JPH0970200A - 内燃機関の補助動力制御装置 - Google Patents
内燃機関の補助動力制御装置Info
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- JPH0970200A JPH0970200A JP22297595A JP22297595A JPH0970200A JP H0970200 A JPH0970200 A JP H0970200A JP 22297595 A JP22297595 A JP 22297595A JP 22297595 A JP22297595 A JP 22297595A JP H0970200 A JPH0970200 A JP H0970200A
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- Japan
- Prior art keywords
- torque
- internal combustion
- combustion engine
- auxiliary power
- vehicle
- Prior art date
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/62—Hybrid vehicles
Landscapes
- Hybrid Electric Vehicles (AREA)
- Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【課題】加速性を向上するとともに排気ガスエミッショ
ンの低減の両方が可能な内燃機関の補助動力制御装置を
提供する。 【解決手段】電力制御部(トルク制御手段)3が、スロ
ットル開度センサ(加速量検出手段)7により検出され
た加速量に関連する物理量に基づいて判定された車両の
加速時に発電電動材(トルク授受手段)2の発生トルク
の増加又は負荷トルクの削減を行うので、加速性を向上
するとともに排気ガスエミッションの低減の両方が可能
な内燃機関の補助動力制御装置を実現することができ
る。特に、従来のトルク制御フィードバックシステムに
おける応答遅れに起因する空燃比の悪化を抑止すること
ができる。
ンの低減の両方が可能な内燃機関の補助動力制御装置を
提供する。 【解決手段】電力制御部(トルク制御手段)3が、スロ
ットル開度センサ(加速量検出手段)7により検出され
た加速量に関連する物理量に基づいて判定された車両の
加速時に発電電動材(トルク授受手段)2の発生トルク
の増加又は負荷トルクの削減を行うので、加速性を向上
するとともに排気ガスエミッションの低減の両方が可能
な内燃機関の補助動力制御装置を実現することができ
る。特に、従来のトルク制御フィードバックシステムに
おける応答遅れに起因する空燃比の悪化を抑止すること
ができる。
Description
【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関とトルク
授受する発電電動機を具備する補助動力制御装置に関す
る。
授受する発電電動機を具備する補助動力制御装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】特開昭7−75393号公報は、加速時
の空燃比の乱れに起因してエミッションが増加するのに
鑑み、検出した空燃比(空気過剰率)に基づいて発電電
動機から内燃機関へのトルク付与量を可変制御すること
により空燃比を触媒浄化に好適な範囲(ウィンドウ内)
になるべく接近させてエミッションの低減を図ることを
提案している。
の空燃比の乱れに起因してエミッションが増加するのに
鑑み、検出した空燃比(空気過剰率)に基づいて発電電
動機から内燃機関へのトルク付与量を可変制御すること
により空燃比を触媒浄化に好適な範囲(ウィンドウ内)
になるべく接近させてエミッションの低減を図ることを
提案している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記した
従来技術では、空燃比によりトルク付与量が決定される
ため、運転者の意思に関わらずトルク付与量が変化して
運転フィーリングが悪化するという問題、運転操作や走
行条件(例えば走行負荷)の変動により空燃比が悪化し
て始めてトルク付与量を調節するのでどうしても応答が
遅れ過渡的な空燃比の悪化を防止することができないと
いう問題を本質的に内包している。
従来技術では、空燃比によりトルク付与量が決定される
ため、運転者の意思に関わらずトルク付与量が変化して
運転フィーリングが悪化するという問題、運転操作や走
行条件(例えば走行負荷)の変動により空燃比が悪化し
て始めてトルク付与量を調節するのでどうしても応答が
遅れ過渡的な空燃比の悪化を防止することができないと
いう問題を本質的に内包している。
【0004】一例をあげれば、エンジンは各気筒の燃焼
により間欠的にトルクが発生するので、加速時にアクセ
ルを踏んでも次の気筒が完爆するまではトルクは全く増
大発生せず、この間、エンジンの吸気管内圧力は大気圧
側にシフトしている。その後の爆発によりエンジン回転
数が上昇すると、吸気管内圧力は負方向に上昇し、その
結果、加速初期には吸気管内圧力がスパイク状に変化す
る。この吸気管内圧力のスパイクは、内燃機関の空燃比
制御の外乱となって空燃比が大きく乱れ、これにより触
媒浄化に好適な範囲を越え、有害な排気ガスの排出が増
加する。一方、運転者はこの内燃機関の応答遅れをもた
つきとして感じるので、その後も加速のためにスロット
ルを開き続け、この結果、吸気管内圧力は負方向に急上
昇して空燃比制御の応答性を越え、空燃比の乱れ及び有
害排気ガスの増加を招く。
により間欠的にトルクが発生するので、加速時にアクセ
ルを踏んでも次の気筒が完爆するまではトルクは全く増
大発生せず、この間、エンジンの吸気管内圧力は大気圧
側にシフトしている。その後の爆発によりエンジン回転
数が上昇すると、吸気管内圧力は負方向に上昇し、その
結果、加速初期には吸気管内圧力がスパイク状に変化す
る。この吸気管内圧力のスパイクは、内燃機関の空燃比
制御の外乱となって空燃比が大きく乱れ、これにより触
媒浄化に好適な範囲を越え、有害な排気ガスの排出が増
加する。一方、運転者はこの内燃機関の応答遅れをもた
つきとして感じるので、その後も加速のためにスロット
ルを開き続け、この結果、吸気管内圧力は負方向に急上
昇して空燃比制御の応答性を越え、空燃比の乱れ及び有
害排気ガスの増加を招く。
【0005】本発明は上記問題点に鑑みなされたもので
あり、加速性を向上するとともに排気ガスエミッション
の低減の両方が可能な内燃機関の補助動力制御装置を提
供することを、その解決すべき課題としている。
あり、加速性を向上するとともに排気ガスエミッション
の低減の両方が可能な内燃機関の補助動力制御装置を提
供することを、その解決すべき課題としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の第1の構成は、
車両の内燃機関とトルク授受可能に配設されたトルク授
受手段と、前記トルク授受手段のトルクを制御するトル
ク制御手段と、前記車両の加速量に関連する物理量を検
出する加速量検出手段とを備える内燃機関の補助動力制
御装置において、前記トルク制御手段が、前記加速量検
出手段により検出された前記加速量に関連する物理量に
基づいて判定された前記車両の加速時に前記トルク授受
手段の発生トルクの増加又は負荷トルクの削減を行うこ
とを特徴とする内燃機関の補助動力制御装置である。
車両の内燃機関とトルク授受可能に配設されたトルク授
受手段と、前記トルク授受手段のトルクを制御するトル
ク制御手段と、前記車両の加速量に関連する物理量を検
出する加速量検出手段とを備える内燃機関の補助動力制
御装置において、前記トルク制御手段が、前記加速量検
出手段により検出された前記加速量に関連する物理量に
基づいて判定された前記車両の加速時に前記トルク授受
手段の発生トルクの増加又は負荷トルクの削減を行うこ
とを特徴とする内燃機関の補助動力制御装置である。
【0007】本構成によれば、加速性を向上するととも
に排気ガスエミッションの低減の両方が可能な内燃機関
の補助動力制御装置を実現することができる。詳細に説
明すれば、本構成では、車両の加速量(本明細書でいう
加速量とは、正確には今後必要とされる加速量すなわち
運転者の要求加速量又は希望加速量を意味する。)を検
出し、この検出した加速量に応じて発電電動機によるト
ルク付与量を決定する。このため運転者の意思に忠実に
走行駆動系に与える走行用駆動トルクを制御することが
でき、運転者が指令する要求加速量又は希望加速量に対
して応答遅れなく優れた運転フィーリングを実現するこ
とができる。
に排気ガスエミッションの低減の両方が可能な内燃機関
の補助動力制御装置を実現することができる。詳細に説
明すれば、本構成では、車両の加速量(本明細書でいう
加速量とは、正確には今後必要とされる加速量すなわち
運転者の要求加速量又は希望加速量を意味する。)を検
出し、この検出した加速量に応じて発電電動機によるト
ルク付与量を決定する。このため運転者の意思に忠実に
走行駆動系に与える走行用駆動トルクを制御することが
でき、運転者が指令する要求加速量又は希望加速量に対
して応答遅れなく優れた運転フィーリングを実現するこ
とができる。
【0008】また、従来生じていた上記応答遅れ(例え
ばスロットル開度増大に対する走行駆動トルクの増加の
遅れ及びこの遅れに起因するスロットル開度の過剰な開
放など)に起因して空燃比が触媒による排気ガス浄化に
必要な範囲から逸脱するのを抑止することができ、その
分、エミッションの低減を実現することができるという
優れた作用効果を奏する。
ばスロットル開度増大に対する走行駆動トルクの増加の
遅れ及びこの遅れに起因するスロットル開度の過剰な開
放など)に起因して空燃比が触媒による排気ガス浄化に
必要な範囲から逸脱するのを抑止することができ、その
分、エミッションの低減を実現することができるという
優れた作用効果を奏する。
【0009】更に、上記トルク付与により、エンジンの
燃料供給変化率、特に加速時増量を抑圧することがで
き、その分、燃費向上を図ることができる。本発明の第
2の構成は、上記第1の構成において更に、前記トルク
授受手段が発電電動機からなることを特徴としている。
このようにすれば、好適な波形のトルクを付与すること
ができる。
燃料供給変化率、特に加速時増量を抑圧することがで
き、その分、燃費向上を図ることができる。本発明の第
2の構成は、上記第1の構成において更に、前記トルク
授受手段が発電電動機からなることを特徴としている。
このようにすれば、好適な波形のトルクを付与すること
ができる。
【0010】本発明の第3の構成は、上記第1の構成に
おいて更に、前記加速量検出手段が、スロットル開度を
検出するスロットル開度検出手段を含むことを特徴とし
ている。スロットル開度の変化(又はスロットル開度変
化の原因となるアクセル踏角の変化又はスロットル開度
変化に起因する吸気管圧力の変化でもよい)は、運転者
の要求加速量を忠実に示すので、これを加速量検出物理
量とすることにより、既存の制御装置構成を利用して簡
単に構成を実現することができる。
おいて更に、前記加速量検出手段が、スロットル開度を
検出するスロットル開度検出手段を含むことを特徴とし
ている。スロットル開度の変化(又はスロットル開度変
化の原因となるアクセル踏角の変化又はスロットル開度
変化に起因する吸気管圧力の変化でもよい)は、運転者
の要求加速量を忠実に示すので、これを加速量検出物理
量とすることにより、既存の制御装置構成を利用して簡
単に構成を実現することができる。
【0011】本発明の第4の構成は、上記第2の構成に
おいて更に、前記内燃機関の回転数を検出する回転検出
手段を有し、前記トルク制御手段が、入力した前記回転
数に基づいて判定された低回転域における前記車両の加
速時に前記前記発電電動機のトルクを増加することを特
徴としている。発電電動機のトルクは高回転域で減少
し、かつ、加速時の空燃比の変動が大きいのは低回転域
であるので、このような制御回転数範囲の制限により制
御動作を簡素化することができる。
おいて更に、前記内燃機関の回転数を検出する回転検出
手段を有し、前記トルク制御手段が、入力した前記回転
数に基づいて判定された低回転域における前記車両の加
速時に前記前記発電電動機のトルクを増加することを特
徴としている。発電電動機のトルクは高回転域で減少
し、かつ、加速時の空燃比の変動が大きいのは低回転域
であるので、このような制御回転数範囲の制限により制
御動作を簡素化することができる。
【0012】本発明の第5の構成は、上記第2の構成に
おいて更に、アイドル状態を検出するアイドル検出手段
を有し、前記トルク制御手段が、前記アイドル状態にお
ける前記車両の加速時に前記前記発電電動機の発生トル
クを増加することを特徴としている。すなわち、アイド
ル状態(車両静止状態)からの加速時(発進時)には、
最も大きな加速量すなわち加速トルク(走行駆動トルク
ー走行負荷トルク)が要求されるので、このアイドル時
からの加速時においてのみ本発明のトルク付与制御を実
施すれば簡単な構成で大きな効果を奏することができ
る。
おいて更に、アイドル状態を検出するアイドル検出手段
を有し、前記トルク制御手段が、前記アイドル状態にお
ける前記車両の加速時に前記前記発電電動機の発生トル
クを増加することを特徴としている。すなわち、アイド
ル状態(車両静止状態)からの加速時(発進時)には、
最も大きな加速量すなわち加速トルク(走行駆動トルク
ー走行負荷トルク)が要求されるので、このアイドル時
からの加速時においてのみ本発明のトルク付与制御を実
施すれば簡単な構成で大きな効果を奏することができ
る。
【0013】本発明の第6の構成は、上記第3の構成に
おいて更に、前記トルク制御手段が、入力された前記ス
ロットル開度の一次遅れ成分と微分項成分との積に比例
したトルクを発生させることを特徴としている。本構成
によれば後述するように空燃比の変動を抑止し、エミッ
ションの良好な低減を実現することができる。本発明の
第7の構成は、上記第3の構成において更に、前記内燃
機関は前記スロットル開度を含む入力情報に基づいて燃
料供給量を調節する燃料供給調整手段を備え、前記燃料
供給調整手段が、前記車両の加速時に、前記発電電動機
が発生する前記トルク量に応じて前記燃料供給量の増加
量を削減することを特徴としている。本構成によれば、
発電電動機のトルク付与量分だけ燃料供給量の増加量を
削減するので、車両走行系に伝達される走行駆動系が過
剰となることがない。
おいて更に、前記トルク制御手段が、入力された前記ス
ロットル開度の一次遅れ成分と微分項成分との積に比例
したトルクを発生させることを特徴としている。本構成
によれば後述するように空燃比の変動を抑止し、エミッ
ションの良好な低減を実現することができる。本発明の
第7の構成は、上記第3の構成において更に、前記内燃
機関は前記スロットル開度を含む入力情報に基づいて燃
料供給量を調節する燃料供給調整手段を備え、前記燃料
供給調整手段が、前記車両の加速時に、前記発電電動機
が発生する前記トルク量に応じて前記燃料供給量の増加
量を削減することを特徴としている。本構成によれば、
発電電動機のトルク付与量分だけ燃料供給量の増加量を
削減するので、車両走行系に伝達される走行駆動系が過
剰となることがない。
【0014】本発明の第8の構成は、上記第1の構成に
おいて更に、前記トルク授受手段が車両用空調装置の電
磁クラッチ付の圧縮機からなり、前記トルク制御手段
が、前記内燃機関が前記電磁クラッチを通じて前記圧縮
機を駆動している最中に前記車両の加速を判定した場合
に前記電磁クラッチを開放することを特徴としている。
このようにすれば、発電電動機を配設することなく同様
の作用効果を奏することができる。
おいて更に、前記トルク授受手段が車両用空調装置の電
磁クラッチ付の圧縮機からなり、前記トルク制御手段
が、前記内燃機関が前記電磁クラッチを通じて前記圧縮
機を駆動している最中に前記車両の加速を判定した場合
に前記電磁クラッチを開放することを特徴としている。
このようにすれば、発電電動機を配設することなく同様
の作用効果を奏することができる。
【0015】本発明の第9の構成は、上記第1の構成に
おいて更に、前記前記トルク制御手段が、前記車両の加
速時に前記発電電動機に略矩形波形状の電圧を印加する
ことを特徴としている。本発明によれば、発電電動機の
固定子巻線のインダクタンスに起因する電流及びそれに
大きな相関を有するトルクの遅れ波形を得ることがで
き、制御系を格段に簡素化することができる。
おいて更に、前記前記トルク制御手段が、前記車両の加
速時に前記発電電動機に略矩形波形状の電圧を印加する
ことを特徴としている。本発明によれば、発電電動機の
固定子巻線のインダクタンスに起因する電流及びそれに
大きな相関を有するトルクの遅れ波形を得ることがで
き、制御系を格段に簡素化することができる。
【0016】本発明の第10の構成は、上記第9の構成
において更に、前記トルク制御手段が、入力される前記
エンジン回転数に関連する物理量に基づいて前記発電電
動機のトルク発生終了時点を決定することを特徴として
いる。このようにすれば、簡単に略矩形波形状の電圧を
決定することができる。
において更に、前記トルク制御手段が、入力される前記
エンジン回転数に関連する物理量に基づいて前記発電電
動機のトルク発生終了時点を決定することを特徴として
いる。このようにすれば、簡単に略矩形波形状の電圧を
決定することができる。
【0017】
(実施例1)本発明の内燃機関の補助動力制御装置の一
実施例を図1に示す。この内燃機関の補助動力制御装置
は、発電機及び電動機の両機能を有して車両の内燃機関
1のクランク軸にトルク授受可能に連結されるとともに
蓄電手段(バッテリ)6と電力授受する発電電動機2
と、この発電電動機2の発電動作と電動動作とを切り替
えるとともにその出力も制御する電力制御部(本発明で
いうトルク制御手段の一部)3と、車両の加速状態を検
出するスロットル開度検出手段(本発明でいう加速量検
出手段)7と、内燃機関の回転数を検出するクランク角
センサ4と、各センサの信号に基づいて電力制御部3を
制御して発電電動機2の動作を制御するエンジン制御装
置(ECU)5(本発明でいうトルク制御手段の残部)
5とからなる。
実施例を図1に示す。この内燃機関の補助動力制御装置
は、発電機及び電動機の両機能を有して車両の内燃機関
1のクランク軸にトルク授受可能に連結されるとともに
蓄電手段(バッテリ)6と電力授受する発電電動機2
と、この発電電動機2の発電動作と電動動作とを切り替
えるとともにその出力も制御する電力制御部(本発明で
いうトルク制御手段の一部)3と、車両の加速状態を検
出するスロットル開度検出手段(本発明でいう加速量検
出手段)7と、内燃機関の回転数を検出するクランク角
センサ4と、各センサの信号に基づいて電力制御部3を
制御して発電電動機2の動作を制御するエンジン制御装
置(ECU)5(本発明でいうトルク制御手段の残部)
5とからなる。
【0018】この装置の電気回路図を図2に示す。発電
電動機2は三相同期機からなり、そのロータコア(図示
せず)には励磁コイル21が巻装されており、そのステ
ータコア(図示せず)にはスター接続された三相アーマ
チャコイル22が巻装されている。電力制御部3はクラ
ンク角に基づいて開閉制御される三相インバータ回路3
1と、励磁電流断続用のトランジスタ32とからなり、
三相インバータ回路31は、一対のnpnトランジスタ
(又はIGBT)を直列接続してなる各相のインバータ
3u、3v、3wからなる。各相のインバータ3u、3
v、3wの両端はバッテリ6の両端に接続され、三相イ
ンバータ回路31の上記各トランジスタ(又はIGB
T)はダイオ−ドと並列接続され、各相のインバータ3
u、3v、3wの出力端(接続点)が三相アーマチャコ
イル22の各出力端に接続されている。励磁コイル21
の一端はバッテリ6の低位端に接続され、他端はトラン
ジスタ32を通じてバッテリ6の高位端に接続されてい
る。
電動機2は三相同期機からなり、そのロータコア(図示
せず)には励磁コイル21が巻装されており、そのステ
ータコア(図示せず)にはスター接続された三相アーマ
チャコイル22が巻装されている。電力制御部3はクラ
ンク角に基づいて開閉制御される三相インバータ回路3
1と、励磁電流断続用のトランジスタ32とからなり、
三相インバータ回路31は、一対のnpnトランジスタ
(又はIGBT)を直列接続してなる各相のインバータ
3u、3v、3wからなる。各相のインバータ3u、3
v、3wの両端はバッテリ6の両端に接続され、三相イ
ンバータ回路31の上記各トランジスタ(又はIGB
T)はダイオ−ドと並列接続され、各相のインバータ3
u、3v、3wの出力端(接続点)が三相アーマチャコ
イル22の各出力端に接続されている。励磁コイル21
の一端はバッテリ6の低位端に接続され、他端はトラン
ジスタ32を通じてバッテリ6の高位端に接続されてい
る。
【0019】ECU5の指令による三相インバータ回路
31の各トランジスタの開閉タイミングの制御により発
電動作と電動動作とが切り換えられ、また、励磁電流制
御用トランジスタ32の断続により励磁電流の通電デュ
ーティ比が制御されるが、上記事項は周知であるのでこ
れ以上の詳細説明は省略する。これにより、発電電動機
2は、発電動作及び電動動作を行って内燃機関1とトル
ク授受し、またバッテリ6と電力授受する。
31の各トランジスタの開閉タイミングの制御により発
電動作と電動動作とが切り換えられ、また、励磁電流制
御用トランジスタ32の断続により励磁電流の通電デュ
ーティ比が制御されるが、上記事項は周知であるのでこ
れ以上の詳細説明は省略する。これにより、発電電動機
2は、発電動作及び電動動作を行って内燃機関1とトル
ク授受し、またバッテリ6と電力授受する。
【0020】以下、この実施例の特徴をなす加速アシス
トサブルーチンを図3のフロ−チャ−トを参照して説明
する。このサブルーチンはECU5により割り込み制御
により定期的に実施される。まずスロットル開度センサ
7に内蔵されたアイドルスイッチ(図示せず)の状態を
入力し(ステップS01)、それに基づいて現在アイド
ル状態若しくは減速状態かどうかを判別し(ステップS
03)、アイドル状態若しくは減速状態なら図示しない
エンジン制御用のメインルーチンにリターンし、そうで
なければ、回転数センサ4でエンジン回転数Neを検出
して(ステップS05)、検出したエンジン回転数Ne
が所定しきい値N1未満かどうかを調べる(ステップS
07)。
トサブルーチンを図3のフロ−チャ−トを参照して説明
する。このサブルーチンはECU5により割り込み制御
により定期的に実施される。まずスロットル開度センサ
7に内蔵されたアイドルスイッチ(図示せず)の状態を
入力し(ステップS01)、それに基づいて現在アイド
ル状態若しくは減速状態かどうかを判別し(ステップS
03)、アイドル状態若しくは減速状態なら図示しない
エンジン制御用のメインルーチンにリターンし、そうで
なければ、回転数センサ4でエンジン回転数Neを検出
して(ステップS05)、検出したエンジン回転数Ne
が所定しきい値N1未満かどうかを調べる(ステップS
07)。
【0021】ステップS07の意味を説明すると、発電
電動機2の電動出力トルクはその回転数に略反比例する
ため、高回転では出力トルクが小さく、効果が期待でき
ない。そこでステップS07で、エンジン回転数Neを
検出し、発電電動機2の電動出力トルクが十分に大きい
低回転数領域Ne1未満であるかどうかを判断する。N
eがNe1未満であれば、スロットル開度センサ7から
スロットル開度の今回値θ(i)を読み込み(ステップ
S09)、スロットル開度の今回値θ(i)とスロット
ル開度の前回値θ(i−1)との差θ’が所定値xより
大きいかどうかを調べる。すなわち、ステップS11で
は、スロットル開度の増加率が所定しきい値xを超える
ほど大きいかどうか、言い換えれば加速量が充分に大き
いかどうかを調べる。スロットル開度差θ’が所定値x
より大きければ、トルクアシストが有益な加速状態と判
断し、発電電動機のトルク付与量を決定するステップS
13に進む。
電動機2の電動出力トルクはその回転数に略反比例する
ため、高回転では出力トルクが小さく、効果が期待でき
ない。そこでステップS07で、エンジン回転数Neを
検出し、発電電動機2の電動出力トルクが十分に大きい
低回転数領域Ne1未満であるかどうかを判断する。N
eがNe1未満であれば、スロットル開度センサ7から
スロットル開度の今回値θ(i)を読み込み(ステップ
S09)、スロットル開度の今回値θ(i)とスロット
ル開度の前回値θ(i−1)との差θ’が所定値xより
大きいかどうかを調べる。すなわち、ステップS11で
は、スロットル開度の増加率が所定しきい値xを超える
ほど大きいかどうか、言い換えれば加速量が充分に大き
いかどうかを調べる。スロットル開度差θ’が所定値x
より大きければ、トルクアシストが有益な加速状態と判
断し、発電電動機のトルク付与量を決定するステップS
13に進む。
【0022】ステップS13を説明する前に、本実施例
のトルク付与について図4のタイミングチャートを参照
しつつ説明する。通常の加速時には、図4(a)の実線
a1のようにスロットルが開かれ、このときの吸気管内
圧力は図4(b)の実線b1に示すようにスパイクAと
その後の急速立ち上がり波形Bとをもつ波形となる。こ
のとき、エンジン1から出力されるトルク(エンジント
ルク)は図4(c)の実線c1に示される特性となり、
応答遅れ(ムダ時間)Δτを持った立ち上がり曲線とな
る。
のトルク付与について図4のタイミングチャートを参照
しつつ説明する。通常の加速時には、図4(a)の実線
a1のようにスロットルが開かれ、このときの吸気管内
圧力は図4(b)の実線b1に示すようにスパイクAと
その後の急速立ち上がり波形Bとをもつ波形となる。こ
のとき、エンジン1から出力されるトルク(エンジント
ルク)は図4(c)の実線c1に示される特性となり、
応答遅れ(ムダ時間)Δτを持った立ち上がり曲線とな
る。
【0023】ここで、応答遅れ(ムダ時間)を無くした
理想の出力トルク(走行駆動トルク)は図4(c)の実
線c3となり、これにより吸気管内圧力のスパイクは無
くなる。一方、図4(b)の実線b1の吸気管内圧力の
急上昇を抑えるためには、スロットルを図4(a)の破
線a2のようにゆっくり開くことが非常に好ましい。こ
のようにスロットルをゆっくり開いた場合の吸気管内圧
力の変化は図4(b)の破線b2のようになり、その時
のエンジン出力トルクは図4(c)の破線C2のように
なる。
理想の出力トルク(走行駆動トルク)は図4(c)の実
線c3となり、これにより吸気管内圧力のスパイクは無
くなる。一方、図4(b)の実線b1の吸気管内圧力の
急上昇を抑えるためには、スロットルを図4(a)の破
線a2のようにゆっくり開くことが非常に好ましい。こ
のようにスロットルをゆっくり開いた場合の吸気管内圧
力の変化は図4(b)の破線b2のようになり、その時
のエンジン出力トルクは図4(c)の破線C2のように
なる。
【0024】したがって、スロットルを図4(a)の破
線a2のようにゆっくり開きつつ、しかも理想の出力ト
ルク(走行駆動トルク)を図4(c)の実線c3のよう
に出力するには、図4(c)の実線c3と破線C2との
トルク差を発電電動機2から付与すればよいことがわか
る。つまり、上記トルク差に等しい図4(d)の実線d
3のトルクを発電電動機2がエンジンに付与すればよ
く、このときエンジン1の吸気管内圧力は図4(b)の
破線b2のようにゆっくり立ち上がり、空燃比制御の外
乱とならない。言い換えれば、エンジン出力トルクがC
3のように良好なレスポンスを持つなら、運転者はa1
のようなスロットル開度を生じるアクセル操作を行わ
ず、a2のようなアクセル操作を行う筈である。
線a2のようにゆっくり開きつつ、しかも理想の出力ト
ルク(走行駆動トルク)を図4(c)の実線c3のよう
に出力するには、図4(c)の実線c3と破線C2との
トルク差を発電電動機2から付与すればよいことがわか
る。つまり、上記トルク差に等しい図4(d)の実線d
3のトルクを発電電動機2がエンジンに付与すればよ
く、このときエンジン1の吸気管内圧力は図4(b)の
破線b2のようにゆっくり立ち上がり、空燃比制御の外
乱とならない。言い換えれば、エンジン出力トルクがC
3のように良好なレスポンスを持つなら、運転者はa1
のようなスロットル開度を生じるアクセル操作を行わ
ず、a2のようなアクセル操作を行う筈である。
【0025】そこで、図4(d)の実線d3の形状のト
ルク付与を実現するため、スロットル開度a2の微分項
成分と一次遅れ成分の積で表される信号である図5
(a)の実線A1を形成する。この実線A1に比例した
トルクは図5(b)の実線B1のような形状となり、上
述の破線d3のトルクに近似する。上記トルク付与制御
の線図を図6に示す。
ルク付与を実現するため、スロットル開度a2の微分項
成分と一次遅れ成分の積で表される信号である図5
(a)の実線A1を形成する。この実線A1に比例した
トルクは図5(b)の実線B1のような形状となり、上
述の破線d3のトルクに近似する。上記トルク付与制御
の線図を図6に示す。
【0026】ここでスロットル開度である入力信号の微
分項成分と一次遅れ成分との積で表される制御信号Gが
発生すべき付与トルク量として発電電動機2に入力され
る。すなわち、図3のフローチャートのステップS13
では、入力されるスロットル開度θ(i)に基づいてそ
の微分項成分と一次遅れ成分との積に所定の比例定数K
1 を掛けたトルク付与量Tの今回値T(i)を求める演
算を行う。そして求めたトルク付与量Tの今回値T
(i)を電力制御部3に出力し、電力制御部3はそれに
等しいトルクを発生するよう発電電動機2を制御する
(ステップS15)。
分項成分と一次遅れ成分との積で表される制御信号Gが
発生すべき付与トルク量として発電電動機2に入力され
る。すなわち、図3のフローチャートのステップS13
では、入力されるスロットル開度θ(i)に基づいてそ
の微分項成分と一次遅れ成分との積に所定の比例定数K
1 を掛けたトルク付与量Tの今回値T(i)を求める演
算を行う。そして求めたトルク付与量Tの今回値T
(i)を電力制御部3に出力し、電力制御部3はそれに
等しいトルクを発生するよう発電電動機2を制御する
(ステップS15)。
【0027】当然、このトルク付与期間には、スロット
ル開度a2に応じた燃料が内燃機関1に供給されるべき
であり、これは加速時に燃料の増加分を従来より削減す
ることを意味する。実施例の制御結果を図7に示す。図
7からわかるように、本トルクアシスト制御によって、
図7(a)に示すように吸気管内圧力は緩やかに上昇
し、図7(c)の空燃比が従来は吸気管内圧力のスパイ
ク発生時と急上昇時との2カ所で乱れていたものが、図
7(d)のように抑制され、結果として図7(e)、図
7(f)のように有害な排気ガスの排出量が低減でき
た。 (実施例2)他の実施例を図8を参照して説明する。
ル開度a2に応じた燃料が内燃機関1に供給されるべき
であり、これは加速時に燃料の増加分を従来より削減す
ることを意味する。実施例の制御結果を図7に示す。図
7からわかるように、本トルクアシスト制御によって、
図7(a)に示すように吸気管内圧力は緩やかに上昇
し、図7(c)の空燃比が従来は吸気管内圧力のスパイ
ク発生時と急上昇時との2カ所で乱れていたものが、図
7(d)のように抑制され、結果として図7(e)、図
7(f)のように有害な排気ガスの排出量が低減でき
た。 (実施例2)他の実施例を図8を参照して説明する。
【0028】まずアイドル信号を読み取って(ステップ
S01)、アイドル状態若しくは減速状態かを判定し
(ステップS03)、アイドル状態若しくは減速状態な
らタイマをクリアして(ステップS30)メインルーチ
ンへリターンし、アイドル状態若しくは減速状態と判断
されない場合にはステップS20に進む。ステップS2
0では、ステップS01で読み込むアイドル信号の前回
値がアイドルONであったかどうかを調べ、そうでなけ
ればS30へ進み、アイドル信号の前回値がアイドルO
Nであったなら、アイドル状態若しくは減速状態からの
発進若しくは加速であると判定してステップS22に進
む。ステップS22では、トルク付与時間yを設定する
とともにこのトルク付与時間yの経過をカウントするタ
イマーのカウント値COUNTのカウントをスタートす
る。なお、トルク付与時間yは図8(b)に示すエンジ
ン回転数Neとトルク付与時間yとの略逆比例関係をE
CU5のROMに予め格納されたテーブルから読み出す
ことにより得る。もちろん、所定の記憶計算式から読み
出すことも可能である。
S01)、アイドル状態若しくは減速状態かを判定し
(ステップS03)、アイドル状態若しくは減速状態な
らタイマをクリアして(ステップS30)メインルーチ
ンへリターンし、アイドル状態若しくは減速状態と判断
されない場合にはステップS20に進む。ステップS2
0では、ステップS01で読み込むアイドル信号の前回
値がアイドルONであったかどうかを調べ、そうでなけ
ればS30へ進み、アイドル信号の前回値がアイドルO
Nであったなら、アイドル状態若しくは減速状態からの
発進若しくは加速であると判定してステップS22に進
む。ステップS22では、トルク付与時間yを設定する
とともにこのトルク付与時間yの経過をカウントするタ
イマーのカウント値COUNTのカウントをスタートす
る。なお、トルク付与時間yは図8(b)に示すエンジ
ン回転数Neとトルク付与時間yとの略逆比例関係をE
CU5のROMに予め格納されたテーブルから読み出す
ことにより得る。もちろん、所定の記憶計算式から読み
出すことも可能である。
【0029】次のステップS24では、発電電動機を電
動動作させてトルク付与を行う。次のステップS26で
は、タイマのカウント値COUNTが上記所定の時間y
秒よりも小さいかどうかを調べすなわちまだトルク付与
期間中かどうかを調べ、期間中であればステップS28
に進み、期間満了であればステップS30に進む。ステ
ップS28では、アイドルがOFFされている場合(ス
ロットルが開いている場合には)はステップS24にリ
ターンし、S26で決定されるy秒間の間S24にてト
ルク付与を持続する。そして、ステップS28でアイド
ルがOFFされている場合にはS30へ進む。
動動作させてトルク付与を行う。次のステップS26で
は、タイマのカウント値COUNTが上記所定の時間y
秒よりも小さいかどうかを調べすなわちまだトルク付与
期間中かどうかを調べ、期間中であればステップS28
に進み、期間満了であればステップS30に進む。ステ
ップS28では、アイドルがOFFされている場合(ス
ロットルが開いている場合には)はステップS24にリ
ターンし、S26で決定されるy秒間の間S24にてト
ルク付与を持続する。そして、ステップS28でアイド
ルがOFFされている場合にはS30へ進む。
【0030】この実施例では、ステップ24に最初に進
んだ場合に発電電動機2の電動機としての動作をONす
るだけとする。すなわち、発電電動機2にその回転数に
動悸する所定の三相交流電圧を印加するとともに所定の
励磁電流を通電する。このとき、発電電動機2は、その
固定子巻線のインダクタンス成分などが大きいので、そ
のトルクの立ち上がり、立ち下がりは図9に示すように
遅延するので、図3のステップS13の制御に近似で
き、したがって、制御動作が著しく簡素とすることがで
きる。更に、この制御により、アクセル開度の検出は不
要となり、システム構成が簡素になる。 (実施例3)また、図1に示すように、内燃機関1のク
ランク軸がベルト101及び電磁クラッチ102を通じ
てエアコン用圧縮機103を駆動している最中であれ
ば、図8(a)のフロ−チャ−トのステップS24の代
わりに、電磁クラッチをOFFし、圧縮機103の駆動
を停止して負荷トルクを削減してもよい。そして、y秒
後、再び電磁クラッチ102をONすれば、電動発電機
を搭載していない車両においても本発明を実施すること
ができる。
んだ場合に発電電動機2の電動機としての動作をONす
るだけとする。すなわち、発電電動機2にその回転数に
動悸する所定の三相交流電圧を印加するとともに所定の
励磁電流を通電する。このとき、発電電動機2は、その
固定子巻線のインダクタンス成分などが大きいので、そ
のトルクの立ち上がり、立ち下がりは図9に示すように
遅延するので、図3のステップS13の制御に近似で
き、したがって、制御動作が著しく簡素とすることがで
きる。更に、この制御により、アクセル開度の検出は不
要となり、システム構成が簡素になる。 (実施例3)また、図1に示すように、内燃機関1のク
ランク軸がベルト101及び電磁クラッチ102を通じ
てエアコン用圧縮機103を駆動している最中であれ
ば、図8(a)のフロ−チャ−トのステップS24の代
わりに、電磁クラッチをOFFし、圧縮機103の駆動
を停止して負荷トルクを削減してもよい。そして、y秒
後、再び電磁クラッチ102をONすれば、電動発電機
を搭載していない車両においても本発明を実施すること
ができる。
【図1】本発明の内燃機関の停止制御装置の実施例1を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
【図2】図1の装置の電気回路図である。
【図3】図1の制御装置の制御動作を示すフロ−チャ−
トである。
トである。
【図4】図1の制御装置の制御方法のモデルを示す図で
あり、(a)はスロットル開度の変化を示すタイミング
チャートであり、(b)は吸気圧の変化を示すタイミン
グチャートであり、(c)は出力トルクの変化を示すタ
イミングチャートであり、(d)は理想付与トルクの変
化を示すタイミングチャートである。
あり、(a)はスロットル開度の変化を示すタイミング
チャートであり、(b)は吸気圧の変化を示すタイミン
グチャートであり、(c)は出力トルクの変化を示すタ
イミングチャートであり、(d)は理想付与トルクの変
化を示すタイミングチャートである。
【図5】図1の制御装置の制御方法を示す図であり、
(a)はスロットル開度の変化を示すタイミングチャー
トであり、(b)は出力トルクの変化を示すタイミング
チャートである。
(a)はスロットル開度の変化を示すタイミングチャー
トであり、(b)は出力トルクの変化を示すタイミング
チャートである。
【図6】図5の制御を示す制御線図である。
【図7】本制御の制御結果を示すタイミングチャートで
あり、(a)は吸気圧の変化を示すタイミングチャート
であり、(b)はトルクの変化を示すタイミングチャー
トであり、(c)はトルク付与無しの場合の空燃比変化
を示すタイミングチャートであり、(d)はトルク付与
有りの場合の空燃比変化を示すタイミングチャートであ
り、(e)は排出HCの変化を示すタイミングチャート
であり、(f)は排出NOxの変化を示すタイミングチ
ャートである。
あり、(a)は吸気圧の変化を示すタイミングチャート
であり、(b)はトルクの変化を示すタイミングチャー
トであり、(c)はトルク付与無しの場合の空燃比変化
を示すタイミングチャートであり、(d)はトルク付与
有りの場合の空燃比変化を示すタイミングチャートであ
り、(e)は排出HCの変化を示すタイミングチャート
であり、(f)は排出NOxの変化を示すタイミングチ
ャートである。
【図8】図1の制御装置の他の制御動作を示すフロ−チ
ャ−トである。
ャ−トである。
【図9】発電電動機のトルク変化特性を示すタイミング
チャートである。
チャートである。
【符号の説明】 1 内燃機関 2 発電電動機 3 電力制御部(トルク制御手段) 4 クランク角センサ 5 ECU(トルク制御手段) 6 バッテリ(蓄電手段) 7 スロットル開度センサ(加速検出手段)
Claims (10)
- 【請求項1】車両の内燃機関とトルク授受可能に配設さ
れたトルク授受手段と、前記トルク授受手段のトルクを
制御するトルク制御手段と、前記車両の加速量に関連す
る物理量を検出する加速量検出手段とを備える内燃機関
の補助動力制御装置において、 前記トルク制御手段は、前記加速量検出手段により検出
された前記加速量に関連する物理量に基づいて判定され
た前記車両の加速時に前記トルク授受手段の発生トルク
の増加又は負荷トルクの削減を行うことを特徴とする内
燃機関の補助動力制御装置。 - 【請求項2】前記トルク授受手段は、発電電動機からな
る請求項1記載の補助動力制御装置。 - 【請求項3】前記加速量検出手段は、スロットル開度を
検出するスロットル開度検出手段を含む請求項1記載の
補助動力制御装置。 - 【請求項4】前記内燃機関の回転数を検出する回転検出
手段を有し、前記トルク制御手段は、入力した前記回転
数に基づいて判定された低回転域における前記車両の加
速時に前記前記発電電動機のトルクを増加する請求項2
記載の内燃機関の補助動力制御装置。 - 【請求項5】アイドル状態を検出するアイドル検出手段
を有し、前記トルク制御手段は、前記アイドル状態にお
ける前記車両の加速時に前記前記発電電動機の発生トル
クを増加する請求項2記載の内燃機関の補助動力制御装
置。 - 【請求項6】前記トルク制御手段は、入力された前記ス
ロットル開度の一次遅れ成分と微分項成分との積に比例
したトルクを発生させる請求項3記載の内燃機関の補助
動力制御装置。 - 【請求項7】前記内燃機関は前記スロットル開度を含む
入力情報に基づいて燃料供給量を調節する燃料供給調整
手段を備え、前記燃料供給調整手段は、前記車両の加速
時に、前記発電電動機が発生する前記トルク量に応じて
前記燃料供給量の増加量を削減する請求項3記載の内燃
機関の補助動力制御装置。 - 【請求項8】前記トルク授受手段は車両用空調装置の電
磁クラッチ付の圧縮機からなり、前記トルク制御手段
は、前記内燃機関が前記電磁クラッチを通じて前記圧縮
機を駆動している最中に前記車両の加速を判定した場合
に前記電磁クラッチを開放する請求項1記載の内燃機関
の補助動力制御装置。 - 【請求項9】前記トルク制御手段は、前記車両の加速時
に前記発電電動機に略矩形波形状の電圧を印加する請求
項1記載の内燃機関の補助動力制御装置。 - 【請求項10】前記トルク制御手段は、入力される前記
エンジン回転数に関連する物理量に基づいて前記発電電
動機のトルク発生終了時点を決定する請求項9記載の内
燃機関の補助動力制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22297595A JP3541988B2 (ja) | 1995-08-31 | 1995-08-31 | 内燃機関の補助動力制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22297595A JP3541988B2 (ja) | 1995-08-31 | 1995-08-31 | 内燃機関の補助動力制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0970200A true JPH0970200A (ja) | 1997-03-11 |
JP3541988B2 JP3541988B2 (ja) | 2004-07-14 |
Family
ID=16790832
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP22297595A Expired - Fee Related JP3541988B2 (ja) | 1995-08-31 | 1995-08-31 | 内燃機関の補助動力制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3541988B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011509874A (ja) * | 2008-01-18 | 2011-03-31 | キャタピラー インコーポレイテッド | 過渡負荷用補助装置を備えた複合エンジンシステム |
JP2013189135A (ja) * | 2012-03-14 | 2013-09-26 | Nissan Motor Co Ltd | 車両の駆動装置 |
CN112406846A (zh) * | 2019-08-23 | 2021-02-26 | 比亚迪股份有限公司 | 车辆的控制方法、装置及车辆 |
-
1995
- 1995-08-31 JP JP22297595A patent/JP3541988B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011509874A (ja) * | 2008-01-18 | 2011-03-31 | キャタピラー インコーポレイテッド | 過渡負荷用補助装置を備えた複合エンジンシステム |
JP2013189135A (ja) * | 2012-03-14 | 2013-09-26 | Nissan Motor Co Ltd | 車両の駆動装置 |
CN112406846A (zh) * | 2019-08-23 | 2021-02-26 | 比亚迪股份有限公司 | 车辆的控制方法、装置及车辆 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3541988B2 (ja) | 2004-07-14 |
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