WO2008041319A1

WO2008041319A1 - Hybrid vehicle

Info

Publication number: WO2008041319A1
Application number: PCT/JP2006/319750
Authority: WO
Inventors: Tomohiro Kobayashi
Original assignee: Mitsubishi Electric Corporation
Priority date: 2006-10-03
Filing date: 2006-10-03
Publication date: 2008-04-10
Also published as: EP2071162B1; JPWO2008041319A1; EP2450251A3; EP2071162A4; EP2450251A2; CN101400880A; KR101094564B1; CN101400880B; KR20080094022A; CA2653459C; EP2450251B1; US8083015B2; CA2653459A1; US20090044995A1; JP4672061B2; EP2071162A1

Description

明細書

ノ、イブリツド車両

技術分野

[0001] この発明は、シリーズタイプと呼ばれるハイブリッド車両、具体的には、エンジン、このエンジンにより駆動される発電機、蓄電装置、および車両を駆動する駆動モータを備え、駆動モータが発電機の発電出力および蓄電装置の蓄電出力を受けて車両を駆動し、また蓄電装置が発電機の発電出力および駆動モータの回生出力によって充電されるように構成されるハイブリッド車両に関するものである。

背景技術

[0002] ハイブリッド車両には、パラレルタイプと呼ばれるハイブリッド車両と、シリーズタイプと呼ばれるハイブリッド車両がある。パラレルタイプのハイブリッド車両は、エンジンと駆動モータが選択的に車両を駆動するように構成される。このパラレルタイプのハイブリツド車両では、駆動モータは蓄電装置の蓄電出力を受けて車両を駆動するとともに、その回生出力により蓄電装置を充電する。シリーズタイプのノ、イブリツド車両は、駆動モータが車両を駆動するように構成される。このシリーズタイプのハイブリッド車両では、エンジンは車両を直接駆動せずに発電機を駆動し、駆動モータは発電機の発電出力と蓄電装置の蓄電出力を受けて車両を駆動し、また、蓄電装置は発電機の発電出力および駆動モータの回生出力により充電される。

[0003] 特開平 8— 126116号公報 (特許文献 1)には、車両の走行経路に応じて蓄電装置

(バッテリ）の充電を制御することができるパラレルタイプのハイブリッド車両が開示される。この特許文献 1に開示されたパラレルタイプのハイブリッド車両は、 GPS受信装置に接続されたナビゲーシヨン処理部を有し、このナビゲーシヨン処理部で車両の走行経路における登坂情報と降坂情報を抽出し、蓄電装置の充電を制御する。

[0004] 特許文献 1 :特開平 8— 126116号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0005] しかし、特許文献 1に開示された従来のハイブリッド車両は、人工衛星からの GPS 電波を利用して車両の位置を測定するので、トンネルなどの GPS電波が受信できな V、場所では、的確な充電制御を行なうことができな！/、。

[0006] この発明は、 GPS電波を使用せずに、常に的確な充電制御を行なうことのできるシリーズタイプのハイブリッド車両を提案するものである。

課題を解決するための手段

[0007] この発明の第 1の観点によるハイブリッド車両は、エンジン、このエンジンにより駆動される発電機、蓄電装置、および車両を駆動する駆動モータを備え、前記駆動モータが前記発電機の発電出力および前記蓄電装置の蓄電出力を受けて車両を駆動し、また前記蓄電装置が前記発電機の発電出力および前記駆動モータの回生出力により充電されるように構成されたハイブリッド車両であって、前記発電機の発電出力を制御し前記蓄電装置に対する充電を制御する制御ユニットと、水平面に対する車両の前後方向における傾きを検出する傾きセンサとを有し、前記制御ユニットが、前記傾きセンサの傾きセンサ出力に基づき車両の登坂状態と降坂状態を判定する手段と、前記車両の登坂状態と前記車両の降坂状態に基づいて前記蓄電装置に対する充電率制御目標値を設定する手段を含むことを特徴とする。

[0008] この発明の第 2の観点によるハイブリッド車両は、エンジン、このエンジンにより駆動される発電機、蓄電装置、および車両を駆動する駆動モータを備え、前記駆動モータが前記発電機の発電出力および前記蓄電装置の蓄電出力を受けて車両を駆動し、また前記蓄電装置が前記発電機の発電出力および前記駆動モータの回生出力により充電されるように構成されたハイブリッド車両であって、前記発電機の発電出力を制御し前記蓄電装置に対する充電を制御する制御ユニットと、車両の運転状態を検出する車両運転センサとを有し、前記制御ユニットが、前記車両運転センサからの運転センサ出力に基づき車両の登坂状態と降坂状態を判定する手段と、前記車両の登坂状態と前記車両の降坂状態に基づいて前記蓄電装置に対する充電率制御目標値を設定する手段を含むことを特徴とする。

[0009] この発明の第 3の観点によるハイブリッド車両は、エンジン、このエンジンにより駆動される発電機、蓄電装置、および車両を駆動する駆動モータを備え、前記駆動モータが前記発電機の発電出力および前記蓄電装置の蓄電出力を受けて車両を駆動し、また前記蓄電装置が前記発電機の発電出力および前記駆動モータの回生出力により充電されるように構成されたハイブリッド車両であって、前記発電機の発電出力を制御し前記蓄電装置に対する充電を制御する制御ユニットと、車両の走行予定道路を入力する運転手操作盤とを有し、前記制御ユニットが、前記走行予定道路に関する登坂情報と降坂情報に基づ!、て前記蓄電装置に対する充電率制御目標値を設定する手段を含むことを特徴とする。

[0010] この発明の第 4の観点によるハイブリッド車両は、エンジン、このエンジンにより駆動される発電機、蓄電装置、および車両を駆動する駆動モータを備え、前記駆動モータが前記発電機の発電出力および前記蓄電装置の蓄電出力を受けて車両を駆動し、また前記蓄電装置が前記発電機の発電出力および前記駆動モータの回生出力により充電されるように構成され、予め決められた走行路線に対する路線サービスを行なうハイブリッド車両であって、前記発電機の発電出力を制御し前記蓄電装置に対する充電を制御する制御ユニットと、前記走行路線の各サービス区間における路線情報を記憶した路線情報記憶装置と、前記走行路線に沿って配置されたビーコンから位置情報を取り込む情報取り込み装置とを有し、前記制御ユニットが、前記位置情報に基づき、次に走行する前記サービス区間の路線情報を読取り、この路線情報に基づ、て前記蓄電装置に対する充電率制御目標値を設定する手段を含むことを特徴とする。

発明の効果

[0011] この発明の第 1の観点によるハイブリッド車両は、発電機の発電出力を制御し蓄電装置に対する充電を制御する制御ユニットと、水平面に対する車両の前後方向における傾きを検出する傾きセンサとを有し、前記制御ユニットが、前記傾きセンサの傾きセンサ出力に基づき車両の登坂状態と降坂状態を判定する手段と、前記車両の登坂状態と前記車両の降坂状態に基づいて前記蓄電装置に対する充電率制御目標値を設定する手段を含むので、 GPS電波を受信できないような場所においても、常に的確に車両の登坂状態と降坂状態を把握し、蓄電装置に対する充電率制御目標値を設定し、充電率の制御を行なうことができる。

[0012] この発明の第 2の観点によるハイブリッド車両は、発電機の発電出力を制御し蓄電装置に対する充電を制御する制御ユニットと、車両の運転状態を検出する車両運転センサとを有し、前記制御ユニットが、前記車両運転センサからの運転センサ出力に基づき車両の登坂状態と降坂状態を判定する手段と、前記車両の登坂状態と前記車両の降坂状態に基づいて前記蓄電装置に対する充電率制御目標値を設定する手段を含むので、 GPS電波を受信できないような場所においても、常に的確に車両の登坂状態と降坂状態を把握し、蓄電装置に対する充電率制御目標値を設定し、充電率の制御を行なうことができる。

[0013] この発明の第 4の観点によるハイブリッド車両は、発電機の発電出力を制御し蓄電装置に対する充電を制御する制御ユニットと、車両の走行予定道路を入力する運転手操作盤とを有し、前記制御ユニットが、前記走行予定道路に関する登坂情報と降坂情報に基づ、て前記蓄電装置に対する充電率制御目標値を設定する手段を含むので、 GPS電波を受信できないような場所においても、常に的確に走行予定道路の登坂情報と降坂情報を把握し、蓄電装置に対する充電率制御目標値を設定し、充電率の制御を行なうことができる。

[0014] この発明の第 4の観点におけるノ、イブリツド車両は、予め決められた走行路線に対する路線サービスを行なうハイブリッド車両であって、発電機の発電出力を制御し蓄電装置に対する充電を制御する制御ユニットと、前記走行路線の各サービス区間における路線情報を記憶した路線情報記憶装置と、前記走行路線に沿って配置されたビーコンから位置情報を取り込む情報取り込み装置とを有し、前記制御ユニットが、前記位置情報に基づき、次に走行する前記サービス区間の路線情報を読取り、この路線情報に基づ、て前記蓄電装置に対する充電率制御目標値を設定する手段を含むので、 GPS電波を受信できないような場所においても、常に的確に走行予定道路の登坂情報と降坂情報を把握し、蓄電装置に対する充電率制御目標値を設定し、充電率の制御を行なうことができる。

[0015] この発明の前記以外の目的、特徴、観点および効果は、図面を参照する以下のこの発明の詳細な説明から、さらに明らかになるであろう。

図面の簡単な説明

[0016] [図 1]この発明によるハイブリッド車両の実施の形態 1を示す構成図である。 [図 2]実施の形態 1における発電制御回路を示す電気回路図である。

[図 3]実施の形態 1における充電率制御目標値設定プログラムを示すフローチャートである。

[図 4]実施の形態 1による充電率制御特性を示す特性図である。

[図 5]この発明によるハイブリッド車両の実施の形態 2を示す構成図である。

[図 6]実施の形態 2における発電制御回路を示す電気回路図である。

[図 7]実施の形態 2による充電率制御特性を示す特性図である。

[図 8]この発明によるハイブリッド車両の実施の形態 3を示す構成図である。

[図 9]実施の形態 1における充電率制御目標値設定プログラムを示すフローチャートである。

[図 10]この発明によるハイブリッド車両の実施の形態 4を示す構成図である。

[図 11]実施の形態 4における充電率制御目標値設定プログラムを示すフローチャートである。

[図 12]実施の形態 4による充電率制御特性を示す特性図である。

[図 13]実施の形態 4による充電率制御特性を示す特性図である。

[図 14]この発明によるハイブリッド車両の実施の形態 5を示す構成図である。

[図 15]実施の形態 5における充電率制御目標値設定プログラムを示すフローチャートである。

発明を実施するための最良の形態

[0017] 以下この発明のいくつかの実施の形態について、図面を参照して説明する。

[0018] 実施の形態 1.

図 1は、この発明によるハイブリッド車両の実施の形態 1を示す構成図である。

[0019] 図 1に示されるハイブリッド車両 10は、シリーズタイプのハイブリッド車両である。このハイブリッド車両 10は、駆動系 20と、制御系 40を有する。駆動系 20は、エンジン 2 1と、エンジン制御ユニット (ECU) 22と、発電機 23と、第 1の電力変換器 25と、ドライバユニット 26と、蓄電装置 27と、第 2の電力変翻 31と、ドライバユニット 32と、駆動モータ 33と、駆動シャフト 35と、駆動輪 36を含む。

[0020] エンジン 21は、エンジン制御ユニット 22によって制御される。発電機 23は、例えば三相交流発電機である。この発電機 23は、エンジン 21に直結され、三相交流電力を発生する。第 1の電力変換器 25は、例えば三相コンバータであり、複数の半導体スィツチを用いて構成される。この第 1の電力変は、ドライバ 26により制御され、発電機 23の三相交流電力を直流電力に変換する。第 1の電力変換器 25は、交流側端子 25aと直流側端子 25bを有し、その交流側端子 25aは発電機 23に接続され、その直流側端子 25bに、発電出力 PGを発生する。この発電出力 PGは、発電機 23の三相交流電力を第 1の電力変換器 25で直流電力に変換した直流出力である。ドライバユニット 26は、第 1の電力変換器 25の複数の半導体スィッチを制御し、例えば第 1 の電力変換器 25を PWM制御する。この第 1の電力変換器 25の PWM制御により、発電出力 PGを調整することができる。

[0021] 蓄電装置 27は、例えば車載バッテリであり、蓄電出力 PBを発生する。この蓄電装置 27は、第 1の電力変換器 25の直流側端子 25bに接続される。第 2の電力変換器 3 1は、直流側端子 31aと交流側端子 31bを有する。第 2の電力変換器 31の直流側端子 31aは、第 1の電力変換器 25の直流側端子 25bおよび蓄電装置 27に接続される。第 2の電力変の交流側端子 31bは駆動モータ 33に接続される。駆動モータ 33は、例えば三相交流モータであり、駆動シャフト 35に連結される。駆動シャフト 3 5は、駆動輪 36に連結される。

[0022] 駆動モータ 33は、ハイブリッド車両 10の発進、加速、登坂などの駆動運転状態では、駆動シャフト 35を通じて駆動輪 36に駆動力を供給し、また、ハイブリッド車両 10 の減速、降坂などの惰行運転状態では、駆動輪 36から駆動シャフト 35を通じて駆動され、回生出力 PMを発生する。惰行運転状態では、駆動輪 26が駆動モータ 33から駆動力を受けずに、ハイブリッド車両 10が走行し、駆動モータ 33は駆動輪 36から駆動され、回生出力 PMを発生する。駆動モータ 33の回生出力 PMも三相交流電力である。

[0023] 第 2の電力変換器 31は、直流電力と三相交流電力との間で電力変換を行なう。第 2の電力変換器 31は、複数の半導体スィッチで構成される。ドライバユニット 32は、第 2の電力変換器 31の各半導体スィッチを制御し、直流電力と三相交流電力との間の電力変換を制御する。ドライバユニット 32は、第 2の電力変換器 25を PWM制御する。

[0024] 第 2の電力変換器 31は、第 1の電力変換器 25の発電出力 PGと蓄電装置 27の蓄電出力 PBを受けて駆動モータ 33を駆動する第 1機能と、駆動モータ 33の回生出力 PMにより蓄電装置 27を充電する第 2機能を持つ。ハイブリッド車両 10の駆動運転状態では、第 2の電力変換器 31は、その第 1機能により、発電出力 PGおよび蓄電出力 PBを三相交流電力に変換し、この三相交流電力を駆動モータ 33に給電して、駆動モータ 33を駆動する。ドライバユニット 32は、ハイブリッド車両 10の駆動運転状態では、第 2の電力変翻31を PWM制御することにより、第 2の電力変翻31から出力される三相交流電力の交流電圧と周波数の両方または一方を制御し、駆動モータ 33の駆動力を調整する。

[0025] ハイブリッド車両 10の惰行運転状態では、第 2の電力変翻 31は、その第 2の機能により、駆動モータ 33が発生した回生出力 PM、すなわち三相交流電力を直流電力に変換し、この直流電力で蓄電装置 27を充電する。駆動モータ 33の回生出力 P Mにより蓄電装置 45を充電することにより、駆動モータ 33にブレーキ力を与えることができる。ドライバユニット 32は、ハイブリッド車両 10の惰行運転状態では、第 2の電力変 31を PWM制御することにより、駆動モータ 33に与えられるブレーキ力を調整する。

[0026] 制御系 40は、制御ユニット 41と、車両運転センサ 43と、充電センサ 45と、車両傾きセンサ 47を含む。制御ユニット 41は、ハイブリッドコントローラであり、車両運転センサ 43と、充電センサ 45と、車両傾きセンサ 47の出力に基づき、エンジン制御ユニット 22と、ドライバユニット 26、 32を制御する。

[0027] 車両運転センサ 43は、アクセルセンサ 43A、ブレーキセンサ 43B、シフトレバーセンサ 43C、および車速センサ 43Dを含む。アクセルセンサ 43Aは、ハイブリッド車両 1 0の加速と減速を制御するアクセルペダルの踏み込み度を検出し、このアクセルぺダルの踏み込み度に比例するアクセルセンサ出力 ACCを出力する。制御ユニット 41 は、アクセルセンサ出力に基づき駆動指令 IDRを発生し、この駆動指令 IDRをドライバユニット 32に供給し、駆動モータ 33に対する駆動力を調整する。例えばアクセルペダルの踏み込み度が増加する加速時には、第 2の電力変翻31から出力される三相交流電力の交流電圧と周波数の両方または一方を大きくして、駆動モータ 33の駆動力を増大する。アクセルペダルの踏み込み度が減少する減速時には、三相交流電力の交流電圧または周波数を低下させ、駆動モータ 33の駆動力を減少させる。

[0028] ブレーキセンサ 43Bは、ハイブリッド車両 10におけるブレーキペダルの踏み込み度を検出し、このブレーキペダルの踏み込み度に比例するブレーキセンサ出力 BRKを出力する。制御ユニット 41は、ブレーキペダルが踏み込まれたときには、第 2の電力変から出力される三相交流電力をゼロとし、駆動モータ 33に対する駆動力をゼロとし、併せて、駆動モータ 33が発生する回生出力 PMが第 2の電力変換器 31により直流電力に変換されるように制御し、回生出力 PMにより蓄電装置 27を充電して、駆動モータ 33のブレーキ力を与える。制御ユニット 41は、ブレーキセンサ出力 BR Kに基づきブレーキ指令 IBKを発生し、このブレーキ指令 IBKをドライバユニット 32 に供給し、駆動モータ 33に対するブレーキ力を調整する。例えばブレーキセンサ出力 BRKが大きくなれば、第 2の電力変翻31の直流出力を大きくして、駆動モータ 3 3に対するブレーキ力を大きくする。

[0029] シフトレバーセンサ 43Cは、ハイブリッド車両 10におけるシフトレバーのシフト位置を検出し、シフトセンサ出力 SHTを出力する。ハイブリッド車両 10のシフトレバーは、例えば前進と-ユートラルと後進の 3つのシフト位置を有する。制御ユニット 31は、シフトセンサ出力 SHTに基づきシフト指令 1STを発生し、このシフト指令 1STをドライバユニット 32に供給する。具体的には、このシフトレバーが前進位置を選択したときには、第 2の電力変翻31が駆動モータ 33を正転状態に制御し、シフトレバーが後進位置を選択したときには、駆動モータ 33を逆転状態に制御する。シフトレバーが-ュートラル位置を選択したときには、第 2の電力変換器 31のすベての半導体スィッチをオフとし、第 1の電力変 25および蓄電装置 27と、駆動モータ 33とを切離す。

[0030] 車速センサ 43Dは、ハイブリッド車両 10の車速を検出し、車速センサ出力 SPDを出力する。充電センサ 45は、蓄電装置 27に接続され、蓄電装置 27の端子電圧 Vと、この蓄電装置 27の充放電電流 Iを検出し、これらの端子電圧 Vと充放電電流 Iに基づき蓄電装置 27の充電率 CRを算出し、この充電率 CRを出力する。車両傾きセンサ 47は、水平面に対するハイブリッド車両 10の前後方向における傾きを検出し、傾きセンサ出力 INCを出力する。

[0031] ハイブリッド車両 10の駆動運転状態、とくに車両の発進、加速時には、駆動モータ 33を駆動する大きな電力が必要となるが、蓄電出力 PBが発電出力 PGを補足することにより、燃費および排気ガスが良好となる運転状態で、エンジン 21を駆動することができる。蓄電装置 27の充電率の深度は、蓄電装置 27の寿命に影響するので、蓄電装置 27の充電率は、上限と下限の間に制御される。

[0032] ハイブリッド車両 10の登坂時には、車両の発進、加速時と同様に、蓄電出力 PBが駆動モータ 33の駆動に利用されるので、蓄電装置 27の充電率が低下する。蓄電装置 27の充電率 CRが下限まで低下すれば、発電出力 PGを発生させ、または発電出力 PGを増大して、この発電出力 PGによる蓄電装置 27の充電を促進する。また、ハイブリツド車両 10の降坂時には、車両が惰行運転状態となり、駆動モータ 33の回生出力 PMを蓄電装置 27に回収するので、蓄電装置 27の充電率 CRが上昇する。蓄電装置 27の充電率 CRが上限まで上昇すれば、発電出力 PGを停止し、または発電出力 PGを低下し、蓄電装置 27の充電を抑制する。

[0033] 制御ユニット 41は、実施の形態 1では、発電オンオフ指令 IPGonoff¾発生する発電制御回路 50を内蔵し、また発電開始充電率目標値 CRTonと発電停止充電率目標値 CRToff^設定する充電率制御目標値設定プログラム 70を実行する。発電制御回路 50は図 2に示され、また充電率制御目標値設定プログラム 70は図 3に示される。

[0034] 発電オンオフ指令 IPGonoffは、エンジン制御ユニット 22に供給され、エンジン 21を駆動と停止の繰返し方式で制御する。エンジン制御ユニット 22は、発電オンオフ指令 IPGonoffに基づき、エンジン 21の駆動と停止を行なう。例えばエンジン 21の点火回路をオンとし、スタータモータを駆動することにより、エンジン 21の駆動を行ない、またエンジン 21の点火回路をオフとすることにより、エンジン 21を停止する。

[0035] 図 2に示すように、発電制御回路 50は、設定回路 51、 52と、比較器 53、 54と、単ノレス発生器 55、 56と、セットリセットフリップフロップ回路 57を含む。設定回路 51には、充電率制御目標値 CRT、具体的には充電率 CRの下限に対応する発電開始充電率目標値 CRTonが設定され、設定回路 51は、この発電開始充電率目標値 CRTo nを出力する。設定回路 52には、充電率制御目標値 CRT、具体的には充電率 CRの上限に対応する発電停止充電率目標値 CRToff ^設定され、設定回路 52は、この発電停止充電率目標値 CRTo晚出力する。比較器 53は、第 1、第 2入力 53a、 53bと出力 53cを有し、また比較器 54は第 1、第 2入力 54a、 54bと出力 54cを有する。比較器 53の第 1入力 53aには、設定回路 51から発電開始充電率目標値 SRTonが供給され、その第 2入力 53bには、充電センサ 45から充電率 CRが供給される。比較器 53 は、充電率 CRが低下して、発電開始充電率目標値 CRTonに達したときに、出力 53 cを高レベルにする。比較器 54の第 1入力 54aには、充電センサ 45からの充電率 CR が供給され、その第 2入力 54bには、設定回路 52から発電停止充電率目標値 SRTo 供給される。比較器 54は、充電率 CRが上昇して発電停止充電率目標値 SRToff に達したときに、出力 54cを高レベルにする。

[0036] 単パルス発生器 55は、比較器 53の出力 53cに接続され、比較器 53の出力 53cが高レベルになったときに、単一の出力パルスを発生する。単パルス発生器 56は、比較器 54の出力 54cに接続され、比較器 54の出力 54cが高レベルになったときに、単一の出力パルスを発生する。セットリセットフリップフロップ 57は、セット入力 Sと、リセット入力 Rと、出力 Qを有する。セット入力 Sは、単パルス発生器 55に接続され、この単パルス発生器 55から出力パルスを受けたときに、セットリセットフリップフロップ 57をセットし、出力 Qを高レベルとする。リセット入力 Rは、単パルス発生器 56に接続され、この単パルス発生器 56から出力パルスを受けたときに、セットリセットフリップフロップ 57をリセットし、出力 Qを低レベルにする。

[0037] 図 2に示す発電制御回路 50では、充電センサ 45からの充電率 CR力その下限に対応する発電開始充電率目標値 CRTonまで低下したときに、セットリセットフリップフロップ 57がセットされ、その出力 Qが高レベルとなって、エンジン 21を駆動し、また第 1の電力変換器 25の各半導体スィッチをオン状態に制御する。この状態では、発電機 23がエンジン 21により駆動され、発電出力 PGが、蓄電装置 27と第 2の電力変換器 31に供給され、発電出力 PGにより、蓄電装置 27の充電が行なわれる。セットリセットフリップフロップ 57がセットされた状態は、次にセットリセットフリップフロップ 57がリセットされるまで継続し、発電出力 PGによる蓄電装置 27の充電も継続して行なわれる。 [0038] 充電率 CRが、その上限に対応する発電停止充電率目標値 CRToffTC上昇したときに、セットリセットフリップフロップ 57がリセットされ、その出力 Qが低レベルとなって、エンジン 21を停止し、また第 1の電力変換機 25の各半導体スィッチをオフ状態にする。この状態では、発電出力 PGはゼロとなり、発電出力 PGによる蓄電装置 27の充電が停止される。セットリセットフリップフロップ 58がリセットされた状態は、次にセットリセットフリップフロップ 57がセットされるまで継続する。

[0039] 車両傾きセンサ 45は、水平面に対するハイブリッド車両 10の前後方向における傾きを検出し、傾きセンサ出力 INCを出力する。制御ユニット 41は、傾きセンサ出力 IN Cに基づき、図 3に示す充電率制御目標値設定プログラム 70を実行する。

[0040] 図 3は、制御ユニット 41による充電率制御目標値設定プログラム 70を示すフローチヤートである。この図 3に示すフローチャートは、スタートとリターンの間の 12のステツプ S11力も S22を含む。

[0041] スタートに続くステップ S11では、車両傾きセンサ 45の傾きセンサ出力 INCを読取る。次のステップ S12では、傾きセンサ出力 INCに基づき、ハイブリッド車両 10が登坂中にあるかどうかが判定される。ステップ S 12の判定結果が Yesとなれば、ステップ S 13に進み、このステップ S 13では、登坂距離 Lupの演算が実行される。この登坂距離 Lupは、ステップ S12の判定結果が Yesを継続している時間と、車速センサ 43Dからの車速 SPDとの積として算出される。ステップ S 13の次のステップ S 14では、登坂距離 Lupに基づき、長い登坂力どうかが判定される。登坂距離 Lupが所定値以上であれば、ステップ S 14の判定結果は Yesとなり、次のステップ S 15に進む。このステツプ S15では、設定回路 51の発電開始充電率目標値 CRTonとして、登坂モード目標値 CRTUが設定され、その後リターンに至る。なお、ステップ S 14の判定結果が No であれば、リターンに至る。

[0042] ステップ S 12の判定結果が Noになれば、次のステップ S 16に進む。このステップ S 16では、ステップ S 13で演算された登坂距離 Lupがゼロにリセットされる。次のステツプ S17では、ハイブリッド車両 10が降坂中にあるかどうかが判定される。このステップ S17の判定は、ステップ S11で読取った傾きセンサ出力 INCに基づき行なわれる。ステツプ S 17の判定結果が Yesとなれば、ステップ S 18に進み、このステップ S 18では、降坂距離 Ldwの演算が実行される。この降坂距離 Ldwは、ステップ S17の判定結果が Yesを継続している時間と、車速センサ 43D力もの車速 SPDとの積として算出される。ステップ S18の次のステップ S19では、降坂距離 Ldwに基づき、長い降坂かどうかが判定される。降坂距離 Ldwが所定値以上であれば、ステップ S19の判定結果は Yesとなり、次のステップ S20に進む。このステップ S20では、設定回路 52の発電停止充電率目標値 CRToffとして、降坂モード目標値 CRTDが設定され、その後リターンに至る。なお、ステップ S 19の判定結果が Noであれば、リターンに至る。

[0043] ステップ S 17の判定結果が Noになれば、ステップ S21に進む。このステップ S21では、ステップ S 18で演算された降坂距離 Ldwがゼロにリセットされる。ステップ S22では、標準モード目標値 CRTSを設定する。この標準モード目標値 SRTSは、実施の形態 1では、 2つの標準モード目標値 CRTS 1、 SRTS2を含む。標準モード目標値 S RTS1は設定回路 51に、発電開始充電率目標値 CRTonとして設定され、標準モード目標値 SRTS2は設定回路 52に、発電停止充電率目標値 CRToffとして設定される。標準モード目標値 SRTS1、 SRTS2iま、 SRTSK SRTS2の関係にある。

[0044] 登坂モード目標値 CRTUと標準モード目標値 CRTS1〖こは、 CRTUく CRTS1の関係があり、登坂モード目標値 CRTUは、標準モード目標値 CRTS 1より小さい。降坂モード目標値 CRTDと標準モード目標値 CRTS2には、 CRTD>CRTS2の関係があり、降坂モード目標値 CRTDは、標準モード目標値 CRTS2より大きい。設定回路 51には、ハイブリッド車両 10が登坂状態と降坂状態以外の標準状態にあれば、標準モード目標値 CRTS 1が設定され、登坂モード目標値 CRTUが発生したときに、標準モード目標値 CRTS 1に代わって登坂モード目標値 CRTUが設定される。設定回路 52には、標準状態で標準モード目標値 CRTSが設定され、降坂モード目標値 CR TDが発生したときに、標準モード目標値 CRTSに代わって降坂モード目標値 CRT Dが設定される。

[0045] 図 4は、発電制御回路 50による充電率の制御状態を示す。図 4 (a)はハイブリッド車両 10の走行路の標高の変化を示し、縦軸は走行路の標高、また横軸は走行距離である。図 4 (b)は図 4 (a)に対応する蓄電装置 27の充電率 CRの変化を示し、縦軸は充電率 CR、横軸は走行距離である。 [0046] 発電制御回路 50は、ハイブリッド車両 10が、登坂状態と降坂状態以外の標準状態にあれば、図 4 (b)に示す充電率 CRが低下して標準モード目標値 CRTS 1に達したときに、エンジン 21を駆動し、発電出力 PGによる蓄電装置 27の充電を開始する。また、充電率 CRが上昇して標準モード目標値 CRTS2に達したときに、エンジン 21を停止し、発電出力 PGによる蓄電装置 27の充電を停止する。

[0047] ノ、イブリツド車両 10が長い登り坂を登坂する状態になり、図 3のステップ S15により、設定回路 41に、標準モード目標値 CRTS 1に代わって登坂モード目標値 CRTUが設定されれば、発電開始充電率目標値 CRTonが登坂モード充電率 CRTUに引き下げられる。この結果、図 4 (b)に示す領域 Aでは、エンジン 21を駆動するレベルが引き下げられ、エンジン 21の駆動を遅らせ、エンジン 21のエネルギーの消費を回避して、エンジン 21の燃費を向上し、また、エンジン 21からの排気ガスの排出を改善する。また、ハイブリッド車両 10が長い下り坂を降りる状態になり、図 3のステップ S20により、設定回路 52に、標準モード目標値 CRTS2に代わって降坂モード目標値 CRT Dが設定されれば、発電停止充電率目標値 CRToff ^降坂モード目標値 CRTDに引き上げられる。この結果、図 4 (b)に示す領域 Bでは、エンジン 21を停止するレベル力 S引き上げられ、エンジン 21の停止を遅らせ、エンジン 21からのエネルギーの回収効率が高められる。

[0048] 実施の形態 1では、車両傾きセンサ 45により、ハイブリッド車両 10の登坂状態と降坂状態を判定し、この登坂状態と降坂状態に応じて、蓄電装置 27に対する充電率制御目標値 CRTを設定するように構成しており、 GPS電波を利用しないので、ノ、ィブリツド車両 10がトンネルなどの GPS電波を受信できない場所を走行する場合にも、蓄電装置 27に対する登坂モード目標値 CRTUと降坂モード目標値 CRTDの設定を確実に行なうことができる。

[0049] なお、標準モード目標値 CRTS 1、 CRTS2を使用せずに、登坂モード目標値 CRT Uと、降坂モード目標値 CRTDの 2つだけを使用することもできる。この場合、図 3に示すステップ S22は省略される。この場合、標準モード目標値 CRTS 1、 CRTS 2 « 設定されず、図 3に示すステップ S15で登坂モード目標値 CRTUが設定されると、充電率 CRT力この登坂モード目標値 CRTUまで低下したときに、エンジン 21が駆動されて、発電出力 PGが出力され、また図 3に示すステップ S20で降坂モード目標値 C RTDが設定されると、エンジン 21が停止され、発電出力 PGがゼロとなる。

[0050] 実施の形態 2.

実施の形態 1では、エンジン 21を駆動と停止の繰返し方式で制御する発電制御回路 50が制御ユニット 41に内蔵され、制御ユニット 41が充電率制御目標値設定プログラム 70を実行するように構成された力実施の形態 2では、エンジン 21がハイブリッド車両 10の運転中に連続して駆動され、実施の形態 1における発電制御回路 50が、追従制御方式の充電制御回路 60に代えられる。その他は、実施の形態 1と同じに構成され、制御ユニット 41は、車両傾きセンサ 45の傾きセンサ出力 INCに基づき、図 3 に示す充電率制御目標値設定プログラム 70を実行し、充電率制御目標値 CRTを決定する。

[0051] 図 5は、この発明によるハイブリッド車両の実施の形態 2を示す構成図である。実施の形態 2では、エンジン 21は、制御ユニット 41により、ハイブリッド車両 10の運転中に、所定回転数で連続して駆動される。このエンジン 21の所定回転数は、効率が高ぐし力も排気ガス中の有害ガスが少なくなるような回転数に設定される。

[0052] 追従制御方式の充電制御回路 60は、発電出力 PGをリニアに制御する発電電力指令 IPGlinearを発生し、この発電電力指令 IPGlinearをドライバユニット 26に供給し、このドライバユニット 26により、第 1の電力変換器 25を PWM制御し、発電出力 PG をリニアに制御する。ドライバユニット 26は、第 1の電力変翻25の各半導体スイツチのオン期間を連続的に制御し、発電出力 PGをリニアに制御する。

[0053] 図 6は、追従制御方式の発電制御回路 60を示す。この発電制御回路 60は、図 6に示すように、リミッタ 61と、減算器 62と、増幅器 63と、加算器 64を含む。リミッタ 61は、入力 61aと出力 61bを有し、入力 61aには、充電率制御目標値 CRTが与えられる。この充電率制御目標値 CRTは、制御ユニット 41が、図 3に示す充電率制御目標値設定プログラム 70を実行することにより決定される。

[0054] 充電率制御目標値 CRTは、リミッタ 61の入力 61aに与えられる。リミッタ 61は、充電率制御目標値 CRTをリミッタ 61の上限値と下限値の間に制限しながら、充電率制御目標値 CRTを出力する。減算器 62には、リミッタ 61からの充電率制御目標値 CRTと、充電センサ 45からの充電率 CRが入力され、充電率制御目標値 CRTから充電率 C Rを減算した減算出力を出力する。

[0055] 増幅器 63は、減算器 62からの減算出力を増幅し、充電電力指令 ICHを出力する。加算器 64には、増幅器 63からの充電電力指令 ICHと、推進電力指令 IPWとが入力される。推進電力指令 IPWは、ドライバユニット 32に供給される駆動指令 IDRに対応する。加算器 64は、充電電力指令 ICHと推進電力指令 IDRを加算した発電電力指令 IPGlinearを出力する。この発電電力指令 IPGlinearは、第 1の電力変換器 25のドライバユニット 26に供給される。第 1の電力変翻25は、発電電力指令 IPGlinear に基づき、各半導体スィッチのオン期間を調整し、発電電力指令 IPGlinearに対応した発電出力 PGを出力する。

[0056] 充電率制御目標値 CRTは、この実施の形態 2でも、制御ユニット 41が、図 3に示す充電率制御目標値設定プログラム 70を実行することより設定される。この充電率制御目標値設定プログラム 70では、傾斜センサ 47からの傾斜センサ出力 INCに基づき、充電率制御目標値 CRTが決定される。ハイブリッド車両 10が、登坂状態と降坂状態以外の標準状態にあれば、図 3のステップ S22により、充電率制御目標値 CRTに、標準モード目標値 CRTSが設定される。この実施の形態 2では、標準モード目標値 C RTSは、充電センサ 45からの充電率 CRの平均的な変化に追従するように、設定される。

[0057] 図 7は、発電制御回路 60による充電率の制御状態を示す。図 7 (a)はハイブリッド車両 10の走行路の標高の変化を示し、縦軸は走行路の標高、また横軸は走行距離である。図 7 (b)は図 7 (a)に対応する蓄電装置 27の充電率 CRの変化を示し、縦軸は充電率 CR、横軸は走行距離である。充電率制御目標値 CRTに標準モード目標値 CRTSが設定されるとき、標準モード目標値 CRTSは、充電センサ 45からの充電率 CRの平均的な変化に追従するように設定され、充電率 CRはこの標準モード目標値 CRTSに沿って変化する。

[0058] ノ、イブリツド車両 10が長い登り坂を登坂する状態になり、図 3のステップ S15により、標準モード目標値 CRTSに代わって登坂モード目標値 CRTUが設定されれば、充電率制御目標値 CRTが登坂モード目標値 CRTUに引き下げられる。また、ハイプリッド車両 10が長い下り坂を降りる状態になり、図 3のステップ S20により、標準モード目標値 CRTSに代わって降坂モード目標値 CRTDが設定されれば、充電率制御目標値 CRTが降坂モード目標値 CRTDに引き上げられる。

[0059] この結果、図 7 (b)に示す領域 Aでは、発電出力 PGが引き下げられ、エンジン 21の負荷を小さくし、エンジン 21におけるエネルギーの消費を回避する。また、図 7 (b)に示す領域 Bでは、発電出力 PGが引き上げられ、エンジン 21からのエネルギーの回収効率が高められる。

[0060] 実施の形態 2でも、実施の形態 1と同様に、車両傾きセンサ 45により、ハイブリッド車両 10の登坂状態と降坂状態を判定し、この登坂状態と降坂状態に応じて、蓄電装置に対する充電率制御目標値 CRTを設定するように構成しており、 GPS電波を利用しな、ので、ハイブリッド車両 10がトンネルなどの GPS電波を受信できな、場所を走行する場合にも、蓄電装置 27に対する登坂モード目標値 CRTUと降坂モード目標値 CRTDの設定を確実に行なうことができる。

[0061] なお、この実施の形態 2でも、図 3に示す充電率制御目標値設定プログラム 70のフローチャートにおいて、ステップ S22を省略することもできる。この場合、標準モード目標値 CRTSの設定は行なわれず、ハイブリッド車両 10が、登坂状態と降坂状態になったときに発電制御回路 60は、登坂モード目標値 CRTUと降坂モード目標値 CR TDを設定して充電率 CRの制御を行なう。

[0062] 実施の形態 3.

図 8は、この発明によるハイブリッド車両の実施の形態 3の構成図である。この実施の形態 3のハイブリッド車両 10は、駆動系 20と、制御系 40Aを備えている。駆動系 2 0は、実施の形態 1または 2における駆動系 20と同じである。制御系 40Aは、制御ュニット 41Aと、車両運転センサ 43と、充電センサ 45を含む。この制御系 40Aでは、実施の形態 1または 2における車両傾きセンサ 47が削除される。車両運転センサ 43および充電センサ 45は、実施の形態 1または 2と同じである。

[0063] 制御ユニット 41Aは、ハイブリッドセンサであり、この制御ユニット 41Aは、図 2に示す実施の形態 1の発電制御回路 50、または図 6に示す実施の形態 2の発電制御回路 60の何れかを内蔵し、図 9に示す充電率制御目標値設定プログラム 70Aを実行する。この充電率制御目標値設定プログラム 70Aは、実施の形態 1または 2における車体傾きセンサ 47の傾きセンサ出力 INCを使用することなぐ車両運転センサ 43の運転センサ出力に基づき、充電率制御目標値 CRTを設定する。なお、図 8では、発電制御回路 50からエンジン制御ユニット 22への発電オンオフ制御指令 IPGonoffと、発電制御回路 60からドライバユニット 26への発電電力指令 IPGlinearの両方を図示しているが、それらのいずれか一方が使用される。

[0064] 図 9に示す充電率制御目標値設定プログラム 70Aは、図 3に示す実施の形態 1または 2の充電率制御目標値設定プログラム 70のステップ S11を削除し、 3つのステツプ S23、 S24、 S25を追カロしたものである。これらのステップ S23、 S24、 S25は、スタートとステップ S12との間に追加される。ステップ S12から S22は、実施の形態 1または 2の充電率制御目標値設定プログラム 70と同じである。

[0065] ステップ S23では、ハイブリッド車両 10における駆動力、ブレーキ力を演算する。このステップ S23では、車両運転センサ 43のアクセルセンサ 43Aからのアクセルセンサ出力 ACCと、ブレーキセンサ 43Bからのブレーキセンサ出力 BRKが利用され、これらのアクセルセンサ出力 ACCに基づきノ、イブリツド車両 10の駆動力 FDRが演算され、またブレーキセンサ出力 BRKに基づきハイブリッド車両 10のブレーキ力 FBKが演算される。ハイブリッド車両 10の駆動力 FDRは、ハイブリッド車両 10の駆動運転状態において、駆動指令 IDRに基づいて駆動モータ 33が発生する駆動力であり、例えばアクセルセンサ出力 ACCに定数を乗算して、演算される。ハイブリッド車両 10におけるブレーキ力 FBKは、ブレーキ指令 IBKに基づいて駆動モータ 33に与えられるブレーキ力であり、例えばブレーキセンサ出力 BRKに定数を乗算して演算される。

[0066] ステップ S23に続くステップ S24では、車両運転センサ 43Dの車速センサ出力 SP Dを読取る。ステップ S24に続くステップ S25では、ステップ S23で演算した駆動力 F DRと、ブレーキ力 FBKと、ステップ S24で読取った車速センサ出力 SPDに基づき、ハイブリッド車両 10の登坂状態と降坂状態が判定される。まず、駆動力 FDRの変化と車速センサ出力 SPDの変化とが比較され、駆動力 FDRが増加したにも拘わらず、車速センサ出力 SPDが増加しなければ、ハイブリッド車両 10が登坂状態にあると判定される。次に、ブレーキ力 FBKの変化と車速センサ出力 SPDの変化とが比較され、ブレーキ力 FBKが増加したにも拘わらず、車速センサ出力 SPDが減少しなければ、ノ、イブリツド車両 10が降坂状態にあると判定される。ステップ S12以降は、実施の形態 1または 2と同じであり、ステップ S15では、登坂モード目標値 CRTUが設定され、またステップ S20では、降坂モード目標値 CRTDが設定される。

[0067] この実施の形態 3では、車両運転センサ 43の運転センサ出力に基づき、制御ュ- ット 41Aが、ハイブリッド車両 10の登坂状態と降坂状態を判定し、この登坂状態と降坂状態に応じて、蓄電装置に対する充電率制御目標値 CRTを設定するように構成しており、 GPS電波を利用しないので、ハイブリッド車両 10がトンネルなどの GPS電波を受信できない場所を走行する場合にも、蓄電装置 27に対する登坂モード目標値 CRTUと降坂モード目標値 CRTDの設定を確実に行なうことができる。

[0068] 実施の形態 4.

図 10は、この発明によるハイブリッド車両の実施の形態 4の構成図である。この実施の形態 4のハイブリッド車両 10は、駆動系 20と、制御系 40Bを備えている。駆動系 20は、実施の形態 1または 2における駆動系 20と同じである。制御系 40Bは、制御ュニット 41Bと、車両運転センサ 43と、充電センサ 45と、運転手操作盤 48を含む。この制御系 40Bでも、実施の形態 1または 2における車両傾きセンサ 47が削除される。車両運転センサ 43および充電センサ 45は、実施の形態 1または 2と同じである。

[0069] 制御ユニット 41Bは、ハイブリッドセンサであり、この制御ユニット 41Bは、図 2に示す実施の形態 1の発電制御回路 50、または図 6に示す実施の形態 2の発電制御回路 60の何れかを内蔵し、図 11に示す充電率制御目標値設定プログラム 70Bをハイブリツド車両 10の走行経路の中で実行する。この充電率制御目標値設定プログラム 70Bは、実施の形態 1または 2における車体傾きセンサ 47の傾きセンサ出力 INCを使用することなぐ運転手操作盤 48を使用して、ノ、イブリツド車両 10の走行経路の中で充電率制御目標値 CRTを設定する。なお、図 10では、発電制御回路 50からェンジン制御ユニット 22への発電オンオフ制御指令 IPGonoffと、発電制御回路 60からドライバユニット 26への発電電力指令 IPGlinearの両方を図示して!/、るが、それらの!/ヽずれか一方が使用される。

[0070] 運転手操作盤 48は、手動入力装置 48Aと、情報記憶装置 48Bを含んで、る。この運転手操作盤 48は、ハイブリッド車両 10の運転者により手動操作される。手動入力装置 48Aは、例えば入力スィッチであり、運転者が手動で、ハイブリッド車両 10の走行経路の中で、次に走行する走行予定道路 RWを入力する。情報記憶装置 48Bは、すべての道路の登坂情報および降坂情報を含む道路情報を記憶する。なお、ハイブリツド車両 10が、路線サービスを行なう路線バスとされる場合には、その運転席に、各停留所で操作される操作スィッチが配置されるが、この操作スィッチを手動入力装置 48 Aとして利用することもできる。

[0071] 図 11は、実施の形態 4で使用する充電率制御目標設定プログラム 70Bを示し、図 1 2、図 13は、この実施の形態 4における充電率の制御状態を示す。図 12は、実施の形態 4において、図 2に示す発電制御回路 50を使用する場合における充電率の制御状態を示す。図 12 (a)はハイブリッド車両 10の走行予定道路 RWの標高の変化を示し、縦軸は走行予定道路 RWの標高、また横軸は走行距離である。図 12 (b)は図 12 (a)に対応する蓄電装置 27の充電率 CRの変化を示し、縦軸は充電率 CR、横軸は走行距離である。また図 13は、実施の形態 4において、図 6に示す発電制御回路 60を使用する場合における充電率の制御状態を示す。図 13 (a)はハイブリッド車両 10の走行予定道路 RWの標高の変化を示し、縦軸は走行予定道路 RWの標高、また横軸は走行距離である。図 13 (b)は図 13 (a)に対応する蓄電装置 27の充電率 C Rの変化を示すグラフであり、縦軸は充電率 CR、横軸は走行距離である。

[0072] 図 11に示す充電率制御目標設定プログラム 70Bは、手動入力装置 48Aにより、ハイブリツド車両 10の走行経路の中で、走行予定道路 RWが入力されたときに、この走行予定道路 RWについて、充電率制御目標値 CRTを設定する。図 11に示す充電率制御目標値設定プログラム 70Bのフローチャートは、スタートとリターンの間に 7つのステップ S31力ら S37を含む。

[0073] ステップ S31では、運転手操作盤 48の手動入力装置 48Aにより入力された走行予定道路 RWを読取る。次のステップ S32では、情報記憶装置 48Bを参照し、走行予定道路 RWの道路情報 RWIを読み込む。次のステップ S33では、走行予定道路 RW の道路情報 RWIに登坂情報および降坂情報があるかどうかが判定される。道路情報 RWIに登坂情報が含まれて、れば、ステップ S33の右側の判定結果が Yesとなり、ステップ S34に進む。このステップ S34では、充電率制御目標値 CRTに登坂モード目標値 CRTUを設定し、リターンに至る。この登坂モード目標値 CRTUは、この実施の形態 4では、走行予定道路 RWの登坂に備えて、蓄電装置 27の充電率 CRを高くするように設定される。具体的には、図 2に示す発電制御回路 50を使用する場合には、 CRTU>CRTS2とされ、図 12 (b)に示すよう〖こ、発電停止充電率目標値 CRTo f¾標準モード目標値 CRTS2から登坂モード目標値 CRTUに引き上げ、発電出力 PGの低下を防ぎ、蓄電装置 27の充電率 CRを高くする。図 6に示す発電制御回路 6 0を使用する場合には、図 13 (b)に示す充電率制御目標値 CRTを高くして蓄電装置 27の充電率 CRを上昇させる。

[0074] 走行予定道路 RWの道路情報 RWIに降坂情報が含まれておれば、ステップ S33の左側の判定結果が Yesとなり、ステップ S35に進む。ステップ S35では、充電率制御目標値 CRTに降坂モード目標値 CRTDを設定し、リターンに至る。この降坂モード目標値 CRTDは、実施の形態 4では、走行予定道路 RWの降坂に備えて、蓄電装置 27の充電率を低くする値に設定される。具体的には、図 2に示す発電制御回路 50を使用する場合には、 CRTD< CRTS 1とされ、図 12 (b)に示すように、発電開始充電率目標値 CRTonを標準モード目標値 CRTS 1から降坂モード目標値 CRTDに引き下げ、蓄電装置 27の放電を促進する。図 6に示す発電制御回路 60を使用する場合には、図 13 (b)に示す充電率制御目標値 CRTを低くして蓄電装置 27の放電を促進する。

[0075] 走行予定道路 RWの道路情報 RWIに、登坂情報および降坂情報が含まれて!/ヽない場合には、ステップ S33の判定結果は Noとなり、ステップ S37に進む。このステツプ S37では、図 3および図 9のステップ S22と同様にして、充電率制御目標値 CRTに標準モード目標値 CRTSを設定し、リターンに至る。

[0076] このように、走行予定道路 RWの道路情報 RWIに登坂情報が含まれてヽれば、登坂モード目標値 CRTUが、また降坂情報が含まれていれば、降坂モード目標値 CR TDが、それぞれノヽイブリツド車両 10の走行経路の中で、走行予定道路 RWに進行する前に事前に設定され、図 12 (b)および図 13 (b)の領域 Aでは、蓄電装置 27の充電率が高くされる。また、図 12 (b)および図 13 (b)に示す領域 Bでは、蓄電装置 2 7の充電率が低くされる。

[0077] この実施の形態 4では、ハイブリッド車両 10の運転中に、運転手操作盤 48を利用して、走行予定道路 RWが設定され、この走行予定道路 RWの道路情報 RWIに登坂情報があれば、登坂モード目標値 CRTUが、また降坂情報があれば、降坂モード目標値 CRTDがそれぞれ設定され、登坂情報および降坂情報がなければ、標準モード目標値 CRTSが設定される。この実施の形態 4では、運転手操作盤 48Aで入力された走行予定道路 RWの道路情報 RWIを利用して、登坂情報と降坂情報を確認し、この登坂状態と降坂状態に応じて、蓄電装置に対する充電率制御目標値 CRTを設定するように構成しており、 GPS電波を利用しないので、ハイブリッド車両 10がトンネルなどの GPS電波を受信できない場所を走行する場合にも、蓄電装置 27に対する登坂モード目標値 CRTUと降坂モード目標値 CRTDの設定を確実に行なうことができる。

[0078] また実施の形態 4では、蓄電装置 27の容量の範囲内で、走行予定道路 RWに進行する前に、蓄電装置 27の放電、充電に備えて充電率制御目標値を設定し、その充電率制御目標値に基づく充電率の制御を行なうので、実施の形態 1〜3に比べて、蓄電装置 27の容量を小さくできる。

[0079] なお、この実施の形態 4でも、標準モード目標値 CRTSを使用せずに、登坂モード目標値 CRTUと降坂モード目標値 CRTDだけを用いて発電制御を行なうこともできる。この場合、図 11のステップ S36が削除され、登坂モード目標値 CRTUと降坂モード目標値 CRTDを用いて充電率 CRの制御が行なわれる。

[0080] 実施の形態 5.

図 14は、この発明によるハイブリッド車両の実施の形態 5の構成図である。この実施の形態 5のハイブリッド車両 10は、予め決められた運行路線に対する路線サービスを行なう路線バスとして構成され、駆動系 20と、制御系 40Cを備えている。駆動系 20は、実施の形態 1または 2における駆動系 20と同じである。制御系 40Cは、制御ユニット 41Cと、車両運転センサ 43と、充電センサ 45と、バスロケーションシステム 80 を含む。この制御系 40Bでも、実施の形態 1または 2における車両傾きセンサ 47が削除される。車両運転センサ 43および充電センサ 45は、実施の形態 1または 2と同じである。

[0081] 制御ユニット 41Cは、ハイブリッドセンサであり、この制御ユニット 41Cは、図 2に示す実施の形態 1の発電制御回路 50、または図 6に示す実施の形態 2の発電制御回路 60の何れかを内蔵し、図 15に示す充電率制御目標値設定プログラム 70Cをハイブリツド車両 10の路線サービス運行の中で実行する。この充電率制御目標値設定プログラム 70Cは、実施の形態 1または 2における車体傾きセンサ 47の傾きセンサ出力 INCを使用することなぐバスロケーションシステム 80を使用して、ハイブリッド車両 1 0の路線サービス運行中に、充電率制御目標値 CRTを設定する。なお、図 14では、発電制御回路 50からエンジン制御ユニット 22への発電オンオフ制御指令 IPGonoff と、発電制御回路 60からドライバユニット 26への発電電力指令 IPGlinearの両方を図示している力それらのいずれか一方が使用される。

[0082] バスロケーションシステム 80は、バスロケーションシステム処理装置 81と、路線情報記憶装置 82と、位置情報取り込み装置 83を含んでいる。ハイブリッド車両 10が路線サービスを行なう運行路線には、それに沿って複数のビーコンが配置される。これらのビーコンは、例えば停留所ビーコンと呼ばれ、運行路線の各停留所にそれぞれ配置される。各停留所ビーコンの間には、それぞれサービス区間が設定される。路線情報記憶装置 82は、データファイルであり、区間情報テーブル 82Aを含む。この区間情報テーブル 82Aは、ハイブリッド車両 10が路線サービスを行なう運行路線に含まれるすべてのサービス区間の登坂情報と降坂情報を含む路線情報 RSIを記憶する。位置情報取り込む装置 83は、例えば停留所ビーコンとの間で送受信を行なう送受信装置であり、ハイブリッド車両 10の運行の中で、各停留所ビーコンと信号のやり取りを行ない、ハイブリッド車両 10の位置情報を取り込む。バスロケーション処理装置 81は、路線情報記憶装置 82および位置情報取り込み装置 83に接続され、それらの情報を処理する。

[0083] 制御ユニット 41Cは、ハイブリッド車両 10力各停留所に停車するか、または各停留所を通過する度毎に、図 15に示す充電率制御目標値設定プログラム 70Cを実行し、次に走行するサービス区間における充電率制御目標値 CRTを設定する。図 15 に示す充電率目標設定プログラム 70Cのフローチャートは、図 11に示されたフローチャート 70Bのステップ S31、 S32を、それぞれステップ S38、 S39に代えたものである。ステップ S33以降は、図 11に示すフローチャートと同じである。

[0084] ステップ S38では、ハイブリッド車両 10が停車または通過した停留所にぉ、て、停留所ビーコンと信号のやり取りを行ない、その停留所ビーコン力の信号を取り込み、位置情報を取り込む。次のステップ S39では、区間情報テーブル 82Aを参照し、次に走行するサービス区間の路線情報 RSIを読取る。ステップ S33では、路線情報 RS Iに登坂情報および降坂情報があるかどうかが判定される。次のサービス区間に登坂情報が含まれていれば、ステップ S34に進み、このステップ S34では、図 11のステツプ S34と同様にして、充電率制御目標値 CRTに登坂モード目標値 CRTUを設定し、リターンに至る。

[0085] 路線情報 RSIに降坂情報が含まれて、れば、ステップ S35に進み、このステップ S 35では、図 11のステップ S35と同様にして、充電率制御目標値 CRTに降坂モード目標値 CRTDを設定し、リターンに至る。路線情報 RSIに登坂情報および降坂情報が含まれていなければ、ステップ S37に進み、このステップ S37では、図 11のステツプ S36と同様にして、充電率制御目標値 CRTに標準モード目標値 CRTSを設定し、リターンに至る。

[0086] この実施の形態 5でも、図 2に示す発電制御回路 50が使用される場合には、実施の形態 4と同様に、 CRTU>CRTS2、 CRTDく CRTS 1の関係を満たすように、それらの目標値が設定される。また図 6に示す発電制御回路 60を使用する場合には、登坂モード目標値 CRTUにより充電率制御目標値 CRTが上昇し、降坂モード目標値 CRTDにより充電率制御目標値 CRTが低下するように制御する。したがって、ハイブリツド車両 10の次のサービス区間の路線情報 RSIに登坂情報が含まれていれば、登坂に備えて、蓄電装置 27の充電率を高くする制御が行われる。また、次のサービス区間の路線情報 RSIに降坂情報が含まれていれば、降坂に備えて、蓄電装置 27 の充電率を低くする制御が行われる。

[0087] この実施の形態 5では、ハイブリッド車両 10の運転中に、バスロケーションシステム 80を利用して、サービス区間の路線情報 RSIに登坂情報があれば、登坂モード目標値 CRTUが、また路線情報 RSIに降坂情報があれば、降坂モード目標値 CRTDがそれぞれ設定され、路線情報に登坂情報および降坂情報がなければ、標準モード目標値 CRTSが設定される。この実施の形態 5では、走行路線に沿って配置されたビーコンから位置情報を取り込み、この位置情報に基づき次のサービス区間の路線情報 RSIを利用して、登坂情報と降坂情報を確認し、この登坂状態と降坂状態に応じて、蓄電装置に対する充電率制御目標値 CRTを設定するように構成しており、 GP S電波を利用しな、ので、ハイブリッド車両 10がトンネルなどの GPS電波を受信できない場所を走行する場合にも、蓄電装置 27に対する登坂モード目標値 CRTUと降坂モード目標値 CRTDの設定を確実に行なうことができる。

[0088] なお、この実施の形態 5でも、標準モード目標値 CRTSを使用せずに、登坂モード目標値 CRTUと降坂モード目標値 CRTDだけを用いて発電制御を行なうこともできる。この場合、図 15のステップ S 36は削除される。

[0089] この発明の各種の変形または変更は、関連する熟練技術者が、この発明の範囲と精神を逸脱しない中で実現可能であり、この明細書に記載された各実施の形態には制限されなヽことと理解されるべきである。

産業上の利用可能性

[0090] この発明によるハイブリッド車両は、シリーズタイプと呼ばれるハイブリッド車両として利用される。

Claims

請求の範囲

[1] エンジン、このエンジンにより駆動される発電機、蓄電装置、および車両を駆動する駆動モータを備え、前記駆動モータが前記発電機の発電出力および前記蓄電装置の蓄電出力を受けて車両を駆動し、また前記蓄電装置が前記発電機の発電出力および前記駆動モータの回生出力により充電されるように構成されたノ、イブリツド車両であって、前記発電機の発電出力を制御し前記蓄電装置に対する充電を制御する制御ユニットと、水平面に対する車両の前後方向における傾きを検出する傾きセンサとを有し、前記制御ユニットが、前記傾きセンサの傾きセンサ出力に基づき車両の登坂状態と降坂状態を判定する手段と、前記車両の登坂状態と前記車両の降坂状態に基づいて前記蓄電装置に対する充電率制御目標値を設定する手段を含むことを特徴とするハイブリッド車両。

[2] エンジン、このエンジンにより駆動される発電機、蓄電装置、および車両を駆動する駆動モータを備え、前記駆動モータが前記発電機の発電出力および前記蓄電装置の蓄電出力を受けて車両を駆動し、また前記蓄電装置が前記発電機の発電出力および前記駆動モータの回生出力により充電されるように構成されたノ、イブリツド車両であって、前記発電機の発電出力を制御し前記蓄電装置に対する充電を制御する制御ユニットと、車両の運転状態を検出する車両運転センサとを有し、前記制御ュニットが、前記車両運転センサ力もの運転センサ出力に基づき車両の登坂状態と降坂状態を判定する手段と、前記車両の登坂状態と前記車両の降坂状態に基づいて前記蓄電装置に対する充電率制御目標値を設定する手段を含むことを特徴とするハイブリツド車両。

[3] エンジン、このエンジンにより駆動される発電機、蓄電装置、および車両を駆動する駆動モータを備え、前記駆動モータが前記発電機の発電出力および前記蓄電装置の蓄電出力を受けて車両を駆動し、また前記蓄電装置が前記発電機の発電出力および前記駆動モータの回生出力により充電されるように構成されたノ、イブリツド車両であって、前記発電機の発電出力を制御し前記蓄電装置に対する充電を制御する制御ユニットと、車両の走行予定道路を入力する運転手操作盤とを有し、前記制御ユニットが、前記走行予定道路に関する登坂情報と降坂情報に基づいて前記蓄電装置に対する充電率制御目標値を設定する手段を含むことを特徴とするハイブリッド单両。

[4] エンジン、このエンジンにより駆動される発電機、蓄電装置、および車両を駆動する駆動モータを備え、前記駆動モータが前記発電機の発電出力および前記蓄電装置の蓄電出力を受けて車両を駆動し、また前記蓄電装置が前記発電機の発電出力および前記駆動モータの回生出力により充電されるように構成され、予め決められた走行路線に対する路線サービスを行なうハイブリッド車両であって、前記発電機の発電出力を制御し前記蓄電装置に対する充電を制御する制御ユニットと、前記走行路線の各サービス区間における路線情報を記憶した路線情報記憶装置と、前記走行路線に沿って配置されたビーコンから位置情報を取り込む情報取り込み装置とを有し、前記制御ユニットが、前記位置情報に基づき、次に走行する前記サービス区間の路線情報を読取り、この路線情報に基づいて前記蓄電装置に対する充電率制御目標値を設定する手段を含むことを特徴とするハイブリッド車両。

[5] 請求項 1〜4のいずれか一項記載のハイブリッド車両であって、前記蓄電装置の充電率を出力する充電センサを有し、前記制御ユニットが、前記充電率と前記充電率制御目標値に基づいて、前記発電機の発電出力を制御することを特徴とするハイブリツド、車両。

[6] 請求項 5記載のハイブリッド車両であって、前記制御ユニットが、前記エンジンの駆動と停止を制御し、前記発電機の発電出力をオンオフ制御することを特徴とするハイブリツド車両。

[7] 請求項 5記載のハイブリッド車両であって、前記発電機の発電出力を制御する電力変換器を有し、前記制御ユニットが、前記電力変換器を制御することにより、前記発電機の発電出力を制御することを特徴とするハイブリッド車両。