JP2004251285A - Power source control device for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両の動力源として通常の内燃機関と電動モータとの両方の動力を利用し、この両方の動力源を車両の運転状態に応じて適宜制御するようにした車両の動力源制御装置に関する。 The present invention uses a power source of both a normal internal combustion engine and an electric motor as a power source of a vehicle, and controls both power sources appropriately according to the driving state of the vehicle. About.
周知のように、近時、乗用車などの車両にあっては、排気ガスによる環境汚染の低減及び燃費の向上などの要請から、動力源を一般的なガソリン内燃機関の動力と電動モータの動力の両方を使用し、車両の運転状態に応じて両動力を適宜制御するものが提供されており、その一例として、図12に示すものが知られている。 As is well known, recently, in vehicles such as passenger cars, due to demands such as reduction of environmental pollution due to exhaust gas and improvement of fuel efficiency, a power source is provided between a power of a general gasoline internal combustion engine and a power of an electric motor. One that uses both of them and appropriately controls both powers according to the driving state of the vehicle is provided, and an example thereof is shown in FIG. 12.
概略を説明すれば、この車両の動力源制御装置は、基本的には内燃機関を動力とし、内燃機関の動力は遊星歯車を使用した動力分割機構により、車輪などへの駆動力と発電機駆動力に分割されている。 In brief, the power source control device for a vehicle basically uses an internal combustion engine as the power, and the power of the internal combustion engine is controlled by a power split mechanism using planetary gears to drive the wheels and the like, and to drive the generator. Divided into forces.
すなわち、前輪51、52の車軸53にガソリン内燃機関54と電動モータ55が減速機56を介して連繋していると共に、内燃機関54の出力軸54aと減速機56の入力軸である伝達軸57との間に、内燃機関54の動力を遊星歯車により機械的に伝達軸57駆動力と発電機駆動力とに分配する動力分割機構58が配設されている。また、この動力分割機構58には、バッテリー59に蓄電用の電力を供給する発電機61が連結されている。また、前記電動モータ55には、インバータ60を介してバッテリー59から駆動電流が供給されるようになっている。
That is, the gasoline
そして、車両の発進時や、ごく低速走行時など内燃機関の動力効率が悪い運転領域では、電動モータ55の動力によって走行させるようになっている。
In a driving range where the power efficiency of the internal combustion engine is low, such as when the vehicle starts or when the vehicle is running at a very low speed, the vehicle is driven by the power of the
また、通常走行時には、内燃機関54の動力を動力分割機構58によって2経路に分割し、一方の動力は車輪51、52を直接駆動し、他方の動力は発電機61を駆動し、この電力によって電動モータ55を駆動して、内燃機関54の駆動力をアシストするようになっている。
Also, during normal running, the power of the
さらに、例えば急加速時などでスロットルバルブを全開して加速走行を行なった場合は、電動モータ55に対して発電機61の他にバッテリー59からも電力が供給されて、さらに駆動力を増加させる。
Further, for example, when the vehicle is accelerated by fully opening the throttle valve at the time of rapid acceleration or the like, electric power is supplied to the
また、車両を減速したり、運転者がブレーキペダルを踏み込んで制動させた場合は、内燃機関54を空回しあるいは停止させる、つまり燃焼室に燃料を供給しないでピストンなどのみを作動させるか、あるいはピストンなどの作動も停止させる一方、車輪51、52が電動モータ55を駆動して発電機として作用させて回生発電を行ない、回収した電気エネルギーをバッテリー59に蓄電するようになっている。
Further, when the vehicle is decelerated or the driver depresses the brake pedal to perform braking, the
このように、基本的には内燃機関54の動力を車両の動力源とするが、車両の発進時やごく低速走行時などでは電動モータ55のみの動力とし、さらに通常走行及び加速走行時には、内燃機関54の動力を電動モータ55がアシストすることにより、内燃機関54の燃費の向上と排気ガス量の低減化による環境悪化の改善などが図れるようになっている。
しかしながら、前記従来の車両の動力源制御装置にあっては、車両の減速時や制動時には、前述のように、内燃機関54を空回しまたは停止させる一方、車輪51、52が電動モータ55を駆動して発電機として機能させて回生電力を発生させるようになっているため、以下のような技術的課題を招来している。
However, in the conventional power source control device for a vehicle, when the vehicle is decelerated or braked, the
すなわち、まず、内燃機関54を空回しする場合は、内燃機関54の吸気弁と排気弁の開閉によるガス交換損失、つまりポンピングによるポンピング損失が発生すると共に、これに伴っていわゆるエンジンブレーキが作用して、車輪51、52の回転を減速させ、この結果、電動モータ55による回生発電の効率が低下してしまう。
That is, first, when the
そこで、前記ガス交換損失を少しでも低減するために、さらにスロットルバルブを全開にすることも考えられるが、このようにすると、今度は吸気ポートから吸気弁を介して燃焼室に流入した冷気がそのまま排気弁を介してエキゾーストパイプ内から排気触媒内を通過して、この排気触媒が冷却されてしまう。このため、かかる排気触媒の浄化能力が低下して、次に内燃機関54の燃焼が開始されたときの排気ガスエミッション性能が低下してしまう。
Therefore, in order to reduce the gas exchange loss as much as possible, it is conceivable to further open the throttle valve fully, but in this case, the cool air flowing into the combustion chamber from the intake port via the intake valve this time is not changed. The exhaust catalyst passes through the exhaust pipe through the exhaust pipe via the exhaust valve, and is cooled. For this reason, the purification ability of the exhaust catalyst is reduced, and the exhaust gas emission performance when the combustion of the
また、内燃機関54を停止させる場合であれば、再加速の際に内燃機関54を始動し、さらに回転を高めるまでに時間を要し、もって、再加速のレスポンスが悪いという問題があった。
In the case where the
本発明は、前記従来の車両の動力源制御装置の技術的課題に鑑みて案出されたもので、請求項1記載の発明は、前記内燃機関の駆動を停止する前に、前記内燃機関の機関弁のバルブリフト量を可変制御するリフト可変手段により機関弁を零リフトに制御すると共に、車両が発進する際に、前記電動モータを運転開始させ、該電動モータの運転開始後に、前記内燃機関を始動させるように制御したことを特徴としている。
The present invention has been devised in view of the technical problem of the conventional power source control device for a vehicle, and the invention according to
この発明によれば、内燃機関の始動時にはバルブリフトが零リフトになっているため、動弁系のフリクションがきわめて小さくなり、良好な始動性が得られる。 According to the present invention, when the internal combustion engine is started, the valve lift is zero, so that the friction of the valve train is extremely small, and good startability is obtained.
また、この内燃機関5の始動は、電動モータが運転を開始し、車両が発進する際にも行なわれるため、車両の発進性も向上する。 Further, the start of the internal combustion engine 5 is also performed when the electric motor starts driving and the vehicle starts, so that the startability of the vehicle is also improved.
請求項2記載の発明は、リフト可変手段によって、前記機関弁のバルブリフト量を機関運転状態に応じて連続に可変制御することを特徴としている。
The invention according to
この発明によれば、請求項1の発明の作用効果に加えて、機関弁のバルブリフトを、例えば最大リフトから零リフトに制御する際に、このリフト変化を連続的になだらかに低下させることができるため、エンジンブレーキの急激な作動変化を防止でき、安定したブレーキ感が得られる。 According to this invention, in addition to the operation and effect of the first aspect, when the valve lift of the engine valve is controlled from, for example, the maximum lift to zero lift, it is possible to continuously and smoothly reduce the change in the lift. Therefore, a sudden change in the operation of the engine brake can be prevented, and a stable braking feeling can be obtained.
請求項3記載の発明は、前記リフト可変手段を、機関のクランク軸に同期して回転し、外周に駆動カムが設けられた駆動軸と、所定の支軸に揺動自在に支持されて、バルブスプリングのばね力に抗して機関弁を開作動させる揺動カムと、前記駆動軸の回転力を揺動カムに揺動力として伝達する伝達機構と、該伝達機構の姿勢を変化させて前記揺動カムによる機関弁のリフト量の最大値を変化させる制御カムと、該制御カムの回動位置を制御する制御軸を回転駆動する電動アクチュエータとから構成したことを特徴としている。 According to a third aspect of the present invention, the variable lift means rotates in synchronization with the crankshaft of the engine, and is swingably supported by a drive shaft provided with a drive cam on the outer periphery and a predetermined support shaft, A rocking cam for opening the engine valve against the spring force of the valve spring, a transmission mechanism for transmitting the rotational force of the drive shaft to the rocking cam as rocking power, and changing the posture of the transmission mechanism to change the posture of the transmission mechanism. It is characterized by comprising a control cam that changes the maximum value of the lift amount of the engine valve by the swing cam, and an electric actuator that rotationally drives a control shaft that controls the rotation position of the control cam.
この発明によれば、機関弁のバルブリフト量を零リフトから高リフトまで十分に大きく制御することが可能になると共に、電動アクチュエータを利用したことにより、回生電力によって作動させることができるため、回生電力の有効利用が図れると共に、別途に油圧駆動源や油圧駆動機構などが不要になる。 According to the present invention, the valve lift amount of the engine valve can be controlled to be sufficiently large from zero lift to high lift, and it can be operated by the regenerative electric power by using the electric actuator. Effective use of electric power can be achieved, and a separate hydraulic drive source and a hydraulic drive mechanism are not required.
以下、本発明に係る車両の動力源制御装置の実施形態を図面に基づいて詳述する。 Hereinafter, an embodiment of a power source control device for a vehicle according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
この実施形態の車両の動力源制御装置は、図1に示すように車体1の前後に設けられた各一対の前輪2a,2b及び後輪3a,3bと、前輪2a,2bに車軸4を介して動力を伝達する4気筒のガソリン内燃機関5と、該内燃機関5の動力とともにあるいは単独で前輪2a,2bを駆動させる電動モータ6と、前記内燃機関5の各気筒に設けられて、機関弁である吸気弁12(図2参照)及び図外の排気弁の各バルブリフト量を機関運転状態に応じて制御するリフト可変手段7と、前記前後輪2a,2b、3a,3bを制動する油圧ブレーキ機構8と、前記2つの動力源を車両の運転状態に応じて適宜制御するコントローラ9とを備えている。
A power source control device for a vehicle according to this embodiment includes a pair of
前記車軸4には、内燃機関5と電動モータ6の各動力を前輪2a,2bに伝達するディファレンシャルギア10が設けられている。
The axle 4 is provided with a
前記内燃機関5は、図2にも示すようにシリンダヘッド11上に有する動弁機構に前記リフト可変手段7が設けられている。
In the internal combustion engine 5, as shown in FIG. 2, a
便宜上、吸気弁12側に適用されたものについて説明すれば、このリフト可変手段7は、シリンダヘッド11内を図外のバルブガイドを介して摺動し、吸排気ポートを開閉する1気筒あたり2つの吸気弁12及び排気弁と、シリンダヘッド11上部の軸受14に回転自在に支持された中空状の駆動軸13と、該駆動軸13に固設された偏心回転カムである1つの駆動カム15と、駆動軸13の外周面13aに揺動自在に支持されて、各吸気弁12,12の上端部に配設されたバルブリフター16,16に摺接する揺動カム17と、駆動カム15と揺動カム17との間に連係されて、駆動カム15の回転力を揺動カム17の揺動力として伝達する伝達機構18と、該伝達機構18の作動位置を可変にする可変機構19とを備えている。
For convenience, a description will be given of an apparatus applied to the
前記駆動軸13は、機関前後方向に沿って配置されていると共に、一端部に設けられた図外の従動スプロケットや該従動スプロケットに巻装されたタイミングチェーン等を介して機関のクランク軸から回転力が伝達されており、この回転方向は図2中反時計方向に設定されている。なお、駆動軸15は、高強度材で形成されている。
The
前記軸受14は、シリンダヘッド11の上端部に設けられて駆動軸13の上部を支持するメインブラケット14aと、該メインブラケット14aの上端部に設けられて、後述する制御軸32を回転自在に支持するサブブラケット14bとを有し、両ブラケット14a,14bが一対のボルト14c,14cによって上方から共締め固定されている。
The
前記駆動カム15は、図4に示すように耐摩耗材によって一体に形成され、円環状のカム部15aと、該カム部15aの外端面に一体に設けられた筒状部15bとからなり、内部軸方向に駆動軸挿通孔15cが貫通形成されていると共に、カム部15aの中心Yが駆動軸13の軸心Xから径方向へ所定量だけオフセットしている。また、この駆動カム15は、駆動軸13に対し直径方向から挿通された連結ピン40により連結固定されている。さらに、この駆動カム15は、図2に示すように駆動軸13の回転に伴って図中反時計方向(矢印方向)へ回転するようになっている。
As shown in FIG. 4, the
前記バルブリフター16,16は、有蓋円筒状に形成され、シリンダヘッド11の保持孔内に摺動自在に保持されていると共に、揺動カム17の後述するカム本体17a,17aが摺接する上面16a,16aが平坦状に形成されている。
The
前記揺動カム17は、図2及び図3に示すようにほぼ円筒状の基端部20の両端部に一体に設けられたほぼ雨滴状の一対のカム本体17a,17aを備え、基端部20の内部軸方向に形成された支持孔20aを挿通した駆動軸13に全体が揺動自在に支持されていると共に、一方の一端部側に有するカムノーズ部21にピン孔が貫通形成されている。また、各カム本体17aの下面には、それぞれカム面22が形成されており、このカム面22は、基端部20側の基円面22aと該基円面22aからカムノーズ部21側に円弧状に延びるランプ面22bと該ランプ面22bからカムノーズ部21の先端側に有する最大リフトの頂面22dに連なるリフト面22cとが形成されており、該基円面22aとランプ面22b,リフト面22c及び頂面22dとが、揺動カム17の揺動位置に応じて各バルブリフター16の上面16a所定位置に当接するようになっている。
The
すなわち、図5に示すバルブリフト特性からみると、基円面22aの所定角度範囲θ1がベースサークル区間になり、ランプ面22bの前記ベースサークル区間θ1から所定角度範囲θ2がいわゆるランプ区間となり、さらにランプ面22bのランプ区間θ2から頂面22dまでの所定角度範囲θ3がリフト区間になるように設定されている。また、この揺動カム17の基端部20一端面と駆動カム15との間には、円環状の保持部材34が設けられている。この保持部材34は、図6に示すように駆動カム15の筒状部15bの外径とほぼ同径の外径に形成され、中央孔34aを介して駆動軸13に嵌装保持されている。
That is, from the viewpoint of the valve lift characteristics shown in FIG. 5, the predetermined angle range θ1 of the
前記伝達機構18は、駆動軸13の上方に配置されたロッカアーム23と、該ロッカアーム23の一端部23aと駆動カム15とを連係するリンクアーム24と、ロッカアーム23の二股状の他端部23bと揺動カム17とを連係するリンクロッド25とを備えている。
The
前記ロッカアーム23は、図2に示すように中央に有する筒状基部23cが支持孔23dを介して後述する制御カム33に回転自在に支持されている。また、筒状基部23cの外端部に突設された一端部23aには、ピン26が嵌入するピン孔が貫通形成されている一方、基部23cの内端部に夫々突設された各他端部23bには、リンクロッド25の一端部25aと連結するピン27が嵌入するピン孔がそれぞれ貫通形成されている。
As shown in FIG. 2, the
また、前記リンクアーム24は、比較的大径な円環状の一端部である基端部24aと、該基端部24aの外周面所定位置に突設された他端部である突出端24bとを備え、基端部24aの中央位置には、前記駆動カム15のカム部15aの外周面にニードルベアリング34を介して回転自在に嵌合する嵌合孔24cが形成されている一方、突出端24bには、前記ピン26が回転自在に挿通するピン孔が貫通形成されている。このピン26の軸心26aがロッカアーム23の一端部23aとの枢支点になっている。
Further, the
さらに、前記リンクロッド25は、図2にも示すようにロッカアーム23側が凹状のほぼく字形状に形成され、両端部25a,25bには前記ロッカアーム23の他端部23bとカム本体17aのカムノーズ部21の各ピン孔に圧入した各ピン27,28の端部が回転自在に挿通するピン挿通孔25c,25dが貫通形成されている。
As shown in FIG. 2, the
また、各ピン26,27,28の一端部には、リンクアーム24やリンクロッド25の軸方向の移動を規制する図外のスナップリングが設けられていると共に、各ピン27、28の軸心27a,28aが、リンクロッド25の両端部25a,25bとロッカアーム23の他端部23b及び揺動カム17のカムノーズ部21との枢支点になっている。
One end of each of the
また、前記駆動カム15のカム部15aと該カム部15aの外周面15dに嵌合するリンクアーム24の基端部24aの内周面24cとの間に、転がり軸受部材であるニードルベアリング35が介装されている。このニードルベアリング35は、円環状の保持器35aと、該保持器35aに回転自在に保持された複数のニードルローラ35bとから構成されている。
A
また、このニードルベアリング35は、図2に示すようにその全体がカム部15aの外周面によって保持されており、保持器35aの両端縁が駆動カム一側面と保持部材34の一側面とによって駆動軸13方向に挾持されている。ここで、駆動カム15も保持部材34も耐摩耗材で形成されているため、保持器35aと摺動しても摩耗の発生が抑制される。
As shown in FIG. 2, the
前記可変機構19は、駆動軸13の上方位置に同じ軸受14に回転自在に支持された制御軸32と、該制御軸32の外周に固定されてロッカアーム23の揺動支点となる制御カム33とを備えている。
The
前記制御軸32は、図2に示すように駆動軸13と並行に機関前後方向に配設されていると共に、一端部に設けられたウォーム歯車であるウォームホィール36とウォームギア37を介して電動アクチュエータ29によって所定回転角度範囲内で回転するようになっている。
The
前記制御カム33は、円筒状を呈し、図2に示すように軸心P1位置が肉厚部33aの分だけ制御軸32の軸心P2からα分だけ偏倚している。
The
また、前記制御軸32を回転制御する電動アクチュエータ29は、図3に示すように機関の運転状態を検出するコントローラ9からの制御信号によって駆動するようになっている。
The
前記電動モータ6は、モータ出力軸38aを介して前記ディファレンシャルギア10に連繋している一方、モータ入力軸38bを介して内燃機関5の一端側に設けられた変速機39に連繋していると共に、インバータ40を介してバッテリー41電源から、直流から交流に変換された電流が供給されるようになっている。さらに、この電動モータ6は、前記コントローラ9からの出力信号によってインバータ40を介してその駆動が制御されるようになっていると共に、前記前輪2a,2bの回転力により発電機として機能し、回生電力をインバータ40を介して交流を直流に変換してバッテリー41に供給するように構成されている。
The
さらに、前記油圧ブレーキ機構8は、ブレーキペダル42の踏み込みにより油圧を発生させて前後輪2a,2b、3a,3bの各ホィールシリンダに油圧を供給するブレーキ油圧源であるマスターシリンダ43と、該マスターシリンダ43から各ホィールシリンダへの供給油圧を調整する増圧用、減圧用弁や油圧ポンプ等からなる油圧調整部44と、該油圧調整部44の増圧用、減圧用弁などの作動を制御する制御回路45とから主として構成されている。また、この油圧ブレーキ機構8は、制御回路45を介して前記コントローラ9により制御されるようになっている。
Further, the
前記コントローラ9は、クランク角センサやエアーフローメータ,水温センサ等の各種のセンサからの検出信号に基づいて現在の機関運転状態を演算等により検出すると共に、制御軸32の回転位置を検出するポテンショメータ31からの検出信号により前記電動アクチュエータ29に制御信号を出力している。また、このコントローラ9は、充電状態検出センサ46からの検出信号によって現在のバッテリー41の充電状態を検出している。さらに、ブレーキペダル42の踏み込み速度を検出する踏込速度検出センサ47からの要求減速度信号及びGセンサ48からの検出信号に基づいて前記制御回路45に要求油圧ブレーキ力信号を出力すると共に、現在の要求減速度が所定値以下か否かを判断するようになっている。
The
以下、本実施形態の作用を説明すれば、まず、コントローラ9によるリフト可変手段7の基本的制御を簡単に説明する。
In the following, the operation of the present embodiment will be described. First, the basic control of the lift variable means 7 by the
まず、零リフト制御について説明すれば、コントローラ9からの制御信号によって電磁アクチュエータ29を介して制御軸32が時計方向に回転駆動される。このため、制御カム33は、軸心P1が図7に示すように制御軸32の軸心P2から左上方の回動角度位置に保持され、肉厚部33aが駆動軸13から枢支点26a側に離間移動する。このため、ロッカアーム23は、全体が駆動軸13に対して左上方向へ移動し、このため、各カム本体17a,17aは、リンクロッド25を介してカムノーズ部21側が強制的に引き上げられて全体が反時計方向へ回動する。
First, the zero lift control will be described. The
したがって、図7A,Bに示すように、吸気弁12、12の開閉作動中において、駆動カム15が回転してリンクアーム24を介してロッカアーム23の一端部23aを押し上げると、そのリフト量がリンクロッド25を介して揺動カム17及びバルブリフター16に伝達されるが、そのリフト量は零になる。
Therefore, as shown in FIGS. 7A and 7B, when the
よって、図9に示すようにバルブリフト量が零リフトになるため、フリクションが低減すると共に、ガス交換損失が回避され、いわゆるエンジンブレーキがかかりにくくなる。この結果、減速時に、かかる零リフトに制御すれば電動モータ6による回生電気エネルギーの回収効率が高くなる。あるいは、低速定常走行時にかかる零リフトに制御すれば、電動モータ6のみで車両を駆動することで燃費の向上が図れる。
Therefore, as shown in FIG. 9, since the valve lift amount becomes zero lift, friction is reduced, gas exchange loss is avoided, and so-called engine braking is less likely to be applied. As a result, when the deceleration is controlled to the zero lift, the recovery efficiency of the regenerative electric energy by the
なお、このとき、コントローラ9からの制御信号によって、内燃機関5への燃料供給は遮断されている。
At this time, the supply of fuel to the internal combustion engine 5 is interrupted by a control signal from the
一方、通常の機関運転状態では、機関の負荷、回転数が増加するに連れて、コントローラ9からの制御信号によって内燃機関5に燃料が供給されると共に、電磁アクチュエータ29によりウォーム歯車36、37を介して制御軸32が反時計方向に回転駆動される。したがって、制御カム33は、図7に示す位置から反時計方向へ回転して、図8に示すように軸心P1(肉厚部33a)が下方向へ移動する。このため、ロッカアーム23は、今度は全体が駆動軸13方向(下方向)に移動して他端部23bがリンクロッド25を介して揺動カム17のカムノーズ部21を下方へ押圧して該揺動カム17全体を所定量だけ時計方向へ回動させる。
On the other hand, in a normal engine operating state, as the load and rotation speed of the engine increase, fuel is supplied to the internal combustion engine 5 by a control signal from the
したがって、各カム本体17a,17aの各バルブリフター16上面16aに対するカム面22の当接位置が図8A,Bに示すように右方向位置(リフト部22d側)に移動する。このため、駆動カム15が回転してロッカアーム23の一端部23aをリンクアーム24を介して押し上げると、バルブリフター16に対するそのリフト量は大きくなる。特に高回転高負荷では、そのリフト量は最大値L2となる。
Therefore, the contact position of the
よって、かかる高速高負荷域では、図9に示すようにバルブリフト量が大きくなると共に、各吸気弁12の開時期が早くなると共に、閉時期が遅くなる。この結果、吸気充填効率が向上し、十分な出力が確保できる。
Therefore, in such a high-speed and high-load region, as shown in FIG. 9, the valve lift becomes large, and the opening timing of each
次に、コントローラ9により車両の制動時における前記リフト可変手段7の制御及び電動モータ6の制御について図10に示すフローチャートに基づいて説明する。
Next, control of the lift variable means 7 and control of the
まず、運転者によりブレーキペダル42が踏み込まれると、セクション1で、前記踏込速度検出センサ47から出力されたの現在の要求減速度信号を読み込むと共に、充電状態検出センサ46からのバッテリー41の充電状態を読み込む。続いて、セクション2において、油圧ブレーキ機構8が故障しているか否かを判別し、これが正常であればセクション3に進み、ここでは、バッテリー充電量が所定値以下か否かを判別する。ここでバッテリー充電量が所定値以下と判別した場合は、セクション4で、今度は前記要求減速度が所定値以下か否かを判別する。このセクション4において要求減速度が所定値以下であると判別した場合は、セクション5に進む。
First, when the
このセクション5では、前記電動アクチュエータ29に制御信号を出力してリフト可変手段8を零リフト特性に制御する。すなわち、前記低速低負荷時のように電動アクチュエータ29が制御軸32を回転制御して、図7に示すように制御カム33の肉厚部33aを駆動軸13から枢支点26a側に大きく移動させる。したがって、吸気弁12(排気弁)のバルブリフトは、図9に示すように零リフト特性になり、全閉状態になる。
In this section 5, a control signal is output to the
したがって、フリクションが低減すると共に、吸気弁12によるガス交換損失が回避されて、いわゆるエンジンブレーキが十分に作用しなくなる。このとき、ガス交換がなされず、冷たい新気による排気触媒の過度な冷却が防止されて、排気触媒の浄化性能の低下が防止される。
Therefore, the friction is reduced, and the gas exchange loss due to the
次に、セクション6では、電動モータ6への電流の供給をカットする処理を行い、電動モータ6は、発電機としての作用を開始するわけであるが、前述のようにエンジンブレーキがかかりにくいことから、発電機として効率的な回生発電を行なう。続いて、セクション7において、この回生電流をバッテリー41に供給して充電作用を行なう処理をする。
Next, in
一方、前記セクション5において吸気弁12の零リフト制御を行なった後に、セクション8では、要求減速度を実現するために、前記電動モータ6による回生ブレーキ力以外に必要な現在における要求油圧ブレーキ力を演算する。次に、セクション9で前記油圧ブレーキ機構8の制御回路45に要求油圧ブレーキ力信号を出力する。これによって、油圧調整部44が要求油圧ブレーキ力を得られるように所定圧のブレーキ油圧を各ホィールシリンダに供給し、これによって、要求減速度を実現できる。
On the other hand, after the zero lift control of the
また、前記セクション2において、油圧ブレーキ機構8が故障していると判断した場合及びセクション3において、バッテリー充電量が所定値を越えていると判断した場合、さらにセクション4において、要求減速度が所定値を越えていると判断した場合は、それぞれセクション10に進む。なお、油圧ブレーキ機構8の故障は、Gセンサ48の検出値と要求減速度との対比により判断する。
Further, in the
そして、このセクション10では、吸気弁12(排気弁)のバルブリフト制御を零リフトではなく、機関運転状態に応じた通常のリフト特性、あるいは通常のリフト特性が零リフトの場合は強制的に所定のリフト特性となるように電動アクチュエータ29を介して制御軸32の回転位置を制御する処理を行なう。ここで、所定のリフト特性とは、吸気弁閉時期がピストンの下死点付近のエンジンブレーキがかかり易いリフト特性としている。
In this
したがって、例えば、油圧ブレーキ機構8の故障時には、少なくともエンジンブレーキによるブレーキ力を確保できるため、安全性が高くなる。また、バッテリー充電量が所定値を越えている場合も、セクション10の前記処理によって電動モータ6による発電機としての機能を発揮させないで、回生発電を発生させないようにしたため、電動モータ6の過度な作動が抑制されて耐久性の向上と、バッテリー過充電防止が図れる。さらに、要求減速度が所定値を越えていた場合、つまり急ブレーキ操作を行なった場合にも、吸気弁12(排気弁)の零リフト制御を行なわないので、エンジンブレーキによる強力なブレーキ力を発生させることができる。
Therefore, for example, at the time of failure of the
また、セクション10から進んでセクション11、12に移行すると、ここでは、要求減速度を得るために、前記セクション8、9と同じく油圧ブレーキ機構8により要求油圧ブレーキ力を確保する処理を行なう。
Further, when the process proceeds from the
なお、要求減速度信号は、踏込速度検出センサ47の出力だけでなく、Gセンサ48からの検出信号、図外の車速センサからの車速信号も総合的に考慮し、演算の上、出力してもよい。その場合は運転者のブレーキフィーリングが向上する。
The required deceleration signal is calculated and output in consideration of not only the output of the stepping
次に、内燃機関5の駆動を停止する際のコントローラ9による制御を、図11に示すフローチャートに基づいて説明する。すなわち、要求減速度が所定値を越えているような急ブレーキの場合などは、前述のように零リフトには制御されないので、このような状態で車両を停止したりキーオフした場合は、次の内燃機関5の始動時に、リフトが高いことにより始動性が悪化するため、これを改善したものである。
Next, control by the
まず、セクション21では、イグニッションスイッチをオフしたか否かを判断し、オフしたと判断した場合は、セクション23に進む。また、いまだオン状態にあると判断した場合は、セクション22に進み、ここでは車速が所定値以下か否かを判断し、所定値を越えていると判断した場合は、セクション21にもどり、所定値以下と判断した場合は、セクション23に移行する。
First, in
このセクション23では、前述のように吸気弁12(排気弁)のバルブリフト特性を零リフトに制御するように電動アクチュエータ29に制御信号を出力する。続いて、セクション24に進み、ここでは、前記ポテンショメータ31からの信号に基づいて現在のバルブリフトが実際に零リフトになっているか否かを判断する。実際に零リフトになっていない場合は、元に戻って再度チェックするが、零リフトになっている場合は、セクション25に進み、ここでは、内燃機関5の駆動を停止する信号を出力し、さらにセクション26において機関5を停止させる。
In this
したがって、内燃機関5の再始動時にはバルブリフトが零リフトになっているため、動弁系のフリクションがきわめて小さくなり、良好な始動性が得られる。また、この内燃機関5の始動は、電動モータ6が運転を開始し、車両が発進する際にも行なわれるため、車両の発進性も向上する。
Therefore, when the internal combustion engine 5 is restarted, the valve lift is zero lift, so that the friction of the valve train becomes extremely small, and good startability is obtained. The start of the internal combustion engine 5 is also performed when the
また、本実施形態によれば、リフト可変手段7を前述のような構成としたため、バルブリフトを、前記図9に示すように最大リフトから零リフトまで連続的な特性とすることが可能になる。したがって、前記踏込速度検出センサ47により減速要求が検出された場合において、零リフトに制御する際に、リフトがなだらかに低下していくため、エンジンブレーキの急激な変化を抑制することが可能になる。この結果、安定したブレーキフィーリングを得ることができる。
Further, according to the present embodiment, since the lift variable means 7 is configured as described above, the valve lift can have continuous characteristics from the maximum lift to zero lift as shown in FIG. . Therefore, when the deceleration request is detected by the stepping
しかも、リフト可変手段7を前述のような構成としたことにより、バルブリフト量を零から最大リフトまで大きく変化させることが可能になり、これによって、機関5の出力の向上が図れ、良好な動力性能も得られる。 In addition, since the lift variable means 7 is configured as described above, it is possible to greatly change the valve lift from zero to the maximum lift, thereby improving the output of the engine 5 and improving the power Performance is also obtained.
さらに、可変機構8の制御軸32を回転駆動させる駆動手段として電動アクチュエータ29を用いたため、電動モータ6で得られた回生電力を利用して駆動させることができる。この結果、回生電力の有効利用が図れると共に、油圧アクチュエータとした場合における別途の油圧式駆動機構などが不要になるのでコスト面で有利になる。
Further, since the
また、本実施形態では、駆動カム15とリンクアーム24の基端部24aとの間に、ニードルベアリング35を介装したため、カム部15aの外周面15dと、基部24a内周面24cとの間の摩擦係数μが充分小さくなる。このため、駆動カム15の常時円滑な回転が得られることは勿論のこと、制御軸32のトルク特性のばらつきが防止される。
In the present embodiment, since the
この制御軸32のトルクが安定化する結果、電動アクチュエータ29による制御軸32の回転位置制御の安定化が図れ、例えばかかる最大リフト域から最小リフト域までのリフト制御の安定化が図れる。したがって、機関運転状態に応じて可変機構19の円滑かつ安定した作動によるバルブリフト制御が得られ、機関性能を十分に発揮させることが可能になる。
As a result of the stabilization of the torque of the
なお、本発明は、前記実施形態の構成に限定されるものではなく、例えば揺動カム17が揺動する所定の支軸を、駆動軸とは別のものとしてもよいが、本実施形態のように、駆動軸が兼ねる様に構成すれば、部品点数が減り、コンパクトにできることはいうまでもない。
Note that the present invention is not limited to the configuration of the above-described embodiment. For example, the predetermined support shaft on which the
1…車体
2a,2b…前輪
5…内燃機関
6…電動モータ
7…リフト可変手段
8…油圧ブレーキ機構
9…コントローラ
12…吸気弁
13…駆動軸
15…駆動カム
17…揺動カム
23…ロッカアーム
24…リンクアーム
25…リンクロッド
31…ポテンショメータ
32…制御軸
33…制御カム
41…バッテリー
42…ブレーキペダル
45…制御回路
46…バッテリー充電量検出センサ
47…踏込速度検出センサ
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記内燃機関の駆動を停止する前に、該内燃機関の機関弁のバルブリフト量を可変制御するリフト可変手段により機関弁を零リフトに制御すると共に、
車両が発進する際に、前記電動モータを運転開始させ、該電動モータの運転開始後に、前記内燃機関を始動させるように制御したことを特徴とする車両の動力源制御装置。 In a vehicle power source control device that controls the power of the internal combustion engine and the power of the electric motor according to the driving state of the vehicle,
Before stopping the drive of the internal combustion engine, while controlling the engine valve to zero lift by lift variable means for variably controlling the valve lift amount of the engine valve of the internal combustion engine,
A power source control device for a vehicle, wherein when the vehicle starts, the electric motor is started to operate, and after the electric motor is started, the internal combustion engine is controlled to start.
The lift variable means rotates in synchronization with the crankshaft of the engine, and is swingably supported by a drive shaft provided with a drive cam on the outer periphery and a predetermined support shaft, and resists the spring force of the valve spring. Swinging cam for opening the engine valve by means of a rotating mechanism, a transmission mechanism for transmitting the rotational force of the drive shaft to the swinging cam as swinging power, and changing the posture of the transmission mechanism to lift the engine valve by the swinging cam. 3. The vehicle power source according to claim 1, further comprising a control cam for changing a maximum value of the amount, and an electric actuator for driving a control shaft for controlling a rotation position of the control cam. Control device.
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