JP3047745B2 - Hybrid electric vehicle - Google Patents

Hybrid electric vehicle

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JP3047745B2
JP3047745B2 JP6233363A JP23336394A JP3047745B2 JP 3047745 B2 JP3047745 B2 JP 3047745B2 JP 6233363 A JP6233363 A JP 6233363A JP 23336394 A JP23336394 A JP 23336394A JP 3047745 B2 JP3047745 B2 JP 3047745B2
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Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、エンジンにより駆動さ
れる発電機と走行用バッテリを搭載し、この発電機の発
生した電力およびバッテリに蓄えられた電力によって走
行するハイブリッド型電気自動車に関し、特に、発電機
の発電する電力を走行状態に応じて制御可能なハイブリ
ッド型電気自動車に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hybrid electric vehicle equipped with a generator driven by an engine and a running battery, and running on the power generated by the generator and the power stored in the battery. The present invention relates to a hybrid electric vehicle capable of controlling electric power generated by a generator according to a traveling state.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、地球環境に配慮した産業設備およ
び機器の開発が盛んに行われている。自動車において
も、排気ガスの無い電気自動車の開発が行われている
が、バッテリの容量が未だに十分ではなく、この容量に
連続走行距離が制限されてしまうという問題がある。ま
た、バッテリの充電を行う際にも長時間を要し、一旦放
電してしまうとすぐに使用できないという問題がある。
このような問題のために、電気自動車はごく限られた用
途のみに使用されるに止まっている。
2. Description of the Related Art In recent years, the development of industrial facilities and equipment in consideration of the global environment has been actively carried out. As for automobiles, electric vehicles without exhaust gas are being developed. However, the capacity of the battery is not yet sufficient, and there is a problem that the continuous running distance is limited to this capacity. In addition, there is a problem that it takes a long time to charge the battery, and once discharged, the battery cannot be used immediately.
Due to these problems, electric vehicles are used only for very limited applications.

【0003】このような問題を補うために、車両にエン
ジンによって駆動される発電機を搭載し、この発電機に
よって発生した電力によって車両を走行させるいわゆる
ハイブリッド型電気自動車が開発されている。このハイ
ブリッド型電気自動車は、エンジンの運転状態を一定に
保つことができ、エンジンの最大効率点付近で常時運転
することが可能である。また、一定の運転状態で、排気
ガスの有害な成分を除去する対策を採ることは、様々な
運転状態を想定した対策をするより確実であり、その効
果も大きい。
In order to compensate for such a problem, a so-called hybrid electric vehicle has been developed in which a generator driven by an engine is mounted on a vehicle and the vehicle is driven by electric power generated by the generator. This hybrid electric vehicle can keep the operating state of the engine constant and can always operate near the maximum efficiency point of the engine. In addition, taking measures to remove harmful components of exhaust gas under certain operating conditions is more reliable and more effective than taking measures that assume various operating conditions.

【0004】前述のようにエンジンの運転状態を一定に
保つ場合、発電される電力は一定となる。しかしなが
ら、車両の走行状態、すなわち走行速度や搭載重量やバ
ッテリの蓄電量は変化しており、走行モータが必要とす
る電力は刻一刻と変化する。したがって、発電した電力
が余った場合にはバッテリに充電し、足りない場合には
バッテリから放電して走行モータを駆動する必要があ
る。しかし、このような制御を行った場合、バッテリの
充放電に伴う効率の低下、充放電を繰り返すことによる
バッテリの劣化などの問題が生じる。また、さらには発
電電力が余ったときおよび不足したときのために、バッ
テリ容量を大きめにする必要があり、その分重量・コス
トが増加するという問題があった。
[0004] When the operating state of the engine is kept constant as described above, the generated power is constant. However, the traveling state of the vehicle, that is, the traveling speed, the mounted weight, and the charged amount of the battery are changing, and the electric power required by the traveling motor changes every moment. Therefore, it is necessary to charge the battery when the generated power is excessive, and to discharge the battery when not enough to drive the traveling motor. However, when such control is performed, problems such as a decrease in efficiency due to charging / discharging of the battery and deterioration of the battery due to repeated charging / discharging occur. In addition, it is necessary to increase the battery capacity when power generation is excessive or insufficient, and there is a problem that the weight and cost increase accordingly.

【0005】また、発電電力が余剰となる場合は、エン
ジンおよび発電機の運転を停止することも考えられる
が、この場合エンジン再始動時に触媒の温度が下がるこ
とによって排気ガス中の有害成分が増加してしまうとい
う問題があった。
When the generated power becomes excessive, it is conceivable to stop the operation of the engine and the generator, but in this case, the harmful components in the exhaust gas increase due to a decrease in the temperature of the catalyst when the engine is restarted. There was a problem of doing it.

【0006】さらに、スロットルの開度によって、エン
ジン出力を制御することも考えられるがこの場合スロッ
トル損失による熱効率の低下を招くという問題があっ
た。
Further, it is conceivable to control the engine output based on the opening degree of the throttle, but in this case, there is a problem that the thermal efficiency is reduced due to the throttle loss.

【0007】これらの問題を解決するために特開平6−
121406号公報においては、エンジンのスロットル
を全開状態とし、発電機界磁電流を制御することによっ
て、エンジン回転数および発電電力を制御する技術が開
示されている。この技術によれば、スロットル開度を全
開としたことにより、スロットル損失が発生せず、熱効
率の低下を招くことがない。
To solve these problems, Japanese Patent Laid-Open No.
Japanese Patent No. 121406 discloses a technique for controlling the engine speed and the generated power by setting the throttle of the engine to a fully open state and controlling the generator field current. According to this technique, since the throttle opening is fully opened, no throttle loss occurs, and a decrease in thermal efficiency does not occur.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】前記公報に開示された
技術によれば、常にスロットル全開状態で運転してお
り、エンジン出力の調整をエンジン回転数のみで制御し
ている。すなわち、発電機の発電電力とエンジン回転数
は常に一対一に対応し、よって、要求される発電電力が
極小さい場合はエンジン回転数を極低速状態とし、要求
される発電電力が大きい場合は、エンジン回転数を非常
に高速の状態としなければならない。
According to the technique disclosed in the above publication, the engine is always operated with the throttle fully open, and the adjustment of the engine output is controlled only by the engine speed. That is, the generated power of the generator and the engine speed always correspond one-to-one, so that when the required generated power is extremely small, the engine speed is set to an extremely low speed state, and when the required generated power is large, The engine speed must be very high.

【0009】要求される発電電力が小さくエンジン回転
数が極低速となる場合、エンジンの燃焼室内の燃焼が不
安定となり、排気ガス中の成分比がサイクルごとにばら
つき、触媒による排気浄化作用が十分に発揮できないこ
とがある。また、燃焼が不安定の場合は、熱効率も低下
するという問題があった。さらに、エンジン回転数が低
回転の場合は、エンジンの振動数とエンジンマウントな
どの車体のバネ系の固有振動数が比較的近いために、共
振状態となり振動レベルが悪化するという問題があっ
た。
When the required generated power is small and the engine speed is extremely low, the combustion in the combustion chamber of the engine becomes unstable, the component ratio in the exhaust gas fluctuates from cycle to cycle, and the exhaust purification action by the catalyst is sufficient. May not be able to be demonstrated. Further, when the combustion is unstable, there is a problem that the thermal efficiency also decreases. Furthermore, when the engine speed is low, the resonance frequency is deteriorated because the frequency of the engine is relatively close to the natural frequency of the spring system of the vehicle body such as the engine mount.

【0010】また、要求される発電電力が大きくエンジ
ン回転数が高速となる場合、騒音が大きくなるという問
題があった。特に、ハイブリッド型電気自動車において
は、バッテリ蓄電量が少ないときには要求される発電電
力が大きくなり、よってエンジン回転数が高くなる。し
たがって、走行速度が低速であってもエンジン回転数が
高くなり、騒音レベルが悪化するという問題があった。
In addition, when the required generated power is large and the engine speed is high, there is a problem that noise is increased. In particular, in a hybrid electric vehicle, when the amount of stored battery power is small, the required generated power is large, and thus the engine speed is high. Therefore, there is a problem that the engine speed increases even when the traveling speed is low, and the noise level deteriorates.

【0011】本発明は前述の問題点を解決するためにな
されたものであり、走行状態に応じて発電機が発電する
電力を制御でき、発電機を駆動するエンジンを所定の回
転数範囲で運転することによって、騒音・振動を抑え、
また排気ガスの有害成分の発生を抑えることのできるハ
イブリッド型電気自動車を提供することを目的とする。
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and can control the power generated by a generator in accordance with a running state, and operate an engine that drives the generator in a predetermined rotation speed range. By suppressing noise and vibration,
Another object of the present invention is to provide a hybrid electric vehicle that can suppress generation of harmful components of exhaust gas.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】前述の目的を達成するた
めに、請求項1に記載の発明にかかるハイブリッド型電
気自動車は、エンジンに駆動される発電機と走行用バッ
テリを搭載し、この発電機によって発電された電力とバ
ッテリに蓄えられた電力の少なくとも一方によってモー
タを駆動し走行し、電力需要に応じた発電機出力指令値
を算出する発電機出力指令値算出手段と、前記発電機出
力指令値が所定値以下の場合にはエンジン回転数指令値
としてエンジン運転範囲の下限回転数を、また前記発電
機出力指令値が前記所定値を越えた場合には発電機出力
指令値に応じたエンジン回転数指令値を算出するエンジ
ン回転数指令値算出手段と、前記発電機出力指令値が前
記所定値以下の場合には発電機出力指令値に応じたエン
ジンのスロットル開度の指令値を、また前記発電機出力
指令値が前記所定値を越えた場合にはスロットル開度を
全開とするスロットル開度指令値を算出するスロット開
度指令値算出手段と、前記スロットル開度指令値の下
に、前記エンジン回転数指令値を満足するように前記発
電機の界磁電流を制御し、負荷調整を行う界磁電流制御
手段と、前記スロットル開度指令値に基づきスロットル
開度を制御するスロットル開度制御装置とを有してい
る。
In order to achieve the above object, a hybrid electric vehicle according to the first aspect of the present invention includes a generator driven by an engine and a battery for traveling. Generator output command value calculation means for driving a motor with at least one of the power generated by the generator and the power stored in the battery to travel and calculate a generator output command value according to the power demand, and the generator output When the command value is equal to or less than a predetermined value, the lower limit of the engine operating range is used as the engine speed command value, and when the generator output command value exceeds the predetermined value, the generator output command value is used. An engine speed command value calculating means for calculating an engine speed command value; and an engine throttle according to the generator output command value when the generator output command value is equal to or less than the predetermined value. A throttle opening command value calculating means for calculating a throttle opening command value for fully opening the throttle opening when the generator output command value exceeds the predetermined value. Field current control means for controlling the field current of the generator so as to satisfy the engine speed command value so as to satisfy the engine speed command value and adjusting the load, and a throttle opening based on the throttle opening command value. And a throttle opening control device for controlling the degree.

【0013】また、請求項2に記載の発明にかかるハイ
ブリッド型電気自動車は、エンジンに駆動される発電機
と走行用バッテリを搭載し、この発電機によって発電さ
れた電力とバッテリに蓄えられた電力の少なくとも一方
によってモータを駆動し走行し、電力需要に応じた発電
機出力指令値を算出する発電機出力指令値算出手段と、
前記発電機出力指令値が所定値以上の場合にはエンジン
回転数指令値としてエンジン運転範囲の上限回転数を、
また前記発電機出力指令値が前記所定値未満の場合には
発電機出力指令値に対応したエンジン回転数指令値を算
出するエンジン回転数指令値算出手段と、前記発電機出
力指令値が前記所定値以上の場合には発電機出力指令値
対応したエンジンの排気ガス再循環率の指令値を、ま
た前記発電機出力指令値が前記所定値未満の場合には排
気ガス再循環率指令値をこれの制御範囲の上限値として
算出する排気ガス再循環率算出手段と、前記排気ガス再
循環率指令値の下に、前記エンジン回転数指令値を満足
するように前記発電機の界磁電流を制御し、負荷調整を
行う界磁電流制御手段と、前記排気ガス再循環率指令値
に基づき排気ガス再循環バルブを制御する排気ガス再循
環装置とを有している。
A hybrid electric vehicle according to a second aspect of the present invention is equipped with a generator driven by an engine and a running battery, and the power generated by the generator and the power stored in the battery. A generator output command value calculating means for driving and driving a motor by at least one of the above and calculating a generator output command value according to the power demand,
When the generator output command value is equal to or more than a predetermined value, the upper limit of the engine operating range as the engine speed command value,
Further, when the generator output command value is less than the predetermined value, an engine speed command value calculation means for calculating an engine speed command value corresponding to the generator output command value; and A command value of an engine exhaust gas recirculation rate corresponding to a generator output command value when the generator output command value is equal to or more than a predetermined value, and an exhaust gas recirculation rate command command when the generator output command value is less than the predetermined value. Exhaust gas recirculation rate calculating means for calculating a value as an upper limit value of the control range thereof, and a field of the generator so as to satisfy the engine speed command value under the exhaust gas recirculation rate command value. There are field current control means for controlling the current and adjusting the load, and an exhaust gas recirculation device for controlling an exhaust gas recirculation valve based on the exhaust gas recirculation rate command value.

【0014】また、請求項3に記載の発明にかかるハイ
ブリッド型電気自動車は、エンジンに駆動される発電機
と走行用バッテリを搭載し、この発電機によって発電さ
れた電力とバッテリに蓄えられた電力の少なくとも一方
によってモータを駆動し走行し、電力需要に応じた発電
機出力指令値を算出する発電機出力指令値算出手段と、
前記発電機出力指令値が第1所定値以下の場合にはエン
ジン回転数指令値としてエンジン運転範囲の下限回転数
を、前記発電機出力制御値が前記第1所定値以上である
第2所定値以上の場合にはエンジン回転数指令値として
エンジン運転範囲の上限回転数を、さらに前記発電機出
力指令値が前記第1所定値を越え、第2の所定値未満の
場合には発電機出力指令値に応じたエンジン回転数指令
値を算出するエンジン回転数指令値算出手段と、前記発
電機出力指令値が前記第1所定値以下の場合には発電機
出力指令値に応じたエンジンのスロットル開度の指令値
を、また前記発電機出力指令値が前記第1所定値を越え
た場合にはスロットル開度を全開とするスロットル開度
指令値を算出するスロット開度指令値算出手段と、前記
発電機出力指令値が前記第2所定値以上の場合には発電
機出力指令値に応じたエンジンの排気ガス再循環率の指
令値を、また前記発電機出力指令値が前記第2所定値未
満の場合には排気ガス再循環率指令値をこれの制御範囲
の上限値として算出する排気ガス再循環率算出手段と、
前記スロットル開度指令値と排気ガス再循環率指令値の
下に、前記エンジン回転数指令値を満足するように前記
発電機の界磁電流を制御し、負荷調整を行う界磁電流制
御手段と、前記スロットル開度指令値に基づきスロット
ル開度を制御するスロットル開度制御装置と、前記排気
ガス再循環率指令値に基づき排気ガス再循環バルブを制
御する排気ガス再循環装置とを有している。
A hybrid electric vehicle according to a third aspect of the present invention includes a generator driven by an engine and a running battery, and the power generated by the generator and the power stored in the battery. A generator output command value calculating means for driving and driving a motor by at least one of the above and calculating a generator output command value according to the power demand,
When the generator output command value is equal to or less than a first predetermined value, a lower limit speed of an engine operating range is set as an engine speed command value, and a second predetermined value at which the generator output control value is equal to or more than the first predetermined value. In the above case, the upper limit rotation speed of the engine operation range is set as the engine rotation speed command value, and when the generator output command value exceeds the first predetermined value and is smaller than the second predetermined value, the generator output command value is set. An engine speed command value calculating means for calculating an engine speed command value corresponding to the engine speed command value, and an engine throttle opening corresponding to the generator output command value when the generator output command value is equal to or less than the first predetermined value. A throttle opening command value calculating means for calculating a throttle opening command value for fully opening the throttle opening when the generator output command value exceeds the first predetermined value; Generator output command value When the generator output command value is less than the second predetermined value, a command value of an engine exhaust gas recirculation rate according to the generator output command value is used. Exhaust gas recirculation rate calculation means for calculating the recirculation rate command value as the upper limit of the control range thereof,
Field current control means for controlling a field current of the generator so as to satisfy the engine speed command value under the throttle opening command value and the exhaust gas recirculation rate command value, and performing load adjustment; A throttle opening control device that controls a throttle opening based on the throttle opening command value, and an exhaust gas recirculation device that controls an exhaust gas recirculation valve based on the exhaust gas recirculation rate command value. I have.

【0015】[0015]

【作用】本発明は以上のような構成を有しており、請求
項1に記載の発明によれば、要求される発電機出力が所
定値以下のときに、スロットル開度を制御することによ
って、エンジン回転数をそれ以上落とさずにエンジン出
力および発電電力を低下させることができる。また、要
求される発電機出力が前記所定値より高い場合には、ス
ロットル開度は全開であるのでスロットルロスがなく高
い熱効率を維持することができる。
According to the first aspect of the present invention, when the required generator output is equal to or less than a predetermined value, the throttle opening is controlled. In addition, the engine output and the generated power can be reduced without further lowering the engine speed. Further, when the required generator output is higher than the predetermined value, the throttle opening is fully open, so that there is no throttle loss and high thermal efficiency can be maintained.

【0016】また、請求項2に記載の発明によれば、要
求される発電機出力が所定値未満のときに排気ガス再循
環率を制御範囲の最大値とし、要求される発電機出力が
前記第2所定値以上のときに排気ガス再潤滑率を制御す
ることによって、要求される発電機出力が所定値以上の
ときにエンジン回転数を増加させずにエンジン出力およ
び発電電力を増加させることができる。
According to the second aspect of the present invention, when the required generator output is less than a predetermined value, the exhaust gas recirculation rate is set to the maximum value of the control range, and the required generator output is reduced to the maximum value. By controlling the exhaust gas re-lubrication rate at or above the second predetermined value, it is possible to increase the engine output and the generated power without increasing the engine speed when the required generator output is at or above the predetermined value. it can.

【0017】また、請求項3に記載の発明によれば、要
求される発電機出力が第1所定値以下のときにスロット
ル開度を制御することによって、エンジン回転数をそれ
以上落とさずにエンジン出力および発電電力を低下させ
ることができる。また要求される発電機出力が第2所定
値以上のときに排気ガス再循環率を制御することによっ
て、エンジン回転数をそれ以上上げずにエンジン出力お
よび発電電力を上昇させることができる。
According to the third aspect of the present invention, by controlling the throttle opening when the required generator output is equal to or less than the first predetermined value, the engine speed can be maintained without further decreasing the engine speed. Output and generated power can be reduced. Further, by controlling the exhaust gas recirculation rate when the required generator output is equal to or higher than the second predetermined value, the engine output and the generated power can be increased without increasing the engine speed further.

【0018】[0018]

【実施例】以下、本発明にかかる好適な実施例を図面に
従って説明する。図1には、本実施例のハイブリッド型
電気自動車の駆動系および駆動制御系が示されている。
発電機10は増速機12を介してエンジン14により駆
動される。発電機10で発電された交流電力は整流され
インバータ16に送られ、三相交流電流に変換されモー
タ18を駆動する。また、発電機で発生された電力がモ
ータで消費される電力より大きい場合、バッテリ20に
この余剰電力が充電される。逆に、発電機で発生された
電力が不足する場合は、バッテリ20に蓄えられた電気
エネルギーを放電してモータに電力を供給する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments according to the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a drive system and a drive control system of the hybrid electric vehicle of the present embodiment.
The generator 10 is driven by the engine 14 via the gearbox 12. The AC power generated by the generator 10 is rectified, sent to the inverter 16, converted into a three-phase AC current, and drives the motor 18. When the power generated by the generator is larger than the power consumed by the motor, the battery 20 is charged with the surplus power. Conversely, when the electric power generated by the generator is insufficient, the electric energy stored in the battery 20 is discharged to supply electric power to the motor.

【0019】発電機10、エンジン14、インバータ1
6などの機器を走行状態などに応じて制御する電子制御
装置(ECU)が各々の機器ごとに設けられている。す
なわち、界磁電流などを制御して発電機10の発電量を
制御する発電機ECU22、エンジン14の点火時期や
燃料噴射量などを制御してエンジン10の運転を制御す
るエンジンECU24、運転者のアクセルペダルやブレ
ーキペダルの操作に応じて、インバータ16を制御し、
モータ18を所望の回転数およびトルクで運転する電気
自動車走行用ECU(EV−ECU)26が備えられて
いる。また、バッテリ20の蓄電量などを検出するため
の電池ECU28が備えられている。
Generator 10, engine 14, inverter 1
An electronic control unit (ECU) that controls the devices such as 6 according to the running state is provided for each device. That is, a generator ECU 22 that controls the amount of power generated by the generator 10 by controlling the field current and the like, an engine ECU 24 that controls the operation of the engine 10 by controlling the ignition timing and the fuel injection amount of the engine 14, The inverter 16 is controlled according to the operation of the accelerator pedal and the brake pedal,
An electric vehicle traveling ECU (EV-ECU) 26 for driving the motor 18 at a desired rotation speed and torque is provided. Further, a battery ECU 28 for detecting the charged amount of the battery 20 and the like is provided.

【0020】このような駆動系を持つ電気自動車の車速
の調整は、モータ18の出力トルクおよび回転数が制御
されることによって行われるが、これは前述のように、
EV−ECU26がインバータ16を制御して、モータ
18に供給する交流電流の電力および周波数を調整する
ことによって行われる。EV−ECU26は、運転者の
操作するアクセルペダルおよびブレーキペダルの操作量
を各々検出するアクセルセンサ30およびブレーキセン
サ32の出力に基づき、インバータ16の変換電力およ
び変換周波数の指令値を算出する。このとき、現在のモ
ータ18の回転数が回転数センサ34より検出され、E
V−ECU26にフィードバックされる。運転者が加速
または定速走行の操作を行った場合は、EV−ECU2
6は、インバータ16に発電機10またはバッテリ20
からの電力を所定の電力および周波数に変換してモータ
18に供給するように指令する。また、運転者が減速操
作を行った場合は、EV−ECU26はモータ18を発
電機として作用するようにインバータ16を制御して車
両の運動エネルギを電気エネルギに変換する、いわゆる
回生制動を行う。この回生制動とは別に本実施例の電気
自動車には機械的摩擦力によるブレーキ機構も備えられ
ており、これら2系統のブレーキにより車両の制動が行
われる。さらに、EV−ECU26はシフトセンサ35
の出力により、モータ18の回転方向を制御して、前進
・後退の選択も行う。
The adjustment of the vehicle speed of an electric vehicle having such a drive system is performed by controlling the output torque and the number of revolutions of the motor 18, as described above.
The control is performed by the EV-ECU 26 controlling the inverter 16 to adjust the power and frequency of the alternating current supplied to the motor 18. The EV-ECU 26 calculates command values for the conversion power and the conversion frequency of the inverter 16 based on the outputs of the accelerator sensor 30 and the brake sensor 32 that detect the operation amounts of the accelerator pedal and the brake pedal operated by the driver, respectively. At this time, the current rotation speed of the motor 18 is detected by the rotation speed sensor 34, and E
This is fed back to the V-ECU 26. When the driver performs acceleration or constant speed operation, the EV-ECU 2
6 indicates that the inverter 16 has the generator 10 or the battery 20
Is converted into a predetermined power and frequency and supplied to the motor 18. When the driver performs a deceleration operation, the EV-ECU 26 controls the inverter 16 so that the motor 18 acts as a generator to convert kinetic energy of the vehicle into electric energy, that is, performs regenerative braking. Apart from this regenerative braking, the electric vehicle of this embodiment is also provided with a brake mechanism using mechanical frictional force, and the vehicle is braked by these two types of brakes. Further, the EV-ECU 26 is provided with a shift sensor 35.
, The direction of rotation of the motor 18 is controlled to select forward or backward.

【0021】以上のように、電気自動車においては運転
者の操作に応じて、モータに供給される電力が変化す
る。そして、本実施例の場合、このモータにより消費さ
れる電力に応じて発電機10の発電電力が調整される。
すなわち、モータ18の駆動に必要な電力を過不足なく
発電機10により発電することによって、バッテリ20
に充電、およびバッテリ20から放電される電力を減少
させ、充放電に伴う効率の低下を防止している。発電機
10の発電電力とエンジン14の軸出力とは一対一の関
係にあり、発電電力を制御することは、すなわちエンジ
ン14の軸出力を制御することに等しくなる。言い換え
れば、発電機10は、エンジン14の軸出力に見合うだ
けの負荷を、界磁電流を制御することによって発生さ
せ、発電がなされている。
As described above, in an electric vehicle, the power supplied to the motor changes according to the operation of the driver. Then, in the case of the present embodiment, the power generated by the generator 10 is adjusted according to the power consumed by the motor.
That is, the electric power required for driving the motor 18 is generated by the generator 10 without excess or
, And the power discharged from the battery 20 is reduced to prevent a decrease in efficiency due to charging and discharging. There is a one-to-one relationship between the generated power of the generator 10 and the shaft output of the engine 14, and controlling the generated power is equivalent to controlling the shaft output of the engine 14. In other words, the generator 10 generates a load corresponding to the shaft output of the engine 14 by controlling the field current to generate power.

【0022】したがって、発電電力を制御するために
は、エンジン14の軸出力を制御する必要が生じる。エ
ンジン14の軸出力の制御方法としては、一般的にはス
ロットルバルブの開度による方法が考えられるが、前記
の公報に記載されているとおりスロットルバルブを閉じ
た場合、スロットル損失が発生し、エンジンの熱効率が
低下する。したがって、前記公報においては、スロット
ルバルブは全開状態で、エンジン14の回転数を変化さ
せることにより出力を変化させている。しかしながら、
前述したように、エンジン14の回転数を制御するのみ
では、低回転域での排気ガスの浄化および振動の問題が
発生し、高回転域では騒音の問題が発生する。そこで本
実施例においては、低回転域ではスロットル開度によっ
てエンジン14の軸出力の制御を行い、高回転域では排
気ガス再循環率(EGR率)によって軸出力の制御を行
う。
Therefore, it is necessary to control the shaft output of the engine 14 in order to control the generated power. As a method of controlling the shaft output of the engine 14, a method based on the opening degree of a throttle valve is generally considered. However, when the throttle valve is closed as described in the above-mentioned publication, a throttle loss occurs, and the Thermal efficiency is reduced. Therefore, in the above publication, the output is changed by changing the rotation speed of the engine 14 with the throttle valve fully opened. However,
As described above, simply controlling the number of revolutions of the engine 14 causes a problem of purification and vibration of exhaust gas in a low speed region, and a problem of noise in a high speed region. Therefore, in this embodiment, the shaft output of the engine 14 is controlled by the throttle opening in the low rotation range, and the shaft output is controlled by the exhaust gas recirculation rate (EGR rate) in the high rotation range.

【0023】以下、エンジン14の出力制御について詳
述する。前述のようにEV−ECU26は、運転者のア
クセルペダル、ブレーキペダルおよびシフトレバーの操
作から、モータ18が発生すべきトルクおよび回転数を
算出する。そして、このモータ出力トルクおよび回転数
を達成するように、インバータ16を制御する。このと
きのトルク指令値TM 、回転数指令値NM が、発電機E
CU22に送出される。これらのトルク指令値TM と回
転数指令値NM からモータ18で消費される電力を算出
することができ、発電機ECU22においては、これを
基に発電機10で発生すべき電力を算出する。また、こ
の発生すべき電力は、バッテリ20の蓄電状態(SO
C)によっても変更される必要がある。すなわち、バッ
テリを常時満充電状態にしておくと回生電力の受け入れ
性が悪くなり回生制動力を効果的に回収できなくなり、
また、回生制動力も期待できなくなることから、SOC
を満充電状態より低めに維持しておいて、回生電力の受
入れ性を確保しておく必要がある。また、SOCを下げ
すぎるとバッテリの劣化が早くなるため、バッテリの寿
命を延ばす上から、SOCを或る程度以上に維持してお
く必要がある。このように、回生電力の受入れ性の確
保、およびバッテリの寿命の観点から、SOCをある範
囲内で制御することが望ましい。そこで、SOCが下限
値より下がると発電機を最大出力運転とし、また、SO
Cが上限値を越えると発電機を最小出力運転とする。こ
のために、発電機ECU22は電池ECU28からSO
C情報VSO C を得ている。これらのモータのトルク指令
値TM 、回転数指令値NM およびSOC情報VSOC に基
づき発電機ECU22内の発電機出力指令値算出部36
が発電機が発生すべき電力、すなわち発電機出力指令値
G を算出する。算出方法は、たとえば瞬時のモータの
消費電力PM をトルク指令値TM と回転数指令値NM
から、
Hereinafter, the output control of the engine 14 will be described in detail. As described above, the EV-ECU 26 calculates the torque and the rotation speed to be generated by the motor 18 based on the operation of the accelerator pedal, the brake pedal, and the shift lever by the driver. Then, the inverter 16 is controlled so as to achieve the motor output torque and the rotation speed. At this time, the torque command value T M and the rotation speed command value N M are determined by the generator E
It is sent to the CU 22. The power consumed by the motor 18 can be calculated from the torque command value T M and the rotation speed command value N M , and the generator ECU 22 calculates the power to be generated by the generator 10 based on the calculated power. . The power to be generated depends on the state of charge (SO
C) also needs to be changed. In other words, if the battery is kept in a fully charged state at all times, the acceptability of the regenerative electric power is deteriorated, and the regenerative braking force cannot be effectively recovered,
Also, since the regenerative braking force cannot be expected, the SOC
Must be maintained lower than the fully charged state to ensure the receptivity of regenerative power. Further, if the SOC is lowered too much, the battery deteriorates quickly. Therefore, in order to extend the life of the battery, it is necessary to maintain the SOC at a certain level or more. As described above, it is desirable to control the SOC within a certain range from the viewpoints of ensuring regenerative power acceptability and battery life. Therefore, when the SOC falls below the lower limit, the generator is set to the maximum output operation, and
When C exceeds the upper limit, the generator is set to the minimum output operation. For this reason, the generator ECU 22 sends the SO
Newsletter C information V SO C. Torque command value of motor T M, the rotation speed command value N M and the generator output command value calculation unit 36 of the generator in the ECU22 based on SOC information V SOC
There calculating power, i.e. the power generator output command value P G generator should occur. Calculation method, for example from a power P M of the instantaneous motor torque command value T M and the rotation speed command value N M,

【数1】PM =k*TM *NM …(1) に基づき算出する。ここでkは比例定数である。そし
て、所定時間内の平均のモータ消費電力をモータ要求電
力PGMとして、
[Number 1] is calculated on the basis of the P M = k * T M * N M ... (1). Here, k is a proportional constant. Then, an average motor power consumption within a predetermined time is defined as a motor required power PGM ,

【数2】PGM=ave(PM ) …(2) により算出する。また、SOCが下限値Smin を下回る
と発電機出力指令値PGを最大出力値PGmaxとし、また
SOCが上限値Smax を上回ると発電機出力指令値PG
を最小出力値PGminとする。
## EQU2 ## Calculated by the following equation: P GM = ave (P M ) (2) Furthermore, SOC is a generator output command value P G between the maximum output value P Gmax and the lower limit S min, also SOC exceeds the upper limit S max and a generator output command value P G
Is the minimum output value P Gmin .

【0024】次に、算出された発電機出力指令値PG
ら、エンジン回転数の指令値Nrefが算出される。この
算出は図2に示すグラフに基づき算出される。すなわ
ち、エンジン回転数指令値Nref は、発電機出力指令値
G が6〜18kWの通常域では、1200〜2800
rpmの範囲で発電機出力指令値PG にほぼ比例し、発
電機出力指令値PG が18kW以上の高出力域において
は2800rpmで一定値として、一方発電機出力指令
値が6kW以下の低出力域では1200rpmで一定値
として算出される。
Next, from the calculated generator output command value P G, the command value N ref of the engine rotational speed is calculated. This calculation is performed based on the graph shown in FIG. That is, the engine rotation speed command value N ref is the normal area of the generator output command value P G is 6~18kW, 1200~2800
approximately proportional to the generator output command value P G in the range of rpm, the generator output command value as a constant value at 2800rpm in P G is a high output range above 18 kW, whereas the power generator output command value 6kW following low output In the range, it is calculated as a constant value at 1200 rpm.

【0025】エンジン14の軸出力の制御は前記各回転
域により異なる。発電機出力指令値が6〜18kW(1
200〜2800rpm)の通常域においては、スロッ
トル開度および排気ガス再循環率(EGR率)を固定し
て、回転数によってエンジン14の軸出力を制御する。
エンジンの軸出力は軸トルクと回転数の積であり、通常
のエンジンにおいては軸トルクは回転数に関してほぼ一
定値となるから、エンジンの軸出力は回転数にほぼ比例
する。したがって、エンジンの回転数を増加させること
によって、発電機出力も増加させることができる。この
ときのスロットル開度はスロットル損失が無いように全
開状態に設定されている。EGR率は前記回転数範囲に
おいて良好な熱効率が得られ、また排気ガス中の有害成
分が少なくなる値に設定され、本実施例の場合は全シリ
ンダ吸入ガス量の排気ガスの重量比で10%である。
The control of the shaft output of the engine 14 is different depending on each rotation range. When the generator output command value is 6 to 18 kW (1
In the normal range of 200 to 2800 rpm, the throttle opening and the exhaust gas recirculation rate (EGR rate) are fixed, and the shaft output of the engine 14 is controlled by the rotation speed.
The shaft output of the engine is the product of the shaft torque and the rotation speed. In a normal engine, the shaft torque is substantially constant with respect to the rotation speed, so that the shaft output of the engine is substantially proportional to the rotation speed. Therefore, the generator output can be increased by increasing the engine speed. The throttle opening at this time is set to a fully open state so that there is no throttle loss. The EGR rate is set to a value at which good thermal efficiency can be obtained in the above-mentioned rotation speed range and a harmful component in the exhaust gas is reduced. In the case of the present embodiment, 10% by weight of the exhaust gas in the total cylinder intake gas amount It is.

【0026】前述のエンジン回転数指令値Nref と現在
のエンジン回転数Ne の回転差ΔNe に基づき界磁制御
部40が界磁PWMデューティー比IFPWを算出する。
この指令に基づき界磁PWM回路42は、発電機10の
界磁電流If を制御し、エンジン14の回転数を制御す
る。たとえば、現在のエンジン回転数Ne が指令値N
ref より低い場合は、界磁電流If を減少させる。これ
によって、発電機10の出力が低下し、エンジンの負荷
を減少する。エンジンは負荷が減少したことによって回
転数が上昇し始める。エンジン回転数Ne が上昇して指
令値Nref と一致すると、界磁制御部40がこのときの
エンジンの軸出力に見合った界磁電流Ifを発生させる
ように界磁PWM回路42を制御し、エンジン回転数N
e の上昇を停止させる。また、エンジン回転数を低下さ
せるときには、前記とは逆に、界磁電流If を一旦増加
させてエンジン14の負荷を増し、エンジン回転数Ne
が低下して指令値Nref に一致すると界磁電流をこの回
転数でエンジン14が発生する軸出力と釣り合う値に制
御する。以上のように通常域におけるエンジン14の軸
出力の制御が行われる。なお、本実施例において、エン
ジン回転数Ne は、ディストリビュータ43からの点火
パルスに基づき、エンジンECU24にて算出される。
The field control unit 40 calculates the field PWM duty ratio IF PW based on the rotation speed ΔN e between the aforementioned engine speed command value N ref and the current engine speed N e .
Magnetic field PWM circuit 42 based on this instruction, controls the field current I f of the generator 10, controls the rotational speed of the engine 14. For example, if the current engine speed Ne is equal to the command value N
if it is lower than the ref reduces the field current I f. As a result, the output of the generator 10 decreases, and the load on the engine decreases. The engine begins to increase in speed due to the reduced load. When the engine speed N e is increased to match the command value N ref, field control unit 40 controls the field PWM circuit 42 to generate a field current I f commensurate with the axial output of the engine at this time, Engine speed N
Stop e rise. Further, when reducing the engine speed, the contrary to the, once increasing the field current I f increases the load of the engine 14, the engine speed N e
Is reduced to match the command value Nref , the field current is controlled to a value that balances the shaft output generated by the engine 14 at this rotation speed. As described above, the control of the shaft output of the engine 14 in the normal range is performed. In the present embodiment, the engine speed N e, based on the ignition pulse from the distributor 43, is calculated by the engine ECU 24.

【0027】高出力域では、回転数によりエンジンの軸
出力を増加させようとするとエンジン騒音が大きくな
り、搭乗者に不快な印象を与える場合がある。したがっ
て、搭乗者に不快感を与えない上限回転数(本実施例の
場合2800rpm)を越えてエンジン回転数を上げ
ず、EGR率を変更することによって軸出力の上昇を図
る。図3に示すように、高出力域において、発電機出力
指令値PG の増加に伴って、EGR率を減少させる。E
GR率が減少する、すなわち吸入ガス中の酸素量が増加
すれば、1サイクルあたりより多くの燃料を燃やすこと
ができるので軸トルクが増加し、よって軸出力が増加す
る。高出力域ではこのようにして、エンジン14の軸出
力を制御する。
In the high power range, an attempt to increase the shaft output of the engine according to the number of revolutions increases engine noise, which may give a passenger an unpleasant impression. Therefore, the shaft output is increased by changing the EGR rate without increasing the engine speed beyond the upper limit speed (2800 rpm in this embodiment) that does not cause discomfort to the passenger. As shown in FIG. 3, in the high output region, with an increase in the generator output command value P G, reducing the EGR rate. E
If the GR rate decreases, that is, if the amount of oxygen in the intake gas increases, more fuel can be burned per cycle, so that the shaft torque increases, and thus the shaft output increases. In the high power range, the shaft output of the engine 14 is controlled in this manner.

【0028】このように、図3に基づきEGR率の指令
値を算出するEGR率指令値算出部44がエンジンEC
U24内に設けられている。この指令値に基づきEGR
量を制御するEGRバルブ46が、エンジン14の排気
管48から吸気管50に排気ガスを導くEGR管52に
設けられている。EGR率を一定とする運転範囲であっ
ても、吸入空気量はエンジン回転数や吸気管内圧力が変
化すれば吸入空気量が異なるので、EGRバルブ46は
吸入空気量に見合っただけの排気ガスを吸気管内に導く
ようにエンジンECU24により制御される。
As described above, the EGR rate command value calculation section 44 for calculating the EGR rate command value based on FIG.
It is provided in U24. EGR based on this command value
An EGR valve 46 for controlling the amount is provided on an EGR pipe 52 that guides exhaust gas from an exhaust pipe 48 of the engine 14 to an intake pipe 50. Even in the operating range where the EGR rate is constant, the intake air amount varies if the engine speed or the pressure in the intake pipe changes, so that the EGR valve 46 outputs only exhaust gas corresponding to the intake air amount. It is controlled by the engine ECU 24 so as to be guided into the intake pipe.

【0029】低出力域においては、回転数によりエンジ
ンの軸出力を減少させようとすると、シリンダ内の燃焼
が不安定となり、また振動レベルが悪化する。したがっ
て、これらの観点から下限回転数(本実施例の場合12
00rpm)未満にはエンジン回転数を下げず、スロッ
トル開度を変更することによって、軸出力の減少を図
る。図4に示すように、低出力域において発電機出力指
令値PG の減少に伴って、スロットル開度を減少させ
る。スロットル開度が減少する、すなわち吸入空気量が
減少すれば、1サイクルあたりに燃焼した燃料は減少
し、またスロットル損失も発生するので軸トルクが減少
し、よって軸出力も減少する。低出力域ではこのように
して、エンジン14の軸出力を制御する。
In the low power range, if the shaft output of the engine is reduced by the number of revolutions, combustion in the cylinder becomes unstable, and the vibration level deteriorates. Therefore, from these viewpoints, the lower limit rotation speed (12 in the case of this embodiment)
(00 rpm), the shaft output is reduced by changing the throttle opening without lowering the engine speed. As shown in FIG. 4, with a decrease in the power generator output command value P G in the low output region, to reduce the throttle opening. If the throttle opening decreases, that is, if the amount of intake air decreases, the amount of fuel burned per cycle decreases, and throttle loss also occurs, so that the shaft torque decreases, and the shaft output also decreases. In the low power range, the shaft output of the engine 14 is thus controlled.

【0030】このように、図4に基づきスロットル開度
の指令値を算出するスロットル開度指令値算出部54が
発電機ECU22内に設けられている。さらに、この指
令値θref と現在のスロットル開度情報θTHを比較して
スロットル開度を制御するスロットル開度制御部56が
設けられている。このスロットル開度制御部56は、指
令値θref に対して現在のスロットル開度θTHが小さい
場合は、吸気管内に設けられたスロットルバルブ58を
開く方向に、また逆に指令値θref に対して現在のスロ
ットル開度θTHが大きい場合は、スロットルバルブ58
を閉じる方向に回転させるようにスロットルバルブアク
チュエータ60に駆動信号を送出する。
As described above, the throttle opening command value calculating section 54 for calculating the throttle opening command value based on FIG. 4 is provided in the generator ECU 22. Further, a throttle opening control unit 56 for controlling the throttle opening by comparing the command value θ ref with the current throttle opening information θ TH is provided. When the current throttle opening θ TH is smaller than the command value θ ref , the throttle opening control unit 56 sets the throttle valve 58 provided in the intake pipe in the opening direction, and conversely, the command value θ ref . On the other hand, if the current throttle opening θ TH is large, the throttle valve 58
A drive signal is sent to the throttle valve actuator 60 so as to rotate in the closing direction.

【0031】以上の各運転域におけるエンジン14の軸
出力の制御方法をまとめると図5のようになる。すなわ
ち、低出力域ではスロットル開度を制御することによっ
て、通常域ではエンジン回転数を制御することによっ
て、高出力域ではEGR率を制御することによってエン
ジン14の軸出力を制御する。
FIG. 5 summarizes a method of controlling the shaft output of the engine 14 in each of the above operating ranges. That is, the shaft output of the engine 14 is controlled by controlling the throttle opening in the low power range, controlling the engine speed in the normal range, and controlling the EGR rate in the high power range.

【0032】図6には、本実施例の装置の制御のフロー
チャートが示されている。イグニッションスイッチIG
がオンになっているかが判断される(S100)。オン
になると初期設定が行われ(S101)、このとき車両
に何らかの異常が発生していないかが判断される(S1
02)。異常発生が無い場合、エンジンの始動が行われ
る(S103)。このとき、エンジンが正常に始動した
かなどの異常確認が再び行われる(S104)。異常が
無い場合、発電機ECU22の発電機出力指令値算出部
36において、発電機出力指令値PG が算出される(S
105)。この指令値PG の算出は、前述のようにモー
タ18のトルクTM と回転数NM 、およびバッテリの蓄
電状態(SOC)に基づき決定される。この発電機出力
指令値PG に基づき、図2のグラフに従ってエンジン回
転数指令値Nref が、エンジン回転数指令値算出部38
にて算出される(S106)。また、図4のグラフに従
ってスロットル開度θref が、スロットル開度指令値算
出部54にて算出される(S107)。さらに、発電機
出力指令値PG はエンジンECU24に送出され、図3
のグラフに基づき、EGR率指令値がEGR率指令値算
出部44にて算出される(S108)。
FIG. 6 is a flowchart showing the control of the apparatus according to the present embodiment. Ignition switch IG
Is turned on (S100). When it is turned on, initialization is performed (S101), and it is determined whether any abnormality has occurred in the vehicle at this time (S1).
02). If no abnormality has occurred, the engine is started (S103). At this time, abnormality confirmation, such as whether the engine started normally, is performed again (S104). If there is no abnormality in the generator output command value calculation unit 36 of the generator ECU 22, a generator output command value P G is calculated (S
105). Calculation of the command value P G is determined based on the rotational speed N M and torque T M of the motor 18, and the state of charge of the battery (SOC) as described above. Based on the generator output command value P G, the engine rotation speed command value N ref according to the graph of FIG. 2, the engine rotation speed command value calculating section 38
Is calculated (S106). Further, the throttle opening θ ref is calculated by the throttle opening command value calculation unit 54 according to the graph of FIG. 4 (S107). Furthermore, the generator output command value P G is sent to the engine ECU 24, FIG. 3
The EGR rate command value is calculated by the EGR rate command value calculation section 44 based on the graph (S108).

【0033】そして、前記エンジン回転数指令Nref
現在のエンジン回転数Ne の差ΔNe に基づき界磁制御
処理が界磁制御部40にて行われる(S109)。すな
わち、回転数差ΔNe に基づき界磁電流のPWMデュー
ティー比IFPWの変更量を算出し、変更されたデューテ
ィー比IFPWにより界磁電流のPWM制御を行う。さら
に、スロットル開度の制御処理がスロットル開度制御部
56にて行われる(S110)。また、エンジンECU
24においては、前記のEGR率に基づきEGRバルブ
の制御処理が行われる(S111)。
[0033] Then, field control processing based on the difference .DELTA.N e of the engine speed command N ref and the current engine speed N e is performed in the field control unit 40 (S109). That is, the change amount of the PWM duty ratio IF PW of the field current is calculated based on the rotation speed difference ΔN e, and the PWM control of the field current is performed based on the changed duty ratio IF PW . Further, a throttle opening control process is performed by the throttle opening controller 56 (S110). Also, the engine ECU
At 24, an EGR valve control process is performed based on the EGR rate (S111).

【0034】そして、イグニッションスイッチがオフさ
れたかが判定され(S112)、オフされるまでステッ
プS104からステップS111を繰り返す。イグニッ
ションスイッチがオフされると、終了処理がなされ(S
113)制御が終了する。・また、ステップS102お
よびステップS104にて異常が確認されると運転者に
異常を報知するなどの処理が行われる(S114)。そ
して、イグニッションスイッチがオフされるのを待ち、
終了処理がなされる。
Then, it is determined whether the ignition switch is turned off (S112), and steps S104 to S111 are repeated until the ignition switch is turned off. When the ignition switch is turned off, termination processing is performed (S
113) Control ends. If an abnormality is confirmed in steps S102 and S104, processing such as notifying the driver of the abnormality is performed (S114). And wait for the ignition switch to be turned off,
End processing is performed.

【0035】以上、本実施例においては、ハイブリッド
型電気自動車の走行状態の検出は、モータの制御指令値
(トルク指令値TM ,回転数指令値NM )、およびバッ
テリの蓄電状態(SOC)の情報VSOC に基づいて発電
機出力指令値PG を算出している。しかしながら、この
モータ制御指令値またはSOCのいずれか一方によって
制御することも可能であり、より簡易な構成によって、
走行状態の検出ができる。また、SOC情報の替わりに
バッテリの端子電圧を検出してバッテリの蓄電状態を推
定することも可能である。
As described above, in the present embodiment, the running state of the hybrid electric vehicle is detected by controlling the motor control command value (torque command value T M , rotation speed command value N M ) and the state of charge (SOC) of the battery. and calculates the generator output command value P G based on the information V SOC. However, it is also possible to control with either the motor control command value or the SOC, and with a simpler configuration,
The running state can be detected. It is also possible to estimate the state of charge of the battery by detecting the terminal voltage of the battery instead of the SOC information.

【0036】[0036]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、モータの
消費電力に見合った電力をエンジンに駆動される発電機
によって発電するハイブリッド型電気自動車において、
要求される発電機出力が低いときには、スロットル開度
によってエンジンの出力を調整することによって、発電
機の出力を制御することができる。したがって、エンジ
ン振動とエンジンマウントなどの車両のバネ系の共振が
発生する低い回転数領域で運転を行う必要がなくなる。
よって、搭乗者に振動による不快感を与えることを防止
することができる。また、低回転域においては、シリン
ダ内の燃焼も不安定になり、未燃焼ガスの排出などによ
り排気ガスの有害成分が増加する場合があるが、低回転
域の運転を行わないことにより、これも防止することが
できる。
As described above, according to the present invention, in a hybrid electric vehicle in which electric power corresponding to power consumption of a motor is generated by a generator driven by an engine,
When the required generator output is low, the output of the generator can be controlled by adjusting the output of the engine according to the throttle opening. Therefore, it is not necessary to operate the engine in a low rotation speed region in which resonance of the spring system of the vehicle such as the engine vibration and the engine mount occurs.
Therefore, it is possible to prevent the passenger from feeling uncomfortable due to the vibration. In the low rotation speed range, combustion in the cylinder becomes unstable, and harmful components of the exhaust gas may increase due to the discharge of unburned gas.However, by not operating in the low rotation speed range, Can also be prevented.

【0037】また、要求される発電機出力が高いときに
は、排気ガス再循環率(EGR率)を調整することによ
って、エンジンの出力を調整することができる。したが
って、騒音が大きくなり、搭乗者に不快感を与える場合
のある高回転域で運転を行う必要がなくなる。よって、
搭乗者に騒音による不快感を与えることを防止すること
ができる。
When the required generator output is high, the engine output can be adjusted by adjusting the exhaust gas recirculation rate (EGR rate). Therefore, there is no need to drive in a high rotation range where the noise increases and the passenger may feel uncomfortable. Therefore,
It is possible to prevent the passenger from feeling uncomfortable due to the noise.

【0038】以上の低回転域と高回転域の中間の回転域
においては、エンジンの回転数を調整することによっ
て、発電機出力の制御を行う。したがって、スロットル
開度およびEGR率はこの運転域では一定であり、燃料
消費率や排気ガス浄化の観点から最も好ましい値に制御
される。
In the rotation range between the low rotation range and the high rotation range, the output of the generator is controlled by adjusting the engine speed. Therefore, the throttle opening and the EGR rate are constant in this operation range, and are controlled to the most preferable values from the viewpoint of the fuel consumption rate and the exhaust gas purification.

【0039】このように、要求される発電機の出力の範
囲において燃料消費率や排気ガス浄化の観点から良好な
特性を得ることができ、さらに搭乗者にとっても振動や
騒音の少ない乗り心地の良いハイブリッド型電気自動車
を提供することができる。
As described above, excellent characteristics can be obtained from the viewpoint of fuel consumption rate and exhaust gas purification in the required range of the output of the generator, and the ride comfort is low with less vibration and noise for the occupant. A hybrid electric vehicle can be provided.

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

【図1】本発明にかかる好適な実施例であるハイブリッ
ド型電気自動車の駆動系の構成ブロック図である。
FIG. 1 is a configuration block diagram of a drive system of a hybrid electric vehicle according to a preferred embodiment of the present invention.

【図2】本実施例の発電機出力指令値とエンジン回転数
指令値の関係を示す図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating a relationship between a generator output command value and an engine speed command value according to the present embodiment.

【図3】本実施例の発電機出力指令値とEGR率の指令
値の関係を示す図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating a relationship between a generator output command value and an EGR rate command value according to the present embodiment.

【図4】本実施例の発電機出力指令値とスロットル開度
指令値の関係を示す図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating a relationship between a generator output command value and a throttle opening command value according to the present embodiment.

【図5】本実施例の要求される発電機出力範囲ごとのエ
ンジン出力の制御方法をまとめた図である。
FIG. 5 is a diagram summarizing a method of controlling an engine output for each required generator output range according to the present embodiment.

【図6】本実施例の制御フローを示すチャートである。FIG. 6 is a chart showing a control flow of the present embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 発電機 14 エンジン 16 インバータ 18 モータ 20 バッテリ 22 発電機ECU 24 エンジンECU 26 EV−ECU 28 電池ECU 36 発電機出力指令値算出部 38 エンジン回転数指令値算出部 40 界磁制御部 44 EGR率指令値算出部 46 EGRバルブ 54 スロットル開度指令値算出部 56 スロットル開度制御部 58 スロットルバルブ 60 スロットルアクチュエータ Reference Signs List 10 generator 14 engine 16 inverter 18 motor 20 battery 22 generator ECU 24 engine ECU 26 EV-ECU 28 battery ECU 36 generator output command value calculation unit 38 engine speed command value calculation unit 40 field control unit 44 EGR rate command value calculation Unit 46 EGR valve 54 throttle opening command value calculation unit 56 throttle opening control unit 58 throttle valve 60 throttle actuator

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B60L 11/10 - 11/12 F02D 29/02 - 29/06 F02M 25/07 550 H02P 9/04 Continuation of the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) B60L 11/10-11/12 F02D 29/02-29/06 F02M 25/07 550 H02P 9/04

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 エンジンに駆動される発電機と走行用バ
ッテリを搭載し、この発電機によって発電された電力と
バッテリに蓄えられた電力の少なくとも一方によってモ
ータを駆動し走行するハイブリッド型電気自動車であっ
て、 電力需要に応じた発電機出力指令値を算出する発電機出
力指令値算出手段と、 前記発電機出力指令値が所定値以下の場合にはエンジン
回転数指令値としてエンジン運転範囲の下限回転数を、
また前記発電機出力指令値が前記所定値を越えた場合に
は発電機出力指令値に応じたエンジン回転数指令値を算
出するエンジン回転数指令値算出手段と、 前記発電機出力指令値が前記所定値以下の場合には発電
機出力指令値に応じたエンジンのスロットル開度の指令
値を、また前記発電機出力指令値が前記所定値を越えた
場合にはスロットル開度を全開とするスロットル開度指
令値を算出するスロット開度指令値算出手段と、 前記スロットル開度指令値の下に、前記エンジン回転数
指令値を満足するように前記発電機の界磁電流を制御
し、負荷調整を行う界磁電流制御手段と、 前記スロットル開度指令値に基づきスロットルバルブを
制御するスロットルバルブ制御装置と、を有することを
特徴とするハイブリッド型電気自動車。
1. A hybrid electric vehicle having a generator driven by an engine and a battery for driving, and driving and driving a motor with at least one of the power generated by the generator and the power stored in the battery. A generator output command value calculating means for calculating a generator output command value according to the power demand; and when the generator output command value is equal to or less than a predetermined value, a lower limit of an engine operation range as an engine speed command value. Rotation speed,
Further, when the generator output command value exceeds the predetermined value, an engine speed command value calculating means for calculating an engine speed command value according to the generator output command value; and A throttle opening command value for the engine corresponding to the generator output command value when the predetermined value is equal to or less than a predetermined value; and a throttle opening for fully opening the throttle opening when the generator output command value exceeds the predetermined value. A slot opening command value calculating means for calculating an opening command value, and a load adjustment by controlling a field current of the generator so as to satisfy the engine speed command value under the throttle opening command value. And a throttle valve controller that controls a throttle valve based on the throttle opening command value.
【請求項2】 エンジンに駆動される発電機と走行用バ
ッテリを搭載し、この発電機によって発電された電力と
バッテリに蓄えられた電力の少なくとも一方によってモ
ータを駆動し走行するハイブリッド型電気自動車であっ
て、 電力需要に応じた発電機出力指令値を算出する発電機出
力指令値算出手段と、 前記発電機出力指令値が所定値以上の場合にはエンジン
回転数指令値としてエンジン運転範囲の上限回転数を、
また前記発電機出力指令値が前記所定値未満の場合には
発電機出力指令値に対応したエンジン回転数指令値を算
出するエンジン回転数指令値算出手段と、 前記発電機出力指令値が前記所定値以上の場合には発電
機出力指令値に対応したエンジンの排気ガス再循環率の
指令値を、また前記発電機出力指令値が前記所定値未満
の場合には排気ガス再循環率指令値をこれの制御範囲の
上限値として算出する排気ガス再循環率算出手段と、 前記排気ガス再循環率指令値の下に、前記エンジン回転
数指令値を満足するように前記発電機の界磁電流を制御
し、負荷調整を行う界磁電流制御手段と、 前記排気ガス再循環率指令値に基づき排気ガス再循環バ
ルブを制御する排気ガス再循環装置と、 を有することを特徴とするハイブリッド型電気自動車。
2. A hybrid electric vehicle having a generator driven by an engine and a battery for driving, and driving and driving a motor with at least one of the power generated by the generator and the power stored in the battery. A generator output command value calculating means for calculating a generator output command value according to the power demand; and when the generator output command value is equal to or more than a predetermined value, an upper limit of an engine operation range as an engine speed command value. Rotation speed,
Further, when the generator output command value is less than the predetermined value, an engine speed command value calculating means for calculating an engine speed command value corresponding to the generator output command value; and A command value of an engine exhaust gas recirculation rate corresponding to a generator output command value when the generator output command value is equal to or more than a predetermined value, and an exhaust gas recirculation rate command command when the generator output command value is less than the predetermined value. Exhaust gas recirculation rate calculating means for calculating a value as an upper limit value of the control range thereof; and a field of the generator so as to satisfy the engine speed command value under the exhaust gas recirculation rate command value. A hybrid type comprising: field current control means for controlling current and performing load adjustment; and an exhaust gas recirculation device for controlling an exhaust gas recirculation valve based on the exhaust gas recirculation rate command value. Electric car.
【請求項3】 エンジンに駆動される発電機と走行用バ
ッテリを搭載し、この発電機によって発電された電力と
バッテリに蓄えられた電力の少なくとも一方によってモ
ータを駆動し走行するハイブリッド型電気自動車であっ
て、 電力需要に応じた発電機出力指令値を算出する発電機出
力指令値算出手段と、 前記発電機出力指令値が第1所定値以下の場合にはエン
ジン回転数指令値としてエンジン運転範囲の下限回転数
を、前記発電機出力制御値が前記第1所定値以上である
第2所定値以上の場合にはエンジン回転数指令値として
エンジン運転範囲の上限回転数を、さらに前記発電機出
力指令値が前記第1所定値を越え、第2の所定値未満の
場合には発電機出力指令値に応じたエンジン回転数指令
値を算出するエンジン回転数指令値算出手段と、 前記発電機出力指令値が前記第1所定値以下の場合には
発電機出力指令値に応じたエンジンのスロットル開度の
指令値を、また前記発電機出力指令値が前記第1所定値
を越えた場合にはスロットル開度を全開とするスロット
ル開度指令値を算出するスロット開度指令値算出手段
と、 前記発電機出力指令値が前記第2所定値以上の場合には
発電機出力指令値に応じたエンジンの排気ガス再循環率
の指令値を、また前記発電機出力指令値が前記第2所定
値未満の場合には排気ガス再循環率指令値をこれの制御
範囲の上限値として算出する排気ガス再循環率算出手段
と、 前記スロットル開度指令値および排気ガス再循環率指令
値の下に、前記エンジン回転数指令値を満足するように
前記発電機の界磁電流を制御し、負荷調整を行う界磁電
流制御手段と、 前記スロットル開度指令値に基づきスロットルバルブを
制御するスロットルバルブ制御装置と、 前記排気ガス再循環率指令値に基づき排気ガス再循環バ
ルブを制御する排気ガス再循環装置と、を有することを
特徴とするハイブリッド型電気自動車。
3. A hybrid electric vehicle equipped with a generator driven by an engine and a battery for driving, and driving and driving a motor with at least one of the power generated by the generator and the power stored in the battery. A generator output command value calculating means for calculating a generator output command value according to the power demand; and when the generator output command value is equal to or less than a first predetermined value, an engine operating range is set as an engine speed command value. When the generator output control value is equal to or greater than a second predetermined value that is equal to or greater than the first predetermined value, an upper limit engine speed of an engine operating range is set as an engine speed command value. An engine speed command value calculating means for calculating an engine speed command value according to the generator output command value when the command value exceeds the first predetermined value and is smaller than the second predetermined value; When the generator output command value is equal to or less than the first predetermined value, the generator output command value exceeds the first predetermined value. A throttle opening command value calculating means for calculating a throttle opening command value for fully opening the throttle opening in the case where the generator output command value is equal to or more than the second predetermined value; , And when the generator output command value is less than the second predetermined value, the exhaust gas recirculation rate command value is calculated as the upper limit of the control range thereof. Exhaust gas recirculation rate calculating means, under the throttle opening command value and the exhaust gas recirculation rate command value, controlling the field current of the generator so as to satisfy the engine speed command value, Field current control for load adjustment A throttle valve control device that controls a throttle valve based on the throttle opening command value; and an exhaust gas recirculation device that controls an exhaust gas recirculation valve based on the exhaust gas recirculation rate command value. A hybrid electric vehicle characterized by the following.
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