JPH1141714A - 電気自動車の制御装置 - Google Patents

電気自動車の制御装置

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JPH1141714A
JPH1141714A JP19104397A JP19104397A JPH1141714A JP H1141714 A JPH1141714 A JP H1141714A JP 19104397 A JP19104397 A JP 19104397A JP 19104397 A JP19104397 A JP 19104397A JP H1141714 A JPH1141714 A JP H1141714A
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弘之 平野
Shinichiro Kitada
眞一郎 北田
Toshio Kikuchi
俊雄 菊池
Eiji Inada
英二 稲田
Takeshi Aso
剛 麻生
Ryuichi Idoguchi
隆一 井戸口
Yutaro Kaneko
雄太郎 金子
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】良好に蓄電池の充電ができると共に、発電機駆
動用エンジンの始動クランキングによる振動・騒音が運
転者に対して違和感を与えるのを抑制する。 【解決手段】蓄電池10の残存容量(SOC) が、Ｂ３点以下
の場合は、直ちにエンジン５をクランキングして発電を
開始させる(S14〜S16)。更に、蓄電池10の残存容量が、
Ｂ３点以下でなくても、Ｂ２点以下で、アクセル開度Ｔ
Ｈが所定値以上の場合には、エンジン５をクランキング
して発電を開始させる(S7 〜S11)。このようにすると、
高車両負荷時に、エンジンのクランキングが行なわれる
ので、クランキングに伴う騒音は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、運転者への
違和感発生を抑制しながら発電を行なうことができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【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６−２４５３
２４号公報に開示されるものでは、蓄電池残存容量（Ｓ
ＯＣ）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、所定条件で、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
せるように構成した。
【０００８】また、請求項２に記載の発明では、図１に
示すように、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、所定条件で、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
る発電制御手段を含んで構成した。
【０００９】請求項１、請求項２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】請求項３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】請求項４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】請求項５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】請求項６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】請求項７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。請求項８に記載の発明では、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
れる構成とした。
【００２０】かかる構成とすれば、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。
【００２１】
【発明の効果】請求項１、請求項２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。
【００２２】請求項３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】請求項４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】請求項５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】請求項６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７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。請求項８に記載の発明によれば、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。
【００２８】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。
【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（ＳＨＥ
Ｖ）のシステム構成を示す。本実施形態にかかるＳＨＥ
Ｖ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（ＥＶ ＥＣ
Ｕ）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（Ｅ
Ｖ ＥＣＵ）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（ＥＶ ＥＣＵ）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（ＥＶ ＥＣＵ）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（ＥＶ ＥＣＵ）
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１
０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Ｂ
２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（Ｅ
Ｖ ＥＣＵ）８延いては内燃機関コントローラ（ＥＣＣ
Ｓ）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（ＳＯ
Ｃ）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（例えば、アクセル開
度３／４以上）か否かを判断する。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。Ｎ
Ｏの場合は、Ｓ１４へ進む。
【００４６】Ｓ１０では、内燃機関５を始動し、更にＳ
１１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（Ｓ
ＯＣ）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（ＳＯ
Ｃ）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５ｋ
ｇｆ・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＝１
０、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３８
ｋｇｆ）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Ｓ
８，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Ｓ８
Ａ，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。Ｓ９
Ａ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。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。Ｓ
９Ｂでは、車速Ｖが所定値以上（例えば、８０km/h）か
否かを判断する。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。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。
【００６４】次に、本発明にかかる第５の実施形態につ
いて説明する。第５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５の実施形態における発電
制御（エンジン制御）は、図10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、Ｓ８Ｄ，Ｓ８Ｅ，Ｓ９Ｄ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Ｓ８Ｄ，Ｓ８Ｅ，Ｓ９Ｄについてのみ説明する
こととする。
【００６５】即ち、Ｓ８Ｄでは、アクセル開度ＴＨを読
み込む。Ｓ８Ｅでは、図11に示すようなマップ（テーブ
ル）を参照して、蓄電池１０の残存容量（ＳＯＣ）に応
じた所定値を読み込む。Ｓ９Ｄでは、アクセル開度ＴＨ
が所定値以上か否かを判断する。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。
【００６６】このように、第５の実施形態では、第１の
実施形態に対し、アクセル開度ＴＨと比較する所定値
を、蓄電池１０の残存容量（ＳＯＣ）に応じて設定｛図
11に示すように、例えば、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｝するようにしたので、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。
【００６８】なお、第５の実施形態では、アクセル開度
ＴＨと、蓄電池１０の残存容量（ＳＯＣ）に応じて設定
される所定値と、を比較する構成としたが、これに限ら
ず、アクセル開度変化量（アクセルペダル踏込み速度）
ΔＴＨ、車速Ｖ、車両加速度ΔＶの何れかと、蓄電池１
０の残存容量（ＳＯＣ）に応じて設定される所定値と、
を比較する構成とすることができるものである。
【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】本発明の第５の実施形態にかかる制御フローチ
ャート。
【図11】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） ８ ＥＶコントローラ（ＥＶ ＥＣＵ） 10 蓄電池（バッテリ） 17 アクセルペダル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０２Ｊ 7/00 Ｈ０２Ｊ 7/00 Ｐ (72)発明者 稲田 英二 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内 (72)発明者 麻生 剛 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内 (72)発明者 井戸口 隆一 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内 (72)発明者 金子 雄太郎 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】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、所定条件で、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ようにしたこ
    とを特徴とする電気自動車の制御装置。
  2. 【請求項２】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、所定
    条件で、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。
  3. 【請求項３】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を特徴とする請求項１又は請
    求項２に記載の電気自動車の制御装置。
  4. 【請求項４】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を特徴とする請求項１又は
    請求項２に記載の電気自動車の制御装置。
  5. 【請求項５】前記所定条件が、車両速度が所定値以上で
    あることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電
    気自動車の制御装置。
  6. 【請求項６】前記所定条件が、車両加速度が所定値以上
    であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の
    電気自動車の制御装置。
  7. 【請求項７】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ことを特徴とする請求項３
    〜請求項６の何れか１つに記載の電気自動車の制御装
    置。
  8. 【請求項８】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ことを特徴とす
    る請求項３〜請求項７の何れか１つに記載の電気自動車
    の制御装置。
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