JP2000204987A - エンジン制御方法 - Google Patents
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Abstract
ジン出力を応答性良く増大できるエンジン制御方法を提
供する。 【解決手段】 エンジン始動要求が発せられてからエン
ジン回転数が閾値に達するまでは、吸気弁(23c)の
開閉タイミングは最遅角側に維持され、これにより筒内
圧低下作用が奏されてクランキングによる振動が低減す
る。アクセルペダル踏込み大の場合、エンジン回転数の
閾値は低めに設定され、この閾値までエンジン回転数が
上昇すると、可変バルブタイミング装置(24)が進角
動作して吸気弁の開閉タイミングが進角側へ変化してエ
ンジン出力が速やかに増大する。
Description
に関し、特に、ハイブリッド車等の運転者の始動操作と
は別にエンジンを始動する車両におけるエンジン始動時
の振動を抑制しつつ、出力増大要求に対する応答性を向
上可能なエンジン制御方法に関する。
の観点からエンジンにデコンプ装置を付設することがあ
る。すなわち、エンジン起動時にデコンプ装置を動作さ
せて筒内圧を低くすると、エンジンの起動が容易にな
り、振動も低減される。この様なデコンプ装置は、例え
ば、吸気弁の開閉タイミングを変化可能な可変バルブタ
イミング装置として構成され、可変バルブタイミング装
置により吸気弁の開閉タイミングを遅めることにより、
筒内圧低減効果すなわちデコンプ効果が得られる。
源とする通常の車両のみならず、エンジンと電気モータ
とを走行駆動源とするパラレル式ハイブリッド車や、バ
ッテリ充電用の発電機を駆動する発電用エンジンを備え
たシリーズ式ハイブリッド車に搭載されることがある。
ハイブリッド車は、電気自動車の利点を享受しつつ、走
行性能の向上や航続距離の増大を図るものであり、排ガ
ス低減や燃費向上のため、停車中やモータによる走行中
はエンジン運転を停止させることが多い。同様の理由
で、通常の車両にあっても、停車の度にエンジン運転を
停止するものがある。この種の車両では、エンジンの始
動・停止が頻繁に行われ、エンジン始動に伴う振動が問
題になる。特に、モータによる走行中にエンジンが始動
する際に車体振動が生じて運転者や乗員に違和感を与え
ることが多い。そこで、上述の如く、エンジン始動時に
デコンプ装置を動作させて振動低減を図るようにしてい
る。
ンジン始動要求は、例えば、運転者がアクセルペダルを
踏み込んで車両の加速運転を要求したときに発生する。
上述のようにエンジン始動時にデコンプ装置を動作させ
るとエンジン始動に伴う振動を低減できるが、このデコ
ンプ動作に起因してエンジン出力は低下する。従来は、
加速運転要求に応じてエンジンを始動させる場合におい
ても、低エンジン回転域(エンジンを慣性マスとして含
むねじり振動系の共振領域)を脱するまではデコンプ装
置を継続して動作させており、加速性能低下の要因にな
っていた。
を低減しつつ、エンジン出力を応答性良く増大できるエ
ンジン制御方法を提供することにある。
法は、エンジンのクランキング時にデコンプ装置にデコ
ンプ動作させ、要求エンジン出力に応じて可変設定され
る解除時期が到来したときにデコンプ動作を解除するこ
とを特徴とする。クランキング時のデコンプ動作により
筒内圧が低下してクランキングに伴うエンジン振動ひい
ては車体振動が低減する。そして、要求エンジン出力に
適合する時期にデコンプ動作が解除され、デコンプ動作
によるエンジン出力低下が緩和される。例えば、運転者
による加速運転要求があれば要求エンジン出力は大きく
なるが、この場合、デコンプ動作は早い時期に解除さ
れ、エンジン起動開始後、早い時期からエンジン出力が
増大し、これにより加速運転要求に応じたエンジン出力
が発生する。一方、要求エンジン出力が小さければ、エ
ンジン起動開始後から長い期間にわたってデコンプ動作
が継続し、振動低減が図られる。
は、エンジンと電気モータとで負荷を分担するようにし
たハイブリッド車に適用される。この様なハイブリッド
車では、モータによる走行中に負荷が増大するとエンジ
ン始動要求が発せられることがある。この場合、エンジ
ン始動に伴う振動が特に問題になるが、デコンプ動作に
より振動が低減され、運転者や乗員が感じる違和感が軽
減される。
閉タイミングを変化可能とする可変バルブタイミング装
置からなるデコンプ装置を装備したエンジンに適用可能
である。この場合、可変バルブタイミング装置により吸
気弁の開閉タイミングをたとえば最遅角側の所定タイミ
ングにセットした状態、すなわちデコンプ動作状態でエ
ンジンが起動される。次いで、要求エンジン出力に適合
するデコンプ動作解除時期に吸気弁の開閉タイミングが
進角側へ変化する。この結果、エンジン始動時の振動が
低減すると共にエンジン出力が応答性良く増大する。更
に、エンジン始動完了後においても、吸気弁の開閉タイ
ミングひいては吸気弁と排気弁とのオーバーラップ期間
がエンジン運転状態に適合するものになり、エンジン出
力の向上が図られる。
作の解除時期はエンジン回転数の閾値の形式で設定さ
れ、エンジン回転数がこの閾値を上回ったときに解除時
期が到来したことが判別される。この好適態様によれ
ば、デコンプ動作の解除時期の設定および解除時期の到
来の判別を適正に行える。但し、解除時期をクランキン
グ開始時点からの経過時間の形式で設定可能でもある。
ン出力は、エンジン始動要求があったときのアクセル開
度に基づいて判別される。この好適態様によれば、要求
エンジン出力とくに加速運転要求を適正に判別可能であ
り、この加速運転要求に応じてエンジン出力を速やかに
増大可能になる。
エンジン制御方法が適用されるパラレル式ハイブリッド
車を説明する。図1に示すように、パラレル式ハイブリ
ッド車は、電気モータ10とエンジン20とを備え、モ
ータ10およびエンジン20の各々は車両走行上の駆動
源を構成している。本実施形態では、モータ10は走行
駆動源として機能するばかりでなく、エンジン始動用モ
ータとしての機能を有している。エンジン20は、ハイ
ドローリック・ラッシュアジャスタ22aとローラロッ
カアーム22bとを含むバルブ駆動系22と、スロット
ル開度を変化させてエンジン出力を調整する電子スロッ
トル装置23とを有し、ロッカアーム22bの一端は吸
気弁22cのバルブステム先端面に当接可能に配されて
いる。また、エンジン20は、図示しない動力分配装置
を介して図示しない発電機に連結され、エンジンにより
駆動される発電機の発電電力はバッテリ30の充電に供
される。
下流側に配されたトランスミッション40の入力軸41
に連結されている。トランスミッション40は、例え
ば、遊星歯車変速機やベルト式無段変速機またはその組
み合わせからなり、トランスミッションの出力軸42は
減速機やディファレンシャルギヤ50を介して車両の駆
動輪60に連結されている。また、モータ回転軸11
は、クラッチたとえば電磁クラッチ70を介してエンジ
ン20のクランク軸(出力軸)21に連結可能になって
いる。
カム軸との間に介在する可変バルブタイミング装置(V
VT)24が付設され、このVVTにより、クランク軸
に対するカム軸の回転位相(カム位相)を可変調整可能
になっている。例えば、VVT24は、歯付きベルトを
介してクランク軸21と同期回転するベーンハウジング
と、カム軸の先端面に固定されたベーンロータとを備
え、ベーンロータには例えば2つのベーンが一体に形成
されている。この場合、ベーンハウジングには2つのベ
ーン収容室を有する。各ベーン収容室は、これに収容さ
れたベーンにより遅角油室と進角油室とに区分され、各
油室は、オイルコントロールバルブ(OCV)24aを
介して油ポンプに接続可能になっている。そして、OC
V24aの電磁ソレノイドへの通電期間を制御すること
により各油室に対する圧油の給排を制御してカム位相を
変化させるようになっている。
るほどエンジン回転変動が減少し、また、クランキング
回転数が上昇するほど回転変動が減少する。ここで、カ
ム位相が遅角するほどエンジン回転変動が減少する理由
は、カム位相の遅角により筒内圧が低下することにあ
る。換言すれば、VVT24は、筒内圧低下作用すなわ
ちデコンプ作用を奏するデコンプ装置として機能する。
20の電子スロットル装置23、VVT24及び燃料噴
射弁25、トランスミッション40、ならびにクラッチ
70のそれぞれの作動を制御する電子制御ユニット80
を有している。ハイブリッド車には補機類たとえばエア
コンディショナが搭載されている。電子制御ユニット8
0の入力側には、アクセルペダル位置を検出するアクセ
ルペダルセンサ91、車速を検出する車速センサ92、
バッテリ30の残容量を検出するバッテリ容量検出部3
1、エアコンディショナの作動状態を検出するエアコン
スイッチ93、エンジン回転数を検出するエンジン回転
数センサ94などの各種センサが接続されている。
ロットル装置23、VVT24のOCV24aおよび燃
料噴射弁25に接続され、また、モータ制御部13、変
速制御部43およびクラッチ制御部73に接続されてい
る。ハイブリッド車のメインスイッチがオン位置にある
間、電子制御ユニット80は、図2に示す「エンジン始
動時のVVT制御ルーチン」を所定周期で実行する。
要求が発せられたか否かが先ず判別される(ステップS
21)。具体的には、アクセルペダルセンサ91の出力
が読み込まれると共に前回周期のステップS21で読み
込まれ電子制御ユニット80のメモリに格納された前回
のアクセルペダルセンサ出力がメモリから読み出され
る。そして、アクセルペダルが踏み込まれたか否か、す
なわち車両の加速運転が要求されたか否かが、前回およ
び今回のアクセルペダルセンサ出力に基づいて判別され
る。また、バッテリ容量検出部31の出力が読み込ま
れ、バッテリ30の残容量が許容最小値を下回ったか否
か、すなわちバッテリ充電が要求されたか否かがバッテ
リ容量検出部出力に基づいて判別される。更に、エアコ
ンスイッチ93の切り換え位置が検出され、エアコン
(より一般的には補機類)の駆動が要求されたか否かが
エアコンスイッチ位置に基づいて判別される。
補機類駆動要求のいずれもが発せられていなければ、
「エンジン始動要求なし」と判別され、ステップS21
での判別結果は否定(No)になる。この場合、実質的
なVVT制御を実施することなしに、今回周期における
本制御ルーチンの実行を終了する。本実施形態では、エ
ンジン運転が停止される直前において、図示しない「エ
ンジン停止時のVVT制御ルーチン」が実施され、エン
ジン20の吸気弁の開閉タイミング(カム位相)が最遅
角側のものになるように、電子制御ユニット80の制御
下で、VVT24が作動する。好ましくは、VVT24
は、ベーンロータをベーンハウジングに対して最遅角位
置にロックしてカム位相を最遅角側に維持するロック機
構(図示略)を有している。例えば、ロック機構は、ベ
ーンロータ本体のロックピン孔に配されたロックピン
と、ベーンロータが最遅角位置まで回転したとき、ベー
ンハウジングのロック穴にロックピンを油圧またはバネ
力で嵌入させる油圧機構またはスプリング機構とを含
む。この様なVVT24の作用の下で、エンジン始動要
求が発せられるまでは、吸気弁の開閉タイミングは最遅
角側にセットされている。
るいは補機類駆動要求のいずれかが発せられると、ステ
ップS21において、「エンジン始動要求あり」と判別
される。この場合、図示しないエンジン始動制御ルーチ
ンにおいて、エンジンのクランキングが開始される。走
行用モータ10をエンジン始動用モータとして使用する
本実施形態では、クランキングに必要なモータ出力増大
分が電子制御ユニット80において算出され、電子制御
ユニット80の制御下でモータ制御部13が作動して、
モータ駆動電流がモータ出力増大分に応じて増大され
る。これと同時にクラッチ制御部73が作動して電磁ク
ラッチ70の電磁石に駆動電流が供給され、クラッチ7
0が接状態にされ、モータ回転軸11とクランク軸21
とが連結される。モータ10は、車両走行負荷とクラン
キング負荷との和に対応する出力を発生し、エンジン2
0のクランキングが開始される。
て、吸気弁の開閉タイミングは最遅角側にセットされて
おり、従って、吸気弁の開閉タイミングが最遅角側に設
定された状態でクランキングが行われることになる。す
なわち、デコンプ装置としてのVVT24は、クランキ
ング開始時には、吸気弁の開閉タイミングを最遅角側に
セットして筒内圧を低下させる動作状態、すなわちデコ
ンプ動作状態にある。
状態で実施され、このため、クランキングに伴うエンジ
ン振動が低減し、マウントを介してエンジン振動が車体
へ伝達されることにより生じる車体振動も低減する。ク
ランキングの開始時、ハイブリッド車はモータ10によ
る走行状態にあり(停車時を除く)、エンジン振動や車
体振動が発生すると運転者などに違和感を与えるが、筒
内圧低下状態でクランキングを実施することにより、そ
の様な違和感を生じるレベルの振動は生じない。
ルーチンでは、「エンジン始動要求あり」との判別がス
テップS21でなされると、今回のアクセルペダルセン
サ出力(アクセル開度)が読み込まれ(ステップS2
2)、今回のアクセル開度が判定値を上回っているか否
か、すなわちアクセル踏み込みが大であるか否かが判別
される(ステップS23)。
わちアクセル踏み込みが大でなければ、VVT24の進
角動作(より一般的にはデコンプ動作解除)を開始する
べきエンジン回転数を表す閾値NeSを高めの値NeHに設
定する(ステップS24)。一方、「アクセル踏み込み
大」との判定がステップS23でなされた場合には、閾
値NeSは低めの値NeLに設定される(ステップS2
5)。そして、エンジン回転数センサ94の出力が読み
込まれ、現在のエンジン回転数NeがステップS24ま
たはS25で設定された閾値NeSを上回ったか否かが判
定される(ステップS26)。エンジン回転数Neが閾
値NeSを上回っていなければ、ステップS26の判定処
理を再度実行する。その後、エンジン回転数Neが閾値
NeSを上回ると、電子制御ユニット80の制御下で、油
圧ポンプ(図示略)からの圧油がOCV24aを介して
VVT24の進角油室(図示略)に供給され、VVT2
4が進角動作する(ステップS27)。すなわち、VV
T24のベーンロータ(図示略)がベーンハウジング
(図示略)に対してカム位相進角方向へ回転する。
ンジン出力)が大であればVVT進角動作(より一般的
にはデコンプ動作解除)の開始時期を規定するエンジン
回転数NeSは小さい値NeLに設定されるので、VVT進
角動作は早い時期に開始され、VVTの遅角動作による
エンジン出力低下が早期に解消される。従って、クラン
キング開始後、早い時期からエンジン出力が増大し、加
速運転要求に適合するエンジン出力が発生する。
記のエンジン回転数NeSを大きい値NeHに設定されるの
で、VVT進角動作は遅めの時期に開始され、クランキ
ング開始後から長い期間にわたってVVT遅角動作(筒
内圧低下状態)が継続し、振動低減が図られる。なお、
本実施形態ではエンジン始動要求があった場合にアクセ
ル踏込みの大小のみを判定するので、バッテリ充電用の
発電機あるいは補機類をエンジンにて駆動するべくエン
ジンを始動する場合は、エンジン出力増大よりも振動防
止を重視してVVT進角動作開始時期(デコンプ動作解
除時期)は遅めに設定される。
動およびVVT制御を実施する場合におけるVVT位相
(カム位相(吸気弁の開閉タイミング))などの変化を
図示したものである。図3において、アクセルペダル踏
込み操作によってアクセルペダル位置(APS)が図中
実線で示すようにスロットル開方向に大きく変化する
と、加速運転要求ありとの判別がなされ、図示しないエ
ンジン始動制御ルーチンにおいてモータ出力がクランキ
ング負荷分だけ増大される。この結果、クランキングが
開始され、その後、エンジン回転数はモータ出力増大分
に応じた上昇率で上昇する。そして、エンジン回転数が
閾値NeS(=NeL)に達すると、VVT24の進角動作
が開始される。VVT24の進角動作により吸気弁の開
閉タイミングが進角され、従って、エンジン出力は、急
峻な加速運転要求に応じて速やかに増大する。
3に破線で示すようにスロットル開方向に比較的緩やか
に変化すると、緩やかな加速運転の要求があったとの判
別がなされ、モータ出力がクランキング負荷分だけ増大
されてクランキングが開始される。急峻な加速運転要求
が発せられた場合(実線)と比べ、進角動作開始時期
(デコンプ動作解除時期)を規定するエンジン回転数の
閾値NeSが大きい値NeHをとり、進角動作開始時期はΔ
Tdec時間だけ遅くなる。このため、クランキング開始
時点から比較的長い期間にわたって吸気弁の開閉タイミ
ングは最遅角側の値をとり、この間、筒内圧低下状態が
維持される。結果として、VVT24の筒内圧低下作用
によってエンジン始動時の振動が抑制される。そして、
エンジン回転数が閾値NeS(=NeH)に達すると、VV
T24の進角動作が開始される。この結果、エンジン出
力は、緩やかな加速運転要求に応じて比較的緩やかに増
大する。
々に変形可能である。例えば、実施形態では、パラレル
式ハイブリッド車において急峻な加速運転要求があった
場合にVVTの進角動作開始時期(デコンプ動作解除時
期)を早めるエンジン制御方法について説明したが、本
発明のエンジン制御方法はこれに限定されない。例え
ば、駆動負荷の大きい補機類を装備したパラレル式ハイ
ブリッド車にあっては、補機類駆動要求は要求エンジン
出力の増大を表すことになる。この点を考慮して、補機
類駆動要求があったときにVVTの進角動作(デコンプ
動作解除)を早めに実施するようにしても良い。
であるか或いは緩やかな加速運転要求であるかに応じて
VVT進角動作開始時期を2段階に設定したが、加速運
転度合いを3つ以上に区分し、VVT進角動作開始時期
を3段階以上に区分して設定しても良い。上記実施形態
では、デコンプ装置としてVVT(可変バルブタイミン
グ装置)を用いたが、デコンプ作用(筒内圧低下作用)
を奏し得るその他のデコンプ装置を用いても良い。
ハイブリッド車に適用した場合について説明したが、本
発明は、停車の度にエンジン運転を停止すると共に停車
状態からの発進の度にエンジンを始動するように構成さ
れた車両(いわゆるアイドルストップ車両)にも適用可
能である。この場合、例えば、発進時のアクセル踏込度
合いが小さく、従って、運転者が緩やかな発進を望む場
合、デコンプ動作解除時期を遅めてデコンプ作用による
振動防止を図る一方、急峻な発進を望む場合、デコンプ
動作解除時期を早めてエンジン出力の速やかな増大を図
る。
除時期を判定するパラメータとしてエンジン回転数を用
いたが、これに限らず、例えばクランキング開始や燃料
供給開始あるいは点火開始からの経過時間によりデコン
プ動作解除時期を判定するようにしても良い。
デコンプ装置にデコンプ動作させ、要求エンジン出力に
応じて可変設定される解除時期が到来したときにデコン
プ動作を解除するので、要求エンジン出力が大である場
合、たとえば加速運転要求があった場合、デコンプ動作
によりクランキング時の振動低減を図りつつ、デコンプ
動作によるエンジン出力低下を緩和してエンジン出力を
速やかに増大できる。
適用されるパラレル式ハイブリッド車を例示する概略ブ
ロック図である。
る「エンジン始動時のVVT制御ルーチン」のフローチ
ャートである。
後におけるVVT位相、エンジン回転数、モータ出力、
アクセルペダル位置および車速のそれぞれの変化を例示
する図である。
転変動との間の関係を例示する図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 エンジンのクランキング時にデコンプ装
置にデコンプ動作させ、 前記デコンプ動作の解除時期を要求エンジン出力に応じ
て可変設定し、 前記解除時期が到来したときに前記デコンプ装置のデコ
ンプ動作を解除することを特徴とするエンジン制御方
法。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP01099999A JP3463739B2 (ja) | 1999-01-19 | 1999-01-19 | エンジン制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP01099999A JP3463739B2 (ja) | 1999-01-19 | 1999-01-19 | エンジン制御方法 |
Publications (2)
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ID=11765843
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP01099999A Expired - Lifetime JP3463739B2 (ja) | 1999-01-19 | 1999-01-19 | エンジン制御方法 |
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