JP2002135909A - ハイブリッド車両の充電制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ハイブリッド車両において、エンジンでモー
タ・ジェネレータを駆動して発電を行う際の燃料消費量
を効果的に削減する。 【解決手段】 発電コスト算出手段Ｍ１でモータ・ジェ
ネレータＭの発電コストを算出し、比較手段Ｍ２で前記
発電コストを予め設定した閾値と比較し、発電コストが
閾値未満のときに発電許可手段Ｍ３がモータ・ジェネレ
ータＭの発電を許可するので、モータ・ジェネレータＭ
を駆動するエンジンＥの燃料消費量を最小限に抑えなが
ら、モータ・ジェネレータＭの発電電力で蓄電手段を充
電することができる。しかも現在のエンジン回転数にお
けるエンジンＥの最小燃料消費量と、現在のエンジン回
転数においてエンジンＥのみで走行した場合の燃料消費
量と、エンジンＥの余裕トルクによる発電量とからモー
タ・ジェネレータＭの発電コストを算出するので、正確
な発電コストを算出することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンおよびモ
ータ・ジェネレータを備え、エンジンを駆動源として走
行しているときに、エンジンの出力トルクから走行に必
要な駆動トルクを差し引いた余裕トルクでモータ・ジェ
ネレータを駆動し、その発電電力で蓄電手段を充電する
ハイブリッド車両に関する。

【０００２】

【従来の技術】かかるハイブリッド車両は、特開平９−
３７４１０号公報により公知である。エンジン駆動時の
余裕トルクでモータ・ジェネレータを駆動して蓄電手段
を充電する場合、エンジンおよびモータ・ジェネレータ
を同時に制御するとエンジンの制御が非常に難しくなる
ため、このものではエンジンの運転点（回転数Ｎｅおよ
びトルクＴｅ）を固定して制御の容易化を図っている。
その内容を図８を参照して説明すると、 エンジンの運転点を、エンジンの燃料消費量、排気ガ
ス量等の物理量が最良になる運転点（Ｎｅ^* ，Ｔｅ^* ）
に定常的に固定する。 車速Ｖ１のときにトランスミッションのレシオをｉ１
とすることで、エンジン回転数Ｎｅ^* での運転を実現す
る。このとき、モータ・ジェネレータの発電量Ｐｉｃｅ
^* −ＰＬ１は、エンジン回転数がＮｅ^* に固定されてい
るので、エンジントルクの差分Ｔｅ^* −ＴｅＬ１に相当
する。 車速Ｖ２のときにトランスミッションのレシオをｉ２
とすることで、エンジン回転数Ｎｅ^* での運転を実現す
る。このとき、モータ・ジェネレータの発電量Ｐｉｃｅ
^* −ＰＬ２は、エンジン回転数がＮｅ^* に固定されてい
るので、エンジントルクの差分Ｔｅ^* −ＴｅＬ２に相当
する。

【０００３】以上のことから、モータ・ジェネレータの
発電量を制御することで、エンジンを最良の運転点（Ｎ
ｅ^* ，Ｔｅ^* ）で定常運転しながら、車速の変化による
瞬間必要トルクの変化に対応することができ、瞬間必要
トルクの変化に応じたエンジンの制御が不要になる。

【０００４】また特開平９−９８５１６号公報に記載さ
れたものは、エンジンを動力源として走行する場合の燃
料消費量、排気ガス量等の物理量と、モータ・ジェネレ
ータを動力源として走行する場合に必要な電気エネルギ
ーをエンジンでモータ・ジェネレータを駆動して蓄電手
段に充電する際の燃料消費量、排気ガス量等の物理量と
を考慮した上で、エンジンを使用して走行するかモータ
・ジェネレータを使用して走行するかを決定している。
更に、充電時における蓄電手段およびモータ・ジェネレ
ータのエネルギー変換効率を考慮した燃料消費量、排気
ガス量等の物理量のシステム全体の効率に基づいて、充
電時のエンジンの出力トルクを設定している。

【０００５】また特開平１１−２２９９１６号公報に記
載されたものは、モータ・ジェネレータにより蓄電手段
に蓄えられた電力を使用して走行すると仮定した場合の
燃料消費量を、蓄電手段に充電した際の燃料消費量を含
めて評価するとともに、エンジンの出力トルクで走行す
ると仮定した場合の燃料消費量を評価し、これらの評価
結果に基づいてモータ・ジェネレータを使用するかエン
ジンを使用するかを選択している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記特開平
９−３７４１０号公報に記載されたものは、エンジンの
運転点を固定してモータ・ジェネレータの発電量を変化
させることで、瞬間必要トルクの変化に応じたエンジン
制御を不要にしているが、瞬間必要トルクの変化に応じ
た発電効率の変化については言及していない。即ち、車
速がＶ１からＶ２に変化したときにレシオをｉ１からｉ
２に変化させてエンジンの運転点を固定しているが、レ
シオがｉ１からｉ２に変化することで瞬間必要動力線
（走行抵抗線）が変化する。これにより車速Ｖ１でエン
ジンの出力トルクで走行すると仮定した場合の運転点
（Ｎｅ^* ，ＴｅＬ１）と、車速Ｖ２でエンジンの出力ト
ルクで走行すると仮定した場合の運転点（Ｎｅ^* ，Ｔｅ
Ｌ２）との違いが発生するが、この運転点の変化により
エンジン効率（いわゆるＢＳＦＣ）もまたＢＳＦＣＬ１
からＢＳＦＣＬ２へと変化する。

【０００７】一般にエンジンの効率は低回転高負荷運転
時に高くなるが、この場合エンジン効率は運転点が最良
の運転点（Ｎｅ^* ，Ｔｅ^* ）に近い車速Ｖ２の方が良く
なる（ＢＳＦＣＬ１＜ＢＳＦＣＬ２）。従って、余裕ト
ルクによる発電のメリットであるエンジンの効率の差が
車速Ｖ１に比べて車速Ｖ２で小さくなるとともに、車速
Ｖ２では発電容量もＴｅＬ２−ＴｅＬ１だけ小さくな
る。以上のように、余裕トルクによる発電のメリットは
エンジン効率を向上して燃料消費量を節減することにあ
るが、走行点の変化によりエンジン効率の向上幅が減少
し、また発電容量も減少する場合があり、必ずしも常に
効率の高い発電が行えるわけではない。

【０００８】また上記特開平９−９８５１６号公報に記
載されたものは、瞬間必要トルクを発生させるためにエ
ンジンおよびモータ・ジェネレータの何れを使用した方
が効率が良いかを判定するものであり、如何に少ない燃
料消費量で電気エネルギーを作るかという観点からなさ
れたものではない。従って、ある状態での瞬間必要トル
クを得るためにモータ・ジェネレータを使用した方が燃
料消費量が少ないと判定されても、その場合の発電コス
ト（発電に要した燃料消費量を発電量を除算した値）が
必ずしも良い値であるという保証はない。つまり充電時
における蓄電手段およびモータ・ジェネレータのエネル
ギー変換効率とを考慮した燃料消費量、排気ガス量等の
物理量のシステム全体の効率に基づいて充電時のエンジ
ンの出力トルクを設定しているが、この考え方では、初
めに必要電気エネルギー（発電量）を設定しており、エ
ンジンのここでの必要仕事は必要電気エネルギーと各種
効率によるロスエネルギーとの和であるために、必ずし
もエンジン効率の最も良い運転点とはならない。

【０００９】また上記特開平１１−２２９９１６号公報
に記載されたものは、エンジンを動力源として走行する
場合の燃料消費量とモータ・ジェネレータを動力源とし
て走行する場合の燃料消費量とを評価し、エンジンを使
用するかモータ・ジェネレータを使用するかを判定して
いるが、モータ・ジェネレータを動力源として走行する
場合の燃料消費量は、蓄電手段を充電した際の燃料消費
量を含めての評価であって、充電に際し燃料消費量を評
価して充電を行うか否かの判定を行っているわけではな
い。そのために、モータ・ジェネレータを動力源とする
場合において、発電効率が悪いときに充電した場合の燃
料消費量とエンジンを動力源とする場合の燃料消費量と
を比較することになりかねず、必ずしも燃料消費量を節
減できるわけではない。

【００１０】本発明は前述の事情に鑑みてなされたもの
で、エンジンおよびモータ・ジェネレータを備えたハイ
ブリッド車両において、エンジンでモータ・ジェネレー
タを駆動して発電を行う際に燃料消費量を効果的に節減
することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では図７のクレーム対応図に示した構成を採
用している。

【００１２】即ち、請求項１に記載された発明によれ
ば、エンジンおよびモータ・ジェネレータを備え、エン
ジンを駆動源として走行しているときに、エンジンの出
力トルクから走行に必要な駆動トルクを差し引いた余裕
トルクでモータ・ジェネレータを駆動し、その発電電力
で蓄電手段を充電するハイブリッド車両において、モー
タ・ジェネレータの発電コストを算出する発電コスト算
出手段と、発電コストを予め設定した閾値と比較する比
較手段と、発電コストが閾値未満のときにモータ・ジェ
ネレータの発電を許可する発電許可手段とを備えたこと
を特徴とするハイブリッド車両の充電制御装置が提案さ
れる。

【００１３】上記構成によれば、発電コスト算出手段で
モータ・ジェネレータの発電コストを算出し、比較手段
で前記発電コストを予め設定した閾値と比較し、その結
果、発電コストが閾値未満のときに発電許可手段がモー
タ・ジェネレータの発電を許可するので、モータ・ジェ
ネレータを駆動するエンジンの燃料消費量（つまり発電
コスト）を最小限に抑えながら、モータ・ジェネレータ
の発電電力で蓄電手段を充電することができる。

【００１４】また請求項２に記載された発明によれば、
請求項１の構成に加えて、モータ・ジェネレータの発電
コストは、現在のエンジン回転数におけるエンジンの最
小燃料消費量と、現在のエンジン回転数においてエンジ
ンのみで走行した場合の燃料消費量と、前記余裕トルク
によるモータ・ジェネレータの発電量とから算出される
ことを特徴とするハイブリッド車両の充電制御装置が提
案される。

【００１５】上記構成によれば、現在のエンジン回転数
におけるエンジンの最小燃料消費量と、現在のエンジン
回転数においてエンジンのみで走行した場合の燃料消費
量と、エンジンの余裕トルクによる発電量とからモータ
・ジェネレータの発電コストを算出するので、正確な発
電コストを算出することができる。

【００１６】尚、実施例のバッテリ３４は本発明の蓄電
手段に対応する。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、添
付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。

【００１８】図１〜図７は本発明の一実施例を示すもの
で、図１はハイブリッド車両の動力伝達系のスケルトン
図、図２はエンジンの運転点による発電コストの変化を
説明する図、図３は発電走行時の発電可能領域判定ルー
チンのフローチャート、図４は車両の走行モード選択ル
ーチンのフローチャート、図５はエンジンの運転点と発
電容量との関係を示す図、図６はモータ・ジェネレータ
の発電効率を示す図、図７はクレーム対応図である。

【００１９】図１に示すように、ハイブリッド車両の動
力伝達系は、エンジンＥと、前後進切替用の遊星歯車機
構Ｐと、ベルト式無段変速機Ｃと、モータ・ジェネレー
タＭと、ディファレンシャルギヤＤとを備える。エンジ
ンＥのクランク軸１１は油圧ポンプ１２を介してトルク
コンバータ１３の入力側に接続され、トルクコンバータ
１３の出力側は遊星歯車機構Ｐのサンギヤ軸１４に接続
される。遊星歯車機構Ｐはプラネタリキャリヤ１５と、
サンギヤ１６と、リングギヤ１７と、ピニオン１８…と
を備えており、サンギヤ１６はサンギヤ軸１４に固定さ
れ、リングギヤ１７はベルト式無段変速機Ｃの入力軸１
９に固定される。そしてサンギヤ軸１４はフォワードク
ラッチ２０を介してプラネタリキャリヤ１５に結合可能
であり、プラネタリキャリヤ１５はリバースブレーキ２
１を介してケーシング２２に結合可能である。

【００２０】ベルト式無段変速機Ｃは入力軸１９に支持
されたドライブプーリ２３と、出力軸２４に支持された
ドリブンプーリ２５と、両プーリ２３，２５に巻き掛け
られた無端ベルト２６とから構成され、両プーリ２３，
２５の一方の有効半径を増加させて他方の有効半径を減
少させることにより変速比を無段階に変化させることが
できる。ベルト式無段変速機Ｃの出力軸２４にはクラッ
チ２７を介してファイナル軸２８が接続されており、フ
ァイナル軸２８に設けた第１ギヤ２９がモータ・ジェネ
レータＭに設けた第２ギヤ３０に噛合するとともに、フ
ァイナル軸２８に設けた第３ギヤ３１がディファレンシ
ャルギヤＤに設けた第４ギヤ３２に噛合する。そしてデ
ィファレンシャルギヤＤから延びるドライブ軸３３に駆
動輪Ｗに接続される。

【００２１】本発明の蓄電手段を構成するバッテリ３４
はＰＤＵ（パワー・ドライブ・ユニット）３５を介して
モータ・ジェネレータＭに接続されており、モータ・ジ
ェネレータＭの出力トルクおよび発電量は電子制御ユニ
ット３６によりＰＤＵ３５を介して制御される。

【００２２】従って、フォワードクラッチ２０を締結し
て遊星歯車機構Ｐをロックした状態では、エンジンのク
ランク軸１１の回転はトルクコンバータ１３→サンギヤ
軸１４→プラネタリキャリヤ１５→ピニオン１８…→リ
ングギヤ１７→入力軸１９→ドライブプーリ２３→無端
ベルト２６→ドリブンプーリ２５→出力軸２４→クラッ
チ２７→第３ギヤ３１→第４ギヤ３２→ディファレンシ
ャルギヤＤ→ドライブ軸３３を経て駆動輪Ｗに伝達さ
れ、車両を前進走行させる。

【００２３】一方、リバースブレーキ２１を締結した状
態では、エンジンのクランク軸１１の回転はトルクコン
バータ１３→サンギヤ軸１４→サンギヤ１６→ピニオン
１８…→リングギヤ１７→入力軸１９→ドライブプーリ
２３→無端ベルト２６→ドリブンプーリ２５→出力軸２
４→クラッチ２７→第３ギヤ３１→第４ギヤ３２→ディ
ファレンシャルギヤＤ→ドライブ軸３３を経て駆動輪Ｗ
に逆回転となって伝達され、車両を後進走行させる。

【００２４】上記何れの場合にも、バッテリ３４に蓄電
された電力でモータ・ジェネレータＭをモータとして機
能させれば、その出力トルクでエンジンＥの出力トルク
をアシストすることができ、またエンジンＥの出力トル
クでモータ・ジェネレータＭをジェネレータとして機能
させれば、その発電電力でバッテリ３４を充電すること
ができる。また車両の減速時にクラッチ２７を締結解除
して駆動輪ＷとエンジンＥとの接続を絶ち、駆動輪Ｗの
回転をモータ・ジェネレータＭに伝達して回生制動を行
うことにより、モータ・ジェネレータＭの発電電力でバ
ッテリ３４を充電することができる。またクラッチ２７
を締結解除した状態でモータ・ジェネレータＭをモータ
として機能させれば、エンジンＥの出力トルクによらず
に車両を前後進させることができる。

【００２５】次に、モータ・ジェネレータＭによる発電
コストの算出手法を図２を参照して説明する。

【００２６】エンジンＥがエンジン回転数Ｎｅ１の運転
点１で運転されているとき、エンジンＥのみで走行する
場合の燃料消費量ＧＦ１ｅは、そのときのエンジントル
クＴｅ１、エンジン回転数Ｎｅ１、エンジン効率η１お
よび単位変換係数７１６．２を用いて、 ＧＦ１ｅ＝Ｔｅ１×Ｎｅ１×η１÷７１６．２ で与えられる。

【００２７】またエンジン回転数Ｎｅ１においてエンジ
ンＥの最も良い運転状態での走行時に、余裕トルクでモ
ータ・ジェネレータＭを駆動して発電する場合の燃料消
費量ＧＦ１ｍは、そのときのエンジントルクＴｅηｍａ
ｘ１、エンジン回転数Ｎｅ１、エンジン効率ηｍａｘ１
および単位変換係数７１６．２を用いて、 ＧＦ１ｍ＝Ｔｅηｍａｘ１×Ｎｅ１×ηｍａｘ１÷７１
６．２ で与えられる。

【００２８】従って、発電のための燃料消費量は、 ＧＦ１ｍ−ＧＦ１ｅ＝（Ｔｅηｍａｘ１×ηｍａｘ１−
Ｔｅ１×η１）×Ｎ１÷７１６．２ で与えられる。

【００２９】また発電量Ｅｇｅｎ１は、モータ・ジェネ
レータＭの発電効率をηｇｅｎ１として、 Ｅｇｅｎ１＝ηｇｅｎ１×（Ｔｅηｍａｘ１−Ｔｅ１）
×Ｎｅ１÷７１６．２ で与えられる。

【００３０】以上のことから、単位発電量当たりの燃料
消費量、つまり発電コストＣＯＳＴ１は、上記２つの燃
料消費量の差ＧＦ１ｍ−ＧＦ１ｅを発電量Ｅｇｅｎ１で
除算することにより、 ＣＯＳＴ１＝（Ｔｅηｍａｘ１×ηｍａｘ１−Ｔｅ１×
η１）÷｛ηｇｅｎ１×（Ｔｅηｍａｘ１−Ｔｅ１）｝ で与えられる。

【００３１】またエンジンＥがエンジン回転数Ｎｅ２の
運転点２で運転されているとき、エンジンＥのみで走行
する場合の燃料消費量ＧＦ２ｅは、そのときのエンジン
トルクＴｅ２、エンジン回転数Ｎｅ２、エンジン効率η
２および単位変換係数７１６．２を用いて、 ＧＦ２ｅ＝Ｔｅ２×Ｎｅ２×η２÷７１６．２ で与えられる。

【００３２】またエンジン回転数Ｎｅ２においてエンジ
ンＥの最も良い運転状態での走行時に余裕トルクでモー
タ・ジェネレータＭを駆動して発電する場合の燃料消費
量ＧＦ２ｍは、そのときのエンジントルクＴｅηｍａｘ
２、エンジン回転数Ｎｅ２、エンジン効率ηｍａｘ２お
よび単位変換係数７１６．２を用いて、 ＧＦ２ｍ＝Ｔｅηｍａｘ２×Ｎｅ２×ηｍａｘ２÷７１
６．２ で与えられる。

【００３３】従って、発電のための燃料消費量は、 ＧＦ２ｍ−ＧＦ２ｅ＝（Ｔｅηｍａｘ２×ηｍａｘ２−
Ｔｅ２×η２）×Ｎ２÷７１６．２ で与えられる。

【００３４】また発電量Ｅｇｅｎ２は、モータ・ジェネ
レータＭの発電効率をηｇｅｎ２として、 Ｅｇｅｎ２＝ηｇｅｎ２×（Ｔｅηｍａｘ２−Ｔｅ１）
×Ｎｅ２÷７１６．２ で与えられる。

【００３５】以上のことから、単位発電量当たりの燃料
消費量、つまり発電コストＣＯＳＴ２は、上記２つの燃
料消費量の差ＧＦ２ｍ−ＧＦ２ｅを発電量Ｅｇｅｎ２で
除算することにより、 ＣＯＳＴ２＝（Ｔｅηｍａｘ２×ηｍａｘ２−Ｔｅ２×
η２）÷｛ηｇｅｎ２×（Ｔｅηｍａｘ２−Ｔｅ２）｝ で与えられる。

【００３６】さて、発電コストＣＯＳＴを小さくするに
は、発電コストＣＯＳＴの式の分母を大きくし、分子を
小さくすれば良い。分母を大きくするには、 ηｇｅｎを大きく Ｔｅηｍａｘ−Ｔｅを大きく すれば良く、また分子を小さくするには、 Ｔｅηｍａｘ×ηｍａｘを小さく Ｔｅ×ηを大きく すれば良い。

【００３７】分母のＴｅηｍａｘ−Ｔｅが大きいのは運
転点１であり、Ｔｅηｍａｘ−ＴｅはエンジンＥの余裕
トルク、つまり発電トルクであるため、これが大きいと
いうことはモータ・ジェネレータＭを最大発電容量の近
傍で運転することになる。このことは、モータ・ジェネ
レータＭの発電効率ηｇｅｎが高くなることであり（図
６参照）、発電コストＣＯＳＴを小さくする要因として
好適に作用していることが分かる。一方、分子のＴｅη
ｍａｘを固定して考えると、発電コストＣＯＳＴを小さ
くするにはηｍａｘを小さく、ηを大きくすれば良いこ
とになり、運転点１は運転点２よりも都合が良い。

【００３８】従って、運転点１でのコストＣＯＳＴ１は
運転点２でのコストＣＯＳＴ２よりも小さくなり、エン
ジンＥの余裕トルクを用いて発電を行う場合には、運転
点１で発電するよりも運転点２で発電する方がコストが
小さくなることが分かる。

【００３９】次に、本発明の実施例の作用を図３および
図４のフローチャート、並びに図５のグラフに基づいて
説明する。

【００４０】先ず、図３の発電可能領域判定ルーチンに
おいて、ステップＳ１で電子制御ユニット３６にエンジ
ンＥの運転状態や車両の走行状態を示す各種のパラメー
タ、例えば車速、走行抵抗、ベルト式無段変速機Ｃのレ
シオ、エンジン回転数、エンジントルク等を読み込み、
ステップＳ２で前記読み込んだ情報に基づいて現時点で
の車両の走行に必要な動力Ｐｎｅｅｄを算出する。続く
ステップＳ３で前記読み込んだ情報と電子制御ユニット
３６に予め記憶したエンジンデータとに基づいて、現時
点での車両の走行をエンジンＥのみで行った場合の必要
燃料消費量ＧＦｎｅｅｄを算出する。続くステップＳ４
で前記読み込んだ情報に基づいて現時点での車両の走行
をエンジンＥで行った場合のエンジン回転数を算出し、
このエンジン回転数と予め電子制御ユニット３６に記憶
したエンジンデータとからエンジン効率が最も良くなる
運転点を検索し、その運転点でのエンジンの最良効率運
転時の動力Ｐηｍａｘを算出する。

【００４１】続くステップＳ５で前記検索したエンジン
効率が最も良くなる運転点でのエンジンに関する運転情
報と予め制御装置に記憶したエンジンデータとからエン
ジン効率が最も良くなる運転点での燃料消費量ＧＦηｍ
ａｘを算出する。続くステップＳ６で発電走行を行う場
合の目標発電量Ｐｇｅｎを、 Ｐｇｅｎ＝（Ｐηｍａｘ−Ｐｎｅｅｄ）×ηｇｅｎ で算出する。続くステップＳ７でモータ・ジェネレータ
Ｍを発電運転して発電を行った際の発電時燃料消費量Ｇ
Ｆｇｅｎを、 ＧＦｇｅｎ＝ＧＦηｍａｘ−ＧＦｎｅｅｄ で算出する。続くステップＳ８で、前記ステップＳ６で
算出した目標発電量Ｐｇｅｎと前記ステップＳ７で算出
した発電時燃料消費量ＧＦｇｅｎとから単位発電量当た
りの燃料消費量、つまり発電コストＣＯＳＴｇｅｎを、 ＣＯＳＴｇｅｎ＝ＧＦｇｅｎ／Ｐｇｅｎ で算出する。

【００４２】続くステップＳ９で予め設定した発電コス
トの閾値ＣＯＳＴｒｅｆを読み込み、ステップＳ１０で
発電コストＣＯＳＴｇｅｎを発電コストの閾値ＣＯＳＴ
ｒｅｆと比較し、ＣＯＳＴｇｅｎ＜ＣＯＳＴｒｅｆが成
立するとき、つまり発電コストが小さいときには、ステ
ップＳ１１で発電可能領域であると判定してＦｌｇＧｅ
ｎＯｋを「１」にセットする。一方、ＣＯＳＴｇｅｎ＜
ＣＯＳＴｒｅｆが成立しないとき、つまり発電コストが
大きいときには、ステップＳ１２で発電不可能領域であ
ると判定してＦｌｇＧｅｎＯｋを「０」にリセットす
る。

【００４３】次に、図４の走行モード選択ルーチンにお
いて、ステップＳ２１でバッテリ３４の充電量を所定値
と比較し、充電量が所定値以上であってそれ以上の充電
が不可能である場合には、ステップＳ２２で現在の車両
の走行状態によりモータ・ジェネレータＭによる走行が
可能か否かを判定し、可能であればステップＳ２３でモ
ータ・ジェネレータＭによる走行を行い、不可能であれ
ばステップＳ２４でエンジンＥによる走行を行う。

【００４４】モータ・ジェネレータＭによる走行が可能
であるか否かは、モータ・ジェネレータＭの出力トル
ク、モータ・ジェネレータＭによる走行で消費されると
推定される燃料消費量とエンジンＥによる走行で消費さ
れると推定される燃料消費量との関係、モータ・ジェネ
レータＭの故障の有無、エンジンＥの故障の有無等によ
り判定される。即ち、図示はしないが、現在の車両の走
行状態が要求する出力が、モータ・ジェネレータＭの最
大出力を上回っている場合にはモータ・ジェネレータＭ
による走行が不可能であると判定し、またモータ・ジェ
ネレータＭによる走行で消費されると推定される燃料消
費量がエンジンＥによる走行で消費されると推定される
燃料消費量よりも大きい場合にはモータ・ジェネレータ
Ｍによる走行が不可能であると判定し、更にモータ・ジ
ェネレータＭの故障が検知されている場合にはモータ・
ジェネレータによる走行が不可能であると判定する。

【００４５】前記ステップＳ２１でバッテリ３４の充電
量が所定値未満であってそれ以上の充電が可能であれ
ば、ステップＳ２５で前記図３のフローチャートで判定
した発電可能領域であるか否か（つまり発電コストＣＯ
ＳＴｇｅｎが発電コストの閾値ＣＯＳＴｒｅｆよりも低
いか否か）を判定し、発電可能領域でなければ前記ステ
ップＳ２４に移行してエンジンＥによる走行を行う。前
記ステップＳ２４で発電可能領域であるとき、ステップ
Ｓ２６で発電コストＣＯＳＴｇｅｎ以外の条件で発電走
行が可能であるか否かを判定する。

【００４６】他の条件としては、モータ・ジェネレータ
Ｍの故障判断、減速判断、車両停止判断等があり、モー
タ・ジェネレータＭが故障しているときには発電を行う
ことができないためにステップＳ２４でエンジンＥによ
る走行を行う。また車両の減速時にはエンジンＥはフュ
エルカットしてモータ・ジェネレータＭによる減速回生
発電を行う場合があり、このような場合にエンジンＥに
よる発電を行うとかえって燃料消費量を増加させること
になるので発電運転は行わない。また車両の停止時に発
電運転を行うとドライバーにとって不快な騒音や振動が
発生する場合があるので発電運転は行わない。

【００４７】そして前記ステップＳ２６で発電走行が可
能であれば、ステップＳ２７でエンジンＥによる走行を
行いながら、エンジンＥの余裕トルクでモータ・ジェネ
レータＭに発電を行わせてバッテリ３４を充電する。モ
ータ・ジェネレータＭの発電制御は、現在の車両の走行
状態を実現しているエンジン回転数でモータ・ジェネレ
ータＭを駆動し、図５に示す余裕トルクＰｇｅｎにより
モータ・ジェネレータＭを発電運転すべくエンジンＥお
よびモータ・ジェネレータＭの運転を制御する。

【００４８】以上のように、モータ・ジェネレータＭの
発電コストＣＯＳＴｇｅｎを予め設定した閾値ＣＯＳＴ
ｒｅｆと比較した結果、発電コストコストＣＯＳＴｇｅ
ｎが閾値ＣＯＳＴｒｅｆ未満のときにモータ・ジェネレ
ータＭの発電を許可するので、モータ・ジェネレータＭ
を駆動するエンジンＥの燃料消費量を最小限に抑えなが
ら、モータ・ジェネレータＭの発電電力でバッテリ３４
を充電することができ、燃料消費量の節減に寄与するこ
とができる。また現在のエンジン回転数においてモータ
・ジェネレータＭに発電を行わせる場合と行わせない場
合との燃料消費量の差を、発電を行った場合のモータ・
ジェネレータＭの発電量で除算して発電コストＣＯＳＴ
ｇｅｎを算出するので、正確な発電コストＣＯＳＴｇｅ
ｎを算出することができる。

【００４９】以上、本発明の実施例を詳述したが、本発
明はその要旨を逸脱することなく種々の設計変更を行う
ことが可能である。

【００５０】例えば、実施例では蓄電手段としてバッテ
リ３４を例示したが、バッテリ３４に代えてキャパシタ
を採用することができる。

【００５１】

【発明の効果】以上のように請求項１に記載された発明
によれば、発電コスト算出手段でモータ・ジェネレータ
の発電コストを算出し、比較手段で前記発電コストを予
め設定した閾値と比較し、その結果、発電コストが閾値
未満のときに発電許可手段がモータ・ジェネレータの発
電を許可するので、モータ・ジェネレータを駆動するエ
ンジンの燃料消費量（つまり発電コスト）を最小限に抑
えながら、モータ・ジェネレータの発電電力で蓄電手段
を充電することができる。

【００５２】また請求項２に記載された発明によれば、
現在のエンジン回転数におけるエンジンの最小燃料消費
量と、現在のエンジン回転数においてエンジンのみで走
行した場合の燃料消費量と、エンジンの余裕トルクによ
る発電量とからモータ・ジェネレータの発電コストを算
出するので、正確な発電コストを算出することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】ハイブリッド車両の動力伝達系のスケルトン図

【図２】エンジンの運転点による発電コストの変化を説
明する図

【図３】発電走行時の発電可能領域判定ルーチンのフロ
ーチャート

【図４】車両の走行モード選択ルーチンのフローチャー
ト

【図５】エンジンの運転点と発電容量との関係を示す図

【図６】モータ・ジェネレータの発電効率を示す図

【図７】クレーム対応図

【図８】従来例の説明図

【符号の説明】

ＣＯＳＴｇｅｎ 発電コスト ＣＯＳＴｒｅｆ 閾値 Ｅ エンジン Ｍ モータ・ジェネレータ Ｍ１ 発電コスト算出手段 Ｍ２ 比較手段 Ｍ３ 発電許可手段 ３４ バッテリ（蓄電手段）

───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｈ０２Ｊ 7/00 Ｂ６０Ｋ 9/00 Ｅ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジン（Ｅ）およびモータ・ジェネレ
   ータ（Ｍ）を備え、エンジン（Ｅ）を駆動源として走行
   しているときに、エンジン（Ｅ）の出力トルクから走行
   に必要な駆動トルクを差し引いた余裕トルクでモータ・
   ジェネレータ（Ｍ）を駆動し、その発電電力で蓄電手段
   （３４）を充電するハイブリッド車両において、 モータ・ジェネレータ（Ｍ）の発電コスト（ＣＯＳＴｇ
   ｅｎ）を算出する発電コスト算出手段（Ｍ１）と、 発電コスト（ＣＯＳＴｇｅｎ）を予め設定した閾値（Ｃ
   ＯＳＴｒｅｆ）と比較する比較手段（Ｍ２）と、 発電コスト（ＣＯＳＴｇｅｎ）が閾値（ＣＯＳＴｒｅ
   ｆ）未満のときにモータ・ジェネレータ（Ｍ）の発電を
   許可する発電許可手段（Ｍ３）と、を備えたことを特徴
   とするハイブリッド車両の充電制御装置。
2. 【請求項２】 モータ・ジェネレータ（Ｍ）の発電コス
   ト（ＣＯＳＴｇｅｎ）は、 現在のエンジン回転数におけるエンジン（Ｅ）の最小燃
   料消費量と、 現在のエンジン回転数においてエンジン（Ｅ）のみで走
   行した場合の燃料消費量と、 前記余裕トルクによるモータ・ジェネレータ（Ｍ）の発
   電量と、から算出されることを特徴とする、請求項１に
   記載のハイブリッド車両の充電制御装置。