the engine speed control unit maintains the engine speed before the ignition timing was advanced, and the load factor control unit sets the rate of change of the load factor to a fourth rate greater than the third rate and reduces the load factor at the fourth rate.
前記内燃機関の排気を浄化する触媒が設けられ、前記点火時期制御部は、前記触媒の暖機中の点火時期に比べて、前記暖機の終了後の前記点火時期を進角させてもよい。 A catalyst may be provided to purify exhaust gas from the internal combustion engine, and the ignition timing control unit may advance the ignition timing after the catalyst has been warmed up compared to the ignition timing during the warm-up.
騒音および振動に起因する違和感を抑制することが可能な内燃機関の制御装置を提供できる。 It is possible to provide a control device for an internal combustion engine that can suppress discomfort caused by noise and vibration.
以下、図面を参照して本実施形態の内燃機関の制御装置について説明する。図1は本実施形態に係る車両1の概略構成図である。車両1は、ハイブリッド車両またはプラグインハイブリッド車両であり、ECU(Electronic Control Unit)40、エンジン10(内燃機関)、第1モータジェネレータ(以下「第1MG(Motor Generator)」と称する)14(第1電動機)、第2モータジェネレータ(以下「第2MG」と称する)15(第2電動機)、PCU(Power Control Unit)17、バッテリ18、トーショナルダンパ19、動力分割機構20、減速機構22、ディファレンシャルギヤ24、および駆動輪26を含む。エンジン10はガソリンエンジンでもよいし、ディーゼルエンジンでもよい。エンジン10、第1MG14、および第2MG15は、車両1の走行用動力源である。 The internal combustion engine control device of this embodiment will now be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram of a vehicle 1 according to this embodiment. The vehicle 1 is a hybrid vehicle or a plug-in hybrid vehicle, and includes an ECU (Electronic Control Unit) 40, an engine 10 (internal combustion engine), a first motor generator (hereinafter referred to as the "first MG (Motor Generator)") 14 (first electric motor), a second motor generator (hereinafter referred to as the "second MG") 15 (second electric motor), a PCU (Power Control Unit) 17, a battery 18, a torsional damper 19, a power split mechanism 20, a reduction mechanism 22, a differential gear 24, and drive wheels 26. The engine 10 may be a gasoline engine or a diesel engine. The engine 10, the first MG 14, and the second MG 15 are the power sources for driving the vehicle 1.
第1MG14および第2MG15は電動機および発電機として機能する。第1MG14および第2MG15は、駆動電力が供給されることによりトルクを出力し、トルクが与えられることにより回生電力を発生させる。第1MG14および第2MG15は例えば交流回転電機である。交流回転電機は、例えば永久磁石が埋設されたロータを備える永久磁石型同期電動機である。 The first MG 14 and the second MG 15 function as an electric motor and a generator. When drive power is supplied to the first MG 14 and the second MG 15, they output torque, and when torque is applied to them, they generate regenerative power. The first MG 14 and the second MG 15 are, for example, AC rotating electric machines. The AC rotating electric machine is, for example, a permanent magnet synchronous motor with a rotor in which a permanent magnet is embedded.
第1MG14および第2MG15は、PCU17を介してバッテリ18に電気的に接続されている。PCU17は、第1MG14または第2MG15において発電された回生電力を用いてバッテリ18を充電し、バッテリ18の充電電力を用いて第1MG14または第2MG15を駆動する。PCU17は、第1MG14と電力を授受する第1インバータ、第2MG15と電力を授受する第2インバータ、およびコンバータを含む。コンバータは、バッテリ18の電力を昇圧して第1および第2インバータに供給し、第1および第2インバータから供給される電力を降圧してバッテリ18に供給する。第1インバータは、コンバータからの直流電力を交流電力に変換して第1MG14に供給し、第1MG14からの交流電力を直流電力に変換してコンバータに供給する。第2インバータは、コンバータからの直流電力を交流電力に変換して第2MG15に供給し、第2MG15からの交流電力を直流電力に変換してコンバータに供給する。 The first MG 14 and the second MG 15 are electrically connected to the battery 18 via the PCU 17. The PCU 17 charges the battery 18 using regenerative power generated in the first MG 14 or the second MG 15, and drives the first MG 14 or the second MG 15 using the power charged in the battery 18. The PCU 17 includes a first inverter that exchanges power with the first MG 14, a second inverter that exchanges power with the second MG 15, and a converter. The converter boosts the power of the battery 18 and supplies it to the first and second inverters, and reduces the power supplied from the first and second inverters and supplies it to the battery 18. The first inverter converts DC power from the converter to AC power and supplies it to the first MG 14, and converts AC power from the first MG 14 to DC power and supplies it to the converter. The second inverter converts DC power from the converter into AC power and supplies it to the second MG 15, and converts AC power from the second MG 15 into DC power and supplies it to the converter.
バッテリ18は積層された複数の電池により構成される。電池は、例えば、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池等の二次電池である。 The battery 18 is composed of multiple stacked batteries. The batteries are, for example, secondary batteries such as nickel-metal hydride batteries or lithium-ion batteries.
動力分割機構20は、例えばサンギア、プラネタリキャリア、ピニオンギア、およびリングギアを備えた遊星歯車機構である。エンジン10のクランクシャフト27は、トーショナルダンパ19を介して、動力分割機構20に連結されている。動力分割機構20は、エンジン10のクランクシャフト27、第1MG14の回転軸、および動力分割機構20の出力軸を機械的に連結する。 The power split mechanism 20 is, for example, a planetary gear mechanism including a sun gear, a planetary carrier, a pinion gear, and a ring gear. The crankshaft 27 of the engine 10 is connected to the power split mechanism 20 via a torsional damper 19. The power split mechanism 20 mechanically connects the crankshaft 27 of the engine 10, the rotating shaft of the first MG 14, and the output shaft of the power split mechanism 20.
減速機構22は変速比を変更する多段式の自動変速機である。ECU40の制御により減速機構22はギア比を変化させ、複数の動力伝達状態を切り換える。複数の動力伝達状態は、N(ニュートラル)レンジ、D(ドライブ)レンジ、R(リバース)レンジ、およびP(パーキング)レンジを含む。減速機構22の代わりに、連続的にギア比を変更する無段変速機(CVT:Continuously Variable Transmission)を採用してもよい。 The reduction mechanism 22 is a multi-stage automatic transmission that changes the gear ratio. Under the control of the ECU 40, the reduction mechanism 22 changes the gear ratio and switches between multiple power transmission states. The multiple power transmission states include N (neutral) range, D (drive) range, R (reverse) range, and P (parking) range. A continuously variable transmission (CVT) that continuously changes the gear ratio may be used instead of the reduction mechanism 22.
動力分割機構20の出力軸は、減速機構22に連結されている。第2MG15の回転軸も減速機構22に連結されている。減速機構22は、ディファレンシャルギヤ24に連結されている。ディファレンシャルギヤ24にはドライブシャフト25が連結されている。ドライブシャフト25の先端には駆動輪26が取り付けられている。 The output shaft of the power split mechanism 20 is connected to the reduction mechanism 22. The rotating shaft of the second MG 15 is also connected to the reduction mechanism 22. The reduction mechanism 22 is connected to the differential gear 24. The differential gear 24 is connected to a drive shaft 25. Drive wheels 26 are attached to the ends of the drive shafts 25.
エンジン10、第1MG14、および第2MG15は、駆動力を発生させる駆動源として機能する。減速機構22およびディファレンシャルギヤ24を介して、エンジン10、第1MG14、および第2MG15の各駆動力が駆動輪26に伝達される。 The engine 10, first MG 14, and second MG 15 function as drive sources that generate drive force. The drive force of the engine 10, first MG 14, and second MG 15 is transmitted to the drive wheels 26 via the reduction gear mechanism 22 and the differential gear 24.
ECU40は、車両1の制御装置であり、CPU(Central Processing Unit)などの演算装置、RAM(Random Access Memory)およびROM(Read Only Memory)などの記憶装置を備える。ECU40は、ROMや記憶装置に記憶されたプログラムを実行することにより各種制御を行う。 The ECU 40 is a control device for the vehicle 1 and includes a computing device such as a CPU (Central Processing Unit) and storage devices such as RAM (Random Access Memory) and ROM (Read Only Memory). The ECU 40 performs various controls by executing programs stored in the ROM and storage devices.
図2はエンジン10を例示する模式図である。エンジン10は例えば4気筒エンジンである。吸気通路30および排気通路32は、エンジン10の4つの気筒に接続されている。空気は吸気通路30を流れ、エンジン10の気筒に供給される。吸気通路30にはスロットルバルブ34およびエアフローメータ33が設けられている。空気の流れる方向の上流側から下流側にかけて、スロットルバルブ34およびエアフローメータ33がこの順番に配置されている。スロットルバルブ34の開度が大きいほど、エンジン10への空気の流量(吸気量)は多くなる。開度が小さいほど空気の流量は少なくなる。 Figure 2 is a schematic diagram illustrating an example of an engine 10. The engine 10 is, for example, a four-cylinder engine. An intake passage 30 and an exhaust passage 32 are connected to the four cylinders of the engine 10. Air flows through the intake passage 30 and is supplied to the cylinders of the engine 10. A throttle valve 34 and an air flow meter 33 are provided in the intake passage 30. The throttle valve 34 and the air flow meter 33 are arranged in this order from upstream to downstream in the air flow direction. The larger the opening of the throttle valve 34, the greater the air flow rate (intake volume) to the engine 10. The smaller the opening, the smaller the air flow rate.
エンジン10の4つの気筒のそれぞれに、点火プラグ36および燃料噴射弁38が設けられている。燃料噴射弁38は、気筒の内部に燃料を直接噴射する。気筒において、燃料と空気とは混合気を生成する。点火プラグ36が混合気に点火することで、混合気が燃焼する。燃焼後の排気は、排気通路32を通り車両1の外部に排出される。 Each of the four cylinders of the engine 10 is provided with a spark plug 36 and a fuel injection valve 38. The fuel injection valve 38 injects fuel directly into the cylinder. In the cylinder, the fuel and air form a mixture. The spark plug 36 ignites the mixture, causing it to burn. The exhaust gas after combustion passes through the exhaust passage 32 and is discharged outside the vehicle 1.
排気通路32には触媒35が設けられている。触媒35は例えば三元触媒などであり、排気中の窒素酸化物(NOx)および一酸化炭素(CO)などを浄化する。 A catalyst 35 is provided in the exhaust passage 32. The catalyst 35 is, for example, a three-way catalyst, and purifies nitrogen oxides (NOx) and carbon monoxide (CO) in the exhaust gas.
車速センサ31は車両1の速度(車速)を検出する。エアフローメータ33は吸気量を検出する。回転数センサ37はエンジン10の回転数を検出する。温度センサ39はエンジン10の冷却水の温度(水温)を検出する。ECU40は、車速センサ31から車速を取得し、エアフローメータ33から流量を取得し、回転数センサ37から回転数を取得し、温度センサ39から水温を取得する。 The vehicle speed sensor 31 detects the speed of the vehicle 1 (vehicle speed). The air flow meter 33 detects the intake air volume. The rotation speed sensor 37 detects the rotation speed of the engine 10. The temperature sensor 39 detects the temperature (water temperature) of the coolant for the engine 10. The ECU 40 obtains the vehicle speed from the vehicle speed sensor 31, the flow rate from the air flow meter 33, the rotation speed from the rotation speed sensor 37, and the water temperature from the temperature sensor 39.
ECU40は、エンジン10、第1MG14、第2MG15、PCU17、およびバッテリ18を制御する。ECU40は、バッテリ18の充電率、バッテリ18から出力される電力、第1MG14および第2MG15が発電する電力を取得する。ECU40は、燃料噴射弁38からの燃料噴射量および噴射時期を制御する。ECU40は、点火プラグ36による点火の時期を制御する点火時期制御部として機能する。ECU40は、スロットルバルブ34の開度を調整し、エンジン10に導入される空気の量を制御する。ECU40は負荷率制御部として機能する。負荷率とは、エンジン10の最大吸気量に対する実際の吸気量の比である。ECU40は、負荷率および点火時期を調整することなどにより、エンジン10の回転数を制御する回転数制御部として機能する。 The ECU 40 controls the engine 10, the first MG 14, the second MG 15, the PCU 17, and the battery 18. The ECU 40 acquires the charge rate of the battery 18, the power output from the battery 18, and the power generated by the first MG 14 and the second MG 15. The ECU 40 controls the amount and timing of fuel injection from the fuel injection valve 38. The ECU 40 functions as an ignition timing control unit that controls the timing of ignition by the spark plug 36. The ECU 40 adjusts the opening of the throttle valve 34 to control the amount of air introduced into the engine 10. The ECU 40 functions as a load factor control unit. The load factor is the ratio of the actual intake amount to the maximum intake amount of the engine 10. The ECU 40 functions as a rotation speed control unit that controls the rotation speed of the engine 10 by adjusting the load factor and ignition timing, etc.
触媒35の浄化性能は温度に依存し、活性温度において高くなる。浄化性能を高めるために、ECU40は暖機制御を行い、例えば暖機制御以外の場合に比べて点火時期を遅角させる。暖機制御中、ECU40はスロットルバルブ34を開弁させ、空気の流量を増加させる。エンジン10のパワーは一定に維持される。 The purification performance of the catalyst 35 depends on temperature and is highest at its activation temperature. To improve purification performance, the ECU 40 performs warm-up control, for example, by retarding the ignition timing compared to when warm-up control is not in effect. During warm-up control, the ECU 40 opens the throttle valve 34 to increase the air flow rate. The power of the engine 10 is maintained constant.
暖機制御の終了後、ECU40は点火時期を進角させ、空気の流量を減少させる。暖機制御中に比べて、エンジン10のトルクは増加し、エンジン10の回転数は低下する。トルクおよび回転数がそれぞれ最適値となることで、燃費が改善する。しかし、回転数が低下することで、振動および騒音が発生し、車両1の搭乗者に違和感を生じさせることがある。 After warm-up control is completed, the ECU 40 advances the ignition timing and reduces the air flow rate. Compared to when warm-up control was in progress, the torque of the engine 10 increases and the engine 10 rotation speed decreases. By optimizing the torque and rotation speed, fuel economy improves. However, the decrease in rotation speed can cause vibrations and noise, which can be uncomfortable for passengers in the vehicle 1.
車速が大きいとき、走行により発生する音(走行音)が大きい。回転数の低下によって発生する騒音は走行音に紛れ、聞こえにくくなる。車速が低いとき、走行音が小さい。騒音が相対的に大きく聞こえる。そこで、車速が大きいとき、回転数の変化に伴う騒音などの発生を許容する。回転数を速く変化させることで、燃費を改善させる。車速が低いとき、騒音などが発生しにくくなるように、回転数をゆっくりと変化させる。具体的には、エンジン10に導入される空気の量を減少させ、回転数を制御する。 When the vehicle speed is high, the noise generated by driving (running noise) is loud. Noise generated by a drop in engine speed blends in with the running noise and becomes difficult to hear. When the vehicle speed is low, the running noise is low. The noise is heard relatively loudly. Therefore, when the vehicle speed is high, the generation of noise and other noise caused by changes in engine speed is tolerated. By changing the engine speed quickly, fuel economy is improved. When the vehicle speed is low, the engine speed is changed slowly so that noise and other noise are less likely to be generated. Specifically, the engine speed is controlled by reducing the amount of air introduced into the engine 10.
エンジン10の温度が低いときに空気の量をゆっくりと減少させると、燃焼によって微粒子が発生し、排気が悪化する。排気の悪化を抑制するには、空気の流量を速く変化させればよい。実施形態では、騒音などの抑制と排気悪化の抑制とを両立させる。 If the amount of air is slowly reduced when the engine 10 temperature is low, particulates will be generated by combustion, resulting in poor exhaust quality. To prevent poor exhaust quality, the air flow rate can be changed quickly. In this embodiment, noise and other issues can be reduced while also preventing poor exhaust quality.
図3はECU40が実行する制御を例示するフローチャートである。図3の処理が行われる直前に、暖機制御が行われる。ECU40は、暖機制御を終了させる(ステップS10)。ECU40は車速センサ31から車速Vを取得する(ステップS12)。ECU40は、車速Vに基づいてエンジン10の回転数を低下させるときの変化のレートを取得する(ステップS14)。レートは例えば後述のd1およびd3などである。 Figure 3 is a flowchart illustrating the control executed by the ECU 40. Warm-up control is performed immediately before the processing of Figure 3 is performed. The ECU 40 terminates the warm-up control (step S10). The ECU 40 acquires the vehicle speed V from the vehicle speed sensor 31 (step S12). The ECU 40 acquires the rate of change when the engine 10 rotation speed is reduced based on the vehicle speed V (step S14). The rate is, for example, d1 and d3, which will be described later.
ECU40は、車速Vが閾値Vth以上であるか否か判定する(ステップS16)。肯定判定(Yes)の場合、ECU40はレートd1(第1のレート)で回転数を低下させる(ステップS18)。このとき負荷率は低下する。ステップS18の後、図3の処理は終了する。 The ECU 40 determines whether the vehicle speed V is equal to or greater than the threshold value Vth (step S16). If the determination is affirmative (Yes), the ECU 40 reduces the rotation speed at rate d1 (first rate) (step S18). At this time, the load factor decreases. After step S18, the processing in FIG. 3 ends.
ステップS16で否定判定(No)の場合、ECU40は、温度センサ39から水温Tを取得し、水温Tが所定の温度Tth未満であるか否か判定する(ステップS20)。否定判定の場合、ECU40はレートd2(第2のレート)で回転数を低下させる(ステップS22)。レートd2はレートd1より小さい。このとき負荷率は低下する。ステップS22の後、処理は終了する。 If the determination in step S16 is negative (No), the ECU 40 obtains the water temperature T from the temperature sensor 39 and determines whether the water temperature T is less than a predetermined temperature Tth (step S20). If the determination is negative, the ECU 40 reduces the rotation speed at rate d2 (second rate) (step S22). Rate d2 is smaller than rate d1. At this time, the load factor is reduced. After step S22, the process ends.
ステップS20で肯定判定の場合、ECU40は、エンジン10に導入される空気の量を減少させ、負荷率を低下させる(ステップS24)。ECU40は点火時期の制御などによりエンジン10の回転数を一定に維持する(ステップS26)。ステップS26の後、処理は終了する。処理が再度行われ、水温TがTth以上に上昇した場合、ステップS22が行われ、回転数は低下する。 If the determination in step S20 is affirmative, the ECU 40 reduces the amount of air introduced into the engine 10, thereby lowering the load factor (step S24). The ECU 40 maintains the engine 10 speed constant by controlling the ignition timing, etc. (step S26). After step S26, the process ends. If the process is performed again and the water temperature T rises above Tth, step S22 is performed and the engine speed is reduced.
図4はタイムチャートを例示する図である。上段から順番に、車速V、水温T、触媒35の暖機制御フラグ、エンジン10の回転数、エンジン10のトルク、点火時期、およびエンジン10の負荷率を表す。横軸は時間を表す。 Figure 4 is a diagram illustrating a time chart. From the top, the diagram shows vehicle speed V, water temperature T, catalyst 35 warm-up control flag, engine 10 rotation speed, engine 10 torque, ignition timing, and engine 10 load factor. The horizontal axis represents time.
車速V1は所定の値Vthより大きい。車速V2は所定の値Vthより小さい。水温T1は所定の温度Tthより高い。水温T2は所定の温度Tthより低い。回転数、トルク、点火時期および負荷率のチャートにおいて、実線は車速がV1の例を表す。水温はTth以上でもよいし、Tth未満でもよい。点線は車速がV2、暖機終了時の水温がT1の例を表す。破線は車速がV2、暖機終了時の水温がT2の例を表す。暖機制御中、回転数はR1であり、トルクはTr1である。点火時期はP1であり、負荷率はA1である。 Vehicle speed V1 is greater than a predetermined value Vth. Vehicle speed V2 is less than a predetermined value Vth. Water temperature T1 is greater than a predetermined temperature Tth. Water temperature T2 is less than a predetermined temperature Tth. In the chart of rotation speed, torque, ignition timing, and load factor, the solid line represents an example where vehicle speed is V1. Water temperature may be greater than or equal to Tth, or less than Tth. The dotted line represents an example where vehicle speed is V2 and water temperature at the end of warm-up is T1. The dashed line represents an example where vehicle speed is V2 and water temperature at the end of warm-up is T2. During warm-up control, the rotation speed is R1 and torque is Tr1. Ignition timing is P1, and the load factor is A1.
時間taにおいて、暖機制御フラグがオンからオフに切り替わる。暖機制御が終了する(図3のステップS10)。車速がV1の場合、実線に示すように、ECU40は点火時期をP1から進角させる。ECU40はスロットルバルブ34の開度を小さくし、エンジン10に導入される空気の量を減少させ、負荷率を低下させる。時間tbに点火時期はP2になり、負荷率はA2まで低下する。エンジン10の回転数はR1からR2に低下し、トルクはTr1からTr2に増加する。回転数の変化するレートは第1のレートd1である(図2のステップS18)。回転数が速やかにR2へと変化する。 At time ta, the warm-up control flag switches from on to off. Warm-up control ends (step S10 in Figure 3). When the vehicle speed is V1, the ECU 40 advances the ignition timing from P1, as shown by the solid line. The ECU 40 reduces the opening of the throttle valve 34, decreasing the amount of air introduced into the engine 10 and lowering the load factor. At time tb, the ignition timing becomes P2 and the load factor decreases to A2. The engine 10 rotation speed decreases from R1 to R2, and torque increases from Tr1 to Tr2. The rate at which the rotation speed changes is the first rate d1 (step S18 in Figure 2). The rotation speed quickly changes to R2.
車速がV2、水温がT1の場合、点線で示すように、ECU40は点火時期をP1から進角させP2とする。点火時期の変化のレートは、実線の例に比べて小さい。点火時期はゆっくりと進角し、時間tbより後の時間にP2となる。ECU40はスロットルバルブ34の開度を制御し、空気の量を減少させる。負荷率が低下するレート(第3のレートd3)は、実線の例におけるレートより小さい。負荷率はA1からA2へとゆっくりと変化する。回転数の変化のレート(第2のレートd2)は第1のレートd1より小さい(図3のステップS22)。時間tbより後の時間に、回転数はR2になり、トルクはTr2になる。 When the vehicle speed is V2 and the water temperature is T1, as shown by the dotted line, the ECU 40 advances the ignition timing from P1 to P2. The rate of change of the ignition timing is slower than in the example shown by the solid line. The ignition timing advances slowly, reaching P2 after time tb. The ECU 40 controls the opening of the throttle valve 34 to reduce the amount of air. The rate at which the load factor decreases (third rate d3) is slower than in the example shown by the solid line. The load factor changes slowly from A1 to A2. The rate of change of the rotation speed (second rate d2) is slower than the first rate d1 (step S22 in Figure 3). After time tb, the rotation speed becomes R2 and the torque becomes Tr2.
車速がV2、水温がT2の場合、破線で示すように、ECU40は、点火時期をP1より進角側であり、かつP2より遅角側の時期に変更し、当該点火時期を維持する。負荷率はA1から低下する。負荷率が変化するレート(第4のレートd4)は、点線の例における第3のレートd3より大きく、例えば実線の例のレートに等しい。時間tbに負荷率はA2まで低下する(ステップS24)。点火時期および負荷率の制御によって、時間tcまで回転数は暖機制御中の値R1に維持される(ステップS26)。トルクは暖機制御中の値Tr1に維持される。水温Tは上昇しており、時間tcに閾値Tth以上になる。時間tcにECU40は点火時期を進角させ、P2とする。回転数は低下し、R2になる。トルクは上昇し、Tr2になる。時間tc後における回転数およびトルクの変化のレートは、点線の例におけるレートより大きい。 When the vehicle speed is V2 and the water temperature is T2, as shown by the dashed line, the ECU 40 changes the ignition timing to a timing that is more advanced than P1 and more retarded than P2, and maintains that ignition timing. The load factor decreases from A1. The rate at which the load factor changes (fourth rate d4) is greater than the third rate d3 in the dotted line example and is equal to the rate in the solid line example, for example. At time tb, the load factor decreases to A2 (step S24). By controlling the ignition timing and load factor, the engine speed is maintained at the value R1 during warm-up control until time tc (step S26). The torque is maintained at the value Tr1 during warm-up control. The water temperature T is rising and exceeds the threshold value Tth at time tc. At time tc, the ECU 40 advances the ignition timing to P2. The engine speed decreases to R2. The torque increases to Tr2. The rate of change of speed and torque after time tc is greater than the rate in the dotted line example.
本実施形態によれば、例えば暖機制御の終了後、ECU40は点火時期を進角させる。ECU40は、車速に基づいて、回転数の変化のレートを制御する。騒音などに起因する搭乗者への違和感を抑制することができる。 According to this embodiment, for example, after warm-up control is completed, the ECU 40 advances the ignition timing. The ECU 40 controls the rate of change in rotation speed based on the vehicle speed. This can reduce discomfort felt by passengers due to noise, etc.
車速がVth以上である場合、回転数の変化のレートをd1とする。回転数は速やかにR2になる。回転数をR2、トルクをTr2とすることで、燃費を改善することができる。回転数が速やかに変化することで、騒音などが発生する恐れがある。車速がVth以上と高いため、走行音が大きい。騒音は走行音に紛れ、搭乗者に聞こえにくい。搭乗者への違和感を抑制することができる。 When the vehicle speed is above Vth, the rate of change in rotation speed is set to d1. The rotation speed quickly becomes R2. By setting the rotation speed to R2 and the torque to Tr2, fuel efficiency can be improved. Rapid changes in rotation speed can cause noise, etc. Because the vehicle speed is high at above Vth, the driving noise is loud. The noise blends in with the driving noise and is difficult for passengers to hear. This reduces the discomfort felt by passengers.
車速がVth未満かつ水温がTth以上である場合、ECU40は回転数の変化のレートをd1より小さい第2のレートd2とする。回転数がゆっくりと変化するため、騒音などが発生しにくい。騒音などに起因する違和感を抑制することができる。負荷率の変化のレートは第3のレートd3である。 When the vehicle speed is below Vth and the water temperature is above Tth, the ECU 40 sets the rate of change of the rotation speed to a second rate d2, which is slower than d1. Because the rotation speed changes slowly, noise and other issues are less likely to occur. This helps to reduce discomfort caused by noise and other issues. The rate of change of the load factor is a third rate d3.
車速がVth未満かつ水温がTth未満である場合、ECU40は回転数を点火時期の進角前の値R1に維持する。回転数の変化が抑制されることで、騒音などが発生しにくい。搭乗者への違和感が抑制される。ECU40は負荷率の変化のレートをd3より大きい第4のレートd4とする。水温がTth未満のように低いときに、負荷率がレートd4で速やかに変化する。排気の悪化が抑制される。 When the vehicle speed is below Vth and the water temperature is below Tth, the ECU 40 maintains the engine speed at the value R1 before the ignition timing was advanced. By suppressing changes in engine speed, noise and other issues are less likely to occur. This reduces discomfort felt by passengers. The ECU 40 sets the rate of change of the load factor to a fourth rate d4, which is greater than d3. When the water temperature is low, such as below Tth, the load factor changes quickly at rate d4. This prevents exhaust deterioration.
ECU40は点火時期を遅角させ、暖機制御を行う。暖機制御により触媒35の温度が活性温度付近に上昇し、浄化性能が向上する。暖機制御の終了後、ECU40は点火時期、回転数および負荷率などを制御する。排気の改善と違和感の抑制とを両立することができる。 The ECU 40 retards the ignition timing and performs warm-up control. Warm-up control raises the temperature of the catalyst 35 to near its activation temperature, improving purification performance. After warm-up control is complete, the ECU 40 controls the ignition timing, engine speed, load factor, etc. This allows for both improved exhaust emissions and reduced discomfort.
以上本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。 Although the preferred embodiment of the present invention has been described in detail above, the present invention is not limited to such specific embodiment, and various modifications and variations are possible within the scope of the gist of the present invention as set forth in the claims.
1 車両、10 エンジン、14 第1モータジェネレータ、15 第2モータジェネレータ、17 PCU、18 バッテリ、19 トーショナルダンパ、20 動力分割機構、22 減速機構、24 ディファレンシャルギヤ、25 ドライブシャフト、26 駆動輪、27 クランクシャフト、30 吸気通路、31 車速センサ、32 排気通路、33 エアフローメータ、34 スロットルバルブ、35 触媒、36 点火プラグ、37 回転数センサ、38 燃料噴射弁、39 温度センサ、40 ECU
REFERENCE SIGNS LIST 1 vehicle, 10 engine, 14 first motor generator, 15 second motor generator, 17 PCU, 18 battery, 19 torsional damper, 20 power split mechanism, 22 reduction mechanism, 24 differential gear, 25 drive shaft, 26 drive wheels, 27 crankshaft, 30 intake passage, 31 vehicle speed sensor, 32 exhaust passage, 33 air flow meter, 34 throttle valve, 35 catalyst, 36 spark plug, 37 rotation speed sensor, 38 fuel injection valve, 39 temperature sensor, 40 ECU
Claims (3)
前記内燃機関の回転数を制御する回転数制御部と、を具備し、
前記点火時期を進角させる場合、車速に基づいて、前記回転数制御部は前記回転数の変化のレートを制御し、
前記点火時期を進角させる場合であって、前記車速が所定の値以上である場合、前記回転数制御部は前記回転数の変化のレートを第1のレートとし、前記第1のレートで前記回転数を前記点火時期の進角前に比べて低下させ、
前記点火時期を進角させる場合であって、前記車速が前記所定の値未満であり、かつ前記内燃機関の冷却水の温度が所定の温度以上である場合、前記回転数制御部は前記回転数の変化のレートを前記第1のレートより小さい第2のレートとし、前記第2のレートで前記回転数を低下させる、内燃機関の制御装置。 an ignition timing control unit that controls the ignition timing of the internal combustion engine;
a rotation speed control unit that controls the rotation speed of the internal combustion engine,
When the ignition timing is advanced, the rotation speed control unit controls a rate of change of the rotation speed based on a vehicle speed ,
When the ignition timing is advanced and the vehicle speed is equal to or greater than a predetermined value, the rotation speed control unit sets a rate of change of the rotation speed to a first rate, and reduces the rotation speed at the first rate compared to before the ignition timing was advanced,
a control device for an internal combustion engine, wherein when the ignition timing is advanced, the vehicle speed is less than the predetermined value, and the temperature of the cooling water of the internal combustion engine is equal to or higher than a predetermined temperature, the rotation speed control unit sets the rate of change of the rotation speed to a second rate that is smaller than the first rate, and reduces the rotation speed at the second rate .
前記点火時期を進角させる場合であって、前記車速が前記所定の値未満であり、かつ前記内燃機関の冷却水の温度が所定の温度以上である場合、前記回転数制御部は前記第2のレートで前記回転数を低下させ、前記負荷率制御部は前記負荷率の変化のレートを第3のレートとし、前記第3のレートで前記負荷率を低下させ、
前記点火時期を進角させる場合であって、前記車速が前記所定の値未満であり、かつ前記内燃機関の冷却水の温度が前記所定の温度未満である場合、前記回転数制御部は前記点火時期の進角前の回転数を維持し、前記負荷率制御部は前記負荷率の変化のレートを前記第3のレートより大きい第4のレートとし、前記第4のレートで前記負荷率を低下させる請求項1に記載の内燃機関の制御装置。 a load factor control unit that controls a load factor of the internal combustion engine,
When the ignition timing is advanced, and when the vehicle speed is less than the predetermined value and the temperature of the cooling water of the internal combustion engine is equal to or higher than a predetermined temperature, the rotation speed control unit reduces the rotation speed at the second rate, and the load factor control unit sets a rate of change of the load factor to a third rate and reduces the load factor at the third rate,
2. The control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein, when the ignition timing is advanced, if the vehicle speed is less than the predetermined value and the temperature of the cooling water of the internal combustion engine is less than the predetermined temperature, the rotation speed control unit maintains the rotation speed before the ignition timing was advanced, and the load factor control unit sets a rate of change of the load factor to a fourth rate that is greater than the third rate, and reduces the load factor at the fourth rate.
前記点火時期制御部は、前記触媒の暖機中の点火時期に比べて、前記暖機の終了後の前記点火時期を進角させる請求項1または請求項2に記載の内燃機関の制御装置。
a catalyst for purifying exhaust gas from the internal combustion engine is provided;
3. The control device for an internal combustion engine according to claim 1 , wherein the ignition timing control unit advances the ignition timing after the catalyst has been warmed up compared to the ignition timing during the warming up of the catalyst.
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