JPH0932707A - エンジンの強制停止装置 - Google Patents

エンジンの強制停止装置

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JPH0932707A
JPH0932707A JP20843695A JP20843695A JPH0932707A JP H0932707 A JPH0932707 A JP H0932707A JP 20843695 A JP20843695 A JP 20843695A JP 20843695 A JP20843695 A JP 20843695A JP H0932707 A JPH0932707 A JP H0932707A
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JP
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engine
circuit
induction machine
motor
generator
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JP20843695A
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English (en)
Inventor
Seiichi Yamaguchi
誠一 山口
Minoru Kigamoto
穣 城賀本
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Hino Motors Ltd
Original Assignee
Hino Motors Ltd
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/042—Introducing corrections for particular operating conditions for stopping the engine
    • 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
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62—Hybrid vehicles

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  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)

Abstract

(57)【要約】 ［目的］ エンジンをアシストするモータを組込んだハ
イブリッド型エンジンにおいて、その停止時間を短縮さ
せるとともに、停止時の振動を抑制することを目的とす
る。 ［構成］ キースイッチ２７がＯＦＦになった場合に
は、制御用コンピュータによってモータを兼用する発電
機２２によってエンジン２１の発電制動を行ない、これ
によってエンジン２１を強制的に停止させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はエンジンの強制停止装置
に係り、とくにエンジンから駆動輪に至るパワーライン
の途中に発電機を兼用するモータを組込み、このモータ
の出力によってエンジンをアシストするようにしたハイ
ブリッド型エンジンの強制停止装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】エンジンのフライホイールの部分に発電
機を兼用するモータを組込み、このモータの出力によっ
てエンジンをアシストするようにしたハイブリッド型の
電気自動車が提案されている。このような電気自動車に
よれば、フライホイールハウジングの部分に組込まれて
いるモータによってエンジンのアシストを行なうことに
より、加速時の排気ガス中の有害物質の低減を図ること
が可能になる。
【０００３】さらに上記モータを発電機として利用する
ことにより、発電制動によって車両に制動力を発生さ
せ、リターダとして利用することが可能になる。あるい
はまた制動時における車両の慣性エネルギを電気的に回
生できるようになり、これをバッテリやコンデンサに蓄
えておくことによって、加速時のエンジンアシストのエ
ネルギとして利用できるようになる。さらにこのような
モータはエンジンの起動のために用いることができ、こ
れによってエンジンのスタータモータを省略できる。ま
た上記モータを発電機として利用し、電気負荷を駆動す
ることによってオルタネータの省略が可能になる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このようにエンジンの
フライホイールの部分に発電機を兼用するモータを組込
むようにした場合には、フライホイールの外周側に上記
モータのロータヨークが固着されるようになる。従って
フライホイールの慣性モーメントが大きくなる。このこ
とはエンジンのクランクシャフトの慣性モーメントが大
きくなることを意味し、キースイッチをＯＦＦした後に
おけるエンジンの停止時間が長くなるとともに、エンジ
ンの停止振動が増大する。
【０００５】従ってこのようなハイブリッド型エンジン
を路面バスに搭載した場合には、エンジンの停止時間が
長くなるとともに、停止時におけるエンジンの振動によ
って車体が振動し、このためにエンジンの停止時におけ
る乗り心地の低下を伴うことになる。このようなエンジ
ンの停止時間の増大や停止時における振動の防止をハー
ドウエア的な方法によって改善しようとすると、コスト
が増大するとともに重量も増加することになる。
【０００６】本発明はこのような問題点に鑑みてなされ
たものであって、停止時間を短縮するとともに、停止振
動を抑えるようにしたハイブリッド型エンジンの強制停
止装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、エンジンから
駆動輪に至るパワーラインの途中に発電機を兼用するモ
ータを組込み、該モータの出力によってエンジンをアシ
ストするようにしたハイブリッド型エンジンにおいて、
キースイッチの遮断時に前記モータを発電機として利用
し、発電制動によってエンジンを強制的に停止させるよ
うにしたことを特徴とするエンジンの強制停止装置に関
するものである。
【０００８】
【作用】従ってキースイッチの遮断時にアシスト用のモ
ータが発電機として作動し、発電制動によってエンジン
が強制的に停止される。
【０００９】
【実施例】図１は本発明の一実施例に係るモータを備え
るエンジン２１を示すものであって、バス、トラック、
乗用車等の各種の車両に用いられるディーゼルエンジン
から構成されており、燃料噴射ポンプ４３を備えてい
る。燃料噴射ポンプ４３が１回に噴射する燃料の噴射量
を制御するコントロールラック４４は電子ガバナ４５に
よって動かされるようになっている。そしてエンジン２
１とトランスミッション１９との間にはかご形多相誘導
機２２が配されている。誘導機２２は外周側にかご形導
体を取付けたフライホイールと、その外周側に固定配置
されかつフライホイールハウジングに支持されているス
テータコイルとから構成されており、このかご形多相誘
導機２２がモータおよび発電機として用いられるように
なっている。
【００１０】このかご形多相誘導機２２のステータコイ
ルは、コンデンサから成る静電容量回路４０の直流電圧
をかご形多相誘導機２２の軸回転速度より低い回転速度
の回転磁界を誘起するのに適合した周波数の交流電圧に
変換し、これをかご形多相誘導機２２のコイルに与え、
またかご形多相誘導機２２からの交流電力を直流電力に
変換するインバータ回路２４と接続されている。そして
このインバータ回路２４の交流側電圧の周波数を設定す
る制御信号を生成するインバータ制御回路２５が設けら
れている。インバータ制御回路２５には自動車の運転に
応じて運転手により制御指令を発生する手段を含んでい
る。
【００１１】またこのかご形多相誘導機２２には回転セ
ンサ２６が設けられており、この回転センサ２６からの
信号がインバータ制御回路２５に与えられ、さらに静電
容量回路４０の充電状態に関する情報が上記インバータ
制御回路２５に入力されるようになっている。またイン
バータ制御回路２５にはキースイッチ２７が接続されて
いる。
【００１２】インバータ回路２４の出力側にはコンデン
サ２７および半導体スイッチ回路３２が接続され、この
半導体スイッチ回路３２を介して抵抗器３１が接続され
るようになっている。抵抗器３１は自動車に大きい制動
が行なわれて回生することができないほどの過剰な電気
エネルギが発生したときに、これを吸収するものであ
る。
【００１３】静電容量回路４０および半導体スイッチ回
路３２にはインバータ回路２４の出力電圧を検出する検
出回路３３が接続され、抵抗器３１には電流の変化を検
出する電流検出器３５が備えられている。電流検出器３
５にはその検出信号に従って半導体スイッチ回路３２を
制御するスイッチ制御回路３４が接続されている。スイ
ッチ制御回路３４には検出回路３３が接続されている。
【００１４】またインバータ制御回路２５には、かご形
多相誘導機２２をエンジン２１の補助動力装置とする加
速モードではかご形多相誘導機２２にエンジン２１の回
転速度を越える速度の回転磁界を与え、かご形多相誘導
機２２をエンジン２１の制動装置とする減速モードでは
かご形多相誘導機２２にエンジン２１の回転速度を下回
る速度の回転磁界を与えるようにインバータ回路２４を
制御する手段を含み、インバータ回路２４には、上記加
速モードでは静電容量回路４０に蓄積された電気エネル
ギの直流出力をかご形多相誘導機２２に多相交流出力と
して与え、減速モードではかご形多相誘導機２２の多相
交流出力エネルギを直流出力として静電容量回路４０に
与える回路手段を含んでいる。
【００１５】静電容量回路４０は所定の静電容量のコン
デンサを複数個互いに直列に接続した直列回路をさらに
複数列並列に接続して成るコンデンサ回路から構成され
てよい。また静電容量回路４０に代えて、二次電池を用
いて電気エネルギを蓄えるようにしてもよい。
【００１６】次に上記のかご形多相誘導機２２による制
動およびエンジン２１のアシストの動作について説明す
る。
【００１７】まず制動力をエンジン２１から駆動輪まで
のパワーラインに発生する場合には、インバータ制御回
路２５は回転センサ２６で検出されるかご形多相誘導機
２２の回転子部の回転速度より小さい速度の回転磁界を
かご形多相誘導機２２の固定子コイルに与えるように制
御信号を発生する。このときにかご形多相誘導機２２は
発電機として動作し、発電された電気エネルギはインバ
ータ回路２４によって直流エネルギに変換され、静電容
量回路４０に充電電流として供給される。
【００１８】ブレーキトルクが大きく、静電容量回路４
０がこの直流エネルギを吸収しきれないときには、直流
端子電圧が所定値を越えて上昇し、半導体スイッチ回路
３２がこれを検出して静電容量回路４０の端子に抵抗器
３１を接続するように閉成する。従って余剰の直流エネ
ルギは抵抗３１で消費される。
【００１９】一方駆動力をパワーラインに付与してエン
ジン２１をアシストする場合には、インバータ制御回路
２５は回転センサ２６で検出されるかご形多相誘導機２
２の回転子部の回転速度より大きい速度の回転磁界をか
ご形多相誘導機２２の固定子コイルに与えるように制御
信号を発生する。このときには静電容量回路４０から直
流電流が取出され、インバータ回路２４により回転磁界
に相応の多相交流に変換されて、かご形多相誘導機２２
に供給される。
【００２０】かご形多相誘導機２２の回転磁界の回転速
度と軸回転速度との差が大きいほど、制動モードにおけ
るブレーキトルクおよび加速モードにおける駆動トルク
が大きくなる。本実施例においては、回転磁界の回転速
度と軸回転速度との比率、すなわちかご型多相誘導機２
２のすべり率がほぼ±１０％の範囲になるように設定さ
れている。
【００２１】このようなかご形多相誘導機２２を用いた
制動あるいはエンジン２１のアシストは、エンジン２１
の回転数および負荷に応じて、例えば図２で区分される
発電領域およびエンジンアシスト領域でそれぞれ自動的
に行なわれるようにしてよい。
【００２２】このようにしてエンジン２１のアシストを
行なうとともに、発電制動によって制動力を発生させ、
あるいはまた制動時における車両の慣性エネルギを電気
的に回生するようにした多相誘導機２２によって、キー
スイッチ２７をＯＦＦにした場合におけるエンジン２１
の停止時間の短縮を図るとともに、その振動を抑えるよ
うにしている。
【００２３】この動作は図１に示すシステムのインバー
タ制御回路２５中のコンピュータを用いてソフトウエア
制御によって行なわれるようになっている。図３はこの
ようなソフトウエア制御のためのプログラムを示すもの
である。
【００２４】制御用コンピュータはキースイッチ２７が
ＯＦＦかどうかの判断を行なうとともに、キースイッチ
２７がＯＦＦになった場合にはトランスミッション１９
に設けられている車速センサ２８によって車速の読込み
を行ない、車速が０かどうかの判断を行なう。車速が０
でない場合にはエンジン２１の強制停止を行なわない。
【００２５】これに対して車速が０の場合には、キース
イッチ２７がＯＦＦになる前に発電が行なわれたかどう
かのチェックを行なうとともに、発電が行なわれていな
い場合には発電マップを選択して発電を開始する。また
キースイッチ２７がＯＦＦの前に発電が行なわれていた
場合には、この発電を継続して行なう。この発電がエン
ジン２１の停止時における発電制動動作になる。
【００２６】キースイッチ２７がＯＦＦになった場合に
は、電子ガバナ４５の制御用コンピュータによってエン
ジン２１に設けられている燃料噴射ポンプ４３のコント
ロールラック４４を電子ガバナ４５を介して燃料が減少
する方向に最大のストロークまで引戻すようにしている
ために、キースイッチ２７がＯＦＦになった状態におい
てはエンジン２１への燃料の供給は停止されている。従
ってこのような状態において、かご形多相誘導機２２に
よって発電制動が行なわれると、エンジン２１は強制的
に停止される。コンピュータは回転検出センサ２６によ
ってエンジン２１の回転数が２回転以下に下がったかど
うかを検出するとともに、２回転以下になった場合には
エンジン２１が停止したものとみなして発電を停止す
る。これによってエンジン２１の強制停止の動作を完了
する。
【００２７】この後に図１に示すシステム、とくにモー
タと発電機を兼ねるかご形多相誘導機２２に関するデー
タをインバータ制御回路２５のコンピュータの記憶装置
を構成するＥＥＰＲＯＭへ書込むようにする。この後に
バッテリリレーをＯＦＦにし、さらにインバータ回路２
４と接続されている静電容量回路４０のコンデンサを半
導体スイッチ回路３２を閉成して放電する。この後に所
定時間、例えば１秒間の計時動作を行ない、その後に故
障判定を行なうとともに、故障の記録を行なってこの制
御動作を終了する。
【００２８】このように本実施例に係るハイブリッド型
エンジンにおいては、インバータ回路２４を制御するた
めのインバータ制御回路２５のコンピュータによるソフ
トウエア制御によって、キースイッチ２７がＯＦＦにな
った後に、かご形多相誘導機２２によって強制的に発電
を行なって制動力をエンジン２１に加えるようにし、こ
れによってエンジン２１の停止時間を短縮するととも
に、停止時の振動を抑制するようにしている。この制御
を行なうことによって、実際にキースイッチ２７がＯＦ
Ｆになってから０．５秒以内にエンジン２１が停止する
ことが確認されている。
【００２９】図４はこのような停止動作を含むエンジン
２１の回転数に対する発電電流の変化を示しており、ア
イドリング回転数である約５００回転に至ったときに、
従来はそのまま発電を停止するようにしていたが、この
ハイブリッド型エンジンにおいては、５００回転に下が
った段階で再び発電電流が所定の値、例えば３０アンペ
アまで増加するようにし、このような発電電流の発生を
伴う発電制動によってエンジン２１の強制停止を行なう
ようにしている。
【００３０】このような対策によれば、ハードウエアに
よる対策が不要になり、コストの増大や車両の重量の増
加を伴うことがない。またキースイッチ２７がＯＦＦに
なったときに車両が動いている場合には、強制停止の動
作が行なわれないために、車両に対してショックを与え
ることもなくなる。
【００３１】
【発明の効果】以上のように本発明は、キースイッチの
遮断時にモータを発電機として利用し、発電制動によっ
てエンジンを強制的に停止させるようにしたものであ
る。
【００３２】従って発電機の発電制動によって加わった
制動力によってエンジンの停止時間が短くなるととも
に、エンジンの停止時における振動が抑制されることに
なる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係るハイブリッド型エンジ
ンのシステムを示すブロック図である。
【図２】エンジンの回転数とロードセンサの位置とに対
する発電領域およびエンジンアシスト領域を示すグラフ
である。
【図３】キースイッチのＯＦＦに伴うコンピュータによ
る制御動作を示すフローチャートである。
【図４】エンジンの回転数に対する発電電流の変化を示
すグラフである。
【符号の説明】
１９ トランスミッション ２１ エンジン ２２ かご形多相誘導機 ２４ インバータ回路 ２５ インバータ制御回路 ２６ 回転センサ ２７ キースイッチ ２８ 車速センサ ３１ 抵抗器 ３２ 半導体スイッチ回路 ３３ 検出回路 ３４ スイッチ制御回路 ３５ 電流検出器 ４０ 静電容量回路 ４３ 燃料噴射ポンプ ４４ コントロールラック ４５ 電子ガバナ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】エンジンから駆動輪に至るパワーラインの
    途中に発電機を兼用するモータを組込み、該モータの出
    力によってエンジンをアシストするようにしたハイブリ
    ッド型エンジンにおいて、 キースイッチの遮断時に前記モータを発電機として利用
    し、発電制動によってエンジンを強制的に停止させるよ
    うにしたことを特徴とするエンジンの強制停止装置。
JP20843695A 1995-07-24 1995-07-24 エンジンの強制停止装置 Pending JPH0932707A (ja)

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