JP2003235109A - ハイブリッド自動車 - Google Patents
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Classifications
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/62—Hybrid vehicles
-
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- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
Landscapes
- Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Hybrid Electric Vehicles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】ハイブリッド自動車の燃料効率を向上する。ハ
イブリッド自動車排ガスを減少させる。とくに車両の減
速時に発生する余剰の電気エネルギを有効に利用する。 【解決手段】車両の減速時に、エンジン１に供給する燃
料を遮断する。このとき第一電動発電機１１を電動機と
して制御することによりエンジン１を回転駆動し、エン
ジン１に定常的に連結されている油圧ポンプ、オルタネ
ータなどの補機を駆動回転させる。
イブリッド自動車排ガスを減少させる。とくに車両の減
速時に発生する余剰の電気エネルギを有効に利用する。 【解決手段】車両の減速時に、エンジン１に供給する燃
料を遮断する。このとき第一電動発電機１１を電動機と
して制御することによりエンジン１を回転駆動し、エン
ジン１に定常的に連結されている油圧ポンプ、オルタネ
ータなどの補機を駆動回転させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はハイブリッド自動車
の燃料消費量および排気ガスの低減に関する。本発明
は、一つの内燃機関によるエンジンと、二つの電動発電
機と、この二つの電動発電機の間に設けた一つのトルク
変換手段（具体例としてプラネタリギヤ）との組み合わ
せにより、車両の走行車軸を回転駆動し、またその走行
車軸の回転駆動力により電池に電気エネルギを蓄積させ
るハイブリッド自動車の改良に関する。とくにエンジン
がアイドリング速度に制御された状態での動作モードの
改良に関する。
の燃料消費量および排気ガスの低減に関する。本発明
は、一つの内燃機関によるエンジンと、二つの電動発電
機と、この二つの電動発電機の間に設けた一つのトルク
変換手段（具体例としてプラネタリギヤ）との組み合わ
せにより、車両の走行車軸を回転駆動し、またその走行
車軸の回転駆動力により電池に電気エネルギを蓄積させ
るハイブリッド自動車の改良に関する。とくにエンジン
がアイドリング速度に制御された状態での動作モードの
改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】はじめに、一つのエンジンと、二つの電
動発電機と、一組のプラネタリギヤとの組み合わせによ
るハイブリッド自動車について、その構成および動作の
概要を説明する。この構成は特開平７−１３５７０１号
公報（出願人: エクォス・リサーチ）に開示された技術
に関連するものである。
動発電機と、一組のプラネタリギヤとの組み合わせによ
るハイブリッド自動車について、その構成および動作の
概要を説明する。この構成は特開平７−１３５７０１号
公報（出願人: エクォス・リサーチ）に開示された技術
に関連するものである。
【０００３】図１を参照して車両のシャシに取り付けら
れたエンジン１の出力軸は、プラネタリギヤ２のキャリ
ア・ギヤＣに固定的に連結されている。このプラネタリ
ギヤ２のサン・ギヤＳには、第一電動発電機１１の回転
子が固定的に連結される。この第一電動発電機１１の界
磁巻線は車両のシャシに固定されている。このプラネタ
リギヤ２のリング・ギヤＲには第二電動発電機１２の回
転子が固定的に連結される。この第二電動発電機１２の
界磁巻線は車両のシャシに固定されている。そして、こ
の電動発電機１２の回転子がプロペラ軸３に固定的に連
結され、差動歯車８を介して車輪９を駆動する。
れたエンジン１の出力軸は、プラネタリギヤ２のキャリ
ア・ギヤＣに固定的に連結されている。このプラネタリ
ギヤ２のサン・ギヤＳには、第一電動発電機１１の回転
子が固定的に連結される。この第一電動発電機１１の界
磁巻線は車両のシャシに固定されている。このプラネタ
リギヤ２のリング・ギヤＲには第二電動発電機１２の回
転子が固定的に連結される。この第二電動発電機１２の
界磁巻線は車両のシャシに固定されている。そして、こ
の電動発電機１２の回転子がプロペラ軸３に固定的に連
結され、差動歯車８を介して車輪９を駆動する。
【０００４】第一電動発電機１１および第二電動発電機
１２はいずれも三相の同期回転機であり、回転子はブラ
シレスである。この三相の同期回転機は、界磁巻線に供
給される三相交流の位相回転速度と回転子の機械的な回
転速度との関係にしたがって、電動機としてあるいは発
電機としても作用する。二つの電動発電機の界磁巻線
は、それぞれインバータ４の二つの交流端子に接続さ
れ、このインバータ４の直流端子は電池５に接続され
る。そしてこのインバータ４が、それぞれ二つの電動発
電機１１および１２に供給する三相交流の位相回転速度
はそれぞれ制御回路６により制御される。制御回路６
は、エンジン１の出力軸（プラネタリギヤ２のキャリア
・ギヤＣと同じ）の回転センサ、第一電動発電機１１の
回転子（プラネタリギヤ２のサン・ギヤＳと同じ）の回
転センサ、および第二電動発電機１２の回転子（プラネ
タリギヤ２のリング・ギヤＲと同じ）の回転センサの検
出出力にしたがって、二つの電動発電機１１および１２
の界磁巻線に供給する三相交流の位相をそれぞれ制御す
る。
１２はいずれも三相の同期回転機であり、回転子はブラ
シレスである。この三相の同期回転機は、界磁巻線に供
給される三相交流の位相回転速度と回転子の機械的な回
転速度との関係にしたがって、電動機としてあるいは発
電機としても作用する。二つの電動発電機の界磁巻線
は、それぞれインバータ４の二つの交流端子に接続さ
れ、このインバータ４の直流端子は電池５に接続され
る。そしてこのインバータ４が、それぞれ二つの電動発
電機１１および１２に供給する三相交流の位相回転速度
はそれぞれ制御回路６により制御される。制御回路６
は、エンジン１の出力軸（プラネタリギヤ２のキャリア
・ギヤＣと同じ）の回転センサ、第一電動発電機１１の
回転子（プラネタリギヤ２のサン・ギヤＳと同じ）の回
転センサ、および第二電動発電機１２の回転子（プラネ
タリギヤ２のリング・ギヤＲと同じ）の回転センサの検
出出力にしたがって、二つの電動発電機１１および１２
の界磁巻線に供給する三相交流の位相をそれぞれ制御す
る。
【０００５】二つの電動発電機１１および１２は、その
回転子の機械的な回転速度が界磁巻線に供給される交流
電流が形成する回転位相の回転速度より小さいとき、そ
れぞれ電動機として作用する。このとき電気エネルギは
電池５から電動機に流れる。二つの電動発電機１１およ
び１２は、その回転子の機械的な回転速度が界磁巻線の
回転位相の回転速度より大きいときには、それぞれ発電
機として作用する。このとき電動発電機により電気エネ
ルギが発電されて、インバータ４を介して電池５に流
れ、電池５は充電される。すなわち、二つの電動発電機
１１および１２は、それぞれ電動機として作用するとき
には車両を走行駆動させ、発電機として作用するときに
は電気制動の状態となり車両に対しては制動力を与え、
発電により生じた電力を電池５に充電することにより、
いわゆる回生制動の状態となる。二つの電動発電機１１
および１２の一方が発電機として作用しているとき、そ
の発電機から発生する電気エネルギを他方の電動発電機
を電動機として作用させ、発電機で発生した電気エネル
ギを電動機として利用するように動作させることもでき
る。電動発電機の界磁巻線により発生する位相回転速度
が回転子の機械的な回転速度とちょうど等しい状態にな
ると、電動発電機はたんに空転している状態になり、そ
の電動発電機ではエネルギの発生も消費もなくなる。
回転子の機械的な回転速度が界磁巻線に供給される交流
電流が形成する回転位相の回転速度より小さいとき、そ
れぞれ電動機として作用する。このとき電気エネルギは
電池５から電動機に流れる。二つの電動発電機１１およ
び１２は、その回転子の機械的な回転速度が界磁巻線の
回転位相の回転速度より大きいときには、それぞれ発電
機として作用する。このとき電動発電機により電気エネ
ルギが発電されて、インバータ４を介して電池５に流
れ、電池５は充電される。すなわち、二つの電動発電機
１１および１２は、それぞれ電動機として作用するとき
には車両を走行駆動させ、発電機として作用するときに
は電気制動の状態となり車両に対しては制動力を与え、
発電により生じた電力を電池５に充電することにより、
いわゆる回生制動の状態となる。二つの電動発電機１１
および１２の一方が発電機として作用しているとき、そ
の発電機から発生する電気エネルギを他方の電動発電機
を電動機として作用させ、発電機で発生した電気エネル
ギを電動機として利用するように動作させることもでき
る。電動発電機の界磁巻線により発生する位相回転速度
が回転子の機械的な回転速度とちょうど等しい状態にな
ると、電動発電機はたんに空転している状態になり、そ
の電動発電機ではエネルギの発生も消費もなくなる。
【０００６】さらにエンジン１の燃料ポンプ７がエンジ
ンに供給する燃料流量は、前記制御回路６からの信号に
応じてエンジン制御回路１０により制御される。エンジ
ンに負荷をかけると、その回転速度にしたがって発生す
る駆動力が変化し燃料消費量も変化する。エンジンに対
する負荷を変化させてもエンジンの回転速度が一定にな
るように、そのエンジンに対する燃料供給量を調節制御
すると、発生する駆動力に対して最も効率的に燃料を供
給することができる駆動力の点がわかる。複数の回転速
度について最も効率的に燃料を供給することができる駆
動力の点が得られると、回転速度に対する駆動力の平面
上に最も効率のよい最適動作曲線を描くことができる。
そしてこの最適動作曲線の上で最も燃料効率のよい最適
回転速度の点を知ることができる。
ンに供給する燃料流量は、前記制御回路６からの信号に
応じてエンジン制御回路１０により制御される。エンジ
ンに負荷をかけると、その回転速度にしたがって発生す
る駆動力が変化し燃料消費量も変化する。エンジンに対
する負荷を変化させてもエンジンの回転速度が一定にな
るように、そのエンジンに対する燃料供給量を調節制御
すると、発生する駆動力に対して最も効率的に燃料を供
給することができる駆動力の点がわかる。複数の回転速
度について最も効率的に燃料を供給することができる駆
動力の点が得られると、回転速度に対する駆動力の平面
上に最も効率のよい最適動作曲線を描くことができる。
そしてこの最適動作曲線の上で最も燃料効率のよい最適
回転速度の点を知ることができる。
【０００７】いま一例として車両が発進し加速するとき
の状態を考えると、エンジンは車速が大きくなるにした
がって回転速度が大きくなる。しかし図１に示す構成の
ハイブリッド自動車では、二つの電動発電機１１および
１２を補助電動機として作用させることにより、エンジ
ン１の回転速度を最適回転速度に維持させて加速を実行
するように制御することができる。さらに車両が加速す
ると、最適回転速度で回転するエンジン１が発生する回
転エネルギに余剰分が生じてくる。このとき第一電動発
電機１１を発電機として作用させ、第二電動発電機１２
が消費する電力の一部を補うように制御することが可能
になる。このようにして、車両速度がしだいに上昇する
加速時に、エンジン１の回転速度を連続的に最適回転速
度に維持させるように制御することができる。
の状態を考えると、エンジンは車速が大きくなるにした
がって回転速度が大きくなる。しかし図１に示す構成の
ハイブリッド自動車では、二つの電動発電機１１および
１２を補助電動機として作用させることにより、エンジ
ン１の回転速度を最適回転速度に維持させて加速を実行
するように制御することができる。さらに車両が加速す
ると、最適回転速度で回転するエンジン１が発生する回
転エネルギに余剰分が生じてくる。このとき第一電動発
電機１１を発電機として作用させ、第二電動発電機１２
が消費する電力の一部を補うように制御することが可能
になる。このようにして、車両速度がしだいに上昇する
加速時に、エンジン１の回転速度を連続的に最適回転速
度に維持させるように制御することができる。
【０００８】なお上記従来例技術として例示した特許公
開公報との関連を説明すると、この公報には多数の実施
例が記載されていて、上で説明した構成は、上記公報に
第１６実施例として説明されている図３４に示される構
成に関連が深い。この図３４の構成では、上で説明した
構成とは、プラネタリギヤのリング・ギヤおよびキャリ
ア・ギヤの結合が、入れ違いになっている構成として理
解することができる。
開公報との関連を説明すると、この公報には多数の実施
例が記載されていて、上で説明した構成は、上記公報に
第１６実施例として説明されている図３４に示される構
成に関連が深い。この図３４の構成では、上で説明した
構成とは、プラネタリギヤのリング・ギヤおよびキャリ
ア・ギヤの結合が、入れ違いになっている構成として理
解することができる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】このような装置で、車
両が減速する状態になると、エンジン１に対する燃料供
給量はエンジン制御回路１０の制御により最小値に制限
され、第二電動発電機１２を発電機として作用させて電
気制動の状態となる。電気制動により発生した電気エネ
ルギは電池５に充電される。多くの走行場面では、車両
の制動時にはこのような電気制動のみでは減速度が不十
分であり、ほかの制動系が利用されて制動により発生し
たエネルギは熱として捨てられる。
両が減速する状態になると、エンジン１に対する燃料供
給量はエンジン制御回路１０の制御により最小値に制限
され、第二電動発電機１２を発電機として作用させて電
気制動の状態となる。電気制動により発生した電気エネ
ルギは電池５に充電される。多くの走行場面では、車両
の制動時にはこのような電気制動のみでは減速度が不十
分であり、ほかの制動系が利用されて制動により発生し
たエネルギは熱として捨てられる。
【００１０】車両の制動状態では、第一電動発電機１１
は空転状態としエンジン１はアイドル状態となる。この
ときエネルギの有効利用の観点からは、エンジン１は回
転を停止させてしまうことがよい。しかしエンジン１に
は、パワーステアリング用の油圧ポンプ、冷房用の駆動
ポンプ、ブレーキ用空気圧を供給する空気ポンプ、一般
電力用のオルタネータ、その他が定常的に連結されてい
て、走行状態にかかわらずこれらを回転駆動することが
必要であり、エンジン１の回転を停止させてしまうこと
ができない。したがって、車両走行系ではエネルギが余
剰になっているにもかかわらず、エンジン１への燃料供
給は継続しなければならないから、アイドリング状態と
はいえ燃料はひきつづき消費され、排ガスは発生しつづ
けることになる。
は空転状態としエンジン１はアイドル状態となる。この
ときエネルギの有効利用の観点からは、エンジン１は回
転を停止させてしまうことがよい。しかしエンジン１に
は、パワーステアリング用の油圧ポンプ、冷房用の駆動
ポンプ、ブレーキ用空気圧を供給する空気ポンプ、一般
電力用のオルタネータ、その他が定常的に連結されてい
て、走行状態にかかわらずこれらを回転駆動することが
必要であり、エンジン１の回転を停止させてしまうこと
ができない。したがって、車両走行系ではエネルギが余
剰になっているにもかかわらず、エンジン１への燃料供
給は継続しなければならないから、アイドリング状態と
はいえ燃料はひきつづき消費され、排ガスは発生しつづ
けることになる。
【００１１】上記に例示するように、エンジン１の出力
軸に連結されていて、エンジン１の回転がアイドリング
状態になっても、駆動を継続しなければならない装置を
総称してここでは「補機」ということにする。図１では
多数の装置を一つのブロックで補機１３として表示す
る。補機１３は実用的にはエンジン１の出力軸にプーリ
とベルトまたは歯車により結合される。
軸に連結されていて、エンジン１の回転がアイドリング
状態になっても、駆動を継続しなければならない装置を
総称してここでは「補機」ということにする。図１では
多数の装置を一つのブロックで補機１３として表示す
る。補機１３は実用的にはエンジン１の出力軸にプーリ
とベルトまたは歯車により結合される。
【００１２】本発明はこのような背景に行われたもので
あって、車両が制動状態にあり、あるいは車両が停車状
態にあり、制動により発生した電気エネルギに余剰が生
じている状態で、エンジンに供給する燃料を遮断する、
またはきわめて小さくすることができる制御装置を提供
することを目的とする。本発明は、ハイブリッド自動車
のエネルギ効率および燃料効率をさらに高くすることを
目的とする。本発明は、ハイブリッド自動車が発生する
排ガスをさらに低減させることを目的とする。
あって、車両が制動状態にあり、あるいは車両が停車状
態にあり、制動により発生した電気エネルギに余剰が生
じている状態で、エンジンに供給する燃料を遮断する、
またはきわめて小さくすることができる制御装置を提供
することを目的とする。本発明は、ハイブリッド自動車
のエネルギ効率および燃料効率をさらに高くすることを
目的とする。本発明は、ハイブリッド自動車が発生する
排ガスをさらに低減させることを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明は、二つの電動発
電機のうち、トルク変換手段（２）のエンジン側に連結
されている第一電動発電機（１１）を電動機として作用
させ、この第一電動発電機（１１）から発生する回転駆
動力によりエンジンを外部から強制的に回転駆動すると
ともに、エンジンに対する燃料供給量を遮断もしくはき
わめて小さく絞るように制御する制御モードを設けるこ
とを最大の特徴とする。この制御モードでは、エンジン
（１）に定常的に連結されている補機（１３）は必要な
回転速度で駆動される。エンジン（１）を外部から回転
駆動させるために第一電動発電機（１１）に供給する電
気エネルギは、このとき車両の制動中であれば、トルク
変換手段（２）の車軸側に連結されている第二電動発電
機（１２）が電気制動状態になって発生する電気エネル
ギを供給することができる。回生制動の状態により第二
電動発電機（１２）が発生する電気エネルギが十分でな
くなったときには、第一電動発電機（１１）に供給する
電気エネルギは電池（５）から供給される。
電機のうち、トルク変換手段（２）のエンジン側に連結
されている第一電動発電機（１１）を電動機として作用
させ、この第一電動発電機（１１）から発生する回転駆
動力によりエンジンを外部から強制的に回転駆動すると
ともに、エンジンに対する燃料供給量を遮断もしくはき
わめて小さく絞るように制御する制御モードを設けるこ
とを最大の特徴とする。この制御モードでは、エンジン
（１）に定常的に連結されている補機（１３）は必要な
回転速度で駆動される。エンジン（１）を外部から回転
駆動させるために第一電動発電機（１１）に供給する電
気エネルギは、このとき車両の制動中であれば、トルク
変換手段（２）の車軸側に連結されている第二電動発電
機（１２）が電気制動状態になって発生する電気エネル
ギを供給することができる。回生制動の状態により第二
電動発電機（１２）が発生する電気エネルギが十分でな
くなったときには、第一電動発電機（１１）に供給する
電気エネルギは電池（５）から供給される。
【００１４】このような構成および動作により、エンジ
ン（１）が車両を駆動することが必要なくなったタイミ
ングでは、エンジン（１）に供給する燃料を遮断して燃
料消費量を小さくするとともに排ガスの発生をなくする
ことができる。このとき、車両が制動状態にあるなら、
この制動状態で第二電動発電機（１２）で発生する電気
エネルギを第一電動発電機（１１）に供給して、補機を
駆動するエネルギとして利用することができる。
ン（１）が車両を駆動することが必要なくなったタイミ
ングでは、エンジン（１）に供給する燃料を遮断して燃
料消費量を小さくするとともに排ガスの発生をなくする
ことができる。このとき、車両が制動状態にあるなら、
この制動状態で第二電動発電機（１２）で発生する電気
エネルギを第一電動発電機（１１）に供給して、補機を
駆動するエネルギとして利用することができる。
【００１５】すなわち本発明は、エンジン（１）と、こ
のエンジン（１）の出力軸に連結されたトルク変換手段
（２）と、このトルク変換手段（２）のエンジン側の回
転軸に結合された第一電動発電機（１１）と、このトル
ク変換手段（２）の駆動車軸側に結合された第二電動発
電機（１２）と、電池（５）と、この電池（５）にその
直流端子が接続され前記第一電動発電機（１１）および
前記第二電動発電機（１２）にそれぞれ交流端子が接続
されたインバータ（４）と、前記エンジン（１）の出力
軸の回転情報および前記第一電動発電機（１１）の回転
情報ならびに前記第二電動発電機（１２）の回転情報を
取込み前記インバータ（４）が前記二つの電動発電機
（１１、１２）の界磁巻線にそれぞれ供給する交流位相
を制御する制御回路（６）とを備えたハイブリッド自動
車において、前記制御回路（６）には、前記エンジン
（１）がアイドリング状態になったときに、前記エンジ
ン（１）に対する燃料供給を遮断もしくは補機を駆動で
きない程度まで制限するとともに、前記第一電動発電機
（１１）を電動機として制御しこの第一電動発電機（１
１）に前記電池（５）から電力を供給することにより、
このエンジンの出力軸に連結された補機を駆動するため
に、このエンジンを必要な回転速度で回転駆動させる制
御手段を備えたことを特徴とする。
のエンジン（１）の出力軸に連結されたトルク変換手段
（２）と、このトルク変換手段（２）のエンジン側の回
転軸に結合された第一電動発電機（１１）と、このトル
ク変換手段（２）の駆動車軸側に結合された第二電動発
電機（１２）と、電池（５）と、この電池（５）にその
直流端子が接続され前記第一電動発電機（１１）および
前記第二電動発電機（１２）にそれぞれ交流端子が接続
されたインバータ（４）と、前記エンジン（１）の出力
軸の回転情報および前記第一電動発電機（１１）の回転
情報ならびに前記第二電動発電機（１２）の回転情報を
取込み前記インバータ（４）が前記二つの電動発電機
（１１、１２）の界磁巻線にそれぞれ供給する交流位相
を制御する制御回路（６）とを備えたハイブリッド自動
車において、前記制御回路（６）には、前記エンジン
（１）がアイドリング状態になったときに、前記エンジ
ン（１）に対する燃料供給を遮断もしくは補機を駆動で
きない程度まで制限するとともに、前記第一電動発電機
（１１）を電動機として制御しこの第一電動発電機（１
１）に前記電池（５）から電力を供給することにより、
このエンジンの出力軸に連結された補機を駆動するため
に、このエンジンを必要な回転速度で回転駆動させる制
御手段を備えたことを特徴とする。
【００１６】上記「アイドリング状態」とは、駆動車
軸、前記第一および第二電動発電機のいずれをも駆動す
る必要がなくなり、エンジンに連結された補機のみを駆
動する回転状態である。
軸、前記第一および第二電動発電機のいずれをも駆動す
る必要がなくなり、エンジンに連結された補機のみを駆
動する回転状態である。
【００１７】上記括弧内の数字はあとから説明する実施
例の図面参照数字である。これは、本発明の構成を理解
しやすいように付すものであって、本発明の構成を実施
例に限定して理解するためのものではない。以下に説明
においても同様である。
例の図面参照数字である。これは、本発明の構成を理解
しやすいように付すものであって、本発明の構成を実施
例に限定して理解するためのものではない。以下に説明
においても同様である。
【００１８】前記トルク変換手段はプラネタリギヤ
（２）であり、このプラネタリギヤ（２）のキャリア・
ギヤ（Ｃ）に前記エンジンの出力軸が連結され、このプ
ラネタリギヤのサン・ギヤ（Ｓ）に前記第一電動発電機
（１）の回転子が連結され、このプラネタリギヤのリン
グ・ギヤ（Ｒ）に前記第二電動発電機（１２）の回転子
が連結された構成とすることができる。
（２）であり、このプラネタリギヤ（２）のキャリア・
ギヤ（Ｃ）に前記エンジンの出力軸が連結され、このプ
ラネタリギヤのサン・ギヤ（Ｓ）に前記第一電動発電機
（１）の回転子が連結され、このプラネタリギヤのリン
グ・ギヤ（Ｒ）に前記第二電動発電機（１２）の回転子
が連結された構成とすることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】図１は本発明実施例装置のブロッ
ク構成図である。この装置は、エンジン１と、このエン
ジン１の出力軸に連結されたトルク変換手段としてのプ
ラネタリギヤ２と、このプラネタリギヤ２のエンジン側
の回転軸に結合された第一電動発電機１１と、このプラ
ネタリギヤ２の駆動車軸側に結合された第二電動発電機
１２と、電池５と、この電池５にその直流端子が接続さ
れ前記第一電動発電機１１および前記第二電動発電機１
２にそれぞれ交流端子が接続されたインバータ４と、前
記エンジン１の出力軸の回転情報および前記第一電動発
電機１１の回転情報ならびに前記第二電動発電機１２の
回転情報を取込み前記インバータ４が前記二つの電動発
電機１１、１２の界磁巻線にそれぞれ供給する交流位相
を制御する制御回路６とを備えた装置である。この装置
のさらに詳しい構成は上記従来例装置の欄で説明したの
で、ここではその説明の繰り返しは回避する。補機１３
は上でも説明したが、パワーステアリング用の油圧ポン
プ、冷房用の駆動ポンプ、ブレーキ用空気圧を供給する
空気ポンプ、一般電力用のオルタネータ、その他エンジ
ン１の出力軸にプーリとベルトまたは歯車により定常的
に連結されている装置であり、図１ではこれを一つのブ
ロックで補機１３として表示する。
ク構成図である。この装置は、エンジン１と、このエン
ジン１の出力軸に連結されたトルク変換手段としてのプ
ラネタリギヤ２と、このプラネタリギヤ２のエンジン側
の回転軸に結合された第一電動発電機１１と、このプラ
ネタリギヤ２の駆動車軸側に結合された第二電動発電機
１２と、電池５と、この電池５にその直流端子が接続さ
れ前記第一電動発電機１１および前記第二電動発電機１
２にそれぞれ交流端子が接続されたインバータ４と、前
記エンジン１の出力軸の回転情報および前記第一電動発
電機１１の回転情報ならびに前記第二電動発電機１２の
回転情報を取込み前記インバータ４が前記二つの電動発
電機１１、１２の界磁巻線にそれぞれ供給する交流位相
を制御する制御回路６とを備えた装置である。この装置
のさらに詳しい構成は上記従来例装置の欄で説明したの
で、ここではその説明の繰り返しは回避する。補機１３
は上でも説明したが、パワーステアリング用の油圧ポン
プ、冷房用の駆動ポンプ、ブレーキ用空気圧を供給する
空気ポンプ、一般電力用のオルタネータ、その他エンジ
ン１の出力軸にプーリとベルトまたは歯車により定常的
に連結されている装置であり、図１ではこれを一つのブ
ロックで補機１３として表示する。
【００２０】本発明の特徴は、前記制御回路６には、前
記エンジン１がアイドリング状態になったとき、すなわ
ち、走行用駆動力および前記第一および第二電動発電機
を駆動していない状態になったときに、前記エンジン１
に対する燃料供給を遮断し、もしくは補機を駆動できな
い程度まで制限するとともに、前記第一電動発電機１１
を電動機として制御して、この第一電動発電機１１に前
記電池５から電力を供給することにより、このエンジン
の出力軸に連結された補機１３を駆動するために、この
エンジンを必要な回転速度で回転駆動させる制御手段を
備えたところにある。この制御手段は、具体的には制御
回路６（およびまたはエンジン制御回路１０）にソフト
ウエアとして実装される。
記エンジン１がアイドリング状態になったとき、すなわ
ち、走行用駆動力および前記第一および第二電動発電機
を駆動していない状態になったときに、前記エンジン１
に対する燃料供給を遮断し、もしくは補機を駆動できな
い程度まで制限するとともに、前記第一電動発電機１１
を電動機として制御して、この第一電動発電機１１に前
記電池５から電力を供給することにより、このエンジン
の出力軸に連結された補機１３を駆動するために、この
エンジンを必要な回転速度で回転駆動させる制御手段を
備えたところにある。この制御手段は、具体的には制御
回路６（およびまたはエンジン制御回路１０）にソフト
ウエアとして実装される。
【００２１】図２にこのソフトウエアについて、その要
部フローチャートを示す。すなわちこの装置を装備した
車両の走行中に減速状態になると、第二電動発電機１２
を回生制動の状態に制御し、エンジンの燃料供給を停止
する。そして第一電動発電機１１を電動機に制御して、
補機１３を継続的に維持するために必要な最小の回転速
度で駆動する。この状態で第一電動発電機１１から供給
される回転エネルギは、エンジン１のフリクションおよ
び補機１３により消費される。このとき、第二電動発電
機１２は発電機として作動しているから、第一電動発電
機１１で必要な電気エネルギは第二電動発電機１２から
供給されることになる。
部フローチャートを示す。すなわちこの装置を装備した
車両の走行中に減速状態になると、第二電動発電機１２
を回生制動の状態に制御し、エンジンの燃料供給を停止
する。そして第一電動発電機１１を電動機に制御して、
補機１３を継続的に維持するために必要な最小の回転速
度で駆動する。この状態で第一電動発電機１１から供給
される回転エネルギは、エンジン１のフリクションおよ
び補機１３により消費される。このとき、第二電動発電
機１２は発電機として作動しているから、第一電動発電
機１１で必要な電気エネルギは第二電動発電機１２から
供給されることになる。
【００２２】多くの走行モードでは、減速時に回生制動
により電池５に回生させることができるエネルギは、減
速により発生するエネルギの一部にすぎない。すなわち
減速度は大きく、回生制動のための発電機の容量を大き
くしても、電池５がいちどきに多量の電気エネルギを充
電することができない。したがって、減速時にはほかの
制動手段が併用されて走行エネルギは熱エネルギとなっ
て放散され、あるいは電気エネルギに変換されても、抵
抗器により熱放散されてしまう。これに対して本発明の
構成では、エンジン１に対する燃料供給を停止すること
により、この期間にわたりエンジン１で消費される燃料
分は経済化される。
により電池５に回生させることができるエネルギは、減
速により発生するエネルギの一部にすぎない。すなわち
減速度は大きく、回生制動のための発電機の容量を大き
くしても、電池５がいちどきに多量の電気エネルギを充
電することができない。したがって、減速時にはほかの
制動手段が併用されて走行エネルギは熱エネルギとなっ
て放散され、あるいは電気エネルギに変換されても、抵
抗器により熱放散されてしまう。これに対して本発明の
構成では、エンジン１に対する燃料供給を停止すること
により、この期間にわたりエンジン１で消費される燃料
分は経済化される。
【００２３】車両が減速したとき、そのまま停車状態に
なったときには、エンジンに燃料供給を行うことなくエ
ンジンは回転を停止する。これはいわゆるアイドルスト
ップ制御によりエンジン回転が停止した場合と同様の状
態である。一例を説明すると、この状態では特定の運転
操作、たとえば変速レバーをＮレンジからＤレンジに操
作する、クラッチ・ペダルを所定以上に深く踏み込む、
などの操作によりエンジンは再度始動する。アイドルス
トップ制御は、市街地を走行する定期バス用の車両その
他に広く利用されている制限システムである。これは停
留所で運転者がそのつどエンジン・スイッチの操作をし
なくとも、一定の条件が成立すると自動的にエンジン回
転を停止させ、運転者が特定の運転操作を行うことによ
りエンジンは再始動するように構成されている。アイド
ルストップ制御はよく知られた技術であり、この詳しい
説明はここでは省略する。車両が上記説明の回生制動に
より減速したがなお走行中であり、運転操作により再び
アクセル・ペダルが踏まれたときには、通常の走行状態
における制御と同様であり、その時点の状態にしたがっ
てエンジンに対する燃料供給が再開される。
なったときには、エンジンに燃料供給を行うことなくエ
ンジンは回転を停止する。これはいわゆるアイドルスト
ップ制御によりエンジン回転が停止した場合と同様の状
態である。一例を説明すると、この状態では特定の運転
操作、たとえば変速レバーをＮレンジからＤレンジに操
作する、クラッチ・ペダルを所定以上に深く踏み込む、
などの操作によりエンジンは再度始動する。アイドルス
トップ制御は、市街地を走行する定期バス用の車両その
他に広く利用されている制限システムである。これは停
留所で運転者がそのつどエンジン・スイッチの操作をし
なくとも、一定の条件が成立すると自動的にエンジン回
転を停止させ、運転者が特定の運転操作を行うことによ
りエンジンは再始動するように構成されている。アイド
ルストップ制御はよく知られた技術であり、この詳しい
説明はここでは省略する。車両が上記説明の回生制動に
より減速したがなお走行中であり、運転操作により再び
アクセル・ペダルが踏まれたときには、通常の走行状態
における制御と同様であり、その時点の状態にしたがっ
てエンジンに対する燃料供給が再開される。
【００２４】第一電動発電機１１によりエンジン１が回
転駆動されている状態では、燃料供給を遮断するように
説明したが、これは燃料供給を完全に遮断するのではな
く、再始動が円滑に実行されるように、きわめて小さい
流量にしぼって運転を継続させるように構成することも
できる。
転駆動されている状態では、燃料供給を遮断するように
説明したが、これは燃料供給を完全に遮断するのではな
く、再始動が円滑に実行されるように、きわめて小さい
流量にしぼって運転を継続させるように構成することも
できる。
【００２５】上記説明では、車両が減速状態にあるとき
に、エンジン１への燃料供給を遮断またはきわめて小さ
くするように説明したが、電池５に十分なエネルギ蓄積
があるときには、車両がすでに停車している状態でも本
発明の制御モードを実行して、エンジン１への燃料供給
を遮断またはきわめて小さくするように制御することが
できる。この場合にも、燃料消費量を経済化させ排ガス
の発生を抑圧することができる。
に、エンジン１への燃料供給を遮断またはきわめて小さ
くするように説明したが、電池５に十分なエネルギ蓄積
があるときには、車両がすでに停車している状態でも本
発明の制御モードを実行して、エンジン１への燃料供給
を遮断またはきわめて小さくするように制御することが
できる。この場合にも、燃料消費量を経済化させ排ガス
の発生を抑圧することができる。
【００２６】
【発明の効果】本発明により、車両が制動状態にあり、
あるいは車両が停車状態にあり、制動により発生した電
気エネルギに余剰が生じている状態で、エンジンに供給
する燃料を遮断する（またはきわめて小さくする）こと
ができる。本発明により、ハイブリッド自動車のエネル
ギ効率および燃料効率をさらに高くすることができる。
本発明により、ハイブリッド自動車が発生する排ガスを
さらに低減させることができる。
あるいは車両が停車状態にあり、制動により発生した電
気エネルギに余剰が生じている状態で、エンジンに供給
する燃料を遮断する（またはきわめて小さくする）こと
ができる。本発明により、ハイブリッド自動車のエネル
ギ効率および燃料効率をさらに高くすることができる。
本発明により、ハイブリッド自動車が発生する排ガスを
さらに低減させることができる。
【図１】本発明実施例装置のハードウエア・ブロック構
成図。
成図。
【図２】本発明実施例装置の要部制御フローチャート。
１ エンジン
２ プラネタリギヤ
３ プロペラ軸
４ インバータ
５ 電池
６ 制御回路
７ 燃料ポンプ
８ 差動歯車
９ 車輪
１０ エンジン制御回路
１１ 第一電動発電機
１２ 第二電動発電機
１３ 補機
─────────────────────────────────────────────────────
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）
Ｂ６０Ｋ 6/04 ５５３ Ｂ６０Ｋ 6/04 ５５３
Ｆ０２Ｄ 29/06 Ｆ０２Ｄ 29/06 Ｄ
41/08 ３３０ 41/08 ３３０Ａ
(72)発明者 山口 公一
東京都日野市日野台３丁目１番地１ 日野
自動車株式会社内
(72)発明者 細矢 龍太郎
東京都日野市日野台３丁目１番地１ 日野
自動車株式会社内
(72)発明者 新野 典彦
東京都日野市日野台３丁目１番地１ 日野
自動車株式会社内
Ｆターム(参考） 3G093 AA07 AA16 BA19 BA20 CA04
CB07 DA01 DB02 DB06 EA02
EB09
3G301 HA01 JA02 JA21 KA07 MA11
5H115 PA12 PA13 PC06 PG04 PI16
PI21 PO17 PU08 PU11 PU28
PV09 QA02 QE11 RE05 RE13
TE03
Claims (3)
- 【請求項１】エンジンと、このエンジンの出力軸に連結
されたトルク変換手段と、このトルク変換手段のエンジ
ン側の回転軸に結合された第一電動発電機と、このトル
ク変換手段の駆動車軸側に結合された第二電動発電機
と、電池と、この電池にその直流端子が接続され前記第
一電動発電機および前記第二電動発電機にそれぞれ交流
端子が接続されたインバータと、前記エンジンの出力軸
の回転情報および前記第一電動発電機の回転情報ならび
に前記第二電動発電機の回転情報を取込み前記インバー
タが前記二つの電動発電機の界磁巻線にそれぞれ供給す
る交流位相を制御する制御回路とを備えたハイブリッド
自動車において、 前記制御回路には、前記エンジンがアイドリング状態に
なったときに、前記エンジンに対する燃料供給を遮断も
しくは制限するとともに、前記第一電動発電機を電動機
として制御しこの第一電動発電機に前記電池から電力を
供給することによりこのエンジンを必要な回転速度で回
転駆動させる制御手段を備えたことを特徴とするハイブ
リッド自動車。 - 【請求項２】前記トルク変換手段はプラネタリギヤであ
る請求項１記載のハイブリッド自動車。 - 【請求項３】前記プラネタリギヤのキャリア・ギヤに前
記エンジンの出力軸が連結され、このプラネタリギヤの
サン・ギヤに前記第一電動発電機の回転子が連結され、
このプラネタリギヤのリング・ギヤに前記第二電動発電
機の回転子が連結された請求項２記載のハイブリッド自
動車。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002031094A JP3699404B2 (ja) | 2002-02-07 | 2002-02-07 | ハイブリッド自動車 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002031094A JP3699404B2 (ja) | 2002-02-07 | 2002-02-07 | ハイブリッド自動車 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003235109A true JP2003235109A (ja) | 2003-08-22 |
| JP3699404B2 JP3699404B2 (ja) | 2005-09-28 |
Family
ID=27774593
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002031094A Expired - Fee Related JP3699404B2 (ja) | 2002-02-07 | 2002-02-07 | ハイブリッド自動車 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3699404B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008254830A (ja) * | 2007-03-30 | 2008-10-23 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | クレーン装置 |
| WO2023050688A1 (zh) * | 2021-09-29 | 2023-04-06 | 奇瑞汽车股份有限公司 | 混合动力汽车的动力系统控制方法、装置、设备和介质 |
-
2002
- 2002-02-07 JP JP2002031094A patent/JP3699404B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008254830A (ja) * | 2007-03-30 | 2008-10-23 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | クレーン装置 |
| WO2023050688A1 (zh) * | 2021-09-29 | 2023-04-06 | 奇瑞汽车股份有限公司 | 混合动力汽车的动力系统控制方法、装置、设备和介质 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3699404B2 (ja) | 2005-09-28 |
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