JP2000240484A - Hybrid electric vehicle - Google Patents

Hybrid electric vehicle

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JP2000240484A
JP2000240484A JP11039414A JP3941499A JP2000240484A JP 2000240484 A JP2000240484 A JP 2000240484A JP 11039414 A JP11039414 A JP 11039414A JP 3941499 A JP3941499 A JP 3941499A JP 2000240484 A JP2000240484 A JP 2000240484A
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fuel
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fuel ratio
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克則 上田
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    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/50Architecture of the driveline characterised by arrangement or kind of transmission units
    • B60K6/54Transmission for changing ratio
    • B60K6/543Transmission for changing ratio the transmission being a continuously variable transmission

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a low fuel consumption vehicle to control operation of an engine and an M/G(an electric motor/generator) and improve fuel consumption without complicating a mechanism. SOLUTION: When this vehicle is in a discharge permission mode, an M/G 6 is operated as a motor and by reducing an engine load or stopping the engine, the coefficient of fuel consumption of the engine 1 is caused to make access to a best fuel consumption region or an engine 1 is stopped, and the best fuel consumption region is kept to obtain TOTAL target torque. Further, when it is in a charge demand mode, the M/G 6 is operated as a generator and by increasing an engine load, the coefficient of fuel consumption of the engine 1 is caused to make access to the best fuel consumption region, and with the fuel consumption region of the engine 1 kept at the best fuel consumption region, charge of a battery 14 is carried out and the TOTAL target torque is obtained, and fuel consumption is improved without complicating a mechanism to provide a low fuel consumption vehicle.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、少なくとも理論空
燃比とリーン空燃比とに切換え可能な内燃機関と、内燃
機関と共に車両の動力源となる電動機を備えたハイブリ
ッド電気自動車に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hybrid electric vehicle equipped with an internal combustion engine capable of switching at least between a stoichiometric air-fuel ratio and a lean air-fuel ratio, and an electric motor which serves as a power source of the vehicle together with the internal combustion engine.

【0002】[0002]

【従来の技術】排気ガス性能の向上や燃費向上を図るた
めに、内燃機関(エンジン)と電動機(モータ)とによ
り駆動力を得るハイブリッド電気自動車が種々開発され
ている。ハイブリッド電気自動車としては、モータによ
り駆動力を得ると共にエンジンによりモータの電源とな
る電力を発電する形式のものや、モータとエンジンとを
併用して駆動力を得るもの等があり、モータでのみで走
行したり必要に応じてエンジンが駆動される種々の運転
モードを有し、走行中であってもエンジンの駆動を停止
させることができる技術が従来から開示されている。
2. Description of the Related Art In order to improve exhaust gas performance and fuel efficiency, various hybrid electric vehicles that obtain a driving force by an internal combustion engine (engine) and an electric motor (motor) have been developed. Hybrid electric vehicles include a type that generates driving power by using a motor and a power source for the motor using an engine, and a type that uses a motor and an engine to obtain driving force. 2. Description of the Related Art Techniques have been disclosed in the related art that have various operation modes in which an engine is driven when the vehicle is running or required, and in which the driving of the engine can be stopped even while the vehicle is running.

【0003】一方、有害排出ガス成分の低減や燃費の向
上等を図るため、吸気管内に燃料を噴射する吸気管噴射
エンジンに代えて、燃焼室内に直接燃料を噴射する多気
筒型筒内噴射エンジン(筒内噴射エンジン)が種々提案
されている。筒内噴射エンジンは、主として吸気行程で
燃料噴射が行なわれる吸気行程噴射モードと、主として
圧縮行程で燃料噴射が行なわれる圧縮行程噴射モードと
が運転状態に応じて切換えられるようになっており、運
転状態に応じてリーン空燃比として希薄燃焼運転(リー
ン運転)が可能となっている。
On the other hand, in order to reduce harmful exhaust gas components and improve fuel efficiency, instead of an intake pipe injection engine that injects fuel into an intake pipe, a multi-cylinder in-cylinder injection engine that directly injects fuel into a combustion chamber is used. Various (in-cylinder injection engines) have been proposed. The in-cylinder injection engine is configured to switch between an intake stroke injection mode in which fuel injection is mainly performed in an intake stroke and a compression stroke injection mode in which fuel injection is mainly performed in a compression stroke in accordance with an operation state. Lean combustion operation (lean operation) is possible as a lean air-fuel ratio depending on the state.

【0004】そして、ハイブリッド電気自動車において
も、エンジンとして少なくともリーン空燃比と理論(ス
トイキ)空燃比とに切換えてリーン運転が可能な筒内噴
射エンジンが適用されている(例えば、特開平9-79063
号公報参照)。筒内噴射エンジンが適用されたハイブリ
ッド電気自動車では、ドライバビリティ向上等のため、
運転状態の制御が種々工夫されている。
[0004] Also in a hybrid electric vehicle, an in-cylinder injection engine capable of performing a lean operation by switching at least between a lean air-fuel ratio and a theoretical (stoichiometric) air-fuel ratio is applied as an engine (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 9-79063).
Reference). In hybrid electric vehicles to which the direct injection engine is applied, to improve drivability, etc.
Various control of the operating state has been devised.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】近年では、排気ガス性
能の向上や燃費向上の要求は高まるばかりであり、筒内
噴射エンジンが適用されたハイブリッド電気自動車であ
っても、更なる燃費効率の向上が望まれている。一方
で、車両の製造コスト等は益々抑えられる傾向にあり、
機構の複雑化は避ける必要があり、機構を複雑にするこ
となく燃費効率の向上が望まれているのが現状である。
In recent years, there has been a growing demand for improved exhaust gas performance and improved fuel efficiency. Even in a hybrid electric vehicle to which a direct injection engine is applied, further improvement in fuel efficiency is required. Is desired. On the other hand, vehicle manufacturing costs and the like tend to be increasingly suppressed,
It is necessary to avoid complication of the mechanism, and at present, it is desired to improve fuel efficiency without complicating the mechanism.

【0006】本発明は上記状況に鑑みてなされたもの
で、少なくともリーンとストイキオとに空燃比を切換え
てリーン運転が可能な内燃機関が適用され、機構を複雑
化することなく燃費効率を向上させることができるハイ
ブリッド電気自動車を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an internal combustion engine capable of operating at least by switching the air-fuel ratio between lean and stoichiometric is applied, thereby improving the fuel efficiency without complicating the mechanism. It is an object of the present invention to provide a hybrid electric vehicle which can be used.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明では、少なくとも理論(ストイキ)空燃比と同ス
トイキ空燃比よりも希薄なリーン空燃比とに切換え可能
な内燃機関と共に車両の動力源となる電動機を備え、要
求負荷導出手段で導出された要求負荷が内燃機関単体で
内燃機関のリーン空燃比又はストイキ空燃比の最良燃費
領域に位置していない場合にバッテリ状態検出手段の出
力に応じて内燃機関及び電動機の作動を動作制御手段に
より制御する。この時、バッテリ状態検出手段の出力が
放電可能な場合には、電動機を動力源として作動させ内
燃機関の負荷を低減させることにより内燃機関の燃費率
を最良燃費領域に近づけさせるもしくは同内燃機関を停
止させる。また、バッテリ状態検出手段の出力が充電要
求状態にある場合には、電動機を発電機として作動させ
内燃機関の負荷を増加させることにより内燃機関の燃費
率を最良燃費領域に近づけさせる。
According to the present invention, there is provided a power source for a vehicle together with an internal combustion engine capable of switching between a theoretical (stoichiometric) air-fuel ratio and a lean air-fuel ratio leaner than the stoichiometric air-fuel ratio. When the required load derived by the required load deriving means is not located in the best fuel consumption region of the lean air-fuel ratio or the stoichiometric air-fuel ratio of the internal combustion engine by the required load deriving means, the motor is adapted to respond to the output of the battery state detecting means. The operation of the internal combustion engine and the electric motor is controlled by the operation control means. At this time, if the output of the battery state detection means can be discharged, the motor is operated as a power source to reduce the load on the internal combustion engine so that the fuel efficiency of the internal combustion engine approaches the best fuel efficiency area or the internal combustion engine is activated. Stop. Further, when the output of the battery state detecting means is in the charging required state, the motor is operated as a generator to increase the load on the internal combustion engine so that the fuel efficiency of the internal combustion engine approaches the best fuel efficiency region.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】以下図面に基づいて本発明の一実
施形態例を説明する。本実施形態例は、少なくともリー
ンとストイキとに空燃比を切換えてリーン運転が可能な
内燃機関(エンジン)として、混合気の空燃比を理論空
燃比よりも燃料希薄側に制御して燃焼室内に燃料を直接
噴射するようにした多気筒型筒内噴射エンジンを例に挙
げて説明してあるが、少なくともリーンとストイキとに
空燃比を切換えてリーン運転が可能なエンジンであれ
ば、多気筒型筒内噴射エンジン以外でも本発明を適用す
ることができる。また、自動変速機として無段変速機を
備えた車両を例に挙げて説明してあるが、無段変速機以
外の自動変速機を備えた車両であっても本発明を適用す
ることができる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In this embodiment, as an internal combustion engine (engine) capable of operating lean by switching the air-fuel ratio between at least lean and stoichiometric, the air-fuel ratio of the air-fuel mixture is controlled to be leaner than the stoichiometric air-fuel ratio, and the air-fuel ratio is set in the combustion chamber. Although a multi-cylinder in-cylinder injection engine in which fuel is directly injected is described as an example, a multi-cylinder in-cylinder engine can be operated at least by switching the air-fuel ratio between lean and stoichiometric. The present invention can be applied to other than the direct injection engine. Further, although a vehicle having a continuously variable transmission has been described as an example of an automatic transmission, the present invention can be applied to a vehicle having an automatic transmission other than the continuously variable transmission. .

【0009】図1には本発明の一実施形態例に係るハイ
ブリッド電気自動車の概略構成、図2には多気筒型筒内
噴射エンジンの概略構成、図3には制御装置の要部ブロ
ック構成、図4乃至図7にはエンジン及び電動機を動作
させるための制御マップ、図8にはエンジン及び電動機
の動作制御フローチャートを示してある。
FIG. 1 is a schematic configuration of a hybrid electric vehicle according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a schematic configuration of a multi-cylinder in-cylinder injection engine, FIG. 4 to 7 show control maps for operating the engine and the electric motor, and FIG. 8 shows a flowchart for controlling the operation of the engine and the electric motor.

【0010】図1に示すように、筒内噴射エンジン(エ
ンジン)1の出力軸2は、クラッチ3及び前後進切換用
のダブルピニオン型の遊星歯車機構4を介して無段変速
機(CVT) 5の入力側に連結されている。また、CVT 5の
入力側にはエンジン始動モータ兼用の電動機としての電
気モータ/発電機(M/G)6が連結されている。CVT 5の
出力側は発進クラッチ7を介してデフ8に連結され、駆
動力が駆動輪9に伝達される。尚、図中の符号で41
は、遊星歯車機構4のリングギヤを停止させるためのブ
レーキである。
As shown in FIG. 1, an output shaft 2 of an in-cylinder injection engine (engine) 1 is connected to a continuously variable transmission (CVT) via a clutch 3 and a double pinion type planetary gear mechanism 4 for switching between forward and reverse. 5 input side. An electric motor / generator (M / G) 6 as an electric motor also serving as an engine start motor is connected to the input side of the CVT 5. The output side of the CVT 5 is connected to a differential 8 via a starting clutch 7, and the driving force is transmitted to driving wheels 9. It should be noted that reference numeral 41 in FIG.
Is a brake for stopping the ring gear of the planetary gear mechanism 4.

【0011】CVT 5の出力側は発進クラッチ7を介して
デフ8に連結され、駆動力が駆動輪9に伝達される。CV
T 5は、溝幅が変更可能な入力プーリ11と出力プーリ
12とにベルト13が掛け渡されて構成され、入力プー
リ11及び出力プーリ12の溝幅を変更することによ
り、所定の変速比が得られるようになっている。
The output side of the CVT 5 is connected to a differential 8 via a starting clutch 7, and a driving force is transmitted to driving wheels 9. CV
T5 is configured such that a belt 13 is stretched over an input pulley 11 and an output pulley 12 whose groove widths can be changed, and by changing the groove widths of the input pulley 11 and the output pulley 12, a predetermined gear ratio is obtained. You can get it.

【0012】M/G 6に接続されるバッテリ14にはバッ
テッリ状態検出手段としての充電量検出センサ15が設
けられ、充電量検出センサ15によりバッテリ14の充
電量が検出され、検出された充電量は電子制御ユニット
(ECU)16に入力される。ECU16にはアクセル
開度及びエンジン回転速度Neの情報が入力され、各種情
報に基づいてエンジン1の駆動及びM/G 6の作動状態の
制御が行なわれる。
The battery 14 connected to the M / G 6 is provided with a charge detection sensor 15 as battery state detection means. The charge detection sensor 15 detects the charge of the battery 14 and detects the detected charge. Is input to an electronic control unit (ECU) 16. Information on the accelerator opening and the engine rotation speed Ne is input to the ECU 16, and the driving of the engine 1 and the control of the operating state of the M / G 6 are performed based on various information.

【0013】図2に示すように、エンジン1のシリンダ
ヘッド22には各気筒毎に点火プラグ23が取り付けら
れると共に、各気筒毎に電磁式の燃料噴射弁24が取り
付けられている。燃焼室25内には燃料噴射弁24の噴
射口が開口し、燃料噴射弁24から噴射される燃料が燃
焼室25内に直接噴射されるようになっている。エンジ
ン1のシリンダ26にはピストン27が上下方向に摺動
自在に支持され、ピストン27の頂面には半球状に窪ん
だキャビティ28が形成されている。キャビティ28に
より、吸気流に通常のタンブル流とは逆の逆タンブル流
を発生させるようになっている。
As shown in FIG. 2, a spark plug 23 is attached to a cylinder head 22 of the engine 1 for each cylinder, and an electromagnetic fuel injection valve 24 is attached to each cylinder. The injection port of the fuel injection valve 24 is opened in the combustion chamber 25, and the fuel injected from the fuel injection valve 24 is directly injected into the combustion chamber 25. A piston 27 is supported on the cylinder 26 of the engine 1 so as to be slidable in the vertical direction, and a cavity 28 that is depressed in a hemispherical shape is formed on the top surface of the piston 27. The cavity 28 generates a reverse tumble flow in the intake flow opposite to the normal tumble flow.

【0014】シリンダヘッド22には燃焼室25を臨む
吸気ポート29及び排気ポート30が形成され、吸気ポ
ート29は吸気弁31の駆動によって開閉され、排気ポ
ート30は排気弁32の駆動によって開閉される。吸気
ポート29には吸気管34が接続され、吸気管34には
図示しないサージタンク、エアクリーナ、スロットルボ
デー等が接続されている。一方、排気ポート30には排
気管35が接続され、排気管35には触媒16及び図示
しないマフラーが備えられている。
An intake port 29 and an exhaust port 30 facing the combustion chamber 25 are formed in the cylinder head 22. The intake port 29 is opened and closed by driving an intake valve 31, and the exhaust port 30 is opened and closed by driving an exhaust valve 32. . An intake pipe 34 is connected to the intake port 29, and a surge tank, an air cleaner, a throttle body, and the like (not shown) are connected to the intake pipe 34. On the other hand, an exhaust pipe 35 is connected to the exhaust port 30, and the exhaust pipe 35 is provided with a catalyst 16 and a muffler (not shown).

【0015】ECU16には、入出力装置、制御プログ
ラムや制御マップ等の記憶を行う記憶装置、中央処理装
置及びタイマやカウンタ類が備えられている。ECU1
6によってエンジン1及びM/G 6を含めたハイブリッド
電気自動車の総合的な制御が実施される。各種センサ類
の検出情報はECU16に入力され、ECU16は各種
センサ類の検出情報に基づいて、燃料噴射モードや燃料
噴射量を始めとして点火時期等を決定し、燃料噴射弁2
4や点火プラグ23等を駆動制御する。
The ECU 16 includes an input / output device, a storage device for storing control programs and control maps, a central processing unit, and timers and counters. ECU1
6, comprehensive control of the hybrid electric vehicle including the engine 1 and the M / G 6 is performed. The detection information of the various sensors is input to the ECU 16, and the ECU 16 determines the fuel injection mode, the fuel injection amount, the ignition timing, and the like based on the detection information of the various sensors.
4 and the ignition plug 23 are controlled.

【0016】上述したハイブリッド車においては、クラ
ッチ3のオン・オフ及びエンジン1の駆動制御により、
M/G 6のみでCVT 5の入力側に駆動力を伝達して駆動輪
9を駆動したり、必要に応じてエンジン1を駆動してM/
G 6とエンジン1を併用してCVT 5の入力側に駆動力を
伝達して駆動輪9を駆動する種々の運転モードを有して
いる。即ち、クラッチ3をオフ、ブレーキ41をオフさ
せた状態でM/G 6をモータ作動させればモータ単独走行
モードとなり、減速時はM/G 6を発電機作動させること
で回生制動モードとなる。また、クラッチ3をオン、ブ
レーキ41をオフさせた状態では遊星歯車機構4はエン
ジン1の出力軸と一体回転することになり、M/G 6を空
転させればエンジン単独走行モード、M/G 6をモータ作
動させればエンジン・モータ併用の走行モード、M/G 6
を発電作動させればエンジン・発電機併用の走行モード
となる。尚、エンジン1の始動は、この状態でM/G 6の
モータ出力をエンジン1の出力軸に伝達することにより
行われる。また、クラッチ3をオフ、ブレーキ41をオ
ンさせた状態では、エンジン1の出力軸に対して遊星歯
車機構4のキャリアが逆転してエンジン出力による後進
が可能となる。
In the above-described hybrid vehicle, the on / off of the clutch 3 and the drive control of the engine 1 are
The M / G 6 alone transmits the driving force to the input side of the CVT 5 to drive the drive wheels 9 and, if necessary, the engine 1 to drive the M / G
There are various operation modes for driving the drive wheels 9 by transmitting the driving force to the input side of the CVT 5 by using the G 6 and the engine 1 together. That is, if the M / G 6 is operated with the motor in a state where the clutch 3 is turned off and the brake 41 is turned off, the motor runs in the motor alone mode. . When the clutch 3 is turned on and the brake 41 is turned off, the planetary gear mechanism 4 rotates integrally with the output shaft of the engine 1. If you operate the motor 6, you can use the engine / motor combined driving mode, M / G 6
When the power generation operation is performed, the driving mode becomes the combined use of the engine and the generator. The engine 1 is started by transmitting the motor output of the M / G 6 to the output shaft of the engine 1 in this state. In a state where the clutch 3 is turned off and the brake 41 is turned on, the carrier of the planetary gear mechanism 4 rotates in reverse with respect to the output shaft of the engine 1, so that the engine can be driven backward by the output of the engine.

【0017】M/G 6単独による走行の場合、クラッチ3
が断状態にされ、M/G 6のみでCVT5の入力プーリ11
に駆動力を伝達して駆動輪9を駆動する。エンジン1を
始動する場合、クラッチ3が接状態にされ、M/G 6の出
力軸とエンジン1の出力軸2とが接続されてエンジン1
がM/G 6により回転され、エンジン1の点火や燃料供給
を制御することでエンジン1が始動される。
In the case of traveling by the M / G 6 alone, the clutch 3
Is turned off and the input pulley 11 of CVT 5 is
To drive the drive wheels 9. When starting the engine 1, the clutch 3 is engaged, the output shaft of the M / G 6 is connected to the output shaft 2 of the engine 1, and the engine 1 is started.
Is rotated by the M / G 6, and the engine 1 is started by controlling ignition and fuel supply of the engine 1.

【0018】エンジン1は、吸気ポート29から燃焼室
25内に流入した吸気流が逆タンブル流を形成し、圧縮
行程中期以降に燃料を噴射して逆タンブル流を利用しな
がら燃焼室25の頂部中央に配設された点火プラグ23
の近傍のみに少量の燃料を集め、点火プラグ23から離
隔した部分で極めてリーンな空燃比状態とする。点火プ
ラグ23の近傍のみを理論空燃比又はリッチな空燃比と
することで、安定した層状燃焼(層状超リーン燃焼)を
実現しながら燃料消費を抑制する。
In the engine 1, the intake air flowing into the combustion chamber 25 from the intake port 29 forms a reverse tumble flow, and injects fuel after the middle stage of the compression stroke to utilize the reverse tumble flow to make a top portion of the combustion chamber 25. Spark plug 23 arranged at the center
, A small amount of fuel is collected only in the vicinity of, and an extremely lean air-fuel ratio state is formed in a portion separated from the ignition plug. By setting the stoichiometric air-fuel ratio or the rich air-fuel ratio only in the vicinity of the ignition plug 23, fuel consumption is suppressed while achieving stable stratified combustion (stratified super-lean combustion).

【0019】また、このエンジンから高出力を得る場合
には、インジェクタ28からの燃料を吸気行程に噴射す
ることにより燃焼室25全体に均質化し、燃焼室25内
を理論空燃比やリーン空燃比の混合気状態にさせて予混
合燃焼を行う。もちろん、理論空燃比もしくはリッチ空
燃比による方がリーン空燃比によるよりも高出力が得ら
れるため、この際にも、燃料の霧化及び気化が十分に行
なわれるようなタイミングで燃料噴射を行ない、効率よ
く高出力を得るようにしている。
When a high output is obtained from the engine, the fuel from the injector 28 is injected into the intake stroke to homogenize the entire combustion chamber 25, and the inside of the combustion chamber 25 is adjusted to a stoichiometric air-fuel ratio or a lean air-fuel ratio. Premix combustion is performed with the mixture being in a mixed state. Of course, a higher output can be obtained by the stoichiometric air-fuel ratio or the rich air-fuel ratio than by the lean air-fuel ratio. In this case, too, the fuel injection is performed at a timing such that the fuel is sufficiently atomized and vaporized. High output is obtained efficiently.

【0020】ECU23は、スロットル弁の開度に応じ
た運転中の負荷Peとエンジン回転速度Neとに基づき、燃
料噴射マップ(図示省略)から現在の燃料噴射領域を検
索して燃料噴射モードを決定する。例えば、負荷Peとエ
ンジン回転速度Neが共に小さい時には、燃料噴射モード
は圧縮行程噴射モードとされて燃料が圧縮行程で噴射さ
れ、一方、負荷Peが大きくなり、あるいはエンジン回転
速度Neが大きくなると燃料噴射モードは吸気行程噴射モ
ードとされ、燃料が吸気行程で噴射される。そして、各
燃料噴射モードでの目標空燃比が設定され、適正量の燃
料噴射量が目標空燃比に基づいて決定され、この燃料噴
射量に応じて燃料噴射弁24が駆動制御されると共に、
点火プラグ23が駆動制御される。
The ECU 23 determines the fuel injection mode by searching the current fuel injection area from a fuel injection map (not shown) based on the operating load Pe and the engine speed Ne according to the opening of the throttle valve. I do. For example, when both the load Pe and the engine rotation speed Ne are small, the fuel injection mode is set to the compression stroke injection mode, and the fuel is injected in the compression stroke.On the other hand, when the load Pe increases or the engine rotation speed Ne increases, the fuel is injected. The injection mode is an intake stroke injection mode, in which fuel is injected in the intake stroke. Then, a target air-fuel ratio in each fuel injection mode is set, an appropriate amount of fuel injection is determined based on the target air-fuel ratio, and the drive of the fuel injection valve 24 is controlled in accordance with the amount of fuel injection.
The drive of the ignition plug 23 is controlled.

【0021】上記構成のハイブリッド電気自動車では、
エンジン1及びM/G 6が動力源となっている。図3に示
すように、ECU16は、動力源に対する要求負荷(TOT
AL目標トルク)をアクセル開度及びエンジン回転速度Ne
に基づいて導出する要求負荷導出手段としての TOTAL目
標トルク導出手段51を備えている。即ち、 TOTAL目標
トルク導出手段51には、アクセル開度及びエンジン回
転速度Neに基づいた TOTAL目標トルクが図4に示すマッ
プF1として記憶されている。
In the hybrid electric vehicle having the above configuration,
Engine 1 and M / G 6 are the power sources. As shown in FIG. 3, the ECU 16 sends a request load (TOT) to the power source.
(AL target torque), accelerator opening and engine speed Ne
And a TOTAL target torque deriving means 51 as required load deriving means for deriving based on the target torque. That is, the TOTAL target torque deriving means 51 stores the TOTAL target torque based on the accelerator opening and the engine speed Ne as a map F1 shown in FIG.

【0022】また、図3に示すように、ECU23は、
エンジン回転速度Ne及び TOTAL目標トルク導出手段51
で導出されたTOTAL 目標トルクに基づいて最適な燃費率
の領域を設定する領域設定手段52を備えている。即
ち、領域設定手段52には、 TOTAL目標トルクとエンジ
ン回転速度Neに基づいた最適な燃費率の運転領域が図5
に示す状態のマップとして記憶されている。図5に示し
たマップは、等燃費率線(P1(g/psh) 〜P6(g/psh) :P1
<P2<P3<P4<P5<P5)を基にして、ストイキ及びリッ
チ空燃比の最適な燃費率の運転領域に分けられて記憶さ
れている。領域はストイキの最良空燃比領域であり、
領域はリッチの最良空燃比領域である。
As shown in FIG. 3, the ECU 23
Engine speed Ne and TOTAL target torque deriving means 51
Region setting means 52 for setting a region of the optimum fuel efficiency based on the TOTAL target torque derived in the above. That is, the region setting means 52 stores an operation region of the optimum fuel efficiency based on the TOTAL target torque and the engine speed Ne as shown in FIG.
Are stored as a map in the state shown in FIG. The map shown in FIG. 5 is an equal fuel consumption rate line (P1 (g / psh) to P6 (g / psh): P1
Based on <P2 <P3 <P4 <P5 <P5), the operation ranges are divided and stored in the stoichiometric and rich air-fuel ratio optimal fuel efficiency operation regions. The region is the stoichiometric best air-fuel ratio region,
The region is a rich best air-fuel ratio region.

【0023】ECU16では、領域設定手段52に基づ
いて設定された領域に対し、図3に示すように、充電量
検出センサ15で検出されたバッテリ14の充電量に応
じてエンジン1及びM/G 6の目標トルクを設定する目標
トルク設定手段53が備えられ、目標トルク設定手段5
3で設定された目標トルクに基づいてエンジン制御手段
54及びM/G 制御手段55によりエンジン1及びM/G 6
の作動が制御される(動作制御手段)。つまり、要求負
荷導出手段としての TOTAL目標トルク導出手段51で導
出された TOTAL目標トルク(要求負荷)が、エンジン1
単体でリーン空燃比又はストイキ空燃比の最良燃費領域
(領域、)に位置していない場合に、充電量検出セ
ンサ15の出力に応じてM/G 6の作動が制御されるよう
になっている。
In the ECU 16, as shown in FIG. 3, the engine 1 and the M / G are controlled in accordance with the charge amount of the battery 14 detected by the charge amount detection sensor 15 for the region set by the region setting means 52. A target torque setting means 53 for setting the target torque of the target torque setting means 5;
The engine 1 and the M / G 6 are controlled by the engine control means 54 and the M / G control means 55 based on the target torque set in Step 3.
Is controlled (operation control means). That is, the TOTAL target torque (required load) derived by the TOTAL target torque deriving means 51 as the required load deriving means is the engine 1
The operation of the M / G 6 is controlled in accordance with the output of the charge amount detection sensor 15 when it is not positioned alone in the best fuel efficiency region (region) of the lean air-fuel ratio or the stoichiometric air-fuel ratio. .

【0024】具体的には、前述したように、バッテリ1
4の充電が十分である場合には、M/G 6を動力源として
作動させエンジン1の負荷を低減させることによりエン
ジン1の燃費率を最良空燃比領域(領域、)に近づ
けさせる、もしくはエンジン1を停止させる機能を有し
ている。また、バッテリ14の充電が十分ではない場合
には、M/G 6を発電機として作動させエンジン1の負荷
を増加させることによりエンジン1の燃費率を最良空燃
比領域(領域、)に近づけさせる機能を有してい
る。
Specifically, as described above, the battery 1
If the charging of the engine 4 is sufficient, the M / G 6 is operated as a power source to reduce the load on the engine 1 so that the fuel efficiency of the engine 1 approaches the best air-fuel ratio region (region), or 1 is stopped. If the battery 14 is not sufficiently charged, the M / G 6 is operated as a generator to increase the load on the engine 1 to bring the fuel efficiency of the engine 1 closer to the best air-fuel ratio region (region). Has a function.

【0025】図4乃至図8に基づいて動作制御手段の作
用を更に具体的に説明する。
The operation of the operation control means will be described more specifically with reference to FIGS.

【0026】図8に示すように、ステップS1で TOTAL
目標トルクが図4に示すマップから読み出され、ステッ
プS2で現在のモードがバッテリ14の充電を必要とす
る充電要求モードであるか否かが判断される。初期の状
態は充電要求モードではないので、即ち、バッテリ14
の放電が可能でM/G 6をモータとして動作させることが
可能であるため、ステップS3に移行する。ステップS
3では、充電量検出センサ15で検出される充電量が第
2の下限値(充電の開始が必要な値:例えば50%)で
ある充電判定2の値を下回っているか否かが判断され
る。
As shown in FIG. 8, in step S1, TOTAL
The target torque is read from the map shown in FIG. 4, and it is determined in step S2 whether or not the current mode is a charge request mode that requires charging of the battery 14. Since the initial state is not the charge request mode,
Is discharged, and the M / G 6 can be operated as a motor. Step S
In 3, it is determined whether or not the charge amount detected by the charge amount detection sensor 15 is lower than the value of the charge determination 2 which is the second lower limit value (a value at which charging needs to be started: for example, 50%). .

【0027】初期の状態はステップS3では充電量が充
電判定2の値を下回っていない、即ち、充電を必要とし
ないと判断され、ステップS4でモードを放電許可モー
ドに設定し、ステップS5で図6(a)(b)に示したマップ
F2,F3 に基づいてエンジン目標トルク及びモータ目標ト
ルクを読み出す。マップF2,F3 には、放電許可モードで
の(M/G 6を動力源として作動させることができる)エ
ンジン1のトルク及びM/G 6のトルクが TOTAL目標トル
クに対してそれぞれ設定されている。エンジン1のトル
ク及びM/G 6のトルクを加算したトルク線Tqが、図6
(c) に示すように、 TOTAL目標トルクと等しくなり、図
6(a) にはエンジン1のトルクに対して加算したトルク
線Tqを点線で示してある。
In the initial state, it is determined in step S3 that the charged amount is not less than the value of the charge determination 2, that is, it is determined that charging is not necessary. In step S4, the mode is set to the discharge permission mode, and in step S5, the discharge permission mode is set. Map shown in 6 (a) (b)
The engine target torque and the motor target torque are read based on F2 and F3. In the maps F2 and F3, the torque of the engine 1 and the torque of the M / G 6 in the discharge permission mode (which can be operated using the M / G 6 as a power source) are set with respect to the TOTAL target torque, respectively. . The torque line Tq obtained by adding the torque of the engine 1 and the torque of the M / G 6 is shown in FIG.
As shown in (c), the torque becomes equal to the TOTAL target torque, and in FIG. 6 (a), a torque line Tq added to the torque of the engine 1 is shown by a dotted line.

【0028】ステップS5でエンジン目標トルク及びモ
ータ目標トルクを読み出した後、ステップS6でエンジ
ン1の空燃比、スロットル開度、燃料噴射時期、点火時
期、EGR量等を制御して目標トルクとなるようにエン
ジン1を駆動すると同時に、M/G 6を目標トルクとなる
ように主としてモータとして作動させる。つまり、放電
許可モードに有る場合には、図6(a)(b)に示すエンジン
目標トルク及びモータ目標トルクでエンジン1及びM/G
6の作動を制御する。
After reading the engine target torque and the motor target torque in step S5, the air-fuel ratio, throttle opening, fuel injection timing, ignition timing, EGR amount, etc. of the engine 1 are controlled in step S6 so that the target torque is obtained. At the same time, the M / G 6 is operated mainly as a motor so that the target torque is obtained. That is, in the discharge permission mode, the engine 1 and the M / G are controlled by the engine target torque and the motor target torque shown in FIGS.
6 is controlled.

【0029】即ち、図6(a)(b)に示すように、 TOTAL目
標トルクがT1までの間は、エンジン1の燃費領域が最良
燃費領域から外れM/G 6単独で TOTAL目標トルクを出力
できるため、エンジン1の駆動を停止すると共にM/G 6
のみを作動し、M/G 6で走行させる。
That is, as shown in FIGS. 6A and 6B, while the TOTAL target torque is up to T1, the fuel consumption region of the engine 1 is out of the best fuel consumption region and the M / G 6 alone outputs the TOTAL target torque. As a result, the driving of the engine 1 is stopped and M / G 6
Only operate and run on M / G6.

【0030】TOTAL目標トルクがT1からT3までの間は、
エンジン1をリーン最良燃比領域で駆動させる範囲であ
るが、T1からT1a までの間はエンジン1単独で TOTAL目
標トルクを出力してもリーン空燃比でエンジン1を駆動
できるが、リーン最良燃比から外れてしまう。したが
って、エンジン1の目標トルクを TOTAL目標トルクより
大きく設定しリーン最良燃費領域で駆動させている。こ
のトルク分を相殺するため、M/G 6を発電機として作動
させ、 TOTAL目標トルクは不変のままエンジン1のリー
ン最良燃費領域での駆動が可能となる。
When the TOTAL target torque is between T1 and T3,
This is the range where the engine 1 is driven in the lean best fuel ratio range. During the period from T1 to T1a, the engine 1 can be driven with the lean air-fuel ratio even if the engine 1 alone outputs the TOTAL target torque, but deviates from the lean best fuel ratio. Would. Therefore, the target torque of the engine 1 is set to be larger than the TOTAL target torque, and the engine 1 is driven in the lean best fuel consumption region. In order to offset this torque, the M / G 6 is operated as a generator, and the engine 1 can be driven in the lean best fuel consumption region without changing the total target torque.

【0031】TOTAL目標トルクがT1からT2までの間は、
エンジン1単独で TOTAL目標トルクを出力してもリーン
最良燃費領域内で駆動させることができる。したがっ
て、M/G 6をモータ又は発電機として作動させる必要が
ない。尚、本実施形態例ではエンジン目標トルクがリー
ン最良燃費領域を外れない範囲内でM/G 6を発電機と
して作動させより多くの充電量を確保できるようマップ
化されている。
When the TOTAL target torque is between T1 and T2,
Even when the engine 1 alone outputs the TOTAL target torque, the engine 1 can be driven within the lean best fuel consumption region. Therefore, there is no need to operate the M / G 6 as a motor or a generator. In the present embodiment, the map is formed so that the M / G 6 is operated as a generator so that a larger amount of charge can be secured within a range where the engine target torque does not deviate from the lean best fuel consumption region.

【0032】TOTAL目標トルクがT2からT3までの間は、
エンジン1の燃費領域がリーン空燃比の最良燃費領域
とストイキ空燃比の最良燃費領域の間にあり、エンジ
ン1のみを駆動して TOTAL目標トルクを得る場合、燃費
の最良領域から外れる。このため、 TOTAL目標トルクが
T2からT3までの間は、エンジン1をリーン空燃比で駆動
すると共にM/G 6をモータとして作動し、エンジン1の
リーン空燃比での駆動及びM/G 6の作動で走行させる。
これにより、エンジン1単体の燃費領域がリーン空燃比
とストイキ空燃比の最良燃費領域の間に存在する TOTAL
目標トルクとなっても、エンジン1の燃費領域をリーン
空燃比の最良燃費領域に保つことができる。
When the TOTAL target torque is between T2 and T3,
When the fuel consumption region of the engine 1 is between the best fuel consumption region of the lean air-fuel ratio and the best fuel consumption region of the stoichiometric air-fuel ratio, and the engine 1 alone is driven to obtain the TOTAL target torque, it deviates from the best fuel consumption region. Therefore, the TOTAL target torque
During the period from T2 to T3, the engine 1 is driven at a lean air-fuel ratio, the M / G 6 is operated as a motor, and the engine 1 is driven at a lean air-fuel ratio and the M / G 6 is operated.
As a result, the fuel efficiency region of the engine 1 alone exists between the lean air-fuel ratio and the best fuel efficiency region of the stoichiometric air-fuel ratio.
Even when the target torque is reached, the fuel consumption range of the engine 1 can be maintained in the best fuel consumption range of the lean air-fuel ratio.

【0033】TOTAL目標トルクがT3からT4までの間は、
エンジン1をストイキ最良空燃比領域で駆動させる範囲
である。 TOTAL目標トルクがT3からT3a までの間は、エ
ンジン1単独で TOTAL目標トルクを出力してもストイキ
空燃比でエンジン1を駆動できるが、ストイキ最良燃費
領域から外れてしまう。したがって、エンジンの目標
トルクを TOTAL目標トルクよりも大きく設定しストイキ
最良燃費領域で駆動させている。このトルクの増加分を
相殺するため、M/G 6を発電機として作動させ、 TOTAL
目標トルクは不変のままエンジン1のストイキ最良燃費
領域での駆動が可能となる。
When the TOTAL target torque is between T3 and T4,
This is a range in which the engine 1 is driven in the stoichiometric best air-fuel ratio region. While the TOTAL target torque is between T3 and T3a, the engine 1 can be driven at the stoichiometric air-fuel ratio even when the TOTAL target torque is output by itself, but the engine 1 is out of the stoichiometric best fuel economy region. Therefore, the target torque of the engine is set larger than the TOTAL target torque, and the engine is driven in the stoichiometric best fuel consumption area. To offset this increase in torque, the M / G 6 was operated as a generator,
It is possible to drive the engine 1 in the stoichiometric best fuel economy region without changing the target torque.

【0034】TOTAL目標トルクがT3からT4までの間は、
エンジン1単独で TOTAL目標トルクを出力してもストイ
キ最良燃費領域内で駆動させることができる。したが
って、M/G 6をモータ又は発電機として作動させる必要
はない。尚、本実施形態例では、エンジン目標トルクが
ストイキ最良燃費領域を外れない範囲内でM/G 6を発
電機として作動させより多くの充電量を確保できるよう
にマップ化されている。
When the TOTAL target torque is between T3 and T4,
Even if the engine 1 alone outputs the TOTAL target torque, the engine 1 can be driven within the stoichiometric best fuel consumption region. Therefore, it is not necessary to operate the M / G 6 as a motor or a generator. In the present embodiment, the map is formed so that the M / G 6 is operated as a generator so that a larger amount of charge can be secured within a range in which the engine target torque does not deviate from the stoichiometric best fuel consumption region.

【0035】TOTAL目標トルクがT4からT5までの間は、
エンジン1のストイキ最良燃費領域の最大トルクを越
えた領域にあり、エンジン1単体のストイキ最良燃費領
域では TOTAL目標トルクが得られない。このため、 T
OTAL目標トルクがT4からT5までの間は、エンジン1をス
トイキ最良燃費領域の最大トルクで駆動すると共にM/G
6をモータとして作動させ不足トルク分を補う。これに
より、エンジン1単体では TOTAL目標トルクが得られな
い場合であっても、エンジン1の燃費領域をストイキ空
燃比の最良燃費領域に保って TOTAL目標トルクを得るこ
とができる。
When the TOTAL target torque is between T4 and T5,
It is in the area exceeding the maximum torque in the stoichiometric best fuel consumption area of the engine 1, and the TOTAL target torque cannot be obtained in the stoichiometric best fuel consumption area of the engine 1 alone. Therefore, T
While the OTAL target torque is between T4 and T5, the engine 1 is driven at the maximum torque in the stoichiometric best fuel economy area and M / G
6 is operated as a motor to compensate for the insufficient torque. As a result, even when the TOTAL target torque cannot be obtained by the engine 1 alone, the TOTAL target torque can be obtained by maintaining the fuel efficiency region of the engine 1 in the best fuel efficiency region of the stoichiometric air-fuel ratio.

【0036】TOTAL目標トルクがT5以上では、エンジン
1をストイキ最良燃費領域の最大トルクで駆動させ、
M/G 6をモータとして最大で駆動させても TOTAL目標ト
ルクに到達しないので、エンジン1をストイキ最良燃費
領域から外して駆動させトルク増大を図る。尚、 TOT
AL目標トルクが0以下では、モータ目標トルクを放電側
にマップ化しているが、これは、バッテリの過充電を防
止するためのものである。したがって、回生制御を重視
するならば充電側へマップ化してもよい。
When the TOTAL target torque is T5 or more, the engine 1 is driven at the maximum torque in the stoichiometric best fuel economy area,
Even if the M / G 6 is driven as a motor at maximum, the TOTAL target torque is not reached, so the engine 1 is driven out of the stoichiometric best fuel consumption region to increase the torque. In addition, TOT
When the AL target torque is 0 or less, the motor target torque is mapped on the discharge side, but this is to prevent overcharging of the battery. Therefore, if regenerative control is emphasized, it may be mapped to the charging side.

【0037】上述したように、放電許可モードに有る場
合には、M/G 6をモータとして作動させエンジン1の負
荷を低減させることによりエンジン1の燃費率を最良燃
費領域に近づけさせるようになっている。また、M/G 6
をモータとして作動させエンジン1を停止させるように
なっている。このため、エンジン1の燃費領域を最良燃
費領域に保って TOTAL目標トルクを得ることができ、機
構を複雑にすることなく燃費を向上させることが可能と
なる。
As described above, in the discharge permission mode, the M / G 6 is operated as a motor to reduce the load on the engine 1 so that the fuel efficiency of the engine 1 approaches the best fuel efficiency region. ing. Also, M / G 6
Is operated as a motor to stop the engine 1. For this reason, the TOTAL target torque can be obtained while keeping the fuel consumption region of the engine 1 in the best fuel consumption region, and the fuel consumption can be improved without complicating the mechanism.

【0038】以上が、放電許可モードにある場合に、充
電量が充電判定2の値を下回っていないと判断された時
の処理である。一方、運転が継続されてバッテリ14の
充電量が低下すると、放電許可モードにあっても充電量
検出センサ15で検出される充電量が第2の下限値(充
電の開始が必要な値:例えば50%)である充電判定2
の値を下回っているとステップS3で判断される。ステ
ップS3で充電量が充電判定2の値を下回っていると判
断された場合、ステップS7でモードを充電要求モード
に設定する。
The above is the processing when it is determined that the charge amount is not below the value of the charge determination 2 in the discharge permission mode. On the other hand, when the operation is continued and the charge amount of the battery 14 decreases, the charge amount detected by the charge amount detection sensor 15 becomes the second lower limit value (a value that requires the start of charging: for example, even in the discharge permission mode). 50%)
Is determined to be smaller than the value of (1) in step S3. When it is determined in step S3 that the charge amount is lower than the value of the charge determination 2, the mode is set to the charge request mode in step S7.

【0039】ステップS7で充電要求モードに設定した
後、ステップS8で図7(a)(b)に示したマップF4,F5 に
基づいてエンジン目標トルク及びモータ目標トルクを読
み出す。マップF4,F5 には、充電要求モードでの(M/G
6を発電機として作動させる)エンジン1のトルク及び
M/G 6のトルクが TOTAL目標トルクに対してそれぞれ設
定されている。エンジン1のトルク及びM/G 6のトルク
を加算したトルク線Tqが、図7(c) に示すように、 TOT
AL目標トルクと等しくなり、図7(a) にはエンジン1の
トルクに対して加算したトルク線Tqを点線で示してあ
る。
After setting the charging request mode in step S7, the engine target torque and the motor target torque are read out in step S8 based on the maps F4 and F5 shown in FIGS. In maps F4 and F5, (M / G
6 as a generator) the torque of the engine 1 and
The torque of M / G 6 is set for each TOTAL target torque. The torque line Tq obtained by adding the torque of the engine 1 and the torque of the M / G 6 is, as shown in FIG.
7A, the torque line Tq added to the torque of the engine 1 is indicated by a dotted line.

【0040】ステップS7でエンジン目標トルク及びモ
ータ目標トルクを読み出した後、ステップS8でエンジ
ン1の空燃比、スロットル開度、燃料噴射時期、点火時
期、EGR量等を制御して目標トルクとなるようにエン
ジン1を駆動すると同時に、M/G 6を目標トルクとなる
ように主として発電機として作動させる。つまり、充電
要求モードにある場合には、図7(a)(b)に示すエンジン
目標トルク及びモータ目標トルクでエンジン1及びM/G
6の作動を制御する。
After reading out the engine target torque and the motor target torque in step S7, the air-fuel ratio, throttle opening, fuel injection timing, ignition timing, EGR amount, etc. of the engine 1 are controlled in step S8 so that the target torque is obtained. At the same time, the M / G 6 is operated mainly as a generator so that the target torque is obtained. That is, in the charging request mode, the engine 1 and the M / G are controlled by the engine target torque and the motor target torque shown in FIGS.
6 is controlled.

【0041】即ち、図7(a)(b)に示すように、 TOTAL目
標トルクが0からT11aまでの間は、エンジン1の燃費領
域が最良燃費領域から外れて主としてM/G 6単独による
走行が好ましいが、充電要求モードにあるため、エンジ
ン1をリーン空燃比で駆動する(エンジン1の負荷を増
加させる)と共にM/G 6を発電機として作動し、エンジ
ン1のリーン空燃比での駆動により走行させると共にバ
ッテリ14の充電を行う。これにより、エンジン1の燃
費領域をリーン空燃比の最良燃費領域に保った状態でバ
ッテリ14の充電を行うことができる。
That is, as shown in FIGS. 7 (a) and 7 (b), while the TOTAL target torque is between 0 and T11a, the fuel consumption region of the engine 1 is out of the best fuel consumption region and the M / G 6 is mainly driven by itself. However, since the engine is in the charge request mode, the engine 1 is driven at a lean air-fuel ratio (increase the load on the engine 1), and the M / G 6 is operated as a generator to drive the engine 1 at a lean air-fuel ratio. And the battery 14 is charged. Thus, the battery 14 can be charged while the fuel consumption region of the engine 1 is kept in the best fuel consumption region of the lean air-fuel ratio.

【0042】TOTAL目標トルクがT11aからT12 までの間
は、エンジン1単独で TOTAL目標トルクを出力してもリ
ーン最良燃費領域内で駆動させることができるが、充
電要求モードにあるため、エンジン目標トルクがリーン
最良燃費領域を外れない範囲でM/G 6を発電機として
作動させる。
While the TOTAL target torque is between T11a and T12, the engine 1 can be driven in the lean best fuel consumption region even if the TOTAL target torque is output by itself. Operates the M / G 6 as a generator within a range that does not deviate from the lean best fuel consumption area.

【0043】TOTAL目標トルクがT12 からT14 までの間
は、エンジン1の燃費領域がリーン空燃比の最良燃費領
域とストイキ空燃比の最良燃費領域の間及びストイキ空
燃比の最良領域にある。充電要求モードにあるため、こ
の場合、エンジン1の負荷を増加させてストイキ最良燃
費領域で駆動すると共にM/G 6を発電機として作動
し、バッテリ14の充電を行う。これにより、エンジン
1の燃費領域をストイキ最良燃費領域に保った状態で
バッテリ14の充電を行うことができる。
When the TOTAL target torque is between T12 and T14, the fuel consumption range of the engine 1 is between the best fuel consumption range of the lean air-fuel ratio and the best fuel consumption range of the stoichiometric air-fuel ratio, and the best range of the stoichiometric air-fuel ratio. In the charge request mode, in this case, the load of the engine 1 is increased to drive the engine 1 in the stoichiometric best fuel consumption region, and the M / G 6 is operated as a generator to charge the battery 14. Thus, the battery 14 can be charged while the fuel consumption area of the engine 1 is maintained at the stoichiometric best fuel consumption area.

【0044】TOTAL目標トルクがT14,T15 以降は、エン
ジン1のストイキ最良燃費領域の最大トルクを越えた
領域にあるため、エンジン1をストイキ最良燃費領域か
ら外れたストイキ空燃比で駆動すると共に必要であれば
M/G 6をモータとして作動し、エンジン1のストイキ空
燃比での駆動及びM/G 6の作動で走行させる。
Since the TOTAL target torque is beyond the maximum torque in the stoichiometric best fuel consumption area of the engine 1 after T14 and T15, it is necessary to drive the engine 1 at a stoichiometric air-fuel ratio outside the stoichiometric best fuel consumption area. if there is
The M / G 6 is operated as a motor, and is driven by driving the engine 1 at the stoichiometric air-fuel ratio and operating the M / G 6.

【0045】上述したように、充電要求モードに有る場
合には、M/G 6を発電機として作動させエンジン1の負
荷を増加させることによりエンジン1の燃費率を最良燃
費領域に近づけさせるようになっている。このため、エ
ンジン1の燃費領域を最良燃費領域に保った状態でバッ
テリ14の充電を行うと共に TOTAL目標トルクを得るこ
とができ、機構を複雑にすることなく燃費を向上させる
ことが可能となる。
As described above, in the charging request mode, the M / G 6 is operated as a generator to increase the load on the engine 1 so that the fuel efficiency of the engine 1 approaches the best fuel efficiency area. Has become. For this reason, the battery 14 can be charged while keeping the fuel consumption region of the engine 1 in the best fuel consumption region, and the TOTAL target torque can be obtained, so that the fuel consumption can be improved without complicating the mechanism.

【0046】以上が、充電要求モードとなった時の処理
である。一方、ステップS7でモードが充電要求モード
となった後は、ステップS2で現在のモードがバッテリ
14の充電を必要とする充電要求モードであると判断さ
れる。ステップS2で現在のモードが充電要求モードで
あると判断されると、ステップS9でバッテリ14の充
電量が第1の下限値(放電が十分に可能な最低値:例え
ば60%)である充電判定1を越えているか否かが判断
される。尚、充電判定1の値は前述した充電判定2の値
よりも大きな値で設定され、充電の開始が必要な値と放
電が十分に可能な最低値との間にはヒステリシスが設け
られた状態になっている。
The above is the processing when the charging request mode is set. On the other hand, after the mode is changed to the charge request mode in step S7, it is determined in step S2 that the current mode is the charge request mode that requires charging of the battery 14. When it is determined in step S2 that the current mode is the charge request mode, in step S9, the charge determination is performed so that the charge amount of the battery 14 is at the first lower limit (the minimum value at which discharge is sufficiently possible: for example, 60%). It is determined whether the number exceeds one. Note that the value of the charge determination 1 is set to a value larger than the value of the charge determination 2 described above, and a state in which hysteresis is provided between a value at which charging needs to be started and a minimum value at which discharge is sufficiently possible. It has become.

【0047】ステップS9でバッテリ14の充電量が充
電判定1を越えていると判断された場合ステップS2の
処理に移行し、ステップS9でバッテリ14の充電量が
充電判定1を越えていないと判断された場合ステップS
7の処理に移行する。そして、前述したようにそれぞれ
のモードで目標トルクとなるようにエンジン1及びM/G
6の作動を制御し、M/G 6をモータ作動させることでエ
ンジン1の燃費領域を最良燃費領域に保って TOTAL目標
トルクを得るようにしたり、M/G 6を発電作動させるこ
とでエンジン1の燃費領域を最良燃費領域に保った状態
でバッテリ14の充電を行いながら TOTAL目標トルクを
得るようにする。
If it is determined in step S9 that the charge amount of the battery 14 exceeds the charge determination 1, the process proceeds to step S2, and it is determined in step S9 that the charge amount of the battery 14 does not exceed the charge determination 1. Step S
Then, the processing shifts to step S7. Then, as described above, the engine 1 and the M / G are set so that the target torque is obtained in each mode.
By controlling the operation of the M / G 6 and operating the M / G 6 by motor, the fuel consumption range of the engine 1 is maintained in the best fuel consumption range so as to obtain the TOTAL target torque. The target torque is obtained while charging the battery 14 in a state where the fuel efficiency region is maintained in the best fuel efficiency region.

【0048】上述したハイブリッド電気自動車は、放電
許可モードに有る場合には、M/G 6をモータとして作動
させエンジン1の負荷を低減させることによりエンジン
1の燃費率を最良燃費領域に近づけるか、もしくは、M/
G 6をモータとして作動させエンジン1を停止させるよ
うにしたので、エンジン1の燃費領域を最良燃費領域に
保って TOTAL目標トルクを得ることができる。また、充
電要求モードに有る場合には、M/G 6を発電機として作
動させエンジン1の負荷を増加させることによりエンジ
ン1の燃費率を最良燃費領域に近づけるようにしたの
で、エンジン1の燃費領域を最良燃費領域に保った状態
でバッテリ14の充電を行うと共に TOTAL目標トルクを
得ることができる。このため、機構を複雑にすることな
くエンジン1とM/G 6との動作が制御され、燃費を向上
させて低燃費の車両とすることが可能となる。
When the hybrid electric vehicle is in the discharge permission mode, the M / G 6 is operated as a motor to reduce the load on the engine 1 so that the fuel efficiency of the engine 1 approaches the best fuel efficiency area. Or M /
Since the engine 6 is stopped by operating G6 as a motor, the TOTAL target torque can be obtained while keeping the fuel consumption range of the engine 1 in the best fuel consumption range. In addition, when the vehicle is in the charge request mode, the M / G 6 is operated as a generator to increase the load on the engine 1 so that the fuel efficiency of the engine 1 approaches the best fuel efficiency region. The battery 14 is charged while keeping the region in the best fuel consumption region, and the TOTAL target torque can be obtained. For this reason, the operation of the engine 1 and the M / G 6 is controlled without complicating the mechanism, and it is possible to improve the fuel efficiency and to achieve a fuel-efficient vehicle.

【0049】尚、上記実施形態例の図6、図7のマップ
では、エンジン1のストイキ最良燃費領域以下の目標
トルクを出力する場合、リーン又はストイキ最良燃費領
域,でエンジン1を駆動させているが、上記最良燃
費領域内でエンジン1を駆動させなくとも、同最良燃費
領域に近づくようにM/G 6を作動させるだけで燃費を向
上させることが可能である。
In the maps of FIGS. 6 and 7 of the above embodiment, when outputting a target torque equal to or less than the stoichiometric best fuel consumption region of the engine 1, the engine 1 is driven in the lean or stoichiometric best fuel consumption region. However, even if the engine 1 is not driven within the above-described best fuel consumption region, the fuel consumption can be improved only by operating the M / G 6 so as to approach the best fuel consumption region.

【0050】[0050]

【発明の効果】本発明のハイブリッド電気自動車は、少
なくとも理論(ストイキ)空燃比と同理論空燃比より希
薄なリーン空燃比とに切換え可能な内燃機関と共に車両
の動力源となる電動機を備え、要求負荷導出手段で導出
された要求負荷が内燃機関単体で内燃機関のリーン空燃
比又はストイキ空燃比の最良燃費領域に位置していない
場合にバッテリ状態検出手段の出力に応じて内燃機関及
び電動機の作動を動作制御手段により制御するようにし
たものであり、バッテリ状態検出手段の出力が放電可能
な場合には、電動機を動力源として作動させ内燃機関の
負荷を低減させることにより内燃機関の燃費率を最良燃
費領域に近づけさせるようにするか、もしくは内燃機関
を停止させるようにし、また、バッテリ状態検出手段の
出力が充電要求状態にある場合には、電動機を発電機と
して作動させ内燃機関の負荷を増加させることにより内
燃機関の燃費率を最良燃費領域に近づけさせるようにし
たので、電動機で動力を得ながら内燃機関の燃費領域を
最良燃費領域に保って所望のトルクを得ることができる
と共に、内燃機関の燃費領域を最良燃費領域に保った状
態でバッテリの充電を行うと共に所望のトルクを得るこ
とができる。
The hybrid electric vehicle of the present invention includes an internal combustion engine capable of switching between at least a stoichiometric air-fuel ratio and a lean air-fuel ratio leaner than the stoichiometric air-fuel ratio, and an electric motor serving as a power source of the vehicle. The operation of the internal combustion engine and the electric motor according to the output of the battery state detection means when the required load derived by the load derivation means is not located in the best fuel efficiency region of the lean air-fuel ratio or the stoichiometric air-fuel ratio of the internal combustion engine by itself. Is controlled by the operation control means, and when the output of the battery state detection means can be discharged, the electric motor is operated as a power source to reduce the load on the internal combustion engine, thereby reducing the fuel consumption rate of the internal combustion engine. The engine should be brought closer to the best fuel economy region or the internal combustion engine should be stopped. In this case, the motor is operated as a generator to increase the load on the internal combustion engine so that the fuel efficiency of the internal combustion engine is brought closer to the best fuel efficiency area. Is maintained in the best fuel consumption region, a desired torque can be obtained, and the battery can be charged while maintaining the fuel consumption region of the internal combustion engine in the best fuel consumption region, and the desired torque can be obtained.

【0051】この結果、少なくとも理論空燃比と同理論
空燃比より希薄なリーン空燃比とに切換えてリーン運転
が可能な内燃機関と電動機との動作が効率良く制御さ
れ、機構を複雑化することなく燃費を向上させて低燃費
の車両とすることが可能となる。
As a result, the operation of the internal combustion engine and the electric motor capable of performing the lean operation by switching at least to the stoichiometric air-fuel ratio and a lean air-fuel ratio leaner than the stoichiometric air-fuel ratio is efficiently controlled, and the mechanism is not complicated. It is possible to improve the fuel efficiency and make the vehicle fuel efficient.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施形態例に係るハイブリッド電気
自動車の概略構成図。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a hybrid electric vehicle according to an embodiment of the present invention.

【図2】多気筒型筒内噴射エンジンの概略構成図。FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a multi-cylinder in-cylinder injection engine.

【図3】制御装置の要部ブロック構成図。FIG. 3 is a block diagram of a main part of the control device.

【図4】エンジン及び電動機を動作させるための制御マ
ップ。
FIG. 4 is a control map for operating an engine and an electric motor.

【図5】エンジンを動作させるための制御マップ。FIG. 5 is a control map for operating the engine.

【図6】エンジン及び電動機を動作させるための制御マ
ップ。
FIG. 6 is a control map for operating an engine and an electric motor.

【図7】エンジン及び電動機を動作させるための制御マ
ップ。
FIG. 7 is a control map for operating the engine and the electric motor.

【図8】エンジン及び電動機の動作制御フローチャー
ト。
FIG. 8 is an operation control flowchart of an engine and an electric motor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 筒内噴射エンジン(エンジン) 3 クラッチ 5 無段変速機(CVT) 6 電気モータ/発電機(M/G) 14 バッテリ 15 充電量検出センサ 16 電子制御ユニット(ECU) 51 TOTAL目標トルク導出手段 52 領域設定手段 53 目標トルク設定手段 54 エンジン制御手段 55 M/G 制御手段 1 In-cylinder injection engine (engine) 3 Clutch 5 Continuously variable transmission (CVT) 6 Electric motor / generator (M / G) 14 Battery 15 Charge detection sensor 16 Electronic control unit (ECU) 51 TOTAL target torque deriving means 52 Area setting means 53 Target torque setting means 54 Engine control means 55 M / G control means

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F02D 41/04 305 (72)発明者 口田 征人 東京都港区芝五丁目33番8号 三菱自動車 工業株式会社内 Fターム(参考) 3G093 AA05 AA06 AA07 AA16 AB00 BA19 BA22 DA01 DA06 DB00 DB19 EA00 EA04 EA05 EA13 EB00 EB09 EC02 FA10 FA11 FB06 3G301 HA01 HA04 HA13 HA15 HA17 JA02 LA00 LB04 LC03 MA01 MA19 NA08 NC02 NE19 NE26 PE01Z PF03Z PG01Z ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme Court ゛ (Reference) F02D 41/04 305 (72) Inventor Masato Kuchita 5-33-8 Shiba 5-chome, Minato-ku, Tokyo Mitsubishi Motors In-house F-term (reference) 3G093 AA05 AA06 AA07 AA16 AB00 BA19 BA22 DA01 DA06 DB00 DB19 EA00 EA04 EA05 EA13 EB00 EB09 EC02 FA10 FA11 FB06 3G301 HA01 HA04 HA13 HA15 HA17 JA02 LA00 LB04 LC03 MA01 MA19 NA08 NC01 NE19

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 少なくとも理論空燃比と同理論空燃比よ
り希薄なリーン空燃比とに切換え可能な内燃機関と、同
内燃機関と共に車両の動力源となる電動機と、同電動機
に接続されるバッテリの充電状態を検出するバッテリ状
態検出手段と、上記動力源に対する要求負荷を導出する
要求負荷導出手段と、同要求負荷導出手段で導出された
要求負荷が上記内燃機関単体で同内燃機関のリーン空燃
比又は理論空燃比の最良燃費領域に位置していない場合
に上記バッテリ状態検出手段の出力に応じて上記内燃機
関及び上記電動機の作動を制御する動作制御手段とを備
え、 同動作制御手段には、上記電動機を動力源として作動さ
せ上記内燃機関の負荷を低減させることにより同内燃機
関の燃費率を上記最良燃費領域に近づけさせるもしくは
同内燃機関を停止させる機能と、上記電動機を発電機と
して作動させ上記内燃機関の負荷を増加させることによ
り同内燃機関の燃費率を上記最良燃費領域に近づけさせ
る機能とが備えられていることを特徴とするハイブリッ
ド電気自動車。
An internal combustion engine capable of switching between at least a stoichiometric air-fuel ratio and a lean air-fuel ratio that is leaner than the stoichiometric air-fuel ratio, an electric motor serving as a power source of a vehicle together with the internal combustion engine, and a battery connected to the electric motor A battery state detecting means for detecting a state of charge, a required load deriving means for deriving a required load on the power source, and a required air load derived by the required load deriving means is a lean air-fuel ratio of the internal combustion engine alone. Or operation control means for controlling the operation of the internal combustion engine and the electric motor in accordance with the output of the battery state detection means when the battery is not located in the best fuel efficiency region of the stoichiometric air-fuel ratio. By operating the electric motor as a power source and reducing the load on the internal combustion engine, the fuel efficiency of the internal combustion engine is brought closer to the best fuel consumption area, or the internal combustion engine is And a function of operating the electric motor as a generator to increase the load on the internal combustion engine so as to bring the fuel efficiency of the internal combustion engine closer to the best fuel consumption range. Electric car.
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002192968A (en) * 2000-12-28 2002-07-10 Unisia Jecs Corp Power transmission
JP2003235110A (en) * 2002-02-13 2003-08-22 Nissan Diesel Motor Co Ltd Hybrid system for vehicle
JP2003343253A (en) * 2002-05-28 2003-12-03 Mitsubishi Motors Corp Exhaust gas purifying device for hybrid vehicle
WO2008104109A1 (en) * 2007-03-01 2008-09-04 Guilin Geely Stars Oil-Electric Hybrid Engine Co., Ltd. Fuel engine load servo device
WO2008104107A1 (en) * 2007-03-01 2008-09-04 Guilin Geely Stars Oil-Electric Hybrid Engine Co., Ltd. Engine load servo device and dynamic optimize control method thereof
EP2754597A4 (en) * 2011-09-05 2015-03-04 Honda Motor Co Ltd Hybrid vehicle control device and control method
JP2018184033A (en) * 2017-04-24 2018-11-22 トヨタ自動車株式会社 Vehicle control device
CN113650527A (en) * 2021-08-26 2021-11-16 东风柳州汽车有限公司 Power battery voltage balancing method, device, equipment and storage medium

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002192968A (en) * 2000-12-28 2002-07-10 Unisia Jecs Corp Power transmission
JP2003235110A (en) * 2002-02-13 2003-08-22 Nissan Diesel Motor Co Ltd Hybrid system for vehicle
JP2003343253A (en) * 2002-05-28 2003-12-03 Mitsubishi Motors Corp Exhaust gas purifying device for hybrid vehicle
WO2008104109A1 (en) * 2007-03-01 2008-09-04 Guilin Geely Stars Oil-Electric Hybrid Engine Co., Ltd. Fuel engine load servo device
WO2008104107A1 (en) * 2007-03-01 2008-09-04 Guilin Geely Stars Oil-Electric Hybrid Engine Co., Ltd. Engine load servo device and dynamic optimize control method thereof
GB2460561A (en) * 2007-03-01 2009-12-09 Guilin Geely Stars Oil Electri Fuel engine load servo device
EP2754597A4 (en) * 2011-09-05 2015-03-04 Honda Motor Co Ltd Hybrid vehicle control device and control method
JP2018184033A (en) * 2017-04-24 2018-11-22 トヨタ自動車株式会社 Vehicle control device
CN113650527A (en) * 2021-08-26 2021-11-16 东风柳州汽车有限公司 Power battery voltage balancing method, device, equipment and storage medium
CN113650527B (en) * 2021-08-26 2023-07-18 东风柳州汽车有限公司 Power battery voltage equalization method, device, equipment and storage medium

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