JP2019011720A - Engine control device and engine control method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、駆動輪を駆動するエンジンの制御技術に関する。 The present invention relates to a control technology for an engine that drives drive wheels.
下記の特許文献1には、車両に搭載される駆動輪スリップ制御装置(以下、単に「制御装置」という。)が開示されている。この制御装置は、駆動輪のスリップ状態を検出したときに、スロットル弁制御、フューエルカット制御、点火リタード制御のようにエンジンの出力を抑制する制御を行うように構成されている。従って、この制御装置によれば、ブレーキ制御を行うための高価なブレーキシステムを使用することなく、エンジンの出力抑制によって駆動輪のトルクを低減することが可能になる。 Patent Document 1 below discloses a drive wheel slip control device (hereinafter simply referred to as “control device”) mounted on a vehicle. This control device is configured to perform control for suppressing the output of the engine, such as throttle valve control, fuel cut control, and ignition retard control, when the slip state of the drive wheel is detected. Therefore, according to this control device, it is possible to reduce the torque of the drive wheels by suppressing the output of the engine without using an expensive brake system for performing brake control.
しかしながら、駆動輪のスリップはエンジンの行程とは無関係に発生するため、エンジンの行程に依存しているエンジンの出力抑制制御を行う場合には、その制御を実行できるタイミングが限られているため制御の応答性が悪くなるという問題がある。例えば、フューエルカット制御及び点火リタード制御は、いずれもエンジンの行程に同期しているため、車両のスリップ状態を検出してから次の点火実行のタイミングまでこれらの制御を行うことができず、駆動輪のトルクを低減できるまでに時間的な遅延が生じ得る。 However, since the slip of the drive wheel occurs independently of the engine stroke, when performing engine output suppression control that depends on the engine stroke, the timing at which the control can be executed is limited. There is a problem that the responsiveness of becomes worse. For example, since fuel cut control and ignition retard control are both synchronized with the engine stroke, these controls cannot be performed until the next ignition execution timing after the vehicle slip state is detected. There may be a time delay before the wheel torque can be reduced.
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、駆動輪のスリップ発生時にトルクを低減するための制御の応答性を高めるのに有効なエンジン制御技術を提供しようとするものである。 The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide an engine control technique that is effective for enhancing the responsiveness of control for reducing torque when a drive wheel slip occurs.
本発明の一態様は、
駆動輪(11)を駆動するエンジン(10)と、
上記エンジンのクランクシャフト(13)に連結された三相始動発電機(12)と、
上記エンジン及び上記三相始動発電機を制御する制御部(40)と、
を備え、
上記制御部は、上記駆動輪のスリップ検出時に上記三相始動発電機の通電制御モードをこの三相始動発電機の出力端子(12a)間を短絡させてブレーキ力を発生させるショートブレーキモードに設定可能に構成されている、エンジン制御装置(1)、
にある。
One embodiment of the present invention provides:
An engine (10) for driving the drive wheels (11);
A three-phase starter generator (12) connected to the crankshaft (13) of the engine;
A control unit (40) for controlling the engine and the three-phase starter generator;
With
The control unit sets the energization control mode of the three-phase starter generator to a short brake mode that generates a braking force by short-circuiting the output terminals (12a) of the three-phase starter generator when slipping of the drive wheel is detected. An engine control device (1),
It is in.
また、本発明の他の態様は、
エンジン(10)によって駆動される駆動輪(11)のスリップを検出するスリップ検出ステップ(S101)と、
上記スリップ検出ステップにおけるスリップ検出時に所定の設定開始条件の成立によって、上記エンジンのクランクシャフト(13)に連結された三相始動発電機(12)の通電制御モードをこの三相始動発電機の出力端子(12a)間を短絡させてブレーキ力を発生させるショートブレーキモードに設定するショートブレーキモード設定ステップ(S105)と、
を有する、エンジン制御方法、
にある。
Another aspect of the present invention is as follows:
A slip detection step (S101) for detecting a slip of the drive wheel (11) driven by the engine (10);
The energization control mode of the three-phase starter generator (12) connected to the crankshaft (13) of the engine is set to the output of the three-phase starter generator when a predetermined setting start condition is satisfied at the time of slip detection in the slip detection step. A short brake mode setting step (S105) for setting a short brake mode for generating a braking force by short-circuiting the terminals (12a);
An engine control method,
It is in.
上記のエンジン制御装置及びエンジン制御方法によれば、駆動輪のスリップを検出したときに、三相始動発電機の通電制御モードをこの三相始動発電機の出力端子間を短絡させてブレーキ力を発生させるショートブレーキモードに設定することができる。これにより、駆動輪のスリップ発生時にクランクシャフトの負荷を増やしてのトルクを低減させることができる。
このとき、三相始動発電機の制御は、エンジンの出力を抑制するためのエンジン出力抑制制御のようにエンジンの行程に依存して実行できるタイミングが限られている制御とは異なり、エンジンの行程に依存しておらず非同期であり、エンジンの行程とは無関係に独立して設定することができる。
従って、三相始動発電機の通電制御モードをショートブレーキモードに設定することによって、エンジン出力抑制制御に比べて時間的な遅延を生じさせることなく、駆動輪のスリップ発生時のトルクを低減させることができる。
According to the engine control device and the engine control method described above, when the slip of the drive wheel is detected, the energization control mode of the three-phase starter generator is short-circuited between the output terminals of the three-phase starter generator to reduce the braking force. The short brake mode to be generated can be set. As a result, it is possible to reduce the torque by increasing the load on the crankshaft when the drive wheel slips.
At this time, the control of the three-phase starter generator is different from the control in which the timing that can be executed depending on the engine stroke is limited, such as the engine output suppression control for suppressing the engine output. Asynchronous and independent of the engine, it can be set independently regardless of the engine stroke.
Therefore, by setting the energization control mode of the three-phase starter generator to the short brake mode, the torque at the time of slippage of the drive wheels can be reduced without causing a time delay compared to the engine output suppression control. Can do.
以上のごとく、上記の各態様によれば、駆動輪のスリップ発生時にトルクを低減するための制御の応答性を高めることができる。
なお、特許請求の範囲及び課題を解決する手段に記載した括弧内の符号は、後述する施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであり、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
As described above, according to each of the above aspects, it is possible to improve the responsiveness of the control for reducing the torque when the drive wheel slips.
In addition, the code | symbol in the parenthesis described in the means to solve a claim and a subject shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later, and limits the technical scope of this invention. It is not a thing.
以下、車両のエンジンを制御するエンジン制御装置及びエンジン制御方法に係る実施形態について、図面を参照しつつ説明する。 Hereinafter, embodiments according to an engine control device and an engine control method for controlling an engine of a vehicle will be described with reference to the drawings.
(実施形態1)
図1に示されるように、実施形態1のエンジン制御装置1は、車両に搭載されるものであり、駆動輪11を駆動する内燃機関としてのエンジン10と、三相始動発電機12と、エンジン10及び三相始動発電機12を制御する制御部40と、を備えている。
(Embodiment 1)
As shown in FIG. 1, the engine control apparatus 1 according to the first embodiment is mounted on a vehicle, and includes an
エンジン10は、特に図示しないものの、1つの気筒を有する4ストロークのエンジン、所謂「単気筒エンジン」として構成されている。このエンジン10は、エンジン行程での爆発間隔が720°である。
Although not particularly shown, the
クランクシャフト13は、エンジン10の出力を回転駆動力に変換するための軸であり、ギア機構14を介して駆動輪11の車軸15に連結されている。このため、クランクシャフト13の回転駆動力はギア機構14を介して車軸15に伝達され、また車軸15の回転駆動力はギア機構14を介してクランクシャフト13に伝達されるようになっている。
The
制御部40は、回転数/クランク角度位置演算部41と、車速演算部42と、スリップ判定部43と、TRC制御量決定部44と、点火制御部45と、噴射制御部46と、発電機制御部47と、を備えている。
The
車速センサ16は、車軸15の回転に基づいて車速を検出するセンサとして構成されている。車速センサ16が検出した情報は、制御部40の車速演算部42に伝送され、この情報に基づいて車速演算部42で車速が演算される
The
三相始動発電機12は、そのロータ(図示省略)がクランクシャフト13に直結されている。この三相始動発電機12は、電流または電圧の位相を互いにずらした3系統(U相、V相、W相)の単相交流を組み合わせた三相交流の発電機であり、始動用のスタータモータとACジェネレータ(交流発電機)とを兼ねる発電機(ACGスタータ)として構成されている。即ち、この三相始動発電機12は、エンジン10の始動の際にクランクシャフト13をエンジン10の始動後と同一方向に回転駆動することで始動用電動機として機能するとともに、エンジン10の始動後にクランクシャフト13にて発生する回転駆動力によって発電する発電機としても機能する。
以下の説明では、この三相始動発電機12を、便宜上、単に「発電機12」という。
The three-
In the following description, the three-
この発電機12は、制御部40の発電機制御部47によって制御される。詳細については後述するが、発電機制御部47は、発電機12の通電制御モードをその出力端子(図2中の出力端子12a)間を短絡させてブレーキ力を発生させるショートブレーキモードに設定可能に構成されている。
The
バッテリ17は、充放電が可能な蓄電池であり、交流と直流との間での電力変換を行うためのインバータ回路18を介して発電機12に電気的に接続されている。このため、発電機12で発生した交流電力は、インバータ回路18によって直流電力に変換された後、バッテリ17に供給される。
The
図2に示されるように、インバータ回路18は、複数の半導体素子18aと、制御部40の発電機制御部47からの制御信号に応じてこれら複数の半導体素子18aをオンオフ制御する駆動回路18bと、を有し、発電機12のステータコイルU,V,Wに接続されている。
As shown in FIG. 2, the
半導体素子18aは、例えばスイッチング素子としてのMOSFETからなる。複数の半導体素子18aは、正パワー端子に電気接続された正極側の三相の上アーム半導体素子SW1,SW2,SW3と、負パワー端子に電気接続された負極側の三相の下アーム半導体素子SW4,SW5,SW6と、に分類される。
The
駆動回路18bは、エンジン10の始動時において、発電機12が三相同期電動機として機能するように複数の半導体素子18aをオンオフ制御する。一方で、この駆動回路18bは、エンジン10が安定して作動する完爆後において、発電機12が三相同期発電機として機能するように複数の半導体素子18aをオンオフ制御する。
The
図1に戻って説明すると、回転数センサ19は、エンジン10の回転数を検出するためのセンサとして構成されている。回転数センサ19が検出した情報は、制御部40の回転数/クランク角度位置演算部41に伝送され、この情報に基づいて回転数/クランク角度位置演算部41で回転数及びクランク角度位置がそれぞれ演算される。
Referring back to FIG. 1, the
点火プラグ20は、その先端に火花放電を生じるための電極部(図示省略)を備えており、この電極部がエンジン10の燃焼室に露出するように構成されている。この点火プラグ20は、イグニッションコイル等を含む点火装置(図示省略)を介して制御部40の点火制御部45に電気的に接続されており、この点火制御部45からの制御信号にしたがって制御される。即ち、点火制御部45からの制御信号に応じてこの点火装置が作動することにより、点火プラグ20の電極部において火花放電が生じるようになっている。
The
エンジン10の吸気系統30は、吸気管31に燃料を噴射するためのインジェクタ32と、通路断面積(流路面積)を調整可能なスロットルバルブ33と、を備えている。インジェクタ32は、制御部40の噴射制御部46に電気的に接続されており、この噴射制御部46からの制御信号にしたがって制御される。スロットルバルブ33の開度は、ポジションセンサ34によって検出される。ポジションセンサ34が検出した情報は、制御部40に伝送される。
The
制御部40のスリップ判定部43は、回転数/クランク角度位置演算部41と及び車速演算部42のそれぞれの演算結果に基づいて、駆動輪11のスリップの判定処理を行うように構成されている。
The slip determination unit 43 of the
制御部40のTRC制御量決定部44は、回転数/クランク角度位置演算部41と及び車速演算部42のそれぞれの演算結果に基づいて、エンジン10の点火時期に関する制御量、エンジン10の燃料噴射に関する制御量、発電機12の通電制御に関する制御量を決定するように構成されている。
The TRC control
次に、実施形態1のエンジン制御方法について説明する。このエンジン制御方法は、制御部40によるスリップ抑制制御を使用した制御方法である。図3のフローチャートに示されるように、このスリップ抑制制御には、ステップS101からステップS109までのステップが含まれている。
なお、必要に応じてこのフローチャートに別のステップが追加されてもよいし、或いは1つのステップが複数のステップに分割されてもよい。
Next, the engine control method of Embodiment 1 will be described. This engine control method is a control method using slip suppression control by the
In addition, another step may be added to this flowchart as needed, or one step may be divided into a plurality of steps.
ステップ101は、エンジン10によって駆動される駆動輪11のスリップを検出するスリップ検出ステップである。このステップ101は、スリップ判定部43によって実行される。このステップ101では、スリップ判定フラグが立った場合(フラグ有の場合)に駆動輪11のスリップを検出したと判定される一方で、スリップ判定フラグが立っていない場合(フラグ無の場合)に駆動輪11のスリップを検出していないと判定される。
Step 101 is a slip detection step for detecting a slip of the
そして、このステップS101で駆動輪11のスリップを検出したと判定したときにステップS102にすすみ、そうでない場合にステップS102からステップS108までのステップをスキップしてステップS109にすすむ。即ち、駆動輪11のスリップを検出したと判定するまでこのステップS101が継続される。
If it is determined in step S101 that a slip of the
なお、スリップ判定フラグが立つための条件として、例えば、車速センサ16によって検出される車速の変化の度合いが予め設定されている閾値を上回った場合、即ち加速時、定速走行時、減速時などの状況において車速が急変した場合が挙げられる。
As a condition for setting the slip determination flag, for example, when the degree of change in vehicle speed detected by the
例えば、図4に示されるように、時刻t1からスロットル操作が増加し、時刻t2からエンジン回転数が増加して車速が上昇する過程で車速が急変し易い。従って、車速が上昇する時刻t3から時刻t4まで駆動輪11のスリップが発生している間は、スリップ判定フラグが立った状態(フラグ有の状態)になる。
For example, as shown in FIG. 4, the vehicle speed is likely to change suddenly in the process where the throttle operation increases from time t1 and the engine speed increases from time t2 to increase the vehicle speed. Therefore, while the slip of the
ステップS102は、点火時期リタード量を駆動輪11のスリップ状態に応じて決定する制御パラメータ決定ステップである。この点火時期リタード量は、エンジン10の行程に同期したエンジン出力抑制制御である点火リタード制御を実行するときの制御パラメータとしての遅角補正量である。このステップS102は、TRC制御量決定部44によって実行される。
Step S <b> 102 is a control parameter determination step for determining the ignition timing retard amount according to the slip state of the
このステップS102では、先ず、スリップ発生時に車両の安定性を確保するための制御ロジックに基づいて導出されたトルク要求値から、点火制御による目標エンジントルクを算出する。そして、算出したこの目標エンジントルクを遅角補正量に変換して点火時期に反映させる。 In this step S102, first, a target engine torque by ignition control is calculated from a torque request value derived based on a control logic for ensuring the stability of the vehicle when a slip occurs. The calculated target engine torque is converted into a retard correction amount and reflected in the ignition timing.
ステップS103は、ステップS102の駆動輪11のスリップ検出時において、エンジン10の点火後からのクランク角度が所定角度よりも小さいか否かを判定するステップである。このステップS103は、回転数/クランク角度位置演算部41によって実行される。
Step S103 is a step of determining whether or not the crank angle after ignition of the
そして、このステップS103では、エンジン10の点火後からのクランク角度が所定角度よりも小さいと判定したときにステップS104にすすみ、そうでない場合にステップS104からステップS106までのステップをスキップしてステップS107にすすむ。
In this step S103, when it is determined that the crank angle after ignition of the
ここで、このクランク角度が所定角度よりも小さいときにエンジン10の点火後の行程の進行度合いが小さく、このクランク角度が所定角度よりも大きいときにエンジン10の点火後の行程の進行度合いが大きいことになる。従って、このステップS103によれば、スリップ検出時において、エンジン10の点火後の行程の進行度合いが大きいか否か相対的に判定するという目的を達成することができる。
Here, when the crank angle is smaller than a predetermined angle, the progress of the stroke after the ignition of the
なお、この目的を達成するために、このステップS103では、クランク角度に代えて経過時間を計測して判定のためのパラメータとして使用することもできる。即ち、このステップS103を、エンジン10の点火後からの経過時間が所定時間よりも短いか否かを判定するステップに置き換えることができる。
In order to achieve this object, in step S103, the elapsed time can be measured instead of the crank angle and used as a parameter for determination. That is, this step S103 can be replaced with a step of determining whether or not an elapsed time after the ignition of the
ステップS104は、エンジン10の次回点火時までのクランク角度が所定角度よりも大きいか否かを判定するステップである。このステップS104は、回転数/クランク角度位置演算部41によって実行される。
Step S104 is a step of determining whether or not the crank angle until the next ignition of the
そして、このステップS104でエンジン10の次回点火時までのクランク角度が所定角度よりも大きいと判定したときにステップS105にすすみ、そうでない場合にステップS105からステップS106までのステップをスキップしてステップS107にすすむ。
Then, when it is determined in step S104 that the crank angle until the next ignition of the
ここで、スリップ検出時において、クランク角度が所定角度よりも大きいときにエンジン10の次回の点火までの時間が長く、このクランク角度が所定角度よりも小さいときにエンジン10の次回の点火までの時間が短いことになる。従って、このステップS104によれば、エンジン10の次回の点火までの時間が長いか否か相対的に判定するという目的を達成することができる。
Here, at the time of slip detection, the time until the next ignition of the
なお、この目的を達成するために、このステップS104では、クランク角度に代えて経過時間を計測して判定のためのパラメータとして使用することもできる。即ち、このステップS104を、エンジン10の次回の点火までの時間が所定時間よりも長いか否かを判定するステップに置き換えることができる。
In order to achieve this object, in step S104, the elapsed time can be measured instead of the crank angle and used as a parameter for determination. That is, step S104 can be replaced with a step of determining whether or not the time until the next ignition of the
ステップS105では発電機12の通電制御モードをショートブレーキモードに設定し、ステップS107では点火リタード制御を実行する。
In step S105, the energization control mode of the
ところで、駆動輪11のスリップ検出時に、エンジン10の点火後の行程の進行度合いが相対的に小さく且つ次回の点火までの時間が相対的に長い場合(ステップS103及びステップS104がともに「Yes」の場合)には、点火リタード制御を実行するまでに時間的な遅延が生じる。図5に示されるように、例えば、駆動輪11のスリップが発生した時刻t3がエンジン10の爆発行程であるときには、点火リタード制御を実行するまでに最大で720°のクランク角に対応した遅れ時間が生じる。
By the way, when the slip of the
そこで、本実施形態では、制御部40は、駆動輪11のスリップ検出時に所定の設定開始条件の成立によって発電機12の通電制御モードをこの発電機12の出力端子12a間を短絡させてブレーキ力を発生させるショートブレーキモードに設定するように構成されている。
Therefore, in the present embodiment, the
ここでいう「所定の設定開始条件」として、駆動輪11のスリップ検出時にエンジン10の点火後の行程の進行度合いが小さく(図5中のクランク角度Taが所定角度よりも小さく)且つ次回の点火までの時間が長い(図5中のクランク角度Tbが所定角度よりも大きい)という条件を採用することができる。このため、ステップS103及びステップS104は、駆動輪11のスリップ検出時にエンジン10の点火後の行程の進行度合いが小さく且つ次回の点火までの時間が長い場合にこの所定の設定開始条件が成立したと判定するための判定ステップとなる。
As the “predetermined setting start condition” here, the degree of progress of the stroke after ignition of the
そして、この所定の設定開始条件が成立した場合には、エンジン10の点火リタード制御を実行するまでに時間があると判断できる。従って、このタイミングで駆動輪11のスリップに速やかに対処するためには、点火リタード制御に先立って発電機12の通電制御モードをショートブレーキモードに設定するのが好ましい。
When the predetermined setting start condition is satisfied, it can be determined that there is time until the ignition retard control of the
これに対して、点火後のエンジンの行程の進行度合いが大きい(図5中のクランク角度Taが所定角度よりも大きい)場合や、次回の点火までの時間が短い(図5中のクランク角度Tbが所定角度よりも小さい)場合には、発電機12の通電制御モードをショートブレーキモードに設定することなく、駆動輪11のトルクを低減する効果の高い点火リタード制御をステップS107で速やかに実行するようにしている。
In contrast, when the degree of progress of the engine stroke after ignition is large (the crank angle Ta in FIG. 5 is larger than a predetermined angle), the time until the next ignition is short (crank angle Tb in FIG. 5). Is smaller than the predetermined angle), ignition retard control that is highly effective in reducing the torque of the
ステップS105は、スリップ検出時に上述の設定開始条件の成立によって発電機12の通電制御モードをショートブレーキモードに設定するショートブレーキモード設定ステップである。このステップS105は、発電機制御部47によって実行される。
Step S105 is a short brake mode setting step for setting the energization control mode of the
具体的には、図6に示されるように、発電機12の通電制御モードを通常モードから切り替えてショートブレーキモードに設定する。このショートブレーキモードでは、上アーム半導体素子SW1,SW2,SW3の全てがオフに切替えられ或いはオフ状態に維持され、且つ下アーム半導体素子SW4,SW5,SW6の全てがオンに切替えられ或いはオン状態に維持される。
Specifically, as shown in FIG. 6, the energization control mode of the
図7に示されるように、発電機12をショートブレーキモードに設定すると、発電機12の出力端子12a間を短絡させて発電機12に電流を還流させることができる。このとき、この発電機12に連結されているクランクシャフト13の負荷を増やすことによって、駆動輪11にブレーキ力を発生させることができる。
As shown in FIG. 7, when the
図3に戻って説明すると、ステップS106は、ステップ101と同様に、駆動輪11のスリップを検出したか否かを判定するステップである。このステップS106によれば、ステップS105で発電機12の通電制御モードをショートブレーキモードに設定した後で駆動輪11のスリップが解消されたか否かが判定される。
Returning to FIG. 3, step S <b> 106 is a step of determining whether or not a slip of the
そして、このステップS106で駆動輪11のスリップを検出したと判定したときにステップS107にすすみ、そうでない場合にステップS107をスキップしてステップS108にすすむ。即ち、発電機12の通電制御モードをショートブレーキモードに設定しても駆動輪11のスリップが解消されていないため、この場合に更にステップS107において点火リタード制御を実行する。
Then, when it is determined in this step S106 that the slip of the
ステップS107は、ステップS102で予め決定した点火時期リタード量に基づいて点火リタード制御を実行するエンジン出力抑制ステップである。このステップS107は、点火制御部45によって実行される。このステップS107によれば、点火時期リタード量に基づいて点火プラグ20の点火時期を通常時よりも遅らせることによって、エンジン10の出力を抑制して駆動輪11のトルクを低減させることができる。
Step S107 is an engine output suppression step for executing ignition retard control based on the ignition timing retard amount determined in advance in step S102. This step S107 is executed by the ignition control unit 45. According to this step S107, the output of the
ステップS108は、ステップS105のショートブレーキモードの設定後に所定のクランク角度が経過したか否かを判定するステップである。このステップS108は、回転数/クランク角度位置演算部41によって実行される。このステップS108では、ショートブレーキモードの設定後に所定のクランク角度が経過したと判定したときにステップS109にすすんで発電機12のショートブレーキモードの設定を解除し、そうでない場合にステップS101に戻る。従って、このステップS108によれば、発電機12のショートブレーキモードの継続時間を定めるという目的を達成することができる。
Step S108 is a step of determining whether or not a predetermined crank angle has elapsed after the setting of the short brake mode in step S105. This step S108 is executed by the rotation speed / crank angle
なお、この目的を達成するために、このステップS108では、クランク角度に代えて経過時間を計測して判定のためのパラメータとして使用することもできる。即ち、このステップS108を、ショートブレーキモードの設定後からの経過時間が所定時間よりも長いか否かを判定するステップに置き換えることができる。 In order to achieve this object, in step S108, instead of the crank angle, the elapsed time can be measured and used as a parameter for determination. That is, this step S108 can be replaced with a step of determining whether or not the elapsed time since the setting of the short brake mode is longer than the predetermined time.
次に、実施形態1のエンジン制御装置1及びエンジン制御方法の作用効果について説明する。 Next, the effect of the engine control apparatus 1 and the engine control method of Embodiment 1 is demonstrated.
上記の実施形態1によれば、駆動輪11のスリップを検出したときに、発電機12の通電制御モードをその出力端子12a間を短絡させてブレーキ力を発生させるショートブレーキモードに設定することができる。このとき、発電機12のインバータ回路18のうちの正極側の三相の上アーム半導体素子SW1,SW2,SW3の全てをオフにし、且つ負極側の三相の下アーム半導体素子SW4,SW5,SW6の全てをオンにすることによって発電機12の出力端子12a間を短絡させる。これにより、駆動輪11のスリップ発生時にクランクシャフト13の負荷を増やしてのトルクを低減させることができる。
このとき、発電機12の制御は、エンジン10の点火リタード制御のようにエンジン10の行程に依存して実行できるタイミングが限られている制御とは異なり、エンジン10の行程に依存しておらず非同期であり、エンジン10の行程とは無関係に独立して設定することができる。
従って、発電機12の通電制御モードをショートブレーキモードに設定することによって、エンジン10の点火リタード制御に比べて時間的な遅延を生じさせることなく、駆動輪11のスリップ発生時のトルクを低減させる制御、所謂「TRC制御」を実行することができる。
その結果、駆動輪11のスリップ発生時にトルクを低減するための制御の応答性を高めることができる。
According to the first embodiment, when the slip of the
At this time, the control of the
Therefore, by setting the energization control mode of the
As a result, it is possible to improve the responsiveness of the control for reducing the torque when the
また、上記の実施形態1によれば、発電機12の制御によって駆動輪11のスリップに対処できるため、ブレーキ制御を行うための高価なブレーキシステムを使用する必要がない。
Further, according to the first embodiment, since the slip of the
また、上記の実施形態1によれば、駆動輪11のスリップ検出時に所定の設定開始条件(図3中のステップS103及びステップS104を参照)の成立によって発電機12の通電制御モードをショートブレーキモードに設定するため、適切なタイミングで発電機12をショートブレーキモードに設定することができる。
Further, according to the first embodiment, the energization control mode of the
また、上記の実施形態1によれば、発電機12をショートブレーキモードに設定した後でエンジン10の点火リタード制御を実行するため、発電機12の制御のみを実行する場合に比べて駆動輪11のトルクの低減効果を高めることができ、駆動輪11のスリップ量の増大を抑制することができる。特に、発電機12の通電制御モードをショートブレーキモードに設定しても駆動輪11のスリップが解消されない場合のような必要なタイミングでエンジン10の点火リタード制御を実行することができる。
Further, according to the first embodiment, since the ignition retard control of the
また、上記の実施形態1において、エンジン10は単気筒エンジンであり、エンジン10の点火リタード制御による出力抑制のみでは多気筒エンジンに比べてトルクを低減させるのに時間的な遅延が生じ得る。例えば4気筒エンジンの場合に最大で180°のクランク角に対応した遅れ時間が生じるのに対して、単気筒エンジンの場合には最大で720°のクランク角に対応した遅れ時間、即ち4気筒エンジンの場合の4倍の遅れ時間が生じることが想定される。そこで、上記の実施形態1のような発電機12の制御を単気筒エンジンに適用することによって、駆動輪11のスリップ発生時に時間的な遅延を生じさせることなくトルクを低減させる効果が期待できる。
In the first embodiment, the
また、実施形態1によれば、発電機12がクランクシャフト13に直結してあるので、発電機12の通電制御モードをショートブレーキモードに設定したときにエンジン10への負荷を最大限に印加することができ、駆動輪11のスリップ発生時にトルクを低減させるための最大の効果を得ることができる。
Further, according to the first embodiment, since the
なお、上記の実施形態1に関連した変更例として、上記の実施形態1のような発電機12の制御を不等爆発エンジンに適用することもできる。この不等爆発エンジンは、不等間隔で爆発するため次の点火迄の間隔の長短がある。従って、点火リタード制御による出力抑制だけでは、その実行開始までのタイミングに差異が発生し易い。そこで、上記の実施形態1のようにエンジン10の行程に依存しない発電機12の制御を不等爆発エンジンに適用することによって、このようなタイミングの差異の発生を解消する効果が期待できる。
As a modification example related to the first embodiment, the control of the
以下、上記の実施形態1に関連する他の実施形態について図面を参照しつつ説明する。他の実施形態において、実施形態1の要素と同一の要素には同一の符号を付しており、当該同一の要素についての説明は省略する。 Hereinafter, another embodiment related to the first embodiment will be described with reference to the drawings. In other embodiments, the same elements as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description of the same elements is omitted.
(実施形態2)
実施形態2のエンジン制御装置は、実施形態1のエンジン制御装置1と同様の要素を有する。一方で、この実施形態2にかかるスリップ抑制制御は、点火リタード制御に代えてフューエルカット制御を実行する点で実施形態1と相違しており、図8に示されるフローチャートにしたがって実行される。
その他は、実施形態1と同様である。
(Embodiment 2)
The engine control device of the second embodiment has the same elements as the engine control device 1 of the first embodiment. On the other hand, the slip suppression control according to the second embodiment is different from the first embodiment in that fuel cut control is executed instead of the ignition retard control, and is executed according to the flowchart shown in FIG.
Others are the same as in the first embodiment.
図8中のステップS201、ステップS203〜S206、ステップS208、ステップS209は、図3中のステップS101、ステップS103〜S106、ステップS108、ステップS109と同様のステップであり、その説明を省略する。 Step S201, steps S203 to S206, step S208, and step S209 in FIG. 8 are the same steps as step S101, steps S103 to S106, step S108, and step S109 in FIG.
ステップS202は、フューエルカット量を駆動輪11のスリップ状態に応じて決定する制御パラメータ決定ステップである。この点火時期リタード量は、エンジン10の行程に同期したエンジン出力抑制制御であるフューエルカット制御を実行するときの制御パラメータである。このステップS202は、TRC制御量決定部44によって実行される。
Step S <b> 202 is a control parameter determination step for determining the fuel cut amount according to the slip state of the
ステップS207は、ステップS202で予め決定したフューエルカット量に基づいてフューエルカット制御を実行するエンジン出力抑制ステップである。このステップS207は、噴射制御部46によって実行される。このステップS207によれば、フューエルカット量に基づいてインジェクタ32からの燃料噴射量を通常時よりも減らすことによって、エンジン10の出力を抑制して駆動輪11のトルクを低減させることができる。
Step S207 is an engine output suppression step for executing fuel cut control based on the fuel cut amount determined in advance in step S202. This step S207 is executed by the injection control unit 46. According to this step S207, the output of the
上述の実施形態2によれば、発電機12の通電制御モードをショートブレーキモードに設定した後でエンジン10のフューエルカット制御を実行するため、発電機12の制御のみを実行する場合に比べて駆動輪11のトルクの低減効果を高めることができ、駆動輪11のスリップ量の増大を抑制することができる。特に、発電機12の通電制御モードをショートブレーキモードに設定しても駆動輪11のスリップが解消されない場合のような必要なタイミングでエンジン10のフューエルカット制御を実行することができる。
その他、実施形態1と同様の作用効果を奏する。
According to the second embodiment described above, since the fuel cut control of the
In addition, the same effects as those of the first embodiment are obtained.
なお、上記の実施形態1,2に関連した変更例として、点火リタード制御とフューエルカット制御の両方を実行することもできる。 Note that, as a modification example related to the first and second embodiments, both ignition retard control and fuel cut control can be executed.
本発明は、上記の典型的な実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の応用や変形が考えられる。例えば、上記の実施形態を応用した次の各形態を実施することもできる。 The present invention is not limited to the above-described exemplary embodiments, and various applications and modifications can be considered without departing from the object of the present invention. For example, the following embodiments applying the above-described embodiment can be implemented.
上記の実施形態では、駆動輪11のスリップ検出時に所定の設定開始条件の成立によって発電機12の通電制御モードをショートブレーキモードに設定する場合について例示したが、これに代えて、所定の設定開始条件の成立を判定するステップを省略し、駆動輪11のスリップ検出時には無条件で発電機12の通電制御モードをショートブレーキモードに設定するようにしてもよい。
In the above embodiment, the case where the energization control mode of the
上記の実施形態では、発電機12の通電制御モードをショートブレーキモードに設定した後で駆動輪11のスリップを検出したときにエンジン10の点火リタード制御やフューエルカット制御を実行する場合について例示したが、これに代えて、発電機12の通電制御モードをショートブレーキモードに設定した後で駆動輪11のスリップを検出するステップを省略することもできる。
In the above embodiment, the case where the ignition retard control and the fuel cut control of the
上記の実施形態では、発電機12の通電制御モードをショートブレーキモードに設定したときに上アーム半導体素子の全てをオフにし且つ下アーム半導体素子の全てをオンにする場合について説明したが、これに代えて、PWM駆動によるパルス制御によってショートブレーキモードを実施し、エンジン10に印加する負荷を徐々に変更したり、スリップ率に応じてエンジン10に印加する負荷を変更したりしてもよい。
In the above embodiment, the case where all the upper arm semiconductor elements are turned off and all the lower arm semiconductor elements are turned on when the energization control mode of the
上記の実施形態では、発電機12の通電制御モードをショートブレーキモードに設定する制御を単気筒エンジンであるエンジン10に適用する場合について例示したが、この制御を多気筒エンジンに適用できることは勿論である。
In the above embodiment, the case where the control for setting the energization control mode of the
1 エンジン制御装置
10 エンジン(内燃機関)
11 駆動輪
12 三相始動発電機(発電機)
12a 出力端子
13 クランクシャフト
18 インバータ回路
40 制御部
S101 スリップ検出ステップ
S102 制御パラメータ決定ステップ
S103,S104 判定ステップ
S105 ショートブレーキモード設定ステップ
S107 エンジン出力抑制ステップ
SW1,SW2,SW3 上アーム半導体素子
SW4,SW5,SW6 下アーム半導体素子
1
11
Claims (13)
上記エンジンのクランクシャフト(13)に連結された三相始動発電機(12)と、
上記エンジン及び上記三相始動発電機を制御する制御部(40)と、
を備え、
上記制御部は、上記駆動輪のスリップ検出時に上記三相始動発電機の通電制御モードをこの三相始動発電機の出力端子(12a)間を短絡させてブレーキ力を発生させるショートブレーキモードに設定可能に構成されている、エンジン制御装置(1)。 An engine (10) for driving the drive wheels (11);
A three-phase starter generator (12) connected to the crankshaft (13) of the engine;
A control unit (40) for controlling the engine and the three-phase starter generator;
With
The control unit sets the energization control mode of the three-phase starter generator to a short brake mode that generates a braking force by short-circuiting the output terminals (12a) of the three-phase starter generator when slipping of the drive wheel is detected. An engine control device (1) configured to be possible.
上記制御部は、上記三相始動発電機の上記ショートブレーキモードにおいて、上記三相の上アーム半導体素子の全てをオフにし、且つ上記三相の下アーム半導体素子の全てをオンにすることによって上記三相始動発電機の上記出力端子間を短絡させるように構成されている、請求項1に記載のエンジン制御装置。 The three-phase starting generator includes an inverter circuit (18) including three-phase upper arm semiconductor elements (SW1, SW2, SW3) on the positive electrode side and three-phase lower arm semiconductor elements (SW4, SW5, SW6) on the negative electrode side. )
In the short brake mode of the three-phase starter generator, the control unit turns off all of the three-phase upper arm semiconductor elements and turns on all of the three-phase lower arm semiconductor elements. The engine control device according to claim 1, wherein the engine control device is configured to short-circuit the output terminals of the three-phase starter generator.
上記スリップ検出ステップにおけるスリップ検出時に所定の設定開始条件の成立によって、上記エンジンのクランクシャフト(13)に連結された三相始動発電機(12)の通電制御モードをこの三相始動発電機の出力端子(12a)間を短絡させてブレーキ力を発生させるショートブレーキモードに設定するショートブレーキモード設定ステップ(S105)と、
を有する、エンジン制御方法。 A slip detection step (S101) for detecting a slip of the drive wheel (11) driven by the engine (10);
The energization control mode of the three-phase starter generator (12) connected to the crankshaft (13) of the engine is set to the output of the three-phase starter generator when a predetermined setting start condition is satisfied at the time of slip detection in the slip detection step. A short brake mode setting step (S105) for setting a short brake mode for generating a braking force by short-circuiting the terminals (12a);
An engine control method.
上記制御パラメータ決定ステップで決定した上記制御パラメータに基づいて上記エンジン出力抑制制御を実行するエンジン出力抑制ステップ(S107)と、
を有する、請求項9〜11のうちのいずれか一項に記載のエンジン制御方法。 A control parameter determination step (S102) for determining a control parameter for engine output suppression control synchronized with the engine stroke at the time of detecting the slip of the drive wheel according to the slip state of the drive wheel;
An engine output suppression step (S107) for executing the engine output suppression control based on the control parameter determined in the control parameter determination step;
The engine control method according to any one of claims 9 to 11, comprising:
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