JPH11332007A - Drives for series hybrid vehicles - Google Patents
Drives for series hybrid vehiclesInfo
- Publication number
- JPH11332007A JPH11332007A JP10133828A JP13382898A JPH11332007A JP H11332007 A JPH11332007 A JP H11332007A JP 10133828 A JP10133828 A JP 10133828A JP 13382898 A JP13382898 A JP 13382898A JP H11332007 A JPH11332007 A JP H11332007A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- generator
- motor
- power
- state
- switching arm
- 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
- B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
- B60L58/12—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries responding to state of charge [SoC]
- B60L58/15—Preventing overcharging
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines
- B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
- B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
- B60K6/46—Series type
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
- B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
- B60L50/60—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
- B60L50/61—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries by batteries charged by engine-driven generators, e.g. series hybrid electric vehicles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L7/00—Electrodynamic brake systems for vehicles in general
- B60L7/20—Braking by supplying regenerated power to the prime mover of vehicles comprising engine-driven generators
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
- B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
- B60W10/08—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of electric propulsion units, e.g. motors or generators
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
- B60W10/24—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of energy storage means
- B60W10/26—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of energy storage means for electrical energy, e.g. batteries or capacitors
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
- B60W20/10—Controlling the power contribution of each of the prime movers to meet required power demand
- B60W20/13—Controlling the power contribution of each of the prime movers to meet required power demand in order to stay within battery power input or output limits; in order to prevent overcharging or battery depletion
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W2510/00—Input parameters relating to a particular sub-units
- B60W2510/24—Energy storage means
- B60W2510/242—Energy storage means for electrical energy
- B60W2510/244—Charge state
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/62—Hybrid vehicles
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の出力を
発電機により電力に変換し、この電力で電動機を運転し
て車両を走行させるシリーズ型ハイブリッド電気自動車
の駆動装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a driving apparatus for a series hybrid electric vehicle in which the output of an internal combustion engine is converted into electric power by a generator, and the electric power is used to drive a motor to run the vehicle.
【0002】[0002]
【従来の技術】ハイブリッド自動車はシリーズ型とパラ
レル型とに分類され、両形式のハイブリッド自動車共に
エネルギ利用効率を向上させるため、自動車の制動時に
車輪の回転エネルギを発電機として作用する電動機で電
気エネルギに変換してバッテリやコンデンサに充電する
ようにしている。2. Description of the Related Art Hybrid vehicles are classified into a series type and a parallel type. In order to improve the energy use efficiency of both types of hybrid vehicles, electric energy is generated by a motor which acts as a generator by using the rotational energy of wheels at the time of braking of the vehicle. And charge the battery or capacitor.
【0003】従来、シリーズ型のハイブリッド自動車駆
動装置として、次のような構成のものがある。図5にお
いて、10はエンジン、11はエンジン10で駆動され
交流電力を発生する発電機、12はインバータ装置を示
しており、このインバータ装置12は、前記発電機11
の出力電流を整流する整流器13、電力を蓄電する大容
量のコンデンサ14、及び前記整流器13、及びコンデ
ンサ14からの直流電力を所定の周波数の交流に変換す
るスイッチングアーム部15を備えている。また16は
車輪17を駆動する2台の交流電動機、20は前記イン
バータ装置12の制御を行う制御手段を示している。Conventionally, a series-type hybrid vehicle driving device has the following configuration. In FIG. 5, reference numeral 10 denotes an engine, 11 denotes a generator driven by the engine 10 to generate AC power, and 12 denotes an inverter device.
A rectifier 13 for rectifying the output current of the power supply, a large-capacity capacitor 14 for storing electric power, and a switching arm unit 15 for converting DC power from the rectifier 13 and the capacitor 14 into AC having a predetermined frequency. Reference numeral 16 denotes two AC motors for driving the wheels 17, and reference numeral 20 denotes control means for controlling the inverter device 12.
【0004】本例では、前記制御手段20は、アクセル
ペダルの状態を検出するセンサ21、ブレーキペダルの
状態を検出するセンサ22、電動機16の駆動電流を検
出するセンサ23からの信号に基づいて、前記インバー
タ装置12のスイッチングアーム部15に所定波形のゲ
ート信号を出力する。[0004] In this embodiment, the control means 20 is based on signals from a sensor 21 for detecting a state of an accelerator pedal, a sensor 22 for detecting a state of a brake pedal, and a sensor 23 for detecting a drive current of the electric motor 16. A gate signal having a predetermined waveform is output to the switching arm 15 of the inverter device 12.
【0005】この例に係るシリーズ型ハイブリッド自動
車の駆動装置によれば、エンジン10で駆動された発電
機11で発電された交流電力は、整流器13で整流さ
れ、コンデンサ14に蓄電されると共に、前記制御手段
20で制御されたスイッチングアーム部15で所定の交
流電力に変換され、電動機16に供給される。[0005] According to the driving apparatus for a series-type hybrid vehicle according to this example, the AC power generated by the generator 11 driven by the engine 10 is rectified by the rectifier 13 and stored in the capacitor 14. The power is converted into predetermined AC power by the switching arm unit 15 controlled by the control means 20 and supplied to the electric motor 16.
【0006】そして、本例に係るシリーズ型ハイブリッ
ド自動車の駆動装置にあっては、自動車の走行時におい
て、制御手段20は、アクセルペダル及びブレーキペダ
ルの操作状態に応じて、スイッチングアーム部15に所
定波形のゲート信号を送出することにより、スイッチン
グアーム部15は、所定の周波数の交流電力を電動機1
6に供給して電動機16を駆動する。In the driving apparatus for a series-type hybrid vehicle according to this embodiment, when the vehicle is running, the control means 20 controls the switching arm 15 in accordance with the operation state of the accelerator pedal and the brake pedal. By transmitting the gate signal having the waveform, the switching arm unit 15 causes the AC power of a predetermined frequency to
6 to drive the electric motor 16.
【0007】また、運転者がアクセルペダルを操作しな
い自動車の制動状態になったときには、制御手段20
は、スイッチングアーム部15へのゲート信号の出力を
停止する。すると、スイッチングアーム部15は整流器
として動作する状態となり、電動機16への交流電力の
供給が停止されると共に、車輪17により回転される電
動機16が発生する電力を整流して、コンデンサ14に
充電する。When the vehicle is in a braking state in which the driver does not operate the accelerator pedal, the control means 20
Stops the output of the gate signal to the switching arm 15. Then, the switching arm 15 operates as a rectifier, the supply of AC power to the motor 16 is stopped, and the power generated by the motor 16 rotated by the wheels 17 is rectified to charge the capacitor 14. .
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】このように、本例に係
るハイブリッド自動車において、自動車が長い坂道を下
るようなときには、制御手段20は電動機16への駆動
電力を供給せず、車輪17の回動力で電動機16を回転
させ、この電動機16が発電機として動作して発生する
電気エネルギを回生するようにしている。しかし、コン
デンサ14の容量は有限であるため、回生されたエネル
ギの全てを吸収して電力として蓄留できるわけではな
い。As described above, in the hybrid vehicle according to the present embodiment, when the vehicle goes down a long hill, the control means 20 does not supply the driving power to the electric motor 16 and rotates the wheel 17. The electric motor 16 is rotated by power, and the electric motor 16 operates as a generator to regenerate electric energy generated. However, since the capacity of the capacitor 14 is limited, not all of the regenerated energy can be absorbed and stored as electric power.
【0009】バッテリやコンデンサがフル充電状態とな
っている場合に、バッテリやコンデンサに充電使用とす
るとバッテリやコンデンサを傷めることがある。このた
め、バッテリや、コンデンサがフル充電状態である場合
には、回生制動を行うことができない。When the battery or the capacitor is fully charged and the battery or the capacitor is charged, the battery or the capacitor may be damaged. For this reason, when the battery and the capacitor are fully charged, regenerative braking cannot be performed.
【0010】また、パラレル方式のハイブリッド自動車
では、エンジンと車輪がつながっているため、エンジン
のフリクションを負荷として使用するエンジンブレーキ
を利かせることが可能であるのに対して、シリーズ方式
のハイブリッド自動車ではエンジンと車軸が機械的に接
続されていないため、エンジンの機械抵抗を制動力とし
て使用することはできず、フットブレーキの負荷が増す
こととなるので、フットブレーキの能力を大きいものと
する必要がある。[0010] Further, in the parallel type hybrid vehicle, since the engine and the wheels are connected, it is possible to use an engine brake that uses the friction of the engine as a load, whereas in the series type hybrid vehicle, Since the engine and axle are not mechanically connected, the mechanical resistance of the engine cannot be used as the braking force and the load on the foot brake increases, so it is necessary to increase the capacity of the foot brake. is there.
【0011】本発明はこのような従来の技術的課題を解
決するためになされたもので、内燃機関の出力を発電機
により電力に変換し、この電力により電動機を駆動させ
て車両を走行させるシリーズ型のハイブリッド電気自動
車駆動装置において、蓄電手段に過充電が発生するのを
防止しつつ、自動車の制動時に発生する回生電流を確実
に吸収することができるものとし、蓄電手段の状態にか
かわらず回生制動を行うことができるシリーズ型ハイブ
リッド自動車の駆動装置を提供することを目的とする。The present invention has been made in order to solve such a conventional technical problem. A series in which the output of an internal combustion engine is converted into electric power by a generator, and the electric motor is driven by the electric power to drive the vehicle. In a hybrid electric vehicle drive device of the type, the regenerative current generated when the vehicle is braked can be reliably absorbed while preventing overcharging of the storage means, and the regenerative current is generated regardless of the state of the storage means. It is an object of the present invention to provide a drive device for a series hybrid vehicle that can perform braking.
【0012】[0012]
【課題を解決するための手段】本発明において、前記の
課題を解決するための手段は、以下の通りである。Means for solving the above problems in the present invention are as follows.
【0013】本出願の請求項1に記載の発明は、内燃機
関30と、前記内燃機関で駆動される発電機31と、前
記発電機31からの電力で動作し車輪33を駆動する電
動機32と、前記発電機31からの電力を制御して電動
機32に出力するインバータ装置40と、前記インバー
タ装置を制御する制御手段46とを備え、前記インバー
タ装置40は、前記発電機31に接続された発電機側ス
イッチングアーム部41と、前記発電機31からの電力
で充電される蓄電手段42と、前記電動機32に接続さ
れた電動機側スイッチングアーム部43とを備え、前記
制御手段46は、前記蓄電手段42の状態とアクセルペ
ダルの状態とを検出し、前記発電機側スイッチングアー
ム部41と前記電動機側スイッチングアーム部43への
ゲート信号を出力し、自動車が走行状態とされるとき、
前記発電機側スイッチングアーム部41へのゲート信号
をOFF状態として整流器として動作させると共に、電
動機側スイッチングアーム部43へのゲート信号を出力
して電動機32を駆動制御し、自動車が制動状態とさ
れ、かつ前記蓄電手段42が蓄電可能状態であるとき、
前記発電機側スイッチングアーム部41へのゲート信号
をOFF状態とし整流器として動作させると共に、電動
機側スイッチングアーム部43へのゲート信号をOFF
状態とし整流器として動作させ車輪33の回転によって
前記電動機32が発生する電力を蓄電手段42に充電
し、自動車が制動状態とされ、かつ前記蓄電手段42が
蓄電不能であるとき、前記発電機側スイッチングアーム
部41へのゲート信号を制御すると共に電動機側スイッ
チングアーム部43へ送出するゲート信号をOFF状態
とし前記発電機31を電動機として駆動して前記内燃機
関30を回転させるシリーズ型ハイブリッド自動車の駆
動装置である。The invention according to claim 1 of the present application comprises an internal combustion engine 30, a generator 31 driven by the internal combustion engine, and an electric motor 32 driven by electric power from the generator 31 to drive wheels 33. An inverter 40 for controlling the power from the generator 31 and outputting the electric power to the motor 32, and control means 46 for controlling the inverter, wherein the inverter 40 is connected to the generator 31. A motor-side switching arm 41, a power storage means 42 charged with electric power from the generator 31, and a motor-side switching arm 43 connected to the motor 32. The control means 46 includes: 42 and the state of the accelerator pedal are detected, and gate signals are output to the switching arm 41 on the generator side and the switching arm 43 on the motor side. , When the vehicle is traveling with the state,
The gate signal to the generator-side switching arm 41 is turned off to operate as a rectifier, and the gate signal to the motor-side switching arm 43 is output to control the drive of the motor 32, and the vehicle is brought into a braking state. And when the power storage means 42 is in a state where power can be stored,
The gate signal to the generator-side switching arm 41 is turned off to operate as a rectifier, and the gate signal to the motor-side switching arm 43 is turned off.
When the vehicle is in a braking state and the power storage means 42 cannot store power, the generator-side switching is performed. A drive device for a series-type hybrid vehicle that controls a gate signal to the arm portion 41 and turns off a gate signal to be sent to the motor-side switching arm portion 43 to turn off the internal combustion engine 30 by driving the generator 31 as an electric motor. It is.
【0014】請求項1に記載のシリーズ型ハイブリッド
自動車の駆動装置によれば、運転者によってアクセルペ
ダルが操作される自動車の走行状態においては、制御手
段46は、インバータ装置40の発電機側スイッチング
アーム部41へのゲート信号をOFF状態として整流器
として動作させると共に、電動機側スイッチングアーム
部43に所定波形のゲート信号を出力して電動機32を
駆動制御する。According to the driving device for a series hybrid vehicle according to the first aspect of the present invention, when the vehicle is in a running state in which the accelerator pedal is operated by the driver, the control means 46 controls the switching arm of the inverter device 40 on the generator side. The gate signal to the unit 41 is turned off to operate as a rectifier, and a gate signal having a predetermined waveform is output to the motor-side switching arm unit 43 to drive and control the motor 32.
【0015】これにより、インバータ装置40は、自動
車の走行状態に適応して、発電機31からの電力を電動
機32に供給しつつ余剰電力を蓄電手段42に充電する
か、あるいは発電機31の電力と蓄電手段42が充電し
ていた電力とを合わせて電動機32に供給する。Thus, the inverter device 40 supplies the electric power from the generator 31 to the electric motor 32 and charges the surplus electric power to the electric storage means 42 or the electric power of the electric generator 31 in accordance with the running state of the automobile. And the electric power charged by the electric storage means 42 are supplied to the electric motor 32.
【0016】一方、運転者によって、アクセルペダルが
操作されない自動車の制動状態において、制御手段46
が蓄電手段42がまだ充電可能である状態であると判断
したときには、インバータ装置40の発電機側スイッチ
ングアーム部41へのゲート信号をOFF状態として整
流器として動作させると共に、電動機側スイッチングア
ーム部43へのゲート信号をOFF状態として電動機3
2へ電力を供給しない状態とする。これにより、電動機
32は車輪33により駆動され、電動機32は、発電機
として動作し電力を発生し制動力を生じる。そして、イ
ンバータ装置40では、この電動機32からの交流電力
を整流器として動作する電動機側スイッチングアーム部
43で整流し、蓄電手段42に充電する。On the other hand, when the driver does not operate the accelerator pedal and the vehicle is in a braking state, the control means 46
When it is determined that the power storage means 42 is still in a chargeable state, the gate signal to the generator-side switching arm 41 of the inverter device 40 is turned off to operate as a rectifier, and to the motor-side switching arm 43. The gate signal of the motor 3
2 is not supplied with power. Thereby, the electric motor 32 is driven by the wheels 33, and the electric motor 32 operates as a generator to generate electric power to generate a braking force. Then, in the inverter device 40, the AC power from the electric motor 32 is rectified by the electric motor-side switching arm 43 operating as a rectifier, and the electric storage means 42 is charged.
【0017】このとき、発電機側スイッチングアーム部
41へのゲート信号はOFF状態であり、発電機側スイ
ッチングアーム部41は整流器として動作して、この発
電機側スイッチングアーム部41にかかる電圧は逆電圧
である電動機側スイッチングアーム部43からの電力は
発電機31には流れることがない。At this time, the gate signal to the generator-side switching arm 41 is in the OFF state, the generator-side switching arm 41 operates as a rectifier, and the voltage applied to the generator-side switching arm 41 is inverted. Electric power from the motor-side switching arm 43, which is a voltage, does not flow through the generator 31.
【0018】また、自動車の制動状態において、制御手
段46は、蓄電手段42が充電不可状態であると判断し
たときにはインバータ装置40の発電機側スイッチング
アーム部41へのゲート信号をOFF状態として整流器
として動作させると共に、電動機側スイッチングアーム
部43へのゲート信号に所定のゲート信号を出力して発
電機に所定の交流電力が供給できる状態とする。In the braking state of the vehicle, when the control means 46 determines that the power storage means 42 is in a charging-disabled state, the control means 46 sets a gate signal to the generator-side switching arm 41 of the inverter device 40 to an OFF state to serve as a rectifier. At the same time as the operation, a predetermined gate signal is output as a gate signal to the motor-side switching arm 43 so that a predetermined AC power can be supplied to the generator.
【0019】この状態で、電動機32は、発電機として
動作し、交流電力を発生し、インバータ装置40では、
この電動機からの交流電力を整流器として動作する電動
機側スイッチングアーム部43で整流し、発電機側スイ
ッチングアーム部41で交流として発電機31に出力す
る。In this state, the motor 32 operates as a generator to generate AC power.
The AC power from the motor is rectified by the motor-side switching arm 43 operating as a rectifier, and is output to the generator 31 as AC by the generator-side switching arm 41.
【0020】すると、発電機には所定波形の交流電力が
入力され、発電機は電動機として動作し、発電機は内燃
機関の出力軸を内燃機関の内部フリクションに逆らって
回転させ、電気エネルギを内燃機関内部で発生する熱エ
ネルギとして放出する。これにより、電動機に回生制動
力を発生させることができる他、蓄電手段に過剰な電力
を供給することがなくなる。Then, alternating-current power having a predetermined waveform is input to the generator, the generator operates as a motor, the generator rotates an output shaft of the internal combustion engine against internal friction of the internal combustion engine, and converts electric energy to the internal combustion engine. Released as heat energy generated inside the engine. Thus, the regenerative braking force can be generated in the electric motor, and no excessive power is supplied to the power storage unit.
【0021】本出願の請求項2に記載の発明は、内燃機
関30と、前記内燃機関30で駆動される発電機31
と、前記発電機31からの電力で駆動される電動機32
と、前記発電機31からの電力を制御して電動機32に
出力するインバータ装置60と、前記インバータ装置6
0を制御する制御手段66とを備え、前記インバータ装
置60は、前記発電機31に接続された整流器61と、
前記発電機からの電力で充電される蓄電手段62と、前
記蓄電手段と並列に接続された抵抗器63と、前記蓄電
手段62と、抵抗器63とを切り換える切換手段64
と、前記電動機32に接続されたスイッチングアーム部
65とを備え、前記制御手段66は、前記蓄電手段62
の状態とアクセルペダルの状態とを検出し、前記スイッ
チングアーム部65へのゲート信号を制御すると共に、
前記切換手段64の切り換え制御を行ない、自動車が走
行状態とされるとき、前記切換手段64を蓄電手段62
側とする切換信号を出力すると共に、前記スイッチング
アーム部65へのゲート信号を出力して電動機32を駆
動制御し、自動車が制動状態とされ、かつ前記蓄電手段
62が蓄電可能状態であるとき、前記切換手段64を蓄
電手段62側とする切換信号を出力すると共に、スイッ
チングアーム部65へのゲート信号をOFF状態として
整流器として動作させ車輪33の回転によって前記電動
機32が発生する電力を蓄電手段62に充電し、自動車
が制動状態とされ、かつ前記蓄電手段62が蓄電不能で
あるとき、前記切換手段64を抵抗器63側とする切換
信号を出力すると共に、スイッチングアーム部65へ送
出するゲート信号をOFF状態として車輪33の回転に
よって前記電動機32が発生する電力を抵抗器63で消
費させるシリーズ型ハイブリッド自動車の駆動装置であ
る。The invention according to claim 2 of the present application provides an internal combustion engine 30 and a generator 31 driven by the internal combustion engine 30.
And an electric motor 32 driven by electric power from the generator 31
An inverter device 60 for controlling the electric power from the generator 31 and outputting the electric power to the electric motor 32;
0, and the inverter device 60 includes a rectifier 61 connected to the generator 31;
Power storage means 62 charged with the electric power from the generator, a resistor 63 connected in parallel with the power storage means, switching means 64 for switching between the power storage means 62 and the resistor 63
And a switching arm unit 65 connected to the electric motor 32. The control unit 66 includes the power storage unit 62.
And the state of the accelerator pedal are detected, and a gate signal to the switching arm section 65 is controlled.
The switching control of the switching means 64 is performed, and when the vehicle is in a running state, the switching means 64 is switched to the power storage means 62.
Side, and outputs a gate signal to the switching arm 65 to drive and control the motor 32. When the vehicle is in a braking state and the power storage means 62 is in a state where power can be stored, A switching signal is output to set the switching means 64 to the power storage means 62 side, and a gate signal to the switching arm 65 is turned off to operate as a rectifier, and the electric power generated by the motor 32 by the rotation of the wheels 33 is stored in the power storage means 62. When the vehicle is in a braking state and the power storage means 62 is unable to store power, a switching signal for setting the switching means 64 to the resistor 63 side and a gate signal transmitted to the switching arm section 65 are output. In which the power generated by the electric motor 32 due to the rotation of the wheel 33 is consumed by the resistor 63 in the OFF state. It is a drive apparatus of a hybrid vehicle.
【0022】請求項2に記載のシリーズ型ハイブリッド
自動車の駆動装置によれば、運転者によってアクセルペ
ダルが操作される自動車の走行状態においては、制御手
段66はインバータ装置60のスイッチングアーム部6
5に所定波形のゲート信号を出力して電動機32を駆動
制御すると共に、切換手段64を蓄電手段62側にす
る。According to the driving device for a series-type hybrid vehicle described in claim 2, when the driver operates the accelerator pedal, the control means 66 controls the switching arm section 6 of the inverter device 60.
5, a gate signal having a predetermined waveform is output to drive and control the motor 32, and the switching means 64 is set to the power storage means 62 side.
【0023】これにより、インバータ装置60は、自動
車の走行状態に適応して、発電機31からの電力を電動
機32に供給しつつ余剰電力を蓄電手段62に充電する
か、あるいは発電機31の電力と蓄電手段62が充電し
ていた電力とを合わせて電動機32に供給する。Thus, the inverter device 60 charges the surplus power to the power storage means 62 while supplying the electric power from the generator 31 to the electric motor 32 or adjusts the electric power of the And the electric power charged by the electric storage means 62 are supplied to the electric motor 32.
【0024】一方、運転者によって、アクセルペダルが
操作されない自動車の制動状態において、制御手段66
が蓄電手段62がまだ充電可能である状態であると判断
したときには、スイッチングアーム部65へのゲート信
号をOFF状態として電動機32へ電力を供給しない状
態とすると共に、切換手段64の状態を蓄電手段側とす
る。これにより、電動機32は車輪33により駆動さ
れ、電動機32は、発電機として動作し電力を発生し制
動力を生じる。そして、インバータ装置60では、この
電動機32からの交流電力を整流器として動作するスイ
ッチングアーム部65で整流し、蓄電手段62に充電す
る。On the other hand, when the driver does not operate the accelerator pedal and the vehicle is in a braking state, the control means 66
When it is determined that the power storage means 62 is still in a chargeable state, the gate signal to the switching arm section 65 is turned off to turn off the power supply to the electric motor 32, and the state of the switching means 64 is changed to the power storage means. Side. Thereby, the electric motor 32 is driven by the wheels 33, and the electric motor 32 operates as a generator to generate electric power to generate a braking force. Then, in the inverter device 60, the AC power from the electric motor 32 is rectified by the switching arm unit 65 that operates as a rectifier, and the power storage unit 62 is charged.
【0025】このとき、整流器61にかかる電圧は逆電
圧であり、スイッチングアーム部65からの電力は発電
機31側には流れることがない。At this time, the voltage applied to the rectifier 61 is a reverse voltage, and the electric power from the switching arm 65 does not flow to the generator 31 side.
【0026】また、自動車の制動状態において、制御手
段66は、蓄電手段62が充電不可状態であると判断し
たときには切換手段64を抵抗器63側に切り換える。
この状態で、電動機32は、発電機として動作し、交流
電力を発生し、インバータ装置60では、この電動機か
らの交流電力を整流器として動作するスイッチングアー
ム部65で整流し、切換手段64を介して抵抗器63に
印加し電気エネルギを熱エネルギとして放出する。これ
により、電動機32は回生制動力を発生させることがで
きる他、蓄電手段に過剰な電力を供給することがなくな
る。In the braking state of the vehicle, the control means 66 switches the switching means 64 to the resistor 63 when it determines that the power storage means 62 is in the charging disabled state.
In this state, the electric motor 32 operates as a generator to generate AC power, and the inverter device 60 rectifies the AC power from the electric motor by the switching arm 65 operating as a rectifier, and through the switching means 64. The electric energy is applied to the resistor 63 and emitted as heat energy. As a result, the electric motor 32 can generate regenerative braking force and does not supply excessive power to the power storage means.
【0027】[0027]
【発明の実施の形態】以下、本発明に係るシリーズ型ハ
イブリッド自動車の駆動装置の実施の形態を図面に基づ
いて説明する。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a perspective view of a driving device for a series hybrid vehicle according to the present invention.
【0028】〔第1の実施の形態〕図1は本実施の形態
に係るシリーズ型ハイブリッド自動車の駆動装置施の構
成を示すものである。[First Embodiment] FIG. 1 shows a configuration of a drive device of a series hybrid vehicle according to the present embodiment.
【0029】本例に係るシリーズ型ハイブリッド自動車
の駆動装置は、図1に示すように、内燃機関30と、前
記内燃機関30に接続されて駆動される発電機31と、
前記発電機31からの電力で動作し車輪33を駆動する
電動機32と、前記発電機31からの電力を制御して電
動機32に出力するインバータ装置40と、前記インバ
ータ装置を制御する制御手段46とを備えている。As shown in FIG. 1, the drive system for a series-type hybrid vehicle according to the present embodiment includes an internal combustion engine 30, a generator 31 connected to and driven by the internal combustion engine 30.
A motor 32 that operates with the power from the generator 31 and drives the wheels 33; an inverter 40 that controls the power from the generator 31 and outputs the power to the motor 32; and a control unit 46 that controls the inverter. It has.
【0030】本例において、内燃機関30はガソリン又
はディーゼルエンジンを使用することができ、発電機と
しては永久磁石型の同期発電機を使用することができ、
この発電機31は、電力が供給されることにより、電動
機としても動作するものである。また、電動機32は、
永久磁石型同期モータ、誘導電動機を使用することがで
でき、車輪33を回転駆動することにより発電機として
も動作するものである。In this embodiment, the internal combustion engine 30 can be a gasoline or diesel engine, and a permanent magnet type synchronous generator can be used as a generator.
The generator 31 operates as an electric motor when supplied with electric power. In addition, the electric motor 32
It is possible to use a permanent magnet type synchronous motor or an induction motor, and it also operates as a generator by rotating the wheels 33.
【0031】前記インバータ装置40は、前記発電機3
1に接続された発電機側スイッチングアーム部41と、
前記発電機31からの電力で充電される蓄電手段42
と、前記電動機32に接続された電動機側スイッチング
アーム部43とを備えている。本例において、発電機側
スイッチングアーム部41及び電動機側スイッチングア
ーム部43とは、例えば電圧型三相交流6アーム型のも
のであり、これらのスイッチングアームとしては他の形
式のものも使用することができる。The inverter device 40 is connected to the generator 3
A generator-side switching arm 41 connected to 1;
Power storage means 42 charged with electric power from the generator 31
And a motor-side switching arm 43 connected to the motor 32. In this example, the generator-side switching arm 41 and the motor-side switching arm 43 are, for example, a voltage-type three-phase AC 6-arm type, and other types of switching arms may be used. Can be.
【0032】また、本例において、蓄電手段42は所定
の容量を持つコンデンサであり、アルミ電極電解コンデ
ンサや、電気2重層型コンデンサが使用することができ
る。尚、蓄電手段42としては、コンデンサの他、鉛蓄
電池、Ni−cd蓄電池、Li蓄電池等の蓄電池を使用
することができる。In this embodiment, the power storage means 42 is a capacitor having a predetermined capacity, and an aluminum electrode electrolytic capacitor or an electric double layer type capacitor can be used. As the power storage means 42, a storage battery such as a lead storage battery, a Ni-cd storage battery, or a Li storage battery can be used in addition to a capacitor.
【0033】そして、このインバータ装置40におい
て、両スイッチングアーム部41,43の直流側端子は
それぞれ接続され、交流側端子はそれぞれ発電機31及
び電動機32に接続され、コンデンサ42は前記両スイ
ッチングアーム部41,43の直流側端子に接続されて
いる。In the inverter device 40, the DC terminals of the switching arms 41 and 43 are connected to each other, the AC terminals are connected to the generator 31 and the motor 32, respectively, and the capacitor 42 is connected to the switching arms. 41, 43 are connected to the DC side terminals.
【0034】制御手段46は、マイクロコンピュータ装
置で構成され、電動機32の駆動電流を検出するセンサ
48と、上記蓄電手段42の状態を検出するセンサ47
とアクセルペダルの状態を検出するセンサ49と、ブレ
ーキペダルの状態を検出するセンサ50が接続され、マ
イクロコンピュータ装置のマイクロプロセッサは予め格
納したプログラムに従い、各センサ47,48,49,
50の検出値に基づいて、前記発電機側スイッチングア
ーム部41と前記電動機側スイッチングアーム部43へ
のゲート信号を出力する。また、本例では、この制御手
段46には、エンジン30への燃料の供給量を制御する
エンジンコントローラ51が接続されている。The control means 46 is constituted by a microcomputer device, and includes a sensor 48 for detecting the drive current of the electric motor 32 and a sensor 47 for detecting the state of the power storage means 42.
And a sensor 49 for detecting the state of the accelerator pedal, and a sensor 50 for detecting the state of the brake pedal, the microprocessor of the microcomputer device according to a program stored in advance, and the sensors 47, 48, 49,
A gate signal is output to the generator-side switching arm 41 and the motor-side switching arm 43 based on the detection value of 50. In this example, an engine controller 51 that controls the amount of fuel supplied to the engine 30 is connected to the control unit 46.
【0035】本例において、この制御手段46は、各セ
ンサの検出値に対応して両スイッチングアーム部41,
43へのゲート信号を例えば表1に示すように出力す
る。In this embodiment, the control means 46 controls both switching arms 41, 42 in accordance with the detection values of the respective sensors.
For example, a gate signal to 43 is output as shown in Table 1.
【0036】[0036]
【表1】 [Table 1]
【0037】そして、本例における制御手段は図2に示
すように作動する。まず、アクセルペダルが所定量踏み
込まれた状態の自動車の走行状態において、制御手段4
6はセンサ49でアクセルペダルの状態を検出して、前
記発電機側スイッチングアーム部41へのゲート信号を
OFF状態として整流器として動作させると共に、電動
機側スイッチングアーム部43へ所定波形のゲート信号
を出力する(S1,S2,S3)。Then, the control means in this embodiment operates as shown in FIG. First, when the vehicle is running with the accelerator pedal depressed by a predetermined amount, the control means 4
A sensor 49 detects the state of the accelerator pedal by a sensor 49, turns off the gate signal to the generator-side switching arm 41 and operates as a rectifier, and outputs a gate signal of a predetermined waveform to the motor-side switching arm 43. (S1, S2, S3).
【0038】これにより、インバータ装置40は、自動
車の走行状態に応じて、発電機31からの電力を電動機
32に供給しつつ余剰電力を蓄電手段42に充電する
か、あるいは発電機31の電力と蓄電手段42が充電し
ていた電力とを合わせて電動機32に供給する。Thus, the inverter device 40 supplies the electric power from the generator 31 to the electric motor 32 and charges the surplus electric power to the power storage means 42 or the electric power of the electric generator 31 depending on the running state of the automobile. The electric power is supplied to the electric motor 32 together with the electric power charged by the electric storage means 42.
【0039】また、自動車が制動状態、即ちアクセルペ
ダルが踏み込まれない状態において(この状態では、ブ
レーキペダルは踏み込まれた状態でも踏み込まれない状
態でもよい)、コンデンサ42が蓄電可能状態であると
きには、制御手段46は、センサ47,49でアクセル
ペダル及びコンデンサ42の状態を検出して、前記発電
機側スイッチングアーム部41へのゲート信号をOFF
状態とし整流器として動作させると共に、電動機側スイ
ッチングアーム部43へのゲート信号をOFF状態とし
整流器として動作させる(S1,S4,S5,S6)。
同時に制御手段46は、エンジンコントローラ51によ
ってエンジン30への燃料の供給を続ける。Further, when the vehicle is in a braking state, that is, in a state where the accelerator pedal is not depressed (in this state, the brake pedal may be depressed or not depressed), when the capacitor 42 is in a state capable of storing electricity, The control means 46 detects the states of the accelerator pedal and the condenser 42 with the sensors 47 and 49, and turns off the gate signal to the generator-side switching arm 41.
The state is made to operate as a rectifier, and the gate signal to the motor-side switching arm 43 is turned off to operate as a rectifier (S1, S4, S5, S6).
At the same time, the control means 46 continues to supply fuel to the engine 30 by the engine controller 51.
【0040】これにより、インバータ装置40は、車輪
33の回転によって前記電動機32が発生する電力を蓄
電手段42に充電する。よってこの状態では、電動機3
2は発電を行うことにより回生制動力を発生し、発生し
た回生電流はコンデンサ42に蓄電される。Thus, the inverter device 40 charges the electric storage means 42 with the electric power generated by the electric motor 32 due to the rotation of the wheels 33. Therefore, in this state, the electric motor 3
2 generates a regenerative braking force by generating power, and the generated regenerative current is stored in the capacitor 42.
【0041】このとき、発電機側スイッチングアーム部
41へのゲート信号はOFF状態であり、発電機側スイ
ッチングアーム部41は整流器として動作して、この発
電機側スイッチングアーム部41にかかる電圧は逆電圧
であり、電動機側スイッチングアーム部43からの電力
は発電機31には流れることがなく、発電機31からの
電力は、走行時と同様に発電機側スイッチングアーム部
41からコンデンサ42に充電される。At this time, the gate signal to the generator-side switching arm 41 is in the OFF state, the generator-side switching arm 41 operates as a rectifier, and the voltage applied to the generator-side switching arm 41 is inverted. This is a voltage, and power from the motor-side switching arm 43 does not flow to the generator 31, and power from the generator 31 is charged from the generator-side switching arm 41 to the capacitor 42 in the same manner as during traveling. You.
【0042】そして、自動車が制動状態とされ、かつ前
記蓄電手段42が蓄電不能であるとき、制御手段46は
センサ47,49でコンデンサ42及びアクセルペダル
の状態を検出して、前記発電機側スイッチングアーム部
41へのゲート信号を制御すると共に電動機側スイッチ
ングアーム部43へ送出するゲート信号をOFF状態と
する(S1,S4,S7,S8)。同時に制御手段46
は、エンジンコントローラ51によってエンジン30へ
の燃料の供給を遮断する。When the vehicle is in the braking state and the power storage means 42 cannot store power, the control means 46 detects the state of the capacitor 42 and the accelerator pedal with sensors 47 and 49, and switches the generator side. The gate signal to the arm unit 41 is controlled and the gate signal sent to the motor-side switching arm unit 43 is turned off (S1, S4, S7, S8). At the same time, the control means 46
Cuts off the supply of fuel to the engine 30 by the engine controller 51.
【0043】この状態で、電動機32は、発電機として
動作し、交流電力を発生し、インバータ装置40では、
この電動機からの交流電力を整流器として動作する電動
機側スイッチングアーム部43で整流し、発電機側スイ
ッチングアーム部41で交流として発電機31に出力す
る。In this state, the electric motor 32 operates as a generator to generate AC power.
The AC power from the motor is rectified by the motor-side switching arm 43 operating as a rectifier, and is output to the generator 31 as AC by the generator-side switching arm 41.
【0044】すると、発電機31には所定波形の交流電
力が入力され、発電機31は電動機として動作し、発電
機31はエンジン30の出力軸を内燃機関の内部フリク
ションに逆らって回転させ、電気エネルギを内燃機関内
部で発生する熱エネルギとして放出する。Then, AC power having a predetermined waveform is input to the generator 31, the generator 31 operates as a motor, and the generator 31 rotates the output shaft of the engine 30 against internal friction of the internal combustion engine, and Energy is released as heat energy generated inside the internal combustion engine.
【0045】従って、本実施の形態に係るシリーズ型ハ
イブリッド自動車の駆動装置によれば、電動機32に回
生制動力を発生させることができる他、蓄電手段に過剰
な電力を供給することがなくなる。Therefore, according to the driving apparatus for a series-type hybrid vehicle according to the present embodiment, it is possible to generate a regenerative braking force on the electric motor 32 and also to avoid supplying excessive electric power to the power storage means.
【0046】〔第2の実施の形態〕図3は本実施の形態
に係るシリーズ型ハイブリッド自動車の駆動装置施の構
成を示すものである。[Second Embodiment] FIG. 3 shows a configuration of a drive device of a series hybrid vehicle according to the present embodiment.
【0047】本例に係るシリーズ型ハイブリッド自動車
の駆動装置は、図2に示すように、第1の実施の形態で
示したシリーズ型ハイブリッド自動車の駆動装置と同一
の構成の内燃機関30、発電機31、前記発電機31、
電動機32を備える。そして、本例では前記発電機31
からの電力を制御して電動機32に出力するインバータ
装置60と、前記インバータ装置を制御する制御手段6
6とを備えている。As shown in FIG. 2, the drive system of the series hybrid vehicle according to this embodiment has the same internal combustion engine 30 and generator as those of the drive system of the series hybrid vehicle shown in the first embodiment. 31, the generator 31,
An electric motor 32 is provided. In this example, the generator 31
Device 60 for controlling the power from the motor and outputting the same to motor 32, and control means 6 for controlling the inverter device.
6 is provided.
【0048】前記インバータ装置60は、前記発電機3
1に接続された整流器61と、前記発電機31からの電
力で充電される蓄電手段62と、この蓄電手段62と並
列に取り付けられた抵抗器63と、前記蓄電手段62及
び前記抵抗器の何れか選択して切り換える切換手段64
と前記電動機32に接続された電動機側スイッチングア
ーム部65とを備えている。本例において、スイッチン
グアーム部65、及び蓄電手段62は上述した第1の実
施の形態で示したものと同様の構成を備える。The inverter device 60 is connected to the generator 3
1; a power storage means 62 charged with electric power from the power generator 31; a resistor 63 mounted in parallel with the power storage means 62; and any one of the power storage means 62 and the resistor. Switching means 64 for selecting and switching
And a motor-side switching arm 65 connected to the motor 32. In this example, the switching arm unit 65 and the power storage unit 62 have the same configuration as that described in the first embodiment.
【0049】そして、このインバータ装置60におい
て、整流器61とスイッチングアーム部65はそれぞれ
の直流側端子どうしが接続され、他側端子はそれぞれ発
電機31及び電動機32に接続されている。また、コン
デンサ62及び抵抗器62は切換手段64を介して前記
整流器61及びスイッチングアーム部65の他端子に接
続されている。In the inverter device 60, the rectifier 61 and the switching arm 65 are connected to each other on the DC side terminals, and the other side terminals are connected to the generator 31 and the motor 32, respectively. Further, the capacitor 62 and the resistor 62 are connected to other terminals of the rectifier 61 and the switching arm 65 via switching means 64.
【0050】制御手段66は、マイクロコンピュータ装
置で構成され、前記蓄電手段62の状態を検出するセン
サ67とアクセルペダルの状態を検出するセンサ69
と、ブレーキペダルの状態を検出するセンサ70が接続
され、マイクロコンピュータ装置のマイクロプロセッサ
は予め格納したプログラムに従い、各センサ67,6
8,69,70の検出値に基づいて、前記切換手段64
に切換信号を出力すると共に前記スイッチングアーム部
65にゲート信号を出力する。また、本例では、この制
御手段66には、エンジン30への燃料の供給量を制御
するエンジンコントローラ71が接続されている。The control means 66 is constituted by a microcomputer device and comprises a sensor 67 for detecting the state of the power storage means 62 and a sensor 69 for detecting the state of the accelerator pedal.
And a sensor 70 for detecting the state of the brake pedal are connected.
Based on the detected values of 8, 69, 70, the switching means 64
And outputs a gate signal to the switching arm 65. In this example, an engine controller 71 that controls the amount of fuel supplied to the engine 30 is connected to the control unit 66.
【0051】本例において、この制御手段66は、電動
機32の駆動電流を検出するセンサ68と、各センサの
検出値に対応して切換手段64への切換信号及びスイッ
チングアーム部65へのゲート信号を例えば表2に示す
ように出力する。In this embodiment, the control means 66 comprises a sensor 68 for detecting the drive current of the electric motor 32, a switching signal to the switching means 64 and a gate signal to the switching arm 65 in accordance with the detection value of each sensor. Is output, for example, as shown in Table 2.
【0052】[0052]
【表2】 [Table 2]
【0053】そして、本例における制御手段は図4に示
すように作動する。まず、アクセルペダルが所定量踏み
込まれた状態の自動車の走行状態において、制御手段6
6はセンサ69でアクセルペダルの状態を検出して、前
記切換手段64の切換信号をコンデンサ側にする共に、
スイッチングアーム部65へ所定波形のゲート信号を出
力する(ST1,ST2,ST3)。Then, the control means in this embodiment operates as shown in FIG. First, when the vehicle is running with the accelerator pedal depressed by a predetermined amount, the control means 6
6 is a sensor 69 that detects the state of the accelerator pedal and sets the switching signal of the switching means 64 to the capacitor side.
A gate signal having a predetermined waveform is output to the switching arm unit 65 (ST1, ST2, ST3).
【0054】これにより、インバータ装置60は、自動
車の走行状態に応じて、発電機31からの電力を電動機
32に供給しつつ余剰電力を蓄電手段62に充電する
か、あるいは発電機31の電力と蓄電手段62が充電し
ていた電力とを合わせて電動機32に供給する。Thus, the inverter device 60 supplies the electric power from the generator 31 to the electric motor 32 and charges the surplus electric power to the electric storage means 62 or the electric power of the electric generator 31 depending on the running state of the automobile. The electric power charged by the electric storage means 62 is supplied to the electric motor 32 together with the electric power.
【0055】また、自動車が制動状態、即ちアクセルペ
ダルが踏み込まれない状態において(この状態では、ブ
レーキペダルは踏み込まれた状態でも踏み込まれない状
態でもよい)、コンデンサ62が蓄電可能状態であると
きには、制御手段66は、センサ67,69でアクセル
ペダル及びコンデンサ62の状態を検出して、前記切換
手段64への選択信号をコンデンサ側とすると共に、ス
イッチングアーム部65へのゲート信号をOFF状態と
し整流器として動作させる(ST1,ST4,ST5,
ST6)。同時に制御手段66は、エンジンコントロー
ラ71によってエンジン30への燃料の供給を続ける。When the vehicle is in a braking state, that is, in a state in which the accelerator pedal is not depressed (in this state, the brake pedal may be depressed or not depressed), when the capacitor 62 is in a state capable of storing electricity, The control means 66 detects the states of the accelerator pedal and the capacitor 62 with the sensors 67 and 69, sets the selection signal to the switching means 64 to the capacitor side, sets the gate signal to the switching arm section 65 to the OFF state, and sets the rectifier. (ST1, ST4, ST5, ST5)
ST6). At the same time, the control means 66 continues to supply fuel to the engine 30 by the engine controller 71.
【0056】これにより、インバータ装置60は、車輪
33の回転によって前記電動機32が発生する電力を蓄
電手段62に充電する。よってこの状態では、電動機3
2は発電を行うことにより回生制動力を発生し、発生し
た回生電流はコンデンサ62に蓄電される。Thus, the inverter device 60 charges the electric storage means 62 with the electric power generated by the electric motor 32 due to the rotation of the wheels 33. Therefore, in this state, the electric motor 3
2 generates a regenerative braking force by generating power, and the generated regenerative current is stored in the capacitor 62.
【0057】このとき、整流器61へのゲート信号はO
FF状態であり、整流器61は整流器として動作して、
この整流器61にかかる電圧は逆電圧であるスイッチン
グアーム部65からの電力は発電機31には流れること
がなく、発電機31からの電力は、走行時と同様に整流
器61からコンデンサ62に充電される。At this time, the gate signal to the rectifier 61 is O
In the FF state, the rectifier 61 operates as a rectifier,
The voltage applied to the rectifier 61 is a reverse voltage, and the power from the switching arm 65 does not flow to the generator 31, and the power from the generator 31 is charged from the rectifier 61 to the capacitor 62 in the same manner as during traveling. You.
【0058】そして、自動車が制動状態とされ、かつ前
記蓄電手段62が蓄電不能であるとき、制御手段66は
センサ67,69でアクセルペダル及びコンデンサ62
の状態を検出して、前記切換手段64の切換信号を抵抗
器63側にすると共にスイッチングアーム部65へ送出
するゲート信号をOFF状態とする(ST1,ST3,
ST7,ST8)。同時に制御手段66は、エンジンコ
ントローラ71によってエンジン30への燃料の供給を
遮断する。When the vehicle is in the braking state and the power storage means 62 cannot store power, the control means 66 uses sensors 67 and 69 to control the accelerator pedal and the capacitor 62.
Is detected, the switching signal of the switching means 64 is set to the resistor 63 side, and the gate signal sent to the switching arm 65 is set to the OFF state (ST1, ST3, ST3).
ST7, ST8). At the same time, the control means 66 cuts off the supply of fuel to the engine 30 by the engine controller 71.
【0059】この状態で、電動機32は、発電機として
動作して交流電力を発生し、インバータ装置60ではこ
の電動機からの交流電力を整流器として動作するスイッ
チングアーム部65で整流し、切換手段64を介して抵
抗器63に印加し電気エネルギを熱エネルギとして放出
する。これにより、電動機32は回生制動力を発生させ
ることができる他、蓄電手段に過剰な電力を供給するこ
とがなくなる。In this state, the motor 32 operates as a generator to generate AC power, and the inverter device 60 rectifies the AC power from the motor by the switching arm 65 operating as a rectifier. The electric energy is applied to the resistor 63 via the resistor 63 and the electric energy is emitted as heat energy. As a result, the electric motor 32 can generate regenerative braking force and does not supply excessive power to the power storage means.
【0060】従って、本実施の形態に係るシリーズ型ハ
イブリッド自動車の駆動装置によれば、電動機に回生制
動力を発生させることができる他、蓄電手段に過剰な電
力を供給することがなくなる。Therefore, according to the driving apparatus for a series hybrid vehicle according to the present embodiment, not only can the regenerative braking force be generated in the electric motor, but also excessive power is not supplied to the power storage means.
【0061】[0061]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
内燃機関の出力を発電機により電力に変換し、この電力
により電動機を駆動させて車両を走行させるシリーズ型
のハイブリッド電気自動車駆動装置において、制動時に
電動機が発生する回生電流で発電機を駆動して内燃機関
を回転し、内燃機関の内部の摩擦抵抗で回生電流を吸収
するようにしたので、蓄電手段に過充電が発生するのを
防止しつつ、自動車の制動時に発生する回生電流を確実
に吸収することができるものができ、蓄電手段の状態に
かかわらず回生制動を行うことができ、フットブレーキ
の負荷が減少され、フットブレーキの能力を不必要に大
きなものとしなくともよいという効果を奏するAs described above, according to the present invention,
The output of the internal combustion engine is converted into electric power by a generator, and the electric power is used to drive a motor to drive a vehicle. In a series-type hybrid electric vehicle drive device, the generator is driven by a regenerative current generated by the motor during braking. Since the internal combustion engine is rotated and the regenerative current is absorbed by the internal frictional resistance of the internal combustion engine, the regenerative current generated when the vehicle is braked is reliably absorbed while preventing overcharging of the power storage means. And the regenerative braking can be performed irrespective of the state of the power storage means, the load on the foot brake is reduced, and the effect that the capacity of the foot brake does not need to be unnecessarily increased is exerted.
【図1】本発明の第1の実施の形態に係るシリーズ型ハ
イブリッド自動車の駆動装置の構成を示すブロック図で
ある。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a drive device of a series hybrid vehicle according to a first embodiment of the present invention.
【図2】図1に示したシリーズ型ハイブリッド自動車の
駆動装置の動作を示すフローチャートである。FIG. 2 is a flowchart showing an operation of the drive device of the series hybrid vehicle shown in FIG.
【図3】本発明の第2の実施の形態に係るシリーズ型ハ
イブリッド自動車の駆動装置の構成を示すブロック図で
ある。FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a drive device of a series hybrid vehicle according to a second embodiment of the present invention.
【図4】図3に示したシリーズ型ハイブリッド自動車の
駆動装置の動作を示すフローチャートである。FIG. 4 is a flowchart showing an operation of the driving device of the series hybrid vehicle shown in FIG. 3;
【図5】従来のシリーズ型ハイブリッド自動車の駆動装
置の構成を示すブロック図である。FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a drive device of a conventional series hybrid vehicle.
30 内燃機関(エンジン) 31 発電機 32 電動機 33 車輪 40 インバータ装置 41 発電機側スイッチングアーム部 42 蓄電手段(コンデンサ) 43 電動機側スイッチングアーム部 46 制御手段 60 インバータ装置 61 整流器 62 蓄電手段(コンデンサ) 63 抵抗器 64 切換手段 65 スイッチングアーム部 66 制御手段 REFERENCE SIGNS LIST 30 internal combustion engine (engine) 31 generator 32 motor 33 wheels 40 inverter device 41 generator-side switching arm unit 42 power storage means (capacitor) 43 motor-side switching arm unit 46 control means 60 inverter device 61 rectifier 62 power storage means (capacitor) 63 Resistor 64 Switching means 65 Switching arm 66 Control means
Claims (2)
と、 前記発電機からの電力を制御して電動機に出力するイン
バータ装置と、 前記インバータ装置を制御する制御手段とを備え、 前記インバータ装置は、前記発電機に接続された発電機
側スイッチングアーム部と、前記発電機からの電力で充
電される蓄電手段と、前記電動機に接続された電動機側
スイッチングアーム部とを備え、 前記制御手段は、前記蓄電手段の状態とアクセルペダル
の状態とを検出し、前記発電機側スイッチングアーム部
と前記電動機側スイッチングアーム部へのゲート信号を
出力し、 自動車が走行状態とされるとき、前記発電機側スイッチ
ングアーム部へのゲート信号をOFF状態として整流器
として動作させると共に、電動機側スイッチングアーム
部へのゲート信号を出力して電動機を駆動制御し、 自動車が制動状態とされ、かつ前記蓄電手段が蓄電可能
状態であるとき、前記発電機側スイッチングアーム部へ
のゲート信号をOFF状態とし整流器として動作させる
と共に、電動機側スイッチングアーム部へのゲート信号
をOFF状態とし整流器として動作させ車輪の回転によ
って前記電動機が発生する電力を蓄電手段に充電し、 自動車が制動状態とされ、かつ前記蓄電手段が蓄電不能
であるとき、前記発電機側スイッチングアーム部へのゲ
ート信号を制御すると共に電動機側スイッチングアーム
部へ送出するゲート信号をOFF状態とし前記発電機を
電動機として駆動して前記内燃機関を回転させるシリー
ズ型ハイブリッド自動車の駆動装置。An internal combustion engine; a generator driven by the internal combustion engine; a motor driven by electric power from the generator to drive wheels; and controlling the electric power from the generator to output the electric power to the electric motor. An inverter device, comprising: a control unit that controls the inverter device; the inverter device includes a generator-side switching arm unit connected to the generator, and a power storage unit that is charged with power from the generator. A motor-side switching arm connected to the motor, wherein the control unit detects a state of the power storage unit and a state of an accelerator pedal, and sends the state to the generator-side switching arm and the motor-side switching arm. When the vehicle is in a running state, the gate signal to the switching arm on the generator side is turned off and the rectifier is turned on. And outputs a gate signal to the motor-side switching arm to drive and control the motor. When the vehicle is in a braking state and the power storage means is in a state where power can be stored, the generator-side switching arm is The gate signal to the motor is switched off to operate as a rectifier, and the gate signal to the motor-side switching arm is turned off to operate as a rectifier to charge the electric power generated by the motor by the rotation of the wheels to the power storage means. When the battery is in a braking state and the power storage means cannot store power, a gate signal to the generator-side switching arm is controlled, and a gate signal to be sent to the motor-side switching arm is set to an OFF state, so that the generator is driven by the motor. Of a series-type hybrid vehicle that drives as a Operated device.
バータ装置と、 前記インバータ装置を制御する制御手段とを備え、 前記インバータ装置は、前記発電機に接続された整流器
と、前記発電機からの電力で充電される蓄電手段と、前
記蓄電手段と並列に接続された抵抗器と、前記蓄電手段
と、抵抗器とを切り換える切換手段と、前記電動機に接
続されたスイッチングアーム部とを備え、 前記制御手段は、前記蓄電手段の状態とアクセルペダル
の状態とを検出し、前記スイッチングアーム部へのゲー
ト信号を制御すると共に、前記切換手段の切り換えを行
ない、 自動車が走行状態とされるとき、前記切換手段を蓄電手
段側とする切換信号を出力すると共に、前記スイッチン
グアーム部へのゲート信号を出力して電動機を駆動制御
し、 自動車が制動状態とされ、かつ前記蓄電手段が蓄電可能
状態であるとき、前記切換手段を蓄電手段側とする切換
信号を出力すると共に、スイッチングアーム部へのゲー
ト信号をOFF状態として整流器として動作させ車輪の
回転によって前記電動機が発生する電力を蓄電手段に充
電し、 自動車が制動状態とされ、かつ前記蓄電手段が蓄電不能
であるとき、前記切換手段を抵抗器側とする切換信号を
出力すると共に、スイッチングアーム部へ送出するゲー
ト信号をOFF状態として車輪の回転によって前記電動
機が発生する電力を抵抗器で消費させるシリーズ型ハイ
ブリッド自動車の駆動装置。2. An internal combustion engine, a generator driven by the internal combustion engine, a motor driven by electric power from the generator, and an inverter device controlling electric power from the generator to output the electric power to the electric motor. A control unit for controlling the inverter device, wherein the inverter device is connected in parallel with the rectifier connected to the generator, a power storage unit charged with power from the generator, and the power storage unit. A switching unit for switching between the resistor, the power storage unit, and the resistor; and a switching arm connected to the motor, wherein the control unit detects a state of the power storage unit and a state of an accelerator pedal. And controlling the gate signal to the switching arm and switching the switching means. When the vehicle is in a running state, the switching means is set to the power storage means side. A switching signal is output, and a gate signal is output to the switching arm to drive and control the motor. When the vehicle is in a braking state and the power storage means is in a state where power can be stored, the switching means is charged. While outputting a switching signal for the means side, the gate signal to the switching arm unit is turned off to operate as a rectifier, and the electric power generated by the motor by the rotation of the wheels is charged to the power storage means, and the vehicle is brought into a braking state, And, when the power storage means is unable to store power, a switching signal for setting the switching means to the resistor side is output, and a gate signal to be sent to a switching arm is set to an OFF state to reduce the power generated by the motor due to rotation of the wheels. A drive device for a series hybrid vehicle that consumes resistors.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10133828A JPH11332007A (en) | 1998-05-15 | 1998-05-15 | Drives for series hybrid vehicles |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10133828A JPH11332007A (en) | 1998-05-15 | 1998-05-15 | Drives for series hybrid vehicles |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11332007A true JPH11332007A (en) | 1999-11-30 |
Family
ID=15114001
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10133828A Pending JPH11332007A (en) | 1998-05-15 | 1998-05-15 | Drives for series hybrid vehicles |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11332007A (en) |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100419937B1 (en) * | 2000-02-24 | 2004-02-25 | 미츠비시 후소 트럭 앤드 버스 코포레이션 | Regenerative control apparatus of hybrid electric vehicle |
| EP1707428A2 (en) | 2005-03-31 | 2006-10-04 | Hitachi, Ltd. | Electric motor driving system, electric four-wheel drive vehicle, and hybrid vehicle |
| JP2007153504A (en) * | 2005-12-02 | 2007-06-21 | Mitsubishi Electric Corp | Elevator control device |
| WO2008133784A1 (en) * | 2007-04-30 | 2008-11-06 | Caterpillar Inc. | System for controlling a hybrid energy system |
| JP2009529308A (en) * | 2006-03-07 | 2009-08-13 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト | Diesel electric drive system with permanent magnet excitation synchronous generator |
| JP2011098577A (en) * | 2009-11-03 | 2011-05-19 | Toyota Motor Corp | Vehicle |
| JP2011131674A (en) * | 2009-12-24 | 2011-07-07 | Shusaku Murata | Power control unit and vehicle including the same |
| JP2012006525A (en) * | 2010-06-25 | 2012-01-12 | Mitsubishi Motors Corp | Regenerative control device of hybrid vehicle |
| JP2013018375A (en) * | 2011-07-11 | 2013-01-31 | Toyota Motor Corp | Control device of hybrid vehicle |
| WO2013021486A1 (en) * | 2011-08-10 | 2013-02-14 | 三菱電機株式会社 | Vehicle control device and diesel hybrid vehicle system |
| EP2867051A4 (en) * | 2012-06-27 | 2016-06-01 | Scania Cv Ab | SYSTEM AND METHOD FOR DRIVING A VEHICLE |
| JP2016526368A (en) * | 2013-05-17 | 2016-09-01 | アーベーベー・テクノロジー・アーゲー | Drive unit for driving a power unit |
| JP2018087487A (en) * | 2014-03-31 | 2018-06-07 | 住友建機株式会社 | Shovel |
| JP2019129617A (en) * | 2018-01-25 | 2019-08-01 | トヨタ自動車株式会社 | Vehicle |
-
1998
- 1998-05-15 JP JP10133828A patent/JPH11332007A/en active Pending
Cited By (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100419937B1 (en) * | 2000-02-24 | 2004-02-25 | 미츠비시 후소 트럭 앤드 버스 코포레이션 | Regenerative control apparatus of hybrid electric vehicle |
| EP1707428A2 (en) | 2005-03-31 | 2006-10-04 | Hitachi, Ltd. | Electric motor driving system, electric four-wheel drive vehicle, and hybrid vehicle |
| US7151355B2 (en) | 2005-03-31 | 2006-12-19 | Hitachi, Ltd. | Electric motor driving system, electric four-wheel drive vehicle, and hybrid vehicle |
| US7317295B2 (en) | 2005-03-31 | 2008-01-08 | Hitachi, Ltd. | Electric motor driving system, electric four-wheel drive vehicle, and hybrid vehicle |
| CN100413208C (en) * | 2005-03-31 | 2008-08-20 | 株式会社日立制作所 | Electric motor drives, electric four-wheel drive vehicles and hybrid vehicles |
| JP2007153504A (en) * | 2005-12-02 | 2007-06-21 | Mitsubishi Electric Corp | Elevator control device |
| JP2009529308A (en) * | 2006-03-07 | 2009-08-13 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト | Diesel electric drive system with permanent magnet excitation synchronous generator |
| WO2008133784A1 (en) * | 2007-04-30 | 2008-11-06 | Caterpillar Inc. | System for controlling a hybrid energy system |
| JP2011098577A (en) * | 2009-11-03 | 2011-05-19 | Toyota Motor Corp | Vehicle |
| JP2011131674A (en) * | 2009-12-24 | 2011-07-07 | Shusaku Murata | Power control unit and vehicle including the same |
| JP2012006525A (en) * | 2010-06-25 | 2012-01-12 | Mitsubishi Motors Corp | Regenerative control device of hybrid vehicle |
| JP2013018375A (en) * | 2011-07-11 | 2013-01-31 | Toyota Motor Corp | Control device of hybrid vehicle |
| WO2013021486A1 (en) * | 2011-08-10 | 2013-02-14 | 三菱電機株式会社 | Vehicle control device and diesel hybrid vehicle system |
| JPWO2013021486A1 (en) * | 2011-08-10 | 2015-03-05 | 三菱電機株式会社 | Diesel hybrid vehicle system |
| EP2867051A4 (en) * | 2012-06-27 | 2016-06-01 | Scania Cv Ab | SYSTEM AND METHOD FOR DRIVING A VEHICLE |
| JP2016526368A (en) * | 2013-05-17 | 2016-09-01 | アーベーベー・テクノロジー・アーゲー | Drive unit for driving a power unit |
| JP2018087487A (en) * | 2014-03-31 | 2018-06-07 | 住友建機株式会社 | Shovel |
| JP2019129617A (en) * | 2018-01-25 | 2019-08-01 | トヨタ自動車株式会社 | Vehicle |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9401617B2 (en) | Hybrid drive device | |
| US7224132B2 (en) | Portable range extender operable in automatic and manual modes | |
| KR100419937B1 (en) | Regenerative control apparatus of hybrid electric vehicle | |
| US5698905A (en) | Hybrid propulsion system for a motor vehicle and a method of operating the hybrid propulsion system | |
| JP5619115B2 (en) | Wheel propulsion system | |
| US5650713A (en) | Control device for a hybrid automobile | |
| US20090315518A1 (en) | Power supply device and vehicle | |
| JP2002325311A (en) | Vehicle equipped with super-capacitor for recovery of energy in braking | |
| JP2010208630A (en) | Heating system for hybrid electric vehicle | |
| JPH11234806A (en) | Electric vehicle using battery regeneration which relies upon charged state of battery | |
| CN101734251A (en) | Stroke-increasing electric automobile control system and control method thereof | |
| JP3425730B2 (en) | Control device for hybrid vehicle | |
| JPH11332007A (en) | Drives for series hybrid vehicles | |
| JP2003164002A (en) | Regenerative braking apparatus for electric car | |
| JPH11252707A (en) | Motor rotor holding apparatus | |
| JP2006312352A (en) | Control device for drive system | |
| JP4048766B2 (en) | Hybrid vehicle | |
| JP3164951B2 (en) | Hybrid power supply for electric traveling vehicles | |
| US20180072163A1 (en) | Regenerative control device | |
| JP2006304390A (en) | Power supply device for hybrid vehicle | |
| JP3685924B2 (en) | Control device for hybrid vehicle | |
| JP3568448B2 (en) | Electric vehicle power system | |
| JP2001275201A (en) | Auxiliary power unit of vehicle | |
| JPH02206302A (en) | Automobile auxiliary driver | |
| JP2013203117A (en) | Electric vehicle |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20041112 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20041124 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050322 |