JP3045015B2 - ハイブリッド型電気自動車の制御方法 - Google Patents
ハイブリッド型電気自動車の制御方法Info
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Description
れる発電機と走行用バッテリを搭載し、この発電機の発
生した電力およびバッテリに蓄えられた電力によって走
行するハイブリッド型電気自動車に関し、特に、前記エ
ンジンの運転状態に応じた車両の走行許可制御に関す
る。
び機器の開発が盛んに行われている。自動車において
も、排気ガスの無い電気自動車の開発が行われている
が、バッテリの容量が未だに十分ではなく、この容量に
連続走行距離が制限されてしまうという問題がある。ま
た、バッテリの充電を行う際にも長時間を要し、一旦放
電してしまうとすぐに使用できないという問題がある。
このような問題のために、電気自動車はごく限られた用
途のみに使用されるに止まっている。
ジンによって駆動される発電機を搭載し、この発電機に
よって発生した電力によって車両を走行させるいわゆる
ハイブリッド型電気自動車が開発されている。このハイ
ブリッド型電気自動車は、エンジンの運転状態を一定範
囲に保つことができ、エンジンの最大効率点付近で常時
運転することの可能である。また、一定範囲の運転状態
で、排気ガスの有害な成分を除去する対策を採ること
は、様々な運転状態を想定した対策をするより確実であ
り、その効果も大きい。
は、発電機によって発電した電力を蓄えるための走行用
バッテリが備えられている。このために、走行用モータ
の消費電力が少ない場合は、前記の走行用バッテリに、
発電された余剰電力を蓄え、一方消費電力が多い場合
は、走行用バッテリに蓄えられた電力を発電電力に付加
することができる。このように、余剰の電力を一旦蓄え
ておくことによって、前述のようにエンジンの運転状態
を一定の範囲に収めることが可能となっている。
エンジンに駆動される発電機の電力によって走行できる
ほか、走行用バッテリに蓄えられた電力によっても走行
することができる。したがって、エンジンの軸出力によ
り直接走行する従来の自動車とは異なり、エンジンが止
まっている状態でも走行用バッテリからの電力によって
走行することができる。
は、発電機を駆動するエンジンは、さらにパワーステア
リング用の油圧ポンプ(以後、P/Sポンプと記す)、
ブレーキブースタ用のバキュームポンプ、補機バッテリ
充電用の発電機(オルタネータ)およびエアコンディシ
ョナのコンプレッサなども駆動している。
リッド型電気自動車は、エンジンが止まった状態で走行
可能であるが、この場合エンジンにより駆動される前記
のP/Sポンプやバキュームポンプが作動しないので、
ハンドル操作やブレーキペダル操作に要する操作力が重
くなるという問題があった。すなわち、エンジンが運転
しているか否かによって、ハンドルやブレーキの操作感
覚が変化してしまい、運転者に違和感を与えるという問
題があった。また、前述のオルタネータが駆動されない
場合、補機バッテリに充電が行われず、補機バッテリの
蓄電量が減少して電圧が低下すると、車両の電装系が駆
動できなくなるという問題があった。
されたものであり、エンジンが運転しているか、運転し
てないかによって、運転者に違和感を感じさせないハイ
ブリッド型電気自動車の制御方法を提供することを目的
とする。
めに、本発明にかかるハイブリッド型電気自動車の制御
方法は、エンジンに駆動される発電機と走行用バッテリ
を搭載し、この発電機によって発電された電力とバッテ
リに蓄えられた電力の少なくとも一方によりモータを駆
動し走行するハイブリッド型電気自動車において、補機
バッテリ充電用オルタネータと、ブレーキブースタ用バ
キュームポンプと、パワーステアリング用油圧ポンプの
少なくともひとつを駆動するエンジンが始動したことを
判断する工程と、エンジン始動が判断された場合に、車
両の走行を許可する工程とを含んでいる。
行用バッテリを搭載し、この発電機によって発電された
電力とバッテリに蓄えられた電力の少なくとも一方によ
りモータを駆動し走行するハイブリッド型電気自動車に
おいて、補機バッテリ充電用のオルタネータと、ブレー
キブースタ用バキュームポンプと、パワーステアリング
用油圧ポンプの少なくともひとつを駆動するエンジンの
回転数が所定回転数以上であることを判断する工程と、
エンジン回転数が所定回転以上である場合、走行制御を
許可する工程と、エンジン回転数が所定回転以下に低下
しても、すでに走行制御の許可がなされている場合、走
行制御の許可を継続する工程とを含んでいる。
ジンが始動し、所定回転以上で運転を始めてから車両の
走行許可がなされる。したがって、エンジンが止まった
状態で車両を走り出させることを禁止することができ
る。
した後にエンジンが停止した場合は、車両の走行許可を
継続することができる。
従って説明する。
特に駆動系の構成が示されている。発電機10は増速機
12を介してエンジン14により駆動される。発電機1
0で発電された交流電力は整流されインバータ16に送
られ、三相交流電流に変換されモータ18を駆動する。
また、発電機で発生された電力がモータで消費される電
力より大きい場合、走行用バッテリ20にこの余剰電力
が充電される。逆に、発電機で発生された電力が不足す
る場合は、走行用バッテリ20に蓄えられた電荷を放電
してモータに電力を供給する。
6などの機器を走行状態などに応じて制御する電子制御
装置(ECU)が各々の機器ごとに設けられている。す
なわち、界磁電流などを制御して発電機10の発電量を
制御する発電機ECU22、エンジン14の点火時期や
燃料噴射量などを制御してエンジン10の運転を制御す
るエンジンECU24、運転者のアクセルペダルやブレ
ーキペダルの操作に応じて、インバータ16を制御し、
モータ18を所望の回転数およびトルクで運転する電気
自動車走行用ECU(EV−ECU)26が備えられて
いる。また、これらのECU22,24,26の間で
は、情報が互いに交換され、全体として当該電気自動車
の走行を制御している。そして、これらのECU22,
24,26は、補機バッテリ28からの電力によって駆
動されている。
動用のスタータ30へも電力を供給している。運転者に
よりイグニッションスイッチ(図示しない)が操作され
て、そのIG接点32がオン、さらにイグニッションス
イッチを回してST接点34がオンにされると、発電機
ECU22はスタータリレー36を駆動してスタータ3
0を作動する。このスタータ30によりエンジン14が
クランキングされ始動される。
ング用油圧ポンプ38(P/Sポンプ)、ブレーキブー
スタ用バキュームポンプ40、補機用の電力を発電する
オルタネータ42およびエアコンディショナ用のコンプ
レッサ44が駆動されている。したがって、エンジンが
運転していない状態で当該電気自動車を走行させようと
した場合、前記のパワーアシスト機構などが作動しな
い。すなわち、P/Sポンプ38が作動しないためにハ
ンドルが重くなったり、ブレーキブースタ用の負圧を発
生するバキュームポンプ40が作動しないためにブレー
キペダルの踏力が大きくなる。また、オルタネータ42
が駆動されないので、補機バッテリ28の充電が行われ
ず、いずれは電気系統に支障をきたす。たとえば、EV
−ECU26などに電力を供給できなくなり、走行不能
状態となる。また、走行することには直接影響はない
が、コンプレッサ44が駆動されないので冷房装置の運
転はできなくなる。
のようなパワーアシスト機構などを駆動するハイブリッ
ド型電気自動車においては、エンジンが停止している場
合は、これらの機構が作動せず、通常の運転操作とは大
きく異なったものとなる。したがって、エンジンが運転
していない状態での走行を禁止することが望ましい。し
かしながら、走行中にエンジンの燃料がなくなったなど
の原因でエンジンが停止した場合、走行できなくなり、
その場で停止してしまっては、交通の妨げになる。ま
た、燃料を補給したり故障を直すためにも、応急的に走
行できることが望ましい。以上まとめれば、エンジン始
動前は走行を禁止して始動後に走行許可し、走行許可が
なされた後はエンジンがたとえ停止しても、走行が継続
できることが望ましい。
いて説明する。図2には、主に発電機ECU22にて行
われる走行許可に関する制御フローが示されている。ま
ずイグニッションスイッチのIG接点32がオンになっ
ているかを判断し(S100)、オンになると初期設定
すなわち走行許可フラグFA を0、スタータリレー36
をオフ状態とする(S101)。走行許可フラグF
A は、EV−ECU26に対してモータの走行制御を行
う指示の有無を示すフラグであり、0の場合走行制御は
行われず、1の場合走行制御が行われる。スタータスイ
ッチのST接点34がオンになったかを判断し(S10
2)、イグニッションスイッチのIG接点32がオンで
ある間、オンになるまでこの状態で待機する(S10
3)。イグニッションスイッチのST接点34がオンと
なると、スタータリレー36がオンになりスタータ30
が作動する(S104)。
NeST 以上になったかが判断され(S105)、所定回
転数NeST 以下の場合、イグニッションスイッチのIG
接点32がオン(S106)およびST接点34がオン
している間スタータ30が作動する。エンジン回転数N
e が所定回転数NeST に達すると、スタータリレー36
がオフとなる(S107)。前記のエンジンの始動を検
出するための所定回転数NeST は、スタータ30のクラ
ンキクングによる回転数以上であって、エンジンのアイ
ドリング回転数以下の回転数に設定され、本実施例の場
合はたとえば500rpmに設定されている。エンジン
が始動すると、走行許可を示す走行許可フラグFA を1
とし、走行制御を行う指令がなされる(S108)。こ
れによって、EV−ECU26が、運転者のアクセルお
よびブレーキなどの操作量に基づきモータの出力を制御
して車両が走行する。
NeST と比較される(S109)。通常に走行している
場合は、エンジン回転数Ne が所定回転数NeST 以下に
なることはないので、イグニッションスイッチのIG接
点32がオンの間(S110)、継続して走行が許可さ
れる。ステップS110にてIG接点32がオフとなっ
たことが判断されると、走行許可が解除され(S11
1)、エンジン14およびモータ18が停止した車両停
止状態となる。
Ne が所定回転数NeST 以下となったと判断されると、
何らかの異常があったと判断されて、フェイル処理が行
われる(S112)。このフェイル処理は、発電機10
およびエンジン14の作動を中止する処理であり、エン
ジン10のスロットルを全閉とし、発電機10の界磁電
流を0として、始動待ちの状態とする処理である。この
フェイル処理終了後、ステップS102に戻る。
ステップS102に戻った場合、ST接点34がオンに
なるまで、またはIG接点32がオフになるまでは、ス
テップS102とステップS103の処理を繰り返す。
運転者がエンジンを再始動しようとしてイグニッション
スイッチを操作してST接点34をオンすると、スター
タリレー36がオンされるが(S104)、エンジン回
転数Ne が低下した原因が解消されていないと回転数は
復帰せず、ステップS106に移行する。そして、イグ
ニッションスイッチのIG接点32がオフされない限
り、ステップS102,S104,S105,S106
の処理を繰り返す。
ションスイッチのIG接点32がオフと判定されると、
ステップS111に移行して走行許可が解除され走行制
御が終了する。
ステップS105にてエンジン始動が判定されるまで
は、走行許可がなされない。したがって、エンジンが運
転していない状態で走り出すことを禁止することができ
る。また、一旦エンジンが始動するとイグニッションス
イッチのIG接点32がオフされるまで、走行が許可さ
れた状態が継続する。すなわち、走行中にエンジン14
が停止しても、走行用バッテリ20に蓄えられた電力に
より走行することができる。したがって、ガソリンスタ
ンドまで走行して燃料を補給するなり、修理工場に行く
なり、エンジン停止の原因を排除する処置をとることが
可能である。
が始動し、所定回転以上で運転を始めてから車両の走行
許可がなされる。したがって、エンジンが止まった状態
で車両を走り出させることを禁止することができる。こ
れによって、アシストがなくハンドル操作やブレーキ操
作が通常操作より重い状態で、走り始めることを防止す
ることができる。また、補機バッテリの蓄電量が不足し
てEV−ECUなどの電装系が作動しなくなることを防
止することができる。
した後にエンジンが停止した場合は、車両の走行許可を
継続することができる。これによって、路上で停止して
交通の障害となることを防止し、また応急的に走行して
エンジン停止の原因に対して処置をとることができる。
成を示す図であり、特に駆動系の構成が示されている。
可にかかる制御のフローチャートである。
Claims (2)
- 【請求項1】 エンジンに駆動される発電機と走行用バ
ッテリを搭載し、この発電機によって発電された電力と
バッテリに蓄えられた電力の少なくとも一方によりモー
タを駆動し走行するハイブリッド型電気自動車におい
て、 補機バッテリ充電用オルタネータと、ブレーキブースタ
用バキュームポンプと、パワーステアリング用油圧ポン
プの少なくともひとつを駆動する前記エンジンが始動し
たことを判断する工程と、 前記エンジンが始動が判断された場合に、車両の走行を
許可する工程と、を含むことと特徴とするハイブリッド
型電気自動車の制御方法。 - 【請求項2】 エンジンに駆動される発電機と走行用バ
ッテリを搭載し、この発電機によって発電された電力と
バッテリに蓄えられた電力の少なくとも一方によりモー
タを駆動し走行するハイブリッド型電気自動車におい
て、 補機バッテリ充電用オルタネータと、ブレーキブースタ
用バキュームポンプと、パワーステアリング用油圧ポン
プの少なくともひとつを駆動する前記エンジンが所定回
転数以上であることを判断する工程と、 エンジン回転数が所定回転以上である場合、走行制御を
許可する工程と、 エンジン回転数が所定回転以下に低下しても、すでに走
行制御の許可がなされている場合、走行制御の許可を継
続する工程と、 を含むことを特徴とするハイブリッド型電気自動車の制
御方法。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
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-
1994
- 1994-09-28 JP JP6233362A patent/JP3045015B2/ja not_active Expired - Fee Related
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