JP3099570B2 - エンジン駆動発電装置 - Google Patents

エンジン駆動発電装置

Info

Publication number
JP3099570B2
JP3099570B2 JP05025606A JP2560693A JP3099570B2 JP 3099570 B2 JP3099570 B2 JP 3099570B2 JP 05025606 A JP05025606 A JP 05025606A JP 2560693 A JP2560693 A JP 2560693A JP 3099570 B2 JP3099570 B2 JP 3099570B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
generator
engine
field
power generation
driven
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP05025606A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH06245319A (ja
Inventor
博文 久保田
武史 小谷
正司 勝間田
義博 岩下
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP05025606A priority Critical patent/JP3099570B2/ja
Publication of JPH06245319A publication Critical patent/JPH06245319A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3099570B2 publication Critical patent/JP3099570B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62Hybrid vehicles
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/64Electric machine technologies in electromobility
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors

Landscapes

  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
  • Control Of Charge By Means Of Generators (AREA)
  • Direct Current Feeding And Distribution (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電気自動車等に搭載さ
れるエンジン駆動発電装置に関する。
【0002】
【従来の技術】電気自動車としては、電力源として電池
の他にエンジン駆動発電機を搭載したシステム構成が知
られている。図3には、一従来例に係るシステム構成が
示されている。この図に示されるシステムは、エンジン
駆動発電機の出力によりモータを駆動する構成であり、
シリーズハイブリッド車(SHV)と呼ばれる。
【0003】図3に示されるシステムは、トランスミッ
ション(T/M)10、ディファレンシャルギア(デ
フ)12等を介して駆動輪14に連結されるモータ16
を備えている。モータ16は例えば三相交流誘導モータ
であり、インバータ18から供給される三相交流電流に
より駆動される。インバータ18は、車載の電池20又
はエンジン駆動発電機22から供給される直流電力を、
ECU24の制御の下に三相交流電流に変換してモータ
16に供給する。ECU24は、その際、車両操縦者の
アクセル操作、ブレーキ操作等を示す車両信号や、モー
タ16に付設した回転数センサ26により検出されるモ
ータ16の回転数N等に基づきトルク指令値を演算し、
このトルク指令値に基づきモータ16に供給する電流の
ベクトル制御を実行する。具体的には、ECU24は、
求めたトルク指令値に基づきPWM(パルス幅変調)信
号を発生させ、インバータ18を構成する複数のスイッ
チング素子のスイッチング動作をこのPWM信号により
制御する。これにより、トルク指令値に相当する出力ト
ルクがモータ16から得られることとなる。
【0004】エンジン駆動発電機22は、エンジン2
8、増速機30及び発電機32から構成されている。エ
ンジン28の機械出力は、増速機30によって発電機3
2への入力に適する回転数まで高められた上で、当該発
電機32に入力される。発電機32の発電出力は、イン
バータ18を介してモータ16に供給される他、電池2
0の充電に用いられる。ECU24は、前述のインバー
タ18に対する制御の他、エンジン28や発電機32の
動作も制御する。
【0005】例えば、ECU24は、エンジン28のス
ロットル開度等を制御することにより、エンジン28の
回転数等の制御を実行する。エンジン28の回転数を、
例えば燃費最良域・エミッション最良域に制御すれば、
常に良好な燃費及びエミッションでエンジン28を動作
させることができる。また、ECU24は、発電機32
の界磁電流If を制御することにより、エンジン駆動発
電機22の発電力を制御する。例えば、モータ16の負
荷変動が生じた場合に、これに応じて発電機32の界磁
電流If を制御することによりエンジン駆動発電機22
の発電出力を負荷変動にもかかわらず一定に制御するこ
とができる。
【0006】発電機22としては、例えば特開平4−1
2653号公報に開示されているような永久磁石付発電
機を使用することができる。この永久磁石は、前述の界
磁電流If が供給される界磁巻線と共に、発電機32に
おける界磁起磁力の発生に使用される。すなわち、永久
磁石付発電機を発電機32として用いた場合、発電機3
2における界磁の磁束は、その一部が界磁電流If によ
り、他の一部が永久磁石により、それぞれ担われること
となる。従って、エンジン駆動発電機22の発電力も、
一部は界磁電流If によって、他の一部は永久磁石によ
って、それぞれ担われる。
【0007】このような永久磁石付発電機は、界磁巻線
のみにより界磁起磁力を与える構成に比べ、その体積が
小さいという利点を有している。すなわち、永久磁石
は、界磁巻線に比べ、単位体積当たりの界磁起磁力発生
量が大きいため、永久磁石付発電機を発電機32として
用いた場合、エンジン駆動発電機22の体積を小さくす
ることができる。
【0008】また、永久磁石付発電機は、発電効率を向
上させる利点も有している。すなわち、界磁起磁力の一
部が永久磁石によって担われるため、図4に示されるよ
うに、同一の発電力(界磁電流If )で比較した場合、
発電効率がより高くなる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】ところで、発電機にお
いては、界磁電流If が大きくなるとジュール損が増大
するため、図4に示されるように、界磁電流If の増大
に伴い発電効率が低下する。
【0010】また、永久磁石付発電機においては、永久
磁石なしの発電機に比べ効率は向上するが、発電力の制
御可能領域が狭くなってしまう。これは、界磁起磁力の
一部が永久磁石によって担われており、この界磁起磁力
については界磁電流If による制御が及ばないためであ
る。
【0011】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、永久磁石付発電機
を用いつつ、発電効率を低下させずに発電力の制御可能
領域を拡大することを目的とする。
【0012】
【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、本発明のエンジン駆動発電装置は、エンジン
によって駆動される発電機が、要求される発電力の最大
値を按分するよう複数個設けられ、各発電機の永久磁石
が、この要求される発電力の最大値の按分比で按分され
相異なる界磁起磁力を有することとなるよう設計され
ており、発電機の界磁巻線に供給する界磁電流を制御す
る制御手段が、要求される発電力に応じて複数個の発電
の界磁電流を制御することを特徴とする。
【0013】
【作用】本発明においては、発電機が、要求される発電
力の最大値を按分するよう複数個設けられ、各発電機に
設けられた永久磁石は、その界磁起磁力の按分比が、各
発電機に対する発電力の最大値の按分比となるよう、設
計される。制御手段は、要求される発電力に応じ、これ
ら複数個の発電機の界磁電流を制御する。従って、本発
明においては、相異なる特性の複数個の発電機を選択的
に使用することにより発電力の制御可能領域が拡大する
と共に、大きな発電力が求められる場合には複数個の発
電機をいずれも動作させることにより、効率の維持・向
上が実現される。
【0014】
【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。なお、図3に示される従来例と同様の
構成には同一の符号を付し説明を省略する。
【0015】図1には、本発明の一実施例に係るSHV
のシステム構成が示されている。この図に示されるシス
テムにおいては、図3に示される従来例と異なり、発電
機を2個備えたエンジン駆動発電機34が用いられてい
る。エンジン駆動発電機34は、エンジン36、このエ
ンジン36の機械出力によって駆動される発電機38及
び40並びにエンジン36と発電機38の間又はエンジ
ン36と発電機40の連結を開閉するクラッチ42及び
44から構成されている。
【0016】ECU46は、従来例と同様、インバータ
18の制御を実行すると共に、このエンジン駆動発電機
34の制御を実行する。その際、ECU46は、エンジ
ン36のスロットル開度等を制御することにより、エン
ジン36を所定の回転数に制御する。また、ECU46
は、エンジン駆動発電機34に要求される発電力に応
じ、クラッチ42及び44を選択的に閉結させる。例え
ばクラッチ42が閉結している状態では、発電機38が
エンジン36によって駆動され、クラッチ44が閉結し
ている状態では、発電機40がエンジン36の機械出力
によって駆動される。また、ECU46は、その際、各
発電機38及び40の界磁電流If1及びIf2を制御す
る。発電機38及び40は、いずれも永久磁石付発電機
であり、その界磁起磁力は、内蔵する永久磁石によって
一部が担われると共に、ECU46によって制御される
界磁電流If1又はIf2によって他の一部が担われる。
【0017】この実施例の特徴は、ECU46が、エン
ジン駆動発電機34に要求される発電力に応じ、発電機
38及び40を選択的に動作させることにより、発電力
の制御可能領域を拡大すると共に全体としての効率を維
持・向上させる点にある。すなわち、ECU46は、図
2に示される領域Iに係る発電力が要求される場合に
は、クラッチ42のみを閉結させ発電機38のみにより
発電させる。また、領域IIに係る発電力が要求される
場合には、ECU46は、クラッチ44のみを閉結させ
発電機40のみの発電を実行させる。領域IIIに係る
発電力が要求される場合には、クラッチ42及び44双
方を閉結することにより、発電機38及び40双方を用
いて発電を実行させる。すなわち、表1に示されるよう
なクラッチ制御を実行する。
【0018】
【表1】 ここで、発電機38及び40双方を用いて発電した場合
の発電効率と発電量の関係を図2においてAで示すもの
とする。この特性Aでは、発電力の制御可能範囲は図に
おいてIIIで示される領域に制限されている。領域I
IIでエンジン駆動発電機34を動作させている際の界
磁起磁力のうち永久磁石によって担われる部分を、発電
機38に対して1/3、発電機40に対して2/3とい
うように按分すると、発電機38の特性は図においてB
で示されるようなものとなり、発電機40の特性は図に
おいてCで示されるようなものとなる。このような特性
Bに係る制御可能領域はI+II+III、Cに係る制
御可能領域はII+IIIと表すことができる。従っ
て、領域Iにおいては特性Bに係る発電機38を、領域
IIにおいては特性Cに係る発電機40を、それぞれ単
独で用いることにより、単一の発電機のみを使用した従
来例に比べ発電力の制御可能領域を拡大することができ
る。更に、永久磁石なしの発電機を用いた場合に比べ、
発電量大の領域で発電効率が高くなる。
【0019】また、本実施例においては、エンジンをア
イドル運転する際等にフリクションを下げ燃費を向上さ
せることができる。すなわち、クラッチ42及び44を
エンジン駆動発電機34に設けているため、エンジン3
6始動の際等のアイドル運転時にこれらクラッチ42及
び44を開放させることにより、上述の効果を実現する
ことができる。
【0020】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
エンジンによって駆動される永久磁石付発電機を複数個
設け、要求される発電力に応じてこれら複数個の発電機
界磁電流を制御すると共に、各発電機における永久磁
石の界磁起磁力を、各発電機に要求される発電力の最大
値の按分比に応じて相異なる大きさに按分するようにし
たため、永久磁石付発電機を用いつつ発電力の制御可能
領域を拡大できると共に、発電効率を維持・向上させる
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係るSHVのシステム構成
を示すブロック図である。
【図2】この実施例の効果を示す図である。
【図3】一従来例に係るSHVのシステム構成を示すブ
ロック図である。
【図4】従来例において永久磁石付発電機を用いた場合
の問題点を示す図である。
【符号の説明】
16 モータ 18 インバータ 20 電池 34 エンジン駆動発電機 36 エンジン 38,40 発電機 42,44 クラッチ 46 ECU If1,If2 発電機の界磁電流 I 発電機38のみを使用する制御領域 II 発電機40のみを使用する制御領域 III 発電機38及び40双方を使用する制御領域
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩下 義博 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自 動車株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−207105(JP,A) 特開 平6−22410(JP,A) 特開 平5−95637(JP,A) 実開 昭61−162262(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B60L 1/00 - 15/42 B60K 6/02 F02D 29/06 H02J 7/00 - 7/36

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 エンジンと、界磁起磁力を与える手段と
    して永久磁石及び界磁巻線を有しエンジンの機械出力に
    よって駆動される発電機と、発電機の界磁巻線に供給す
    る界磁電流を制御する制御手段と、を備えるエンジン駆
    動発電装置において、 上記発電機が、複数個設けられ、 各発電機の永久磁石が、要求される発電力の最大値の按
    分比で按分された相異なる界磁起磁力を有することとな
    るよう設計されており、 上記制御手段が、要求される発電力に応じて上記複数個
    の発電機の界磁電流を制御することを特徴とするエンジ
    ン駆動発電装置。
JP05025606A 1993-02-15 1993-02-15 エンジン駆動発電装置 Expired - Fee Related JP3099570B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP05025606A JP3099570B2 (ja) 1993-02-15 1993-02-15 エンジン駆動発電装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP05025606A JP3099570B2 (ja) 1993-02-15 1993-02-15 エンジン駆動発電装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH06245319A JPH06245319A (ja) 1994-09-02
JP3099570B2 true JP3099570B2 (ja) 2000-10-16

Family

ID=12170563

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP05025606A Expired - Fee Related JP3099570B2 (ja) 1993-02-15 1993-02-15 エンジン駆動発電装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3099570B2 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102874095B (zh) * 2012-09-18 2016-04-20 中国第一汽车股份有限公司 一种增程式电动汽车动力***
JP6982645B2 (ja) * 2020-03-26 2021-12-17 日立建機株式会社 作業機械

Also Published As

Publication number Publication date
JPH06245319A (ja) 1994-09-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1092581B1 (en) Hybrid vehicle and method of controlling the same
DE60112243T2 (de) Integrierter retarder und zubehör
JP4991555B2 (ja) ハイブリッド自動車及びハイブリッド自動車の動作制御法
JP4382349B2 (ja) 1つの内燃機関と2つの電気機器とによって駆動される自動車を運転する方法
US5562566A (en) Distributed differential mixing combined power system
US6986727B2 (en) Retarding control for an electric drive machine
EP1026023B1 (en) Hybrid power output apparatus and control method giving overdrive or underdrive
JP3052802B2 (ja) 動力伝達装置及びその制御方法
US8710785B2 (en) Method of operating an electromechanical converter, a controller and a computer program product
EP1197370B1 (en) Electrical-power generating apparatus for an automotive vehicle with hybrid drive
JP2004352042A (ja) ハイブリッド自動車
JP2021097512A (ja) 電動機を備えた車両の制御装置
Walters et al. Technology considerations for belt alternator starter systems
EP4257414A1 (en) Control device for electric vehicle
JP3099570B2 (ja) エンジン駆動発電装置
EP1630025B1 (en) Power output apparatus and method of controlling the same
JP3146743B2 (ja) リターダ装置
JP2005088746A (ja) ハイブリッド自動車
EP0743210B1 (en) Hybrid vehicle power output apparatus for battery charging with zero drive torque.
JPH08182114A (ja) 車両の内燃機関の加速補助装置
JP2021146772A (ja) 車両用駆動装置
JP2005163587A (ja) ハイブリッド自動車
JP2007237819A (ja) 車両用駆動装置及び4輪駆動車
KR20000043703A (ko) 하이브리드 전기 차량 구동 시스템 제어 방법
GB2342631A (en) Variable speed generator arrangement and control

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees