JP2870753B2 - Engine control device - Google Patents
Engine control deviceInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、エンジンにより駆動されて発電する発電動
作状態とバッテリからの電力供給を受けて出力軸に順方
向のトルクを加える電動動作状態とを選択的にとる発電
・電動動作部を備え、エンジンの運転状態が所定の条件
を満たす加速運転領域にあるとき、発電・電動動作部に
エンジンが運転状態にあるもとで電動動作を行わせるよ
うにされたエンジンの制御装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial Application Field) The present invention relates to a power generation operation state in which an engine is driven to generate electric power, and an electric operation state in which electric power is supplied from a battery and forward torque is applied to an output shaft. When the operating state of the engine is in an accelerating operation region that satisfies a predetermined condition, the power generating / electrically operating section performs an electric operation while the engine is in the operating state. And a control device for the engine.
（従来の技術） 自動車等に搭載されるエンジンにおいては、アクセル
ペダルが踏み込まれてその運転状態が加速運転領域に移
行せしめられた際、通常、エンジンに要求される駆動力
が得られるまでには、多少の応答遅れ時間が生じる。そ
こで、例えば、特開昭61−61926号公報にも示されてい
る如くに、エンジンに、エンジンの出力軸によって駆動
されて発電し、その発電電力をバッテリに供給する発電
動作状態と、バッテリからの電力供給を受けてエンジン
の出力軸に順方向のトルクを加える電動動作状態とを選
択的にとるものとされる発電・電動動作部を付設し、こ
の発電・電動動作部を、エンジンの運転状態が加速運転
領域に移行せしめられた際には、電動機として作動させ
ることにより応答遅れ時間の短縮を図るようにすること
が知られている。(Prior Art) In an engine mounted on an automobile or the like, when an accelerator pedal is depressed to shift the operation state to an acceleration operation region, it is usually necessary to obtain a driving force required for the engine. , Some response delay time occurs. Therefore, for example, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-92626, an engine is driven by an output shaft of the engine to generate electric power, and a power generation operation state in which the generated electric power is supplied to a battery; And an electric operation state in which electric power is supplied to the engine to selectively apply a forward torque to the output shaft of the engine. It is known that when a state is shifted to an acceleration operation region, a response delay time is reduced by operating the motor as an electric motor.
（発明が解決しようとする課題） 上述の如くの、エンジンの運転状態が加速運転領域に
移行せしめられた際、出力軸に順方向のトルクを加える
動作を行うようにされた発電・電動動作部が付設された
エンジンにあっては、エンジンの運転状態が加速運転領
域に頻繁に移行せしめられると、発電・電動動作部が頻
繁にバッテリからの電力供給を受けて電動動作を行うこ
とになり、バッテリの過放電状態がまねかれ易くなって
しまう。(Problem to be Solved by the Invention) As described above, when the operation state of the engine is shifted to the acceleration operation region, the power generation / electric operation unit that performs the operation of applying the forward torque to the output shaft. In the case of the engine provided with, if the operating state of the engine is frequently shifted to the acceleration operation region, the power generation and electric operation unit frequently receives electric power supply from the battery and performs the electric operation, The overdischarge state of the battery is likely to be mistaken.
斯かる点に鑑み、本発明は、エンジンにより駆動され
て作動し、バッテリへの充電電力等の供給を行う発電動
作状態と、バッテリからの電力供給を受けて作動し、エ
ンジンの出力軸に順方向のトルクを加える電動動作状態
とを選択的にとる発電・電動動作部が備えられ、エンジ
ンの運転状態が加速運転領域に移行せしめられるとき、
発電・電動動作部が電動動作状態をとるものとされて、
エンジンの加速応答性の向上を図ることができ、しか
も、バッテリが過放電状態となることを回避できるよう
にされたエンジンの制御装置を提供することを目的とす
る。In view of the above, the present invention is driven by the engine to operate and operates in a power generation operation state for supplying charging power and the like to the battery, and operates in response to the power supply from the battery and sequentially operates in the output shaft of the engine. A power generation / electric operation unit that selectively takes an electric operation state in which a torque in the direction is applied, and when the operation state of the engine is shifted to the acceleration operation region,
It is assumed that the power generation and electric operation unit is in an electric operation state,
An object of the present invention is to provide an engine control device capable of improving the acceleration response of the engine and preventing the battery from being over-discharged.
（課題を解決するための手段） 上述の目的を達成すべく、本発明に係るエンジンの制
御装置は、エンジンの出力軸によって駆動されて発電す
る第１の動作状態とこの第１の動作状態において得られ
る発電電力によって充電されるバッテリからの電力供給
を受けて出力軸に順方向のトルクを加える第２の動作状
態とを選択的にとる発電・電動動作部と、バッテリの蓄
電電気量を検出する電気量検出手段と、エンジンの運転
状態が所定の条件を満たす加速運転領域にあるとき、発
電・電動動作部にエンジンが運転状態にあるもとで第２
の動作状態をとらせる動作制御手段と、条件設定手段と
が備えられ、条件設定手段が、電気量検出手段により検
出された蓄電電気量が所定の値未満であるときには、発
電・電動動作部がエンジンが運転状態にあるもとで第２
の動作状態をとることになるエンジンの加速運転領域
を、電気量検出手段により検出される蓄電電気量が所定
の値以上であるときに比して狭くすべく、上述の所定の
条件を設定するものとされて構成される。(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above-described object, an engine control device according to the present invention includes a first operation state in which power is generated by being driven by an output shaft of an engine, and a first operation state. A power generating / electrically operating unit selectively receiving a second operation state in which a forward torque is applied to an output shaft by receiving power supply from a battery charged by the obtained generated power, and detecting an amount of stored electricity of the battery And a power generation / electrical operation unit that controls the second operation under the condition that the engine is in the operating state when the operating state of the engine is in the acceleration operation region satisfying the predetermined condition.
Operation control means for setting the operation state of the power supply, and condition setting means, the condition setting means, when the amount of stored electricity detected by the electricity amount detection means is less than a predetermined value, the power generation and electric operation unit Second with the engine running
The above-mentioned predetermined condition is set so as to narrow the accelerated operation region of the engine which takes the operation state as compared with the case where the amount of stored electricity detected by the electricity amount detecting means is equal to or more than a predetermined value. It is assumed and constituted.
（作 用） 上述の如くの構成とされる本発明に係るエンジンの制
御装置においては、発電・電動動作部が、エンジンの運
転状態が所定の条件を満たす加速運転領域となるとき、
エンジンが運転状態にあるもとで第２の動作状態をとっ
てバッテリからの電力供給のもとにエンジンの出力軸に
順方向のトルクを加え、それ以外のとき、第１の動作状
態をとって発電し、バッテリの充電電力の供給等を行う
ものとされる。そして、発電・電動動作部が第２の動作
状態をとるものとされるにあたっては、条件設定手段
が、電気量検出手段によりバッテリの蓄電電気量が所定
の値未満であることが検出されたときには、蓄電電気量
が所定の値以上であることが検出されるときに比して、
発電・電動動作部がエンジンが運転状態にあるもとで第
２の動作状態をとるものとされるエンジンの加速運転状
態を狭くするようになす条件設定を行う。(Operation) In the engine control device according to the present invention having the above-described configuration, when the power generation / electric operation unit is in the acceleration operation region satisfying a predetermined condition,
When the engine is in the operating state, the second operating state is taken, forward torque is applied to the output shaft of the engine under the supply of power from the battery, and otherwise, the first operating state is taken. To generate power and supply charging power to the battery. Then, when the power generation / electric operation unit is assumed to be in the second operation state, when the condition setting unit detects that the stored electricity amount of the battery is less than the predetermined value by the electricity amount detection unit, , Compared to when it is detected that the amount of stored electricity is greater than or equal to a predetermined value,
Conditions are set so that the power generation / electric operation section narrows the acceleration operation state of the engine, which is assumed to be in the second operation state while the engine is in the operation state.
このようにされることにより、エンジンが加速運転状
態とされるとき、バッテリの蓄電電気量に応じて、発電
・電動動作部がエンジンが運転状態にあるもとで第２の
動作状態をとるものとされ、それにより、バッテリが、
発電・電動動作部に対する電力供給に起因して過放電状
態となることが回避されるとともに、エンジンの加速応
答性の向上が図られることになる。With this configuration, when the engine is in the accelerating operation state, the power generation / electric operation unit takes the second operation state while the engine is in the operation state in accordance with the amount of stored electricity in the battery. So that the battery
It is possible to avoid an overdischarge state due to power supply to the power generation and electric operation unit, and to improve the acceleration response of the engine.
（実施例） 以下、本発明の実施例の図面を参照して説明する。(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described with reference to the drawings.
第１図は、本発明に係るエンジンの制御装置の一例
を、それが適用された４気筒４サイクルエンジンととも
に示す。FIG. 1 shows an example of an engine control device according to the present invention, together with a four-cylinder four-cycle engine to which it is applied.
第１図においてエンジン10には、エアフィルタ15,エ
アフローメータ16,スロットル弁17及び図示が省略され
た燃料噴射弁等が配設された吸気通路20を通じて混合気
が供給され、その混合気が、エンジン10に設けられた４
つの気筒内で所定の順序をもって点火されて燃焼せしめ
られ、排気ガスとして排気通路に排出される。そして、
混合気の燃焼によってエンジン10の出力軸とされるクラ
ンク軸22が回転し、斯かるクランク軸22から得られるエ
ンジン10の発生トルクが、被駆動系とされる変速機25等
で形成される動力伝達経路を介して車輪に伝達される。In FIG. 1, an air-fuel mixture is supplied to an engine 10 through an intake passage 20 provided with an air filter 15, an air flow meter 16, a throttle valve 17, a fuel injection valve (not shown), and the like. 4 provided on the engine 10
The fuel is ignited and burned in a predetermined order in the two cylinders, and is discharged as exhaust gas into an exhaust passage. And
The combustion of the air-fuel mixture rotates the crankshaft 22, which is the output shaft of the engine 10, and the torque generated by the engine 10 obtained from the crankshaft 22 is generated by the power generated by the transmission 25, which is the driven system. It is transmitted to the wheels via the transmission path.
クランク軸22には、スリップリング29及びその外周に
爪状の磁極片31を有するロータ32が固定されており、ロ
ータ32には、スリップリング29に接続されたフィールド
コイル30が巻装されている。また、ロータ32の外側に
は、ステータコイル34が巻装されたステータコア36が、
非回転部に取り付けられて配されている。そして、これ
らフィールドコイル30,ロータ32,ステータコイル34及び
ステータコア36等は、発電機と電動機との両者の役割を
果たすべく作動する発電・電動動作部を構成するものと
されている。A rotor 32 having a slip ring 29 and a claw-shaped magnetic pole piece 31 on its outer circumference is fixed to the crankshaft 22.A field coil 30 connected to the slip ring 29 is wound around the rotor 32. . A stator core 36 around which a stator coil 34 is wound is provided outside the rotor 32.
It is arranged to be attached to the non-rotating part. The field coil 30, the rotor 32, the stator coil 34, the stator core 36, and the like constitute a power generating / electrically operating unit that operates to serve as both a generator and a motor.
そして、上述のフィールドコイル30及びステータコイ
ル34に対する電流制御を行うべく電流制御回路50が備え
られている。電流制御回路50には、ロータ32に取り付け
られた検出プレート52に関連して設けられたクランク角
センサ55から、クランク軸22における基準位置、例え
ば、上死点位置をあらわすものとされ、かつ、エンジン
回転数の計測に用いられる検出信号Sn及びクランク軸22
の回転角度位置をクランク角をもってあらわす検出信号
Sc,バッテリ58に配された比重センサ45から、希硫酸等
から成る電解溶液の比重に応じたものとなるバッテリ58
の蓄電電気量をあらわす検出信号Sg,スロットル弁17に
関連して配されたスロットル開度センサ44からの検出信
号St,スタータスイッチ41を介して信号形成部43からの
検出信号Ss、及び、エンジンの運転状態をあらわす他の
検出信号Sxが供給されるとともに、バッテリ58からの電
圧も供給される。また、電流制御回路50からは、スリッ
プリング29を通じてフィールドコイル30に励磁電流が供
給され、さらに、第２図に示されるステータコイル34を
形成する三相コイル34u,34v及び34wに、三相交流電流u,
v及びｗが夫々供給される。Further, a current control circuit 50 is provided to perform current control on the field coil 30 and the stator coil 34 described above. The current control circuit 50 represents a reference position on the crankshaft 22, for example, a top dead center position, from a crank angle sensor 55 provided in association with the detection plate 52 attached to the rotor 32, and Detection signal Sn and crankshaft 22 used for measuring the engine speed
Detection signal that indicates the rotation angle position of the motor with the crank angle
Sc, from a specific gravity sensor 45 disposed on the battery 58, a battery 58 corresponding to the specific gravity of the electrolytic solution composed of dilute sulfuric acid or the like.
Detection signal Sg representing the amount of stored electricity, detection signal St from the throttle opening sensor 44 disposed in relation to the throttle valve 17, detection signal Ss from the signal forming unit 43 via the starter switch 41, and the engine The other detection signal Sx indicating the operating state of the battery is supplied, and the voltage from the battery 58 is also supplied. An exciting current is supplied from the current control circuit 50 to the field coil 30 through the slip ring 29. Further, the three-phase coils 34u, 34v and 34w forming the stator coil 34 shown in FIG. Current u,
v and w are supplied respectively.
電流制御回路50は、第２図において、発電・電動動作
部40を構成するフィールドコイル30及び三相コイル34u,
34v及び34wからなるステータコイル34を伴ってその具体
構成が示される如く、制御ユニット60,励磁電流供給部6
8及びインバータ67を含むものとされていて、制御ユニ
ット60,励磁電流供給部68及びインバータ67の夫々に
は、バッテリ58からの電圧が印加されている。In FIG. 2, the current control circuit 50 includes a field coil 30 and a three-phase coil 34u,
A control unit 60 and an exciting current supply unit 6 are shown as shown in a specific configuration with a stator coil 34 composed of 34v and 34w.
8 and an inverter 67, and a voltage from the battery 58 is applied to each of the control unit 60, the exciting current supply unit 68, and the inverter 67.
インバータ67は、バッテリ58に対して並列に接続され
た、MOS型電界効果トランジスタ（以下、MOS・FETと称
す）61とMOS・FET62との直列接続,MOS・FET63とMOS・FE
T64との直列接続、及び、MOS・FET65とMOS・FET66との
直列接続と、MOS・FET61〜66に対して夫々並列に接続さ
れたダイオード71〜76を含んで構成されている。そし
て、MOS・FET61と62との間の接続点,MOS・FET63と64と
の間の接続点、及び、MOS・FET65と66との間の接続点
が、三相コイル34u,34v及び34wの夫々の一端に接続され
ている。なお、三相コイル34u,34v及び34wの夫々の他端
は共通接続されている。また、上述のMOS・FET61〜66の
夫々は、スイッチング素子の役割を果たす。The inverter 67 is connected in series with a battery 58, and is a series connection of a MOS field effect transistor (hereinafter referred to as a MOS-FET) 61 and a MOS-FET 62, and a MOS-FET 63 and a MOS-FE
It comprises a series connection with T64, a series connection with MOS-FET 65 and MOS-FET 66, and diodes 71 to 76 connected in parallel to MOS-FETs 61 to 66, respectively. The connection point between the MOS FETs 61 and 62, the connection point between the MOS FETs 63 and 64, and the connection point between the MOS FETs 65 and 66 are the three-phase coils 34u, 34v, and 34w. It is connected to one end of each. The other ends of the three-phase coils 34u, 34v and 34w are commonly connected. Further, each of the above-described MOS FETs 61 to 66 plays a role of a switching element.
励磁電流供給部68は、制御ユニット60から供給される
励磁電流制御信号Caに応じて、バッテリ58からの電圧を
もとにして電流形成を行い、フィールドコイル30に励磁
電流を供給するものとされている。The exciting current supply unit 68 forms a current based on the voltage from the battery 58 in accordance with the exciting current control signal Ca supplied from the control unit 60, and supplies the exciting current to the field coil 30. ing.
斯かる構成のもとで、制御ユニット60は、検出信号Ss
に基づいてスタータスイッチ41がオン状態にされている
ことが検知されるときには、励磁電流制御信号Caを形成
してそれを励磁電流供給部68に供給するとともに、検出
信号Sc及びSnに基づいて設定される所定の位相をもって
制御パルス信号Pa,Pb,Pc,Pd,Pe及びPfを形成し、それら
をインバータ67を構成するMOS・FET61〜66のゲートに夫
々選択的に供給して、MOS・FET61〜66をオン状態もしく
はオフ状態となす制御を行う。従って、スタータスイッ
チ41がオン状態とされるエンジン10の始動時には、励磁
電流供給部68からフィールドコイル30に励磁電流が供給
されるとともに、インバータ67から三相コイル34u,34v
及び34wに所定の位相差を有する三相交流電流u,v及びｗ
が供給される。それにより、発電・電動動作部40が電動
動作状態をとるものとされて、三相コイル34u,34v及び3
4wが発せられる回転磁界の作用により、フィールドコイ
ル30及びクランク軸22に順方向のトルクが加えられ、そ
れらが回転せしめられる。Under such a configuration, the control unit 60 outputs the detection signal Ss
When the starter switch 41 is detected to be in the ON state based on the excitation current control signal Ca, the excitation current control signal Ca is formed and supplied to the excitation current supply unit 68, and set based on the detection signals Sc and Sn. The control pulse signals Pa, Pb, Pc, Pd, Pe, and Pf are formed with a predetermined phase, and are selectively supplied to the gates of the MOS FETs 61 to 66 constituting the inverter 67, respectively. To 66 are turned on or off. Therefore, at the time of starting the engine 10 in which the starter switch 41 is turned on, the exciting current is supplied from the exciting current supply unit 68 to the field coil 30, and the three-phase coils 34u and 34v are supplied from the inverter 67.
And 34w having a predetermined phase difference between the three-phase alternating currents u, v and w
Is supplied. As a result, the power generation / electric operation unit 40 is set in the electric operation state, and the three-phase coils 34u, 34v and 3
By the action of the rotating magnetic field generating 4w, a forward torque is applied to the field coil 30 and the crankshaft 22, and they are rotated.
そして、エンジン10が始動された後においては、各気
筒内における４サイクル動作によってクランク軸22に外
部からトルクが加えられないもとでは、クランク軸22の
角速度ωが、例えば、第３図において実線で示される如
くに、クランク角θが０゜,180゜及び360゜となるとき
極小値をとり、90゜及び270゜となるとき極大値をとる
ものとされ、クランク角θが０゜から90゜に至るまで及
び180゜から270゜に至るまでの期間は増大し、クランク
角θが90゜から180゜に至るまで及び270゜から360゜に
至るまでの期間は減少するものとされる。なお、第３図
においてｍはクランク軸22が１回転する間の角速度ωの
平均値を示す。After the engine 10 is started, the angular velocity ω of the crankshaft 22 becomes, for example, a solid line in FIG. 3 unless torque is externally applied to the crankshaft 22 by the four-cycle operation in each cylinder. As shown in the above, when the crank angle θ becomes 0 °, 180 ° and 360 °, it takes a local minimum value, and when it becomes 90 ° and 270 °, it takes a local maximum value, and the crank angle θ becomes 0 ° to 90 °. And the period from 180 ° to 270 ° increases, and the period from 90 ° to 180 ° and from 270 ° to 360 ° of the crank angle θ decreases. In FIG. 3, m indicates the average value of the angular velocity ω during one rotation of the crankshaft 22.
このような角速度ωの変化に伴うトルク変動を低減す
べく、制御ユニット60は、エンジン10の運転状態がトル
ク制御条件、例えば、エンジン10が始動状態及び加速状
態以外の状態にあって、エンジン回転数が所定の値以下
であること等の条件を満たしていることが検知されると
きには、励磁電流制御信号Caを励磁電流供給部68に供給
するとともに、角速度ωが減少するものとなるクランク
角θが90゜から180゜に至るまで及び270゜から360゜に
至るまでの期間は、制御パルス信号Pa〜PfをMOS・FET61
〜66のゲートに供給して、それらを選択的にオン状態も
しくはオフ状態となす電動制御状態をとり、各速度ωが
増大するものとなるクランク角θが０゜から90゜に至る
まで及び180゜から270゜に至るまでの期間は、MOS・FET
61〜66のゲートに対する制御パルス信号Pa〜Pfの供給を
停止してMOS・FET61〜66をオフ状態となす発電制御状態
をとるようにされる。In order to reduce the torque fluctuation due to such a change in the angular velocity ω, the control unit 60 determines whether the operating state of the engine 10 is in a torque control condition, for example, when the engine 10 is in a state other than the starting state and the accelerating state, When it is detected that the number is equal to or less than a predetermined value, the exciting current control signal Ca is supplied to the exciting current supply unit 68, and the crank angle θ at which the angular velocity ω decreases is detected. During the period from 90 ° to 180 ° and from 270 ° to 360 °, the control pulse signals Pa to Pf are
To the gates 66 to 66 to take on an electric control state of selectively turning them on or off. The crank angle θ at which each speed ω increases increases from 0 ° to 90 ° and 180 °. The period from ゜ to 270 ゜ is MOSFET
The supply of the control pulse signals Pa to Pf to the gates of the transistors 61 to 66 is stopped, and a power generation control state is set in which the MOS FETs 61 to 66 are turned off.
このようにされることにより、発電・電動動作部40
は、クランク軸22の角速度ωが減少するときには電動機
として作動せしめられ、三相コイル34u,34v及び34wから
発せられる回転磁界の作用により、クランク軸22に順方
向のトルクが加えられ、それとは逆に、クランク軸22の
角速度ωが増大するときには、発電機として作動せしめ
られ、クランク軸22に逆方向のトルクが加えられるとと
もに、ステータコイル34を構成する三相コイル34u,34v
及び34wの夫々に誘起される交流電圧が、MOS・FET61〜6
6に夫々並列に接続されたダイオード71〜76によって整
流され、それにより得られる直流電圧によってバッテリ
58の充電がなされる。従って、斯かるときには、クラン
ク軸22に加えられる発電・電動動作部40からのトルクに
より角速度ωの変化度合が弱められ、第３図において破
線で示される如くに、角速度ωの極小値及び極大値が、
上述の如くのトルク制御が行われない場合に比して平均
値ｍに近づけられ、その結果、角速度ωの変化に伴うク
ランク軸22のトルク変動が効果的に抑えられる。By doing so, the power generation and electric operation unit 40
Is operated as an electric motor when the angular velocity ω of the crankshaft 22 decreases, and a forward torque is applied to the crankshaft 22 by the action of the rotating magnetic field generated from the three-phase coils 34u, 34v, and 34w, and vice versa. Meanwhile, when the angular velocity ω of the crankshaft 22 increases, the crankshaft 22 is operated as a generator, a reverse torque is applied to the crankshaft 22, and the three-phase coils 34u and 34v
And 34w are applied to the MOS FETs 61 to 6 respectively.
6 is rectified by diodes 71 to 76 respectively connected in parallel to
58 charges are made. Accordingly, in such a case, the degree of change of the angular velocity ω is weakened by the torque from the power generation / electrically operating section 40 applied to the crankshaft 22, and as shown by the broken lines in FIG. But,
As compared with the case where the torque control as described above is not performed, the average value is made closer to the average value m, and as a result, the torque fluctuation of the crankshaft 22 due to the change of the angular velocity ω is effectively suppressed.
また、エンジン10の運転状態がトクル制御条件を満た
していることが検知されないときには、励磁電流供給部
68に励磁電流制御信号Caを供給するとともに、MOS・FET
61〜66のゲートに対する制御パルス信号Pa〜Pfの供給を
停止して、発電・電動動作部40を発電機として作動させ
る。それにより、斯かる時には、インバータ67から得ら
れる直流電圧によりバッテリ58の充電がなされる。When it is not detected that the operation state of the engine 10 satisfies the vehicle control condition, the exciting current supply unit
Supply the excitation current control signal Ca to the
The supply of the control pulse signals Pa to Pf to the gates 61 to 66 is stopped, and the power generation / motor operation section 40 is operated as a generator. Thereby, in such a case, the battery 58 is charged by the DC voltage obtained from the inverter 67.
一方、制御ユニット60は、検出信号Stがあらわすスロ
ットル開度の変化率ΔThに基づいて、エンジン10の運転
状態が加速運転領域に移行せしめられたことを検知した
場合には、検出信号Sgに基づき、バッテリ58の蓄電電気
量に応じたものとなる電界溶液の比重δが所定の値、例
えば、1.26以上であって、バッテリ58の蓄電電気量が充
分なものであることが検知されるもとでは、スロットル
開度の変化率ΔThが比較的小なる所定の値α（＞０）以
上のとき、励磁電流供給部68に励磁電流制御信号Caを供
給するとともに、制御パルス信号Pa〜PfをMOS・FET61〜
66のゲートに選択的に供給し、検出信号応Snがあらわす
エンジン回転数の変化率ΔＮが所定の値Ｚ以下となるま
で発電・電動動作部40を電動機として作動させる。それ
に対し、電界溶液の比重δが1.26未満であって、バッテ
リ58の蓄電電気量が小であることが検知されるもとで
は、スロットル開度の変化率ΔThが値αより大なる所定
の値β以上のとき、励磁電流供給部68に励磁電流制御信
号Caを供給するとともに、制御パルス信号Pa〜PfをMOS
・FET61〜66のゲートに選択的に供給し、エンジン回転
数の変化率ΔＮが値Ｚとなるまで発電・電動動作部40を
電動機として作動させる。On the other hand, when the control unit 60 detects that the operating state of the engine 10 has been shifted to the acceleration operation region based on the change rate ΔTh of the throttle opening indicated by the detection signal St, the control unit 60 performs control based on the detection signal Sg. The specific gravity δ of the electric field solution corresponding to the amount of stored electricity of the battery 58 is a predetermined value, for example, 1.26 or more, and it is detected that the amount of stored electricity of the battery 58 is sufficient. When the change rate ΔTh of the throttle opening is equal to or more than a predetermined value α (> 0) which is relatively small, the exciting current control signal Ca is supplied to the exciting current supply unit 68, and the control pulse signals Pa to Pf are output from the MOS.・ FET61〜
The generator / electric operation unit 40 is selectively supplied to the gate 66, and the power generation / electric operation unit 40 is operated as an electric motor until the rate of change ΔN of the engine speed represented by the detection signal response Sn becomes equal to or less than a predetermined value Z. On the other hand, under the condition that the specific gravity δ of the electric field solution is less than 1.26 and the amount of stored electricity of the battery 58 is detected to be small, the change rate ΔTh of the throttle opening is a predetermined value that is larger than the value α. When β or more, the excitation current control signal Ca is supplied to the excitation current supply unit 68, and the control pulse signals Pa to Pf are
-The power is selectively supplied to the gates of the FETs 61 to 66, and the power generation / electric operation unit 40 is operated as an electric motor until the rate of change ΔN of the engine speed reaches the value Z.
従って、エンジン10は、バッテリ58の蓄電電気量が充
分な量であるときには、スロットル開度と変化率ΔThが
比較的小である緩やかな加速時においても、発電・電動
動作部40が電動機として作動せしめられて、クランク軸
22に順方向のトルクが加えられ、加速応答性の向上が図
られ、また、バッテリ58の蓄電電気量が小であるときに
は、スロットル開度の変化率ΔThが比較的大である急激
な加速時においてのみ発電・電動動作部40が電動機とし
て作動せしめられて、クランク軸22に順方向のトルクが
加えられ、加速応答性の向上が図られる。Therefore, when the amount of stored electricity of the battery 58 is sufficient, the engine 10 operates as a motor even when the throttle opening and the change rate ΔTh are relatively small and the acceleration is moderate. Hurriedly, crankshaft
When a forward torque is applied to the motor 22 to improve the acceleration response, and when the amount of stored electricity in the battery 58 is small, the rate of change ΔTh in the throttle opening is relatively large during rapid acceleration. Only in the above, the power generation / electric operation section 40 is operated as an electric motor, a forward torque is applied to the crankshaft 22, and the acceleration response is improved.
このように、発電・電動動作部40が電動機として作動
せしめられる加速運転領域が、バッテリ58の蓄電電気量
に応じて変化せしめられることにより、発電・電動動作
部40に対する電力供給に起因してバッテリ58に過放電が
まねかれることが回避される。As described above, the acceleration operation region in which the power generation / electrical operation unit 40 is operated as an electric motor is changed according to the amount of stored electricity of the battery 58. It is avoided that overdischarge is caused by 58.
上述の如くの制御を行う電流制御回路50における制御
ユニット60は、例えば、マイクロコンピュータが用いら
れて構成されるが、斯かる場合におけるマイクロコンピ
ュータが実行するプログラムの一例を、第４図及び第５
図に示されるフローチャートを参照して説明する。The control unit 60 in the current control circuit 50 that performs the control as described above is configured using, for example, a microcomputer. In this case, an example of a program executed by the microcomputer is shown in FIGS.
This will be described with reference to the flowchart shown in the figure.
第４図に示されるプログラムにおいては、スタート
後、プロセス101において検出信号Sc,Sg,Sn,Ss及びStを
取り込み、続くディシジョン102において、検出信号Ss
に基づきスタータスイッチ41がオン状態であるか否かを
判断する。そして、スタータスイッチ41がオン状態であ
ると判断された場合には、プロセス103において、励磁
電流気化部68に励磁電流制御信号Caを供給してプロセス
104に進み、MOS・FET61〜66に制御パルス信号Pa〜Pfを
選択的に供給して元に戻る。それにより、発電・電動動
作部40が電動機として作動せしめられ、クランク軸22に
順方向のトルクが加えられてクランク軸22が回転せしめ
られる。In the program shown in FIG. 4, after the start, the detection signals Sc, Sg, Sn, Ss and St are captured in the process 101, and the detection signal Ss is detected in the following decision 102.
It is determined whether or not the starter switch 41 is on based on When it is determined that the starter switch 41 is in the ON state, the process 103 supplies the exciting current control signal Ca to the exciting current
Proceeding to 104, the control pulse signals Pa-Pf are selectively supplied to the MOS FETs 61-66 to return to the original state. As a result, the power generation / electric operation section 40 is operated as an electric motor, a forward torque is applied to the crankshaft 22, and the crankshaft 22 is rotated.
一方、ディシジョン102において、スタータスイッチ4
1がオン状態でないと判断された場合には、プロセス105
において、検出信号Stに基づき、スロットル開度の変化
率ΔThを算出し、続くディシジョン107において、スロ
ットル開度の変化率ΔThが所定の値α以上であるか否か
を判断し、変化率ΔThが値α未満であると判断された場
合には、ディシジョン108に進み、また、変化率ΔThが
値α以上であると判断された場合には、プロセス115に
進み、後述される第５図のフローチャートで示される如
く加速制御用のプログラムを実行してディシジョン108
に進む。On the other hand, in decision 102, the starter switch 4
If it is determined that 1 is not on, process 105
, The rate of change ΔTh of the throttle opening is calculated based on the detection signal St, and in the following decision 107, it is determined whether or not the rate of change ΔTh of the throttle opening is equal to or more than a predetermined value α, and the rate of change ΔTh is determined. If it is determined that the change rate is less than the value α, the process proceeds to decision 108. If it is determined that the change rate ΔTh is equal to or more than the value α, the process proceeds to a process 115, and a flowchart of FIG. The acceleration control program is executed as shown in FIG.
Proceed to.
ディシジョン108においては、検出信号Sn等に基づき
トルク制御条件が成立しているか否かを判断し、トルク
制御条件が成立していると判断された場合には、ディシ
ジョン110において、検出信号Scがあらわすクランク角
θに基づき、クランク軸22の角速度ωが増大状態にある
か否かを判断し、角速度ωが増大状態にあると判断され
た場合には、続くプロセス111において、インバータ67
におけるMOS・FET61〜66のゲートに対する制御パルス信
号Pa〜Pfの供給を停止した後元に戻り、ディシジョン11
0においてクランク軸22の角速度ωが増大状態にないと
判断された場合には、プロセス112においてMOS・FET61
〜66のゲートに制御パルス信号Pa〜Pfを選択的に供給し
て元に戻る。それにより、角速度ωが増大状態にあるク
ランク角範囲では、発電・電動動作部40が発電機として
作動せしめられ、角速度ωが減少状態にあるクランク角
範囲では発電・電動動作部40が電動機として作動せしめ
られて、エンジンのトルク変動が抑制される。また、デ
ィシジョン108においてトルク制御条件が成立していな
いと判断された場合には、プロセス111を上述の如くに
実行して発電・電動動作部40を発電機として作動させた
後元に戻る。In the decision 108, it is determined whether or not the torque control condition is satisfied based on the detection signal Sn or the like. When it is determined that the torque control condition is satisfied, the detection signal Sc is represented in the decision 110. Based on the crank angle θ, it is determined whether or not the angular velocity ω of the crankshaft 22 is in an increasing state. If it is determined that the angular velocity ω is in an increasing state, in a subsequent process 111, the inverter 67
After the supply of the control pulse signals Pa-Pf to the gates of the MOS FETs 61-66 in
When it is determined at 0 that the angular velocity ω of the crankshaft 22 is not in the increasing state, the process
The control pulse signals Pa to Pf are selectively supplied to the gates to 66 to return to the original state. As a result, in the crank angle range where the angular velocity ω is in the increasing state, the generator / electrically operating unit 40 operates as a generator, and in the crank angle range where the angular velocity ω is in the decreasing state, the generator / electrically operating unit 40 operates as the electric motor. As a result, torque fluctuations of the engine are suppressed. If it is determined in the decision 108 that the torque control condition is not satisfied, the process 111 is executed as described above to operate the power generation / electric operation unit 40 as a generator, and then returns to the original state.
一方、ディシジョン107において、スロットル開度の
変化率ΔThが所定の値α以上であると判断された場合に
実行されるプロセス115における加速制御用プログラム
は、第５図のフローチャートで示される如く、スタート
後、ディシジョン116において、検出信号Sgがあらわす
電界溶液の比重δが所定の値δ１以上であるか否かを判
断し、電界溶液の比重δが値δ１未満であると判断され
た場合には、バッテリ58の蓄電電気量が小であるので、
ディシジョン117においてス、ロットル開度の変化率ΔT
hが所定の値β（＞α）以上であるか否かを判断し、変
化率ΔThが値β未満であると判断された場合には、この
プログラムを終了し、変化率ΔThが値β以上であると判
断された場合には、プロセス118に進む。また、ディシ
ジョン116において電界溶液の比重δが値δ１以上であ
ると判断された場合には、ディシジョン117を経由する
ことなくプロセス118に進む。On the other hand, in the decision 107, the acceleration control program in the process 115 executed when it is determined that the change rate ΔTh of the throttle opening is equal to or more than the predetermined value α, as shown in the flowchart of FIG. after, in decision 116, the specific gravity [delta] of the electric field solutions representing the detection signal Sg is determined whether a predetermined value [delta] 1 or more, when the specific gravity [delta] of the electric field solution is determined to be less than the value [delta] 1 Since the amount of electricity stored in the battery 58 is small,
In the decision 117, the rate of change of the throttle opening ΔT
It is determined whether or not h is equal to or greater than a predetermined value β (> α). If it is determined that the change rate ΔTh is less than the value β, this program is terminated, and the change rate ΔTh is equal to or greater than the value β. If so, proceed to process 118. Further, when the specific gravity [delta] of the electric field solution is determined to be the value [delta] 1 or more at decision 116, the process proceeds to the process 118 without passing through the decision 117.
プロセス118においては、インバータ67におけるMOS・
FET61〜66のゲートに制御パルス信号Pa〜Pfを選択的に
供給して発電・電動動作部40を電動機として作動させ、
続くプロセス119において検出信号Snに基づきエンジン
回転数の変化率ΔＮを算出し、ディシジョン120におい
て、変化率ΔＮが所定の値Ｚ以下であるか否かを判断す
る。そして、ディシジョン120において、変化率ΔＮが
値Ｚ以下でないと判断された場合には、変化率ΔＮが値
Ｚ以下であると判断されるまで、プログラム118以後の
各ステップを順次実行し、また、変化率ΔＮが値Ｚ以下
であると判断された場合には、このプログラムを終了す
る。In the process 118, the MOS
The control pulse signals Pa to Pf are selectively supplied to the gates of the FETs 61 to 66 to operate the power generation and electric operation unit 40 as an electric motor,
In the subsequent process 119, the change rate ΔN of the engine speed is calculated based on the detection signal Sn, and it is determined in decision 120 whether the change rate ΔN is equal to or less than a predetermined value Z. When it is determined in the decision 120 that the change rate ΔN is not less than the value Z, the steps after the program 118 are sequentially executed until it is determined that the change rate ΔN is not more than the value Z. If it is determined that the change rate ΔN is equal to or smaller than the value Z, the program ends.
なお、上述の例においては、バッテリ58の蓄電電気量
が検出信号Sgがあらわす電界溶液の比重δに基づいて検
出されるようになされているが、本発明に係るエンジン
の制御装置においては、それに限られることなく、バッ
テリ58の蓄電電気量がバッテリ58の電圧に基づいて検出
されるようになされてもよい。In the above-described example, the amount of electricity stored in the battery 58 is detected based on the specific gravity δ of the electrolytic solution represented by the detection signal Sg, but in the engine control device according to the present invention, Without being limited to this, the amount of electricity stored in the battery 58 may be detected based on the voltage of the battery 58.
また、上述の例においては、発電・電動動作部40を電
動機として作動させる条件が、スロットル開度の変化率
ΔThに基づいて変化するようになされているが、本発明
に係るエンジンの制御装置においては、それに限られる
ことなく、発電・電動動作部40を電動機として作動され
る条件が、吸入空気量やエンジン回転数等に基づいて変
化するようになされてもよい。Further, in the above-described example, the condition for operating the power generation and electric operation unit 40 as an electric motor is changed based on the change rate ΔTh of the throttle opening, but in the engine control device according to the present invention, However, the present invention is not limited to this, and the conditions under which the power generation / electrical operation unit 40 is operated as an electric motor may be changed based on the intake air amount, the engine speed, and the like.
（発明の効果） 以上の説明から明らかな如く、本発明に係るエンジン
の制御装置によれば、エンジンの出力軸によって駆動さ
れて発電する第１の動作状態と、エンジンの運転状態が
所定の条件を満たす加速運転領域にあるとき、エンジン
が運転状態にあるもとでエンジンの出力軸に順方向のト
ルクを加える第２の動作状態とを選択的にとるものとさ
れる発電・電動動作部が、第２の動作状態をとるものと
されるにあたり、条件設定手段により、バッテリの蓄電
電気量が所定の値未満であるときには、バッテリの蓄電
電気量が所定の値以上であるときに比して、第２の動作
状をとるものとされるエンジン加速運転領域が狭くなる
ように条件設定が行われるので、バッテリが、発電・電
動動作部に対する電力供給に起因して過放電状態となる
ことが回避されたもとで、エンジンの加速応答性の向上
を図ることができる。(Effects of the Invention) As is clear from the above description, according to the engine control device of the present invention, the first operating state in which the output shaft of the engine is driven to generate electric power and the operating state of the engine satisfy the predetermined conditions. When the vehicle is in an acceleration operation region that satisfies the following condition, the power generation / electric operation unit selectively takes a second operation state in which a forward torque is applied to the output shaft of the engine while the engine is in the operation state. When the second operation state is assumed, the condition setting means determines that the amount of stored electricity of the battery is smaller than a predetermined value as compared with the case where the amount of stored electricity of the battery is equal to or more than the predetermined value. Since the conditions are set so that the engine acceleration operation region which assumes the second operation state is narrowed, the battery may be in an overdischarged state due to power supply to the power generation and electric operation unit. , The acceleration responsiveness of the engine can be improved.
第１図は本発明に係るエンジンの制御装置の一例を、そ
れが適用されたエンジンとともに示す概略構成図、第２
図は第１図に示される例の主要部を示すブロック図、第
３図は第１図に示される例の動作説明に供される特性
図、第４図及び第５図は第１図に示される例の制御ユニ
ットにマイクロコンピュータが用いられた場合におけ
る、斯かるマイクロコンピュータが実行するプログラム
の一例を示すフローチャートである。 図中、22はクランク軸、25は変速機、30はフィールドコ
イル、34はステータコイル、40は発電・電動動作部、44
はスロットル開度センサ、45は比重センサ、50は電流制
御回路、55はクランク角センサ、58はバッテリ、60は制
御ユニット、67はインバータ、68は励磁電流供給部であ
る。FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of an engine control device according to the present invention, together with an engine to which the engine is applied.
FIG. 3 is a block diagram showing a main part of the example shown in FIG. 1, FIG. 3 is a characteristic diagram used to explain the operation of the example shown in FIG. 1, and FIGS. 4 is a flowchart illustrating an example of a program executed by a microcomputer when the microcomputer is used in the control unit of the illustrated example. In the figure, 22 is a crankshaft, 25 is a transmission, 30 is a field coil, 34 is a stator coil, 40 is a power generation and electric operation section, 44
Is a throttle opening sensor, 45 is a specific gravity sensor, 50 is a current control circuit, 55 is a crank angle sensor, 58 is a battery, 60 is a control unit, 67 is an inverter, and 68 is an exciting current supply unit.
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−204402（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−153330（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−45239（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−132102（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−38161（ＪＰ，Ａ) 実開 昭58−31703（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−171943（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B60K 6/00 B60L 11/14 F02D 29/00 - 29/06 Continuation of front page (56) References JP-A-59-204402 (JP, A) JP-A-1-153330 (JP, A) JP-A-50-45239 (JP, A) JP-A-56-132102 (JP, A) JP-A-61-38161 (JP, A) JP-A-58-31703 (JP, U) JP-A-60-171943 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB Name) B60K 6/00 B60L 11/14 F02D 29/00-29/06
Claims (3)
する第１の動作状態と該第１の動作状態において得られ
る発電電力によって充電されるバッテリからの電力供給
を受けて上記出力軸に順方向のトルクを加える第２の動
作状態とを選択的にとる発電・電動動作部と、 上記バッテリの蓄電電気量を検出する電気量検出手段
と、 上記エンジンの運転状態が所定の条件を満たす加速運転
領域にあるとき、上記発電・電動動作部に上記エンジン
が運転状態にあるもとで上記第２の動作状態をとらせる
動作制御手段と、 上記電気量検出手段により検出される蓄電電気量が所定
の値未満であるときには、上記発電・電動動作部が上記
エンジンが運転状態にあるもとで上記第２の動作状態を
とることになる上記エンジンの加速運転領域を、上記電
気量検出手段により検出される蓄電電気量が上記所定の
値以上であるときに比して狭くすべく、上記所定の条件
を設定する条件設定手段と、 を具備して構成されるエンジンの制御装置。1. A first operation state in which power is generated by being driven by an output shaft of an engine, and power is supplied from a battery charged by the generated power obtained in the first operation state, and the power is supplied to the output shaft in a forward direction. A power-generating / electrically-operating unit that selectively takes a second operating state of applying the torque, an amount-of-electricity detecting unit that detects an amount of electricity stored in the battery, and an acceleration operation in which the operating state of the engine satisfies a predetermined condition. An operation control unit for causing the power generation / electric operation unit to take the second operation state while the engine is in an operation state when the electric power is stored in the power generation / electric operation unit; When the value is less than the value, the power generation / electrically operating section sets the acceleration operation region of the engine in the second operation state while the engine is in the operation state by the electric quantity. To the power storage quantity of electricity detected by the detecting means is to narrow in comparison to when it is the predetermined value or more, the control device configured engine comprises a, a condition setting means for setting the predetermined condition.
が、エンジンにおけるスロットル開度の変化率が所定の
値以上となる条件であることを特徴とする請求項１記載
のエンジンの制御装置。2. The engine control device according to claim 1, wherein the predetermined condition set by the condition setting means is a condition that a change rate of a throttle opening in the engine is equal to or more than a predetermined value.
あるもとで第２の動作状態をとることになる上記エンジ
ンの加速運転領域が、上記エンジンにおけるスロットル
開度の変化率によって定められ、条件設定手段が、電気
量検出手段により検出される蓄電電気量が所定の値未満
であるときには、上記発電・電動動作部が上記エンジン
が運転状態にあるもとで上記第２の動作状態をとること
になる上記エンジンのスロットル開度の変化率の下限
を、上記電気量検出手段により検出される蓄電電気量が
上記所定の値以上であるときに比して高くすることを特
徴とする請求項１記載のエンジンの制御装置。3. An accelerating operation area of the engine, in which the power generating / electrically operating section assumes the second operating state while the engine is in an operating state, is determined by a change rate of a throttle opening degree in the engine. When the condition setting means determines that the amount of stored electricity detected by the electricity quantity detecting means is less than a predetermined value, the power generation / electrically operating unit changes the second operation state while the engine is operating. The lower limit of the change rate of the throttle opening of the engine to be taken is set to be higher than when the amount of stored electricity detected by the electricity amount detecting means is equal to or more than the predetermined value. Item 2. An engine control device according to Item 1.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63067840A JP2870753B2 (en) | 1988-03-22 | 1988-03-22 | Engine control device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63067840A JP2870753B2 (en) | 1988-03-22 | 1988-03-22 | Engine control device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01240750A JPH01240750A (en) | 1989-09-26 |
| JP2870753B2 true JP2870753B2 (en) | 1999-03-17 |
Family
ID=13356549
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63067840A Expired - Fee Related JP2870753B2 (en) | 1988-03-22 | 1988-03-22 | Engine control device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2870753B2 (en) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59204402A (en) * | 1983-05-06 | 1984-11-19 | Nissan Motor Co Ltd | Hybrid automobile |
-
1988
- 1988-03-22 JP JP63067840A patent/JP2870753B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01240750A (en) | 1989-09-26 |
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