JP3558913B2 - ハイブリッド車両 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ハイブリッド車両に係るものであり、特に、前輪をエンジンで駆動し、後輪はモータで駆動する４ＷＤタイプのハイブリッド車両に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、エンジンの駆動力をモータによりアシストするハイブリッド車両が知られている。この種のハイブリッド車両の中には、エンジンにモータ／ジェネレータを並列に設け、加速時にはモータ／ジェネレータをモータとして作動させてエンジンをアシストし、減速時にはモータ／ジェネレータをジェネレータとして作動させ、バッテリに充電を行うパラレルハイブリッド車両がある（例えば、類似技術として、特開平９−１４０００６号公報参照）。
また、量産タイプのガソリン車に対して若干の改良を施し、従来の１２Ｖバッテリによりモータで後輪をアシストする簡易的なハイブリッド車両も検討されている。
【０００３】
そして、特開平８−２３７８１１号公報に示されているように、エンジンで発電機を駆動して得られた電力で１２Ｖのバッテリを充電し、このバッテリ電力で後輪モータを駆動するものであって、前記バッテリを２個配置して、通常走行時は２つのバッテリを並列（１２Ｖ）にして使用し、モータ高回転時は２つのバッテリを直列（２４Ｖ）にして駆動電圧を高くするものもある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、第１の従来技術のモータ／ジェネレータを設けたものにあっては、モータ／ジェネレータは、モータあるいはジェネレータとして選択して使用されるため、発電と同時に駆動させることはできないという問題がある。また、例えば、フロントエンジン車ではフロントエンジンに連結したモータ／ジェネレータはフロント側に配置せざるを得ない等、レイアウトの自由度が低いという問題がある。
【０００５】
一方、第２の従来技術の後輪をアシストする簡易的なハイブリッド車両においては、１２Ｖでモータを駆動するためモータ電流が大きく、配線での電力損失が大きいため、配線を太くせざるを得ないという問題がある。
そして、第３の従来技術である後輪アシスト式ハイブリッド車両にあっては、モータ駆動電圧は高くできるが、ジェネレータは依然として低電圧であるため、上述した配線における電力損失が大きいという問題がある。
そこで、この発明は、ハイブリッド車両としてのレイアウトの自由度が高く、高電圧にすることで配線を太くする必要もなく、バッテリの異常時等においても電気負荷への電力供給を確保できるハイブリッド車両を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に記載した発明は、第１の駆動輪（例えば、実施形態における前輪１）を駆動するエンジン（例えば、実施形態におけるエンジン２）と、該エンジンによって駆動され、第１の電圧（例えば、実施形態における４２Ｖ）で発電する発電機（例えば、実施形態における発電機６）と、該発電機の発電電力によって充電される第１のバッテリ（例えば、実施形態におけるバッテリ１１）と、該発電機の発電電力によって第２の駆動輪（例えば、実施形態における後輪７）を駆動するモータ（例えば、実施形態におけるモータ８）と、前記発電機による発電電圧を第１の電圧より低い第２の電圧（例えば、実施形態における１２Ｖ）に降圧する直流電圧変換器（例えば、実施形態における直流電圧変換器１２）と、該直流電圧変換器に接続されて前記降圧された電圧により電力が供給される第２のバッテリ（例えば、実施形態における補器用バッテリ１３）および電気負荷（例えば、実施形態における電気負荷１４）と、該電気負荷の使用電力を検出する消費電力センサ（例えば、実施形態における消費電力センサ１６）と、前記第１のバッテリまたは第２のバッテリの異常あるいは前記電気負荷による消費電力が所定値以上となったことを検出する手段（例えば、実施形態におけるステップＳ１３、ステップＳ１４）と、前記第１のバッテリまたは第２のバッテリの異常時あるいは電気負荷による消費電力が所定値以上となったときに前記モータの駆動を停止すると共に第１のバッテリと第２のバッテリと電気負荷のうち少なくとも電気負荷へ発電電圧を供給する手段（例えば、実施形態におけるコントロールユニット１５）を備えたことを特徴とする。
【０００７】
このように構成することで、エンジンが駆動すると発電機によって第２の電圧よりも高い第１の電圧でモータが第２の駆動輪を駆動して、エンジンをアシストすることができる。この場合、発電機の発電電力は直流電圧変換器によって第２の電圧に降圧されて第２のバッテリに供給され各種電気負荷に供給することができる。
ここで、第１のバッテリまたは第２のバッテリに異常があった場合、もしくは、電気負荷の使用電力が多くなったことが検出されると、例えば、スイッチ１０をＯＦＦにして前記駆動モータを停止し、電気負荷に電力を供給することができる。
【０００８】
請求項２に記載した発明は、第１の駆動輪（例えば、実施形態における前輪１）を駆動するエンジン（例えば、実施形態におけるエンジン２）と、該エンジンによって駆動される発電機（例えば、実施形態における発電機６）と、該発電機の発電電力によって第２の駆動輪（例えば、実施形態における後輪７）を駆動するモータ（例えば、実施形態におけるモータ８）と、該発電機の発電電圧で充電され電気負荷（例えば、実施形態における電気負荷１４）に電力を供給するバッテリ（例えば、実施形態におけるバッテリ１１）と、前記発電機の発電電圧の供給を前記モータと前記バッテリとで切り換える切換スイッチ（例えば、実施形態における３端子スイッチ１７）と、前記発電機の発電電圧を可変の電圧に調整する発電電圧調整手段（例えば、実施形態におけるレギュレータ調整器９）と、記モータによるアシストが必要なときに前記発電機の発電電圧を第１の電圧（例えば、実施形態における４２Ｖ）に調整すると共に切換スイッチをモータ側（例えば、実施形態におけるモータ側端子ｍ）に切り換え、アシストが不要なときには、発電電圧を第１の電圧よりも低い第２の電圧（例えば、実施形態における１２Ｖ）に調整すると共に切換スイッチをバッテリ側（例えば、実施形態におけるバッテリ側端子ｂ）に切り換える第１の制御手段（例えば、実施形態におけるコントロールユニット１５）と、前記バッテリの異常あるいは前記電気負荷による消費電力が所定値以上となったことを検出する手段（例えば、実施形態におけるステップＳ２３、ステップＳ２４）と、前記バッテリの異常時等に発電電圧を第２の電圧に調整し、所定時間経過後に切換スイッチをバッテリ側に切り換える第２の制御手段（例えば、実施形態におけるステップＳ２８）を備えたことを特徴とする。
このように構成することで、アシストが必要な場合には、第１の制御手段によって発電機の発電電圧を発電電圧調整手段で第１の電圧に調整すると共に切換スイッチをモータ側に切り換えるため、エンジンが駆動すると発電機によって第２の駆動輪が駆動してエンジンをアシストできる。一方、アシストが不要な場合には、第１の制御手段によって発電機の発電電圧を発電電圧調整手段で第１の電圧より低い第２の電圧に調整すると共に切換スイッチをバッテリ側に切り換えるため、エンジンが駆動すると発電機によってバッテリに電力を供給できる。ここで、バッテリの異常あるいは電気負荷の消費電力が多くなったことが検出されると、第２の制御手段によって発電機の発電電圧を発電電圧調整手段で第２の電圧に調整し、所定時間後に切換スイッチをバッテリ側に切り換えるため、エンジンが駆動すると発電機によって、電気負荷に電力を供給できると共に、発電電圧が十分に低下していない状態で切換スイッチをバッテリ側に切り換えた場合に生ずるバッテリの破損を防止することができる。
【０００９】
請求項３に記載した発明は、第１の駆動輪（例えば、実施形態における前輪１）を駆動するエンジン（例えば、実施形態におけるエンジン２）と、該エンジンによって駆動される発電機（例えば、実施形態における発電機６）と、該発電機の発電電力によって第２の駆動輪（例えば、実施形態における後輪７）を駆動するモータ（例えば、実施形態におけるモータ８）と、該発電機の発電電圧で充電され電気負荷（例えば、実施形態における電気負荷１４）に電力を供給するバッテリ（例えば、実施形態におけるバッテリ１１）と、前記発電機の発電電圧の供給を前記モータと前記バッテリとで切り換える切換スイッチ（例えば、実施形態における３端子スイッチ１７）と、前記発電機の発電電圧を可変の電圧に調整する発電電圧調整手段（例えば、実施形態におけるレギュレータ調整器９）と、記モータによるアシストが必要なときに前記発電機の発電電圧を第１の電圧（例えば、実施形態における４２Ｖ）に調整すると共に切換スイッチをモータ側（例えば、実施形態におけるモータ側端子ｍ）に切り換え、アシストが不要なときには、発電電圧を第１の電圧よりも低い第２の電圧（例えば、実施形態における１２Ｖ）に調整すると共に切換スイッチをバッテリ側（例えば、実施形態におけるバッテリ側端子ｂ）に切り換える第１の制御手段（例えば、実施形態におけるコントロールユニット１５）と、前記バッテリの異常あるいは前記電気負荷による消費電力が所定値以上となったことを検出する手段（例えば、実施形態におけるステップＳ２３、ステップＳ２４）と、前記バッテリの異常時等に発電電圧を第２の電圧に調整し、発電電圧が第２の電圧になったことを検出したときに切換スイッチをバッテリ側に切り換える第２の制御手段（例えば、実施形態におけるステップＳ２８）を備えたことを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施形態を図面と共に説明する。
図１はこの発明の第１実施形態のハイブリッド車両のレイアウトを示す平面説明図である。
同図において１は前輪を示し、この前輪１はエンジン２にディファレンシャルギア３およびトランスミッション４を介して駆動される。エンジン２にはベルト５を介して発電機６が連結されている。一方、７は後輪を示し、この後輪７は、左右の後輪７に連結されたモータ８によって駆動するもので、前記発電機６によって発電された発電電力によって、モータ８を駆動し後輪７を駆動するようになっている。
【００１１】
図２に示すのは、上記ハイブリッド車両の電気配線図である。同図において、発電機６は通常の車両に搭載されるオルタネータと同様の構成のもので、レギュレータ調整器９により出力電圧を、第１の電圧として、例えば、４２Ｖに調整できるようになっている。
発電機６にはスイッチ１０を介して接続されたモータ８と、４２Ｖのバッテリ１１と、直流電圧変換器１２とが各々接続されている。そして、直流電圧変換器１２には１２Ｖの補器用バッテリ１３と、例えば、ヘッドランプ、エンジン補器等の電気負荷１４が各々接続されている。
【００１２】
また、１５はコントロールユニットを示し、このコントロールユニット１５はスイッチ１０、レギュレータ調整器９、バッテリ１１、補器用バッテリ１３、および、電気負荷１４の消費電力センサ１６に接続されており、バッテリ１１、補器用バッテリ１３、および、消費電力センサ１６からの信号に基づいて、レギュレータ調整器９とスイッチ１０を制御するものである。尚、Ｇはモータ８、バッテリ１１、補器用バッテリ１３および電気負荷１４のアースを示す。
ここで、バッテリ１１および補器用バッテリ１３からは図示しない残容量センサ等により残容量と劣化に関する信号がコントロールユニット１５に送られる。尚、劣化についてはバッテリ使用時の電圧の変化率によって判定することができる。
【００１３】
したがって、アシストが必要である場合には、スイッチ１０をＯＮにしエンジン２が駆動すると、発電機６によって４２Ｖの電圧で発電がなされモータ８が駆動する。これによってエンジン２は後輪７の駆動によってアシストされる。このとき発電機６に余裕があれば、発電機６の発電電力によって４２Ｖのバッテリ１１が充電され、１２Ｖの補器用バッテリ１３には直流電圧変換器１２により降圧された電圧で充電がなされる。また、１２Ｖの補器用バッテリ１３を介して電気負荷１４に電力が供給される。尚、発電機６に余裕がなければバッテリ１１の電力を一部使用してモータ８を駆動する。ここで、モータ８の駆動電力はスイッチ１０をトランジスタ等で構成してスイッチング制御することで調整できるが、他にモータ８への調整信号（他励モータの場合は界磁電流、交流モータの場合にはインバータのスイッチング制御等）によって制御できる。
【００１４】
そして、回生が必要な場合には上記スイッチ１０はＯＮのままで、発電機６をバッテリ１１と補器用バッテリ１３を充電しない低電圧（例えば、０Ｖ）に調整すればモータ８による回生エネルギーによって上記バッテリ１１と補器用バッテリ１３を充電できる。尚、モータ８の発電電力はモータ８への調整信号（他励モータの場合は界磁電流、交流モータの場合にはインバータのスイッチング制御等）によって制御できる。
また、アシストも回生も必要ない通常走行の場合には、スイッチ１０をＯＦＦにしてモータ８を停止すれば、発電機６によって上記バッテリ１１と補器用バッテリ１３を充電できる。
【００１５】
したがって、第１実施形態によれば、エンジン２を駆動することにより発電機６を駆動して発電を行うと同時に、この発電機６の発電電力によって後輪７を駆動することができるため、発電機６により発電をしている場合にも、モータ８によるエンジン２のアシストを行うことができる。また、フロント側にはエンジン２と発電機６を設け、リア側にはモータ８を配置できるため、フロント側にエンジン２と発電機６とモータ８を設けた場合に比較してレイアウトの自由度が高まる。
また、４２Ｖで発電してモータ８を作動させることができるため、配線を細くでき電力損失を低減することができる。
そして、発電機６の発電電力でモータ８を駆動するため、４２Ｖのバッテリ１１には、バッファーとしての機能を持たせているに過ぎず、バッテリ１１からの持ち出し電流が少なくなり、４２Ｖのバッテリ１１の劣化が少なくなる。
【００１６】
次に、図３のフローチャートによってスリップ時のアシスト制御について説明する。
同図のステップＳ０において、エンジン２が始動して、モータ８、および、発電機６に異常がないことが確認され作動条件が成立すると、次のステップＳ１において、車輪速、エンジン回転数Ｎｅ、ギア位置が比較され、ステップＳ２において車両がスリップしているか否かが判定される。車両がスリップしていない場合にはリターンする。ステップＳ２において、車両がスリップしていると判定された場合にはステップＳ３においてスイッチ１０がＯＮとなり、ステップＳ４でスリップ量に応じて発電機６の出力増大、または、モータ８の入力が増大され、ステップＳ５において車両のスリップが終わったか否かが判定される。
【００１７】
ステップＳ５において車両のスリップが終わったと判定された場合には、ステップＳ６において発電機６の出力を低減、または、モータ８の入力を減少させ、ステップＳ７においてスイッチ１０をＯＦＦにしてリターンする。ステップＳ５において車両のスリップが終わっていないと判定された場合には、ステップＳ４に進み、前述と同様の操作を繰り返す。
したがって、前輪１がスリップしている場合には、モータ８を駆動して４ＷＤに切り替えて、車両のスリップ状態から速やかに脱却することができる。
【００１８】
次に、図４のフローチャートによってバッテリ異常時等の制御について説明する。
同図のステップＳ１０においてモータ８が作動しているか否かが判定され、作動していないと判定された場合にはリターンする。作動していると判定された場合には、ステップＳ１１に進み、バッテリ１１と補器用バッテリ１３の状態を検出し、更にステップＳ１２において電気負荷１４の消費電力を消費電力センサ１６によって検出する。
【００１９】
次に、ステップＳ１３において、バッテリ１１と補器用バッテリ１３の検出結果からバッテリ１１と補器用バッテリ１３の双方とも良好な状態か否かが判定される。ステップＳ１３において双方とも、残容量が十分にあり劣化していないと判定された場合にはステップＳ１４に進む。また、ステップＳ１３において、バッテリ１１と補器用バッテリ１３のいずれかが残容量や劣化の点で問題がある場合にはステップＳ１５に進む。
【００２０】
ステップＳ１４においては、消費電力センサ１６によって検出された電気負荷１４の消費電力が所定値より多いか否かが判定される。消費電力が多いと判定された場合には、ステップＳ１３でバッテリ１１と補器用バッテリ１３に問題があると判定された場合と同様に、ステップＳ１５においてスイッチ１０がＯＦＦとなりモータ８が停止してリターンする。
ステップＳ１４において消費電力が少ないと判定された場合にはリターンする。尚、ステップＳ１４における所定値とは、補器用バッテリ１３の残容量が急速に低下してしまうような消費量である（第２実施形態でも同様）。
【００２１】
したがって、バッテリ１１や補器用バッテリ１３が劣化したり、残容量が少ない等、バッテリ１１や補器用バッテリ１３に異常があった場合、あるいは、電気負荷１４の消費電力が多くなった場合には、モータ８の駆動を停止し、発電機６の発電電力を直流電圧変換器１２を介して補器用バッテリ１３に送りこれを充電したり、直接電気負荷１４に電力を供給できるため、電気負荷１４の動作を確保できる。
【００２２】
次に、この発明の第２実施形態を図５、図６によって説明する。尚、前記第１実施形態と同一部分には同一符号を付して説明する。
図５に示すのは、第２実施形態のハイブリッド車両の電気配線図である。同図において、発電機６はエンジン２によって駆動し、この発電機６はレギュレータ調整器９により出力電圧を可変（少なくとも１２Ｖから４２Ｖ）に調整できるようになっている。発電機６の出力側には３端子スイッチ１７が接続され、この３端子スイッチ１７によって発電機６の発電電圧をモータ８とバッテリ１１とで切り換えるようになっている。
【００２３】
３端子スイッチ１７のバッテリ側端子ｂには１２Ｖのバッテリ１１が接続され、更に、このバッテリ１１から電力を供給されるヘッドランプ、エンジン補器等の電気負荷１４が接続されている。ここで、電気負荷１４の手前には電気負荷１４の消費電力を検出する消費電力センサ１６が設けられている。３端子スイッチ１７のモータ側端子ｍにはスイッチ１０を介してモータ８が接続されている。尚、Ｇはモータ８、バッテリ１１および電気負荷１４のアースを示す。
【００２４】
また、１５はコントロールユニットを示し、このコントロールユニット１５は、３端子スイッチ１７、スイッチ１０、レギュレータ調整器９、バッテリ１１、および、電気負荷１４の消費電力センサ１６に接続されており、バッテリ１１、および、消費電力センサ１６からの信号に基づいて、レギュレータ調整器９と３端子スイッチ１７とスイッチ１０を制御するものである。尚、Ｇはモータ８、バッテリ１１および電気負荷１４のアースを示す。
ここで、バッテリ１１からは図示しない残容量センサ等から残容量と劣化に関する信号がコントロールユニット１５に送られる。
【００２５】
したがって、モータ８によるアシストが必要な場合には、スイッチ１０をＯＮにしコントロールユニット１５によってレギュレータ調整器９で発電機６の出力電圧を４２Ｖに調整すると共に３端子スイッチ１７をモータ側端子ｍに切り換えて、発電機６からの出力電圧によりモータ８を駆動して後輪７を駆動することができるため、前輪１がスリップした場合や、急加速したい場合に速やかに対応できる。尚、ここでモータ８の駆動電力はスイッチ１０をトランジスタ等で構成してスイッチング制御することで調整できるが、他にモータ８への調整信号（他励モータの場合は界磁電流、交流モータの場合にはインバータのスイッチング制御等）によって制御できる。
【００２６】
また、アシストが必要ない通常走行の場合には、スイッチ１０をＯＦＦにしてモータ８を停止し、コントロールユニット１５によってレギュレータ調整器９で発電機６の出力電圧を１２Ｖに調整すると共に３端子スイッチ１７をバッテリ側端子ｂに切り換えて、発電機６からの出力電圧による電力をバッテリ１１に供給し、上記バッテリ１１を介して電気負荷１４に電力を供給できる。
【００２７】
したがって、第２実施形態によれば、エンジン２を駆動することにより発電機６を駆動して発電を行うと同時に、この発電機６の発電電力によって後輪７を駆動することができるため、発電機６により発電をしている場合にも、モータ８によるエンジン２のアシストを行うことができる。
そして、フロント側にはエンジン２と発電機６を設け、リア側にはモータ８を配置できるため、フロント側にエンジン２と発電機６とモータ８を設けた場合に比較してレイアウトの自由度が高まる。
また、４２Ｖで発電してモータ８を作動させることができるため、配線を細くでき電力損失を低減することができる。
【００２８】
次に、図６のフローチャートによってバッテリ異常時等の制御について説明する。尚、スリップ時のアシスト制御については第１実施形態の図３と同様であるので説明は省略する。
図６のステップＳ２０においてモータ８が作動しているか否かが判定され、作動していないと判定された場合にはリターンする。作動していると判定された場合には、ステップＳ２１に進み、バッテリ１１の状態を検出し、更にステップＳ２２において電気負荷１４の消費電力を消費電力センサ１６によって検出する。
【００２９】
次に、ステップＳ２３において、バッテリ１１が良好な状態か否かが判定される。ステップＳ２３において、バッテリ１１の残容量が十分にあり、かつ劣化していないと判定された場合にはステップＳ２４に進む。また、ステップＳ２３において、バッテリ１１が残容量や劣化の点で問題がある場合にはステップＳ２５に進む。
【００３０】
ステップＳ２４においては、消費電力センサ１６によって検出された電気負荷１４の消費電力が多いか（所定値より）否かが判定される。消費電力が多いと判定された場合には、ステップＳ２３でバッテリ１１に問題があると判定された場合と同様に、ステップＳ２５においてスイッチ１０がＯＦＦとなりモータ８が停止し、あるいは、モータ８が低出力化する。尚、ステップＳ２４において消費電力が少ないと判定された場合にはリターンする。次に、ステップＳ２６において発電機６の電圧をレギュレータ調整器９によって１２Ｖに低減してステップＳ２７に進む。
ステップＳ２７においてタイマにより所定時間（発電電圧が１２Ｖに低下するに十分な時間）経過したか、あるいは、発電電圧が低下したことが確認されたら、ステップＳ２８において３端子スイッチ１７をバッテリ側端子ｂに切り換えリターンする。
【００３１】
したがって、バッテリ１１が劣化したり、残容量が少ない等、バッテリ１１に異常があった場合、あるいは、電気負荷１４の消費電力が多くなった場合には、モータ８の駆動を停止する等し、３端子スイッチ１７をバッテリ側端子ｂに切り換えることで、発電機６の発電電力をバッテリ１１に送り、これを充電したり、あるいは、電気負荷１４に直接電力供給できるため、電気負荷１４の動作を確保できる。
また、ステップＳ２７において、所定時間の経過あるいは発電電圧の低下が判定された場合には、発電電圧は確実に１２Ｖに低下しているため、発電電圧が十分に低下していない状態で３端子スイッチ１７をバッテリ側端子ｂに切り換えた場合に生ずるバッテリ１１の破損を防止できる。
尚、この発明は上記実施形態に限られるものではなく、例えば、後輪をエンジンで駆動し、前輪をモータで駆動する構成にしても良い。また、発電機の出力電圧は第１の電圧として４２Ｖを例にして説明したが、モータ８をアシストできれば電圧値は４２Ｖに限られない。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明してきたように、請求項１に記載した発明によれば、エンジンを駆動することにより発電機を駆動して発電を行うと同時に、この発電機の発電電力によって第２の駆動輪を駆動することができるため、発電機により発電をしている場合にも、モータによるエンジンのアシストを行うことができる効果がある。また、発電機とモータが別々に配置できるため、例えば、フロント側にはエンジンと発電機を設け、リア側にはモータを配置する等、ハイブリッド車両としてのレイアウトの自由度が高まるという効果がある。
【００３３】
そして、第２の電圧よりも高い第１の電圧で発電してモータを作動させることができるため、配線を細くしても電力損失を低減することができる効果がある。更に、第１のバッテリや第２のバッテリが劣化したり、残容量が少ない等、第１のバッテリや第２のバッテリに異常があった場合、あるいは、電気負荷の消費電力が多くなった場合には、モータの駆動を停止して、発電機の発電電力を直流電圧変換器を介して第２のバッテリに送りこれを充電したり、あるいは、直接的に電気負荷に供給できるため、電気負荷の動作を確保できるという効果がある。
【００３４】
請求項２に記載した発明によれば、エンジンを駆動することにより発電機を駆動して発電を行うと同時に、この発電機の発電電力によって第２の駆動輪を駆動することができるため、発電機により発電をしている場合にも、モータによるエンジンのアシストを行うことができる効果がある。また、発電機とモータが別々に配置できるため、例えば、フロント側にはエンジンと発電機を設け、リア側にはモータを配置する等、ハイブリッド車両としてのレイアウトの自由度が高まるという効果がある。
【００３５】
更に、モータによるアシストが必要なときには第１の電圧でモータを作動させることができるため、配線を細くしても電力損失を低減することができる効果がある。
そして、バッテリの異常時、あるいは、電気負荷の消費電力が増大した場合にはモータの駆動を停止して、発電機を第２の電圧に切り換え、更に、切換スイッチをバッテリ側に切り換えて発電電力を電気負荷に供給できるため、電気負荷の動作を確保できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施形態のレイアウトを示す平面説明図である。
【図２】この発明の第１実施形態の電気配線図である。
【図３】この発明の第１実施形態及び第２実施形態のスリップ時のアシスト制御を示すフローチャート図である。
【図４】この発明の第１実施形態のバッテリ異常時の制御を示すフローチャート図である。
【図５】この発明の第２実施形態の電気配線図である。
【図６】この発明の第２実施形態のバッテリ異常時の制御を示すフローチャート図である。
【符号の説明】
１ 前輪（第１の駆動輪）
２ エンジン
６ 発電機
７ 後輪（第２の駆動輪）
８ モータ
９ レギュレータ調整器（発電電圧調整手段）
１１ バッテリ（第１のバッテリ）
１２ 直流電圧変換器
１３ 補器用バッテリ（第２のバッテリ）
１４ 電気負荷
１５ コントロールユニット（第１の制御手段）
１６ 消費電力センサ
１７ ３端子スイッチ（切換スイッチ）
４２Ｖ 第１の電圧
１２Ｖ 第２の電圧
ｂ バッテリ側端子（バッテリ側）
ｍ モータ側端子（モータ側）
Ｓ１３，Ｓ１４、Ｓ２３，Ｓ２４ 消費電力が所定以上となったことを検出する手段
Ｓ１５ モータの駆動を停止する手段
Ｓ２８ 第２の制御手段
【発明の属する技術分野】
この発明は、ハイブリッド車両に係るものであり、特に、前輪をエンジンで駆動し、後輪はモータで駆動する４ＷＤタイプのハイブリッド車両に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、エンジンの駆動力をモータによりアシストするハイブリッド車両が知られている。この種のハイブリッド車両の中には、エンジンにモータ／ジェネレータを並列に設け、加速時にはモータ／ジェネレータをモータとして作動させてエンジンをアシストし、減速時にはモータ／ジェネレータをジェネレータとして作動させ、バッテリに充電を行うパラレルハイブリッド車両がある（例えば、類似技術として、特開平９−１４０００６号公報参照）。
また、量産タイプのガソリン車に対して若干の改良を施し、従来の１２Ｖバッテリによりモータで後輪をアシストする簡易的なハイブリッド車両も検討されている。
【０００３】
そして、特開平８−２３７８１１号公報に示されているように、エンジンで発電機を駆動して得られた電力で１２Ｖのバッテリを充電し、このバッテリ電力で後輪モータを駆動するものであって、前記バッテリを２個配置して、通常走行時は２つのバッテリを並列（１２Ｖ）にして使用し、モータ高回転時は２つのバッテリを直列（２４Ｖ）にして駆動電圧を高くするものもある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、第１の従来技術のモータ／ジェネレータを設けたものにあっては、モータ／ジェネレータは、モータあるいはジェネレータとして選択して使用されるため、発電と同時に駆動させることはできないという問題がある。また、例えば、フロントエンジン車ではフロントエンジンに連結したモータ／ジェネレータはフロント側に配置せざるを得ない等、レイアウトの自由度が低いという問題がある。
【０００５】
一方、第２の従来技術の後輪をアシストする簡易的なハイブリッド車両においては、１２Ｖでモータを駆動するためモータ電流が大きく、配線での電力損失が大きいため、配線を太くせざるを得ないという問題がある。
そして、第３の従来技術である後輪アシスト式ハイブリッド車両にあっては、モータ駆動電圧は高くできるが、ジェネレータは依然として低電圧であるため、上述した配線における電力損失が大きいという問題がある。
そこで、この発明は、ハイブリッド車両としてのレイアウトの自由度が高く、高電圧にすることで配線を太くする必要もなく、バッテリの異常時等においても電気負荷への電力供給を確保できるハイブリッド車両を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に記載した発明は、第１の駆動輪（例えば、実施形態における前輪１）を駆動するエンジン（例えば、実施形態におけるエンジン２）と、該エンジンによって駆動され、第１の電圧（例えば、実施形態における４２Ｖ）で発電する発電機（例えば、実施形態における発電機６）と、該発電機の発電電力によって充電される第１のバッテリ（例えば、実施形態におけるバッテリ１１）と、該発電機の発電電力によって第２の駆動輪（例えば、実施形態における後輪７）を駆動するモータ（例えば、実施形態におけるモータ８）と、前記発電機による発電電圧を第１の電圧より低い第２の電圧（例えば、実施形態における１２Ｖ）に降圧する直流電圧変換器（例えば、実施形態における直流電圧変換器１２）と、該直流電圧変換器に接続されて前記降圧された電圧により電力が供給される第２のバッテリ（例えば、実施形態における補器用バッテリ１３）および電気負荷（例えば、実施形態における電気負荷１４）と、該電気負荷の使用電力を検出する消費電力センサ（例えば、実施形態における消費電力センサ１６）と、前記第１のバッテリまたは第２のバッテリの異常あるいは前記電気負荷による消費電力が所定値以上となったことを検出する手段（例えば、実施形態におけるステップＳ１３、ステップＳ１４）と、前記第１のバッテリまたは第２のバッテリの異常時あるいは電気負荷による消費電力が所定値以上となったときに前記モータの駆動を停止すると共に第１のバッテリと第２のバッテリと電気負荷のうち少なくとも電気負荷へ発電電圧を供給する手段（例えば、実施形態におけるコントロールユニット１５）を備えたことを特徴とする。
【０００７】
このように構成することで、エンジンが駆動すると発電機によって第２の電圧よりも高い第１の電圧でモータが第２の駆動輪を駆動して、エンジンをアシストすることができる。この場合、発電機の発電電力は直流電圧変換器によって第２の電圧に降圧されて第２のバッテリに供給され各種電気負荷に供給することができる。
ここで、第１のバッテリまたは第２のバッテリに異常があった場合、もしくは、電気負荷の使用電力が多くなったことが検出されると、例えば、スイッチ１０をＯＦＦにして前記駆動モータを停止し、電気負荷に電力を供給することができる。
【０００８】
請求項２に記載した発明は、第１の駆動輪（例えば、実施形態における前輪１）を駆動するエンジン（例えば、実施形態におけるエンジン２）と、該エンジンによって駆動される発電機（例えば、実施形態における発電機６）と、該発電機の発電電力によって第２の駆動輪（例えば、実施形態における後輪７）を駆動するモータ（例えば、実施形態におけるモータ８）と、該発電機の発電電圧で充電され電気負荷（例えば、実施形態における電気負荷１４）に電力を供給するバッテリ（例えば、実施形態におけるバッテリ１１）と、前記発電機の発電電圧の供給を前記モータと前記バッテリとで切り換える切換スイッチ（例えば、実施形態における３端子スイッチ１７）と、前記発電機の発電電圧を可変の電圧に調整する発電電圧調整手段（例えば、実施形態におけるレギュレータ調整器９）と、記モータによるアシストが必要なときに前記発電機の発電電圧を第１の電圧（例えば、実施形態における４２Ｖ）に調整すると共に切換スイッチをモータ側（例えば、実施形態におけるモータ側端子ｍ）に切り換え、アシストが不要なときには、発電電圧を第１の電圧よりも低い第２の電圧（例えば、実施形態における１２Ｖ）に調整すると共に切換スイッチをバッテリ側（例えば、実施形態におけるバッテリ側端子ｂ）に切り換える第１の制御手段（例えば、実施形態におけるコントロールユニット１５）と、前記バッテリの異常あるいは前記電気負荷による消費電力が所定値以上となったことを検出する手段（例えば、実施形態におけるステップＳ２３、ステップＳ２４）と、前記バッテリの異常時等に発電電圧を第２の電圧に調整し、所定時間経過後に切換スイッチをバッテリ側に切り換える第２の制御手段（例えば、実施形態におけるステップＳ２８）を備えたことを特徴とする。
このように構成することで、アシストが必要な場合には、第１の制御手段によって発電機の発電電圧を発電電圧調整手段で第１の電圧に調整すると共に切換スイッチをモータ側に切り換えるため、エンジンが駆動すると発電機によって第２の駆動輪が駆動してエンジンをアシストできる。一方、アシストが不要な場合には、第１の制御手段によって発電機の発電電圧を発電電圧調整手段で第１の電圧より低い第２の電圧に調整すると共に切換スイッチをバッテリ側に切り換えるため、エンジンが駆動すると発電機によってバッテリに電力を供給できる。ここで、バッテリの異常あるいは電気負荷の消費電力が多くなったことが検出されると、第２の制御手段によって発電機の発電電圧を発電電圧調整手段で第２の電圧に調整し、所定時間後に切換スイッチをバッテリ側に切り換えるため、エンジンが駆動すると発電機によって、電気負荷に電力を供給できると共に、発電電圧が十分に低下していない状態で切換スイッチをバッテリ側に切り換えた場合に生ずるバッテリの破損を防止することができる。
【０００９】
請求項３に記載した発明は、第１の駆動輪（例えば、実施形態における前輪１）を駆動するエンジン（例えば、実施形態におけるエンジン２）と、該エンジンによって駆動される発電機（例えば、実施形態における発電機６）と、該発電機の発電電力によって第２の駆動輪（例えば、実施形態における後輪７）を駆動するモータ（例えば、実施形態におけるモータ８）と、該発電機の発電電圧で充電され電気負荷（例えば、実施形態における電気負荷１４）に電力を供給するバッテリ（例えば、実施形態におけるバッテリ１１）と、前記発電機の発電電圧の供給を前記モータと前記バッテリとで切り換える切換スイッチ（例えば、実施形態における３端子スイッチ１７）と、前記発電機の発電電圧を可変の電圧に調整する発電電圧調整手段（例えば、実施形態におけるレギュレータ調整器９）と、記モータによるアシストが必要なときに前記発電機の発電電圧を第１の電圧（例えば、実施形態における４２Ｖ）に調整すると共に切換スイッチをモータ側（例えば、実施形態におけるモータ側端子ｍ）に切り換え、アシストが不要なときには、発電電圧を第１の電圧よりも低い第２の電圧（例えば、実施形態における１２Ｖ）に調整すると共に切換スイッチをバッテリ側（例えば、実施形態におけるバッテリ側端子ｂ）に切り換える第１の制御手段（例えば、実施形態におけるコントロールユニット１５）と、前記バッテリの異常あるいは前記電気負荷による消費電力が所定値以上となったことを検出する手段（例えば、実施形態におけるステップＳ２３、ステップＳ２４）と、前記バッテリの異常時等に発電電圧を第２の電圧に調整し、発電電圧が第２の電圧になったことを検出したときに切換スイッチをバッテリ側に切り換える第２の制御手段（例えば、実施形態におけるステップＳ２８）を備えたことを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施形態を図面と共に説明する。
図１はこの発明の第１実施形態のハイブリッド車両のレイアウトを示す平面説明図である。
同図において１は前輪を示し、この前輪１はエンジン２にディファレンシャルギア３およびトランスミッション４を介して駆動される。エンジン２にはベルト５を介して発電機６が連結されている。一方、７は後輪を示し、この後輪７は、左右の後輪７に連結されたモータ８によって駆動するもので、前記発電機６によって発電された発電電力によって、モータ８を駆動し後輪７を駆動するようになっている。
【００１１】
図２に示すのは、上記ハイブリッド車両の電気配線図である。同図において、発電機６は通常の車両に搭載されるオルタネータと同様の構成のもので、レギュレータ調整器９により出力電圧を、第１の電圧として、例えば、４２Ｖに調整できるようになっている。
発電機６にはスイッチ１０を介して接続されたモータ８と、４２Ｖのバッテリ１１と、直流電圧変換器１２とが各々接続されている。そして、直流電圧変換器１２には１２Ｖの補器用バッテリ１３と、例えば、ヘッドランプ、エンジン補器等の電気負荷１４が各々接続されている。
【００１２】
また、１５はコントロールユニットを示し、このコントロールユニット１５はスイッチ１０、レギュレータ調整器９、バッテリ１１、補器用バッテリ１３、および、電気負荷１４の消費電力センサ１６に接続されており、バッテリ１１、補器用バッテリ１３、および、消費電力センサ１６からの信号に基づいて、レギュレータ調整器９とスイッチ１０を制御するものである。尚、Ｇはモータ８、バッテリ１１、補器用バッテリ１３および電気負荷１４のアースを示す。
ここで、バッテリ１１および補器用バッテリ１３からは図示しない残容量センサ等により残容量と劣化に関する信号がコントロールユニット１５に送られる。尚、劣化についてはバッテリ使用時の電圧の変化率によって判定することができる。
【００１３】
したがって、アシストが必要である場合には、スイッチ１０をＯＮにしエンジン２が駆動すると、発電機６によって４２Ｖの電圧で発電がなされモータ８が駆動する。これによってエンジン２は後輪７の駆動によってアシストされる。このとき発電機６に余裕があれば、発電機６の発電電力によって４２Ｖのバッテリ１１が充電され、１２Ｖの補器用バッテリ１３には直流電圧変換器１２により降圧された電圧で充電がなされる。また、１２Ｖの補器用バッテリ１３を介して電気負荷１４に電力が供給される。尚、発電機６に余裕がなければバッテリ１１の電力を一部使用してモータ８を駆動する。ここで、モータ８の駆動電力はスイッチ１０をトランジスタ等で構成してスイッチング制御することで調整できるが、他にモータ８への調整信号（他励モータの場合は界磁電流、交流モータの場合にはインバータのスイッチング制御等）によって制御できる。
【００１４】
そして、回生が必要な場合には上記スイッチ１０はＯＮのままで、発電機６をバッテリ１１と補器用バッテリ１３を充電しない低電圧（例えば、０Ｖ）に調整すればモータ８による回生エネルギーによって上記バッテリ１１と補器用バッテリ１３を充電できる。尚、モータ８の発電電力はモータ８への調整信号（他励モータの場合は界磁電流、交流モータの場合にはインバータのスイッチング制御等）によって制御できる。
また、アシストも回生も必要ない通常走行の場合には、スイッチ１０をＯＦＦにしてモータ８を停止すれば、発電機６によって上記バッテリ１１と補器用バッテリ１３を充電できる。
【００１５】
したがって、第１実施形態によれば、エンジン２を駆動することにより発電機６を駆動して発電を行うと同時に、この発電機６の発電電力によって後輪７を駆動することができるため、発電機６により発電をしている場合にも、モータ８によるエンジン２のアシストを行うことができる。また、フロント側にはエンジン２と発電機６を設け、リア側にはモータ８を配置できるため、フロント側にエンジン２と発電機６とモータ８を設けた場合に比較してレイアウトの自由度が高まる。
また、４２Ｖで発電してモータ８を作動させることができるため、配線を細くでき電力損失を低減することができる。
そして、発電機６の発電電力でモータ８を駆動するため、４２Ｖのバッテリ１１には、バッファーとしての機能を持たせているに過ぎず、バッテリ１１からの持ち出し電流が少なくなり、４２Ｖのバッテリ１１の劣化が少なくなる。
【００１６】
次に、図３のフローチャートによってスリップ時のアシスト制御について説明する。
同図のステップＳ０において、エンジン２が始動して、モータ８、および、発電機６に異常がないことが確認され作動条件が成立すると、次のステップＳ１において、車輪速、エンジン回転数Ｎｅ、ギア位置が比較され、ステップＳ２において車両がスリップしているか否かが判定される。車両がスリップしていない場合にはリターンする。ステップＳ２において、車両がスリップしていると判定された場合にはステップＳ３においてスイッチ１０がＯＮとなり、ステップＳ４でスリップ量に応じて発電機６の出力増大、または、モータ８の入力が増大され、ステップＳ５において車両のスリップが終わったか否かが判定される。
【００１７】
ステップＳ５において車両のスリップが終わったと判定された場合には、ステップＳ６において発電機６の出力を低減、または、モータ８の入力を減少させ、ステップＳ７においてスイッチ１０をＯＦＦにしてリターンする。ステップＳ５において車両のスリップが終わっていないと判定された場合には、ステップＳ４に進み、前述と同様の操作を繰り返す。
したがって、前輪１がスリップしている場合には、モータ８を駆動して４ＷＤに切り替えて、車両のスリップ状態から速やかに脱却することができる。
【００１８】
次に、図４のフローチャートによってバッテリ異常時等の制御について説明する。
同図のステップＳ１０においてモータ８が作動しているか否かが判定され、作動していないと判定された場合にはリターンする。作動していると判定された場合には、ステップＳ１１に進み、バッテリ１１と補器用バッテリ１３の状態を検出し、更にステップＳ１２において電気負荷１４の消費電力を消費電力センサ１６によって検出する。
【００１９】
次に、ステップＳ１３において、バッテリ１１と補器用バッテリ１３の検出結果からバッテリ１１と補器用バッテリ１３の双方とも良好な状態か否かが判定される。ステップＳ１３において双方とも、残容量が十分にあり劣化していないと判定された場合にはステップＳ１４に進む。また、ステップＳ１３において、バッテリ１１と補器用バッテリ１３のいずれかが残容量や劣化の点で問題がある場合にはステップＳ１５に進む。
【００２０】
ステップＳ１４においては、消費電力センサ１６によって検出された電気負荷１４の消費電力が所定値より多いか否かが判定される。消費電力が多いと判定された場合には、ステップＳ１３でバッテリ１１と補器用バッテリ１３に問題があると判定された場合と同様に、ステップＳ１５においてスイッチ１０がＯＦＦとなりモータ８が停止してリターンする。
ステップＳ１４において消費電力が少ないと判定された場合にはリターンする。尚、ステップＳ１４における所定値とは、補器用バッテリ１３の残容量が急速に低下してしまうような消費量である（第２実施形態でも同様）。
【００２１】
したがって、バッテリ１１や補器用バッテリ１３が劣化したり、残容量が少ない等、バッテリ１１や補器用バッテリ１３に異常があった場合、あるいは、電気負荷１４の消費電力が多くなった場合には、モータ８の駆動を停止し、発電機６の発電電力を直流電圧変換器１２を介して補器用バッテリ１３に送りこれを充電したり、直接電気負荷１４に電力を供給できるため、電気負荷１４の動作を確保できる。
【００２２】
次に、この発明の第２実施形態を図５、図６によって説明する。尚、前記第１実施形態と同一部分には同一符号を付して説明する。
図５に示すのは、第２実施形態のハイブリッド車両の電気配線図である。同図において、発電機６はエンジン２によって駆動し、この発電機６はレギュレータ調整器９により出力電圧を可変（少なくとも１２Ｖから４２Ｖ）に調整できるようになっている。発電機６の出力側には３端子スイッチ１７が接続され、この３端子スイッチ１７によって発電機６の発電電圧をモータ８とバッテリ１１とで切り換えるようになっている。
【００２３】
３端子スイッチ１７のバッテリ側端子ｂには１２Ｖのバッテリ１１が接続され、更に、このバッテリ１１から電力を供給されるヘッドランプ、エンジン補器等の電気負荷１４が接続されている。ここで、電気負荷１４の手前には電気負荷１４の消費電力を検出する消費電力センサ１６が設けられている。３端子スイッチ１７のモータ側端子ｍにはスイッチ１０を介してモータ８が接続されている。尚、Ｇはモータ８、バッテリ１１および電気負荷１４のアースを示す。
【００２４】
また、１５はコントロールユニットを示し、このコントロールユニット１５は、３端子スイッチ１７、スイッチ１０、レギュレータ調整器９、バッテリ１１、および、電気負荷１４の消費電力センサ１６に接続されており、バッテリ１１、および、消費電力センサ１６からの信号に基づいて、レギュレータ調整器９と３端子スイッチ１７とスイッチ１０を制御するものである。尚、Ｇはモータ８、バッテリ１１および電気負荷１４のアースを示す。
ここで、バッテリ１１からは図示しない残容量センサ等から残容量と劣化に関する信号がコントロールユニット１５に送られる。
【００２５】
したがって、モータ８によるアシストが必要な場合には、スイッチ１０をＯＮにしコントロールユニット１５によってレギュレータ調整器９で発電機６の出力電圧を４２Ｖに調整すると共に３端子スイッチ１７をモータ側端子ｍに切り換えて、発電機６からの出力電圧によりモータ８を駆動して後輪７を駆動することができるため、前輪１がスリップした場合や、急加速したい場合に速やかに対応できる。尚、ここでモータ８の駆動電力はスイッチ１０をトランジスタ等で構成してスイッチング制御することで調整できるが、他にモータ８への調整信号（他励モータの場合は界磁電流、交流モータの場合にはインバータのスイッチング制御等）によって制御できる。
【００２６】
また、アシストが必要ない通常走行の場合には、スイッチ１０をＯＦＦにしてモータ８を停止し、コントロールユニット１５によってレギュレータ調整器９で発電機６の出力電圧を１２Ｖに調整すると共に３端子スイッチ１７をバッテリ側端子ｂに切り換えて、発電機６からの出力電圧による電力をバッテリ１１に供給し、上記バッテリ１１を介して電気負荷１４に電力を供給できる。
【００２７】
したがって、第２実施形態によれば、エンジン２を駆動することにより発電機６を駆動して発電を行うと同時に、この発電機６の発電電力によって後輪７を駆動することができるため、発電機６により発電をしている場合にも、モータ８によるエンジン２のアシストを行うことができる。
そして、フロント側にはエンジン２と発電機６を設け、リア側にはモータ８を配置できるため、フロント側にエンジン２と発電機６とモータ８を設けた場合に比較してレイアウトの自由度が高まる。
また、４２Ｖで発電してモータ８を作動させることができるため、配線を細くでき電力損失を低減することができる。
【００２８】
次に、図６のフローチャートによってバッテリ異常時等の制御について説明する。尚、スリップ時のアシスト制御については第１実施形態の図３と同様であるので説明は省略する。
図６のステップＳ２０においてモータ８が作動しているか否かが判定され、作動していないと判定された場合にはリターンする。作動していると判定された場合には、ステップＳ２１に進み、バッテリ１１の状態を検出し、更にステップＳ２２において電気負荷１４の消費電力を消費電力センサ１６によって検出する。
【００２９】
次に、ステップＳ２３において、バッテリ１１が良好な状態か否かが判定される。ステップＳ２３において、バッテリ１１の残容量が十分にあり、かつ劣化していないと判定された場合にはステップＳ２４に進む。また、ステップＳ２３において、バッテリ１１が残容量や劣化の点で問題がある場合にはステップＳ２５に進む。
【００３０】
ステップＳ２４においては、消費電力センサ１６によって検出された電気負荷１４の消費電力が多いか（所定値より）否かが判定される。消費電力が多いと判定された場合には、ステップＳ２３でバッテリ１１に問題があると判定された場合と同様に、ステップＳ２５においてスイッチ１０がＯＦＦとなりモータ８が停止し、あるいは、モータ８が低出力化する。尚、ステップＳ２４において消費電力が少ないと判定された場合にはリターンする。次に、ステップＳ２６において発電機６の電圧をレギュレータ調整器９によって１２Ｖに低減してステップＳ２７に進む。
ステップＳ２７においてタイマにより所定時間（発電電圧が１２Ｖに低下するに十分な時間）経過したか、あるいは、発電電圧が低下したことが確認されたら、ステップＳ２８において３端子スイッチ１７をバッテリ側端子ｂに切り換えリターンする。
【００３１】
したがって、バッテリ１１が劣化したり、残容量が少ない等、バッテリ１１に異常があった場合、あるいは、電気負荷１４の消費電力が多くなった場合には、モータ８の駆動を停止する等し、３端子スイッチ１７をバッテリ側端子ｂに切り換えることで、発電機６の発電電力をバッテリ１１に送り、これを充電したり、あるいは、電気負荷１４に直接電力供給できるため、電気負荷１４の動作を確保できる。
また、ステップＳ２７において、所定時間の経過あるいは発電電圧の低下が判定された場合には、発電電圧は確実に１２Ｖに低下しているため、発電電圧が十分に低下していない状態で３端子スイッチ１７をバッテリ側端子ｂに切り換えた場合に生ずるバッテリ１１の破損を防止できる。
尚、この発明は上記実施形態に限られるものではなく、例えば、後輪をエンジンで駆動し、前輪をモータで駆動する構成にしても良い。また、発電機の出力電圧は第１の電圧として４２Ｖを例にして説明したが、モータ８をアシストできれば電圧値は４２Ｖに限られない。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明してきたように、請求項１に記載した発明によれば、エンジンを駆動することにより発電機を駆動して発電を行うと同時に、この発電機の発電電力によって第２の駆動輪を駆動することができるため、発電機により発電をしている場合にも、モータによるエンジンのアシストを行うことができる効果がある。また、発電機とモータが別々に配置できるため、例えば、フロント側にはエンジンと発電機を設け、リア側にはモータを配置する等、ハイブリッド車両としてのレイアウトの自由度が高まるという効果がある。
【００３３】
そして、第２の電圧よりも高い第１の電圧で発電してモータを作動させることができるため、配線を細くしても電力損失を低減することができる効果がある。更に、第１のバッテリや第２のバッテリが劣化したり、残容量が少ない等、第１のバッテリや第２のバッテリに異常があった場合、あるいは、電気負荷の消費電力が多くなった場合には、モータの駆動を停止して、発電機の発電電力を直流電圧変換器を介して第２のバッテリに送りこれを充電したり、あるいは、直接的に電気負荷に供給できるため、電気負荷の動作を確保できるという効果がある。
【００３４】
請求項２に記載した発明によれば、エンジンを駆動することにより発電機を駆動して発電を行うと同時に、この発電機の発電電力によって第２の駆動輪を駆動することができるため、発電機により発電をしている場合にも、モータによるエンジンのアシストを行うことができる効果がある。また、発電機とモータが別々に配置できるため、例えば、フロント側にはエンジンと発電機を設け、リア側にはモータを配置する等、ハイブリッド車両としてのレイアウトの自由度が高まるという効果がある。
【００３５】
更に、モータによるアシストが必要なときには第１の電圧でモータを作動させることができるため、配線を細くしても電力損失を低減することができる効果がある。
そして、バッテリの異常時、あるいは、電気負荷の消費電力が増大した場合にはモータの駆動を停止して、発電機を第２の電圧に切り換え、更に、切換スイッチをバッテリ側に切り換えて発電電力を電気負荷に供給できるため、電気負荷の動作を確保できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施形態のレイアウトを示す平面説明図である。
【図２】この発明の第１実施形態の電気配線図である。
【図３】この発明の第１実施形態及び第２実施形態のスリップ時のアシスト制御を示すフローチャート図である。
【図４】この発明の第１実施形態のバッテリ異常時の制御を示すフローチャート図である。
【図５】この発明の第２実施形態の電気配線図である。
【図６】この発明の第２実施形態のバッテリ異常時の制御を示すフローチャート図である。
【符号の説明】
１ 前輪（第１の駆動輪）
２ エンジン
６ 発電機
７ 後輪（第２の駆動輪）
８ モータ
９ レギュレータ調整器（発電電圧調整手段）
１１ バッテリ（第１のバッテリ）
１２ 直流電圧変換器
１３ 補器用バッテリ（第２のバッテリ）
１４ 電気負荷
１５ コントロールユニット（第１の制御手段）
１６ 消費電力センサ
１７ ３端子スイッチ（切換スイッチ）
４２Ｖ 第１の電圧
１２Ｖ 第２の電圧
ｂ バッテリ側端子（バッテリ側）
ｍ モータ側端子（モータ側）
Ｓ１３，Ｓ１４、Ｓ２３，Ｓ２４ 消費電力が所定以上となったことを検出する手段
Ｓ１５ モータの駆動を停止する手段
Ｓ２８ 第２の制御手段
Claims (3)
- 第１の駆動輪を駆動するエンジンと、
該エンジンによって駆動され、第１の電圧で発電する発電機と、
該発電機の発電電力によって充電される第１のバッテリと、
該発電機の発電電力によって第２の駆動輪を駆動するモータと、
前記発電機による発電電圧を第１の電圧より低い第２の電圧に降圧する直流電圧変換器と、
該直流電圧変換器に接続されて前記降圧された電圧により電力が供給される第２のバッテリおよび電気負荷と、
該電気負荷の使用電力を検出する消費電力センサと、
前記第１のバッテリまたは第２のバッテリの異常あるいは前記電気負荷による消費電力が所定値以上となったことを検出する手段と、
前記第１のバッテリまたは第２のバッテリの異常時あるいは電気負荷による消費電力が所定値以上となったときに、前記モータの駆動を停止すると共に第１のバッテリと第２のバッテリと電気負荷のうち少なくとも電気負荷へ発電電圧を供給する手段を備えたことを特徴とするハイブリッド車両。 - 第１の駆動輪を駆動するエンジンと、
該エンジンによって駆動される発電機と、
該発電機の発電電力によって第２の駆動輪を駆動するモータと、
該発電機の発電電圧で充電され電気負荷に電力を供給するバッテリと、
前記発電機の発電電圧の供給を前記モータと前記バッテリとで切り換える切換スイッチと、
前記発電機の発電電圧を可変の電圧に調整する発電電圧調整手段と、
前記モータによるアシストが必要なときに前記発電機の発電電圧を第１の電圧に調整すると共に切換スイッチをモータ側に切り換え、アシストが不要なときには、発電電圧を第１の電圧よりも低い第２の電圧に調整すると共に切換スイッチをバッテリ側に切り換える第１の制御手段と、
前記バッテリの異常あるいは前記電気負荷による消費電力が所定値以上となったことを検出する手段と、
前記バッテリの異常時等に発電電圧を第２の電圧に調整し、所定時間経過後に切換スイッチをバッテリ側に切り換える第２の制御手段を備えたことを特徴とするハイブリッド車両。 - 第１の駆動輪を駆動するエンジンと、
該エンジンによって駆動される発電機と、
該発電機の発電電力によって第２の駆動輪を駆動するモータと、
該発電機の発電電圧で充電され電気負荷に電力を供給するバッテリと、
前記発電機の発電電圧の供給を前記モータと前記バッテリとで切り換える切換スイッチと、
前記発電機の発電電圧を可変の電圧に調整する発電電圧調整手段と、
前記モータによるアシストが必要なときに前記発電機の発電電圧を第１の電圧に調整すると共に切換スイッチをモータ側に切り換え、アシストが不要なときには、発電電圧を第１の電圧よりも低い第２の電圧に調整すると共に切換スイッチをバッテリ側に切り換える第１の制御手段と、
前記バッテリの異常あるいは前記電気負荷による消費電力が所定値以上となったことを検出する手段と、
前記バッテリの異常時等に発電電圧を第２の電圧に調整し、発電電圧が第２の電圧になったことを検出したときに切換スイッチをバッテリ側に切り換える第２の制御手段を備えたことを特徴とするハイブリッド車両。
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