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JPH0559253B2 - - Google Patents
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JPH0559253B2 - - Google Patents

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JPH0559253B2
JPH0559253B2 JP59183057A JP18305784A JPH0559253B2 JP H0559253 B2 JPH0559253 B2 JP H0559253B2 JP 59183057 A JP59183057 A JP 59183057A JP 18305784 A JP18305784 A JP 18305784A JP H0559253 B2 JPH0559253 B2 JP H0559253B2
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electric drive
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crankshaft
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明はエンジンのトルク変動を抑制するため
のトルク変動制御装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a torque fluctuation control device for suppressing engine torque fluctuation.

(従来技術) 一般に自動車等のエンジンにおいては、エンジ
ンの作動に伴つてクランクシヤフトに周期的なト
ルク変動が生じ、このトルク変動が振動騒音の原
因となり、また運転者に不快感を与える要素とな
るので、このようなトルク変動はできるだけ抑制
することが望ましい。
(Prior art) In general, in automobile engines, periodic torque fluctuations occur in the crankshaft as the engine operates, and these torque fluctuations cause vibration noise and cause discomfort to the driver. Therefore, it is desirable to suppress such torque fluctuations as much as possible.

従来、このようなトルク変動を抑制する装置と
しては、特開昭55−1431号公報に示されるよう
に、クランクシヤフトとともに回転する永久磁石
を用いた第1の磁束発生手段と、これに対応して
非回転部に設けられた電磁石からなる第2の磁束
発生手段とを備え、第2の磁束発生手段に通電す
ることにより、クランクシヤフトに発生する回転
トルクとほぼ逆位相の磁気トルクがクランクシヤ
フトに加えられるようにした装置がある。また上
記公報では、加速状態と減速状態とに応じて磁気
トルクのクランクシヤフトへの印加方向を変化さ
せる手段をさらに具備することも提案されてい
る。
Conventionally, devices for suppressing such torque fluctuations include a first magnetic flux generating means using a permanent magnet that rotates together with the crankshaft, as shown in Japanese Unexamined Patent Publication No. 1431/1982, and a corresponding device for generating magnetic flux. and a second magnetic flux generating means consisting of an electromagnet provided in a non-rotating part, and by energizing the second magnetic flux generating means, a magnetic torque having a phase substantially opposite to the rotating torque generated in the crankshaft is generated on the crankshaft. There is a device that has been added to the. The above-mentioned publication also proposes that the engine be further provided with means for changing the direction in which magnetic torque is applied to the crankshaft depending on the acceleration state and deceleration state.

上記装置は、永久磁石を用いた第1の磁束発生
手段の回転に伴つてクランクシヤフトに加えられ
る磁気トルクが変動するようにしたものであつ
て、磁気トルクが正トルクとなるときも逆トルク
となるときも第2の磁束発生手段で電力が消費さ
れることとなるが、燃費等の面からはできるだけ
エネルギーを消費することなくトルク変動を抑制
することが望ましい。そしてこのような要求を満
足した上で、とくに減速時には制動作用を高めて
減速性能を向上することが望ましい。
In the above device, the magnetic torque applied to the crankshaft varies as the first magnetic flux generating means using a permanent magnet rotates, and even when the magnetic torque becomes a positive torque, it also becomes a reverse torque. Even when this occurs, power is consumed by the second magnetic flux generating means, but from the standpoint of fuel efficiency and the like, it is desirable to suppress torque fluctuations without consuming energy as much as possible. After satisfying these requirements, it is desirable to increase the braking action, especially during deceleration, to improve deceleration performance.

(発明の目的) 本発明はこれらの事情に鑑み、クランクシヤフ
トに発生するトルク変動を抑制し、しかもエネル
ギーロスを小さくすることができ、その上、減速
性能を向上することができるエンジンのトルク変
動制御装置を提供するものである。
(Object of the Invention) In view of these circumstances, the present invention suppresses torque fluctuations occurring in the crankshaft, reduces energy loss, and improves deceleration performance. A control device is provided.

(発明の構成) 本発明のトルク変動制御装置は、エンジンによ
り駆動されてクランクシヤフトに逆トルクを与え
る発電装置と、クランクシヤフトに正トルクを与
える電気駆動装置と、クラシクシヤフトに発生す
るトルクの周期的変動と同期して、トルク増大時
に上記発電装置を作動させ、トルク減少時に上記
電気駆動装置を作動させるトルク変動抑制用の制
御手段と、エンジンの減速状態を検出する減速検
出手段と、この減速検出手段の出力を受け、減速
状態にあるときには定常運転時と比べて、発電装
置により与えられる逆トルクに対し電気駆動装置
によつて与えられる正トルクを相対的に小さくす
る補正手段とを備えたものである。つまり、エン
ジンの作動によつて生じるトルク変動に対し、ト
ルク増大時に逆トルクを加えることによつてトル
ク変動を抑制し、かつこの逆トルクは発電により
与えられるようにし、また減速状態にあるときは
出力を低下させる方向に付加トルク量を補正する
ようにしたものである。上記構成において、発電
機により与えられ逆トルクに対し電気駆動装置に
よつて与えられる生トルクを相対的に小さくする
といるのは、上記逆トルクを増加させてもよい
し、上記正トルクを減少させ、またはカツトして
もよいことを意味するものである。
(Structure of the Invention) The torque fluctuation control device of the present invention includes a power generation device that is driven by an engine and provides reverse torque to the crankshaft, an electric drive device that provides positive torque to the crankshaft, and a periodicity of the torque generated in the crankshaft. control means for suppressing torque fluctuations, which operates the power generation device when torque increases and operates the electric drive device when torque decreases in synchronization with engine fluctuations; deceleration detection means for detecting a deceleration state of the engine; Compensation means receives the output of the detection means and makes the positive torque given by the electric drive device relatively smaller in the deceleration state compared to the normal operation with respect to the reverse torque given by the generator. It is something. In other words, in response to torque fluctuations caused by engine operation, torque fluctuations are suppressed by applying reverse torque when torque increases, and this reverse torque is provided by power generation, and when the engine is in a deceleration state, The amount of additional torque is corrected in the direction of decreasing the output. In the above configuration, the raw torque given by the electric drive device is made relatively small with respect to the reverse torque given by the generator, which means that the reverse torque may be increased or the positive torque may be decreased. , or may be cut.

(実施例) 第1図乃至第3図は本発明のトルク変動制御装
置に具備される発電装置および電気駆動装置の構
造の一実施例を示しており、この実施例では、ク
ランクシヤフト1に取付けられたフライホイール
2の外周と、その周囲の非回転部分とに、発電装
置および電気駆動装置を構成する電磁コイルが配
設されている。すなわち、シリンダブロツク3の
側方においてクランクシヤフト1の側端にはフラ
イホイール2が取付けられ、その外方にクラツチ
機構4が装備されるとともに、フライホイール2
の周囲にはクラツチハウジング5を取付ける取付
部材6がシリンダブロツク3に固着されている。
この部分において、上記取付部材6の内周面にサ
ポータ6aを介して固定側電磁コイル(以下「固
定コイル」という)7が装備されるとともに、フ
ライホイール2の外周面に2種類の回転側電磁コ
イル(以下「回転コイル」という)8,9および
磁性体10が装備されている。またフライホイー
ル2の内方においてクランクシヤフト1の外周部
には整流子11およびスリツプリング12が設け
られ、それぞれにブラシ13,14が接触してい
る。なお、15はデイストリビユータである。
(Embodiment) FIGS. 1 to 3 show an embodiment of the structure of a power generation device and an electric drive device included in the torque fluctuation control device of the present invention. An electromagnetic coil constituting a power generation device and an electric drive device is disposed on the outer periphery of the flywheel 2 and a non-rotating portion around it. That is, a flywheel 2 is attached to the side end of the crankshaft 1 on the side of the cylinder block 3, and a clutch mechanism 4 is installed on the outside of the flywheel 2.
A mounting member 6 for mounting the clutch housing 5 is fixed to the cylinder block 3 around the cylinder block 3.
In this part, a fixed side electromagnetic coil (hereinafter referred to as "fixed coil") 7 is installed on the inner peripheral surface of the mounting member 6 via a supporter 6a, and two types of rotating side electromagnetic coils are installed on the outer peripheral surface of the flywheel 2. Coils (hereinafter referred to as "rotating coils") 8 and 9 and a magnetic body 10 are equipped. A commutator 11 and a slip ring 12 are provided on the outer periphery of the crankshaft 1 inside the flywheel 2, and brushes 13 and 14 are in contact with each of them. Note that 15 is a distributor.

固定コイル7はモータとオルタネータの各固定
側コイルの役目を兼ねるもので、配線構造を概略
的に表わした第5図および第7図に示すように、
三相構造で蛇行状に配設されており、コントロー
ルユニツト20に接続されている。そして、後に
詳述するようにコントロールユニツト20におい
て上記固定コイル7に接続される回路が電気駆動
用と発電用とに切換えられるようになつている。
またフライホイール2の外周に装備された2種類
の回転コイル8,9はそれぞれモータのアーマチ
ユアコイルおよびオルタネータのフイールドコイ
ルの役目を果すもので、第1回転コイル8は第4
図に示すように、モータのアーマチユアコイルと
同等の所定の配線構造で整流子11に接続され、
第2回転コイル9は第6図に示すように蛇行状に
配設されて、スリツプリング12に接続されてい
る。これらの回転コイル8,9には、後に詳述す
るようにコントロールユニツト20からそれぞれ
所定時に通電されるようになつている。そして、
第5図に示すように、コントロールユニツト20
から端子aを介して固定コイル7および第1回転
コイル8に通電されたときは、固定子側(取付部
材6の内周)と回転子側(フライホイール2の外
周)とが所定の極性で磁化されることにより、こ
れらがモータの役目を果し、クランクシヤフト1
に正トルクを加える電気駆動装置16を構成す
る。また第7図に示すように、端子bを介して第
2回転コイル9に通電されるとともに固定コイル
7がコントロールユニツト20内の整流回路30
に接続されたときは、これらが発電装置17を構
成し、第2回転コイル9の回転に伴つて発電が行
われ、これによつてクランクシヤフト1に逆トル
クが加えられるようになつている。
The fixed coil 7 also serves as a fixed side coil for the motor and alternator, and as shown in FIGS. 5 and 7, which schematically represent the wiring structure,
It has a three-phase structure and is arranged in a meandering manner, and is connected to the control unit 20. As will be described in detail later, the circuit connected to the fixed coil 7 is switched in the control unit 20 between electrical drive and power generation.
Two types of rotating coils 8 and 9 installed on the outer periphery of the flywheel 2 serve as the armature coil of the motor and the field coil of the alternator, respectively, and the first rotating coil 8 is the fourth rotating coil.
As shown in the figure, it is connected to the commutator 11 with a predetermined wiring structure equivalent to the armature coil of the motor,
The second rotating coil 9 is arranged in a meandering manner as shown in FIG. 6 and is connected to the slip ring 12. These rotating coils 8 and 9 are each energized by a control unit 20 at a predetermined time, as will be described in detail later. and,
As shown in FIG.
When the fixed coil 7 and the first rotating coil 8 are energized from the terminal a through the terminal a, the stator side (inner periphery of the mounting member 6) and rotor side (outer periphery of the flywheel 2) have a predetermined polarity. By being magnetized, these act as a motor and drive the crankshaft 1.
An electric drive device 16 is configured to apply a positive torque to. Furthermore, as shown in FIG.
When the second rotary coil 9 is connected to the second rotary coil 9, these constitute a power generating device 17, and power is generated as the second rotating coil 9 rotates, thereby applying a reverse torque to the crankshaft 1.

第8図はトルク変動制御装置の回路構造を示し
ており、この図において、21はスタートスイツ
チ21aおよびイグニツシヨンスイツチ21bを
含むキースイツチ、22はバツテリである。この
図に示すようにコントロールユニツオ20は、キ
ースイツチ21を介してバツテリ22に接続され
た切換回路23と、この切換回路23に接続され
た第1駆動回路24および第2駆動回路25と、
この各駆動回路24,25の駆動タイミングをそ
れぞれ制御する各タイミング制御回路26,27
と、電気駆動用および発電用と各電流調整回路2
8,29と、整流回路30とを備えている。
FIG. 8 shows the circuit structure of the torque fluctuation control device. In this figure, 21 is a key switch including a start switch 21a and an ignition switch 21b, and 22 is a battery. As shown in this figure, the control unit 20 includes a switching circuit 23 connected to a battery 22 via a key switch 21, a first drive circuit 24 and a second drive circuit 25 connected to this switching circuit 23,
Each timing control circuit 26, 27 controls the drive timing of each drive circuit 24, 25, respectively.
, electric drive, power generation, and each current adjustment circuit 2
8 and 29, and a rectifier circuit 30.

上記第1駆動回路24は、駆動状態となつたと
きに固定コイル7と電流調整回路28および第1
回転コイル8を接続してこれらに通電し、つまり
第5図に示した電気駆動装置16を作動させるよ
うになつている。またこの第1駆動回路24が非
駆動状態にあるときには固定コイル7が整流回路
30を介してバツテリ22に接続され、充電用の
回路が形成されるようになつている。一方、第2
駆動回路25は駆動状態となつたときに第2回転
コイル9に通電し、従つて第1駆動回路24が非
駆動状態にあつて第2駆動回路25が駆動状態と
なつたとき、第7図に示した発電装置17が作動
して、バツテリ22に充電されるようになつてい
る。
When the first drive circuit 24 is in the drive state, the fixed coil 7, the current adjustment circuit 28 and the first
The rotating coils 8 are connected and energized, thus activating the electric drive 16 shown in FIG. When the first drive circuit 24 is in a non-drive state, the fixed coil 7 is connected to the battery 22 via the rectifier circuit 30, forming a charging circuit. On the other hand, the second
When the drive circuit 25 is in the drive state, the second rotating coil 9 is energized, and therefore, when the first drive circuit 24 is in the non-drive state and the second drive circuit 25 is in the drive state, as shown in FIG. The power generating device 17 shown in FIG. 1 is operated to charge the battery 22.

上記切換回路23およびタイミング制御回路2
6,27はCPU31によつて制御され、CPU3
1にはクランク角センサ32からのクランク角検
出信号と、負圧センサ33からの吸気負圧検出信
号とが入力されている。そして、エンジンの始動
時には電気駆動装置16が連続的に作動してスタ
ータの役目を果すように、切換回路23を介して
第1駆動回路24がバツテリ22に接続される。
また始動後は、各タイミング制後回路26,27
の出力に応じて各駆動回路24,25が働くよう
に各駆動回路24,25とバツテリ22との接続
状態が切換えられ、CPU31により各タイミン
グ制御回路26,27を介して各駆動回路24,
25の駆動タイミングが制御されるようにしてい
る。
The above switching circuit 23 and timing control circuit 2
6 and 27 are controlled by CPU31,
1, a crank angle detection signal from a crank angle sensor 32 and an intake negative pressure detection signal from a negative pressure sensor 33 are input. The first drive circuit 24 is connected to the battery 22 via the switching circuit 23 so that the electric drive device 16 operates continuously and functions as a starter when starting the engine.
After starting, each timing control circuit 26, 27
The connection state between each drive circuit 24, 25 and the battery 22 is switched so that each drive circuit 24, 25 operates according to the output of
The drive timing of 25 is controlled.

こうして、CPU31および各タイミング制御
回路26,27により、トルク変動に応じて電気
駆動装置16および発電装置17の作動を制御す
る制御手段が構成され、この制御手段は、クラン
クシヤフト1に発生するトルク変動を抑制するよ
うに上記各装置16,17の作動タイミングを制
御している。つまり、例えば4気筒4サイクルエ
ンジンでは、第9図Aに示すようにクランクシヤ
フト1の発生するトルクがクランク角で180°の周
期をもつて増減するので、CPU31においては、
第9図BおよびCに示すように、発生トルクの増
大時と減少時(逆トルク発生時)とに対応するよ
うに発電装置17と電気駆動装置16の各作動タ
イミングを設定し、例えばそれぞれと作動始期
θa,θsおよび作動期間θta,θtsをクランク角で設
定する。そして、クランク角センサ32により検
出されたクランク角に応じ、各タイミング制御回
路26,27および各駆動回路24,25を介
し、電気駆動装置16および発電装置17をそれ
ぞれ設定したタイミングで作動するようにしてい
る。
In this way, the CPU 31 and each timing control circuit 26, 27 constitute a control means that controls the operation of the electric drive device 16 and the power generation device 17 according to torque fluctuations, and this control means controls the torque fluctuations occurring in the crankshaft 1. The operating timing of each of the above devices 16 and 17 is controlled so as to suppress this. In other words, in a 4-cylinder 4-cycle engine, for example, the torque generated by the crankshaft 1 increases and decreases with a cycle of 180° in terms of crank angle, as shown in FIG. 9A, so in the CPU 31,
As shown in FIGS. 9B and 9C, the operating timings of the power generation device 17 and the electric drive device 16 are set to correspond to the increase and decrease of the generated torque (when the reverse torque is generated), for example, respectively. The operation start times θa, θs and the operation periods θta, θts are set by the crank angle. Then, in accordance with the crank angle detected by the crank angle sensor 32, the electric drive device 16 and the power generator 17 are operated at set timings via each timing control circuit 26, 27 and each drive circuit 24, 25. ing.

さらに上記CPU31は、例えば負圧センサ3
3からの信号に基づいて吸気負圧の変化率を調べ
ることにより減速状態を検出し、減速状態にある
ときには第9図Bに破線で示すように発電装置1
7の作動期間θtaを大きくすることによつて発生
トルク増大時の発電量を増加させ、こうして減速
検出手段および減速時の補正手段を構成してい
る。
Furthermore, the CPU 31 is configured to control the negative pressure sensor 3, for example.
The deceleration state is detected by checking the rate of change of the intake negative pressure based on the signal from the generator 1, and when the deceleration is in the state, the power generator 1 is activated as shown by the broken line in FIG.
By enlarging the operating period θta of No. 7, the amount of power generation is increased when the generated torque increases, thus forming deceleration detection means and deceleration correction means.

なお、減速時以外は電気駆動装置16および発
電装置17の作動期間θts,θtaを一定に設定して
おいてもよいが、エンジン回転数や負荷(吸気負
圧)によつてトルク変動量が相違するため、それ
に応じて上記各装置16,17の作動期間θts,
θtaおよび作動始期θs,θaを設定した上で、減速
状態となつたときに発電装置17の作動期間θta
を補正することが望ましい。また、エンジン回転
数が比較的低いときは、爆発力に起因した爆発ト
ルク変動によつて第10図に実線で示すようなト
ルク変動となるが、エンジン回転数がある程度高
くなると、ピストン系の慣性力に起因した慣性ト
ルクが増大することにより、第10図に破線で示
すように低回転時と比べてクランク角で90°位相
がずれたトルク変動が生じ、エンジン回転数とト
ルク変動量との関係を示す第11図においてトル
ク変動量が極小となる回転数r1を境に、これより
低回転側と高回転側とで上記のようなトルク変動
の位相のずれが生じる。このため、後にフローチ
ヤートで示す制御の具体例では、上記回転数r1
鏡に電気駆動装置16および発電装置17の作動
タイミングを変えるようにしている。さらにエン
ジン回転数が極めて高い領域ではトルク変動制御
の要求が乏しく、かつ制御が難しいため、トルク
変動制御の上限回転数r0を設定し、この上限回転
数r0を超えない範囲でトルク変動制御を行うよう
にしている。
Note that the operating periods θts and θta of the electric drive device 16 and the power generator 17 may be set constant except during deceleration, but the amount of torque fluctuation may differ depending on the engine speed and load (intake negative pressure). Therefore, the operating period θts,
After setting θta and operation start times θs and θa, the operation period θta of the power generator 17 is set when the deceleration state is reached.
It is desirable to correct the Furthermore, when the engine speed is relatively low, the explosive torque fluctuations caused by the explosive force cause torque fluctuations as shown by the solid line in Figure 10, but as the engine speed increases to a certain extent, the inertia of the piston system As the inertial torque due to the force increases, as shown by the broken line in Figure 10, torque fluctuations occur that are 90° out of phase at the crank angle compared to when the engine speed is low, and the relationship between the engine speed and the amount of torque fluctuations increases. In FIG. 11 showing the relationship, after the rotation speed r1 at which the amount of torque fluctuation becomes minimum, the above-mentioned phase shift of torque fluctuation occurs between the lower rotation side and the higher rotation side. For this reason, in a specific example of control shown later in the flowchart, the operating timings of the electric drive device 16 and the power generator 17 are changed using the rotation speed r1 as a mirror. Furthermore, in a region where the engine speed is extremely high, there is little demand for torque fluctuation control and control is difficult, so an upper limit rotation speed r 0 for torque fluctuation control is set, and torque fluctuation control is performed within a range that does not exceed this upper limit rotation speed r 0 . I try to do this.

このトルク変動制御装置による制御の具体例を
第12図のフローチヤートによつて次に説明す
る。
A specific example of control by this torque fluctuation control device will be explained below with reference to the flowchart of FIG.

このフローチヤートにおいては、先ずエンジン
始動の際の処理として、ステツプS1でクランク角
の周期計測等に基づいて求められるエンジン回転
数Rを読込み、ステツプS2でスタートスイツチ2
1aがONが否かを調べる。スタートスイツチ2
1aがONとなつたときはエンジン回転数Rが所
定値Rs1より大きい完爆状態になるまで、始動用
の回路を選択して固定コイル7および第1回転コ
イル8に通電し(ステツプS3〜S5)、つまり、前
記切換回路23を介して第1駆動回路24を連続
的に駆動させ、固定コイル7と第1回転コイル8
とを用いた電気駆動装置16をスタータとして働
かせる。そしてエンジン回転数Rが所定値R1
り大きくなつたときはステツプS7に移る。なお、
ステツプS2でスタートスイツチ21aがONとな
つていないことを判別したときは、エンジン回転
数Rが所定値R2以下であるとステツプS1に戻り、
所定値R2より大きいとステツプS7に移る(ステ
ツプS6)。
In this flowchart, first, as a process for starting the engine, in step S1 , the engine speed R, which is determined based on the periodic measurement of the crank angle, is read, and in step S2 , the start switch 2 is turned on.
Check whether 1a is ON or not. Start switch 2
1a is turned on, the starting circuit is selected and the fixed coil 7 and the first rotating coil 8 are energized until the engine speed R reaches a complete explosion state larger than the predetermined value Rs1 (step S3 ) . ~S 5 ), that is, the first drive circuit 24 is continuously driven via the switching circuit 23, and the fixed coil 7 and the first rotating coil 8 are
The electric drive device 16 using the above functions as a starter. When the engine speed R becomes larger than the predetermined value R1 , the process moves to step S7 . In addition,
When it is determined in step S2 that the start switch 21a is not turned on, if the engine speed R is less than the predetermined value R2 , the process returns to step S1 .
If it is larger than the predetermined value R2 , the process moves to step S7 (step S6 ).

次に始動後の処理として、ステツプS7でイグニ
ツシヨンスイツチ21bがONとなつているか否
かを調べる。そしてイグニツシヨンスイツチ21
bがONであれば、エンジン回転数rおよび吸気
負圧vを読込み(ステツプS8)、次にエンジン回
転数rがトルク変動制御の上限設定値r0以下が否
かを調べる(ステツプS9)。そして上限設定値r0
より大きければ発電用の回路を選択して第2回転
コイル9に通電し(ステツプS10、S11)、つまり
第1駆動回路24を非駆動状態とするとともに第
2駆動回路25を駆動状態とすることにより発電
装置17を働かせる。
Next, as a process after starting, it is checked in step S7 whether the ignition switch 21b is turned on. and ignition switch 21
If b is ON, the engine speed r and intake negative pressure v are read (step S 8 ), and then it is checked whether the engine speed r is less than the upper limit setting value r 0 of torque fluctuation control (step S 9 ) . ). and upper limit set value r 0
If it is larger, the power generation circuit is selected and the second rotating coil 9 is energized (steps S 10 , S 11 ), that is, the first drive circuit 24 is put into a non-drive state and the second drive circuit 25 is put into a drive state. By doing so, the power generation device 17 is activated.

またエンジン回転数がトルク変動制御の上限設
定値r0以下であれば、トルク変動制御のための処
理を行う。この処理としては、ステツプS9に続い
てエンジン回転数rが前記のトルク変動量が微小
となる回転数r1未満が否かを調べ(ステツプ
S12)、この回転数r1未満の低速域にあるときは電
気駆動装置16および発電装置17の各作動始期
θs,θaをそれぞれ低速域でのトルク変動に応じた
値θs1,θa1に設定し(ステツプS13)、この回転数
r1以上の高速域にあるときは上記各作動始期θs,
θaをそれぞれ高速域でのトルク変動に応じた値
θs2,θa2に設定する(ステツプS14)。これらの値
は予め運転状態に対応づけたマツプとして図外の
メモリに記憶させておき、このマツプから現実の
運転状態に応じた値を読出す。さらに、ステツプ
S15で吸気負圧vの変化率を調べることによつて
減速状態にあるか否かを判別し、つまり減速時に
は吸気負圧が増大するので、負圧増大方向(圧力
低下方向)の変化率(−dv/dt)が設定値αよ
り大きいか否かを調べる。そして、上記変化率
(−dv/dt)が設定値α以下となる定常運転時に
は、発電装置および電気駆動装置の各作動期間
θta,θtsをそれぞれ、エンジン回転数および吸気
負圧vに応じてこれらの関数として求めた値fa
(r、v)、fs(r、v)に設定する(ステツプ
S16、S17)。また上記変化率(−dv/dt)が設定
値αより大きくなる減速時には、発電装置の作動
期間θtaを、定常運転時の設定値fa(r、v)に1
よりも大きい補正係数Kを乗算することにより定
常運転時よりも長く設定する(ステツプS18)。な
お、電気駆動装置の作動期間θtsは減速時にも定
常運転時と等しくしている(ステツプS19)。
Further, if the engine speed is less than or equal to the upper limit set value r 0 for torque fluctuation control, processing for torque fluctuation control is performed. In this process, following step S9 , it is checked whether the engine speed r is less than r1 at which the torque fluctuation amount is minute (step S9).
S 12 ), when the rotation speed is in a low speed range below r 1 , the operation start times θs and θa of the electric drive device 16 and the power generator 17 are set to values θs 1 and θa 1 corresponding to torque fluctuations in the low speed range, respectively. (Step S 13 ) and set this rotation speed.
When in the high speed range of r 1 or more, each of the above operation start times θs,
θa is set to values θs 2 and θa 2 corresponding to torque fluctuations in the high-speed range, respectively (step S 14 ). These values are stored in advance in a memory (not shown) as a map associated with the driving conditions, and values corresponding to the actual driving conditions are read from this map. Furthermore, the steps
In S15 , by checking the rate of change in the intake negative pressure v, it is determined whether or not it is in a deceleration state.In other words, since the intake negative pressure increases during deceleration, the rate of change in the negative pressure increasing direction (pressure decreasing direction) Check whether (-dv/dt) is larger than the set value α. During steady operation when the rate of change (-dv/dt) is below the set value α, the operating periods θta and θts of the power generator and electric drive device are adjusted according to the engine speed and intake negative pressure v, respectively. The value fa found as a function of
(r, v), fs (r, v) (step
S16 , S17 ). In addition, during deceleration when the rate of change (-dv/dt) becomes larger than the set value α, the operating period θta of the power generator is increased by 1 to the set value fa (r, v) during steady operation.
By multiplying by a correction coefficient K that is larger than , it is set longer than during steady operation (step S 18 ). Note that the operating period θts of the electric drive device is made equal to that during steady operation even during deceleration (step S 19 ).

次に、ステツプS20でクランク再θを入力する。
そして、クランク再θが発電装置17の作動始期
θaから作動終期(θa+θta)までの設定範囲にあ
る状態になつたときには、タイミング制御回路2
7を介して第2駆動回路25を駆動させることに
より第2回転コイル9に通電する(ステツプS21
S22)。またクランク角θが電気駆動装置16の作
動始期θsから作動終期(θs+θts)までの設定範
囲にある状態となつたときには、タイミング制御
回路26を介して第1駆動回路24を駆動させる
ことにより固定コイル7および第1回転コイル8
に通電する(ステツプS23、S24)。クランク角θ
が上記各設定範囲にないときにはステツプS7に戻
つてそれ以下の処理を繰返す。なおイグニツシヨ
ンスイツチ21bがOFFにされてエンジンが停
止すると、ステツプS7でこれが判別されて制御動
作が終了する。
Next, in step S20 , the crank angle θ is input.
Then, when the crank angle θ is within the setting range from the operation start point θa to the operation end point (θa + θta) of the power generator 17, the timing control circuit 2
The second rotating coil 9 is energized by driving the second drive circuit 25 via the coil 7 (step S 21 ,
S22 ). Furthermore, when the crank angle θ is within the set range from the operation start point θs to the operation end point (θs + θts) of the electric drive device 16, the fixed coil is driven by driving the first drive circuit 24 via the timing control circuit 26. 7 and the first rotating coil 8
energize (steps S23 , S24 ). crank angle θ
If it is not within the above setting ranges, the process returns to step S7 and the subsequent processes are repeated. Note that when the ignition switch 21b is turned off and the engine is stopped, this is determined in step S7 and the control operation is completed.

以上のフローチヤートに従つた制御により、エ
ンジン始動後でトルク変動制御が行われるべき運
転状態にあるときは、発電装置17および電気駆
動装置16がそれぞれ所定のタイミングで作動さ
れ、前述のようにクランクシヤフト1に発生する
トルグが第9図Aのようになる場合は第9図Bお
よびCに示すように設定されたタイミングで上記
各装置17,16が作動される。従つて、第9図
Dに示すように、発生トルクの増大時に発電装置
17から逆トルクが加えられ、発生トルクが逆ト
ルクとなるときに電気駆動装置16から正トルク
が加えられることとなり、これらの付加トルクに
より、トルク変動が第9図Aに1点鎖線で示すよ
うに抑制される。そして、とくに逆トルクが加え
られるときは発電が行われるのでエネルギー回収
され、トルク変動抑制のためのエネルギーロスが
小さくなる。
With the control according to the above flowchart, when the engine is in an operating state in which torque fluctuation control should be performed after starting, the power generator 17 and the electric drive device 16 are operated at predetermined timings, and the crankshaft is activated as described above. When the torque generated in the shaft 1 is as shown in FIG. 9A, the above-mentioned devices 17 and 16 are operated at the timings set as shown in FIGS. 9B and 9C. Therefore, as shown in FIG. 9D, when the generated torque increases, a reverse torque is applied from the power generation device 17, and when the generated torque becomes a reverse torque, a positive torque is applied from the electric drive device 16. Due to the additional torque, the torque fluctuation is suppressed as shown by the dashed line in FIG. 9A. In particular, when reverse torque is applied, power is generated, so energy is recovered, and energy loss due to suppressing torque fluctuations is reduced.

また、とくに減速時には、第9図Bに破線で示
すように発電装置17の作動期間θtaが長くされ
ることにより、発電量が増加して第9図Dに破線
で示すようにクランクシヤフト1に加えられる逆
トルクが大きくなり、これによつて制動作用が高
められることとなる。
In addition, especially during deceleration, the operating period θta of the power generating device 17 is lengthened as shown by the broken line in FIG. 9B, so that the amount of power generation increases and the amount of power generated by the crankshaft 1 is increased as shown by the broken line in FIG. 9D. The applied reverse torque is increased, which results in an increased braking action.

なお、上記実施例では減速時に発電装置17の
作動期間θtaを長くして逆トルクを増加させてい
るが、減速時に電気駆動装置16の作動期間θts
を短縮して正トルクを減少させ、あるいは電気駆
動装置16の作動を停止させて付加正トルクをカ
ツトしてもよく、このようにした場合も定常運転
時と比べて出力が低下するため制動作用が高めら
れる。さらに、減速時に逆トルクを増加させる補
正と正トルクを減少させる双方を行うようにして
もよい。また、トルク量を制御、補正する手段と
しては、前記電流調整回路28,29をCPU3
1によつて制御することにより、回転コイル8,
9に送られる電流を制御してもよく、この場合、
減速時には第2回転コイル9に送られる電流を増
加させ、または第1回コイル8に送られる電流を
減少もしくはカツトすればよい。
In the above embodiment, the operating period θta of the power generating device 17 is lengthened during deceleration to increase the reverse torque, but the operating period θts of the electric drive device 16 during deceleration is increased.
may be shortened to reduce the positive torque, or the operation of the electric drive device 16 may be stopped to cut off the additional positive torque. Even in this case, the output will be lower than during steady operation, so the braking action is enhanced. Furthermore, during deceleration, both correction to increase the reverse torque and decrease to the positive torque may be performed. Further, as means for controlling and correcting the torque amount, the current adjustment circuits 28 and 29 are connected to the CPU 3.
1, the rotating coil 8,
The current sent to 9 may be controlled, in which case:
During deceleration, the current sent to the second rotating coil 9 may be increased, or the current sent to the first rotating coil 8 may be reduced or cut.

電気駆動装置16および発電装置17の具体構
造も上記実施例に限定されず、例えばクランクシ
ヤフトにギヤを介して連結した回転軸とその周囲
の比非回転部とにこれらの装置を構成する電磁コ
イルを配設してもよく、また一般のエンジンに具
備されたものと同様のスタータおよびオルタネー
タを利用して、これに体する通電を制御すること
によりトルク制御を行うようにし、あるいはスタ
ータおよびオルタネータとは別にトルク制御のた
めの電気駆動装置16および発電装置17を設け
るようにしてもよい。
The specific structures of the electric drive device 16 and the power generation device 17 are not limited to the above embodiments, and for example, electromagnetic coils constituting these devices may be attached to a rotating shaft connected to a crankshaft via a gear and a non-rotating portion around the rotating shaft. Alternatively, a starter and alternator similar to those included in a general engine may be used to perform torque control by controlling the current flowing through the starter and alternator, or a starter and alternator may be installed. Alternatively, an electric drive device 16 and a power generator 17 for torque control may be provided separately.

また、上記実施例では発電装置17と電気駆動
装置16の双方をトルク変動に同期して制御する
ことによりトルク変動を抑制するようにしている
が、発電装置17のみを制御することによつてト
ルク変動を抑制するようにしてもよい。
Further, in the embodiment described above, torque fluctuations are suppressed by controlling both the power generation device 17 and the electric drive device 16 in synchronization with torque fluctuations, but by controlling only the power generation device 17, the torque fluctuations are suppressed. Variations may be suppressed.

(発明の効果) 以上のように本発明は、クランクシヤフトに発
生するトルク変動に同期して、発生トルク増大時
に発電装置を作動させることにより逆トルクを加
えるようにするとともに、原則時には出力を低下
させるように発電装置によつて加えられる逆トル
クと電気駆動装置から加えられる正トルクとの比
を補正しているため、定常運転時にはエネルギー
ロスを少なくしつつトルク変動を抑制して騒音や
不快感を軽減することができ、減速時には制動作
用を高めて減速性能を向上することができるもの
である。
(Effects of the Invention) As described above, the present invention applies reverse torque by activating the power generating device when the generated torque increases in synchronization with the torque fluctuations occurring in the crankshaft, and in principle reduces the output when the generated torque increases. Since the ratio between the reverse torque applied by the generator and the positive torque applied by the electric drive device is corrected so as to reduce noise and discomfort during steady operation, energy loss is reduced and torque fluctuations are suppressed. It is possible to reduce the amount of damage caused by the vehicle and increase the braking action during deceleration, thereby improving deceleration performance.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明における発電装置および電気駆
動装置の構造の一実施例を示す縦断正面図、第2
図は同縦断側面図、第3図は同概略斜視図、第4
図乃至第7図は発電装置および電気駆動装置を構
成するコイルの配線構造を示す概略図、第8図は
トルク変動制御装置の回路構成の実施例を示すブ
ロツク図、第9図A,B,C,Dは発生トルク変
動と発電装置および電気駆動装置の各作動タイミ
ングと付加トルクとの関係説明図、第10図は低
速域と高速域とにおける発生トルク変動の特性
図、第11図はエンジン回転数とトルク変動量と
の関係を示す説明図、第12図は制御のフローチ
ヤートである。 17……発電装置、20……コントロールユニ
ツト、24,25……駆動回路、26,27……
タイミング制御回路、31……CPU。
FIG. 1 is a longitudinal sectional front view showing one embodiment of the structure of the power generation device and electric drive device according to the present invention, and FIG.
The figure is a vertical side view of the same, Figure 3 is a schematic perspective view of the same, and Figure 4 is a schematic perspective view of the same.
7 to 7 are schematic diagrams showing the wiring structure of the coils constituting the power generation device and the electric drive device, FIG. 8 is a block diagram showing an example of the circuit configuration of the torque fluctuation control device, and FIGS. 9A, B, C and D are explanatory diagrams of the relationship between generated torque fluctuations, each operation timing of the power generation device and the electric drive device, and additional torque. Figure 10 is a characteristic diagram of generated torque fluctuations in the low speed range and high speed range. Figure 11 is the engine. FIG. 12, which is an explanatory diagram showing the relationship between the rotational speed and the amount of torque fluctuation, is a flowchart of control. 17... Generator, 20... Control unit, 24, 25... Drive circuit, 26, 27...
Timing control circuit, 31...CPU.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 エンジンにより駆動されてクランクシヤフト
に逆トルクを与える発電装置と、クランクシヤフ
トに正トルクを与える電気駆動装置と、クランク
シヤフトに発生するトルクの周期的変動と同期し
て、トルク増大時に上記発電装置を作動させ、ト
ルク減少時に上記電気駆動装置を作動させるトル
ク変動抑制用の制御手段と、エンジンの減速状態
を検出する減速検出手段と、この減速検出手段の
出力を受け、減速状態にあるときには定常運転時
と比べて、発電装置により与えられる逆トルクに
対し電気駆動装置によつて与えられる正トルクを
相対的に小さくする補正手段とを備えたことを特
徴とするエンジンのトルク変動制御装置。
1. A power generating device driven by an engine to provide a reverse torque to the crankshaft, an electric drive device providing a positive torque to the crankshaft, and a power generating device that is driven by the engine to generate a reverse torque when the torque increases. a control means for suppressing torque fluctuations that operates the electric drive device when the torque decreases; a deceleration detecting means for detecting a decelerating state of the engine; and a control means for detecting a decelerating state of the engine; 1. A torque fluctuation control device for an engine, comprising a correction means for relatively reducing a positive torque provided by an electric drive device with respect to a reverse torque provided by a power generating device, compared to when the engine is in operation.
JP59183057A 1984-08-31 1984-08-31 Engine torque fluctuation controller Granted JPS6161927A (en)

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DE8585110847T DE3578715D1 (en) 1984-08-31 1985-08-28 AGENT FOR SUPPRESSING TORQUE VARIATION OF MACHINE PERFORMANCE.
EP85110847A EP0175952B1 (en) 1984-08-31 1985-08-28 Means for suppressing engine output torque fluctuations

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