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JP3894153B2 - Diesel hybrid vehicle engine start control method - Google Patents

Diesel hybrid vehicle engine start control method Download PDF

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JP3894153B2
JP3894153B2 JP2003116565A JP2003116565A JP3894153B2 JP 3894153 B2 JP3894153 B2 JP 3894153B2 JP 2003116565 A JP2003116565 A JP 2003116565A JP 2003116565 A JP2003116565 A JP 2003116565A JP 3894153 B2 JP3894153 B2 JP 3894153B2
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JP
Japan
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diesel engine
diesel
engine
hybrid vehicle
motor generator
Prior art date
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JP2003116565A
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佳宜 橋本
静夫 佐々木
康二 吉▲崎▼
太郎 青山
宏樹 村田
和久 稲垣
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Toyota Motor Corp
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Toyota Motor Corp
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Publication date
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    • Y02T10/62Hybrid vehicles

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  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ディーゼルハイブリッド車両のエンジン始動時制御方法に関し、さらに詳しくは、ディーゼルエンジンの暖機性を向上し、白煙の発生を抑制できるディーゼルハイブリッド車両のエンジン始動時制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、地球環境の保全や省資源の観点から、ディーゼルハイブリッド車両の開発が行われている。このディーゼルハイブリッド車両は、排気通路に排気ガスを浄化するフィルタを設けたディーゼルエンジンと、自動変速可能な有段変速機と、ディーゼルエンジンと有段変速機間の動力伝達の接離を行うクラッチと、ディーゼルエンジン出力による発電またはバッテリ電力によるディーゼルエンジン出力のアシストを行うモータジェネレータとを備えている。
【0003】
上記モータジェネレータは、走行駆動源であるモータとして機能する力行運転モードと、発電機として機能する回生運転モードとの2つの運転状態をとり得るように構成されている。このように構成されたディーゼルハイブリッド車両は、変速時には有段変速機が自動変速されるとともに、クラッチが自動的に接離操作される。
【0004】
そして、走行状態に応じてディーゼルエンジンによる駆動力とモータジェネレータによる駆動力とを使い分け、運転効率が高くなるように制御される。たとえば、発進時等の低速(低回転)もしくは低負荷時においては、エンジン効率が悪いため、ディーゼルエンジンを停止してモータだけで走行したり、通常走行時にはディーゼルエンジンとモータの両方が車輪を駆動するように制御される。
【0005】
ところで、このようなディーゼルハイブリッド車両にあっては、ディーゼルエンジンの始動時には暖機が不十分なため、筒内壁面に噴射燃料が付着するなどして白煙が発生しやすく、また、排気浄化のために排気通路に設けられた触媒も十分に活性化されず、白煙の発生を十分に抑制できない虞があった。
【0006】
これらの課題を解決すべく、種々の関連技術が提案されている。すなわち、たとえば、燃費を向上しつつ煤およびNOxを良好に処理する技術(特許文献1参照)、触媒が活性温度以下の時はエンジンとモータジェネレータとを併用し、通常走行からエンジンのみによる特別走行に切り替える技術(特許文献2参照)、バッテリ充電電圧が基準値以上の時はクラッチを切ってモータ走行し、機関出力により発電を行い、機関負荷を増大させて機関と触媒の暖機を行う技術(特許文献3参照)等である。
【0007】
【特許文献1】
特開2002−234363号公報
【特許文献2】
特開2001−115869号公報
【特許文献3】
特開2001−132491号公報
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術は、触媒を暖機することによってこれを活性化し、発生した白煙を除去することで白煙発生を抑制するものである。しかしながら、地球環境の保全や省資源化のさらなる要請から、ディーゼルハイブリッド車両であることを活かし、この仕組みを積極的に利用することによって、エンジン冷間始動時の暖機を行い、筒内での白煙発生自体を抑制できる手段の提供が望まれていたが、その実現に苦慮していた。
【0009】
この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ディーゼルエンジンの暖機性を向上し、白煙の発生を抑制できるディーゼルハイブリッド車両のエンジン始動時制御方法を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、この発明に係るディーゼルハイブリッド車両のエンジン始動時制御方法は、走行用駆動源としてのディーゼルエンジンおよびモータジェネレータと、自動変速可能な有段変速機と、前記ディーゼルエンジンと前記有段変速機間の動力伝達の接離を自動的に行うクラッチとを備えたディーゼルハイブリッド車両のエンジン始動時制御方法において、前記ディーゼルハイブリッド車両の始動時には、前記モータジェネレータのみによる走行を行うとともに、前記クラッチを係合して当該モータジェネレータの駆動により前記ディーゼルエンジンを連れ回し、所定の暖機状態が得られたときに燃料噴射を開始して当該ディーゼルエンジンを始動することを特徴とするものである。
【0011】
したがって、この発明によれば、モータジェネレータによるディーゼルエンジンの連れ回し運転(EV走行によるモータリング)を実施することで、ディーゼルエンジンを燃焼効率の良い領域で運転でき、かつ、高負荷側の運転となることから、暖機期間が短縮され、未燃焼燃料の排出が抑制されるため、白煙の発生を抑制することができる。
【0012】
また、この発明に係るディーゼルハイブリッド車両のエンジン始動時制御方法は、前記ディーゼルエンジンは可変動弁機構を備え、当該ディーゼルエンジンの連れ回し時には、当該可変動弁機構により排気弁を閉じたままとすることを特徴とするものである。
【0013】
したがって、この発明によれば、排気弁を閉じたまま、モータジェネレータによりディーゼルエンジンをモータリングすることで、ディーゼルエンジンの筒内の作動流体は、ピストンの摺動摩擦熱によって温められる。また、この作動流体は、ピストンの往復運動によって圧縮と膨張を繰り返し、この作用によっても温められることとなる。これにより、ディーゼルエンジンの暖機性が向上し、白煙の発生をさらに抑制することができる。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、この発明に係る実施の形態につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【0015】
図1は、この発明の実施の形態に係るディーゼルハイブリッド車両の概略構成を示す模式図、図2は、ディーゼルエンジンの概略構成を示す模式図である。先ず、前輪駆動車(FF車)であるディーゼルハイブリッド車両10の概略構成について図1および図2に基づいて説明する。
【0016】
ディーゼルハイブリッド車両10には、車両前部に走行駆動源としてのディーゼルエンジン11が設けられている。このディーゼルエンジン11は、コモンレール式燃料噴射装置22(図2参照)により燃料噴射量が制御されるようになっている。また、ディーゼルエンジン11は、エンジンの回転数によってバルブリフト量の切り替えと、負荷に応じてカム位相(バルブタイミング)を連続可変する可変バルブタイミング機構(VVT)(図示せず)を、たとえば排気系側に備えている。
【0017】
また、図2に示すように、このディーゼルエンジン11は、排気ガス再循環装置(EGR装置)25も備えている。なお、EGR装置25のEGR通路には、排気側から吸気側に向けて順にEGRクーラ触媒26、EGRクーラ27、EGR弁28が設けられている。
【0018】
また、このディーゼルエンジン11は、ターボ過給機32を備えている。ターボ過給機32と吸気マニホルドとの間の吸気通路には、過給されて昇温した吸気を冷却するインタークーラ33、スロットル弁34が設けられている。さらに、ディーゼルエンジン11の排気通路30には、排気ガス中のディーゼルパティキュレートおよびNOxを浄化するために、NOx触媒を担持したパティキュレートフィルタ31が設けられている。
【0019】
このディーゼルエンジン11で発生する駆動力は、マルチモードトランスミッション(MMT)12およびドライブシャフト14を介して主駆動輪としての前輪13に伝達されるようになっている。このマルチモードトランスミッション12は、走行状態に応じてギヤ段の変速操作をアクチュエータで電気的に自動制御するものである。すなわち、トルクコンバータは搭載されていない。
【0020】
また、ディーゼルハイブリッド車両10には、ディーゼルエンジン11とマルチモードトランスミッション12の有段変速機間の動力伝達の接離を行うクラッチ12aが備えられており、走行状態に応じて接離操作をアクチュエータで電気的に自動制御されるようになっている。
【0021】
また、駆動力を分けて伝達するトランスファ15には、プロペラシャフト16が連結され、その末端には駆動系歯車装置(ギヤトレーン)を一体化したモータジェネレータ(MG)17が連結されている。また、後輪18は、駆動輪である前輪13に連れ回されるだけの構成となっている。
【0022】
このモータジェネレータ17は、インバータ19を介し、充放電可能な二次電池であるバッテリ20と接続されている。また、このモータジェネレータ17は、走行駆動源であるモータとして機能する力行運転モードと、発電機として機能する回生運転モードとの2つの運転状態をとり得るように構成されている。
【0023】
たとえば、このモータジェネレータ17は、力行運転モードではバッテリ20からの電力供給を受けて、プロペラシャフト16を介しドライブシャフト14を駆動するための動力を発生する。また、回生運転モードでは、このモータジェネレータ17は、プロペラシャフト16を介してディーゼルエンジン11あるいはドライブシャフト14から伝達される駆動力を電力に変換し、バッテリ20を充電する。なお、モータジェネレータ17が力行運転モードあるいは回生運転モードのいずれかで運転されるかは、バッテリ20の充電状態SOC(State of Charge)をも勘案して決定される。
【0024】
以上のように構成されたディーゼルハイブリッド車両10は、図示しない電子制御ユニット(ECU)によって各構成要素とともに以下のように基本制御され、種々の状態で走行することができる。たとえば、ディーゼルハイブリッド車両10が走行を始めた比較的低速な状態では、ディーゼルエンジン11を停止したまま、モータジェネレータ17を力行することにより走行(EV走行)することが通常であるが、本発明では、後述するように、冷間始動時にはEV走行時にクラッチを係合し、ディーゼルエンジン11を連れ回すことで暖機性を向上させる制御を行っている。
【0025】
そして、走行開始後にディーゼルハイブリッド車両10が所定の速度もしくは負荷に達すると、燃料を噴射してディーゼルエンジン11を始動し、当該ディーゼルエンジン11を用いた運転に移行する。定常運転時には、通常は、ディーゼルエンジン11がドライブシャフト14の要求動力とほぼ等しい出力を発生するように運転される。このとき、ディーゼルエンジン11の出力のほぼすべてがドライブシャフト14に伝えられる。
【0026】
一方、バッテリ20の充電状態SOCが予め定められた基準値以下に低下している場合には、ディーゼルエンジン11がドライブシャフト14の要求動力以上の出力で運転され、その余剰動力の一部はモータジェネレータ17によって電力として回生され、バッテリ20の充電に利用される。また、ディーゼルエンジン11のトルクが不足する場合には、モータジェネレータ17の駆動によって不足分のトルクがアシストされ、必要トルクを確保することができる。
【0027】
また、上記ディーゼルハイブリッド車両10は、燃料の節約と排気エミッションの低減を図るために、いわゆるエコラン(エコノミー&エコロギーランニング)制御もなされる。すなわち、たとえば、交差点における信号待ち等でディーゼルハイブリッド車両10が停車した場合に、所定の停止条件下でディーゼルエンジン11を自動停止させ、その後、所定の再始動条件下(たとえば、アクセルペダルを踏み込んだとき)でディーゼルエンジン11を再始動させる制御もなされる。
【0028】
以上が本発明に係るディーゼルハイブリッド車両10の基本構成および基本制御動作である。
【0029】
つぎに、本発明の要部であるディーゼルハイブリッド車両10のエンジン始動時制御方法について図1〜図3に基づいて説明する。ここで、図3は、ディーゼルハイブリッド車両10のエンジン始動時制御方法を示すフローチャートである。
【0030】
図3に示すように、ディーゼルハイブリッド車両10を始動させる際には、先ず、モータジェネレータ17によるEV走行を行う(ステップS10)。このとき、クラッチ(図示せず)はディーゼルエンジン11と係合され、モータジェネレータ17がディーゼルエンジン11を連れ回している状態である。すなわち、ディーゼルエンジン11は、いわゆるモータリング状態となっている(ステップS11)。
【0031】
また、ディーゼルエンジン11は、可変バルブタイミング機構(図示せず)により排気バルブ(図示せず)を閉じたままとしてある。このように、排気バルブを閉じたままモータリングすることで、ディーゼルエンジン11の筒内の作動流体は、ピストンの摺動摩擦熱によって温められるとともに、当該ピストンの往復運動によって圧縮と膨張を繰り返し、この作用によっても温められることとなる。すなわち、暖機性が向上することとなる。
【0032】
つぎに、ディーゼルエンジン11の暖機がなされたか否かを、機関冷却水の温度をモニターすることで判断する(ステップS12)。すなわち、たとえば、この冷却水の温度が、予め設定されている所定温度(たとえば、40℃)に達しているか否かを判断する。
【0033】
そして、ディーゼルエンジン11が暖機されていたら(ステップS12肯定)、EV走行によるモータリングを終えて、コモンレール式燃料噴射装置22により燃料を噴射し、ディーゼルエンジン11を始動する(ステップS13)。このとき、暖機により筒内のガス温度が高くなっているので、燃焼効率が上がり白煙の発生を抑制できる。なお、モータリング終了とともに、閉じられていた排気バルブ(図示せず)は、可変バルブタイミング機構(図示せず)によって適宜開けられる。
【0034】
一方、ディーゼルエンジン11が暖機されていなければ(ステップS12否定)、燃料噴射は行わず、暖機されるまでEV走行によるモータリングを続ける(ステップS10、ステップS11)。これは、たとえば低負荷時において燃料噴射量が少ないと、空気過剰率が大きくなって失火し、未燃焼の燃料が排出されて白煙が発生してしまうからである。
【0035】
燃料噴射開始によりディーゼルエンジン11が始動されると(ステップS13)、これまでEV走行を行っていたためにバッテリ20が放電しているので、バッテリ20の充電状態SOCが低下しているはずである。したがって、バッテリ20の充電を行うべく、ディーゼルエンジン11は通常時よりも高負荷側で運転させる(ステップS14)。
【0036】
すなわち、ディーゼルエンジン11には、走行のためにドライブシャフト14から要求される負荷(通常時の負荷)のほか、モータジェネレータ17の回生分だけの負荷が余計にかかっているため、ディーゼルエンジン11を通常時よりも当該回生分だけ高負荷側で運転する。これにより、バッテリ20は充電されることとなる。このようにディーゼルエンジン11は、ドライブシャフト14から要求される負荷のほか、上記モータジェネレータ17の回生分の負荷を負担できる運転を要求されるので、上記ディーゼルエンジン11の高負荷側運転とは、当該回生分の負荷に応じて通常時よりも所定量高い負荷で運転することを意味するものである。
【0037】
つぎに、バッテリ20の充電状態を判定すべく、充電状態SOCが、予め設定されたしきい値よりも大きいか否かを判断する(ステップS15)。そして、バッテリ20の充電状態SOCがしきい値よりも大きければ(ステップS15肯定)、充電がされているのでディーゼルエンジン11を通常負荷の状態で運転をする。
【0038】
一方、バッテリ20の充電状態SOCがしきい値よりも小さければ(ステップS15否定)、充電が不十なので、十分に充電されるまで上記高負荷側運転を続行する(ステップS13、ステップS14)。
【0039】
以上のように、この実施の形態に係るディーゼルハイブリッド車両10のエンジン始動時制御方法によれば、EV走行によるモータリングを実施することで、ディーゼルエンジン11を燃焼効率の良い領域で運転でき、かつ、これが高負荷側の運転となることから、暖機期間が短縮され、白煙の発生をさらに抑制することができる。
【0040】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明に係るディーゼルハイブリッド車両のエンジン始動時制御方法によれば、走行用駆動源としてのディーゼルエンジンおよびモータジェネレータと、自動変速可能な有段変速機と、前記ディーゼルエンジンと前記有段変速機間の動力伝達の接離を自動的に行うクラッチとを備えたディーゼルハイブリッド車両のエンジン始動時制御方法において、前記ディーゼルハイブリッド車両の始動時には、前記モータジェネレータのみによる走行を行うとともに、前記クラッチを係合して当該モータジェネレータの駆動により前記ディーゼルエンジンを連れ回し、所定の暖機状態が得られたときに燃料噴射を開始して当該ディーゼルエンジンを始動することを特徴とするので、モータジェネレータによるディーゼルエンジンの連れ回し運転(EV走行によるモータリング)を実施することで、ディーゼルエンジンを燃焼効率の良い領域で運転でき、かつ、高負荷側の運転となることから、暖機期間が短縮され、未燃焼燃料の排出が抑制されるため、白煙の発生を抑制することができる。
【0041】
また、この発明に係るディーゼルハイブリッド車両のエンジン始動時制御方法によれば、前記ディーゼルエンジンは可変動弁機構を備え、当該ディーゼルエンジンの連れ回し時には、当該可変動弁機構により排気弁を閉じたままとすることを特徴とするので、ディーゼルエンジンの筒内の作動流体は、ピストンの摺動摩擦熱によって温められる。また、この作動流体は、ピストンの往復運動によって圧縮と膨張を繰り返し、この作用によっても温められる。したがって、ディーゼルエンジンの暖機性が向上し、白煙の発生をさらに抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施の形態に係るディーゼルハイブリッド車両の概略構成を示す模式図である。
【図2】ディーゼルエンジンの概略構成を示す模式図である。
【図3】ディーゼルハイブリッド車両のエンジン始動時制御方法を示すフローチャートである。
【符号の説明】
10 ディーゼルハイブリッド車両
11 ディーゼルエンジン
12 マルチモードトランスミッション
12a クラッチ
13 前輪
14 ドライブシャフト
15 トランスファ
16 プロペラシャフト
17 モータジェネレータ
18 後輪
19 インバータ
20 バッテリ
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a control method for starting an engine of a diesel hybrid vehicle, and more particularly to a control method for starting an engine of a diesel hybrid vehicle that can improve the warm-up performance of the diesel engine and suppress the generation of white smoke.
[0002]
[Prior art]
In recent years, diesel hybrid vehicles have been developed from the viewpoint of conservation of the global environment and resource saving. The diesel hybrid vehicle includes a diesel engine provided with a filter for purifying exhaust gas in an exhaust passage, a stepped transmission capable of automatic transmission, and a clutch for connecting and separating power transmission between the diesel engine and the stepped transmission. And a motor generator for assisting power generation by diesel engine output or diesel engine output by battery power.
[0003]
The motor generator is configured to be capable of taking two operating states: a power running mode that functions as a motor that is a travel drive source, and a regenerative mode that functions as a generator. In the diesel hybrid vehicle configured in this manner, the stepped transmission is automatically shifted during shifting, and the clutch is automatically engaged and disengaged.
[0004]
Then, the driving force by the diesel engine and the driving force by the motor generator are properly used according to the traveling state, and the driving efficiency is controlled to be high. For example, at low speed (low rotation) or low load such as when starting, the engine efficiency is poor, so the diesel engine is stopped and the vehicle runs only with the motor, or during normal driving, both the diesel engine and the motor drive the wheels. To be controlled.
[0005]
By the way, in such a diesel hybrid vehicle, since the warm-up is insufficient when the diesel engine is started, white smoke is likely to be generated due to the injection fuel adhering to the inner wall surface of the cylinder, and exhaust purification. Therefore, the catalyst provided in the exhaust passage is not sufficiently activated, and there is a possibility that generation of white smoke cannot be sufficiently suppressed.
[0006]
In order to solve these problems, various related techniques have been proposed. That is, for example, a technology that improves soot and NOx while improving fuel consumption (see Patent Document 1), and when the catalyst is below the activation temperature, the engine and the motor generator are used in combination, and the special running by the engine alone from the normal running (See Patent Document 2), when the battery charge voltage is higher than the reference value, disengage the clutch, run the motor, generate power by the engine output, and increase the engine load to warm up the engine and catalyst (See Patent Document 3).
[0007]
[Patent Document 1]
JP 2002-234363 A [Patent Document 2]
JP 2001-115869 A [Patent Document 3]
Japanese Patent Laid-Open No. 2001-132491
[Problems to be solved by the invention]
The above prior art activates the catalyst by warming it up, and suppresses the generation of white smoke by removing the generated white smoke. However, due to further demands for the preservation of the global environment and resource saving, we are taking advantage of the fact that it is a diesel hybrid vehicle, and actively using this mechanism to warm up the engine during cold start, Although provision of a means for suppressing the generation of white smoke itself was desired, it was difficult to realize.
[0009]
The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a control method for starting an engine of a diesel hybrid vehicle that can improve the warm-up performance of a diesel engine and suppress the generation of white smoke.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above-mentioned object, a diesel hybrid vehicle engine start time control method according to the present invention includes a diesel engine and a motor generator as a driving source for traveling, a stepped transmission capable of automatic transmission, and the diesel engine. And a clutch that automatically performs power transmission / reception between the stepped transmission and the engine start control method for a diesel hybrid vehicle, when the diesel hybrid vehicle is started, the vehicle is driven only by the motor generator. In addition, the clutch engine is engaged, the diesel engine is driven by driving the motor generator, and fuel injection is started to start the diesel engine when a predetermined warm-up state is obtained. Is.
[0011]
Therefore, according to the present invention, the diesel engine can be operated in a region where the combustion efficiency is good, and the operation on the high load side can be performed by carrying out the driving operation of the diesel engine by the motor generator (motoring by EV traveling). Therefore, the warm-up period is shortened and the discharge of unburned fuel is suppressed, so that the generation of white smoke can be suppressed.
[0012]
In the engine start control method for a diesel hybrid vehicle according to the present invention, the diesel engine includes a variable valve mechanism, and the exhaust valve is kept closed by the variable valve mechanism when the diesel engine is rotated. It is characterized by this.
[0013]
Therefore, according to the present invention, the working fluid in the cylinder of the diesel engine is warmed by the sliding frictional heat of the piston by motoring the diesel engine with the motor generator while the exhaust valve is closed. The working fluid is repeatedly compressed and expanded by the reciprocating motion of the piston, and is also warmed by this action. Thereby, the warm-up property of a diesel engine improves and generation | occurrence | production of white smoke can further be suppressed.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
[0015]
FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a diesel hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a diesel engine. First, a schematic configuration of a diesel hybrid vehicle 10 that is a front wheel drive vehicle (FF vehicle) will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
[0016]
The diesel hybrid vehicle 10 is provided with a diesel engine 11 as a travel drive source at the front of the vehicle. In the diesel engine 11, the fuel injection amount is controlled by a common rail fuel injection device 22 (see FIG. 2). Further, the diesel engine 11 has a variable valve timing mechanism (VVT) (not shown) that changes the valve lift amount according to the engine speed and continuously varies the cam phase (valve timing) according to the load, for example, an exhaust system. Prepared on the side.
[0017]
As shown in FIG. 2, the diesel engine 11 also includes an exhaust gas recirculation device (EGR device) 25. The EGR passage of the EGR device 25 is provided with an EGR cooler catalyst 26, an EGR cooler 27, and an EGR valve 28 in order from the exhaust side to the intake side.
[0018]
The diesel engine 11 includes a turbocharger 32. In an intake passage between the turbocharger 32 and the intake manifold, an intercooler 33 and a throttle valve 34 are provided for cooling the intake air that has been supercharged and heated. Further, in the exhaust passage 30 of the diesel engine 11, a particulate filter 31 carrying a NOx catalyst is provided to purify diesel particulates and NOx in the exhaust gas.
[0019]
The driving force generated by the diesel engine 11 is transmitted to a front wheel 13 as a main driving wheel via a multimode transmission (MMT) 12 and a drive shaft 14. The multi-mode transmission 12 automatically and electrically controls a gear shift operation with an actuator in accordance with a traveling state. That is, no torque converter is mounted.
[0020]
In addition, the diesel hybrid vehicle 10 is provided with a clutch 12a that performs contact / separation of power transmission between the diesel engine 11 and the stepped transmission of the multi-mode transmission 12, and the contact / separation operation is performed by an actuator according to the traveling state. It is designed to be automatically controlled electrically.
[0021]
Also, a propeller shaft 16 is connected to the transfer 15 that transmits the driving force separately, and a motor generator (MG) 17 integrated with a driving gear device (gear train) is connected to the end of the transfer shaft 15. In addition, the rear wheel 18 is configured to be rotated only by the front wheel 13 that is a driving wheel.
[0022]
The motor generator 17 is connected via an inverter 19 to a battery 20 that is a chargeable / dischargeable secondary battery. Further, the motor generator 17 is configured to be able to take two operation states, a power running operation mode that functions as a motor that is a travel drive source, and a regenerative operation mode that functions as a generator.
[0023]
For example, the motor generator 17 receives power supplied from the battery 20 in the power running operation mode and generates power for driving the drive shaft 14 via the propeller shaft 16. In the regenerative operation mode, the motor generator 17 converts the driving force transmitted from the diesel engine 11 or the drive shaft 14 via the propeller shaft 16 into electric power, and charges the battery 20. Whether the motor generator 17 is operated in the power running mode or the regenerative operation mode is determined in consideration of the state of charge (SOC) of the battery 20.
[0024]
The diesel hybrid vehicle 10 configured as described above is basically controlled as follows together with each component by an electronic control unit (ECU) (not shown), and can travel in various states. For example, in a relatively low speed state in which the diesel hybrid vehicle 10 starts traveling, it is normal to travel (EV traveling) by powering the motor generator 17 while the diesel engine 11 is stopped. As will be described later, at the time of cold start, the clutch is engaged during EV traveling, and the diesel engine 11 is rotated to improve the warm-up performance.
[0025]
When the diesel hybrid vehicle 10 reaches a predetermined speed or load after the start of traveling, fuel is injected to start the diesel engine 11 and the operation is shifted to the operation using the diesel engine 11. During steady operation, the diesel engine 11 is normally operated so as to generate an output substantially equal to the required power of the drive shaft 14. At this time, almost all of the output of the diesel engine 11 is transmitted to the drive shaft 14.
[0026]
On the other hand, when the state of charge SOC of the battery 20 has dropped below a predetermined reference value, the diesel engine 11 is operated with an output that exceeds the required power of the drive shaft 14, and a part of the surplus power is a motor. It is regenerated as electric power by the generator 17 and used for charging the battery 20. Further, when the torque of the diesel engine 11 is insufficient, the insufficient torque is assisted by driving the motor generator 17, and the necessary torque can be ensured.
[0027]
The diesel hybrid vehicle 10 is also subjected to so-called eco-run (economy & ecology running) control in order to save fuel and reduce exhaust emissions. That is, for example, when the diesel hybrid vehicle 10 stops due to a signal waiting at an intersection or the like, the diesel engine 11 is automatically stopped under a predetermined stop condition, and then the predetermined restart condition (for example, the accelerator pedal is depressed). At a time), the diesel engine 11 is also restarted.
[0028]
The above is the basic configuration and basic control operation of the diesel hybrid vehicle 10 according to the present invention.
[0029]
Next, an engine start time control method of the diesel hybrid vehicle 10 which is a main part of the present invention will be described with reference to FIGS. Here, FIG. 3 is a flowchart showing a control method for starting the engine of the diesel hybrid vehicle 10.
[0030]
As shown in FIG. 3, when the diesel hybrid vehicle 10 is started, first, EV running is performed by the motor generator 17 (step S10). At this time, a clutch (not shown) is engaged with the diesel engine 11, and the motor generator 17 is in a state of rotating the diesel engine 11. That is, the diesel engine 11 is in a so-called motoring state (step S11).
[0031]
Further, the diesel engine 11 keeps an exhaust valve (not shown) closed by a variable valve timing mechanism (not shown). Thus, by motoring with the exhaust valve closed, the working fluid in the cylinder of the diesel engine 11 is warmed by the sliding frictional heat of the piston and is repeatedly compressed and expanded by the reciprocating motion of the piston. It will also be warmed by the action. That is, the warm-up property is improved.
[0032]
Next, whether or not the diesel engine 11 has been warmed up is determined by monitoring the temperature of the engine coolant (step S12). That is, for example, it is determined whether the temperature of the cooling water has reached a predetermined temperature (for example, 40 ° C.) set in advance.
[0033]
If the diesel engine 11 is warmed up (Yes at Step S12), motoring by EV traveling is finished, fuel is injected by the common rail fuel injection device 22, and the diesel engine 11 is started (Step S13). At this time, since the gas temperature in the cylinder is increased due to warm-up, the combustion efficiency is increased and the generation of white smoke can be suppressed. When the motoring is finished, the closed exhaust valve (not shown) is appropriately opened by a variable valve timing mechanism (not shown).
[0034]
On the other hand, if the diesel engine 11 is not warmed up (No at Step S12), fuel injection is not performed, and motoring by EV traveling is continued until the engine is warmed up (Step S10, Step S11). This is because, for example, when the fuel injection amount is small at low load, the excess air ratio increases and misfires occur, unburned fuel is discharged and white smoke is generated.
[0035]
When the diesel engine 11 is started by the start of fuel injection (step S13), since the battery 20 has been discharged because EV traveling has been performed so far, the state of charge SOC of the battery 20 should have decreased. Therefore, in order to charge the battery 20, the diesel engine 11 is operated at a higher load side than normal (step S14).
[0036]
In other words, the diesel engine 11 is loaded with an extra load required for the motor generator 17 in addition to the load (normal load) required from the drive shaft 14 for traveling. Operate on the high-load side by the amount of regeneration compared to normal times. Thereby, the battery 20 is charged. Thus, since the diesel engine 11 is required to operate in addition to the load required from the drive shaft 14, the operation that can bear the regenerative load of the motor generator 17, the high load side operation of the diesel engine 11 is This means that the vehicle is operated with a load that is higher by a predetermined amount than the normal time according to the load of the regeneration.
[0037]
Next, in order to determine the state of charge of the battery 20, it is determined whether or not the state of charge SOC is greater than a preset threshold value (step S15). If the state of charge SOC of the battery 20 is larger than the threshold value (Yes at Step S15), the diesel engine 11 is operated in a normal load state because it is charged.
[0038]
On the other hand, if the state of charge SOC of the battery 20 is smaller than the threshold value (No in step S15), the high load side operation is continued until the battery 20 is sufficiently charged because the charge is insufficient (step S13, step S14).
[0039]
As described above, according to the engine start time control method of the diesel hybrid vehicle 10 according to this embodiment, the diesel engine 11 can be operated in a region where the combustion efficiency is good by performing motoring by EV traveling, and Since this is a high-load operation, the warm-up period is shortened, and the generation of white smoke can be further suppressed.
[0040]
【The invention's effect】
As described above, according to the engine start control method for a diesel hybrid vehicle according to the present invention, a diesel engine and a motor generator as a driving source for traveling, a stepped transmission capable of automatic transmission, and the diesel engine In a control method at the time of engine start of a diesel hybrid vehicle provided with a clutch that automatically performs power transmission / reception between the stepped transmissions, when the diesel hybrid vehicle is started, only the motor generator travels. The clutch engine is engaged, the motor generator is driven to rotate the diesel engine, and when a predetermined warm-up state is obtained, fuel injection is started and the diesel engine is started. , Diesel engine by motor generator By carrying out revolving operation (motoring by EV traveling), the diesel engine can be operated in a region where the combustion efficiency is good and the operation is performed on the high load side. Since the discharge | emission of is suppressed, generation | occurrence | production of white smoke can be suppressed.
[0041]
According to the engine start control method for a diesel hybrid vehicle according to the present invention, the diesel engine includes a variable valve mechanism, and the exhaust valve is closed by the variable valve mechanism when the diesel engine is rotated. Therefore, the working fluid in the cylinder of the diesel engine is warmed by the sliding frictional heat of the piston. The working fluid is repeatedly compressed and expanded by the reciprocating motion of the piston, and is also warmed by this action. Therefore, the warm-up property of the diesel engine is improved, and the generation of white smoke can be further suppressed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a diesel hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a diesel engine.
FIG. 3 is a flowchart showing a control method for starting an engine of a diesel hybrid vehicle.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Diesel hybrid vehicle 11 Diesel engine 12 Multimode transmission 12a Clutch 13 Front wheel 14 Drive shaft 15 Transfer 16 Propeller shaft 17 Motor generator 18 Rear wheel 19 Inverter 20 Battery

Claims (2)

走行用駆動源としてのディーゼルエンジンおよびモータジェネレータと、自動変速可能な有段変速機と、前記ディーゼルエンジンと前記有段変速機間の動力伝達の接離を自動的に行うクラッチと、前記モータジェネレータに接続された充放電可能なバッテリとを備えたディーゼルハイブリッド車両のエンジン始動時制御方法において、
前記ディーゼルハイブリッド車両の前記ディーゼルエンジンの始動時制御の際には、前記モータジェネレータのみによる走行を行うとともに、前記クラッチを係合して当該モータジェネレータの駆動により前記ディーゼルエンジンを連れ回すことにより前記バッテリの充電状態を低下させ、所定の暖機状態が得られたときに燃料噴射を開始して当該ディーゼルエンジンを始動することで当該ディーゼルエンジンに前記バッテリの充電のための高負荷側運転を行わせることを特徴とするディーゼルハイブリッド車両のエンジン始動時制御方法。
A diesel engine and a motor generator as a driving source for traveling, a stepped transmission capable of automatic transmission, a clutch for automatically connecting and disconnecting power transmission between the diesel engine and the stepped transmission, and the motor generator In a control method at the time of engine start of a diesel hybrid vehicle having a chargeable / dischargeable battery connected to
Wherein when the starting control of the diesel engine of a diesel hybrid vehicle, the only performs running by the motor generator, wherein the Succoth Kai take the diesel engine engages the clutch by driving the motor generator The battery charge state is lowered, and when a predetermined warm-up state is obtained, fuel injection is started and the diesel engine is started to perform high load side operation for charging the battery to the diesel engine. A control method for starting an engine of a diesel hybrid vehicle.
前記ディーゼルエンジンは可変動弁機構を備え、当該ディーゼルエンジンの連れ回し時には、当該可変動弁機構により排気弁を閉じたままとすることを特徴とする請求項1記載のディーゼルハイブリッド車両のエンジン始動時制御方法。  2. The engine of a diesel hybrid vehicle according to claim 1, wherein the diesel engine includes a variable valve mechanism, and the exhaust valve is kept closed by the variable valve mechanism when the diesel engine is rotated. Control method.
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