JP3173436B2 - ハイブリッド電気自動車 - Google Patents

ハイブリッド電気自動車

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JP3173436B2
JP3173436B2 JP25646897A JP25646897A JP3173436B2 JP 3173436 B2 JP3173436 B2 JP 3173436B2 JP 25646897 A JP25646897 A JP 25646897A JP 25646897 A JP25646897 A JP 25646897A JP 3173436 B2 JP3173436 B2 JP 3173436B2
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  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Arrangement Of Transmissions (AREA)
  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、バッテリに蓄電さ
れた電力と発電機が発電した電力を選択的に使用して電
動機を駆動し、この電動機によって車輪を駆動回転させ
て走行するハイブリッド電気自動車に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、地球環境の問題から排気ガスの発
生を抑制するような、例えば、ハイブリッド電気自動車
の実用化が望まれており、特に、環境問題の厳しい都市
内での配送作業を行うトラックへの適用が望まれてい
る。このハイブリッド電気自動車は原動機及び発電機、
バッテリ、電動機などを搭載しており、このバッテリに
蓄電された電力、あるいは、原動機が駆動することで発
電機が発電する電力を選択的に使用し、この電力によっ
て電動機を駆動し、この電動機の出力軸に駆動連結され
た駆動輪を回転駆動することで車両を走行させるもので
ある。
【０００３】即ち、バッテリには予め走行に必要な電力
が蓄電されており、このバッテリを用いた走行では、バ
ッテリの電力がモータコントローラに制御されて走行用
モータに供給され、この走行用モータが回転駆動するこ
とで駆動輪が回転し、電気自動車を走行することができ
る。そして、バッテリに蓄電された電力が減少すると、
エンジンを駆動し、発電機コントローラを制御して発電
機を作動させることで、発電機が発電した電力をバッテ
リに蓄電しながら、モータコントローラが制御して走行
用モータに供給し、この走行用モータが回転駆動するこ
とで駆動輪が回転し、電気自動車を走行することができ
る。
【０００４】また、このハイブリッド電気自動車におい
て、車両の走行負荷が大きくなったり、バッテリの蓄電
容量が著しく減少したときに、原動機がその機械動力に
よって直接駆動輪を回転駆動することで車両を走行させ
るものがある。このようなハイブリッド電気自動車とし
ては、例えば、特開平８−２３７８０６号公報に開示さ
れたものがある。
【０００５】この公報に開示されたハイブリッド電気自
動車では、原動機によって駆動回転する軸部材に第１の
モータジェネレータを接続すると共に、クラッチ機構を
介して第１の車輪駆動軸を連結する一方、第２のモータ
ジェネレータに第２の車輪駆動軸を連結し、制御手段に
よって原動機、第１、第２のモータジェネレータ、クラ
ッチ機構を制御している。従って、定常運転では、クラ
ッチ機構が断状態であって、原動機によって第１のモー
タジェネレータが発電して蓄電する一方、バッテリの蓄
電電力によって第２のモータジェネレータが第２の車輪
駆動軸を回転駆動する。そして、車両の走行負荷が大き
なったり、バッテリの残存容量が少なかったりすると、
クラッチ機構を接状態とし、原動機によって第１の車輪
駆動軸を直接回転駆動する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところが、この従来の
ハイブリッド電気自動車にあっては、原動機の軸部材は
クラッチ機構を介して第１の車輪駆動軸に連結されてい
るが、このクラッチ機構と第１の車輪駆動軸との間には
カウンタドリブンギヤ列が介装されている。そして、こ
のカウンタドリブンギヤ列は固定１段式であり、このギ
ヤ比は定常走行に適したものとなっている。そのため、
車両が急な登坂路に至った場合、第１の車輪駆動軸は原
動機から大きなトルクを得ることができず、車両は所望
の速度で走行することができずに登坂が困難となった
り、原動機に負荷が作用してノッキンギを発生したり、
停止してしまう虞がある。また、この急な登坂路が連続
した場合、バッテリの蓄電容量が不十分となり、バッテ
リを大容量化せざるを得ず、大型化してしまうという問
題がある。
【０００７】本発明はこのような問題を解決するもので
あって、車両の走行条件に合わせて複数の走行駆動状態
の中から最適なものを選択することで走行安定性の向上
を図っ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。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めの請求項１の発明のハイブリッド電気自動車では、機
械動力を発生するエンジンに発電機を接続し、この発電
機にバッテリを接続してこのバッテリの残存容量を検出
する残存容量検出手段を設け、エンジンと発電機との間
に機械動力を発電機側動力と第１車輪駆動軸側動力とに
分割可能であると共に機械動力を少なくとも２段階に変
速して第１車輪駆動軸に伝達する変速機を配設し、この
変速機と第１車輪駆動軸との間で選択的に機械動力を伝
達する機械動力伝達用クラッチを設け、第２車輪駆動軸
にこの第２車輪駆動軸をバッテリの電力で駆動する機能
を有すると共に第２車輪駆動軸からの動力によって発電
する機能を有する発電電動機を接続し、発電機と変速機
と機械動力伝達用クラッチと発電電動機とを作動制御す
ることでエンジンを発電機駆動専用として稼働させて発
電電動機が第２車輪駆動軸を駆動する第１駆動状態とエ
ンジンが少なくとも第１車輪駆動軸を駆動して発電電動
機が第２車輪駆動軸を駆動する第２駆動状態とを切換制
御可能な切換制御手段を設け、この切換制御手段は第１
駆動状態のときは変速機を高速側に切り換え、第２駆動
状態のときは低速側に切り換え、また、この第１駆動状
態のときに、残存容量検出手段が検出した残存容量が予
め設定された所定容量以下になると変速機を低速側と
し、且つ、エンジンが発電機及び第１車輪駆動軸を駆動
して発電電動機が第２車輪駆動軸を駆動する第３駆動状
態に切り換えるようにしてある。
【０００９】従って、切換制御手段は、機械動力伝達用
クラッチを断状態としてエンジンの機械動力を発電機の
みに伝達して発電させると共に発電電動機が第２車輪駆
動軸を駆動する第１駆動状態のときは、変速機を高速側
に切り換えることで、発電機はエンジンの駆動によって
効率的に発電し、発電電動機によって第２車輪駆動軸を
安定して回転できる一方、機械動力伝達用クラッチを接
状態としてエンジンの機械動力を第１車輪駆動軸に伝達
して駆動すると共に発電電動機が第２車輪駆動軸を駆動
する第２駆動状態のときは、変速機を低速側に切り換え
ることで、第１車輪駆動軸はエンジンから大きな駆動力
を得て安定した回転が可能となり、車両は登坂路であっ
ても確実に安定した走行が可能となる。また、バッテリ
の充電容量が低くなって残存容量が予め設定された所定
容量以下になったときには、変速機を低速側で、且つ、
第３駆動状態に切り換えられることとなり、第１車輪駆
動軸はエンジンから大きな駆動力を得て安定した回転が
可能となると共に、発電機はエンジンの駆動によって発
電し、発電電動機によって第２車輪駆動軸を安定して回
転でき、車両は登坂路であっても確実に安定した走行が
可能となる。
【００１０】また、請求項２の発明のハイブリッド電気
自動車では、車両の走行負荷を検出する負荷検出手段を
設け、第１駆動状態のときに、この負荷検出手段が検出
した走行負荷が予め設定された所定負荷以上になると、
切換制御手段は変速機を低速側として第２駆動状態に切
り換えるようにしてある。従って、車両が登坂路を走行
して出力が不十分であったときには、走行負荷が所定負
荷以上になるため、ここで変速機を低速側で第２駆動状
態に切り換えられることとなり、第１車輪駆動軸はエン
ジンから大きな駆動力を得て安定した回転が可能とな
り、車両は登坂路であっても確実に安定した走行が可能
となる。
【００１１】
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施の形態を詳細に説明する。
【００１３】図１に本発明の一実施形態に係るハイブリ
ッド電気自動車の概略構成、図２に本実施形態のハイブ
リッド電気自動車による走行状態の表を示す。
【００１４】本実施形態のハイブリッド電気自動車にお
いて、図１に示すように、機械動力を発生するエンジン
１１の出力軸には第１クラッチ１２を介してモータ発電
機１３が駆動連結されおり、第１クラッチ１２が接状態
のとき、このエンジン１１によってモータ発電機１３を
駆動して発電することができる。エンジン１１とモータ
発電機１３との間には変速機１４が配設されており、こ
の変速機１４には機械動力伝達用クラッチとしての第２
クラッチ１５を介して出力軸１６が連結され、この出力
軸１６の先端部にはデファレンシャルギヤ１７を介して
第１車輪駆動軸１８が連結され、この第１車輪駆動軸１
８の両端部に前輪１９が装着されている。この変速機１
４はエンジン１１の機械動力をモータ発電機１３と第２
クラッチ１５及び出力軸１６を介して第１車輪駆動軸１
８とに分割して伝達可能であると共に、この機械動力を
高速側と低速側の２段階に変速して大小２つの駆動力を
第１車輪駆動軸１８に伝達することができる。
【００１５】切換制御手段として機能するコントローラ
２０はモータ発電機１３を介してエンジン１１や変速機
１４や各クラッチ１２，１５等に接続されており、エン
ジン１１の駆動停止、モータ発電機１３の作動（モータ
機能と発電機機能の切換）、変速機１４における高速側
と低速側との変速操作、各クラッチ１２，１５の接続と
断切の切換操作を制御することができる。また、コント
ローラ２０には２つの発電電動機２１が接続されてお
り、各発電電動機２１の第２車輪駆動軸２２にはそれぞ
れ後輪２３が装着されている。そして、このコントロー
ラ２０にはバッテリ２４が接続されており、このバッテ
リ２４に蓄電された電力（電気動力）によってモータ発
電機１３や発電電動機２１を駆動することができる一
方、モータ発電機１３や発電電動機２１が発電した電力
をバッテリ２４に蓄積することができる。
【００１６】また、コントローラ２０は車両の負荷を検
出する負荷検出手段２５とバッテリ２４の電力の残存容
量を検出する残存容量検出手段２６を有している。そし
て、負荷検出手段２５にはアクセル開度センサ２７と車
速センサ２８が接続されており、この負荷検出手段２５
はアクセル開度センサ２７が検出したアクセル開度と車
速センサ２８が検出した車速に基づいて車両の負荷を求
めることができる。また、残存容量検出手段２６には電
流センサ２９と電圧センサ３０が接続されており、この
残存容量検出手段２６は電流センサ２９が検出したバッ
テリ２４の電流値と電圧センサ３０が検出したバッテリ
２４の電圧値に基づいてバッテリ残存容量を求めること
ができる。そして、コントローラ２０はこの残存容量検
出手段２６によるバッテリ２４の電力の残存容量に基づ
いて、エンジン１１とモータ発電機１３と変速機１４と
各クラッチ１２，１５と各発電電動機２１等を制御する
ことで、車両をバッテリ走行状態とハイブリッド走行状
態とに切り換えることができる。
【００１７】このバッテリ走行状態とは、バッテリ２４
の残存容量が十分であるときに、エンジン１１を停止状
態とし、モータ発電機１３によって第１車輪駆動軸１８
を回転駆動したり、発電電動機２１によって第２車輪駆
動軸２２を回転駆動したり、あるいは、両車輪駆動軸１
８，２２を回転駆動したりして車両が走行するものであ
る。一方、ハイブリッド走行状態とは、バッテリ２４の
残存容量が十分でないときに、エンジン１１を駆動し、
得られた機械動力によって第１車輪駆動軸１８を回転駆
動したり、モータ発電機１３を駆動して発電させ、その
発電で得られた電力をバッテリ２４に蓄電しながら、発
電電動機２１によって第２車輪駆動軸２２を回転駆動し
て車両が走行するものである。
【００１８】そして、このハイブリッド走行状態では、
コントローラ２０が負荷検出手段２５による車両の走行
負荷と残存容量検出手段２６によるバッテリ２４の電力
の残存容量に基づいて、モータ発電機１３と変速機１４
と各クラッチ１２，１５と各発電電動機２１を制御する
ことで、第１駆動状態としてのシリーズ走行状態と、第
２駆動状態としてのパラレル走行状態と、第３駆動状態
としてのシリーズパラレル融合走行状態とに切り換える
ことができる。
【００１９】このシリーズ走行状態とは、バッテリ２４
の残存容量が十分でなく、車両の走行負荷が中低領域に
あったときに、エンジン１１の機械動力によってモータ
発電機１３を発電させ、その発電で得られた電力をバッ
テリ２４に蓄電しながら、発電電動機２１によって第２
車輪駆動軸２２を回転駆動して車両が走行するものであ
る。一方、パラレル走行状態とは、エンジン１１の機械
動力によって変速機１４を介して第１車輪駆動軸１８を
回転駆動すると共に、バッテリ２４の電力によって発電
電動機２１を駆動し、この発電電動機２１によって第２
車輪駆動軸２２を回転駆動して車両が走行するものであ
る。また、シリーズパラレル融合走行状態とは、エンジ
ン１１の機械動力によってモータ発電機１３を発電させ
ながら、変速機１４を介して第１車輪駆動軸１８を回転
駆動すると共に、その発電で得られた電力をバッテリ２
４に蓄電しながら、発電電動機２１によって第２車輪駆
動軸２２を回転駆動して車両が走行するものである。
【００２０】ここで、本実施形態のハイブリッド電気自
動車において、各種の車両走行状態に応じたコントロー
ラ２０の制御について、図２の表に基づいて説明する。
【００２１】１．バッテリ走行 通常発進 車両の通常発進時、負荷検出手段２５による車両の走行
負荷は中低領域であり、残存容量検出手段２６によるバ
ッテリ２４の電力の残存容量は十分（高）であるとき、
エンジン１１を停止し、第２クラッチ１５を断状態と
し、モータ発電機１３を停止する一方、バッテリ２４の
電力によって発電電動機２１を駆動し、この発電電動機
２１が第２車輪駆動軸２２を回転駆動することで、後輪
２３のみの駆動によって車両を発進させる。
【００２２】 急発進 車両の急発進時、負荷検出手段２５による車両の走行負
荷が高領域となるため、エンジン１１は停止したまま、
第２クラッチ１５を接状態とし、バッテリ２４の電力に
よってモータ発電機１３を駆動し、このモータ電動機１
３が第１車輪駆動軸１８を回転駆動することで前輪１９
を駆動すると共に、バッテリ２４の電力によって発電電
動機２１を駆動し、この発電電動機２１が第２車輪駆動
軸２２を回転駆動することで後輪２３を駆動し、四輪駆
動によって車両を発進させる。
【００２３】 回生ブレーキ 車両の降坂時には、エンジン１１及びモータ発電機１３
を停止状態とし、発電発電機２１を発電用として使用す
ることで、発電発電機２１が発電した電力をバッテリ２
４に蓄電する。
【００２４】２．ハイブリッド走行（中低速） 通常走行１ 車両の通常走行時、負荷検出手段２５による車両の走行
負荷は中低領域であり、残存容量検出手段２６によるバ
ッテリ２４の電力の残存容量が半分（中）であるとき、
エンジン１１を駆動し、第１クラッチ１２を接状態とし
て第２クラッチ１５を断状態とすると共に変速機１４を
高速側（Ｈ）とし、エンジン１１の機械動力によってモ
ータ発電機１３を発電させてバッテリ２４に蓄電する一
方、このバッテリ２４の電力によって発電電動機２１を
駆動し、この発電電動機２１が第２車輪駆動軸２２を回
転駆動することで、後輪２３のみの駆動によって車両を
走行させる（シリーズ走行状態）。
【００２５】 通常走行２ 車両の通常走行時に、残存容量検出手段２６によるバッ
テリ２４の電力の残存容量が十分でなくなる（低）と、
エンジン１１を駆動状態のまま、第１クラッチ１２及び
第２クラッチ１５を接状態とすると共に変速機１４を低
速側（Ｌ）に切り換え、エンジン１１の機械動力を変速
機１４にて第１車輪駆動軸１８に伝達して回転駆動する
ことで前輪１９を駆動すると共に、この機械動力によっ
てモータ発電機１３を発電させてバッテリ２４に蓄電す
る一方、このバッテリ２４の電力によって発電電動機２
１を駆動し、この発電電動機２１が第２車輪駆動軸２２
を回転駆動することで後輪２３を駆動し、四輪駆動によ
って車両を走行させる（シリーズパラレル融合走行状
態）。
【００２６】 連続登坂１ 車両の連続登坂時、負荷検出手段２５による車両の走行
負荷が高領域であり、残存容量検出手段２６によるバッ
テリ２４の電力の残存容量が半分（中）であるとき、エ
ンジン１１を駆動とし、第１クラッチ１２及び第２クラ
ッチ１５を接状態とすると共に変速機１４を低速側
（Ｌ）に切り換え、エンジン１１の機械動力を変速機１
４にて第１車輪駆動軸１８に伝達して回転駆動すること
で前輪１９を大きな駆動力で駆動すると共に、バッテリ
２４の電力によって発電電動機２１を駆動し、この発電
電動機２１が第２車輪駆動軸２２を回転駆動することで
後輪２３を駆動し、四輪駆動によって車両を走行させる
（パラレル走行状態）。
【００２７】 連続登坂２ 車両の連続登坂時に、残存容量検出手段２６によるバッ
テリ２４の電力の残存容量が十分でなくなる（低）と、
エンジン１１の機械動力を変速機１４にて第１車輪駆動
軸１８に伝達して回転駆動することで前輪１９を大きな
駆動力で駆動する一方、発電電動機２１を停止してバッ
テリ２４に蓄積された電力の減少を防止し、前輪１９の
みの駆動によって車両を走行させる（エンジン走行状
態）。
【００２８】 回生ブレーキ 車両の降坂時には、エンジン１１をアイドル回転とし、
モータ発電機１３及び発電電動機２１を発電用として使
用することで、モータ発電機１３及び発電電動機２１が
発電した電力をバッテリ２４に蓄電する。
【００２９】３．ハイブリッド走行（高速） 平坦路走行 平坦路における車両の高速走行時、負荷検出手段２５に
よる車両の走行負荷は中低領域であり、残存容量検出手
段２６によるバッテリ２４の電力の残存容量が半分以下
（中低）になると、エンジン１１を駆動状態し、第１ク
ラッチ１２及び第２クラッチ１５を接状態とすると共に
変速機１４を高速側（Ｈ）に切り換え、エンジン１１の
機械動力を変速機１４にて第１車輪駆動軸１８に伝達し
て回転駆動することで前輪１９を高速回転駆動すると共
に、この機械動力によってモータ発電機１３を発電させ
てバッテリ２４に蓄電し、前輪１９のみの駆動によって
車両を走行させる（シリーズパラレル融合走行状態）。
【００３０】 登坂路走行 登坂路における車両の高速走行時には、負荷検出手段２
５による車両の走行負荷が高領域となるため、エンジン
１１の機械動力を変速機１４にて第１車輪駆動軸１８に
伝達して回転駆動することで前輪１９を高速回転駆動
し、モータ発電機１３を停止してバッテリ２４に蓄積さ
れた電力の減少を防止し、前輪１９のみの駆動によって
車両を走行させる（エンジン走行状態）。
【００３１】 急登坂路走行１ 急登坂路における車両の高速走行時には、負荷検出手段
２５による車両の走行負荷が高領域であり、残存容量検
出手段２６によるバッテリ２４の電力の残存容量が半分
（中）のとき、エンジン１１の機械動力を変速機１４に
て第１車輪駆動軸１８に伝達して回転駆動することで前
輪１９を高速回転駆動すると共に、バッテリ２４の電力
によって発電電動機２１を駆動し、この発電電動機２１
が第２車輪駆動軸２２を回転駆動することで後輪２３を
駆動し、四輪駆動によって車両を走行させる（パラレル
走行状態）。
【００３２】 急登坂路走行２ 急登坂路における車両の高速走行時に、残存容量検出手
段２６によるバッテリ２４の電力の残存容量が半分以下
（低）になると、エンジン１１の機械動力を変速機１４
にて第１車輪駆動軸１８に伝達して回転駆動することで
前輪１９を高速回転駆動し、モータ発電機１３を停止し
てバッテリ２４に蓄積された電力の減少を防止し、前輪
１９のみの駆動によって車両を走行させる（エンジン走
行状態）。
【００３３】 回生ブレーキ 車両の降坂路における車両の高速走行時には、エンジン
１１をアイドル回転とし、モータ発電機１３及び発電電
動機２１を発電用として使用することで、モータ発電機
１３及び発電電動機２１が発電した電力をバッテリ２４
に蓄電する。
【００３４】３．ハイブリッド走行（非常） 発進 モータ発電機１３や発電電動機２１が異常をきたしたと
きの車両発進時、負荷検出手段２５と残存容量検出手段
２６の検出結果に関係なく、エンジン１１を駆動し、第
１クラッチ１２を半クラッチとして機械動力を変速機１
４（低速側Ｌ）にて第１車輪駆動軸１８に伝達して回転
駆動することで前輪１９を回転駆動し、前輪１９のみの
駆動によって車両を発進させる（エンジン走行状態）。 走行 異常発生時の走行は、エンジン１１の機械動力を第１ク
ラッチ１２及び変速機１４（低速側Ｌ）にて第１車輪駆
動軸１８に伝達して回転駆動することで前輪１９を回転
駆動し、前輪１９のみの駆動走行となる（エンジン走行
状態）。
【００３５】このように本実施形態にあっては、エンジ
ン１１に第１クラッチ１２を介してモータ発電機１３を
連結し、エンジン１１とモータ発電機１３との間に２段
変速機１４を配設して第２クラッチ１５を介して第１車
輪駆動軸１８を連結する一方、発電電動機２１に第２車
輪駆動軸２２を連結し、モータ発電機１３と発電電動機
２１にコントローラ２０を介してバッテリ２４を接続し
てある。従って、コントローラ２０は、負荷検出手段２
５による車両の走行負荷が中低領域で、残存容量検出手
段２６によるバッテリ２４の電力の残存容量は中程度で
あるときには、エンジン１１の機械動力をモータ発電機
１３を駆動して発電用として使用し、発電電動機２１が
第２車輪駆動軸２２を回転駆動して車両を走行させてい
る。そして、車両の走行負荷が高領域になったり、電力
の残存容量が十分でなくなると、第１クラッチ１２及び
第２クラッチ１５を接状態とすると共に変速機１４を低
速側（Ｌ）に切り換え、エンジン１１の機械動力を変速
機１４にて第１車輪駆動軸１８に伝達して回転駆動する
と共に、機械動力によってモータ発電機１３を発電させ
てバッテリ２４に蓄電する一方、発電電動機２１が第２
車輪駆動軸２２を回転駆動して車両を走行させている。
【００３６】そのため、車両が登坂路などを走行して走
行負荷が高くなったときには、変速機１４にてギヤ比を
低速側に切り換えることで、大きなトルクを得て車両は
安定して走行できる。また、バッテリ２４の電力の残存
容量が十分でなくなったときには、エンジン１１の機械
動力によって第１車輪駆動軸１８を回転駆動すると共に
モータ発電機１３を発電させてバッテリ２４に蓄電する
こととなり、バッテリ２４の蓄電量の減少を抑制して車
両は安定して走行できる。従って、モータ発電機１３や
発電電動機２１の容量を小さくすることができ、小型
化、軽量化、低コスト化が可能となる。
【００３７】なお、上述した本実施形態のハイブリッド
電気自動車にあっては、変速機１４を高速側（Ｈ）と低
速側（Ｌ）の２段切換としたが、これに限らず、３段切
換や４段切換としてもよい。
【００３８】
【発明の効果】以上、実施形態において詳細に説明した
ように請求項１の発明のハイブリッド電気自動車によれ
ば、エンジンを発電機駆動専用として稼働させて発電電
動機が第２車輪駆動軸を駆動する第１駆動状態と、エン
ジンが少なくとも第１車輪駆動軸を駆動して発電電動機
が第２車輪駆動軸を駆動する第２駆動状態とを切換制御
可能とし、第１駆動状態のときは変速機を高速側に切り
換え、第２駆動状態のときは低速側に切り換え、また、
この第１駆動状態のときにバッテリの残存容量が所定容
量以下になると変速機を低速側とし、且つ、エンジンが
発電機及び第１車輪駆動軸を駆動して発電電動機が第２
車輪駆動軸を駆動する第３駆動状態に切り換えようにし
たので、第１駆動状態のときは変速機を高速側に切り換
えることで、発電機はエンジンの駆動によって効率的に
発電し、発電電動機によって第２車輪駆動軸を安定して
回転できる一方、第２駆動状態のときは変速機を低速側
に切り換えることで、第１車輪駆動軸はエンジンから大
きな駆動力を得て安定した回転が可能となり、車両は登
坂路であっても確実に安定した走行が可能となり、ま
た、バッテリの充電容量が所定容量以下になったときに
は、変速機を低速側にして第３駆動状態に切り換えらる
ことで、第１車輪駆動軸はエンジンから大きな駆動力を
得て安定した回転が可能となると共に、発電機はエンジ
ンの駆動によって発電し、発電電動機によって第２車輪
駆動軸を安定して回転でき、車両は登坂路であっても確
実に安定して走行することができる。その結果、車両の
走行条件に合わせて複数の走行駆動状態の中から最適な
ものを選択することで走行安定性の向上を図ることがで
きる。
【００３９】また、請求項２の発明のハイブリッド電気
自動車によれば、車両の走行負荷を検出する負荷検出手
段を設け、第１駆動状態のときに、この負荷検出手段が
検出した走行負荷が予め設定された所定負荷以上になる
と、切換制御手段は変速機を低速側として第２駆動状態
に切り換えるようにしたので、車両が登坂路を走行して
出力が不十分であったときには、走行負荷が所定負荷以
上になるため、ここで変速機を低速側で第２駆動状態に
切り換えられることとなり、第１車輪駆動軸はエンジン
から大きな駆動力を得て安定した回転が可能となり、車
両は登坂路であっても確実に安定して走行することがで
きる。
【００４０】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るハイブリッド電気自
動車の概略構成図である。
【図２】本実施形態のハイブリッド電気自動車による走
行状態の表である。
【符号の説明】
１１ エンジン １２ 第１クラッチ １３ モータ発電機 １４ 変速機 １５ 第２クラッチ（機械動力伝達用クラッチ） １８ 第１車輪駆動軸 ２０ コントローラ ２１ 発電電動機 ２２ 第２車輪駆動軸 ２４ バッテリ ２５ 負荷検出手段 ２６ 残存容量検出手段 ２７ アクセル開度センサ ２８ 車速センサ ２９ 電流センサ ３０ 電圧センサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｂ６０Ｌ 3/00 Ｂ６０Ｌ 11/14 11/12 Ｆ０２Ｄ 29/02 Ｄ 11/14 Ｂ６０Ｋ 9/00 Ｚ Ｆ０２Ｄ 29/02 (56)参考文献 特開 平10−217779（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−9414（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−318746（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−237806（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−8639（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−9415（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−224304（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−175209（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−231508（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−318747（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B60K 6/02 B60L 7/20 B60K 17/04,41/04 B60L 3/00,11/12,11/14 F02D 29/02

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 少なくとも第１車輪駆動軸と第２車輪駆
    動軸とを有して電気動力と機械動力を利用して走行可能
    なハイブリッド電気自動車において、機械動力を発生す
    るエンジンと、該エンジンによって駆動されて発電する
    発電機と、該発電機で発電された電力を蓄積するバッテ
    リと、該バッテリの残存容量を検出する残存容量検出手
    段と、前記エンジンと前記発電機との間に配設されて前
    記機械動力を前記発電機側動力と前記第１車輪駆動軸側
    動力とに分割可能であると共に前記機械動力を少なくと
    も２段階に変速して前記第１車輪駆動軸に伝達する変速
    機と、該変速機と前記第１車輪駆動軸との間で選択的に
    前記機械動力を伝達する機械動力伝達用クラッチと、前
    記第２車輪駆動軸に接続されて該第２車輪駆動軸を前記
    バッテリの電力で駆動する機能を有すると共に該第２車
    輪駆動軸からの動力によって発電する機能を有する発電
    電動機と、前記発電機と前記変速機と前記機械動力伝達
    用クラッチと前記発電電動機とを作動制御することで前
    記エンジンを発電機駆動専用として稼働させて前記発電
    電動機が前記第２車輪駆動軸を駆動する第１駆動状態と
    前記エンジンが少なくとも前記第１車輪駆動軸を駆動し
    て前記発電電動機が前記第２車輪駆動軸を駆動する第２
    駆動状態とを切換制御可能な切換制御手段とを具え、該
    切換制御手段は前記第１駆動状態のときは前記変速機を
    高速側に切り換え、前記第１駆動状態のときに、前記残
    存容量検出手段が検出した残存容量が予め設定された所
    定容量以下になると、前記切換制御手段は前記変速機を
    低速側とし、且つ、前記エンジンが前記発電機及び第１
    車輪駆動軸を駆動して前記発電電動機が前記第２車輪駆
    動軸を駆動する第３駆動状態に切り換えることを特徴と
    するハイブリッド電気自動車。
  2. 【請求項２】 請求項１記載のハイブリッド電気自動車
    において、車両の走行負荷を検出する負荷検出手段を設
    け、前記第１駆動状態のときに、該負荷検出手段が検出
    した走行負荷が予め設定された所定負荷以上になると、
    前記切換制御手段は前記変速機を低速側とし、且つ、前
    記第２駆動状態に切り換えることを特徴とするハイブリ
    ッド電気自動車。
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