JPS61155635A - エンジンのトルク変動抑制装置 - Google Patents
エンジンのトルク変動抑制装置Info
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- JPS61155635A JPS61155635A JP59275451A JP27545184A JPS61155635A JP S61155635 A JPS61155635 A JP S61155635A JP 59275451 A JP59275451 A JP 59275451A JP 27545184 A JP27545184 A JP 27545184A JP S61155635 A JPS61155635 A JP S61155635A
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- 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
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、エンジンクランク軸に生じるトルク変動を抑
制する装置に関する。
制する装置に関する。
（従来技術）
エンジン、特にレシプロエンジンでは、クランク軸に回
転トルクが非連続的に与えられることから、クランク軸
のトルク変動が不可避的に生じる。
転トルクが非連続的に与えられることから、クランク軸
のトルク変動が不可避的に生じる。
このトルク変動は、エンジン振動の原因になる等の悪影
響をもたらすので、できるだけ小さくすることが望まし
い。従来、このようなエンジンのトルク変動を抑制する
ための装置として、特開昭５５−１４３１に記載される
ものが挙げられる。
響をもたらすので、できるだけ小さくすることが望まし
い。従来、このようなエンジンのトルク変動を抑制する
ための装置として、特開昭５５−１４３１に記載される
ものが挙げられる。
この開示された装置は、クランク軸とともに回転する磁
束発生手段と、これと協働する磁束発生手段とを備えて
おり、クランク軸に発生する回転トルクの爆発１吹成分
とほぼ逆位相の磁気トルクをクランク軸に印加するよう
にしている。この場合、上記爆発１吹成分の変動特性は
、エンジンの気筒数に応じて変化するので、これに対応
して磁気発生毛段の極数を制御しトルク変動特性とほぼ
逆位相の磁気トルクを発生するようにしている。
束発生手段と、これと協働する磁束発生手段とを備えて
おり、クランク軸に発生する回転トルクの爆発１吹成分
とほぼ逆位相の磁気トルクをクランク軸に印加するよう
にしている。この場合、上記爆発１吹成分の変動特性は
、エンジンの気筒数に応じて変化するので、これに対応
して磁気発生毛段の極数を制御しトルク変動特性とほぼ
逆位相の磁気トルクを発生するようにしている。
（解決すべき問題点）
上記特開昭５５−１４３１に記載された装置は、常に磁
気トルクを発生させるための電力を消費するためバッテ
リの新たな負担となるという問題がある。特に始動時、
低回転時においては、バッテリの負荷が大きいので重大
である。また、上記装置は、トルク変動抑制装置として
特別に構成されるものであるためコスト面で不利となる
。また適正な磁気トルクを与えるために、気筒数変化に
応じて極数を変化させる必要があり、装置の汎用性に乏
しいという問題がある。
気トルクを発生させるための電力を消費するためバッテ
リの新たな負担となるという問題がある。特に始動時、
低回転時においては、バッテリの負荷が大きいので重大
である。また、上記装置は、トルク変動抑制装置として
特別に構成されるものであるためコスト面で不利となる
。また適正な磁気トルクを与えるために、気筒数変化に
応じて極数を変化させる必要があり、装置の汎用性に乏
しいという問題がある。
（上記問題を解決するための手段）
本発明は、上記問題を解決するため以下のように構成さ
れる。
れる。
すなわち、本発明のトルク変動抑制装置は通電状態を切
換えることにより電動機能と発電機能とを適宜発揮させ
る切換手段と、クランク軸のトルク変動特性の相対的に
高トルク期間に対応して前記発電機能が発揮されてクラ
ンク軸に逆１−ルクが付加され低トルク期間に対応して
前記電動機能が発揮されてクランク軸に正トルクが付加
されるように前記切換手段の作動タイミングを制御する
タイミング制御手段と、エンジン高回転時には前記タイ
ミング制御手段による制御を停止する停止手段とを備え
たことを特徴とする。
換えることにより電動機能と発電機能とを適宜発揮させ
る切換手段と、クランク軸のトルク変動特性の相対的に
高トルク期間に対応して前記発電機能が発揮されてクラ
ンク軸に逆１−ルクが付加され低トルク期間に対応して
前記電動機能が発揮されてクランク軸に正トルクが付加
されるように前記切換手段の作動タイミングを制御する
タイミング制御手段と、エンジン高回転時には前記タイ
ミング制御手段による制御を停止する停止手段とを備え
たことを特徴とする。
（作 用）
本発明の装置は、通電状態を切換えることにより、発電
機能と電動機能を選択的に発揮するようになっている。
機能と電動機能を選択的に発揮するようになっている。
この場合、電動機能が発揮されるときには、通常の電動
機と同様な回路構造となり、クランク軸に正トルクを与
える。また、発電機能が発揮されるときには、通常の交
流発ｉｔ機（オールタネータ）と同様の回路構造となり
クランク軸に逆トルクを与えるとともにエンジン動力の
一部は、電気エネルギに変換されてバッテリに充電され
る。本発明は、通電状態を切換えることにより、電動機
能と発電機能とを適宜発揮させエンジンの低回転から中
回転領域において特に問題となるクランク軸のトルク変
動を緩和するようにしている。
機と同様な回路構造となり、クランク軸に正トルクを与
える。また、発電機能が発揮されるときには、通常の交
流発ｉｔ機（オールタネータ）と同様の回路構造となり
クランク軸に逆トルクを与えるとともにエンジン動力の
一部は、電気エネルギに変換されてバッテリに充電され
る。本発明は、通電状態を切換えることにより、電動機
能と発電機能とを適宜発揮させエンジンの低回転から中
回転領域において特に問題となるクランク軸のトルク変
動を緩和するようにしている。
上記切換制御においては、比較的大きな電流の断接が必
要となることから、通常リレー回路が用いられるが、本
発明ではエンジンの高回転時では、上記切換制御を停止
するようにしてリレー回路の負担の軽減を図っている。
要となることから、通常リレー回路が用いられるが、本
発明ではエンジンの高回転時では、上記切換制御を停止
するようにしてリレー回路の負担の軽減を図っている。
（実施例の説明）
以下、本発明の実施例につき、図面を参照しつつ、説明
する。
する。
第１図から第３図を参照すれば、エンジンＥのクランク
軸１の出力取出側端部には、フライホイール２が取付け
られている。フライホイール２の側端面には、クラッチ
機構４が組合わされるようになっており、このフライホ
イール２とクラッチ機構４は、シリンダブロック３の側
面にボルト３ａによって固定されたクラッチハウジング
５によって周囲が覆われている。そして、クラッチハウ
ジング５の内側には、フライホイール２の周囲を取り囲
むようにステータ６が取付けられている。
軸１の出力取出側端部には、フライホイール２が取付け
られている。フライホイール２の側端面には、クラッチ
機構４が組合わされるようになっており、このフライホ
イール２とクラッチ機構４は、シリンダブロック３の側
面にボルト３ａによって固定されたクラッチハウジング
５によって周囲が覆われている。そして、クラッチハウ
ジング５の内側には、フライホイール２の周囲を取り囲
むようにステータ６が取付けられている。
ステータ６は、サポータ６ａとこれに支持されるステー
タコイル７を備えており、ステータコイル７はフライホ
イール２の外周面との間に一定の間隙を有して対向する
ように配置されている。なお、ロータすなわちフライホ
イール２の外周部分には、２種類のロータコイルすなわ
ち、電動用ロータコイル８と発電用ロータコイル９が巻
回されるとともに磁性体１０が配置される。第４図を併
わせで参照すれば、電動用ロータコイル８は、フライホ
イール２の周面上を蛇行するように巻回されており、通
常のモータの電機子配線と同様のやり方で、クランク軸
ｌ上に配設された整流子１１に接続されている。整流子
１１は、電動用ブラシ１３にと接触するようになってい
る。また、第５図に示すように発電用ロータコイル９も
、コイル８と同様にフライホイール外周面上を蛇行する
ように巻回されてスリップリング１２に接続され、２亥
スリツプリング１２には電動用ブラシ１４が組合わされ
て接触するようになっている。
タコイル７を備えており、ステータコイル７はフライホ
イール２の外周面との間に一定の間隙を有して対向する
ように配置されている。なお、ロータすなわちフライホ
イール２の外周部分には、２種類のロータコイルすなわ
ち、電動用ロータコイル８と発電用ロータコイル９が巻
回されるとともに磁性体１０が配置される。第４図を併
わせで参照すれば、電動用ロータコイル８は、フライホ
イール２の周面上を蛇行するように巻回されており、通
常のモータの電機子配線と同様のやり方で、クランク軸
ｌ上に配設された整流子１１に接続されている。整流子
１１は、電動用ブラシ１３にと接触するようになってい
る。また、第５図に示すように発電用ロータコイル９も
、コイル８と同様にフライホイール外周面上を蛇行する
ように巻回されてスリップリング１２に接続され、２亥
スリツプリング１２には電動用ブラシ１４が組合わされ
て接触するようになっている。
第６図に詳細に示すように、電動用ブラシ１３は離着装
置１５の先端に取付けられており、該離着装室１５はソ
レノイド１６により、電動用ブラシ１３を整流子１１に
対し接触させあるいは離間させるように作動する。この
場合、ソレノイド１６が非励磁のとき、離着装置１５は
、電動用ブラシ１３を接触させ、励磁状態にあるとき、
電動用ブラシ１３を整流子１１から引離す。次に、上記
ステータコイルおよび電動用ロータコイル８、発電用ロ
ータコイルを制御して、ステータ６及びロータすなわち
フライホイール構造体に電動機能及び発電機能を適宜発
揮させるための制御回路につき説明する。第７図におい
て、ステータコイル７、電動用ロータコイル８、及び発
電用ロータコイル９は制御回路２０を介してバッテリ２
２に接続されている。
置１５の先端に取付けられており、該離着装室１５はソ
レノイド１６により、電動用ブラシ１３を整流子１１に
対し接触させあるいは離間させるように作動する。この
場合、ソレノイド１６が非励磁のとき、離着装置１５は
、電動用ブラシ１３を接触させ、励磁状態にあるとき、
電動用ブラシ１３を整流子１１から引離す。次に、上記
ステータコイルおよび電動用ロータコイル８、発電用ロ
ータコイルを制御して、ステータ６及びロータすなわち
フライホイール構造体に電動機能及び発電機能を適宜発
揮させるための制御回路につき説明する。第７図におい
て、ステータコイル７、電動用ロータコイル８、及び発
電用ロータコイル９は制御回路２０を介してバッテリ２
２に接続されている。
制御回路２０は、好ましくは、マイクロコンピュータで
構成されるコントローラ３９からの命令に応じて電動状
態と発電状態とを切換制御を行なうためのものであり、
切換回路２７、タイミング制御回路３７．３８、ステー
タコイル用駆動回路２５、発電用ロータコイル用駆動回
路２６、電流調整回路２８．２９、整流回路３０を含ん
で構成されている。制御回路２０の切換回路２７は、キ
ースイッチ２１を介してバッテリ２２に接続されている
。この場合切換回路２７は、一方でキースイッチ２１の
スタータスイッチ端子２１ａ、他方でイグニッションス
イッチ端子２１ｂに接続されている。また、制御回路２
０の整流回路３０はヒユーズボックス３２を介して、ス
テータコイル用駆動回路２５は、直接バッテリ２２に接
続されている。電動用ロータコイル８は、整流子１１と
ブラシ１３との接触点３３．３４を介して、一方では制
御回路２０の電流調整回路２８に接続され、他方では接
地されている。発電用ロークコイル９は、スリップリン
グ１２とブラシ１４との接触点３５．３６を介して、一
方では制御回路２０の発電用ロータコイル用駆動回路２
６に接続され、他方では接地されている。ステータコイ
ル７は、三相構造になっており、各巻線の両端で制御回
路２０のステータコイル用駆動回路２５に接続されてい
る。切換回路２７は、コントローラ３９の命令信号に応
じて切換命令信号を発するようになっており、ステータ
用駆動回路２５は切換命令信号を受けて作動しステータ
コイル７の接続状態を切換える。また、発電用ロータコ
イル用駆動回路２６は、同様に切換回路２７からの命令
信号に応じて作動して、発電用ロータコイル９の接続状
態を切換える。駆動回路２５．２６は本例では、リレー
回路で構成されている。切換回路２７と駆動回路２５．
２６との間に配置された、タイミング制御回路３７．３
８は、切換回路２７からの出力が所定の値のとき、コン
トローラ３９からの信号に応じて、所定のタイミングで
駆動回路２５．２６が作動するように命令信号を発生す
る。さらに、電流調整回路２日、２９は、電動用ロータ
コイル８、及び発を用ロータコイル９への電流をそれぞ
れ調整するようになっている。また、ステータコイル用
駆動回路２５とヒユーズ３２との間に設けられた整流回
路３０は、発電作用によってステータコイルに発生した
三相交流を整流してバッテリ２２に送電するようになっ
ている。ステータコイル用駆動回路２５は、ステータコ
イル７の両端部で接続端子グループ２５ａと接続端子グ
ループ２５ｂが選択的に閉状態になるように作動し、発
電用ロータコイル用駆動回路２６は、駆動回路２５の作
動に関連して作動し、接点２６ａを開閉する。
構成されるコントローラ３９からの命令に応じて電動状
態と発電状態とを切換制御を行なうためのものであり、
切換回路２７、タイミング制御回路３７．３８、ステー
タコイル用駆動回路２５、発電用ロータコイル用駆動回
路２６、電流調整回路２８．２９、整流回路３０を含ん
で構成されている。制御回路２０の切換回路２７は、キ
ースイッチ２１を介してバッテリ２２に接続されている
。この場合切換回路２７は、一方でキースイッチ２１の
スタータスイッチ端子２１ａ、他方でイグニッションス
イッチ端子２１ｂに接続されている。また、制御回路２
０の整流回路３０はヒユーズボックス３２を介して、ス
テータコイル用駆動回路２５は、直接バッテリ２２に接
続されている。電動用ロータコイル８は、整流子１１と
ブラシ１３との接触点３３．３４を介して、一方では制
御回路２０の電流調整回路２８に接続され、他方では接
地されている。発電用ロークコイル９は、スリップリン
グ１２とブラシ１４との接触点３５．３６を介して、一
方では制御回路２０の発電用ロータコイル用駆動回路２
６に接続され、他方では接地されている。ステータコイ
ル７は、三相構造になっており、各巻線の両端で制御回
路２０のステータコイル用駆動回路２５に接続されてい
る。切換回路２７は、コントローラ３９の命令信号に応
じて切換命令信号を発するようになっており、ステータ
用駆動回路２５は切換命令信号を受けて作動しステータ
コイル７の接続状態を切換える。また、発電用ロータコ
イル用駆動回路２６は、同様に切換回路２７からの命令
信号に応じて作動して、発電用ロータコイル９の接続状
態を切換える。駆動回路２５．２６は本例では、リレー
回路で構成されている。切換回路２７と駆動回路２５．
２６との間に配置された、タイミング制御回路３７．３
８は、切換回路２７からの出力が所定の値のとき、コン
トローラ３９からの信号に応じて、所定のタイミングで
駆動回路２５．２６が作動するように命令信号を発生す
る。さらに、電流調整回路２日、２９は、電動用ロータ
コイル８、及び発を用ロータコイル９への電流をそれぞ
れ調整するようになっている。また、ステータコイル用
駆動回路２５とヒユーズ３２との間に設けられた整流回
路３０は、発電作用によってステータコイルに発生した
三相交流を整流してバッテリ２２に送電するようになっ
ている。ステータコイル用駆動回路２５は、ステータコ
イル７の両端部で接続端子グループ２５ａと接続端子グ
ループ２５ｂが選択的に閉状態になるように作動し、発
電用ロータコイル用駆動回路２６は、駆動回路２５の作
動に関連して作動し、接点２６ａを開閉する。
駆動回路２５の接点端子グループ２５ａが閉じると、ス
テータコイル７は、その一端側が直接バッテリ２２に接
続されるとともに、ステータコイル７の他端側は、電動
用ロータコイル８と接続状態すなわち第８図において端
子ａを接続した状態になる。この接続状態は、通常の直
流直巻電動機の回路構成と同様であり、電動機能が発揮
されクランク軸ｌにトルクが与えられる。このとき、発
電用ロータコイル用駆動回路２６の接点２６ａは、開い
ているので発電用ロータコイルには、通電されずその機
能は発揮されない。また、切換回路２７からの命令信号
によって、駆動回路２５の接Ｖｔ ’４子ン゛ループ２
５ｂが閉しられるとステータコイル７ば、整流回路３０
を介してバッテリ２２と接続状態になる。このとき、電
動用ロータコイル８は非接続状態となり、一方発電用ロ
ータコイル９は、駆動回路２６が作動して接点２６ａを
閉じるので、切換回路２７、キースイッチ２１を介して
バッテリ２２と接続状態すなわち、第９図において端子
すを接続した状態になる。この接続状態は、通常の交流
発電Ｉ！（オルタネータ）と同様な回路構成であり、ス
テータ及びロータ構造体は発電機能を発揮する。
テータコイル７は、その一端側が直接バッテリ２２に接
続されるとともに、ステータコイル７の他端側は、電動
用ロータコイル８と接続状態すなわち第８図において端
子ａを接続した状態になる。この接続状態は、通常の直
流直巻電動機の回路構成と同様であり、電動機能が発揮
されクランク軸ｌにトルクが与えられる。このとき、発
電用ロータコイル用駆動回路２６の接点２６ａは、開い
ているので発電用ロータコイルには、通電されずその機
能は発揮されない。また、切換回路２７からの命令信号
によって、駆動回路２５の接Ｖｔ ’４子ン゛ループ２
５ｂが閉しられるとステータコイル７ば、整流回路３０
を介してバッテリ２２と接続状態になる。このとき、電
動用ロータコイル８は非接続状態となり、一方発電用ロ
ータコイル９は、駆動回路２６が作動して接点２６ａを
閉じるので、切換回路２７、キースイッチ２１を介して
バッテリ２２と接続状態すなわち、第９図において端子
すを接続した状態になる。この接続状態は、通常の交流
発電Ｉ！（オルタネータ）と同様な回路構成であり、ス
テータ及びロータ構造体は発電機能を発揮する。
なお、コントローラ３９には、エンジン回転数を算出す
るためのクランク角センサ４０からの信号と、エンジン
負荷を算出するための吸気負圧を検出する負圧センサ４
１からの信号が人力され、コントローラ３９は、これら
の信号に基づいてタイミング制御回路３７．３８、離着
装置１５のソレノイド１６、及び切換回路２７に対して
所定の命令信号を発生するようになっている。
るためのクランク角センサ４０からの信号と、エンジン
負荷を算出するための吸気負圧を検出する負圧センサ４
１からの信号が人力され、コントローラ３９は、これら
の信号に基づいてタイミング制御回路３７．３８、離着
装置１５のソレノイド１６、及び切換回路２７に対して
所定の命令信号を発生するようになっている。
以上の構成の装置を、クランク軸ｌのトルク変動の緩和
制御を含む制御に応用した場合につき、第１０図のフロ
ーチャートを参照しつつ説明する。
制御を含む制御に応用した場合につき、第１０図のフロ
ーチャートを参照しつつ説明する。
エンジン始動時においては、キースイッチ２１のスター
トスイッチ端子２１ａが接続状態にあること及びエンジ
ン回転数ｒが完爆開始状態を示す回転数ｒ１より小さい
ことを条件として、切換回路２７はステータコイル用駆
動回路２５の接続端子グループ２５ａが接続状態になる
ように命令信号を出力する。そして、この場合、タイミ
ング制御回路３７．３８はこの信号を変更しない、また
、ソレノイド１６は励磁されていないので電動用ブラシ
１３は整流子１１と接触状態にある。これによって、ス
テータコイル７と電動用ロータコイル８は、直列にバッ
テリ２２に接続され、ステータ及びロータ構造体は電動
機能を発揮する。すなわち、該構造体はスタータとして
機能し、クランク軸１に対して始動トルクを与える。
トスイッチ端子２１ａが接続状態にあること及びエンジ
ン回転数ｒが完爆開始状態を示す回転数ｒ１より小さい
ことを条件として、切換回路２７はステータコイル用駆
動回路２５の接続端子グループ２５ａが接続状態になる
ように命令信号を出力する。そして、この場合、タイミ
ング制御回路３７．３８はこの信号を変更しない、また
、ソレノイド１６は励磁されていないので電動用ブラシ
１３は整流子１１と接触状態にある。これによって、ス
テータコイル７と電動用ロータコイル８は、直列にバッ
テリ２２に接続され、ステータ及びロータ構造体は電動
機能を発揮する。すなわち、該構造体はスタータとして
機能し、クランク軸１に対して始動トルクを与える。
次に、エンジン回転数ｒが所定回転数ｒｚ （本例で
は約３００Ｏｒｐｍ）より大きい場合には、切換回路２
７は、ステータコイル用駆動回路２５の接続端子グルー
プ２５ｂが接続状態になるように、また、発電用ロータ
コイル用駆動回路２６の接点２６ａが閉状態になるよう
に命令信号を出力する。
は約３００Ｏｒｐｍ）より大きい場合には、切換回路２
７は、ステータコイル用駆動回路２５の接続端子グルー
プ２５ｂが接続状態になるように、また、発電用ロータ
コイル用駆動回路２６の接点２６ａが閉状態になるよう
に命令信号を出力する。
この場合、タイミング制御回路は、切換回路２７からの
信号を変更することなく駆動回路２５．２６に入力する
。このとき、１題■１扇縫−−纏。
信号を変更することなく駆動回路２５．２６に入力する
。このとき、１題■１扇縫−−纏。
−−１端一ソレノイド１６は励磁されてｉｉｉｍ−−ｍ
ｍｍｍ＠−−−電動用ブラシ１３は整流子１１に接触状
態にされる。従って、ステータコイル７は、整流回路３
０を介して、また発電用ロータコイル９は切換回路２７
及びキースイッチ２１を介してバッテリ２２に接続され
、オルタネータの回路構造を形成し、発電機能を発揮す
る。これによって、ステータコイル７には、三相交流が
発生し、この交流は整流回路３０で整流されて、バッテ
リ２２に与えられ、充電が行なわれる。
ｍｍｍ＠−−−電動用ブラシ１３は整流子１１に接触状
態にされる。従って、ステータコイル７は、整流回路３
０を介して、また発電用ロータコイル９は切換回路２７
及びキースイッチ２１を介してバッテリ２２に接続され
、オルタネータの回路構造を形成し、発電機能を発揮す
る。これによって、ステータコイル７には、三相交流が
発生し、この交流は整流回路３０で整流されて、バッテ
リ２２に与えられ、充電が行なわれる。
次に、エンジン回転数ｒが所定回転数ｒ２より低い場合
には、クランク軸１まわりのトルク変動を緩和するため
のいわゆるトルク変動制御を行なう。このとき、ソレノ
イド１６は消磁される。
には、クランク軸１まわりのトルク変動を緩和するため
のいわゆるトルク変動制御を行なう。このとき、ソレノ
イド１６は消磁される。
この場合、エンジン回転数ｒが比較的低いときは、トル
ク変動は、例えば４気筒エンジンでは爆発工程における
爆発トルクにより第１１Ａ図の実線で示すように、クラ
ンク角１８０°を１サイクルとした正弦曲線に類似した
変化特性を存する。
ク変動は、例えば４気筒エンジンでは爆発工程における
爆発トルクにより第１１Ａ図の実線で示すように、クラ
ンク角１８０°を１サイクルとした正弦曲線に類似した
変化特性を存する。
そして、エンジン回転数が高くなると、ピストン系の慣
性力に起因する慣性トルクが増大するため第１１Ａ図の
破線で示すような、低回転時の特性と比べてクランク角
９０°〆け位相がずれた変化特性を有するトルク変動が
生じる。このため、回転数が高くなるにつれて、トルク
変動の大きさは、実線特性と破線特性とが打ち消し合う
ので、次第に小さくなり、第１２図に示すように回転数
ｒ。
性力に起因する慣性トルクが増大するため第１１Ａ図の
破線で示すような、低回転時の特性と比べてクランク角
９０°〆け位相がずれた変化特性を有するトルク変動が
生じる。このため、回転数が高くなるにつれて、トルク
変動の大きさは、実線特性と破線特性とが打ち消し合う
ので、次第に小さくなり、第１２図に示すように回転数
ｒ。
（本例では約１５０ Ｏｒｐｍ）付近で極値を有する。
そして、さらに回転数が増大すると破線で示すトルク変
動が支配的になり、トルク変動の大きさも次第に大きく
なる傾向を有する。従って、本例のトルク変動制御を行
なうに当たって、ステータ及びロータ構造体に電動機能
を発揮させて、クランク軸に正トルクを与える作動開始
タイミングθ３、及び発電機能を発揮させてクランク軸
に逆トルクを与える作動開始タイミングθ１を上記回転
数ｒ３の前後で変えるように制御する。なお、エンジン
回転数が所定回転数ｒ２を越えるような高回転領域では
、トルク変動制御を行なうことが困難になるとともに、
その要請が少なくなるので本例では、トルク変動制御は
行なわないこととしている。本例のトルク変動制御にお
いて、エンジン回転数ｒがトルク変動量が極小となる回
転数ｒ、以下である場合には電動機能及び発電機能の作
動開始タイミングθ５、θ１をそれぞれ低速域でのトル
ク変動に応じた値θ３１、θ１１に設定し、回転数ｒ１
を越えるときは、上記作動開始タイミングθ５、θ２を
高速域でのトルク変動に応じた値θ８ｚ、θ、２に設定
する。これらの値は予め運転状態に対応したマツプとし
てメモリに記憶されている。次に、電動機能及び発１機
能を発揮させる作動期間θ、いθ１．を、それぞれエン
ジン回転数ｒと吸気負圧Ｖとの関数ｆｓ （ｒ、、ｖ
） 、ｆａ （ｒ、ｖ）として設定する。この関数特
性は、エンジンの形式により異なるが、概略的には、回
転数ｒ３°を境として低高回転側で作動期間θ、いθ、
が長くなるように、また高負荷程作動期間θ□、θ、が
長くなるように設定される。そして、そのときのクラン
ク角θがそのときの回転数ｒに対応するトルク変動特性
に照らして、ステータ及びロータ構造体に電動機能を発
揮させるべき時間範囲内、すなわち、作動開始θ５から
作動終期θ８＋θ、５までの範囲にある場合には、タイ
ミング制御回路３７を介して、駆動回路２５は、接続端
子グループ２５ａを接続状態にする。また、タイミング
制御回路３８を介して駆動回路２６は、接点２６ａを開
状態にする。これによって、ステータコイル７、電動用
ロータコイル８に通電され電動機能が発揮される。
動が支配的になり、トルク変動の大きさも次第に大きく
なる傾向を有する。従って、本例のトルク変動制御を行
なうに当たって、ステータ及びロータ構造体に電動機能
を発揮させて、クランク軸に正トルクを与える作動開始
タイミングθ３、及び発電機能を発揮させてクランク軸
に逆トルクを与える作動開始タイミングθ１を上記回転
数ｒ３の前後で変えるように制御する。なお、エンジン
回転数が所定回転数ｒ２を越えるような高回転領域では
、トルク変動制御を行なうことが困難になるとともに、
その要請が少なくなるので本例では、トルク変動制御は
行なわないこととしている。本例のトルク変動制御にお
いて、エンジン回転数ｒがトルク変動量が極小となる回
転数ｒ、以下である場合には電動機能及び発電機能の作
動開始タイミングθ５、θ１をそれぞれ低速域でのトル
ク変動に応じた値θ３１、θ１１に設定し、回転数ｒ１
を越えるときは、上記作動開始タイミングθ５、θ２を
高速域でのトルク変動に応じた値θ８ｚ、θ、２に設定
する。これらの値は予め運転状態に対応したマツプとし
てメモリに記憶されている。次に、電動機能及び発１機
能を発揮させる作動期間θ、いθ１．を、それぞれエン
ジン回転数ｒと吸気負圧Ｖとの関数ｆｓ （ｒ、、ｖ
） 、ｆａ （ｒ、ｖ）として設定する。この関数特
性は、エンジンの形式により異なるが、概略的には、回
転数ｒ３°を境として低高回転側で作動期間θ、いθ、
が長くなるように、また高負荷程作動期間θ□、θ、が
長くなるように設定される。そして、そのときのクラン
ク角θがそのときの回転数ｒに対応するトルク変動特性
に照らして、ステータ及びロータ構造体に電動機能を発
揮させるべき時間範囲内、すなわち、作動開始θ５から
作動終期θ８＋θ、５までの範囲にある場合には、タイ
ミング制御回路３７を介して、駆動回路２５は、接続端
子グループ２５ａを接続状態にする。また、タイミング
制御回路３８を介して駆動回路２６は、接点２６ａを開
状態にする。これによって、ステータコイル７、電動用
ロータコイル８に通電され電動機能が発揮される。
すなわち、クランク軸ｌには正トルクが加えられて、ト
ルク変動特性の相対的に低い部分（逆トルクが作用する
部分）が是正される。また、クランク角θが発電機能が
発揮されるべき時間範囲内、すなわち、作動開始θ１か
ら作動終期θ１＋θ。
ルク変動特性の相対的に低い部分（逆トルクが作用する
部分）が是正される。また、クランク角θが発電機能が
発揮されるべき時間範囲内、すなわち、作動開始θ１か
ら作動終期θ１＋θ。
までの範囲内にあるときには、駆動回路２５の接続端子
グループ２５ｂが接続状態になるとともに、駆動回路２
６の接点２６ａが閉じる。これによって、発電用ロータ
コイル９が通電され、発電機能が発揮される。この場合
には、トルク変動特性の相対的に高い部分に逆トルクが
加えられて是正される。以上のように、ステータ及びロ
ータ構造体の電動機能は、第１１Ｃ図に示すタイミング
で作動期間θ、５だけ発揮されて、第１１Ｄ図に示すよ
うな特性の正トルクをクランク軸１に与える。また、発
電機能は第１１Ｂ図に示すようなタイミングで作動期間
θ、たけ発揮されて第１１０図に示すような特性の逆ト
ルクをクランク軸１に与える。
グループ２５ｂが接続状態になるとともに、駆動回路２
６の接点２６ａが閉じる。これによって、発電用ロータ
コイル９が通電され、発電機能が発揮される。この場合
には、トルク変動特性の相対的に高い部分に逆トルクが
加えられて是正される。以上のように、ステータ及びロ
ータ構造体の電動機能は、第１１Ｃ図に示すタイミング
で作動期間θ、５だけ発揮されて、第１１Ｄ図に示すよ
うな特性の正トルクをクランク軸１に与える。また、発
電機能は第１１Ｂ図に示すようなタイミングで作動期間
θ、たけ発揮されて第１１０図に示すような特性の逆ト
ルクをクランク軸１に与える。
なお、エンジン回転数ｒが所定回転数ｒａ （本例で
ハフ ００ ｒｐｍ）以下に低下した場合には、トルク
変動制御は行なわれず、この場合には、離着装置１５の
ソレノイド１６が励磁されて、電動用ブラシ１３は、整
流子１１との接触状態から解放される０以上のようなト
ルク変動制御の結果、全体として第１１Ａ図実線特性の
トルク変動は、第１１Ｄ図の正負の付加トルクが適宜加
えられることにより、第１１Ａ図１点鎖線で示すように
是正され、変動量が減少する。
ハフ ００ ｒｐｍ）以下に低下した場合には、トルク
変動制御は行なわれず、この場合には、離着装置１５の
ソレノイド１６が励磁されて、電動用ブラシ１３は、整
流子１１との接触状態から解放される０以上のようなト
ルク変動制御の結果、全体として第１１Ａ図実線特性の
トルク変動は、第１１Ｄ図の正負の付加トルクが適宜加
えられることにより、第１１Ａ図１点鎖線で示すように
是正され、変動量が減少する。
なお、本発明は、本実施例に限られるものではなく、各
電動用ブラシにソレノイドを取付は常態では、ハネ付勢
により整流子と接触状態にされており、ソレノイドが励
磁されたとき、整流子がら′ 離されるように離着装置
を構成しても良い。
電動用ブラシにソレノイドを取付は常態では、ハネ付勢
により整流子と接触状態にされており、ソレノイドが励
磁されたとき、整流子がら′ 離されるように離着装置
を構成しても良い。
本実施例ではフライホイールをロータの＋Ｒ成要素とし
て単一の構造体、により電動機及び発ｉｔ機を構成し、
これを用いてトルク変動制御することによりその制御を
クランク軸にダイレクトに行なうため、制御応答性が良
い。
て単一の構造体、により電動機及び発ｉｔ機を構成し、
これを用いてトルク変動制御することによりその制御を
クランク軸にダイレクトに行なうため、制御応答性が良
い。
さらに、本実施例では、離着装置により、電動用ブラシ
は、発電時には、整流子と非接触状態に保持されるので
、本例の電動発電装置は優れた耐久性を有する。
は、発電時には、整流子と非接触状態に保持されるので
、本例の電動発電装置は優れた耐久性を有する。
（発明の効果）
本発明によれば、発電機能が発揮されるときには、バッ
テリが充電されるので、本発明によってトルク変動制御
を行うことによってバッテリの負担が増大するといった
問題は住じない。また、発電機能を発揮させることによ
り十分にエネルギを回収することができるので発ｉｉ機
を別個に設けることを要しない、従って、スペース的、
コスト的に有利である。さらに本発明では、エンジンの
高回転領域では、電動機能と発電機能との切換制御を行
なわないようにしているので、切換手段の劣化を低く抑
えることができ、従って本発明の装置は優れた耐久性を
有する。
テリが充電されるので、本発明によってトルク変動制御
を行うことによってバッテリの負担が増大するといった
問題は住じない。また、発電機能を発揮させることによ
り十分にエネルギを回収することができるので発ｉｉ機
を別個に設けることを要しない、従って、スペース的、
コスト的に有利である。さらに本発明では、エンジンの
高回転領域では、電動機能と発電機能との切換制御を行
なわないようにしているので、切換手段の劣化を低く抑
えることができ、従って本発明の装置は優れた耐久性を
有する。
第１図は、本発明の１実施例に係る電動発電装置の要部
縦断図、第２図は第１図の実施例の横断面図、第３図は
、本発明の電動発電装置を組み込んだエンジンの斜視図
、第４図は、電動用ロータコイルの巻回状態を示す概略
図、第５図は、発電用ロータコイルの巻回状態を示す概
略図、第６図は、本発明の１実施例に従う離着装置の概
略図、第７図は本発明に従う電動発電装置の制御回路図
、第８図は電動機能を発揮するための配線構造を示す概
略図、第９図は発電機能を発揮するための配線構造を示
す概略図、第１０図は、本発明の電動発電装置を活用し
た制御のフローチャート、第１１Ａ図はクランク軸のト
ルク変動を示すグラフ、第１１Ｂ図は、発電機能を発揮
させる時期を示すグラフ、第１１Ｃ図は、電動機能を発
揮させる時期を示すグラフ、第ＬＬＤ図は、電動発電装
置によってクランク軸に与えられる付加トルクを表わす
図、第１２図は、トルク変動量とエンジン回転数変化と
の関係を示すグラフである。 １・・・クランク軸、２・・・フライホイール、４・・
・クラッチ機構、５・・・クラッチハウジング、６・・
・ステータ、７・・・ステータコイル、８・・・電動用
ロータコイル、９・・・発電用ロータコイル、１０・・
・磁性体、１５・・・離着装置、１６・・・ソレノイド
、２０・・・制御回路、２２・・・バッテリ、３９・・
・コントローラ。 第４図 第５図
縦断図、第２図は第１図の実施例の横断面図、第３図は
、本発明の電動発電装置を組み込んだエンジンの斜視図
、第４図は、電動用ロータコイルの巻回状態を示す概略
図、第５図は、発電用ロータコイルの巻回状態を示す概
略図、第６図は、本発明の１実施例に従う離着装置の概
略図、第７図は本発明に従う電動発電装置の制御回路図
、第８図は電動機能を発揮するための配線構造を示す概
略図、第９図は発電機能を発揮するための配線構造を示
す概略図、第１０図は、本発明の電動発電装置を活用し
た制御のフローチャート、第１１Ａ図はクランク軸のト
ルク変動を示すグラフ、第１１Ｂ図は、発電機能を発揮
させる時期を示すグラフ、第１１Ｃ図は、電動機能を発
揮させる時期を示すグラフ、第ＬＬＤ図は、電動発電装
置によってクランク軸に与えられる付加トルクを表わす
図、第１２図は、トルク変動量とエンジン回転数変化と
の関係を示すグラフである。 １・・・クランク軸、２・・・フライホイール、４・・
・クラッチ機構、５・・・クラッチハウジング、６・・
・ステータ、７・・・ステータコイル、８・・・電動用
ロータコイル、９・・・発電用ロータコイル、１０・・
・磁性体、１５・・・離着装置、１６・・・ソレノイド
、２０・・・制御回路、２２・・・バッテリ、３９・・
・コントローラ。 第４図 第５図
Claims (1)
- エンジンの出力軸に連結した電動発電装置と、該電動
発電装置への通電状態を切換えることにより電動機能と
発電機能とを適宜発揮させる切換手段と、クランク軸の
トルク変動特性の相対的に高トルク期間に対応して前記
発電機能が発揮されてクランク軸に逆トルクが付加され
低トルク期間に対応して前記電動機能が発揮されてクラ
ンク軸に正トルクが付加されるように前記切換手段の作
動タイミングを制御するタイミング制御手段と、エンジ
ン高回転時には前記タイミング制御手段による制御を停
止する停止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 |
|---|---|---|---|
| JP59275451A JPS61155635A (ja) | 1984-12-27 | 1984-12-27 | エンジンのトルク変動抑制装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59275451A JPS61155635A (ja) | 1984-12-27 | 1984-12-27 | エンジンのトルク変動抑制装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61155635A true JPS61155635A (ja) | 1986-07-15 |
Family
ID=17555707
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59275451A Pending JPS61155635A (ja) | 1984-12-27 | 1984-12-27 | エンジンのトルク変動抑制装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61155635A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5920160A (en) * | 1995-05-19 | 1999-07-06 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Power output apparatus and method of controlling the same |
| JP2014520496A (ja) * | 2011-05-09 | 2014-08-21 | ウェンチ ハン | 電気自動車の続走用の発電および充電装置 |
-
1984
- 1984-12-27 JP JP59275451A patent/JPS61155635A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5920160A (en) * | 1995-05-19 | 1999-07-06 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Power output apparatus and method of controlling the same |
| JP2014520496A (ja) * | 2011-05-09 | 2014-08-21 | ウェンチ ハン | 電気自動車の続走用の発電および充電装置 |
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