JP4468969B2 - Control device for internal combustion engine - Google Patents
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Description
この発明は、回転電機により内燃機関の回転数の変動を低減するようにした内燃機関の制御装置に関するものである。 The present invention relates to an internal combustion engine control apparatus that reduces fluctuations in the rotational speed of an internal combustion engine using a rotating electrical machine.
従来、内燃機関の回転軸に回転電機を連結し、この回転電機の発電機としての動作及び電動機としての動作を夫々制御することにより、内燃機関の燃焼によるトルク変動を少なくして内燃機関の振動を低減させるようにした技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1に示された従来の技術は、内燃機関の燃焼により発生するトルクを、回転電機の電動機としての動作による発生トルクと発電機としての動作による吸収トルクとにより抑制することにより、内燃機関の燃焼により発生するトルクの変動を少なくするようにした技術である。
Conventionally, a rotating electrical machine is connected to a rotating shaft of an internal combustion engine, and the operation of the rotating electrical machine as a generator and the operation as an electric motor are controlled to reduce torque fluctuation due to combustion of the internal combustion engine, thereby reducing vibration of the internal combustion engine. There has been proposed a technique for reducing the above (for example, see Patent Document 1). The prior art disclosed in
即ち、内燃機関の燃焼によって生ずるトルクの変動成分が正の時は、発電機として動作している回転電機の発電出力を大きくして吸収トルクを大きくし、若しくは電動機として動作している回転電機の発生トルクを小さくすることにより、内燃機関の正のトルク変動成分を吸収し、又、内燃機関の燃焼によって生ずるトルク変動成分が負の時は、発電機として動作している回転電機の発電出力を小さくして吸収トルクを小さくし、若しくは電動機として動作している回転電機の発生トルクを大きくすることにより、内燃機関の負のトルク変動成分を吸収するもので、全体として内燃機関の燃焼によるトルク変動を抑制することで内燃機関の振動を抑制するものである。 That is, when the fluctuation component of the torque generated by the combustion of the internal combustion engine is positive, the power generation output of the rotating electrical machine operating as the generator is increased to increase the absorption torque, or the rotating electrical machine operating as the electric motor By reducing the generated torque, the positive torque fluctuation component of the internal combustion engine is absorbed, and when the torque fluctuation component generated by the combustion of the internal combustion engine is negative, the power generation output of the rotating electrical machine operating as a generator is reduced. By absorbing the negative torque fluctuation component of the internal combustion engine by reducing the absorption torque to a small value or increasing the generated torque of the rotating electrical machine operating as an electric motor, the torque fluctuation due to the combustion of the internal combustion engine as a whole By suppressing this, the vibration of the internal combustion engine is suppressed.
しかしながら、このような従来の内燃機関の制御装置によれば、内燃機関が発生するトルクを抑制するために、長期間に亘って、回転電機が電動機として動作する時間が、発電機として動作する時間を超過することがあると、回転電機が電動機として動作することによる消費電力が、発電機として動作することによる充電電力より多くなってしまい、バッテリの蓄電量が低下する結果、バッテリの充電状態(以下、SOCと称する)が低下する。又、SOCが低下したままでバッテリを充電せず、連続して放置した場合には、バッテリの劣化が早まるので、バッテリの劣化度合いによっては、内燃機関の始動が不可能となったり、バッテリの交換が必要になる可能性がある。 However, according to such a conventional control device for an internal combustion engine, in order to suppress the torque generated by the internal combustion engine, the time during which the rotating electrical machine operates as a motor for a long period of time is the time during which the rotating electrical machine operates as a generator. May exceed the power consumption due to the rotating electrical machine operating as an electric motor, more than the charging power due to operating as a generator, resulting in a decrease in the amount of electricity stored in the battery. Hereinafter, it is referred to as SOC). In addition, if the battery is not continuously charged with the SOC lowered, and the battery is left unattended, the deterioration of the battery is accelerated. Depending on the degree of deterioration of the battery, the internal combustion engine cannot be started, May need to be replaced.
又、前述の従来の内燃機関の制御装置によれば、バッテリの充電状態及び放電状態を監視する機能を備えておらず、バッテリの劣化状態に応じて回転電機の発電動作及び駆動動作を制御することができない。 Further, according to the above-described conventional control device for an internal combustion engine, it does not have a function of monitoring the charging state and discharging state of the battery, and controls the power generation operation and driving operation of the rotating electrical machine according to the deterioration state of the battery. I can't.
この発明は、従来の内燃機関の制御装置に於ける前述のような課題を解消するためになされたもので、内燃機関のトルク変動によって発生する振動を低減し、かつバッテリを過度に劣化させることがない内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems in the control device for a conventional internal combustion engine, and reduces vibrations caused by torque fluctuations of the internal combustion engine and excessively deteriorates the battery. It is an object of the present invention to provide a control device for an internal combustion engine that does not have any.
この発明による内燃機関の制御装置は、内燃機関の出力軸に連結され発電した電力を蓄電手段に蓄電する回転電機と、前回転電機を前記出力軸にトルクを付加する駆動領域と前記内燃機関に駆動されて発電を行う発電領域とで切替えて運転する回転電機制御手段とを有する内燃機関の制御装置であって、前記内燃機関の出力軸の回転角度を検出する回転角度検出手段と、前記回転電機の運転を前記内燃機関の運転状態に応じて制御する回転電機制御手段と、前記蓄電手段の蓄電量を監視する蓄電監視手段とを備え、前記回転電機制御手段は、前記内燃機関のアイドル運転時の回転速度が所定値を超えているとき、前記回転電機を前記発電領域で運転する第1の運転状態と、前記内燃機関のアイドル運転時の回転速度が前記所定値以下で且つ前記蓄電監視手段が検出した前記蓄電量が所定値を超えているとき、前記回転角度検出手段が検出する前記回転角度に対応した所定のタイミングに基づいて前記回転電機を前記駆動領域と前記発電領域とで切替えて運転する第2の運転状態と、前記内燃機関のアイドル運転時の回転速度が前記所定値以下で且つ前記蓄電監視手段が検出した前記蓄電量が所定値以下のとき、前記所定のタイミングとは異なるタイミングに基づいて前記回転電機を前記駆動領域と前記発電領域とで切替えて運転すると共に、その切替えるタイミングを変化させることを可能とした第3の運転状態とするように構成されたことを特徴とするものである。 An internal combustion engine control apparatus according to the present invention includes a rotating electrical machine connected to an output shaft of an internal combustion engine for storing generated electric power in a power storage means, a drive region for applying torque to the output shaft of the front rotating electrical machine, and the internal combustion engine. A control device for an internal combustion engine having a rotating electrical machine control means that is driven to switch between a power generation region that is driven to generate power, the rotation angle detection means for detecting a rotation angle of an output shaft of the internal combustion engine, and the rotation A rotating electrical machine control means for controlling the operation of the electric machine in accordance with the operating state of the internal combustion engine; and a power storage monitoring means for monitoring the amount of power stored in the power storage means, wherein the rotating electrical machine control means is an idle operation of the internal combustion engine. When the rotational speed at the time exceeds a predetermined value, the first operating state in which the rotating electrical machine is operated in the power generation region, and the rotational speed during idle operation of the internal combustion engine is equal to or lower than the predetermined value and When the power storage amount detected by the power storage monitoring unit exceeds a predetermined value, the rotating electrical machine is moved to the drive region and the power generation region based on a predetermined timing corresponding to the rotation angle detected by the rotation angle detection unit. When the rotational speed during idling of the internal combustion engine is equal to or less than the predetermined value and the amount of charge detected by the power storage monitoring means is equal to or less than the predetermined value. The rotating electric machine is operated by switching between the drive region and the power generation region based on a timing different from the above, and the third operation state is made possible to change the switching timing. It is characterized by.
又、この発明による内燃機関の制御装置は、内燃機関の出力軸に連結され発電した電力を蓄電手段に蓄電する回転電機と、前回転電機を前記出力軸にトルクを付加する駆動領域と前記内燃機関に駆動されて発電を行う発電領域とで切替えて運転する回転電機制御手段とを有する内燃機関の制御装置であって、前記内燃機関の出力軸の回転角度を検出する回転角度検出手段と、前記回転電機の運転を前記内燃機関の運転状態に応じて制御する回転電機制御手段と、前記蓄電手段の蓄電量を監視する蓄電監視手段とを備え、前記回転電機制御手段は、前記内燃機関のアイドル運転時の回転速度が所定値を超えているとき、前記回転電機を前記発電領域で運転する第1の運転状態と、前記内燃機関のアイドル運転時の回転速度が前記所定値以下で且つ前記蓄電監視手段が検出した前記蓄電量が所定値を超えているとき、前記回転角度検出手段が検出する前記回転角度に対応した所定のタイミングに基づいて前記回転電機を前記駆動領域と前記発電領域とで切替えて運転する第2の運転状態と、前記内燃機関のアイドル運転時の回転速度が前記所定値以下で且つ前記蓄電監視手段が検出した前記蓄電量が所定値以下のとき、前記回転電機の発電電圧の目標値を前記第2の運転状態に於ける前記回転電機の発電電圧の目標値とは異なる値とすると共に、その目標値を変化させることを可能とした第3の運転状態とするように構成されたことを特徴とするものである。 The control apparatus for an internal combustion engine according to the present invention includes a rotating electrical machine connected to an output shaft of the internal combustion engine for storing generated electric power in a power storage means, a drive region for applying torque to the output shaft of the front rotating electrical machine, and the internal combustion engine A control device for an internal combustion engine having a rotating electrical machine control unit that is operated by switching between a power generation region that is driven by an engine and generates power, and a rotation angle detection unit that detects a rotation angle of an output shaft of the internal combustion engine; A rotating electrical machine control means for controlling the operation of the rotating electrical machine in accordance with the operating state of the internal combustion engine; and an electrical storage monitoring means for monitoring the amount of electricity stored in the electrical storage means. When the rotational speed during idle operation exceeds a predetermined value, the first operating state in which the rotating electrical machine is operated in the power generation region, and the rotational speed during idle operation of the internal combustion engine is less than the predetermined value and When the power storage amount detected by the power storage monitoring unit exceeds a predetermined value, the rotating electrical machine is moved to the drive region and the power generation region based on a predetermined timing corresponding to the rotation angle detected by the rotation angle detection unit. And when the rotational speed during idling of the internal combustion engine is not more than the predetermined value and the amount of electricity detected by the electricity storage monitoring means is not more than the predetermined value, the rotating electrical machine And a third operating state in which the target value of the generated voltage is different from the target value of the generated voltage of the rotating electrical machine in the second operating state, and the target value can be changed. It is characterized by having been comprised.
この発明の内燃機関の制御装置によれば、内燃機関の出力軸の回転角度を検出する回転角度検出手段と、回転電機の運転を内燃機関の運転状態に応じて制御する回転電機制御手段と、蓄電手段の蓄電量を監視する蓄電監視手段とを備え、回転電機制御手段は、内燃機関のアイドル運転時の回転速度が所定値を超えているとき、回転電機を発電領域で運転する第1の運転状態と、内燃機関のアイドル運転時の回転速度が所定値以下で且つ蓄電監視手段が検出した蓄電量が所定値を超えているとき、回転角度検出手段が検出する回転角度に対応した所定のタイミングに基づいて回転電機を駆動領域と発電領域とで切替えて運転する第2の運転状態と、内燃機関のアイドル運転時の回転速度が所定値以下で且つ蓄電監視手段が検出した蓄電量が所定値以下のとき、所定のタイミングとは異なるタイミングに基づいて回転電機を駆動領域と発電領域とで切替えて運転すると共に、その切替えるタイミングを変化させることを可能とした第3の運転状態とするように構成されているので、内燃機関のトルク変動を抑制しつつ、蓄電手段の蓄電量を制御することができる。 According to the control device for an internal combustion engine of the present invention, a rotation angle detection means for detecting the rotation angle of the output shaft of the internal combustion engine, a rotating electrical machine control means for controlling the operation of the rotating electrical machine according to the operating state of the internal combustion engine, A power storage monitoring means for monitoring the amount of power stored in the power storage means, wherein the rotating electrical machine control means operates the rotating electrical machine in a power generation region when the rotational speed during idle operation of the internal combustion engine exceeds a predetermined value. When the operating state and the rotational speed during idling of the internal combustion engine are equal to or less than a predetermined value and the amount of power detected by the power storage monitoring means exceeds a predetermined value, a predetermined value corresponding to the rotation angle detected by the rotation angle detecting means Based on the timing, the second operating state in which the rotating electrical machine is switched between the drive region and the power generation region, the rotational speed during idle operation of the internal combustion engine is equal to or less than a predetermined value, and the storage amount detected by the storage monitoring means is predetermined. At the following time, the rotating electric machine is operated by switching between the drive region and the power generation region based on a timing different from the predetermined timing, and the third operation state is made in which the switching timing can be changed. Since it is comprised, the electrical storage amount of an electrical storage means can be controlled, suppressing the torque fluctuation of an internal combustion engine.
又、この発明の内燃機関の制御装置によれば、内燃機関の出力軸の回転角度を検出する回転角度検出手段と、回転電機の運転を内燃機関の運転状態に応じて制御する回転電機制御手段と、蓄電手段の蓄電量を監視する蓄電監視手段とを備え、回転電機制御手段は、内燃機関のアイドル運転時の回転速度が所定値を超えているとき、回転電機を発電領域で運転する第1の運転状態と、内燃機関のアイドル運転時の回転速度が所定値以下で且つ蓄電監視手段が検出した蓄電量が所定値を超えているとき、回転角度検出手段が検出する回転角度に対応した所定のタイミングに基づいて回転電機を駆動領域と発電領域とで切替えて運転する第2の運転状態と、内燃機関のアイドル運転時の回転速度が所定値以下で且つ蓄電監視手段が検出した蓄電量が所定値以下のとき、回転電機の発電電圧の目標値を第2の運転状態に於ける回転電機の発電電圧の目標値とは異なる値とすると共に、その目標値を変化させることを可能とした第3の運転状態とするように構成されているので、内燃機関のトルク変動を抑制しつつ、蓄電手段への充電量を大きくすることができ、バッテリの蓄電量が低下することを防止することができる。 According to the control device for an internal combustion engine of the present invention, the rotation angle detection means for detecting the rotation angle of the output shaft of the internal combustion engine, and the rotating electrical machine control means for controlling the operation of the rotating electrical machine according to the operating state of the internal combustion engine. And a power storage monitoring means for monitoring the amount of power stored in the power storage means, wherein the rotating electrical machine control means operates the rotating electrical machine in the power generation region when the rotational speed during idle operation of the internal combustion engine exceeds a predetermined value. 1 corresponding to the rotation angle detected by the rotation angle detection means when the rotational speed during the idling operation of the internal combustion engine is equal to or less than a predetermined value and the power storage amount detected by the power storage monitoring means exceeds the predetermined value. A second operating state in which the rotating electrical machine is operated by switching between a drive region and a power generation region based on a predetermined timing, and a storage amount detected by the storage monitoring means when the rotational speed during idling of the internal combustion engine is equal to or less than a predetermined value But When the target value of the generated voltage of the rotating electric machine is different from the target value of the generated voltage of the rotating electric machine in the second operating state, the target value can be changed. Therefore, it is possible to increase the amount of charge to the power storage means while suppressing the torque fluctuation of the internal combustion engine, and to prevent the amount of power stored in the battery from decreasing. it can.
実施の形態1.
この発明の実施の形態1による内燃機関の制御装置は、内燃機関の出力軸の回転角度を検出する回転角度検出手段と、回転電機の運転を内燃機関の運転状態に応じて制御する回転電機制御手段と、蓄電手段の蓄電量を監視する蓄電監視手段とを備え、回転電機制御手段は、内燃機関のアイドル運転時の回転速度が所定値以下で且つ蓄電監視手段が検出した蓄電量が所定値以下の場合である第3の運転状態のときには、蓄電量が所定値を超えている場合である第2の運転状態のときに於ける所定のタイミングとは異なるタイミングに基づいて回転電機を駆動領域と発電領域とで切替えて運転すると共に、その切替えるタイミングを変化させることを可能とし、且つその駆動領域に対する発電領域の割合を、第2の運転状態に於ける場合の駆動領域に対する発電領域の割合よりも増加させることを特徴とする。
The control apparatus for an internal combustion engine according to the first embodiment of the present invention includes a rotation angle detection unit that detects a rotation angle of an output shaft of the internal combustion engine, and a rotating electrical machine control that controls the operation of the rotating electrical machine according to the operating state of the internal combustion engine. And a power storage monitoring means for monitoring a power storage amount of the power storage means, wherein the rotating electrical machine control means is configured such that the rotational speed during idling of the internal combustion engine is equal to or lower than a predetermined value and the power storage amount detected by the power storage monitoring means is a predetermined value. In the third operating state, which is the following case, the rotating electrical machine is driven in the drive region based on a timing different from the predetermined timing in the second operating state, which is the case where the charged amount exceeds the predetermined value. Switching between the power generation region and the power generation region, and the switching timing can be changed, and the ratio of the power generation region to the drive region is the drive region in the second operation state. Than the proportion of the power generation region relative to said increasing.
前記切替えタイミングの変化と駆動領域に対する発電領域の割合の増加は、前記第3の運転状態に於ける前記発電領域の区間の終了時点を、前記第2の運転状態に於ける前記発電領域の区間の終了時点よりも延長することにより行われる。 The change in the switching timing and the increase in the ratio of the power generation region to the drive region are determined by determining the end point of the power generation region in the third operation state as the end of the power generation region in the second operation state. It is performed by extending from the end point of.
更に、前記発電領域の区間の終了時点の延長は、前記駆動領域の終了時点から動作するカウンタの所定のカウント値に基づいて設定される。 Furthermore, the extension of the end point of the section of the power generation region is set based on a predetermined count value of a counter that operates from the end point of the drive region.
又、前記カウンタの所定のカウント値は、少なくとも前記蓄電監視手段により得られた前記蓄電量と前記内燃機関の平均回転速度とをパラメータとして発電期間を設定したマップに基づいて設定される。 The predetermined count value of the counter is set based on a map in which a power generation period is set using at least the power storage amount obtained by the power storage monitoring means and the average rotation speed of the internal combustion engine as parameters.
前記駆動領域に対する前記発電領域の割合の増加は、前記内燃機関の点火周期毎に行われる。 The ratio of the power generation area to the drive area is increased every ignition cycle of the internal combustion engine.
以下、この発明の実施の形態1に係る内燃機関の制御装置について詳細に説明する。図1は、この発明の実施の形態1による内燃機関の制御装置の構成図である。図1に於いて、気筒内での燃料の燃焼によりトルクを発生するエンジン(以下、内燃機関と称する)1は、周知のように複数の気筒内での燃料の燃焼によりクランク軸を駆動し、出力軸100から回転トルクを発生する。回転電機であるモータジェネレータ4は、固定子に設けられた三相の電機子巻線(図示せず)と回転子に設けられた界磁巻線(図示せず)を備え、その回転子軸400が内燃機関1の出力軸100にベルト等のトルク伝達手段300を介して連結されている。
Hereinafter, an internal combustion engine control apparatus according to
モータジェネレータ4は、内燃機関1によりトルク伝達手段300を介して運動エネルギーが回転子軸400に伝達され、且つ界磁巻線に電流が供給されるときは、発電機として動作し、その電機子巻線に発生した三相交流電力により後述する回転電機制御手段としてのモータジェネレータ制御装置10を介して蓄電手段としてのバッテリ2を充電する。このとき、モータジェネレータ4は内燃機関1の出力軸100に対してトルクを吸収する作用をなす。又、モータジェネレータ4が、その電機子巻線と界磁巻線とにバッテリ2から電流が供給されるときは三相交流電動機として動作し、その回転子に発生したトルクはトルク伝達手段300を介して内燃機関1の出力軸100に伝達される。このとき、モータジェネレータ4は内燃機関1の出力軸100に対してトルクを付与する作用をなす。
The
バッテリ2は、モータジェネレータ制御装置10を介してモータジェネレータ4の電機子巻線にワイヤハーネスにより接続されている。電流センサ3は、バッテリ2の端子に設置され、バッテリ2の充電電流又は放電電流を検出する。回転角度検出手段としてのクランク角センサ5は、内燃機関1の出力軸100に固定された歯車500の外周面に空隙を介して対向して設置されており、出力軸100の回転に伴い歯車500の個々の歯が空隙を通過する毎に発生するパルスを検出し、その検出したパルスに基づいてクランク軸の回転角度を検出する。
The
モータジェネレータ制御装置10は、トルク発生タイミング設定手段7と、トルク発生量設定手段8と、トルク発生吸収装置制御手段9、及び蓄電監視手段6を備えている。トルク発生タイミング設定手段7は、内燃機関1のアイドル回転時の回転速度が所定値よりも低い場合に、クランク角センサ5によって得られたパルスを回転角度に変換し、その回転角度と蓄電監視手段6によって得られたバッテリ蓄電量に応じてモータジェネレータ4のトルクの発生タイミングを演算する。トルク発生量設定手段8は、内燃機関1のアイドル回転時の回転速度が所定値よりも低い場合に、クランク角センサ5によって得られたパルスを回転角度に変換し、その回転角度に基づいて、モータジェネレータ4の必要なトルクの発生量を設定する。
The motor
トルク発生吸収装置制御手段9は、トルク発生タイミング設定手段7によって設定されたトルク発生タイミングとトルク発生量設定手段8によって設定されたトルク発生量とに基づくトルクをモータジェネレータ4に発生させるために、モータジェネレータ4の界磁巻線に供給する界磁電流の目標値と電機子巻線に供給する相電流の目標値とを算出し、その算出結果に基づく指令を発生して相電流及び界磁電流を制御するスイッチング素子(図示せず)に供給してスイッチング制御を行なう。蓄電監視手段6は、バッテリ2の電圧と電流センサ3によって得られたバッテリ2の充電電流又は放電電流に基づいてバッテリ蓄電量を演算する。
The torque generation absorber control unit 9 causes the
モータジェネレータ制御装置10は、前述の、トルク発生タイミング設定手段7とトルク発生量設定手段8とトルク発生吸収装置制御手段9と蓄電監視手段6との他に、図示していないマイクロコンピュータ(以下、CPUと称する)と、ランダムアクセスメモリ(以下、RAMと称する)と、リードオンリーメモリ(以下、ROMと称する)、及びインターフェイス回路(以下、IF回路と称する)等を備え、バッテリ2から供給される電力により所定の動作を行うものである。
In addition to the torque generation timing setting means 7, torque generation amount setting means 8, torque generation absorption device control means 9, and power storage monitoring means 6 described above, the motor
図2は、この発明の実施の形態1に於ける内燃機関の制御装置に於いて、蓄電監視手段6によって得られたバッテリ蓄電量が所定値よりも高い場合に於ける動作を示すタイムチャートであり、(a)はクランク角度、(b)は内燃機関回転速度、(c)は基本トルク発生タイミング、(d)は発電許可フラグ、(e)は界磁電流及び相電流、(f)は内燃機関トルク、(g)はモータジェネレータトルクを夫々示し、(h)は発電開始角度及び発電終了角度を記憶した発電開始角度・発電終了角度マップ、(i)は界磁電流及び相電流を記憶した界磁電流・相電流マップ、(j)はモータジェネレータトルク発生量を記憶したモータジェネレータトルクマップ、(k)は内燃機関トルクを記憶した内燃機関トルクマップを夫々示している。 FIG. 2 is a time chart showing an operation in the control apparatus for an internal combustion engine according to the first embodiment of the present invention when the battery storage amount obtained by the storage monitoring means 6 is higher than a predetermined value. Yes, (a) is the crank angle, (b) is the internal combustion engine speed, (c) is the basic torque generation timing, (d) is the power generation permission flag, (e) is the field current and phase current, (f) is Internal combustion engine torque, (g) indicates motor generator torque, (h) is a power generation start angle / power generation end angle map storing the power generation start angle and power generation end angle, and (i) stores field current and phase current. The field current / phase current map, (j) shows the motor generator torque map storing the motor generator torque generation amount, and (k) shows the internal combustion engine torque map storing the internal combustion engine torque.
図2に於いて、(a)に示す内燃機関1のクランク角度11は、時刻tの経過に伴なって周期的に変化し、この実施の形態1では、1点火周期を制御上の基本周期Tとしており、クランク角度11はその基本周期T毎にその値がリセットされる。(b)に示す内燃機関1の回転速度12は、時刻tの経過に伴なって周期的に変化し、その時間平均回転速度13で示される。内燃機関回転速度12は、クランク角度11を時間微分することにより求められる。内燃機関1は、最低回転速度付近で燃料に点火し、燃料の燃焼により回転速度12が上昇する。
In FIG. 2, the
図2の(c)に示すモータジェネレータ4の基本トルク発生タイミング14は、駆動領域Mと発電領域Gを有し、駆動領域Mのときは、モータジェネレータ4を電動機として駆動動作をさせることが可能であることを示し、発電領域Gのときは、モータジェネレータ4を発電機として発電動作をさせることが可能であることを示す。基本トルク発生タイミング14が発電領域Gとなり始める時刻t0、t2、t4に於けるクランク角度11を発電開始角度とし、基本トルク発生タイミング14が駆動領域Mとなり始める時刻t1、t3に於けるクランク角度11を発電終了角度とする。駆動開始角度は発電終了角度に等しい。基本トルク発生タイミング14は、モータジェネレータ制御装置10のROM内に記憶されている図2の(h)に示す発電開始角度・発電終了角度マップに基づいて決定される。図2の(h)に示す発電開始角度・発電終了角度マップについては後述する。
The basic
図2の(d)に示すモータジェネレータ4の発電動作若しくは駆動動作を決定する発電許可フラグ15は、基本トルク発生タイミング14が駆動領域Mから発電領域Gに変化したタイミングである時刻t0、t2、t4でセットされて「1」となり、基本トルク発生タイミング14が発電領域Gから駆動領域Mに変化したタイミングである時刻t1、t3で発電許可フラグ15がリセットされて「0」となる。
The power
発電許可フラグ15が「0」のときは、モータジェネレータ4は、モータジェネレータ制御装置10の制御に基づいて界磁電流と相電流が供給されて電動機としての駆動動作を行い、内燃機関1に対してトルクを付与する。他方、発電許可フラグ15が「1」のときは、モータジェネレータ4は、モータジェネレータ制御装置10の制御に基づいて界磁電流が供給されて発電機としての発電動作を行い、内燃機関1に対してトルクを吸収する。
When the power
図2の(e)に示す相電流16は、モータジェネレータ3の固定子に設けられた三相コイルに流れる電流であり、界磁電流17は、モータジェネレータ3の回転子に設けられた磁界コイルに流れる電流である。モータジェネレータ4は、相電流16と界磁電流17とバッテリ2の電圧との値に基づいて動作が決定される。相電流16と界磁電流17は、モータジェネレータ制御装置10によって制御され、その大きさは後述する図2の(i)に示すモータジェネレータ制御装置10内のROMに記憶されている界磁電流・相電流マップにより決定される。
A phase current 16 shown in (e) of FIG. 2 is a current flowing in a three-phase coil provided in the stator of the
図2の(f)に示す内燃機関トルク18は、平均内燃機関回転速度13毎に予め計測されてモータジェネレータ制御装置10のROM内に記憶されている後述する図2の(k)に示す内燃機関トルクマップにより計算される。図2の(g)に示すモータジェネレータ4の運転により発生するモータジェネレータトルク19は、図2の(j)に示すモータジェネレータ制御装置10のROM内に記憶されている後述するモータジェネレータトルクマップにより計算されたトルク発生量に基づいてモータジェネレータ制御装置10から出力される相電流16と界磁電流17とバッテリ2の電圧の値により、その大きさが決定される。
The internal combustion engine torque 18 shown in (f) of FIG. 2 is measured in advance for each average internal combustion engine
内燃機関トルク18に対してモータジェネレータトルク19を付与又は吸収することで、内燃機関1の出力側におけるトルク変動を小さくすることができ、これにより内燃機関1の振動を低減することができる。図2の(h)に示す発電開始角度・発電終了角度マップに於けるモータジェネレータ4の発電開始角度20、及びモータジェネレータ4の発電終了角度21は、モータジェネレータ制御装置10のROM内に記憶されており、平均内燃機関回転速度13に基づいてその値が決定される。
By applying or absorbing the motor generator torque 19 with respect to the internal combustion engine torque 18, the torque fluctuation on the output side of the
図2の(i)に示す界磁電流・相電流マップに於けるモータジェネレータ4の三相コイル内に流れる相電流22、及びはモータジェネレータ4の界磁コイルに流れる界磁電流23は、モータジェネレータ制御装置10のROM内に記憶されている図2の(k)に示す後述の内燃機関トルクマップに基づいて計算されたトルク発生量によりその値が決定される。
The phase current 22 flowing in the three-phase coil of the
図2の(j)に示すモータジェネレータトルクマップに於いて、X軸は平均内燃機関回転速度13を示し、Z軸(図示せず)はクランク角度11を示している。モータジェネレータトルク24は、単位クランク角度毎に値を持っていて、X軸とZ軸の線形補完によりその値が算出される。図2の(k)に示す内燃機関トルクマップに於ける内燃機関トルク25は、平均内燃機関回転速度13毎に予め計測され、モータジェネレータ制御装置10内のROMに記憶されて固定されており、内燃機関回転速度12に基づいてその値が決定される。
In the motor generator torque map shown in FIG. 2J, the X axis indicates the average internal
図3は、この発明の実施の形態1に於ける内燃機関の制御装置に於いて、蓄電監視手段6によって得られたバッテリ蓄電量が所定値よりも低い場合に於ける動作を示す説明図である。図3に於いて、(a)は内燃機関回転速度、(b)は基本トルク発生タイミングを示し、図2の(b)、(c)に夫々対応する。図3の(c)は発電機間延長カウンタ、(d)は発電許可フラグ、(e)は界磁電流及び相電流、(f)は内燃機関トルク、(g)はモータジェネレータトルクを夫々示す。図3の(e)、(f)、(g)は、夫々図2の(e)、(f)、(g)に対応する。又、図2の(h)に示す発電開始角度・発電終了角度マップ、(i)に示す界磁電流・相電流マップ、(j)に示すモータジェネレータトルクマップ、(k)に示す内燃機関トルクマップは、図3に示す動作の場合にも共通に用いられる。 FIG. 3 is an explanatory diagram showing an operation in the control apparatus for an internal combustion engine according to the first embodiment of the present invention when the battery storage amount obtained by the storage monitoring means 6 is lower than a predetermined value. is there. 3, (a) shows the rotational speed of the internal combustion engine, (b) shows the basic torque generation timing, and corresponds to (b) and (c) of FIG. 2, respectively. 3 (c) shows an extension counter between generators, (d) shows a power generation permission flag, (e) shows a field current and phase current, (f) shows an internal combustion engine torque, and (g) shows a motor generator torque. . (E), (f), and (g) in FIG. 3 correspond to (e), (f), and (g) in FIG. 2, respectively. Also, a power generation start angle / power generation end angle map shown in (h) of FIG. 2, a field current / phase current map shown in (i), a motor generator torque map shown in (j), and an internal combustion engine torque shown in (k). The map is also used in common for the operation shown in FIG.
図3の(a)に於いて、時刻により変化する内燃機関回転速度26は、時間平均回転速度27を有する。図3の(b)にモータジェネレータ4の基本トルク発生タイミング28が示されている。図3の(d)に示す発電許可フラグ30が「0」のときには、モータジェネレータ制御装置10からモータジェネレータ4に界磁電流32と相電流31が供給され、モータジェネレータ4を電動機として駆動し、内燃機関1にトルクを付与する。他方、発電許可フラグ30が「1」のときには、モータジェネレータ制御装置10からモータジェネレータ4に界磁電流32が供給され、モータジェネレータ4を発電機として動作させ、内燃機関1に対してトルクを吸収する。
In FIG. 3A, the internal combustion engine rotational speed 26 that changes with time has a time-average rotational speed 27. FIG. 3B shows the basic
図3の(c)に示す発電期間延長カウンタ29は、基本トルク発生タイミングが駆動領域Mから発電領域Gに変化したタイミングである時刻t0で発電許可フラグ30がセットされて「1」になると同時に所定値にセットされる。発電許可フラグ30は、発電期間延長カウンタ29のカウント値が0になるまでリセットされないように構成されており、従って「1」にセットされている発電許可フラグ30は、時刻t0〜t5、t2〜t6の所定期間は「1」を持続し、発電許可フラグ30が「1」である期間が、図2で示したバッテリ蓄電量が所定値よりも高い場合に比べてt1〜t5、t3〜t6の間、延長される。
In the power generation period extension counter 29 shown in FIG. 3C, the power
ここで、発電期間延長カウンタ29によりセットされる所定値は、基本トルク発生タイミング28の発電開始角度から発電終了角度に達する時間よりも長い時間に設定されている。このようにして、図2で示したバッテリ蓄電量が所定値よりも高い場合での発電許可フラグ15と比較して、発電許可フラグ30が「1」である期間を延長できる結果、蓄電監視手段5によって得られたバッテリ蓄電量が所定値よりも低い場合は、モータジェネレータ4が発電状態である期間を延長することができる。
Here, the predetermined value set by the power generation
次に、この発明の実施の形態1に係る内燃機関の制御装置の電動機としての制御動作について、図4、図5、図6、図7、図8に示すフローチャートに基づいて説明する。図4は、運転状態判定ルーチンを示し、先ず、ステップS101に於いて、内燃機関1がアイドル運転か否かの判定を行い、アイドル運転中であれば(Yes)、ステップS102へ進む。アイドル中でなく走行中であれば(No)、モータジェネレータ4を発電状態で動作させる通常の内燃機関制御を実行するべくステップS104へ進み、第1運転状態フラグを「1」にセットする。
Next, the control operation as an electric motor of the control apparatus for an internal combustion engine according to
ステップS102では、内燃機関回転速度Neと電動機制御実行判定内燃機関回転速度Neiとを比較する。内燃機関回転速度Neが電動機制御実行判定内燃機関回転速度Neiよりも大きい場合(No)は、電動機制御を実行する必要がないと判断し、通常の内燃機関制御に従属するべくステップS104へ進み、第1運転状態フラグをセットして「1」とする。内燃機関回転速度Neが電動機制御実行判定内燃機関回転速度Neiよりも小さい場合(Yes)は、アイドル回転速度低下に伴い発生する内燃機関1のトルク変動を抑制する必要があると判断し、電動機制御を実行するべくステップS103へ進む。
In step S102, the internal combustion engine rotational speed Ne is compared with the motor control execution determination internal combustion engine rotational speed Nei. If the internal combustion engine rotation speed Ne is greater than the motor control execution determination internal combustion engine rotation speed Nei (No), it is determined that it is not necessary to execute the motor control, and the process proceeds to step S104 to depend on the normal internal combustion engine control. The first operating state flag is set to “1”. If the internal combustion engine rotation speed Ne is smaller than the motor control execution determination internal combustion engine rotation speed Nei (Yes), it is determined that it is necessary to suppress the torque fluctuation of the
ステップS103では、バッテリ2の蓄電量の低下の有無の判定を行う。蓄電監視手段6によって得られた蓄電量が、予め設定された所定の蓄電量よりも小さい場合(Yes)は、バッテリの蓄電量が低下しており、電動機制御を変更することによりバッテリ2の蓄電量を増大させる必要があると判断し、ステップS106へ進み、第3運転状態フラグをセットして「1」とする。他方、蓄電監視手段6によって得られた蓄電量が、予め設定された所定の蓄電量よりも大きい場合(No)は、バッテリ2の蓄電量は低下しておらず、電動機制御を変更する必要はないと判断し、ステップS105に進み、第2運転状態フラグを「1」にセットする。
In step S103, it is determined whether or not the storage amount of the
次に、ステップS107では、第1運転状態フラグが「1」であるか否かを判定し、フラグが「1」であれば(Yes)、ステップS108へ進み、通常の内燃機関制御に従属する。他方、第1運転状態フラグが「0」であれば、ステップS109へ進み、電動機制御を実行するために図5に示す電動機制御演算処理ルーチンにジャンプする。 Next, in step S107, it is determined whether or not the first operating state flag is “1”. If the flag is “1” (Yes), the process proceeds to step S108 and is subordinate to normal internal combustion engine control. . On the other hand, if the first operating state flag is “0”, the process proceeds to step S109, and jumps to the motor control arithmetic processing routine shown in FIG. 5 in order to execute the motor control.
図5に示す電動機制御演算処理ルーチンでは、ステップS201に於いて、モータジェネレータ4の発電を許可するか否かを判定するために、図6に示すトルク発生タイミング演算処理ルーチンにジャンプし、以下の動作を行なう。即ち、図6に於いて、ステップS301では、クランク角センサ5により検出されるクランク角度に基づいて、内燃機関1の回転速度を算出し、ステップS302に進む。
In step S201, the motor control calculation processing routine shown in FIG. 5 jumps to the torque generation timing calculation processing routine shown in FIG. 6 in order to determine whether or not to allow power generation by the
ステップS302では、トルク発生タイミング設定手段7に於いて、モータジェネレータ4の発電を開始させる発電開始角度とモータジェネレータ4の発電を終了させる発電終了角度を、平均内燃機関回転速度をパラメータとした図9及び図10に示す基本トルク発生タイミングマップより特定し、ステップS303へ進む。図9及び図10に示す基本トルク発生タイミングマップは、図2の(h)に示す発電開始角度・発電終了角度マップに対応する。
In step S302, in the torque generation timing setting means 7, the power generation start angle for starting the power generation of the
次に、図6のステップS303に於いて、前述の図4のフローチャートにて説明した第3運転状態フラグが「0」(第2運転状態フラグが「1」)であるか否かを判定し、第3運転状態フラグが「0」であれば(No)、蓄電量は低下していないと判断し、電動機制御を実行するべくステップS304へ進む。ステップS304では、クランク角センサ5で得られたクランク角度が、ステップS302で設定した発電開始角度から発電終了角度の範囲内にあるかを判定し、範囲内にあるとき(Yes)は、ステップS305へ進み、発電許可フラグをセットして「1」とし、範囲外にあるとき(No)は、ステップS306へ進み、発電許可フラグを「0」にリセットし、図5の電動機制御演算処理ルーチンへリターンする。
Next, in step S303 of FIG. 6, it is determined whether or not the third operation state flag described in the flowchart of FIG. 4 is “0” (the second operation state flag is “1”). If the third operation state flag is “0” (No), it is determined that the storage amount has not decreased, and the process proceeds to step S304 to execute the motor control. In step S304, it is determined whether the crank angle obtained by the
又、図6のステップS303に於いて第3運転状態フラグが「1」であると判定すれば(Yes)、蓄電量は低下していると判断し、ステップS307へ進む。ステップS307では、前回の発電許可フラグが「0」であれば、電動機制御を変更し、発電状態の期間を延長するべく図7に示す発電期間延長制御ルーチンにジャンプする。又、前回の発電許可フラグが「1」であれば、電動機制御を実行するべくステップS304へ進む。 If it is determined in step S303 in FIG. 6 that the third operating state flag is “1” (Yes), it is determined that the amount of stored power has decreased, and the process proceeds to step S307. In step S307, if the previous power generation permission flag is “0”, the motor control is changed, and the process jumps to the power generation period extension control routine shown in FIG. 7 to extend the period of the power generation state. If the previous power generation permission flag is “1”, the process proceeds to step S304 to execute the motor control.
図7に示す発電期間延長制御ルーチンにジャンプすると、ステップS401では、クランク角センサ5で得られたクランク角度が、図6のステップS302で設定した発電開始角度から発電終了角度の範囲内にあるかを判定し、範囲内にあるとき(Yes)は、ステップS402へ進み、図8に示す発電許可カウントルーチンへジャンプし、範囲外であるとき(No)は、ステップS403へ進む。
When jumping to the power generation period extension control routine shown in FIG. 7, in step S401, is the crank angle obtained by the
図8に示す発電許可カウントルーチンへジャンプすると、ステップS501では、発電許可フラグが「0」から「1」へ変化した時点、つまりモータジェネレータ4が駆動領域Mから発電領域Gに変化した時点を検出する。もし、モータジェネレータ4が駆動領域Mから発電領域Gに変化した時点であれば(Yes)、ステップS502へ進み、発電許可カウンタを後述する所定値にセットし、駆動領域Mから発電領域Gに変化した時点でなければ(No)、発電許可カウンタを減算(0になると止まる)し、図7のフローチャートへリターンする。
When jumping to the power generation permission count routine shown in FIG. 8, in step S501, the time when the power generation permission flag changes from “0” to “1”, that is, the time when the
モータジェネレータ4の発電期間である発電許可カウンタの所定値は、蓄電監視手段6によって得られた蓄電量及び内燃機関回転速度をパラメータとして制御マップから特定する。つまり、発電許可カウンタの所定値は、モータジェネレータ制御装置10のROM内に記憶されているマップに基づいて、その蓄電量と内燃機関回転数により値が決定される。図11は、任意の内燃機関回転速度毎に設定された発電期間マップであり、X軸は蓄電量、Y軸は発電期間を示す。この発電期間マップは、内燃機関の回転速度毎に設けられており、発電許可カウンタの所定値は、内燃機関の回転速度に応じたマップから蓄電量に対応した所定値として算出される。
The predetermined value of the power generation permission counter that is the power generation period of the
次に、図7に示す発電期間延長制御ルーチンのステップS403では、発電許可カウンタが0になっていれば、発電状態を終了可能と判断し、発電許可フラグをリセットして「0」とする。もしそうでなければ、発電許可フラグをセットして「1」とし、図5に示す電動機制御演算処理ルーチンフローチャートへリターンする。 Next, in step S403 of the power generation period extension control routine shown in FIG. 7, if the power generation permission counter is 0, it is determined that the power generation state can be terminated, and the power generation permission flag is reset to “0”. If not, the power generation permission flag is set to "1", and the process returns to the motor control arithmetic processing routine flowchart shown in FIG.
図5に示す電動機制御演算処理ルーチンへリターンし、そのステップS202では、トルク発生量設定手段8に於いて振動を低減するために必要なモータジェネレータ4のトルク発生量を、内燃機関1の回転速度と角度から、内燃機関トルクマップ及びモータジェネレータトルクマップに基づいて算出する。モータジェネレータ制御装置10内の図示しないROMには、前述したように回転速度毎に計測された内燃機関1のトルクが図2の(k)に示す内燃機関トルクマップとして記憶されている。又、前述したように、ROM内には回転速度とモータジェネレータ4の界磁電流とモータジェネレータ3の相電流を変化させた場合に発生するモータジェネレータ4のトルク量も図2の(j)に示すモータジェネレータトルクマップとして記憶されている。
Returning to the motor control calculation processing routine shown in FIG. 5, in step S202, the torque generation amount of the
次にステップS203では、ステップS202で設定されたモータジェネレータ4のトルク発生量に基づいて、モータジェネレータ4の動作に必要な界磁電流と相電流の目標値を図2の(i)に示す界磁電流・相電流マップに基づいて演算し、ステップS204へ進み、発電許可フラグが「1」であるかどうかを判定する。発電許可フラグが「1」である場合(Yes)は、ステップS205に進み、モータジェネレータ4を発電機として動作させ、発電許可フラグが「1」でない場合(No)は、ステップ206に進んでモータジェネレータ4を電動機として動作させる。
Next, in step S203, based on the torque generation amount of the
以上述べたように、この発明の実施の形態1による内燃機関の制御装置によれば、電動機制御の実行時に於いて、バッテリ2の蓄電量が所定値よりも小さい場合は、電動機制御の内容を変更することにより、発電状態と駆動状態の切替えタイミングを可変とし、予め設定された発電期間に応じて、発電終了時期を延長することにより、モータジェネレータ4の駆動領域の期間に対する発電領域の期間の割合を増加することが可能となる結果、内燃機関1が発生する振動を抑制しつつ、バッテリへの充電期間を長くすることが可能となり、バッテリの蓄電量が過度に低下することを防止することができる。
As described above, according to the control apparatus for an internal combustion engine according to the first embodiment of the present invention, when the amount of power stored in
実施の形態2.
この発明の実施の形態2による内燃機関の制御装置は、内燃機関の出力軸の回転角度を検出する回転角度検出手段と、回転電機の運転を内燃機関の運転状態に応じて制御する回転電機制御手段と、蓄電手段の蓄電量を監視する蓄電監視手段とを備え、回転電機制御手段は、内燃機関のアイドル運転時の回転速度が所定値以下で且つ蓄電監視手段が検出した蓄電量が所定値以下の場合である第3の運転状態のときには、蓄電量が所定値を超えている場合である第2の運転状態のときに於ける所定のタイミングとは異なるタイミングに基づいて回転電機を駆動領域と発電領域とで切替えて運転すると共に、その切替えるタイミングを変化させることを可能とし、且つその駆動領域に対する発電領域の割合を、第2の運転状態に於ける場合の駆動領域に対する発電領域の割合よりも増加させるものであって、その切替えタイミングの変化と駆動領域に対する発電領域の割合の増加は、前記内燃機関の平均回転速度をパラメータとして発電開始角度と発電終了角度を設定したマップに基づいて前記発電領域を設定することにより行われることを特徴とする。
A control apparatus for an internal combustion engine according to
前記駆動領域に対する前記発電領域の割合の増加は、前記内燃機関の点火周期毎に行われる。 The ratio of the power generation area to the drive area is increased every ignition cycle of the internal combustion engine.
次に、この発明の実施の形態2に係る内燃機関の制御装置について説明する。図12は、この発明の実施の形態2に於ける制御装置に於いて、蓄電監視手段6によって得られたバッテリ蓄電量が所定値よりも低い場合に於ける動作を説明するタイムチャートであり、(a)は内燃機関回転速度、(b)は基本トルク発生タイミング、(c)は後述する第2トルク発生タイミング、(d)は発電許可フラグ、(e)は界磁電流及び相電流、(f)は内燃機関トルク、(g)はモータジェネレータトルクを夫々示し、(h)は発電開始角度及び発電終了角度を記憶した発電開始角度・発電終了角度マップを示している。
Next, a control device for an internal combustion engine according to
尚、この発明の実施の形態2に於ける制御装置に於いて、蓄電監視手段6によって得られたバッテリ蓄電量が所定値よりも高い場合に於けるタイムチャートは、実施の形態1に於ける図2のタイムチャートに等しい。 In the control device according to the second embodiment of the present invention, the time chart in the case where the battery storage amount obtained by the storage monitoring means 6 is higher than a predetermined value is shown in the first embodiment. It is equal to the time chart of FIG.
以下、実施の形態2の制御装置について、蓄電監視手段6によって得られたバッテリ蓄電量が所定値よりも低い場合における内燃機関の電動機制御装置の動作について、図12に基づいて、この発明の第1の実施例に於けるタイムチャートと異なる部分を主体に説明する。 Hereinafter, with respect to the control device of the second embodiment, the operation of the motor control device for the internal combustion engine when the battery storage amount obtained by the power storage monitoring means 6 is lower than a predetermined value will be described with reference to FIG. A description will be given mainly of parts different from the time chart in the first embodiment.
図12の(a)に於いて、時刻により変化する内燃機関回転速度35は、時間平均回転速度36を有している。(b)に示すモータジェネレータ4の基本トルク発生タイミング14は、実施の形態1に於ける図2の(c)に示すバッテリ蓄電量が所定値よりも高い場合の基本トルク発生タイミングと同一のものであり、駆動領域Mと発電領域Gを有し、駆動領域Mのときは、モータジェネレータ4を電動機として駆動動作をさせることが可能であることを示し、発電領域Gのときは、モータジェネレータ4を発電機として発電動作をさせることが可能であることを示す。図12の(c)に示す第2トルク発生タイミング37は、蓄電監視手段6によって得られたバッテリ蓄電量が所定値よりも低い場合におけるモータジェネレータ4のトルク発生タイミングであり、駆動領域Mと発電領域Gを有する。
In FIG. 12A, the internal combustion engine
図12の(d)に示す発電許可フラグ38が「0」のときには、モータジェネレータ制御装置10からモータジェネレータ4に界磁電流と相電流が供給されて電動機として駆動され、内燃機関1にトルクを付与する。他方、発電許可フラグ38が「1」のときには、モータジェネレータ制御装置10からモータジェネレータ4に界磁電流が供給されて発電機として動作し、内燃機関1に対してトルクを吸収する。
When the power
第2トルク発生タイミング37が駆動領域M1から発電領域G1に変化するタイミングである時刻t01で発電許可フラグ38はセットされて「1」となり、第2基本トルクタイミング37が発電領域Gから駆動領域Mに変化するタイミングである時刻t11にて発電許可フラグ38はリセットされて「0」となる。
At time t01 when the second torque generation timing 37 changes from the drive region M1 to the power generation region G1, the power
図12の(c)に示すように、第2トルク発生タイミング37は、この発明の第1の実施例に於いて図2の(c)で示した基本トルク発生タイミング、即ち図12の(b)に示す基本トルク発生タイミングよりも、発電開始角度と発電終了角度の差が大きくなるように設定されている。この発電開始角度と発電終了角度は、図12の(h)に示すモータジェネレータ制御装置8のROM内に記憶されている発電開始角度・発電終了角度マップに基づいて決定され、発電許可フラグ38が「1」である期間をt1からt11までの期間だけ長期間とされる結果、バッテリ蓄電量が所定値よりも高い場合の発電期間であるt0からt1までの期間に対して、バッテリ蓄電量が所定値よりも低い場合に於ける発電期間であるt01からt11までの期間を長期化することとなる。
As shown in FIG. 12 (c), the second
この発明の実施の形態2に係る内燃機関の制御装置の電動機制御としての動作は、実施の形態1の図5で説明した電動機制御処理ルーチンに於けるステップS201でのトルク発生タイミング演算処理のみが異なる。 The operation of the internal combustion engine control apparatus according to the second embodiment of the present invention as the motor control is only the torque generation timing calculation process at step S201 in the motor control process routine explained in FIG. 5 of the first embodiment. Different.
次に、図13に示すフローチャートを用いてそのトルク発生タイミング演算処理ルーチンの動作を説明する。実施の形態1に於ける図5に示すフローチャートのステップS201から、図13に示すトルク発生タイミング演算処理ルーチンにジャンプすると、先ず、ステップS601にて、クランク角センサ5により得られるクランク角度に基づいて、内燃機関1の回転速度を算出する。次に、ステップS602に進み、図4に示すステップS106に於ける第3運転状態フラグが「0」(第2運転状態フラグが「1」)であるか否かを判定する。その判定の結果、第3運転状態フラグが「0」である場合は、図4により説明したようにステップS103にてバッテリ2の蓄電量の低下の有無の判定を行った結果、蓄電監視手段6によって得られた蓄電量が、予め設定された所定の蓄電量よりも小さくないと判定したことを意味しており、従って、蓄電量は低下していないと判断し、ステップS603へ進む。
Next, the operation of the torque generation timing calculation processing routine will be described using the flowchart shown in FIG. When step S201 in the flowchart shown in FIG. 5 in the first embodiment jumps to the torque generation timing calculation processing routine shown in FIG. 13, first, based on the crank angle obtained by the
ステップS602にて蓄電量は低下していないと判断された場合は、トルク発生タイミング設定手段7に於いて、モータジェネレータ4の発電を開始させる発電開始角度とモータジェネレータ4の発電を終了させる発電終了角度を、図12の(b)に示す基本トルク発生タイミングを形成するように、平均内燃機関回転速度をパラメータとした図9及び図10に示す基本トルク発生タイミングマップに基づいて特定する。
If it is determined in step S602 that the amount of power storage has not decreased, the torque generation timing setting means 7 causes the power generation start angle for starting the power generation of the
他方、ステップ602による判定の結果、第3運転状態フラグが「0」でない、即ち「1」であると判定した場合は、蓄電量は低下していると判断し、ステップ604へ進む。ステップS604では、トルク発生タイミング設定手段7に於いて、モータジェネレータ4の発電を開始させる発電開始角度とモータジェネレータ4の発電を終了させる発電終了角度を、平均内燃機関回転速度をパラメータとした図14と図15に示す第2トルク発生タイミングマップより特定する。図14及び図15に示す第2トルク発生タイミングマップの発電開始角度と発電終了角度の差、即ちモータジェネレータ4の発電流域Gの期間は、図9及び図10に示す基本トルク発生タイミングマップの発電開始角度と発電終了角度の差よりも大きくなるように設定されている。
On the other hand, as a result of the determination in step 602, when it is determined that the third operation state flag is not “0”, that is, “1”, it is determined that the storage amount is decreasing, and the process proceeds to step 604. In step S604, in the torque generation timing setting means 7, the power generation start angle for starting the power generation of the
次に、ステップS605に進み、クランク角センサ5で得られたクランク角度が、ステップS603若しくはステップS604で設定した発電開始角度から発電終了角度の範囲内にあるかを判定し、その範囲内にあるときはステップS606へ進み、発電許可フラグをセットして「1」とし、範囲外であるときはステップS607へ進み、発電許可フラグをリセットして「0」とし、図5に示す電動機制御演算処理ルーチンのステップS202へリターンする。
Next, proceeding to step S605, it is determined whether or not the crank angle obtained by the
以上述べたように、この発明の実施の形態2による内燃機関の制御装置によれば、電動機制御実行時に於いて、バッテリ2の蓄電量が所定値よりも小さい場合は、電動機制御の内容を変更することにより、発電領域と駆動領域の切替えタイミングを可変とし、予め設定された第2トルク発生タイミングマップにより、点火周期間でクランク角度に応じて設定されるモータジェネレータ4の発電開始時期と発電終了時期の間隔を拡大させることにより、モータジェネレータ4の駆動期間に対する発電期間の割合を増加することが可能となる結果、内燃機関1が発生する振動を抑制しつつ、バッテリ2の充電期間を長くすることが可能となり、バッテリの蓄電量が過度に低下することを防止することができる。
As described above, according to the control apparatus for an internal combustion engine according to the second embodiment of the present invention, when the amount of power stored in
実施の形態3.
この発明の実施の形態3による内燃機関の制御装置は、内燃機関の出力軸の回転角度を検出する回転角度検出手段と、回転電機の運転を内燃機関の運転状態に応じて制御する回転電機制御手段と、蓄電手段の蓄電量を監視する蓄電監視手段と、内燃機関の点火周期より短い所定区間内に於ける内燃機関の回転速度瞬時値を演算する回転速度瞬時値演算手段を備え、回転電機制御手段は、内燃機関のアイドル運転時の回転速度が所定値以下で且つ蓄電監視手段が検出した蓄電量が所定値以下の場合である第3の運転状態のときには、蓄電量が所定値を超えている場合である第2の運転状態のときに於ける所定のタイミングとは異なるタイミングに基づいて回転電機を駆動領域と発電領域とで切替えて運転すると共に、その切替えるタイミングを変化させることを可能とし、且つその駆動領域に対する発電領域の割合を、第2の運転状態に於ける場合の駆動領域に対する発電領域の割合よりも増加させるものであって、その切替えタイミングの変化と駆動領域に対する発電領域の割合の増加は、前記回転速度瞬時値演算手段により演算した回転速度瞬時値が所定の瞬時回転速度値以下となったとき回転電機の発電を停止することにより行なうことを特徴としている。
A control apparatus for an internal combustion engine according to
前記所定の瞬時回転速度値は、少なくとも前記蓄電監視手段により得られた前記蓄電量
に基づいて設定される。
The predetermined instantaneous rotational speed value is set based on at least the amount of electricity stored obtained by the electricity storage monitoring means.
前記駆動領域に対する前記発電領域の割合の増加は、前記内燃機関の点火周期毎に行われる The increase in the ratio of the power generation area to the drive area is performed every ignition cycle of the internal combustion engine.
次に、この発明の実施の形態3に係る内燃機関の制御装置について説明する。図16は、この発明の実施の形態3に於ける制御装置に於いて、蓄電監視手段6によって得られたバッテリ蓄電量が所定値よりも低い場合の動作を示すタイムチャートで、(a)は内燃機関回転速度、(b)は基本トルク発生タイミング、(c)は発電機期間延長フラグ、(d)は発電許可フラグ、(e)は界磁電流及び相電流、(f)は内燃機関トルク、(g)はモータジェネレータトルクを夫々示している。尚、実施の形態3に於いて、蓄電監視手段6によって得られたバッテリ蓄電量が所定値よりも高い場合におけるタイムチャートは、図2に示したこの発明の実施の形態1に於けるタイムチャートに等しい。
Next, a control device for an internal combustion engine according to
以下、図16を用いて蓄電監視手段6によって得られたバッテリ蓄電量が所定値よりも低い場合に於ける内燃機関の制御装置の動作について、図2に示したこの発明の実施の形態1に於けるタイムチャートと異なる部分を主体に説明する。 Hereinafter, the operation of the control device for the internal combustion engine when the battery storage amount obtained by the storage monitoring means 6 using FIG. 16 is lower than a predetermined value will be described in the first embodiment of the present invention shown in FIG. The difference from the time chart in FIG.
図16の(a)に於いて、45は瞬時内燃機関回転速度を表し、46は発電停止瞬時内燃機関回転速度を表す。図16の(b)に示すモータジェネレータ4の基本トルク発生タイミング47は、実施の形態1に於ける図2の(c)に示すバッテリ蓄電量が所定値よりも高い場合の基本トルク発生タイミングと同一のものであり、駆動領域Mと発電領域Gを有し、駆動領域Mのときは、モータジェネレータ4を電動機として駆動動作をさせることが可能であることを示し、発電領域Gのときは、モータジェネレータ4を発電機として発電動作をさせることが可能であることを示す。
In FIG. 16A, 45 represents the instantaneous internal combustion engine rotation speed, and 46 represents the power generation stop instantaneous internal combustion engine rotation speed. The basic
図16の(d)に示す発電許可フラグ49が「0」のときには、モータジェネレータ制御装置10からモータジェネレータ4に界磁電流と相電流が供給されて電動機として駆動され、内燃機関1にトルクを付与し、他方、発電許可フラグ49が「1」のときには、モータジェネレータ制御装置10からモータジェネレータ4に界磁電流が供給されて発電機として動作し、内燃機関1に対してトルクを吸収する。
When the power
図16の(c)に示す発電延長フラグ48は、基本トルク発生タイミング47が駆動領域Mから発電領域Gに変化したタイミングである時刻t0で発電許可フラグ49が「1」にセットされ、基本トルク発生タイミング47が発電領域Gから駆動領域Mに変化したタイミングである時刻t1になると同時に「1」にセットされ、瞬時内燃機関回転速度45が発電停止瞬時内燃機関回転速度46よりも小さくなる時刻t11までの間、発電延長フラグ48は「0」にリセットされない。
In the power
発電延長フラグ48が「1」である間は、発電許可フラグ49をリセットして「0」にすることができないため、発電許可フラグ49が「1」である期間をt1からt11間長期化できる結果、バッテリ蓄電量が所定値よりも高い場合の発電期間であるt0からt1までの期間に対して、バッテリ蓄電量が所定値よりも低い場合における発電期間t0からt11までの期間は長期化されることとなる。
Since the power
この発明の実施の形態3に係る内燃機関の制御時の動作は、実施の形態1の場合の図6に示すトルク発生タイミング演算処理ルーチンに於けるステップS308での発電期間延長制御ルーチンのみが異なる。 The operation at the time of control of the internal combustion engine according to the third embodiment of the present invention is different only in the power generation period extension control routine in step S308 in the torque generation timing calculation processing routine shown in FIG. 6 in the first embodiment. .
以下、図17に示すフローチャートを用いて、その発電期間延長制御ルーチンの動作を説明する。図6に示すフローチャートに於いて、ステップS308にて図17に示す発電期間延長処理ルーチンにジャンプすると、まずステップS701に於いて、クランク角センサ5で得られたクランク角度が、図6のステップS302で設定した発電開始角度から発電終了角度の範囲内にあるかを判定し、範囲内にあるとき(Yes)は、ステップS702へ進み、範囲外であるとき(No)は、ステップS703へ進む。
The operation of the power generation period extension control routine will be described below using the flowchart shown in FIG. In the flowchart shown in FIG. 6, when jumping to the power generation period extension processing routine shown in FIG. 17 in step S308, first, in step S701, the crank angle obtained by the
ステップS702では、発電許可フラグ49が「1」から「0」に変化した時点、つまりモータジェネレータ4が発電領域Gから駆動領域Mに変化した時点を検出する。もし、モータジェネレータ4が発電領域Gから駆動領域Gに変化した時点であれば(Yes)、ステップS704へ進み、発電延長フラグ48をセットして「1」とする。モータジェネレータ4が発電領域Gから駆動領域Gに変化した時点でなければ(No)、ステップS710へ進み、発電許可フラグ49をセットして「1」とし、図6のフローチャートへリターンする。
In step S702, a time point when the power
ステップS704にて発電延長フラグ48をセットして「1」にすれば、次に、ステップS705に進み、クランク角センサ5から得られるクランク角度に基づいて、点火工程区間より短い所定区間の平均回転速度である瞬時回転速度Nerを算出する。次に、ステップS706では、発電停止瞬時回転速度Nejを、蓄電監視手段6によって得られたバッテリ蓄電量をパラメータとした図18に示す制御マップから算出する。
If the power
次に、ステップS707では、ステップS705で算出した瞬時回転速度Nerと、ステップS706で算出した発電停止瞬時回転速度Nejとを比較する。その結果、Ner≦Nejの場合(Yes)は、瞬時回転速度Nerが発電停止瞬時回転速度Nejよりも低いので、モータジェネレータ4が発電した場合、発電負荷により内燃機関回転数の低下が発生すると判断し、ステップS708へ進んで発電延長フラグをリセットして「0」とする。次に、ステップS709に進み、発電許可フラグをリセットして「0」とし、図6のフローチャートにリターンする。
Next, in step S707, the instantaneous rotation speed Ner calculated in step S705 is compared with the power generation stop instantaneous rotation speed Nej calculated in step S706. As a result, when Ner ≦ Nej (Yes), since the instantaneous rotational speed Ner is lower than the power generation stop instantaneous rotational speed Nej, it is determined that when the
他方、ステップS707での比較の結果、Ner>Nejの場合(No)には、瞬時回転速度Nerが発電停止瞬時回転速度Nejよりも高いので、ジェネレータ4が発電した場合、モータジェネレータ4の発電により、内燃機関1のトルクが吸収され内燃機関回転数の上昇を抑制することが可能となるとともに、バッテリ2への充電が可能であると判断し、ステップS710に進み、発電許可フラグをセットして「1」とし、図6のフローチャートにリターンする。
On the other hand, as a result of the comparison in step S707, if Ner> Nej (No), the instantaneous rotation speed Ner is higher than the power generation stop instantaneous rotation speed Nej. Therefore, when the
以上述べたこの発明の実施の形態3による内燃機関の制御装置によれば、電動機制御実行時において、バッテリ2の蓄電量が所定値よりも小さい場合は、電動機制御の内容を変更することにより、発電領域と駆動領域の切替えタイミングを可変とし、瞬時内燃機関回転速度が、予め設定された発電停止瞬時内燃機関回転速度よりも小さくなるまでモータジェネレータ4の発電終了時期を延長することにより、モータジェネレータ4の駆動期間に対する発電期間の割合を増加することが可能となる結果、内燃機関1が発生する振動を抑制しつつ、バッテリ2への充電期間を長くすることが可能となり、バッテリの蓄電量が過度に低下することを防止することができる。
According to the control device for an internal combustion engine according to the third embodiment of the present invention described above, when the amount of power stored in the
実施の形態4.
この発明の実施の形態4による内燃機関の制御装置は、内燃機関の出力軸の回転角度を検出する回転角度検出手段と、回転電機の運転を内燃機関の運転状態に応じて制御する回転電機制御手段と、蓄電手段の蓄電量を監視する蓄電監視手段とを備え、内燃機関のアイドル運転時の回転速度が所定値以下で且つ蓄電監視手段が検出した蓄電量が所定値以下の場合である第3の運転状態のときには、回転電機の発電電圧の目標値を、蓄電量が所定値を超える場合である第2の運転状態に於ける回転電機の発電電圧の目標値とは異なる値とすると共に、その目標値を変化させることを可能としたことを特徴とする。
A control apparatus for an internal combustion engine according to
前記発電機の目標値は、前記蓄電監視手段により検出した前記蓄電手段の蓄電量と所定値との偏差に基づいて設定される。 The target value of the generator is set based on a deviation between a stored amount of the power storage means detected by the power storage monitoring means and a predetermined value.
又、回転電機の界磁電流を補正する界磁電流補正手段を備え、前記第3の運転状態のときに前記発電電圧の目標値に基づいて前記回転電機の界磁電流を補正する。 Further, a field current correcting means for correcting the field current of the rotating electrical machine is provided, and the field current of the rotating electrical machine is corrected based on the target value of the generated voltage in the third operating state.
次に、この発明の実施の形態4に係る内燃機関の制御装置について説明する。図19はこの発明の実施の形態4に係る内燃機関の制御装置の構成図である。図19に於いて、モータジェネレータ制御装置59は、モータジェネレータ4を制御する信号を出力するものであり、蓄電監視手段54と、トルク発生タイミング設定手段55と、トルク発生量設定手段56と、トルク発生吸収装置制御手段57と、界磁電流補正手段58と備えている。
又、これらの手段54〜58の他に、図示していないCPUと、RAMと、ROM、及びIF回路等を備え、バッテリ2から供給される電力により所定の動作を行うものである。その他の構成は、図1に示す実施の形態1に示す内燃機関の制御装置と同様である。
Next, a control device for an internal combustion engine according to
In addition to these
蓄電監視手段54は、バッテリ2の電圧と、電流センサ3によって得られたバッテリ2の充電電流若しくは放電電流に基づいてバッテリ2の蓄電量を演算する。トルク発生タイミング設定手段55は、内燃機関1のアイドル時の回転速度が所定値よりも低い場合には、クランク角センサ5によって得られたパルスを回転角度に変換し、その角度によってトルクの発生タイミングを演算する。
The power
トルク発生量設定手段56は、内燃機関1のアイドル時の回転速度が所定値よりも低い場合には、クランク角センサ5によって得られた回転角度をもとに必要なトルクの発生量を設定する。トルク発生吸収装置制御手段57は、トルク発生タイミング設定手段55によって設定されたトルク発生タイミングとトルク発生量設定手段56によって設定されたトルク発生量に基づいてモータジェネレータ4にトルクを発生させるための界磁電流と相電流の目標値を算出し、その指令をモータジェネレータ4に与える。界磁電流補正手段58は、トルク発生吸収装置制御手段57に於いて設定された界磁電流を、目標電圧に応じて補正する。
The torque generation amount setting means 56 sets a necessary torque generation amount based on the rotation angle obtained by the
図20は、この発明の実施の形態4に於ける内燃機関の制御装置の動作を表すタイムチャートで、蓄電監視手段54によって得られたバッテリ蓄電量が所定値よりも低い場合を示し、実施の形態1の場合に於ける図3に対応する。図20の(a)は内燃機関回転速度、(b)は基本トルク発生タイミング、(c)は発電許可フラグ、(d)はバッテリ電圧、(e)は目標電圧、(f)は界磁電流補正係数、(g)は界磁電流及び相電流、(h)は内燃機関トルク、(i)はモータジェネレータトルクを夫々示す。尚、蓄電監視手段54によって得られたバッテリ蓄電量が所定値よりも高い場合に於けるタイムチャートは、図2に示したこの発明の実施の形態1に於けるタイムチャートに等しい。 FIG. 20 is a time chart showing the operation of the control device for an internal combustion engine in the fourth embodiment of the present invention, and shows a case where the battery storage amount obtained by the storage monitoring means 54 is lower than a predetermined value. This corresponds to FIG. 3 in the case of the first embodiment. 20 (a) is the internal combustion engine speed, (b) is the basic torque generation timing, (c) is the power generation permission flag, (d) is the battery voltage, (e) is the target voltage, and (f) is the field current. Correction coefficient, (g) indicates field current and phase current, (h) indicates internal combustion engine torque, and (i) indicates motor generator torque. The time chart in the case where the battery storage amount obtained by the storage monitoring means 54 is higher than a predetermined value is equal to the time chart in the first embodiment of the present invention shown in FIG.
次に、図20に基づいて、蓄電監視手段54によって得られたバッテリ蓄電量が所定値よりも低い場合に於ける内燃機関の制御装置の動作について、図3に示したこの発明の実施の形態1に於けるタイムチャートと異なる部分を主体に説明する。図20の(a)に示すように、時刻により変化する内燃機関回転速度60は、時間平均回転速度61を備える。 Next, based on FIG. 20, the operation of the control apparatus for the internal combustion engine when the battery storage amount obtained by the storage monitoring means 54 is lower than a predetermined value is shown in FIG. A description will be given mainly of parts different from the time chart in FIG. As shown in FIG. 20A, the internal combustion engine rotational speed 60 that changes with time includes a time average rotational speed 61.
図20の(b)に示すモータジェネレータ4の基本トルク発生タイミング62は、駆動領域Mと発電領域Gを有し、駆動領域Mのときは、モータジェネレータ4を電動機として駆動動作をさせることが可能であり、発電領域Gのときは、モータジェネレータ4を発電機として発電動作をさせることが可能である。基本トルク発生タイミング62が発電領域Gとなり始める時刻t0、t2、t4に於けるクランク角度11を発電開始角度とし、基本トルク発生タイミング14が駆動領域Mとなり始める時刻t1、t3に於けるクランク角度11を発電終了角度とする。駆動開始角度は発電終了角度に等しい。
The basic
図20の(c)に示す発電許可フラグ63が「0」のときには、モータジェネレータ制御装置59からモータジェネレータ4に界磁電流と相電流が供給されてモータジェネレータ4を電動機として駆動し、内燃機関1にトルクを付与する。他方、発電許可フラグ63が「1」のときには、モータジェネレータ制御装置59からモータジェネレータ4に界磁電流が供給されてモータジェネレータ4を発電機として動作させ、内燃機関1に対してトルクを吸収する。
When the power
基本トルク発生タイミング62が、駆動領域Mから発電領域Gに変化したタイミングである時刻t0にて発電許可フラグ63がセットされて「1」となり、基本トルク発生タイミング62が発電領域Gから駆動領域Mに変化したタイミングである時刻t1にて発電許可フラグ63がリセットされて「0」となる。
The power
図20の(d)に示す64は、バッテリ2の蓄電量が低下していない状態であると判断できる基準バッテリ電圧を表し、65は実際のバッテリ電圧を表す。(e)に示す目標電圧66は、発電許可フラグ63が「1」である場合に設定される。(f)に示す界磁電流補正係数67は、目標電圧66に応じて算出される。(g)に示す界磁電流69は、界磁電流補正係数67によって補正された界磁電流を表す。
In FIG. 20 (d), 64 indicates a reference battery voltage that can be determined to be a state in which the stored amount of the
界磁電流補正係数67は、発電許可フラグ63が「1」である場合に、基準バッテリ電圧64と実際のバッテリ電圧65との差から算出された目標電圧66に応じて演算されるもので、バッテリ電圧65が低下し、目標電圧66が高いときには、界磁電流69が大きくなるように係数設定されているので、発電領域Gの期間中は目標電圧66に応じて界磁電流69を増大することができる結果、バッテリ蓄電量が所定値よりも高い場合における界磁電流に対して、バッテリ蓄電量が所定値よりも低い場合における界磁電流は増大される。尚、68はモータジェネレータ4の電機子巻線に流れる相電流である。
The field
この発明の実施の形態4のに係る内燃機関の制御装置の動作は、実施の形態1の場合に於ける図4に示した運転状態判定ルーチンに対して、電動機制御演算処理ルーチンが異なるので、以下述べるこの発明の実施の形態4に係る内燃機関の制御装置の動作の説明は、図21、図22、図23のフローチャートを用いて、その異なる部分を主体に説明する。 Since the operation of the control apparatus for an internal combustion engine according to the fourth embodiment of the present invention is different from the operation state determination routine shown in FIG. 4 in the first embodiment, the motor control calculation processing routine is different. The following description of the operation of the control apparatus for an internal combustion engine according to the fourth embodiment of the present invention will be focused on the different parts using the flowcharts of FIGS. 21, 22, and 23.
前述の図4に示すフローチャートに於いて、ステップS109から図21に示す電動機制御演算処理ルーチンにジャンプすると、ステップS801に於いて、図22に示すトルク発生タイミング演算処理ルーチンにジャンプする。図22に於いて、ステップS901では、クランク角センサ5から算出されるクランク角度に基づいて、内燃機関1の回転速度を算出する。次にステップS902ではトルク発生タイミング設定手段55に於いて、モータジェネレータ4の発電を開始させる発電開始角度とモータジェネレータ4の発電を終了させる発電終了角度を、平均内燃機関回転速度61をパラメータとした図2の(h)に示した発電開始角度・発電終了角度マップにより特定し、ステップS903へ進む。
In the flowchart shown in FIG. 4 described above, when the process jumps from step S109 to the motor control calculation process routine shown in FIG. 21, the process jumps to the torque generation timing calculation process routine shown in FIG. 22 in step S801. In FIG. 22, in step S <b> 901, the rotational speed of the
ステップS903では、クランク角センサ5で得られたクランク角度が、ステップS902で設定した発電開始角度から発電終了角度の範囲内にあるか否かを判定し、範囲内にあるとき(Yes)は、ステップS904へ進み、発電許可フラグ63をセットして「1」とする。クランク角センサ5で得られたクランク角度が、ステップS902で設定した発電開始角度から発電終了角度の範囲外にあるとき(No)は、ステップS905へ進み、発電許可フラグ63をリセットして「0」とし、図21の電動機制御演算処理ルーチンへリターンする。
In step S903, it is determined whether or not the crank angle obtained by the
図21の電動機制御演算ルーチンにリターンすると、ステップS802により、トルク発生量設定手段56に於いて、振動を低減するために必要なモータジェネレータ4のトルク発生量を、内燃機関1の回転速度と角度から演算する。モータジェネレータ制御装置59内の図示しないROMには、内燃機関1の回転速度毎に計測された内燃機関1のトルクが記憶されている。又、ROM内には、前述の図2の(i)に示した界磁電流・相電流マップ、及び(j)に示したモータジェネレータトルクマップが格納されており、内燃機関1の回転速度とモータジェネレータ4の界磁電流と相電流を変化させた場合に発生するモータジェネレータ4のトルク量が、これらのマップに基づいて演算される。
When returning to the motor control calculation routine of FIG. 21, in step S802, the torque generation amount setting means 56 determines the torque generation amount of the
次に、ステップS803では、ステップS802で設定されたトルク発生量に基づいて、モータジェネレータ4の動作に必要な界磁電流と相電流の目標値を演算し、次にステップS804へ進み、前述の第3運転状態フラグが「1」であるか否かを判定する。その判定の結果、第3運転状態フラグが「1」である場合(Yes)は、バッテリ2の蓄電量が低下していると判断し、界磁電流69を補正するためにステップS805へ進み、図23に示す界磁電流補正演算処理ルーチンにジャンプする。ステップS804での判定の結果、第3運転状態フラグが「0」である場合(No)は、ステップS806へ進む。
Next, in step S803, based on the torque generation amount set in step S802, the field current and phase current target values necessary for the operation of the
図23の界磁電流補正係数演算処理ルーチンへジャンプすると、ステップS1001では発電許可フラグが「1」であるか否かを判定し、発電許可フラグが「1」である場合(Yes)は、ステップS1002へ進み、発電許可フラグが「0」である場合(No)は、図21の電動機制御演算処理ルーチンへリターンする。 When jumping to the field current correction coefficient calculation processing routine of FIG. 23, it is determined in step S1001 whether or not the power generation permission flag is “1”. If the power generation permission flag is “1” (Yes), step S1001 is performed. Proceeding to S1002, if the power generation permission flag is “0” (No), the process returns to the motor control calculation processing routine of FIG.
ステップS1002では、バッテリ電圧Vbを読み込み、ステップS1003へ進む。ステップS1003では、予め設定された基準バッテリ電圧VbsとステップS1002で読み込んだバッテリ電圧Vbとの差(ΔVb)をパラメータとした図24に示す制御マップにより目標電圧TVbを設定する。蓄電量が低下している場合は、バッテリ電圧Vbが低下しているため、予め設定された基準バッテリ電圧Vbsとバッテリ電圧Vbとの差(ΔVb)が増大する結果、目標電圧TVbは増大する。 In step S1002, the battery voltage Vb is read, and the process proceeds to step S1003. In step S1003, the target voltage TVb is set by the control map shown in FIG. 24 using the difference (ΔVb) between the preset reference battery voltage Vbs and the battery voltage Vb read in step S1002 as a parameter. When the storage amount is reduced, since the battery voltage Vb is reduced, the difference (ΔVb) between the preset reference battery voltage Vbs and the battery voltage Vb is increased. As a result, the target voltage TVb is increased.
次にステップS1004では、図21の電動機制御演算ルーチンのステップS803で設定した界磁電流の目標値を補正する界磁電流補正係数を、目標電圧TVbをパラメータとした図25に示す制御マップより設定し、ステップS1005へ進む。ステップS1005では、ステップS803で設定した界磁電流の目標値とステップS1004で設定した界磁電流補正係数67とにより、補正演算後の界磁電流の目標値を演算し、図21に示すフローチャートにリターンする。
In step S1004, a field current correction coefficient for correcting the target value of the field current set in step S803 of the motor control calculation routine of FIG. 21 is set from the control map shown in FIG. 25 using the target voltage TVb as a parameter. Then, the process proceeds to step S1005. In step S1005, the target value of the field current after the correction calculation is calculated based on the target value of the field current set in step S803 and the field
図21の電動機制御演算ルーチンにリターンして、ステップS806では、発電許可フラグが「1」であるか否かを判定する。発電許可フラグが「1」である場合(Yes)は、モータジェネレータ4を発電機として動作させ、そうでない場合(No)は、モータジェネレータ4を電動機として動作させる。
Returning to the motor control calculation routine of FIG. 21, in step S806, it is determined whether or not the power generation permission flag is “1”. If the power generation permission flag is “1” (Yes), the
以上述べたようにこの発明の実施の形態4による内燃機関の制御装置によれば、電動機制御実行時に於いて、バッテリ2の蓄電量が所定値よりも小さい場合は、電動機制御の内容を変更することにより、電動機の発電電圧の目標値を可変とし、モータジェネレータ4が駆動期間中である場合には、目標電圧を増大させることにより、モータジェネレータ4の界磁電流量を増大補正することが可能となる結果、内燃機関1が発生する振動を抑制しつつ、バッテリへの充電量を増大することが可能となり、バッテリの蓄電量が過度に低下することを防止することができる。
As described above, according to the control apparatus for an internal combustion engine according to the fourth embodiment of the present invention, when the amount of power stored in
実施の形態1〜4の変形例
実施の形態1〜4では蓄電装置をバッテリ2として示したが、蓄電装置をキャパシタで実現してもよい。
Modified Examples of
又、実施の形態1〜4ではクランク角度検出手段5を角度センサとして示したが、クランク角検出手段5を、内燃機関1の制御装置からトルク発生タイミング設定手段に対してタイミング信号を定期的に送信することにより実現してもよい。
In the first to fourth embodiments, the crank angle detection means 5 is shown as an angle sensor. However, the crank angle detection means 5 is periodically sent from the control device of the
又、実施の形態1〜4ではクランク角度検出手段5を角度センサとして示したが、クランク角度検出手段5を回転周期センサにより実現してもよい。
In the first to fourth embodiments, the crank
更に、実施の形態1〜4ではクランク角度検出手段5を角度センサとして示したが、クランク角度検出手段5を回転速度センサにより実現してもよい。 Furthermore, although the crank angle detection means 5 was shown as an angle sensor in Embodiment 1-4, you may implement | achieve the crank angle detection means 5 with a rotational speed sensor.
又、実施の形態1〜4ではクランク角度検出手段5を角度センサとして示したが、クランク角度検出手段5を、内燃機関1の出力トルクを検出するトルクセンサにより実現してもよい。
In the first to fourth embodiments, the crank angle detection means 5 is shown as an angle sensor. However, the crank angle detection means 5 may be realized by a torque sensor that detects the output torque of the
又、実施の形態1〜4ではクランク角度検出手段5を角度センサとして示したが、クランク角度検出手段5を内燃機関1の筒内圧センサにより実現してもよい。
In the first to fourth embodiments, the crank
1 内燃機関
2 バッテリ
3 電流センサ
4 モータジェネレータ
5 クランク角センサ
6、54 蓄電監視手段
7、55 トルク発生タイミング設定手段
8、56 トルク発生量設定手段
9、57 トルク発生吸収装置制御手段
10、59 モータジェネレータ制御装置
58 界磁電流補正手段
100 内燃機関の出力軸
300 トルク伝達手段
400 モータジェネレータの回転子軸
500 歯車
11 クランク角度
12、26、45、60 内燃機関回転速度
13、27、46、61 時間平均回転速度
14、28、47、62 基本トルク発生タイミング
15、30、49、63 発電許可フラグ
16、22、31、50、68 相電流
17、23、32、51、69 界磁電流
18、25、33、52、70 内燃機関トルク
19、24、34、53、71 モータジェネレータトルク
20、43 発電開始角度
21、44 発電終了角度
29 発電期間延長カウンタ
48 発電延長フラグ
64 基準バッテリ電圧
65 バッテリ電圧
66 目標電圧
67 界磁電流補正係数
DESCRIPTION OF
Claims (13)
に基づいて設定されることを特徴とする請求項7に記載の内燃機関の制御装置。 The control device for an internal combustion engine according to claim 7, wherein the predetermined instantaneous rotation speed value is set based on at least the amount of power stored by the power storage monitoring unit.
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