JP3289361B2 - 電気自動車用エンジン駆動発電機の制御装置 - Google Patents
電気自動車用エンジン駆動発電機の制御装置Info
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- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、エンジン駆動発電機を
搭載する電気自動車、特にそのエンジン駆動発電機の制
御装置に関する。
搭載する電気自動車、特にそのエンジン駆動発電機の制
御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】電気自動車はモータを駆動源とする車両
である。モータの電力源としては、車載の電池の他、エ
ンジン駆動発電機を用いることができる。エンジン駆動
発電機は、エンジンの機械出力により発電機を回転さ
せ、これにより発電機から電力を得る構成である。この
発電電力は、モータの駆動電力として、あるいは電池の
充電電力として、用いることができる。
である。モータの電力源としては、車載の電池の他、エ
ンジン駆動発電機を用いることができる。エンジン駆動
発電機は、エンジンの機械出力により発電機を回転さ
せ、これにより発電機から電力を得る構成である。この
発電電力は、モータの駆動電力として、あるいは電池の
充電電力として、用いることができる。
【０００３】特開昭５１−３９８１３号公報には、「電
気自動車の制御装置」が開示されている。この公報に示
される電気自動車はエンジン駆動発電機を搭載する電気
自動車であり、そのエンジンは定回転運転される。すな
わち、エンジン駆動発電機の出力が一定となるよう、エ
ンジンが定回転で運転され、モータの負荷が変動した場
合にはこれに応じて発電機の界磁電流を制御している。
この制御により、エンジン駆動発電機の発電出力を一定
に維持することができる。また、エンジンを定回転制御
しているため、これにより、エンジンを例えば燃費最良
域、エミッション最小の領域で回転させることができ
る。
気自動車の制御装置」が開示されている。この公報に示
される電気自動車はエンジン駆動発電機を搭載する電気
自動車であり、そのエンジンは定回転運転される。すな
わち、エンジン駆動発電機の出力が一定となるよう、エ
ンジンが定回転で運転され、モータの負荷が変動した場
合にはこれに応じて発電機の界磁電流を制御している。
この制御により、エンジン駆動発電機の発電出力を一定
に維持することができる。また、エンジンを定回転制御
しているため、これにより、エンジンを例えば燃費最良
域、エミッション最小の領域で回転させることができ
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】近年においては、この
ようなエンジン駆動発電機を搭載する電気自動車に対
し、低エミッションの状態で走行距離を延ばすため、さ
らにエンジンの燃費を向上させることが求められてい
る。
ようなエンジン駆動発電機を搭載する電気自動車に対
し、低エミッションの状態で走行距離を延ばすため、さ
らにエンジンの燃費を向上させることが求められてい
る。
【０００５】エンジンの燃費率は、図６に示されるよう
に、空燃比をストイキからリーンにしていくほど向上す
る。しかし空燃比をストイキからリーンにしていくと、
同時に燃焼が緩慢となるため、エンジンの燃焼変動が大
きくなりエンジントルクの変動が徐々に増加する。リー
ン化により空燃比がある値以上に至ると、エンジンにお
ける燃焼が不完全で終り、あるいは着火しないサイクル
が増加するため、燃費率が悪化傾向を示し始める。同時
に、エンジンのトルク変動も急激に増大し始める。
に、空燃比をストイキからリーンにしていくほど向上す
る。しかし空燃比をストイキからリーンにしていくと、
同時に燃焼が緩慢となるため、エンジンの燃焼変動が大
きくなりエンジントルクの変動が徐々に増加する。リー
ン化により空燃比がある値以上に至ると、エンジンにお
ける燃焼が不完全で終り、あるいは着火しないサイクル
が増加するため、燃費率が悪化傾向を示し始める。同時
に、エンジンのトルク変動も急激に増大し始める。
【０００６】このような空燃比、すなわちリーンリミッ
トにおいて、エンジンの燃費率が最良となる。従って、
上述のようにエミッションを低く維持しつつ燃費率を向
上させるためには、空燃比をこのリーンリミットに制御
する必要がある。そのための手段としては、例えば燃焼
圧センサをエンジンの燃焼室へ装着し、筒内の燃焼圧波
形の乱れ方を観測して、空燃比をリーンリミットに制御
するという方法がある。しかし、このような方法におい
ては、燃焼圧センサやこれに付随するＡ／Ｄ変換処理回
路等により装置構成が肥大化するという問題点が発生す
る。
トにおいて、エンジンの燃費率が最良となる。従って、
上述のようにエミッションを低く維持しつつ燃費率を向
上させるためには、空燃比をこのリーンリミットに制御
する必要がある。そのための手段としては、例えば燃焼
圧センサをエンジンの燃焼室へ装着し、筒内の燃焼圧波
形の乱れ方を観測して、空燃比をリーンリミットに制御
するという方法がある。しかし、このような方法におい
ては、燃焼圧センサやこれに付随するＡ／Ｄ変換処理回
路等により装置構成が肥大化するという問題点が発生す
る。
【０００７】本発明は、このような問題点を解決するこ
とを課題としてなされたものであり、燃焼圧センサ等の
装置を付設することによる装置構成の肥大化を防止しつ
つ、エンジンのエミッションが低い状態でその燃費率を
向上させることを目的とする。
とを課題としてなされたものであり、燃焼圧センサ等の
装置を付設することによる装置構成の肥大化を防止しつ
つ、エンジンのエミッションが低い状態でその燃費率を
向上させることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明の制御装置は、図１に示されるような
構成を備える。すなわち、エンジンＡ及びこのエンジン
Ａの機械出力により発電する発電機Ｂを備えた電気自動
車用エンジン駆動発電機を制御する制御装置において、
発電機Ｂの負荷Ｃの変動がほぼゼロであることを検出す
る発電機負荷変動検出手段Ｄと、発電機Ｂが発電状態で
あることを検出する発電検出手段Ｅと、発電機Ｂの負荷
Ｃの変動がほぼゼロであり発電機Ｂが発電状態である場
合に、発電機Ｂの界磁電流を一定に制御することによ
り、エンジンＡのトルク変動がほぼ発電機Ｂの発電電力
変動となる状態を生成するエンジン負荷変動抑制手段Ｆ
と、上記状態において発電機Ｂの発電電力を検出する発
電電力検出手段Ｇと、検出した発電電力に基づき所定時
間における平均発電電力及び発電電力変動を求める演算
手段Ｈと、平均発電電力が所定の目標値近傍である場合
に、よりリーンリミットに近くなるよう、検出した発電
電力に基づき求めた上記発電電力変動に応じてエンジン
Ａの空燃比を制御する空燃比制御手段Ｉと、を備えるこ
とを特徴とする。空燃比制御手段Ｉは、平均発電電力が
所定の目標値近傍である場合に、例えば、発電電力変動
が所定値Ｋ−ΔＫ以下であるなら空燃比がリーンリミッ
トから見てストイキ側にあると見なしてリーン化補正
を、所定値Ｋを越えているなら空燃比がリーンリミット
から見てリーン側にあると見なしてリッチ化補正を、空
燃比に施す。
るために、本発明の制御装置は、図１に示されるような
構成を備える。すなわち、エンジンＡ及びこのエンジン
Ａの機械出力により発電する発電機Ｂを備えた電気自動
車用エンジン駆動発電機を制御する制御装置において、
発電機Ｂの負荷Ｃの変動がほぼゼロであることを検出す
る発電機負荷変動検出手段Ｄと、発電機Ｂが発電状態で
あることを検出する発電検出手段Ｅと、発電機Ｂの負荷
Ｃの変動がほぼゼロであり発電機Ｂが発電状態である場
合に、発電機Ｂの界磁電流を一定に制御することによ
り、エンジンＡのトルク変動がほぼ発電機Ｂの発電電力
変動となる状態を生成するエンジン負荷変動抑制手段Ｆ
と、上記状態において発電機Ｂの発電電力を検出する発
電電力検出手段Ｇと、検出した発電電力に基づき所定時
間における平均発電電力及び発電電力変動を求める演算
手段Ｈと、平均発電電力が所定の目標値近傍である場合
に、よりリーンリミットに近くなるよう、検出した発電
電力に基づき求めた上記発電電力変動に応じてエンジン
Ａの空燃比を制御する空燃比制御手段Ｉと、を備えるこ
とを特徴とする。空燃比制御手段Ｉは、平均発電電力が
所定の目標値近傍である場合に、例えば、発電電力変動
が所定値Ｋ−ΔＫ以下であるなら空燃比がリーンリミッ
トから見てストイキ側にあると見なしてリーン化補正
を、所定値Ｋを越えているなら空燃比がリーンリミット
から見てリーン側にあると見なしてリッチ化補正を、空
燃比に施す。
【０００９】
【作用】本発明においては、まず、発電機Ｂの負荷がほ
ぼゼロであること及び発電機Ｂが発電状態であることが
検出される。前者は、車両が走行しているか否か等とし
て検出され、後者は、発電機Ｂの発電出力電圧及び電流
の観測等により検出される。発電機負荷変動検出手段Ｄ
及び発電検出手段Ｅにより、発電機Ｂの負荷Ｃの変動が
ほぼゼロでありかつ発電機Ｂが発電状態であることが検
出されると、エンジン負荷変動抑制手段Ｆにより、エン
ジンＡのトルク変動が発電機Ｂの発電電力変動となる状
態が生成される。すなわち、発電機Ｂの負荷Ｃの変動が
ほぼゼロの状態で発電機Ｂの界磁電流を一定に制御する
ことにより、図２に示されるように、エンジンＡのトル
ク変動がほぼ発電機Ｂの発電電力変動となるような状態
が生成される。このような状態が生成された後、発電電
力検出手段Ｇにより、発電機Ｂの発電電力が検出され
る。演算手段Ｈは、検出された発電電力に基づき、所定
時間における平均発電電力及び発電電力変動を求める。
このようにして求めた平均発電電力が所定の目標値近傍
である場合、空燃比制御手段Ｉは、リーンリミットによ
り近づくよう、発電電力に応じてエンジンＡの空燃比を
制御する。すなわち、燃費率が最良の空燃比となるよ
う、空燃比制御を実行する。このように、本発明におい
ては、エンジンＡの負荷変動が防止された状態で、リー
ンリミット近傍となるよう空燃比制御が行われるため、
低エミッションの状態でエンジンＡの燃費率を向上させ
ることが可能となり、エンジン駆動発電機を搭載する電
気自動車の走行距離を延ばすことが可能となる。
ぼゼロであること及び発電機Ｂが発電状態であることが
検出される。前者は、車両が走行しているか否か等とし
て検出され、後者は、発電機Ｂの発電出力電圧及び電流
の観測等により検出される。発電機負荷変動検出手段Ｄ
及び発電検出手段Ｅにより、発電機Ｂの負荷Ｃの変動が
ほぼゼロでありかつ発電機Ｂが発電状態であることが検
出されると、エンジン負荷変動抑制手段Ｆにより、エン
ジンＡのトルク変動が発電機Ｂの発電電力変動となる状
態が生成される。すなわち、発電機Ｂの負荷Ｃの変動が
ほぼゼロの状態で発電機Ｂの界磁電流を一定に制御する
ことにより、図２に示されるように、エンジンＡのトル
ク変動がほぼ発電機Ｂの発電電力変動となるような状態
が生成される。このような状態が生成された後、発電電
力検出手段Ｇにより、発電機Ｂの発電電力が検出され
る。演算手段Ｈは、検出された発電電力に基づき、所定
時間における平均発電電力及び発電電力変動を求める。
このようにして求めた平均発電電力が所定の目標値近傍
である場合、空燃比制御手段Ｉは、リーンリミットによ
り近づくよう、発電電力に応じてエンジンＡの空燃比を
制御する。すなわち、燃費率が最良の空燃比となるよ
う、空燃比制御を実行する。このように、本発明におい
ては、エンジンＡの負荷変動が防止された状態で、リー
ンリミット近傍となるよう空燃比制御が行われるため、
低エミッションの状態でエンジンＡの燃費率を向上させ
ることが可能となり、エンジン駆動発電機を搭載する電
気自動車の走行距離を延ばすことが可能となる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の好適な実施例について図面に
基づき説明する。
基づき説明する。
【００１１】図３には、本発明の一実施例に係るシリー
ズハイブリッド車（ＳＨＶ）のシステム構成が示されて
いる。この図に示されるＳＨＶは、駆動源としてモータ
１０を備えている。モータ１０の出力軸は、トランスア
クスル１２等を介して駆動輪１４に連結されている。従
って、モータ１０の出力により駆動輪１４が駆動される
こととなる。
ズハイブリッド車（ＳＨＶ）のシステム構成が示されて
いる。この図に示されるＳＨＶは、駆動源としてモータ
１０を備えている。モータ１０の出力軸は、トランスア
クスル１２等を介して駆動輪１４に連結されている。従
って、モータ１０の出力により駆動輪１４が駆動される
こととなる。
【００１２】モータ１０には、インバータ１６が前置さ
れている。インバータ１６は、ＥＣＵ１８の制御のも
と、電池２０及び整流器２２から出力される直流電力を
交流電力に変換し、モータ１０に供給する。ＥＣＵ１８
は、その際、操縦者によるアクセルペダルやブレーキペ
ダルの操作量を示す車両信号を入力し、この車両信号の
値に応じた出力トルクがモータ１０から得られるよう、
インバータ１６を構成する各スイッチング素子のスイッ
チング動作を制御する。
れている。インバータ１６は、ＥＣＵ１８の制御のも
と、電池２０及び整流器２２から出力される直流電力を
交流電力に変換し、モータ１０に供給する。ＥＣＵ１８
は、その際、操縦者によるアクセルペダルやブレーキペ
ダルの操作量を示す車両信号を入力し、この車両信号の
値に応じた出力トルクがモータ１０から得られるよう、
インバータ１６を構成する各スイッチング素子のスイッ
チング動作を制御する。
【００１３】整流器２２は、エンジン駆動発電機２４の
発電出力を整流する回路である。エンジン駆動発電機２
４は、リーンバーンエンジン２６、増速機２８及び発電
機３０から構成されている。リーンバーンエンジン２６
の出力軸は、増速機２８を介して発電機３０の入力軸に
連結されている。増速機２８は、リーンバーンエンジン
２６の出力回転数を発電機３０の入力に適する回転数に
高めるための機構である。
発電出力を整流する回路である。エンジン駆動発電機２
４は、リーンバーンエンジン２６、増速機２８及び発電
機３０から構成されている。リーンバーンエンジン２６
の出力軸は、増速機２８を介して発電機３０の入力軸に
連結されている。増速機２８は、リーンバーンエンジン
２６の出力回転数を発電機３０の入力に適する回転数に
高めるための機構である。
【００１４】ＥＣＵ１８は、発電機３０の界磁電流や、
リーンバーンエンジン２６の空燃比（Ａ／Ｆ）等を制御
する。その際、ＥＣＵ１８は、モータ１０の出力回転数
等としてＳＨＶの車速を検出し、検出した車速を制御に
用いている。
リーンバーンエンジン２６の空燃比（Ａ／Ｆ）等を制御
する。その際、ＥＣＵ１８は、モータ１０の出力回転数
等としてＳＨＶの車速を検出し、検出した車速を制御に
用いている。
【００１５】図４には、この実施例におけるＥＣＵ１８
の制御フロー、特に所定角度毎（例えば３０°）に制御
するルーチンの流れが示されている。
の制御フロー、特に所定角度毎（例えば３０°）に制御
するルーチンの流れが示されている。
【００１６】ＥＣＵ１８は、エンジン２６の回転数や吸
入空気量に応じてリーン補正係数と点火時期データを決
定するためのマップを搭載しており、図４に示される所
定角度ルーチンが実行される際には、ＥＣＵ１８によ
り、所定のリーン空燃比となるようエンジン２６が制御
されている。所定角度ルーチンにおいては、ＥＣＵ１８
は、まず、内蔵するカウンタにより計数されている車両
の走行距離が所定値Ｌ（例えば３０００km）以上となっ
たか否かを判定する（１００）。車両走行距離が所定値
Ｌ以上となっていない場合には、ＥＣＵ１８の動作はメ
インルーチンに戻る。所定値Ｌ以上となっている場合に
は、ＥＣＵ１８は、モータ１０の回転数等として入力さ
れる車速に基づき、車両が停止しているか否かを判定す
る（１０２）。この結果車両が停止していないと判定さ
れた場合、すなわちモータ１０に負荷変動が生じる状態
であると判定された場合には、やはり、ＥＣＵ１８の動
作はメインルーチンに移行する。ステップ１０２におい
て、車両が停止していると判定された場合には、ＥＣＵ
１８は、発電機３０が発電状態であるか否かを判定する
（１０４）。すなわち、整流器２２の後段に設けられた
電流センサ３２及び電圧センサ３４により、発電機３０
の出力が監視され、監視結果から、発電機３０が発電状
態にあるか否かが判定される。この判定の結果、発電状
態にないとされた場合には、ＥＣＵ１８の動作がメイン
ルーチンに移行する。
入空気量に応じてリーン補正係数と点火時期データを決
定するためのマップを搭載しており、図４に示される所
定角度ルーチンが実行される際には、ＥＣＵ１８によ
り、所定のリーン空燃比となるようエンジン２６が制御
されている。所定角度ルーチンにおいては、ＥＣＵ１８
は、まず、内蔵するカウンタにより計数されている車両
の走行距離が所定値Ｌ（例えば３０００km）以上となっ
たか否かを判定する（１００）。車両走行距離が所定値
Ｌ以上となっていない場合には、ＥＣＵ１８の動作はメ
インルーチンに戻る。所定値Ｌ以上となっている場合に
は、ＥＣＵ１８は、モータ１０の回転数等として入力さ
れる車速に基づき、車両が停止しているか否かを判定す
る（１０２）。この結果車両が停止していないと判定さ
れた場合、すなわちモータ１０に負荷変動が生じる状態
であると判定された場合には、やはり、ＥＣＵ１８の動
作はメインルーチンに移行する。ステップ１０２におい
て、車両が停止していると判定された場合には、ＥＣＵ
１８は、発電機３０が発電状態であるか否かを判定する
（１０４）。すなわち、整流器２２の後段に設けられた
電流センサ３２及び電圧センサ３４により、発電機３０
の出力が監視され、監視結果から、発電機３０が発電状
態にあるか否かが判定される。この判定の結果、発電状
態にないとされた場合には、ＥＣＵ１８の動作がメイン
ルーチンに移行する。
【００１７】このようなステップ１００〜１０４の条件
がいずれも成立した場合、すなわち、前回本実施例の特
徴に係るリーンリミット補正を行った後車両が所定距離
Ｌ以上を走行しており、車両が停止しておりかつ発電機
３０が発電状態であるとされた場合には、ＥＣＵ１８
は、発電機３０の界磁電流Ｉf 、具体的にはそのデュー
ティを一定値に制御する（１０６）。前述のように、車
両が停止状態であるため、発電機３０の界磁電流Ｉf を
一定に制御することにより、図２に示されるように、リ
ーンバーンエンジン２６の出力トルク変動が発電機３０
の発電出力変動にとして現れる状態となる。ＥＣＵ１８
は、この状態で、発電機３０の発電電力の値Ｐi を入力
する（１０８）。発電機３０の発電電力は、前述の電流
センサ３２及び電圧センサ３４により検出される電流値
及び電圧値の他、電流センサ３６によって検出される電
池２０の出力電流値に基づき得ることができる。この動
作は、発電電力Ｐi について、ｋ個のデータが揃うま
で、繰り返される（１１０，１１２）。
がいずれも成立した場合、すなわち、前回本実施例の特
徴に係るリーンリミット補正を行った後車両が所定距離
Ｌ以上を走行しており、車両が停止しておりかつ発電機
３０が発電状態であるとされた場合には、ＥＣＵ１８
は、発電機３０の界磁電流Ｉf 、具体的にはそのデュー
ティを一定値に制御する（１０６）。前述のように、車
両が停止状態であるため、発電機３０の界磁電流Ｉf を
一定に制御することにより、図２に示されるように、リ
ーンバーンエンジン２６の出力トルク変動が発電機３０
の発電出力変動にとして現れる状態となる。ＥＣＵ１８
は、この状態で、発電機３０の発電電力の値Ｐi を入力
する（１０８）。発電機３０の発電電力は、前述の電流
センサ３２及び電圧センサ３４により検出される電流値
及び電圧値の他、電流センサ３６によって検出される電
池２０の出力電流値に基づき得ることができる。この動
作は、発電電力Ｐi について、ｋ個のデータが揃うま
で、繰り返される（１１０，１１２）。
【００１８】このようにして発電電力Ｐi についてｋ個
のデータが得られると、このｋ個のデータを用いて、発
電機３０の平均発電電力が計算される（１１４）。すな
わち、次の式に基づき平均発電電力Ｐm が計算される。
のデータが得られると、このｋ個のデータを用いて、発
電機３０の平均発電電力が計算される（１１４）。すな
わち、次の式に基づき平均発電電力Ｐm が計算される。
【００１９】
【数１】 続いて、ｋ個のデータを用い、発電機３０の発電電力変
動ΔＰが計算される（１１６）。この計算は、次の式に
基づき行われる。
動ΔＰが計算される（１１６）。この計算は、次の式に
基づき行われる。
【００２０】
【数２】 このような計算により平均発電電力Ｐm 及び発電電力変
動ΔＰが得られた後、ステップ１１０及び１１２におい
て繰り返しのために用いた変数ｎがリセットされ（１１
８）、続いて判定１２０が実行される。判定１２０にお
いては、ステップ１１４において得られた平均発電電力
Ｐm が、目標とする値ＰT 近傍にあるか否かが判定され
る。この判定の結果、近傍にないと判定された場合に
は、ＥＣＵ１８はリーンバーンエンジン２６のスロット
ル開度を補正する（１２２）。すなわち、発電機３０の
平均発電電力Ｐm が、目標値ＰT 方向に変化するよう、
ＥＣＵ１８がエンジン２６のスロットル開度を制御す
る。このステップ１２２の実行後は、メインルーチンに
移行する。
動ΔＰが得られた後、ステップ１１０及び１１２におい
て繰り返しのために用いた変数ｎがリセットされ（１１
８）、続いて判定１２０が実行される。判定１２０にお
いては、ステップ１１４において得られた平均発電電力
Ｐm が、目標とする値ＰT 近傍にあるか否かが判定され
る。この判定の結果、近傍にないと判定された場合に
は、ＥＣＵ１８はリーンバーンエンジン２６のスロット
ル開度を補正する（１２２）。すなわち、発電機３０の
平均発電電力Ｐm が、目標値ＰT 方向に変化するよう、
ＥＣＵ１８がエンジン２６のスロットル開度を制御す
る。このステップ１２２の実行後は、メインルーチンに
移行する。
【００２１】ステップ１２０において、平均発電電力が
目標値ＰT 近傍にあると判定された場合には、本実施例
の特徴に係る動作に移行する。すなわち、まず、ステッ
プ１１６において得られた発電電力変動ΔＰがＫ−ΔＫ
以下であるか否かが判定される（１２４）。この判定が
成立した場合、発電機３０の発電電力変動ΔＰが小さ
い、すなわちＡ／Ｆが図６においてリーンリミットから
見てストイキ側に存在しているとみなせるため、ＥＣＵ
１８は、リーンバーンエンジン２６のＡ／Ｆがよりリー
ンリミットに近くなるよう、リーン化補正を実行する
（１２６）。この後、ＥＣＵ１８の動作はメインルーチ
ンに移行する。
目標値ＰT 近傍にあると判定された場合には、本実施例
の特徴に係る動作に移行する。すなわち、まず、ステッ
プ１１６において得られた発電電力変動ΔＰがＫ−ΔＫ
以下であるか否かが判定される（１２４）。この判定が
成立した場合、発電機３０の発電電力変動ΔＰが小さ
い、すなわちＡ／Ｆが図６においてリーンリミットから
見てストイキ側に存在しているとみなせるため、ＥＣＵ
１８は、リーンバーンエンジン２６のＡ／Ｆがよりリー
ンリミットに近くなるよう、リーン化補正を実行する
（１２６）。この後、ＥＣＵ１８の動作はメインルーチ
ンに移行する。
【００２２】ステップ１２４において、発電電力変動Δ
ＰがＫ−ΔＫ以下でないと判定された場合、ステップ１
２８が実行される。ステップ１２８は、発電電力変動Δ
Ｐが所定値Ｋを越えているか否かの判定である。この判
定が成立した場合、エンジン２６のＡ／Ｆが、リーンリ
ミットから見てさらにリーン側に位置するとみなせるた
め、ＥＣＵ１８は、エンジン２６のＡ／Ｆをリーンリミ
ット側に補正する。すなわち、リッチ化補正を行う（１
３０）。この後、ＥＣＵ１８の動作はメインルーチンに
移行する。
ＰがＫ−ΔＫ以下でないと判定された場合、ステップ１
２８が実行される。ステップ１２８は、発電電力変動Δ
Ｐが所定値Ｋを越えているか否かの判定である。この判
定が成立した場合、エンジン２６のＡ／Ｆが、リーンリ
ミットから見てさらにリーン側に位置するとみなせるた
め、ＥＣＵ１８は、エンジン２６のＡ／Ｆをリーンリミ
ット側に補正する。すなわち、リッチ化補正を行う（１
３０）。この後、ＥＣＵ１８の動作はメインルーチンに
移行する。
【００２３】ステップ１２８において、判定条件が成立
しない場合には、エンジン２６のＡ／Ｆは、リーンリミ
ット近傍にあるとみなすことができる。このように本実
施例の目的とする状態が達成された場合には、ＥＣＵ１
８は、内蔵するカウンタの内容、すなわち車両走行距離
をリセットする（１３２）。この後、ＥＣＵ１８の動作
は、メインルーチンに移行する。
しない場合には、エンジン２６のＡ／Ｆは、リーンリミ
ット近傍にあるとみなすことができる。このように本実
施例の目的とする状態が達成された場合には、ＥＣＵ１
８は、内蔵するカウンタの内容、すなわち車両走行距離
をリセットする（１３２）。この後、ＥＣＵ１８の動作
は、メインルーチンに移行する。
【００２４】このようなＥＣＵ１８の所定角度ルーチン
の動作の流れを、例を用いて説明すると、図５に示され
るようなものとなる。
の動作の流れを、例を用いて説明すると、図５に示され
るようなものとなる。
【００２５】この図に示される例は、ステップ１００〜
１０４に係る判定条件がいずれも成立した時点で、発電
機３０の平均発電電力Ｐm が目標値ＰT 近傍にあり、か
つ、発電電力変動ΔＰが所定値Ｋ−ΔＫより小さい値に
なる例である。
１０４に係る判定条件がいずれも成立した時点で、発電
機３０の平均発電電力Ｐm が目標値ＰT 近傍にあり、か
つ、発電電力変動ΔＰが所定値Ｋ−ΔＫより小さい値に
なる例である。
【００２６】この図に示されるカウンタｎは、発電電力
Ｐi に係るデータが所定数ｋに取り込まれたか否かを示
すデータ、すなわちステップ１１０においてインクリメ
ントされステップ１１２において判定の対象となるカウ
ンタである。前述のように、ステップ１１２の判定条件
が成立した場合にのみ、ステップ１１４以降の動作が実
行されるため、スロットル開度補正（１２２）、リーン
化補正（１２６）及びリッチ補正（１３０）は、このカ
ウンタに同期して実行されることとなる。
Ｐi に係るデータが所定数ｋに取り込まれたか否かを示
すデータ、すなわちステップ１１０においてインクリメ
ントされステップ１１２において判定の対象となるカウ
ンタである。前述のように、ステップ１１２の判定条件
が成立した場合にのみ、ステップ１１４以降の動作が実
行されるため、スロットル開度補正（１２２）、リーン
化補正（１２６）及びリッチ補正（１３０）は、このカ
ウンタに同期して実行されることとなる。
【００２７】この図のように、ステップ１００〜１０４
の条件が成立した時点で発電電力変動ΔＰが所定値Ｋ−
ΔＫより小さい場合、カウンタｎが最初にカウントアッ
プする時点でリーン化補正に係るステップ１２６が実行
される。このリーン化補正の結果、発電電力変動ΔＰは
Ｋ−ΔＫに近づく。これは、図６及び図２に示される関
係から明らかである。カウンタｎが次にカウントアップ
する時点で平均発電電力Ｐm が目標値ＰT 近傍の値を維
持している場合、前回と同様に、リーン化補正に係るス
テップ１２６が実行される。この補正の結果、リーン発
電電力Ｐm が目標値ＰT 近傍の値以下に低下すると、そ
の次にカウンタｎがカウントアップする時点で、スロッ
トル開度補正に係るステップ１２２が実行される。この
補正によってもなお平均発電電力Ｐm が目標値ＰT 近傍
の範囲以下である場合、次にカウンタｎがカウントアッ
プする時点で再度スロットル開度補正に係るステップ１
２２が実行される。この補正の結果、リーン発電電力Ｐ
m が目標値ＰT 近傍となると、ＥＣＵ１８の動作はステ
ップ１２０からステップ１２４以降に移行する。ステッ
プ１２４においては、この時点で発電電力変動ΔＰが所
定値Ｋ−ΔＫより小さいことから、リーン化補正に係る
ステップ１２６を実行する。この補正の結果、発電電力
ΔＰがＫ−ΔＫより大きく所定値Ｋ以下の状態となった
にもかかわらず、平均発電電力Ｐm が目標値ＰT 近傍以
下に低下している場合には、スロットル開度補正に係る
ステップ１２２が次のカウンタｎのカウントアップ時点
で実行される。このスロットル開度補正に係るステップ
１２２が繰り返された結果、平均発電電力Ｐm が目標値
ＰT 近傍にありかつ発電電力変動ΔＰが前述した範囲内
に属することとなった場合に、ステップ１３２が実行さ
れ、ＥＣＵ１８に内蔵された車両走行距離のカウンタが
リセットされる。すると、ステップ１００〜１０４に係
る条件のうちステップ１００の条件が成立しなくなるた
め、所定角度ルーチンにおいて、上述したリーンリミッ
ト補正に係る処理は実行されなくなる。
の条件が成立した時点で発電電力変動ΔＰが所定値Ｋ−
ΔＫより小さい場合、カウンタｎが最初にカウントアッ
プする時点でリーン化補正に係るステップ１２６が実行
される。このリーン化補正の結果、発電電力変動ΔＰは
Ｋ−ΔＫに近づく。これは、図６及び図２に示される関
係から明らかである。カウンタｎが次にカウントアップ
する時点で平均発電電力Ｐm が目標値ＰT 近傍の値を維
持している場合、前回と同様に、リーン化補正に係るス
テップ１２６が実行される。この補正の結果、リーン発
電電力Ｐm が目標値ＰT 近傍の値以下に低下すると、そ
の次にカウンタｎがカウントアップする時点で、スロッ
トル開度補正に係るステップ１２２が実行される。この
補正によってもなお平均発電電力Ｐm が目標値ＰT 近傍
の範囲以下である場合、次にカウンタｎがカウントアッ
プする時点で再度スロットル開度補正に係るステップ１
２２が実行される。この補正の結果、リーン発電電力Ｐ
m が目標値ＰT 近傍となると、ＥＣＵ１８の動作はステ
ップ１２０からステップ１２４以降に移行する。ステッ
プ１２４においては、この時点で発電電力変動ΔＰが所
定値Ｋ−ΔＫより小さいことから、リーン化補正に係る
ステップ１２６を実行する。この補正の結果、発電電力
ΔＰがＫ−ΔＫより大きく所定値Ｋ以下の状態となった
にもかかわらず、平均発電電力Ｐm が目標値ＰT 近傍以
下に低下している場合には、スロットル開度補正に係る
ステップ１２２が次のカウンタｎのカウントアップ時点
で実行される。このスロットル開度補正に係るステップ
１２２が繰り返された結果、平均発電電力Ｐm が目標値
ＰT 近傍にありかつ発電電力変動ΔＰが前述した範囲内
に属することとなった場合に、ステップ１３２が実行さ
れ、ＥＣＵ１８に内蔵された車両走行距離のカウンタが
リセットされる。すると、ステップ１００〜１０４に係
る条件のうちステップ１００の条件が成立しなくなるた
め、所定角度ルーチンにおいて、上述したリーンリミッ
ト補正に係る処理は実行されなくなる。
【００２８】このように、本実施例によれば、車両が停
止しており（１０２）、かつ発電機３０の界磁電流Ｉf
が一定の状態で（１０６）、発電機３０の発電電力Ｐi
に係るデータを収集しているため、収集した発電電力Ｐ
i のデータから、エンジン２６のトルク変動を示す発電
電力変動ΔＰを計算により得ることができる（１１
６）。さらに、平均発電電力が所定の目標値ＰT 近傍に
ある状態で（１２０，１２２）、発電電力変動ΔＰに応
じてＡ／Ｆのリーン化補正又はリッチ構成を行うように
したため、エンジン２６のエミッションを良好な状態に
維持しつつ、エンジン２６のＡ／Ｆをリーンリミット近
傍（ＫからＫ−ΔＫの範囲）に制御して良好な燃費率を
実現することができる。これにより、図３に示されるＳ
ＨＶの走行距離を延長することができる。また、リーン
リミット補正動作は、１秒程度の時間で終了できる。従
って車両が信号停止している期間等においてもこのリー
ンリミット補正動作を完了できる。
止しており（１０２）、かつ発電機３０の界磁電流Ｉf
が一定の状態で（１０６）、発電機３０の発電電力Ｐi
に係るデータを収集しているため、収集した発電電力Ｐ
i のデータから、エンジン２６のトルク変動を示す発電
電力変動ΔＰを計算により得ることができる（１１
６）。さらに、平均発電電力が所定の目標値ＰT 近傍に
ある状態で（１２０，１２２）、発電電力変動ΔＰに応
じてＡ／Ｆのリーン化補正又はリッチ構成を行うように
したため、エンジン２６のエミッションを良好な状態に
維持しつつ、エンジン２６のＡ／Ｆをリーンリミット近
傍（ＫからＫ−ΔＫの範囲）に制御して良好な燃費率を
実現することができる。これにより、図３に示されるＳ
ＨＶの走行距離を延長することができる。また、リーン
リミット補正動作は、１秒程度の時間で終了できる。従
って車両が信号停止している期間等においてもこのリー
ンリミット補正動作を完了できる。
【００２９】なお、以上の説明においては、車両が停止
しているか否かをモータ１０の回転数等により検出し、
これを条件としてリーンリミット補正を実行開始するよ
うにしていたが、これは他の条件に置き換えることがで
きる。例えば、ＥＣＵ１８は、モータ１０の出力トルク
を所定値に制御すべく車両信号に基づきトルク指令を求
め、求めるトルク指令に基づきインバータ１６の動作を
制御している。従って、車両停止に係る判定（１０２）
に代え、トルク指令値＝０を条件としてリーンリミット
補正に係る動作を実行することができる。このようにし
ても、前述した実施例と同様の効果を得ることができ
る。
しているか否かをモータ１０の回転数等により検出し、
これを条件としてリーンリミット補正を実行開始するよ
うにしていたが、これは他の条件に置き換えることがで
きる。例えば、ＥＣＵ１８は、モータ１０の出力トルク
を所定値に制御すべく車両信号に基づきトルク指令を求
め、求めるトルク指令に基づきインバータ１６の動作を
制御している。従って、車両停止に係る判定（１０２）
に代え、トルク指令値＝０を条件としてリーンリミット
補正に係る動作を実行することができる。このようにし
ても、前述した実施例と同様の効果を得ることができ
る。
【００３０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
エンジンのトルク変動がほぼ発電機の発電電力変動とな
る状態にしておき、この状態において発電機の発電電力
変動を求め、この発電電力変動に応じてリーンリミット
により近づくようエンジンの空燃比を制御するようにし
たため、エミッションが良好な状態で燃費率を改善し、
電気自動車の走行距離を延長することができる。また、
このような制御を実行することにより、エンジンのリー
ンリミットの製造時のばらつき（圧縮比やスワール比の
ばらつき）等を検出することが可能となり、また、燃料
性状や湿度等の環境変化に対するリーンリミットの変
化、経時変化によるリーンリミットの変化等を吸収する
ことができる。その際、燃焼圧センサ等の装置の付加は
必要なく、装置構成の肥大化、これに伴うコストの増大
も防止することができる。
エンジンのトルク変動がほぼ発電機の発電電力変動とな
る状態にしておき、この状態において発電機の発電電力
変動を求め、この発電電力変動に応じてリーンリミット
により近づくようエンジンの空燃比を制御するようにし
たため、エミッションが良好な状態で燃費率を改善し、
電気自動車の走行距離を延長することができる。また、
このような制御を実行することにより、エンジンのリー
ンリミットの製造時のばらつき（圧縮比やスワール比の
ばらつき）等を検出することが可能となり、また、燃料
性状や湿度等の環境変化に対するリーンリミットの変
化、経時変化によるリーンリミットの変化等を吸収する
ことができる。その際、燃焼圧センサ等の装置の付加は
必要なく、装置構成の肥大化、これに伴うコストの増大
も防止することができる。
【図１】本発明の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明において生成される状態、すなわちエン
ジンのトルク変動が発電機の発電電力変動として現れる
状態を示す図である。
ジンのトルク変動が発電機の発電電力変動として現れる
状態を示す図である。
【図３】本発明の一実施例に係るシリーズハイブリッド
車（ＳＨＶ）のシステム構成を示すブロック図である。
車（ＳＨＶ）のシステム構成を示すブロック図である。
【図４】この実施例におけるＥＣＵの動作の流れを示す
フローチャートである。
フローチャートである。
【図５】この実施例におけるリーンリミット補正の一例
動作を示すタイミングチャートである。
動作を示すタイミングチャートである。
【図６】エンジンの空燃比（Ａ／Ｆ）とそのトルク変動
及び燃費率の関係を示す図である。
及び燃費率の関係を示す図である。
Ａ エンジン Ｂ，３０ 発電機 Ｃ 負荷 Ｄ 発電機負荷変動検出手段 Ｅ 発電検出手段 Ｆ エンジン負荷変動抑制手段 Ｇ 発電電力検出手段 Ｈ 演算手段 Ｉ 空燃比制御手段 １０ モータ １６ インバータ １８ ＥＣＵ ２０ 電池 ２４ エンジン駆動発電機 ３０ 発電機 ３２，３６ 電流センサ ３４ 電圧センサ Ｉf 発電機の界磁電流 ＰT 発電機の平均発電機の目標値 Ｋ，Ｋ−ΔＫ 発電機の発電変動に関する判定しきい値
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−39737（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−241150（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−187542（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−117964（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−326585（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−39813（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−328526（ＪＰ，Ａ) 実開 昭58−127157（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B60L 11/02 F02D 29/06 F02D 41/04 305 B60K 9/00
Claims (2)
- 【請求項１】 エンジン及びこのエンジンの機械出力に
より発電する発電機を備えた電気自動車用エンジン駆動
発電機を制御する制御装置において、 発電機の負荷変動がほぼゼロであることを検出する発電
機負荷変動検出手段と、 発電機が発電状態であることを検出する発電検出手段
と、 発電機の負荷変動がほぼゼロでありかつ発電機が発電状
態である場合に、発電機の界磁電流を一定に制御するこ
とにより、エンジンのトルク変動がほぼ発電機の発電電
力変動となる状態を生成するエンジン負荷変動抑制手段
と、 上記状態において発電機の発電電力を検出する発電電力
検出手段と、 検出した発電電力に基づき所定時間における平均発電電
力及び発電電力変動を求める演算手段と、 平均発電電力が所定の目標値近傍である場合に、よりリ
ーンリミットに近くなるよう、検出した発電電力に基づ
き求めた上記発電電力変動に応じてエンジンの空燃比を
制御する空燃比制御手段と、 を備えることを特徴とする制御装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の制御装置において、 平均発電電力が所定の目標値近傍である場合に、空燃比
制御手段が、発電電力変動が所定値Ｋ−ΔＫ以下である
なら空燃比がリーンリミットから見てストイキ側にある
と見なしてリーン化補正を、所定値Ｋを越えているなら
空燃比がリーンリミットから見てリーン側にあると見な
してリッチ化補正を、空燃比に施すことを特徴とする制
御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2524393A JP3289361B2 (ja) | 1993-02-15 | 1993-02-15 | 電気自動車用エンジン駆動発電機の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2524393A JP3289361B2 (ja) | 1993-02-15 | 1993-02-15 | 電気自動車用エンジン駆動発電機の制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06245318A JPH06245318A (ja) | 1994-09-02 |
| JP3289361B2 true JP3289361B2 (ja) | 2002-06-04 |
Family
ID=12160548
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2524393A Expired - Fee Related JP3289361B2 (ja) | 1993-02-15 | 1993-02-15 | 電気自動車用エンジン駆動発電機の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3289361B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7813862B2 (en) | 2004-09-21 | 2010-10-12 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Hybrid vehicle |
| US9359970B2 (en) | 2010-09-21 | 2016-06-07 | Suzuki Motor Corporation | Output control device for internal combustion engine |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111997771A (zh) * | 2020-08-27 | 2020-11-27 | 重庆潍柴发动机有限公司 | 一种多点喷射电控发动机的单缸功率自动修正方法 |
-
1993
- 1993-02-15 JP JP2524393A patent/JP3289361B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7813862B2 (en) | 2004-09-21 | 2010-10-12 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Hybrid vehicle |
| US9359970B2 (en) | 2010-09-21 | 2016-06-07 | Suzuki Motor Corporation | Output control device for internal combustion engine |
| DE112011103152B4 (de) | 2010-09-21 | 2019-10-24 | Suzuki Motor Corporation | Vorrichtung zur Leistungsregelung für einen Verbrennungsmotor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06245318A (ja) | 1994-09-02 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090322 Year of fee payment: 7 |
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| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100322 Year of fee payment: 8 |
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| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |