JPH114507A - ハイブリッド車両 - Google Patents
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Abstract
ない状態であっても、走行可能なハイブリッド車両を提
供する。 【解決手段】 通常走行モードにおいて、アクセル開度
αと車速Vに応じた駆動力をモータ4で制御し、エンジ
ン制御装置421によるスロットル開度θの制御と発電
機制御装置423による発電機3の制御により、エンジ
ン1を燃費最適運転させる。そして、バッテリの故障等
により使用できない場合には、電源フェールモードに移
行する。電源フェールモードでは、モータ制御装置42
4により、アクセル開度αと車速Vに応じた駆動力をモ
ータ4で制御する。そして、発電機3を電源として使用
し、発電機制御装置423により発電機3による電源側
電圧eを定電圧に制御する。
Description
係り、詳細には、モータとエンジンと発電機とを備えた
ハイブリッド車両に関する。
クリーンな電気エネルギを使用するモータとを利用する
ハイブリッド車両が提案されている。このハイブリッド
車両には、エンジンを発電用に使用してバッテリを充電
するシリーズ型と、エンジンを車両の駆動系に連結する
パラレル型、および、パラレル型とシリーズ型を組み合
わせたもの(シリパラ型)がある。特に、プラネタリギ
ヤにエンジンと発電機の出力を入力させプラネタリギヤ
の1つの要素からの出力にモータの出力を組み合わせる
ことで、発電機をエンジンに連結し、エンジンからの出
力の一部を発電、残りを直接出力軸に出力するハイブリ
ッド車両が提案されている(USP3566717)。
このハイブリッド車両では、エンジンを高効率領域で使
用でき、また、シリーズ型のハイブリッド車両のように
エンジンで発生したエネルギを全部発電に使用するので
はないので、燃費を向上させることができる。また、エ
ンジンを定常状態で運転することもできるので、排ガス
を低減することができる。
ブリッド車両において、電源(バッテリ・キャパシタ
等)が故障により使用できない場合であっても、少なく
とも修理場等に移動するまでの間走行することが必要に
なる。しかし、電源を無理に使用しようとすると、電源
が破損するおそれがあるという問題がある。一方、電源
を使用せず、エンジンと発電機で発電し、その電力を使
用してモータにより走行することも考えられるが、発電
機の出力電力と駆動モータの消費電力を厳密に合わせる
のは困難である。そして、発電機の出力電力と駆動モー
タの消費電力に差が生じた場合、その差分が発電機制御
装置のインバータのコンデンサに吸収され、コンデンサ
を破損するおそれがあり、好ましくない。
機とを備えたハイブリッド車両において、モータに供給
する電源が使用できない状態であっても、走行可能なハ
イブリッド車両を提供することを目的とする。
では、発電機と、この発電機を駆動するエンジンと、前
記発電機により発電された電力を蓄電する電源と、この
電源からの電力により駆動輪に連結された出力軸に出力
トルクを伝達するモータとを備えたハイブリッド車両で
あって、前記電源の状態を検出する電源状態検出手段
と、この電源状態検出手段により検出された電源状態か
ら前記電源を使用するか否かを判断する電源状態判断手
段と、この電源状態判断手段により前記電源を使用しな
いと判断した場合、前記電源としての使用を中止する電
源遮断手段と、車両に必要とされている走行必要負荷を
検出する走行必要負荷検出手段と、前記電源状態判断手
段により前記電源を使用しないと判断された場合、前記
エンジン及び前記発電機を電源側とし、この電源側と前
記モータの一方を前記走行必要負荷検出手段で検出され
た走行必要負荷に応じた出力となるように制御し、他方
を電源側電圧が定電圧となるように制御する制御手段と
をハイブリッド車両に具備させて前記目的を達成する。
請求項2に記載した発明では、請求項1に記載したハイ
ブリッド車両において、前記エンジンの出力を、前記発
電機及び出力軸に分配する分配手段を備える。請求項3
に記載した発明では、請求項2に記載したハイブリッド
車両において、前記分配手段としてプラネタリギヤを使
用する。請求項4に記載した発明では、請求項1、請求
項2、又は請求項3に記載したハイブリッド車両におい
て、前記走行必要負荷として車速及びアクセル開度を使
用する。
における好適な実施の形態について、図1から図14を
参照して詳細に説明する。 (1)第1実施形態の構成 図1はハイブリッド車両の駆動装置の配列を示すスケル
トン図(骨図)である。図1に示すように、ハイブリッ
ド車両の駆動装置は、エンジン(EG)1、プラネタリ
ギヤ2、発電機(ジェネレータG)3、モータ(M)
4、およびデファレンシャルギヤ5を備えており、4軸
構成になっている。第1軸としてのエンジン1の出力軸
7上には、プラネタリギヤ2および発電機3が配置され
ている。プラネタリギヤ2は、キャリヤ22がエンジン
1の出力軸7と連結され、サンギヤ21が発電機3の入
力軸9と連結され、リングギヤ23が第1カウンタドラ
イブキア11に連結されている。第2軸としてのモータ
4の出力軸13には、第2カウンタドライブギヤ15が
連結されている。第3軸としてのカウンタシャフト31
には、カウンタドリブンギヤ33及びデフピニオンギヤ
35が保持されており、カウンタドリブンギヤ33には
第1カウンタドライブギヤ11と第2カウンタドライブ
ギヤ15が噛合されている。デファレンシャルギヤ5
は、第4軸を有するデフリングギヤ37を介して駆動さ
れ、このデフリングギヤ37とデフピニオンギヤ35と
が互いに歯合している。また、第3軸は第1軸、第2
軸、第4軸によって包囲されている。
電機3及びカウンタシャフト31に分配する差動ギヤ
(分配手段)である。また、プラネタリギヤ2のキャリ
ヤ22の入力回転数に対し、リングギヤ23の出力回転
数を決定するのは、サンギヤ21の回転数である。即
ち、発電機3の負荷トルクを制御することによって、サ
ンギヤ21の回転数を制御することが可能である。例え
ば、サンギヤ21を自由回転させた場合、キャリヤ22
の回転はサンギヤ21により吸収され、リングギヤ23
は停止して、出力回転は生じないようになっている。プ
ラネタリギヤ2において、キャリヤ22の入力トルク
は、発電機3の反力トルクと出力軸トルクの合成トルク
となる。すなわち、エンジン1からの出力はキャリヤ2
2に入力され、発電機3はサンギヤ21に入力される。
エンジン1の出力トルクはリングギヤ23から出力さ
れ、エンジン効率に基づいて設定されたギヤ比でカウン
ターギヤを介して駆動輪に出力される。またモータ4の
出力はモータ効率のよいギヤ比に基づいてカウンターギ
ヤを介して駆動輪に出力される。
御部の構成を表したものである。この図2に示すよう
に、ハイブリッド車両は、駆動系40と、駆動系40そ
の他各部の状態を検出するセンサ系41と、このセンサ
系41による各検出値に応じて駆動系40各部の制御を
行う制御系42を備えている。駆動系40は、エンジン
1、発電機3、モータ4および、駆動輪401を有して
いる。センサ系41は、エンジン回転数センサ411、
発電機回転数センサ413、バッテリセンサ415、電
圧センサ416、アクセルセンサ417、車速センサ4
18を備えている。制御系42は、車両制御装置(EC
U)420、エンジン制御装置421、発電機制御装置
423、モータ制御装置424、バッテリ425、継電
器426からなるバッテリ遮断装置を備えている。
1は、エンジン1の実際の回転数NGを検出してエンジ
ン制御装置421に供給するようになっている。発電機
回転数センサ413は、発電機3の実際の回転数NGを
検出して発電機制御装置423に供給する。バッテリセ
ンサ415は、バッテリ425の状態を検出して車両制
御装置420に供給する。バッテリセンサ415は、バ
ッテリ425の状態として、電源充電量SOC、バッテ
リ温度(バッテリ表面温度又はバッテリ周辺気温等)
t、バッテリ425を複数ブロックに分けた各ブロック
毎の電圧eBと、バッテリ425全体の電圧EBを検出
し、バッテリ状態として車両制御装置420に供給する
ようになっている。
る発電電圧eを検出して発電機制御装置423に供給す
る。アクセルセンサ417は、運転者の車両駆動力への
要求度を示すアクセル開度αを検出して車両制御装置4
20に供給する。車速センサ418は、車速Vを検出し
て車両制御装置420に供給する。そして、アクセルセ
ンサ417、車速センサ418が、車両に必要とされて
いる走行必要負荷を検出する走行必要負荷検出手段とし
て用いられる。
は、エンジン制御装置421に対して、エンジンのON
/OFF信号を供給すると共に、電源フェールモードに
おいてモータ出力PM(kw)を供給するようになって
いる。また車両制御装置420は、発電機制御装置42
3に対して、通常走行モードでは発電機3の目標回転数
NG*を供給し、電源フェールモードでは目標電圧e*
を供給する。また車両制御装置420は、モータ制御装
置424に対して、目標トルクTM*を供給するように
なっている。さらに車両制御装置420は、バッテリ4
25を使用しても支障がないか否かをバッテリセンサ4
15から供給されるバッテリ状態から判断し、通常走行
モードと電源フェールモード間とのモード変更をする。
モード変更時において車両制御装置420は、変更後の
モードに応じてON/OFF信号を継電器(リレー)4
26に供給するようになっている。
ットル開度θを制御することで、エンジン1の出力を制
御する。すなわち、通常走行モードでは、車両制御装置
420から供給されるON信号と、エンジン回転数セン
サ411から供給されるエンジン回転数NEに応じて、
スロットル開度θを制御する。また電源フェールモード
では、車両制御装置420から供給されるON信号とモ
ータ出力PMに応じて、スロットル開度をθを制御する
ようになっている。
(トルク)IGを制御することで、発電機3を制御す
る。すなわち、通常走行モードでは目標回転数NG*と
なるように、電源フェールモードでは目標電圧E*とな
るように、電流(トルク)IGを制御するようになって
いる。モータ制御装置424は、車両制御装置420か
ら供給されるトルクTM*によって、モータ4の電流
(トルク)IMを制御するようになっている。
及び発電機制御装置423を介して、モータ4に電力を
供給すると共に、モータ4からの回生電力および発電機
3の電力で充電されるようになっている。このバッテリ
425としては、鉛蓄電池、ニッケルカドミウム電池、
ニッケル−水素電池、リチウムイオン電池、水素2次電
池、レドックス型電池、等の各種2次電池が使用され、
複数台の同一2次電池を直列及び/又は並列に接続する
ことによって、全体で例えば、240ボルトの電圧とな
るように構成されている。継電器426は、車両制御装
置420から供給されるON/OFF信号にしたがっ
て、発電機制御装置423、モータ制御装置424とバ
ッテリ425との間の電気的な接続及び遮断を行う。
動作について次に説明する。 (a)通常走行モードにおける動作 この通常走行モードでは、アクセル開度αと車速Vに応
じた駆動力をモータ4で制御する。そして、スロットル
開度θと発電機3の制御により、エンジン1を燃費最適
運転させる。
ード) 図3はエンジン回転数NEとエンジントルクTEとエン
ジン出力PE(kw)との関係を表したエンジン効率マ
ップである。この図3に細い実線で表された複数本の曲
線は、エンジン1の等出力曲線で、太い実線で表された
曲線Aはエンジン1の最大効率曲線である。エンジン1
は、最適燃費ラインとしてこの曲線Aをトレースするよ
うに燃費最適運転される。そのため、スロットル開度θ
に対するエンジン回転数NEとエンジントルクTEとの
関係を表した図4から、エンジン回転数NEとスロット
ル開度θとの関係を予め作成しておく。すなわち、図4
において、各エンジン回転数NEにおける、最高効率曲
線A上でのスロットル開度θを求めることで、図5のマ
ップを作成する。エンジン制御装置421は、この図5
に示したマップに従って、エンジン回転数センサ411
から供給されるエンジン回転数NEに応じてスロットル
開度θを制御する。これにより、エンジン1は、図3の
最高効率曲線Aをトレースするように制御される。
ド) 発電機制御装置423は、発電機3に対して、アクセル
開度αと電源充電量(SOC)に応じた回転数制御を行
う。すなわち、通常走行モードにおいて車両制御装置4
20は、バッテリセンサ415から供給されるバッテリ
状態のうちの電源充電量(SOC)と、アクセルセンサ
417から供給されるアクセル開度αとから、発電機3
の目標回転数NG*を決定する。電源充電量SOCに対
する目標回転数NG*とアクセル開度αとの関係は、例
えば図6に示す関係を使用する。この例では、アクセル
開度αが大きくなるほど、また、電源充電量SOCが小
さくなるほど、目標回転数NG*が大きくなるように決
められている。発電機制御装置423では、車両制御装
置420から供給される目標回転数NG*と、発電機回
転センサ413で実測される発電機3の回転数NGとの
差によるフィードバック制御により発電機3のトルクを
制御する。
機回転数フィードバック制御系のブロック図である。こ
の図に示すように、発電機制御装置423は、発電機目
標回転数NG*と実回転数NGの差(NG−NG*)に
比例ゲインを乗じて発電機トルク指令値とし、発電機3
のトルク(電流IG)を制御する。これにより、回転数
の差が大きくなるほど、発電機トルクを上げて誤差(N
G−NG*)が小さくなるように補正される。例えば、
発電機3の実回転数NGが目標回転数NG*より大きい
ほど、発電機トルク(IG)を上げて発電機回転数NG
を押さえることになる。
装置423による発電機回転数フィードバック制御の変
形例を表したものである。この変形例は、更に積分ゲイ
ンを追加することで、誤差が定常的に残るのを防止する
ようにしたものである。すなわち、図8に示されるよう
に、発電機目標回転数NG*と実回転数NGの差(NG
‐NG*)の積分値に積分ゲインを乗じて発電機トルク
指令値とすることで、差(NG‐NG*)の積分値が大
きくなるほどトルクを上げて補正する。これにより、誤
差が定常的に残るのことが防止される。
(通常走行モード) モータ制御装置424は、走行必要出力(アクセル開度
αと車速V)に応じて、モータ4のトルク制御を行う。
すなわち、車両制御装置420は、車速センサ418で
検出される車速Vとアクセルセンサ417で検出される
アクセル開度αとから、目標トルクTM*を決定してモ
ータ制御装置424に供給する。モータ制御装置424
では、モータトルクTMが、TM=TM*となるよう
に、モータ4の電流値IMを制御する。なお、車両制御
装置420は、図9に示す、モータトルク−車速特性図
からアクセル開度αに応じてモータトルクTM*を決定
する。
動作 以上説明した通常走行モードの動作中において、車両制
御装置420は、バッテリセンサ415から供給される
バッテリ状態に従って、電源フェールモードに移行する
か否かを監視している。すなわち、バッテリ425の特
性として、温度が低すぎると作動しなくなり、温度が高
すぎるときに作動させると破損する可能性が高くなる。
そこで、車両制御装置420は、供給されるバッテリ温
度tがt≦−10°Cになった場合、又は70°C≦t
になった場合に、電源フェールモードに移行する。ま
た、温度条件以外に、バッテリ425のいずれかのブロ
ックの電圧eBが他のブロックの電圧よりも所定値以上
小さくなった場合、及び、所定値以上大きくなった場合
にも電源フェールモードに移行する。さらに、車両制御
装置420は、バッテリ425の電圧EBが所定値以下
になった場合にもフェールモードに移行する。
ら電源フェールモードに移行する場合、継電器426に
対してOFF信号を供給する。これにより、バッテリ4
25と、発電機制御装置423及びモータ制御装置42
4と間の電気的接続が継電器426によって遮断され
る。その後、車両制御装置420は、電源フェールモー
ドに移行する。
ても車両制御装置420は、バッテリ状態を監視してお
り、上記したバッテリ温度tや、バッテリ電圧eB、E
Bが正常値に回復した場合には、継電器426に対して
ON信号を供給する。これにより、バッテリ425と、
発電機制御装置423及びモータ制御装置424との間
が継電器426によって電気的に接続される。その後、
車両制御装置420は、再度通常走行モードに戻って前
記した各部の制御を行う。
に応じた駆動力をモータ4で制御する。そして、発電機
3を電源として使用し、発電機制御装置423により発
電機3による電源側電圧eを定電圧に制御する。
モード) モータ制御装置424は、通常走行モードと同様に、走
行必要出力(アクセル開度αと車速V)に応じて、モー
タ4のトルク制御を行う。すなわち、通常走行モードと
同様に、車両制御装置420が図9に従って目標トルク
TM*を決定し、モータ制御装置424は、モータトル
クTMがTM=TM*となるようにモータ4の電流値I
Mを制御する。ただし、この電源フェールモードではバ
ッテリ425からの電力供給が無いので、エンジン1と
発電機3とによる発電量がモータ4の必要出力よりも小
さい場合、モータ制御装置424は、発電機3の最大発
電量に応じてモータ4の最大出力を制限する。
3の電源電圧フィードバック制御(後述する)の応答を
助けるために、モータ制御装置424は図10に示され
るように、モータ4に対する応答性を落とすようにして
もよい。すなわち、モータ制御装置424は、図10の
点線で示される車両制御装置420からの目標トルクT
M*に対して、同図の実践で示されるように、モータ4
に対する実際の指令値(TM*に対応する電流IM)の
出力を遅らせる。また、モータ制御装置424に目標ト
ルクTM*を供給するタイミングを車両制御装置420
で遅らせることで、発電機制御装置423による応答を
助けるようにしてもよい。
ルモード) 電源フェールモードにおいて、エンジン制御装置421
は、モータ4の出力に応じたエンジン1の出力制御を行
う。車両制御装置420は、モータ4のトルクTMと回
転数NMとから、モータ出力PM(kw)を算出し、エ
ンジン制御装置421に供給する。ここで、モータトル
クTMとしては、モータ制御装置424に供給している
目標トルクTM*の値を使用する。ただし、モータ制御
装置424が、図10に示すように、応答性を落として
いる場合には、同様に応答遅れに対応したトルクTMを
使用する。また、モータ4の回転数NMは、車速センサ
418から供給される車速Vから算出する。
ル開度θとの関係を表した図である。この図11は、図
3の点線で示した出力(kw)と、図4の実線で示した
スロットル開度θとから、予め作成しておく。エンジン
制御装置421は、この図11に従って、車両制御装置
420から供給されるモータ出力PMに応じたスロット
ル開度θの制御を行う。また、モータ4の効率が100
%を大きく下まわる場合には、駆動モータ出力PMを効
率で割った値を図11の横軸に用いる。
モード) 電源フェールモードにおいて発電機制御装置420は、
通常走行モードにおける発電機回転数フィードバック制
御から、電源側(発電機3及び発電機制御装置423)
電圧が定電圧となるように電源電圧フィードバック制御
に切り替えて発電機3を制御する。
源電圧フィードバック制御系のブロック図である。この
図に示されるように、発電機制御装置423は、車両制
御装置420から供給される目標電圧e*と、電圧セン
サ416から供給される電源側電圧eとの差(e‐e
*)の積分値に積分ゲインを乗じて発電機トルク指令値
とすることで、差(e‐e*)の積分値が大きくなるほ
ど発電機トルクTG(トルク指令値IG)を上げて発電
量を抑える。この電源電圧フィードバック制御では、上
記したようにエンジン制御装置421がモータ出力PM
に対して釣り合うようにエンジン1のスロットル開度θ
を図11に従って制御しているので、発電機3の定電圧
制御をしていても、発電機回転数NGは結果的には予め
定められる値の近傍になる。
目標値e*として、例えば発電機制御装置423に配置
された図示しないインバータに含まれるコンデンサの耐
圧より低い所定の値を使用し、発電機制御装置423に
供給する。なお、車両制御装置420は、例えば駆動モ
ータの効率が最適となるように、e*の設定値を変える
ようにしてもよい。
形態における駆動装置の配列は、図1に示したスケルト
ン図と同一なのでその説明を省略する。図13は、第2
実施形態におけるハイブリッド車両の制御部の構成を表
したものである。なお、説明を簡略するために、図2に
示した第1実施形態と同一部分については同一符号を付
して説明を省略し、異なる部分についてのみ説明するこ
ととする。
うに、エンジン回転数センサ411で検出されたエンジ
ン1の回転数NEがエンジン制御装置421と共に発電
機制御装置423にも供給される。また、エンジン1の
スロットル開度θがエンジン制御装置421から車両制
御装置420に供給されるようになっている。また、電
圧センサ416で検出された発電機3による発電電圧e
は、発電機制御装置423ではなく、モータ制御装置4
24に供給される。さらに車両制御装置420は、図1
3に示すように、電源フェールモードにおいて、発電機
制御装置423に対して目標エンジン回転数NE*を供
給し、モータ制御装置424に対して目標電圧e*を供
給するようになっている。
するが、(a)通常走行モードにおける動作、及び
(b)車両制御装置420による電源監視動作の両動作
については、第1の実施形態と同一なので説明を省略す
ることとし、(c)電源フェールモードの動作について
説明する。この第2実施形態の電源フェールモードで
は、エンジン1でアクセル開度αと車速Vに応じた出力
を出し、モータ4で電源側電圧eを定電圧に制御する。
ルモード) エンジン制御装置421は、アクセル開度αと車速Vと
から、エンジン1の出力をスロットル開度θにより決め
る。すなわち、車両制御制御装置420がアクセル開度
αと車速Vとから、図9により仮想のモータトルクTM
*を算出すると共に、車速Vからモータ回転数NMを算
出する。そして、算出した仮想のモータトルクTM*と
モータ回転数NMとからモータ4の必要出力PM(k
w)を算出し、エンジン制御装置420に供給する。こ
こで必要出力PMが発電機最大出力より大きい場合に
は、必要出力PMを発電機最大出力に制限してエンジン
制御装置421の入力とする。エンジン制御装置421
では、供給される必要出力PMに応じて、図11に従い
スロットル開度θを制御する。
(電源フェールモード) 発電機制御装置423は、図5に従い、スロットル開度
θに対してエンジン回転数NEを制御する。すなわち、
この第2実施形態の発電機制御装置423では、電源フ
ェールモードにおいてもエンジン1を効率的に駆動させ
るために、通常走行モードで使用する図5を使用する。
通常走行モードではエンジン回転数NEが先に決定さ
れ、その値NEに応じて図5に従ってスロットル開度θ
がエンジン制御装置421で決定される。これに対して
第2実施形態では、エンジン制御装置421においてス
ロットル開度θが先に決定され、決定されたスロットル
開度θに応じて車両制御装置420が図5から目標エン
ジン回転数NE*を決定して発電機制御装置423に供
給する。発電機制御装置423は、エンジン回転数セン
サ411から供給される実エンジン回転数NEと目標回
転数NE*とを比較して、エンジン1がこの目標回転数
NE*となるようにフィードバック制御する。すなわ
ち、発電機制御装置423は、NEがNE*よりも大き
いほど発電機トルク(IM)を上げて発電機回転数を抑
え、その結果エンジン回転数が目標回転数NE*となる
ようにフィードバック制御を行う。
び発電機制御装置423の動作の変形例として、以下の
ように動作させてもよい。いま、デファレンシャルギヤ
比とタイヤ半径による定数をγとし、車速をVとし、プ
ラネタリギヤ比をβとし、目標発電機回転数をNG*と
した場合、次の数式1の関係があり、この数式1を変形
すると、数式2で表される目標発電機回転数NG*が求
まる。
421から供給されるスロットル開度θに応じて図5か
ら求まるエンジン回転数を目標エンジン回転数NG*と
して、数式2により目標発電機回転数NG*を算出し、
この目標発電機回転数NG*を目標エンジン回転数NE
*に代えて発電機制御装置423に供給する。発電機制
御装置420は、発電機回転数センサ413から供給さ
れる発電機回転数NGと目標発電機回転数NG*とを比
較し、目標発電機回転数NG*となるように発電機3を
フィードバック制御する。すなわち、目標発電機回転数
NG*となるように、発電機トルク(IM)を制御す
る。なお、以上説明した変形例による場合、エンジン回
転数センサ411は、検出したエンジン回転数NEを発
電機制御装置423に供給せず、エンジン制御装置42
1にのみ供給する。
モード) モータ制御装置424は、電源側電圧eが定電圧となる
ようフィードバック制御を行う。図14は、モータ制御
装置424による電源電圧フィードバック制御系のブロ
ック図である。この図に示されるように、モータ制御装
置424は、電圧センサ416から供給される電源側電
圧eと車両制御装置420から供給される目標電圧e*
とを比較し、電源側電圧eが目標電圧e*よりも低いほ
ど、モーク4のトルク(IM)を上げて消費電力を上げ
る。このようにモータ制御装置424において定電圧制
御することにより、モータ4は結果的にエンジン1の出
力に見合った出力を出すことになる。また、エンジン出
力はアクセル開度αと車速Vに応じた出力に定められて
いるので、モータ4の出力は結果的にアクセル開度αと
車速V(すなわち、ドライバの出力要求)に応じた出力
を出すことになる。
リッド車両の説明を説明したが、本発明は、この構成及
び動作に限定されるものではなく、各請求項に記載した
発明の範囲において種々の変形をすることができる。例
えば、第1及び第2の実施形態では電源として2次電池
を使用したバッテリについて説明したが、本発明は、電
源として大容量のコンデンサを使用した場合、及び電源
としてバッテリとコンデンサを併用した場合のハイブリ
ッド車両であってもよい。この場合の電源故障判断、す
なわち、車両制御装置420がバッテリセンサ415か
ら供給されるバッテリ状態に従って電源フェールモード
に移行するか否かの判断は、コンデンサの全体または分
割した数カ所単位の電圧を検出して故障を判断する。例
えば、コンデンサの接続が断線した場合には測定電圧が
不安定(または不可能)になり、電流を測定している場
合にはゼロとなる。また、コンデンサがショート(短
絡)した場合には測定電圧がゼロとなる。この電圧また
は電流を検出して電源故障か否かを車両制御装置420
が判断する。また、コンデンサの場合も、表面温度等の
温度を測定し、例えば70度以上になったら場合に異常
と判断し、電源フェールモードに移行する。
ット型のハイブリッド車両の場合について説明したが、
本発明では他に、図15に示したシリーズ型のハイブリ
ッド車両でもよい。また、第1及び第2の実施形態で
は、分配手段としてプラネタリギヤを用いた例を示した
が、発電機自体が分配手段として機能する構成であって
もよい。つまり、エンジンの出力が回転自在に配置され
た発電機のステータに入力され、発電機のロータがモー
タの出力軸及び駆動輪に連結されたカウンタシャフトに
連結される構成でもよい。また、説明した各実施形態で
は、車両制御装置420がエンジン制御装置421に供
給するモータ出力PMを算出する場合に、車速センサ4
18で検出された車速Vからモータ4の回転数NMを算
出して使用した、モータ回転数センサが配置されたハイ
ブリッド車両であるバッテリには、その実測値をNMを
車両制御装置420に供給するようにしてもよい。更
に、説明した各実施形態では、ガソリンにより駆動する
エンジンを前提にスロットル開度θによりエンジン1を
制御する場合について説明したが、ディーゼルエンジン
を使用する場合にはスロットル開度θに代えて燃料噴射
量によりディーゼルエンジンを制御するようにしてもよ
い。
り前記電源を使用しないと判断した場合、電源遮断手段
により電源としての使用を中止し、エンジンと発電機に
よる電源側とモータの一方を走行必要負荷に応じた出力
となるように制御し、他方を電源側電圧が定電圧となる
ように制御するようにしたので、特に専用のハードウエ
アを追加することなく、バッテリ故障時にも走行するこ
とができる。
の駆動装置の配列を示すスケルトン図である。
構成をブロックで表したブロック構成図である。
数NEとエンジントルクTEとエンジン出力PE(k
w)との関係を表したエンジン効率マップである。
開度θに対するエンジン回転数NEとエンジントルクT
Eとの関係を表した図である。
転数NEとスロットル開度θとの関係を表した図であ
る。
SOCに対する目標回転数NG*とアクセル開度αとの
関係を示す図である。
ィードバック制御系を表したブロック図である。
ードバック制御の変形例を表したブロック図である。
る応答性を落とことについての説明図である。
との関係を表した図である。
ドバック制御系のブロック図である。
車両の制御部の構成をブロックで表したブロック構成図
である。
装置による電源電圧フィードバック制御系のブロック図
である。
リッド車両の駆動装置の配列を示すスケルトン図であ
る。
Claims (4)
- 【請求項1】 発電機と、この発電機を駆動するエンジ
ンと、前記発電機により発電された電力を蓄電する電源
と、この電源からの電力により駆動輪に連結された出力
軸に出力トルクを伝達するモータとを備えたハイブリッ
ド車両であって、 前記電源の状態を検出する電源状態検出手段と、 この電源状態検出手段により検出された電源状態から前
記電源を使用するか否かを判断する電源状態判断手段
と、 この電源状態判断手段により前記電源を使用しないと判
断した場合、前記電源としての使用を中止する電源遮断
手段と、 車両に必要とされている走行必要負荷を検出する走行必
要負荷検出手段と、 前記電源状態判断手段により前記電源を使用しないと判
断された場合、前記エンジン及び前記発電機を電源側と
し、この電源側と前記モータの一方を前記走行必要負荷
検出手段で検出された走行必要負荷に応じた出力となる
ように制御し、他方を電源側電圧が定電圧となるように
制御する制御手段とを具備することを特徴とするハイブ
リッド車両。 - 【請求項2】 前記エンジンの出力を、前記発電機及び
出力軸に分配する分配手段を備えたことを特徴とする請
求項1に記載のハイブリッド車両。 - 【請求項3】 前記分配手段はプラネタリギヤであるこ
とを特徴とする請求項2に記載のハイブリッド車両。 - 【請求項4】 前記走行必要負荷は車速及びアクセル開
度であることを特徴とする請求項1、請求項2、又は請
求項3に記載のハイブリッド車両。
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