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JP2002238104A - ハイブリッド電気自動車 - Google Patents

ハイブリッド電気自動車

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JP2002238104A
JP2002238104A JP2001029933A JP2001029933A JP2002238104A JP 2002238104 A JP2002238104 A JP 2002238104A JP 2001029933 A JP2001029933 A JP 2001029933A JP 2001029933 A JP2001029933 A JP 2001029933A JP 2002238104 A JP2002238104 A JP 2002238104A
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generator
motor
battery
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JP2001029933A
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Makoto Ogata
誠 緒方
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Mitsubishi Motors Corp
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Mitsubishi Motors Corp
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Publication date
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    • 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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    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • 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
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors

Landscapes

  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)
  • 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)

Abstract

(57)【要約】 【課題】バッテリ3へのエネルギの入出力を抑制するこ
とによりエネルギロスを低減する。 【解決手段】モータ出力に応じてエンジン1の始動、停
止を行うと共に、ジェネレータ9の発電出力が前記モー
タ出力を超えないように前記エンジン1を制御する制御
手段を備えたため、ジェネレータ9の発電出力は直接モ
ータ5に供給され、エネルギロスは低減される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンに駆動さ
れるジェネレータ、及びバッテリによって電力供給され
るモータにより駆動されるハイブリッド電気自動車に関
する。
【0002】
【従来の技術】従来、シリーズ式ハイブリッド電気自動
車は、エンジンの出力軸に接続されて同エンジンの出力
を電力に変換するジェネレータと、同ジェネレータの発
電出力等により充電されるバッテリとがモータに接続さ
れている。また、上記モータは、ディファレンシャル、
ドライブシャフト等で構成された車輪駆動系部材に接続
されている。
【0003】そして、モータの要求出力またはモータの
実出力(以下、モータ出力)が検出されると、バッテリ
の充電率が十分な場合は、該モータ出力に対応した電力
がバッテリから取り出され上記モータに供給される。一
方、バッテリの充電率が減少し、所定の下限値以下にな
ると図7に示すようにエンジンが始動され、同エンジン
の出力がジェネレータにより電力に変換されてバッテリ
に供給される。これより、該バッテリ充電率が上記所定
の下限値より少なくなることを防止している。そして、
バッテリ充電率が所定の上限値まで達する間はエンジン
稼動状態が継続され、バッテリ充電率が該上限値に達す
るとエンジンは停止される。
【0004】尚、上述のようなエンジン稼動状態におい
て、エンジンは比較的効率の良い略一定の回転数に保持
されると共に、エンジンの出力軸に接続されたジェネレ
ータでは、所定の発電出力が得られるように制御されて
いる。このとき、ジェネレータの発電出力は、常時全て
がバッテリに供給されるわけではなく、モータ出力の大
きさによってはバッテリを経由せずに直接モータに供給
される。
【0005】具体的には、エンジン稼動状態におけるジ
ェネレータでの発電出力をA(kW)としたときに、モ
ータ出力が0(kW)、即ち車両停車中等の場合には、
ジェネレータの発電出力は全て充電のためにバッテリに
供給される。
【0006】モータ出力が0(kW)よりも大きくA
(kW)よりも小さい場合、即ち車両の運転状態が低負
荷から中負荷の場合等では、ジェネレータの発電出力は
モータに供給される一方、該発電出力A(kW)からモ
ータ出力分を差し引いた余剰の電力がバッテリに充電さ
れる。
【0007】モータ出力がA(kW)以上である場合、
即ち車両の運転状態が高負荷である場合等には、ジェネ
レータの発電出力は殆ど全てが直接モータに供給される
と共に、モータ出力の不足分はバッテリからの出力で補
われる。
【0008】ここで、ジェネレータからモータへの電力
伝達経路を考えると、ジェネレータの発電出力がバッテ
リに充電された後に同バッテリからモータに電力供給さ
れるよりも、バッテリを経由せずに直接モータに電力供
給された方が、バッテリへの電力の入出力時に該電力が
熱に変換される等によるエネルギロスがない分、エネル
ギ効率が良い。従って、上述のエネルギロスを少なくし
て全体のエネルギ効率を高くするためには、バッテリが
充放電される頻度をできるだけ減らした方がよい。
【0009】しかしながら、上記従来のハイブリッド電
気自動車では、バッテリ充放電の頻度を減少させる考慮
がなされていないため、全体としてのエネルギ効率は必
ずしも高くないといった問題があった。
【0010】エネルギ効率を向上させるための手段とし
て、特開平9−98515号公報には、車両の要求電力
の頻度分布と平均電力を基に車両の走行状態を検出する
と共に、該走行状態に応じてジェネレータの発電出力が
低電力一定、中電力一定、高電力一定の三段階になるよ
うに制御し、充電によるエネルギロスを低減する技術が
開示されている。かかる技術によれば、図8に示すよう
にバッテリ充電中以外であってもエンジンを稼動制御す
ることにより、モータに対する電力供給をバッテリだけ
でなくエンジンに接続されたジェネレータによっても行
うため、バッテリの放電量が減少し同時にバッテリ充放
電の頻度も減少する。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来例で
は、モータの要求電力の頻度分布により例えば車両の運
転状態が高負荷であることが検出された場合には、ジェ
ネレータの発電出力が高電力一定に維持されるように制
御される。従って、ジェネレータの発電出力よりもモー
タ出力が低い図8のハッチング部分に示す領域では、バ
ッテリ充電中でないにも関わらずジェネレータの出力が
バッテリへ充電されるため、余分なエネルギロスが発生
し、全体としてのエネルギ効率は依然として高いとは言
えないといった問題があった。
【0012】本発明は上記問題点を解決するためのもの
で、エネルギロスを低減することにより全体としてのエ
ネルギ効率を向上させることを目的としている。
【0013】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項1に記載のハイブリッド電気自動車では、モ
ータ出力に応じてエンジンの始動、停止を行うと共に、
ジェネレータの発電出力が前記モータ出力を超えないよ
うに前記エンジンまたは前記ジェネレータの少なくとも
一方を制御する制御手段を備えたため、ジェネレータの
発電出力は直接モータに供給され、エネルギロスは低減
される。
【0014】請求項2に記載のハイブリッド電気自動車
では、前記モータの出力が略第1所定出力値以上である
と判定されたときに前記エンジンを始動し、前記ジェネ
レータの発電出力が略前記第1所定出力値となるように
前記エンジンまたは前記ジェネレータの少なくとも一方
を制御すると共に、前記モータ出力が前記第1所定出力
値と同じか同第1所定出力値よりも低い第2所定出力値
よりも小さくなったと判定されたときに前記エンジンを
停止する制御手段を設けたため、ジェネレータの発電出
力が略直接モータに供給される領域でエンジンが稼動さ
れ、エネルギロスは低減される。
【0015】請求項3に記載のハイブリッド電気自動車
では、前記制御手段は、前記モータ出力が略前記第1所
定出力値よりも大きい基準出力値以上となったときに、
前記ジェネレータの発電出力が前記基準出力値となるよ
うに前記エンジンまたは前記ジェネレータの少なくとも
一方を制御したため、ジェネレータの発電出力がモータ
へ直接供給される領域が拡大する。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、図1〜図6に基づいて、本
発明の実施の形態を詳細に説明する。
【0017】図1に本発明の実施形態例にかかるハイブ
リッド電気自動車の全体構成図を示す。本発明のハイブ
リッド電気自動車はいわゆるシリーズ式ハイブリッド電
気自動車で、エンジン1にはコントローラ7が接続さ
れ、同コントローラ7により該エンジン1の回転数等が
制御されると共に、エンジン1の出力軸にはジェネレー
タ9が接続され、エンジン1の出力を電力に変換してい
る。
【0018】ジェネレータ9は、発電された電力がバッ
テリ3に充電されうるように同バッテリ3に接続されて
いる。さらに、上記ジェネレータ9はモータ5へも接続
され、ジェネレータ9の発電出力がバッテリ3を経由せ
ずに直接モータ5へ供給されることを可能としている。
【0019】バッテリ3は上述のようにジェネレータ9
と接続されていると共にモータ5とも接続され、放電時
にはモータ5への電力供給を可能とする一方で、充電時
にはジェネレータ9の発電電力及び車輪駆動系部材17
からの回生エネルギが該バッテリ3に供給されて充電さ
れる。尚、上記バッテリ3の充電率は、バッテリセンサ
11により検出されてコントローラ7で監視されると共
に、該コントローラ7によってバッテリ3の充放電が制
御されている。
【0020】上述のように、ジェネレータ9及びバッテ
リ3と電力伝達可能に接続されたモータ5は、ディファ
レンシャル13、ドライブシャフト15等からなる車輪
駆動系部材17に動力伝達可能に接続され、アクセル開
度に応じた動力を車輪駆動系部材17に伝達されるよう
に、その出力をコントローラ7により制御されている。
【0021】次に図2を参照して、上記エンジン1、バ
ッテリ3、モータ5等を制御するコントローラ7につい
て詳細に説明する。
【0022】車速を検出する車速センサ21と、乗員の
アクセルペダル踏み込み量を検出するアクセル開度セン
サ23とがモータ出力検出部25(モータ出力検出手
段)に接続されることによりモータ5の要求出力が算出
される。上記モータ出力検出部25はモータ5に接続さ
れ、該要求出力に基づいてモータ5の作動状態が制御さ
れる。
【0023】また、バッテリ3に接続されて同バッテリ
3の充電率を検出する上述のバッテリセンサ11と、上
記モータ出力検出部25とが制御部31(制御手段)に
接続されている。これにより、制御部31は、上記モー
タ出力検出部25により算出されるモータ5の要求出力
と、上記バッテリセンサ11により検出されるバッテリ
3の充電率、及び予め記憶されている所定出力値とに基
づいて、エンジン1の始動または停止のタイミングを決
定している。尚、本実施例ではアクセル開度センサ23
等の入力に基づいて算出されるモータ5の要求出力を制
御部31に入力する構成としたが、モータ5の実出力を
実際に検出し上記制御部31に入力する構成としても良
い。即ち、モータの出力には、モータの要求出力とモー
タの実出力のどちらを用いても良い。
【0024】さらに、上記制御部31はエンジン1に接
続され、上述のエンジン1の始動または停止決定に基づ
いて、エンジン始動指令またはエンジン停止指令を該エ
ンジン1の図示しないスロットルアクチュエータ及びイ
ンジェクタ等に対して出力する。また、制御部31はジ
ェネレータ9とも接続され、上記所定出力値と該ジェネ
レータ9の発電出力とを比較することによりエンジン1
の目標回転数を決定し、図示しないエンジン回転数セン
サ、スロットル開度センサ等の各種センサからの入力、
及びスロットルアクチュエータ、インジェクタ等への出
力により、エンジン1の回転数が上記目標回転数となる
ようにフィードバック制御される。尚、本第1実施形態
例ではエンジン1の回転数をフィードバック制御するこ
とによりジェネレータ9の発電出力が所定出力値となる
ようにしたが、これに限定されるものではなく、ジェネ
レータ9の励磁電流のみを制御することにより同ジェネ
レータ9の発電出力が所定出力値となるようにフィード
バック制御しても良いし、エンジン1の回転数及びジェ
ネレータ9の励磁電流の両方を制御することにより同ジ
ェネレータ9の発電出力が所定出力値となるように制御
しても良い。
【0025】かかる構成とした本発明の第1実施形態例
に係るハイブリッド電気自動車の作動状態を図3及び図
4のフローチャートを参照して説明する。
【0026】まず、制御が開始されると、ステップS1
0でスロットル開度センサ及びインジェクタ等からの入
力により、エンジン1が稼働中であるか否かが判定され
る。ここで、エンジン1が稼動中でないと判定されたと
きは、エンジン1を始動すべきか否かを決定するための
ルーチンへと進む一方、ステップS10でエンジン1
が稼働中であると判定されたときは、エンジン1を停止
すべきか否かを決定するためのルーチンへ進む。
【0027】まず、ステップS10でエンジン1が稼動
中でないと判定され、エンジン1を始動するか否かを決
定するルーチン(ステップS20からステップS5
0)に移行した場合について説明する。
【0028】ステップS20では、制御部31において
バッテリセンサ11からの入力によりバッテリ充電率が
所定の下限値a%以下であるか否かが判定される。そし
て、バッテリ充電率がa%以下であると判定されたとき
は、直ちにバッテリ3を充電する必要があると判断して
ステップS50へ進み、エンジン1の連続稼動フラグを
ONにした後にステップS40へ進み、制御部31から
エンジン1に対してエンジン始動指令を出力してリター
ンする。これによりエンジン1が始動されて、エンジン
1に接続されたジェネレータ9の発電出力がバッテリ3
へ充電される。
【0029】一方、ステップS20でバッテリ3の充電
率がa%以下ではない、即ちバッテリ充電率が所定の下
限値までは減少していないと判定された場合は、ステッ
プS30へ進む。
【0030】ステップS30では、制御部31において
モータ出力検出部25から入力されるモータ5の要求出
力が、略第1所定出力値αm(kW)以上であるか否か
が判定される。ここで、モータ5の要求出力がαm(k
W)以上でないと判定されたときは、エンジン停止状態
のままでリターンする。
【0031】一方、ステップS30で、モータ5の要求
出力が略第1所定出力値αm(kW)以上であると判定
された場合はステップS40へ進み、制御部31からエ
ンジン1に対してエンジン始動指令を出力してリターン
する。これによりエンジン1が始動されると共に、上記
制御部31によりジェネレータ9での発電出力が上記第
1所定出力値αm(kW)となるように制御される。
【0032】上記のように、ステップS20でバッテリ
充電率が所定の下限値a%以下であると判定された場合
は、ステップS50へ進みエンジン1の連続稼動フラグ
をONした後にステップS40でエンジン1を始動する
こととした。従って、バッテリ充電率が所定の下限値よ
りも減少した場合は、後述するルーチンで該バッテリ
充電率が所定の上限値に達するまでエンジン1が連続的
に稼動されるため、バッテリ3の過放電が防止され該バ
ッテリ3の寿命は確保される。尚、上記下限値a%はバ
ッテリ3の性能等に応じて適当に定めれば良い。
【0033】また、フローチャートには示されていない
が、上記のようなエンジン1の連続稼働時に、モータ5
の要求出力が高くジェネレータ出力とバッテリ出力の両
方がモータ5に供給される高負荷運転状態が長時間継続
する場合は、エンジン出力を上昇させて、バッテリ充電
率の低下を防止する必要がある。
【0034】次に、エンジン1を停止すべきか否かを決
定するルーチン(ステップS110からステップS1
50)について図4を用いて説明する。
【0035】上述のステップS10でエンジン1が稼働
中であると判定されるとステップS110に進み、エン
ジン1の連続稼動フラグがONであるか否かが判定され
る。ここで、エンジン1の連続稼動フラグがONである
と判定された場合は、ステップS140へ進む一方、ス
テップS110でエンジン1の連続稼動フラグがONで
ないと判定された場合は、ステップS120へ進む。
【0036】ステップS110でエンジン1の連続稼動
フラグがONであると判定された場合、即ち上述のステ
ップS20でバッテリ充電率が所定の下限値a%以下と
なってステップS50へ進み、エンジン連続稼動フラグ
がONとされてエンジン1が連続稼動状態となっている
場合にはステップS140へ進み、制御部31において
バッテリセンサ11の入力によりバッテリ充電率が所定
の上限値b%以上か否かが判定される。そして、バッテ
リ充電率がb%以上でない、即ち所定の上限値に達して
いないと判定された場合は、エンジン1の連続稼動を継
続すべきであると判断し、エンジン1を稼動状態とした
ままでリターンする。一方、ステップS140でバッテ
リ3の充電率が所定の上限値b%以上であると判定され
た場合は、バッテリ3が十分充電されたためにエンジン
1を停止すべきであると判断してステップS150へ進
み、エンジン1の連続稼動フラグをOFFにした後、ス
テップS130へ進みエンジン1を停止してリターンす
る。これにより、エンジン1の連続稼動状態が終了す
る。
【0037】一方、ステップS110でエンジン1の連
続稼動フラグがONでないと判定されステップS120
へ進むと、制御部31においてモータ出力検出部25か
ら入力されるモータ5の要求出力が第2所定出力値αn
(kW)以上であるか否かが判定される。そして、モー
タ5の要求出力が第2所定出力値αn(kW)以上であ
ると判定された場合は、エンジン1稼動状態を継続すべ
きであると判断して、エンジン1稼働状態のままリター
ンする。また、ステップS120でモータ5の要求出力
が上記第2所定出力値αn(kW)よりも小さいと判定
された場合は、ステップS130へ進み、制御部31か
らエンジン1に対してエンジン停止指令を出力し、該エ
ンジン1を停止してリターンする。尚、本第1実施形態
例では、前述の第1所定出力値αm(kW)の値と第2
所定出力値αn(kW)の値とを同じ値に設定してい
る。
【0038】上記のように、ステップS110でエンジ
ン連続稼動フラグがONと判定された場合、即ちステッ
プS20でバッテリ充電率が所定の下限値a%以下とな
ってエンジン1が連続稼動状態となっている場合は、ス
テップS140でバッテリ3の充電率が所定の上限値b
%以上となるまでバッテリ3の充電のためにエンジン1
を連続稼動すると共に、バッテリ3の充電率が所定の上
限値b%以上となったと判定されたときにステップS1
30へ進んでエンジン1を停止することとしたため、バ
ッテリ3の過充電は防止され該バッテリ3の寿命は向上
する。尚、上記所定の上限値b%は、前述の所定の下限
値a%と同様にバッテリ3の性能等に応じて適当に定め
ればよい。
【0039】また、上述のステップS20でバッテリ充
電率がa%よりも多く、ステップS30でモータ5の要
求出力が第1所定出力値αm(kW)以上であると判定
された場合にエンジン1を始動して、ジェネレータ9の
発電出力が上記第1所定出力値αm(kW)となるよう
に制御されると共に、ステップS110でエンジン連続
稼動フラグがOFFと判定され、ステップS120でモ
ータ5の要求出力が第2所定出力値αn(kW)よりも
小さいと判定された場合にエンジン1を停止したため、
エンジン1の連続稼働中以外にエンジン1が始動する場
合は、エンジン1稼動に伴うジェネレータ9の発電出力
がモータ5の要求出力を越えることは防止される。従っ
て、エンジン稼動に伴うジェネレータ9の発電出力は、
バッテリ3を経由することなく直接モータ5へ供給され
る。
【0040】図5に本発明の第1実施形態例にかかるモ
ータ5の要求出力、ジェネレータ9の発電出力及びバッ
テリ3の充電率との関係を表す特性図を示す。図中A点
では、バッテリ3の充電率が所定の下限値a%よりも低
くなったためにエンジン1が始動され、エンジン連続稼
動状態が開始される。これによりバッテリの充電率が上
昇する。図中B点では、バッテリ3の充電率が所定の上
限値b%よりも大きくなったためにエンジン1が停止さ
れ、エンジン連続稼動状態が終了する。図中C点では、
バッテリ3の充電率が所定の下限値a%よりも大きいと
共に、モータ要求出力が第1所定出力値αm(kW)以
上となったためにエンジン1を始動している。図中D点
では、さらにモータ要求出力が第2所定出力値αn(k
W)よりも小さくなったためにエンジンを停止してい
る。このように、本発明のハイブリッド電気自動車で
は、エンジン1の連続稼動中以外でもモータ5の要求出
力に応じてエンジン1の始動、停止が行われる。従っ
て、ジェネレータ9の発電出力の分だけバッテリ放電量
が減少するため、エネルギロスの大きいバッテリ充放電
の頻度が減少し、エネルギ効率は向上する。
【0041】さらに、図5のハッチング部分で示すよう
に上記エンジン1の連続稼動中以外でエンジン1が稼動
する場合は、前述したようにエンジン1に駆動されるジ
ェネレータ9の発電出力がモータ5の要求出力を越える
ことがなく、該ジェネレータ9の発電出力はすべてがバ
ッテリ3を経由せずに直接モータ5へ供給される。この
結果、エンジン稼動に伴うジェネレータ9の発電出力
は、殆どエネルギロスなくモータ5に供給されるため、
該ジェネレータ9の発電出力が有効に使用され、全体と
してのエネルギ効率は向上する。
【0042】尚、本発明の第1実施形態例では、ステッ
プS30でエンジン1を始動するか否かの閾値となる第
1所定出力値αm(kW)と、ステップS120でエン
ジン1を停止するか否かの閾値となる第2所定出力値α
n(kW)とを同一の値としたが、該第2所定出力値α
n(kW)の値を第1所定出力値αm(kW)の値よりも
低く設定し、ハンチングを防止する構成としても良い。
即ち、ステップS30でモータ要求出力が第1所定出力
値αm(kW)以上であると判定された場合にステップ
S40でエンジンを始動すると共に、ステップS120
でモータ要求出力が上記第1所定出力値αm(kW)よ
りも低い第2所定出力値αn(kW)よりも小さいと判
定されたときにエンジン1を停止することとすれば、短
時間でエンジン1の始動・停止が繰り返されるハンチン
グ現象の発生は抑制される。この場合、上記第1所定出
力値αm(kW)と第2所定出力値αn(kW)との差
は、エンジン1の始動・停止に伴う振動、騒音等の大き
さに応じて適当に定めれば良い。具体的には、エンジン
1の始動・停止に伴う振動、騒音等が十分に小さけれ
ば、上記第1実施形態のようにαmとαnの値を同一の
値としても差し支えなく、該振動、騒音等が比較的大き
い場合は、エンジン1の始動・停止が短時間で繰り返さ
れない程度にαmとαnの差を設定すれば良い。また、
第2所定出力値αn(kW)の値をエンジンの状態に応
じて可変としても良い。好適には、第1所定出力値αm
(kW)と第2所定出力値αn(kW)との差が小さいほ
ど、ジェネレータ9の発電出力がモータ要求出力を上回
ることによってバッテリ3が充電されることによるエネ
ルギロスは少ない。
【0043】さらに、上記ハンチングを防止するため
に、ステップS30でモータ要求出力が第1所定出力値
αm(kW)以上であると判定されてステップS40で
エンジン1が始動された場合に、少なくとも所定時間β
(s)の間はエンジン1を停止させない構成としても良
い。
【0044】尚、上記第1所定出力値αm(kW)は、
エンジン1の燃費効率及びジェネレータ9の発電効率を
考慮し、全体として最もエネルギー効率の良い値に設定
すれば良い。さらに、上記第1所定出力値αm(kW)
を固定値ではなく、車両の運転状態に応じて可変として
も良い。即ち、エンジン1及びジェネレータ9の温度等
を検出し、該検出結果に基づいて変化するエンジン1及
びジェネレータ9の最もエネルギー効率の高い運転点を
算出すると共に、該運転点に応じて上記所定出力値αm
(kW)を変化させる構成としても良い。
【0045】尚、上記実施形態例では、モータ5の要求
出力が第1所定出力値αm以上となったときにエンジン
1を始動し、ジェネレータ9の発電出力が該第1所定出
力値αmとなるように制御することとしたが、これに限
定されるものではなく、ジェネレータ9の発電出力がモ
ータ5の要求出力以下であれば、該発電出力がバッテリ
3の充電に使用されることがないためエネルギロスを抑
制することができる。従って、ジェネレータ9の発電出
力はモータ5の要求出力を超えない程度に設定すれば良
い。好適には、ジェネレータ9の発電出力が低いほどバ
ッテリ3の放電量が増加して同バッテリ3の充放電の頻
度が増えるため、上述の第1実施形態例のようにジェネ
レータ9の発電出力がモータ5の要求出力と略同一の値
とすれば、最もエネルギ効率は向上する。
【0046】以下、本発明の第2実施形態例を詳細に説
明する。図6に第2実施形態例のモータ5の要求出力、
及びジェネレータ9の発電出力の関係を示す。本発明の
第2実施形態例では、所定出力値α1(kW)の他に基
準出力値α2(kW)(α1≦α2)が設定されてい
る。その他の構成等は上記第1実施形態例と同様である
ためその説明を省略する。
【0047】まず、図6中E点では、エンジン1の連続
稼働中以外の状態で、モータ5の要求出力が略所定出力
値α1(kW)以上となったために、エンジン1は始動
されジェネレータ9の発電出力が上記所定出力値α1
(kW)となるように制御される。
【0048】図中F点では、エンジン1が始動された後
にモータ5の要求出力が基準出力値α2(kW)よりも
大きくなったために、制御部31によりエンジン1の出
力が上昇され、ジェネレータ9の発電出力が上記第2所
定値α2(kW)となるように該エンジン1が制御され
る。このとき、エンジン1の出力上昇と共にジェネレー
タ9の励磁電流を上げるか、またはエンジン1の出力を
そのままとしてジェネレータ9の励磁電流のみを上昇さ
せることにより、該ジェネレータ9の発電出力を第2所
定値α2(kW)としても良い。
【0049】図中G点では、モータ5の要求出力が基準
出力値α2(kW)よりも小さくなったために、ジェネ
レータ9の発電出力が所定出力値α1(kW)となるよ
うに制御され、さらに図中H点では、モータ5の要求出
力が所定出力値α1(kW)よりも小さくなったため
に、エンジン1は停止される。
【0050】かかる構成とすれば、図6のハッチング部
分で示すように、エンジン1の出力に基づくジェネレー
タ9の発電出力が直接モータに供給される領域が拡大さ
れる。このため、エネルギロスを抑制しつつバッテリ3
の放電量がさらに減少し、これに伴いバッテリ充放電の
頻度が減少してエネルギ効率が向上する。
【0051】尚、上記第2実施形態例では、基準出力値
を一つに設定したがこれに限定されるものではなく、該
基準出力値を複数設定することとしても良いし、前述の
ように所定出力値及び基準出力値を車両運転状態等に応
じて可変とする構成としても良い。また、前述の第1実
施形態例と同様に、上記所定出力値α1と上記基準出力
値α2の少なくとも一方にヒステリシスを設定し、ハン
チング現象の発生を防止する構成としても良い。さら
に、ジェネレータ9の発電出力を所定出力値α1(k
W)、及び基準出力値α2(kW)と同一ではなく、該所
定出力値α1(kW)、基準出力値α2(kW)よりも低
く設定する構成としても良い。
【0052】
【発明の効果】以上、発明の実施の形態で詳細に説明し
たように、本発明の請求項1に記載のハイブリッド電気
自動車によれば、モータ出力に応じてエンジンの始動、
停止を行うと共に、ジェネレータの発電出力が前記モー
タ出力を超えないように前記エンジンまたは前記ジェネ
レータの少なくとも一方を制御する制御手段を備えたた
め、ジェネレータの発電出力は直接モータに供給され、
エネルギ効率は向上する。
【0053】本発明の請求項2に記載のハイブリッド電
気自動車によれば、前記モータの出力が略第1所定出力
値以上であると判定されたときに前記エンジンを始動
し、前記ジェネレータの発電出力が略前記第1所定出力
値となるように前記エンジンまたは前記ジェネレータの
少なくとも一方を制御すると共に、前記モータ出力が前
記第1所定出力値と同じか同第1所定出力値よりも低い
第2所定出力値よりも小さくなったと判定されたときに
前記エンジンを停止する制御手段を設けたため、ジェネ
レータの発電出力が略直接モータに供給される領域でエ
ンジンが稼動され、エネルギロスは低減される。
【0054】また、請求項3に記載のハイブリッド電気
自動車では、前記制御手段は、前記モータ出力が略前記
所定出力値よりも大きい基準出力値以上となったとき
に、前記ジェネレータの発電出力が前記基準出力値とな
るように前記エンジンまたは前記ジェネレータの少なく
とも一方を制御するため、ジェネレータの発電出力が直
接モータに供給される領域が拡大し、エネルギ効率はさ
らに向上する。
【0055】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係るハイブリッド電気自動
車の全体構成図である。
【図2】本発明の実施形態に係るハイブリッド電気自動
車の制御ブロック図である。
【図3】本発明の第1実施形態例に係るハイブリッド電
気自動車の制御フローチャートである。
【図4】本発明の第1実施形態例に係るハイブリッド電
気自動車の制御フローチャートである。
【図5】本発明の第1実施形態例に係るハイブリッド電
気自動車のモータ出力、ジェネレータ発電出力の特性図
である。
【図6】本発明の第2実施形態例に係るハイブリッド電
気自動車のモータ出力、ジェネレータ発電出力の特性図
である。
【図7】従来のハイブリッド電気自動車のモータ出力、
ジェネレータ発電出力の特性図である。
【図8】従来のハイブリッド電気自動車のモータ出力、
ジェネレータ発電出力の特性図である。
【符号の説明】
エンジン 3 バッテリ 5 モータ 7 コントローラ 9 ジェネレータ 25 モータ出力検出部 31 制御部
───────────────────────────────────────────────────── 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 29/06 B60K 9/00 E Fターム(参考) 3G092 AC02 AC03 CA01 EA08 EA18 EC01 FA24 HA06X HA06Z HB01X HB01Z HE06X HF01X HF02Z HF08Z HF21Z 3G093 AA07 BA21 BA22 DA06 DB19 DB28 EA01 EB09 FA08 5H115 PA11 PC06 PG04 PI16 PU26 QN03 QN04 QN06 QN09 RE01 RE02 RE03 RE05 RE06 SE02 SE03 SE05 TB01 TE02 TE03 TI01 TO12 TO14 TO21 TO30

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】エンジンと、前記エンジンにより駆動され
    るジェネレータと、前記ジェネレータと電力伝達可能に
    接続されたバッテリと、前記ジェネレータ及び前記バッ
    テリにより電力供給される車両走行用のモータと、前記
    モータの出力を検出するモータ出力検出手段とを有し、
    前記モータ出力に応じて前記エンジンの始動、停止を行
    うと共に、前記ジェネレータの発電出力が前記モータ出
    力を超えないように前記エンジンまたは前記ジェネレー
    タの少なくとも一方を制御する制御手段を備えたことを
    特徴とするハイブリッド電気自動車。
  2. 【請求項2】エンジンと、前記エンジンにより駆動され
    るジェネレータと、前記ジェネレータと電力伝達可能に
    接続されたバッテリと、前記ジェネレータ及び前記バッ
    テリにより電力供給される車両走行用のモータと、前記
    モータの出力を検出するモータ出力検出手段とを有し、
    前記モータの出力が略第1所定出力値以上であると判定
    されたときに前記エンジンを始動し、前記ジェネレータ
    の発電出力が略前記第1所定出力値となるように前記エ
    ンジンまたは前記ジェネレータの少なくとも一方を制御
    すると共に、前記モータ出力が前記第1所定出力値と同
    じか同第1所定出力値よりも低い第2所定出力値よりも
    小さくなったと判定されたときに前記エンジンを停止す
    る制御手段を設けたことを特徴とするハイブリッド電気
    自動車。
  3. 【請求項3】前記制御手段は、前記モータ出力が略前記
    第1所定出力値よりも大きい基準出力値以上となったと
    きに、前記ジェネレータの発電出力が前記基準出力値と
    なるように前記エンジンまたは前記ジェネレータの少な
    くとも一方を制御することを特徴とする請求項2に記載
    のハイブリッド電気自動車。
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