JP3047745B2 - ハイブリッド型電気自動車 - Google Patents
ハイブリッド型電気自動車Info
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- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
- Hybrid Electric Vehicles (AREA)
- Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
Description
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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
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
環装置とを有している。
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
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
環装置とを有している。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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
ＰG 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と
から、
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
ＰG 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と
から、
【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、
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、
【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。
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。
【００２４】次に、算出された発電機出力指令値ＰG か
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
ＰG 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。
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
ＰG 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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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）。
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）。
【００３３】そして、前記エンジン回転数指令Ｎref と
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）。
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）。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
ド型電気自動車の駆動系の構成ブロック図である。
【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。
指令値の関係を示す図である。
【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。
値の関係を示す図である。
【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。
指令値の関係を示す図である。
【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。
ンジン出力の制御方法をまとめた図である。
【図６】本実施例の制御フローを示すチャートである。
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
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
Claims (3)
- 【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。 - 【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。 - 【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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6233363A JP3047745B2 (ja) | 1994-09-28 | 1994-09-28 | ハイブリッド型電気自動車 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6233363A JP3047745B2 (ja) | 1994-09-28 | 1994-09-28 | ハイブリッド型電気自動車 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0898319A JPH0898319A (ja) | 1996-04-12 |
| JP3047745B2 true JP3047745B2 (ja) | 2000-06-05 |
Family
ID=16953976
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6233363A Expired - Lifetime JP3047745B2 (ja) | 1994-09-28 | 1994-09-28 | ハイブリッド型電気自動車 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3047745B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| WO1998004431A1 (fr) * | 1996-07-30 | 1998-02-05 | Denso Corporation | Controleur de voiture hybride |
| JP4296980B2 (ja) * | 2004-04-12 | 2009-07-15 | トヨタ自動車株式会社 | 騒音対策装置付車両 |
| JP4301066B2 (ja) | 2004-04-20 | 2009-07-22 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の自動停止始動装置およびこれを搭載した自動車 |
| US7378808B2 (en) * | 2004-05-25 | 2008-05-27 | Caterpillar Inc. | Electric drive system having DC bus voltage control |
| JP2007168495A (ja) * | 2005-12-19 | 2007-07-05 | Toyota Motor Corp | 動力出力装置及びその制御方法並びに車両 |
| JP4850801B2 (ja) | 2007-09-07 | 2012-01-11 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関装置およびこれを搭載する車両、内燃機関装置の制御方法 |
| JP5195464B2 (ja) * | 2009-01-28 | 2013-05-08 | 日産自動車株式会社 | 車両の制御装置 |
| JP2011178200A (ja) * | 2010-02-26 | 2011-09-15 | Toyota Motor Corp | ハイブリッド車両の制御装置 |
| US8994214B2 (en) | 2011-08-09 | 2015-03-31 | Bae Systems Controls Inc. | Hybrid electric generator set |
-
1994
- 1994-09-28 JP JP6233363A patent/JP3047745B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0898319A (ja) | 1996-04-12 |
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