JP3767103B2

JP3767103B2 - 電気自動車の制御装置

Info

Publication number: JP3767103B2
Application number: JP19104397A
Authority: JP
Inventors: 弘之平野; 眞一郎北田; 俊雄菊池; 英二稲田; 剛麻生; 隆一井戸口; 雄太郎金子
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1997-07-16
Filing date: 1997-07-16
Publication date: 2006-04-19
Anticipated expiration: 2017-07-16
Also published as: JPH1141714A; US6137250A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両駆動用電動モータへ電力供給する蓄電池（バッテリ）に供給する電力を、発電機駆動用エンジン（例えば内燃機関）により駆動される発電機で供給するようにしたシリーズハイブリッド電気自動車における発電機駆動用エンジンの制御技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
発電機及び発電機駆動用エンジンを搭載した電気自動車はシリーズハイブリッド車（ＳＨＥＶ）と呼ばれるものがある。これは、発電機を搭載することにより電気自動車（ＥＶ）の航続距離の拡大等を狙いとしたものであるが、従来における該発電機の制御方法は、例えば以下のようになっていた。
【０００３】
即ち、蓄電池が充電状態｛例えば、蓄電池の残存容量（ＳＯＣ）が設定値以上｝のときは蓄電池のエネルギのみで走行し、蓄電池の残存容量が少なくなった（例えば、ＳＯＣがある設定値より小さくなった）ときにエンジンを始動させて発電機による発電を開始し、これのエネルギを駆動モータのエネルギ若しくは蓄電池の充電に使用し、蓄電池の残存容量（ＳＯＣ）が所定値に達したらエンジン駆動による発電機の発電を停止するようにしていた。
【０００４】
なお、この際、例えば特開平６−２４５３２４号公報に開示されるものでは、蓄電池残存容量（ＳＯＣ）を正確に検出するために、アクセル開度が所定値以下の条件下で、蓄電池電圧を測定して、蓄電池残存容量（ＳＯＣ）を検出するようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような従来のものでは、発電開始時期、即ち発電機駆動用エンジンの始動のタイミングを、前記蓄電池残存容量（ＳＯＣ）のみで判断するようにしていたため、例えば車両停止時等にエンジン始動が行なわれる場合もあり、クランキングによる振動や騒音により、運転者等が不快を感ずる惧れがあり、電気自動車の特徴である静かな走行フィーリングが損なわれる惧れがあった。
【０００６】
本発明は、このような従来の実情に鑑みなされたもので、良好に蓄電池を充電させることができると同時に、発電機駆動用エンジンの始動のためのクランキングによる振動・騒音が運転者等に対して違和感等を与えることを抑制できるようにした電気自動車の制御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】
このため、請求項１に記載の発明では、
車両駆動用電気モータと、
前記車両駆動用電気モータへの電力供給用の充放電可能な蓄電池と、
前記車両駆動用電気モータ或いは前記蓄電池への電力供給のために発電を行なう発電機と、
前記発電機を駆動するための発電機駆動用エンジンと、
を含んで構成された電気自動車の制御装置において、
前記蓄電池の残存容量が通常発電開始残存容量以下となったときに、前記発電機駆動用エンジンを始動して前記発電機による発電を行なわせると共に、前記蓄電池の残存容量が通常発電開始残存容量より多い場合でも、アクセルペダル踏み込む量が所定値以上であるときに、前記発電機駆動用エンジンを始動して前記発電機による発電を行なわせ、かつ、前記所定値が、前記蓄電池の残存容量が少なくなるに従って小さな値に設定されるようにした発電制御手段
を含んで構成した。
また、請求項２に記載の発明では、
同様の電気自動車の制御装置において、
前記蓄電池の残存容量が通常発電開始残存容量以下となったときに、前記発電機駆動用エンジンを始動して前記発電機による発電を行なわせると共に、前記蓄電池の残存容量が通常発電開始残存容量より多い場合でも、アクセルペダル踏み込み速度が所定値以上であるときに、前記発電機駆動用エンジンを始動して前記発電機による発電を行なわせ、かつ、前記所定値が、前記蓄電池の残存容量が少なくなるに従って小さな値に設定されるようにした発電制御手段
を含んで構成した。
【０００８】
また、請求項３に係る発明は、
同様の電気自動車の制御装置において、
前記蓄電池の残存容量が通常発電開始残存容量以下となったときに、前記発電機駆動用エンジンを始動して前記発電機による発電を行なわせると共に、前記蓄電池の残存容量が通常発電開始残存容量より多い場合でも、車両速度が所定値以上であるときに、前記発電機駆動用エンジンを始動して前記発電機による発電を行なわせ、かつ、前記所定値が、前記蓄電池の残存容量が少なくなるに従って小さな値に設定されるようにした発電制御手段を含んで構成した。
また、請求項４に係る発明は、
同様の電気自動車の制御装置において、
前記蓄電池の残存容量が通常発電開始残存容量以下となったときに、前記発電機駆動用エンジンを始動して前記発電機による発電を行なわせると共に、前記蓄電池の残存容量が通常発電開始残存容量より多い場合でも、車両加速度が所定値以上であるときに、前記発電機駆動用エンジンを始動して前記発電機による発電を行なわせ、かつ、前記所定値が、前記蓄電池の残存容量が少なくなるに従って小さな値に設定されるようにした発電制御手段
を含んで構成した。
【０００９】
請求項１〜請求項４に記載の発明の構成では、蓄電池の残存容量（ＳＯＣ）が通常の発電開始条件である通常発電開始残存容量（例えば図５のＢ３点など）以下となった場合に限らず、蓄電池の残存容量が通常発電開始残存容量より多い場合（例えば図５のＢ２〜Ｂ３の間に有る場合など）でも、所定条件が成立した場合には、発電機駆動用エンジンをクランキング始動させて発電を開始させる構成としたので、以下のような作用効果を奏することができる。
【００１０】
即ち、
蓄電池の残存容量（ＳＯＣ）が通常発電開始残存容量より多い場合でも、所定条件が整っている場合、例えば、車両駆動用電気モータの騒音・振動が大きい条件、車両駆動用電気モータによる車両駆動トルク反力が発電機駆動用エンジンをエンジンマウントに対して一方向に押し付けている条件、或いは車両の走行騒音が大きい条件など、発電機駆動用エンジンを発電開始のためにクランキングしても該クランキングが運転者に違和感を生じさせないような条件が整っている場合に、発電機駆動用エンジンをクランキングして発電させるので、従来に対して運転者に違和感を感じさせずに発電機会を増やすことができる。このため、蓄電池の残存容量が通常発電開始残存容量以下となる頻度を低減することができ、以って車両停止時等においてエンジン始動が行なわれる機会を極力回避することができる。従って、車両停止中等のエンジンのクランキングによる振動や騒音により、運転者等が不快を感ずる惧れを抑制することができる。つまり、発電機会（発電能力）の確保と、運転者への違和感抑制と、を共に高いレベルで両立させることが可能となる。
【００１１】
ここで請求項１に記載の発明では、前記所定条件が、アクセルペダル踏み込み量が所定値以上であることとした。
かかる構成とすると、アクセルペダル踏み込み量（アクセル開度）が所定値以上の場合は、高車速時や加速時或いは登坂時等であり、かかる高車両負荷時に、発電機駆動用エンジンの始動（クランキング）が行なわれることになるので、当該クランキングに伴う騒音は車両のタイヤ騒音や風切り騒音や車両駆動用電気モータの駆動騒音等に包含され、特にクランキングしたことによる騒音が際立つことがなく、当該クランキングに伴う運転者への違和感発生を極力抑制しながら発電を行なうことができるので、蓄電池の残存容量が通常発電開始残存容量以下となる頻度を低減することができ、以って車両停止時等においてエンジン始動が行なわれる機会を極力回避することができ、延いては車両停止中等のエンジンのクランキングによる振動や騒音により、運転者等が不快を感ずる惧れを極力抑制することができることとなる。
【００１２】
しかも、アクセルペダル踏み込み量（アクセル開度）が所定値以上の場合は、高車速時や加速時或いは登坂時等であり、車両駆動用電気モータによる車両駆動トルク反力が発電機駆動用エンジンをエンジンマウントに対して一方向に押し付けている状態でクランキングが行なわれることになるため、当該クランキングに伴う振動が車体を加振して運転者へ違和感を生じさせる惧れを大幅に抑制することができる。
【００１３】
つまり、大きな駆動反力で発電機駆動用エンジンをエンジンマウントに対して一方向に押し付けている状態でクランキングすれば、該クランキングの加振力は駆動反力に対して十分小さいので、運転者はクランキングが行なわれたことをほとんど体感することがなく、クランキングに伴う運転者への違和感発生を極力抑制することができることとなる。
【００１４】
また請求項２に記載の発明では、前記所定条件が、アクセルペダル踏み込み速度が所定値以上であることとした。
かかる構成とすれば、アクセルペダルの所定以上の急踏み込み時に、発電開始条件を満足し、発電機駆動用エンジンの始動のためのクランキングが行なわれることになる。
【００１５】
即ち、アクセルペダルの所定以上の急踏み込み時を所定条件とすれば、上述した各種作用効果を奏することができるうえに、車両駆動用電気モータのトルク変動の発生タイミングをより正確に捕らえることができ、以ってエンジンの始動クランキングをより的確な時期（例えば、駆動反力のピーク時など）に行なわせることができる。よって、クランキングに伴う振動や騒音が、なお一層運転者に体感されないようにすることができ、以って運転者等が不快を感ずる惧れをより一層抑制することができる。
【００１６】
また請求項３に記載の発明では、前記所定条件が、車両速度が所定値以上であることとした。
かかる構成とすれば、車両速度（車速）が所定値以上、例えば車速８０km/h以上のロードノイズや風切騒音が大きくなる条件下で、発電機駆動用エンジンの始動のためのクランキングを行なわせることができることとなる。
【００１７】
即ち、走行に伴うタイヤ騒音や風切騒音が確実に大きくなった条件下でエンジンの始動クランキングを行なわせることができるので、クランキングに伴う振動や騒音が車両のタイヤ騒音や風切り騒音や車両駆動用電気モータの駆動騒音等に包含され、特にクランキングしたことによる騒音が際立つことがなく、当該クランキングに伴う運転者への違和感発生を極力抑制しながら発電を行なうことができることとなる。
【００１８】
また請求項４に記載の発明では、前記所定条件が、車両加速度が所定値以上であることとした。
かかる構成とすれば、車両急加速時の加速度（Ｇ）変化の大きいときに、発電機駆動用エンジンの始動クランキングを行なわせることができる。
即ち、車両急加速時の加速度（Ｇ）変化の大きいときは、走行に伴うタイヤ騒音や風切騒音が大きくなるであろう条件下であり、かつ、運転者が自らの意志でアクセル操作を行なったことも手伝って心理的にも多少の振動・騒音を許容できる（覚悟している）状況であり、かかる状況下でクランキングを行なわせることができるので、より一層的確に、運転者に違和感を与えず発電のために発電機駆動用エンジンの始動クランキングを行なわせることができることとなる。
【００１９】
また、前記アクセルペダル踏み込む量、アクセルペダル踏み込み速度、車両速度または車両加速度のそれぞれの所定値が、前記蓄電池の残存容量が少なくなるに従って小さな値に設定される構成としたことにより、前記蓄電池の残存容量が小さく、より充電要求の強い状態に近づくに従って、発電機会、即ち車両走行中における発電機駆動用エンジンの始動クランキング頻度を増やすことができることとなる。
つまり、例えば、蓄電池の残存容量が所定（例えば図５のＢ２点）以下となった直後は、比較的残存容量に余裕があるので、エンジンクランキングに伴う振動・騒音が運転者に体感され難い状況となるまで発電機会を減らしてエンジン始動が行なわれないようにして違和感発生を最大限回避することができる一方、蓄電池の残存容量が通常発電開始残存容量（例えば図５のＢ３点）に近づくに従って、徐々に始動開始条件を緩めて発電開始（発電機駆動用エンジンの始動クランキング）され易い条件とすることで、発電機会を増やし、走行に支障を来さないようにすることが可能となる。
請求項５に記載の発明では、前記所定条件が、前記蓄電池の残存容量が所定以上多い場合を含まないようにした。かかる構成とすれば、前記蓄電池の残存容量が多く、充電が本来必要でない状態においても、充電がなされるような事態を確実に回避することができる。
【００２１】
【発明の効果】
請求項１〜請求項４に記載の発明によれば、蓄電池の残存容量（ＳＯＣ）が通常発電開始残存容量より多い場合でも、所定条件が整っている場合、例えば、車両駆動用電気モータの騒音・振動が大きい条件、車両駆動用電気モータによる車両駆動トルク反力が発電機駆動用エンジンをエンジンマウントに対して一方向に押し付けている条件、或いは車両の走行騒音が大きい条件など、発電機駆動用エンジンを発電開始のためにクランキングしても該クランキングが運転者に違和感を生じさせないような条件が整っている場合に、発電機駆動用エンジンをクランキングして発電させるので、従来に対して運転者に違和感を感じさせずに発電機会を増やすことができる。このため、蓄電池の残存容量が通常発電開始残存容量以下となる頻度を低減することができ、以って車両停止時等においてエンジン始動が行なわれる機会を極力回避することができる。従って、車両停止中等のエンジンのクランキングによる振動や騒音により、運転者等が不快を感ずる惧れを抑制することができる。つまり、発電機会（発電能力）の確保と、運転者への違和感抑制と、を共に高いレベルで両立させることが可能となる。
また、前記蓄電池の残存容量が小さく、より充電要求の強い状態に近づくに従って、発電機会、即ち車両走行中における発電機駆動用エンジンの始動クランキング頻度を増やすことができることとなる。
つまり、例えば、蓄電池の残存容量が所定（例えば図５のＢ２点）以下となった直後は、比較的残存容量に余裕があるので、エンジンクランキングに伴う振動・騒音が運転者に体感され難い状況となるまで発電機会を減らしてエンジン始動が行なわれないようにして違和感発生を最大限回避することができる一方、蓄電池の残存容量が通常発電開始残存容量（例えば図５のＢ３点）に近づくに従って、徐々に始動開始条件を緩めて発電開始（発電機駆動用エンジンの始動クランキング）され易い条件とすることで、発電機会を増やし、走行（発電能力）に支障を来さないようにすることが可能となる。
【００２２】
特に請求項１に記載の発明によれば、発電機駆動用エンジンの始動（クランキング）に伴う騒音は車両のタイヤ騒音や風切り騒音や車両駆動用電気モータの駆動騒音等に包含され、特にクランキングしたことによる騒音が際立つことがなく、当該クランキングに伴う運転者への違和感発生を極力抑制しながら発電を行なうことができる。従って、蓄電池の残存容量が通常発電開始残存容量以下となる頻度を低減することができ、以って車両停止時等においてエンジン始動が行なわれる機会を極力回避することができ、延いては車両停止中等のエンジンのクランキングによる振動や騒音により、運転者等が不快を感ずる惧れを極力抑制することができる。
【００２３】
しかも、アクセルペダル踏み込み量が所定値以上の場合は、高車速時や加速時或いは登坂時等であり、車両駆動用電気モータによる車両駆動トルク反力が発電機駆動用エンジンをエンジンマウントに対して一方向に押し付けている状態でクランキングが行なわれることになるため、当該クランキングに伴う振動が車体を加振して運転者へ違和感を生じさせる惧れを大幅に抑制することができる。
【００２４】
また特に請求項２に記載の発明によれば、上述した各種作用効果を奏することができるうえに、車両駆動用電気モータのトルク変動の発生タイミングをより正確に捕らえることができ、以ってエンジンの始動クランキングをより的確な時期（例えば、駆動反力のピーク時など）に行なわせることができる。よって、クランキングに伴う振動や騒音が、なお一層運転者に体感されないようにすることができ、以って運転者等が不快を感ずる惧れをより一層抑制することができる。
【００２５】
また特に請求項３に記載の発明によれば、走行に伴うタイヤ騒音や風切騒音が確実に大きくなった条件下でエンジンの始動クランキングを行なわせることができるので、クランキングに伴う振動や騒音が車両のタイヤ騒音や風切り騒音や車両駆動用電気モータの駆動騒音等に包含され、特にクランキングしたことによる騒音が際立つことがなく、当該クランキングに伴う運転者への違和感発生を極力抑制しながら発電を行なうことができることとなる。
【００２６】
また特に請求項４に記載の発明によれば、走行に伴うタイヤ騒音や風切騒音が大きくなるであろう条件下であり、かつ、運転者が自らの意志でアクセル操作を行なったことも手伝って心理的にも多少の振動・騒音を許容できる（覚悟している）状況下でクランキングを行なわせることができるので、より一層的確に、運転者に違和感を与えず発電のために発電機駆動用エンジンの始動クランキングを行なわせることができることとなる。
【００２７】
請求項５に記載の発明によれば、前記蓄電池の残存容量が多く、充電が本来必要でない状態においても、充電がなされるような事態を確実に回避することができる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を、添付の図面に基づいて説明する。
図２は、本発明の第１の実施形態にかかるシリーズハイブリッド車（ＳＨＥＶ）のシステム構成を示す。
本実施形態にかかるＳＨＥＶは、図２に示すように、車両駆動用電動モータ１の出力軸（図示せず）が、減速機２及び減速機２内に設けられた差動装置（図示せず）を介して、左右の車輪３ａ，３ｂを駆動するよう構成されている。
【００３０】
車両駆動用電動モータ１（以下、単に駆動モータ１とも言う）には、回転センサ１ａが取り付けられており、駆動モータ１の回転子（図示せず）の回転数（回転速度）を検出し、ＥＶコントローラ（ＥＶＥＣＵ）８へその情報を送るようになっている。
また、減速機２には、車速センサ２ａが取り付けられており、車両の走行速度（車速Ｖ）を検出し、ＥＶコントローラ（ＥＶＥＣＵ）８及びスピードメータ（図示せず）に情報を送るようになっている。
【００３１】
発電機４は、Ｖベルト等の補機駆動用ベルト６を介して発電機駆動用エンジン（以下、単に内燃機関とも言う）５により駆動される構成となっている。
内燃機関５は、スタータモータ５ａにより始動され、スロットル５ｂにより回転速度が制御されるようになっている。
また、内燃機関５には、回転センサ５ｃが取り付けられており、内燃機関５の回転数（回転速度）を検出し、ＥＶコントローラ（ＥＶＥＣＵ）８にその情報を送るようになっている。
【００３２】
ところで、内燃機関５は、内燃機関コントローラ（ＥＣＣＳ）７により制御され、さらに内燃機関コントローラ（ＥＣＣＳ）７へは、ＥＶコントローラ（ＥＶＥＣＵ）８から、内燃機関５に対する始動指令、停止指令、回転速度等の各種信号が送られるようになっている。
発電機４には、回転センサ４ａが取り付けられており、発電機４の回転数（回転速度）を計測し、ＥＶコントローラ（ＥＶＥＣＵ）８へ情報を送るようになっている。
【００３３】
なお、発電機４で作られた交流電力は、コンバータ９により直流電力に変換され蓄電池（バッテリ）１０に供給され充電が行なわれることになる。
ところで、発電機４で発電される電力量は、ＥＶコントローラ（ＥＣＵ）８から発電機コントローラ（ＧＣ）１１に指令され、該指令を受けた発電機コントローラ（ＧＣ）１１によりモニターされながら発電量（電圧、電流）が制御されることになる。
【００３４】
なお、蓄電池１０は、充電器１２により充電スタンド又は家庭用電源からも充電させることができるようにすることができる。
また、蓄電池１０は、蓄電池コントローラ（ＢＣ）１３により、その充電量及び放電量（蓄電池残存容量）がモニター管理されており、これに基づいて蓄電池コントローラ（ＢＣ）１３では、充電開始指令、充電停止指令等の信号を生成する。
【００３５】
インバータ１４は、蓄電池１０から供給される直流電力を交流電流に変換するもので、これによって変換された交流電力は車両駆動用電動モータ１に供給されるようになっている。
ところで、インバータ１４において、モータコントローラ（ＭＣ）１５により、駆動モータ１に供給する電圧、電流、周波数すなわち駆動モータ１の出力及び回転数（回転速度）がモニターされ管理されるようになっている。
【００３６】
なお、ＥＶコントローラ（ＥＶＥＣＵ）８では、アクセルペダル１８の踏み込み情報、スタートキー１９の位置情報等に基づいて、駆動モータ１に指令すべき出力や回転数（回転速度）等を演算し、その演算結果をモータコントローラ（ＭＣ）に指令する。
ここで、発電機４の出力特性の一例を、図４に示す。
【００３７】
図４は、横軸に内燃機関の回転数（速度）を採り、縦軸に発電機の発電出力を採ったものである。この例では、内燃機関の始動後、回転数Ｎ１で待機運転（アイドル運転）を行い、回転数Ｎ２〜Ｎ３の範囲で任意に発電を行なえるようになっている。
次に、蓄電池１０の充放電特性の一例を、図５に示す。
【００３８】
図５は、横軸に蓄電池残存容量（ＳＯＣ）を採り、縦軸に蓄電池電圧を採ったものである。このようにすると、蓄電池残存容量（ＳＯＣ）が減少するのに伴って蓄電池電圧も漸減し、ある所で急激に蓄電池電圧が低下する特性となる。なお、かかる急激に蓄電池電圧が低下する点を、蓄電池残存容量（ＳＯＣ）０％とする。本実施形態では、充電（発電）完了点Ｂ１を、駆動モータ１の回生充電による余裕代を考慮して蓄電池残存容量８０％の点に設定している。
【００３９】
また、充電（発電）開始点Ｂ３を、駆動モータ１の出力（電力消費）が発電容量より大きい場合に、その差分が蓄電池１０から持ち出されることを考慮して、蓄電池残存容量（ＳＯＣ）２０％の点に設定している。なお、Ｂ３点は従来の発電開始点と略一致するものである。即ち、Ｂ３点は、本発明にかかる『通常発電開始残存容量』に相当するものである。
【００４０】
更に、本実施形態では、蓄電池残存容量（ＳＯＣ）４０％の点にも、残存容量所定値点としてＢ２点を設定してあり、これにより、アクセル開度、車速等の条件が合えば、Ｂ２点とＢ３点間においても、充電（発電）を開始させることを可能とするものである。即ち、従来技術より、余裕をもって充電（発電）が開始されるようにすることができると共に、充電（発電）機会も増やすことを可能とするものである。かかる点の具体的な内容については、後述する。
【００４１】
次に、車両駆動容電動モータ１の出力特性の一例を、図６に示す。
図６は、横軸にモータ回転数（速度）を採ってあり、縦軸にモータ出力を採ってある。かかる図６において実線で示したものが『最大出力線図』であり、破線で示したものが『定格出力線図』である。なお、最大出力は、定格出力の２倍程度に設定するのが一般的である。
【００４２】
ここで、本実施形態において、本発明にかかる発電制御手段として機能するＥＶコントローラ（ＥＶＥＣＵ）８延いては内燃機関コントローラ（ＥＣＣＳ）７が行なう発電制御（エンジン制御）について、図３のフローチャートに従って説明する。
Ｓ１では、現在発電中か否かを判断する。ＹＥＳ（発電中）の場合は、Ｓ２へ進み、ＮＯの場合はＳ７へ進む。
【００４３】
Ｓ２では、蓄電池１０の残存容量（ＳＯＣ）が、図５における充電（発電）完了点Ｂ１以上か否かを判断する。そして、ＹＥＳ（Ｂ１以上）の場合は、充電完了と判断し、Ｓ３へ進む。ＮＯの場合は、Ｓ６へ進んでリターンされ、蓄電池１０の残存容量（ＳＯＣ）が、図５における充電（発電）完了点Ｂ１以上となるまで上記フローを繰り返す。
【００４４】
Ｓ３では、充電完了と判断されたので発電を停止させ、Ｓ４で内燃機関（エンジン）５の運転を停止させて充電を完了し、続くＳ５でリターンする。
ところで、Ｓ１でＮＯ（発電停止中）と判断された場合は、Ｓ７へ進むが、当該Ｓ７では、蓄電池１０の残存容量（ＳＯＣ）が図５における残存容量の所定値Ｂ２点以下か否かを判断する。ＹＥＳ（Ｂ２以下）の場合は、充電待機中であると判断して、Ｓ８へ進む。一方、ＮＯの場合は、Ｓ１３へ進む。
【００４５】
Ｓ８では、アクセル開度（アクセルペダル踏み込み量）ＴＨを読み込み、Ｓ９へ進む。
Ｓ９では、アクセル開度ＴＨが、所定値以上か否かを判断する。ここで、前記アクセル開度ＴＨと比較される所定値は、図１０に示すマップから検索され、蓄電池１０の残存容量（ＳＯＣ）がＢ２からＢ３へ減少するに連れて小さくなるように設定されている。上記Ｓ９の判断がＹＥＳであれば、車速が高いか加速中であると判断して、Ｓ１０へ進む。ＮＯの場合は、Ｓ１４へ進む。
【００４６】
Ｓ１０では、内燃機関５を始動し、更にＳ１１で発電を開始し、続くＳ１２でリターンする。
一方、Ｓ１４では、蓄電池１０の残存容量（ＳＯＣ）が、図５における充電（発電）開始点Ｂ３以下か否かを判断する。ＹＥＳであれば、充電の緊急性が高いと判断し、Ｓ１５で内燃機関５を始動し、Ｓ１６で発電を開始し、続くＳ１７でリターンする。
【００４７】
そして、ＮＯである｛蓄電池１０の残存容量（ＳＯＣ）が充電（発電）開始点Ｂ３より大きい｝場合は、即ち、蓄電池１０の残存容量（ＳＯＣ）がＢ２とＢ３の間であると判断された場合は、Ｓ１８へ進んでリターンされ、Ｓ９でアクセル開度ＴＨが所定値以上と判断されるか、或いはＳ１４で蓄電池１０の残存容量（ＳＯＣ）が充電開始点Ｂ３以下と判断されるまで、上記フローが繰り返されることとなる。
【００４８】
このように、本実施形態によれば、蓄電池１０の残存容量（ＳＯＣ）が通常の発電開始条件であるＢ３点以下となった場合に限らず、蓄電池１０の残存容量（ＳＯＣ）がＢ２〜Ｂ３の間に有る場合で且つアクセル開度（アクセルペダル踏み込み量）ＴＨが所定値以上の場合にも、内燃機関５を始動させて発電させる構成としたので、以下のような作用効果を奏することができる。
【００４９】
即ち、
蓄電池１０の残存容量（ＳＯＣ）が通常の発電開始条件であるＢ３点以下となった場合に限らず、蓄電池１０の残存容量（ＳＯＣ）がＢ２〜Ｂ３の間に有る場合で且つアクセル開度ＴＨが所定値以上の車両走行中に、内燃機関５を始動させて発電させるので、従来に対して運転者に違和感を感じさせずに発電機会を増やすことができるので、蓄電池１０の残存容量（ＳＯＣ）が通常の発電開始条件であるＢ３点以下となる頻度を低減することができ、以って車両停止時等においてエンジン始動が行なわれる機会を極力回避することができるので、車両停止中等のエンジンのクランキングによる振動や騒音により、運転者等が不快を感ずる惧れを抑制することができる。
【００５０】
つまり、アクセル開度が所定値以上の場合は、高車速時や加速時或いは登坂時等であり、かかる高車両負荷時に、内燃機関５の始動延いてはクランキングが行なわれることになるので、当該クランキングに伴う騒音は車両のタイヤ騒音や風切り騒音や駆動モータ１の駆動騒音等に包含され、特にクランキングしたことによる騒音が際立つことがなく、当該クランキングに伴う運転者への違和感発生を極力抑制しながら発電を行なうことができるので、蓄電池１０の残存容量（ＳＯＣ）が通常の発電開始条件であるＢ３点以下となる頻度を低減することができ、以って車両停止時等においてエンジン始動が行なわれる機会を極力回避することができ、延いては車両停止中等のエンジンのクランキングによる振動や騒音により、運転者等が不快を感ずる惧れを極力抑制することができることとなる。
【００５１】
しかも、アクセル開度が所定値以上の場合は、高車速時や加速時或いは登坂時等であり、駆動モータ１による車両駆動トルク反力が内燃機関５をエンジンマウントに対して一方向に押し付けている状態でクランキングが行なわれることになるため、当該クランキングに伴う振動が車体を加振して運転者へ違和感を生じさせる惧れを大幅に抑制することができる。
【００５２】
つまり、例えば、内燃機関始動トルク５ｋｇｆ・ｍ、リングギヤ半径０．１３ｍとすると、クランキング時には約３８ｋｇｆの加振力で内燃機関延いては車体が加振されることになるが、この加振は車両停止時等においては不快なものとして運転者に認識される。しかし、アクセル開度が所定値以上の場合は、駆動モータ１の駆動トルク１０ｋｇｆ・ｍ、トータル歯車比ｉ＝１０、ファイナル歯車半径＝０．１ｍの駆動系における駆動反力（約１０００ｋｇｆ）が内燃機関５をエンジンマウントに対して押し付けている状態であるので、クランキングを行なっても、そのクランキング加振力（約３８ｋｇｆ）を運転者がほとんど体感できないようにすることができ、クランキングに伴う運転者への違和感発生を極力抑制することができることとなる。
【００５３】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
第２の実施形態のシステム構成は、第１の実施形態における図２のシステム構成と同様であるので説明を省略する。
また、第２の実施形態における発電制御（エンジン制御）は、図７のフローチャートに示すように、第１の実施形態における図３のフローチャートのＳ８，Ｓ９を、Ｓ８Ａ，Ｓ９Ａに変更したものであり、その他のステップについては同様であるので、当該Ｓ８Ａ，Ｓ９Ａについてのみ説明することとする。
【００５４】
即ち、Ｓ８Ａでは、アクセル開度変化量（アクセルペダル踏込み速度）ΔＴＨを読み込む。Ｓ９Ａでは、アクセル開度変化量ΔＴＨが所定値以上か否かを判断する。ここで、前記アクセル開度変化量ΔＴＨと比較される所定値が、蓄電池１０の残存容量（ＳＯＣ）がＢ２からＢ３へ減少するに連れて小さくなるように設定されていることは、第１の実施形態と同様である。Ｓ９Ａの判断がＹＥＳであればＳ１０へ進み、ＮＯの場合はＳ１４へ進んで、以降、第１の実施形態と同様の処理を行なわせる。
【００５５】
このように、第２の実施形態では、第１の実施形態におけるアクセル開度（アクセルペダル踏み込み量）ＴＨの絶対値に基づいて発電開始条件の成立可否を判断する構成に代えて、アクセル開度変化量（アクセルペダル踏み込み速度）ΔＴＨに基づいて発電開始条件の成立可否を判断する構成とし、アクセルペダルの所定以上の急踏み込み時に、発電開始条件を満足し、エンジン始動のクランキングを行なわせるようにする。
【００５６】
即ち、第２の実施形態によれば、第１の実施形態と同様の作用効果を奏することができ、特に、アクセル開度変化量（アクセルペダル踏込み速度）ΔＴＨに基づいて発電開始条件の成立可否を判断する構成であるので、駆動モータ１のトルク変動の発生タイミングをより正確に捕らえることができ、以ってエンジンの始動クランキングをより的確な時期（例えば、駆動反力のピーク時など）に行なわせることができるので、クランキングに伴う振動や騒音を一層体感できないようにすることができ、以って運転者等が不快を感ずる惧れをより一層抑制することができる。
【００５７】
つづけて、本発明にかかる第３の実施形態について説明する。
第３の実施形態のシステム構成は、第１の実施形態における図２のシステム構成と同様であるので説明を省略する。
また、第３の実施形態における発電制御（エンジン制御）は、図８のフローチャートに示すように、第１の実施形態における図３のフローチャートのＳ８，Ｓ９を、Ｓ８Ｂ，Ｓ９Ｂに変更したものであり、その他のステップについては同様であるので、当該Ｓ８Ｂ，Ｓ９Ｂについてのみ説明することとする。
【００５８】
即ち、Ｓ８Ｂでは、車速Ｖを読み込む。Ｓ９Ｂでは、車速Ｖが所定値以上か否かを判断する。ここで、前記車速Ｖと比較される所定値が、蓄電池１０の残存容量（ＳＯＣ）がＢ２からＢ３へ減少するに連れて小さくなるように設定されていることは、第１，第２の実施形態と同様である。Ｓ９Ｂの判断がＹＥＳであればＳ１０へ進み、ＮＯの場合はＳ１４へ進んで、以降、第１の実施形態と同様の処理を行なわせる。
【００５９】
このように、第３の実施形態では、第１の実施形態におけるアクセル開度ＴＨの絶対値に基づいて発電開始条件の成立可否を判断する構成に代えて、車速Ｖに基づいて発電開始条件の成立可否を判断する構成とし、例えば車速８０km/h以上のロードノイズや風切騒音が大きくなる条件下で、エンジン始動のクランキングを行なわせるようにする。
【００６０】
即ち、第３の実施形態によれば、第１の実施形態と同様の作用効果を奏することができ、特に、車速Ｖに基づいて発電開始条件の成立可否を判断する構成であるので、走行に伴うタイヤ騒音や風切騒音が確実に大きくなった条件下でエンジンの始動クランキングを行なわせることができるので、クランキングに伴う振動や騒音が車両のタイヤ騒音や風切り騒音や駆動モータ１の駆動騒音等に包含され、特にクランキングしたことによる騒音が際立つことがなく、当該クランキングに伴う運転者への違和感発生を極力抑制しながら発電を行なうことができることとなる。つまり、第１の実施形態と同様、蓄電池１０の残存容量（ＳＯＣ）が通常の発電開始条件であるＢ３点以下となる頻度を低減することができ、以って車両停止時等においてエンジン始動が行なわれる機会を極力回避することができ、延いては車両停止中等のエンジンのクランキングによる振動や騒音により、運転者等が不快を感ずる惧れを極力抑制することができることとなる。
【００６１】
つづけて、本発明にかかる第４の実施形態について説明する。
第４の実施形態のシステム構成は、第１の実施形態における図２のシステム構成と同様であるので説明を省略する。
また、第４の実施形態における発電制御（エンジン制御）は、図９のフローチャートに示すように、第１の実施形態における図３のフローチャートのＳ８，Ｓ９を、Ｓ８Ｃ，Ｓ９Ｃに変更したものであり、その他のステップについては同様であるので、当該Ｓ８Ｃ，Ｓ９Ｃについてのみ説明することとする。
【００６２】
即ち、Ｓ８Ｃでは、車両加速度ΔＶ（車速変化）を読み込む。Ｓ９Ｃでは、車両加速度ΔＶが所定値以上か否かを判断する。ここで、前記車両加速度ΔＶと比較される所定値が、蓄電池１０の残存容量（ＳＯＣ）がＢ２からＢ３へ減少するに連れて小さくなるように設定されていることは、第１〜第３の実施形態と同様である。Ｓ９Ｃの判断がＹＥＳであればＳ１０へ進み、ＮＯの場合はＳ１４へ進んで、以降、第１の実施形態と同様の処理を行なわせる。
【００６３】
このように、第４の実施形態では、第１の実施形態におけるアクセル開度ＴＨの絶対値に基づいて発電開始条件の成立可否を判断する構成に代えて、車両加速度ΔＶに基づいて発電開始条件の成立可否を判断する構成とし、車両急加速時のＧ変化の大きい場合に、エンジン始動のクランキングを行なわせるようにする。即ち、第４の実施形態によれば、第１の実施形態と同様の作用効果を奏することができ、特に、車両加速度ΔＶに基づいて発電開始条件の成立可否を判断する構成であるので、走行に伴うタイヤ騒音や風切騒音が大きくなるであろう条件下であり、かつ、運転者が自らの意志でアクセル操作を行なうことも手伝って心理的にも多少の振動・騒音を許容できる状況を的確に捕らえることができる。そして、かかる状況下でクランキングを行なわせることで、運転者に違和感を与えず発電のためにエンジンの始動クランキングを行なわせることが可能となる。
【００６６】
また、上記各実施形態において、蓄電池１０の残存容量（ＳＯＣ）が通常発電開始残存容量より多い場合でも、エンジンを始動させて発電を行わせる条件として、アクセル開度ＴＨ、アクセル開度変化量ΔＴＨ、車速Ｖまたは車両加速度ΔＶと比較する所定値を、蓄電池１０の残存容量（ＳＯＣ）がＢ２からＢ３へ減少するに連れて小さくなるように設定したので、より充電要求の強いＢ３点に近づくに連れて、発電機会、即ち車両走行中のエンジン始動のクランキング頻度を増やすことができることとなる。
【００６７】
従って、例えば、蓄電池１０の残存容量（ＳＯＣ）がＢ２点以下となった直後は、比較的残存容量（ＳＯＣ）に余裕があるので、エンジンクランキングに伴う振動・騒音が運転者に体感され難い状況となるまで発電機会を減らしてエンジン始動が行なわれないようにして違和感発生を最大限回避することができる一方、蓄電池１０の残存容量（ＳＯＣ）がＢ３点に近づくに連れて、徐々に始動開始条件を緩めて発電し易い条件とすることで、発電機会を増やし、走行に支障を来さないようにすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の構成を示すブロック図。
【図２】本発明の第１の実施形態にかかるシステム構成図。
【図３】同上実施形態の制御フローチャート。
【図４】発電機出力特性図。
【図５】蓄電池特性図。
【図６】駆動モータ出力特性図。
【図７】本発明の第２の実施形態にかかる制御フローチャート。
【図８】本発明の第３の実施形態にかかる制御フローチャート。
【図９】本発明の第４の実施形態にかかる制御フローチャート。
【図１０】エンジン始動（クランキング）開始条件成立可否判定のための所定値を設定するためのマップの一例。
【符号の説明】
１車両駆動用電動モータ（駆動モータ）
４発電機
５内燃機関（発電機駆動用エンジン）
７内燃機関コントローラ（ＥＣＣＳ）
８ＥＶコントローラ（ＥＶＥＣＵ）
10 蓄電池（バッテリ）
17 アクセルペダル

Claims

車両駆動用電気モータと、
前記車両駆動用電気モータへの電力供給用の充放電可能な蓄電池と、
前記車両駆動用電気モータ或いは前記蓄電池への電力供給のために発電を行なう発電機と、
前記発電機を駆動するための発電機駆動用エンジンと、
を含んで構成された電気自動車の制御装置において、
前記蓄電池の残存容量が通常発電開始残存容量以下となったときに、前記発電機駆動用エンジンを始動して前記発電機による発電を行なわせると共に、前記蓄電池の残存容量が通常発電開始残存容量より多い場合でも、アクセルペダル踏み込む量が所定値以上であるときに、前記発電機駆動用エンジンを始動して前記発電機による発電を行なわせ、かつ、前記所定値が、前記蓄電池の残存容量が少なくなるに従って小さな値に設定されるようにした発電制御手段
を含んで構成したことを特徴とする電気自動車の制御装置。
車両駆動用電気モータと、
前記車両駆動用電気モータへの電力供給用の充放電可能な蓄電池と、
前記車両駆動用電気モータ或いは前記蓄電池への電力供給のために発電を行なう発電機と、
前記発電機を駆動するための発電機駆動用エンジンと、
を含んで構成された電気自動車の制御装置において、
前記蓄電池の残存容量が通常発電開始残存容量以下となったときに、前記発電機駆動用エンジンを始動して前記発電機による発電を行なわせると共に、前記蓄電池の残存容量が通常発電開始残存容量より多い場合でも、アクセルペダル踏み込み速度が所定値以上であるときに、前記発電機駆動用エンジンを始動して前記発電機による発電を行なわせ、かつ、前記所定値が、前記蓄電池の残存容量が少なくなるに従って小さな値に設定されるようにした発電制御手段
を含んで構成したことを特徴とする電気自動車の制御装置。
車両駆動用電気モータと、
前記車両駆動用電気モータへの電力供給用の充放電可能な蓄電池と、
前記車両駆動用電気モータ或いは前記蓄電池への電力供給のために発電を行なう発電機と、
前記発電機を駆動するための発電機駆動用エンジンと、
を含んで構成された電気自動車の制御装置において、
前記蓄電池の残存容量が通常発電開始残存容量以下となったときに、前記発電機駆動用エンジンを始動して前記発電機による発電を行なわせると共に、前記蓄電池の残存容量が通常発電開始残存容量より多い場合でも、車両速度が所定値以上であるときに、前記発電機駆動用エンジンを始動して前記発電機による発電を行なわせ、かつ、前記所定値が、前記蓄電池の残存容量が少なくなるに従って小さな値に設定されるようにした発電制御手段を含んで構成したことを特徴とする電気自動車の制御装置。
車両駆動用電気モータと、
前記車両駆動用電気モータへの電力供給用の充放電可能な蓄電池と、
前記車両駆動用電気モータ或いは前記蓄電池への電力供給のために発電を行なう発電機と、
前記発電機を駆動するための発電機駆動用エンジンと、
を含んで構成された電気自動車の制御装置において、
前記蓄電池の残存容量が通常発電開始残存容量以下となったときに、前記発電機駆動用エンジンを始動して前記発電機による発電を行なわせると共に、前記蓄電池の残存容量が通常発電開始残存容量より多い場合でも、車両加速度が所定値以上であるときに、前記発電機駆動用エンジンを始動して前記発電機による発電を行なわせ、かつ、前記所定値が、前記蓄電池の残存容量が少なくなるに従って小さな値に設定されるようにした発電制御手段
を含んで構成したことを特徴とする電気自動車の制御装置。
前記蓄電池の残存容量が所定以上多い場合は、前記発電機による発電を行わせないことを特徴とする請求項１〜請求項４の何れか１つに記載の電気自動車の制御装置。