JPH11324756A - 内燃機関用の発電電動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ジェネレータの駆動トルクを増減させること
で素早いヨー運動制御を可能にした車両用発電装置の駆
動トルク制御装置を提供する。 【解決手段】 実ヨーレート演算手段３０１は現在の実
ヨーレートＹを求める。車体速度演算手段３０２は車両
の速度Ｖｖを求める。規範ヨーレート演算手段３０３は
規範ヨーレートＹref を求める。旋回状態判別手段３０
５は、前記実ヨーレートＹと規範ヨーレートＹref とに
基づいて当該車両がオーバーステア傾向にあるかアンダ
ーステア傾向にあるを判別する。カウンターステア判別
手段３０４は、車両がノーマルステア状態にあるかカウ
ンターステア状態にあるかを判別する。旋回時駆動トル
ク制御手段３０６は、旋回状態判別手段３０５により判
別された旋回時の車両状態に応じてジェネレータの駆動
トルクを制御する。

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（以下、
エンジンと表現する場合もある）の回転エネルギを電気
エネルギに変換する内燃機関用の発電電動装置に係り、
特に、車両の旋回状態に応じて発電電動機の駆動トルク
を最適化し、車両のヨー運動を防止する内燃機関用の発
電電動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の車両用発電機では、エンジンの運
転状態や電気負荷（例えば、ヘッドライトやエアコン）
の大小に応じた発電制御が行われるのみで、車両の走行
状態、例えば、旋回時において車両がオーバーステアリ
ング傾向やアンダーステアリング傾向にあることを考慮
した発電制御は行われていなかった。

【０００３】オーバーステアリング状態では、旋回中に
車両の進行方向が内側へ入り込む傾向がある。これに対
してアンダーステアリング状態では、旋回中に車両の進
行方向が外側に膨らむ傾向がある。このように、オーバ
ーステアリング状態およびアンダーステアリング状態の
いずれにおいても、車両はドライバが望む本来の進路か
ら外れた方向へ進むことになる。

【０００４】このような問題点を解決するために、例え
ば特開平１−９４０２９号公報では、前輪駆動車ではア
ンダーステアリング傾向、後輪駆動車ではオーバーステ
アリング傾向が生じて車両が望ましくない方向に回頭し
たことが検知されると、エンジン出力を低下させてアン
ダーステアリングおよびオーバーステアリングを防止す
る技術が開示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来技術で
は、オーバーステアリングやアンダーステアリングに起
因した車両のヨー運動制御を、供給燃料の増減によるエ
ンジン出力制御で実施している。しかしながら、このよ
うな機械的なエンジン出力制御は応答性に劣るため、素
早いヨー運動制御が難しいという問題があった。

【０００６】また、車両の旋回中に電気負荷が大きく増
減すると、発電機の駆動トルクが瞬間的に増減するため
に走行フィーリングが悪化するが、このような場合に
も、エンジン出力の制御による対応では応答性が劣ると
いう問題があった。

【０００７】本発明の目的は、上記した従来技術の問題
点を解決し、発電機の駆動トルクを増減させることで素
早いヨー運動制御を可能にした内燃機関用の発電電動装
置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明では、多相巻線を有するロータおよびス
テータを備え、前記ロータに内燃機関の回転運動を伝達
されて回転する発電電動機を備えた内燃機関用の発電電
動装置において、車両のヨー運動を制御するヨー運動制
御手段をさらに具備し、前記ヨー運動制御手段は、車両
の旋回状態を判別する旋回状態判別手段と、前記判別さ
れた車両の旋回状態に応じて、前記発電電動機の駆動ト
ルクを制御する旋回時駆動トルク制御手段とを具備した
ことを特徴とする。

【０００９】上記した構成によれば、車両の旋回状態に
応じて発電電動機の駆動トルクを制御することで内燃機
関の機械的な負荷を増減させ、実質的に内燃機関の出力
トルクを増減させるので、内燃機関の出力を直接増減さ
せる場合に比べて、車両のヨー運動を素早く制御できる
ようになる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明を説
明する。図１は、本発明を適用した前輪駆動車両の概略
構成図であり、エンジンＥによって駆動される左右一対
の駆動輪ＷFL、ＷFRと、左右一対の従動輪ＷRL、ＷRRと
を備えている。

【００１１】各従動輪ＷRL、ＷRRには従動輪速度ＶRL、
ＶRRを検出するための左右一対の従動輪速度検出手段５
１Ｌ、５１Ｒが設けられている。ステアリングホイール
３１には操舵角δを検出するための操舵角検出手段５３
が設けられ、車体の適所には、横加速度Ｇを検出するた
めの横加速度検出手段５４が設けられている。

【００１２】バッテリ９には、その充放電電流を検出す
る電流センサ１０が接続され、エンジン回転数ＮｅはＮ
ｅセンサ５０によって検知される。前記従動輪速度検出
手段５１Ｌ、５１Ｒ、電流センサ１０、Ｎｅセンサ５
０、操舵角検出手段５３および横加速度検出手段５４
は、マイクロコンピュータを備えた電子制御ユニット
（ＥＣＵ）４と接続されている。ヘッドライトやエアコ
ン等の電気負荷１６からは、その動作状態がＥＣＵ４に
通知される。

【００１３】発電機または電動機として選択的に機能す
る発電電動機１は、ＡＣＧ ＥＣＵ（ＡＣジェネレータ
用電子制御ユニット）３を介して前記ＥＣＵ４と接続さ
れ、その動作をＡＣＧ ＥＣＵ３により制御される。

【００１４】図２は、図１に示した発電電動機１の回転
軸に垂直な平面での断面図であり、図３は、回転軸に沿
った平面での一部断面図である。本発明の発電電動機１
は、ロータ１Ｒおよびステータ１Ｓのそれぞれに、多相
巻線として３相界磁コイル１１および３相電機子コイル
１２が形成された、いわゆる誘導機である。

【００１５】図２、３において、発電電動機１の回転軸
１３は、ベルトを介してクランク軸（共に、図示せず）
に連結されている。回転軸１３には、３相界磁コイル１
１を具備したロータ１Ｒが同軸状に固定され、ロータ１
Ｒの周囲には、３相電機子コイル１２を具備したステー
タ１Ｓが配置されている。回転軸１３はフロントベアリ
ング１５ａおよびリアベアリング１５ｂを介してハウジ
ング１７に対して回転自在に支持されている。回転軸１
３の一端にはプーリー１４が固定され、その他端には、
ロータ１Ｒの各界磁コイル１１（１１ａ〜１１ｃ）へ励
磁電流を供給するブラシ１９ａ〜１９ｃと接触するスリ
ップリング１８ａ〜１８ｃが形成されている。

【００１６】また、回転軸１３の他端側の発電電動機１
内には、後述する回転子励磁装置２、ＡＣＧ・ＥＣＵ
３、切換制御装置５および短絡装置８が、回転軸１３と
直交する同一平面上でハウジング１７の内側に沿って円
周方向に並べて配設されている。これによって各装置間
での配線の取り回しが容易になり、かつデッドスペース
の有効利用が可能になって発電電動機の大型化が抑制さ
れる。

【００１７】図４は、本発明の一実施形態である発電電
動装置のブロック図であり、前記と同一の符号は同一ま
たは同等部分を表している。本実施形態では、車両の旋
回状態に応じて発電電動機１の駆動トルクを増減するヨ
ー運動制御手段３０をＡＣＧ・ＥＣＵ３に新たに設けた
点に特徴がある。

【００１８】ヨー運動制御手段３０は、発電電動機１の
駆動トルクを増減することでエンジンの機械的な負荷を
増減させ、実質的にエンジンの出力トルクを増減させる
ことで車両のヨー運動を制御する。ヨー運動制御手段３
０は、発電電動機１の駆動トルクを増減させるために、
発電電動機１を発電機または電動機として選択的に機能
させたり、あるいは、発電電動機１を発電機として機能
させる際に、ロータ１Ｒの３相界磁コイル１１に発生さ
せる回転磁界の速度Ｎ2 を制御する。

【００１９】ここで、ロータ１Ｒに発生させる回転磁界
の作用について説明する。なお、その詳細については、
本出願人による特願平８−１８１６４５号公報、特願平
９−１５８５９号公報、特願平９−１５８６０号公報で
既に開示しているので、ここでは簡単に説明する。

【００２０】誘導機である発電電動機１の実質的な回転
速度は、ロータが発生する磁界のステータコイルに対す
る相対的な回転速度（以下、相対回転速度と表現する）
Ｎで表すことができ、ロータの界磁巻線が回転磁界では
なく直流磁界を発生していれば、前記相対回転速度Ｎは
ロータの機械的な回転速度（以下、ロータ回転速度と表
現する）Ｎ1 と一致する。一方、ロータの多相巻線に回
転磁界を電気的に発生させた場合を考えると、ロータの
多相巻線に発生させる回転磁界の速度（以下、回転磁界
速度と表現する）をＮ2 とすれば、前記相対回転速度Ｎ
は次式で表される。 Ｎ＝Ｎ1 ＋Ｎ2 …(1) すなわち、発電電動機１のロータが発生する磁界のステ
ータコイルに対する相対回転速度Ｎは、ロータの機械的
な回転方向とロータの多相巻線が発生する回転磁界の回
転方向とが一致していれば、ロータ回転速度Ｎ1 よりも
早くなり、回転方向が逆であれば、ロータ回転速度Ｎ1
よりも遅くなる。したがって、発電電動機１を車両用の
発電機として採用すれば、エンジン回転数に同期してロ
ータ回転速度Ｎ1 がどのように変化しても、それに応答
して回転磁界速度Ｎ2 を適宜に制御すれば、実質上、前
記相対回転速度Ｎを任意に制御することができる。

【００２１】一方、図１７に示したように、発電電動機
１の駆動トルクは前記相対回転速度Ｎの関数として表す
ことができるので、前記のようにして相対回転速度Ｎを
任意に制御することができれば、発電電動機１の駆動ト
ルクもロータ回転速度Ｎ1 にかかわらず任意に制御でき
ることになる。

【００２２】このように、本発明では誘導機を発電電動
機１として用いれば、その駆動トルクは相対回転速度Ｎ
の関数で表されること、および相対回転速度Ｎはロータ
の多相巻線に発生する回転磁界速度Ｎ2 を制御できれば
ロータ回転速度Ｎ1 にかかわらず任意に制御可能である
ことに着目し、発電電動機１として誘導機を採用して回
転磁界速度Ｎ2 を任意に制御することで、発電電動機の
駆動トルクを車両の旋回状態に応じて任意に制御できる
ようにした。

【００２３】図４に戻って、回転子励磁装置２は、回転
磁界発生手段としての回転磁界発生部２１と直流磁界発
生部２２とを有する。回転磁界発生部２１は、ＡＣＧ・
ＥＣＵ３のヨー運動制御手段３０から通知された回転磁
界速度Ｎ2 やＥＣＵ４から受け取った各種の動作パラメ
ータ等に基づいて、ロータ１Ｒの各界磁コイル１１ａ，
１１ｂ，１１ｃに供給する交流電力の位相、振幅および
周波数を制御し、前記通知された回転速度Ｎ2 の回転磁
界を電気的に発生させる。直流磁界発生部２２は、前記
回転磁界発生部２１と選択的に付勢され、ロータ１Ｒの
界磁コイル１１ａ，１１ｂに直流電力を供給して直流磁
界を発生させる。

【００２４】切換制御装置５は、ＡＣＧ・ＥＣＵ３のヨ
ー運動制御手段３０と通信して車両の旋回状態を検出
し、発電電動機１を発電機として機能させるタイミング
では、発電電動機１の出力端子が出力制御装置７の接点
へ接続され、電動機として機能させるタイミングで
は、短絡装置８の接点へ接続されるように切換回路６
の各接点を制御する。

【００２５】なお、発電電動機１を発電機として機能さ
せるタイミングでは、発電電動機１の出力電力の一部を
回転磁界発生部２１を介して発電電動機１に自己励磁用
として供給する場合もある。出力制御装置７は整流回路
７１を具備し、発電電動機１から出力される交流電力を
直流電力に変換する。短絡装置８は、発電電動機１の各
電機子コイル１２ａ，１２ｂ，１２ｃの出力端を可変抵
抗を介して、または介さずに短絡する。

【００２６】このような構成において、回転磁界発生部
２１は、ヨー運動制御手段３０から回転磁界速度Ｎ2 を
通知されると、ロータ１Ｒの３相巻線１１の各相の励磁
タイミングを制御して速度Ｎ2 の回転磁界を電気的に発
生させる。ステータ１Ｓの各電機子コイル１２ａ，１２
ｂ，１２ｃから出力される交流電力は出力制御装置７で
直流電力に変換され、その一部は現在の電気負荷へ供給
され、残りはバッテリ９へ充電される。

【００２７】図５は、前記ヨー運動制御手段３０の機能
ブロック図であり、本実施形態では、発電電動機１の駆
動トルクを、車両の旋回状態に応じて適正トルクに制御
するための種々の構成が設けられている。

【００２８】実ヨーレート演算手段３０１は、左右の従
動輪速度検出手段５１Ｌ、５１Ｒにより検出された左右
の従動輪速度の差（ＶRL−ＶRR）に左右の従動輪ＷRL、
ＷRRのトレッドに対応する所定の定数を乗じて実ヨーレ
ートＹを求める。車体速度演算手段３０２は、前記左右
の従動輪速度の平均値（ＶRL−ＶRR）／２を演算して車
両の速度Ｖｖを求める。

【００２９】規範ヨーレート演算手段３０３は、前記車
速Ｖｖと前記操舵角検出手段５３で検出された操舵角δ
とに基づいて規範ヨーレートＹref を求める。この規範
ヨーレートＹref は、車速Ｖｖにおいてドライバがステ
アリングホイール２を操舵角δだけ操舵した場合に発生
すべきヨーレートの規範となる基準値であって、車両の
旋回状態、すなわちオーバーステアリング傾向およびア
ンダーステアリング傾向を判別する際の基準となる。な
お、上記した規範ヨーレートＹref の具体的な求め方に
ついては、例えば特開平１−９４０２９号公報に記載さ
れている。

【００３０】旋回状態判別手段３０５は、前記実ヨーレ
ートＹと規範ヨーレートＹref とに基づいて、当該車両
の旋回状態がオーバーステアリング傾向にあるかアンダ
ーステアリング傾向にあるを判別する。図６に示したよ
うに、旋回状態判別手段３０５は実ヨーレートＹの正負
と実ヨーレートＹから規範ヨーレートＹref を減算した
偏差（Ｙ−Ｙref ）の正負との組み合わせに基づいて、
オーバーステア（ＯＳ）およびアンダーステア（ＵＳ）
を判別すると共に、前記偏差（Ｙ−Ｙref ）の絶対値に
よりオーバーステアおよびアンダーステアの程度を判別
する。

【００３１】カウンターステア判別手段３０４は、図７
に示したように、前記横加速度検出手段５４で検出され
た横加速度Ｇの正負と操舵角検出手段５３で検出した操
舵角δの正負とを比較して車両がノーマルステア状態に
あるかカウンターステア状態にあるかを判別し、カウン
ターステア状態にあると判別された場合には、前記図６
による判別結果とは無関係に、車両がオーバーステア状
態にあると見做す。

【００３２】旋回時駆動トルク制御手段３０６は、前記
旋回状態判別手段３０５により判別された車両の旋回状
態に応じて、前記発電電動機の駆動トルクを制御する。

【００３３】前記旋回時駆動トルク制御手段３０６で
は、充電量検知手段３０６２によって前記バッテリ９の
充電量が検知される。バッテリ９の充電量は、例えばバ
ッテリ９の端子電圧、電解液の比重あるいは充放電量の
履歴情報に基づいて検知することができる。本実施形態
では、電流センサ１０によってバッテリ９の充放電電流
を検知し、単位時間あたりの充放電電流を積算すること
により現在の充電量を求めている。電気負荷変動検知手
段３０６４は、エアコンやヘッドライト等の電気負荷１
６がオン／オフされることによって生じる電気負荷変動
を検知する。

【００３４】発電／電動選択手段３０６１は、車両の旋
回状態、バッテリの充電量および電気負荷変動に応じ
て、前記発電電動機１を発電機または電動機として選択
的に機能させる。回転磁界速度決定手段３０６３は、発
電電動機１を発電機として機能させる際に、車両の旋回
状態、バッテリ充電量および電気負荷変動に応じて、発
電電動機１のロータ１Ｒに電気的に発生させる回転磁界
の速度Ｎ2 を決定し、決定結果を前記回転磁界発生部２
１へ通知する。

【００３５】次いで、本実施形態の動作をフローチャー
トを参照して説明する。図８は、本実施形態の主動作を
示したフローチャートであり、主にＡＣＧ ＥＣＵ３に
よって実行される動作である。

【００３６】ステップＳ１では、車両が旋回中であるか
否かを判定するための旋回中判定処理が実行される。図
９は、この旋回中判定処理の内容を具体的に示したフロ
ーチャートであり、主に、前記ヨー運動制御手段３０の
旋回状態判別手段３０５で実行される。

【００３７】ステップＳ１０１では、前記実ヨーレート
演算手段３０１によって演算された現在の実ヨーレート
Ｙが入力される。ステップＳ１０２では、実ヨーレート
Ｙが予定の旋回判定基準値と比較され、実ヨーレートＹ
が旋回判定基準値を下回っていれば、旋回中ではないと
判定されて当該処理を終了し、実ヨーレートＹが旋回判
定基準値を上回っていればステップＳ１０３へ進む。な
お、前記旋回判定基準値は、車両が旋回時に発生すると
予測されるヨーレートの下限値であり、その値は車両ご
とに選択される。

【００３８】ステップＳ１０３では、前記車体速度演算
手段３０２によって演算された車速Ｖv が入力され、ス
テップＳ１０４において予定の基準車速Ｖref と比較さ
れる。車速Ｖv が基準車速Ｖref を上回っていると、ス
テップＳ１０５において旋回中と判定され、判定結果が
旋回時駆動トルク制御手段３０６へ通知される。

【００３９】なお、前記基準車速Ｖref も、前記旋回判
定基準値と同様に、車体速度演算手段３０２で演算可能
な下限値であり、その値は車両ごとに選択される。

【００４０】図８に戻り、ステップＳ２では前記ステッ
プＳ１における判定結果が参照され、旋回中でなければ
当該処理を終了し、旋回中であればステップＳ３へ進ん
でＡＣＧ制御の許否が、前記旋回時駆動トルク制御手段
３０６において判定される。

【００４１】図１０は、このＡＣＧ制御の許否判定の内
容を示したフローチャートであり、主に前記旋回時駆動
トルク制御手段３０６で実行される。

【００４２】ステップＳ３０１では、前記電気負荷変動
検知手段３０６４によって現在の電気負荷Ｌが検知さ
れ、ステップＳ３０２では、前記検知された現在の電気
負荷Ｌが基準負荷Ｌref と比較される。現在の電気負荷
Ｌが基準負荷Ｌref を下回っていると、ステップＳ３０
３では、前記充電量検知手段３０６２によりバッテリ９
の充電量Ｃが検知され、ステップＳ３０４において基準
充電量Ｃref と比較される。充電量Ｃが基準充電量Ｃre
f を上回っていると、ステップＳ３０５においてＡＣＧ
制御が許可される。

【００４３】なお、前記ステップＳ３０２において電気
負荷Ｌが基準負荷Ｌref を上回っていると判定される
か、あるいは前記ステップＳ３０４において充電量Ｃが
基準充電量Ｃref を下回っていると判定されると、バッ
テリ９の負担増を防止するためにステップＳ３０６にお
いてＡＣＧ制御が禁止される。

【００４４】なお、前記基準負荷Ｌref は、例えばエア
コンやヘッドライト等の比較的大きな負荷の合計値や、
最大負荷の例えば８０％といった値に設定すれば良く、
車両ごとに適宜に選択することができる。前記基準充電
量Ｃref も、定格が１２Ｖのバッテリ搭載車であれば１
２．５Ｖといったように、バッテリの定格に応じて適宜
に設定する。

【００４５】図８に戻り、ステップＳ４では前記ステッ
プＳ３における許否結果が参照され、ＡＣＧ制御が禁止
されていれば当該処理を終了し、ＡＣＧ制御が許可され
ていれば、ステップＳ５では車両の旋回状態が旋回状態
判別手段３０５において判別される。

【００４６】図１１は、この旋回状態判別処理の内容を
示したフローチャートであり、ステップＳ５０１では、
前記実ヨーレート演算手段３０１によって実ヨーレート
Ｙが演算される。ステップＳ５０２では、前記規範ヨー
レート演算手段３０３によって規範ヨーレートＹref が
演算される。ステップＳ５０３では、カウンターステア
判別手段３０４によって、車両がノーマルステア状態に
あるかカウンターステア状態にあるかが判別される。ス
テップＳ５０４では、前記図６または図７に基づいて旋
回状態が判別される。ここで、車両がオーバーステアリ
ング傾向にあると判定されると、図８のステップＳ６に
おいてＡＣＧ制御（その１）が実行される。

【００４７】図１２は、前記ＡＣＧ制御（その１）の内
容を示したフローチャートであり、ここでは、エンジン
の負担を低減することで実質的にエンジン出力を増加さ
せてオーバーステアリング傾向を解消する制御が行われ
る。

【００４８】ステップＳ６０１では、発電／電動選択手
段３０６１によって充電量検知手段３０６２による検知
結果が参照され、バッテリ９の充電量が十分であると判
定されると、ステップＳ６０２では、前記切換制御装置
５に対して機能切換え指令が出力され、発電電動機１の
出力端子が切換回路６によって短絡装置８の接点へ接
続される。この結果、発電電動機１は電動機として機能
することになり、発電電動機１が発生するトルクによっ
てエンジンの出力トルクがアシストされる。

【００４９】これとは逆に、バッテリ９の充電量が不十
分であると判定されると、発電／電動選択手段３０６１
は発電電動機１を発電機として機能させ続ける。ステッ
プＳ６０３では、発電機として機能している発電電動機
１の駆動トルクを減じるための回転磁界速度Ｎ2 が、回
転磁界速度決定手段３０６３により以下のようにして決
定される。

【００５０】図１５は、発電電動機１の相対回転速度Ｎ
と駆動トルクＴとの関係を示した図であり、駆動トルク
Ｔは相対回転速度Ｎに依存することが知られている。し
たがって、例えばオーバーステアリング傾向の程度を前
記実ヨーレートＹと規範ヨーレートＹref との偏差（Ｙ
−Ｙref ）で代表すると共に、当該偏差（Ｙ−Ｙref）
と、これを相殺し得る駆動トルク分ΔＴとの関係を予め
登録しておき、偏差（Ｙ−Ｙref ）が検知されると現在
の駆動トルクＴx が目標トルクＴt までΔＴだけ減ぜら
れるように、現在の相対回転速度Ｎx を目標相対速度Ｎ
t までシフトさせるための回転磁界速度Ｎ2 （＝Ｎt −
Ｎx ）を求めて回転磁界発生部２１へ通知する。回転磁
界発生部２１は、通知された速度Ｎ2 の回転磁界を前記
ロータ１Ｒの多相巻線１１に発生させる。

【００５１】このように、本実施形態では車両がオーバ
ーステアリング傾向にあると判別されると、バッテリの
充電量に応じて、発電電動機１を電動機として機能させ
てエンジンの出力トルクを積極的にアシストするか、あ
るいは発電電動機１を発電機として機能させたまま、発
電電動機１の駆動トルクを減じてエンジンの負担を低減
することで、実質的にエンジンの出力トルクを増加させ
てアンダーステアの傾向を持たせるようにした。この結
果、バッテリ９に大きな負担を強いることなく前記オー
バーステアリング傾向がアンダーステア方向に修正さ
れ、車両が望ましくない方向に回頭するヨー運動が防止
される。

【００５２】また、図８のステップＳ５において、車両
がアンダーステアリング傾向にあると判定されると、ス
テップＳ７においてＡＣＧ制御（その２）が実行され
る。

【００５３】図１３は、前記ＡＣＧ制御（その２）の内
容を具体的に示したフローチャートであり、ここでは、
エンジンの負担を増加させて実質的にエンジン出力を低
下させることでアンダーステアリング傾向を解消する制
御が行われる。

【００５４】ステップＳ７０１では、充電量検知手段３
０６２による検知結果が参照され、バッテリ９の充電量
が十分であると判定されると、発電電動機１を発電機と
して機能させることによるバッテリ９の過充電を防止す
るために、ＡＣＧ制御を行うこと無く当該処理を終了す
る。

【００５５】また、バッテリ９の充電量が不十分である
と判定されると、ステップＳ７０２では、相対回転速度
Ｎを駆動トルクＴの上昇側へ遷移させるための回転磁界
速度Ｎ2 を演算して回転磁界発生部２１へ通知する。こ
のときも、アンダーステアリング傾向の程度を前記実ヨ
ーレートＹと規範ヨーレートＹref との偏差（Ｙ−Ｙre
f ）で代表すると共に、当該偏差（Ｙ−Ｙref ）と、こ
れを相殺し得る駆動トルク分ΔＴとの関係を予め登録し
ておき、偏差（Ｙ−Ｙref ）が検知されると駆動トルク
がΔＴだけ増えるように、現在の相対回転速度Ｎを目標
相対速度までシフトさせるための回転磁界速度Ｎ2 を求
める。

【００５６】なお、上記した例ではバッテリ９の充電量
が十分であると、バッテリ９の過充電を防止するために
ＡＣＧ制御を行わないものとして説明したが、発電電動
機１を発電機として機能させたうえで、その発電電力を
リターダ等を用いて消費させるようにしても良い。

【００５７】このように、本実施形態では車両がアンダ
ーステア状態にあると判別されると、発電電動機１を発
電機として機能させたまま、回転磁界速度Ｎ2 を制御す
ることで発電電動機１の駆動トルクを増し、実質的にエ
ンジンの出力トルクを減少させてオーバーステアの傾向
を持たせるようにした。この結果、前記アンダーステア
リング傾向がオーバーステア方向に修正され、これによ
り車両の望ましくない方向への回頭が防止される。

【００５８】さらに、図８のステップＳ５においてトレ
ース状態（アンダーステアリング傾向あるいはオーバー
ステアリング傾向が小さい）にあると判定されると、ス
テップＳ７においてＡＣＧ制御（その３）が実行され
る。

【００５９】図１４は、前記ＡＣＧ制御（その３）の内
容を示したフローチャートであり、ステップＳ８０１で
は前記電気負荷変動検知手段３０６４の検知結果が回転
磁界速度決定手段３０６３により参照され、大きな電気
負荷変動が検知されると、ステップＳ８０２では、当該
電気負荷変動の増減に伴うに発電電動機１の駆動トルク
変動が相殺される速度の回転磁界速度が求められる。

【００６０】図１６は、前記ステップＳ８０２の制御動
作を説明するための図であり、例えば相対回転速度Ｎ1
0、電気負荷３０Ａの動作点から電気負荷だけが４０Ａ
に上昇すると、発電電動機１の駆動トルクはＴ1 からＴ
2 へ上昇してしまう。これに対して、本実施形態では、
相対回転速度Ｎと駆動トルクＴとの関係を負荷電流ごと
に予め求めておき、電気負荷が３０Ａから４０Ａまで上
昇すると、相対回転速度がＮ10からＮ20まで上昇するよ
うに、速度ΔＮ2 の回転磁界を発生させる。これによ
り、発電電動機１の駆動トルクＴを上昇させることなく
電気負荷の上昇分を補えるようになる。

【００６１】このように、本実施形態によれば、旋回時
に大きな電気負荷変動が発生しても駆動輪が発生するト
ルクは変動しないので、旋回時における挙動変化を防止
することができる。

【００６２】

【発明の効果】本発明によれば、以下のような効果が達
成される。 (1) 請求項１の発明によれば、車両の旋回状態に応じて
発電電動機の駆動トルクを制御することで内燃機関の機
械的な負荷を増減させ、実質的に内燃機関の出力トルク
を増減させるので、内燃機関の出力を直接増減させる場
合に比べて、車両のヨー運動を素早く制御できるように
なる。 (2) 請求項２の発明によれば、発電電動機の駆動トルク
を、オーバーステアリング傾向では低減させ、アンダー
ステアリング傾向では上昇させるので、内燃機関の実質
的な出力トルクが、オーバーステアリング傾向では上昇
し、アンダーステアリング傾向では減少するので、オー
バーステアリング傾向およびアンダーステアリング傾向
を素早く解消できるようになる。 (3) 請求項３の発明によれば、発電電動機を、オーバー
ステアリング傾向では電動機として機能させ、アンダー
ステアリング傾向では発電機として機能させるので、発
電電動機の駆動トルクを大きく増減させることができる
ので、オーバーステアリング傾向およびアンダーステア
リング傾向が強い場合でも、これを素早く解消できるよ
うになる。

【００６３】また、アンダーステアリング傾向では発電
電動機を発電機として機能させるので、出力トルクの減
少分を電気エネルギとしてバッテリへ充電することがで
き、エネルギの有効利用が可能になる。 (4) 請求項４の発明によれば、発電電動機のロータに発
生させる回転磁界の速度を制御して駆動トルクを増減さ
せるので、回転磁界速度を適宜に細かく制御すれば、オ
ーバーステアリング傾向やアンダーステアリング傾向の
程度に応じた細かな制御が可能になる。 (5) 請求項５の発明によれば、バッテリの充電量に応じ
て、発電電動機を電動機として機能させて内燃機関のト
ルクを積極的にアシストするか、あるいは発電機として
機能させ、その回転磁界速度のみを変化させて駆動トル
クを増減させて実質的に内燃機関の出力トルクを増減さ
せるようにしたので、バッテリに大きな負担を強いるこ
となく車両のヨー運動を制御できるようになる。 (6) 請求項６の発明によれば、旋回時に大きな電気負荷
変動が発生すると、当該電気負荷変動に起因したトルク
変動が相殺されるように発電電動機の駆動トルクが減ぜ
られるので、旋回時における挙動変化を防止することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した前輪駆動車の概略構成図であ
る。

【図２】本発明のジェネレータの構成を示した断面図で
ある。

【図３】本発明のジェネレータの構成を示した断面図で
ある。

【図４】本発明の車両用発電装置の一実施形態のブロッ
ク図である。

【図５】ヨー運動制御部３０の機能ブロック図である。

【図６】オーバー／アンダーステアの判定方法の一例を
示した図である。

【図７】ノーマル／カウンターステアの判定方法の一例
を示した図である。

【図８】本発明の主動作を示したフローチャートであ
る。

【図９】旋回中判定処理のフローチャートである。

【図１０】ＡＣＧ制御の許否判定処理のフローチャート
である。

【図１１】旋回状態判別処理のフローチャートである。

【図１２】ＡＣＧ制御（その１）のフローチャートであ
る。

【図１３】ＡＣＧ制御（その２）のフローチャートであ
る。

【図１４】ＡＣＧ制御（その３）のフローチャートであ
る。

【図１５】ジェネレータの相対回転速度Ｎと駆動トルク
Ｔとの関係を示した図である。

【図１６】ジェネレータの相対回転速度Ｎと駆動トルク
Ｔとの関係を発電量Ｐをパラメータとして示した図であ
る。

【図１７】ジェネレータの相対回転速度Ｎと駆動トルク
Ｔとの関係を示した図である。

【符号の説明】

１…ジェネレータ，１Ｒ…ロータ，１Ｓ…ステータ，２
…回転子励磁装置，３…ＡＣＧ・ＥＣＵ，４…エンジン
ＥＣＵ，５…切換制御装置，７…出力制御装置，８…短
絡装置，９…バッテリ，１１，１２…３相界磁コイル，
１３…回転軸，１４…プーリー，１５ａ…フロントベア
リング，１５ｂ…リアベアリング，１７…ハウジング，
１８ａ〜１８ｃ…スリップリング，１９ａ〜１９ｃ…ブ
ラシ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ // Ｈ０２Ｐ 9/00 Ｈ０２Ｐ 9/00 Ｅ 9/04 9/04 Ｌ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多相巻線を有するロータ(1R)およびステ
   ータ(1S)を備え、前記ロータに内燃機関の回転運動を伝
   達されて回転する発電電動機(1) を備えた内燃機関用の
   発電電動装置において、 車両のヨー運動を制御するヨー運動制御手段(30)をさら
   に具備し、 前記ヨー運動制御手段(30)は、 車両の旋回状態を判別する旋回状態判別手段(305) と、 前記判別された車両の旋回状態に応じて、前記発電電動
   機の駆動トルクを制御する旋回時駆動トルク制御手段(3
   06) とを具備したことを特徴とする内燃機関用の発電電
   動装置。
2. 【請求項２】 前記旋回状態判別手段(305) は、車両の
   旋回状態がオーバーステアリング傾向およびアンダース
   テアリング傾向のいずれであるを判別し、 前記旋回時駆動トルク制御手段(306) は、前記発電電動
   機の駆動トルクを、車両の旋回状態がオーバーステアリ
   ング傾向にあると低減させ、車両の旋回状態がアンダー
   ステアリング傾向にあると増加させることを特徴とする
   請求項１に記載の内燃機関用の発電電動装置。
3. 【請求項３】 前記旋回時駆動トルク制御手段(306)
   は、車両の旋回状態に応じて前記発電電動機を発電機ま
   たは電動機として選択的に機能させる発電／電動選択手
   段(3061)をさらに具備し、 前記発電／電動選択手段(3061)は、前記発電電動機を、
   車両の旋回状態がオーバーステアリング傾向にあると電
   動機として機能させ、車両の旋回状態がアンダーステア
   リング傾向にあると発電機として機能させることを特徴
   とする請求項２に記載の内燃機関用の発電電動装置。
4. 【請求項４】 前記ロータの多相巻線に回転磁界を電気
   的に発生させる回転磁界発生手段(21)をさらに具備し、 前記旋回時駆動トルク制御手段(306) は、前記回転磁界
   発生手段がロータの多相巻線に発生させる回転速度を、
   車両の旋回状態がオーバーステアリング傾向にあると発
   電電動機の駆動トルクが低下する速度に決定し、車両の
   旋回状態がアンダーステアリング傾向にあると発電電動
   機の駆動トルクが増加する速度に決定する回転磁界速度
   決定手段(3063)をさらに具備したことを特徴とする請求
   項２に記載の内燃機関用の発電電動装置。
5. 【請求項５】 前記ロータの多相巻線に回転磁界を電気
   的に発生させる回転磁界発生手段(21)をさらに具備し、 前記旋回時駆動トルク制御手段(306) は、 車両の旋回状態に応じて前記発電電動機を発電機または
   電動機として選択的に機能させる発電／電動選択手段(3
   061)と、 前記回転磁界発生手段がロータの多相巻線に発生させる
   回転速度を、車両の旋回状態がオーバーステアリング傾
   向にあると発電電動機の駆動トルクが低下する速度に決
   定し、車両の旋回状態がアンダーステアリング傾向にあ
   ると発電電動機の駆動トルクが増加する速度に決定する
   回転磁界速度決定手段(3063)と、 バッテリの充電量を検知する充電量検知手段(3062)とを
   具備し、 前記発電／電動選択手段(3061)は、前記発電電動機を、
   車両の旋回状態がオーバーステアリング傾向にあると、
   バッテリの充電状態に応じて電動機または発電機として
   機能させ、車両の旋回状態がアンダーステアリング傾向
   にあると、発電機として機能させ、 前記回転磁界速度決定手段(3063)は、発電機として機能
   する発電電動機の駆動トルクが、オーバーステアリング
   傾向では低下し、アンダーステアリング傾向で増加する
   ように回転磁界速度を決定することを特徴とする請求項
   ２に記載の内燃機関用の発電電動装置。
6. 【請求項６】 前記旋回時駆動トルク制御手段(306)
   は、旋回中に電気負荷が増減すると、当該電気負荷の増
   減に伴う発電電動機の駆動トルク変動が相殺される速度
   の回転磁界を前記ロータに発生させることを特徴とする
   請求項４または５に記載の内燃機関用の発電電動装置。