JPWO2014002185A1 - 駆動制御装置、および、駆動制御方法 - Google Patents

Abstract

駆動制御方法では、エンジンを予め決められた基準トルクで正転させ、エンジンが正転移動することにより回転角度が第１の上死点を通過したか否かの情報、エンジンが正転方向に移動した正転移動量、エンジンが逆転方向に移動した逆転移動量に基づいて、正転駆動後のエンジンの回転角度の位置を判断する。

Description

本発明は、駆動制御装置、および、駆動制御方法に関する。

エンジンの始動時には、スタータ等の回転出力手段の駆動によりエンジンのクランク軸が回転する。この時、エンジンのフリクションとともに、特に、圧縮行程にある気筒の圧縮圧力が、回転抵抗として作用する。この回転抵抗力が過大となると、圧縮行程にある気筒の上死点直前でのエンジンの回転が停止し、始動不良を生じることがある。特に、温間時には、圧縮圧力の上昇が大きいので始動不良を生じやすい。

このような始動不良を解消するために、始動時にエンジンの回転が停止した場合には、回転出力手段による正転方向のトルクの断続或いは正転・逆転を実行する技術がある（例えば、ＪＰ０３−３９６９Ａ参照）。

この従来技術では、正転方向のトルクの断続或いは正転・逆転を実行することにより、トルク断時に気筒の圧力を逃すとともに、静摩擦から動摩擦に変化させて摩擦力を低減し、且つ慣性トルクを生じさせて、始動を容易にする。

また、始動の最初から回転出力手段の駆動により、エンジンを逆転して、その後、正転を実行する技術がある（例えば、ＪＰ０７−７１３５０Ａ参照）。

これにより、トルク断時に気筒の圧力を逃すとともに、摩擦力を静摩擦力から動摩擦力に変化させて低減し、且つ慣性トルクを生じさせて、始動を容易にする。

ここで、ＥＣＵの電源投入時は、停止しているエンジンの行程に関する情報が無い。そして、これらの従来技術は、エンジンの行程を判別しないまま、エンジンを始動制御する。

すなわち、これらの従来技術は、ＥＣＵの電源投入時において、モータ始動制御前に、エンジンの行程を判別するものではない。

上述の従来技術は、ＥＣＵの電源投入時において、停止しているエンジンの状態を判別する方法を開示するものではない。

したがって、例えば、停止しているエンジンの行程に応じて、モータ始動制御する技術にそのまま適用できない。

本発明の一態様に係る実施例に従った駆動制御方法は、
４ストロークエンジンの回転角度の変化および上死点を検出するセンサが出力する信号に基づいて、前記エンジンの駆動を制御する駆動制御方法であって、
排気行程と吸気行程との間の第１の上死点は超え且つ圧縮行程と燃焼行程との間の第２の上死点は超えないような基準トルクを正転駆動制御により前記エンジンに付与して前記エンジンを正転させ、その後、前記エンジンの回転が停止した後、前記センサから回転角度が前記第１の上死点を通過したことを示す基準位置信号が発せられたか否かに基づいて、前記エンジンが正転移動することにより前記回転角度が前記第１の上死点を通過したか否かを判断するステップと、
前記回転角度が前記第１の上死点を通過したと判断した場合には、前記センサによる回転角度の検出結果に基づいて、前記エンジンが正転方向に移動した正転移動量が、前記エンジンが逆転方向に移動した逆転移動量以上であるか否かを判断するステップと、
前記回転角度が前記第１の上死点を通過したと判断し且つ前記正転移動量が前記逆転移動量以上であると判断した場合には、現在の前記エンジンの回転角度は、前記吸気行程または前記圧縮行程に位置し、且つ、前記第１の上死点から前記センサにより検出された前記正転移動量と前記逆転移動量との差分だけずれた回転角度に位置していると判断するステップと、
前記回転角度が前記第１の上死点を通過したと判断し且つ前記正転移動量が前記逆転移動量以上ではないと判断した場合には、現在の前記エンジンの回転角度は、前記燃焼行程または前記排気行程に位置し、且つ、前記第１の上死点から前記センサにより検出された前記正転移動量と前記逆転移動量との差分だけずれた回転角度に位置していると判断するステップと、
前記回転角度が前記第１の上死点を通過していないと判断した場合には、前記センサによる回転角度の検出結果に基づいて、前記エンジンが正転方向に移動した正転移動量が、前記エンジンが逆転方向に移動した逆転移動量以上であるか否かを判断するステップと、
前記回転角度が前記第１の上死点を通過していないと判断し且つ前記正転移動量が前記逆転移動量以上であると判断した場合には、現在の前記エンジンの回転角度は、前記吸気行程または前記圧縮行程に位置し、且つ、前記第１の上死点から第１の補正量だけ正転方向にずれた回転角度から、前記センサにより検出された前記正転移動量と前記逆転移動量との差分だけずれた回転角度に位置していると判断するステップと、
前記回転角度が前記第１の上死点を通過していないと判断し且つ前記正転移動量が前記逆転移動量以上ではないと判断した場合には、現在の前記エンジンの回転角度は、前記第２の上死点から第２の補正量だけ逆転方向にずれた回転角度から、前記センサにより検出された前記正転移動量と前記逆転移動量との差分だけずれた回転角度に位置していると判断するステップと、を備える
ことを特徴とする。

前記駆動制御方法において、
前記正転駆動制御を開始して、前記エンジンのクランク軸に回転軸が接続されたモータから前記エンジンへのトルクの付与を開始するステップと、
前記エンジンへのトルクの付与を開始してからのトルク付与時間の計測を開始するステップと、
前記センサにより検出した前記エンジンの回転数が目標値に達したか否かを判断するステップと、
前記エンジンの回転数が前記目標値に達していないと判断した場合には、前記トルク付与時間が設定時間を経過したか否かを判断するステップと、
前記エンジンの回転数が前記目標値に達したと判断した場合および前記トルク付与時間が前記設定時間を経過したと判断した場合には、前記正転駆動制御を停止することにより前記モータから前記エンジンへのトルクの付与を停止するステップと、をさらに備えるようにしてもよい。

前記駆動制御方法において、
前記トルク付与時間が前記設定時間を経過していないと判断した場合には、前記センサにより検出した前記エンジンの回転数が目標値に達したか否かを判断する前記ステップに戻るようにしてもよい。

前記駆動制御方法において、
前記正転駆動制御を停止した後、回転角度が位置する現在の基準区間を取得するステップと、
回転角度が基準区間に位置する同一区間時間の計測を開始するステップと、
回転角度が位置する現在の現在区間を取得するステップと、
前記基準区間と前記現在区間とが同じか否かを判断するステップと、
前記基準区間と前記現在区間とが同じであると判断した場合には、前記同一区間時間が停止時間を経過したか否かを判断するステップと、をさらに備え、
前記同一区間時間が停止時間を経過したと判断した場合には、前記エンジンの回転が停止したと判断するようにしてもよい。

前記駆動制御方法において、
前記基準区間と前記現在区間とが同じではないと判断した場合には、回転角度が位置する現在の基準区間を取得するステップに戻るようにしてもよい。

前記駆動制御方法において、
前記同一区間時間が停止時間を経過していないと判断した場合には、回転角度が位置する現在の現在区間を取得するステップに戻るようにしてもよい。

前記駆動制御方法において、
前記センサは、回転角度が前記第２の上死点を通過した場合にも、前記基準位置信号を出力するようにしてもよい。

前記駆動制御方法において、
前記第１の補正量は、前記吸気行程と前記圧縮行程との間の下死点と、前記第１の上死点との差分であるようにしてもよい。

前記駆動制御方法において、
前記第２の補正量は、前記吸気行程と前記圧縮行程との間の下死点と、前記第２の上死点との差分であるようにしてもよい。

本発明の一態様に係る実施例に従った駆動制御装置は、
４ストロークエンジンの駆動を制御する駆動制御装置であって、
前記エンジンを制御するためのマップを記憶する記憶部と、
前記エンジンにトルクを付与するモータの動作を制御する電力制御回路と、
前記ＲＯＭを参照し、センサにより検出されたエンジンの上死点および回転角度の変化に基づいて、電力制御回路を制御してモータを制御するＣＰＵと、を備え、
前記制動制御装置は、
排気行程と吸気行程との間の第１の上死点は超え且つ圧縮行程と燃焼行程との間の第２の上死点は超えないような基準トルクを正転駆動制御により前記エンジンに付与して前記エンジンを正転させ、その後、前記エンジンの回転が停止した後、前記センサから回転角度が前記第１の上死点を通過したことを示す基準位置信号が発せられたか否かに基づいて、前記エンジンが正転移動することにより前記回転角度が前記第１の上死点を通過したか否かを判断するステップと、
前記回転角度が前記第１の上死点を通過したと判断した場合には、前記センサによる回転角度の検出結果に基づいて、前記エンジンが正転方向に移動した正転移動量が、前記エンジンが逆転方向に移動した逆転移動量以上であるか否かを判断するステップと、
前記回転角度が前記第１の上死点を通過したと判断し且つ前記正転移動量が前記逆転移動量以上であると判断した場合には、現在の前記エンジンの回転角度は、前記吸気行程または前記圧縮行程に位置し、且つ、前記第１の上死点から前記センサにより検出された前記正転移動量と前記逆転移動量との差分だけずれた回転角度に位置していると判断するステップと、
前記回転角度が前記第１の上死点を通過したと判断し且つ前記正転移動量が前記逆転移動量以上ではないと判断した場合には、現在の前記エンジンの回転角度は、前記燃焼行程または前記排気行程に位置し、且つ、前記第１の上死点から前記センサにより検出された前記正転移動量と前記逆転移動量との差分だけずれた回転角度に位置していると判断するステップと、
前記回転角度が前記第１の上死点を通過していないと判断した場合には、前記センサによる回転角度の検出結果に基づいて、前記エンジンが正転方向に移動した正転移動量が、前記エンジンが逆転方向に移動した逆転移動量以上であるか否かを判断するステップと、
前記回転角度が前記第１の上死点を通過していないと判断し且つ前記正転移動量が前記逆転移動量以上であると判断した場合には、現在の前記エンジンの回転角度は、前記吸気行程または前記圧縮行程に位置し、且つ、前記第１の上死点から第１の補正量だけ正転方向にずれた回転角度から、前記センサにより検出された前記正転移動量と前記逆転移動量との差分だけずれた回転角度に位置していると判断するステップと、
前記回転角度が前記第１の上死点を通過していないと判断し且つ前記正転移動量が前記逆転移動量以上ではないと判断した場合には、現在の前記エンジンの回転角度は、前記第２の上死点から第２の補正量だけ逆転方向にずれた回転角度から、前記センサにより検出された前記正転移動量と前記逆転移動量との差分だけずれた回転角度に位置していると判断するステップと、を実行する
ことを特徴とする。

前記駆動制御装置は、前記第１の補正量、及び、前記第２の補正量を変更可能であってもよい。

本発明の一態様に係る駆動制御方法では、エンジンを予め決められた基準トルクで正転させ、エンジンが正転移動することにより回転角度が第１の上死点を通過したか否かの情報、エンジンが正転方向に移動した正転移動量、エンジンが逆転方向に移動した逆転移動量に基づいて、正転駆動後のエンジンの回転角度の位置を判断する。

これにより、ＥＣＵの電源投入時にエンジンの回転角度の情報が無くても、エンジンの回転角度を判断することができる。

すなわち、本発明の一態様に係る駆動制御方法によれば、ＥＣＵの電源投入時において、モータ始動制御前に、エンジンの行程を認識することができる。

図１は、本発明の一態様である実施例１に係る駆動制御システム１０００の構成の一例を示す図である。 図２は、図１に示す駆動制御システム１０００のエンジン１０３の各行程（クランクの角度）と気筒内の圧力との関係の一例を示す図である。 図３は、図１に示す駆動制御装置１００による実施例１に係る駆動制御方法の一例を示すフローチャートである。 図４は、正転移動により基準位置を通過し且つ正転移動量が逆転移動量以上である場合における、エンジンの行程、回転角度、回転負荷、回転角度に対応する仮想ステージ、および、基準位置信号の関係の一例を示す図である。 図５は、図４に示す場合における、移動量と正転駆動出力との関係を示す図である。 図６は、正転移動により基準位置を通過し且つ正転移動量が逆転移動量以上である場合における、エンジンの行程、回転角度、回転負荷、回転角度に対応する仮想ステージ、および、基準位置信号の関係の他の例を示す図である。 図７は、図６に示す場合における、移動量と正転駆動出力との関係を示す図である。 図８は、正転移動により基準位置を通過し且つ正転移動量が逆転移動量未満である場合における、エンジンの行程、回転角度、回転負荷、回転角度に対応する仮想ステージ、および、基準位置信号の関係の一例を示す図である。 図９は、図８に示す場合における、移動量と正転駆動出力との関係を示す図である。 図１０は、正転移動により基準位置を通過せず且つ正転移動量が逆転移動量以上である場合における、エンジンの行程、回転角度、回転負荷、回転角度に対応する仮想ステージ、および、基準位置信号の関係の一例を示す図である。 図１１は、図１０に示す場合における、移動量と正転駆動出力との関係を示す図である。 図１２は、正転移動により基準位置を通過せず且つ正転移動量が逆転移動量以上である場合における、エンジンの行程、回転角度、回転負荷、回転角度に対応する仮想ステージ、および、基準位置信号の関係の他の例を示す図である。 図１３は、図１２に示す場合における、移動量と正転駆動出力との関係を示す図である。 図１４は、正転移動により基準位置を通過せず且つ正転移動量が逆転移動量未満である場合における、エンジンの行程、回転角度、回転負荷、回転角度に対応する仮想ステージ、および、基準位置信号の関係の一例を示す図である。 図１５は、図１４に示す場合における、移動量と正転駆動出力との関係を示す図である。

以下、本発明に係る各実施例について図面に基づいて説明する。

図１は、本発明の一態様である実施例１に係る駆動制御システム１０００の構成の一例を示す図である。また、図２は、図１に示す駆動制御システム１０００のエンジン１０３の各行程（クランクの角度）と気筒内の圧力との関係の一例を示す図である。

図１に示すように、エンジンの駆動を制御する駆動制御システム１０００は、駆動制御装置（ＥＣＵ：Ｅｎｇｉｎｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）１００と、バッテリ１０１と、モータ１０２と、エンジン（内燃機関）１０３と、センサ１０４と、を備える。

エンジン１０３は、ここでは、例えば、４ストロークエンジンである。したがって、図２に示すように、エンジン１０３の状態は、吸気行程、圧縮行程、燃焼行程、および、排気行程を遷移するようになっている。また、図２に示すように、エンジン１０３の気筒内の圧力（すなわち、クランクの回転抵抗）は、上死点で最大になる。

モータ１０２は、エンジン１０３のクランク軸にトルクを付与するようになっている。ここでは、モータ１０２は、エンジン１０３のクランク軸にトルクを授受可能に連結されている。すなわち、このモータ１０２は、電動機と発電機の両方の機能を併せ持つ。

センサ１０４は、エンジン１０３の回転数およびクランク角（例えば、回転角度の変化、上死点）を検出し、この検出結果に応じた検出信号を出力するようになっている。

特に、このセンサ１０４は、回転角度が、排気行程と吸気行程との間の第１の上死点（基準位置）、および、圧縮行程と燃焼行程との間の第２の上死点を通過した場合に、検出信号の１つとして基準位置信号を出力するようになっている。

バッテリ１０１は、モータ１０２に駆動電力を供給し、または、モータ１０３による回生電力を充電するようになっている。

駆動制御装置１００は、検出信号（すなわち、検出信号から得られるエンジン１０２の回転数およびクランク角（例えば、回転角度の変化、上死点））に基づいて、エンジン１０２の状態を判断し、エンジン１０３の駆動を制御するようになっている。

この駆動制御装置１００は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１００ａと、記憶部であるＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）１００ｂと、電力制御回路１００ｃと、を有する。

電力制御回路１００ｃは、エンジン１０３にトルクを付与するモータ１０２の動作を制御するようになっている。

ＲＯＭ１００ｂは、エンジン１０３の始動等を制御するため（モータ１０２を制御するための）のマップを記憶するようになっている。

ＣＰＵ１００ａは、ＲＯＭ１００ｃを参照し、センサ１０１により検出されたエンジン１０３の回転数およびクランク角（例えば、回転角度の変化、上死点）に基づいて、電力制御回路１００ｃを制御してモータ１０２を制御するようになっている。

次に、以上のような構成を有する駆動制御システム１０００の駆動制御装置１００が、４ストロークエンジンの回転角度の変化および上死点を検出するセンサが出力する信号に基づいて、エンジンの駆動を制御する駆動制御方法の一例について、説明する。

ここで、図３は、図１に示す駆動制御装置１００による実施例１に係る駆動制御方法の一例を示すフローチャートである。すなわち、駆動制御装置１００により、以下のステップが実行される。

図３に示すように、先ず、駆動制御装置１００は、正転駆動制御を開始して、エンジン１０３のクランク軸に回転軸が接続されたモータ１０２からエンジン１０３へのトルクの付与を開始する（ステップＳ１）。

次に、駆動制御装置１００は、エンジン１０３へのトルクの付与を開始してからのトルク付与時間の計測カウントを開始する（ステップＳ２）。

そして、動制御装置１００は、センサ１０４により検出したエンジン１０３の回転数が目標値に達したか否かを判断する（ステップＳ３）。

そして、駆動制御装置１００は、このステップＳ３においてエンジン１０３の回転数が目標値に達していないと判断した場合には、トルク付与時間が設定時間を経過したか否かを判断する（ステップＳ４）。

そして、駆動制御装置１００は、このステップＳ４においてトルク付与時間が設定時間を経過していないと判断した場合には、センサ１０４により検出したエンジン１０３の回転数が目標値に達したか否かを判断するステップＳ３に戻る。

このようにして、排気行程と吸気行程との間の第１の上死点は超え且つ圧縮行程と燃焼行程との間の第２の上死点は超えないような基準トルクを正転駆動制御によりエンジン１０３に付与して、エンジン１０３を正転させる。

一方、駆動制御装置１００は、ステップＳ３においてエンジン１０３の回転数が目標値に達したと判断した場合およびステップＳ４においてトルク付与時間が設定時間を経過したと判断した場合には、基準トルクがエンジン１０３に付与されたと判断し、正転駆動制御を停止することによりモータ１０２からエンジン１０３へのトルクの付与を停止する（ステップＳ５）。
そして、駆動制御装置１００は、正転駆動制御を停止した後、回転角度が位置する現在の基準区間を取得する（ステップＳ６）。

その後、駆動制御装置１００は、回転角度が基準区間に位置する同一区間時間の計測を開始する（ステップＳ７）。

次に、駆動制御装置１００は、回転角度が位置する現在の現在区間を取得する（ステップＳ８）。

その後、駆動制御装置１００は、基準区間と現在区間とが同じか否かを判断する（ステップＳ９）。

駆動制御装置１００は、このステップＳ９において基準区間と現在区間とが同じではないと判断した場合には、回転角度が位置する現在の基準区間を取得するステップＳ６に戻る。

一方、駆動制御装置１００は、ステップＳ９において基準区間と現在区間とが同じであると判断した場合には、同一区間時間が停止時間を経過したか否かを判断する（ステップＳ１０）。

駆動制御装置１００は、このステップＳ１０において同一区間時間が停止時間を経過したと判断した場合には、エンジン１０３の回転が停止したと判断する。

一方、駆動制御装置１００は、同一区間時間が停止時間を経過していないと判断した場合には、回転角度が位置する現在の現在区間を取得するステップＳ８に戻る。

その後、駆動制御装置１００は、エンジン１０３の回転が停止した後、センサ１０４から回転角度が第１の上死点を通過したことを示す基準位置信号が発せられたか否かに基づいて、エンジン１０３が正転移動することにより回転角度が第１の上死点を通過したか否かを判断する（ステップＳ１１）。

そして、駆動制御装置１００は、ステップＳ１１において回転角度が第１の上死点を通過したと判断した場合には、センサ１０４による回転角度の検出結果に基づいて、エンジン１０３が正転方向に移動した正転移動量が、エンジン１０３が逆転方向に移動した逆転移動量以上であるか否かを判断する（ステップＳ１２）。

そして、駆動制御装置１００は、ステップＳ１１において回転角度が第１の上死点を通過したと判断し且つステップＳ１２において正転移動量が逆転移動量以上であると判断した場合には、現在のエンジン１０３の回転角度は、吸気行程または圧縮行程に位置し、且つ、第１の上死点からセンサ１０４により検出された正転移動量と逆転移動量との差分だけずれた回転角度に位置していると判断する（ステップＳ１３）。

すなわち、エンジンの初期動作区間を、このステップＳ１３で判断したエンジンの行程確定後の区間に置き換える。

また、駆動制御装置１００は、ステップＳ１１において回転角度が第１の上死点を通過したと判断し且つステップＳ１２において正転移動量が逆転移動量以上ではないと判断した場合には、現在のエンジン１０３の回転角度は、燃焼行程または排気行程に位置し、且つ、第１の上死点からセンサ１０４により検出された正転移動量と逆転移動量との差分だけずれた回転角度に位置していると判断する（ステップＳ１４）。

すなわち、エンジンの初期動作区間を、このステップＳ１４で判断した基準位置検出後の区間に置き換える。

一方、駆動制御装置１００は、ステップＳ１１において回転角度が第１の上死点を通過していないと判断した場合には、センサ１０４による回転角度の検出結果に基づいて、エンジン１０３が正転方向に移動した正転移動量が、エンジン１０３が逆転方向に移動した逆転移動量以上であるか否かを判断する（ステップＳ１５）。

そして、駆動制御装置１００は、ステップＳ１１において回転角度が第１の上死点を通過していないと判断し且つステップＳ１５において正転移動量が逆転移動量以上であると判断した場合には、現在のエンジン１０３の回転角度は、吸気行程または圧縮行程に位置し、且つ、第１の上死点から第１の補正量だけ正転方向にずれた回転角度から、センサ１０４により検出された正転移動量と逆転移動量との差分だけずれた回転角度に位置していると判断する（ステップＳ１６）。

すなわち、吸気行程の０度を基準にエンジンの初期動作区間の補正を行う。

また、駆動制御装置１００は、ステップＳ１１において回転角度が第１の上死点を通過していないと判断し且つステップＳ１５において正転移動量が逆転移動量以上ではないと判断した場合には、現在のエンジン１０３の回転角度は、第２の上死点から第２の補正量だけ逆転方向にずれた回転角度から、センサ１０４により検出された正転移動量と逆転移動量との差分だけずれた回転角度に位置していると判断する（ステップＳ１７）。

すなわち、燃焼行程の０度を基準にエンジンの初期動作区間の補整を行う。

ここで、第１の補正量は、吸気行程と圧縮行程との間の下死点と、第１の上死点との差分である。また、第２の補正量は、吸気行程と圧縮行程との間の下死点と、第２の上死点との差分である。

なお、駆動制御装置１００は、この第１の補正量、及び、第２の補正量を変更可能である。これにより、エンジン１０３の動きに応じて、適切に、第１の補正量、及び、第２の補正量を変更することができる。

上述のように、駆動制御装置１００は、ステップＳ１３、Ｓ１４、Ｓ１６、Ｓ１７により、現在のエンジン１０３の回転角度が何処に位置するかを判断して、フローを終了する。

ここで、上記駆動制御方法により回転角度の位置を判断した具体例について説明する。

図４は、正転移動により基準位置を通過し且つ正転移動量が逆転移動量以上である場合における、エンジンの行程、回転角度、回転負荷、回転角度に対応する仮想ステージ、および、基準位置信号の関係の一例を示す図である。また、図５は、図４に示す場合における、移動量と正転駆動出力との関係を示す図である。

また、図６は、正転移動により基準位置を通過し且つ正転移動量が逆転移動量以上である場合における、エンジンの行程、回転角度、回転負荷、回転角度に対応する仮想ステージ、および、基準位置信号の関係の他の例を示す図である。また、図７は、図６に示す場合における、移動量と正転駆動出力との関係を示す図である。

また、図８は、正転移動により基準位置を通過し且つ正転移動量が逆転移動量未満である場合における、エンジンの行程、回転角度、回転負荷、回転角度に対応する仮想ステージ、および、基準位置信号の関係の一例を示す図である。また、図９は、図８に示す場合における、移動量と正転駆動出力との関係を示す図である。

また、図１０は、正転移動により基準位置を通過せず且つ正転移動量が逆転移動量以上である場合における、エンジンの行程、回転角度、回転負荷、回転角度に対応する仮想ステージ、および、基準位置信号の関係の一例を示す図である。また、図１１は、図１０に示す場合における、移動量と正転駆動出力との関係を示す図である。

また、図１２は、正転移動により基準位置を通過せず且つ正転移動量が逆転移動量以上である場合における、エンジンの行程、回転角度、回転負荷、回転角度に対応する仮想ステージ、および、基準位置信号の関係の他の例を示す図である。また、図１３は、図１２に示す場合における、移動量と正転駆動出力との関係を示す図である。

また、図１４は、正転移動により基準位置を通過せず且つ正転移動量が逆転移動量未満である場合における、エンジンの行程、回転角度、回転負荷、回転角度に対応する仮想ステージ、および、基準位置信号の関係の一例を示す図である。また、図１５は、図１４に示す場合における、移動量と正転駆動出力との関係を示す図である。

なお、図５、図７、図９、図１１、図１３、図１５の行程（Ａ）は、図３のステップＳ１に対応する。また、図５、図７、図９、図１１、図１３、図１５の行程（Ｂ）は、図３のステップＳ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５に対応する。図５、図７、図９、図１１、図１３、図１５の行程（Ｃ）は、図３のステップＳ６、Ｓ７、Ｓ８、Ｓ９、Ｓ１０に対応する。

また、各図において、仮想ステージの１ステージは、３０度の回転角度に相当する。しかし、この仮想ステージの１ステージに対応する回転角度は、３０度に限られず、１０度や１５度等のその他の角度であってもよい。

例えば、図４、図５に示す場合、エンジン１０３の回転角度は、初期位置であるステージ（１）からステージ（１’）に正転移動している。さらに、センサ１０４は、基準位置信号を出力している。

この場合、駆動制御装置１００は、既述のステップＳ１１において回転角度が第１の上死点を通過したと判断し且つステップＳ１２において正転移動量が逆転移動量以上であると判断する。すなわち、駆動制御装置１００は、既述のステップＳ１３に示すように、現在のエンジン１０３の回転角度は、吸気行程または圧縮行程に位置し、且つ、第１の上死点からセンサ１０４により検出された正転移動量と逆転移動量との差分だけずれた回転角度に位置していると判断する。

また、例えば、図６、図７に示す場合、エンジン１０３の回転角度は、初期位置であるステージ（２）からステージ（２’）に正転移動し、ステージ（２’）からステージ（２’’）に逆転移動している。さらに、センサ１０４は、基準位置信号を出力している。

この場合、駆動制御装置１００は、既述のステップＳ１１において回転角度が第１の上死点を通過したと判断し且つステップＳ１２において正転移動量が逆転移動量以上であると判断する。すなわち、駆動制御装置１００は、既述のステップＳ１３に示すように、現在のエンジン１０３の回転角度は、吸気行程または圧縮行程に位置し、且つ、第１の上死点からセンサ１０４により検出された正転移動量と逆転移動量との差分だけずれた回転角度に位置していると判断する。

また、例えば、図８、図９に示す場合、エンジン１０３の回転角度は、初期位置であるステージ（３）からステージ（３’）に正転移動し、ステージ（３’）からステージ（３’’）に逆転移動している。さらに、センサ１０４は、基準位置信号を出力している。

この場合、駆動制御装置１００は、既述のステップＳ１１において回転角度が第１の上死点を通過したと判断し且つステップＳ１２において正転移動量が逆転移動量以上ではないと判断する。すなわち、駆動制御装置１００は、既述の図１４に示すように、現在のエンジン１０３の回転角度は、燃焼行程または排気行程に位置し、且つ、第１の上死点からセンサ１０４により検出された正転移動量と逆転移動量との差分だけずれた回転角度に位置していると判断する。

また、例えば、図１０、図１１に示す場合、エンジン１０３の回転角度は、初期位置であるステージ（４）からステージ（４’）に正転移動している。さらに、センサ１０４は、基準位置信号を出力していない。

この場合、駆動制御装置１００は、既述のステップＳ１１において回転角度が第１の上死点を通過していないと判断し且つステップＳ１５において正転移動量が逆転移動量以上であると判断する。すなわち、駆動制御装置１００は、既述のステップＳ１６に示すように、現在のエンジン１０３の回転角度は、吸気行程または圧縮行程に位置し、且つ、第１の上死点から第１の補正量だけ正転方向にずれた回転角度から、センサ１０４により検出された正転移動量と逆転移動量との差分だけずれた回転角度に位置していると判断する。

また、例えば、図１２、図１３に示す場合、エンジン１０３の回転角度は、初期位置であるステージ（５）からステージ（５’）に正転移動し、ステージ（５’）からステージ（５’’）に逆転移動している。さらに、センサ１０４は、基準位置信号を出力していない。

この場合、駆動制御装置１００は、既述のステップＳ１１において回転角度が第１の上死点を通過していないと判断し且つステップＳ１５において正転移動量が逆転移動量以上であると判断する。すなわち、駆動制御装置１００は、既述のステップＳ１６に示すように、現在のエンジン１０３の回転角度は、吸気行程または圧縮行程に位置し、且つ、第１の上死点から第１の補正量だけ正転方向にずれた回転角度から、センサ１０４により検出された正転移動量と逆転移動量との差分だけずれた回転角度に位置していると判断する。

また、例えば、図１４、図１５に示す場合、エンジン１０３の回転角度は、初期位置であるステージ（６）からステージ（６’）に正転移動し、ステージ（６’）からステージ（６’’）に逆転移動している。さらに、センサ１０４は、基準位置信号を出力していない。

この場合、駆動制御装置１００は、既述のステップＳ１１において回転角度が第１の上死点を通過していないと判断し且つステップＳ１５において正転移動量が逆転移動量以上ではないと判断する。すなわち、駆動制御装置１００は、既述のステップＳ１７において、現在のエンジン１０３の回転角度は、第２の上死点から第２の補正量だけ逆転方向にずれた回転角度から、センサ１０４により検出された正転移動量と逆転移動量との差分だけずれた回転角度に位置していると判断する。

以上のように駆動制御装置１００が実行する駆動制御方法では、エンジンを予め決められた基準トルクで正転させ、エンジンが正転移動することにより回転角度が第１の上死点を通過したか否かの情報、エンジンが正転方向に移動した正転移動量、エンジンが逆転方向に移動した逆転移動量に基づいて、正転駆動後のエンジンの回転角度の位置を判断する。

これにより、ＥＣＵの電源投入時にエンジンの回転角度の情報が無くても、エンジンの回転角度を判断することができる。

すなわち、本発明の一態様に係る駆動制御方法によれば、ＥＣＵの電源投入時において、モータ始動制御前に、エンジンの行程を認識することができる。

なお、図１においては、エンジン１０３とモータ１０２とが一体になった場合に示しているが、エンジン１０３とモータ１０２とが別体になっていてもよい。

また、各実施例においては、モータ１０２は、電動機と発電機の両方の機能を併せ持つ場合について示している。

しかし、モータ１０２がエンジン１０３のクランク軸にトルクを与えるように連結され、電動機の機能のみを持つようにしても、本発明の作用・効果を奏することができる。この場合、発電機として機能するモータが別途用意される。

また、実施形態は例示であり、発明の範囲はそれらに限定されない。

Claims (10)

1. ４ストロークエンジンの回転角度の変化および上死点を検出するセンサが出力する信号に基づいて、前記エンジンの駆動を制御する駆動制御方法であって、
   排気行程と吸気行程との間の第１の上死点は超え且つ圧縮行程と燃焼行程との間の第２の上死点は超えないような基準トルクを正転駆動制御により前記エンジンに付与して前記エンジンを正転させ、その後、前記エンジンの回転が停止した後、前記センサから回転角度が前記第１の上死点を通過したことを示す基準位置信号が発せられたか否かに基づいて、前記エンジンが正転移動することにより前記回転角度が前記第１の上死点を通過したか否かを判断するステップと、
   前記回転角度が前記第１の上死点を通過したと判断した場合には、前記センサによる回転角度の検出結果に基づいて、前記エンジンが正転方向に移動した正転移動量が、前記エンジンが逆転方向に移動した逆転移動量以上であるか否かを判断するステップと、
   前記回転角度が前記第１の上死点を通過したと判断し且つ前記正転移動量が前記逆転移動量以上であると判断した場合には、現在の前記エンジンの回転角度は、前記吸気行程または前記圧縮行程に位置し、且つ、前記第１の上死点から前記センサにより検出された前記正転移動量と前記逆転移動量との差分だけずれた回転角度に位置していると判断するステップと、
   前記回転角度が前記第１の上死点を通過したと判断し且つ前記正転移動量が前記逆転移動量以上ではないと判断した場合には、現在の前記エンジンの回転角度は、前記燃焼行程または前記排気行程に位置し、且つ、前記第１の上死点から前記センサにより検出された前記正転移動量と前記逆転移動量との差分だけずれた回転角度に位置していると判断するステップと、
   前記回転角度が前記第１の上死点を通過していないと判断した場合には、前記センサによる回転角度の検出結果に基づいて、前記エンジンが正転方向に移動した正転移動量が、前記エンジンが逆転方向に移動した逆転移動量以上であるか否かを判断するステップと、
   前記回転角度が前記第１の上死点を通過していないと判断し且つ前記正転移動量が前記逆転移動量以上であると判断した場合には、現在の前記エンジンの回転角度は、前記吸気行程または前記圧縮行程に位置し、且つ、前記第１の上死点から第１の補正量だけ正転方向にずれた回転角度から、前記センサにより検出された前記正転移動量と前記逆転移動量との差分だけずれた回転角度に位置していると判断するステップと、
   前記回転角度が前記第１の上死点を通過していないと判断し且つ前記正転移動量が前記逆転移動量以上ではないと判断した場合には、現在の前記エンジンの回転角度は、前記第２の上死点から第２の補正量だけ逆転方向にずれた回転角度から、前記センサにより検出された前記正転移動量と前記逆転移動量との差分だけずれた回転角度に位置していると判断するステップと、を備える
   ことを特徴とする駆動制御方法。
2. 前記正転駆動制御を開始して、前記エンジンのクランク軸に回転軸が接続されたモータから前記エンジンへのトルクの付与を開始するステップと、
   前記エンジンへのトルクの付与を開始してからのトルク付与時間の計測を開始するステップと、
   前記センサにより検出した前記エンジンの回転数が目標値に達したか否かを判断するステップと、
   前記エンジンの回転数が前記目標値に達していないと判断した場合には、前記トルク付与時間が設定時間を経過したか否かを判断するステップと、
   前記エンジンの回転数が前記目標値に達したと判断した場合および前記トルク付与時間が前記設定時間を経過したと判断した場合には、前記正転駆動制御を停止することにより前記モータから前記エンジンへのトルクの付与を停止するステップと、をさらに備える
   ことを特徴とする請求項１に記載の駆動制御方法。
3. 前記トルク付与時間が前記設定時間を経過していないと判断した場合には、前記センサにより検出した前記エンジンの回転数が目標値に達したか否かを判断する前記ステップに戻る
   ことを特徴とする請求項２に記載の駆動制御方法。
4. 前記正転駆動制御を停止した後、回転角度が位置する現在の基準区間を取得するステップと、
   回転角度が基準区間に位置する同一区間時間の計測を開始するステップと、
   回転角度が位置する現在の現在区間を取得するステップと、
   前記基準区間と前記現在区間とが同じか否かを判断するステップと、
   前記基準区間と前記現在区間とが同じであると判断した場合には、前記同一区間時間が停止時間を経過したか否かを判断するステップと、をさらに備え、
   前記同一区間時間が停止時間を経過したと判断した場合には、前記エンジンの回転が停止したと判断する
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の駆動制御方法。
5. 前記基準区間と前記現在区間とが同じではないと判断した場合には、回転角度が位置する現在の基準区間を取得するステップに戻ることを特徴とする請求項４に記載の駆動制御方法。
6. 前記同一区間時間が停止時間を経過していないと判断した場合には、回転角度が位置する現在の現在区間を取得するステップに戻る
   ことを特徴とする請求項４または５に記載の駆動制御方法。
7. 前記第１の補正量は、前記吸気行程と前記圧縮行程との間の下死点と、前記第１の上死点との差分である
   ことを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の駆動制御方法。
8. 前記第２の補正量は、前記吸気行程と前記圧縮行程との間の下死点と、前記第２の上死点との差分である
   ことを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の駆動制御方法。
9. ４ストロークエンジンの駆動を制御する駆動制御装置であって、
   前記エンジンを制御するためのマップを記憶する記憶部と、
   前記エンジンにトルクを付与するモータの動作を制御する電力制御回路と、
   前記ＲＯＭを参照し、センサにより検出されたエンジンの上死点および回転角度の変化に基づいて、電力制御回路を制御してモータを制御するＣＰＵと、を備え、
   前記制動制御装置は、
   排気行程と吸気行程との間の第１の上死点は超え且つ圧縮行程と燃焼行程との間の第２の上死点は超えないような基準トルクを正転駆動制御により前記エンジンに付与して前記エンジンを正転させ、その後、前記エンジンの回転が停止した後、前記センサから回転角度が前記第１の上死点を通過したことを示す基準位置信号が発せられたか否かに基づいて、前記エンジンが正転移動することにより前記回転角度が前記第１の上死点を通過したか否かを判断するステップと、
   前記回転角度が前記第１の上死点を通過したと判断した場合には、前記センサによる回転角度の検出結果に基づいて、前記エンジンが正転方向に移動した正転移動量が、前記エンジンが逆転方向に移動した逆転移動量以上であるか否かを判断するステップと、
   前記回転角度が前記第１の上死点を通過したと判断し且つ前記正転移動量が前記逆転移動量以上であると判断した場合には、現在の前記エンジンの回転角度は、前記吸気行程または前記圧縮行程に位置し、且つ、前記第１の上死点から前記センサにより検出された前記正転移動量と前記逆転移動量との差分だけずれた回転角度に位置していると判断するステップと、
   前記回転角度が前記第１の上死点を通過したと判断し且つ前記正転移動量が前記逆転移動量以上ではないと判断した場合には、現在の前記エンジンの回転角度は、前記燃焼行程または前記排気行程に位置し、且つ、前記第１の上死点から前記センサにより検出された前記正転移動量と前記逆転移動量との差分だけずれた回転角度に位置していると判断するステップと、
   前記回転角度が前記第１の上死点を通過していないと判断した場合には、前記センサによる回転角度の検出結果に基づいて、前記エンジンが正転方向に移動した正転移動量が、前記エンジンが逆転方向に移動した逆転移動量以上であるか否かを判断するステップと、
   前記回転角度が前記第１の上死点を通過していないと判断し且つ前記正転移動量が前記逆転移動量以上であると判断した場合には、現在の前記エンジンの回転角度は、前記吸気行程または前記圧縮行程に位置し、且つ、前記第１の上死点から第１の補正量だけ正転方向にずれた回転角度から、前記センサにより検出された前記正転移動量と前記逆転移動量との差分だけずれた回転角度に位置していると判断するステップと、
   前記回転角度が前記第１の上死点を通過していないと判断し且つ前記正転移動量が前記逆転移動量以上ではないと判断した場合には、現在の前記エンジンの回転角度は、前記第２の上死点から第２の補正量だけ逆転方向にずれた回転角度から、前記センサにより検出された前記正転移動量と前記逆転移動量との差分だけずれた回転角度に位置していると判断するステップと、を実行する
   ことを特徴とする駆動制御装置。
10. 前記駆動制御装置は、前記第１の補正量、及び、前記第２の補正量を変更可能であることを特徴とする請求項９に記載の駆動制御装置。

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