JPH05302525A - エンジンの回転速度変動抑制装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 バッテリの過放電・過充電を防止しながらエ
ンジン回転速度の変動を効果的に抑制する。 【構成】 エンジン１のクランクシャフト２に連結され
たロータリエンコーダ１２の出力パルス信号をＥＣＵ１
３に入力することによって、クランク角とエンジン１の
回転速度を検出する。ＥＣＵ１３は、検出したエンジン
１の回転速度をフィードバックして発電電動機５が発生
すべきトルクを演算し、この演算トルクをバッテリ２１
の充電状態に応じて補正して、そのデータを電流コント
ローラ２０と制御回路１７に出力することにより、発電
電動機５の界磁巻線８に流す電流値Ｉf 及び発電電動機
５の動作モードの切換タイミングを制御する。このた
め、発電電動機５の発生トルクの制御がバッテリ２１の
充電状態とエンジン１の回転速度の双方を考慮した理想
的なものとなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、エンジン回転速度の変
動を発電電動機の発生トルクにより抑制するようにした
エンジンの回転速度変動抑制装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のエンジンの回転速度変動抑制装置
は、例えば特開昭６１−１３５９３６号公報のように、
エンジンの回転速度（角速度）が平均的な回転速度より
も高い期間は、エンジンの出力トルクで発電電動機を駆
動して発電電動機を発電機として動作させることにより
エンジンに逆トルクを付加し、エンジン回転速度が平均
回転速度よりも低い期間は、発電電動機を電動機として
動作させることによりエンジンに正トルクを付加するよ
うになっていた。この場合、発電電動機の動作モードの
切換タイミングは、上記公報の第７図に示すように、エ
ンジンのクランク角により決められていた。更に、バッ
テリの過放電を防止するために、バッテリ電圧が低下し
ているときには、発電時間を長くするように発電電動機
の動作モードの切換タイミングを変更するようになって
いた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記公報の
第６図に示すように、エンジン回転速度（角速度）は刻
々と変化するため、エンジン回転速度の変動を最も効果
的に抑制するには、エンジン回転速度の変動に合わせ
て、発電電動機の発生トルクを刻々と変化させることが
理想的である。

【０００４】しかしながら、上記公報のものでは、単
に、発電電動機の動作モードをエンジンのクランク角に
より切り換えるだけで、発電電動機の発生トルクは何ら
制御されていないため、刻々と変化するエンジン回転速
度に対して発電電動機の発生トルクが必ずしも適合した
ものにならず、回転速度変動抑制効果も低下してしまう
欠点がある。しかも、バッテリの過放電を防止するため
に、バッテリ電圧に応じて発電電動機の動作モードの切
換タイミングを変更するだけであるので、バッテリ電圧
の低下時には、発電電動機の発生トルクが益々不適当な
ものとなり、回転速度変動抑制効果も益々低下してしま
う欠点がある。

【０００５】本発明はこの様な事情を考慮してなされた
もので、その目的は、バッテリの充電状態とエンジン回
転速度の双方を考慮しながら発電電動機の発生トルクを
能動的（アクティブ）に制御することができて、バッテ
リの過放電・過充電を防止しながらエンジン回転速度の
変動を効果的に抑制できるエンジンの回転速度変動抑制
装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のエンジンの回転速度変動抑制装置は、エン
ジン回転速度の変動を発電電動機の発生トルクにより抑
制するようにしたものにおいて、エンジン回転速度を検
出する回転速度検出手段と、前記発電電動機により充電
されるバッテリの充電状態を検出する充電状態検出手段
と、前記回転速度検出手段により検出したエンジン回転
速度をフィードバックして前記発電電動機が発生すべき
トルクを演算する発生トルク演算手段と、この発生トル
ク演算手段により演算したトルクを前記充電状態検出手
段により検出したバッテリの充電状態に応じて補正する
トルク補正手段と、このトルク補正手段により補正され
たトルクを発生するように前記発電電動機の運転を制御
する制御手段とを備えた構成としたものである。

【０００７】

【作用】上記構成によれば、回転速度検出手段によりエ
ンジン回転速度を検出し、この検出値をフィードバック
して発電電動機が発生すべきトルクを発生トルク演算手
段により演算する。更に、充電状態検出手段によりバッ
テリの充電状態を検出し、その充電状態に応じて上記演
算トルクをトルク補正手段により補正し、この補正され
たトルクを発生するように制御手段により発電電動機の
運転を制御する。このため、バッテリの充電状態とエン
ジン回転速度の双方を考慮しながら発電電動機の発生ト
ルクが能動的（アクティブ）に制御され、バッテリの過
放電・過充電を防止しながらエンジン回転速度の変動が
効果的に抑制される。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。まず、図１及び図２を参照して全体の機械的構
成を説明する。エンジン１は例えば４サイクルのガソリ
ンエンジンであり、そのクランクシャフト２の一端側に
はトランスミッション３のトルクコンバータ４が連結さ
れている。このトルクコンバータ４とエンジン１との間
の位置（本来フライホイールを装着すへき位置）に発電
電動機５が配置され、この発電電動機５のロータコア６
がボルト７を介してクランクシャフト２に固定されてい
る。このロータコア６はその内側に配置された界磁巻線
８（ロータコイル）によって励磁されるようになってい
る。

【０００９】この発電電動機５の外周囲を覆うハウジン
グ９は、エンジン１の側面に固定され、このハウジング
９の内側にステータコア１０がロータコア６の外周囲を
取り巻くように固定されている。このステータコア１０
のスロット１０ａには、３相のステータコイル１１ａ，
１１ｂ，１１ｃが装着されている。

【００１０】一方、エンジン１のクランクシャフト２の
他端側には、ロータリエンコーダ１２のロータ（図示せ
ず）が連結されている。このロータリエンコーダ１２
は、クランクシャフト２の回転角度（クランク角）が一
定角度（例えば１０°ＣＡ若しくはそれ以下の角度）に
達するごとにパルス信号を発生し、このパルス信号を電
子コントロールユニット（以下「ＥＣＵ」という）１３
が計数することによってクランク角を検出すると共に、
そのパルス信号の時間間隔を計測することによってエン
ジン１の回転速度を検出するようになっている。従っ
て、本実施例では、ロータリエンコーダ１２とＥＣＵ１
３とによって、エンジン１の回転速度を検出する回転速
度検出手段が構成されている。

【００１１】また、ＥＣＵ１３には、自動車の車速に応
じた車速信号を発生する車速センサ１４と、アクセル
（図示せず）がオフされている時にスロットル全閉信号
を発生するアイドルスイッチ１５が接続されている。こ
のＥＣＵ１３は、アイドル時には、上記車速信号とスロ
ットル全閉信号とからアイドル状態を判断し、アイドル
スピードコントロールアクチュエータ（以下「ＩＳＣア
クチュエータ」という）１６を制御することにより、ス
ロットルバルブ（図示せず）の開度を調節してアイドル
回転速度を安定化するようになっている。

【００１２】このＥＣＵ１３は、制御回路１７と駆動回
路１８を介して発電電動機５の運転も制御する。以下、
この制御系の電気回路を図３に基づいて説明する。

【００１３】上記駆動回路１８は、インバータ／コンバ
ータ１９と界磁巻線８に流す電流値Ｉf を制御する電流
コントローラ２０とから構成されている。上記インバー
タ／コンバータ１９は、６個のトランジスタＴx ，Ｔy
，Ｔz ，Ｔu ，Ｔv ，Ｔw を３相ブリッジ接続すると
共に、各トランジスタＴx ，Ｔy ，Ｔz ，Ｔu ，Ｔv ，
Ｔw にそれぞれダイオードＤx ，Ｄy ，Ｄz ，Ｄu ，Ｄ
v ，Ｄw を逆並列接続して構成されている。このインバ
ータ／コンバータ１９の各相の接続端子Ｕ，Ｖ，Ｗは、
各相のステータコイル１１ａ，１１ｂ，１１ｃに接続さ
れている。

【００１４】そして、発電電動機５を電動機として動作
させる場合には、制御回路１７によって各トランジスタ
Ｔx ，Ｔy ，Ｔz ，Ｔu ，Ｔv ，Ｔw のオン・オフを制
御することによって、バッテリ２１から供給される直流
電力を３相の交流電力に変換し、この交流電力により各
相のステータコイル１１ａ，１１ｂ，１１ｃを励磁し
て、ロータコア６を回転させる。この場合には、各ダイ
オードＤx ，Ｄy ，Ｄz，Ｄu ，Ｄv ，Ｄw はフライホ
イールダイオードとして作用することになる。

【００１５】一方、発電電動機５を発電機として動作さ
せる場合には、制御回路１７によって全てのトランジス
タＴx ，Ｔy ，Ｔz ，Ｔu ，Ｔv ，Ｔw をオフさせた状
態にすることによって、各相のステータコイル１１ａ，
１１ｂ，１１ｃで誘起された交流電力を各ダイオードＤ
x ，Ｄy ，Ｄz ，Ｄu ，Ｄv ，Ｄw を通して整流してバ
ッテリ２１を充電する。この場合には、各ダイオードＤ
x ，Ｄy ，Ｄz ，Ｄu，Ｄv ，Ｄw は整流ダイオードと
して作用することになる。

【００１６】これに対し、電流コントローラ２０は、発
電電動機５の界磁巻線８に流す電流値Ｉf を制御するこ
とによって、発電機としての発電量（負の発生トルク）
や電動機としての回転速度（正の発生トルク）を制御す
る。

【００１７】この場合、制御回路１７及び電流コントロ
ーラ２０はＥＣＵ１３によって制御される。このＥＣＵ
１３は、バッテリ２１の端子電圧を検出してバッテリの
充電状態を検出する充電状態検出手段として機能する。
更に、このＥＣＵ１３は、後述する図４及び図５の各ル
ーチンを実行することにより、エンジン１の回転速度を
フィードバックして発電電動機５が発生すべきトルクを
演算する発生トルク演算手段として機能すると共に、こ
の演算したトルクをバッテリの充電状態に応じて補正す
るトルク補正手段としても機能する。このＥＣＵ１３に
よって制御される制御回路１７及び電流コントローラ２
０は、上記トルク補正手段により補正されたトルクを発
生するように発電電動機５の運転を制御する制御手段と
して機能する。以下、この制御内容を図４及び図５のフ
ローチャートに従って具体的に説明する。

【００１８】図４のエンジン運転状態判定ルーチンは、
ロータリエンコーダ１２の出力パルス信号に基づいて、
エンジン１のクランク角が例えば３０°ＣＡ進むごとに
割込み処理により実行される。

【００１９】このエンジン運転状態判定ルーチンでは、
まず、ステップＳ１で、キースイッチ（図示せず）がス
タート位置に回動操作されているか否か、即ち、エンジ
ン１の始動操作中であるか否かが判断され、「ＹＥＳ」
であれば、ステップＳ２に移行して、エンジン１の回転
速度Ｎｅが所定値ｎよりも低いか否かが判断される。上
記所定値ｎは、エンジン１が完爆状態になったときの回
転速度であり、もし、エンジン１の回転速度が所定値ｎ
に達していなければ、ステップＳ２で「ＹＥＳ」と判断
されて、ステップＳ３に移行し、界磁巻線８に流す電流
値Ｉf を例えば６Ａにセットして、発電電動機１を電動
機（スターター）として動作させる。この場合には、実
行判定フラグＸＳＩＤＬを「０」にセットして（ステッ
プＳ５）、このルーチンを終了する。上記実行判定フラ
グＸＳＩＤＬは、回転速度変動抑制制御（図５のステッ
プＳ１２〜Ｓ１９の処理）を実行するか否かを判定する
フラグであり、「０」のときにはその制御を行わず、
「１」のときのみその制御を行うことになる。

【００２０】そして、エンジン１の始動操作中（ステッ
プＳ１が「ＹＥＳ」のとき）に、エンジン１の回転速度
Ｎｅが所定値ｎ以上になってしまえば、ステップＳ２で
「ＮＯ」と判断されて、ステップＳ４に移行し、界磁巻
線８に流す電流値Ｉf を例えば−２Ａにセットして、発
電電動機１を発電機として動作させる。この場合にも、
上述と同じく、実行判定フラグＸＳＩＤＬを「０」にセ
ットして（ステップＳ５）、このルーチンを終了する。

【００２１】一方、ステップＳ１で「ＮＯ」と判断され
た場合、即ち、エンジン１の始動操作中でない場合に
は、ステップＳ６〜Ｓ９によりエンジン１の回転速度
（平均値）が安定的なアイドル回転状態になっているか
否かが次のようにして判断される。まず、ステップ６
で、エンジン１の回転速度Ｎｅが所定値ｎよりも低いか
否かが判断される。もし、エンジン１の回転速度が所定
値ｎよりも低ければ、ステップＳ６で「ＹＥＳ」と判断
されて、ステップＳ７に移行し、アイドルスイッチ１５
がオン状態でスロットル全閉信号が出力されているか否
か、即ちアクセル（図示せず）がオフされているか否か
が判断される。もし、このステップ７でも「ＹＥＳ」と
判断されれば、ステップＳ８に移行して、車速センサ１
４の出力信号レベルが０Ｖ以下か否か、即ち自動車が停
止しているか否かが判断される。

【００２２】このステップＳ８でも、「ＹＥＳ」と判断
されれば、ステップＳ９に移行して、ＩＳＣアクチュエ
ータ１６のフィードバック制御中（アイドル回転速度の
フィードバック制御中）であるか否かが判断される。も
し、このステップＳ９でも、「ＹＥＳ」と判断されれ
ば、ステップＳ１０に移行して、実行判定フラグＸＳＩ
ＤＬを「１」にセットして、このルーチンを終了する。

【００２３】一方、ステップＳ６，Ｓ７，Ｓ８，Ｓ９の
いずれか一つでも判断が「ＮＯ」となる場合には、エン
ジン１の回転速度が安定的なアイドル回転状態にまで低
下していないので、ステップＳ４に移行して、界磁巻線
８に流す電流値Ｉf を例えば−２Ａにセットして、発電
電動機１を発電機として動作させると共に、実行判定フ
ラグＸＳＩＤＬを「０」にセットして（ステップＳ
５）、このルーチンを終了する。

【００２４】ここで、ステップＳ６の判断が「ＮＯ」と
なるときは、エンジン１の回転速度が所定値ｎ以上にな
っている場合であり、ステップＳ７の判断が「ＮＯ」と
なるときは、アイドルスイッチ１５がオフ状態でスロッ
トル全閉信号が出力されていない（アクセルが踏み込ま
れている）場合である。また、ステップＳ８の判断が
「ＮＯ」となるときは、車速センサ１４の出力信号レベ
ルが０Ｖより大きい（自動車が停止していない）場合で
ある。更に、ステップＳ９の判断が「ＮＯ」となるとき
は、ＩＳＣアクチュエータ１６をフィードバック制御し
ていないときである。

【００２５】一方、図５の回転速度変動抑制制御ルーチ
ンは、ロータリエンコーダ１２の出力パルス信号に基づ
いて、エンジン１のクランク角が例えば１０°ＣＡ進む
ごとに割込み処理により実行される。このルーチンで
は、まず、ステップＳ１１で、実行判定フラグＸＳＩＤ
Ｌが「１」であるか否かが判断され、「ＮＯ」の場合に
は以下の回転速度変動抑制制御（ステップＳ１２〜Ｓ１
９の処理）を実行せずにメインプログラムに戻る。

【００２６】もし、実行判定フラグＸＳＩＤＬが「１」
であれば、ステップＳ１１の判断が「ＹＥＳ」となっ
て、ステップＳ１２に移行し、発電電動機５が発生すべ
きトルクＴＤ（ｉ）を次の（１）式により演算する。

【００２７】

【数１】 ここで、ＴＤ（ｉ）は、現時点ｉで必要とするトルクで
あり、ＴＤ（ｉ−１）は、現時点ｉより１ステップ前
（１０°ＣＡ前）の時点（ｉ−１）で必要としたトルク
である。そして、Ｎｅ（ｉ）は、現時点ｉのエンジン１
の回転速度［単位はrpm ］であり、Ｎｅ（ｉ−１）は、
現時点ｉより１ステップ前の時点（ｉ−１）のエンジン
１の回転速度［単位はrpm ］である。また、Ｋは次の
（２）式で決定される定数である。

【００２８】

【数２】 ここで、Δθは制御周期（本実施例では１０°ＣＡ）で
あり、Ｊは発電電動機５の回転系の慣性モーメントであ
る。

【００２９】上述したトルクＴＤ（ｉ）の演算式（１）
は、図６に示すアイドル制振制御検討シュミレーション
により次のようにして導き出されたものである。

【００３０】Ａ．回転系ダイナミクス

【数３】 ここで、ωはクランク角速度［rad/sec ］、Ｔｅはエン
ジン１の発生トルク、ＴＤは発電電動機５の発生トル
ク、Ｔｆは摺動摩擦によりロスするフリクショントルク
である。

【００３１】本実施例では、発電電動機５の運転をエン
ジン１のクランク角で制御するので、（４）式の時間微
分をクランク角微分に変換すると、

【数４】

【００３２】Ｂ．制振制御法 ω＝（２π／６０）Ｎｅを（７）式に代入し、（３）式
のαを用いて整理すると、

【数５】 この場合、エンジン１の回転速度の変動を無くすために
は、 Ｔｅ（ｉ）＋ＴＤ（ｉ）−Ｔｆ（ｉ）＝０ …（１１） となるように、ＴＤ（ｉ）を決定する制御法が必要とな
る。

【００３３】（１１）式より、 ＴＤ（ｉ）＝−Ｔｅ（ｉ）＋Ｔｆ（ｉ） …（１２） となるが、現時点ｉでのＴｅ（ｉ）とＴｆ（ｉ）を知る
ことは困難であるので、

【数６】 と仮定して、現時点ｉより１ステップ前（１０°ＣＡ
前）の−Ｔｅ（ｉ−１）＋Ｔｆ（ｉ−１）を既知信号か
ら推定する方法を採用する。

【００３４】（１０）式より、

【数７】 となり、−Ｔｅ（ｉ−１）＋Ｔｆ（ｉ−１）を既知信号
から推定することが可能である。従って、（１４）式に
（１６）式を代入すると、

【数８】 この（１７）式に（２）式を代入することにより、発電
電動機５が発生すべきトルクＴＤ（ｉ）を求める演算式
（１）が導き出される。

【００３５】この演算式（１）を用いて、回転速度変動
抑制制御ルーチンのステップＳ１２でトルクＴＤ（ｉ）
を演算した後、ステップＳ１３に移行し、バッテリ２１
の端子電圧を検出して図７のオフセットトルク特性から
オフセットトルク量Ｔoff を求める。図７のオフセット
トルク特性はバッテリ２１の端子電圧とオフセットトル
ク量Ｔoff との関係を表したものであり、バッテリ２１
の端子電圧が正常値よりも低ければ（過放電ぎみであれ
ば）、オフセットトルク量Ｔoff は負の値となり、逆
に、バッテリ２１の端子電圧が正常値よりも高ければ
（過充電ぎみであれば）、オフセットトルク量Ｔoff は
正の値となる。この図７のオフセットトルク特性がデー
タテーブル或は関数としてＥＣＵ１３のＲＯＭ（図示せ
ず）に記憶されている。

【００３６】この様にして、ステップＳ１３でオフセッ
トトルク量Ｔoff が求められたならば、ステップＳ１４
に移行し、前述した（１）式により演算したトルクＴＤ
（ｉ）にオフセットトルク量Ｔoff を加算し、その加算
値を新たなトルクＴＤ（ｉ）とする。これにより、トル
クＴＤ（ｉ）がバッテリ２１の端子電圧（充電状態）に
応じて補正されることになる。

【００３７】この後、ステップＳ１５に移行し、トルク
ＴＤ（ｉ）が正（＋），負（−），零（０）のいずれに
該当するかが判断される。ここで、もし、トルクＴＤ
（ｉ）が零（０）であれば、発電電動機５は発電及び電
動動作を行う必要がないので、界磁巻線８に流す電流値
Ｉf を０Ａにセットする（ステップＳ１７）。

【００３８】一方、トルクＴＤ（ｉ）が正（＋）のとき
には、発電電動機５を電動機として動作させる必要があ
るため、ステップＳ１６に移行して、図８の電動機トル
ク特性より正の電流値Ｉf を求める。図８の電動機トル
ク特性は電流値Ｉf ＝０，２，４，６［Ａ］についてエ
ンジン１の回転速度Ｎｅと発電電動機５の発生トルクＴ
Ｄとの関係を表したものである。この図８の電動機トル
ク特性から電流値Ｉfを求める方法は、電流値Ｉf ＝
０，２，４，６［Ａ］のトルクカーブの中から、現時点
ｉの回転速度Ｎｅ（ｉ）とトルクＴＤ（ｉ）の条件を満
たすものを選択する。尚、図８の電動機トルク特性はデ
ータテーブル或は関数としてＥＣＵ１３のＲＯＭ（図示
せず）に記憶されている。

【００３９】また、トルクＴＤ（ｉ）が負（−）のとき
には、発電電動機５を発電機として動作させる必要があ
るため、ステップＳ１８に移行し、図９の発電機トルク
特性より上述と同じ方法で負の電流値Ｉf を求める。図
９の発電機トルク特性は電流値Ｉf ＝０，−１，−２，
−４，−６［Ａ］についてエンジン１の回転速度Ｎｅと
発電電動機５の入力トルクＴＤ^，との関係を表したもの
である。この場合、発電電動機５の発生トルクＴＤは負
の値となり、ＴＤ＝−ＴＤ^，となる。尚、図９の電動機
トルク特性もデータテーブル或は関数としてＥＣＵ１３
のＲＯＭ（図示せず）に記憶されている。

【００４０】以上のようにして、ステップＳ１６〜Ｓ１
８で求められた電流値Ｉf のデータを、ＥＣＵ１３から
電流コントローラ２０に出力する（ステップＳ１９）。
これにより、電流コントローラ２０は、発電電動機５の
界磁巻線８に流す電流値Ｉfを制御することによって、
発電機としての発電量（負の発生トルク）や電動機とし
ての回転速度（正の発生トルク）を制御する。

【００４１】この際、発電電動機５を電動機として動作
させる場合（電流値Ｉf が正の場合）には、制御回路１
７によって、各トランジスタＴx ，Ｔy ，Ｔz ，Ｔu ，
Ｔv，Ｔw のオン・オフを制御することによって、バッ
テリ２１から供給される直流電力を３相の交流電力に変
換し、この交流電力により各相のステータコイル１１
ａ，１１ｂ，１１ｃを励磁して、ロータコア６を回転さ
せる。一方、発電電動機５を発電機として動作させる場
合（電流値Ｉf が負の場合）には、制御回路１７によっ
て全てのトランジスタＴx ，Ｔy ，Ｔz ，Ｔu ，Ｔv ，
Ｔw をオフさせた状態にすることによって、各相のステ
ータコイル１１ａ，１１ｂ，１１ｃで誘起された交流電
力を各ダイオードＤx ，Ｄy ，Ｄz ，Ｄu ，Ｄv ，Ｄw
を通して整流して、バッテリ２１を充電する。

【００４２】この様にして、回転速度変動抑制制御を例
えば４気筒の４サイクルのガソリンエンジン１について
実行したときの挙動を図１０及び図１１に示す。図１０
は制御周期が１０°ＣＡであり、図１１は制御周期が３
０°ＣＡである。いずれの場合も、バッテリ２１の充電
状態とエンジン１の回転速度の双方を考慮しながら発電
電動機５の発生トルクが能動的（アクティブ）に制御さ
れるので、発電電動機５の発生トルクは、バッテリ２１
の充電状態を良好に維持しつつエンジン１の発生トルク
（回転速度Ｎｅ）の変動を打ち消すように制御され、発
電電動機５の発生トルクがエンジン１の回転速度Ｎｅの
変動（トルク変動）に適合したものとなる。これによ
り、発電電動機５の発生トルクの制御が、バッテリ２１
の充電状態とエンジン１の回転速度の双方を考慮した理
想的なものとなり、従来に比して回転速度変動抑制効果
を向上できると共に、バッテリ２１の過放電・過充電も
防止できる。

【００４３】この場合、図１０と図１１のグラフを比較
すれば明らかなように、制御周期を短くするほど、回転
速度変動抑制効果が一層大きくなり、エンジン１の回転
速度Ｎｅが益々安定する。

【００４４】尚、本実施例では、ＥＣＵ１３でバッテリ
２１の端子電圧を検出することによりバッテリ２１の充
電状態を検出するようにしたが、バッテリ２１の容量を
検出するバッテリ容量センサを設け、このバッテリ容量
センサの出力信号によりバッテリ２１の充電状態を検出
するようにしても良い。

【００４５】また、本実施例では、エンジン１の発生ト
ルクを制御するために発電電動機５の界磁巻線８に流す
電流値Ｉf を段階的に切り換えるようにしたが、これを
連続的に変化させるようにしても良く、或は界磁巻線８
に印加する電圧や通電率（オンオフデューティ比）を制
御するようにしたり、インバータ／コンバータ１９をＰ
ＷＭ制御するようにしても良い。

【００４６】また、本実施例では、クランクシャフト２
に連結されたロータリエンコーダ１２の出力パルス信号
をＥＣＵ１３に入力することによって、クランク角とエ
ンジン１の回転速度を検出するようにしたが、例えば、
点火ディストリビュータ内に設けるクランク角センサの
出力パルス信号を高周波数化してエンジン１の一回転当
たり例えば３６パルス以上の信号を出力するように構成
し、このパルス信号をＥＣＵ１３に入力することによっ
て、クランク角とエンジン１の回転速度を検出するよう
にしても良い。

【００４７】また、制御周期も１０°ＣＡ，３０°ＣＡ
に限定されず、例えば１５°ＣＡ，２０°ＣＡ等、他の
クランク角であっても良いことは言うまでもない。

【００４８】その他、本発明の適用範囲は、４気筒エン
ジンに限定されず、３気筒、５気筒、６気筒、８気筒
等、他の気筒数のエンジンにも適用可能であり、また、
４サイクル又は２サイクルのガソリンエンジンに限ら
ず、ディーゼルエンジンにも適用可能であり、更には発
電電動機５の構成を適宜変更しても良い等、要旨を逸脱
しない範囲内で種々変形して実施できる。

【００４９】

【発明の効果】本発明は以上の説明から明らかなよう
に、検出したエンジン回転速度をフィードバックして、
発電電動機が発生すべきトルクを演算し、この演算トル
クをバッテリの充電状態に応じて補正して発電電動機の
運転を制御するようにしたので、バッテリの充電状態と
エンジン回転速度の双方を考慮しながら発電電動機の発
生トルクを能動的（アクティブ）に制御することができ
て、バッテリの過放電・過充電を防止しながらエンジン
回転速度の変動を効果的に抑制できるという優れた効果
を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す回転速度変動抑制装置
の概略的構成図

【図２】発電電動機の部分断面図

【図３】主要部の電気回路図

【図４】エンジン運転状態判定ルーチンの処理内容を示
すフローチャート

【図５】回転速度変動抑制ルーチンの処理内容を示すフ
ローチャート

【図６】アイドル制振制御検討シュミレーションの概要
を示す図

【図７】オフセットトルク特性を示すグラフ

【図８】電動機トルク特性を示すグラフ

【図９】発電機トルク特性を示すグラフ

【図１０】制御周期１０°ＣＡで制御したときの挙動を
示すグラフ

【図１１】制御周期３０°ＣＡで制御したときの挙動を
示すグラフ

【符号の説明】

１はエンジン、５は発電電動機、８は界磁巻線、１１ａ
〜１１ｃはステータコイル、１２はロータリエンコーダ
（回転速度検出手段）、１３はＥＣＵ（回転速度検出手
段，充電状態検出手段，発生トルク演算手段，トルク補
正手段）、１４は車速センサ、１５はアイドルスイッ
チ、１７は制御回路（制御手段）、１９はインバータ／
コンバータ、２０は電流コントローラ（制御手段）、２
１はバッテリである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジン回転速度の変動を発電電動機の
   発生トルクにより抑制するようにしたものにおいて、 エンジン回転速度を検出する回転速度検出手段と、 前記発電電動機により充電されるバッテリの充電状態を
   検出する充電状態検出手段と、 前記回転速度検出手段により検出したエンジン回転速度
   をフィードバックして前記発電電動機が発生すべきトル
   クを演算する発生トルク演算手段と、 この発生トルク演算手段により演算したトルクを前記充
   電状態検出手段により検出したバッテリの充電状態に応
   じて補正するトルク補正手段と、 このトルク補正手段により補正されたトルクを発生する
   ように前記発電電動機の運転を制御する制御手段とを備
   えたことを特徴とするエンジンの回転速度変動抑制装
   置。