JPH0612073B2 - エンジンのトルク変動制御装置 - Google Patents
エンジンのトルク変動制御装置Info
- Publication number
- JPH0612073B2 JPH0612073B2 JP59183461A JP18346184A JPH0612073B2 JP H0612073 B2 JPH0612073 B2 JP H0612073B2 JP 59183461 A JP59183461 A JP 59183461A JP 18346184 A JP18346184 A JP 18346184A JP H0612073 B2 JPH0612073 B2 JP H0612073B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- torque
- torque fluctuation
- control
- electric drive
- crankshaft
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
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。
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
に伴ってクランクシャ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。
に伴ってクランクシャ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
クシャ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、クランクシャフトに発
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
シャフトに加えられるようにした装置がある。
特開昭５５−１４３１号公報に示されるように、クラン
クシャ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、クランクシャフトに発
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
シャ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
転に伴ってクランクシャ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って、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。
転に伴ってクランクシャ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って、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、上記公報に示された装置では、トルク変動の抑制
を行う運転域についてはとくに配慮されていないが、あ
まり出力が要求されない低，中負荷域では多少のパワー
ロスがあっても振動騒音の軽減等のためトルク変動を抑
制することが好ましく、またアイドル回転数に近い低回
転数域では爆発トルク変動が大きいためやはりトルク変
動抑制の要求が強く、一方、高負荷域では出力向上の要
求が強い。このように運転域によって要求が異なるた
め、それに応じた制御を行うことが望ましい。
を行う運転域についてはとくに配慮されていないが、あ
まり出力が要求されない低，中負荷域では多少のパワー
ロスがあっても振動騒音の軽減等のためトルク変動を抑
制することが好ましく、またアイドル回転数に近い低回
転数域では爆発トルク変動が大きいためやはりトルク変
動抑制の要求が強く、一方、高負荷域では出力向上の要
求が強い。このように運転域によって要求が異なるた
め、それに応じた制御を行うことが望ましい。
（発明の目的） 本発明はこれらの事情に鑑み、あまり出力が要求されな
い運転域やトルク変動抑制の要求が強い運転域では、エ
ネルギー的に無駄の少ない制御で有効にトルク変動を抑
制することができ、また出力が要求される運転域ではト
ルク変動制御によるパワーロスを防止することができる
エンジンのトルク変動制御装置を提供するものである。
い運転域やトルク変動抑制の要求が強い運転域では、エ
ネルギー的に無駄の少ない制御で有効にトルク変動を抑
制することができ、また出力が要求される運転域ではト
ルク変動制御によるパワーロスを防止することができる
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ャフト
に逆トルクを与える発電装置と、クランクシャフトに正
トルクを与える電気駆動装置と、クランクシャフトに発
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
装置を作動させるようにこの各装置の作動を制御し、か
つアイドル回転数に近い低回転数域を除く高負荷域の、
所定の上限回転数までの運転領域では上記各装置の作動
を停止した状態に保つ制御手段とを備えたものである。
つまり、アイドル回転数に近い低回転数域および低，中
負荷域ではトルク変動を抑制するように逆トルクおよび
正トルクをクランクシャフトに加え、かつこの場合の逆
トルクは発電により与えてそのエネルギーを回収できる
ようにし、また上記低回転数域を除く高負荷域の、所定
の上限回転数までの運転領域では、トルク変動抑制のた
めの制御を停止し、パワーロスを避けるようにしたもの
である。
に逆トルクを与える発電装置と、クランクシャフトに正
トルクを与える電気駆動装置と、クランクシャフトに発
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
装置を作動させるようにこの各装置の作動を制御し、か
つアイドル回転数に近い低回転数域を除く高負荷域の、
所定の上限回転数までの運転領域では上記各装置の作動
を停止した状態に保つ制御手段とを備えたものである。
つまり、アイドル回転数に近い低回転数域および低，中
負荷域ではトルク変動を抑制するように逆トルクおよび
正トルクをクランクシャフトに加え、かつこの場合の逆
トルクは発電により与えてそのエネルギーを回収できる
ようにし、また上記低回転数域を除く高負荷域の、所定
の上限回転数までの運転領域では、トルク変動抑制のた
めの制御を停止し、パワーロスを避けるようにしたもの
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、クランクシャフト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、シリンダブロッ
ク３の側方においてクランクシャフト１の側端にはフラ
イホイール２が取付けられ、その外方にクラッチ機構４
が装備されるとともに、フライホイール２の周囲にはク
ラッチハウジング５を取付ける取付部材６がシリンダブ
ロック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ャフト１の外周部には整流子１１お
よびスリップリング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はディストリビ
ュータである。
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、クランクシャフト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、シリンダブロッ
ク３の側方においてクランクシャフト１の側端にはフラ
イホイール２が取付けられ、その外方にクラッチ機構４
が装備されるとともに、フライホイール２の周囲にはク
ラッチハウジング５を取付ける取付部材６がシリンダブ
ロック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ャフト１の外周部には整流子１１お
よびスリップリング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はディストリビ
ュータである。
固定コイル７はモータとオイル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、コントロールユニット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ッ
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っている。
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８，９はそれぞれモータのアーマチュアコイルお
よびオルタネータのフィールドコイルの役目を果すもの
で、第１回転コイル８は第４図に示すように、モータの
アーマチュアコイルと同等の所定の配線構造で整流子１
１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、スリップリング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ット２０からそれぞれ所定時に通
電されるようになっている。そして、第５図に示すよう
に、コントロールユニット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、クランクシャフト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
ット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
って発電が行われ、これによってクランクシャフト１に
逆トルクが加えられるようになっている。
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、コントロールユニット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ッ
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っている。
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８，９はそれぞれモータのアーマチュアコイルお
よびオルタネータのフィールドコイルの役目を果すもの
で、第１回転コイル８は第４図に示すように、モータの
アーマチュアコイルと同等の所定の配線構造で整流子１
１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、スリップリング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ット２０からそれぞれ所定時に通
電されるようになっている。そして、第５図に示すよう
に、コントロールユニット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、クランクシャフト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
ット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
って発電が行われ、これによってクランクシャフト１に
逆トルクが加えられるようになっている。
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はスタートスイッチ２１ａおよび
イグニッションスイッチ２１ｂを含むキースイッチ、２
２はバッテリである。この図に示すようにコントロール
ユニット２０は、キースイッチ２１を介してバッテリ２
２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調整回路２８，２９と、整流回
路３０とを備えている。
この図において、２１はスタートスイッチ２１ａおよび
イグニッションスイッチ２１ｂを含むキースイッチ、２
２はバッテリである。この図に示すようにコントロール
ユニット２０は、キースイッチ２１を介してバッテリ２
２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調整回路２８，２９と、整流回
路３０とを備えている。
上記第１駆動回路２４は、駆動状態のなったときに固定
コイル７と電流調整回路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っている。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を介してバッテリ２２に接続され、充
電用の回路が形成されるようになっている。一方、第２
駆動回路２５は駆動状態となったときに第２回転コイル
９に通電し、従って第１駆動回路２４が非駆動状態にあ
って第２駆動回路２５が駆動状態となったとき、第７図
に示した発電装置１７が作動して、バッテリ２２に充電
されるようになっている。なお、上記両駆動回路２４，
２５がともに非駆動状態となったときは電気駆動装置１
６および発電装置１７はいずれも作動しない。
コイル７と電流調整回路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っている。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を介してバッテリ２２に接続され、充
電用の回路が形成されるようになっている。一方、第２
駆動回路２５は駆動状態となったときに第２回転コイル
９に通電し、従って第１駆動回路２４が非駆動状態にあ
って第２駆動回路２５が駆動状態となったとき、第７図
に示した発電装置１７が作動して、バッテリ２２に充電
されるようになっている。なお、上記両駆動回路２４，
２５がともに非駆動状態となったときは電気駆動装置１
６および発電装置１７はいずれも作動しない。
上記切換回路２３およびタイミング制御回路２６，２７
はＣＰＵ３１によって制御され、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、第１駆動回路２４が連続的に駆動す
る状態と、第２駆動回路２５が連続的に駆動する状態
と、各駆動回路２４，２５が各タイミング制御回路２
６，２７の出力に応じて働く状態とに、各駆動回路２
４，２５とバッテリ２２との接続状態を切換えるように
なっている。そして、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がバッテリ
２２に接続される。
はＣＰＵ３１によって制御され、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、第１駆動回路２４が連続的に駆動す
る状態と、第２駆動回路２５が連続的に駆動する状態
と、各駆動回路２４，２５が各タイミング制御回路２
６，２７の出力に応じて働く状態とに、各駆動回路２
４，２５とバッテリ２２との接続状態を切換えるように
なっている。そして、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がバッテリ
２２に接続される。
エンジン始動後は、上記ＣＰＵ３１が、特定運転域では
エンジンのトルク変動を抑制するように各タイミング制
御回路２６，２７と各駆動回路２４，２５とを介して電
気駆動装置１６および発電装置１７の作動タイミングを
制御し、アイドル回転数に近い低回転数域を除く高負荷
域の所定の上限回転数までの運転領域では上記各装置１
６，１７の作動を停止した状態に保つ制御手段として働
くようになっている。
エンジンのトルク変動を抑制するように各タイミング制
御回路２６，２７と各駆動回路２４，２５とを介して電
気駆動装置１６および発電装置１７の作動タイミングを
制御し、アイドル回転数に近い低回転数域を除く高負荷
域の所定の上限回転数までの運転領域では上記各装置１
６，１７の作動を停止した状態に保つ制御手段として働
くようになっている。
つまり、上記ＣＰＵ３１においてはトルク変動を抑制を
行うべき運転域を予め設定し、例えば第９図に示すよう
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を設定してこの上限回転数ｒ０よ
り高回転の運転域を発電領域とする。また上限回転数以
下の運転域のうちでも、アイドル回転数に近い低回転側
の設定回転数ｒ２よりも高回転で、かつ設定負荷（吸気
負圧Ｖ１）よりも高負荷の運転域は非制御領域とし、そ
れ以外の運転域を制御領域として設定する。そしてＣＰ
Ｕ３１は、クランク角の周期計測等によって検出される
エンジン回転数と、吸気負圧によって検出される負荷と
を調べ、これに基づき、上記制御領域ではトルク変動抑
制のための制御を行い、上記非制御領域では電気駆動装
置１６および発電装置１７の作動を停止し、上記発電領
域では切換回路２３を介して第２駆動回路２５を連続的
に駆動させるようにしている。
行うべき運転域を予め設定し、例えば第９図に示すよう
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を設定してこの上限回転数ｒ０よ
り高回転の運転域を発電領域とする。また上限回転数以
下の運転域のうちでも、アイドル回転数に近い低回転側
の設定回転数ｒ２よりも高回転で、かつ設定負荷（吸気
負圧Ｖ１）よりも高負荷の運転域は非制御領域とし、そ
れ以外の運転域を制御領域として設定する。そしてＣＰ
Ｕ３１は、クランク角の周期計測等によって検出される
エンジン回転数と、吸気負圧によって検出される負荷と
を調べ、これに基づき、上記制御領域ではトルク変動抑
制のための制御を行い、上記非制御領域では電気駆動装
置１６および発電装置１７の作動を停止し、上記発電領
域では切換回路２３を介して第２駆動回路２５を連続的
に駆動させるようにしている。
上記制御領域におけるトルク変動抑制のための制御とし
ては、例えば４気筒４サイクルエンジンの場合、第１０
図（Ａ）に示すようにクランクシャフト１に発生するト
ルクがクランク角で１８０゜の周期をもって増減するの
で、ＣＰＵ３１においては、第１０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。この場合、トルク変動に対応さ
せるとともにバッテリ２２の過放電を防止するため、発
電装置１７の作動期間θtaを電気駆動装置１６の作動期
間θtsよりも長くしている。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。
ては、例えば４気筒４サイクルエンジンの場合、第１０
図（Ａ）に示すようにクランクシャフト１に発生するト
ルクがクランク角で１８０゜の周期をもって増減するの
で、ＣＰＵ３１においては、第１０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。この場合、トルク変動に対応さ
せるとともにバッテリ２２の過放電を防止するため、発
電装置１７の作動期間θtaを電気駆動装置１６の作動期
間θtsよりも長くしている。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。
なお、エンジン回転数が比較的低いときは、爆発力に起
因した爆発トルク変動によって第１１図に実線で示すよ
うなトルク変動となるが、エンジン回転数がある程度高
くなると、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１１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、エンジン回転数とトルク変動量との関係を示
す第１２図においてトルク変動量が極小となる回転数ｒ
１を境に、これより低回転側と高回転側とで上記のよう
なトルク変動の位相のずれが生じる。このため、後にフ
ローチャートで示す制御の具体例では、制御領域のうち
で上記回転数ｒ１より低回転側と高回転側とでは電気駆
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。
因した爆発トルク変動によって第１１図に実線で示すよ
うなトルク変動となるが、エンジン回転数がある程度高
くなると、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１１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、エンジン回転数とトルク変動量との関係を示
す第１２図においてトルク変動量が極小となる回転数ｒ
１を境に、これより低回転側と高回転側とで上記のよう
なトルク変動の位相のずれが生じる。このため、後にフ
ローチャートで示す制御の具体例では、制御領域のうち
で上記回転数ｒ１より低回転側と高回転側とでは電気駆
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。
このトルク変動制御装置による制御の具体例を第１３図
のフローチャートによって次に説明する。
のフローチャートによって次に説明する。
このフローチャートにおいては、先ずエンジン始動の際
の処理として、ステップ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
ップＳ２でスタートスイッチ２１ａがＯＮか否かを調べ
る。スタートスイッチ２１ａがＯＮとなっときはエンジ
ン回転数Ｒが所定値Ｒｓ１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（ステップ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より大きくなったときはス
テップＳ７に移る。なお、ステップＳ２でスタートスイ
ッチ２１ａがＯＮとなっ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以下であるとステッ
プＳ１に戻り、所定値Ｒ２より大きいとステップＳ７に
移る（ステップＳ６）。
の処理として、ステップ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
ップＳ２でスタートスイッチ２１ａがＯＮか否かを調べ
る。スタートスイッチ２１ａがＯＮとなっときはエンジ
ン回転数Ｒが所定値Ｒｓ１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（ステップ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より大きくなったときはス
テップＳ７に移る。なお、ステップＳ２でスタートスイ
ッチ２１ａがＯＮとなっ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以下であるとステッ
プＳ１に戻り、所定値Ｒ２より大きいとステップＳ７に
移る（ステップＳ６）。
次に始動後の処理として、ステップＳ７でイグニッショ
ンスイッチ２１ｂがＯＮとなっているか否かを調べる。
そしてイグニッションスイッチ２１ｂがＯＮであれば、
ステップＳ８でエンジン回転数ｒおよび吸気負圧ｖを読
込んでから、ステップＳ９〜Ｓ11でエンジン回転数ｒお
よび吸気負圧ｖが第９図のように区分された各領域のう
ちのいずれにあるかを調べ、それに応じた処理を行う。
すなわち、ステップＳ９ではエンジン回転数ｒが前記の
上限回転数ｒ０以下か否かを調べ、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（ステップＳ12，Ｓ13）、つまり第１駆動回路２
４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。エンジ
ン回転数ｒが上限設定値ｒ０以下であれば、ステップＳ
10で低回転側の設定値ｒ２より大きいか否かを調べ、こ
の設定値ｒ２以下であれば後述のステップＳ15に移り、
この設定値より大きければステップＳ11で負荷（吸気負
圧ｖ）が設定値ｖ１より小さいか否かを調べる。そし
て、このステップＳ11で負荷が設定値ｖ１以上であると
判別したとき、つまりステップＳ９，Ｓ10での判定結果
を含めるとエンジン回転数ｒおよび負荷が第９図中の非
制御領域にあるときには、各駆動回路２４，２５を駆動
させることなくステップＳ７に戻る。
ンスイッチ２１ｂがＯＮとなっているか否かを調べる。
そしてイグニッションスイッチ２１ｂがＯＮであれば、
ステップＳ８でエンジン回転数ｒおよび吸気負圧ｖを読
込んでから、ステップＳ９〜Ｓ11でエンジン回転数ｒお
よび吸気負圧ｖが第９図のように区分された各領域のう
ちのいずれにあるかを調べ、それに応じた処理を行う。
すなわち、ステップＳ９ではエンジン回転数ｒが前記の
上限回転数ｒ０以下か否かを調べ、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（ステップＳ12，Ｓ13）、つまり第１駆動回路２
４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。エンジ
ン回転数ｒが上限設定値ｒ０以下であれば、ステップＳ
10で低回転側の設定値ｒ２より大きいか否かを調べ、こ
の設定値ｒ２以下であれば後述のステップＳ15に移り、
この設定値より大きければステップＳ11で負荷（吸気負
圧ｖ）が設定値ｖ１より小さいか否かを調べる。そし
て、このステップＳ11で負荷が設定値ｖ１以上であると
判別したとき、つまりステップＳ９，Ｓ10での判定結果
を含めるとエンジン回転数ｒおよび負荷が第９図中の非
制御領域にあるときには、各駆動回路２４，２５を駆動
させることなくステップＳ７に戻る。
ステップＳ11で負荷が設定値ｖ１より小さいことを判別
したときは、トルク変動を抑制するための制御として、
ステップＳ14でエンジン回転数が前記のトルク変動量が
極小となる回転数ｒ１未満か否かを調べてから、この回
転数ｒ１未満の回転数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
爆発トルク変動に応じた値θｓ１，θａ１に設定し（ス
テップＳ15）、この回転数ｒ１以上の回転数域にあると
きは上記各作動始期θｓ，θａをそれぞれ慣性トルク変
動に応じた値θｓ２，θａ２に設定する（ステップ
Ｓ16）。これらの値は予め図外のメモリに記憶させてお
き、このメモリから現実の運転状態に応じた値を読出
す。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（ステップＳ17，Ｓ18）。
これらの期間θta，θtsは、運転状態によって変わるト
ルク変動量等に対応するように、エンジン回転数ｒと吸
気負圧ｖの関数ｆａ（ｒ，ｖ），ｆｓ（ｒ，ｖ）として
求め、現実の運転状態に応じた値に設定することが望ま
しい。
したときは、トルク変動を抑制するための制御として、
ステップＳ14でエンジン回転数が前記のトルク変動量が
極小となる回転数ｒ１未満か否かを調べてから、この回
転数ｒ１未満の回転数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
爆発トルク変動に応じた値θｓ１，θａ１に設定し（ス
テップＳ15）、この回転数ｒ１以上の回転数域にあると
きは上記各作動始期θｓ，θａをそれぞれ慣性トルク変
動に応じた値θｓ２，θａ２に設定する（ステップ
Ｓ16）。これらの値は予め図外のメモリに記憶させてお
き、このメモリから現実の運転状態に応じた値を読出
す。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（ステップＳ17，Ｓ18）。
これらの期間θta，θtsは、運転状態によって変わるト
ルク変動量等に対応するように、エンジン回転数ｒと吸
気負圧ｖの関数ｆａ（ｒ，ｖ），ｆｓ（ｒ，ｖ）として
求め、現実の運転状態に応じた値に設定することが望ま
しい。
次に、ステップＳ19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っ
たときには、タイミング制御回路２７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（ステップＳ20，Ｓ21）。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＋θ
ts）までの設定範囲にある状態となったときには、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（ステップＳ22，Ｓ23）。クランク角θが上記
各設定範囲にないときにはステップＳ７に戻ってそれ以
下の処理を繰返す。なおイグニッションスイッチ２１ｂ
がＯＦＦにされてエンジンが停止すると、ステップＳ７
でこれが判別されて制御動作が終了する。
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っ
たときには、タイミング制御回路２７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（ステップＳ20，Ｓ21）。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＋θ
ts）までの設定範囲にある状態となったときには、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（ステップＳ22，Ｓ23）。クランク角θが上記
各設定範囲にないときにはステップＳ７に戻ってそれ以
下の処理を繰返す。なおイグニッションスイッチ２１ｂ
がＯＦＦにされてエンジンが停止すると、ステップＳ７
でこれが判別されて制御動作が終了する。
以上のフローチャートに従った制御により、エンジン始
動後でエンジン回転数および負荷が第９図中の制御領域
にあるときは、発電装置１７および電気駆動装置１６が
それぞれ所定のタイミングで作動され、例えば前述のよ
うにクランクシャフト１に発生するトルクが第１０図
（Ａ）のようになる場合は第１０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。従ってこの領域では、第１０図
（Ｄ）に示すように、発生トルクの増大時に発電装置１
７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
１０図（Ａ）に１点鎖線で示すように抑制される。そし
てこの場合、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。
動後でエンジン回転数および負荷が第９図中の制御領域
にあるときは、発電装置１７および電気駆動装置１６が
それぞれ所定のタイミングで作動され、例えば前述のよ
うにクランクシャフト１に発生するトルクが第１０図
（Ａ）のようになる場合は第１０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。従ってこの領域では、第１０図
（Ｄ）に示すように、発生トルクの増大時に発電装置１
７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
１０図（Ａ）に１点鎖線で示すように抑制される。そし
てこの場合、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。
またこのようなトルク変動抑制のための制御が行われて
いるとき、前述のように発電装置１７の作動期間θtaが
電気駆動装置１６の作動期間θtsよりも長く、従って発
電装置１７によって加えられる正トルクよりも大きいた
め、第１０図（Ａ）中に示すようにトルク変動抑制のた
めの制御が行われない場合の平均トルクＴ１と比べて上
記制御が行われた場合の平均トルクＴ２は多少低くな
る。そこで、前記のステップＳ９〜Ｓ11での処理によ
り、第９図中の非制御領域では、発電装置１７および電
気駆動装置１６の作動が停止され、つまりこのような領
域ではトルク変動抑制の要求よりも出力向上の要求が優
先されることから、トルク変動抑制のための制御が停止
されて、パワーロスが避けられるようにしている。
いるとき、前述のように発電装置１７の作動期間θtaが
電気駆動装置１６の作動期間θtsよりも長く、従って発
電装置１７によって加えられる正トルクよりも大きいた
め、第１０図（Ａ）中に示すようにトルク変動抑制のた
めの制御が行われない場合の平均トルクＴ１と比べて上
記制御が行われた場合の平均トルクＴ２は多少低くな
る。そこで、前記のステップＳ９〜Ｓ11での処理によ
り、第９図中の非制御領域では、発電装置１７および電
気駆動装置１６の作動が停止され、つまりこのような領
域ではトルク変動抑制の要求よりも出力向上の要求が優
先されることから、トルク変動抑制のための制御が停止
されて、パワーロスが避けられるようにしている。
なお、本発明における電気駆動装置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。例えばクランクシャ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。
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。例えばクランクシャ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、アイドル回転数近くのトルク変
動が大きい低回転数域やあまり出力が要求されない低，
中負荷域ではクランクシャフトに発生するトルク変動に
同期してトルク増大時に逆トルクを加え、トルク減少時
に正トルクを加えるように、発電装置および電気駆動装
置をそれぞれ所定のタイミングで作動させているため、
上記の運転域で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、かつ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る。また上記低回転数域を除
く高負荷域の所定の上限回転数までの運転領域では、ト
ルク変動抑制のための制御を停止しているので、このよ
うな運転域ではパワーロスを防止し、出力上の要求を満
足することができるものである。
動が大きい低回転数域やあまり出力が要求されない低，
中負荷域ではクランクシャフトに発生するトルク変動に
同期してトルク増大時に逆トルクを加え、トルク減少時
に正トルクを加えるように、発電装置および電気駆動装
置をそれぞれ所定のタイミングで作動させているため、
上記の運転域で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、かつ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る。また上記低回転数域を除
く高負荷域の所定の上限回転数までの運転領域では、ト
ルク変動抑制のための制御を停止しているので、このよ
うな運転域ではパワーロスを防止し、出力上の要求を満
足する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ック図、第９図は制御領域および
非制御領域を示す説明図、第１０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１１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１２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１３図は制御のフローチャー
トである。 １６……電気駆動装置、１７……発電装置、２０……コ
ントロールユニット、２４，２５……駆動回路、２６，
２７……タイミング制御回路、３１……ＣＰＵ。
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ック図、第９図は制御領域および
非制御領域を示す説明図、第１０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１１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１２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１３図は制御のフローチャー
トである。 １６……電気駆動装置、１７……発電装置、２０……コ
ントロールユニット、２４，２５……駆動回路、２６，
２７……タイミング制御回路、３１……ＣＰＵ。
フロントページの続き (72)発明者 田中 英樹 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内 (56)参考文献 特開 昭60−119330（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】エンジンにより駆動されてクランクシャフ
トに逆トルクを与える発電装置と、クランクシャフトに
正トルクを与える電気駆動装置と、クランクシャフトに
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ようにこの各装置の作動を制御し、
かつアイドル回転数に近い低回転数域を除く高負荷域
の、所定の上限回転数までの運転領域では上記各装置の
作動を停止した状態に保つ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 (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59183461A JPH0612073B2 (ja) | 1984-09-01 | 1984-09-01 | エンジンのトルク変動制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59183461A JPH0612073B2 (ja) | 1984-09-01 | 1984-09-01 | エンジンのトルク変動制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6161932A JPS6161932A (ja) | 1986-03-29 |
| JPH0612073B2 true JPH0612073B2 (ja) | 1994-02-16 |
Family
ID=16136181
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59183461A Expired - Lifetime JPH0612073B2 (ja) | 1984-09-01 | 1984-09-01 | エンジンのトルク変動制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0612073B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0537061Y2 (ja) * | 1986-10-14 | 1993-09-20 | ||
| JPH01193062A (ja) * | 1988-01-29 | 1989-08-03 | Mazda Motor Corp | エンジンの制御装置 |
| JP5820268B2 (ja) | 2008-04-28 | 2015-11-24 | マック トラックス インコーポレイテッド | 入力シャフトおよびエンジン速度同期を備える伝動機構と伝動機構のギヤシフト方法 |
| FR2960234B1 (fr) * | 2010-05-18 | 2013-11-01 | Inst Francais Du Petrole | Procede de dimerisation de l'ethylene en butene-1 utilisant une composition comprenant un complexe a base de titane et un ligand alcoxy fonctionnalise par un hetero-atome. |
| US9267480B1 (en) * | 2013-05-10 | 2016-02-23 | The Boeing Company | Electrical power generating engine flywheel with active torque control |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0816454B2 (ja) * | 1983-11-30 | 1996-02-21 | 日産自動車株式会社 | 内燃機関のトルク変動抑制装置 |
-
1984
- 1984-09-01 JP JP59183461A patent/JPH0612073B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6161932A (ja) | 1986-03-29 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |