JP2006266110A - Rotating fluctuation controlling equipment of internal combustion engine - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rotation fluctuation control device for an internal combustion engine capable of rotation smoothing control of an internal combustion engine especially during idling with a simple control structure. <P>SOLUTION: This device is provided with a control unit 7 controlling an ACG starter motor 21a which is a three phase brush-less motor generator connected to a crankshaft 2 of the engine 20 and generating braking force at power generation and generating driving force at electrical drive by derive signal of a driver 82. The ACG starter motor control part 7a in the control unit 7 gives braking force on the crank shaft 22 by driving a motor 21a as a regeneration brake performing strong power generation of a motor 21a during a period in which engine rotation speed is high in one cycle and gives driving force on the crank shaft 22 by driving a motor 21a as a motor during a period in which engine rotation speed is low to reduce engine rotation fluctuation according to control pattern 7p defined for each rotation angle 10° in one cycle (720 ° ) of the crank shaft 22. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は内燃機関の回転変動制御装置に関し、特に、電動発電機を電動機または発電機として機能させる制御を行う内燃機関の回転変動制御装置に関する。   The present invention relates to a rotation fluctuation control device for an internal combustion engine, and more particularly, to a rotation fluctuation control device for an internal combustion engine that performs control for causing a motor generator to function as a motor or a generator.

レシプロ式の内燃機関は、その1サイクル(4サイクル内燃機関ではクランク軸が2回転する期間)中の爆発行程で発生する爆発エネルギによって回転トルクを得て回転するが、次の爆発行程に至るまでに排気・吸気・圧縮という機械仕事により制動作用を生む行程を通過するため、前記1サイクルの間の回転速度にはムラが生じ、該回転ムラによって振動が発生する。この振動は特に低回転時に大きく、内燃機関を搭載する構造体が乗用車両の場合には、乗員に対しての振動低減が重要な課題となる。そこで、従来から、内燃機関のクランク軸に連結された電動発電機や発電機に電気的制御を行うことで、前記回転速度を補助的に制御して回転ムラを低減する制御装置が知られている。   The reciprocating internal combustion engine rotates by obtaining rotational torque by the explosion energy generated in the explosion stroke during one cycle (a period in which the crankshaft rotates twice in a four-cycle internal combustion engine) until the next explosion stroke. In addition, since the process of generating a braking action is caused by mechanical work such as exhaust, intake, and compression, unevenness occurs in the rotation speed during the one cycle, and vibration occurs due to the uneven rotation. This vibration is particularly large at a low speed, and when the structure on which the internal combustion engine is mounted is a passenger vehicle, it is an important issue to reduce the vibration for the passenger. Therefore, conventionally, there has been known a control device that reduces rotational unevenness by controlling the rotational speed in an auxiliary manner by electrically controlling a motor generator or a generator connected to a crankshaft of an internal combustion engine. Yes.

特許文献1には、内燃機関の回転速度を計測するセンサからの信号に基づいて該内燃機関の平均回転速度を算出し、前記内燃機関の瞬時回転速度が平均回転速度を超えたときには電動発電機を発電機として機能させ、一方、該内燃機関の瞬時回転速度が前記平均回転速度を下回ったときには前記電動発電機を電動機(モータ)として機能させる補助加速制動装置が開示されている。該補助加速制動装置によれば、発電に伴う回転抵抗による制動力とモータによる加速力を繰り返し与えることで、内燃機関の回転ムラを抑圧することができる。   In Patent Document 1, an average rotational speed of an internal combustion engine is calculated based on a signal from a sensor that measures the rotational speed of the internal combustion engine, and when the instantaneous rotational speed of the internal combustion engine exceeds the average rotational speed, a motor generator An auxiliary acceleration braking device is disclosed that causes the motor generator to function as a motor when the instantaneous rotational speed of the internal combustion engine falls below the average rotational speed. According to the auxiliary acceleration braking device, it is possible to suppress uneven rotation of the internal combustion engine by repeatedly applying the braking force due to the rotational resistance accompanying the power generation and the acceleration force due to the motor.

また、特許文献2には、内燃機関の回転速度が回転基準値を超えたときに、発電機の回転子へ励磁電流を供給して発電トルクを発生させ、一方、前記回転速度が回転基準値を下回るときには、前記励磁電流の供給を停止することによって、内燃機関の回転変動に伴うトルク変動を減少させる車両用発電機の制御装置が開示されている。
特開平6−247186号公報 特開2003−174797号公報
Further, in Patent Document 2, when the rotational speed of the internal combustion engine exceeds the rotation reference value, an excitation current is supplied to the rotor of the generator to generate power generation torque, while the rotation speed is the rotation reference value. A control device for a vehicular generator is disclosed that reduces the torque fluctuation accompanying the rotational fluctuation of the internal combustion engine by stopping the supply of the excitation current when the value is less than.
JP-A-6-247186 JP 2003-174797 A

しかしながら、上記特許文献1および2の技術では、内燃機関(エンジン)の運転中にその回転数を検知する信号に基づいて、電動発電機および発電機へ与える電流値の演算と制御を常に行っているため、演算処理による制御装置への負担が大きくなったり、また、回転変動を検出するための加速度センサ等が必要となって制御構造が複雑になるという課題があった。   However, in the techniques of Patent Documents 1 and 2, the motor generator and the current value to be supplied to the generator are always calculated and controlled based on a signal for detecting the rotational speed during operation of the internal combustion engine (engine). Therefore, there has been a problem that a burden on the control device due to arithmetic processing becomes large, and an acceleration sensor for detecting rotation fluctuations is required, resulting in a complicated control structure.

本発明の目的は、上記した従来技術の課題を解決し、簡単な制御構造によって内燃機関の回転円滑化制御ができる、内燃機関の回転変動制御装置を提供することにある。   An object of the present invention is to solve the above-described problems of the prior art and to provide a rotation fluctuation control device for an internal combustion engine that can control the rotation smoothing of the internal combustion engine with a simple control structure.

前記した目的を達成するために、本発明は、内燃機関のクランク軸に連結され、発電時に制動力を発生し、電動時に駆動力を発生する電動発電機を備えた内燃機関の回転変動制御装置において、前記電動発電機に発生させる制動力および駆動力を前記クランク軸の回転角度に応じて規定した制御パターンが記憶される記憶手段と、前記制御パターンに応じて制御信号を発生する制御手段と、前記制御信号に応じて前記電動発電機を駆動する駆動手段とを具備するようにした点に第1の特徴がある。   In order to achieve the above object, the present invention relates to a rotation fluctuation control device for an internal combustion engine, which is connected to a crankshaft of the internal combustion engine and includes a motor generator that generates a braking force during power generation and generates a driving force during electric power generation. Storing means for storing a control pattern in which braking force and driving force to be generated by the motor generator are defined according to a rotation angle of the crankshaft; and control means for generating a control signal according to the control pattern; There is a first feature in that drive means for driving the motor generator according to the control signal is provided.

また、前記内燃機関は4サイクルの単気筒エンジンであり、前記電動発電機は三相ブラシレスモータであり、前記制御パターンは、前記内燃機関の1サイクル中で前記クランク軸の回転速度が高くなる際には前記電動発電機を回生ブレーキとして機能させて制動力を発生させ、前記内燃機関の1サイクル中にで前記クランク軸の回転速度が低くなる際には前記電動発電機をモータとして機能させて駆動力を発生させるように規定されるようにした点に第2の特徴がある。   Further, the internal combustion engine is a four-cycle single cylinder engine, the motor generator is a three-phase brushless motor, and the control pattern is obtained when the rotation speed of the crankshaft increases during one cycle of the internal combustion engine. The motor generator functions as a regenerative brake to generate braking force, and the motor generator functions as a motor when the rotation speed of the crankshaft decreases during one cycle of the internal combustion engine. A second feature is that the driving force is defined to be generated.

また、前記制動力および駆動力は、電動発電機に与える通電角を制御することにより発生するようにした点に第3の特徴がある。   A third feature is that the braking force and the driving force are generated by controlling the energization angle applied to the motor generator.

また、前記内燃機関の1サイクル中で前記制御パターンによって前記制動力および駆動力を発生させる期間以外の期間では、前記電動発電機の発電量制御が、バッテリの電圧をパラメータとするフィードバック制御によって行われるようにした点に第4の特徴がある。   Further, during a period other than the period in which the braking force and the driving force are generated by the control pattern in one cycle of the internal combustion engine, the power generation amount control of the motor generator is performed by feedback control using the battery voltage as a parameter. There is a fourth feature in that it is made to appear.

また、前記制御手段は、前記内燃機関のアイドリング時またはクルーズ走行時に制御を行うようにした点に第5の特徴がある。   Further, the control means has a fifth feature in that the control is performed when the internal combustion engine is idling or cruising.

また、前記制御パターンによって前記電動発電機を回生ブレーキとして機能させた際の発電分と、前記電動発動機をモータとして機能させた際の消費分とは、前記内燃機関の1サイクル間において相殺するように設定されるようにした点に第6の特徴がある。   Further, the amount of power generated when the motor generator is caused to function as a regenerative brake by the control pattern and the amount of consumption when the motor is caused to function as a motor cancel each other during one cycle of the internal combustion engine. There is a sixth feature in that the setting is made as described above.

また、前記制御パターンは、前記電動発電機を発電機および電動機のいずれとしても機能させない期間を含むようにした点に第7の特徴がある。   Further, the control pattern has a seventh feature in that a period during which the motor generator is not allowed to function as either a generator or a motor is included.

請求項1の発明によれば、エンジン回転数センサ等からの信号に基づいた煩雑な演算処理を用いることなく、簡単な制御構成でエンジンの回転変動制御を行うことができるようになる。   According to the first aspect of the present invention, it is possible to perform engine rotation fluctuation control with a simple control configuration without using a complicated calculation process based on a signal from an engine speed sensor or the like.

請求項2および3の発明によれば、従来の構成を大きく変更することなく回転変動制御を行うことができる。また、エンジンの回転速度が高い際に制動力を発生させ、エンジンの回転速度が低い際に駆動力を発生させるので、エンジンの回転変動を抑えて滑らかな回転フィーリングが得られるようになる。   According to the second and third aspects of the invention, the rotation fluctuation control can be performed without greatly changing the conventional configuration. Further, since the braking force is generated when the engine rotational speed is high and the driving force is generated when the engine rotational speed is low, a smooth rotational feeling can be obtained while suppressing the engine rotational fluctuation.

請求項4の発明によれば、制動力または駆動力を発生させない期間にも適切な発電量が得られるようになる。   According to the invention of claim 4, an appropriate amount of power generation can be obtained even during a period in which no braking force or driving force is generated.

請求項5の発明によれば、事前の実験等によって最適な制御パターンを容易に決定することができるようになる。   According to the invention of claim 5, the optimum control pattern can be easily determined by a prior experiment or the like.

請求項6の発明によれば、制御時間が長くなってもバッテリが充電不足になることがなく、常に良好な充電状態を保つことができるようになる。   According to the invention of claim 6, even when the control time becomes long, the battery does not become insufficiently charged, and a good charged state can always be maintained.

請求項6の発明によれば、制御パターンによる回転変動制御をさらに細く行うことができるようになる。   According to the sixth aspect of the present invention, the rotation fluctuation control by the control pattern can be performed more finely.

以下、図面を参照して本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。図1は、本発明を適用したスクータ型ハイブリッド車両の一実施形態の側面図である。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a side view of an embodiment of a scooter type hybrid vehicle to which the present invention is applied.

該ハイブリッド車両は、車体前方に前輪WFを軸支するフロントフォーク1を有しており、このフロントフォーク1はヘッドパイプ2に枢支されており、ハンドル3の操作によって操舵可能とされている。ヘッドパイプ2からは後方かつ下方に向けてダウンパイプ4が取り付けられており、このダウンパイプ4の下端からは中間フレーム5が略水平に延設されている。さらに、中間フレーム5の後端からは、後方かつ上方に向けて後部フレーム6が形成されている。   The hybrid vehicle has a front fork 1 that pivotally supports a front wheel WF in front of the vehicle body. The front fork 1 is pivotally supported by a head pipe 2 and can be steered by operating a handle 3. A down pipe 4 is attached rearward and downward from the head pipe 2, and an intermediate frame 5 extends substantially horizontally from the lower end of the down pipe 4. Further, a rear frame 6 is formed rearward and upward from the rear end of the intermediate frame 5.

このように構成された車体フレーム10には、動力源としてのエンジンおよび駆動モータを含むパワーユニット11の一端が枢着されている。該パワーユニット11は、その後方の他端側に駆動輪である後輪WRが回転可能に取り付けられるとともに、後部フレーム6に取り付けられたリヤクッション(不図示)により吊り下げられている。   One end of a power unit 11 including an engine as a power source and a drive motor is pivotally attached to the body frame 10 thus configured. The power unit 11 has a rear wheel WR, which is a driving wheel, rotatably attached to the other end on the rear side, and is suspended by a rear cushion (not shown) attached to the rear frame 6.

車体フレーム10の外周は車体カバー13で覆われ、車体カバー13の後方かつ上面には搭乗者が着座するシート14が固定されている。シート14の前方には搭乗者が足を置くステップフロア15が形成されている。シート14の下方には、ヘルメットや荷物等を収納するためのユーティリティスペースとして機能する収納ボックス100が設けられ、その車体後方にバッテリ74が収められている。符号22はエンジンのクランク軸の軸位置、60は駆動軸の軸位置、68は後輪WRの車軸の軸位置を示す。   The outer periphery of the vehicle body frame 10 is covered with a vehicle body cover 13, and a seat 14 on which a passenger sits is fixed to the rear and upper surface of the vehicle body cover 13. A step floor 15 on which a passenger puts his / her foot is formed in front of the seat 14. A storage box 100 that functions as a utility space for storing helmets, luggage, and the like is provided below the seat 14, and a battery 74 is stored behind the vehicle body. Reference numeral 22 indicates the axial position of the crankshaft of the engine, 60 indicates the axial position of the drive shaft, and 68 indicates the axial position of the axle of the rear wheel WR.

次に、図2を参照しながら4サイクル単気筒のエンジン20および駆動モータ21bを含むパワーユニット11の構成について説明する。図2は、図1のA−A線断面図である。内燃機関としてのエンジン20は、クランク軸22にコンロッド24を介して連結されたピストン25を備えている。ピストン25は、シリンダブロック26に設けられたシリンダ27内を摺動可能であり、シリンダブロック26はシリンダ27の軸線が略水平になるように配設されている。シリンダブロック26の前面にはシリンダヘッド28が固定され、該シリンダヘッド28およびシリンダ27ならびにピストン25によって、混合気を燃焼させる燃焼室20aが形成されている。   Next, the configuration of the power unit 11 including the four-cycle single-cylinder engine 20 and the drive motor 21b will be described with reference to FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. An engine 20 as an internal combustion engine includes a piston 25 connected to a crankshaft 22 via a connecting rod 24. The piston 25 is slidable within a cylinder 27 provided in the cylinder block 26, and the cylinder block 26 is disposed so that the axis of the cylinder 27 is substantially horizontal. A cylinder head 28 is fixed to the front surface of the cylinder block 26, and the cylinder head 28, the cylinder 27, and the piston 25 form a combustion chamber 20a in which the air-fuel mixture is combusted.

シリンダヘッド28には、燃焼室20aへの混合気の吸気または排気を制御するバルブ(不図示)と、圧縮された混合気に点火する点火プラグ29とが配設されている。前記バルブの開閉は、シリンダヘッド28に軸支されたカム軸30の回転により制御される。カム軸30は一端側に従動スプロケット31を備え、従動スプロケット31とクランク軸22の一端に設けられた駆動スプロケット32との間には無端状のカムチェーン33が掛け渡されている。カム軸30の一端には、エンジン20を冷却するウォータポンプ34が設けられている。該ウォータポンプ34は、その回転軸35がカム軸30と一体に回転するように取り付けられている。したがって、カム軸30の回転によって、前記ウォータポンプ34を稼動させることができる。   The cylinder head 28 is provided with a valve (not shown) that controls intake or exhaust of the air-fuel mixture into the combustion chamber 20a, and an ignition plug 29 that ignites the compressed air-fuel mixture. The opening and closing of the valve is controlled by the rotation of the camshaft 30 that is pivotally supported by the cylinder head 28. The camshaft 30 includes a driven sprocket 31 on one end side, and an endless cam chain 33 is stretched between the driven sprocket 31 and a drive sprocket 32 provided at one end of the crankshaft 22. A water pump 34 that cools the engine 20 is provided at one end of the camshaft 30. The water pump 34 is attached such that its rotating shaft 35 rotates integrally with the cam shaft 30. Therefore, the water pump 34 can be operated by the rotation of the cam shaft 30.

クランク軸22を軸支するクランクケース48の車幅方向右側にはステータケース49が連結されており、その内部にACGスタータモータ21aが収納されている。このACGスタータモータ21aは、いわゆるアウタロータ形式の電動発電機であり、そのステータは、ステータケース49に固定されたティース50に導線を巻き掛けたコイル51からなる。一方、アウタロータ52はクランク軸22に固定されており、ステータの外周を覆う略円筒形状を有している。また、アウタロータ52の内周面には、マグネット53が配設されている。   A stator case 49 is connected to the right side of the crankcase 48 that supports the crankshaft 22 in the vehicle width direction, and the ACG starter motor 21a is accommodated therein. The ACG starter motor 21 a is a so-called outer rotor type motor generator, and the stator includes a coil 51 in which a conductive wire is wound around a tooth 50 fixed to a stator case 49. On the other hand, the outer rotor 52 is fixed to the crankshaft 22 and has a substantially cylindrical shape covering the outer periphery of the stator. A magnet 53 is disposed on the inner peripheral surface of the outer rotor 52.

アウタロータ52には、ACGスタータモータ21aを冷却するためのファン54aが取り付けられており、このファン54aがクランク軸22に同期して回転すると、ステータケース49のカバー55の側面55aに形成された冷却風取入口から冷却用の空気が取り入れられる。   A fan 54 a for cooling the ACG starter motor 21 a is attached to the outer rotor 52. When the fan 54 a rotates in synchronization with the crankshaft 22, the cooling formed on the side surface 55 a of the cover 55 of the stator case 49. Cooling air is taken in from the wind inlet.

クランクケース48の車幅方向左側には伝動ケース59が連結されており、その内部にはクランク軸22の左端部に固定されたファン54b、発進クラッチ40を介してクランク軸22に駆動側が連結された無段変速機23、無段変速機23の従動側に連結された駆動モータ21bが収納されている。ファン54bは、伝動ケース59内に収容された無段変速機23および駆動モータ21bを冷却するものであり、無段変速機23に対して駆動モータ21bと同側、すなわち、本実施形態ではともに車幅方向左側に配置されている。   A transmission case 59 is connected to the left side of the crankcase 48 in the vehicle width direction, and a drive side is connected to the crankshaft 22 via a fan 54 b fixed to the left end portion of the crankshaft 22 and a starting clutch 40. The continuously variable transmission 23 and the drive motor 21b connected to the driven side of the continuously variable transmission 23 are housed. The fan 54b cools the continuously variable transmission 23 and the drive motor 21b accommodated in the transmission case 59. The fan 54b is on the same side as the drive motor 21b with respect to the continuously variable transmission 23, that is, in the present embodiment. It is arranged on the left side in the vehicle width direction.

伝動ケース59の車体前側かつ左側には冷却風取入口(不図示)が形成されており、クランク軸22に同期してファン54bが回転すると、該ファン54bの近傍に位置する前記冷却風取入口から伝動ケース59内に外気が取り入れられ、駆動モータ21bおよび無段変速機23が強制的に冷却される。   A cooling air intake (not shown) is formed on the vehicle body front side and left side of the transmission case 59, and when the fan 54b rotates in synchronization with the crankshaft 22, the cooling air intake located in the vicinity of the fan 54b. Then, outside air is taken into the transmission case 59, and the drive motor 21b and the continuously variable transmission 23 are forcibly cooled.

無段変速機23は、クランクケース48から車幅方向に突出したクランク軸22の左端部に発進クラッチ40を介して装着された駆動側プーリ58と、クランク軸22と平行な軸線を持って伝動ケース59に軸支された駆動軸60に一方向クラッチ44を介して装着された従動側プーリ62との間に無端状のVベルト63を巻き掛けて構成されるベルトコンバータである。符号77は、無段変速機23の変速比を変えるためのアクチュエータである。   The continuously variable transmission 23 is driven by a drive-side pulley 58 mounted on the left end of the crankshaft 22 protruding from the crankcase 48 in the vehicle width direction via a start clutch 40 and an axis parallel to the crankshaft 22. This belt converter is configured by winding an endless V-belt 63 between a drive shaft 60 supported by a case 59 and a driven pulley 62 mounted via a one-way clutch 44. Reference numeral 77 is an actuator for changing the gear ratio of the continuously variable transmission 23.

発進クラッチ40は、エンジン回転数すなわちクランク軸22の回転数が所定値(例えば3000rpm)以下の場合には、クランク軸22と無段変速機23との間の動力伝達を遮断しているが、クランク軸22の回転数が前記所定値を超えると、無段変速機23へ動力を伝達するよう構成されている。   The starting clutch 40 cuts off power transmission between the crankshaft 22 and the continuously variable transmission 23 when the engine speed, that is, the rotation speed of the crankshaft 22 is a predetermined value (for example, 3000 rpm) or less. When the rotational speed of the crankshaft 22 exceeds the predetermined value, power is transmitted to the continuously variable transmission 23.

減速機構69は、伝動ケース59の後端部右側に連なる伝達室70内に設けられており、駆動軸60および後輪WRの車軸68と平行に軸支された中間軸73を備えるとともに、駆動軸60の右端部および中間軸73の中央部にそれぞれ形成された第1の減速ギヤ対71と、中間軸73および車軸68の左端部にそれぞれ形成された第2の減速ギヤ対72とから構成されている。上記の構成により、駆動軸60の回転は所定の減速比にて減速され、後輪WRの車軸68に伝達される。   The speed reduction mechanism 69 is provided in a transmission chamber 70 connected to the right side of the rear end portion of the transmission case 59, and includes an intermediate shaft 73 supported in parallel with the drive shaft 60 and the axle 68 of the rear wheel WR, and is driven. A first reduction gear pair 71 formed at the right end portion of the shaft 60 and the central portion of the intermediate shaft 73, and a second reduction gear pair 72 formed at the left end portions of the intermediate shaft 73 and the axle 68, respectively. Has been. With the above configuration, the rotation of the drive shaft 60 is decelerated at a predetermined reduction ratio and transmitted to the axle 68 of the rear wheel WR.

図3は、上記したハイブリッド車両のシステム構成を示したブロック図である。前記パワーユニット11は、エンジン20と、クランク軸22に連結されてエンジン始動機(モータ)および発電機として機能するACGスタータモータ21aと、前記クランク軸22に連結されてエンジン20の動力を後輪WRへ伝達する無段変速機23と、該無段変速機23を変速させるアクチュエータ77と、前記クランク軸22と無段変速機23の入力軸との間の動力伝達を断接させる発進クラッチ40と、前記エンジン20および駆動モータ21bから後輪WR側には動力を伝達するが、後輪WRからエンジン20側には動力を伝達しない一方向クラッチ44と、モータおよび発電機として機能する駆動モータ21bと、前記無段変速機23の出力を減速して後輪WRに伝達する減速機構69とを備えている。前記クランク軸22の回転角はクランク角度センサ107で計測され、発進クラッチ40が接続されているか否かはクラッチ状態センサ37で検知される。   FIG. 3 is a block diagram showing the system configuration of the hybrid vehicle described above. The power unit 11 is connected to the engine 20, an ACG starter motor 21a connected to the crankshaft 22 to function as an engine starter (motor) and a generator, and connected to the crankshaft 22 to transfer the power of the engine 20 to the rear wheel WR. A continuously variable transmission 23 for transmitting to the actuator, an actuator 77 for shifting the continuously variable transmission 23, and a starting clutch 40 for connecting and disconnecting power transmission between the crankshaft 22 and the input shaft of the continuously variable transmission 23; The one-way clutch 44 that transmits power from the engine 20 and the drive motor 21b to the rear wheel WR side but does not transmit power from the rear wheel WR to the engine 20 side, and the drive motor 21b that functions as a motor and a generator. And a speed reduction mechanism 69 that decelerates the output of the continuously variable transmission 23 and transmits it to the rear wheel WR. The rotation angle of the crankshaft 22 is measured by a crank angle sensor 107 and whether or not the start clutch 40 is connected is detected by a clutch state sensor 37.

エンジン20からの動力は、クランク軸22から発進クラッチ40、無段変速機23、一方向クラッチ44、駆動軸60および減速機構69を介して後輪WRに伝達される。他方、駆動モータ21bからの動力は、減速機構69を介して後輪WRに伝達される。クランク軸22の車幅方向左端部には、発進クラッチ40を介してクランク軸22に接続されたファン54bが、無段変速機23を冷却するために接続されている。   Power from the engine 20 is transmitted from the crankshaft 22 to the rear wheel WR via the start clutch 40, the continuously variable transmission 23, the one-way clutch 44, the drive shaft 60, and the speed reduction mechanism 69. On the other hand, the power from the drive motor 21 b is transmitted to the rear wheel WR via the speed reduction mechanism 69. A fan 54 b connected to the crankshaft 22 via the start clutch 40 is connected to the left end of the crankshaft 22 in the vehicle width direction in order to cool the continuously variable transmission 23.

エンジン20の吸気管16内には、空気量を制御するスロットルバルブ17が回動自在に設けられている。該スロットルバルブ17は、搭乗者が操作するスロットルグリップ(不図示)の操作量に応じて回動される。前記スロットルバルブ17には、スロットル開度を検知するスロットルセンサ105が設けられる。前記スロットルバルブ17とエンジン20との間には、燃料を噴射するインジェクタ18と、吸気管内の負圧(PB)を検出するPBセンサ106とが配設される。   A throttle valve 17 that controls the amount of air is rotatably provided in the intake pipe 16 of the engine 20. The throttle valve 17 is rotated according to an operation amount of a throttle grip (not shown) operated by a passenger. The throttle valve 17 is provided with a throttle sensor 105 for detecting the throttle opening. Between the throttle valve 17 and the engine 20, an injector 18 for injecting fuel and a PB sensor 106 for detecting negative pressure (PB) in the intake pipe are disposed.

三相ブラシレスモータの電動発動機である前記ACGスタータモータ21aおよび駆動モータ21bは、それぞれ前記バッテリ74と接続されている。該バッテリ74は、ACGスタータモータ21aがエンジン始動用のモータとして機能する際、および駆動モータ21bが後輪WRに駆動力を供給するモータとして機能する際には、これらモータ21a,21bに電力を供給する。一方、前記モータ21a,21bが発電機として機能する際には、各種電装負荷に給電を行い、さらに強発電を行う際には、これらの回生電力が前記バッテリ74に充電されるように構成されている。   The ACG starter motor 21a and the drive motor 21b, which are electric motors of a three-phase brushless motor, are connected to the battery 74, respectively. The battery 74 supplies electric power to the motors 21a and 21b when the ACG starter motor 21a functions as a motor for starting the engine and when the drive motor 21b functions as a motor for supplying driving force to the rear wheels WR. Supply. On the other hand, when the motors 21a and 21b function as generators, power is supplied to various electrical loads, and when performing strong power generation, the regenerative power is charged in the battery 74. ing.

制御手段としての制御ユニット7には、記憶手段としての制御パターン7pを格納するACGスタータモータ制御部7aと、車両の走行状態によってエンジン20および駆動モータ21bとの駆動力の切り替え等を行う走行制御部7bとが含まれる。本発明に係る前記制御パターン7pによるACGスタータモータ21aの制御の詳細は後述する。   The control unit 7 serving as the control means includes an ACG starter motor control unit 7a that stores a control pattern 7p serving as a storage means, and traveling control that performs switching of driving force between the engine 20 and the drive motor 21b depending on the traveling state of the vehicle. Part 7b. Details of the control of the ACG starter motor 21a by the control pattern 7p according to the present invention will be described later.

前記制御ユニット7には、スタータリレー101を介して前記バッテリ74が接続されている。前記ACGスタータモータ21aやインジェクタ18等の補器類には、メインヒューズ103およびメインスイッチ104を介してバッテリ74から駆動電流が供給される。前記制御ユニット7にはさらに、エンジン20を始動させるスタータスイッチ108と、走行速度を検知する車速センサ109と、スロットル開度が所定開度を超えたか否かを検知するスロットルスイッチ110と、大気温度を検知するTAセンサ111と、冷却水温を検知するTWセンサ112と、エンジン回転数を検知するNeセンサ113と、ブレーキ操作を検知するストップスイッチ114とが接続されている。制御ユニット7は、上記したスイッチおよびセンサからの情報に基づいて各種機器の駆動制御を行う。駆動手段としてのドライバ82は、前記ACGスタータモータ制御部7aからの制御信号に基づいてACGスタータモータ21aに駆動信号を発信する。   The battery 74 is connected to the control unit 7 via a starter relay 101. A driving current is supplied from the battery 74 to the auxiliary devices such as the ACG starter motor 21 a and the injector 18 through the main fuse 103 and the main switch 104. The control unit 7 further includes a starter switch 108 for starting the engine 20, a vehicle speed sensor 109 for detecting a traveling speed, a throttle switch 110 for detecting whether the throttle opening exceeds a predetermined opening, and an atmospheric temperature. A TA sensor 111 that detects the coolant temperature, a TW sensor 112 that detects the coolant temperature, a Ne sensor 113 that detects the engine speed, and a stop switch 114 that detects the brake operation are connected. The control unit 7 performs drive control of various devices based on the information from the switches and sensors described above. The driver 82 as a driving means transmits a drive signal to the ACG starter motor 21a based on the control signal from the ACG starter motor control unit 7a.

図4に、ACGスタータモータ21a内の全波整流器36の構成を示す。該全波整流器36は、前記ACGスタータモータ21aを構成するステータコイル35のU,V,W相にそれぞれ接続されたFET(一般的には固体スイッチング素子)36a,36b,36c,36d,36e,36fを有する。エンジン20の始動時は、ドライバ82によってFET36a〜36fをスイッチングし、バッテリ74の直流電圧を三相の交流電圧に変換してACGスタータモータ21aをモータとして駆動してクランク軸22を回転させる。一方、エンジン20の始動後に発電機として機能させる際は、スイッチング動作を停止して、FET36a〜36fによって発電交流を整流してバッテリ74および電装負荷64に給電する。前記ACGスタータモータ制御部7aは、ステータコイル35へ遅角または進角の通電角制御が行われるように、ドライバ82によってFET36a〜36fを制御することで、ACGスタータモータ21aの発電量を制御することができる。   FIG. 4 shows the configuration of the full-wave rectifier 36 in the ACG starter motor 21a. The full-wave rectifier 36 includes FETs (generally solid switching elements) 36a, 36b, 36c, 36d, 36e, which are respectively connected to the U, V, and W phases of the stator coil 35 constituting the ACG starter motor 21a. 36f. When the engine 20 is started, the FETs 36a to 36f are switched by the driver 82, the DC voltage of the battery 74 is converted into a three-phase AC voltage, and the ACG starter motor 21a is driven as a motor to rotate the crankshaft 22. On the other hand, when functioning as a generator after the engine 20 is started, the switching operation is stopped, the generated alternating current is rectified by the FETs 36a to 36f, and the battery 74 and the electrical load 64 are fed. The ACG starter motor control unit 7a controls the power generation amount of the ACG starter motor 21a by controlling the FETs 36a to 36f with the driver 82 so that the stator coil 35 is controlled to be retarded or advanced. be able to.

以下に、本発明の第1実施形態に係る内燃機関の回転変動制御装置による制御方法を説明する。図5は、ある一定のエンジン回転速度が維持された状態(特にアイドリング時)での1サイクル中のエンジン回転速度変動と、ACGスタータモータ21aの制御区分との関係図である。エンジン回転速度は、爆発行程で急激に高まった後、排気行程から吸気行程にかけて緩やかに下がり、圧縮行程の後半で急激に低下するというサイクルを繰り返している。該エンジンの回転変動は、特に低回転時に大きくなる。   Below, the control method by the rotation fluctuation control apparatus of the internal combustion engine which concerns on 1st Embodiment of this invention is demonstrated. FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the engine rotational speed fluctuation during one cycle in a state where a certain engine rotational speed is maintained (particularly during idling) and the control classification of the ACG starter motor 21a. The engine speed increases rapidly during the explosion stroke, then gradually decreases from the exhaust stroke to the intake stroke, and then rapidly decreases in the second half of the compression stroke. The rotational fluctuation of the engine becomes large especially at a low speed.

本発明の回転変動制御装置は、クランク軸22に連結されているACGスタータモータ21aを、強発電を行う回生ブレーキまたは電力で駆動するモータとして駆動制御することによって、発電抵抗が発生する制動力とモータが発生する駆動力とを前記クランク軸22に与えることができる。すなわち、爆発行程の開始点近傍から排気行程開始後までのエンジン回転速度が高い期間には、前記ACGスタータモータ21aを回生ブレーキとして機能させ(回生ブレーキ制御)、一方、圧縮行程の開始点近傍から圧縮行程終了点近傍までの期間には、前記ACGスタータモータ21aをモータとして機能させる(モータ制御)ことで、1サイクル中のエンジン回転速度の変動幅が小さくなって、振動の少ない滑らかな回転フィーリングが得られるようになる。   The rotation fluctuation control device of the present invention controls the ACG starter motor 21a connected to the crankshaft 22 as a regenerative brake that performs strong power generation or a motor that is driven by electric power, thereby generating braking force that generates power generation resistance. The driving force generated by the motor can be applied to the crankshaft 22. That is, during the period when the engine speed is high from the vicinity of the start point of the explosion stroke to after the start of the exhaust stroke, the ACG starter motor 21a functions as a regenerative brake (regenerative brake control), while from the vicinity of the start point of the compression stroke. During the period until the end of the compression stroke, the ACG starter motor 21a functions as a motor (motor control), so that the fluctuation range of the engine rotation speed during one cycle is reduced, and a smooth rotation fee with less vibration is obtained. A ring will be obtained.

前記した制動力と駆動力とは、ACGスタータモータ21aの通電角を変更することで任意に発生させることができる。通常は、通電角を遅角させると、ACGスタータモータ21aは発電機として機能し、前記遅角量に比例した大きさの電流を出力するとともに、当該出力電流に応じた制動力を発生する。これに対して、通電角を進角させると、ACGスタータモータ21aはモータとして機能し、前記進角量に比例した大きさの電流を消費するとともに、当該消費電流に応じた駆動力を発生する。本発明では、前記進角量および遅角量が、現在のエンジン回転数とは無関係にクランク回転角度に応じて予め決定されている点に特徴がある。   The aforementioned braking force and driving force can be arbitrarily generated by changing the energization angle of the ACG starter motor 21a. Normally, when the energization angle is retarded, the ACG starter motor 21a functions as a generator, outputs a current having a magnitude proportional to the retard angle amount, and generates a braking force corresponding to the output current. On the other hand, when the energization angle is advanced, the ACG starter motor 21a functions as a motor, consumes a current proportional to the advance angle, and generates a driving force corresponding to the consumed current. . The present invention is characterized in that the advance angle amount and the retard angle amount are determined in advance according to the crank rotation angle regardless of the current engine speed.

図6は、前記ACGスタータモータ21aを回生ブレーキおよびモータとして機能させる期間において、任意のクランク回転角度に対する通電角値を決定するための通電角設定テーブルである。前記回生ブレーキとして機能させる期間においては、実線Bで示すように、エンジン回転速度の上昇に伴って遅角量が階段状または漸次に増大する遅角テーブルによって遅角量が決定される。また一方、前記モータとして機能させる期間においては、実線Aで示すように、エンジン回転速度の上昇に伴って進角量が階段状または漸次に減少する進角テーブルによって進角量が決定される。本実施形態においては、上記した通電角設定テーブルに基づいて制御パターン7pを決定するため、ACGスタータモータ21aを回生ブレーキとして機能させる期間においては、エンジン回転速度が高いほど大きな制動力が得られ、また一方、ACGスタータモータ21aをモータとして機能させる期間においては、エンジン回転速度が低いほど大きな駆動力が得られるような制御パターン7pを決定することができる。   FIG. 6 is an energization angle setting table for determining an energization angle value for an arbitrary crank rotation angle in a period in which the ACG starter motor 21a functions as a regenerative brake and a motor. In the period of functioning as the regenerative brake, as shown by the solid line B, the retard amount is determined by a retard table in which the retard amount increases stepwise or gradually as the engine speed increases. On the other hand, during the period of functioning as the motor, as shown by the solid line A, the advance amount is determined by an advance table in which the advance amount decreases stepwise or gradually as the engine speed increases. In the present embodiment, since the control pattern 7p is determined based on the energization angle setting table described above, a larger braking force is obtained as the engine rotational speed is higher during the period in which the ACG starter motor 21a functions as a regenerative brake. On the other hand, in a period in which the ACG starter motor 21a functions as a motor, it is possible to determine a control pattern 7p that can obtain a larger driving force as the engine speed is lower.

本実施形態において、前記制御パターン7pは、4サイクル内燃機関の1サイクル、すなわちクランク軸22が720°回転する間の通電角制御信号を、クランク回転角度10°毎に規定したデータテーブルである。前記ACGスタータモータ制御部7aは、前記クランク回転角度の変動に伴って、順次その角度に対応する通電角制御信号を制御パターン7pから読み出して回転変動制御を行っている。これによって、毎サイクル同一の回転変動制御が行われることになり、煩雑な演算処理等を不要としたエンジンの回転変動制御が実現される。なお、前記制御パターン7pよる通電角の制御が行われない通常発電期間(図5参照)では、前記ACGスタータモータ21aが備える充電レギュレータ機能によってバッテリ74の電圧値をパラメータとするフィードバック制御が行われることで、適切な通電角が保たれている。   In the present embodiment, the control pattern 7p is a data table in which energization angle control signals for one cycle of a four-cycle internal combustion engine, that is, during the crankshaft 22 rotating at 720 °, are defined every 10 ° of the crank rotation angle. As the crank rotation angle varies, the ACG starter motor control unit 7a sequentially reads energization angle control signals corresponding to the angle from the control pattern 7p to perform rotation variation control. As a result, the same rotational fluctuation control is performed every cycle, and the rotational fluctuation control of the engine that does not require complicated calculation processing is realized. In a normal power generation period (see FIG. 5) in which the control of the conduction angle by the control pattern 7p is not performed, feedback control using the voltage value of the battery 74 as a parameter is performed by the charge regulator function of the ACG starter motor 21a. As a result, an appropriate conduction angle is maintained.

また、ACGスタータモータ21aに与える通電角と出力電流との関係は、図7の通電角特性グラフに示したように、ACGスタータモータの構造や出力等によって異なる(図では、本発明に係るACGスタータモータ21aをT、他の個体をT1およびT2と想定)。したがって、前記通電角設定テーブルの形状は、その目的を達成できるように、使用するACGスタータモータの通電角特性に基づいて任意に決定されるものである。   Further, the relationship between the energization angle applied to the ACG starter motor 21a and the output current varies depending on the structure and output of the ACG starter motor as shown in the energization angle characteristic graph of FIG. The starter motor 21a is assumed to be T, and the other individuals are assumed to be T1 and T2.) Therefore, the shape of the energization angle setting table is arbitrarily determined based on the energization angle characteristics of the ACG starter motor to be used so as to achieve the purpose.

図8は、本発明の第1実施形態に係る回転変動制御の手順を示したフローチャートであり、所定の周期で繰り返し実行される。ステップS1では、前記Neセンサ113の出力信号に基づいてエンジン20が始動中か否かが判定され、始動中であると判定されるとステップS2に進む。該ステップS2では、前記クラッチ状態センサ37からの出力信号に基づいて発進クラッチ40が接続されているか否かが判定される。ステップS2で発進クラッチ40が接続されていないと判定されると、ステップS3に進む。これは、スクータ型の自動二輪車の通常走行時において、エンジンが始動中でかつ発進クラッチが接続されていない状態ならば、ほぼアイドリング時であると判定できるためである。前記ステップS3では、前記PBセンサ106およびクランク角度センサ107の出力信号に基づいて、クランク軸22の回転角が1サイクル(720°)中の何度の位置にあるかが検知され、続くステップS4にて、前記制御パターン7pに従った回転変動制御が開始される。ステップS5では、前記センサ106,107からの情報に基づいて、回生ブレーキ期間が開始されたか否かが判定され、開始されたと判定されるとステップS6へ進んで制御パターン7pに従った回生ブレーキ制御が実行される。前記ステップS5で回生ブレーキ期間が開始されていないと判定されると、ステップS7でモータ(電動機)期間が開始されたか否かが判定される。該ステップS7でモータ期間が開始されたと判定されると、ステップS8へ進んで制御パターン7pに従ったモータ制御が実行される。続くステップS9では、再び発進クラッチ40が接続されているか否かが判定され、接続された(エンジン回転数が高まって車両が走行を開始した)と判定されると回転変動制御を終了する。   FIG. 8 is a flowchart showing the procedure of the rotation fluctuation control according to the first embodiment of the present invention, which is repeatedly executed at a predetermined cycle. In step S1, it is determined whether or not the engine 20 is starting based on the output signal of the Ne sensor 113. If it is determined that the engine 20 is starting, the process proceeds to step S2. In step S2, it is determined based on the output signal from the clutch state sensor 37 whether or not the starting clutch 40 is connected. If it is determined in step S2 that the starting clutch 40 is not connected, the process proceeds to step S3. This is because it can be determined that the engine is almost idling when the engine is starting and the start clutch is not connected during normal running of the scooter type motorcycle. In step S3, based on the output signals of the PB sensor 106 and the crank angle sensor 107, it is detected how many times the rotation angle of the crankshaft 22 is in one cycle (720 °), and subsequent step S4. The rotation variation control according to the control pattern 7p is started. In step S5, it is determined whether or not the regenerative braking period has started based on the information from the sensors 106 and 107. If it is determined that the regenerative braking period has started, the process proceeds to step S6 and regenerative brake control according to the control pattern 7p. Is executed. If it is determined in step S5 that the regenerative braking period has not started, it is determined in step S7 whether or not the motor (electric motor) period has started. If it is determined in step S7 that the motor period has started, the process proceeds to step S8, and motor control according to the control pattern 7p is executed. In the subsequent step S9, it is determined again whether or not the starting clutch 40 is connected. When it is determined that the starting clutch 40 is connected (the engine speed has increased and the vehicle has started running), the rotational fluctuation control is terminated.

図9は、第1実施形態の回転変動制御によって発生する前記ACGスタータモータ21aへの入出力電流と、ある一定のエンジン回転速度が維持されている状態(特にアイドリング時)での回転変動との関係を示す概略図である。なお、前記回転変動制御時の入出力電流の波形は、パルス波形に簡略化して表記している。本実施形態では、回転変動制御が行われる前は、1サイクルの間に最大Crpm(例えば、約150rpm)の回転速度差が生じている。そして、時刻t1で回転変動制御を開始すると、その最大回転速度差は、前記Crpmの約半分となるDrpm(例えば、約80rpm)にまで低減される。なお、本実施形態では、前記制御パターン7pは、前記モータ期間で消費された電力と、回生ブレーキ期間で発電された電力とが相殺されるように設定されている。また、車両全体で消費される電力は、前記通常発電期間での発電量でまかなわれるため、本実施形態に係る回転変動制御が行われても、常に良好な充電状態を保つことができ、バッテリを大型化する等は不要である。   FIG. 9 shows the input / output current to the ACG starter motor 21a generated by the rotational fluctuation control of the first embodiment and the rotational fluctuation when a certain engine rotational speed is maintained (particularly during idling). It is the schematic which shows a relationship. Note that the waveform of the input / output current at the time of the rotation fluctuation control is simplified to a pulse waveform. In the present embodiment, a rotational speed difference of a maximum Crpm (for example, about 150 rpm) is generated during one cycle before the rotational fluctuation control is performed. When the rotational fluctuation control is started at time t1, the maximum rotational speed difference is reduced to D rpm (for example, about 80 rpm) which is about half of the C rpm. In the present embodiment, the control pattern 7p is set so that the power consumed during the motor period and the power generated during the regenerative braking period are offset. In addition, since the power consumed by the entire vehicle is provided by the amount of power generated in the normal power generation period, even when the rotation fluctuation control according to the present embodiment is performed, a good charged state can be always maintained, and the battery There is no need to increase the size.

上記したように、本発明の第1実施形態によれば、回転数センサ等からの信号に基づいた煩雑な演算処理を行うことなく、簡単な制御構成によって、回転ムラの大きいアイドリング時に回転変動および該回転変動によって発生する振動やクランク打音等を低減することができるようになる。特に、走行による負荷のかからない一定回転運転であるアイドリング時は、事前の実験等によって最適な制御パターンを決めることが容易であり、非常に有効な回転変動制御が可能となる。   As described above, according to the first embodiment of the present invention, the rotation fluctuation and the idling with large rotation unevenness can be achieved with a simple control configuration without performing complicated calculation processing based on the signal from the rotation speed sensor or the like. It is possible to reduce vibrations, crank hitting sound, and the like generated by the rotation fluctuation. In particular, at the time of idling, which is a constant rotation operation not subjected to a load due to traveling, it is easy to determine an optimal control pattern by a prior experiment or the like, and very effective rotation fluctuation control becomes possible.

図10は、本発明の第2実施形態に係る回転変動制御の手順を示すフローチャートであり、所定の周期で繰り返し実行される。前記制御パターン7pは、ACGスタータモータ21aを発電機として機能させてクランク軸22に制動力を与える「制動力期間」、モータとして機能させてクランク軸22に駆動力を与える「駆動力期間」のほかに、ACGスタータモータ21aを発電機としてもモータとしても機能させないようにする「従動期間」を含むことができる。本実施形態では、前記制動力期間、駆動力期間および従動期間によって制御が行われる点に特徴がある。ステップS15では、エンジン20が始動中か否かが判定され、始動中であると判定されるとステップS16に進む。該ステップS16では、発進クラッチ40が接続されているか否かが判定される。該ステップS16で発進クラッチ40が接続されていないと判定されると、ステップS17に進み、クランク軸22の回転角が1サイクル(720°)中の何度の位置にあるかが検知され、続くステップS18にて、前記制御パターン7pに従った回転変動制御が開始される。ステップS19では、制動力期間が開始されたか否かが判定され、開始されたと判定されるとステップS20へ進んで制動力制御が実行される。前記ステップS19で制動力期間が開始されていないと判定されると、ステップS21で駆動力期間が開始されたか否かが判定される。該ステップS21で駆動力期間が開始されたと判定されると、ステップS22へ進んで駆動力制御が実行される。前記ステップS21で駆動力期間が開始されていないと判定されると、ステップS23で従動期間が開始されたか否かが判定される。該ステップS23で従動期間が開始されたと判定されると、ステップS24へ進み、前記ACGスタータモータ21aを電動機にも発電機にも機能させない従動期間制御が実行される。続くステップS25では、再び発進クラッチ40が接続されているか否かが判定され、接続されたと判定されると回転変動制御を終了する。   FIG. 10 is a flowchart showing the procedure of the rotation variation control according to the second embodiment of the present invention, which is repeatedly executed at a predetermined cycle. The control pattern 7p includes a “braking force period” in which the ACG starter motor 21a functions as a generator to apply a braking force to the crankshaft 22, and a “driving force period” in which the motor functions as a motor and applies a driving force to the crankshaft 22. In addition, a “driven period” that prevents the ACG starter motor 21a from functioning as a generator or a motor can be included. The present embodiment is characterized in that control is performed according to the braking force period, the driving force period, and the driven period. In step S15, it is determined whether or not the engine 20 is being started. If it is determined that the engine 20 is being started, the process proceeds to step S16. In step S16, it is determined whether or not the starting clutch 40 is connected. If it is determined in step S16 that the starting clutch 40 is not connected, the process proceeds to step S17, where it is detected how many times the rotation angle of the crankshaft 22 is in one cycle (720 °) and continues. In step S18, rotation fluctuation control according to the control pattern 7p is started. In step S19, it is determined whether or not the braking force period has started. If it is determined that the braking force period has started, the process proceeds to step S20 to execute the braking force control. If it is determined in step S19 that the braking force period has not started, it is determined in step S21 whether or not the driving force period has started. If it is determined in step S21 that the driving force period has started, the process proceeds to step S22 and driving force control is executed. If it is determined in step S21 that the driving force period has not started, it is determined in step S23 whether or not the driven period has started. If it is determined in step S23 that the driven period has started, the process proceeds to step S24, and driven period control is performed in which the ACG starter motor 21a does not function as an electric motor or a generator. In the subsequent step S25, it is determined again whether or not the starting clutch 40 is connected. If it is determined that the starting clutch 40 is connected, the rotation variation control is terminated.

また、図11は、本発明の第3実施形態に係る回転変動制御の手順を示すフローチャートであり、所定の周期で繰り返し実行される。本実施形態では、前記駆動力期間と従動期間のみによって制御が行われる点に特徴がある。ステップS30では、エンジン20が始動中か否かが判定され、始動中であると判定されるとステップS31へ進む。該ステップS31では、発進クラッチ40が接続されているか否かが判定される。該ステップS31で発進クラッチ40が接続されていないと判定されると、ステップS32に進み、クランク軸22の回転角が1サイクル(720°)中の何度の位置にあるかが検知され、続くステップS33にて、前記制御パターン7pに従った回転変動制御が開始される。ステップS34では、駆動力期間が開始されたか否かが判定され、開始されたと判定されるとステップS35へ進んで駆動力制御が実行される。前記ステップS34で駆動力期間が開始されていないと判定されると、ステップS36で従動期間が開始されたか否かが判定される。該ステップS36で従動期間が開始されたと判定されると、ステップS37へ進んで従動期間制御が実行される。続くステップS38では、再び発進クラッチ40が接続されているか否かが判定され、接続されたと判定されると回転変動制御を終了する。   FIG. 11 is a flowchart showing the procedure of the rotation variation control according to the third embodiment of the present invention, which is repeatedly executed at a predetermined cycle. The present embodiment is characterized in that control is performed only by the driving force period and the driven period. In step S30, it is determined whether or not the engine 20 is being started. If it is determined that the engine 20 is being started, the process proceeds to step S31. In step S31, it is determined whether or not the starting clutch 40 is connected. If it is determined in step S31 that the starting clutch 40 is not connected, the process proceeds to step S32, and it is detected how many times the rotation angle of the crankshaft 22 is in one cycle (720 °), and then continues. In step S33, rotation fluctuation control according to the control pattern 7p is started. In step S34, it is determined whether or not the driving force period has been started. If it is determined that the driving force period has started, the process proceeds to step S35 to execute the driving force control. If it is determined in step S34 that the driving force period has not started, it is determined in step S36 whether or not the driven period has started. If it is determined in step S36 that the follow period has started, the process proceeds to step S37, and follow period control is executed. In the following step S38, it is determined again whether or not the starting clutch 40 is connected. If it is determined that the starting clutch 40 is connected, the rotation variation control is terminated.

さらに、図12は、本発明の第4実施形態に係る回転変動制御の手順を示すフローチャートであり、所定の周期で繰り返し実行される。本実施形態では、前記制動力期間と従動期間のみによって制御が行われる点に特徴がある。ステップS40では、エンジン20が始動中か否かが判定され、始動中であると判定されるとステップS41へ進む。該ステップS41では、発進クラッチ40が接続されているか否かが判定される。該ステップS41で発進クラッチ40が接続されていないと判定されると、ステップS42に進み、クランク軸22の回転角が1サイクル(720°)中の何度の位置にあるかが検知され、続くステップS43にて、前記制御パターン7pに従った回転変動制御が開始される。ステップS44では、制動力期間が開始されたか否かが判定され、開始されたと判定されるとステップS45へ進んで制動力制御が実行される。前記ステップS44で制動力期間が開始されていないと判定されると、ステップS46で従動期間が開始されたか否かが判定される。該ステップS46で従動期間が開始されたと判定されると、ステップS47へ進んで従動期間制御が実行される。続くステップS48では、再び発進クラッチ40が接続されているか否かが判定され、接続されたと判定されると回転変動制御を終了する。   Further, FIG. 12 is a flowchart showing the procedure of the rotation fluctuation control according to the fourth embodiment of the present invention, which is repeatedly executed at a predetermined cycle. The present embodiment is characterized in that the control is performed only by the braking force period and the driven period. In step S40, it is determined whether or not the engine 20 is being started. If it is determined that the engine 20 is being started, the process proceeds to step S41. In step S41, it is determined whether or not the starting clutch 40 is connected. If it is determined in step S41 that the starting clutch 40 is not connected, the process proceeds to step S42, where it is detected how many times the rotation angle of the crankshaft 22 is in one cycle (720 °) and continues. In step S43, rotation fluctuation control according to the control pattern 7p is started. In step S44, it is determined whether or not a braking force period has been started. If it is determined that the braking force period has started, the process proceeds to step S45, where braking force control is executed. If it is determined in step S44 that the braking force period has not started, it is determined in step S46 whether or not the driven period has started. If it is determined in step S46 that the follow period has started, the process proceeds to step S47, and follow period control is executed. In the subsequent step S48, it is determined again whether or not the starting clutch 40 is connected. If it is determined that the starting clutch 40 is connected, the rotation variation control is terminated.

また、上記した各実施形態における回転変動制御は、Neセンサ113が所定のアイドリング回転数を検出した時等に開始されるように構成してもよい。さらに、前記したアイドリング時だけでなく、エンジンの振動を感じやすい一定速度での走行(特に高速クルーズ走行時)用の制御パターンを用意しておき、所定の車速時やエンジン回転数時に制御を行うようにしてもよいことは勿論である。   Further, the rotation fluctuation control in each of the above embodiments may be configured to be started when the Ne sensor 113 detects a predetermined idling rotation speed. In addition to the idling described above, a control pattern for running at a constant speed (especially during high-speed cruise driving) at which engine vibration is easily felt is prepared, and control is performed at a predetermined vehicle speed or engine speed. Of course, you may do it.

本発明を適用したハイブリッド車両の概要側面図である。1 is a schematic side view of a hybrid vehicle to which the present invention is applied. 図1に示したパワーユニットのA−A線断面図である。It is the sectional view on the AA line of the power unit shown in FIG. 本発明を適用したハイブリッド車両のシステム構成を示すブロック図である。1 is a block diagram showing a system configuration of a hybrid vehicle to which the present invention is applied. ACGスタータモータを制御する全波整流器の構成図である。It is a block diagram of the full wave rectifier which controls an ACG starter motor. 1サイクル中のエンジン回転速度とACGスタータモータに与える機能区分の関係図である。It is a relationship diagram of the function division given to the engine speed in 1 cycle and an ACG starter motor. ACGスタータモータに与える通電角を決定する通電角設定データテーブルである。It is an energization angle setting data table which determines the energization angle given to an ACG starter motor. ACGスタータモータに与える通電角と出力電流との関係を示す通電角特性グラフである。It is a conduction angle characteristic graph which shows the relationship between the conduction angle given to an ACG starter motor, and an output current. 本発明の第1実施形態に係る回転変動制御の手順を示したフローチャートである。It is the flowchart which showed the procedure of the rotation fluctuation control which concerns on 1st Embodiment of this invention. ACGスタータモータへの入出力電流とエンジンの回転変動との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the input / output current to an ACG starter motor, and the rotation fluctuation of an engine. 本発明の第2実施形態に係る回転変動制御の手順を示したフローチャートである。It is the flowchart which showed the procedure of the rotation fluctuation control which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態に係る回転変動制御の手順を示したフローチャートである。It is the flowchart which showed the procedure of the rotation fluctuation control which concerns on 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第4実施形態に係る回転変動制御の手順を示したフローチャートである。It is the flowchart which showed the procedure of the rotation fluctuation control which concerns on 4th Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

7…制御ユニット、7a…ACGスタータモータ制御部、7p…制御パターン、20…エンジン、21a…ACGスタータモータ、21b…駆動モータ、22…クランク軸、23…無段変速機、36…全波整流器、37…クラッチ状態センサ、74…バッテリ、82…ドライバ、106…PBセンサ、107…クランク角度センサ   DESCRIPTION OF SYMBOLS 7 ... Control unit, 7a ... ACG starter motor control part, 7p ... Control pattern, 20 ... Engine, 21a ... ACG starter motor, 21b ... Drive motor, 22 ... Crankshaft, 23 ... Continuously variable transmission, 36 ... Full wave rectifier 37 ... Clutch state sensor, 74 ... Battery, 82 ... Driver, 106 ... PB sensor, 107 ... Crank angle sensor

Claims (7)

内燃機関のクランク軸に連結され、発電時に制動力を発生し、電動時に駆動力を発生する電動発電機を備えた内燃機関の回転変動制御装置において、
前記電動発電機に発生させる制動力および駆動力を前記クランク軸の回転角度に応じて規定した制御パターンが記憶される記憶手段と、
前記制御パターンに応じて制御信号を発生する制御手段と、
前記制御信号に応じて前記電動発電機を駆動する駆動手段とを具備したことを特徴とする内燃機関の回転変動制御装置。
In an internal combustion engine rotation fluctuation control device including a motor generator that is connected to a crankshaft of an internal combustion engine, generates a braking force during power generation, and generates a driving force during power generation,
Storage means for storing a control pattern in which braking force and driving force to be generated by the motor generator are defined according to a rotation angle of the crankshaft;
Control means for generating a control signal according to the control pattern;
A rotation fluctuation control device for an internal combustion engine, comprising: drive means for driving the motor generator in response to the control signal.
請求項1に記載の内燃機関の回転変動制御装置において、
前記内燃機関は4サイクルの単気筒エンジンであり、
前記電動発電機は三相ブラシレスモータであり、
前記制御パターンは、前記内燃機関の1サイクル中で前記クランク軸の回転速度が高くなる際には前記電動発電機を回生ブレーキとして機能させて制動力を発生させ、前記内燃機関の1サイクル中で前記クランク軸の回転速度が低くなる際には前記電動発電機をモータとして機能させて駆動力を発生させるように規定されることを特徴とする内燃機関の回転変動制御装置。
The rotation fluctuation control device for an internal combustion engine according to claim 1,
The internal combustion engine is a four-cycle single cylinder engine;
The motor generator is a three-phase brushless motor;
When the rotation speed of the crankshaft increases during one cycle of the internal combustion engine, the control pattern causes the motor generator to function as a regenerative brake to generate a braking force, and during one cycle of the internal combustion engine An internal combustion engine rotational fluctuation control device characterized in that when the rotational speed of the crankshaft decreases, the motor generator is functioned as a motor to generate a driving force.
請求項2に記載の内燃機関の回転変動制御装置において、
前記制動力および駆動力は、電動発電機に与える通電角を制御することにより発生することを特徴とする内燃機関の回転変動制御装置。
The rotation fluctuation control device for an internal combustion engine according to claim 2,
The rotation fluctuation control device for an internal combustion engine, wherein the braking force and the driving force are generated by controlling a conduction angle applied to the motor generator.
請求項1ないし3のいずれかに記載の内燃機関の回転変動制御装置において、
前記内燃機関の1サイクル中で前記制御パターンによって前記制動力および駆動力を発生させる期間以外の期間では、前記電動発電機の発電量制御が、バッテリの電圧をパラメータとするフィードバック制御によって行われることを特徴とする内燃機関の回転変動制御装置。
In the internal combustion engine rotation fluctuation control device according to any one of claims 1 to 3,
In a period other than a period in which the braking force and driving force are generated by the control pattern in one cycle of the internal combustion engine, the power generation amount control of the motor generator is performed by feedback control using the battery voltage as a parameter. An internal combustion engine rotational fluctuation control device characterized by the above.
請求項1ないし4のいずれかに記載の内燃機関の回転変動制御装置において、
前記制御手段は、前記内燃機関のアイドリング時またはクルーズ走行時に制御を行うことを特徴とする内燃機関の回転変動制御装置。
In the rotation fluctuation control device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 4,
The internal combustion engine rotation fluctuation control device, wherein the control means performs control during idling or cruise traveling of the internal combustion engine.
請求項1ないし5のいずれかに記載の内燃機関の回転変動制御装置において、
前記制御パターンによって前記電動発電機を回生ブレーキとして機能させた際の発電分と、前記電動発動機をモータとして機能させた際の消費分とは、前記内燃機関の1サイクル間において相殺するように設定されることを特徴とする内燃機関の回転変動制御装置。
The rotation fluctuation control device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 5,
The amount of power generated when the motor generator is caused to function as a regenerative brake according to the control pattern and the amount of consumption when the motor is caused to function as a motor cancel each other during one cycle of the internal combustion engine. A rotational fluctuation control device for an internal combustion engine characterized by being set.
請求項1ないし6のいずれかに記載の内燃機関の回転変動制御装置において、
前記制御パターンは、前記電動発電機を発電機および電動機のいずれとしても機能させない期間を含むことを特徴とする内燃機関の回転変動制御装置。
The rotation fluctuation control device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 6,
The rotation variation control device for an internal combustion engine, wherein the control pattern includes a period during which the motor generator does not function as either a generator or a motor.
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