JP2000145528A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents
内燃機関の制御装置Info
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- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/62—Hybrid vehicles
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- Hybrid Electric Vehicles (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 エンジンのクランク軸の回転角度を基準値か
らの相対角度ではなく、絶対角度として検出する。 【解決手段】 エンジン１０のクランク軸と、モータ１
２のロータは、直結されている。ロータの回転角度を絶
対値として検出するレゾルバ２８の出力に基づき、クラ
ンク軸の絶対角度（０〜３６０°）を算出する。また、
クランク軸の１／２の速度で回転するカム軸に、カム軸
の１回転で奇数周期となる信号を送出するカム角度エン
コーダ２２を設ける。カム角度エンコーダ２２の出力
は、クランク軸の０〜３６０°と３６０〜７２０°で、
出力信号の位相が反転する。レゾルバ２８によるクラン
ク軸絶対角度と、カム角度エンコーダ２２の信号に基づ
き、０〜７２０°のクランク絶対角度を算出する。検出
されたクランク軸の絶対角度に基づき、気筒ごとの制御
時期を求め、制御を行う。
らの相対角度ではなく、絶対角度として検出する。 【解決手段】 エンジン１０のクランク軸と、モータ１
２のロータは、直結されている。ロータの回転角度を絶
対値として検出するレゾルバ２８の出力に基づき、クラ
ンク軸の絶対角度（０〜３６０°）を算出する。また、
クランク軸の１／２の速度で回転するカム軸に、カム軸
の１回転で奇数周期となる信号を送出するカム角度エン
コーダ２２を設ける。カム角度エンコーダ２２の出力
は、クランク軸の０〜３６０°と３６０〜７２０°で、
出力信号の位相が反転する。レゾルバ２８によるクラン
ク軸絶対角度と、カム角度エンコーダ２２の信号に基づ
き、０〜７２０°のクランク絶対角度を算出する。検出
されたクランク軸の絶対角度に基づき、気筒ごとの制御
時期を求め、制御を行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、往復型内燃機関の
制御装置であって、特に各気筒ごとの制御指令の時期を
決定する装置に関する。
制御装置であって、特に各気筒ごとの制御指令の時期を
決定する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】往復型の内燃機関は、吸気、圧縮、燃焼
膨張、排気の工程が間欠的に繰り返される。このため、
点火時期、燃料の噴射時期などを、気筒ごとに正確に制
御する必要がある。従来、内燃機関のクランク軸とカム
軸に、歯車状のロータを設け、これの凹凸を検出して、
クランク軸の回転角度（以下、クランク角と記す）を検
出している。このとき、前記ロータの１カ所に他の部分
とは歯車の歯の配置の間隔を異ならせた部分を設けるな
どして、この部分を特定し、ここからの相対位置として
クランク角を検出している。このように、従来、ロータ
上の基準位置からの相対的な位置としてクランク角を検
出しているので、ロータ上の基準位置が検出されないと
クランク角を検出できない。４工程サイクル機関は、ク
ランク角７２０°が１周期であるので、ロータ上の基準
位置の検出は、最大で７２０°クランク軸が回転しなけ
れば行えない。
膨張、排気の工程が間欠的に繰り返される。このため、
点火時期、燃料の噴射時期などを、気筒ごとに正確に制
御する必要がある。従来、内燃機関のクランク軸とカム
軸に、歯車状のロータを設け、これの凹凸を検出して、
クランク軸の回転角度（以下、クランク角と記す）を検
出している。このとき、前記ロータの１カ所に他の部分
とは歯車の歯の配置の間隔を異ならせた部分を設けるな
どして、この部分を特定し、ここからの相対位置として
クランク角を検出している。このように、従来、ロータ
上の基準位置からの相対的な位置としてクランク角を検
出しているので、ロータ上の基準位置が検出されないと
クランク角を検出できない。４工程サイクル機関は、ク
ランク角７２０°が１周期であるので、ロータ上の基準
位置の検出は、最大で７２０°クランク軸が回転しなけ
れば行えない。
【０００３】特開平５−２８８１１２号公報に記載の装
置においては、クランク角０°〜３６０°と、３６０°
〜７２０°とを判別することにより、３６０°以内の回
転で基準位置の検出を行うことできる。
置においては、クランク角０°〜３６０°と、３６０°
〜７２０°とを判別することにより、３６０°以内の回
転で基準位置の検出を行うことできる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前記公報の装置におい
ても、クランク軸が３６０°回転しなければ、クランク
角の基準位置を検出することができない場合があった。
したがって、この間は内燃機関の制御を開始することが
できず、無駄にクランキングが行われる。特に、内燃機
関と電動機を備えたパワープラントを有するハイブリッ
ド自動車などにおいては、内燃機関の始動が必要となっ
たときに、自動的にこれが行われるが、このときのクラ
ンキングが搭乗者に不快感を与える場合があった。
ても、クランク軸が３６０°回転しなければ、クランク
角の基準位置を検出することができない場合があった。
したがって、この間は内燃機関の制御を開始することが
できず、無駄にクランキングが行われる。特に、内燃機
関と電動機を備えたパワープラントを有するハイブリッ
ド自動車などにおいては、内燃機関の始動が必要となっ
たときに、自動的にこれが行われるが、このときのクラ
ンキングが搭乗者に不快感を与える場合があった。
【０００５】本発明は、前述の課題を解決するためにな
されたものであり、クランク軸の絶対角度を検出し、機
関の制御を早期に開始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。
されたものであり、クランク軸の絶対角度を検出し、機
関の制御を早期に開始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。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
めに、本発明にかかる往復型内燃機関と電動機とを有す
るパワープラントの前記内燃機関の制御装置は、内燃機
関のクランク軸の絶対角度に基づき当該機関の各気筒へ
の制御指令の時期を決定する指令時期制御手段と、前記
電動機のロータの回転角度を検出する絶対角度センサ
と、を有し、前記内燃機関のクランク軸の絶対角度は、
前記絶対角度センサの値を使用したものである。
めに、本発明にかかる往復型内燃機関と電動機とを有す
るパワープラントの前記内燃機関の制御装置は、内燃機
関のクランク軸の絶対角度に基づき当該機関の各気筒へ
の制御指令の時期を決定する指令時期制御手段と、前記
電動機のロータの回転角度を検出する絶対角度センサ
と、を有し、前記内燃機関のクランク軸の絶対角度は、
前記絶対角度センサの値を使用したものである。
【０００７】電動機のロータの回転角度を検出する絶対
角度センサの値を使用することにより、クランク軸が停
止しているときでさえもその回転角度を検出することが
できる。又、クランク軸の絶対角度センサを専用に設け
る必要がないため部品点数を削減することができ、装置
の小型化、コストの低減ができる。さらに、前記絶対角
度センサは、レゾルバとすることができる。特に、内燃
機関と電動機を有し、これらの機関の出力軸が１対１の
速度で回転するときには、電動機の有するレゾルバの出
力を直接用いることができる。
角度センサの値を使用することにより、クランク軸が停
止しているときでさえもその回転角度を検出することが
できる。又、クランク軸の絶対角度センサを専用に設け
る必要がないため部品点数を削減することができ、装置
の小型化、コストの低減ができる。さらに、前記絶対角
度センサは、レゾルバとすることができる。特に、内燃
機関と電動機を有し、これらの機関の出力軸が１対１の
速度で回転するときには、電動機の有するレゾルバの出
力を直接用いることができる。
【０００８】さらに、クランク軸の半分の回転速度で回
転する軸の回転角度を検出し、クランク軸の０°から３
６０°の周期と、３６０°から７２０°の周期を区別す
る、周期判別センサを設け、前記指令時期制御手段は、
前記絶対角度と判別された前記周期とに基づき、各気筒
への指令時期を決定するものとすることができる。クラ
ンク軸の半分の速度で回転する軸は、カム軸とすること
が好ましい。周期判別センサを設けることにより、４工
程サイクル機関に対応することができる。
転する軸の回転角度を検出し、クランク軸の０°から３
６０°の周期と、３６０°から７２０°の周期を区別す
る、周期判別センサを設け、前記指令時期制御手段は、
前記絶対角度と判別された前記周期とに基づき、各気筒
への指令時期を決定するものとすることができる。クラ
ンク軸の半分の速度で回転する軸は、カム軸とすること
が好ましい。周期判別センサを設けることにより、４工
程サイクル機関に対応することができる。
【０００９】さらに、クランク軸の一つの所定角度位置
からの相対角度を検出する相対角度センサと、前記相対
角度に基づき前記絶対角度センサの基準位置の補正を行
う絶対角度補正手段と、を有するものとすることができ
る。これによって、組立工程において、絶対角度センサ
とクランク軸との角度位置を合わせる作業を行う必要が
なくなる。
からの相対角度を検出する相対角度センサと、前記相対
角度に基づき前記絶対角度センサの基準位置の補正を行
う絶対角度補正手段と、を有するものとすることができ
る。これによって、組立工程において、絶対角度センサ
とクランク軸との角度位置を合わせる作業を行う必要が
なくなる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態（以下
実施形態という）を、図面に従って説明する。図１に
は、本実施形態の概略構成が示されている。また、図２
は、主要部分の内部構造を示す概略図であり、出力軸か
ら下は省略されている。エンジン１０は、４工程サイク
ル機関であり、クランク軸１１と、吸排気バルブを駆動
するカム軸（図示せず）を有している。クランク軸１１
はねじりダンパ１３を介して電動機（以下、モータと記
す）１２のロータ軸１５と結合されている。ロータ軸１
５は、トルクコンバータ１４を介して、変速機１６に結
合されている。
実施形態という）を、図面に従って説明する。図１に
は、本実施形態の概略構成が示されている。また、図２
は、主要部分の内部構造を示す概略図であり、出力軸か
ら下は省略されている。エンジン１０は、４工程サイク
ル機関であり、クランク軸１１と、吸排気バルブを駆動
するカム軸（図示せず）を有している。クランク軸１１
はねじりダンパ１３を介して電動機（以下、モータと記
す）１２のロータ軸１５と結合されている。ロータ軸１
５は、トルクコンバータ１４を介して、変速機１６に結
合されている。
【００１１】エンジン１０は、エンジンの運転状態を示
す各種検出値、例えば冷却水温、吸気管内圧力、エンジ
ン油温などと、運転者の操作（主にアクセルペダルの操
作）に基づき制御される。具体的には、各種センサの出
力を基に、エンジンＥＣＵ（エンジン電子制御ユニッ
ト）１８が燃料の噴射量、噴射時期、点火時期などを制
御し、運転者などの要求に沿った制御が行われる。往復
型など、吸気、圧縮、爆発膨張、排気の各工程が、間欠
的に行われる機関においては、これらの工程に同期さ
せ、所定量の燃料を供給（噴射し）、点火を行う必要が
ある。多気筒往復型エンジンの場合、各気筒の工程を把
握し、気筒ごとに噴射制御、点火制御を行う必要があ
る。各気筒の工程を判定するために、クランク軸の回転
角を検出するためのクランク相対角度エンコーダ２０お
よびカム角度エンコーダ２２が設けられている。
す各種検出値、例えば冷却水温、吸気管内圧力、エンジ
ン油温などと、運転者の操作（主にアクセルペダルの操
作）に基づき制御される。具体的には、各種センサの出
力を基に、エンジンＥＣＵ（エンジン電子制御ユニッ
ト）１８が燃料の噴射量、噴射時期、点火時期などを制
御し、運転者などの要求に沿った制御が行われる。往復
型など、吸気、圧縮、爆発膨張、排気の各工程が、間欠
的に行われる機関においては、これらの工程に同期さ
せ、所定量の燃料を供給（噴射し）、点火を行う必要が
ある。多気筒往復型エンジンの場合、各気筒の工程を把
握し、気筒ごとに噴射制御、点火制御を行う必要があ
る。各気筒の工程を判定するために、クランク軸の回転
角を検出するためのクランク相対角度エンコーダ２０お
よびカム角度エンコーダ２２が設けられている。
【００１２】クランク相対角度エンコーダ２０は、クラ
ンク軸に固定された円板の周囲に、歯車状の凹凸を設
け、周上の１カ所に他の場所から区別するために形状の
異なる凹凸が設けられている。歯車状の凹凸を磁気ピッ
クアップなどにより検出し、これをエンジンＥＣＵ１８
に送出し、ＥＣＵ１８が、クランク軸の回転および回転
角度を算出する。前記の他と形状の異なる凹凸は、通常
エンジンの１番気筒の点火時の上死点と一致する位置に
設けられており、このときのクランク回転角度を０°と
呼んでいる。以降の説明においても、クランク回転角度
は、この１番気筒点火時上死点を基準とする。エンコー
ダ２０からの信号を受けたエンジンＥＣＵ１８は、前記
の０°位置からの凹凸を計数することによりクランク角
度を算出する。よって、クランク相対角度エンコーダ２
０とエンジンＥＣＵ１８がクランク相対角度を検出する
クランク相対角度センサを構成する。このセンサに検出
される角度は、０°の位置からの相対角度であり、クラ
ンク軸が最大で１回転しなければ、クランク角度を検出
することができない。
ンク軸に固定された円板の周囲に、歯車状の凹凸を設
け、周上の１カ所に他の場所から区別するために形状の
異なる凹凸が設けられている。歯車状の凹凸を磁気ピッ
クアップなどにより検出し、これをエンジンＥＣＵ１８
に送出し、ＥＣＵ１８が、クランク軸の回転および回転
角度を算出する。前記の他と形状の異なる凹凸は、通常
エンジンの１番気筒の点火時の上死点と一致する位置に
設けられており、このときのクランク回転角度を０°と
呼んでいる。以降の説明においても、クランク回転角度
は、この１番気筒点火時上死点を基準とする。エンコー
ダ２０からの信号を受けたエンジンＥＣＵ１８は、前記
の０°位置からの凹凸を計数することによりクランク角
度を算出する。よって、クランク相対角度エンコーダ２
０とエンジンＥＣＵ１８がクランク相対角度を検出する
クランク相対角度センサを構成する。このセンサに検出
される角度は、０°の位置からの相対角度であり、クラ
ンク軸が最大で１回転しなければ、クランク角度を検出
することができない。
【００１３】また、４工程サイクル機関では、クランク
軸２回転で１サイクルが終了する。よって、クランク軸
の回転角度だけでは、各気筒の工程を判断することがで
きない。クランク軸の２回転、すなわち０〜３６０°と
３６０〜７２０°を区別するために、吸排気バルブを駆
動するカムの軸の回転を検出するのが前記カム角度エン
コーダ２２である。カム軸は、クランク軸の１／２の速
度で回転しており、これの回転角度を利用すれば、クラ
ンク軸の２回転にわたる角度を判別できる。
軸２回転で１サイクルが終了する。よって、クランク軸
の回転角度だけでは、各気筒の工程を判断することがで
きない。クランク軸の２回転、すなわち０〜３６０°と
３６０〜７２０°を区別するために、吸排気バルブを駆
動するカムの軸の回転を検出するのが前記カム角度エン
コーダ２２である。カム軸は、クランク軸の１／２の速
度で回転しており、これの回転角度を利用すれば、クラ
ンク軸の２回転にわたる角度を判別できる。
【００１４】カム角度エンコーダ２２は、クランク角度
０〜３６０°と３６０〜７２０°の対応する角度で、異
なる値の信号を出力する。最も簡単な信号は、０〜３６
０°でハイ、３６０〜７２０°でローの信号である。よ
り現実的には、クランク角度７２０°内で、奇数周期と
なる方形波とすることができる。図３には、このような
カム角度エンコーダの信号の一例が示されている。この
信号はクランク角度７２０°で、２３周期の方形波であ
り、図示するようにクランク角度の１周期目と２周期目
では、位相が反転している。このような信号と、クラン
ク相対角度エンコーダの出力を組み合わせれば、クラン
ク軸の２回転にわたる角度が検出できる。すなわち、ク
ランク相対角度エンコーダ２０の出力に基づき検出され
た角度がαであった場合、これがαであるのか、α＋３
６０°であるのか、判別できないが、カム角度エンコー
ダ２２の出力がハイかローかにより、どちらであるのか
が判別できる。したがって、クランク相対角度、カム角
度の両エンコーダ２０，２２を用いれば、クランク回転
角度の０°が検出された以後は、クランク回転角度を常
時算出することができる。このように、カム角度エンコ
ーダ２２とエンジンＥＣＵ１８によって、クランク軸の
０〜３６０°と３６０〜７２０°の周期を区別する周期
判別センサが構成される。しかし、クランク回転角度０
°を検出するには、最大で３６０°クランク軸が回転し
なければならない。
０〜３６０°と３６０〜７２０°の対応する角度で、異
なる値の信号を出力する。最も簡単な信号は、０〜３６
０°でハイ、３６０〜７２０°でローの信号である。よ
り現実的には、クランク角度７２０°内で、奇数周期と
なる方形波とすることができる。図３には、このような
カム角度エンコーダの信号の一例が示されている。この
信号はクランク角度７２０°で、２３周期の方形波であ
り、図示するようにクランク角度の１周期目と２周期目
では、位相が反転している。このような信号と、クラン
ク相対角度エンコーダの出力を組み合わせれば、クラン
ク軸の２回転にわたる角度が検出できる。すなわち、ク
ランク相対角度エンコーダ２０の出力に基づき検出され
た角度がαであった場合、これがαであるのか、α＋３
６０°であるのか、判別できないが、カム角度エンコー
ダ２２の出力がハイかローかにより、どちらであるのか
が判別できる。したがって、クランク相対角度、カム角
度の両エンコーダ２０，２２を用いれば、クランク回転
角度の０°が検出された以後は、クランク回転角度を常
時算出することができる。このように、カム角度エンコ
ーダ２２とエンジンＥＣＵ１８によって、クランク軸の
０〜３６０°と３６０〜７２０°の周期を区別する周期
判別センサが構成される。しかし、クランク回転角度０
°を検出するには、最大で３６０°クランク軸が回転し
なければならない。
【００１５】モータ１２には、バッテリ２４からの電力
がインバータ２６を介して供給される。バッテリ２４か
らの直流電力が、インバータ２６により三相交流電力に
変換され、この電力によってモータ１２が駆動される。
モータ１２のロータの回転角度を検出するためのレゾル
バ２８の出力は、モータＥＣＵ（モータ電子制御ユニッ
ト）３０に送られる。モータＥＣＵ３０は、レゾルバ２
８の出力に基づき、モータ１２の回転角度を算出し、こ
の回転角度に基づきインバータを制御して、所定の三相
交流電力の位相を制御する。出力の制御は、エンジンＥ
ＣＵ１８を介して送られる運転者の所定の操作、および
バッテリ２４の充電レベルに応じて制御される。また、
モータ１２は、変速機１６およびトルクコンバータ１４
を介して、出力軸３２により駆動される場合には、発電
機として機能し、回生制動を行う。このときの制御は、
レゾルバ２８の出力信号、バッテリ２４の充電レベルな
どに基づき行われる。
がインバータ２６を介して供給される。バッテリ２４か
らの直流電力が、インバータ２６により三相交流電力に
変換され、この電力によってモータ１２が駆動される。
モータ１２のロータの回転角度を検出するためのレゾル
バ２８の出力は、モータＥＣＵ（モータ電子制御ユニッ
ト）３０に送られる。モータＥＣＵ３０は、レゾルバ２
８の出力に基づき、モータ１２の回転角度を算出し、こ
の回転角度に基づきインバータを制御して、所定の三相
交流電力の位相を制御する。出力の制御は、エンジンＥ
ＣＵ１８を介して送られる運転者の所定の操作、および
バッテリ２４の充電レベルに応じて制御される。また、
モータ１２は、変速機１６およびトルクコンバータ１４
を介して、出力軸３２により駆動される場合には、発電
機として機能し、回生制動を行う。このときの制御は、
レゾルバ２８の出力信号、バッテリ２４の充電レベルな
どに基づき行われる。
【００１６】レゾルバ２８は、モータ１２のロータの回
転角度に応じた信号を出力し、これに基づきモータＥＣ
Ｕ３０がロータの回転角度を算出する。図３には、レゾ
ルバ２８の出力に基づき求められた回転角度を表す出力
信号が示されている。この信号は、ロータの回転角度の
０°から３６０°まで、線形に単調増加する信号であ
り、ロータ１回転を周期としてしている。したがって、
この信号の値から現在のロータの回転位置が直ちに分か
る。この回転角度に基づき、ステータにより発生される
回転磁界の位相が制御される。したがって、レゾルバ２
８は、モータ１２が停止しているときであっても、ロー
タの回転角度を検出する必要がある。レゾルバ２８は、
ロータ軸に固定された偏心円板と、この円板の外周との
間隔を測定する、ステータに固定されたセンサとを有す
る。円板が偏心しているために、ロータが回転すると円
板外周とセンサの間隔が周期的に変化し、この変化に基
づきロータの回転角度を算出することができる。
転角度に応じた信号を出力し、これに基づきモータＥＣ
Ｕ３０がロータの回転角度を算出する。図３には、レゾ
ルバ２８の出力に基づき求められた回転角度を表す出力
信号が示されている。この信号は、ロータの回転角度の
０°から３６０°まで、線形に単調増加する信号であ
り、ロータ１回転を周期としてしている。したがって、
この信号の値から現在のロータの回転位置が直ちに分か
る。この回転角度に基づき、ステータにより発生される
回転磁界の位相が制御される。したがって、レゾルバ２
８は、モータ１２が停止しているときであっても、ロー
タの回転角度を検出する必要がある。レゾルバ２８は、
ロータ軸に固定された偏心円板と、この円板の外周との
間隔を測定する、ステータに固定されたセンサとを有す
る。円板が偏心しているために、ロータが回転すると円
板外周とセンサの間隔が周期的に変化し、この変化に基
づきロータの回転角度を算出することができる。
【００１７】エンジン１０のクランク軸と、モータ１２
のロータ軸が実質的に一体となっていれば、レゾルバ２
８の出力に基づきロータの回転角度をクランク軸の回転
角度として用いることができる。これによれば、エンジ
ン１０のクランク軸の回転角度を０〜３６０°の範囲
で、絶対値として算出することができる。そして、前述
のカム角度エンコーダの信号を用いれば、０〜７２０°
で、クランク軸の回転角度を算出することができる。
のロータ軸が実質的に一体となっていれば、レゾルバ２
８の出力に基づきロータの回転角度をクランク軸の回転
角度として用いることができる。これによれば、エンジ
ン１０のクランク軸の回転角度を０〜３６０°の範囲
で、絶対値として算出することができる。そして、前述
のカム角度エンコーダの信号を用いれば、０〜７２０°
で、クランク軸の回転角度を算出することができる。
【００１８】レゾルバ２８の出力に基づき算出された回
転角度は、本来モータ１２の制御に用いられるものであ
り、エンジン１０のクランク軸の回転角度とは、関連づ
けられているものではない。エンジン１０とモータ１２
を組み付ける際に、クランク軸とロータ軸の角度位置を
機械的に位置合わせして結合させれば、レゾルバ２８の
出力を直接、クランク軸の回転角度とすることができ
る。しかし、この場合、エンジン１０とモータ１２の組
付けの際、クランク軸とロータ軸の角度位置を合わせる
作業が必要となる。修理などによりエンジン１０とモー
タ１２を分離した場合にも角度位置合わせの作業が必要
となり煩わしい。本実施形態においては、エンジン１０
とモータ１２を組み付けた後、クランク相対角度エンコ
ーダ２０の出力に基づきレゾルバ２８の出力を較正す
る。すなわち、クランク相対角度エンコーダ２０にて、
０°が検出された位置のレゾルバ２８の出力を０°とす
るように補正を行う。具体的には、モータＥＣＵ３０か
らのロータの回転角度に対し、エンジンＥＣＵ１８にて
上記の補正を行い、クランク軸の絶対角度が算出され
る。よって、レゾルバ２８とモータＥＣＵ３０、さらに
上記補正を行う場合にはエンジンＥＣＵ１８が、クラン
ク軸の絶対回転角度を算出する絶対角度センサを構成す
る。
転角度は、本来モータ１２の制御に用いられるものであ
り、エンジン１０のクランク軸の回転角度とは、関連づ
けられているものではない。エンジン１０とモータ１２
を組み付ける際に、クランク軸とロータ軸の角度位置を
機械的に位置合わせして結合させれば、レゾルバ２８の
出力を直接、クランク軸の回転角度とすることができ
る。しかし、この場合、エンジン１０とモータ１２の組
付けの際、クランク軸とロータ軸の角度位置を合わせる
作業が必要となる。修理などによりエンジン１０とモー
タ１２を分離した場合にも角度位置合わせの作業が必要
となり煩わしい。本実施形態においては、エンジン１０
とモータ１２を組み付けた後、クランク相対角度エンコ
ーダ２０の出力に基づきレゾルバ２８の出力を較正す
る。すなわち、クランク相対角度エンコーダ２０にて、
０°が検出された位置のレゾルバ２８の出力を０°とす
るように補正を行う。具体的には、モータＥＣＵ３０か
らのロータの回転角度に対し、エンジンＥＣＵ１８にて
上記の補正を行い、クランク軸の絶対角度が算出され
る。よって、レゾルバ２８とモータＥＣＵ３０、さらに
上記補正を行う場合にはエンジンＥＣＵ１８が、クラン
ク軸の絶対回転角度を算出する絶対角度センサを構成す
る。
【００１９】図４には、本実施形態におけるエンジン始
動時の制御処理のフローチャートが示されている。ま
ず、入力された信号の処理が行われ（Ｓ１００）、これ
らの信号に基づきエンジンが始動中であるかが判断され
る（Ｓ１０２）。エンジンを始動しているのであれば、
クランク角度を学習する条件が成立しているかが判断さ
れる（Ｓ１０４）。具体的には、エンジン回転速度が所
定値以上であるかにより判断される。始動時において、
まだエンジン回転速度が十分に高くなっていないと、正
確な回転角度を検出できない可能性があるので、この場
合を排除する。学習条件が成立している場合、クランク
回転角度の学習、すなわちクランク相対角度エンコーダ
２０およびカム角度エンコーダ２２の出力に基づき算出
されたクランク角度が０°となったときのレゾルバ２８
の出力を０°として較正する（Ｓ１０６）。
動時の制御処理のフローチャートが示されている。ま
ず、入力された信号の処理が行われ（Ｓ１００）、これ
らの信号に基づきエンジンが始動中であるかが判断され
る（Ｓ１０２）。エンジンを始動しているのであれば、
クランク角度を学習する条件が成立しているかが判断さ
れる（Ｓ１０４）。具体的には、エンジン回転速度が所
定値以上であるかにより判断される。始動時において、
まだエンジン回転速度が十分に高くなっていないと、正
確な回転角度を検出できない可能性があるので、この場
合を排除する。学習条件が成立している場合、クランク
回転角度の学習、すなわちクランク相対角度エンコーダ
２０およびカム角度エンコーダ２２の出力に基づき算出
されたクランク角度が０°となったときのレゾルバ２８
の出力を０°として較正する（Ｓ１０６）。
【００２０】次に、エンジンの始動指令がなされている
かが判断される（Ｓ１０８）。始動指令がなされている
ことは、イグニッションスイッチがオンとなっている
か、または自動始動制御されているかによって判断され
る。ここで、自動制御始動とは、運転条件によって、モ
ータ１２が運転していた状態からエンジン１０を併せて
運転する状態にするためにエンジン始動を行う制御で、
操作者（運転者）の意思によらず実行される。エンジン
始動指令がなされていれば、較正されたレゾルバ２８の
出力と、カム角度エンコーダ２２の出力に基づき、クラ
ンク回転角が算出される。そして、制御すべき気筒、す
なわち次に圧縮上死点に達する気筒の判定が行われ（Ｓ
１１０）、更に所定のタイミングで、燃料の噴射、点火
などの制御が実行される（Ｓ１１２）。そして、制御結
果から、制御が正しく行われたかが判断される（Ｓ１１
４）。この判断は、実際にエンジンが始動したかによっ
て判断され、正しく行われていない場合、これはステッ
プＳ１０４におけるレゾルバ出力の較正（学習）が正し
くなかったとして、次回の制御周期においてもう一度学
習を実施するようにするフラグを立てる（Ｓ１１６）。
正常に始動した場合は、次回からの学習は行わないよう
にするフラグを立てる（Ｓ１１８）。
かが判断される（Ｓ１０８）。始動指令がなされている
ことは、イグニッションスイッチがオンとなっている
か、または自動始動制御されているかによって判断され
る。ここで、自動制御始動とは、運転条件によって、モ
ータ１２が運転していた状態からエンジン１０を併せて
運転する状態にするためにエンジン始動を行う制御で、
操作者（運転者）の意思によらず実行される。エンジン
始動指令がなされていれば、較正されたレゾルバ２８の
出力と、カム角度エンコーダ２２の出力に基づき、クラ
ンク回転角が算出される。そして、制御すべき気筒、す
なわち次に圧縮上死点に達する気筒の判定が行われ（Ｓ
１１０）、更に所定のタイミングで、燃料の噴射、点火
などの制御が実行される（Ｓ１１２）。そして、制御結
果から、制御が正しく行われたかが判断される（Ｓ１１
４）。この判断は、実際にエンジンが始動したかによっ
て判断され、正しく行われていない場合、これはステッ
プＳ１０４におけるレゾルバ出力の較正（学習）が正し
くなかったとして、次回の制御周期においてもう一度学
習を実施するようにするフラグを立てる（Ｓ１１６）。
正常に始動した場合は、次回からの学習は行わないよう
にするフラグを立てる（Ｓ１１８）。
【００２１】なお、ステップＳ１０４の判断を行わず、
エンジン始動時においては、とりあえずクランク回転角
度の学習を実行し、ステップＳ１１４における正否判断
により、前回の学習について評価するようにもできる。
エンジン始動時においては、とりあえずクランク回転角
度の学習を実行し、ステップＳ１１４における正否判断
により、前回の学習について評価するようにもできる。
【図１】 本実施形態のパワープラントの概略構成図で
ある。
ある。
【図２】 本実施形態の主要部の内部構造を示した図で
ある。
ある。
【図３】 カム角度エンコーダの出力信号に基づくクラ
ンク軸の周期判定、およびレゾルバ出力に基づく回転角
度を示す信号に関する説明図である。
ンク軸の周期判定、およびレゾルバ出力に基づく回転角
度を示す信号に関する説明図である。
【図４】 本実施形態におけるエンジン始動時の制御フ
ローチャートである。
ローチャートである。
１０ エンジン（内燃機関）、１２ モータ（電動
機）、１８ エンジンＥＣＵ（相対角度センサ、周期判
別センサ、絶対角度センサ）、２０ クランク相対角度
エンコーダ（相対角度センサ）、２２ カム角度エンコ
ーダ（周期判別センサ）、２８ レゾルバ（絶対角度セ
ンサ）、３０ モータＥＣＵ（絶対角度センサ）。
機）、１８ エンジンＥＣＵ（相対角度センサ、周期判
別センサ、絶対角度センサ）、２０ クランク相対角度
エンコーダ（相対角度センサ）、２２ カム角度エンコ
ーダ（周期判別センサ）、２８ レゾルバ（絶対角度セ
ンサ）、３０ モータＥＣＵ（絶対角度センサ）。
フロントページの続き (72)発明者 茨木 隆次 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 Ｆターム(参考） 3G084 AA00 BA15 BA17 CA01 DA05 EA05 EA09 EB20 EC02 EC03 FA36 FA38 FA39
Claims (3)
- 【請求項１】 往復型内燃機関と電動機とを有するパワ
ープラントの前記内燃機関の制御装置であって、 内燃機関のクランク軸の絶対角度に基づき当該機関の各
気筒への制御指令の時期を決定する指令時期制御手段
と、 前記電動機のロータの回転角度を検出する絶対角度セン
サと、を有し、 前記内燃機関のクランク軸の絶対角度は、前記絶対角度
センサの値を使用したものである、内燃機関の制御装
置。 - 【請求項２】 請求項１に記載の内燃機関の制御装置で
あって、 クランク軸の半分の回転速度で回転する軸の回転角度を
検出し、クランク軸の０°から３６０°の周期と、３６
０°から７２０°の周期を区別する、周期判別センサを
有し、 前記指令時期制御手段は、前記絶対角度と判別された前
記周期とに基づき、各気筒への指令時期を決定する、内
燃機関の制御装置。 - 【請求項３】 請求項１または２に記載の内燃機関の制
御装置であって、 クランク軸の一つの所定角度位置からの相対角度を検出
する相対角度センサと、 前記相対角度に基づき前記絶対角度センサの基準位置の
補正を行う絶対角度補正手段と、を有する内燃機関の制
御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31954198A JP3627541B2 (ja) | 1998-11-10 | 1998-11-10 | 内燃機関の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31954198A JP3627541B2 (ja) | 1998-11-10 | 1998-11-10 | 内燃機関の制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000145528A true JP2000145528A (ja) | 2000-05-26 |
| JP3627541B2 JP3627541B2 (ja) | 2005-03-09 |
Family
ID=18111411
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31954198A Expired - Fee Related JP3627541B2 (ja) | 1998-11-10 | 1998-11-10 | 内燃機関の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3627541B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018016245A (ja) * | 2016-07-29 | 2018-02-01 | 日産自動車株式会社 | ハイブリッド車両のクランク角度推定方法、クランク角度制御方法およびクランク角度推定装置 |
-
1998
- 1998-11-10 JP JP31954198A patent/JP3627541B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018016245A (ja) * | 2016-07-29 | 2018-02-01 | 日産自動車株式会社 | ハイブリッド車両のクランク角度推定方法、クランク角度制御方法およびクランク角度推定装置 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3627541B2 (ja) | 2005-03-09 |
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