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JP2001069610A - Hybrid system including fuel cell and control method thereof - Google Patents

Hybrid system including fuel cell and control method thereof

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Publication number
JP2001069610A
JP2001069610A JP31642299A JP31642299A JP2001069610A JP 2001069610 A JP2001069610 A JP 2001069610A JP 31642299 A JP31642299 A JP 31642299A JP 31642299 A JP31642299 A JP 31642299A JP 2001069610 A JP2001069610 A JP 2001069610A
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JP
Japan
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fuel cell
energy
engine
state
hybrid system
Prior art date
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JP31642299A
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Japanese (ja)
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Inventor
Atsushi Tabata
淳 田端
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
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Priority to US09/576,444 priority patent/US6672415B1/en
Priority to DE60007917T priority patent/DE60007917T2/en
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Priority to US11/325,501 priority patent/US7273120B2/en
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    • B60L1/00Supplying electric power to auxiliary equipment of vehicles
    • B60L1/006Supplying electric power to auxiliary equipment of vehicles to power outlets
    • 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
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    • 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
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    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/40Application of hydrogen technology to transportation, e.g. using fuel cells

Landscapes

  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)
  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 燃料電池とエンジンとを備えるハイブリッド
車両において、両者の出力の適切な使い分けを行う。 【解決手段】 エンジン10,モータ20の動力を車軸
17に出力できるように車両を構成する。モータ20を
駆動する主電源として燃料電池60を設ける。通常は、
燃料電池60をエンジン10よりも優先的に使用して走
行し、FC燃料が少なくなった場合などにエンジン10
を運転する。マニュアル操作による運転モードの指示、
燃料電池60の温度やエンジン10の暖機状態などに基
づく所定の条件が満たされた場合には、燃料電池60の
使用を抑制するモード、エンジン10の運転を禁止する
モードなど各条件に対応した種々の運転モードを採る。
こうすることにより、燃料電池とエンジンとをハイブリ
ッド車両の作動状態に応じて柔軟に使い分けることがで
きる。
(57) [Summary] In a hybrid vehicle including a fuel cell and an engine, the outputs of both are properly used. A vehicle is configured to output power of an engine and a motor to an axle. A fuel cell 60 is provided as a main power supply for driving the motor 20. Normally,
When the vehicle is driven with the fuel cell 60 being used with priority over the engine 10, the engine 10
To drive. Instruction of operation mode by manual operation,
When predetermined conditions based on the temperature of the fuel cell 60, the warm-up state of the engine 10, and the like are satisfied, various conditions such as a mode in which use of the fuel cell 60 is suppressed and a mode in which operation of the engine 10 is prohibited are supported. Various operation modes are adopted.
By doing so, the fuel cell and the engine can be flexibly used according to the operating state of the hybrid vehicle.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、燃料電池と熱機関
とをエネルギ出力源として備えるハイブリッドシステム
およびその制御方法に関する。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a hybrid system having a fuel cell and a heat engine as energy output sources, and a control method thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、エンジンと電動機とを搭載したハ
イブリッド車両が提案されている。ハイブリッド車両の
一形態として、電動機とエンジンの双方の動力を駆動軸
に出力可能なパラレルハイブリッド車両と呼ばれる構成
がある。パラレルハイブリッド車両は、機械的動力およ
び電力の双方を含めた意味でのエネルギ出力源として、
エンジンおよびバッテリの2種類を備えている。即ち、
パラレルハイブリッド車両は、エンジンから動力を出力
して走行する他、バッテリから供給される電力で電動機
をして走行することもできる。このように2種類のエネ
ルギ出力源を適宜使い分けることによって、エンジンを
効率の良い領域で運転させることができる。また、電動
機による回生制動を行うことにより、車両の運動エネル
ギを電力としてバッテリに回収することができる。これ
らの作用に基づき、パラレルハイブリッド車両は、燃費
および環境性に優れるという特性を有する。
2. Description of the Related Art In recent years, hybrid vehicles equipped with an engine and an electric motor have been proposed. As one form of a hybrid vehicle, there is a configuration called a parallel hybrid vehicle that can output both power of an electric motor and an engine to a drive shaft. Parallel hybrid vehicles are energy sources in the sense of including both mechanical power and electric power.
It has two types, an engine and a battery. That is,
The parallel hybrid vehicle runs by outputting power from the engine, and can also run by using an electric motor with electric power supplied from a battery. By properly using the two types of energy output sources as described above, the engine can be operated in an efficient region. In addition, by performing regenerative braking by the electric motor, the kinetic energy of the vehicle can be collected by the battery as electric power. Based on these effects, the parallel hybrid vehicle has characteristics of being excellent in fuel efficiency and environmental friendliness.

【0003】ハイブリッド車両には、他の形態として、
シリーズハイブリッド車両と呼ばれる構成がある。シリ
ーズハイブリッド車両は、駆動軸に結合された電動機か
ら出力される動力で走行する。エンジンは駆動軸と切り
離されて設けられており、発電機を駆動して電力を発生
させる。駆動軸に結合された電動機は、こうして発電さ
れた電力、およびバッテリから供給される電力の少なく
とも一方により駆動される。シリーズハイブリッド車両
も、2種類のエネルギ出力源を有するとともに、両者を
適宜使い分けることができ、燃費および環境性に優れる
特性を有する。
[0003] In a hybrid vehicle, as another form,
There is a configuration called a series hybrid vehicle. A series hybrid vehicle runs with power output from an electric motor coupled to a drive shaft. The engine is provided separately from the drive shaft, and drives an electric generator to generate electric power. The electric motor coupled to the drive shaft is driven by at least one of the electric power thus generated and electric power supplied from a battery. The series hybrid vehicle also has two types of energy output sources, can use both of them as appropriate, and has characteristics excellent in fuel efficiency and environmental friendliness.

【0004】こうしたパラレルハイブリッド車両の中に
は、エネルギ出力源の一つとして、燃料電池を搭載した
車両も提案されている(例えば、特開平3−14833
0記載の車両)。燃料電池とは、燃料として最終的に供
給される水素の酸化により発電を行う装置をいう。燃料
電池から排出されるのは、水蒸気であり、有害な成分が
含まれないため環境性に非常に優れるという利点があ
る。
[0004] Among such parallel hybrid vehicles, a vehicle equipped with a fuel cell as one of the energy output sources has been proposed (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 3-14833).
0). A fuel cell is a device that generates power by oxidizing hydrogen finally supplied as fuel. What is discharged from the fuel cell is water vapor, which has the advantage of being very environmentally friendly because it contains no harmful components.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかし、燃料電池は、
昨今開発が行われている装置である。従って、燃料電池
と熱機関という2種類のエネルギ出力源の有する特性の
長所どうしを最適に組みあわせる点でまだ不十分であっ
た。特に、燃料電池は電気的エネルギを出力する点で二
次電池と共通するものの、二次電池と異なり不可逆的な
エネルギ出力源である特徴がある。二次電池はハイブリ
ッド車両の走行中においても充電によりエネルギ状態を
回復することができるのに対し、燃料電池は燃料を外部
から補給しないことには、発電能力を回復することがで
きない。また、燃料電池は応答性が低いという特性も有
している。
However, the fuel cell is
This is a device that is being developed recently. Therefore, it is still insufficient to optimally combine the advantages of the characteristics of the two types of energy output sources, the fuel cell and the heat engine. In particular, fuel cells are common to secondary batteries in that they output electrical energy, but are characterized by being irreversible energy output sources unlike secondary batteries. While the secondary battery can recover the energy state by charging even while the hybrid vehicle is running, the fuel cell cannot recover the power generation capacity without replenishing the fuel from outside. Further, the fuel cell also has a characteristic of low response.

【0006】従来、提案されていた燃料電池を備えるハ
イブリッド車両では、かかる特徴を踏まえて燃料電池お
よび熱機関をエネルギ出力源として、どのように活用す
べきかという点について十分検討されてはいなかった。
特に、通常の走行時と異なる特定の条件下での運転時に
おける、エネルギ出力源の使い分けについてはほとんど
検討されていなかった。また、高効率かつ環境性に優れ
た電源としての燃料電池の特性を活用してハイブリッド
車両の利便性を向上する観点からの検討もなされていな
かった。これらの課題は、ハイブリッド車両のみならず
燃料電池を含む種々のハイブリッドシステムにおいて共
通の課題であった。本発明は、かかる課題を解決するた
めになされたものであり、燃料電池を搭載したハイブリ
ッドシステムにおいて、燃料電池をエネルギ出力源とし
て有効活用し、燃費、環境性、利便性を向上したハイブ
リッドシステムを提供することを目的とする。
Hitherto, in the proposed hybrid vehicle equipped with a fuel cell, no consideration has been given to how the fuel cell and the heat engine should be used as an energy output source in view of such characteristics.
In particular, little consideration has been given to the proper use of energy output sources during operation under specific conditions different from normal traveling. Further, no study has been made from the viewpoint of improving the convenience of a hybrid vehicle by utilizing the characteristics of a fuel cell as a power source having high efficiency and excellent environmental performance. These problems have been common in various hybrid systems including fuel cells as well as hybrid vehicles. The present invention has been made in order to solve such a problem, and in a hybrid system equipped with a fuel cell, a hybrid system in which the fuel cell is effectively used as an energy output source to improve fuel efficiency, environment, and convenience. The purpose is to provide.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段およびその作用・効果】上
述の課題を解決するために、本発明は次の構成を採っ
た。本発明のハイブリッドシステムは、少なくとも燃料
電池と熱機関とを含むエネルギ出力源と、該エネルギ出
力源のエネルギを利用可能な形態で外部に出力するエネ
ルギ伝達手段とを備えるハイブリッドシステムであっ
て、出力すべき総エネルギを設定する要求エネルギ設定
手段と、前記燃料電池を優先的に使用して前記総エネル
ギを出力する態様で、前記燃料電池、熱機関および前記
エネルギ伝達手段の各目標運転状態を設定する目標運転
状態設定手段と、前記システムの作動状態に関する所定
の条件が満たされているか否かを判定する判定手段と、
該所定の条件が満たされている場合には、前記燃料電
池、熱機関およびエネルギ伝達手段の少なくとも一つの
目標運転状態を前記所定の条件に応じて予め設定された
状態に変更する状態変更手段と、前記エネルギ出力源お
よび前記エネルギ伝達手段のそれぞれを設定された目標
運転状態に制御する運転制御手段とを備えることを要旨
とする。
Means for Solving the Problems and Their Functions and Effects In order to solve the above-mentioned problems, the present invention has the following configuration. A hybrid system according to the present invention is a hybrid system including: an energy output source including at least a fuel cell and a heat engine; and an energy transmission unit that externally outputs energy of the energy output source in a usable form. Required energy setting means for setting the total energy to be set; and setting each target operation state of the fuel cell, the heat engine, and the energy transfer means in a mode in which the fuel cell is preferentially used to output the total energy. Target operating state setting means, and determining means for determining whether a predetermined condition regarding the operating state of the system is satisfied,
State changing means for changing a target operating state of at least one of the fuel cell, the heat engine and the energy transfer means to a state set in advance according to the predetermined condition, when the predetermined condition is satisfied; And an operation control unit for controlling each of the energy output source and the energy transmission unit to a set target operation state.

【0008】本発明のハイブリッドシステムは、エネル
ギ出力源として燃料電池と熱機関とを備える。エネルギ
出力源とは、機械的エネルギおよび電気的エネルギなど
種々の形態でエネルギを出力する源を意味する。燃料電
池は電気的エネルギを出力するエネルギ出力源に相当す
る。熱機関は機械的エネルギを出力するエネルギ出力源
に相当する。また、エネルギ伝達手段は、エネルギ出力
源から出力されるエネルギおよび外部に出力するエネル
ギの種類に応じたものを備える。電気的エネルギを伝達
および出力するための手段としては導電線およびコンセ
ントなどが相当する。機械的エネルギを伝達および出力
するための手段としてはギヤ等の伝達機構および駆動軸
などが相当する。また、エネルギ伝達手段には、エネル
ギ出力源から出力されるエネルギの形態を変更する装置
も含まれる。即ち、機械的エネルギを出力すべき場合に
は、エネルギ出力源から出力された電気的エネルギを機
械的エネルギに変換する電動機が含まれる。また、電気
的エネルギを出力すべき場合には、エネルギ出力源から
出力された機械的エネルギを用いて発電する発電機が含
まれる。
[0008] The hybrid system of the present invention includes a fuel cell and a heat engine as energy output sources. The energy output source means a source that outputs energy in various forms such as mechanical energy and electrical energy. The fuel cell corresponds to an energy output source that outputs electric energy. The heat engine corresponds to an energy output source that outputs mechanical energy. Further, the energy transmission means includes one corresponding to the type of energy output from the energy output source and the type of energy output to the outside. Means for transmitting and outputting electric energy include a conductive wire and an outlet. Means for transmitting and outputting mechanical energy include a transmission mechanism such as a gear and a drive shaft. The energy transmitting means also includes a device for changing the form of energy output from the energy output source. That is, when mechanical energy is to be output, a motor that converts electrical energy output from the energy output source into mechanical energy is included. In the case where electric energy is to be output, a generator that generates electric power using mechanical energy output from an energy output source is included.

【0009】上記ハイブリッドシステムは、通常の作動
時は燃料電池を優先して運転する。優先とは、要求され
た総エネルギを出力するために使用するエネルギ出力源
に選択の余地がある場合に、燃料電池を優先して使用す
る意味である。例えば、燃料電池と熱機関のいずれかに
よりエネルギを出力すれば足りる場合には燃料電池を使
用することになる。この場合、熱機関は、燃料電池では
十分なエネルギを出力できない場合などに使用されるこ
とになる。また、優先には、複数のエネルギ出力源のう
ち燃料電池から出力されるエネルギの割合を最も高くす
る態様も含まれる。燃料電池は、高効率で発電を行うこ
とができ、また、有害な排出物を伴わないことから、環
境性にも優れるエネルギ出力源である。本発明のハイブ
リッドシステムは、燃料電池を優先的に使用することに
より、作動時の効率および環境性を向上することができ
る。なお、ここで、作動とは、必ずしもハイブリッドシ
ステムが走行、飛行など移動等している場合のみなら
ず、停止している場合であっても利用可能な何らかのエ
ネルギをハイブリッドシステムから出力している状態を
いう。
The hybrid system operates with priority given to the fuel cell during normal operation. The priority means that the fuel cell is preferentially used when there is a choice in an energy output source used to output the requested total energy. For example, if it is sufficient to output energy from either a fuel cell or a heat engine, a fuel cell is used. In this case, the heat engine is used when the fuel cell cannot output sufficient energy. The priority also includes a mode in which the proportion of energy output from the fuel cell among the plurality of energy output sources is the highest. A fuel cell is an energy output source that can generate electric power with high efficiency and does not involve harmful emissions, and thus has excellent environmental performance. The hybrid system of the present invention can improve operating efficiency and environmental friendliness by preferentially using a fuel cell. Here, the operation means not only when the hybrid system is traveling, such as running or flying, but also when the hybrid system outputs some available energy even when the hybrid system is stopped. Say.

【0010】本発明のハイブリッドシステムは、上述の
通り、基本的には燃料電池を優先的に使用するが、所定
の条件が満たされている場合には、状態変更手段がエネ
ルギ出力源およびエネルギ伝達手段という各要素の運転
状態を変更する。変更後の運転状態は「所定の条件」に
応じて、種々設定される。所定の条件とは、システムの
作動状態に関するものを意味しており、例えば、特定の
運転モードが選択されている場合や、システムの構成要
素が特定の運転状態にある場合などが含まれる。基本的
には燃料電池を優先して使用することで効率および環境
性に優れた作動を実現することができるが、多岐に亘る
作動状態の一部では、エネルギ出力源のかかる使い分け
が適さない場合もある。例えば、効率および環境性を犠
牲にしつつも燃料電池の運転を控える必要が生じる場合
もある。また、燃料電池の使用による運転効率の向上効
果が十分に現れない場合もある。本発明のハイブリッド
システムによれば、所定の条件下では、各要素の運転状
態を変更することにより、それぞれ適した作動を実現す
ることができる。
As described above, the hybrid system of the present invention basically uses the fuel cell preferentially. However, when a predetermined condition is satisfied, the state changing means uses the energy output source and the energy transmission. Change the operating state of each element called means. The operating state after the change is set variously according to the “predetermined condition”. The predetermined condition refers to a condition related to the operation state of the system, and includes, for example, a case where a specific operation mode is selected, a case where a component of the system is in a specific operation state, and the like. Basically, fuel cells can be operated with high efficiency and environmental friendliness by giving priority to the use of fuel cells. There is also. For example, it may be necessary to refrain from operating the fuel cell while sacrificing efficiency and environmental friendliness. In some cases, the effect of improving the operation efficiency by using the fuel cell may not be sufficiently exhibited. According to the hybrid system of the present invention, under a predetermined condition, an appropriate operation can be realized by changing the operation state of each element.

【0011】ここで、本発明における上記制御の意義に
ついて説明する。既に説明した通り、燃料電池は不可逆
的な特性を有するエネルギ出力源である。バッテリ等の
二次電池は、ハイブリッドシステムの走行中でも充電を
行えばエネルギ状態の回復を図ることができる。これに
対し、燃料電池用の燃料(以下、FC燃料と呼ぶ)は一
旦消費すると、外部から補給しない限りエネルギ状態を
回復することができない。燃料電池のかかる特性を考慮
すると、必ずしも燃料電池を優先的に使用することによ
りハイブリッドシステムの効率および環境性を向上でき
るという保証はなかった。FC燃料を早期に消費してし
まえば、その後は熱機関など比較的低効率のエネルギ出
力源を使用せざるを得なくなり、平均した運転効率の低
下を招く可能性もあったからである。
Here, the significance of the above control in the present invention will be described. As described above, a fuel cell is an energy output source having irreversible characteristics. A secondary battery such as a battery can recover its energy state if charged even during running of the hybrid system. On the other hand, once the fuel for the fuel cell (hereinafter referred to as FC fuel) is consumed, the energy state cannot be recovered unless it is replenished from the outside. Considering such characteristics of the fuel cell, there was no guarantee that the priority and use of the fuel cell could improve the efficiency and environmental friendliness of the hybrid system. If FC fuel is consumed at an early stage, a relatively low-efficiency energy output source such as a heat engine must be used thereafter, and the average operating efficiency may be reduced.

【0012】本願の発明者は、燃料電池と熱機関を含む
エネルギ出力源を搭載したハイブリッドシステムが採る
種々の作動状態およびその頻度を検討した。エネルギ出
力源の使い分けについては、「燃料電池を優先して使用
する態様」、「燃料電池の使用をできるだけ控え、FC
燃料の消費を抑制する態様」、「燃料電池と熱機関を均
等に使用する態様」など種々の態様が考えられる中、上
記検討結果に基づき、燃料電池を優先して使用する態様
が運転効率および環境性の向上に寄与し得るとの結論に
達し、本発明を完成するに至った。また、特定の条件下
では、各要素をそれに応じた運転状態に変更することに
より、さらに適切な作動を実現するとの結論に達した。
本願は、このように燃料電池の特性およびハイブリッド
システムに搭載した場合の使用頻度などを考慮して適切
な運転を実現した点に意義がある。
The inventor of the present application has studied various operating states and frequencies of a hybrid system equipped with an energy output source including a fuel cell and a heat engine. Regarding the proper use of the energy output source, “an aspect in which the fuel cell is used preferentially”, “
While various aspects such as "an aspect of suppressing fuel consumption" and "an aspect in which the fuel cell and the heat engine are used equally" are conceivable, based on the above-described examination results, an aspect in which the fuel cell is used preferentially has an operating efficiency and The inventors have concluded that they can contribute to the improvement of environmental friendliness, and have completed the present invention. It has also been concluded that, under certain conditions, each element can be changed to a corresponding operating state to achieve a more appropriate operation.
The present application is significant in that an appropriate operation is realized in consideration of the characteristics of the fuel cell and the frequency of use when the fuel cell is mounted on a hybrid system.

【0013】なお、ハイブリッドシステムにおいては、
単位時間当たりのエネルギを考慮して運転の制御がなさ
れることが多い。従って、本明細書において、エネルギ
という用語は、特に断らない限り、単位時間当たりのエ
ネルギを意味するものとする。従って、本明細書では、
エネルギは、原則として動力および電力と同義の用語で
ある。
[0013] In the hybrid system,
Operation control is often performed in consideration of energy per unit time. Therefore, in the present specification, the term energy means energy per unit time unless otherwise specified. Therefore, in this specification,
Energy is a term synonymous with power and power in principle.

【0014】本発明のハイブリッドシステムにおいて、
「所定の条件」およびそれに応じた各要素の運転状態
は、種々の態様があげられる。第1の態様として、運転
者が運転モードを指定するために操作するスイッチを備
えるハイブリッドシステムにおいては、前記判定手段に
おける所定の条件は、前記スイッチの操作状態であるも
のとすることができる。こうすることにより、燃料電
池、熱機関等の各要素の運転状態を運転者がスイッチ操
作で任意に設定することができ、ハイブリッドシステム
の利便性を向上することができる。
In the hybrid system of the present invention,
The “predetermined condition” and the operating state of each element according to the condition include various modes. As a first aspect, in a hybrid system including a switch operated by a driver to specify a driving mode, the predetermined condition in the determination unit may be an operation state of the switch. By doing so, the driver can arbitrarily set the operating state of each element such as the fuel cell and the heat engine by operating the switch, and the convenience of the hybrid system can be improved.

【0015】このようにスイッチ操作で運転モードを指
定可能なハイブリッドシステムにおいては、前記エネル
ギは電気的エネルギであり、前記所定の条件は、前記ス
イッチにより、電気的エネルギの外部への出力を許可す
る運転モードが指定されている条件であり、前記状態変
更手段における前記変更は、前記熱機関の運転の禁止で
あるものとすることができる。
In the hybrid system in which the operation mode can be designated by the switch operation, the energy is electric energy, and the predetermined condition is that the switch permits the output of the electric energy to the outside. The operation mode may be a designated condition, and the change in the state changing unit may be a prohibition of operation of the heat engine.

【0016】上記ハイブリッドシステムは、電気的エネ
ルギを外部に出力することができる。熱機関の機械的エ
ネルギを電気的エネルギに変換するための発電機、熱機
関および燃料電池から出力された電気的エネルギを出力
するためのコンセント等をエネルギ伝達手段として備え
ることになる。かかるコンセントを設けることにより、
例えば目的地で種々の電気製品を利用することが可能と
なるなど、ハイブリッドシステムの利便性を向上するこ
とができる。
The above-mentioned hybrid system can output electric energy to the outside. A power generator for converting mechanical energy of the heat engine into electric energy, an outlet for outputting electric energy output from the heat engine and the fuel cell, and the like are provided as energy transmission means. By providing such an outlet,
For example, the convenience of the hybrid system can be improved, for example, various electric appliances can be used at the destination.

【0017】本発明のハイブリッドシステムは、通常の
運転モードでは、燃料電池を優先的に使用し、燃料電池
の出力が要求出力に満たないなどの場合に熱機関を運転
する。これに対し、上記構成において、コンセント等か
ら電力の供給を許可する運転モードが指定されている場
合には、熱機関の運転を禁止する。一般に目的地での電
力の使用は、比較的重要性の低い要求である場合が多
い。かかる場合に、熱機関の運転を許可したままにして
おくと、電力の供給時に熱機関が始動され、ハイブリッ
ドシステムの効率および環境性を損ねる。また、熱機関
は作動音が大きいのが通常であるため、静粛性を損ねる
場合もある。上記構成のハイブリッドシステムによれ
ば、電気的エネルギを利用する運転モードにおいては、
熱機関の運転を禁止することができるため、かかる弊害
を回避することができる。
The hybrid system of the present invention preferentially uses the fuel cell in the normal operation mode, and operates the heat engine when the output of the fuel cell does not reach the required output. On the other hand, in the above configuration, when the operation mode in which the supply of electric power from the outlet or the like is permitted is designated, the operation of the heat engine is prohibited. In general, the use of power at a destination is often a relatively unimportant requirement. In such a case, if the operation of the heat engine is allowed to continue, the heat engine is started at the time of supplying the electric power, thereby impairing the efficiency and the environmental performance of the hybrid system. Further, since the operating noise of the heat engine is usually large, the quietness may be impaired. According to the hybrid system having the above configuration, in the operation mode using electric energy,
Since the operation of the heat engine can be prohibited, such adverse effects can be avoided.

【0018】このように熱機関の運転を停止する場合に
おいては、さらに、運転者が前記熱機関の始動を指示す
るために操作する始動スイッチを備え、前記所定の条件
は、前記運転モードが指定されている状態において、前
記始動スイッチの操作により前記熱機関の始動が指示さ
れる条件であり、前記状態変更手段における前記変更
は、前記熱機関の始動であるものとすることも望まし
い。こうすれば、目的地において電力を供給する必要性
が高い場合には、運転者の操作により熱機関を始動して
電力を出力することができる。従って、ハイブリッドシ
ステムの利便性を向上することができる。ここでは、燃
料電池と熱機関の運転にのみ言及しているが、その他の
エネルギ出力源を備えるものを排除する趣旨ではない。
When the operation of the heat engine is stopped as described above, a start switch operated by a driver to instruct the start of the heat engine is further provided. In this state, it is preferable that the start of the heat engine is instructed by operating the start switch, and the change by the state changing means is the start of the heat engine. In this way, when it is highly necessary to supply power at the destination, the heat engine can be started by the driver's operation to output power. Therefore, the convenience of the hybrid system can be improved. Here, only the operation of the fuel cell and the heat engine is mentioned, but it is not intended to exclude those having other energy output sources.

【0019】このようにスイッチ操作で運転モードを指
定可能なハイブリッドシステムにおいては、別の態様と
して、前記エネルギは機械的エネルギであり、前記所定
の条件は、前記スイッチにより、燃料電池および熱機関
のいずれか一方を用いる運転モードが選択されている条
件であり、前記状態変更手段における前記変更は、該選
択されたエネルギ出力源の運転実行、および他方のエネ
ルギ出力源の運転禁止であるものとすることもできる。
In the hybrid system in which the operation mode can be designated by a switch operation as described above, as another aspect, the energy is mechanical energy, and the predetermined condition is that the fuel cell and the heat engine are controlled by the switch. It is a condition that the operation mode using either one is selected, and the change in the state changing means is the execution of the operation of the selected energy output source and the prohibition of the operation of the other energy output source. You can also.

【0020】上記ハイブリッドシステムは、機械的エネ
ルギを外部に出力することができる。燃料電池の電気的
エネルギを機械的エネルギに変換するための電動機、熱
機関および燃料電池から出力された機械的エネルギを出
力する駆動軸などをエネルギ伝達手段として備えること
になる。出力された動力を走行に使用するものとすれ
ば、燃料電池および熱機関のいずれによっても走行可能
となる。
The above-mentioned hybrid system can output mechanical energy to the outside. An electric motor for converting electric energy of the fuel cell into mechanical energy, a heat engine, a drive shaft for outputting mechanical energy output from the fuel cell, and the like are provided as energy transmission means. If the output power is used for traveling, traveling is possible with both the fuel cell and the heat engine.

【0021】本発明のハイブリッドシステムは、通常の
運転モードでは、燃料電池を優先的に使用し、燃料電池
の出力が要求出力に満たないなどの場合に熱機関を運転
する。これに対し、上記ハイブリッドシステムによれ
ば、動力源を運転者が任意に選択することができる。第
1の例として、目的地において燃料電池から出力される
電力を利用したい場合には、熱機関を用いる運転モード
を選択することにより、目的地に到着するまでのFC燃
料の消費を抑制することができる。この結果、目的地で
燃料電池をより有効に活用することができる。第2の例
として、車両の応答性に対する要求に応じた使い分けを
することもできる。一般に燃料電池は出力の応答性が低
い特性を有している。かかる場合に熱機関を用いる運転
モードを選択すれば、高い応答性で車両を運転すること
ができる。第3の例として、騒音の抑制に関する要求に
応じた使い分けをすることもできる。一般に熱機関は作
動音が大きいため、深夜の走行時など騒音を抑制する要
求が高い場合には、燃料電池を用いる運転モードを選択
することにより、静粛性を保った運転を実現することが
できる。このように動力源を運転者が任意に選択可能と
することにより、ハイブリッドシステムの利便性を向上
することができる。
In the normal operation mode, the hybrid system of the present invention preferentially uses the fuel cell, and operates the heat engine when the output of the fuel cell does not reach the required output. On the other hand, according to the hybrid system, the driver can arbitrarily select the power source. As a first example, when it is desired to use the electric power output from the fuel cell at the destination, the operation mode using the heat engine is selected to suppress the consumption of FC fuel until reaching the destination. Can be. As a result, the fuel cell can be more effectively used at the destination. As a second example, it is also possible to use differently according to the request for the responsiveness of the vehicle. Generally, a fuel cell has a characteristic of low output response. In such a case, if the operation mode using the heat engine is selected, the vehicle can be driven with high responsiveness. As a third example, it is also possible to use differently according to a request regarding noise suppression. Generally, since a heat engine has a large operating noise, when there is a high demand for suppressing noise, such as when driving late at night, a quiet operation can be realized by selecting an operation mode using a fuel cell. . By making the power source arbitrarily selectable by the driver in this way, the convenience of the hybrid system can be improved.

【0022】熱機関の運転を停止する場合においては、
さらに、運転者が前記他方のエネルギ出力源の始動を指
示するために操作する始動スイッチを備え、前記所定の
条件は、前記運転モードが指定されている状態におい
て、前記始動スイッチの操作により前記他方のエネルギ
出力源の始動が指示される条件であり、前記状態変更手
段における前記変更は、該他方のエネルギ出力源の始動
であるものとすることが望ましい。こうすれば、必要に
応じて他方のエネルギ出力源を始動することができる。
従って、動力を出力する必要性に応じてエネルギ出力源
の運転を行うことができ、ハイブリッドシステムの利便
性を向上することができる。ここでは、燃料電池と熱機
関の運転にのみ言及しているが、その他のエネルギ出力
源を備えるものを排除する趣旨ではない。
When stopping the operation of the heat engine,
Further, a start switch operated by a driver to instruct the start of the other energy output source is provided, and the predetermined condition is such that, when the operation mode is designated, the start switch is operated by the operation of the start switch. It is preferable that the start of the energy output source is instructed, and the change by the state changing means is the start of the other energy output source. In this way, the other energy output source can be started if necessary.
Therefore, the operation of the energy output source can be performed according to the need to output power, and the convenience of the hybrid system can be improved. Here, only the operation of the fuel cell and the heat engine is mentioned, but it is not intended to exclude those having other energy output sources.

【0023】また、類似の態様として、前記エネルギは
機械的エネルギであり、前記所定の条件は、前記スイッ
チにより、燃料電池のみをエネルギ出力源とする運転モ
ードが選択されている条件であり、前記状態変更手段に
おける前記変更は、前記燃料電池の運転実行、かつ前記
熱機関の暖機禁止であるものとしてもよい。
In a similar aspect, the energy is mechanical energy, and the predetermined condition is a condition in which an operation mode using only a fuel cell as an energy output source is selected by the switch. The change in the state changing means may be to execute the operation of the fuel cell and to prohibit warm-up of the heat engine.

【0024】運転者がスイッチの操作によって動力源を
選択することができる利点は、上述の態様と同様であ
る。ここに示した類似の態様では、燃料電池のみをエネ
ルギ出力源とする運転モードが選択されている場合に
は、熱機関の運転を禁止するのみならず、暖機、即ち運
転準備をも禁止する点で相違する。こうすれば、熱機関
の暖機をも禁止することにより、ハイブリッドシステム
の燃費および環境性をより向上することができる。
The advantage that the driver can select the power source by operating the switch is the same as in the above-described embodiment. In a similar mode shown here, when the operation mode using only the fuel cell as the energy output source is selected, not only the operation of the heat engine but also the warm-up, that is, the preparation for operation, is prohibited. Differ in that In this way, by prohibiting the warm-up of the heat engine, it is possible to further improve the fuel efficiency and environmental performance of the hybrid system.

【0025】なお、熱機関の暖機を禁止するため、熱機
関の動力が必要になった場合に若干応答が遅れるという
不利益はあるものの、燃料電池のみをエネルギ出力源と
する運転モードは運転者が自らの意思で選択するもので
あるため、かかる応答性の低下が生じても運転感覚に与
える影響は小さい。運転感覚に大きな変動が生じないよ
うに各運転モードを設定するのが通常であるが、運転モ
ードはその特性を理解した上で運転者の意思で選択する
ものであるという着眼から、運転感覚の変動という制限
を考慮することなく、燃費および環境性を特に重視した
運転モードを設けた点に、この態様の意義がある。
Although the warm-up of the heat engine is prohibited, there is a disadvantage that the response is slightly delayed when the power of the heat engine is required. Since the driver makes his / her own choice, even if the response is reduced, the influence on the driving feeling is small. Normally, each driving mode is set so that the driving sensation does not fluctuate greatly.However, from the viewpoint that the driving mode is selected by the driver after understanding its characteristics, This mode is significant in that an operation mode in which fuel efficiency and environmental friendliness are particularly emphasized is provided without considering the restriction of fluctuation.

【0026】もちろん、こうした制御は、燃料電池が運
転可能な状態にあることが前提であり、燃料電池のみを
エネルギ出力源とする運転モードが選択されている場合
であっても、燃料電池が運転不可能な場合には、自動ま
たは手動で熱機関の運転を許可するものとしてもよい。
Of course, such control is based on the premise that the fuel cell is in an operable state. Even when the operation mode using only the fuel cell as the energy output source is selected, the fuel cell operates. If not possible, the operation of the heat engine may be automatically or manually permitted.

【0027】「所定の条件」およびそれに応じた各要素
の運転状態に関する第2の態様として、前記燃料電池の
発電能力を検出する検出手段を備えるハイブリッドシス
テムにおいては、前記所定の条件は、該発電能力が所定
値以下に低下する条件であり、前記状態変更手段におけ
る前記変更は、前記燃料電池の出力の抑制であるものと
することができる。
As a second aspect relating to the "predetermined condition" and the operating state of each element according to the predetermined condition, in the hybrid system including the detecting means for detecting the power generation capacity of the fuel cell, The condition may be a condition in which the capacity decreases to a predetermined value or less, and the change in the state changing unit may be a suppression of the output of the fuel cell.

【0028】この場合において、発電能力は種々のパラ
メータにより検出することができ、例えば、前記検出手
段は、前記燃料電池用の残燃料量に基づいて前記発電能
力を検出する手段であるものとしてもよいし、前記検出
手段は、前記燃料電池の温度に基づいて前記発電能力を
検出する手段であるものとしてもよい。
In this case, the power generation capacity can be detected by various parameters. For example, the detection means may be means for detecting the power generation capacity based on the remaining fuel amount for the fuel cell. Alternatively, the detecting means may be means for detecting the power generation capacity based on the temperature of the fuel cell.

【0029】FC燃料の残量に応じて発電能力を検出す
る場合、発電能力の低下は、FC燃料の残量の低下を意
味する。上記構成のハイブリッドシステムでは、このよ
うにFC燃料の残量が低下した場合には、燃料電池の出
力を抑制することにより、FC燃料の過度の消費を抑制
することができる。既に説明した通り、燃料電池は不可
逆的なエネルギ出力源であるから、FC燃料を消費した
後は、燃料電池を使用することができなくなる。これに
対し、上記構成のハイブリッドシステムでは、FC燃料
の消費を抑制することができ、長期間に亘って燃料電池
を使用可能な状態に維持することができるため、燃料電
池をより有効性が高い作動時に活用することができる。
When detecting the power generation capacity in accordance with the remaining amount of FC fuel, a decrease in power generation capacity means a decrease in the remaining amount of FC fuel. In the hybrid system having the above-described configuration, when the remaining amount of the FC fuel is reduced, excessive consumption of the FC fuel can be suppressed by suppressing the output of the fuel cell. As described above, since the fuel cell is an irreversible energy output source, the fuel cell cannot be used after consuming FC fuel. On the other hand, in the hybrid system having the above-described configuration, the fuel cell can suppress fuel consumption, and can maintain the fuel cell in a usable state for a long period of time. It can be used during operation.

【0030】燃料電池の温度に応じて発電能力を検出す
る場合、発電能力の低下は、燃料電池が異常に高温にな
った場合や、いわゆる暖機前の状態で発電を行える温度
に十分達していない場合などが対応する。かかる場合に
燃料電池に高い出力を要求すれば、燃料電池の寿命を著
しく縮める等の弊害を生じる可能性がある。上記構成に
よれば、燃料電池の出力を抑制することにより、かかる
弊害を回避することができる。
When the power generation capacity is detected in accordance with the temperature of the fuel cell, the decrease in the power generation capacity is sufficient when the fuel cell becomes abnormally high in temperature or a temperature at which power can be generated in a so-called pre-warming state. The case where there is not corresponds. In such a case, if a high output is required for the fuel cell, there is a possibility that adverse effects such as a remarkable shortening of the life of the fuel cell may occur. According to the above configuration, such an adverse effect can be avoided by suppressing the output of the fuel cell.

【0031】発電能力に応じて燃料電池の出力を抑制す
るハイブリッドシステムでは、前記状態変更手段におけ
る前記変更は、前記熱機関の出力の増大であるものとし
てもよい。こうすれば、燃料電池の出力低下による影響
を抑制し、要求された総エネルギを出力することが可能
となる。
[0031] In the hybrid system for suppressing the output of the fuel cell according to the power generation capacity, the change by the state changing means may be an increase in the output of the heat engine. In this way, it is possible to suppress the influence of the decrease in the output of the fuel cell and output the required total energy.

【0032】また、前記エネルギは回転軸の回転エネル
ギであり、前記エネルギ伝達手段は、前記エネルギ出力
源から出力された回転エネルギを2以上の変速比で変速
して出力可能な変速手段である場合には、前記状態変更
手段における前記変更は、前記変速手段の変速比の増大
であるものとすることもできる。回転エネルギの場合、
出力の低下に伴うトルク低下の影響が比較的大きい。上
記構成によれば、変速比を大きくすることにより、出力
トルクの低下を抑制することができる。
The energy may be rotational energy of a rotating shaft, and the energy transmitting means may be a speed change means capable of shifting and outputting the rotational energy output from the energy output source at a speed ratio of 2 or more. The change in the state changing means may be an increase in a speed ratio of the speed change means. In the case of rotational energy,
The effect of the torque decrease accompanying the output decrease is relatively large. According to the above-described configuration, a decrease in output torque can be suppressed by increasing the speed ratio.

【0033】「所定の条件」およびそれに応じた各要素
の運転状態に関する第3の態様として、前記熱機関の温
度を検出する温度検出手段を備えるハイブリッドシステ
ムにおいては、前記所定の条件は、検出された熱機関の
温度が所定値以下である条件であり、前記状態変更手段
における前記変更は、前記熱機関の暖機運転実行である
ものとすることができる。
As a third mode relating to the "predetermined condition" and the operating state of each element according to the predetermined condition, in the hybrid system including the temperature detecting means for detecting the temperature of the heat engine, the predetermined condition is detected. The condition may be that the temperature of the heat engine is equal to or lower than a predetermined value, and the change by the state changing means is a warm-up operation of the heat engine.

【0034】一般に熱機関の運転効率および排気浄化性
を向上するためには、運転時に十分暖機をしておくこと
が望ましい。本発明のハイブリッドシステムは、燃料電
池をエネルギ出力源として作動している場合には、熱機
関の温度が低下する可能性がある。上記ハイブリッドシ
ステムによれば、熱機関の温度が低くなった場合には、
その暖機を行うことができる。従って、出力が要求され
る際の熱機関の運転効率および排気浄化性を向上するこ
とができる。なお、上記構成において、さらに条件を追
加し、熱機関からの出力が要求される可能性が高いと判
断される場合に暖機を行うものとしてもよい。こうすれ
ば、暖機に要する燃料を抑制することができ、さらに運
転効率を向上することができる。
Generally, in order to improve the operation efficiency and the exhaust gas purifying performance of the heat engine, it is desirable to sufficiently warm up the heat engine during operation. In the hybrid system of the present invention, when the fuel cell is operated as the energy output source, the temperature of the heat engine may decrease. According to the above hybrid system, when the temperature of the heat engine becomes low,
That warm up can be done. Therefore, it is possible to improve the operation efficiency and the exhaust gas purification performance of the heat engine when the output is required. In the above-described configuration, a condition may be further added, and the warm-up may be performed when it is determined that there is a high possibility that the output from the heat engine is required. In this case, the fuel required for warm-up can be suppressed, and the operation efficiency can be further improved.

【0035】「所定の条件」およびそれに応じた各要素
の運転状態に関する第4の態様として、前記熱機関の温
度を検出する温度検出手段と、前記燃料電池で発生した
熱エネルギの少なくとも一部を前記熱機関に搬送する熱
搬送手段とを備えるハイブリッドシステムにおいては、
前記所定の条件は、検出された熱機関の温度が所定値以
下である条件であり、前記状態変更手段における前記変
更は、前記燃料電池の出力の増大であるものとすること
もできる。熱搬送手段は種々の構成を適用することがで
き、例えば燃料電池と熱機関の冷却機構を両者共通の機
構として構成することにより熱搬送手段として活用する
ことができる。
As a fourth mode relating to "predetermined conditions" and the operating state of each element according to the predetermined conditions, a temperature detecting means for detecting the temperature of the heat engine, and at least a part of the heat energy generated in the fuel cell are used. In a hybrid system including a heat transfer unit that transfers the heat to the heat engine,
The predetermined condition may be a condition that the detected temperature of the heat engine is equal to or lower than a predetermined value, and the change in the state changing unit may be an increase in the output of the fuel cell. Various configurations can be applied to the heat transfer means. For example, by configuring the cooling mechanism of the fuel cell and the heat engine as a common mechanism, the heat transfer means can be used as the heat transfer means.

【0036】かかる構成のハイブリッドシステムにおい
ても熱機関の暖機を行うことができる。但し、上記構成
のハイブリッドシステムでは、燃料電池から発生した熱
を利用して熱機関の暖機を行う点で相違する。熱機関を
別途暖機運転する必要がないため、燃料消費を抑制する
ことができる。なお、上記構成においても熱機関からの
出力が要求される可能性が高いと判断される場合に暖機
を行うものとすれば、さらに運転効率を向上することが
できる。
In the hybrid system having such a configuration, the heat engine can be warmed up. However, the hybrid system having the above configuration is different in that the heat generated by the fuel cell is used to warm up the heat engine. Since there is no need to separately warm up the heat engine, fuel consumption can be suppressed. In addition, even in the above configuration, if it is determined that the warm-up is performed when it is determined that there is a high possibility that the output from the heat engine is required, the operation efficiency can be further improved.

【0037】また、本発明は、少なくとも燃料電池と熱
機関とを含むエネルギ出力源と、該エネルギ出力源のエ
ネルギを利用可能な形態で外部に出力するエネルギ伝達
手段とを備えるハイブリッドシステムであって、前記エ
ネルギ出力源のいずれを使用するかを該ハイブリッドシ
ステムの運転者の操作により選択するためのエネルギ出
力源選択スイッチと、該エネルギ出力源選択スイッチに
より選択状態に応じて、前記燃料電池、熱機関およびエ
ネルギ伝達手段の各目標運転状態を設定する目標運転状
態設定手段と、前記エネルギ出力源および前記エネルギ
伝達手段のそれぞれを設定された目標運転状態に制御す
る運転制御手段とを備えるハイブリッドシステムとして
構成することもできる。かかつ場合において、前記目標
運転状態設定手段は、前記エネルギ出力源選択スイッチ
により、前記燃料電池のみがエネルギ出力源として選択
されている場合には、前記熱機関の運転を禁止するのみ
ならず、暖機をも禁止する状態に目標運転状態を設定す
る手段であるものとしてもよい。
Further, the present invention is a hybrid system comprising an energy output source including at least a fuel cell and a heat engine, and energy transmission means for outputting the energy of the energy output source to the outside in a usable form. An energy output source selection switch for selecting which of the energy output sources to use by an operation of the driver of the hybrid system, and the fuel cell and the heat according to the selected state by the energy output source selection switch. A hybrid system comprising a target operating state setting means for setting each target operating state of the engine and the energy transmitting means, and an operation controlling means for controlling each of the energy output source and the energy transmitting means to the set target operating state. It can also be configured. In such a case, the target operation state setting means not only prohibits the operation of the heat engine when the energy output source selection switch selects only the fuel cell as the energy output source, The target operation state may be set to a state in which the warm-up is also prohibited.

【0038】こうすれば、エネルギ出力源選択スイッチ
を操作することによって、運転者が自由にエネルギ出力
源を使い分けることができる。一例として、燃料電池、
熱機関を備える場合のエネルギ出力源の選択態様として
は、燃料電池のみを使用する場合、熱機関のみを使用す
る場合、双方を使用する場合の3つが考えられる。上記
ハイブリッドシステムによれば、これらの態様の中から
運転者の意志に沿った態様を選択することができ、エネ
ルギ出力源を意志に応じて使い分けることができるため
ハイブリッドシステムの利便性を向上することができ
る。更に、燃料電池のみが選択されている場合に熱機関
の暖機をも禁止する制御を併せて行うものとすれば、既
に説明した通り、ハイブリッドシステムの燃費および環
境性を共に向上することができる。
In this way, the driver can freely use the energy output source by operating the energy output source selection switch. Examples include fuel cells,
There are three possible modes of selecting an energy output source when a heat engine is provided, that is, when only a fuel cell is used, when only a heat engine is used, and when both are used. According to the hybrid system, it is possible to select a mode according to the driver's will from these modes, and to use the energy output source properly according to the will, thereby improving the convenience of the hybrid system. Can be. Further, if the control for prohibiting the warm-up of the heat engine is also performed when only the fuel cell is selected, as described above, both the fuel efficiency and the environmental performance of the hybrid system can be improved. .

【0039】以上で説明した種々のハイブリッドシステ
ムは、必ずしも燃料電池と熱機関のみを備える場合に限
定されるものではない。さらに、可逆的なエネルギ出力
手段である蓄電手段を備えることもでき、この場合にお
いて、前記目標運転状態設定手段は、前記蓄電手段に入
出力される電気的エネルギを考慮して前記目標運転状態
を設定する手段であるものとすることができる。
The various hybrid systems described above are not necessarily limited to the case where only the fuel cell and the heat engine are provided. Furthermore, it is also possible to include a power storage unit that is a reversible energy output unit. In this case, the target operation state setting unit sets the target operation state in consideration of electric energy input to and output from the power storage unit. It may be a means for setting.

【0040】蓄電手段は、ハイブリッドシステムの作動
中において充電によりエネルギ状態を回復することがで
きる可逆的なエネルギ出力源である。蓄電手段として
は、いわゆる二次電池やキャパシタなどが挙げられる。
上記ハイブリッドシステムは、電気的エネルギを出力す
るエネルギ出力源として、高効率であるが不可逆的な特
性を有する燃料電池と、可逆的である蓄電手段とを備え
る。このように特性の異なるエネルギ出力源を併用する
ことにより、それぞれの特性を活用し、ハイブリッドシ
ステムの効率、環境性、利便性を向上することができ
る。なお、上記ハイブリッドシステムにおいては、蓄電
手段を燃料電池よりも優先的に使用するものとしてもよ
いし、燃料電池を蓄電手段よりも優先的に使用するもの
としてもよい。いずれを優先して使用するかは、それぞ
れの出力定格や蓄電手段が蓄えておくことができる電力
量に応じて設定可能である。
The power storage means is a reversible energy output source capable of restoring an energy state by charging during operation of the hybrid system. Examples of the storage means include a so-called secondary battery and a capacitor.
The hybrid system includes, as an energy output source that outputs electrical energy, a fuel cell having high efficiency but irreversible characteristics, and reversible power storage means. By using the energy output sources having different characteristics in this way, the respective characteristics can be utilized to improve the efficiency, environment, and convenience of the hybrid system. In the hybrid system, the power storage means may be used with higher priority than the fuel cell, or the fuel cell may be used with higher priority than the power storage means. Which one is to be used with priority can be set according to the respective output ratings and the amount of power that can be stored by the power storage means.

【0041】本発明は、プラント、産業機械など種々の
システムに適用することができる。また、地上に固定さ
れたシステムのみならず移動体に適用することもでき
る。移動体には、車両、船舶、航空機、飛行船その他の
飛翔体など動力を利用して移動する種々の移動体が含ま
れる。必ずしも人や物を輸送するものに限られない。ま
た、乗員が搭乗するものにも限らない。
The present invention can be applied to various systems such as plants and industrial machines. Further, the present invention can be applied not only to a system fixed on the ground but also to a mobile object. The moving objects include various moving objects that move using power, such as vehicles, ships, aircraft, airships, and other flying objects. It is not necessarily limited to those that transport people and goods. Further, the present invention is not limited to those on which the occupants board.

【0042】本発明は、少なくとも燃料電池と熱機関と
を含むエネルギ出力源と、該エネルギ出力源のエネルギ
を利用可能な形態で外部に出力するエネルギ伝達手段と
を備えるハイブリッドシステムであって、前記燃料電池
および熱機関の双方がエネルギを出力可能な状態にある
場合は、燃料電池を優先的に使用してエネルギを出力す
るよう、該燃料電池および熱機関の運転を制御する制御
手段を備えるハイブリッドシステムとして構成すること
もできる。
The present invention is a hybrid system comprising: an energy output source including at least a fuel cell and a heat engine; and an energy transmission means for outputting the energy of the energy output source to a usable form to the outside. When both the fuel cell and the heat engine are in a state capable of outputting energy, a hybrid including control means for controlling the operation of the fuel cell and the heat engine such that the fuel cell is preferentially used to output energy. It can also be configured as a system.

【0043】かかるハイブリッドシステムによれば、燃
料電池を優先的に使用するため、先に説明したハイブリ
ッドシステムと同様、システム運転時の効率および環境
性を大きく向上することができる。なお、かかるハイブ
リッドシステムにおいても、上記ハイブリッドシステム
で説明した種々の付加的要素を考慮することができるこ
とはいうまでもない。
According to such a hybrid system, since the fuel cell is used preferentially, the efficiency and environmental performance during system operation can be greatly improved as in the hybrid system described above. It is needless to say that in such a hybrid system, the various additional elements described in the hybrid system can be considered.

【0044】本発明をハイブリッド式移動体として構成
する場合、例えば、以下の構成を採ることができる。即
ち、少なくとも燃料電池と熱機関とを含むエネルギ出力
源と、該エネルギ出力源のエネルギを利用可能な形態で
外部に出力するエネルギ伝達手段とを備えるハイブリッ
ド式移動体であって、前記燃料電池および熱機関のうち
少なくとも一方の劣化を検出する劣化検出手段と、前記
燃料電池および熱機関の一方に劣化が検出された場合に
は、該劣化に伴うエネルギ出力への影響を補償する方向
に、少なくとも他方の出力を制御する劣化時制御手段と
を備えるハイブリッド式移動体とすることもできる。
When the present invention is configured as a hybrid moving body, for example, the following configuration can be adopted. That is, a hybrid moving body including an energy output source including at least a fuel cell and a heat engine, and energy transmitting means for outputting energy of the energy output source to a usable form to the outside. A deterioration detecting unit that detects deterioration of at least one of the heat engines; and, if deterioration is detected in one of the fuel cell and the heat engine, at least in a direction to compensate for an influence on energy output due to the deterioration. It is also possible to provide a hybrid moving body including a deterioration control means for controlling the other output.

【0045】また、少なくとも燃料電池と熱機関とを含
む動力出力源と、該動力出力源から出力された動力を変
速機を介して駆動軸に伝達する伝達機構とを備えるハイ
ブリッド式移動体であって、前記燃料電池の劣化を検出
する劣化検出手段と、前記燃料電池の劣化が検出された
場合には、該劣化に伴うエネルギ出力への影響を補償す
る方向に、前記変速機を制御する変速機制御手段とを備
えるハイブリッド式移動体とすることもできる。
Further, the present invention provides a hybrid moving body including a power output source including at least a fuel cell and a heat engine, and a transmission mechanism for transmitting power output from the power output source to a drive shaft via a transmission. A deterioration detecting means for detecting the deterioration of the fuel cell; and a shift for controlling the transmission in a direction for compensating an influence on the energy output due to the deterioration when the deterioration of the fuel cell is detected. And a hybrid-type moving body including a machine control means.

【0046】前者のハイブリッド式移動体によれば、燃
料電池または熱機関の劣化が生じている場合には、劣化
が生じていない側の出力を制御して、その影響を抑制す
ることができる。ここで劣化とは故障、燃料の不足、経
時変化などにより、本来の出力が得られなくなる状態を
いう。また、上記構成においては、燃料電池と熱機関の
双方の劣化を検出するものとしてもよいし、いずれか一
方のみを検出するものとしてもよい。後者のハイブリッ
ド式移動体によれば、燃料電池の劣化が生じている場合
には、変速機を制御することにより、劣化の影響を抑制
することができる。なお、これらのハイブリッド式移動
体において、先にハイブリッドシステムで説明した種々
の付加的要素を併せて適用することができることはいう
までもない。
According to the former hybrid moving body, when the fuel cell or the heat engine is deteriorated, the output of the non-deteriorated side can be controlled to suppress the influence. Here, the deterioration refers to a state in which an original output cannot be obtained due to a failure, a shortage of fuel, a change with time, or the like. Further, in the above configuration, the deterioration of both the fuel cell and the heat engine may be detected, or only one of them may be detected. According to the latter, when the fuel cell is deteriorated, the influence of the deterioration can be suppressed by controlling the transmission. Needless to say, in these hybrid vehicles, the various additional elements described in the hybrid system can be applied together.

【0047】本発明は、以下に示すハイブリッドシステ
ムの制御方法として構成することもできる。即ち、本発
明の制御方法は、少なくとも燃料電池と熱機関とを含む
エネルギ出力源と、該エネルギ出力源のエネルギを利用
可能な状態で外部に出力するエネルギ伝達手段とを備え
るハイブリッドシステムの運転を制御する制御方法であ
って、(a) 出力すべき総エネルギを設定する工程
と、(b) 前記燃料電池を優先的に使用して前記総エ
ネルギを出力する態様で、前記燃料電池、熱機関および
前記エネルギ伝達手段の各目標運転状態を設定する工程
と、(c) 前記システムの作動状態に関する所定の条
件が満たされているか否かを判定する工程と、(d)
該所定の条件が満たされている場合には、前記燃料電
池、熱機関およびエネルギ伝達手段の少なくとも一つの
目標運転状態を前記所定の条件に応じて予め設定された
状態に変更する工程と、(e) 前記エネルギ出力源お
よび前記エネルギ伝達手段を制御して、前記設定された
総エネルギを出力する工程とを備える制御方法である。
The present invention can also be configured as a hybrid system control method described below. That is, the control method of the present invention operates the hybrid system including the energy output source including at least the fuel cell and the heat engine, and the energy transmission unit that outputs the energy of the energy output source to the outside in a usable state. A control method for controlling, wherein (a) setting a total energy to be output, and (b) outputting the total energy by preferentially using the fuel cell, wherein the fuel cell and the heat engine are output. And setting each target operation state of the energy transmission means; (c) determining whether a predetermined condition regarding an operation state of the system is satisfied; and (d).
Changing the target operation state of at least one of the fuel cell, the heat engine, and the energy transfer means to a state set in advance according to the predetermined condition when the predetermined condition is satisfied; e) controlling the energy output source and the energy transmission means to output the set total energy.

【0048】かかる制御方法によれば、先にハイブリッ
ドシステムで説明したのと同様の作用により、燃料電池
および熱機関という2種類のエネルギ出力源を、種々の
作動状態において有効に活用することができる。この結
果、ハイブリッドシステムの運転効率、環境性、利便性
を向上することができる。なお、制御方法の発明におい
ても、先にハイブリッドシステムの発明で説明した種々
の付加的要素を考慮することができることはいうまでも
ない。
According to this control method, two types of energy output sources, that is, a fuel cell and a heat engine, can be effectively used in various operating states by the same operation as that described in the hybrid system. . As a result, the operation efficiency, environmental friendliness, and convenience of the hybrid system can be improved. It is needless to say that the various additional elements described in the invention of the hybrid system can also be considered in the invention of the control method.

【0049】[0049]

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を、ハイブリ
ッド車両に適用した場合の実施例に基づいて、以下の順
序で説明する。 A.装置の構成: B.一般的動作: C.EV走行制御処理: D.外部電源稼働制御処理: E.第1の変形例: F.第2の変形例: G.第3の変形例: H.第2実施例: I.第2実施例における変形例: J.第3実施例: K.4輪駆動への適用:
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described in the following order based on an example in which the present invention is applied to a hybrid vehicle. A. Device configuration: General operation: EV traveling control processing: External power supply operation control processing: First modified example: Second modified example: Third modified example: Second Embodiment I. Modification of Second Embodiment: Third Embodiment: K. Application to four-wheel drive:

【0050】A.装置の構成: 図1は実施例としてのハイブリッド車両の概略構成図で
ある。本実施例のハイブリッド車両の動力源は、エンジ
ン10とモータ20である。図示する通り、本実施例の
ハイブリッド車両の動力系統は、上流側からエンジン1
0、入力クラッチ18、モータ20、トルクコンバータ
30、および変速機100を直列に結合した構成を有し
ている。即ち、エンジン10のクランクシャフト12
は、入力クラッチ18を介してモータ20に結合されて
いる。入力クラッチ18をオン・オフすることにより、
エンジン10からの動力の伝達を断続することができ
る。モータ20の回転軸13は、また、トルクコンバー
タ30にも結合されている。トルクコンバータの出力軸
14は変速機100に結合されている。変速機100の
出力軸15はディファレンシャルギヤ16を介して車軸
17に結合されている。以下、それぞれの構成要素につ
いて順に説明する。
A. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a hybrid vehicle as an embodiment. The power sources of the hybrid vehicle of this embodiment are the engine 10 and the motor 20. As shown in the figure, the power system of the hybrid vehicle of the present embodiment has an engine 1 from the upstream side.
0, the input clutch 18, the motor 20, the torque converter 30, and the transmission 100 are connected in series. That is, the crankshaft 12 of the engine 10
Is connected to the motor 20 via the input clutch 18. By turning on / off the input clutch 18,
Power transmission from the engine 10 can be interrupted. The rotating shaft 13 of the motor 20 is also connected to a torque converter 30. The output shaft 14 of the torque converter is connected to the transmission 100. The output shaft 15 of the transmission 100 is connected to an axle 17 via a differential gear 16. Hereinafter, each component will be described in order.

【0051】エンジン10は通常のガソリンエンジンで
ある。但し、エンジン10は、ガソリンと空気の混合気
をシリンダに吸い込むための吸気バルブ、および燃焼後
の排気をシリンダから排出するための排気バルブの開閉
タイミングを、ピストンの上下運動に対して相対的に調
整可能な機構を有している(以下、この機構をVVT機
構と呼ぶ)。VVT機構の構成については、周知である
ため、ここでは詳細な説明を省略する。エンジン10
は、ピストンの上下運動に対して各バルブが遅れて閉じ
るように開閉タイミングを調整することにより、いわゆ
るポンピングロスを低減することができる。この結果、
エンジン10をモータリングする際にモータ20から出
力すべきトルクを低減させることもできる。ガソリンを
燃焼して動力を出力する際には、VVT機構は、エンジ
ン10の回転数に応じて最も燃焼効率の良いタイミング
で各バルブが開閉するように制御される。
The engine 10 is a normal gasoline engine. However, the engine 10 sets the opening / closing timing of an intake valve for sucking a mixture of gasoline and air into a cylinder and an exhaust valve for discharging exhaust gas after combustion from the cylinder relative to the vertical movement of the piston. It has an adjustable mechanism (hereinafter, this mechanism is called a VVT mechanism). Since the configuration of the VVT mechanism is well known, detailed description is omitted here. Engine 10
By adjusting the opening / closing timing so that each valve closes with a delay with respect to the vertical movement of the piston, a so-called pumping loss can be reduced. As a result,
When the engine 10 is motored, the torque to be output from the motor 20 can be reduced. When power is output by burning gasoline, the VVT mechanism is controlled so that each valve opens and closes at a timing with the highest combustion efficiency according to the rotation speed of the engine 10.

【0052】モータ20は、三相の同期モータであり、
外周面に複数個の永久磁石を有するロータ22と、回転
磁界を形成するための三相コイルが巻回されたステータ
24とを備える。モータ20はロータ22に備えられた
永久磁石による磁界とステータ24の三相コイルによっ
て形成される磁界との相互作用により回転駆動する。ま
た、ロータ22が外力によって回転させられる場合に
は、これらの磁界の相互作用により三相コイルの両端に
起電力を生じさせる。なお、モータ20には、ロータ2
2とステータ24との間の磁束密度が円周方向に正弦分
布する正弦波着磁モータを適用することも可能である
が、本実施例では、比較的大きなトルクを出力可能な非
正弦波着磁モータを適用した。
The motor 20 is a three-phase synchronous motor,
A rotor 22 having a plurality of permanent magnets on an outer peripheral surface and a stator 24 around which a three-phase coil for forming a rotating magnetic field is wound. The motor 20 is driven to rotate by interaction between a magnetic field generated by a permanent magnet provided on the rotor 22 and a magnetic field formed by a three-phase coil of the stator 24. When the rotor 22 is rotated by an external force, an electromotive force is generated at both ends of the three-phase coil by the interaction of these magnetic fields. The motor 20 includes the rotor 2
It is also possible to apply a sine wave magnetized motor in which the magnetic flux density between the stator 2 and the stator 24 has a sine distribution in the circumferential direction. However, in the present embodiment, a non-sine wave magnetized motor capable of outputting a relatively large torque is used. A magnetic motor was applied.

【0053】モータ20の電源としては、バッテリ50
と燃料電池システム60とが備えられている。但し、主
電源は燃料電池システム60である。バッテリ50は燃
料電池システム60が故障した場合や十分な電力を出力
することができない過渡的な運転状態にある場合など
に、これを補完するようモータ20に電力を供給する電
源として使用される。バッテリ50の電力は、主として
ハイブリッド車両の制御を行う制御ユニット70や、照
明装置などの電力機器に主として供給される。
As a power source for the motor 20, a battery 50 is used.
And a fuel cell system 60. However, the main power supply is the fuel cell system 60. The battery 50 is used as a power supply for supplying electric power to the motor 20 to supplement the failure when the fuel cell system 60 has failed or is in a transitional operation state in which sufficient electric power cannot be output. The power of the battery 50 is mainly supplied to a control unit 70 that mainly controls the hybrid vehicle and power devices such as lighting devices.

【0054】モータ20と各電源との間には、接続状態
を切り替えるための切替スイッチ84が設けられてい
る。切替スイッチ84は、バッテリ50,燃料電池シス
テム60,モータ20の3者間の接続状態を任意に切り
替えることができる。ステータ24は切替スイッチ84
および駆動回路51を介してバッテリ50に電気的に接
続される。また、切替スイッチ84および駆動回路52
を介して燃料電池システム60に接続される。駆動回路
51,52は、それぞれトランジスタインバータで構成
されており、モータ20の三相それぞれに対して、ソー
ス側とシンク側の2つを一組としてトランジスタが複数
備えられている。これらの駆動回路51,52は、制御
ユニット70と電気的に接続されている。制御ユニット
70が駆動回路51,52の各トランジスタのオン・オ
フの時間をPWM制御するとバッテリ50および燃料電
池システム60を電源とする擬似三相交流がステータ2
4の三相コイルに流れ、回転磁界が形成される。モータ
20は、かかる回転磁界の作用によって、先に説明した
通り電動機または発電機として機能する。
A changeover switch 84 for switching the connection state is provided between the motor 20 and each power supply. The changeover switch 84 can arbitrarily switch the connection state among the three members of the battery 50, the fuel cell system 60, and the motor 20. The stator 24 has a changeover switch 84
And a drive circuit 51 to electrically connect to the battery 50. The changeover switch 84 and the drive circuit 52
Through the fuel cell system 60. Each of the drive circuits 51 and 52 is configured by a transistor inverter, and a plurality of transistors are provided for each of the three phases of the motor 20 by using a pair of a source side and a sink side. These drive circuits 51 and 52 are electrically connected to the control unit 70. When the control unit 70 performs PWM control of the on / off time of each transistor of the drive circuits 51 and 52, the pseudo three-phase alternating current using the battery 50 and the fuel cell system 60 as power sources is applied to the stator 2.
4 and a rotating magnetic field is formed. The motor 20 functions as an electric motor or a generator as described above by the action of the rotating magnetic field.

【0055】図2は燃料電池システムの概略構成を示す
説明図である。燃料電池システム60は、メタノールを
貯蔵するメタノールタンク61、水を貯蔵する水タンク
62、燃焼ガスを発生するバーナ63、空気の圧縮を行
なう圧縮機64、バーナ63と圧縮機64とを併設した
蒸発器65、改質反応により燃料ガスを生成する改質器
66、燃料ガス中の一酸化炭素(CO)濃度を低減する
CO低減部67、電気化学反応により起電力を得る燃料
電池60Aを主な構成要素とする。これらの各部の動作
は、制御ユニット70により制御される。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of the fuel cell system. The fuel cell system 60 includes a methanol tank 61 for storing methanol, a water tank 62 for storing water, a burner 63 for generating combustion gas, a compressor 64 for compressing air, and an evaporator provided with the burner 63 and the compressor 64 in parallel. The main components are a reformer 65, a reformer 66 that generates a fuel gas by a reforming reaction, a CO reducing unit 67 that reduces the concentration of carbon monoxide (CO) in the fuel gas, and a fuel cell 60A that obtains an electromotive force by an electrochemical reaction. It is a component. The operations of these units are controlled by the control unit 70.

【0056】燃料電池60Aは、固体高分子電解質型の
燃料電池であり、電解質膜、カソード、アノード、およ
びセパレータとから構成されるセルを複数積層して構成
されている。電解質膜は、例えばフッ素系樹脂などの固
体高分子材料で形成されたプロトン伝導性のイオン交換
膜である。カソードおよびアノードは、共に炭素繊維を
織成したカーボンクロスにより形成されている。セパレ
ータは、カーボンを圧縮してガス不透過とした緻密質カ
ーボンなどガス不透過の導電性部材により形成されてい
る。カソードおよびアノードとの間に燃料ガスおよび酸
化ガスの流路を形成する。
The fuel cell 60A is a solid polymer electrolyte type fuel cell, and is constituted by stacking a plurality of cells each comprising an electrolyte membrane, a cathode, an anode, and a separator. The electrolyte membrane is, for example, a proton-conductive ion exchange membrane formed of a solid polymer material such as a fluorine-based resin. The cathode and the anode are both formed of carbon cloth woven from carbon fibers. The separator is formed of a gas-impermeable conductive member such as dense carbon which is made gas-impermeable by compressing carbon. A flow path for the fuel gas and the oxidizing gas is formed between the cathode and the anode.

【0057】燃料電池システム60の各構成要素は次の
通り接続されている。メタノールタンク61は配管で蒸
発器65に接続されている。配管の途中に設けられたポ
ンプP2は、流量を調整しつつ、原燃料であるメタノー
ルを蒸発器65に供給する。水タンク62も同様に配管
で蒸発器65に接続されている。配管の途中に設けられ
たポンプP3は、流量を調整しつつ、水を蒸発器65に
供給する。メタノールの配管と、水の配管とは、それぞ
れポンプP2,P3の下流側で一つの配管に合流し、蒸
発器65に接続される。
The components of the fuel cell system 60 are connected as follows. The methanol tank 61 is connected to the evaporator 65 by a pipe. The pump P2 provided in the middle of the pipe supplies methanol, which is a raw fuel, to the evaporator 65 while adjusting the flow rate. The water tank 62 is similarly connected to the evaporator 65 by piping. The pump P3 provided in the middle of the pipe supplies water to the evaporator 65 while adjusting the flow rate. The methanol pipe and the water pipe merge into one pipe downstream of the pumps P2 and P3, respectively, and are connected to the evaporator 65.

【0058】蒸発器65は、供給されたメタノールと水
とを気化させる。蒸発器65には、バーナ63と圧縮機
64とが併設されている。蒸発器65は、バーナ63か
ら供給される燃焼ガスによってメタノールと水とを沸
騰、気化させる。バーナ63の燃料は、メタノールであ
る。メタノールタンク61は、蒸発器65に加えてバー
ナ63にも配管で接続されている。メタノールは、この
配管の途中に設けられたポンプP1により、バーナ63
に供給される。バーナ63には、また、燃料電池60A
での電気化学反応で消費されずに残った燃料排ガスも供
給される。バーナ63は、メタノールと燃料排ガスのう
ち、後者を主として燃焼させる。バーナ63の燃焼温度
はセンサT1の出力に基づいて制御されており、約80
0℃から1000℃に保たれる。バーナ63の燃焼ガス
は、蒸発器65に移送される際にタービンを回転させ、
圧縮機64を駆動する。圧縮機64は、燃料電池システ
ム60の外部から空気を取り込んでこれを圧縮し、この
圧縮空気を燃料電池60Aの陽極側に供給する。
The evaporator 65 vaporizes the supplied methanol and water. The evaporator 65 is provided with a burner 63 and a compressor 64. The evaporator 65 boils and vaporizes methanol and water by the combustion gas supplied from the burner 63. The fuel of the burner 63 is methanol. The methanol tank 61 is connected to the burner 63 in addition to the evaporator 65 by piping. Methanol is supplied to a burner 63 by a pump P1 provided in the middle of the pipe.
Supplied to The burner 63 also has a fuel cell 60A.
Fuel exhaust gas not consumed by the electrochemical reaction in the above is also supplied. The burner 63 mainly burns the latter of methanol and fuel exhaust gas. The combustion temperature of the burner 63 is controlled based on the output of the sensor T1.
It is kept between 0 ° C and 1000 ° C. The combustion gas of the burner 63 rotates the turbine when being transferred to the evaporator 65,
The compressor 64 is driven. The compressor 64 takes in air from outside the fuel cell system 60, compresses the air, and supplies the compressed air to the anode side of the fuel cell 60A.

【0059】蒸発器65と改質器66とは配管で接続さ
れている。蒸発器65で得られた原燃料ガス、即ちメタ
ノールと水蒸気の混合ガスは、改質器66に搬送され
る。改質器66は、供給されたメタノールと水とからな
る原燃料ガスを改質して水素リッチな燃料ガスを生成す
る。なお、蒸発器65から改質器66への搬送配管の途
中には、温度センサT2が設けられており、この温度が
通常約250℃の所定値になるようにバーナ63に供給
するメタノール量が制御される。なお、改質器66にお
ける改質反応では酸素が関与する。この改質反応に必要
な酸素を供給するために、改質器66には外部から空気
を供給するためのブロワ68が併設されている。
The evaporator 65 and the reformer 66 are connected by a pipe. The raw fuel gas obtained in the evaporator 65, that is, a mixed gas of methanol and steam, is transported to the reformer 66. The reformer 66 reforms the supplied raw fuel gas composed of methanol and water to generate a hydrogen-rich fuel gas. A temperature sensor T2 is provided in the middle of the transfer pipe from the evaporator 65 to the reformer 66, and the amount of methanol supplied to the burner 63 is controlled so that the temperature is normally a predetermined value of about 250 ° C. Controlled. Note that oxygen is involved in the reforming reaction in the reformer 66. In order to supply oxygen required for the reforming reaction, the reformer 66 is provided with a blower 68 for supplying air from outside.

【0060】改質器66とCO低減部67とは配管で接
続されている。改質器66で得られた水素リッチな燃料
ガスは、CO低減部67に供給される。改質器66での
反応課程において、通常は燃料ガスに一酸化炭素(C
O)が一定量含まれる。CO低減部67は、この燃料ガ
ス中の一酸化炭素濃度を低減させる。固体高分子型の燃
料電池では、燃料ガス中に含まれる一酸化炭素が、アノ
ードにおける反応を阻害して燃料電池の性能を低下させ
てしまうからである。CO低減部67は、燃料ガス中の
一酸化炭素を二酸化炭素へと酸化することにより、一酸
化炭素濃度を低減させる。
The reformer 66 and the CO reduction unit 67 are connected by a pipe. The hydrogen-rich fuel gas obtained in the reformer 66 is supplied to the CO reduction unit 67. In the reaction process in the reformer 66, usually, carbon monoxide (C
O) is contained in a certain amount. The CO reduction unit 67 reduces the concentration of carbon monoxide in the fuel gas. This is because, in a polymer electrolyte fuel cell, carbon monoxide contained in the fuel gas inhibits the reaction at the anode and lowers the performance of the fuel cell. The CO reduction unit 67 reduces the concentration of carbon monoxide by oxidizing carbon monoxide in the fuel gas to carbon dioxide.

【0061】CO低減部67と燃料電池60Aのアノー
ドとは配管で接続されている。一酸化炭素濃度が下げら
れた燃料ガスは、燃料電池60Aの陰極側における電池
反応に供される。また、先に説明した通り、燃料電池6
0Aのカソード側には圧縮された空気を送り込むための
配管が接続されている。この空気は、酸化ガスとして燃
料電池60Aの陽極側における電池反応に供される。
The CO reducing section 67 and the anode of the fuel cell 60A are connected by a pipe. The fuel gas having a reduced carbon monoxide concentration is subjected to a cell reaction on the cathode side of the fuel cell 60A. Further, as described above, the fuel cell 6
A pipe for sending compressed air is connected to the cathode side of 0A. This air is supplied to the cell reaction on the anode side of the fuel cell 60A as an oxidizing gas.

【0062】以上の構成を有する燃料電池システム60
は、メタノールと水を用いた化学反応によって電力を供
給することができる。本実施例では、メタノールタンク
61,水タンク62内のメタノールおよび水の残量に応
じて、燃料電池の運転状態を制御する。かかる制御を実
現するため、それぞれのタンクには、容量センサ61
a、62aが設けられている。なお、本実施例では、メ
タノールおよび水を用いる燃料電池システム60を搭載
しているが、燃料電池システム60は、これに限定され
るものではなく、種々の構成を適用することができる。
The fuel cell system 60 having the above configuration
Can supply power by a chemical reaction using methanol and water. In the present embodiment, the operation state of the fuel cell is controlled according to the remaining amounts of methanol and water in the methanol tank 61 and the water tank 62. In order to realize such control, a capacity sensor 61 is provided in each tank.
a, 62a are provided. In the present embodiment, the fuel cell system 60 using methanol and water is mounted, but the fuel cell system 60 is not limited to this, and various configurations can be applied.

【0063】燃料電池システム60には、冷却系統が備
えられている。エンジン10にも冷却系統が備えられて
いるが、図1では図示を省略した。燃料電池システム6
0の冷却系統は、エンジン10の冷却系統とは個別に備
えられている。この冷却系統は、図示する通り、冷却水
が通過する冷媒路94と、冷却水の放熱を行うためのラ
ジエータ92と、冷却水を循環させるためのポンプ93
とからなる。ポンプ93は、後述する補機駆動装置82
で駆動される。
The fuel cell system 60 is provided with a cooling system. The engine 10 is also provided with a cooling system, but is not shown in FIG. Fuel cell system 6
The cooling system of 0 is provided separately from the cooling system of the engine 10. As shown, the cooling system includes a coolant passage 94 through which the cooling water passes, a radiator 92 for radiating the cooling water, and a pump 93 for circulating the cooling water.
Consists of The pump 93 is connected to an accessory driving device 82 described later.
Driven by

【0064】なお、以下の説明では燃料電池システム6
0をまとめて燃料電池60と称するものとする。また、
燃料電池での発電に使用されるメタノールおよび水を総
称してFC燃料と呼ぶものとする。両者の容量は常に同
一とは限らない。以下の説明においてFC燃料量という
ときは、燃料電池での発電に制約を与える側の容量を意
味するものとする。つまり、メタノールおよび水のう
ち、発電を継続した場合に先に不足する側の容量を意味
するものとする。
In the following description, the fuel cell system 6
0 are collectively referred to as a fuel cell 60. Also,
Methanol and water used for power generation by the fuel cell are collectively called FC fuel. Both capacities are not always the same. In the following description, the FC fuel amount means a capacity on a side that restricts power generation by the fuel cell. In other words, it means the capacity of methanol and water on the side that runs short first when power generation is continued.

【0065】本実施例のハイブリッド車両は、外部に電
力を供給するためのコンセント91を備えており、燃料
電池60およびバッテリ50は、このコンセント91の
電源としても活用される。コンセント91と燃料電池6
0およびバッテリ50とは、切替スイッチ90を介して
接続されており、切替スイッチ90の切り替えによって
電源を燃料電池60とバッテリ50との間で切り替える
ことができる。切替スイッチ90は制御ユニット70か
らの制御信号によって切り替えられる。コンセント91
は、後述する補機駆動用モータ80とも電気的に接続さ
れている。従って、補機駆動用モータ80を発電機とし
て駆動すれば、その電力をコンセント91から出力する
ことも可能である。
The hybrid vehicle of this embodiment has an outlet 91 for supplying electric power to the outside, and the fuel cell 60 and the battery 50 are also used as a power source for the outlet 91. Outlet 91 and fuel cell 6
0 and the battery 50 are connected via a changeover switch 90, and the power can be switched between the fuel cell 60 and the battery 50 by switching the changeover switch 90. The changeover switch 90 is switched by a control signal from the control unit 70. Outlet 91
Are also electrically connected to an accessory driving motor 80 described later. Therefore, if the auxiliary device driving motor 80 is driven as a generator, the electric power can be output from the outlet 91.

【0066】トルクコンバータ30は、流体を利用した
周知の動力伝達機構である。トルクコンバータ30の入
力軸、即ちモータ20の出力軸13と、トルクコンバー
タ30の出力軸14とは機械的に結合されてはおらず、
互いに滑りをもった状態で回転可能である。両者の末端
には、それぞれ複数のブレードを有するタービンが備え
られており、モータ20の出力軸13のタービンとトル
クコンバータ30の出力軸14のタービンとが互いに対
向する状態でトルクコンバータ内部に組み付けられてい
る。トルクコンバータ30は密閉構造をなしており、中
にはトランスミッション・オイルが封入されている。こ
のオイルが前述のタービンにそれぞれ作用することで、
一方の回転軸から他方の回転軸に動力を伝達することが
できる。しかも、両者はすべりをもった状態で回転可能
であるから、一方の回転軸から入力された動力を、回転
数およびトルクの異なる回転状態に変換して他方の回転
軸に伝達することができる。トルクコンバータ30に
は、両回転軸の滑りが生じないよう、所定の条件下で両
者を結合するロックアップクラッチも設けられている。
ロックアップクラッチのオン・オフは制御ユニット70
により制御される。
The torque converter 30 is a well-known power transmission mechanism using a fluid. The input shaft of the torque converter 30, that is, the output shaft 13 of the motor 20, and the output shaft 14 of the torque converter 30 are not mechanically coupled,
They can rotate with each other slipping. Turbines each having a plurality of blades are provided at both ends, and the turbine of the output shaft 13 of the motor 20 and the turbine of the output shaft 14 of the torque converter 30 are assembled inside the torque converter in a state where they face each other. ing. The torque converter 30 has a sealed structure, and transmission oil is sealed therein. This oil acts on each of the aforementioned turbines,
Power can be transmitted from one rotating shaft to the other rotating shaft. In addition, since both can rotate in a slipping state, it is possible to convert the power input from one of the rotating shafts into a rotating state having a different number of rotations and a different torque and transmit the converted power to the other rotating shaft. The torque converter 30 is also provided with a lock-up clutch that couples the two rotating shafts under predetermined conditions so that the two rotating shafts do not slip.
The ON / OFF of the lock-up clutch is controlled by the control unit 70.
Is controlled by

【0067】変速機100は、内部に複数のギヤ、クラ
ッチ、ワンウェイクラッチ、ブレーキ等を備え、変速比
を切り替えることによってトルクコンバータ30の出力
軸14のトルクおよび回転数を変換して出力軸15に伝
達可能な機構である。図3は変速機100の内部構造を
示す説明図である。本実施例の変速機100は、大きく
は副変速部110(図中の破線より左側の部分)と主変
速部120(図中の破線より右側の部分)とから構成さ
れており、図示する構造により前進5段、後進1段の変
速段を実現することができる。
The transmission 100 includes a plurality of gears, clutches, one-way clutches, brakes, and the like, and converts the torque and the number of revolutions of the output shaft 14 of the torque converter 30 by switching the speed ratio, thereby forming the output shaft 15. It is a mechanism that can transmit. FIG. 3 is an explanatory diagram showing the internal structure of the transmission 100. The transmission 100 of the present embodiment is mainly composed of an auxiliary transmission portion 110 (a portion on the left side of the broken line in the drawing) and a main transmission portion 120 (a portion on the right side of the broken line in the drawing). Thus, five forward speeds and one reverse speed can be realized.

【0068】変速機100の構成について回転軸14側
から順に説明する。図示する通り、回転軸14から入力
された動力は、オーバードライブ部として構成された副
変速部110によって所定の変速比で変速されて回転軸
119に伝達される。副変速部110は、シングルピニ
オン型の第1のプラネタリギヤ112を中心に、クラッ
チC0と、ワンウェイクラッチF0と、ブレーキB0に
より構成される。第1のプラネタリギヤ112は、遊星
歯車とも呼ばれるギヤであり、中心で回転するサンギヤ
114、サンギヤの周りで自転しながら公転するプラネ
タリピニオンギヤ115、更にプラネタリピニオンギヤ
の外周で回転するリングギヤ118の3種類のギヤから
構成されている。プラネタリピニオンギヤ115は、プ
ラネタリキャリア116と呼ばれる回転部に軸支されて
いる。
The structure of the transmission 100 will be described in order from the rotating shaft 14 side. As shown in the figure, the power input from the rotating shaft 14 is transmitted to the rotating shaft 119 after being shifted at a predetermined gear ratio by a subtransmission unit 110 configured as an overdrive unit. The auxiliary transmission unit 110 is configured by a clutch C0, a one-way clutch F0, and a brake B0 centering on a single-pinion type first planetary gear 112. The first planetary gear 112 is a gear also referred to as a planetary gear, and includes three types of gears: a sun gear 114 that rotates at the center, a planetary pinion gear 115 that revolves while rotating around the sun gear, and a ring gear 118 that rotates around the outer periphery of the planetary pinion gear. It is composed of The planetary pinion gear 115 is supported by a rotating part called a planetary carrier 116.

【0069】一般にプラネタリギヤは、上述の3つのギ
ヤのうち2つのギヤの回転状態が決定されると残余の一
つのギヤの回転状態が決定される性質を有している。プ
ラネタリギヤの各ギヤの回転状態は、機構学上周知の計
算式(1)によって与えられる。 Ns=(1+ρ)/ρ×Nc−Nr/ρ; Nc=ρ/(1+ρ)×Ns+Nr/(1+ρ); Nr=(1+ρ)Nc−ρNs; Ts=Tc×ρ/(1+ρ)=ρTr; Tr=Tc/(1+ρ); ρ=サンギヤの歯数/リングギヤの歯数 ・・・(1);
In general, a planetary gear has a property such that when the rotational state of two of the above three gears is determined, the rotational state of the remaining one gear is determined. The rotation state of each gear of the planetary gear is given by a calculation formula (1) well-known in mechanics. Ns = (1 + ρ) / ρ × Nc−Nr / ρ; Nc = ρ / (1 + ρ) × Ns + Nr / (1 + ρ); Nr = (1 + ρ) Nc−ρNs; Ts = Tc × ρ / (1 + ρ) = ρTr; Tr = Tc / (1 + ρ); ρ = number of teeth of sun gear / number of teeth of ring gear (1);

【0070】ここで、Nsはサンギヤの回転数;Tsは
サンギヤのトルク;Ncはプラネタリキャリアの回転
数;Tcはプラネタリキャリアのトルク;Nrはリング
ギヤの回転数;Trはリングギヤのトルク;である。
Here, Ns is the rotation speed of the sun gear; Ts is the torque of the sun gear; Nc is the rotation speed of the planetary carrier; Tc is the torque of the planetary carrier; Nr is the rotation speed of the ring gear;

【0071】副変速部110では、変速機100の入力
軸に相当する回転軸14がプラネタリキャリア116に
結合されている。またこのプラネタリキャリア116と
サンギヤ114との間にワンウェイクラッチF0とクラ
ッチC0とが並列に配置されている。ワンウェイクラッ
チF0はサンギヤ114がプラネタリキャリア116に
対して相対的に正回転、即ち変速機への入力軸14と同
方向に回転する場合に係合する方向に設けられている。
サンギヤ114には、その回転を制止可能な多板ブレー
キB0が設けられている。副変速部110の出力に相当
するリングギヤ118は回転軸119に結合されてい
る。回転軸119は、主変速部120の入力軸に相当す
る。
In the auxiliary transmission section 110, the rotating shaft 14 corresponding to the input shaft of the transmission 100 is connected to the planetary carrier 116. A one-way clutch F0 and a clutch C0 are arranged in parallel between the planetary carrier 116 and the sun gear 114. The one-way clutch F0 is provided in a direction in which the sun gear 114 is engaged when the sun gear 114 rotates forward relative to the planetary carrier 116, that is, when the sun gear 114 rotates in the same direction as the input shaft 14 to the transmission.
The sun gear 114 is provided with a multi-disc brake B0 that can stop the rotation. A ring gear 118 corresponding to the output of the subtransmission unit 110 is connected to the rotation shaft 119. The rotation shaft 119 corresponds to an input shaft of the main transmission unit 120.

【0072】かかる構成を有する副変速部110は、ク
ラッチC0又はワンウェイクラッチF0が係合した状態
ではプラネタリキャリア116とサンギヤ114とが一
体的に回転する。先に示した式(1)に照らせば、サン
ギヤ114とプラネタリキャリア116の回転数が等し
い場合には、リングギヤ118の回転数もこれらと等し
くなるからである。このとき、回転軸119は入力軸1
4と同じ回転数となる。またブレーキB0を係合させて
サンギヤ114の回転を止めた場合、先に示した式
(1)においてサンギヤ114の回転数Nsに値0を代
入すれば明らかな通り、リングギヤ118の回転数Nr
はプラネタリキャリア116の回転数Ncよりも高くな
る。即ち、回転軸14の回転は増速されて回転軸119
に伝達される。このように副変速部110は、回転軸1
4から入力された動力を、そのままの状態で回転軸11
9に伝える役割と、増速して伝える役割とを選択的に果
たすことができる。
In the subtransmission portion 110 having such a configuration, the planetary carrier 116 and the sun gear 114 rotate integrally when the clutch C0 or the one-way clutch F0 is engaged. According to the equation (1) shown above, when the rotation speeds of the sun gear 114 and the planetary carrier 116 are equal, the rotation speed of the ring gear 118 is also equal to them. At this time, the rotation shaft 119 is the input shaft 1
The rotation speed becomes the same as 4. Also, when the rotation of the sun gear 114 is stopped by engaging the brake B0, the rotation speed Nr of the ring gear 118 is apparent as a result of substituting a value 0 for the rotation speed Ns of the sun gear 114 in the above-described equation (1).
Is higher than the rotation speed Nc of the planetary carrier 116. That is, the rotation of the rotating shaft 14 is accelerated and the rotating shaft 119 is rotated.
Is transmitted to As described above, the auxiliary transmission unit 110 is
The power input from 4 is applied to the rotating shaft 11 as it is.
9 and the role of increasing the speed can be selectively performed.

【0073】次に、主変速部120の構成を説明する。
主変速部120は三組のプラネタリギヤ130,14
0,150を備えている。また、クラッチC1,C2、
ワンウェイクラッチF1,F2およびブレーキB1〜B
4を備えている。各プラネタリギヤは、副変速部110
に備えられた第1のプラネタリギヤ112と同様、サン
ギヤ、プラネタリキャリアおよびプラネタリピニオンギ
ヤ、並びにリングギヤから構成されている。三組のプラ
ネタリギヤ130,140,150は次の通り結合され
ている。
Next, the configuration of the main transmission section 120 will be described.
The main transmission section 120 includes three sets of planetary gears 130 and 14.
0,150. Also, clutches C1, C2,
One-way clutches F1, F2 and brakes B1-B
4 is provided. Each of the planetary gears is
As in the case of the first planetary gear 112 provided in the first embodiment, a sun gear, a planetary carrier, a planetary pinion gear, and a ring gear are provided. The three planetary gears 130, 140, 150 are connected as follows.

【0074】第2のプラネタリギヤ130のサンギヤ1
32と第3のプラネタリギヤ140のサンギヤ142と
は互いに一体的に結合されており、これらはクラッチC
2を介して入力軸119に結合可能となっている。これ
らのサンギヤ132,142が結合された回転軸には、
その回転を制止するためのブレーキB1が設けられてい
る。また、該回転軸が逆転する際に係合する方向にワン
ウェイクラッチF1が設けられている。さらにこのワン
ウェイクラッチF1の回転を制止するためのブレーキB
2が設けられている。
Sun gear 1 of second planetary gear 130
32 and the sun gear 142 of the third planetary gear 140 are integrally connected to each other.
2 can be coupled to the input shaft 119. On the rotation shaft to which these sun gears 132 and 142 are connected,
A brake B1 for stopping the rotation is provided. In addition, a one-way clutch F1 is provided in a direction in which the rotation shaft is engaged when the rotation shaft reversely rotates. Further, a brake B for stopping rotation of the one-way clutch F1
2 are provided.

【0075】第2のプラネタリギヤ130のプラネタリ
キャリア134には、その回転を制止可能なブレーキB
3が設けられている。第2のプラネタリギヤ130のリ
ングギヤ136は、第3のプラネタリギヤ140のプラ
ネタリキャリア144および第4のプラネタリギヤ15
0のプラネタリキャリア154と一体的に結合されてい
る。更に、これら三者は変速機100の出力軸15に結
合されている。
The planetary carrier 134 of the second planetary gear 130 has a brake B capable of stopping its rotation.
3 are provided. The ring gear 136 of the second planetary gear 130 is connected to the planetary carrier 144 of the third planetary gear 140 and the fourth planetary gear 15.
0 and the planetary carrier 154. Furthermore, these three are coupled to the output shaft 15 of the transmission 100.

【0076】第3のプラネタリギヤ140のリングギヤ
146は、第4のプラネタリギヤ150のサンギヤ15
2に結合されるとともに、回転軸122に結合されてい
る。回転軸122はクラッチC1を介して主変速部12
0の入力軸119に結合可能となっている。第4のプラ
ネタリギヤ150のリングギヤ156には、その回転を
制止するためのブレーキB4と、リングギヤ156が逆
転する際に係合する方向にワンウェイクラッチF2とが
設けられている。
The ring gear 146 of the third planetary gear 140 is connected to the sun gear 15 of the fourth planetary gear 150.
2 and to the rotating shaft 122. The rotating shaft 122 is connected to the main transmission unit 12 via the clutch C1.
0 can be coupled to the input shaft 119. The ring gear 156 of the fourth planetary gear 150 is provided with a brake B4 for stopping the rotation thereof and a one-way clutch F2 in a direction in which the ring gear 156 is engaged when the ring gear 156 reversely rotates.

【0077】変速機100に設けられた上述のクラッチ
C0〜C2およびブレーキB0〜B4は、それぞれ油圧
によって係合および解放する。図1中に示す通り、変速
機100には電動式の油圧ポンプ102から、これらの
クラッチおよびブレーキを作動させるための作動油が供
給されている。詳細な図示は省略したが、変速機100
には作動を可能とする油圧配管および油圧を制御するた
めのソレノイドバルブ等が設けられた油圧制御部104
により、油圧を制御することができる。本実施例のハイ
ブリッド車両では、制御ユニット70が油圧制御部10
4内のソレノイドバルブ等に制御信号を出力することに
よって、各クラッチおよびブレーキの作動を制御する。
The above-described clutches C0 to C2 and brakes B0 to B4 provided in the transmission 100 are engaged and released by hydraulic pressure, respectively. As shown in FIG. 1, hydraulic oil for operating these clutches and brakes is supplied to the transmission 100 from an electric hydraulic pump 102. Although not shown in detail, the transmission 100
Has a hydraulic control unit 104 provided with a hydraulic pipe enabling operation, a solenoid valve for controlling hydraulic pressure, and the like.
Thus, the hydraulic pressure can be controlled. In the hybrid vehicle of the present embodiment, the control unit 70
The operation of each clutch and brake is controlled by outputting a control signal to a solenoid valve in 4.

【0078】本実施例の変速機100は、クラッチC0
〜C2およびブレーキB0〜B4の係合および解放の組
み合わせによって、前進5段・後進1段の変速段を設定す
ることができる。また、いわゆるパーキングおよびニュ
ートラルの状態も実現することができる。図4は各クラ
ッチ、ブレーキ、およびワンウェイクラッチの係合状態
と変速段との関係を示す説明図である。この図におい
て、○印はクラッチ等が係合した状態であることを意味
し、◎は動力源ブレーキ時に係合することを意味し、△
印は係合するものの動力伝達に閑係しないことを意味し
ている。動力源ブレーキとは、エンジン10およびモー
タ20による制動をいう。なお、ワンウェイクラッチF
0〜F2の係合状態は、制御ユニット70の制御信号に
基づくものではなく、各ギヤの回転方向に基づくもので
ある。
The transmission 100 according to the present embodiment has a clutch C0
C5 and the engagement and disengagement of the brakes B0 to B4 make it possible to set five forward speeds and one reverse speed. Also, so-called parking and neutral states can be realized. FIG. 4 is an explanatory diagram showing the relationship between the engagement state of each clutch, brake, and one-way clutch and the shift speed. In this figure, the mark ○ means that the clutch or the like is engaged, the mark ◎ means that it is engaged during power source braking,
The mark means that it engages but does not affect power transmission. The power source brake refers to braking by the engine 10 and the motor 20. The one-way clutch F
The engagement states of 0 to F2 are not based on the control signal of the control unit 70 but based on the rotation direction of each gear.

【0079】図4に示す通り、パーキング(P)および
ニュートラル(N)の場合には、クラッチC0およびワ
ンウェイクラッチF0が係合する。クラッチC2および
クラッチC1の双方が解放状態であるから、主変速部1
20の入力軸119から下流には動力の伝達がなされな
い。
As shown in FIG. 4, in the case of parking (P) and neutral (N), the clutch C0 and the one-way clutch F0 are engaged. Since both the clutch C2 and the clutch C1 are in the disengaged state, the main transmission 1
No power is transmitted downstream from the 20 input shafts 119.

【0080】第1速(1st)の場合には、クラッチC
0,C1およびワンウェイクラッチF0,F2が係合す
る。また、エンジンブレーキをかける場合には、さらに
ブレーキB4が係合する。この状態では、変速機100
の入力軸14は第4のプラネタリギヤ150のサンギヤ
152に直結された状態に等しくなり、動力は第4のプ
ラネタリギヤ150の変速比に応じた変速比で出力軸1
5に伝達される。リングギヤ156は、ワンウェイクラ
ッチF2の作用により逆転しないように拘束され、事実
上回転数は値0となる。
In the case of the first speed (1st), the clutch C
0, C1 and one-way clutches F0, F2 are engaged. When the engine brake is applied, the brake B4 is further engaged. In this state, the transmission 100
Input shaft 14 is equivalent to a state directly connected to the sun gear 152 of the fourth planetary gear 150, and the power is output shaft 1 at a speed ratio corresponding to the speed ratio of the fourth planetary gear 150.
5 is transmitted. The ring gear 156 is restrained so as not to rotate reversely by the action of the one-way clutch F2, and the number of revolutions becomes practically zero.

【0081】第2速(2nd)の場合には、クラッチC
1、ブレーキB3、ワンウェイクラッチF0が係合す
る。また、エンジンブレーキをかける場合には、さらに
クラッチC0が係合する。この状態では、変速機100
の入力軸14は第4のプラネタリギヤ150のサンギヤ
152および第3のプラネタリギヤ140のリングギヤ
146に直結された状態に等しい。一方、第2のプラネ
タリギヤ130のプラネタリキャリア134は固定され
た状態となる。第2のプラネタリギヤ130および第3
のプラネタリギヤ140について見れば、両者のサンギ
ヤ132、142の回転数は等しい。また、リングギヤ
136とプラネタリキャリア144の回転数は等しい。
これらの条件下で、先に説明した式(1)に照らせば、
プラネタリギヤ130、140の回転状態は一義的に決
定される。出力軸15の回転数Noutは第1速(1s
t)の回転数よりも高くなり、トルクToutは第1速
(1st)のトルクよりも低くなる。
In the case of the second speed (2nd), the clutch C
1. The brake B3 and the one-way clutch F0 are engaged. When the engine brake is applied, the clutch C0 is further engaged. In this state, the transmission 100
Is equivalent to a state where the input shaft 14 is directly connected to the sun gear 152 of the fourth planetary gear 150 and the ring gear 146 of the third planetary gear 140. On the other hand, the planetary carrier 134 of the second planetary gear 130 is fixed. Second planetary gear 130 and third planetary gear
As for the planetary gear 140, the rotation speeds of the sun gears 132 and 142 are the same. Further, the rotation speeds of the ring gear 136 and the planetary carrier 144 are equal.
Under these conditions, in light of equation (1) described above,
The rotation state of the planetary gears 130 and 140 is uniquely determined. The rotation speed Nout of the output shaft 15 is the first speed (1s
t), and the torque Tout becomes lower than the torque of the first speed (1st).

【0082】第3速(3rd)の場合には、クラッチC
0,C1、ブレーキB2、ワンウェイクラッチF0,F
1が係合する。また、エンジンブレーキをかける場合に
は、さらにブレーキB1が係合する。この状態では、変
速機100の入力軸14は第4のプラネタリギヤ150
のサンギヤ152および第3のプラネタリギヤ140の
リングギヤ146に直結された状態に等しい。一方、第
2および第2のプラネタリギヤ130、140のサンギ
ヤ132、142はブレーキB2およびワンウェイクラ
ッチF1の作用により逆転が禁止された状態となり、事
実上回転数は値0となる。かかる条件下で、第2速(2
nd)の場合と同様、先に説明した式(1)に照らせ
ば、プラネタリギヤ130、140の回転状態は一義的
に決定され、出力軸15の回転数も一義的に決定され
る。出力軸15の回転数Noutは第2速(2nd)の
回転数よりも高くなり、トルクToutは第2速(2n
d)のトルクよりも低くなる。
In the case of the third speed (3rd), the clutch C
0, C1, brake B2, one-way clutch F0, F
1 engage. When the engine brake is applied, the brake B1 is further engaged. In this state, the input shaft 14 of the transmission 100 is connected to the fourth planetary gear 150
Of the third planetary gear 140 and the ring gear 146 of the third planetary gear 140. On the other hand, the sun gears 132 and 142 of the second and second planetary gears 130 and 140 are in a state in which reverse rotation is prohibited by the action of the brake B2 and the one-way clutch F1, and the rotation speed is practically zero. Under these conditions, the second speed (2
As in the case of nd), the rotational state of the planetary gears 130 and 140 is uniquely determined and the rotational speed of the output shaft 15 is also uniquely determined according to the above-described equation (1). The rotation speed Nout of the output shaft 15 is higher than the rotation speed of the second speed (2nd), and the torque Tout is increased to the second speed (2n).
The torque becomes lower than d).

【0083】第4速(4th)の場合には、クラッチC
0〜C2およびワンウェイクラッチF0が係合する。ブ
レーキB2も同時に係合するが、動力の伝達には無関係
である。この状態では、クラッチC1,C2が同時に係
合するため、入力軸14は第2のプラネタリギヤ130
のサンギヤ132、第3のプラネタリギヤ140のサン
ギヤ142およびリングギヤ146、第4のプラネタリ
ギヤ150のサンギヤ152に直結された状態となる。
この結果、第3のプラネタリギヤ140は入力軸14と
同じ回転数で一体的に回転する。従って、出力軸15も
入力軸14と同じ回転数で一体的に回転する。従って第
4速(4th)では、出力軸15は第3速(3rd)よ
りも高い回転数で回転する。出力軸15の回転数Nou
tは第3速(3rd)の回転数よりも高くなり、トルク
Toutは第3速(3rd)のトルクよりも低くなる。
In the case of the fourth speed (4th), the clutch C
0 to C2 and the one-way clutch F0 are engaged. The brake B2 is also engaged at the same time, but has nothing to do with the transmission of power. In this state, since the clutches C1 and C2 are simultaneously engaged, the input shaft 14 is connected to the second planetary gear 130.
, The sun gear 142 and the ring gear 146 of the third planetary gear 140, and the sun gear 152 of the fourth planetary gear 150.
As a result, the third planetary gear 140 rotates integrally with the input shaft 14 at the same rotation speed. Therefore, the output shaft 15 also integrally rotates at the same rotation speed as the input shaft 14. Therefore, in the fourth speed (4th), the output shaft 15 rotates at a higher rotation speed than in the third speed (3rd). Number of rotations No of output shaft 15
t becomes higher than the rotation speed of the third speed (3rd), and the torque Tout becomes lower than the torque of the third speed (3rd).

【0084】第5速(5th)の場合には、クラッチC
1、C2、ブレーキB0が係合する。ブレーキB2も係
合するが、動力の伝達には無関係である。この状態で
は、クラッチC0が解放されるため、副変速部110で
回転数が増速される。つまり、変速機100の入力軸1
4の回転数は、増速されて主変速部120の入力軸11
9に伝達される。一方、クラッチC1,C2が同時に係
合するため、第4速(4th)の場合と同様、入力軸1
19と出力軸15とは同じ回転数で回転する。先に説明
した式(1)に照らせば、副変速部110の入力軸14
と出力軸119の回転数、トルクの関係を求めることが
でき、出力軸15の回転数、トルクを求めることができ
る。出力軸15の回転数Noutは第4速(4th)の
回転数よりも高くなり、トルクToutは第4速(4t
h)のトルクよりも低くなる。
In the case of the fifth speed (5th), the clutch C
1, C2 and brake B0 are engaged. The brake B2 is also engaged, but has nothing to do with power transmission. In this state, the clutch C0 is disengaged, and the rotation speed is increased by the subtransmission unit 110. That is, the input shaft 1 of the transmission 100
The rotation speed of the input shaft 11 of the main transmission unit 120 is increased
9 is transmitted. On the other hand, since the clutches C1 and C2 are simultaneously engaged, as in the case of the fourth speed (4th), the input shaft 1
19 and the output shaft 15 rotate at the same rotation speed. According to the above-described equation (1), the input shaft 14 of the subtransmission unit 110 is
And the rotational speed and torque of the output shaft 119, and the rotational speed and torque of the output shaft 15 can be obtained. The rotation speed Nout of the output shaft 15 is higher than the rotation speed of the fourth speed (4th), and the torque Tout is increased to the fourth speed (4t).
h) becomes lower than the torque.

【0085】リバース(R)の場合には、クラッチC
2、ブレーキB0、B4が係合する。このとき、入力軸
14の回転数は副変速部110で増速された上で、第2
のプラネタリギヤ130のサンギヤ132、第3のプラ
ネタリギヤ140のサンギヤ142に直結された状態と
なる。既に説明した通り、リングギヤ136、プラネタ
リキャリア144、154の回転数は等しくなる。リン
グギヤ146とサンギヤ152の回転数も等しくなる。
また、第4のプラネタリギヤ150のリングギヤ156
の回転数はブレーキB4の作用により値0となる。これ
らの条件下で先に説明した式(1)に照らせば、プラネ
タリギヤ130、140、150の回転状態は一義的に
決定される。このとき出力軸15は負の方向に回転し、
後進が可能となる。
In the case of reverse (R), the clutch C
2. The brakes B0 and B4 are engaged. At this time, the rotation speed of the input shaft 14 is increased by the
Is connected directly to the sun gear 132 of the planetary gear 130 and the sun gear 142 of the third planetary gear 140. As described above, the rotation speeds of the ring gear 136 and the planetary carriers 144 and 154 are equal. The rotation speeds of the ring gear 146 and the sun gear 152 also become equal.
Also, the ring gear 156 of the fourth planetary gear 150
Has a value of 0 due to the action of the brake B4. Under these conditions, the rotational state of the planetary gears 130, 140, 150 is uniquely determined according to the above-described equation (1). At this time, the output shaft 15 rotates in the negative direction,
Reverse is possible.

【0086】以上で説明した通り、本実施例の変速機1
00は、前進5段、後進1段の変速を実現することがで
きる。入力軸14から入力された動力は、回転数および
トルクの異なる動力として出力軸15から出力される。
出力される動力は、第1速(1st)から第5速(5t
h)の順に回転数が上昇し、トルクが低減する。これは
入力軸14に負のトルク、即ち制動力が付加されている
場合も同様である。入力軸14にエンジン10およびモ
ータ20により、一定の制動力が付加された場合、第1
速(1st)から第5速(5th)の順に出力軸15に
付加される制動力は低減する。なお、変速機100とし
ては、本実施例で適用した構成の他、周知の種々の構成
を適用可能である。変速段が前進5速よりも少ないもの
および多いもののいずれも適用可能である。
As described above, the transmission 1 of this embodiment
In the case of 00, five forward gears and one reverse gear can be realized. The power input from the input shaft 14 is output from the output shaft 15 as power having different rotation speed and torque.
The power output is from the first gear (1st) to the fifth gear (5t
The rotation speed increases in the order of h), and the torque decreases. This is the same when a negative torque, that is, a braking force is applied to the input shaft 14. When a constant braking force is applied to the input shaft 14 by the engine 10 and the motor 20, the first
The braking force applied to the output shaft 15 decreases in order from the first speed (1st) to the fifth speed (5th). As the transmission 100, various well-known configurations other than the configuration applied in the present embodiment can be applied. Either one where the shift speed is smaller than or larger than the fifth forward speed is applicable.

【0087】変速機100の変速段は、制御ユニット7
0が車速等に応じて設定する。運転者は、車内に備えら
れたシフトレバーを手動で操作し、シフトポジションを
選択することによって、使用される変速段の範囲を変更
することが可能である。図5は本実施例のハイブリッド
車両におけるシフトポジションの操作部160を示す説
明図である。この操作部160は車内の運転席横のフロ
アに車両の前後方向に沿って備えられている。
The gear position of the transmission 100 is determined by the control unit 7
0 is set according to the vehicle speed or the like. The driver can change the range of the shift speed to be used by manually operating the shift lever provided in the vehicle and selecting the shift position. FIG. 5 is an explanatory diagram showing the operation unit 160 of the shift position in the hybrid vehicle of the present embodiment. The operation unit 160 is provided on the floor next to the driver's seat in the vehicle along the front-rear direction of the vehicle.

【0088】図示する通り、操作部としてシフトレバー
162が備えられている。運転者はシフトレバー162
を前後方向にスライドすることにより種々のシフトポジ
ションを選択することができる。シフトポジションは、
前方からパーキング(P)、リバース(R)、ニュート
ラル(N)、ドライブポジション(D)、4ポジション
(4)、3ポジション(3)、2ポジション(2)およ
びローポジション(L)の順に配列されている。
As shown, a shift lever 162 is provided as an operation unit. The driver uses the shift lever 162
By sliding in the front-back direction, various shift positions can be selected. The shift position is
From the front, parking (P), reverse (R), neutral (N), drive position (D), 4 position (4), 3 position (3), 2 position (2) and low position (L) are arranged in this order. ing.

【0089】パーキング(P)、リバース(R)、ニュ
ートラル(N)は、それぞれ図4で示した係合状態に対
応する。ドライブポジション(D)は、図4に示した第
1速(1st)から第5速(5th)までを使用して走
行するモードの選択を意味する。以下、4ポジション
(4)は第4速(4th)まで、3ポジション(3)は
第3速(3rd)まで、2ポジション(2)は第2速
(2nd)までおよびローポジション(L)は第1速
(1st)のみを使用して走行するモードの選択を意味
する。
The parking (P), the reverse (R), and the neutral (N) respectively correspond to the engaged state shown in FIG. The drive position (D) means selection of a mode in which the vehicle travels using the first speed (1st) to the fifth speed (5th) shown in FIG. Below, 4 position (4) up to 4th speed (4th), 3 position (3) up to 3rd speed (3rd), 2 position (2) up to 2nd speed (2nd) and low position (L) This means selection of a mode in which the vehicle runs using only the first speed (1st).

【0090】操作部160には、この他、車両の作動状
態を運転者が指示するための種々のスイッチが設けられ
ている。スポーツモードスイッチ163、動力源切替ス
イッチ164、およびマニュアル発電スイッチ165で
ある。スポーツモードスイッチ163は、頻繁に加減速
を行う場合などに運転者により操作される。通常、変速
機100の変速段は車速とアクセル開度に応じて設定さ
れたマップに従って切り替えられる。スポーツモードス
イッチ163がオンになっている場合は、全体に低速段
側の変速段が使用されるようにマップが変更される。
The operation section 160 is provided with various switches for the driver to indicate the operating state of the vehicle. A sports mode switch 163, a power source changeover switch 164, and a manual power generation switch 165. The sports mode switch 163 is operated by the driver when frequently accelerating or decelerating. Normally, the gear position of the transmission 100 is switched according to a map set according to the vehicle speed and the accelerator opening. When the sport mode switch 163 is on, the map is changed so that the lower gear is used as a whole.

【0091】動力源切替スイッチ164は、走行時にお
ける動力源の使い分けを指示するためのスイッチであ
る。このスイッチは、図中の「AUTO」の表示が付さ
れている部分を中心にシーソーのように前後方向に回動
し、3態様の操作状態を採る。図中の「EG」の表示を
付した部分を押して前方に倒した状態(以下、この状態
に対応する運転モードをエンジンモードと呼ぶ)、図中
の「FC」の表示を付した部分を押して後方に倒した状
態(以下、この状態に対応する運転モードをFCモード
と呼ぶ)、そして、中立状態(以下、この状態に対応す
る運転モードを自動モードと呼ぶ)の3態様である。そ
れぞれの運転モードの意味については、後述する制御処
理と併せて説明する。
The power source changeover switch 164 is a switch for instructing the proper use of the power source during traveling. This switch rotates in the front-rear direction like a seesaw around a portion where “AUTO” is displayed in the figure, and adopts three operation states. In the state where the part marked with “EG” in the figure is pushed down and tilted forward (hereinafter, the operation mode corresponding to this state is called the engine mode), the part marked with “FC” in the figure is pressed. There are three modes: a state in which the vehicle is tilted backward (hereinafter, an operation mode corresponding to this state is referred to as an FC mode), and a neutral state (hereinafter, an operation mode corresponding to this state is referred to as an automatic mode). The meaning of each operation mode will be described together with a control process described later.

【0092】マニュアル発電スイッチ165は、コンセ
ント91からの電力の取り出しを許可するスイッチであ
る。マニュアル発電スイッチ165がオンになっている
期間は、後述する制御処理により、ハイブリッド車両に
電力を供給する能力が残されていれば、コンセント91
にプラグを差し込むことにより、種々の電気機器を使用
することができる状態になる。マニュアル発電スイッチ
165がオフになっている場合は、車両に発電能力があ
るか否かに関わらずコンセント91を利用することはで
きない。
[0092] The manual power generation switch 165 is a switch for permitting the extraction of electric power from the outlet 91. During a period in which the manual power generation switch 165 is on, if the ability to supply electric power to the hybrid vehicle remains by the control process described below, the outlet 91
By inserting the plug into the device, various electric devices can be used. When the manual power generation switch 165 is off, the outlet 91 cannot be used regardless of whether or not the vehicle has a power generation capability.

【0093】なお、シフトポジションの選択を行うため
の操作部は、本実施例で示した構成(図5)以外にも種
々の構成を適用することが可能である。また、スポーツ
モードスイッチ163に代えて、またはスポーツモード
スイッチ163とともに運転者が変速段をマニュアルで
切り替えられるモードを設けるものとしてもよい。変速
段をマニュアルで切り替えるモードを設けた場合、シフ
トレバー162で変速段を切り替えるものとしてもよい
し、これとは別の操作部を設けるものとしてもよい。後
者としては、例えば、ステアリング部に変速段をアップ
・ダウンするためのスイッチを設ける構成が挙げられ
る。
The operation section for selecting the shift position can employ various configurations other than the configuration shown in this embodiment (FIG. 5). Further, instead of the sports mode switch 163 or together with the sports mode switch 163, a mode may be provided in which the driver can manually change the gear position. In the case where a mode for manually changing the gear position is provided, the gear position may be changed with the shift lever 162, or another operation unit may be provided. As the latter, for example, there is a configuration in which a switch for increasing / decreasing a shift speed is provided in a steering unit.

【0094】本実施例のハイブリッド車両では、エンジ
ン10などのエネルギ出力源から出力される動力は、補
機の駆動にも用いられる。図1に示す通り、エンジン1
0には補機駆動装置82が結合されている。補機には、
エアコンのコンプレッサやパワーステアリング用のポン
プ、燃料電池60の冷却系統に含まれるポンプ93等が
含まれる。ここでは、エンジン10などの動力を利用し
て駆動される補機類をまとめて補機駆動装置82として
示した。補機駆動装置82は、具体的にはエンジン10
のクランクシャフトに補機クラッチ19を介して設けら
れたプーリにベルトを介して結合されており、クランク
シャフトの回転動力によって駆動される。
In the hybrid vehicle of the present embodiment, the power output from the energy output source such as the engine 10 is also used for driving the auxiliary equipment. As shown in FIG.
An auxiliary device driving device 82 is connected to 0. Auxiliary equipment includes
It includes a compressor for an air conditioner, a pump for power steering, a pump 93 included in a cooling system of the fuel cell 60, and the like. Here, auxiliary devices driven by using the power of the engine 10 and the like are collectively shown as an auxiliary device driving device 82. The accessory drive device 82 is, specifically, an engine 10
Is connected via a belt to a pulley provided on the crankshaft via an auxiliary machine clutch 19, and is driven by the rotational power of the crankshaft.

【0095】補機駆動装置82には、また、補機駆動用
モータ80も結合されている。補機駆動用モータ80
は、切替スイッチ83を介して燃料電池60およびバッ
テリ50に接続されている。補機駆動用モータ80は、
モータ20と同様の構成を有しており、エンジン10の
動力によって運転され、発電を行うことができる。補機
駆動用モータ80で発電された電力はバッテリ50に充
電することができる。また、補機駆動用モータ80は、
バッテリ50および燃料電池60から電力の供給を受け
て力行することもできる。本実施例のハイブリッド車両
は、後述する通り、所定の条件下では、エンジン10の
運転が停止される。補機駆動用モータ80を力行すれ
ば、エンジン10が停止している時でも補機駆動装置8
2を駆動することができる。もちろん、エンジン10が
停止している場合に、入力クラッチ18をオンにして、
モータ20の動力で補機駆動装置82を駆動するものと
してもよい。補機駆動用モータ80で補機を駆動する際
には、負担を軽減するために、エンジン10と補機駆動
装置82との間の補機クラッチ19を解放する。
The accessory driving device 82 is also connected to an accessory driving motor 80. Auxiliary drive motor 80
Is connected to the fuel cell 60 and the battery 50 via the changeover switch 83. The auxiliary drive motor 80 is
It has a configuration similar to that of the motor 20, is driven by the power of the engine 10, and can generate power. The electric power generated by the accessory driving motor 80 can charge the battery 50. Further, the accessory driving motor 80 is
Powering can also be performed by receiving power supply from the battery 50 and the fuel cell 60. In the hybrid vehicle of the present embodiment, the operation of the engine 10 is stopped under predetermined conditions, as described later. By powering the accessory driving motor 80, the accessory driving device 8
2 can be driven. Of course, when the engine 10 is stopped, the input clutch 18 is turned on,
The accessory drive device 82 may be driven by the power of the motor 20. When the accessory is driven by the accessory drive motor 80, the accessory clutch 19 between the engine 10 and the accessory drive 82 is released to reduce the burden.

【0096】本実施例のハイブリッド車両は、主なエネ
ルギ出力源としてエンジン10と燃料電池60とを備え
る。バッテリ50の電力は主として走行に使用されるも
のではないため、ここでは主なエネルギ出力源には含め
ない。燃料電池60からは電気的エネルギを出力するこ
とができ、また、モータ20を力行することにより駆動
軸15に機械的エネルギを出力することもできる。エン
ジン10は駆動軸15に機械的エネルギを出力すること
ができ、また、モータ20または補機駆動用モータ80
を発電機として駆動することにより電気的エネルギを出
力することもできる。本実施例では、後述する通り、こ
れら2つの主なエネルギ出力源を使い分けて走行する。
両者の使い分けは、FC燃料に応じて変動する。本実施
例では、運転者が違和感なく運転できるよう、両者のい
ずれをエネルギ源として走行しているかを運転者に知ら
せるための表示部が設けられている。
The hybrid vehicle of the present embodiment has the engine 10 and the fuel cell 60 as main energy output sources. Since the power of the battery 50 is not mainly used for traveling, it is not included in the main energy output source here. Electric energy can be output from the fuel cell 60, and mechanical energy can also be output to the drive shaft 15 by powering the motor 20. The engine 10 can output mechanical energy to the drive shaft 15, and can output the motor 20 or the auxiliary drive motor 80.
Is driven as a generator to output electrical energy. In this embodiment, as described later, the vehicle travels by using these two main energy output sources properly.
The use of both types varies depending on the FC fuel. In the present embodiment, a display unit is provided for notifying the driver which of the two is running as an energy source so that the driver can drive without feeling uncomfortable.

【0097】図6は本実施例におけるハイブリッド車両
の計器板を示す説明図である。この計器板は、通常の車
両と同様、運転者の正面に設置されている。計器板に
は、運転者から見て左側にガソリンの燃料計202、燃
料電池用の燃料計203、速度計204が設けられてお
り、右側にエンジン水温計208、エンジン回転計20
6が設けられている。エンジン回転計206の下方に
は、EVインジケータ223が設けられている。EVイ
ンジケータ223はモータ20の動力によって走行して
いる場合に点灯する。速度計の下方には、外部電源イン
ジケータ224が設けられている。外部電源インジケー
タ224はコンセント91から電力を取り出し得る場合
に点灯する。エンジン燃料電池用の燃料計203は、図
示する通り、メタノールの残量と、改質に用いられる水
の残量とを左右の指針でそれぞれ示すように構成されて
いる。中央部にはシフトポジションを表示するシフトポ
ジションインジケータ220が設けられており、その左
右に方向指示器インジケータ210L、210Rが設け
られている。また、スポーツモードインジケータ222
がシフトポジションインジケータ220の上方に設けら
れている。スポーツモードインジケータ222は、スポ
ーツモードが選択されている場合に点灯する。
FIG. 6 is an explanatory view showing the instrument panel of the hybrid vehicle in this embodiment. This instrument panel is installed in front of the driver as in a normal vehicle. The instrument panel is provided with a gasoline fuel gauge 202, a fuel cell fuel gauge 203, and a speedometer 204 on the left side as viewed from the driver, and an engine water temperature gauge 208 and an engine tachometer 20 on the right side.
6 are provided. An EV indicator 223 is provided below the engine tachometer 206. The EV indicator 223 turns on when the vehicle is running with the power of the motor 20. An external power indicator 224 is provided below the speedometer. The external power indicator 224 lights up when power can be taken from the outlet 91. As shown, the fuel gauge 203 for the engine fuel cell is configured to indicate the remaining amount of methanol and the remaining amount of water used for reforming with left and right hands, respectively. A shift position indicator 220 for displaying a shift position is provided at the center, and direction indicator indicators 210L and 210R are provided on the left and right sides thereof. Also, the sports mode indicator 222
Are provided above the shift position indicator 220. The sports mode indicator 222 lights when the sports mode is selected.

【0098】本実施例のハイブリッド車両では、エンジ
ン10、モータ20、トルクコンバータ30、変速機1
00、補機駆動用モータ80等の運転を制御ユニット7
0が制御している(図1参照)。制御ユニット70は、
内部にCPU、RAM,ROM等を備えるワンチップ・
マイクロコンピュータであり、ROMに記録されたプロ
グラムに従い、CPUが後述する種々の制御処理を行
う。制御ユニット70には、かかる制御を実現するため
に種々の入出力信号が接続されている。図7は制御ユニ
ット70に対する入出力信号の結線を示す説明図であ
る。図中の左側に制御ユニット70に入力される信号を
示し、右側に制御ユニット70から出力される信号を示
す。
In the hybrid vehicle of this embodiment, the engine 10, the motor 20, the torque converter 30, the transmission 1
00, the operation of the auxiliary drive motor 80 and the like
0 is controlling (see FIG. 1). The control unit 70
One chip with CPU, RAM, ROM, etc. inside
The microcomputer is a microcomputer, and the CPU performs various control processes described later according to a program recorded in the ROM. Various input / output signals are connected to the control unit 70 to realize such control. FIG. 7 is an explanatory diagram showing connection of input / output signals to the control unit 70. A signal input to the control unit 70 is shown on the left side of the drawing, and a signal output from the control unit 70 is shown on the right side.

【0099】制御ユニット70に入力される信号は、種
々のスイッチおよびセンサからの信号である。かかる信
号には、例えば、ガソリン残量、FC燃料残量、燃料電
池温度、エンジン10の回転数、エンジン10の水温、
イグニッションスイッチ、バッテリ残容量SOC、バッ
テリ温度、車速、トルクコンバータ30の油温、シフト
ポジション、サイドブレーキのオン・オフ、フットブレ
ーキの踏み込み量、エンジン10の排気を浄化する触媒
の温度、アクセル開度、スポーツモードスイッチ163
のオン・オフ、車両の加速度センサ、動力源切替スイッ
チ164の状態、マニュアル発電スイッチ165のオン
・オフなどがある。制御ユニット70には、その他にも
多くの信号が入力されているが、ここでは図示を省略し
た。
The signals input to the control unit 70 are signals from various switches and sensors. Such signals include, for example, gasoline remaining, FC fuel remaining, fuel cell temperature, engine 10 speed, engine 10 water temperature,
Ignition switch, remaining battery charge SOC, battery temperature, vehicle speed, oil temperature of torque converter 30, shift position, side brake on / off, foot brake depression amount, temperature of catalyst for purifying exhaust of engine 10, accelerator opening , Sports mode switch 163
ON / OFF, the acceleration sensor of the vehicle, the state of the power source changeover switch 164, the ON / OFF of the manual power generation switch 165, and the like. Although many other signals are input to the control unit 70, they are not shown here.

【0100】制御ユニット70から出力される信号は、
エンジン10,モータ20,トルクコバータ30,変速
機100等を制御するための信号である。かかる信号に
は、例えば、エンジン10の点火時期を制御する点火信
号、燃料噴射を制御する燃料噴射信号、補機駆動用モー
タ80の運転を制御する補機駆動用モータ制御信号、モ
ータ20の運転を制御するモータ制御信号、変速機10
0の変速段を切り替える変速機制御信号、変速機100
の油圧を制御するためのATソレノイド信号およびAT
ライン圧コントロールソレノイド信号、エンジン10か
らモータ20側への動力の伝達をオン・オフする入力ク
ラッチ18を制御する入力クラッチ18コントロールソ
レノイド、トルクコンバータ30のロックアップを行う
ためのATロックアップコントロールソレノイド、モー
タ20の電源の切替スイッチ84の制御信号、補機駆動
用モータ80の電源の切替スイッチ83の制御信号、燃
料電池システム60の制御信号などがある。制御ユニッ
ト70からは、その他にも多くの信号が出力されている
が、ここでは図示を省略した。
The signal output from the control unit 70 is
These are signals for controlling the engine 10, the motor 20, the torque convertor 30, the transmission 100, and the like. Such signals include, for example, an ignition signal for controlling the ignition timing of the engine 10, a fuel injection signal for controlling the fuel injection, an auxiliary equipment drive motor control signal for controlling the operation of the auxiliary equipment drive motor 80, and the operation of the motor 20. Control signal for controlling the transmission, the transmission 10
Transmission control signal for switching gear stage 0, transmission 100
Solenoid signal and AT for controlling hydraulic pressure of vehicle
A line pressure control solenoid signal, an input clutch 18 control solenoid for controlling an input clutch 18 for turning on / off the transmission of power from the engine 10 to the motor 20 side, an AT lock-up control solenoid for locking up the torque converter 30, There are a control signal of the power supply switch 84 of the motor 20, a control signal of the power supply switch 83 of the accessory driving motor 80, a control signal of the fuel cell system 60, and the like. Although many other signals are output from the control unit 70, they are not shown here.

【0101】B.一般的動作:次に、本実施例のハイブ
リッド車両の一般的動作について説明する。先に図1で
説明した通り、本実施例のハイブリッド車両は動力源と
してエンジン10とモータ20とを備える。制御ユニッ
ト70は、車両の走行状態、即ち車速およびトルクに応
じて両者を使い分けて走行する。両者の使い分けは予め
マップとして設定され、制御ユニット70内のROMに
記憶されている。
B. General operation: Next, a general operation of the hybrid vehicle of the present embodiment will be described. As described above with reference to FIG. 1, the hybrid vehicle of the present embodiment includes the engine 10 and the motor 20 as power sources. The control unit 70 uses both of them according to the traveling state of the vehicle, that is, the vehicle speed and the torque. The proper use of both is set in advance as a map and stored in the ROM in the control unit 70.

【0102】図8は車両の走行状態と動力源との関係を
示す説明図である。図中の領域MGはモータ20を動力
源として走行する領域である。領域MGの外側の領域
は、エンジン10を動力源として走行する領域である。
以下、前者をEV走行と呼び、後者をエンジン走行と呼
ぶものとする。図1の構成によれば、エンジン10とモ
ータ20の双方を動力源として走行することも可能では
あるが、本実施例では、かかる走行領域は設けていな
い。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing the relationship between the running state of the vehicle and the power source. A region MG in the drawing is a region where the vehicle runs using the motor 20 as a power source. The area outside the area MG is an area where the vehicle runs using the engine 10 as a power source.
Hereinafter, the former is referred to as EV running, and the latter is referred to as engine running. According to the configuration of FIG. 1, it is possible to run using both the engine 10 and the motor 20 as power sources, but in the present embodiment, such a running region is not provided.

【0103】図示する通り、本実施例のハイブリッド車
両は、まずEV走行で発進する。かかる領域では、入力
クラッチ18をオフにして走行する。EV走行により発
進した車両が図8のマップにおける領域MGと領域EG
の境界近傍の走行状態に達した時点で、制御ユニット7
0は、入力クラッチ18をオンにするとともに、エンジ
ン10を始動する。入力クラッチ18をオンにすると、
エンジン10はモータ20により回転させられる。制御
ユニット70は、エンジン10の回転数が所定値まで増
加したタイミングで燃料を噴射し点火する。また、VV
T機構を制御して、吸気バルブおよび排気バルブの開閉
タイミングをエンジン10の運転に適したタイミングに
変更する。
As shown in the figure, the hybrid vehicle of the present embodiment first starts by EV running. In such a region, the vehicle travels with the input clutch 18 turned off. The vehicle that has started by the EV running is the region MG and the region EG in the map of FIG.
When the vehicle reaches the traveling state near the boundary of, the control unit 7
0 turns on the input clutch 18 and starts the engine 10. When the input clutch 18 is turned on,
The engine 10 is rotated by a motor 20. The control unit 70 injects and ignites fuel at the timing when the rotation speed of the engine 10 increases to a predetermined value. VV
By controlling the T mechanism, the opening / closing timing of the intake valve and the exhaust valve is changed to a timing suitable for the operation of the engine 10.

【0104】こうしてエンジン10が始動して以後、領
域EG内ではエンジン10のみを動力源として走行す
る。かかる領域での走行が開始されると、制御ユニット
70は駆動回路51,52のトランジスタを全てシャッ
トダウンする。この結果、モータ20は単に空回りした
状態となる。
After the engine 10 is started in this way, the vehicle runs in the region EG using only the engine 10 as a power source. When traveling in such a region is started, the control unit 70 shuts down all the transistors of the drive circuits 51 and 52. As a result, the motor 20 simply turns idle.

【0105】制御ユニット70は、このように車両の走
行状態に応じて動力源を切り替える制御を行うととも
に、変速機100の変速段を切り替える処理も行う。変
速段の切り替えは動力源の切り替えと同様、車両の走行
状態に予め設定されたマップに基づいてなされる。マッ
プは、シフトポジションによっても相違する。図8には
Dポジション、4ポジション、3ポジションに相当する
マップを示した。このマップに示す通り、制御ユニット
70は、車速が増すにつれて変速比が小さくなるように
変速段の切り替えを実行する。
The control unit 70 performs the control of switching the power source according to the running state of the vehicle as described above, and also performs the process of switching the gear position of the transmission 100. The switching of the gear stage is performed based on a map set in advance in the running state of the vehicle, similarly to the switching of the power source. The map differs depending on the shift position. FIG. 8 shows maps corresponding to the D position, the 4 position, and the 3 position. As shown in this map, the control unit 70 executes the switching of the gear stage so that the gear ratio decreases as the vehicle speed increases.

【0106】ドライブポジション(D)では、図8に示
す通り、第5速(5th)までの変速段を用いて走行す
る。4ポジションでは、このマップにおいて、第4速
(4th)までの変速段を用いて走行する。4ポジショ
ンでは、図8における5thの領域であっても第4速
(4th)が使用される。同様に3ポジションの場合に
は、図8のマップにおいて、第3速(3rd)までの変
速段を用いて走行する。
In the drive position (D), as shown in FIG. 8, the vehicle travels using the speed up to the fifth speed (5th). In the four positions, the vehicle travels using the shift speeds up to the fourth speed (4th) in this map. At the four positions, the fourth speed (4th) is used even in the 5th region in FIG. Similarly, in the case of three positions, the vehicle travels using the speed up to the third speed (3rd) in the map of FIG.

【0107】2ポジション、Lポジションでは、マップ
を各シフトポジションに固有のものに変更して変速段の
制御を行う。図9は2ポジションにおける変速段の切り
替えの様子を示す説明図である。2ポジションでは、第
1速および第2速の変速段が使用される。2ポジション
のマップ(図9)において、第1速と第2速の切り替え
を行う境界は、Dポジションのマップ(図8)と同じで
ある。2ポジションでは、Dポジションに比較して領域
MGの範囲が相違する。
At the two positions and the L position, the map is changed to one specific to each shift position to control the shift speed. FIG. 9 is an explanatory diagram showing how the gears are switched between the two positions. In the two positions, the first and second speeds are used. In the two-position map (FIG. 9), the boundary for switching between the first speed and the second speed is the same as the map for the D position (FIG. 8). In the two positions, the range of the area MG is different from that in the D position.

【0108】2ポジションでは、第3速が使用されない
ため、領域MGについて、Dポジションのマップ(図
8)中の第3速を使用する領域(ハッチングを付した部
分)を領域MGから除外する設定とすることも可能であ
る。本実施例では、かかる領域よりも広い範囲で2ポジ
ションにおける領域MGを設定した。図9中の破線は、
Dポジションのマップとの対比のために示したものであ
り、Dポジションのマップ中の第2速と第3速との境界
に対応する曲線である。このように領域MG中で第2速
に対応する領域を広げることにより、2ポジションにお
いても十分にモータ20を動力源として活用することが
でき、ハイブリッド車両の燃費を向上することができ
る。なお、第2速に対応する領域の設定に当たっては、
モータ20の定格を考慮して、広げた領域(図9中のハ
ッチングを付した領域)における走行感覚がDポジショ
ンにおける該当領域と大差ないよう設定することが望ま
しい。
In the second position, the third speed is not used. Therefore, in the area MG, the area (the hatched portion) using the third speed in the map of the D position (FIG. 8) is excluded from the area MG. It is also possible to use In the present embodiment, the area MG in two positions is set in a wider range than the area. The dashed line in FIG.
This is shown for comparison with the map of the D position, and is a curve corresponding to the boundary between the second speed and the third speed in the map of the D position. By expanding the region corresponding to the second speed in the region MG in this manner, the motor 20 can be sufficiently used as a power source even in the two positions, and the fuel efficiency of the hybrid vehicle can be improved. In setting the area corresponding to the second speed,
In consideration of the rating of the motor 20, it is desirable to set the traveling sensation in the expanded region (the hatched region in FIG. 9) so as not to be significantly different from the corresponding region in the D position.

【0109】図10はLポジションにおける変速段の切
り替えの様子を示す説明図である。Lポジションでは、
第1速のみが使用される。2ポジションにおけるマップ
の設定で説明したのと同様の理由により、Lポジション
では、2ポジションに比較して領域MGの範囲が相違す
る。Lポジションにおける領域MGは、2ポジションの
マップにおいて、領域MG中の第1速に対応する領域よ
りも広い範囲に設定されている。図11はRポジション
における変速段の切り替えの様子を示す説明図である。
Rポジションでは後進するため、領域MGの広さは前進
方向のシフトポジションにおけるマップとは個別に設定
した。
FIG. 10 is an explanatory diagram showing how the gear position is switched at the L position. In the L position,
Only the first gear is used. For the same reason as described in the setting of the map in the two positions, the range of the area MG is different in the L position than in the two positions. The area MG in the L position is set to be wider than the area corresponding to the first speed in the area MG in the two-position map. FIG. 11 is an explanatory diagram showing how the gears are switched at the R position.
Since the vehicle moves backward at the R position, the area MG is set separately from the map at the shift position in the forward direction.

【0110】変速段の切り替えはこのマップによる切り
替えの他、運転者がアクセルペダルを急激に踏み込むこ
とにより一段変速比が高い側に変速段を移す、いわゆる
キックダウンと呼ばれる切り替えも行われる。また、ス
ポーツモードが選択されている場合には、変速比の低い
変速段を使用する領域をそれぞれ拡張して設定したマッ
プに基づいて変速が行われる。これらの切り替え制御
は、エンジンのみを動力源とし、自動変速装置を備えた
周知の車両と同様である。なお、変速段と車両の走行状
態との関係は、図8〜図11に示した他、変速機100
の変速比に応じて種々の設定が可能である。
In addition to the switching based on this map, the gear is switched by a so-called kick down in which the driver shifts the gear to a higher one-stage gear ratio by rapidly depressing the accelerator pedal. When the sport mode is selected, the shift is performed based on a map that is set by expanding the regions using the gears with a lower gear ratio. These switching controls are similar to those of a known vehicle that uses an engine alone as a power source and includes an automatic transmission. The relationship between the shift speed and the running state of the vehicle is shown in FIGS.
Various settings can be made in accordance with the gear ratio.

【0111】なお、図8〜図11では、車両の走行状態
に応じてEV走行とエンジン走行とを使い分ける場合の
マップを示した。本実施例の制御ユニット70は、全て
の領域をエンジン走行で行う場合のマップも備えてい
る。かかるマップは、図8〜図11において、EV走行
の領域(領域MG)を除いたものとなっている。EV走
行には電力が必要である。制御ユニット70は、バッテ
リ50および燃料電池システム60から電力を確保でき
る場合には、EV走行とエンジン走行とを使い分けて運
転を行う。十分な電力を確保できない場合には、エンジ
ン走行で運転する。EV走行で発進を開始した場合で
も、発進後に電力が十分確保できない状況に至った場合
には、車両の走行状態が領域MG内にあってもエンジン
走行に切り替えられる。かかる使い分けの制御について
は後述する。
FIGS. 8 to 11 show the maps in the case where the EV running and the engine running are selectively used according to the running state of the vehicle. The control unit 70 of the present embodiment also has a map in a case where all areas are driven by the engine. These maps are obtained by removing the EV traveling region (region MG) in FIGS. 8 to 11. Electric power is required for EV running. When electric power can be secured from the battery 50 and the fuel cell system 60, the control unit 70 performs the operation by selectively using the EV traveling and the engine traveling. If sufficient electric power cannot be secured, the engine is operated with the engine running. Even when the vehicle is started in the EV running, if the power cannot be sufficiently secured after the vehicle starts, the vehicle is switched to the engine running even if the running state of the vehicle is within the area MG. Control of such proper use will be described later.

【0112】次に、本実施例のハイブリッド車両の制動
について説明する。本実施例のハイブリッド車両は、ブ
レーキペダルを踏み込むことによって付加されるホイー
ルブレーキと、エンジン10およびモータ20からの負
荷トルクによる動力源ブレーキの2種類のブレーキによ
る制動が可能である。モータ20の負荷トルクによるブ
レーキとは、いわゆる回生制動であり、ハイブリッド車
両の運動エネルギをモータ20で電力として回収する制
動方法である。回収された電力はバッテリ50に充電さ
れる。動力源ブレーキによる制動は、アクセルペダルの
踏み込みを緩めた場合に行われる。ブレーキペダルを踏
み込めば、車両には動力源ブレーキとホイールブレーキ
の総和からなる制動力が付加される。
Next, braking of the hybrid vehicle of this embodiment will be described. The hybrid vehicle according to the present embodiment can be braked by two types of brakes: a wheel brake added by depressing a brake pedal, and a power source brake by load torque from the engine 10 and the motor 20. The braking by the load torque of the motor 20 is a so-called regenerative braking, which is a braking method in which the kinetic energy of the hybrid vehicle is recovered by the motor 20 as electric power. The recovered power is charged in the battery 50. The braking by the power source brake is performed when the accelerator pedal is depressed. When the brake pedal is depressed, a braking force consisting of the sum of the power source brake and the wheel brake is applied to the vehicle.

【0113】本実施例のハイブリッド車両は、制御ユニ
ット70が、エンジン10、モータ20等を制御するこ
とによって、上述した走行を可能としている。制御は、
車両の種々の運転モードごとに用意された所定の制御処
理を実行することにより、行われる。以下では、本実施
例のハイブリッド車両について、代表的な運転モードに
対し、それぞれ制御処理の内容を説明する。
In the hybrid vehicle of the present embodiment, the control unit 70 controls the engine 10, the motor 20, and the like, thereby enabling the above-described traveling. Control is
This is performed by executing predetermined control processing prepared for each of various driving modes of the vehicle. In the following, the contents of the control processing for the hybrid vehicle of the present embodiment for each of the typical driving modes will be described.

【0114】C.EV走行制御処理:図12はEV走行
制御処理ルーチンのフローチャートである。制御ユニッ
ト70内のCPUが所定の時間間隔で周期的に実行する
処理である。車両の走行状態が図8〜図11に示したM
G領域にある場合に実行される処理である。この処理が
開始されると、CPUは車両の運転状態を入力する(ス
テップS10)。図7で示した種々のセンサからの入力
がなされるが、特に、シフトポジション、車速、アクセ
ル開度、ガソリン残量GSL、バッテリ残容量SOC、
燃料電池用の残燃料量FCL、イグニッションスイッチ
の状態、動力源切替スイッチ164の状態などが以後の
処理に関与する。
C. EV traveling control processing: FIG. 12 is a flowchart of an EV traveling control processing routine. This is a process that the CPU in the control unit 70 periodically executes at predetermined time intervals. The running state of the vehicle is M shown in FIGS.
This is a process executed when the image is in the G area. When this process is started, the CPU inputs the driving state of the vehicle (step S10). Inputs from various sensors shown in FIG. 7 are made. In particular, shift position, vehicle speed, accelerator opening, gasoline remaining amount GSL, remaining battery charge SOC,
The remaining fuel amount FCL for the fuel cell, the state of the ignition switch, the state of the power source switch 164, and the like are involved in the subsequent processing.

【0115】次に、CPUは動力源切替スイッチ164
の状態に基づいて、エンジンモードが指定されているか
否かを判定する(ステップS20)。エンジンモードと
は、エンジン10のみを動力源として走行する運転モー
ドである。エンジンモードが指定されている場合には、
車両の走行状態がMG領域にある場合でも、モータ20
を動力源とするEV走行は行わない。ステップS20に
おいてエンジンモードが指定されていると判断された場
合、CPUはガソリン残量GSLが所定の値G1以上で
あるか否かを判定する(ステップS60)。残量が所定
の値G1以上の場合には、エンジン10を運転してもよ
い状態にあると判定し、エンジン10を動力源とする走
行を行う(ステップS65)。残量が所定の値G1に満
たない場合には、エンジン10の運転を停止すべきと判
定し、エンジン10の運転を停止する(ステップS7
0)。この際、エンジンモードではモータ20の運転も
停止される(ステップS70)。
Next, the CPU operates the power source changeover switch 164.
It is determined whether or not the engine mode is designated based on the state (step S20). The engine mode is an operation mode in which the vehicle runs using only the engine 10 as a power source. If the engine mode is specified,
Even when the running state of the vehicle is in the MG area, the motor 20
EV driving using the power source is not performed. When it is determined in step S20 that the engine mode is designated, the CPU determines whether the gasoline remaining amount GSL is equal to or more than a predetermined value G1 (step S60). If the remaining amount is equal to or greater than the predetermined value G1, it is determined that the engine 10 is in a state in which the engine 10 may be operated, and traveling using the engine 10 as a power source is performed (step S65). If the remaining amount is less than the predetermined value G1, it is determined that the operation of the engine 10 should be stopped, and the operation of the engine 10 is stopped (step S7).
0). At this time, the operation of the motor 20 is also stopped in the engine mode (step S70).

【0116】所定の値G1は、上述の通り、エンジン1
0の運転を許可するか否かの判定基準となる値であり、
0以上の任意の値に設定することができる。G1を値0
に設定すれば、ガソリンを完全に消費するまでエンジン
モードで走行することが可能となる。本実施例では、エ
ンジンモードは運転者が任意に選択するモードである点
を考慮し、G1の値を正の所定値とした。即ち、エンジ
ンモードでは、実際にはエンジン10の運転を継続可能
な状態でその運転が禁止されることになる。運転者は、
例えば自動モードを選択することにより、モータ20と
エンジン10とを使い分けた走行を継続することが可能
となる。
As described above, the predetermined value G1 is the value of the engine 1
0 is a criterion for determining whether or not to permit driving.
It can be set to any value greater than or equal to zero. G1 to the value 0
If it is set to, it is possible to run in the engine mode until gasoline is completely consumed. In this embodiment, the value of G1 is set to a positive predetermined value in consideration of the fact that the engine mode is a mode arbitrarily selected by the driver. That is, in the engine mode, the operation of the engine 10 is actually prohibited while the operation of the engine 10 can be continued. The driver
For example, by selecting the automatic mode, it is possible to continue running using the motor 20 and the engine 10 properly.

【0117】ステップS20においてエンジンモードが
選択されていない場合、即ち自動モードまたはFCモー
ドが選択されていると判断される場合には、CPUはそ
れぞれの運転モードに対応した状態で動力源の使い分け
を実行する。CPUは燃料電池60が使用可能な状態に
あるか否かを判定するため、FC燃料の残量FCLが所
定の値F1以上であるか否かを判定する(ステップS3
0)。所定の値F1の設定については後述する。残量が
F1以上である場合には、燃料電池60が使用可能であ
ると判定し、モータ20を動力源とする走行を行う(ス
テップS35)。また、違和感のない運転を実現するた
め、EVインジケータ223を点灯する。モータ20を
動力源とする旨を運転者ににこのとき、エンジン10は
停止される。(ステップS35)。ここではエンジンの
運転可否を特定するフラグをオフにする。実際には、別
途用意されたエンジンの運転の制御処理で、その運転が
停止される。
If it is determined in step S20 that the engine mode is not selected, that is, if it is determined that the automatic mode or the FC mode is selected, the CPU selectively uses the power source in a state corresponding to each operation mode. Execute. The CPU determines whether or not the remaining amount FCL of the FC fuel is equal to or more than a predetermined value F1 in order to determine whether or not the fuel cell 60 is usable (step S3).
0). The setting of the predetermined value F1 will be described later. When the remaining amount is equal to or more than F1, it is determined that the fuel cell 60 can be used, and the vehicle travels using the motor 20 as a power source (step S35). In addition, the EV indicator 223 is turned on to realize a comfortable driving. At this time, the driver is instructed to use the motor 20 as a power source, and the engine 10 is stopped. (Step S35). Here, the flag for specifying whether the engine can be operated is turned off. Actually, the operation is stopped by a separately prepared operation control process of the engine.

【0118】モータ20を駆動するために、CPUは、
電源の切替スイッチ84を制御して、燃料電池60とモ
ータ20とを接続する。また、モータ20の運転の可否
を示すフラグをオンにするとともに、モータ20の目標
運転状態、即ち目標回転数と目標トルクとを特定する。
本実施例では、モータ20の運転自体は、別途用意され
たルーチンで実行するものとしているため、ここでは、
該ルーチンに受け渡すデータの設定を行うのである。目
標回転数は、ステップS10で入力された車速に変速機
100の変速比およびディファレンシャルギヤの変速比
などを乗じることで特定される。目標トルクは、車速と
アクセル開度とに応じて予め設定されたマップによって
特定される。これらの目標運転状態が、別途用意された
制御処理に受け渡されることにより、モータ20は該目
標運転状態で運転される。
To drive the motor 20, the CPU
The fuel cell 60 and the motor 20 are connected by controlling the power switch 84. In addition, a flag indicating whether or not the motor 20 can be operated is turned on, and a target operation state of the motor 20, that is, a target rotation speed and a target torque are specified.
In the present embodiment, the operation itself of the motor 20 is performed by a separately prepared routine.
The data to be passed to the routine is set. The target rotation speed is specified by multiplying the vehicle speed input in step S10 by the speed ratio of the transmission 100, the speed ratio of the differential gear, and the like. The target torque is specified by a map preset according to the vehicle speed and the accelerator opening. The motor 20 is operated in the target operation state by passing these target operation states to separately prepared control processing.

【0119】モータ20を駆動する制御処理について説
明する。図13はモータ駆動制御ルーチンを示すフロー
チャートである。この処理が開始されると、CPUはモ
ータ20の駆動を許可する運転フラグがオンになってい
るか否かを判定する(ステップS1)。運転フラグがオ
ンでない場合には、モータ20を駆動すべきでないと判
断して、何も処理を行うことなくモータ駆動制御ルーチ
ンを終了する。
A control process for driving the motor 20 will be described. FIG. 13 is a flowchart showing a motor drive control routine. When this process is started, the CPU determines whether or not an operation flag for permitting driving of the motor 20 is turned on (step S1). If the operation flag is not on, it is determined that the motor 20 should not be driven, and the motor drive control routine ends without performing any processing.

【0120】モータ20の運転フラグがオンになってい
る場合には、次に、モータ20の目標運転状態、即ち目
標回転数および目標トルクを入力する(ステップS
2)。目標運転状態は、上述のEV走行制御処理などの
運転制御処理でそれぞれ設定されている。こうして入力
された目標運転状態に基づき、CPUはモータ20に印
加すべき電圧Vd、Vqを設定する(ステップS3)。
Vd,Vqとは、それぞれモータ20のd軸電圧、q軸
電圧を意味する。本実施例では、同期モータの制御方法
として周知の技術であるベクトル制御を適用する。ベク
トル制御では、ロータの回転とともに回転するd軸およ
びq軸方向の電圧がモータ20の出力トルクを制御する
本質的なパラメータとして扱われる。これらの電圧は、
目標回転数および目標トルクに応じて予め設定され、テ
ーブルとして記憶されている。CPUはステップS2で
入力された目標運転状態に基づき、このテーブルを参照
して、印加電圧Vd,Vqを設定するのである。
If the operation flag of the motor 20 is on, the target operation state of the motor 20, that is, the target rotation speed and the target torque are input (step S).
2). The target operation state is set in operation control processing such as the above-described EV traveling control processing. The CPU sets the voltages Vd and Vq to be applied to the motor 20 based on the input target operation state (step S3).
Vd and Vq mean the d-axis voltage and the q-axis voltage of the motor 20, respectively. In this embodiment, vector control, which is a well-known technique, is applied as a method for controlling a synchronous motor. In the vector control, the voltages in the d-axis and q-axis directions that rotate with the rotation of the rotor are treated as essential parameters for controlling the output torque of the motor 20. These voltages are
It is set in advance according to the target rotation speed and the target torque, and is stored as a table. The CPU sets the applied voltages Vd and Vq with reference to this table based on the target operation state input in step S2.

【0121】こうしてd軸方向、q軸方向の電圧を設定
すると、CPUはそれらの電圧をモータ20のU,V,
W相の各コイルに印加すべき電圧に変換する(ステップ
S4)。かかる変換は、2相/3相変換と呼ばれる。d
軸方向およびq軸方向の電圧値に、ロータの回転位置に
応じた周知のマトリックスを乗じることで変換すること
ができる。こうして設定された各相の電圧に基づき、C
PUはトランジスタをPWM制御する(ステップS
5)。即ち、各相に接続されたそれぞれのトランジスタ
のオン・オフの割合を電圧に応じて調整する制御を行
う。以上の処理により、CPUはモータ20の運転を制
御することができる。
When the voltages in the d-axis direction and the q-axis direction are set in this way, the CPU uses those voltages as U, V,
The voltage is converted into a voltage to be applied to each W-phase coil (step S4). Such a conversion is called a two-phase / 3-phase conversion. d
The conversion can be performed by multiplying the voltage values in the axial direction and the q-axis direction by a known matrix corresponding to the rotational position of the rotor. Based on the voltage of each phase set in this way, C
The PU performs PWM control on the transistor (step S
5). That is, control is performed to adjust the on / off ratio of each transistor connected to each phase according to the voltage. With the above processing, the CPU can control the operation of the motor 20.

【0122】なお、燃料電池60は要求された電力が出
力されるまでに通常、一定の遅れ時間を要する。本実施
例では、かかる立ち上がり遅れによる影響を抑制するた
めに、バッテリ50を補助的に使用する。即ち、要求さ
れた電力が十分出力されるまでの間、不足分の電力を補
償するようにバッテリ50から電力を供給し、燃料電池
60から所望の電力が出力されるようになった時点で完
全に燃料電池60を電源とする。かかる制御は、モータ
20をバッテリ50および燃料電池60の双方に接続さ
れた状態にし、各駆動回路51,52のスイッチングを
それぞれ制御して、各電源から供給される電圧を徐々に
変更することにより実現可能である。もちろん、立ち上
がり遅れが生じるか否かに関わらず、当初から燃料電池
60のみを電源としても構わない。
Note that the fuel cell 60 usually requires a certain delay time before the required power is output. In this embodiment, the battery 50 is used in an auxiliary manner in order to suppress the influence of the rising delay. That is, until the required power is sufficiently output, the power is supplied from the battery 50 so as to compensate for the insufficient power, and when the desired power is output from the fuel cell 60, the power is completely supplied. The fuel cell 60 is used as a power source. Such control is performed by setting the motor 20 in a state of being connected to both the battery 50 and the fuel cell 60, controlling the switching of each of the drive circuits 51 and 52, and gradually changing the voltage supplied from each power supply. It is feasible. Of course, only the fuel cell 60 may be used as a power source from the beginning, regardless of whether a rise delay occurs.

【0123】ステップS30において、FC燃料の残量
FCLが所定の値F1よりも小さい場合には、燃料電池
60を使用すべきでないと判断する。CPUは、次に動
力源切替スイッチ164の状態に基づいてFCモードが
設定されているか否かを判定する(ステップS40)。
FCモードは、燃料電池60をエネルギ出力源として走
行する運転モードである。自動モードは燃料電池60と
エンジン10とを使い分けて走行する運転モードであ
る。従って、FCモードが選択されていない場合におい
てFC燃料の残量が消費されている場合には、エンジン
10を動力源として走行する(ステップS65)。エン
ジン10を動力源として走行する場合には、EVインジ
ケータ223は消灯される。
In step S30, when the remaining amount FCL of the FC fuel is smaller than a predetermined value F1, it is determined that the fuel cell 60 should not be used. Next, the CPU determines whether or not the FC mode is set based on the state of the power source switch 164 (step S40).
The FC mode is an operation mode in which the vehicle runs using the fuel cell 60 as an energy output source. The automatic mode is an operation mode in which the fuel cell 60 and the engine 10 are used separately for traveling. Accordingly, when the FC mode is not selected and the remaining amount of the FC fuel is consumed, the vehicle travels using the engine 10 as a power source (step S65). When traveling using the engine 10 as a power source, the EV indicator 223 is turned off.

【0124】一方、FCモードが選択されている場合に
は、エンジン10の使用が原則として禁止される。CP
Uは次にイグニッションスイッチがオンになっているか
否かを判定する(ステップS50)。イグニッションス
イッチがオンになっていない場合には、原則通り、エン
ジン10の運転を禁止し、燃料電池60の運転も停止す
る(ステップS55)。ハイブリッド車両は、動力源を
失い停車することになる。一方、イグニッションスイッ
チがオンになっている場合には、運転者からエンジン1
0の始動要求があったものと判断され、換言すれば、F
Cモードが解除されたものと判断され、エンジン10を
動力源として走行する(ステップS65)。
On the other hand, when the FC mode is selected, use of the engine 10 is prohibited in principle. CP
U then determines whether the ignition switch is on (step S50). If the ignition switch has not been turned on, the operation of the engine 10 is prohibited and the operation of the fuel cell 60 is also stopped in principle (step S55). The hybrid vehicle loses power and stops. On the other hand, when the ignition switch is on, the driver
0 is determined to have been requested, in other words, F
It is determined that the C mode has been released, and the vehicle runs using the engine 10 as a power source (step S65).

【0125】エンジン10を動力源として走行する場合
には(ステップS65)、バッテリ50の残容量SOC
を増加する処理を同時に行う。本実施例ではバッテリ5
0の残容量SOCが所定の下限値以上を維持するように
制御されている。バッテリ50の残容量がこの下限値に
満たない場合には、エンジン10の動力で補機駆動用モ
ータ80を発電機として駆動することによる充電や、燃
料電池60による充電を行う。ステップS65でエンジ
ン10を動力源として走行する場合には、FC燃料が不
足している可能性が高い。従って、電力の要求に即応で
きるようバッテリ50の下限値を増大するのである。
When the vehicle runs using the engine 10 as a power source (step S65), the remaining capacity SOC of the battery 50 is
Are simultaneously performed. In this embodiment, the battery 5
The remaining capacity SOC of 0 is controlled so as to be maintained at or above a predetermined lower limit. When the remaining capacity of the battery 50 is less than the lower limit, charging by driving the accessory driving motor 80 as a generator with the power of the engine 10 and charging by the fuel cell 60 are performed. When the vehicle runs using the engine 10 as the power source in step S65, there is a high possibility that the FC fuel is insufficient. Therefore, the lower limit value of the battery 50 is increased so as to be able to respond to the power demand.

【0126】ここで、バッテリ50の残容量SOCの設
定について説明する。図14はバッテリ50の充電状態
と回生電力の活用との関係を示す説明図である。ここで
は、バッテリ50の充電状態をCASE1〜CASE3
の3通りに変化させた場合の状態をそれぞれ示した。C
ASE1は比較的高い充電状態値SOC1にある場合に
対応する。バッテリ50には、図中のハッチングで示す
電力が維持される。かかる状態でハイブリッド車両を回
生制動した場合を考える。回生制動によって得られる電
力(以下、回生電力と呼ぶ)は制動前後の車速や車両の
重量に応じて変動するが、ここでは平均的な回生電力を
図示した。バッテリ50の下限値を高い値に設定したC
ASE1では、バッテリ50の充電限界内で回生電力を
全て充電することができなくなる。従って、CASE1
では回生電力の一部(図中の塗りつぶした部分)が廃棄
される。この分、ハイブリッド車両は、車両の運動エネ
ルギを活用できなくなるため、エネルギ効率が低下す
る。
Here, the setting of the remaining capacity SOC of the battery 50 will be described. FIG. 14 is an explanatory diagram showing the relationship between the state of charge of the battery 50 and the use of regenerative power. Here, the charge state of the battery 50 is represented by CASE1 to CASE3.
Each of the three states is shown. C
ASE1 corresponds to the case where the state of charge SOC1 is relatively high. The power indicated by hatching in the figure is maintained in the battery 50. Consider a case where the hybrid vehicle is regeneratively braked in such a state. Electric power obtained by regenerative braking (hereinafter referred to as regenerative electric power) varies depending on the vehicle speed before and after braking and the weight of the vehicle, but an average regenerative electric power is shown here. C with the lower limit of battery 50 set to a higher value
In ASE1, it becomes impossible to charge all the regenerative power within the charging limit of the battery 50. Therefore, CASE1
Then, part of the regenerative electric power (the solid part in the figure) is discarded. To this extent, the hybrid vehicle cannot utilize the kinetic energy of the vehicle, so that the energy efficiency is reduced.

【0127】CASE2は中程度の充電状態SOC2に
ある場合に対応する。かかる状態では、回生電力を充電
限界内でバッテリ50に充電することができる。CAS
E3は低い充電状態SOC3にある場合に対応する。か
かる状態でも、回生電力を十分にバッテリ50に充電す
ることができる。これらの設定であれば、ハイブリッド
車両の運動エネルギを効率的に活用することが可能とな
る。このように回生電力を有効に活用する観点からは、
バッテリ50の充電量は低い値に維持しておくことが望
ましい。
CASE2 corresponds to the case where the battery is in the middle state of charge SOC2. In such a state, the battery 50 can be charged with the regenerative electric power within the charging limit. CAS
E3 corresponds to the case of being in the low state of charge SOC3. Even in such a state, the regenerative electric power can sufficiently charge the battery 50. With these settings, it is possible to efficiently utilize the kinetic energy of the hybrid vehicle. From the viewpoint of utilizing regenerative power effectively,
It is desirable that the charge amount of the battery 50 be maintained at a low value.

【0128】一方、バッテリ50の充電量は、要求され
る電力を十分出力することができる値以上に維持する必
要がある。先に説明した通り、バッテリ50の電力は、
燃料電池60の運転開始当初の立ち上がり遅れを補償す
るのに使用される。この場合は、比較的多くの電力を出
力する必要がある。通常は、これらを考慮して、バッテ
リ50の充電状態の下限値を、図中のSOC3に相当す
る値に設定されている。上記ステップS65では、バッ
テリ50の残容量の下限値を、例えば図中のSOC2に
相当する値など、回生電力を充電可能な範囲で増大す
る。
On the other hand, the charge amount of the battery 50 must be maintained at a value at which the required power can be sufficiently output. As described above, the power of the battery 50 is
It is used to compensate for a rise delay at the beginning of operation of the fuel cell 60. In this case, it is necessary to output a relatively large amount of power. Normally, taking these factors into account, the lower limit of the state of charge of battery 50 is set to a value corresponding to SOC3 in the figure. In step S65, the lower limit value of the remaining capacity of the battery 50 is increased in a range where regenerative power can be charged, such as a value corresponding to SOC2 in the drawing.

【0129】次に、上述の処理で用いられたF1(ステ
ップS30)の設定について説明する。所定の値F1は
燃料電池60を電源として使用するか否かの基準となる
値である。所定の値F1については、値0以上の範囲で
任意に設定可能である。値0に設定すれば、燃料が残っ
ている限り、燃料電池60を電源として使用することに
なる。EV走行のみを考慮すれば、値0として設定する
のが運転効率および環境性の観点から好ましい。しか
し、値0にした場合には、他の運転モードで燃料電池を
使用する必要性が生じた場合に、EV走行で既に燃料が
消費されており、燃料電池を使用し得ない可能性も生じ
る。
Next, the setting of F1 (step S30) used in the above processing will be described. The predetermined value F1 is a value serving as a reference for determining whether to use the fuel cell 60 as a power supply. The predetermined value F1 can be set arbitrarily within a range of 0 or more. If the value is set to 0, the fuel cell 60 will be used as a power source as long as fuel remains. If only EV traveling is considered, it is preferable to set the value to 0 from the viewpoint of driving efficiency and environmental friendliness. However, when the value is set to 0, when the fuel cell needs to be used in another operation mode, the fuel is already consumed in the EV driving, and the fuel cell may not be used. .

【0130】本実施例では、他の運転モードを考慮し
て、正の所定値に設定した。即ち、EV走行制御処理で
は、燃料電池用の燃料を完全に消費することがないよう
に設定した。本実施例のハイブリッド車両は、後述する
通り、EV走行以外の運転モードにおいても、種々のモ
ードで電源を必要とする。運転効率および環境性の観点
から、EV走行よりも電源の必要性が高い運転モードも
存在する。かかるモードで燃料電池を電源として確保し
やすくするため、本実施例では、EV走行時には、燃料
電池用の燃料の使用を抑制するものとした。換言すれ
ば、所定の値F1以上の燃料が存在し、燃料に比較的余
裕がある場合にのみ燃料電池を電源とすることにしてい
るのである。なお、本実施例の処理では、FCモードが
選択されている場合と、自動モードが選択されている場
合とで所定の値F1は共通としている。F1の値は、運
転モードに応じて変更することも可能である。
In the present embodiment, a predetermined positive value is set in consideration of other operation modes. That is, in the EV traveling control processing, the fuel cell fuel is set so as not to be completely consumed. As described later, the hybrid vehicle of this embodiment requires power in various modes even in an operation mode other than the EV traveling. From the viewpoints of driving efficiency and environmental performance, there is also an operation mode in which the necessity of a power source is higher than in EV driving. In this embodiment, the use of the fuel for the fuel cell during the EV running is suppressed in order to easily secure the fuel cell as the power source in such a mode. In other words, the fuel cell is used as a power source only when there is fuel having a value equal to or more than the predetermined value F1 and the fuel has a relatively large margin. In the processing of the present embodiment, the predetermined value F1 is common between the case where the FC mode is selected and the case where the automatic mode is selected. The value of F1 can be changed according to the operation mode.

【0131】以上で説明したEV走行制御処理によれ
ば、MG領域において、通常は燃料電池60を優先的に
使用して走行することができる。従って、効率および環
境性に優れた運転を実現することができる。また、上記
実施例では、動力源切替スイッチ164の操作により、
走行中に使用する動力源を運転者が任意に指定すること
ができる。従って、運転者の意図に応じた作動状態を実
現することができ、ハイブリッド車両の利便性を向上す
ることができる。
According to the EV traveling control process described above, the vehicle can normally travel with priority given to the fuel cell 60 in the MG region. Therefore, operation excellent in efficiency and environmental performance can be realized. Further, in the above embodiment, the operation of the power source changeover switch 164 causes
The driver can arbitrarily designate a power source to be used during traveling. Therefore, an operation state according to the driver's intention can be realized, and the convenience of the hybrid vehicle can be improved.

【0132】動力源の選択により利便性が向上する場面
の具体例を示す。第1の例として、目的地において燃料
電池60を用いてコンセント91を利用したい場合に
は、エンジンモードを選択することにより、目的地に到
着するまでのFC燃料の消費を抑制することができる。
この結果、目的地で燃料電池60をより有効に活用する
ことができる。第2の例として、車両の応答性に対する
要求に応じた使い分けをすることもできる。一般に燃料
電池60は出力の応答性が低い特性を有している。かか
る場合にエンジンモードを選択すれば、高い応答性で車
両を運転することができる。第3の例として、騒音の抑
制に関する要求に応じた使い分けをすることもできる。
一般にエンジン10は作動音が大きいため、深夜の走行
時など騒音を抑制する要求が高い場合には、FCモード
を選択することにより、静粛性を保った運転を実現する
ことができる。このように動力源を運転者が任意に選択
可能とすることにより、ハイブリッド車両の利便性を向
上することができる。
A specific example of a situation where convenience is improved by selecting a power source will be described. As a first example, when it is desired to use the outlet 91 using the fuel cell 60 at the destination, the consumption of FC fuel until reaching the destination can be suppressed by selecting the engine mode.
As a result, the fuel cell 60 can be more effectively used at the destination. As a second example, it is also possible to use differently according to the request for the responsiveness of the vehicle. Generally, the fuel cell 60 has a characteristic of low output response. If the engine mode is selected in such a case, the vehicle can be driven with high responsiveness. As a third example, it is also possible to use differently according to a request regarding noise suppression.
In general, since the engine 10 has a large operating noise, when there is a high demand for suppressing noise, such as when driving at midnight, by selecting the FC mode, it is possible to realize a quiet operation. By making the power source arbitrarily selectable by the driver in this way, the convenience of the hybrid vehicle can be improved.

【0133】なお、上記制御処理では、FCモードが選
択されている場合において、FC燃料が少なくなると、
イグニッションスイッチが操作されるまでハイブリッド
車両は停車する場合を例示した(図12のステップS5
5参照)。運転者が予期しないまま、FC燃料の消費に
より停車すれば、運転者が故障と誤判断するなど、ハイ
ブリッド車両の利便性を損ねる可能性もある。かかる誤
判断を回避するため、上記制御処理においては、所定値
F1付近にまでFC燃料が低減した時点で、EVインジ
ケータ223を点滅させるなどして、運転者に報知する
処理を含めることも望ましい。
In the above control processing, when the FC mode is selected and the FC fuel becomes small,
The case where the hybrid vehicle stops until the ignition switch is operated is illustrated (step S5 in FIG. 12).
5). If the driver stops due to consumption of FC fuel without expecting the driver, the convenience of the hybrid vehicle may be impaired, for example, the driver may erroneously determine that the vehicle has failed. In order to avoid such an erroneous determination, it is preferable that the control process include a process of notifying the driver by blinking the EV indicator 223 when the FC fuel is reduced to around the predetermined value F1.

【0134】D.外部電源稼働制御処理:図15は外部
電源稼働制御処理のフローチャートである。図1に示し
た通り、本実施例のハイブリッド車両は、電気機器を接
続して利用するためのコンセント91を備えている。外
部電源稼働制御処理は、コンセント91への電力の供給
を制御する処理である。
D. External power supply operation control processing: FIG. 15 is a flowchart of the external power supply operation control processing. As shown in FIG. 1, the hybrid vehicle of the present embodiment includes an outlet 91 for connecting and using an electric device. The external power supply operation control process is a process of controlling the supply of power to the outlet 91.

【0135】この処理が開始されると、CPUは各セン
サおよびスイッチからの信号を入力する(ステップS1
10)。図7で示した種々のセンサ等からの入力がなさ
れるが、特に、マニュアル発電スイッチ165、シフト
ポジション、バッテリ残容量SOC、FC燃料の残量F
CL、イグニッションスイッチのオン・オフが以後の処
理に関与する。
When this process is started, the CPU inputs signals from each sensor and switch (step S1).
10). Inputs are made from various sensors and the like shown in FIG. 7, but in particular, the manual power generation switch 165, the shift position, the remaining battery charge SOC, and the remaining FC fuel F
ON and OFF of the CL and the ignition switch are involved in the subsequent processing.

【0136】次に、CPUはマニュアル発電スイッチ1
65がオンになっているか否かを判定する(ステップS
S110)。マニュアル発電スイッチ165がオフにな
っている場合には、コンセント91の使用が許可されな
い。従って、CPUは外部電源をオフにする処理、即ち
コンセント91への電力の供給を禁止する処理を行い、
外部電源インジケータ224を消灯する(ステップS1
40)。外部電源のオフは、切替スイッチ90を中立状
態にすることで実現される。
Next, the CPU operates the manual power generation switch 1.
It is determined whether or not 65 is turned on (step S
S110). When the manual power generation switch 165 is off, the use of the outlet 91 is not permitted. Accordingly, the CPU performs a process of turning off the external power, that is, a process of prohibiting the supply of power to the outlet 91,
Turn off the external power indicator 224 (step S1).
40). Turning off the external power supply is realized by setting the changeover switch 90 to the neutral state.

【0137】マニュアル発電スイッチ165がオンとな
っている場合には、次にCPUはシフトポジションがP
ポジションであるか否かを判定する(ステップSS11
5)。この判定は、必ずしも必要となるものではない
が、本実施例では、コンセント91の使用は停車中であ
る可能性が高いという事情を考慮し、確認のためにかか
る判定を行っている。Pポジションでない場合には、外
部電源の使用は許可されない。従って、CPUは外部電
源をオフにする処理を行い、外部電源インジケータ22
4を消灯する(ステップS140)。走行中にもコンセ
ント91を使用する必要性が高い場合には、ステップS
115の判断処理を省略するものとしてもよい。
When the manual power generation switch 165 is on, the CPU next sets the shift position to P
It is determined whether the position is the position (Step SS11)
5). Although this determination is not always necessary, in the present embodiment, such determination is performed for confirmation in consideration of the fact that the use of the outlet 91 is likely to be stopped. If the position is not the P position, the use of the external power supply is not permitted. Therefore, the CPU performs a process of turning off the external power, and outputs
4 is turned off (step S140). If the necessity of using the outlet 91 during traveling is high, step S
The determination process at 115 may be omitted.

【0138】一方、Pポジションであると判断された場
合には、コンセント91から電力を出力するための処理
を行う。ハイブリッド車両はバッテリ50と燃料電池6
0という2種類の電源を備えている。さらに、エンジン
10により補機駆動用モータ80を発電機として駆動す
ることにより電源として使用することもできる。本実施
例では、バッテリ50、燃料電池60、エンジン10の
優先順位で電源を使用するものとした。
On the other hand, if it is determined that the position is the P position, a process for outputting power from the outlet 91 is performed. The hybrid vehicle has a battery 50 and a fuel cell 6
0 is provided. Further, the auxiliary device driving motor 80 is driven by the engine 10 as a generator to be used as a power source. In this embodiment, the power supply is used in the order of priority of the battery 50, the fuel cell 60, and the engine 10.

【0139】上記使い分けを実現するために、CPUは
まず、バッテリ50の残容量SOCが所定の値A%以上
であるか否かを判定する(ステップS120)。A%以
上のSOCの場合には、バッテリ50に余裕があるもの
と判断して、外部電源をオンにするとともに、外部電源
インジケータ224を点灯する処理を行う(ステップS
125)。この際、コンセント91に電力を供給する電
源はバッテリ50であり、燃料電池60およびエンジン
10はともに運転を停止している。
In order to realize the above-mentioned proper use, the CPU first determines whether or not the remaining capacity SOC of the battery 50 is equal to or more than a predetermined value A% (step S120). If the SOC is equal to or higher than A%, it is determined that the battery 50 has room, and the external power supply is turned on and the external power supply indicator 224 is turned on (step S).
125). At this time, the power supply for supplying power to the outlet 91 is the battery 50, and the operation of both the fuel cell 60 and the engine 10 is stopped.

【0140】所定の値A%は、バッテリ50の電力を使
用するか否かの判断基準となる値であり、任意の値に設
定可能である。本実施例では、既に説明した通り、燃料
電池60の立ち上がり遅れをバッテリ50で補償するも
のとしている。このため、バッテリ50には、かかる補
償を実現可能な電力を残しておくことが望ましい。本実
施例では、かかる観点から、所定の値A%を図14にお
けるSOC3に若干余裕を見込んだ値に設定した。もち
ろん、これ以外の値に設定するものとしても構わない。
The predetermined value A% is a value used as a criterion for determining whether or not to use the electric power of the battery 50, and can be set to an arbitrary value. In the present embodiment, as described above, the rising delay of the fuel cell 60 is compensated by the battery 50. For this reason, it is desirable to leave in the battery 50 electric power capable of achieving such compensation. In this embodiment, from such a viewpoint, the predetermined value A% is set to a value that allows a margin for SOC3 in FIG. Of course, any other value may be set.

【0141】ステップS120において、残容量SOC
がA%に満たない場合、CPUはFC燃料の残容量FC
Lが所定の値F2以上であるか否かを判定する(ステッ
プS130)。残容量FCLが値F2以上である場合に
は、燃料電池60の発電能力に余裕があるものと判断し
て、外部電源をオンにするとともに、外部電源インジケ
ータ224を点灯する処理を行う(ステップS15
0)。この際、コンセント91に電力を供給する電源は
燃料電池60であり、エンジン10はともに運転を停止
している。
In step S120, remaining capacity SOC
Is less than A%, the CPU calculates the remaining fuel capacity FC
It is determined whether L is equal to or greater than a predetermined value F2 (step S130). If the remaining capacity FCL is equal to or greater than the value F2, it is determined that the fuel cell 60 has sufficient power generation capacity, and the external power is turned on and the external power indicator 224 is turned on (step S15).
0). At this time, the power supply for supplying power to the outlet 91 is the fuel cell 60, and the operation of the engine 10 is stopped.

【0142】所定の値F2は、燃料電池60を使用する
か否かの判断基準となる値であり、任意の値に設定可能
である。ここで、コンセント91は、ハイブリッド車両
の利便性を向上するための装備であり、車両の本質的な
機能に必須の装備ではない。かかる観点から、本実施例
では、外部電源の使用は、燃料電池60の発電能力に十
分な余裕がある場合に制限している。従って、所定の値
F2は、正の所定値に設定した。また、先に説明したE
V走行制御処理(図12)における必要性も考慮し、値
F2はEV走行制御処理で用いられる所定の値F1より
も大きい値に設定した。もちろん、値F2はかかる設定
に限定されるものではないことは言うまでもない。
The predetermined value F2 is a value used as a criterion for determining whether or not to use the fuel cell 60, and can be set to any value. Here, the outlet 91 is equipment for improving the convenience of the hybrid vehicle, and is not essential equipment for essential functions of the vehicle. From this point of view, in the present embodiment, the use of the external power supply is limited to a case where the power generation capacity of the fuel cell 60 has a sufficient margin. Therefore, the predetermined value F2 is set to a positive predetermined value. In addition, E described above
Considering the necessity in the V running control process (FIG. 12), the value F2 is set to a value larger than the predetermined value F1 used in the EV running control process. Of course, the value F2 is not limited to such a setting.

【0143】ステップS130において残容量FCLが
所定の値F2に満たない場合は、原則として外部電源の
使用が禁止される。つまり、エンジン10を動力源とす
るコンセント91への電力の供給は、運転者により別途
指示された場合にのみ実行する。かかる判断を行うた
め、CPUはイグニッションスイッチがオンになってい
るか否かを判定する(ステップS135)。イグニッシ
ョンスイッチがオンになっていない場合には、原則通
り、外部電源の使用を禁止し、外部電源インジケータ2
24を消灯する(ステップS140)。一方、イグニッ
ションスイッチがオンになっている場合には、運転者か
らエンジン10を動力源とする電源供給が指示されたも
のと判断され、外部電源をオンにするとともに、外部電
源インジケータ224を点灯する処理を行う(ステップ
S145)。この際、コンセント91に電力の供給るエ
ンジン10の動力で補機駆動用モータ80を発電機とし
て駆動することにより行われる。燃料電池60は運転を
停止する。
If the remaining capacity FCL is less than the predetermined value F2 in step S130, use of the external power supply is prohibited in principle. That is, power supply to the outlet 91 using the engine 10 as a power source is executed only when separately instructed by the driver. To make such a determination, the CPU determines whether the ignition switch is turned on (step S135). If the ignition switch is not turned on, the use of external power is prohibited and the external power indicator
24 is turned off (step S140). On the other hand, when the ignition switch is on, it is determined that the driver has instructed power supply using the engine 10 as a power source, and the external power is turned on and the external power indicator 224 is turned on. The processing is performed (step S145). At this time, the driving is performed by driving the accessory driving motor 80 as a generator with the power of the engine 10 that supplies power to the outlet 91. The operation of the fuel cell 60 is stopped.

【0144】以上で説明した外部電源稼働制御処理ルー
チンによれば、コンセント91から電力を出力すること
ができ、ハイブリッド車両の利便性を向上することがで
きる。この際、可逆的な電源であるバッテリ50を優先
的に使用することにより、車両の本質的機能である走行
に影響を与えることなく電力を出力することができる。
バッテリ50および燃料電池60を電源として使用し、
原則としてエンジン10を動力源とする電力の供給を禁
止することにより、燃費および環境性を損ねることなく
コンセント91からの電力を活用することができる。ま
た、エンジン10の運転を禁止することにより、コンセ
ント91を使用する際の静粛性も確保することができ
る。
According to the external power supply operation control routine described above, power can be output from the outlet 91, and the convenience of the hybrid vehicle can be improved. At this time, by preferentially using the battery 50, which is a reversible power supply, it is possible to output power without affecting traveling, which is an essential function of the vehicle.
Using the battery 50 and the fuel cell 60 as power sources,
In principle, by prohibiting the supply of electric power using the engine 10 as a power source, the electric power from the outlet 91 can be utilized without impairing the fuel efficiency and environmental friendliness. In addition, by prohibiting the operation of the engine 10, quietness when using the outlet 91 can be ensured.

【0145】上記制御処理では、イグニッションスイッ
チをオンにすることで、エンジン10を用いた電力の供
給を行うことができる。従って、コンセント91を利用
する必要性が高い場合には、運転者の意志により電力の
供給を確保することができ、ハイブリッド車両の利便性
を向上することができる。
In the above control processing, power can be supplied using the engine 10 by turning on the ignition switch. Therefore, when the necessity of using the outlet 91 is high, the supply of electric power can be secured by the driver's will, and the convenience of the hybrid vehicle can be improved.

【0146】E.第1の変形例:以上で説明した第1実
施例のハイブリッド車両によれば、燃料電池60をエン
ジン10よりも優先的に使用することにより、車両の作
動時の運転効率および環境性を向上することができる。
また、運転者がマニュアルで運転モードを選択したり、
コンセント91の作動状態を指定したりすることができ
るため、運転者の意図に応じた作動状態を実現すること
ができ、ハイブリッド車両の利便性を向上することがで
きる。さらに、エンジン10を使用するのが適さない運
転モードにおいては、原則としてエンジン10の運転を
禁止するため、エンジン10の運転に伴う燃費および環
境性の低下を回避することができる。また、かかる場合
においても、イグニッションスイッチの操作によってエ
ンジン10の運転を許可することにより、運転者の意図
に応じた作動状態を実現でき、ハイブリッド車両の利便
性を向上することができる。
E. First Modification: According to the hybrid vehicle of the first embodiment described above, by using the fuel cell 60 preferentially over the engine 10, the driving efficiency and the environmental performance during operation of the vehicle are improved. be able to.
In addition, the driver can manually select the driving mode,
Since the operation state of the outlet 91 can be designated, the operation state according to the driver's intention can be realized, and the convenience of the hybrid vehicle can be improved. Further, in an operation mode in which the use of the engine 10 is not suitable, since the operation of the engine 10 is prohibited in principle, it is possible to avoid a decrease in fuel efficiency and environmental performance due to the operation of the engine 10. Also, in such a case, by permitting the operation of the engine 10 by operating the ignition switch, an operation state according to the driver's intention can be realized, and the convenience of the hybrid vehicle can be improved.

【0147】上記実施例のハイブリッド車両および制御
処理においては、種々の変形例を構成することができ
る。EV走行制御処理における変形例について第1の変
形例として説明する。図16は第1の変形例におけるE
V走行制御処理ルーチンのフローチャートである。ここ
では、第1実施例と相違する部分のみを図示した。第1
実施例では、FC燃料の残量FCLが所定の値F1以上
であるか否かによって燃料電池60を使用するか否かを
判定した(図12のステップS30)。この際、所定の
値F1は一定値であるものとした。これに対し、第1の
変形例では残容量FCLが所定の値FGSL以上である
か否かによって燃料電池60の使用の可否を変更する点
で相違する。所定の値FGSLはガソリンの残量GSL
に応じて変化する値である。
In the hybrid vehicle and the control processing of the above embodiment, various modifications can be made. A modified example of the EV traveling control process will be described as a first modified example. FIG. 16 shows E in the first modification.
It is a flowchart of a V drive control processing routine. Here, only the portions different from the first embodiment are shown. First
In the embodiment, whether or not to use the fuel cell 60 is determined based on whether or not the remaining amount FCL of the FC fuel is equal to or more than a predetermined value F1 (step S30 in FIG. 12). At this time, the predetermined value F1 was a constant value. On the other hand, the first modification is different in that the availability of the fuel cell 60 is changed depending on whether or not the remaining capacity FCL is equal to or more than a predetermined value FGSL. The predetermined value FGSL is the remaining gasoline GSL
Is a value that changes in accordance with.

【0148】図17はガソリンの残量GSLと所定の値
FGSLとの関係を示す説明図である。図示する通り、
ガソリンの残量GSLが多くなるにつれて所定の値FG
SLが多くなる。これは、ガソリンの残量GSLが多い
程、早期に燃料電池60の使用が抑制されることを意味
する。ガソリンの残量GSLが多い場合には、ハイブリ
ッド車両が走行する時間が長い可能性が高い。従って、
燃料電池60を使用すべき機会も多くなる可能性が高
い。図17に示した設定とすれば、ガソリンの残量GS
Lが多くなる程、FC燃料の使用が抑制されるから、燃
料電池60の発電能力が長時間に亘って確保されるよう
になる。この結果、燃料電池60をより有効性の高い場
面で活用することができる。なお、図17ではガソリン
の残量GSLに応じて値FGSLを直線的に変化させた
場合を例示した。値FGSLはかかる設定のみならず、
曲線的に変化させるものとしてもよいし、段階的に変化
させるものとしてもよい。
FIG. 17 is an explanatory diagram showing the relationship between the gasoline remaining amount GSL and a predetermined value FGSL. As shown
As the remaining gasoline GSL increases, a predetermined value FG
SL increases. This means that as the remaining gasoline GSL increases, the use of the fuel cell 60 is suppressed earlier. When the remaining gasoline GSL is large, there is a high possibility that the hybrid vehicle travels for a long time. Therefore,
There is a high possibility that the opportunity to use the fuel cell 60 increases. With the setting shown in FIG. 17, the remaining gasoline GS
Since the use of FC fuel is suppressed as L increases, the power generation capacity of the fuel cell 60 is ensured for a long time. As a result, the fuel cell 60 can be used in a more effective situation. FIG. 17 illustrates a case where the value FGSL is changed linearly according to the remaining gasoline amount GSL. The value FGSL is not limited to this setting,
It may be changed in a curved line or may be changed in a stepwise manner.

【0149】F.第2の変形例:第1実施例および第1
の変形例では、FC燃料の残量に基づいて燃料電池60
の発電能力を評価して、その使用を抑制する場合を例示
した。燃料電池60の発電能力は、その他のパラメータ
で評価することも可能である。燃料電池60の発電能力
を温度で評価した場合の制御処理を第2の変形例として
説明する。
F. Second Modification: First Embodiment and First Embodiment
In a modification of the embodiment, the fuel cell 60
A case in which the power generation capacity of a steel sheet is evaluated and its use is suppressed is exemplified. The power generation capacity of the fuel cell 60 can be evaluated using other parameters. A control process when the power generation capacity of the fuel cell 60 is evaluated based on temperature will be described as a second modification.

【0150】図18は第2の変形例におけるEV走行制
御処理ルーチンのフローチャートである。第1実施例等
と同様、この処理が開始されると、CPUは車両の運転
状態を入力する(ステップS210)。ここでは、燃料
電池60の温度、車速、アクセル開度、シフトポジショ
ン、バッテリ残容量SOC、が以後の処理に関与する。
FIG. 18 is a flowchart of an EV running control processing routine according to the second modification. As in the first embodiment, when this processing is started, the CPU inputs the driving state of the vehicle (step S210). Here, the temperature of the fuel cell 60, the vehicle speed, the accelerator opening, the shift position, and the remaining battery charge SOC are involved in the subsequent processing.

【0151】CPUは次に燃料電池60の温度が所定の
値TFC1以上であるか否かを判定する(S230)。
燃料電池60の温度が非常に高い場合には、発電を継続
すると過熱状態になり、燃料電池60の寿命を著しく縮
める等の弊害を招く可能性がある。上記温度TFC1
は、燃料電池60が過熱状態になる可能性を判断する基
準となる値であり、燃料電池ごとに適切な温度を設定す
ることができる。
Next, the CPU determines whether or not the temperature of the fuel cell 60 is equal to or higher than a predetermined value TFC1 (S230).
When the temperature of the fuel cell 60 is extremely high, if the power generation is continued, the fuel cell 60 becomes overheated, which may cause an adverse effect such as significantly shortening the life of the fuel cell 60. The above temperature TFC1
Is a reference value for determining the possibility that the fuel cell 60 will be overheated, and an appropriate temperature can be set for each fuel cell.

【0152】ステップS230において、燃料電池60
の温度が所定の値TFC1に満たない場合には、燃料電
池60の使用を継続することができると判断し、CPU
は燃料電池60を電源としてモータ20を駆動する処理
を実行する(ステップS240)。これに対し、燃料電
池60の温度が所定の値TFC1以上である場合には、
燃料電池60の使用を抑制すべきと判断し、他の動力源
を使う処理に移行する。ここで、第1実施例および第1
変形例では、EV走行時にはバッテリ50を使用しない
場合を例示した。第2変形例では、バッテリ50を使用
する場合を示す。
In step S230, the fuel cell 60
If the temperature of the fuel cell is less than the predetermined value TFC1, it is determined that the use of the fuel cell 60 can be continued.
Executes a process of driving the motor 20 using the fuel cell 60 as a power supply (step S240). On the other hand, when the temperature of the fuel cell 60 is equal to or higher than the predetermined value TFC1,
It is determined that the use of the fuel cell 60 should be suppressed, and the process shifts to a process using another power source. Here, the first embodiment and the first embodiment
In the modified example, the case where the battery 50 is not used during the EV traveling is illustrated. In the second modified example, a case where the battery 50 is used is shown.

【0153】バッテリ50の使用可能性を判断するた
め、CPUは残容量SOCが所定の値LO以上であるか
否かを判定する(ステップS250)。値LOは任意の
値に設定可能であるが、ここでは正の所定値に設定し
た。第2変形例の場合、温度で燃料電池60の発電能力
を評価しているため、しばらく使用を抑制し、温度が低
下すれば、再び燃料電池60を使用する可能性が生じ
る。かかる場合には、燃料電池60の立ち上がり遅れを
バッテリ50の電力で補償する必要が生じる。所定の値
LOは、かかる場合の電力を確保できる範囲で設定し
た。つまり、先に示した図14中の値SOC3以上の範
囲で設定した。
In order to determine the availability of the battery 50, the CPU determines whether or not the remaining capacity SOC is equal to or more than a predetermined value LO (step S250). Although the value LO can be set to any value, it is set to a positive predetermined value here. In the case of the second modification, since the power generation capacity of the fuel cell 60 is evaluated based on the temperature, use of the fuel cell 60 is suppressed for a while, and if the temperature decreases, there is a possibility that the fuel cell 60 will be used again. In such a case, it is necessary to compensate for the delay in rising of the fuel cell 60 with the power of the battery 50. The predetermined value LO is set within a range in which power in such a case can be secured. That is, it was set in the range of the value SOC3 or more in FIG. 14 described above.

【0154】バッテリ50の残容量SOCが値LO以上
である場合には、バッテリ50に余裕があるものと判断
し、バッテリ50を電源としてモータ20を駆動する
(ステップS260)。残容量SOCが値LOに満たな
い場合には、バッテリ50を使用すべきでないと判断
し、エンジン10を動力源として使用する(ステップS
270)。
If the remaining capacity SOC of the battery 50 is equal to or larger than the value LO, it is determined that the battery 50 has a margin, and the motor 20 is driven using the battery 50 as a power source (step S260). If the remaining capacity SOC is less than the value LO, it is determined that the battery 50 should not be used, and the engine 10 is used as a power source (step S
270).

【0155】図19は第2の変形例における燃料電池の
温度等の変化を示す説明図である。図18に示した制御
処理が実行された場合について、燃料電池の温度(FC
温度)、燃料電池の出力(FC出力)、エンジン10の
出力、およびモータ20の出力の時間的変化を示した。
当初、燃料電池60を電源とするEV走行がなされてい
たものとする。図示する通り、FC出力およびモータ2
0の出力は正の所定値を採り、エンジン10の出力は0
となる。また、時間の経過とともにFC温度は上昇す
る。
FIG. 19 is an explanatory diagram showing changes in the temperature and the like of the fuel cell in the second modification. When the control process shown in FIG. 18 is executed, the temperature of the fuel cell (FC
Temperature), fuel cell output (FC output), engine 10 output, and motor 20 output over time.
Initially, it is assumed that the EV running using the fuel cell 60 as a power source has been performed. As shown, FC output and motor 2
The output of 0 takes a positive predetermined value, and the output of the engine 10 is 0
Becomes In addition, the FC temperature rises with time.

【0156】図示する通り、時刻a1においてFC温度
が所定の値TFC1を超えたものとする。先に示した制
御処理に基づき、燃料電池60の出力が抑制され、図示
する通り、時刻a2で出力は0となる。ここではバッテ
リ50の残容量SOCが十分でなかったものとする。か
かる場合には、燃料電池60の出力の低下とともにエン
ジン10を動力源とする走行が行われる。従って、図示
する通り、時刻a1〜a2の区間において、モータ20
の出力が低下するとともに、エンジン10の出力が増大
する。こうして燃料電池60の温度が値TFC1よりも
低くなるまでエンジン10を動力源とする走行が継続さ
れる。
As shown in the figure, it is assumed that the FC temperature has exceeded a predetermined value TFC1 at time a1. Based on the control processing described above, the output of the fuel cell 60 is suppressed, and the output becomes 0 at time a2 as shown in the figure. Here, it is assumed that the remaining capacity SOC of the battery 50 is not sufficient. In such a case, traveling using the engine 10 as a power source is performed along with a decrease in the output of the fuel cell 60. Therefore, as shown in FIG.
And the output of the engine 10 increases. In this way, traveling using the engine 10 as a power source is continued until the temperature of the fuel cell 60 becomes lower than the value TFC1.

【0157】燃料電池60の使用が停止された結果、時
刻a5において燃料電池60の温度が再びTFC1より
も低くなったものとする。この結果、燃料電池60の運
転が再開され、その出力は時刻a5〜a6の区間に示す
通り上昇する。また、これに伴い、エンジン10の出力
が低下し、モータ20の出力が増大する。かかる制御処
理により燃料電池60は、温度が値TFC1を大きく超
えない範囲で運転される。なお、第2変形例において、
燃料電池60の温度がTFC1近傍である場合に運転と
停止が頻繁に切り替わることを回避するために、ステッ
プS230においては適当なヒステリシスを設けておく
ことが望ましい。
It is assumed that as a result of stopping the use of fuel cell 60, the temperature of fuel cell 60 becomes lower than TFC1 again at time a5. As a result, the operation of the fuel cell 60 is restarted, and its output rises as shown in the section between times a5 and a6. Accordingly, the output of the engine 10 decreases and the output of the motor 20 increases. By such control processing, the fuel cell 60 is operated in a range where the temperature does not greatly exceed the value TFC1. In the second modification,
In order to avoid frequent switching between operation and stop when the temperature of the fuel cell 60 is near TFC1, it is desirable to provide an appropriate hysteresis in step S230.

【0158】以上で説明した第2変形例の制御処理によ
れば、燃料電池60の温度に基づいて発電能力を評価
し、過熱状態を招かない範囲で燃料電池60を使用する
ことができる。従って、第2変形例の制御処理によれ
ば、過熱状態に起因する燃料電池60の寿命低下を回避
することができる。また、所定の温度TFC1以上にな
った時点で燃料電池60の使用が抑制されるため、燃料
電池60の冷却系統は温度TFC1までの範囲で適切な
冷却を行う構成とすれば済む。この結果、燃料電池60
の全ての作動状態において適切な冷却を確保する必要が
なくなり、冷却系統の小型化を図ることができる。
According to the control processing of the second modification described above, the power generation capacity is evaluated based on the temperature of the fuel cell 60, and the fuel cell 60 can be used within a range that does not cause overheating. Therefore, according to the control processing of the second modified example, it is possible to avoid a decrease in the life of the fuel cell 60 due to an overheated state. In addition, since the use of the fuel cell 60 is suppressed when the temperature reaches or exceeds the predetermined temperature TFC1, the cooling system of the fuel cell 60 may be configured to perform appropriate cooling within a range up to the temperature TFC1. As a result, the fuel cell 60
Therefore, it is not necessary to secure appropriate cooling in all the operating states, and the size of the cooling system can be reduced.

【0159】なお、第2変形例では、バッテリ50を走
行に使用する。第2変形例の場合、バッテリ50は、燃
料電池60の温度が低下するまでの一時的な使用でよ
い。従って、補助的な使用を目的としたバッテリ50で
もこの用途に活用することができる。このようにバッテ
リ50を用いることにより、エンジン10の運転を抑制
することができ、ハイブリッド車両の運転効率、環境性
の低下を回避することができる。もちろん、第2変形例
の制御処理は一例に過ぎず、バッテリ50を用いない処
理を行うものとしても構わない。この処理は、図18の
ステップS250の条件を必ず満たさないものと判断し
た場合の処理に相当する。
In the second modified example, the battery 50 is used for traveling. In the case of the second modification, the battery 50 may be used temporarily until the temperature of the fuel cell 60 decreases. Therefore, the battery 50 intended for auxiliary use can be used for this purpose. By using the battery 50 in this manner, the operation of the engine 10 can be suppressed, and a decrease in the driving efficiency and environmental friendliness of the hybrid vehicle can be avoided. Of course, the control process of the second modified example is merely an example, and a process that does not use the battery 50 may be performed. This processing corresponds to the processing when it is determined that the condition of step S250 in FIG. 18 is not always satisfied.

【0160】第2変形例では、燃料電池60の温度が所
定以上の場合には、完全にその使用を停止し、電源をバ
ッテリ50に切り替える場合を例示した。これに対し、
温度の上昇を抑制できる程度に燃料電池60の出力を低
減しつつ、低減した分の電力をバッテリ50で補償する
ものとしてもよい。
In the second modification, the case where the use of the fuel cell 60 is completely stopped and the power supply is switched to the battery 50 when the temperature of the fuel cell 60 is equal to or higher than a predetermined value is exemplified. In contrast,
The output of the fuel cell 60 may be reduced to such an extent that the rise in temperature can be suppressed, and the reduced power may be compensated by the battery 50.

【0161】また、以上で説明した実施例および変形例
において、エンジン10を動力源とする場合には、種々
の態様でその運転を制御することができる。例えば、エ
ンジン10のみを動力源とする通常の車両と同様、停車
中もエンジン10をアイドル運転するものとしてもよ
い。また、別の態様として、停車中はエンジン10の運
転を停止するものとしてもよい。但し、この場合、停車
中でも空調装置やパワーステアリング、燃料電池60の
冷却系統を駆動するポンプ93などの補機は駆動する必
要がある。従って、停車中にはエンジン10の運転を停
止しつつ、バッテリ50を電源として補機駆動用モータ
80を駆動するものとしてもよい。かかる制御を行う場
合には、さらに残容量SOCに応じて、バッテリ50に
よる補機の駆動と、エンジン10による補機の駆動とを
使い分けることもできる。
In the embodiments and the modifications described above, when the engine 10 is used as a power source, the operation can be controlled in various modes. For example, similarly to a normal vehicle using only the engine 10 as a power source, the engine 10 may be operated idle while the vehicle is stopped. In another embodiment, the operation of the engine 10 may be stopped while the vehicle is stopped. However, in this case, it is necessary to drive auxiliary equipment such as an air conditioner, a power steering, and a pump 93 for driving a cooling system of the fuel cell 60 even when the vehicle is stopped. Therefore, while the vehicle is stopped, the auxiliary device driving motor 80 may be driven using the battery 50 as a power source while the operation of the engine 10 is stopped. When such control is performed, the driving of the accessory by the battery 50 and the driving of the accessory by the engine 10 can be selectively used according to the remaining capacity SOC.

【0162】G.第3の変形例:以上で説明した実施例
および変形例では、図8〜図11に示すマップに従っ
て、所定の走行領域でのみモータ20を使用する場合を
例示した。これに対し、全ての走行領域でエンジン10
とモータ20とを使用することもできる。かかる場合の
制御処理を第3の変形例として説明する。図20は第3
の変形例における出力配分について示す説明図である。
駆動軸15に出力されるトルクは変速機100の変速段
によって変動するため、ここでは、変速機100の入力
軸14のトルクとアクセル開度との関係を示した。図示
する通り、第3変形例では、アクセル開度の全範囲にお
いてモータ20とエンジン10とを動力源として使用す
る。アクセル開度に応じて設定された総出力をエンジン
10とモータ20とで配分して出力するのである。
G. Third Modified Example: In the embodiment and the modified examples described above, the case where the motor 20 is used only in a predetermined traveling area according to the maps shown in FIGS. On the other hand, the engine 10
And the motor 20 can also be used. A control process in such a case will be described as a third modification. FIG. 20 shows the third
It is explanatory drawing shown about the output distribution in the modification of.
Since the torque output to the drive shaft 15 varies depending on the shift speed of the transmission 100, the relationship between the torque of the input shaft 14 of the transmission 100 and the accelerator opening is shown here. As shown, in the third modification, the motor 20 and the engine 10 are used as power sources in the entire range of the accelerator opening. The total output set according to the accelerator opening is distributed and output between the engine 10 and the motor 20.

【0163】ここで第3変形例では、燃料電池60の発
電能力に応じてモータ20とエンジン10との出力の配
分を変更する。通常は、図20に示す曲線C1で示す配
分が適用される。曲線C1より下方の範囲がエンジン1
0の出力トルクに相当し、総出力(図中の実線)と曲線
C1の間の範囲がモータ20の出力トルクに相当する。
これに対し、燃料電池60の発電能力が低下した場合に
は、モータ20の出力トルクを低下させる。つまり、出
力配分を図中の曲線C2に切り替える。図示する通り、
通常時よりもモータ20の出力を低下し、その分をエン
ジン10の出力配分を増大することで補償する。かかる
制御を実現する処理内容について以下に説明する。
Here, in the third modification, the distribution of the output between the motor 20 and the engine 10 is changed according to the power generation capacity of the fuel cell 60. Usually, the distribution shown by the curve C1 shown in FIG. 20 is applied. The area below the curve C1 is the engine 1
0, and the range between the total output (solid line in the figure) and the curve C1 corresponds to the output torque of the motor 20.
On the other hand, when the power generation capacity of the fuel cell 60 decreases, the output torque of the motor 20 decreases. That is, the output distribution is switched to the curve C2 in the figure. As shown
The output of the motor 20 is reduced as compared with the normal time, and the output is compensated for by increasing the output distribution of the engine 10. The processing for realizing such control will be described below.

【0164】図21は第3の変形例における走行制御処
理ルーチンのフローチャートである。この処理が開始さ
れるとCPUは車両の運転状態を入力する(ステップS
305)。ここでは、車速、アクセル開度、シフトポジ
ション、FC燃料の残量、バッテリ50の残容量SO
C、燃料電池60から出力されている電力などが関与す
る。
FIG. 21 is a flowchart of a traveling control processing routine according to the third modification. When this processing is started, the CPU inputs the driving state of the vehicle (step S
305). Here, the vehicle speed, the accelerator opening, the shift position, the remaining amount of FC fuel, and the remaining capacity SO of the battery 50 are set.
C, the power output from the fuel cell 60 and the like are involved.

【0165】次に、CPUは燃料電池60が劣化してい
るか否かを判定する(ステップS310)。この判定
は、燃料電池60への要求電力と、現実に出力されてい
る電力との偏差に基づいて行われる。現実に出力されて
いる電力が要求電力に満たない方向に所定以上の偏差が
現れている場合には、燃料電池60が劣化しているもの
と判断される。燃料電池60は既に説明した通り、立ち
上がり遅れが生じることが知られているから、誤判断を
回避するため、かかる判断は燃料電池60の温度が十分
に上昇してから行われる。
Next, the CPU determines whether or not the fuel cell 60 has deteriorated (step S310). This determination is made based on the deviation between the power required for the fuel cell 60 and the power actually output. When a deviation that is equal to or more than a predetermined value appears in a direction in which the actually output power does not satisfy the required power, it is determined that the fuel cell 60 has deteriorated. Since the fuel cell 60 is known to have a rise delay as described above, such a determination is made after the temperature of the fuel cell 60 has sufficiently increased to avoid erroneous determination.

【0166】燃料電池60が劣化していないと判断され
た場合には、燃料電池60の電力でモータ20を駆動
し、アクセル開度に応じたトルクを出力する(ステップ
S345)。フローチャートでは図示を省略したが、図
20の曲線C1で設定された運転状態に相当し、ステッ
プS345では、燃料電池60とともにエンジン10も
図20の曲線C1で設定される所定のトルクを出力する
ように運転される。
If it is determined that the fuel cell 60 has not deteriorated, the motor 20 is driven by the power of the fuel cell 60, and a torque corresponding to the accelerator opening is output (step S345). Although not shown in the flowchart, this corresponds to the operation state set by the curve C1 in FIG. 20, and in step S345, the engine 10 together with the fuel cell 60 outputs the predetermined torque set by the curve C1 in FIG. Driven by

【0167】ステップS310において、燃料電池60
が劣化していると判断された場合には、劣化に伴う出力
低下を補償するための処理に移行する。CPUはまずバ
ッテリ50の残容量SOCが所定の値LOS以上である
か否かを判定する(ステップS315)。残容量SOC
がLOS以上である場合には、バッテリ50に余裕があ
ると判断され、バッテリ50の電力を用いてモータ20
を駆動する(ステップS320)。この場合は、図20
に示した曲線C1の配分のままモータ20を駆動する。
上述の値LOSは、モータ20からかかるトルクを出力
可能な電力を確保可能な範囲で設定することができる。
At step S310, the fuel cell 60
Is determined to have deteriorated, the process proceeds to a process for compensating for a decrease in output due to the deterioration. First, the CPU determines whether or not the remaining capacity SOC of the battery 50 is equal to or greater than a predetermined value LOS (step S315). Remaining capacity SOC
Is greater than or equal to the LOS, it is determined that the battery 50 has room, and the motor 20
Is driven (step S320). In this case, FIG.
The motor 20 is driven with the distribution of the curve C1 shown in FIG.
The above-mentioned value LOS can be set within a range in which electric power capable of outputting the torque applied from the motor 20 can be secured.

【0168】残容量SOCが所定の値LOSよりも低い
場合には、次にFC燃料の残量FCLが所定の値F4以
上であるか否かを判定する(ステップS325)。即
ち、劣化しているものの燃料電池60の運転を継続する
ことが可能であるか否かを判定するのである。所定の値
F4はかかる判定の基準となる値であり、既に説明した
実施例等と同様、他の運転モードも考慮して適切な値を
設定することができる。
If the remaining capacity SOC is lower than the predetermined value LOS, it is next determined whether or not the remaining amount FCL of the FC fuel is equal to or higher than a predetermined value F4 (step S325). That is, it is determined whether or not the operation of the fuel cell 60 can be continued although it has deteriorated. The predetermined value F4 is a value serving as a criterion for such determination, and an appropriate value can be set in consideration of other operation modes as in the above-described embodiments.

【0169】残量FCLが所定の値F4に満たない場合
には、燃料電池60の運転を継続することができないた
め、エンジン10を動力源とする運転に切り替え、燃料
電池60の運転を停止する(ステップS350)。この
場合は、アクセル開度に応じて出力の全てをエンジン1
0から出力する。但し、図20に示した総出力に相当す
るトルクを十分出力することはできないため、エンジン
10が出力可能な範囲のトルクを出力する。
When the remaining amount FCL is less than the predetermined value F4, the operation of the fuel cell 60 cannot be continued, so the operation is switched to the operation using the engine 10 as a power source, and the operation of the fuel cell 60 is stopped. (Step S350). In this case, all of the output is output to the engine 1 according to the accelerator opening.
Output from 0. However, since the torque corresponding to the total output shown in FIG. 20 cannot be sufficiently output, the torque within the range that the engine 10 can output is output.

【0170】一方、残量FCLがF4以上である場合に
は、燃料電池60の出力とエンジン10との出力配分を
変更しつつ、両者の運転を継続する。つまり、CPUは
燃料電池60を電源とするモータ20の運転を継続する
(ステップS330)。この場合、モータ20の出力
は、図20中の曲線C2で設定された範囲に抑制され
る。一方、モータ20の出力が抑制された分、エンジン
10の出力を増大する(ステップS335)。図20中
の曲線C2で設定されたトルクを出力する。なお、これ
と同時に変速機100の変速段を制御し、変速比を大き
くする(ステップS340)。図20では説明の便宜
上、モータ20とエンジン10の出力配分を曲線C2に
変更することにより、通常と同じ総出力を維持できる状
態を示した。実際には、通常時の出力はモータ20およ
びエンジン10のトルクを十分に活用できる範囲で設定
されているため、燃料電池60の劣化が生じた場合に
は、出力配分を変更しても総出力を維持できない場合が
ある。かかる場合には、変速比を大きくすることにより
駆動軸15に出力されるトルクを通常時と同等に維持す
ることができる。ステップS340では、かかる目的で
変速比を大きい側に切り替えるのである。
On the other hand, when the remaining amount FCL is equal to or more than F4, the operations of both the fuel cell 60 and the engine 10 are continued while changing the output distribution. That is, the CPU continues to operate the motor 20 using the fuel cell 60 as a power source (step S330). In this case, the output of the motor 20 is suppressed to the range set by the curve C2 in FIG. On the other hand, the output of the engine 10 is increased by the amount by which the output of the motor 20 is suppressed (step S335). The torque set by the curve C2 in FIG. 20 is output. At the same time, the gear position of the transmission 100 is controlled to increase the gear ratio (step S340). FIG. 20 shows a state in which the same total output as usual can be maintained by changing the output distribution of the motor 20 and the engine 10 to the curve C2 for convenience of explanation. Actually, the output during normal operation is set within a range in which the torque of the motor 20 and the engine 10 can be sufficiently utilized. Therefore, when the fuel cell 60 deteriorates, the total output is May not be maintained. In such a case, by increasing the gear ratio, the torque output to the drive shaft 15 can be maintained at the same level as during normal operation. In step S340, the gear ratio is switched to a larger value for this purpose.

【0171】以上で説明した第3の変形例における制御
処理によれば、燃料電池60の発電能力が低下した場合
でも、エンジン10とモータ20との出力配分を変更す
ることにより、通常時と同等の出力を維持することがで
きる。また、変速機100の変速段を制御することによ
り、駆動軸15の出力トルクを同等に維持することがで
きる。この結果、上記制御処理によれば、燃料電池60
の劣化が生じた場合でも違和感のない運転を実現するこ
とができる。
According to the control processing in the third modification described above, even when the power generation capacity of the fuel cell 60 is reduced, the output distribution between the engine 10 and the motor 20 is changed to obtain the same result as in the normal state. Output can be maintained. Further, by controlling the speed of the transmission 100, the output torque of the drive shaft 15 can be maintained equivalent. As a result, according to the control processing, the fuel cell 60
It is possible to realize an operation that does not cause a sense of incongruity even when the deterioration of the vehicle occurs.

【0172】なお、第3の変形例では、エンジン10と
モータ20の出力配分の変更と変速段の制御とを併せて
行う場合を例示した。両者の制御はいずれか一方のみを
行うものとしても構わない。また、第3の変形例では、
全走行領域でモータ20とエンジン10とを併用する場
合を例示した。これに対し、アクセル開度が所定値以上
になった場合にのみモータ20とエンジン10とを併用
する場合に適用することもできる。
In the third modified example, the case where the change of the output distribution of the engine 10 and the motor 20 and the control of the shift stage are performed together is illustrated. Only one of the two controls may be performed. In the third modification,
The case where the motor 20 and the engine 10 are used together in the entire traveling region is illustrated. On the other hand, the present invention can also be applied to the case where the motor 20 and the engine 10 are used together only when the accelerator opening is equal to or more than a predetermined value.

【0173】H.第2実施例:次に第2実施例について
説明する。図22は第2実施例のハイブリッド車両の概
略構成を示す説明図である。第2実施例では、冷却系統
の構成が第1実施例と相違する。第1実施例では、燃料
電池60の冷却系統とエンジン10の冷却系統とは個別
に構成されていた。第2実施例では、両者は共通の冷却
系統として構成されている。即ち、第2実施例では、冷
却水を搬送する冷媒路94’は燃料電池60およびエン
ジン10の双方を通過するように構成されている。冷却
水はポンプ93によって冷媒路94’を通過し、ラジエ
ータ92で放熱することで燃料電池60およびエンジン
10の冷却を行う。
H. Second Embodiment Next, a second embodiment will be described. FIG. 22 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of the hybrid vehicle of the second embodiment. In the second embodiment, the configuration of the cooling system is different from that of the first embodiment. In the first embodiment, the cooling system of the fuel cell 60 and the cooling system of the engine 10 are configured separately. In the second embodiment, both are configured as a common cooling system. That is, in the second embodiment, the refrigerant passage 94 ′ for conveying the cooling water is configured to pass through both the fuel cell 60 and the engine 10. The cooling water passes through a refrigerant passage 94 ′ by a pump 93 and is radiated by a radiator 92 to cool the fuel cell 60 and the engine 10.

【0174】第2実施例のハイブリッド車両における走
行の制御処理は、第1実施例と同様である。第2実施例
では、冷却系統の構成の相違に起因して、エンジン10
の暖機を行う処理に特徴がある。以下、この処理につい
て説明する。
[0174] The control processing for traveling in the hybrid vehicle of the second embodiment is the same as that of the first embodiment. In the second embodiment, the engine 10
There is a feature in the process of performing warm-up. Hereinafter, this processing will be described.

【0175】図23は第2実施例におけるエンジン暖機
処理ルーチンのフローチャートである。第1実施例と同
様、制御ユニット70のCPUが繰り返し実行する処理
である。この処理が開始されると、CPUは車両の運転
状態を入力する(ステップS405)。車速、アクセル
開度、シフトポジション、エンジン水温、FC燃料の残
量などが以下の処理に関与する。
FIG. 23 is a flowchart of an engine warm-up processing routine in the second embodiment. Similar to the first embodiment, the processing is repeatedly executed by the CPU of the control unit 70. When this processing is started, the CPU inputs the driving state of the vehicle (step S405). The vehicle speed, accelerator opening, shift position, engine water temperature, remaining amount of FC fuel, and the like are involved in the following processing.

【0176】次に、CPUはアクセル開度および車速に
基づき、車両の走行状態が図8〜図11に示したMG領
域に該当するか否かを判定する(ステップS410)。
この領域に該当しない場合には、エンジン10の暖機が
済んでいるか否かに関わらずエンジン10を動力源とし
て走行する(ステップS440)。
Next, the CPU determines whether or not the running state of the vehicle falls within the MG region shown in FIGS. 8 to 11 based on the accelerator opening and the vehicle speed (step S410).
If it does not fall within this region, the vehicle runs using the engine 10 as a power source regardless of whether or not the engine 10 has been warmed up (step S440).

【0177】一方、MG領域に該当すると判断された場
合には、次にエンジン10の暖機が必要であるか否かを
判定する(ステップS415)。この判断は、エンジン
水温が所定以上であるか否かに基づいて行われる。エン
ジン10の暖機が必要でない場合には、MG領域におけ
る通常の運転状態に従い、モータ20を燃料電池60で
駆動して走行する(ステップS420)。
On the other hand, when it is determined that the engine falls within the MG area, it is determined whether the engine 10 needs to be warmed up (step S415). This determination is made based on whether the engine water temperature is equal to or higher than a predetermined value. If the engine 10 does not need to be warmed up, the motor 20 is driven by the fuel cell 60 and travels according to the normal operation state in the MG region (step S420).

【0178】エンジン10の暖機が必要であると判断さ
れた場合には、次にエンジン走行の可能性があるか否か
を判定する(ステップS425)。この判定方法は、種
々の態様が挙げられるため、後述する。エンジン走行の
可能性がないと判定された場合には、無用なエンジン1
0の暖機を避け、MG領域における通常の運転状態、即
ちモータ20を燃料電池60で駆動して走行する(ステ
ップS420)。
If it is determined that the engine 10 needs to be warmed up, it is next determined whether there is a possibility of running the engine (step S425). This determination method will be described later because various modes can be cited. If it is determined that there is no possibility of running the engine, useless engine 1
A warm-up of 0 is avoided and the vehicle is driven in a normal operating state in the MG region, that is, the motor 20 is driven by the fuel cell 60 (step S420).

【0179】エンジン走行の可能性があると判定された
場合には、MG領域における通常の運転状態としてモー
タ20を燃料電池60で駆動しつつ(ステップS43
0)、併せてエンジン10の暖機運転を行う(ステップ
S435)。エンジン10の暖機運転とは、エンジン1
0をいわゆるアイドル回転数で運転することをいう。第
2実施例では、暖機運転を行う際には、エンジン10と
モータ20との間に設けられた入力クラッチ18を解放
する。こうすることにより、エンジン10の動力が駆動
軸15の出力に影響を与えることを回避できる。また、
暖機中は通常、エンジン10の運転効率および排気浄化
性が非常に低い。入力クラッチ18を係合したままエン
ジン10を暖機運転すると、車両の走行状態によっては
エンジン10の回転数がアイドル回転数よりも高くなる
可能性がある。暖機中にエンジン10の回転数を増大さ
せれば、ハイブリッド車両の運転効率等の低下を招く。
入力クラッチ18を解放して暖機運転を行うことによ
り、かかる弊害を回避することができる。
If it is determined that there is a possibility that the engine will run, the motor 20 is driven by the fuel cell 60 in the normal operation state in the MG region (step S43).
0) At the same time, the engine 10 is warmed up (step S435). The warm-up operation of the engine 10 means the engine 1
0 means operating at a so-called idle speed. In the second embodiment, when performing the warm-up operation, the input clutch 18 provided between the engine 10 and the motor 20 is released. By doing so, it is possible to prevent the power of the engine 10 from affecting the output of the drive shaft 15. Also,
During warm-up, the operating efficiency and exhaust purification of the engine 10 are usually very low. If the engine 10 is warmed up while the input clutch 18 is engaged, the rotation speed of the engine 10 may be higher than the idle rotation speed depending on the running state of the vehicle. If the number of revolutions of the engine 10 is increased during the warm-up, the driving efficiency of the hybrid vehicle is reduced.
By releasing the input clutch 18 and performing the warm-up operation, such an adverse effect can be avoided.

【0180】ここで、エンジン走行の可能性の判断方法
について説明する。この判断は、種々の方法で行うこと
ができる。例えば、MG領域内における車速の変化に基
づいて、エンジン領域での走行が行われるか否かを判断
するものとしてもよい。また、FC燃料の残量に基づい
て判断することもできる。第2実施例のハイブリッド車
両は、燃料電池60とエンジン10の冷却系統が共通の
系統として構成されている。このことは燃料電池60で
発生した熱が冷却水を媒介としてエンジン10に搬送さ
れることを意味する。つまり、燃料電池60の運転時に
発生する熱によってエンジン10の暖機運転を行うこと
ができることを意味する。
Here, a method of determining the possibility of running the engine will be described. This determination can be made in various ways. For example, it may be determined whether traveling in the engine area is performed based on a change in the vehicle speed in the MG area. Also, the determination can be made based on the remaining amount of FC fuel. In the hybrid vehicle according to the second embodiment, the fuel cell 60 and the cooling system for the engine 10 are configured as a common system. This means that the heat generated in the fuel cell 60 is transferred to the engine 10 via the cooling water. That is, it means that the engine 10 can be warmed up by the heat generated during the operation of the fuel cell 60.

【0181】図24はエンジン温度と暖機までに要する
FC燃料との関係を示す説明図である。図中の温度TH
はエンジン10の暖機が完了したと判断される温度であ
る。エンジン温度が低い程、温度THに到達するまでに
長時間を要する。燃料電池60の熱によって暖機を行う
場合には、その間に消費するFC燃料が増大する。従っ
て、エンジン温度が低くなる程、暖機に必要なFC燃料
が増大する図24の関係が得られる。なお、ここでは両
者の関係を直線で示したが、冷却系統、エンジン10の
熱容量などに応じて両者の関係は変化する。
FIG. 24 is an explanatory diagram showing the relationship between the engine temperature and the FC fuel required for warm-up. Temperature TH in the figure
Is the temperature at which it is determined that the warm-up of the engine 10 has been completed. The lower the engine temperature, the longer it takes to reach the temperature TH. When warming up by the heat of the fuel cell 60, FC fuel consumed during that time increases. Accordingly, the relationship shown in FIG. 24 is obtained, in which the FC fuel required for warming up increases as the engine temperature decreases. Here, the relationship between the two is shown by a straight line, but the relationship between the two changes depending on the cooling system, the heat capacity of the engine 10, and the like.

【0182】FC燃料の残容量が、図24の関係に基づ
いて定まる所定量よりも多い場合には、燃料電池60の
運転を継続することによりエンジン10の暖機を完了す
ることができる。FC燃料の残容量が上記所定量よりも
少ない場合には、燃料電池60の運転のみではエンジン
10の暖機を完了することができない。第1実施例で示
したEV走行制御処理(図12)によれば、エンジン1
0の暖機を完了する前にFC燃料の残量が低下し、モー
タ20からエンジン10への動力源の切り替えが行われ
ることになる。かかる意味で、FC燃料の残容量が上記
所定量よりも少ない場合には、MG領域での走行が継続
される場合であっても、エンジン10の運転が開始され
る可能性があると判断される。
When the remaining amount of FC fuel is larger than a predetermined amount determined based on the relationship shown in FIG. 24, the warm-up of the engine 10 can be completed by continuing the operation of the fuel cell 60. If the remaining amount of FC fuel is smaller than the predetermined amount, warming up of the engine 10 cannot be completed only by operating the fuel cell 60. According to the EV traveling control process (FIG. 12) shown in the first embodiment, the engine 1
Before the warm-up of 0 is completed, the remaining amount of the FC fuel decreases, and the power source is switched from the motor 20 to the engine 10. In this sense, when the remaining amount of the FC fuel is smaller than the predetermined amount, it is determined that the operation of the engine 10 is likely to be started even when the traveling in the MG region is continued. You.

【0183】また、別の態様として、予め走行経路が既
知の場合には、該走行経路に基づいてエンジン10の運
転の可能性を判断することもできる。近年では、いわゆ
るナビゲーションシステム、即ち予め設定された車両の
走行経路を表示するシステムなどが提案されている。か
かるシステムを搭載している車両の場合には、その入力
から、制御ユニット70が将来の走行予定経路を知るこ
とができ、高速道路など明らかにエンジン領域で走行す
る区間が存在するか否かを判断することができる。上記
ステップS425では、かかる情報に基づいて、エンジ
ン走行の可能性を判断することもできる。なお、エンジ
ン走行の可能性判断においては、これら種々の態様のい
ずれかを適用するものとしてもよいし、複数を適用し、
総合的に判断するものとしてもよい。
As another mode, when the traveling route is known in advance, the possibility of operation of the engine 10 can be determined based on the traveling route. In recent years, a so-called navigation system, that is, a system for displaying a preset traveling route of a vehicle has been proposed. In the case of a vehicle equipped with such a system, the control unit 70 can know the future traveling route from the input, and determines whether or not there is a section that clearly runs in the engine area such as an expressway. You can judge. In step S425, the possibility of the engine running can be determined based on the information. In determining the possibility of engine running, any of these various aspects may be applied, or a plurality of them may be applied,
Judgment may be made comprehensively.

【0184】以上で説明した第2実施例のハイブリッド
車両によれば、駆動軸15から出力する動力とは独立に
エンジン10を暖機運転することができる。従って、ハ
イブリッド車両の運転効率、環境性の極端な低下を招く
ことなくエンジン10の暖機を行うことができる。ま
た、エンジン10の運転の可能性があると判断された場
合に暖機を行うため、無用な暖機を回避することがで
き、運転効率の低下を回避することができる。さらに、
燃料電池60で発生する熱を利用してエンジン10の暖
機を行うことができるため、エネルギ効率を高めること
ができる。なお、上述の第2実施例では、燃料電池60
とエンジン10の冷却系統を共通化した構成を例示した
が、燃料電池60の熱を利用した暖機を考慮しない場合
には、両者の冷却系統を個別に設けた構成(第1実施例
の構成)に適用することも可能である。
According to the hybrid vehicle of the second embodiment described above, the engine 10 can be warmed up independently of the power output from the drive shaft 15. Therefore, the engine 10 can be warmed up without drastically reducing the driving efficiency and the environmental performance of the hybrid vehicle. Further, when it is determined that there is a possibility of operating the engine 10, the warm-up is performed, so that unnecessary warm-up can be avoided, and a decrease in the operating efficiency can be avoided. further,
Since the engine 10 can be warmed up using heat generated in the fuel cell 60, energy efficiency can be improved. In the second embodiment, the fuel cell 60
Although the configuration in which the cooling system of the engine 10 and the engine 10 are shared is exemplified, when the warm-up using the heat of the fuel cell 60 is not considered, the configuration in which the two cooling systems are provided separately (the configuration of the first embodiment) ) Can also be applied.

【0185】I.第2実施例における変形例:第2実施
例においても変形例を構成することができる。図25は
第2実施例における変形例としてのエンジン暖機処理ル
ーチンのフローチャートである。ここでは第2実施例に
おける処理(図23)と相違する部分のみを示した。
I. Modification of Second Embodiment: A modification of the second embodiment can also be configured. FIG. 25 is a flowchart of an engine warm-up processing routine as a modification of the second embodiment. Here, only the parts different from the processing in the second embodiment (FIG. 23) are shown.

【0186】第2実施例では、エンジン10の運転可能
性があると判断された場合には(図23のステップS4
25)、エンジンの暖機を行うものとした。変形例で
は、エンジン10の運転の可能性を、図24に示したF
C燃料に基づいて判断する。即ち、変形例では、図23
のステップS425に代えて、FC燃料がエンジン10
の暖機までに必要な量以上あるか否かを判定する(ステ
ップS425’)。FC燃料が十分残っていないと判断
された場合には、燃料電池60の運転だけではエンジン
10の暖機を完了することができないことを意味するか
ら、エンジン10の暖機処理を実行する(ステップS4
27)。
In the second embodiment, when it is determined that there is a possibility of operation of the engine 10 (step S4 in FIG. 23).
25) The engine is to be warmed up. In the modification, the possibility of operation of the engine 10 is indicated by F in FIG.
Judge based on C fuel. That is, in the modification, FIG.
Instead of step S425, the FC fuel is
It is determined whether or not the required amount is reached by the warm-up (step S425 ′). If it is determined that the FC fuel is not sufficiently remaining, it means that the warm-up of the engine 10 cannot be completed only by the operation of the fuel cell 60. S4
27).

【0187】これに対し、FC燃料が十分残っていると
判断された場合には、燃料電池60の運転によるエンジ
ン10の暖機を行う。この際、エンジン10の暖機を速
やかに完了するため、CPUは燃料電池60の出力を増
大する(ステップS430’)。燃料電池60の出力
は、基本的にはモータ20の駆動に使用され、余剰の電
力はバッテリ50に充電される。また、これと同時にエ
ンジン10とモータ20との間に設けられた入力クラッ
チ18を係合する(ステップS432)。入力クラッチ
18を係合することにより、モータ20の動力でエンジ
ン10をモータリングすることができる。従って、エン
ジン10のピストンとシリンダ間で摩擦熱が生じ、また
シリンダ内の空気の圧縮などに起因する熱が生じる。か
かる発熱もエンジン10の暖機に寄与する。
On the other hand, when it is determined that the FC fuel is sufficient, the engine 10 is warmed up by operating the fuel cell 60. At this time, the CPU increases the output of the fuel cell 60 to quickly complete the warm-up of the engine 10 (step S430 '). The output of the fuel cell 60 is basically used to drive the motor 20, and the surplus power is charged to the battery 50. At the same time, the input clutch 18 provided between the engine 10 and the motor 20 is engaged (step S432). By engaging the input clutch 18, the engine 10 can be motored by the power of the motor 20. Accordingly, frictional heat is generated between the piston and the cylinder of the engine 10, and heat is generated due to compression of air in the cylinder. Such heat also contributes to warming up the engine 10.

【0188】変形例のエンジン暖機処理によれば、FC
燃料が十分残っている場合に燃料電池60の出力を増大
することにより、エンジン10の暖機を速やかに行うこ
とができる。従って、暖機による燃料消費を回避するこ
とができ、ハイブリッド車両の運転効率および環境性を
向上することができる。燃料電池60から余剰に出力さ
れた電力は一旦バッテリ50に蓄えられ、必要に応じて
使用されるため、運転効率の極端な低下を招くことはな
い。なお、変形例ではエンジン10の暖機処理を完了す
るまでに必要となる量だけFC燃料が残っているか否か
の判断を行う場合を例示した(ステップS425’)。
必ずしもかかる判断を行う必要はなく、FC燃料が残っ
ている範囲で、燃料電池60によるエンジン10の暖機
を行うものとしてもよい。即ち、ステップS425’の
判断を省略し、常にステップS430’、S432の処
理を実行するものとしてもよい。また、入力クラッチの
係合を省略するものとしても構わない。
According to the engine warm-up process of the modified example, FC
The engine 10 can be quickly warmed up by increasing the output of the fuel cell 60 when sufficient fuel remains. Therefore, fuel consumption due to warm-up can be avoided, and driving efficiency and environmental performance of the hybrid vehicle can be improved. The surplus electric power output from the fuel cell 60 is temporarily stored in the battery 50 and used as needed, so that the operation efficiency does not extremely decrease. Note that, in the modified example, a case has been exemplified in which it is determined whether or not an amount of FC fuel remaining until the warm-up process of the engine 10 is completed is determined (step S425 ′).
It is not always necessary to make such a determination, and the engine 10 may be warmed up by the fuel cell 60 in a range where the FC fuel remains. That is, the determination in step S425 'may be omitted, and the processes in steps S430' and S432 may be always executed. Further, the engagement of the input clutch may be omitted.

【0189】J.第3実施例:次に、第3実施例として
のハイブリッド車両について説明する。第3実施例のハ
イブリッド車両は、基本的なハードウェア構成は第1実
施例と同じであるが(図1〜図7参照)、選択可能な運
転モードの種類が第1実施例と相違する。第1実施例で
は、図5に示す通り、動力源切替スイッチ164によ
り、エンジンモード、FCモード、自動モードの3種類
の運転モードを選択可能であった。これに対し、第3実
施例では、「エンジン単独モード」、「FC単独モー
ド」、「併用モード」の3種類を選択可能である。これ
らの運転モードは、図5に示した動力源切替スイッチ1
64と同様のスイッチにより選択することができる。
J. Third Embodiment Next, a hybrid vehicle as a third embodiment will be described. The hybrid vehicle of the third embodiment has the same basic hardware configuration as that of the first embodiment (see FIGS. 1 to 7), but differs from the first embodiment in the types of selectable operation modes. In the first embodiment, as shown in FIG. 5, three types of operation modes, ie, an engine mode, an FC mode, and an automatic mode, can be selected by the power source changeover switch 164. On the other hand, in the third embodiment, three types of "engine-only mode", "FC-only mode", and "combination mode" can be selected. These operation modes correspond to the power source changeover switch 1 shown in FIG.
64 can be selected by the same switch.

【0190】「エンジン単独モード」とは、エンジン1
0のみを動力源として走行する運転モード、「FC単独
モード」は、燃料電池60によりモータ20を駆動して
走行する運転モードを意味する。「併用モード」は車両
の走行状態に応じてエンジン10とモータ20とを切り
替えて使用する運転モードである。両者の切り替えは、
第1実施例と同様、図8〜図11に例示したマップに従
って行われる。
The “engine alone mode” refers to the engine 1
The operation mode in which the vehicle travels using only 0 as the power source, or the “FC-only mode”, refers to an operation mode in which the fuel cell 60 drives the motor 20 to travel. The “combination mode” is an operation mode in which the engine 10 and the motor 20 are switched and used according to the running state of the vehicle. Switching between the two
Similar to the first embodiment, the processing is performed according to the maps illustrated in FIGS.

【0191】第1実施例における「エンジンモード」
「FCモード」は車両の走行状態が図8〜図11中のM
G領域にある場合に、動力源の使い分けを行うための運
転モードであった。これに対し、第3実施例の「エンジ
ン単独モード」、「FC単独モード」はハイブリッド車
両の運転領域全体を対象としている点で相違する。つま
り、「エンジン単独モード」が選択されている場合に
は、MG領域内であってもモータ20は走行に使用され
ず、「FC単独モード」の場合には、MG領域外であっ
てもエンジン10の運転に切り替わらない。従って、
「FC単独モード」では、高速走行時に出力されるトル
クが併用モードに比べて低くなる。本実施例では、この
ように運転モードによって運転感覚に相違があることを
許容している。運転モードごとに運転感覚が変ることを
認識した上で、運転者は運転モードを選択すると考えら
れ、ハイブリッド車両の運転に大きな支障はないと考え
られるからである。かかる観点から、エンジン10は高
速での走行状態を重視して排気量などが設定されてお
り、「エンジン単独モード」が選択された場合、低速の
領域では「FC単独モード」よりもトルクが小さくな
る。このように設定することで、エンジン10の出力ト
ルクを不必要に高くする必要がなく、エンジン10を小
型化できる利点がある。
"Engine mode" in the first embodiment
In the “FC mode”, the running state of the vehicle is M in FIGS.
In the case of the G mode, the operation mode is for selectively using the power source. On the other hand, the “engine only mode” and the “FC only mode” of the third embodiment are different in that they cover the entire operation range of the hybrid vehicle. That is, when the “engine only mode” is selected, the motor 20 is not used for traveling even in the MG region, and in the “FC only mode”, the engine 20 is not used even in the MG region. Does not switch to 10 operation. Therefore,
In the “FC only mode”, the torque output during high-speed running is lower than in the combined mode. In the present embodiment, it is allowed that the driving feeling is different depending on the driving mode. This is because, after recognizing that the driving sensation changes for each driving mode, the driver is supposed to select the driving mode, and it is considered that there is no major obstacle to driving the hybrid vehicle. From such a viewpoint, the displacement of the engine 10 is set with emphasis on a high-speed running state. When the “engine only mode” is selected, the torque is smaller in the low speed region than in the “FC only mode”. Become. With this setting, there is an advantage that the output torque of the engine 10 does not need to be unnecessarily increased, and the size of the engine 10 can be reduced.

【0192】第3実施例では、上述の3つの運転モード
の使い分けにおいて、より燃費および環境性を重視した
制御を行う点に特徴がある。FC単独モードが選択され
ている場合には、エンジン10を使用する可能性は非常
に低いため、燃料電池60が使用可能な状態にある限
り、エンジン10の暖機をも禁止するのである。こうす
ることによって、エンジン10の暖機に要する無駄な燃
料消費を抑制することができ、燃費および環境性が向上
するのである。かかる制御の内容について説明する。
The third embodiment is characterized in that, in the use of the above-described three operation modes, control is performed with more emphasis on fuel efficiency and environmental performance. When the FC-only mode is selected, the possibility of using the engine 10 is extremely low, so that the warm-up of the engine 10 is also prohibited as long as the fuel cell 60 can be used. By doing so, useless fuel consumption required for warming up the engine 10 can be suppressed, and fuel efficiency and environmental performance are improved. The contents of such control will be described.

【0193】図26は第3実施例におけるEV走行制御
処理ルーチンのフローチャートである。第1実施例と同
様、制御ユニット70のCPUが実行する処理である。
この処理が開始されると、CPUは車両の運転状態を入
力する(ステップS410)。図7で示した種々のセン
サからの入力がなされるが、特に、シフトポジション、
車速、アクセル開度、ガソリン残量GSL、バッテリ残
容量SOC、燃料電池用の残燃料量FCL、イグニッシ
ョンスイッチの状態、動力源切替スイッチ164の状態
などが以後の処理に関与する。
FIG. 26 is a flowchart of an EV running control processing routine according to the third embodiment. Similar to the first embodiment, the process is executed by the CPU of the control unit 70.
When this process is started, the CPU inputs the driving state of the vehicle (step S410). Input from various sensors shown in FIG. 7 is performed.
The vehicle speed, the accelerator opening, the remaining gasoline GSL, the remaining battery charge SOC, the remaining fuel amount FCL for the fuel cell, the state of the ignition switch, the state of the power source switch 164, and the like are involved in the subsequent processing.

【0194】次に、CPUはエンジン10のみを動力源
とする条件が満たされているか否かを判定する(ステッ
プS420)。この条件とは、燃料電池60が使用が禁
止されるべき状態にあること、即ちFC燃料の残量FC
Lが所定の値F1に満たない状態にあること、またはエ
ンジン単独モードが選択されていることである。これら
の条件の少なくとも一方が満たされている場合には、エ
ンジン10を動力源として走行することになる。所定の
値F1は第1実施例と同様、正の一定値に設定されてい
る。この場合、CPUはエンジン10を動力源として選
択するとともに、必要に応じてエンジン10を暖機する
制御を実行する(ステップS430)。
Next, the CPU determines whether or not the condition of using only the engine 10 as a power source is satisfied (step S420). This condition is that the use of the fuel cell 60 is to be prohibited, that is, the remaining amount of FC fuel FC
This means that L is less than the predetermined value F1 or that the engine-only mode is selected. When at least one of these conditions is satisfied, the vehicle runs using the engine 10 as a power source. The predetermined value F1 is set to a positive constant value as in the first embodiment. In this case, the CPU selects the engine 10 as a power source and executes control for warming up the engine 10 as necessary (step S430).

【0195】ステップS430における処理内容には、
種々の態様が考えられる。例えば、エンジン10の暖機
が完了しているか否かに関わらず、エンジン10のみを
使用して走行するものとしてもよい。かかる場合には、
暖機処理は改めて実行する必要はない。これに対し、エ
ンジン10の暖機を完了してから、動力源として使用す
るものとしてもよい。かかる場合は、暖機が完了してい
ない間は、エンジン10をアイドル運転して暖機する一
方、一時的に燃料電池60とモータ20を用いて走行す
ることができる。さらに、エンジン単独モードが選択さ
れている場合には前者の態様で運転を行い、その他のモ
ードが選択されている場合には後者の態様で運転を行う
ものとしてもよい。ステップS430の処理は、これら
の態様のいずれかを選択して設定しておくものとする。
The processing contents in step S430 include:
Various embodiments are conceivable. For example, the vehicle may run using only the engine 10 regardless of whether the warm-up of the engine 10 has been completed. In such cases,
The warm-up process does not need to be performed again. On the other hand, the engine 10 may be used as a power source after the warm-up of the engine 10 is completed. In such a case, while the warm-up is not completed, the engine 10 can be warmed up by idling and the engine 10 can be run temporarily using the fuel cell 60 and the motor 20. Furthermore, when the engine only mode is selected, the driving may be performed in the former mode, and when the other mode is selected, the driving may be performed in the latter mode. In the process of step S430, one of these modes is selected and set.

【0196】ステップS420における条件をいずれも
満たさない場合には、燃料電池60をも用いて走行すべ
き運転状態にあるものと判断される。次に、CPUは運
転モードがFC単独モードであるか否かを判定し(ステ
ップS440)、その結果に応じて動力源を選択する。
FC単独モードが選択されている場合には、燃料電池6
0を電源としてモータ20を駆動して走行する(ステッ
プS450)。この運転モードが選択されている場合に
は、燃料電池60が使用可能な状態にある限り、エンジ
ン10が動力源として使用されることはない。従って、
CPUはエンジン10の運転のみならず、暖機をも禁止
する(ステップS450)。エンジンの運転可否を特定
するフラグをオフにすることで、別途用意されたエンジ
ンの運転の制御処理で、その一切の運転が停止される。
If none of the conditions in step S420 is satisfied, it is determined that the vehicle is in an operating state in which the vehicle should run using the fuel cell 60 as well. Next, the CPU determines whether the operation mode is the FC-only mode (step S440), and selects a power source according to the result.
If the FC only mode is selected, the fuel cell 6
The vehicle travels by driving the motor 20 using 0 as a power source (step S450). When this operation mode is selected, the engine 10 is not used as a power source as long as the fuel cell 60 is in a usable state. Therefore,
The CPU prohibits not only the operation of the engine 10 but also the warm-up (step S450). By turning off the flag for specifying whether or not the engine can be operated, all the operations are stopped by the separately prepared engine operation control process.

【0197】なお、上記ステップS440とS450の
間に、燃料電池60が故障などによって使用不能な状態
になっていないかどうかを判断する処理を設け、燃料電
池60が使用可能な場合にのみ上記ステップS450の
処理を実行し、使用不能な場合には、エンジン10の暖
機を許可するものとしてもよい。一例として、燃料電池
60が使用不能と判断された場合には、エンジン10を
動力源として走行するステップS430の処理を実行す
るものとしてもよい。
A process for determining whether or not the fuel cell 60 is in an unusable state due to a failure or the like is provided between the steps S440 and S450, and the above-described steps are performed only when the fuel cell 60 is usable. If the process of S450 is executed and the engine cannot be used, the warm-up of the engine 10 may be permitted. As an example, when it is determined that the fuel cell 60 cannot be used, the process of step S430 of running using the engine 10 as a power source may be executed.

【0198】一方、ステップS440において、併用モ
ードが選択されている場合には、車両の走行状態に応じ
てエンジン10とモータ20とを使い分けて走行する
(ステップS460)。図8〜図11に示したMG領域
にある間はエンジン10は使用されないが、併用モード
では車両の運転状態によって動力源をエンジン10に速
やかに切り替える必要があるため、MG領域にある間も
エンジンの暖機処理を実行する(ステップS460)。
On the other hand, when the combined mode is selected in step S440, the vehicle travels using engine 10 and motor 20 selectively according to the traveling state of the vehicle (step S460). Although the engine 10 is not used while in the MG region shown in FIGS. 8 to 11, the power source needs to be quickly switched to the engine 10 depending on the driving state of the vehicle in the combined mode. Is performed (step S460).

【0199】以上で説明した第3実施例のハイブリッド
車両によれば、原則的にエンジン10を使用しない「F
C単独モード」を設け、この場合にエンジンの暖機をも
禁止することにより、ハイブリッド車両の燃費および環
境性を大きく向上することができる。かかる運転モード
では、FC燃料の消費などによって燃料電池60が使用
できなくなった場合や運転者が他の運転モードを選択し
た場合に、動力源をエンジン10に切り替える際、暖機
が必要となり応答性が低下するなどの不利益が生じる可
能性があるが、運転者はかかる特徴を了解した上で運転
モードの選択を行うと考えられるため、こうした不利益
はハイブリッド車両を運転する上で支障にはならないと
言える。なお、ここでは、車両の全走行領域を対象とし
て、スイッチで動力源の使い分けを行う場合を例示した
が、第1実施例のようにMG領域を対象として動力源を
使い分ける場合についてもエンジン10の暖機を禁止し
て燃費および環境性を向上する制御を適用可能であるこ
とはいうまでもない。
According to the hybrid vehicle of the third embodiment described above, the "F"
By providing the "C-only mode" and prohibiting the warm-up of the engine in this case, the fuel efficiency and environmental performance of the hybrid vehicle can be greatly improved. In such an operation mode, when the fuel cell 60 becomes unusable due to consumption of FC fuel or when the driver selects another operation mode, when switching the power source to the engine 10, warm-up is required, and the responsiveness is increased. However, it is considered that the driver may select a driving mode after understanding the characteristics, and such a disadvantage may hinder the operation of the hybrid vehicle. Can not be said. Here, the case where the power source is selectively used by the switch for the entire traveling region of the vehicle is illustrated, but the case where the power source is properly used for the MG region as in the first embodiment is also described. It goes without saying that control for inhibiting fuel warm-up and improving fuel efficiency and environmental performance can be applied.

【0200】K.4輪駆動への適用:以上で説明した実
施例および変形例では、いわゆる2輪駆動するハイブリ
ッド車両を例示した。本発明は、4輪駆動するハイブリ
ッド車両に適用するものとしてもよい。図27は4輪駆
動するハイブリッド車両の概略構成を示す説明図であ
る。ここでは、2つの車軸17、17Aの双方に動力を
出力可能な構成を示す。
K. Application to Four-Wheel Drive: In the above-described embodiments and modified examples, a so-called two-wheel drive hybrid vehicle is illustrated. The present invention may be applied to a four-wheel drive hybrid vehicle. FIG. 27 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of a four-wheel drive hybrid vehicle. Here, a configuration capable of outputting power to both of the two axles 17, 17A is shown.

【0201】車軸17に動力を出力するための構成は、
実施例と同じである。即ち、エンジン10、モータ2
0、トルクコンバータ30および変速機100が直列に
結合された構成となっている。モータ20への電力は実
施例と同様、バッテリ50および燃料電池60のそれぞ
れから供給可能となっている。
The structure for outputting power to the axle 17 is as follows.
This is the same as the embodiment. That is, the engine 10 and the motor 2
0, the torque converter 30 and the transmission 100 are connected in series. Electric power to the motor 20 can be supplied from each of the battery 50 and the fuel cell 60 as in the embodiment.

【0202】車軸17Aに動力を出力するための構成は
次の通りである。車軸17Aにはディファレンシャルギ
ヤ16Aを介してモータ20Aが結合されている。モー
タ20Aはモータ20と同様、三相同期モータである。
モータ20Aにはバッテリ50、燃料電池60および補
機駆動用モータ80の3種類から電力を供給することが
できる。バッテリ50および燃料電池60の電力は、そ
れぞれ駆動回路51A,52Aを介してモータ20Aに
供給される。駆動回路51A,52Aは駆動回路51,
52と同様、トランジスタインバータで構成されてい
る。補機駆動用モータ80はエンジン10の動力によっ
て発電することができる。モータ20Aには補機駆動用
モータ80で発電された電力を直接供給することが可能
となっている。
The structure for outputting power to axle 17A is as follows. A motor 20A is connected to the axle 17A via a differential gear 16A. The motor 20A is a three-phase synchronous motor like the motor 20.
Electric power can be supplied to the motor 20A from three types: a battery 50, a fuel cell 60, and an auxiliary device driving motor 80. Electric power of the battery 50 and the fuel cell 60 is supplied to the motor 20A via drive circuits 51A and 52A, respectively. The driving circuits 51A and 52A are
Like 52, it is composed of a transistor inverter. The accessory driving motor 80 can generate electric power by the power of the engine 10. The power generated by the accessory driving motor 80 can be directly supplied to the motor 20A.

【0203】モータ20Aに電力を供給する電源は、切
替スイッチ85,86の接続状態により切り替えること
ができる。図示する通り、切替スイッチ86を切り替え
ることにより、バッテリ50および燃料電池60側と補
機駆動用モータ80側との間で電源を切り替えることが
できる。切替スイッチ85を切り替えることにより、バ
ッテリ50と燃料電池60との間で電源を切り替えるこ
とができる。
The power supply for supplying electric power to the motor 20A can be switched by the connection state of the switches 85 and 86. As shown in the figure, the power can be switched between the battery 50 and the fuel cell 60 and the accessory driving motor 80 by switching the changeover switch 86. By switching the changeover switch 85, the power supply can be switched between the battery 50 and the fuel cell 60.

【0204】なお、車軸17、17Aはいずれを前車軸
および後車軸としても構わない。エンジン10が車両の
前方に搭載されている場合、車軸17側を後車軸として
構成すれば、エンジン10からの機械的な動力を車体を
縦断して後車軸に伝達するためのプロペラシャフトが必
要となる。これに対し、車軸17A側を後車軸として構
成すれば、プロペラシャフトが不要となる。従って、エ
ンジン10と車軸17とを近接させる構成を採ることに
より、動力系統の構成を比較的簡易なものにすることが
できる利点がある。
Note that any of the axles 17 and 17A may be a front axle and a rear axle. When the engine 10 is mounted in front of the vehicle, if the axle 17 side is configured as a rear axle, a propeller shaft for transmitting mechanical power from the engine 10 to the rear axle by traversing the vehicle body is required. Become. On the other hand, if the axle 17A side is configured as the rear axle, the propeller shaft becomes unnecessary. Therefore, by employing a configuration in which the engine 10 and the axle 17 are brought close to each other, there is an advantage that the configuration of the power system can be made relatively simple.

【0205】かかる構成のハイブリッド車両において
も、上述した種々の制御処理を適用することができ、燃
料電池60を優先的に使用することで、効率および環境
性に優れた運転を実現することができる。また、特定の
条件下では上述した種々の制御処理に従い、燃料電池6
0、エンジン10等の使い分けをすることができる。
The above-described various control processes can also be applied to the hybrid vehicle having such a configuration, and by using the fuel cell 60 preferentially, it is possible to realize driving with excellent efficiency and environmental friendliness. . Under certain conditions, the fuel cell 6
0, the engine 10 and the like can be selectively used.

【0206】以上で説明した種々の実施例では、バッテ
リ50を備える場合を例示した。本発明の適用に際して
は、必ずしもバッテリ50を搭載する必要はない。各実
施例からバッテリ50を省略した構成を適用するものと
してもよい。また、バッテリ50に代えてキャパシタな
ど別の蓄電手段を用いることもできる。
In the various embodiments described above, the case where the battery 50 is provided has been exemplified. In applying the present invention, it is not always necessary to mount the battery 50. A configuration in which the battery 50 is omitted from each embodiment may be applied. Further, instead of the battery 50, another power storage means such as a capacitor can be used.

【0207】以上、本発明の実施の形態について説明し
たが、本発明はこうした実施の形態に何等限定されるも
のではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内におい
て、更に種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
例えば、本実施例のハイブリッド車両ではガソリンエン
ジンを用いたが、ディーゼルエンジンその他の熱機関を
用いることができる。本実施例では、モータとして全て
三相同期モータを適用したが、誘導モータその他の交流
モータおよび直流モータを用いるものとしてもよい。本
実施例では、種々の制御処理をCPUがソフトウェアを
実行することにより実現しているが、かかる制御処理を
ハード的に実現することもできる。本実施例では、車両
に適用した場合を示したが、本発明は列車、船舶、航空
機、飛行船その他の飛翔体など種々の移動体に適用する
ことが可能である。また、必ずしも運転者が搭乗するも
のに限らず、遠隔操作するものであっても構わない。
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to these embodiments at all, and may be embodied in various other forms without departing from the gist of the present invention. Obviously you can get it.
For example, although the gasoline engine is used in the hybrid vehicle of the present embodiment, a diesel engine or another heat engine can be used. In the present embodiment, a three-phase synchronous motor is used as a motor, but an induction motor or another AC motor or a DC motor may be used. In the present embodiment, various control processes are realized by executing software by the CPU, but such control processes may be realized by hardware. In this embodiment, the case where the present invention is applied to a vehicle is described. However, the present invention can be applied to various moving objects such as trains, ships, aircraft, airships, and other flying objects. Further, the driver is not necessarily limited to the one on board, and may be remotely controlled.

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

【図1】実施例としてのハイブリッド車両の概略構成図
である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a hybrid vehicle as an embodiment.

【図2】燃料電池システムの概略構成を示す説明図であ
る。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of a fuel cell system.

【図3】変速機100の内部構造を示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing an internal structure of the transmission 100.

【図4】各クラッチ、ブレーキ、およびワンウェイクラ
ッチの係合状態と変速段との関係を示す説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing the relationship between the engagement state of each clutch, brake, and one-way clutch and the shift speed.

【図5】本実施例のハイブリッド車両におけるシフトポ
ジションの操作部160を示す説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing an operation section 160 of a shift position in the hybrid vehicle of the embodiment.

【図6】本実施例におけるハイブリッド車両の計器板を
示す説明図である。
FIG. 6 is an explanatory view showing an instrument panel of the hybrid vehicle in the embodiment.

【図7】制御ユニット70に対する入出力信号の結線を
示す説明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing connection of input / output signals to a control unit;

【図8】車両の走行状態と動力源との関係を示す説明図
である。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing a relationship between a traveling state of a vehicle and a power source.

【図9】2ポジションにおける変速段の切り替えの様子
を示す説明図である。
FIG. 9 is an explanatory diagram showing a state of switching gear positions in two positions.

【図10】Lポジションにおける変速段の切り替えの様
子を示す説明図である。
FIG. 10 is an explanatory diagram showing a state of shifting gears at an L position.

【図11】Rポジションにおける変速段の切り替えの様
子を示す説明図である。
FIG. 11 is an explanatory diagram showing a state of switching gears at an R position.

【図12】EV走行制御処理ルーチンのフローチャート
である。
FIG. 12 is a flowchart of an EV traveling control processing routine.

【図13】モータ駆動制御ルーチンを示すフローチャー
トである。
FIG. 13 is a flowchart illustrating a motor drive control routine.

【図14】バッテリ50の充電状態と回生電力の活用と
の関係を示す説明図である。
FIG. 14 is an explanatory diagram showing a relationship between a state of charge of a battery 50 and utilization of regenerative electric power.

【図15】外部電源稼働制御処理のフローチャートであ
る。
FIG. 15 is a flowchart of an external power supply operation control process.

【図16】第1の変形例におけるEV走行制御処理ルー
チンのフローチャートである。
FIG. 16 is a flowchart of an EV traveling control processing routine in a first modified example.

【図17】ガソリンの残量GSLと所定の値FGSLと
の関係を示す説明図である。
FIG. 17 is an explanatory diagram showing a relationship between a gasoline remaining amount GSL and a predetermined value FGSL.

【図18】第2の変形例におけるEV走行制御処理ルー
チンのフローチャートである。
FIG. 18 is a flowchart of an EV traveling control processing routine according to a second modification.

【図19】第2の変形例における燃料電池の温度等の変
化を示す説明図である。
FIG. 19 is an explanatory diagram showing changes in temperature and the like of a fuel cell in a second modified example.

【図20】第3の変形例における出力配分について示す
説明図である。
FIG. 20 is an explanatory diagram showing output distribution in a third modified example.

【図21】第3の変形例における走行制御処理ルーチン
のフローチャートである。
FIG. 21 is a flowchart of a traveling control processing routine in a third modified example.

【図22】第2実施例のハイブリッド車両の概略構成を
示す説明図である。
FIG. 22 is an explanatory diagram illustrating a schematic configuration of a hybrid vehicle according to a second embodiment.

【図23】第2実施例におけるエンジン暖機処理ルーチ
ンのフローチャートである。
FIG. 23 is a flowchart of an engine warm-up processing routine according to the second embodiment.

【図24】エンジン温度と暖機までに要するFC燃料と
の関係を示す説明図である。
FIG. 24 is an explanatory diagram showing a relationship between an engine temperature and FC fuel required until warm-up.

【図25】第2実施例における変形例としてのエンジン
暖機処理ルーチンのフローチャートである。
FIG. 25 is a flowchart of an engine warm-up processing routine as a modification of the second embodiment.

【図26】第3実施例におけるEV走行制御処理ルーチ
ンのフローチャートである。
FIG. 26 is a flowchart of an EV traveling control processing routine in a third embodiment.

【図27】4輪駆動するハイブリッド車両の概略構成を
示す説明図である。
FIG. 27 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of a four-wheel-drive hybrid vehicle.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…エンジン 12…クランクシャフト 13、14,15…回転軸 16…ディファレンシャルギヤ 16A…ディファレンシャルギヤ 17,17A…車軸 18…入力クラッチ 19…補機クラッチ 20,20A…モータ 22…ロータ 24…ステータ 30…トルクコンバータ 50…バッテリ 51,51A,52,52A…駆動回路 60…燃料電池 60A…燃料電池 61…メタノールタンク 61a…容量センサ 62…水タンク 63…バーナ 64…圧縮機 65…蒸発器 66…改質器 68…ブロワ 70…制御ユニット 80…補機駆動用モータ 82…補機駆動装置 83…切替スイッチ 84…切替スイッチ 85,86,90…切替スイッチ 91…コンセント 92…ラジエータ 93…ポンプ 94…冷媒路 100…変速機 102…油圧ポンプ 104…油圧制御部 110…副変速部 112…第1のプラネタリギヤ 114…サンギヤ 115…プラネタリピニオンギヤ 116…プラネタリキャリア 118…リングギヤ 119…出力軸 120…主変速部 122…回転軸 130,140,150…プラネタリギヤ 132,142,152…サンギヤ 134,144,154…プラネタリキャリア 136,146,156…リングギヤ 160…操作部 162…シフトレバー 163…スポーツモードスイッチ 164…動力源切替スイッチ 165…マニュアル発電スイッチ 202,203…燃料計 204…速度計 206…エンジン回転計 208…エンジン水温計 210R,210L…方向指示器インジケータ 220…シフトポジションインジケータ 222…スポーツモードインジケータ 223…EVインジケータ 224…外部電源インジケータ DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Engine 12 ... Crankshaft 13, 14, 15 ... Rotating shaft 16 ... Differential gear 16A ... Differential gear 17, 17A ... Axle 18 ... Input clutch 19 ... Auxiliary clutch 20, 20A ... Motor 22 ... Rotor 24 ... Stator 30 ... Torque converter 50 Battery 51, 51A, 52, 52A Drive circuit 60 Fuel cell 60A Fuel cell 61 Methanol tank 61a Capacity sensor 62 Water tank 63 Burner 64 Compressor 65 Evaporator 66 Reforming Device 68 ... Blower 70 ... Control unit 80 ... Auxiliary machine driving motor 82 ... Auxiliary machine driving device 83 ... Changeover switch 84 ... Changeover switch 85,86,90 ... Changeover switch 91 ... Outlet 92 ... Radiator 93 ... Pump 94 ... Refrigerant path 100: transmission 102: hydraulic port Step 104: Hydraulic control unit 110: Sub transmission unit 112: First planetary gear 114: Sun gear 115: Planetary pinion gear 116: Planetary carrier 118: Ring gear 119: Output shaft 120: Main transmission unit 122: Rotating shaft 130, 140, 150 ... Planetary gears 132, 142, 152 ... Sun gears 134, 144, 154 ... Planetary carriers 136, 146, 156 ... Ring gear 160 ... Operating part 162 ... Shift lever 163 ... Sports mode switch 164 ... Power source changeover switch 165 ... Manual power generation switch 202, 203 … Fuel gauge 204… speedometer 206… engine tachometer 208… engine water temperature gauge 210R, 210L… direction indicator indicator 220… shift position indicator 222… sport mode in Applicator 223 ... EV indicator 224 ... external power supply indicator

フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F02D 29/02 321 H01M 8/00 Z H01M 8/00 8/04 P 8/04 Z B60K 9/00 E Fターム(参考) 3G092 AA01 AA11 AC02 AC03 AC06 AC08 AC10 CA01 DA01 DA02 DA08 EA01 EA08 EA11 EA12 EA14 EA26 EC09 FA01 FA03 FA14 FA15 FA24 FA36 FA43 FA44 FB06 GA02 GA14 HB09Z HE08Z HF02Z HF06Z HF08Z HF12X HF12Z HF19Z HF21Z 3G093 AA04 AA07 AA08 AA16 BA14 BA16 BA19 BA20 BA24 BA32 CA03 CA08 DA05 DA06 DA13 DB05 DB11 DB19 DB22 EA01 EA15 EB03 EB09 EC01 EC04 FA03 FB01 5H027 AA06 BA09 BA16 CC06 DD00 DD03 KK00 KK41 KK46 KK51 5H115 PA12 PA13 PI16 PI18 PI29 PI30 PU10 PU22 PU25 PV09 PV23 QA05 QE08 QE10 QI04 QI09 QN03 RB08 RB22 RB26 RE01 RE05 SE04 SE05 SE06 SE08 SJ12 SJ13 TE02 TE08 TI02 TI09 TI10 TO21 TO23 TO30 TR19 TU12 Continuation of the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat II (reference) F02D 29/02 321 H01M 8/00 Z H01M 8/00 8/04 P 8/04 Z B60K 9/00 EF term ( Reference) 3G092 AA01 AA11 AC02 AC03 AC06 AC08 AC10 CA01 DA01 DA02 DA08 EA01 EA08 EA11 EA12 EA14 EA26 EC09 FA01 FA03 FA14 FA15 FA24 FA36 FA43 FA44 FB06 GA02 GA14 HB09Z HE08Z HF02Z HF06Z HF08A17A12A8A HF12A8 BA24 BA32. RB26 RE01 RE05 SE04 SE05 SE06 SE08 SJ12 SJ13 TE02 TE08 TI02 TI09 TI10 TO21 TO23 TO30 TR19 TU12

Claims (22)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 少なくとも燃料電池と熱機関とを含むエ
ネルギ出力源と、該エネルギ出力源のエネルギを利用可
能な形態で外部に出力するエネルギ伝達手段とを備える
ハイブリッドシステムであって、 出力すべき総エネルギを設定する要求エネルギ設定手段
と、 前記燃料電池を優先的に使用して前記総エネルギを出力
する態様で、前記燃料電池、熱機関および前記エネルギ
伝達手段の各目標運転状態を設定する目標運転状態設定
手段と、 前記システムの作動状態に関する所定の条件が満たされ
ているか否かを判定する判定手段と、 該所定の条件が満たされている場合には、前記燃料電
池、熱機関およびエネルギ伝達手段の少なくとも一つの
目標運転状態を前記所定の条件に応じて予め設定された
状態に変更する状態変更手段と、 前記エネルギ出力源および前記エネルギ伝達手段のそれ
ぞれを設定された目標運転状態に制御する運転制御手段
とを備えるハイブリッドシステム。
1. A hybrid system comprising: an energy output source including at least a fuel cell and a heat engine; and an energy transmission means for outputting energy of the energy output source to a usable form to the outside. Required energy setting means for setting the total energy; and a target for setting each target operation state of the fuel cell, the heat engine, and the energy transmission means in a mode of outputting the total energy by preferentially using the fuel cell. Operating state setting means; determining means for determining whether a predetermined condition relating to an operation state of the system is satisfied; and when the predetermined condition is satisfied, the fuel cell, the heat engine, and the energy State changing means for changing at least one target operation state of the transmission means to a state set in advance in accordance with the predetermined condition; Hybrid system comprising a driving control means for controlling the target operating state that is set each output source and the energy transfer means.
【請求項2】 請求項1記載のハイブリッドシステムで
あって、 運転者が運転モードを指定するために操作するスイッチ
を備え、 前記判定手段における所定の条件は、前記スイッチの操
作状態であるハイブリッドシステム。
2. The hybrid system according to claim 1, further comprising: a switch operated by a driver to specify an operation mode, wherein the predetermined condition in the determination unit is an operation state of the switch. .
【請求項3】 請求項2記載のハイブリッドシステムで
あって、 前記エネルギは電気的エネルギであり、 前記所定の条件は、前記スイッチにより、電気的エネル
ギの外部への出力を許可する運転モードが指定されてい
る条件であり、 前記状態変更手段における前記変更は、前記熱機関の運
転の禁止であるハイブリッドシステム。
3. The hybrid system according to claim 2, wherein the energy is electric energy, and the predetermined condition is an operation mode in which the switch permits the output of electric energy to the outside. A hybrid system in which the change by the state changing means is prohibition of operation of the heat engine.
【請求項4】 請求項3記載のハイブリッドシステムで
あって、 さらに、運転者が前記熱機関の始動を指示するために操
作する始動スイッチを備え、 前記所定の条件は、前記運転モードが指定されている状
態において、前記始動スイッチの操作により前記熱機関
の始動が指示される条件であり、 前記状態変更手段における前記変更は、前記熱機関の始
動であるハイブリッドシステム。
4. The hybrid system according to claim 3, further comprising: a start switch operated by a driver to instruct the heat engine to start, wherein the predetermined condition is that the operation mode is specified. In the hybrid system, a condition in which starting of the heat engine is instructed by operating the start switch in a state in which the heat engine is started, wherein the change in the state changing means is a start of the heat engine.
【請求項5】 請求項2記載のハイブリッドシステムで
あって、 前記エネルギは機械的エネルギであり、 前記所定の条件は、前記スイッチにより、燃料電池およ
び熱機関のいずれか一方を用いる運転モードが選択され
ている条件であり、 前記状態変更手段における前記変更は、該選択されたエ
ネルギ出力源の運転実行、および他方のエネルギ出力源
の運転禁止であるハイブリッドシステム。
5. The hybrid system according to claim 2, wherein the energy is mechanical energy, and in the predetermined condition, an operation mode using one of a fuel cell and a heat engine is selected by the switch. A hybrid system in which the change in the state changing means is the execution of the operation of the selected energy output source and the prohibition of the operation of the other energy output source.
【請求項6】 請求項5記載のハイブリッドシステムで
あって、 さらに、運転者が前記他方のエネルギ出力源の始動を指
示するために操作する始動スイッチを備え、 前記所定の条件は、前記運転モードが指定されている状
態において、前記始動スイッチの操作により前記他方の
エネルギ出力源の始動が指示される条件であり、 前記状態変更手段における前記変更は、該他方のエネル
ギ出力源の始動であるハイブリッドシステム。
6. The hybrid system according to claim 5, further comprising: a start switch operated by a driver to instruct starting of the other energy output source, wherein the predetermined condition is the operation mode. Is a condition in which the start of the other energy output source is instructed by operating the start switch in a state where is designated, and the change in the state changing means is a start of the other energy output source. system.
【請求項7】 請求項2記載のハイブリッドシステムで
あって、 前記エネルギは機械的エネルギであり、 前記所定の条件は、前記スイッチにより、燃料電池のみ
をエネルギ出力源とする運転モードが選択されている条
件であり、 前記状態変更手段における前記変更は、前記燃料電池の
運転実行、かつ前記熱機関の暖機禁止であるハイブリッ
ドシステム。
7. The hybrid system according to claim 2, wherein the energy is mechanical energy, and the predetermined condition is that an operation mode using only a fuel cell as an energy output source is selected by the switch. A hybrid system in which the change in the state changing means is the execution of the operation of the fuel cell and the prohibition of warm-up of the heat engine.
【請求項8】 請求項1記載のハイブリッドシステムで
あって、 前記燃料電池の発電能力を検出する検出手段を備え、 前記所定の条件は、該発電能力が所定値以下に低下する
条件であり、 前記状態変更手段における前記変更は、前記燃料電池の
出力の抑制であるハイブリッドシステム。
8. The hybrid system according to claim 1, further comprising detection means for detecting a power generation capacity of the fuel cell, wherein the predetermined condition is a condition that the power generation capacity is reduced to a predetermined value or less; The hybrid system in which the change in the state changing means is suppression of an output of the fuel cell.
【請求項9】 請求項8記載のハイブリッドシステムで
あって、 前記検出手段は、前記燃料電池用の残燃料量に基づいて
前記発電能力を検出する手段であるハイブリッドシステ
ム。
9. The hybrid system according to claim 8, wherein said detecting means is means for detecting said power generation capacity based on a remaining fuel amount for said fuel cell.
【請求項10】 請求項8記載のハイブリッドシステム
であって、 前記検出手段は、前記燃料電池の温度に基づいて前記発
電能力を検出する手段であるハイブリッドシステム。
10. The hybrid system according to claim 8, wherein said detecting means is means for detecting said power generation capacity based on a temperature of said fuel cell.
【請求項11】 請求項8記載のハイブリッドシステム
であって、 前記状態変更手段における前記変更は、前記熱機関の出
力の増大であるハイブリッドシステム。
11. The hybrid system according to claim 8, wherein the change in the state changing means is an increase in the output of the heat engine.
【請求項12】 請求項8記載のハイブリッドシステム
であって、 前記エネルギは回転軸の回転エネルギであり、 前記エネルギ伝達手段は、前記エネルギ出力源から出力
された回転エネルギを2段階以上の変速比で変速して出
力可能な変速手段であり、 前記状態変更手段における前記変更は、前記変速手段の
変速比の増大であるハイブリッドシステム。
12. The hybrid system according to claim 8, wherein the energy is rotational energy of a rotating shaft, and the energy transmitting means converts the rotational energy output from the energy output source into two or more speed ratios. A hybrid system, wherein the change in the state changing means is an increase in a speed ratio of the speed changing means.
【請求項13】 請求項1記載のハイブリッドシステム
であって、 前記熱機関の温度を検出する温度検出手段を備え、 前記所定の条件は、検出された熱機関の温度が所定値以
下である条件であり、 前記状態変更手段における前記変更は、前記熱機関の暖
機運転実行であるハイブリッドシステム。
13. The hybrid system according to claim 1, further comprising temperature detection means for detecting a temperature of the heat engine, wherein the predetermined condition is that the detected temperature of the heat engine is equal to or lower than a predetermined value. Wherein the change in the state changing means is a warm-up operation of the heat engine.
【請求項14】 請求項1記載のハイブリッドシステム
であって、 前記熱機関の温度を検出する温度検出手段と、 前記燃料電池で発生した熱エネルギの少なくとも一部を
前記熱機関に搬送する熱搬送手段とを備え、 前記所定の条件は、検出された熱機関の温度が所定値以
下である条件であり、前記状態変更手段における前記変
更は、前記燃料電池の出力の増大であるハイブリッドシ
ステム。
14. The hybrid system according to claim 1, wherein temperature detection means for detecting a temperature of the heat engine, and heat transfer for transferring at least a part of heat energy generated in the fuel cell to the heat engine. Means, wherein the predetermined condition is a condition that the detected temperature of the heat engine is equal to or lower than a predetermined value, and the change in the state changing means is an increase in the output of the fuel cell.
【請求項15】 少なくとも燃料電池と熱機関とを含む
エネルギ出力源と、該エネルギ出力源のエネルギを利用
可能な形態で外部に出力するエネルギ伝達手段とを備え
るハイブリッドシステムであって、 前記エネルギ出力源のいずれを使用するかを該ハイブリ
ッドシステムの運転者の操作により選択するためのエネ
ルギ出力源選択スイッチと、 該エネルギ出力源選択スイッチにより選択状態に応じ
て、前記燃料電池、熱機関およびエネルギ伝達手段の各
目標運転状態を設定する目標運転状態設定手段と、 前記エネルギ出力源および前記エネルギ伝達手段のそれ
ぞれを設定された目標運転状態に制御する運転制御手段
とを備えるハイブリッドシステム。
15. A hybrid system comprising: an energy output source including at least a fuel cell and a heat engine; and an energy transmission unit that outputs energy of the energy output source to a usable form to the outside. An energy output source selection switch for selecting which of the power sources to use by an operation of the hybrid system driver; and the fuel cell, the heat engine, and the energy transmission according to a selection state by the energy output source selection switch. A hybrid system comprising: target operation state setting means for setting each target operation state of the means; and operation control means for controlling each of the energy output source and the energy transmission means to the set target operation state.
【請求項16】 請求項15記載のハイブリッドシステ
ムであって、 前記目標運転状態設定手段は、前記エネルギ出力源選択
スイッチにより、前記燃料電池のみがエネルギ出力源と
して選択されている場合には、前記熱機関の運転を禁止
するのみならず、暖機をも禁止する状態に目標運転状態
を設定する手段であるハイブリッドシステム。
16. The hybrid system according to claim 15, wherein the target operating state setting means is configured to output the target operating state when only the fuel cell is selected as an energy output source by the energy output source selection switch. A hybrid system that sets a target operation state in a state in which not only operation of a heat engine but also warm-up is prohibited.
【請求項17】 請求項1または請求項15記載のハイ
ブリッドシステムであって、 さらに、蓄電手段を備え、 前記目標運転状態設定手段は、前記蓄電手段に入出力さ
れる電気的エネルギを考慮して前記目標運転状態を設定
する手段であるハイブリッドシステム。
17. The hybrid system according to claim 1, further comprising a power storage means, wherein said target operation state setting means takes into account electric energy input to and output from said power storage means. A hybrid system which is means for setting the target operation state.
【請求項18】 前記システムは移動体である請求項1
または請求項15記載のハイブリッドシステム。
18. The system of claim 1, wherein the system is a mobile.
Or the hybrid system according to claim 15.
【請求項19】 少なくとも燃料電池と熱機関とを含む
エネルギ出力源と、該エネルギ出力源のエネルギを利用
可能な形態で外部に出力するエネルギ伝達手段とを備え
るハイブリッドシステムであって、 前記燃料電池および熱機関の双方がエネルギを出力可能
な状態にある場合は、燃料電池を優先的に使用してエネ
ルギを出力するよう、該燃料電池および熱機関の運転を
制御する制御手段を備えるハイブリッドシステム。
19. A hybrid system comprising: an energy output source including at least a fuel cell and a heat engine; and an energy transmission unit that outputs energy of the energy output source to a usable form to the outside. A hybrid system comprising control means for controlling operation of the fuel cell and the heat engine such that when both the heat engine and the heat engine are in a state capable of outputting energy, the fuel cell is preferentially used to output energy.
【請求項20】 少なくとも燃料電池と熱機関とを含む
エネルギ出力源と、該エネルギ出力源のエネルギを利用
可能な形態で外部に出力するエネルギ伝達手段とを備え
るハイブリッド式移動体であって、 前記燃料電池および熱機関のうち少なくとも一方の劣化
を検出する劣化検出手段と、 前記燃料電池および熱機関の一方に劣化が検出された場
合には、該劣化に伴うエネルギ出力への影響を補償する
方向に、少なくとも他方の出力を制御する劣化時制御手
段とを備えるハイブリッド式移動体。
20. A hybrid vehicle comprising: an energy output source including at least a fuel cell and a heat engine; and energy transmission means for outputting the energy of the energy output source to a usable form to the outside. A deterioration detecting means for detecting deterioration of at least one of the fuel cell and the heat engine; and a direction for compensating an influence on the energy output due to the deterioration when the deterioration is detected in one of the fuel cell and the heat engine. And a degradation control means for controlling at least the other output.
【請求項21】 少なくとも燃料電池と熱機関とを含む
動力出力源と、該動力出力源から出力された動力を変速
機を介して駆動軸に伝達する伝達機構とを備えるハイブ
リッド式移動体であって、 前記燃料電池の劣化を検出する劣化検出手段と、 前記燃料電池の劣化が検出された場合には、該劣化に伴
うエネルギ出力への影響を補償する方向に、前記変速機
を制御する変速機制御手段とを備えるハイブリッド式移
動体。
21. A hybrid moving body comprising: a power output source including at least a fuel cell and a heat engine; and a transmission mechanism for transmitting power output from the power output source to a drive shaft via a transmission. A deterioration detecting means for detecting deterioration of the fuel cell; and a shift for controlling the transmission in a direction for compensating for an influence on energy output due to the deterioration when the deterioration of the fuel cell is detected. A hybrid mobile body comprising a machine control means.
【請求項22】 少なくとも燃料電池と熱機関とを含む
エネルギ出力源と、該エネルギ出力源のエネルギを利用
可能な状態で外部に出力するエネルギ伝達手段とを備え
るハイブリッドシステムの運転を制御する制御方法であ
って、(a) 出力すべき総エネルギを設定する工程
と、(b) 前記燃料電池を優先的に使用して前記総エ
ネルギを出力する態様で、前記燃料電池、熱機関および
前記エネルギ伝達手段の各目標運転状態を設定する工程
と、(c) 前記システムの作動状態に関する所定の条
件が満たされているか否かを判定する工程と、(d)
該所定の条件が満たされている場合には、前記燃料電
池、熱機関およびエネルギ伝達手段の少なくとも一つの
目標運転状態を前記所定の条件に応じて予め設定された
状態に変更する工程と、(e) 前記エネルギ出力源お
よび前記エネルギ伝達手段を制御して、前記設定された
総エネルギを出力する工程とを備える制御方法。
22. A control method for controlling the operation of a hybrid system including an energy output source including at least a fuel cell and a heat engine, and energy transmission means for outputting the energy of the energy output source to an external device in a usable state. (A) setting the total energy to be output; and (b) outputting the total energy by preferentially using the fuel cell, wherein the fuel cell, the heat engine, and the energy transfer Setting each target operating state of the means; (c) determining whether a predetermined condition regarding the operating state of the system is satisfied; and (d).
Changing the target operating state of at least one of the fuel cell, the heat engine, and the energy transfer means to a preset state in accordance with the predetermined condition when the predetermined condition is satisfied; e) controlling the energy output source and the energy transmission means to output the set total energy.
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