JPH08163709A

JPH08163709A - ハイブリッド電気自動車

Info

Publication number: JPH08163709A
Application number: JP30252594A
Authority: JP
Inventors: Hisamitsu Koga; 久光古賀; Naotake Kumagai; 直武熊谷; Tomiji Owada; 富治大和田; Shinya Furukawa; 信也古川; Masao Kato; 正朗加藤; Nobuyuki Kawamura; 伸之川村
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1994-12-06
Filing date: 1994-12-06
Publication date: 1996-06-21

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、ハイブリッド電気自動車に関し、
車両に規定のバッテリを搭載させるようにしてバッテリ
出力による正規の走行性能を確保できるようにすること
を目的とする。【構成】バッテリ出力による走行とエンジン出力によ
る走行とを切り換え可能に構成されたハイブリッド電気
自動車において、車両に搭載されたバッテリ１の重量を
検出するように設けられたバッテリ重量検出手段１０
と、該バッテリ重量検出手段１０からの検出情報に基づ
いて、該バッテリ１の重量が予め設定された規定重量よ
りも軽い場合に該車両の走行を禁止又は制限する制御手
段５とをそなえるように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両に規定のバッテリ
を搭載させるように案内することで、バッテリ出力によ
る正規の走行性能を確保させるよう走行を制御しうる、
ハイブリッド電気自動車に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、地球環境を保護しようとする動き
が強まっているが、自動車においても、排出ガスを出さ
ない電気自動車が見直されてきている。この電気自動車
は、現時点では、実用上種々の課題が残されており、一
部の分野で実用化されているものの一般に普及するまで
には至っていない。そこで、電気自動車をより実用的な
ものにすべく、現在、電気自動車に関して、様々な技術
が提案されている。

【０００３】例えば、バッテリの性能に限界があるた
め、現在の電気自動車では、一充電当たりの走行距離を
伸ばそうとすると、大量のバッテリを搭載することが必
要になり、車両重量が大幅に増大し、車両内のスペース
も大きく占領されてしまう。このため、車両の動力性能
や居住性が悪化してしまうという不具合がある。もちろ
ん、バッテリの量を減らせば、一充電当たりの走行距離
を伸ばせない。

【０００４】また、電気自動車では、エネルギ源である
バッテリの残存容量が減ったら充電を行なわなくてはな
らないが、このバッテリの充電はガソリン補給のように
手軽には行なえないのが現状である。このため、バッテ
リの容量不足により車両が路上で停止してしまったとき
には、これに対する処置が容易ではない。このような現
時点における電気自動車の課題を補うために、電気自動
車自体に内燃機関を搭載した、いわゆる、ハイブリッド
電気自動車が提案されている。

【０００５】このようなハイブリッド電気自動車の具体
的な例として、図３に示すようなシリーズ式ハイブリッ
ド車や、図４に示すようなパラレル式ハイブリッド車が
ある。図３に示すシリーズ式ハイブリッド車は、内燃機
関７と、この内燃機関７により駆動される発電機（ジェ
ネレータ）６とを搭載している。そして、バッテリ１の
容量が不足したら、内燃機関７を作動させて発電機６で
発電を行ない、この発電電力でバッテリ１を充電しなが
らモータ２で車輪３を駆動して走行することで、バッテ
リ１の容量が不足した場合でも、電気自動車の走行が可
能となる。なお、４はモータコントローラ，５は走行用
マネージメントコントローラであり、モータコントロー
ラ４は走行用マネージメントコントローラ５からの制御
信号にしたがってモータの出力を制御するようになって
いる。

【０００６】また、図４に示すパラレル式ハイブリッド
車は、走行用電動機２と並列に走行用内燃機関８を搭載
しており、走行用電動機２で車輪３を駆動する他に、走
行用内燃機関８によっても車輪３を駆動することができ
る。したがって、バッテリ１の容量が不足した場合で
も、走行用内燃機関８により、自動車の走行が可能とな
る。

【０００７】したがって、このようなハイブリッド電気
自動車では、内燃機関８を補助的に作動させることで、
排気ガスを低減させ大気の汚染の抑制効果を得ながら、
自動車の走行距離を延ばすことができるのである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
ハイブリッド電気自動車では、必然的にバッテリが大型
化してしまい、車両への重量負担が大きなものとなって
いる。また、その一方で上述したようなハイブリッド電
気自動車では、内燃機関で駆動された発電機から電気エ
ネルギを取り出してモータを駆動したり（シリーズ式ハ
イブリッド車）、あるいは内燃機関により直接車輪を駆
動したり（パラレル式ハイブリッド車）することによ
り、車両を走行させることもできる。したがって、ハイ
ブリッド電気自動車のユーザが、車両の運動性能を高め
ようとして勝手にバッテリを取り外したり、あるいは正
規のバッテリよりも容量の小さい軽量なバッテリに交換
して車両の軽量化を図るというようなことが考えられ
る。特に、バッテリの重量はハイブリッド電気自動車に
おいても大きな割合を占めるので、車両の軽量化を図る
ために、バッテリをより容量の小さい軽量なものに交換
したり、更には取り外してしまったりするおそれは十分
に考えられる。

【０００９】このように、バッテリを取り外したり、あ
るいは正規のバッテリよりも小容量のバッテリに交換し
てハイブリッド電気自動車を走行させると、車両性能が
十分に発揮されなくなることがある。さらに、内燃機関
を作動させながら走行する割合を増加させるおそれもあ
り、電気自動車に求められる環境保護を十分に達成でき
ないことも考えられる。

【００１０】そこで、バッテリが取り外されたり小容量
のものに交換されたりしたら、車両の走行を制限するこ
とが考えられる。電気自動車においては所要条件下で車
両の走行を制限する技術は、種々のものが提案されてお
り、例えば実開平５−９５１０８号の技術では、バッテ
リが高温になるとの走行を制限するようになっている。
しかしながら、この技術は、高温下でのバッテリの保護
を目的としたもので、バッテリが取り外されたり小容量
のものに交換されたりすることに対処できるものではな
い。

【００１１】本発明は、このような課題に鑑み創案され
たもので、車両に規定のバッテリを搭載させるようにし
てバッテリ出力による正規の走行性能を確保し、エンジ
ン出力に頼らずにバッテリ出力による走行を促進するこ
とができるようにした、ハイブリッド電気自動車を提供
することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】このため、請求項１記載
の本発明のハイブリッド電気自動車は、バッテリ出力に
よる走行とエンジン出力による走行とを切り換え可能に
構成されたハイブリッド電気自動車において、車両に搭
載されたバッテリの重量を検出するように設けられたバ
ッテリ重量検出手段と、該バッテリ重量検出手段からの
検出情報に基づいて、該バッテリの重量が予め設定され
た規定重量よりも軽い場合に該車両の走行を禁止又は制
限する制御手段とをそなえていることを特徴としてい
る。

【００１３】請求項２記載の本発明のハイブリッド電気
自動車は、請求項１記載の構成において、上記バッテリ
の電圧を検出するバッテリ電圧検出手段をさらにそな
え、上記制御手段が、該バッテリ電圧検出手段及び上記
バッテリ重量検出手段からの検出情報に基づいて、該バ
ッテリの電圧が予め設定された規定電圧以下であるか又
は該バッテリの重量が予め設定された規定重量よりも軽
い場合に該車両の走行を禁止又は制限するように構成さ
れていることを特徴としている。

【００１４】

【作用】上述の請求項１記載の本発明のハイブリッド電
気自動車では、バッテリ出力による走行とエンジン出力
による走行とを適宜切り換えて走行する。この走行に際
して、バッテリ重量検出手段が車両に搭載されたバッテ
リの重量を検出し、制御手段が、この検出情報を受け
て、車両に搭載されたバッテリの重量が予め設定された
規定重量よりも軽い場合には該車両の走行を禁止又は制
限する。バッテリを正規のものよりも小容量のものに交
換すると、一般に小容量のものは軽量であるため、制御
手段では、重量に関する判定からこのバッテリの小容量
のものへの交換を検出でき勿論バッテリの取外しも検出
できる。この場合に、車両の走行を禁止又は制限するこ
とで、運転者に、正規のバッテリを搭載するように案内
できる。

【００１５】上述の請求項２記載の本発明のハイブリッ
ド電気自動車では、バッテリ重量検出手段が車両に搭載
されたバッテリの重量を検出するとともに、バッテリ電
圧検出手段が該バッテリの電圧を検出する。そして、制
御手段が、これらの検出情報を受けて、該バッテリの電
圧が予め設定された規定電圧以下であるか又は該バッテ
リの重量が予め設定された規定重量よりも軽い場合には
該車両の走行を禁止又は制限する。バッテリを正規のも
のよりも小容量のものに交換すると、一般に小容量のも
のは軽量であり又電圧も低くなる。このため、制御手段
では、これらの電圧及び重量に関する判定からこのバッ
テリの小容量のものへの交換やバッテリの取外しを確実
に検出できる。この場合に、車両の走行を禁止又は制限
することで、運転者に、正規のバッテリを搭載するよう
に案内できる。

【００１６】

【実施例】以下、図１，図２を参照して、本発明の実施
例について説明する。この実施例では、ハイブリッド電
気自動車がシリーズ式ハイブリッド車である場合につい
て説明する。図１は本発明の一実施例としてのハイブリ
ッド電気自動車を示すが、図１において、１はバッテリ
であり、このバッテリ１は車両に装備されない外部充電
器（図示略）により繰り返し充電することができるよう
になっている。２はバッテリ１から電力を供給されるモ
ータ（駆動用電動機）であり、このモータ２により自動
車の駆動輪３が駆動される。モータ２の出力は、モータ
コントローラ４により制御されるようになっているが、
モータコントローラ４では、ドライバの出力要求操作
（即ち、図示しないアクセルペダルの踏込み状態）やモ
ータ２の現作動状態等に基づいてモータ２の出力を制御
するようになっている。また、モータコントローラ４で
は、図示しないブレーキペダルの踏込み等から制動指令
を検出すると、モータ２を発電機に切り換えて、駆動輪
３からの回転エネルギで発電を行ないながら制動力を与
える回生制動を行なえるようになっている。

【００１７】そして、この車両には、図示はしないが発
電機（又はジェネレータ）と発電用内燃機関とが設けら
れており、発電用内燃機関により発電機が駆動されるよ
うになっている。そして、この発電機で発電された電力
は、バッテリ１及びモータ２に供給されるようになって
いる〔図３参照〕。これにより、例えば郊外や大気汚染
の度合いが低い所では、発電用内燃機関を用いてモータ
１に電力を供給して走行し、都市部や大気汚染の激しい
所では、バッテリ１に蓄えられた電力により走行するこ
とができる。

【００１８】さて、ここでモータ２の制御系について説
明すると、図１に示すように、モータコントローラ４へ
の制御信号は、制御手段としての走行マネージメントコ
ントローラ５により設定され出力されるようになってい
る。この走行マネージメントコントローラ５は、ハイブ
リッド電気自動車の走行状態に応じて、モータ２や内燃
機関の状態を総合的に制御するものである。

【００１９】この走行マネージメントコントローラ５内
には、バッテリ規格判断手段９が設けられている。この
バッテリ規格判断手段９は、バッテリ１の重量情報と電
圧情報とに基づいて、バッテリ１が本来車両に搭載され
るべく正規の容量以上のものであるか否かを判断するも
のである。すなわち、例えば図示しないバッテリケース
の底部等にバッテリ１の重量を検知しうる重量センサ
（バッテリ重量検出手段）１０を設け、バッテリ規格判
断手段９では、この重量センサ１０からの信号に基づい
て、バッテリ１が本来車両に搭載されるべく正規の容量
以上のものであるか否かを判断する。

【００２０】これは、一般に、バッテリ１は容量が大き
いほどその重量も大きくなり、容量と重量とで相関関係
がある。したがって、正規の容量のバッテリ重量Ｗは所
要重量Ｗ１（Ｗ１＝規格容量のバッテリ重量の下限値）
以上のはずである。そこで、バッテリ規格判断手段９で
は、検出したバッテリ重量Ｗは所要重量Ｗ１以上であれ
ば規格のバッテリ又は規格以上のバッテリであると判断
するが、バッテリ重量Ｗは所要重量Ｗ１に達しなければ
規格よりも小容量のバッテリに交換されているか又はバ
ッテリが取り外されているかいずれかであると判断でき
る。

【００２１】このように、バッテリ重量Ｗを所要重量値
Ｗ１以上であるかの判断なので、重量センサ１０は、バ
ッテリ重量Ｗを所要重量値Ｗ１以上になるとオンになる
ように設定されたスイッチでもよい。この場合、バッテ
リ重量Ｗを所要重量値Ｗ１以上になるとオンになるよう
構成された圧電素子を用いたり、バッテリ重量Ｗを所要
重量値Ｗ１以上になるとオンになるようバネ定数を設定
されたボタンスイッチ等が考えられる。

【００２２】また、バッテリ１の電圧を検知しうる電圧
センサ（バッテリ電圧検出手段）１１を設け、バッテリ
規格判断手段９では、この電圧センサ１１からの信号に
基づいて、バッテリ１が本来車両に搭載されるべく正規
の容量以上のものであるか否かを判断する。つまり、一
般に、バッテリ１は容量が大きいほどその端子電圧も大
きくなり、容量と端子電圧とで相関関係がある。そし
て、正規の容量のバッテリ重量Ｗは所要電圧ＶＢ１（Ｖ
Ｂ１＝規格容量のバッテリ電圧の下限値）以上のはずで
ある。そこで、バッテリ規格判断手段９では、このバッ
テリ１の端子電圧ＶＢが所定電圧ＶＢ１以上あると規格
のバッテリ又は規格以上のバッテリであると判断する
が、バッテリ１の端子電圧ＶＢが所定電圧ＶＢ１に達し
なければ規格よりも小容量のバッテリに交換されている
か又はバッテリが取り外されているかいずれかであると
判断できる。

【００２３】バッテリ規格判断手段９では、バッテリ１
の重量に基づく判断及びバッテリ１の電圧に基づく判断
のいずれか一方で、バッテリが規格外（小容量のバッテ
リに交換されているか又はバッテリが取り外されてい
る）であると判断する。走行マネージメントコントロー
ラ５では、車両の始動時に、バッテリ規格判断手段９で
バッテリが規格外であると判断されると、車両の走行を
禁止又は制限して、アラームランプ１２等の警告手段に
よってドライバにこの旨を警告するようになっている。
この場合、車両の走行の禁止は、モータコントローラ４
にコンダクタオフの信号を出力してインタロック状態と
する。また、車両の走行の制限は、モータコントローラ
４へのコンダクタ信号をモータ２が一定以下の出力しか
発生しないように制限する。また、これらの場合には、
エンジンコントローラ５（図３参照）にも停止信号を送
って、エンジン８（図３参照）を確実に停止させる。

【００２４】本発明の一実施例としてのハイブリッド電
気自動車は、上述のように構成されているので、例え
ば、図２のフローチャートに示すように、バッテリ規格
判断に基づいた車両の走行規制制御を行なう。まず、ス
タータスイッチ（ＩＧキー）がスタートにされたか判断
し（ステップＳ１０）、そうでない場合はスタートに戻
り、スタータスイッチがスタートに切り替えられるま
で、このルートを回り続ける。

【００２５】そして、スタータスイッチがスタートに切
り替えられると、次にステップＳ２０に進んで、バッテ
リ１の電圧ＶＢが所定電圧ＶＢ１以上あるかどうかが判
断される。バッテリ１の電圧ＶＢが所定電圧ＶＢ１以上
あると、次にステップＳ３０に進んで、バッテリ１の重
量Ｗが所定重量Ｗ１以上あるかどうかが判断される。こ
こで、バッテリ１の重量Ｗが所定重量Ｗ１以上あると、
ステップＳ４０に進んで、車両を通常走行可能とする。

【００２６】一方、バッテリ１の電圧ＶＢが所定電圧Ｖ
Ｂ１以上ないか、又は、バッテリ１の重量Ｗが所定重量
Ｗ１以上ない場合には、ステップＳ５０に進んで、車両
を走行不可即ちインターロック状態又は走行制限状態と
する。また、アラームランプ１２を点灯してドライバに
バッテリ１が正規の規格でないことを警告する。このよ
うにして、車両を走行不可又は走行制限状態とすると、
ドライバは、バッテリ１の電圧ＶＢを所定電圧ＶＢ１以
上且つバッテリ１の重量Ｗを所定重量Ｗ１以上となけれ
ば満足な走行を行なえない。

【００２７】バッテリ１の電圧ＶＢを所定電圧ＶＢ１以
上且つバッテリ１の重量Ｗを所定重量Ｗ１以上とするに
は、正規の規格のバッテリ１を搭載するのが最も簡単で
ある。このようにして本ハイブリッド電気自動車では、
バッテリ規格判断に基づいた車両の走行規制制御によ
り、車両に搭載するバッテリ１を正規の規格のものにす
るように促進することができ、バッテリ１を取り外した
り、バッテリ１を小容量のバッテリに変更して車両を走
行させることを防止でき、ハイブリッド式電気自動車の
性能を維持することができるようになるのである。

【００２８】なお、この実施例では、バッテリ１の電圧
ＶＢとバッテリ１の重量Ｗとの両方でバッテリが規格通
りかを判断しているので、より確実にバッテリに関する
判断を行なえるという利点があるが、このバッテリに関
する判断を、より簡素化して、バッテリ１の重量Ｗのみ
に基づいたり、バッテリ１の電圧ＶＢのみに基づいたり
して行なってもよい。

【００２９】なお、本実施例では、主にシリーズ式ハイ
ブリッド自動車を用いて説明しているが、これをパラレ
ル式ハイブリッド自動車に適用することもできる。ま
た、本実施例では、アラームランプ１２を警告手段とし
て用いているが、通常のバッテリ警告灯を警告手段とし
て機能させてもよい。

【００３０】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１記載の本
発明のハイブリッド電気自動車によれば、バッテリ出力
による走行とエンジン出力による走行とを切り換え可能
に構成されたハイブリッド電気自動車において、車両に
搭載されたバッテリの重量を検出するように設けられた
バッテリ重量検出手段と、該バッテリ重量検出手段から
の検出情報に基づいて、該バッテリの重量が予め設定さ
れた規定重量よりも軽い場合に該車両の走行を禁止又は
制限する制御手段とをそなえるという構成により、バッ
テリの小容量のものへ交換された場合やバッテリが取外
された場合に、車両の走行を禁止又は制限することで、
運転者に、正規のバッテリを搭載するように案内でき
る。このため、バッテリ出力による正規の走行性能が確
保され、エンジン出力に頼らずにバッテリ出力を中心と
して車両を走行させるように促すことができる。

【００３１】請求項２記載の本発明のハイブリッド電気
自動車は、請求項１記載の構成において、上記バッテリ
の電圧を検出するバッテリ電圧検出手段をさらにそな
え、上記制御手段が、該バッテリ電圧検出手段及び上記
バッテリ重量検出手段からの検出情報に基づいて、該バ
ッテリの電圧が予め設定された規定電圧以下であるか又
は該バッテリの重量が予め設定された規定重量よりも軽
い場合に該車両の走行を禁止又は制限するように構成さ
れていることにより、バッテリの小容量のものへ交換さ
れた場合やバッテリが取外された場合に、これをより確
実に検出でき、車両の走行を禁止又は制限することで、
運転者に正規のバッテリを搭載するように案内できる。
このため、バッテリ出力による正規の走行性能がより確
保され易くなり、エンジン出力に頼らずにバッテリ出力
を中心として車両を走行させるように一層促すことがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例としてのハイブリッド電気自
動車の要部を示す模式的な構成図である。

【図２】本発明の一実施例としてのハイブリッド電気自
動車における制御動作の流れを示すフローチャートであ
る。

【図３】従来のシリーズ式ハイブリッド電気自動車を示
す模式的構成図である。

【図４】従来のパラレル式ハイブリッド電気自動車を示
す模式的構成図である。

【符号の説明】

１バッテリ２駆動用電動機（モータ）３駆動輪（車輪）４モータコントローラ５制御手段としての走行マネージメントコントローラ６発電機（ジェネレータ）７発電用内燃機関（エンジン）８走行用内燃機関（エンジン）９バッテリ規格判断手段１０重量センサ（バッテリ重量検出手段）１１電圧センサ（バッテリ電圧検出手段）１２警告手段としてのアラームランプ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者古川信也東京都港区芝五丁目33番８号三菱自動車工業株式会社内 (72)発明者加藤正朗東京都港区芝五丁目33番８号三菱自動車工業株式会社内 (72)発明者川村伸之東京都港区芝五丁目33番８号三菱自動車工業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】バッテリ出力による走行とエンジン出力
による走行とを切り換え可能に構成されたハイブリッド
電気自動車において、車両に搭載されたバッテリの重量を検出するように設け
られたバッテリ重量検出手段と、該バッテリ重量検出手段からの検出情報に基づいて、該
バッテリの重量が予め設定された規定重量よりも軽い場
合に該車両の走行を禁止又は制限する制御手段とをそな
えていることを特徴とする、ハイブリッド電気自動車。
【請求項２】上記バッテリの電圧を検出するバッテリ
電圧検出手段をさらにそなえ、上記制御手段が、該バッテリ電圧検出手段及び上記バッ
テリ重量検出手段からの検出情報に基づいて、該バッテ
リの電圧が予め設定された規定電圧以下であるか又は該
バッテリの重量が予め設定された規定重量よりも軽い場
合に該車両の走行を禁止又は制限するように構成されて
いることを特徴とする、請求項１記載のハイブリッド電
気自動車。