内燃机控制装置的制作方法

专利名称：内燃机控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及安装在车辆上的内燃机控制装置，特别涉及通过控制与内燃机 连接的电动发电两用的旋转电机、来提高内燃机运转状态的稳定性的内燃机控 制装置。
背景技术：
以往以来，提出了一种使用与车载内燃机连接的电动发电两用的旋转电 机、来抑制内燃机转速变动的控制装置。
一般，以往的内燃机控制装置，通过将旋转电机的运转状态在电动状态与 发电状态之间进行切换，来控制旋转电机的产生转矩，以抵消内燃机的转速变 动(例如，参照专利文献l)。
在上述专利文献1所述的以往装置中，为了抑制内燃机转速变动(控制产 生转矩)，将旋转电机的状态在电动状态与发电状态之间进行切换，产生与内 燃机的转速变动相反方向的脉动转矩。
这时，旋转电机的输出的平均值成为供给相当于车辆负载量的输出量用的 发电量。另外，在旋转电机中，供电装置(例如，电池、电容器等)与旋转电机 连接。特许第2617936号公报。
在以往的内燃机控制装置中，由于没有考虑到与旋转电机连接的供电装置 的充电状态，因此在供电装置的充电状态是满充电的情况下，若发电量大于车 辆的电负载，则存在的问题是，供电装置将成为过充电状态，对供电装置产生 寿命降低等恶劣影响。
本发明的目的在于得到一种内燃机控制装置，该内燃机控制装置通过适当 控制旋转电机的运转状态，不对与旋转电机连接的供电装置加上负载，有效地 抑制内燃机的转速变动。

发明内容
本发明的内燃机控制装置，是安装在车辆上的内燃机控制装置，具有与内 燃机连接的电动发电两用的旋转电机、控制旋转电机的励磁电流及电枢电流的 至少一方的控制电路、检测内燃机及旋转电机的各转速的转速检测单元、与旋 转电机连接的供电装置、检测供电装置的电能的电能检测单元、以及抑制内燃 机的转速变动的转速变动抑制单元，转速变动抑制单元根据车辆的电负载、供 电装置的电能、以及旋转电机的转速，对旋转电机产生的发电量及产生转矩进 行控制。
按照本发明，则根据内燃机及旋转电机的转速、供电装置的电能(充电量)、 以及车辆的电负载，来控制旋转电机的励磁电流或电枢电流，从而能够控制旋
转电机的产生转矩，抑制内燃机的转速变动，特别是改善转速变动大的内燃机 在低转速时的乘坐感觉，同时减少车辆的燃料消耗。


图1所示为本发明实施形态1有关的内燃机控制装置的方框图，是表示对 于车辆系统的控制装置一个例子的示意图。
图2所示为本发明实施形态1有关的控制动作的流程图。 图3所示为本发明实施形态2有关的控制动作时的发电量及产生转矩随时 间变化的波形图。
图4所示为本发明实施形态3有关的控制动作时的发电量及产生转矩随时 间变化的波形图。
图5所示为本发明实施形态5有关的旋转电机控制图的一个例子的说明图。
图6所示为本发明实施形态5有关的旋转电机控制图的一个例子的说明图。
图7所示为本发明实施形态6有关的内燃机控制装置的方框结构图，是表 示车辆系统的控制装置一个例子。
图8所示为本发明实施形态6有关的控制动作的流程图。
图9所示为本发明实施形态6有关的内燃机控制图的一个例子的说明图。 [标号说明]
l内燃机，2旋转电机，3逆变器(控制电路)，4、 4AECU(电子控制装置)， 5供电装置，10车辆状况监视装置组，20车外信息采集装置组，C供电装置 的电能，iA电枢电流，iF励磁电流，Ia旋转电机的发电量，Na旋转电机的 转速，Ne内燃机的转速，t停车预测时间，ta第1基准时间，tb第2基准 时间。
具体实施方式
实施形态1
图1所示为本发明实施形态1有关的内燃机控制装置的简要方框图，是表 示安装在车辆系统的状态的示意图。
在图1中，汽油发动机等内燃机l装在车辆上，并与车辆的轮胎6连接。 另外，电动发电两用的旋转电机2的转轴与内燃机1的转轴机械连接。
另外，用电池或电容器等构成的供电装置5通过进行三相直流变换的逆变 器(控制电路)3，与旋转电机连接。
在ECU(电子控制装置)4的控制下，通过逆变器3，对旋转电机2进行控制。
逆变器3控制旋转电机2的励磁电流iF，同时在旋转电机2作为电动机动 作时，对旋转电机2供给所需要量的电枢电流iA，使其辅助内燃机l的输出转 矩。
另外，逆变器3在旋转电机2作为发电机动作时，将来自旋转电机2的与 电枢电流iA相对应的发电量对供电装置5进行充电。
将内燃机l的转速Ne、旋转电机2的发电量Ia、及供电装置5的电能(充 电量)C作为车辆状况的信息，输入ECU4。
另外，将旋转电机2的转速Na也输入ECU4。再有，如后所述，将来自各 种传感器的检测信息(车辆状况、车外信息)输入ECU4。
各种传感器中，包含检测内燃机1及旋转电机2的各转速Ne及Na的转速 检测单元、以及检测供电装置5的电能C的电能检测单元。
例如，将内燃机l的转速Ne、旋转电机2的转速Na、车辆的电负载、供
电装置5的电能C等信息输入ECU4。
ECU4根据各种输入信息，计算对内燃机1的控制指令lc及对逆变器3的 控制指令3c并输出，通过内燃机1及逆变器3，来控制旋转电机2的运转状态。
艮P， ECU4利用对内燃机1的控制指令lc，控制内燃机l的转速Ne，同时 利用对逆变器3的控制指令3c，控制旋转电机2的励磁电流iF及电枢电流iA 的至少一方。
将内燃机1的输出转矩作为动力源(驱动力)，使车辆的轮胎6旋转。 另外，ECU4具有抑制内燃机1的转速变动的转速变动抑制单元，ECU4内 的转速变动抑制单元根据车辆的电负载、供电装置5的电能C、及旋转电机2 的转速Na，控制旋转电机2产生的发电量Ia及产生转矩Ta。
下面，参照图2说明图1所示的本发明实施形态1有关的内燃机1的转速 变动抑制动作。
图2所示为本发明实施形态1有关的利用ECU4进行的控制动作算法的流 程图。
在图2中，ECU4首先根据来自各种传感器的车辆状况信息及来自驾驶员的 指令，决定内燃机l的转速指令值Ne"步骤Sl)。
另外，ECU4根据车辆的电负载，决定旋转电机2的发电量指令值Ia"步 骤S2)。
接着，从装在内燃机1上的各种传感器(转速检测单元)读取内燃机1的转 速Ne(测定值)，计算与转速指令值NeHc的速度偏差ANe(二NW-Ne)，作为与转 速变动相对应的值，决定抵消内燃机1的转速变动用的旋转电机2的产生转矩 指令值TX步骤S3)。
然后，读取供电装置5的电能C(测定值)，将电能C分别与上限阈值Cmax 及下限阈值Cmin进行比较，判定电能C的大小相当于三级中的哪一级范围(步 骤S4)。
在步骤S4中，当判定为OCmax(电能C接近满充电状态)时，进行第1转 速变动控制，控制旋转电机2的发电量Ia，使得进行的发电不超过车辆的电负 载(步骤S5)，并返回步骤S1。
这时，由于供电装置5接近满充电，因此若假设发电量C多于车辆的电负
载，则对供电装置5供给多余的功率，形成过充电状态。
因而，必须控制旋转电机2的发电量，禁止发电量超过车辆的电负载。
另一方面，在步骤S4中，在判定为Cmax》C》Cmin(即，电能C在满充电 以下的正常范围内)时，进行第2转速变动控制(步骤S6)，返回步骤S1。
这时，由于旋转电机2的发电量Ia相对于车辆的电负载的变化量利用供 电装置5来补偿(补充或吸收)，因此能够向着抑制内燃机1的转速变动(速度 偏差ANe)的方向控制旋转电机2的产生转矩Ta。
另外，在步骤S4中，在判定为C〈Cmin(即，电能C为极少的状态)时，禁 止全部转速变动控制(步骤S7)，返回步骤S1。
这时，由于供电装置5的电能C小于下限阚值Cmin，因此若假设为了抑制 内燃机1的转速变动，而从供电装置5补充旋转电机2的发电量少于车辆的电 负载的不足部分，则供电装置5陷于过放电状态。因而，为了防止这种情况， 必须禁止抑制内燃机1的转速变动用的转速变动控制。
这样，根据供电装置5的电能C的各个等级，来切换旋转电机2的控制， 从而能够使供电装置5不陷于过充电状态及过放电状态，能够防止供电装置5 的寿命降低及起火等问题。
另外，能够不对供电装置5加上负载，抑制内燃机l的转速变动，特别是 能够改善使内燃机1以低转速运转的怠速时的车辆乘坐感觉。
再有，由于即使将转速控制成低于一般内燃机l的怠速的转速，乘坐感觉 也不会恶化，因此可以进一步降低怠速的转速，能够减少燃料消耗。
如上所述，根据本发明实施形态l，具有与内燃机l连接的电动发电两用 的旋转电机2、以及与旋转电机2连接的供电装置5，根据内燃机l及旋转电 机2的各转速Ne及Na、供电装置5的电能C、以及车辆的电负载信息，来控 制旋转电机2的励磁电流iF或电枢电流iA，从而能够控制旋转电机2的产生 转矩Ta，抑制内燃机l的转速变动。
这时，在供电装置5的电能C为上限阈值Cmax以下的正常范围内时，利 用第2转速变动控制使旋转电机2的产生转矩Ta变化，以抑制内燃机1的转 速变动；在电能C超过上限阈值Cmax时，为了不使供电装置5成为过充电， 而控制旋转电机2，在旋转电机2的总输出中，使得发电量Ia保持一定值(或 0)。这样，通过保持发电量为一定，能够防止供电装置5的过充电，能够防止 供电装置5的寿命降低及起火等问题。
另外，通过抑制内燃机l的转速变动，特别是能够改善转速变动大的内燃 机1在低转速时(怠速时)的乘坐感觉。
另外，能够进一步降低以低转速运转的怠速时的转速，能够减少车辆的燃 料消耗。
实施形态2
另外，虽然在上述实施形态1中没有特别说到，但也可以在第1转速变动 控制(图2中的步骤S5)中，在内燃机1的产生转矩Te增加时，使旋转电机2 的发电效率降低。
图3所示为在产生转矩Te增加时使旋转电机2的发电效率降低的本发明 实施形态2有关的内燃机控制装置的动作波形图，表示内燃机1产生转速变动 的状态。
图3的波形图表示第1转速变动控制时(供电装置5的电能C接近满充电 的情况)旋转电机2的发电量Ia及产生转矩Ta和内燃机1的产生转矩Te的时 间变化。
在图3中，内燃机1的产生转矩Te由于内燃机1的转速变动而随时间将 产生增减。
在这种情况下，ECU4内的转速变动抑制单元是这样构成，它控制旋转电机 2的效率使其可变，如图3所示，在内燃机l的产生转矩Te增大时，使旋转电 机2的发电效率降低，设定发电量Ia为一定值。
艮P，在利用旋转电机2进行第1转速变动控制(步骤S5)中，在内燃机l的 产生转矩Te增大时，使旋转电机2的发电效率降低，通过这样来控制旋转电 机2，使得吸收多余的产生转矩Te。
旋转电机2接受来自内燃机l的产生转矩Te，虽进行发电，但通常旋转电 机2以能够输出的最高变换效率，将产生转矩Ta变换为发电量Ia，而不消耗 多余的能量。
但是，在由于内燃机l的转速变动而产生转矩Te增加时，若想要用旋转
电机2消耗转矩增加量，则发电量Ia增加，进行的发电超过车辆的电负载。
这时，在供电装置5的电能C低于满充电状态时，可以通过将发电量Ia 的增加部分对供电装置5充电来进行吸收，但在供电装置5接近满充电状态时， 由于不能吸收发电量Ia的增加部分，因此供电装置5陷于过充电状态。
因此，在供电装置5是满充电状态、内燃机l的产生转矩Te增加时，最 好使旋转电机2的发电效率降低，从而不改变旋转电机2的发电量Ia，增加消 耗转矩，吸收内燃机l的转速变动部分的产生转矩Te。
这样，通过进行控制，使旋转电机2的发电效率降低，能够与前述相同， 防止供电装置5成为过充电状态，能够防止寿命降低及起火等问题。
另外，通过控制旋转电机2的效率使其可变，能够保持旋转电机2的发电 量为一定，而且在供电装置5的电能C为上限阀值Cmax以上时，能够防止供 电装置5的过充电。
另外，通过抑制内燃机l的转速变动，与前述相同，能够改善乘坐感觉， 同时能够进一步降低怠速时的转速，能够减少车辆的燃料消耗。
实施形态3
另外，在上述实施形态l中，虽然没有特别说到，但也可以在第l转速变 动控制(图2中的步骤S5)中，将旋转电机2的运转状态切换成通常的发电状态、 以及三相短路状态。
图4所示为将旋转电机2的运转状态切换成发电状态及三相短路状态的本 发明实施形态3有关的内燃机控制装置的动作波形图，与前述(参照图3)相同， 表示第1转速变动控制时(供电装置5的电能C接近满充电的情况)旋转电机2 的发电量Ia及产生转矩Ta和内燃机1的产生转矩Te的时间变化。
在这种情况下，ECU4内的转速变动抑制单元是这样构成，它将旋转电机2 的运转状态切换控制成驱动状态、发电状态、以及三相短路状态。
艮P，为了在第1转速变动控制(步骤S5)中抑制内燃机1的转速变动，进行 控制，将旋转电机2切换成通常的发电状态及三相短路状态，使得吸收来自内 燃机l的多余产生转矩Te。
在图4中，上述切换控制用矩形波表示。
例如，若使旋转电机2为三相短路状态，则发电量la为0，能够根据励磁 电流iF，来吸收产生转矩Te。
因而，在由于内燃机l的转速变动而转速增大、应该用旋转电机2吸收的 产生转矩Te增大时，通过控制成发电量Ia-O，能够不发电，而吸收产生转矩 Te。
这时，当存在车辆的电负载时，通过最佳控制三相短路状态(Ia^O)与发电 状态的占空比，从旋转电机2供给相当于车辆的电负载的发电量Ia。
如上所述，在第l转速变动控制中，将旋转电机2切换控制成驱动状态及 发电状态及三相短路状态，通过采用三相短路状态，能够使来自旋转电机2的 发电量Ia为O，同时吸收来自内燃机l的产生转矩Te。
因而，与前述相同，能够避免供电装置5的过充电状态，防止寿命降低及 起火等问题。
另外，能够改善低转速时的乘坐感觉，同时能够进一步降低怠速时的转速， 能够减少车辆的燃料消耗。
实施形态4
另外，在上述实施形态l中，虽然没有特别说到，但也可以在第2转速变 动控制(图2中的步骤S6)中，将旋转电机2的运转状态切换成通常的发电状态、 及利用升压斩波器的发电状态。
在这种情况下，ECU4内的转速变动抑制单元将旋转电机2的运转状态切换 控制成驱动状态、发电状态、以及利用晶体管的斩波发电。
即，在供电装置5的电能C处于正常范围内时的第2转速变动控制(步骤 S6)中，为了抑制内燃机l的转速变动，将旋转电机2的运转状态切换成通常 的发电状态及利用升压斩波器的发电状态。
一般，旋转电机2的发电量Ia取决于旋转电机2的转速Na，但在低转速 时，发电电压低于电池充电电压(供电装置5的端电压)，不能进行发电。
因此，为了在低转速时进行发电，必须用升压斩波器将发电电压进行升压， 来进行发电。
特别是若在低转速运转时(怠速时)使转速Ne降低，由于内燃机1的转速
变动增大，转速的最小程度进一步降低，因此有可能用旋转电机2不能发电。
但是，通过用升压斩波器将发电电压进行升压，即使是更低转速，也能够 发电，即使降低内燃机l的怠速的转速，也能够进行控制来抑制转速变动。
这样，作为抑制内燃机1的转速变动用的旋转电机2的控制，是将旋转电 机2的运转状态切换成驱动状态、发电状态、以及利用晶体管的斩波发电的发 电状态，通过利用晶体管进行斩波发电，即使旋转电机2的转速是更低的转速， 也能够取出来自内燃机1的输出，能够在更大的转速范围中抑制内燃机1的变 动。
另外，通过增大低转速时的旋转电机2的发电量Ia，在第2转速变动控制 (步骤S6)中，能够防止供电装置5的电能C的降低。
另外，能够不使乘坐感觉恶化，使怠速的转速足够低，能够减少燃料消耗。
实施形态5
另外，在实施形态3、 4中，虽然关于旋转电机2的切换控制的选择条件 没有具体说到，但也可以根据车辆的电负载、内燃机l的转速Ne、供电装置5 的电能C来进行切换。
图5及图6是表示发明的实施形态5有关的旋转电机2的运转状态图的说 明图，表示根据车辆的电负载、内燃机l的转速Ne、供电装置5的电能C进行 选择的运转状态。
在图5中，表示的是将车辆的电负载(与发电量Ia相对应)及供电装置5 供给的电能C作为条件、选择旋转电机2的运转状态(驱动状态、发电状态、 三相短路状态)用的运转状态图的一个例子。
另外，在图6中，表示的是将内燃机1的转速Ne作为条件、选择旋转电 机2的发电方法(利用二极管的整流发电状态、利用晶体管的斩波发电状态)用 的运转状态图的一个例子。
在这种情况下，ECU4内的转速变动抑制单元，根据车辆的电负载(发电量 Ia)及供电装置5的电能C,将旋转电机2的运转状态切换成驱动状态、发电状 态、驱动状态与发电状态的切换控制状态、以及三相短路状态的四种状态，同 时根据内燃机1的转速Ne，将发电状态切换成利用二极管的整流发电状态、利
用晶体管的斩波发电状态、以及整流发电状态与斩波发电状态的切换控制状 态，分别进行控制。
艮P,旋转电机2的运转状态，根据发电量Ia及电能C，从(l)作为电动机 的驱动状态、(2)通常的发电控制状态、(3)禁止发电的三相短路状态、(4)转 速变动抑制用的驱动状态与发电状态的切换控制状态的四种状态中，选择最佳 的控制状态。
在图5中，在旋转电机2的发电量Ia(车辆负载)处于正常范围内(0<la 《IanO时，若供电装置5的电能C超过上限阈值Cmax，则选择驱动状态与三相 短路状态(发电禁止状态)的切换控制状态，若电能C处于正常范围内(Cmin《C 《Cmax)，则选择驱动状态与发电状态的切换控制状态，若电能C小于下限阈 值Cmin，则选择禁止转速变动控制的通常的发电状态。
另外，在图5中，在旋转电机2的发电量Ia超过发电量指令值Ia+时，若 电能C超过上限阈值Cmax，则选择发电状态与三相短路状态的切换控制状态， 若电能C小于上限阈值Cmax，则进行利用发电量调整(前述实施形态2的发电 效率的调整)的转速变动控制。
另一方面，在图6中，发电控制状态在内燃机1的转速Ne为下限阈值Nmin 以下时，选择利用晶体管的斩波(升压)发电状态，在转速Ne处于正常范围内 (Nmin〈Ne《Nmax)时，则选择斩波发电与通常的利用二极管的整流发电的切换 控制状态，在转速Ne超过上限阈值Nmax时，选择二极管整流发电状态。
这样，按照图5的图，根据车辆的电负载及供电装置5的电能C，从驱动 状态、发电状态、三相短路状态中选择最佳的运转状态。
另外，如图6所示，特别对于发电状态，根据内燃机l的转速Ne，选择二 极管整流发电或斩波发电。
其结果，能够实现符合车辆状况的精确的运转状态控制，更有效地抑制内 燃机l的转速变动，能够降低怠速的转速，能够对供电装置5进行保护。
另外，与前述相同，通过使旋转电机2的效率变化，能够保持旋转电机2 的发电量Ia为一定，在供电装置5的电能C为上限阈值Cmax以上时，能够防 止供电装置5的过充电，能够防止供电装置5的寿命降低及起火等问题。
另外，通过使旋转电机2的运转状态为三相短路状态，能够使来自旋转电
机2的发电量Ia为0，同时吸收来自内燃机l的产生转矩Te，能够防止供电 装置5的过充电。
另外，通过使旋转电机的驱动状态为斩波发电状态，即使旋转电机2的转 速Na是更低转速，也能够取出来自内燃机l的输出，能够在更大的转速范围 中抑制内燃机1的变动。
再有，根据内燃机l的转速Ne、供电装置5的电能C、车辆的电负载(发 电量Ia)，将旋转电机2的运转状态切换成驱动状态、发电状态、三相短路状 态、利用晶体管的斩波发电状态，选择转速变动抑制效果最好的运转状态，通 过这样能够有效地改善内燃机1的转速变动，同时延长供电装置5的寿命。
实施形态6
另外，在上述实施形态1 5中，没有考虑采用怠速辅助状态的车辆的停 止时间，但也可以求出车辆的停止预测时间t，选择停止时间中的内燃机1的 状态。
以下，参照图1和图7 图9，说明根据车辆的停止预测时间t来选择内 燃机1的状态的本发明实施形态6。
图7所示为装有本发明实施形态6有关的内燃机控制装置的车辆系统的简 要构成方框图。对于与前述(参照图l)相同的部分，附加与前述相同的标号， 或者在标号后附加「A」，并省略详细说明。另外，对于图7中未出的供电装 置5等，与图l所示的相同。
图8所示为利用本发明实施形态6的控制动作例子的流程图，图9所示为 利用本发明实施形态6的运转状态选择用的图Ml的说明图。
在图9的图M1中，与停车预测时间t进行比较的基准时间ta、 tb、 tc有 ta〈tb〈tc的关系，基准时间tc相当于上限阈值。
在图9中，内燃机l的动作模式，在停车预测时间t极短、即t《ta时， 选择怠速状态；在停车预测时间t处于中间范围内、即ta〈t《tb时，选择怠 速辅助状态；在停车预测时间t比较长、即tb<t《tc时，选择停止再起动(以 下，简称为「ISS」)。
在图7中，ECU4A具有求出车辆的停止预测时间t的停止时间预测单元、
以及在车辆的停止时间中选择内燃机1的状态的状态选择单元。
ECU4A内的状态选择单元根据停止预测时间t、及供电装置5的电能C的 至少一方，选择仅使用内燃机l的怠速状态、并用内燃机1及旋转电机2的怠 速状态、以及内燃机1的停止再起动状态的某一个状态。
另外，状态选择单元选择燃料消耗最好的状态。
ECU4A与前述相同，从车辆上安装的各种传感器得到车辆的信息，与预先 存储的数据一起，执行内部的程序，控制内燃机1及旋转电机2的运转状态。
另外，与ECU4A连接有车辆状态监视装置组10及车外信息采集装置组20， 作为两个系统的信息采集装置组，ECU4A根据来自各信息采集装置组10及20 的信息，决定内燃机l的运转状态，控制内燃机l。
车辆状态监视装置组IO，包含检测节气门开度的节气门传感器ll、检测 内燃机1的冷却水温的水温传感器12、检测车辆倾斜的倾斜传感器13、检测 车速的车速传感器14、以及检测转向状态的方向灯传感器15。
车外信息采集装置组20，包含检测高精度车辆位置的高精度位置检测装置 21、自动进行行驶控制的自律导向装置22、采集实时交通信息的交通信息采集 装置23、以及监视车辆前方的前方监视装置24。
在车外信息采集装置组20内，高精度位置检测装置21采用使用了多个人 造卫星的地球规模的位置检测系统(例如，GPS)，将地区的FM台等作为基准台， 通过这样以几米 几厘米为单位来测定本车辆的位置。
自律导向装置22根据来自车速传感器14及陀螺等的信息，确认本车的行
驶路径，更进一步提高高精度位置检测装置21的检测精度。
交通信息采集装置23取得交叉路口的信号机的点灯状态、到信号机切换 成止的时间信息、以及行驶中的路线的交通状态信息。
前方监视装置24例如利用激光雷达或毫米波雷达等进行前方车辆的检测、 以及利用各种摄像机进行前方车辆的前进道路监视。
ECU4A利用车辆状态监视装置组10内的节气门传感器11，确认内燃机1 的驱动状态及驾驶员的指示，利用水温传感器12，判定内燃机1是否正在预热， 利用倾斜传感器13，测定车辆倾斜，利用车速传感器14，判定本车辆是否停 止，利用方向灯传感器15，确认驾驶员的右转或左转的指示。
另外，ECU4A根据来自车外信息采集装置组20内的高精度位置检测装置 21的位置信息，检测本车辆在地图上的位置，同时取入来自各装置22 24的
{曰息。
下面，参照图8及图9说明图7所示的本发明实施形态6有关的ECU4A的 处理动作。
在图8中，首先，确认来自车速传感器14的车速信息，判定本车辆是否 是停止状态(步骤S101)，若判定为不是停车中(即，NO)，则重复判定步骤SlOl。
在步骤S101中，若判定为是停车中(g卩，YES)，则使用来自车辆状况监视 装置组10的信息(预热状态、坡道斜度、驾驶员的指示等)，确认车辆的状态(步 骤S102)。
接着，根据预热状态、坡道斜度、驾驶员的指示等，判定是否能够进行内 燃机l的控制(怠速、怠速辅助、ISS等)(满足进行条件)(步骤S103)，若判定 为内燃机l的控制条件不成立(即，NO)，则返回步骤SIOI。
另一方面，在步骤S103中，若判定为内燃机1的控制条件成立(B卩，YES)， 则从车外信息采集装置组20取得车辆外部的信息(步骤S104)，并根据该取得 信息，算出车辆的停车预测时间t(步骤S105)。
最后，使用图9所示的图M1，选择内燃机l的运转状态(步骤S106)，结 束图8的处理例行程序。
在步骤S106中，根据算出的停车预测时间t，从怠速状态、怠速辅助状态、 及ISS中选择最符合目的的运转状态。
另外，在怠速辅助状态中，由于使内燃机l的转速Ne低于通常的怠速状 态，因此能够抑制燃料消耗，而且由于不使内燃机l停止运转，因此能够迅速 进行下一次的车辆起步。
这样，根据推定的停车预测时间t，采用怠速辅助状态作为内燃机1的控 制模式，通过这样在比较短时间的停车中，也能够使内燃机1的转速足够低， 能够减少燃料消耗，同时还能够实现迅速起步。
另外，在怠速辅助状态中，由于内燃机l在运转，因此对于以往的车辆难 以满足ISS条件的坡度很陡的坡道上，也能够利用怠速辅助状态，使内燃机l 的转速降低，从而能够力图减少燃料消耗。这样，根据本发明的实施形态6，则根据来自车辆状态监视装置组IO(车 辆上设置的各种传感器等)及车外信息采集装置组20等的信息，求出停车预测 时间t，根据停车预测时间t的长度，作为内燃机l的运转状态，从仅仅内燃 机1的怠速状态(通常的怠速状态)、利用旋转电机2来抑制内燃机1的转速变 动而使内燃机1的转速Ne低于通常情况的怠速状态(怠速辅助状态)、以及内 燃机1的停止再起动状态(ISS状态)中进行选择。
因而，由于能够更精确地控制停车时的内燃机l的运转状态，因此能够选 择符合目的运转状态。
艮P，通过增加怠速辅助状态的控制，能够根据停车预测时间t，更精确设 定内燃机l的控制模式，能够减少燃料消耗。
另外，通过根据推定运算的停车预测时间t，对于停车时的运转状态，从 怠速状态、怠速辅助状态、以及ISS状态中，选择燃料消耗最好的控制方式， 从而能够减少燃料消耗。
艮口， ECU4A内的状态选择单元如控制图M1(图9)所示，将停止预测时间t 与第1基准时间ta和比第1基准时间ta要长的第2基准时间tb进行比较， 作为与停止预测时间t相对应的内燃机1的控制模式，在停止预测时间t为第 l基准时间ta以下时，选择怠速状态，在停止预测时间t比第l基准时间ta 要长、而且为第2基准时间tb以下时，选择怠速辅助状态，在停止预测时间t 比第2基准时间tb要长时，选择停止再起动状态，通过这样能够减少燃料消 耗。
权利要求
1.一种内燃机控制装置，安装在车辆上，其特征在于，具有与所述内燃机连接的电动发电两用的旋转电机、控制所述旋转电机的励磁电流及电枢电流的至少一方的控制电路、检测所述内燃机及所述旋转电机的各转速的转速检测单元、与所述旋转电机连接的供电装置、检测所述供电装置的电能的电能检测单元、以及抑制所述内燃机的转速变动的转速变动抑制单元，所述转速变动抑制单元根据所述车辆的电负载、所述供电装置的电能、以及所述旋转电机的转速，对所述旋转电机产生的发电量及产生转矩进行控制。
2. 如权利要求1所述的内燃机控制装置，其特征在于， 所述转速变动抑制单元可变控制所述旋转电机的效率。
3. 如权利要求1所述的内燃机控制装置，其特征在于， 所述转速变动抑制单元将所述旋转电机的运转状态切换控制成驱动状态、发电状态、以及三相短路状态。
4. 如权利要求1所述的内燃机控制装置，其特征在于， 所述转速变动抑制单元将所述旋转电机的运转状态切换控制成驱动状态、发电状态、以及利用晶体管的斩波发电。
5. 如权利要求1所述的内燃机控制装置，其特征在于， 所述转速变动抑制单元根据所述车辆的电负载及所述供电装置的电能，将所述旋转电机的运转状 态切换成驱动状态、发电状态、所述驱动状态与所述发电状态的切换控制状态、 以及三相短路状态，同时根据所述内燃机的转速，将所述发电状态切换成利用二极管的整流发 电状态、利用晶体管的斩波发电状态、以及所述整流发电状态与所述斩波发电 状态的切换控制状态。
6. 如权利要求l所述的内燃机控制装置，其特征在于，具有 求出所述车辆的停止预测时间的停止时间预测单元、以及在所述车辆的停止时间中选择所述内燃机的状态的状态选择单元，所述状态选择单元根据所述停止预测时间及所述供电装置的电能的至少 一方，选择仅使用所述内燃机的怠速状态、并用所述内燃机及所述旋转电机的 怠速辅助状态、以及所述内燃机的停止再起动状态的某一个状态。
7. 如权利要求6所述的内燃机控制装置，其特征在于， 所述状态选择单元参照对于所述停止预测时间的所述内燃机的控制图，选择燃料消耗最好的状态作为所述内燃机的控制模式。
8. 如权利要求6或7所述的内燃机控制装置，其特征在于， 所述状态选择单元将所述停止预测时间与第1基准时间和比第1基准时间要长的第2基准时 间进行比较，在所述停止预测时间为所述第l基准时间以下时，作为所述内燃机的控制 模式，选择所述怠速状态，在所述停止预测时间比所述第1基准时间要长、而且为所述第2基准时间 以下时，选择所述怠速辅助状态作为所述内燃机的控制模式，在所述停止预测时间比所述第2基准时间要长时，选择所述停止再起动状 态作为所述内燃机的控制模式。
全文摘要
本发明揭示一种内燃机控制装置，通过适当控制旋转电机的运转状态，不对与旋转电机连接的供电装置加上负载，得到有效抑制内燃机的转速变动。具有与内燃机1连接的电动发电两用的旋转电机2、控制旋转电机2的励磁电流iF及电枢电流iA的至少一方的控制电路3、检测内燃机1及旋转电机2的各转速Ne及Na的转速检测单元、与旋转电机2连接的供电装置5、检测供电装置5的电能C的电能检测单元、以及抑制内燃机1的转速变动的转速变动抑制单元(ECU)4。转速变动抑制单元4根据车辆的电负载、供电装置5的电能C、以及旋转电机2的转速Na，旋转电机2产生的发电量Ia及产生转矩进行控制。
文档编号F02D29/00GK101191440SQ20061016248
公开日2008年6月4日 申请日期2006年11月17日 优先权日2006年11月17日
发明者井上正哉, 前田直秀, 藤田畅彦 申请人:三菱电机株式会社