JP2904506B2 - 自動車の駆動制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、トラック，バス等に利用する自動車の駆動
制御装置に係わり、特に自動車の走行状態に応じて内燃
機関へ供給する燃料を適切に制御し燃費の向上と排気ガ
スの改善を図る自動車の駆動制御装置に関する。

（従来の技術） 近年、高速道路網の整備が進み、鉄道輸送に代って小
回りのきく自動車による道路輸送が増大してきている
が、それに伴って大形のジーゼル車が排出する黒煙，有
機可溶性成分（SOF）等の粒子量が増大し、これら排出
粒子が周辺の環境に大きな影響を与えつつある。特に、
自動車総数の増加により渋滞が進み、これに伴ってアイ
ドリング中の排出粒子量が益々増大するとともに、発進
時に重負荷で回転速度を低速から高速に向って急激に立
上げるために多量の排出粒子が発生する。このように自
動車の渋滞で発進・停止が頻繁に繰返される運転状態で
は、燃料の不要な供給により燃費の悪化だけでなく、排
出粒子量の増大を招きやすい。そこで、燃料の不要な供
給を避ける手段として、制動中及び停車中に内燃機関へ
の燃料を遮断し、発進時には電動機により内燃機関を始
動するとともに加速トルクを補うことにより、内燃機関
から排出する粒子量を低減化することが考えられる。

従来、かかる意図の下に始動および補助駆動の可能な
装置として、自動車の電気制動および補助加速装置が開
発されている（特開昭62−36278号〜特願昭62−36281号
９。この装置は自動車の回転伝達系にかご形３相誘導機
を設け、かつ、このかご形誘導機と二次電池との間にイ
ンバータを介挿し、このインバータを制御することによ
りかご形誘導機を発電機または電動機として使用するも
ので、以下、自動車の回転伝達系とかご形誘導機との機
械的接続構造（第３図，第４図参照）および従来の電気
制動および補助加速装置（第５図参照）について説明す
る。先ず、自動車の回転伝達系は、第３図に示すように
内燃機関１の回転軸にフライホィール装置２、クラッチ
装置３、トランスミッション装置４およびプロペラシャ
フト５の順序で接続され、このクラッチ装置３のクラッ
チペダルの踏込み操作によって内燃機関１の回転軸を一
時切り離した後、トランスミッション装置４で回転速度
比を変えてクラッチペダルの踏込み操作を解除すること
により、内燃機関１の回転をトランスミッション装置４
で定めた速度に調整してプロペラシャフト５へ伝達する
構成となっている。

このような回転伝達系においてかご形誘導機は特にフ
ライホィール装置２の内部に装着されるものであり、具
体的には第４図に示す如くフライホィール装置２のフラ
イホィールハウジング11,12で形成された空間部分にか
ご形誘導機の固定子部Ａおよび回転子部Ｂが収納されて
いる。この固定子部Ａはステータ鉄心13、このステータ
鉄心13のコイル溝に挿入されたステータ巻線14、口出線
15およびステータリング16からなり、このステータリン
グ16の前記フライホィールハウジング11,12間への嵌合
によって固定子部Ａはフライホィール装置２に固定され
る。一方、回転子部Ｂはロータ鉄心17、このロータ鉄心
17のコイル溝に挿入されたかご形巻線18、この巻線18の
エンドリング19に嵌着された保持環20からなり、この回
転子部Ｂは内燃機関１の主軸21で回転駆動されるフライ
ホィール22の外縁部に固着されている。

次に、従来の電気制動および補助加速装置は、第５図
に示すように内燃機関１の主軸21に接続されたかご形誘
導機31と、ダイオード321,322,二次電池323,リアクトル
324,トランジスタ325およびチョッバ制御回路326等から
なる二次電池回路32と、前記かご形誘導機31と二次電池
回路32との間に設けられたインバータ33とを有し、更に
前記かご形誘導機31に該誘導機31の回転速度を検出する
回転センサ34が設けられ、この回転センサ34で検出した
回転速度がインバータ制御回路35へ送出される。このイ
ンバータ制御回路35は回転センサ34の出力で得られた内
燃機関１の回転速度を基準として前記インバータ33の交
流側電圧の周波数を制御する。従って、インバータ33は
インバータ制御回路35の制御に基づいて例えば二次電池
回路32の直流電圧を交流電圧に変換してかご形誘導機31
へ回転磁界を与え、またかご形誘導機31からの交流電力
を直流電力に変換する，すなわち誘導機31の発電電力を
制御して前記二次電池323へ回生充電する機能をもって
いる。さらに、インバータ33の直流電源ライン間に直流
側電圧を平滑化するコンデンサ36が設けられ、また抵抗
器37およびスイッチ回路38等の熱エネルギー放出回路が
設けられている。この熱エネルギー放出回路は大きなブ
レーキ力の発生によってかご形誘導機31の発電電力を二
次電池323への回生充電で吸収しきれないときにスイッ
チ回路38を動作させて抵抗器37から熱エネルギーを放出
させるものである。

なお、二次電池回路32は充電制御機能のほか、内燃機
関１の始動および補助駆動機能をもっている。前者の充
電制御機能は、かご形誘導機31の発電制御時，チョッパ
制御回路326にてトランジスタ325のオン・オフ時間比を
変えることにより、そのオン時に二次電池323−リアク
トル324−トランジスタ325の回路を形成し、一方、オフ
時にはダイオード321−二次電池323−リアクトル324よ
り成る閉回路を形成することにより二次電池323への充
電制御を行い、また後者の始動および補助駆動機能はか
ご形誘導機31を電動機として運転させて内燃機関１を補
助駆動するときにダイオード322−リアクトル324−二次
電池323の回路を形成し、二次電池323からの電流をイン
バータ33を介してかご形誘導機31に供給するものであ
る。

次に、以上のような装置を用いて電気制動を行う装置
の動作を説明する。先ず、内燃機関１の回転はこの内燃
機関１の主軸21を介してかご形誘導機31の回転子部Ｂに
伝達され、さらにクラッチ装置３、トランスミッション
装置４、プロペラシャフト５およびディフアレンシャル
ギア（図示せず）を通して車輪に伝達される。

ところで、以上のような回転伝達系を持つ自動車にお
いて走行制動を行う場合、インバータ制御回路35はブレ
ーキ指令（図示せず）を受けると回転センサ34の検出速
度よりも遅くなる様にインバータ33の交流側電圧の周波
数を制御する。ここで、インバータ33はインバータ制御
回路35の制御に基づいて二次電池回路32からかご形誘導
機31のステータ巻線14へ回転子部Ｂより遅い速度の回転
磁界を与えるので、かご形誘導機31は発電機として動作
する。その結果、前記回転伝達系の機械エネルギーは電
気エネルギーに変換され、この電気エネルギーが二次電
池回路323に回生充電される。

なお、この走行制動時、自動車の運転状況に応じて一
時的に大きなブレーキトルクを発生する場合があるが、
このときかご形誘導機31から発生した電気エネルギーの
ほとんどを抵抗器37から熱エネルギーとして放出させて
大きなブレーキトルクを得るようにしている。

（発明が解決しようとする課題） しかし、以上のような装置は、かご形誘導機31を発電
機として動作させて回転伝達系の有する機械エネルギー
を電気エネルギーに変換して二次電池323に充電できる
が、その大半が抵抗器37で熱エネルギーとして放出させ
るものであり、また二次電池323の充電された電圧は無
励磁の時にかご形誘導機31の電圧を確立するときまたは
内燃機関１を始動および補助駆動するときに用いるもの
であるが、排出粒子量を低減する観点から内燃機関１を
補助駆動するものではなかった。

本発明は上記実情に鑑みてなされたもので、制動時お
よび停車時に内燃機関への燃料の不要な供給を回避し、
よって燃費の向上および排出粒子量の低減化を図りうる
自動車の駆動制御装置を提供することを目的とする。

また、本発明の他の目的は、始動時および加速時に制
動時に得られる電気エネルギーを有効に利用することに
より、前述同様に燃費の向上とともに排出粒子量の低減
化を図る自動車の駆動制御装置を提供することにある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明による自動車の駆動制御装置は上記課題を解決
するために、内燃機関の主軸と車軸に連結されるトラン
スミッション装置との間に設けられた交流機と、この交
流機にインバータを介して接続された負荷回路と、制動
動作時に前記内燃機関の回転速度と制動操作とに応じて
ブレーキ力指令値を求めるブレーキ力指令値演算手段
と、アクセルペダルの操作と前記内燃機関の回転速度と
に基づいてトルク指令値を求める駆動トルク指令値演算
手段と、ブレーキ力指令値演算手段のブレーキ力指令値
または前記駆動トルク指令値演算手段のトルク指令値を
受け、前記インバータの交流側出力周波数を制御し、前
記負荷回路に供給する前記交流機の発電電力または前記
内燃機関の始動，補助駆動を制御するインバータ制御手
段と、前記制動操作を検出したとき前記内燃機関へ燃料
を供給する燃料供給弁を閉じて前記内燃機関を停止し、
また前記アクセルペダルの操作を検出したとき閉止中に
ある前記燃料供給弁を開いて前記内燃機関に燃料を供給
する燃料弁操作制御手段とを備えたものである。

また、前記負荷回路に二次電池を用いた場合、インバ
ータ制御手段は、ブレーキ力指令値を受けて前記インバ
ータを介して前記交流機を発電機として制御するととも
にその発電機の発電電力を前記二次電池に回生充電する
構成であること。

さらに、本発明は、アクセルペダルの踏込みを検出し
たとき燃料供給弁を開く燃料弁操作制御手段のほかに、
前記アクセルペダルの踏込みを検出したとき、前記内燃
機関の回転速度に応じて所定のトルク指令値を出力する
トルク指令値発生手段と、前記アクセルペダルの踏込み
角度および始動指令後の時間とに基づいて所定の倍率信
号を出力する倍率信号発生手段と、前記トルク指令値に
前記倍率信号を乗算して駆動トルク指令値を得る駆動ト
ルク指令値演算手段と、この駆動トルク指令値演算手段
で得られた駆動トルク指令値を受けて前記インバータを
制御して前記二次電池に蓄えられた電力を前記交流機に
供給して始動および補助駆動を行うインバータ制御手段
とを備えたものである。

（作用） 従って、本発明は以上のような手段を講じたことによ
り、自動車の走行時に制動操作を行うと、この制動操作
と内燃機関の回転速度に応じてブレーキ指令値演算手段
からブレーキ指令値を出力するので、インバータ制御手
段ではその指令値に基づいてインバータを制御して負荷
回路または二次電池に供給する交流機の発電電力を制御
するとともに、このとき前記制動操作を検出して燃料供
給弁を閉じて内燃機関への燃料供給を停止することによ
り、自動車の制動および停止時に燃費の向上および排気
ガス量の低減を図るものである。また、駆動トルク指令
値演算手段から出力されるトルク指令値に基づいて、イ
ンバータ制御手段では、インバータの交流出力周波数を
制御し、前記内燃機関の始動，補助駆動を制御するとと
もに、このとき閉止中にある前記燃料供給弁を開いて前
記内燃機関に燃料を供給するので、適切な駆動トルクで
円滑に内燃機関を始動，補助駆動することができる。

また、他の発明においては、アクセルペダルの踏込み
を検出したとき、閉止中の燃料供給弁を開いて内燃機関
に燃料を供給する一方、トルク指令値発生手段から内燃
機関の回転速度に応じたトルク指令値を発生するととも
に、このトルク指令値に倍率信号発生手段からのアクセ
ルペダルの踏込み角度またはアクセルペダル踏込後の時
間を考慮して得られた倍率信号を乗じて駆動トルク指令
値を得、インバータ制御手段はその指令値に基づいて二
次電池に蓄えられた電力を交流機に与えることにより、
内燃機関の始動および補助駆動を行うものである。

（実施例） 以下、本発明の実施例について図面を参照して説明す
る。第１図は本発明装置の全体構成を示す図であって、
第３図ないし第５図と同一部分には同一符号を付してそ
の詳しい説明は省略する。すなわち、この自動車の駆動
制御装置は、内燃機関１の車軸21にかご形誘導機31が接
続されている。このかご形誘導機31は、固定子部Ａおよ
び回転子部Ｂを有し、その固定子部Ａのステータ（固定
子）巻線14側にインバータ33が接続され、一方、回転子
部Ｂ側に回転センサ34が設けられている。

このインバータ33はインバータ制御手段40からの制御
信号に基づいてかご形誘導機31のステータ巻線14に供給
する交流側電圧の周波数を制御する。このインバータ33
の直流側出力端にはインバータ33の直流側電圧を平滑化
するコンデンサ36のほか、二次電池回路41および熱エネ
ルギー放出回路42が設けられている。

この二次電池回路41はかご形誘導機31の発電電力を回
生充電する制御機能を有し、具体的には充電基準電圧設
定部411、電圧検出器412、この電圧検出器412で検出さ
れた二次電池413の電圧と充電基準電圧設定部411からの
充電基準電圧とを比較しトランジスタ414のオン・オフ
時間比を変えて二次電池413への充電制御を行うチョッ
パ制御回路415等で構成されている。416,417はダイオー
ド、418はリアクトルである。つまり、トランジスタ414
のオン時にはトランジスタ414およびリアクトル418を通
して発電電力を二次電池413へ回生充電し、オフ時には
ダイオード417−リアクトル−418二次電池413からなる
閉ループを形成する。ダイオード416はかご形誘導機31
が無励磁のときに二次電池413からの電流をインバータ3
3を介してかご形誘導機31に供給して誘起電圧を確立す
るために用いられる。

また、前記熱エネルギー放出回路42は、オン・オフ指
令，特に大きなブレーキ力のときに二次電池413への回
生充電だけで吸収できないのでオン指令を受けてオン制
御信号を出力するスイッチ制御回路421、この制御回路4
21のオン制御信号でオンしてブレーキ力の一部を抵抗器
422で熱エネルギーとして放出させるトランジスタ423で
構成されている。43は二次電池413の電圧を必要な機器
へ供給する出力端子である。

次に、前記インバータ制御手段40は、ブレーキ指令値
演算手段50または駆動トルク指令値演算手段60から送ら
れてくるブレーキ力指令値51または駆動トルク指令値61
を受けてインバータ33の出力周波数を制御するものであ
って、これには回転センサ34、インバータ33の交流側電
流を検出する電流検出器45およびインバータ33の直流側
出力を検出する電力検出器46が接続されている。すなわ
ち、このインバータ制御手段40は、ブレーキ力指令値51
を受けると回転センサ34からの回転速度を基準にしてこ
れよりもステータ巻線14の回転磁界を遅くし、また駆動
トルク指令値61を受けたときには回転センサ34からの回
転速度よりもステータ巻線14の回転磁界を早くするよう
にインバータ33の交流側出力周波数を制御することによ
り、発電状態または駆動状態を制御する。このとき、電
流検出器45からのインバータ交流側電流が定格値を越え
ないように各相電流をフィードバック制御する。なお、
インバータ33および誘導機31の損失を無視すれば、イン
バータ33の直流出力を電力検出器46で検出し、この検出
された直流出力を回転センサ34の回転速度で除算すれ
ば、誘導機31が発生するトルクを得ることができる。従
って、インバータ制御手段40では直流出力を回転速度で
除算してトルクを得、このトルクとブレーキ力指令値51
または駆動トルク指令値61とに基づきインバータ33の直
流出力を制御すれば、所望とするブレーキ力または駆動
トルクを制御できることになる。

次に、駆動トルク指令値演算手段60を一部に含むブレ
ーキ力指令値演算手段50について説明する。図中,52は
直流制御電源、N1はトランスミッションの非ニュートラ
ル時に閉じるニュートラル検出スイッチ、A1はアクセル
ペダルを踏んでいるときに閉じるアクセル踏込み検出ス
イッチ、A2はアクセルペダルを踏んでいるときに開くア
クセル踏込み検出スイッチ、S1は補助駆動指令スイッ
チ、S2は電気制動指令スイッチであって異なるブレーキ
力を設定する複数のブレーキ指令接点B0〜B4からなり、
そのうちB0はブレーキ力零指令、B1はブレーキ力１ノッ
チ指令、B2はブレーキ力２ノッチ指令、B3はブレーキ力
３ノッチ指令、B4はブレーキ力４ノッチ指令である。S3
1は排気ブレーキ指令スイッチ、53は排気ブレーキオン
・オフ回路である。

そして、これら補助駆動指令スイッチS1および電気制
動指令スイッチS2と前記回転センサ34との間に、所定の
プログラム制御を実行するマイクロコンピュータ54、ブ
レーキ力パターン（イ）およびトルク指令値パターン
（ロ）（第２図参照）を記憶するメモリ55、I/Oインタ
フェース56およびD/A変換回路57,62等が設けられてい
る。従って、以上の構成から補助駆動指令スイッチS1,
トルク指令値パターン（ロ）およびD/A変換回路62等を
除いてブレーキ力発生手段を構成し、またスイッチS2,S
31,53,ブレーキ力パターン（イ）およびD/A変換回路57
等を除いてトルク指令値発生手段を構成している。

すなわち、このブレーキ力発生手段は、CPU54がブレ
ーキ指令接点B0〜B4のオン信号と回転センサ34の出力，
つまり内燃機関１の回転速度とを取込んで予めメモリ55
に記憶されている第２図のブレーキ力パターン（イ）を
読出してインタフェース56を通してD/A変換回路57へ送
出し、ここでアナログブレーキ力指令値51に変換して出
力する機能を持っている。なお、ブレーキ力パターン
（イ）は、例えば，内燃機関の回転速度が０〜ｄまでの
速度範囲ではかご形誘導機31の磁束を一定に制御して定
トルク特性を得、かつ、内燃機関の回転速度がｄを越え
たときには回転速度の上昇に伴ってブレーキ力を徐々に
減少させてかご形誘導機31の磁束を弱めて出力電圧を一
定に制御する，いわゆる定出力特性を得るようなブレー
キ力信号を出力する。

一方、前記トルク指令値発生手段は、トランスミッシ
ョンの非ニュートラル時であってアクセルペダルを踏ん
でいるときにスイッチN1,A1が閉じ、かつ、補助駆動指
令スイッチS1が閉じているとき、回転センサ34の出力で
ある内燃機関１の回転速度に応じて予めメモリ55に記憶
されている第２図のトルク指令値パターン（ロ）を読出
してインタフェース56を通してD/A変換回路62へ送出
し、ここでアナログ駆動トルク指令値61に変換して出力
する。

次に、駆動トルク指令値演算手段60は、前記トルク指
令値発生手段のほか、駆動トルク低減手段、始動トルク
制御手段、加算部63および乗算部64等で構成されてい
る。この駆動トルク低減手段は、ポテンシォメータ65お
よびアクセルペダル66等からなり、このポテンシォメー
タ65でアクセルペダル66の踏込み角に応じた回転角度を
検出し、第２図に示す如くアクセルペダル66の最大に踏
込んだときを“1"とし、アクセルペダル66を踏んでいな
いときに零とする駆動トルク低減用信号（ハ）を得る構
成となっている。

一方、始動トルク制御手段は、アクセルペダル66を踏
んでいるときに閉じるアクセル踏込み検出スイッチA3、
クラッチペダルを踏んでいるときに閉じるクラッチ操作
検出スイッチC1、トランスミッションがニュートラルの
ときに閉じるニュートラル検出スイッチN2および始動指
令を受けて第２図に示すパターン（ニ），つまり所定時
間tsの間倍率“1"となり、その後に零となるパターンを
発生する例えば単安定マルチバイブレータ等のパルス発
生回路67等で構成されている。

従って、駆動トルク指令値演算手段60は、駆動トルク
低減手段の出力と始動トルク制御手段の出力とを加算部
63で加算し、この加算出力を乗算部64で前記トルク指令
値発生手段から出力されたトルク指令値と乗算して駆動
トルク指令値61を得ている。

70は燃料弁操作制御手段であって、これはブレーキ力
指令を与えているときに閉じる電気制動オフ指令スイッ
チB of、排気ブレーキ指令を与えているときに閉じる排
気ブレーキ指令スイッチS32、サービスブレーキを操作
したときに閉じるサービスブレーキ操作検出スイッチSB
1、更にはこれらスイッチB of,S32,SB1の何れかが閉じ
たときに燃料供給弁71を閉じて内燃機関１への燃料の供
給を遮断するＳ−Ｒフリップフロップ等を用いた弁制御
回路72等で構成されている。

次に、以上のような装置の動作につき、自動車の走行
時に制動を行って停止する場合と内燃機関１を始動して
加速する場合に分けて説明する。

（１） 自動車の走行時に制動を行って停止する場合に
ついて。

自動車の走行時，トランスミッションがニュートラル
でなく従ってスイッチN1が閉の状態で、かつ、アクセル
ペダル66を踏んでいないときつまりスイッチA2が閉の状
態において、運転者が電気制動指令スイッチS2の何れか
の接点B1〜B4を選択したとき、CPU54はその選択接点B1
またはB2,B3,B4のオン信号と回転センサ34の内燃機関回
転速度とに基づいてメモリ55のブレーキ力パターン
（イ）からブレーキ力を読出してI/Oインタフェース56
を介してD/A変換回路57に送出し、ここでアナログ的な
ブレーキ力指令値51を得、この指令値51をインバータ制
御手段40に供給する。

このインバータ制御手段40は、ブレーキ力指令値51を
受けて回転センサ34の回転速度より遅い回転磁束をステ
ータ巻線14に供給するように制御すれば、かご形誘導機
31は発電機として動作する。このとき、電力検出器46で
インバータの直流出力を検出しこの直流出力を回転セン
サ34の回転速度で除して得たブレーキ力とブレーキ力指
令値51とに基づいてフィードバック制御すれば、ブレー
キ力を制御できる。この制動時，インバータ33に発生し
た直流電力の一部はダイオード417、トランジスタ414、
リアクトル418およびチョッパ制御回路415により二次電
池413に回生充電される。この制動時に発生する電力が
二次電池413への回生能力を越えるときは、スイッチ制
御回路421からのオン制御信号を受けてトランジスタ423
がオンして余剰電力を抵抗器422から熱エネルギーとし
て拡散される。

従って、以上のように自動車が減速するときに発生す
る電気エネルギーを二次電池413に蓄えていくが、この
とき電気制御スイッチS2の操作により電気制動オフ指令
スイッチB ofが閉じ、その結果、弁制御回路72からリセ
ットされて弁閉信号を出力するため、燃料供給弁71が閉
じ、内燃機関１への燃料の供給を遮断できる。なお、こ
の電気制御指令スイッチS2を操作したときだけ、排気ブ
レーキ指令を行ったときに排気ブレーキ指令スイッチS3
2が閉じ、或いはサービスブレーキを操作したときにサ
ービスブレーキ操作検出スイッチSB1が閉じたとき、同
様に弁制御回路72から弁閉信号が出して燃料供給弁71を
閉じ、内燃機関１への燃料の供給を遮断する。

そして、以上のような走行状態において運転者がアク
セルペダル66を踏むと、アクセル踏込み検出スイッチA3
はそのアクセルペダル66の踏込みを検出して閉じるの
で、弁制御回路72はセットされて再び燃料供給弁71が開
き、内燃機関１への燃料の供給を再開する。従って、内
燃機関１へは制動動作中だけでなく、その制動動作から
そのまま停車した場合には燃料はそのまま断の状態を継
続する。

（２） 自動車の始動および発進について。

先ず、自動車の始動時、クラッチの踏込みによりスイ
ッチC1が閉じている状態またはトランスミッションがニ
ュートラルでスイッチN2が閉じている状態においてアク
セルペダル66を踏込むと、スイッチA3が閉じてパルス発
生回路67へ動作信号が送られる。このとき、同時にスイ
ッチA3の閉により弁制御回路72にセット信号が入力さ
れ、これにより燃料供給弁71は開いて内燃機関１に燃料
が供給される。

しかして、前記パルス発生回路67が動作すると、第２
図に示す如く所定時間tsの間倍率“1"の信号が出力され
る。一方、このとき、アクセルペダル66を踏込むことに
より、スイッチN1,A1が閉の状態で、かつ、補助駆動ス
イッチS1が閉であれば、CPU54は内燃機関１の回転速度
を取込んで予めメモリ55に記憶されている第２図のトル
ク指令値パターン（ロ）からトルク指令値を出力するの
で、前記加算部63および乗算部64から取り出される駆動
トルク指令値61は最大値となり、これがインバータ制御
手段40に供給される。このとき、二次電池413の電圧は
リアクトル418,ダイオード416を介してインバータ33に
与えられている。

そこで、インバータ制御手段40は、前記駆動トルク指
令値61を受けると制御信号を出力してインバータ33をオ
ン制御することにより、かご形誘導機31のステータ巻線
14を励磁する。ここで、ステータ巻線14の励磁により内
燃機関１が回転すると、回転センサ34からの内燃機関回
転速度を受けてインバータ制御手段40はインバータ33を
速い回転磁界となるように制御するので、かご形誘導機
31を電動機として動作させることができる。このときの
かご形誘導機31の発生トルクは、損失を無視すればイン
バータ33への直流入力を回転速度で除した値となるか
ら、この直流出力を電力検出器46で検出してフィードバ
ック制御することにより、駆動トルク指令値61にしたが
って駆動トルクを制御できる。

このようにして内燃機関１が駆動されると、内燃機関
１の回転速度が増加し第２図のトルク指令値パターン
（ロ）がｂ点に達すると、駆動トルク指令値61が減少し
初めてｃ点で零となる。従って、内燃機関１は負荷トル
クとバランスする速度で回転する。一方、パルス発生回
路67は始動後ts経過すると零となり駆動トルク指令値61
も零となる。この間、内燃機関１が運転状態になれば、
アイドリング速度から回転し始めることにより始動を完
了する。仮に、始動しなかった場合にはアクセルペダル
66を戻した後、再びアクセルペダル66を踏むことによ
り、同様に始動動作を繰返えすことができる。

次に、自動車を発進させる場合、トランスミションお
よびクラッチの操作とともにアクセルペダル66を踏込む
ことにより、第２図に示す如くアクセル踏込み角度の増
加に伴って倍率が増加していき、これに伴ってインバー
タ制御手段40は内燃機関１に対する補助駆動を行う。な
お、内燃機関１は重負荷で低速回転から高速回転へ急速
に立上る時に効率が悪く、黒煙，有機可溶性成分などの
粒子を大量に排出する。従って、アクセルペダル66を一
杯に踏み込んだ状態で、しかも内燃機関回転速度が低い
ときに補助トルクを与え、かつ、内燃機関回転速度が第
２図のｂ点に達したとき駆動トルクを弱め初め、さらに
内燃機関回転速度がｃ点に達したら駆動トルクが零にな
るように補助駆動を行うことにより、適切な駆動トルク
で不要な燃料を消費することなく始動から発進，さらに
は高速走行へと移行させることができる。

なお、上記実施例では，交流機としてかご形誘導機を
用いた例について述べたが、同期機などの交流機を用い
ても同様に実施できる。その他、本発明はその要旨を逸
脱しない範囲で種々変形して実施できる。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、次のような種々
の効果を奏する。

先ず、請求項１においては、自動車の走行時に制動操
作を行なったとき、その制動操作状態を検出して燃料供
給弁を閉じることにより内燃機関への燃料の供給を遮断
でき、しかもそのまま停車する場合にはその燃料遮断状
態を継続するようにしたので、制動中および停車中に内
燃機関への不要な燃料の供給をなくすことができ、よっ
て燃費の向上を図り得、さらに内燃機関から排出する排
気ガス量を大幅に低減化できる。

次に、請求項２では、制動時に交流機の発電電力を二
次電池に蓄えるようにすれば、従来熱エネルギーとして
捨てていたエネルギーを自動車の補助駆動のみならず、
その他の種々の機器の電源に再利用することが可能であ
る。

さらに、請求項３においては、内燃機関の始動時に行
うアクセルペダルの踏込みを検出して内燃機関に燃料を
供給するとともに、この始動から発進にかけて始動指令
後の時間，アクセルペダルの踏込み角度を考慮しつつ駆
動トルク指令値を決定し、この駆動トルク指令値に基づ
いてインバータ制御手段により制動時に得られた二次電
池の回生電力を用いて始動および補助駆動するようにし
たので、内燃機関にとって効率の悪い，例えば低速から
高速への回転速度の急激な立上げに対して内燃機関の負
担を軽減でき、かつ、内燃機関から排出する排気ガス量
を大幅に低減でき、しかも燃費の節減にも大きく貢献で
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明に係わる自動車の駆動制御
装置の一実施例を説明するために示したもので、第１図
は本発明装置の全体構成図、第２図は制動操作時でのブ
レーキ力指令値および始動から発進にかけて出力する駆
動トルク指令値を得るための説明図、第３図ないし第５
図は従来装置を説明するための図であって、第３図は回
転伝達系を示す図、第４図は回転伝達系とかご形誘導機
との接続関係を示す図、第５図は従来装置の構成図であ
る。 １……内燃機関、31……かご形誘導機、33……インバー
タ、34……回転センサ、40……インバータ制御手段、41
……二次電池回路、42……熱エネルギー放出回路、45…
…電流検出器、46……電力検出器、50……ブレーキ力指
令値演算手段、51……ブレーキ力指令値、60……駆動ト
ルク指令値演算手段、61……駆動トルク指令値、63……
加算部、64……乗算部、65……ポテンシォメータ、67…
…パルス発生回路、70……燃料弁操作制御手段、71……
燃料供給弁、72……弁制御回路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小幡 篤臣 東京都日野市日野台３丁目１番地１ 日 野自動車工業株式会社内 (72)発明者 内野 広 東京都府中市東芝町１番地 株式会社東 芝府中工場内 (72)発明者 佐々木 幸治 東京都港区芝浦１丁目１番１号 株式会 社東芝本社事務所内 (72)発明者 河田 耕三 兵庫県姫路市網千区浜田1000番地 西芝 電機株式会社内 (56)参考文献 特開 昭58−174138（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−206101（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−314101（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−145702（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−200843（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−265527（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−54746（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−111224（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭62−27604（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F02D 29/00 - 29/06 F02D 41/00 - 45/00 B60K 41/00 - 41/28 B60L 11/00 - 15/42 H02M 7/00 - 7/98

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内燃機関の主軸と車軸に連結されるトラン
   スミッション装置との間に設けられた交流機と、 この交流機にインバータを介して接続された負荷回路
   と、 制動動作時に前記内燃機関の回転速度と制動操作とに応
   じてブレーキ力指令値を求めるブレーキ力指令値演算手
   段と、 アクセルペダルの操作と前記内燃機関の回転速度とに基
   づいてトルク指令値を求める駆動トルク指令値演算手段
   と、 前記ブレーキ力指令値演算手段のブレーキ力指令値また
   は前記駆動トルク指令値演算手段のトルク指令値を受
   け、前記インバータの交流側出力周波数を制御し、前記
   負荷回路に供給する前記交流機の発電電力または前記内
   燃機関の始動，補助駆動を制御するインバータ制御手段
   と、 前記制動操作を検出したとき前記内燃機関へ燃料を供給
   する燃料供給弁を閉じて前記内燃機関を停止し、また前
   記アクセルペダルの操作を検出したとき閉止中にある前
   記燃料供給弁を開いて前記内燃機関に燃料を供給する燃
   料弁操作制御手段と を備えたことを特徴とする自動車の駆動制御装置。
2. 【請求項２】前記負荷回路に二次電池を用いた場合、イ
   ンバータ制御手段は、制動動作時に前記内燃機関の回転
   速度と制動操作とに応じて異なるブレーキ力指令値を受
   けて、前記インバータを介して前記交流機を発電機とし
   て制御するとともにその発電機の発電電力を前記二次電
   池に回生充電するものである特許請求の範囲第１項記載
   の自動車の駆動制御装置。
3. 【請求項３】内燃機関の主軸と車軸に連結されるトラン
   スミッション装置との間に設けられた交流機と、 この交流機にインバータを介して接続され制動動作時に
   前記インバータの制御により前記交流機から送られてく
   る発電電力を回生充電する二次電池と、 アクセルペダルの踏込みを検出したとき閉止中にある燃
   料供給弁を開いて前記内燃機関に燃料を供給する燃料弁
   操作制御手段と、 前記アクセルペダルの踏込みを検出したとき、前記内燃
   機関の回転速度に応じて所定のトルク指令値を出力する
   トルク指令値発生手段と、 前記アクセルペダルの踏込み角度またはアクセルペダル
   踏込み後の時間に基づいて所定の倍率信号を出力する倍
   率信号発生手段と、 前記トルク指令値に前記倍率信号を乗算して駆動トルク
   指令値を得る駆動トルク指令値演算手段と、 この駆動トルク指令値演算手段で得られた駆動トルク指
   令値を受けて前記インバータを制御して前記二次電池に
   蓄えられた電力を前記交流機に供給して始動および補助
   駆動を行うインバータ制御手段と を備えたことを特徴とする自動車の駆動制御装置。