JP3661413B2 - Torque fluctuation control device for hybrid motor - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ハイブリッド原動機のトルク変動制御装置の改良に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
シリンダで往復動するピストンを介して燃焼圧力を出力軸のトルクに変換するエンジンは、出力軸に周期的なトルク変動が生じるが、このトルク変動を抑制するため、出力軸に電動機(モータジェネレータ)を結合してトルク変動を抑制するようにしたハイブリッド原動機が知られている。
【0003】
従来、この種のハイブリッド原動機として、例えば特開昭62−255534号公報に開示されたものは、エンジンの出力軸に歪ゲージを設け、歪ゲージの出力に基づいてエンジンの出力軸のトルク変動を抑制するように電動機の駆動または発電を制御するようになっている。
【0004】
また、特開昭61−61929号公報に開示されたものは、エンジン回転速度と吸気圧に基づいて発生トルクを算出し、算出された発生トルクと逆位相のトルクを電動機に発生させるようになっている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来のハイブリッド原動機のトルク変動制御装置にあっては、歪ゲージを設けることにより製品のコストアップを招くばかりか、歪ゲージの出力を処理するのに時間がかかり、電動機の制御応答性を確保することが難しいという問題点が考えられる。
【0006】
また、エンジン回転速度と吸気圧に基づいて発生トルクを算出したのでは、エンジンの点火時期や空燃比の変化に伴う発生トルク変動に対応できないという問題点が考えられる。
【0007】
本発明は上記の問題点を鑑みてなされたものであり、エンジンのトルク変動を精度良く抑制できるハイブリッド原動機のトルク変動制御装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明は、燃焼室で燃焼したガスにより駆動される可動部材を介して出力軸にトルクを付与するエンジンと、出力軸にトルクを付与するモータジェネレータとを備えるハイブリッド原動機に適用する。
【0009】
図3を参照して説明すると、請求項1に記載の発明は、エンジンの運転状態に応じて発生トルクを演算する平均発生トルク演算部81と、エンジンの回転速度に応じて平均慣性トルクを演算する慣性トルク演算部82と、エンジンの平均発生トルクと平均慣性トルクに応じて出力軸が発生する脈動補償トルクを演算する脈動補償トルク演算部83とを備え、脈動補償トルクが得られるようにモータジェネレータの駆動または発電を制御する。
【0010】
請求項2に記載のハイブリッド原動機のトルク変動制御装置は、4サイクル式エンジンに適用し、発生トルク演算部81が出力軸が90deg回転する毎に発生トルクの平均値を演算する。
【0011】
請求項3に記載のハイブリッド原動機のトルク変動制御装置は、4サイクル式エンジンに適用し、発生トルク演算部81が出力軸が720deg回転する毎に発生トルク決定時期を迎え、発生トルク決定時期に発生トルクを演算するデータとなる運転条件を更新する。
【0012】
請求項4に記載のハイブリッド原動機のトルク変動制御装置は、4サイクル式エンジンに適用し、発生トルク演算部81が発生トルク決定時期より出力軸が180deg回転する前に検出された運転状態に基づいて発生トルクを演算する。
【0013】
請求項5に記載のハイブリッド原動機のトルク変動制御装置は、4サイクル式エンジンに適用し、発生トルク演算部81が排気行程の発生トルクの平均値を運転条件によらず一定値とする。
【0014】
請求項6に記載のハイブリッド原動機のトルク変動制御装置において、発生トルク演算部81は、発生トルクを正規化した特性を出力軸が180deg回転する毎に設定して発生トルクを連続的に演算する。
【0015】
請求項7に記載のハイブリッド原動機のトルク変動制御装置において、発生トルク演算部81は、発生トルクを最大発生トルクを基に正規化する。
【0016】
請求項8に記載のハイブリッド原動機のトルク変動制御装置において、脈動補償トルク演算部81は、脈動補償トルクをエンジンの出力トルクと慣性トルクの和に−1を乗じた値とする。
【0017】
請求項9に記載のハイブリッド原動機のトルク変動制御装置において、脈動補償トルク演算部81は、脈動補償トルクをモータジェネレータの最大出力以下に制限する。
【0018】
請求項10に記載のハイブリッド原動機のトルク変動制御装置において、脈動補償トルク演算部81は、モータジェネレータの最大出力をモータジェネレータの回転数と温度に応じて設定する。
請求項11に記載のハイブリッド原動機のトルク変動制御装置において、平均慣性トルクは、エンジンの回転速度と回転位相とに応じて演算する。
【0019】
なお、本発明の構成を説明する上記課題を解決するための手段の項では、本発明を分かり易くするために発明の実施の形態の図を用いたが、これにより本発明が実施の形態に限定されるものではない。
【0020】
【発明の効果】
請求項1に記載のハイブリッド原動機のトルク変動制御装置は、エンジンの平均発生トルクと平均慣性トルクに応じて出力軸が発生する脈動補償トルクを演算することにより、エンジンのトルク変動を精度良く抑制できる。
【0021】
請求項2〜5に記載のハイブリッド原動機のトルク変動制御装置は、4サイクル式エンジンの発生トルクの変動を十分な精度で演算できる。
【0022】
請求項6または7に記載のハイブリッド原動機のトルク変動制御装置は、発生トルクを正規化して連続的に演算することにより、歪ゲージ等を用いることなく、エンジンのトルク変動を有効に抑えられる。
【0023】
請求項8に記載のハイブリッド原動機のトルク変動制御装置は、脈動補償トルクをエンジンの出力トルクと慣性トルクの和に−1を乗じた値とすることにより、エンジンのトルク変動を精度良く抑制できる。
【0024】
請求項9または10に記載のハイブリッド原動機のトルク変動制御装置は、脈動補償トルクがモータジェネレータの最大出力を超えることを回避できる。
【0025】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【0026】
図1のエンジンシステム図に示すように、4サイクル式の火花点火エンジン1は、シリンダ6で往復動するピストン5を介して燃焼圧力をクランク軸のトルクに変換する。すなわち、ピストン5が下降する吸気行程で各吸気弁2が開かれるのに伴って吸気通路3からシリンダ6に吸気(混合気)を吸入し、続く圧縮行程でこの混合気をピストン5で圧縮して、点火プラグ16で着火燃焼させて続く膨張行程でピストン5を下降させ、更にピストン5が上昇する排気行程で排気弁7が開かれるのに伴って排気を排気通路8から排出し、これらの各行程が連続して繰り返される。
【0027】
吸気通路3の途中に吸気を絞る電制スロットルバルブ17が設けられる。電制スロットルバルブ17はステップモータ18を介して開閉駆動され、その開度がコントロールユニット13により電子制御される。コントロールユニット13は、総合コントロールユニットから入力されるアクセル開度等に基づいて求めた目標エンジントルク(軸トルク)信号に応じて吸入空気量を制御する。なお、火花点火式エンジン1に代えてディーゼルエンジンを用いてもよい。ディーゼルエンジンの場合、燃料噴射量を調節することによりエンジントルクを制御でき、電制スロットルバルブが不要となる。
【0028】
吸気通路3の途中に燃料を噴射するインジェクタ4が設けられる。コントロールユニット13は、エアフロメータ10で検出される吸気量Qaと、スロットルセンサー12で検出されるスロットル開度TVOと、クランク角センサー11で検出されるエンジン回転数Neおよびエンジン回転の位相と、O2センサー19で検出される排気中の酸素濃度に応じた信号と、冷却水温度センサー21で検出される冷却水温度Tw等を入力し、インジェクタ4からの燃料の噴射と停止および燃料噴射量を調節するとともに、点火プラグ6の点火時期を調節する。
【0029】
エンジン1は車両に搭載され、図2に示すように、エンジン1の発生トルクは、電磁クラッチ50、無段変速機57、図示しない差動装置等を介して駆動輪に伝えられる。エンジン1のクランク軸に結合された出力軸52と無段変速機57の入力軸51との間に電磁クラッチ50が介装される。なお、電磁クラッチ50にかえてトルクコンバータ、乾式単板クラッチ、湿式多板クラッチ等を設けてもよい。
【0030】
無段変速機(CVT)57は、可変プーリとして入力軸51の出力側に接続されたプライマリプーリ56と、駆動軸に連結されたセカンダリプーリ66を備え、これら可変プーリはVベルト64によって連結されている。無段変速機57の変速比は、CVTコントロールユニット41からの指令に応動する油圧コントロールバルブ43によって制御される。無段変速機57は、プライマリプーリ56のV字状プーリ溝の幅を縮小すれば、セカンダリプーリ66側のVベルト64の接触半径は大きくなるので、大きな変速比を得ることができる。
【0031】
CVTコントロールユニット41は、無段変速機57のプライマリプーリ56の回転数Npriを検出するプライマリプーリ回転数センサー46、セカンダリプーリ66の回転数Nsecを検出するセカンダリプーリ回転数センサー47からの信号と、インヒビタースイッチ48からのセレクト位置、運転者が操作するアクセルペダルの踏み込み量に応じたアクセル開度、ブレーキペダルの踏み込み時にONとなるブレーキスイッチ信号、車速信号を読み込み、総合コントロールユニット71から入力される目標変速比信号に応じて無段変速機57の変速比を制御する。
【0032】
出力軸52にトルクを付与する電動機として、無段変速機57の入力軸51にモータジェネレータ(M/G)70が結合される。電磁クラッチ50の締結時はエンジン1とモータジェネレータ70が車両の推進源となり、電磁クラッチ50の解放時はモータジェネレータ70のみが車両の推進源となる。
【0033】
M/Gコントロールユニット71は、モータジェネレータ70の発生トルクが総合コントロールユニットから入力される目標モータジェネレータトルクとなるように、モータジェネレータ70の電流をインバータ72を介して制御する。
【0034】
モータジェネレータ70は三相同期電動機または三相誘導電動機などの交流機であり、インバータ72は力行作動時にバッテリ73の直流充電電力を交流電流に変換してモータジェネレータ70へ供給するとともに、回生作動時にモータジェネレータ70の交流発電電力を直流電流に変換してバッテリ73を充電する。
【0035】
ところで、4気筒エンジン1の場合、4つのピストン5が各シリンダ6で往復動して燃焼圧力をエンジン出力軸52のトルクに変換する構造のため、エンジン出力軸52に周期的なトルク変動が生じる。
【0036】
また、エンジンコントロールユニット13は、運転条件に応じて各シリンダ6に吸入される混合気の空燃比を、ストイキ(理論空燃比)、ストイキより大きなリーン空燃比、ストイキより小さいリッチ空燃比にするように、インジェクタ4の燃料噴射量を制御する。さらに、エンジンコントロールユニット13は、所定の気筒休止条件で一部気筒への燃料の供給が停止される。すなわち、気筒休止条件では、F/C気筒への燃料の供給が停止され、燃焼気筒へのみ燃料が供給される。この空燃比制御や気筒休止制御が行われることによってもエンジン出力軸52に発生するトルク変動の特性が変わる。
【0037】
そこで、M/Gコントロールユニット71は、エンジン1のトルク変動を抑制するように、モータジェネレータ70の駆動または発電を制御する。
【0038】
図3に示すように、M/Gコントロールユニット71は、エンジンコントロールユニット13から送られるエンジン1の運転状態に応じて発生トルクを演算する発生トルク演算部81と、クランク角センサー11で検出されるエンジン回転数Neおよびエンジン回転の位相に応じて慣性トルクを演算する慣性トルク演算部82と、演算された発生トルクと慣性トルクの和に応じてエンジン出力軸52のトルク変動を抑制するモータジェネレータ70の脈動補償トルクを演算する脈動補償トルク演算部83とを備える。
【0039】
発生トルク演算部81は、エンジンコントロールユニット13から送られる吸入空気量、混合気の空燃比、点火時期、気筒番号、燃料供給停止(F/C)信号等を入力し、各気筒別に発生トルクの演算し、算出された全気筒の発生トルクを加算して求める。
【0040】
発生トルク演算部81は、出力軸52が720deg回転する毎に発生トルク決定時期を迎え、この発生トルク決定時期に発生トルクを演算するデータとなる運転条件を更新する。発生トルク決定時期は、吸気弁2が閉弁してシリンダ6に対する吸気の導入が略終了する、吸気行程でピストンが下死点に到達するクランク角とする。
【0041】
発生トルク演算部81は、発生トルク決定時期より180deg前に検出された吸入空気量Qaに基づいて発生トルクを演算する。これは、エアフロメータ10は吸気通路3の上流側に介装されているので、エアフロメータ10で検出される吸入空気量が実際に各シリンダ6に吸入されるまでにエンジン1は180deg程度回転することに対応している。
【0042】
発生トルク演算部81は、図5に示すように、各気筒別に各行程90deg毎の発生トルクの平均値を演算する。例えば、第3気筒の場合、吸気行程の前半(0〜90deg)の発生トルクの平均値C3i1、吸気行程の後半(0〜180deg)の発生トルクの平均値C3i2、圧縮行程の前半(180〜270deg)の発生トルクの平均値C3c1、圧縮行程の後半(270〜360deg)の発生トルクの平均値C3c2、膨張行程の前半(360〜450deg)の発生トルクの平均値C3b1、膨張行程の後半(450〜540deg)の発生トルクの平均値C3b2、排気行程の前半(540〜630deg)の発生トルクの平均値C3e1、排気行程の後半(630〜720deg)の発生トルクの平均値C3e2をそれぞれ算出する。
【0043】
発生トルク演算部81は、排気行程の前半、後半における発生トルクの平均値C3e1、C3e2は運転条件によらず常に一定値とする。
【0044】
図6〜図9は、一つの気筒について燃料噴射量Tp(=Qa/Ne)等に応じて発生トルクを設定した特性を示している。燃料噴射量Tpすなわち吸入空気量Qaが増大するのに伴って、吸気行程と圧縮行程および膨張行程において正の発生トルクが増大し、圧縮行程において負の発生トルクが増大するが、排気行程において発生トルクは略一定である。また、空燃比がリーンからリッチに変化するのに伴って、膨張行程において正の発生トルクは増大するが、他の行程において発生トルクは略一定である。さらに、点火時期が変化した場合、膨張行程において発生トルクは増減するが、他の行程において発生トルクは略一定である。
【0045】
慣性トルク演算部82は、図5に示すように、90deg毎に慣性トルクTNEの平均値を演算する。
【0046】
図10は、エンジン回転数Neに応じて慣性トルクTNEを設定した特性を示している。エンジン回転数Neが高まるのに伴って慣性トルクTNEは増大する。慣性トルクTNEはエンジン1が90deg回転する毎に正負が反転するエンジン回転の関数として表せる。
【0047】
脈動補償トルク演算部83は、演算された発生トルクと慣性トルクTNEの和に−1を乗じた脈動補償トルクSUM#を90deg毎に演算して更新する。発生トルクと慣性トルクTNEの和に−1を乗じることにより、エンジン出力軸51のトルク変動分に対して絶対値が等しく正負が逆転したトルクがモータジェネレータ70に発生し、エンジン出力軸51のトルク変動を打ち消すことができる。
【0048】
脈動補償トルク演算部83は、モータジェネレータ70が発生すべき脈動補償トルクSUM#はモータジェネレータ70の最大出力以下に制限される。モータジェネレータ70の最大出力は、回転数、温度、バッテリ73の残量に応じて設定される。
【0049】
図4のフローチャートはM/Gコントロールユニット71において実行される制御プログラムを示しており、これは一定周期で実行される。
【0050】
これについて説明すると、ステップS1にて、燃料噴射量Tp、混合気の空燃比LMD(等量比補正係数)、エンジン回転数Ne、点火時期、気筒番号、燃料供給停止(F/C)信号等を読込むとともに、燃焼気筒を判別する。ステップS2にて、各気筒別に発生トルクC#c1〜C#i2を運転条件に応じて演算し更新する。ステップS3にて、慣性トルクTNEをエンジン回転数Neに応じて演算し更新する。ステップS4にて演算された発生トルクと慣性トルクTNEの和に−1を乗じた脈動補償トルクSUM#を90deg毎に演算して更新する。ステップS5にて、算出された脈動補償トルクSUM#がモータジェネレータ70の最大出力を超えないように制限して、本ルーチンを終了する。
【0051】
他の実施の形態として、発生トルク演算部83は、各気筒の発生トルクを正規化した特性を出力軸52が180deg回転する毎に設定し、正規化された特性に推定される各気筒の最大発生トルクを積算することにより各気筒の発生トルクを連続的に演算してもよい。各気筒の最大発生トルクは各気筒の吸気量、空燃比、点火時期等を基に演算する。
【0052】
図11は、エンジン1の運転条件を変えて発生トルクを測定した結果であるが、この特性を180deg毎の最大発生トルクで正規化すると、図12に示すように、どの特性も互いに略一致する。この正規化された特性を記憶し、各気筒の吸気量、空燃比、点火時期等から推定される最大発生トルク倍することで発生トルクの連続データが得られる。
【0053】
慣性トルクはエンジン1の回転数毎にゲインが異なるのみであるから、これも同様に連続データとして記憶できる。
【0054】
こうして正規化された発生トルクと慣性トルクのデータの和に−1を乗じた脈動補償トルクを演算する。これにより、脈動補償トルクが連続して演算されるので、エンジン出力軸51のトルク変動を歪ゲージを用いた場合と同様に連続して抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態を示すエンジンのシステム図。
【図2】同じくモータジェネレータ等のシステム図。
【図3】同じくM/Gコントロールユニットの構成図。
【図4】同じく制御内容を示すフローチャート。
【図5】同じく脈動補償トルクの演算例を示す説明図。
【図6】同じく吸気行程における燃料噴射量と発生トルクの関係を示す特性図。
【図7】同じく圧縮行程における燃料噴射量と発生トルクの関係を示す特性図。
【図8】同じく膨張行程における燃料噴射量と発生トルクの関係を示す特性図。
【図9】同じく排気行程における燃料噴射量と発生トルクの関係を示す特性図。
【図10】同じくエンジン回転数と発生トルクの関係を示す特性図。
【図11】他の実施の形態において、エンジン運転条件を変えて発生トルクを測定した特性。
【図12】同じく最大発生トルクで正規化された発生トルクの特性図。
【符号の説明】
1 エンジン
13 エンジンコントロールユニット
51 無断変速機入力軸
52 エンジン出力軸
57 無断変速機
70 モータジェネレータ
71 M/Gコントロールユニット
81 発生トルク演算部
82 慣性トルク演算部
83 脈動補償トルク演算部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an improvement in a torque fluctuation control device for a hybrid prime mover.
[0002]
[Prior art]
An engine that converts combustion pressure into output shaft torque via a piston that reciprocates in a cylinder causes periodic torque fluctuations in the output shaft. To suppress this torque fluctuation, an electric motor (motor generator) is used in the output shaft. There is known a hybrid prime mover in which torque fluctuations are suppressed by combining them.
[0003]
Conventionally, as this type of hybrid prime mover, for example, one disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 62-255534 is provided with a strain gauge on the output shaft of the engine, and the torque fluctuation of the output shaft of the engine is controlled based on the output of the strain gauge. The drive or power generation of the electric motor is controlled so as to be suppressed.
[0004]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-61929 calculates the generated torque based on the engine speed and the intake pressure, and causes the motor to generate a torque having a phase opposite to the calculated generated torque. ing.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in such a conventional torque fluctuation control device for a hybrid prime mover, not only the cost of the product is increased by providing the strain gauge, but it takes time to process the output of the strain gauge, and the motor control The problem is that it is difficult to ensure responsiveness.
[0006]
Further, if the generated torque is calculated based on the engine rotation speed and the intake pressure, there is a problem that it is not possible to cope with the generated torque fluctuation caused by changes in the ignition timing of the engine and the air-fuel ratio.
[0007]
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a torque fluctuation control device for a hybrid prime mover capable of accurately suppressing engine torque fluctuation.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The present invention is applied to a hybrid prime mover including an engine that applies torque to an output shaft via a movable member that is driven by gas burned in a combustion chamber, and a motor generator that applies torque to the output shaft.
[0009]
Referring to FIG. 3, the invention according to
[0010]
The torque fluctuation control device for a hybrid prime mover described in
[0011]
The torque fluctuation control device for a hybrid prime mover according to
[0012]
The torque fluctuation control device for a hybrid prime mover according to
[0013]
The torque fluctuation control device for a hybrid motor according to claim 5 is applied to a four-cycle engine, and the generated torque calculation unit 81 sets the average value of the generated torque in the exhaust stroke to a constant value regardless of the operating conditions.
[0014]
In the torque fluctuation control device for a hybrid prime mover according to
[0015]
In the torque fluctuation control device for a hybrid prime mover according to claim 7, the generated torque calculation unit 81 normalizes the generated torque based on the maximum generated torque.
[0016]
In the torque fluctuation control device for a hybrid prime mover according to claim 8, the pulsation compensation torque calculator 81 sets the pulsation compensation torque to a value obtained by multiplying the sum of the output torque of the engine and the inertia torque by -1.
[0017]
In the torque fluctuation control device for a hybrid prime mover according to claim 9, the pulsation compensation torque calculation unit 81 limits the pulsation compensation torque to be equal to or less than the maximum output of the motor generator.
[0018]
In the torque fluctuation control device for a hybrid prime mover according to
In the torque fluctuation control device for a hybrid prime mover according to claim 11, the average inertia torque is calculated according to the rotational speed and the rotational phase of the engine.
[0019]
In the section of the means for solving the above-described problems for explaining the configuration of the present invention, the drawings of the embodiments of the invention are used for easy understanding of the present invention. It is not limited.
[0020]
【The invention's effect】
The torque fluctuation control device for a hybrid prime mover according to
[0021]
The torque fluctuation control apparatus for a hybrid prime mover according to any one of
[0022]
The torque fluctuation control device for a hybrid prime mover according to
[0023]
The torque fluctuation control apparatus for a hybrid prime mover according to claim 8 can accurately suppress the engine torque fluctuation by setting the pulsation compensation torque to a value obtained by multiplying the sum of the engine output torque and the inertia torque by -1.
[0024]
The torque fluctuation control device for a hybrid prime mover according to
[0025]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
[0026]
As shown in the engine system diagram of FIG. 1, the four-cycle
[0027]
An
[0028]
An
[0029]
The
[0030]
The continuously variable transmission (CVT) 57 includes a
[0031]
The CVT control unit 41 includes a signal from a primary pulley rotation speed sensor 46 that detects the rotation speed Npri of the
[0032]
A motor generator (M / G) 70 is coupled to the input shaft 51 of the continuously variable transmission 57 as an electric motor that applies torque to the
[0033]
The M /
[0034]
The
[0035]
By the way, in the case of the 4-
[0036]
Further, the
[0037]
Therefore, the M /
[0038]
As shown in FIG. 3, the M /
[0039]
The generated torque calculation unit 81 inputs the amount of intake air sent from the
[0040]
The generated torque calculation unit 81 reaches the generated torque determination time every time the
[0041]
The generated torque calculation unit 81 calculates the generated torque based on the intake air amount Qa detected 180 degrees before the generated torque determination timing. This is because the
[0042]
As shown in FIG. 5, the generated torque calculation unit 81 calculates the average value of the generated torque for each stroke 90 deg for each cylinder. For example, in the case of the third cylinder, the average value C3i1 of the generated torque in the first half (0 to 90 deg) of the intake stroke, the average value C3i2 of the generated torque in the second half of the intake stroke (0 to 180 deg), and the first half (180 to 270 deg) of the compression stroke ) Generated torque average value C3c1, the second half of the compression stroke (270-360 deg), the generated torque C3c2, the first half of the expansion stroke (360-450 deg), the average generated torque C3b1, the second half of the expansion stroke (450- The average value C3b2 of the generated torque of 540 deg), the average value C3e1 of the generated torque in the first half of the exhaust stroke (540 to 630 deg), and the average value C3e2 of the generated torque in the second half of the exhaust stroke (630 to 720 deg) are calculated.
[0043]
The generated torque calculation unit 81 always sets the average values C3e1 and C3e2 of the generated torque in the first half and second half of the exhaust stroke to constant values regardless of the operating conditions.
[0044]
6 to 9 show characteristics in which the generated torque is set according to the fuel injection amount Tp (= Qa / Ne) or the like for one cylinder. As the fuel injection amount Tp, that is, the intake air amount Qa increases, the positive generation torque increases in the intake stroke, the compression stroke, and the expansion stroke, and the negative generation torque increases in the compression stroke, but occurs in the exhaust stroke. Torque is substantially constant. As the air-fuel ratio changes from lean to rich, the positive generated torque increases in the expansion stroke, but the generated torque is substantially constant in the other strokes. Further, when the ignition timing changes, the generated torque increases or decreases in the expansion stroke, but the generated torque is substantially constant in the other strokes.
[0045]
As shown in FIG. 5, the inertia torque calculator 82 calculates an average value of the inertia torque TNE every 90 degrees.
[0046]
FIG. 10 shows characteristics in which the inertia torque TNE is set according to the engine speed Ne. As the engine speed Ne increases, the inertia torque TNE increases. Inertia torque TNE can be expressed as a function of engine rotation in which positive and negative are reversed each
[0047]
The pulsation compensation torque calculator 83 calculates and updates the pulsation compensation torque SUM # obtained by multiplying the sum of the calculated generated torque and the inertia torque TNE by −1 every 90 degrees. By multiplying the sum of the generated torque and the inertia torque TNE by −1, a torque whose absolute value is equal to the torque fluctuation of the engine output shaft 51 and whose sign is reversed is generated in the
[0048]
Pulsation compensation torque calculation unit 83 limits pulsation compensation torque SUM # to be generated by
[0049]
The flowchart of FIG. 4 shows a control program executed in the M /
[0050]
To explain this, in step S1, the fuel injection amount Tp, the air-fuel ratio LMD (equal ratio correction factor) of the air-fuel mixture, the engine speed Ne, the ignition timing, the cylinder number, the fuel supply stop (F / C) signal, etc. Is read and the combustion cylinder is determined. In step S2, the generated torques C # c1 to C # i2 for each cylinder are calculated and updated according to the operating conditions. In step S3, the inertia torque TNE is calculated and updated according to the engine speed Ne. The pulsation compensation torque SUM # obtained by multiplying the sum of the generated torque and the inertia torque TNE calculated in step S4 by -1 is calculated and updated every 90 degrees. In step S5, the calculated pulsation compensation torque SUM # is limited so as not to exceed the maximum output of the
[0051]
As another embodiment, the generated torque calculation unit 83 sets a characteristic obtained by normalizing the generated torque of each cylinder every time the
[0052]
FIG. 11 shows the result of measuring the generated torque while changing the operating conditions of the
[0053]
The inertia torque can be stored as continuous data in the same manner because the gain differs only for each rotation speed of the
[0054]
A pulsation compensation torque is calculated by multiplying the sum of the data of the generated torque and the inertia torque normalized in this way by -1. Thereby, since the pulsation compensation torque is continuously calculated, the torque fluctuation of the engine output shaft 51 can be continuously suppressed as in the case where the strain gauge is used.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a system diagram of an engine showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a system diagram of a motor generator and the like.
FIG. 3 is a block diagram of the same M / G control unit.
FIG. 4 is a flowchart showing the same control content.
FIG. 5 is an explanatory view showing a calculation example of pulsation compensation torque.
FIG. 6 is a characteristic diagram showing the relationship between the fuel injection amount and the generated torque in the intake stroke.
FIG. 7 is a characteristic diagram showing the relationship between the fuel injection amount and the generated torque in the compression stroke.
FIG. 8 is a characteristic diagram showing the relationship between the fuel injection amount and the generated torque in the expansion stroke.
FIG. 9 is a characteristic diagram showing the relationship between the fuel injection amount and the generated torque in the exhaust stroke.
FIG. 10 is a characteristic diagram showing the relationship between engine speed and generated torque.
FIG. 11 is a characteristic of measuring generated torque by changing engine operating conditions in another embodiment.
FIG. 12 is a characteristic diagram of the generated torque similarly normalized by the maximum generated torque.
[Explanation of symbols]
1
Claims (11)
前記出力軸にトルクを付与する電動機と、
を備えるハイブリッド原動機において、
前記エンジンの運転状態に応じて平均発生トルクを演算する発生トルク演算手段と、
前記エンジンの回転速度に応じて平均慣性トルクを演算する慣性トルク演算手段と、
前記エンジンの平均発生トルクと平均慣性トルクに応じて前記出力軸が発生する脈動補償トルクを演算する脈動補償トルク演算手段とを備え、
前記脈動補償トルクが得られるように前記電動機の駆動または発電を制御することを特徴とするハイブリッド原動機のトルク変動制御装置。An engine for applying torque to the output shaft via a movable member driven by gas burned in the combustion chamber;
An electric motor for applying torque to the output shaft;
In the hybrid prime mover with
Generated torque calculation means for calculating an average generated torque according to the operating state of the engine;
An inertia torque calculating means for calculating an average inertia torque according to the rotational speed of the engine;
Pulsation compensation torque calculating means for calculating a pulsation compensation torque generated by the output shaft according to an average generated torque and an average inertia torque of the engine,
A torque fluctuation control device for a hybrid prime mover, wherein driving or power generation of the electric motor is controlled so that the pulsation compensation torque is obtained.
前記発生トルク演算手段は、前記出力軸が90deg回転する毎に発生トルクの平均値を演算することを特徴とする請求項1に記載のハイブリッド原動機のトルク変動制御装置。The engine is a four-cycle engine that sequentially reaches an intake stroke, a compression stroke, an expansion stroke, and an exhaust stroke every time the output shaft rotates 720 degrees,
2. The torque fluctuation control device for a hybrid prime mover according to claim 1, wherein the generated torque calculating means calculates an average value of the generated torque every time the output shaft rotates 90 degrees.
前記発生トルク演算手段は、前記出力軸が720deg回転する毎に発生トルク決定時期を迎え、前記発生トルク決定時期に前記発生トルクを演算するデータとなる運転条件を更新することを特徴とする請求項1または2に記載のハイブリッド原動機のトルク変動制御装置。The engine is a four-cycle engine that sequentially reaches an intake stroke, a compression stroke, an expansion stroke, and an exhaust stroke every time the output shaft rotates 720 degrees,
The generated torque calculation means reaches a generated torque determination time every time the output shaft rotates 720 degrees, and updates operating conditions as data for calculating the generated torque at the generated torque determination time. 3. A torque fluctuation control device for a hybrid prime mover according to 1 or 2.
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