特許 6430654 駆動制御システム、および、駆動制御システムの制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6430654

(24)【登録日】2018年11月9日

(45)【発行日】2018年11月28日

(54)【発明の名称】駆動制御システム、および、駆動制御システムの制御方法

(51)【国際特許分類】

   H02K 7/18 20060101AFI20181119BHJP

   F02D 45/00 20060101ALI20181119BHJP

   F02D 29/02 20060101ALI20181119BHJP

   F02N 11/04 20060101ALI20181119BHJP

   F02N 11/08 20060101ALI20181119BHJP

【ＦＩ】

   H02K7/18 B

   F02D45/00 362D

   F02D45/00 362K

   F02D29/02 321B

   F02N11/04 A

   F02N11/08 Z

【請求項の数】14

【全頁数】24

(21)【出願番号】特願2017-546257(P2017-546257)

(86)(22)【出願日】2017年2月3日

(86)【国際出願番号】JP2017003976

【審査請求日】2017年9月1日

(73)【特許権者】

【識別番号】000002037

【氏名又は名称】新電元工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100137523

【弁理士】

【氏名又は名称】出口 智也

(74)【代理人】

【識別番号】100091982

【弁理士】

【氏名又は名称】永井 浩之

(74)【代理人】

【識別番号】100091487

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 行孝

(74)【代理人】

【識別番号】100082991

【弁理士】

【氏名又は名称】佐藤 泰和

(74)【代理人】

【識別番号】100105153

【弁理士】

【氏名又は名称】朝倉 悟

(72)【発明者】

【氏名】河住 真次

(72)【発明者】

【氏名】大崎 真吾

(72)【発明者】

【氏名】松元 賢斗

【審査官】 比嘉 貴大

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２００２／０２７１８１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１４／００２１８５（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０２Ｄ４１／００−４５／００

Ｆ０２Ｄ２９／００−２９／０６

Ｈ０２Ｋ ７／１８

Ｆ０２Ｎ１１／０４

Ｆ０２Ｎ１１／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

４ストロークの内燃機関の駆動を制御する駆動制御システムであって、
前記内燃機関にトルクを付与するモータと、
前記モータのＵ相、Ｖ相、及びＷ相コイルの磁束のそれぞれの切り替わりに応じたＵ相、Ｖ相、及びＷ相検出信号を出力するＵ相、Ｖ相、及びＷ相センサ素子と、前記モータのロータに設けられ、前記モータの回転方向に２つのエッジを有するリラクタと、前記リラクタのエッジの立ち上がりの通過を検出すると第１の極性のパルス波を出力するとともに前記リラクタのエッジの立ち下がりの通過を検出すると第２の極性のパルス波を出力するピックアップコイルと、を含むセンサと、
前記内燃機関にトルクを付与するモータの動作を制御するドライバ回路と、
前記センサにより検出された前記内燃機関の上死点および回転角度の変化に基づいて、前記ドライバ回路を制御して前記モータを駆動する制御部と、を備え、
前記制御部は、
電源が投入された後、前記モータを駆動することにより、前記内燃機関の排気行程と吸気行程との間の第２の上死点を超え且つ前記内燃機関の圧縮行程と燃焼行程との間の第１の上死点を超えないような基準トルクを、前記内燃機関に付与して前記内燃機関を回転させ、
前記モータを駆動して前記基準トルクを前記内燃機関に付与した後、前記モータの回転に応じて前記Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相センサ素子が出力する前記Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相検出信号、及び前記モータの回転に応じて前記ピックアップコイルが出力する前記パルス波を含むパルス情報に基づいて、前記内燃機関の上死点に対応する基準位置を検出するものであり、
前記制御部は、
前記モータから前記内燃機関へのトルクの付与を開始し、
前記内燃機関へのトルクの付与を開始してからのトルク付与時間の計測を開始し、
前記内燃機関の回転速度が目標値に達したか否かを判断し、
前記内燃機関の回転速度が前記目標値に達していないと判断した場合には、前記トルク付与時間が設定時間を経過したか否かを判断し、
前記内燃機関の回転速度が前記目標値に達したと判断した場合および前記トルク付与時間が前記設定時間を経過したと判断した場合には、前記モータから前記内燃機関へのトルクの付与を停止することで、前記モータの正転駆動制御を実行する
ことを特徴とする駆動制御システム。

【請求項2】

前記制御部は、
前記電源が投入された後、前記モータを正転駆動することにより、前記基準トルクを、前記内燃機関に付与して前記内燃機関を正転させ、
前記モータを正転駆動して前記基準トルクを前記内燃機関に付与した後、前記Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相検出信号、及び前記パルス情報に基づいて、前記内燃機関の上死点に対応する基準位置を検出する
ことを特徴とする請求項１に記載の駆動制御システム。

【請求項3】

前記リラクタは、前記モータを正転した際に前記ピックアップコイルにより始めに検出される第１のエッジと、前記モータを正転した際に前記ピックアップコイルにより前記第１のエッジの次に検出される第２のエッジと、を有し、
前記第１のエッジは、前記内燃機関の回転角度が自然停止位置から上死点との間の第１の検出角度にあるときに前記ピックアップコイルで検出される位置に設けられるとともに、前記第１の検出角度に関連付けられ、且つ、
前記第２のエッジは、前記内燃機関の回転角度が前記第１の検出角度よりも上死点に近い第２の検出角度にあるときに前記ピックアップコイルで検出される位置に設けられるとともに、前記第２の検出角度に関連付けられている
ことを特徴とする請求項２に記載の駆動制御システム。

【請求項4】

前記第２の検出角度は、前記内燃機関の上死点に設定されていることを特徴とする請求項３に記載の駆動制御システム。

【請求項5】

前記自然停止位置は、前記モータからトルクを付与されない状態で前記内燃機関が自然に停止したときに位置する前記内燃機関の回転角度である
ことを特徴とする請求項３に記載の駆動制御システム。

【請求項6】

前記制御部は、
前記モータを正転駆動して前記基準トルクを前記内燃機関に付与した後、最初に前記ピックアップコイルが出力した前記パルス情報の第１のパルス波が前記第１の極性であるか否かを判断し、
前記第１のパルス波が前記第１の極性である場合には、前記モータを正転駆動した後に前記モータが逆転しているか否かを判断し、
前記モータを正転駆動した後に前記モータが逆転している場合には、前記第１のパルス波が前記第１のエッジに基づいたものとして、
前記第２のエッジに関連付けられた前記第２の検出角度を前記内燃機関の前記第１の上死点に対応する前記基準位置として検出する
ことを特徴とする請求項４に記載の駆動制御システム。

【請求項7】

前記制御部は、
前記モータを正転駆動した後に前記モータが逆転していない場合には、前記ピックアップコイルが前記パルス情報の前記第１のパルス波の次の第２のパルス波を出力しているか否かを判断し、
前記ピックアップコイルが前記第２のパルス波を出力している場合には、前記第２のパルス波が前記第２のエッジに基づいたものとして、前記第２のエッジに関連付けられた前記第２の検出角度を前記内燃機関の前記第２の上死点に対応する前記基準位置として検出する
ことを特徴とする請求項６に記載の駆動制御システム。

【請求項8】

前記制御部は、
最初に前記ピックアップコイルが出力した前記パルス情報のパルス波が前記第１の極性ではない場合には、前記モータを正転駆動した後に前記モータが逆転しているか否かを判断し、
前記モータを正転駆動した後に前記モータが逆転している場合には、前記パルス情報の前記第１のパルス波が前記第１のエッジに基づいたものとして、
前記第２のエッジに関連付けられた前記第２の検出角度を前記内燃機関の前記第１の上死点に対応する前記基準位置として検出する
ことを特徴とする請求項６に記載の駆動制御システム。

【請求項9】

前記制御部は、
前記モータを正転駆動した後に前記モータが逆転しているか否かを判断し、前記モータを正転駆動した後に前記モータが逆転していない場合には、前記パルス情報の前記第１のパルス波が前記第２のエッジに基づいたものとして、前記第２のエッジに関連付けられた前記第２の検出角度を前記内燃機関の前記第２の上死点に対応する前記基準位置として検出する
ことを特徴とする請求項８に記載の駆動制御システム。

【請求項10】

前記第１のエッジは、前記内燃機関の回転角度が圧縮行程にあるときに前記ピックアップコイルで検出される位置に設けられている
ことを特徴とする請求項４に記載の駆動制御システム。

【請求項11】

前記駆動制御システムは、二輪車に積載され、
前記モータは前記二輪車の内燃機関に接続され、
前記制御部は、前記ドライバ回路により前記モータを駆動することにより、前記内燃機関を起動及び／又は駆動する
ことを特徴とする請求項１に記載の駆動制御システム。

【請求項12】

前記制御部は、前記Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相検出信号の変化に基づいて、前記モータが、正転しているか、若しくは、逆転しているかを判定する
ことを特徴とする請求項６に記載の駆動制御システム。

【請求項13】

前記制御部は、
前記電源が投入された後、前記内燃機関の始動前に、前記モータを正転駆動することにより、前記基準トルクを、前記内燃機関に付与して前記内燃機関を正転させ、
前記モータを正転駆動して前記基準トルクを前記内燃機関に付与した後、前記Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相検出信号、及び前記パルス情報に基づいて、前記内燃機関の上死点に対応する基準位置を検出し、
前記内燃機関の始動の際に、前記モータを制御しつつ、検出した前記基準位置に基づいて、前記内燃機関の行程を判別して、前記内燃機関の点火を制御する
ことを特徴とする請求項３に記載の駆動制御システム。

【請求項14】

４ストロークの内燃機関の駆動を制御する駆動制御システムであって、前記内燃機関にトルクを付与するモータと、前記モータのＵ相、Ｖ相、及びＷ相コイルの磁束のそれぞれの切り替わりに応じたＵ相、Ｖ相、及びＷ相検出信号を出力するＵ相、Ｖ相、及びＷ相センサ素子と、前記モータのロータに設けられ、前記モータの回転方向に２つのエッジを有するリラクタと、前記リラクタのエッジの立ち上がりの通過を検出すると第１の極性のパルス波を出力するとともに前記リラクタのエッジの立ち下がりの通過を検出すると第２の極性のパルス波を出力するピックアップコイルと、を含むセンサと、前記内燃機関にトルクを付与するモータの動作を制御するドライバ回路と、前記センサにより検出された前記内燃機関の上死点および回転角度の変化に基づいて、前記ドライバ回路を制御して前記モータを駆動する制御部と、を備えた駆動制御システムの制御方法であって、
前記制御部は、
電源が投入された後、前記モータを駆動することにより、前記内燃機関の排気行程と吸気行程との間の第２の上死点を超え且つ前記内燃機関の圧縮行程と燃焼行程との間の第１の上死点を超えないような基準トルクを、前記内燃機関に付与して前記内燃機関を回転させ、
前記モータを駆動して前記基準トルクを前記内燃機関に付与した後、前記モータの回転に応じて前記Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相センサ素子が出力する前記Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相検出信号、及び前記モータの回転に応じて前記ピックアップコイルが出力する前記パルス波を含むパルス情報に基づいて、前記内燃機関の上死点に対応する基準位置を検出するものであり、
前記制御部は、
前記モータから前記内燃機関へのトルクの付与を開始し、
前記内燃機関へのトルクの付与を開始してからのトルク付与時間の計測を開始し、
前記内燃機関の回転速度が目標値に達したか否かを判断し、
前記内燃機関の回転速度が前記目標値に達していないと判断した場合には、前記トルク付与時間が設定時間を経過したか否かを判断し、
前記内燃機関の回転速度が前記目標値に達したと判断した場合および前記トルク付与時間が前記設定時間を経過したと判断した場合には、前記モータから前記内燃機関へのトルクの付与を停止することで、前記モータの正転駆動制御を実行する
ことを特徴とする駆動制御システムの制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、駆動制御システム、および、駆動制御システムの制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、４ストロークの内燃機関（エンジン）の駆動を制御する駆動制御システムの制御部（ＥＣＵ）として、センサにより検出された内燃機関の上死点および回転角度の変化に基づいて、ドライバ回路を制御してモータを駆動するものが知られている。この従来の駆動制御システムの制御部（ＥＣＵ）の電源投入時は、停止している内燃機関の行程（回転角度）に関する情報を保有していないため、電源投入時において、モータ始動制御前に、内燃機関の行程を判別する必要がある。

【0003】

ここで、特許５０９７６５４号に記載の従来の駆動制御システムは、電源投入時において、モータを回転させ、４つのセンサ素子（ホールＩＣ）から得られた４つの検出信号に基づいて、内燃機関の上死点に対応する基準位置を検出するものである。

【0004】

すなわち、上記従来技術は、電源投入時において、モータを回転させ、３つのセンサ素子から得られた３つの検出信号とピックアップコイルが出力するパルス情報とに基づいて、内燃機関の上死点に対応する基準位置を検出するものではなかった。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

そこで、本発明では、電源投入時において、３つのセンサ素子から得られた３つの検出信号とピックアップコイルが出力するパルス情報とに基づいて、内燃機関の上死点に対応する基準位置を検出することが可能な駆動制御システムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一態様に係る駆動制御システムでは、
４ストロークの内燃機関の駆動を制御する駆動制御システムであって、
前記内燃機関にトルクを付与するモータと、
前記モータのＵ相、Ｖ相、及びＷ相コイルの磁束のそれぞれの切り替わりに応じたＵ相、Ｖ相、及びＷ相検出信号を出力するＵ相、Ｖ相、及びＷ相センサ素子と、前記モータのロータに設けられ、前記モータの回転方向に２つのエッジを有するリラクタと、前記リラクタのエッジの立ち上がりの通過を検出すると第１の極性のパルス波を出力するとともに前記リラクタのエッジの立ち下がりの通過を検出すると第２の極性のパルス波を出力するピックアップコイルと、を含むセンサと、
前記内燃機関にトルクを付与するモータの動作を制御するドライバ回路と、
前記センサにより検出された前記内燃機関の上死点および回転角度の変化に基づいて、前記ドライバ回路を制御して前記モータを駆動する制御部と、を備え、
前記制御部は、
電源が投入された後、前記モータを駆動することにより、前記内燃機関の排気行程と吸気行程との間の第２の上死点を超え且つ前記内燃機関の圧縮行程と燃焼行程との間の第１の上死点を超えないような基準トルクを、前記内燃機関に付与して前記内燃機関を回転させ、
前記モータを駆動して前記基準トルクを前記内燃機関に付与した後、前記モータの回転に応じて前記Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相センサ素子が出力する前記Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相検出信号、及び前記モータの回転に応じて前記ピックアップコイルが出力する前記パルス波を含むパルス情報に基づいて、前記内燃機関の上死点に対応する基準位置を検出する
ことを特徴とする。

【0007】

前記駆動制御システムにおいて、
前記制御部は、
前記電源が投入された後、前記モータを正転駆動することにより、前記基準トルクを、前記内燃機関に付与して前記内燃機関を正転させ、
前記モータを正転駆動して前記基準トルクを前記内燃機関に付与した後、前記Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相検出信号、及び前記パルス情報に基づいて、前記内燃機関の上死点に対応する基準位置を検出する
ことを特徴とする。

【0008】

前記駆動制御システムにおいて、
前記リラクタは、前記モータを正転した際に前記ピックアップコイルにより始めに検出される第１のエッジと、前記モータを正転した際に前記ピックアップコイルにより前記第１のエッジの次に検出される第２のエッジと、を有し、
前記第１のエッジは、前記内燃機関の回転角度が自然停止位置から上死点との間の第１の検出角度にあるときに前記ピックアップコイルで検出される位置に設けられるとともに、前記第１の検出角度に関連付けられ、且つ、
前記第２のエッジは、前記内燃機関の回転角度が前記第１の検出角度よりも上死点に近い第２の検出角度にあるときに前記ピックアップコイルで検出される位置に設けられるとともに、前記第２の検出角度に関連付けられている
ことを特徴とする。

【0009】

前記駆動制御システムにおいて、
前記第２の検出角度は、前記内燃機関の上死点に設定されていることを特徴とする。

【0010】

前記駆動制御システムにおいて、
前記自然停止位置は、前記モータからトルクを付与されない状態で前記内燃機関が自然に停止したときに位置する前記内燃機関の回転角度である
ことを特徴とする。

【0011】

前記駆動制御システムにおいて、
前記制御部は、
前記モータを正転駆動して前記基準トルクを前記内燃機関に付与した後、最初に前記ピックアップコイルが出力した前記パルス情報の第１のパルス波が前記第１の極性であるか否かを判断し、
前記第１のパルス波が前記第１の極性である場合には、前記モータを正転駆動した後に前記モータが逆転しているか否かを判断し、
前記モータを正転駆動した後に前記モータが逆転している場合には、前記第１のパルス波が前記第１のエッジに基づいたものとして、
前記第２のエッジに関連付けられた前記第２の検出角度を前記内燃機関の前記第１の上死点に対応する前記基準位置として検出する
ことを特徴とする。

【0012】

前記駆動制御システムにおいて、
前記制御部は、
前記モータを正転駆動した後に前記モータが逆転していない場合には、前記ピックアップコイルが前記パルス情報の前記第１のパルス波の次の第２のパルス波を出力しているか否かを判断し、
前記ピックアップコイルが前記第２のパルス波を出力している場合には、前記第２のパルス波が前記第２のエッジに基づいたものとして、前記第２のエッジに関連付けられた前記第２の検出角度を前記内燃機関の前記第２の上死点に対応する前記基準位置として検出する
ことを特徴とする。

【0013】

前記駆動制御システムにおいて、
前記制御部は、
最初に前記ピックアップコイルが出力した前記パルス情報のパルス波が前記第１の極性ではない場合には、前記モータを正転駆動した後に前記モータが逆転しているか否かを判断し、
前記モータを正転駆動した後に前記モータが逆転している場合には、前記パルス情報の前記第１のパルス波が前記第１のエッジに基づいたものとして、
前記第２のエッジに関連付けられた前記第２の検出角度を前記内燃機関の前記第１の上死点に対応する前記基準位置として検出する
ことを特徴とする。

【0014】

前記駆動制御システムにおいて、
前記制御部は、
前記モータを正転駆動した後に前記モータが逆転しているか否かを判断し、前記モータを正転駆動した後に前記モータが逆転していない場合には、前記パルス情報の前記第１のパルス波が前記第２のエッジに基づいたものとして、前記第２のエッジに関連付けられた前記第２の検出角度を前記内燃機関の前記第２の上死点に対応する前記基準位置として検出する
ことを特徴とする。

【0015】

前記駆動制御システムにおいて、
前記第１のエッジは、前記内燃機関の回転角度が圧縮行程にあるときに前記ピックアップコイルで検出される位置に設けられている
ことを特徴とする。

【0016】

前記駆動制御システムにおいて、
前記駆動制御システムは、二輪車に積載され、
前記モータは前記二輪車の内燃機関に接続され、
前記制御部は、前記ドライバ回路により前記モータを駆動することにより、前記内燃機関を起動及び／又は駆動する
ことを特徴とする。

【0017】

前記駆動制御システムにおいて、
前記制御部は、
前記モータから前記内燃機関へのトルクの付与を開始し、
前記内燃機関へのトルクの付与を開始してからのトルク付与時間の計測を開始し、
前記内燃機関の回転速度が目標値に達したか否かを判断し、
前記内燃機関の回転速度が前記目標値に達していないと判断した場合には、前記トルク付与時間が設定時間を経過したか否かを判断し、
前記内燃機関の回転速度が前記目標値に達したと判断した場合および前記トルク付与時間が前記設定時間を経過したと判断した場合には、前記モータから前記内燃機関へのトルクの付与を停止することで、前記モータの正転駆動制御を実行する
ことを特徴とする。

【0018】

前記駆動制御システムにおいて、
前記制御部は、前記Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相検出信号の変化に基づいて、前記モータが、正転しているか、若しくは、逆転しているかを判定することを特徴とする。

【0019】

前記駆動制御システムにおいて、
前記制御部は、
前記電源が投入された後、前記内燃機関の始動前に、前記モータを正転駆動することにより、前記基準トルクを、前記内燃機関に付与して前記内燃機関を正転させ、
前記モータを正転駆動して前記基準トルクを前記内燃機関に付与した後、前記Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相検出信号、及び前記パルス情報に基づいて、前記内燃機関の上死点に対応する基準位置を検出し、
前記内燃機関の始動の際に、前記モータを制御しつつ、検出した前記基準位置に基づいて、前記内燃機関の行程を判別して、前記内燃機関の点火を制御する
ことを特徴とする。

【0020】

本発明の一態様に係る駆動制御方法では、
４ストロークの内燃機関の駆動を制御する駆動制御システムであって、前記内燃機関にトルクを付与するモータと、前記モータのＵ相、Ｖ相、及びＷ相コイルの磁束のそれぞれの切り替わりに応じたＵ相、Ｖ相、及びＷ相検出信号を出力するＵ相、Ｖ相、及びＷ相センサ素子と、前記モータのロータに設けられ、前記モータの回転方向に２つのエッジを有するリラクタと、前記リラクタのエッジの立ち上がりの通過を検出すると第１の極性のパルス波を出力するとともに前記リラクタのエッジの立ち下がりの通過を検出すると第２の極性のパルス波を出力するピックアップコイルと、を含むセンサと、前記内燃機関にトルクを付与するモータの動作を制御するドライバ回路と、前記センサにより検出された前記内燃機関の上死点および回転角度の変化に基づいて、前記ドライバ回路を制御して前記モータを駆動する制御部と、を備えた駆動制御システムの制御方法であって、
前記制御部は、
電源が投入された後、前記モータを駆動することにより、前記内燃機関の排気行程と吸気行程との間の第２の上死点を超え且つ前記内燃機関の圧縮行程と燃焼行程との間の第１の上死点を超えないような基準トルクを、前記内燃機関に付与して前記内燃機関を回転させ、
前記モータを駆動して前記基準トルクを前記内燃機関に付与した後、前記モータの回転に応じて前記Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相センサ素子が出力する前記Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相検出信号、及び前記モータの回転に応じて前記ピックアップコイルが出力する前記パルス波を含むパルス情報に基づいて、前記内燃機関の上死点に対応する基準位置を検出する
ことを特徴とする。

【発明の効果】

【0021】

本発明の一態様に係る車両用電力供給システムにより、電源投入時において、３つのセンサ素子から得られた３つの検出信号とピックアップコイルが出力するパルス情報とに基づいて、内燃機関の上死点に対応する基準位置を検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】図１は、本発明の一態様である第１の実施形態に係る駆動制御システム１０００の構成の一例を示す図である。

【図2】図２は、図１に示す駆動制御装置１００及びモータ１０２の詳細な構成の一例を示す図である。

【図3】図３は、図１に示すモータ１０２の詳細な構成の一例を示す図である。

【図4】図４は、図１に示す駆動制御システム１０００の内燃機関１０３の各行程（クランクの角度）と気筒内の圧力との関係の一例を示す図である。

【図5】図５は、図１、図２に示す駆動制御システム１０００の各信号と内燃機関１０３の回転負荷との関係の一例（パターン１）を示す図である。

【図6】図６は、図１、図２に示す駆動制御システム１０００の各信号と内燃機関１０３の回転負荷との関係の一例（パターン２）を示す図である。

【図7】図７は、図１、図２に示す駆動制御システム１０００の各信号と内燃機関１０３の回転負荷との関係の一例（パターン３）を示す図である。

【図8】図８は、図１、図２に示す駆動制御システム１０００の各信号と内燃機関１０３の回転負荷との関係の一例（パターン４）を示す図である。

【図9】図９は、図１、図２に示す駆動制御装置１００が基準トルクを内燃機関１０３に付与するために、モータ１０２の正転駆動制御のフローの一例を示すフローチャートである。

【図10】図１０は、図１、図２に示す駆動制御装置１００が内燃機関１０３の上死点に対応する基準位置を検出するためのフローの一例を示すフローチャートである。

【図11】図１１は、図１０に示すモータステージ判定処理の一例を示すフローチャートである。

【図12】図１２は、図１０に示す正転・逆転判定処理の一例を示すフローチャートである。

【図13】図１３は、図１０に示す位置判定処理の一例を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0023】

以下、本発明に係る実施形態について図面に基づいて説明する。

【第１の実施形態】

【0024】

図１は、本発明の一態様である第１の実施形態に係る駆動制御システム１０００の構成の一例を示す図である。また、図２は、図１に示す駆動制御装置１００及びモータ１０２の詳細な構成の一例を示す図である。また、図３は、図１に示すモータ１０２の詳細な構成の一例を示す図である。また、図４は、図１に示す駆動制御システム１０００の内燃機関１０３の各行程（クランクの角度）と気筒内の圧力との関係の一例を示す図である。

【0025】

本実施形態に係る内燃機関の駆動を制御する駆動制御システム１０００は、例えば、図１、図２に示すように、駆動制御装置（ＥＣＵ：Ｅｎｇｉｎｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）１００と、バッテリＢと、モータ１０２と、エンジン（内燃機関）１０３と、センサ１０４と、を備える。

【0026】

この駆動制御システム１０００は、例えば、二輪車（図示せず）に積載される。この場合、モータ１０２は該二輪車の内燃機関１０３に接続される。

【0027】

内燃機関１０３は、ここでは、例えば、４ストロークエンジンである。したがって、図４に示すように、内燃機関１０３の状態は、吸気行程、圧縮行程、燃焼行程、および、排気行程を遷移するようになっている。また、図４に示すように、内燃機関１０３の気筒内の圧力（すなわち、クランクの回転負荷）は、上死点で最大になる。

【0028】

また、モータ１０２は、内燃機関１０３（すなわち、内燃機関１０３のクランク軸）にトルクを付与するようになっている。

【0029】

ここでは、モータ１０２は、内燃機関１０３のクランク軸にトルクを授受可能に連結されている。すなわち、このモータ１０２は、電動機と発電機の両方の機能を併せ持つ。このように、モータ１０２は、内燃機関１０３により駆動されて発電し、交流電圧を出力する交流発電機（ＡＣＧ）としても機能するようになっている。

【0030】

このモータ１０２は、例えば、図２、図３に示すように、ステータに設けられたＵ相コイルＣＵ、Ｖ相コイルＣＶ、及びＷ相コイルＣＷと、ロータＲＯと、を含む。

【0031】

また、センサ１０４は、内燃機関１０３の回転速度（ｒｐｍ）およびクランク角（例えば、回転角度の変化、上死点）を検出し、この検出結果に応じた検出信号を出力するようになっている。

【0032】

特に、このセンサ１０４は、内燃機関１０３の回転角度が、排気行程と吸気行程との間の第２の上死点ＴＤＣ２（基準位置）、および、圧縮行程と燃焼行程との間の第１の上死点ＴＤＣ１（基準位置）を通過した場合に、検出信号の１つとして基準位置信号（パルス情報ＳＰＣ）を出力するようになっている。

【0033】

このセンサ１０４は、例えば、図２、図３に示すように、Ｕ相センサ素子ＩＣＵ、Ｖ相センサ素子ＩＣＶ、及びＷ相センサ素子ＩＣＷと、リラクタＲＥと、ピックアップコイルＰＣと、を含む。

【0034】

Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相センサ素子ＩＣＵ、ＩＣＶ、ＩＣＷは、モータ１０２のＵ相、Ｖ相、及びＷ相コイルＣＵ、ＣＶ、ＣＷの磁束のそれぞれの切り替わりに応じたＵ相検出信号ＩＨＵ、Ｖ相検出信号ＩＨＶ、及びＷ相検出信号ＩＨＷを出力するようになっている。

【0035】

また、ピックアップコイルＰＣは、リラクタＲＥのエッジの通過を検出するとパルス波Ｐ１、Ｐ２を出力するようになっている。

【0036】

例えば、ピックアップコイルＰＣは、リラクタＲＥのエッジの立ち上がりの通過を検出すると第１の極性（ここでは正）のパルス波を出力するとともに、リラクタＲＥのエッジの立ち下がりの通過を検出すると第２の極性（ここでは負）のパルス波を出力するようになっている。

【0037】

なお、上記通過とは、例えば、ピックアップコイルＰＣがエッジを検出可能な範囲（ピックアップコイルＰＣの近傍）を、リラクタＲＥが通過することを意味する。

【0038】

また、リラクタＲＥは、モータ１０２のロータＲＯに設けられ、モータ１０２の回転方向（図３の正転方向）に２つのエッジＥ１、Ｅ２を有する。

【0039】

すなわち、リラクタＲＥは、モータ１０２を正転（図３）した際にピックアップコイルＰＣにより始めに検出される第１のエッジＥ１と、モータ１０２を正転した際にピックアップコイルＰＣにより第１のエッジＥ１の次に検出される第２のエッジＥ２と、を有する。

【0040】

例えば、第１のエッジＥ１は、内燃機関１０３の回転角度が自然停止位置から上死点との間の第１の検出角度にあるときにピックアップコイルＰＣで検出される位置に設けられる。

【0041】

この第１のエッジＥ１は、本実施形態では、例えば、内燃機関１０３の回転角度が圧縮行程にあるときにピックアップコイルＰＣで検出される位置に設けられている。

【0042】

そして、この第１のエッジＥ１は、制御部ＣＯＮにより、該第１の検出角度に関連付けられている。例えば、第１のエッジＥ１は、該第１の検出角度に関連付けて記憶部Ｍに記憶されている。

【0043】

なお、該自然停止位置は、モータ１０２からトルクを付与されない状態で内燃機関１０３が自然に停止したときに位置する内燃機関１０３の回転角度である。

【0044】

また、例えば、第２のエッジＥ２は、内燃機関１０３の回転角度が該第１の検出角度よりも上死点に近い第２の検出角度にあるときにピックアップコイルＰＣで検出される位置に設けられている。

【0045】

この第２のエッジＥ２は、制御部ＣＯＮにより、該第２の検出角度に関連付けられている。例えば、第２のエッジＥ２は、該第２の検出角度に関連付けて記憶部Ｍに記憶されている。

【0046】

なお、該第２の検出角度は、本実施形態では、例えば、内燃機関１０３の上死点に設定されている。

【0047】

また、図１、図２に示すように、バッテリＢは、モータ１０２に駆動電力を供給し、または、モータ１０３による回生電力を充電するようになっている。

【0048】

また、駆動制御装置１００は、検出信号（すなわち、検出信号から得られるモータ１０２の回転速度およびクランク角（例えば、回転角度の変化、上死点））に基づいて、モータ１０２の状態を判断し、内燃機関１０３の駆動を制御するようになっている。

【0049】

この駆動制御装置１００は、例えば、制御部（ＣＰＵ：Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）ＣＯＮと、記憶部Ｍと、ドライバ回路Ｄと、を有する。

【0050】

また、ドライバ回路Ｄは、内燃機関１０３にトルクを付与するモータ１０２の動作を制御するようになっている。

【0051】

また、記憶部Ｍは、内燃機関１０３の始動等を制御するため（モータ１０２を制御するための）のマップを記憶するようになっている。

【0052】

制御部ＣＯＮは、記憶部Ｍを参照し、センサ１０４により検出された内燃機関１０３の回転速度およびクランク角（例えば、回転角度の変化、上死点）に基づいて、ドライバ回路Ｄを制御してモータ１０２を駆動するようになっている。

【0053】

すなわち、制御部ＣＯＮは、ドライバ回路Ｄによりモータ１０２を駆動することにより、内燃機関１０３を起動するとともに、内燃機関１０３を駆動するようになっている。

【0054】

この制御部ＣＯＮは、電源が投入された後、内燃機関１０３の始動（点火制御）前に、モータ１０２を駆動（ここでは、正転駆動）することにより、内燃機関１０３の排気行程と吸気行程との間の第２の上死点ＴＤＣ２を超え且つ内燃機関１０３の圧縮行程と燃焼行程との間の第１の上死点ＴＤＣ１を超えないような基準トルクを、内燃機関１０３に付与して内燃機関１０３を回転（ここでは、正転）させるようになっている。

【0055】

なお、該基準トルクは、内燃機関１０３の第２の上死点ＴＤＣ２における回転負荷（圧力）ＭＡＸ２以上、内燃機関１０３の第１の上死点ＴＤＣ１における回転負荷（圧力）ＭＡＸ１未満の値に設定される。

【0056】

そして、制御部ＣＯＮは、モータ１０２を駆動（ここでは、正転駆動）して基準トルクを内燃機関１０３に付与した後、モータ１０２の回転に応じてＵ相、Ｖ相、及びＷ相センサ素子ＩＣＵ、ＩＣＶ、ＩＣＷが出力するＵ相、Ｖ相、及びＷ相検出信号ＩＨＵ、ＩＨＶ、ＩＨＷの変化に基づいて、モータ１０２が、正転しているか、若しくは、逆転しているかを判定するようになっている。

【0057】

さらに、制御部ＣＯＮは、モータ１０２を駆動（ここでは、正転駆動）して基準トルクを内燃機関１０３に付与した後、モータ１０２の回転に応じてＵ相、Ｖ相、及びＷ相センサ素子ＩＣＵ、ＩＣＶ、ＩＣＷが出力するＵ相、Ｖ相、及びＷ相検出信号ＩＨＵ、ＩＨＶ、ＩＨＷの変化に基づいて、モータ１０２の後述のモータステージを判定するようになっている。

【0058】

さらに、制御部ＣＯＮは、モータ１０２を駆動（ここでは、正転駆動）して基準トルクを内燃機関１０３に付与した後、内燃機関１０３の始動前に、モータ１０２の回転に応じてＵ相、Ｖ相、及びＷ相センサ素子ＩＣＵ、ＩＣＶ、ＩＣＷが出力するＵ相、Ｖ相、及びＷ相検出信号ＩＨＵ、ＩＨＶ、ＩＨＷ、及びモータ１０２の回転に応じてピックアップコイルＰＣが出力するパルス波を含むパルス情報ＳＰＣに基づいて、内燃機関１０３の上死点に対応する基準位置を検出するようになっている。

【0059】

次に、以上のような構成を有する駆動制御システム１０００の制御方法の一例について、説明する。図５は、図１、図２に示す駆動制御システム１０００の各信号と内燃機関１０３の回転負荷との関係の一例（パターン１）を示す図である。また、図６は、図１、図２に示す駆動制御システム１０００の各信号と内燃機関１０３の回転負荷との関係の一例（パターン２）を示す図である。また、図７は、図１、図２に示す駆動制御システム１０００の各信号と内燃機関１０３の回転負荷との関係の一例（パターン３）を示す図である。また、図８は、図１、図２に示す駆動制御システム１０００の各信号と内燃機関１０３の回転負荷との関係の一例（パターン４）を示す図である。

【0060】

まず、駆動制御装置１００が基準トルクを内燃機関１０３に付与するために、モータ１０２の正転駆動制御のフローの一例について説明する。図９は、図１、図２に示す駆動制御装置１００が基準トルクを内燃機関１０３に付与するために、モータ１０２の正転駆動制御のフローの一例を示すフローチャートである。

【0061】

この図９に示すように、先ず、駆動制御装置１００の制御部ＣＯＮは、は、正転駆動制御を開始して、内燃機関１０３のクランク軸に回転軸が接続されたモータ１０２から内燃機関１０３へのトルクの付与を開始する（ステップＳ１）。

【0062】

次に、制御部ＣＯＮは、は、内燃機関１０３へのトルクの付与を開始してからのトルク付与時間の計測カウントを開始する（ステップＳ２）。

【0063】

そして、制御部ＣＯＮは、は、センサ１０４により検出した内燃機関１０３の回転速度が目標値に達したか否かを判断する（ステップＳ３）。

【0064】

そして、制御部ＣＯＮは、は、このステップＳ３において内燃機関１０３の回転速度が目標値に達していないと判断した場合には、トルク付与時間が設定時間を経過したか否かを判断する（ステップＳ４）。

【0065】

そして、制御部ＣＯＮは、は、このステップＳ４においてトルク付与時間が設定時間を経過していないと判断した場合には、センサ１０４により検出した内燃機関１０３の回転速度が目標値に達したか否かを判断するステップＳ３に戻る。

【0066】

このようにして、排気行程と吸気行程との間の第２の上死点ＴＤＣ２を超え且つ圧縮行程と燃焼行程との間の第１の上死点ＴＤＣ１を超えないような既述の基準トルクを正転駆動制御により内燃機関１０３に付与して、内燃機関１０３を正転させる（図５〜図８）。

【0067】

一方、制御部ＣＯＮは、は、ステップＳ３において内燃機関１０３の回転速度が目標値に達したと判断した場合およびステップＳ４においてトルク付与時間が設定時間を経過したと判断した場合には、該基準トルクが内燃機関１０３に付与されたと判断し、正転駆動制御を停止することによりモータ１０２から内燃機関１０３へのトルクの付与を停止する（ステップＳ５）。

【0068】

次に、駆動制御装置１００が内燃機関１０３の上死点に対応する基準位置を検出するためのフローの一例について説明する。図１０は、図１、図２に示す駆動制御装置１００が内燃機関１０３の上死点に対応する基準位置を検出するためのフローの一例を示すフローチャートである。また、図１１は、図１０に示すモータステージ判定処理の一例を示すフローチャートである。また、図１２は、図１０に示す正転・逆転判定処理の一例を示すフローチャートである。また、図１３は、図１０に示す位置判定処理の一例を示すフローチャートである。

【0069】

図１０に示すように、例えば、ユーザによりイグニッションキーが操作されると、駆動制御システム１０００に電源が投入されて、駆動制御装置１００が起動する。この電源投入時においては、駆動制御装置１００は、停止している内燃機関の行程（回転角度）に関する情報を保有していない。すなわち、内燃機関１０３の始動（点火制御）前に、内燃機関１０３のエンジンステージは未確定の状態である（ステップＳａ）。

【0070】

その後、図１０に示すように、駆動制御装置１００の制御部ＣＯＮは、内燃機関１０３の始動（点火制御）前に、モータ１０２の正転駆動制御により、排気行程と吸気行程との間の第２の上死点ＴＤＣ２を超え且つ圧縮行程と燃焼行程との間の第１の上死点ＴＤＣ１を超えないような既述の基準トルクを、内燃機関１０３に付与して、内燃機関１０３を正転させる。

【0071】

そして、図１０に示すように、制御部ＣＯＮは、モータ１０２の回転に応じてＷ相センサ素子ＩＣＷが出力するＷ相検出信号ＩＨＷのエッジを検出した場合（ステップＳｂ）、モータ１０２の回転に応じてＶ相センサ素子ＩＣＶが出力するＶ相検出信号ＩＨＶのエッジを検出した場合（ステップＳｃ）、及び、モータ１０２の回転に応じて、Ｕ相センサ素子ＩＣＵが出力するＵ相検出信号ＩＨＵのエッジを検出した場合（ステップＳｄ）には、モータステージ判定処理を実行する（ステップＳｅ）。

【0072】

ここで、モータステージは、例えば、図５ないし図８に示すように、Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相検出信号ＩＨＵ、ＩＨＶ、ＩＨＷの“Ｈｉｇｈ”レベルと“Ｌｏｗ”レベルの組み合わせで決まる６個のモータステージ“０”〜モータステージ“５”に区分されている。図５ないし図８の例では、１つのモータステージは、内燃機関１０３の回転角度で１０°である。

【0073】

そして、例えば、モータ１０２が正転する場合、モータステージは、モータステージ“０”、“１”、“２”、“３”、“４”、“５”の順番の変化が繰り返されることなる。一方、モータ１０２が逆転する場合、モータステージは、モータステージ“５”、“４”、“３”、“２”、“１”、“０”の順番の変化が繰り返されることなる。

【0074】

このモータステージ判定処理では、例えば、図１１に示すように、制御部ＣＯＮは、Ｕ相、Ｖ相、又はＷ相検出信号ＩＨＵ、ＩＨＶ、ＩＨＷのエッジ（例えば、図５ないし図８のＵ相検出信号ＩＨＵの立ち下がりエッジ）を検出すると、今回（現在）のモータステージの値（モータ１０２が正転している場合、例えば、“１”）を、前回のモータステージの値（“１”）として保持する（ステップＳｅ１）。

【0075】

そして、制御部ＣＯＮは、Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相検出信号ＩＨＵ、ＩＨＶ、ＩＨＷの検出したレベル（例えば“Ｈｉｇｈ”レベル、“Ｈｉｇｈ”レベル、“Ｌｏｗ”レベル）から、新しいモータステージ（“２”）を判定する（ステップＳｅ２）。

【0076】

そして、制御部ＣＯＮは、判定した新しいモータステージ（“２”）を、今回のモータステージとして更新する（ステップＳｅ３）。

【0077】

このようにして、制御部ＣＯＮは、モータ１０２を駆動（ここでは、正転駆動）して基準トルクを内燃機関１０３に付与した後、モータ１０２の回転に応じてＵ相、Ｖ相、及びＷ相センサ素子ＩＣＵ、ＩＣＶ、ＩＣＷが出力するＵ相、Ｖ相、及びＷ相検出信号ＩＨＵ、ＩＨＶ、ＩＨＷの変化に基づいて、モータ１０２のモータステージを判定する。

【0078】

そして、図１０に示すように、制御部ＣＯＮは、このモータステージ判定処理（ステップＳｅ）を実行した後、モータステージ判定処理を実行する（ステップＳｆ）。

【0079】

このモータステージ判定処理（ステップＳｆ）では、例えば、図１２に示すように、先ず、制御部ＣＯＮは、前回モータステージの値を取得する（ステップＳｆ１）。

【0080】

そして、制御部ＣＯＮは、今回（現在）モータステージの値を取得する（ステップＳｆ２）。

【0081】

そして、制御部ＣＯＮは、今回モータステージの値が前回モータステージの値よりも大きいか否かを判断する（ステップＳｆ３）。

【0082】

すなわち、モータステージの値が“０”、“１”、“２”、“３”、“４”、“５”の順番で変化しているか（モータ１０２が正転しているか）否か、を判断する。なお、今回モータステージの値が前回モータステージの値よりも大きい場合には、モータステージの値が“０”から“５”の順番で変化している場合（モータ１０２が逆転している場合）も含まれることになるが、この場合は、以下のステップＳｆ４、Ｓｆ７で判断することになる。

【0083】

そして、制御部ＣＯＮは、前回モータステージの値が今回モータステージの値よりも小さい場合（ステップＳｆ３でＹＥＳの場合）、前回モータステージの値が“０”且つ今回モータステージの値が“５”であるか否かを判断する（ステップＳｆ４）。

【0084】

すなわち、制御部ＣＯＮは、前回モータステージの値が今回モータステージの値よりも小さい場合であって、モータステージの値が“０”から“５”の順番で変化しているか否かを判断する。

【0085】

そして、制御部ＣＯＮは、前回モータステージの値が“０”且つ今回モータステージの値が“５”である場合（ステップＳｆ４でＹＥＳの場合）には、モータ１０２が逆転していると判断する（ステップＳｆ５）。

【0086】

すなわち、制御部ＣＯＮは、前回モータステージの値が今回モータステージの値よりも小さい場合であって、モータステージの値が“０”から“５”の順番で変化している場合には、モータ１０２が逆転していると判断する。

【0087】

また、制御部ＣＯＮは、前回モータステージの値が“０”且つ今回モータステージの値が“５”ではない場合（ステップＳｆ４でＮＯの場合）には、制御部ＣＯＮは、モータ１０２が正転していると判断する（ステップＳｆ６）。

【0088】

すなわち、制御部ＣＯＮは、前回モータステージの値が今回モータステージの値よりも小さい場合であって、モータステージの値が“５”から“０”の順番で変化している場合には、モータ１０２が正転していると判断する。

【0089】

一方、制御部ＣＯＮは、前回モータステージの値が今回モータステージの値よりも小さくない場合（ステップＳｆ３でＮＯの場合）、前回モータステージの値が“５”且つ今回モータステージの値が“０”であるか否かを判断する（ステップＳｆ７）。

【0090】

すなわち、制御部ＣＯＮは、前回モータステージの値が今回モータステージの値よりも大きい場合であって、モータステージの値が“５”から“０”の順番で変化しているか否かを判断する。

【0091】

そして、制御部ＣＯＮは、前回モータステージの値が“５”且つ今回モータステージの値が“０”である場合（ステップＳｆ７でＹＥＳの場合）には、モータ１０２が正転していると判断する（ステップＳｆ８）。

【0092】

すなわち、制御部ＣＯＮは、前回モータステージの値が今回モータステージの値よりも大きい場合であって、モータステージの値が“５”から“０”の順番で変化している場合には、モータ１０２が正転していると判断する。

【0093】

また、制御部ＣＯＮは、前回モータステージの値が“５”且つ今回モータステージの値が“０”ではない場合（ステップＳｆ７でＮＯの場合）には、制御部ＣＯＮは、モータ１０２が逆転していると判断する（ステップＳｆ９）。

【0094】

すなわち、制御部ＣＯＮは、前回モータステージの値が今回モータステージの値よりも大きい場合であって、モータステージの値が“０”から“５”の順番で変化している場合には、モータ１０２が逆転していると判断する。

【0095】

このように、制御部ＣＯＮは、モータ１０２を駆動（ここでは、正転駆動）して基準トルクを内燃機関１０３に付与した後、モータ１０２の回転に応じてＵ相、Ｖ相、及びＷ相センサ素子ＩＣＵ、ＩＣＶ、ＩＣＷが出力するＵ相、Ｖ相、及びＷ相検出信号ＩＨＵ、ＩＨＶ、ＩＨＷの変化に基づいて、モータ１０２が、正転しているか、若しくは、逆転しているかを判定する。

【0096】

そして、図１０に示すように、制御部ＣＯＮは、この正転・逆転判定処理（ステップＳｆ）を実行した後、位置検出処理を実行する（ステップＳｇ）。

【0097】

この位置検出処理を実行する（ステップＳｇ）では、例えば、図１３に示すように、先ず、制御部ＣＯＮは、モータ１０２を駆動（ここでは正転駆動）して基準トルクを内燃機関１０３に付与した後、最初にピックアップコイルＰＣが出力したパルス情報（パルス信号ＳＰＣ）の第１のパルス波Ｐ１が第１の極性（ここでは正）であるか否かを判断する（ステップＳｇ１）。

【0098】

そして、制御部ＣＯＮは、第１のパルス波Ｐ１が第１の極性である場合（ステップＳｇ１でＹＥＳの場合）には、既述の正転・逆転判定処理（ステップＳｆ）で得られた結果に基づいて、モータ１０２を正転駆動した後にモータ１０２が逆転しているか否かを判断する（ステップＳｇ２）。

【0099】

そして、制御部ＣＯＮは、モータ１０２を正転駆動した後にモータ１０２が逆転している場合（ステップＳｇ２でＹＥＳの場合）には、第１のパルス波Ｐ１が第１のエッジＥ１に基づいたものとして、エンジンステージの値が“１４”であると判定する（ステップＳｇ３）。

【0100】

ここで、例えば、図５に示すように、内燃機関１０３が圧縮行程の回転角度ａで停止している場合、モータ１０２を正転駆動して基準トルクを内燃機関１０３に付与すると、第１の上死点ＴＤＣ１の手前のエンジンステージ１４で、ピックアップコイルＰＣから第１の極性（正）の第１のパルス波Ｐ１が出力される。しかし、内燃機関１０３が第１の上死点ＴＤＣ１を超えずに、回転角度ｂで逆転し、エンジンステージ１３で、ピックアップコイルＰＣから第２の極性（負）の第２のパルス波Ｐ２が出力されることとなる（パルス情報ＳＰＣのパターン１）。

【0101】

そして、上記ステップＳｇ１〜Ｓｇ３により、内燃機関１０３が第１の上死点ＴＤＣ１を超えずに逆転したことから、このパルス情報ＳＰＣが図５のパターン１であることが判別されるため、第１のパルス波Ｐ１が第１のエッジＥ１（立ち上がり）に基づいたものであることが分かる。なお、第２のパルス波Ｐ２も第１のエッジＥ１（立ち下がり）に基づいたものである。

【0102】

そして、第１のエッジＥ１と第２のエッジＥ２との間隔、および、第１のエッジＥ１と第２のエッジＥ２と内燃機関１０３の回転角度との関係は既知のものである。すなわち、第１の上死点ＴＤＣ１の手前のエンジンステージ１４に内燃機関１０３が位置（第１のエッジＥ１がエンジンステージ１３、１４の間に位置）していることが分かる。

【0103】

これにより、図５に示す状態では、制御部ＣＯＮは、第２のエッジＥ２に関連付けられた第２の検出角度を内燃機関１０３の第１の上死点ＴＤＣ１に対応する基準位置として検出する。

【0104】

一方、制御部ＣＯＮは、モータ１０２を正転駆動した後にモータ１０２が逆転していない場合（ステップＳｇ２でＮＯの場合）には、ピックアップコイルＰＣがパルス情報ＳＰＣの第１のパルス波Ｐ１の次の第２のパルス波Ｐ２を出力しているか否かを判断する（ステップＳｇ４）。

【0105】

そして、制御部ＣＯＮは、ピックアップコイルＰＣが第２のパルス波Ｐ２を出力している場合（ステップＳｇ４でＹＥＳの場合）には、第２のパルス波Ｐ２が第２のエッジＥ２に基づいたものとして、エンジンステージの値が“３”であると判定する（ステップＳｇ５）。

【0106】

ここで、例えば、図６に示すように、内燃機関１０３が燃焼行程の回転角度ｃで停止している場合、モータ１０２を正転駆動して基準トルクを内燃機関１０３に付与すると、第２の上死点ＴＤＣ２の手前のエンジンステージ２で、ピックアップコイルＰＣから第１の極性（正）の第１のパルス波Ｐ１が出力される。さらに、内燃機関１０３が第２の上死点ＴＤＣ２を超えるため、エンジンステージ３で、ピックアップコイルＰＣから第２の極性（負）の第２のパルス波Ｐ２が出力されることとなる（パルス情報ＳＰＣのパターン２）。

【0107】

そして、上記ステップＳｇ１、Ｓｇ２、Ｓｇ４、Ｓｇ５により、内燃機関１０３が第２の上死点ＴＤＣ２を超えて正転したことから、このパルス情報ＳＰＣが図６のパターン２であることが判別されるため、第１のパルス波Ｐ１が第１のエッジＥ１（立ち上がり）に基づいたものであり、第２のパルス波Ｐ２は第２のエッジＥ２（立ち下がり）に基づいたものであることが分かる。

【0108】

そして、既述のように、第１のエッジＥ１と第２のエッジＥ２との間隔、および、第１のエッジＥ１と第２のエッジＥ２と内燃機関１０３の回転角度との関係は既知のものである。すなわち、第２の上死点ＴＤＣ２の手前のエンジンステージ３に内燃機関１０３が位置（第２のエッジＥ２がエンジンステージ３の間に位置）していることが分かる。

【0109】

これにより、図６に示す状態では、制御部ＣＯＮは、第２のエッジＥ２に関連付けられた第２の検出角度を内燃機関１０３の第２の上死点ＴＤＣ２に対応する基準位置として検出する。

【0110】

なお、制御部ＣＯＮは、ピックアップコイルＰＣが第２のパルス波Ｐ２を出力していない場合（ステップＳｇ４でＮＯの場合）には、モータ１０２が逆転し、若しくは、第２のエッジＥ２が出力するまでは、既述のパターン１又はパターン２の何れであるかを確定できないため、例えば、エンジンステージの値を、“１４”に仮決めする（ステップＳｇ６）。

【0111】

一方、制御部ＣＯＮは、最初にピックアップコイルＰＣが出力したパルス情報ＳＰＣのパルス波が第１の極性ではない（第２の極性である）場合（ステップＳｇ１でＮＯの場合）には、モータ１０２を正転駆動した後にモータ１０２が逆転しているか否かを判断する（ステップＳｇ７）。

【0112】

そして、制御部ＣＯＮは、モータ１０２を正転駆動した後にモータ１０２が逆転している場合（ステップＳｇ７でＹＥＳの場合）には、パルス情報ＳＰＣの前記第１のパルス波Ｐ１が第１のエッジＥ１に基づいたものとして、エンジンステージの値が“１３”であると判定する（ステップＳｇ８）。

【0113】

ここで、例えば、図７に示すように、内燃機関１０３が圧縮行程の回転角度ｄで停止している場合、モータ１０２を正転駆動して基準トルクを内燃機関１０３に付与すると、内燃機関１０３が第１の上死点ＴＤＣ１を超えずに、この回転角度ｄで逆転し、エンジンステージ１３で、ピックアップコイルＰＣから第２の極性（負）の第１のパルス波Ｐ１が出力されることとなる（パルス情報ＳＰＣのパターン３）。

【0114】

そして、上記ステップＳｇ１、Ｓｇ７、Ｓｇ８により、内燃機関１０３が第１の上死点ＴＤＣ１を超えずに逆転したことから、このパルス情報ＳＰＣが図７のパターン３であることが判別されるため、第１のパルス波Ｐ１が第１のエッジＥ１（立ち下がり）に基づいたものであることが分かる。

【0115】

そして、既述のように、第１のエッジＥ１と第２のエッジＥ２との間隔、および、第１のエッジＥ１と第２のエッジＥ２と内燃機関１０３の回転角度との関係は既知のものである。すなわち、第１の上死点ＴＤＣ１の手前のエンジンステージ１３に内燃機関１０３が位置（第１のエッジＥ１がエンジンステージ１３、１４の間に位置）していることが分かる。

【0116】

これにより、図７に示す状態では、制御部ＣＯＮは、第２のエッジＥ２に関連付けられた第２の検出角度を内燃機関１０３の第１の上死点ＴＤＣ１に対応する基準位置として検出する。

【0117】

また、制御部ＣＯＮは、モータ１０２を正転駆動した後にモータ１０２が逆転していない場合（ステップＳｇ７でＮＯの場合）には、パルス情報ＳＰＣの第１のパルス波Ｐ１が第２のエッジＥ２に基づいたものとして、エンジンステージの値が“３”であると判定する（ステップＳｇ９）。

【0118】

ここで、例えば、図８に示すように、内燃機関１０３が排気行程の回転角度ｅで停止している場合、モータ１０２を正転駆動して基準トルクを内燃機関１０３に付与すると、内燃機関１０３が第２の上死点ＴＤＣ２を超えるため、エンジンステージ３で、ピックアップコイルＰＣから第２の極性（負）の第１のパルス波Ｐ１が出力されることとなる（パルス情報ＳＰＣのパターン４）。

【0119】

そして、上記ステップＳｇ１、Ｓｇ７、Ｓｇ９により、内燃機関１０３が第２の上死点ＴＤＣ２を超えて正転したことから、このパルス情報ＳＰＣが図８のパターン４であることが判別されるため、第１のパルス波Ｐ１が第２のエッジＥ２（立ち下がり）に基づいたものであることが分かる。

【0120】

そして、既述のように、第１のエッジＥ１と第２のエッジＥ２との間隔、および、第１のエッジＥ１と第２のエッジＥ２と内燃機関１０３の回転角度との関係は既知のものである。すなわち、第２の上死点ＴＤＣ２の手前のエンジンステージ３に内燃機関１０３が位置（第２のエッジＥ２がエンジンステージ３の間に位置）していることが分かる。

【0121】

これにより、図８に示す状態では、制御部ＣＯＮは、第２のエッジＥ２に関連付けられた第２の検出角度を内燃機関１０３の第２の上死点ＴＤＣ２に対応する基準位置として検出する。

【0122】

そして、図１０に示すように、制御部ＣＯＮは、この位置検出処理（ステップＳｇ）を実行した後、内燃機関１０３が位置するエンジンステージが確定しているか否かを判断する（ステップＳｇ）。

【0123】

そして、制御部ＣＯＮは、内燃機関１０３が位置するエンジンステージが確定している場合には、処理を終了し、一方、内燃機関１０３が位置するエンジンステージが確定していない場合には、ステップＳａに戻り、同様の処理を実行する。

【0124】

なお、既述の図５ないし図８において、４ストロークエンジンの４つの行程に対応する２４個のエンジンステージ００から２３のうちの、１つのステージは、内燃機関１０３の３０度の回転角度に相当する。しかし、このエンジンステージの１つのステージに対応する回転角度は、３０度に限られず、１０度や１５度等のその他の角度であってもよい。

【0125】

以上のステップにより、駆動制御装置１００が実行する制御方法では、制御部ＣＯＮは、電源が投入された後、内燃機関１０３の始動前に、モータ１０２を正転駆動して基準トルクを内燃機関１０３に付与した後、Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相検出信号、及びパルス情報に基づいて、内燃機関の上死点に対応する基準位置（すなわち、内燃機関１０３の回転角度（エンジンステージ）とリラクタＲＥ（第２のエッジＥ２）の位置との関係）を検出する。

【0126】

そして、制御部ＣＯＮは、内燃機関１０３の始動の際には、モータ１０２を制御しつつ、検出した基準位置に基づいて、内燃機関１０３の行程を判別して、内燃機関１０３の点火を制御して、内燃機関１０３を駆動する。

【0127】

以上のように、本発明の一態様に係る駆動制御システム１０００は、４ストロークの内燃機関の駆動を制御する駆動制御システムであって、内燃機関にトルクを付与するモータ１０２と、モータのＵ相、Ｖ相、及びＷ相コイルＣＵ、ＣＶ、ＣＷの磁束のそれぞれの切り替わりに応じたＵ相、Ｖ相、及びＷ相検出信号ＩＨＵ,ＩＨＶ,ＩＨＷを出力するＵ相、Ｖ相、及びＷ相センサ素子ＩＣＵ、ＩＣＶ、ＩＣＷと、モータのロータＲＯに設けられ、モータの回転方向に２つのエッジを有するリラクタＲＥと、リラクタＲＥのエッジの立ち上がりの通過を検出すると第１の極性のパルス波を出力するとともにリラクタＲＥのエッジの立ち下がりの通過を検出すると第２の極性のパルス波を出力するピックアップコイルＰＣと、を含む検出センサ１０４と、内燃機関にトルクを付与するモータの動作を制御するドライバ回路Ｄと、検出センサにより検出された内燃機関の上死点および回転角度の変化に基づいて、ドライバ回路を制御してモータを駆動する制御部ＣＯＮと、を備える。

【0128】

そして、制御部は、電源が投入された後、モータを正転駆動することにより、内燃機関１０３の排気行程と吸気行程との間の第２の上死点ＴＤＣ２を超え且つ内燃機関１０３の圧縮行程と燃焼行程との間の第１の上死点ＴＤＣ１を超えないような基準トルクを、内燃機関に付与して内燃機関を正転させ、モータを正転駆動して基準トルクを内燃機関１０３に付与した後、モータの回転に応じてＵ相、Ｖ相、Ｗ相センサ素子が出力するＵ相、Ｖ相、Ｗ相検出信号、及びモータの回転に応じてピックアップコイルが出力するパルス波のパルス情報ＳＰＣに基づいて、内燃機関の第１又は第２の上死点ＴＤＣ１、ＴＤＣ２に対応する基準位置を検出する。

【0129】

このように、本発明の駆動制御装置では、内燃機関の行程を検出するための構成として、Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相検出信号を出力する３つのホールICのと、パルス情報ＳＰＣを出力するピックアップコイルおよびリラクタＲＥを用い、内燃機関の始動時の電源投入時には、内燃機関の排気行程と吸気行程との間の第１の上死点ＴＤＣ１を超えない程度のトルクでモータを回転させることにより得られる、Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相検出信号ＩＨＵ,ＩＨＶ,ＩＨＷとパルス情報（パルス信号ＳＰＣ）に基づいて、上死点に対応する基準位置を検出する。

【0130】

これにより、電源投入時において、３つのセンサ素子から得られた３つの検出信号とピックアップコイルＰＣが出力するパルス情報とに基づいて、内燃機関の上死点に対応する基準位置を検出することができる。

【0131】

特に、電源投入時において、より早く内燃機関の上死点に対応する基準位置を検出でき、リラクタＲＥの第１、第２のエッジの位置を調整することで行程を特定するタイミングが調整できる。

【0132】

なお、図１においては、内燃機関１０３とモータ１０２とが一体になった場合に示しているが、内燃機関１０３とモータ１０２とが別体になっていてもよい。

【0133】

また、実施形態においては、モータ１０２は、電動機と発電機の両方の機能を併せ持つ場合について示している。

【0134】

しかし、モータ１０２が内燃機関１０３のクランク軸にトルクを与えるように連結され、電動機の機能のみを持つようにしても、本発明の作用・効果を奏することができる。この場合、発電機として機能するモータが別途用意される。

【0135】

また、実施形態では、既述の基準トルクは、内燃機関１０３に付与して内燃機関１０３を回転（ここでは、正転）させるようになっていた。しかし、制御部ＣＯＮは、電源が投入された後、モータ１０２を逆転駆動することにより、内燃機関１０３の排気行程と吸気行程との間の第２の上死点ＴＤＣ２を超え且つ内燃機関１０３の圧縮行程と燃焼行程との間の第１の上死点ＴＤＣ１を超えないような基準トルクを、内燃機関１０３に付与して内燃機関１０３を逆転させるようにしてもよい。この場合も、該基準トルクは、内燃機関１０３の第２の上死点ＴＤＣ２における回転負荷（圧力）ＭＡＸ２以上、内燃機関１０３の第１の上死点ＴＤＣ１における回転負荷（圧力）ＭＡＸ１未満の値に設定される。

【0136】

以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

【符号の説明】

【0137】

１０００ 駆動制御システム
１００ 駆動制御装置（ＥＣＵ）
Ｂ バッテリ
１０２ モータ
１０３ 内燃機関（エンジン）
１０４ センサ

【要約】

駆動制御システムの制御部は、電源が投入された後、モータを駆動することにより、内燃機関の排気行程と吸気行程との間の第２の上死点を超え且つ内燃機関の圧縮行程と燃焼行程との間の第１の上死点を超えないような基準トルクを、内燃機関に付与して内燃機関を回転させ、モータを駆動して基準トルクを内燃機関に付与した後、モータの回転に応じてＵ相、Ｖ相、及びＷ相センサ素子が出力するＵ相、Ｖ相、及びＷ相検出信号、及びモータの回転に応じてピックアップコイルが出力するパルス波を含むパルス情報に基づいて、内燃機関の上死点に対応する基準位置を検出する。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】