JP2001095102A - Series hybrid motor-driven vehicle - Google Patents
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- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、モータによって車
輪を駆動し、エンジン駆動式発電機によってバッテリー
を充電する充電装置を備えたシリーズハイブリッド式電
動車両に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a series hybrid electric vehicle provided with a charging device for driving wheels by a motor and charging a battery by an engine driven generator.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、この種の電動車両の充電装置は、
モータに給電するバッテリーの残存容量が低下したとき
にエンジンを始動し、このエンジンによって駆動される
発電機の発電電力でバッテリーを充電している。エンジ
ンの回転数は、バッテリーの残存容量に対応させて制御
している。このエンジン回転数の制御は、車速とは無関
係に実施されている。2. Description of the Related Art Conventionally, this type of electric vehicle charging device has
The engine is started when the remaining capacity of the battery that supplies power to the motor decreases, and the battery is charged with the power generated by the generator driven by the engine. The engine speed is controlled according to the remaining capacity of the battery. The control of the engine speed is performed irrespective of the vehicle speed.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】上述したように構成し
た従来の電動車両においては、バッテリーの残存容量が
低下している状態では、車体が例えば信号で停止してい
るときであってもエンジンが高速で回転する。このた
め、エンジンで車輪を駆動する車両に較べると、停止時
や低速走行時のエンジン音および駆動に伴なう振動が著
しく増大してしまう。一般にエンジン駆動式の車両に乗
り慣れている者がこの種の車両を運転すると、停止時や
低速走行時にエンジンが高速で回転することによって違
和感を与えてしまう。In the conventional electric vehicle configured as described above, in a state where the remaining capacity of the battery is low, even when the vehicle body is stopped by a signal, for example, the engine is not operated. Spin at high speed. For this reason, compared to a vehicle that drives wheels by an engine, engine noise during stoppage or low-speed running and vibration accompanying driving are significantly increased. In general, when a person who is accustomed to an engine-driven vehicle drives this kind of vehicle, the engine rotates at a high speed when stopped or running at a low speed, giving a sense of incongruity.
【0004】本発明はこのような問題点を解消するため
になされたもので、車体が停止しているときや低速で走
行しているときのエンジン音や振動を低減することがで
きるシリーズハイブリッド式電動車両を提供することを
目的とする。The present invention has been made in order to solve such problems, and a series hybrid system capable of reducing engine noise and vibration when the vehicle body is stopped or running at low speed. It is an object to provide an electric vehicle.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明に係るシリーズハイブリッド式電動車両は、
車速を検出する車速センサと、この車速センサが検出し
た車速に対応する目標エンジン回転数を出力する目標エ
ンジン回転数値出力手段と、エンジン回転数検知手段
と、このエンジン回転数検知手段によるエンジン回転数
検知値を前記目標エンジン回転数値と一致するように制
御するエンジン制御手段とを備え、前記目標エンジン回
転数値出力手段は、車速が大きくなるにしたがって出力
する目標エンジン回転数値が増大するように構成したも
のである。本発明によれば、停車時や低速走行時にエン
ジン回転数が低減し、高速で走行するときにエンジンが
運転されてバッテリーが充電される。In order to achieve this object, a series hybrid electric vehicle according to the present invention comprises:
A vehicle speed sensor for detecting a vehicle speed, a target engine speed value output unit for outputting a target engine speed corresponding to the vehicle speed detected by the vehicle speed sensor, an engine speed detection unit, and an engine speed by the engine speed detection unit Engine control means for controlling the detected value to be equal to the target engine speed value, wherein the target engine speed value output means is configured to increase the output target engine speed value as the vehicle speed increases. Things. According to the present invention, the engine speed is reduced when the vehicle is stopped or running at low speed, and the battery is charged by operating the engine when running at high speed.
【0006】請求項2に記載した発明に係るシリーズハ
イブリッド式電動車両は、請求項1に記載した発明に係
るシリーズハイブリッド式電動車両において、エンジン
制御手段を、車速が予め定めたエンジン始動速度を上回
ったときにエンジンを始動し、車速が予め定めたエンジ
ン停止速度を下回ったときにエンジンを停止させる構成
としたものである。この発明によれば、停止時や、車速
が設定車速より下回る徐行時にエンジンが停止し、エン
ジン音や振動が発生することがなくなる。A series hybrid electric vehicle according to a second aspect of the present invention is the series hybrid electric vehicle according to the first aspect, wherein the engine control means controls the engine speed to exceed a predetermined engine starting speed. When the vehicle speed falls below a predetermined engine stop speed, the engine is stopped. According to the present invention, the engine stops when the vehicle is stopped or when the vehicle speed is lower than the set vehicle speed, and engine noise and vibration are not generated.
【0007】[0007]
【発明の実施の形態】以下、本発明に係るシリーズハイ
ブリッド式電動車両の一実施の形態を図1ないし図8に
よって詳細に説明する。ここでは、モータの動力で人力
を助勢する電動補助自転車に本発明を適用した場合の形
態について説明する。図1は本発明に係るシリーズハイ
ブリッド式電動車両の充電系の構成を示すブロック図、
図2は充電時の動作を説明するためのフローチャート、
図3はモード判定時の動作を説明するためのフローチャ
ート、図4は目標充電電力検出手段の動作を説明するた
めのフローチャート、図5は車速と発電量の関係を示す
グラフである。図6は車速からエンジン回転数を求める
ためのマップになるグラフ、図7はバッテリーの残存容
量から最大発電電力を求めるためのマップになるグラ
フ、図8はバッテリー温度に基づき発電出力指令の強制
減少量を求めるためのグラフである。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of a series hybrid electric vehicle according to the present invention will be described below in detail with reference to FIGS. Here, an embodiment in which the present invention is applied to an electrically assisted bicycle that assists human power with the power of a motor will be described. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a charging system of a series hybrid electric vehicle according to the present invention;
FIG. 2 is a flowchart for explaining the operation at the time of charging,
FIG. 3 is a flowchart for explaining the operation at the time of mode determination, FIG. 4 is a flowchart for explaining the operation of the target charging power detection means, and FIG. 5 is a graph showing the relationship between the vehicle speed and the amount of power generation. 6 is a graph for obtaining the engine speed from the vehicle speed, FIG. 7 is a graph for obtaining the maximum power generation from the remaining capacity of the battery, and FIG. 8 is a forcible reduction of the power generation output command based on the battery temperature. It is a graph for calculating an amount.
【0008】これらの図において、符号1で示すもの
は、この実施の形態による電動補助自転車である。この
電動補助自転車1は、ペダルAを踏込む力(踏力)と、
モータ2の動力の合力を動力伝達装置Bによって後輪3
に伝え、この後輪3を駆動して走行するものである。モ
ータ2の動力は、踏力に比例して増減させている。踏力
による人力を1とするときモータ2の動力は2,3ある
いは0.7,0.5等と自由に設定可能であるが、ここ
では1に設定してある。また、この電動補助自転車1
は、前記モータ2に給電するバッテリー4をエンジン駆
動式のモータ発電機5によって充電するとともにモータ
2に給電可能とする充電装置6を装備し、シリーズハイ
ブリッド式の構造を採っている。前記モータ2と、モー
タ発電機5と、エンジン7は、動力ユニットCとして一
つのユニットをなすように形成している。In these figures, the reference numeral 1 designates an electric assist bicycle according to this embodiment. The electric assisted bicycle 1 has a force (stepping force) for depressing the pedal A,
The resultant of the power of the motor 2 is transmitted to the rear wheels 3 by the power transmission device B.
And drive the rear wheel 3 to travel. The power of the motor 2 is increased and decreased in proportion to the pedaling force. When the human power due to the treading force is set to 1, the power of the motor 2 can be freely set to 2, 3 or 0.7, 0.5, etc., but is set to 1 here. In addition, this electric assist bicycle 1
Is equipped with a charging device 6 for charging a battery 4 for supplying power to the motor 2 by an engine-driven motor generator 5 and for supplying power to the motor 2, and adopts a series hybrid structure. The motor 2, the motor generator 5, and the engine 7 are formed as one unit as a power unit C.
【0009】前記モータ発電機5は、モータと発電機の
両方の機能を有し、エンジン7を始動するときにスター
ターモータとして使用し、バッテリー4を充電するとき
やモータ2に給電するときに発電機として使用する。こ
のモータ発電機5とバッテリー4との間にインバータ・
コンバータ8を介装し、このインバータ・コンバータ8
に接続した電流制御アンプ9と速度制御アンプ10とに
よってモータ発電機5の使用形態を切替える回路を採っ
ている。前記速度制御アンプ10は、モータ発電機5の
回転数を検出する回転数検出器11の出力値(速度フィ
ードバック値)が入力され、電流制御アンプ9にはモー
タ発電機5を流れる電流値(電流フィードバック値)が
入力されるようにしている。これらのアンプ9,10
は、後述するモード判定部12から送出された指令値に
基づいてインバータ・コンバータ8を流れる電流を制御
する。前記指令値は、エンジン始動時や停止時と、定常
運転時とにそれぞれ送出される。エンジン始動用の指令
値が速度制御アンプ10に入力されると、インバータ・
コンバータ8からモータ発電機5に電力を供給してモー
タ発電機5をスターターモータとして機能させる。この
とき、電流制御アンプ9はモータ発電機5に流れる電流
をフィードバック制御によって制御する。エンジン停止
用の指令値がモード判定部12から入力されたときに
は、指令がアクチュエータ駆動部20に伝えられ、さら
にエンジンの点火系が点火カットさせられる。点火カッ
トによりエンジン回転数が低下し、設定エンジン回転数
以下になったところでインバータ・コンバータ8を流れ
る電流を再びエンジン始動用の指令値が速度制御アンプ
10に入力されるまで遮断し、バッテリー電力でモータ
発電機5が回転するのを阻止する。The motor generator 5 has both functions of a motor and a generator, is used as a starter motor when starting the engine 7, and generates electric power when charging the battery 4 or supplying power to the motor 2. Used as a machine. An inverter is connected between the motor generator 5 and the battery 4.
With the converter 8 interposed, the inverter / converter 8
A circuit is used for switching the mode of use of the motor generator 5 by the current control amplifier 9 and the speed control amplifier 10 connected to. The output value (speed feedback value) of the rotation speed detector 11 for detecting the rotation speed of the motor generator 5 is input to the speed control amplifier 10, and the current value (current) flowing through the motor generator 5 is input to the current control amplifier 9. Feedback value). These amplifiers 9, 10
Controls the current flowing through the inverter / converter 8 based on a command value sent from the mode determination unit 12 described later. The command value is sent when the engine is started or stopped, and when the engine is in a steady operation. When the command value for starting the engine is input to the speed control amplifier 10, the inverter
Electric power is supplied from the converter 8 to the motor generator 5 so that the motor generator 5 functions as a starter motor. At this time, the current control amplifier 9 controls the current flowing through the motor generator 5 by feedback control. When a command value for stopping the engine is input from the mode determining unit 12, the command is transmitted to the actuator driving unit 20, and the ignition system of the engine is cut off. When the engine speed is reduced by the ignition cut and becomes equal to or less than the set engine speed, the current flowing through the inverter / converter 8 is cut off again until the engine start command value is input to the speed control amplifier 10, and the battery power is used. This prevents the motor generator 5 from rotating.
【0010】また、定常運転用の指令値が入力されたと
きには、図1において符号13で示す車速−発電機回転
数マップ参照部から送出される発電機回転数データに対
応する発電機回転数でモータ発電機5が回転するように
インバータ・コンバータ8を制御する。エンジン7はモ
ータ発電機5に連結されており(ここでは直結である
が、減速装置あるいは増速装置を介在させてもよい)、
結果としてエンジン回転数をフィードバック制御するこ
とと等価となる。前記車速−発電機回転数マップ参照部
13は、図6に示す車速−回転数指令値マップから現在
の車速に対応するモータ発電機5の目標回転数を読出
し、発電機回転数データとして速度制御アンプ10に送
出する。図6においては、車速が増加し車速v1に達す
ると、スタータモータとして機能するモータ発電機5に
よりエンジン7が起動されるとともに、モータ発電機5
と直結されるエンジン7を回転数r1で回転すべく目標
発電機回転数がr1とされる。車速が増加するに従い目
標発電機回転数が僅かずつ増加させられ、車速がv2に
達するとモータ発電機5が発電を開始するとともに、目
標発電機回転数がr2とされる。さらに車速がv2以上
になると車速の増加に対して所定の割合で目標発電機回
転数が増加させられ、目標初でき回転数がr3に達する
車速v3以上では、目標発電機回転数は一定のr3を維
持するようにされる。この目標発電機回転数の指令値を
示すグラフがfとなる。車速が減少する場合にはグラフ
fに従って目標発電機回転数が小さくされ、車速v2に
達するとモータ発電機5は発電を停止し、さらに車速が
減少し車速v1となるとエンジン7が停止させられる。
一方、バッテリー4の残存容量が所定値以下となると、
小さなv2′という車速でモータ発電機5に発電を開始
させるべく、目標発電機回転数がr2とされる。車速の
増加に対する目標発電機回転数の増加割合は、バッテリ
ー4の残存容量が所定値以上の場合に較べて大きく設定
されており、一定の目標発電機回転数r3に達する車速
v3′は車速v3より小さく設定される。このときの目
標発電機回転数の指令値を示すグラフがf′となる。車
速を減少していく場合は上記と同様にグラフf′に従っ
て目標発電機回転数が小さくなるように設定される。こ
のマップは予めメモリ14に記憶させておく。車速は、
車速センサ15によって検出する。When a command value for steady-state operation is input, a generator speed corresponding to generator speed data transmitted from a vehicle speed-generator speed map reference unit indicated by reference numeral 13 in FIG. The inverter / converter 8 is controlled so that the motor generator 5 rotates. The engine 7 is connected to the motor generator 5 (here, it is directly connected, but a speed reduction device or a speed increasing device may be interposed).
As a result, this is equivalent to feedback control of the engine speed. The vehicle speed-generator rotation speed map reference unit 13 reads the target rotation speed of the motor generator 5 corresponding to the current vehicle speed from the vehicle speed-rotation speed command value map shown in FIG. 6, and performs speed control as generator rotation speed data. Send it to the amplifier 10. In FIG. 6, when the vehicle speed increases and reaches the vehicle speed v1, the engine 7 is started by the motor generator 5 functioning as a starter motor, and the motor generator 5
The target generator rotation speed is set to r1 so that the engine 7 directly connected to the engine 7 is rotated at the rotation speed r1. As the vehicle speed increases, the target generator speed is gradually increased. When the vehicle speed reaches v2, the motor generator 5 starts generating power and the target generator speed is set to r2. Further, when the vehicle speed becomes v2 or higher, the target generator rotation speed is increased at a predetermined rate with respect to the increase in the vehicle speed. To be maintained. The graph showing the command value of the target generator speed is f. When the vehicle speed decreases, the target generator rotation speed is reduced according to the graph f. When the vehicle speed reaches v2, the motor generator 5 stops generating power, and when the vehicle speed further decreases and reaches the vehicle speed v1, the engine 7 is stopped.
On the other hand, when the remaining capacity of the battery 4 falls below a predetermined value,
In order for the motor generator 5 to start power generation at a small vehicle speed of v2 ', the target generator speed is set to r2. The rate of increase of the target generator speed with respect to the increase of the vehicle speed is set to be larger than when the remaining capacity of the battery 4 is equal to or higher than a predetermined value, and the vehicle speed v3 'reaching a certain target generator speed r3 is the vehicle speed v3. Set smaller. The graph showing the command value of the target generator speed at this time is f '. When the vehicle speed decreases, the target generator speed is set to decrease according to the graph f 'in the same manner as described above. This map is stored in the memory 14 in advance. The vehicle speed is
Detected by the vehicle speed sensor 15.
【0011】前記エンジン7は、図示していない燃料供
給弁とスロットル弁を電動式のアクチュエータ16,1
7によって駆動するようにしている。これらのアクチュ
エータ16,17とエンジンの点火装置(図示せず)
は、図1中に符号18で示す出力要求生成部が生成した
出力要求値(目標充電電力)と、モータ発電機5の発電
電力(バッテリー4に供給される充電電力)とが一致す
るように制御する。出力要求生成部18は、バッテリー
残量検出部22からバッテリ残存容量のデータを受取
り、図7のマップから発電機出力指令値を導出する。出
力要求生成部18は、この指令値に対してさらに、バッ
テリー温度に基づき図8のマップから導出される強制減
少量を差し引いた値を、出力要求信号として発電量制御
アンプ19に送出する。発電量制御アンプ19は、出力
要求生成部18から送出された出力要求値を指令値とし
てバッテリー出力フィードバック値の差がなくなるよう
にPI制御を実施し、アクチュエータ駆動部20に制御
信号を送出する。アクチュエータ駆動部20は、前記制
御信号に従って前記両アクチュエータ16,17と点火
装置を駆動する。前記バッテリー出力フィードバック値
は、バッテリー4の端子間電圧と充放電電流とに基づい
て出力計算部21が算出し、発電量制御アンプ19に送
出する。すなわち、発電量制御アンプ19は、充電電力
が前記目標充電電力と一致するように充電装置6を制御
する。前記出力要求生成部18が本発明に係る目標充電
電力検出手段を構成し、前記発電量制御アンプ19が本
発明に係る充電制御手段を構成している。The engine 7 has a fuel supply valve and a throttle valve (not shown) connected to electric actuators 16 and 1.
7 for driving. These actuators 16 and 17 and an engine ignition device (not shown)
Is set so that the output request value (target charging power) generated by the output request generation unit indicated by reference numeral 18 in FIG. 1 matches the generated power of the motor generator 5 (charging power supplied to the battery 4). Control. The output request generation unit 18 receives the data of the remaining battery capacity from the remaining battery power detection unit 22, and derives a generator output command value from the map of FIG. The output request generation unit 18 further sends a value obtained by subtracting the forced reduction amount derived from the map of FIG. 8 based on the battery temperature from the command value to the power generation amount control amplifier 19 as an output request signal. The power generation amount control amplifier 19 performs PI control so that the difference between the battery output feedback values is eliminated using the output request value sent from the output request generation unit 18 as a command value, and sends a control signal to the actuator drive unit 20. The actuator drive unit 20 drives the two actuators 16, 17 and the ignition device according to the control signal. The battery output feedback value is calculated by the output calculator 21 based on the voltage between the terminals of the battery 4 and the charge / discharge current, and sent to the power generation control amplifier 19. That is, the power generation control amplifier 19 controls the charging device 6 so that the charging power matches the target charging power. The output request generation unit 18 constitutes a target charging power detection unit according to the present invention, and the power generation amount control amplifier 19 constitutes a charging control unit according to the present invention.
【0012】出力要求生成部18が出力要求信号を生成
するときには、この実施の形態では、バッテリー4が過
充電になるのを阻止するために、バッテリー4の残存容
量(SOC)が70%を保つようにしている。前記残存
容量は、バッテリー残量検出部22がバッテリー4の端
子間電圧、充放電電流およびバッテリー温度に基づいて
求める。残存容量が70%に満たない場合には、図7に
示すバッテリー残存容量−発電出力指令値マップに基づ
いて充電電力を設定する。このマップは、残存容量に対
する充電可能電力量を示すもので、前記メモリ14に予
め記憶させておく。When the output request generator 18 generates an output request signal, in this embodiment, the remaining capacity (SOC) of the battery 4 is maintained at 70% in order to prevent the battery 4 from being overcharged. Like that. The remaining capacity is obtained by the battery remaining amount detection unit 22 based on the voltage between the terminals of the battery 4, the charge / discharge current, and the battery temperature. If the remaining capacity is less than 70%, the charging power is set based on the remaining battery capacity-power generation output command value map shown in FIG. This map indicates the amount of chargeable electric power with respect to the remaining capacity, and is stored in the memory 14 in advance.
【0013】前記モード判定部12は、電動補助自転車
1の運転状態を複数の運転モードに分けてモード毎に前
記速度制御アンプ10と出力要求生成部18に各種の指
令値を送出する。モード判定部12に入力されるデータ
は、前記車速センサ15が検出した車速データと、バッ
テリー残量検出部22が検出したバッテリー4の残存容
量と、モータ発電機5の回転数検出器11が検出した回
転数データと、スタンドセンサ23が検出したスタンド
位置データなどである。スタンドセンサ23は、スタン
ド24を使用している状態であるか否かを検出する。The mode determining section 12 divides the driving state of the electric assisted bicycle 1 into a plurality of driving modes and sends various command values to the speed control amplifier 10 and the output request generating section 18 for each mode. The data input to the mode determination unit 12 includes the vehicle speed data detected by the vehicle speed sensor 15, the remaining capacity of the battery 4 detected by the battery remaining amount detection unit 22, and the rotation speed detector 11 of the motor generator 5. And the stand position data detected by the stand sensor 23. The stand sensor 23 detects whether the stand 24 is being used.
【0014】次に、上述したように構成した電動補助自
転車1の動作を前記モード判定部12のさらに詳細な構
成の説明と合わせて図2ないし図4に示すフローチャー
トによって説明する。この電動補助自転車1の図示して
いないメインスイッチ(電源スイッチ)がON操作され
ると、先ず、図2に示すフローチャートのステップS1
で初期設定を実施し、ステップS2で5ms待機した後
にステップS3でモード判定部12がモード判定を実施
する。Next, the operation of the electric assisted bicycle 1 constructed as described above will be described with reference to the flowcharts shown in FIGS. When a not-shown main switch (power switch) of the electric assist bicycle 1 is turned on, first, step S1 in the flowchart shown in FIG.
In step S2, after waiting 5 ms in step S2, the mode determining unit 12 performs mode determination in step S3.
【0015】モード判定は、図3のフローチャートに示
すように実施する。先ず、同図のステップ100で示す
ように、スタンド24が使用状態であるか否かと、バッ
テリー4の残存容量が80%を越えているか否かを判定
する。これらの条件のうち何れか一方が満たされている
場合には、YESと判定されてステップ101に進む。
ステップ101では、モータ発電機5の回転速度(回転
数)を0に設定し、エンジン7の燃料供給弁とスロット
ル弁の開度を全閉に設定するとともに、点火装置をOF
Fに設定する。そして、ステップ102に進んで現在の
モードをエンジン停止モードに設定する。前記ステップ
100でNOと判定された場合には、ステップ103で
現在のモードがエンジン停止モードであるか否かを判定
し、YESと判定された場合にはステップ104に進
み、NOと判定された場合にはステップ105へ進む。
ステップ104では、モータ発電機5の回転速度を0に
設定し、エンジン7の燃料供給弁とスロットル弁の開度
を全閉に設定するとともに、点火装置をOFFに設定す
る。そして、ステップ106で現在の車速がエンジン始
動速度を上回っているか否かを判定する。YESと判定
された場合にはステップ107へ進み、NOと判定され
た場合にはステップ102に進む。前記ステップ105
では、現在のモードがエンジン始動中モードであるか否
かを判定する。The mode determination is performed as shown in the flowchart of FIG. First, as shown in step 100 of the figure, it is determined whether or not the stand 24 is in use and whether or not the remaining capacity of the battery 4 exceeds 80%. If any one of these conditions is satisfied, YES is determined and the routine proceeds to step 101.
In step 101, the rotation speed (rotation speed) of the motor generator 5 is set to 0, the opening of the fuel supply valve and the throttle valve of the engine 7 is set to fully closed, and the ignition device is turned off.
Set to F. Then, the routine proceeds to step 102, where the current mode is set to the engine stop mode. If the determination in step 100 is NO, it is determined in step 103 whether the current mode is the engine stop mode. If the determination is YES, the process proceeds to step 104, and the determination is NO. In this case, the process proceeds to step 105.
In step 104, the rotation speed of the motor generator 5 is set to 0, the opening of the fuel supply valve and the throttle valve of the engine 7 is set to fully closed, and the ignition device is set to OFF. Then, in step 106, it is determined whether or not the current vehicle speed is higher than the engine starting speed. When the determination is YES, the process proceeds to step 107, and when the determination is NO, the process proceeds to step 102. Step 105
Then, it is determined whether or not the current mode is the engine starting mode.
【0016】ステップ105でYESと判定された場合
にはステップ107へ進み、NOと判定された場合には
ステップ108に進む。ステップ107では、モータ発
電機5の回転数をエンジン始動時の回転数に設定し、エ
ンジン7の燃料供給弁と点火装置をON状態に設定する
とともに、スロットル弁の開度を始動時の開度に設定す
る。その後、ステップ109に進み、モータ発電機5を
流れる電流を検出して発電しているか否かを判定する。
モータ発電機5が発電している場合にはステップ110
に進み、モータ発電機5がスターターモータとして機能
している場合には、ステップ111に進んで現在のモー
ドをエンジン始動中モードに設定する。If YES is determined in step 105, the process proceeds to step 107, and if NO is determined, the process proceeds to step 108. In step 107, the rotation speed of the motor generator 5 is set to the rotation speed at the time of starting the engine, the fuel supply valve and the ignition device of the engine 7 are set to the ON state, and the opening of the throttle valve is set to the opening at the time of starting. Set to. Thereafter, the process proceeds to step 109, where it is determined whether or not power is being generated by detecting the current flowing through the motor generator 5.
Step 110 if the motor generator 5 is generating power.
Then, if the motor generator 5 is functioning as a starter motor, the routine proceeds to step 111, where the current mode is set to the engine starting mode.
【0017】前記ステップ108では、現在のモードが
エンジン定常モードであるか否かを判定し、YESと判
定された場合にはステップ110に進み、NOと判定さ
れた場合にはステップ112に進む。ステップ110で
は、モータ発電機5の回転数を図6に示す車速−モータ
回転数マップに基づく回転数に設定し、エンジン7の燃
料供給弁と点火装置をON状態に設定するとともに、ス
ロットル弁の開度を出力要求値に対応する開度に設定す
る。その後、ステップ113で現在の車速がエンジン停
止速度を下回っているか否かを判定する。ステップ11
3でYESと判定された場合にはステップ114に進
み、NOと判定された場合にはステップ115に進んで
現在のモードを定常モードに設定する。In step 108, it is determined whether or not the current mode is the engine steady mode. If the determination is YES, the process proceeds to step 110, and if the determination is NO, the process proceeds to step 112. In step 110, the rotation speed of the motor generator 5 is set to the rotation speed based on the vehicle speed-motor rotation speed map shown in FIG. 6, the fuel supply valve and the ignition device of the engine 7 are set to the ON state, and the throttle valve Set the opening to the opening corresponding to the required output value. Thereafter, in step 113, it is determined whether or not the current vehicle speed is lower than the engine stop speed. Step 11
If YES is determined in step 3, the process proceeds to step 114, and if NO is determined, the process proceeds to step 115 to set the current mode to the steady mode.
【0018】前記ステップ112では、現在のモードが
エンジン停止中モードであるか否かを判定する。この判
定結果がYESの場合にはステップ114に進み、NO
の場合にはステップ116に進む。ステップ114で
は、モータ発電機5の回転数を0に設定し、燃料供給弁
とスロットル弁の開度を全閉に設定するとともに点火装
置をOFFに設定する。そして、ステップ117に進ん
で現在のモードをエンジン停止中モードに設定する。前
記ステップ116では異常処理を実施する。この異常処
理は、充電装置6の全てのアクチュエータと点火装置を
OFFにするとともに、車体に設けたアラームランプ
(図示せず)を点灯させる。このように異常処理制御を
実施した後、ステップ118で現在のモードを異常モー
ドに設定する。In step 112, it is determined whether or not the current mode is the engine stopped mode. If the result of this determination is YES, the process proceeds to step 114, where NO
If so, the process proceeds to step 116. In step 114, the number of revolutions of the motor generator 5 is set to 0, the opening of the fuel supply valve and the throttle valve is set to fully closed, and the ignition device is set to OFF. Then, the routine proceeds to step 117, where the current mode is set to the engine stopped mode. In step 116, an abnormal process is performed. In this abnormality processing, all the actuators and the ignition device of the charging device 6 are turned off, and an alarm lamp (not shown) provided on the vehicle body is turned on. After performing the abnormality processing control in this way, in step 118, the current mode is set to the abnormality mode.
【0019】図3のフローチャートのステップ102,
111,115,117,118においてそれぞれ現在
のモードを設定した後、図2のフローチャートのステッ
プS4に進み、速度制御アンプ10と電流制御アンプ9
がモータ発電機5の速度(充電電力)を制御する。次
に、ステップS5で出力要求生成部18が出力要求値を
求める。出力要求値は、図4に示すフローチャートに示
すように求める。先ず、図4に示すフローチャートのス
テップ200でエンジン7を停止させる指令が発生して
いるか否かを判定する。YESと判定された場合には、
ステップ201に進んでモータ発電機5の出力要求値を
0に設定し、NOと判定された場合には、ステップ20
2に進んでバッテリー温度が上限値と下限値の間の温度
であるか否かを判定する。Step 102 in the flowchart of FIG.
After setting the current mode in steps 111, 115, 117, and 118, the process proceeds to step S4 in the flowchart of FIG.
Controls the speed (charging power) of the motor generator 5. Next, in step S5, the output request generator 18 obtains an output request value. The output request value is obtained as shown in the flowchart of FIG. First, it is determined in step 200 of the flowchart shown in FIG. 4 whether a command to stop the engine 7 has been issued. If it is determined as YES,
Proceeding to step 201, the output required value of the motor generator 5 is set to 0, and if it is determined as NO, step 20 is executed.
Proceeding to 2, it is determined whether the battery temperature is between the upper limit and the lower limit.
【0020】ステップ202でNOと判定された場合に
はステップ201に進み、YESと判定された場合に
は、ステップ203に進んでバッテリー4の残存容量が
70%を上回っているか否かを判定する。この判定結果
がYESである場合にはステップ201に進み、NOで
ある場合にはステップ204に進む。ステップ204で
は、モータ発電機5の出力要求値を図7に示すバッテリ
ー残存容量−発電出力指令値マップに基づいて決まる値
に設定する。If the determination in step 202 is NO, the process proceeds to step 201, and if the determination is YES, the process proceeds to step 203 to determine whether the remaining capacity of the battery 4 exceeds 70%. . If the result of this determination is YES, the operation proceeds to step 201, and if it is NO, the operation proceeds to step 204. In step 204, the output required value of the motor generator 5 is set to a value determined based on the remaining battery capacity-power generation output command value map shown in FIG.
【0021】このように出力要求値を設定した後、図2
に示すフローチャートのステップS6において、前記出
力要求値を目標として発電量制御アンプ19がエンジン
の燃料供給弁、スロットル弁の開度と、点火装置での点
火時期などの制御値を求め、ステップS7でアクチュエ
ータ駆動部20に制御信号を送出してアクチュエータ1
6,17と点火装置を制御する。そして、ステップS2
に戻り、上述した制御を繰返す。After setting the output request value in this way, FIG.
In step S6 of the flowchart shown in FIG. 7, the power generation amount control amplifier 19 obtains control values such as the opening degrees of the fuel supply valve and the throttle valve of the engine, the ignition timing of the ignition device, and the like with the output required value as a target. A control signal is sent to the actuator drive unit 20 to make the actuator 1
6, 17 and the ignition device are controlled. Then, step S2
And the above control is repeated.
【0022】上述したように充電装置6を制御すること
によって、エンジン回転数と発電量は図5に示すように
変化する。図5は、横軸に時間をとるとともに縦軸にエ
ンジン回転数、車速、発電量、電力消費量をとってい
る。同図から分かるように、車速がエンジン始動・停止
速度を上回っている状態でエンジン7が運転され、エン
ジン回転数が車速に対応して増減する。すなわち、エン
ジン回転数は、低速で走行しているときには、相対的に
減少し、高速で走行しているときには、相対的に増大す
る。モータ発電機5による発電量は、このエンジン回転
数とは全く非干渉に電池残量を元に制御される。電力消
費量を示す曲線が波状になっているのは、ペダルを踏込
むときにモータ2の動力で助勢しており、モータ2の出
力が脈動するように増減するからである。By controlling the charging device 6 as described above, the engine speed and the power generation amount change as shown in FIG. In FIG. 5, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents engine speed, vehicle speed, power generation, and power consumption. As can be seen from the figure, the engine 7 is operated in a state where the vehicle speed is higher than the engine start / stop speed, and the engine speed increases or decreases in accordance with the vehicle speed. That is, the engine speed relatively decreases when traveling at low speed, and relatively increases when traveling at high speed. The amount of power generated by the motor generator 5 is controlled based on the remaining battery level without any interference with the engine speed. The curve indicating the power consumption is wavy because the power of the motor 2 assists when the pedal is depressed, and the output of the motor 2 increases and decreases in a pulsating manner.
【0023】したがって、この電動補助自転車1は、車
速が大きくなるにしたがって増大するように設定した目
標エンジン回転数に、モータ発電機5が回転する回転数
とが一致するようにエンジン駆動式の充電装置6を制御
しているから、停車時や低速走行時にエンジン回転数が
低減し、高速で走行するときにエンジン7が運転されて
バッテリー4が充電される。このため、停車時や低速走
行時のエンジン音や振動を低減することができる。ま
た、車速が予め定めたエンジン始動速度を上回ったとき
にエンジン7を始動し、車速が予め定めたエンジン停止
速度を下回ったときにエンジン7を停止させる構成を採
っているから、停止時や、車速が設定車速より下回る徐
行時には、エンジン7が停止してエンジン音や振動が発
生することがなくなる。Therefore, the electric assisted bicycle 1 has an engine-driven charging system such that the rotation speed of the motor generator 5 matches the target engine rotation speed set to increase as the vehicle speed increases. Since the device 6 is controlled, the engine speed is reduced when the vehicle is stopped or running at low speed, and the engine 7 is operated and the battery 4 is charged when running at high speed. For this reason, engine noise and vibration at the time of stopping or running at low speed can be reduced. Further, the configuration is such that the engine 7 is started when the vehicle speed exceeds a predetermined engine start speed and the engine 7 is stopped when the vehicle speed falls below the predetermined engine stop speed. When the vehicle speed is lower than the set vehicle speed, the engine 7 stops and no engine noise or vibration is generated.
【0024】上述した実施の形態では本発明を電動補助
自転車1に適用する例を示したが、本発明は、モータを
動力源とするシリーズハイブリッド式電動車両であれ
ば、電動自動二輪車や電動自動車など、どのような車両
にも適用することができる。In the above-described embodiment, an example in which the present invention is applied to the electric assist bicycle 1 has been described. However, the present invention is not limited to a series hybrid electric vehicle using a motor as a power source. For example, the present invention can be applied to any vehicle.
【0025】[0025]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、停
車時や低速走行時にエンジン回転数が低減し、高速で走
行しているときにエンジンが運転されてバッテリーが充
電されるから、停車時や低速走行時のエンジン音や振動
を低減することができる。このため、この種の電動車両
に不慣れな者が運転したとしても違和感を感じることは
ない。As described above, according to the present invention, the engine speed is reduced when the vehicle is stopped or running at low speed, and the engine is driven and the battery is charged when running at high speed. The engine noise and vibration at the time of running and at low speed can be reduced. For this reason, even if a person unfamiliar with this kind of electric vehicle drives, there is no uncomfortable feeling.
【0026】請求項2記載の発明によれば、停止時や、
車速が設定車速より下回る徐行時にエンジンが停止し、
エンジン音や振動が発生することがなくなるから、より
一層静粛なシリーズハイブリッド式電動車両を提供する
ことができる。According to the second aspect of the present invention, when stopping,
The engine stops when the vehicle speed slows below the set vehicle speed,
Since no engine noise or vibration is generated, a more quiet series hybrid electric vehicle can be provided.
【図1】 本発明に係るシリーズハイブリッド式電動車
両の充電系の構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a charging system of a series hybrid electric vehicle according to the present invention.
【図2】 充電時の動作を説明するためのフローチャー
トである。FIG. 2 is a flowchart illustrating an operation during charging.
【図3】 モード判定時の動作を説明するためのフロー
チャートである。FIG. 3 is a flowchart illustrating an operation at the time of mode determination.
【図4】 目標充電電力検出手段の動作を説明するため
のフローチャートである。FIG. 4 is a flowchart for explaining the operation of a target charging power detection means.
【図5】 車速と発電量の関係を示すグラフである。FIG. 5 is a graph showing a relationship between a vehicle speed and a power generation amount.
【図6】 車速からエンジン回転数を求めるためのマッ
プになるグラフである。FIG. 6 is a graph showing a map for obtaining an engine speed from a vehicle speed.
【図7】 バッテリーの残存容量から最大発電電力を求
めるためのマップになるグラフである。FIG. 7 is a graph showing a map for obtaining the maximum generated power from the remaining capacity of the battery.
【図8】 バッテリー温度に基づき発電出力指令の強制
減少量を求めるためのグラフである。FIG. 8 is a graph for obtaining a forced reduction amount of a power generation output command based on a battery temperature.
1…電動補助自転車、2…モータ、4…バッテリー、5
…モータ発電機、6…充電装置、7…エンジン、15…
車速センサ、18…出力要求生成部、19…発電量制御
アンプ。1: electric assist bicycle, 2: motor, 4: battery, 5
... Motor generator, 6 ... Charging device, 7 ... Engine, 15 ...
Vehicle speed sensor, 18: output request generation unit, 19: power generation amount control amplifier.
Claims (2)
駆動式発電機によってバッテリーを充電する充電装置を
備えたシリーズハイブリッド式電動車両において、車速
を検出する車速センサと、この車速センサが検出した車
速に対応する目標エンジン回転数を出力する目標エンジ
ン回転数値出力手段と、エンジン回転数検知手段と、こ
のエンジン回転数検知手段によるエンジン回転数検知値
を前記目標エンジン回転数値と一致するように制御する
エンジン制御手段とを備え、前記目標エンジン回転数値
出力手段は、車速が大きくなるにしたがって出力する目
標エンジン回転数値が増大するように構成したことを特
徴とするシリーズハイブリッド式電動車両。In a series hybrid electric vehicle provided with a charging device for driving a wheel by a motor and charging a battery by an engine driven generator, a vehicle speed sensor for detecting a vehicle speed, and a vehicle speed detected by the vehicle speed sensor. A target engine speed output unit for outputting a corresponding target engine speed, an engine speed detection unit, and an engine for controlling an engine speed detection value by the engine speed detection unit to match the target engine speed. A series hybrid electric vehicle comprising: a control unit; and wherein the target engine speed output unit increases the target engine speed output as the vehicle speed increases.
電動車両において、エンジン制御手段を、車速が予め定
めたエンジン始動速度を上回ったときにエンジンを始動
し、車速が予め定めたエンジン停止速度を下回ったとき
にエンジンを停止させる構成としたことを特徴とするシ
リーズハイブリッド式電動車両。2. The series hybrid electric vehicle according to claim 1, wherein the engine control means starts the engine when the vehicle speed exceeds a predetermined engine start speed, and the engine speed decreases below a predetermined engine stop speed. A series hybrid electric vehicle, characterized in that the engine is stopped when the vehicle is in a stop condition.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26866199A JP2001095102A (en) | 1999-09-22 | 1999-09-22 | Series hybrid motor-driven vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26866199A JP2001095102A (en) | 1999-09-22 | 1999-09-22 | Series hybrid motor-driven vehicle |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001095102A true JP2001095102A (en) | 2001-04-06 |
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ID=17461658
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP26866199A Pending JP2001095102A (en) | 1999-09-22 | 1999-09-22 | Series hybrid motor-driven vehicle |
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JP (1) | JP2001095102A (en) |
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1999
- 1999-09-22 JP JP26866199A patent/JP2001095102A/en active Pending
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