JP2008074252A - Controller for hybrid electric vehicle - Google Patents

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JP2008074252A JP2006255860A JP2006255860A JP2008074252A JP 2008074252 A JP2008074252 A JP 2008074252A JP 2006255860 A JP2006255860 A JP 2006255860A JP 2006255860 A JP2006255860 A JP 2006255860A JP 2008074252 A JP2008074252 A JP 2008074252A
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Yusuke Horii
裕介 堀井
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Mitsubishi Fuso Truck and Bus Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a controller for a hybrid electric vehicle by which an exhaust gas performance is kept almost constant over the use period of the vehicle. <P>SOLUTION: The controller for the hybrid electric vehicle is provided with: a power generator 4 to be driven by an engine 2 for charging a battery 8; and a motor 10 for receiving a power to be supplied from the battery 8, and for driving a driving wheel 18. A basic power generation point is set at a more deteriorating side than the operating point where the predetermined emission gas characteristics of the engine 2 become the most satisfactory as a power generation point as the operating point of the engine 2 in the case of charging the battery 8, and when charging the battery 8 based on the output of the power generator 4, the engine 2 is operated at a power generation point shifted from the basic power generation point to the direction where the emission gas characteristics are improved according to the level of deterioration of the battery 8. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明はハイブリッド電気自動車の制御装置に関し、特にエンジンを発電専用とし、発電機で発電した電力をバッテリに蓄えると共に、バッテリから供給される電力で作動するモータにより駆動輪を駆動するようにしたシリーズ式ハイブリッド電気自動車の制御装置に関する。   The present invention relates to a control apparatus for a hybrid electric vehicle, and more particularly, a series in which an engine is dedicated to power generation, power generated by a generator is stored in a battery, and driving wheels are driven by a motor that operates with power supplied from the battery. The present invention relates to a control device for a hybrid electric vehicle.

従来より、エンジンを専ら発電機の駆動に用いて発電機の発電電力をバッテリに蓄え、バッテリの電力をモータに供給してモータの駆動力により車両の駆動輪を駆動するようにした、いわゆるシリーズ式ハイブリッド電気自動車が開発され実用化されている。
このようなシリーズ式ハイブリッド電気自動車では、バッテリの充電率が低下した場合にエンジンを運転して発電機を駆動し、発電機の発電電力をバッテリに充電して充電率が過度に低下しないようにしている。
Conventionally, the engine is used exclusively for driving the generator, the generated power of the generator is stored in the battery, the battery power is supplied to the motor, and the driving wheels of the motor are used to drive the drive wheels of the vehicle. Type hybrid electric vehicles have been developed and put into practical use.
In such a series hybrid electric vehicle, when the charging rate of the battery decreases, the engine is operated to drive the generator, and the generated power of the generator is charged to the battery so that the charging rate does not decrease excessively. ing.

このときのエンジンの動作点である発電ポイントは、例えばエンジン回転数と出力トルクとによって規定され、同じ発電電力であっても様々なエンジン回転数と出力トルクとの組合せが考えられることから、エンジンが有する様々な特性のいずれかを優先した発電ポイントでエンジンの運転制御を行うことが考えられる。
特許文献1には、このような発電ポイントとしてエンジンの燃費を最善にする基本発電ポイントを定め、エンジンの排気を浄化するための触媒の温度に応じて発電ポイントを基本発電ポイントから移行するようにしたシリーズ式ハイブリッド電気自動車が提案されている。
The power generation point that is the operating point of the engine at this time is defined by, for example, the engine speed and output torque, and various combinations of engine speed and output torque can be considered even with the same generated power. It is conceivable to perform engine operation control at a power generation point that prioritizes any one of the various characteristics of the.
In Patent Document 1, a basic power generation point that optimizes the fuel efficiency of the engine is determined as such a power generation point, and the power generation point is shifted from the basic power generation point in accordance with the temperature of the catalyst for purifying the exhaust of the engine. Series hybrid electric vehicles have been proposed.

また、エンジンの燃費を優先する代わりにエンジンの排出ガス特性を優先し、エンジンの排出ガス特性が最善となるように発電ポイントを設定することが考えられる。
特開平11−82093号公報
Further, instead of giving priority to the fuel consumption of the engine, it is conceivable to prioritize the engine exhaust gas characteristics and set the power generation point so that the engine exhaust gas characteristics are the best.
JP 11-82093 A

しかしながら、一般的にバッテリには経年劣化が発生し、劣化の進行と共に内部抵抗が増大する傾向にある。そして、バッテリの内部抵抗の増大と共にバッテリ内部でのエネルギロスが増大し、バッテリの充電に要する時間が延長されていく。従って、バッテリを充電するためのエンジンの運転時間が延長され、その分だけエンジンの排出ガスの量が増大してしまうことになる。   However, the battery generally deteriorates over time, and the internal resistance tends to increase with the progress of deterioration. As the internal resistance of the battery increases, energy loss inside the battery increases, and the time required for charging the battery is extended. Therefore, the operation time of the engine for charging the battery is extended, and the amount of engine exhaust gas increases accordingly.

車両の排出ガス性能は排出ガスに含まれる大気汚染成分の量によって評価されるが、エンジンの排出ガスの量が増大することによって車両の初期の排出ガス性能を維持することができず、新車のときの排出ガス性能と経年後の排出ガス性能とが相違してしまうという問題が生じる。
通常、車両は新車の状態で各種性能の評価を受けるが、このように新車のときと経年後とで車両の排出ガス性能が異なってしまうと、車両を適正に評価することができなくなるという問題がある。
Vehicle exhaust gas performance is evaluated by the amount of air pollutants contained in the exhaust gas, but the initial exhaust gas performance of the vehicle cannot be maintained due to the increase in the amount of engine exhaust gas. There arises a problem that the exhaust gas performance at the time and the exhaust gas performance after aging are different.
Normally, a vehicle is evaluated for various performances in the state of a new vehicle, but if the exhaust gas performance of the vehicle differs between the new vehicle and after the lapse of time, the vehicle cannot be evaluated properly. There is.

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、車両の使用期間にわたって排出ガス性能をほぼ一定に維持することが可能なハイブリッド電気自動車の制御装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a control apparatus for a hybrid electric vehicle capable of maintaining the exhaust gas performance substantially constant over the period of use of the vehicle. There is.

上記の目的を達成するため、本発明のハイブリッド電気自動車の制御装置は、エンジンと、上記エンジンにより駆動される発電機と、上記発電機の出力により充電されるバッテリと、上記バッテリから供給される電力を受けて作動し、車両の駆動輪を駆動するモータと、上記バッテリの劣化度合いを検出する劣化度合い検出手段と、上記バッテリの充電時における上記エンジンの動作点である発電ポイントとして、上記エンジンの所定の排出ガス特性が最善となる動作点よりも悪化する側に基本発電ポイントを設定し、上記発電機の出力によって上記バッテリを充電する際には、上記劣化度合い検出手段が検出した上記バッテリの劣化度合いに応じて、上記基本発電ポイントから上記排出ガス特性が改善する方向に移行した発電ポイントで上記エンジンを運転する制御手段とを備えたことを特徴とする(請求項1)。   In order to achieve the above object, a control device for a hybrid electric vehicle of the present invention is supplied from an engine, a generator driven by the engine, a battery charged by the output of the generator, and the battery. A motor that operates by receiving electric power and drives a driving wheel of a vehicle, a deterioration degree detecting means that detects a degree of deterioration of the battery, and a power generation point that is an operating point of the engine when the battery is charged. When the basic power generation point is set on the side where the predetermined exhaust gas characteristics are worse than the best operating point, and the battery is charged by the output of the generator, the battery detected by the deterioration degree detecting means is detected. Depending on the degree of deterioration, the power generation point shifted from the basic power generation point to the direction in which the exhaust gas characteristics improve. Characterized in that a control means for operating the engine (claim 1).

このように構成されたハイブリッド電気自動車の制御装置によれば、バッテリからモータに電力が供給されることにより、モータが駆動輪を駆動して車両の走行が行われると共に、エンジンが駆動する発電機の発電電力がバッテリに充電される。
そして、新品のバッテリを車両に搭載してから間もない時期ではバッテリが劣化していないことから、発電機によりバッテリを充電する際のエンジンの動作点である発電ポイントは、エンジンの所定の排出ガス特性が最善となる動作点よりも悪化する側に設定された基本発電ポイントとなる。また、バッテリの使用期間の経過と共にバッテリが劣化していくと、バッテリの劣化度合いに応じて発電ポイントが基本発電ポイントから排出ガス特性の改善する方向に移行していく。
According to the control apparatus for a hybrid electric vehicle configured as described above, when electric power is supplied from the battery to the motor, the motor drives the driving wheels so that the vehicle travels and the generator driven by the engine The generated power is charged to the battery.
The power generation point, which is the engine operating point when the battery is charged by the generator, is a predetermined discharge of the engine because the battery has not deteriorated shortly after the new battery is mounted on the vehicle. This is the basic power generation point set on the worse side of the operating point where the gas characteristics are best. Further, when the battery deteriorates as the battery usage period elapses, the power generation point shifts from the basic power generation point to the direction of improving the exhaust gas characteristics in accordance with the degree of battery deterioration.

また上記ハイブリッド電気自動車の制御装置において、上記制御手段は、上記エンジンの出力をほぼ一定に維持しながら上記発電ポイントの移行を行うことを特徴とする(請求項2)。
このように構成されたハイブリッド電気自動車の制御装置によれば、バッテリの劣化度合いに応じて発電ポイントを基本発電ポイントから移行する際には、エンジンの出力がほぼ一定に維持される。
In the hybrid electric vehicle control device, the control means shifts the power generation point while maintaining the output of the engine substantially constant (claim 2).
According to the hybrid electric vehicle control apparatus configured as described above, when the power generation point is shifted from the basic power generation point according to the degree of deterioration of the battery, the output of the engine is maintained substantially constant.

更に上記ハイブリッド電気自動車の制御装置において、上記劣化度合い検出手段は、上記バッテリの内部抵抗を上記劣化度合いとして検出することを特徴とする(請求項3)。
このように構成されたハイブリッド電気自動車の制御装置によれば、バッテリの内部抵抗を劣化度合いとして検出し、バッテリの内部抵抗の増大に応じて基本発電ポイントから排出ガス特性の改善する方向に発電ポイントが移行していく。
Furthermore, in the control apparatus for the hybrid electric vehicle, the deterioration degree detecting means detects an internal resistance of the battery as the deterioration degree (Claim 3).
According to the hybrid electric vehicle control apparatus configured as described above, the internal resistance of the battery is detected as the degree of deterioration, and the power generation point is improved from the basic power generation point to the improvement of the exhaust gas characteristics in accordance with the increase in the internal resistance of the battery. Will move.

また上記ハイブリッド電気自動車の制御装置において、上記制御手段は、予め定めた上記バッテリの使用期間における上記バッテリの内部抵抗の増大分に基づいて、上記エンジンの排出ガス特性が最善となる点よりも悪化する側に上記基本発電ポイントを設定することを特徴とする(請求項4)。
このように構成されたハイブリッド電気自動車の制御装置によれば、予め定めたバッテリの使用期間におけるバッテリの内部抵抗の増大分に基づいて、エンジンの排出ガス特性が最善となる点よりも悪化する側に基本発電ポイントが設定される。
Further, in the control device for the hybrid electric vehicle, the control means is worse than a point where the exhaust gas characteristic of the engine is best based on an increase in the internal resistance of the battery during a predetermined period of use of the battery. The basic power generation point is set on the side to be operated (claim 4).
According to the hybrid electric vehicle control apparatus configured as described above, the exhaust gas characteristics of the engine are worse than the best point based on the increase in the internal resistance of the battery during a predetermined battery use period. Basic power generation points are set in

更に上記ハイブリッド電気自動車の制御装置において、上記発電ポイントは、上記エンジンの回転数と出力トルクとによって規定されるものであり、上記制御手段は、上記エンジンの排出ガス特性が最善となる点よりも高出力トルクで且つ低エンジン回転数となる側に上記基本発電ポイントを設定することを特徴とする(請求項5)。
このように構成されたハイブリッド電気自動車の制御装置によれば、基本発電ポイントは、エンジンの排出ガス特性が最善となる点よりも高出力トルクで且つ低エンジン回転数となる側に設定される。
Furthermore, in the control device for the hybrid electric vehicle, the power generation point is defined by the engine speed and the output torque, and the control means is more than the point where the exhaust gas characteristic of the engine is the best. The basic power generation point is set on the side having high output torque and low engine speed (Claim 5).
According to the control apparatus for a hybrid electric vehicle configured as described above, the basic power generation point is set on the side where the output torque is higher and the engine speed is lower than the point where the exhaust gas characteristic of the engine is the best.

本発明のハイブリッド電気自動車の制御装置によれば、新品のバッテリを車両に搭載してから間もない時期では、発電機によりバッテリを充電する際に、排出ガス特性が最善となる動作点よりも悪化する側に設定された基本発電ポイントでエンジンが運転される。そして、バッテリの劣化と共に、バッテリの劣化度合いに応じて発電ポイントが基本発電ポイントから排出ガス特性の改善する方向に移行していくので、バッテリの劣化によって充電に要する時間が延長しても、エンジンの排出ガス特性が改善されることによって車両の排出ガス性能は新車のときから使用期間にわたってほぼ一定の状態に維持することが可能となる。従って、車両が新車のときであっても車両の排出ガス性能を適正に評価することが可能となる。   According to the control apparatus for a hybrid electric vehicle of the present invention, when a new battery is installed in the vehicle, it is sooner than the operating point where the exhaust gas characteristics are best when the battery is charged by the generator. The engine is operated at the basic power generation point set on the worse side. And as the battery deteriorates, the power generation point shifts from the basic power generation point in the direction of improving the exhaust gas characteristics according to the degree of battery deterioration, so even if the time required for charging is extended due to battery deterioration, the engine By improving the exhaust gas characteristics of the vehicle, the exhaust gas performance of the vehicle can be maintained almost constant over the period of use from the time of a new vehicle. Therefore, even when the vehicle is a new vehicle, it is possible to appropriately evaluate the exhaust gas performance of the vehicle.

また、請求項2のハイブリッド電気自動車の制御装置によれば、バッテリの劣化度合いに応じて発電ポイントを基本発電ポイントから移行する際には、エンジンの出力がほぼ一定に維持されるようにしたので、エンジンの出力変化によりバッテリの充電に要する時間が変動するようなことがなくなる。この結果、バッテリの劣化度合いに応じた発電ポイントの移行によって、より一層精度良く車両の排出ガス性能をほぼ一定に維持することが可能となる。   According to the control device for a hybrid electric vehicle of claim 2, when the power generation point is shifted from the basic power generation point according to the degree of deterioration of the battery, the engine output is maintained substantially constant. The time required for charging the battery does not fluctuate due to a change in engine output. As a result, it becomes possible to maintain the exhaust gas performance of the vehicle substantially constant with higher accuracy by shifting the power generation point according to the degree of deterioration of the battery.

更に、請求項3のハイブリッド電気自動車の制御装置によれば、バッテリの充電時間に直接的に関係するバッテリの内部抵抗を劣化度合いとして検出し、バッテリの内部抵抗の増大に応じて基本発電ポイントから排出ガス特性の改善する方向に発電ポイントを移行するようにしたので、より一層精度良く車両の排出ガス性能をほぼ一定に維持することが可能となる。   Furthermore, according to the control device for a hybrid electric vehicle of claim 3, the internal resistance of the battery directly related to the charging time of the battery is detected as the degree of deterioration, and from the basic power generation point according to the increase in the internal resistance of the battery. Since the power generation point is shifted in the direction of improving the exhaust gas characteristics, the exhaust gas performance of the vehicle can be maintained almost constant with higher accuracy.

また、請求項4のハイブリッド電気自動車の制御装置によれば、予め定めたバッテリの使用期間におけるバッテリの内部抵抗の増大分に基づいて、エンジンの排出ガス特性が最善となる点よりも悪化する側に基本発電ポイントが設定されるようにしたので、バッテリの使用期間にわたって発電ポイントを適切に移行させ、車両の排出ガス性能をほぼ一定に維持することが可能となる。   According to the control apparatus for a hybrid electric vehicle of claim 4, the engine exhaust gas characteristics are deteriorated from the best point based on the increase in the internal resistance of the battery during a predetermined battery use period. Since the basic power generation point is set to the power generation point, it is possible to appropriately shift the power generation point over the period of use of the battery and maintain the exhaust gas performance of the vehicle substantially constant.

更に、請求項5のハイブリッド電気自動車の制御装置によれば、エンジンの排出ガス特性が最善となる点よりも高出力トルクで且つ低エンジン回転数となる側に基本発電ポイントが設定されるが、一般的に同じエンジン出力では高出力トルクで低エンジン回転数の側であるほどエンジンの燃費が良好となるため、車両の排出ガス性能をほぼ一定に維持しながらエンジンの燃費を改善することが可能となる。   Furthermore, according to the control device for a hybrid electric vehicle of claim 5, the basic power generation point is set on the side where the output torque is higher and the engine speed is lower than the point where the exhaust gas characteristic of the engine is the best. In general, at the same engine output, the higher the output torque and the lower the engine speed, the better the fuel economy of the engine. Therefore, it is possible to improve the fuel efficiency of the engine while maintaining the vehicle's exhaust gas performance almost constant. It becomes.

以下、図面に基づき本発明の実施形態について説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係る制御装置が搭載されたシリーズ式ハイブリッド電気自動車1の要部構成図である。
ディーゼルエンジンであるエンジン2の出力軸は発電機4の回転軸に連結され、エンジン2によって駆動される発電機4の発電電力は、インバータ6を介してバッテリ8に蓄えられるようになっている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a main part configuration diagram of a series hybrid electric vehicle 1 equipped with a control device according to an embodiment of the present invention.
The output shaft of the engine 2 which is a diesel engine is connected to the rotating shaft of the generator 4, and the generated power of the generator 4 driven by the engine 2 is stored in the battery 8 via the inverter 6.

インバータ6は、発電機4から供給される電力によりバッテリ8が適正に充電されるよう、発電機4とバッテリ8との間に流れる電流を調整する。
また、発電機4はエンジン2が停止しているときにバッテリ8からインバータ6を介して電力が供給されることによりモータとして作動し、エンジン2をクランキングする機能も有している。
The inverter 6 adjusts the current flowing between the generator 4 and the battery 8 so that the battery 8 is appropriately charged by the electric power supplied from the generator 4.
Further, the generator 4 operates as a motor when electric power is supplied from the battery 8 via the inverter 6 when the engine 2 is stopped, and also has a function of cranking the engine 2.

一方、このハイブリッド電気自動車1には走行用のモータ10が搭載されており、モータ10の出力軸は、減速装置12、差動装置14及び1対の駆動軸16を介して左右の駆動輪18に連結されている。
モータ10にはインバータ6を介してバッテリ8の電力が供給され、インバータ6によりモータ10に供給される電力を調整することによって、モータ10から駆動輪18に伝達される駆動力を調整することができるようになっている。
On the other hand, the hybrid electric vehicle 1 is equipped with a motor 10 for traveling, and the output shaft of the motor 10 has left and right drive wheels 18 via a speed reducer 12, a differential device 14 and a pair of drive shafts 16. It is connected to.
The electric power of the battery 8 is supplied to the motor 10 via the inverter 6, and the driving force transmitted from the motor 10 to the driving wheel 18 can be adjusted by adjusting the electric power supplied to the motor 10 by the inverter 6. It can be done.

また、車両制動時には、モータ10が発電機として作動し、駆動輪18の回転による運動エネルギがモータ10に伝達されて交流電力に変換されることにより回生制動トルクを発生する。そして、この交流電力はインバータ6によって直流電力に変換された後、バッテリ8に充電され、駆動輪18の回転による運動エネルギが電気エネルギとして回収される。   Further, at the time of vehicle braking, the motor 10 operates as a generator, and kinetic energy generated by the rotation of the drive wheels 18 is transmitted to the motor 10 and converted into AC power, thereby generating regenerative braking torque. Then, this AC power is converted into DC power by the inverter 6 and then charged to the battery 8, and the kinetic energy due to the rotation of the drive wheels 18 is recovered as electric energy.

HEV−ECU(制御手段)20は、エンジン2、発電機4、インバータ6及びモータ10や車両の運転状態、ならびにエンジンECU22及びバッテリECU24からの情報などに応じ、エンジン2、発電機4、インバータ6及びモータ10が適正に作動するよう統合制御を行う。
即ち、HEV−ECU20にはアクセルペダル26の操作量を検出するアクセル開度センサ28が接続されており、アクセル開度センサ28が検出したアクセルペダル26の操作量に応じてインバータ6を制御することにより、運転者の要求に応じてモータ10から駆動輪18に伝達される駆動力を調整する。
The HEV-ECU (control means) 20 includes the engine 2, the generator 4, the inverter 6, the motor 10, the driving state of the motor 10 and the vehicle, and information from the engine ECU 22 and the battery ECU 24. And integrated control is performed so that the motor 10 operates properly.
That is, the HEV-ECU 20 is connected to an accelerator opening sensor 28 that detects an operation amount of the accelerator pedal 26, and controls the inverter 6 according to the operation amount of the accelerator pedal 26 detected by the accelerator opening sensor 28. Thus, the driving force transmitted from the motor 10 to the driving wheels 18 is adjusted according to the driver's request.

また車両制動時には、HEV−ECU20はインバータ6を制御することにより、発電機として作動するモータ10からバッテリ8に供給される電力を調整して、モータ10が発生する回生制動力の制御を行う。
更に、HEV−ECU20は、バッテリ8を充電する必要が生じたときに、エンジン2が所定の動作点で運転するようエンジンECU22に指令を送ってエンジン2により発電機4を駆動させ、発電機4から所定の発電電力を発生させることによってバッテリ8が適正に充電されるようインバータ6を制御する。
Further, at the time of vehicle braking, the HEV-ECU 20 controls the regenerative braking force generated by the motor 10 by controlling the inverter 6 to adjust the power supplied from the motor 10 operating as a generator to the battery 8.
Further, the HEV-ECU 20 sends a command to the engine ECU 22 to drive the generator 4 by the engine 2 so that the engine 2 operates at a predetermined operating point when the battery 8 needs to be charged. The inverter 6 is controlled so that the battery 8 is properly charged by generating predetermined generated power from the battery.

エンジンECU22は、エンジン2の運転制御全般を行うために設けられており、HEV−ECU20からの指令に基づき、発電機4の駆動のためのエンジン2の始動・停止制御や、発電機4からバッテリ8の充電に必要な発電電力を得るためのエンジン2の運転制御などを行って、エンジン2の燃料の噴射量や噴射時期などを調整すると共に、エンジン2から得た各種情報をHEV−ECU20に送っている。   The engine ECU 22 is provided to perform overall operation control of the engine 2, and based on a command from the HEV-ECU 20, start / stop control of the engine 2 for driving the generator 4, and from the generator 4 to the battery 8 controls the operation of the engine 2 to obtain the generated electric power necessary for charging 8 and adjusts the fuel injection amount and the injection timing of the engine 2 and sends various information obtained from the engine 2 to the HEV-ECU 20. sending.

また、バッテリECU(劣化度合い検出手段)24は、バッテリ8の温度や、バッテリ8の電圧、インバータ6とバッテリ8との間に流れる電流などを検出すると共に、これらの検出結果からバッテリ18の充電率を求めると共に、バッテリ8の劣化度合いを示すものとしてバッテリ8の内部抵抗を求める。そして、求めた充電率や内部抵抗を上記検出結果と共にHEV−ECU20に送っている。   The battery ECU (degradation degree detection means) 24 detects the temperature of the battery 8, the voltage of the battery 8, the current flowing between the inverter 6 and the battery 8, and the charge of the battery 18 from these detection results. While calculating | requiring a rate, the internal resistance of the battery 8 is calculated | required as what shows the deterioration degree of the battery 8. FIG. And the calculated | required charging rate and internal resistance are sent to HEV-ECU20 with the said detection result.

なお、バッテリ8の内部抵抗は、バッテリ8の電圧及びインバータ6とバッテリ8との間に流れる電流の履歴から演算されるものであり、算出方法自体は公知のものである。
このように構成されたシリーズ式ハイブリッド電気自動車1において運転者がアクセルペダルを踏み込むと、HEV−ECU20はアクセル開度センサ28が検出したアクセルペダル26の操作量と、図示しない走行速度センサが検出した車両走行速度とに基づき、駆動輪18に伝達すべき駆動トルクを求め、モータ10がこの駆動トルクを発生するようにインバータ6を制御する。
The internal resistance of the battery 8 is calculated from the voltage of the battery 8 and the history of the current flowing between the inverter 6 and the battery 8, and the calculation method itself is known.
When the driver depresses the accelerator pedal in the series hybrid electric vehicle 1 configured as described above, the HEV-ECU 20 detects the operation amount of the accelerator pedal 26 detected by the accelerator opening sensor 28 and a travel speed sensor (not shown). Based on the vehicle traveling speed, a drive torque to be transmitted to the drive wheels 18 is obtained, and the inverter 6 is controlled so that the motor 10 generates this drive torque.

これによりバッテリ24の電力がインバータ6を介してモータ10に供給され、モータ10が発生する駆動トルクが減速機12、差動装置14及び駆動軸16を介して左右の駆動輪18に伝達されて車両が走行する。
モータ10への電力供給によってバッテリ8の充電率が所定下限充電率に低下したことがバッテリECU24によって検出されると、HEV−ECU20はバッテリECU24からの情報を受けてバッテリ8の充電が必要と判断し、発電機4をモータとして作動させるようインバータ6を制御すると共に、エンジン2を始動するべく燃料の供給を開始するようにエンジンECU22に指令を送る。
As a result, the electric power of the battery 24 is supplied to the motor 10 via the inverter 6, and the drive torque generated by the motor 10 is transmitted to the left and right drive wheels 18 via the speed reducer 12, the differential device 14 and the drive shaft 16. The vehicle runs.
When the battery ECU 24 detects that the charging rate of the battery 8 has decreased to the predetermined lower limit charging rate due to the power supply to the motor 10, the HEV-ECU 20 receives information from the battery ECU 24 and determines that the battery 8 needs to be charged. Then, the inverter 6 is controlled so as to operate the generator 4 as a motor, and a command is sent to the engine ECU 22 to start supplying fuel to start the engine 2.

こうして発電機4がモータとして作動することによりエンジン2をクランキングすると共に、エンジンECU22がHEV−ECU20からの指令を受けてエンジン2への燃料供給を開始することにより、エンジン2が始動する。
エンジン2の始動が完了すると、エンジンECU22はエンジン2の始動が完了した旨の情報をHEV−ECU20に送り、HEV−ECU20はこの情報を受けて発電機4が発電機として作動するようインバータ6に制御信号を送出する。更に、HEV−ECU20は発電機4の発電電力が所定電力となるようインバータ6を制御すると共に、エンジンECU22に上記所定電力で発電を行う発電機4を駆動する際のエンジン2の動作点である発電ポイントを指示する。
In this way, the generator 4 operates as a motor to crank the engine 2, and the engine ECU 22 receives a command from the HEV-ECU 20 and starts supplying fuel to the engine 2, thereby starting the engine 2.
When the start of the engine 2 is completed, the engine ECU 22 sends information indicating that the start of the engine 2 is completed to the HEV-ECU 20, and the HEV-ECU 20 receives this information and sends the information to the inverter 6 so that the generator 4 operates as a generator. Send control signal. Further, the HEV-ECU 20 controls the inverter 6 so that the generated power of the generator 4 becomes a predetermined power, and is an operating point of the engine 2 when driving the generator 4 that generates power with the predetermined power to the engine ECU 22. Specify the power generation point.

エンジンECU22はHEV−ECU20からの指示を受け、HEV−ECU20から指示された発電ポイントでエンジン2が運転するようエンジン2を制御する。
ここで、発電ポイントは上記所定電力に対応したエンジン2の回転数と出力トルクとによって定められるものであり、車両が新車であってバッテリ8に劣化が生じていないときには基本発電ポイントでエンジン2の運転が行われるようになっている。
The engine ECU 22 receives an instruction from the HEV-ECU 20 and controls the engine 2 so that the engine 2 operates at a power generation point instructed from the HEV-ECU 20.
Here, the power generation point is determined by the rotation speed and output torque of the engine 2 corresponding to the predetermined power, and when the vehicle is a new vehicle and the battery 8 is not deteriorated, the basic power generation point is used for the engine 2. Driving is performed.

本実施形態では、エンジン2のNOx排出量をエンジン2の排出ガス特性としており、この基本発電ポイントは、所定電力を得ることができるエンジン回転数と出力トルクとの関係において、NOx排出量が最少となる動作点よりも増大する動作点、即ち排出ガス特性が最善となる動作点よりも悪化する動作点となっている。
図2はエンジン回転数とエンジン2の出力トルクとをパラメータとしたときの単位時間あたりの等NOx排出量線を実曲線により示すものであって、図中の矢印D1で示す方向に移行するほど、即ち内側に移行するほどNOx排出量が減少するようになっている。
In this embodiment, the NOx emission amount of the engine 2 is defined as the exhaust gas characteristic of the engine 2, and this basic power generation point has the smallest NOx emission amount in the relationship between the engine speed and the output torque at which a predetermined power can be obtained. The operating point increases from the operating point where the exhaust gas characteristics become the best, that is, the operating point becomes worse than the operating point where the exhaust gas characteristics become the best.
FIG. 2 shows an equal NOx emission amount line per unit time when the engine speed and the output torque of the engine 2 are parameters, as a solid curve, and the more it moves in the direction indicated by the arrow D1 in the figure. That is, the NOx emission amount decreases as it moves inward.

図2において、一点鎖線で示す曲線は所定の発電電力が得られる等出力線Lであって、本実施形態において基本発電ポイントは等出力線L上の動作点aに設定されている。図2に示されるように動作点aは、等出力線L上でNOx排出量が最少となる動作点bよりもNOx排出量が増大する側、即ち排出ガス特性が悪化する側となっている。
車両が新車であって、バッテリ8が新品であるときには、エンジンECU22はHEV−ECU20から指示された基本発電ポイントである動作点aに対応したエンジン回転数及び出力トルクとなるようにエンジン2を制御する。
In FIG. 2, the curve indicated by the alternate long and short dash line is an equal output line L from which a predetermined generated power can be obtained. In this embodiment, the basic power generation point is set to the operating point a on the equal output line L. As shown in FIG. 2, the operating point a is on the side where the NOx emission amount increases on the iso-output line L than the operating point b where the NOx emission amount is minimum, that is, the exhaust gas characteristics deteriorate. .
When the vehicle is a new vehicle and the battery 8 is new, the engine ECU 22 controls the engine 2 so that the engine speed and output torque correspond to the operating point a that is the basic power generation point instructed by the HEV-ECU 20. To do.

一方、充放電が繰り返されて経年変化によりバッテリ8に劣化が生じ、劣化度合いが次第に増大してくると、バッテリECU24が求めるバッテリ8の内部抵抗もこれに合わせて次第に増大してくる。
HEV−ECU20はバッテリECU24が求めたバッテリ8の内部抵抗の情報を受け取り、劣化が生じていない新品のときのバッテリ8の内部抵抗からの増大分に応じて、発電機4による発電を行う際にエンジンECU22に指示する発電ポイントを、基本発電ポイントである動作点aからエンジン2の排出ガス特性が改善する方向、即ち図2に示す矢印D2の方向に移行する。
On the other hand, when charging / discharging is repeated and the battery 8 is deteriorated due to aging, and the degree of deterioration gradually increases, the internal resistance of the battery 8 required by the battery ECU 24 also gradually increases accordingly.
When the HEV-ECU 20 receives the information on the internal resistance of the battery 8 obtained by the battery ECU 24, the HEV-ECU 20 performs power generation by the generator 4 according to the increase from the internal resistance of the battery 8 when the battery 8 is not deteriorated. The power generation point instructed to the engine ECU 22 is shifted from the operating point a, which is a basic power generation point, to the direction in which the exhaust gas characteristics of the engine 2 are improved, that is, the direction of the arrow D2 shown in FIG.

エンジンECU22はHEV−ECU20から指示された発電ポイントに対応したエンジン回転数及び出力トルクとなるようにエンジン2を制御し、エンジン2からの単位時間あたりのNOx排出量は基本発電ポイントで運転した場合に比べて減少する。
ここで、バッテリ8の内部抵抗増大に応じて発電ポイントを移行する際には、バッテリ8の内部抵抗増大による充電時間の延長で生じるNOx排出量の増加分が相殺されるような単位時間あたりのNOx排出量の低減を実現する移動量で発電ポイントが設定されるようになっている。
The engine ECU 22 controls the engine 2 so that the engine speed and the output torque correspond to the power generation point instructed by the HEV-ECU 20, and the NOx emission amount per unit time from the engine 2 is operated at the basic power generation point. Compared to
Here, when the power generation point is shifted in accordance with the increase in the internal resistance of the battery 8, the increase in the NOx emission amount caused by the extension of the charging time due to the increase in the internal resistance of the battery 8 is offset per unit time. The power generation point is set by the amount of movement that realizes the reduction of the NOx emission amount.

従って、バッテリ8が劣化して内部抵抗が増大したことにより、バッテリ8の充電に要する時間が増大するものの、エンジン2からの単位時間あたりのNOx排出量が減少するため、バッテリ8の充電開始から完了までのトータルのNOx排出量はバッテリ8が新品で劣化が生じていない新車のときのNOx排出量とほぼ同一とすることができる。
このように、バッテリ8の劣化によって充電に要する時間が延長しても、車両の排出ガス性能は新車のときからほぼ一定の状態に維持することができるので、車両が新車のときであっても車両の排出ガス性能を適正に評価することが可能となる。
Therefore, although the time required for charging the battery 8 increases due to the deterioration of the battery 8 and the increase in internal resistance, the amount of NOx discharged per unit time from the engine 2 decreases. The total amount of NOx discharged until completion can be made substantially the same as the amount of NOx discharged when the battery 8 is a new vehicle and is not deteriorated.
In this way, even if the time required for charging is extended due to the deterioration of the battery 8, the exhaust gas performance of the vehicle can be maintained at a substantially constant state from the time of the new vehicle. It becomes possible to appropriately evaluate the exhaust gas performance of the vehicle.

また、基本発電ポイントは以下のようにして設定するのが好ましい。
即ち、バッテリ8はある程度劣化した段階で新品に交換されるが、交換直前の内部抵抗となったときの発電ポイントを、図2の等出力線L上で最もNOx排出量が最少となる動作点bとする。
一方、交換までの期間はバッテリ8の仕様などによって定まるものであり、この期間内におけるバッテリ8の内部抵抗の増大分を予め実験等によって把握しておく。バッテリ8の内部抵抗の増大分が求まれば、交換直前の状態にあるバッテリ8の充電に要する時間を求めることができるので、そのようなバッテリ8の充電開始から完了までのNOxの総排出量は、図2の動作点bにおける単位時間あたりのNOx排出量とバッテリ8の充電に要する時間から求めることができる。
The basic power generation point is preferably set as follows.
That is, the battery 8 is replaced with a new one when it has deteriorated to some extent, but the power generation point when the internal resistance immediately before the replacement becomes the operating point where the NOx emission amount is the smallest on the equal output line L in FIG. Let b.
On the other hand, the period until the replacement is determined by the specifications of the battery 8 and the like, and the increase in the internal resistance of the battery 8 within this period is previously grasped by experiments or the like. If the increase in the internal resistance of the battery 8 is obtained, the time required for charging the battery 8 in the state immediately before the replacement can be obtained, so that the total amount of NOx discharged from the start of charging to completion of the battery 8 is obtained. Can be obtained from the NOx emission amount per unit time at the operating point b in FIG. 2 and the time required to charge the battery 8.

こうして求められた交換直前のバッテリ8を充電する際のNOxの総排出量を、新品のバッテリ8に要する充電時間で除した単位時間あたりのNOx排出量が実現される点を基本発電ポイントとする。
このようにして基本発電ポイントを設定することにより、バッテリ8の全使用期間にわたりバッテリ8の内部抵抗の変化に応じて発電ポイントを適切に移行させ、NOx排出量によって定まる車両の排出ガス性能をほぼ一定に維持することが可能となる。
The basic power generation point is that the NOx emission amount per unit time obtained by dividing the total NOx emission amount at the time of charging the battery 8 immediately before the replacement thus obtained by the charging time required for the new battery 8 is realized. .
By setting the basic power generation point in this way, the power generation point is appropriately shifted according to the change in the internal resistance of the battery 8 over the entire use period of the battery 8, and the vehicle exhaust gas performance determined by the NOx emission amount is almost the same. It can be kept constant.

また、本実施形態では、バッテリ8の劣化により内部抵抗が変化したときに等出力線の等出力線L上で発電ポイントを移行させ、同一の発電電力、即ち同一のエンジン出力を維持するようにしている。このようにすることにより、エンジン2の出力変化によってバッテリ8の充電に要する時間が変動するようなことがなくなるので、バッテリ8の内部抵抗の増大に応じて発電ポイントを移行することで、より一層精度良く車両の排出ガス性能をほぼ一定に維持することが可能となる。   Further, in this embodiment, when the internal resistance changes due to deterioration of the battery 8, the power generation point is shifted on the equal output line L of the equal output line, and the same generated power, that is, the same engine output is maintained. ing. By doing so, the time required for charging the battery 8 does not fluctuate due to a change in the output of the engine 2. Therefore, by shifting the power generation point in accordance with the increase in the internal resistance of the battery 8, the power generation point is further changed. It becomes possible to maintain the exhaust gas performance of the vehicle almost constant with high accuracy.

こうしてHEV−ECU20が指定した発電ポイントでエンジン2の運転が行われて発電機4が駆動されることにより発電機4の発電電力がバッテリ8に充電されると、バッテリ8の充電率が徐々に上昇していく。
そして、バッテリ8の充電率が所定上限充電率まで上昇したことがバッテリECU24によって検出されると、HEV−ECU20はバッテリECU24からの情報を受けてバッテリ8の充電が完了したと判断し、エンジン2を停止するべく燃料の供給を中止するようにエンジンECU22に指令を送ると共に、発電機4による発電を停止するようインバータ6を制御する。
When the engine 2 is operated at the power generation point designated by the HEV-ECU 20 and the generator 4 is driven to charge the battery 8 with the generated power, the charging rate of the battery 8 gradually increases. It rises.
When the battery ECU 24 detects that the charging rate of the battery 8 has increased to the predetermined upper limit charging rate, the HEV-ECU 20 determines that the charging of the battery 8 has been completed by receiving information from the battery ECU 24, and the engine 2 A command is sent to the engine ECU 22 to stop the supply of fuel to stop the operation, and the inverter 6 is controlled to stop the power generation by the generator 4.

エンジンECU22はHEV−ECU20からの指令を受けてエンジン2への燃料供給を遮断することにより、エンジン2が停止する。
以上のように、エンジン2が駆動する発電機4によりバッテリ8の充電を行う際には、バッテリ8の内部抵抗の増大と共に発電ポイントが基本発電ポイントから排出ガス特性の改善する方向に移行していくので、バッテリ8の劣化によって充電に要する時間が延長しても、エンジン2の排出ガス特性が改善されることによって車両の排出ガス性能は新車のときから使用期間にわたってほぼ一定の状態に維持することが可能となる。従って、車両が新車のときであっても車両の排出ガス性能を適正に評価することが可能となる。
When the engine ECU 22 receives a command from the HEV-ECU 20 and shuts off the fuel supply to the engine 2, the engine 2 stops.
As described above, when the battery 8 is charged by the generator 4 driven by the engine 2, the power generation point shifts from the basic power generation point to the direction of improving the exhaust gas characteristics as the internal resistance of the battery 8 increases. Therefore, even if the time required for charging is extended due to deterioration of the battery 8, the exhaust gas performance of the engine 2 is improved, so that the exhaust gas performance of the vehicle is maintained at a substantially constant state over the period of use from the time of the new vehicle. It becomes possible. Therefore, even when the vehicle is a new vehicle, it is possible to appropriately evaluate the exhaust gas performance of the vehicle.

なお、本実施形態では、上述のようにバッテリECU24が求めたバッテリ8の内部抵抗をバッテリ8の劣化度合いとして用いている。バッテリ8の内部抵抗はバッテリ8の充電に要する時間に直接的に関係するものであることから、バッテリ8の内部抵抗の増大に応じて発電ポイントを移行することにより、精度良く車両の排出ガス性能をほぼ一定に維持することが可能となる。   In the present embodiment, the internal resistance of the battery 8 obtained by the battery ECU 24 as described above is used as the degree of deterioration of the battery 8. Since the internal resistance of the battery 8 is directly related to the time required for charging the battery 8, the vehicle exhaust gas performance can be accurately obtained by shifting the power generation point in accordance with the increase in the internal resistance of the battery 8. Can be maintained substantially constant.

また、バッテリ8が何らかの理由により新品に交換された場合には、バッテリECU24によって求められるバッテリ8の内部抵抗が劣化の生じていないときの値に戻るので、発電機4によりバッテリ8の充電を行う際にエンジン2は再び基本発電ポイントで運転されることになる。
エンジン2が基本発電ポイントで運転されることにより、単位時間あたりのNOx排出量は増加するものの、バッテリ8が新品であることから充電時間はバッテリ8の交換前より短縮するので、車両の排出ガス性能としては新車のときと同じ状態となる。
In addition, when the battery 8 is replaced with a new one for some reason, the internal resistance of the battery 8 obtained by the battery ECU 24 returns to the value when no deterioration has occurred, so the battery 4 is charged by the generator 4. In this case, the engine 2 is operated again at the basic power generation point.
By operating the engine 2 at the basic power generation point, the amount of NOx emission per unit time increases, but since the battery 8 is new, the charging time is shorter than before the battery 8 is replaced. The performance will be the same as the new car.

従って、バッテリ8を交換するようなことがあっても、車両の排出ガス性能は新車のときからほぼ一定の状態に維持することができる。
また、本実施形態では基本発電ポイントとして図2の動作点aを用いるようにしたが、等出力線L上において動作点bに対して動作点aと反対側となる動作点cでも単位時間あたりのNOx排出量は同じであって、この動作点cを基本発電ポイントとし、バッテリ8の内部抵抗の増大に応じて発電ポイントを動作点bの方向に移行するようにしてもよい。
Therefore, even if the battery 8 is replaced, the exhaust gas performance of the vehicle can be maintained almost constant from the time of the new vehicle.
Further, in the present embodiment, the operating point a of FIG. 2 is used as the basic power generation point. However, the operating point c on the opposite side to the operating point a on the iso-output line L is also per unit time. The NOx emission amount may be the same, and this operating point c may be the basic power generation point, and the power generation point may be shifted in the direction of the operating point b as the internal resistance of the battery 8 increases.

但し、この場合には動作点aを基本発電ポイントとした場合に比して低出力トルクで且つ高エンジン回転数側となるため、動作点aを基本発電ポイントとした場合よりもエンジン2の燃費が悪化することになる。
即ち、等出力線L上において単位時間あたりのNOx排出量を最少とする動作点bに対し、高出力トルクで且つ低エンジン回転数となる側に基本発電ポイントを設定することによって、エンジン2の燃費を改善することができることになる。
However, in this case, since the output power torque is lower and the engine speed is higher than when the operating point a is the basic power generation point, the fuel consumption of the engine 2 is higher than when the operating point a is the basic power generation point. Will get worse.
That is, by setting the basic power generation point on the side where the high output torque and the low engine speed are obtained with respect to the operating point b that minimizes the NOx emission amount per unit time on the equal output line L, The fuel consumption can be improved.

また、発電ポイントは動作点bに向けて移行していくことになるので、実質的に動作点bにおける単位時間あたりのNOx排出量によって、ほぼ一定に維持される車両の排出ガス性能が決まることになる。そこで、図2のNOx排出量の特性において単位時間あたりのNOx排出量が最も少なくなる動作点を通るような等出力線に対応した発電電力でバッテリ8の充電を行うようにして、この等出力線上に基本発電ポイントを設定すれば、車両の排出ガス性能を極力良好な状態でほぼ一定に維持することが可能となる。   In addition, since the power generation point moves toward the operating point b, the exhaust gas performance of the vehicle that is maintained substantially constant is determined by the NOx emission amount per unit time at the operating point b. become. Therefore, the battery 8 is charged with the generated power corresponding to the iso-output line that passes through the operating point where the NOx emission amount per unit time becomes the smallest in the characteristics of the NOx emission amount in FIG. If the basic power generation point is set on the line, the exhaust gas performance of the vehicle can be kept almost constant in a state as good as possible.

以上で本発明の一実施形態に係るハイブリッド電気自動車の制御装置についての説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。
例えば、上記実施形態では、バッテリ8の劣化により内部抵抗が変化しても同一の発電電力、即ち同一のエンジン出力を維持しながら発電ポイントを移行するようにしている。このようにした場合には、前述したようにエンジン2の出力変化によってバッテリ8の充電に要する時間が変動するようなことがなくなるので、精度良く車両の排出ガス性能をほぼ一定に維持することが可能となるという利点はあるものの、これに代えてエンジン2の出力を変動させながら発電ポイントを移行させるようにしてもよい。
Although the description of the control apparatus for a hybrid electric vehicle according to one embodiment of the present invention is finished above, the present invention is not limited to the above embodiment.
For example, in the above embodiment, the power generation point is shifted while maintaining the same generated power, that is, the same engine output, even if the internal resistance changes due to deterioration of the battery 8. In this case, as described above, the time required for charging the battery 8 does not fluctuate due to the output change of the engine 2, so that the exhaust gas performance of the vehicle can be maintained substantially constant with high accuracy. Although there is an advantage that it becomes possible, the power generation point may be shifted while changing the output of the engine 2 instead.

このようにした上記実施形態の変形例を図3に基づき説明する。
図3は、図2と同様にエンジン回転数とエンジンの出力トルクとをパラメータとしたときの単位時間あたりの等NOx排出量線を実曲線により示すものである。
図3において、基本発電ポイントは一点鎖線で示す等出力線L1上の動作点dに設定されており、動作点dにおけるエンジン回転数はN1、エンジン2の出力トルクはTqとなっている。一方、動作点dと同じ出力トルクTqにおいてエンジン2の排出ガス特性が最善となる動作点eではエンジン回転数がN2となり、等出力線L1よりも高出力となる等出力線L2上にある。従って、基本発電ポイントは出力トルクTqにおいてエンジン2の排出ガス特性が最善となる動作点eから悪化する側となっている。
A modification of the above embodiment will be described with reference to FIG.
FIG. 3 shows an equal NOx emission amount line per unit time as a real curve when the engine speed and the output torque of the engine are used as parameters as in FIG.
In FIG. 3, the basic power generation point is set at the operating point d on the equi-output line L1 indicated by the alternate long and short dash line, the engine speed at the operating point d is N1, and the output torque of the engine 2 is Tq. On the other hand, at the operating point e where the exhaust gas characteristic of the engine 2 is the best at the same output torque Tq as the operating point d, the engine speed is N2, which is on the iso-output line L2, which is higher than the iso-output line L1. Therefore, the basic power generation point is on the side that deteriorates from the operating point e at which the exhaust gas characteristics of the engine 2 are best at the output torque Tq.

そして、車両が新車であってバッテリ8が新品であるときには、発電機4によりバッテリ8を充電する際に、HEV−ECU20が基本発電ポイントをエンジンECU22に指示し、エンジンECU22はHEV−ECU20から指示された基本発電ポイントである動作点dに対応したエンジン回転数N1及び出力トルクTqとなるようにエンジン2を制御する。   When the vehicle is a new vehicle and the battery 8 is new, when the battery 4 is charged by the generator 4, the HEV-ECU 20 instructs the engine ECU 22 about the basic power generation point, and the engine ECU 22 instructs the HEV-ECU 20 to The engine 2 is controlled so that the engine speed N1 and the output torque Tq correspond to the operating point d, which is the basic power generation point.

一方、充放電が繰り返されて経年変化によりバッテリ8の内部抵抗が増大してくると、HEV−ECU20は劣化が生じていない新品のときのバッテリ8の内部抵抗からの増大分に応じ、エンジン回転数を動作点dのエンジン回転数N1から増大させることにより、発電ポイントを動作点dから動作点eの方向、即ちエンジン2の排出ガス特性が改善する方向に移行させてエンジンECU22に指示する。このとき指示する発電ポイントは、エンジン2の出力トルクをTqに維持すると共にエンジン回転数をN1から増大させるものであるため、エンジン2の出力は基本発電ポイントの場合よりも増大することになる。   On the other hand, when charging and discharging are repeated and the internal resistance of the battery 8 increases due to secular change, the HEV-ECU 20 rotates the engine according to the increase from the internal resistance of the battery 8 when the battery 8 is not deteriorated. By increasing the number from the engine speed N1 at the operating point d, the power generation point is shifted from the operating point d to the operating point e, that is, in the direction in which the exhaust gas characteristics of the engine 2 are improved, and instructed to the engine ECU 22. Since the power generation point instructed at this time is to maintain the output torque of the engine 2 at Tq and increase the engine speed from N1, the output of the engine 2 is increased as compared with the case of the basic power generation point.

エンジンECU22はHEV−ECU20から指示された発電ポイントに対応したエンジン回転数及び出力トルクとなるようにエンジン2を制御し、エンジン2からの単位時間あたりのNOx排出量は基本発電ポイントで運転した場合に比べて減少する。
従って、バッテリ8の劣化により内部抵抗が増大して、バッテリ8の充電に要する時間が増大しても、エンジン2からの単位時間あたりのNOx排出量が減少するため、バッテリ8の充電開始から完了までのトータルのNOx排出量はバッテリ8が新品で劣化が生じていない新車のときのNOx排出量とほぼ同一とすることができる。
The engine ECU 22 controls the engine 2 so that the engine speed and the output torque correspond to the power generation point instructed by the HEV-ECU 20, and the NOx emission amount per unit time from the engine 2 is operated at the basic power generation point. Compared to
Therefore, even if the internal resistance increases due to the deterioration of the battery 8 and the time required for charging the battery 8 increases, the NOx emission amount per unit time from the engine 2 decreases, and thus the battery 8 is completed from the start of charging. The total NOx emission amount up to can be made substantially the same as the NOx emission amount when the battery 8 is a new vehicle that is new and has not deteriorated.

ここで、発電ポイントを移行する際の移動量は、上記実施形態の場合と同様にして設定されるが、この変形例では発電ポイントの移行によって上述のようにエンジン2の出力が増大し、その分だけバッテリ8の充電に要する時間が短縮するため、上記実施形態に比べ車両の排出ガス特性をほぼ一定に維持する際の精度は幾分低下する。
なお、充電時間の短縮に伴う精度の低下を防ぐには、例えばバッテリ8の内部抵抗の増大に応じた発電ポイントの移動量を、エンジン2の出力増大分で減少方向に補正するようにすればよい。
Here, the amount of movement at the time of shifting the power generation point is set in the same manner as in the above embodiment, but in this modification, the output of the engine 2 increases as described above due to the shift of the power generation point. Since the time required for charging the battery 8 is reduced by that amount, the accuracy in maintaining the exhaust gas characteristics of the vehicle substantially constant as compared with the above embodiment is somewhat lowered.
In order to prevent a decrease in accuracy due to the shortening of the charging time, for example, the movement amount of the power generation point corresponding to the increase in the internal resistance of the battery 8 is corrected in the decreasing direction by the increase in the output of the engine 2. Good.

なお、上記変形例では、エンジン2の出力トルクを一定に維持しながらエンジン回転数を変化させることにより発電ポイントを移行するようにしたが、エンジン2の出力トルクとエンジン回転数を共に変化させることにより発電ポイントを移行するようにしてもよいし、エンジン回転数を一定に維持しながらエンジン2の出力トルクを変化させることにより発電ポイントを移行するようにしてもよい。   In the above modification, the power generation point is shifted by changing the engine speed while maintaining the output torque of the engine 2 constant. However, both the output torque of the engine 2 and the engine speed are changed. Thus, the power generation point may be shifted, or the power generation point may be shifted by changing the output torque of the engine 2 while maintaining the engine speed constant.

いずれの場合も、エンジン2の排出ガス特性が最善となる動作点より排出ガス特性が悪化する側に基本発電ポイントを設定し、バッテリ8の内部抵抗の増大に応じて基本発電ポイントから排出ガス特性の改善する方向に発電ポイントを移行するようにすればよい。
また、エンジン2の出力トルクとエンジン回転数を共に変化させて発電ポイントを移行するようにした場合には、図3のNOx排出量の特性において単位時間あたりのNOx排出量が最も少なくなる動作点を動作点eとすれば、動作点e以外の動作点をエンジン2の運転条件などに従って適宜選択して基本発電ポイントとすることができる。
In either case, the basic power generation point is set on the side where the exhaust gas characteristics deteriorate from the operating point where the exhaust gas characteristics of the engine 2 are optimal, and the exhaust gas characteristics from the basic power generation point according to the increase in the internal resistance of the battery 8. The power generation points should be shifted in the direction of improvement.
Further, when the power generation point is shifted by changing both the output torque of the engine 2 and the engine speed, the operating point at which the NOx emission amount per unit time becomes the smallest in the characteristics of the NOx emission amount of FIG. Is an operating point e, an operating point other than the operating point e can be selected as appropriate according to the operating conditions of the engine 2 and used as a basic power generation point.

この場合、バッテリ8の内部抵抗の増大に従い、基本発電ポイントから単位時間あたりのNOx排出量が最も少なくなる動作点eに向かって発電ポイントを移行していくので、車両の排出ガス性能を極力良い状態としながら、ほぼ一定に維持することが可能となる。
更に、上記変形例では、動作点eは基本発電ポイントである動作点dと同じ出力トルクTqにおいてエンジン2の排出ガス特性が最善となる動作点として設定したが、この場合も図3のNOx排出量の特性において単位時間あたりのNOx排出量が最も少なくなる動作点を動作点eとし、動作点eと同じ出力トルクにおいて基本発電ポイントの動作点dを設定するようにしてもよい。
In this case, as the internal resistance of the battery 8 increases, the power generation point is shifted from the basic power generation point toward the operating point e where the amount of NOx emission per unit time is minimized, so that the exhaust gas performance of the vehicle is as good as possible. It is possible to maintain a substantially constant state.
Further, in the above modification, the operating point e is set as the operating point at which the exhaust gas characteristic of the engine 2 is the best at the same output torque Tq as the operating point d that is the basic power generation point. The operating point e where the NOx emission amount per unit time is the smallest in the quantity characteristic may be set as the operating point e, and the operating point d of the basic power generation point may be set at the same output torque as the operating point e.

この場合も、バッテリ8の内部抵抗の増大に応じて、基本発電ポイントから単位時間あたりのNOx排出量が最も少なくなる動作点eに向かって発電ポイントを移行していくので、車両の排出ガス性能を極力良い状態としながら、ほぼ一定に維持することが可能となる。
また、上記実施形態及び変形例では、バッテリ8の劣化度合いとしてバッテリ8の充電時間に直接的に関係する内部抵抗を用いるようにしたが、内部抵抗以外のもので劣化度合いを検知するようにしてもよい。即ち、バッテリ8の劣化度合いが大きいほどバッテリ8の充電に要する時間が増大するため、バッテリ8の内部抵抗以外で劣化度合いの大小を検知するようにしても、同様の効果を得ることができる。
Also in this case, as the internal resistance of the battery 8 increases, the power generation point shifts from the basic power generation point toward the operating point e where the amount of NOx emission per unit time is the smallest. Can be maintained substantially constant while keeping the state as good as possible.
In the above embodiment and the modification, the internal resistance directly related to the charging time of the battery 8 is used as the deterioration degree of the battery 8, but the deterioration degree is detected by something other than the internal resistance. Also good. That is, since the time required for charging the battery 8 increases as the degree of deterioration of the battery 8 increases, the same effect can be obtained by detecting the degree of deterioration other than the internal resistance of the battery 8.

なお、バッテリ8の劣化度合いとしては、例えばバッテリ8の温度変化や、電圧変動などに基づいて推定するようにしてもよいし、バッテリ8の使用を開始してから経過した期間で推定するようにしてもよい。
更に、上記実施形態及び変形例では、エンジン2の排出ガス特性としてNOx排出量を用いるようにしており、これはエンジン2がディーゼルエンジンである場合に特に効果的であるが、例えばCO(一酸化炭素)やHC(炭化水素)などNOx以外の成分の排出量を用いるようにしても良く、エンジン2の種類や使用燃料、或いは運転環境などに応じて対象とする排出ガス特性を設定すればよい。
The degree of deterioration of the battery 8 may be estimated based on, for example, a temperature change of the battery 8 or a voltage fluctuation, or may be estimated in a period that has elapsed since the start of use of the battery 8. May be.
Further, in the above-described embodiment and modification, the NOx emission amount is used as the exhaust gas characteristic of the engine 2, which is particularly effective when the engine 2 is a diesel engine. Emissions of components other than NOx such as carbon) and HC (hydrocarbon) may be used, and target exhaust gas characteristics may be set according to the type of engine 2, fuel used, operating environment, and the like. .

従って、エンジン2についてもディーゼルエンジンに限定されるものではなく、ガソリンエンジンなど種々のエンジンを用いることが可能である。   Therefore, the engine 2 is not limited to a diesel engine, and various engines such as a gasoline engine can be used.

本発明の一実施形態に係る制御装置が搭載されたシリーズ式ハイブリッド電気自動車1の要部構成図である。It is a principal part block diagram of the series type hybrid electric vehicle 1 by which the control apparatus which concerns on one Embodiment of this invention was mounted. 図1の制御装置で用いられる発電ポイントと単位時間あたりの等NOx排出量線との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the electric power generation point used with the control apparatus of FIG. 1, and the equal NOx discharge amount line per unit time. 図1の制御装置の変形例で用いられる発電ポイントと単位時間あたりの等NOx排出量線との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the electric power generation point used with the modification of the control apparatus of FIG. 1, and the equal NOx discharge amount line per unit time.

符号の説明Explanation of symbols

2 エンジン
4 発電機
8 バッテリ
10 モータ
18 駆動輪
20 HEV−ECU(制御手段)
24 バッテリECU(劣化度合い検出手段)
2 Engine 4 Generator 8 Battery 10 Motor 18 Drive Wheel 20 HEV-ECU (Control Unit)
24 battery ECU (deterioration degree detection means)

Claims (5)

エンジンと、
上記エンジンにより駆動される発電機と、
上記発電機の出力により充電されるバッテリと、
上記バッテリから供給される電力を受けて作動し、車両の駆動輪を駆動するモータと、
上記バッテリの劣化度合いを検出する劣化度合い検出手段と、
上記バッテリの充電時における上記エンジンの動作点である発電ポイントとして、上記エンジンの所定の排出ガス特性が最善となる動作点よりも悪化する側に基本発電ポイントを設定し、上記発電機の出力によって上記バッテリを充電する際には、上記劣化度合い検出手段が検出した上記バッテリの劣化度合いに応じて、上記基本発電ポイントから上記排出ガス特性が改善する方向に移行した発電ポイントで上記エンジンを運転する制御手段と
を備えたことを特徴とするハイブリッド電気自動車の制御装置。
Engine,
A generator driven by the engine;
A battery charged by the output of the generator;
A motor that operates by receiving electric power supplied from the battery and drives the driving wheels of the vehicle;
A deterioration degree detecting means for detecting the deterioration degree of the battery;
As a power generation point that is the operating point of the engine at the time of charging the battery, a basic power generation point is set on the side where the predetermined exhaust gas characteristic of the engine is worse than the optimal operating point, and the output of the generator When charging the battery, the engine is operated at a power generation point shifted from the basic power generation point in a direction in which the exhaust gas characteristics are improved according to the degree of deterioration of the battery detected by the deterioration degree detecting means. And a control device for the hybrid electric vehicle.
上記制御手段は、上記エンジンの出力をほぼ一定に維持しながら上記発電ポイントの移行を行うことを特徴とする請求項1に記載のハイブリッド電気自動車の制御装置。   2. The control apparatus for a hybrid electric vehicle according to claim 1, wherein the control means shifts the power generation point while maintaining the output of the engine substantially constant. 上記劣化度合い検出手段は、上記バッテリの内部抵抗を上記劣化度合いとして検出することを特徴とする請求項1又は2に記載のハイブリッド電気自動車の制御装置。   The control device for a hybrid electric vehicle according to claim 1, wherein the deterioration degree detecting means detects an internal resistance of the battery as the deterioration degree. 上記制御手段は、予め定めた上記バッテリの使用期間における上記バッテリの内部抵抗の増大分に基づいて、上記エンジンの排出ガス特性が最善となる点よりも悪化する側に上記基本発電ポイントを設定することを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載のハイブリッド電気自動車の制御装置。   The control means sets the basic power generation point on the side where the exhaust gas characteristic of the engine is worse than the best point based on an increase in the internal resistance of the battery during a predetermined usage period of the battery. The control apparatus for a hybrid electric vehicle according to any one of claims 1 to 3. 上記発電ポイントは、上記エンジンの回転数と出力トルクとによって規定されるものであり、
上記制御手段は、上記エンジンの排出ガス特性が最善となる点よりも高出力トルクで且つ低エンジン回転数となる側に上記基本発電ポイントを設定することを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載のハイブリッド電気自動車の制御装置。
The power generation point is defined by the engine speed and output torque.
5. The control unit according to claim 1, wherein the control unit sets the basic power generation point on the side where the output torque is higher and the engine speed is lower than the point where the exhaust gas characteristic of the engine is optimal. A control apparatus for a hybrid electric vehicle according to claim 1.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009300318A (en) * 2008-06-16 2009-12-24 Sumitomo Heavy Ind Ltd Internal resistance measuring method for capacitor and internal resistance measuring instrument
JP2013184642A (en) * 2012-03-09 2013-09-19 Toyota Motor Corp Vehicle and control method for vehicle
JP2016000536A (en) * 2014-06-11 2016-01-07 マツダ株式会社 Engine fuel injection control device

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