JP3422461B2 - ハイブリッド動力装置 - Google Patents
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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
Landscapes
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Hybrid Electric Vehicles (AREA)
- Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)
- Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は自動車に利用する。
本発明は、内燃機関とこの内燃機関に補助動力を与える
電動機を備えたハイブリッド動力装置の改良に関する。
本発明は、内燃機関とこの内燃機関に補助動力を与える
電動機を備えたハイブリッド動力装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】ハイブリッド動力装置では、補助動力と
なる電動機に電流を供給する電池の残存容量が小さくな
ると、過放電を防止するために補助動力の利用を小さく
するように制御される。この従来例技術として、本願出
願人の先願である特開平４−３２５７３６号公報に開示
された技術が知られている。この技術は、電池の残存容
量にしたがって補助動力の分担割合を自動的に変更する
装置である。この先願技術では、運転者の体感について
の検討は行われていない。
なる電動機に電流を供給する電池の残存容量が小さくな
ると、過放電を防止するために補助動力の利用を小さく
するように制御される。この従来例技術として、本願出
願人の先願である特開平４−３２５７３６号公報に開示
された技術が知られている。この技術は、電池の残存容
量にしたがって補助動力の分担割合を自動的に変更する
装置である。この先願技術では、運転者の体感について
の検討は行われていない。
【０００３】また、アクセルペダルとは別に補助動力の
操作レバーを設け、電池の残存容量が小さくなると、運
転席に警報を発生して、運転者に補助動力の利用を小さ
く操作するように促す装置は広く知られている。
操作レバーを設け、電池の残存容量が小さくなると、運
転席に警報を発生して、運転者に補助動力の利用を小さ
く操作するように促す装置は広く知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来から自動車の運転
操作では、車両が登り坂にかかるなど機関の負荷が増大
して機関回転速度が小さくなると、運転者がこれを体感
的に捉えてギヤ比をシフトダウンする操作を行う。慣れ
た運転者は、機関回転速度が小さくなると、機関がノッ
キングを起こすことを経験として知っていて、この経験
に基づきノッキングが発生する前に適正なタイミングで
シフトダウン操作を行う。
操作では、車両が登り坂にかかるなど機関の負荷が増大
して機関回転速度が小さくなると、運転者がこれを体感
的に捉えてギヤ比をシフトダウンする操作を行う。慣れ
た運転者は、機関回転速度が小さくなると、機関がノッ
キングを起こすことを経験として知っていて、この経験
に基づきノッキングが発生する前に適正なタイミングで
シフトダウン操作を行う。
【０００５】本願発明者らは、ハイブリッド動力を備え
た自動車についてその制御特性および運転性能を改善す
るために繰り返し運転試験を行った。その結果、電池の
残存容量が小さくなり、補助動力の分担割合を小さくし
なければならないときには、運転者に対してシフトダウ
ンを促す、あるいは補助動力の利用を抑圧するような警
報を表示するなどにより、機関出力特性を変更して、運
転者に対して体感的にシフトダウンを促すことがきわめ
て有効であることがわかった。ギヤ比がシフトダウンさ
れると機関回転速度の高い領域で機関が使用されること
になり、内燃機関の出力トルクが増大して内燃機関の負
荷分担割合を自ずと大きくすることができる。
た自動車についてその制御特性および運転性能を改善す
るために繰り返し運転試験を行った。その結果、電池の
残存容量が小さくなり、補助動力の分担割合を小さくし
なければならないときには、運転者に対してシフトダウ
ンを促す、あるいは補助動力の利用を抑圧するような警
報を表示するなどにより、機関出力特性を変更して、運
転者に対して体感的にシフトダウンを促すことがきわめ
て有効であることがわかった。ギヤ比がシフトダウンさ
れると機関回転速度の高い領域で機関が使用されること
になり、内燃機関の出力トルクが増大して内燃機関の負
荷分担割合を自ずと大きくすることができる。
【０００６】本発明はこのような背景に行われたもので
あって、補助動力用の電動機に電流を供給する電池の残
存容量が低下したときには、運転者の自然な体感にした
がって補助動力の分担割合を小さくすることができるハ
イブリッド動力装置を提供することを目的とする。本発
明は、警報表示などに促されて、運転者が自分の意図に
反する運転操作を行うという意識を小さくすることがで
きるハイブリッド動力装置を提供することを目的とす
る。本発明は、運転者にとってわずらわしい警報表示を
なくしても適正な運転操作を行うことができるハイブリ
ッド動力装置を提供することを目的とする。
あって、補助動力用の電動機に電流を供給する電池の残
存容量が低下したときには、運転者の自然な体感にした
がって補助動力の分担割合を小さくすることができるハ
イブリッド動力装置を提供することを目的とする。本発
明は、警報表示などに促されて、運転者が自分の意図に
反する運転操作を行うという意識を小さくすることがで
きるハイブリッド動力装置を提供することを目的とす
る。本発明は、運転者にとってわずらわしい警報表示を
なくしても適正な運転操作を行うことができるハイブリ
ッド動力装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、車両走行中に
機関にかかる負荷が増大し、機関回転速度が小さくな
り、アクセルペダルを踏んでも加速しないことを運転者
が体感的に捉えて変速ギヤをシフトダウンさせるように
制御することを特徴とする。
機関にかかる負荷が増大し、機関回転速度が小さくな
り、アクセルペダルを踏んでも加速しないことを運転者
が体感的に捉えて変速ギヤをシフトダウンさせるように
制御することを特徴とする。
【０００８】これにより電動機による補助動力の分担割
合を自動的に小さくし、電池の放電量を制限して電池の
極端な容量低下を未然に防止する。
合を自動的に小さくし、電池の放電量を制限して電池の
極端な容量低下を未然に防止する。
【０００９】すなわち、本発明は、内燃機関と、この内
燃機関に補助トルクを与える電動機と、この電動機に電
流を供給する電池と、前記内燃機関の回転速度、ギヤ位
置およびアクセル操作量を取込みこの内燃機関への燃料
供給量および前記電動機への電流供給量を制御するプロ
グラム制御手段とを備えたハイブリッド動力装置におい
て、前記電池の残存容量監視手段を備え、前記制御手段
は、この監視手段の出力に得られる残存容量が小さい値
を示すとき前記電池の残存容量が大きいときに比べて前
記内燃機関および前記電動機の総合出力トルクを回転速
度の小さい領域で小さく制御する手段を含むことを特徴
とする。
燃機関に補助トルクを与える電動機と、この電動機に電
流を供給する電池と、前記内燃機関の回転速度、ギヤ位
置およびアクセル操作量を取込みこの内燃機関への燃料
供給量および前記電動機への電流供給量を制御するプロ
グラム制御手段とを備えたハイブリッド動力装置におい
て、前記電池の残存容量監視手段を備え、前記制御手段
は、この監視手段の出力に得られる残存容量が小さい値
を示すとき前記電池の残存容量が大きいときに比べて前
記内燃機関および前記電動機の総合出力トルクを回転速
度の小さい領域で小さく制御する手段を含むことを特徴
とする。
【００１０】前記制御する手段は、前記電動機の出力ト
ルクを小さく制御する手段を含み、さらに、前記電動機
の出力トルク特性に係る制御マップを複数（例えば二
つ）保持し、前記電池の残存容量にしたがってその制御
マップを選択採用する手段を含むことが望ましい。
ルクを小さく制御する手段を含み、さらに、前記電動機
の出力トルク特性に係る制御マップを複数（例えば二
つ）保持し、前記電池の残存容量にしたがってその制御
マップを選択採用する手段を含むことが望ましい。
【００１１】プログラム制御回路は、内燃機関の回転速
度、ギヤ位置およびアクセル操作量を取込み、内燃機関
への燃料供給量およびこの内燃機関に補助トルクを与え
る電動機への電流供給量を制御する。さらに、電池の残
存容量監視手段の出力を取込み、その出力に得られる電
池の残存容量が小さい値を示すときは、残存容量が大き
いときに比べて内燃機関および電動機の総合出力トルク
を回転速度の小さい領域で小さく制御する。
度、ギヤ位置およびアクセル操作量を取込み、内燃機関
への燃料供給量およびこの内燃機関に補助トルクを与え
る電動機への電流供給量を制御する。さらに、電池の残
存容量監視手段の出力を取込み、その出力に得られる電
池の残存容量が小さい値を示すときは、残存容量が大き
いときに比べて内燃機関および電動機の総合出力トルク
を回転速度の小さい領域で小さく制御する。
【００１２】この総合出力トルクの制御は、補助動力と
して電動機が分担するトルクを加減することによって行
うことがよい。すなわち、残存容量監視手段により検出
された電池の充電容量が小さい値を示しているときに
は、機関回転速度が小さいときにトルク特性を変更し
て、電動機への電流供給を制限し分担するトルクを小さ
くする。
して電動機が分担するトルクを加減することによって行
うことがよい。すなわち、残存容量監視手段により検出
された電池の充電容量が小さい値を示しているときに
は、機関回転速度が小さいときにトルク特性を変更し
て、電動機への電流供給を制限し分担するトルクを小さ
くする。
【００１３】電池の充電容量の判定は、例えば、電圧電
流特性を用いて行うことができる。すなわち、電圧電流
特性により電流値の増加に対し電圧値が大きい値を示す
第一の領域と、電流値の増加に対し電圧値が小さい値を
示す第二の領域とに区分した放電状況判断マップを備え
ておき、残存容量監視手段が電池の電圧および電流を検
出し、その値が第一の領域または第二の領域のいずれに
あるかを判別して、電動機の出力トルク特性に係る複数
の制御マップを選択採用する。
流特性を用いて行うことができる。すなわち、電圧電流
特性により電流値の増加に対し電圧値が大きい値を示す
第一の領域と、電流値の増加に対し電圧値が小さい値を
示す第二の領域とに区分した放電状況判断マップを備え
ておき、残存容量監視手段が電池の電圧および電流を検
出し、その値が第一の領域または第二の領域のいずれに
あるかを判別して、電動機の出力トルク特性に係る複数
の制御マップを選択採用する。
【００１４】例えば二つの制御マップを用いる場合に
は、電動機の出力トルク特性として第一の出力トルク特
性および第二の出力トルク特性を示す制御マップとし、
車両走行時における内燃機関の定常回転速度（例えば１
３００ｒｐｍ）に達するまでは、第一の出力トルク特性
が示すトルク値を第二の出力トルク特性が示すトルク値
より大きい値になる特性曲線を設定する。これにより電
池の充電容量が小さい値のときには第二の出力トルク特
性にしたがって電動機の回転速度に応じ出力トルクが制
御されるので、運転者はギヤをシフトダウンすることに
より、補助動力の値を小さく制御することができる。例
えば、車両が登り坂にかかり内燃機関の負荷が増大する
ようなことがあれば、アクセルペダルを踏み込んでも車
両が加速しないので、運転者がその状態を体感的に捉え
て自然にギヤ比をシフトダウンする。これにより電動機
による補助動力の分担がさらに小さくなり、電池に蓄積
された電気エネルギの消耗が抑制される。
は、電動機の出力トルク特性として第一の出力トルク特
性および第二の出力トルク特性を示す制御マップとし、
車両走行時における内燃機関の定常回転速度（例えば１
３００ｒｐｍ）に達するまでは、第一の出力トルク特性
が示すトルク値を第二の出力トルク特性が示すトルク値
より大きい値になる特性曲線を設定する。これにより電
池の充電容量が小さい値のときには第二の出力トルク特
性にしたがって電動機の回転速度に応じ出力トルクが制
御されるので、運転者はギヤをシフトダウンすることに
より、補助動力の値を小さく制御することができる。例
えば、車両が登り坂にかかり内燃機関の負荷が増大する
ようなことがあれば、アクセルペダルを踏み込んでも車
両が加速しないので、運転者がその状態を体感的に捉え
て自然にギヤ比をシフトダウンする。これにより電動機
による補助動力の分担がさらに小さくなり、電池に蓄積
された電気エネルギの消耗が抑制される。
【００１５】このように、電池の残存容量に応じて内燃
機関に補助トルクを与える電動機の出力トルクを複数の
制御マップにしたがって制御することにより、補助動力
用の電動機に電流を供給する電池の残存容量が低下した
ときには、段階的に運転者の自然な体感にしたがって補
助動力の分担割合を小さくし、電池に蓄積された電気エ
ネルギの消耗を未然に制限することができる。また、運
転者が警報表示などに促されて、自分の意図に反する運
転操作を行うという意識を小さくすることができ、これ
にともなって警報表示をなくしても適正な運転操作を行
うことができる。
機関に補助トルクを与える電動機の出力トルクを複数の
制御マップにしたがって制御することにより、補助動力
用の電動機に電流を供給する電池の残存容量が低下した
ときには、段階的に運転者の自然な体感にしたがって補
助動力の分担割合を小さくし、電池に蓄積された電気エ
ネルギの消耗を未然に制限することができる。また、運
転者が警報表示などに促されて、自分の意図に反する運
転操作を行うという意識を小さくすることができ、これ
にともなって警報表示をなくしても適正な運転操作を行
うことができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】次に、本発明によるハイブリッド
動力装置の基本構成およびその動作について説明する。
図１は本発明によるハイブリッド動力装置の基本構成を
示すブロック図である。
動力装置の基本構成およびその動作について説明する。
図１は本発明によるハイブリッド動力装置の基本構成を
示すブロック図である。
【００１７】本発明ハイブリッド動力装置は、内燃機関
１と、この内燃機関１に補助トルクを与える電動機２
と、この電動機２に電流を供給する電池３と、電池３の
直流エネルギを交流エネルギに変換して電動機２に供給
するインバータ４と、回転速度センサ５、ギヤ位置セン
サ６およびアクセル・センサ７から内燃機関１の回転速
度、変速機２１のギヤ位置およびアクセル・ペダル２２
の操作量を取込み、電子ガバナ２３を制御して燃料噴射
ポンプ２４から内燃機関１への燃料供給量を制御すると
ともに、電動機２への電流供給量を制御するプログラム
制御手段１０とが備えられる。
１と、この内燃機関１に補助トルクを与える電動機２
と、この電動機２に電流を供給する電池３と、電池３の
直流エネルギを交流エネルギに変換して電動機２に供給
するインバータ４と、回転速度センサ５、ギヤ位置セン
サ６およびアクセル・センサ７から内燃機関１の回転速
度、変速機２１のギヤ位置およびアクセル・ペダル２２
の操作量を取込み、電子ガバナ２３を制御して燃料噴射
ポンプ２４から内燃機関１への燃料供給量を制御すると
ともに、電動機２への電流供給量を制御するプログラム
制御手段１０とが備えられる。
【００１８】プログラム制御手段１０には、内燃機関１
への燃料供給量およびその他の制御を行うプログラム制
御回路１１と、インバータ４を介して電池３の直流エネ
ルギを交流エネルギとして電動機２に供給する制御を行
うインバータ制御回路１２とが含まれる。
への燃料供給量およびその他の制御を行うプログラム制
御回路１１と、インバータ４を介して電池３の直流エネ
ルギを交流エネルギとして電動機２に供給する制御を行
うインバータ制御回路１２とが含まれる。
【００１９】プログラム制御回路１１には、電池３の残
存容量に応じて電動機２の出力トルク特性に係る複数の
制御マップ１３が保持される。さらに、電池３の残存容
量を監視する残存容量監視手段１４が備えられ、プログ
ラム制御回路１１には、残存容量監視手段１４の出力に
得られる残存容量が小さい値を示すとき電池３の残存容
量が大きいときに比べて内燃機関１および電動機２の総
合出力トルクを回転速度の小さい領域で小さく制御する
手段と、電池３の残存容量が小さい値を示すときに電動
機２の出力トルクを小さく制御する手段と、電池３の残
存容量にしたがって制御マップ１３を選択採用する手段
とが含まれる。
存容量に応じて電動機２の出力トルク特性に係る複数の
制御マップ１３が保持される。さらに、電池３の残存容
量を監視する残存容量監視手段１４が備えられ、プログ
ラム制御回路１１には、残存容量監視手段１４の出力に
得られる残存容量が小さい値を示すとき電池３の残存容
量が大きいときに比べて内燃機関１および電動機２の総
合出力トルクを回転速度の小さい領域で小さく制御する
手段と、電池３の残存容量が小さい値を示すときに電動
機２の出力トルクを小さく制御する手段と、電池３の残
存容量にしたがって制御マップ１３を選択採用する手段
とが含まれる。
【００２０】電池３には商用電源により充電を行う外部
端子１７が備えられ、プログラム制御手段１０には、イ
ンタフェース回路１８を介して、回転速度センサ５、ギ
ヤ位置センサ６、アクセル・センサ７、車速センサ８、
電圧検出手段１５および電流検出手段１６の出力が接続
される。
端子１７が備えられ、プログラム制御手段１０には、イ
ンタフェース回路１８を介して、回転速度センサ５、ギ
ヤ位置センサ６、アクセル・センサ７、車速センサ８、
電圧検出手段１５および電流検出手段１６の出力が接続
される。
【００２１】図２は本発明によるハイブリッド動力装置
のプログラム制御手段に保持される制御マップの一例を
示す図である。
のプログラム制御手段に保持される制御マップの一例を
示す図である。
【００２２】この制御マップは、実線で示す第一の出力
トルク特性および第二の出力トルク特性の二つの特性曲
線により構成され、電池３の残存容量が大きい値を示し
たときには第一の出力トルク特性が選択される。また、
電池３の残存容量が小さい値を示したときには第二の出
力トルク特性が選択される。破線で示す曲線は内燃機関
１そのものの出力トルク特性である。実線で示すトルク
値から破線で示すトルク値を差し引いた値が電動機２に
より補助されるトルクになる。
トルク特性および第二の出力トルク特性の二つの特性曲
線により構成され、電池３の残存容量が大きい値を示し
たときには第一の出力トルク特性が選択される。また、
電池３の残存容量が小さい値を示したときには第二の出
力トルク特性が選択される。破線で示す曲線は内燃機関
１そのものの出力トルク特性である。実線で示すトルク
値から破線で示すトルク値を差し引いた値が電動機２に
より補助されるトルクになる。
【００２３】ここで本発明によるハイブリッド動力装置
の基本動作について説明する。図３は本発明ハイブリッ
ド動力装置のプログラム制御手段による基本動作の流れ
を示すフローチャートである。
の基本動作について説明する。図３は本発明ハイブリッ
ド動力装置のプログラム制御手段による基本動作の流れ
を示すフローチャートである。
【００２４】プログラム制御手段１０は、残存容量監視
手段１４の出力を取込み電池３の残存量を判定する。電
池３の残存容量が大きいと判断した場合には、図２に示
す制御マップ１３の第一の出力トルク特性を選択し、こ
の出力トルク特性にしたがってインバータ４を制御す
る。この場合は電池３の残存量が大きいので、同図に示
すように、例えば、５速で走行中の内燃機関１の回転速
度を１２００ｒｐｍ、車速にして７０ｋｍ／ｈを維持す
るために点ａから点ｄまでのトルクが補助動力として電
動機２により内燃機関１に付与される。
手段１４の出力を取込み電池３の残存量を判定する。電
池３の残存容量が大きいと判断した場合には、図２に示
す制御マップ１３の第一の出力トルク特性を選択し、こ
の出力トルク特性にしたがってインバータ４を制御す
る。この場合は電池３の残存量が大きいので、同図に示
すように、例えば、５速で走行中の内燃機関１の回転速
度を１２００ｒｐｍ、車速にして７０ｋｍ／ｈを維持す
るために点ａから点ｄまでのトルクが補助動力として電
動機２により内燃機関１に付与される。
【００２５】電池３の残存容量が小さいと判断した場合
には、図２に示す制御マップ１３の第二の出力トルク特
性を選択し、この特性にしたがってインバータ４を制御
する。この場合は電池３の残存量が小さいので、同図に
示すように、例えば、５速で走行中の内燃機関１の回転
速度を１２００ｒｐｍ、車速にして７０ｋｍ／ｈを維持
するために点ｂから点ｄまでのトルクが電動機２により
内燃機関１に付与されるが、点ａから点ｂまでのトルク
分だけ補助トルクが小さくなる。
には、図２に示す制御マップ１３の第二の出力トルク特
性を選択し、この特性にしたがってインバータ４を制御
する。この場合は電池３の残存量が小さいので、同図に
示すように、例えば、５速で走行中の内燃機関１の回転
速度を１２００ｒｐｍ、車速にして７０ｋｍ／ｈを維持
するために点ｂから点ｄまでのトルクが電動機２により
内燃機関１に付与されるが、点ａから点ｂまでのトルク
分だけ補助トルクが小さくなる。
【００２６】走行抵抗に変化がなければそのまま電動機
２の出力トルクが小さく制御された状態で走行が継続さ
れるが、登り坂にさしかかるなどにより走行抵抗が増加
すると、７０ｋｍ／ｈの車速が維持できなくなる。この
とき運転者はその状態を体感してギヤ位置を４速にシフ
トダウンするが、このシフトダウンにより総合出力トル
クは点ｃに移行する。これにより電動機２による補助ト
ルクは点ｃから点ｅまでのトルク分で７０ｋｍ／ｈの車
速を維持することができ、点ａから点ｆまでのトルク分
だけ出力トルクを小さくして走行することができる。こ
のようなシフトダウンは運転者の自然な体感によって行
われるので、電池の残存容量について警報表示が行われ
なくても、運転者をわずらわせることなく補助動力の分
担割合を小さくすることができる。
２の出力トルクが小さく制御された状態で走行が継続さ
れるが、登り坂にさしかかるなどにより走行抵抗が増加
すると、７０ｋｍ／ｈの車速が維持できなくなる。この
とき運転者はその状態を体感してギヤ位置を４速にシフ
トダウンするが、このシフトダウンにより総合出力トル
クは点ｃに移行する。これにより電動機２による補助ト
ルクは点ｃから点ｅまでのトルク分で７０ｋｍ／ｈの車
速を維持することができ、点ａから点ｆまでのトルク分
だけ出力トルクを小さくして走行することができる。こ
のようなシフトダウンは運転者の自然な体感によって行
われるので、電池の残存容量について警報表示が行われ
なくても、運転者をわずらわせることなく補助動力の分
担割合を小さくすることができる。
【００２７】
【実施例】次に、本発明実施例について図面を参照して
説明する。図４は本発明実施例ハイブリッド動力装置の
要部の構成を示すブロック図である。本実施例は本願出
願人がすでにＨＩＭＲの名称で製造販売しているハイブ
リット・カーに適用した例を示したものである。
説明する。図４は本発明実施例ハイブリッド動力装置の
要部の構成を示すブロック図である。本実施例は本願出
願人がすでにＨＩＭＲの名称で製造販売しているハイブ
リット・カーに適用した例を示したものである。
【００２８】本実施例は、内燃機関１に連結された多相
交流回転機２０と、この多相交流回転機２０と車両に搭
載された電池３との間に設けられ交流直流もくしは直流
交流変換を行うインバータ４と、内燃機関１の回転速度
を検出する回転速度センサ５と、変速機２１のギヤ位置
を検出するギヤ位置センサ６と、アクセル・ペダル２２
の踏み込み量を検出するアクセル・センサ７と、車両の
走行速度を検出する車速センサ８と、回転速度センサ５
および車速センサ８の出力にしたがってインバータ４を
制御するプログラム制御手段１０と、電池３の電圧を検
出する電圧検出手段１５と、電池３の放電電流を検出す
る電流検出手段１６とが備えられる。
交流回転機２０と、この多相交流回転機２０と車両に搭
載された電池３との間に設けられ交流直流もくしは直流
交流変換を行うインバータ４と、内燃機関１の回転速度
を検出する回転速度センサ５と、変速機２１のギヤ位置
を検出するギヤ位置センサ６と、アクセル・ペダル２２
の踏み込み量を検出するアクセル・センサ７と、車両の
走行速度を検出する車速センサ８と、回転速度センサ５
および車速センサ８の出力にしたがってインバータ４を
制御するプログラム制御手段１０と、電池３の電圧を検
出する電圧検出手段１５と、電池３の放電電流を検出す
る電流検出手段１６とが備えられる。
【００２９】さらに、プログラム制御手段１０には、電
圧検出手段１５および電流検出手段１６が検出した電池
３の電圧値および電流値により放電状況を判断する放電
状況判断マップ１９が保持される。この放電状況判断マ
ップ１９、電圧検出手段１５および電流検出手段１６が
前述した残存容量監視手段１４に含まれる。
圧検出手段１５および電流検出手段１６が検出した電池
３の電圧値および電流値により放電状況を判断する放電
状況判断マップ１９が保持される。この放電状況判断マ
ップ１９、電圧検出手段１５および電流検出手段１６が
前述した残存容量監視手段１４に含まれる。
【００３０】本実施例では、電池３の残存容量の監視を
その電圧値および電流値によって判断する構成にした
が、電圧値の変化、電力量の変化、あるいは充電時の温
度をパラメータとした電圧電流特性などから判断するこ
とができる。
その電圧値および電流値によって判断する構成にした
が、電圧値の変化、電力量の変化、あるいは充電時の温
度をパラメータとした電圧電流特性などから判断するこ
とができる。
【００３１】図５は本発明実施例ハイブリッド動力装置
の残存容量監視手段に含まれる放電状況判断マップの一
例を示す図である。
の残存容量監視手段に含まれる放電状況判断マップの一
例を示す図である。
【００３２】この放電状況判断マップ１９は、縦軸を電
池３の電圧値とし、横軸を電池３の電流値とした電圧電
流特性を示したもので、この特性曲線を境界として、電
池３の充電容量が大きい第一の領域と、電池３の電流容
量が小さい第二の領域とに区分され、電圧検出手段１５
および電流検出手段１６により検出された電池３の電圧
値および電流値がいずれの領域にあるかによって、電池
３の充電状況が判断される。
池３の電圧値とし、横軸を電池３の電流値とした電圧電
流特性を示したもので、この特性曲線を境界として、電
池３の充電容量が大きい第一の領域と、電池３の電流容
量が小さい第二の領域とに区分され、電圧検出手段１５
および電流検出手段１６により検出された電池３の電圧
値および電流値がいずれの領域にあるかによって、電池
３の充電状況が判断される。
【００３３】本実施例では内燃機関１に補助トルクを与
える電動機として多相交流回転機２０が利用される。こ
の装置では、制動力を回転系に発生する場合には、プロ
グラム制御手段１０が回転速度センサ５により検出され
た多相交流回転機２０の回転子部の回転速度より小さい
速度の回転磁界を固定子部に与える。これにより多相交
流回転機２０は発電機として動作し、発電された交流電
気エネルギはインバータ４により直流電気エネルギに変
換されて電池３に充電電流として供給される。
える電動機として多相交流回転機２０が利用される。こ
の装置では、制動力を回転系に発生する場合には、プロ
グラム制御手段１０が回転速度センサ５により検出され
た多相交流回転機２０の回転子部の回転速度より小さい
速度の回転磁界を固定子部に与える。これにより多相交
流回転機２０は発電機として動作し、発電された交流電
気エネルギはインバータ４により直流電気エネルギに変
換されて電池３に充電電流として供給される。
【００３４】駆動力を回転系に付与する場合には、プロ
グラム制御手段１０は回転速度センサ５により検出され
た多相交流回転機２０の回転子部の回転速度より大きい
速度の回転磁界を固定子部に与える。これにより電池３
から直流電気エネルギが取出され、インバータ４により
交流電気エネルギに変換されて多相交流回転機２０に供
給され電動機として駆動し、内燃機関１に補助動力を与
える。
グラム制御手段１０は回転速度センサ５により検出され
た多相交流回転機２０の回転子部の回転速度より大きい
速度の回転磁界を固定子部に与える。これにより電池３
から直流電気エネルギが取出され、インバータ４により
交流電気エネルギに変換されて多相交流回転機２０に供
給され電動機として駆動し、内燃機関１に補助動力を与
える。
【００３５】このように、ハイブリット・カーでは、多
相交流回転機２０を電動機として駆動し内燃機関１に補
助トルクを与える制御が行われる。そこでプログラム制
御手段１０に、前述した放電状況判断マップ１９および
制御マップ１３を備え、さらに、電圧検出手段１５およ
び電流検出手段１６の出力に得られる電池３の残存容量
が小さい値を示すときに、電池３の残存容量が大きいと
きに比べて内燃機関１および電動機としての多相交流回
転機２０の総合出力トルクを回転速度の小さい領域で小
さく制御する手段と、電池３の残存容量が小さいときに
は電動機としての多相交流回転機２０の出力トルクを小
さく制御する手段と、電池３の残存容量にしたがって制
御マップ１３を選択採用する手段とを備えることによっ
て、本発明によるハイブリッド動力装置を実現すること
ができる。
相交流回転機２０を電動機として駆動し内燃機関１に補
助トルクを与える制御が行われる。そこでプログラム制
御手段１０に、前述した放電状況判断マップ１９および
制御マップ１３を備え、さらに、電圧検出手段１５およ
び電流検出手段１６の出力に得られる電池３の残存容量
が小さい値を示すときに、電池３の残存容量が大きいと
きに比べて内燃機関１および電動機としての多相交流回
転機２０の総合出力トルクを回転速度の小さい領域で小
さく制御する手段と、電池３の残存容量が小さいときに
は電動機としての多相交流回転機２０の出力トルクを小
さく制御する手段と、電池３の残存容量にしたがって制
御マップ１３を選択採用する手段とを備えることによっ
て、本発明によるハイブリッド動力装置を実現すること
ができる。
【００３６】ここで、本発明実施例ハイブリッド動力装
置の動作について説明する。図６は本発明実施例ハイブ
リッド動力装置のプログラム制御手段による制御動作の
流れを示すフローチャートである。
置の動作について説明する。図６は本発明実施例ハイブ
リッド動力装置のプログラム制御手段による制御動作の
流れを示すフローチャートである。
【００３７】プログラム制御手段１０は、電圧検出手段
１５および電流検出手段１６の出力を取込み、図５に示
す放電状況判断マップ１９を参照し電池３の残存量の判
定を行う。例えば、検出された電流値がＩ1 であり、電
圧値がＶ1 であれば、その座標を示す点Ｐ1 は第二の領
域にあるので電池３の残存量は小さいと判断する。ま
た、電流値がＩ2 であり、電圧値がＶ2 であればその座
標を示す点Ｑは第一の領域にあるので電池３の残存量は
大きいと判断する。
１５および電流検出手段１６の出力を取込み、図５に示
す放電状況判断マップ１９を参照し電池３の残存量の判
定を行う。例えば、検出された電流値がＩ1 であり、電
圧値がＶ1 であれば、その座標を示す点Ｐ1 は第二の領
域にあるので電池３の残存量は小さいと判断する。ま
た、電流値がＩ2 であり、電圧値がＶ2 であればその座
標を示す点Ｑは第一の領域にあるので電池３の残存量は
大きいと判断する。
【００３８】電池３の残存容量が大きいと判断したとき
は、図２に示す制御マップ１３の第一の出力トルク特性
を選択し、この特性にしたがってインバータ４を制御す
る。
は、図２に示す制御マップ１３の第一の出力トルク特性
を選択し、この特性にしたがってインバータ４を制御す
る。
【００３９】また、電池３の残存容量が小さいと判断し
たときは、図２に示す制御マップ１３の第二の出力トル
ク特性を選択し、この特性にしたがってインバータ４を
制御する。
たときは、図２に示す制御マップ１３の第二の出力トル
ク特性を選択し、この特性にしたがってインバータ４を
制御する。
【００４０】これにより、前述したように電池残存容量
が低下したときの補助動力の分担割合を小さくすること
ができる。
が低下したときの補助動力の分担割合を小さくすること
ができる。
【００４１】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、補
助動力用の電動機に電流を供給する電池の残存量が低下
したときには、運転者の自然な体感にしたがって電動機
による補助動力の分担割合を小さくすることができ、電
池に蓄積された電気エネルギの消耗を未然に制限するこ
とができる。また、運転者が電池消耗の警報表示に促さ
れて、自分の意図に反する運転操作を行うという意識を
小さくすることができ、これにともなって警報表示をな
くしても適正な運転操作を行うことができる。
助動力用の電動機に電流を供給する電池の残存量が低下
したときには、運転者の自然な体感にしたがって電動機
による補助動力の分担割合を小さくすることができ、電
池に蓄積された電気エネルギの消耗を未然に制限するこ
とができる。また、運転者が電池消耗の警報表示に促さ
れて、自分の意図に反する運転操作を行うという意識を
小さくすることができ、これにともなって警報表示をな
くしても適正な運転操作を行うことができる。
【図１】本発明によるハイブリッド動力装置の基本構成
を示すブロック図。
を示すブロック図。
【図２】本発明によるハイブリッド動力装置のプログラ
ム制御手段に保持される制御マップの一例を示す図。
ム制御手段に保持される制御マップの一例を示す図。
【図３】本発明ハイブリッド動力装置のプログラム制御
手段による基本動作の流れを示すフローチャート。
手段による基本動作の流れを示すフローチャート。
【図４】本発明実施例ハイブリッド動力装置の要部の構
成を示すブロック図。
成を示すブロック図。
【図５】本発明実施例ハイブリッド動力装置の残存容量
監視手段に含まれる放電状況判断マップの一例を示す
図。
監視手段に含まれる放電状況判断マップの一例を示す
図。
【図６】本発明実施例ハイブリッド動力装置のプログラ
ム制御手段による制御動作の流れを示すフローチャー
ト。
ム制御手段による制御動作の流れを示すフローチャー
ト。
１ 内燃機関
２ 電動機
３ 電池
４ インバータ
５ 回転速度センサ
６ ギヤ位置センサ
７ アクセル・センサ
８ 車速センサ
１０ プログラム制御手段
１１ プログラム制御回路
１２ インバータ制御回路
１３ 制御マップ
１４ 残存容量監視手段
１５ 電圧検出手段
１６ 電流検出手段
１７ 外部端子
１８ インタフェース回路
１９ 放電状況判断マップ
２０ 多相交流回転機
２１ 変速機
２２ アクセル・ペダル
２３ 電子ガバナ
２４ 燃料噴射ポンプ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ
Ｂ６０Ｋ 6/04 ７３３ Ｂ６０Ｋ 6/04 ７３３
Ｂ６０Ｌ 11/14 Ｂ６０Ｌ 11/14
(56)参考文献 特開 平９−163506（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−284915（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−250404（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−265909（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−325736（ＪＰ，Ａ)
特開 平11−93722（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
F02D 29/02
B60L 11/14
B60L 11/16
B60K 6/04
Claims (4)
- 【請求項１】 内燃機関と、この内燃機関に補助トルク
を与える電動機と、この電動機に電流を供給する電池
と、前記内燃機関の回転速度、ギヤ位置およびアクセル
操作量を取込みこの内燃機関への燃料供給量および前記
電動機への電流供給量を制御するプログラム制御手段と
を備えたハイブリッド動力装置において、 前記電池の残存容量監視手段を備え、 前記制御手段は、この監視手段の出力に得られる残存容
量が小さい値を示すとき前記電池の残存容量が大きいと
きに比べて前記内燃機関および前記電動機の総合出力ト
ルクを回転速度の小さい領域で小さく制御する手段を含
むことを特徴とするハイブリッド動力装置。 - 【請求項２】 前記制御する手段は、前記電動機の出力
トルクを小さく制御する手段を含む請求項１記載のハイ
ブリッド動力装置。 - 【請求項３】 前記制御する手段は、前記電動機の出力
トルク特性に係る制御マップを複数保持し、前記電池の
残存容量にしたがってその制御マップを選択採用する手
段を含む請求項２記載のハイブリッド動力装置。 - 【請求項４】 前記制御マップの保持数は２である請求
項３記載のハイブリッド動力装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35778897A JP3422461B2 (ja) | 1997-12-25 | 1997-12-25 | ハイブリッド動力装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35778897A JP3422461B2 (ja) | 1997-12-25 | 1997-12-25 | ハイブリッド動力装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11190237A JPH11190237A (ja) | 1999-07-13 |
| JP3422461B2 true JP3422461B2 (ja) | 2003-06-30 |
Family
ID=18455930
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35778897A Expired - Fee Related JP3422461B2 (ja) | 1997-12-25 | 1997-12-25 | ハイブリッド動力装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3422461B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100440117B1 (ko) * | 2001-08-31 | 2004-07-12 | 현대자동차주식회사 | 하이브리드 차량의 배터리 충전 제어방법 |
| KR20030018924A (ko) * | 2001-08-31 | 2003-03-06 | 현대자동차주식회사 | 하이브리드 연료 전지 차량의 모터 부하 제어장치 및 방법 |
| KR100962075B1 (ko) | 2008-09-24 | 2010-06-09 | 한국철도기술연구원 | 직렬형 하이브리드 추진 시스템의 배터리팩 충전 방법 |
| JP6183304B2 (ja) * | 2014-07-01 | 2017-08-23 | トヨタ自動車株式会社 | 車両制御装置 |
-
1997
- 1997-12-25 JP JP35778897A patent/JP3422461B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11190237A (ja) | 1999-07-13 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
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