JP3654196B2 - ハイブリッド電気自動車 - Google Patents
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Description
【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るまで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、前記第1所定出力値を車両の運転状態に応じて可変に設定した。
請求項4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。
請求項5に記載のハイブリッド電気自動車では、前記基準出力値を車両の運転状態に応じて可変に設定した。
【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S10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▲1▼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▲2▼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▲1▼(ステップS20からステップS50)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(kW)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▲2▼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▲2▼(ステップS110からステップS150)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S130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(kW)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αn(kW)とを同一の値としたが、該第2所定出力値αn(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(kW)、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るまで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、前記第1所定出力値を車両の運転状態に応じて可変に設定したため、前記エンジン及び前記ジェネレータをエネルギー効率の高い運転点で稼動させることができ、全体としてのエネルギー効率が向上する。
また、請求項4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。
また、請求項5に記載のハイブリッド電気自動車では、前記基準出力値を車両の運転状態に応じて可変に設定したため、前記ジェネレータの発電電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ときにおいても、前記エンジン及び前記ジェネレータをエネルギー効率の高い運転点で稼動させることができ、全体としてのエネルギー効率がさらに向上する。
【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
Claims (5)
- 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。 - 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るまで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。 - 前記第1所定出力値は、車両の運転状態に応じて可変に設定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。
- 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または請求項3に記載のハイブリッド電気自動車。
- 前記基準出力値は、車両の運転状態に応じて可変に設定することを特徴とする請求項4に記載のハイブリッド電気自動車。
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