JPH06245324A - 電気自動車用エンジン駆動発電機の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電気自動車用エンジン駆動発電機の発電開始
タイミングを好適なものとする。 【構成】 コントローラ４０は、入力されるアクセル開
度と、電圧計３２の出力に応じて、アクセル開度が所定
値以下であった場合において、バッテリ１０の電圧が所
定値以下であったことをしてＳＯＣが所定値以下である
と判断する。そして、この場合にエンジン２４を駆動し
発電機２２による発電を行い、バッテリ１０を充電す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、エンジン駆動発電機を
搭載した電気自動車におけるエンジン駆動発電機の駆動
タイミングの決定に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、低公害の観点から電気自動車につ
いての検討が進んでいる。しかし、電気自動車は、一充
電当りの走行可能距離がバッテリの大きさによって制限
されてしまうという問題がある。そこで、エンジン駆動
発電機を搭載した電気自動車が注目されている。

【０００３】このエンジン駆動発電機を搭載した電気自
動車は、通常時は電気自動車として走行し、バッテリ容
量が不足した際に、エンジンを駆動して発電を行う。す
なわち、バッテリの充電状態が低下した時に、エンジン
を始動して発電を行い、バッテリの充電が完了した時に
発電を停止するようにしている。そして、この場合に
は、エンジンは発電のために用いるため、ほぼ一定回
転、一定負荷に設定することができ、公害物質の排出を
低レベルに抑制することができる。

【０００４】ここで、このような制御を行うためには、
バッテリの充電状態（ＳＯＣ：Ｓｔａｔｅ Ｏｆ Ｃｈ
ａｒｇｅ）を検出する必要がある。バッテリのＳＯＣが
低下した場合には、その電圧が低下するため、バッテリ
電圧を検出し、その電圧値からＳＯＣを検出することが
考えられる。ところが、バッテリの電圧は負荷に対し供
給する負荷電流の量に応じて変化するため、単にバッテ
リ電圧を検出しただけでは、ＳＯＣを正確に把握するこ
とはできない。また、負荷から切り離された状態におい
て、電圧が大きく低下するのはＳＯＣが非常に小さくな
ってからである。

【０００５】一方、負荷電流が大きいときにおける電圧
値は、バッテリのＳＯＣとかなり良い相関があることが
知られている。そこで、特開昭５０−２１２１０号公報
では、モータへの負荷電流が所定以上の大電流である場
合のバッテリ電圧が所定値以下である場合に、ＳＯＣが
悪化したとして、エンジン駆動発電機を作動させ、充電
を開始するように制御している。この方式によれば、バ
ッテリ電圧より、ＳＯＣを検出することにより、特別の
ＳＯＣ検出装置を設けることなく、エンジン駆動発電機
の制御を行うことができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術においては、ＳＯＣの検出、すなわち発電機の作
動開始のタイミングは、負荷電流が大きい場合に限られ
る。このため、負荷電流が大きくならないような条件で
走行が継続され、バッテリが放電されたような状況で
は、発電機の作動が開始されないという問題点があっ
た。さらに、通常の場合、発電機の発電容量は、通常走
行時の負荷電流を基準としており、それ程大きくはな
い。従って、負荷電流が大きい条件で発電が開始される
と、その後もバッテリのＳＯＣは低下する場合もある。
そして、バッテリのＳＯＣがさらに悪化した状態で、走
行を停止し、キーオフし車両機能を停止すると、再始動
の際にＳＯＣの低下により負荷電流を大量に流すことが
できず、発電機の始動ができないため、電気自動車とし
て走行が不能となってしまう場合もある。この場合に
は、発電機用のエンジンの始動も不可能となる可能性も
あった。

【０００７】本発明は、上記問題点を解決することを課
題としてなされたものであり、エンジン駆動発電機の作
動タイミングを正確なものとできる制御装置を提供する
ことを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、バッテリへ充
電するためのエンジン駆動発電機を有する電気自動車用
エンジン駆動発電機の制御装置において、アクセル開度
についての信号を得るアクセル開度検出手段と、バッテ
リの電圧を検出する電圧検出手段と、これらの検出手段
からの検出値が入力され、アクセル開度が所定値以下
で、かつバッテリ電圧が所定値以下である時に、エンジ
ン駆動発電機を作動させるように制御する制御手段と、
を有することを特徴とする。

【０００９】

【作用】本発明の装置によれば、アクセルセンサ等のア
クセル開度検出手段によりアクセル開度を検出すると共
に、電圧計等の電圧検出手段によってバッテリ電圧を検
出する。そして、アクセル開度が所定値以下で、かつバ
ッテリ電圧が所定値以下である時に、エンジン駆動発電
機を作動させる。そこで、バッテリの出力電流が小さい
ときに、発電を開始することができ、その後のバッテリ
の充電を十分に行うことができる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例について、図面に基づ
いて説明する。図１は、実施例の全体構成を示すブロッ
ク図であり、バッテリ１０には、インバータ１２を介し
モータ１４が接続されている。バッテリ１０は、通常２
００Ｖ程度の直流電力をインバータ１２に供給し、この
インバータ１２は、内蔵する複数のスイッチングトラン
ジスタのＯＮ／ＯＦＦにより、直流電流を所定の交流電
流に変換し、モータ１４に供給する。従って、インバー
タ１２のスイッチングトランジスタの制御により、モー
タ１４を所定の出力において回転することができる。な
お、モータ１４としては、交流誘導モータが利用されて
いる。また、モータ１４には、ギヤユニット１６を介し
車輪１８が接続されており、モータの回転に応じて、車
輪１８が回転され、電気自動車が走行する。

【００１１】一方、バッテリ１０には、整流器２０を介
し発電機２２が接続されている。そこで、この発電機２
２によって得られた交流電力を直流電力に変換して、バ
ッテリ１０を充電することが可能となっている。なお、
エンジン２４は、発電機２２を駆動するためのものであ
る。

【００１２】そして、本実施例においては、バッテリ１
０とインバータ１２の接続経路に、電流計３０及び電圧
検出手段である電圧計３２が設けられている。そこで、
バッテリ１０の出力電流を電流計３０によって計測し、
バッテリ１０の端子間電圧を電圧計３２によって計測す
ることができる。

【００１３】さらに、インバータ１２、発電機２２及び
エンジン２４の制御を行うために、コントーラ４０が設
けられている。このコントローラ４０には、上述した電
流計３０及び電圧計３２の検出結果の信号が入力される
と共に、アクセル開度などの車両走行についての指令値
が入力されるようになっている。そして、このコントロ
ーラ４０は、アクセル開度に応じて、インバータ１２を
制御し、モータ１４の回転を制御する。これによって、
アクセル開度に応じたモータの出力制御を行うことがで
き、アクセル開度に応じた車輪１８の回転による車両の
走行が達成される。

【００１４】また、コントローラ４０は、電流計３０及
び電圧計３２の出力により、バッテリ１０の充電状態
（ＳＯＣ，State Of Charge ）を判定し、これにより、
エンジン２４の起動及び発電機２２における発電量の制
御を行う。

【００１５】図２に、本実施例における発電開始のタイ
ミングを決定するフローチャートを示す。本実施例にお
いては、まずアクセル開度が所定値以下か否かを判定す
る（Ｓ１）。そして、アクセル開度が所定量ｃ以下であ
った場合には、次にバッテリの電圧が所定値ａ以下か否
かを判定する（Ｓ２）。そして、このＳ１及びＳ２にお
いて、Ｙであった場合に、エンジン２４を駆動し、発電
機２２による発電を開始する（Ｓ３）。このように、本
実施例においては、アクセル開度が所定値以下であり、
バッテリ１０からの出力電流が所定量以下である場合に
おけるバッテリ１０の電圧を監視し、この電圧がかなり
低くかった場合に、バッテリ１０の充電状態（ＳＯＣ）
が所定値以下であることを検出し、発電を開始する。

【００１６】ここで、図３にアクセル開度とバッテリ１
０の電圧の関係を示す。図から明らかなように、ＳＯＣ
が小さい場合には、バッテリ電圧が小さくなる。アクセ
ル開度が大きく、バッテリ１０からの出力電流が大きい
場合には、ＳＯＣとバッテリ１０の電圧に良い相関があ
ることが分る。しかし、この図より、ＳＯＣが低い場合
には、比較的小電流でも、ＳＯＣとバッテリ１０の電圧
の対応が良くなる（ＳＯＣの変化に対するバッテリ電圧
の変化が大きくなる。）ことが分る。そこで、本発明に
おいては、アクセル開度がｃ以下である場合において、
バッテリ１０の電圧がａ以下であること、すなわち、図
における斜線の範囲にバッテリ１０及びアクセル開度が
入った場合には、ＳＯＣが４０％以下であると判定す
る。そして、このＳＯＣに応じて発電の開始を行う。

【００１７】なお、アクセル開度とバッテリ１０の出力
電流には、１対１の関係があるため、上述のＳ２におい
て、バッテリ電圧に代えてバッテリ１０の出力電流がｂ
以下であるか否かを判定しても良い。すなわち、バッテ
リ１０の出力電流をアクセル開度についての信号とし、
電流計３０をアクセル開度の検出手段として動作させて
も良い。

【００１８】このように、本実施例においては、バッテ
リ１０の出力電流が比較的小さい場合においてＳＯＣの
低下を検出することができる。そこで、この状態におい
て発電を開始することにより、発電機２２による発電量
が、バッテリ１０の出力電流を上回ることとなり、バッ
テリ１０の充電状態の回復を効果的に行うことができ
る。なお、バッテリ１０の電圧Ｖは、電圧計３２により
検出し、バッテリ１０の出力電流Ｉは、電流計３０によ
って検出する。

【００１９】また、上述の例においては、アクセル開度
がｃ以下及びバッテリ電圧がａ以下という条件が達成さ
れたときに発電を介しすることとしたが、このｃ、ａは
固定の値とせず、図３のＳＯＣ４０％の特性をＲＯＭに
記憶しておき、アクセル開度に応じて電圧値ａを変更
し、常にＳＯＣが４０％以下となった場合に発電を開始
するようにしても良い。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る電気
自動車用エンジン駆動発電機の制御装置によれば、アク
セル開度が小さい場合においても、ＳＯＣの低下を効率
良く検出することができ、これによって、発電機の駆動
制御を好適なものとできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の全体構成を示すブロック図である。

【図２】実施例の動作を説明するフローチャートであ
る。

【図３】ＳＯＣに応じたアクセル開度とバッテリ電圧の
関係を示す特性図である。

【符号の説明】

１０ バッテリ １２ インバータ １４ モータ ２２ 発電機 ３０ 電流計 ３２ 電圧計 ４０ コントローラ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 バッテリへ充電するためのエンジン駆動
   発電機を有する電気自動車用エンジン駆動発電機の制御
   装置において、 アクセル開度についての信号を得るアクセル開度検出手
   段と、 バッテリの電圧を検出する電圧検出手段と、 これらの検出手段からの検出値が入力され、アクセル開
   度が所定値以下で、かつバッテリ電圧が所定値以下であ
   る時に、エンジン駆動発電機を作動させるように制御す
   る制御手段と、 を有することを特徴とする電気自動車用エンジン駆動発
   電機の制御装置。