JPH0559251B2 - - Google Patents
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- JPH0559251B2 JPH0559251B2 JP59183053A JP18305384A JPH0559251B2 JP H0559251 B2 JPH0559251 B2 JP H0559251B2 JP 59183053 A JP59183053 A JP 59183053A JP 18305384 A JP18305384 A JP 18305384A JP H0559251 B2 JPH0559251 B2 JP H0559251B2
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- torque
- amount
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
- B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
- B60K6/22—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
- B60K6/26—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the motors or the generators
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
- B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
- B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
- B60K6/48—Parallel type
- B60K6/485—Motor-assist type
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B75/00—Other engines
- F02B75/06—Engines with means for equalising torque
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
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- Y02T10/62—Hybrid vehicles
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Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明はエンジンのトルク変動を抑制するため
のトルク変動制御装置に関するものである。
のトルク変動制御装置に関するものである。
（従来技術）
一般に自動車等のエンジンにおいては、エンジ
ンの作動に伴つてクランクシヤフトに周期的なト
ルク変動が生じ、このトルク変動が振動騒音の原
因となり、また運転者に不快感を与える要素とな
るので、このようなトルク変動はできるだけ抑制
することが望ましい。
ンの作動に伴つてクランクシヤフトに周期的なト
ルク変動が生じ、このトルク変動が振動騒音の原
因となり、また運転者に不快感を与える要素とな
るので、このようなトルク変動はできるだけ抑制
することが望ましい。
従来、このようなトルク変動を抑制する装置と
しては、特開昭55−1431号公報に示されるよう
に、クランシヤフトとともに回転する永久磁石を
用いた第１の磁束発生手段と、これに対応して非
回転部に設けられた電磁石からなる第２の磁束発
生手段とを備え、第２の磁束発生手段に通電する
ことにより、クランクシヤフトに発生する回転ト
ルクとほぼ逆位相の磁気トルクがクランクシヤフ
トに加えられるようにした装置がある。
しては、特開昭55−1431号公報に示されるよう
に、クランシヤフトとともに回転する永久磁石を
用いた第１の磁束発生手段と、これに対応して非
回転部に設けられた電磁石からなる第２の磁束発
生手段とを備え、第２の磁束発生手段に通電する
ことにより、クランクシヤフトに発生する回転ト
ルクとほぼ逆位相の磁気トルクがクランクシヤフ
トに加えられるようにした装置がある。
上記装置は、永久磁石を用いた第１の磁束発生
手段の回転に伴つてクランクシヤフトに加えられ
る磁気トルクが変動するようにしたものであつ
て、磁気トルクが正トルクとなるときも逆トルク
となるときも第２の磁束発生手段で電力が消費さ
れることとなるが、燃費等の面からはできるだけ
エネルギーを消費することなくトルク変動を抑制
することが望ましい。また、運転状態によつてト
ルク変動量、出力向上の要求等が変化するため、
このような点にも対処することのできるトルク抑
制を行うことが望ましい。なお、上記公報に示さ
れた装置では第２の磁束発生手段への通電量によ
つて磁気トルクの振幅を変えることができるもの
の、磁気トルクのうち正トルクと逆トルクの各ト
ルク量を独立に制御できようにはなつていない。
手段の回転に伴つてクランクシヤフトに加えられ
る磁気トルクが変動するようにしたものであつ
て、磁気トルクが正トルクとなるときも逆トルク
となるときも第２の磁束発生手段で電力が消費さ
れることとなるが、燃費等の面からはできるだけ
エネルギーを消費することなくトルク変動を抑制
することが望ましい。また、運転状態によつてト
ルク変動量、出力向上の要求等が変化するため、
このような点にも対処することのできるトルク抑
制を行うことが望ましい。なお、上記公報に示さ
れた装置では第２の磁束発生手段への通電量によ
つて磁気トルクの振幅を変えることができるもの
の、磁気トルクのうち正トルクと逆トルクの各ト
ルク量を独立に制御できようにはなつていない。
（発明の目的）
本発明はこれらの事情に鑑み、エネルギーロス
を小さくしつつエンジンのトルク変動を抑制する
ことができ、かつクランクシヤフトに加える正ト
ルクと逆トルクとを個別に制御できて運転状態に
応じた適正なトルク制御を行うことのできるエン
ジンのトルク変動制御装置を提供するものであ
る。
を小さくしつつエンジンのトルク変動を抑制する
ことができ、かつクランクシヤフトに加える正ト
ルクと逆トルクとを個別に制御できて運転状態に
応じた適正なトルク制御を行うことのできるエン
ジンのトルク変動制御装置を提供するものであ
る。
（発明の構成）
本発明は、エンジンにより駆動されてクランク
シヤフトに逆トルクを与える発電装置と、クラン
クシヤフトに正トルクを与える電気駆動装置と、
上記発電装置の発電量および電気駆動装置の駆動
量をそれぞれ独立して可変にする調節手段と、ク
ランクシヤフトに発生するトルクの周期的変動と
同期してトルク増大時に上記発電装置を作動させ
トルク減少時に上記電気駆動装置を作動させると
ともに、運転状態に応じ上記調節手段を介して上
記発電量および上記駆動量を制御する制御手段と
を備えたものである。つまり、エンジンの作動に
よつて生じるクランクシヤフトのトルク変動に対
し、この変動を抑制するように正トルクと逆トル
クを加え、かつ逆トルクは発電によつて与えるよ
うにし、さらに運転状態に応じ、発電装置によつ
て与えられる逆トルク量および電気駆動装置によ
つて与えられる正トルク量を独立に制御するよう
にしたものである。
シヤフトに逆トルクを与える発電装置と、クラン
クシヤフトに正トルクを与える電気駆動装置と、
上記発電装置の発電量および電気駆動装置の駆動
量をそれぞれ独立して可変にする調節手段と、ク
ランクシヤフトに発生するトルクの周期的変動と
同期してトルク増大時に上記発電装置を作動させ
トルク減少時に上記電気駆動装置を作動させると
ともに、運転状態に応じ上記調節手段を介して上
記発電量および上記駆動量を制御する制御手段と
を備えたものである。つまり、エンジンの作動に
よつて生じるクランクシヤフトのトルク変動に対
し、この変動を抑制するように正トルクと逆トル
クを加え、かつ逆トルクは発電によつて与えるよ
うにし、さらに運転状態に応じ、発電装置によつ
て与えられる逆トルク量および電気駆動装置によ
つて与えられる正トルク量を独立に制御するよう
にしたものである。
（実施例）
第１図乃至第３図は本発明のトルク変動制御装
置に具備される発電装置および電気駆動装置の構
造の一実施例を示しており、この実施例では、ク
ランクシヤフト１に取付けられたフライホイール
２の外周と、その周囲の非回転部分とに、発電装
置および電気駆動装置を構成する電磁コイルが配
設されている。すなわち、シリンダブロツク３の
側方においてクランクシヤフト１の側端にはフラ
イホイール２が取付けられ、その外方にクラツチ
機構４が装備されるとともに、フライホイール２
の周囲はクラツチハウジング５を取付ける取付部
材６がシリンダブロツク３に固着されている。こ
の部分において、上記取付部材６の内周面にサポ
ータ６ａを介して固定側電磁コイル（以下「固定
コイル」という）７が装備されるとともに、フラ
イホイール２の外周面に２種類の回転側電磁コイ
ル（以下「回転コイル」という）８，９および磁
性体１０が装備されている。またフライホイール
２の内方においてクランクシヤフト１の外周部に
は整流子１１およびスリツプリング１２が設けら
れ、それぞれにブラシ１３，１４が接触してい
る。なお、１５はデイストリビユータである。
置に具備される発電装置および電気駆動装置の構
造の一実施例を示しており、この実施例では、ク
ランクシヤフト１に取付けられたフライホイール
２の外周と、その周囲の非回転部分とに、発電装
置および電気駆動装置を構成する電磁コイルが配
設されている。すなわち、シリンダブロツク３の
側方においてクランクシヤフト１の側端にはフラ
イホイール２が取付けられ、その外方にクラツチ
機構４が装備されるとともに、フライホイール２
の周囲はクラツチハウジング５を取付ける取付部
材６がシリンダブロツク３に固着されている。こ
の部分において、上記取付部材６の内周面にサポ
ータ６ａを介して固定側電磁コイル（以下「固定
コイル」という）７が装備されるとともに、フラ
イホイール２の外周面に２種類の回転側電磁コイ
ル（以下「回転コイル」という）８，９および磁
性体１０が装備されている。またフライホイール
２の内方においてクランクシヤフト１の外周部に
は整流子１１およびスリツプリング１２が設けら
れ、それぞれにブラシ１３，１４が接触してい
る。なお、１５はデイストリビユータである。
固定コイル７はモータとオルタネータの各固定
側コイルの役目を兼ねるもので、配線構造を概略
的に表わした第５図および第７図に示すように、
三相構造で蛇行状に配設されており、コントロー
ルユニツト２０に接続されている。そして、後に
詳述するようにコントロールユニツト２０におい
て上記固定コイル７に接続される回路が電気駆動
用と発電用とに切換えられるようになつている。
またフライホイール２の外周に装備された２種類
の回転コイルの役目を果すもので、第１回転コイ
ル８，９はそれぞれモータのアーマチユアコイル
およびオルタネータのフイールドコイル８は第４
図に示すように、モータのアーマチユアコイルと
同等の所定の配線構造で整流子１１に接続され、
第２回転コイル９は第６図に示すように蛇行状に
配設されて、スリツプリング１２に接続されてい
る。これらの回転コイル８，９には、後に詳述す
るようにコントロールユニツト２０からそれぞれ
所定時に通電されるようになつている。そして、
第５図に示すように、コントロールユニツト２０
から端子ａを介して固定コイル７および第１回転
コイル８に通電されたときは、固定子側（取付部
材６の内周）と回転子側（フライホイール２の外
周）とが所定の極性で磁化されることにより、こ
れらがモータの役目を果し、クランクシヤフト１
に正トルクを加える電気駆動装置１６を構成す
る。また第７図に示すように、端子ｂを介して第
２回転コイル９に通電されるとともに固定コイル
７がコントロールユニツト２０内の整流回路３０
に接続されたときは、これらが発電装置１７を構
成し、第２回転コイル９の回転に伴つて発電が行
われ、これによつてクランクシヤフト１に逆トル
クが加えられるようになつている。
側コイルの役目を兼ねるもので、配線構造を概略
的に表わした第５図および第７図に示すように、
三相構造で蛇行状に配設されており、コントロー
ルユニツト２０に接続されている。そして、後に
詳述するようにコントロールユニツト２０におい
て上記固定コイル７に接続される回路が電気駆動
用と発電用とに切換えられるようになつている。
またフライホイール２の外周に装備された２種類
の回転コイルの役目を果すもので、第１回転コイ
ル８，９はそれぞれモータのアーマチユアコイル
およびオルタネータのフイールドコイル８は第４
図に示すように、モータのアーマチユアコイルと
同等の所定の配線構造で整流子１１に接続され、
第２回転コイル９は第６図に示すように蛇行状に
配設されて、スリツプリング１２に接続されてい
る。これらの回転コイル８，９には、後に詳述す
るようにコントロールユニツト２０からそれぞれ
所定時に通電されるようになつている。そして、
第５図に示すように、コントロールユニツト２０
から端子ａを介して固定コイル７および第１回転
コイル８に通電されたときは、固定子側（取付部
材６の内周）と回転子側（フライホイール２の外
周）とが所定の極性で磁化されることにより、こ
れらがモータの役目を果し、クランクシヤフト１
に正トルクを加える電気駆動装置１６を構成す
る。また第７図に示すように、端子ｂを介して第
２回転コイル９に通電されるとともに固定コイル
７がコントロールユニツト２０内の整流回路３０
に接続されたときは、これらが発電装置１７を構
成し、第２回転コイル９の回転に伴つて発電が行
われ、これによつてクランクシヤフト１に逆トル
クが加えられるようになつている。
第８図はトルク変動制御装置の回路構造を示し
ており、この図において、２１はスタートスイツ
チ２１ａおよびイグニツシヨンスイツチ２１ｂを
含むキースイツチ、２２はバツテリである。この
図に示すようにコントロールユニツト２０は、キ
ースイツチ２１を介してバツテリ２２に接続され
た切換回路２３と、この切換回路２３に接続され
た第１駆動回路２４および第２駆動回路２５と、
この各駆動回路２４，２５の駆動タイミングをそ
れぞれ制御する各タイミング制御回路２６，２７
と、電気駆動用および発電用の各電流制御回路２
８，２９と、整流回路３０とを備えている。
ており、この図において、２１はスタートスイツ
チ２１ａおよびイグニツシヨンスイツチ２１ｂを
含むキースイツチ、２２はバツテリである。この
図に示すようにコントロールユニツト２０は、キ
ースイツチ２１を介してバツテリ２２に接続され
た切換回路２３と、この切換回路２３に接続され
た第１駆動回路２４および第２駆動回路２５と、
この各駆動回路２４，２５の駆動タイミングをそ
れぞれ制御する各タイミング制御回路２６，２７
と、電気駆動用および発電用の各電流制御回路２
８，２９と、整流回路３０とを備えている。
上記第１駆動回路２４は、駆動状態となつたと
きに固定コイル７と電流制御回路２８および第１
回転コイル８を接続してこれらに通電し、つまり
第５図に示した電気駆動装置１６を作動させるよ
うになつている。またこの第１駆動回路２４が非
駆動状態にあるときには固定コイル７が整流回路
３０を介してバツテリ２２に接続され、充電用の
回路が形成されるようになつている。一方、第２
駆動回路２５は駆動状態となつたときに第２回転
コイル９に通電し、従つて第１駆動回路２４が非
駆動状態にあつて第２駆動回路２５が駆動状態と
なつたとき、第７図に示した発電装置１７が作動
して、バツテリ２２に充電されるようになつてい
る。
きに固定コイル７と電流制御回路２８および第１
回転コイル８を接続してこれらに通電し、つまり
第５図に示した電気駆動装置１６を作動させるよ
うになつている。またこの第１駆動回路２４が非
駆動状態にあるときには固定コイル７が整流回路
３０を介してバツテリ２２に接続され、充電用の
回路が形成されるようになつている。一方、第２
駆動回路２５は駆動状態となつたときに第２回転
コイル９に通電し、従つて第１駆動回路２４が非
駆動状態にあつて第２駆動回路２５が駆動状態と
なつたとき、第７図に示した発電装置１７が作動
して、バツテリ２２に充電されるようになつてい
る。
上記切換回路２３、タイミング制御回路２６，
２７および電流制御回路２８，２９はCPU３１
によつて制御され、CPU３１にはクランク角セ
ンサ３２からのクランク角検出信号と、負圧セン
サ３３からの吸気負圧検出信号とが入力されてい
る。上記切換回路２３は、エンジンの始動時には
電気駆動装置１６が連続的に作動してスタータの
役目を果すように切換回路２３を介して第１駆動
回路２４をバツテリ２２に接続し、始動後は、各
タイミング制御回路２６，２７の出力に応じて各
駆動回路２４，２５が働くように各駆動回路２
４，２５とバツテリ２２との接続状態を切換える
ようになつており、各タイミング制御回路２６，
２７は、CPU３１からの信号に応じて各駆動回
路２４，２５に駆動信号を出力するようになつて
いる。
２７および電流制御回路２８，２９はCPU３１
によつて制御され、CPU３１にはクランク角セ
ンサ３２からのクランク角検出信号と、負圧セン
サ３３からの吸気負圧検出信号とが入力されてい
る。上記切換回路２３は、エンジンの始動時には
電気駆動装置１６が連続的に作動してスタータの
役目を果すように切換回路２３を介して第１駆動
回路２４をバツテリ２２に接続し、始動後は、各
タイミング制御回路２６，２７の出力に応じて各
駆動回路２４，２５が働くように各駆動回路２
４，２５とバツテリ２２との接続状態を切換える
ようになつており、各タイミング制御回路２６，
２７は、CPU３１からの信号に応じて各駆動回
路２４，２５に駆動信号を出力するようになつて
いる。
また、電気駆動用の電流制御回路２８は第１回
転コイル８に流す電流、すなわち電気駆動回路１
６に対するアーマチユア電流を可変に調節し、一
方、発電用の電流制御回路２９は第２回転コイル
９に流す電流、すなわち発電装置１７に対するフ
イールド電流を可変に調節するようになつてお
り、これらの電流制御回路２８，２９により、電
気駆動装置１６の駆動量および発電装置１７の発
電量を独立して調節する調節手段が形成されてい
る。
転コイル８に流す電流、すなわち電気駆動回路１
６に対するアーマチユア電流を可変に調節し、一
方、発電用の電流制御回路２９は第２回転コイル
９に流す電流、すなわち発電装置１７に対するフ
イールド電流を可変に調節するようになつてお
り、これらの電流制御回路２８，２９により、電
気駆動装置１６の駆動量および発電装置１７の発
電量を独立して調節する調節手段が形成されてい
る。
こうしてエンジン始動後は、上記CPU３１が、
各タイミング制御回路２６，２７および各駆動回
路２４，２５を介して電気駆動装置１６および発
電装置１７の作動タイミングを制御するとともに
各電流制御装置２８，２９を介して上記各装置１
６，１７の作動を制御する制御手段として働き、
次のように上記各装置１６，１７を制御するよう
にしている。つまり、例えば４気筒４サイクルエ
ンジンでは、第９図Ａに示すようにクランクシヤ
フト１に発生するトルクがクランク角で180°の周
期をもつて増減するので、CPU３１においては、
第９図ＢおよびＣに示すように、発生トルクの増
大時と減少時（逆トルク発生時）とに対応するよ
うに発電装置１７と電気駆動装置１６の各作動タ
イミングを設定し、例えばそれぞれの作動始期
θa、θsおよび作動期間θta、θtsをクランク角で設
定する。そして、クランク角センサ３２により検
出されたクランク角に応じ、各タイミング制御回
路２６，２７および各駆動回路２４，２５を介
し、電気駆動装置１６および発電装置１７をそれ
ぞれ設定したタイミングで作動するようにしてい
る。またCPU３１は、エンジン回転数および吸
気負圧等の運転状態に応じて各電流制御回路２
８，２９を制御し、例えば、低回転、低負荷時等
のあまり出力が要求されない運転域では電力消費
量を少なくするため、第９図Ｂ，Ｃに実線で示す
ように、相対的に発電装置１７に対するフイール
ド電流を大きくして電気駆動装置１６に対するア
ーマチユア電流を小さくし、出力が要求される高
負荷時や高回転時には第９図Ｂ，Ｃに破線で示す
ように相対的に上記フイールド電流を小さくして
上記アーマチユア電流を大きくする。あるいはま
た、発生トルクの変動量に見合うように、トルク
変動量が大きくなる運転域では上記フイールド電
流およびアーマチユア電流をそれぞれ大きくする
というように制御する。
各タイミング制御回路２６，２７および各駆動回
路２４，２５を介して電気駆動装置１６および発
電装置１７の作動タイミングを制御するとともに
各電流制御装置２８，２９を介して上記各装置１
６，１７の作動を制御する制御手段として働き、
次のように上記各装置１６，１７を制御するよう
にしている。つまり、例えば４気筒４サイクルエ
ンジンでは、第９図Ａに示すようにクランクシヤ
フト１に発生するトルクがクランク角で180°の周
期をもつて増減するので、CPU３１においては、
第９図ＢおよびＣに示すように、発生トルクの増
大時と減少時（逆トルク発生時）とに対応するよ
うに発電装置１７と電気駆動装置１６の各作動タ
イミングを設定し、例えばそれぞれの作動始期
θa、θsおよび作動期間θta、θtsをクランク角で設
定する。そして、クランク角センサ３２により検
出されたクランク角に応じ、各タイミング制御回
路２６，２７および各駆動回路２４，２５を介
し、電気駆動装置１６および発電装置１７をそれ
ぞれ設定したタイミングで作動するようにしてい
る。またCPU３１は、エンジン回転数および吸
気負圧等の運転状態に応じて各電流制御回路２
８，２９を制御し、例えば、低回転、低負荷時等
のあまり出力が要求されない運転域では電力消費
量を少なくするため、第９図Ｂ，Ｃに実線で示す
ように、相対的に発電装置１７に対するフイール
ド電流を大きくして電気駆動装置１６に対するア
ーマチユア電流を小さくし、出力が要求される高
負荷時や高回転時には第９図Ｂ，Ｃに破線で示す
ように相対的に上記フイールド電流を小さくして
上記アーマチユア電流を大きくする。あるいはま
た、発生トルクの変動量に見合うように、トルク
変動量が大きくなる運転域では上記フイールド電
流およびアーマチユア電流をそれぞれ大きくする
というように制御する。
なお、エンジンの低負荷時と高回転時とではク
ランクシヤフトに発生するトルク変動の位相が異
なり、低回転時には、爆発力に起因した爆発トル
ク変動によつて第１０図に実線で示すようなトル
ク変動となるが、高回転時にはピストン系の慣性
力に起因した慣性トルクが増大することにより、
第１０図に破線で示すように低回転時と比べてク
ランク角で90°位相がずれたトルク変動が生じる。
この位相のずれは、エンジン回転数とトルク変動
量との関係を示す第１１図においてトルク変動量
が極小となる回転数r1を境に、これより低回転側
と高回転側とで生じる。このため、後にフローチ
ヤートで示す制御の具体例では、上記回転数r1を
境に電気駆動装置１６および発電装置１７の作動
タイミングを変えるようにしている。さらにエン
ジン回転数が極めて高い領域ではトルク変動制御
の要求が乏しく、かつ制御が難しいため、トルク
変動制御の上限回転数r0を設定し、この上限回転
数r0を超えない範囲でトルク変動制御を行うよう
にしている。
ランクシヤフトに発生するトルク変動の位相が異
なり、低回転時には、爆発力に起因した爆発トル
ク変動によつて第１０図に実線で示すようなトル
ク変動となるが、高回転時にはピストン系の慣性
力に起因した慣性トルクが増大することにより、
第１０図に破線で示すように低回転時と比べてク
ランク角で90°位相がずれたトルク変動が生じる。
この位相のずれは、エンジン回転数とトルク変動
量との関係を示す第１１図においてトルク変動量
が極小となる回転数r1を境に、これより低回転側
と高回転側とで生じる。このため、後にフローチ
ヤートで示す制御の具体例では、上記回転数r1を
境に電気駆動装置１６および発電装置１７の作動
タイミングを変えるようにしている。さらにエン
ジン回転数が極めて高い領域ではトルク変動制御
の要求が乏しく、かつ制御が難しいため、トルク
変動制御の上限回転数r0を設定し、この上限回転
数r0を超えない範囲でトルク変動制御を行うよう
にしている。
このトルク変動制御装置による制御の具体例を
第１２図のフローチヤートによつて次に説明す
る。
第１２図のフローチヤートによつて次に説明す
る。
このフローチヤートにおいては、先ずエンジン
始動の際の処理として、ステツプS1でクランク角
の周期計測等に基づいて求められるエンジン回転
数Ｒを読込み、ステツプS2でスタートスイツチ２
１ａがONか否かを調べる。スタートスイツチ２
１ａがONとなつたときはエンジン回転数Ｒが所
定値R1より大きい完爆状態になるまで、始動用
の回路を選択して固定コイル７および第１回転コ
イル８に通電し（ステツプS3〜S5）、つまり、前
記切換回路２３を介して第１駆動回路２４を連続
的に駆動させ、固定コイル７と第１回転コイル８
とを用いた電気駆動装置１６をスタータとして働
かせる。そしてエンジン回転数Ｒが所定値R1よ
り大きくなつたときはステツプS7に移る。なお、
ステツプS2でスタートスイツチ２１ａがONとな
つていないことを判別したときは、エンジン回転
数Ｒが所定値R2以下であるとステツプS1に戻り、
所定値R2より大きいとステツプS7に移る（ステ
ツプS6）。
始動の際の処理として、ステツプS1でクランク角
の周期計測等に基づいて求められるエンジン回転
数Ｒを読込み、ステツプS2でスタートスイツチ２
１ａがONか否かを調べる。スタートスイツチ２
１ａがONとなつたときはエンジン回転数Ｒが所
定値R1より大きい完爆状態になるまで、始動用
の回路を選択して固定コイル７および第１回転コ
イル８に通電し（ステツプS3〜S5）、つまり、前
記切換回路２３を介して第１駆動回路２４を連続
的に駆動させ、固定コイル７と第１回転コイル８
とを用いた電気駆動装置１６をスタータとして働
かせる。そしてエンジン回転数Ｒが所定値R1よ
り大きくなつたときはステツプS7に移る。なお、
ステツプS2でスタートスイツチ２１ａがONとな
つていないことを判別したときは、エンジン回転
数Ｒが所定値R2以下であるとステツプS1に戻り、
所定値R2より大きいとステツプS7に移る（ステ
ツプS6）。
次に始動後の処理として、ステツプS7でイグニ
ツシヨンスイツチ２１ｂがONとなつているか否
かを調べる。そしてイグニツシヨンスイツチ２１
ｂがONであれば、エンジン回転数ｒおよび吸気
負圧ｖを読込み（ステツプS8）、次にエンジン回
転数ｒがトルク変動制御の上限設定値r0以下か否
かを調べる（ステツプS9）。そして上限設定値r0
より大きければ発電用の回路を選択して第２回転
コイル９に通電し（ステツプS10、S11）、つまり
第１駆動回路２４を非駆動状態とするとともに第
２駆動回路２５を駆動状態とすることにより発電
装置１７を働かせる。
ツシヨンスイツチ２１ｂがONとなつているか否
かを調べる。そしてイグニツシヨンスイツチ２１
ｂがONであれば、エンジン回転数ｒおよび吸気
負圧ｖを読込み（ステツプS8）、次にエンジン回
転数ｒがトルク変動制御の上限設定値r0以下か否
かを調べる（ステツプS9）。そして上限設定値r0
より大きければ発電用の回路を選択して第２回転
コイル９に通電し（ステツプS10、S11）、つまり
第１駆動回路２４を非駆動状態とするとともに第
２駆動回路２５を駆動状態とすることにより発電
装置１７を働かせる。
またエンジン回転数がトルク変動制御の上限設
定値r0以下であれば、トルク変動制御のための処
理を行う。この処理としては、ステツプS9に続い
てエンジン回転数ｒが前記のトルク変動量が極小
となる回転数r1未満か否かを調べ（ステツプ
S12）、この回転数r1未満の低速域にあるときは電
気駆動装置１６および発電装置１７の各作動始期
θs、θaをそれぞれ低速域でのトルク変動に応じた
値θs1、θa1に設定し（ステツプS13）、この回転数
r1以上の高速域にあるときは上記各作動始期θs、
θaをそれぞれ高速域でのトルク変動に応じた値
θs2、θa2に設定する（ステツプS14）。次に、発電
装置１７および電気駆動装置１６の各作動期間
θta、θtsを設定する（ステツプS15）。各作動始期
および各作動期間の設定値は予め図外のメモリに
記憶させておいて、これを読出すようにすればよ
い。
定値r0以下であれば、トルク変動制御のための処
理を行う。この処理としては、ステツプS9に続い
てエンジン回転数ｒが前記のトルク変動量が極小
となる回転数r1未満か否かを調べ（ステツプ
S12）、この回転数r1未満の低速域にあるときは電
気駆動装置１６および発電装置１７の各作動始期
θs、θaをそれぞれ低速域でのトルク変動に応じた
値θs1、θa1に設定し（ステツプS13）、この回転数
r1以上の高速域にあるときは上記各作動始期θs、
θaをそれぞれ高速域でのトルク変動に応じた値
θs2、θa2に設定する（ステツプS14）。次に、発電
装置１７および電気駆動装置１６の各作動期間
θta、θtsを設定する（ステツプS15）。各作動始期
および各作動期間の設定値は予め図外のメモリに
記憶させておいて、これを読出すようにすればよ
い。
次に、ステツプS16でクランク角θを入力する。
そして、クランク角θが発電装置１７の作動始期
θaから作動終期（θa＋θta）までの設定範囲にあ
る状態となつたときには、第２回転コイル９に流
す電流Iaをエンジン回転数ｒおよび吸気負圧ｖに
応じた値fa（ｒ、ｖ）に設定して発電用の電流制
御回路２９を制御しつつ、タイミング制御回路２
７を介して第２駆動回路２５を駆動させることに
より第２回転コイル９に通電する（ステツプS17
〜S19）。またクランク角θが電気駆動装置１６の
作動始期θsから作動終期（θs＋θts）までの設定
範囲にある状態となつたときには、第１回転コイ
ル８に流す電流Isをエンジン回転数ｒおよび吸気
負圧ｖに応じたfs（ｒ、ｖ）に設定して電気駆動
用の電流制御回路２８を制御しつつ、タイミング
制御回路２６を介して第１駆動回路２４を駆動さ
せることにより固定コイル７および第１回転コイ
ル８に通電する（ステツプS20〜S22）。クランク
角θが上記各設定範囲にないときにはステツプS7
に戻つてそれ以下の処理を繰返す。なおイグニシ
ヨンスイツチ２１ｂがOFFにされてエンジンが
停止すると、ステツプS7でこれが判別されて制御
動作が終了する。
そして、クランク角θが発電装置１７の作動始期
θaから作動終期（θa＋θta）までの設定範囲にあ
る状態となつたときには、第２回転コイル９に流
す電流Iaをエンジン回転数ｒおよび吸気負圧ｖに
応じた値fa（ｒ、ｖ）に設定して発電用の電流制
御回路２９を制御しつつ、タイミング制御回路２
７を介して第２駆動回路２５を駆動させることに
より第２回転コイル９に通電する（ステツプS17
〜S19）。またクランク角θが電気駆動装置１６の
作動始期θsから作動終期（θs＋θts）までの設定
範囲にある状態となつたときには、第１回転コイ
ル８に流す電流Isをエンジン回転数ｒおよび吸気
負圧ｖに応じたfs（ｒ、ｖ）に設定して電気駆動
用の電流制御回路２８を制御しつつ、タイミング
制御回路２６を介して第１駆動回路２４を駆動さ
せることにより固定コイル７および第１回転コイ
ル８に通電する（ステツプS20〜S22）。クランク
角θが上記各設定範囲にないときにはステツプS7
に戻つてそれ以下の処理を繰返す。なおイグニシ
ヨンスイツチ２１ｂがOFFにされてエンジンが
停止すると、ステツプS7でこれが判別されて制御
動作が終了する。
以上のフローチヤートに従つた制御により、エ
ンジン始動後でトルク変動制御が行われるべき運
転状態にあるときは、発電装置１７および電気装
置１６がそれぞれ所定のタイミングで作動され、
前述のようにクランクシヤフト１に発生するトル
クが第９図Ａのようになる場合は第９図Ｂおよび
Ｃに示すように設定されたタイミングで上記各装
置１７，１６が作動される。従つて、第９図Ｄに
示すように、発生トルクの増大時に発生装置１７
から逆トルクが加えられ、発生トルクが逆トルク
となるときに電気駆動装置１６から正トルクが加
えられることとなり、これらの付加トルクによ
り、トルク変動が第９図Ａに１点鎖線で示すよう
に抑制される。そして、とくに逆トルクが加えら
れるときは発電が行われるのでエネルギーが回収
され、トルク変動抑制のためのエネルギーロスが
小さくなる。
ンジン始動後でトルク変動制御が行われるべき運
転状態にあるときは、発電装置１７および電気装
置１６がそれぞれ所定のタイミングで作動され、
前述のようにクランクシヤフト１に発生するトル
クが第９図Ａのようになる場合は第９図Ｂおよび
Ｃに示すように設定されたタイミングで上記各装
置１７，１６が作動される。従つて、第９図Ｄに
示すように、発生トルクの増大時に発生装置１７
から逆トルクが加えられ、発生トルクが逆トルク
となるときに電気駆動装置１６から正トルクが加
えられることとなり、これらの付加トルクによ
り、トルク変動が第９図Ａに１点鎖線で示すよう
に抑制される。そして、とくに逆トルクが加えら
れるときは発電が行われるのでエネルギーが回収
され、トルク変動抑制のためのエネルギーロスが
小さくなる。
さらにこのようなトルク変動の制御が行われる
ときに、発電装置１７の発電量および電気駆動装
置１６の駆動量がそれぞれ運転状態に応じて制御
される。このため、例えば運転状態に応じて第９
図ＢおよびＣに実線と破線で示すように上記発電
量および駆動量を変えれば、これに伴つて第９図
Ｄに実線と破線で示すように付加トルクが変化
し、電気駆動装置１６による電力消費量やトルク
の平均値が変わるため、運転状態に応じて電力消
費量を抑制するという要求を優先させたり出力を
高めるという要求を優先させたりすることができ
る。さらに発生トルクの変動量に対応するように
付加トルク量を増減させることもできる。
ときに、発電装置１７の発電量および電気駆動装
置１６の駆動量がそれぞれ運転状態に応じて制御
される。このため、例えば運転状態に応じて第９
図ＢおよびＣに実線と破線で示すように上記発電
量および駆動量を変えれば、これに伴つて第９図
Ｄに実線と破線で示すように付加トルクが変化
し、電気駆動装置１６による電力消費量やトルク
の平均値が変わるため、運転状態に応じて電力消
費量を抑制するという要求を優先させたり出力を
高めるという要求を優先させたりすることができ
る。さらに発生トルクの変動量に対応するように
付加トルク量を増減させることもできる。
なお、発電装置１７の発電量および電気駆動装
置１６の駆動量を調節する手段としては、電流の
調節に代え、またはこれと併せて、上記各装置１
６，１７の作動期間を調節するようにしてもよ
い。また、電気駆動装置１６および発電装置１７
の具体的構造は上記実施例に限定されず、種々変
更可能である。例えばクランクシヤフトにギヤを
介して連結した回転軸とその周囲の非回転部とに
これらの装置を構成する電磁コイルを配設しても
よく、また一般のエンジンに具備されたものと同
様のスタータおよびオルタネータを利用して、こ
れに対する通電を制御することによりトルク制御
を行うようにし、あるいはスタータおよびオルタ
ネータとは別にトルク制御のための電気駆動装置
１６および発電装置１７を設けるようにしてもよ
い。
置１６の駆動量を調節する手段としては、電流の
調節に代え、またはこれと併せて、上記各装置１
６，１７の作動期間を調節するようにしてもよ
い。また、電気駆動装置１６および発電装置１７
の具体的構造は上記実施例に限定されず、種々変
更可能である。例えばクランクシヤフトにギヤを
介して連結した回転軸とその周囲の非回転部とに
これらの装置を構成する電磁コイルを配設しても
よく、また一般のエンジンに具備されたものと同
様のスタータおよびオルタネータを利用して、こ
れに対する通電を制御することによりトルク制御
を行うようにし、あるいはスタータおよびオルタ
ネータとは別にトルク制御のための電気駆動装置
１６および発電装置１７を設けるようにしてもよ
い。
（発明の効果）
以上のように本発明は、クランクシヤフトに発
生するトルク変動に同期して、発生トルク増大時
に発電装置の駆動量を独立にそれぞれ調節可能と
し、発電装置作動させて逆トルクを加え、発生ト
ルク減少時に電気駆動装置を作動させて正トルク
を加えるようにしているため、トルク変動を抑制
して騒音や不快感を軽減することができ、しかも
逆トルクを加えるときにエネルギーを回収するこ
とができて、エネルギーロスを少なくすることが
できる。その上、発電装置の発電量および電気駆
動装置によつて与えられる逆トルクと電気駆動装
置によつて与えられる正トルクの各トルク量およ
びこれらトルク量の比を運転状態に応じて変える
ことができるようにしているため、運転状態によ
つて変わるトルク変動量や出力向上の要求等にも
対応した制御を行うことができるものである。
生するトルク変動に同期して、発生トルク増大時
に発電装置の駆動量を独立にそれぞれ調節可能と
し、発電装置作動させて逆トルクを加え、発生ト
ルク減少時に電気駆動装置を作動させて正トルク
を加えるようにしているため、トルク変動を抑制
して騒音や不快感を軽減することができ、しかも
逆トルクを加えるときにエネルギーを回収するこ
とができて、エネルギーロスを少なくすることが
できる。その上、発電装置の発電量および電気駆
動装置によつて与えられる逆トルクと電気駆動装
置によつて与えられる正トルクの各トルク量およ
びこれらトルク量の比を運転状態に応じて変える
ことができるようにしているため、運転状態によ
つて変わるトルク変動量や出力向上の要求等にも
対応した制御を行うことができるものである。
第１図は本発明における発電装置および電気駆
動装置の構造の一実施例を示す要部の縦断正面
図、第２図は同縦断側面図、第３図は同概略斜視
図、第４図乃至第７図は発電装置および電気駆動
装置を構成するコイルの配線構造を示す概略図、
第８図はトルク変動制御装置の回路構成の実施例
を示すブロツク図、第９図Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは発生
トルク変動と発電装置および電気駆動装置の各作
動タイミングと付加トルクとの関係説明図、第１
０図は低速域と高速域とにおける発生トルク変動
の特性図、第１１図はエンジン回転数とトルク変
動量との関係を示す説明図、第１２図は制御のフ
ローチヤートである。 １６……電気駆動装置、１７……発電装置、２
０……コントロールユニツト、２４，２５……駆
動回路、２６，２７……タイミング制御回路、２
８，２９……電流制御回路、３１……CPU。
動装置の構造の一実施例を示す要部の縦断正面
図、第２図は同縦断側面図、第３図は同概略斜視
図、第４図乃至第７図は発電装置および電気駆動
装置を構成するコイルの配線構造を示す概略図、
第８図はトルク変動制御装置の回路構成の実施例
を示すブロツク図、第９図Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは発生
トルク変動と発電装置および電気駆動装置の各作
動タイミングと付加トルクとの関係説明図、第１
０図は低速域と高速域とにおける発生トルク変動
の特性図、第１１図はエンジン回転数とトルク変
動量との関係を示す説明図、第１２図は制御のフ
ローチヤートである。 １６……電気駆動装置、１７……発電装置、２
０……コントロールユニツト、２４，２５……駆
動回路、２６，２７……タイミング制御回路、２
８，２９……電流制御回路、３１……CPU。
Claims (1)
- １ エンジンにより駆動されてクランクシヤフト
に逆トルクを与える発電装置と、クランクシヤフ
トに正トルクを与える電気駆動装置と、上記発電
装置の発電量および電気駆動装置の駆動量をそれ
ぞれ独立して可変にする調節手段と、クランクシ
ヤフトに発生するトルクの周期的変動と同期して
トルク増大時に上記発電装置を作動させトルク減
少時に上記電気駆動装置を作動させるとともに、
運転状態に応じ上記調節手段を介して上記発電量
および上記駆動量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トルク変動制御装
置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59183053A JPS6161923A (ja) | 1984-08-31 | 1984-08-31 | エンジンのトルク変動制御装置 |
| US06/769,892 US4699097A (en) | 1984-08-31 | 1985-08-27 | Means for suppressing engine output torque fluctuations |
| EP85110847A EP0175952B1 (en) | 1984-08-31 | 1985-08-28 | Means for suppressing engine output torque fluctuations |
| DE8585110847T DE3578715D1 (de) | 1984-08-31 | 1985-08-28 | Mittel zum unterdruecken von drehmomentschwankungen der maschinenleistung. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59183053A JPS6161923A (ja) | 1984-08-31 | 1984-08-31 | エンジンのトルク変動制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6161923A JPS6161923A (ja) | 1986-03-29 |
| JPH0559251B2 true JPH0559251B2 (ja) | 1993-08-30 |
Family
ID=16128910
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59183053A Granted JPS6161923A (ja) | 1984-08-31 | 1984-08-31 | エンジンのトルク変動制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6161923A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19532164A1 (de) * | 1995-08-31 | 1997-03-06 | Clouth Gummiwerke Ag | Antriebssystem, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, und Verfahren zum Betreiben desselben |
| JP4062666B2 (ja) | 2002-03-25 | 2008-03-19 | 本田技研工業株式会社 | トルク変動制御装置及びトルク変動制御プログラム |
-
1984
- 1984-08-31 JP JP59183053A patent/JPS6161923A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6161923A (ja) | 1986-03-29 |
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