(57)【要約】【課題】ハイブリッド車において、プラグ燻り解消運転を効果的に行う。【解決手段】エンジンの点火プラグが燻っていると判定した場合（Ｓ１１）において、Ｓ１２において運転者から要求されている走行に必要な出力が所定以下（Ｓ１２）または現在のバッテリ容量が所定値以上である場合（Ｓ１３）には、エンジン出力を上乗せするプラグ燻り解消運転の実行を禁止し（Ｓ１５）、エンジンの出力が所定以上で、かつ現在のバッテリ容量が所定値以下である場合にはプラグ燻り解消運転の実行を禁止しない（Ｓ１４）。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハイブリッド車のエンジン制御装置であって、
エンジンの点火プラグが燻っていると判定した場合において、
運転者から要求されている走行に必要な出力が所定以下または現在のバッテリ容量が所定値以上である場合には、エンジン出力を上乗せするプラグ燻り解消運転の実行を禁止し、
エンジンの出力が所定以上で、かつ現在のバッテリ容量が所定値以下である場合にはプラグ燻り解消運転の実行を禁止しない、
ハイブリッド車のエンジン制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はプラグ燻り発生時のエンジン制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハイブリッド車は、モータおよびエンジンを搭載し、これらの駆動力を用いて走行する。ここで、エンジンは、気筒内に導入した空気と燃料の混合気をプラグの火花放電によって燃焼させている。気筒内に導入された燃料が完全に燃焼せずに残存する状態が続くと、残留燃料やその炭化物がプラグに付着する、いわゆるプラグ燻りが発生し、燃焼が不安定となる場合がある。
【０００３】
特許文献１では、エンジンの温度が極低温状態の場合に、エンジンの回転数を上げることにより、プラグのプラグ燻り発生を防止する。また、特許文献２には、点火プラグのプラグ燻りが検出された場合に、エンジンの回転数を上昇することでプラグ燻りを解消することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２３００４４号公報
【特許文献２】特開２００９−２５７２１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、ハイブリッド車におけるエンジンの運転は、走行に必要なパワーやバッテリの充電状態（ＳＯＣ）などに応じて行われる。そこで、ハイブリッド車の状況に応じて適切なプラグのプラグ燻り解消が望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、ハイブリッド車のエンジン制御装置であって、エンジンの点火プラグが燻っていると判定した場合において、運転者から要求されている走行に必要な必要走行パワーが所定以下または現在のバッテリ容量が所定値以上である場合には、エンジン出力を上乗せするプラグ燻り解消運転の実行を禁止し、必要走行パワーが所定以上で、かつ現在のバッテリ容量が所定値以下である場合にはプラグ燻り解消運転の実行を禁止しない、ことを特徴とする。
【０００７】
また、プラグ燻り発生時においては、エンジンを始動する必要走行パワーを高くすることが好適である。
【０００８】
また、プラグ燻り発生時におけるエンジン出力の上乗せ量は、ＳＯＣに応じて変更することが好適である。
【発明の効果】
【０００９】
バッテリ容量、必要走行パワーに応じて、プラグ燻り解消運転の実行が禁止されるため、バッテリ容量に応じて適切なプラグ燻り解消運転が行える。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】ハイブリッド車の要部構成を示すブロック図である。
【図２】プラグ燻り解消運転の制御手順を示すフローチャートである。
【図３】より具体的なプラグ燻り解消運転の制御手順を示すフローチャートである。
【図４】必要走行パワー、ＳＯＣと、充電要求の関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について、図面に基づいて説明する。なお、本発明は、ここに記載される実施形態に限定されるものではない。
【００１２】
図１は、ハイブリッド車の駆動系を示す概略ブロック図である。バッテリ１０の直流出力は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２によって昇圧された後、第１インバータ１４および第２インバータ１６に供給される。第１インバータ１４には第１ＭＧ（モータジェネレータ）１８が接続されており、第２インバータ１６には第２ＭＧ（モータジェネレータ）２０が接続されている。
【００１３】
第１ＭＧ１８および第２ＭＧ２０の出力軸は、動力変換部２２に接続されており、この動力変換部２２にはエンジン２４の出力軸も接続されている。また、動力変換部２２と第２ＭＧ２０を接続する出力軸の回転は駆動出力として車両の駆動軸に伝達されるようになっており、動力変換部２２または／および第２ＭＧ２０の出力が車輪に伝達されてハイブリッド車が走行する。
【００１４】
動力変換部２２は、例えば遊星歯車機構で構成されており、第１ＭＧ１８、第２ＭＧ２０、エンジン２４の間での動力伝達を制御する。エンジン２４は基本的に動力の出力源として使用され、エンジン２４の出力は動力変換部２２を介し、第１ＭＧ１８に伝達される。これによって、エンジン２４の出力により第１ＭＧ１８が発電し、得られた発電電力は、第１インバータ１４、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２を介してバッテリ１０に充電される。また、エンジン２４の出力は、動力変換部２２を介して、駆動軸に伝達され、エンジン２４の出力によって車両が走行する。なお、図１において、電力の伝達系については普通の実線、機械的な動力伝達系については太実線、信号の伝達系（制御系）については破線で示してある。
【００１５】
制御部２６は、アクセル踏み込み量、車速から決定される目標トルクなどに応じて第１、第２インバータ１４，１６や、エンジン２４の駆動を制御して駆動軸への出力を制御する。また、バッテリの充電状態（ＳＯＣ）に応じて、エンジン２４の駆動、第１インバータ１４のスイッチングを制御して、バッテリ１０の充電を制御する。なお、車両の減速の際には、第２インバータ１６を制御して、第２ＭＧ２０による回生制動を行い、得られた回生電力によりバッテリ１０を充電する。また、第１ＭＧ１８により回生制動を行ってもよい。
【００１６】
ここで、本実施形態のハイブリッド車において、エンジン２４は、プラグ（点火プラグ）を有し、気筒内に導入した空気と燃料の混合気をプラグの火花放電によって燃焼させる火花点火式の内燃機関（通常はガソリンエンジン）である。そこで、気筒内に導入された燃料が完全に燃焼せずに残存する状態が続くと、残留燃料やその炭化物がプラグに付着する、いわゆるプラグ燻りが発生する。ハイブリッド車においては、エンジン２４が停止している場合が多く、エンジン２４の温度が十分上昇しない運転となる可能性が高く、通常の車両に比べ、プラグのプラグ燻りが発生しやすいといわれている。
【００１７】
本実施形態では、制御部２６において、図２に示す処理を行うことにより、エンジン２４におけるプラグ燻り解消運転を効果的に行う。
【００１８】
まず、プラグ燻りが発生したかを判定する（Ｓ１１）。このプラグ燻り発生の判定は、例えば極低温でエンジン２４を始動したか、低温でのエンジン２４の運転期間が所定以上であったか、温度が低温の内にエンジン２４が運転停止されたことがあったか、エンジン２４の運転時間が所定時間以内で停止されたことが所定回数続いたか、など公知の手法により検出すればよい。光学的、電気的に実際にプラグ燻りの発生を検出することも可能であるが、気筒内は燃料の燃焼を行う場所であり、上述のようにしてプラグ燻り発生を予測することでプラグ燻りを検出することが好適である。特に、プラグ燻り解消運転は、基本的にはいずれの部品に対しても特に害のあるものでないため、非常に正確な検出は不要で予測で十分である。
【００１９】
Ｓ１１の判定において、プラグ燻り発生あり（ＹＥＳ）であった場合には、走行に必要な必要走行パワーが所定値以上であるかを判定する（Ｓ１２）。この所定値は、プラグ燻り解消のための最低運転パワーまたはこれに比較的近い値であって、充電要求を追加することによってプラグ燻り解消運転が行える値に設定される。本実施形態において、エンジン出力の上乗せ分は、バッテリ１０の充電に利用されるため、充電要求としている。また、この処理における所定値の設定について、その時のＳＯＣに応じた充電要求を参照してもよい。これによって、ＳＯＣが低いときには比較的早めに燻り解消運転を開始することができる。また、ＳＯＣが比較的高い場合には、所定値を大きくすることで、走行に必要な走行パワーが小さいときに、エンジン２４を始動せず、第２ＭＧ２０の出力によって走行して、ＳＯＣを低減して、燻り解消運転に備えることができる。
【００２０】
Ｓ１２の判定で、必要走行パワーが所定値以上であった場合（ＹＥＳ）には、現在ＳＯＣが所定値以上であるかを判定する（Ｓ１３）。これは、ＳＯＣが所定値以上の場合には、バッテリ１０に充電することが好ましくなく、プラグ燻り解消運転を避けるべきだからである。この所定値は、例えば８０％等の高い値であって、回生制動による充電受け入れ余裕分を考慮したＳＯＣ上限値に設定される。
【００２１】
Ｓ１３の判定で、所定値以上でなかった場合（ＮＯ）の場合には、プラグ燻り解消運転を禁止しない。すなわち、エンジン出力を上乗せする充電要求を発生して、高出力でエンジン２４を運転することで、温度を上昇して、プラグ燻りを解消する。
【００２２】
Ｓ１１、Ｓ１２の判定でＮＯの場合、およびＳ１３の判定でＹＥＳの場合には、プラグ燻り解消運転は好ましくなく、これを禁止する（Ｓ１５）。従って、エンジン２４は通常運転とするか、またはエンジン２４を始動しない。特に、エンジン２４を始動しないことによって、走行は、バッテリ１０からの電力による第２ＭＧ２０により行われ、バッテリ１０のＳＯＣを低下させることができ、次のプラグ燻り運転に備え、ＳＯＣを低下させることができる。
【００２３】
このように、本実施形態では、走行に必要なパワーが所定値以上であって、ＳＯＣが所定値以下の場合にのみプラグ燻り解消のためにエンジン出力に上乗せして、エンジン２４を高温にしてプラグの焼き切り（プラグ燻りの解消）を行う。そこで、ハイブリッド車において、その時の状況に応じて適切なプラグ燻り解消運転が行える。
【００２４】
図３には、より具体的な実施形態における制御部２６の処理手順が示されており、これに基づいてエンジン制御について説明する。
【００２５】
まず、プラグ燻りが発生しているかを判定する（Ｓ２１）。プラグ燻り発生有無の判定は、上述の場合と同様にして行われる。
【００２６】
Ｓ２１の判定で、プラグ燻りあり（ＹＥＳ）の場合、エンジン２４を始動するか否かのしきい値であるエンジン始動判定走行パワーとして、プラグ燻り時パワーＰｋを設定する（Ｓ２２）。すなわち、ハイブリッド車において、走行に必要なパワーが所定以上の場合にエンジン２４を始動して、エンジン２４の駆動力を用いて走行するが、エンジン始動判定走行パワーは、エンジンが始動する必要走行パワーのしきい値で、必要走行パワーがこれ以上になった場合にエンジン２４を始動する。プラグ燻り発生時は、プラグ燻り時パワーＰｋは、比較的高めの値とする。
【００２７】
次に、充電マップとして、プラグ燻り時充電マップＭｋを設定する（Ｓ２３）。この充電マップは、現在ＳＯＣと必要走行パワーをパラメータとして充電要求を出力する、２次元マップである。プラグ燻り発生時には、必要走行パワーが所定値以下では、充電要求が０であり、所定以上では通常時に比べ充電要求が大き目に設定される。
【００２８】
そして、走行に必要なパワーは、プラグ燻り時エンジン始動判定走行パワーＰｋ以上かを判定する（Ｓ２４）。この判定でＰｋ以上（ＹＥＳ）であった場合には、次に、ＳＯＣは所定値以上かを判定する（Ｓ２５）。この所定値は、ＳＯＣが８０％以上かなどの充電が適切に行えるか否かの上限値である。Ｓ２４の判定で、ＮＯの場合には、エンジン始動は不要であり、処理を終了する。
【００２９】
Ｓ２５の判定で、所定値以上でなかった場合には、充電が可能であり、充電要求を算出する（Ｓ２６）。すなわち、上述したプラグ燻り時マップＭｋを利用して、必要走行パワーに上乗せするエンジン出力に該当する充電要求を、ＳＯＣおよび必要走行パワーをパラメータとして発生する。なお、充電要求は、ＳＯＣが小さい程大きく設定される。
【００３０】
そして、Ｓ２６において発生した充電要求を必要走行パワーに加算した値を目標出力としてエンジン２４を始動し（Ｓ２７）、処理を終了する。なお、燻り解消運転は、プラグに付着した燻り物質を焼き切ればよいため、燻り解消運転に必要な期間が経過した時に終了する。
【００３１】
ここで、Ｓ２５において、ＳＯＣが所定値以上であった場合（ＹＥＳ）には、充電が不可能である。そこで、充電要求は発生せずＳ２７に移り、エンジン２４を始動する。この場合には、必要走行パワーに応じてエンジン出力が決定される。また、この場合には、ＳＯＣが高いため、エンジン２４を始動せず第２ＭＧ２０により走行したり、走行に必要なパワーにおける第２ＭＧ２０の出力を増加してＳＯＣを低減することも好適である。
【００３２】
Ｓ２１の判定でＮＯの場合には、エンジン始動判定走行パワーとして通常時パワーＰｎが設定され（Ｓ２８）、充電時マップとして通常時マップＭｎを設定する（Ｓ２９）。そして、走行に必要なパワーが通常時エンジン始動判定走行パワーＰｎ以上かを判定する（Ｓ３０）。Ｓ３０の判定で、ＹＥＳの場合には、通常時マップＭｎを使用して、ＳＯＣおよび必要走行パワーに応じた充電要求（プラグ燻り解消のための上乗せなし）を発生し（Ｓ３１）、エンジンを始動する（Ｓ２７）。
【００３３】
Ｓ３０の判定において、ＮＯの場合には、エンジンの始動は不要であり、そのまま処理を終了する。
【００３４】
図４には、充電要求の発生を示してある。通常時は、必要走行パワーが、通常時エンジン始動判定パワーＰｎ以上になった場合に、ＳＯＣに応じた充電要求を発生する。この例では、ＳＯＣが４０％〜６０％の間にある場合にのみ所定量の充電要求を発生するが、必要走行パワーが変動しても充電要求は一定としている。
【００３５】
一方、プラグ燻り発生時において、プラグ燻り時エンジン始動判定パワーＰｎ以上となった場合に、ＳＯＣに応じた充電要求を発生する。この例の場合、プラグ燻り時エンジン始動判定パワーＰｎをプラグ燻りを解消（プラグ燻りを焼き切る）ことができる最小パワーに設定してある。そして、必要走行パワーの上昇に応じて充電要求を増加させ、所定の必要走行パワー以上では充電要求は一定としている。また、必要走行パワーが大きな領域において、プラグ燻り発生時の充電要求を通常時の充電要求より高くしている。これによって、エンジン２４の出力を上乗せして、エンジン２４の温度を早期に高くして、早期に確実なプラグ燻りの解消が図れる。
【００３６】
このように、本実施形態によれば、エンジン始動判定パワーをプラグ燻り発生時において高くする。これによって、必要走行パワーがあまり大きくないときには、エンジン２４を始動せず、第２ＭＧ２０の出力で走行することで、ＳＯＣを低くすることができる。そして、必要走行パワーが所定値Ｐｋより大きな場合には、充電要求を通常時の充電要求に比べ上乗せして、大きなものにする。これによって、エンジン２４の出力を大きくして、確実なプラグ燻り解消が行える。
【００３７】
なお、ＳＯＣが最低しきい値（例えば３０％）となった場合には、必要走行パワーとは無関係にエンジン２４を始動して、所定の上限ＳＯＣ（例えば７０％）となるまでバッテリ１０を充電するとよい。この場合は、エンジン２４の出力が充電電流で制限されるため、基本的にプラグ燻り解消運転は行わない。
【符号の説明】
【００３８】
１０  バッテリ、１２  ＤＣ／ＤＣコンバータ、１４  第１インバータ、１６  第２インバータ、１８  第１ＭＧ、２０  第２ＭＧ、２２  動力変換部、２４  エンジン、２６  制御部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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