JP2000192829A - ハイブリッド車両の制御装置 - Google Patents
ハイブリッド車両の制御装置Info
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/62—Hybrid vehicles
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility
Landscapes
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)
- Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
- Hybrid Electric Vehicles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 エンジンの気筒点火時期制御に用いられるク
ランク軸センサをロータ角度センサの予備センサとして
用いることができる制御装置を提供する。 【解決手段】 エンジン１０のクランク軸とモータ１６
のロータとが同一軸上に連結されている。クランク角を
検出する第１レゾルバ２２とロータ角を検出する第２レ
ゾルバ２３がそれぞれクランク軸、ロータに設けられて
いる。クランク角とロータ角間の初期位相変位を検出
し、この初期位相変位及び第１レゾルバ２２の値からロ
ータ角が求められる。
ランク軸センサをロータ角度センサの予備センサとして
用いることができる制御装置を提供する。 【解決手段】 エンジン１０のクランク軸とモータ１６
のロータとが同一軸上に連結されている。クランク角を
検出する第１レゾルバ２２とロータ角を検出する第２レ
ゾルバ２３がそれぞれクランク軸、ロータに設けられて
いる。クランク角とロータ角間の初期位相変位を検出
し、この初期位相変位及び第１レゾルバ２２の値からロ
ータ角が求められる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ハイブリッド車両
の制御装置に関し、特に、互いに補助の角度センサとな
る角度センサをクランク軸とロータに設けた制御装置に
関する。
の制御装置に関し、特に、互いに補助の角度センサとな
る角度センサをクランク軸とロータに設けた制御装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、エンジンを駆動させるための石油
燃料の節約と、エンジン回転による騒音の低減、さらに
石油燃料の燃焼により発生する排気ガスの低減を目的と
して、エンジン以外の異なる動力源として、モータを搭
載したハイブリッド車両が提案されている。
燃料の節約と、エンジン回転による騒音の低減、さらに
石油燃料の燃焼により発生する排気ガスの低減を目的と
して、エンジン以外の異なる動力源として、モータを搭
載したハイブリッド車両が提案されている。
【０００３】このハイブリッド車両に用いられるモータ
は、ステータ（固定子）と、ステータの内周側に回転自
在に配設されたロータ（回転子）とにより構成されてお
り、ステータに対してロータの位置に同期した交流電流
を流すことによりモータトルクを得ている。そのため、
ステータに対するロータの絶対位置すなわち絶対回転角
度を正確に検出する必要がある。
は、ステータ（固定子）と、ステータの内周側に回転自
在に配設されたロータ（回転子）とにより構成されてお
り、ステータに対してロータの位置に同期した交流電流
を流すことによりモータトルクを得ている。そのため、
ステータに対するロータの絶対位置すなわち絶対回転角
度を正確に検出する必要がある。
【０００４】このロータのステータに対する絶対回転角
度を検出する絶対回転角度センサとして例えば、レゾル
バが使用されている。このレゾルバは、レゾルバステー
タと、レゾルバステータ内で回転するレゾルバロータ及
び回転トランスにより構成されている。レゾルバロータ
はモータの出力軸と機械的に連結され、回転トランスを
介して上記モータの出力軸の角度信号を電気的に取出
す。
度を検出する絶対回転角度センサとして例えば、レゾル
バが使用されている。このレゾルバは、レゾルバステー
タと、レゾルバステータ内で回転するレゾルバロータ及
び回転トランスにより構成されている。レゾルバロータ
はモータの出力軸と機械的に連結され、回転トランスを
介して上記モータの出力軸の角度信号を電気的に取出
す。
【０００５】一方、４サイクルエンジンは、吸気、圧
縮、燃焼膨張、排気の工程が間欠的に繰り返される。各
気筒ごとに正確に点火時期、燃料噴射時期を正確に制御
するためにクランク軸センサとカム角度センサを組み合
わせて、相対的にクランク軸の回転角度を求めている。
例えば、クランク角度センサは、例えばクランク軸に固
定された歯車状の回転体と、この回転体の外周面に配置
されたコイルと磁石からなる電磁ピックとで構成され、
歯車の一個所に欠歯を設け、回転体の回転に伴いコイル
に生じる鎖交磁束の変化に基づく電圧パルス信号を検出
して欠歯部分を特定し、ここからの相対角度としてクラ
ンク軸の回転角度を求める。また、４サイクルエンジン
では、クランク軸２回転で１つの燃焼工程が終了するた
め、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のでカム角度センサが設けられて
いる。カム角度センサは、吸排気バルブを駆動するカム
の軸の回転を検出するセンサであり、カム軸は、クラン
ク軸の１／２の速度で回転しており、この回転角度を利
用して、クランク軸の２回転にわたる角度を判別する。
縮、燃焼膨張、排気の工程が間欠的に繰り返される。各
気筒ごとに正確に点火時期、燃料噴射時期を正確に制御
するためにクランク軸センサとカム角度センサを組み合
わせて、相対的にクランク軸の回転角度を求めている。
例えば、クランク角度センサは、例えばクランク軸に固
定された歯車状の回転体と、この回転体の外周面に配置
されたコイルと磁石からなる電磁ピックとで構成され、
歯車の一個所に欠歯を設け、回転体の回転に伴いコイル
に生じる鎖交磁束の変化に基づく電圧パルス信号を検出
して欠歯部分を特定し、ここからの相対角度としてクラ
ンク軸の回転角度を求める。また、４サイクルエンジン
では、クランク軸２回転で１つの燃焼工程が終了するた
め、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のでカム角度センサが設けられて
いる。カム角度センサは、吸排気バルブを駆動するカム
の軸の回転を検出するセンサであり、カム軸は、クラン
ク軸の１／２の速度で回転しており、この回転角度を利
用して、クランク軸の２回転にわたる角度を判別する。
【０００６】モータ駆動により走行する場合は、ロータ
角度センサであるレゾルバでロータ角度を検出しモータ
制御を行い、エンジン駆動により走行する場合は、クラ
ンク軸角度センサであるクランク軸センサ、カム角度セ
ンサにてクランク軸角度を検出し、気筒の点火時期等を
制御している。
角度センサであるレゾルバでロータ角度を検出しモータ
制御を行い、エンジン駆動により走行する場合は、クラ
ンク軸角度センサであるクランク軸センサ、カム角度セ
ンサにてクランク軸角度を検出し、気筒の点火時期等を
制御している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、一般にロータ
一本に対してロータの角度センサは一つだけであるが、
モータ制御の確実性をより高めるためには、複数の角度
センサでロータの回転角を検出できることが望ましい。
一方ロータの予備の角度センサを含めた複数の角度セン
サをロータに設けると、装置が大型化し、高コストとな
る。
一本に対してロータの角度センサは一つだけであるが、
モータ制御の確実性をより高めるためには、複数の角度
センサでロータの回転角を検出できることが望ましい。
一方ロータの予備の角度センサを含めた複数の角度セン
サをロータに設けると、装置が大型化し、高コストとな
る。
【０００８】そこで本発明は、エンジンの気筒点火時期
制御に用いられるクランク軸センサをロータ角度センサ
の予備センサとして用いることができる制御装置を提供
することを目的とする。
制御に用いられるクランク軸センサをロータ角度センサ
の予備センサとして用いることができる制御装置を提供
することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第１の発明は、エンジンのクランク軸とモータのロ
ータとが同一軸上に連結され、クランク軸の絶対回転角
度であるクランク角を検出するクランク角度センサと、
前記検出されたクランク角に基づいて気筒の点火制御を
行う気筒制御手段と、モータのロータの絶対回転角度で
あるロータ角を検出するロータ角度センサと、前記検出
されたロータ角に基づいてモータ制御を行うモータ制御
手段とを有するハイブリッド車両のモータ制御装置であ
って、クランク角とロータ角の初期位相変位を検出する
検出手段と、初期位相変位とクランク角度センサの値か
らロータ角を求める演算手段とを有することを特徴とす
る。
に、第１の発明は、エンジンのクランク軸とモータのロ
ータとが同一軸上に連結され、クランク軸の絶対回転角
度であるクランク角を検出するクランク角度センサと、
前記検出されたクランク角に基づいて気筒の点火制御を
行う気筒制御手段と、モータのロータの絶対回転角度で
あるロータ角を検出するロータ角度センサと、前記検出
されたロータ角に基づいてモータ制御を行うモータ制御
手段とを有するハイブリッド車両のモータ制御装置であ
って、クランク角とロータ角の初期位相変位を検出する
検出手段と、初期位相変位とクランク角度センサの値か
らロータ角を求める演算手段とを有することを特徴とす
る。
【００１０】また、第２の発明は、エンジンのクランク
軸とモータのロータとが同一軸上に連結され、クランク
軸の絶対回転角度であるクランク角を検出するクランク
角度センサと、前記検出されたクランク角に基づいて気
筒の点火制御を行う気筒制御手段と、モータのロータの
絶対回転角度であるロータ角を検出するロータ角度セン
サと、前記検出されたロータ角に基づいてモータ制御を
行うモータ制御手段とを有するハイブリッド車両の制御
装置であって、クランク角とロータ角の初期位相変位を
検出する検出手段と、初期位相変位とロータ角度センサ
の値からクランク角を求める演算手段とを有することを
特徴とする。
軸とモータのロータとが同一軸上に連結され、クランク
軸の絶対回転角度であるクランク角を検出するクランク
角度センサと、前記検出されたクランク角に基づいて気
筒の点火制御を行う気筒制御手段と、モータのロータの
絶対回転角度であるロータ角を検出するロータ角度セン
サと、前記検出されたロータ角に基づいてモータ制御を
行うモータ制御手段とを有するハイブリッド車両の制御
装置であって、クランク角とロータ角の初期位相変位を
検出する検出手段と、初期位相変位とロータ角度センサ
の値からクランク角を求める演算手段とを有することを
特徴とする。
【００１１】また、第３の発明は、第１の発明のハイブ
リッド車両の制御装置であって、初期位相変位の検出手
段は、エンジン駆動によりロータを回転させたときにモ
ータのステータに発生する電流を検知する手段と、予め
角度調整されたモータのステータ位置及び前記電流から
ロータ角を求め、クランク角との位相変位を求める演算
手段とを含むことを特徴とする。
リッド車両の制御装置であって、初期位相変位の検出手
段は、エンジン駆動によりロータを回転させたときにモ
ータのステータに発生する電流を検知する手段と、予め
角度調整されたモータのステータ位置及び前記電流から
ロータ角を求め、クランク角との位相変位を求める演算
手段とを含むことを特徴とする。
【００１２】また、第４の発明は、第１の発明のハイブ
リッド車両の制御装置であって、初期位相変位の検出手
段は、クランク角度センサで検出したクランク角及びロ
ータ角度センサで検出したロータ角から位相変位を求め
る演算手段を有することを特徴とする。
リッド車両の制御装置であって、初期位相変位の検出手
段は、クランク角度センサで検出したクランク角及びロ
ータ角度センサで検出したロータ角から位相変位を求め
る演算手段を有することを特徴とする。
【００１３】
【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。
実施形態という）を、図面に従って説明する。
【００１４】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、出力軸から先は省略されている。エンジン１
０は、４サイクルエンジンであり、クランク軸１２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１２はモータ１６のロータ１４と同一軸
上に直接結合されている。ロータ１４は、トルクコンバ
ータ１８を介して、自動変速機２０に結合されている。
クランク軸１２の回転センサである第１レゾルバ２２が
クランク軸１２上に設けられている。そしてモータ１６
のロータ１４の回転センサである第２レゾルバ２３がロ
ータ１４上に設けられる。
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、出力軸から先は省略されている。エンジン１
０は、４サイクルエンジンであり、クランク軸１２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１２はモータ１６のロータ１４と同一軸
上に直接結合されている。ロータ１４は、トルクコンバ
ータ１８を介して、自動変速機２０に結合されている。
クランク軸１２の回転センサである第１レゾルバ２２が
クランク軸１２上に設けられている。そしてモータ１６
のロータ１４の回転センサである第２レゾルバ２３がロ
ータ１４上に設けられる。
【００１５】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、ＥＣＵ（電子制御ユニット）２４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。吸気、圧縮、爆発膨張、
排気の各工程が、間欠的に行われる４サイクルエンジン
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。多気筒型エン
ジンの場合、各気筒の工程を把握し、気筒ごとに上死点
において噴射制御、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１２の回転角度及
びカム軸の回転角度を利用する第１レゾルバ２２および
カム角度エンコーダ２６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、ＥＣＵ（電子制御ユニット）２４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。吸気、圧縮、爆発膨張、
排気の各工程が、間欠的に行われる４サイクルエンジン
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。多気筒型エン
ジンの場合、各気筒の工程を把握し、気筒ごとに上死点
において噴射制御、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１２の回転角度及
びカム軸の回転角度を利用する第１レゾルバ２２および
カム角度エンコーダ２６が設けられている。
【００１６】第１レゾルバ２２は、従来モータの回転角
度センサとして用いられているレゾルバと同じであり、
精度良くクランク軸の絶対回転角度を検出できる。第１
レゾルバ２２はレゾルバステータと、クランク軸に固定
された偏心したレゾルバロータと、レゾルバステータと
レゾルバロータの間隔を検出する、ステータに固定され
た回転トランスとを有する。レゾルバステータには３つ
の回転トランスが９０°ずつずれて配置されている。レ
ゾルバロータが偏心しているために、レゾルバロータが
回転するとレゾルバステータとレゾルバロータの間隔が
周期的に変化し、１つの回転トランスに交流電流を流す
ことにより、レゾルバロータ位置に応じた出力が残りの
回転トランスに発生し、この出力変化に基づきクランク
軸の回転角度を算出することができる。本実施の形態に
おける第１レゾルバ２２は、図３に示すようにクランク
軸の回転角度の０°から３６０°まで、線形に単調増加
するレゾルバ信号を出力し、クランク軸１回転を周期と
している。
度センサとして用いられているレゾルバと同じであり、
精度良くクランク軸の絶対回転角度を検出できる。第１
レゾルバ２２はレゾルバステータと、クランク軸に固定
された偏心したレゾルバロータと、レゾルバステータと
レゾルバロータの間隔を検出する、ステータに固定され
た回転トランスとを有する。レゾルバステータには３つ
の回転トランスが９０°ずつずれて配置されている。レ
ゾルバロータが偏心しているために、レゾルバロータが
回転するとレゾルバステータとレゾルバロータの間隔が
周期的に変化し、１つの回転トランスに交流電流を流す
ことにより、レゾルバロータ位置に応じた出力が残りの
回転トランスに発生し、この出力変化に基づきクランク
軸の回転角度を算出することができる。本実施の形態に
おける第１レゾルバ２２は、図３に示すようにクランク
軸の回転角度の０°から３６０°まで、線形に単調増加
するレゾルバ信号を出力し、クランク軸１回転を周期と
している。
【００１７】４サイクルエンジンでは、クランク軸が２
回転することで吸気、圧縮、爆発膨張、排気の各工程が
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。そこでクランク
軸の２回転、すなわち０〜３６０°と３６０〜７２０°
を区別し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２６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。
回転することで吸気、圧縮、爆発膨張、排気の各工程が
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。そこでクランク
軸の２回転、すなわち０〜３６０°と３６０〜７２０°
を区別し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２６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。
【００１８】カム角度エンコーダ２６は、クランク軸の
回転角度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、
０〜３６０°でハイ、３６０〜７２０°でローの信号で
ある。より現実的には、クランク軸の回転角度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２６の信号の一例
が示されている。この信号はクランク軸の回転角度７２
０°で、２３周期の方形波であり、図示するようにクラ
ンク軸の回転角度の１周期目と２周期目では、位相が反
転している。このカム角度信号（Ｇ信号）と、第１レゾ
ルバ２２の出力を組み合わせれば、クランク軸の２回転
にわたる回転角度が検出できる。すなわち、第１レゾル
バ２２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＋３６０°であるのか、判
別できないが、カム角度エンコーダ２６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。レゾル
バ出力とカム角度信号から求められたクランク角度よ
り、上死点にある気筒が判別できる。例えば図３では、
第６気筒が上死点にくる角度を０°と設定しており、１
２０°、２４０°、３６０°、４８０°、６００°、７
２０°でそれぞれ第２、第４、第１、第５、第３気筒が
上死点になる。尚、第１レゾルバ２２は、クランク軸の
所定位置からの相対回転角度でなく絶対回転角度を検出
できるため、エンジン停止状態から早期に上死点にある
気筒を判別することができ、エンジン始動までの時間を
短縮することができる。
回転角度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、
０〜３６０°でハイ、３６０〜７２０°でローの信号で
ある。より現実的には、クランク軸の回転角度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２６の信号の一例
が示されている。この信号はクランク軸の回転角度７２
０°で、２３周期の方形波であり、図示するようにクラ
ンク軸の回転角度の１周期目と２周期目では、位相が反
転している。このカム角度信号（Ｇ信号）と、第１レゾ
ルバ２２の出力を組み合わせれば、クランク軸の２回転
にわたる回転角度が検出できる。すなわち、第１レゾル
バ２２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＋３６０°であるのか、判
別できないが、カム角度エンコーダ２６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。レゾル
バ出力とカム角度信号から求められたクランク角度よ
り、上死点にある気筒が判別できる。例えば図３では、
第６気筒が上死点にくる角度を０°と設定しており、１
２０°、２４０°、３６０°、４８０°、６００°、７
２０°でそれぞれ第２、第４、第１、第５、第３気筒が
上死点になる。尚、第１レゾルバ２２は、クランク軸の
所定位置からの相対回転角度でなく絶対回転角度を検出
できるため、エンジン停止状態から早期に上死点にある
気筒を判別することができ、エンジン始動までの時間を
短縮することができる。
【００１９】モータ１６は、１°単位で角度調整して設
置されたステータと、磁石を有するロータとからなる。
モータ１６はジェネレータ機能を持つモータジェネレー
タであってもよい。モータ１６には、バッテリ２８から
の電力がインバータ３０を介して供給される。バッテリ
２８からの直流電力が、インバータ３０により三相交流
電力に変換され、所定のステータに供給されることによ
ってモータ１６が駆動される。ＥＣＵ２４によってロー
タ１４の回転角度に基づきインバータ３０を制御して、
所定の三相交流電力の位相を制御する。
置されたステータと、磁石を有するロータとからなる。
モータ１６はジェネレータ機能を持つモータジェネレー
タであってもよい。モータ１６には、バッテリ２８から
の電力がインバータ３０を介して供給される。バッテリ
２８からの直流電力が、インバータ３０により三相交流
電力に変換され、所定のステータに供給されることによ
ってモータ１６が駆動される。ＥＣＵ２４によってロー
タ１４の回転角度に基づきインバータ３０を制御して、
所定の三相交流電力の位相を制御する。
【００２０】第２レゾルバ２３がロータ１４に設けられ
ている。ここでは、第２レゾルバ２３は第１レゾルバ２
２と同じものを使用している。第２レゾルバ２３からモ
ータ１６のロータの回転角度に応じた信号を出力され、
これに基づきＥＣＵ２４がロータの回転角度を算出し、
ロータ角度に基づいてモータ１６を制御する。
ている。ここでは、第２レゾルバ２３は第１レゾルバ２
２と同じものを使用している。第２レゾルバ２３からモ
ータ１６のロータの回転角度に応じた信号を出力され、
これに基づきＥＣＵ２４がロータの回転角度を算出し、
ロータ角度に基づいてモータ１６を制御する。
【００２１】続いてクランク角とロータ角の初期位相変
位を検出し学習する方法について説明する。ここでいう
クランク角は第１レゾルバ信号から求められる０〜３６
０°のクランク軸の絶対回転角度である。ロータ角は、
第２レゾルバ信号から求められるロータの絶対回転角度
である。第１レゾルバ２２と第２レゾルバ２３のそれぞ
れの組み付け角度が予めセッティングの状態で調整さ
れ、クランク角とロータ角が一致するように補正されて
いれば、この学習は不要である。しかし、この調整作業
は大変であり実施しがたい場合がある。
位を検出し学習する方法について説明する。ここでいう
クランク角は第１レゾルバ信号から求められる０〜３６
０°のクランク軸の絶対回転角度である。ロータ角は、
第２レゾルバ信号から求められるロータの絶対回転角度
である。第１レゾルバ２２と第２レゾルバ２３のそれぞ
れの組み付け角度が予めセッティングの状態で調整さ
れ、クランク角とロータ角が一致するように補正されて
いれば、この学習は不要である。しかし、この調整作業
は大変であり実施しがたい場合がある。
【００２２】この学習方法には、２通りある。一つは、
クランク角を基準として、ロータ回転時の出力電流から
ロータの磁石位置を推定し、この推定値と第１レゾルバ
からの信号に基づくクランク角との位相変位、すなわち
クランク角とロータ角の相対角度を学習し、記憶する方
法である。もう一つの方法は、第１レゾルバ及び第２レ
ゾルバのそれぞれが正常であるとして、各レゾルバに基
づいて検出されたクランク角とロータ角との位相変位、
すなわち相対角度を学習し、記憶する方法である。いず
れの方法とも記憶した位相変位を用いることで、第１レ
ゾルバ信号の値と位相変位からロータ角を推定すること
ができ、第１レゾルバによるモータ制御が可能となる。
さらに第２の学習方法では、第２レゾルバ信号の値と位
相変位からクランク角を推定することができ、第２レゾ
ルバによってエンジンの点火気筒時期の制御が可能とな
る。
クランク角を基準として、ロータ回転時の出力電流から
ロータの磁石位置を推定し、この推定値と第１レゾルバ
からの信号に基づくクランク角との位相変位、すなわち
クランク角とロータ角の相対角度を学習し、記憶する方
法である。もう一つの方法は、第１レゾルバ及び第２レ
ゾルバのそれぞれが正常であるとして、各レゾルバに基
づいて検出されたクランク角とロータ角との位相変位、
すなわち相対角度を学習し、記憶する方法である。いず
れの方法とも記憶した位相変位を用いることで、第１レ
ゾルバ信号の値と位相変位からロータ角を推定すること
ができ、第１レゾルバによるモータ制御が可能となる。
さらに第２の学習方法では、第２レゾルバ信号の値と位
相変位からクランク角を推定することができ、第２レゾ
ルバによってエンジンの点火気筒時期の制御が可能とな
る。
【００２３】このようにクランク角とロータ角との位相
変位を学習しておくことにより、クランク角を検出する
第１レゾルバをロータ角を検出する第２レゾルバのバッ
クアップレゾルバとすることができる。また、車両走行
時においても、一方のレゾルバを補助レゾルバとするた
めレゾルバが正しい角度検出しているかどうかをチェッ
クすることができる。
変位を学習しておくことにより、クランク角を検出する
第１レゾルバをロータ角を検出する第２レゾルバのバッ
クアップレゾルバとすることができる。また、車両走行
時においても、一方のレゾルバを補助レゾルバとするた
めレゾルバが正しい角度検出しているかどうかをチェッ
クすることができる。
【００２４】前記初期位相変位を検出する学習は、クラ
ンク軸とロータの組み付け後、一度行えばよく、何度も
行う必要はない。分解修理等をした場合は再度行う。
ンク軸とロータの組み付け後、一度行えばよく、何度も
行う必要はない。分解修理等をした場合は再度行う。
【００２５】図４、図５には、本実施形態における制御
処理のフローチャートが示されている。学習処理手順に
ついて説明する。モータロータ角度の学習は、パーキン
グ状態におけるエンジン始動時に行われる。運転者がシ
フトレバーをパーキング位置でイグニッションスイッチ
をＯＮにすると、イグニッション信号が入力される（Ｓ
１０）。続いてエンジンが始動中であるかが判断される
（Ｓ２０）。エンジンが始動しているのであれば、モー
タのロータ角度を学習する条件が成立しているか否かが
判断される（Ｓ３０）。具体的には、エンジン回転数が
所定値以上であることより判断される。エンジン始動時
において、まだエンジン回転数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。モータロータ角度学習条件が
満たされている場合は、モータロータ角度の学習が行わ
れる（Ｓ４０）。学習方法は前に述べたように２つの方
法がある。
処理のフローチャートが示されている。学習処理手順に
ついて説明する。モータロータ角度の学習は、パーキン
グ状態におけるエンジン始動時に行われる。運転者がシ
フトレバーをパーキング位置でイグニッションスイッチ
をＯＮにすると、イグニッション信号が入力される（Ｓ
１０）。続いてエンジンが始動中であるかが判断される
（Ｓ２０）。エンジンが始動しているのであれば、モー
タのロータ角度を学習する条件が成立しているか否かが
判断される（Ｓ３０）。具体的には、エンジン回転数が
所定値以上であることより判断される。エンジン始動時
において、まだエンジン回転数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。モータロータ角度学習条件が
満たされている場合は、モータロータ角度の学習が行わ
れる（Ｓ４０）。学習方法は前に述べたように２つの方
法がある。
【００２６】エンジン１０のクランク軸の絶対回転角度
は、図３に示すようにクランク軸に設けられたレゾルバ
の出力信号より検出される。クランク軸とロータが連結
されているため、ロータは、クランク軸と同期して回転
する。ロータが回転し、ステータを通過する時にそのス
テータに回転電流が出力される。この出力電流を検知す
ることにより、ロータ位置が求められる。すなわち、予
め角度調整して設けられたステータは各ステータの角度
がわかっており、回転電流が出力されたステータ位置に
ロータが位置することから、ロータ角が求められる。こ
の求めたロータ角とこのときレゾルバに基づくクランク
角から初期の位相変位が求められる。
は、図３に示すようにクランク軸に設けられたレゾルバ
の出力信号より検出される。クランク軸とロータが連結
されているため、ロータは、クランク軸と同期して回転
する。ロータが回転し、ステータを通過する時にそのス
テータに回転電流が出力される。この出力電流を検知す
ることにより、ロータ位置が求められる。すなわち、予
め角度調整して設けられたステータは各ステータの角度
がわかっており、回転電流が出力されたステータ位置に
ロータが位置することから、ロータ角が求められる。こ
の求めたロータ角とこのときレゾルバに基づくクランク
角から初期の位相変位が求められる。
【００２７】求められた位相変位は、ＥＣＵ２４に記憶
され、両レゾルバのチェックや補助レゾルバとしての使
用時に利用される。例えば、この位相変位と第１レゾル
バの信号からロータ角が求められ、ロータ角に基づいて
モータが制御される。
され、両レゾルバのチェックや補助レゾルバとしての使
用時に利用される。例えば、この位相変位と第１レゾル
バの信号からロータ角が求められ、ロータ角に基づいて
モータが制御される。
【００２８】続いて、モータ駆動時における制御処理に
ついて説明する。Ｓ４０の学習に続く動作で説明する。
エンジン１０が暖機され、バッテリの充電状態が良好で
あれば、エンジン１０は自動で停止する。発進時はモー
タのみで駆動するためである。運転者が発進しようとし
てシフトレバーをＤポジションにいれると入力信号処理
がされ（Ｓ５０）、モータの駆動指令がなされているか
が判断される（Ｓ６０）。ハイブリッド車は、車両が停
止した状態から発進する場合でエンジン出力が必要とさ
れない場合は、運転者の意志によらずモータ駆動指令が
実行される。モータ駆動指令がなされていれば、第２レ
ゾルバ２３に基づき、ロータ角が算出される。そしてこ
のロータ角に基づいてインバータ３０から三相交流電流
がモータ１６に供給され、モータ制御が行われる（Ｓ７
０）。
ついて説明する。Ｓ４０の学習に続く動作で説明する。
エンジン１０が暖機され、バッテリの充電状態が良好で
あれば、エンジン１０は自動で停止する。発進時はモー
タのみで駆動するためである。運転者が発進しようとし
てシフトレバーをＤポジションにいれると入力信号処理
がされ（Ｓ５０）、モータの駆動指令がなされているか
が判断される（Ｓ６０）。ハイブリッド車は、車両が停
止した状態から発進する場合でエンジン出力が必要とさ
れない場合は、運転者の意志によらずモータ駆動指令が
実行される。モータ駆動指令がなされていれば、第２レ
ゾルバ２３に基づき、ロータ角が算出される。そしてこ
のロータ角に基づいてインバータ３０から三相交流電流
がモータ１６に供給され、モータ制御が行われる（Ｓ７
０）。
【００２９】本実施の形態におけるクランク軸とロータ
は直結しているため、モータのみで駆動している場合も
クランク軸は回転しており、第１レゾルバ２２によって
クランク角も検出されている。ここで、第１レゾルバ２
２及び第２レゾルバ２３の信号を比較して第２レゾルバ
２３が正しく角度検出しているかどうかをチェックする
（Ｓ８０）。このときレゾルバ信号の不一致、回転方向
の不一致がないかどうかをチェックする。ここでレゾル
バ信号の不一致とは、第１レゾルバ信号と位相変位分補
正した第２レゾルバ信号との不一致をいう。尚、このチ
ェックは、常に行うものでなくてもよく、回転開始から
一定時間・範囲に限定してもよい。
は直結しているため、モータのみで駆動している場合も
クランク軸は回転しており、第１レゾルバ２２によって
クランク角も検出されている。ここで、第１レゾルバ２
２及び第２レゾルバ２３の信号を比較して第２レゾルバ
２３が正しく角度検出しているかどうかをチェックする
（Ｓ８０）。このときレゾルバ信号の不一致、回転方向
の不一致がないかどうかをチェックする。ここでレゾル
バ信号の不一致とは、第１レゾルバ信号と位相変位分補
正した第２レゾルバ信号との不一致をいう。尚、このチ
ェックは、常に行うものでなくてもよく、回転開始から
一定時間・範囲に限定してもよい。
【００３０】異常の判定を行い（Ｓ９０）、異常すなわ
ち、レゾルバ信号の不一致等があった場合は、第２レゾ
ルバに異常があるとして、モータの駆動を中止する（Ｓ
１００）。この場合は、エンジンを始動させて、これを
駆動源とする。このときエンジンの気筒の点火時期は、
第１レゾルバに基づいて制御される（Ｓ１１０）。異常
がない場合は、モータ駆動をそのまま継続する（Ｓ１２
０）。
ち、レゾルバ信号の不一致等があった場合は、第２レゾ
ルバに異常があるとして、モータの駆動を中止する（Ｓ
１００）。この場合は、エンジンを始動させて、これを
駆動源とする。このときエンジンの気筒の点火時期は、
第１レゾルバに基づいて制御される（Ｓ１１０）。異常
がない場合は、モータ駆動をそのまま継続する（Ｓ１２
０）。
【００３１】尚、ステップ９０にて異常があると判定さ
れたときは、モータトルクが設計値通り得られているか
のチェックを行ってもよい。設計値よりモータトルクが
低い場合は、第２レゾルバで検出したロータ角が誤って
おり、確実に第２レゾルバに異常があることが判明す
る。
れたときは、モータトルクが設計値通り得られているか
のチェックを行ってもよい。設計値よりモータトルクが
低い場合は、第２レゾルバで検出したロータ角が誤って
おり、確実に第２レゾルバに異常があることが判明す
る。
【００３２】さらに、ステップ９０における異常判定に
おいて、第２レゾルバに異常があると判定された場合
に、モータ駆動を中止するのでなく、第１レゾルバのレ
ゾルバ信号と学習した位相変位からロータ角度を算出し
て、モータ制御を行うこともできる。
おいて、第２レゾルバに異常があると判定された場合
に、モータ駆動を中止するのでなく、第１レゾルバのレ
ゾルバ信号と学習した位相変位からロータ角度を算出し
て、モータ制御を行うこともできる。
【００３３】同様に、エンジン駆動時においても、第１
レゾルバでエンジンの気筒点火時期を制御しながら、第
２レゾルバでレゾルバが正常に角度検出しているかをチ
ェックすることが可能である。そして第１レゾルバに異
常があると判定された場合には、第２レゾルバのレゾル
バ信号と学習した位相変位からクランク角を算出して、
エンジンの気筒の点火時期制御を行うことができる。
レゾルバでエンジンの気筒点火時期を制御しながら、第
２レゾルバでレゾルバが正常に角度検出しているかをチ
ェックすることが可能である。そして第１レゾルバに異
常があると判定された場合には、第２レゾルバのレゾル
バ信号と学習した位相変位からクランク角を算出して、
エンジンの気筒の点火時期制御を行うことができる。
【００３４】
【発明の効果】このように、本発明は、クランク軸とロ
ータの初期位相変位を学習し、クランク軸角度センサで
ある第１レゾルバの値と初期位相変位からロータ角を検
出できるようにしたので、レゾルバ取付け時の角度調整
が不要となる。また、第１レゾルバをロータ角度センサ
である第２レゾルバの補助センサとすることができモー
タ制御の信頼性をより高めることができる。さらにロー
タに複数のロータ角度センサを設ける場合に比べ、装置
全体の小型化、低コスト化を図ることが可能となる。
ータの初期位相変位を学習し、クランク軸角度センサで
ある第１レゾルバの値と初期位相変位からロータ角を検
出できるようにしたので、レゾルバ取付け時の角度調整
が不要となる。また、第１レゾルバをロータ角度センサ
である第２レゾルバの補助センサとすることができモー
タ制御の信頼性をより高めることができる。さらにロー
タに複数のロータ角度センサを設ける場合に比べ、装置
全体の小型化、低コスト化を図ることが可能となる。
【図１】 本実施形態の制御装置の概略構成図である。
【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。
【図５】 本実施形態におけるモータ駆動時の制御フロ
ーチャートである。
ーチャートである。
１０ エンジン、１２ クランク軸、１４ ロータ、１
６ モータ、１８ トルクコンバータ、２０ 自動変速
機、２２ 第１レゾルバ、２３ 第２レゾルバ、２４
ＥＣＵ、２６ カム角度エンコーダ、２８ バッテリ、
３０ インバータ。
６ モータ、１８ トルクコンバータ、２０ 自動変速
機、２２ 第１レゾルバ、２３ 第２レゾルバ、２４
ＥＣＵ、２６ カム角度エンコーダ、２８ バッテリ、
３０ インバータ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｐ 5/15 Ｆ０２Ｄ 29/00 Ｃ Ｇ０１Ｂ 7/30 Ｂ６０Ｋ 9/00 Ｚ 21/22 Ｆ０２Ｐ 5/15 Ｌ // Ｆ０２Ｄ 29/00
Claims (4)
- 【請求項１】 エンジンのクランク軸とモータのロータ
とが同一軸上に連結され、 クランク軸の絶対回転角度であるクランク角を検出する
クランク角度センサと、 前記検出されたクランク角に基づいて気筒の点火制御を
行う気筒制御手段と、 モータのロータの絶対回転角度であるロータ角を検出す
るロータ角度センサと、 前記検出されたロータ角に基づいてモータ制御を行うモ
ータ制御手段とを有するハイブリッド車両の制御装置で
あって、クランク角とロータ角間の初期位相変位を検出
する検出手段と、 初期位相変位及びクランク角度センサの値からロータ角
を求める演算手段と、を有することを特徴とするハイブ
リッド車両の制御装置。 - 【請求項２】 エンジンのクランク軸とモータのロータ
とが同一軸上に連結され、 クランク軸の絶対回転角度であるクランク角を検出する
クランク角度センサと、 前記検出されたクランク角に基づいて気筒の点火制御を
行う気筒制御手段と、 モータのロータの絶対回転角度であるロータ角を検出す
るロータ角度センサと、 前記検出されたロータ角に基づいてモータ制御を行うモ
ータ制御手段とを有するハイブリッド車両の制御装置で
あって、クランク角とロータ角間の初期位相変位を検出
する検出手段と、 初期位相変位及びロータ角度センサの値からクランク角
を求める演算手段と、 を有することを特徴とするハイブリッド車両の制御装
置。 - 【請求項３】 初期位相変位の検出手段は、エンジン駆
動によりロータを回転させたときにモータのステータに
発生する電流を検知する手段と、 予め角度調整されたモータのステータ位置及び前記電流
からロータ角を求め、クランク角との位相変位を求める
演算手段とを含むことを特徴とする請求項１記載のハイ
ブリッド車両の制御装置。 - 【請求項４】 初期位相変位の検出手段は、クランク角
度センサで検出したクランク角及びロータ角度センサで
検出したロータ角から位相変位を求める演算手段を有す
ることを特徴とする請求項１記載のハイブリッド車両の
制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36874498A JP3812195B2 (ja) | 1998-12-25 | 1998-12-25 | ハイブリッド車両の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36874498A JP3812195B2 (ja) | 1998-12-25 | 1998-12-25 | ハイブリッド車両の制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000192829A true JP2000192829A (ja) | 2000-07-11 |
| JP3812195B2 JP3812195B2 (ja) | 2006-08-23 |
Family
ID=18492639
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP36874498A Expired - Fee Related JP3812195B2 (ja) | 1998-12-25 | 1998-12-25 | ハイブリッド車両の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3812195B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101305126B1 (ko) | 2007-12-13 | 2013-09-12 | 현대자동차주식회사 | 하이브리드 차량의 모터 회전각 센서 고장시 모터 제어방법 |
| JPWO2016166884A1 (ja) * | 2015-04-17 | 2017-08-17 | 三菱電機株式会社 | ハイブリッド車両の制御装置及びハイブリッド車両の制御方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2990283B1 (en) | 2013-04-26 | 2017-10-25 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Startup control device |
-
1998
- 1998-12-25 JP JP36874498A patent/JP3812195B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101305126B1 (ko) | 2007-12-13 | 2013-09-12 | 현대자동차주식회사 | 하이브리드 차량의 모터 회전각 센서 고장시 모터 제어방법 |
| JPWO2016166884A1 (ja) * | 2015-04-17 | 2017-08-17 | 三菱電機株式会社 | ハイブリッド車両の制御装置及びハイブリッド車両の制御方法 |
| CN107428335A (zh) * | 2015-04-17 | 2017-12-01 | 三菱电机株式会社 | 混动车辆的控制装置及混动车辆的控制方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3812195B2 (ja) | 2006-08-23 |
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