JP3832701B2 - エンジン結合型モータの制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明はエンジン結合型モータの制御装置に係り、特にアイドリング状態におけるエンジン回転数の一定化を図り、静粛性のクォリティを高めるエンジン結合型モータの制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
車両には、推進装置の動力源としてエンジンとこのエンジンに結合されるエンジン結合型モータ（以下、単に「モータ」という）とを搭載する、いわゆるハイブリッド車両がある。この車両は、エンジン及びモータの運転状態を制御する制御手段であるエンジン制御手段及びモータ制御手段を設け、車両の運転時にエンジン及びモータの運転状態を夫々のエンジン制御手段及びモータ制御手段が検出し、検出したエンジン及びモータの運転データをエンジン制御手段及びモータ制御手段間で交換し、エンジン及びモータの運転状態を関連して制御することにより、要求される性能（燃費や排気有害成分値、動力性能等）を高次元で達成している。
【０００３】
このようなエンジン結合型モータの制御装置としては、特開平５−１０６４７４号公報に開示されるものがある。この公報に開示されるパワートレーンのストール発進時におけるエンジン出力特性選択装置は、スロットル開度に対する複数の出力特性を切り換え使用する出力特性可変エンジンと、自動変速機とのタンデム結合になるパワートレーンにおいて、パワートレーンによるストール発進を検出するストール発進検出手段と、この手段からの信号に応答してストール発進時トルクが大きくなる出力特性の選択を禁止する出力特性制限手段とを具備し、ストール発進時にエンジン出力トルクを大きくする出力特性の選択を禁止し、駆動系部品の耐久性が損なわれるのを防止している。
【０００４】
また、特開平５−２３６６７２号公報に開示されるものがある。この公報に開示される車両用発電機の制御装置は、界磁コイルの励磁制御回路および三相全波整流ダイオードを有する車両用交流発電機の制御装置において、
（ａ）パルス発生手段からの信号で充電されるコンデンサを有しむ、このコンデンサの充電電圧で励磁制御回路の通流率を変化させる通流率制御手段と、
（ｂ）三相全波整流ダイオードの（−）側の少なくとも１個が導通したときの通電電流の増加を検出する電流増加検出手段と、
（ｃ）通電電流の増加が検出されたときに通流率制御手段のコンデンサの充電電流を変化させ、励磁制御回路の通流率が増加する割合を小さくする通流率増加制限手段と、
を備え、車両用発電機の制御装置において、電気負荷の急な増加を確実かつ直接に検出し、トルク増大によるエンジンの負担を応答性良く軽減し、合わせてエンジン回転数に応じて界磁コイルの通流率を制御している。
【０００５】
更に、特開平６−３４３３００号公報に開示されるものがある。この公報に開示される内燃機関用発電機制御装置は、エンジン駆動による発電機の出力を消費する電気負荷の作動時に作動信号を出力する作動信号出力手段と、発電機の出力が充電される電源と、エンジンのアイドリング時に作動信号出力手段から作動信号が出力された場合はエンジンへ供給する燃料を増加させてエンジンのアイドリング回転数を安定化する制御手段とを備えた内燃機関用発電機制御装置において、制御手段が、エンジンのアイドリング時に作動信号出力手段から作動信号が出力された場合は発電機の界磁電流を変化させて発電機の出力電圧を低下させたあと所定時間内に元の出力電圧まで徐々に復帰させる出力電圧制御機能を具備し、エンジンのアイドリング時の電気負荷作動時における燃料消費を抑制しながらアイドリング回転数の安定化を図り、燃費の向上等を可能としている。
【０００６】
更にまた、特開平１０−２３６０４号公報に開示されるものがある。この公報に開示されるハイブリッド車両の制御装置は、燃料の燃焼によって作動するエンジンと、電気エネルギーで作動する電動モータとを車両走行時の動力源として備えているハイブリッド車両において、エンジンの作動時にエンジンストールの可能性を判断するエンジンストール判断手段と、エンジンストール判断手段によってエンジンストールの可能性があると判断された場合に、電動モータによってエンジンの負荷を軽減するエンジンストール防止モータ制御手段とを有し、エンジンストールを未然に防止している。
【０００７】
また、特開平１１−４１９９２号公報に開示されるものがある。この公報に開示されるエンジン駆動発電及び蓄電池による混合給電システムは、エンジン発電機を補助電源として使用し、負荷モータまたはその他負荷を駆動し、及び据付型または車載型蓄電池へ適宜に補助充電を行い、蓄電池を良好な蓄電状態に維持するため、手動制御装置によって制御し、または中央制御ユニットの内部に設定されたコントロールモードにより、蓄電状態測定装置を使って蓄電池の測定を行い、測定された信号値を設定値と比較し、更にエンジン駆動発電機に対して相対した制御運転を行い、負荷条件に対する電気供給能力を向上し、充電の不便さを解消することができ、もってシステム運転の機能性を向上させている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来のエンジン結合型モータの制御装置において、上述した特開平１０−２３６０４号公報に開示されるものには、エンジンストールの可能性を判断する手段を備え、この手段によってエンジンストールが起こる惧れがあると判断された場合に、モータジェネレータ（電動モータ）によりエンジンストールを未然に防止する旨の記載がある。
【０００９】
つまり、エンジンストールが惹起されないようにするために、モータジェネレータ（電動モータ）を制御するものである。
【００１０】
この結果、上述した特開平１０−２３６０４号公報による制御においては、アイドリング時のエンジン回転数の安定化制御を行うものではなく、アイドリング状態における振動や騒音が勘案されておらず、制御時に静粛性が損なわれる惧れがあり、実用上不利であるという不都合がある。
【００１１】
アイドリング状態は、基本的にＩＳＣ（アイドル・スピード・コントローラ）によって制御されているが、制御感度や制御スピードは空気の流速により制限され、必ずしも十分でないものであり、アイドリング状態におけるエンジン回転数を所定の一定値に収める、いわゆるアイドル安定化が必要である。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
そこで、この発明は、上述不都合を除去するために、エンジンと駆動機能及び発電機能を有するモータとを備えるとともに、エンジンのアイドリング状態を判定する判定手段を有するエンジン結合型モータの制御装置であって、前記エンジンのエンジン回転数を検出するエンジン回転数検出手段を設け、エンジンのアイドリング状態の際にエンジン回転数検出手段からの検出信号によるエンジン回転数が予め設定される所定回転数に対して降下している場合に、前記モータを駆動運転状態としてエンジン回転数を上昇させエンジン回転数を所定回転数に戻すべく制御する制御手段を設けたエンジン結合型モータの制御装置において、前記制御手段は、エンジン回転数が予め設定される所定回転数よりも降下している場合に前記モータを駆動運転状態としてエンジン回転数を上昇させるべく制御した後に、モータ駆動時間が任意時間を越えるまでの間エンジン回転数が更に降下あるいは上昇しない状態にある場合には、モータ駆動時間が前記任意時間を越えた後で前記モータの駆動運転を停止すべく制御する機能を有することを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
上述の如く発明したことにより、エンジンのアイドリング状態の際にエンジン回転数検出手段たるエンジン回転数検出手段からの検出信号によるエンジン回転数が予め設定される所定回転数に対して変化している場合には、制御手段によってモータの運転状態を切り換えてエンジン回転数を変化させ、エンジン回転数を所定回転数に戻すべく制御し、アイドリング状態におけるエンジン回転数を所定回転数に収束させて、エンジン回転数の一定化、つまり回転数安定化制御を果たしている。
【００１４】
【実施例】
以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細に説明する。
【００１５】
図１〜図２０はこの発明の実施例を示すものである。図５において、２は図示しない車両の車両推進装置、４はエンジン、６はエンジン結合型モータ（以下、単に「モータ」という）、８はクラッチ、１０は手動変速機である。この車両には、車両推進装置２としてエンジン４と駆動機能及び発電機能を有するモータ６とを搭載して設けている。
【００１６】
前記エンジン４には、モータ６を直結して設け、このモータ６にクラッチ８を介して手動変速機１０を連結して設けている。前記エンジン４には、オルタネータ１２とＡ／Ｃ（エアコン）コンプレッサ１４とスタータモータ１６とを設ける。
【００１７】
なお、前記モータ６は、図２に示す如く、エンジン４と手動変速機１０間に配設され、ステータコイル６−１とフライホイール等のロータ６−２とを有している。
【００１８】
前記車両推進装置２に、制御手段１８として、エンジン４の運転状態を制御するエンジン制御手段２０を設け、モータ６の駆動状態及び発電状態を制御するモータ制御手段２２を設ける。
【００１９】
前記エンジン４は、エンジン制御用信号線２４によりエンジン制御手段２０に接続され、このエンジン制御手段２０は、エンジン制御手段用電力線２６により副電池２８に接続されている。副電池２８は、前記オルタネータ１２に副電池充電用電力線３０により接続されている。
【００２０】
前記モータ６は、モータ制御用信号線３２によりモータ制御手段２２に接続されている。モータ制御手段２２は、モータ制御手段用副動力線３４により前記エンジン制御手段用電力線２６を介して副電池２８に接続され、また、モータ制御手段用主動力線３６により主電池３８に接続されている。主電池３８は、モータ６に駆動電力を供給するとともにモータ６の発電電力により充電される。
【００２１】
前記エンジン制御手段２０に、図６に示す如く、燃料噴射制御部４０、点火時期制御部４２、ＩＳＣ（アイドルスピード）制御部４４、フューエルポンプリレー制御部４６、ラジエータファンリレー制御部４８、Ａ／Ｃ（エアコン）制御部５０、セルフシャットオフ機能部５２、副電池逆接保護機能部５４、フェールセイフ機能部５６、セルフダイアグノーシス部５８を設ける。
【００２２】
エンジン制御手段２０の入力側には、イグニションスイッチ６０、クランク角センサ６２、スロットルセンサ６４、吸気圧センサ６６、水温センサ６８、ノックセンサ７０、点火時期調整用レジスタ７２、Ｏ2 センサ７４、車速検出手段たる車速センサ７６、電気負荷７８、ブレーキスイッチ８０、Ａ／Ｃエバポレータサーミスタ８２、Ａ／Ｃスイッチ８４、ブロアファン８６、テストスイッチ８８、ダイアグノーシススイッチ９０を接続して設ける。
【００２３】
エンジン制御手段２０の出力側には、インジェクタ９２、イグニションコイル／イグナイタ９４、ＩＳＣバルブ９６、フューエルポンプリレー９８、ラジエータファンリレー１００、タコメータ１０２、Ａ／Ｃコンプレッサクラッチ１０４、Ａ／Ｃコンデンサファンリレー１０６、メインリレー１０８、チェックエンジンランプ１１０が接続されている。
【００２４】
また、前記エンジン制御手段２０は、変速機が手動変速機の場合に、破線で示す如く、電子スロットル制御部１１２、希薄燃焼制御部１１４、ＥＧＲ制御部１１６、キャニスタパージバルブ制御部１１８を設ける。この場合には、エンジン制御手段２０の入力側に、前記スロットルセンサ６４に加えてアクセルセンサ１２０、Ａ／Ｆセンサ１２２を接続し、エンジン制御手段２０の出力側に、スロットルモータ１２４、スロットルパワーリレー１２６、エアアシストバルブ１２８、スワールコントロールバルブ１３０、Ａ／Ｆセンサ１２２のヒータ及びポンプ１３２、ジェネレータ１３４、ＥＧＲバルブ１３６、キャニスタパージバルブ１３８を接続して設けている。
【００２５】
更に、前記エンジン制御手段２０は、変速機が自動変速機の場合に、破線で示す如く、ＡＴ制御部１４０を設けている。この場合には、エンジン制御手段２０の入力側に、ＡＴシフトスイッチ１４２を接続して設け、エンジン制御手段２０の出力側に、シフトソレノイドバルブ１４４を接続して設けている。
【００２６】
エンジン制御手段２０は、前記クランク角センサ６２やスロットルセンサ６４等から入力する信号によりインジェクタ９２やイグニションコイル／イグナイタ９４等を駆動し、エンジン４の燃料噴射量や点火時期等の運転状態を制御する。
【００２７】
前記モータ制御手段２２に、図７に示す如く、モータ制御部１４６、モータ駆動部１４８、入出力処理部（インターフェイス）１５０、主電池状態管理部１５２、フェイルセーフ部１５４を設ける。
【００２８】
モータ制御手段２２の入力側には、前記イグニションスイッチ６０、前記吸気圧センサ６６、前記水温センサ６８、前記車速センサ７６、前記アクセルセンサ１２０に加えて、スタータスイッチ１５６、ブレーキスイッチ１５８、クラッチスイッチ１６０、主電池電圧検出器１６２、エンジン回転数検出手段たるエンジン回転数センサ１６４、エンジン負荷検出手段たるエンジン負荷センサ１６６を接続して設ける。なお、エンジン回転数センサ１６４は、前記クランク角センサ６２と同一であるが、各構成の説明上、異なる名称にて説明したものであり、通常はいずれか一方に統一されている。
【００２９】
モータ制御手段２２の出力側には、前記モータ６を接続して設ける。
【００３０】
この車両推進装置２の制御手段１８は、エンジン４の運転状態を制御するエンジン制御手段２０を設け、モータ６の駆動状態及び発電状態を制御するモータ制御手段２２を設けている。このモータ制御手段２２は、エンジン制御手段２０との間でデータ交換をせずに、エンジン制御手段２０によるエンジン４の制御から独立して、モータ６の駆動状態及び発電状態を独自に判断して制御する。
【００３１】
前記モータ制御手段２２に、図９に示す如く、車両の運転状態に基づく制御状態として、停車中制御状態と走行中制御状態とを設定して設け、これら停車中制御状態と走行中制御状態との間を遷移する際に、モータ６の駆動及び発電を禁止する駆動・発電禁止制御状態を経由するように制御する。
【００３２】
また、モータ制御手段２２は、モータ６に駆動電力を供給するとともにモータ６の発電電力により充電される主電池３８の主電池電圧を検出する主電池電圧検出器１６２から主電池電圧信号を入力し、この主電池電圧により主電池状態を主電池状態管理部１５２により管理するように制御する。
【００３３】
更に、モータ制御手段２２に、図９に示す如く、停車中制御状態として、アイドリング用発電制御状態と発進用駆動制御状態と始動用駆動制御状態とアイドル安定化用駆動制御状態とを設定して設ける。モータ制御手段２２は、アイドリング用発電制御状態においては、モータ６により発電して主電池３８を充電するように制御し、発進用駆動制御状態においては、モータ６を駆動して車両の発進をアシストするように制御し、始動用駆動制御状態においては、モータ６を駆動してエンジン４の始動をアシストするように制御し、アイドル安定化用駆動制御状態においては、モータ６を駆動してエンジン４のアイドリングを安定させるように制御する。
【００３４】
更にまた、モータ制御手段２２に、図９に示す如く、走行中制御状態として、駆動・発電許可制御状態と駆動禁止制御状態と駆動・発電禁止制御状態とを設定して設ける。モータ制御手段２２は、駆動・発電許可制御状態においては、モータ６の駆動及び発電を許可するように制御し、駆動禁止制御状態においては、モータ６の駆動を禁止して発電を許可するように制御し、駆動・発電禁止制御状態においては、モータ６の駆動及び発電を禁止するように制御する。
【００３５】
前記走行中制御状態として設定された駆動・発電許可制御状態と駆動禁止制御状態との間は、前記モータ制御手段２２の主電池状態管理部１５２によって管理される主電池３８の主電池電圧に基づいて遷移される。
【００３６】
モータ制御手段２２は、図８に示す如く、主電池電圧が充電状態（ＳＯＣ）１００％から駆動・発電許可制御状態によりモータ６の駆動及び発電を許可するように制御し、主電池電圧が低下して下限の駆動禁止判定電圧未満になると、駆動禁止制御状態に遷移、主電池電圧が任意の電圧に回復するまで発電運転のみを行う。する。
【００３７】
つまり、モータ制御手段２２は、図８に示す如く、駆動禁止制御状態においては、モータ６の駆動を禁止するように制御して、主電池電圧が駆動・発電許可判定電圧に達するまで発電を許可するように制御する。そして、モータ制御手段２２は、発電運転によって主電池電圧が回復し、主電池電圧が駆動・発電許可判定電圧を越えると、再度、駆動・発電許可制御状態に遷移して、モータ６の駆動及び発電を許可するように制御する。
【００３８】
上述の主電池電圧管理による駆動・発電許可制御状態から駆動禁止制御状態への遷移の詳細は、
（１）主電池開放電圧＜駆動禁止判定電圧（任意設定値）が任意時間継続
（２）駆動時主電池電圧＜駆動時下限判定電圧（駆動トルク毎の任意設定値）が任意時間継続
・ つまり、図１０に示す如く、駆動時主電池電圧が駆動時下限判定電圧よりも小となり、所定の条件が成立するまでに任意時間継続している必要がある。
・ また、このときの判定電圧は、図１１に示す如く、駆動トルクとモータ回転数とからなるマップによって求められる。
（３）モータ６の駆動開始後にＸｍｓｅｃ（任意設定値）が経過した時点において、主電池開放電圧−駆動時電圧＞駆動直後電圧変化最大値（駆動トルク毎の任意設定値）
・ つまり、図１２に示す如く、モータ６の駆動開始後にＸｍｓｅｃ（任意設定値）が経過した際に、主電池開放電圧と駆動時電圧との差が駆動直後電圧変化最大値よりも大となる必要がある。
・ また、このときの駆動直後電圧変化最大値は、図１３に示す如く、駆動トルクとモータ回転数とからなるマップによって求められる。
（４）主電池開放電圧−駆動時電圧＞駆動時電圧低下最大値（駆動トルク毎の任意設定値）が任意時間継続
・ つまり、図１４に示す如く、主電池開放電圧と駆動時電圧との差が駆動時電圧低下最大値よりも大となり、所定の条件が成立するまでに任意時間継続している必要がある。
・ また、このときの駆動時電圧低下最大値は、図１５に示す如く、駆動トルクとモータ回転数とからなるマップによって求められる。
（５）モータ６の駆動開始後に駆動状態が任意時間経過した時点において、モータ６の駆動を一時停止して主電池開放電圧をチェック
の（１）〜（５）のいずれかの遷移条件が成立する場合に行われる。
【００３９】
なお、（５）の条件において、チェックした主電池開放電圧によって、上述した駆動・発電許可制御状態から駆動禁止制御状態への遷移条件（１）による判定を行い、条件不成立である場合にはモータ６の駆動を再開する。
【００４０】
また、駆動禁止制御状態から駆動・発電許可制御状態への遷移の詳細は、
（１）主電池開放電圧＞駆動・発電許可判定電圧（任意設定値）が任意時間継続
（２）発電時主電池電圧＞発電時上限電圧（発電トルク毎の任意設定値）が任意時間継続
・ つまり、図１６に示す如く、発電時主電池電圧が発電時上限電圧よりも大となり、所定の条件が成立するまでに任意時間継続している必要がある。
・ また、このときの発電時上限電圧は、図１７に示す如く、発電トルクとモータ回転数とからなるマップによって求められる。
（３）モータ６による発電開始後に、この発電状態が任意時間経過した時点において、モータ６の発電を一時停止して主電池開放電圧をチェック
・ そして、主電池開放電圧を検出した後には、上述した駆動禁止制御状態から駆動・発電許可制御状態への遷移条件（１）による判定を行い、条件不成立である場合には発電を再開する。
の（１）〜（３）のいずれかの遷移条件が成立する場合に行われる。
【００４１】
なお、上述した駆動禁止制御状態から駆動・発電許可制御状態への遷移条件（３）の成立／不成立に拘らず、駆動禁止制御状態から駆動・発電許可制御状態への遷移条件（３）判定の終了後は、駆動禁止制御状態から駆動・発電許可制御状態への遷移条件（３）判定の実施前の制御状態に復帰して、制御を継続する。その復帰時を新たに発電開始時と定義する。
【００４２】
更に、前記エンジン４のアイドリング状態の際にエンジン回転数検出手段たるエンジン回転数センサ１６４からの検出信号によるエンジン回転数が予め設定される所定回転数に対して変化している場合には、前記モータ６の運転状態を切り換えてエンジン回転数を変化させエンジン回転数を所定回転数に戻すべく制御する制御手段１８を設ける構成とする。
【００４３】
詳述すれば、前記制御手段１８は、エンジン４のアイドリング状態の際にエンジン回転数Ｎｅが予め設定される所定回転数よりも上昇している場合に、前記モータ６を発電運転状態としてエンジン回転数Ｎｅを降下させエンジン回転数Ｎｅを所定回転数に戻すべく制御する機能を有している。
【００４４】
また、前記制御手段１８は、エンジン４のアイドリング状態の際にエンジン回転数Ｎｅが予め設定される所定回転数よりも降下している場合に、前記モータ６を駆動運転状態としてエンジン回転数Ｎｅを上昇させエンジン回転数Ｎｅを所定回転数に戻すべく制御する機能を有している。
【００４５】
そしてこのとき、前記制御手段１８に付加された機能は、アイドルスイッチ（「ｉｄ ｓｗ」とも記載する）のＯＮ動作によるアイドリング判定や車速が略０（車速≒０）、ニュートラル時等によって、アイドリング状態であると判定された場合にのみ作用するものである。
【００４６】
更に、前記制御手段１８は、エンジン回転数Ｎｅが予め設定される所定回転数よりも降下している場合に前記モータ６を駆動運転状態としてエンジン回転数Ｎｅを上昇させるべく制御した後に、エンジン回転数Ｎｅが更に降下あるいは上昇しない状態にある場合には、前記モータ６の駆動運転を停止すべく制御する機能をも有している。
【００４７】
つまり、ガス欠や電気系トラブル、機械的トラブル、急激なクラッチミート等の障害によって、エンジン自体がアイドリング状態を維持し得る能力を失った場合には、このような現象をカバーしてアイドリング状態を維持させるようなモータ駆動を阻止する機能となっている。
【００４８】
前記モータ制御手段２２には、車速検出手段たる車速センサ７６とエンジン回転数検出手段たるエンジン回転数センサ１６４とからの夫々の検出信号によりギヤポジションを算出する機能も付加されている。
【００４９】
すなわち、モータ制御手段２２が車速センサ７６からの検出信号とエンジン回転数センサ１６４からの検出信号とを入力した後、車速Ｖｓとエンジン回転数Ｎｅの比率から、例えば車速Ｖｓをエンジン回転数Ｎｅにて除算（あるいは、車速／エンジン回転数の逆数でも対応可能）し、車速Ｖｓをエンジン回転数Ｎｅとの演算値にてギヤポジションを決定するものである。
【００５０】
そして、
Ｖｓ／Ｎｅ（ｏｒ Ｎｅ／Ｖｓ）＝Ｓ
とし、図１８に示す如く、各ギヤポジションの範囲を、
Ｓ１〜Ｓ１’＝Ｌｏｗ
Ｓ２〜Ｓ２’＝２ｎｄ
Ｓ３〜Ｓ３’＝３ｒｄ
Ｓ４〜Ｓ４’＝４ｔｈ
Ｓ５〜Ｓ５’＝５ｔｈ
とする。
【００５１】
上記のギヤポジションの判定基準に関して追記すると、車両停車時にクラッチペダルが踏み込まれていなければ、ニュートラルであり、クラッチペダルが踏み込まれれば、ロー（Ｌｏｗ）ギヤと判定する。
【００５２】
また、車両走行中にシフトチェンジ等によってクラッチペダルが踏み込まれ、車速とエンジン回転数との関係が一定しない場合には、前回判定ギヤ、つまり前回まで認識していたギヤポジションを継続して使用し、クラッチ係合が行われた後に新たにギヤポジションが算出された際には、新たなギヤポジションを選択使用する。なお、車速とエンジン回転数との関係が一定しない場合の状況には、タイヤ空転時等によって急峻に車速とエンジン回転数との関係が変動する場合も含まれる。
【００５３】
なお、上述した車速センサ７６に関して追記すると、車速は駆動輪と従動輪とに夫々設けられる回転センサによって検出できるとともに、車体に設けた相対速度センサ（「対地センサ」ともいう）によっても検出可能であり、前記車速センサ７６の代用とすることができる。
【００５４】
ここで、ニュートラル判定について追記すると、以下の各条件、

の（１）〜（４）のいずれかにてニュートラル判定を行う。
【００５５】
なお、参考までに記載すると、クラッチＳＷ１及びクラッチＳＷ２の変化は、クラッチＣＵＴフラグが設定される。つまり、図１９に示す如く、クラッチＣＵＴフラグの条件は、
セット（ＯＮ）条件 ：クラッチＳＷ２ ＯＮ→ＯＦＦ
セット（ＯＦＦ）条件：クラッチＳＷ１ ＯＮ→ＯＦＦ
である。
【００５６】
そして、クラッチＣＵＴフラグは、図２０に示す如き発進アシスト移行条件に使用される。
【００５７】
更に、この実施例においては、図２に示す如く、前記エンジン４にモータ６を直結させ、エンジン４と手動変速機１０間にモータ６を配設する構成としたが、エンジン４にモータ６が設けられる構成であれば良く、図２１に示す如く、エンジン４Ａに手動変速機１０Ａが接続される側に対して逆側にモータ６Ａを設ける構成とすることも可能であり、このとき、モータ６Ａはステータコイル６Ａ−１とロータ６Ａ−２とを有する。また、図２２に示す如く、前記エンジン４Ｂにモータ６Ｂを直結させ、エンジン４Ｂと手動変速機１０Ｂ間にモータ６Ｂを配設する際に、複数部材からなるフライホイール６Ｂ−３の外周凹所部分にモータ６Ｂのステータコイル６Ｂ−１及びロータ６Ｂ−２を配設する構成とすることも可能である。
【００５８】
なお、符号１６８は前記モータ６の冷却用サブラジエタ、１７０は前記モータ制御手段２２によって駆動制御され、モータ６に冷却水を供給する電動水ポンプである。
【００５９】
先ず、図３及び図４の制御手段の制御用フローチャートに沿って作用を説明する。
【００６０】
前記モータ制御手段２２は、車両の運転状態に基づく制御状態として、停車中制御状態と走行中制御状態とを設定している。
【００６１】
モータ制御手段２２は、図３に示す如く、車両の停車中制御状態において、制御がスタート（２００）すると、初期化（２０２）が行われ、エンジン４が始動中か否かを判断（２０４）する。
【００６２】
この判断（２０４）がＹＥＳの場合には、エンジン４の始動が完了か否かを判断（２０６）する。そして、判断（２０６）がＹＥＳの場合には、判断（２０４）にリターンし、判断（２０６）がＮＯの場合には、始動用駆動制御状態によりモータ６を駆動してエンジン４の始動をアシストするよう制御（２０８）し、判断（２０６）にリターンする。
【００６３】
また、前記判断（２０４）がＮＯの場合には、車両が走行中か否かを判断（２１０）する。この判断（２１０）がＹＥＳの場合には、後述の如く走行中制御状態に遷移し、判断（２１０）がＮＯの場合には、アイドリングが不安定か否かを判断（２１２）する。
【００６４】
この判断（２１２）がＹＥＳの場合には、アイドリングが安定したか否かを判断（２１４）し、判断（２１４）がＹＥＳの場合には、判断（２１２）にリターンするとともに、判断（２１４）がＮＯの場合には、アイドル安定化用駆動制御状態によりモータ６を駆動してエンジン４のアイドリングを安定させるよう制御（２１６）し、判断（２１４）にリターンする。
【００６５】
前記判断（２１２）がＮＯの場合には、車両が発進したか否かを判断（２１８）し、この判断（２１８）がＹＥＳの場合には、発進が完了したか否かを判断（２２０）する。そして、判断（２２０）がＹＥＳの場合には、判断（２１８）にリターンする。この判断（２２０）がＮＯの場合には、発進用駆動制御状態によりモータ６を駆動して車両の発進をアシストするよう制御（２２２）し、判断（２２０）にリターンする。
【００６６】
前記判断（２１８）がＮＯの場合には、エンジン４がストールしたか否かを判断（２２４）し、この判断（２２４）がＹＥＳの場合には、判断（２０４）にリターンするとともに、判断（２２４）がＮＯの場合には、エンジン４が冷機状態且つ水温が低温か否かを判断（２２６）する。
【００６７】
更に、判断（２２６）がＮＯの場合には、判断（２０４）にリターンし、判断（２２６）がＹＥＳの場合には、主電池３８が充電を要しているか否かを判断（２２８）する。
【００６８】
主電池３８が充電を要せずに判断（２２８）がＯＫの場合には、判断（２０４）にリターンし、主電池３８が充電を要して判断（２２８）がＮＧの場合には、発電量を演算（２３０）し、モータ６を発電制御（２３２）し、判断（２０４）にリターンする。
【００６９】
前記判断（２１０）において、車両が走行中でＹＥＳの場合には、駆動・発電禁止制御状態を経由して、図４に示す走行中制御状態に遷移する。駆動・発電禁止制御状態においては、車両が停車してアイドリング中であるか否かを判断（２３４）する。
【００７０】
この判断（２３４）がＹＥＳの場合には、図３に示すアイドリング制御状態の判断（２１０）にリターンし、判断（２３４）がＮＯの場合には、クラッチスイッチ１６０がＯＮ（変速中あるいはニュートラル状態）であるか否かを判断（２３６）する。
【００７１】
この判断（２３６）がＹＥＳの場合には、判断（２３４）にリターンするとともに、判断（２３６）がＮＯの場合には、車速センサ７６の車速信号により車両が走行中であるか否かを判断（２３８）する。
【００７２】
そして、判断（２３８）がＮＯの場合には、判断（２３４）にリターンする。この判断（２３８）がＹＥＳの場合には、走行中制御状態の駆動・発電許可制御状態に遷移し、車速が低下中あるいはクラッチスイッチ１６０がＯＮ（変速中あるいはニュートラル状態）であるか否かを判断（２４０）する。
【００７３】
この判断（２４０）がＹＥＳの場合には、判断（２３４）にリターンするとともに、判断（２４０）がＮＯの場合には、駆動量あるいは発電量を演算（２４２）し、駆動命令あるいは発電命令を決定する。そして、主電池３８が充電を要しているか否かを判断（２４４）する。
【００７４】
主電池３８が充電を要して判断（２４４）がＹＥＳの場合には、駆動禁止フラグをセット「１」する処理（２４６）を行い、主電池３８が充電を要せずに判断（２４４）がＮＯの場合には、駆動禁止フラグをクリア「０」する処理（２４８）を行う。
【００７５】
次いで、駆動禁止フラグが「１」あるいは「０」であるか否かを判断（２５０）し、この判断（２５０）が「１」の場合には、駆動禁止制御状態に遷移して処理（２４２）で演算した結果が駆動命令だった場合、モータ６の駆動命令をキャンセル（２５２）し、発電命令のみを有効にする。また、判断（２５０）が「０」の場合には、処理（２４２）で演算した結果を有効とし、モータ６は有効な駆動命令あるいは発電命令に従って制御さ２５４）され、判断（２４０）にリターンする。
【００７６】
次に、図１の回転数安定化制御用フローチャートに沿って説明する。
【００７７】
アイドル安定化制御用プログラムがスタート（３００）すると、エンジン回転数Ｎｅが第１エンジン回転数＃Ｎｅ１を越えているか、つまり
Ｎｅ＞＃Ｎｅ１
であるか否かの判断（３０２）を行い、この判断（３０２）がＮＯの場合には、リターン（３０４）に移行させるとともに、判断（３０２）がＹＥＳの場合には、ギヤポジションがニュートラルであるか否かの判断（３０６）に移行させる。
【００７８】
上述のギヤポジションがニュートラルであるか否かの判断（３０６）がＮＯの場合には、リターン（３０４）に移行させ、判断（３０６）がＹＥＳの場合には、車速が略０であるか、つまり
車速≒０
であるか否かの判断（３０８）に移行させる。
【００７９】
そして、
車速≒０
であるか否かの判断（３０８）がＮＯの場合には、リターン（３０４）に移行させ、判断（３０８）がＹＥＳの場合には、アイドルスイッチ（ｉｄ ｓｗ）がＯＮ状態であるか否かの判断（３１０）を行い、この判断（３１０）がＮＯの場合には、リターン（３０４）に移行させ、判断（３１０）がＹＥＳの場合には、エンジン回転数Ｎｅが第２エンジン回転数＃Ｎｅ２を越えているか、つまり
Ｎｅ＞＃Ｎｅ２
であるか否かの判断（３１２）に移行させる。
【００８０】
この判断（３１２）がＹＥＳの場合には、モータ発電処理（３１４）に移行させるとともに、判断（３１２）がＮＯの場合には、エンジン回転数Ｎｅが第３エンジン回転数＃Ｎｅ３より小さいか、つまり
Ｎｅ＜＃Ｎｅ３
であるか否かの判断（３１６）に移行させる。
【００８１】
上述のモータ発電処理（３１４）の後には、エンジン回転数Ｎｅが第４エンジン回転数＃Ｎｅ４より小さいか、つまり
Ｎｅ＜＃Ｎｅ４
であるか否かの判断（３１８）を行い、この判断（３１８）がＮＯの場合には、モータ発電処理（３１４）に戻し、判断（３１８）がＹＥＳの場合には、モータ発電処理を停止（３２０）し、リターン（３２２）に移行させる。
【００８２】
また、上述したエンジン回転数Ｎｅが第３エンジン回転数＃Ｎｅ３より小さいか、つまり
Ｎｅ＜＃Ｎｅ３
であるか否かの判断（３１６）において、この判断（３１６）がＮＯの場合には、リターン（３２４）に移行させ、判断（３１６）がＹＥＳの場合には、モータ駆動処理（３２６）を行い、モータ駆動処理（３２６）の後に、モータ駆動時間ｔが任意時間＃ｔを越えているか、つまり
ｔ＞＃ｔ
であるか否かの判断（３２８）に移行させる。
【００８３】
そして、判断（３２８）がＹＥＳの場合には、後述する駆動停止処理（３３４）に移行させ、判断（３２８）がＮＯの場合には、エンジン回転数Ｎｅが第５エンジン回転数＃Ｎｅ５を越えているか、つまり
Ｎｅ＞＃Ｎｅ５
であるか否かの判断（３３０）に移行させる。
【００８４】
この判断（３３０）がＹＥＳの場合には、後述する駆動停止処理（３３４）に移行させ、判断（３３０）がＮＯの場合には、エンジン回転数Ｎｅが第６エンジン回転数＃Ｎｅ６を越えているか、つまり
Ｎｅ＞＃Ｎｅ６
であるか否かの判断（３３２）に移行させる。
【００８５】
また、エンジン回転数Ｎｅが第６エンジン回転数＃Ｎｅ６を越えているか、つまり
Ｎｅ＞＃Ｎｅ６
であるか否かの判断（３３２）において、判断（３３２）がＮＯの場合には、モータ駆動処理（３２６）に戻し、判断（３３２）がＹＥＳの場合には、駆動停止処理（３３４）に移行させ、その後にリターン（３３６）に移行させる。
【００８６】
これにより、前記制御手段１８によって、エンジン４のアイドリング状態の際にエンジン回転数検出手段たるエンジン回転数センサ１６４からの検出信号によるエンジン回転数が予め設定される所定回転数に対して変化している場合には、前記モータ６の運転状態を切り換えてエンジン回転数を変化させ、エンジン回転数を所定回転数に戻すべく制御することができ、アイドリング状態におけるエンジン回転数を所定回転数に収束させて、エンジン回転数の一定化、つまりアイドル安定化を果たし得て、エンジン回転数の不要な上昇あるいは降下に伴う振動や音の変化を抑制でき、静粛性のクォリティを高めることができ、実用上有利であるとともに、回転数安定化制御によって排気ガスの排出特性を一定とすることができ、排気ガスの清浄化に寄与し得て、しかもシステムの簡素化を図ることもできる。
【００８７】
また、前記制御手段１８は、エンジン４のアイドリング状態の際にエンジン回転数Ｎｅが予め設定される所定回転数よりも上昇している場合に、前記モータ６を発電運転状態としてエンジン回転数Ｎｅを降下させエンジン回転数Ｎｅを所定回転数に戻すべく制御する機能を有していることにより、エンジン回転数の不要な上昇に伴う振動や音の変化を抑制でき、静粛性のクォリティを高めることができるとともに、回転数安定化制御によって排気ガスの排出特性を一定とすることができ、排気ガスの清浄化に寄与し得る。
【００８８】
更に、前記制御手段１８は、エンジン４のアイドリング状態の際にエンジン回転数Ｎｅが予め設定される所定回転数よりも降下している場合に、前記モータ６を駆動運転状態としてエンジン回転数Ｎｅを上昇させエンジン回転数Ｎｅを所定回転数に戻すべく制御する機能を有していることにより、エンジン回転数の不要な降下に伴う振動や音の変化を抑制でき、静粛性のクォリティを高めることができるとともに、回転数安定化制御によって排気ガスの排出特性を一定とすることができ、排気ガスの清浄化に寄与し得る。
【００８９】
更にまた、前記制御手段１８は、エンジン回転数Ｎｅが予め設定される所定回転数よりも降下している場合に前記モータ６を駆動運転状態としてエンジン回転数Ｎｅを上昇させるべく制御した後に、エンジン回転数Ｎｅが更に降下あるいは上昇しない状態にある場合には、前記モータ６の駆動運転を停止すべく制御する機能をも有していることにより、ガス欠や電気系トラブル、機械的トラブル、急激なクラッチミート等の障害によってエンジン自体がアイドリング状態を維持し得る能力を失った場合に、前記制御手段１８によってこのような現象をカバーしてアイドリング状態を維持させるようなモータ駆動を阻止することができ、不要な電気エネルギの消費を抑制し得て、実用上有利である。
【００９０】
また、前記制御手段１８に対して、制御用プログラムの追加変更のみで対処することができることにより、構成が徒に複雑化する惧れがなく、製作が容易で、コストを低廉に維持し得て、経済的にも有利である。
【００９１】
なお、この発明は上述実施例に限定されるものではなく、種々の応用改変が可能である。
【００９２】
例えば、車両が発進する際、つまり車両が始走する状態においてはモータを使用し、その後、エンジンをモータのアシストとして使用する特別構成とすることも可能である。
【００９３】
すなわち、アイドリング状態を検出し、このアイドリング状態が必要以上に長くなる場合には、モータによってアイドリング状態を維持するとともに、エンジンを一旦停止させ、モータにて車両の始走させ、その後の走行をエンジンにてアシストするものである。
【００９４】
さすれば、長時間のアイドリング状態においてエンジンを停止させることができ、有害成分を含む排気ガスが排出されることがなく、排気ガスの清浄化に寄与し得るとともに、迅速且つ確実な車両の始走をモータにて行うことができ、実用上有利である。
【００９５】
また、車両推進装置としてエンジンと駆動機能及び発電機能を有するモータとを備える車両において、エンジンとモータとの使用状態を異ならしめた運転制御モード、例えばエコノミーモードとクリーンモードとを予め設定し、これらの各モードを制御手段によって切換使用する特別構成とすることも可能である。
【００９６】
すなわち、モータに対してエンジンの使用比率を大とし、大なる出力を確保するエコノミーモードと、エンジンに対してモータの使用比率を大とし、排気ガスの清浄化を実現するクリーンモードとを予め設定し、車両走行の運転状況に応じて、エコノミーモードとクリーンモードとを切換使用する構成とするものである。
【００９７】
さすれば、車両推進装置としてエンジンと駆動機能及び発電機能を有するモータとを備える車両における各モードの切換が可能となり、運転制御状態を任意に選択使用でき、車両の走行状態を拡張し得て、実用上有利である。
【００９８】
なお、上述の各モードの切換においては、手動切換のみでなく、運転状態を把握して自動的に切換を行う構成とすることも可能である。
【００９９】
【発明の効果】
以上詳細に説明した如くこの本発明によれば、制御手段によって、エンジンのアイドリング状態の際にエンジン回転数検出手段たるエンジン回転数検出手段からの検出信号によるエンジン回転数が予め設定される所定回転数に対して変化している場合には、モータの運転状態を切り換えてエンジン回転数を変化させ、エンジン回転数を所定回転数に戻すべく制御することができ、アイドリング状態におけるエンジン回転数を所定回転数に収束させて、エンジン回転数の一定化、つまり回転数安定化制御を果たし得て、エンジン回転数の不要な上昇あるいは降下に伴う振動や音の変化を抑制でき、静粛性のクォリティを高めることができ、実用上有利であるとともに、アイドル安定化によって排気ガスの排出特性を一定とすることができ、排気ガスの清浄化に寄与し得て、しかもシステムの簡素化を図ることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例を示すエンジン結合型モータの制御装置の回転数安定化制御用フローチャートである。
【図２】エンジンの概略断面図である。
【図３】制御装置の停車中制御状態の制御用フローチャートである。
【図４】制御装置の走行中制御状態の制御用フローチャートである。
【図５】車両推進装置の制御装置のシステムを示す図である。
【図６】エンジン制御手段の概略構成図である。
【図７】モータ制御手段の概略構成図である。
【図８】バッテリの管理状態を示す図である。
【図９】制御状態の遷移を示す図である。
【図１０】駆動時主電池電圧よりも駆動時下限電圧が大なる場合のタイムチャートである。
【図１１】駆動トルクとモータ回転数との関係を示すマップである。
【図１２】駆動開始後のＸｍｓｅｃ時に開放電圧と駆動時電圧との差よりも駆動直後電圧変化最大値が小なる場合のタイムチャートである。
【図１３】駆動トルクとモータ回転数との関係を示すマップである。
【図１４】開放電圧と駆動時電圧との差よりも駆動直後電圧低下最大値が小なる場合のタイムチャートである。
【図１５】駆動トルクとモータ回転数との関係を示すマップである。
【図１６】発電時主電池電圧よりも発電時上限電圧（発電トルク毎の任意設定値）が任意時間継続した場合のタイムチャートである。
【図１７】駆動トルクとモータ回転数との関係を示すマップである。
【図１８】ニュートラル判定を行うクラッチＣＵＴフラグの説明図である。
【図１９】発進アシストの移行、解除条件を示す図である。
【図２０】ギヤポジションの判定基準を示す概略図である。
【図２１】他の第１の構成を示すエンジンの概略断面図である。
【図２２】他の第２の構成を示すエンジンの概略断面図である。
【符号の説明】
２ 車両推進装置
４ エンジン
６ エンジン結合型モータ
８ クラッチ
１０ 手動変速機
１２ オルタネータ
１４ Ａ／Ｃ（エアコン）コンプレッサ
１６ スタータモータ
１８ 制御手段
２０ エンジン制御手段
２２ モータ制御手段

Claims (1)

1. エンジンと駆動機能及び発電機能を有するモータとを備えるとともに、エンジンのアイドリング状態を判定する判定手段を有するエンジン結合型モータの制御装置であって、前記エンジンのエンジン回転数を検出するエンジン回転数検出手段を設け、エンジンのアイドリング状態の際にエンジン回転数検出手段からの検出信号によるエンジン回転数が予め設定される所定回転数に対して降下している場合に、前記モータを駆動運転状態としてエンジン回転数を上昇させエンジン回転数を所定回転数に戻すべく制御する制御手段を設けたエンジン結合型モータの制御装置において、前記制御手段は、エンジン回転数が予め設定される所定回転数よりも降下している場合に前記モータを駆動運転状態としてエンジン回転数を上昇させるべく制御した後に、モータ駆動時間が任意時間を越えるまでの間エンジン回転数が更に降下あるいは上昇しない状態にある場合には、モータ駆動時間が前記任意時間を越えた後で前記モータの駆動運転を停止すべく制御する機能を有することを特徴とするエンジン結合型モータの制御装置。

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